(57)【要約】【課題】通路の末端において、高い気泡濃度を維持しながら、気泡混入液体の流量を調整でき、かつ高い効率を有する気泡混入給水装置を提供することを課題とする。【解決手段】通路（５）を流れる液体に気体を混入させる気体混入手段（１）と、液体を移動させかつ液体を加圧する移動加圧手段（Ｐ）と、通路（５）の末端に設けられ、気泡混入液体を発生するヘッド部（４００）とを備える。ヘッド部（４００）は、液体に混入された気体を溶解させ、気体溶解溶液を発生する絞り部（４０１）と、気体溶解溶液を開放環境に吐出することにより気泡混入液体を発生し、気泡混入液体消費側へ供給する供給部（４０４）とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2008240428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通路を流れる液体に気体を混入させる気体混入手段と、
前記液体を移動させかつ該液体を加圧する移動加圧手段と、
前記通路の末端に設けられ、気泡混入液体を発生するヘッド部と、を備え、
前記ヘッド部は、
前記液体に混入された前記気体を溶解させ、気体溶解溶液を発生する絞り部と、
前記気体溶解溶液を開放環境に吐出することにより前記気泡混入液体を発生し、気泡混入液体消費側へ供給する供給部と、を備えることを特徴とする気泡混入給水装置。
【請求項２】
前記絞り部は、可変絞り部であることを特徴とする請求項１に記載の気泡混入給水装置。
【請求項３】
前記絞り部は、固定絞り部であることを特徴とする請求項１に記載の気泡混入給水装置。
【請求項４】
前記供給部は、前記液体の流量を調整する流量調整手段を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の気泡混入給水装置。
【請求項５】
前記移動加圧手段と前記ヘッド部との間に、前記通路内の前記液体の圧力変動を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により前記可変絞り部及び／又は前記流量調整手段の操作による前記通路内の前記液体の圧力変動を検出し、検出情報に基づき前記移動加圧手段に対して圧力補償制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の気泡混入給水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体に溶解した気体を気泡として析出させ、気泡混入液体として気泡混入液体消費側へ供給する気泡混入給水装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の気泡混入給水装置は、給水路または給湯回路の一部に空気を加圧混入する装置を備え、管路途中で気泡を発生させた後、さらに、気泡が混入された液体（湯水もしくは水）をカラン（蛇口）やシャワーヘッド等の端末から消費側へ供給するものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された気泡混入給水装置は、管路の途中に気泡を発生するための絞り部を設けている。この絞り部を介して、気体を液体に溶解させ気体溶解溶液が形成され、さらに気体溶解溶液を減圧することにより気泡が生成される。
【特許文献１】特開２００６−３４８７７号公報（第３〜５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の気泡混入給水装置では、管路途中で設けられた絞り部によって生成された気泡は、管路内の液体に混入して管路の末端へ流れる際、管路の末端に設置されたカランやシャワーヘッドなどの絞り構造より管路抵抗を受けている。このため、絞り部により生成された気泡（気泡混入湯水）には、この管路抵抗により合泡現象（圧力により多数の小さい泡が一つの大きい泡になる現象）が発生し、結果としてカランやシャワーヘッドなどの端末から吐出される際の気泡混入湯水中の気泡濃度は低下しやすくなる。また、特許文献１の気泡混入給水装置では、絞り部が管路途中で設置されているため、管路内の流量は絞り部の口径に限定されている。これにより、管路の末端では、気泡混入湯水の流量を調整することが困難である。さらに、管路途中にある絞り部以外にも、末端にあるカランやシャワーヘッドなどの絞り構造による圧力損失が発生しやすくなり、エネルギーが余分に消費されている。このため、気泡混入給水装置の効率が低下しやすくなる。
