JP2001179241A - 微細気泡発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】微細気泡発生装置において、高価な循環ポンプ
を用いずに、液体に対する空気溶解を効率よく行えるよ
うにするとともに、運転効率を高めることを目的とす
る。 【解決手段】循環ポンプ２２により浴槽から循環通路２
１に浴槽水を取り出し、循環ポンプ２２の下流側に配置
した気液混合タンク２３でもって浴槽水中に空気を溶解
させて、浴槽に還流させる構成。これにより、循環ポン
プ２２で加圧された浴槽水が気液混合タンク２３内に勢
いよく導入されるので、浴槽水が気液混合タンク２３内
の貯溜水に空気を混入させるとともに、撹拌することに
なり、それによって浴槽水に対して多量の空気が溶解さ
れる。気液混合タンク２３内の空気が減少したときに、
それを補填するために、ベンチュリの空気導入口の電磁
弁を適宜開いて空気を導入し、空気の導入のために運転
を停止する必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、貯溜槽、例えば浴
槽、プール、池等槽内の液体を取り出して、この液体中
に空気を溶解させてから、貯溜槽内に戻すことにより貯
溜槽内で微細気泡を発生させる微細気泡発生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上記微細気泡発生装置は、従来から、水
中の浮遊物を微細気泡の付着浮上作用を利用して浄化に
利用されたり、また浴槽で微細気泡を発生させ、浴槽水
を乳白色化させて浴槽への入浴感を高める等に利用され
ている。

【０００３】従来の微細気泡発生装置の構成を図１２に
示す。図中、８０は微細気泡発生装置、９０は浴槽であ
る。微細気泡発生装置８０は、浴槽９０に設けた浴槽水
の取り出し口９１と戻し口９２とに循環通路８１を接続
し、この循環通路８１の途中に循環ポンプ８２を配設
し、循環通路８１において循環ポンプ８２の位置よりも
上流にベンチュリ８３を配設し、循環通路８１において
戻し口９２との接続部位に噴出ノズル８４を配設した構
成である。

【０００４】なお、ベンチュリ８３は、一般的に周知の
ものであるが、浴槽水の通過に伴いベンチュリ８３内部
を負圧状態として、大気圧である外気を空気導入管８５
から吸入するようになったものである。このベンチュリ
８３による空気の吸入量は、浴槽水の通過速度や空気導
入管８５の端部に設けられる電動弁８６の開度により調
節される。

【０００５】ここで、上記微細気泡発生装置８０の動作
を説明する。すなわち、循環ポンプ８２により浴槽９０
内の浴槽水を取り出して、この浴槽水中にベンチュリ８
３により外部の空気を混入させて、循環ポンプ８２の加
圧力により浴槽水中に空気を溶解させてから、噴出ノズ
ル８４を通じて浴槽９０内に噴出して戻すようになって
おり、浴槽９０内で微細気泡１００が発生する。つま
り、ベンチュリ８３により空気を混入させた浴槽水を循
環ポンプ８２により加圧して空気を溶解させ、しかる後
に浴槽９０内に戻したときに、浴槽水に印加されてある
圧力が浴槽９０内で一気に解放されることになり、浴槽
水中に溶解された空気が析出して微細気泡１００になる
のである。

【０００６】ここで、浴槽９０内の浴槽水中に浮遊物１
０１が存在する場合には、この浮遊物１０１が、前述し
たようにして浴槽９０内で発生される微細気泡１００に
付着して、浴槽水の表面に浮上させられることになり、
浴槽９０に設けてあるオーバーフロー排水口９３および
排水管９４を介して排出されることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、循環
ポンプ８２の上流に配設したベンチュリ８３で浴槽水に
対して空気を吸入させるようにしているために、浴槽水
中に比較的大きな気泡が混入しやすくなるとともに、気
泡それぞれが結合して大きく成長するおそれがあって、
循環ポンプ８２がエアーロックしやすくなることが懸念
される。このようなことから、従来では、循環ポンプ８
２として耐エアーロック性に優れた高価なものを用いる
必要があった。

【０００８】このような事情に鑑み、本件出願人は、高
価な循環ポンプを用いることなく、液体に対する空気溶
解を効率よく行えるようにした微細気泡発生装置を、別
途提案している（特願平１１−３６３０３１）「微細気
泡発生装置」。

【０００９】図１３は、この別途提案している微細気泡
発生装置の構成を示す図であり、図中、１０は浴槽、２
０は微細気泡発生装置であり、微細気泡発生装置２０
は、浴槽１０内の浴槽水を取り出し口１１から一旦取り
出して、この浴槽水中に空気を溶解させてから、浴槽１
０内に戻し口１２から戻すことにより浴槽１０内で微細
気泡を発生させるものであり、循環通路２１、循環ポン
プ２２、気液混合タンク２３、コントローラ２４を備え
ている。気液混合タンク２３は、循環通路２１において
循環ポンプ２２の下流に設けられており、循環ポンプ２
２で加圧された浴槽水中に内部の貯溜空気を巻き込んで
溶解させてから一部を貯溜しながら通過させるものであ
る。

【００１０】この微細気泡発生装置２０では、循環ポン
プ２２が駆動されると、浴槽１０内から浴槽水が循環通
路２１内に引き出されて、気液混合タンク２３内に導入
される。

