JP2011144952A - 浴槽洗浄装置およびこれを備えた追焚き機能付き給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】湯水を無駄に使用することなく、浴槽を洗浄することができる浴槽洗浄装置およびこれを備えた貯湯式給湯機を得ること。
【解決手段】浴水１５０ａを貯留するサブタンク１０６と、追焚き用の循環配管７０ａに一端を接続され、他端をサブタンク１０６に接続された入口配管１０１ａと、一端をサブタンク１０６に接続され、他端を追焚き用の配管７０ｂに接続された出口配管１０１ｂと、サブタンク１０６内の浴水１５０ａを浴槽１５０へ供給するサブタンク用ポンプ１０４と、循環ポンプ６５とサブタンク用ポンプ１０４を制御する制御部１２０とを備え、制御部１２０は、浴槽１５０への湯はり後に、サブタンク１０６内の浴水１５０ａを浴槽１５０に供給して浴槽１５０の水位を上昇させ、その後、浴槽１５０の浴水１５０ａをサブタンク１０６に供給し、浴槽１５０の水位を下降させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、浴槽に付着した汚れや浴水の汚れなどを除去する浴槽洗浄装置、およびこれを備えた追焚き機能付き給湯機に関する。

入浴により人体から浴水に洗い落とされた皮脂、角質等の汚れ成分（以下、「汚れ」と総称する）は浴水中を浮遊し、浴槽から追焚き用の往き管、戻り管を経て再び浴槽へと循環する。この汚れは、浴槽の壁面、特に浴槽の壁面が浴水の水面と交わる線である喫水線付近に付着堆積したり、追焚き用の配管の内面、浴槽の内面などにも不可避的に付着し、堆積する。

上記の汚れなどの除去には、微小泡を浴水中に導入し、導入した微小泡に汚れを付着、分離させて、その浴水を排水して除去、洗浄する方法が知られている。また、特に微小泡を含んだ浴水が届きにくいため汚れを除去しにくい喫水線上部付近の汚れ除去には、浴槽に新たに浴水を追加し、浴槽から浴水をあふれさせ（オーバーフローさせ）、汚れを含んだ浴水を浴槽外に排出する浴槽洗浄装置が提案されている。（例えば特許文献１）

特開２００８−２３７６０５号公報

浴槽の喫水線付近に堆積した汚れを除去するにあたって特許文献１に記載された方法を適用すると、浴水をオーバーフローさせることになり、湯の節約という観点から望ましくない。また、オーバーフローさせたあとの浴槽内には、オーバーフローすれすれになった大量の浴水が残っており、これを排水するとすれば大量の湯水の無駄使いとなる。また、入浴しようとすれば、入浴する人の体積分だけ少なくとも浴槽から湯水がオーバーフローすることになり、さらなる湯水の無駄使いとなっていた。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、湯水を無駄に使用することなく、浴槽を洗浄することができる浴槽洗浄装置およびこれを備えた貯湯式給湯機を得ることを目的とする。

本発明の浴槽洗浄装置は、浴槽から浴水を取り出して加熱した後に浴槽に戻す追焚き用の循環配管に取り付けられる浴槽洗浄装置であって、浴水を貯留するサブタンクと、浴水を循環させる循環ポンプの下流側の追焚き用の循環配管に一端を接続され、他端をサブタンクに接続され、浴水をサブタンクに導く入口配管と、一端をサブタンクに接続され、他端を追焚き用の循環配管に接続された出口配管と、出口配管に設けられ、サブタンク内の浴水を浴槽へ供給するサブタンク用ポンプと、循環ポンプとサブタンク用ポンプを制御する制御部と、を備え、制御部は、浴槽への湯はり後に、サブタンク用ポンプを動作させ、サブタンク内の浴水を浴槽に供給して浴槽の水位を上昇させ、その後、循環ポンプを動作させ浴槽の浴水をサブタンクに供給し、浴槽の水位を下降させるものである。

本発明を貯湯式給湯機に適用することにより、湯水を無駄に使用することなく浴槽を洗浄することができる。

本発明の追焚き機能付き給湯機の一例を示す概略図である。 図１に示した追焚き機能付き給湯機の浴槽洗浄装置付近を拡大した要部拡大図（ａ）〜（ｄ）である。 本発明の他の浴槽洗浄装置の要部を概略的に示す図（ａ）〜（ｄ）である。 本発明の他の浴槽洗浄装置の要部を概略的に示す図（ａ）、（ｂ）である。

以下、本発明の浴槽洗浄装置およびこれを備えた追焚き機能付き給湯機の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の追焚き機能付き給湯機の一例を示す概略図である。同図に示す追焚き機能付き給湯機１３０は、市水等の低温水を熱源機で湯に沸き上げて所望箇所に給湯する機能と、浴槽１５０内の浴水１５０ａを追焚きする機能とを有するものであり、当該追焚き機能付き給湯機１３０は、ヒートポンプユニット１０とタンクユニット１１０と制御装置１２０とを備えている。以下、追焚き機能付き給湯機１３０の各構成要素について説明する。