【０００４】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、通路の末端において、高い気泡濃度を維持しながら、気泡混入液体の流量を調整でき、かつ高い効率を有する気泡混入給水装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の気泡混入給水装置は、通路を流れる液体に気体を混入させる気体混入手段と、液体を移動させかつ液体を加圧する移動加圧手段と、通路の末端に設けられ、気泡混入液体を発生するヘッド部とを備え、ヘッド部は、液体に混入された気体を溶解させ、気体溶解溶液を発生する絞り部と、気体溶解溶液を開放環境に吐出することにより気泡混入液体を発生し、気泡混入液体消費側へ供給する供給部とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の気泡混入給水装置によれば、通路の末端にヘッド部が備えられ、さらにヘッド部には絞り部及び供給部が設けられているため、通路の末端において、気泡混入液体が生成された後に直接供給部を介して気泡混入液体消費側へ供給することができる。つまり、通路の末端において気泡混入液体が形成された後、高い気泡濃度を保持した状態で同じ末端に設けられた供給部を介して気泡混入液体消費側へ供給することができる。本発明の気泡混入給水装置のヘッド部は、絞り部以外には、気泡混入液体内の気泡濃度を低下させるような絞り構造を有さないため、絞り部と供給部の間の管路抵抗をできるだけ軽減することができる。また、絞り部と供給部が同じヘッド部に備えられているため、絞り部と供給部との間の距離（管路）をできるだけ短くすることができ、距離（管路）の存在による管路抵抗をさらに軽減することができる。これにより、絞り部と供給部の間を通過する気泡混入液体は、管路抵抗による気泡濃度の低下が抑えられ、高い気泡濃度（発生した時の気泡濃度）で気泡混入液体消費側に供給することができる。また、本発明の気泡混入給水装置では、通路内において必要以上な絞り構造を有さないため、絞り構造による管路抵抗が軽減される。これにより、エネルギー損失もできるだけ軽減され、高い効率を実現することができる。
【０００７】
また、本発明の気泡混入給水装置の絞り部は、可変絞り部であることが好ましい。本発明の気泡混入給水装置は、可変絞り部を備えることにより、通路内において気体溶解溶液を生成するための適切な圧力が維持される。また、可変絞り部を介して高い気泡濃度の気泡混入液体を生成しながら、気泡混入液体の流量を調整することができる。つまり、本発明の気泡混入給水装置の可変絞り部は、気泡混入液体を生成しながらも、通路内の流体に対して流量調整を行うことができる。このため、絞り部以外の管路抵抗となる絞り構造（例えば、個別の流量調整手段など）をできるだけ少なくすることができ、管路抵抗によるエネルギー損失が抑えられ、装置の気泡発生効率の向上に有利である。また、流量調整が可能な可変絞り部を備えることにより、本発明の気泡混入給水装置は、個別の流量調整手段が不要なので、装置の構成がシンプルになり、装置の低コスト化やコンパクト化などに有利である。
【０００８】
また、本発明の気泡混入給水装置の絞り部は、固定絞り部とすることもできる。本発明の気泡混入給水装置では、ヘッド部に固定絞り部と供給部を一体に備えることにより、固定絞り部で形成された気泡混入液体は、高い気泡濃度（発生した時の気泡濃度）のままで供給部を介して気泡混入液体消費側に供給することができる。つまり、固定絞り部と供給部との間の管路抵抗ができるだけ抑えられているため、高い気泡濃度の気泡混入液体を気泡混入液体消費側に供給することができる。
【０００９】
また、本発明の気泡混入給水装置の供給部は、液体の流量を調整する流量調整手段を備えていることが好ましい。本発明の気泡混入給水装置は、供給部に液体の流量を調整できる流量調整手段を設けることにより、管路抵抗を抑えながらも、通路内の液体の流量を調整することができる。つまり、通路の末端に位置する流量調整手段は、絞り部に対して、流路径が大きくなるように調整できるので、通路内の液体の流量を調整しながらも、管路抵抗による気泡濃度の低下を抑えることができる。
