JP3010915B2 - 気泡水流発生装置の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水を循環させるポンプ
によって、浴槽、その他の水槽内に微細気泡水流を発生
させる機能を有する気泡水流発生装置の制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の微細気泡水流を発生させ
る気泡水流発生装置（噴流浴装置）として、特公平３−
１４４６４号公報に記載の開示例を図６，図７および図
８に示す。浴槽１０１内に温水１０２を循環させるポン
プ１０３を備えたポンプユニット１０４と、ポンプ１０
３の吸入側管路１０５に連結された温水１０２の吸入器
１０６およびポンプ１０３の吐出側管路１０７に２方弁
１０８を介して分岐連結された低圧噴流ノズル１０９並
びに高圧噴流ノズル１１０を備えたノズルユニット１１
１で構成されている。またポンプ１０３の吸入側管路１
０５にはジェット通路１１２が設けられ、吐出側管路１
０７からジェット通路１１２の間にはシャトルバルブ１
１３を介して分岐通路１１４を配管している。

【０００３】前記シャトルバルブ１１３は図７に示す如
くスプリング１１５により付勢された円錐弁１１６と、
この円錐弁１１６に連結された弁棒１１７、円錐弁１１
６の開閉によりジェット通路１１２への空気の流入及び
停止させられる空気取り入れ通路１１８、空気通路１１
９で構成されている。

【０００４】さらに高圧噴流ノズル１１０は図８に示す
如く螺旋通路１２０，１２１を交互に備えた気液混合器
１２２と、スプリング１２３によって付勢された弁体１
２４および噴流吐出口１２５を備えたレリーフバルブ１
２６で構成されている。

【０００５】次に動作を説明すると、微細気泡水流の発
生時には図６において、ポンプ１０３を運転すると温水
１０２は吸入器１０６から吸入側管路１０５、ジェット
通路１１２を介してポンプ１０３に吸引され、その後、
ポンプ１０３から吐出側管路１０７を介して高圧噴流ノ
ズル１１０から微細気泡水流が浴槽１０１に噴出され
る。この時にはポンプ１０３の吐出圧は分岐管路１１４
に作用し、吐出圧が大きくなり、弁棒１１７に連結した
円錐弁１１６がスプリング１１５の付勢力に打ち勝っ
て、円錐弁１１６を開成する。その結果、空気取り入れ
通路１１８、円錐弁１１６、空気通路１１９を介してジ
ェット通路１１２に空気が吸引され、ポンプ１０３に吸
引される。吸引された空気は高圧でポンプ１０３、吐出
側管路１０７および高圧噴流ノズル１１０内の気液混合
器１２２に送られ、加圧溶解される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
では通常、微細気泡水流の発生運転の開始時において、
満水状態にあるポンプ１０３が作動すると温水１０２が
吸入器１０６から吸入側管路１０５を介してポンプ１０
３に吸入する。温水１０２が吸入すると、レリーフバル
ブ１２６が吐出抵抗となり、ポンプ１０３、吐出側管路
１０７、シャトルバルブ１１３がほぼ瞬間的に高圧状態
になるものとしている。しかし、ポンプ１０３がエアー
がみを生じると、空気が圧縮−減圧と繰り返されるため
高圧状態になりにくくなる。このようになるのは微細気
泡水流の発生運転が終了するとポンプ１０３内が高圧状
態から減圧されて大気圧に戻るため、今まで温水中に加
圧溶解されている空気が再気体化され、ポンプ１０３内
に滞留し、これが再運転時にエアーがみ状態となるから
である。また、吐出側管路１０７、レリーフバルブ１２
６においても前記と同様に空気が再気体化され、これが
ポンプ１０３のエアーがみになる。

【０００７】また、浴槽１０１の温水１０２が排水され
ると、吸入側管路１０５の温水１０２も同様に全部排
水、または一部が排水されて空気が流入する。そして、
入浴のため再度、温水１０２を浴槽１０１に注湯すると
当然、吸入側管路１０５内に空気が滞留し、ポンプ１０
３が作動すると空気が吸引されポンプ１０３のエアーが
みになるのである。

