JPH034855A - 気泡発生浴槽の浴湯循環ポンプ駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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浴湯循環ポンプ駆動回路に関す
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、浴渇強送流路の終端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、循環ポンプのモータをインバータを介して
駆動することにより、モータの回転数を可変にして、同
ポンプの吐出圧及び吐出量を制御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、インバータの交流出力には、第１３図、第１
４図で示すように、高周波成分が多く含まれており、こ
の高周波成分がモータの界磁と巻線間の容量結合によっ
て界磁側に漏洩し、モータ等のアースが不完全であると
、漏洩した高周波成分がポンプの接水部を介して浴槽本
体の浴湯に流れて入浴者が感電する危険性があった。

なお、商用電源は必ず一方の極が大地にアースされてお
り、入浴者がアースされた物品に接触すると、インバー
タで発生した高周波電流が、同インバーターモータの巻
線−（容量結合）−モータの界磁→ポンブー浴湯→人体
→アースされた物品−大地−商用電源のアース−商用電
源からインバータへの配線−インバータという経路を介
して漏洩し、上記経路中に介在また入浴者を感電させる
ことになる。

また、インバータと循環ポンプがケースなどを介して導
通していると、インバータで発生した高周波電流が、イ
ンバータ→ケース→ポンプ→浴湯−人体−アースされた
物品−大地−商用電源のアース→商用電源からインバー
タへの配線→インバータという経路を介して漏洩し、上
記経路中に介在した入浴者を感電させることになる。

（ニ）　課題を解決する手段 本発明では、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
、かつ、上記循環ポンプのモータ部をインバータで駆動
することにより、循環ポンプの回転数を変速可能にした
気泡発生浴槽において、■循環ポンプのモータケーシン
グを商用電源の中点にコンデンサを介して接続したこと
を特徴とする気泡発生浴槽の浴湯循環ポンプ駆動回路と
、■インバータのフレームを商用電源の中点にコンデン
サを介して接続したことを特徴とする気泡発生浴槽の浴
湯循環ポンプ駆動回路と、■循環ポンプのモータケーシ
ングとインバータのフレームとを、それぞれコンデンサ
を介して商用電源の中点に接続したことを特徴とする気
泡発生浴槽の浴湯循環ポンプ駆動回路とを提供せんとす
るものである。

（ホ）　作用・効果 本発明によれば、万一、アースが不完全であっても、モ
ータケーシングと商用電源の中点とがコンデンサを介し
て接続されているので、両者の間に高周波インピーダン
スが低い回路が形成され、浴湯を流れる高周波電流のレ
ベルが下がるので、感電を防止することができる。

また、インバータのフレームと商用電源中点とをコンデ
ンサを介して接続したことで、両者の間に高周波インピ
ーダンスが低い回路が形成され、浴湯を流れる高周波電
流のレベルが下がるので、感電を防止することができる
。

更に、モータケーシングとインバータのフレームの両方
を、それぞれコンデンサを介し商用電源中点に接続した
ことで、上記の一方を商用電源の１４−を点に接続した
ものよりも更に高周波インピーダンスを下げて、浴湯を
流れる高周波電流のレベルを下げることができ、感電防
止の効果を高めることができる。

（へ）　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（＾）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）　（８）（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（１０
）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、同界磁（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（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）を電気絶縁
性を有する合成樹脂素材で一体に構成し、同インペラー
（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（３５）を穿設
し、開孔（３５）にモータ部（２１）の出力軸（２７）
を挿入固定し、ケーシング（２８）の上部と中心軸（３
４）との間にメカニカルシール（３６）を介設して漏水
を防止すると共に、電気絶縁性を有する合成樹脂の中心
軸（３４）によってポンプ部（２２）とモータ部（２１
）とを電気的に絶縁している。

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（Ｉ３）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。

しかしながら、かかるインバータ（１３）から出力され
る交流電力には、前述したように非常に多くの高周波成
分が含まれており、この高周波成分が、モータ部（２１
）の界磁（２４）と巻線（２５）間の容量結合を介して
浴湯に漏洩し、モータ部（２１）のアースが不完全であ
ると、前記の漏洩電流の経路に、高周波電流が流れて入
浴者が感電するおそれがある。

そこで、本発明では、前記の高周波漏洩電流の経路に、
高周波イン、ピーダンスが低い回路を並設して、高周波
漏洩電流を商用電源（３７）の中点（ｎ）に帰還させる
ことにより、上記経路を流れる高周波電流のレベルを低
下させて、入浴者の感電を防止するようにしている。

すなわち、第６図で示すように、モータケーシング（２
３）と商用電源（３７）の中点とをコンデンサ（ｃ１）
を介して接続することにより、モータケーシング（２３
）表部用電源（３７）開の高周波インピーダンスを低下
させて、インバータ（１３）からモータ部（２１）に伝
達された高周波成分の大部分をこの経路を経由して商用
電源（３７）の中点（ｎ）に帰還させることができるよ
うにしたものである。

