JP2010125169A - 浴槽洗浄方法および浴槽洗浄装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】底面や斜度を持つ側壁面を含む浴槽壁を効率よく洗浄できる浴槽洗浄方法および装置を提供する。
【解決手段】浴槽洗浄装置は、浴槽壁に設けられて浴水中に気泡を発生させる気泡発生要素と、浴槽壁に設けられて浴槽壁に接触する水流を噴出し、気泡をエントレインして浴槽壁に接触させる気泡含有水流を発生させる水流発生要素とを有する気泡含有水流発生装置を備えている。この装置による洗浄方法も開示されている。
【効果】気泡含有水流が浴槽壁に確実に接触して効率よく洗浄できる。
【選択図】図1
【解決手段】浴槽洗浄装置は、浴槽壁に設けられて浴水中に気泡を発生させる気泡発生要素と、浴槽壁に設けられて浴槽壁に接触する水流を噴出し、気泡をエントレインして浴槽壁に接触させる気泡含有水流を発生させる水流発生要素とを有する気泡含有水流発生装置を備えている。この装置による洗浄方法も開示されている。
【効果】気泡含有水流が浴槽壁に確実に接触して効率よく洗浄できる。
【選択図】図1
Description
本発明は気泡を利用して浴槽壁を洗浄する浴槽洗浄方法および浴槽洗浄装置に関するものである。
浴槽を洗浄する方法として、浴槽底面の周囲から気泡を供給し、気泡を浴槽壁に衝突させて、気泡と浴槽壁の除去対象物を接触させ、気泡の気液界面で汚れを保持し上昇させることにより、浴槽側壁面より除去対象物を除去する方法が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。また、その気泡発生位置は底面に断続的に孔を備えたものとなっている。
しかしながら、従来の気泡による浴槽洗浄方法では、気泡は発生後直ちに、真っ直ぐ上方に上昇して底面にはほとんど到達しないため、底面が洗浄できないという問題があった。また浴槽側壁面が斜度を持つ場合にも、側壁面が洗浄しにくいという問題があった。汚れは槽の底面にも斜度を持つ側壁面にも付着するため、底面や斜度を持つ側壁面も洗浄できることが望ましい。
本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、浴槽の洗浄効率を上げるために、浴槽の垂直な側壁面だけでなく、底面や斜度を持つ側壁面を含む浴槽壁を効率よく洗浄できる浴槽洗浄方法及び浴槽洗浄装置を提供することを目的としている。
本発明によれば、水流を発生させる水流発生要素と、この水流中に気泡を含ませて気泡含有水流を形成する気泡発生要素とを有し、上記気泡含有水流を浴槽壁に接触するように浴水の張られた浴槽内に発生させる気泡含有水流発生装置を備えたことを特徴とする浴槽洗浄装置が得られる。
また本発明によれば、水流を形成する工程と、この水流内に気泡を含ませて気泡含有水流を形成する工程と、この気泡含有水流を浴水が張られた浴槽の浴槽壁に接触させる工程とを備たことを特徴とする浴槽洗浄方法が得られる。
本発明によれば、浴槽で気泡流や水流を使用することによって、浴槽の側壁面から垢や汚れを除去できる浴槽洗浄方法及び浴槽洗浄装置を提供することができる。
実施の形態1.
図1および2は、本発明の実施の形態1に係る浴槽洗浄装置を示す概略側面断面図および概略平面断面図である。これらの図において、浴槽1は浴槽壁2内に浴水3が張られていて、浴槽壁2は側壁4と底壁5とそれらの間を滑らかに接続する湾曲部6とを含むものである。浴槽壁2には浴槽1内の浴水3内に水流を噴出するための多数の噴流口7を持ち、浴槽壁2に接触する気泡8を含む気泡含有水流9を発生させるための気泡含有水流発生装置10が設けられている。
図1および2は、本発明の実施の形態1に係る浴槽洗浄装置を示す概略側面断面図および概略平面断面図である。これらの図において、浴槽1は浴槽壁2内に浴水3が張られていて、浴槽壁2は側壁4と底壁5とそれらの間を滑らかに接続する湾曲部6とを含むものである。浴槽壁2には浴槽1内の浴水3内に水流を噴出するための多数の噴流口7を持ち、浴槽壁2に接触する気泡8を含む気泡含有水流9を発生させるための気泡含有水流発生装置10が設けられている。
図示の例では、気泡含有水流発生装置10は、圧縮空気を供給するエアポンプ11と、エアポンプ11に接続されて浴槽1内の浴水3中に気泡8を発生させる気泡発生要素12と、気泡発生要素12に関連して浴槽壁2に設けられ、側壁4と底壁5との間の湾曲部6にほぼ一面に亘って設けられ、浴槽1内に8気泡を含む水流14を発生させる水流発生要素である噴流口7とを備えている。気泡含有水流発生装置10はまた、浴槽1内の浴水3を取水口13から取り入れて浴槽1内に矢印によって示すような噴流口7からの水流14を発生させるポンプ15を備えている。気泡発生要素12は、例えば多孔質セラミック板を用いることができる。