【０００８】本発明は、このような上記の問題点を解決
するもので、微細気泡水流の発生を行うポンプ等に滞留
する再気体化空気、未溶解空気を軽減し、ポンプの耐久
性および運転時の立上りを迅速にする気泡水流発生装置
の制御装置を提供するものである。

【０００９】

【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、本発明による気泡水流発生装置の制御装置
における第１技術手段は、水に溶解される空気を導びく
空気流入器および前記水を加圧するポンプを有し、かつ
空気が溶解された加圧水を案内する加圧流路を水槽に接
続した気泡水流発生手段と、前記加圧流路の圧力または
水量を検知する検知部と、この検知部の検知信号により
前記空気流入器に空気導入を開始させる制御手段を備え
たものである。

【００１０】また本発明の第２技術手段は検知部の検知
信号を受けた後、所定時間経過してから、空気流入器に
空気導入を開始させる制御手段を備えたものである。

【００１１】また本発明の第３技術手段はポンプが運転
開始して所定時間を経過しても検知部の検知信号がない
時は前記ポンプの運転を停止させる制御手段を備えたも
のである。

【００１２】

【作用】本発明の第１技術手段によれば気泡水流発生手
段は水槽に気泡水流を生じさせる。そして、制御手段は
検知部からの加圧流路の圧力または水量の検知信号をう
けて空気流入器の動作を開始させ、溶解用の空気を導入
する。したがって、空気の流入してこない状態で、気泡
水流発生手段の停止で気体化している空気を含んでいる
水を水槽に吐出して気泡水流発生手段の加圧流路に残る
空気の溶解した水を軽減する。

【００１３】本発明の第２技術手段によれば制御手段は
検知部からの圧力または水量の検知信号を受けた後、所
定時間たってから空気流入器を動作させる。そして、ポ
ンプは空気の流入してこない状態で水を加圧して水槽に
吐出せしめる。したがって、気泡水流発生手段による気
泡水流発生の運転をやめて放置した後、気泡水流発生手
段の加圧流路が減圧して今まで水に溶解していた空気が
気体化される。この気体化した空気が、気泡水流発生の
運転に先だって水槽を通じて排出される。

【００１４】本発明の第３技術手段によれば制御手段は
ポンプが運転開始して所定時間たっても検知部の検知信
号がない時、ポンプの運転を停止させる。したがって、
ポンプがエアーがみの状態に長いこと放置されない。

【００１５】

【実施例】以下、本発明による気泡水流発生装置の一実
施例について、図面を参照しながら説明する。

【００１６】図１は、本発明の第１実施例の概略構成図
を示し、水槽１は、この水槽１に設けられた微細気泡水
流吐出部２と、前記微細気泡水流吐出部２に連結した加
圧溶解空気水を送る送り管路３および水槽１に設け、そ
の水４を流出する流出部１６に連結した戻り管路１７を
設けている。ポンプ５は水の循環と加圧の両機能を備え
たもので、型式として、ヒューガル式、カスケード式な
どの一般的に使用されているものでよいが、加圧仕様、
自給仕様が付加されたものが望ましい。そして、ポンプ
５は前記ポンプ５の吐出部６と戻り部７の間にエジェク
タ部８を途中に有する循環回路部Ａを設けている。また
エジェクタ部８は負圧部８ａに通じる水流入部９を戻り
管路１７に接続し、さらに負圧部８ａに通じる空気流入
部１０に空気電磁弁、モータ開閉弁、モータ式ニードル
弁等で空気の流入・停止をする空気流入器１５を連通さ
せている。循環回路部Ａの吐出部１２は送り管路３に接
続させている。１３は微細気泡水流吐出部２に近い送り
管路３に設けた加圧絞り部で、加圧と減圧の両機能を備
えたもので、単純な絞り弁、スプリング付き弁体、ダイ
ヤフラム・スプリング付き弁体及びニードル弁等であ
る。１４は水流入部９に近い戻り管路１７に、この管路
径を絞って形成した負圧用の抵抗部である。１８は制御
手段で、送り管路３、ポンプ５、エジェクタ部８、加圧
絞り部１３、抵抗部１４、空気流入器１５、戻り管路１
７、循環回路部Ａから構成される気泡水流発生手段の運
転スイッチ（図示せず）を備え、かつポンプ５、空気流
入器１５を制御するため、これらと結線されている。さ
らに制御手段１８は加圧絞り部１３と循環回路部Ａの間
における送り管路３に設けた検知部１９からの検知信号
をうけることにより、空気流入器１５を開成して空気を
導入開始させる。検知部１９は圧力スイッチ、圧力セン
サ、水量センサ等より成り、上記した送り管路３の圧力
または水量を検知するもので、実質的にはポンプ５が運
転開始してから通常運転に入り、圧力または水量が所定
値になった信号を検知することになる。

