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    重庆时时彩后二定胆技巧: 气液混合装置以及气液混合系统.pdf

    关 键 词:
    混合 装置 以及 系统
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    摘要
    申请专利号:

    CN201580007313.2

    申请日:

    2015.02.05

    公开号:

    CN105992636A

    公开日:

    2016.10.05

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B01F 3/04申请日:20150205|||公开
    IPC分类号: B01F3/04; B01F1/00; B01F5/00; B01F5/06 主分类号: B01F3/04
    申请人: 三菱丽阳可菱水株式会社
    发明人: 种池昌彦; 筏匡史; 唐泽进成
    地址: 日本东京都
    优先权: 2014.02.05 JP 2014-020711; 2014.06.30 JP 2014-134987
    专利代理机构: 北京银龙知识产权代理有限公司 11243 代理人: 丁文蕴;严星铁
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201580007313.2

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.05.22|||2016.11.09|||2016.10.05

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供在原液中混合气体而制造气体混合液的气液混合装置,具备:供上述原液连续地流入的原液流入管;供上述气体连续地流入的气体流入管;以及与上述原液流入管、上述气体流入管分别连通的混合液配管,上述原液流入管和上述气体流入管以使上述原液与上述气体相对地碰撞的方式连通,由此,在该连通部位形成气液碰撞部,使上述混合液配管与上述气液碰撞部连通,并且将上述原液流入管的中心轴和上述气体流入管的中心轴中至少一个配置于与上述混合液配管的中心轴不同的方向。

    权利要求书

    1.一种气液混合装置,是在原液中混合气体来制造气体混合液的气液混
    合装置,其特征在于,
    具备:供上述原液连续地流入的原液流入管;供上述气体连续地流入的气
    体流入管;以及与上述原液流入管、上述气体流入管分别连通的混合液配管,
    上述原液流入管和上述气体流入管以使上述原液与上述气体相对地碰撞
    的方式连通,由此,在该连通部位形成气液碰撞部,
    使上述混合液配管与上述气液碰撞部连通,并且将上述原液流入管的中心
    轴和上述气体流入管的中心轴中至少一个配置于与上述混合液配管的中心轴
    不同的方向。
    2.根据权利要求1所述的气液混合装置,其特征在于,
    上述原液流入管的中心轴与上述气体流入管的中心轴所成的角度是
    20°~180°。
    3.根据权利要求1或2所述的气液混合装置,其特征在于,
    上述原液是水,上述气体是二氧化碳。
    4.根据权利要求1~3任一项中所述的气液混合装置,其特征在于,
    在上述混合液配管设有使上述气体混合液产生涡流的第一涡流生成机构。
    5.根据权利要求4所述的气液混合装置,其特征在于,
    上述第一涡流生成机构具备槽部,该槽部在设于上述混合液配管内的环状
    或者筒状的涡流产生部的上述气液碰撞部侧的端部、与对置于该端部的上述混
    合液配管的内壁面之间,向上述气液碰撞部侧开口而形成。
    6.根据权利要求5所述的气液混合装置,其特征在于,
    上述第一涡流生成机构具备:配设于上述混合液配管的上游侧的上游侧第
    一涡流生成机构;以及配设于比该上游侧第一涡流生成机构靠下游侧的下游侧
    第一涡流生成机构。
    7.根据权利要求6所述的气液混合装置,其特征在于,
    在构成上述上游侧第一涡流生成机构的上述涡流产生部的内部孔,设有向
    上述下游侧第一涡流生成机构的上述内壁面侧对上述气体混合液进行引导的
    引导口。
    8.根据权利要求1~7任一项中所述的气液混合装置,其特征在于,
    在上述混合液配管设有第二涡流生成机构,该第二涡流生成机构通过使流
    动于该混合液配管的气体混合液的流路从上游朝向下游变窄,从而使上述气体
    混合液产生涡流。
    9.根据权利要求8所述的气液混合装置,其特征在于,
    上述第二涡流生成机构构成为具有:使流动于上述混合液配管的气体混合
    液的流路从上游朝向下游变窄的狭窄部;以及通过使流路向该狭窄部的侧方变
    更来使上述气体混合液的流动反转而产生涡流的流路变更部。
    10.根据权利要求1~9任一项中所述的气液混合装置,其特征在于,
    在上述原液流入管设有压力开关,该压力开关对流动于该流路的原液的压
    力成为预定的压力以上的情况进行检测,
    在上述气体流入管设有控制阀,该控制阀设于该气体流入管与气体供给源
    之间,并对从上述气体供给源向上述气体流入管的气体的供给进行控制,
    上述压力开关构成为,在检测到原液的压力成为预定的压力以上后,打开
    上述控制阀。
    11.根据权利要求10所述的气液混合装置,其特征在于,
    上述控制阀由闩锁式电磁阀构成。
    12.根据权利要求11所述的气液混合装置,其特征在于,
    上述闩锁式电磁阀通过电池运转。
    13.根据权利要求10所述的气液混合装置,其特征在于,
    上述控制阀由比例电磁阀构成,在该比例电磁阀,设有对从上述气体供给
    源向上述气体流入管的气体的供给量进行调整的调整部。
    14.一种气液混合系统,其特征在于,具备:
    权利要求1~13任一项中所述的气液混合装置;
    向上述原液流入管供给原液的原液供给源;
    向上述气体流入管供给气体的气体供给源;以及
    对从上述原液供给源向上述原液流入管的原液的供给、以及从上述气体供
    给源向上述气体流入管的气体的供给进行控制的控制部。
    15.一种方法,是在原液中混合气体来制造气体混合液的方法,其特征在
    于,
    提供权利要求1~13任一项中所述的气液混合装置,
    向原液流入管连续地供给上述原液,与此同时向气体流入管连续地供给上
    述气体,由此,使上述原液与上述气体相对地碰撞从而混合,
    并使所得到的原液和气体的混合物向上述混合液配管流入。

    说明书

    气液混合装置以及气液混合系统

    技术领域

    本发明涉及气液混合装置以及气液混合系统。

    本申请主张于2014年2月5日在日本提交的日本特愿2014-20711号以及
    于2014年6月30日在日本提交的特愿2014-134987号的优先权,并在此引用
    其内容。

    背景技术

    以往,作为气液混合装置,例如公知如专利文献1所公开那样在供水中混
    合气体来制造气体混合水的气体混合水生成装置。在该专利文献1的气体混合
    水生成装置中,主要公开了在水中混合二氧化碳来制造碳酸水。

    由于碳酸水具有优异的保温作用,所以从古至今在利用温泉的浴池等中使
    用?;旧峡悸墙妓崴谋N伦饔糜糜诶煤卸趸嫉哪┥已芾┱抛?br />用来改善身体环境。并且,因二氧化碳的经皮侵入而引起毛细血管床的增加以
    及扩张,从而改善皮肤的血液循环。因此,在退行性病变以及末梢循环障碍的
    治疗中有效果。

    现有技术文献

    专利文献

    专利文献1:日本特开2010-264364号公报

    发明内容

    发明所要解决的课题

    然而,上述专利文献1的气体混合水生成装置中,能够利用简易的构造来
    进行气体混合水(尤其是碳酸水)的制造。但是,在用于制造碳酸水的装置中,
    尤其是在将碳酸水用于洗发那样的美容美发目的的情况下,期望小型化、低价
    格化。因此,在也应用于洗发等美容美发的气液混合装置中,不仅能够以简易
    的构造来进行碳酸水的制造,还能够提高在原液中的气体的溶解度而能够进行
    比较高的溶解度的碳酸水(气体混合液)的制造,由此强烈地迫切期望装置的
    小型化、低价格化。并且,也期望容易进行维护、确保充分的流量从而改善使
    用便利性。

    作为用于溶解二氧化碳的构造,除专利文献1的气体混合水生成装置以
    外,还公知使用了中空纤维膜的装置。但是,使用了中空纤维膜的装置中,难
    以实现流量确保、小型化、低价格化。

    另外,也公知使用了静态混合器的构造,但在该构造中,若不能充分地提
    高压力则无法提高气体相对于原液的溶解度,因此通常需要泵等驱动源,从而
    装置结构变得复杂而难以实现小型化。

