JP4917800B2 - 追焚・気泡供給システム - Google Patents

Description

本発明は、浴槽の湯の追焚を行なう追焚装置と、浴槽に気泡を供給する気泡供給装置とを備えた追焚・気泡供給システムに関する。

気泡供給装置を装備した浴槽は、泡風呂と称されており周知である。また、特許文献１に示すように、追焚装置と気泡供給装置とを備えた追焚・気泡供給システムも公知である。特許文献１において、まず気泡発生装置について説明する。この気泡供給装置は、浴槽に設けられたノズル部と、上流端が浴槽に接続され下流端が上記ノズル部に接続された循環回路と、この循環回路に設けられたポンプと、ポンプ吸い込み側に外気を供給する外気供給手段と、ノズル部に接続された外気導入手段とを備えている。

上記循環回路は、ポンプ吐出側において第１通路と第２通路の２手に分岐され、これら通路の下流端がノズル部に接続されている。第１通路にはオリフィス（流通抵抗部）が設けられている。

上記気泡供給装置により、微細気泡を浴槽に供給する場合には、第２通路に設けた開閉弁が閉じられ、ポンプからの湯は第１通路を経てノズル部から吐出される。この際ポンプの吸込側から外気供給手段により外気が供給されてポンプに入り、ここで微細気泡化され、さらに湯に溶解され、ポンプから吐出される。空気を溶解した湯は、第１分岐路を経てオリフィスに至り、このオリフィスを通過した直後に急激な減圧を受け、溶解された空気が微細化された気泡となる。その結果、この微細気泡を含む湯がノズル部から吐出される。

大気泡（ジェット気泡）を浴槽に供給する場合には、第２通路に設けた開閉弁が開かれる。ポンプからの湯は主に流通抵抗の小さい第２通路を通り、大流量の湯がノズル部から浴槽に吐出される。この際、外気導入手段から外気が導入され、大きな気泡となって大流量の湯と一緒にノズル部から浴槽に供給される。

特許文献１の気泡供給・追焚システムでは、上記気泡発生装置のポンプが追焚装置のポンプを兼ねており、気泡供給装置の循環回路のうち、浴槽からポンプ吸い込み側までの配管が追焚装置の循環回路の戻り管として兼用され、ポンプ吐出側からノズル部に至る上記第２通路が追焚装置の循環回路の往き管として兼用されている。追焚および気泡供給時の浴槽への湯の吐出は、共通のノズル部で行なわれる。
特開平５−３０５１１８号公報

追焚，気泡供給にはそれぞれに適した浴槽への吐出機能が要求されるが、特許文献１のように共通のノズル部ではそれぞれに適した吐出態様を実現するのが困難であった。また、追焚，気泡供給にはそれぞれに適したポンプ機能が要求されるが、特許文献１のように共通のポンプを用いると、それぞれに最適のポンプ機能を得ることが困難であった。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、追焚装置と気泡供給装置とを備え、 上記追焚装置は、浴槽に上流端および下流端が接続された追焚循環回路と、この追焚循環回路の中途部に設けられた第１ポンプ手段および熱供給部とを有し、上記気泡供給装置は、（ア）浴槽に設けられたノズル部と、（イ）上流端が上記追焚循環回路に接続され、下流端が上記ノズル部に接続された分岐回路と、（ウ）上記分岐回路に設けられ、浴槽の湯を上記追焚循環回路の一部および分岐回路を経て上記ノズル部から浴槽内へ吐出させる第２ポンプ手段と、（エ）上記第２ポンプ手段の吸い込み側において上記分岐回路に接続され外気を供給する外気供給手段、上記ノズル部に設けられノズル部を通る湯に外気を導入する外気導入手段の、少なくともいずれか一方と、を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、気泡供給装置は専用のノズル部を有するので、気泡を含む湯を最適に浴槽へ供給することができる。また、気泡供給装置は追焚装置の第１ポンプ手段から独立した第２ポンプ手段を有しているので、気泡供給に適したポンプ機能を持たせることができる。
また、気泡供給装置において湯を循環させる回路の一部を、追焚循環回路で兼用させることができ、配管構成を簡略化することができる。また、気泡供給装置において湯を循環させる回路の上流端の浴槽への接続構造を省略することができる。その結果、追焚・気泡供給システムのコストを低減させることができる。
さらに、既存の追焚装置に気泡供給装置を後付けすることも可能となる。

