JPH0542190A - 微細気泡発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ポンプユニットを破損させたりすることなく、
確実に動作させる。 【構成】ポンプユニットＡを備えた微細気泡発生装置に
おいて、加圧ポンプ３とアキュムレータ４との間に配さ
れた液体供給管１に第１切り替え弁１７を設ける。槽体
に設けられた吐水口１０とアキュムレータ４との間に配
された液体供給管１に第２切り替え弁１８を設ける。両
切り替え弁１７，１８間にバイパス管１９を設ける。吐
水口１０と第２切り替え弁１８との間に配された液体供
給管１に第３切り替え弁１５を設ける。第３切り替え弁
１５と槽体に設けられた噴流口１６との間に噴流吐出管
１４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浴用水等の液体に空気
や二酸化炭素等の気体を加圧溶解させ、その後、減圧す
ることによって微細気泡を析出させる微細気泡発生装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、浴槽内の浴用水中に微細気泡を発
生させて温泉浴を楽しむことができるようになったもの
が種々提供されており、本出願人は先に特願平３−２３
８８号を出願している。この特願平３−２３８８号は図
２に示されるように液体が通過する液体供給管１と、液
体供給管１に接続された気体供給管２と、液体供給管１
途中に設けられ、液体を加圧状態にして液体中に気体を
溶解させる加圧ポンプ３と、加圧ポンプ３で溶解しきれ
なかった余剰気体を分離させるアキュムレータ４とを備
えたポンプユニットＡによって主体が構成されており、
モータ１１によって加圧ポンプ３を作動させることで吸
水口７より管路内に浴用水が吸入され、この浴用水の吸
入に伴って加圧ポンプ３と吸水口７との間に設けられた
供給部より管路内に気体が吸入され、気体が混合された
浴用水は加圧ポンプ３にて加圧されることで浴用水内に
気体が溶解されることとなり、この気体が溶解された浴
用水をアキュムレータ４を介して再び吐出口１０より槽
体８内に吐出させることによって槽体８内で微細気泡が
析出されるようになっている。ここで、アキュムレータ
４にて液体と分離される余剰気体はアキュムレータ４よ
り導出されると共に気体供給管に接続された余剰気体戻
し管５によって再び加圧ポンプ３に戻されるようになっ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なポンプユニットＡにあっては、液体中への気体の溶解
量を調整するこことで槽体８内に微細気泡混入水または
浴用水を勢いよく噴出させる噴流水を吐水することがで
きるようになっている。しかし上述のような従来例にあ
っては、微細気泡混入水から噴流水に切り替えられた場
合、アキュムレータ４内の余剰気体が加圧ポンプ３に戻
されることとなり、噴流水の噴出時に加圧ポンプ３内に
大量の気体が液体に混ざって戻されると加圧ポンプ３が
キャビテーションを起こすこととなり噴流水の噴出が不
確実になると共に加圧ポンプ３破損の原因になるという
問題があった。

【０００４】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、ポンプユニットを破損させたりするようなこ
となく、確実に動作させる微細気泡発生装置を提供しよ
うとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、液体が通過する液体供給管１と、液体
供給管１に接続されると共に液体供給管１内に気体を供
給する気体供給管２と、液体供給管１の途中に設けられ
ると共に液体中に気体を加圧溶解させる加圧ポンプ３
と、未溶解の気体を分離するアキュムレータ４と、アキ
ュムレータ４で分離された余剰気体を気体供給管２に戻
す余剰気体戻し管５とで構成されたポンプユニットＡを
備えた微細気泡発生装置において、加圧ポンプ３とアキ
ュムレータ４との間に配された液体供給管１に第１切り
替え弁１７を設け、槽体８に設けられた吐水口１０とア
キュムレータ４との間に配された液体供給管１に第２切
り替え弁１８を設け、両切り替え弁１７，１８間にバイ
パス管１９を設け、吐水口１０と第２切り替え弁１８と
の間に配された液体供給管１に第３切り替え弁１５を設
け、第３切り替え弁１５と槽体８に設けられた噴流口１
６との間に噴流吐出管１４を設けたものである。

