JP7250537B2 - 気泡発生装置、及び、気泡発生方法 - Google Patents

Description

本発明は、気体溶解水を湯水の使用箇所に供給して、使用箇所で使用される湯水に気泡を発生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、気体を溶解させた気体溶解水を生成し、その気体溶解水を浴槽に流し込むことによって、浴槽に貯められた湯水に気泡を発生させるものがある。

この種の気泡発生装置では、タンクに気体を供給する給気運転と、タンクに加圧した湯水を供給して気体溶解水を生成しつつ、その生成し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のような気泡発生装置では、給気運転から給水運転への切り換えは、気泡発生装置の水路に介装された弁の開閉、及び、ポンプの駆動と停止との切り換えによって行われる。

しかし、その開閉、及び、駆動と停止との切り換えには、若干の時間が必要となる。そのため、給気運転から給水運転への切り換えを開始した後、気体溶解水を浴槽に供給するまでに、若干のタイムラグが生じる。そこで、そのようなタイムラグを短縮し、気体溶解水をさらに安定して供給したいという要望があった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、気体溶解水を安定して供給することができる気泡発生装置、及び、それを備えた風呂給湯装置、並びに、気泡発生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、
気体溶解水を湯水の使用箇所に供給して、前記使用箇所で使用される湯水に気泡を発生させる気泡発生装置であって、
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、
前記タンクから湯水を導出する湯水導出路と、
前記湯水導入路に介装され、前記湯水を前記タンクへ送り出すポンプと、
前記タンクの内部の水位を検知するセンサと、
前記センサの検知した水位に基づいて、前記気体導入弁、及び、前記湯水導入弁の開閉、並びに、前記ポンプの駆動及び停止を制御して、前記タンクの内部で湯水に気体を溶解させて前記気体溶解水を生成するとともに、生成した前記気体溶解水を前記タンクから導出する給水運転と、前記タンクから前記気体溶解水を導出するとともに、前記タンクに気体を供給する給気運転とを実行させる制御装置とを備え、
前記センサは、少なくとも、第１水位と、前記第１水位よりも低い第２水位とを検知し、
前記制御装置は、
前記気体導入弁を開状態にすることと、前記湯水導入弁を閉状態にすることと、前記ポンプを停止することとによって、前記給気運転を開始し、
前記給気運転を実行中に前記タンクの水位が前記第１水位まで低下したことが検知されたことに基づいて、前記湯水導入弁を開く動作を開始し、前記湯水導入弁を開く動作を開始した後に前記タンクの水位が前記第２水位まで低下したことが検知されたことに基づいて、前記気体導入弁を閉状態にすることと、前記ポンプを駆動することとによって、前記給水運転を開始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、最も水位が低くなる第２水位が検知されたことではなく、第２水位よりも高い第１水位が検知されたことに基づいて、湯水導入弁が開状態になる。すなわち、給水運転におけるタンクへの湯水の供給の準備が行われる。

すなわち、この気泡発生装置では、従来の気泡発生装置のように、給気運転が完全に終了した後に給水運転を開始するのではなく、給気運転の最中に、給水運転の一部の動作を開始するように構成されている。換言すれば、給気運転と給水運転との間に、給気運転と給水運転の一部を同時に実行する給水準備運転を実行するように構成されている。

これにより、この気泡発生装置では、給気運転から給水運転への切り換えを開始した後、従来の気泡発生装置よりも迅速にタンクの内部に湯水が供給される。ひいては、従来の気泡発生装置よりも、気体溶解水を迅速に生成することができる。

したがって、本発明の気泡発生装置によれば、給水運転に切り換わった後に気体溶解水が迅速に生成されるので、給気運転から給水運転に切り換わった後に気体溶解水を供給するまでのタイムラグを短縮して、気体溶解水を安定して供給することができる。

また、気泡発生装置においては、
前記センサは、前記第１水位よりも高く、前記タンクが満水となる水位である第３水位を検知し、
前記制御装置は、前記給水運転を実行中に前記第３水位が検知されたことに基づいて、前記給気運転を開始することが好ましい。

このように構成すると、タンクの貯水性能を最大限に利用して構造上可能な限り多く気体溶解水を貯めた後に、給気運転が開始されることになる。これにより、給水運転から給気運転に切り換わるまでの時間を最大限長く保つことができるので、気体溶解水をさらに安定して供給することができる。

