WO2023135626A1 - 入浴式変圧カプセル - Google Patents

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WO2023135626A1
WO2023135626A1 PCT/JP2022/000473 JP2022000473W WO2023135626A1 WO 2023135626 A1 WO2023135626 A1 WO 2023135626A1 JP 2022000473 W JP2022000473 W JP 2022000473W WO 2023135626 A1 WO2023135626 A1 WO 2023135626A1
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pressure
chamber
base
lid
control unit
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Inventor
海達宣明
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株式会社Ｍ２プランニング
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G10/00—Treatment rooms or enclosures for medical purposes
    • A61G10/02—Treatment rooms or enclosures for medical purposes with artificial climate; with means to maintain a desired pressure, e.g. for germ-free rooms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H33/00—Bathing devices for special therapeutic or hygienic purposes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H33/00—Bathing devices for special therapeutic or hygienic purposes
    • A61H33/06—Artificial hot-air or cold-air baths; Steam or gas baths or douches, e.g. sauna or Finnish baths
    • A61H33/10—Devices on tubs for steam baths

Definitions

  • the present disclosure relates to a bathing transformation capsule in which the chamber is transformed while the user bathes in the capsule.
  • Patent Document 1 Conventionally, there has been known a bathroom in which the temperature of the room is changed while bathing (see Patent Document 1, for example).
  • the bathroom described in Patent Literature 1 is designed to have a low atmospheric pressure for the purpose of improving the health of the user.
  • a bathing type variable pressure capsule that can be repeatedly depressurized and pressurized with a simple configuration is desired.
  • the characteristic configuration of the bathing type variable pressure capsule includes a base that allows hot water to be introduced while the user is seated, a lid that can be opened and closed with respect to the base, the base and the lid. an annular seal that seals between; a lock mechanism that locks the base and the lid; and the inside of the base and the lid in a state where the base and the lid are locked by the lock mechanism and a control unit for controlling the operation of at least the lock mechanism and the pressure adjustment mechanism, wherein the control unit operates the pressure adjustment mechanism to convert the chamber into
  • the reason is that the lock mechanism is operated to lock the base and the lid in a sealed state while the annular seal is compressed by reducing the pressure.
  • the bathing type variable pressure capsule of this configuration uses the adiabatic expansion and adiabatic compression of water vapor by changing the pressure of a chamber filled with water vapor generated from hot water using a pressure adjustment mechanism, thereby improving the user's natural healing ability. becomes possible.
  • an annular seal that seals between the base and the lid so as to ensure airtightness that can withstand pressure reduction and pressurization of the chamber formed between the base and the lid; Since it is a bathing type transformation capsule equipped with a locking mechanism that locks the lid, it has a simple structure.
  • the pressure adjustment mechanism is operated to reduce the pressure in the chamber, thereby compressing the annular seal
  • the lock mechanism is operated to lock the base and the lid in a sealed state, so that the chamber is airtight. can enhance sexuality.
  • the mechanism for compressing the annular seal is also used as the pressure regulating mechanism for changing the pressure of the chamber, there is no need to provide a separate seal compression mechanism, which is convenient.
  • control unit may operate the lock mechanism when the chamber is in a maximum depressurized state.
  • control unit opens the chamber to the atmosphere to take in air when the chamber reaches the maximum pressure reduction state, and operates the pressure adjustment mechanism at a predetermined timing when the pressure in the chamber is lower than the atmospheric pressure.
  • the chamber may be pressurized while transitioning to a pressure greater than atmospheric pressure.
  • the pressure rise gradient in the chamber is smooth. , and the transformation speed can be made appropriate.
  • the pressure adjustment mechanism has a pump and a compressor, and the control unit operates the pump at a predetermined timing when the pressure in the chamber is lower than the atmospheric pressure, and operates the pump at the timing when the chamber reaches the atmospheric pressure.
  • Compressor may be activated.
  • pressurization By increasing the driving force of the pump, it is possible to expand the pressurization range, but the cost will increase. Therefore, if pressurization is performed by a compressor in addition to the pump as in this configuration, pressurization can be performed at low cost. In addition, since the pressure in the chamber is smoothly increased by the pump and the target pressurized state is achieved by the compressor, the cost performance can be improved.
  • control unit releases the air from the chamber to the atmosphere when the chamber is in a maximum pressurized state, and releases the pressure from the pressure adjustment mechanism at a predetermined timing when the pressure in the chamber is higher than the atmospheric pressure. may be actuated to depressurize the chamber while transitioning it to a sub-atmospheric pressure.
  • the pressure drop gradient in the chamber is smooth. , and the transformation speed can be made appropriate.
  • the lock mechanism includes a vertical cylinder that raises or lowers the lid by fluid pressure, a lock member that is fixed to the lid and interlocks with the vertical cylinder, and a regulating member that restricts movement of the lock member. It may have a pin and a restricting cylinder that moves the restricting pin by fluid pressure.
  • the manufacturing cost can be reduced.
  • the lid body is integrally formed of a metal material containing aluminum and has a first body and a first annular flange extending outward from the first body, and the base is made of aluminum.
  • a second body integrally formed of a metallic material comprising the first body defining the chamber therebetween; and a second annular flange extending outwardly from the second body, the An annular seal is positioned between the first annular flange and the second annular flange, the locking member is secured to the first annular flange, and the restricting cylinder is positioned between the second annular flange. may be fixed to
  • the lid body and the base are integrally formed of a metal material containing aluminum, it is possible to achieve weight reduction while maintaining durability. Further, if the annular seal is arranged between the first annular flange and the second annular flange, the locking member is fixed to the first annular flange, and the regulating cylinder is fixed to the second annular flange, the locking mechanism can be made compact. can do.
  • annular seal may be fixed to the second annular flange.
  • annular seal is fixed to the second annular flange of the base as in this configuration, the annular seal will not be interlocked with the opening and closing of the lid, so the durability of the annular seal can be enhanced.
  • the first main body may be provided with a window through which the user can see the outside while the user is seated.
  • the first main body is provided with a window through which the user can see the outside while the user is seated, as in this configuration, the user can take a bath while feeling a sense of openness.
  • control unit actuates the pressure adjustment mechanism to reduce the pressure in the chamber while allowing the hot water to flow into the base.
  • the hot water may be replenished.
  • the hot water introduction speed can be increased. Also, if hot water is introduced while the chamber is sealed, the internal pressure may rise and the lock mechanism may be damaged, causing the lid to open. , can increase the durability of the bathing transformation capsule.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a bathing type variable pressure capsule.
  • FIG. FIG. 4 is a side view showing opening and closing operations of the bathing type variable pressure capsule. It is an expansion perspective view which shows a locking mechanism.
  • 1 is a block diagram of a bathing type transformer capsule;
  • FIG. It is a control flow diagram of the bathing type variable pressure capsule.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing locking operation; It is explanatory drawing of pressure adjustment.
  • FIG. 1 shows an overall perspective view of the bathing type variable pressure capsule 1
  • FIG. 2 shows a side view of the bathing type variable pressure capsule 1 in an open/closed state
  • FIG. 4 shows a block diagram of the bath-type transforming capsule 1 .