なお、（６０）はダイオード、（６１）　（６２）はコ
ンデンサを示し、商用電源（３７）の２極を直列接続し
た同一容量のコンデンサ（６１）（８２）で接続し、各
コンデンサ（６１）　（６２）の中間を商用電源（３７
）の中点（ｎ）としている。

また、第７図で示すように、インバータ（１３）のフレ
ーム（ｆ）をコンデンサ（ｃ２）を介して商用電源（３
７）の中点とをコンデンサ（ｃ２）を介して接、続する
ことにより、インバータ（１３）と商用電源（３７）間
の高周波インピーダンスを低下させて、インバータ（１
３）で発生した高周波成分の大部分をこの経路を経由し
て商用電源（３７）の中点（ｎ）に帰還させることがで
きるようにしたものである。

第８図は、モータケーシング（２３）とインバータ（Ｉ
３）のフレーム（ｆ）の両方を、商用電源（３７）の中
点にそれぞれコンデンサ（ｃ３）（ｃ４）を介して接続
することにより、第６図、第７図のものよりも更に高周
波インピーダンスを低下させて、前記経路を流れる高周
波漏洩電流のレベルを低下させるようにしたものである
。

なお、第９図、第１０図は、モータケーシング（２３）
と商用電源（３７）の中点とを第６図に示すように、コ
ンデンサ（ｃ１）を介して接続した際、浴湯中に漏洩し
た高周波電圧の周波数分布と電流の時間的経過とを示し
ており、第１３図、第１４図で示した従来技術における
高周波成分に比べ大ｒ１１に減少していることが認めら
れる。

したがって、万一、モータ部（２１）のアースが不完全
であっても、入浴者の感電を防止することができる。

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、以下、足側噴出ノズル（５）
を例にとり、第１１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）を進退作動さ
せるノズルモータ（Ｍ［）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、その後部に浴湯弾送流路（４
）を連通させ、上記弁座（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（７Ｉ）
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。

制御装置（ｃ）は第１２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（１）（
０）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、人力インターフェース（１）には、浴湯
強送流路（４）に配設した温度センサ（１）と圧力セン
サ（ｐ）と、空気取込部（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・
０ＦＦＩ、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）（５
０）・・・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）　（８）　（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。

また、操作パネル部（１４）は、第１図に示すように、
−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（１Ｂ）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を配設しており、同スイッチ群の操
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（１）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図は本発明による浴湯循環ポンプ駆動回路を有する
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図は浴湯循環ポンプの縦断面図、第４図
、第５図はインバータの（１４成を示すブロック図、第
６図〜第８図はモータケーシング、インバータフレーム
、商用電源中点の接続状態を示す回路図、第９図、第１
０図は本発明における浴湯中の高周波電圧及び電流を示
すグラフ、第１１図は噴出ノズルの縦断面図、第１２図
は制御装置の構成を示すブロック図、第１３図、第１４
図は従来技術における浴湯中の高周波電圧及び電流を示
すグラフ。 気泡発生浴槽 コンデンサ フレーム 中点 浴槽本体 循環ポンプ 浴湯吸込流路 浴湯強送流路 空気取入部 インバータ モータケーシング 商用電源

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、かつ、上記循環ポンプ（２）のモータ部（２１）を
   インバータ（１３）で駆動することにより、循環ポンプ
   （２）の回転数を変速可能にした気泡発生浴槽（Ａ）に
   おいて、循環ポンプ（２）のモータケーシング（２３）
   を商用電源（３７）の中点（ｎ）にコンデンサを介して
   接続したことを特徴とする気泡発生浴槽の浴湯循環ポン
   プ駆動回路。 ２）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、かつ、上記循環ポンプ（２）のモータ部（２１）を
   インバータ（１３）で駆動することにより、循環ポンプ
   （２）の回転数を変速可能にした気泡発生浴槽（Ａ）に
   おいて、インバータ（１３）のフレーム（ｆ）を商用電
   源（３７）の中点（ｎ）にコンデンサ（ｃ）を介して接
   続したことを特徴とする気泡発生浴槽の浴湯循環ポンプ
   駆動回路。 ３）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、かつ、上記循環ポンプ（２）のモータ部（２１）を
   インバータ（１３）で駆動することにより、循環ポンプ
   （２）の回転数を変速可能にした気泡発生浴槽（Ａ）に
   おいて、循環ポンプ（２）のモータケーシング（２３）
   とインバータ（１３）のフレーム（ｆ）とを、それぞれ
   コンデンサを介して商用電源（３７）の中点（ｎ）に接
   続したことを特徴とする気泡発生浴槽の浴湯循環ポンプ
   駆動回路。