JP2019181460A - 微細気泡発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給水箇所に、微細気泡が溶解している加圧水を継続的に供給可能な、微細気泡発生装置を提供する。【解決手段】微細気泡発生ユニット５０は、タンク５２と、上流端が給水源２００に接続可能であり、下流端がタンク５２に接続されている水供給路７４と、水供給路７４に設けられており、給水源２００からタンク５２に水を供給する第２ポンプ８６と、水供給路７４において第２ポンプ８６よりも上流側に設けられているベンチュリ９２と、空気導入路１００と、空気導入路１００に設けられており、空気導入路１００を開閉する空気弁１０４と、空気導入路１００に設けられている逆止弁１０２と、第２ポンプ８６及び空気弁１０４の動作を制御する制御装置１５０とを備える。【選択図】図１

Description

本明細書で開示する技術は、微細気泡発生装置に関する。

特許文献１には、タンクと、上流端が水供給源に接続可能であり、下流端がタンクに接続されている水供給路と、水供給路に設けられており、水供給源からタンクに水を供給するポンプと、タンクに接続されている空気導入路と、空気導入路に設けられており、空気導入路を開閉する空気弁と、空気導入路に設けられている逆止弁と、ポンプ及び空気弁の動作を制御する制御装置と、を備える微細気泡発生装置が開示されている。制御装置は、ポンプを停止させている状態において空気弁が開状態になるように空気弁の動作を制御する空気導入運転と、ポンプを駆動させている状態において空気弁が閉状態になるように空気弁の動作を制御する給水運転と、を実行可能に構成されている。

特開２００８−１６４２３３号公報

特許文献１の微細気泡発生装置では、空気導入運転中においては、ポンプの駆動を停止させて、タンク内に空気を導入している。そして、給水運転では、ポンプを駆動させ、タンク内に水を放出することで、空気が溶解した水（以下では、「空気溶解加圧水」と呼ぶ）を生成し、生成された空気溶解加圧水を給水箇所に供給している。給水箇所において、空気溶解加圧水が減圧されると、微細気泡が発生し、給水箇所における水が白濁する。特許文献１の微細気泡発生装置では、空気導入運転中に、ポンプの動作は停止されている。このため、空気導入運転中において、タンク内に空気溶解加圧水が生成されず、給水箇所に空気溶解加圧水が供給されない。この場合、給水箇所において、水の白濁性が十分ではないという状況が発生し得る。

本発明は、給水箇所に、気体が溶解している加圧水を継続的に供給可能な技術を提供する。

本明細書によって開示される微細気泡発生装置は、タンクと、上流端が水供給源に接続可能であり、下流端が前記タンクに接続されている水供給路と、前記水供給路に設けられており、前記水供給源から前記タンクに水を供給するポンプと、前記水供給路において前記ポンプよりも上流側に設けられている減圧部と、前記水供給路において、前記ポンプと前記減圧部の間に接続されている空気導入路と、前記空気導入路に設けられており、前記空気導入路を開閉する空気弁と、前記空気導入路に設けられている逆止弁と、前記ポンプ及び前記空気弁の動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ポンプを駆動させるとともに、前記空気弁が閉状態になるように前記空気弁の動作を制御する第１給水運転と、前記ポンプを駆動させるとともに、前記空気弁が開状態になるように前記空気弁の動作を制御する第２給水運転と、を実行可能に構成されている。

上記の構成によると、ポンプよりも上流側に減圧部が設けられている。このため、ポンプを駆動させている状態において、空気弁を開状態に動作させることで、空気導入路から水供給路に空気が供給される。このため、制御装置は、第２給水運転において、ポンプを駆動させた状態で、空気弁が開状態になるように空気弁の動作を制御する。この場合、水と空気が混じっている気液混合水が、水供給路を通って、タンクに放出される。タンクに気液混合水が放出されると、タンクに放出された水に空気が溶解し、空気溶解加圧水が生成される。即ち、空気をタンクに供給し、空気溶解加圧水を生成しながら、空気溶解加圧水を給水箇所に供給することができる。なお、第２給水運転中に水に溶解しなかった空気はタンク上部に溜まっていく。そして、第１給水運転では、第２給水運転中にタンク上部に溜まった空気を利用して、さらに、空気溶解加圧水を生成しながら、空気溶解加圧水を給水箇所に供給することができる。従って、制御装置は、第１給水運転と第２給水運転とを繰り返し実行することで、空気溶解加圧水を、給水箇所に継続的に供給することができる。この結果、給水箇所における水の白濁性を向上させることができる。

水供給路は、ポンプの上流側において、第１水供給路と、第２水供給路と、が並列に分岐して、合流するように構成されていてもよい。第２水供給路には、減圧部及び定流量弁が設けられており、減圧部は、第２水供給路において、定流量弁よりも下流側に設けられており、空気導入路は、第２水供給路に接続されていてもよい。

タンク内の圧力が高いほど、水に空気が溶解しやすくなる。上記の構成によると、水供給路が１個の水供給路で構成されている場合と比較して、水供給路の圧力損失を軽減することができる。このため、タンクに、より圧力の高い水を供給することができ、タンク内の圧力をより高くすることができる。従って、タンクに放出された水に、より多くの空気を溶解させることができる。この結果、給水箇所において、より多くの微細気泡が発生し、給水箇所における水の白濁性を向上させることができる。

