気泡発生装置及びこれを内蔵した循環アダプタ
【課題】 装置の大型化を招くことなく、飛散防止性能と、気泡品質の向上との両立を図り得る気泡発生装置を提供する。
【解決手段】 微細気泡を含む噴出流が浴槽Ｂ内に放出される噴出ノズル１５から所定の隙間間隔だけ前方位置に飛散防止板１３を付設する。飛散防止板１３として、水中に放出される場合の噴出流を通過させるための開口部１３１と、その外周側で飛散を防止するための遮蔽壁部１３２とで構成する。遮蔽壁部１３２の後端面領域であって、開口部１３１の外周側領域にドーナッツ環状に延びる凹み部１３３を形成し、本体ハウジング１２との間の隙間間隔をその分拡げる。
【解決手段】 微細気泡を含む噴出流が浴槽Ｂ内に放出される噴出ノズル１５から所定の隙間間隔だけ前方位置に飛散防止板１３を付設する。飛散防止板１３として、水中に放出される場合の噴出流を通過させるための開口部１３１と、その外周側で飛散を防止するための遮蔽壁部１３２とで構成する。遮蔽壁部１３２の後端面領域であって、開口部１３１の外周側領域にドーナッツ環状に延びる凹み部１３３を形成し、本体ハウジング１２との間の隙間間隔をその分拡げる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽に設けられて浴槽内の浴槽水中に微細気泡(マイクロバブル)を含んだ噴出流を放出させる噴出ノズルを備えた気泡発生装置及びこれを内蔵した循環アダプタに関し、特に噴出ノズルの前方位置に飛散防止板を設置しつつも、気泡性能が損なわれることのないようにするための技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、浴槽に設置した循環アダプタに対し気泡発生装置を内蔵させたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この気泡発生装置は、上記循環アダプタによる浴槽水の循環流を利用して、浴槽内に気泡を含んだ噴出流を噴出させるようにしたものである。すなわち、浴槽内から浴槽水を取り出した後に再び浴槽内に戻すという循環アダプタによる循環作動において、循環水を浴槽内に戻す際の吐出流に基づく負圧を利用して空気を循環水中に取り込み、これにより、気泡が混合された状態にして浴槽内に吐出させるというものである。より詳細には、旋回室に対し外周側から循環水を噴出させることにより旋回室内に旋回流を生じさせ、この旋回流の発生に伴い作用する負圧により空気を旋回流に取り込み、これを噴出ノズルから浴槽内に対し噴出させることで微細気泡が混入した噴出流が浴槽水中に放出されるようにしている。そして、この気泡発生装置では、浴槽内の浴槽水位が例えば噴出ノズルよりも低い場合には上記の噴出流が空気中に放出されることになって水中に放出される場合よりも外周側に拡がった状態で放出されることになり、又、特に浴槽蓋が開けられている場合には浴槽外にも飛散する可能性に鑑み、噴出ノズルから前方に所定距離隔てた位置に飛散防止板を付設するようにしている。この飛散防止板は、噴出ノズルからの噴出流が水中に向けて放出される場合にはその噴出流の通過を阻害しない開口部と、この開口部の外周側領域を遮蔽する遮蔽壁部とを備えたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９６４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の飛散防止板を付設すると、特に浴槽水中に対し噴出ノズルから微細気泡を含む噴出流を放出する際の気泡品質の悪化を招くおそれがある一方、飛散防止板を付設しない場合と同等の気泡品質の維持と、空気中への噴出流の放出の際の飛散防止性能の確保との両立が困難になるという不都合が考えられる。
【０００５】
すなわち、図１１に例示するように、噴出ノズル１０１から旋回状態の噴出流Ｆが前方の浴槽水中に対し略円錐状に放出されると、これに伴い、その略円錐状となって前方に向かう噴出流Ｆの外周側から逆向きに後方に戻って内周側の噴出ノズル１０１に向かう環流Ｋが生じることになる。この環流Ｋの発生により噴出流Ｆが浴槽水中を前方に向けて所定位置まで到達することになる。ところが、飛散防止板１０２の存在によりスムーズな環流Ｋの生成が妨げられてしまい、この結果、噴出流Ｆの勢いが削がれて、微細気泡を浴槽水中の目標位置まで到達させ得ない上に、微細気泡の個数の減少やより大きな気泡となって上昇してしまうというような気泡品質の悪化を招くおそれがある。その一方、よりスムーズな環流Ｋを生成させるために、飛散防止板１０２を噴出ノズル１０１からより遠くに離れた前方位置に設置するようにすることも考えられるものの、そのようにすると、浴槽Ｂの内側への出っ張り部分が生じたり、装置の大型化を招いたりすることになる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置の大型化を招くことなく、飛散防止性能と、気泡品質の向上との両立を図り得る気泡発生装置及びこれを内蔵した循環アダプタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、微細気泡を含む噴出流を浴槽内に放出させるための噴出ノズルと、この噴出ノズルから所定の隙間間隔だけ離れた前側位置に付設された飛散防止板とを備え、上記飛散防止板が上記噴出流を通過させるための開口部と、この開口部の外周側に拡がる領域を遮蔽して噴出流が飛散するのを防止するための遮蔽壁部とを備えて構成されている気泡発生装置を対象にして、次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記飛散防止板の噴出ノズル側に臨む上記遮蔽壁部の領域であって上記開口部の外周側領域に、ドーナッツ環状に延びる凹み部を形成することとした（請求項１）。
【０００８】
本発明の場合、凹み部の形成により、飛散防止板と本体ハウジングとの間の隙間間隔が凹み部の底位置から本体ハウジングまでの間隔となって、凹み部が非形成の状態の隙間間隔よりも凹み部を形成した分、大きくなる。これにより、本体ハウジングと飛散防止板との間の隙間に対し環流が外周側から内周側へ流入する際の通過断面積が増大し、その分、環流の流入に伴う圧力損失を低減させてスムーズに流入し得るようになる。このため、飛散防止板を本体ハウジングに対し従来と同様の設置間隔で付設したとしても、環流の不十分な生成に起因して噴出流の勢いが削がれたり、それに伴い気泡品質が悪化したりするという不都合の発生を回避して、微細気泡を含んだ噴出流を浴槽内の所定位置まで到達させ得るようになる。これにより、装置の大型化を招くことなく、飛散防止性能と気泡品質の向上との両立を図り得るようになる。
【０００９】
上記発明において、上記開口部の開口縁と上記凹み部の内周側との間に、上記凹み部の底に至る傾斜面を形成するようにすることができる（請求項２）。このようにすることにより、特に浴槽内の水位が噴出ノズル位置よりも低くて噴出ノズルからの噴出流がより拡がる傾向になったとしても、その開口部よりも外周側に拡がった噴出流部分の流れの向きが上記傾斜面に案内されてスムーズに変化され、凹み部の底に沿って外周側に排除し得るようになる。これにより、飛散防止機能をより効果的にかつ確実に発揮させ得るようになる。
【００１０】
又、上記発明における凹み部として、上記開口部に近い内周側が上記開口部から遠い外周側よりも深く凹むように形成することができる（請求項３）。このようにすることにより、本体ハウジングと飛散防止板との間の隙間間隔として外周側よりも内周側の方を大きくすることが可能となる。このため、凹み部の深さを外周側から内周側にかけて一定に形成した場合よりも、環流が通過し得る開口断面積が相対的に大きくなって、環流の流入に伴う圧力損失の低減化を図り得るようになる。これにより、環流をより一層スムーズに流入させることができる結果、気泡品質もより向上させることができるようになる。
【００１１】
さらに、上記発明において、上記噴出ノズルを備えた本体ハウジングに、上記飛散防止板の凹み部と相対向するように第２の凹み部を形成することができる（請求項４）。このようにすることにより、環流が流入することになる飛散防止板と本体ハウジングとの間の隙間間隔が、上記第２の凹み部を形成した分、より大きくなる。このため、飛散防止板側の凹み部だけの場合よりも、環流の通過開口断面積を相対的に大きくして、環流の流入に伴う圧力損失をより一層低減化させることが可能となる。これにより、環流をより一層スムーズに流入させることができる結果、気泡品質もより向上させることが可能となる。
【００１２】
