気泡発生浴槽
【課題】ノズル内部における水流同士の衝突や水流と壁面との衝突による圧力上昇を低減し、エジェクタ作用による十分な空気吸引を確保して、噴射方向を連続して変化させながら噴出させるノズルを備える気泡発生浴槽を提供する。
【解決手段】気泡発生浴槽において、上記循環ポンプから送出された浴水を第１分岐浴水強送流路と第２分岐浴水強送流路の２方向に分岐し、それぞれへの分配量を可変に調整する分岐流量制御手段と、上記分岐流量制御手段を制御して上記噴流ノズルの噴射方向を連続して変化させる制御器とを備え、上記少なくとも一以上の各噴流ノズルは、第１及び第２分岐浴水強送流路の両方に接続され、上記空気取入部の一端は、上記第１及び第２分岐浴水強送流路が上記噴流ノズルに連通接続される直前であって、エジェクタ作用による空気吸引が可能となる範囲内において、上記第１及び第２分岐浴水強送流路のそれぞれに連通接続される。
【解決手段】気泡発生浴槽において、上記循環ポンプから送出された浴水を第１分岐浴水強送流路と第２分岐浴水強送流路の２方向に分岐し、それぞれへの分配量を可変に調整する分岐流量制御手段と、上記分岐流量制御手段を制御して上記噴流ノズルの噴射方向を連続して変化させる制御器とを備え、上記少なくとも一以上の各噴流ノズルは、第１及び第２分岐浴水強送流路の両方に接続され、上記空気取入部の一端は、上記第１及び第２分岐浴水強送流路が上記噴流ノズルに連通接続される直前であって、エジェクタ作用による空気吸引が可能となる範囲内において、上記第１及び第２分岐浴水強送流路のそれぞれに連通接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入浴しながら気泡噴流によるマッサージができる気泡発生浴槽に係り、特に気泡入り浴水の吐出方向を自動的に変更することができる気泡発生浴槽に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入浴中にマッサージ効果が得られる浴槽装置として、気泡噴流発生浴槽装置が広く採用されている（例えば、特許文献１参照。）。この気泡噴流発生浴槽装置は、浴槽本体の側壁にノズルを設け、同ノズルに循環ポンプを介して浴水を循環させる循環ポンプを連通連結し、さらに、同ノズルの近傍にエジェクタ効果を利用して空気を浴水中に混入可能な空気吸引部を取り付けている。また循環ポンプとノズルとを一体化させた構成としたものもある。
【０００３】
かかる構成によって、循環ポンプを作動することによって浴槽本体の側壁のノズルより浴水を噴出させることができ、且つ同噴出に際して、空気吸引部より空気を負圧吸引して、浴水中に空気を混入させ、空気混じりの浴水をノズルより噴出させることにより、浴水中に気泡を発生させ、入浴者の身体に当てることによって、マッサージ効果等を上げることができる。
【０００４】
しかしながら、従来の気泡噴流発生浴槽装置では、ノズルの吐水方向が一定で変動しないので、入浴者の同一箇所にのみ噴流が当たり続け、馴化によりマッサージ効果が低減してしまう。
【０００５】
この問題を解決するものとして、先端にノズル部を有する高圧流体の導入管と低圧流体の吸込管が混合室に通じて同混合室と一体化されることによりノズル本体が構成され、前記混合室の壁には前記ノズル部の正面になる位置に吐出口が設けられているとともに、前記高圧流体の導入管には高圧流体の力で１方向に回転する回転体が設けられており、前記ノズル本体が前記吐出の向きを変更できるように揺動自在に支持されていて、この揺動が前記回転体の回転力によって起きるようになっているジェットノズルが知られている（例えば、特許文献２参照。）。これによれば、混合流体の吐出に影響を与えずに、混合流体の吐出方向を自動で変更しながら、混合流体を吐出することができるという効果が得られる。
【０００６】
一方、近年、入浴の際に、手足の末端から付け根に向けて水流を発生させてリンパマッサージができ、また、浴槽の一端部側に入浴者の足先側を位置させ且つ他端部側に入浴者の頭部側を位置させるという一般的な浴槽への入浴姿勢を取るだけで、簡単な構成で、手足の先端から心臓の方に向けてのリンパ液のスムーズな流れを促進するようなリンパッサージを効果的に行うことができる浴槽装置が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
ここでは、噴出口から浴水又は気泡入り浴水を噴出する際、噴射方向を連続して変化させながら噴出させるための噴出方向可変手段として、２以上の異なる流路から噴出口内に水を流入させて噴出口から噴出させるようにしたものにおいて、２以上の異なる流路から噴出口内に流入させる水の流量比を変化させることで噴出口から噴出方向を変えながら噴出させる、流量比可変タイプの噴出方向可変手段が開示されている。
【特許文献１】特開平１−１３９１６２号公報
【特許文献２】特開平３−３２６７０号公報
【特許文献３】特開２００５−３４２５０７号公報（第１３，１４頁、図７，図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に記載されたジェットノズルは、機械的に構成されているため、機構が大がかりとなって、コストアップに繋がるのみならず、故障の原因となるという問題がある。
【０００９】
また、特許文献３に記載された噴出方向可変手段では、空気吸引についての記載がなく、この点不明確である。例えば、ノズル内部に空気吸引流路を形成すると、ノズル内部における水流同士の衝突や水流と壁面との衝突により圧力上昇が生じるため、エジェクタ効果が得られず十分な空気を吸引できない虞がある。