【００１１】このとき、気液混合タンク２３内に対し
て、浴槽水は、循環ポンプ２２により加圧されるととも
に噴射ノズル２６により気液混合タンク２３内の底面に
対して勢いよく衝突させられて、気液混合タンク２３内
の空気を巻き込む。所要時間の経過に伴い、気液混合タ
ンク２３の底面から循環通路２１側へ排出されるもの
の、浴槽水の導入量と排出量とのバランスにより徐々に
気液混合タンク２３内に貯溜されることになる。この浴
槽水の貯溜に伴い、貯溜される浴槽水に対して噴射ノズ
ル２６から導入される浴槽水が衝突して、気液混合タン
ク２３内の空気を巻き込んだ状態で撹拌されるので、貯
溜される浴槽水に多量の空気が溶解されることになる。

【００１２】このようにして、気液混合タンク２３内で
浴槽水に多量の空気が溶解させられることになるが、気
液混合タンク２３から排出された浴槽水は、噴出ノズル
２５から浴槽１０内に噴出されて減圧される。浴槽水を
浴槽１０内に戻すと、浴槽水に印加されてある圧力が浴
槽１０内で一気に解放されることになるために、浴槽水
中に溶解させた空気が析出されて大量の微細気泡１６を
発生することになる。

【００１３】このように循環ポンプ２２で加圧した液体
を気液混合タンク２３内に勢いよく流入させて内部貯溜
空気を巻き込ませて溶解させるようにしているので、従
来のように循環ポンプに対して気泡を含む液体が流入し
なくなるから耐エアーロック性に優れた高価な循環ポン
プを用いる必要がなくなる。

【００１４】しかしながら、図１３の微細気泡発生装置
では、運転時間の経過に伴って気液混合タンク２３内の
空気が浴槽水に溶解して減少することになるので、一
旦、運転を停止させて空気弁を開放して気液混合タンク
内に、空気を導入しなければならず、運転効率の観点か
らは更なる改善が望まれる。

【００１５】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であって、微細気泡発生装置において、高価な循環ポン
プを用いることなく、液体に対する空気溶解を効率よく
行えるようにするとともに、運転効率を高めることを目
的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。

【００１７】すなわち、本発明第１の微細気泡発生装置
は、貯溜槽内の液体を取り出して、この液体中に空気を
溶解させてから、貯溜槽内に戻すことにより貯溜槽内で
微細気泡を発生させる微細気泡発生装置であって、貯溜
槽に設けた液体の取り出し口と戻し口とに接続される循
環通路と、循環通路の途中に配設されて貯溜槽内の液体
を取り出して戻すよう循環させる循環ポンプと、循環通
路において循環ポンプの下流に介装されかつ前記循環ポ
ンプで加圧導入される液体中に内部の貯溜空気を巻き込
んで溶解させてから一部を貯溜しながら通過させる気液
混合タンクと、前記循環ポンプの上流の循環通路に設け
られた空気導入路と、この空気導入路の開閉を制御して
空気の導入を制御する制御手段とを備えることを特徴と
している。

【００１８】本発明第２の微細気泡発生装置は、上記第
１の構成において、前記制御手段は、前記空気導入路の
開閉制御を、設定時間に基づいて行うことを特徴として
いる。

【００１９】本発明第３の微細気泡発生装置は、上記第
１の構成において、前記気液混合タンク内の液面レベル
を検出するレベルセンサを設け、前記制御手段は、前記
空気導入路の開閉制御を、前記レベルセンサの検出出力
に基づいて行うことを特徴としている。

【００２０】本発明第４の微細気泡発生装置は、貯溜槽
内の液体を取り出して、この液体中に空気を溶解させて
から、貯溜槽内に戻すことにより貯溜槽内で微細気泡を
発生させる微細気泡発生装置であって、貯溜槽に設けた
液体の取り出し口と戻し口とに接続される循環通路と、
循環通路の途中に配設されて貯溜槽内の液体を取り出し
て戻すよう循環させる循環ポンプと、循環通路において
循環ポンプの下流に介装されかつ前記循環ポンプで加圧
導入される液体中に内部の貯溜空気を巻き込んで溶解さ
せてから一部を貯溜しながら通過させる気液混合タンク
と、前記循環ポンプの下流の循環通路に設けられた空気
導入路と、この空気導入路の開閉を制御して空気の導入
を制御する制御手段とを備えることを特徴としている。

【００２１】本発明第５の微細気泡発生装置は、貯溜槽
内の液体を取り出して、この液体中に空気を溶解させて
から、貯溜槽内に戻すことにより貯溜槽内で微細気泡を
発生させる微細気泡発生装置であって、貯溜槽に設けた
液体の取り出し口と戻し口とに接続される循環通路と、
循環通路の途中に配設されて貯溜槽内の液体を取り出し
て戻すよう循環させる循環ポンプと、循環通路において
循環ポンプの下流に介装されかつ前記循環ポンプで加圧
導入される液体中に内部の貯溜空気を巻き込んで溶解さ
せてから一部を貯溜しながら通過させる気液混合タンク
とを含み、前記循環ポンプから前記気液混合タンクまで
の循環通路が少なくとも二つに分岐され、一方の分岐通
路には、前記循環ポンプからの液体を前記気液混合タン
ク内に噴射する噴射ノズルが接続され、他方の分岐通路
には、前記循環ポンプからの液体に空気を混入して前記
気液混合タンクに供給する空気導入部が接続され、前記
循環ポンプの運転中に、該循環ポンプからの液体を、い
ずれの分岐通路に導出するかを切り替える切り替え手段
を設けたことを特徴としている。

