JPH09173403A - 気泡発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】液体を補充することなく、かつ、液体貯溜槽か
ら不純物を取り除くことが可能な気泡発生装置を提供す
る。 【解決手段】濾過タンク３６を、お湯Ｗの流動経路上に
設けた。これにより、お湯Ｗを循環させながらその不純
物を除去することができるので、お湯Ｗを浴槽１１内か
ら排出する必要がない。その結果、お湯Ｗの使用量を減
少できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば浴槽内のお
湯に大気中の空気を加圧溶解させた後、浴槽にそのお湯
を再度圧送して浴槽中に微細な気泡を発生させる気泡発
生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４に示すように、従来の気泡発生装置
では、浴槽６１の吸水口６２とポンプ６３の吸込ポート
との間を吸水管路６４により連結し、溶解管路６８を介
してポンプ６３の吐出ポートと溶解タンク６５との間を
連結している。また、前記溶解タンク６５と浴槽５１の
吐水口６６との間は吐水管路６７により連結され、前記
吸水管路６４の途中には空気吸込管６９が連結されてい
る。

【０００３】そして、ポンプ６３が駆動されると、浴槽
６１内のお湯が吸水管路６４を介してポンプ６３に吸い
込まれる。これと同時に、空気吸込管６９からは空気が
吸い込まれ、ポンプ６３内では吸い込んだ空気がお湯に
加圧溶解される。ここで、お湯に加圧溶解されなかった
未溶解空気は溶解タンク６５内でお湯と分離され、タン
ク６５外部に放出される。溶解空気を含有するお湯は溶
解タンク６５から吐水管路６７を経て減圧され、浴槽６
１内に吐出される。これにより、浴槽６１内には微細気
泡が発生する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記気
泡発生装置においては、次のような問題があった。 （１）入浴時には浴槽６１内に入浴者の湯垢が溜まる
が、この湯垢は微細気泡とともに浮上し、湯面に浮いた
状態となる。そのため、見た目が汚く、次に入浴する人
の気分を害するという問題がある。

【０００５】この問題を解消するために、従来では浴槽
の上部にオーバフロー孔を形成し、そのオーバフロー孔
から上面に浮いた湯垢等の不純物を排出するようにした
気泡発生装置がある。しかしながら、この場合には不純
物を含むお湯をオーバフロー孔から排出するため、浴槽
内の湯面が下がる。これを防ぐために、常時お湯を補充
しなければならないため、お湯の使用量が多くなるとい
う問題があった。

【０００６】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであって、その目的は、液体を補充することな
く、かつ、液体貯溜槽から不純物を取り除くことが可能
な気泡発生装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、特に、ポンプの下流側
に前記液体に含有する不純物を除去する濾過手段を設け
たことをその要旨とする。

【０００８】請求項２に記載の発明では、前記ポンプか
ら吐出される液体は、前記ポンプの下流側に設けられた
切換手段により前記液体貯溜槽側又は前記濾過手段側に
切換圧送されることをその要旨とする。

【０００９】請求項３に記載の発明では、前記吸水管路
には液体貯溜槽の液面付近に設けられた吸込口が連結さ
れていることをその要旨とする。請求項４に記載の発明
では、前記吐水管路は液体貯溜槽の下部に設置され、そ
の吐出口が液面側に向かっていることをその要旨とす
る。

【００１０】従って、請求項１に記載の発明によれば、
液体に含有する不純物は濾過手段により除去され、不純
物が除去された液体は再度液体貯溜槽に圧送される。請
求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の発明
の作用に加え、液体貯溜槽内に微細気泡を発生させる際
には、切換手段によりポンプの吐出側と液体貯溜槽との
間が直接連通される。これにより、液体貯溜槽内に微細
気泡が発生される。また、液体貯溜槽内に貯溜された液
体中の不純物を取り除く際は、切換手段により濾過手段
を介してポンプの吐出側と液体貯溜槽との間が連通され
る。これにより、液体中の不純物は濾過手段により除去
され、不純物が除去された液体は再度液体貯溜槽に圧送
される。

【００１１】請求項３に記載の発明においては、請求項
１又は請求項２に記載の発明の作用に加え、吸水管路の
吸込口は液体貯溜槽の液面付近に設けられていることか
ら、液面に浮遊する不純物は、吸水管路の吸込口から素
早く吸い込まれる。