一方、浴槽に設置される循環アダプタに係る発明では、上記の請求項１〜請求項４のいずれかに記載の気泡発生装置を内蔵させることで（請求項５）、上記の請求項１〜請求項４のいずれかの気泡発生装置による作用を循環アダプタにおいて得られることになる。
【発明の効果】
【００１３】
以上、説明したように、本発明の気泡発生装置によれば、飛散防止板に対する凹み部の形成により、飛散防止板と本体ハウジングとの間の隙間間隔を凹み部の底位置から本体ハウジングまでの間隔にして、凹み部が非形成の状態の隙間間隔よりも凹み部を形成した分大きくすることができる。これにより、本体ハウジングと飛散防止板との間の隙間に対し環流が外周側から内周側へ流入する際の通過断面積を増大させることができ、その分、環流の流入に伴う圧力損失を低減させてスムーズに流入させることができるようになる。このため、飛散防止板を本体ハウジングに対し従来と同様の設置間隔で付設したとしても、環流の不十分な生成に起因して噴出流の勢いが削がれたり、それに伴い気泡品質が悪化したりするという不都合の発生を回避することができ、微細気泡を含んだ噴出流を浴槽内の所定位置まで到達させることができるようになる。これにより、装置の大型化を招くことなく、飛散防止性能と気泡品質の向上との両立を図ることができるようになる。
【００１４】
特に、請求項２によれば、開口部の開口縁と上記凹み部の内周側との間に凹み部の底に至る傾斜面を形成することで、特に浴槽内の水位が噴出ノズル位置よりも低くて噴出ノズルからの噴出流がより拡がる傾向になったとしても、その開口部よりも外周側に拡がった噴出流部分の流れの向きを上記傾斜面により案内してスムーズに変化させることができ、凹み部の底に沿って外周側に排除することができるようになる。これにより、飛散防止機能をより効果的にかつ確実に発揮させることができるようになる。
【００１５】
又、請求項３によれば、開口部に近い内周側が開口部から遠い外周側よりも深く凹むように凹み部を形成することで、本体ハウジングと飛散防止板との間の隙間間隔として外周側よりも内周側を大きくすることができる。このため、凹み部の深さとして外周側から内周側にかけて一定に形成した場合よりも、環流が通過し得る開口断面積を相対的に大きくすることができ、環流の流入に伴う圧力損失のより低減化を図ることができるようになる。これにより、環流をより一層スムーズに流入させることができる結果、気泡品質もより向上させることができるようになる。
【００１６】
さらに、請求項４によれば、噴出ノズルを備えた本体ハウジングに対し上記飛散防止板の凹み部と相対向するように第２の凹み部を形成することで、環流が流入することになる飛散防止板と本体ハウジングとの間の隙間間隔として、上記第２の凹み部を形成した分、より大きくすることができる。このため、飛散防止板側の凹み部だけの場合よりも、環流の通過開口断面積を相対的に大きくすることができ、環流の流入に伴う圧力損失をより一層低減化させることができる。これにより、環流をより一層スムーズに流入させることができる結果、気泡品質もより向上させることができるようになる。
【００１７】
一方、浴槽に設置される循環アダプタに係る発明によれば、上記の請求項１〜請求項４のいずれかの気泡発生装置による効果を循環アダプタにおいて得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（ａ）は第１実施形態に係る気泡発生装置を原理的に示す断面説明図であり、図１（ｂ）は飛散防止板を内面側から見た斜視図により例示する説明図である。
【図２】図２（ａ）は噴出流が水中に放出された場合の図１（ａ）対応図であり、図２（ｂ）は噴出流が空気中に放出された場合の図１（ａ）対応図である。
【図３】図３（ａ）は他の形態１を示す図１（ａ）対応図であり、図３（ｂ）は他の形態２を示す図１（ａ）対応図である。
【図４】気泡発生装置を循環アダプタに内蔵した第２実施形態を適用した風呂システムの例を示す説明図である。
【図５】第２実施形態の気泡発生装置を内蔵した追焚循環用の循環アダプタの斜視図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線断面説明図である。
【図７】図５及び図６の循環アダプタを用いた追い焚き運転の作動原理を示す説明図である。
【図８】図５及び図６の循環アダプタを用いた気泡発生運転の作動原理図を示す図７対応図である。
【図９】切替レバー等を省略した図６の要部の拡大図である。
【図１０】飛散防止板の内面側を例示する循環アダプタの分解斜視図である。
【図１１】本発明の課題を示すために例示した気泡発生装置の図１（ａ）対応図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１（ａ），図２（ａ），図２（ｂ）は第１実施形態に係る原理的な気泡発生装置１を示す。この気泡発生装置１は、内部に旋回室１１を区画形成した本体ハウジング１２と、この本体ハウジング１２の前側位置に付設された飛散防止板１３とを備えて構成されたものである。旋回室１１は筒軸Ｘを中心軸とする円筒状の内周面を有し、旋回流を生じさせるための水（湯又は水）が内部通路１２１を通して吐出口１２２から旋回室１１の接線方向に吐出されるようになっている。又、旋回室１１後端（図面の右端）には空気吐出口１４が筒軸Ｘ上に開口されており、外部から取り込まれた空気が後述の負圧の作用により旋回室１１内に吸気されるようになっている。旋回室１１は前端側で孔径が絞られた噴出ノズル１５を通して浴槽Ｂ内と連通されている。噴出ノズル１５は、旋回室１１側の絞り部１５１と、この絞り部１５１から浴槽Ｂ内にかけて徐々に拡径する台錐状の斜面により構成された絞り絞り開放部１５２とで形成されている。
【００２１】
上記飛散防止板１３は、図１（ｂ）にも示すように、中心軸Ｘに対し旋回室１１及び噴出ノズル１５と同軸上で貫通して開口する開口部１３１と、この開口部１３１の外周側に拡がる遮蔽壁部１３２とから構成されている。そして、飛散防止板１３は、図示省略の連結部により本体ハウジング１２に連結されて、本体ハウジング１２の浴槽Ｂ内に臨む前端面から所定の隙間間隔Ｓだけ離れた前側位置に支持されている。上記開口部１３１は、上記の絞り開放部１５２を構成する斜面の延長面が飛散防止板１３との相対向面と交わることで形成される投影円と略同径の内径を有するように形成されている。飛散防止板１３の上記の相対向面（本体ハウジング１２の前端面との相対向面）により構成される上記の遮蔽壁部１３２には凹み部１３３が形成されている。この凹み部１３３は、少なくとも開口部１３１の開口縁位置から外周側のドーナッツ環状の領域に形成されるものであり、望ましくは図例の如く飛散防止板１３の外周縁位置（遮蔽壁部１３２の外周縁位置）までの前領域にわたり形成されている。上記の開口部１３１と凹み部１３３との間の境界位置となる開口縁位置には本体ハウジング１２の側に尖るように突出する突縁１３４が形成され、飛散防止板１３の外周縁である遮蔽壁部１３２の外周縁位置にも同様の突縁１３５が形成されている。特に上記突縁１３４から凹み部１３３の底に至る部分が傾斜面１３４ａにより構成され、後述の噴出流の外周側部位の流れの向きを凹み部１３３に沿って外周側にスムーズに導くように案内し得るようになっている。
【００２２】
凹み部１３３の形成により、本体ハウジング１２との間の隙間間隔が凹み部１３３の底位置から本体ハウジング１２の前端面までの間隔であるＳ０（Ｓ０＞Ｓ）となって、凹み部１３３が非形成の状態の隙間間隔Ｓよりも凹み部１３３を形成した分大きくなる。これにより、本体ハウジング１２と飛散防止板１３との間の隙間に対し環流Ｋが外周側から内周側へ流入する際の通過断面積Ｍ（図１（ｂ）参照）が増大し、その分、環流Ｋの流入に伴う圧力損失を低減させてスムーズに流入し得るようにしている。
【００２３】
以上の第１実施形態によれば、浴槽Ｂ内の水位が噴出ノズル１５よりも高くあって、噴出ノズルからの噴出流が浴槽Ｂ内の水中に放出されるようになる場合、図２（ａ）に示すように、まず、吐出口１２２から吐出された水流により旋回室１１内の旋回流が発生し、この旋回流に伴い空気吐出口１４に対し負圧が作用して、空気吐出口１４から空気が旋回流の中心軸Ｘ上に巻き込まれることになる。そして、この中空渦状の旋回流が噴出ノズル１５の絞り部１５１で一旦絞られた後に絞り開放部１５２で急開放される結果、負圧作用に基づき微細化した微細気泡を含んで所定の円錐状となった噴出流Ｆが前方（動図の左方）に放出されることになる。この噴出流Ｆは飛散防止板１３の開口部１３１をそのまま通過して浴槽Ｂの浴槽水中を所定位置まで突き進むことになる。これと同時に開口部１３１を通過後の噴出流Ｆの外周側領域の水（湯又は水）が環流Ｋとなって飛散防止板１３と本体ハウジング１２との間の隙間に対し外周側から内周側に向けて流入することになり、この流入した環流Ｋと共に噴出流Ｆが前方に移動し、これらが繰り返されることになる。