【００２２】本発明第６の微細気泡発生装置は、貯溜槽
内の液体を取り出して、この液体中に空気を溶解させて
から、貯溜槽内に戻すことにより貯溜槽内で微細気泡を
発生させる微細気泡発生装置であって、貯溜槽に設けた
液体の取り出し口と戻し口とに接続される循環通路と、
循環通路の途中に配設されて貯溜槽内の液体を取り出し
て戻すよう循環させる循環ポンプと、前記循環ポンプと
前記戻し口との間の循環通路を、複数に並列分岐すると
ともに、いずれの分岐通路を循環通路として選択するか
を切り替える切り替え手段を設けるとともに、各分岐通
路には、前記循環ポンプで加圧導入される液体中に内部
の貯溜空気を巻き込んで溶解させてから一部を貯溜しな
がら通過させる気液混合タンクがそれぞれ介装されるこ
とを特徴としている。

【００２３】本発明の微細気泡発生装置では、循環ポン
プの下流に配置した気液混合タンク内で空気を溶解させ
る処理を行う構成とし、気液混合タンク内の貯溜空気の
溶解による減少の補填を、循環ポンプの運転を継続しな
がら循環通路に連通する空気導入路の開閉を制御した
り、循環通路を空気導入用の分岐通路に切り替えたり、
あるいは、気液混合タンクを切り替えたりすることによ
り、適宜行うようにしており、これによって、空気の補
填のための運転の停止を全くなくすことができ、運転効
率を高めることができる。

【００２４】また、上記本発明の微細気泡発生装置を用
いると、低コストでありながら大量の微細気泡を発生さ
せることができるので、浄化を効率よく行え、また入浴
感を高めることも可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の詳細について図面に示す
実施形態に基づいて説明する。

【００２６】（実施の形態１）図１ないし図３は本発明
の実施形態１を示している。図１は、浴槽システムの構
成図、図２は、図１中の気液混合タンクの縦断面図、図
３は、運転中における気液混合タンクの縦断面図であ
る。

【００２７】図中、１０は浴槽、２０は微細気泡発生装
置である。

【００２８】浴槽１０には、浴槽水の取り出し口１１と
戻し口１２とが設けられており、また、浴槽１０の一側
壁において所要高さ位置には、オーバーフロー排水口１
３が設けられている。このオーバーフロー排水口１３に
は、排水管１４が接続されており、排水管１４の端部に
は、電動弁１５が設けられている。

【００２９】微細気泡発生装置２０は、浴槽１０内の浴
槽水を一旦取り出して、この浴槽水中に空気を溶解させ
てから、浴槽１０内に戻すことにより浴槽１０内で微細
気泡を発生させるものであり、循環通路２１、循環ポン
プ２２、気液混合タンク２３、コントローラ２４を備え
ている。

【００３０】循環通路２１は、浴槽１０の取り出し口１
１と戻し口１２とに接続されており、浴槽１０内から浴
槽水を取り出してから戻せるようになっている。この循
環通路２１において浴槽１０の戻し口１２には、循環通
路２１を通ってきた浴槽水を浴槽１０内へさらに勢いよ
く噴出させる噴出ノズル２５が取り付けられている。こ
の噴出ノズル２５は、その通水抵抗を後述する噴射ノズ
ルの通水抵抗よりも大きく設定してあり、そのため、当
噴出ノズル２５には通水路の径を噴射ノズルの通水路の
径よりも小径とした減圧体を設けているが、減圧体を設
ける他、通水抵抗となる邪魔体を設けてもよい。このよ
うに噴出ノズル２５の通水抵抗を噴射ノズルの通水抵抗
よりも大きく設定することにより、気液混合タンク２３
内を加圧状態に保つことができる。

【００３１】循環ポンプ２２は、循環通路２１の途中に
配設されており、浴槽１０と循環通路２１との間で浴槽
水を循環させるものである。

【００３２】気液混合タンク２３は、循環通路２１にお
いて循環ポンプ２２の下流に介装されており、循環ポン
プ２２で加圧導入される浴槽水中に内部の貯溜空気を巻
き込んで溶解させてから一部を貯溜しながら通過させる
ものである。

【００３３】この気液混合タンク２３は、図２に示すよ
うに、天井面から浴槽水を導入して底面から浴槽１０側
へ浴槽水を流出するように循環通路２１に接続されてい
る。なお、循環通路２１において気液混合タンク２３に
接続される浴槽水導入部には、口径を絞った噴射ノズル
２６が取り付けられている。

【００３４】循環ポンプ２２の上流の循環通路２１に
は、気液混合タンク２３内の貯溜空気が減少したとき
に、空気を前記タンク２３に供給するための空気導入路
を構成するベンチュリ２７が介装されるとともに、この
ベンチュリ２７の空気導入路２７ａを開閉する電動弁２
が設けられており、この電動弁２は、制御手段としての
コントローラ２４によって開閉が制御される。

【００３５】コントローラ２４は、微細気泡発生装置２
０の各構成要素の動作を制御して下記する動作を実行す
るものである。

【００３６】次に、上記微細気泡発生装置２０の動作を
説明する。先ず、図示しない運転スイッチをオン操作す
ると、循環ポンプ２２が駆動されることになり、浴槽１
０内から浴槽水が循環通路２１内に引き出されて、気液
混合タンク２３内に導入される。なお、運転開始当初
は、電動弁２は、閉じられており、ベンチュリ２７から
の空気の導入はない状態である。