【００１７】ポンプ５の吐出部６から吐出された循環水
１１は、吐出部１２から送り管路３側とエジェクタ部８
側とへ分岐して流れるようにしたもので、特にポンプ
５、加圧絞り部１３およびエジェクタ部８の３要素によ
り循環回路部Ａ、加圧絞り部１３までの送り管路３の水
が高圧化される。また高圧での空気の加圧溶解手段は、
ポンプ５を含む循環回路部Ａを空気の主加圧溶解として
いる。すなわち、送り管路３側への流量Ｑ１とエジェク
タ部８側への流量Ｑ２において、Ｑ２＞Ｑ１にすること
により、Ｑ２／Ｑ１比を仮に循環回数とすると、前記循
環回数を大とすることにより、空気を十分に加圧溶解す
ることができる。また循環回路部Ａは、特にポンプ３の
エアーがみを減少させるバッファ効果も有する。すなわ
ち加圧溶解した空気が再気体化しても循環回路部Ａに滞
留しやすくなるためである。

【００１８】上記実施例において、動作を説明すると制
御手段１８の運転スイッチを操作する。すると水が満た
された状態にあるポンプ５が回転し、吐出された循環水
の一部が、吐出部１２から送り管路３、加圧絞り部１３
を経て微細気泡水流吐出部２から水槽１に噴出するとと
もに循環水の残りが循環回路部Ａを循環する。この循環
が行われるとエジェクタ部８が機能し、水槽１の水４は
戻り管路１７を経てエジェクタ部８の負圧部８ａに吸引
される。そして、この水４がエジェクタ部８を経てポン
プ５の戻り部７に吸引されると、ポンプ５の吸引側の圧
力が上昇する。この状態でポンプ５が運転し続けると吐
出部６側の圧力も昇圧される。すなわち、送り管路３の
加圧絞り部１３が急縮少しているので、ポンプ５は略締
切運転の状態で動作している。したがって、戻り部７側
の圧力が上昇した上にポンプ５の締切圧力が加わり圧力
上昇が得られる。このような運転状態において空気流入
器１５も制御手段１８により動作しているので、空気が
流入してきて空気流入部１０よりエジェクタ部８の負圧
部８ａに吸引される。この空気は戻り部７からポンプ５
に入り、そして吐出部６から循環回路部Ａ、送り管路３
へと送られる。この時、循環回路部Ａ、送り管路３内は
高圧のため、先に吸引された空気は水４に溶解された状
態にある。そして、空気が溶解された水が加圧絞り部１
３を通過すると急激に減圧されて溶解していた空気が微
細気泡となって微細気泡水流吐出部２より水槽１に広が
るのである。

【００１９】このような気泡水流発生の運転を制御手段
１８の運転スイッチを操作して運転開始時の気泡水流発
生手段の動作につき、ステップＳ−１〜Ｓ−４にわたる
図２のフローチャートにしたがい説明する。

