浴槽用微小気泡発生装置および浴槽用微小気泡発生方法
【課題】浴槽内の湯にマイクロバブル等の微小気泡を混合させ、しかも微小気泡を含む湯を循環させて微小気泡の個数を増やすことができる安価な浴槽用微小気泡発生装置および浴槽用微小気泡発生装置を提供する。
【解決手段】浴槽用微小気泡発生装置１０は、浴槽２に接続されて浴槽２に供給する湯Ｌを減圧して圧力開放することで微小気泡Ｈを生成する微小気泡生成器２０と、浴槽２内の微小気泡Ｈを含む湯Ｌを微小気泡生成器２０に再度通過させて浴槽２内に送る循環部と、を備え、浴槽内の湯にマイクロバブル等の微小気泡を混合させ、しかも微小気泡を含む湯を循環させて微小気泡の個数を増やす。
【解決手段】浴槽用微小気泡発生装置１０は、浴槽２に接続されて浴槽２に供給する湯Ｌを減圧して圧力開放することで微小気泡Ｈを生成する微小気泡生成器２０と、浴槽２内の微小気泡Ｈを含む湯Ｌを微小気泡生成器２０に再度通過させて浴槽２内に送る循環部と、を備え、浴槽内の湯にマイクロバブル等の微小気泡を混合させ、しかも微小気泡を含む湯を循環させて微小気泡の個数を増やす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽用微小気泡発生装置および浴槽用微小気泡発生方法に関し、特に浴槽内に湯を供給する際に微小気泡を混合させる浴槽用微小気泡発生装置および浴槽用微小気泡発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
給湯装置の内部に酸素富化装置を設けて、この酸素富化装置を用いて加熱した浴槽の湯に高濃度の酸素を混入させるようにしていることが特許文献１に記載されている。この給湯装置では、酸素富化装置で発生した高濃度の酸素を浴槽内へ湯とともに噴出して、酸素気泡入浴ができるようになっている。また、家庭用やペットショップ用としてマイクロバブル発生器が市販されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５―２１１３９３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、特許文献１に記載されている酸素富化給湯装置は、単に浴槽内の湯の中に酸素の気泡を供給しているだけであり、入浴者のリラクゼーション効果を発揮するようにしているだけである。
【０００５】
また、上述したマイクロバブル発生器は、旋回式のものであり、高圧ポンプを必要とするので非常にコストが高く普及しにくい。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、浴槽内の湯にマイクロバブル等の微小気泡を混合させ、しかも微小気泡を含む湯を循環させて微小気泡の個数を増やすことができる安価な浴槽用微小気泡発生装置および浴槽用微小気泡発生方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の浴槽用微小気泡発生装置は、浴槽に接続されて、前記浴槽に供給する湯を減圧して圧力開放することで微小気泡を生成する微小気泡生成器と、前記浴槽内の前記微小気泡を含む湯を前記微小気泡生成器に再度通過させて前記浴槽内に送る循環部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の浴槽用微小気泡発生方法は、浴槽内に供給する湯に微小気泡を含ませる浴槽用微小気泡発生方法であって、微小気泡生成器が前記浴槽に接続されており、前記微小気泡生成器に前記湯を通すことで前記湯に前記微小気泡を混合させ、循環部が前記浴槽内の前記微小気泡を含む湯を前記微小気泡生成器に再度通過させて前記浴槽内に送ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、浴槽内の湯にマイクロバブル等の微小気泡を混合させ、しかも微小気泡を含む湯を循環させて微小気泡の個数を増やすことができる安価な浴槽用微小気泡発生装置および浴槽用微小気泡発生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の浴槽用微小気泡発生装置の好ましい実施の形態を示す図である。
【図２】図１に示すアスピレータの構造例を示す断面図である。
【図３】本発明の別の実施の形態を示す図である。
【図４】図４（ａ）は、図１に示す給湯部から給湯される際の湯Ｌが１日経過した時の微小気泡の個数と粒径の分布を示し、図４（ｂ）は、図１に示すアスピレータを再度通した微小気泡Ｈを含む湯Ｌが、１日経過した時の浴槽内における微小気泡の個数と粒径の分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の浴槽用微小気泡発生装置の好ましい実施の形態を示す図である。
【００１３】
図１に示す浴槽用微小気泡発生装置１０は、給湯部１と浴槽２の間に接続される。浴槽用微小気泡発生装置１０は、例えば家庭用の浴槽２内に湯Ｌを給湯する際に、マイクロバブルのような多数の微小気泡を混合させることができ、しかも多数の微小気泡Ｈを含む湯Ｌを循環させることで湯Ｌ内の微小気泡の個数をさらに増加させることができる装置である。
【００１４】
図１に示す浴槽用微小気泡発生装置１０は、給水検知センサ１１と、微小気泡生成器２０と、２つのチェックバルブ１２，１３と、電動ポンプ１４と、ケース１５を有している。
【００１５】