【００２４】
この際、上記の如く凹み部１３３の形成により通過断面積が増大して圧力損失の低減化に伴い、環流Ｋが噴出ノズル１５から放出される噴出流に対しよりスムーズに流れるため、噴出流が浴槽水中に対し有効かつ効果的に放出させることができるようになる。これにより、飛散防止板１３を本体ハウジング１２に対し従来と同様の設置間隔で付設したとしても、環流Ｋの不十分な生成に起因して噴出流の勢いが削がれたり、それに伴い気泡品質が悪化したりするという不都合の発生を回避して、微細気泡を含んだ噴出流を浴槽Ｂ内の所定位置まで到達させることができるようになる。これにより、装置の大型化を招くことなく、飛散防止性能と気泡品質の向上との両立を図ることができるようになる。
【００２５】
なお、内周側の突縁１３４が環流Ｋの通過に対しボトルネックになるものの、ここに至るまでの圧力損失を低減することができるため、トータルとして環流Ｋの流入に対する圧力損失を低減させることができるようになる。
【００２６】
一方、浴槽Ｂ内の水位が噴出ノズル１５よりも低く、噴出ノズルからの噴出流が空気中に放出されるようになる場合、図２（ｂ）に示すように、噴出ノズル１５から水中に放出されるときよりも広い円錐状に拡がった状態で噴出流が放出されたとしても、開口部１３１範囲よりも外周側の流れＦ′は飛散防止板１３の遮蔽壁部１３２に当たり、浴槽Ｂの前方への飛散が防止されることになる。この際、開口部１３１の開口縁である突縁１３４により上記流れＦ′がスムーズに案内されて凹み部１３３内に導かれ、そして、外周側の突縁１３５により後方の浴槽Ｂの壁面側に向きを変えさせて、浴槽Ｂの内側への飛散を確実に防止することができるようになる。
【００２７】
＜第２実施形態＞
図３（ａ）は第２実施形態に係る気泡発生装置を示す。図３（ａ）は第１実施形態と同様に原理的な構成を示すものである。第２実施形態は飛散防止板１３に形成するドーナッツ環状の凹み部１３６の凹み形状が第１実施形態の凹み部１３３と異なる点でのみ第１実施形態と相違し、その他の構成は全て第１実施形態と同様である。このため、第１実施形態と同様の構成要素については第１実施形態と同じ符号を付して重複した詳細説明を省略する。
【００２８】
第２実施形態の凹み部１３６は、外周側から開口部１３１の側である内周側にかけて凹みの深さがより増大するように形成されている。つまり、環流Ｋ(図２(ａ)参照)が流入することになる飛散防止板１３と本体ハウジング１２との間の隙間間隔であって、本体ハウジング１２の前端面と凹み部１３６の底位置との間の距離により構成される隙間間隔が、外周側から内周側に進むに従い、より大きくなるようにしたものである。このため、凹み部１３３（図１（ａ）参照）の深さが一定で上記の隙間間隔も一定となる第１実施形態の場合よりも、環流Ｋの通過開口断面積を相対的に大きくして環流Ｋの流入に伴う圧力損失を低減化させることができ、これにより、環流Ｋをより一層スムーズに流入させることができる結果、気泡品質もより向上させることができるようになる。
【００２９】
＜第３実施形態＞
図３（ｂ）は第３実施形態に係る気泡発生装置を示す。図３（ｂ）も第１実施形態と同様に原理的な構成を示すものである。第３実施形態は飛散防止板１３に形成する凹み部１３３に加えて本体ハウジング１２の前端面の側に第２の凹み部１２３を形成した点でのみ第１実施形態と相違し、その他の構成は全て第１実施形態と同様である。このため、第１実施形態と同様の構成要素については第１実施形態と同じ符号を付して重複した詳細説明を省略する。
【００３０】
上記第２の凹み部１２３は、噴出ノズル１５の外周縁の直近位置から外周側の領域に凹み部１３３と相対向するようにドーナッツ環状に形成されたものであり、好ましくは図例の如く本体ハウジング１２の外周端位置までの範囲に形成したものである。
【００３１】
この第３実施形態の場合、本体ハウジング１２と飛散防止板補１３との相対向面間に、本体ハウジング１２側の第２の凹み部１２３と、飛散防止板１３側の凹み部１３３との双方が存在し、これにより、環流Ｋ（図２(ａ)参照）が流入することになる飛散防止板１３と本体ハウジング１２との間の隙間間隔であって、上記第２の凹み部１２３の底位置と凹み部１３３の底位置との間の距離により構成される隙間間隔を、第１実施形態及び第２実施形態の場合よりも大きくすることができる。このため、第１実施形態や第２実施形態の場合よりも、環流Ｋの通過開口断面積を相対的に大きくして環流Ｋの流入に伴う圧力損失を低減化させることができ、これにより、環流Ｋをより一層スムーズに流入させることができる結果、気泡品質もより向上させることができるようになる。
【００３２】
＜第４実施形態＞
図４は第４実施形態の気泡発生装置を適用した風呂システムを示す。この風呂システムは、浴槽Ｂと、風呂用の追い焚き循環機能を備えた給湯器２と、戻り路３１及び往き路３２からなり浴槽Ｂ及び給湯器２を互いに接続する追い焚き循環配管３と、第４実施形態に係る後述の気泡発生装置５を内蔵した循環アダプタ４とを備えて構成されたものである。
【００３３】
給湯器２は、例えば、追い焚き用熱交換器２１と、これを加熱する燃焼バーナ２２とを備えているものである。なお、給湯器２としては、追い焚き加熱用の構成を備えていれば、追い焚き用と給湯用とに互いに独立した缶体を備えた２缶２水式のものであるか、追い焚き用と給湯用とを共用する１缶２水式であるか、あるいは、温水循環式暖房回路が組み込まれて、その高温水を熱源とする液−液熱交換器により追い焚き加熱されるものであるかの別は問わず、いずれのものでも適用可能である。
【００３４】
浴槽Ｂには、その一側壁面の底部近傍に循環アダプタ４が貫通した状態で設置され、この循環アダプタ４に対し、追い焚き循環配管３の戻り路３１の上流端と、往き路３２の下流端とが接続されている。そして、給湯器２内の循環ポンプ２３が作動されると、浴槽Ｂ内の浴槽水(湯又は水)が循環アダプタ４及び戻り路３１を通して給湯器２の熱交換器２１に戻され、次いで、往き路３２及び循環アダプタ４を通して浴槽Ｂ内に吐出される、という循環流が生じて循環作動されることになる。この循環作動の際に、燃焼バーナ２２が燃焼作動されると、浴槽Ｂから戻された浴槽水が所定温度まで加熱されて追い焚きされる追い焚き運転モードになり、燃焼バーナ２２が非燃焼状態のままであると、浴槽水による循環流のみが生じて気泡発生運転モードとなる。
【００３５】
循環アダプタ４は、浴槽Ｂに対しその内側に配設される前面カバー体４１及び飛散防止板４７(図５も参照)と、主として浴槽Ｂの外側に配設される本体ハウジングを兼ねるアダプタ本体４２とが一体化されて組み付けられるものであり、戻り路３１に接続される戻り用接続口４２１と、往き路３２に接続される往き用接続口４２２とがアダプタ本体４２の後端から突出されるとともに、アダプタ本体４２の後端面には空気取り入れ部５１が設けられている。
【００３６】
前面カバー体４１は外周側のドーナッツリング状の部位を覆うものであり、その表面には多数の微小孔からなるフィルタ部材４１０が装着されている。この前面カバー体４１の内周側領域には飛散防止板４７が付設され、この飛散防止板４７の前面上部位置には微細気泡を含む噴出流が放出(吐出又は噴出)される開口部４７１が開口形成されている。又、飛散防止板４７の前面下部位置には半月状の案内開口４７２から切替レバー４３１が円弧状に往復移動可能に突出されている。この切替レバー４３１は、追い焚き運転モードと気泡発生運転モード(バブル温浴運転モード)との切換えを行うための操作部を構成し、この切替レバー４３１を備えた後述の切換弁機構４３がアダプタ本体４２内に組み込まれている。
【００３７】
図６は気泡発生装置５が組み込まれた循環アダプタ４を図５のＡ−Ａ線における断面図として示すものであり、図７又は図８は循環アダプタ４の詳細構造を省略して原理的な構造を示すものである。
【００３８】
まず、循環アダプタ４の概略構造について主として図７又は図８を参照しつつ説明する。循環アダプタ４は、前述の循環ポンプ２３(図４参照)の作動により浴槽Ｂ内から浴槽水を吸い込んで戻り路３１に流すための吸い込み流路４４と、往き路３２からの循環水(浴槽水)を浴槽Ｂ内にそのまま流す追い焚き吐出流路４５と、同様に往き路３２からの循環水に対し微細気泡を含んだ状態で浴槽Ｂ内に噴出流として吐出させる気泡吐出流路４６と、上記往き路３２からの循環水を追い焚き吐出流路４５の側に流す(追い焚き運転モード)か、気泡吐出流路４６の側に流す(気泡発生運転モード)かのいずれかに切換える切換弁機構４３とを備えている。