気泡発生要素12は、図1および2に示すように、浴槽壁2の底壁5と側壁4との間の湾曲部6のカーブに沿って幅が10cmほどの範囲に設けられたセラミック材などの多孔体からなる気泡発生要素12である。この気泡発生要素12から供給された気泡8は浮力で上昇し、この気泡8が側壁4の表面に接触すると、気泡8の気液界面に汚れをまきこみ、側壁4の汚れを除去する。この際、一つの気泡8と側壁4との接点は点状であるが、多数の気泡8が接触することにより、側壁4全体が洗浄される。この時、垂直な側壁面に沿わせる気泡径は特に1mm〜5mmと大きいと効率よく洗浄できる。
図3は、水流発生要素7と気泡発生要素12を備える浴槽の断面を示す図である。側壁4が底壁5に対して直角な浴槽、即ち側壁4が垂直な浴槽については、気泡8の浮力を用いるだけで気泡8は側壁4の面に沿って上昇し洗浄が可能だが、浴槽1の側壁4が斜度を持つ場合には、気泡8が真上に上がるため側壁4に沿わないで離れてしまう場合がある。その場合には、図3に示すように側壁4の斜度と平行な上向き速度ベクトルを持つ水の水流14を、気泡発生要素12からみて側壁4と反対側に設けた噴流口7から側壁4に沿って噴射し、発生した気泡8を水流14の中に取り込んで気泡含有水流9として側壁4に並行に流すことができる。
斜度を持つ側壁面に沿わす場合には、例えば図4の洗浄効果と気泡径の関係を示すグラフに示すように気泡平均径が100μ〜1mmが好ましい。気泡の速度は例えば1mm/sと小さくても構わないが、水流の速度は例えば1〜10m/sが好ましい。例えば斜度を持つ側壁面に対して、底面と途中側壁面の高さ方向に2段の気泡発生部とそれに隣接した水流発生部を設けた家庭用浴槽の場合、水流発生部からの水流が2m/s程度の初速度を持つと、槽内に循環する大きな流れが生じ、斜度を持つ側壁面はきれいに洗浄される。このように、気泡含有水流9の方向は、浴槽1の側壁4および底壁5の少なくともいずれかを含む浴槽壁2に平行な方向である。
実施の形態2.
図5に示す例においては、浴槽壁2の底壁5の周辺だけで気泡8と水流を発生させると、側壁面斜度や浴槽の深さによって気泡が側壁面沿いにくくなる場合があるため、ように気泡発生部を高さ方向位置にもう一段、あるいは多段に備えても良い。その場合、高さ位置関係として気泡より下側に近接して水流発生部を設け、側壁面斜度と平行に流入ベクトルをもたせ、気泡の流れを壁面に沿ってガイドするように設置しても良い。
図5に示す例においては、浴槽壁2の底壁5の周辺だけで気泡8と水流を発生させると、側壁面斜度や浴槽の深さによって気泡が側壁面沿いにくくなる場合があるため、ように気泡発生部を高さ方向位置にもう一段、あるいは多段に備えても良い。その場合、高さ位置関係として気泡より下側に近接して水流発生部を設け、側壁面斜度と平行に流入ベクトルをもたせ、気泡の流れを壁面に沿ってガイドするように設置しても良い。
実施の形態3.
図6は、浴槽1の底壁5に沿った気泡含有水流9を発生されることのできる気泡含有水流発生装置10を示す断面図である。底壁5の洗浄では、気泡8は浮力で上昇するため底壁5に接触させるのが困難であるが、図6に示すように、気泡8からみて底壁5と反対側に水流14を発生させる水流発生要素7を配置し、水流14を底壁5にほぼ平行なほぼ水平方向に流すことにより、気泡8をエントレインした気泡含有水流9が底壁5に接触して気泡8により底壁5を洗浄できる。気泡8が小さいほどは流れの影響を受け易いため、気泡含有水流9を水平方向にする場合には、気泡8の径は小さいほうがよく、気泡平均径が例えば100μm〜1mmであるのが好ましい。また家庭用浴槽の場合、水流14の初速度は、1〜20m/sが好ましい。例えば、底壁5の周縁部分から径300μmの気泡8を発生させ、水流発生要素7から2m/sの初速度を持った水流14を底壁5に平行に流して気泡8をガイドすると、浴槽1の底壁5を洗浄することができる。
図6は、浴槽1の底壁5に沿った気泡含有水流9を発生されることのできる気泡含有水流発生装置10を示す断面図である。底壁5の洗浄では、気泡8は浮力で上昇するため底壁5に接触させるのが困難であるが、図6に示すように、気泡8からみて底壁5と反対側に水流14を発生させる水流発生要素7を配置し、水流14を底壁5にほぼ平行なほぼ水平方向に流すことにより、気泡8をエントレインした気泡含有水流9が底壁5に接触して気泡8により底壁5を洗浄できる。気泡8が小さいほどは流れの影響を受け易いため、気泡含有水流9を水平方向にする場合には、気泡8の径は小さいほうがよく、気泡平均径が例えば100μm〜1mmであるのが好ましい。また家庭用浴槽の場合、水流14の初速度は、1〜20m/sが好ましい。例えば、底壁5の周縁部分から径300μmの気泡8を発生させ、水流発生要素7から2m/sの初速度を持った水流14を底壁5に平行に流して気泡8をガイドすると、浴槽1の底壁5を洗浄することができる。
このように、図1〜6に示す実施の形態1〜3においては、浴槽洗浄装置は、気泡含有水流9を浴槽壁2に接触するように浴水3の張られた浴槽1内に発生させる気泡含有水流発生装置10を備えていて、気泡含有水流発生装置10は、浴槽壁2に設けられて浴槽1内に水流14を発生させる水流発生要素7と、浴槽壁2に設けられて水流14中に気泡8を発生させて水流14が気泡8を含むようにして気泡含有水流9を形成する気泡発生要素12とを備えている。
実施の形態4.