【００１０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、空気吸引に十分な流速を確保して気泡入り噴流を安定供給し、かつ噴射方向を連続して変化させながら噴出させるノズルを備える気泡発生浴槽を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る気泡発生浴槽は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、浴槽本体と循環ポンプとの間に浴水吸込流路と浴水強送流路とからなる浴水循環流路を介設し、該浴水循環流路に空気取入部を連通連結して、該空気取入部により取り入れた空気を浴水強送流路中の浴水に混入させて、少なくとも一以上の噴流ノズルより上記浴槽本体内へ気泡混じりの浴水を噴出可能とした気泡発生浴槽において、上記循環ポンプから送出された浴水を第１分岐浴水強送流路と第２分岐浴水強送流路の２方向に分岐し、それぞれへの分配量を可変に調整する分岐流量制御手段と、上記分岐流量制御手段を制御して上記噴流ノズルの噴射方向を連続して変化させる制御器とを備え、上記少なくとも一以上の各噴流ノズルは、第１及び第２分岐浴水強送流路の両方に接続され、上記空気取入部の一端は、上記第１及び第２分岐浴水強送流路が上記噴流ノズルに連通接続される直前であって、エジェクタ作用による空気吸引が可能となる範囲内において、上記第１及び第２分岐浴水強送流路のそれぞれに連通接続されるものである。
【００１２】
このように、気泡入り噴流を自動的に変化させることによって、使用者に対して広域に気泡噴流によるマッサージを行うことができ、噴射角度の変化により、使用者のブロー感馴化を防止することが可能となる。
【００１３】
前記第１及び第２分岐浴水強送流路は、好適には、請求項２に記載したように、前記空気取入部の一端との連通連結部から前記噴流ノズル側へと拡開させてもよい。これにより、確実にエジェクタ効果が得られ、より安定した気泡入り噴流を得ることが可能となる。
【００１４】
そして、前記噴流ノズルは、好適には、請求項３に記載したように、空気と浴水の気液比が０．２〜１．５の範囲内においてに、空気と浴水を混合吐出することが望ましい。気液比が０．２未満では気泡によるマッサージ効果が得られず、気液比が１．５以上では気泡入り噴流の指向性が無くなり、気泡浴効果が得られないからである。
【００１５】
また、前記噴流ノズルの吐出口直近の浴水噴射流量は、好適には、請求項４に記載したように、瞬間流量１０〜５０Ｌ／ｍｉｎの範囲内において、該噴流ノズルより噴射されることが望ましい。ノズル吐出口直近の浴水噴射流量が１０Ｌ／ｍｉｎ未満では、気体吸引量不足から噴流マッサージ効果が得られず、ノズル吐出口直近の治水噴射流量が５０Ｌ／ｍｉｎ以上では、使用者へ過剰な噴射圧を与え、快適な噴流マッサージ効果が得られないからである。
【００１６】
さらに、前記噴流ノズルの吐出口直近の浴水噴射流速は、好適には、請求項５に記載したように、平均流速３〜１５ｍ／ｓｅｃの範囲内において、該噴流ノズルより噴射されることが望ましい。ノズル吐出口直近の浴水噴射平均流速が３ｍ／ｓｅｃ未満では、使用者へ与えるマッサージ感が不足し、ノズル吐出口直近の浴水噴射平均流速が１５ｍ／ｓｅｃ以上では、使用者へ過剰な噴射圧を与え、快適な噴流マッサージ効果が得られないからである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る気泡発生浴槽によれば、空気吸引に十分な流速を確保して気泡入り噴流を安定供給し、かつ噴射方向を連続して変化させながら噴出させるノズルを備える気泡発生浴槽を提供し、使用者のブロー感馴化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る気泡発生浴槽の実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る気泡発生浴槽１の全体概要を示す図である。
【００１９】
浴槽本体２には、その底面に、浴槽本体２内の浴水を吸い込むための吸込口３が設けられる。この吸込口３は、浴水吸込流路４を介して循環ポンプ５に接続された後、循環ポンプ５下流側では浴水強送流路６が接続される。
【００２０】
浴水強送流路６は、電動弁２０を経由した後、第１分岐浴水強送流路７と第２分岐浴水強送流路８とに分岐して、両者は、浴槽本体２側面に取設された噴流ノズル４０に接続される。この吸込口３から噴流ノズル４０に至る流路は浴水循環流路を形成し、本実施形態に係る電動弁２０及びモータ９は、本発明の分岐流量制御手段を構成する。
【００２１】
噴流ノズル４０には、また、空気取入部としての空気管１１の一端が連通連結され、空気管１１の他端は、大気に開放されている。
【００２２】
電動弁２１は、図１及び図２に示すように、本体１９と、本体１９の孔２３に回動自在に嵌め込まれた回動弁体２４と、回動弁体２４を回動するためのモータ９とにより構成される。本体１９にはポンプ５と浴水強送流路６により連通接続される流入口２２と、後述の噴流ノズル４０の第１入口４１に第１分岐浴水強送流路７により連通接続される第１流出口２９と、噴流ノズル４０の第２入口４２に第２分岐浴水強送流路８により連通接続される第２流出口３２とを備えており、回動弁体２４には回動弁体２４の回動軸と同方向に形成した常時流入口２２と連通する流入孔３３と回動弁体２４の側壁部に該流入孔３３に連通するように形成した弁口３４とを備えており、制御器１０による制御の下、回動弁体２４をモータ９で回動することで図２（ｂ）のように第１流出口２９にのみ水が流れる状態から、第１流出口２９と第２流出口３２の両方に流量比を変えながら流れる状態（図２（ｃ）には流量比が等しい段階を示す）を経て、図２（ｄ）のように第２流出口３２のみに水が流れる状態というように、第１流出口２９と第２流出口３２への水の流れる流量比を変化させながら噴流ノズル４０に水を供給することができるようになっている。
