(57)【要約】【課題】消費電力を抑えるとともに、白濁、肌の保湿効果などの効能を安定して実現することのできる微細気泡発生浴槽を提供すること。【解決手段】浴槽３内の湯水２を吸い込み、気体溶解装置１１において湯水に空気を溶解させ、空気の溶解した湯水を浴槽内に送り出し、湯水に溶解した空気が圧力の低下により析出して湯水中に微細気泡を発生させる微細気泡発生浴槽１において、浴槽内の湯水の気泡量に関する湯質情報を検知する検知手段１７と、検知手段が検知した湯質情報に基づいて浴槽内の湯水を循環させるポンプ９の動作を制御する制御部２１とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽内の湯水を吸い込み、気体溶解装置において湯水に空気を溶解させ、空気の溶解した湯水を浴槽内に送り出し、湯水に溶解した空気が圧力の低下により析出して湯水中に微細気泡を発生させる微細気泡発生浴槽において、浴槽内の湯水の気泡量に関する湯質情報を検知する検知手段と、検知手段が検知した湯質情報に基づいて浴槽内の湯水を循環させるポンプの動作を制御する制御部とを備えていることを特徴とする微細気泡発生浴槽。
【請求項２】
湯質情報が、湯水の透光度または溶存酸素濃度の一方または両方であり、その湯質情報に対応した検知手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の微細気泡発生浴槽。
【請求項３】
制御部は、ポンプの駆動電圧を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の微細気泡発生浴槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽内で湯水中に微細気泡を発生させる微細気泡発生浴槽に関する。
【背景技術】
【０００２】
浴槽内の湯水をポンプによって循環させながら、浴槽から取り出した湯水を気体溶解装置に送り込み、空気を溶解させ、空気の溶解した湯水を浴槽内に送り出す微細気泡発生浴槽が知られている。微細気泡発生浴槽では、湯水に溶解した空気が浴槽内で析出し、湯水中に微細気泡が発生する。微細気泡は、浴槽内の湯水を白濁させ、牛乳風呂のような趣を与え、また、肌の保湿効果などがあり、温泉に匹敵する入浴の効能をもたらす。本出願人もこれまでに微細気泡発生浴槽について数多くの提案をし、また、実際に提供してきている。
【０００３】
ところで、下記特許文献１に記載した、本出願人が提案するような微細気泡発生浴槽では、湯水の循環を行うポンプは常時運転されるのが一般的である。このため、白濁、肌の保湿効果などの効能に要求される以上のものが得られても、ポンプは運転し続けるので、無駄な消費電力が大きくなっていることが指摘される。
【０００４】
また、たとえばポンプの駆動電圧を回転数などに応じて制御することによって、ポンプに備えたモータの特性に起因するポンプの個体のばらつきを低減させることは可能であるが、浴槽を設置する環境の違いや、湯水の噴射口の径などをはじめとする微細気泡発生浴槽の全体におけるばらつきは、そのようなポンプの運転制御によって低減させることはできない。このため、入浴により得られる効能が安定して実現されにくいおそれがあることが指摘される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３１３４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、消費電力を抑えるとともに、白濁、肌の保湿効果などの効能を安定して実現することのできる微細気泡発生浴槽を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の特徴を有している。
【０００８】
第１の発明は、浴槽内の湯水を吸い込み、気体溶解装置において湯水に空気を溶解させ、空気の溶解した湯水を浴槽内に送り出し、湯水に溶解した空気が圧力の低下により析出して湯水中に微細気泡を発生させる微細気泡発生浴槽において、浴槽内の湯水の気泡量に関する湯質情報を検知する検知手段と、検知手段が検知した湯質情報に基づいて浴槽内の湯水を循環させるポンプの動作を制御する制御部とを備えていることを特徴としている。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明の特徴において、湯質情報が、湯水の透光度または溶存酸素濃度の一方または両方であり、その湯質情報に対応した検知手段を備えていることを特徴としている。