【００１２】請求項４に記載の発明においては、請求項
１〜請求項３のいずれかに記載の発明の作用に加え、吐
出管路の吐出口から吐出される液体は、液面側、すなわ
ち上方に向かって吐出される。この吐出された液体が上
方に向かって流動することにより、液体貯溜槽内の液体
全体が液体貯溜槽内で攪拌される。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明を浴槽用の気泡発生
装置に具体化した一実施形態を図面に基づいて説明す
る。

【００１４】図１は本実施の形態における気泡発生装置
の模式的な回路図である。同図に示すように、液体貯溜
槽としての浴槽１１内には液体としてのお湯Ｗが貯溜さ
れている。浴槽１１の側壁には吸水口１２及び吐水口１
３が形成されている。なお、吸水口１２には図示しない
フィルタが装着されている。前記吸水口１２には吸水管
路１４を介してポンプ１５が連結されている。前記吐水
口１３は上方を向けて開口されている。

【００１５】前記吸水管路１４の途中には空気吸込管１
６が分岐されている。また、空気吸込管１６とポンプ１
５との間における吸水管路１４の途中には、浴槽１１側
からポンプ１５側への液体及び気体の流動のみを許容す
る逆止弁１７が介在されている。前記空気吸込管１６の
開口側端部には逆止弁１８を介して吸気量調整弁１９が
連結されている。吸気量調整弁１９の開口側端部には吸
気フィルタ２０が装着されている。

【００１６】前記ポンプ１５の吐出側ポートには流入管
路２１を介して溶解タンク２２が連結されている。溶解
タンク２２の上部にはエア抜き弁４３を介して排気管２
３が連結されている。前記浴槽１１の吐水口１３と溶解
タンク２２との間は吐水管路２５により連結されてい
る。吐水管路２５の途中には発泡ノズル２６が介在され
ている。

【００１７】前記吸気量調整弁１９はステッピングモー
タ（図示せず）を備え、同ステッピングモータには吸気
量調整弁１９の開度量を調整するニードル（図示せず）
が連結され、モータの回転に伴い、吸気量調整弁１９の
開度量が無段階に変化するようになっている。この吸気
量調整弁１９の開度変化に伴い、前記空気吸込管１６か
ら吸い込まれる空気の吸気量が変化する。

【００１８】前記発泡ノズル２６よりも上流側における
吐水管路２５には、第１の切換弁３１を介してバイパス
管路３２が分岐している。バイパス管路３２は浄水管路
３３と逆洗管路３４とに分岐し、浄水管路３３は第２の
切換弁３５を介して濾過手段としての濾過タンク３６の
流入側ポート３７に連結されている。また、第２の切換
弁３５には排水管路３８が連結されている。一方、逆洗
管路３４は第３の切換弁３９を介して濾過タンク３６の
吐出側ポート４０に連結されている。

【００１９】前記各切換弁３１，３５，３９は電動式の
切換弁でありコントローラＣにより切換駆動される。コ
ントローラＣにはモード切換スイッチ４１が接続されて
いる。モード切換スイッチ４１には、「気泡発生モー
ド」、「浄水モード」、「逆洗モード」の３モードが設
定されている。本実施の形態では、コントローラＣ、モ
ード切換スイッチ４１、各切換弁３１，３５，３９によ
り切換手段を構成している。

【００２０】コントローラＣはモード切換スイッチ４１
の気泡発生モードが選択された際には、溶解タンク２２
と発泡ノズル２６との間が連通するように第１の切換弁
３１を駆動制御するとともに、ポンプ１５の吐出圧力
が、浴槽１１内に微細気泡が発生する圧力（本実施の形
態では３ｋｇ／ｃｍ² に設定）となるようにポンプ１５
を駆動制御するようになっている。また、コントローラ
Ｃはモード切換スイッチ４１の浄水モードが選択された
際には、溶解タンク２２と濾過タンク３６の流入側ポー
ト３７との間が連通するように、第１及び第２の切換弁
３１，３５を駆動制御するとともに、吐出側ポート４０
と吐水管路２５との間が連通するように、第３の切換弁
３９を駆動制御するようになっている。

【００２１】さらに、コントローラＣはモード切換スイ
ッチ４１の逆洗モードが選択された際には、溶解タンク
２２と濾過タンク３６の吐出側ポート４０との間が連通
するように、第１及び第３の切換弁３１，３９を駆動制
御するとともに、流入側ポート３７と排水管路３８との
間が連通するように、第２の切換弁３５を駆動制御する
ようになっている。また、コントローラＣはモード切換
スイッチ４１の浄水モード又は逆洗モードが選択された
際には、前記空気吸込管１６が全閉となるように、前記
吸気量調整弁１９のモータを駆動制御するようになって
いる。また、コントローラＣはモード切換スイッチ４１
の浄水モード又は逆洗モードが選択された際には、ポン
プ１５の吐出圧力が、微細気泡発生時よりも低い圧力
（本実施の形態では１ｋｇ／ｃｍ² に設定）となるよう
にポンプ１５を駆動制御するようになっている。