また、本発明の気泡発生方法は、
気体溶解水を湯水の使用箇所に供給して、前記使用箇所で使用される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、前記湯水導入路に介装され、前記湯水を前記タンクへ送り出すポンプを停止することとによって、前記タンクから前記気体溶解水を導出するとともに、前記タンクに気体を供給する給気運転を開始する工程と、
前記制御装置が、前記給気運転を実行中に前記タンクの内部の水位を検知するセンサによって前記タンクの水位が第１水位まで低下したことが検知されたことに基づいて、前記湯水導入弁を開く動作を開始し、前記湯水導入弁を開く動作を開始した後に前記センサによって前記タンクの水位が前記第１水位よりも低い第２水位まで低下したことが検知されたことに基づいて、前記気体導入弁を閉状態にすることと、前記ポンプを駆動することとによって、前記タンクから前記気体溶解水を導出する給水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の風呂給湯装置が気泡供給運転の際に行う処理を示すフローチャート。

以下、図面を参照して、実施形態に係る風呂給湯装置１について説明する。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、空気等の気体が溶解した気体溶解水を浴槽に供給して、浴槽２に貯められた湯水に気泡を発生させる気泡供給運転、及び、浴槽２の内部の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。

まず、図１～図４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４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の各水路のうち、湯水の流れる部分を実線で示し、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が接続されている。

タンク３０には、第１水路３１を介して湯水が供給され、気体導入路３５から空気等の気体が供給される。タンク３０の内部では、供給された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、又は、第２水路３２、第３水路３３、熱源機４の循環水路４０、及び、第４水路３４を介して、浴槽２に排出される。

タンク３０は、その内部に、第１水路３１から供給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センサ３０ｂ、第２センサ３０ｃ、及び、第３センサ３０ｄとを備えている。

第１センサ３０ｂ、第２センサ３０ｃ、及び、第３センサ３０ｄは、公知の電極式の水位センサである。第１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（第３水位）を検知する。第２センサ３０ｃは、高水位よりも低い中水位（第１水位）を検知する。第３センサ３０ｄは、中水位よりも低い低水位（第２水位）を検知する。

中水位及び低水位は、気泡供給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、本発明のセンサは、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、第３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、第１水位及び第２水位と同様に、気泡供給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。また、４つ以上の水位を検出できるように構成してもよい。

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（湯水導入弁）と、第１水路３１の内部の湯水をタンク３０に圧送するための第１ポンプ３１ｂ及び第２ポンプ３１ｃ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（湯水導出路）と、浴槽２側の部分である第２部分３２ｃ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。

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のタンク３０側の端部とは反対側の端部と、第３水路３３の第２水路３２側の端部とは反対側の端部と、第４水路３４の浴槽２側の端部とは反対側の端部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のタンク３０側の部分である第１部分３２ｂの下流端と、第２水路３２の浴槽２側の部分である第２部分３２ｃの浴槽２側の端部とは反対側の端部と、第３水路３３の第２水路３２側の端部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、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（図２参照）と、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（図３参照）と、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（図４参照）とが切り換えられる。

気泡発生装置３では、閉止弁３１ａ、逆止弁３２ａ、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、後述する排出水路６（図３参照）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、後述する気泡供給水路７（図３参照）に湯水を循環させる給水状態と、後述する循環加熱水路８（図４参照）に湯水を循環させる循環加熱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と異常判定部３９ｂ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に基づいて、又は、第１センサ３０ｂ、第２センサ３０ｃ、及び、第３センサ３０ｄの検知した水位に基づいて、切換装置３８を構成する弁（すなわち、閉止弁３１ａ、逆止弁３２ａ、第１切換弁３６、及び、第２切換弁３７）の開閉、並びに、第１ポンプ３１ｂ及び第２ポンプ３１ｃの駆動及び停止を制御する。

異常判定部３９ｂは、第１センサ３０ｂ、第２センサ３０ｃ、及び、第３センサ３０ｄの検知した水位に基づいて、切換装置３８を構成する閉止弁３１ａ、逆止弁３２ａ、第１切換弁３６、及び、第２切換弁３７のいずれかに、異常が生じているか否かを判定する。

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及び循環水路４０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に圧送するための第３ポンプ４０ａが介装されている。また、第３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の上流端と第３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、気泡供給運転の際に（より具体的には、気泡供給運転における後述する給気運転の際に）、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、気泡供給運転の際に（より具体的には、気泡供給運転における後述する給水運転の際に）、タンク３０を介して浴槽２の湯水を循環させて、その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の湯水を循環させて、その湯水を加熱し、加熱した湯水を浴槽２に供給する水路である。

