微細気泡発生装置

【課題】簡単な構成でありながら、異常停止等して水の逆流が発生した場合でも、装置が壊れることなくその機能を適正に保持できるようにする。
【解決手段】水と空気とを取り込んで微細な気泡を含有する微細気泡含有水を生成して吐出する微細気泡発生装置（1）である。吸気口（38）を有する空気導入部（31）や空気導入部（31）で取り込まれる空気と水とを混合して空気混合水を形成する空気混合部（3）、加圧ポンプ（4）、加圧下で空気混合水を一時的に貯留してバブリングを行う加圧容器（10）、吐出ノズル（8）などを備える。加圧容器（10）と空気混合部（3）との間に空気混合水の逆流を防止する逆流防止装置（80）が設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細気泡発生装置に関し、その中でも特に緊急停止したような場合に水の逆流等を防止するための機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の微細気泡発生装置はいくつか提案されている（特許文献１等）。例えば、この装置は、水と空気とを混合して空気混合水を形成し、この空気混合水をポンプで加圧してその水中に空気を溶解させ、その空気溶解水を一気に浴槽に漬けた吐出ノズルから吐出して浴槽に多量の微細気泡が形成されるように構成されている。このように入浴中に微細気泡の作用を受けると温浴効果等が得られるため、よりリラックスして入浴を楽しむことができるようになる。
【特許文献１】特開平５−６８７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような構造の装置では、例えば装置を停止するときに加圧された水が瞬間的に逆流を生じて加圧ポンプの上流側に水が流れ込む場合がある。また、停電等、予期せず装置が緊急停止した場合には一気に水が逆流する可能性がある。そのような場合、加圧ポンプの上流側には逆流による負荷が加わるため、そこに設けられている部材に不具合を招くおそれがある。
【０００４】
例えば、加圧ポンプの上流側にはその水の流れる経路に空気を導入する経路が連通しているが、そこに設けられている逆流防止弁等の部分で故障や雑菌の繁殖を招くおそれがある。また、一般に、空気や水の取り入れ口には異物の混入を防止するフィルタが設けられていることが多いが、その場合、逆流による負荷でフィルタが破損するおそれがある。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、緊急停止等して水の逆流が発生した場合でも、装置が壊れることなくその機能を適正に保持することのできる微細気泡発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、水と空気とを取り込んで微細な気泡を含有する微細気泡含有水を生成して吐出する微細気泡発生装置（1）であって、外部から空気を取り込む吸気口（38）を有する空気導入部（31）と、上記空気導入部（31）で取り込まれる空気と水とを混合して空気混合水を形成する空気混合部（3）と、上記空気混合水を加圧して送水する加圧ポンプ（4）と、加圧下で上記空気混合水を一時的に貯留してバブリングを行う加圧容器（10）と、上記加圧容器（10）に接続されて上記微細気泡含有水を吐出する吐出ノズル（8）と、を備え、上記加圧容器（10）と上記空気混合部（3）との間に上記空気混合水の逆流を防止する逆流防止装置（80）が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
係る構成によれば、加圧容器（10）と空気混合部（3）との間に逆流防止装置（80）が設けられているので、停電等によっていきなり加圧ポンプ（4）が停止するような場合が発生しても、加圧された空気混合水が逆流防止装置（80）より上流側へ逆流するのを阻止することができる。
【０００８】
例えば、上記逆流防止装置（80）が、上記加圧容器（10）側に接続される流出口（85）と、上記空気混合部（3）側に接続される流入口（84）とが設けられた密閉容器状のケーシング（82）を有し、上記ケーシング（82）内には、上記流入口（84）を塞ぐ閉止位置と、上記流入口（84）を開放する開放位置とに変位可能なフロート体（83）が設けられていて、上記フロート体（83）は、上記空気混合水の正流時には上記開放位置に変位し、上記空気混合水の逆流時には上記閉止位置に変位するように設定されているものとすることができる。
