(57)【要約】【課題】  微細気泡が浮力にて水槽外へ出ていくことを抑制して微細気泡を水槽内にくまなく且つ長い時間留まらせることのできる微細気泡発生装置付き水槽を提供する。【解決手段】  気体を水に一旦溶解させた後に気体を析出させることで発生した微細気泡３を含む水流を水槽２内に吐出するようにした微細気泡発生装置付き水槽である。帯電状態にある微細気泡３を引き寄せるための電極５を水槽２の底面４に配設した。この電極５によって、帯電状態にある微細気泡３を浮力に抗って水槽２の底面方向に向けて引き寄せるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を水に一旦溶解させた後に気体を析出させることで発生した微細気泡を含む水流を水槽内に吐出するようにした微細気泡発生装置付き水槽において、帯電状態にある微細気泡を引き寄せるための電極を、水槽の底面に配設したことを特徴とする微細気泡発生装置付き水槽。
【請求項２】
水槽の対向する側面のうち、一方の側面に微細気泡発生装置で発生させた微細気泡を浴槽内に吐出する吐出口を配設し、他方の側面に帯電状態にある微細気泡を引き寄せるための電極を配設したことを特徴とする請求項１記載の微細気泡発生装置付き水槽。
【請求項３】
気体を水に一旦溶解させた後に気体を析出させることで発生した微細気泡を含む水流を水槽内に吐出するようにした微細気泡発生装置付き水槽において、水槽の対向する側面に極の異なる一対の磁極を対向配置し、上記磁極を有する水槽の側面と略直交する位置にある側面に、微細気泡発生装置で発生させた微細気泡を上記一対の磁極の間に略水平に吐出する吐出口を配設したことを特徴とする微細気泡発生装置付き水槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細気泡発生装置付き水槽に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、微細気泡発生装置で発生させた微細気泡を水槽に供給する技術は、例えば微細気泡バス（入浴設備）の浴水白濁化、養殖での酸素補給、池や沼の水浄化（汚泥浮上）等に利用されている。この微細気泡による効果を効率良く且つ充分に得るためには、微細気泡を水槽内にくまなく且つ長い時間留まらせておくことが必要とされる。しかしながら、気体である微細気泡は浮力によって浮き上がって水槽外へ出ていってしまうことから、微細気泡を水槽内にくまなく且つ長い時間留まらせておくことはできるものではなかった。
【０００３】
たとえば特許文献１では、微細気泡発生装置で発生した微細気泡を浴槽に供給するための吐出口を浴槽の底面に向けたノズルで構成して供給した微細気泡の水面までの距離を稼ごうとしているが、浮力にて微細気泡が水槽外へ出ていくことを抑制する根本的な解決にはならず、微細気泡による効果が効率良く且つ充分に得られたものではないのである。
【特許文献１】特開２００１−１９０４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本出願人は鋭意研究の末に微細気泡の気液界面には周囲の水中のイオンが集まる傾向があることを見出した。たとえば、アルカリ性の水ではマイナスに帯電する水酸化イオンがプラスに帯電する水素イオンに比べて多く存在し、また酸性の水では水素イオンが水酸化イオンに比べて多く存在する。したがって、アルカリ性の水中にある微細気泡はその気液界面に集まった水酸化イオンにてマイナスに帯電した状態になっており、酸性の水中にある微細気泡はその気液界面に集まった水素イオンにてプラスに帯電した状態になっているという現象が生じているのである。
【０００５】
