JPH0410823B2

JPH0410823B2 -

Info

Publication number: JPH0410823B2
Application number: JP2326415A
Authority: JP
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1992-02-26
Also published as: JPH03178657A

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、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、身体に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発明では、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、水管の中途部にモータ駆
動のポンプを介設し、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、モータにインバータを接続して、モータ
の運転制御が行えるべく構成することにより、気
泡噴流の任意の変化を得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、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、従つて、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湯や、
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、任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、周波数の設定や、
時間設定を行つておくと、これらの設定プログラ
ムに従つて、インバータ１０が入力周波数を処理
し、周波数変換を行う。

このインバータ１０で変換された出力周波数に
比例して、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
泡浴湯の量や圧を変化させるものである。

(ヘ) 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が行えるように構成し
ているために、インバータで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、従つて、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、入浴者に
は、好み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吐出圧で治療効
果を更に向上できる。

特に、インバータにより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、かかる気泡浴湯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の運転が任意に行えるように
構成したことに要旨があり、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。

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１４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、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

【特許請求の範囲】１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、水管の中途部にモータ８駆動のポ
ンプ６を介設し、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、モータ
８の運転制御が行えるべく構成することにより、
気泡噴流の任意の変化を得ることのできる気泡噴
流制御の可能な気泡発生浴槽。