【００２３】
図３（ａ）に示す噴流ノズル４０は、浴槽本体２に向かって水流の噴出方向が連続して変化するスイング吐水ノズルであり、図３（ｂ）に示すように、第１分岐浴水強送流路７が接続される第１入口４１と、第２分岐浴水強送流路８が接続される第２入口４２とが混合室４３に設けられ、第１分岐浴水強送流路７及び第２分岐浴水強送流路８は、第１入口４１及び第２入口４２に通じてこの混合室４３と一体化されて構成される。
【００２４】
混合室４３の壁面には、吐水口４４が設けられている。吐水口４４は第２分岐浴水強送流路８に対しては、その流路の直線延長線上に位置し、第１分岐浴水強送流路７に対しては、その流路が混合室３４の壁面に沿って湾曲した後、浴槽本体２に開放される位置に設けられ、２つの分岐浴水強送流路７，８が、混合室４３内においてその延長上で交差する構成になっている。
【００２５】
空気管１１の噴流ノズル４０側端部は、終端直前において、第１分岐空気管１２と第２分岐管１３とに分岐し、それぞれ第１接続口１４及び第２接続口１５において、第１分岐浴水強送流路７及び第２分岐浴水強送流路８に連通連結される。
【００２６】
この第１接続口１４及び第２接続口１５は、第１及び第２分岐浴水強送流路７，８が混合室４３に連通接続される直前であって、エジェクタ作用による空気吸引が可能となる範囲内において、第１及び第２分岐浴水強送流路のそれぞれに連通接続されることが肝要である。その距離は、管径や流速にもよるが、概ね２０ｍｍ以内である。ただし、エジェクタ作用による空気吸引が可能となる範囲内であっても、気泡が大きくなりすぎて入浴時のマッサージに適さなくなることがあるので注意を要する。
【００２７】
そして、循環ポンプ５を運転して水を電動弁２１を介して噴流ノズル４０に供給するのであるが、モータ９を駆動して回動弁体２４を回転することで、第１流出口２９と第２流出口３２への水の流れる流量比が変化しながら第１入口４１、第２入口４２から混合室４３内に供給されて混合室４３内で合流し、合流した水流が混合室４３から外部に噴射される。
【００２８】
この場合、混合室４３で合流した水は第１入口４１と第２入口４２とから供給される流量比が変化することでその混合室４３からの噴出方向を略扇状の角度の範囲内で変化させることになる。すなわち、図２に示すように、第１流出口２９にのみ水が流れる時は混合室４３から水流の噴射方向は図２の矢印イ方向となり、回動弁体２４が回転して図８（ｃ）のように第１流出口２９、第２流出口３２との流量比が同じとなると図２の矢印ロ方向となり、更に、回動弁体２４が回転して図８（ｄ）のように第２流出口３２のみに水が流れる時は混合室４３から水流の噴射方向は図２の矢印ハ方向となる。
【００２９】
更に回動弁体２４が回動すると矢印ハ方向から矢印ロ方向を経て再び矢印イ方向となる。このように混合室４３から矢印イ方向から矢印ハ方向の範囲内で水流の噴射方向を変えながら噴射するようになっている。
【００３０】
図４には上記図２に示す実施形態におけるポンプ５を出力一定で連続運転している際に同時に回動弁体２４を一方向に連続して回転している時の第１流出口２９と第２流出口３２の流量比の変化と、噴射方向との関係を示すタイムチャートを示しており、図４において水量Ｓはポンプ５からの供給水量を示している。また、図４の１サイクルＴはモータ９の回転速度の設定により任意に設定が可能である。
【００３１】
続いて、混合室４３から矢印イ方向から矢印ハ方向の範囲内で水流の噴射方向を変えながら噴射するそれぞれの場合における空気の流れについて説明する。
【００３２】
制御器１０の制御により、電動弁２１に、第１分岐浴水強送流路７のみに通水させる場合、すなわち、図３（ｂ）における矢印イ方向に吐水される場合は、図５に示すように、第１分岐浴水強送流路７への給水量が多く、第１分岐浴水強送流路７の流速が大きいので、エジェクタ効果により第１分岐空気管１２より第１分岐浴水強送流路７へ空気が吸引される。
【００３３】
次に、制御器１０の制御により、電動弁２１に、第１分岐浴水強送流路７への通水を徐々に減らしつつ、第２分岐浴水強送流路８への通水を徐々に増やすように通水させると、図６に示すように、第１分岐浴水強送流路７と第２分岐浴水強送流路８へそれぞれ通水されるため、エジェクタ効果により空気管１１内の空気は、第１分岐空気管１２及び第２分岐空気管１３を経由して第１分岐浴水強送流路７と第２分岐浴水強送流路８の両者に吸引される。
【００３４】
その結果、第１分岐浴水強送流路７及び第２分岐浴水強送流路８より導かれた両水流は、混合室４３内で衝突し、噴流ノズルの吐水方向は矢印イの方向から矢印ロの方向へと遷移する。
【００３５】
そして、制御器１０の制御により、電動弁２１に、第１分岐浴水強送流路７の通水量をさらに減らし、第２分岐浴水強送流路８の通水量をさらに増やして、ついには第２分岐浴水強送流路８のみに通水させる場合、図７に示すように、第２分岐浴水強送流路８への給水量が多く、第２分岐浴水強送流路８の流速が大きいので、エジェクタ効果により第２分岐空気管１３より第２分岐浴水強送流路８へ空気が吸引される。この場合、第２分岐浴水強送流路８への給水量が多いため、噴流ノズルの吐水方向は図のように下向きになる。
【００３６】
このように、一つの噴流ノズルに対して２つの給水流路を設け、２つの給水流路に対する流量比を制御することにより、噴射方向を変化させつつ、噴流ノズルに給水流路が接続される直前で、エジェクタ効果が得られるように空気管を連通接続し、空気管の他端を大気開放とさせることにより、噴射水流のエジェクタ効果により水は空気を巻込み、安定した気泡噴流を得ることが可能となる。