【０００６】

【作用】しかして、噴流口１６からの噴流水の噴出時に
は各切り替え弁１５，１７，１８を切り替えてバイパス
管１９と噴流吐出管１４を用いることでアキュムレータ
４内に存在する余剰気体が余剰気体戻し管５から加圧ポ
ンプ３に戻るのを防止することができ、液体と共に余剰
気体が加圧ポンプ３内に戻ることで生じるキャビテーシ
ョンを防止することができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図示された実施例に基づいて
詳述する。図１には微細気泡発生装置の一実施例が示さ
れており、槽体として浴槽等の槽体８に取り付けられた
ものを示しており、槽体８内に微細気泡を噴出する場合
の実施例を示している。微細気泡発生装置は気体と液体
とを混合して加圧することにより液体に気体を溶解さ
せ、この液体を再び減圧することによって微細気泡を発
生させるというものであり、ポンプユニットＡによって
主体が構成されている。ポンプユニットＡの構成として
は図１に示されるように液体が通過する液体供給管１、
液体供給管１に接続されると共に液体供給管１内に気体
を供給する気体供給管２、液体供給管１の途中に設けら
れると共に液体中に気体を加圧溶解させる加圧ポンプ
３、未溶解の気体を分離する大型のアキュムレータ４、
アキュムレータ４で分離された余剰気体を気体供給管２
に戻す余剰気体戻し管５、気体供給管２に設けられると
共に気体供給管２内に一定量づつ気体を供給する電磁弁
９とで構成されている。液体供給管１は一端を槽体８の
吸水口７に接続してあり、他端は槽体８の吐出口１０に
接続してあり、吸水口７より吸水された槽体８内の浴用
水は液体供給管１を通って再び吐出口１０より槽体８内
に吐水されるようにしてある。１６は噴流口であり、浴
用水を噴流水として勢いよく槽体８内に噴出させるため
のものである。加圧ポンプ３とアキュムレータ４との間
に配された液体供給管１には切り替え弁としての第１切
り替え弁１７が設けられており、第１切り替え弁１７か
らはバイパス管１９が導出されている。槽体８に設けら
れた吐出口１０とアキュムレータ４との間に配された液
体供給管１には第２切り替え弁１８が設けられており、
上記バイパス管１９の先部は第２切り替え弁１８に接続
されている。吐出口１０と第２切り替え弁１８との間の
液体供給管１には第３切り替え弁１５が設けられてお
り、第３切り替え弁１５からは噴流吐出管１４が導出さ
れており、噴流吐出管１４の先部は槽体８に設けられた
噴流口１６に接続されている。そして、バイパス管１９
及び噴流吐出管１４によってアキュムレータ４を通過さ
せずに噴流口１６より槽体８内に浴用水を勢いよく噴出
させるための管路が形成されている。加圧ポンプ３は液
体供給管１の途中に設けられており、この加圧ポンプ３
によって吸水口７より槽体８内の浴用水を吸水して吐出
口１０または噴流口１６より吐水させることができるよ
うになっている。液体供給管１に空気や二酸化炭素等の
気体を供給する気体供給管２は加圧ポンプ３と吸水口７
との間の液体供給管１に接続されており、先端にはエア
ーフィルター１２を介して一定量づつ気体を気体供給管
２内に供給する電磁弁９が設けられている。この電磁弁
９は後述する検知手段６によって開閉動作が制御される
ようになっている。液体と余剰気体とを分離する大型の
アキュムレータ４は加圧ポンプ３と吐出口１０との間に
配置されており、アキュムレータ４内には分離された余
剰気体が溜まる気体滞留部（図示せず）が設けられてお
り、気体滞留部からは余剰気体を再び気体供給管２に戻
すための余剰気体戻し管５を導出してある。余剰気体戻
し管５の途中にはアキュムレータ４を介して槽体８に送
られる送水状態に応じて開閉される開閉弁１７が設けら
れている。アキュムレータ４内には設定時間以上アキュ
ムレータ４内に給水が行われない場合にポンプユニット
Ａの全機能を停止させる検知手段６が設けられている。
この検知手段６は吸水口７または吐出口１０または噴流
口１６が何らかの原因によって目詰まりを起こしたよう
な場合にポンプユニットＡ内での浴用水の流れが停止し
ていることを検知することができるものであり、離間さ
せてアキュムレータ４内に配置された一対の電極棒によ
って構成してある。各電極棒にはＡＣ８Ｖ、０．４ｍＡ
の電流が加えられるようになっており、二極間に電流が
流れなければアキュムレータ４内に水が無いことを検知
し、二極間に電流が流れると水が有ることを検知するよ
うになっている。つまり、アキュムレータ４内に浴用水
が供給されて水面が上昇してくると両電極棒が浴用水に
浸かることとなって二極間に電流が流れてアキュムレー
タ４内に水が有ることを検知すると共にポンプユニット
Ａ内に浴用水が循環しているのを検知し、また、アキュ
ムレータ４内の浴用水が吐出口１０より槽体８内に吐出
されて水面が徐々に低下して浴用水が電極棒より離れる
とアキュムレータ４内の浴用水が減少してアキュムレー
タ４内に水が無いことを検知するようになっている。そ
して、両電極棒間に電流が流れてアキュムレータ４内に
水が有ることを検知すると気体供給管２を介して気体を
供給するための電磁弁９が開かれて気体が供給されるも
のである。また、アキュムレータ４内の水位が低くてア
キュムレータ４内にあまり水がなく、両電極棒間に電流
が流れていない場合には電磁弁９を開かないように作動
するものであり、電極棒が水没するまで電磁弁９は開か
れないようになっている。