  • the bathing type transformation capsule 1 includes a bathtub-shaped base 11 into which hot water can be introduced while the user U is seated, and a lid 12 that can be opened and closed with respect to the base 11. , an annular seal 13 for sealing between the base 11 and the lid 12, a lock mechanism 2 for locking the base 11 and the lid 12, and a chamber R formed inside the base 11 and the lid 12. , a control device 4 for controlling the operation of the variable bathing capsule 1 , and a hot water amount adjusting mechanism 5 for adjusting the amount of hot water in the variable bathing capsule 1 .
  • This bathing type transformation capsule 1 is a bathroom for one person, and is fixed to a movable plate 14 having casters (not shown).
  • the hot water to be introduced into the base 11 includes the concept of mixing other liquid having a natural healing effect into hot water which is obtained by heating water.
  • the bathing type transformation capsule 1 includes a known pressure sensor Sp for measuring the pressure in the chamber R and a known water level sensor Sw for measuring the water level of hot water introduced into the chamber R. and an operation panel Pn composed of a liquid crystal panel or the like that can be operated by the user U seated on the base 11 .
  • the pressure sensor Sp measures the actual pressure in the chamber R, converts it into an electrical signal, and outputs it.
  • the water level sensor Sw measures the water level in the chamber R, converts it into an electrical signal, and outputs it.
  • At least an open/close button, a start/end button, and an emergency stop button are displayed on the operation panel Pn.
  • the bathing type variable pressure capsule 1 uses the adiabatic expansion and adiabatic compression of the steam by changing the pressure of the chamber R filled with water vapor generated from the hot water by the pressure adjustment mechanism 3, thereby improving the natural healing ability of the user U. It is possible to The water level may be estimated by omitting the water level sensor Sw and adjusting the amount of hot water by the hot water amount adjusting mechanism 5 .
  • the lid 12 is integrally formed of a metal material containing aluminum, and includes an inverted bathtub-shaped first main body 12a and a first annular flange 12b extending outwardly from the first main body 12a.
  • the base 11 is integrally formed of a metal material containing aluminum, and includes a second main body 11a forming a chamber R with the first main body 12a, and a second annular flange 11b extending outward from the second main body 11a. ,have.
  • the lid 12 can be opened and closed with respect to the base 11 via hinges provided at one ends of the first main body 12a and the second main body 11a.
  • the annular seal 13 is arranged between the first annular flange 12b and the second annular flange 11b, and is fitted into an annular recess formed in the surface of the second annular flange 11b facing the first annular flange 12b. It is fixed (see also FIG. 6(a)). If the annular seal 13 is fixed to the second annular flange 11b of the base 11 in this way, the annular seal 13 will not be interlocked with the opening and closing of the lid body 12, so that the durability of the annular seal 13 can be enhanced. can be done.
  • the first main body 12a is provided with windows 12c in front of and on both sides of the user U, through which the user U can see the outside while seated.
  • the window 12c in front of the user U is rectangular, the windows 12c on both sides of the user U are circular, and the opening area of the front window 12c is larger than the opening area of the windows 12c on both sides. Since the first main body 12a is provided with the window 12c through which the user U can see the outside while the user U is seated, the user U can take a bath while feeling a sense of openness. In particular, since the front window 12c has a large opening area, a sense of security can be obtained.
  • a seat portion 11c on which the user U can sit is provided inside the base 11, and a water supply/drain port 11d is provided at the bottom of the base 11.
  • a water supply pipe 11d1 and a water discharge pipe 11d2 are connected to the water supply/drainage port 11d, and hot water is introduced into the base 11 from the water supply/drainage port 11d through the water supply pipe 11d1 by operating the hot water introduction pump Pw.
  • Hot water is discharged from the water supply/discharge port 11d through the drain pipe 11d2 by opening (not shown). That is, the hot water quantity adjusting mechanism 5 includes a water supply/drainage port 11d and a hot water introduction pump Pw. It is possible to discharge hot water from R to the outside.
  • the lock mechanism 2 includes a vertical cylinder 21 that raises or lowers the lid 12 by air pressure (an example of fluid pressure), and a vertical cylinder 21 that is fixed to the lid 12 and interlocks with the vertical cylinder 21.
  • a lock member 22 that controls movement
  • a regulation pin 23 that regulates the movement of the lock member 22, and a regulation cylinder 24 that moves the regulation pin 23 by air pressure.
  • the vertical cylinder 21 has a movable rod 21a that moves up and down by air pressure, and the end of the movable rod 21a is supported by the shaft 22a1 of the lock member 22.
  • the lock member 22 has a block portion 22a to which a shaft 22a1 is horizontally fixed, and a lock plate 22b vertically erected from an end surface of the block portion 22a.
  • a lock hole 22b1 into which the regulating pin 23 can be inserted is formed through the lock plate 22b.
  • the lock member 22 in this embodiment is fixed to the first annular flange 12b, and the regulating cylinder 24 is fixed to the second annular flange 11b.
  • the movable rod 21a is moved downward by the vertical cylinder 21 to move the lid 12 downward, and the second annular flange 11b of the base 11 and the first annular flange 12b of the lid 12 are moved downward. are opposed to each other (see also FIG. 6(a)).
  • the chamber R is decompressed by the pressure regulating mechanism 3 to reach the maximum decompression state, the first annular flange 12b and the second annular flange 11b are closest to each other, and the regulating pin 23 is inserted into the lock hole 22b1 of the lock plate 22b.
  • the locking member 22 may be fixed to the second annular flange 11b and the regulating cylinder 24 may be fixed to the first annular flange 12b.
  • the lid body 12 and the base 11 are integrally formed of a metal material containing aluminum, weight reduction can be achieved while maintaining durability.
  • the annular seal 13 is arranged between the first annular flange 12b and the second annular flange 11b, the locking member 22 is fixed to the first annular flange 12b, and the regulating cylinder 24 is fixed to the second annular flange 11b. Therefore, the lock mechanism 2 can be made compact.
  • the pressure adjustment mechanism 3 changes the pressure in the chamber R formed inside the base 11 and the lid 12 while the base 11 and the lid 12 are locked by the lock mechanism 2 .
  • the pressure adjustment mechanism 3 in this embodiment can repeatedly depressurize and pressurize the chamber R between a maximum depressurization state (for example, 713 hPa at an altitude of 3000 m) and a maximum pressurization state (for example, 1313 hPa at a water depth of 3 m) ( See also Figure 7).
  • the pressure regulating mechanism 3 includes a pressure regulating pump Pp (corresponding to a pump) capable of sucking and discharging air between the outside and the chamber R, and a known compressor Cp capable of introducing pressurized compressed air into the chamber R. , and an on-off valve V composed of an electromagnetic valve or the like capable of switching between communication and disconnection between the compressor Cp and the chamber R.
  • the pressure regulating pump Pp is composed of a pump capable of sucking and discharging air, such as a vane-type or gear-type rotary pump or a piston-type reciprocating pump.
  • a tank for storing compressed air may be provided in the path between the compressor Cp and the chamber R.
  • the compressed air pressurized by the compressor Cp is also introduced into the vertical cylinder 21 and the regulation cylinder 24 of the lock mechanism 2. That is, the compressor Cp is used as both the lock mechanism 2 and the pressure adjustment mechanism 3 .
  • the timing of introducing the compressed air into the lock mechanism 2 is only when the lid 12 is opened and closed and when the lock mechanism 2 is actuated. Therefore, the compressor Cp can be effectively used.