また、第２水供給路に比較的に多くの水が流れると、空気導入路から第２水供給路に導入される空気の空気量が多くなる。この場合、ポンプの性能が大幅に低下する。上記の構成によると、定流量弁により、第２水供給路に供給される水量の割合を調整することができる。その結果、第２水供給路において、空気導入路から導入される空気の量を調整することができる。空気導入路から第２水供給路に導入される空気の空気量を調整することで、タンクに入る空気の量を調整することができる。従って、ポンプの性能が大幅に低下することを抑制することができる。

微細気泡発生装置は、さらに、タンク内に貯留されている水の水位であるタンク内水位が第１水位以上であることを検出する第１水位検知部を備えてもよい。制御装置は、第２給水運転を実行中に、タンク内水位が第１水位以上である状態から第１水位未満である状態になる場合に、第２給水運転を停止させるとともに、第１給水運転を開始させ、第１給水運転を開始させてからの経過時間が第１所定時間を超える場合に、第１給水運転を停止させるとともに、第２給水運転を開始させてもよい。

上記の構成によると、制御装置は、タンク内水位が第１水位未満となり第１給水運転を開始させてからの経過時間が第１所定時間を超える場合に、第１給水運転を停止させるとともに、第２給水運転を開始させる。この場合、タンク内水位を、第１水位と第１水位よりも高い第１所定時間によって決まる所定水位との範囲内に制御することができる。タンク内水位を一定の範囲内に制御することで、タンク内の圧力を一定の圧力範囲内に制御することができる。水に溶解する空気の空気量（以下では、「溶解空気量」と呼ぶ）は、タンク内の圧力に依存する。このため、タンク内水位を制御し、タンク内の圧力を制御することで、溶解空気量を一定の範囲内に制御することができる。この結果、給水箇所に供給される空気溶解加圧水の状態を安定させることができる。

微細気泡発生装置は、さらに、タンク内に貯留されている水の水位であるタンク内水位が第２水位以上であることを検出する第２水位検知部を備えてもよい。制御装置は、第１給水運転を実行中に、タンク内水位が第２水位未満である状態から第２水位以上である状態になる場合に、第１給水運転を停止させるとともに、第２給水運転を開始させ、第２給水運転を開始させてからの経過時間が第２所定時間を超える場合に、第２給水運転を停止させるとともに、第１給水運転を開始させてもよい。

上記の構成によると、制御装置は、タンク内水位が第２水位以上となり第２給水運転を開始させてからの経過時間が第２所定時間を超える場合に、第２給水運転を停止させるとともに、第１給水運転を開始させる。この場合、タンク内水位を、第２水位と第２水位よりも低い第２所定時間によって決まる所定水位との範囲内に制御することができる。タンク内水位を一定の範囲内に制御することで、タンク内の圧力を一定の圧力範囲内に制御することができる。このため、タンク内水位を制御し、タンク内の圧力を制御することで、溶解空気量を一定の範囲内に制御することができる。この結果、給水箇所に供給される空気溶解加圧水の状態を安定させることができる。

微細気泡発生装置は、さらに、タンク内に貯留されている水の水位であるタンク内水位が第１水位以上であることを検出する第１水位検知部と、タンク内水位が第１水位よりも高い第２水位以上であることを検出する第２水位検知部と、を備えてもよい。制御装置は、第２給水運転を実行中に、タンク内水位が第１水位未満となる場合に、第２給水運転を停止させるとともに、第１給水運転を開始させ、第１給水運転を実行中に、タンク内水位が第２水位以上となる場合に、第１給水運転を停止させるとともに、第２給水運転を開始させる。

上記の構成によると、制御装置は、タンク内水位が、第１水位と第２水位との範囲内になるように制御することができる。タンク内水位を一定の範囲内に制御することで、タンク内の圧力を一定の圧力範囲内に制御することができる。このため、タンク内水位を制御し、タンク内の圧力を制御することで、溶解空気量を一定の範囲内に制御することができる。この結果、給水箇所に供給される空気溶解加圧水の状態を安定させることができる。

本明細書によって開示される微細気泡発生装置は、タンクと、上流端が水供給源に接続可能であり、下流端が前記タンクに接続されている水供給路と、前記水供給路に設けられており、前記水供給源から前記タンクに水を供給するポンプと、前記水供給路において前記ポンプよりも上流側に設けられている減圧部と、前記水供給路において、前記ポンプと前記減圧部の間に接続されている気体導入路と、前記気体導入路に設けられており、前記気体導入路を開閉する気体弁と、前記気体導入路に設けられている逆止弁と、前記ポンプ及び前記気体弁の動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ポンプを駆動させるとともに、前記気体弁が閉状態になるように前記気体弁の動作を制御する第１給水運転と、前記ポンプを駆動させるとともに、前記気体弁が開状態になるように前記気体弁の動作を制御する第２給水運転と、を実行可能に構成されている。

