JP2018167225A - 微細気泡発生装置の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】微細気泡発生装置を安定的に運転させることができる微細気泡発生装置の取付構造を提供すること。【解決手段】水と空気を混合して微細気泡を発生させる微細気泡発生装置を被洗浄装置に取り付けて、被洗浄装置を微細気泡により洗浄可能とする微細気泡発生装置の取付構造であって、微細気泡発生装置は、水と空気を混合して微細気泡を発生させる混合部と、混合部に接続される配管であって、混合部に供給するための空気を取り込む空気取込配管とを備え、空気取込配管には、混合部へ向かう方向にのみ通気可能とする逆止弁が設けられており、空気取込配管における逆止弁よりも下流側の位置から分岐し、被洗浄装置に設けられた排水経路に接続される排出用配管を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、微細気泡発生装置を被洗浄装置に取り付けるための取付構造に関する。

従来より、微細気泡発生装置を被洗浄装置に取り付けるための取付構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の構成は、被洗浄装置である浴槽に微細気泡発生装置を取り付けて、浴槽の壁面を微細気泡によって洗浄するものである。

特開２０１３−１３２４８７号公報

特許文献１のような微細気泡発生装置の取付構造においては、微細気泡の発生元である水や空気を流すための配管等、多数の配管が設けられている。微細気泡発生装置を継続的に運転した場合、これらの配管がスケール等の堆積によって詰まるおそれがある。そのような場合に配管が破損すると、微細気泡発生装置が微細気泡を安定的に発生できない場合がある。特許文献１のような構成を含めて、微細気泡発生装置において微細気泡を安定的に発生させること、すなわち微細気泡発生装置を安定的に運転させることに関して、未だ改善の余地があるといえる。

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、微細気泡発生装置を安定的に運転させることができる微細気泡発生装置の取付構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の微細気泡発生装置の取付構造は、水と空気を混合して微細気泡を発生させる微細気泡発生装置を被洗浄装置に取り付けて、被洗浄装置を微細気泡により洗浄可能とする微細気泡発生装置の取付構造であって、前記微細気泡発生装置は、水と空気を混合して微細気泡を発生させる混合部と、前記混合部に接続される配管であって、前記混合部に供給するための空気を取り込む空気取込配管とを備え、前記空気取込配管には、前記混合部へ向かう方向にのみ通気可能とする逆止弁が設けられており、前記空気取込配管における前記逆止弁よりも下流側の位置から分岐し、前記被洗浄装置に設けられた排水経路に接続される排出用配管を備える。

本発明によれば、微細気泡発生装置を安定的に運転させることができる微細気泡発生装置の取付構造を提供することができる。

実施の形態の微細気泡発生装置の取付構造の概略図 微細気泡の発生原理を説明するための概略図 取付構造を拡大した概略図

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、実施の形態における微細気泡発生装置および微細気泡発生装置を被洗浄装置に取り付けるための取付構造の概略構成を示す図である。

＜全体構成＞
図１に示すように、微細気泡発生装置２によって洗浄処理される被洗浄装置４が示されている。微細気泡発生装置２は、被洗浄装置４を洗浄するための微細気泡を発生させる装置である。

微細気泡とは、直径１００μｍ以下の気泡である。微細気泡には、マイクロバブル（直径が例えば１μｍ以上１００μｍ以下）と、ナノバブル（直径が例えば１μｍ未満）が含まれる。微細気泡は、水中での滞留時間が長いことや、接触面積が大きく化学反応が生じやすいこと等、通常の気泡とは異なった性質を有する。微細気泡発生装置２が発生させる微細気泡を含んだ水は、通常の気泡を含んだ水よりも高い洗浄力を発揮する。

被洗浄装置４は例えば、庫内で食器を洗浄するための食洗器である。本実施の形態における被洗浄装置４は、処理スペース１０と、取付スペース１２とを備える。処理スペース１０および取付スペース１２は互いに隣接しており、仕切り壁１３によって仕切られている。

