JP2830070B2 - 気泡発生浴槽の噴出ノズル制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は気泡発生浴槽の噴出ノズル駆動回路に関す
る。

（ロ） 従来の技術 従来、浴槽本体と同浴槽本体の外部に設置した浴湯の
循環ポンプとの間に、浴湯吸込流路と浴湯強送流路を介
設し、浴湯強送流路の終端に設けた噴出ノズルを浴槽本
体内に開口すると共に、同浴湯強送流路に空気取入部を
連通連設して、気泡混じりの浴湯を浴槽本体内に噴出す
べく構成した気泡発生浴槽がある。

また、最近、上記噴出ノズルの開度を電気的に調節し
て、浴湯噴出の強さを調節できるようにしたものが開発
されている。

（ハ） 発明が解決しようとする課題 ところが、噴出ノズルの開度を電気的に調節できるよ
うにしたものでは、同ノズルのアクチュエータに制御装
置と駆動回路が電気的に接続されているため、浸水など
が原因で絶縁が破れてアクチュエータが浴湯と導通する
と、制御装置及び／又は駆動回路を介してアースとの間
に漏洩電流の経路が形成され、この漏洩電流が浴槽本体
の浴湯中に流れて、入浴者がアースされた物品に接触す
ると感電するという危険性がある。

つまり、商用電源は、必ず一方の電極が大地にアース
されており、アクチュエータが浴湯と導通すると、駆動
回路及び／又は制御装置→アクチュエータ→浴湯→人体
→アースされた物品→大地→商用電源のアースという漏
電電流の経路が形成され、人体に電流が流れることにな
る。

（ニ） 課題を解決するための手段 この発明は、浴槽本体と同浴槽本体の外部に設置した
浴湯の循環ポンプとの間に、浴湯吸込流路と浴湯強送流
路とを介設し、浴湯強送流路の終端に設けた噴出ノズル
を浴槽本体内に開口させると共に、同浴湯強送流路に空
気取入部を連通連設して、気泡混じりの浴湯を浴槽本体
内に噴出すべく構成し、さらに、前記噴出ノズルに同様
の同ノズルの開度を変更する弁体駆動用のアクチュエー
タを設け、同アクチュエータの駆動回路を制御装置から
の制御出力により制御すべく構成した気泡発生浴槽にお
いて、前記制御装置と前記駆動回路との間にフォトカプ
ラを介設すると共に、同駆動回路と気泡発生浴槽の各部
に電力を供給する商用電源との間には絶縁トランスを介
設したことを特徴とする気泡発生浴槽の噴出ノズル制御
回路に係るものである。

（ホ） 作用・効果 本発明によれば、万一、噴出ノズルのアクチュエータ
が浴湯と導通しても、各噴出ノズルと制御装置との間に
フォトカプラを介設して、制御装置と同アクチュエータ
の駆動回路とを絶縁すること、及び、商用電源と駆動回
路との間に絶縁トランスを介設したことにより、前記漏
洩電流の経路をフォトカプラと絶縁トランスとで遮断す
ることができ、万一、噴出ノズルのアクチュエータが浴
湯と導通しても、浴湯中に漏洩電流が流れるのが防止さ
れ、感電事故を防止することができる。

（ヘ） 実施例 本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、第１図
及び第２図において（Ａ）は本発明に係る気泡発生浴槽
を示しており、同気泡発生浴槽（Ａ）は浴槽本体（１）
と同浴槽本体（１）の外部に設置した浴湯の循環ポンプ
（２）との間に、浴湯吸込流路（３）と浴湯強送流路
（４）とを介設し、浴湯強送流路（４）の終端部を６個
に分岐し、分岐された浴湯強送流路（４）の各終端にそ
れぞれ足側、背側、腹側噴出ノズル（５）（５）、
（６）（６）、（７）（７）を連通連設し、同足側、背
側、腹側噴出ノズル（５）（５）（６）（６）（７）
（７）を介し、浴湯強送流路（４）を浴槽本体（１）内
に開口させると共に、同浴湯強送流路（４）に空気取入
部（８）を連通連設して、気泡混じりの浴湯を浴槽本体
（１）内に噴出すべく構成している。