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。

次に、図２～図５を参照して、風呂給湯装置１が気泡供給運転、及び、追い焚き運転の際に行う動作及び処理について説明する。なお、図２～図４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の各水路のうち、湯水の流れる部分を実線で示し、湯水の流れない部分を破線で示している。

まず、図２，図３及び図５を参照して、風呂給湯装置１が気泡供給運転の際に行う動作及び処理について説明する。図２は、気泡供給運転に含まれる給気運転を実行する場合における系統図である。図３は、気泡供給運転に含まれる給水運転を実行する場合における系統図である。図５は、気泡供給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５に示すように、気泡発生装置３では、タンク３０から気体溶解水を導出するとともに、タンク３０に気体を供給する給気運転（図５／ＳＴＥＰ１０）と、タンク３０の内部で気体溶解水を生成するとともに、生成した気体溶解水をタンク３０から導出する給水運転（図５／ＳＴＥＰ１２，１４）とが、交互に繰り返し実行される。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及び図３の系統図、並びに、図５のフローチャートを参照して、気泡供給運転の際に制御装置３９が行う処理（気泡発生方法）について説明する。

ここで、以下の説明においては、気泡供給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、風呂給湯装置１の水路は、循環加熱水路８に湯水が循環する状態（図４参照）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。

閉止弁３１ａ：閉状態
第１ポンプ３１ｂ及び第２ポンプ３１ｃ：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
第３ポンプ４０ａ：駆動
注水弁４１ａ：閉状態

この状態において、気泡供給運転の実行を指示する信号が認識されると、まず、制御装置３９は、タンク３０から残存していた気体溶解水を導出するとともに、タンク３０に気体を供給する給気運転を開始する（図５／ＳＴＥＰ１０）。

具体的には、制御装置３９の切換制御部３９ａ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とする。

閉止弁３１ａ：閉状態
第１ポンプ３１ｂ及び第２ポンプ３１ｃ：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
第３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となり、タンク３０の内部に残存している気体溶解水が、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低下していく。

次に、制御装置３９は、第２センサ３０ｃによってタンク３０の内部の水位が中水位にまで低下したか否かを判定する（図５／ＳＴＥＰ１１）。

タンク３０の内部の水位が中水位にまで低下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の内部の水位が中水位にまで低下したと判定された場合（ＳＴＥＰ１１でＹＥＳの場合）、制御装置３９は、タンク３０の内部で気体溶解水を生成するための準備として、給水運転の一部の動作を開始する（図５／ＳＴＥＰ１２）。

具体的には、制御装置３９の切換制御部３９ａが、閉止弁３１ａを開状態にするように動作を開始させることと、第１切換弁３６及び第２切換弁３７の切り換えを開始させることとによって、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とする。

閉止弁３１ａ：開状態となるよう動作
第１ポンプ３１ｂ及び第２ポンプ３１ｃ：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とを接続した状態から、第３水路３３と第４水路３４とを接続した状態になるよう動作
第２切換弁３７：第２水路３２の第１部分３２ｂと第３水路３３とを接続した状態から、第２水路３２の第１部分３２ｂと第２部分３２ｃとを接続した状態となるよう動作
第３ポンプ４０ａ：駆動
注水弁４１ａ：閉状態

これにより、風呂給湯装置１では、給気運転を実行しながら、第１水路３１（ひいては、タンク３０）に湯水が供給可能な状態となる。

次に、制御装置３９は、第３センサ３０ｄによってタンク３０の内部の水位が低水位にまで低下したか否かを判定する（図５／ＳＴＥＰ１３）。

タンク３０の内部の水位が低水位にまで低下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の内部の水位が低水位にまで低下したと判定された場合（ＳＴＥＰ１３でＹＥＳの場合）、制御装置３９は、給気運転を終了するとともに、給水運転の残りの動作を開始する（図５／ＳＴＥＰ１４）。

具体的には、制御装置３９の切換制御部３９ａが、閉止弁３１ａを開状態にすることを完了させることと、気体導入弁３５ａを閉状態にすることと、第１ポンプ３１ｂ及び第２ポンプ３１ｃ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（厳密には、切り換えることを完了させること）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とする。

閉止弁３１ａ：開状態
第１ポンプ３１ｂ及び第２ポンプ３１ｃ：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
第３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となり、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から導出される。ここで、タンク３０に加圧された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５／ＳＴＥＰ１５）。

