JP2021090706A - 気泡発生装置、及び、気泡発生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】大きな気泡を含む気体溶解水を浴槽に供給してしまうことを抑制することができる気泡発生装置を提供する。【解決手段】気泡発生装置３を含む風呂給湯装置１は、浴槽２から浴槽湯水を第２水路３２の第２部分３２ｃへ送る循環ポンプ４０ａと、制御装置３９とを備える。制御装置３９は、給水運転の実行後、次回の給水運転の実行前に、循環ポンプ４０ａの駆動及び停止を制御して、浴槽２から浴槽湯水を第２部分３２ｃへ吸い込む残水処理運転を実行する。【選択図】図５

Description

本発明は、気体溶解水を浴槽に供給して、浴槽に貯留されている浴槽湯水に気泡を発生させて白濁化させる気泡発生装置、及び、気泡発生方法に関する。

従来、風呂給湯装置等に組み込まれる気泡発生装置としては、気体溶解水を浴槽に導出することによって、浴槽に貯留されている浴槽湯水に気泡を発生させて白濁化させるものがある。

この種の気泡発生装置では、タンクに残存していた湯水を排出するとともに、タンクに気体を導入する給気運転と、タンクの内部に供給湯水を導入しつつ、導入された供給湯水に給気運転で導入された気体を溶解させて気体溶解水を生成するとともに、生成された気体溶解水を浴槽に導出する給水運転とを、交互に繰り返して行う間欠式のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２８４１０９号公報

ところで、特許文献１に記載のような気泡発生装置では、給水運転の実行後に、タンクから浴槽に気体溶解水を導出する配管（湯水導出路）の内部に、気体溶解水が残存している場合がある。

ここで、一般に、配管の内部における圧力は、気体溶解水を生成している状態におけるタンクの内部の圧力よりも低い。そのため、配管の内部では、その内部に残存している気体溶解水そのものの中に気泡が発生し、その気泡が大きく成長してしまう場合があった。

そして、次回の給水運転で、そのような大きな気泡を含む気体溶解水が、新たに生成された気体溶解水によって押し出されて浴槽に導出されてしまうおそれがあった。そのような大きな気泡が浴槽に導出されると、浴槽の内部に存在していた微細気泡が、その大きな気泡に吸収されてしまい、微細気泡によって生じていた白濁の度合いが低下してしまうおそれがあった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、大きな気泡を含む気体溶解水を浴槽に供給してしまうことを抑制することができる気泡発生装置、及び、気泡供給方法を提供することを目的とする。

本発明の気泡発生装置は、
タンクに気体を導入する気体導入路を開閉する気体導入弁と、
前記タンクに供給湯水を導入する湯水導入路を開閉する湯水導入弁と、
前記タンクから浴槽に気体溶解水を導出する湯水導出路と、
前記湯水導入路から前記供給湯水を前記タンクへ送る第１のポンプと、
前記タンクに残存していた湯水を排出するとともに、前記タンクに前記気体を導入する給気運転、及び、前記タンクに前記供給湯水を導入しつつ、導入された前記供給湯水に前記給気運転で導入された前記気体を溶解させて前記気体溶解水を生成するとともに、生成された前記気体溶解水を前記浴槽に導出する給水運転を実行する制御装置とを備え、
前記浴槽に導入された前記気体溶解水によって、前記浴槽に貯留されている浴槽湯水に気泡を発生させて、前記浴槽湯水を白濁化させる気泡発生装置であって、
前記浴槽から前記浴槽湯水を前記湯水導出路へ送る第２のポンプを備え、
前記制御装置は、前記給水運転の実行後、次回の前記給水運転の実行前に、前記第２のポンプの駆動及び停止を制御して、前記浴槽から前記浴槽湯水を前記湯水導出路へ吸い込む残水処理運転を実行することを特徴とする。

このように、本発明の気泡発生装置では、次回の給水運転の実行前に、タンクから浴槽に気体溶解水を導出する湯水導出路に、逆に浴槽から浴槽湯水を吸い込ませる残水処理運転を実行している。これにより、今回の給水運転の実行後に湯水導出路に残存していた気体溶解水が浴槽に貯留されている浴槽湯水に置き換わる、又は、その気体溶解水に浴槽湯水が混合されることになる。

ここで、浴槽湯水（すなわち、浴槽に供給された後の気体溶解水）は、既に溶解していた気体を開放した後のものであるので、湯水導出路に残存していた気体溶解水（すなわち、タンクから供給された直後の気体溶解水）に比べ、配管の内部に存在したとしても、気泡が大きく成長しにくい。また、気体溶解水に浴槽湯水が混合された湯水も、気体溶解水に比べ、配管の内部に存在したとしても、気泡が大きく成長しにくい。

したがって、本発明の気泡発生装置によれば、配管の内部の湯水で気泡が大きく成長しにくいので、次回の給水運転で、大きな気泡を含む気体溶解水を浴槽に供給してしまうことを抑制することができる。ひいては、浴槽湯水の白濁の度合いの低減を抑制することができる。

また、本発明の気泡発生装置においては、
前記タンクに残存していた湯水が排出される排出水路を備え、
前記湯水導出路と前記排出水路とが連通していない第１の状態と、前記湯水導出路と前記排出水路とが連通している第２の状態とを切り換え自在な切換弁を備え、
前記第２のポンプは、前記切換弁よりも前記排出水路側に介装され、
前記制御装置は、前記給気運転の実行中に、前記切換弁を制御して前記第１の状態から前記第２の状態に切り換えて、前記残水処理運転を実行することが好ましい。

このように構成すると、残水処理運転と給気運転とを同時に実行することができるようになる。これにより、給気運転及び残水処理運転の実行時間（すなわち、次回の給水運転までの時間）を短縮して、浴槽の白濁状態を維持しやすくなる。

また、本発明の気泡発生装置においては、給気運転の実行中に、第１の状態から第２の状態に切り換えて、残水処理運転を実行する構成の場合、
前記タンクの内部の水位を検知するセンサを備え、
前記制御装置は、前記残水処理運転が開始されてから、前記湯水導出路の長さに応じて設定された所定時間の経過後に、前記センサが検知した水位が所定の水位以上であった場合には、前記切換弁を制御して前記第２の状態から前記第１の状態に切り換えることが好ましい。