処理スペース１０は、微細気泡発生装置２が発生させる微細気泡を含む水によって洗浄処理される箱状の空間である。被洗浄装置４が食洗器である場合、処理スペース１０は、食器を洗浄するための庫内である。処理スペース１０はウェットエリアを構成する。

取付スペース１２は、微細気泡発生装置２を取り付けるための箱状の空間である。被洗浄装置４が食洗器である場合、取付スペース１２は、庫外に設けられた空間である。取付スペース１２はドライエリアを構成する。取付スペース１２には、微細気泡発生装置２を取り付けるための取付構造（配管等）が設けられている。

本実施の形態における微細気泡発生装置２は、混合部１４と、空気取込配管１６とを備える。

混合部１４は、水と空気を混合して微細気泡を含む水を発生させるための部材である。本実施の形態の混合部１４は、水と空気を混合するための流路を保持するケース（保持部品）を用いているが、タンク等であってもよい。微細気泡を発生させる具体的な原理については後述する。

空気取込配管１６は、混合部１４に供給するための空気を取り込む配管である。空気取込配管１６の内部には、混合部１４に連通する空間が形成されている。空気取込配管１６には空気供給配管１８が接続されており、空気が供給される。空気供給配管１８はその一端部に空気の吸引口１８ａを有しており、本実施の形態の吸引口１８ａは取付スペース１２に配置されている。

空気取込配管１６にはさらに、排出用配管２３が接続されている。排出用配管２３は後述するように、混合部１４から空気取込配管１６へ逆流してきた水を、空気取込配管１６の外部へ排出するための配管である。排出用配管２３およびその周辺の詳細な構成については後述する。

混合部１４にはさらに、水供給配管２０と、洗浄剤供給配管２２とが接続されている。

水供給配管２０は、混合部１４に水を供給するための配管である。本実施の形態における水供給配管２０は蛇口２４に接続されている。図示を省略しているが、ポンプ等を用いて強制的に水を供給可能としてもよい。

洗浄剤供給配管２２は、混合部１４へ洗浄剤を供給するための配管であり、洗浄剤タンク２６に接続されている。洗浄剤タンク２６は、洗浄剤を貯留するタンクである。油やたんぱく質を溶かすことを想定した場合、洗浄剤は例えば中性洗剤やアルカリ性洗剤が用いられる。洗浄剤は、被洗浄装置４の用途に応じて適宜選択してもよい。

混合部１４において、水、空気および洗浄剤を混合することで、微細気泡を含んだ洗浄水を発生させることができる。

混合部１４にはさらに、洗浄水供給配管２８が接続されている。洗浄水供給配管２８は、混合部１４で発生した微細気泡を含む洗浄水を前述した処理スペース１０に供給するための配管である。洗浄水供給配管２８の先端には、噴射部３０が設けられている（例えば噴射ノズル）。噴射部３０によって、微細気泡を含む洗浄水が処理スペース１０の壁面に噴射される。噴射部３０は、処理スペース１０の上面３２に設けられている。

処理スペース１０の底面３４には、排水部３６が設けられている。排水部３６は、処理スペース１０内の液体を処理スペース１０の外部に排出するための部材である（例えば排水口）。排水部３６には排水経路３８が接続されている。排水経路３８は、排水部３６からの排水を外部に排出するための経路である（例えば配管）。

排水経路３８の途中には、接続機構４０が設けられている。接続機構４０は、前述した排出用配管２３を排水経路３８に接続するための機構である（例えば継手）。

接続機構４０によって、排出用配管２３は、空気取込配管１６と排水経路３８の間をバイパスするように接続される。

このような構成の微細気泡発生装置２が被洗浄装置４に取り付けられた状態において、被洗浄装置４を洗浄するための洗浄処理がユーザによって選択される（例えば、被洗浄装置４の操作パネルが押下される）。洗浄処理が選択されると、図示しない制御部によって微細気泡発生装置２の運転が開始され、微細気泡発生装置２が微細気泡を発生させる。

