JP3010863B2 - 風呂気泡発生装置 - Google Patents

風呂気泡発生装置

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JP3010863B2 JP3322687A JP32268791A JP3010863B2 JP 3010863 B2 JP3010863 B2 JP 3010863B2 JP 3322687 A JP3322687 A JP 3322687A JP 32268791 A JP32268791 A JP 32268791A JP 3010863 B2 JP3010863 B2 JP 3010863B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は強制循環して浴槽に戻る
浴槽水に空気を混合し、浴槽内に気泡流を生じる風呂気
泡発生装置に係る。
【0002】
【従来の技術】従来の風呂気泡発生装置は、例えば図3
に示すように浴槽1に接続された気泡発生器2は、浴槽
1の水を循環するポンプ6と風呂の往き管3及び風呂の
戻り管4で接続され、更に気泡発生の制御を行う制御弁
7とがエアー管5で接続されている。
【0003】そして気泡を発生させたいときは、ポンプ
6を運転して浴槽1の水を循環させ、併せて制御弁7を
ONする。戻り管4からの循環水が気泡発生器2に戻っ
てきてベンチュリ噴射口Fから勢い良く水流を放出する
と、負圧室Vは水流のエゼクター作用による誘引力によ
り大気圧より若干(最大50cmAq)の負圧を発生す
る。この負圧によりエアー管5の先端Aから吸入された
空気が前記水流に混じり、浴槽1内へ気泡流として噴射
される。浴槽1の水の循環のみで気泡が不要のときは、
制御弁7をOFFさせれば気泡は発生しなくなる。循環
を停止するときはポンプ6を停止させる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た構成では、気泡運転を停止したときに、エアー管5の
中の空気には制御弁7がOFFするとともに、運転によ
る負圧に加えて浴槽水位H0 の圧力がかかり、体積が減
少して浴槽1の水がエアー管5の中に逆流してくる。
【0005】その逆流する量が少くてもエアー管5の配
管の引き廻し方で一度上がった配管が下に距離Lだけ下
り、いわゆる鳥居配管となって浴槽1の逆流水が溜ま
り、次に気泡運転を行ったとき気泡発生器2の吸引力
(負圧力)では、L>50cmのときエアー管5に溜まっ
た逆流水を排出し切れず、気泡が発生しないという問題
点が生じた。また、この配管を禁止することにより、配
管の引廻しに自由度が無くなり、配管施行が困難化する
問題も生じてきた。
【0006】そこで、本発明はエア吸入管を任意に配管
ができる配管施行性に優れた風呂気泡発生装置を提供す
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成
するために、本発明による風呂気泡発生装置の第1の手
段は、浴槽に外部から接続して浴槽水を循環する循環路
と、浴槽水が循環路から戻る浴槽の取付口に設け、通過
水流のエゼクター作用により大気圧より低い負圧を誘引
する負圧発生室および負圧発生室を外部と連通するエア
管接続口を有した気泡発生器と、エア管接続口に配管し
て他端を大気開放するエア吸入管と、エア管接続口に近
いエア吸入管に介在してエア管接続口に対して下り勾配
を有し、浴槽水の循環運転停止によりエア吸入管に作用
する浴槽水頭に基づくエア吸入管内空気の体積減少量と
同等以上の容積を保有した逆流防止手段と、エア吸入管
の大気開放端近辺に配置して空気の通過を調節するエア
制御弁と、前記循環路に介在して浴槽水を循環するポン
プを備え、気泡発生器が誘引する負圧に相当する水頭と
比較し、少くともエア吸入管の一部が気泡発生器より下
