気泡発生装置
【課題】 空気取り入れ部に対しフィルタ部材を設置した場合に、フィルタ部材に目詰まりが発生したとしても、その目詰まりを自動的に除去し得る気泡発生装置を提供する。
【解決手段】 循環アダプタの旋回室に臨ませた先端ノズルに連通して、旋回室の内圧変動が作用する通路５３１において、瞬間的・急激な内圧上昇が作用するとピストン部材５６が付勢部材５７に抗して透過壁体５４の側に前進する。透過壁体５４は背後からの空気の排気流を受けて表面に付着していたゴミを大気側に放出する。旋回室から負圧が作用すると、ピストン部材５６は復元して逆止弁部５５が撓むことにより開いて、透過壁体５４を透過した空気を先端ノズルに対し取り入れる。
【解決手段】 循環アダプタの旋回室に臨ませた先端ノズルに連通して、旋回室の内圧変動が作用する通路５３１において、瞬間的・急激な内圧上昇が作用するとピストン部材５６が付勢部材５７に抗して透過壁体５４の側に前進する。透過壁体５４は背後からの空気の排気流を受けて表面に付着していたゴミを大気側に放出する。旋回室から負圧が作用すると、ピストン部材５６は復元して逆止弁部５５が撓むことにより開いて、透過壁体５４を透過した空気を先端ノズルに対し取り入れる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽に設けられて浴槽内の浴槽水中に微小な気泡を吐出させる気泡発生装置に関し、特にフィルタ部材の目詰まりを自動的に除去し得るようにして、メンテナンス作業の省力化を図ると共に長期の継続使用に耐え得るようにする技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、浴槽内から浴槽水を取り出した後に再び浴槽内に戻すという循環作動をさせ、その循環水を浴槽内に戻す際の吐出流に基づく負圧を利用して空気を循環水中に取り込み、これにより、気泡が混合された状態にして浴槽内に吐出させるという気泡発生装置が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、湯水の循環路の吐出口近傍に空気取り入れ管の下流端を連通接続する一方、空気取り入れ管の上流端である吸気口を浴槽の上方位置に設置すること、そして、空気取り入れ管の途中に電磁弁を介装すること、が提案されている。
【０００４】
特許文献２では、空気取り入れ管(吸気管)の上端である吸気口を浴槽のフランジ下の空間内であって、浴槽内の浴槽水位以上の位置に開口するように設置し、かつ、その吸気口を閉付勢する逆止弁を設けることが提案されている。
【０００５】
一方、特許文献３には、浴槽水を循環させて加熱するために浴槽壁に設置される吸込ユニットに付設されたフィルタを清掃するための技術が提案されている。すなわち、浴槽内に臨んでフィルタが配置され、浴槽水の吸い込みの際に浴槽水に含まれるゴミがフィルタに捕集されるようになっており、この捕集されたゴミを清掃するためにポンプを逆転して循環流を逆転させ、この逆流によりフィルタから捕集ゴミを浴槽側に放出させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平１−１９４２５号公報
【特許文献２】実開平８−１８２７１７号公報
【特許文献３】特公昭６３−３８６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、気泡を発生させるための空気取り入れの際に、大気中のゴミや塵が吸い込まれることを防止するために、空気取り入れ部の吸気口にフィルタ部材を設置することが一般に行われている。
【０００８】
しかし、このフィルタ部材にゴミや塵が詰まって目詰まりを生じると、空気取り入れに支障を来たし、気泡発生量が減少することになるという不都合が生じることになる。このため、フィルタ部材の目詰まりを除去するために定期的なメンテナンスが必要になるという作業負担の増大を招いている。
【０００９】
一方、本発明者は先の出願（例えば特願２００９−２４９１０２）において、浴槽に付設される循環アダプタにおいて追い焚き循環のための循環流を利用して気泡発生機能を実現させる気泡発生装置を提案し、その気泡発生装置において、循環アダプタに対する空気取り入れのための吸気口や逆止弁を備えた空気取り入れ管を浴室外に設置する工事等を省略しつつも、漏水発生のおそれを解消し得る気泡発生装置を提案している。
【００１０】
そして、この提案に係る気泡発生装置においても、大気中のゴミや塵の吸い込みを防止するためのフィルタ部材又はこれに代わる部材が必要になるため、上記と同様に目詰まりを除去するための定期的なメンテナンスが必要になると考えられる。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空気取り入れ部に対しフィルタ部材を設置した場合に、そのフィルタ部材に目詰まりが発生したとしても、その目詰まりを自動的に除去し得る気泡発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明では、浴槽の壁面から浴槽内に吐出される湯水の吐出流路に臨んで先端部位が開口し、上記吐出流路を流れる吐出流によって上記先端部位から空気が取り込まれるように配設される気泡発生装置を対象にして次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記先端部位に連通して外部空間から空気を取り入れるための空気取り入れ部として、外部空間側に配設されたフィルタ部材と、このフィルタ部材よりも上記先端部位側に配設されて上記外部空間から取り入れた空気を通過させる一方、外部空間側への水の通過を阻止する逆流防止手段とを備えて構成する。そして、上記逆流防止手段を、上記フィルタ部材側と上記先端部位側との間の通路に対し進退可能に配設することとした（請求項１）。
【００１３】
本発明の場合、気泡発生運転の開始のために上記吐出流路に対する吐出流の供給を開始すると、その吐出流の供給開始に伴い、先端部位が開口している吐出流路内の内圧が一時的かつ急激に上昇し、この内圧上昇を先端部位を通して受けて上記逆流防止手段が通路内を上記フィルタ部材側に前進作動されることになる。この逆流防止手段の前進作動によりフィルタ部材に対し空気取り入れ時の空気流とは逆方向に外部空間の側への空気流が背後から作用することになる。このため、フィルタ部材の外部空間側に空気中のゴミや塵がたとえ付着していたとしても、そのゴミや塵はフィルタ部材に対する背後からの空気流によりフィルタ部材から引き剥がされて外部空間の側に放出されることになる。そして、逆流防止手段は、その後の吐出流路内の内圧降下を受けて上記フィルタ部材から後退することになり、吐出流に伴う負圧（外部空間との差圧）を受けて空気が取り入れられて上記先端部位から吐出流に混入され、吐出流と共に気泡を浴槽内に吐出し得ることになる。このように、フィルタ部材の表面に前回の気泡発生運転での空気取り入れに伴い空気中のゴミや塵の類が付着したとしても、そのゴミや塵を気泡発生運転が開始される毎に上記の逆流防止手段の進退作動により自動的に大気に向けて放出させることが可能となり、フィルタ部材における目詰まりの発生を確実に防止することが可能となる。このため、フィルタ部材が目詰まり傾向に陥ることに伴う気泡発生量の減少という不都合な事態が発生することを確実に回避し得る一方、目詰まり除去のための定期的なメンテナンス作業を不要にし得るようになる。これにより、気泡発生装置の機能及び品質を高めることが可能になる上に、大幅な省力化を図り得るようになる。
【００１４】
本発明においては、上記のフィルタ部材を、気体は透過させるものの液体は透過させない通気性防水樹脂によって形成することができる（請求項２）。このようにすることにより、先端部位側から吐出流の負圧を受けて通気性防水樹脂により形成されたフィルタ部材から外部空間の空気を内部に透過させて、先端部位側に空気を取り入れることが可能となる一方、フィルタ部材を通して外部空間に対して水は透過し得ないため、空気取り入れ部を通して浴槽側からの水が漏水するおそれもない。このため、従来の如く、空気取り入れ管を浴槽水位よりも上方位置に別途設置する必要はなく、そのための設置工事そのものを省略することができ、大幅な施工コストの低減化を得ることができる。