【００１０】
本発明の気泡混入給水装置は、移動加圧手段とヘッド部との間に、通路内の液体の圧力変動を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段により可変絞り部及び／又は流量調整手段の操作による通路内の液体の圧力変動を検出し、検出情報に基づき移動加圧手段に対して圧力補償制御を行う制御手段と、を備えることが好ましい。
【００１１】
本発明の気泡混入給水装置は、通路内に圧力検出手段を備えることにより、可変絞り部や流量調整手段などの操作によりヘッド部と移動加圧手段との間の通路内の液体の圧力の変動を検出することができる。また、制御手段を備えることにより、圧力検出手段により検出された通路内の液体の圧力変動情報に基づき、移動加圧手段に対して圧力の補償制御を行い、通路内の液体の圧力変動を抑えることができる。よって、通路内の圧力が常にほぼ一定に保持され、ヘッド部で形成された気泡混入液体は流量調整時の流量変動に寄らず、安定かつ高い気泡濃度で気泡混入液体消費側へ供給することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の気泡混入給水装置によれば、通路の末端において、気泡混入液体が生成された後に直接供給部を介して気泡混入液体消費側へ供給することができる。つまり、通路の末端において気泡混入液体が形成された後、高い気泡濃度を保持した状態で同じ末端に設けられた供給部を介して気泡混入液体消費側へ供給することができる。本発明の気泡混入給水装置のヘッド部は、絞り部以外には、気泡混入液体内の気泡濃度を低下させるような絞り構造を有さないため、絞り部と供給部の間の管路抵抗をできるだけ軽減することができる。また、絞り部と供給部が同じヘッド部に備えられているため、絞り部と供給部との間の距離（管路）をできるだけ短くすることができ、距離（管路）の存在による管路抵抗をさらに軽減することができる。これにより、絞り部と供給部の間を通過する気泡混入液体は、管路抵抗による気泡濃度の低下が抑えられ、高い気泡濃度（発生した時の気泡濃度）で気泡混入液体消費側に供給することができる。また、本発明の気泡混入給水装置では、通路内において必要以上な絞り構造を有さないため、絞り構造による管路抵抗が軽減される。これにより、エネルギー損失もできるだけ軽減され、高い効率を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の気泡混入給水装置について、図面を参照して説明する。
【００１４】
（実施例１）
本実施例の気泡混入給水装置は、図１に示される。図１は本実施例の気泡混入給水装置の全体概念図を示す。
【００１５】
図１に示すように、本実施例の気泡混入給水装置は通路５で接続して連通され、流路順に水源１５、気体混入手段１、移動加圧手段Ｐ、気泡微細化手段２、気泡溶解促進手段３、ヘッド部４００とで構成される。なお、通路５は連通パイプで構成される。また、ヘッド部４００は通路５の末端に形成されている。ヘッド部４００から吐出する気泡混入液体（白湯：気泡が混入された湯水）は、気泡混入液体消費側（図示せず）へ供給される。また、本実施例の気泡混入液体消費側は、白湯浴ができる浴槽（図示せず）により構成される。
【００１６】
水源１５は、水もしくは温水（湯水）などを供給する供給源である。また、図１に示すように、水源１５は、接続通路１０３を介して気体混入手段１に連通され、通路５に接続されている。なお、本実施例の水源１５から供給される水もしくは温水（湯水）は本発明の液体を構成するものであり、以下、液体または流体と称する場合もある。
【００１７】
図１に示すように、気体混入手段１は、内径が流路の流れ方向に沿って縮径する第１絞り部（例えば：ベンチュリー管）１１と、気体導入通路１０１と、接続通路１０２、１０３とを備えている。気体導入通路１０１は気体を第１絞り部１１に導入するものであり、第１絞り部１１の内部に気体を混入させる。接続通路１０２、１０３は通路５の一部を構成している。
【００１８】
また、図１に示すように、気体導入通路１０１には、導入される気体の流量などを調整する調整弁もしくは電磁バルブなどの気体量調節手段１２が備えられている。一方、接続通路１０３及び１０２を介して第１絞り部１１が通路５に接続されている。このような構成により、第１絞り部１１の内部を通過する液体は加速されるため、第１絞り部１１の内部に生じる負圧により気体導入通路１０１を通じて第１絞り部１１に気体が混入し気泡が形成される。なお、本実施例では、気体混入手段１から混入される気体として、空気が使用されているが、これに限定するものではない。