給湯部１は、バルブ１６と、ケース１５の接続部１７と、配管１８を介して給水検知センサ１１に接続されている。給水検知センサ１１は、チェックバルブ１２と配管３３を介して微小気泡生成器２０の入口部１９に接続されている。微小気泡生成器２０の出口部２８は、ケース１５の接続部３４を介して吐出ノズル３５に配管３６を介して接続されている。吐出ノズル３５は、浴槽２内に位置されている。
【００１６】
また、図１に示す配管３３は、配管３７とチェックバルブ１３を介して電動ポンプ１４の出口部１４Ｃに接続されている。電動ポンプ１４の入口部１４Ｂは、ケース１５の接続部３８と配管４９を介して給水部材５０に接続されている。給水部材５０は、浴槽２内の湯Ｌを吸引して回収するために、浴槽２内に位置されている。
【００１７】
好ましくは、図１に示すケース１５の接続部１７は配管１８を着脱可能に接続することができ、ケース１５の接続部３４は配管３６を着脱可能に接続でき、ケース１５の接続部３８は配管４９を着脱可能に接続できる。これにより、接続部１７，３４，３８を利用して、浴槽用微小気泡発生装置１０を、給湯部１と浴槽２の間に新設したりあるいは交換する作業が行え、実際の設置工事あるいは交換工事が容易にかつ簡単に行えるメリットがある。
【００１８】
図１に示す給水検知センサ１１は、給湯部１から配管１８を通じて微小気泡生成器１９と浴槽２に湯Ｌが供給されているかどうかを検知するセンサであり、給水検知センサ１１としてはフローセンサや圧力センサ等を用いることができる。チェックバルブ１２は、微小気泡生成器２０側から給水検知センサ１１側に湯Ｌが逆流したり、あるいは配管３７側から給水検知センサ１１側に湯Ｌが逆流するのを阻止する。同様にして、チェックバルブ１３は、配管３３側から電動ポンプ１４の出口部１４Ｃ側に湯Ｌが逆流するのを阻止する。
【００１９】
図１に示す浴槽用微小気泡発生装置１０では、配管１８、給水検知センサ１１、チェックバルブ１２、配管３３、微小気泡生成器２０、配管３６、吐出ノズル３５が、給湯経路Ｐ１を構成している。また、給水部材５０、配管４９、電動ポンプ１４、チェックバルブ１３、配管３７、配管３３、微小気泡生成器２０、配管３６、吐出ノズル３５が、循環部の一例としてのフィードバック用の循環給湯経路Ｐ２を構成している。
【００２０】
図1に示す微小気泡生成器２０は、給湯部１から供給される水道水のような水（湯）Ｌに対して、給湯途中で多数の微小気泡Ｈを混合させるための装置である。
【００２１】
図２は、図１に示す微小気泡生成器２０の構造例を示す断面図である。
【００２２】
図２に示すように、微小気泡生成器２０は、例えば金属やプラスチック等で作られている筒状の部材であり、図１の給湯部１から供給される湯Ｌを通して微小気泡Ｈを湯Ｌに混合することで含ませる微小気泡発生器として使用することができる。微小気泡生成器２０は、第１筒状部分２１と第２筒状部分２２を有しており、第１筒状部分２１と第２筒状部分２２は、軸方向ＣＬに沿って直列に連続して形成されている。
【００２３】
図２に示すように、第１筒状部分２１は、内部に水通過部２３を有しており、水通過部２３には先細り部材２４が固定されている。先細り部材２４は、水の流れ方向Ｔに沿って少しずつ細くなっていくように先細りに形成されている。先細り部材２４は水の流出口２６を有しており、先細り部材２４の中には、中心軸ＣＬに沿って水の旋回流を形成する部材２５が固定されている。先細り部材２４の水の流出口２６の内径Ｄ１は、第１筒状部材２１の入口部１９の内径Ｄ２よりも小さく設定されている。
【００２４】
また、図２に示すように、第２筒状部材２２は、水の流入口２７と出口部２８を有しており、第２筒状部材２２の内径は、水の流入口２７と出口部２８に向けて水の流れ方向Ｔに沿って少しずつ大きくなっている。第２筒状部材２２の最も小さい水の流入口２７の内径Ｄ３は、先細り部材２４の水の流出口２６の内径Ｄ１と同じであり、第２筒状部材２２の最も大きい出口部２８の内径Ｄ４は、第２筒状部材２２の内径Ｄ３よりも大きく設定されている。
【００２５】
これにより、図１に示すように、給湯部１からの湯Ｌが、微小気泡生成器２０の第１筒状部分２１の入口部１９に水の流れ方向Ｔに沿って流入すると、湯Ｌは水の旋回流を形成する部材２５を通ることで旋回流となる。この湯Ｌの旋回流の中心では真空状態にあり、そこで湯Ｌに溶けている空気および流入した空気が微小気泡となって先細り部材２４の水の流出口２６と水の流入口２７を通過することで、多数の微小気泡Ｈが湯Ｌに混合される。すなわち、微小気泡生成器２０は、浴槽２に供給する湯Ｌを減圧して圧力開放することで微小気泡Ｈを生成することができる。従って、多数の微小気泡Ｈを含む湯Ｌが、配管３６と吐出ノズル３５を通じて浴槽２内に供給できるようになっている。
【００２６】
図１に示すバルブ１６は、制御部１００の指令により開閉できる。給水検知センサ１１が、給湯部１からの湯Ｌを、配管１８を通じて給水されていることを検知すると、給水検知センサ１１は検知信号Ｓを制御部１００に供給し、制御部１００はこの検知信号Ｓが供給されている間は電動ポンプ１４を停止させる。また、給水検知センサ１１が、給湯部１からの湯Ｌを、配管１８を通じて給水されていないことを検知すると、給水検知センサ１１は検知信号Ｓを制御部１００に供給しなくなり、制御部１００はこの検知信号Ｓが供給されていない間は電動ポンプ１４を作動させるようになっている。
【００２７】