【００１５】
さらに、本発明において、上記空気取り入れ部として、上記逆流防止手段を付勢する付勢部材をさらに備えて構成し、上記付勢部材として、この付勢部材に抗して上記逆流防止手段が上記フィルタ部材の側に前進したときに上記逆流防止手段に対し元の状態に復元する側に付勢力を付与するように構成することができる（請求項３）。このような付勢部材を備えることで、逆流防止手段を元の状態に確実に復元させることが可能になり、気泡発生運転の開始後の定常運転や、次回の気泡発生運転の開始時における逆流防止手段の前進作動を、より確実に行わせることが可能となり、請求項１の作用をより一層確実に実現させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上、説明したように、本発明の気泡発生装置によれば、フィルタ部材の外部空間側にゴミや塵がたとえ付着していたとしても、そのゴミや塵をフィルタ部材に対する背後からの空気流によりフィルタ部材から引き剥がして外部空間の側に放出することができるようになる。このため、フィルタ部材の表面に前回の気泡発生運転での空気取り入れに伴い空気中のゴミや塵の類が付着したとしても、そのゴミや塵を気泡発生運転が開始される毎に逆流防止手段の進退作動により自動的に大気に向けて放出させることができ、フィルタ部材における目詰まりの発生を確実に防止することができるようになる。従って、フィルタ部材が目詰まり傾向に陥ることに伴う気泡発生量の減少という不都合な事態が発生することを確実に回避することができる一方、目詰まり除去のための定期的なメンテナンス作業を不要にすることができるようになる。これにより、気泡発生装置の機能及び品質を高めることができる上に、大幅な省力化を図ることができるようになる。
【００１７】
特に、請求項２によれば、先端部位側から吐出流の負圧を受けて外部空間の空気を取り入れることができる一方、フィルタ部材を通して外部空間に対して水は透過し得ないため、空気取り入れ部を通して浴槽側からの水の漏水を確実に防止することができる。このため、上記の効果に加えて次のような効果をも得ることができるようになる。すなわち、従来の如く、空気取り入れ管を浴槽水位よりも上方位置に別途設置する必要はなく、そのための設置工事そのものを省略することができ、大幅な施工コストの低減化を得ることができるようになる。
【００１８】
さらに、請求項３によれば、付勢部材をさらに備えることで、その付勢力によって逆流防止手段を元の状態に確実に復元させることができ、気泡発生運転の開始後の定常運転や、次回の気泡発生運転の開始時における逆流防止手段の前進作動を、より確実に行わせることができ、本発明の効果をより一層確実に得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】気泡発生装置が適用される風呂システムの例を示す説明図である。
【図２】気泡発生装置が適用された追い焚き循環用の循環アダプタの斜視図である。
【図３】実施形態に係る図２のＡ−Ａ線断面説明図である。
【図４】図３の空気取り入れ部の拡大説明図である。
【図５】図２の循環アダプタを用いた追い焚き運転の作動原理を示す説明図である。
【図６】図２の循環アダプタを用いた気泡発生運転の作動原理図を示す図５対応図である。
【図７】図７（ａ）は気泡発生運転中における空気取り入れ部の状態を示す図３対応図であり、図７（ｂ）は気泡発生運転の開始時点に生じる内部圧力の上昇を受けたときの空気取り入れ部の状態を示す図３対応図である。
【図８】気泡発生運転の開始時の内部圧力変化を示す時間と内部圧力との関係図である。
【図９】図７（ｂ）の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１に示す風呂システムは、浴槽１と、風呂用の追い焚き循環機能を備えた給湯器２と、戻り路３１及び往き路３２からなり浴槽１及び給湯器２を互いに接続する追い焚き循環配管３と、実施形態に係る気泡発生装置を内蔵・付設した循環アダプタ４とを備えて構成されたものである。
【００２２】
給湯器２は、例えば、追い焚き用熱交換器２１と、これを加熱する燃焼バーナ２２とを備えているものである。なお、給湯器２としては、追い焚き加熱用の構成を備えていれば、追い焚き用と給湯用とに互いに独立した缶体を備えた２缶２水式のものであるか、追い焚き用と給湯用とを共用する１缶２水式であるか、あるいは、温水循環式暖房回路が組み込まれて、その高温水を熱源とする液−液熱交換器により追い焚き加熱されるものであるかの別は問わず、いずれのものでも適用可能である。
【００２３】
浴槽１には、その一側壁面の底部近傍に循環アダプタ４が貫通した状態で設置され、この循環アダプタ４に対し、追い焚き循環配管３の戻り路３１の上流端と、往き路３２の下流端とが接続されている。そして、給湯器２内の循環ポンプ２３が作動されると、浴槽１内の浴槽水(湯又は水)が循環アダプタ４及び戻り路３１を通して給湯器２の熱交換器２１に戻され、次いで、往き路３２及び循環アダプタ４を通して浴槽１内に吐出される、という循環流が生じて循環作動されることになる。この循環作動の際に、燃焼バーナ２２が燃焼作動されると、浴槽１から戻された浴槽水が所定温度まで加熱されて追い焚きされることになり、燃焼バーナ２２が非燃焼状態のままであると、浴槽水による循環流のみが生じることになる。
【００２４】
循環アダプタ４は、浴槽１に対しその内側に配設される前面カバー体４１(図２も参照)と、主として浴槽１の外側に配設されるアダプタ本体４２とが一体化されて組み付けられるものであり、戻り路３１に接続される戻り用接続口４２１と、往き路３２に接続される往き用接続口４２２とがアダプタ本体４２の後端から突出されるとともに、アダプタ本体４２の後端面には空気取り入れ部５１が設けられている。
【００２５】
前面カバー体４１には、追い焚き運転モードと気泡発生運転モード(バブル温浴運転モード)との切換えを行うための切換レバー４３１を備えた後述の切換弁機構４３が組み込まれる他、外周側にドーナッツリング状に広がるフィルタ部材４１０が装着されている。又、前面カバー体４１の前面上部位置には気泡を含む循環水が吐出又は噴出される前面吐出口４１１が開口形成される一方、前面下部位置には半月状の案内開口４１２から切換レバー４３１が円弧状に往復移動可能に突出されている。
【００２６】
図３は気泡発生装置５が組み込まれた循環アダプタ４を図２のＡ−Ａ線における断面図として示し、図４は気泡発生装置５の主要部の拡大図を示す。又、図５又は図６は循環アダプタ４の詳細構造を省略した原理的な構造を示すものである。
【００２７】
まず、循環アダプタ４の概略構造について、主として図５又は図６を参照しつつ説明する。循環アダプタ４は、前述の循環ポンプ２３の作動により浴槽１内から浴槽水を吸い込んで戻り路３１に流すための吸い込み流路４４と、往き路３２からの循環水(浴槽水)を浴槽１内にそのまま流す追い焚き吐出流路４５と、同様に往き路３２からの循環水に対し気泡を巻き込んだ状態で浴槽１内に吐出する吐出流路である気泡吐出流路４６と、上記往き路３２からの循環水を追い焚き吐出流路４５の側に流す(追い焚き運転モード)か、気泡吐出流路４６の側に流す(気泡発生運転モード)かのいずれかに切換える切換弁機構４３とを備えている。
【００２８】
吸い込み流路４４は、図５又は図６に矢印Ｒで示すように、フィルタ部材４１０を介して前面カバー体４１の外周領域から吸い込まれた浴槽水を合流させた後に戻り用接続口４２１まで導くように延びている。追い焚き吐出流路４５は、図５に矢印Ｇで示すように、往き用接続口４２２からの循環水を分流室４５１に導いた後に開閉切換口４５２を通して前面カバー体４１の下側に導き、その下側領域の外周面に開口する追い焚き吐出口４５３から浴槽１内に吐出するように延びている。
【００２９】