タンクの内部の湯水を排出するために必要な時間は、タンクの内部に残存している湯水の量、ポンプの駆動の状態等によって、変動する場合がある。ところで、一般に湯水導出路は、それほど長いものではなく、また、その内部に残存している気体溶解水の量もそれほど多いものではない。そのため、湯水導出路の内部に残存している気体溶解水を排出するために必要な時間は、ほぼ一定の時間となっている。

そこで、このように、既知である湯水導出路の長さに応じて定められた所定時間（すなわち、湯水導出路の内部に残存している気体溶解水を排出するために必要な時間）の経過後に、まだタンクの内部に所定量以上の湯水が残存していることが検知された場合には、第２の状態から第１の状態（すなわち、タンクの内部の湯水のみを回収する状態）に切り換えるように構成するとよい。

このように構成すると、想定以上の湯水がタンクの内部に残存していたり、ポンプの駆動の状態等の理由でタンクからの湯水の排出が滞っていたりした場合であっても、湯水導出路の内部の気体溶解水を十分に回収したうえで、タンクの内部の湯水を迅速に排出させることができる。

これにより、給気運転における湯水の排出のための時間、ひいては、給気運転の実行時間（すなわち、次回の給水運転までの時間）を短縮して、浴槽の白濁状態を維持しやすくなる。

また、本発明の気泡発生装置は、
タンクに気体を導入する気体導入路を開閉する気体導入弁と、
前記タンクに供給湯水を導入する湯水導入路を開閉する湯水導入弁と、
前記タンクから浴槽に気体溶解水を導出する湯水導出路と、
前記湯水導入路から前記供給湯水を前記タンクへ送る第１のポンプと、
前記タンクに残存していた湯水を排出するとともに、前記タンクに前記気体を導入する給気運転、及び、前記タンクに前記供給湯水を導入しつつ、導入された前記供給湯水に前記給気運転で導入された前記気体を溶解させて前記気体溶解水を生成するとともに、生成された前記気体溶解水を前記浴槽に導出する給水運転を実行する制御装置とを備え、
前記浴槽に導入された前記気体溶解水によって、前記浴槽に貯留されている浴槽湯水に気泡を発生させて、前記浴槽湯水を白濁化させる気泡発生装置であって、
前記湯水導出路を含み、前記浴槽湯水が循環する循環用水路と、
前記循環用水路に前記浴槽湯水を循環させる第３のポンプとを備え、
前記制御装置は、前記給水運転の実行後、次回の前記給水運転の実行前に、前記第３のポンプの駆動及び停止を制御して、前記湯水導出路を介して前記循環用水路を循環している前記浴槽湯水を前記浴槽へ供給する残水処理運転を実行することを特徴とする。

このように、この気泡発生装置では、タンクから浴槽に気体溶解水を導出する湯水導出路に浴槽湯水を循環させて、次回の給水運転の実行前に、その湯水導出路から浴槽へ気体溶解水を排出させる残水処理運転を実行している。これにより、湯水導出路に残存していた気体溶解水が排出されることになる。

その結果、気体溶解水が湯水導出路に残存しなくなるので、次回の給水運転までの間に、湯水導出路に存在している湯水の内部で、気泡が大きく成長するおそれがない。

したがって、本発明の気泡発生装置によれば、配管の内部の湯水で気泡が大きく成長しないので、次回の給水運転で、大きな気泡を含む湯水を浴槽に供給してしまうことを抑制することができる。ひいては、浴槽湯水の白濁の度合いの低減を抑制することができる。

また、本発明の気泡供給方法は、
気体溶解水を浴槽に導入して、前記浴槽の内部に貯留されている浴槽湯水に気泡を発生させる気泡発生方法であって、
制御装置が、タンクに気体を導入する気体導入路を開閉する気体導入弁を開状態にすることと、前記タンクに供給湯水を導入する湯水導入路を開閉する湯水導入弁を閉状態にすることと、前記湯水導入路から前記供給湯水を前記タンクへ送る第１のポンプを停止することとによって、前記タンクから湯水を排出するとともに、前記タンクに気体を導入する給気運転を開始する工程と、
前記制御装置が、前記気体導入弁を閉状態にすることと、前記湯水導入弁を開状態にすることと、前記第１のポンプを駆動することとによって、前記タンクに前記供給湯水を導入しつつ、導入された前記供給湯水に前記給気運転で導入された前記気体を溶解させて前記気体溶解水を生成するとともに、生成された前記気体溶解水を前記浴槽に導出する給水運転を開始する工程と、
前記制御装置が、前記給水運転の実行後、次回の前記給水運転の実行前に、前記浴槽から前記浴槽湯水を前記タンクから前記浴槽に気体溶解水を導出する湯水導出路へ送る第２のポンプの駆動及び停止を制御して、前記浴槽から前記浴槽湯水を前記湯水導出路へ吸い込む残水処理運転を開始する工程とを備えていることを特徴とする。

実施形態に係る風呂給湯装置の系統図。 図１の風呂給湯装置が給気運転を実行する場合における系統図。 図１の風呂給湯装置が給水運転を実行する場合における系統図。 図１の風呂給湯装置が追い焚き運転を実行する場合における系統図。 図１の風呂給湯装置が給気運転及び残水処理運転を実行する場合における系統図。 図１の風呂給湯装置が給気運転、残水処理運転及び給水運転の際に行う処理を示すフローチャート。

以下、図１〜図６を参照して、実施形態に係る風呂給湯装置１について説明する。

この風呂給湯装置１は、浴室に設置された浴槽２への湯はりを行う湯はり運転（浴槽２への給湯を行う運転）、及び、浴槽２に足し湯を行う足し湯運転等に加え、浴槽２に貯留されている浴槽湯水を循環加熱する追い焚き運転を実行可能なものである。

また、この風呂給湯装置１は、それらの運転に加え、湯水に気体を溶解させた気体溶解水を生成するために空気等の気体を取り込む給気運転、及び、生成した気体溶解水を浴槽２に導入して、浴槽２の浴槽湯水に気泡を発生させる給水運転を実行可能なものである。