  • the control device 4 includes a program stored in hardware such as an HDD or memory as software for controlling the operation of the bathing transformation capsule 1, and includes a computer ASIC, FPGA, CPU, or other hardware processor. Executed by The control device 4 may be built in the bathing type transformation capsule 1 or may be composed of an independent control box capable of wired or wireless communication with the bathing transformation capsule 1 .
  • the control device 4 has a control section 41 that controls at least the operation of the lock mechanism 2 and the pressure adjustment mechanism 3, and a storage section 42 that stores various programs, pressure waveform maps, and the like. .
  • the control unit 41 is configured by software, and the storage unit 42 is configured by hardware.
  • the pressure waveform map may allow the user U to arbitrarily select the target lower limit value, target upper limit value, decompression, pressurization cycle, etc., on the operation panel Pn of the bathing type variable pressure capsule 1 .
  • the control unit 41 has a pressure control unit 41a that controls the pressure in the room R, and a hot water amount control unit 41b that controls the amount of hot water in the room R.
  • the pressure control unit 41a controls the pressure regulating pump Pp, the compressor Cp, and the on-off valve based on the predetermined pressure waveform map stored in the storage unit 42 based on the input information that the user U has pressed the start button. Controls the actuation of V.
  • the hot water amount control unit 41b controls the operation of the hot water introduction pump Pw and the water supply/discharge port 11d, for example, based on the input information that the user U has pressed the start button.
  • the pressure adjustment mechanism 3 is operated to reduce the pressure in the chamber R, thereby compressing the annular seal 13, and then the lock mechanism 2 is operated to operate the base 11 and the lid 12. lock hermetically. At this time, it is preferable to operate the lock mechanism 2 when the chamber R reaches the maximum decompression state. In this way, the lock mechanism 2 is operated to lock the base 11 and the lid body 12 in a hermetically sealed state while the annular seal 13 is compressed by operating the pressure adjusting mechanism 3 to reduce the pressure in the chamber R. , the airtightness of the chamber R can be enhanced.
  • the mechanism for compressing the annular seal 13 is also used by the pressure regulating mechanism 3 for changing the pressure of the chamber R, there is no need to provide a separate seal compression mechanism, which is convenient.
  • the lock mechanism 2 is operated when the chamber R is in the maximum depressurized state, the annular seal 13 will be in the most compressed state, so the airtightness of the chamber R can be reliably improved.
  • the base 11 is closed with the lid 12, and then the pressure adjustment mechanism 3 is operated to open the chamber R.
  • Hot water is replenished to the base 11 while reducing the pressure.
  • the introduction speed of hot water can be increased.
  • the increase in internal pressure may damage the lock mechanism 2 and open the lid 12.
  • the durability of the bathing-type transformation capsule 1 can be enhanced by replenishing hot water.
  • the bathing type variable pressure capsule 1 uses the adiabatic expansion and adiabatic compression of the steam by using the pressure adjustment mechanism 3 to transform the pressure in the chamber R filled with water vapor generated from hot water. It is possible to improve the natural healing ability of the user U. At this time, an annular seal is formed between the base 11 and the lid 12 so as to ensure the airtightness of the chamber R formed between the base 11 and the lid 12 so as to withstand pressure reduction and pressurization. 13 and the locking mechanism 2 for locking the base 11 and the lid 12, the bathing type variable pressure capsule 1 has a simple structure.
  • FIG. 5 When the bathing type variable pressure capsule 1 is used, the lid body 12 is in an open state where it is positioned above the base 11 by the vertical cylinder 21, as indicated by the chain double-dashed line in FIG. 11d is opened and the hot water introduction pump Pw is operated to introduce hot water into the base 11 (#51 in FIG. 5). Then, when the water level sensor Sw detects that hot water has been introduced to a predetermined amount (for example, the water level indicated by the two-dot chain line in FIG. 2), the hot water amount control unit 41b closes the water supply/discharge port 11d and stops the hot water introduction pump Pw. .
  • a predetermined amount for example, the water level indicated by the two-dot chain line in FIG. 2
  • the controller 41 operates the compressor Cp to introduce compressed air into the vertical cylinder 21, and the lid is closed.
  • the body 12 is lowered and closed (#52 in FIG. 5).
  • the pressure control section 41a operates the pressure regulating pump Pp to exhaust the air from the chamber R, thereby starting to reduce the pressure in the chamber R (#53 in FIG. 5).
  • the hot water amount control unit 41b opens the water supply/drain port 11d and operates the hot water introduction pump Pw to replenish the inside of the base 11 with hot water (#54 in FIG. 5).
  • the hot water amount control unit 41b closes the water supply/discharge port 11d and stops the hot water introduction pump Pw.
  • the pressure control unit 41a continues to operate the pressure regulating pump Pp, and the control unit 41 determines whether or not the pressure in the chamber R has reached the maximum pressure reduction state based on the measurement value of the pressure sensor Sp (see FIG. 5). #55, #56). When the pressure in the chamber R reaches the maximum pressure reduction state (#56 Yes in FIG. 5), the control unit 41 operates the lock mechanism 2 (#57 in FIG. 5). As shown in FIG.
  • the pressure control section 41a stops the pressure regulating pump Pp, and the chamber R is opened to the atmosphere to take in air (#58 in FIG. 5). As indicated by the dashed line in FIG. 7, the pressure rise gradient in the chamber R becomes gentler as the pressure in the chamber R approaches the atmospheric pressure from the maximum depressurized state. Therefore, in the present embodiment, at a predetermined timing when the pressure in the chamber R is lower than the atmospheric pressure, the pressure control unit 41a operates the pressure adjusting mechanism 3 to pressurize the chamber R while increasing the pressure higher than the atmospheric pressure.
  • the pressure control unit 41a controls the pressure adjustment pump Pp to It is activated to pressurize chamber R to atmospheric pressure (#60 in FIG. 5).
  • the pressure control unit 41a operates the compressor Cp to pressurize the chamber R to the maximum pressurized state (# 62).
  • the pressure rise gradient in the chamber R becomes smooth, and the transformation speed can be made appropriate.
  • the pressure can be applied at low cost. Further, since the pressure regulating pump Pp smoothly increases the pressure in the chamber R and the compressor Cp achieves the target pressurization state, the cost performance can be improved.
  • the pressure control unit 41a stops the compressor Cp to open the chamber R to the atmosphere and exhaust the air to the outside (see FIG. 5). 5 #64). As shown by the dashed line in FIG. 7, the pressure drop gradient in the chamber R becomes gentler as the pressure in the chamber R approaches the atmospheric pressure from the maximum pressurized state. Therefore, in the present embodiment, at a predetermined timing when the pressure in the chamber R is higher than the atmospheric pressure, the pressure control unit 41a operates the pressure adjusting mechanism 3 to decrease the pressure in the chamber R and shift it to a pressure lower than the atmospheric pressure.
  • the pressure control unit 41a controls the pressure regulating pump Pp to It is operated to depressurize the chamber R to atmospheric pressure (#56 in FIG. 5).
  • the pressure drop gradient in the chamber R becomes smooth, and the transformation speed can be made appropriate.
