JPH03178658A - 気泡噴流制御の可能な気泡発生浴槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）　産業上の利用分野 本発明は、気泡噴流制御の可能な気泡発生浴（ａに関す
るものである。

（ロ）　従来の技術 従来、浴槽内に噴流的な気泡を発生させる浴槽は、すで
に特開昭５９−１３５０５８　、特開昭６１−８７５５
８、特開昭５７−１７３０６０　、特開昭５８−１０３
４５６等に開示されて公知のものである。

これらの浴槽の基本原理は、浴槽に吸湯孔とノズルとを
設け、この間を水管にて連通し、水管の中途にポンプを
介設し、ポンプの駆動により浴場を循環させながら、循
環中途より外気を吸入して気泡と共に浴場をノズルより
噴出せしめるものである。

そして、これらの基本原理の気泡発生浴槽では、ノズル
から浴槽内に噴き出す気泡浴湯量や吐出圧が一定の連続
運転であるため、変化がなく、単１７、フてあり、かえ
って、連続して吐出圧の強い気泡浴湯噴流を背中、肩、
腹部等の患部に当てていると、不快感を覚え、ときには
息苦しく感じ、呼吸困難となる場合さえあり、逆効果と
なるおそれがあった。

そこで、前述の公開公報に開示されているように、複数
の分岐した水管の中途に複数個のポンプをそれぞれ介設
し、ポンプの駆動数を選択制御することにより吐出圧を
変化させて、ノズルからの気泡浴湯噴流圧の変化を得る
ことができるようにし、或は、複数の分岐した水管にそ
れぞれ電磁バルブを介設し、各バルブの開閉制御によっ
てやはり気泡群の吐出圧を変化させ、或はノズルの部分
に吐出量調節機構を組込んで吐出圧を変化できるように
したものがある。

（ハ）　発明が解決しようとする課題 しかし、いずれの制御機（１１においても、微妙な制御
が不可能であり、また、変化のバリエーションも単調で
、更には、吐出圧、量等の変化を行うために別途に調節
用バルブ機構や、複数のポンプ等を設ける必要があり、
コスト上不利であり、省電力の面でも無駄が多く、更に
は水管の中途に余分な分岐部や、ポンプ、バルブ等が介
設すると、経年的に溜まる水あか、ごみ等により徐々に
圧力損失が大となり、調節した所望の吐出圧量か得られ
なくなる欠点もあった。

この発明では、上記の欠点を解消し、省電力上も有利で
、かつ、気泡浴場の吐出変化のバリエルジョンが大とな
り、従って単に健康上の効果のみならず、入浴時の遊び
の楽しさも満喫できる気泡噴流制御の可能な気泡発生浴
槽を提供せんとするものである。

（ニ）　課題を解決するための手段 本考案では、浴槽本体に、噴流用のノズルと、循環湯用
の吸湯孔とを設け、ノズルと吸湯孔との間を水管にて連
通せしめ、水管の中途部にモータ駆動のポンプを介設し
、浴槽内の浴場を水管を介して循環可能に構成すると共
に、循環中途から空気を吸入して、ノズルから硲漕内に
噴流的な気泡を発生すべく構成してなる気泡発生浴槽に
おいて、インバータにより交流電源からの周波数を変え
ることにより、モータの回転数を制御し、気泡噴流の吐
出力の強さを変化できるようにし、更には、その周波数
変換過程の時間を制御し、更には変換された周波数の保
持時間を制御することにより気泡噴流の変動時間、保持
時間を制御することができる気泡噴流制御の可能な気泡
発生浴槽を提供せんとするものである。

（ホ）　作　用 この発明では、モータ（８）駆動のポンプ（６）により
浴槽本体（１）内の浴場を循環せしめながら、その中途
で吸気して、浴槽本体内にノズルから噴流的な気泡を浴
場と共に噴出することにより、気泡入浴が可能となるも
のである。

そして、特にモータ（８）がインバータ（１０）に接続
されているために、モータ（８）の任意な周期運転が可
能となり、従って、ポンプ（６）の回転数が任意に変化
されて、ポンプ（６〉により循環される浴場や、循環中
途に吸気される空気等が量、圧において変化されて、ノ
ズル（３）からは、（、Ｅ意に変化した吐出圧を得るこ
とができる。