【００１０】
第３の発明は、上記第１または第２の発明の特徴において、制御部は、ポンプの駆動電圧を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
上記第１の発明によれば、制御部は、検知手段が検知した、浴槽内の湯水の気泡量に関する湯質情報に基づいてポンプの動作を制御するので、白濁、肌の保湿効果などの要求される効能が実現される場合には、ポンプを停止させることができ、常時運転が解消され、無駄な消費電力を十分に削減することができる。また、効能に対応する十分な微細気泡が、定常状態において浴槽内の湯水中に存在するため、入浴により得られる上記効能が安定して実現される。
【００１２】
上記第２の発明によれば、上記第１の発明の効果に加え、浴槽内の湯水の気泡量に関する湯質情報として最適なものが得られ、効能に係る直接的な情報が得られる。また、湯水の透光度の検知手段としてフォトカプラを、溶存酸素濃度の検知手段として溶存酸素濃度計を採用することができ、検知手段を簡便に構成することができる。
【００１３】
上記第３の発明によれば、上記第１または第２の発明の効果に加え、ポンプの動作制御を確実かつ容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の微細気泡発生浴槽の一実施形態を示した構成図である。
【図２】図１に示した制御部によるポンプの動作制御の原理と設定するしきい値について示したグラフである。
【図３】図１に示した制御部が行うポンプの動作制御を示したフローチャートである。
【図４】図３に示したポンプの動作制御によるポンプの駆動電圧を示した波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に示した微細気泡発生浴槽１において、湯水２を貯留する浴槽３は、側面部に湯水の吸込口４と吐出口５を備えている。浴槽３は、また、上面部を形成するフランジ部６に空気吸込口７を備えている。浴槽３の吸込口４は、配水管８を介してポンプ９の吸い込み側９ａに接続されている。ポンプ９の吐出側９ｂは、流入管１０を介して気体溶解装置１１の吸い込み側である噴射口１１ａに接続されている。気体溶解装置１１の吐出側である流出口１１ｂは、流出管１２を介して圧力開放部となるベンチュリ１３の一端に接続され、ベンチュリ１３の他端は、配水管１４を介して吐出口５に接続されている。空気吸込口７は、空気配管１５を介して流入管１０に連通している。空気配管１５の途中には逆止弁１６が設けられている。
【００１６】
微細気泡発生浴槽１では、ポンプ９の作動によって浴槽３内の湯水２を吸込口４から吸い込み、配水管８および流入管１０を通じて気体溶解装置１１に送り出す。気体溶解装置１１において湯水２は、噴射口１１ａから気体溶解装置１１に備えたタンク内に噴出し、タンク内に貯留していた空気または空気吸込口７から吸い込まれる浴室内の空気と混合され、湯水２中に空気が溶解する。所定の濃度に空気が溶解した湯水２は、流出口１１ｂから流出し、流出管１２および配水管１４を経て吐出口５から浴槽３内に送り出される。空気が溶解した湯水２は、浴槽３内に貯留する湯水２と混合され、このときまたはベンチュリ１３を経た後、湯水２中に溶解した空気が、圧力の低下にともない浴槽３やベンチュリ１３内で析出して微細気泡が発生する。
【００１７】
浴槽３内の湯水２は、ポンプ９の作動によって循環し、この循環が繰り返されて浴槽３内の湯水２の気泡量が増加し、浴槽３内の湯水２は微細気泡によって白濁し、牛乳風呂のような趣を与える。
【００１８】
このような微細気泡発生浴槽１に用いられるポンプ９については、特に制限はなく、たとえば遠心ポンプを利用したものなどが例示される。また、気体溶解装置１１についても特に制限はなく、本出願人が提案している、上記特許文献１に記載したものを含め、湯水２中に空気を溶解させることができる限り、任意のものを採用することができる。
【００１９】
