JPH0410822B2 - - Google Patents

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槽
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61−87558、
特開昭57−173060、特開昭58−103456、特開昭57
−175360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湯
を循環させながら、循環中途より外気を吸入して
気泡と共に浴湯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、
単調であり、かえつて、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
があつた。

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つてやは
り気泡群の吐出圧を変化させ、或はノズルの部分
に吐出量調整機構を組込んで吐出圧を変化できる
ようにしたものである。

(ハ) 発明が解決しようとする課題 しかし、このように、ポンプの作動時間制御
と、電磁バルブの流量制御とを組合せて噴流形態
に変化をもたせたものにおいては、主体的に電磁
バルブによつて流量を制御するものであるため、
バルブのヒステリシスの影響を受けやすい。

従つて、常に一定流量を得るように一定開度の
バルブを操作しても実際には、一定流量、流圧の
水流を得ることができず、従つて、発泡器にて気
泡を発生させても、浴槽中では、所望の気泡噴流
圧とならず、身体で感じる気泡噴流の変化が初期
の変化と異なつた変化となるため毎回の気泡噴流
変化の再現性がない。

更には、バルブによる流量制御を行うものであ
るために、水流の流量と流圧は反比例することに
なるため、例えば、流量を絞れば流圧は高くな
り、発泡器に至る水流の制御は流量と流圧の反比
例状態で気泡噴流を行うことになる。

従つて、例えば、気泡噴流を強い噴流状態と弱
い噴流状態との交互の形態に制御せんとした場
合、バルブの絞りを交互に大小変化させても、流
圧が高い時には、流量が少なくなるので気泡の取
り込み量は流量が少なくなる分だけ少く、反対に
流圧が小さく流量が多いバルブ操作時には、流圧
が小さい分だけ気泡の取り込み量は少なくなり、
結局は、バルブの操作のみでは、気泡の取り込み
量を確実に制御できず、ほとんど水流の流圧によ
る変化のみが身体で感じられる変化となる。

従つて、水流、水圧、共に同時に大小変化させ
て気泡噴流の気泡量も制御するような精度の高い
再現性のある気泡噴流制御は不可能であり、ま
た、変化のバリエーシヨンも単調で、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が得られなくなる欠点もあ
つた。

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、気泡浴湯の吐出変化のバリエー
シヨンが大となり、従つて単に健康上の効果のみ
ならず、入浴時の遊びの楽しさの満喫できる気泡
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 本発明では、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、浴槽内の浴湯を水管を介
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、気泡噴流量及び噴流圧を周期的に変化するこ
とができるようにすると共に、その周期的変化を
得るために、モータの回転数を、予め設定したプ
ログラムに従つて周期的に制御することのできる
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内の浴湯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
気泡を浴湯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、特に気泡噴流及び噴流圧を周期的に変
化できるようにしており、しかもその変化をモー
タの回転数の周期的制御により行うことができる
ようにしているので、ポンプ６の回転数が周期的
に変化されて、ポンプ６により循環される浴湯
や、循環中途に吸気される空気等が量、圧におい
て周期的に変化されて、ノズル３からは、周期的
に変化した吐出圧を得ることができる。

即ち、制御装置により、予め設定したプログラ
ムに従つて、モータの回転数を周期的に制御でき
るようにしていけば、モータ８の回転数が制御さ
れて、ポンプ６の回転数を制御し、ノズル３から
吐出する気泡浴湯の量や圧を周期的に変化させる
ことができる。

(ヘ) 効果 この発明によれば、気泡噴流量及び噴流圧を周
期的に変化できるようにしており、しかもその変
化を予め設定したプログラムに従つて、モータの
回転数を周期的に制御することにより行うことが
できるので、モータの回転数が容易に任意の周期
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、吐出圧を周期的に
変化させることができ、入浴者には、好みの周期
的強弱の気泡噴流を得ることができる効果があ
り、かかる好みの気泡噴流の選択が行えるため
に、入浴者の患部に最も適合した周期的吐出圧で
治療効果を更に向上できる。

特に、ポンプの回転数を制御することになるた
め、吐出量と吐出圧とが比例して制御できること
になり、例えば、ポンプの回転数を上げれば吐出
量も吐出圧も高められるので、噴流変化の制御に
対する応答性が良好となり、当初より予想して制
御した形態の噴流がそのまま得られて再現性がよ
くなり、常に所望の噴流形態を形成することがで
きるものであり、バルブ制御にともなうヒステリ
シス等の欠点も解消できる。

更には治療効果以外に、入浴者の好みに応じた
変化のある周期的な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、周期的な噴流制御を行うのに、モータの
回転数の周期的な制御を行うために、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
的な概略説明図であり、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
の浴湯を吸湯孔１６、ノズル３、水管７を介して
循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、浴湯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、浴湯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
関連して吸気パイプを連設し、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。

従つて、ポンプ６の駆動によつて浴槽本体１内
の浴湯は水管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
により循環する浴湯のインジエクシヨン機能によ
つて水管７中に吸気する場合と、ポンプ６によつ
て直接に空気を取り込み水管７中の循環浴湯に混
入する場合とが考えられる。

いずれの場合にしても、循環浴湯中に空気を混
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、モータ８の回転数を周期的に
制御して、気泡噴流量及び気泡噴流圧を周期的に
変化させることが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つて制御し、その出
力周波数に比例してモータ８の回転数を周期的に
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、吐出圧を周期的に変
化させるようにしているものである。

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つて制御するよ
うにしており、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１４とを設け、モータ８の能
力の範囲内で軽負荷および重負荷の周期運転が任
意の周期で行える組合せとしている。

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
グラフに従つて詳説すると、第２図は本発明のイ
ンバータにより制御された周期的な気泡噴流の各
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
りモータ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ア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ｂ，ｄを設定するものであり、第２
図では弱吐出力ｅから強吐出力ｆに、或は吐出力
ｆから弱吐出力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、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
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
がノズル３より交互に繰り返して周期的に噴出さ
れることになり、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、強
吐出、普通吐出、弱吐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
ヨンに富んだ周期的な気泡噴流形態を得ることが
可能となる。

なお、１５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、１１は交流商用電源１５
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a₁，b₁，c₁，d₁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、a₁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、b₁は強い吐出力ｆ
へ向つて徐々にノズル３からの気泡噴流が強くな
つていくために、入浴者が大きく深呼吸をして入
浴している状態を示しており、c₁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、d₁は
弱い吐出力に向つて気泡噴流が徐々に弱まつてい
る状態であり、従つて、入浴者はゆつくりと息を
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、気泡噴流量及び噴流圧を周期的に
変化させることができ、更には予め設定したプロ
グラムに従つて、モータの回転数を周期的に制御
することにより、気泡噴流の周期的変化を自由に
行うことができ、従つて、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、本発明実施例
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。

Ｅ＝ｙ〔１−｛（f³ ₁t₁＋2f³ ₂t₂＋f³ ₃t₃） ／（t₁＋2t₂＋t₃）｝〕×100（％） ここに、 Ｅ：連続運転に比べての省電力率（％） ₁：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 ₂：（₁＋₃）／２ t₁：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 t₃：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。 １……浴槽、２……気泡、３……ノズル、４…
…バルブ、５……吸気孔、６……ポンプ、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、１１……ラジオノ
イズ低減用零相リアクトル。

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１６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、 気泡噴流量及び噴流圧を周期的に変化させるた
   めに、予め設定されたプログラムに従つて、モー
   タ８の回転数を周期的に制御することを特徴とし
   た気泡噴流制御の可能な気泡発生浴槽。