気泡吐出流路４６は、図６に矢印Ｂで示すように、往き用接続口４２２からの循環水を上記分流室４５１を介して分流路４６１に導いた後、噴出孔４６２から旋回室４６３に噴出させて旋回室４６３に旋回流を生じさせて空気を巻き込み、巻き込んだ気泡と共に循環水を気泡吐出口４６４及び前面吐出口４１１を経て浴槽１内の前方に向けて吐出させるように延びている。上記旋回室４６３はその内周面が円筒状に形成され、上記噴出孔４６２はその旋回室４６３に対し接線方向に分流室からの循環水を噴出させるように開口されている。この噴出孔４６２からの循環水の噴出により旋回室４６３内に気泡吐出口４６４の側に向かう旋回流が生じて遠心力が作用することにより中心部が大気圧よりも低い負圧となり、この中心部の負圧が気泡発生装置５の後述の空気取り入れ部５１に対し作用することにより空気が取り入れられ、この空気が先端ノズル部５２から旋回流に巻き込まれた結果、微小な気泡が混合した状態の循環水が浴槽１内に吐出されることになる。このような気泡発生運転モードに切換えられて気泡発生運転が開始される際に、後述の如く旋回室４６３に対する噴出孔４６２からの噴出に伴い旋回室４６３の内部圧力（上記先端ノズル部５２に作用する内圧）が瞬間的に大気圧よりも上昇した後、上記の旋回流の発生や浴槽１内への吐出に伴い負圧に降下することになる。
【００３０】
切換弁機構４３は、前端に切換レバー４３１が固定されて分流室４５１を突き抜けるように配置された切換軸４３２と、この切換軸４３２の途中に設けられた第１切換弁４３３及び第２切換弁４３４と、第１切換弁４３３を挟んで配置された形状記憶合金製バネ４３５及びバイアスバネ４３６とを備えて構成されている。この切換弁機構４３は、分流室４５１に供給される循環水の温度の高低如何によって追い焚き運転モードと気泡発生運転モードとの自動切換が可能であると共に、切換レバー４３１の切換操作によっても追い焚き運転モードと気泡発生運転モードとの切換が可能となっている。例えば、分流室４５１に供給される循環水の温度が追い焚き用の高温(例えば８０℃)であれば形状記憶合金製バネ４３５が伸長し、これにより第１切換弁４３３が分流路４６１を遮断する一方、第２切換弁４３４が開閉切換口４５２を開放した追い焚き運転モードに自動切換される(図５に示す状態参照)。一方、循環水の温度が上記の追い焚き用の高温よりも低温であれば形状記憶合金製バネ４３５が縮小し、これにより第１切換弁４３３が分流路４６１を開放する一方、第２切換弁４３４が開閉切換口４５２を遮断した気泡発生運転モードに自動切換される(図６に示す状態参照)。又、切換レバー４３１の切換操作により切換軸４３２を進退作動させることによっても、同様に追い焚き運転モードと気泡発生運転モードとに切換操作し得るようになっている。
【００３１】
次に、気泡発生装置５について説明すると、図３に示すように、外部から吸気するための空気取り入れ部５１と、空気取り入れ部５１から吸気した空気を旋回室４６３に対し噴出させる先端部位としての先端ノズル部５２とを備えている。先端ノズル部５２は内孔が所定の微小径(例えば０．６ｍｍの直径)に形成されたオリフィス構造を備え、半球状の先端を備えている。
【００３２】
空気取り入れ部５１は、図４に詳細を示すように、筒状のケース５３と、このケース５３内の通路５３１であって外部空間側に開口した吸気用の先端開口５３２の側の通路位置に対し多孔質素材により形成され通路を遮断するように介装されたフィルタ部材としての透過壁体５４と、先端ノズル部５２（図３参照）の側の通路位置に対し旋回室４６３から外部空間側への水の逆流を阻止するために介装された逆止弁部５５と、この逆止弁部５５を内蔵し通路５３１を進退し得るピストン部材５６と、このピストン部材５６を透過壁体５４に対し先端ノズル５２の側にバネ付勢する付勢部材５７とを備えて構成されている。上記逆止弁部５５と、ピストン部材５６とによって、逆流防止手段が構成されている。
【００３３】
これらの各構成要素は次のようにして空気取り入れ部５１のケース５３内に組み付けられている。すなわち、ケース５３内の基端側の底壁５３３に向けて先端開口５３２の側から、逆止弁部５５を内蔵したピストン体５６を挿入し、付勢部材５７を間に介装した状態で固定部材５８を内嵌し、この固定部材５８に対し透過壁体５４を内装した上で、蓋部材５９をねじ込むことにより透過壁体５４を挟み込んで固定する。底壁５３３、ピストン部材５６及び固定部材５８にはそれぞれ小孔５３４，５６１，５８１が貫通して形成され、これら小孔５３４，５６１，５８１は通路５３１の流通開口断面積を吸気量に見合ったものに調整するために形成されている。なお、上記の固定部材５８は例えばＯリング５８２によりシールされ、蓋部材５９は周囲のねじ込みリング５９１と、中心部の締め付け操作部５９２と、両者間に開口されて先端開口５３２を構成することになる流入孔５９３とを備えたものである。
【００３４】
透過壁体５４は、多数の微小径孔を有する多孔質素材により形成され、通路５３１の上下流方向（空気の流れ方向；先端開口５３２側が上流側、底壁５３３側が下流側）に対し気体は透過するものの液体は透過させない壁体であり、例えば通気性防水樹脂によって形成したものである。このような通気性防水樹脂としては、例えば次のものを採用すればよい。すなわち、水溶性パウダーと熱可塑性樹脂(例えばＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート)とのコンパウンドを用いて射出成形し、成形後に水処理することで水溶性のパウダーを溶出させ、溶出後に形成される微小空間(例えば２０〜５０μｍの空間)が微小径孔(例えば５〜１０μｍ径の孔)を通して連続して連通することにより連続多孔質の通気性防水樹脂を得るようにする。つまり、気体分子は透過するが液体の水分子は透過させない程度の微径孔を備えた連続多孔質樹脂を用いる。このような通気性防水樹脂の素材の例として、具体的には「microvent」(大成プラス株式会社製品名)が挙げられる。
【００３５】
そして透過壁体５４として、上記の通気性防水樹脂素材を用い、透過表面積と内外の差圧とにより定まる透過空気量に基づいて気泡発生運転モードに適した吸気量となるようにサイズ設定を行う。例えば、透過壁体５４として上記素材例の通気性防水樹脂を用いて直径１２ｍｍ、厚さ３ｍｍに形成すれば、差圧が−２６．１ｋｐａの負圧のときに透過する吸気量は０．１Ｌ／ｍｉｎとなり、適切な吸気量の透過を得ることができる。
逆止弁部５５は、その弁体５５１が気泡発生運転モード以外のときに浴槽１（図３参照）側からの水圧を受けて上記小孔５６１の側に密着して小孔５６１を遮断する一方、気泡運転モードのときには旋回室４６３(図３等参照)での旋回流に基づく負圧を受けて撓むことにより小孔５６１から離れて外周側の隙間から空気を旋回室４６３の側に流入させ得るようになっている（図７（ａ）参照）。
【００３６】
ピストン部材５６は、例えば外径が通路５３１の内径よりも僅かに小径に設定され、周囲に付設されたシール部材５６２によって通路５３１の内周面との間をシールした状態で摺動して通路５３１内を進退可能とされている。シール部材５６２としては、例えば図例の如きＵリング（Ｕパッキン）の他にＯリング等を用いればよい。又、ピストン部材５６は、固定部材５８との間に介装された付勢部材５７から、底壁５３３に対し押し付けられる側にバネ付勢力を受けるようになっている。これにより、気泡発生運転の開始の際に後述の如く固定部材５８の側に瞬間的に移動するときを除いて、常時は底壁５３３に対し押し付けられた状態に維持されるようになっている。
【００３７】
気泡発生運転の開始から気泡発生運転中における旋回室４６３内の内圧変動と、これに伴う空気取り入れ部５１の状態変化とについて詳細に説明すると、
【００３８】
気泡発生運転の開始の際には、切換弁機構４３によって前述の如く気泡発生運転モードに切換えられた状態で循環ポンプ２３の作動に基づき循環流が噴出孔４６２を通して旋回室４６３内に噴出されると、それまで滞留状態であった旋回室４６３内に循環流が噴出状態で流入されるため、旋回室４６３内に臨む先端ノズル５２に作用する内圧（内部圧力）が一時的かつ急激に上昇して大気圧よりも高い正圧側に変化することになる（図８のＴ部参照）。このような内圧上昇の程度は、旋回室４６３内への循環流の噴出力や循環ポンプ２３の吐出圧の如何に加えて、背圧ともなる浴槽１内の水位の如何に対応して定まることになる。例えば水位は５０ｃｍであればその水頭に対応する値まで内圧上昇することになる。一方、上記の旋回室４６３に流入した循環流は旋回室４６３内に旋回流を生じさせ、この旋回流に伴い遠心力が作用して上記内圧は直ぐに降下して大気圧よりも低い負圧側に変化することになる。