【０００９】
そうすれば、比較的簡単な構成でありながら、空気混合水の逆流を効果的に阻止することができる。
【００１０】
更には、上記フロート体（83）と上記ケーシング（82）とには、上記フロート体（83）が上記開放位置にあるときに互いに接触してスイッチがオン状態になる一対のスイッチ部（88）が設けられていて、上記スイッチ部（88）がオフ状態になると、上記加圧ポンプ（4）を緊急停止する緊急停止手段（90）を備えているようにするのが好ましい。
【００１１】
そうすれば、逆流防止装置（80）で加圧ポンプ（4）の空運転を防止する緊急停止装置を兼ねることができるので、部材を簡素化しつつ加圧ポンプ（4）の損傷を防ぐことができ、効率的である。
【００１２】
特に、上記吐出ノズル（8）が配置される水槽（6）内の水を吸い込む吸込ノズル（7）と、上記吸込ノズル（7）で取り込まれる水を上記空気混合部（3）に送水する送水経路（71）と、を備え、上記吸込ノズル（7）に、加圧ポンプ（4）側への流入を許し、水槽（6）側への流出を許さない開閉式の逆流防止弁（78a）が設けられている場合に効果的である。
【００１３】
この場合、空気混合水の逆流が発生すると逆流防止弁（78a）によってその流出が妨げられるので、送水経路（71）等に過剰な負荷が加わり、破損や水漏れ等を招くおそれがあるからである。
【００１４】
また、上記吐出ノズル（8）が配置される水槽（6）内の水を吸い込む吸込ノズル（7）と、上記吸込ノズル（7）で取り込まれる水を上記空気混合部（3）に送水する送水経路（71）と、を備え、上記吸込ノズル（7）にフィルター（91）が設けられている場合でも効果的である。
【００１５】
この場合も、空気混合水が逆流したときにはフィルター（91）に過剰な負荷が加わるのを防ぐことができるし、フィルター（91）によって装置内に異物が混入して逆流防止装置（80）等に噛み込むのを防ぐことができるからである。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明の微細気泡発生装置によれば、水の逆流が発生しても、装置が壊れることなくその機能を適正に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００１８】
−微細気泡発生装置の構成−
図１に本発明を適用した第１実施形態の微細気泡発生装置（1）の概略構成を示す。この微細気泡発生装置（1）は、人体への温浴効果等を目的として、例えばユニットバス等の浴槽（水槽）（6）に付設され、浴室に直接設置するのではなく、脱衣所など浴室から少し離れた場所に設置されるように設定されている。
【００１９】
この微細気泡発生装置（1）は、浴槽（6）内の水（湯）を循環させる循環流路（30）を備え、その循環流路（30）を循環している水に空気を取り込んで微細な気泡を含有する水（微細気泡含有水ともいう）を生成し、その微細気泡含有水を浴槽（6）内に吐出して浴槽（6）に微細気泡が連続的に形成されるように構成されている。
【００２０】
具体的には、微細気泡発生装置（1）には、吸込ノズル（7）や空気導入部（31）、空気混合部（3）、加圧ポンプ（4）、溶存水生成器（加圧容器）（10）、吐出ノズル（8）、逆流防止装置（80）、緊急停止部（緊急停止手段）（90）などが備えられている。
【００２１】
そして、これらのうち、吸込ノズル（7）や空気混合部（3）、逆流防止装置（80）、加圧ポンプ（4）、溶存水生成器（10）、吐出ノズル（8）が配管（2）によってこの順に直列状に接続されていて、微細気泡発生装置（1）内に吸込ノズル（7）から取り込まれる浴槽（6）内の水を吐出ノズル（8）から吐出して繰り返し循環させる循環流路（30）が形成されている。
【００２２】
（吸込ノズル）
吸込ノズル（7）は、浴槽（6）内の水を取り込むために設けられていて、浴槽（6）内に貯留された水の中に沈めるように浴槽（6）の底部近くに配置される。吸込ノズル（7）は、その先端に浴槽（6）の水を取り込む吸込口（37）を有し、例えば柔軟なホース等（配管（2）の一部を構成している）の一端に接続されて送水経路（71）が構成されている。なお、送水経路（71）は溶存水生成器（10）まで延び、空気混合部（3）や加圧ポンプ（4）、溶存水生成器（10）に連通している。
【００２３】
また、本実施形態の吸込ノズル（7）には、加圧ポンプ（4）を始動するための呼水を供給する呼水供給手段（72）が設けられているが、これについては別途後述する。