【００２０】Ｓ−１で運転スイッチを［入］にすると、
Ｓ−２でポンプ５をオン作動（運転）させる。そして、
Ｓ−２でポンプ５がオン作動すると、Ｓ−３に移行し、
検知部１９がＯＮしたか否かをチェックする。ＯＮする
とＳ−４に移行し、検知部１９から検知信号を受けた制
御手段１８は空気流入器１５をオン作動させるように制
御したものである。図示はしていないが、検知部１９が
水量センサである場合は、設定水量になったか否かをチ
ェックするものである。

【００２１】したがって、ポンプ５のみが一定時間、先
に運転され、そして空気流入器１５から空気の入らない
状態で水４が循環回路部Ａを循環するとともに一部が送
り管路３を経て水槽１に吐出される。その際に、前回に
気泡水流発生運転をして停止した後、そのまま放置され
た結果、気泡水流発生手段の加圧流路が減圧して今まで
水に溶解していた空気が気体化して滞留する前記の空気
は排出されてポンプ５の立上りが速くなる。その後に、
空気流入器１５から空気が流入して水中に溶解され、通
常の気泡水流発生の運転に入るのである。

【００２２】図３は本発明の第２実施例を示すもので、
ステップＳ−５〜Ｓ−１１にわたる図３のフローチャー
トで説明する。なお、上記第１実施例と相違するのは図
１における制御手段１８のみだけで、それ以外の構成、
動作、効果は図１と同じなので、図面及び詳細な説明は
省略し、相違する部分のみを説明する。制御手段１８は
検知部１９の検知信号をうけた後、タイマが作動し所定
時間を経過した時点で検知信号が入力し続けられていれ
ば空気流入器１５を開成させ、一方検知信号の入力がな
くなればポンプ５の運転を停止させるように制御するも
のである。

【００２３】次に第２実施例について図３のフローチャ
ートで説明すると、Ｓ−５で運転スイッチを［入］にす
ると、Ｓ−６でポンプ５をオン作動（運転）させる。そ
して、ポンプ５がオン作動すると、Ｓ−７に移行し、検
知部１９がＯＮしたか否かをチェックする。検知部１９
がＯＮするとＳ−８に移行し、制御手段１８のタイマが
作動し、検知部１８が所定のＯＮ時間、ΔｔＯＮしたか
否かをチェックする。このときＳ−８で所定の時間Δｔ
ＯＮ中はＳ−１０に移行し、検知部１９がＯＦＦしたか
否かをチェックする。検知部１９がＯＦＦを検知しなけ
ればＳ−９に移行し、空気流入器１５をオン作動させ
る。一方、ＯＦＦを検知するとＳ−１１に移行し、ポン
プ５をオフ作動（停止）するように制御するものであ
る。したがって、上記第１実施例における作用効果を期
待できるのはもちろんのこと、さらにポンプ５を安全に
保護できる。

【００２４】図４は本発明の第３実施例を示すもので、
ステップＳ−１２〜Ｓ−１７にわたる図４のフローチャ
ートで説明する。なお上記第１実施例と相違するのは図
１における制御手段１８のみだけで、それ以外の構成、
動作、効果は図１と同じなので、図面及び詳細な説明は
省略し、相違する部分のみを説明する。制御手段１８は
ポンプ５が運転開始して所定時間を経過しても検知部１
９の検知信号がない時はポンプ５の運転を停止させるも
のである。

【００２５】上記実施例においてＳ−１２で運転スイッ
チを「入」にすると、Ｓ−１３でポンプ５をオン作動さ
せる。Ｓ−１４では検知部１９がＯＮしたか否かをチェ
ックし、ＯＮしないときはＳ−１５でタイマがポンプ５
のオン作動から所定のＯＮ時間、ΔｔＯＮが経過したか
否かをチェックする。時間ΔｔＯＮが経過するまでＳ−
１４に戻り、Ｓ−１４からＳ−１５が繰り返される。つ
ぎにＳ−１４で検知部１９がＯＮすると、Ｓ−１６に移
行し、空気流入器１５をオン作動させる。一方、Ｓ−１
５の時間ΔｔＯＮが経過してもＳ−１４でＯＮを検知部
１９が検知しなければＳ−１７に移行し、ポンプ５をオ
フ作動するように制御したものである。

