JPH0883673A - ヒータ安全装置及び循環温浴器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、小容量の温度ヒューズを使用で
き、低コストであり、安全を確実に確保できるヒータ安
全装置、及びコンパクトで過熱事故など起こすことのな
い循環温浴器を提供することを目的とする。 【構成】 本発明のヒータ安全装置は、制御用リレーと
遮断用リレーをヒータと直列に接続し、温度ヒューズを
共用する制御用リレーの操作回路と遮断用リレーの操作
回路を設け、制御用リレーの操作回路にヒータ制御手段
を接続するとともに、温度ヒューズをヒータの近傍に配
置したことを特徴とする。また本発明の循環温浴器は保
温用ヒータに上記のヒータ安全装置を設けたことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヒータを使用する際の
過熱事故を確実に防ぐことができるヒータ安全装置及び
浴槽水を絶えず循環させその清浄化と加熱を行って２４
時間何時でも入浴できる安全な循環温浴器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】浴槽水を循環ポンプを利用してろ過タン
ク、活性化タンク等を経て循環させ、浴槽水のぬめりや
ごみ等の除去と活性化を行う循環温浴器は家庭用の風呂
等においても従来から使用されてきた。

【０００３】しかし最近では単にぬめりやごみ等を除去
したり活性化するにとどまらず、保温用ヒータを利用し
て温度制御を行い、２４時間何時でも入浴できるいわゆ
る２４時間風呂が開発されている。

【０００４】また循環温浴器においては衛生という点も
重要である。浴槽水の殺菌やぬめり、悪臭の除去を行う
ため、紫外線殺菌装置や小型のオゾン発生装置を設けて
殺菌処理を行うものが普及してきている。

【０００５】このほか循環温浴器に快適性を与えるた
め、新たな機能を付加したものも現れている。例えば浴
槽にマッサージ効果をもたせるため、浴槽水に空気を吸
い込ませつつ浴槽内にジェット噴出させ気泡を発生させ
るものである。ジェットは入浴中の人体に適度な圧力、
リズムであたってマッサージ効果の優れた入浴環境を提
供するものである。

【０００６】そこで以上のような機能をもつ従来の循環
温浴器とこれに用いられている保温用ヒータについて、
図１、図３を用いて説明する。図１は本発明の一実施例
における循環温浴器のシステム概略図である。しかし本
発明の循環温浴器と従来の循環温浴器はシステム的には
基本的に変わりがないので、図１を流用して従来の循環
温浴器の説明をする。図３は従来の循環温浴器の保温用
ヒータ安全装置回路図である。

【０００７】図１において、１は浴槽、２は吸込口、３
は循環ポンプである。４はインジェクター、５はオゾン
発生器、６はオゾン開閉弁、７及び２３はいずれも三方
弁、８はろ過タンクである。ろ過タンク８内には分離室
９が設けられている。１０は排気弁、１１はバイパス
弁、１２は吐出口、１３は排水口、１４は副循環パイプ
である。バイパス弁１１は、後述するように、インジェ
クター４からの通水のほかにバイパス路からも浴槽水を
送るための弁である。１５は保温用ヒータ、１６はフロ
ースイッチである。保温用ヒータ１５にはＡＣ２４ボル
トが給電される。１７は呼水パイプ、１８は吸気口であ
る。１９はろ過タンク８の一部分、インジェクター４、
オゾン開閉弁６、三方弁７、排気弁１０を内部に収容し
た浴槽水循環路ユニットであり、浴槽水循環路ユニット
１９の外側のケーシングはプラスチック成形されてい
る。このほかにもインジェクター４や、浴槽水循環路ユ
ニット１９内部の循環パイプがすべてプラスチック成形
されている。というのはこれらの装置は浴槽１の近くに
置く必要があり、耐食性や耐水性が要求されるからであ
る。２０は呼水弁、２１及び２２はいずれも三方弁７、
２３の共通口である。なお呼水弁２０は循環パイプから
分岐された呼水パイプ１７に設けられている。