［風呂給湯装置の構成］
まず、図１〜図５を参照して、風呂給湯装置１の構成について説明する。なお、図２〜図５の系統図においては、理解を容易にするために、各状態において、風呂給湯装置１に含まれる水路のうち、気体又は湯水の流れる部分を実線で示し、気体又は湯水の流れない部分を破線で示している。

図１に示すように、風呂給湯装置１は、気体溶解水を生成して、浴槽２に供給するための気泡発生装置３と、浴槽２の浴槽湯水を循環加熱するための熱源機４とを備えている。気泡発生装置３は、浴槽２及び熱源機４に接続されている。また、熱源機４は、気泡発生装置３に加え、浴槽２及び水道等の水供給源５に接続されている。気泡発生装置３は、独立したユニットとして構成されており、既存の風呂設備に追加可能となっている。

気泡発生装置３は、タンク３０と、タンク３０の上流側に接続されている第１水路３１（湯水導入路）と、タンク３０の下流側及び浴槽２に接続されている第２水路３２と、第２水路３２の中間部に接続されている第３水路３３と、第１水路３１のタンク３０側とは反対側の端部、第３水路３３の第２水路３２側の端部とは反対側の端部及び浴槽２に接続されている第４水路３４と、タンク３０に接続されている気体導入路３５とを備えている。

また、気泡発生装置３は、電動式の三方弁によって構成された第１切換弁３６及び第２切換弁３７を備えている。第１切換弁３６は、第１水路３１の端部、第３水路３３の端部及び第４水路３４の端部に接続されている。第２切換弁３７は、第２水路３２の中間部に介装されており、第３水路３３の第１切換弁３６側の端部とは反対側の端部に接続されている。

タンク３０には、第１水路３１を介して、浴槽２から引き込まれた浴槽湯水、水供給源５から供給された水等の供給湯水が導入され、気体導入路３５を介して、空気等の気体が導入される。

タンク３０の内部では、導入されて貯留された供給湯水に気体を溶解させて気体溶解水が生成される。生成された気体溶解水は、第２水路３２を介して、浴槽２に供給される（図３参照）、又は、後述する排出水路６を介して、浴槽２に排出される（図２参照）。

タンク３０は、その内部に、第１水路３１から導入された湯水を噴射するための噴射ノズル３０ａと、タンク３０の内部の湯水の水位を検知するための第１水位センサ３０ｂ及び第２水位センサ３０ｃとを備えている。

第１水位センサ３０ｂ及び第２水位センサ３０ｃは、公知の電極式の水位センサである。第１水位センサ３０ｂは、タンク３０が満水となったときの水位である高水位を検知する。第２水位センサ３０ｃは、高水位よりも低い低水位を検知する。低水位は、給水運転の際に要求される気体溶解水の生成能力、タンク３０の容量、各水路の長さ、後述する各ポンプの性能、水供給源５の供給能力等に応じて、適宜設定される。

なお、水位を検知するためのセンサは、このような構成に限定されるものではない。例えば、電極式の水位センサに代わり、他の公知のセンサ（例えば、圧力式のセンサ等）を用いてもよい。また、例えば、高水位として検出する水位は、必ずしもタンクが満水となる水位である必要はなく、低水位と同様に、給水運転の際に要求される気体溶解水の生成能力等に応じて設定してもよい。

第１水路３１の一方の端部は、タンク３０の上流端に接続されており、他方の端部は、第１切換弁３６を介して、第３水路３３の端部、及び、第４水路３４の端部に接続されている。第１水路３１には、熱源機４の循環水路４０の下流端が接続されている。

第１水路３１には、循環水路４０の接続部と第１水路３１のタンク３０側の端部との間で、上流側から順に、第１水路３１を開閉するための電磁弁である閉止弁３１ａと、第１水路３１の内部の湯水をタンク３０に圧送するための加圧ポンプ３１ｂ（第１のポンプ）とが介装されている。

第２水路３２の一方の端部は、タンク３０の下流端に接続されており、他方の端部は、浴槽２の給湯口に設けられたアダプタ２ａを介して、浴槽２に接続されている。第２水路３２には、一方の端部側から順に、逆止弁３２ａと、第２切換弁３７とが介装されている。第２水路３２は、第２切換弁３７を境にして、タンク３０側の部分である第１部分３２ｂと、浴槽２側の部分である第２部分３２ｃ（湯水導出路）とに分かれている。

第３水路３３の一方の端部は、第１切換弁３６に接続されており、他方の端部は、第２切換弁３７に接続されている。第３水路３３の中間部には、循環水路４０の上流端が接続されている。

第４水路３４の一方の端部は、第１切換弁３６を介して、第１水路３１のタンク３０側の端部とは反対側の端部、及び、第３水路３３の第２水路３２側の端部とは反対側の端部に接続されており、他方の端部は、浴槽２の給湯口に設けられたアダプタ２ａを介して、浴槽２に接続されている。

アダプタ２ａには、気泡発生ノズルであるノズル２ｂが設けられている。タンク３０から導出された気体溶解水は、ノズル２ｂを介して、噴射されるようにして浴槽２の内部に供給される。この供給の際に、気体溶解水から気泡が発生し、浴槽２に貯留されている浴槽湯水が白濁化する。

気体導入路３５の上流端は、気体供給源（不図示）に接続されており、下流端は、タンク３０に接続されている。気体導入路３５には、気体導入路３５を開閉するための電磁弁である気体導入弁３５ａが介装されている。

第１切換弁３６は、第１水路３１と、第３水路３３と、第４水路３４とに接続されている。

この第１切換弁３６を切り換えることによって、第１水路３１から第４水路３４に湯水が流れる状態（図２及び図４参照）と、第４水路３４から第３水路３３に湯水が流れる状態（図３参照）とが切り換えられる。