  • the pressure control section 41a stops the pressure adjustment mechanism 3, and the hot water amount control section 41b opens the water supply/drainage port 11d to open the water discharge pipe 11d2. (#67 in FIG. 5).
  • the pressure control unit 41a activates the pressure regulating mechanism 3 to bring the chamber R into the maximum depressurized state, and the compressor Cp introduces compressed air into the regulating cylinder 24.
  • the regulating pin 23 is extracted from the lock hole 22b1 of the lock plate 22b to release the lock.
  • the user U can go outside (#68 in FIG. 5). If the user U feels unwell during decompression control or pressurization control, the user U presses an emergency stop button on the operation panel Pn to release the chamber R to the atmosphere and stop the operation. If the lock mechanism 2 is operated when the chamber R is in the maximum depressurized state as in the present embodiment, the annular seal 13 will be in the most compressed state, so that the airtightness of the chamber R can be reliably improved. can. Further, by inserting and withdrawing the regulating pin 23 when the maximum decompression state is reached, a smooth locking operation can be realized.
  • pressure reduction control for less than atmospheric pressure and pressurization control for more than atmospheric pressure are repeated.
  • Depressurization and pressurization may be repeatedly controlled in the pressure range below the atmospheric pressure.
  • the pressurization control may be started, and the order of the pressure reduction control and the pressurization control is not particularly limited.
  • pressure holding means may be provided at the time of switching between decompression control and pressurization control (the target lower limit value of the maximum depressurization state and the target upper limit value of the maximum pressurization state), or stepwise A pressure holding means for decompressing and pressurizing should be provided.
  • the pressure waveform shown in FIG. 7 is merely an example, and the target lower limit value and target upper limit value of the control pressure in one cycle are not particularly limited.
  • the lock mechanism 2 is operated when the chamber R is in the maximum depressurized state. It can be activated and locked.
  • the chamber R may be pressurized only by the pressure regulating pump Pp having a large driving force.
  • the pressure adjusting mechanism 3 may adjust the air pressure introduced into the chamber R by providing a proportional control valve.
  • the present disclosure is applicable to bathing transformation capsules in which the chamber is transformed while the user bathes in the capsule.
  • Reference Signs List 1 Bathing type variable pressure capsule 2: Locking mechanism 3: Pressure adjusting mechanism 11: Base 11a: Second main body 11b: Second annular flange 12: Lid 12a: First main body 12b: First annular flange 12c: Window 13: Annular seal 21 : Upper and lower cylinder 22 : Lock member 23 : Regulating pin 24 : Regulating cylinder 41 : Control part Cp : Compressor Pp : Pressure regulating pump (pump) R: Room U: User

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Abstract

