説明

微細気泡発生装置

【課題】振動の発生が抑制され、静音化が図られた微細気泡発生装置を提供すること。
【解決手段】微細気泡発生装置1において、溶解タンク2が、ポンプ3に隣接して配置されるとともに、溶解タンクの直下にポンプが連通して接続され、減圧ノズルユニット4が、ポンプに隣接して配置されるとともに、溶解タンクの直下に連通して接続され、ポンプの吸込側と減圧ノズルユニットの吐水側に柔軟性を有する配管の接続が可能とされている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水中に空気の微細気泡を発生させる微細気泡発生装置に関する。
【背景技術】
【0002】
本出願人は、空気の微細気泡によって白濁した浴水などを生成するための微細気泡発生装置に関し、下記特許文献1において、配管施工を軽減し、省スペースかつ省施工の微細気泡発生装置を提案している。
【0003】
この微細気泡発生装置は、浴水の吸入部、空気の吸気部および浴水を圧送するポンプ部が一体化された吸入ユニットと、浴水に空気を溶解させる溶解部、浴水に溶解した空気を析出させる減圧部および浴水の吐出部が一体化された吐出ユニットとを備えている。
【0004】
このような微細気泡発生装置では、吸入ユニットと吐出ユニットのみが配管によって連結され、吸入ユニットの吸入部および吐出ユニットの吐出部は、浴槽の側壁部に形成された開口に挿入され、浴槽と吸入ユニットおよび吐出ユニットは、配管を用いずに連結される。
【0005】
したがって、上記微細気泡発生装置は、配管施工を軽減し、施工性を向上させ、しかも、配管の設置スペースや配管施工の作業スペースを縮小することができ、省スペース化を図ることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2006−271559号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
一方、微細気泡発生装置については、作動にともなう振動の発生が問題視されている。その理由として、溶解部に設けられる溶解タンクには、ポンプによって加圧された水が圧送されるからであり、また、溶解タンクの内部で水が噴出し、取り込んだ空気と激しく攪拌、混合されるからである。また、減圧部に設けられる減圧ノズルでは、空気溶解水の流路断面積が急激に縮小され、圧力の開放が行われるからである。
【0008】
このように、微細気泡発生装置では、ポンプ、溶解タンクおよび減圧ノズルなどの各所において振動が発生し、騒音が発生する。また、上記特許文献1に記載した微細気泡発生装置のように、吸入部および吐出部が浴槽の側壁部に直結されるものの場合、微細気泡発生装置で発生する振動や騒音が浴槽に伝播するという問題も生ずる。
【0009】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、振動の発生が抑制され、静音化が図られた微細気泡発生装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の特徴を有している。
【0011】
第1の発明は、水と空気を攪拌、混合し、空気溶解水を生成する溶解タンクと、溶解タンクに水を圧送するポンプと、空気溶解水を減圧し、水に溶解した空気を微細気泡として析出させる減圧ノズルユニットとを備え、溶解タンクが、ポンプに隣接して配置されるとともに、溶解タンクの直下にポンプが連通して接続され、減圧ノズルユニットが、ポンプに隣接して配置されるとともに、溶解タンクの直下に連通して接続されていることを特徴としている。
【0012】
第2の発明は、上記第1の発明の特徴において、ポンプの外面に吸音材が取り付けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【0013】
上記第1の発明では、溶解タンクが、ポンプに隣接して配置されるとともに、溶解タンクの直下にポンプが連通して接続され、減圧ノズルユニットが、ポンプに隣接して配置されるとともに、溶解タンクの直下に連通して接続されている。このため、高圧になり、それに耐えうるだけの強度が必要とされる溶解タンクとポンプおよび減圧ノズルユニットとの間を短い距離でほぼ直結することができ、ポンプの吸込側および減圧ノズルユニットの吐出側に接続される配管には高圧がかかりにくくなる。したがって、振動および騒音の伝播を抑制することができる。また、ポンプの吸込側および減圧ノズルユニットの吐出側に柔軟性を有する配管の接続が可能となり、浴槽などの微細気泡含有水の供給先への振動および騒音の伝播を、柔軟性を有する配管によって吸収し、抑制することができる。
【0014】
さらに、上記第1の発明では、溶解タンクは、ポンプおよび減圧ノズルユニットの両方に支持され、安定に設置可能とされるので、溶解タンクにおける振動や騒音の発生も軽減される。
【0015】
上記第2の発明では、ポンプの外面に吸音材が取り付けられているので、ポンプにおいて発生する振動や騒音の放射を抑制することができ、ポンプのエアがみ音などは、吸音材によって吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の微細気泡発生装置の一実施形態を示した斜視図である。
【図2】図1に示した微細気泡発生装置の分解斜視図である。
【図3】図1に示した微細気泡発生装置の配管接続について示した構成図である。