そして、微細気泡発生浴槽１には、浴槽３内の湯水２の気泡量に関する湯質情報を検知する検知手段１７としてフォトカプラ１８と溶存酸素濃度計１９が設けられている。フォトカプラ１８は、気泡量の変化にともなう湯水２の白濁の度合い（白濁度）を透光度として検知するものである。そのために、浴槽３には、光源２０が、フォトカプラ１８に向けて光を照射することのできる位置に設けられている。溶存酸素濃度計１９は、浴槽３内の湯水２中に溶解している酸素、すなわち、溶存酸素（Dissolved Oxygen：ＤＯ）の濃度を測定し、検知するものである。これらフォトカプラ１８、溶存酸素濃度計１９には、いずれも、従来公知のものを含め、上記所定の湯質情報を検知することができる限り任意のものを採用することができる。また、フォトカプラ１８および溶存酸素濃度計１９は、湯水２中に浸漬され、また、入浴の邪魔にならない浴槽３内の部位に配置することができる。たとえば、浴槽３の内側面、内底面などに配置することができる。
【００２０】
このような浴槽３内の湯水２の気泡量に関する湯質情報を検知する検知手段１７としてのフォトカプラ１８および溶存酸素濃度計１９は、ポンプ９の作動および停止を行う制御部２１に電気的に接続されている。制御部２１は、たとえばＯＮ/ＯＦＦのスイッチ入力などによって、ポンプ９の作動、停止を切り換え、微細気泡発生浴槽１の作動と停止を実現するものであり、ポンプ９と電気的に接続されている。
【００２１】
また、制御部２１は、フォトカプラ１８および溶存酸素濃度計１９が出力する検知信号の入力を受けてポンプ９の動作を制御するように設定されている。
【００２２】
図２に示したように、浴槽３内の湯水２の透光度および溶存酸素濃度は、微細気泡発生浴槽１の運転時間、すなわち、ポンプ９の運転時間によって変化する。制御部２１には、フォトカプラ１８で検知する透光度（以下、白濁度ともいう）と溶存酸素濃度計１９で検知する溶存酸素濃度（以下、ＤＯともいう）に関して３つのしきい値が設定されている。透光度に関しては、白濁度の定格範囲の上限Ｘ１と、白濁度の定格範囲の下限Ｘ２と、白濁による効能が得られる限界値が設定されている。溶存酸素濃度に関しては、ＤＯの定格範囲の上限Ｙ１と、ＤＯの定格範囲の下限Ｙ２と、保湿の効能が得られる限界値が設定されている。これらのしきい値はあらかじめ制御部２１に設定することができる。また、しきい値の内、たとえば、限界値については固有の固定値として設定する一方、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１およびＹ２については、たとえば基準値などとして設定し、ポンプ９の能力、浴槽３の大きさなどを考慮して、個々の微細気泡発生浴槽１に最適な値に変更して設定することができる。
【００２３】
さらに、制御部２１には、各しきい値に対応するポンプ９の駆動電圧も設定されている。駆動電圧の設定および変更は、しきい値の設定および変更に応じて可能とされる。
【００２４】
そして、制御部２１は、上記しきい値に基づき、図３に示したフローチャートにしたがってポンプ９の動作制御を行うように設定されている。
【００２５】
ポンプ９の運転開始が入力されると（Ｓ１）、過渡モードが開始し、ポンプ９に駆動電圧が印加され（Ｓ２）、一定時間、ポンプ９の運転は過渡モードで行われる。過渡モードは、浴槽３内の湯水２中に微細気泡を発生させ、気泡量を急速に増加させ、白濁、肌の保湿効果などの入浴の効能が得られる定常状態に早く近づける微細気泡発生浴槽１の運転モードである。このため、図４に示したように、後述する定常モード、すなわち、上記定常状態での運転モードに比べ、ポンプ９には高電圧が印加される。この過渡モードでは、浴槽３内の湯水２の白濁度をフォトカプラ１８により検知し（Ｓ３）、測定結果が一定のタイミングでフォトカプラ１８から信号として出力され、制御部２１に入力される。また、溶存酸素濃度計１９により浴槽３内の湯水２中のＤＯが検知され（Ｓ４）、測定結果が一定のタイミングで溶存酸素濃度計１９から信号として出力され、制御部２１に入力される。
【００２６】
制御部２１では、入力された白濁度およびＤＯの測定値をしきい値と比較し、まず、白濁度が上記Ｘ１未満であるかどうかについて判定を行う（Ｓ５）。白濁度＜Ｘ１の場合は、上記Ｓ２に戻り、電圧ＯＮを継続させ、微細気泡の発生を促し、気泡量を増加させる。白濁度≧Ｘ１の場合は、ＤＯについての判定を行う（Ｓ６）。ＤＯ＜Ｙ１の場合は、上記Ｓ２に戻り、電圧ＯＮを継続させる。ＤＯ≧Ｙ１の場合は、定常モードへ移行し、ポンプ９への電圧印加を停止し（Ｓ７）、微細気泡の発生を一旦休止する。
【００２７】