即ち、予め制御装置により、大小の周波数の設定をして
おくと、この周波数の大小に従って、モータの回転数が
大小制御されてポンプの回転数を変化させ、気泡噴流の
吐出力の強さが変化することになるものであり、また、
かかる状態で周波敬の変換過程の時間を制御することに
より、気泡噴流の吐出力の変化にともなう変動時間を制
御し、弱い吐出力から強い吐出力へ、或はその逆の場合
の変動過程が急激に或は緩慢になるように制御できるも
のであり、また、変換された周波数により一定の強さ、
或は弱さで気泡噴流する吐出力は、その保持時間を制御
することにより、一定の強さ、或は弱さの気泡噴流がど
の位の時間持続されるかを制御することができるもので
ある。

このように、インバータ（１０〉で変換された出力周波
数及びその変動時間、保持時間に従って、モータ（８）
の回転数及びその変動時間、保持時間が制御されて、ポ
ンプ（６）の回転数等を制御し、ノズル（３）から吐出
する気泡浴場の量や圧を経時的に変化させるものである
。

（へ）　効　果 この発明によれば、モータにインバータを接続して気泡
噴流の任意の変化か行えるように構成しているために、
インバータてつくられた出力周波数に比例して、モータ
の回転数が制御されることになり、従って、インバータ
の出力周波数を任意の型にプログラムすることにより、
モータの回転数が容易に任意の形態で制御され、それが
、ポンプに伝達されて、ノズルから吐出する気泡の吐出
量、吐出圧を変化させることができるものであり、また
、かかる周波数の変換を行うに際し、変動時間や保持時
間を制御することができるので、入浴者は、気泡の吐出
量、吐出圧を自分の好みの強さ或は弱さと、そのサイク
ルとを自由に操作でき、周期内な変化を得る場合でも、
周期の長さや、周期内の変動過程の時間も制御できるこ
とになり、入浴者の患部に最も適合した吐出圧で治療効
果を更に向上できる。

更には治療効果以外に、入浴者の好みに応じた変化のあ
る気泡噴流を行うことにより、気泡入浴の楽しみが飛躍
的に増大して、遊び心を有した気泡入浴という全く新し
い入浴形態を創造できる効果を有する。

また、かかる気泡浴場インバータを使用するために、コ
スト上も安価に製造でき、また、機構的にも可及的にシ
ンプルに構成でき、更には電気的にも省電力となり、経
済面、機構面でも有益な装置を提供することができる効
果がある。

（ト）　　実施例 本発明の実施例を図面にもとづき詳説すれば、第１図は
、本発明の気泡発生浴槽（Ａ）に関する全体的なは略説
明図であり、浴槽本体（１）の側壁にはノズル（３）が
、底板には吸湯孔（１６）がそれぞれ設けられており、
その間には、水管（７）が連通されている。

そして、水管（７）の中途部には、モータ（８）により
駆動するポンプ（６）を介設し、モータ（８）の電気的
駆動によりポンプ（６）を駆動せしめて、浴槽本体（１
）内の浴場を吸湯孔（１２）、ノズル（３）、水管（７
）を介して晒環せしめるように構成されている。

（４〉はバルブであり、水管（７）の中途で、ポンプ（
６）とノズル（３）との間に介設し手動にて開閉度を調
節して、浴場循環量等の調節をするために使用できるよ
うにしている。

また、水管（７）の中途部には吸気孔（５）を設けてお
き、浴場の循環中途から空気を吸入することができるよ
うに構成されている。

すなわち、第１図に示す構造では、ポンプ（６）に関連
して吸気バイブを連設し、吸気パイプを介して循環中途
に吸気孔（５）が形成されるようにしている。

従って、ポンプ（６）の駆動によって浴槽本体（１）内
の浴場は水管（７）を介して循環し、ノズル（３）より
噴流として浴湯を噴出するものであり、特に、循環中途
の水管（７）部分に吸気孔（５〉が形成されているので
、吸気孔（５）より空気が水管（７）中に取り込まれて
、気泡混じりの浴湯がノズル（３）より噴流として噴出
するものである。

なお、空気の取り込み手段としては、ポンプ（６）によ
り循環する浴場のイジエクション機能によって水管（７
）中に吸気する場合と、ポンプ（６）によって直接に空
気を取り込み水管（７）中の循環浴場に混入する場合と
が考えられる。

いずれの場合にしても、循環浴場中に空気を混入して、
ノズル（３）より気泡混じりの浴湯を噴流として噴出す
る技術は、すでに従来公知のものであり、かかる公知技
術を採用する。