好ましくは、上記気泡供給装置は更に、追焚運転検出手段と、気泡供給制御手段とを備え、追焚運転検出手段は、上記第１ポンプ手段が駆動し上記熱供給部が追焚循環回路を通る湯を加熱している追焚運転状態を検出し、上記気泡供給制御手段は、この追焚運転検出に応答して、第２ポンプ手段を停止させるか停止状態を維持する。
この構成によれば、追焚運転を優先し、追焚運転と気泡供給とを同時に実行するのを回避できる。

好ましくは、上記分岐回路の上流端が、上記追焚循環回路において、上記熱供給部から浴槽へ湯を送る回路部分に接続されている。これによれば、万一、追焚運転がなされているにも係わらず検出できない場合や、検出が遅れても、追焚装置での第１ポンプ手段の駆動に支障が生じず、熱供給部での湯の流通を確保でき、追焚運転への悪影響を回避できる。また、この構成において追焚運転検出が正常に行なわれると、気泡供給装置の第２ポンプ手段が停止するので、追焚装置の熱供給部を通ってきた比較的高温の湯がノズル部から吐出されるのを回避でき、入浴者に不快感を与えない。

好ましくは、上記追焚運転検出手段が、上記分岐配管に設けられた温度センサを有し、上記気泡供給制御手段は、上記温度センサでの検出温度が閾値より高い時に上記第２ポンプ手段を停止させるか停止状態を維持する。
この構成によれば、追焚運転検出を追焚装置とは無関係に気泡供給装置によって行い、追焚運転制御と気泡供給制御を独立して行なうため、両装置の制御系統が別々となり両装置を単に配管接続するだけシステムを構成でき、システムを簡略化することができる。また、既存の追焚装置に気泡供給装置を後付けすることが容易となる。

好ましくは、上記気泡供給装置は、上記外気供給手段と上記外気導入手段の両方を装備し、上記ノズル部は、浴槽に臨むノズル口と、このノズル口に連なる連通室とを有し、この連通室には第１，第２通路が連なり、第１通路には流通抵抗部が設けられていて第２通路より流通抵抗が大となっており、さらに、上記分岐回路の下流端とノズル部との間には、湯を第１，第２通路のいずれかに選択的に流す切替手段が設けられている。これにより、微細気泡とジェット気泡を選択的に供給できる。

好ましくは、上記第２ポンプ手段が、直列接続された上流側のベーンポンプと下流側の渦巻ポンプを有する。これによれば、微細気泡供給時に、ベーンポンプでエアロックすることなく外気を導入して微細化しかつ湯に溶解させ、渦巻ポンプでさらに圧力を高めて湯への空気溶解度を高めることができる。小型のベーンポンプを用い、渦巻ポンプでその吐出圧力を補うようにしているので、小型かつ低コストでポンプ手段を構成することができ、騒音も低減させることができる。

本発明によれば、追焚・気泡供給システムにおける追焚，気泡供給を最適に行なうことができるとともに、構成を簡略化しコスト低下を図ることができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、追焚・気泡供給システム１は浴槽２に接続されるものであり、追焚装置１０と気泡供給装置２０とを備えている。

追焚装置１０は、追焚循環回路１１を有している。この追焚循環回路１１の上流端（吸込端）と下流端（吐出端）は、浴槽２に固定された循環金具１２を介して、浴槽２に接続されている。なお、この循環金具１２の吸込側および吐出側の口には、それぞれフィルタが装着されている。循環金具１２の吸い込み，吐出は、浴槽２の側壁に沿う方向で行なわれる。