【００２４】
（空気導入部）
空気導入部（31）は、主として空気を外部から取り込むために設けられていて、吸気量調整弁（5c）や逆止弁（5d）などを有し、これら各装置が吸入管（5b）で接続されている。
【００２５】
吸入管（5b）の先端には外部から空気を取り込むための吸気口（38）が大気中に開放されており、この吸気口（38）には、空気中に浮遊する塵埃等を捕捉して装置内への侵入を防ぐ吸気フィルタ（9b）が設けられている。
【００２６】
そして、空気導入部（31）の下流側には、空気混合部（3）へ導入される空気の流量を調整（制限）するための吸気量調整弁（開閉弁）（5c）と、空気混合部（3）内の空気や水が吸入管（5b）の上流側へ逆流するのを防止するための逆止弁（5d）とが上流側からこの順に一列に設けられ、吸入管（5b）の末端は空気混合部（3）に接続されている。
【００２７】
吸気量調整弁（5c）は、単位時間当たりの空気の取り込み量が所定量以上にならないように設定されていて、必要に応じて調整可能となっている。
【００２８】
（空気混合部）
空気混合部（3）は、浴槽（6）から取り込まれて流れてくる水の中に所定量の空気を導入するために設けられていて、例えば、外観視でＹ字やＴ字状の分岐配管等で構成され、二股に分岐した一方の端部が吸込ノズル（7）に連通し、他方の端部が空気導入部（31）に連通している。そして、その一方の端部から浴槽（6）の水が流れ込み、その水流に引き込まれるようにして他方の端部から空気導入部（31）で取り込まれた空気が流れ込んで、概ね所定の割合で空気と水とが混ざった状態の水（空気混合水ともいう）が形成されて加圧ポンプ（4）に吸引されるようになっている。この空気混合部（3）の下流側に逆流防止装置（80）が設けられているが、これについては後述する。
【００２９】
（加圧ポンプ）
加圧ポンプ（4）は、こうして得られる空気混合水を加圧して溶存水生成器（10）に送水し、同時に循環流路（30）内で浴槽（6）の水を循環させるために設けられている。本実施形態の加圧ポンプ（4）には、所謂カスケードポンプ（渦流ポンプ）が用いられていて、例えば、ゲージ圧で２〜３ｋｇ／ｃｍ２（０．２〜０．３ＭＰａ）程度に加圧して送水することができるようになっている。また、この加圧ポンプ（4）は、一般によく用いられている非自吸式のポンプであり、始動時には羽根車が収容されたポンプ室等を満たすための水（呼水）が必要となる。
【００３０】
（溶存水生成器）
溶存水生成器（10）は、略密閉状の圧力容器となっていて、加圧ポンプ（4）で加圧された空気混合水を受け入れて、空気が水中に比較的高濃度で溶存した状態の水（この状態の水を空気溶存水ともいう）を生成するために設けられていて、この微細気泡発生装置（1）における主要な装置となっている。
【００３１】
すなわち、図２に示すように、加圧状態にあるタンク（11）内に一時的に空気混合水を貯留し、その空気混合水に対してバブリングを行って気液を強制的に接触させ、空気の溶存を促進させて効率よく空気溶存水を生成するように構成されている。
【００３２】
詳しくは、上記タンク（11）は、円板状の底部（11a）と、この底部（11a）の外周縁から上方に向かって延びる円筒形状の胴部（11b）と、胴部（11b）の上方の開口部分を閉じる蓋部（11c）とを備えている。蓋部（11c）の上面中央部には導入口（14）が、胴部（11b）の下部には導出口（20）が、それぞれ開口しており、導入口（14）は導入管（26）を介して、導出口（20）は導出管（27）を介して、それぞれ循環流路（30）を構成する配管（2）に連通している。
【００３３】
タンク（11）には、底部（11a）から上方に向かって延び、且つ、円筒形状の胴部（11b）と同心に形成された円筒状の仕切壁（13）が備えられている。この仕切壁（13）は、その上端部が蓋部（11c）と離間するように形成されていて、仕切壁（13）に囲まれた空間である溶存促進部（15）と、仕切壁（13）と胴部（11b）との間の空間である気液分離部（19）とが、仕切壁（13）の上方に形成される連通路（18）を介して連通している。なお、タンク（11）内の空気混合水あるいは空気溶存水（単に空気溶存水ともいう）は、その液面高さが仕切壁（13）の上端部よりも上になるように調整されている。
【００３４】
