JP2008289990A - マイクロバブル・炭酸泉発生装置の吐出ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】浴槽用等のマイクロバブル・炭酸泉発生装置に用いる吐出ノズルおいて、空気や二酸化炭素のマイクロバブルの発生と炭酸泉の発生に適した吐出ノズルを提供すること。
【解決手段】吐出ノズルは、可動部１と固定部２からなる。可動部１は、ネジ１５により固定部２に摺動可能に取付けてあり、摺動用凹部２２、摺動用開口部２１に沿って移動する。可動部１の吐出開口部１２には、２枚の金網１１１の保持部材１１を嵌めてある。固定部２は、空気或いは二酸化炭素の溶解水を供給するホースの結合部２５備え、ホース結合部２５の底部には、減圧用の孔２３を形成してある。空気或いは二酸化炭素のマイクロバブルを発生するときは、可動部１を破線の位置へ移動し、炭酸泉を発生するときは、実線の位置へ移動する。
【選択図】図１

Description

本願発明は、浴槽、水槽、プール、洗浄装置、殺菌装置等に用いるマイクロバブル・炭酸泉発生装置の吐出ノズルに関する。

従来浴槽に空気又は二酸化炭素のマイクロバブルと炭酸泉を発生できるマイクロバブル・炭酸泉発生装置が提案されている（特許文献１参照）。
図５（ａ）は、従来のマイクロバブル・炭酸泉発生装置の構成の概要を示す。
浴槽５６１の水５６２は、吸込口５５１から吸込まれ、ポンプ５１、管結合部５２を介して吐出ノズル５５２へ供給され、吐出ノズル５５２から浴槽５６１の水５６２中へ吐出（噴射）される。その際空気は、空気取込口５４１から取込まれ、電磁弁５３１を介して管結合部５２へ供給され、管結合部５２において水に混入する。一方ボンベ５４２の二酸化炭素ガスは、電磁弁５３２を介して管結合部５２へ供給され、管結合部５２において水に混入する。電磁弁５３１，５３２は、選択的に開閉し、一方が開いているとき他方は閉じている。したがって電磁弁５３１が開いているとき、空気が取込まれ、電磁弁５３２が開いているとき、二酸化炭素ガスが取込まれる。
水に取込まれた空気又は二酸化炭素ガスは水に溶解し、その溶解水は、吐出ノズル５５２から水５６２中へ吐出される。その際、溶解水中の空気又は二酸化炭素の一部は、マイクロバブル５６３になる。二酸化炭素がマイクロバブル化しないで残存する溶解水は、炭酸泉となる。

図５（ａ）のマイクロバブル・炭酸泉発生装置の場合、水に混入した空気又は二酸化炭素ガスは、水に溶解する量が少ないため、マイクロバブル５６３の発生量も少ない。
そこで本願発明者は、図５（ｂ）のマイクロバブル・炭酸泉発生装置を提案し出願した（特願２００７−７８０３７号）。
図５（ｂ）のマイクロバブル・炭酸泉発生装置について説明する。
浴槽６７１の水６７２は、吸込口６６１から吸込まれ、ポンプ６１により気液混合タンク６５１の水噴射ノズル６４１へ供給される。また空気は、オリフィス固定弁６３１から取込まれ、電磁弁６２１が開いているとき、吸込口６６１から吸込まれた水に混入する。またボンベ６３２の二酸化炭素ガスは、電磁弁６２２を介して気液混合タンク６５１のガス噴射ノズル６４２へ供給される。電磁弁６２１，６２２は、選択的に開閉し、一方が開いているとき他方は閉じている。