上記追焚循環回路１１の中途部にはポンプ１３（第１ポンプ手段）と熱供給部１４が設けられている。熱供給部１４は例えばガス等の燃焼部１４ａとこの燃焼熱を受ける熱交換部１４ｂとを有している。ポンプ２５および熱供給部１４はハウジング１５に収容されている。

さらに追焚装置１０は、ハウジング１５に内蔵されたコントローラ１６（追焚制御手段）を有している。このコントローラ１６は、ユーザーが追焚を指令するボタン（図示しない）をオンした時に、これに応答してポンプ１３を駆動するとともに燃焼部１４ａの燃焼を実行する。

上記ポンプ１３の駆動により、浴槽２の湯が循環金具１２を介して追焚循環回路１１に送られ、熱交換部１４ｂを通る過程で熱交換部１４ｂで加熱され、循環金具１２を経て浴槽２に戻される。

上記ハウジング１５内において、熱交換部１４ｂより上流側の追焚循環回路１１には温度センサ１７が設けられている。コントローラ１６は、この温度センサ１７の検出温度が設定温度に達した時に、ポンプ１３の駆動を停止させるとともに、燃焼部１４ａの燃焼を停止させ、追焚を終了する。

上記追焚循環回路１１において、ハウジング１５より上流側の配管を戻り管１１ａと称し、下流側の配管を往き管１１ｂと称す。

次に、気泡供給装置２０について説明する。この気泡供給装置２０は、微細気泡，大気泡（ジェット気泡）のいずれかを選択的に供給することができるようになっており、分岐回路２１を備えている。この分岐回路２１の上流端は、上記追焚循環回路１１の往き管１１ｂの中途部に接続され、下流端は切替手段２２，ノズルユニット２３を介して浴槽２に接続されている。

上記分岐回路２１の中途部には上流側から下流側に向かって順に給気弁２４（外気供給手段），ポンプ手段２５，空気抜弁２６，温度センサ２７が設けられている。
本実施形態では、上記ポンプ手段２５は、上流側のベーンポンプ２５ａと下流側の渦巻ポンプ２５ｂとを直列に接続することにより構成されている。

上記給気弁２４は逆止弁と電磁弁を直列接続してなり、ベーンポンプ２５ａの吸い込み口近傍において分岐回路２１に接続されている。
上記空気抜弁２６は、小容量のタンク内に設置されたフロート弁からなり、渦巻ポンプ２５ｂから吐出された湯に残っている気泡を抜くようになっている。

上記弁２４，２６，ポンプ２５a，２５ｂ，温度センサ２７は、ハウジング２８に収容されてユニット化され、追焚装置１０と同様に屋外の台等に設置されている。ハウジング２８には後述の作用をするコントローラ２９（気泡供給制御手段）も収容されている。このコントローラ２９は、追焚装置１０のコントローラ１６から独立しており、コントローラ１６との間で信号の送受信を行なわない。

なお、分岐回路２１において、ハウジング２８より上流側を構成する管を戻り管２１ａと称し、下流側を構成する管を往き管２１ｂと称することにする。

図２に示すように、上記ノズルユニット２３は、ノズル部２３ａを備え、このノズル部２３ａは、ノズル口２３ｘと、このノズル口２３ｘに連なる連通室２３ｙとを有している。ノズル口２３ｘは水平軸線をなし、浴槽２に居る人の真正面に湯を吐出することができるようになっている。

上記ノズルユニット２３は、さらに上記連通室２３ｙに連なる第１通路２３ｃおよび第２通路２３ｄを有している。

上記第１通路２３ｃには、オリフィス２３ｅ（流通抵抗部）が形成されているため、第１通路２３ｃの流通抵抗は第２通路２３ｄに比べて遥かに大きい。また第１通路２３ｃには、外気を導入するための逆止弁２３ｆ（外気導入手段）が接続されている。