【００３９】
吸い込み流路４４は、図７又は図８に矢印Ｒで示すように、フィルタ部材４１０を介して前面カバー体４１の外周領域から吸い込まれた浴槽水を合流させた後に戻り用接続口４２１まで導くように延びている。追い焚き吐出流路４５は、図７に矢印Ｇで示すように、往き用接続口４２２からの循環水を分流室４５１に導いた後に開閉切換口４５２を通して前面カバー体４１の下側に導き、その下側領域の外周面に開口する追い焚き吐出口４５３から浴槽Ｂ内に吐出するように延びている。
【００４０】
気泡吐出流路４６は、図８に矢印Ｂで示すように、往き用接続口４２２からの循環水を上記分流室４５１を介して内部通路としての分流路４６１に導いた後、吐出口４６２から旋回室４６３に噴出させて旋回室４６３に旋回流を生じさせ、空気吐出口５２から吸気した空気により微細気泡を含んだ噴出流として噴出ノズル４６４及び開口部４７１を通して浴槽Ｂ内の前方に向けて放出させるように延びている。上記旋回室４６３はその内周面が円筒状に形成され、上記吐出口４６２はその旋回室４６３に対し接線方向に分流室４５１からの循環水を吐出させるように開口されている。この吐出口４６２からの循環水の吐出により旋回室４６３内に噴出ノズル４６４の側に向かう旋回流が生じ、この旋回流の発生に伴い気泡発生装置５の後述の空気吐出口５２に対し負圧が作用することにより、空気吐出口５２から空気が旋回流の中心に吸気されるようになっている。そして、旋回室４６３内の旋回流が内径の絞られた噴出ノズル４６４から急拡散される結果、微細気泡が混合した状態の噴出流となって浴槽Ｂ内に放出されることになる。
【００４１】
切換弁機構４３は、前端に切替レバー４３１が固定されて分流室４５１を突き抜けるように配置された切換軸４３２と、この切換軸４３２の途中に設けられた第１切換弁４３３及び第２切換弁４３４と、第１切換弁４３２を挟んで配置された形状記憶合金製バネ４３５及びバイアスバネ４３６とを備えて構成されている。この切換弁機構４３は、分流室４５１に供給される循環水の温度の高低如何によって追い焚き運転モードと気泡発生運転モードとの自動切換が可能であると共に、切替レバー４３１の切換操作によっても追い焚き運転モードと気泡発生運転モードとの切換が可能となっている。例えば、分流室４５１に供給される循環水の温度が追い焚き用の高温(例えば８０℃)であれば形状記憶合金製バネ４３５が伸長し、これにより第１切換弁４３３が分流路４６１を遮断する一方、第２切換弁４３４が開閉切換口４５２を開放した追い焚き運転モードに自動切換される(図７に示す状態参照)。一方、循環水の温度が上記の追い焚き用の高温よりも低温であれば形状記憶合金製バネ４３５が縮小し、これにより第１切換弁４３３が分流路４６１を開放する一方、第２切換弁４３４が開閉切換口４５２を遮断した気泡発生運転モードに自動切換される(図８に示す状態参照)。又、切替レバー４３１の切換操作により切換軸４３２を回転作動させることによっても、同様に追い焚き運転モードと気泡発生運転モードとに切換操作し得るようになっている。
【００４２】
次に、気泡発生装置５についてより詳細に説明すると、図９に示すように、アダプタ本体４２内に区画形成された旋回室４６３の前端側が噴出ノズル４６４を通して浴槽内と連通されている。この噴出ノズル４６４が開口するアダプタ本体４２の前端面にはノズルガイド部４８１が形成されたノズルガイド４８がネジ４８２により取り付けられ、このノズルガイド４８に対し飛散防止板４７が着脱可能に取り付けられるようになっている。上記ノズルガイド部４８１は、前方（同図の左方）に向けて徐々に拡径する台錐状のガイド面を備え、旋回室４６３、噴出ノズル４６４及び飛散防止板４７の開口部４７１と共に軸Ｙと同軸に配設されている。飛散防止板４７にはその後端面の上下各位置から係止爪４７３（図１０も併せて参照）がノズルガイド４８に向けて突出するように形成される一方、この各係止爪４７３と対応する位置のノズルガイド４８には係止爪４７３と着脱可能に係合する係合孔４８３，４８３が形成されている。そして、係止爪４７３，４７３を係合孔４８３，４８３に押し入れて係合させることで、飛散防止板４７がノズルガイド４８に取り付けられるようになっている。なお、図９では上側の係止爪の図示を省略し、図９及び図１０のいずれでも切替レバー等の図示を省略している。
【００４３】
上記の飛散防止板４７は、開口部４７１の外周側領域が空気中に噴出流が放出される場合の飛散防止の機能を果たす遮蔽壁部４７４を構成し、この遮蔽壁部４７４のノズルガイド部４８１側の後端面に凹み部４７５が形成されている。この凹み部４７５は開口部４７１の外周側領域のドーナッツ環状領域に形成されたものであり、凹み部４７５と開口部４７１との境界位置となる開口縁位置にはノズルガイド４８の側に尖るように突出する突縁４７６が形成されている。凹み部４７５の形成により、アダプタ本体４２側であるノズルガイド部４８１との間の隙間間隔をより大きくして、第１実施形態で説明したと同様に、環流Ｋが外周側から内周側（軸Ｙの側）へ流入する際の通過断面積を増大させ、その分、環流Ｋの流入に伴う圧力損失を低減させてスムーズに流入し得るようにしている。
【００４４】
以上の第４実施形態により、第１実施形態で説明した気泡発生装置１を循環アダプタ４に内蔵し得るように具体化することができ、装置の大型化を招くことなく、飛散防止性能と気泡品質の向上との両立を図り得るという第１実施形態で説明したと同様の作用効果を得ることができる。
【００４５】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記各実施形態では、気泡発生装置１や、気泡発生装置５を内蔵した循環アダプタ４が浴槽Ｂの一側の壁面に設置された例を示したが、これに限らず、気泡発生装置１や上記の循環アダプタ４を浴槽Ｂの底側の壁面（底壁面）に設置し、気泡を含む噴出流が浴槽水に対し上向きに放出されるようにしてもよい。
【００４６】
上記各実施形態の凹み部１３３，１３６，４７４はドーナッツ環状の範囲に形成することを想定しているが、その環状範囲は必ずしも無端である必要はなく、例えば飛散防止板１３，４７の取付部等の形成のためのごく一部領域を除いた環状範囲に形成されていればよい。
【００４７】
上記第４実施形態において、第２実施形態の凹み部１３６と同様に外周側から内周側の開口部４７１にむけて凹みの深さがより大きくなるような形状の凹み部を形成するようにしてもよいし、第３実施形態の本体ハウジング１２側の凹み部１２３と同様の凹み部を形成するようにしてもよい。第３実施形態の凹み部１２３と同様の凹み部としては、例えば図９に符号４２３で示すような凹み部、すなわち、噴出ノズル４６４の外周側位置にドーナッツ環状に延びる凹み部４２３を形成するようにすればよい。
【符号の説明】
【００４８】
気泡発生装置
４ 循環アダプタ
１５，４６４ 噴出ノズル
１２ 本体ハウジング
１３，４７ 飛散防止板
４２ アダプタ本体（本体ハウジング）
１２３，４２３ 第２の凹み部
１３１，４７１ 開口部
１３２，４７４ 遮蔽壁部
１３３，１３６，４７５ 凹み部
１３４ａ 傾斜面
Ｂ 浴槽
Ｆ 噴出流
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽に設けられて浴槽内の浴槽水中に微細気泡(マイクロバブル)を含んだ噴出流を放出させる噴出ノズルを備えた気泡発生装置及びこれを内蔵した循環アダプタに関し、特に噴出ノズルの前方位置に飛散防止板を設置しつつも、気泡性能が損なわれることのないようにするための技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、浴槽に設置した循環アダプタに対し気泡発生装置を内蔵させたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この気泡発生装置は、上記循環アダプタによる浴槽水の循環流を利用して、浴槽内に気泡を含んだ噴出流を噴出させるようにしたものである。すなわち、浴槽内から浴槽水を取り出した後に再び浴槽内に戻すという循環アダプタによる循環作動において、循環水を浴槽内に戻す際の吐出流に基づく負圧を利用して空気を循環水中に取り込み、これにより、気泡が混合された状態にして浴槽内に吐出させるというものである。より詳細には、旋回室に対し外周側から循環水を噴出させることにより旋回室内に旋回流を生じさせ、この旋回流の発生に伴い作用する負圧により空気を旋回流に取り込み、これを噴出ノズルから浴槽内に対し噴出させることで微細気泡が混入した噴出流が浴槽水中に放出されるようにしている。そして、この気泡発生装置では、浴槽内の浴槽水位が例えば噴出ノズルよりも低い場合には上記の噴出流が空気中に放出されることになって水中に放出される場合よりも外周側に拡がった状態で放出されることになり、又、特に浴槽蓋が開けられている場合には浴槽外にも飛散する可能性に鑑み、噴出ノズルから前方に所定距離隔てた位置に飛散防止板を付設するようにしている。この飛散防止板は、噴出ノズルからの噴出流が水中に向けて放出される場合にはその噴出流の通過を阻害しない開口部と、この開口部の外周側領域を遮蔽する遮蔽壁部とを備えたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９６４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の飛散防止板を付設すると、特に浴槽水中に対し噴出ノズルから微細気泡を含む噴出流を放出する際の気泡品質の悪化を招くおそれがある一方、飛散防止板を付設しない場合と同等の気泡品質の維持と、空気中への噴出流の放出の際の飛散防止性能の確保との両立が困難になるという不都合が考えられる。