次に、上述した浴槽用微小気泡発生装置１０を用いて浴槽用微小気泡発生方法を説明する。
【００２８】
図１に示す制御部１００がバルブ１６を開けて、給湯部１を動作させると、水（湯）Ｌが、給湯部１からバブル１６、配管１８、給水検知センサ１１、チェックバルブ１２を通じて、微小気泡生成器２０の入口部１９に入る。
【００２９】
湯Ｌが微小気泡生成器２０の入口部１９に図２に示す水の流れ方向Ｔに沿って流入すると、湯Ｌは、水の旋回流を形成する部材２５を通ることで旋回流となり、水に溶けている空気および流入した空気が微小気泡となって先細り部材２４の水の流出口２６と水の流入口２７を通過して出口部２８に向かって圧力開放され、多数の微小気泡Ｈが湯Ｌに混合される。このため、多数の微小気泡Ｈを含む湯Ｌが、出口部２８から配管３６と吐出ノズル３５を通じて浴槽２内に供給できる。給湯部１が給湯を続けている間は、配管１８に湯Ｌが流れるので、給水検知センサ１１は検知信号Ｓを制御部１００に供給し続ける。本発明の実施形態では、給湯部１から微小気泡生成器２０に配管接続することにより、1つの経路で浴槽２内に微小気泡（バブル）を発生することができるメリットがある。
【００３０】
次に、浴槽２内に所定の深さの湯Ｌが給湯された時点で、給湯部１がタイマー等で湯Ｌの供給を停止する。このため、配管１８には湯Ｌが流れなくなるので、給水検知センサ１１は、検知信号Ｓを制御部１００に供給しなくなる。このため、制御部１００は、電動ポンプ１４の作動を開始する。
【００３１】
これにより、電動ポンプ１４は、フィードバック用の循環給湯経路Ｐ２を構成している給水部材５０、配管４９、電動ポンプ１４、チェックバルブ１３、配管３７、配管３３、微小気泡生成器２０、配管３６、吐出ノズル３５を通じて、浴槽２内の微小気泡Ｈを含む湯Ｌを回収して再度循環させることで、浴槽内の微小気泡Ｈを含む湯Ｌに対してさらに多くの個数の微小気泡Ｈを積極的に追加して含ませることができる。
【００３２】
次に、図３を参照して、本発明の別の実施の形態を説明する。
【００３３】
図３に示すのは、微小気泡生成器の別の構造例であり、微小気泡生成器２０Ｂの構造は、図２に示す微小気泡生成器２０の構造とほぼ同じであるが、導入空気量調整弁４０が設けられていることが異なる。このように、図３に示す微小気泡生成器２０Ｂは、導入空気量調整弁４０を設けられているのでアスピレータと呼ぶことができる。
【００３４】
図３に示す導入空気量調整弁４０は、吸気用管路４１と、吸気用管路４１内に配置された球体４２を有している。この球体４２が吸気用管路４１内で移動することで、空気を流入させたり、空気の流入を止めて、微小気泡生成器２０Ｂに流入する水量に応じて導入空気量を最適に調整することができる。つまり、湯Ｌの流量が多い場合には微小気泡の数を多くし、湯Ｌの流量が少ない場合には微小気泡の数を少なくするようにしている。
【００３５】
図４（Ａ）は、図１に示す給湯部１から給湯される際の湯Ｌが１日経過した時の微小気泡の個数と粒径の分布を示し、図４（Ｂ）は、図１に示す浴槽２内の微小気泡Ｈを含む湯Ｌが、１日経過した時の浴槽２内における微小気泡の個数と粒径の分布を示している。
【００３６】
図４（Ａ）に示すように、給湯部１内の湯Ｌであって、微小気泡生成器２０には通していない湯Ｌでは、微小気泡の粒径の分布が２００ｎｍ、４００ｎｍ、６００ｎｍ、８００ｎｍと分散していることを示している。
【００３７】
しかし、図４（Ｂ）に示すように、微小気泡生成器２０を通過した浴槽２内の微小気泡を含む湯Ｌでは、粒径が２００ｎｍ未満から５００ｎｍくらいまでの間で集中して分布していることを示している。つまり、図４（Ｂ）の場合は、図４（Ａ）の場合と比較して、粒径が２００ｎｍ未満から５００ｎｍくらい範囲では微小気泡の個数が約７倍に増加しており、微小気泡の粒径分布は、小サイズ側にシフトしていることが分かる。
【００３８】
このように、図１に示す微小気泡生成器２０を通過した浴槽２内の微小気泡を含む湯Ｌでは、粒径が２００ｎｍ未満から５００ｎｍくらいまで集中して分布しているのは、図１に示すように浴槽２内の微小気泡を含む湯Ｌが、給湯時には配管１８、給水検知センサ１１、チェックバルブ１２、微小気泡生成器２０、配管３６、吐出ノズル３５からなる給湯経路Ｐ１を通じて、湯Ｌ内に多数の微小気泡Ｈを混合できるばかりでなく、浴槽２内の湯Ｌには、さらに給水部材５０、配管４９、電動ポンプ１４、チェックバルブ１３、配管３７、配管３３、微小気泡生成器２０、配管３６、吐出ノズル３５からなるフィードバック用の循環給湯経路Ｐ２を通じて、多数の微小気泡Ｈが追加できるためである。本発明の実施形態では、給湯部１から微小気泡生成器２０Ｂに配管接続することにより、1つの経路で浴槽２内に微小気泡（バブル）を発生することができるメリットがあるばかりでなく、循環したことによって微小気泡が増えるメリットがある。
【００３９】
本発明の実施の形態では、浴槽用微小気泡発生装置１０は、例えば家庭浴槽２と給湯部１の間に、新たに追加して容易に設置することができ、浴槽２内の湯Ｌに対して多数の微小気泡を追加的に容易に混合して微小気泡の個数を増加させることができる。これにより、浴槽２内に給湯された水（湯）Ｌを用いることで、美容健康効果が期待できる。
【００４０】