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（ＳＴＥＰ１５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（ＳＴＥＰ１５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認識する（図５／ＳＴＥＰ１６）。

停止を指示する旨の信号が有ったと認識されなかった場合（ＳＴＥＰ１６でＮＯの場合）、ＳＴＥＰ１０に戻り、制御装置３９は、再度、給気運転を開始する。

具体的には、制御装置３９の切換制御部３９ａ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、第１ポンプ３１ｂ及び第２ポンプ３１ｃ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とする。

閉止弁３１ａ：閉状態
第１ポンプ３１ｂ及び第２ポンプ３１ｃ：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
第３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、再び排出水路６となり、タンク３０の内部に残存する気体溶解水が、浴槽２に排出される。

一方、停止を指示する旨の信号があったと認識された場合（ＳＴＥＰ１６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５／ＳＴＥＰ１７）、今回の処理を終了する。

具体的には、制御装置３９の切換制御部３９ａが、少なくとも、閉止弁３１ａを閉状態にすることと、第１ポンプ３１ｂ、第２ポンプ３１ｃ及び第３ポンプ４０ａを停止することによって、タンク３０への湯水の導入、タンク３０からの湯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。

このように、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、最も水位が低くなる第２水位が検知されたことではなく、第２水位よりも高い第１水位が検知されたことに基づいて、閉止弁３１ａ、第１切換弁３６及び第２切換弁３７が動作を開始する。すなわち、給水運転におけるタンク３０への湯水の供給の準備が行われる。

これにより、気泡発生装置３では、給気運転から給水運転への切り換えを開始した後、従来の気泡発生装置よりも迅速にタンク３０の内部に湯水が供給される。ひいては、従来の気泡発生装置よりも、気体溶解水を迅速に生成することができる。

したがって、気泡発生装置３によれば、給水運転に切り換わった後に気体溶解水が迅速に生成されるので、給気運転から給水運転に切り換わった後に気体溶解水を供給するまでのタイムラグを短縮して、気体溶解水を安定して供給することができる。

なお、本実施形態の気泡発生装置３では、第１センサ３０ｂによって検知される水位である高水位を、タンク３０が満水となったときの水位としている。そのため、気泡発生装置３では、タンク３０の貯水性能を最大限に利用して構造上可能な限り多く気体溶解水を貯めた後に、給気運転が開始されることになる。これにより、給水運転から給気運転に切り換わるまでの時間を最大限長く保つことができるので、気体溶解水をさらに安定して供給することができる。

しかし、本発明の気泡発生装置は、このような構成に限定されるものではなく、給気運転の実行中に、タンクの内部の水位がいわゆる低水位よりも高い水位を検知した際に給水運転の一部の動作を実行するものであればよい。具体的には、タンクへ湯水を供給するための水路を介して、タンクに湯水を供給し得る状態にするための動作を実行するためのものであればよい。

例えば、本実施形態における第２センサ３０ｃを省略し、第１センサ３０ｂによってタンク３０の内部の水位が高水位ではなくなったことが検知された後、所定時間経過後、且つ、第３センサ３０ｄが低水位を検知する前に、閉止弁３１ａ、第１切換弁３６及び第２切換弁３７の動作を開始し、その後、第３センサ３０ｄが低水位を検知した際に、気体導入弁３５ａを閉状態にすることと、第１ポンプ３１ｂ及び第２ポンプ３１ｃを駆動することとによって、タンク３０に湯水を導入し得る状態にするように構成してもよい。

また、例えば、本実施形態において、タンク３０の内部の水位が中水位にまで低下したと判定された場合に、閉止弁３１ａ、第１切換弁３６及び第２切換弁３７の全ての動作を開始するのではなく、少なくとも湯水導入弁である閉止弁３１ａの動作を開始するように構成してもよい。

次に、図４を参照して、風呂給湯装置１が追い焚き運転の際に行う動作及び処理について説明する。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４に示すように、追い焚き運転を実行する場合、風呂給湯装置１の水路は、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。

閉止弁３１ａ：閉状態
第１ポンプ３１ｂ及び第２ポンプ３１ｃ：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
第３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。

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られるものではない。

例えば、上記実施形態では、切換装置３８は、排出水路６を介して浴槽２に湯水を排出させる状態と、気泡供給水路７に浴槽２の湯水を循環させる状態と、循環加熱水路８に浴槽２の湯水を循環させる状態とを、選択的に動作可能に構成されている。