【００３９】
このような内圧変動に伴い、空気取り入れ部５１においては、まず開始の際の一時的かつ急激な内圧上昇が先端ノズル５２から逆止弁部５５及びピストン部材５６（図７（ｂ）参照）に作用し、小孔５６１が逆止弁部５５により閉止された状態でピストン部材５６は付勢部材５７に抗して固定部材５８に向けて、つまり透過壁体５４に向けて瞬間的に移動した後、上記の内圧降下に伴い付勢部材５７がバネ付勢力を受けてピストン部材５６は逆止弁部５５と共に底壁５３３に押し付けられた元の状態（図４に示す状態）に復元する。上記のピストン部材５６が内圧上昇に押されて透過壁体５４に向けて瞬間的に移動することに伴い、透過壁体５４には吸気（空気取り入れ）時とは逆方向に背後から先端開口５３２の側への空気の排気流が作用し、透過壁体５４を通過して外部に放出されることになる。この際、透過壁体５４の大気側に臨む面（先端開口５３２の側の表面）に対し、前回の気泡発生運転における吸気作動に伴い大気中のゴミや塵Ｍ（図９参照）の類が付着していたとしても、そのゴミや塵Ｍを上記の排気流によって大気側に放出することができる。そして、上記の内圧降下に伴いピストン部材５６が元の状態に復元すれば、先端ノズル５２から作用する負圧を受けて逆止弁部５５の弁体５５１（図７（ａ）参照）が撓んで小孔５６１から離れ、先端開口５３２から吸気された空気を小孔５６１，５３４を通して旋回室４６３に流入させることができるようになる。
【００４０】
以上の実施形態の場合、空気取り入れ部５１の通路５３１を遮断するように介装された透過壁体５４が空気は透過させるものの水は透過させないという通気性防水樹脂により形成されているため、気泡発生装置５が循環アダプタ４に付設されて空気取り入れ部５１の開口が浴槽２内に貯留された浴槽水の水位よりも下側に位置していても、漏水発生のおそれはないばかりか、気泡発生装置５が循環アダプタ４に一体的に内蔵・付設されているため、従来の空気取り入れ管の場合のように浴槽水位よりも上方であって浴室外の壁に設置するというような設置工事そのものを省略することができる。又、漏水発生のおそれの回避については、上記の透過壁体５４に加えて、逆止弁部５５の付設によってより一層の確実化を図ることができる。
【００４１】
さらに、その上に、透過壁体５４の表面に吸気作動に伴い大気中のゴミや塵Ｍの類が付着したとしても、そのゴミや塵Ｍを気泡発生運転が開始される毎に上記のピストン部材５６の進退作動により自動的に大気に向けて放出させることができ、目詰まりの発生を確実に防止することができるようになる。このため、目詰まり傾向に陥ることに伴う気泡発生量の減少という不都合な事態が発生することを確実に回避することができる一方、目詰まり除去のための定期的なメンテナンス作業を不要にすることができるようになる。これにより、気泡発生装置の機能及び品質を高めることができる上に、大幅な省力化を図ることができるようになる。
【００４２】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態において、透過壁体５４を形成するために通気性防水樹脂として例示したもの以外の通気性防水樹脂を用いて透過壁体を構成してもよい。その場合には、内外の差圧と、そのときの透過可能な吸気量との関係に基づいて所望の吸気量を実現し得るサイズを選択・決定するようにすればよい。
【００４３】
上記実施形態の透過壁体５４の先端開口５３２の側にフィルタ部材をさらに付設するようにしてもよい。これにより、透過壁体５４の微小径孔の目詰まり発生を確実に防止・抑制することができ、透過壁体５４の寿命・耐久性の延長化を図ることができる一方、上記フィルタ部材に付着したゴミや塵の類をピストン部材５６の進退作動により気泡発生運転の開始作動の度に大気側に放出することができる。
【００４４】
透過壁体５４や、これにさらに付設した場合の上記のフィルタ部材に付着したゴミや塵を大気側に放出するための排気流をさらに強力にするために、旋回室４６３の一時的な内圧上昇の度合を上げるようにすればよい。このための手段として、例えば旋回室４６３の浴槽１の側に出口に開閉弁６（図３）を付設するようにしてもよい。そして、気泡発生運転の開始の際にはタイムラグをもって閉状態から開状態に切換えて気泡を含む噴出流を浴槽１内に向けて噴出させるようにすればよい。つまり、開状態への切換を遅延させることで、噴出孔４６２からの噴出流の流入に伴い旋回室４６３での内圧上昇の度合を増大させることができる。なお、浴槽１の側から旋回室４６３に向けてゴム製のお椀状の押し込み手段で水を媒体として押圧力を積極的に作用させて内圧上昇を人為的に生じさせるという使用方法も採用し得る。
【００４５】
上記実施形態では、旋回室４６３にて旋回流を生じさせて負圧を発生させることにより空気を取り入れるタイプの気泡発生装置に対し本発明を適用したが、これに限らず、単に吐出流路に対し先端部位である先端ノズルを臨ませて、吐出流路への吐出流の供給開始に伴い内圧が上昇し、この内圧上昇を受けて逆流防止手段をフィルタ側に前進作動させるという構成を提供してもよい。
【００４６】
又、上記実施形態では、負圧により吸い込んだ気泡を担持させて浴槽内に吐出させる湯水の吐出流として、追い焚き循環路３の循環流を利用した例を示したが、循環流に限らず、例えば浴槽からはオーバーフロー排水させるだけで浴槽に対しては単に供給して浴槽内に吐出させるための水流、いわゆる掛け流し方式での湯水の供給水流を利用するようにしてもよい。
【００４７】
上記実施形態では、透過壁体５４を通気性防水樹脂によって他の構成部材とは別体に形成した後に組み付けて空気取り入れ部５１を形成しているが、これに限らず、合成樹脂により形成される他の構成部材、例えばケース５３等と透過壁体５４とを併せて二色成形方式により一体成形するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態では、循環アダプタ４が浴槽１の一側の壁面に設置された例を示したが、これに限らず、気泡発生装置５が付設された循環アダプタ４を浴槽１の底側の壁面（底壁面）に設置し、気泡を含む吐出流が浴槽水に対し上向きに吐出されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１ 浴槽
５ 気泡発生装置
４６ 気泡吐出流路（吐出流路）
５１ 空気取り入れ部
５２ 先端ノズル(先端部位)
５４ 透過壁体（フィルタ部材）
５５ 逆止弁部（逆流防止手段）
５６ ピストン部材（逆流防止手段）
５７ 付勢部材
５３１ 通路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽に設けられて浴槽内の浴槽水中に微小な気泡を吐出させる気泡発生装置に関し、特にフィルタ部材の目詰まりを自動的に除去し得るようにして、メンテナンス作業の省力化を図ると共に長期の継続使用に耐え得るようにする技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、浴槽内から浴槽水を取り出した後に再び浴槽内に戻すという循環作動をさせ、その循環水を浴槽内に戻す際の吐出流に基づく負圧を利用して空気を循環水中に取り込み、これにより、気泡が混合された状態にして浴槽内に吐出させるという気泡発生装置が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、湯水の循環路の吐出口近傍に空気取り入れ管の下流端を連通接続する一方、空気取り入れ管の上流端である吸気口を浴槽の上方位置に設置すること、そして、空気取り入れ管の途中に電磁弁を介装すること、が提案されている。
【０００４】