気泡発生要素12としては、図1、3、5および6に示すセラミックなどの多孔質の板あるいはブロックの代わりに、図7に示すベンチュリー管で構成した気泡発生要素12を多数並べたものを使用することもできる。
気泡発生要素12としては、図1、3、5および6に示すセラミックなどの多孔質の板あるいはブロックの代わりに、図7に示すベンチュリー管で構成した気泡発生要素12を多数並べたものを使用することもできる。
これらの気泡発生要素12や水流発生要素7を備えた浴槽1では、人間が入浴中の場合には、人間に気泡含有水流9や水流14を当てて人体にマッサージ効果あるいは洗浄効果を与えるという利用も可能である。
このように、図7に示す実施の形態4においては、浴槽洗浄装置は、気泡含有水流9を浴槽壁2に接触するように浴水3の張られた浴槽1内に発生させる気泡含有水流発生装置10を備えていて、気泡含有水流発生装置10は、浴槽壁2に接続されていて、浴槽1内に水流14を発生放出する水流発生要素7と、この水流発生要素7に接続されていて、水流14が浴槽1内に放出される前に気泡8を水流14中に気泡8を発生させ、水流14が気泡8を含むようにして気泡含有水流9を形成する気泡発生要素12とを備えている。
実施の形態5.
図8〜10は、浴槽1に取り付けた浴槽洗浄装置の配管を示す断面図である。図8に示すように、空気をポンプで吸い込み、空気配管16を通して多孔体である気泡発生要素12を通過させることにより浴槽1内いに気泡8を発生させる。多孔体は耐久性の面からセラミックであるのが好ましい。気泡発生要素12は図7に示すベンチュリー管を多数並べたものでも良い。水流発生要素7への水配管17も、気泡発生要素12への空気配管16に並列に配置してあるが、空気配管16と水配管17との組を複数並べて用意しても良い。洗浄終了後には、浴槽洗浄時とは逆に浴槽1から水を排出し、水配管17中に溜まった水を切り替え弁18で排出する。水流発生要素7は、数ミリから数センチの孔の集合体から成り、シャワー状でなく束状となって噴射されてもよい。
図8〜10は、浴槽1に取り付けた浴槽洗浄装置の配管を示す断面図である。図8に示すように、空気をポンプで吸い込み、空気配管16を通して多孔体である気泡発生要素12を通過させることにより浴槽1内いに気泡8を発生させる。多孔体は耐久性の面からセラミックであるのが好ましい。気泡発生要素12は図7に示すベンチュリー管を多数並べたものでも良い。水流発生要素7への水配管17も、気泡発生要素12への空気配管16に並列に配置してあるが、空気配管16と水配管17との組を複数並べて用意しても良い。洗浄終了後には、浴槽洗浄時とは逆に浴槽1から水を排出し、水配管17中に溜まった水を切り替え弁18で排出する。水流発生要素7は、数ミリから数センチの孔の集合体から成り、シャワー状でなく束状となって噴射されてもよい。
実施の形態6.
また、図9のように、水流発生要素7を、高さ位置的に見て気泡発生要素12より高い位置と低い位置に設け、気泡発生要素12にゴミなどが詰まる場合には、洗浄終了後に切り替え弁によって気泡発生要素12に空気の代わりに水流を流し、孔から汚れ等を除いて、その汚れ等を含む水は高さ位置的に下方にある水流発生要素7へ移動させ、水流発生要素7の水配管から、排出する。水流発生要素7についても、洗浄終了後に、圧力をかけた水流を流すことで水配管17中などに残存した汚れについて洗浄を行なうことができる。
また、図9のように、水流発生要素7を、高さ位置的に見て気泡発生要素12より高い位置と低い位置に設け、気泡発生要素12にゴミなどが詰まる場合には、洗浄終了後に切り替え弁によって気泡発生要素12に空気の代わりに水流を流し、孔から汚れ等を除いて、その汚れ等を含む水は高さ位置的に下方にある水流発生要素7へ移動させ、水流発生要素7の水配管から、排出する。水流発生要素7についても、洗浄終了後に、圧力をかけた水流を流すことで水配管17中などに残存した汚れについて洗浄を行なうことができる。
浴槽1の側壁4と底壁5の周囲の周縁部分だけでなく、浴槽1を直方体と見立てた場合の縦方向四隅の隅角部分にも、上述の水流発生要素7や気泡発生要素12を設けても良い。
実施の形態7.
