JPH0411219B2 - - 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、適宜に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、復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
バルブ操作をしても実際には、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。

更には、外気の吸入も浴槽本体の側壁に設けた
空気供給管開口部から行うものであり、空気の混
入が充分に行い難く、効率的な浴湯の気泡化が困
であるという欠点があつた。

この発明では、上記の欠点を解消し、効率的な
気泡化を行い、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、浴槽本体に、浴槽本体の側壁に、
噴流用のノズルを、浴槽本体の底部に、循環湯用
の吸湯孔をそれぞれ設け、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
動のポンプを介設すると共に、モータにインバー
タを接続することにより、浴槽内の浴湯を水管を
介して循環可能に構成し、しかも、循環中途に、
一端が大気に開放した吸気通路を連通し、同吸気
通路の開口端より空気を吸入して、ノズルから浴
槽内に噴流的な気泡を発生すべく構成し、インバ
ータの周波数変換により、モータの任意運転制御
が自在に行えるべく構成することにより、任意の
変化のある気泡噴流を浴槽本体の側壁に設けたノ
ズルより噴出可能に構成してなる気泡噴流制御の
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内の浴湯を底部の吸湯孔１２から吸入
し、循環せしめながら、その中途で吸気通路５か
ら吸気して、浴槽本体内に側壁のノズルから噴流
的な気泡を浴湯と共に噴出するものである。

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、
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、側壁のノズル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が入力周波数の変換
処理を行い、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、側壁のノズル
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。

また、水管を介して底部に設けた吸湯から側壁
に設けたノズルへ浴湯の循環を行うに際し、空気
の吸入を、循環中途に設けた吸気通路より行うよ
うにしているので空気の吸入が円滑に行え、浴湯
の気泡化が充分になされるので、気泡の噴流形態
のいかなる制御にもよく追従して気泡の変化を楽
しむことができる効果を有する。

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の側壁には入
浴者が足を伸長して側壁に背もたれた状態で、丁
度、腰部の位置にくる個所にノズル３が設けられ
ており、また、底板には所要の位置に吸湯孔１６
が設けられており、その間には、水管７が連通さ
れている。

すなわち、水管７は、一端を吸湯孔１６に接続
し、他端をノズル３に接続して、浴湯が吸湯孔１
６から水管７を通り、ノズル３から噴出するよう
にして循環通路を形成している。

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
吸気通路５を接続しており、ポンプ６の回転運動
によつて浴湯が循環する場合に、その浴湯の流速
により形成される負圧利用のインゼクシヨン機能
によつて開口端５′より空気を吸気する。

なお、吸気通路５は、上方に向つて開口した開
口端５′を有するパイプにて構成している。

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、浴槽本体１の側
壁に設けたノズル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
気通路５が形成されているので、同吸気通路５よ
り空気が水管７中の浴湯に取り込まれて、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。

また、吸気通路５の開口端５′は上方に向けて
開口しており、従つて、水管７を循環する浴湯が
容易に吸気通路５から漏水するのを防止してい
る。

なお、空気の取り込み手段としては、前記した
ポンプ６の運転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中に吸気する場合以外
に、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が考えられる。

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
構成しており、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、その変換された出力周
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に伝達してポンプ６の運転制御によつ
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、ノズルからの気
泡の吐出力、時間の相関関係を示す第２図のグラ
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−｛（³ ₁t₁＋2³ ₂t₂＋³ 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。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……浴槽本体、３……ノズル、５……吸気通
路、５′……開口端、６……ポンプ、７……水管、
８……モータ、１０……インバータ、１２……周
波数設定器、１６……吸湯孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 浴槽本体１の側壁に、噴流用のノズル３を、
   浴槽本体１の底部に、循環湯用の吸湯孔１６をそ
   れぞれ設け、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を介設すると共に、モータ８にインバ
   ータ１０を接続することにより、浴槽内の浴湯を
   水管７を介して循環可能に構成し、しかも、循環
   中途に、一端が大気に開放した吸気通路５を連通
   し、同吸気通路５の開口端５′より空気を吸入し
   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、インバータ１０の周波数変換によ
   り、モータ８の任意運転が自在に行えるべく構成
   することにより、任意の変化のある気泡噴流を浴
   槽本体１の側壁に設けたノズル３より噴出可能に
   構成してなる気泡噴流制御の可能な気泡発生浴
   槽。