上記の構成によると、ポンプよりも上流側に減圧部が設けられている。このため、ポンプを駆動させている状態において、気体弁を開状態に動作させることで、気体導入路から水供給路に気体が供給される。このため、制御装置は、第２給水運転において、ポンプを駆動させた状態で、気体弁が開状態になるように気体の動作を制御する。この場合、水と気体が混じっている気液混合水が、水供給路を通って、タンクに放出される。タンクに気液混合水が放出されると、タンクに放出された水に気体が溶解し、気体が溶解した水（以下では、「気体溶解加圧水」と呼ぶ）が生成される。即ち、気体をタンクに供給し、気体溶解加圧水を生成しながら、気体溶解加圧水を給水箇所に供給することができる。なお、第２給水運転中に水に溶解しなかった気体はタンク上部に溜まっていく。そして、第１給水運転では、第２給水運転中にタンク上部に溜まった気体を利用して、さらに、気体溶解加圧水を生成しながら、気体溶解加圧水を給水箇所に供給することができる。従って、制御装置は、第１給水運転と第２給水運転とを繰り返し実行することで、気体溶解加圧水を、給水箇所に継続的に供給することができる。この結果、給水箇所における水の白濁性を向上させることができる。

実施例に係る給水システム（微細気泡供給状態）の構成を示す図である。 実施例に係る給水システム（追い焚き循環状態）の構成を示す図である。 実施例に係る微細気泡供給運転処理のフローチャートである。 第２変形例に係る微細気泡供給運転処理のフローチャートである。 第３変形例に係る微細気泡供給運転処理のフローチャートである。

（実施例）
（給水システム２の構成）
図１、図２を参照して、給水システム２について説明する。給水システム２は、熱源ユニット１０と、微細気泡発生ユニット５０と、浴槽１３０と、制御装置１５０と、を備える。熱源ユニット１０は、給水源２００、出湯箇所２０２、及び、微細気泡発生ユニット５０に接続されている。微細気泡発生ユニット５０は、熱源ユニット１０及び浴槽１３０に接続されている。なお、以下では、図１に示す矢印の方向に水が流れる場合を例に説明する。

（熱源ユニット１０の構成）
熱源ユニット１０は、給水源２００から供給される水を加熱して、出湯箇所２０２、及び、浴槽１３０に加熱された水を供給するためのユニットである。熱源ユニット１０は、第１熱源機１２と、第２熱源機１４と、給水路２０と、出湯路２２と、分岐水路２６と、第１戻り水路２８と、第１往き水路３０と、を備える。

給水路２０の上流端は、市水道などの給水源２００に接続されており、給水路２０の下流端は、第１熱源機１２に接続されている。第１熱源機１２は、第１熱源機１２を通過する水を加熱するガス熱源機である。

出湯路２２の上流端は第１熱源機１２に接続されている。出湯路２２の下流端は、カラン等の出湯箇所２０２に接続されている。出湯路２２には、第１戻り水路２８に接続されている分岐水路２６が接続されている。分岐水路２６には、湯張り弁３２が設けられている。湯張り弁３２は、出湯路２２から第１戻り水路２８への水の流れを制御する弁である。

第１戻り水路２８の上流端は、微細気泡発生ユニット５０（詳細には第２戻り水路６０）に接続されており、下流端は第２熱源機１４に接続されている。第１戻り水路２８において、第１戻り水路２８と分岐水路２６の接続部と、第２熱源機１４と、の間には、第１ポンプ３４及び水流スイッチ３６が設けられている。第１ポンプ３４は、水流スイッチ３６よりも上流側に設けられており、第１戻り水路２８内の水を下流側に送り出す。水流スイッチ３６は、第１戻り水路２８内を水が通過していることを検出する。第２熱源機１４は、第２熱源機１４を通過する水を加熱するガス熱源機である。

第１往き水路３０の上流端は、第２熱源機１４に接続されており、下流端は、微細気泡発生ユニット５０（詳細には第２往き水路６８）に接続されている。

（微細気泡発生ユニット５０の構成）
微細気泡発生ユニット５０は、タンク５２と、第２戻り水路６０と、第２往き水路６８と、水供給路７４（第１水供給路７４ａ及び第２水供給路７４ｂ）と、連通路６６と、噴出水路６４と、空気導入路１００と、を備える。

タンク５２は、内部に水を貯留することができる。タンク５２の内部には、タンク５２内に貯留されている水の水位を検出するための低水位電極５２ａ及び高水位電極５２ｂが設置されている。低水位電極５２ａによって検出される第１水位は、高水位電極５２ｂによって検出される第２水位よりも低い。水位電極５２ａ、５２ｂは、タンク５２内に貯留されている水の水面に接触すると、制御装置１５０にＯＮ信号を出力する。以下では、制御装置１５０が水位電極５２ａ、５２ｂからＯＮ信号を受信している状態を、水位電極５２ａ、５２ｂがＯＮであると表現し、制御装置１５０が水位電極５２ａ、５２ｂからＯＮ信号を受信していない状態を、水位電極５２ａ、５２ｂがＯＦＦであると表現する。

第２戻り水路６０の上流端は、第１三方弁８０に接続されており、下流端は、第１戻り水路２８を介して、熱源ユニット１０に接続されている。また、第２戻り水路６０には、上流端が第２三方弁８２に接続されている連通路６６の下流端が接続されている。第３戻り水路６２の一端は第１三方弁８０に接続されており、他端は、浴槽１３０に接続されている。噴出水路６４の上流端は、タンク５２の下部に接続されており、下流端は、第１三方弁８０に接続されている。噴出水路６４には、給水制御弁８４が設けられている。上述のように、第１三方弁８０には、第２戻り水路６０、第３戻り水路６２、及び、噴出水路６４が接続されている。第１三方弁８０は、噴出水路６４から第３戻り水路６２に水が流れる微細気泡供給状態（図１の状態）と、第３戻り水路６２から第２戻り水路６０に水が流れる追い焚き循環状態（図２の状態）を切り替えることができる。なお、第３戻り水路６２と浴槽１３０との接続部には、減圧ノズル１３２が設けられている。図示省略しているが、減圧ノズル１３２には、浴槽１３０内の水を吸入する水吸入口と、浴槽１３０に空気溶解加圧水を吐出する加圧水吐出口と、が設けられている。水吸入口及び加圧水吐出口には、それぞれに対応する逆止弁体等が設けられている。微細気泡供給状態では、加圧水吐出口に対応する逆止弁体のみが開状態になる。