【００２２】前記濾過タンク３６内には複数個のガラス
ビーズ等からなる濾過部材４２が収容され、お湯Ｗが濾
過タンク３６内の流入側ポート３７から流入し、濾過部
材４２を通過して吐出側ポート４０から吐出されること
により、そのお湯Ｗに含まれた不純物が除去されるよう
になっている。

【００２３】次に、上記のように構成された気泡発生装
置の駆動時の作用について説明する。まず、モード切換
スイッチ４１が気泡発生モードに選択されている状態
で、ポンプ１５が駆動されると、浴槽１１内のお湯Ｗ
が、吸水口１２から吸水管路１４を経てポンプ１５内に
吸い込まれる。このとき、吸水管路１４は負圧となり、
空気吸込管１６からは吸気量調整弁１９の開度に応じた
空気が吸い込まれ、その空気はお湯Ｗとともに吸水管路
１４を流動してポンプ１５内に吸い込まれる。ポンプ１
５内に吸い込まれた空気はお湯Ｗに加圧溶解される。こ
のとき、吸い込まれた全ての空気がお湯Ｗに加圧溶解さ
れているとは限らない。その後、加圧溶解された空気を
含有するお湯Ｗは流入管路２１を経て溶解タンク２２内
に圧送される。

【００２４】溶解タンク２２内では前記ポンプ１５にて
お湯Ｗに加圧溶解されなかった空気がエア抜き弁４３に
より分離され、排気管２３から大気中に排気される。一
方、加圧溶解した空気を含有するお湯Ｗは溶解タンク２
２から吐水管路２５に圧送される。吐水管路２５を流動
するお湯Ｗは発泡ノズル２６にて減圧された後、吐水口
１３から浴槽１１内に吐出される。これにより、浴槽１
１内には微細気泡が発生する（図１の太矢印にてお湯Ｗ
の流路を図示）。

【００２５】また、モード切換スイッチ４１が浄水モー
ドに選択されている状態で、ポンプ１５が駆動される
と、浴槽１１内のお湯Ｗが、吸水口１２から吸水管路１
４を経てポンプ１５内に吸い込まれる。このとき、空気
吸込管１６は吸気量調整弁１９により全閉に保持される
ことから、空気吸込管１６からは空気は吸い込まれな
い。従って、ポンプ１５内にはお湯Ｗのみが吸い込まれ
る。その後、お湯Ｗは溶解タンク２２内に圧送される。

【００２６】そして、溶解タンク２２から吐出されたお
湯Ｗはバイパス管路３２側に流動し、浄水管路３３を経
て流入側ポート３７から濾過タンク３６内に圧送され
る。お湯Ｗは濾過タンク３６内を通過した後、吐出側ポ
ート４０から再度吐水管路２５に吐出される。このと
き、お湯Ｗが濾過タンク３６内の濾過部材４２を通過す
ることによりお湯Ｗに含有されている湯垢等の不純物が
除去される。不純物が除去されたお湯Ｗは吐水管路２５
を経て浴槽１１内に吐出される。これにより、浴槽１１
内のお湯Ｗはきれいになる（図１の細矢印にてお湯Ｗの
流路を図示）。

【００２７】また、濾過タンク３６内の濾過部材４２の
濾過機能の低下を防止するために、濾過部材４２に付着
した不純物を除去する際は、モード切換スイッチ４１の
逆洗モードを選択する。この状態で、ポンプ１５が駆動
されると、浴槽１１内のお湯Ｗが、吸水口１２から吸水
管路１４を経てポンプ１５内に吸い込まれる。このとき
もまた、前記空気吸込管１６は吸気量調整弁１９により
全閉に保持されることから、空気吸込管１６からは空気
は吸い込まれない。従って、ポンプ１５内にはお湯Ｗの
みが吸い込まれる。その後、お湯Ｗは溶解タンク２２内
に圧送される。

【００２８】そして、溶解タンク２２から吐出されたお
湯Ｗはバイパス管路３２側に流動し、逆洗管路３４を経
て吐出側ポート４０から濾過タンク３６内に圧送され
る。お湯Ｗは濾過タンク３６内を通過した後、流入側ポ
ート３７から排水管路３８を経て外部に排水される。こ
のとき、お湯Ｗが吐出側ポート４０から濾過タンク３６
内に流入し、濾過部材４２を逆洗浄することにより濾過
部材４２に付着した不純物が除去される。そして、その
除去された不純物はお湯Ｗとともに排水管路３８から外
部に排水される（図１の白ヌキにてお湯Ｗの流路を図
示）。