    本发明是鉴于上述事情而完成的,其目的在于提供气液混合装置和使用了
    该气液混合装置的气液混合系统,其能够以简易的构造来制造比较高的溶解度
    的气体混合液,由此能够实现小型化、低价格化,并且容易进行维护,也确保
    充分的流量,从而改善使用便利性。

    用于解决课题的方案

    本发明的气液混合装置是在原液中混合气体来制造气体混合液的气液混
    合装置,具备:供上述原液连续地流入的原液流入管;供上述气体连续地流入
    的气体流入管;以及与上述原液流入管、上述气体流入管分别连通的混合液配
    管,上述原液流入管和上述气体流入管以使上述原液与上述气体相遇而碰撞的
    方式连通,由此,在该连通部位形成气液碰撞部,使上述混合液配管与上述气
    液碰撞部连通,并且将上述原液流入管的中心轴和上述气体流入管的中心轴中
    至少一个配置于与上述混合液配管的中心轴不同的方向。

    该气液混合装置中,使原液流入管和气体流入管以使上述原液与上述气体
    相遇而碰撞的方式连通,由此,在该连通部位形成气液碰撞部,另外,使混合
    液配管与上述气液碰撞部连通,并且将上述原液流入管的中心轴和上述气体流
    入管的中心轴中至少一个配置于与上述混合液配管的中心轴不同的方向,从而
    使从原液流入管流入的原液与从气体流入管流入的气体相互碰撞,并且能够不
    向一方偏倚地向与原液流入管的中心轴和气体流入管的中心轴中至少一个不
    同的方向引导气体混合液,因此能够以简易的构造使碰撞能量最大化,从而能
    够提高气体相对于原液的溶解度。

    并且,上述气液混合装置中,上述原液流入管的中心轴与上述气体流入管
    的中心轴所成的角度优选是20°~180°,更加优选是95°~180°。此处,“上述原
    液流入管的中心轴与上述气体流入管的中心轴所成的角度”是指,在连结有上
    述原液流入管和上述气体流入管的装置配置在平面上的情况下形成于上述两
    个中心轴之间的角度。

    根据该结构,能够以简易的构造来制造气体的溶解度比较高的气体混合
    液。

    并且,上述气液混合装置优选为,上述原液是水,上述气体是二氧化碳。

    根据该结构,能够以简易的构造来制造二氧化碳(二氧化碳)的溶解度比
    较高的碳酸水。

    并且,上述气液混合装置优选为,在上述混合液配管设有使上述气体混合
    液产生涡流的第一涡流生成机构。

    根据该结构,原液与气体在原液流入管和气体流入管的连接部(上述的气
    液碰撞部)碰撞,并使在原液中混合气体而溶解有大部分气体的气体混合液产
    生涡流,由此使气体混合液中的气泡微细化,并成比例地增大表面积,从而能
    够促进相对于原液的溶解。

    并且,上述气液混合装置优选为,上述第一涡流生成机构具备槽部,该槽
    部在设于上述混合液配管内的环状或者筒状的涡流产生部的上述气液碰撞部
    的端部、与对置于该端部的上述混合液配管的内壁面之间,向上述气液碰撞部
    侧开口而形成。

    根据该结构,由于第一涡流生成机构具备向气液碰撞部侧开口而形成的槽
    部,所以气体混合液与槽部的底面碰撞而使其流动反转,从而形成微小的涡流,
    由此气体混合液中的气泡微细化。

    并且,上述气液混合装置优选为,上述第一涡流生成机构具备:配设于上
    述混合液配管的上游侧的上游侧第一涡流生成机构;以及配设于比该上游侧第
    一涡流生成机构靠下游侧的下游侧第一涡流生成机构。

    根据该结构,与设置一个第一涡流生成机构相比,能够使气体混合液中的
    气泡更加微细化,并成比例地增大表面积,从而能够进一步促进相对于原液的
    溶解。

    并且,优选为,在构成上述上游侧第一涡流生成机构的上述涡流产生部的
    内部孔,设有向上述下游侧第一涡流生成机构的上述内壁面侧引导上述气体混
    合液的引导口。

    根据该结构,由于在构成上游侧第一涡流生成机构的涡流产生部的内部孔
    设有引导口,所以通过该引导口后的气体混合液被引导至下游侧第一涡流生成
    机构的内壁面侧,从而更多地与该下游侧第一涡流生成机构的槽部的底面碰
    撞,使流动反转而形成涡流,由此气体混合液中的气泡微细化。

    并且,上述气液混合装置优选为,在上述混合液配管设有第二涡流生成机
    构,该第二涡流生成机构通过使流动于该混合液配管的气体混合液的流路从上
    游朝向下游变窄,从而使上述气体混合液产生涡流。

    根据该结构,原液与气体在原液流入管和气体流入管的连接部(上述的气
    液碰撞部)碰撞,并使在原液中混合气体而溶解有大部分气体的气体混合液产
    生涡流,由此使气体混合液中的气泡微细化,并成比例地增大表面积,从而能
    够促进相对于原液的溶解。并且,由于流动于混合液配管的气体混合液的流路
    从上游朝向下游变窄,所以通过对气体混合液进行加压,能够提高在该气体混
    合液中的气体的溶解度。

    并且,上述气液混合装置优选为,上述第二涡流生成机构构成为具有:使
    流动于上述混合液配管的气体混合液的流路从上游朝向下游变窄的狭窄部;以
    及通过使流路向该狭窄部的侧方变更来使上述气体混合液的流动反转而产生
    涡流的流路变更部。

    根据该结构,通过流过狭窄部来对气体混合液进行加压,从而提高在该气
    体混合液中的气体的溶解度。并且,气体混合液的流动因流路变更部而反转,
    而产生涡流,由此气体混合液中的气泡微细化,从而促进相对于原液的溶解。

    并且,上述气液混合装置优选为,在上述原液流入管设有压力开关,该压
    力开关不使该原液流入管的流路变窄,并对流动于该流路的原液的压力成为预
    定的压力以上的情况进行检测,在上述气体流入管设有控制阀,该控制阀设于
    该气体流入管与气体供给源之间,并对从上述气体供给源向上述气体流入管的
    气体的供给进行控制,上述压力开关构成为,在检测到原液的压力成为预定的
    压力以上后,打开上述控制阀。

    根据该结构,由于在原液流入管设有不会使该流路变窄并对流动于该流路
    的原液的压力进行检测的压力开关,所以能够防止通过使原液的流路变窄来进
    行加压、而其流量缩小从而得不到所希望的流量的气体混合液。

    并且,上述气液混合装置优选为,上述控制阀由闩锁式电磁阀构成。

    根据该结构,闩锁式电磁阀与一般的电磁阀相比,耗电量格外少,从而能
    够减少具有控制阀的气液混合装置的耗电量。

    并且,上述气液混合装置中,上述闩锁式电磁阀优选为通过电池运转,更
    加优选为通过干电池或充电池运转。

    作为电源,通过使用干电池、充电池来代替工业电源,能够改善气液混合
    装置的使用便利性,例如能够容易在浴室中使用。

    并且,上述气液混合装置优选为,上述控制阀由比例电磁阀构成,在该比
    例电磁阀,设有对从上述气体供给源向上述气体流入管的气体的供给量进行调
    整的调整部。

    根据该结构,由于作为控制阀使用了比例电磁阀,所以利用调整部来对该
    比例电磁阀的开度进行切换,能够对从气体供给源向气体流入管的气体的供给
    量进行调整。因此,通过相对于从原液流入管流入的原水,对气体的流量进行
    调整,能够将所得到的气液混合液的浓度调整为不同的多个浓度。

    本发明的气液混合系统具备:上述的气液混合装置;向上述原液流入管供
    给原液的原液供给源;向上述气体流入管供给气体的气体供给源;以及对从上
    述原液供给源向上述原液流入管的原液的供给、以及从上述气体供给源向上述
    气体流入管的气体的供给进行控制的控制部。

    该气液混合系统中,通过具备上述的气液混合装置,能够以简易的构造来
    提高气体相对于原液的溶解度。因此,能够实现小型化、低价格化,并且能够
    容易进行维护并能够确保充分的流量,从而能够改善使用便利性。