【００３７】気液混合タンク２３内に対して、浴槽水
は、循環ポンプ２２により加圧されるとともに噴射ノズ
ル２６により気液混合タンク２３内の底面に対して激し
く衝突させられて、気液混合タンク２３内の貯溜空気を
巻き込む。所要時間の経過に伴い、気液混合タンク２３
の底面から循環通路２１側へ流出されるものの、浴槽水
の導入量と流出量とのバランスにより徐々に気液混合タ
ンク２３内に貯溜されることになる。このようにして浴
槽水が貯溜されてくると、今度は、図３に示されるよう
に、貯溜される浴槽水に対して噴射ノズル２６から導入
される浴槽水が衝突して、気液混合タンク２３内の空気
を巻き込んだ状態で広範囲に撹拌されるので、貯溜され
る浴槽水に多量の空気が溶解されることになる。

【００３８】このようにして、気液混合タンク２３内で
浴槽水に多量の空気が溶解させられることになるが、気
液混合タンク２３から流出された浴槽水は、噴出ノズル
２５から浴槽１０内に噴出されて減圧される。浴槽水を
浴槽１０内に戻すと、浴槽水に印加されてある圧力が浴
槽１０内で一気に解放されることになるために、浴槽水
中に溶解させた空気が析出されて大量の微細気泡１６を
発生することになる。

【００３９】ここで、浴槽水中に浮遊物１７が存在する
場合には、この浮遊物１７が、前述したようにして浴槽
１０内で大量に発生される微細気泡１６によって浴槽水
の表面側に効率よく浮上させられる。このときに、浴槽
１０に足し湯を施して浴槽水の水位を若干上昇させて、
それに合わせて浴槽１０の排水管１４の電動弁１５を開
放すれば、浴槽水の表面側に浮上させられた浮遊物１７
が浴槽１０のオーバーフロー排水口１３および排水管１
４を介して排出されることになる。

【００４０】このように微細気泡発生装置２０では、循
環ポンプ２２の下流に気液混合タンク２３を配置し、循
環ポンプ２２で加圧した浴槽水を気液混合タンク２３内
に勢いよく噴射させて内部貯溜空気を巻き込ませて溶解
させるようにしているので、従来のように、循環ポンプ
２２を耐エアーロック性に優れた高価なものとする必要
がなくなるなど、装置のコストの低減に貢献できる。し
かも、気液混合タンク２３内において浴槽水に対して空
気を効率よく溶解させることができるので、浴槽１０内
で多量の微細気泡１６を発生させることができる。

【００４１】ちなみに、上記微細気泡発生装置２０の気
液混合タンク２３において浴槽水に対する空気溶解能力
を実験により調べたので、説明する。まず、実験条件に
ついては、噴射ノズル２６の口径を６ｍｍφとし、気液
混合タンク２３を円筒形容器として、その直径を７５ｍ
ｍφ、高さ７００ｍｍ、通過流量を８．０Ｌ／ｍｉｎと
した。水温は３７℃、水質はイオン交換水である。結果
は、図４に示すように、運転開始から３０秒を過ぎたあ
たりから、イオン交換水における溶存酸素量が１４．３
ｍｇ／Ｌとなり、一定時間（約５分から７分間）ほぼ一
定値を維持し、その後は気液混合タンク２３内の空気量
の減少により低下する。従って、上記一定時間は、連続
した微細気泡発生の為の空気溶解運転が可能であり、一
定時間経過後に気液混合タンク２３内に空気を吸入させ
ることで、再度一定時間、同運転が行えることになる。

【００４２】ところで、上述した運転の時間経過に伴
い、気液混合タンク２３内の空気が徐々に浴槽水に溶解
させられるので、このままでは、気液混合タンク２３内
の貯溜空気がいずれは無くなってしまうことになる。

【００４３】そこで、この実施形態では、気液混合タン
ク２３内の空気が減少してタンク２３内の浴槽水のレベ
ルが上昇する程度の時間が経過すると、コントローラ２
４は、電動弁２を開いてベンチュリ２７から空気を導入
して浴槽水に混入させて循環ポンプ２２を介して気液混
合タンク２３内に空気を供給し、気液混合タンク２３内
の空気が増加してタンク２３内の浴槽水のレベルが低下
する程度の時間が経過すると、コントローラ２４は、電
動弁２を閉じて空気の導入を停止するという空気の導入
処理を間欠的に行うものである。

【００４４】すなわち、コントローラ２４には、気液混
合タンク２３内の空気が減少してタンク２３内の浴槽水
のレベルが上昇する時間および電動弁２を開いて空気の
導入を開始してから気液混合タンク２３内に所望量の空
気が供給されるまでの時間が、予め設定されており、こ
れら設定時間に基づいて、電動弁２の開閉を制御するの
である。

【００４５】したがって、電動弁２を閉じた状態で運転
を開始してから設定時間が経過して気液混合タンク２３
内の空気が減少すると、コントローラ２４は、電動弁２
を開いて空気の導入を開始し、この空気の導入開始から
設定時間が経過して気液混合タンク２３内の空気が十分
に供給されると、コントローラ２４は、電動弁２を閉じ
て空気の導入を停止し、さらに、電動弁２を閉じて空気
の導入を停止してから設定時間が経過して気液混合タン
ク２３内の空気が減少すると、コントローラ２４は、再
び電動弁２を開いて空気を導入するといった処理を繰り
返して行うものである。

【００４６】なお、電動弁２を開いて空気を導入する時
間は、循環ポンプ２２がエアーロックを起こさないよう
短時間の開弁を所定回数行うことで設定される。

【００４７】このように、気液混合タンク２３内の空気
が減少して空気を補充する必要が生じると、電動弁２を
開いて空気を導入して浴槽水に混入させて気液混合タン
ク２３内に供給するので、運転を停止させることなく、
空気の補充を行えることになり、運転を停止させて空気
を導入する構成に比べて運転効率が向上することにな
る。しかも、空気の導入は、循環ポンプ２２が、エアー
ロックを起こさない適宜の間隔で行うことができる。