【００３７】
なお、噴流ノズル４０は、空気と浴水の気液比が０．２〜１．５の範囲内においてに、空気と浴水を混合吐出することが望ましい。気液比が０．２未満では気泡によるマッサージ効果が得られず、気液比が１．５以上では気泡入り噴流の指向性が無くなり、気泡浴効果が得られないからである。
【００３８】
また、噴流ノズル４０の吐出口直近の浴水噴射流量は、瞬間流量１０〜５０Ｌ／ｍｉｎの範囲内において、該噴流ノズルより噴射されることが望ましい。ノズル吐出口直近の浴水噴射流量が１０Ｌ／ｍｉｎ未満では、気体吸引量不足から噴流マッサージ効果が得られず、ノズル吐出口直近の治水噴射流量が５０Ｌ／ｍｉｎ以上では、使用者へ過剰な噴射圧を与え、快適な噴流マッサージ効果が得られないからである。
【００３９】
さらに、噴流ノズル４０の吐出口直近の浴水噴射流速は、平均流速３〜１５ｍ／ｓｅｃの範囲内において、該噴流ノズルより噴射されることが望ましい。ノズル吐出口直近の浴水噴射平均流速が３ｍ／ｓｅｃ未満では、使用者へ与えるマッサージ感が不足し、ノズル吐出口直近の浴水噴射平均流速が１５ｍ／ｓｅｃ以上では、使用者へ過剰な噴射圧を与え、快適な噴流マッサージ効果が得られないからである。
【００４０】
次に本実施形態のいくつかの変形例について説明する。図８に示す気泡発生浴槽１Ａは、その噴流ノズル４０Ａに、吸込口３及び循環ポンプ５を取り込み一体化させたものである。この構成によれば、浴水循環流路をよりコンパクトにすることができるが、全体的動作は上述の例と変わらない。
【００４１】
図９（ａ）及び（ｂ）に示す例では、上述した例と異なり、第１及び第２分岐浴水強送流路７，８が平行に走っている。この場合でも、第１及び第２分岐浴水強送流路７，８の両者においてその流路を混合室３４の壁面に沿って湾曲させれば、２つの分岐浴水強送流路７，８が、混合室４３内においてその延長上で交差する構成とすることができる。
【００４２】
そして、図１０では、第１及び第２分岐浴水強送流路７、８を第１及び第２分岐空気管１２，１３と連通連結される第１及び第２接続口の下流側において拡開させている。これにより、より確実に負圧、すなわち、エジェクタ効果が得られ、より安定した気泡噴流を得ることが可能となる。
【００４３】
以上に説明した実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものによって置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る気泡発生浴槽の実施形態の全体概要を示す図。
【図２】本実施形態に係る電動弁の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）（ｃ）（ｄ）はそれぞれ回動弁体の回動状態を示す説明図。
【図３】（ａ）は本実施形態に係る噴流ノズルの斜視図、（ｂ）は断面図。
【図４】噴流ノズルの第１入口から供給される水の供給量と第２入口から供給される水の供給量との関係を示すグラフ。
【図５】矢印イ方向に吐水する場合の空気の流れを説明する図。
【図６】矢印ロ方向に吐水する場合の空気の流れを説明する図。
【図７】矢印ハ方向に吐水する場合の空気の流れを説明する図。
【図８】噴流ノズルに、吸込口及び循環ポンプを取り込み一体化させた例を示す図。
【図９】（ａ）は２つの分岐浴水強送流路図が平行な噴流ノズルの例を示す斜視図、（ｂ）は断面図。
【図１０】分岐浴水強送流路終端が拡開する例を示す図。
【符号の説明】
【００４５】
１，１Ａ 気泡発生浴槽
２ 浴槽本体
３ 吸込口
４ 浴水吸込流路
５ 循環ポンプ
６ 浴水強送流路
７ 第１分岐浴水強送流路
８ 第２分岐浴水強送流路
９ モータ
１０ 制御器
１１ 空気管
１２ 第１分岐空気管
１３ 第２分岐空気管
１４ 第１接続口
１５ 第２接続口
１９ 本体
２１ 電動弁
２２ 流入口
２３ 孔
２４ 回動弁体
２９ 第１流出口
３２ 第２流出口
３３ 流入孔
３４ 弁口
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ 噴流ノズル
４１ 第１入口
４２ 第２入口
４３ 混合室
４４ 吐水口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入浴しながら気泡噴流によるマッサージができる気泡発生浴槽に係り、特に気泡入り浴水の吐出方向を自動的に変更することができる気泡発生浴槽に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入浴中にマッサージ効果が得られる浴槽装置として、気泡噴流発生浴槽装置が広く採用されている（例えば、特許文献１参照。）。この気泡噴流発生浴槽装置は、浴槽本体の側壁にノズルを設け、同ノズルに循環ポンプを介して浴水を循環させる循環ポンプを連通連結し、さらに、同ノズルの近傍にエジェクタ効果を利用して空気を浴水中に混入可能な空気吸引部を取り付けている。また循環ポンプとノズルとを一体化させた構成としたものもある。
【０００３】
かかる構成によって、循環ポンプを作動することによって浴槽本体の側壁のノズルより浴水を噴出させることができ、且つ同噴出に際して、空気吸引部より空気を負圧吸引して、浴水中に空気を混入させ、空気混じりの浴水をノズルより噴出させることにより、浴水中に気泡を発生させ、入浴者の身体に当てることによって、マッサージ効果等を上げることができる。
【０００４】
しかしながら、従来の気泡噴流発生浴槽装置では、ノズルの吐水方向が一定で変動しないので、入浴者の同一箇所にのみ噴流が当たり続け、馴化によりマッサージ効果が低減してしまう。
