JP7415440B2 - 給湯装置 - Google Patents

Description

本発明は、給湯装置に関する。

入浴により浴槽内に侵入した人の皮脂および石鹸カスなどの汚れは、当該浴槽の壁面に付着してしまう。特許文献１には、浴槽を洗浄可能な洗浄装置が記載されている。特許文献１に記載された洗浄装置は、水に気体を供給して微細気泡を発生させ、この微細気泡を含む水によって洗浄を行う装置である。

特開２０１６－１９５９６１号公報

特許文献１においては、微細気泡を発生させるための気体の供給は、浴槽の状態に応じて行われているものではない。このため、例えば、浴槽の汚れが少ない場合または汚れる可能性が低い場合にも、必要以上に気体を供給してしまう可能性がある。この場合、気体を供給する装置を必要以上に動作させてしまうことにより、メンテナンス頻度が上がったり消費エネルギーが増大してしまったりしてしまう。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、浴槽を洗浄する動作を当該浴槽の状態に応じて適切に実行可能な給湯装置を提供することである。

本発明に係る給湯装置は、気体を供給する気体供給手段と、浴槽へ供給される水に対して気体供給手段から供給された気体を混合する気液混合手段と、浴槽への使用者の入浴を検知する入浴検知手段と、入浴検知手段の検知結果に応じて気体供給手段を制御して、当該気体供給手段から気液混合手段への気体供給量を調節する制御手段と、気液混合手段によって気体が混合された水を浴槽へ吐出する浴槽アダプタと、浴槽内の水位を検知する水位検知手段と、を備える。上記の気体供給量は、浴槽への使用者の入浴前において第１の量であり、浴槽へ使用者が入浴すると第１の量よりも多い第２の量になる。制御手段は、水位検知手段の検知結果に応じて浴槽アダプタを駆動させ、浴槽の水面に向けて気泡を含む水を吐出させる。
また、本発明に係る給湯装置は、気体を供給する気体供給手段と、浴槽へ供給される水に対して気体供給手段から供給された気体を混合する気液混合手段と、浴槽内の水の汚れの量を検知する汚れ検知手段と、汚れ検知手段の検知結果に応じて気体供給手段を制御して、当該気体供給手段から気液混合手段への気体供給量を調節する制御手段と、気液混合手段によって気体が混合された水を浴槽へ吐出する浴槽アダプタと、浴槽内の水位を検知する水位検知手段と、を備える。上記の気体供給量は、浴槽内の水の汚れの量が基準値以下の場合には第１の量であり、浴槽内の水の汚れの量が基準値を超える場合には第１の量よりも多い第２の量になる。制御手段は、水位検知手段の検知結果に応じて浴槽アダプタを駆動させ、浴槽の水面に向けて気泡を含む水を吐出させる。
また、本発明に係る給湯装置は、気体を供給する気体供給手段と、浴槽へ供給される水に対して気体供給手段から供給された気体を混合する気液混合手段と、浴槽からの使用者の出浴後の経過時間を検知する時間検知手段と、時間検知手段の検知結果に応じて気体供給手段を制御して、当該気体供給手段から気液混合手段への気体供給量を調節する制御手段と、を備える。上記の気体供給量は、浴槽からの使用者の出浴後の経過時間が基準値以下の場合には第１の量であり、当該経過時間が基準値を超える場合には第１の量よりも多い第２の量になる。
また、本発明に係る給湯装置は、気体を供給する気体供給手段と、浴槽へ供給される水に対して気体供給手段から供給された気体を混合する気液混合手段と、浴槽内の水の温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段の検知結果に応じて気体供給手段を制御して、当該気体供給手段から気液混合手段への気体供給量を調節する制御手段と、を備える。上記の気体供給量は、浴槽内の水の温度が基準値以下の場合には第１の量であり、浴槽内の水の温度が基準値を超える場合には第１の量よりも多い第２の量になる。

本発明によれば、浴槽を洗浄する動作を当該浴槽の状態に応じて適切に実行可能な給湯装置を提供することができる。

実施の形態１による給湯装置の全体構成を示す図である。 実施の形態１における気泡発生装置の例を示す縦断面図である。 実施の形態１による給湯装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１による給湯装置の第１の変形例を示すフローチャートである。 実施の形態１による給湯装置の第２の変形例を示すフローチャートである。 実施の形態１による給湯装置の第３の変形例を示すフローチャートである。 実施の形態１による給湯装置の第４の変形例を示すフローチャートである。 第４の変形例における浴槽アダプタを示す図である。

以下、添付の図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。各図において、同一または相当する要素には同一の符号を付して、重複する説明は簡略化または省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。本発明には、以下の実施の形態によって開示される構成のあらゆる組み合わせおよび変形例が含まれ得る。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１による給湯装置１Ａの全体構成を示す図である。図１に示されるように、給湯装置１Ａは、貯湯タンク２、浴槽アダプタ３、追焚回路４、給湯配管５および制御装置６等を備える。