【図4】図1に示した微細気泡発生装置のA−A断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
上記のとおり、図1は、本発明の微細気泡発生装置の一実施形態を示した斜視図である。図2は、図1に示した微細気泡発生装置の分解斜視図である。図3は、図1に示した微細気泡発生装置の配管接続について示した構成図である。図4は、図1に示した微細気泡発生装置のA−A断面図である。
【0018】
微細気泡発生装置1は、溶解タンク2と、ポンプ3と、減圧ノズルユニット4とを備えている。
【0019】
溶解タンク2は、略直方体状の中空なタンクであり、水と空気の気液混合流体が流入する流入口を有する流入部5と、空気が水に溶解した空気溶解水が流出する流出口を有する流出部6が、溶解タンク2の底部に設けられている。
【0020】
溶解タンク2では、ポンプ3によって圧送される水と空気の気液混合流体が、流入部5を通じて内部に流出し、圧送された水と空気が、溶解タンク2の内部に貯留している空気とともに攪拌され、混合され、空気が溶解した空気溶解水が生成される。生成した空気溶解水は、流出部6を通じて減圧ノズルユニット4に流出する。
【0021】
また、溶解タンク2では、流入部5および流出部6がともに底部に設けられているので、噴出、攪拌、混合などの際に発生する大きな気泡の流出を抑制することができ、大きな気泡の混入の少ない、品質の良好な微細気泡を含有する微細気泡含有水の生成を可能にしている。
【0022】
さらに、溶解タンク2では、上端部に空気抜き弁7を設けることができ、空気溶解水の生成に余剰となる空気を溶解タンク2の外部に放出することができる。
【0023】
ポンプ3は、水を溶解タンク2に加圧した状態で送り出す、すなわち、圧送するものであり、たとえば、回転自在に設けられたインペラを備えた軸流ポンプなどがポンプ3に適用可能なものとして例示される。
【0024】
ポンプ3は、溶解タンク2に隣接して配置されている。ポンプ3は、有底略円筒型のケーシング8を備え、ケーシング8は、溶解タンク2の直下に横置きされている。横置きされたケーシング8の前後方向の一端部には、その上端部に吐出口を有する吐出部9が設けられている。吐出部9には、長さが短く、縦方向に延びる流入管10の下端部が接続され、流入管10の上端部は、溶解タンク2の流入部5に接続されている。ポンプ3は、流入管10を介して溶解タンク2と連通している。
【0025】
また、ケーシング8において、吐出部9側に位置し、略円形の外形を有する端面部11の中央部には、吸込口を有する吸込部12が設けられている。吸込部12は、ケーシング8の外側に延びる略円筒状の接続部13を有している。接続部13には、水の圧送にともなって負圧が生じ、この負圧によって空気を吸引する吸気エジェクタ14が接続されている。吸気エジェクタ14は、内部に流路断面積が減少する絞り部を有し、上端部には、その絞り部に連通する空気の吸気部15を備えている。吸気エジェクタ14は、また、給水口16を一端に有し、吸気エジェクタ14は、ポンプ3と連通している。吸気部15には、空気を吸引するための空気配管を接続することができ、この場合、空気配管の入口側は、たとえば、浴槽のフランジなどに配置することができる。
【0026】
減圧ノズルユニット4は、溶解タンク2から流出する空気溶解水の圧力を急激に低下させて溶解している空気を水中に析出させ、微細気泡を生成するものである。減圧ノズルユニット4は、穴あきドーナツ型の形状を有し、ポンプ3のケーシング8に設けられた吸込部12の接続部13の外周外側に配置されている。
【0027】
減圧ノズルユニット4では、上端部において、ポンプ3のケーシング8に設けられた吐出部9と対向する箇所に、受水部17が設けられている。受水部17には、長さが短く、縦方向に延びる流出管18が設けられ、流出管18の上端部は、溶解タンク2の流出部6に接続されている。減圧ノズルユニット4は、流出管18を介して溶解タンク2と連通している。
【0028】
また、減圧ノズルユニット4では、吸気エジェクタ14の下方に、略円筒状の外形を有するノズル部19が横方向に突出して設けられている。ノズル部19は、その外側の一端に吐出口20を有し、微細気泡含有水を吐出口20から減圧ノズルユニット4の外部に送り出すことができる。
【0029】
そして、減圧ノズルユニット4は、ポンプ3に隣接して配置され、溶解タンク2の直下に配置されている。
【0030】
このように、微細気泡発生装置1は、流入管10および流出管18を用いて配管接続されているものの、流入管10および流出管18は直線的であり、それらの長さはともに短く、溶解タンク2とポンプ3および溶解タンク2と減圧ノズルユニット4がほぼ直結された状態となっている。このため、微細気泡発生装置1は、一体化されたワンユニットとして取扱うことができ、コンパクトに組み立てられている。
【0031】
また、微細気泡発生装置1は、水源であり、微細気泡含有水の供給先でもある浴槽などに取付可能とした給水・吐水ユニット21などに、給水管22および吐水管23を介して接続される。給水・吐水ユニット21の給水部に一端部が接続された給水管22は、その他端部において吸気エジェクタ14に接続され、給水口16を通じて吸気エジェクタ14と連通する。また、給水・吐水ユニット21の吐水部に一端部が接続された吐水管23は、その他端部において減圧ノズルユニット4のノズル部19に接続され、吐出口20を通じて減圧ノズルユニット4と連通する。