【００２９】さて、装置が停止されて浴槽１１からお湯
Ｗが抜き取られた後、次の入浴を行うために再度浴槽１
１内にお湯Ｗを貯溜しても、吸水管路１４内には空気が
入り込んでいる。この状態で装置に電源が投入される
と、コントローラＣは吸気量調整弁１９を全閉とする。
従って、ポンプ１５が駆動されても空気吸込管１６から
は、空気は吸い込まれない。これにより、ポンプ１５の
自吸特性が向上し、素早く浴槽１１内のお湯Ｗが正常に
吸い込まれる。

【００３０】本実施の形態では、上記のように気泡発生
装置を構成したことにより、次のような効果を得ること
ができる。 （１）濾過タンク３６を、お湯Ｗの流動経路上に設けた
ことにより、お湯Ｗを循環させながらその不純物を除去
することができる。これにより、お湯Ｗを浴槽１１内か
ら排出する必要がないので、従来よりもお湯Ｗの使用量
を減少できる。また、浴槽１１にはオーバフロー孔等を
設ける必要がないので、既存の浴槽にも容易に設置でき
る。

【００３１】（２）吐水口１３の開口方向を上方を向け
て浴槽１１に設置し、吐水口１３から吐出されるお湯Ｗ
が水面方向に向かって流動するようにした。これによ
り、吐水口１３から吐出されるお湯Ｗの流動により浴槽
１１内のお湯Ｗ全体が攪拌される。その結果、水面に浮
遊する湯垢等の不純物もお湯Ｗとともに吸込口１２から
吸い込むことができ、延いては効率良く不純物を除去す
ることができる。

【００３２】（３）濾過タンク３６内の濾過部材４２の
逆洗浄ができるので、濾過部材４２の濾過機能の低下を
防止でき、常時効率良く浴槽１１内の不純物を除去でき
る。 （４）微細気泡発生時にはお湯Ｗが濾過タンク３６を通
過しないことから、大幅な圧力損失を防止できる。これ
により、小出力のポンプ１５でも確実に浴槽１１内に微
細気泡を発生させることができる。

【００３３】（５）洗浄時及び逆洗時には、ポンプ１５
の吐出圧力を加圧溶解時（気泡発生時）よりも大幅に下
げ、濾過タンク３６に高圧が加わらないようにした。こ
れにより、濾過タンク３６を耐圧性を低く設定でき、延
いてはコストの低減を図ることができる。

【００３４】（６）電源の投入時には、吸気量調整弁１
９を全閉として、空気吸込管１６から空気を吸い込まな
いように構成したことにより、浴槽１１からお湯Ｗを排
出して再度浴槽１１にお湯Ｗを貯溜して装置を駆動させ
ても、ポンプ１５内には大気中の空気が吸い込まれない
ことから、ポンプ１５の自吸特性が向上され、素早く浴
槽１内のお湯Ｗを正常に吸込吐出することができる。そ
の結果、素早く浴槽１１に微細気泡を発生させることが
できる。

【００３５】なお、本発明は次のように実施することも
できる。 （１）上記実施の形態では、液体貯溜槽として浴槽１１
に具体化したが、浴槽１１以外の液体貯溜槽（例えば魚
類を飼育する水槽）に微細気泡を発生させる装置に具体
化してもよい。

【００３６】（２）上記実施の形態では、気体として大
気中の空気を吸い込むように構成したが、酸素やオゾン
等を吸い込む気泡発生装置に具体化してもよい。 （３）上記実施の形態では、吐水口１３を上方に向け、
吐水口１３から吐出されるお湯Ｗを上面に向かけて流動
させ、浴槽１１内でお湯Ｗを攪拌させて、水面に浮遊す
る不純物が吸水口１２から吸い込まれやすいように構成
した。

【００３７】これに対し、図２及び図３に示すように、
吸水口１２に不純物回収箱５１を装着する。この不純物
回収箱５１は側面が開口する箱状に形成され、その開口
面が浴槽１１の内壁面と対向接触している。不純物回収
箱５１の上部側面には切欠吸込口５２が形成されてい
る。不純物回収箱５１の下部には吸水口５３が取付固定
されている。