あるいは図10に示すように、水流発生要素7が水流が浴槽1内に流入する手前で気泡8を水流に混入させる気泡発生要素12を有する経路を備えてそこで気泡含有水流9を発生させ、先に述べたように浴槽1内で気泡8と水流14を分けて発生させるのではなく、浴槽1の浴槽壁2には気泡含有水流9の噴出口19のみを設けて、そこから気泡8を含む気泡含有水流9を浴槽1内に噴出させることもできる。この場合には図10のように、水配管17の途中に、空気配管16を連結し、その連結部に例えば図7に示すベンチュリー管による気泡発生要素12部を設ければよい。
あるいは図10に示すように、水流発生要素7が水流が浴槽1内に流入する手前で気泡8を水流に混入させる気泡発生要素12を有する経路を備えてそこで気泡含有水流9を発生させ、先に述べたように浴槽1内で気泡8と水流14を分けて発生させるのではなく、浴槽1の浴槽壁2には気泡含有水流9の噴出口19のみを設けて、そこから気泡8を含む気泡含有水流9を浴槽1内に噴出させることもできる。この場合には図10のように、水配管17の途中に、空気配管16を連結し、その連結部に例えば図7に示すベンチュリー管による気泡発生要素12部を設ければよい。
実施の形態8.
図11は浴槽1内の大まかな水の流れを示す図であり、この例においては、気泡含有水流発生装置10により発生された気泡含有水流9が、浴槽1内を循環する循環流である。図11に示す気泡含有水流9は、浴槽1を直方体と見立てれば、浴槽1はほぼ矩形の底壁5が4つの辺の縁部に沿って立ち上がった4枚の側壁4を持っていることになり、気泡含有水流発生装置10は、底壁5と側壁4との間の周縁部に上向きにして設けられている。図示の例では、気泡含有水流発生装置10は、図で右側の側壁4と底壁5の間の湾曲部6だけに設けられていて、気泡含有水流9も図で右側の側壁4だけに沿って上向きに発生されている。この上向きの気泡含有水流9は、水面に達すると図で左側に向かって方向を変え、水面に平行に底壁5から離れるように流れ、図で左側の側壁4に達してこの側壁4に沿って下方に流れる。下方に流れた水流は底壁5に当たって図で右側に方向を変え、始めの図で右側の側壁4に沿った気泡含有水流9に合流し、図に示すような左回りの縦の循環をする。
図11は浴槽1内の大まかな水の流れを示す図であり、この例においては、気泡含有水流発生装置10により発生された気泡含有水流9が、浴槽1内を循環する循環流である。図11に示す気泡含有水流9は、浴槽1を直方体と見立てれば、浴槽1はほぼ矩形の底壁5が4つの辺の縁部に沿って立ち上がった4枚の側壁4を持っていることになり、気泡含有水流発生装置10は、底壁5と側壁4との間の周縁部に上向きにして設けられている。図示の例では、気泡含有水流発生装置10は、図で右側の側壁4と底壁5の間の湾曲部6だけに設けられていて、気泡含有水流9も図で右側の側壁4だけに沿って上向きに発生されている。この上向きの気泡含有水流9は、水面に達すると図で左側に向かって方向を変え、水面に平行に底壁5から離れるように流れ、図で左側の側壁4に達してこの側壁4に沿って下方に流れる。下方に流れた水流は底壁5に当たって図で右側に方向を変え、始めの図で右側の側壁4に沿った気泡含有水流9に合流し、図に示すような左回りの縦の循環をする。
このように気泡含有水流9を浴槽全体を循環する循環流とすれば、浴槽1内の一箇所からの気泡含有水流9によって、浴槽全体を洗浄することができる。1つの水流発生要素7によって発生させた循環流に、循環流の途中に配置した気泡発生要素から気泡を追加することもできる。浴槽1内を循環した水流は例えば底壁5に設けた排水口13から抜き出して再び水流発生要素7から浴槽1内に噴流として戻すことができる。
実施の形態9.