第２往き水路６８の上流端は、第１往き水路３０を介して、熱源ユニット１０に接続されており、下流端は第２三方弁８２に接続されている。第３往き水路７０の一端は浴槽１３０に接続されており、他端は第２三方弁８２に接続されている。即ち、第２三方弁８２には、連通路６６と、第２往き水路６８と、第３往き水路７０と、が接続されている。第２三方弁８２は、第３往き水路７０から連通路６６に水が流れる微細気泡供給状態（図１の状態）と、第２往き水路６８から第３往き水路７０に水が流れる追い焚き循環状態（図２の状態）を切り替えることができる。

第２往き水路６８とタンク５２は、水供給路７４で接続されている。水供給路７４には、第２ポンプ８６が設けられている。水供給路７４の第２ポンプ８６の上流側は、第１水供給路７４ａと第２水供給路７４ｂとに並列に分岐され、第１水供給路７４ａと第２水供給路７４ｂとが合流するように構成されている。第２ポンプ８６は、第１水供給路７４ａ及び第２水供給路７４ｂの水を下流側へ送り出す。

第２水供給路７４ｂには、定流量弁９０と、ベンチュリ９２と、が設けられている。定流量弁９０は、第２水供給路７４ｂに流れる水量の割合を調整するための弁である。ベンチュリ９２は、定流量弁９０よりも下流側に設けられている。ベンチュリ９２には、空気導入路１００が接続されている。

空気導入路１００の上流端側は、大気に開放されており、下流端が第２水供給路７４ｂに接続されている。空気導入路１００は、第２水供給路７４ｂに空気を導入する。空気導入路１００には、逆止弁１０２と、空気弁１０４と、が設けられている。逆止弁１０２は、空気弁１０４よりも上流側に設けられており、空気導入路１００を介して水が排出されることを防止する。空気弁１０４は、空気導入路１００を開閉する。

（制御装置１５０の構成）
制御装置１５０は、熱源ユニット１０、微細気泡発生ユニット５０の各構成要素の動作を制御する。制御装置１５０は、ユーザによって操作可能なリモコン（図示省略）と通信可能に構成されている。制御装置１５０は、ユーザによるリモコンへの操作に応じて、湯張り運転、追い焚き運転、微細気泡供給運転等を実行することができる。

（給水システム２の動作）
続いて、給水システム２の動作について説明する。以下では、給水システム２が実施する、湯張り運転、追い焚き運転、及び、微細気泡供給運転について順に説明する。なお、各運転が開始されている時点において、第１三方弁８０、第２三方弁８２は、図２に示す追い焚き循環状態である。また、第１ポンプ３４、第２ポンプ８６の駆動は停止されており、湯張り弁３２、給水制御弁８４、空気弁１０４は閉状態である。

（湯張り運転）
湯張り運転は、給水源２００から供給される水を加熱して、浴槽１３０に供給する運転である。ユーザによって湯張り運転の実行を指示するための操作がリモコンに実行されると、制御装置１５０は、湯張り弁３２を閉状態から開状態に切替え、第１熱源機１２を駆動させる。これにより、給水源２００から供給される水が、給水路２０、第１熱源機１２、出湯路２２、分岐水路２６、第１戻り水路２８、第２熱源機１４、第１往き水路３０、第２往き水路６８、第３往き水路７０を通って、浴槽１３０に供給される。即ち、第１熱源機１２によって加熱された水が浴槽１３０に供給される。制御装置１５０は、浴槽１３０へ供給された水の積算水量が第１所定水量に達すると、湯張り弁３２を開状態から閉状態に切替え、第１熱源機１２の駆動を停止させる。これによって、湯張り運転は終了する。

（追い焚き運転）
追い焚き運転は、給水システム２が追い焚き循環状態（図２参照）において、浴槽１３０に貯えられている水を、第２熱源機１４によって加熱する運転である。ユーザによって追い焚き運転の実行を指示するための操作がリモコンに実行されると、制御装置１５０は、第１ポンプ３４を駆動させる。これにより、浴槽１３０内の水が、第３戻り水路６２、第２戻り水路６０、第１戻り水路２８を通って第２熱源機１４に供給される。そして、第２熱源機１４によって加熱された水は、第１往き水路３０、第２往き水路６８、第３往き水路７０を通って、浴槽１３０に供給される。制御装置１５０は、浴槽１３０内の温度が設定温度に達するか、又は、所定時間が経過すると、第２熱源機１４、及び、第１ポンプ３４の駆動を停止させる。これによって、追い焚き運転は終了する。