図１に示す給湯部１からの給湯が停止すると同時に電動ポンプ１４の作動が開始されるので、すでに多数の微小気泡を含む湯Ｌは、さらに微小気泡生成器２０内に繰り返して通すことができ、多数の微小気泡を含む湯Ｌにはさらに効率良く微小気泡Ｈが追加して生成される。この多数の微小気泡を含む湯Ｌに期待できる生体への効果としては、毛穴に浸透した汚れを除去し、石鹸洗剤の泡立ち性を向上し、髪の毛をしなやかに保ち、保温効果を持続し、アトピー等の皮膚のダメージを回復し、そしてストレスの回復をし、においの除去をすること等である。
【００４１】
本発明の浴槽用微小気泡発生装置は、浴槽に接続されて、浴槽に供給する湯を減圧して圧力開放することで微小気泡を生成する微小気泡生成器と、浴槽内の微小気泡を含む湯を微小気泡生成器に再度通過させて浴槽内に送る循環部と、を備える。これにより、浴槽内の湯にマイクロバブル等の微小気泡を混合させ、しかも微小気泡を含む湯を循環させて微小気泡の個数を増やすことができる。
【００４２】
本発明の浴槽用微小気泡発生装置では、微小気泡生成器は、浴槽と給湯部の間に配置され、循環部に配置されて浴槽内の微小気泡を含む湯を微小気泡生成器に再度通過させるための電動ポンプと、を備え、給湯部から微小気泡生成器側への湯の供給が停止したことを検知して電動ポンプの作動を開始させる給湯検知センサと、を有する。これにより、浴槽内に給湯が済むと同時に、浴槽内の微小気泡を含む湯は、循環部により循環されて繰り返して微小気泡生成器に通すことができるので、微小気泡を含む湯内における微小気泡の個数を増加させることができる。
【００４３】
本発明の浴槽用微小気泡発生装置では、微小気泡生成器の吸気口には、湯の流入量に応じて導入空気量を調整する導入空気量調整弁が配置されている。これにより、浴槽内の微小気泡を含む湯内の微小気泡の個数を確実に容易に増やすことができる。
【００４４】
本発明の浴槽用微小気泡発生装置では、浴槽用微小気泡発生装置は、浴槽と給湯部に対して着脱可能に接続されている。これにより、浴槽用微小気泡発生装置の新設工事や交換工事が容易に確実に行える。
【００４５】
本発明の浴槽用微小気泡発生方法は、浴槽内に供給する湯に微小気泡を含ませる浴槽用微小気泡発生方法であって、微小気泡生成器が前記浴槽に接続されており、前記微小気泡生成器に前記湯を通すことで前記湯に前記微小気泡を混合させ、循環部が浴槽内の微小気泡を含む湯を微小気泡生成器に再度通過させて浴槽内に送る。これにより、浴槽内の湯にマイクロバブル等の微小気泡を混合させ、しかも微小気泡を含む湯を循環させて微小気泡の個数を増やすことができる。
【００４６】
本発明の浴槽用微小気泡発生装置では、従来必要であった高圧ポンプは不要であり、浴槽用微小気泡発生装置では通常の電動ポンプがあれば良く安価に構成できる。
【００４７】
本発明は、上記実施の形態に限定されない。例えば、図１に示す給湯部１に代えて単なる湯道の蛇口部であっても良く、この場合には、蛇口部から浴槽２内に湯Ｌを給湯して、その後、浴槽側の例えばガス加熱装置を用いて浴槽２内の湯を加温するようにしても良い。
【００４８】
電動ポンプ１４は、一例として直流モータを備えるポンプであり、例えば家庭用の商用電源から電源を取っても良いが、別個にバッテリを備えるようにしても良い。
【００４９】
さらに、本発明の実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、本発明の実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１ 給湯部
２ 浴槽
１０ 浴槽用微小気泡発生装置
１１ 給水検知センサ
１２，１３ チェックバルブ
１４ 電動ポンプ（給水ポンプ）
１５ ケース
１６ バルブ
１７，３４，３８ 接続部
１８，３３，３７ 配管
２０，２０Ｂ 微小気泡生成器
３５ 吐出ノズル
３６，４９ 配管
１００ 制御部
Ｓ 給水検知センサの検知信号
Ｐ１ 給湯経路
Ｐ２ フィードバック用の循環給湯経路（循環部の一例）
Ｌ 湯
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽用微小気泡発生装置および浴槽用微小気泡発生方法に関し、特に浴槽内に湯を供給する際に微小気泡を混合させる浴槽用微小気泡発生装置および浴槽用微小気泡発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
給湯装置の内部に酸素富化装置を設けて、この酸素富化装置を用いて加熱した浴槽の湯に高濃度の酸素を混入させるようにしていることが特許文献１に記載されている。この給湯装置では、酸素富化装置で発生した高濃度の酸素を浴槽内へ湯とともに噴出して、酸素気泡入浴ができるようになっている。また、家庭用やペットショップ用としてマイクロバブル発生器が市販されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５―２１１３９３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、特許文献１に記載されている酸素富化給湯装置は、単に浴槽内の湯の中に酸素の気泡を供給しているだけであり、入浴者のリラクゼーション効果を発揮するようにしているだけである。
【０００５】