【０００５】
すなわち、図１１に例示するように、噴出ノズル１０１から旋回状態の噴出流Ｆが前方の浴槽水中に対し略円錐状に放出されると、これに伴い、その略円錐状となって前方に向かう噴出流Ｆの外周側から逆向きに後方に戻って内周側の噴出ノズル１０１に向かう環流Ｋが生じることになる。この環流Ｋの発生により噴出流Ｆが浴槽水中を前方に向けて所定位置まで到達することになる。ところが、飛散防止板１０２の存在によりスムーズな環流Ｋの生成が妨げられてしまい、この結果、噴出流Ｆの勢いが削がれて、微細気泡を浴槽水中の目標位置まで到達させ得ない上に、微細気泡の個数の減少やより大きな気泡となって上昇してしまうというような気泡品質の悪化を招くおそれがある。その一方、よりスムーズな環流Ｋを生成させるために、飛散防止板１０２を噴出ノズル１０１からより遠くに離れた前方位置に設置するようにすることも考えられるものの、そのようにすると、浴槽Ｂの内側への出っ張り部分が生じたり、装置の大型化を招いたりすることになる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置の大型化を招くことなく、飛散防止性能と、気泡品質の向上との両立を図り得る気泡発生装置及びこれを内蔵した循環アダプタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、微細気泡を含む噴出流を浴槽内に放出させるための噴出ノズルと、この噴出ノズルから所定の隙間間隔だけ離れた前側位置に付設された飛散防止板とを備え、上記飛散防止板が上記噴出流を通過させるための開口部と、この開口部の外周側に拡がる領域を遮蔽して噴出流が飛散するのを防止するための遮蔽壁部とを備えて構成されている気泡発生装置を対象にして、次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記飛散防止板の噴出ノズル側に臨む上記遮蔽壁部の領域であって上記開口部の外周側領域に、ドーナッツ環状に延びる凹み部を形成することとした（請求項１）。
【０００８】
本発明の場合、凹み部の形成により、飛散防止板と本体ハウジングとの間の隙間間隔が凹み部の底位置から本体ハウジングまでの間隔となって、凹み部が非形成の状態の隙間間隔よりも凹み部を形成した分、大きくなる。これにより、本体ハウジングと飛散防止板との間の隙間に対し環流が外周側から内周側へ流入する際の通過断面積が増大し、その分、環流の流入に伴う圧力損失を低減させてスムーズに流入し得るようになる。このため、飛散防止板を本体ハウジングに対し従来と同様の設置間隔で付設したとしても、環流の不十分な生成に起因して噴出流の勢いが削がれたり、それに伴い気泡品質が悪化したりするという不都合の発生を回避して、微細気泡を含んだ噴出流を浴槽内の所定位置まで到達させ得るようになる。これにより、装置の大型化を招くことなく、飛散防止性能と気泡品質の向上との両立を図り得るようになる。
【０００９】
上記発明において、上記開口部の開口縁と上記凹み部の内周側との間に、上記凹み部の底に至る傾斜面を形成するようにすることができる（請求項２）。このようにすることにより、特に浴槽内の水位が噴出ノズル位置よりも低くて噴出ノズルからの噴出流がより拡がる傾向になったとしても、その開口部よりも外周側に拡がった噴出流部分の流れの向きが上記傾斜面に案内されてスムーズに変化され、凹み部の底に沿って外周側に排除し得るようになる。これにより、飛散防止機能をより効果的にかつ確実に発揮させ得るようになる。
【００１０】
又、上記発明における凹み部として、上記開口部に近い内周側が上記開口部から遠い外周側よりも深く凹むように形成することができる（請求項３）。このようにすることにより、本体ハウジングと飛散防止板との間の隙間間隔として外周側よりも内周側の方を大きくすることが可能となる。このため、凹み部の深さを外周側から内周側にかけて一定に形成した場合よりも、環流が通過し得る開口断面積が相対的に大きくなって、環流の流入に伴う圧力損失の低減化を図り得るようになる。これにより、環流をより一層スムーズに流入させることができる結果、気泡品質もより向上させることができるようになる。
【００１１】
さらに、上記発明において、上記噴出ノズルを備えた本体ハウジングに、上記飛散防止板の凹み部と相対向するように第２の凹み部を形成することができる（請求項４）。このようにすることにより、環流が流入することになる飛散防止板と本体ハウジングとの間の隙間間隔が、上記第２の凹み部を形成した分、より大きくなる。このため、飛散防止板側の凹み部だけの場合よりも、環流の通過開口断面積を相対的に大きくして、環流の流入に伴う圧力損失をより一層低減化させることが可能となる。これにより、環流をより一層スムーズに流入させることができる結果、気泡品質もより向上させることが可能となる。
【００１２】
一方、浴槽に設置される循環アダプタに係る発明では、上記の請求項１〜請求項４のいずれかに記載の気泡発生装置を内蔵させることで（請求項５）、上記の請求項１〜請求項４のいずれかの気泡発生装置による作用を循環アダプタにおいて得られることになる。
【発明の効果】
【００１３】
以上、説明したように、本発明の気泡発生装置によれば、飛散防止板に対する凹み部の形成により、飛散防止板と本体ハウジングとの間の隙間間隔を凹み部の底位置から本体ハウジングまでの間隔にして、凹み部が非形成の状態の隙間間隔よりも凹み部を形成した分大きくすることができる。これにより、本体ハウジングと飛散防止板との間の隙間に対し環流が外周側から内周側へ流入する際の通過断面積を増大させることができ、その分、環流の流入に伴う圧力損失を低減させてスムーズに流入させることができるようになる。このため、飛散防止板を本体ハウジングに対し従来と同様の設置間隔で付設したとしても、環流の不十分な生成に起因して噴出流の勢いが削がれたり、それに伴い気泡品質が悪化したりするという不都合の発生を回避することができ、微細気泡を含んだ噴出流を浴槽内の所定位置まで到達させることができるようになる。これにより、装置の大型化を招くことなく、飛散防止性能と気泡品質の向上との両立を図ることができるようになる。
【００１４】
特に、請求項２によれば、開口部の開口縁と上記凹み部の内周側との間に凹み部の底に至る傾斜面を形成することで、特に浴槽内の水位が噴出ノズル位置よりも低くて噴出ノズルからの噴出流がより拡がる傾向になったとしても、その開口部よりも外周側に拡がった噴出流部分の流れの向きを上記傾斜面により案内してスムーズに変化させることができ、凹み部の底に沿って外周側に排除することができるようになる。これにより、飛散防止機能をより効果的にかつ確実に発揮させることができるようになる。
【００１５】
又、請求項３によれば、開口部に近い内周側が開口部から遠い外周側よりも深く凹むように凹み部を形成することで、本体ハウジングと飛散防止板との間の隙間間隔として外周側よりも内周側を大きくすることができる。このため、凹み部の深さとして外周側から内周側にかけて一定に形成した場合よりも、環流が通過し得る開口断面積を相対的に大きくすることができ、環流の流入に伴う圧力損失のより低減化を図ることができるようになる。これにより、環流をより一層スムーズに流入させることができる結果、気泡品質もより向上させることができるようになる。
【００１６】