【００４８】（実施の形態２）図５は、本発明の実施の
形態２に係る浴槽システムの構成図であり、図６は、そ
の気液混合タンクの断面図であり、上述の実施の形態１
に対応する部分には、同一の参照符号を付してその説明
を省略する。

【００４９】上述の実施の形態１では、電動弁２の開閉
制御を設定時間に基づいて行ったけれども、この実施の
形態２では、気液混合タンク２３内に、図６に示される
ように、該タンク２３内の浴槽水のレベルを検出するレ
ベルセンサとして、上限水位Ｌ１を検出する上限水位検
出電極３および下限水位Ｌ２を検出する下限水位検出電
極４を配設し、コントローラ２４は、これら水位検出電
極３，４の検出出力に基づいて、電動弁２の開閉を制御
して気液混合タンク２３内への空気の供給を制御してい
る。

【００５０】すなわち、運転中に気液混合タンク２３内
の空気が減少してタンク２３内の浴槽水のレベルが上昇
して上限水位Ｌ１に達して上限水位検出電極３でそれが
検出されると、コントローラ２４は、電動弁２を開いて
ベンチュリ２７から空気を導入して浴槽水に混入させて
循環ポンプ２２を介して気液混合タンク２３内に空気を
供給し、気液混合タンク２３内の空気が増加してタンク
２３内の浴槽水のレベルが低下して下限水位Ｌ２を下回
って下限水位検出電極４でそれが検出されると、コント
ローラ２４は、電動弁２を閉じて空気の導入を停止する
という空気の導入処理を間欠的に行うものである。

【００５１】なお、電動弁２を開いて空気を、気液混合
タンク２３内に供給する時間は、循環ポンプ２２がエア
ーロックを起こさないよう短時間の開弁を所定回数実行
することで設定される。

【００５２】その他の構成および効果は、上述の実施の
形態１と同様である。

【００５３】この実施の形態では、レベルセンサとして
電極を用いたけれども、電極に限らず、圧力センサやフ
ロートスイッチなどを用いてレベルを検出するようにし
てもよい。

【００５４】（実施の形態３）図７は、本発明の実施の
形態３に係る浴槽システムの構成図であり、上述の実施
の形態１に対応する部分には、同一の参照符号を付して
その説明を省略する。

【００５５】上述の各実施の形態では、気液混合タンク
２３内の空気が減少したときに、空気を導入するための
ベンチュリ２７を、循環ポンプ２２の上流に配設してい
たのに対して、この実施の形態３では、空気導入のため
の構成を循環ポンプ２２の下流に設けたものである。

【００５６】すなわち、この実施の形態３では、循環ポ
ンプ２２から気液混合タンク２３までの循環通路が二つ
に分岐され、一方の分岐通路２１ａには、循環ポンプ２
２からの浴槽水を気液混合タンク２３内に噴射する噴射
ノズル２６が接続され、他方の分岐通路２１ｂには、循
環ポンプ２２からの浴槽水に空気を混入して気液混合タ
ンク２３に供給する空気導入部を構成するベンチュリ２
７が接続され、循環ポンプ２２からの浴槽水を、いずれ
の分岐通路２１ａ，２１ｂに導出するかを切り替える切
り替え手段としての三方弁５が分岐部分に介装されてお
り、この三方弁５は、コントローラ２４によって切り替
え制御される。

【００５７】気液混合タンク２３内に空気を導入するた
めのベンチュリ２７は、その一端が、気液混合タンク２
３内に臨み、このベンチュリ２７の空気導入口２７ａに
は、コントローラ２４によって開閉制御される電動弁２
が設けられている。また、ベンチュリ２７の絞り部の径
は、浴槽１０の噴出ノズル２５の径よりも小さく設定さ
れており、これによって、ベンチュリ２７から空気を取
り込むことが可能になる。 次に、この実施の形態３の
動作を説明する。

【００５８】先ず、気液混合タンク２３内に十分な空気
が存在する通常の運転状態では、三方弁５は、噴射ノズ
ル２６が接続されている分岐通路２１ａ側にあり、ベン
チュリ２７の電動弁２は閉じられている。この状態で
は、浴槽１０からの浴槽水は、循環ポンプ２２により加
圧されて三方弁５を介して噴射ノズル２６で圧縮された
状態で勢いよく気液混合タンク２３内に導入され、タン
ク２３内の空気を巻き込んで浴槽水に多量の空気が溶解
されることになる。

【００５９】このようにして、多量の空気が溶解した浴
槽水は、噴出ノズル２５から浴槽１０内に噴出されて減
圧されて浴槽水中に大量の微細気泡１６を発生すること
になる。

【００６０】この実施の形態３では、気液混合タンク２
３内の空気が浴槽水に溶解して減少すると、三方弁５
を、ベンチュリ２７が介装された分岐通路２１ｂ側に切
り替えるとともに、電動弁２を開き、循環ポンプ２２か
らの浴槽水を三方弁５を介してベンチュリ２７側に導出
し、このベンチュリ２７で空気を導入し、空気が混入し
た浴槽水が、気液混合タンク２３内に吐出されて気液混
合タンク２３内に空気が補充されることになる。