本発明は、上記の現象に着目し、微細気泡が浮力にて水槽外へ出ていくことを抑制して微細気泡を水槽内にくまなく且つ長い時間留まらせることのできる微細気泡発生装置付き水槽を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に係る微細気泡発生装置付き水槽は、気体を水に一旦溶解させた後に気体を析出させることで発生した微細気泡３を含む水流を水槽２内に吐出するようにした微細気泡発生装置付き水槽において、帯電状態にある微細気泡３を引き寄せるための電極５を、水槽２の底面４に配設したことを特徴とする。これによると、水槽２の底面４に配設した電極５によって帯電状態にある微細気泡３を浮力に抗って水槽２の底面方向に向けて引き寄せることができ、つまり、微細気泡３が浮力にて水槽２外へ出ていくことを抑制して微細気泡３を水槽２内にくまなく且つ長い時間留まらせることができる。
【０００７】
また、請求項２に係る微細気泡発生装置付き水槽は、請求項１において、水槽２の対向する側面６のうち、一方の側面６ａに微細気泡発生装置１で発生させた微細気泡３を浴槽２ａ内に吐出する吐出口７を配設し、他方の側面６ｂに帯電状態にある微細気泡３を引き寄せるための電極８を配設したことを特徴とする。これによると、吐出口７に対向配置した電極によって、吐出口７から水槽２内に吐出された帯電状態にある微細気泡３を吐出方向に向けて引き寄せることができ、つまり、微細気泡３を水槽２内により早く且つくまなく行き渡らせることができる。
【０００８】
また、請求項３に係る微細気泡発生装置付き水槽は、気体を水に一旦溶解させた後に気体を析出させることで発生した微細気泡３を含む水流を水槽２内に吐出するようにした微細気泡発生装置付き水槽において、水槽２の対向する側面６ｃに極の異なる一対の磁極９を対向配置し、上記磁極９を有する水槽２の側面６ｃと略直交する位置にある側面６ａに、微細気泡発生装置１で発生させた微細気泡３を上記一対の磁極９の間に略水平に吐出する吐出口７を配設したことを特徴とする。これによると、極の異なる一対の磁極９の間には磁界が生じることとなり、また、吐出口７から水槽２内の極の異なる一対の磁極９の間に略水平に吐出した微細気泡３は帯電状態にあることから電流を生じることとなるから、フレミングの左手法則に基いて微細気泡３に浮力に抗って水槽２の底面方向に向けて電磁力を働かせるようにできるのであり、つまり、微細気泡３が浮力にて水槽２外へ出ていくことを抑制して微細気泡３を水槽２内にくまなく且つ長い時間留まらせることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、微細気泡が浮力にて水槽外へ出ていくことを抑制して微細気泡を水槽内にくまなく且つ長い時間留まらせ、水槽内の気泡濃度を高めることができたことから、水槽内の水の白濁化、水槽内の水の浄化、水槽内の水への酸素付与といったの微細気泡が水槽にもたらす効果を効率良く且つ充分に享受できるという利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。
【００１１】
図１及び図２には本発明の実施の形態の例を示す。本例は微細気泡発生装置付き浴槽である。図２のように、微細気泡発生装置１は、それぞれ浴槽２ａに臨んで配設した吸込口１０から吐出口７に至る浴槽２ａ内の浴水の循環経路１１を有し、この循環経路１１に吸込口１０から順に気体導入部１２、ポンプ１３、溶解タンク１４が設けられて構成されている。詳しくは、ポンプ１３にて浴水を吸込口１０から循環経路１１を介して吐出口７に送り、気体導入部１２にて浴室空気をエゼクター効果にて循環経路１１を流れる浴水中に引き込ませ、溶解タンク１４にて浴水中に引き込ませた空気を高圧力下で浴水に溶解させ、この浴水を吐出口７に設けた減圧弁で急減圧して浴水から気体を析出させることで径が２０μ程の微細気泡３を発生させ、この微細気泡３を浴水と共に浴槽２ａに吐出するようになっている。なお、図中１５はポンプ１３の動力源となるモータであり、また１６は溶解タンク１４内で気体が溜まり過ぎないようにする空気抜け弁である。ここで、浴槽２ａは底面４の周縁から側面６を立設させた上方に開口せる矩形箱形状に形成されており、吐出口７は浴槽２ａの側面６ａにおける上下中央からやや下よりの部位に配設され、微細気泡発生装置１で発生された微細気泡３は吐出口７から浴水と共に略水平に浴槽２ａ内に吐出するようにされている。
