JPH034860A - 気泡発生浴槽の浴湯循環ポンプ駆動回路 - 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 本発明は気泡発生浴槽の浴湯循環ポンプ駆動回路に関す
る。

（ロ）　従来の技術 従来、浴槽本体と同浴槽本体の外部に設置した浴湯循環
ポンプとの間に、浴湯吸込流路と浴湯強送流路を介設し
、浴渇強送流路の終端を浴槽本体内に開口すると共に、
同浴湯強送流路に空気取入部を連通連設して、気泡混じ
りの浴湯を浴槽本体内に噴出すべく構成した気泡発生浴
槽がある。

また、最近、浴湯循環ポンプのモータをインバータを介
して駆動することにより、モータの回転数を可°変にし
て、同ポンプの吐出圧及び吐出量を制御できるようにし
、更に、モータの回転を円滑静粛にするために、インバ
ータの出力波形を高い変調周波数でＰＷＭ変調して、出
力波形の平均値を正弦波形に近似させたものがある。

（ハ）　発明が解決しようとする課題 かかるインバータでは、電力の変換効率を高めるために
、スイッチング回路に用いられるスイッチング素子のゲ
インを極めて大きくしており、そのために同素子に入力
したスイッチング信号に対して、極めて速い出力電圧の
立上り、立下りが行われる。

したがって、インバータから出力される交流電力には、
非常に多くの高周波成分が含まれており、この高周波成
分が、モータの巻線と界磁間の容量結合を介して浴湯に
漏洩し、モータ部のアースが不完全であると、入浴者が
アースされた物品に接触したとき感電する９危険性があ
った。

なお、商用電源は必ず一方の極が大地にアースされてお
り、入浴者がアースされた物品に接触すると、インバー
タで発生した高周波電流が、同インバーターモータの巻
線＝（容量結合）−モータの界磁→ボンブー浴湯→人体
→アースされた物品→大地→商用電源のアース→商用電
源からインバータへの配線→インバータという経路を介
して漏洩し、上記経路中に介在した入浴者を感電させる
ことになる。

（ニ）　課題を解決する手段 本発明では、浴槽本体と同浴槽本体の外部に設置した浴
湯循環ポンプとの間に、浴湯吸込流路と浴湯強送流路を
介設し、浴湯強送流路の終端を浴（台本体内に開口する
と共に、同浴湯強送流路に空気取入部を連通連設して、
気泡混じりの浴湯を浴槽本体内に噴出すべく構成し、か
っ、上記浴湯循環ポンプのモータ部を、インバータを介
して駆動することにより、浴湯循環ポンプの回転数を変
速可能にした気泡発生浴槽において、インバータの出力
波形の立上がり・立下がりを緩やかにしたことを特徴と
する気泡発生浴槽の浴湯循環ポンプ駆動回路を提供せん
とするものである。

（ホ）　作用・効果 本発明によれば、万一　モータ部等のアースが不完全で
あっても、インバータの出力波形の立」ニがり・立下が
りを緩やかにして、インバータの出力波形中の高周波成
分を減少させることにより、入浴者の感電を防止するこ
とができる。

（ｌ＼）　実施例 本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、第１図及
び第２図において（＾）は本発明に係る気泡発生浴槽を
示しており、同気泡発生浴槽（Ａ）は浴槽本体（１）と
同浴槽本体（１）の外部に設置した浴湯の循環ポンプ（
２）との間に、浴湯吸込流路（３）と浴湯強送流路（４
）とを介設し、浴湯強送流路（４）の終端部を６個に分
岐し、分岐された浴湯強送流路（４）の各終端にそれぞ
れ足側、背側、腹側噴出ノズル（５）（５）、（６）（
６）、（７）　（７）を連通連設し、同足側、背側、腹
側噴出ノズル（５）（５）　（Ｂ）（６）（７）　（７
）を介し、浴湯強送流路（４）を浴槽本体（１）内に開
口させると共に、同浴湯強送流路（４）に空気取入部（
８）を連通連設して、気泡混じりの浴湯を浴槽本体（１
）内に噴出すべく構成している。

また、浴槽本体（１）の周縁に所定幅のリム（９）を形
成して、同リム（９）に空気取入部（８）を設けている
。

また、浴槽本体（１）の外部にポンプ保護ケース（１０
）を設けて、内部に前記の循環ポンプ（２）と濾過機（
ＩＩ）と、制御装置（Ｃ）と、インバータ（Ｉ３）と、
これらの付属機器を収納している。