【００６１】気液混合タンク２３内に空気が十分に補充
されてタンク２３内の浴槽水のレベルが低くなると、再
び三方弁５を、噴射ノズル２６側の分岐通路２１ａに切
り替えるとともに、電動弁２を閉じて気液混合タンク２
３内で浴槽水の空気を溶解させるものであり、さらに、
その後、気液混合タンク２３内の空気が減少すると、三
方弁５を、ベンチュリ２７が介装されている分岐通路２
１ｂ側に切り替えるとともに、電動弁２を開いて空気を
導入するという処理を繰り返すものである。

【００６２】このように、気液混合タンク２３内の空気
が減少したときに、三方弁５を切り替えるとともに、電
動弁２を開いて空気を導入する処理は、上述の実施の形
態１同様に、設定時間に基づいて行うようにしてもよい
し、上述の実施の形態２と同様に、気液混合タンク２３
内の浴槽水のレベルを検出して行うようにしてもよい
が、この実施の形態では、循環ポンプ２２の下流側で空
気を導入するので、上述の実施の形態１，２のように、
循環ポンプ２２のエアーロックが生じることがない。

【００６３】この実施の形態３も上述の実施の形態１，
２と同様の作用効果を奏することができる。

【００６４】（実施の形態４）図８は、本発明の実施の
形態４に係る浴槽システムの構成図であり、上述の実施
の形態１に対応する部分には、同一の参照符号を付して
その説明を省略する。なお、図８では、異なる気液混合
タンクを使用している状態をそれぞれ示している。

【００６５】この実施の形態では、気液混合タンク２３
ａ，２３ｂを複数を設け、使用している気液混合タンク
２３ａ（２３ｂ）内の空気が減少したときには、別の気
液混合タンク２３ｂ（２３ａ）を使用し、その間に、空
気が減少した気液混合タンク２３ａ（２３ｂ）に空気を
補充するようにしたものである。

【００６６】すなわち、循環ポンプ２２と戻し口１２と
の間の循環通路を、複数、この例では、二つに並列分岐
するとともに、いずれの分岐通路２１ａ，２１ｂを循環
通路として選択するかを切り替える切り替え手段として
第１，第２の三方弁６，７を設けるとともに、各分岐通
路２１ａ，２１ｂには、循環ポンプ２２で加圧導入され
る浴槽水中に内部の貯溜空気を巻き込んで溶解させてか
ら一部を貯溜しながら通過させる気液混合タンク２３
ａ，２３ｂがそれぞれ介装されるものであり、各気液混
合タンク２３ａ，２３ｂは、その天井面には、大気開放
して空気を内部に導入するための電動弁３１ａ，３１ｂ
が設けられるとともに、その底部には、電動弁３１ａ，
３１ｂを開放して空気を導入する際に、内部の浴槽水を
外部に排水するための電動弁３２ａ，３２ｂが設けれて
おり、これら電動弁３１ａ，３１ｂ；３２ａ，３２ｂ
は、空気導入時以外の通常時は、閉じられている。前記
三方弁６，７および前記電動弁３１ａ，３１ｂ；３２
ａ，３２ｂは、コントローラ２４によって制御される。

【００６７】次に、この実施の形態４の動作を説明す
る。

【００６８】先ず、第１，第２の三方弁６，７を制御し
て一方の気液混合タンク、例えば、気液混合タンク２３
ａを循環ポンプ２２と戻し口１２との間の循環通路に接
続して図８（ａ）に示されるように運転を開始する。

【００６９】浴槽１０からの浴槽水は、循環ポンプ２２
により加圧されて三方弁６を介して気液混合タンク２３
ａ側に導出されて噴射ノズル２６で圧縮された状態で勢
いよく気液混合タンク２３内に導入され、タンク２３内
の空気を巻き込んで浴槽水に多量の空気が溶解されるこ
とになる。

【００７０】このようにして、多量の空気が溶解した浴
槽水は、三方弁７を介して浴槽１０へ至り、噴出ノズル
２５から浴槽１０内に噴出されて減圧されて浴槽水中に
大量の微細気泡１６を発生することになる。

【００７１】この実施の形態４では、気液混合タンク２
３ａ内の空気が浴槽水に溶解して減少すると、直ちに第
１，第２の三方弁６，７を、気液混合タンク２３ｂ側に
切り替え、図８（ｂ）に示されるように、気液混合タン
ク２３ｂを使用して運転を行って微細気泡を発生させ
る。その間、空気が減少した気液混合タンク２３ａの電
動弁３１ａ，３２ａを開いて浴槽水を排水しながら上部
から空気を取り込み、空気の取り込みが終了したら電動
弁３１ａ，３１ｂを再び閉じる。

【００７２】気液混合タンク２３ｂの空気が減少する
と、第１，第２の三方弁６，７を、気液混合タンク２３
ｂ側に切り替え、図８（ａ）に示されるように、気液混
合タンク２３ａを使用して運転を行って微細気泡を発生
させる一方、空気が減少した気液混合タンク２３ｂの電
動弁３１ｂ，３２ｂを開いて浴槽水を排水しながら空気
を取り込み、空気の取り込みが終了した電動弁３１ｂ，
３２ｂを閉じる。尚、両気液混合タンク２３ａ，２３ｂ
の切替時、切替途中で一方の分岐通路が閉塞する前に他
方の分岐通路が開口するよう三方弁６，７を構成してあ
る。

【００７３】以上のようにして一方の気液混合タンク２
３ａ（２３ｂ）を使用して運転を行いながら他方の気液
混合タンク２３ｂ（２３ａ）に空気を補充し、前記一方
の気液混合タンク２３ａ（２３ｂ）の空気が減少する
と、他方の気液混合タンク２３ｂ（２３ａ）に切り替え
て運転を行い前記一方の気液混合タンク２３ａ（２３
ｂ）の空気を補充するという動作を繰り返すので、空気
を補充する間中運転を停止させる構成に比べて運転効率
が向上する。