図12は、気泡含有水流発生装置10を浴槽1の側壁4の角部に設けて、浴槽1内の気泡含有水流9を横の循環流とした浴槽洗浄装置を示す概略図である。浴槽1の側壁4の4つの角部にたとえば図12中の点線で示した旋回流の方向に沿うように、各角部分から、同時に、あるいは時間差を設けて、水流と気泡流を別にあるいは気泡を含む水流を発生させて、気泡含有水流9の循環流を形成させる。各角部に設けた気泡含有水流発生装置10の作動は、同時でも別々でもよく、一つの側壁4の洗浄が終了した後に別の側壁4を洗浄するという風に、浴槽1の側壁4の角部から順に異なる方向あるいは同じ方向の流れを発生させるように作動させて、浴槽1内の気泡含有水流9を循環させる流れの発生源の位置を変化させることで、浴槽1全体を洗浄してもよい。
図12は、気泡含有水流発生装置10を浴槽1の側壁4の角部に設けて、浴槽1内の気泡含有水流9を横の循環流とした浴槽洗浄装置を示す概略図である。浴槽1の側壁4の4つの角部にたとえば図12中の点線で示した旋回流の方向に沿うように、各角部分から、同時に、あるいは時間差を設けて、水流と気泡流を別にあるいは気泡を含む水流を発生させて、気泡含有水流9の循環流を形成させる。各角部に設けた気泡含有水流発生装置10の作動は、同時でも別々でもよく、一つの側壁4の洗浄が終了した後に別の側壁4を洗浄するという風に、浴槽1の側壁4の角部から順に異なる方向あるいは同じ方向の流れを発生させるように作動させて、浴槽1内の気泡含有水流9を循環させる流れの発生源の位置を変化させることで、浴槽1全体を洗浄してもよい。
この場合、例えば気泡平均径が100μm〜1mmの小さな気泡のほうが流れに乗り易く、制御しやすい。気泡含有水流発生装置10は、十分に強力な循環流が形成できれば、浴槽1の4隅に設ける必要はなく、1箇所だけでも良い。また、気泡含有水流発生装置10の高さに特に制限はないが、側壁4下部の底壁5に近い部分に設けるのが望ましく、側壁4の高さ全体に亘って設けるのがさらに望ましい。
実施の形態10.
図13および14に示す浴槽洗浄装置においては、浴槽壁2に設けられて気泡含有水流9の循環流の方向を変える偏向装置である突起部20が設けられている。図示の例では、突起部20は、浴槽1の長手方向の側壁4の長手方向中央の位置で内側に突出して縦に延びた畦状の突起である。この突起部20は浴槽1の2つの側壁4の両方に設けてもよいし、あるいは片方の側壁4にだけ設置してもよい。この突起部20の存在により、長手方向に離れた側壁4の角部に気泡含有水流発生装置10を1つあるいは複数個設けて、側壁4に沿った横の循環流である気泡含有水流9を形成すれば、気泡含有水流9は図14に破線で示すような、互いに反対方向に回転する2つの循環流となり、より洗浄効果を発揮できる。この突起部20は洗浄の時に出現させても、あるいは浴槽形状として備えてもよい。また、図では側壁4にのみ突起部20があるが、突起部20を底壁5に設けることもできる。
図13および14に示す浴槽洗浄装置においては、浴槽壁2に設けられて気泡含有水流9の循環流の方向を変える偏向装置である突起部20が設けられている。図示の例では、突起部20は、浴槽1の長手方向の側壁4の長手方向中央の位置で内側に突出して縦に延びた畦状の突起である。この突起部20は浴槽1の2つの側壁4の両方に設けてもよいし、あるいは片方の側壁4にだけ設置してもよい。この突起部20の存在により、長手方向に離れた側壁4の角部に気泡含有水流発生装置10を1つあるいは複数個設けて、側壁4に沿った横の循環流である気泡含有水流9を形成すれば、気泡含有水流9は図14に破線で示すような、互いに反対方向に回転する2つの循環流となり、より洗浄効果を発揮できる。この突起部20は洗浄の時に出現させても、あるいは浴槽形状として備えてもよい。また、図では側壁4にのみ突起部20があるが、突起部20を底壁5に設けることもできる。
実施の形態11.
図15に示す浴槽洗浄装置においては、浴槽1内に人間がいない場合に限定して、浴槽洗浄モードにできるように構成されており、一般的に市販されている給湯設備に用いられるような基本的配管系統にポンプ21を設けたものである。すなわち、熱交換器22に浴槽1内の水を供給する取水口13と、給湯器23によって制御される熱交換器22で加熱された水を浴槽1に戻す注水口24との間に連結された水配管17にポンプ21が設けられていて、給湯器23内に設けられていて熱交換器22で加熱した水を浴槽1に戻すためのポンプ(図示してない)による水流とは別の、より強力な水流14を浴槽1内に発生させることができる。この水流14は、浴槽壁2に別個に、あるいは水配管17内に一体に、設けた気泡発生要素12(図示してない)から発生した気泡をエントレインして、気泡含有水流9を発生させることができる水流であり、この意味で注水口24は水流発生要素7として機能する。
図15に示す浴槽洗浄装置においては、浴槽1内に人間がいない場合に限定して、浴槽洗浄モードにできるように構成されており、一般的に市販されている給湯設備に用いられるような基本的配管系統にポンプ21を設けたものである。すなわち、熱交換器22に浴槽1内の水を供給する取水口13と、給湯器23によって制御される熱交換器22で加熱された水を浴槽1に戻す注水口24との間に連結された水配管17にポンプ21が設けられていて、給湯器23内に設けられていて熱交換器22で加熱した水を浴槽1に戻すためのポンプ(図示してない)による水流とは別の、より強力な水流14を浴槽1内に発生させることができる。この水流14は、浴槽壁2に別個に、あるいは水配管17内に一体に、設けた気泡発生要素12(図示してない)から発生した気泡をエントレインして、気泡含有水流9を発生させることができる水流であり、この意味で注水口24は水流発生要素7として機能する。
実施の形態12.