ヒートポンプユニット１０は、ユニットケース２内に、冷媒を圧縮する圧縮機１と、沸上げ用熱交換器３と、膨張弁５と、蒸発器７と、これらを環状に接続する冷媒循環配管９とによって構成された冷凍サイクルシステムを有し、熱源機として機能する。上記の冷凍サイクルシステムでは、二酸化炭素等の冷媒が圧縮機１で圧縮されて高温、高圧となった後に沸上げ用熱交換器３で放熱し、膨張弁５で減圧され、蒸発器７で吸熱してガス状態となって圧縮機１に吸入される。冷媒として二酸化炭素を用いる場合、高圧側では該二酸化炭素の臨界圧を超える条件下で運転することが好ましい。

一方、タンクユニット１１０は、貯湯タンク２０、給水管路３０、貯湯用循環管路４０、給湯管路５０、１次側循環管路６０、２次側循環管路７０、追焚き用熱交換器８０、および浴槽洗浄装置１００を有している。

貯湯タンク２０は、給水管路３０から供給される低温水を貯留すると共にヒートポンプユニット１０で沸き上げられた湯を貯留する積層式の貯湯タンクである。この貯湯タンク２０の下部には、給水管路３０が接続される水導入口２０ａと、貯湯用循環管路４０の往き管４０ａが接続される水導出口２０ｂとが設けられており、当該貯湯タンク２０の上部には、貯湯用循環管路４０の戻り管４０ｂが接続される温水導入口２０ｃと、給湯管路５０が接続される温水導出口２０ｄとが設けられている。貯湯タンク２０は、常に満水状態に保たれる。

給水管路３０は、市水等の低温水を貯湯タンク２０、給湯管路５０、および所定の給湯先に供給する管路であり、第１〜第３給水管部３０ａ〜３０ｃおよび減圧弁（図示せず）を有している。第１給水管部３０ａは水道等の水源（図示せず）と貯湯タンク２０の水導入口２０ａとを繋ぎ、第２給水管部３０ｂは第１給水管部３０ａから分岐して該第１給水管部３０ａと後述の第１混合弁４５ａ，第２混合弁４５ｂとを繋ぎ、第３給水管部３０ｃは第１給水管部３０ａから分岐して該第１給水管部３０ａと所定の給湯先とを繋ぐ。図示の例では、給湯先の例として１つの給湯栓１６０が示されている。減圧弁は、第１給水管部３０ａでの第３給水管部３０ｃの分岐箇所よりも下流側に設けられて、水源水圧を所定値以下となるように減じる。図１においては、第１給水管部３０ａでの低温水の流れ方向を実線の矢印で示している。

貯湯用循環管路４０は、貯湯タンク２０の水導出口２０ｂからヒートポンプユニット１０中の沸上げ用熱交換器３を経由して貯湯タンク２０の温水導入口２０ｃに達する管路であり、三方弁３３と貯湯用送水ポンプ３５とがこの順に設けられた往き管４０ａと、戻り管４０ｂと、バイパス管４０ｃとを有している。往き管４０ａは水導出口２０ｂと沸上げ用熱交換器３とを繋ぎ、戻り管４０ｂは沸上げ用熱交換器３と温水導入口２０ｃとを繋ぐ。バイパス管４０ｃは、往き管４０ａでの沸上げ用熱交換器３の上流側に設けられた三方弁３３により往き管４０ａから分岐して、往き管４０ａと戻り管４０ｂとを接続する。凍結防止運転時には、貯湯タンク２０から往き管４０ａに流入した水が沸上げ用熱交換器３と戻り管４０ｂを経由しバイパス管４０ｃを通って再び往き管４０ａに流れる。沸上げ用熱交換器３により湯を沸上げる沸上げ運転および上記凍結防止運転を可能にするために、往き管４０ａでの三方弁３３の下流側に貯湯用送水ポンプ３５が設けられている。

給湯管路５０は、貯湯タンク２０に貯留された湯と給水管路３０からの低温水とを第１混合弁４５ａまたは第２混合弁４５ｂで混合し所定温度の温湯とし、その温湯を浴槽１５０や所定の給湯先、図示の例では給湯栓１６０に供給する管路であり、この第１混合弁４５ａおよび第２混合弁４５ｂの他に第１〜第３給湯管部５０ａ〜５０ｃを有している。第１給湯管部５０ａは貯湯タンク２０の温水導出口２０ｄと第１、第２混合弁４５ａ，４５ｂとを繋ぎ、第２給湯管部５０ｂは第１混合弁４５ａと２次側循環管路７０の戻り管７０ｂとを繋ぎ、第３給湯管部５０ｃは第２混合弁４５ｂと給湯栓１６０とを繋ぐ。図１においては、給湯栓１６０からの湯水の流出方向を破線の矢印で示している。

１次側循環管路６０は、貯湯タンク２０の温水導出口２０ｄから追焚き用熱交換器８０を経由して貯湯タンク２０の下部に達する管路であり、往き管６０ａと、一次側送水ポンプ５５が設けられた戻り管６０ｂとを有している。往き管６０ａは貯湯タンク２０の温水導出口２０ｄと追焚き用熱交換器８０上部の温水導入口８０ａとを繋ぎ、戻り管６０ｂは追焚き用熱交換器８０下部の温水導出口８０ｂと貯湯タンク２０の下部とを繋ぐ。図示の例では、第１給湯管部５０ａでの貯湯タンク２０側の所定の区間が、往き管６０ａでの貯湯タンク側の区間を兼ねている。

２次側循環管路７０は、浴槽１５０から追焚き用熱交換器８０を経由して再び浴槽１５０に戻る管路であり、二次側送水ポンプ６５が設けられた往き管７０ａと、戻り管７０ｂとを有している。往き管７０ａは浴槽１５０と追焚き用熱交換器８０下部の浴水導入口８０ｃとを繋ぎ、戻り管７０ｂは追焚き用熱交換器８０上部の浴水導出口８０ｄと浴槽１５０とを繋ぐ。