【００７４】なお、この実施の形態４においても、上述
の実施の形態１のように、設定時間に基づいて、一方の
気液混合タンク２３ａ（２３ｂ）から他方の気液混合タ
ンク２３ｂ（２３ａ）に切り替えるようにしてもよい
し、あるいは、上述の実施の形態２のように、気液混合
タンク内の浴槽水のレベルを検出してそれに基づいて切
り替えるようにしてもよい。

【００７５】本発明の他の実施の形態として、三つ以上
の気液混合タンクを設けて切り替えるようにしてもよ
い。

【００７６】（その他の実施の形態）上記各実施形態で
説明した気液混合タンク２３では、浴槽水に対して空気
を溶解させている過程において比較的大きな気泡が混入
して、この気泡混じりの浴槽水が気液混合タンク２３の
底面流出口から流出することがある。

【００７７】このような事象を考慮して、例えば図９な
いし図１１に示すような構成とすることにより、比較的
大きな気泡の流出を避けるようにすることが望ましい。

【００７８】図９には、気液混合タンク２３の底側に、
内部空間を上下で浴槽水導入空間と浴槽水流出空間との
２つに分離する多孔質板４０を取り付けた構成が開示さ
れている。ここでの多孔質板４０は、気液混合タンク２
３の上部空間から下部空間に対して空気が溶解した浴槽
水だけを通過させて比較的大きな気泡の通過を阻止する
複数の微小孔（符号省略）が設けられたものであり、例
えばセラミックスや焼結金属などとされる。

【００７９】図１０には、気液混合タンク２３の底側
に、内部空間を上下２つに分離する仕切り板４１を取り
付けるとともに、その上面に円筒形あるいは角筒形の筒
体４２を取り付けた構成が開示されている。ここでの仕
切り板４１は、上記多孔質板であっても合成樹脂製や金
属製の非多孔質の板体であってもよく、その外周少なく
とも１カ所に上下に貫通する通孔４１ａが設けられてい
る。この場合、気液混合タンク２３内に導入される浴槽
水は、一旦、筒体４２の内部において空気が溶解される
よう撹拌されることになり、この筒体４２の上方開口か
ら外周空間に迂回流出した浴槽水が仕切り板４１の通孔
４１ａから気液混合タンク２３の流出口を通じて外部に
流出されることになる。

【００８０】図１１には、図１０の構成のうち、筒体４
２の周壁下端における円周少なくとも１カ所に水抜き用
切欠き４２ａを設ける構成が開示されている。この場
合、運転停止後において筒体４２内の浴槽水が水抜き用
切欠き４２ａを介して仕切り板４１の通孔４１ａへと徐
々に流出されるので、筒体４２内を空にできる。

【００８１】なお、上記図９に示した例では、浴槽水中
に混入してある人毛や垢などの異物でもって多孔質板４
０が経時的に目詰まりする心配があり、気液混合タンク
２３を定期的に洗浄する必要があると考えられるが、図
１０に示した例では、仕切り板４１に比較的大きな通孔
４１ａを設けてあるから、前述した人毛や垢などの異物
を流出させやすくなっており、メンテナンスフリーとな
る点で有利である。

【００８２】但し、図１０に示した例では、微細気泡発
生装置２０の運転停止後において、気液混合タンク２３
内の浴槽水が自然排水あるいは強制排水されるときに、
筒体４２内部に浴槽水が残留することになる。これは、
次の運転に伴い、新たな浴槽水の導入によって浴槽１０
側に流出させられるから何ら問題ないのであるが、長期
的に運転を再開せずに放置する場合において、筒体４２
内に残留する浴槽水が腐敗するおそれがある。これに対
しては、図１１に示した例のように、筒体４４２に水抜
き用切欠き４２ａを設けていれば、運転停止後などにお
いて筒体４２内の浴槽水を排水できるので、上述した不
具合は回避される。

【００８３】

【発明の効果】請求項１ないし６の発明の微細気泡発生
装置では、循環ポンプの下流に気液混合タンクを配置
し、循環ポンプで加圧した液体を気液混合タンク内に勢
いよく噴射させて内部貯溜空気を巻き込ませて溶解させ
るようにしているので、従来のように、循環ポンプを耐
エアーロック性に優れた高価なものとする必要がなくな
るなど、十分なる空気溶解能力を備えた上で、装置のコ
ストの低減に貢献できる。

【００８４】しかも、気液混合タンク内の貯溜空気の溶
解による減少の補填を、循環ポンプの運転を継続しなが
ら空気導入口の開閉を制御したり、空気導入用の分岐通
路に切り替えたり、あるいは、気液混合タンクを切り替
えたりすることにより、適宜行うようにしており、これ
によって、空気の補填のための運転の停止を全くなくす
ことができ、空気を補填している期間に亘って運転を停
止する構成に比べて、運転効率を大幅に向上させること
ができる。

【００８５】特に、請求項４ないし６の発明では、循環
ポンプの下流側に、気液混合タンクに空気を導入するた
めの構成を設けているので、ポンプのエアーロックが生
じることがない点で極めて有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の浴槽システムを示す構成
図