図16に示す浴槽洗浄装置に於いては、図15に示す熱交換器22を取水口13と注水口24との間に接続する水配管17に、熱交換器22をバイパスするバイパス配管25と、バイパス配管25を開閉する切替弁26とを備えている。切替弁26は、二方弁でも三方弁でも構わないが、三方弁を用いて熱交換器22とバイパス配管25とを選択的に切り替えて接続できるようにするほうが望ましい。図示の例では、浴槽1内に洗浄用の水流14を発生させるためのポンプ21を、給湯器23へ水を送るポンプ(図示してない)とは別に設けたが、水配管17に設けたポンプ21あるいは給湯器23内の既設のポンプ(図示してない)を給湯用と洗浄用に共用することもできる。
図16に示す浴槽洗浄装置に於いては、図15に示す熱交換器22を取水口13と注水口24との間に接続する水配管17に、熱交換器22をバイパスするバイパス配管25と、バイパス配管25を開閉する切替弁26とを備えている。切替弁26は、二方弁でも三方弁でも構わないが、三方弁を用いて熱交換器22とバイパス配管25とを選択的に切り替えて接続できるようにするほうが望ましい。図示の例では、浴槽1内に洗浄用の水流14を発生させるためのポンプ21を、給湯器23へ水を送るポンプ(図示してない)とは別に設けたが、水配管17に設けたポンプ21あるいは給湯器23内の既設のポンプ(図示してない)を給湯用と洗浄用に共用することもできる。
実施の形態13.
図17および18に示す浴槽洗浄装置においては、気泡含有水流9が、浴槽1の長手方向に対向する側壁4aに設けた気泡含有水流発生装置10から噴射された気泡含有水流9が、浴槽1内を浴槽1の長手方向軸心27に沿って直進して対向する側壁4aにほぼ垂直に衝突して浴槽1内を循環するようにしてある。図示の例では、気泡含有水流発生装置10は直方体状の浴槽1の短辺側の側壁4a上で長手方向軸心27上に設けられていて、気泡含有水流9は対向する短辺側の側壁4aに衝突し、そこで側壁4aに沿って上下左右に方向を変えて分かれて流れ、長辺側の側壁4bあるいは底壁5に当たって再び方向を変えて側壁4bに沿って流れて、気泡含有水流発生装置10が設けられている短辺側の側壁4aに当たって更に方向を変えて、気泡含有水流発生装置10からの気泡含有水流9に合流し、浴槽1内を循環する。
図17および18に示す浴槽洗浄装置においては、気泡含有水流9が、浴槽1の長手方向に対向する側壁4aに設けた気泡含有水流発生装置10から噴射された気泡含有水流9が、浴槽1内を浴槽1の長手方向軸心27に沿って直進して対向する側壁4aにほぼ垂直に衝突して浴槽1内を循環するようにしてある。図示の例では、気泡含有水流発生装置10は直方体状の浴槽1の短辺側の側壁4a上で長手方向軸心27上に設けられていて、気泡含有水流9は対向する短辺側の側壁4aに衝突し、そこで側壁4aに沿って上下左右に方向を変えて分かれて流れ、長辺側の側壁4bあるいは底壁5に当たって再び方向を変えて側壁4bに沿って流れて、気泡含有水流発生装置10が設けられている短辺側の側壁4aに当たって更に方向を変えて、気泡含有水流発生装置10からの気泡含有水流9に合流し、浴槽1内を循環する。
気泡含有水流9が側壁4bおよび底壁5などの浴槽壁2に沿って流れる場合と、水流が側壁4aに衝突する場合とでは、洗浄効果は異なり、前者の効果に比べて後者の効果は大きい。垂直に衝突しなくとも、斜めに衝突しても、平行に流れる場合に比べて洗浄効果は高い。図17や図18で示す、浴槽1における気泡含有水流発生装置10からの気泡含有水流9は、長手方向軸心27に沿って流れて対向する側壁4aに衝突し、図中点線で示すように、広がって循環して流れる。
実施の形態14.
図19に示す浴槽洗浄装置においては、気泡含有水流発生装置10からの気泡含有水流9が、浴槽1の長手方向軸心27に対して鋭角の角度をもって対向する側壁4aに向かって噴射される。このように側壁4や底壁5などの浴槽壁2に角度をもって衝突した場合にも、衝突した面が洗浄される。浴槽1の長手方向軸心27に対する気泡含有水流9の噴射角度がゼロの場合には、図17および18のようになり気泡含有水流発生装置10の対向面である側壁4aが最も強く洗浄され、噴射角度を30度として噴射した場合には、図19に示すように、両側の側壁4bと底壁5とが強い洗浄作用を受ける。
図19に示す浴槽洗浄装置においては、気泡含有水流発生装置10からの気泡含有水流9が、浴槽1の長手方向軸心27に対して鋭角の角度をもって対向する側壁4aに向かって噴射される。このように側壁4や底壁5などの浴槽壁2に角度をもって衝突した場合にも、衝突した面が洗浄される。浴槽1の長手方向軸心27に対する気泡含有水流9の噴射角度がゼロの場合には、図17および18のようになり気泡含有水流発生装置10の対向面である側壁4aが最も強く洗浄され、噴射角度を30度として噴射した場合には、図19に示すように、両側の側壁4bと底壁5とが強い洗浄作用を受ける。
実施の形態15.