特許文献２では、空気取り入れ管(吸気管)の上端である吸気口を浴槽のフランジ下の空間内であって、浴槽内の浴槽水位以上の位置に開口するように設置し、かつ、その吸気口を閉付勢する逆止弁を設けることが提案されている。
【０００５】
一方、特許文献３には、浴槽水を循環させて加熱するために浴槽壁に設置される吸込ユニットに付設されたフィルタを清掃するための技術が提案されている。すなわち、浴槽内に臨んでフィルタが配置され、浴槽水の吸い込みの際に浴槽水に含まれるゴミがフィルタに捕集されるようになっており、この捕集されたゴミを清掃するためにポンプを逆転して循環流を逆転させ、この逆流によりフィルタから捕集ゴミを浴槽側に放出させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平１−１９４２５号公報
【特許文献２】実開平８−１８２７１７号公報
【特許文献３】特公昭６３−３８６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、気泡を発生させるための空気取り入れの際に、大気中のゴミや塵が吸い込まれることを防止するために、空気取り入れ部の吸気口にフィルタ部材を設置することが一般に行われている。
【０００８】
しかし、このフィルタ部材にゴミや塵が詰まって目詰まりを生じると、空気取り入れに支障を来たし、気泡発生量が減少することになるという不都合が生じることになる。このため、フィルタ部材の目詰まりを除去するために定期的なメンテナンスが必要になるという作業負担の増大を招いている。
【０００９】
一方、本発明者は先の出願（例えば特願２００９−２４９１０２）において、浴槽に付設される循環アダプタにおいて追い焚き循環のための循環流を利用して気泡発生機能を実現させる気泡発生装置を提案し、その気泡発生装置において、循環アダプタに対する空気取り入れのための吸気口や逆止弁を備えた空気取り入れ管を浴室外に設置する工事等を省略しつつも、漏水発生のおそれを解消し得る気泡発生装置を提案している。
【００１０】
そして、この提案に係る気泡発生装置においても、大気中のゴミや塵の吸い込みを防止するためのフィルタ部材又はこれに代わる部材が必要になるため、上記と同様に目詰まりを除去するための定期的なメンテナンスが必要になると考えられる。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空気取り入れ部に対しフィルタ部材を設置した場合に、そのフィルタ部材に目詰まりが発生したとしても、その目詰まりを自動的に除去し得る気泡発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明では、浴槽の壁面から浴槽内に吐出される湯水の吐出流路に臨んで先端部位が開口し、上記吐出流路を流れる吐出流によって上記先端部位から空気が取り込まれるように配設される気泡発生装置を対象にして次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記先端部位に連通して外部空間から空気を取り入れるための空気取り入れ部として、外部空間側に配設されたフィルタ部材と、このフィルタ部材よりも上記先端部位側に配設されて上記外部空間から取り入れた空気を通過させる一方、外部空間側への水の通過を阻止する逆流防止手段とを備えて構成する。そして、上記逆流防止手段を、上記フィルタ部材側と上記先端部位側との間の通路に対し進退可能に配設することとした（請求項１）。
【００１３】
本発明の場合、気泡発生運転の開始のために上記吐出流路に対する吐出流の供給を開始すると、その吐出流の供給開始に伴い、先端部位が開口している吐出流路内の内圧が一時的かつ急激に上昇し、この内圧上昇を先端部位を通して受けて上記逆流防止手段が通路内を上記フィルタ部材側に前進作動されることになる。この逆流防止手段の前進作動によりフィルタ部材に対し空気取り入れ時の空気流とは逆方向に外部空間の側への空気流が背後から作用することになる。このため、フィルタ部材の外部空間側に空気中のゴミや塵がたとえ付着していたとしても、そのゴミや塵はフィルタ部材に対する背後からの空気流によりフィルタ部材から引き剥がされて外部空間の側に放出されることになる。そして、逆流防止手段は、その後の吐出流路内の内圧降下を受けて上記フィルタ部材から後退することになり、吐出流に伴う負圧（外部空間との差圧）を受けて空気が取り入れられて上記先端部位から吐出流に混入され、吐出流と共に気泡を浴槽内に吐出し得ることになる。このように、フィルタ部材の表面に前回の気泡発生運転での空気取り入れに伴い空気中のゴミや塵の類が付着したとしても、そのゴミや塵を気泡発生運転が開始される毎に上記の逆流防止手段の進退作動により自動的に大気に向けて放出させることが可能となり、フィルタ部材における目詰まりの発生を確実に防止することが可能となる。このため、フィルタ部材が目詰まり傾向に陥ることに伴う気泡発生量の減少という不都合な事態が発生することを確実に回避し得る一方、目詰まり除去のための定期的なメンテナンス作業を不要にし得るようになる。これにより、気泡発生装置の機能及び品質を高めることが可能になる上に、大幅な省力化を図り得るようになる。
【００１４】
本発明においては、上記のフィルタ部材を、気体は透過させるものの液体は透過させない通気性防水樹脂によって形成することができる（請求項２）。このようにすることにより、先端部位側から吐出流の負圧を受けて通気性防水樹脂により形成されたフィルタ部材から外部空間の空気を内部に透過させて、先端部位側に空気を取り入れることが可能となる一方、フィルタ部材を通して外部空間に対して水は透過し得ないため、空気取り入れ部を通して浴槽側からの水が漏水するおそれもない。このため、従来の如く、空気取り入れ管を浴槽水位よりも上方位置に別途設置する必要はなく、そのための設置工事そのものを省略することができ、大幅な施工コストの低減化を得ることができる。
【００１５】
さらに、本発明において、上記空気取り入れ部として、上記逆流防止手段を付勢する付勢部材をさらに備えて構成し、上記付勢部材として、この付勢部材に抗して上記逆流防止手段が上記フィルタ部材の側に前進したときに上記逆流防止手段に対し元の状態に復元する側に付勢力を付与するように構成することができる（請求項３）。このような付勢部材を備えることで、逆流防止手段を元の状態に確実に復元させることが可能になり、気泡発生運転の開始後の定常運転や、次回の気泡発生運転の開始時における逆流防止手段の前進作動を、より確実に行わせることが可能となり、請求項１の作用をより一層確実に実現させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上、説明したように、本発明の気泡発生装置によれば、フィルタ部材の外部空間側にゴミや塵がたとえ付着していたとしても、そのゴミや塵をフィルタ部材に対する背後からの空気流によりフィルタ部材から引き剥がして外部空間の側に放出することができるようになる。このため、フィルタ部材の表面に前回の気泡発生運転での空気取り入れに伴い空気中のゴミや塵の類が付着したとしても、そのゴミや塵を気泡発生運転が開始される毎に逆流防止手段の進退作動により自動的に大気に向けて放出させることができ、フィルタ部材における目詰まりの発生を確実に防止することができるようになる。従って、フィルタ部材が目詰まり傾向に陥ることに伴う気泡発生量の減少という不都合な事態が発生することを確実に回避することができる一方、目詰まり除去のための定期的なメンテナンス作業を不要にすることができるようになる。これにより、気泡発生装置の機能及び品質を高めることができる上に、大幅な省力化を図ることができるようになる。
【００１７】
特に、請求項２によれば、先端部位側から吐出流の負圧を受けて外部空間の空気を取り入れることができる一方、フィルタ部材を通して外部空間に対して水は透過し得ないため、空気取り入れ部を通して浴槽側からの水の漏水を確実に防止することができる。このため、上記の効果に加えて次のような効果をも得ることができるようになる。すなわち、従来の如く、空気取り入れ管を浴槽水位よりも上方位置に別途設置する必要はなく、そのための設置工事そのものを省略することができ、大幅な施工コストの低減化を得ることができるようになる。