【０００８】図１に示すように、浴槽１に張った浴槽水
中に吸込口２を挿入された循環パイプは保温用ヒータ１
５に接続され、次いで循環ポンプ３に接続されている。
循環ポンプ３はターボ型のポンプであるため起動初期に
呼水が必要であり、呼水弁２０を備えた呼水パイプ１７
から呼水される。循環パイプは循環ポンプ３から引き出
された後、浴槽水循環路ユニット１９内のフロースイッ
チ１６を介してろ過タンク８に接続される。

【０００９】そこでこの浴槽水循環路ユニット１９内の
構造について説明すると、フロースイッチ１６が設けら
れた循環パイプは、フロースイッチ１６の後流側をイン
ジェクター４、バイパス弁１１、三方弁７のいずれとも
接続される。このうちインジェクター４はオゾン開閉弁
６を介してオゾン発生器５にも接続されている。オゾン
発生器５は吸気口１８から空気を吸い込み、オゾンガス
を発生させた後オゾン開閉弁６の開閉に従ってインジェ
クター４で浴槽水にオゾンガスを混入させるものであ
る。インジェクター４からでた循環パイプは三方弁２３
に接続される。三方弁２３の接続口の１つは排水口１３
に接続され、もう１つの接続口である共通口２２はろ過
タンク８に接続される。同様に三方弁７の接続口の１つ
である共通口２１は、副循環パイプ１４を介してろ過タ
ンク８の底まで延びた導水管に接続される。そしてもう
１つの接続口に接続された循環パイプは浴槽１内まで延
び、内部で吐出口１２を開口させている。さらにこの付
近で循環パイプとろ過タンク８内の分離室９とが排気弁
１０を介して通じている。そしてこれらすべての装置は
浴槽水循環路ユニット１９のプラスチック製のケーシン
グ内に収容されるものである。

【００１０】次にこの循環温浴器がどのように作動する
か説明する。通常の循環モードにおいて循環ポンプ３を
駆動させると、浴槽水が吸込口２から吸引され、保温用
ヒータ１５によって任意の設定温度に加熱、保温された
後、循環ポンプ３から吐出されインジェクター４に送ら
れる。このときバイパス弁１１は閉止されている。また
三方弁７は副循環パイプ１４と吐出口１２側の循環パイ
プを連通させており、三方弁２３はインジェクター４と
共通口２２が接続されるように切り換えられている。浴
槽水が通水されているのをフロースイッチ１６が検知す
ると、図示しないコントローラがオゾン開閉弁６を開く
ように指令し、オゾン発生器５内で発生したオゾンガス
がインジェクター４にその負圧力で吸引される。インジ
ェクター４内で浴槽水とオゾンガスは激しく混合され、
三方弁２３を経てろ過タンク８内に噴出される。ただこ
のオゾン混入は継続して常に行われるのではなく、間欠
的に行われる。すなわちオゾン発生器５の運転を１５ｓ
ｅｃ、停止を７ｍｉｎ程度の周期で繰り返すものであ
る。この程度の周期で運転するのが、殺菌と運転コスト
という２つの面から最もバランスのとれた運転となるか
らである。

【００１１】ろ過タンク８内に入った浴槽水とオゾンガ
スはいったん強く混合され、その後再び分離室９で気液
分離される。オゾンガスと接触することで殺菌された浴
槽水は、ろ過タンク８内のろ材を通って浄化され、ろ過
タンク８の底まで差し込まれた導水管を経て、三方弁７
を通って吐出口１２から浴槽１に吐出される。なおろ過
タンク８内にろ材のほかに麦飯石等のミネラル材を収容
しておき、浄化のほかに浴槽水の活性化を図ることも行
われる。

【００１２】ところで循環モードにおいて循環する水量
を増加したい時には、オゾン発生器５の周期運転で停止
している期間にバイパス弁１１を開けばよい。するとイ
ンジェクター４経由とバイパス弁１１経由の２つの経路
を通して浴槽水がろ過タンク８内に噴出されることにな
り、浴槽水は分離室９内のオゾンガスと激しい混合をし
て殺菌される。ろ材で浄化された後浴槽水は吐出口１２
から浴槽１内に吐出される。オゾン発生器５の停止期間
が終了したとき、排気弁１０が開かれ分離室９内に残留
するオゾンガスが排出され、さらに次のサイクルに入る
ことになる。なおオゾンガスは安定性に乏しいため、一
部のオゾンは酸素に変わっている。