    发明的效果如下。

    根据本发明的气液混合装置,能够以简易的构造来使原液与气体的碰撞能
    量最大化,并提高气体相对于原液的溶解度,从而能够以简易的构造来制造溶
    解度比较高的气体混合液,因此能够实现小型化、低价格化,并且能够容易进
    行维护,并能够确保充分的流量,从而能够改善使用便利性。

    附图说明

    图1是表示本发明的气液混合系统的第一实施方式的简要结构的示意图。

    图2A是表示气液混合装置的简要结构的外观立体图。

    图2B是表示气液混合装置的简要结构的侧剖视图。

    图3A是表示涡流产生部件的立体图。

    图3B是表示涡流产生部件的俯视图。

    图3C是表示涡流产生部件的侧剖视图。

    图4A是表示引导口的变形例的立体图。

    图4B是表示引导口的其它的变形例的立体图。

    图5A是表示混合管的立体图。

    图5B是表示混合管的俯视图。

    图5C是表示混合管的侧剖视图。

    图6A是用于说明第一压力开关的立体图。

    图6B是用于说明第一压力开关的侧剖视图。

    图7是用于说明由气液混合装置进行的气体混合液的制造的侧剖视图。

    图8A是表示混合管的变形例的立体图。

    图8B是表示混合管的变形例的俯视图。

    图8C是表示混合管的变形例的侧剖视图。

    图9A是表示本发明的气液混合系统的第二实施方式的简要结构的图,且
    是表示外观的主视图。

    图9B是表示本发明的气液混合系统的第二实施方式的简要结构的图,且
    是表示内部构造的主视图。

    图9C是表示本发明的气液混合系统的第二实施方式的简要结构的图,且
    是表示外观的后视图。

    图10是表示图9A~图9C所示的气液混合系统的内部构造的立体图。

    图11是表示本发明的气液混合系统的第三实施方式的简要结构的示意图。

    图12是表示本发明的气液混合系统的第三实施方式的外观的主视图。

    图13是表示原液流入管、气体流入管、混合液配管的连通部的简要结构
    的主视图。

    具体实施方式

    以下,参照附图详细地对本发明的气液混合装置以及气液混合系统进行说
    明。

    图1是表示本发明的气液混合系统的第一实施方式的简要结构的示意图,
    图1中,符号1是气液混合系统,2是气液混合装置。

    气液混合系统1在本实施方式中用于使二氧化碳(carbon dioxide)混合、
    溶解于原水、例如自来水,并将所得到的碳酸水用于各种目的。作为碳酸水的
    用途,与以往相同,例如作为洗发等美容美发目的、洗浴用热水即碳酸温泉而
    使用。图1表示在具备多个洗发台的美容美发店中、分别配设于各洗发台的气
    液混合系统1的简要结构。

    气液混合系统1构成为具备:气液混合装置2、向该气液混合装置2供给
    原水(原液)的原水供给源(原液供给源)3、向上述气液混合装置2供给二
    氧化碳(CO2:气体)的气体供给源4;以及对从原水供给源3的原水的供给、
    从气体供给源4的二氧化碳的供给进行控制的控制部40等。

    气液混合装置2是本发明的气液混合装置的第一实施方式,如作为气液混
    合装置2的外观立体图的图2A、以及作为气液混合装置2的侧剖视图的图2B
    所示,具有经由配管(原水侧配管30)而与上述原水供给源3连接的原水流
    入管(原液流入管)5、以及经由配管(气体侧配管31)而与上述气体供给源
    4连接的气体流入管6。

    在本实施方式中,这些原水流入管5和气体流入管6由一个配管形成,上
    述原水供给源3经由原水侧配管而与原水流入管5侧的开口5a连接,上述气
    体供给源4经由气体侧配管而与气体流入管6侧的开口6a连接。因此,如图
    2B所示,原水流入管5和气体流入管6以使原液与气体相遇而碰撞的方式连
    通,且原水流入管5的中心轴(未图示)和气体流入管6的中心轴(未图示)
    中至少一个配置于与混合液配管8的中心轴(未图示)不同的方向。

    原水流入管5以及气体流入管6的形状以及尺寸只要不损害上述的本发明
    的效果就没有特别限制,但优选是圆筒形。

    并且,在原水流入管5的中心轴和气体流入管6的中心轴中任一个与混合
    液配管8的中心轴之间形成的角度优选是10°~90°,更加优选是45°~90°。此
    外,该角度是指,在原水流入管5和气体流入管6中任一个与混合液配管8
    连结的状态下的装置配置在平面上的情况下形成于上述两个中心轴之间的角
    度。例如,在形成于原水流入管5的中心轴与混合液配管8的中心轴之间的角
    度的情况下,图13所示的角度是θ。通过使该角度为上述的范围,能够以简
    易的构造来制造气体的溶解度比较高的气体混合液。图2A以及图2B所示的
    方式中,以混合液配管8的中心轴相对于由原水流入管5和气体流入管6形成
    的一个配管的中心轴正交的方式配置有混合液配管8。

    此外,在气体流入管6设有在其开口6a侧具有小孔的节流孔板6b,由此
    从气体供给源4供给的二氧化碳以预定的压力向气体流入管6内供给。该小孔
    的大小、个数能够根据所希望的气体压力而适当地选择。

    并且,在原水流入管5与气体流入管6的气液碰撞部7,以与原水流入管
    5、气体流入管6分别连通的方式设有混合液配管8。原水流入管5的中心轴
    和气体流入管6的中心轴中至少一个配置于与混合液配管8的中心轴不同的方
    向,并由与上述气液碰撞部7一体连接的配管主体9、以及以能够装卸的方式
    与该配管主体9连结的壳体10构成。

    在本实施方式中,壳体10以能够装卸的方式与配管主体9连结,但配管
    主体9与壳体10也可以形成为一体。

    并且,在本实施方式中,如图13所示,若将原上述原液流入管的中心轴
    与上述气体流入管的中心轴所成的角度设为θ’,则θ’优选是20°~180°,更加
    优选是95°~180°,特别优选是135°~180°。通过像这样构成,能够以简易的构
    造来制造气体的溶解度比较高的气体混合液。

    并且,本发明的装置中,原水流入管5、气体流入管6以及混合液配管8
    各自的中心轴可以构成为能够将它们配置在同一平面上,它们也可以构成为形
    成三角锥。

    配管主体9是一体连结于原水流入管5与气体流入管6之间的气液碰撞部
    7的圆筒状的部件。因此,形成上述原水流入管5、气体流入管6、配管主体9
    的部件在本实施方式中成为树脂制或者金属制的一体成形品。该一体成形品也
    可以形成为侧视呈T字状。此处,配管主体9以包围与上述气液碰撞部7连
    通地形成的圆筒状的引导管11的状态而形成,因此具有比引导管11的内径足
    够大的内径。

    壳体10是大致形成为圆筒状、即配管状的树脂制或者金属制的部件,一
    端侧成为内插于配管主体9的大致圆筒状的内插部12,另一端侧成为从配管
    主体9拉出的大致圆筒状的壳体主体13。并且,在上述内插部12与壳体主体
    13之间形成有圆环状的凸缘部14。凸缘部14构成为,在内插部12内插于配
    管主体9时,与设于该配管主体9的端部的圆环状的凸缘9a抵接。

    而且,这样,在壳体10的凸缘部14抵接于配管主体9的凸缘9a的状态
    下,通过如图2A、图2B所示地在上述凸缘部14、凸缘9a安装结合夹持件15,
    来将凸缘部14、凸缘9a保持固定为相互抵接的状态。

    结合夹持件15的金属制的板簧大致形成为环状,具有沿其周向与凸缘部
    14、凸缘9a卡合的细长的开口15a。将这样的结合夹持件15的一端侧与另一
    端侧之间扩大而在其内部放入凸缘部14、凸缘9a,之后将一端侧与另一端侧
    之间关闭而使凸缘部14、凸缘9a在开口15a内卡合、突出,由此能够利用结
    合夹持件15保持固定凸缘部14、凸缘9a。

    并且,在壳体10的内插部12,如图2B所示地在其外周面卷绕有两个O
    型圈16、16。上述O型圈16、16以一部分向卷绕于内插部12的外周面而形
    成的槽(未图示)内突出的方式设置。在这样的结构的基础上,当内插部12
    内插于配管主体9时,通过在与该配管主体9的内壁面之间夹装O型圈16、
    16,来将其相对于配管主体9气密地连接。