また、浴槽本体（１）の周縁に所定幅のリム（９）を
形成して、同リム（９）に空気取入部（８）を設けてい
る。

また、浴槽本体（１）の外部にポンプ保護ケース（1
0）を設けて、内部に前記の循環ポンプ（２）と濾過機
（11）と、制御装置（Ｃ）と、インバータ（13）と、こ
れらの付属機器を収納している。

循環ポンプ（２）は、第３図で示すように、モータ部
（21）とポンプ部（22）とで構成されており、モータ部
（21）は、３相誘導モータであり、モータケーシング
（23）中に界磁（24）を配設して、界磁（24）に巻線
（25）を巻回し、同巻線（25）に交流電圧を印加して回
転磁界を発生させると共に、モータケーシング（23）中
に籠型の回転子（26）を出力軸（27）を介し軸支してお
り、後述のインバータ（13）によって回転磁界の回転速
度を変更することによって、出力軸（27）の回転速度を
調節できるようにしている。

ポンプ部（22）は、ポンプケーシング（28）内に、浴
湯吸込流路（３）と濾過機（11）とに連通した上段イン
ペラー室（29）と、浴湯吸込流路（３）と浴湯強送流路
（４）とに連通した下段インペラー室（30）とを形成
し、上段、下段インペラー室（29）（30）中にそれぞれ
上段、下段、インペラー室（31）（32）を回動自在に配
設して出力軸（27）に連動連結している。

また、図示するように、モータケーシング（23）とポ
ンプケーシング（28）との間に、合成樹脂製の絶縁板
（33）を介設して、界磁（24）を介してモータケーシン
グ（23）に漏洩した高周波電流が、ポンプケーシング
（28）を介して浴湯に漏洩するのを防止すると共に、上
段、下段インペラー（31）（32）を合成樹脂素材で一体
に構成し、インペラー（31）（32）の中心軸（34）を上
方に延設して、同軸（34）の上端部に出力軸挿入孔（3
5）を穿設し、同孔（35）にモータ部（21）の出力軸（2
7）を挿入固定すると共に、ポンプケーシング（28）の
上部と中心軸（34）との間に、メカニカルシール（36）
を介設して、回転子（26）を介して出力軸（27）に漏洩
した高周波電流が浴湯に漏洩するのを防止している。

インバータ（13）は、第４図、第５図で示すように、
商用電源（37）からの単相交流100Vを、整流回路（38）
及び平滑回路（Ｆ）で直流200Vに変換し、スイッチング
回路（39）に供給し、同スイッチング回路（39）を、イ
ンバータ制御回路（12）を介し制御装置（Ｃ）で制御し
て、インバータ（13）の出力周波数を任意に変更するこ
とができる。

したがって、制御装置（Ｃ）からの制御によって、循
環ポンプ（２）の回転数を変更して、同ポンプ（２）の
吐出圧および吐出量を変更することができることにな
る。

また、上記インバータの出力波形をPWM制御すること
により、同出力波形の平均値を正弦波形に近似させて、
モータ部（21）の回転を円滑にしている。

また、本実施例において、各噴出ノズル（５）（６）
（７）は同一構成であり、足側噴出ノズル（５）を例に
とり、第６図を参照して説明する。

足側噴出ノズル（５）は、浴槽本体（１）の側壁に嵌
入させた筒状のノズル本体（70）と、同ノズル本体（7
0）内に設けた弁座（71）と、同弁座（71）の後方に設
けた弁体（72）と、同弁体（72）を進退させるアクチュ
エータとしてのノズルモータ（M1）と、上記弁座（71）
の前方に設けた首振り自在のスロート（73）とで構成さ
れている。