図20および21に示す浴槽洗浄装置の気泡含有水流発生装置10は、水流発生要素7が、水流出口に取り付けられた邪魔板28を持っていて、気泡含有水流9が邪魔板28に当たって跳ね返されて、水流発生要素7が取り付けられている側壁4aに衝突しあるいは側壁4aに沿って流れてその側壁4aを洗浄することができる。
図20および21に示す浴槽洗浄装置の気泡含有水流発生装置10は、水流発生要素7が、水流出口に取り付けられた邪魔板28を持っていて、気泡含有水流9が邪魔板28に当たって跳ね返されて、水流発生要素7が取り付けられている側壁4aに衝突しあるいは側壁4aに沿って流れてその側壁4aを洗浄することができる。
実施の形態16.
図22に示す浴槽洗浄装置においては、気泡含有水流発生装置10の水流発生要素7が、気泡含有水流9が浴槽1内に噴射される部分で多数の噴射角度を持つ機構29を備えている。この機構29は、例えば一枚の円板30に次第に直径が大きくなる複数の円環板31を軸心32上で同心に互いに一定の間隔を置いて重なり合うように、かつ重なり合いの幅が次第に大きくなるように配置されたものである。重なり合いの幅が次第に大きくなるとは、円板30あるいは或る円環板31の外径と次の円環板31の内径との差が直径の大きな円環板31になるほど大きくなることを意味する。
図22に示す浴槽洗浄装置においては、気泡含有水流発生装置10の水流発生要素7が、気泡含有水流9が浴槽1内に噴射される部分で多数の噴射角度を持つ機構29を備えている。この機構29は、例えば一枚の円板30に次第に直径が大きくなる複数の円環板31を軸心32上で同心に互いに一定の間隔を置いて重なり合うように、かつ重なり合いの幅が次第に大きくなるように配置されたものである。重なり合いの幅が次第に大きくなるとは、円板30あるいは或る円環板31の外径と次の円環板31の内径との差が直径の大きな円環板31になるほど大きくなることを意味する。
この機構29に水流が図22において右側から当たると、最も直径の大きな円環板31に当たった水流は図21に示す邪魔板28によるのと同様の作用を受け、跳ね返されて浴槽1の側壁4に衝突する。その他の水は円環板31の間の間隙を通って径方向外向きに噴射される。このとき円環板31の間の重なりの幅、即ち間隙の径方向寸法に応じて、円環板31の軸心32に対して間隙から噴出する水流の角度が異なり、円板30と円環板31との間の間隙から噴出される水流はほぼ軸心32の方向に近く、円環板31の直径が大きくなるにつれて、その円環板31が形成する間隙から噴出する水流の軸心32に対する角度が直角に近くなるようにしてある。
この気泡含有水流発生装置10の水流発生要素7を用いれば、浴槽洗浄装置は浴槽1の全ての浴槽壁2を同時に気泡含有水流9によって洗浄することができる。
以上に図示して説明した浴槽洗浄装置は単なる例であって様々な変形が可能であり、またそれぞれの具体例の特徴を全てあるいは選択的に組み合わせて用いることもできる。
例えば、浴槽壁2の側壁4あるいは底壁5に1つあるいは数個の超音波振動子を設けて、浴槽1の使用中だけでなく浴槽1の洗浄中に、この超音波振動子を作動させて、汚れが浴槽壁2上に付着しにくく、あるいは剥離した汚れが再付着しにくくすることができ、さらには超音波振動洗浄効果を得ることもできる。
また、気泡発生要素12で生じ側壁4あるいは底壁5を通過する気泡8を、超音波で破壊するようにし、その気泡8の破壊時のエネルギーによって洗浄効果を助長させてもよい。これは通常のキャビテーションよりも破壊力が小さく、浴槽壁2へのダメージが少ない。また駆動周波数は、キャビテーションの生じにくいメガソニック帯域でも構わないし、人間が確実に入浴しない条件下では30k〜50kHz前後の低周波領域でも構わない。
さらに、浴槽1の底壁5の中央に設けた排水口から浴槽水を排出する際に、大きな旋回流を起こして排出させると、旋回流の中心の渦部分には周囲よりも水面が窪んだ部分が生じ、汚れを吸着した気泡がその窪み部分に浮いて集まる。この現象を利用して、排水口を逆円錐台形状にする、浴槽1の底壁5の排水口近傍部分に周囲よりも低い部分を設ける、排水するときに浴槽1の底壁5の排水口近傍低くなる構造になっている、あるいは排水口近傍の底壁5に斜めに旋回した渦状の溝あるいは畝を形成する、などによって、旋回流を起こし易くすることもできる。また、排水口を大きくして排出流量を増やすこともできる。
さらに、浴槽1内に設置された噴流口7からの水流14あるいは気泡含有水流9の噴出角度を可変にして、浴槽壁2の全体を洗浄することができる。例えば、この噴射角度を全方位に対して0から90度まで変化させて気泡含有水流9を噴射することで、浴槽1の長手方向軸心27に直角な側壁4a、長手方向軸心27に平行な側壁4bおよび底壁5を強力に洗浄することができる。水流14あるいは気泡含有水流9の噴出角度を可変にするためには、図22に示すような多数の円環板31を同心に重ね合わせた機構29において、円環板31の間の間隙を選択的に軸方向に動かして開閉するように機構を設けることにより、気泡含有水流9を噴出させる間隙、即ち噴出角度を選択することができるようになる。なお、円環板31の軸心32に対して角度を持つ水流14あるいは気泡含有水流9は同時にではなく、別々に噴出させたほうが好ましい。また、この機構29を複数用いることもできる。さらに噴流口7にルーバーを設けて気泡含有水流9の角度を可変にすることもできる。