また、上述したマイクロバブル発生器は、旋回式のものであり、高圧ポンプを必要とするので非常にコストが高く普及しにくい。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、浴槽内の湯にマイクロバブル等の微小気泡を混合させ、しかも微小気泡を含む湯を循環させて微小気泡の個数を増やすことができる安価な浴槽用微小気泡発生装置および浴槽用微小気泡発生方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の浴槽用微小気泡発生装置は、浴槽に接続されて、前記浴槽に供給する湯を減圧して圧力開放することで微小気泡を生成する微小気泡生成器と、前記浴槽内の前記微小気泡を含む湯を前記微小気泡生成器に再度通過させて前記浴槽内に送る循環部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の浴槽用微小気泡発生方法は、浴槽内に供給する湯に微小気泡を含ませる浴槽用微小気泡発生方法であって、微小気泡生成器が前記浴槽に接続されており、前記微小気泡生成器に前記湯を通すことで前記湯に前記微小気泡を混合させ、循環部が前記浴槽内の前記微小気泡を含む湯を前記微小気泡生成器に再度通過させて前記浴槽内に送ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、浴槽内の湯にマイクロバブル等の微小気泡を混合させ、しかも微小気泡を含む湯を循環させて微小気泡の個数を増やすことができる安価な浴槽用微小気泡発生装置および浴槽用微小気泡発生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の浴槽用微小気泡発生装置の好ましい実施の形態を示す図である。
【図２】図１に示すアスピレータの構造例を示す断面図である。
【図３】本発明の別の実施の形態を示す図である。
【図４】図４（ａ）は、図１に示す給湯部から給湯される際の湯Ｌが１日経過した時の微小気泡の個数と粒径の分布を示し、図４（ｂ）は、図１に示すアスピレータを再度通した微小気泡Ｈを含む湯Ｌが、１日経過した時の浴槽内における微小気泡の個数と粒径の分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の浴槽用微小気泡発生装置の好ましい実施の形態を示す図である。
【００１３】
図１に示す浴槽用微小気泡発生装置１０は、給湯部１と浴槽２の間に接続される。浴槽用微小気泡発生装置１０は、例えば家庭用の浴槽２内に湯Ｌを給湯する際に、マイクロバブルのような多数の微小気泡を混合させることができ、しかも多数の微小気泡Ｈを含む湯Ｌを循環させることで湯Ｌ内の微小気泡の個数をさらに増加させることができる装置である。
【００１４】
図１に示す浴槽用微小気泡発生装置１０は、給水検知センサ１１と、微小気泡生成器２０と、２つのチェックバルブ１２，１３と、電動ポンプ１４と、ケース１５を有している。
【００１５】
給湯部１は、バルブ１６と、ケース１５の接続部１７と、配管１８を介して給水検知センサ１１に接続されている。給水検知センサ１１は、チェックバルブ１２と配管３３を介して微小気泡生成器２０の入口部１９に接続されている。微小気泡生成器２０の出口部２８は、ケース１５の接続部３４を介して吐出ノズル３５に配管３６を介して接続されている。吐出ノズル３５は、浴槽２内に位置されている。
【００１６】
また、図１に示す配管３３は、配管３７とチェックバルブ１３を介して電動ポンプ１４の出口部１４Ｃに接続されている。電動ポンプ１４の入口部１４Ｂは、ケース１５の接続部３８と配管４９を介して給水部材５０に接続されている。給水部材５０は、浴槽２内の湯Ｌを吸引して回収するために、浴槽２内に位置されている。
【００１７】
好ましくは、図１に示すケース１５の接続部１７は配管１８を着脱可能に接続することができ、ケース１５の接続部３４は配管３６を着脱可能に接続でき、ケース１５の接続部３８は配管４９を着脱可能に接続できる。これにより、接続部１７，３４，３８を利用して、浴槽用微小気泡発生装置１０を、給湯部１と浴槽２の間に新設したりあるいは交換する作業が行え、実際の設置工事あるいは交換工事が容易にかつ簡単に行えるメリットがある。
【００１８】
図１に示す給水検知センサ１１は、給湯部１から配管１８を通じて微小気泡生成器１９と浴槽２に湯Ｌが供給されているかどうかを検知するセンサであり、給水検知センサ１１としてはフローセンサや圧力センサ等を用いることができる。チェックバルブ１２は、微小気泡生成器２０側から給水検知センサ１１側に湯Ｌが逆流したり、あるいは配管３７側から給水検知センサ１１側に湯Ｌが逆流するのを阻止する。同様にして、チェックバルブ１３は、配管３３側から電動ポンプ１４の出口部１４Ｃ側に湯Ｌが逆流するのを阻止する。
【００１９】
図１に示す浴槽用微小気泡発生装置１０では、配管１８、給水検知センサ１１、チェックバルブ１２、配管３３、微小気泡生成器２０、配管３６、吐出ノズル３５が、給湯経路Ｐ１を構成している。また、給水部材５０、配管４９、電動ポンプ１４、チェックバルブ１３、配管３７、配管３３、微小気泡生成器２０、配管３６、吐出ノズル３５が、循環部の一例としてのフィードバック用の循環給湯経路Ｐ２を構成している。
【００２０】
図1に示す微小気泡生成器２０は、給湯部１から供給される水道水のような水（湯）Ｌに対して、給湯途中で多数の微小気泡Ｈを混合させるための装置である。
【００２１】
図２は、図１に示す微小気泡生成器２０の構造例を示す断面図である。
【００２２】