上記切替手段２２は、往き管２１ｂの下流端と上記第１，第２通路２３ｃ，２３ｄとの間に介在された開閉弁２２ａ，２２ｂを備えている。

上記構成をなす気泡供給装置２０の作用を説明する。コントローラ２９は、ユーザーが微細気泡供給を指令するボタンをオンした時に、これに応答して微細気泡の供給を実行する。詳述すると、ポンプ２５ａ，２５ｂを同時に駆動させ、開閉弁２２ｂを閉じ開閉弁２２ａを開くとともに、給気弁２４の電磁弁を開く。

上記ポンプ２５ａ，２５ｂの吸込み作用により、浴槽２の湯が循環金具１２（追焚時には吐出側となる口）から吸込まれ、追焚循環回路１１の往き管１１ｂ，分岐回路２１の戻り管２１ａを経てポンプ２５ａに至り、さらにポンプ２５ｂから往き管２１ｂへと吐出され、さらにノズルユニット２３の第１通路２３ｃ，連通室２３ｙを経てノズル口２３ｘから吐出されて浴槽２内に戻される。

上記給気弁２４の逆止弁は、ポンプ２５ａ，２５ｂの駆動により生じた負圧により開いて外気を分岐回路２１に供給する。ベーンポンプ２５ａは、浴槽２の湯と一緒に給気弁２４からの外気を吸い込み、この空気を微細気泡化し、さらに加圧して湯の中に溶解させる。渦巻ポンプ２５ｂはベーンポンプ２５ａで加圧した湯をさらに加圧し、湯中における空気の溶解度を高めて往き管２１ｂへと吐出する。

本実施形態で用いられるベーンポンプ２５ａは比較的小型のものであり、吐出圧力は大型のものと比べて低いものの低コストで低騒音である。その下流側の渦巻ポンプ２５ｂがベーンポンプ２５ａを補なって吐出圧力を高めるため、高い空気溶解度を確保することができる。なお、渦巻ポンプ２５ｂは大きい気泡があるとエアロックするが、上流側のベーンポンプ２５ａが気泡を微細化するため、エアロックの心配はない。
また、小型のポンプ２５ａ，２５ｂを２個用いること、これらポンプ２５ａ，２５ｂが屋外に配置されることにより、浴室での騒音を低減できる。

渦巻ポンプ２５ｂから吐出された湯において、溶解せずに残った気泡は、空気抜き弁２６で除去される。

上述したように空気を溶解した湯は往き管２１ｂを経てノズルユニット２３の第１通路２３ｃに至る。第１通路２３ｃにはオリフィス２３ｅがあり、その上流側では高圧に維持されていて空気は溶解されたままであるが、その下流側では圧力が急低下し、溶解された空気が一気に微細な気泡となる。この微細気泡を含んだ湯は、連通室２３ｙを経てノズル口２３ｘから浴槽２内に供給される。

上記微細気泡供給時に第１通路２３ｃを流れる湯の流量は小さいので、第１通路２３ｃに接続された逆止弁２３ｆは閉じ状態を維持され、外気導入作用は生じない。

次に、ジェット気泡を供給する場合について説明する。この場合には、ポンプ２５ａ，２５ｂを駆動させ、開閉弁２２ａを閉じ開閉弁２２ｂを開くとともに、給気弁２４の電磁弁を閉じる。これにより、上記微細気泡供給と同様に、浴槽２の湯が追焚装置１０の循環金具１２から吸込まれ、追焚循環回路１１の往き管１１ｂ，分岐回路２１の戻り管２１ａを経てポンプ２５ａ，２５ｂから往き管２１ｂへと吐出される。

さらに湯は、往き管２１ｂを通りノズルユニット２３の第２通路２３ｄ，連通室２３ｙを経てノズル口２３ｘから吐出されて浴槽２内に戻される。この際、第２通路２３ｄの流通抵抗が小さいので、大流量の湯が勢い良くノズル口２３ｘから浴槽２へと吐き出される。