    在这样的内插部12的内部孔内,容纳有圆筒状的涡流产生部件(涡流产
    生部)17。即,在内插部12的内部孔内,且在与壳体主体13侧的大致边界部
    形成有台阶部12a,在该台阶部12a上放置有涡流产生部件17。如图3A~图
    3C所示,涡流产生部件17具有圆筒部18和一体地形成于该圆筒部18内的偏
    流板19。此处,图3A是涡流产生部件17的立体图,图3B是涡流产生部件
    17的俯视图,图3C是涡流产生部件17的侧剖视图。

    在涡流产生部件17,且在其圆筒部18的上端部、即上述气液碰撞部7侧
    的端部,遍及上述上端部的整周形成有随着从混合液配管8(壳体10)的中心
    轴的后侧(气液碰撞部7侧)趋向前侧(与气液碰撞部7相反的一侧)而从内
    侧朝向外侧的锥形面18a。由此,在该锥形面18a、与对置于该锥形面18a的
    面、即对置于图2B所示的涡流产生部件17的上端部的混合液配管8(壳体
    10的内插部12)的内壁面之间,形成有槽部20。

    槽部20遍及涡流产生部件17的上端部的整周地向上述气液碰撞部7侧开
    口而形成,构成本发明中的第一涡流生成机构的一部分、即上游侧第一涡流生
    成机构。利用这样的槽部20,如后文所述,从上述气液碰撞部7通过引导管
    11而流入内插部12内的气体混合液的一部分与槽部20的底面、即上述锥形
    面18a碰撞而使其流动反转,从而形成微小的涡流。

    在涡流产生部件17的上述偏流板19,且如图3A、图3B所示地在其外周
    部、即圆筒部18侧形成有引导口19a。在本实施方式中,如图3B所示,引导
    口19a沿圆筒部18的内周面形成为圆弧状,这样的引导口19a沿圆筒部18的
    周向等间隔地形成有四个。这样,引导口19a形成于圆筒部18侧,由此通过
    这些引导口19a后的气体混合液如后文所述那样向构成下游侧第一涡流生成
    机构的混合液配管8的内壁面侧引导。

    此处,四个引导口19a的开口面积的合计形成为与上述引导管11的内部
    孔的开口面积大致相同。因此,原水与二氧化碳在气液碰撞部7处碰撞、混合
    而形成的气体混合液在通过引导管11时和通过四个引导口19a时,以大致相
    同的流速通过。由此,在通过四个引导口19a时,特别被加压,由此其流量不
    会缩小,从而以与通过引导管11时相同的流量流动。

    此外,引导口19a的形状、大小不限定于图3A、图3B所示的方式,若配
    置于偏流板19的外周部、即圆筒部18侧,则能够采用各种方式。例如,也可
    以分别各配置多个如图4A所示地比较小径的圆形的引导口19b、如图4B所
    示地进一步小径的圆形的引导口19c。其中,上述图4A所示的引导口19b、
    图4B所示的引导口19c也与上述引导口19a相同地优选其开口面积的合计形
    成为与上述引导管11的内径大致相同。此外,图4A、图4B中仅记载了偏流
    板19,但上述偏流板19通过设于图3A~图3C所示的圆筒部18内,来构成涡
    流产生部件17。

    如图2B所示,壳体主体13由作为内插部12侧的大径部21和比该大径
    部21小径的小径部22形成。在大径部21内,形成有与形成于上述台阶部12a
    侧的内部孔连通、因此与涡流产生部件17的引导口19a连通的内部孔21a。
    另一方面,在小径部22内,形成有与大径部21的内部孔21a连通的内部孔
    22a。

    大径部21的内部孔21a形成为随着趋向小径部22侧而直径逐渐变小的锥
    状。尤其是,其下端侧、即与小径部22的内部孔22a连通的一侧成为内壁面
    所形成的倾斜角(锥形角)较大的锥形面21b。即,锥形面21b形成为以随着
    趋向小径部22侧而从外侧朝向内侧的方式相对于中心轴(未图示)倾斜。

    在小径部22的内部孔22a,以能够装卸的方式插入嵌合并固定有混合管
    23?;旌瞎?3是由树脂、金属构成的大致圆筒状的部件,构成本发明中的涡
    流产生部,以其上端部向大径部21的内部孔21a侧突出的方式安装并固定。
    即,混合管23配设为,其上端与上述锥形面21b的上端大致一致。

    利用这样的结构,在混合管23的上端部与对置于该上端部的混合液配管
    8的内壁面(壳体10的壳体主体13)、即锥形面21b之间,形成有槽部24。
    槽部24遍及混合管23的上端部的整周地向上述气液碰撞部7侧、即构成上游
    侧第一涡流生成机构的涡流产生部件17侧开口而形成,构成本发明中的作为
    第一涡流生成机构的一部分的下游侧第一涡流生成机构。

    利用这样的槽部24,如后文所述,通过涡流产生部件17的引导口19a而
    流入壳体主体13内的气体混合液大多与槽部24的底面、即上述锥形面21b
    碰撞而使其流动反转,从而形成微小的涡流。即,通过涡流产生部件17的引
    导口19a后的气体混合液由上述引导口19a向大径部21的内部孔21a的内壁
    面侧引导,从而大多朝向槽部24流动。

    在本实施方式中,利用这样的将混合管23作为涡流产生部的下游侧第一
    涡流生成机构、和将涡流产生部件17作为涡流产生部的上述上游侧第一涡流
    生成机构,构成第一涡流生成机构。

    混合管23的上端部构成下游侧第一涡流生成机构,但在本实施方式中与
    其不同,在其内部形成有第二涡流生成机构。即,如图5A~图5C所示,混合
    管23在内部具有狭窄部25和流路变更部26。此处,图5A是混合管23的立
    体图,图5B是混合管23的俯视图,图5C是混合管23的侧剖视图。

    如图5B、图5C所示,狭窄部25是通过以从混合管23的内壁面的一部分
    朝向中心侧延伸突出的方式设置第一妨碍板27a、来形成于该第一妨碍板27a
    的前端与混合管23的内壁面之间的开口。这样,通过利用第一妨碍板27a来
    关闭混合管23的内部孔的一部分,从而残留的开口部分成为必然使开口面积
    变窄来使气体混合液的流路从上游朝向下游变窄的部位、即狭窄部25。

    并且,如图5C所示,在该狭窄部25的下侧(下游侧),从混合管23的
    内壁面的另外一部分朝向中心侧延伸突出地设有第二妨碍板27b。通过像这样
    在狭窄部25的正下方配置有第二妨碍板27b,从而流过狭窄部25的气体混合
    液与第二妨碍板27b碰撞,之后向形成于第二妨碍板27b的前端与混合管23
    的内壁面之间的开口27c流动。因此,利用这样的第二妨碍板27b和形成于其
    前端侧的开口27c,来构成使流路向狭窄部25的侧方变更的流路变更部26。

    由这样的结构构成的流路变更部26利用第二妨碍板27b使因狭窄部25
    而流路从上游朝向下游变窄从而被加压了的气体混合液的流动反转,之后将其
    向第二妨碍板27b的侧方的开口27c引导。此时,如图5C中箭头所示,气体
    混合液在狭窄部25中被加压,从而提高二氧化碳的溶解度。并且,在流路变
    更部26中利用第二妨碍板27b使气体混合液的流动反转,并使气体混合液向
    与混合液配管8(混合管23)的中心轴交叉的方向流动,从而产生涡流。

    此外,在这样的混合管23,如图5A、图5C所示地在其侧壁部形成有两
    个切口28a、28b。这些切口28a、28b主要是用于形成第一妨碍板27a、第二
    妨碍板27b等的加工用部件。

    并且,在混合管23的下端部,如图2B所示地形成有与形成于壳体主体
    13的小径部22的下端部的嵌合凹部(未图示)嵌合的圆环状的嵌合凸部29。
    通过使该嵌合凸部29以能够装卸的方式嵌合于小径部22的下端部的嵌合凹
    部,来将混合管23以能够装卸的方式容纳固定在壳体主体13内。