第２切換弁３７は、第２水路３２の第１部分３２ｂと、第２水路３２の第２部分３２ｃと、第３水路３３とに接続されている。

この第２切換弁３７を切り換えることによって、図２に示すように、第２水路３２の第１部分３２ｂから第３水路３３に湯水が流れる状態（第１の状態）と、図３に示すように、第２水路３２の第１部分３２ｂから第２部分３２ｃに湯水が流れる状態と、図４に示すように、第２水路３２の第２部分３２ｃから第３水路３３に湯水が流れる状態と、図５に示すように、第２水路の第１部分３２ｂ及び第２部分３２ｃから第３水路に湯水が流れる状態（第２の状態）とが切り換えられる。

気泡発生装置３では、閉止弁３１ａ（湯水導入弁）、第１切換弁３６、及び、第２切換弁３７によって、切換装置３８が構成されている。

この切換装置３８によって、図２に示すように、後述する排出水路６を介してタンク３０の内部の湯水を浴槽２に排出する給気状態と、図３に示すように、後述する気泡供給水路７に湯水を循環させる給水状態と、図４に示すように、後述する循環加熱水路８（循環用水路）に浴槽湯水を循環させる循環加熱状態と、図５に示すように、第２水路３２の第２部分３２ｃの内部に残存してしまっている気体溶解水を排出水路６に排出する残水処理状態とが切り換えられる。

また、気泡発生装置３は、制御装置３９を備えている。制御装置３９は、実装されたハードウェア構成又はプログラムにより実現される機能（処理部）として、切換制御部３９ａと、タイマ３９ｂと、ポンプ制御部３９ｃとを有している。

切換制御部３９ａは、ユーザからの指示を示す信号、第１水位センサ３０ｂ及び第２水位センサ３０ｃの検知した水位、並びに、タイマ３９ｂの計測した時間に基づいて、切換装置３８を構成する弁（すなわち、閉止弁３１ａ、第１切換弁３６、及び、第２切換弁３７）の開閉を制御する。

タイマ３９ｂは、残水処理運転の実行開始からの経過時間を測定する。具体的には、タイマ３９ｂは、第２切換弁３７の切り換えが行われてからの経過時間を測定する。

ポンプ制御部３９ｃは、ユーザからの指示を示す信号、第１水位センサ３０ｂ及び第２水位センサ３０ｃの検知した水位、並びに、タイマ３９ｂの計測した時間に基づいて、加圧ポンプ３１ｂ及び後述する循環ポンプ４０ａ（第２のポンプ、第３のポンプ）の駆動及び停止を制御する。

熱源機４は、気泡発生装置３の第３水路３３及び第１水路３１に接続されている循環水路４０と、水供給源５に接続されており、水供給源５からの水を風呂給湯装置１に供給するための注水路４１とを備えている。

循環水路４０の上流端は、気泡発生装置３の第３水路３３の中間部に接続されており、下流端は、第１水路３１の閉止弁３１ａと第１切換弁３６との間となる部分に接続されている。循環水路４０の中間部には、注水路４１の下流端が接続されている。

循環水路４０の注水路４１の接続部と下流端との間には、循環水路４０の内部の湯水を第１水路３１に圧送するための循環ポンプ４０ａが介装されている。また、循環ポンプ４０ａの下流側には、循環水路４０の内部の湯水を加熱するための第１熱源部４０ｂが設けられている。

注水路４１の上流端は、水供給源５に接続されており、下流端は、循環水路４０の上流端と循環ポンプ４０ａとの間となる部分に接続されている。

注水路４１には、注水路４１を開閉するための電磁弁である注水弁４１ａが介装されている。また、注水弁４１ａの上流側には、注水路４１の内部の湯水を加熱するための第２熱源部４１ｂが設けられている。

図２に示すように、このように構成されている風呂給湯装置１では、気泡発生装置３の備えている水路と、熱源機４の備えている水路とによって、排出水路６が形成されている。

具体的には、第２水路３２の第１部分３２ｂと、第３水路３３の第２切換弁３７と循環水路４０の上流端の接続部との間の部分、循環水路４０、第１水路３１の循環水路４０の下流端の接続部と第１切換弁３６との間の部分、及び、第４水路３４によって、排出水路６が形成されている。

この排出水路６は、給気運転の際に、タンク３０の内部に残存する湯水を浴槽２に排出するための水路である。

また、図３に示すように、このように構成されている風呂給湯装置１では、気泡発生装置３の備えている水路と、熱源機４の備えている水路とによって、気泡供給水路７が形成されている。

具体的には、第１水路３１の循環水路４０の下流端の接続部とタンク３０との間の部分、第２水路３２、第４水路３４、第３水路３３の第１切換弁３６と循環水路４０の上流端の接続部との間の部分、及び、循環水路４０によって、気泡供給水路７が形成されている。

この気泡供給水路７は、給水運転の際に、タンク３０を介して浴槽２の浴槽湯水を循環させて、その浴槽湯水から気体溶解水を生成し、生成した気体溶解水を浴槽２に供給するための水路である。

また、図４に示すように、このように構成されている風呂給湯装置１では、気泡発生装置３の備えている水路と、熱源機４の備えている水路とによって、循環加熱水路８が形成されている。

具体的には、第２水路３２の第２部分３２ｃ、第３水路３３の第２切換弁３７と循環水路４０の上流端の接続部との間の部分、循環水路４０、第１水路３１の循環水路４０の下流端の接続部と第１切換弁３６との間の部分、及び、第４水路３４によって、循環加熱水路８が形成されている。

この循環加熱水路８は、追い焚き運転の際に、タンク３０を介さずに浴槽２の浴槽湯水を循環させて、その浴槽湯水を加熱し、加熱した浴槽湯水を浴槽２に供給するための水路である。

このように、排出水路６、気泡供給水路７、及び、循環加熱水路８は、互いにそれぞれの一部を共用して形成されているので、切換装置３８の動作によって、選択的に切り換えられる。

［運転時における動作及び処理］
次に、図２〜図６を参照して、風呂給湯装置１が給気運転、残水処理運転及び給水運転の際に行う動作及び処理（気泡発生方法）について説明する。

ここで、図２は、給気運転を実行する場合における系統図である。図３は、給水運転を実行する場合における系統図である。図４は、追い焚き運転を実行する場合における系統図である。図５は、給気運転及び残水処理運転を実行する場合における系統図である。図６は、給気運転及び給水運転の際に制御装置３９が実行する制御を示すフローチャートである。