かかる循環式の気泡浴槽において、本発明の実施例では
第１図に示すように、モータ（８）にインバータ（１０
）を接続し、インバータにより交流電源からの周波数を
変えることにより、モータ（８）の回転数を制御し、気
泡噴流の吐出力の強さを変えるように構成したものであ
り、かかる構成とすることにより、インバータ（１０）
の周波数変換機能を予め設定したプログラムに従って制
御し、その出力周波数に比例してモータ（８）の回転数
を制御し、それをポンプ（６）に伝達してノズル（３）
から吐出する気泡噴流の吐出量、吐出圧を変化させるよ
うにしているものである。

更には、インバータ（１０）により周波数の変換を行う
に際し、その変換過程の時間を制御することにより、気
泡噴流の吐出力の変化にともなう変動時間を制御できる
ようにしている。

更には、変換された周波数を保持する時間を制御するこ
とにより、気泡噴流の吐出力の保持時間を制御できるよ
うにしている。

すなわち、インバータ（１０）の周波数変換機能を、予
め設定したプログラムに従って制御するために、本実施
例ではインバータ（１０）に周波数設定器（１２）と、
起動、停止時間設定器（１３）と、保持時間設定器（１
４）とを設けている。

各設定器（１２）　（１３）（１４）を、第２図に示す
ノズルからの気泡の吐出力、時間の相関関係を示すグラ
フに従って詳説すると、第２図は本発明のインノく一タ
により制御された気泡噴流の各種形態を、気泡の吐出力
と時間との相関関係で例示したものであり、この第２図
のグラフを基にして上記した各設定器（１２）　（１３
）　（１４）を詳説する。

周波数設定器（１２）は、気泡噴流の吐出力ｅ、　ｆの
強さを設定するものであり、第２図では、吐出力ｅは、
軽負荷時の吐出力、すなわち最も弱い吐出力の場合であ
り、吐出力ｔは過負荷時の吐出力、すなわち最も強い吐
出力の場合を示しており、かかる強弱の吐出力が交互に
周期的にきている状態である。

吐出力ｔの許容最大値を決定する出力周波数の許容最大
値は、機器の寿命を下げない範囲、つまリモータ（８）
の温度上昇、並びに軸受等機構部分の耐力、ポンプ（６
）の軸受、羽根等機構部分の耐力、水管の圧力強度等の
ファクターを考慮して決定する。

起動、停止時間設定器（１３）は強弱の吐出力ｅ、ｆの
変動時間ｂＳｄを設定するものであり、すなわち、周波
数の変換を行うに際し、その変換過程の時間を設定する
。

第２図では弱性出力ｅから強吐出力ｆに、或は吐出力ｆ
から弱性出力ｅに変わる時のその過程における変動時間
を制御するためのものであり、この時間が短い程、強弱
吐出の繰り返しの時間が短くなり、頻繁な強弱気泡噴流
を得ることができるものである。

保持時間設定器（１４）は、強弱の吐出力ｅ、ｆの保持
時間ａ、ｃを設定するものであり、すなわち、変換され
た周波数を保持する時間を設定する。

この保持時間ａ、ｃの制御により強い吐出と弱い吐出と
の持続時間を制御できる。

このように、各設定器（１２）　（１３）　（１４）の
制御の組み合わせをプログラミングしておくと、第２図
に示すように、強い気泡噴流と弱い気泡噴流とかノズル
（３）より交互に繰り返して周期的に噴出されるような
変化のある気泡噴流を得ることができることになり、ま
た、他方、周波数設定器（１２）による吐出力の形態を
多数変化させれば、強弱そのものも、多種類の気泡噴流
となり、例えば、油吐出、普通吐出、弱性出と変化させ
ることも可能となり、また、これに時間設定を加えると
、強弱のインターバルを自由に変えて、更にバリエーシ
ョンに富んだ気泡噴流形態を得ることが可能となる。

第２図においては、保持時間ａ、ｃ、変動時間す、ｄに
おいて、強い吐出力の保持時間Ｃを弱い吐出力の保持時
間ａの約１．５倍とし、変動時間す。

ｄは、共に同一の時間で、かつ弱い吐出力の保持時間ａ
と同時間としている。

更には、このような時間制御において、保持時間、変動
時間のａ、ｂ、ｃ、ｄを、−サイクルとして周期的にａ
、ｂ、ｃ、ｄが繰返すように制御される。

従って、第２図のグラフでは、吐出力と時間との…量関
係が台形とじて−サイクルに表われている。

なお、（ｉ５）は交流商用電源を示しており、（９）は
モータ（８）とインバータ（１０）との間に介設した騒
音低減用交流リアクトル、（（ｌ）は交流商用電源（１
５）とインバータ（１０）との間に介設したラジオノイ
ズ低減用零相リアクトルを示す。