【０００８】ポンプユニットＡを構成する各部材の動作
を以下、詳述する。操作スイッチをオンするとモータ１
１によって加圧ポンプ３が作動し、加圧ポンプ３による
吸引にて吸水口７から液体供給管１内に槽体８内の浴用
水が吸入される。加圧ポンプ３に向けて液体供給管１内
を浴用水が流れると液体供給管１内を通る液体の流れに
よって気体供給管２から空気が液体供給管１内に吸入さ
れ、浴用水と混合され加圧ポンプ３にて加圧されて浴用
水に気体が加圧溶解する。ここで、アキュムレータ４内
に浴用水がほぼ満水状態に入っている場合には操作スイ
ッチのオンと同時に各電極棒の二極間に電流が流れてア
キュムレータ４内が満水状態であることを検知手段６が
検知し、電磁弁９を開く信号が検知手段６より電磁弁９
に送られて電磁弁９を開くこととなり、ポンプユニット
Ａの運転開始と同時に電磁弁９から気体が供給されて浴
用水中への気体の加圧溶解が開始されることとなる。ま
た、アキュムレータ４内に浴用水が無い場合には電極棒
二極間に電流が流れないことによってアキュムレータ４
内に浴用水が無いことを検知手段６よって検知し、電磁
弁９を閉じた状態としてしばらくの間は気体を供給しな
い状態でポンプユニットＡが運転されることとなり、ア
キュムレータ４内の浴用水が一定水位まで溜まるように
運転が行われるものであり、加圧ポンプ３が空回りした
り、吐出口１０より空気のみが大量に吐出されたりする
のが回避されるようになっている。そして、加圧ポンプ
３による空気の溶解効率を上げるためには実際に溶解す
る気体量に対して過剰に気体を供給する必要があり、加
圧ポンプ３にて加圧されても多量の未溶解気体が存在す
る。このため、アキュムレータ４で余剰気体を分離し、
余剰気体はアキュムレータ４より導出された余剰気体戻
し管５から再び気体供給管２に戻される。ここで、余剰
気体戻し管５を介して気体供給管２に戻される余剰気体
は排気量を調整してアキュムレータ４内の圧力及び余剰
気体が全て排出されたりすることがないようにしてあ
る。つまり、空気が溶解された浴用水は加圧された状態
のままで液体供給管１を通って吐出口１０へと送られる
のであるが、この途中において、アキュムレータ４内を
通る際、アキュムレータ４は浴用水の脈動を吸収したり
衝撃圧を吸収したりする一般的な作用をする他に加圧ポ
ンプ３での加圧で溶解しきれなかった空気の溶解を促進
すると共にそれでも溶解しきれずに浴用水中に混在する
余剰気体をアキュムレータ４内の上部に浮上させて浴用
水から余剰気体を分離する作用をするものであり、余剰
気体戻し管５からアキュムレータ４内の余剰気体が総て
排出されたりしないようになっている。そして、このア
キュムレータ４を通った浴用水は気体が高濃度に溶解さ
れた状態となり、この高濃度に気体が溶解された浴用水
を再び吐出口１０より槽体８内に噴出させるものであ
り、浴用水は加圧状態から一気に圧力が開放された状態
となり、このため、浴用水中に溶解していた気体は析出
し、微細気泡となって槽体８内の浴用水中に生じること
となるものであり、上記の動作を繰り返して槽体８内に
微細気泡を発生させるものである。また、噴流口１６か
ら槽体８内に微細気泡が混入されていない浴用水を勢い
よく噴出させる場合には第１切り替え弁１７が切り替え
られてバイパス管１９に浴用水が送られ、バイパス管１
９を通過する浴用水は第２切り替え弁１８から液体供給
管１としての微細吐出管１３の一部を通過して第３切り
替え弁１５より噴流吐出管１４に送られ、噴流吐出管１
４より噴流口１６を介して槽体８内に噴出されるもので
ある。このとき、噴流口１６より噴流水を噴出させるに
あたっては、液体中への気体の供給を停止するものであ
り、電磁弁９が閉じられるものであり、また、第１切り
替え弁１７及び第２切り替え弁１８が切り替えられるこ
とによってアキュムレータ４からの管路は閉じられた状
態となり、アキュムレータ４内に存在する余剰気体が加
圧ポンプ３に戻されるのを防止するようになっており、
加圧ポンプ３に余剰気体が戻されることによって加圧ポ
ンプ３でキャビテーションが発生したりすることがない
ようになっている。