に位置する位置差が大となる配管条件に対応したもので
ある。
【0008】また、本発明の第2の手段は、中心軸を略
垂直としてコイル状に巻付加工する管材により逆流防止
手段を構成したことを特徴とするものである。
【0009】さらに、本発明の第3の手段は、浴槽の溢
水端より上に逆流防止手段の少くとも上端を位置させた
ことを特徴とするものである。
【0010】
【作用】上記第1の手段により本発明の風呂気泡発生装
置は、エア吸入管をエア管接続口に配管接続し、その後
は配管施行が容易なように鳥居配管となる凹凸部を有し
て自由に配管を引廻しても、循環運転停止後の浴槽水頭
がエア配管内の空気を圧縮する収縮量よりも逆流防止手
段の容積が同等以上あり、浴槽から逆流防止手段より先
のエア吸入管への浴槽水の逆流による侵入を防止でき
る。
【0011】また、上記第2の手段により本発明は、逆
流防止手段に管材を使用するとき、浴槽の高さ方向に略
垂直にコイル状に巻き付け加工した管材で逆流防止手段
を構成することにより、高さを抑制して縦方向の設置ス
ペースが限定される設置ケースに対応できる。
【0012】さらに、上記第3の手段により本発明は、
運転停止時にエア制御弁が閉弁しないとき、浴槽水面の
位置まで浴槽水が逆流してエア止め手段に侵入しても、
逆流防止手段から出てエア吸入管内まで侵入せず、運転
再開時には気泡発生器の負圧によって侵入水を浴槽に戻
し、再循環運転が可能となる。
【0013】
【実施例】以下、本発明による風呂気泡発生装置の実施
例について、図面を参照しながら説明する。
【0014】(実施例1)図1は本発明の一実施例を示
し、浴槽1の取付口1aに気泡発生器2を固定し、循環
路としての往き管3と戻り管4を気泡発生器2に配管接
続し、往き管3と戻り管4の他端は循環器11に接続す
る。循環器11は浴槽水を強制循環するポンプ6および
加熱昇温する加熱器10、エア吸入管5の開放端12の
手前に介在させて空気の通過を調節するエア制御弁7を
備え、2階に設置した浴槽1よりも低い位置の地上に配
置する。エア吸入管5は戻り管4等と一緒に束ねられて
配管され、気泡発生器2のエア管接続口9に接続され
る。気泡発生器2はポンプ6に循環されて浴槽1内にベ
ンチュリ噴射口Fから勢い良く水流を噴出し、この水流
がエゼクター作用により負圧室Vに大気圧より低い負圧
(最大約50cmAq)を発生し、この負圧はエア吸入管
5の開放端12から空気を吸入し、浴槽1には空気と戻
り水の混合した気泡流が噴射される。
【0015】エア吸入管5のエア管接続口9に近接した
箇所には、逆流防止手段としての逆流防止器8を介設す
る。逆流防止器8は浴槽1の高さ方向にコイル状に巻付
け加工し、ステンレス管等により構成し、縦方向を圧縮
して高さ方向の設置スペースが不足する、例えば出窓下
等の設置ケースに適応できる。循環器11は加熱器10
が不要で燃料配管(図示していない)等との接続が不要
なとき等には、浴槽1と同じ階上またはそれ以上の屋根
上等、図の2点鎖線で示す位置に循環器11aとして設
置することもある。往き管3、戻り管4、エア吸入管5
は気泡発生器2と循環器11の間を長い配管長を有する
が、鳥居配管部等の屈曲部を設けても良く、自由な施行
で配管する。
【0016】以上の構成に基き、浴槽1の水がエア吸入
管5側へ逆流してゆく動作について説明する。気泡運転
中はエア吸入管5及びエア止め器8の中の圧力は大気圧
より低く、負圧室Vの圧力が負圧となっている。気泡運
転を停止したときは、ポンプ6とエア制御弁7がOFF
して気泡発生が停止する。このとき、エア吸入管5と逆
流防止器8の中の空気は、運転中の負圧に加えて浴槽1
の水頭圧HmAqが掛って圧縮され、この圧縮分だけ浴
槽水が逆流防止器8へ逆流し、負圧室Vを経由して侵入
する。
【0017】この空気の圧縮分について述べると、エア