【００１９】
移動加圧手段Pであるポンプは、図１に示すように、気体混入手段１と気泡微細化手段２との間において、通路５に配置されている。移動加圧手段Pを作動させることにより、移動加圧手段Pとヘッド部４００との間に液体が加圧された状態となる。本実施例では、ヘッド部４００までの流体圧力は、例えば約４ｋｇｆ／ｃｍ２とされている。移動加圧手段Pは、接続通路１０２及び２０１に接続され、通路５に接続される。また、気体混入手段１及び移動加圧手段Ｐは、制御手段（図示せず）により自動的に制御されることができる。
【００２０】
本発明の気泡微細化手段２は、図１に示すように、第２絞り部２９と、第２絞り部２９のヘッド部４００側に連通する開放部２５とにより構成された流路を備えている。気泡微細化手段２の内部には、水源１５側からヘッド部４００側に向かって気泡含有液体が流れる流路が形成されている。
【００２１】
具体的に、気泡微細化手段２は、水源１５側からヘッド部４００側に向かって順に、接続通路２０１と連結するための連結部（図示せず）と、接続通路２０１から第２絞り部２９に液体を誘導する誘導空間（図示せず）と、第２絞り部２９と、開放部２５と、接続通路２０２と連結するための連結部（図示せず）とを備えている。
【００２２】
なお、接続通路２０１、２０２は通路５の一部を構成している。また、本実施例の小気泡とは、後述する気泡溶解促進手段３において、液体に対して十分に溶解可能なほど小さい（比表面積が大きい）気泡をいう。また、ヘッド部４００から気泡混入液体消費側（浴槽）に吐出することにより生成される微細気泡とは、小気泡よりも小さい気泡をいう。
【００２３】
本実施例において、第２絞り部２９は、気泡が含有された液体に十分な流速を付与することができるように、誘導空間の断面積と比較して十分小さい断面積を有している。
【００２４】
また、第２絞り部２９は、ヘッド部４００側に向かって断面積が小さくなる形状となっている。これにより、第２絞り部２９内部を通過する気泡含有液体（小気泡を含有する液体）は十分に加速される。開放部２５は、第２絞り部２９のヘッド部４００側に連続して設けられている。開放部２５の断面積は、第２絞り部２９から移動してきた気泡に微細化可能な流速勾配を与える程度に、第２絞り部２９の断面積より大きくなっている。
【００２５】
また、開放部２５のヘッド部４００側への長さは、開放部２５に到達して減速された気泡が微細化するために十分な長さを有している。
【００２６】
また、開放部２５の断面積は、ヘッド部４００側に連続する通路５の内部空間の断面積より大きくなっている。これにより、開放部２５内における流速が、第２絞り部２９内における流速及びヘッド部４００側の通路５における流速より十分に小さいものとなる。このため、気泡に大きな速度勾配を与えることができる。
【００２７】
このように、開放部２５を有することにより、第２絞り部２９を通過して加速された気泡は、開放部２５に到達したとき減速される。この速度勾配により気泡は圧縮され微細化して小気泡が発生する。
【００２８】
気泡溶解促進手段３は、図１に示すように、液体が流入する流入口３１１と液体が流出する流出口３１２を備えている。流入口３１１には、接続通路２０２が連通され、流出口３１２には、接続通路３０１が連通されている。接続通路２０２、３０１は通路５の一部を構成している。このように、接続通路２０２、３０１を介して、気泡溶解促進手段３が通路５に接続されている。
【００２９】
また、図１に示すように、気泡溶解促進手段３は、内部に（小）気泡含有液体が通過可能かつ小気泡が液体に十分に溶解する時間を与えるように、気泡溶解促進手段３内の液体を曲走させる曲走流路３１と、気泡溶解促進手段３の上部に設けられ液体に溶解しない気体を収集する非溶解気体収集部３２とを備えている。
【００３０】
曲走流路３１は、遮蔽板などの部材を用いて気泡溶解促進手段３の内部を仕切りして形成されるものである。曲走流路３１を介して、気泡含有液体は気泡溶解促進手段３の内部を通過する際、十分な溶解する時間を得ることができ、小気泡がさらに液体中に溶解される。
【００３１】