図６に示すように、風呂給湯装置１では、タンク３０に残存していた湯水を排出するとともに、タンク３０に気体を導入する給気運転（図６／ＳＴＥＰ１０及びＳＴＥＰ１５）と、タンク３０に供給湯水を導入しつつ、導入された供給湯水に給気運転で導入された気体を溶解させて気体溶解水を生成するとともに、生成された気体溶解水を浴槽２に導出する給水運転（図６／ＳＴＥＰ１２）とを実行可能に構成されている。

そして、風呂給湯装置１（すなわち、気泡発生装置３）は、給気運転と給水運転とを交互に繰り返し実行する。すなわち、気泡発生装置３は、いわゆる間欠式の気泡発生装置として構成されている。

ここで、図２〜図５の系統図、並びに、図６のフローチャートを参照して、給気運転、残水処理運転及び給水運転の際に制御装置３９が行う処理について説明する。

前提として、以下の説明においては、給気運転、残水処理運転及び給水運転の開始前の状態において、タンク３０の内部には、湯水が満水となる高さまで貯まっている状態（すなわち、第１水位センサ３０ｂによって高水位が検知されている状態）となっているとする。

また、給気運転、残水処理運転及び給水運転の開始前の状態において、風呂給湯装置１の水路は、循環加熱水路８に浴槽湯水が循環する状態（図４参照）となっているとする。このとき、風呂給湯装置１の備えている弁及びポンプは、以下の状態になっている。

［給気運転の開始前の状態］
閉止弁３１ａ：閉状態
加圧ポンプ３１ｂ：停止
気体導入弁３５ａ：閉状態
第１切換弁３６：第１水路３１と第４水路３４とを接続した状態
第２切換弁３７：第２水路３２の第２部分３２ｃと第３水路３３とを接続した状態
循環ポンプ４０ａ：駆動
注水弁４１ａ：閉状態

そして、給気運転、残水処理運転及び給水運転を実行するための処理においては、まず、浴槽２への気泡の供給を指示する信号が認識されると、制御装置３９は、タンク３０から残存していた湯水を排出するとともに、タンク３０に気体を導入する給気運転を開始する（図６／ＳＴＥＰ１０）。

具体的には、制御装置３９が、気体導入弁３５ａを開状態にすることと、第２切換弁３７を切り換えることとによって、風呂給湯装置１の備えている弁及びポンプを以下の状態（図２に示す状態）とする。

［給気運転の実行中の状態］
閉止弁３１ａ：閉状態
加圧ポンプ３１ｂ：停止
気体導入弁３５ａ：開状態
第１切換弁３６：第１水路３１と第４水路３４とを接続した状態
第２切換弁３７：第２水路３２の第１部分３２ｂと第３水路３３とを接続した状態
循環ポンプ４０ａ：駆動
注水弁４１ａ：閉状態

これにより、図２に示すように、風呂給湯装置１の水路は、排出水路６となる。この状態では、タンク３０の内部に残存している生成された気体溶解水又は導入された供給湯水が、浴槽２に排出される。その結果、タンク３０の水位は、時間の経過とともに下降していく。

このとき、風呂給湯装置１では、循環水路４０（すなわち、排出水路６）に介装されている循環ポンプ４０ａの駆動によって、タンク３０から、その内部に残存している生成された気体溶解水又は導入された供給湯水が吸い出される。これにより、タンク３０の内部は負圧となるので、タンク３０の内部には、タンク３０に接続されている気体導入路３５を介して、気体が導入される。

これは、循環ポンプ４０ａを利用して、タンク３０からそれらの湯水を迅速に排出するとともに、タンク３０に気体を迅速に導入するためである。しかし、本発明の風呂給湯装置は、このような構成に限定されるものではなく、給気運転の実行の際に、タンクに気体が導入されるように構成されていればよい。

そのため、例えば、気体導入路にコンプレッサーを介装させて、給気運転の際にタンクに気体を圧送するように構成してもよい。このように構成すると、給気運転の際に、循環ポンプを停止させることが可能になる。また、例えば、ポンプ、コンプレッサー等を省略して、単純に、排出水路を介して残存している湯水をタンクから排出するとともに、気体導入路を介してタンクに気体を導入するように構成してもよい。このように構成すると、構成を簡略化することができる。

次に、制御装置３９は、第２水位センサ３０ｃによってタンク３０の内部の水位が低水位にまで下降したか否かを判定する（図６／ＳＴＥＰ１１）。

タンク３０の内部の水位が低水位にまで下降していないと判定された場合（ＳＴＥＰ１１でＮＯの場合）、制御装置３９は、所定の制御間隔で同じ判定を繰り返す。

一方、タンク３０の内部の水位が低水位にまで下降したと判定された場合（ＳＴＥＰ１１でＹＥＳの場合）、制御装置３９は、給気運転を終了するとともに、給水運転を開始する（図６／ＳＴＥＰ１２）。

具体的には、制御装置３９が、閉止弁３１ａを開状態にすることと、気体導入弁３５ａを閉状態にすることと、加圧ポンプ３１ｂを駆動することと、第１切換弁３６及び第２切換弁３７を切り換えることとによって、風呂給湯装置１の備えている弁及びポンプを以下の状態（図３に示す状態）とする。

［給水運転の実行中の状態］
閉止弁３１ａ：開状態
加圧ポンプ３１ｂ：駆動
気体導入弁３５ａ：閉状態
第１切換弁３６：第３水路３３と第４水路３４とを接続した状態
第２切換弁３７：第２水路３２の第１部分３２ｂと第２部分３２ｃとを接続した状態
循環ポンプ４０ａ：駆動
注水弁４１ａ：閉状態

これにより、図３に示すように、風呂給湯装置１の水路は、気泡供給水路７となる。この状態では、タンク３０の内部で気体溶解水が生成されるとともに、生成した気体溶解水がタンク３０から導出され、ノズル２ｂを介して浴槽２に供給される。

ここで、タンク３０に加圧された供給湯水が導入される速度は、タンク３０から気体溶解水の導出される速度よりも大きい。その結果、タンク３０の内部の水位は、時間の経過とともに上昇していく。