ノズル本体（70）には、その後部に浴湯強送流路
（４）を連通させ、上座弁座（71）に弁体（72）を接離
させて、同ノズル（５）からの浴湯の噴出量と噴出圧と
を調節すると共に、中央部周壁に空気取入部（８）を連
通した空気吸入口（74）を開口させて、弁座（71）を通
過した浴湯のエジェクタ効果により、浴槽本体（１）内
に噴出する浴湯中に空気を混入させるように構成してい
る。

ノズルモータ（M1）は、ノズル本体（70）の後壁に取
付けられたステッピングモータと、同モータの回転運動
を直線運動に変換して弁体（72）に伝達するボールスク
リューとで構成されており、後端部に弁体（72）の位置
を検出する弁体位置センサ（75）を配設している。

ノズルモータ（M1）は、次に説明する制御装置（Ｃ）
と接続しており、同制御装置（Ｃ）で制御された駆動回
路（45）から出力されたパルス状の制御電流により駆動
されており、上記パルス数だけノズルモータ（M1）を歩
進させるようにしている。

制御装置（Ｃ）は、第７図で示すように、マイクロプ
ロセッサ（MPU）と、入出力インターフェース（Ｉ）
（Ｏ）と、制御プログラムを格納したメモリ（Ｍ）とで
構成されており、入力インターフェース（Ｉ）には、浴
湯強送流路（４）に配設した温度センサ（ｔ）と圧力セ
ンサ（ｐ）と、空気吸込部（８）上に設けた操作パネル
部（14）に配設した気泡発生浴槽（Ａ）の運転をON・OF
Fしたり、各噴出ノズルからの浴湯噴出を強弱調節した
り、浴湯の噴出形態を指定したり、浴湯を噴出させるノ
ズルを指定したりする各種スイッチ（50）（50）…と接
続しており、これらのセンサ（ｔ）（ｐ）及びスイッチ
群（50）（50）…からの入力により各噴出ノズル（５）
（５）（６）（６）（７）（７）の開閉度合や、循環ポ
ンプ（２）の回転数等を制御して、各種の浴湯噴出形態
をとることができるようにしている。

しかしながら、制御装置（Ｃ）及び／又はノズルモー
タ（M1）の電気的に接続されていると、侵水などでノズ
ルモータ（M1）の絶縁が損なわれて浴湯と導通した場
合、前記の漏洩電流の経路に電流が流れて、入浴者が感
電するおそれがある。

そこで、本実施例では、第８図で示すように、制御装
置（Ｃ）と、各ノズルモータ（M1）の駆動回路（45）と
の間に、それぞれフォトカプラ（46）を介設して、制御
装置（Ｃ）から駆動回路（45）に制御信号だけを伝達さ
せる。

フォトカプラ（46）は、制御装置（Ｃ）に接続された
LED等の発光素子（47）と、これと対向し駆動回路（4
5）に接続されたフォトトランジスタ等の受光素子とで
構成されており、制御装置（Ｃ）が出力した電気的な制
御信号を発光素子（47）で一旦光信号に変換し、この光
信号を受けた受光素子（48）が再び電気的な制御信号に
変化するようにしたものであり、途中に光信号を介在さ
せたことで、制御装置（Ｃ）と駆動回路（45）とを電気
的に絶縁するものである。

また、フォトカプラ（46）には、駆動回路（45）側で
発生したノイズを制御装置（Ｃ）側に伝達させないよう
にする効果もある。

また、気泡発生浴槽（Ａ）の各部に電力を供給する商
用電源（37）と、各ノズルモータ（M1）にそれぞれ接続
した駆動回路（45）との間に、それぞれ絶縁トランス
（40）を介設して、商用電源（37）を介して制御装置
（Ｃ）と駆動回路（45）との間に、前記漏洩電流の経路
が形成されるのを遮断している。

絶縁トランス（40）は、第８図で示すように、一次側
巻線（41）と二次側巻線（42）とが接続されず完全に絶
縁されており、また、両方の巻線（41）（42）間の容量
結合を可及的に小さくして、高周波電流が一次側と二次
側との間を流れ難くしたものである。