    这样,容纳固定于壳体主体13的混合管23的下端侧的开口成为气液混合
    装置2的气体混合液的喷出口。因此,虽未图示,但在壳体主体13且在其小
    径部22安装有软管以及淋浴头。因此,在小径部22且在其外周面形成有外螺
    纹部(未图示),并在此以能够装卸的方式安装有软管。

    在由这样的结构构成的气液混合装置2,如图6A、图6B所示地在原水流
    入管5的开口5a连结有原水侧配管30,并在气体流入管6的开口6a连结有
    气体侧配管31。上述原水侧配管30、气体侧配管31的连结中使用了结合夹持
    件15。原水侧配管30与图1所示的原水供给源3连接,气体侧配管31与气
    体供给源4连接。

    此处,在本实施方式中原水供给源3成为自来水管,因此,原水侧配管
    30配设于自来水管与原水流入管5之间。其中,也可以在自来水管、原水流
    入管5设有将自来水加热至预定的温度、例如30℃~45℃左右的预先设定的温
    度的加热装置(未图示)。洗发时,由于通常的自来水的话感觉到凉,所以期
    望预先加热至上述的温度范围、优选为35℃~40℃左右。

    并且,也可以与像这样加热不同,预先在成为原水的自来水中例如预先预
    定量地溶解有氯化钠,而制成作为医疗用目的的生理盐水。另外,也可以根据
    需要而添加香料。此外,作为原水供给源3,除自来水管以外还能够使用各种
    水源。

    另一方面,作为气体供给源4,在本实施方式中使用以0.5MPa左右的压
    (计示压力)填充有二氧化碳的储气瓶。

    如图6A、图6B所示,在原水侧配管30设有成为本发明的压力开关的第
    一压力开关32。如图6A所示,第一压力开关32是不使原水侧配管30、即原
    水流入管5的流路变窄地流动在原水侧配管30内(原水流入管5内)的原水
    的压力的传感器,是若成为预先设定的预定的压力以上则检测到该情况而开关
    变成接通、而在小于预定的压力的情况下开关断开的公知的结构。

    该第一压力开关32构成为具有与原水侧配管30内连通的旁通管32a,若
    原水侧配管30内成为预定的压力以上,则原水通过旁通管32a而对第一压力
    开关32进行加压,接通开关。并且,当原水侧配管30内小于预定的压力时,
    原水不对第一压力开关32进行加压,因此开关成为断开的状态。

    由此,该第一压力开关32不使原水侧配管30、即与其连结的原水流入管
    5的流路变窄,并对流动于该流路的原水的压力进行检测。在一般所使用的流
    量传感器中,在流路配置叶轮等,并根据其转速检测流量,从而结果因叶轮等
    而使流路变窄。与此相对,第一压力开关32不使流路变窄,从而也能够不使
    流量缩小地流动。

    该第一压力开关32如图1所示地与控制部40电连接,向控制部40发送
    检测到的接通/断开信号。

    在图6A、图6B所示的与气液混合装置2的气体侧供给管6连接的气体
    侧配管31,且在如图1所示地与气体供给源4之间的路径中,设有电磁阀33
    (控制阀)和第二压力开关34。

    第二压力开关34配置于气体供给源4侧,对流动于气体侧配管31的二氧
    化碳的压力进行检测,若为预先设定的压力(例如0.3MPa[计示压力])以上
    则接通开关,并在小于预先设定的压力时断开开关。因此,该第二压力开关
    34作为对构成气体供给源4的储气瓶内的残压、即储气瓶内的二氧化碳的余
    量进行判定的余量计发挥功能。

    该第二压力开关34也与控制部40电连接,向控制部40发送基于检测结
    果的接通/断开信号。在控制部40中,在未图示的操作面板的显示部,显示第
    二压力开关34的检测结果、即气体供给源4(储气瓶)的余量是否为预先设
    定的压力(量)以上。

    电磁阀33配置于第二压力开关34的下游侧,通过其开闭来对来自气体供
    给源4的二氧化碳的供给进行调整。即,通过打开电磁阀33来从气体供给源
    4向气液混合装置2的气体流入管6供给二氧化碳,并通过关闭电磁阀33来
    停止二氧化碳的供给。该电磁阀33通过与控制部40电连接来控制其开闭。

    控制部40接收来自上述第一压力开关32的接通/断开信号,并基于该接
    通/断开信号对电磁阀33的开闭进行控制。即,若原水侧配管30(原水流入管
    5)内的压力为预定的压力以上,因此第一压力开关32检测到原水以预定的流
    量以上流动,且向控制部40发送接通信号,则控制部40为了打开电磁阀33
    而向电磁阀33发送接通信号。这样,电磁阀33打开,向气液混合装置2供给
    二氧化碳。

    另一方面,在原水侧配管30(原水流入管5控制部40)内的压力小于预
    定的压力,因此第一压力开关32无法检测到原水以预定的流量以上流动的情
    况下,不向控制部40发送接通信号,因此控制部40不打开电磁阀33而使之
    为关闭的状态。这样,电磁阀33关闭,从而不向气液混合装置2供给二氧化
    碳。

    这样,仅在原水以预定的流量以上流动而向气液混合装置2供给的情况
    下,向气液混合装置2供给二氧化碳,从而防止二氧化碳过度地消耗,并且将
    要制造的气体混合液、即碳酸水中的二氧化碳浓度调整为预先设定的适当的范
    围。

    控制部40具备CPU、存储器装置等,并且具有也作为显示部发挥功能的
    操作面板,能够经由操作面板来进行气液混合系统1整体的电源的接通断开、
    各种数据的输出等。即,该控制部40构成为,基于来自上述的第一压力开关
    32、第二压力开关34的信号,对原水的供给时间(供给量)、二氧化碳的供给
    时间(供给量)、甚至气体供给源4的二氧化碳的余量等进行计算。

    而且,能够经由控制部40内的输出部35向iOS终端、安卓系统等外部终
    端输出像这样计算出的各种信息。作为输出部35,具备通过未图示的通信手
    段(例如Bluetooth(注册商标)等)来进行输出的部件。作为外部终端,优
    选使用平板电脑、智能手机等,能够容易地接收由上述的控制部40计算出的
    各种信息。

    在如本实施方式那样具有多个洗发台的美容美发店中,当在各洗发台分别
    配设气液混合系统1的情况下,能够从各洗发台的气液混合系统1分别输出各
    种信息,并向一个外部终端输入各种信息。因此,美容美发店的负责人等通过
    观察输入有各种信息的外部终端,能够容易地确认各洗发台的运转状况、过去
    的运转历史等。

    接下来,对利用由这样的结构构成的气液混合系统1(气液混合装置2)
    制造成为气体混合液的碳酸水的情况进行说明。

    首先,从作为原水供给源3的自来水管以预先设定的预定的压力、例如为
    0.10~0.20MPa优选为0.10~0.15MPa的压力(计示压力)向原水侧配管30流动
    水(热水)。以这样的预定的压力来供给原水,由此在本实施方式中,其流量
    例如设定为6~15l/分,优选为6~10l/分左右。

    若像这样流动原水,且原水侧配管30内达到预定的压力,则第一压力开
    关32检测到该情况,经由控制部40打开电磁阀33。

    在气体供给源4侧,第二压力开关34对气体供给源(储气瓶)4内的残
    压(余量)进行检测,并在控制部40的操作面板显示其结果。因此,若气体
    供给源4的残压为预先设定的压力以上,则操作者在该状态下进行碳酸水的制
    造。并且,在气体供给源4的残压小于预先设定的压力的情况下,根据需要进
    行气体供给源4的更换等。此外,气体供给源(储气瓶)4具备压力调整器、
    压力计,例如通过确认压力计,也能够决定气体供给源4的更换时期。

    通过电磁阀33后的二氧化碳由设于电磁阀33的上游侧或者下游侧的未图
    示的流量调整器来将流量调整为例如4~12l/分,优选为5~11l/分左右。

    若从原水供给源3经由原水侧配管30向原水流入管5供给原水,并从气
    体供给源4经由气体侧配管31向气体流入管6供给二氧化碳,则如图7中箭
    头所示,原水与二氧化碳(气体)在气液碰撞部7处碰撞,并混合。而且,通
    过引导管11而向混合液配管8内流入。