吸入管5のエア制御弁7と負圧室Vとの間の空気は閉じ
込められた状態にあり、周知のボイルシャールの法則に
従って圧力に応じて体積を変化する。つまり、この閉じ
込められた空気を収納する容積(運転中の空気の体積に
等しい)をv0 とし、運転中の空気圧p0 および空気の
温度をT0 とし、運転停止後の空気の容積をv、空気に
印加される圧力をp、温度をTとしたとき、p0 ×v0
/T0 =p×v/Tの関係式が成立する。そして、空気
圧p0 は大気圧を約1Kg/cm2=1,000gr/cm2として運
転中の負圧室Vで誘引される負圧を約50cmAq=50
gr/cm2とすると、p0 =1,000+50=1,050(gr
/cm2)となる。また、停止後の空気には、p=1,000
+HmAqの圧力が印加され、このHmAqは浴槽1の
水面からエア制御弁7に到る位置水頭である。
【0018】空気の圧縮量Δvは、Δv=v0 −v=v
0 {1−(p0 /p)×(T/T0 )}となり、圧縮率
αv は、αv =Δv/v0 =1−(p0 /p)×(T/
0 )となる。そして、上記圧力p0 ,pの両式を代入
すると、αv =1−(1,050/1,000+HmAq)
×(T/T0 )の関係式ができる。今、温度TとT0
変化が無いものとし、水頭圧HmAqとして熱源器11
と浴槽1の設置階が異なるため、H≒3.0m=300gr
/cm2となる。そして、αv =1−1,050/1,300≒
0.20となり、空気は運転の停止後に約20%の圧縮を
受ける。このような設置事例は、最近の2世帯や3世帯
用の住宅に多く、商品は設置性の良い地上に設置するの
が通例となっている。
【0019】圧縮率を20%とすると、配管長と配管径
よりエア吸入管5内の容積v0 を求め、設置による位置
水頭Hを計測すると体積圧縮量Δvは容易に求まる。そ
して、逆流防止器8の容積はこの圧縮量Δvに若干の安
全率を乗じて積算できる。循環器11aを設置したとき
には、圧力p1 はp1 ≒1,000+H0 Aqとなり水頭
圧H0 が小さくなるだけ圧縮量Δv1 も少くなる。こう
して、逆流防止器5が浴槽水のエア吸入管5内への侵入
を防止でき、図のLで示す配管を作っても逆流水による
循環運転に対する支障を排除できる。
【0020】(実施例2)次に、図2は本発明の他の実
施例を示し、気泡発生器2のエア管接続口9から浴槽1
の溢水端13より更に上に、距離Sを有した点Xに到る
直管状の逆流防止器14を備え、点Xにはエア吸入管5
を接続する。この逆流防止器14の材料はエア吸入管5
と同一材料を用いて、エア吸入管5の一部として逆流防
止器14を構成してもよい。
【0021】この逆流防止器14の特徴は、図からも明
らかなように、縦方向に長いが横方向の占有スペースが
前実施例よりも小さく、浴槽1の気泡発生器2の取付前
面のスペースが狭いときに特に有効となる。もう一つの
特徴として、例えばエア制御弁7が開弁状態でロックし
たり、あるいはごみ噛み等により閉止機能を失ったと
き、エア管接続口9とエア制御弁7間の空気が密閉状態
を失い、大気開放状態となる。すると、運転停止後には
逆流防止器14には浴槽水面からの水頭圧H0 が印加さ
れ、浴槽水は容易に逆流防止器14内部の空気を押し、
開放端12からエア吸入管5内の空気を大気中に押し出
し、代って浴槽水面Rまで逆流防止器14内に侵入す
る。
【0022】しかし、点Xが浴槽1の溢水端13よりも
上に位置し、逆流してきた侵入水はエア吸入管5内には
到達しない。家庭用の浴槽1は張水水位HBで約50cm
程度であり、水頭圧H0 はこの気泡発生器2の負圧(約
50cmAq)より小さくなっている。
【0023】そこで、循環運転を再開すると、気泡発生
器2が負圧室Vに誘引する負圧により前記侵入水を迅速
に浴槽内へ戻し、気泡噴流を作ることができる。
【0024】なお、逆流防止器14は図のように直管状