【００１２】
ところで、本出願人は鋭意研究の末、水中にある気泡の気液界面３ａには水中に存在するイオンが集まる傾向があるといった現象を見出したものであり、この現象は径の小さな微細気泡３においても図１（ｂ）に示すように同様に現れる。この現象により浴槽２ａ内に吐出された微細気泡３はその気液界面３ａに集まった水中のイオンによって帯電された状態になっているのである。
【００１３】
そして、本例では、図１のように、浴槽２ａの底面４に、帯電状態にある微細気泡３を引き寄せるための電極５が配設されている。この電極によると、帯電状態にある微細気泡３を静電気力（矢印Ａ）にて微細気泡３の浮力（矢印Ｂ）に抗って浴槽２ａの底面方向に向けて引き寄せることができる。気泡の径が小さいほど、堆積と表面積との関係から静電気力を浮力に比べて大きく作用させることができる。これにより、微細気泡３が浮力にて浴槽２ａ外へ出ていくことが抑制され、微細気泡３を浴槽２ａ内にくまなく且つ長い時間留まらせることが可能にされている。このように微細気泡３の浴槽２ａ内での存在時間を長くできたことで、浴槽２ａ内の微細気泡濃度が高められ、浴水の白濁を効率良く濃くすることができると共に、浴槽２ａ内の浴水の含まれる埃などのゴミへの微細気泡３の衝突確率を高めてゴミの水面への浮上を促してゴミ除去の簡単化を図ることができるのである。
【００１４】
具体的に、本例の微細気泡発生装置付き浴槽では、水素イオンに比べて水酸化イオンが多い弱アルカリ性の水道水を浴水に用いており、微細気泡３の気液界面３ａには水素イオンに比べて水酸化イオンが多く集まることで微細気泡３はマイナスに帯電しており、しかして電極５にはマイナスに帯電した微細気泡３を引き寄せる陽極が用いられている。
【００１５】
なお、自然界に存在する水や水道水のＰＨ値は中性を挟んでアルカリ性及び酸性の所定範囲にあるから、浴水に用いる水によっては微細気泡３はプラスにもマイナスにも帯電する。したがって、たとえば、浴槽２ａに、浴水のＰＨ値を検出するＰＨ検出手段を設け、ＰＨ検出手段にて浴水がアルカリ性であることが検出されれば電極５を陽極にすると共にＰＨ検出手段にて浴水が酸性であることが検出されれば電極５を陰極にするといった電極極性切替え手段を設けることで、浴水の酸性またはアルカリ性の違いによっても、電極５で確実に微細気泡３を浴槽２ａの底面方向へ引き寄せ得るようにすることも好ましい。また、上記電極５の強弱を変更する電極強弱変更手段を設けると、帯電状態にある微細気泡３に作用する静電気力を制御できることから、微細気泡３の挙動を簡単に制御できて好ましい。
【００１６】
また、図３には本発明の実施の形態の他例を示す。本例の微細気泡発生装置付き浴槽は、基本的に先例の微細気泡発生装置付き浴槽の構成を踏襲し、その上で、帯電状態にある微細気泡３を引き寄せるための電極８を、吐出口７に対向する浴槽２ａの側面６ｂに配設したものである。この吐出口７に対向配置した電極８によると、矢印Ｃのように、吐出口７から浴槽２ａ内に吐出された帯電状態にある微細気泡３を吐出方向に向けて引き寄せることが可能にされている。しかして、本例では、先例の効果に加え、微細気泡３を浴槽２ａ内により早く且つくまなく行き渡らせて充満させることが可能にされており、短時間で微細気泡３の効果を得ることが可能にされているのである。
【００１７】