【００１３】次に逆洗モードについて説明する。ろ過タ
ンク８でろ過を続けていくと、ろ材は目詰まりやぬめり
等を起こし、ろ過能力が低下していく。そこで定期的に
ろ過タンク８内のろ材を逆洗してろ過能力の回復を図っ
てやるのがこのモードである。逆洗モードにおいては、
三方弁７が切り換えられ、フロースイッチ１６側の循環
パイプと副循環パイプ１４が接続される。三方弁２３の
共通口は排水口１３側と連通されるし、バイパス弁１１
は閉止される。この状態で循環ポンプ３を運転すると、
フロースイッチ１６を通って浴槽水は三方弁７に入り、
ここから浴槽水はろ過タンク８の底に噴出される。噴出
された浴槽水はろ過タンク８内のろ材を逆洗した後、三
方弁２３を通って排水口１３から排水される。これによ
ってろ材の汚れやぬめり等が取り除かれる。

【００１４】ところで図３に基づいて従来の循環温浴器
で用いられる保温用ヒータ１５の詳細な説明をする。保
温用ヒータ１５には、低電圧安全設計、漏電対策等の理
由から低電圧のＡＣ２４ボルトが印加される。このため
ＡＣ１００ボルトの商用電圧から絶縁トランス２８によ
り２４ボルトまで降圧されて電源供給されている。この
絶縁トランス２８から出力される２４ボルトの供給電
源、保温用ヒータ１５、制御用リレー２６、温度ヒュー
ズ２５はすべて直列に接続され、ヒータ回路を構成す
る。このヒータ回路を制御するために入れられた制御用
リレー２６は、その励磁コイルがリレー駆動電源である
ＤＣ電源及びヒータ制御手段に接続される。ヒータ制御
手段は、図示はしないがこの循環温浴器全体の制御を行
うコントローラによってヒータの制御を行う。ヒータ回
路に印加される電圧がＡＣ２４ボルトと低く許容電流が
大きいため、温度ヒューズ２５は汎用のヒューズではな
い大容量の特別のものが使用されている。

【００１５】浴槽水が保温用ヒータ１５に送られると、
ヒータ制御手段により制御リレー２６が開閉され、ヒー
タ回路に電流が流れて保温用ヒータ１５が発熱し、浴槽
水は設定温度にまで加熱、保温される。もし制御用リレ
ーの溶接等の異常により、保温用ヒータ１５が過熱状態
となったときは、温度ヒューズ２５が過熱異常を検知し
発熱によって溶解断線する。この溶解断線によって保温
用ヒータ１５への給電が遮断され、保温用ヒータ１５の
安全を図ることができる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
に従来の循環温浴器の保温用ヒータのヒータ安全装置
は、異常過電流、過熱を防止して安全の確保をするため
には大容量の温度ヒューズを使用する必要があり、これ
は一般に汎用されるものと違ってコストが高かった。ま
た温度ヒューズのみで対処しているので安全に対する信
頼性がいまひとつ問題で、故障や過熱事故を生じる危険
があった。そしてこれは循環温浴器の保温用ヒータだけ
に限ったことではなく、給湯器や電熱器等のヒータを使
用する装置でも同様であった。

【００１７】また保温用ヒータを使用する循環温浴器
は、保温用ヒータを利用して温度制御を行うことで２４
時間何時でも入浴できるのであるが、保温用ヒータが異
常過熱した場合、保温用ヒータ周囲のプラスチック成形
品や部品類が熱で溶解されたりして故障する危険があっ
た。

【００１８】そこで本発明は従来のこのような問題を解
決するものであって、小容量の温度ヒューズを使用で
き、低コストで、安全を確実に確保できるヒータ安全装
置を提供することを目的とする。