さらに、請求項４によれば、噴出ノズルを備えた本体ハウジングに対し上記飛散防止板の凹み部と相対向するように第２の凹み部を形成することで、環流が流入することになる飛散防止板と本体ハウジングとの間の隙間間隔として、上記第２の凹み部を形成した分、より大きくすることができる。このため、飛散防止板側の凹み部だけの場合よりも、環流の通過開口断面積を相対的に大きくすることができ、環流の流入に伴う圧力損失をより一層低減化させることができる。これにより、環流をより一層スムーズに流入させることができる結果、気泡品質もより向上させることができるようになる。
【００１７】
一方、浴槽に設置される循環アダプタに係る発明によれば、上記の請求項１〜請求項４のいずれかの気泡発生装置による効果を循環アダプタにおいて得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（ａ）は第１実施形態に係る気泡発生装置を原理的に示す断面説明図であり、図１（ｂ）は飛散防止板を内面側から見た斜視図により例示する説明図である。
【図２】図２（ａ）は噴出流が水中に放出された場合の図１（ａ）対応図であり、図２（ｂ）は噴出流が空気中に放出された場合の図１（ａ）対応図である。
【図３】図３（ａ）は他の形態１を示す図１（ａ）対応図であり、図３（ｂ）は他の形態２を示す図１（ａ）対応図である。
【図４】気泡発生装置を循環アダプタに内蔵した第２実施形態を適用した風呂システムの例を示す説明図である。
【図５】第２実施形態の気泡発生装置を内蔵した追焚循環用の循環アダプタの斜視図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線断面説明図である。
【図７】図５及び図６の循環アダプタを用いた追い焚き運転の作動原理を示す説明図である。
【図８】図５及び図６の循環アダプタを用いた気泡発生運転の作動原理図を示す図７対応図である。
【図９】切替レバー等を省略した図６の要部の拡大図である。
【図１０】飛散防止板の内面側を例示する循環アダプタの分解斜視図である。
【図１１】本発明の課題を示すために例示した気泡発生装置の図１（ａ）対応図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１（ａ），図２（ａ），図２（ｂ）は第１実施形態に係る原理的な気泡発生装置１を示す。この気泡発生装置１は、内部に旋回室１１を区画形成した本体ハウジング１２と、この本体ハウジング１２の前側位置に付設された飛散防止板１３とを備えて構成されたものである。旋回室１１は筒軸Ｘを中心軸とする円筒状の内周面を有し、旋回流を生じさせるための水（湯又は水）が内部通路１２１を通して吐出口１２２から旋回室１１の接線方向に吐出されるようになっている。又、旋回室１１後端（図面の右端）には空気吐出口１４が筒軸Ｘ上に開口されており、外部から取り込まれた空気が後述の負圧の作用により旋回室１１内に吸気されるようになっている。旋回室１１は前端側で孔径が絞られた噴出ノズル１５を通して浴槽Ｂ内と連通されている。噴出ノズル１５は、旋回室１１側の絞り部１５１と、この絞り部１５１から浴槽Ｂ内にかけて徐々に拡径する台錐状の斜面により構成された絞り絞り開放部１５２とで形成されている。
【００２１】
上記飛散防止板１３は、図１（ｂ）にも示すように、中心軸Ｘに対し旋回室１１及び噴出ノズル１５と同軸上で貫通して開口する開口部１３１と、この開口部１３１の外周側に拡がる遮蔽壁部１３２とから構成されている。そして、飛散防止板１３は、図示省略の連結部により本体ハウジング１２に連結されて、本体ハウジング１２の浴槽Ｂ内に臨む前端面から所定の隙間間隔Ｓだけ離れた前側位置に支持されている。上記開口部１３１は、上記の絞り開放部１５２を構成する斜面の延長面が飛散防止板１３との相対向面と交わることで形成される投影円と略同径の内径を有するように形成されている。飛散防止板１３の上記の相対向面（本体ハウジング１２の前端面との相対向面）により構成される上記の遮蔽壁部１３２には凹み部１３３が形成されている。この凹み部１３３は、少なくとも開口部１３１の開口縁位置から外周側のドーナッツ環状の領域に形成されるものであり、望ましくは図例の如く飛散防止板１３の外周縁位置（遮蔽壁部１３２の外周縁位置）までの前領域にわたり形成されている。上記の開口部１３１と凹み部１３３との間の境界位置となる開口縁位置には本体ハウジング１２の側に尖るように突出する突縁１３４が形成され、飛散防止板１３の外周縁である遮蔽壁部１３２の外周縁位置にも同様の突縁１３５が形成されている。特に上記突縁１３４から凹み部１３３の底に至る部分が傾斜面１３４ａにより構成され、後述の噴出流の外周側部位の流れの向きを凹み部１３３に沿って外周側にスムーズに導くように案内し得るようになっている。
【００２２】
凹み部１３３の形成により、本体ハウジング１２との間の隙間間隔が凹み部１３３の底位置から本体ハウジング１２の前端面までの間隔であるＳ０（Ｓ０＞Ｓ）となって、凹み部１３３が非形成の状態の隙間間隔Ｓよりも凹み部１３３を形成した分大きくなる。これにより、本体ハウジング１２と飛散防止板１３との間の隙間に対し環流Ｋが外周側から内周側へ流入する際の通過断面積Ｍ（図１（ｂ）参照）が増大し、その分、環流Ｋの流入に伴う圧力損失を低減させてスムーズに流入し得るようにしている。
【００２３】
以上の第１実施形態によれば、浴槽Ｂ内の水位が噴出ノズル１５よりも高くあって、噴出ノズルからの噴出流が浴槽Ｂ内の水中に放出されるようになる場合、図２（ａ）に示すように、まず、吐出口１２２から吐出された水流により旋回室１１内の旋回流が発生し、この旋回流に伴い空気吐出口１４に対し負圧が作用して、空気吐出口１４から空気が旋回流の中心軸Ｘ上に巻き込まれることになる。そして、この中空渦状の旋回流が噴出ノズル１５の絞り部１５１で一旦絞られた後に絞り開放部１５２で急開放される結果、負圧作用に基づき微細化した微細気泡を含んで所定の円錐状となった噴出流Ｆが前方（動図の左方）に放出されることになる。この噴出流Ｆは飛散防止板１３の開口部１３１をそのまま通過して浴槽Ｂの浴槽水中を所定位置まで突き進むことになる。これと同時に開口部１３１を通過後の噴出流Ｆの外周側領域の水（湯又は水）が環流Ｋとなって飛散防止板１３と本体ハウジング１２との間の隙間に対し外周側から内周側に向けて流入することになり、この流入した環流Ｋと共に噴出流Ｆが前方に移動し、これらが繰り返されることになる。
【００２４】
この際、上記の如く凹み部１３３の形成により通過断面積が増大して圧力損失の低減化に伴い、環流Ｋが噴出ノズル１５から放出される噴出流に対しよりスムーズに流れるため、噴出流が浴槽水中に対し有効かつ効果的に放出させることができるようになる。これにより、飛散防止板１３を本体ハウジング１２に対し従来と同様の設置間隔で付設したとしても、環流Ｋの不十分な生成に起因して噴出流の勢いが削がれたり、それに伴い気泡品質が悪化したりするという不都合の発生を回避して、微細気泡を含んだ噴出流を浴槽Ｂ内の所定位置まで到達させることができるようになる。これにより、装置の大型化を招くことなく、飛散防止性能と気泡品質の向上との両立を図ることができるようになる。
【００２５】
なお、内周側の突縁１３４が環流Ｋの通過に対しボトルネックになるものの、ここに至るまでの圧力損失を低減することができるため、トータルとして環流Ｋの流入に対する圧力損失を低減させることができるようになる。
【００２６】
一方、浴槽Ｂ内の水位が噴出ノズル１５よりも低く、噴出ノズルからの噴出流が空気中に放出されるようになる場合、図２（ｂ）に示すように、噴出ノズル１５から水中に放出されるときよりも広い円錐状に拡がった状態で噴出流が放出されたとしても、開口部１３１範囲よりも外周側の流れＦ′は飛散防止板１３の遮蔽壁部１３２に当たり、浴槽Ｂの前方への飛散が防止されることになる。この際、開口部１３１の開口縁である突縁１３４により上記流れＦ′がスムーズに案内されて凹み部１３３内に導かれ、そして、外周側の突縁１３５により後方の浴槽Ｂの壁面側に向きを変えさせて、浴槽Ｂの内側への飛散を確実に防止することができるようになる。
【００２７】
＜第２実施形態＞
図３（ａ）は第２実施形態に係る気泡発生装置を示す。図３（ａ）は第１実施形態と同様に原理的な構成を示すものである。第２実施形態は飛散防止板１３に形成するドーナッツ環状の凹み部１３６の凹み形状が第１実施形態の凹み部１３３と異なる点でのみ第１実施形態と相違し、その他の構成は全て第１実施形態と同様である。このため、第１実施形態と同様の構成要素については第１実施形態と同じ符号を付して重複した詳細説明を省略する。
【００２８】