【０００５】
この問題を解決するものとして、先端にノズル部を有する高圧流体の導入管と低圧流体の吸込管が混合室に通じて同混合室と一体化されることによりノズル本体が構成され、前記混合室の壁には前記ノズル部の正面になる位置に吐出口が設けられているとともに、前記高圧流体の導入管には高圧流体の力で１方向に回転する回転体が設けられており、前記ノズル本体が前記吐出の向きを変更できるように揺動自在に支持されていて、この揺動が前記回転体の回転力によって起きるようになっているジェットノズルが知られている（例えば、特許文献２参照。）。これによれば、混合流体の吐出に影響を与えずに、混合流体の吐出方向を自動で変更しながら、混合流体を吐出することができるという効果が得られる。
【０００６】
一方、近年、入浴の際に、手足の末端から付け根に向けて水流を発生させてリンパマッサージができ、また、浴槽の一端部側に入浴者の足先側を位置させ且つ他端部側に入浴者の頭部側を位置させるという一般的な浴槽への入浴姿勢を取るだけで、簡単な構成で、手足の先端から心臓の方に向けてのリンパ液のスムーズな流れを促進するようなリンパッサージを効果的に行うことができる浴槽装置が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
ここでは、噴出口から浴水又は気泡入り浴水を噴出する際、噴射方向を連続して変化させながら噴出させるための噴出方向可変手段として、２以上の異なる流路から噴出口内に水を流入させて噴出口から噴出させるようにしたものにおいて、２以上の異なる流路から噴出口内に流入させる水の流量比を変化させることで噴出口から噴出方向を変えながら噴出させる、流量比可変タイプの噴出方向可変手段が開示されている。
【特許文献１】特開平１−１３９１６２号公報
【特許文献２】特開平３−３２６７０号公報
【特許文献３】特開２００５−３４２５０７号公報（第１３，１４頁、図７，図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に記載されたジェットノズルは、機械的に構成されているため、機構が大がかりとなって、コストアップに繋がるのみならず、故障の原因となるという問題がある。
【０００９】
また、特許文献３に記載された噴出方向可変手段では、空気吸引についての記載がなく、この点不明確である。例えば、ノズル内部に空気吸引流路を形成すると、ノズル内部における水流同士の衝突や水流と壁面との衝突により圧力上昇が生じるため、エジェクタ効果が得られず十分な空気を吸引できない虞がある。
【００１０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、空気吸引に十分な流速を確保して気泡入り噴流を安定供給し、かつ噴射方向を連続して変化させながら噴出させるノズルを備える気泡発生浴槽を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る気泡発生浴槽は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、浴槽本体と循環ポンプとの間に浴水吸込流路と浴水強送流路とからなる浴水循環流路を介設し、該浴水循環流路に空気取入部を連通連結して、該空気取入部により取り入れた空気を浴水強送流路中の浴水に混入させて、少なくとも一以上の噴流ノズルより上記浴槽本体内へ気泡混じりの浴水を噴出可能とした気泡発生浴槽において、上記循環ポンプから送出された浴水を第１分岐浴水強送流路と第２分岐浴水強送流路の２方向に分岐し、それぞれへの分配量を可変に調整する分岐流量制御手段と、上記分岐流量制御手段を制御して上記噴流ノズルの噴射方向を連続して変化させる制御器とを備え、上記少なくとも一以上の各噴流ノズルは、第１及び第２分岐浴水強送流路の両方に接続され、上記空気取入部の一端は、上記第１及び第２分岐浴水強送流路が上記噴流ノズルに連通接続される直前であって、エジェクタ作用による空気吸引が可能となる範囲内において、上記第１及び第２分岐浴水強送流路のそれぞれに連通接続されるものである。
【００１２】
このように、気泡入り噴流を自動的に変化させることによって、使用者に対して広域に気泡噴流によるマッサージを行うことができ、噴射角度の変化により、使用者のブロー感馴化を防止することが可能となる。
【００１３】
前記第１及び第２分岐浴水強送流路は、好適には、請求項２に記載したように、前記空気取入部の一端との連通連結部から前記噴流ノズル側へと拡開させてもよい。これにより、確実にエジェクタ効果が得られ、より安定した気泡入り噴流を得ることが可能となる。
【００１４】
そして、前記噴流ノズルは、好適には、請求項３に記載したように、空気と浴水の気液比が０．２〜１．５の範囲内においてに、空気と浴水を混合吐出することが望ましい。気液比が０．２未満では気泡によるマッサージ効果が得られず、気液比が１．５以上では気泡入り噴流の指向性が無くなり、気泡浴効果が得られないからである。
【００１５】
また、前記噴流ノズルの吐出口直近の浴水噴射流量は、好適には、請求項４に記載したように、瞬間流量１０〜５０Ｌ／ｍｉｎの範囲内において、該噴流ノズルより噴射されることが望ましい。ノズル吐出口直近の浴水噴射流量が１０Ｌ／ｍｉｎ未満では、気体吸引量不足から噴流マッサージ効果が得られず、ノズル吐出口直近の治水噴射流量が５０Ｌ／ｍｉｎ以上では、使用者へ過剰な噴射圧を与え、快適な噴流マッサージ効果が得られないからである。
【００１６】