【００１９】また本発明は、コンパクトで、故障など起
こすことのない安全な循環温浴器を提供することを目的
とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記従来の問題点を解決
するために本発明のヒータ安全装置は、制御用リレーと
遮断用リレーをヒータと直列に接続し、温度ヒューズを
共用する制御用リレー操作回路と遮断用リレー操作回路
を設け、制御用リレー操作回路にはヒータ制御手段を設
けるとともに、温度ヒューズをヒータの近傍に配置した
ことを特徴とする。

【００２１】本発明のヒータ安全装置は、制御用リレー
と遮断用リレーをヒータと直列に接続し、制御用リレー
の励磁コイルの一端をヒータ制御手段に接続するととも
に他端を温度ヒューズを介してリレー駆動電源に接続
し、遮断用リレーの励磁コイルを安全制御回路を介して
温度ヒューズの他端に接続して、温度ヒューズをヒータ
の近傍に配置することを特徴とする。

【００２２】また本発明の循環温浴器は、浴槽と、浴槽
内の浴水を循環経路を介して循環する循環ポンプと、浴
槽水を設定温度に保温する保温用ヒータと、浴槽内の浴
槽水をろ過するろ過タンクとを備えるとともに、保温用
ヒータには上記のヒータ安全装置が設けられていること
を特徴とする。

【００２３】

【作用】本発明のヒータ安全装置は、制御用リレーと遮
断用リレーをヒータと直列に接続し、温度ヒューズを共
用する制御用リレー操作回路と遮断用リレー操作回路を
設け、温度ヒューズをヒータの近傍に配置しているか
ら、制御用リレーと遮断用リレーの２つでヒータ回路を
遮断して２重の安全を確保できる。温度ヒューズがヒー
タ回路に直接接続されたものでないので、小容量の温度
ヒューズを使用することができる。

【００２４】また本発明のヒータ安全装置は、制御用リ
レーの励磁コイルの一端をヒータ制御手段に接続すると
ともに他端は温度ヒューズを介してリレー駆動電源に接
続し、遮断用リレーの励磁コイルは安全制御回路を介し
て温度ヒューズの他端に接続しているから、制御用リレ
ーをヒータを制御するためだけでなくヒータ回路の遮断
にも使用することができ、安全制御回路を介して遮断用
リレーを制御してヒータ回路を２重に遮断することがで
きる。

【００２５】本発明の循環温浴器は保温用ヒータに上記
のヒータ安全装置を設けているから、コンパクトな構成
にすることができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明のヒータ安全装置及び循環温浴
器について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は
本発明の一実施例における循環温浴器のシステム概略図
である。図２は本発明の一実施例における循環温浴器の
保温用ヒータ安全装置回路図である。

【００２７】図１に示した本実施例の循環温浴器は従来
の循環温浴器とシステム的には基本的に変わりがない。
そしてこの従来の循環温浴器については既に説明した通
りであるから、説明はそこに譲りここでは説明を省略す
る。

【００２８】以下、本発明の一実施例の循環温浴器の保
温用ヒータについて図１、２を参照しながら説明する。
図２で示すように、１５は保温用ヒータ、２６は制御用
リレー、２７は遮断用リレー、２８は絶縁トランス、２
９は安全制御回路、３０は温度ヒューズである。本実施
例の保温用ヒータ１５には、低電圧設計と漏電対策等の
理由から、ＡＣ１００ボルトでなくＡＣ２４ボルトとい
う低電圧が印加される。遮断用リレー２７と絶縁トラン
ス２８は金属と樹脂コーティングされた電源ボックス２
４内にコンパクトに収納され、これらはさらに保温用ヒ
ータ１５と制御用リレー２６に接続されてヒータ回路を
構成する。従って制御用リレー２６及び遮断用リレー２
７は保温用ヒータ１５と直列に接続される。温度ヒュー
ズ３０は一般に汎用される小容量のもので、保温用ヒー
タ１５の表面に直付けされている。保温用ヒータ１５の
過熱によって溶融することができる近傍距離であればど
こに配置してもよい。