    此时,原水与二氧化碳在气液碰撞部7相互碰撞,并且不向一方偏倚地向
    与原水和二氧化碳中至少一个不同的方向引导所得到的气体混合液,从而碰撞
    能量最大化,相对于原水充分地混合二氧化碳,并且提高二氧化碳相对于原水
    的溶解度。二氧化碳相对于温度40℃的水的饱和浓度约为1000ppm。与此相
    对,在本实施方式的气液混合装置2中,在气液碰撞部7碰撞后,使之通过引
    导管11而向混合液配管8内流入,从而使通过该引导管11后的气体混合液(碳
    酸水)中的二氧化碳浓度成为800~850ppm左右的浓度。此外,未溶解在原水
    中的二氧化碳作为以成为气泡的方式在气体混合液中混合的状态存在。

    流入混合液配管8内的气体混合液(碳酸水)朝向设置在壳体10的内插
    部12内的涡流产生部件17流动。此时,气体混合液的一部分朝向设于涡流产
    生部件17的上端部与内插部12的内壁面之间的槽部20(上游侧第一涡流生
    成机构)流动,由此如图7中箭头所示地产生微小的涡流。即,气体混合液与
    槽部20的底面(锥形面18a)碰撞而使其流动反转,向与混合液配管8的中
    心轴交叉的方向流动,由此产生微小的涡流。

    产生这样的微小的涡流,由此气体混合液中的气泡微细化,从而表面积成
    比例地变大。由此,形成气泡的二氧化碳与气体混合液(原水)的接触面积增
    加,从而促进二氧化碳相对于气体混合液(原水)的溶解。因此,已经成为
    800~850ppm左右的浓度的气体混合液的二氧化碳浓度变高至900ppm左右。

    在上游侧第一涡流生成机构(槽部20)中提高了二氧化碳浓度的气体混
    合液如图7中箭头所示地通过涡流产生部件17的偏流板19的引导口19a并被
    该引导口19a引导,而在壳体主体13的大径部21的内部孔21a的内壁面侧流
    动。由此,气体混合液大多朝向设于大径部21的内部孔21a的内壁面、即锥
    形面21b与混合管23的上端部之间的槽部24(下游侧第一涡流生成机构)流
    动,从而如图7中箭头所示地产生微小的涡流。即,气体混合液与槽部24的
    底面(锥形面21b)碰撞而使其流动反转,向与混合液配管8的中心轴交叉的
    方向流动,由此产生微小的涡流。

    通过产生这样的微小的涡流,而与上述槽部20(上游侧第一涡流生成机
    构)时相同地促进二氧化碳相对于气体混合液(原水)的溶解,从而进一步提
    高气体混合液的二氧化碳浓度。

    在下游侧第一涡流生成机构(槽部24)中提高了二氧化碳浓度的气体混
    合液如图7中箭头所示地向混合管23内流入。

    而且,流入混合管23内的气体混合液如图5C所示地流过狭窄部25而被
    加压,由此提高该气体混合液中的二氧化碳的溶解度。并且,利用第二妨碍板
    27b使流动反转,使之向与混合液配管8的中心轴交叉的方向流动,由此产生
    涡流。另外,之后使流路朝向开口27c变更,也产生涡流。由此,气体混合液
    中的气泡微细化,而促进二氧化碳相对于气体混合液(原水)的溶解。在本实
    施方式中,气体混合液的二氧化碳浓度变高至作为饱和浓度的1000ppm左右。

    这样,使二氧化碳溶解直至接近饱和浓度后而成的气液混合液(碳酸水)
    经由与壳体主体13的小径部22连接的软管、并且经由设于该软管的前端的淋
    浴头喷出,来用于洗发。

    如上所述,本实施方式的气液混合装置2使利用原水流入管5供给的原水
    与利用气体流入管4供给的二氧化碳(气体)相互碰撞,并且利用混合液配管
    8不向一方偏倚地向与原水和二氧化碳中至少一个不同的方向引导气体混合
    液,从而能够以简易的构造使碰撞能量最大化,进而提高二氧化碳相对于原水
    的溶解度。因此,不需要泵等驱动源,就能够以简易的构造来制造比较高的溶
    解度的碳酸水,由此能够实现气液混合装置的小型化、低价格化。并且,没有
    以往的使用中空纤维膜的情况那样的堵塞,因此维护变得容易,另外由于基本
    不对气体混合液(碳酸水)进行加压,所以能够确保充分的流量。因而,与以
    往相比能够格外改善使用便利性。

    并且,由于在混合液配管8设置使气体混合液向与混合液配管8的中心轴
    交叉的方向流动而产生涡流的第一涡流生成机构,所以使气体混合液产生涡
    流,来使气体混合液中的气泡微细化,成比例地增大其表面积,从而能够促进
    二氧化碳相对于原水的溶解。

    并且,由于第一涡流生成机构由形成于涡流产生部件17、混合管23所构
    成的涡流产生部的上端部、与对置于该上端部的混合液配管8的内壁面之间的
    槽部20、24构成,所以使气体混合液与槽部20、24的底面碰撞而使其流动反
    转,由此能够形成微小的涡流而使气体混合液中的气泡微细化。因而,能够促
    进二氧化碳相对于原水(气体混合液)的溶解。

    并且,由于在形成于构成上游侧第一涡流生成机构的涡流产生部件17的
    内部孔的偏流板19设置引导口19a,所以将通过该引导口19a后的气体混合
    液向大径部21的内部孔21a的内壁面侧引导,由此使之更多地与下游侧第一
    涡流生成机构的槽部24的底面碰撞,从而使流动反转而能够形成涡流。因此,
    能够使气体混合液中的气泡微细化,从而能够促进二氧化碳相对于原水(气体
    混合液)的溶解。

    并且,由于在混合液配管8设有混合管23,并在该混合管23内设有第二
    涡流生成机构而使气体混合液的流路从上游朝向下游变窄,而产生涡流,所以
    使气体混合液产生涡流,由此能够使气体混合液中的气泡微细化,而能够成比
    例地增大其表面积,从而能够促进二氧化碳相对于原水的溶解。并且,由于使
    气体混合液的流路从上游朝向下游变窄,所以对气体混合液进行加压,由此能
    够提高气体在该气体混合液中的溶解度。

    并且,由于第二涡流生成机构由狭窄部25和流路变更部26构成,该狭窄
    部25使流动于混合液配管8的气体混合液的流路从上游朝向下游变窄,该流
    路变更部26通过使流路向该狭窄部25的侧方变更来使气体混合液的流动反转
    而产生涡流,所以利用狭窄部25对气体混合液进行加压,从而能够提高二氧
    化碳在该气体混合液中的溶解度。并且,由于利用流路变更部26使气体混合
    液的流动反转,产生涡流,所以能够使气体混合液中的气泡微细化而促进二氧
    化碳相对于原水的溶解。

    并且,由于在与原水流入管5连接、因此实际上包括在原水流入管5内的
    原水侧配管30,设有不使该流路变窄地对流动于该流路的原水的压力进行检
    测的第一压力开关32,所以能够防止通过使原水的流路变窄来进行加压、而
    使其流量缩小从而得不到所希望的流量的气体混合液。并且,由于第一压力开
    关32构成为在检测到原水的压力成为预定的压力以上后打开电磁阀33(控制
    阀),所以能够防止二氧化碳过度消耗,另外能够将制造的碳酸水中的二氧化
    碳浓度调整为预先设定的适当的范围。

    并且,具备这样的气液混合装置2的气液混合系统1中,通过具备气液混
    合装置2,能够以简易的构造来提高二氧化碳相对于原水的溶解度,因此能够
    实现小型化、低价格化,并且能够容易进行维护,并能够确保充分的流量,从
    而能够改善使用便利性。

    此外,上述第一实施方式中,作为用于在混合液配管8的流路中生成涡流
    的涡流生成机构,设有上游侧第一涡流生成机构(槽部20)、下游侧第一涡流
    生成机构(槽部24)、第二涡流生成机构(狭窄部25以及流路变更部26)这
    三个机构,但也可以变更它们的顺序来设置,也可以是设置上述三个机构中的
    一个机构、两个机构或者至少设置四个机构,并且也可以至少设置两个相同的
    机构,另外也可以是不设置上述涡流生成机构的结构。该情况下,通过使原水
    (原液)与二氧化碳(气体)在气液碰撞部7碰撞,也能够在气体混合液中(原
    水中)以较高的浓度溶解二氧化碳。