追焚き用熱交換器８０は、１次側循環管路６０を流れる湯と２次側循環管路７０を流れる浴水１５０ａとの間で熱交換を行って浴水１５０ａを加熱するものであり、図示の例では、複数の伝熱プレートが当該追焚き用熱交換器８０での高さ方向に積層されたプレート式の水−水熱交換器が用いられている。１次側循環管路６０および２次側循環管路７０の各々を接続することができるように、追焚き用熱交換器８０の上部には上述した温水導入口８０ａと浴水導出口８０ｄが、また下部には上述した温水導出口８０ｂと浴水導入口８０ｃが設けられている。

浴槽洗浄装置１００は、浴槽１５０に微小泡を含んだ浴水１５０ａを放出し、汚れを吸着した微小泡を含んだ浴水１５０ａを取り込みながら、浴水１５０ａ中の汚れをフィルター１０２で吸着、ろ過して浴水１５０ａを清浄化する装置である。図示の浴槽清浄装置１００は、往き管７０ａの二次側送水ポンプ６５の下流に設けられ、往き管７０ａから流路を切り替えて浴水１５０ａを取り出す入口切替弁１０３ａと、この入口切替弁１０３ａに一端を接続され、他端を浴水１５０ａを貯留するサブタンク１０６に接続された入口配管１０１ａと、サブタンク１０６に一端を接続され、他端を、戻り管７０ｂに設けられ戻り管７０ｂに流路を切り替えてサブタンク１０６内の浴水１５０ａを戻す出口切替弁１０３ｂに接続された出口配管１０１ｂと、入口配管１０１ａの途中に設けられ、内部を流れる浴水１５０ａに含まれる汚れを吸着、ろ過するフィルター１０２と、出口配管１０１ｂの途中に設けられ、サブタンク１０６内の浴水を浴槽１５０に向けて送水するサブタンク用ポンプ１０４と、サブタンク用ポンプ１０４の下流の出口配管１０１ｂに設けられ、流れる浴水１５０ａに微小泡を導入する微小泡発生部１０５と、を備えている。この微小泡発生部１０５は、例えばエジエクタ式のものを使用する。その構成としては、エジェクタ本体部と、エジェクタ本体部内に空気を供給するガス導入管と、エジェクタ本体部とガス導入管との間に設けられて浴水の逆流を防止する逆止弁と、ガス導入管のガス導入口側に設けられた電磁弁とより構成される。この微小泡発生部１０５により、直径が１００μｍ以下の微小泡を多量に発生させることができる。尚、微小泡発生部１０５としては、上記エジェクタ式のほかに、旋回液流式、スタティックミキサー式、ベンチュリ式、加圧溶解式、微細孔式、蒸気凝縮式などを用いてもよく、液体中に多数の微小泡を生じさせることができるものであればよく、その構造は適宜選定可能である。

また、サブタンク１０６は、浴水１５０ａを内部に導入したり内部から放出する際、サブタンク１０６内の空気を排出、導入する空気穴１０６ａと、サブタンク１０６内の浴水１５０ａの導入量を検出する水量センサ１０６ｂと、を備えている。なお、サブタンク１０６の浴水貯留可能な容量は、本発明の追焚き機能付き給湯機のメーカーにより適切に設定され、図示の例では約６０Ｌに設定されている。これは、一般的な浴槽（縦幅５５０ｍｍ、横幅１１００ｍｍ）の水位を約１０ｃｍ変動させることができる湯水が貯留可能な容量である。

また、微小泡発生部１０５は、出口配管１０１ｂに取り付けられ、該出口配管１０１ｂを流れる浴水１５０ａ中に微小泡を生じさせる機能を備えている。なお、微小泡は一般に、その直径が１ｍｍ以下のサイズであれば、汚れ吸着の性能を維持でき、本発明の実施の形態に搭載されている微小泡発生部１０５は直径１００マイクロメートル以下の微小泡を連続して生成可能な性能を備えている。

タンクユニット１１０を構成する上述の構成部材のうち、給水管路３０、貯湯用循環管路４０、給湯管路５０、および２次側循環管路７０の各々は、その一部がユニットケース１１２の外部にまで延在しており、残りの構成部材は、ユニットケース１１２に納められている。

制御装置１２０は、上記のユニットケース１１２内に配置された制御装置本体１２０ａと、台所や浴室等に配置されて制御装置本体１２０ａに有線接続または無線接続されたリモートコントローラ１２０ｂとを有している。制御装置本体１２０ａは、ヒートポンプユニット１０、三方弁３３、貯湯用送水ポンプ３５、第１混合弁４５ａ、第２混合弁４５ｂ、一次側送水ポンプ５５、二次側送水ポンプ６５、入口切替弁１０３ａ、出口切替弁１０３ｂ、サブタンク用ポンプ１０４、水量センサ１０６ｂ、および微小泡発生部１０５に接続され、当該制御装置本体１２０ａの入力装置として機能するリモートコントローラ１２０ｂからユーザが入力した情報や指令等に応じてこれらの動作を制御する。