（微細気泡供給運転）
微細気泡供給運転は、給水システム２が微細気泡供給状態（図１参照）において、タンク５２内において空気溶解加圧水を生成し、生成された空気溶解加圧水を浴槽１３０に供給する運転である。

（微細気泡供給運転処理：図３）
微細気泡供給運転において、給水システム２の制御装置１５０によって実行される微細気泡供給運転処理について説明する。制御装置１５０は、ユーザによって微細気泡供給運転の実行を指示するための操作がリモコンに実行されると、図３の処理を開始する。なお、微細気泡供給運転処理が開始される時点において、浴槽１３０内には水が溜まっており、タンク５２には水が溜まっていない。

Ｓ１０において、制御装置１５０は、第１ポンプ３４及び第２ポンプ８６を駆動させる。また、制御装置１５０は、第１三方弁８０、第２三方弁８２を追い焚き循環状態（図２参照）から微細気泡供給状態（図１参照）に切替える。これにより、第３往き水路７０、連通路６６、第２戻り水路６０、第１戻り水路２８、第１往き水路３０、第２往き水路６８、水供給路７４としての第１水供給路７４ａ及び第２水供給路７４ｂを通って、浴槽１３０内の水がタンク５２に供給される。給水制御弁８４が閉状態であるために、第１ポンプ３４及び第２ポンプ８６で加圧された水がタンク５２内に溜まっていき、タンク５２内の圧力が高くなっていく。

Ｓ１２において、制御装置１５０は、高水位電極５２ｂがＯＮになることを監視する。高水位電極５２ｂがＯＮになると、制御装置１５０はＳ１２でＹＥＳと判断し、処理はＳ１４に進む。

Ｓ１４において、制御装置１５０は、給水制御弁８４及び空気弁１０４を閉状態から開状態に切替える。そして、制御装置１５０は、第１ポンプ３４、第２ポンプ８６が駆動しており、空気弁１０４が開状態に制御されている第２給水運転を実行する。空気弁１０４が開状態になるために、空気導入路１００を通って、第２水供給路７４ｂに空気が導入される。第２水供給路７４ｂに供給される空気は、タンク５２内に導入される。即ち、水と空気が混じっている気液混合水がタンク５２に放出され、タンク５２に水と空気が溜まっていく。また、タンク５２に放出された水がタンク５２内の水に衝突するときに、水の中に空気が巻き込まれる。このとき、タンク５２内の圧力が比較的に高いので、水の中に巻き込まれた空気は水に溶解する。これにより、タンク５２内に空気溶解加圧水が生成される。そして、タンク５２内に生成された空気溶解加圧水は、噴出水路６４、第３戻り水路６２、減圧ノズル１３２を通って、浴槽１３０に供給される。浴槽１３０内に放出される空気溶解加圧水は、減圧ノズル１３２を通過した瞬間に急激に減圧される。この場合、水に溶解していた空気が、直径２０μｍ程度の微細気泡となる。すなわち、浴槽１３０内に多量の微細気泡が発生し、水が白濁する。

なお、空気弁１０４が開状態における第２ポンプ８６の加圧能力は、空気弁１０４が閉状態における第２ポンプ８６の加圧能力よりも低くなり、第２ポンプ８６を通過する水の水量が少なくなる。この場合、水供給路７４を通ってタンク５２に放出される水の水量よりも、タンク５２から噴出水路６４に供給される水の水量の方が多くなり、タンク５２内の水位が徐々に低下していく。

Ｓ２０において、制御装置１５０は、低水位電極５２ａ及び高水位電極５２ｂがＯＦＦになることを監視する。制御装置１５０は低水位電極５２ａ及び高水位電極５２ｂがＯＦＦになる場合にＳ２０でＹＥＳと判断し、処理はＳ２２に進む。なお、Ｓ１４の後において、低水位電極５２ａ及び高水位電極５２ｂがＯＦＦになる場合とは、空気弁１０４が開状態で第２給水運転が実行されている場合であり、タンク５２の水位が低下している状況である。

Ｓ２２において、制御装置１５０は、空気弁１０４を開状態から閉状態に切替える。そして、制御装置１５０は、第１ポンプ３４、第２ポンプ８６が駆動しており、空気弁１０４が閉状態に制御されている第１給水運転を実行する。これにより、空気導入路１００から第２水供給路７４ｂへの空気の導入が停止される。この場合、第２ポンプ８６を通過する水が空気を含まないようになるために、第２ポンプ８６の加圧能力が高くなる。そして、水供給路７４を通ってタンク５２に放出される水の水量よりも、タンク５２から噴出水路６４に供給される水の水量の方が少なくなり、タンク５２内の水位が上昇していく。

Ｓ２０でＹＥＳと判断された時点において、タンク５２内には空気が溜まっている。このため、空気弁１０４が閉状態であっても、タンク５２に放出された水がタンク５２内の水に衝突するときに、水の中に空気が巻き込まれ、タンク５２内に空気溶解加圧水が生成される。従って、浴槽１３０に空気溶解加圧水を供給することができる。

また、Ｓ３０において、制御装置１５０は、Ｓ２０の監視と同時的に、低水位電極５２ａ及び高水位電極５２ｂがＯＮになることを監視する。制御装置１５０は低水位電極５２ａ及び高水位電極５２ｂがＯＮになる場合にＳ３０でＹＥＳと判断し、処理はＳ３２に進む。なお、Ｓ１４の後において、低水位電極５２ａ及び高水位電極５２ｂがＯＮになる場合とは、空気弁１０４が閉状態で第１給水運転が実行されている場合であり、タンク５２の水位が上昇している状況である。