循環ポンプ（２）は、第３図で示すように、モータ部（
２１）とポンプ部（２２）とて構成されており、モータ
部（２１）は、３相誘導モータであり、モータケーシン
グ（２３）中に界磁（２４）を配設して、同界磁（２４
）に巻線（２５）を巻回し、同巻線（２５）に交流電圧
を印加して回転磁界を発生させると共に、モータケーシ
ング（２３）中に筒型の回転子（２６）を出力軸（２７
）を介し軸支しており、後述のインバータ（１３）によ
って回転磁界の回転速度を変更することによって、出力
軸（２７）の回転速度を調節できるようにしている。

ポンプ部（２２）は、ポンプケーシング（２８）内に、
浴湯吸込流路（３）と濾過機（１１）とに連通した上段
インペラー室（２９）と、浴湯吸込流路（３）と浴湯強
送流路（４）とに連通した下段インペラー室（３０）と
を形成し、上段、下段インペラー室（２９）（３０）中
にそれぞれ上段、下段インペラー（３１）（３２）を回
動自在に配設して出力軸（２７）に連動連結している。

また、図示するように、モータケーシング（２３）とポ
ンプケーシング（２８）との間に、合成樹脂製の絶縁板
（３３）を介設して、界磁（２４）を介してモータケー
シング（２３）に漏洩した高周波電流が、ポンプケーシ
ング（２８）を介して浴湯に漏洩するのを防止すると共
に、上段、下段インペラー（３１）　（３２）を電気絶
縁性を有する合成樹脂素材で一体に構成し、同インペラ
ー（３１）（３２’）の中心軸（３４）を上方に延設し
て、同軸（３４）の、上端部に出力軸挿入孔（３５）を
穿設し、開孔（３５）にモータ部（２１）の出力軸（２
７）を挿入固定し、ケーシング（２８）の上部と中心軸
（３４）との間にメカニカルシール（３６）を介設して
漏水を防止すると共に、電気絶縁性を有する合成樹脂の
中心軸（３４）によってポンプ部（２２）とモータ部（
２１）とを電気的に絶縁している。

インバータ（１３）は、第４図、第５図で示すように、
商用型ｒｉ、（３７）からの単相交流１００Ｖを、整流
回路（３８）及び平滑回路（Ｐ）で直流２００　Ｖに変
換し、スイッチング回路（３９）に供給し、同スイッチ
ング回路（３９）を、インバータ制御回路（１２）を介
し制御装置（Ｃ）で制御して、インバータ（１３）の出
力周波数を任意に変更することができる。

したがって、制御装置（Ｃ）からの制御によって、循環
ポンプ（２）の回転数を変更して、同ポンプ（２）の吐
出圧および吐出量を変更することができることになる。

また、上記インバータの出力波形をＰＷＭ制御すること
により、同出力波形の平均値を正弦波形に近似させて、
モータ部（２１）の回転を円滑にしている。

また、電力の変換効率を高めるために、スイッチング回
路（３９）に用いられるスイッチング素子（４５）のゲ
インを極めて大きくしており、そのために同素子（４５
）に制御装置（Ｃ）から入力したスイッチング信号に対
して、極めて速い電圧の立上り、立下りが行われる。

したがって、かかるインバータ（１３）から出力される
交流電力には、非常に多くの高周波成分が含まれており
、この高周波成分が、モータ部（２１）の界磁（２４）
と巻線（２５）間の容量結合を介して浴湯に漏洩し、モ
ータ部（２１）のアースが不完全であると、モータ部（
２１）と商用電源（３７）のアースとの間に、入浴者の
〜人体を介して高周波電流の経路ができ、前記したよう
な高周波電流が浴湯中を流れて入浴者が感電するおそれ
がある。

そこで本発明では、第５図に示すように、スイッチング
素子（４５）のスイッチング信号入力部に、抵抗（ｒ）
とコンデンサ（Ｃ）よりなる時定数回路を設けて、スイ
ッチング信号人力部に入力されるスイッチング信号の立
上り、立下りを緩やかにすることにより、スイッチング
素子（４５）から出力される出力電圧（４Ｂ）の立上が
り（４７）、立下がり（４８）を緩やかにして、第６図
で示すような略台形波状にすることにより、第７図の周
波数スペクトルで示すように、交流出力に含まれる高周
波成分を減少させることができる。

このようにして、インバータ（Ｉ８）の出力波形に含ま
れる高周波成分のレベルを下げて、浴湯に漏洩する高周
波電流を減少させることにより感電を防止するようにし
ている。