図２に示すように、微小気泡生成器２０は、例えば金属やプラスチック等で作られている筒状の部材であり、図１の給湯部１から供給される湯Ｌを通して微小気泡Ｈを湯Ｌに混合することで含ませる微小気泡発生器として使用することができる。微小気泡生成器２０は、第１筒状部分２１と第２筒状部分２２を有しており、第１筒状部分２１と第２筒状部分２２は、軸方向ＣＬに沿って直列に連続して形成されている。
【００２３】
図２に示すように、第１筒状部分２１は、内部に水通過部２３を有しており、水通過部２３には先細り部材２４が固定されている。先細り部材２４は、水の流れ方向Ｔに沿って少しずつ細くなっていくように先細りに形成されている。先細り部材２４は水の流出口２６を有しており、先細り部材２４の中には、中心軸ＣＬに沿って水の旋回流を形成する部材２５が固定されている。先細り部材２４の水の流出口２６の内径Ｄ１は、第１筒状部材２１の入口部１９の内径Ｄ２よりも小さく設定されている。
【００２４】
また、図２に示すように、第２筒状部材２２は、水の流入口２７と出口部２８を有しており、第２筒状部材２２の内径は、水の流入口２７と出口部２８に向けて水の流れ方向Ｔに沿って少しずつ大きくなっている。第２筒状部材２２の最も小さい水の流入口２７の内径Ｄ３は、先細り部材２４の水の流出口２６の内径Ｄ１と同じであり、第２筒状部材２２の最も大きい出口部２８の内径Ｄ４は、第２筒状部材２２の内径Ｄ３よりも大きく設定されている。
【００２５】
これにより、図１に示すように、給湯部１からの湯Ｌが、微小気泡生成器２０の第１筒状部分２１の入口部１９に水の流れ方向Ｔに沿って流入すると、湯Ｌは水の旋回流を形成する部材２５を通ることで旋回流となる。この湯Ｌの旋回流の中心では真空状態にあり、そこで湯Ｌに溶けている空気および流入した空気が微小気泡となって先細り部材２４の水の流出口２６と水の流入口２７を通過することで、多数の微小気泡Ｈが湯Ｌに混合される。すなわち、微小気泡生成器２０は、浴槽２に供給する湯Ｌを減圧して圧力開放することで微小気泡Ｈを生成することができる。従って、多数の微小気泡Ｈを含む湯Ｌが、配管３６と吐出ノズル３５を通じて浴槽２内に供給できるようになっている。
【００２６】
図１に示すバルブ１６は、制御部１００の指令により開閉できる。給水検知センサ１１が、給湯部１からの湯Ｌを、配管１８を通じて給水されていることを検知すると、給水検知センサ１１は検知信号Ｓを制御部１００に供給し、制御部１００はこの検知信号Ｓが供給されている間は電動ポンプ１４を停止させる。また、給水検知センサ１１が、給湯部１からの湯Ｌを、配管１８を通じて給水されていないことを検知すると、給水検知センサ１１は検知信号Ｓを制御部１００に供給しなくなり、制御部１００はこの検知信号Ｓが供給されていない間は電動ポンプ１４を作動させるようになっている。
【００２７】
次に、上述した浴槽用微小気泡発生装置１０を用いて浴槽用微小気泡発生方法を説明する。
【００２８】
図１に示す制御部１００がバルブ１６を開けて、給湯部１を動作させると、水（湯）Ｌが、給湯部１からバブル１６、配管１８、給水検知センサ１１、チェックバルブ１２を通じて、微小気泡生成器２０の入口部１９に入る。
【００２９】
湯Ｌが微小気泡生成器２０の入口部１９に図２に示す水の流れ方向Ｔに沿って流入すると、湯Ｌは、水の旋回流を形成する部材２５を通ることで旋回流となり、水に溶けている空気および流入した空気が微小気泡となって先細り部材２４の水の流出口２６と水の流入口２７を通過して出口部２８に向かって圧力開放され、多数の微小気泡Ｈが湯Ｌに混合される。このため、多数の微小気泡Ｈを含む湯Ｌが、出口部２８から配管３６と吐出ノズル３５を通じて浴槽２内に供給できる。給湯部１が給湯を続けている間は、配管１８に湯Ｌが流れるので、給水検知センサ１１は検知信号Ｓを制御部１００に供給し続ける。本発明の実施形態では、給湯部１から微小気泡生成器２０に配管接続することにより、1つの経路で浴槽２内に微小気泡（バブル）を発生することができるメリットがある。
【００３０】
次に、浴槽２内に所定の深さの湯Ｌが給湯された時点で、給湯部１がタイマー等で湯Ｌの供給を停止する。このため、配管１８には湯Ｌが流れなくなるので、給水検知センサ１１は、検知信号Ｓを制御部１００に供給しなくなる。このため、制御部１００は、電動ポンプ１４の作動を開始する。
【００３１】
これにより、電動ポンプ１４は、フィードバック用の循環給湯経路Ｐ２を構成している給水部材５０、配管４９、電動ポンプ１４、チェックバルブ１３、配管３７、配管３３、微小気泡生成器２０、配管３６、吐出ノズル３５を通じて、浴槽２内の微小気泡Ｈを含む湯Ｌを回収して再度循環させることで、浴槽内の微小気泡Ｈを含む湯Ｌに対してさらに多くの個数の微小気泡Ｈを積極的に追加して含ませることができる。
【００３２】
次に、図３を参照して、本発明の別の実施の形態を説明する。
【００３３】
図３に示すのは、微小気泡生成器の別の構造例であり、微小気泡生成器２０Ｂの構造は、図２に示す微小気泡生成器２０の構造とほぼ同じであるが、導入空気量調整弁４０が設けられていることが異なる。このように、図３に示す微小気泡生成器２０Ｂは、導入空気量調整弁４０を設けられているのでアスピレータと呼ぶことができる。
【００３４】
図３に示す導入空気量調整弁４０は、吸気用管路４１と、吸気用管路４１内に配置された球体４２を有している。この球体４２が吸気用管路４１内で移動することで、空気を流入させたり、空気の流入を止めて、微小気泡生成器２０Ｂに流入する水量に応じて導入空気量を最適に調整することができる。つまり、湯Ｌの流量が多い場合には微小気泡の数を多くし、湯Ｌの流量が少ない場合には微小気泡の数を少なくするようにしている。