    并且,作为不设置涡流生成机构的一部分的结构,具体而言,能够举出不
    设置第二涡流生成机构(狭窄部25以及流路变更部26)的例子。图8A~图8C
    是代替图5A~图5C所示的混合管23而使用的管件36,与混合管23相同地构
    成为容纳并固定于图2B所示的壳体主体13的小径部22的内部孔22a。

    该管件36除未形成有形成于混合管23的狭窄部25、流路变更部26、即
    第一妨碍板27a、第二妨碍板27b、切口28a、28b的方面之外,形成为与混合
    管23相同的形状,除具有嵌合凸部29之外,形成为单纯的圆筒形状。

    因此,通过代替混合管23而在壳体主体13的小径部22的内部孔22a容
    纳固定这样的管件36,能够在其上端部形成下游侧第一涡流生成机构,并且
    能够省略第二涡流生成机构。

    像这样省略具有使气体混合液的流路从上游朝向下游变窄的狭窄部25的
    第二涡流生成机构,由此所得到的碳酸水(气体混合液)的二氧化碳(气体)
    的溶解度变低,但通过消除狭窄部25对气体混合液的加压,能够抑制流量缩
    小,因此能够增多所得到的碳酸水(气体混合液)的流量。

    接下来,对本发明的气液混合装置以及气液混合系统的第二实施方式进行
    说明。此外,以下的说明中,对与第一实施方式相同的构成要素标注相同的符
    号,并省略其说明。

    图9A~图9C是表示本发明的气液混合系统的第二实施方式的简要结构的
    图,图9A是表示外观的主视图,图9B是表示内部构造的主视图,图9C是表
    示外观的后视图。并且,图10是表示图9A~图9C所示的气液混合系统的内
    部构造的立体图。图9A~图9C中,符号50是气液混合系统,该气液混合系
    统50在箱体51内紧凑地容纳有上述实施方式所示的本发明的上述气液混合装
    置2、附带的各种构成要素。

    箱体51具有例如一边形成为100mm~200mm左右的大致正方形的正面板
    以及背面板,厚度形成为50mm~100mm左右,如图9B所示,在其内部具有
    图2A以及图2B所示的气液混合装置2和图1所示的控制部40。并且,气液
    混合装置2与图1、图6A、图6B所示的第一实施方式的气液混合装置2相同,
    具有原水侧配管30、气体侧配管31(参照图10)、第一压力开关32、第二压
    力开关34以及控制阀52。

    原水侧配管30形成为经由连接配管等(未图示)与如图1所示地向气液
    混合装置2供给原水(原液)的原水供给源(原液供给源)3连接,与第一实
    施方式相同地设有第一压力开关32。该原水侧配管30配置为,如图9B所示
    地与连接配管等连接的外螺纹状的连接部30a从箱体51的侧板向外侧突出。
    因此,原水侧配管30能够容易地经由连接配管等与原水供给源3连接。

    气体侧配管31形成为,直接或者经由连接配管等与如图1所示地向气液
    混合装置2供给二氧化碳的气体供给源4连接,并如图10所示地设有第二压
    力开关34、控制阀52,另外设有速度控制器53。该气体侧配管31的与气体
    供给源4侧连接的连接部31a如图9C所示地从箱体51的背面板向外侧突出。
    因此,气体侧配管31能够容易地经由连接配管等与气体供给源4连接。

    速度控制器53是如图10所示地对从气体供给源4向气体侧配管31流入
    的二氧化碳的流量进行调整的流量调整阀,并调整为预先设定的流量。

    控制阀52在本实施方式中由闩锁式电磁阀构成。例如NC(常闭)类型
    的螺线管阀中,为了保持打开状态(open状态)而需要持续供给电力,相对
    于此,在闩锁式电磁阀中,为了保持关闭状态、打开状态而使用永久磁铁,由
    此状态保持不需要电力的供给。即,仅在切换时需要通电,在切换后的状态保
    持时不需要通电。由此,闩锁式电磁阀与NC类型等的一般的电磁阀相比,耗
    电量格外少。

    因此,在这样的闩锁式电磁阀构成的控制阀52中,能够通过直流电源来
    运转,并且耗电量较少,从而例如能够通过干电池、充电池(充电式电池)来
    运转。因此,在本实施方式中,作为该闩锁式电磁阀(控制阀52)的电源(未
    图示),使用了干电池、充电池。该由干电池、充电池构成的电源、即干电池、
    充电池直接配置在箱体51内,或者配置成容纳干电池、充电池的电源盒(未
    图示)与箱体51连接。并且,该电源在本实施方式中也作为第一压力传感器
    32、第二压力传感器34、控制部40的电源来使用。因此,本实施方式的气液
    混合装置52不经由配线而与设于家庭、店铺的工业电源连接,而能够单独地
    使用。

    并且,在本实施方式中,作为气体供给源4,优选使用小型的气体盒、例
    如容量74g的市场销售的二氧化碳罐。该二氧化碳罐能够进行基于一般的流通
    的输送,操作性优异。而且,这样的二氧化碳罐充分轻型,从而能够直接地、
    或者经由连接器等间接地与图9C所示的气体侧配管31的连接部31a连结。

    因此,本实施方式的气液混合系统50尤其良好地适用于家庭的浴室。家
    庭的浴室一般没有工业电源,并且也不直接配置二氧化碳气瓶,从而例如当在
    浴室欲使用大型的气液混合系统的情况下,不会从浴室外铺设用于与电源连接
    的配线、来自二氧化碳气瓶的配管。但是,这样的配线、配管的铺设需要对浴
    室进行改装等,并且有漏电的担心、因配管脱落而产生二氧化碳的泄漏的担心。

    与此相对,在图9A~图9C、图10所示的气液混合系统50中,由于作为
    控制阀52使用闩锁式电磁阀,所以电力消耗量较少,因此作为电源使用干电
    池、充电池,从而不需要用于与工业电源连接的配线。并且,由于能够使用小
    型的二氧化碳罐,所以不需要配管的铺设。

    因而,本实施方式的气液混合系统50中,不需要对浴室进行改装等,并
    且也没有漏电的担心、因配管脱落而产生二氧化碳的泄漏的担心,从而能够简
    单地用于家庭用的浴室。例如,对于在前端部安装有淋浴头的供热水用的软管
    而言,能够经由配件对淋浴头进行装卸。而且,从该供热水用软管拆下淋浴头,
    并在此经由连接器连接气液混合系统50的原水侧配管30的连接部30a。并且,
    在气体侧配管31的连接部31a预先连接有二氧化碳罐。

    而且,在气液混合系统50的气液混合装置2的小径部22,与软管一起安
    装淋浴头。由此,通过与第一实施方式相同地向气液混合系统50供给热水、
    并且供给二氧化碳,能够从淋浴头喷出碳酸水(气液混合液)。因而,能够将
    碳酸水用于洗发。并且,通过代替淋浴头而安装软管,并使之朝向浴槽,也能
    够在浴槽内放入碳酸温泉。

    此外,这样的碳酸水供给的控制能够通过如图9A所示地设于箱体51的
    正面板的操作面板54来直接进行。操作面板54的显示由图1所示的控制部
    40控制,有“水”的显示和“气体”的显示、以及用于接通/断开的显示55。
    操作者为了使气液混合系统50运转,首先按压用于接通/断开的显示55。

    这样,气液混合系统50运转,从原水供给源3供给原水。而且,若第一
    压力开关32检测到原水以预定的流量以上流动,则操作面板54接受来自控制
    部40的信号而点亮“水”的显示。并且,若像这样第一压力开关32检测到原
    水以预定的流量以上流动,并且第二压力开关34检测到原水以预定的流量以
    上流动,并且按压用于接通/断开的显示55而接通,则控制部40打开控制阀
    52。由此,向气液混合装置2供给二氧化碳,因此从气液混合装置2的小径部
    22喷出碳酸水。此时,第二压力开关34对气体供给源(储气瓶)4内的残压
    (余量)进行检测,若是预先设定的压力以上,则控制部40使操作面板显示
    该结果。即,点亮“气体”的显示。