【００２９】次に制御用リレー２６と遮断用リレー２７
の操作回路について説明する。温度ヒューズ３０の一端
は制御用リレー２６の励磁コイルに接続されるととも
に、安全制御回路２９にも接続されている。安全制御回
路２９はトランジスタをダーリントン接続した電流増幅
回路を備えたもので、温度ヒューズ３０の溶断を契機と
して遮断用リレー２７を制御するものである。温度ヒュ
ーズ３０の他端は、制御用リレー２６を駆動するための
リレー駆動電源であるＤＣ電源に接続されている。この
安全制御装置２９はさらに遮断用リレー２７の励磁コイ
ルに接続されている。この励磁コイルの他端は接地され
ている。制御用リレー２６を操作する制御用リレー操作
回路は、制御用リレー２６の励磁コイルを制御するヒー
タ制御手段と温度ヒューズ３０で構成され、遮断用リレ
ー２７を操作する遮断用リレー操作回路は、遮断用リレ
ー２７の励磁コイルを制御する安全制御回路２９と温度
ヒューズ３０から構成される。温度ヒューズ３０は両操
作回路で共用される。そしてこれら両操作回路を流れる
電流は、主回路であるヒータ回路を流れる電流よりかな
り小さい電流にすることができる。

【００３０】次に本実施例の保温用ヒータ１５のヒータ
安全装置がどのように動作するかを説明する。浴槽水を
保温用ヒータ１５により設定温度で保温制御していると
き、保温用ヒータ１５と直列に接続された制御用リレー
２６の接点部が溶解ショートしたり、ヒータ制御手段で
あるコントローラの暴走によって制御用リレー２６の接
点部が常接状態となってしまうと、保温用ヒータ１５に
は異常過電流が流れ、保温用ヒータ１５は過熱状態とな
る。しかし本実施例においては温度ヒューズ３０が保温
用ヒータ１５の表面に取り付けられているため、これを
直ちに検知して溶解する。すると制御用リレー操作回路
がオープンになり、ＤＣ電源からの給電がなくなって制
御用リレー２６が遮断される。同じく温度ヒューズ３０
が遮断されると遮断リレー操作回路の安全制御回路２９
が同時に働き、遮断用リレー２７が遮断されヒータ回路
を流れる電流が遮断される。

【００３１】このように本実施例の保温用ヒータ安全装
置は、制御用リレー操作回路によって制御用リレー２６
をヒータ制御手段で保温用ヒータ１５を制御するためだ
けでなく、ヒータ回路の遮断をすることにも使用するこ
とができる。そして遮断用リレー操作回路は、安全制御
回路２９によりヒータ回路を２重に遮断することができ
る。このように保温用ヒータ１５の過熱が温度ヒューズ
３０で検出されたときに、ヒータ回路が２重に遮断され
るため、制御用リレー２６と遮断用リレー２７のどちら
かが破壊されているような場合であっても、安全を確実
に確保することができる。また従来のヒータ安全装置の
ように保温用ヒータ１５と直列に接続せず、保温用ヒー
タ１５が発生する熱を近傍で検知するものであるから、
保温用ヒータ１５の容量を小さいものにすることができ
る。このため大容量の特別な温度ヒューズを用いる必要
がなく、コストを下げることができる。

【００３２】ところで本実施例の循環温浴器は水やオゾ
ンといったものを取り扱うため、多くの部品類に水や腐
食に強いプラスチック成形品を用いている。また浴槽１
の置かれる浴室空間は一般に狭いから、これを有効利用
するために循環温浴器にはコンパクトさが要求されるこ
とが多い。そこで本実施例の保温用ヒータ１５ではその
周辺に多くのプラスチック成形品が配置された構成とな
っている。しかし従来の循環温浴器ではこのような配置
にすると、保温用ヒータ１５が過熱して周囲のプラスチ
ック成形品や部品類が熱で溶解させられ、故障や過熱事
故を起こすような危険があった。しかし本実施例の循環
温浴器においては２重に安全を確保できるヒータ安全装
置を用いており、非常に安全で故障や事故など起こすこ
とはない。また従来の循環温浴器では安全確保のため保
温用ヒータ１５とプラスチック成形品等の配置に余裕を
もたす必要があってどうしても大きくならざるをえなか
ったが、本実施例においてはこの保温用ヒータ安全装置
によって循環温浴器の構造をよりコンパクトにすること
ができる。