気液混合タンク６５１の水噴射ノズル６４１は、電磁弁６２１が開いているとき、空気の混入した水を噴射し、電磁弁６２１が閉じているとき、水のみを噴射する。また気液混合タンク６５１のガス噴射ノズル６４２は、電磁弁６２２が開いているとき、二酸化炭素ガスを噴射する。
電磁弁６２１が開いているときは、水噴射ノズル６４１から水と空気が噴射して、衝突板を備えた衝突部材６５２に衝突して跳ね返るとともに、水６５３を吹き上げて撹拌する。その撹拌により空気は、水６５３に高濃度で溶解する。また電磁弁６２２が開いているときは、ガス噴射ノズル６４２から二酸化炭酸ガスが噴射し、水噴射ノズル６４１から水が噴射して、水と二酸化炭酸ガスは、気液混合タンク６５１内で撹拌される。その撹拌により二酸化炭酸ガスは、高濃度で水６５３に溶解する。
空気又は二酸化炭酸ガスの溶解した水６５３は、吐出ノズル６６２から水６７２中へ吐出される。その際水６５３に溶解した空気又は二酸化炭酸は、マイクロバブル６７３となる。
気液混合タンク６５１は、円筒状で内径は上部７３ｍｍ、下部６８ｍｍ、高さ１３０ｍｍである。気液混合タンク６５１内の気体領域（水６５３以外の領域）の空気圧或いは二酸化炭素ガス圧は、所定値（例えば空気圧０．２５ＭＰａ、二酸化炭素ガス圧０．１８ＭＰａ）に設定する。

特開２００６−３２０６７５号公報

本願発明者は、従来の図５（ｂ）のマイクロバブル・炭酸泉発生装置について種々試験したところ、空気又は二酸化炭酸のマイクロバブルの発生量は、水に溶解している空気又は二酸化炭酸の溶解濃度が同じ場合、吐出ノズルの構造により異なることを突き止めた。
そこで本願発明は、マイクロバブル・炭酸泉発生装置に用いる、マイクロバブルと炭酸泉の発生に適した構造の吐出ノズルを提供することを目的とする。

本願発明は、その目的を達成するため、請求項１に記載のマイクロバブル・炭酸泉発生装置の吐出ノズルは、固定部と可動部からなり、固定部は空気又は二酸化炭素の溶解水を減圧する減圧部を備え、可動部は乱流発生部材を備え、可動部を前記減圧部に着脱できることを特徴とする。
請求項２に記載のマイクロバブル・炭酸泉発生装置の吐出ノズルは、請求項１に記載のマイクロバブル・炭酸泉発生装置の吐出ノズルにおいて、前記乱流発生部材は、金網であることを特徴とする。
請求項３に記載のマイクロバブル・炭酸泉発生装置の吐出ノズルは、請求項２に記載のマイクロバブル・炭酸泉発生装置の吐出ノズルにおいて、前記金網は複数枚重ねてあることを特徴とする。
請求項４に記載のマイクロバブル・炭酸泉発生装置の吐出ノズルは、請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のマイクロバブル・炭酸泉発生装置の吐出ノズルにおいて、前記可動部の着脱は、摺動式であることを特徴とする。

本願発明の吐出ノズルは、固定部と可動部からなり、固定部は減圧部を備え、可動部は乱流発生部材を備えているから、可動部を固定部の減圧部に着脱することにより、空気や二酸化炭素のマイクロバブルを効率よく発生したり、マイクロバブルの発生を抑制して炭酸泉を効率よく発生したりすることができる。したがって吐出ノズルの可動部を固定部の減圧部に着脱するだけで、マイクロバブル・炭酸泉発生装置をマイクロバブルの発生に利用することも、また炭酸泉の発生に利用することもできる。
本願発明の吐出ノズルは、可動部の乱流発生部材に金網を用いているから、乱流部材を安価に製造することができ、かつその金網を重ねるだけでマイクロバブルの発生効率を高くすることができる。
本願発明の吐出ノズルは、可動部を摺動式に形成してあるから、可動部を固定部の減圧部に簡単に着脱できる。

図１〜図３により本願発明の実施例を説明する。なお各図に共通の部分は、同じ符号を使用している。

図１、図２は、本願発明の実施例に係る吐出ノズの構成を示す。
図１は、吐出ノズルの組立構造を示し、図１（ａ）は、平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＸ１部分の矢印方向の断面図である。図２は、図１（ｂ）に相当する部分の分解図を示す。
図１において、吐出ノズルは、可動部１と固定部２からなり、可動部１と固定部２は、ネジ１５によって一体的に組立ててある。可動部１は、手動で、図１（ａ）の実線の位置（上側）から破線の位置（下側）へ、或いは破線の位置の位置から実線の位置へ移動させることができる。