非溶解気体収集部３２は、気泡溶解促進手段３の上方に設けられ、液体に含まれ溶解しない気体（溶解飽和などにより発生する余剰気体をいう）を比重差により収集するものである。また、非溶解気体収集部３２で収集された非溶解気体（液体に溶解しない気体）は、気泡溶解促進手段３に設けられ非溶解気体収集部３２に連通する非溶解気体排出部３３を介して排出される。さらに、非溶解気体排出部３３は、気泡溶解促進手段３と連通する気体排出流路３３１と、気体排出流路３３１に設けられた気体排出量を調整する流量調整手段３３２とを備えている。なお、流量調整手段３３２は、電磁バルブなどの開閉弁で構成される。
【００３２】
気泡溶解促進手段３で小気泡内の気体を液体に溶解させた後、気体溶解溶液（気体が液体に溶解された溶液）は接続通路３０１を介してヘッド部４００に流れる。このように、通路５は接続通路１０２、１０３、２０１、２０２及び３０１から構成されている。
次に、本実施例の特徴であるヘッド部４００について説明する。
【００３３】
図１に示すように、本実施例のヘッド部４００は、通路３０１の端末に連結される。ヘッド部４００は、移動加圧手段（ポンプ）Pを作動させたとき、絞り部４０１を介して通路５内に生じる圧力を適度に保持しつつ、通路５内に生成された気体溶解溶液を開放環境（減圧環境、大気開放など）へ吐出可能な構造を有している。なお、本実施例のヘッド部４００は、カラン（蛇口）である。
【００３４】
具体的に、図２に示すように、通路の末端に形成されたヘッド部４００は、可変絞り部４０１Aと、気泡生成部４０３と、吐出口４０４とを備えている。図２は、本実施例の気泡混入給水装置のヘッド部４００を示す。なお、本実施例の絞り部４０１（図１参照）は可変絞り部４０１A（図２参照）により構成される。また、本実施例の吐出口４０４は本発明の供給部を構成するものである。
【００３５】
図２に示すように、可変絞り部４０１Aには、絞り孔４０５が設けられ、絞り孔４０５の絞り作用により、通路５内の液体の圧力が適度に保持され、気体溶解溶液が形成される。また、絞り孔４０５の口径が調整できる（可変する）ので、絞り孔４０５の口径を調整することにより通路５を流れる液体の流量を調節することができる。つまり、本実施例では、可変絞り部４０１Aは流量調整手段４０２として機能することもできる。
【００３６】
気泡生成部４０３は、内部空間を備え、可変絞り部４０１Aの絞り孔４０５を介して接続通路３０１（通路５、図１参照）に連通している。一方、気泡生成部４０３には、吐出口４０４が形成されている。吐出口４０４を介して気泡生成部４０３は大気開放（開放環境）とされている。なお、気泡生成部４０３の内部空間には、気泡生成のきっかけとなるメッシュ（図示せず）が設置されている。
【００３７】
可変絞り部４０１Aの絞り孔４０５は、通路５内の圧力を適度に維持できるように口径が調整される。よって、可変絞り部４０１Ａを介して移動加圧手段P（図１参照）とヘッド部４００との間に適度な圧力が維持され、通路５内の気体（小気泡）が液体に溶解されることにより、気体溶解溶液が形成される。また、可変絞り部４０１Ａの絞り作用により通路５内に形成される気体溶解溶液は、絞り孔４０５を通して気泡生成部４０３に減圧され吐出される。さらに、気泡生成部４０３において圧力解放（減圧）により気体溶解溶液から気泡が析出され、気泡混入液体（微細気泡を含有する液体）が形成される。気泡生成部４０３にて形成された気泡混入液体は、吐出口４０４を介して気泡混入液体消費側としての浴槽へ供給される。
【００３８】
このように、本実施例の気泡混入給水装置は、ヘッド部４００において可変絞り部４０１Ａ及び吐出口４０４を一体に備えている。通路５（接続通路３０１）の末端において、気泡混入液体が生成された後に直接吐出口４０４を介して浴槽へ供給することができる。つまり、通路４の末端において気泡混入液体が形成された後、高い気泡濃度（発生した時の気泡濃度）を保持したまま吐出口４０４を介して浴槽へ供給することができる。
【００３９】