【００３３】以上は循環温浴器の保温用ヒータについて
説明したが、ヒータの過熱によって事故を起こす危険が
あるのはなにも循環温浴器の保温用ヒータに限ったこと
ではない。深夜電力を利用した給湯器、電熱器など一般
的にヒータを使用する装置でもまったく同様な問題があ
る。本発明はこのような一般に使用されるヒータに対し
ても、確実に安全を確保できるヒータ安全装置として使
用することができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明のヒータ安全装置は、制御用リレ
ーと遮断用リレーをヒータと直列に接続し、共通の温度
ヒューズを接続した制御用リレー操作回路と遮断用リレ
ー操作回路を設け、温度ヒューズをヒータの近傍に配置
しているから、制御用リレーと遮断用リレーの２箇所で
ヒータ回路を遮断して、ヒータを流れる異常過電流、加
熱を２重に防ぐことができる。そして制御用リレー及び
遮断リレーのどちらかが破壊していても、簡単な構成で
確実に安全を確保することができる。温度ヒューズがヒ
ータ回路に直列に直接接続されるものでないので、小容
量の温度ヒューズを使用することができ、コストも低減
できる。

【００３５】また本発明のヒータ安全装置は、制御用リ
レーの励磁コイルの一端をヒータ制御手段に接続すると
ともに他端は温度ヒューズを介してリレー駆動電源に接
続して、遮断用リレーの励磁コイルは安全制御回路を介
して温度ヒューズの他端に接続しているから、制御用リ
レーをヒータの制御をするためだけでなくヒータ回路の
遮断にも使用でき、遮断用リレーをヒータ回路の２重の
遮断に用いることができる。

【００３６】本発明の循環温浴器は保温用ヒータに上記
のヒータ安全装置を設けているから、故障など起こすこ
となく、安全でコンパクトな構成にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における循環温浴器のシステ
ム概略図

【図２】本発明の一実施例における循環温浴器の保温用
ヒータ安全装置回路図

【図３】従来の循環温浴器の保温用ヒータ安全装置回路
図

【符号の説明】

１ 浴槽 ２ 吸込口 ３ 循環ポンプ ４ インジェクター ５ オゾン発生器 ６ オゾン開閉弁 ７、２３ 三方弁 ８ ろ過タンク ９ 分離室 １０ 排気弁 １１ バイパス弁 １２ 吐出口 １３ 排水口 １４ 副循環パイプ １５ 保温用ヒータ １６ フロースイッチ １７ 呼水パイプ １８ 吸気口 １９ 浴槽水循環路ユニット ２０ 呼水弁 ２１、２２ 共通口 ２４ 電源ボックス ２５、３０ 温度ヒューズ ２６ 制御用リレー ２７ 遮断用リレー ２８ 絶縁トランス ２９ 安全制御回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御用リレーと遮断用リレーをヒータと直
   列に接続し、温度ヒューズを共用する制御用リレー操作
   回路と遮断用リレー操作回路を設け、前記制御用リレー
   操作回路にはヒータ制御手段を設けるとともに、前記温
   度ヒューズをヒータの近傍に配置したことを特徴とする
   ヒータ安全装置。
2. 【請求項２】制御用リレーと遮断用リレーをヒータと直
   列に接続し、前記制御用リレーの励磁コイルの一端をヒ
   ータ制御手段に接続するとともに他端を温度ヒューズを
   介してリレー駆動電源に接続し、前記遮断用リレーの励
   磁コイルを安全制御回路を介して前記温度ヒューズの前
   記他端に接続して、前記温度ヒューズを前記ヒータの近
   傍に配置することを特徴とするヒータ安全装置。
3. 【請求項３】浴槽と、前記浴槽内の浴水を循環経路を介
   して循環する循環ポンプと、浴槽水を設定温度に保温す
   る保温用ヒータと、前記浴槽内の浴槽水をろ過するろ過
   タンクとを備えるとともに、前記保温用ヒータには請求
   項１または２記載のヒータ安全装置が設けられているこ
   とを特徴とする循環温浴器。