次に、制御装置３９は、第１水位センサ３０ｂによってタンク３０の内部の水位が高水位にまで上昇したか否かを判定する（図６／ＳＴＥＰ１３）。

タンク３０の内部の水位が高水位にまで上昇していないと判定された場合（ＳＴＥＰ１３でＮＯの場合）、制御装置３９は、所定の制御間隔で同じ判定を繰り返す。

一方、タンク３０の内部の水位が高水位にまで上昇したと判定された場合（ＳＴＥＰ１３でＹＥＳの場合）、制御装置３９は、停止を指示する旨の信号が有ったか否かを判定する（図６／ＳＴＥＰ１４）。

停止を指示する旨の信号が有ったと判定されなかった場合（ＳＴＥＰ１４でＮＯの場合）、制御装置３９は、給水運転を終了するとともに、給気運転及び残水処理運転を開始する（図６／ＳＴＥＰ１５）。

具体的には、制御装置３９が、閉止弁３１ａを閉状態にすることと、気体導入弁３５ａを開状態にすることと、加圧ポンプ３１ｂを停止することと、第１切換弁３６及び第２切換弁３７を切り換えることとによって、風呂給湯装置１の備えている弁及びポンプを以下の状態（図５に示す状態）とする。

［給気運転及び残水処理運転の実行中の状態］
閉止弁３１ａ：閉状態
加圧ポンプ３１ｂ：停止
気体導入弁３５ａ：開状態
第１切換弁３６：第１水路３１と第４水路３４とを接続した状態
第２切換弁３７：第２水路３２の第１部分３２ｂ及び第２部分３２ｃと第３水路３３とを接続した状態
循環ポンプ４０ａ：駆動
注水弁４１ａ：閉状態

これにより、図５に示すように、風呂給湯装置１の水路は、排出水路６に第２水路３２の第２部分３２ｃが接続された状態となる。この状態では、タンク３０の内部に残存する湯水が浴槽２に排出され、第２部分３２ｃの内部に残存していた気体溶解水が排出水路６に引き込まれ、浴槽湯水が第２部分３２ｃに引き込まれる。

ここで、第２水路３２の第２部分３２ｃは、それほど長い水路ではないので、その内部に残存し得る気体溶解水の量も、それほど多いものとはならない。そのため、予め定められた所定時間（例えば、５秒）で、気体溶解水の排出水路６への引き込みはほぼ完了する。

一方で、タンク３０の内部に残存している湯水の排出水路６への排出に必要な時間は、タンク３０の内部に残存している湯水の量、循環ポンプ４０ａの駆動状態等によって、変動するおそれがある。そのため、第２水路３２の第２部分３２ｃに残存している気体溶解水を排出水路６に引き込むために必要とされる時間だけでは、タンク３０の内部に残存している湯水を、十分に排出できないおそれがある。

そこで、風呂給湯装置１では、次に、制御装置３９は、残水処理運転が開始されてから予め定められた所定時間が経過したか否かを判定する（図６／ＳＴＥＰ１６）。

ここで、その所定時間は、既知である第２水路３２の第２部分３２ｃの長さに応じて定められたものである。すなわち、その所定時間は、第２部分３２ｃの内部に残存している気体溶解水を排出するために必要な時間である。

所定時間経過していないと判定された場合（ＳＴＥＰ１６でＮＯの場合）、制御装置３９は、所定の制御間隔で同じ判定を繰り返す。

一方、所定時間が経過したと判定された場合（ＳＴＥＰ１６でＹＥＳの場合）、制御装置３９は、第２水位センサ３０ｃによってタンク３０の内部の水位が低水位にまで下降したか否かを判定する（図６／ＳＴＥＰ１７）。

タンク３０の内部の水位が低水位にまで下降していないと判定された場合（ＳＴＥＰ１７でＮＯの場合）、制御装置３９は、給気運転を継続しつつ、残水処理運転を停止する（図６／ＳＴＥＰ１８）。

具体的には、制御装置３９が、第２切換弁３７を切り換えることによって、風呂給湯装置１の備えている弁及びポンプを給気運転のみを実行している状態（図２に示す状態）とする。

その後、制御装置３９は、所定の制御周期でＳＴＥＰ１７の判定を再度実行する。すなわち、タンク３０の内部の水位が低水位になるまで、給気運転のみを実行している状態を継続する。

一方、タンク３０の内部の水位が低水位にまで下降したと判定された場合（ＳＴＥＰ１７でＹＥＳの場合）、制御装置３９は、ＳＴＥＰ１２〜ＳＴＥＰ１４の処理を再度実行する。具体的には、給気運転を停止し、給水運転を開始した後、給水運転の完了時に、停止を指示する旨の信号が有ったか否かを判定する。

そして、前述のように、停止を指示する旨の信号が有ったと判定されなかった場合（ＳＴＥＰ１４でＮＯの場合）、制御装置３９は、ＳＴＥＰ１５〜ＳＴＥＰ１８の処理を再度実行する。

一方、停止を指示する旨の信号があったと判定された場合（ＳＴＥＰ１４でＹＥＳの場合）、制御装置３９は、気体溶解水の生成、及び、生成した気体溶解水の浴槽２への供給を停止して（図６／ＳＴＥＰ１９）、今回の処理を終了する。

具体的には、制御装置３９が、少なくとも、閉止弁３１ａを閉状態にすることと、加圧ポンプ３１ｂ及び循環ポンプ４０ａを停止することとによって、タンク３０への供給湯水の導入、タンク３０からの気体溶解水の導出が停止される。例えば、切換制御部３９ａが、風呂給湯装置１の水路を、気泡供給水路７から循環加熱水路８に切り換える。

以上説明したように、風呂給湯装置１に組み込まれている気泡発生装置３では、次回の給水運転の実行前に、タンク３０から浴槽２に気体溶解水を導出する第２水路３２の第２部分３２ｃに、逆に浴槽２から浴槽湯水を吸い込ませる残水処理運転を実行している。

これにより、今回の給水運転の実行後に第２部分３２ｃに残存していた気体溶解水が浴槽２に貯留されている浴槽湯水に置き換わる、又は、その気体溶解水に浴槽湯水が混合されることになる。