Ｓ３２において、制御装置１５０は、空気弁１０４を閉状態から開状態に切替え、第２給水運転を実行する。これにより、空気導入路１００から第２水供給路７４ｂへの空気の導入が開始される。即ち、再び、タンク５２への気液混合水の供給が開始される。タンク５２に放出された水がタンク５２内の水に衝突するときに、水の中に空気が巻き込まれる。このとき、タンク５２内の圧力が比較的に高いので、水の中に巻き込まれた空気は水に溶解する。これにより、タンク５２内に空気溶解加圧水が生成される。従って、浴槽１３０に空気溶解加圧水が供給することができる。

また、空気弁１０４を閉状態から開状態に切替えたことで、第２ポンプ８６を通過する水が空気を含むようになるために、第２ポンプ８６の加圧能力が低くなる。この場合、水供給路７４を通ってタンク５２に放出される水の水量よりも、タンク５２から噴出水路６４に供給される水の水量の方が多くなり、タンク５２内の水位が低下していく。

また、Ｓ４０において、制御装置１５０は、Ｓ２０及びＳ３０の監視と同時的に、リモコンから微細気泡供給運転の停止指示を受信することを監視する。リモコンは、ユーザによる微細気泡供給運転を停止させるための操作を受け付けると、停止指示を制御装置１５０に送信する。制御装置１５０はリモコンから停止指示を受信すると、Ｓ４０でＹＥＳと判断し、処理はＳ４２に進む。

Ｓ４２において、制御装置１５０は、第１ポンプ３４の駆動を停止させ、給水制御弁８４及び空気弁１０４を開状態で動作させる。空気弁１０４が開いており、第２ポンプ８６が駆動しているため、タンク５２内に溜まっている水が、噴出水路６４及び第３戻り水路６２を通って、浴槽１３０に供給される。

Ｓ４４において、制御装置１５０は、Ｓ４２の処理を実行してからの経過時間が駆動時間を超えることを監視する。駆動時間は、Ｓ４２の処理を実行する時点において高水位電極５２ｂがＯＮであった場合に、タンク５２内の水を空にすることができる時間が設定される。経過時間が駆動時間を超えると、制御装置１５０はＳ４４でＹＥＳと判断し、処理はＳ４６に進む。

Ｓ４６において、制御装置１５０は、第２ポンプ８６の駆動を停止させ、給水制御弁８４及び空気弁１０４を開状態から閉状態に切替える。Ｓ４６が終了すると、図３の処理が終了する。なお、制御装置１５０は、図３の処理を終了する際に、第１三方弁８０及び第２三方弁８２を、微細気泡供給状態（図１参照）から追い焚き循環状態（図２参照）に切替える。

上述のように、微細気泡発生ユニット５０では、第２ポンプ８６よりも上流側にベンチュリ９２が設けられている。このため、第２ポンプ８６が駆動している状態で、空気導入路１００から第２水供給路７４ｂに空気が供給される。このため、制御装置１５０は、第２給水運転において、第２ポンプ８６を駆動させた状態で、空気弁１０４が開状態になるように制御する。この場合、気液混合水が、タンク５２に放出される。タンク５２に気液混合水が放出されると、タンク５２に放出された水に空気が溶解し、空気溶解加圧水が生成される。即ち、空気をタンク５２に供給しながら、空気溶解加圧水を生成することができる。第２給水運転中に水に溶解しなかった空気はタンク５２上部に溜まっていく。そして、第１給水運転では、第２給水運転中にタンク５２上部に溜まった空気を利用して、空気溶解加圧水を生成することができる。従って、制御装置１５０は、第１給水運転と第２給水運転とを繰り返し実行することで、空気溶解加圧水を、浴槽１３０に継続的に供給することができる。この結果、浴槽１３０における水の白濁性を向上させることができる。

タンク５２内の圧力が高いほど、水に空気が溶解しやすくなる。上記の構成によると、水供給路７４は、第１水供給路７４ａと第２水供給路７４ｂと、で構成されている。この構成によると、水供給路７４が１個の水路で構成されている場合と比較して、水供給路７４の圧力損失を軽減することができる。このため、タンク５２に、より圧力の高い水を供給することができ、タンク５２内の圧力をより高くすることができる。従って、タンク５２に放出された水に、より多くの空気を溶解させることができる。この結果、浴槽１３０において、より多くの微細気泡が発生し、浴槽１３０における水の白濁性を向上させることができる。

また、第２水供給路７４ｂに多量の水が流れると、空気導入路１００から第２水供給路７４ｂに導入される空気量が多くなる。この場合、第２ポンプ８６の性能が大幅に低下する。上記の構成によると、定流量弁９０により、第２水供給路７４ｂに供給される水の量を調整することができる。その結果、空気導入路１００から第２水供給路７４ｂに導入される空気の量を調整することができ、第２ポンプ８６の性能が大幅に低下することを抑制することができる。