通路５の末端において、本実施例の気泡混入給水装置のヘッド部４００は、可変絞り部４０１Ａ以外には、気泡混入液体内の気泡濃度を低下させるような絞り構造を有さないため、可変絞り部４０１Ａと吐出口４０４の間の管路抵抗をできるだけ軽減することができる。また、可変絞り部４０１Ａと吐出口４０４が同じヘッド部４００に備えられているため、可変絞り部４０１Ａと吐出口４０４の間の管路（距離）をできるだけ短くすることができ、管路（距離）の存在による管路抵抗をさらに軽減することができる。これにより、可変絞り部４０１Ａと吐出口４０４との間（気泡生成部４０３の内部空間）を通過する気泡混入液体は、管路抵抗による気泡濃度の低下が抑えられ、高い気泡濃度（発生した時の気泡濃度）で浴槽へ供給することができる。
【００４０】
また、本実施例の気泡混入給水装置では、通路５内の管路抵抗はできるだけ軽減されているため、管路抵抗によるエネルギー損失も軽減され、高い効率を実現することができる。具体的には、吐出口４０４の口径は可変絞り部４０１Ａの絞り孔４０５の口径に比べ、極めて大きいため、気泡生成部４０３において、気泡濃度を低下させるような圧力（管路抵抗）は存在しない。よって、気泡生成部４０３にて形成された気泡混入液体は高い気泡濃度のままで吐出口４０４から吐出されることができる。
【００４１】
また、本実施例の気泡混入給水装置の可変絞り部４０１Ａは、気泡混入液体を生成できると同時に、通路５内の流体に対して流量調整を行うことができる。このため、絞り部（可変絞り部４０１Ａ）以外の管路抵抗となる絞り構造（例えば、個別の流量調整手段）をできるだけ少なくすることができる。これにより、管路抵抗によるエネルギー損失が抑えられ、装置の気泡発生効率向上に有利である。また、流量調整が可能な可変絞り部４０１Ａを備えることにより、本実施例の気泡混入給水装置は個別の流量調整手段を設ける必要がなくなるので、装置の構成はシンプルになり、装置の低コスト化やコンパクト化などに有利である。
【００４２】
また、本実施例の気泡混入給水装置は、移動加圧手段Ｐ（図１参照）とヘッド部４００との間に、通路５内の圧力変動を検出する圧力検出手段６Ｃが備えられる。具体的に、図１に示すように、圧力検出手段６Ｃは、移動加圧手段Ｐと気泡微細化手段２とを連通する接続通路２０１に設けられ、通路５内の液体の圧力を検出することができる。
【００４３】
また、圧力検出手段６Ｃにより、可変絞り部４０１Ａ（流量調整手段４０２）の操作による通路５内の液体の圧力変動が検出され、検出情報に基づき移動加圧手Ｐに対して圧力補償制御が行われる。具体的に、図１に示すように、本実施例の気泡混入給水装置は、制御手段６Ｄを備え、圧力検出手段６Ｃにより検出された圧力変動情報に応じて移動加圧手段Ｐに対して圧力の変動を抑えるために圧力補償制御を行うことができる。従って、可変絞り部４０１Ａの操作による通路５内の圧力変動が抑えられ、通路５内（可変絞り部４０１Ａまで）において、ほぼ一定の圧力が維持されている。
【００４４】
このように、本実施例の気泡混入給水装置は、圧力検出手段６Ｃと制御手段６Ｄを備えることにより、可変絞り部４０１Ａ（流量調整手段４０２）の操作によるヘッド部４００と移動加圧手段Ｐとの間の通路５内の圧力の変動が検出され、また、この圧力変動情報に基づき、移動加圧手段Ｐに対して圧力の補償制御が行われ、通路５内（可変絞り部４０１Ａまで）の圧力変動が抑えられている。よって、通路５内の圧力が常にほぼ一定に保持され、ヘッド部４００で形成された気泡混入液体は流量調整時の流量変動に寄らず、安定かつ高い気泡濃度で浴槽へ供給することができる。
【００４５】
また、本発明の気泡混入給水装置で生成される気泡混入液体（湯水）は、その気泡サイズが５〜１００μｍとすることができる。なお、これに限定されない。径は例えば５〜１００μｍの微細気泡を水（温水などを含む）に形成することにより、気泡混入液体はミルクのように白く濁った状態（白湯）となり、利用者にとって特殊な感触を与えることができる。例えば、このような微細気泡を含有する湯水（気泡混入液体）を利用すれば、ミルク浴のような感触で入浴することができる。
【００４６】
（実施例２）
本実施例は、実施例１の構成とは基本的に同様である。以下、実施例１と異なる部分について説明する。なお、実施例１と同様な部分に関しては、同じ符号を用いて説明する。
図３は、本実施例の気泡混入給水装置のヘッド部４００を示す。図３に示すように、本実施例の気泡混入給水装置のヘッド部４００には、固定絞り部４０１Ｂが備えられている。また、ヘッド部４００は、流量調整手段４０２を備えている。
【００４７】