入浴式変圧カプセルは、使用者が着座した状態で湯を導入可能な基台（１１）と、前記基台に対して開閉可能な蓋体（１２）と、基台（１１）と蓋体（１２）との間を密封する環状シール（１３）と、基台（１１）及び蓋体（１２）をロックするロック機構（２）と、ロック機構（２）により基台（１１）及び蓋体（１２）がロックされた状態で、基台（１１）及び蓋体（１２）の内部に形成された室（Ｒ）を変圧する圧力調整機構と、少なくともロック機構（２）及び圧力調整機構の作動を制御する制御部と、を備え、制御部は、圧力調整機構を作動させて室（Ｒ）を減圧することにより環状シール（１３）を圧縮させた状態で、ロック機構（２）を作動させて基台（１１）及び蓋体（１２）を密閉状態にロックする。

Description

入浴式変圧カプセル
　本開示は、使用者がカプセル内で入浴しながら室が変圧される入浴式変圧カプセルに関する。
　従来、入浴しながら室が変圧される浴室が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の浴室は、使用者の健康増進を図ることを目的として室の低気圧化を図っている。
　特許文献１に記載の浴室は、浴室内の気体を排出する排気手段により、室を減圧している。また、ドア開口部の全周に亘ってゴムパッキンを設けると共に、ドア下部に設けられた可動式ガラリの複数の羽根板部を回動させて、羽根板部の縁部に設けられた気密パッキンを密着させることにより、室の減圧状態を維持している。
特開２０１０－２２９６２４号公報
　特許文献１に記載の浴室のように開口部をパッキンで密封するだけでは、減圧状態の維持が不十分であり、室の容積が大きく変圧時間を要し、構造も複雑である。また、室を減圧するだけでなく、減圧，加圧を繰り返すことにより、水蒸気の断熱膨張，断熱圧縮を利用して水蒸気を使用者の体内に浸透させ、使用者の自然治癒能力を向上させることが可能となる。しかしながら、特許文献１に記載の浴室では、大気圧以上の加圧を考慮した構造になっていない。
　簡便な構成で減圧，加圧を繰り返すことが可能な入浴式変圧カプセルが望まれている。
　本開示に係る入浴式変圧カプセルの特徴構成は、使用者が着座した状態で湯を導入可能な基台と、前記基台に対して開閉可能な蓋体と、前記基台と前記蓋体との間を密封する環状シールと、前記基台及び前記蓋体をロックするロック機構と、前記ロック機構により前記基台及び前記蓋体がロックされた状態で、前記基台及び前記蓋体の内部に形成された室を変圧する圧力調整機構と、少なくとも前記ロック機構及び前記圧力調整機構の作動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記圧力調整機構を作動させて前記室を減圧することにより前記環状シールを圧縮させた状態で、前記ロック機構を作動させて前記基台及び前記蓋体を密閉状態にロックする点にある。
　本構成の入浴式変圧カプセルは、湯から発生した水蒸気が充満した室を圧力調整機構にて変圧することにより、水蒸気の断熱膨張，断熱圧縮を利用して、使用者の自然治癒能力を向上させることが可能となる。このとき、基台と蓋体との間に形成された室の減圧，加圧に耐えうる気密性を担保するように、基台と蓋体との間を密封する環状シールと、基台及び蓋体をロックするロック機構とを備えた入浴式変圧カプセルであるため、シンプルな構造となっている。
　また、本構成では、圧力調整機構を作動させて室を減圧することにより環状シールを圧縮させた状態で、ロック機構を作動させて基台及び蓋体を密閉状態にロックするため、室の気密性を高めることができる。しかも、環状シールを圧縮する機構は、室を変圧する圧力調整機構で兼用しているため、シール圧縮機構を別途設ける必要がなく簡便である。
　このように、簡便な構成で減圧，加圧を繰り返すことが可能な入浴式変圧カプセルとなっている。
　また、前記制御部は、前記室が最大減圧状態となったときに前記ロック機構を作動させてもよい。
　本構成のように室が最大減圧状態となったときにロック機構を作動させれば、環状シールが最も圧縮された状態となるため、室の気密性を確実に高めることができる。
　また、前記制御部は、前記室が最大減圧状態となったときから前記室を大気開放して空気を取り入れ、前記室が大気圧より圧力が小さい所定のタイミングで前記圧力調整機構を作動して前記室を加圧しながら大気圧より大きい圧力に移行させてもよい。
　室は、最大減圧状態から大気圧に近付くにつれて、圧力上昇勾配が緩やかになってしまう。そこで、本構成のように、室が大気圧より圧力が小さい所定のタイミングで圧力調整機構を作動して室を加圧しながら大気圧より大きい圧力に移行させれば、室の圧力上昇勾配が円滑になり、変圧速度を適正なものにすることができる。
　また、前記圧力調整機構は、ポンプとコンプレッサとを有しており、前記制御部は、前記室が大気圧より圧力が小さい所定のタイミングで前記ポンプを作動し、大気圧となったタイミングで前記コンプレッサを作動させてもよい。
　ポンプの駆動力を高めれば加圧範囲を拡げることが可能となるが、コストが嵩んでしまう。そこで、本構成のように、ポンプに加えてコンプレッサにより加圧すれば、安価に加圧することができる。また、ポンプで室の圧力上昇を円滑にし、コンプレッサにより目標とする加圧状態にしているため、コストパフォーマンスを高めることができる。
　また、前記制御部は、前記室が最大加圧状態となったときから前記室を大気開放して空気を外部に排出し、前記室が大気圧より圧力が大きい所定のタイミングで前記圧力調整機構を作動して前記室を減圧しながら大気圧より小さい圧力に移行させてもよい。
　室は、最大加圧状態から大気圧に近付くにつれて、圧力下降勾配が緩やかになってしまう。そこで、本構成のように、室が大気圧より圧力が大きい所定のタイミングで圧力調整機構を作動して室を減圧しながら大気圧より小さい圧力に移行させれば、室の圧力下降勾配が円滑になり、変圧速度を適正なものにすることができる。
　また、前記ロック機構は、流体圧により前記蓋体を上昇又は下降させる上下シリンダと、前記蓋体に固定された状態で前記上下シリンダと連動するロック部材と、当該ロック部材の移動を規制する規制ピンと、流体圧により当該規制ピンを移動させる規制シリンダと、を有してもよい。
　本構成のように、ロック機構を上下シリンダ、ロック部材、規制ピン及び規制シリンダで形成すれば、製造コストを安価にできる。
　また、前記蓋体は、アルミニウムを含む金属材料で一体形成され、第一本体と、当該第一本体から外側に延在する第一環状フランジと、を有しており、前記基台は、アルミニウムを含む金属材料で一体形成され、前記第一本体との間で前記室を形成する第二本体と、当該第二本体から外側に延在する第二環状フランジと、を有しており、前記環状シールは、前記第一環状フランジと前記第二環状フランジとの間に配置されており、前記ロック部材は、前記第一環状フランジに固定されており、前記規制シリンダは、前記第二環状フランジに固定されてもよい。
　本構成のように、蓋体及び基台がアルミニウムを含む金属材料で一体形成されていれば、耐久性を有しながら軽量化を図ることができる。また、環状シールが第一環状フランジと第二環状フランジの間に配置され、ロック部材が第一環状フランジに固定され、規制シリンダが第二環状フランジに固定されていれば、ロック機構をコンパクトにすることができる。
　また、前記環状シールは、前記第二環状フランジに固定されていてもよい。
　本構成のように環状シールを基台の第二環状フランジに固定すれば、蓋体の開閉に伴って環状シールが連動することがないため、環状シールの耐久性を高めることができる。
　また、前記第一本体には、前記使用者が着座した状態で外部を視認可能な窓が設けられていてもよい。
　本構成のように使用者が着座した状態で外部を視認可能な窓を第一本体に設ければ、使用者は開放感を得ながら入浴することができる。
　また、前記制御部は、前記基台に前記湯を所定量導入した状態から前記基台を前記蓋体で閉塞した後、前記圧力調整機構を作動させて前記室を減圧しながら前記基台に前記湯を補充してもよい。