微細気泡発生装置２が微細気泡を発生させる原理について、図２を用いて説明する。図２は、微細気泡発生装置２の部分断面図である。

図２に示すように、混合部１４の内部には流路４２が形成されている。流路４２は、混合部１４に供給されてくる水、空気および洗浄剤を混合するための流路である。流路４２には上流側から順に、水供給配管２０、空気取込配管１６、洗浄剤供給配管２２が接続されている。

流路４２は、上流側から順に、第１の空間４２Ａと、第２の空間４２Ｂと、第３の空間４２Ｃとを有する。

図２に示すように、第１の空間４２Ａは、上流側から下流側に向かって流路面積が小さくなっている。第２の空間４２Ｂは、上流側から下流側に向かってほぼ同じ流路面積を有する。第３の空間４２Ｃは、上流側から下流側に向かって流路面積が大きくなっている。このような構成により、第２の空間４２Ｂは、流路４２において流路面積が小さくなった縮流部として機能する。

第２の空間４２Ｂには、前述した空気取込配管１６および洗浄剤供給配管２２が接続されており、第２の空間４２Ｂで空気と洗浄剤が水に混合される。

このような構成において、水供給配管２０から流れてくる水は第１の空間４２Ａを流れ、第２の空間４２Ｂを通る。第２の空間４２Ｂは縮流部であるため、水の流速が増加する。流速が増加することにより圧力が低下するため、第２の空間４２Ｂに接続された空気取込配管１６から空気が吸引される。このように、微細気泡発生装置２は自吸式のノズル機構を構成する。

その後、空気が混合された水に対して洗浄剤供給配管２２から洗浄剤が混合される。空気と洗浄剤が混合された洗浄水は、第３の空間４２Ｃに流れる。

第３の空間４２Ｃにおいて大気圧に開放されることにより、空気が微細気泡化する。これにより、微細気泡を含む洗浄水が発生する。このように、微細気泡の発生方法としては、空気の気泡を含む洗浄水を減圧することにより実現可能であるが、このような方法に限定されない。

その後、微細気泡を含む洗浄水は洗浄水供給配管２８を通過し、前述した噴射部３０から処理スペース１０に対して噴射される。これにより、微細気泡を含む洗浄水によって被洗浄装置４の処理スペース１０の壁面を洗浄することができる。前述したように、微細気泡を含んだ水は、通常の気泡を含んだ水よりも高い洗浄力を発揮することができる。

このような構成において、混合部１４の流路４２あるいはその下流側の洗浄水供給配管２８における内壁面に、洗浄剤やスケール等の不純物が付着する。微細気泡発生装置２の運転を継続すると、これらの不純物の付着量が増加して流路が詰まる場合がある。このような詰まりが発生すると、混合部１４の水が上流側へ流れて逆流が発生するが、混合部１４に接続される構成のうち、空気取込配管１６は水供給配管２０や洗浄剤供給配管２２等の他の配管と異なりドライゾーンであるため、水が逆流しやすくなっている。

このような水の逆流に備えて、空気取込配管１６には前述した排出用配管２３が接続されている。排出用配管２３およびその周辺の部材について、図３を用いて説明する。図３は、排出用配管２３およびその周辺の部材を示す概略図である。

図３に示すように、空気取込配管１６には逆止弁４４が設けられている。逆止弁４４は、混合部１４に向かう方向（矢印Ａ）、すなわち、混合部１４への空気の導入方向にのみ通気可能とする弁である。逆止弁４４によって、混合部１４から空気取込配管１６に逆流してきた水が空気供給配管１８へさらに逆流することを防止する。逆止弁４４は、空気取込配管１６における上流端部１６ａ、すなわち、空気供給配管１８との接続部に設けられている。