タンク（11）の仕切壁（13）の内側には、タンク（11）の蓋体（11c）から下方に向かって延び、且つ、仕切壁（13）と同心に形成された円筒状の案内筒（12）が設けられていて、案内筒（12）と仕切壁（13）との間には案内部（17）が形成されている。案内筒（12）は、その下端部が底部（11a）から離間するように形成されていて、案内筒（12）と底部（11a）との間に、溶存促進部（15）と案内部（17）とに連通する案内通路（16）が形成されている。
【００３５】
導入口（14）には、タンク（11）の内方に突出する噴射ノズル（28）が接続されている。この噴射ノズル（28）は、中空の円盤状に形成されていて、その下面には細孔状の複数の噴射口（28a）が形成されている。そして、導入口（14）から噴射ノズル（28）内に導入された空気混合水はこれら噴射口（28a）から溶存促進部（15）へ向かって勢いよく噴射され、溶存促進部（15）では激しい気泡と水の流動が形成されて水中への空気の溶存が促進されるようになっている（バブリング処理）。
【００３６】
タンク（11）の蓋部（11c）には、タンク（11）内に滞留する余剰空気を排出するための排気弁（40）が設けられている。
【００３７】
すなわち、排気弁（40）は、ケーシング（41）と、このケーシング（41）内に流入した空気溶存水に浮かぶように収容される球状のフロート（43）と、フロート（43）に一端側で接続され、他端に設けられた弁部がケーシング（41）に形成された排気口（45）を開閉する概略棒状の弁体（42）と、を備えている。
【００３８】
排気弁（40）の下方には、これと連通する円筒状の排気筒（21）が設けられていて、その上端が排気弁（40）のケーシング（41）に接続され、下端がタンク（11）内に突出して空気溶存水の液面に接触するように設けられている。
【００３９】
また、排気筒（21）の下方には、フロート（43）が溶存水生成器（10）内の空気溶存水の流動の影響を受けて誤動作しないように、４本の棒状の固定部材（24）で接続された円板状の整流板（25）が設けられている。
【００４０】
加圧によって排気筒（21）内に空気溶存水が流入し、その液面は排気弁（40）のケーシング（41）内の高さにまで達している。そして、溶存水生成器（10）内に余剰空気がそれほど溜まっていない場合には、フロート（43）は上昇していて、弁体（42）が水平状態に近づき、弁部が排気口（45）に密着して閉状態となっている（閉止位置）。
【００４１】
溶存水生成器（10）内に余剰空気が増えてケーシング（41）内の空気溶存水の液面高さが下がると、フロート（43）が下降する（開放位置）。そうすると、弁体（42）が傾いて弁部がケーシング（41）の排気口（45）から離れるため、ケーシング（41）内に溜まった余剰空気が排気口（45）から一気に外部へ排出される。余剰空気が排出されると、フロート（43）は上昇して閉止位置に戻る。
【００４２】
このように、溶存促進部（15）内に導入されて形成された空気溶存水は、案内通路（16）を介して案内部（17）へ流れ込んだ後、案内部（17）を上方へ流れて、連通路（18）を通って気液分離部（19）へ流入し、下方へ流れて導出口（20）から導出される（図２中の矢印参照）。
【００４３】
（吐出ノズル）
上記吐出ノズル（8）は、空気溶存水中に微細気泡を多量に発生させ、この微細気泡を含有する微細気泡含有水を浴槽（6）内へ吐出するために設けられていて、浴槽（6）内に貯留された水の中に沈めるように浴槽（6）の底部近くに配置される。吐出ノズル（8）は、例えば柔軟なホース等の吐出経路（配管（2）の一部を構成している）の一端に接続されていて、その他端は溶存水生成器（10）に連通している。
【００４４】
吐出ノズル（8）の内部に設けられた空気溶存水が流れる通路には、流路断面積が小さくなった絞り部（39）、いわゆるオリフィスが形成されている。これにより、空気溶存水がオリフィスを通過する際に急激に減圧されて微細気泡が多量に発生し、発生した微細気泡が水とともに浴槽（6）内へ吐出されるようになっている。
【００４５】
（呼水供給手段）
ところで、上述したように、この微細気泡発生装置（1）では運転を開始する際に加圧ポンプ（4）に呼水を供給する必要があるが、簡単な操作でこの呼水の供給ができるように工夫されている。
【００４６】
すなわち、この微細気泡発生装置（1）は、呼水供給手段として、吸込ノズル（7）に手動式のポンプ部（ポンピング部材）（72）が設けられている。
【００４７】