しかし、本発明の切換装置は、気泡供給水路に湯水を循環させる状態、及び、循環加熱水路８に湯水を循環させる状態を少なくとも含む複数の状態に選択的に動作可能なものであればよい。例えば、切換装置によって、湯はり運転又は足し湯運転の際の水路に湯水が循環する状態を動作可能となるように構成してもよい。

また、上記実施形態では、湯はり運転及び足し湯運転に加えて、追い焚き運転を実行可能な風呂給湯装置に、本発明の気泡供給装置を組み込んだ場合について説明した。しかし、本発明の気泡供給装置は、気体溶解水を湯水の使用箇所に供給して、使用箇所で使用される湯水に気泡を発生させるものであり、そのような風呂給湯装置にのみ適用可能なものではない。

例えば、風呂機能を単独で有する（すなわち、湯はり機能のみを実行可能な）風呂装置に組み込んでもよいし、給湯装置に組み込んで、カランから出る湯水に気泡を発生させるように構成してもよい。

１…風呂給湯装置、２…浴槽、２ａ…アダプタ、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、３０…タンク、３０ａ…噴射ノズル、３０ｂ…第１センサ、３０ｃ…第２センサ、３０ｄ…第３センサ、３１…第１水路（湯水導入路）、３１ａ…閉止弁（湯水導入弁）、３１ｂ…第１ポンプ、３１ｃ…第２ポンプ、３２…第２水路、３２ａ…逆止弁、３２ｂ…第１部分（湯水導出路）、３２ｃ…第２部分、３３…第３水路、３３ａ…第３部分、３３ｂ…第４部分、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、４０…循環水路、４０ａ…第３ポンプ、４０ｂ…第１熱源部、４１…注水路、４１ａ…注水弁、４１ｂ…第２熱源部。

Claims (3)

1. 気体溶解水を湯水の使用箇所に供給して、前記使用箇所で使用される湯水に気泡を発生させる気泡発生装置であって、
   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、
   前記タンクから湯水を導出する湯水導出路と、
   前記湯水導入路に介装され、前記湯水を前記タンクへ送り出すポンプと、
   前記タンクの内部の水位を検知するセンサと、
   前記センサの検知した水位に基づいて、前記気体導入弁、及び、前記湯水導入弁の開閉、並びに、前記ポンプの駆動及び停止を制御して、前記タンクの内部で湯水に気体を溶解させて前記気体溶解水を生成するとともに、生成した前記気体溶解水を前記タンクから導出する給水運転と、前記タンクから前記気体溶解水を導出するとともに、前記タンクに気体を供給する給気運転とを実行させる制御装置とを備え、
   前記センサは、少なくとも、第１水位と、前記第１水位よりも低い第２水位とを検知し、
   前記制御装置は、
   前記気体導入弁を開状態にすることと、前記湯水導入弁を閉状態にすることと、前記ポンプを停止することとによって、前記給気運転を開始し、
   前記給気運転を実行中に前記タンクの水位が前記第１水位まで低下したことが検知されたことに基づいて、前記湯水導入弁を開く動作を開始し、前記湯水導入弁を開く動作を開始した後に前記タンクの水位が前記第２水位まで低下したことが検知されたことに基づいて、前記気体導入弁を閉状態にすることと、前記ポンプを駆動することとによって、前記給水運転を開始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、
   前記センサは、前記第１水位よりも高く、前記タンクが満水となる水位である第３水位を検知し、
   前記制御装置は、前記給水運転を実行中に前記第３水位が検知されたことに基づいて、前記給気運転を開始することを特徴とする気泡発生装置。
3. 気体溶解水を湯水の使用箇所に供給して、前記使用箇所で使用される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、前記湯水導入路に介装され、前記湯水を前記タンクへ送り出すポンプを停止することとによって、前記タンクから前記気体溶解水を導出するとともに、前記タンクに気体を供給する給気運転を開始する工程と、
   前記制御装置が、前記給気運転を実行中に前記タンクの内部の水位を検知するセンサによって前記タンクの水位が第１水位まで低下したことが検知されたことに基づいて、前記湯水導入弁を開く動作を開始し、前記湯水導入弁を開く動作を開始した後に前記センサによって前記タンクの水位が前記第１水位よりも低い第２水位まで低下したことが検知されたことに基づいて、前記気体導入弁を閉状態にすることと、前記ポンプを駆動することとによって、前記タンクから前記気体溶解水を導出する給水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。

Images