ここで、浴槽湯水（すなわち、浴槽に供給された後の気体溶解水）は、既に溶解していた気体を開放した後のものであるので、第２部分３２ｃに残存していた気体溶解水（すなわち、タンク３０から供給された直後の気体溶解水）に比べ、第２部分３２ｃの内部に存在したとしても、気泡が大きく成長しにくい。また、気体溶解水に浴槽湯水が混合された湯水も、気体溶解水に比べ、第２部分３２ｃの内部に存在したとしても、気泡が大きく成長しにくい。

したがって、気泡発生装置３によれば、配管の内部の湯水で気泡が大きく成長しにくいので、次回の給水運転で、大きな気泡を含む気体溶解水を浴槽２に供給してしまうことを抑制することができる。ひいては、浴槽湯水の白濁の度合いの低減を抑制することができる。

なお、風呂給湯装置１に組み込まれている気泡発生装置３では、制御装置３９が、給気運転の実行中に、第２切換弁３７を制御することによって、第２水路３２の第１部分３２ｂから第２部分３２ｃに湯水が流れる状態（第１の状態）（図３参照）から、第２水路３２の第１部分３２ｂ及び第２部分３２ｃから第３水路３３に湯水が流れる状態（第２の状態）（図５参照）に切り換えて、給気運転と残水処理運転とを同時に実行するように構成されている。

これにより、気泡発生装置３では、給気運転及び残水処理運転の実行時間（すなわち、次回の給水運転までの時間）を短縮して、浴槽２の白濁状態を維持しやすくなっている。

また、気泡発生装置３では、給気運転及び残水処理運転を同時に実行するとともに、残水処理運転の実行開始後、所定時間経過した段階で、タンク３０の内部の水位が低水位となっていなかった場合には、残水処理運転を停止して、給気運転のみを実行するように構成されている。

すなわち、既知である第２水路３２の第２部分３２ｃの長さに応じて定められた所定時間（すなわち、第２部分３２ｃの内部に残存している気体溶解水を排出するために必要な時間）を経過した後に、まだタンク３０の内部に所定量以上の湯水が残存していることが検知された場合には、第２の状態から第１の状態（すなわち、タンク３０の内部の湯水のみを回収する状態）に切り換えるように構成されている。

このように構成すると、想定以上の湯水がタンク３０の内部に残存していたり、ポンプの駆動の状態等の理由でタンク３０からの湯水の排出が滞っていたりした場合であっても、第２部分３２ｃの内部の気体溶解水を十分に回収したうえで、タンク３０の内部の湯水を迅速に排出させることができる。

これにより、気泡発生装置３では、給気運転における湯水の排出のための時間、ひいては、給気運転の実行時間（すなわち、次回の給水運転までの時間）を短縮して、浴槽２の白濁状態を維持しやすくなっている。

しかし、本発明の気泡発生装置は、そのような構成に限定されるものではなく、給水運転の実行後、次回の給水運転の実行前に、残水処理運転が実行されるものであればよい。そのため、例えば、給気運転の実行前又は実行後に、残水処理運転を実行するように構成してもよい。

［変形例］
ところで、前述のように、風呂給湯装置１は、追い焚き運転を実行可能なものとして構成されている。

そして、追い焚き運転を実行する場合、風呂給湯装置１の水路は、図４に示すように、循環加熱水路８に湯水が循環する状態となっている。このとき、風呂給湯装置１の備えている弁及びポンプは、以下の状態になっている。

［追い焚き運転の実行中の状態］
閉止弁３１ａ：閉状態
加圧ポンプ３１ｂ：停止
気体導入弁３５ａ：閉状態
第１切換弁３６：第１水路３１と第４水路３４とを接続した状態
第２切換弁３７：第２水路３２の第２部分３２ｃと第３水路３３とを接続した状態
循環ポンプ４０ａ：駆動
注水弁４１ａ：閉状態

このとき、浴槽２の湯水は、循環加熱水路８に流れ込む。その後、循環加熱水路８の内部を流れる湯水は、循環加熱水路８の一部である循環水路４０の第１熱源部４０ｂが設けられている部分を通過する際に加熱されて、浴槽２に再度供給される。

ここで、循環加熱水路８は、第２水路３２の第２部分３２ｃを含むものとなっている。そこで、この循環加熱水路８を用いて、残水処理運転を実行するように構成してもよい。

具体的には、給水運転の実行後、次回の給水運転の実行前に、風呂給湯装置１の水路を、循環加熱水路８と同様の状態とするとともに、一時的に循環ポンプ４０ａを逆転駆動させて、第２水路３２の第２部分３２ｃの内部に残存していた気体溶解水を、浴槽２に押し出すように構成してもよい。

そのように構成すると、気体溶解水が第２部分３２ｃに残存しなくなるので、次回の給水運転までの間に、第２部分３２ｃに存在している湯水の内部で、気泡が大きく成長するおそれがない。

この結果、第２部分３２ｃの内部の湯水で気泡が大きく成長しないので、次回の給水運転で、大きな気泡を含む湯水を浴槽２に供給してしまうことを抑制することができる。ひいては、浴槽湯水の白濁の度合いの低減を抑制することができる。

［その他の実施形態］
以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。

例えば、図１〜図５等に示すように、上記実施形態においては、残水処理運転の際に第２水路３２の第２部分３２ｃから気体溶解水を回収するための駆動源（第２のポンプ、第３のポンプ）として、熱源機４の備えている循環ポンプ４０ａを利用している。しかし、本発明の循環ポンプは、必ずしも熱源機に配置されているものを利用しなくてもよく、独立したポンプを採用してもよい。

例えば、上記実施形態における風呂給湯装置１において、第１水路３１に介装されている加圧ポンプ３１ｂを、同じく第１水路３１に介装されている閉止弁３１ａよりも第１切換弁３６側に配置して、その加圧ポンプ３１ｂを、本発明における第２のポンプ又は第３のポンプとして利用してもよい。