【００１８】
さらに、請求項３によれば、付勢部材をさらに備えることで、その付勢力によって逆流防止手段を元の状態に確実に復元させることができ、気泡発生運転の開始後の定常運転や、次回の気泡発生運転の開始時における逆流防止手段の前進作動を、より確実に行わせることができ、本発明の効果をより一層確実に得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】気泡発生装置が適用される風呂システムの例を示す説明図である。
【図２】気泡発生装置が適用された追い焚き循環用の循環アダプタの斜視図である。
【図３】実施形態に係る図２のＡ−Ａ線断面説明図である。
【図４】図３の空気取り入れ部の拡大説明図である。
【図５】図２の循環アダプタを用いた追い焚き運転の作動原理を示す説明図である。
【図６】図２の循環アダプタを用いた気泡発生運転の作動原理図を示す図５対応図である。
【図７】図７（ａ）は気泡発生運転中における空気取り入れ部の状態を示す図３対応図であり、図７（ｂ）は気泡発生運転の開始時点に生じる内部圧力の上昇を受けたときの空気取り入れ部の状態を示す図３対応図である。
【図８】気泡発生運転の開始時の内部圧力変化を示す時間と内部圧力との関係図である。
【図９】図７（ｂ）の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１に示す風呂システムは、浴槽１と、風呂用の追い焚き循環機能を備えた給湯器２と、戻り路３１及び往き路３２からなり浴槽１及び給湯器２を互いに接続する追い焚き循環配管３と、実施形態に係る気泡発生装置を内蔵・付設した循環アダプタ４とを備えて構成されたものである。
【００２２】
給湯器２は、例えば、追い焚き用熱交換器２１と、これを加熱する燃焼バーナ２２とを備えているものである。なお、給湯器２としては、追い焚き加熱用の構成を備えていれば、追い焚き用と給湯用とに互いに独立した缶体を備えた２缶２水式のものであるか、追い焚き用と給湯用とを共用する１缶２水式であるか、あるいは、温水循環式暖房回路が組み込まれて、その高温水を熱源とする液−液熱交換器により追い焚き加熱されるものであるかの別は問わず、いずれのものでも適用可能である。
【００２３】
浴槽１には、その一側壁面の底部近傍に循環アダプタ４が貫通した状態で設置され、この循環アダプタ４に対し、追い焚き循環配管３の戻り路３１の上流端と、往き路３２の下流端とが接続されている。そして、給湯器２内の循環ポンプ２３が作動されると、浴槽１内の浴槽水(湯又は水)が循環アダプタ４及び戻り路３１を通して給湯器２の熱交換器２１に戻され、次いで、往き路３２及び循環アダプタ４を通して浴槽１内に吐出される、という循環流が生じて循環作動されることになる。この循環作動の際に、燃焼バーナ２２が燃焼作動されると、浴槽１から戻された浴槽水が所定温度まで加熱されて追い焚きされることになり、燃焼バーナ２２が非燃焼状態のままであると、浴槽水による循環流のみが生じることになる。
【００２４】
循環アダプタ４は、浴槽１に対しその内側に配設される前面カバー体４１(図２も参照)と、主として浴槽１の外側に配設されるアダプタ本体４２とが一体化されて組み付けられるものであり、戻り路３１に接続される戻り用接続口４２１と、往き路３２に接続される往き用接続口４２２とがアダプタ本体４２の後端から突出されるとともに、アダプタ本体４２の後端面には空気取り入れ部５１が設けられている。
【００２５】
前面カバー体４１には、追い焚き運転モードと気泡発生運転モード(バブル温浴運転モード)との切換えを行うための切換レバー４３１を備えた後述の切換弁機構４３が組み込まれる他、外周側にドーナッツリング状に広がるフィルタ部材４１０が装着されている。又、前面カバー体４１の前面上部位置には気泡を含む循環水が吐出又は噴出される前面吐出口４１１が開口形成される一方、前面下部位置には半月状の案内開口４１２から切換レバー４３１が円弧状に往復移動可能に突出されている。
【００２６】
図３は気泡発生装置５が組み込まれた循環アダプタ４を図２のＡ−Ａ線における断面図として示し、図４は気泡発生装置５の主要部の拡大図を示す。又、図５又は図６は循環アダプタ４の詳細構造を省略した原理的な構造を示すものである。
【００２７】
まず、循環アダプタ４の概略構造について、主として図５又は図６を参照しつつ説明する。循環アダプタ４は、前述の循環ポンプ２３の作動により浴槽１内から浴槽水を吸い込んで戻り路３１に流すための吸い込み流路４４と、往き路３２からの循環水(浴槽水)を浴槽１内にそのまま流す追い焚き吐出流路４５と、同様に往き路３２からの循環水に対し気泡を巻き込んだ状態で浴槽１内に吐出する吐出流路である気泡吐出流路４６と、上記往き路３２からの循環水を追い焚き吐出流路４５の側に流す(追い焚き運転モード)か、気泡吐出流路４６の側に流す(気泡発生運転モード)かのいずれかに切換える切換弁機構４３とを備えている。
【００２８】
吸い込み流路４４は、図５又は図６に矢印Ｒで示すように、フィルタ部材４１０を介して前面カバー体４１の外周領域から吸い込まれた浴槽水を合流させた後に戻り用接続口４２１まで導くように延びている。追い焚き吐出流路４５は、図５に矢印Ｇで示すように、往き用接続口４２２からの循環水を分流室４５１に導いた後に開閉切換口４５２を通して前面カバー体４１の下側に導き、その下側領域の外周面に開口する追い焚き吐出口４５３から浴槽１内に吐出するように延びている。
【００２９】
気泡吐出流路４６は、図６に矢印Ｂで示すように、往き用接続口４２２からの循環水を上記分流室４５１を介して分流路４６１に導いた後、噴出孔４６２から旋回室４６３に噴出させて旋回室４６３に旋回流を生じさせて空気を巻き込み、巻き込んだ気泡と共に循環水を気泡吐出口４６４及び前面吐出口４１１を経て浴槽１内の前方に向けて吐出させるように延びている。上記旋回室４６３はその内周面が円筒状に形成され、上記噴出孔４６２はその旋回室４６３に対し接線方向に分流室からの循環水を噴出させるように開口されている。この噴出孔４６２からの循環水の噴出により旋回室４６３内に気泡吐出口４６４の側に向かう旋回流が生じて遠心力が作用することにより中心部が大気圧よりも低い負圧となり、この中心部の負圧が気泡発生装置５の後述の空気取り入れ部５１に対し作用することにより空気が取り入れられ、この空気が先端ノズル部５２から旋回流に巻き込まれた結果、微小な気泡が混合した状態の循環水が浴槽１内に吐出されることになる。このような気泡発生運転モードに切換えられて気泡発生運転が開始される際に、後述の如く旋回室４６３に対する噴出孔４６２からの噴出に伴い旋回室４６３の内部圧力（上記先端ノズル部５２に作用する内圧）が瞬間的に大気圧よりも上昇した後、上記の旋回流の発生や浴槽１内への吐出に伴い負圧に降下することになる。
【００３０】
切換弁機構４３は、前端に切換レバー４３１が固定されて分流室４５１を突き抜けるように配置された切換軸４３２と、この切換軸４３２の途中に設けられた第１切換弁４３３及び第２切換弁４３４と、第１切換弁４３３を挟んで配置された形状記憶合金製バネ４３５及びバイアスバネ４３６とを備えて構成されている。この切換弁機構４３は、分流室４５１に供給される循環水の温度の高低如何によって追い焚き運転モードと気泡発生運転モードとの自動切換が可能であると共に、切換レバー４３１の切換操作によっても追い焚き運転モードと気泡発生運転モードとの切換が可能となっている。例えば、分流室４５１に供給される循環水の温度が追い焚き用の高温(例えば８０℃)であれば形状記憶合金製バネ４３５が伸長し、これにより第１切換弁４３３が分流路４６１を遮断する一方、第２切換弁４３４が開閉切換口４５２を開放した追い焚き運転モードに自動切換される(図５に示す状態参照)。一方、循環水の温度が上記の追い焚き用の高温よりも低温であれば形状記憶合金製バネ４３５が縮小し、これにより第１切換弁４３３が分流路４６１を開放する一方、第２切換弁４３４が開閉切換口４５２を遮断した気泡発生運転モードに自動切換される(図６に示す状態参照)。又、切換レバー４３１の切換操作により切換軸４３２を進退作動させることによっても、同様に追い焚き運転モードと気泡発生運転モードとに切換操作し得るようになっている。