第２実施形態の凹み部１３６は、外周側から開口部１３１の側である内周側にかけて凹みの深さがより増大するように形成されている。つまり、環流Ｋ(図２(ａ)参照)が流入することになる飛散防止板１３と本体ハウジング１２との間の隙間間隔であって、本体ハウジング１２の前端面と凹み部１３６の底位置との間の距離により構成される隙間間隔が、外周側から内周側に進むに従い、より大きくなるようにしたものである。このため、凹み部１３３（図１（ａ）参照）の深さが一定で上記の隙間間隔も一定となる第１実施形態の場合よりも、環流Ｋの通過開口断面積を相対的に大きくして環流Ｋの流入に伴う圧力損失を低減化させることができ、これにより、環流Ｋをより一層スムーズに流入させることができる結果、気泡品質もより向上させることができるようになる。
【００２９】
＜第３実施形態＞
図３（ｂ）は第３実施形態に係る気泡発生装置を示す。図３（ｂ）も第１実施形態と同様に原理的な構成を示すものである。第３実施形態は飛散防止板１３に形成する凹み部１３３に加えて本体ハウジング１２の前端面の側に第２の凹み部１２３を形成した点でのみ第１実施形態と相違し、その他の構成は全て第１実施形態と同様である。このため、第１実施形態と同様の構成要素については第１実施形態と同じ符号を付して重複した詳細説明を省略する。
【００３０】
上記第２の凹み部１２３は、噴出ノズル１５の外周縁の直近位置から外周側の領域に凹み部１３３と相対向するようにドーナッツ環状に形成されたものであり、好ましくは図例の如く本体ハウジング１２の外周端位置までの範囲に形成したものである。
【００３１】
この第３実施形態の場合、本体ハウジング１２と飛散防止板補１３との相対向面間に、本体ハウジング１２側の第２の凹み部１２３と、飛散防止板１３側の凹み部１３３との双方が存在し、これにより、環流Ｋ（図２(ａ)参照）が流入することになる飛散防止板１３と本体ハウジング１２との間の隙間間隔であって、上記第２の凹み部１２３の底位置と凹み部１３３の底位置との間の距離により構成される隙間間隔を、第１実施形態及び第２実施形態の場合よりも大きくすることができる。このため、第１実施形態や第２実施形態の場合よりも、環流Ｋの通過開口断面積を相対的に大きくして環流Ｋの流入に伴う圧力損失を低減化させることができ、これにより、環流Ｋをより一層スムーズに流入させることができる結果、気泡品質もより向上させることができるようになる。
【００３２】
＜第４実施形態＞
図４は第４実施形態の気泡発生装置を適用した風呂システムを示す。この風呂システムは、浴槽Ｂと、風呂用の追い焚き循環機能を備えた給湯器２と、戻り路３１及び往き路３２からなり浴槽Ｂ及び給湯器２を互いに接続する追い焚き循環配管３と、第４実施形態に係る後述の気泡発生装置５を内蔵した循環アダプタ４とを備えて構成されたものである。
【００３３】
給湯器２は、例えば、追い焚き用熱交換器２１と、これを加熱する燃焼バーナ２２とを備えているものである。なお、給湯器２としては、追い焚き加熱用の構成を備えていれば、追い焚き用と給湯用とに互いに独立した缶体を備えた２缶２水式のものであるか、追い焚き用と給湯用とを共用する１缶２水式であるか、あるいは、温水循環式暖房回路が組み込まれて、その高温水を熱源とする液−液熱交換器により追い焚き加熱されるものであるかの別は問わず、いずれのものでも適用可能である。
【００３４】
浴槽Ｂには、その一側壁面の底部近傍に循環アダプタ４が貫通した状態で設置され、この循環アダプタ４に対し、追い焚き循環配管３の戻り路３１の上流端と、往き路３２の下流端とが接続されている。そして、給湯器２内の循環ポンプ２３が作動されると、浴槽Ｂ内の浴槽水(湯又は水)が循環アダプタ４及び戻り路３１を通して給湯器２の熱交換器２１に戻され、次いで、往き路３２及び循環アダプタ４を通して浴槽Ｂ内に吐出される、という循環流が生じて循環作動されることになる。この循環作動の際に、燃焼バーナ２２が燃焼作動されると、浴槽Ｂから戻された浴槽水が所定温度まで加熱されて追い焚きされる追い焚き運転モードになり、燃焼バーナ２２が非燃焼状態のままであると、浴槽水による循環流のみが生じて気泡発生運転モードとなる。
【００３５】
循環アダプタ４は、浴槽Ｂに対しその内側に配設される前面カバー体４１及び飛散防止板４７(図５も参照)と、主として浴槽Ｂの外側に配設される本体ハウジングを兼ねるアダプタ本体４２とが一体化されて組み付けられるものであり、戻り路３１に接続される戻り用接続口４２１と、往き路３２に接続される往き用接続口４２２とがアダプタ本体４２の後端から突出されるとともに、アダプタ本体４２の後端面には空気取り入れ部５１が設けられている。
【００３６】
前面カバー体４１は外周側のドーナッツリング状の部位を覆うものであり、その表面には多数の微小孔からなるフィルタ部材４１０が装着されている。この前面カバー体４１の内周側領域には飛散防止板４７が付設され、この飛散防止板４７の前面上部位置には微細気泡を含む噴出流が放出(吐出又は噴出)される開口部４７１が開口形成されている。又、飛散防止板４７の前面下部位置には半月状の案内開口４７２から切替レバー４３１が円弧状に往復移動可能に突出されている。この切替レバー４３１は、追い焚き運転モードと気泡発生運転モード(バブル温浴運転モード)との切換えを行うための操作部を構成し、この切替レバー４３１を備えた後述の切換弁機構４３がアダプタ本体４２内に組み込まれている。
【００３７】
図６は気泡発生装置５が組み込まれた循環アダプタ４を図５のＡ−Ａ線における断面図として示すものであり、図７又は図８は循環アダプタ４の詳細構造を省略して原理的な構造を示すものである。
【００３８】
まず、循環アダプタ４の概略構造について主として図７又は図８を参照しつつ説明する。循環アダプタ４は、前述の循環ポンプ２３(図４参照)の作動により浴槽Ｂ内から浴槽水を吸い込んで戻り路３１に流すための吸い込み流路４４と、往き路３２からの循環水(浴槽水)を浴槽Ｂ内にそのまま流す追い焚き吐出流路４５と、同様に往き路３２からの循環水に対し微細気泡を含んだ状態で浴槽Ｂ内に噴出流として吐出させる気泡吐出流路４６と、上記往き路３２からの循環水を追い焚き吐出流路４５の側に流す(追い焚き運転モード)か、気泡吐出流路４６の側に流す(気泡発生運転モード)かのいずれかに切換える切換弁機構４３とを備えている。
【００３９】
吸い込み流路４４は、図７又は図８に矢印Ｒで示すように、フィルタ部材４１０を介して前面カバー体４１の外周領域から吸い込まれた浴槽水を合流させた後に戻り用接続口４２１まで導くように延びている。追い焚き吐出流路４５は、図７に矢印Ｇで示すように、往き用接続口４２２からの循環水を分流室４５１に導いた後に開閉切換口４５２を通して前面カバー体４１の下側に導き、その下側領域の外周面に開口する追い焚き吐出口４５３から浴槽Ｂ内に吐出するように延びている。
【００４０】
気泡吐出流路４６は、図８に矢印Ｂで示すように、往き用接続口４２２からの循環水を上記分流室４５１を介して内部通路としての分流路４６１に導いた後、吐出口４６２から旋回室４６３に噴出させて旋回室４６３に旋回流を生じさせ、空気吐出口５２から吸気した空気により微細気泡を含んだ噴出流として噴出ノズル４６４及び開口部４７１を通して浴槽Ｂ内の前方に向けて放出させるように延びている。上記旋回室４６３はその内周面が円筒状に形成され、上記吐出口４６２はその旋回室４６３に対し接線方向に分流室４５１からの循環水を吐出させるように開口されている。この吐出口４６２からの循環水の吐出により旋回室４６３内に噴出ノズル４６４の側に向かう旋回流が生じ、この旋回流の発生に伴い気泡発生装置５の後述の空気吐出口５２に対し負圧が作用することにより、空気吐出口５２から空気が旋回流の中心に吸気されるようになっている。そして、旋回室４６３内の旋回流が内径の絞られた噴出ノズル４６４から急拡散される結果、微細気泡が混合した状態の噴出流となって浴槽Ｂ内に放出されることになる。
【００４１】
切換弁機構４３は、前端に切替レバー４３１が固定されて分流室４５１を突き抜けるように配置された切換軸４３２と、この切換軸４３２の途中に設けられた第１切換弁４３３及び第２切換弁４３４と、第１切換弁４３２を挟んで配置された形状記憶合金製バネ４３５及びバイアスバネ４３６とを備えて構成されている。この切換弁機構４３は、分流室４５１に供給される循環水の温度の高低如何によって追い焚き運転モードと気泡発生運転モードとの自動切換が可能であると共に、切替レバー４３１の切換操作によっても追い焚き運転モードと気泡発生運転モードとの切換が可能となっている。例えば、分流室４５１に供給される循環水の温度が追い焚き用の高温(例えば８０℃)であれば形状記憶合金製バネ４３５が伸長し、これにより第１切換弁４３３が分流路４６１を遮断する一方、第２切換弁４３４が開閉切換口４５２を開放した追い焚き運転モードに自動切換される(図７に示す状態参照)。一方、循環水の温度が上記の追い焚き用の高温よりも低温であれば形状記憶合金製バネ４３５が縮小し、これにより第１切換弁４３３が分流路４６１を開放する一方、第２切換弁４３４が開閉切換口４５２を遮断した気泡発生運転モードに自動切換される(図８に示す状態参照)。又、切替レバー４３１の切換操作により切換軸４３２を回転作動させることによっても、同様に追い焚き運転モードと気泡発生運転モードとに切換操作し得るようになっている。