したがって、追焚き機能付き給湯機１３０は、リモートコントローラ１２０ｂからユーザが入力した上述の情報や指令等に基づいて動作する。例えば、リモートコントローラ１２０ｂからユーザが入力した沸上げ開始時刻になると、制御装置１２０による制御の下にヒートポンプユニット１０および貯湯用送水ポンプ３５が起動されて沸上げ運転が開始され、貯湯タンク２０に設けられた温度センサ（図示せず）の検知結果から所定温度の湯が貯湯タンク２０に所定量貯留されたと判断されるまで継続される。この間、貯湯タンク２０下部の水導出口２０ｂから貯湯用循環管路４０に低温水が流入し、ヒートポンプユニット１０で湯に沸き上げられて貯湯タンク２０上部の温水導入口２０ｃから該貯湯タンク２０に戻される。

また、リモートコントローラ１２０ｂからユーザが湯はり運転の開始指令を入力すると、制御装置１２０による制御の下に第２給湯管部５０ｂに設けられた湯はり電磁弁（図示せず）が開き、第２給湯管部５０ｂに設けられた温度センサ（図示せず）の検出湯温が、あらかじめリモートコントローラ１２０ｂからユーザが設定した湯はり湯温となるように第１混合弁４５ａを制御する。これにより、第２給湯管部５０ｂから２次側循環回路７０を経由して浴槽１５０に浴水１５０ａの供給が開始される。続いて制御装置１２０は、入口切替弁１０３ａをサブタンク１０６側に切り替えてサブタンク１０６に浴水１５０ａを導入し、所定量に達したことを水量センサ１０６ｂで検出したら、入口切替弁１０３ａを浴槽１５０側に切り替え、サブタンク１０６側を遮断する。なお、出口切替弁１０３ｂは２次側循環回路７０が連通した状態で、サブタンク１０６の流路を遮断した状態に維持されている。この湯はり運転は、例えば第２給湯管部５０ｂに配置された流量センサ（図示せず）の検知結果から浴槽１５０内の浴水１５０ａが所定量に達したと判断されると、湯はり電磁弁を閉じ終了する。

また、リモートコントローラ１２０ｂからユーザが追焚き運転の開始指令を入力すると、制御装置１２０による制御の下に一次側送水ポンプ５５および二次側送水ポンプ６５が起動されて追焚き運転が開始される。この追焚き運転は、例えば往き管７０ａに配置された温度センサ（図示せず）の検知結果から浴槽１５０内の浴水１５０ａが所定温度にまで加熱されたと判断されるまで継続される。

本発明による浴槽洗浄装置を備えた追焚き機能付き給湯機は、湯はり後の浴槽の洗浄動作に特徴を有しているので、以下、浴槽の洗浄動作について、図２を参照して詳述する。

図２（ａ）〜（ｄ）は、図１に示した追焚き機能付き給湯機１３０の浴槽洗浄装置１００付近を拡大した要部拡大図である。以下同図（ａ）から（ｄ）まで、順をおって動作の過程を説明する。

図２（ａ）は、追焚き機能付き給湯機１３０が湯はりを実施し、ユーザが入浴した後の汚れを含んだ浴水、および浴槽の状態を示しており、浴槽１５０には所定量の浴水が湯はりされ、その水位は初期水位（Ｈ０）である。また、サブタンク１０６内には湯はり動作の際に導入した浴水１５０ａが貯留されている。なお、図２（ａ）は入口切替弁１０３ａを浴槽１５０側に切り替え、サブタンク１０６側を遮断している状態である。この状態から、ユーザが浴槽洗浄のための操作指令をリモートコントローラ１２０ｂから入力すると、制御装置本体１２０ａは、出口切替弁１０３ｂをサブタンク１０６と浴槽１５０が連通するように切替え、浴水１５０ａがサブタンク１０６から浴槽１５０に向かって流れるようにサブタンク用ポンプ１０４を稼動する。そして、出口配管１０１ｂに浴水１５０ａが流れる際に微小泡発生部１０５の電磁弁を開くことでエジェクタから微小泡を発生させる。すなわち、浴水１５０ａがエジェクタを通過する際にガス導入管からエジェクタ内に空気が供給されると、空気と水がエジェクタ内で混合することによりエジェクタを通過する水の中に直径が１００μｍ以下の微小気泡を多量に含ませることができる。

従って、サブタンク１０６内に貯留されていた浴水１５０ａは、微小泡発生部１０５を通過する際に微小泡を含んだ浴水となり、出口配管１０１ｂ、戻り管７０ｂを経由して浴槽１５０に供給され、図２（ｂ）に示すように、サブタンク１０６の水位が低下（矢印Ａ１）し水量が減少するとともに、浴槽１５０の水位が上昇（矢印Ａ２）する。

このような微小泡は、通常の気泡に比べ、上昇速度が遅く、一定体積中に占める総表面積が通常の気泡より大きい。また気泡の表面に油脂などの疎水性物質をよく吸着する特性を持つ。また、一般に、微小泡はマイナスに帯電しており、プラスに帯電している汚れを吸着する。このため、戻り管７０ｂから浴槽１５０に供給する浴水１５０ａに多数の微小泡を生じさせると、戻り管７０ｂの内面、および浴槽１５０の内面に付着し、堆積した汚れが微小泡に吸着する。すなわち、浴槽１５０に対し、微小泡を含んだ浴水１５０ａを水位を上げながら供給することにより、浴槽１５０の内面のみならず、初期水位Ｈ０の位置付近の喫水線や、その上の部分など、特に汚れの付着しやすい部位を、微小泡を含んだ浴水を当てることができ、汚れの吸着除去が可能となる。