【００３１】
次に、気泡発生装置５について説明すると、図３に示すように、外部から吸気するための空気取り入れ部５１と、空気取り入れ部５１から吸気した空気を旋回室４６３に対し噴出させる先端部位としての先端ノズル部５２とを備えている。先端ノズル部５２は内孔が所定の微小径(例えば０．６ｍｍの直径)に形成されたオリフィス構造を備え、半球状の先端を備えている。
【００３２】
空気取り入れ部５１は、図４に詳細を示すように、筒状のケース５３と、このケース５３内の通路５３１であって外部空間側に開口した吸気用の先端開口５３２の側の通路位置に対し多孔質素材により形成され通路を遮断するように介装されたフィルタ部材としての透過壁体５４と、先端ノズル部５２（図３参照）の側の通路位置に対し旋回室４６３から外部空間側への水の逆流を阻止するために介装された逆止弁部５５と、この逆止弁部５５を内蔵し通路５３１を進退し得るピストン部材５６と、このピストン部材５６を透過壁体５４に対し先端ノズル５２の側にバネ付勢する付勢部材５７とを備えて構成されている。上記逆止弁部５５と、ピストン部材５６とによって、逆流防止手段が構成されている。
【００３３】
これらの各構成要素は次のようにして空気取り入れ部５１のケース５３内に組み付けられている。すなわち、ケース５３内の基端側の底壁５３３に向けて先端開口５３２の側から、逆止弁部５５を内蔵したピストン体５６を挿入し、付勢部材５７を間に介装した状態で固定部材５８を内嵌し、この固定部材５８に対し透過壁体５４を内装した上で、蓋部材５９をねじ込むことにより透過壁体５４を挟み込んで固定する。底壁５３３、ピストン部材５６及び固定部材５８にはそれぞれ小孔５３４，５６１，５８１が貫通して形成され、これら小孔５３４，５６１，５８１は通路５３１の流通開口断面積を吸気量に見合ったものに調整するために形成されている。なお、上記の固定部材５８は例えばＯリング５８２によりシールされ、蓋部材５９は周囲のねじ込みリング５９１と、中心部の締め付け操作部５９２と、両者間に開口されて先端開口５３２を構成することになる流入孔５９３とを備えたものである。
【００３４】
透過壁体５４は、多数の微小径孔を有する多孔質素材により形成され、通路５３１の上下流方向（空気の流れ方向；先端開口５３２側が上流側、底壁５３３側が下流側）に対し気体は透過するものの液体は透過させない壁体であり、例えば通気性防水樹脂によって形成したものである。このような通気性防水樹脂としては、例えば次のものを採用すればよい。すなわち、水溶性パウダーと熱可塑性樹脂(例えばＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート)とのコンパウンドを用いて射出成形し、成形後に水処理することで水溶性のパウダーを溶出させ、溶出後に形成される微小空間(例えば２０〜５０μｍの空間)が微小径孔(例えば５〜１０μｍ径の孔)を通して連続して連通することにより連続多孔質の通気性防水樹脂を得るようにする。つまり、気体分子は透過するが液体の水分子は透過させない程度の微径孔を備えた連続多孔質樹脂を用いる。このような通気性防水樹脂の素材の例として、具体的には「microvent」(大成プラス株式会社製品名)が挙げられる。
【００３５】
そして透過壁体５４として、上記の通気性防水樹脂素材を用い、透過表面積と内外の差圧とにより定まる透過空気量に基づいて気泡発生運転モードに適した吸気量となるようにサイズ設定を行う。例えば、透過壁体５４として上記素材例の通気性防水樹脂を用いて直径１２ｍｍ、厚さ３ｍｍに形成すれば、差圧が−２６．１ｋｐａの負圧のときに透過する吸気量は０．１Ｌ／ｍｉｎとなり、適切な吸気量の透過を得ることができる。
逆止弁部５５は、その弁体５５１が気泡発生運転モード以外のときに浴槽１（図３参照）側からの水圧を受けて上記小孔５６１の側に密着して小孔５６１を遮断する一方、気泡運転モードのときには旋回室４６３(図３等参照)での旋回流に基づく負圧を受けて撓むことにより小孔５６１から離れて外周側の隙間から空気を旋回室４６３の側に流入させ得るようになっている（図７（ａ）参照）。
【００３６】
ピストン部材５６は、例えば外径が通路５３１の内径よりも僅かに小径に設定され、周囲に付設されたシール部材５６２によって通路５３１の内周面との間をシールした状態で摺動して通路５３１内を進退可能とされている。シール部材５６２としては、例えば図例の如きＵリング（Ｕパッキン）の他にＯリング等を用いればよい。又、ピストン部材５６は、固定部材５８との間に介装された付勢部材５７から、底壁５３３に対し押し付けられる側にバネ付勢力を受けるようになっている。これにより、気泡発生運転の開始の際に後述の如く固定部材５８の側に瞬間的に移動するときを除いて、常時は底壁５３３に対し押し付けられた状態に維持されるようになっている。
【００３７】
気泡発生運転の開始から気泡発生運転中における旋回室４６３内の内圧変動と、これに伴う空気取り入れ部５１の状態変化とについて詳細に説明すると、
【００３８】
気泡発生運転の開始の際には、切換弁機構４３によって前述の如く気泡発生運転モードに切換えられた状態で循環ポンプ２３の作動に基づき循環流が噴出孔４６２を通して旋回室４６３内に噴出されると、それまで滞留状態であった旋回室４６３内に循環流が噴出状態で流入されるため、旋回室４６３内に臨む先端ノズル５２に作用する内圧（内部圧力）が一時的かつ急激に上昇して大気圧よりも高い正圧側に変化することになる（図８のＴ部参照）。このような内圧上昇の程度は、旋回室４６３内への循環流の噴出力や循環ポンプ２３の吐出圧の如何に加えて、背圧ともなる浴槽１内の水位の如何に対応して定まることになる。例えば水位は５０ｃｍであればその水頭に対応する値まで内圧上昇することになる。一方、上記の旋回室４６３に流入した循環流は旋回室４６３内に旋回流を生じさせ、この旋回流に伴い遠心力が作用して上記内圧は直ぐに降下して大気圧よりも低い負圧側に変化することになる。
【００３９】
このような内圧変動に伴い、空気取り入れ部５１においては、まず開始の際の一時的かつ急激な内圧上昇が先端ノズル５２から逆止弁部５５及びピストン部材５６（図７（ｂ）参照）に作用し、小孔５６１が逆止弁部５５により閉止された状態でピストン部材５６は付勢部材５７に抗して固定部材５８に向けて、つまり透過壁体５４に向けて瞬間的に移動した後、上記の内圧降下に伴い付勢部材５７がバネ付勢力を受けてピストン部材５６は逆止弁部５５と共に底壁５３３に押し付けられた元の状態（図４に示す状態）に復元する。上記のピストン部材５６が内圧上昇に押されて透過壁体５４に向けて瞬間的に移動することに伴い、透過壁体５４には吸気（空気取り入れ）時とは逆方向に背後から先端開口５３２の側への空気の排気流が作用し、透過壁体５４を通過して外部に放出されることになる。この際、透過壁体５４の大気側に臨む面（先端開口５３２の側の表面）に対し、前回の気泡発生運転における吸気作動に伴い大気中のゴミや塵Ｍ（図９参照）の類が付着していたとしても、そのゴミや塵Ｍを上記の排気流によって大気側に放出することができる。そして、上記の内圧降下に伴いピストン部材５６が元の状態に復元すれば、先端ノズル５２から作用する負圧を受けて逆止弁部５５の弁体５５１（図７（ａ）参照）が撓んで小孔５６１から離れ、先端開口５３２から吸気された空気を小孔５６１，５３４を通して旋回室４６３に流入させることができるようになる。
【００４０】
以上の実施形態の場合、空気取り入れ部５１の通路５３１を遮断するように介装された透過壁体５４が空気は透過させるものの水は透過させないという通気性防水樹脂により形成されているため、気泡発生装置５が循環アダプタ４に付設されて空気取り入れ部５１の開口が浴槽２内に貯留された浴槽水の水位よりも下側に位置していても、漏水発生のおそれはないばかりか、気泡発生装置５が循環アダプタ４に一体的に内蔵・付設されているため、従来の空気取り入れ管の場合のように浴槽水位よりも上方であって浴室外の壁に設置するというような設置工事そのものを省略することができる。又、漏水発生のおそれの回避については、上記の透過壁体５４に加えて、逆止弁部５５の付設によってより一層の確実化を図ることができる。