【0032】
ポンプ3を作動させると、給水・吐水ユニット21から水が給水管22を通じて微細気泡発生装置1に供給される。供給される水は、吸気エジェクタ14を通じてポンプ3に流れ込み、流入管10を流れ、溶解タンク2に圧送される。また、水が吸気エジェクタ14を流れるときに、空気が吸引され、空気は水と混合され、溶解タンク2には水と空気の気液混合流体が加圧状態において供給される。溶解タンク2では、圧送された水と空気が、溶解タンク2の内部に貯留している空気とともに攪拌され、混合され、空気が溶解した空気溶解水が生成される。生成した空気溶解水は、流出管18を通じて減圧ノズルユニット4に流出する。
【0033】
減圧ノズルユニット4では、空気溶解水の圧力が急激に減少し、キャビテーションなどが起こり、水中に溶解していた空気が析出し、微細気泡が水中に発生する。このような微細気泡を含有する微細気泡含有水は、ノズル部19の吐出口20から吐水管23を通じて給水・吐水ユニット21に送り戻される。
【0034】
なお、微細気泡発生装置1では、図4に示したように、減圧ノズルユニット4には、水が流通しない、未通水部分24が存在し、未通水部分24に、多孔質樹脂または不織布などから形成される吸音材25が取り付けられている。その結果として、微細気泡発生装置1では、吸音材25は、ポンプ3の外面に取り付けられている。
【0035】
また、図3に示したように、溶解タンク2とポンプ3の間には、流入管10および流出管18が設けられた一端部と反対側に位置する他端部に、制振材26が取り付けられている。
【0036】
このような微細気泡発生装置1では、上記のとおり、溶解タンク2が、ポンプ3に隣接して配置されるとともに、溶解タンク2の直下にポンプ3が連通して接続され、減圧ノズルユニット4が、ポンプ3に隣接して配置されるとともに、溶解タンク2の直下に連通して接続されている。このため、高圧になり、それに耐えうるだけの強度が必要とされる溶解タンク2とポンプ3および減圧ノズルユニット4との間を短い距離でほぼ直結することができ、ポンプ3の吸込側および減圧ノズルユニット4の吐出側に接続される配管、すなわち、給水管22および吐水管23には高圧がかかりにくくなる。したがって、微細気泡発生装置1は、振動および騒音の伝播を抑制することができる。また、ポンプ3の吸込側と減圧ノズルユニット4の吐水側には、給水管22および吐水管23として柔軟性を有する配管の接続が可能となり、浴槽などの微細気泡含有水の供給先への振動および騒音の伝播を、柔軟性を有する配管によって吸収し、抑制することができる。
【0037】
さらに、微細気泡発生装置1では、溶解タンク2は、ポンプ3に流入管10を介して接続され、減圧ノズルユニット4に流出管18を介して接続されているため、ポンプ3および減圧ノズルユニット4の両方に支持されている。したがって、溶解タンク2は、安定に設置可能とされ、溶解タンク2における振動や騒音の発生も軽減される。さらに、この効果は、制振材26によって高められる。
【0038】
そして、微細気泡発生装置1では、減圧ノズルユニット4において未通水部分24であるポンプ3の外面に吸音材25が取り付けられているので、ポンプ3において発生する振動や騒音の放射を抑制することができる。ポンプ3のエアがみ音などは、吸音材25によって吸収される。
【0039】
なお、本発明は、以上の実施形態によって限定されるものではない。溶解タンク、ポンプおよび減圧ノズルユニット、また、吸気エジェクタなどの形状、大きさおよび構造などの細部については、従来の微細気泡発生装置に採用されているものも含め、各種の態様が可能である。また、吸音材や給水管および吐水管に採用される素材などについても同様である。
【符号の説明】
【0040】
1 微細気泡発生装置
2 溶解タンク
3 ポンプ
4 減圧ノズルユニット
25 吸音材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
水と空気を攪拌、混合し、空気溶解水を生成する溶解タンクと、溶解タンクに水を圧送するポンプと、空気溶解水を減圧し、水に溶解した空気を微細気泡として析出させる減圧ノズルユニットとを備え、溶解タンクが、ポンプに隣接して配置されるとともに、溶解タンクの直下にポンプが連通して接続され、減圧ノズルユニットが、ポンプに隣接して配置されるとともに、溶解タンクの直下に連通して接続されていることを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項2】
ポンプの外面に吸音材が取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の微細気泡発生装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate


【公開番号】特開2011−125836(P2011−125836A)
【公開日】平成23年6月30日(2011.6.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−289849(P2009−289849)
【出願日】平成21年12月21日(2009.12.21)
【出願人】(000005832)パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Fターム(参考)】