さらに、前記噴流ノズルの吐出口直近の浴水噴射流速は、好適には、請求項５に記載したように、平均流速３〜１５ｍ／ｓｅｃの範囲内において、該噴流ノズルより噴射されることが望ましい。ノズル吐出口直近の浴水噴射平均流速が３ｍ／ｓｅｃ未満では、使用者へ与えるマッサージ感が不足し、ノズル吐出口直近の浴水噴射平均流速が１５ｍ／ｓｅｃ以上では、使用者へ過剰な噴射圧を与え、快適な噴流マッサージ効果が得られないからである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る気泡発生浴槽によれば、空気吸引に十分な流速を確保して気泡入り噴流を安定供給し、かつ噴射方向を連続して変化させながら噴出させるノズルを備える気泡発生浴槽を提供し、使用者のブロー感馴化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る気泡発生浴槽の実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る気泡発生浴槽１の全体概要を示す図である。
【００１９】
浴槽本体２には、その底面に、浴槽本体２内の浴水を吸い込むための吸込口３が設けられる。この吸込口３は、浴水吸込流路４を介して循環ポンプ５に接続された後、循環ポンプ５下流側では浴水強送流路６が接続される。
【００２０】
浴水強送流路６は、電動弁２０を経由した後、第１分岐浴水強送流路７と第２分岐浴水強送流路８とに分岐して、両者は、浴槽本体２側面に取設された噴流ノズル４０に接続される。この吸込口３から噴流ノズル４０に至る流路は浴水循環流路を形成し、本実施形態に係る電動弁２０及びモータ９は、本発明の分岐流量制御手段を構成する。
【００２１】
噴流ノズル４０には、また、空気取入部としての空気管１１の一端が連通連結され、空気管１１の他端は、大気に開放されている。
【００２２】
電動弁２１は、図１及び図２に示すように、本体１９と、本体１９の孔２３に回動自在に嵌め込まれた回動弁体２４と、回動弁体２４を回動するためのモータ９とにより構成される。本体１９にはポンプ５と浴水強送流路６により連通接続される流入口２２と、後述の噴流ノズル４０の第１入口４１に第１分岐浴水強送流路７により連通接続される第１流出口２９と、噴流ノズル４０の第２入口４２に第２分岐浴水強送流路８により連通接続される第２流出口３２とを備えており、回動弁体２４には回動弁体２４の回動軸と同方向に形成した常時流入口２２と連通する流入孔３３と回動弁体２４の側壁部に該流入孔３３に連通するように形成した弁口３４とを備えており、制御器１０による制御の下、回動弁体２４をモータ９で回動することで図２（ｂ）のように第１流出口２９にのみ水が流れる状態から、第１流出口２９と第２流出口３２の両方に流量比を変えながら流れる状態（図２（ｃ）には流量比が等しい段階を示す）を経て、図２（ｄ）のように第２流出口３２のみに水が流れる状態というように、第１流出口２９と第２流出口３２への水の流れる流量比を変化させながら噴流ノズル４０に水を供給することができるようになっている。
【００２３】
図３（ａ）に示す噴流ノズル４０は、浴槽本体２に向かって水流の噴出方向が連続して変化するスイング吐水ノズルであり、図３（ｂ）に示すように、第１分岐浴水強送流路７が接続される第１入口４１と、第２分岐浴水強送流路８が接続される第２入口４２とが混合室４３に設けられ、第１分岐浴水強送流路７及び第２分岐浴水強送流路８は、第１入口４１及び第２入口４２に通じてこの混合室４３と一体化されて構成される。
【００２４】
混合室４３の壁面には、吐水口４４が設けられている。吐水口４４は第２分岐浴水強送流路８に対しては、その流路の直線延長線上に位置し、第１分岐浴水強送流路７に対しては、その流路が混合室３４の壁面に沿って湾曲した後、浴槽本体２に開放される位置に設けられ、２つの分岐浴水強送流路７，８が、混合室４３内においてその延長上で交差する構成になっている。
【００２５】
空気管１１の噴流ノズル４０側端部は、終端直前において、第１分岐空気管１２と第２分岐管１３とに分岐し、それぞれ第１接続口１４及び第２接続口１５において、第１分岐浴水強送流路７及び第２分岐浴水強送流路８に連通連結される。
【００２６】
この第１接続口１４及び第２接続口１５は、第１及び第２分岐浴水強送流路７，８が混合室４３に連通接続される直前であって、エジェクタ作用による空気吸引が可能となる範囲内において、第１及び第２分岐浴水強送流路のそれぞれに連通接続されることが肝要である。その距離は、管径や流速にもよるが、概ね２０ｍｍ以内である。ただし、エジェクタ作用による空気吸引が可能となる範囲内であっても、気泡が大きくなりすぎて入浴時のマッサージに適さなくなることがあるので注意を要する。
【００２７】
そして、循環ポンプ５を運転して水を電動弁２１を介して噴流ノズル４０に供給するのであるが、モータ９を駆動して回動弁体２４を回転することで、第１流出口２９と第２流出口３２への水の流れる流量比が変化しながら第１入口４１、第２入口４２から混合室４３内に供給されて混合室４３内で合流し、合流した水流が混合室４３から外部に噴射される。
【００２８】
この場合、混合室４３で合流した水は第１入口４１と第２入口４２とから供給される流量比が変化することでその混合室４３からの噴出方向を略扇状の角度の範囲内で変化させることになる。すなわち、図２に示すように、第１流出口２９にのみ水が流れる時は混合室４３から水流の噴射方向は図２の矢印イ方向となり、回動弁体２４が回転して図８（ｃ）のように第１流出口２９、第２流出口３２との流量比が同じとなると図２の矢印ロ方向となり、更に、回動弁体２４が回転して図８（ｄ）のように第２流出口３２のみに水が流れる時は混合室４３から水流の噴射方向は図２の矢印ハ方向となる。
【００２９】
更に回動弁体２４が回動すると矢印ハ方向から矢印ロ方向を経て再び矢印イ方向となる。このように混合室４３から矢印イ方向から矢印ハ方向の範囲内で水流の噴射方向を変えながら噴射するようになっている。