【００３５】
図４（Ａ）は、図１に示す給湯部１から給湯される際の湯Ｌが１日経過した時の微小気泡の個数と粒径の分布を示し、図４（Ｂ）は、図１に示す浴槽２内の微小気泡Ｈを含む湯Ｌが、１日経過した時の浴槽２内における微小気泡の個数と粒径の分布を示している。
【００３６】
図４（Ａ）に示すように、給湯部１内の湯Ｌであって、微小気泡生成器２０には通していない湯Ｌでは、微小気泡の粒径の分布が２００ｎｍ、４００ｎｍ、６００ｎｍ、８００ｎｍと分散していることを示している。
【００３７】
しかし、図４（Ｂ）に示すように、微小気泡生成器２０を通過した浴槽２内の微小気泡を含む湯Ｌでは、粒径が２００ｎｍ未満から５００ｎｍくらいまでの間で集中して分布していることを示している。つまり、図４（Ｂ）の場合は、図４（Ａ）の場合と比較して、粒径が２００ｎｍ未満から５００ｎｍくらい範囲では微小気泡の個数が約７倍に増加しており、微小気泡の粒径分布は、小サイズ側にシフトしていることが分かる。
【００３８】
このように、図１に示す微小気泡生成器２０を通過した浴槽２内の微小気泡を含む湯Ｌでは、粒径が２００ｎｍ未満から５００ｎｍくらいまで集中して分布しているのは、図１に示すように浴槽２内の微小気泡を含む湯Ｌが、給湯時には配管１８、給水検知センサ１１、チェックバルブ１２、微小気泡生成器２０、配管３６、吐出ノズル３５からなる給湯経路Ｐ１を通じて、湯Ｌ内に多数の微小気泡Ｈを混合できるばかりでなく、浴槽２内の湯Ｌには、さらに給水部材５０、配管４９、電動ポンプ１４、チェックバルブ１３、配管３７、配管３３、微小気泡生成器２０、配管３６、吐出ノズル３５からなるフィードバック用の循環給湯経路Ｐ２を通じて、多数の微小気泡Ｈが追加できるためである。本発明の実施形態では、給湯部１から微小気泡生成器２０Ｂに配管接続することにより、1つの経路で浴槽２内に微小気泡（バブル）を発生することができるメリットがあるばかりでなく、循環したことによって微小気泡が増えるメリットがある。
【００３９】
本発明の実施の形態では、浴槽用微小気泡発生装置１０は、例えば家庭浴槽２と給湯部１の間に、新たに追加して容易に設置することができ、浴槽２内の湯Ｌに対して多数の微小気泡を追加的に容易に混合して微小気泡の個数を増加させることができる。これにより、浴槽２内に給湯された水（湯）Ｌを用いることで、美容健康効果が期待できる。
【００４０】
図１に示す給湯部１からの給湯が停止すると同時に電動ポンプ１４の作動が開始されるので、すでに多数の微小気泡を含む湯Ｌは、さらに微小気泡生成器２０内に繰り返して通すことができ、多数の微小気泡を含む湯Ｌにはさらに効率良く微小気泡Ｈが追加して生成される。この多数の微小気泡を含む湯Ｌに期待できる生体への効果としては、毛穴に浸透した汚れを除去し、石鹸洗剤の泡立ち性を向上し、髪の毛をしなやかに保ち、保温効果を持続し、アトピー等の皮膚のダメージを回復し、そしてストレスの回復をし、においの除去をすること等である。
【００４１】
本発明の浴槽用微小気泡発生装置は、浴槽に接続されて、浴槽に供給する湯を減圧して圧力開放することで微小気泡を生成する微小気泡生成器と、浴槽内の微小気泡を含む湯を微小気泡生成器に再度通過させて浴槽内に送る循環部と、を備える。これにより、浴槽内の湯にマイクロバブル等の微小気泡を混合させ、しかも微小気泡を含む湯を循環させて微小気泡の個数を増やすことができる。
【００４２】
本発明の浴槽用微小気泡発生装置では、微小気泡生成器は、浴槽と給湯部の間に配置され、循環部に配置されて浴槽内の微小気泡を含む湯を微小気泡生成器に再度通過させるための電動ポンプと、を備え、給湯部から微小気泡生成器側への湯の供給が停止したことを検知して電動ポンプの作動を開始させる給湯検知センサと、を有する。これにより、浴槽内に給湯が済むと同時に、浴槽内の微小気泡を含む湯は、循環部により循環されて繰り返して微小気泡生成器に通すことができるので、微小気泡を含む湯内における微小気泡の個数を増加させることができる。
【００４３】
本発明の浴槽用微小気泡発生装置では、微小気泡生成器の吸気口には、湯の流入量に応じて導入空気量を調整する導入空気量調整弁が配置されている。これにより、浴槽内の微小気泡を含む湯内の微小気泡の個数を確実に容易に増やすことができる。
【００４４】
本発明の浴槽用微小気泡発生装置では、浴槽用微小気泡発生装置は、浴槽と給湯部に対して着脱可能に接続されている。これにより、浴槽用微小気泡発生装置の新設工事や交換工事が容易に確実に行える。
【００４５】
本発明の浴槽用微小気泡発生方法は、浴槽内に供給する湯に微小気泡を含ませる浴槽用微小気泡発生方法であって、微小気泡生成器が前記浴槽に接続されており、前記微小気泡生成器に前記湯を通すことで前記湯に前記微小気泡を混合させ、循環部が浴槽内の微小気泡を含む湯を微小気泡生成器に再度通過させて浴槽内に送る。これにより、浴槽内の湯にマイクロバブル等の微小気泡を混合させ、しかも微小気泡を含む湯を循環させて微小気泡の個数を増やすことができる。
【００４６】
本発明の浴槽用微小気泡発生装置では、従来必要であった高圧ポンプは不要であり、浴槽用微小気泡発生装置では通常の電動ポンプがあれば良く安価に構成できる。
【００４７】