図３に、その吸込ノズル（7）の部分を模式的に示す。同図に示すように、この吸込ノズル（7）は、末広がりに開口する吸込口（37）が形成されたノズル本体部（73）と、このノズル本体部（73）と一体に設けられ、吸込口（37）と連通する筒状の連通路が形成されたスロート部（74）と、このスロート部（74）の突端に一体に設けられたポンプ部（72）とを有している。ノズル本体部（73）における吸込口（37）の大径の開口端には、その開口端を覆うように通水性のフィルタ（75）が支持枠（76）によって着脱可能に装着されている。このフィルター（75）によって異物混入による逆流防止装置（80）等への噛み込みが阻止されている。
【００４８】
ポンプ部（72）は、合成樹脂等の柔軟性のある素材で形成され、ユーザが掴み易く、しかも形状復元性を有するように中空の俵形状とされており、その内部には厚みの薄い壁体で外部と区画されたポンプ室（72a）が形成されている。このポンプ室（72a）は、ユーザがポンプ部（72）を握ったり離したりすることで可逆的に縮小可能となっており、無負荷の状態では俵形に戻るようになっている。
【００４９】
そして、このポンプ部（72）の長手方向の一方の端部（浴槽（6）側）にスロート部（74）に連通するポンプ吸込口（吸込口）（77）が設けられ、他方の端部（加圧ポンプ（4）側）に送水経路（71）に連通するポンプ吐出口（吐出口）（78）が設けられていて、ポンプ吸込口（77）には、ポンプ室（72a）への流入を許し、ポンプ室（72a）からの流出を許さない開閉式の第１弁体（77a）（逆流防止弁）が揺動可能に設けられ、ポンプ吐出口（78）には、ポンプ室（72a）からの流出を許し、ポンプ室（72a）への流入を許さない開閉式の第２弁体（78a）（逆流防止弁）が揺動可能に設けられている。
【００５０】
したがって、この微細気泡発生装置（1）を運転開始するためにユーザが加圧ポンプ（4）に呼水を供給するときには、ユーザはポンプ部（72）を握ったり離したりするだけでよい。
【００５１】
すなわち、ユーザがポンプ部（72）を握ると、図３の（ｂ）に示すように、ポンプ室（72a）が縮小し、その内部に充満していた水が第２弁体（78a）を押し開けてポンプ吐出口（78）から送水経路（71）、つまりは加圧ポンプ（4）に向かって送水される。
【００５２】
そして、ユーザがポンプ室（72a）から手を離すと、図３の（ａ）に示すように、ポンプ部（72）は元の状態の俵形に復帰し、その際ポンプ室（72a）内が負圧となるため、第１弁体（77a）が引き込まれてポンプ吸込口（77）が開き、吸込口（37）から新たな水がポンプ室（72a）内に取り込まれる。
【００５３】
かかる操作を繰り返すことで、浴槽（6）の水を加圧ポンプ（4）の呼水として供給することができる。なお、いったん加圧ポンプ（4）が作動すれば、その吸込み作用で第１弁体（77a）及び第２弁体（78a）はいずれも開き側に揺動してポンプ吸込口（77）及びポンプ吐出口（78）の双方が開いた状態となるため、支障なく浴槽（6）の水を取り込むことができる。
【００５４】
（逆流防止装置）
逆流防止装置（80）は、空気混合水の逆流を防止するために設けられており、本実施形態では、空気混合部（3）と加圧ポンプ（4）との間に配設されている。図４に、この逆流防止装置（80）の構造を模式的に示す。
【００５５】
同図に示すように、この逆流防止装置（80）は、内部に通水空間（81）を有する略密閉容器状のケーシング（82）と、このケーシング（82）の通水空間（81）に収容されたフロート体（83）などを有している。
【００５６】
ケーシング（82）は、上壁（82a）及び下壁（82b）と、これら上壁（82a）及び下壁（82b）とに連なる側壁（82c）とを有し、例えば外観視略円筒形状に形成されていて、その内部に通水空間（81）が区画形成されている。下壁（82b）には空気混合部（3）側に接続される流入口（84）が開口し、側壁（82c）の上部には加圧ポンプ（4）側に接続される流出口（85）が開口していて、通水空間（81）は加圧ポンプ（4）及び空気混合部（3）と連通している。
【００５７】
また、上壁（82a）の通水空間（81）に臨む下面には、その略中央から下向きに突出して、先端が通水空間（81）の略中央付近に位置する円筒状のガイド筒（86）が設けられている。下壁（82b）の通水空間（81）に臨む上面には、流入口（84）の周りを囲むように弾性部材からなるシール材（87）が配設されている。
【００５８】