さらに図３に示すように、空気取込配管１６の途中から分岐して排出用配管２３が設けられている。排出用配管２３によって、混合部１４から逆流してきた水が空気取込配管１６の外部へ排出される。このような排出用配管２３を設けることで、空気取込配管１６に水が滞留することを防止することができる。これにより、空気取込配管１６に滞留する水によって空気取込配管１６の内部が詰まり、圧力が上昇して空気取込配管１６が破損することを防止することができる。このため、微細気泡発生装置２の運転をより安定的に運転させることができる。

また、空気取込配管１６に設けられた逆止弁４４は、空気を通気可能とする逆止弁であるため、液体を流入可能とする逆止弁と比較して、弁の強度が低く設定されている。よって、空気取込配管１６へ逆流してきた水の圧力が高い場合には、逆止弁４４が開き、空気供給配管１８へさらに逆流する可能性もある。本実施の形態における空気供給配管１８の端部である吸引口１８ａは、ドライエリアである取付スペース１２に配置されているため、吸引口１８ａからの漏水を防止することが好ましい。これに対して、前述したように、空気取込配管１６の途中から分岐する排出用配管２３を設け、混合部１４から逆流してきた水を外部に排出可能とすることで、空気供給配管１８の吸引口１８ａからの漏水を効果的に防止することができる。

また、排出用配管２３は前述したように、被洗浄装置４の排水経路３８に接続されている。このように、排出用配管２３を排水経路３８に接続することで、混合部１４から逆流してきた水をそのまま排水することができ、効率的な排水が可能となる。

さらに、排出用配管２３には逆止弁４６が設けられている。逆止弁４６は、空気取込配管１６から排水経路３８へ向かう方向（矢印Ｂ）にのみ通水可能とする弁である。逆止弁４６を設けることで、排出用配管２３から空気取込配管１６へ排水などが逆流することを防止することができる。

逆止弁４６は排出用配管２３における上流端部２３ａ、すなわち、空気取込配管１６との接続部に設けられている。このような構成によれば、排出用配管２３の途中に逆止弁を設ける場合と異なり、混合部１４から空気取込配管１６へ逆流してきた水が排出用配管２３に留まることなく、排水経路３８へ排水することができる。これにより、排出用配管２３の損傷を抑制し、寿命を長くすることができる。

上述したように、本実施の形態の微細気泡発生装置２の取付構造は、水と空気を混合して微細気泡を発生させる微細気泡発生装置２を被洗浄装置４に取り付けて、被洗浄装置４を微細気泡により洗浄可能とする微細気泡発生装置２の取付構造である。微細気泡発生装置２は、混合部１４と、空気取込配管１６とを備える。混合部１４は、水と空気を混合して微細気泡を発生させる。空気取込配管１６は、混合部１４に接続される配管であって、混合部１４に供給するための空気を取り込む。空気取込配管１６には、混合部１４へ向かう方向にのみ通気可能とする逆止弁４４が設けられている。このような構成において、取付構造は、空気取込配管１６における逆止弁４４よりも下流側の位置から分岐し、被洗浄装置４に設けられた排水経路３８に接続される排出用配管２３を備える。

前述したように、混合部１４又はその下流側でスケール等の不純物が溜まると、混合部１４から空気取込配管１６へ水が逆流する場合がある。空気取込配管１６には逆止弁４４があるため、逆流した水は空気取込配管１６に溜まっていくが、排出用配管２３を設けることで、この水を逃がすことができる。このような構成によれば、空気取込配管１６に水が滞留して空気取込配管１６の空気経路が詰まることにより圧力が上昇して空気取込配管１６が破損すること等を防ぐことができる。これにより、微細気泡発生装置２をより安定的に運転させることができる。さらに、排出用配管２３を被洗浄装置４の排水経路３８に接続しているため、逆流した水をそのまま排水することができ、効率的な排水を行うことができる。