次に、サブタンク１０６内の浴水１５０ａが無くなったことを水量センサ１０６ｂで制御装置本体１２０ａが検出すると、制御装置本体１２０ａは、サブタンク用ポンプ１０４と微小泡発生部１０５を停止し、浴槽１５０への微小泡を含んだ浴水の供給を停止する。（図２（ｃ）の状態）図示の追焚き機能付き給湯機１３０では、サブタンク１０６内の浴水の供給により、浴槽１５０の水位は初期水位Ｈ０から約１０ｃｍ上昇した。

次に、制御装置本体１２０ａは、出口切替弁１０３ｂを戻り管７０ｂとサブタンク１０６との連通を遮断するように切替え、入口切替弁１０３ａを浴槽１５０とサブタンク１０６が連通するように切り替える。続いて、制御装置本体１２０ａは、二次側送水ポンプ６５を動作させ、浴槽１５０から微小泡により汚れを吸着した浴水１５０ａを入口配管１０１ａ、フィルター１０２を経由してサブタンク１０６に導入させる（図２（ｄ）の状態）。このとき、汚れを含んだ浴水１５０ａは、フィルター１０２を通ることにより、その汚れをフィルター１０２で取り除かれて清浄な状態となってサブタンク１０６に貯留される。このようにして、徐々に浴槽１５０の水位は初期水位Ｈ０に近づき（図中矢印Ａ４）、またサブタンク内の水位は上昇（図中矢印Ａ３）する。

やがて、サブタンク１０６内の浴水１５０ａがもとの水量に戻ったことを水量センサ１０６ｂで制御装置本体１２０ａが検出すると、制御装置本体１２０ａは、二次側送水ポンプ６５を停止し、入口切替弁１０３ａを、往き管７０ａとサブタンク１０６との連通を遮断するように切替えて、初期の状態、すなわち図２の（ａ）の状態に戻る。

上記の図２（ａ）から（ｄ）により説明した、微小泡を含む浴水１５０ａの導入による浴槽１５０の水位上下動による洗浄動作を所定回数（本実施の形態では２回）実施することにより、浴槽１５０の洗浄が完了する。

上述のようにして、本発明の浴槽洗浄装置によれば、浴槽１５０の水位を上下動させ、水位を上昇させなければ微小泡の洗浄効果を得られない喫水線付近の汚れをも、微小泡を用いた洗浄を行うことができ、浴水をオーバーフローさせたり排水したりすることなく（湯水を無駄に使用することなく）、浴槽を洗浄することができる。

なお、上述の実施の形態１では、浴槽１５０の水位の上下動に着目し、その運転動作について述べたが、たとえば、図２の（ｃ）の工程で、浴槽１５０に微小泡を含んだ浴水１５０ａが多量に供給された時点で、制御装置本体１２０ａにより二次側送水ポンプ６５を動作させれば、２次側循環管路７０内の各構成部品の内面をも、微小泡による洗浄効果が期待できるので、このような動作を組み合わせても良い。

実施の形態２．
図３（ａ）〜（ｄ）は、本発明の他の浴槽洗浄装置の要部を概略的に示す図である。同図に示す浴槽洗浄装置１００ａの構成で、実施の形態１において説明した図１、２と同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。

サブタンク１０６は、出入口配管１０１ｃにより戻り管７０ｂに出入口切替弁１０３ｃを介して接続されており、制御装置本体１２０ａは、出入口切替弁１０３ｃを切替えて、戻り管７０ｂに出入口配管１０１ｃを連通、遮断するように制御する。また、出入口配管１０１ｃには、戻り管７０ｂ内の浴水１５０ａをサブタンク１０６内に導入、およびサブタンク１０６から戻り管７０ｂを経由して浴槽１５０へ供給可能な、サブタンク用給排水ポンプ１０４ａと、内部を流れる浴水１５０ａに微小泡を導入する微小泡発生部１０５が設けられている。また、サブタンク１０６内には、微小泡に吸着された汚れを微小泡から取り除き、自身に吸着させて汚れを除去する吸着材１０７と、制御装置本体１２０ａの指令により、サブタンク１０６内の浴水に微小泡を効率よく生成するための添加剤１０８ａ（アルコール類などで構成される）を投入する添加剤投入ユニット１０８が設けられている。

次に、図３（ａ）〜（ｄ）により、順をおって動作の過程を説明する。

図３（ａ）は、追焚き機能付き給湯機１３０が湯はりを実施し、ユーザが入浴した後の汚れを含んだ浴水、および浴槽の状態を示しており、浴槽１５０には所定量の浴水が湯はりされ、その水位は初期水位（Ｈ０）である。また、サブタンク１０６内には湯はり動作の際に導入した浴水１５０ａが貯留されている。この状態から、ユーザが浴槽洗浄のための操作指令をリモートコントローラ１２０ｂから入力すると、制御装置本体１２０ａは、添加剤投入ユニット１０８から添加剤１０８ａをサブタンク１０６内に投入する。これによりサブタンク１０６内の浴水１５０ａには添加剤１０８ａが添加される。添加剤１０８ａは、アルコール類などの化学物質で構成され、浴水１５０ａ中に添加することで、発生させた微小泡同士がくっ付き合い、泡同士が合一して大きくなってしまい、本来の汚れ吸着性能を発揮できなくなることを防止する作用を備えている。