フロート体（83）は、比較的軽量な素材からなり、通水空間（81）の内径よりも外形の小さい円盤状の蓋部（83a）と、この蓋部（83a）の略中央から上向きに突出し、ガイド筒（86）の内径よりも外径の小さい円柱状の軸部（83b）とを有している。そして、フロート体（83）は、その軸部（83b）がガイド筒（86）に案内されてその筒内に出入り自在となっており、通水空間（81）内を上下方向に変位可能となっている。
【００５９】
すなわち、フロート体（83）は、図４の（ａ）に示すように、軸部（83b）がガイド筒（86）内に深く入り込んで通水空間（81）内の上側に位置し、流入口（84）を開放する開放位置と、図４の（ｂ）に示すように、蓋部（83a）がシール材（87）に密着して通水空間（81）内の下側に位置し、流入口（84）を塞ぐ閉止位置と、に変位可能となっている。
【００６０】
また、この逆流防止装置（80）には、第１接点（88a）と第２接点（88b）とからなる一対の空運転防止スイッチ（スイッチ部）（88）が設けられている。
【００６１】
すなわち、ケーシング（82）の上壁（82a）のガイド筒（86）で囲まれた下面に第１接点（88a）が配設され、フロート体（83）の軸部（83b）の先端面に第２接点（88b）が配設されていて、フロート体（83）が開放位置にあるときに第１接点（88a）と第２接点（88b）とが互いに接触してスイッチがオン状態になり、フロート体（83）が開放位置にないときに第１接点（88a）と第２接点（88b）とが互いに離れてオフ状態になるように設定されている。
【００６２】
この空運転防止スイッチ（88）がオンまたはオフすることにより、緊急停止部（90）によって加圧ポンプ（4）の作動が制御されている。
【００６３】
（緊急停止部）
緊急停止部（90）は、空運転防止スイッチ（88）の状態に応じて加圧ポンプ（4）を緊急停止するために設けられており、ＣＰＵやＲＯＭ等のハードウエアや、これらハードウエアと協働して加圧ポンプ（4）を制御するようにプログラムされたソフトウエアなどで構成されている。空運転防止スイッチ（88）と協働して加圧ポンプ（4）への電流の供給を遮断して緊急停止させたり、緊急停止した加圧ポンプ（4）を再作動可能に設定したりする機能を有している。
【００６４】
−微細気泡発生装置の動作−
通常の運転時における動作を説明すると、まず、水が貯留された浴槽（6）内に吸込ノズル（7）と吐出ノズル（8）とが沈められた状態で、呼水供給手段を利用して加圧ポンプ（4）に呼水を供給し、加圧ポンプ（4）が駆動できるようにして、微細気泡発生装置（1）を作動させる主電源スイッチをオンにする。そうすると、加圧ポンプ（4）が駆動して浴槽（6）内の水が循環流路（30）を循環するようになる。
【００６５】
このとき空気混合部（3）では、循環する水の流れによって空気導入部（31）から空気が引き込まれて空気混合水が形成される。そして、その空気混合水が加圧ポンプ（4）で溶存水生成器（10）に圧送され、上述したように加圧下でバブリング処理が行われて水中への空気の溶存が促進されて空気溶存水が形成され、吐出ノズル（8）から微細気泡含有水として浴槽（6）中に吐出される。このような動作が連続的に行われることで、浴槽（6）内ではその水量が変わることなく絶えず微細な気泡が多量に形成されることとなる。
【００６６】
そして、運転停止時には、例えば主電源スイッチをオフにすると、加圧ポンプ（4）が停止し、水の循環や空気の取り込みも無くなって溶存水生成器（10）内の圧力も常圧に戻り、加圧ポンプ（4）や溶存水生成器（10）等の内部にあった水が自然に排出される。
【００６７】
ところが、溶存水生成器（10）には加圧された空気溶存水が貯留されているため、例えば、加圧ポンプ（4）が徐々に回転を弱めながら停止するなどの減圧制御機構が設けられていない場合や、停電等によって電源が切れて加圧ポンプ（4）が予期せず停止した場合など、加圧ポンプ（4）の停止時に、空気溶存水が上流側に逆流する場合がある。
【００６８】
そうした場合、例えば、空気導入部（31）に設けられている逆止弁（5d）の部分で故障や雑菌の繁殖を招くなど、溶存水生成器（10）の上流側の部材に不具合を招くおそれがある。特に本実施形態の微細気泡発生装置（1）は、吸込ノズル（7）に上述したような呼水供給手段が設けられているため、空気溶存水の逆流が生じると、第２弁体（78a）が閉じて送水経路（71）に過剰な内圧が加わることとなり、第２弁体（78a）や送水経路（71）が壊れるおそれがある。