第３図は、第２図のａ＋、ｂ＋、ｃ＋、ｄ＋の各状態に
おける気泡噴流の状態と、その時点における効果的な入
浴姿勢を例示したものであり、ａｌの状態では、弱い吐
出力ｅであるため、入浴者が肩の力を抜いて休む状態を
示しており、ｂｌは強い吐出力ｆへ向って徐々にノズル
（３）からの気泡噴流が強くなっていくために、入浴者
が太きく深呼吸をして入浴している状態を示しており、
ｃｌは、強い吐出力ｆであるため、入浴者が肩や腰のツ
ボに勢いの強い噴流気泡を当てている状態を示しており
、ｄ＋は弱い吐出力に向って気泡噴流が徐々に弱まって
いる状態であり、従って、入浴者はゆっくりと息を吐き
ながら肩の力を抜いてゆく状態を示している。

このように、インバータ（１０〉を使用することにより
、気泡噴流の変化を自由に行うことができ、従って、気
泡の超音波による治療効果を充分に得ることができると
共に、その気泡噴流変化にともなう遊びの楽しみも創造
できるものであり、更には、このような効果を得るに必
要な使用電力も可及的な省電力につながるものである。

すなわち、経済性の面でみると、本発明の装置の負荷は
２乗低減トルク特性を有しているため、気泡噴流の吐出
量、吐出圧に変化をつけるこの方式では、大幅な省電力
につながるものであり、この次式に示す通りである。

ｃ−ｙ　　（ｌｆ　（Ｂ　ｔ＋　、　＋２ｒ’　ｔ　２
　＋１”：　ｔｉ）／（ｔ＋　＋２ｔｚ　＋　　ｔｉ　
）　ｌ　　）　　Ｘ１００（％）ここに、Ｅ：連続運転
に比べての省電力率（％〉ｒｉ：最大出力周波数／電源
周波数 「３；最小出力周波数／電源周波数 「シ：　（ｆ’＋　十ｒａ）　／２ ｔＩ：最大出力周波数の継続時間 ｔ２；最大・最小周波数間の加減速時間Ｌ３；最小出力
周波数の継続時間 ｙ：電気効率

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の気泡発生浴槽の概略説明図であり、
これらのうち、符号（３）　（４）　（５）　（６）　
（７）　（８）で示す部分は、従来、浴槽内に噴流的な
気泡を発生させる装置と系統的に同一のものを示す。 第２図は、本発明の気泡発生浴槽における気泡噴流の吐
出力と時間の関係を示すグラフ。 第３図は、第２図の各状態における入浴者の利用方法の
例を示したものである。 （ｔ）：浴槽 （２〉：気泡 （３）：ノズル （４〉：バルブ （５）；吸気孔 （６）ニボンプ （７）：水管 （８）：モータ （９）：騒音低減用交流リアクトル （１０）　：インバータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）浴槽本体（１）に、噴流用のノズル（３）と、循環
   湯用の吸湯孔（１２）とを設け、ノズル（３）と吸湯孔
   （１６）との間を水管（７）にて連通せしめ、水管の中
   途部にモータ（８）駆動のポンプ（６）を介設し、浴槽
   内の浴湯を水管（７）を介して循環可能に構成すると共
   に、循環中途から空気を吸入して、ノズル（３）から浴
   槽内に噴流的な気泡を発生すべく構成してなる気泡発生
   浴槽において、モータ（８）にインバータ（１０）を接
   続して、インバータ（１０）により交流電源からの周波
   数を変えることにより、モータ（８）の回転数を制御し
   、気泡噴流の吐出力の強さを変化できる気泡噴流制御の
   可能な気泡発生浴槽。 ２）インバータ（１０）により周波数の変換を行うに際
   し、その変換過程の時間を制御することにより、気泡噴
   流の吐出力の変化にともなう変動時間を制御できるよう
   にした特許請求の範囲第１項の気泡噴流制御の可能な気
   泡発生浴槽。 ３）インバータ（１０）により周波数の変換を行うに際
   し、変換された周波数を保持する時間を制御することに
   より、気泡噴流の吐出力の保持時間を制御できるように
   した特許請求の範囲第１項の気泡噴流制御の可能な気泡
   発生浴槽。