【００３８】お湯Ｗの水面は前記切欠吸込口５２の上下
端縁間にある。この状態で図１に示すモード切換スイッ
チ４１が浄水モードに選択され、ポンプ１５が駆動され
ると、浴槽１１内のお湯Ｗは切欠吸込口５２から不純物
回収箱５１内に吸い込まれる。そして、その吸い込まれ
たお湯Ｗは吸水口５３から吸水管路１４を経てポンプ１
５内に吸い込まれる。その後のお湯Ｗの流動経路は上記
実施形態と同様であることから省略する。

【００３９】このように、本実施形態によれば、上記実
施形態の効果と同様の効果を得ることができるととも
に、浴槽１１内の水面上に浮遊する不純物を強制的に吸
い込むことができるのでより、より素早く浴槽内１１か
ら不純物を取り除くことができる。

【００４０】（４）上記各実施の形態では、微細気泡発
生時においてはお湯Ｗが濾過タンク３６を通過しないよ
うに構成したが、ポンプ１５の効率を高く設定した場合
には、微細気泡発生時にお湯Ｗが濾過タンク３６を通過
するように構成しても、浴槽１１内に微細気泡を発生さ
せることができる。

【００４１】（５）上記実施の形態では、入浴者等がモ
ード切換スイッチ４１のモードを選択して気泡運転、浄
水運転、逆洗運転の切換を行うように構成したが、気泡
運転後にコントローラＣにより自動で浄水運転や逆洗運
転を行うように構成してもよい。

【００４２】（６）濾過手段としての濾過タンク３６内
の濾過部材４２の洗浄を行う逆洗モードを省略して構成
してもよい。 （７）各切換弁３１，３５，３９の切換動作を手動で行
うように構成してもよい。

【００４３】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、液体貯
溜槽内の液体を循環させた状態で、液体に含有する不純
物を除去することができるので、液体の使用量を低減で
きる。

【００４４】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加え、浴槽内に微細気泡を発生さ
せる際には、液体は濾過手段を通過しないことから、液
体が浴槽内に吐出される際に濾過手段により大きく減圧
するのが防止される。これにより、小出力のポンプでも
確実に液体貯溜槽内に微細気泡を発生させることができ
る。

【００４５】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明の効果に加え、不純物が浮遊
する液面上付近に吸水管路の吸込口が設けられているこ
とから、素早く液体貯溜槽内から不純物を除去すること
ができる。

【００４６】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加え、液体
貯溜槽内の液体全体が液体貯溜槽内で攪拌されることか
ら、液面に浮遊していた不純物も効率よく吸水管路から
吸い込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施形態における気泡発
生装置の回路図。

【図２】別実施形態における浴槽の部分斜視図。

【図３】別実施形態における浴槽の部分断面図。

【図４】従来技術における気泡発生装置の回路図。

【符号の説明】

Ｗ…液体としてのお湯、１１…液体貯溜槽としての浴
槽、１４…吸水管路、１５…ポンプ、１６…気体吸込口
としての空気吸込管、２５…吐水管路、３６…濾過手段
としての濾過タンク、４１…切換手段を構成するモード
切換スイッチ、４２…濾過手段を構成する濾過部材、５
２…吸込口を構成する切欠吸込口、Ｃ…切換手段を構成
するコントローラ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を貯溜する液体貯溜槽に吸水管路を
   介して連結されるポンプと、前記吸水管路の途中に分岐
   して連結され、前記ポンプの駆動に伴い吸水管路内に気
   体を吸い込む気体吸込口と、前記ポンプの吐出側と液体
   貯溜槽とを連結する吐水管路とを備え、前記ポンプが駆
   動された際には、液体貯溜槽内から液体が、気体吸込口
   から気体がそれぞれ吸い込まれ、その気体をポンプ内で
   液体に加圧溶解して、その溶解気体を含有する液体を液
   体貯溜槽内に吐出することにより、液体貯溜槽内に微細
   気泡を発生する気泡発生装置において、 前記ポンプの下流側に前記液体に含有されている不純物
   を除去する濾過手段を設けたことを特徴する気泡発生装
   置。
2. 【請求項２】 前記ポンプから吐出される液体は、前記
   ポンプの下流側に設けられた切換手段により前記液体貯
   溜槽側又は前記濾過手段側に切換圧送される請求項１に
   記載の気泡発生装置。
3. 【請求項３】 前記吸水管路には液体貯溜槽の液面付近
   に設けられた吸込口が連結されている請求項１又は請求
   項２に記載の気泡発生装置。
4. 【請求項４】 前記吐水管路は液体貯溜槽の下部に設置
   され、その吐出口が液面側に向かっている請求項１〜請
   求項３のいずれかに記載の気泡発生装置。