本発明は、上記実施の形態に限定されない。例えば、図１に示す給湯部１に代えて単なる湯道の蛇口部であっても良く、この場合には、蛇口部から浴槽２内に湯Ｌを給湯して、その後、浴槽側の例えばガス加熱装置を用いて浴槽２内の湯を加温するようにしても良い。
【００４８】
電動ポンプ１４は、一例として直流モータを備えるポンプであり、例えば家庭用の商用電源から電源を取っても良いが、別個にバッテリを備えるようにしても良い。
【００４９】
さらに、本発明の実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、本発明の実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１ 給湯部
２ 浴槽
１０ 浴槽用微小気泡発生装置
１１ 給水検知センサ
１２，１３ チェックバルブ
１４ 電動ポンプ（給水ポンプ）
１５ ケース
１６ バルブ
１７，３４，３８ 接続部
１８，３３，３７ 配管
２０，２０Ｂ 微小気泡生成器
３５ 吐出ノズル
３６，４９ 配管
１００ 制御部
Ｓ 給水検知センサの検知信号
Ｐ１ 給湯経路
Ｐ２ フィードバック用の循環給湯経路（循環部の一例）
Ｌ 湯
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽に接続されて、前記浴槽に供給する湯を減圧して圧力開放することで微小気泡を生成する微小気泡生成器と、
前記浴槽内の前記微小気泡を含む湯を前記微小気泡生成器に再度通過させて前記浴槽内に送る循環部と、
を備えることを特徴とする浴槽用微小気泡発生装置。
【請求項２】
前記微小気泡生成器は、前記浴槽と給湯部の間に配置され、
前記循環部に配置されて前記浴槽内の前記微小気泡を含む湯を前記微小気泡生成器に再度通過させるための電動ポンプと、を備え、
前記給湯部から前記微小気泡生成器側への湯の供給が停止したことを検知して前記電動ポンプの作動を開始させる給水検知センサと、を有することを特徴とする請求項１記載の浴槽用微小気泡発生装置。
【請求項３】
前記微小気泡生成器は、アスピレータであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の浴槽用微小気泡発生装置。
【請求項４】
前記アスピレータの吸気口には、前記湯の流入量に応じて導入空気量を調整する導入空気量調整弁が配置されていることを特徴とする請求項３に記載の浴槽用微小気泡発生装置。
【請求項５】
前記浴槽用微小気泡発生装置は、前記浴槽と前記給湯部に対して着脱可能に接続されていることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１つの項に記載の浴槽用微小気泡発生装置。
【請求項６】
浴槽内に供給する湯に微小気泡を含ませる浴槽用微小気泡発生方法であって、
微小気泡生成器が前記浴槽に接続されており、前記微小気泡生成器に前記湯を通すことで前記湯に前記微小気泡を混合させ、
循環部が前記浴槽内の前記微小気泡を含む湯を前記微小気泡生成器に再度通過させて前記浴槽内に送ることを特徴とする浴槽用微小気泡発生方法。
【請求項１】
浴槽に接続されて、前記浴槽に供給する湯を減圧して圧力開放することで微小気泡を生成する微小気泡生成器と、
前記浴槽内の前記微小気泡を含む湯を前記微小気泡生成器に再度通過させて前記浴槽内に送る循環部と、
を備えることを特徴とする浴槽用微小気泡発生装置。
【請求項２】
前記微小気泡生成器は、前記浴槽と給湯部の間に配置され、
前記循環部に配置されて前記浴槽内の前記微小気泡を含む湯を前記微小気泡生成器に再度通過させるための電動ポンプと、を備え、
前記給湯部から前記微小気泡生成器側への湯の供給が停止したことを検知して前記電動ポンプの作動を開始させる給水検知センサと、を有することを特徴とする請求項１記載の浴槽用微小気泡発生装置。
【請求項３】
前記微小気泡生成器は、アスピレータであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の浴槽用微小気泡発生装置。
【請求項４】
前記アスピレータの吸気口には、前記湯の流入量に応じて導入空気量を調整する導入空気量調整弁が配置されていることを特徴とする請求項３に記載の浴槽用微小気泡発生装置。
【請求項５】
前記浴槽用微小気泡発生装置は、前記浴槽と前記給湯部に対して着脱可能に接続されていることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１つの項に記載の浴槽用微小気泡発生装置。
【請求項６】
浴槽内に供給する湯に微小気泡を含ませる浴槽用微小気泡発生方法であって、
微小気泡生成器が前記浴槽に接続されており、前記微小気泡生成器に前記湯を通すことで前記湯に前記微小気泡を混合させ、
循環部が前記浴槽内の前記微小気泡を含む湯を前記微小気泡生成器に再度通過させて前記浴槽内に送ることを特徴とする浴槽用微小気泡発生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１６２１４９（Ｐ２０１０−１６２１４９Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６４６３（Ｐ２００９−６４６３）
【出願日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]