本実施例の気泡混入給水装置では、ヘッド部４００に固定絞り部４０１Ｂと吐出口４０４を一体に備えることにより、固定絞り部４０１Ｂで形成された気泡混入液体は、高い気泡濃度（発生した時の気泡濃度）のままで吐出口４０４を介して気泡混入液体消費側としての浴槽に供給できる。つまり、固定絞り部４０１Ｂと吐出口４０４との間の管路抵抗ができるだけ抑えられているため、高い気泡濃度（発生した時の気泡濃度）の気泡混入液体を浴槽に供給することができる。なお、本実施例の絞り部４０１（図１参照）は固定絞り部４０１Ｂ（図３参照）により構成される。また、本実施例の吐出口４０４は本発明の供給部を構成するものである。
【００４８】
また、本実施例の気泡混入給水装置の吐出口４０４は、通路５内の流体の流量を調整する流量調整手段４０２を備えているので、気泡混入液体の流量を調整することができる。つまり、通路５の末端に位置する流量調整手段４０２は、固定絞り部４０１Ｂに対して、流路径が大きくなるように調整できるので、通路５内の液体の流量を調整しながらも、管路抵抗による気泡濃度の低下を抑えることができる。
【００４９】
また、本実施例の気泡混入給水装置は、実施例１と同様に、移動加圧手段Ｐ（図１参照）とヘッド部４００との間に、通路５内の圧力変動を検出する圧力検出手段６Ｃと制御手段６Ｄを備えている。このため、流量調整手段４０２の操作によるヘッド部４００と移動加圧手段Ｐとの間の通路５内の圧力の変動が検出され、また、この圧力変動情報に基づき、移動加圧手段Ｐに対して圧力の補償制御が行われ、通路５内（絞り部４０１Ｂまで）の圧力変動が抑えられている。よって、通路５内の圧力が常にほぼ一定に保持され、ヘッド部４００で形成された気泡混入液体は流量調整時の流量変動に寄らず、安定かつ高い気泡濃度で浴槽へ供給することができる。
【００５０】
（実施例３）
本実施例は、実施例１の構成とは基本的に同様である。以下、実施例１と異なる部分について説明する。なお、実施例１と同様な部分に関しては、同じ符号を用いて説明する。
【００５１】
図４は、本実施例の気泡混入給水装置のヘッド部４００を示す。なお、本実施例の気泡混入給水装置のヘッド部４００はシャワーヘッドである。
【００５２】
また、ヘッド部４００は、可変絞り部４０１Ａと、気泡生成部４０３と、吐出口４０４とを備えている。なお、本実施例の絞り部４０１（図１参照）は可変絞り部４０１Ａにより構成される。また、本実施例の吐出口４０４は本発明の供給部を構成するものである。
【００５３】
図４に示すように、可変絞り部４０１Ａは絞り孔４０５を備えている。絞り孔４０５の絞り作用により、通路５内の圧力が適度に保持され、気体溶解溶液が形成される。また、絞り孔４０５の口径が調整できる（可変する）ので、絞り孔４０５の口径を調整することにより通路５を流れる液体の流量を調整することもできる。
【００５４】
気泡生成部４０３には、気泡生成のきっかけとなるメッシュ構造を持つ内部空間が形成されている。気泡生成部４０３において、可変絞り部４０１Ａから吐出された気体溶解溶液は圧力解放され、気泡混入液体が形成される。そして、気泡混入液体は吐出口４０４を介して気泡混入液体消費側へ供給される。なお、本実施例では、気泡混入液体の消費側として、一般的にブース（図示せず）を持つシャワー装置（図示せず）を例示することができる。つまり、ヘッド部４００はシャワー装置のシャワーヘッドとして使用できる。
【００５５】
また、図４に示すように、本実施例の気泡混入給水装置の吐出口４０４には、流量調整手段４０２が設けられている。流量調整手段４０２は、吐出口４０４の口径を可変構造とすることにより構成されている。また、吐出口４０４の口径は、可変絞り部４０１Ａの絞り孔４０５の口径より大きくなるように可変できるので、気泡濃度の低下に起因する管路抵抗が発生しない。よって、管路抵抗による気泡混入液体内の気泡濃度の低下が抑制される。これにより、吐出口４０４から、高い気泡濃度（発生した時の気泡濃度）の気泡混入液体を供給できると同時に、容易に気泡混入液体の流量を調整することができる。
【００５６】
また、本実施例の気泡混入給水装置は、実施例１と同様に、移動加圧手段Ｐ（図１参照）とヘッド部４００との間に、通路５内の圧力変動を検出する圧力検出手段６Ｃと制御手段６Ｄを備えている。このため、可変絞り部４０１Ａ及び／または流量調整手段４０２の操作によるヘッド部４００と移動加圧手段Ｐとの間の通路５内の圧力の変動が検出され、また、この圧力変動情報に基づき、移動加圧手段Ｐに対して圧力の補償制御が行われ、通路５内（可変絞り部４０１Ａまで）の圧力変動が抑えられている。よって、通路５内の圧力が常にほぼ一定に保持され、ヘッド部４００で形成された気泡混入液体は流量調整時の流量変動に寄らず、安定かつ高い気泡濃度で浴槽へ供給することができる。