（43）は電源トランスであり、商用電源（37）のAC10
0Vを降圧して駆動回路（45）に電力を供給するものであ
る。

また、駆動回路（45）は、電源トランス（43）からの
交流を整流して直流に変換し、フォトカプラ（46）から
の信号によりノズルモータ（M1）への駆動信号を発生す
るものである。

このように、制御装置（Ｃ）とノズルモータ（M1）の
駆動回路（45）との間にフォトカプラ（46）を介設し、
商用電源（37）と駆動回路（45）との間に絶縁トランス
（40）を介設したことにより、万一、ノズルモータ（M
1）が浴湯と導通しても、前記漏洩電流の経路が、フォ
トカプラ（46）と絶トランス（40）で遮断されるので、
入浴者の感電を防止することができる。

また、操作パネル部（14）は、一側端部に赤外線受信
部（17）を設けて、リモートコントローラ（16）からの
制御信号を受けるようにしている。

リモートコントローラ（16）には、操作パネル部（1
4）に配設した各種スイッチ（50）（50）…に対応した
スイッチ群（51）を配設しており、同スイッチ群（51）
の操作により、各スイッチごとに設定した赤外線信号を
赤外線照射部（15）から発信し、同赤外線信号を操作パ
ネル部（14）の赤外線受信部（17）で受信して、制御装
置（Ｃ）の入力インターフェース（Ｉ）に入力すること
により、入浴者からの制御操作を受付けて、上記各スイ
ッチに対応した浴湯の噴出形態をとるように構成してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による噴出ノズル制御回路を有する気泡
発生浴槽の全体斜視図、第２図は同浴槽の構成を示す説
明図、第３図は循環ポンプの縦断面図、第４図はインバ
ータの構成を示すブロック図、第５図はスイッチング回
路図、第６図は浴湯噴出ノズルの断面図、第７図は制御
装置の構成を示すブロック図、第８図は制御装置、駆動
回路、ノズルモータの接続状態を示す説明図。 （Ａ）：気泡発生浴槽 （Ｃ）：制御装置 （１）：浴槽本体 （２）：循環ポンプ （３）：浴湯吸込流路 （４）：浴湯強送流路 （５）（６）…：噴出ノズル （８）：空気取入部 （13）：インバータ （21）：モータ部 （40）：絶縁トランス （37）：商用電源 （45）：駆動回路 （46）：フォトカプラ

フロントページの続き (72)発明者 橋田 光明 神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８番１号 東陶機器株式会社茅ケ崎工場内 (72)発明者 内山 浩一 神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８番１号 東陶機器株式会社茅ケ崎工場内 (72)発明者 森山 謙治 神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８番１号 東陶機器株式会社茅ケ崎工場内 (56)参考文献 特開 平３−4856（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−4854（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−7158（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−4863（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−4867（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−99234（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61H 23/00 501 A61H 23/00 520

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】浴槽本体（１）と同浴槽本体（１）の外部
   に設置した浴湯の循環ポンプ（２）との間に、浴湯吸込
   流路（３）と浴湯強送流路（４）とを介設し、浴湯強送
   流路（４）の終端に設けた噴出ノズル（５）を浴槽本体
   （１）内に開口させると共に、同浴湯強送流路（４）に
   空気取入部（８）を連通連設して、気泡混じりの浴湯を
   浴槽本体（１）内に噴出すべく構成し、さらに、前記噴
   出ノズル（５）に同ノズル（５）の開度を変更する弁体
   駆動用のアクチュエータを設け、同アクチュエータの駆
   動回路（45）を制御装置（Ｃ）からの制御出力により制
   御すべく構成した気泡発生浴槽（Ａ）において、 前記制御装置（Ｃ）と前記駆動回路（45）との間にフォ
   トカプラ（46）を介設すると共に、同駆動回路（45）と
   気泡発生浴槽（Ａ）の各部に電力を供給する商用電源
   （37）との間には絶縁トランス（40）を介設したことを
   特徴とする気泡発生浴槽の噴出ノズル制御回路。