【００６９】
そこで、本実施形態では、逆流防止装置（80）を設けてこれら部材を適切に保護できるように構成されている。
【００７０】
すなわち、通常の運転状態では、図４の（ａ）に示したように、加圧ポンプ（4）によって常に空気混合部（3）側から加圧ポンプ（4）側に水が流れるように作用するため（正流）、通水空間（81）内では、フロート体（83）は通水空間（81）内を流れる水の勢いに押されて浮上し、流入口（84）が開放され、常に開放位置に保持される。
【００７１】
そうして、加圧ポンプ（4）が停止して空気溶存水の逆流が生じると、図４の（ｂ）に示したように、通水空間（81）に流出口（85）からその空気溶存水が流れ込むこととなるため、その勢いで蓋部（83a）が押されてフロート体（83）が下降し、流入口（84）が閉じられる。したがって、このように空気溶存水の逆流がこの通水空間（81）より上流側へ流れ込むのを効果的に阻止できるので、呼水送水手段等を適切に保護することができる。
【００７２】
更に、この逆流防止装置（80）は、加圧ポンプ（4）の空運転を防止する機能も併せ持っており、上述した緊急停止部（90）や空運転防止スイッチ（88）により、その機能が発揮されるようになっている。
【００７３】
図５に、緊急停止部（90）によるその空運転防止制御の流れを示す。まず、この制御は加圧ポンプ（4）の空運転を防止するために設けられたものであるため、緊急停止部（90）によって加圧ポンプ（4）が作動中であるか否かが判断される（ステップＳ１）。加圧ポンプ（4）の作動中には（ステップＳ１でＹＥＳ）、常時、緊急停止部（90）によって空運転防止スイッチ（88）がオフ状態にあるか否かが判断される（ステップＳ２）。
【００７４】
そして、空運転防止スイッチ（88）がオフ、例えば、吸込ノズル（7）の吸込口（37）が塞がるなど、逆流防止装置（80）の通水空間（81）に流入してくる水量が減少してフロート体（83）が開放位置から下方に変位すると（ステップＳ２でＹＥＳ）、緊急停止部（90）によって加圧ポンプ（4）が緊急停止させられる（ステップＳ３）。
【００７５】
加圧ポンプ（4）へ送水される水量が減少して加圧ポンプ（4）内に水が満たされずに空運転の状態になると、加圧ポンプ（4）が壊れるおそれがあるからである。なお、フロート体（83）は、浮力バランスの調整や磁石による保持力などにより、適切な通水量が維持されている限り開放位置に保持され、加圧ポンプ（4）が空運転となるような通水量になると、その通水量とのバランスで下降するように設定されている。
【００７６】
したがって、逆流防止装置（80）等によって加圧ポンプ（4）の空運転が効果的に防止され、耐久性に優れたものとなっている。
【００７７】
以上説明したように、本発明の微細気泡発生装置（1）によれば、簡単な構成でありながら、加圧ポンプ（4）が異常停止等して水の逆流が発生した場合でも、装置が壊れることなくその機能を適正に保持することができるようになる。
【００７８】
なお、本発明にかかる微細気泡発生装置は、前記の実施の形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。
【００７９】
例えば、上記実施形態では、吸込ノズル（7）に呼水供給手段が設けられているが、図６に示すように、単に吸込口（37）にフィルタ（91）を取り付けたものであってもよい。この場合も逆流が生じてフィルタ（91）に過剰な負荷が加わると、フィルタ（91）が損傷するおそれがあるため、これを防止する上で効果的だからである。また、このフィルター（91）により、装置内に異物が混入して逆流防止装置（80）等に噛み込んでトラブルを招くのが阻止されている点でも有利である。
【００８０】
逆流防止装置（80）は、加圧ポンプ（4）と溶存水生成器（10）との間に配設してあってもよい。要は、加圧された水が逆流して空気導入部（31）や吸込ノズル（7）等に負荷を与えなければよい。
【００８１】
空運転防止スイッチ（88）を加圧ポンプ（4）の電流供給経路の途中に設けて、直接的に加圧ポンプ（4）を停止するようにしてあってもよい。その場合、再度加圧ポンプ（4）を始動させる際に空運転防止スイッチ（88）がオフ状態でも加圧ポンプ（4）を始動させることができるよう、緊急停止部（90）で制御すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る微細気泡発生装置の全体構成を示す概念図である。