【００３０】
図４には上記図２に示す実施形態におけるポンプ５を出力一定で連続運転している際に同時に回動弁体２４を一方向に連続して回転している時の第１流出口２９と第２流出口３２の流量比の変化と、噴射方向との関係を示すタイムチャートを示しており、図４において水量Ｓはポンプ５からの供給水量を示している。また、図４の１サイクルＴはモータ９の回転速度の設定により任意に設定が可能である。
【００３１】
続いて、混合室４３から矢印イ方向から矢印ハ方向の範囲内で水流の噴射方向を変えながら噴射するそれぞれの場合における空気の流れについて説明する。
【００３２】
制御器１０の制御により、電動弁２１に、第１分岐浴水強送流路７のみに通水させる場合、すなわち、図３（ｂ）における矢印イ方向に吐水される場合は、図５に示すように、第１分岐浴水強送流路７への給水量が多く、第１分岐浴水強送流路７の流速が大きいので、エジェクタ効果により第１分岐空気管１２より第１分岐浴水強送流路７へ空気が吸引される。
【００３３】
次に、制御器１０の制御により、電動弁２１に、第１分岐浴水強送流路７への通水を徐々に減らしつつ、第２分岐浴水強送流路８への通水を徐々に増やすように通水させると、図６に示すように、第１分岐浴水強送流路７と第２分岐浴水強送流路８へそれぞれ通水されるため、エジェクタ効果により空気管１１内の空気は、第１分岐空気管１２及び第２分岐空気管１３を経由して第１分岐浴水強送流路７と第２分岐浴水強送流路８の両者に吸引される。
【００３４】
その結果、第１分岐浴水強送流路７及び第２分岐浴水強送流路８より導かれた両水流は、混合室４３内で衝突し、噴流ノズルの吐水方向は矢印イの方向から矢印ロの方向へと遷移する。
【００３５】
そして、制御器１０の制御により、電動弁２１に、第１分岐浴水強送流路７の通水量をさらに減らし、第２分岐浴水強送流路８の通水量をさらに増やして、ついには第２分岐浴水強送流路８のみに通水させる場合、図７に示すように、第２分岐浴水強送流路８への給水量が多く、第２分岐浴水強送流路８の流速が大きいので、エジェクタ効果により第２分岐空気管１３より第２分岐浴水強送流路８へ空気が吸引される。この場合、第２分岐浴水強送流路８への給水量が多いため、噴流ノズルの吐水方向は図のように下向きになる。
【００３６】
このように、一つの噴流ノズルに対して２つの給水流路を設け、２つの給水流路に対する流量比を制御することにより、噴射方向を変化させつつ、噴流ノズルに給水流路が接続される直前で、エジェクタ効果が得られるように空気管を連通接続し、空気管の他端を大気開放とさせることにより、噴射水流のエジェクタ効果により水は空気を巻込み、安定した気泡噴流を得ることが可能となる。
【００３７】
なお、噴流ノズル４０は、空気と浴水の気液比が０．２〜１．５の範囲内においてに、空気と浴水を混合吐出することが望ましい。気液比が０．２未満では気泡によるマッサージ効果が得られず、気液比が１．５以上では気泡入り噴流の指向性が無くなり、気泡浴効果が得られないからである。
【００３８】
また、噴流ノズル４０の吐出口直近の浴水噴射流量は、瞬間流量１０〜５０Ｌ／ｍｉｎの範囲内において、該噴流ノズルより噴射されることが望ましい。ノズル吐出口直近の浴水噴射流量が１０Ｌ／ｍｉｎ未満では、気体吸引量不足から噴流マッサージ効果が得られず、ノズル吐出口直近の治水噴射流量が５０Ｌ／ｍｉｎ以上では、使用者へ過剰な噴射圧を与え、快適な噴流マッサージ効果が得られないからである。
【００３９】
さらに、噴流ノズル４０の吐出口直近の浴水噴射流速は、平均流速３〜１５ｍ／ｓｅｃの範囲内において、該噴流ノズルより噴射されることが望ましい。ノズル吐出口直近の浴水噴射平均流速が３ｍ／ｓｅｃ未満では、使用者へ与えるマッサージ感が不足し、ノズル吐出口直近の浴水噴射平均流速が１５ｍ／ｓｅｃ以上では、使用者へ過剰な噴射圧を与え、快適な噴流マッサージ効果が得られないからである。
【００４０】
次に本実施形態のいくつかの変形例について説明する。図８に示す気泡発生浴槽１Ａは、その噴流ノズル４０Ａに、吸込口３及び循環ポンプ５を取り込み一体化させたものである。この構成によれば、浴水循環流路をよりコンパクトにすることができるが、全体的動作は上述の例と変わらない。
【００４１】
図９（ａ）及び（ｂ）に示す例では、上述した例と異なり、第１及び第２分岐浴水強送流路７，８が平行に走っている。この場合でも、第１及び第２分岐浴水強送流路７，８の両者においてその流路を混合室３４の壁面に沿って湾曲させれば、２つの分岐浴水強送流路７，８が、混合室４３内においてその延長上で交差する構成とすることができる。
【００４２】
そして、図１０では、第１及び第２分岐浴水強送流路７、８を第１及び第２分岐空気管１２，１３と連通連結される第１及び第２接続口の下流側において拡開させている。これにより、より確実に負圧、すなわち、エジェクタ効果が得られ、より安定した気泡噴流を得ることが可能となる。
【００４３】
以上に説明した実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものによって置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る気泡発生浴槽の実施形態の全体概要を示す図。
【図２】本実施形態に係る電動弁の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）（ｃ）（ｄ）はそれぞれ回動弁体の回動状態を示す説明図。
【図３】（ａ）は本実施形態に係る噴流ノズルの斜視図、（ｂ）は断面図。