１…風呂給湯装置、２…浴槽、２ａ…アダプタ、２ｂ…ノズル、３…気泡発生装置、４…熱源機、５…水供給源、６…排出水路、７…気泡供給水路、８…循環加熱水路（循環用水路）、３０…タンク、３０ａ…噴射ノズル、３０ｂ…第１水位センサ、３０ｃ…第２水位センサ、３１…第１水路（湯水導入路）、３１ａ…閉止弁（湯水導入弁）、３１ｂ…加圧ポンプ（第１のポンプ）、３２…第２水路、３２ａ…逆止弁、３２ｂ…第１部分、３２ｃ…第２部分（湯水導出路）、３３…第３水路、３４…第４水路、３５…気体導入路、３５ａ…気体導入弁、３６…第１切換弁、３７…第２切換弁、３８…切換装置、３９…制御装置、３９ａ…切換制御部、３９ｂ…タイマ、３９ｃ…ポンプ制御部、４０…循環水路、４０ａ…循環ポンプ（第２のポンプ、第３のポンプ）、４０ｂ…第１熱源部、４１…注水路、４１ａ…注水弁、４１ｂ…第２熱源部。

Claims (5)

1. タンクに気体を導入する気体導入路を開閉する気体導入弁と、
   前記タンクに供給湯水を導入する湯水導入路を開閉する湯水導入弁と、
   前記タンクから浴槽に気体溶解水を導出する湯水導出路と、
   前記湯水導入路から前記供給湯水を前記タンクへ送る第１のポンプと、
   前記タンクに残存していた湯水を排出するとともに、前記タンクに前記気体を導入する給気運転、及び、前記タンクに前記供給湯水を導入しつつ、導入された前記供給湯水に前記給気運転で導入された前記気体を溶解させて前記気体溶解水を生成するとともに、生成された前記気体溶解水を前記浴槽に導出する給水運転を実行する制御装置とを備え、
   前記浴槽に導入された前記気体溶解水によって、前記浴槽に貯留されている浴槽湯水に気泡を発生させて、前記浴槽湯水を白濁化させる気泡発生装置であって、
   前記浴槽から前記浴槽湯水を前記湯水導出路へ送る第２のポンプを備え、
   前記制御装置は、前記給水運転の実行後、次回の前記給水運転の実行前に、前記第２のポンプの駆動及び停止を制御して、前記浴槽から前記浴槽湯水を前記湯水導出路へ吸い込む残水処理運転を実行することを特徴とする気泡発生装置。
2. 請求項１に記載の気泡発生装置において、
   前記タンクに残存していた湯水が排出される排出水路を備え、
   前記湯水導出路と前記排出水路とが連通していない第１の状態と、前記湯水導出路と前記排出水路とが連通している第２の状態とを切り換え自在な切換弁を備え、
   前記第２のポンプは、前記切換弁よりも前記排出水路側に介装され、
   前記制御装置は、前記給気運転の実行中に、前記切換弁を制御して前記第１の状態から前記第２の状態に切り換えて、前記残水処理運転を実行することを特徴とする気泡発生装置。
3. 請求項２に記載の気泡発生装置において、
   前記タンクの内部の水位を検知するセンサを備え、
   前記制御装置は、前記残水処理運転が開始されてから、前記湯水導出路の長さに応じて設定された所定時間の経過後に、前記センサが検知した水位が所定の水位以上であった場合には、前記切換弁を制御して前記第２の状態から前記第１の状態に切り換えることを特徴とする気泡発生装置。
4. タンクに気体を導入する気体導入路を開閉する気体導入弁と、
   前記タンクに供給湯水を導入する湯水導入路を開閉する湯水導入弁と、
   前記タンクから浴槽に気体溶解水を導出する湯水導出路と、
   前記湯水導入路から前記供給湯水を前記タンクへ送る第１のポンプと、
   前記タンクに残存していた湯水を排出するとともに、前記タンクに前記気体を導入する給気運転、及び、前記タンクに前記供給湯水を導入しつつ、導入された前記供給湯水に前記給気運転で導入された前記気体を溶解させて前記気体溶解水を生成するとともに、生成された前記気体溶解水を前記浴槽に導出する給水運転を実行する制御装置とを備え、
   前記浴槽に導入された前記気体溶解水によって、前記浴槽に貯留されている浴槽湯水に気泡を発生させて、前記浴槽湯水を白濁化させる気泡発生装置であって、
   前記湯水導出路を含み、前記浴槽湯水が循環する循環用水路と、
   前記循環用水路に前記浴槽湯水を循環させる第３のポンプとを備え、
   前記制御装置は、前記給水運転の実行後、次回の前記給水運転の実行前に、前記第３のポンプの駆動及び停止を制御して、前記湯水導出路を介して前記循環用水路を循環している前記浴槽湯水を前記浴槽へ供給する残水処理運転を実行することを特徴とする気泡発生装置。
5. 気体溶解水を浴槽に導入して、前記浴槽の内部に貯留されている浴槽湯水に気泡を発生させる気泡発生方法であって、
   制御装置が、タンクに気体を導入する気体導入路を開閉する気体導入弁を開状態にすることと、前記タンクに供給湯水を導入する湯水導入路を開閉する湯水導入弁を閉状態にすることと、前記湯水導入路から前記供給湯水を前記タンクへ送る第１のポンプを停止することとによって、前記タンクから湯水を排出するとともに、前記タンクに気体を導入する給気運転を開始する工程と、
   前記制御装置が、前記気体導入弁を閉状態にすることと、前記湯水導入弁を開状態にすることと、前記第１のポンプを駆動することとによって、前記タンクに前記供給湯水を導入しつつ、導入された前記供給湯水に前記給気運転で導入された前記気体を溶解させて前記気体溶解水を生成するとともに、生成された前記気体溶解水を前記浴槽に導出する給水運転を開始する工程と、
   前記制御装置が、前記給水運転の実行後、次回の前記給水運転の実行前に、前記浴槽から前記浴槽湯水を前記タンクから前記浴槽に気体溶解水を導出する湯水導出路へ送る第２のポンプの駆動及び停止を制御して、前記浴槽から前記浴槽湯水を前記湯水導出路へ吸い込む残水処理運転を開始する工程とを備えていることを特徴とする気泡発生方法。

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