図２（ａ）において、可動部１は、円筒状の吐出開口部１２、円筒状の摺動部１３、円筒状のネジ取付部１４を一体的に形成し、乱流発生部材の金網１１１の保持部材１１、ネジ１５、スプリング状のバネ１６を備えている。摺動部１３とネジ取付部１４は、２個設けてある。保持部材１１は、吐出開口部１２に嵌め込み、バネ１６は、摺動部１３とネジ取付部１４の間（ネジ取付部１４の周囲）に嵌め込み、ネジ１５は、バネ１６を圧縮するようにネジ取付部１４に取付けてある。なお図１の場合、金網１１１は、２枚重ねてあるが、１枚よりも２枚の方が、後述するようにマイクロバブルの発生効率が良い。
図２（ｂ）において、固定部２は、摺動用開口部２１、摺動用凹部２２、摺動用凹部２４、円筒状のホース結合部２５を一体的に形成してある。そしてホース結合部２５の底部には、減圧部を構成する孔２３を３個形成してある。

図１において、可動部１と固定部２は、摺動部１３の頭部（或いは底部）とネジ１５によって摺動用凹部２２の底部（或いは摺動用凹部２４の底部）を挟持するように結合して一体的に組立ててある。ネジ１５は、バネ１６の反発力に抗して可動部１と固定部２を締付け、その締付強度は、可動部１が摺動用凹部２２に沿って手動で摺動できる程度に設定してある。可動部１が実線の位置から破線の位置へ、或いは破線の位置から実線の位置へ移動するとき、摺動部１３の頭部は、摺動用凹部２２に沿って摺動し、ネジ取付部１４は、摺動用開口部２１内を摺動し、ネジ１５の頭部は、摺動用凹部２４に沿って摺動する。

ホース接続部２５には、空気や二酸化炭素の溶解した水を供給するホース、例えば、図５（ａ）の吐出ノズル５５２や図５（ｂ）の吐出ノズル６６２に接続されているホース（図示せず）を接続する。
可動部１が破線の位置にあるとき、ホース内の空気或いは二酸化炭素の溶解水は、減圧部の孔２３から吐出開口部１２内へ吐出され（噴射し）、金網１１１の網目を通って浴槽等へ放出される。その際溶解水は、金網１１１の線に衝突するため乱流が発生する。溶解水中の空気或いは二酸化炭素は、その乱流により刺激を受けて活性化するため、空気或いは二酸化炭素のマイクロバブルが大量に発生する。なお減圧部の孔２３と金網１１１の距離は、約１０ｍｍに設定したが、その距離に限らない。
二酸化炭素のマイクロバブルの発生を抑制して二酸化炭素が溶解している水、いわゆる炭酸泉を生成するときは、可動部１を実線の位置へ移動し、二酸化炭素の溶解水を、孔２３から浴槽等へ直接吐出させる。

図５（ｂ）のマイクロバブル・炭酸泉発生装置に本実施例の吐出ノズルを用いて空気のマイクロバブルを発生する場合、ポンプの送水量を６Ｌ（リットル）／分に設定すると、２００Ｌの浴槽水を約３分で真っ白に白濁化することができる。同様に二酸化炭素のマイクロバブルも大量に発生させることができる。二酸化炭素は、比較的マイクロバブルになり難いが、本実施例の吐出ノズル用いて二酸化炭素のマイクロバブルを発生させた浴槽水に手を挿入すると、二酸化炭素のマイクロバブルが手の表面を完全に覆ってしまうほど大量に付着する。
なお空気や二酸化炭素のマイクロバブルは、洗浄・殺菌効果があり、炭酸泉は、保温・促温効果、治療効果等があるといわれているが、本実施例の吐出ノズルは、可動部１の位置を変えることにより、空気或いは二酸化炭素のマイクロバブルを効率よく発生したり、炭酸泉を効率よく発生したりすることができる。

図３は、図１の吐出ノズルの変形例を示す。
図３（ａ）は、平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＸ１部分の矢印方向の断面図、図３（ｃ）は、固定部２の回転用孔部２６１、回転用凹部２６２の平面図である。
図１の吐出ノズルの可動部１は摺動するが、図３の吐出ノズルの可動部１は回転する。即ち可動部１は、円形の回転用孔部２６１、円形の回転用凹部２６２を中心に回転する。そして可動部１は、破線の位置で係止部２７に係合して破線の状態に保持される。その際可動部１は、突起部２８により係止部２７と強く係合する。
可動部１は、図１の摺動式、図３の回転式に限らず、孔２３からなる減圧部に装着・取外し可能なキャップ式のものであってもよい。即ち可動部１は、孔２３からなる減圧部に着脱可能のものであればよい。