でなく、エア管接続口9から点Xに向けて上り勾配を備
えておればよく、わん曲したり、S字状に蛇行したり、
傾斜した直管等であっても同一の効果が期待できる。
【0025】また、浴槽1の寸法HB が大きく、水頭圧
0 も大きくなるときは、気泡発生器2の負圧誘引力を
大きく設計して対応すればよい。点Xを浴槽1の溢水端
13上に余り出したくなければ、逆流防止器14の内径
を大きくすればよい。
【0026】さらに、ポンプ6は必ずしもエア制御弁7
と同一箇所になく、気泡発生器2の近辺にあってもよ
い。
【0027】
【発明の効果】以上に説明にしたように、本発明の風呂
気泡発生装置の請求項1では、気泡発生器の吸引空気を
調節するエア制御弁を気泡発生器から離れた位置に設置
し、エア吸入管内の空気収納容積が大きいとき、浴槽水
の循環運転停止によるエア吸入管側への逆流を逆流防止
手段内で阻止することにより、エア吸入管の配管引廻し
に凹凸形状を有し、凹部と気泡発生器の間隔が気泡発生
器の誘引する負圧力相当以上あっても循環運転に影響し
ない、容易な配管施行を実現できる。
【0028】また、本発明の請求項2では、逆流防止手
段に管材を使用するとき、浴槽の高さ方向を中心軸とし
てコイル状に巻き付け加工して逆流防止手段を構成する
ことにより、高さを抑制して縦方向の設置スペースが限
定される設置ケースに対応できる。
【0029】さらに、本発明の請求項3では、運転停止
時にエア制御弁の閉止機能に支障を来したとき、逆流防
止手段内で浴槽水の逆流を阻止することにより、運転再
開時には気泡発生器が誘引する負圧によって逆流した浴
槽水を浴槽に戻すことができ、再循環運転を継続でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の風呂気泡発生装置の一実施例を示す構
成図
【図2】本発明の他の実施例を示す構成図
【図3】従来例を示す構成図
【符号の説明】
1 浴槽 2 気泡発生器 5 エア吸入管 7 エア制御弁 8 逆流防止器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61H 23/00 520 A47K 3/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】浴槽に外部から接続して浴槽水を循環する
    循環路と、浴槽水が循環路から戻る浴槽の取付口に設
    け、通過水流のエゼクター作用により大気圧より低い負
    圧を誘引する負圧発生室および負圧発生室を外部と連通
    するエア管接続口を有した気泡発生器と、エア管接続口
    に配管して他端を大気開放するエア吸入管と、エア管接
    続口に近いエア吸入管に介在してエア管接続口に対して
    下り勾配を有し、浴槽水の循環運転停止によりエア吸入
    管に作用する浴槽水頭に基づくエア吸入管内空気の体積
    減少量と同等以上の容積を保有した逆流防止手段と、エ
    ア吸入管の大気開放端近辺に配置して空気の通過を調節
    するエア制御弁と、前記循環路に介在して浴槽水を循環
    するポンプを備え、気泡発生器が誘引する負圧に相当す
    る水頭と比較し、少くともエア吸入管の一部が気泡発生
    器より下に位置する位置差が大となる配管条件に対応し
    た風呂気泡発生装置。
  2. 【請求項2】中心軸を略垂直としてコイル状に巻付加工
    する管材により逆流防止手段を構成したことを特徴とす
    る請求項1記載の風呂気泡発生装置。
  3. 【請求項3】浴槽の溢水端より上に逆流防止手段の少く
    とも上端を位置させたことを特徴とする請求項1記載の
    風呂気泡発生装置。
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