【０００９】

【発明の効果】本発明は上述のように、加圧ポンプとア
キュムレータとの間に配された液体供給管に第１切り替
え弁を設け、槽体に設けられた吐水口とアキュムレータ
との間に配された液体供給管に第２切り替え弁を設け、
両切り替え弁間にバイパス管を設け、吐水口と第２切り
替え弁との間に配された液体供給管に第３切り替え弁を
設け、第３切り替え弁と槽体に設けられた噴流口との間
に噴流吐出管を設けているので、噴流口からの噴流水の
噴出時には各切り替え弁を切り替えてバイパス管と噴流
吐出管を用いることでアキュムレータ内に存在する余剰
気体が余剰気体戻し管から加圧ポンプに戻るのを防止す
ることができ、液体と共に余剰気体が加圧ポンプ内に戻
ることで生じるキャビテーションを防止することがで
き、ポンプユニットを破損させたりするようなことな
く、確実に動作させることができるものである。しか
も、切り替え弁とバイパス管及び噴流吐出管を設けると
いう改良のみでポンプユニットの動作を良好に行わせる
構造とすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のシステム図である。

【図２】従来例のシステム図である。

【符号の説明】

１ 液体供給管 ２ 気体供給管 ３ 加圧ポンプ ４ アキュムレータ ５ 余剰気体戻し管 １４ 噴流吐出管 １５ 第３切り替え弁 １６ 噴流口 １７ 第１切り替え弁 １８ 第２切り替え弁 １９ バイパス管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体と液体を混合し加圧することにより
   液体に気体を溶解させ、この液体を再び減圧することに
   よって微細気泡を析出する微細気泡発生装置であって、
   液体が通過する液体供給管と、液体供給管に接続される
   と共に液体供給管内に気体を供給する気体供給管と、液
   体供給管の途中に設けられると共に液体中に気体を加圧
   溶解させる加圧ポンプと、未溶解の気体を分離するアキ
   ュムレータと、アキュムレータで分離された余剰気体を
   気体供給管に戻す余剰気体戻し管とで構成されたポンプ
   ユニットを備えた微細気泡発生装置において、加圧ポン
   プとアキュムレータとの間に配された液体供給管に第１
   切り替え弁を設け、槽体に設けられた吐水口とアキュム
   レータとの間に配された液体供給管に第２切り替え弁を
   設け、両切り替え弁間にバイパス管を設け、吐水口と第
   ２切り替え弁との間に配された液体供給管に第３切り替
   え弁を設け、第３切り替え弁と槽体に設けられた噴流口
   との間に噴流吐出管を設けて成ることを特徴とする微細
   気泡発生装置。