    因此,操作者通过同时确认“水”、“气体”的显示,能够对从气液混合装
    置2的小径部22喷出碳酸水的情况进行确认。

    并且,使用后,通过再次按压用于接通/断开的显示55,能够使气液混合
    装置2的工作停止。

    本实施方式的气液混合系统50的气液混合装置2中,由于作为控制阀52
    使用了闩锁式电磁阀,闩锁式电磁阀与一般的电磁阀相比,耗电量格外少,从
    而能够减少具有控制阀52的气液混合装置2、甚至气液混合系统50的耗电量。
    因此,作为电源,能够代替工业电源而使用干电池、充电池(充电式电池)。

    并且,像这样作为控制阀52(闩锁式电磁阀)的电源使用干电池或者充
    电池,由此能够不设置从气液混合装置2、气液混合系统50向工业电源的配
    线,因此能够消除因配线产生的麻烦。并且,家庭的浴室中的使用也变得容易。
    尤其,由于作为气体供给源4例如使用容量74g的市场销售的二氧化碳罐,所
    以能够使家庭的浴室中的使用更加容易。

    接下来,对本发明的气液混合装置以及气液混合系统的第三实施方式进行
    说明。

    第三实施方式与第二实施方式的不同点在于,作为图9B、图10所示的控
    制阀52,代替闩锁式电磁阀而使用了比例电磁阀。比例电磁阀并非如一般的
    电磁阀那样仅将其流路的开度设为“开/闭”这两个阶段,能够将“开”的状
    态进一步切换为多个状态。此外,比例电磁阀与闩锁式电磁阀不同,为了保持
    其状态需要通电,从而基本上以配线与工业电源连接。

    在本实施方式中,作为控制阀52的比例电磁阀的打开状态例如如全开和
    半开那样切换为两个阶段。如表示气液混合系统的简要结构的示意图的图11
    所示,这样的开度的切换由与控制阀52电连接的控制部40来进行。即,本实
    施方式的比例电磁阀(控制阀52)也与控制部40电连接,并在该控制部40
    设有进行比例电磁阀(控制阀52)的接通/断开、以及其开度的切换的调整部
    55。

    调整部55通过切换比例电磁阀(控制阀52)的开度,来对从气体供给源
    4向气体流入管6的二氧化碳(气体)的供给量进行调整。此外,向气体流入
    管6的二氧化碳(气体)的最大供给量由图10所示的速度控制器53规定,因
    此,调整部55以该最大供给量与比其少的供给量的两个阶段进行切换。并且,
    调整部55构成为也进行将比例电磁阀断开的控制。因此,调整部55调整比例
    电磁阀的接通/断开,并且相对于从原水流入管5供给的原水,将二氧化碳的
    流量调整为两个阶段。由此,在本实施方式的气液混合装置2中,能够选择二
    氧化碳浓度为高浓度的碳酸水和低浓度的碳酸水中任一种来进行供给。

    在本实施方式中,如图12所示,除了图9A所示的“水”、“气体”、用于
    接通/断开的显示55之外,还添加有用于将碳酸水浓度选择为高浓度的“H”、
    以及用于选择低浓度的“L”的显示,并且在各自的旁边配置有三角形57和
    倒三角形58的按压部。而且,通过按压上述三角形57或者倒三角形58的一
    方,从而在与操作面板56连接的控制部40中,以与该调整部55被按压的一
    方的浓度对应的方式对比例电磁阀(控制阀52)的开度进行切换,来调整二
    氧化碳的流量。并且,使按压部的旁边的“H”或者“L”点亮,从而显示成
    为操作者所选择的设定浓度的内容。

    本实施方式的气液混合系统的气液混合装置2中,由于作为控制阀52使
    用了比例电磁阀,所以通过利用调整部55对该比例电磁阀的开度进行切换,
    能够对从气体供给源4向气体流入管6的气体的供给量进行调整。因此,通过
    相对于从原水流入管5供给的原水,将二氧化碳的流量例如调整为两个阶段,
    能够将所得到的碳酸水的二氧化碳浓度调整为不同的多个浓度。并且,由于通
    过作为控制阀52使用比例电磁阀能够进行这样的二氧化碳浓度的调整,所以
    不使装置复杂地就能够简易地进行二氧化碳浓度的调整,由此能够实现气液混
    合装置2、使用了该气液混合装置2的气液混合系统的小型化。

    此外,上述第三实施方式中,利用调整部55而以两个阶段的方式对比例
    电磁阀(控制阀52)的开度进行切换,但也可以构成为能够以三个阶段以上
    的方式进行切换。并且,基本上与从原水供给源3供给的原水的量没有关系地
    对二氧化碳的流量进行变更,但也可以构成为根据从原水供给源3供给的原水
    的量来对二氧化碳的流量进行变更。

    具体而言,调整部55构成为能够经由操作面板56输入预先设定的多个不
    同的二氧化碳浓度。并且,利用图11所示的第一压力开关32,对从原水供给
    源3供给的原水的流量进行检测,并将检测值发送至控制部40。在控制部40
    中,相对于检测到的原水的流量,计算用于成为在调整部55中输入了的二氧
    化碳浓度的二氧化碳的流量。而且,基于该计算值,求解比例电磁阀(控制阀
    52)的开度,并将求解出的开度发送至调整部55。

    调整部55为了调整为发送来的开度,对比例电磁阀(控制阀52)进行控
    制,并对其开度进行调整。由此,通过使用比例电磁阀作为控制阀52,从而
    即使与从原水供给源3供给的原水的量没有关系,即原水量是任意的量,也能
    够将所得到的碳酸水的二氧化碳浓度调整为所希望的浓度。

    此外,本发明的技术范围并不限定于上述实施方式,在不脱离本发明的主
    旨的范围内能够施加各种变更。

    例如,上述实施方式中,对将本发明的气液混合装置2以及气液混合系统
    1应用于作为美容美发目的而设于洗发台的淋浴器、家庭用的浴室的淋浴器等
    例子进行了说明,但当然也可以应用于各种医疗设备中的医疗用具等。并且,
    能够应用于家庭用的浴池、商业用的浴池,而也能够应用于制造碳酸温泉的装
    置(系统)。另外,也能够应用于需要碳酸水的各种装置(系统)。

    并且,上述实施方式中,对将本发明的气液混合装置应用于混合水和二氧
    化碳来制造碳酸水的装置(系统)的情况进行了说明,但本发明并不限定于此,
    也能够应用于在水中混合、溶解二氧化碳以外的气体的情况、在除水以外的液
    体中混合、溶解二氧化碳或其它的气体的情况。

    另外,本发明中,提供在原液中混合气体来制造气体混合液的方法。即,
    本发明的方法是在原液中混合气体来制造气体混合液的方法,

    提供上述的气液混合装置,

    向原液流入管连续地供给上述原液,与此同时向气体流入管连续地供给上
    述气体,由此,使上述原液与上述气体相遇而碰撞从而混合,

    并使所得到的原液和气体的混合物向上述混合液配管流入。

    对于本发明的方法所使用的气液混合装置、原液和气体、以及向装置供给
    原液、气体的顺序以及条件等而言,与气液混合装置相关而如上述那样。并且,
    本发明的方法也能够使用上述的本发明的气液混合系统来实施。

    符号的说明

    1—气液混合系统,2—气液混合装置,3—原水供给源(原液供给源),4
    —气体供给源,5—原水流入管(原液流入管),6—气体流入管,7—气液碰撞
    部,8—混合液配管,9—配管主体,10—壳体,11—引导管,12—内插部,13
    —壳体主体,17—涡流产生部件(涡流产生部),18—圆筒部,18a—锥形面,
    19—偏流板,19a—引导口,20—槽部,21—大径部,21a—内部孔,21b—锥
    形面,22—小径部,22a—内部孔,23—混合管,24—槽部,25—狭窄部,26
    —流路变更部,27a—第一妨碍板,27b—第二妨碍板,27c—开口,32—第一
    压力开关,33—电磁阀(控制阀),36—管件,50—气液混合系统,52—控制
    阀,54—操作面板,55—调整部。

    关于本文
    本文标题:气液混合装置以及气液混合系统.pdf
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