次に、制御装置本体１２０ａは、出入口切替弁１０３ｃをサブタンク１０６と浴槽１５０が連通するように切替え、実施の形態１で説明したように、微小泡発生部１０５を動作させ、サブタンク用給排水ポンプ１０４ａを稼動しサブタンク１０６内の浴水１５０ａに微小泡を導入させながら浴槽１５０に供給する。

上記動作により、サブタンク１０６内の浴水１５０ａは微小泡発生部１０５により微小泡を含んだ浴水となり、出入口配管１０１ｃ、戻り管７０ｂを経由して浴槽１５０に供給され、図３（ｂ）に示すように、サブタンク１０６の水位が低下（矢印Ｂ１）し水量が減少するとともに、浴槽１５０の水位が上昇（矢印Ｂ２）する。

一般に、微小泡はマイナスに帯電しており、プラスに帯電している汚れを吸着する。このため、戻り管７０ｂから浴槽１５０に供給する浴水１５０ａに多数の微小泡を生じさせると、戻り管７０ｂの内面、および浴槽１５０の内面に付着し、堆積した汚れが微小泡に吸着する。すなわち、浴槽１５０に対し、微小泡を含んだ浴水１５０ａを水位を上げながら供給することにより、浴槽１５０の内面のみならず、初期水位Ｈ０の位置の喫水線や、その上の部分など、特に汚れの付着しやすい部位を、微小泡を含んだ浴水を当てることができ、汚れの吸着除去が可能となる。また、本実施の形態２では、添加剤１０８ａを添加しているため、微小泡がより長時間、合一することなく浴水１５０ａ中に存在できるので、実施の形態１の場合よりも洗浄効果が向上する。

次に、サブタンク１０６内の浴水１５０ａが無くなったことを水量センサ１０６ｂで制御装置本体１２０ａが検出すると、制御装置本体１２０ａは、サブタンク用給排水ポンプ１０４ａと微小泡発生部１０５を停止し、浴槽１５０への微小泡を含んだ浴水の供給を停止する（図３（ｃ）の状態）。図示の追焚き機能付き給湯機１３０では、サブタンク１０６内の浴水の供給により、浴槽１５０の水位は初期水位Ｈ０から約１０ｃｍ上昇した。

次に、制御装置本体１２０ａは、サブタンク用給排水ポンプ１０４ａを動作させ、浴槽１５０から微小泡により汚れを吸着した浴水１５０ａを戻り管７０ｂ、出入口配管１０１ｃを経由してサブタンク１０６に導入させる（図３（ｄ）の状態）。このとき、汚れを含んだ浴水１５０ａは、サブタンク１０６内の吸着材１０７により、その汚れを取り除かれて清浄な状態となってサブタンク１０６に貯留される。このようにして、徐々に浴槽１５０の水位は初期水位Ｈ０に近づき（図中矢印Ｂ４）、またサブタンク内の水位は上昇（図中矢印Ｂ３）する。

やがて、サブタンク１０６内の浴水１０５ａがもとの水量に戻ったことを水量センサ１０６ｂで制御装置本体１２０ａが検出すると、制御装置本体１２０ａは、サブタンク用給排水ポンプ１０４ａを停止し、出入口切替弁１０３ｃを、戻り管７０ｂとサブタンク１０６との連通を遮断するように切替え、初期の状態、すなわち図３の（ａ）の状態に戻る。

上記の図３（ａ）から（ｄ）により説明した、微小泡を含む浴水１５０ａの導入による浴槽１５０の水位上下動による洗浄動作を所定回数（本実施の形態では３回）実施することにより、浴槽１５０の洗浄が完了する。

なお、上述の実施の形態２では、浴槽１５０の水位の上下動に着目し、その運転動作について述べたが、たとえば、図３の（ｃ）の工程で、浴槽１５０に微小泡を含んだ浴水１５０ａが多量に供給された時点で、制御装置本体１２０ａにより二次側送水ポンプ６５を動作させれば、２次側循環管路７０内の各構成部品の内面をも、微小泡による洗浄効果が期待できるので、このような動作を組み合わせても良い。また、吸着材１０７を適宜交換可能なように、たとえばサブタンク１０６を開閉可能に構成し、外部から吸着剤１０７を交換するメンテナンス作業が可能な構成としてもよい。

上述のようにして、浴槽１５０の水位を上下動させ、水位を上昇させなければ微小泡の洗浄効果を得られない喫水線付近の汚れをも、微小泡を用いた洗浄を行うことができ、浴水をオーバーフローさせたり排水したりすることなく（湯水を無駄に使用することなく）、浴槽を洗浄することができる浴槽洗浄装置およびこれを備えた貯湯式給湯機を得ることができる。

また、本実施の形態２のように構成することにより、浴槽洗浄装置１００ａと２次側循環管路７０との接続箇所を実施の形態１と比べて少なくし、部品点数も低減することが可能で、簡単で低コストに構成することが可能である。また、出入口配管１０１ｃを太くして圧力損失を低減したり、サブタンク用給排水ポンプ１０４ａの性能を向上させることにより、短時間で浴槽１５０の水位を上下動させる構成を得ることも可能となる。
なお、吸着材１０７、添加剤投入ユニット１０８を実施の形態２に適用した例を示したが、他の実施の形態に適用しても良い。