この際、給気弁２４の電磁弁が閉じられていてポンプ２５ａ，２５ｂの吸込側に空気が供給されないため、ポンプ２５ａ，２５ｂの吐出能力は最大限に発揮される。

上述のように、大流量の湯が第２通路２３ｄを経て連通室２３ｙへと吐出され、ノズル口２３ｘへと向かう際に、第１通路２３ｃ内が負圧になる。そのため、逆止弁２３ｆが開いて大量の外気が導入され、第１通路２３ｃを経て連通室２３ｙを流れる湯に入り込む。その結果、大気泡（ジェット気泡）が浴槽２に供給される。

なお、上記開閉弁２２ａ，２２ｂは常閉であり、前述した追焚運転時には追焚循環回路１１の往き管１１ｂから分岐回路２１へ湯が流れ込むことはない。また、微細気泡供給，ジェット気泡供給のいずれか一方の機能のみを有する場合、開閉弁２２ａ，２２ｂは省略されるが、この場合でも、分岐回路２１にはポンプ手段２５が設けられているので、追焚時に湯が分岐回路２１に流れ込むことはない。

上記コントローラ２９は、追焚運転と同時期に上記気泡供給を実行するのを回避するようになっている。詳述すると、気泡供給指令ボタンが押された時に、前述したようにポンプ２５ａ，２５ｂを駆動することにより、戻り管２１ａを介して湯の吸い込みが行なわれるが、追焚運転中の場合、追焚装置１０のポンプ１３からの吐出圧により、熱供給部１４で加熱された高温の湯が分岐回路２１に入り込む。この湯の温度は温度センサ２７で検出される。コントローラ２９は、温度センサ２７での検出温度が閾値例えば４８°Ｃを超えた時に、追焚運転中であると判断してポンプ２５ａ，２５ｂを即座に停止し、気泡供給制御を停止する。これにより、熱い湯がノズル口２３ｘから入浴者の正面に吐出するのを防止できる。
また、追焚運転時に微細気泡供給制御を行なうと、湯が高温であるため空気の溶解度が低下し、良好な微細気泡の供給を行なえないが、このような不都合も防止できる。

また、コントローラ２９による気泡供給制御中に、追焚装置１０のコントローラ１６が追焚指令を受けて追焚運転を開始した時にも、熱供給部１４を通過した湯が分岐回路１０に入り込むが、上記と同様にして追焚運転を検出してポンプ２５ａ，２５ｂを即座に停止し、気泡供給を停止する。これにより、熱い湯がノズル口２３ｘから入浴者の正面に吐出するのを防止できる。

本実施形態では、追焚運転（ポンプ１３の駆動）と気泡供給（ポンプ２５ａ，２５ｂの駆動）が短時間ではあるが、同時期に行なわれる。特に、気泡供給制御中に追焚運転を開始した場合には、温度センサ２７で高温を検出する（追焚運転を検出する）までに遅れが生じ、上記ポンプ１３とポンプ２５ａ，２５ｂの同時運転時間が数秒に達することが予想される。
しかし、分岐回路２１の上流端が追焚循環回路１１の往き管１１ｂに接続されており、気泡供給装置２０のポンプ２５ａ，２５ｂの吸込み側が追焚装置１０のポンプ１３の吐出側になるため、ポンプ２５ａ，２５ｂの駆動がポンプ１３の駆動に悪影響を与えない。

本発明は上記実施形態に制約されず、さらに種々の態様が可能である。例えば、上記実施形態では追焚運転検出手段を分岐回路２１に設けた温度センサ２７により構成したが、追焚循環回路の戻り管１１ａ等に設けた水流検出センサ，流量センサを用いてもよい。
気泡供給装置２０のコントローラ２９は、追焚装置１０のコントローラ１６から追焚運転検出信号を得てもよい。
気泡供給装置の分岐回路の上流端を、追焚循環回路の戻り管に接続してもよい。
外気導入手段は、第１通路２３ｃを介して連通室２３ｙに接続する代わりに、連通室２３ｙに直接接続してもよい。