【００２６】したがって、上記第１実施例と同様な作用
効果を期待できることはもちろんのこと、ポンプ５の運
転をとめてポンプ５のエアーがみ状態を早期に防止す
る。

【００２７】なお、上記実施例では微細気泡水流吐出部
２と流出部１６を各々別構成したもので説明したが、一
体に構成したものでも可能で、同様の作用効果が得られ
る。また送り管路３の一部に加圧絞り部１３を設けたも
ので説明したが、微細気泡水流吐出部２と一体化構成と
しても同様の作用効果が得られる。さらにエジェクタ部
８に設けた水流入部９と空気流入部１０を各々別構成で
説明したが、空気流入部１０をエジェクタ部８の水流入
部９と抵抗部１４の間に設けても、同様の作用効果が得
られる。最後にエジェクタ部８の水流入部９の下流側に
抵抗部１４を設けたもので説明したが、水流入部９を抵
抗部１４と兼用、または水流入部９に連結する戻り管路
１７の管路を細くしても同様の作用効果が得られること
から、図１の概略構成図に限定されるものではなく、前
記構成も本発明の範囲である。さらに、検知部１９は水
量と圧力の両方を検知するようにしてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
気泡水流発生装置の制御装置は請求項１によれば検知部
により加圧流路の圧力または水量を検知してから気泡水
流発生手段へ空気の流入を開始させるように制御手段で
制御するから、停止中に加圧溶解していた空気が再気体
化している空気を、空気の流入しない状態で排出し、次
の運転開始時におけるポンプのエアーがみを軽減して運
転立上りを迅速にでき、安定した気泡の発生ができる。

【００２９】また請求項２では検知部が検知信号を検知
してから所定時間を経てから気泡水流発生手段への空気
の流入を開始させるように制御手段で制御するから、ポ
ンプのエアーがみを軽減して運転立上りを迅速にできる
ことはもちろん、さらに安定した気泡の発生を確実にで
きる。

【００３０】さらに請求項３ではポンプが運転開始して
所定時間を経過しても検知部の検知信号がない時はポン
プの運転を停止させるように制御手段が制御するもので
あるから、ポンプの安全性、耐久性を向上することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明気泡水流発生装置の制御装置の一実施例
を示す構成図

【図２】同装置のフローチャート

【図３】同装置の第２実施例におけるフローチャート

【図４】同装置の第３実施例におけるフローチャート

【図５】従来の噴流浴装置を示す構成図

【図６】同装置におけるシャトルバルブの断面図

【図７】同装置におけるレリーフバルブの断面図

【符号の説明】 １ 水槽 ３ 送り管路（加圧流路） ５ ポンプ １５ 空気流入器 １９ 検知部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 和男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 尾崎 行則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 河合 祐 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 中村 邦夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−148258（ＪＰ，Ａ) (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】水に溶解される空気を導びく空気流入器お
   よび前記水を加圧するポンプを有し、かつ空気が溶解さ
   れた加圧水を案内する加圧流路を水槽に接続した気泡水
   流発生手段と、前記加圧流路の圧力または水量を検知す
   る検知部と、この検知部の検知信号により前記空気流入
   器に空気導入を開始させる制御手段を備えた気泡水流発
   生装置の制御装置。
2. 【請求項２】制御手段は検知部の検知信号を受けた後、
   所定時間経過してから、空気流入器に空気導入を開始さ
   せる請求項１記載の気泡水流発生装置の制御装置。
3. 【請求項３】制御手段はポンプが運転開始して所定時間
   を経過しても検知部の検知信号がない時はポンプの運転
   を停止させる請求項１または２記載の気泡水流発生装置
   の制御装置。