1 浴槽、2 浴槽壁、3 浴水、7 水流発生要素、8 気泡、9 気泡含有水流、10 気泡含有水流発生装置、12 気泡発生要素、14 水流。
Claims (19)
- 水流を発生させる水流発生要素と、この水流中に気泡を含ませて気泡含有水流を形成する気泡発生要素とを有し、
上記気泡含有水流を浴槽壁に接触するように浴水の張られた浴槽内に発生させる気泡含有水流発生装置を備えたことを特徴とする浴槽洗浄装置。 - 上記水流発生要素は上記浴槽壁に設けられていて、上記水流を浴槽内に発生させるものであり、
上記気泡発生要素は上記浴槽壁に設けられていて、上記気泡を上記浴槽内の水流中に発生させて上記気泡含有水流を形成するものであることを特徴とする請求項1記載の浴槽洗浄装置。 - 上記水流発生要素は上記浴槽壁に接続されていて、上記水流を浴槽内に放出させるものであり、
上記気泡発生要素は上記水流発生要素に接続されていて、上記水流が上記浴槽内に放出される前に気泡を上記水流中に発生させて上記気泡含有水流を形成するものであることを特徴とする請求項1記載の浴槽洗浄装置。 - 上記気泡含有水流が、上記浴槽壁に平行な方向であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の浴槽洗浄装置。
- 上記気泡含有水流が、上記浴槽壁に直角な方向であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の浴槽洗浄装置。
- 上記気泡含有水流発生装置が、上記浴槽内を循環する循環流を形成することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の浴槽洗浄装置。
- 上記浴槽壁に設けられて上記循環流の方向を変える偏向装置を備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の浴槽洗浄装置。
- 上記気泡含有水流発生装置が、空気を供給するエアポンプと、上記エアポンプに接続されて上記浴槽内の浴水中に気泡を発生させる気泡発生要素と、上記気泡発生要素に関連して上記浴槽壁に設けられ、上記浴槽内に上記気泡を含む噴流を発生させる水流発生要素である噴流口とを備えたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の浴槽洗浄装置。
- 上記気泡発生要素が、多孔質セラミック板であることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の浴槽洗浄装置。
- 上記気泡発生要素が、ベンチュリー管であることを特徴とする請求項1あるいは3に記載の浴槽洗浄装置。
- 浴槽内に設置された上記噴流口からの水流の噴出角度が可変であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の浴槽洗浄装置。
- 浴槽壁に設けられた噴流口と吸入口と給湯器とを接続する配管にバイパスした配管と、切り替え弁とを備えたことを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の浴槽洗浄装置。
- 気泡径が100μm〜5mmであることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の浴槽洗浄装置。
- 気泡径が100μm〜1mmであることを特徴とする請求項13に記載の浴槽洗浄装置。
- 水流を形成する工程と、
この水流内に気泡を含ませて気泡含有水流を形成する工程と、
この気泡含有水流を浴水が張られた浴槽の浴槽壁に接触させる工程とを備たことを特徴とする浴槽洗浄方法。 - 上記気泡含有水流を、上記浴槽壁に平行な方向に接触させることを特徴とする請求項15に記載の浴槽洗浄方法。
- 上記気泡含有水流を、上記浴槽壁に直角な方向に接触させることを特徴とする請求項15に記載の浴槽洗浄方法。
- 上記気泡含有水流が、上記浴槽内を循環する循環流であることを特徴とする請求項15〜17のいずれか一項に記載の浴槽洗浄方法。
- 上記噴流口が、上記浴槽内に可変角度をもって上記気泡含有水流を発生させることを特徴とする請求項15〜18のいずれか一項に記載の浴槽洗浄方法。
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2008
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