図４は、乱流発生部材の変形例を示す。
図４（ａ１）の乱流発生部材３１は、図１の金網１１１と同じ金網からなり、縦横の線３１１，３１２を編んで交差させてある。即ち乱流発生部材３１は、空気や二酸化炭素の溶解水が通過する網目部分と衝突する線部分からなる。なお縦横の線３１１，３１２は、編む代わりに、両線を重ねて両線の端部を外枠に取付けてもよい。
図４（ａ２）は、図４（ａ１）の乱流発生部材３１を２枚（実線と破線）重ねた例で、この場合には、一方の網目に他方の線が重なるように配置するとマイクロバブルの発生により有効である。金網が２枚の場合、減圧部の孔２３から吐出された空気や二酸化炭素の溶解水は、各々の金網の線に衝突して水流が乱されるから強い刺激を受けて一層活性化する。したがってマイクロバブルが一層発生し易くなる。
図４（ｂ）の乱流発生部材３２は、枠３２１，３２２に線３２３をすだれ状に配置した例である。この場合には、線３２の間が空気や二酸化炭素の溶解水の通過部分になり、線３２３が衝突部分になる。図４（ｂ）の乱流発生部材３２は、線３２３が交差するように２枚重ねると、図４（ａ１）の乱流発生部材３１と同様の構成になる。

図４（ｃ）の乱流発生部材３３は、金属板３３１に空気や二酸化炭素の溶解水が通過する孔３３２を多数形成した例で、孔３３２は通過部分になり、孔のない部分は衝突部分になる。乱流発生部材３３は、所定間隔をおいて２枚重ねるとマイクロバブルの発生に有効である。その際２枚の乱流発生部材３３は、孔３３２が重ならないように（対向しないように）、配置するとより有効である。
乱流発生部材は、図４の構造のものに限らず、空気や二酸化炭素の溶解水が通過する部分と衝突する部分を備えているものであればよい。
なお図４の乱流発生部材は、四角形に形成してあるが、図１の金網１１１のように円形にすることもできる。図１の吐出開口部１２の形状に合わせた形状にすればよい。また乱流発生部材の線、板は、金属、合成樹脂、セラミック等の素材を用いることができる。

本願発明の実施例に係る吐出ノズルの構成を示す図である。 図１の吐出ノズルの分解図である。 図１の吐出ノズルの変形例を示す図である。 本願発明の実施例に係る乱流発生部材の変形例を示す図である。 従来のマイクロバブル・炭酸泉発生装置の構成を示す図である。

符号の説明

１ 吐出ノズルの可動部
１１ 金網の保持部
１１１ 金網
１２ 吐出開口部
１３ 摺動部
１４ ネジ取付部
１５ ネジ
１６ バネ
２ 固定部
２１ 摺動用開口部
２２，２４ 摺動用凹部
２３ 減圧部の孔
２５ ホース結合部
２６１ 回転用凹部
２６２ 回転用孔

Claims (4)

1. 固定部と可動部からなり、固定部は空気又は二酸化炭素の溶解水を減圧する減圧部を備え、可動部は乱流発生部材を備え、可動部を前記減圧部に着脱できることを特徴とするマイクロバブル・炭酸泉発生装置の吐出ノズル。
2. 請求項１に記載のマイクロバブル・炭酸泉発生装置の吐出ノズルにおいて、前記乱流発生部材は、金網であることを特徴とするマイクロバブル・炭酸泉発生装置の吐出ノズル。
3. 請求項２に記載のマイクロバブル・炭酸泉発生装置の吐出ノズルにおいて、前記金網は複数枚重ねてあることを特徴とするマイクロバブル・炭酸泉発生装置の吐出ノズル。
4. 請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のマイクロバブル・炭酸泉発生装置の吐出ノズルにおいて、前記可動部の着脱は、摺動式であることを特徴とするマイクロバブル・炭酸泉発生装置の吐出ノズル。

Images