　本構成のように、予め所定量の湯を導入した状態で蓋体を閉塞すれば、湯の導入スピードを高めることができる。また、室が密閉された状態で湯を導入した場合、内圧が上昇することによりロック機構が破損して蓋体が開くおそれがあるが、本構成のように減圧しながら湯を補充することで、入浴式変圧カプセルの耐久性を高めることができる。
入浴式変圧カプセルの外観斜視図である。 入浴式変圧カプセルの開閉操作を示す側面図である。 ロック機構を示す拡大斜視図である。 入浴式変圧カプセルのブロック図である。 入浴式変圧カプセルの制御フロー図である。 ロック作動を示す概念図である。 圧力調整の説明図である。
　以下に、本開示に係る入浴式変圧カプセルの実施形態について、図面に基づいて説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
　図１は、入浴式変圧カプセル１の全体斜視図を示しており、図２は、入浴式変圧カプセル１が開閉状態の側面図を示しており、図３は、ロック機構２の拡大斜視図を示しており、図４は、入浴式変圧カプセル１のブロック図を示している。
　図１及び図２に示すように、入浴式変圧カプセル１は、使用者Ｕが着座した状態で湯を導入可能なバスタブ状の基台１１と、基台１１に対して開閉可能な蓋体１２と、基台１１と蓋体１２との間を密封する環状シール１３と、基台１１及び蓋体１２をロックするロック機構２と、基台１１及び蓋体１２の内部に形成された室Ｒを変圧する圧力調整機構３と、入浴式変圧カプセル１の作動を制御する制御装置４と、入浴式変圧カプセル１の湯量を調整する湯量調整機構５と、を備えている。この入浴式変圧カプセル１は、１人用の浴室であり、キャスター（不図示）を有する可動板１４に固定されている。なお、基台１１に導入される湯は、水を加熱した熱湯に自然治癒効果のある他の液体を混入させる概念が含まれている。
　また、図２及び図４に示すように、入浴式変圧カプセル１は、室Ｒの圧力を計測する公知の圧力センサＳｐと、室Ｒに導入される湯の水位を計測する公知の水位センサＳｗと、基台１１に着座した使用者Ｕが操作可能な液晶パネル等で構成される操作パネルＰｎとを備えている。圧力センサＳｐは、室Ｒの実圧力を計測して電気信号に変換して出力する。水位センサＳｗは、室Ｒの水位を計測して電気信号に変換して出力する。操作パネルＰｎには、少なくとも開閉ボタン、開始，終了ボタン及び非常停止ボタンが表示されている。入浴式変圧カプセル１は、湯から発生した水蒸気が充満した室Ｒを圧力調整機構３にて変圧することにより、水蒸気の断熱膨張，断熱圧縮を利用して、使用者Ｕの自然治癒能力を向上させることが可能となる。なお、水位センサＳｗを省略して、湯量調整機構５が湯量を調整することにより、水位を推定してもよい。
　図１及び図２に示すように、蓋体１２は、アルミニウムを含む金属材料で一体形成され、逆バスタブ状の第一本体１２ａと、第一本体１２ａから外側に延在する第一環状フランジ１２ｂとを有している。基台１１は、アルミニウムを含む金属材料で一体形成され、第一本体１２ａとの間で室Ｒを形成する第二本体１１ａと、第二本体１１ａから外側に延在する第二環状フランジ１１ｂと、を有している。蓋体１２は、第一本体１２ａ及び第二本体１１ａの一端部に設けられたヒンジを介して、基台１１に対して開閉可能となっている。環状シール１３は、第一環状フランジ１２ｂと第二環状フランジ１１ｂとの間に配置されており、第二環状フランジ１１ｂの第一環状フランジ１２ｂとの対向面に形成された環状凹部に嵌め込まれて固定されている（図６（ａ）も参照）。このように、環状シール１３を基台１１の第二環状フランジ１１ｂに固定すれば、蓋体１２の開閉に伴って環状シール１３が連動することがないため、環状シール１３の耐久性を高めることができる。
　第一本体１２ａには、使用者Ｕが着座した状態で外部を視認可能な窓１２ｃが、使用者Ｕの前方及び両側方に設けられている。使用者Ｕの前方の窓１２ｃは矩形状であり、使用者Ｕの両側方の窓１２ｃは円形であり、前方の窓１２ｃの開口面積は、両側方の窓１２ｃの開口面積よりも大きい。使用者Ｕが着座した状態で外部を視認可能な窓１２ｃを第一本体１２ａに設けているため、使用者Ｕは開放感を得ながら入浴することができる。特に、前方の窓１２ｃの開口面積が大きいため、安心感を得られる。
　基台１１の内部には、使用者Ｕが着座可能な座部１１ｃが設けられており、基台１１の底部には給排水口１１ｄが設けられている。この給排水口１１ｄには給水管１１ｄ１及び排水管１１ｄ２が接続されており、湯導入ポンプＰｗを作動させることにより給水管１１ｄ１を介して給排水口１１ｄから基台１１の内部に湯が導入され、弁（不図示）を開くことで給排水口１１ｄから排水管１１ｄ２を介して湯が排出される。つまり、湯量調整機構５は、給排水口１１ｄ及び湯導入ポンプＰｗを含んでおり、給排水口１１ｄは、給湯器で加熱した湯又は貯湯タンクに貯留された湯が室Ｒに導入されると共に、室Ｒから外部に湯を排出することが可能となっている。
　図２及び図３に示すように、ロック機構２は、空気圧（流体圧の一例）により蓋体１２を上昇又は下降させる上下シリンダ２１と、蓋体１２に固定された状態で上下シリンダ２１と連動するロック部材２２と、ロック部材２２の移動を規制する規制ピン２３と、空気圧により規制ピン２３を移動させる規制シリンダ２４と、を有している。
　上下シリンダ２１は、空気圧により上下移動する可動棒２１ａの端部がロック部材２２の軸２２ａ１に支持されている。ロック部材２２は、軸２２ａ１が水平方向に固定されたブロック部２２ａと、ブロック部２２ａの端面から鉛直方向に立設するロック板２２ｂとを有している。ロック板２２ｂには、規制ピン２３を挿入可能なロック孔２２ｂ１が貫通形成されている。本実施形態におけるロック部材２２は、第一環状フランジ１２ｂに固定されており、規制シリンダ２４は、第二環状フランジ１１ｂに固定されている。入浴式変圧カプセル１を密封するときには、上下シリンダ２１により可動棒２１ａを下移動させることにより蓋体１２が下移動し、基台１１の第二環状フランジ１１ｂと蓋体１２の第一環状フランジ１２ｂとを対向させる（図６（ａ）も参照）。次いで、圧力調整機構３により室Ｒを減圧して最大減圧状態となったときに第一環状フランジ１２ｂ及び第二環状フランジ１１ｂが最も近接し、ロック板２２ｂのロック孔２２ｂ１に規制ピン２３を挿入することが可能となる（図６（ｂ）も参照）。なお、ロック部材２２を第二環状フランジ１１ｂに固定し、規制シリンダ２４を第一環状フランジ１２ｂに固定してもよい。
　上述したように、蓋体１２及び基台１１がアルミニウムを含む金属材料で一体形成されているため、耐久性を有しながら軽量化を図ることができる。また、環状シール１３が第一環状フランジ１２ｂと第二環状フランジ１１ｂの間に配置され、ロック部材２２が第一環状フランジ１２ｂに固定され、規制シリンダ２４が第二環状フランジ１１ｂに固定されているため、ロック機構２をコンパクトにすることができる。
　圧力調整機構３は、ロック機構２により基台１１及び蓋体１２がロックされた状態で、基台１１及び蓋体１２の内部に形成された室Ｒを変圧する。本実施形態における圧力調整機構３は、最大減圧状態（例えば高度３０００ｍの７１３ｈＰａ）と最大加圧状態（例えば水深３ｍの１３１３ｈＰａ）との間で、室Ｒの減圧，加圧を繰り返すことができる（図７も参照）。