以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されない。例えば、上記実施の形態では、洗浄剤供給配管２２および洗浄剤タンク２６を設ける場合について説明したが、このような場合に限らず、洗浄剤供給配管２２および洗浄剤タンク２６を設けない場合でもよい。すなわち、微細気泡発生装置２の混合部１４において水に空気のみを混合させて微細気泡を発生させてもよい。なお、洗浄剤供給配管２２および洗浄剤タンク２６を設けて洗浄剤を添加する方が、微細気泡を含んだ水による洗浄効果を向上させることができる。

また、上記実施の形態では、空気取込配管１６だけでなく排出用配管２３にも逆止弁４６を設ける場合について説明したが、このような場合に限らず、排出用配管２３に逆止弁４６を設けなくてもよい。なお、排出用配管２３に逆止弁４６を設けた方が、空気取込配管１６への不純物の流入を防止し、空気取込配管１６の劣化を抑制することができる。

また、上記実施の形態では、逆止弁４４および逆止弁４６を空気取込配管１６および排出用配管２３のそれぞれの端部に設ける場合について説明したが、このような場合に限らず、端部以外の途中の位置に設けてもよい。なお、逆止弁４４および逆止弁４６を空気取込配管１６および排出用配管２３のそれぞれの端部に設けた方が、設置が容易であり、かつ、空気取込配管１６および排出用配管２３内の劣化をより抑制することができる。

また、上記実施の形態では、空気取込配管１６に排出用配管２３を１つのみ設ける場合について説明したが、このような場合に限らず、複数本の排出用配管を設けてもよい。

なお、上記様々な実施の形態および変形例のうちの任意の実施の形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した特許請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。また、各実施の形態における要素の組合せや順序の変化は、本開示の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。

本発明は、微細気泡発生装置を被洗浄装置に取り付けるための取付構造であれば適用可能である。

２ 微細気泡発生装置
４ 被洗浄装置
１０ 処理スペース
１２ 取付スペース
１３ 仕切り壁
１４ 混合部
１６ 空気取込配管
１６ａ 上流端部
１８ 空気供給配管
１８ａ 吸引口
２０ 水供給配管
２２ 洗浄剤供給配管
２３ 排出用配管
２３ａ 上流端部
２４ 蛇口
２６ 洗浄剤タンク
２８ 洗浄水供給配管
３０ 噴射部
３２ 上面
３４ 底面
３６ 排水部
３８ 排水経路
４０ 接続機構
４２ 流路
４２Ａ 第１の空間
４２Ｂ 第２の空間
４２Ｃ 第３の空間
４４ 逆止弁
４６ 逆止弁

Claims (4)

1. 水と空気を混合して微細気泡を発生させる微細気泡発生装置を被洗浄装置に取り付けて、被洗浄装置を微細気泡により洗浄可能とする微細気泡発生装置の取付構造であって、
   前記微細気泡発生装置は、水と空気を混合して微細気泡を発生させる混合部と、前記混合部に接続される配管であって、前記混合部に供給するための空気を取り込む空気取込配管とを備え、
   前記空気取込配管には、前記混合部へ向かう方向にのみ通気可能とする逆止弁が設けられており、
   前記空気取込配管における前記逆止弁よりも下流側の位置から分岐し、前記被洗浄装置に設けられた排水経路に接続される排出用配管を備える、微細気泡発生装置の取付構造。
2. 前記排出用配管内に、前記排水経路から前記空気取込配管へ向かう方向の流れを阻止する逆止弁を設ける、請求項１に記載の微細気泡発生装置の取付構造。
3. 前記排出用配管内の前記逆止弁は、前記排出用配管において前記空気取込配管との接続部に取り付けられる、請求項２に記載の微細気泡発生装置の取付構造。
4. 前記微細気泡発生装置の前記混合部に洗浄剤を供給するための洗浄剤タンクをさらに設けた、請求項１から３のいずれか１つに記載の微細気泡発生装置の取付構造。

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