【００４２】
次に、気泡発生装置５についてより詳細に説明すると、図９に示すように、アダプタ本体４２内に区画形成された旋回室４６３の前端側が噴出ノズル４６４を通して浴槽内と連通されている。この噴出ノズル４６４が開口するアダプタ本体４２の前端面にはノズルガイド部４８１が形成されたノズルガイド４８がネジ４８２により取り付けられ、このノズルガイド４８に対し飛散防止板４７が着脱可能に取り付けられるようになっている。上記ノズルガイド部４８１は、前方（同図の左方）に向けて徐々に拡径する台錐状のガイド面を備え、旋回室４６３、噴出ノズル４６４及び飛散防止板４７の開口部４７１と共に軸Ｙと同軸に配設されている。飛散防止板４７にはその後端面の上下各位置から係止爪４７３（図１０も併せて参照）がノズルガイド４８に向けて突出するように形成される一方、この各係止爪４７３と対応する位置のノズルガイド４８には係止爪４７３と着脱可能に係合する係合孔４８３，４８３が形成されている。そして、係止爪４７３，４７３を係合孔４８３，４８３に押し入れて係合させることで、飛散防止板４７がノズルガイド４８に取り付けられるようになっている。なお、図９では上側の係止爪の図示を省略し、図９及び図１０のいずれでも切替レバー等の図示を省略している。
【００４３】
上記の飛散防止板４７は、開口部４７１の外周側領域が空気中に噴出流が放出される場合の飛散防止の機能を果たす遮蔽壁部４７４を構成し、この遮蔽壁部４７４のノズルガイド部４８１側の後端面に凹み部４７５が形成されている。この凹み部４７５は開口部４７１の外周側領域のドーナッツ環状領域に形成されたものであり、凹み部４７５と開口部４７１との境界位置となる開口縁位置にはノズルガイド４８の側に尖るように突出する突縁４７６が形成されている。凹み部４７５の形成により、アダプタ本体４２側であるノズルガイド部４８１との間の隙間間隔をより大きくして、第１実施形態で説明したと同様に、環流Ｋが外周側から内周側（軸Ｙの側）へ流入する際の通過断面積を増大させ、その分、環流Ｋの流入に伴う圧力損失を低減させてスムーズに流入し得るようにしている。
【００４４】
以上の第４実施形態により、第１実施形態で説明した気泡発生装置１を循環アダプタ４に内蔵し得るように具体化することができ、装置の大型化を招くことなく、飛散防止性能と気泡品質の向上との両立を図り得るという第１実施形態で説明したと同様の作用効果を得ることができる。
【００４５】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記各実施形態では、気泡発生装置１や、気泡発生装置５を内蔵した循環アダプタ４が浴槽Ｂの一側の壁面に設置された例を示したが、これに限らず、気泡発生装置１や上記の循環アダプタ４を浴槽Ｂの底側の壁面（底壁面）に設置し、気泡を含む噴出流が浴槽水に対し上向きに放出されるようにしてもよい。
【００４６】
上記各実施形態の凹み部１３３，１３６，４７４はドーナッツ環状の範囲に形成することを想定しているが、その環状範囲は必ずしも無端である必要はなく、例えば飛散防止板１３，４７の取付部等の形成のためのごく一部領域を除いた環状範囲に形成されていればよい。
【００４７】
上記第４実施形態において、第２実施形態の凹み部１３６と同様に外周側から内周側の開口部４７１にむけて凹みの深さがより大きくなるような形状の凹み部を形成するようにしてもよいし、第３実施形態の本体ハウジング１２側の凹み部１２３と同様の凹み部を形成するようにしてもよい。第３実施形態の凹み部１２３と同様の凹み部としては、例えば図９に符号４２３で示すような凹み部、すなわち、噴出ノズル４６４の外周側位置にドーナッツ環状に延びる凹み部４２３を形成するようにすればよい。
【符号の説明】
【００４８】
気泡発生装置
４ 循環アダプタ
１５，４６４ 噴出ノズル
１２ 本体ハウジング
１３，４７ 飛散防止板
４２ アダプタ本体（本体ハウジング）
１２３，４２３ 第２の凹み部
１３１，４７１ 開口部
１３２，４７４ 遮蔽壁部
１３３，１３６，４７５ 凹み部
１３４ａ 傾斜面
Ｂ 浴槽
Ｆ 噴出流
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細気泡を含む噴出流を浴槽内に放出させるための噴出ノズルと、この噴出ノズルから所定の隙間間隔だけ離れた前側位置に付設された飛散防止板とを備え、上記飛散防止板が上記噴出流を通過させるための開口部と、この開口部の外周側に拡がる領域を遮蔽して噴出流が飛散するのを防止するための遮蔽壁部とを備えて構成されている気泡発生装置であって、
上記飛散防止板の噴出ノズル側に臨む上記遮蔽壁部の領域であって上記開口部の外周側領域に、ドーナッツ環状に延びる凹み部が形成されている
ことを特徴とする気泡発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の気泡発生装置であって、
上記開口部の開口縁と上記凹み部の内周側との間には、上記凹み部の底に至る傾斜面が形成されている、気泡発生装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の気泡発生装置であって、
上記凹み部は、上記開口部に近い内周側が上記開口部から遠い外周側よりも深く凹むように形成されている、気泡発生装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３に記載の気泡発生装置であって、
上記噴出ノズルを備えた本体ハウジングには、上記飛散防止板の凹み部と相対向するように第２の凹み部が形成されている、気泡発生装置。
【請求項５】
浴槽に設置される循環アダプタであって、
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の気泡発生装置が内蔵されている、
ことを特徴とする循環アダプタ。
【請求項１】
微細気泡を含む噴出流を浴槽内に放出させるための噴出ノズルと、この噴出ノズルから所定の隙間間隔だけ離れた前側位置に付設された飛散防止板とを備え、上記飛散防止板が上記噴出流を通過させるための開口部と、この開口部の外周側に拡がる領域を遮蔽して噴出流が飛散するのを防止するための遮蔽壁部とを備えて構成されている気泡発生装置であって、
上記飛散防止板の噴出ノズル側に臨む上記遮蔽壁部の領域であって上記開口部の外周側領域に、ドーナッツ環状に延びる凹み部が形成されている
ことを特徴とする気泡発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の気泡発生装置であって、
上記開口部の開口縁と上記凹み部の内周側との間には、上記凹み部の底に至る傾斜面が形成されている、気泡発生装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の気泡発生装置であって、
上記凹み部は、上記開口部に近い内周側が上記開口部から遠い外周側よりも深く凹むように形成されている、気泡発生装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３に記載の気泡発生装置であって、
上記噴出ノズルを備えた本体ハウジングには、上記飛散防止板の凹み部と相対向するように第２の凹み部が形成されている、気泡発生装置。
【請求項５】
浴槽に設置される循環アダプタであって、
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の気泡発生装置が内蔵されている、
ことを特徴とする循環アダプタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−５６９１（Ｐ２０１２−５６９１Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４５１６１（Ｐ２０１０−１４５１６１）
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]