定常モードが開始しても（Ｓ８）、フォトカプラ１８による白濁度の検知（Ｓ９）および溶存酸素濃度計１９によるＤＯの検知（Ｓ１０）は引き続いて行われる。一方、制御部２１では、入力される白濁度およびＤＯの測定値の判定が定常モードで行われる。白濁度についてはしきい値Ｘ２と比較し、ＤＯについてはしきい値Ｙ２と比較して判定が行われる（Ｓ１１、Ｓ１２）。白濁度＜Ｘ２の場合は、Ｓ１２に移行せず、ポンプ９の駆動電圧を高めにし（Ｓ１３）、上記Ｓ８に戻る。このときの駆動電圧は、図４に示したように、後述するＳ１６における駆動電圧より高いが、上記過渡モードの駆動電圧よりは低く設定されている。白濁度≧Ｘ２の場合は、Ｓ１２に進み、ＤＯの判定を行う。そして、ＤＯ＜Ｙ２の場合は、Ｓ１３と同様に、ポンプ９の駆動電圧を高めにし（Ｓ１４）、上記Ｓ８に戻る。ＤＯ≧Ｙ２の場合は、Ｓ１５に進み、白濁度＞Ｘ１かつＤＯ＞Ｙ１であるかどうか再判定を行う。ＹＥＳの場合は、駆動電圧を低めにし（Ｓ１６）、直ちに電圧ＯＦＦとするのではなく、定常状態がより安定化するようにポンプ９を一定時間運転した後に停止させる。ポンプ９の停止後はＳ８に戻る。ＮＯの場合は、ポンプ９への電圧の印加を継続させ（Ｓ１７）、Ｓ８に戻る。ＹＥＳ/ＮＯいずれの場合にも定常モードは継続し、白濁度およびＤＯについての判定を同様に繰り返し、駆動電圧の高低を切り換える。
【００２８】
なお、このような定常モードの運転はタイマーに基づいて行うこともできる。たとえば、Ｓ８においてタイマーを作動させ、Ｓ１５の判定結果、ＹＥＳが得られるまでの時間を計測し、その時間が、制御部２１にあらかじめ設定しておいた所定時間と比較し、所定時間内であればＳ１６に移行する。一方、所定時間を超える場合には、Ｓ２に戻り、過渡モードを再スタートさせたり、または機器の故障の疑いとしてポンプ９を停止させ、警報を発し、入浴者などに確認させたりすることができる。
【００２９】
以上の微細気泡発生浴槽１では、フォトカプラ１８および溶存酸素濃度計１９という検知手段１７が検知した、浴槽３内の湯水２の気泡量に関する湯質情報に基づいてポンプ９の動作を制御するので、ポンプ９を常時運転することはなく、過渡モードが継続運転されることもない。白濁、肌の保湿効果などの入浴の効能が得られる定常状態では、ポンプ９は、図４に示したように、間欠運転される。したがって、要求される効能が実現される場合には、ポンプ９を停止させることができ、常時運転が解消され、無駄な消費電力を十分に削減することができる。また、効能に対応する十分な微細気泡が、定常状態において浴槽３内の湯水２に存在するため、入浴により得られる、白濁、肌の保湿効果などの効能が安定して実現される。
【００３０】
さらに、湯質情報として湯水２の透光度（白濁度）および溶存酸素濃度（ＤＯ）を採用し、それぞれを検知するフォトカプラ１８および溶存酸素濃度計１９を検知手段１７として採用しているので、浴槽３内の湯水２の気泡量に関する湯質情報として最適なものが得られ、効能に係る直接的な情報が得られる。また、検知手段１７が簡便に構成される。
【００３１】
なお、微細気泡発生浴槽１では、フォトカプラ１８または溶存酸素濃度計１９のいずれか一方のみを検知手段１７として選択して採用することもできる。併用の場合、浴槽３内の湯水２の湯質情報によりマッチしたポンプ９の動作制御を行うことができるが、微細気泡発生浴槽１の価格、ポンプ９の能力、浴槽３の大きさなどによって選択可能とすることによって、微細気泡発生浴槽１の汎用性が高まる。
【００３２】
そして、微細気泡発生浴槽１では、湯水２の気泡量の変化は効能に対して即応性が低いため、制御部２１は、ポンプ９の駆動電圧を制御することができ、具体的には、ＯＮ/ＯＦＦおよび高低を制御するのみで、効能に対応したポンプ９の動作制御を確実かつ容易に行うことができる。
【００３３】
なお、制御部２１については、一般には、組み込んだコンピュータに対応するソフトウエアとして実現することができる。この場合、制御部２１の構成が簡略化され、制御部２１を安価に実現することが可能となる。もちろん、ハードウエアとして構成することも可能であり、制御部２１の構成については様々な態様が可能とされる。
【符号の説明】
【００３４】
１  微細気泡発生浴槽
２  湯水
３  浴槽
９  ポンプ
１１  気体溶解装置
１７  検知手段
２１  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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