【図２】図１中の気液混合タンクの縦断面図

【図３】運転中における気液混合タンクの縦断面図

【図４】図２の気液混合タンクによる空気溶解能力を調
べた結果を示す図表

【図５】本発明の他の実施の形態の構成図

【図６】図５中の気液混合タンクの拡大図

【図７】本発明のさらに他の実施の形態の構成図

【図８】本発明の他の実施の形態の構成図

【図９】気液混合タンクの変形例で、図２に対応する図

【図１０】気液混合タンクの変形例で、図３に対応する
図

【図１１】気液混合タンクの変形例で、図３に対応する
図

【図１２】従来例の浴槽システムを示す構成図

【図１３】本件出願人が別途提案している浴槽システム
を示す構成図

【符号の説明】

２ 電動弁 ３ 上限水位検出電極 ４ 下限水位検出電極 ５，６，７ 三方弁 １０ 浴槽 １１ 取り出し口 １２ 戻し口 １３ オーバーフロー排水口 １４ 排水管 １６ 微細気泡 １７ 浮遊物 ２０ 微細気泡発生装置 ２１ 循環通路 ２２ 循環ポンプ ２３，２３ａ，２３ｂ 気液混合タンク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯溜槽内の液体を取り出して、この液体
   中に空気を溶解させてから、貯溜槽内に戻すことにより
   貯溜槽内で微細気泡を発生させる微細気泡発生装置であ
   って、 貯溜槽に設けた液体の取り出し口と戻し口とに接続され
   る循環通路と、 循環通路の途中に配設されて貯溜槽内の液体を取り出し
   て戻すよう循環させる循環ポンプと、 循環通路において循環ポンプの下流に介装されかつ前記
   循環ポンプで加圧導入される液体中に内部の貯溜空気を
   巻き込んで溶解させてから一部を貯溜しながら通過させ
   る気液混合タンクと、 前記循環ポンプの上流の循環通路に設けられた空気導入
   路と、 この空気導入路の開閉を制御して空気の導入を制御する
   制御手段と、 を備えることを特徴とする微細気泡発生装置。
2. 【請求項２】 請求項１の微細気泡発生装置において、 前記制御手段は、前記空気導入路の開閉制御を、設定時
   間に基づいて行うことを特徴とする微細気泡発生装置。
3. 【請求項３】 請求項１の微細気泡発生装置において、 前記気液混合タンク内の液面レベルを検出するレベルセ
   ンサを設け、 前記制御手段は、前記空気導入路の開閉制御を、前記レ
   ベルセンサの検出出力に基づいて行うことを特徴とする
   微細気泡発生装置。
4. 【請求項４】 貯溜槽内の液体を取り出して、この液体
   中に空気を溶解させてから、貯溜槽内に戻すことにより
   貯溜槽内で微細気泡を発生させる微細気泡発生装置であ
   って、 貯溜槽に設けた液体の取り出し口と戻し口とに接続され
   る循環通路と、 循環通路の途中に配設されて貯溜槽内の液体を取り出し
   て戻すよう循環させる循環ポンプと、 循環通路において循環ポンプの下流に介装されかつ前記
   循環ポンプで加圧導入される液体中に内部の貯溜空気を
   巻き込んで溶解させてから一部を貯溜しながら通過させ
   る気液混合タンクと、 前記循環ポンプの下流の循環通路に設けられた空気導入
   路と、 この空気導入路の開閉を制御して空気の導入を制御する
   制御手段と、 を備えることを特徴とする微細気泡発生装置。
5. 【請求項５】 貯溜槽内の液体を取り出して、この液体
   中に空気を溶解させてから、貯溜槽内に戻すことにより
   貯溜槽内で微細気泡を発生させる微細気泡発生装置であ
   って、 貯溜槽に設けた液体の取り出し口と戻し口とに接続され
   る循環通路と、 循環通路の途中に配設されて貯溜槽内の液体を取り出し
   て戻すよう循環させる循環ポンプと、 循環通路において循環ポンプの下流に介装されかつ前記
   循環ポンプで加圧導入される液体中に内部の貯溜空気を
   巻き込んで溶解させてから一部を貯溜しながら通過させ
   る気液混合タンクとを含み、 前記循環ポンプから前記気液混合タンクまでの循環通路
   が少なくとも二つに分岐され、一方の分岐通路には、前
   記循環ポンプからの液体を前記気液混合タンク内に噴射
   する噴射ノズルが接続され、他方の分岐通路には、前記
   循環ポンプからの液体に空気を混入して前記気液混合タ
   ンクに供給する空気導入部が接続され、前記循環ポンプ
   の運転中に、該循環ポンプからの液体を、いずれの分岐
   通路に導出するかを切り替える切り替え手段を設けたこ
   とを特徴とする微細気泡発生装置。
6. 【請求項６】 貯溜槽内の液体を取り出して、この液体
   中に空気を溶解させてから、貯溜槽内に戻すことにより
   貯溜槽内で微細気泡を発生させる微細気泡発生装置であ
   って、 貯溜槽に設けた液体の取り出し口と戻し口とに接続され
   る循環通路と、 循環通路の途中に配設されて貯溜槽内の液体を取り出し
   て戻すよう循環させる循環ポンプと、 前記循環ポンプと前記戻し口との間の循環通路を、複数
   に並列分岐するとともに、いずれの分岐通路を循環通路
   として選択するかを切り替える切り替え手段を設けると
   ともに、各分岐通路には、前記循環ポンプで加圧導入さ
   れる液体中に内部の貯溜空気を巻き込んで溶解させてか
   ら一部を貯溜しながら通過させる気液混合タンクがそれ
   ぞれ介装されることを特徴とする微細気泡発生装置。