実施の形態３．
実施の形態１、２においては、主に浴槽１５０の水位の上下動の動作を中心にして、本発明の実施について述べたが、本実施の形態３においては、サブタンク１０６内に湯はりの際に導入した浴水１５０ａの処理について着目し、その処理方法について詳述する。

図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の他の浴槽洗浄装置の要部を概略的に示す図である。同図に示す浴槽洗浄装置１００の構成で、実施の形態１において説明した図１、２と同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。

図４（ａ）は、ユーザの入浴終了後、浴槽１５０の浴水１５０ａを浴槽１５０の排水口（図示せず）から、外部の排水溝（図示せず）に排水した後の状態を示したものである。この状態では、サブタンク１０６内には浴水１５０ａが所定量残留している。

ここで、ユーザがリモートコントローラ１２０ｂを操作すると、制御装置本体１２０ａは、出口切替弁１０３ｂをサブタンク１０６と浴槽１５０が連通するように切替え、続いて、実施の形態１で説明したように、微小泡発生部１０５とサブタンク用ポンプ１０４を動作させ、戻り管７０ｂを経由して浴槽１５０に微小泡を含んだ浴水１５０ａを供給する。微小泡を含んだ浴水１５０ａは、浴槽１５０の排水口から、外部の排水溝に流れ込み、その経路にある汚れを巻き込みながら、その経路を洗浄する（図４（ｂ））。したがって、この運転により、浴槽１５０のみならず、その排水経路までも洗浄し清浄に保つことが可能となる。

なお、図４（ａ）で、ユーザが上述の操作をしない場合でも、たとえば次回の湯はりのときまで、サブタンク１０６内の浴水１５０ａを貯留しておけば、次回の湯はりの際にサブタンク１０６の容量分の湯水を節約することができ、更なる節水効果を得ることが可能となる。なお、サブタンク１０６内に浴水１５０ａを貯留するにあたっては、雑菌の繁殖を抑制するために、サブタンク１０６内部に除菌手段、たとえばサブタンク１０６の内部に酸化触媒のコーティングを施したり、積極的な除菌手段を設けても良い。また、浴水１５０ａの湯温の低下を低減するためにサブタンク１０６を断熱材などで断熱したり、ヒータなどの保温手段を内蔵するように構成してもよい。

以上、本発明の浴水洗浄装置および追焚き機能付き給湯機について実施の形態を挙げて説明したが、前述のように、本発明は上記の形態に限定されるものではない。例えば、浴槽１５０の水位の上下動のさせ方について、本実施の形態では、あらかじめサブタンク１０６をほぼ満水状態とし、サブタンク１０６内の浴水１５０ａを浴槽１５０に供給して水位を上げる場合を中心にして説明したが、たとえば、サブタンク１０６の容量の半分程度まで初期に浴水１５０ａを貯留し、その浴水１５０ａを浴槽１５０に供給したあと、サブタンク１０６の全容量分の浴水１５０ａを貯留し、その後浴水１５０ａを再度浴槽１５０に供給して、浴槽１５０の水位を、初期水位を中心として上下動させるように構成してもよい。また、サブタンク１０６への浴水１５０ａの取り込みは、湯はり動作時以外の洗浄動作の際に行うように構成してもよい。

また、微小泡発生部１０５は、浴槽洗浄装置１００の出口配管１０１ｂに設ける構成としたが、これ以外にも、例えば往き管７０ａや戻り管７０ｂの途中に設けても良い。また、微小泡の発生タイミングについては、特に規定しなかったが、発生させた微小泡の合一を避けるために、浴水１５０ａの流れのなかで断続的に存在するように、発生を断続的に行ってもよい。

また、浴水洗浄装置の動作のタイミングは、ユーザがリモートコントローラ１２０ｂを操作したときだけでなく、たとえば制御装置本体１２０ａに所定の期間や回数を設定し、所定の期間ごとに実施したり、あるいは、所定の湯はり回数ごとに自動的に実施してもよい。また、浴槽１５０の水位の上下の回数をあらかじめユーザがリモートコントローラ１２０ｂで設定したり、洗浄動作の時間の指定を行っておき、これを制御装置本体１２０ａで記憶しておき、所望の運転となるように制御してもよい。また、浴水１５０ａの排水の際の微小泡による排水経路の洗浄では、浴槽１５０からの排水を検出する検出手段を設け、制御装置本体１２０ａが排水を検出し、自動的に動作させるように構成してもよい。

当該浴槽洗浄装置が取り付けられる追焚き機能付き給湯機は、ヒートポンプユニットにより湯を沸き上げるタイプのものの他に、貯湯タンク内に配置したヒータにより湯を沸き上げるタイプのものや燃料電池の排熱等により湯を沸き上げるようなものであってもよい。本発明については、上述した以外にも種々の変形、修飾、組み合わせ等が可能である。