また、制御装置１５０は、低水位電極５２ａ及び高水位電極５２ｂがＯＦＦになる場合（図３のＳ２０でＹＥＳ）に、空気弁１０４を閉状態に切替え（Ｓ２２）、低水位電極５２ａ及び高水位電極５２ｂがＯＮになる場合（Ｓ３０でＹＥＳ）に、空気弁１０４を開状態に切替える（Ｓ３２）。このような構成によると、タンク５２内の水位が第１水位と第２水位との範囲内になるように制御することができる。タンク内の水位を一定の範囲内に制御することで、タンク５２内の圧力を一定の圧力範囲内に制御することができる。溶解空気量は、タンク内の圧力に依存する。このため、タンク５２内の水位を制御し、タンク５２内の圧力を制御することで、溶解空気量を一定の範囲内に制御することができる。この結果、浴槽１３０に供給される空気溶解加圧水の状態を安定させることができる。

（対応関係）
微細気泡発生ユニット５０が、「微細気泡発生装置」の一例である。浴槽１３０が、「水供給源」の一例である。第２ポンプ８６が、「ポンプ」の一例である。ベンチュリ９２が、「減圧部」の一例である。低水位電極５２ａ、高水位電極５２ｂが、それぞれ、「第１水位検知部」、「第２水位検知部」の一例である。

１つの側面では、空気導入路１００、空気弁１０４が、それぞれ、「気体導入路」、「気体弁」の一例である。

以上、各実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

（第１変形例）微細気泡発生ユニット５０の水供給路７４が、第１水供給路７４ａを備えず、第２水供給路７４ｂのみで構成されていてもよい。本変形例では、定流量弁９０を設けなくてもよい。

（第２変形例）タンク５２に、高水位電極５２ｂが設けられていなくてもよい。本変形例では、制御装置１５０は、図３の処理に代えて、図４の処理を実行する。なお、図３の処理と同じ内容の処理については、同じステップ番号を付して、その説明を省略する。

Ｓ２１２において、制御装置１５０は、低水位電極５２ａがＯＮになることを監視する。低水位電極５２ａがＯＮになる場合に、制御装置１５０はＳ２１２でＹＥＳと判断し、処理はＳ２１４に進む。Ｓ２１４において、制御装置１５０は、タイマのカウントを開始する。そして、Ｓ２１６において、制御装置１５０は、給水制御弁８４を閉状態から開状態に切替え、第１給水運転を開始する。制御装置１５０は、Ｓ２２０において、低水位電極５２ａがＯＦＦになることを監視する。制御装置１５０は、低水位電極５２ａがＯＦＦになる場合に、Ｓ２２０でＹＥＳと判断し、処理はＳ２２に進む。Ｓ２２が終了すると、制御装置１５０は、Ｓ２２４において、タイマのカウントを開始する。Ｓ２３０において、制御装置１５０は、Ｓ２２０の監視と同時的に、タイマのカウントが第１所定時間を経過することを監視する。制御装置１５０は、タイマのカウントが第１所定時間を経過する場合に、Ｓ２３０でＹＥＳと判断し、処理はＳ３２に進み、第２給水運転を開始する。このような構成でも、微細気泡供給運転処理中におけるタンク５２の水位を一定の範囲内に制御することができる。

（第３変形例）タンク５２に、低水位電極５２ａが設けられていなくてもよい。本変形例では、制御装置１５０は、図３の処理に代えて、図５の処理を実行する。なお、図３の処理と同じ内容の処理については、同じステップ番号を付して、その説明を省略する。

Ｓ３１６において、制御装置１５０は、タイマのカウントを開始する。そして、Ｓ３２０において、制御装置１５０は、タイマのカウントが第２所定時間を経過することを監視する。制御装置１５０は、タイマのカウントが第２所定時間を経過する場合に、Ｓ３２０でＹＥＳと判断し、処理はＳ２２に進み、第１給水運転を開始する。また、Ｓ３３０において、制御装置１５０は、Ｓ３２０の監視と同時的に、高水位電極５２ｂがＯＮとなることを監視する。高水位電極５２ｂがＯＮとなる場合に、制御装置１５０はＳ３３０でＹＥＳと判断し、処理はＳ３２に進み、第２給水運転を開始する。Ｓ３２が終了すると、制御装置１５０は、Ｓ３３４において、タイマのカウントを開始する。このような構成でも、微細気泡供給運転処理中におけるタンク５２の水位を所定の水位範囲に制御することができる。