【図２】溶存水生成器の概略断面図である。
【図３】吸込ノズル部分の構造を説明するための図である。（ａ）及び（ｂ）は呼水供給時における異なる動作を表している。
【図４】逆流防止装置を示す概略図である。（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ異なる状態を示している。
【図５】空運転防止制御の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る微細気泡発生装置の別実施形態の要部を示す概略図である。
【符号の説明】
【００８３】
１微細気泡発生装置
３空気混合部
４加圧ポンプ
５ｃ吸気量調整弁
５ｄ逆止弁
６浴槽（水槽）
７吸込ノズル
８吐出ノズル
１０溶存水生成器（加圧容器）
３０循環流路
３１空気導入部
３７吸込口
３８吸気口
４０排気弁
７１送水経路
７２ポンプ部（呼水供給手段）
７２ａポンプ室
７７ポンプ吸込口
７７ａ第１弁体
７８ポンプ吐出口
７８ａ第２弁体
８０逆流防止装置
８１通水空間
８２ケーシング
８２ａ上壁
８２ｂ下壁
８２ｃ側壁
８３フロート体
８３ａ蓋部
８３ｂ軸部
８４流入口
８５流出口
８６ガイド筒
８７シール材
８８空運転防止スイッチ（スイッチ部）
８８ａ第１接点
８８ｂ第２接点
９０緊急停止部（緊急停止手段）
９１フィルタ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と空気とを取り込んで微細な気泡を含有する微細気泡含有水を生成して吐出する微細気泡発生装置（1）であって、
外部から空気を取り込む吸気口（38）を有する空気導入部（31）と、
上記空気導入部（31）で取り込まれる空気と水とを混合して空気混合水を形成する空気混合部（3）と、
上記空気混合水を加圧して送水する加圧ポンプ（4）と、
加圧下で上記空気混合水を一時的に貯留してバブリングを行う加圧容器（10）と、
上記加圧容器（10）に接続されて上記微細気泡含有水を吐出する吐出ノズル（8）と、を備え、
上記加圧容器（10）と上記空気混合部（3）との間に上記空気混合水の逆流を防止する逆流防止装置（80）が設けられていることを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の微細気泡発生装置であって、
上記逆流防止装置（80）が、上記加圧容器（10）側に接続される流出口（85）と、上記空気混合部（3）側に接続される流入口（84）とが設けられた密閉容器状のケーシング（82）を有し、
上記ケーシング（82）内には、上記流入口（84）を塞ぐ閉止位置と、上記流入口（84）を開放する開放位置とに変位可能なフロート体（83）が設けられていて、
上記フロート体（83）は、上記空気混合水の正流時には上記開放位置に変位し、上記空気混合水の逆流時には上記閉止位置に変位するように設定されていることを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項３】
請求項２に記載の微細気泡発生装置であって、
上記フロート体（83）と上記ケーシング（82）とには、上記フロート体（83）が上記開放位置にあるときに互いに接触してスイッチがオン状態になる一対のスイッチ部（88）が設けられていて、
上記スイッチ部（88）がオフ状態になると、上記加圧ポンプ（4）を緊急停止する緊急停止手段（90）を備えていることを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の微細気泡発生装置であって、
上記吐出ノズル（8）が配置される水槽（6）内の水を吸い込む吸込ノズル（7）と、
上記吸込ノズル（7）で取り込まれる水を上記空気混合部（3）に送水する送水経路（71）と、を備え、
上記吸込ノズル（7）に、加圧ポンプ（4）側への流入を許し、水槽（6）側への流出を許さない開閉式の逆流防止弁（78a）が設けられていることを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の微細気泡発生装置であって、
上記吐出ノズル（8）が配置される水槽（6）内の水を吸い込む吸込ノズル（7）と、
上記吸込ノズル（7）で取り込まれる水を上記空気混合部（3）に送水する送水経路（71）と、を備え、
上記吸込ノズル（7）にフィルター（91）が設けられていることを特徴とする微細気泡発生装置。

【図１】