１ 圧縮機
２ ユニットケース
３ 沸上げ用熱交換器
５ 膨張弁
７ 蒸発器
９ 冷媒循環配管
１０ ヒートポンプユニット
２０ 貯湯タンク
２０ａ 水導入口
２０ｂ 水導出口
２０ｃ 温水導入口
２０ｄ 温水導出口
３０ 給水管路
３０ａ 第１給水管部
３０ｂ 第２給水管部
３０ｃ 第３給水管部
３３ 三方弁
３５ 貯湯用送水ポンプ
４０ 貯湯用循環管路
４０ａ 往き管
４０ｂ 戻り管
４０ｃ バイパス管
４５ａ 第１混合弁
４５ｂ 第２混合弁
５０ 給湯管路
５０ａ 第１給湯管部
５０ｂ 第２給湯管部
５０ｃ 第３給湯管部
５５ 一次側送水ポンプ
６０ １次側循環管路
６０ａ 往き管
６０ｂ 戻り管
６５ 二次側送水ポンプ
７０ ２次側循環管路
７０ａ 往き管
７０ｂ 戻り管
８０ 追焚き用熱交換器
８０ａ 温水導入口
８０ｂ 温水導出口
８０ｃ 浴水導入口
８０ｄ 浴水導出口
１００ 浴槽洗浄装置
１００ａ 浴槽洗浄装置
１０１ａ 入口配管
１０１ｂ 出口配管
１０１ｃ 出入口配管
１０２ フィルター
１０３ａ 入口切替弁
１０３ｂ 出口切替弁
１０３c 出入口切替弁
１０４ サブタンク用ポンプ
１０４a サブタンク用給排水ポンプ
１０５ 微小泡発生部
１０６ サブタンク
１０６ａ 空気穴
１０６ｂ 水量センサ
１０７ 吸着材
１０８ 添加剤投入ユニット
１０８ａ 添加剤
１１０ タンクユニット
１１２ ユニットケース
１２０ 制御装置
１２０ａ 制御装置本体
１２０ｂ リモートコントローラ
１３０ 追焚き機能付き給湯機
１５０ 浴槽
１５０ａ 浴水。

Claims (7)

1. 浴水を貯留するサブタンクと、
   前記浴水を循環させる循環ポンプの下流側の追焚き用循環配管に一端を接続され、他端を前記サブタンクに接続され、前記浴水を前記サブタンクに導く入口配管と、
   一端を前記サブタンクに接続され、他端を前記追焚き用循環配管に接続された出口配管と、
   前記出口配管に設けられ、前記サブタンク内の前記浴水を前記浴槽へ供給するサブタンク用ポンプと、
   前記循環ポンプと前記サブタンク用ポンプを制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記浴槽への湯はり後に、前記サブタンク用ポンプを動作させ、前記サブタンク内の前記浴水を前記浴槽に供給して前記浴槽の水位を上昇させ、
   その後、前記循環ポンプを動作させ前記浴槽の前記浴水を前記サブタンクに供給し、前記浴槽の水位を下降させることを特徴とする浴槽洗浄装置。
2. 前記入口配管に配置され、前記入口配管を流れる前記浴水中の汚れを吸着するフィルターと、
   前記出口配管に配置され、前記出口配管を流れる前記浴水中に微小泡を発生させる微小泡発生部と、
   を更に備え、
   前記制御部は、前記浴水を前記浴槽に戻す際に、前記微小泡発生部を動作させ、前記微小泡を含んだ浴水を前記循環配管および前記浴槽に供給し、前記浴水中の汚れを吸着した前記微小泡を含んだ浴水を、前記循環ポンプを動作させ、前記サブタンクへ戻す動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の浴槽洗浄装置。
3. 浴槽から浴水を取り出して加熱した後に前記浴槽に戻す追焚き用循環配管と、
   前記浴水を貯留するサブタンクと、
   前記追焚き用循環配管に一端を接続され、他端を前記サブタンクに接続された連結配管と、
   前記連結配管に設けられ、前記浴水を前記浴槽から前記サブタンクへ供給、および前記サブタンクから前記浴槽へ供給する給排水ポンプと、
   前記給排水ポンプを制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記浴槽への湯はり後に、前記給排水ポンプを動作させ、前記サブタンク内の前記浴水を前記浴槽に供給して前記浴槽の水位を上昇させ、
   その後、前記給排水ポンプを動作させ前記浴槽の前記浴水を前記サブタンクに供給し、前記浴槽の水位を下降させることを特徴とする浴槽洗浄装置。
4. 前記サブタンクに配置され、前記浴水中の汚れを吸着する吸着材と、
   前記連結配管に配置され、前記連結配管を流れる浴水中に微小泡を発生させる微小泡発生部と、
   を更に備え、
   前記制御部は、前記浴水を前記浴槽に戻す際に、前記微小泡発生部を動作させ、前記微小泡を含んだ浴水を前記循環配管および前記浴槽に供給し、前記浴水中の汚れを吸着した前記微小泡を含んだ浴水を、前記給排水ポンプを動作させ、前記サブタンクへ戻す動作を行うことを特徴とする請求項３に記載の浴槽洗浄装置。
5. 前記制御部は、前記浴槽への湯はり運転動作の際に、前記サブタンクへも湯水を供給することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の浴槽洗浄装置。
6. 前記浴槽の前記浴水が排水されたことを検出する排水検出手段をさらに備え、
   前記制御部は、前記排水検出手段により排水を検出した場合、前記微小泡発生部を動作させながら前記サブタンク内の前記浴水を前記浴槽へ供給することを特徴とする、請求項２，４、５のいずれか１つに記載の浴槽洗浄装置。
7. 貯湯タンクに貯留した湯を熱源として用いる追焚き用熱交換器を備え、浴槽から取り出した浴水を前記追焚き用熱交換器により加熱した後に前記浴槽に戻す追焚き運転を行う追焚き機能付き給湯機であって、
   請求項１乃至６のいずれか１つに記載の浴槽洗浄装置を具備したことを特徴とする追焚き機能付き給湯機。

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