　圧力調整機構３は、外部と室Ｒとの間で空気を吸引，排出可能な圧力調整ポンプＰｐ（ポンプに相当）と、加圧された圧縮空気を室Ｒに導入可能な公知のコンプレッサＣｐと、コンプレッサＣｐと室Ｒとの連通，遮断を切替可能な電磁弁等で構成される開閉弁Ｖとを有している。圧力調整ポンプＰｐは、ベーン式やギア式のロータリーポンプやピストン式の往復動ポンプなど、空気を吸引，排出できるポンプで構成されている。室Ｒを大気圧以下に減圧するときには、圧力調整ポンプＰｐにより室Ｒから空気を排出し、室Ｒを大気圧以上に加圧するときには、圧力調整ポンプＰｐにより室Ｒに空気を導入してから、コンプレッサＣｐにより圧縮空気を更に導入する。なお、コンプレッサＣｐと室Ｒとの間の経路に圧縮空気を貯留するタンクを設けてもよい。
　コンプレッサＣｐで加圧された圧縮空気は、ロック機構２の上下シリンダ２１や規制シリンダ２４にも導入される。つまり、コンプレッサＣｐは、ロック機構２及び圧力調整機構３に兼用して用いられる。ロック機構２に圧縮空気を導入するタイミングは、蓋体１２の開閉時及びロック機構２の作動時だけであるため、圧力調整機構３の作動とは異なるタイミングとなっている。このため、コンプレッサＣｐを有効活用することができる。
　制御装置４は、入浴式変圧カプセル１の作動を制御するソフトウェアとして、ＨＤＤやメモリ等のハードウェアに記憶されたプログラムを含んでおり、コンピュータのＡＳＩＣ，ＦＰＧＡ，ＣＰＵ又は他のハードウェアを含むプロセッサにより実行される。制御装置４は、入浴式変圧カプセル１に内蔵してもよいし、入浴式変圧カプセル１と有線又は無線通信可能な独立した制御ボックスで構成してもよい。
　図４に示すように、制御装置４は、少なくともロック機構２及び圧力調整機構３の作動を制御する制御部４１と、各種プログラムや圧力波形マップ等を記憶する記憶部４２とを有している。制御部４１はソフトウェアで構成され、記憶部４２はハードウェアで構成されている。なお、圧力波形マップは、入浴式変圧カプセル１の操作パネルＰｎにて、目標下限値、目標上限値、減圧，加圧周期などを使用者Ｕが任意に選択できるようにしてもよい。
　制御部４１は、室Ｒの圧力を制御する圧力制御部４１ａと、室Ｒの湯量を制御する湯量制御部４１ｂとを有している。圧力制御部４１ａは、例えば、使用者Ｕが開始ボタンを押圧したという入力情報に基づいて、記憶部４２に記憶された所定の圧力波形マップに基づいて、圧力調整ポンプＰｐ，コンプレッサＣｐ及び開閉弁Ｖの作動を制御する。湯量制御部４１ｂは、例えば、使用者Ｕが開始ボタンを押圧したという入力情報に基づいて、湯導入ポンプＰｗ及び給排水口１１ｄの作動を制御する。
　圧力制御部４１ａの制御形態の一例として、圧力調整機構３を作動させて室Ｒを減圧することにより環状シール１３を圧縮させた状態で、ロック機構２を作動させて基台１１及び蓋体１２を密閉状態にロックする。このとき、室Ｒが最大減圧状態となったときにロック機構２を作動させることが好ましい。このように、圧力調整機構３を作動させて室Ｒを減圧することにより環状シール１３を圧縮させた状態で、ロック機構２を作動させて基台１１及び蓋体１２を密閉状態にロックするため、室Ｒの気密性を高めることができる。しかも、環状シール１３を圧縮する機構は、室Ｒを変圧する圧力調整機構３で兼用しているため、シール圧縮機構を別途設ける必要がなく簡便である。特に、室Ｒが最大減圧状態となったときにロック機構２を作動させれば、環状シール１３が最も圧縮された状態となるため、室Ｒの気密性を確実に高めることができる。
　圧力制御部４１ａ及び湯量制御部４１ｂの制御形態の一例として、基台１１に湯を所定量導入した状態から基台１１を蓋体１２で閉塞した後、圧力調整機構３を作動させて室Ｒを減圧しながら基台１１に湯を補充する。このように、予め所定量の湯を導入した状態で蓋体１２を閉塞すれば、湯の導入スピードを高めることができる。また、室Ｒが密閉された状態で湯を導入した場合、内圧が上昇することによりロック機構２が破損して蓋体１２が開くおそれがあるが、本制御例のように室Ｒを減圧しながら湯を補充することで、入浴式変圧カプセル１の耐久性を高めることができる。
　上述したように、本実施形態における入浴式変圧カプセル１は、湯から発生した水蒸気が充満した室Ｒを圧力調整機構３にて変圧することにより、水蒸気の断熱膨張，断熱圧縮を利用して、使用者Ｕの自然治癒能力を向上させることが可能となる。このとき、基台１１と蓋体１２との間に形成された室Ｒの減圧，加圧に耐えうる気密性を担保するように、基台１１と蓋体１２との間を密封する環状シール１３と、基台１１及び蓋体１２をロックするロック機構２とを備えた入浴式変圧カプセル１であるため、シンプルな構造となっている。
　続いて、図５～図７を用いて、本実施形態における具体的な制御例を説明する。入浴式変圧カプセル１を使用する際、図２の２点鎖線で示すように蓋体１２は基台１１に対して上下シリンダ２１により上側に位置する開放状態であり、湯量制御部４１ｂが給排水口１１ｄを開くと共に湯導入ポンプＰｗを作動させて、湯を基台１１の内部に導入する（図５の♯５１）。そして、所定量（例えば図２の２点鎖線で示す水位）まで湯が導入されたことを水位センサＳｗが検出したとき、湯量制御部４１ｂが給排水口１１ｄを閉じると共に湯導入ポンプＰｗを停止させる。
　次いで、使用者Ｕが基台１１の座部１１ｃに着座し、操作パネルＰｎの閉ボタンと押すことにより、制御部４１がコンプレッサＣｐを作動させて上下シリンダ２１に圧縮空気を導入して、蓋体１２を下降させて閉じる（図５の♯５２）。次いで、圧力制御部４１ａが圧力調整ポンプＰｐを作動させて室Ｒから空気を排出することにより、室Ｒの減圧を開始する（図５の♯５３）。このとき、湯量制御部４１ｂが給排水口１１ｄを開くと共に湯導入ポンプＰｗを作動させて、湯を基台１１の内部に補充する（図５の♯５４）。そして、所定量（例えば図２の破線で示す水位）まで湯が導入されたことを水位センサＳｗが検出したとき、湯量制御部４１ｂが給排水口１１ｄを閉じると共に湯導入ポンプＰｗを停止させる。
　圧力制御部４１ａによる圧力調整ポンプＰｐの作動を継続し、制御部４１は、圧力センサＳｐの計測値に基づいて、室Ｒの圧力が最大減圧状態となったか否かを判定する（図５の♯５５，♯５６）。室Ｒの圧力が最大減圧状態となったとき（図５の♯５６Ｙｅｓ）、制御部４１は、ロック機構２を作動させる（図５の♯５７）。図６に示すように、基台１１の第二環状フランジ１１ｂと蓋体１２の第一環状フランジ１２ｂとを対向させた状態で室Ｒを減圧して最大減圧状態となったとき、第一環状フランジ１２ｂ及び第二環状フランジ１１ｂが最も近接し、コンプレッサＣｐで加圧された圧縮空気をロック機構２の規制シリンダ２４に導入する。その結果、ロック板２２ｂのロック孔２２ｂ１に規制ピン２３が挿入され、ロック状態となる。
　次いで、ロック状態となったとき、圧力制御部４１ａが圧力調整ポンプＰｐを停止させて、室Ｒを大気開放して空気を取り入れる（図５の♯５８）。図７の破線で示すように、室Ｒは、最大減圧状態から大気圧に近付くにつれて、圧力上昇勾配が緩やかになってしまう。そこで、本実施形態では、室Ｒが大気圧より圧力が小さい所定のタイミングで、圧力制御部４１ａが圧力調整機構３を作動して室Ｒを加圧しながら大気圧より大きい圧力に移行させる。
　具体的には、室Ｒの圧力を計測する圧力センサＳｐの出力値が大気圧より小さい第一所定値となった場合（図５の♯５９Ｙｅｓ）、圧力制御部４１ａは、圧力調整ポンプＰｐを作動して室Ｒを大気圧まで加圧する（図５の♯６０）。次いで、圧力センサＳｐの出力値が大気圧となった場合（図５の♯６１Ｙｅｓ）、圧力制御部４１ａは、コンプレッサＣｐを作動して室Ｒを最大加圧状態まで加圧する（図５の♯６２）。その結果、図７の実線で示すように、室Ｒの圧力上昇勾配が円滑になり、変圧速度を適正なものにすることができる。特に、圧力調整ポンプＰｐに加えてコンプレッサＣｐにより加圧しているため、安価に加圧することができる。また、圧力調整ポンプＰｐで室Ｒの圧力上昇を円滑にし、コンプレッサＣｐにより目標とする加圧状態にしているため、コストパフォーマンスを高めることができる。