【図４】噴流ノズルの第１入口から供給される水の供給量と第２入口から供給される水の供給量との関係を示すグラフ。
【図５】矢印イ方向に吐水する場合の空気の流れを説明する図。
【図６】矢印ロ方向に吐水する場合の空気の流れを説明する図。
【図７】矢印ハ方向に吐水する場合の空気の流れを説明する図。
【図８】噴流ノズルに、吸込口及び循環ポンプを取り込み一体化させた例を示す図。
【図９】（ａ）は２つの分岐浴水強送流路図が平行な噴流ノズルの例を示す斜視図、（ｂ）は断面図。
【図１０】分岐浴水強送流路終端が拡開する例を示す図。
【符号の説明】
【００４５】
１，１Ａ 気泡発生浴槽
２ 浴槽本体
３ 吸込口
４ 浴水吸込流路
５ 循環ポンプ
６ 浴水強送流路
７ 第１分岐浴水強送流路
８ 第２分岐浴水強送流路
９ モータ
１０ 制御器
１１ 空気管
１２ 第１分岐空気管
１３ 第２分岐空気管
１４ 第１接続口
１５ 第２接続口
１９ 本体
２１ 電動弁
２２ 流入口
２３ 孔
２４ 回動弁体
２９ 第１流出口
３２ 第２流出口
３３ 流入孔
３４ 弁口
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ 噴流ノズル
４１ 第１入口
４２ 第２入口
４３ 混合室
４４ 吐水口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽本体と循環ポンプとの間に浴水吸込流路と浴水強送流路とからなる浴水循環流路を介設し、該浴水循環流路に空気取入部を連通連結して、該空気取入部により取り入れた空気を浴水強送流路中の浴水に混入させて、少なくとも一以上の噴流ノズルより上記浴槽本体内へ気泡混じりの浴水を噴出可能とした気泡発生浴槽において、
上記循環ポンプから送出された浴水を第１分岐浴水強送流路と第２分岐浴水強送流路の２方向に分岐し、それぞれへの分配量を可変に調整する分岐流量制御手段と、
上記分岐流量制御手段を制御して上記噴流ノズルの噴射方向を連続して変化させる制御器とを備え、
上記少なくとも一以上の各噴流ノズルは、第１及び第２分岐浴水強送流路の両方に接続され、
上記空気取入部の一端は、上記第１及び第２分岐浴水強送流路が上記噴流ノズルに連通接続される直前であって、エジェクタ作用による空気吸引が可能となる範囲内において、上記第１及び第２分岐浴水強送流路のそれぞれに連通接続される
ことを特徴とする気泡発生浴槽。
【請求項２】
前記第１及び第２分岐浴水強送流路は、前記空気取入部の一端との連通連結部から前記噴流ノズル側へと拡開することを特徴とする請求項１記載の気泡発生浴槽。
【請求項３】
前記噴流ノズルは、空気と浴水の気液比が０．２〜１．５の範囲内においてに、空気と浴水を混合吐出することを特徴とする請求項１記載の気泡発生浴槽。
【請求項４】
前記噴流ノズルの吐出口直近の浴水噴射流量が、瞬間流量１０〜５０Ｌ／ｍｉｎの範囲内において、該噴流ノズルより噴射されることを特徴とする請求項１記載の気泡発生浴槽。
【請求項５】
前記噴流ノズルの吐出口直近の浴水噴射流速が、平均流速３〜１５ｍ／ｓｅｃの範囲内において、該噴流ノズルより噴射されることを特徴とする請求項１記載の気泡発生浴槽。
【請求項１】
浴槽本体と循環ポンプとの間に浴水吸込流路と浴水強送流路とからなる浴水循環流路を介設し、該浴水循環流路に空気取入部を連通連結して、該空気取入部により取り入れた空気を浴水強送流路中の浴水に混入させて、少なくとも一以上の噴流ノズルより上記浴槽本体内へ気泡混じりの浴水を噴出可能とした気泡発生浴槽において、
上記循環ポンプから送出された浴水を第１分岐浴水強送流路と第２分岐浴水強送流路の２方向に分岐し、それぞれへの分配量を可変に調整する分岐流量制御手段と、
上記分岐流量制御手段を制御して上記噴流ノズルの噴射方向を連続して変化させる制御器とを備え、
上記少なくとも一以上の各噴流ノズルは、第１及び第２分岐浴水強送流路の両方に接続され、
上記空気取入部の一端は、上記第１及び第２分岐浴水強送流路が上記噴流ノズルに連通接続される直前であって、エジェクタ作用による空気吸引が可能となる範囲内において、上記第１及び第２分岐浴水強送流路のそれぞれに連通接続される
ことを特徴とする気泡発生浴槽。
【請求項２】
前記第１及び第２分岐浴水強送流路は、前記空気取入部の一端との連通連結部から前記噴流ノズル側へと拡開することを特徴とする請求項１記載の気泡発生浴槽。
【請求項３】
前記噴流ノズルは、空気と浴水の気液比が０．２〜１．５の範囲内においてに、空気と浴水を混合吐出することを特徴とする請求項１記載の気泡発生浴槽。
【請求項４】
前記噴流ノズルの吐出口直近の浴水噴射流量が、瞬間流量１０〜５０Ｌ／ｍｉｎの範囲内において、該噴流ノズルより噴射されることを特徴とする請求項１記載の気泡発生浴槽。
【請求項５】
前記噴流ノズルの吐出口直近の浴水噴射流速が、平均流速３〜１５ｍ／ｓｅｃの範囲内において、該噴流ノズルより噴射されることを特徴とする請求項１記載の気泡発生浴槽。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−２０９８７９（Ｐ２００７−２０９８７９Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１７０３（Ｐ２００６−３１７０３）
【出願日】平成１８年２月８日（２００６．２．８）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月８日（２００６．２．８）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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