【００５７】
（実施例４）
本実施例は、第１実施例の構成とは基本的に同様である。以下、第１実施例と異なる部分について説明する。なお、第１実施例と同様な部分に関しては、同じ符号を用いて説明する。
【００５８】
図５は、本実施例の気泡混入給水装置を示す。図５に示すように、本実施例の気泡混入給水装置は、通路５と、気体混入手段１と、移動加圧手段Pと、溶解部９９１、９９２、９９３と、非溶解気体排出部３３と、ヘッド部４００と、圧力検出手段６Ｃと、制御手段６Ｄとを備えている。ヘッド部４００には、絞り部４０１と供給部４０４が備えられている。なお、絞り部４０１は可変絞り部である。また、ヘッド部４００は水栓により構成される。
【００５９】
具体的に、図５に示すように、本実施例の気泡混入給水装置は、通路５内の液体（水、温水など）を加圧し、空気を溶解させた状態で圧力解放して微細気泡を発生させている。通路５を流れる液体は、気体混入手段１において吸引された気体と混合された状態で移動加圧手段Ｐに達する。
【００６０】
また、通路５内は移動加圧手段Ｐからヘッド部４００内部の絞り部４０１までの間が高圧となっており、気液混合状態の液体内の気体は、絞り部４０１に達するまでの溶解部９９１、９９２、９９３において加圧溶解される。このとき、加圧溶解されず余剰となった気体は、非溶解気体排出部３３より排出される。なお、溶解部９９１、９９２、９９３は、例えば気泡微細化手段や気泡溶解促進手段などにより構成することができる。
【００６１】
また、加圧溶解により気体が溶け込んだ液体（気体溶解溶液）は、絞り部４０１の後に設けられたメッシュ（図示せず）など微細気泡発生のきっかけとなる部分を通過することで微細気泡を発生し、微細気泡が発生した状態で気泡混入液体としてヘッド部４００より気泡混入液体消費側（図示せず）に供給される。微細気泡発生後は大気解放状態となるため、発生時の微細気泡濃度を維持したまま気泡混入液体を供給することが可能となる。
【００６２】
また、絞り部４０１は可変絞り部より構成されているため、ヘッド部４００の給水量（流量）変更は絞り部４０１が変動することによって行われる。このとき、給水量変更による加圧部分の圧力は圧力検出手段６Ｃで検出される。また、制御手段６Ｄはこの検出情報に基づき、フィードバックして移動加圧手段Ｐに対して圧力補償制御を行う。これにより、ヘッド部４００の給水量によらず圧力は一定に保持される。よって、ヘッド部４００からの給水時の微細気泡濃度は給水量によらず一定に保たれる。
【００６３】
なお、ヘッド部４００を構成する水栓（図５参照）の代わりに、オーバーフローするような水槽などに直結することにより、微細気泡が発生した気泡混入液体をオーバーフローさせ、打たせ湯などにも利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の気泡混入給水装置は、入浴装置や、曝気装置などの分野に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施例１における気泡混入給水装置の概念図を示すものである。
【図２】本発明の実施例１における気泡混入給水装置のヘッド部を示すものである。
【図３】本発明の実施例２における気泡混入給水装置のヘッド部を示すものである。
【図４】本発明の実施例３における気泡混入給水装置のヘッド部を示すものである。
【図５】本発明の実施例４における気泡混入給水装置の概念図を示すものである。
【符号の説明】
【００６６】
１：気体混入手段  Ｐ：移動加圧手段（ポンプ）
２：気泡微細化手段  ３：気泡溶解促進手段
５：通路  ３０１：接続通路
６Ｃ：圧力検出手段  ６Ｄ：制御手段
４００：ヘッド部
４０１：絞り部  ４０１Ａ：可変絞り部  ４０１Ｂ：固定絞り部
４０２：流量調整手段  ４０３：気泡生成部
４０４：吐出口（供給部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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