本発明の一実施形態をなす気泡供給システムと浴槽を示す概略図である。 同システムにおけるノズルユニットおよび切替手段の概略構成図である。

符号の説明

１ 追焚・気泡供給システム
２ 浴槽
１０ 追焚装置
１１ 追焚循環回路
１３ ポンプ（第１ポンプ手段）
１４ 熱供給部
１１ｂ 戻り管（熱供給部から浴槽へ湯を送る回路部分）
２０ 気泡供給装置
２１ 分岐回路
２２ 切替手段
２３ａ ノズル部
２３ｃ 第１通路
２３ｄ 第２通路
２３ｅ オリフィス（流通抵抗部）
２３ｆ 逆止弁（外気導入手段）
２３ｘ ノズル口
２３ｙ 連通室
２４ 給気弁（外気供給手段）
２５ ポンプ手段（第２ポンプ手段）
２５ａ ベーンポンプ
２５ｂ 渦巻ポンプ
２７ 温度センサ（追焚運転検出手段）
２９ コントローラ（気泡供給制御手段）

Claims (5)

1. 追焚装置と気泡供給装置とを備え、
   上記追焚装置は、浴槽に上流端および下流端が接続された追焚循環回路と、この追焚循環回路の中途部に設けられた第１ポンプ手段および熱供給部とを有し、
   上記気泡供給装置は、
   （ア）浴槽に設けられ、上記追焚循環回路の下流端から独立した専用のノズル部と、
   （イ）上流端が上記追焚循環回路に接続され、下流端が上記ノズル部に接続された分岐回路と、
   （ウ）上記分岐回路に設けられ、浴槽の湯を上記追焚循環回路の一部および分岐回路を経て上記ノズル部から浴槽内へ吐出させる第２ポンプ手段と、
   （エ）上記第２ポンプ手段の吸い込み側において上記分岐回路に接続され外気を供給する外気供給手段、上記ノズル部に設けられノズル部を通る湯に外気を導入する外気導入手段の、少なくともいずれか一方と、
   （オ）追焚運転検出手段と、
   （カ）気泡供給制御手段と、
   を備え、
   上記追焚運転検出手段は、上記第１ポンプ手段が駆動し上記熱供給部が追焚循環回路を通る湯を加熱している追焚運転状態を検出し、上記気泡供給制御手段は、この追焚運転検出に応答して、第２ポンプ手段を停止させるか停止状態を維持することを特徴とする追焚・気泡供給システム。
2. 上記分岐回路の上流端が、上記追焚循環回路において、上記熱供給部から浴槽へ湯を送る回路部分に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の追焚・気泡供給システム。
3. 上記追焚運転検出手段が、上記分岐配管に設けられた温度センサを有し、上記気泡供給制御手段は、上記温度センサでの検出温度が閾値より高い時に上記第２ポンプ手段を停止させるか停止状態を維持することを特徴とする請求項２に記載の追焚・気泡供給システム。
4. 上記気泡供給装置は、上記外気供給手段と上記外気導入手段の両方を装備し、
   上記ノズル部は、浴槽に臨むノズル口と、このノズル口に連なる連通室とを有し、この連通室には第１，第２通路が連なり、第１通路には流通抵抗部が設けられていて第２通路より流通抵抗が大となっており、
   さらに、上記分岐回路の下流端とノズル部との間には、湯を第１，第２通路のいずれかに選択的に流す切替手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の追焚・気泡供給システム。
5. 上記第２ポンプ手段が、直列接続された上流側のベーンポンプと下流側の渦巻ポンプを有することを特徴とする請求項４に記載の追焚・気泡供給システム。

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