【００４１】
さらに、その上に、透過壁体５４の表面に吸気作動に伴い大気中のゴミや塵Ｍの類が付着したとしても、そのゴミや塵Ｍを気泡発生運転が開始される毎に上記のピストン部材５６の進退作動により自動的に大気に向けて放出させることができ、目詰まりの発生を確実に防止することができるようになる。このため、目詰まり傾向に陥ることに伴う気泡発生量の減少という不都合な事態が発生することを確実に回避することができる一方、目詰まり除去のための定期的なメンテナンス作業を不要にすることができるようになる。これにより、気泡発生装置の機能及び品質を高めることができる上に、大幅な省力化を図ることができるようになる。
【００４２】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態において、透過壁体５４を形成するために通気性防水樹脂として例示したもの以外の通気性防水樹脂を用いて透過壁体を構成してもよい。その場合には、内外の差圧と、そのときの透過可能な吸気量との関係に基づいて所望の吸気量を実現し得るサイズを選択・決定するようにすればよい。
【００４３】
上記実施形態の透過壁体５４の先端開口５３２の側にフィルタ部材をさらに付設するようにしてもよい。これにより、透過壁体５４の微小径孔の目詰まり発生を確実に防止・抑制することができ、透過壁体５４の寿命・耐久性の延長化を図ることができる一方、上記フィルタ部材に付着したゴミや塵の類をピストン部材５６の進退作動により気泡発生運転の開始作動の度に大気側に放出することができる。
【００４４】
透過壁体５４や、これにさらに付設した場合の上記のフィルタ部材に付着したゴミや塵を大気側に放出するための排気流をさらに強力にするために、旋回室４６３の一時的な内圧上昇の度合を上げるようにすればよい。このための手段として、例えば旋回室４６３の浴槽１の側に出口に開閉弁６（図３）を付設するようにしてもよい。そして、気泡発生運転の開始の際にはタイムラグをもって閉状態から開状態に切換えて気泡を含む噴出流を浴槽１内に向けて噴出させるようにすればよい。つまり、開状態への切換を遅延させることで、噴出孔４６２からの噴出流の流入に伴い旋回室４６３での内圧上昇の度合を増大させることができる。なお、浴槽１の側から旋回室４６３に向けてゴム製のお椀状の押し込み手段で水を媒体として押圧力を積極的に作用させて内圧上昇を人為的に生じさせるという使用方法も採用し得る。
【００４５】
上記実施形態では、旋回室４６３にて旋回流を生じさせて負圧を発生させることにより空気を取り入れるタイプの気泡発生装置に対し本発明を適用したが、これに限らず、単に吐出流路に対し先端部位である先端ノズルを臨ませて、吐出流路への吐出流の供給開始に伴い内圧が上昇し、この内圧上昇を受けて逆流防止手段をフィルタ側に前進作動させるという構成を提供してもよい。
【００４６】
又、上記実施形態では、負圧により吸い込んだ気泡を担持させて浴槽内に吐出させる湯水の吐出流として、追い焚き循環路３の循環流を利用した例を示したが、循環流に限らず、例えば浴槽からはオーバーフロー排水させるだけで浴槽に対しては単に供給して浴槽内に吐出させるための水流、いわゆる掛け流し方式での湯水の供給水流を利用するようにしてもよい。
【００４７】
上記実施形態では、透過壁体５４を通気性防水樹脂によって他の構成部材とは別体に形成した後に組み付けて空気取り入れ部５１を形成しているが、これに限らず、合成樹脂により形成される他の構成部材、例えばケース５３等と透過壁体５４とを併せて二色成形方式により一体成形するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態では、循環アダプタ４が浴槽１の一側の壁面に設置された例を示したが、これに限らず、気泡発生装置５が付設された循環アダプタ４を浴槽１の底側の壁面（底壁面）に設置し、気泡を含む吐出流が浴槽水に対し上向きに吐出されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１ 浴槽
５ 気泡発生装置
４６ 気泡吐出流路（吐出流路）
５１ 空気取り入れ部
５２ 先端ノズル(先端部位)
５４ 透過壁体（フィルタ部材）
５５ 逆止弁部（逆流防止手段）
５６ ピストン部材（逆流防止手段）
５７ 付勢部材
５３１ 通路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽の壁面から浴槽内に吐出される湯水の吐出流路に臨んで先端部位が開口し、上記吐出流路を流れる吐出流によって上記先端部位から空気が取り込まれるように配設される気泡発生装置であって、
上記先端部位に連通して外部空間から空気を取り入れるための空気取り入れ部が、外部空間側に配設されたフィルタ部材と、このフィルタ部材よりも上記先端部位側に配設されて上記外部空間から取り入れた空気を通過させる一方、外部空間側への水の通過を阻止する逆流防止手段とを備えて構成され、
上記逆流防止手段が、上記フィルタ部材側と上記先端部位側との間の通路に対し進退可能に配設されている
ことを特徴とする気泡発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の気泡発生装置であって、
上記フィルタ部材が、気体は透過させるものの液体は透過させない通気性防水樹脂によって形成されている、気泡発生装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の気泡発生装置であって、
上記空気取り入れ部は、上記逆流防止手段を付勢する付勢部材をさらに備えて構成され、
上記付勢部材は、この付勢部材に抗して上記逆流防止手段が上記フィルタ部材の側に前進したときに上記逆流防止手段に対し元の状態に復元する側に付勢力を付与するように構成されている、気泡発生装置。
【請求項１】
浴槽の壁面から浴槽内に吐出される湯水の吐出流路に臨んで先端部位が開口し、上記吐出流路を流れる吐出流によって上記先端部位から空気が取り込まれるように配設される気泡発生装置であって、
上記先端部位に連通して外部空間から空気を取り入れるための空気取り入れ部が、外部空間側に配設されたフィルタ部材と、このフィルタ部材よりも上記先端部位側に配設されて上記外部空間から取り入れた空気を通過させる一方、外部空間側への水の通過を阻止する逆流防止手段とを備えて構成され、
上記逆流防止手段が、上記フィルタ部材側と上記先端部位側との間の通路に対し進退可能に配設されている
ことを特徴とする気泡発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の気泡発生装置であって、
上記フィルタ部材が、気体は透過させるものの液体は透過させない通気性防水樹脂によって形成されている、気泡発生装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の気泡発生装置であって、
上記空気取り入れ部は、上記逆流防止手段を付勢する付勢部材をさらに備えて構成され、
上記付勢部材は、この付勢部材に抗して上記逆流防止手段が上記フィルタ部材の側に前進したときに上記逆流防止手段に対し元の状態に復元する側に付勢力を付与するように構成されている、気泡発生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１３５９４７（Ｐ２０１１−１３５９４７Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９６３６３（Ｐ２００９−２９６３６３）
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
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