また、図４には本発明の実施の形態の更に他例を示す。本例の微細気泡発生装置付き浴槽は、浴槽２ａの対向する側面６ｃに極の異なる一対の磁極９を対向配置し、上記磁極９を有する浴槽２ａの側面６ｃと略直交する位置関係のある側面６ａに、微細気泡発生装置１で発生させた微細気泡３を上記一対の磁極９の間に略水平に吐出する吐出口７を配設したものである。なお、本例の磁極９は磁石で構成されている。極の異なる一対の磁極９の間には磁界が生じることとなり、また、吐出口７から浴槽２ａ内の極の異なる一対の磁極９の間に略水平に吐出した微細気泡３は帯電状態にあることから電流を生じることとなるから、フレミングの左手法則に基いて微細気泡３に浮力に抗って浴槽２ａの底面方向に向けて電磁力を働かせるようにできるのである。たとえば、本例のように、浴水にアルカリ性の水道水を用いて微細気泡３がマイナスの帯電状態になっている場合には微細気泡３の吐出方向（矢印Ｄ）と反対方向に電流が生じたようになり、そして、微細気泡３の吐出方向を向いて右側の浴槽２ａの側面６にＮ極の磁極９を配置すると共に微細気泡３の吐出方向を向いて左側の浴槽２ａの側面６にＳ極の磁極９を配置すると、水平面内で直交する電流の向きとＮ極からＳ極へ向けた磁界の向き（矢印Ｅ）との関係でフレミングの左手法則に基き、微細気泡３に浴槽２ａの底面方向へ電磁力（矢印Ｆ）を作用させることができたものである。つまり、本例にあっても、先例同様、微細気泡３が浮力にて浴槽２ａ外へ出ていくことを抑制して微細気泡３を浴槽２ａ内にくまなく且つ長い時間留まらせることができるものであり、微細気泡３の効果を効率良く且つ充分に享受できるものである。
【００１８】
しかも、磁極９に電磁石を用い、磁極９に流す電流量を変えるなどして一対の磁極９間に生じる磁界強さを変更する磁界強弱変更手段を設けると、微細気泡３に作用させる電磁力の大きさを制御できることから、微細気泡３の挙動を簡単に制御できて好ましい。また、浴水に用いる水によっては微細気泡３はプラスにもマイナスにも帯電するから、先例同様に、浴槽２ａに浴水のＰＨ値を検出するＰＨ検出手段を設け、ＰＨ検出手段の検出結果に応じて磁極９の極性を変更する磁極極性変更手段を設けることで、浴水の酸性またはアルカリ性の違いによっても、微細気泡３に浴槽２ａの底面方向の電磁力を確実に作用させるようにすることも好ましい。
【００１９】
なお、上述した各例では水槽２を浴槽２ａで構成したものを例に挙げて説明したが、背景技術で述べたように、微細気泡発生装置１は養殖での酸素補給や水浄化等にも用いられることから、水槽２としては養殖場のいけす用の水槽２や水質改善用の浄化槽にて構成することも可能であり、微細気泡３の効果を効率良く且つ充分に享受できるのは言うまでもない。また、たとえば浄化槽のように上面を有する水槽２の場合に、図４の変形例として、極の異なる磁極９を水槽２の底面４及び上面に対向して配設し、微細気泡３にその吐出方向を向いて左右方向である略水平方向の電磁力を作用させることも、微細気泡３の挙動の制御に資することができて好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態の例であり、（ａ）は浴槽部分の概略側面図であり、（ｂ）は微細気泡の浮力に抗う移動原理を説明する説明図である。
【図２】同上の微細気泡発生装置付き浴槽の概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態の他例の浴槽部分の概略側面図である。
【図４】本発明の実施の形態の更に他例の浴槽部分の一部を透視した概略斜視図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  微細気泡発生装置
２  水槽
２ａ  浴槽
３  微細気泡
４  底面
５  電極
６  側面
７  吐出口
８  電極
９  磁極
【図１】
2006272095.tif 000003
【図２】
2006272095.tif 000004
【図３】
2006272095.tif 000005
【図４】
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