（第４変形例）「水供給源」は、浴槽１３０に限られず、給水源２００、給水源２００とは異なる場所に設けられる給水源であってもよい。

（第５変形例）上記の実施例では、第２水供給路７４ｂに空気が導入されている。変形例では、空気に代えて、炭酸ガスが第２水供給路７４ｂに導入されてもよい。本変形例では、空気導入路１００、空気弁１０４に代えて、気体導入路、気体弁が配設される。本変形例では、気体導入路の上流端は、炭酸ガスが充填されているタンクに接続され、下流端が第２水供給路７４ｂに接続される。本変形例では、制御装置１５０は、空気弁１０４の動作に代えて、気体弁の動作を制御する。具体的には、制御装置１５０は、図３のＳ１４、Ｓ３２、Ｓ４２において、気体弁を閉状態から開状態に切替え、Ｓ２２、Ｓ４６において、開状態から閉状態に切替える。これにより、水供給路７４を通って、タンク５２に炭酸ガスが導入される。このような構成によると、浴槽１３０に炭酸ガスが溶解した水を継続的に供給することができる。また、別の変形例では、第２水供給路７４ｂに酸素、水素等の気体が導入されてもよい。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２ ：給水システム
１０ ：熱源ユニット
１２ ：第１熱源機
１４ ：第２熱源機
２０ ：給水路
２２ ：出湯路
２６ ：分岐水路
２８ ：第１戻り水路
３０ ：第１往き水路
３２ ：湯張り弁
３４ ：第１ポンプ
３６ ：水流スイッチ
５０ ：微細気泡発生ユニット
５２ ：タンク
５２ａ ：低水位電極
５２ｂ ：高水位電極
６０ ：第２戻り水路
６２ ：第３戻り水路
６４ ：噴出水路
６６ ：連通路
６８ ：第２往き水路
７０ ：第３往き水路
７４ ：水供給路
７４ａ ：第１水供給路
７４ｂ ：第２水供給路
８０ ：第１三方弁
８２ ：第２三方弁
８４ ：給水制御弁
８６ ：第２ポンプ
９０ ：定流量弁
９２ ：ベンチュリ
１００ ：空気導入路
１０２ ：逆止弁
１０４ ：空気弁
１３０ ：浴槽
１３２ ：減圧ノズル
１５０ ：制御装置
２００ ：給水源
２０２ ：出湯箇所

Claims (6)

1. タンクと、
   上流端が水供給源に接続可能であり、下流端が前記タンクに接続されている水供給路と、
   前記水供給路に設けられており、前記水供給源から前記タンクに水を供給するポンプと、
   前記水供給路において前記ポンプよりも上流側に設けられている減圧部と、
   前記水供給路において、前記ポンプと前記減圧部の間に接続されている空気導入路と、
   前記空気導入路に設けられており、前記空気導入路を開閉する空気弁と、
   前記空気導入路に設けられている逆止弁と、
   前記ポンプ及び前記空気弁の動作を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記ポンプを駆動させるとともに、前記空気弁が閉状態になるように前記空気弁の動作を制御する第１給水運転と、
   前記ポンプを駆動させるとともに、前記空気弁が開状態になるように前記空気弁の動作を制御する第２給水運転と、
   を実行可能に構成されている、
   微細気泡発生装置。
2. 前記水供給路は、前記ポンプの上流側において、第１水供給路と、第２水供給路と、が並列に分岐して、合流するように構成されており、
   前記第２水供給路には、前記減圧部及び定流量弁が設けられており、
   前記減圧部は、前記第２水供給路において、前記定流量弁よりも下流側に設けられており、
   前記空気導入路は、前記第２水供給路に接続されている、請求項１に記載の微細気泡発生装置。
3. 前記微細気泡発生装置は、さらに、
   前記タンク内に貯留されている水の水位であるタンク内水位が第１水位以上であることを検出する第１水位検知部を備え、
   前記制御装置は、
   前記第２給水運転を実行中に、前記タンク内水位が前記第１水位以上である状態から前記第１水位未満である状態になる場合に、前記第２給水運転を停止させるとともに、前記第１給水運転を開始させ、
   前記第１給水運転を開始させてからの経過時間が第１所定時間を超える場合に、前記第１給水運転を停止させるとともに、前記第２給水運転を開始させる、請求項１または２に記載の微細気泡発生装置。
4. 前記微細気泡発生装置は、さらに、
   前記タンク内に貯留されている水の水位であるタンク内水位が第２水位以上であることを検出する第２水位検知部を備え、
   前記制御装置は、
   前記第１給水運転を実行中に、前記タンク内水位が前記第２水位未満である状態から前記第２水位以上である状態になる場合に、前記第１給水運転を停止させるとともに、前記第２給水運転を開始させ、
   前記第２給水運転を開始させてからの経過時間が第２所定時間を超える場合に、前記第２給水運転を停止させるとともに、前記第１給水運転を開始させる、請求項１または２に記載の微細気泡発生装置。
5. 前記微細気泡発生装置は、さらに、
   前記タンク内に貯留されている水の水位であるタンク内水位が第１水位以上であることを検出する第１水位検知部と、
   前記タンク内水位が前記第１水位よりも高い第２水位以上であることを検出する第２水位検知部と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記第２給水運転を実行中に、前記タンク内水位が前記第１水位未満となる場合に、前記第２給水運転を停止させるとともに、前記第１給水運転を開始させ、
   前記第１給水運転を実行中に、前記タンク内水位が前記第２水位以上となる場合に、前記第１給水運転を停止させるとともに、前記第２給水運転を開始させる、請求項１または２に記載の微細気泡発生装置。
6. タンクと、
   上流端が水供給源に接続可能であり、下流端が前記タンクに接続されている水供給路と、
   前記水供給路に設けられており、前記水供給源から前記タンクに水を供給するポンプと、
   前記水供給路において前記ポンプよりも上流側に設けられている減圧部と、
   前記水供給路において、前記ポンプと前記減圧部の間に接続されている気体導入路と、
   前記気体導入路に設けられており、前記気体導入路を開閉する気体弁と、
   前記気体導入路に設けられている逆止弁と、
   前記ポンプ及び前記気体弁の動作を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記ポンプを駆動させるとともに、前記気体弁が閉状態になるように前記気体弁の動作を制御する第１給水運転と、
   前記ポンプを駆動させるとともに、前記気体弁が開状態になるように前記気体弁の動作を制御する第２給水運転と、
   を実行可能に構成されている、
   微細気泡発生装置。
   

Images