なお、容量結合のインピーダンスは周波数が高いほど小
さくなるものであるから、第７図で示すように高周波数
に帯域での減衰が大きいほど、効果が大きいことになる
。

また、本実施例において、各噴出ノズル（５）　（６）
（７）は同一構成であり、足側噴出ノズル（５）を例に
とり、第８図を参照して説明する。

足側噴出ノズル（５）は、浴槽本体（１）の側壁に嵌入
させた筒状のノズル本体（７０）と、同ノズル本体（７
０）内に設けた弁座（７１）と、同弁座（７１）の後方
に設けた弁体（７２）と、同弁体（７２）を進退作動さ
せるノズルモータ（Ｍｌ）と、上記弁座（７１）の前方
に設けた首振り自在のスロート（７３）とで構成されて
いる。

ノズル本体（７０）には、その後部に浴湯性送流路（４
）を連通させ、上記弁座（７１）に弁体（７２）を接離
させて、同ノズル（５）からの浴湯の噴出量と噴出圧と
を調節すると共に、中央部周壁に空気取入部（８）を連
通した空気吸入口（７４）を開口させて、弁座（７１）
を通過した浴湯のエジェクタ効果により、浴槽本体（１
）内に噴出する浴湯中に空気を混入させるように構成し
ている。

ノズルモータ（旧）は、ノズル本体（７０）の後壁に取
付けられたステッピングモータと、同モータの回転運動
を直線運動に変換して弁体（７２）に伝達するボールス
クリューとで構成されており、後端部に弁体（７２）の
位置を検出する弁体位置センサ（７５）を配設している
。

制御装置（Ｃ）は第、９図で示すように、マイクロプロ
セッサ（ＭＰＵ）と、入出力インターフェース（＋）（
０）と、制御プログラムを格納したメモリ（Ｍ）とで構
成されており、入力インターフェース（１）には、浴湯
強送流路（４）に配設した温度センサ（１）と圧力セン
サ（ｐ）と、操作パネル部（１４）に配設した気泡発生
浴槽（＾）の運転をＯＮ・ＯＦＦしたり、各噴出ノズル
からの浴湯噴出を強弱調節したり、浴湯の噴出形態を指
定したり、浴湯を噴出させるノズルを指定したりする各
種スイッチ（５０）（５０）・・・と接続しており、こ
れらのセンサ（ｔ）（ｐ）及びスイッチ群からの入力に
より各噴出ノズル（５）（５）　（８）　（６）　（７
）（７）の開閉度合や、循環ポンプ（２）の回転数等を
制御して、各種の浴湯噴出形態をとることができるよう
にしている。

また、第１図に示すように、空気取入部（８）上に設け
た操作パネル部（１４）は、−側端部に赤外線受信部（
１７）を設けて、リモートコントローラ（１Ｂ）からの
制御信号を受けるようにしている。

リモートコントローラ（１６）には、操作パネル部（１
４）に配設した各種スイッチ＜５０）　（５０）・・・
に対応したスイッチ群を配設しており、同スイッチ群の
操作により、各スイッチごとに設定した赤外線信号を赤
外線照射部（１５）から発信し、同赤外線信号を操作パ
ネル部（１４）の赤外線受信部（１７）で受信して、制
御装置（Ｃ）の入力インターフェース（＋）に入力する
ことにより、入浴者からの制御操作を受付けて、上記各
スイッチに対応した浴湯の噴出形態をとるように構成し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による浴湯循環ポンプ駆動回路を有する
気泡発生浴槽の全体斜視図、第２図は同浴槽の構成を示
す説明図、第３図は浴湯循環ポンプの縦断面図、第４図
はインバータの構成を示すブロック図、第５図はスイッ
チング回路図、第６図はスイッチング回路による出力波
形グラフ、第７図は本発明及び従来技術におけるインノ
く一夕出力の周波数スペクトルを示すグラフ、第８図は
浴湯噴出ノズルの断面図、第９図は制御装置の構成を示
すブロック図。 気泡発生浴槽 浴槽本体 浴湯循環ボン゛プ 浴湯吸込流路 浴湯強送流路 空気取入部 （１３）　：インバータ ＜２１）　：モータ部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）浴槽本体（１）と同浴槽本体（１）の外部に設置し
   た浴湯循環ポンプ（２）との間に、浴湯吸込流路（３）
   と浴湯強送流路（４）とを介設し、浴湯強送流路（４）
   の終端を浴槽本体（１）内に開口させると共に、同浴湯
   強送流路（４）に空気取入部（８）を連通連設して、気
   泡混じりの浴湯を浴槽本体（１）内に噴出すべく構成し
   、上記浴湯循環ポンプ（２）のモータ部（２１）を、イ
   ンバータ（１３）を介して駆動することにより、浴湯循
   環ポンプ（２）の回転数を変速可能にした気泡発生浴槽
   （Ａ）において、 インバータ（１３）の出力波形の立上がり・立下がりを
   緩やかにしたことを特徴とする気泡発生浴槽の浴湯循環
   ポンプ駆動回路。