JPH034856A - 気泡発生浴槽の浴湯循還ポンプ駆動回路 - 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、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、第１３図、第１４図で示すような
高周波電圧及び電流がポンプの接水部を介して浴槽本体
の浴湯に漏洩して入浴者が感電する危険性があった。

つまり、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→モータの
巻線→（容量結合）→モータの界磁−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。

また、循環ポンプのモータが浸水等により浴湯と導通し
た場合には、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。

（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
を介設し、浴湯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、か
つ、上記循環ポンプのモータ部を、インバータを介して
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、■商用電源と上記インバ
ータとの間に、絶縁トランスを介設すると共に、循環ポ
ンプのモータケーシングを、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、■インバータのフレームを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、■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、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、モータ部等のアースが不完全で
あっても、商用電源とインバータとの間に介設した絶縁
トランスによって、前記漏電電流の経路が絶縁トランス
によって遮断されており、かつ、モータケーシングと商
用電源の中点間にインビーダンスが低い回路が形成され
、この回路を介して漏洩電流が商用電源の中点に帰還す
るので、上記経路を流れる電流のレベルを低下させるこ
とができる。

また、インバータのフレームと商用電源の中点とを接続
したことで、両者の間にインピーダンスが低い回路が形
成され、この回路を介して漏洩電流が商用電源の中点に
帰還するので、上記経路を流れる電流のレベルを低下さ
せることができる。

更に、モータケーシングとインバータのフレームに両方
を商用電源の中点とを接続したことで、これらの間に更
に低いインピーダンスの回路が形成され、この回路を介
して漏洩電流が商用電源の中点に帰還するので、上記経
路を流れる電流のレベルを大１１１に低下させることが
できる。

したがって、モータから漏出した電流が、浴槽中に流れ
るのが防止され、入浴者の感電が防止される。

（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（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）、（８）（
６）、（７）　（７）を連通連設し、同足側、背側、腹
側噴出ノズル（５）　（５）　（ｆｉ）　（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（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（
２【）とポンプ部（２２）とで構成されており、モータ
部（２Ｉ）は′、３相誘導モータであり、モータケーシ
ング（２３）中に界ｔｉ！　（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）中に筒型の回転子（２６）を出ツ
ノ輔（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（ＩＩ）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（３ｏ）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、回礼（３５）にモータ部（２１）の出力軸（２７）
を挿入固定し、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（Ｐ）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（Ｉ２）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ＰＷＭ１１１Ｉ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、入浴者がアースされた物品に接触したとき、前記
の高周波電流の経路に電流が流れて感電するおそれがあ
る。

また、浸水などでモータ部（２１）の通電部分が浴湯と
導通すると、入浴者がアースされた物品に接触したとき
、商用電源（３７）からの電流により感電する恐れがあ
る。

そこで本発明では、商用電源（３７）とインバータ（１
３）との間に、絶縁トランス（４０）を介設して、前記
の漏洩電流の経路を遮断すると共に、同経路と平行して
低インピーダンスの回路を設け、入浴者の感電を防止す
るようにしている。

絶縁トランス（４０）は、第６図で示すように、次側巻
線（４１）と二次側巻線（４２）とが接続されておらず
、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
。

したがって、前記の漏洩電流の経路が絶縁トランス（４
０）によって遮断されることになる。

低インピーダンスの回路を設けるには、第６図で示すよ
うに、絶縁トランス（４０）の二次側巻線（４２）から
センタータップ（４４）を導出して商用電源（３７）の
中点（ｎ）とし、モータケーシング（２３）を接続して
、モータケーシング（２３）と中点（ｎ）との間に低イ
ンピーダンスの回路を形成している。

また、第７図で示すように、上記中点（ｎ）にインバー
タ（１３）のフレーム（ｒ）を接続して中点（ｎ）との
間に低インピーダンスの回路を形成している。

第８図は、モータケーシング（２３）とインバータ（１
３）のフレーム（ｒ）の両方を中点（ｎ）に接続して、
モータケーシング（２３）とインバータ（１３）のフレ
ーム（ｒ）と中点（ｎ）との間に低インピーダンスの回
路を形成している。

第８図は、モータケーシング（２３）とインバータ（１
３）のフレーム（ｒ）の両方を、商用電源（３７）の中
点（ロ）に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、第８図に示すように、モー
タケ−シン、グ（２３）と商用電源（３７）の中点（ｎ
）を接続した際、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［
１１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、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（旧）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１ａ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（＋）（
０）と、制御プログラムを格納したメモリ（Ｍ）とて（
Ｒ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、第１図に示すように、空気取込部（８）
上に設けた操作パネル部（■４）に配設した気泡発生浴
［（Ａ）の運転をＯＮ・ＯＦＦ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、各セ
ンサ（ｔ）（ｐ）及び各種スイッチ群（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（Ｉ６）が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（１Ｂ）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存する
気泡発生浴槽の全体斜視図、第２図は同浴槽の？Ｍ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〜第８図は絶縁トランスの回
路図、第９図、第１０図は本発明における浴湯中の高周
波電流を示すグラフ、第１１図は噴出ノズルの断面図、
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。 （１３）　：インバータ ・（２１）　：モータ部 （３７）　：商用電源 （４０）　：絶縁トランス ：気泡発生浴槽 ：フレーム ：浴槽本体 ：浴湯循環ポンプ ：浴湯吸込流路 ：浴湯強送流路 ：空気取入部

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）を介して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、 商用電源（３７）と上記インバータ（１３）との間に、
   絶縁トランス（４０）を介設すると共に、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）を介して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）を介して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、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。