　次いで、室Ｒの圧力が最大加圧状態となったとき（図５の♯６３Ｙｅｓ）、圧力制御部４１ａがコンプレッサＣｐを停止させて、室Ｒを大気開放して空気を外部に排出する（図５の♯６４）。図７の破線で示すように、室Ｒは、最大加圧状態から大気圧に近付くにつれて、圧力下降勾配が緩やかになってしまう。そこで、本実施形態では、室Ｒが大気圧より圧力が大きい所定のタイミングで、圧力制御部４１ａが圧力調整機構３を作動して室Ｒを減圧しながら大気圧より小さい圧力に移行させる。具体的には、室Ｒの圧力を計測する圧力センサＳｐの出力値が大気圧より大きい第二所定値となった場合（図５の♯６５Ｙｅｓ）、圧力制御部４１ａは、圧力調整ポンプＰｐを作動して室Ｒを大気圧まで減圧する（図５の♯５６）。その結果、図７の実線で示すように、室Ｒの圧力下降勾配が円滑になり、変圧速度を適正なものにすることができる。
　入浴式変圧カプセル１の運転を終了しない場合（図５の♯６６Ｎｏ）、図５の♯５５～♯６５を実行し、室Ｒの減圧，加圧を繰り返す。一方、入浴式変圧カプセル１の運転を終了する場合（図５の♯６６Ｙｅｓ）、圧力制御部４１ａが圧力調整機構３を停止した状態で、湯量制御部４１ｂが給排水口１１ｄを開き、排水管１１ｄ２を介して湯を排出する（図５の♯６７）。室Ｒの水位が図２に示す２点鎖線となったとき、圧力制御部４１ａが圧力調整機構３を作動して室Ｒを最大減圧状態とし、コンプレッサＣｐにより規制シリンダ２４に圧縮空気を導入し、ロック板２２ｂのロック孔２２ｂ１から規制ピン２３を抜き出して、ロックを解除する。次いで、コンプレッサＣｐにより上下シリンダ２１に圧縮空気を導入し、蓋体１２を上昇させれば、使用者Ｕが外に出ることができる（図５の♯６８）。なお、減圧制御や加圧制御の途中に、使用者Ｕは、気分が悪くなった場合などに操作パネルＰｎの非常停止ボタンを押すことで、室Ｒを大気開放して運転を停止する。本実施形態のように室Ｒが最大減圧状態となったときにロック機構２を作動させれば、環状シール１３が最も圧縮された状態となるため、室Ｒの気密性を確実に高めることができる。また、最大減圧状態となったときに規制ピン２３を抜き差しすることで、円滑なロック作動を実現できる。
［その他の実施形態］
（１）上述した実施形態では、大気圧未満の減圧制御と大気圧以上の加圧制御とを反復させたが、大気圧以上の圧力領域で加圧，減圧を反復制御してもよいし、大気圧以下の圧力領域で減圧，加圧を反復制御してもよい。また、加圧制御から開始しても良く、減圧制御及び加圧制御の順番は特に限定されない。
（２）上述した実施形態では、減圧制御と加圧制御との切換え時（最大減圧状態の目標下限値及び最大加圧状態の目標上限値）に圧力保持手段を設けてもよいし、段階的に減圧及び加圧する圧力保持手段を設けてもとい。このような圧力保持手段を設ければ、圧力保持のタイミングに合わせて耳管を開放させることが可能となって、使用者Ｕの耳づまり感を低減させることができる。
（３）図７に示す圧力波形はあくまでも例示であって、一周期における制御圧力の目標下限値や目標上限値などは特に限定されない。
（４）上述した実施形態では、室Ｒが最大減圧状態となったときにロック機構２を作動させたが、室Ｒが大気圧より小さく最大減圧状態よりも大きい圧力のときにロック機構２を作動させてロックしてもよい。
（５）室Ｒの加圧を、駆動力の大きい圧力調整ポンプＰｐのみで実行してもよい。
（６）圧力調整機構３は、比例制御弁を設けて室Ｒに導入する空気圧を調整してもよい。
　本開示は、使用者がカプセル内で入浴しながら室が変圧される入浴式変圧カプセルに利用可能である。
１　　　　　：入浴式変圧カプセル
２　　　　　：ロック機構
３　　　　　：圧力調整機構
１１　　　　：基台
１１ａ　　　：第二本体
１１ｂ　　　：第二環状フランジ
１２　　　　：蓋体
１２ａ　　　：第一本体
１２ｂ　　　：第一環状フランジ
１２ｃ　　　：窓
１３　　　　：環状シール
２１　　　　：上下シリンダ
２２　　　　：ロック部材
２３　　　　：規制ピン
２４　　　　：規制シリンダ
４１　　　　：制御部
Ｃｐ　　　　：コンプレッサ
Ｐｐ　　　　：圧力調整ポンプ（ポンプ）
Ｒ　　　　　：室
Ｕ　　　　　：使用者

Claims (10)

  1. 　使用者が着座した状態で湯を導入可能な基台と、
    　前記基台に対して開閉可能な蓋体と、
    　前記基台と前記蓋体との間を密封する環状シールと、
    　前記基台及び前記蓋体をロックするロック機構と、
    　前記ロック機構により前記基台及び前記蓋体がロックされた状態で、前記基台及び前記蓋体の内部に形成された室を変圧する圧力調整機構と、
    　少なくとも前記ロック機構及び前記圧力調整機構の作動を制御する制御部と、を備え、
    　前記制御部は、前記圧力調整機構を作動させて前記室を減圧することにより前記環状シールを圧縮させた状態で、前記ロック機構を作動させて前記基台及び前記蓋体を密閉状態にロックする入浴式変圧カプセル。
  2. 　前記制御部は、前記室が最大減圧状態となったときに前記ロック機構を作動させる請求項１に記載の入浴式変圧カプセル。
  3. 　前記制御部は、前記室が最大減圧状態となったときから前記室を大気開放して空気を取り入れ、前記室が大気圧より圧力が小さい所定のタイミングで前記圧力調整機構を作動して前記室を加圧しながら大気圧より大きい圧力に移行させる請求項１又は２に記載の入浴式変圧カプセル。
  4. 　前記圧力調整機構は、ポンプとコンプレッサとを有しており、
    　前記制御部は、前記室が大気圧より圧力が小さい所定のタイミングで前記ポンプを作動し、大気圧となったタイミングで前記コンプレッサを作動させる請求項３に記載の入浴式変圧カプセル。
  5. 　前記制御部は、前記室が最大加圧状態となったときから前記室を大気開放して空気を外部に排出し、前記室が大気圧より圧力が大きい所定のタイミングで前記圧力調整機構を作動して前記室を減圧しながら大気圧より小さい圧力に移行させる請求項１～４の何れか一項に記載の入浴式変圧カプセル。
  6. 　前記ロック機構は、流体圧により前記蓋体を上昇又は下降させる上下シリンダと、前記蓋体に固定された状態で前記上下シリンダと連動するロック部材と、当該ロック部材の移動を規制する規制ピンと、流体圧により当該規制ピンを移動させる規制シリンダと、を有する請求項１～５の何れか一項に記載の入浴式変圧カプセル。
  7. 　前記蓋体は、アルミニウムを含む金属材料で一体形成され、第一本体と、当該第一本体から外側に延在する第一環状フランジと、を有しており、
    　前記基台は、アルミニウムを含む金属材料で一体形成され、前記第一本体との間で前記室を形成する第二本体と、当該第二本体から外側に延在する第二環状フランジと、を有しており、
    　前記環状シールは、前記第一環状フランジと前記第二環状フランジとの間に配置されており、
    　前記ロック部材は、前記第一環状フランジに固定されており、前記規制シリンダは、前記第二環状フランジに固定されている請求項６に記載の入浴式変圧カプセル。
  8. 　前記環状シールは、前記第二環状フランジに固定されている請求項７に記載の入浴式変圧カプセル。
  9. 　前記第一本体には、前記使用者が着座した状態で外部を視認可能な窓が設けられている請求項７又は８に記載の入浴式変圧カプセル。
  10. 　前記制御部は、前記基台に前記湯を所定量導入した状態から前記基台を前記蓋体で閉塞した後、前記圧力調整機構を作動させて前記室を減圧しながら前記基台に前記湯を補充する請求項１～９の何れか一項に記載の入浴式変圧カプセル。
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