図１では、貯湯タンク２に貯められた水を加熱する加熱装置の図示を省略している。貯湯タンク２には、当該加熱装置によって加熱された水、すなわち湯が貯留される。当該加熱装置は、例えば、ヒートポンプ方式のもの、電気ヒーター方式のもの、太陽熱を利用する方式のもの、燃焼方式のもの、複数の方式を組み合わせたものなど、いかなるものでもよい。

図１に示されるように、浴槽アダプタ３は、本体３ａ、ノズル部３ｂ、および吸込口３ｃを備える。給湯装置１Ａの追焚回路４は、この浴槽アダプタ３を介して浴槽１０に接続される。浴槽１０は、内壁１０ａおよび底面１０ｂを備える。浴槽アダプタ３は、浴槽１０の内壁１０ａから浴槽１０の内部空間に臨むように設置される。ノズル部３ｂは、例えば、本体３ａから突出する円筒状に形成される。吸込口３ｃは、例えば、本体３ａの上面に形成されている。

追焚回路４は、追焚熱交換器４ａ、往き配管４ｂ、戻り配管４ｃおよび循環ポンプ４ｄを備える。往き配管４ｂの一端は、追焚熱交換器４ａの二次側流路の流入口４ｅに接続される。往き配管４ｂの他端は、浴槽１０の外側において浴槽アダプタ３の本体３ａに接続される。浴槽アダプタ３の吸込口３ｃは、本体３ａの内部において往き配管４ｂの流路に連通する。戻り配管４ｃの一端は、追焚熱交換器４ａの二次側流路の流出口４ｆに接続される。戻り配管４ｃの他端は、浴槽１０の外側において浴槽アダプタ３の本体３ａに接続される。浴槽アダプタ３のノズル部３ｂの流路は、本体３ａの内部で戻り配管４ｃの流路に連通する。

循環ポンプ４ｄは、浴槽１０内の水を追焚回路４内に循環させるためのポンプである。本開示では、浴槽１０内の水を「浴槽水」とも称することがある。循環ポンプ４ｄは、例えば、往き配管４ｂの途中に設けられる。なお、循環ポンプ４ｄは、例えば、戻り配管４ｃの途中に設けられても良い。

循環ポンプ４ｄが運転すると、浴槽１０内の浴槽水は、浴槽アダプタ３の吸込口３ｃから往き配管４ｂに引き込まれ、追焚熱交換器４ａへ導かれる。追焚熱交換器４ａを通過した浴槽水は、戻り配管４ｃを通って浴槽アダプタ３へ戻り、ノズル部３ｂから浴槽１０内に吐出される。図１中の矢印は、循環ポンプ４ｄの運転時に浴槽水が流れる方向を示している。

一例として、ノズル部３ｂの吐出方向は、浴槽１０の内壁１０ａに対して斜めの方向になっている。これにより、循環ポンプ４ｄの運転時に、浴槽１０の内部に環流ＲＦを発生させることができる。

図示を省略するが、追焚熱交換器４ａの一次側流路には、熱源流体を循環させる循環経路が接続される。熱源流体は、例えば、貯湯タンク２から供給される高温の湯または加熱装置で加熱された湯などである。浴槽１０内の浴槽水を加熱する追焚運転を行う場合には、循環ポンプ４ｄを運転すると共に熱源流体を追焚熱交換器４ａに循環させる。追焚熱交換器４ａで熱源流体の熱を受け取って加熱された浴槽水が浴槽１０に戻ることで、浴槽１０内の浴槽水を昇温または保温することができる。

また、給湯配管５は、貯湯タンク２に貯留された水を浴槽に供給するための配管である。貯湯タンク２と追焚回路４とは、給湯配管５を介して接続されている。給湯配管５の一端は、貯湯タンク２に接続される。給湯配管５の他端は、例えば、追焚熱交換器４ａと循環ポンプ４ｄとの間において往き配管４ｂの途中に形成された分岐部４ｇに接続される。

浴槽１０への湯はりを行う際には、貯湯タンク２か給湯配管５および追焚回路４を介して浴槽１０へ湯が供給される。給湯配管５から供給される湯は、分岐部４ｇから追焚熱交換器４ａ側へ流れ、戻り配管４ｃを通って浴槽アダプタ３に達し、ノズル部３ｂから浴槽１０の内部へ注入される。なお、給湯配管５から供給される湯は、分岐部４ｇから循環ポンプ４ｄ側にも並行して流れてもよい。この場合、給湯配管５から供給される湯は、ノズル部３ｂだけでなく、吸込口３ｃからも浴槽１０の内部へ注入される。また、図示を省略するが、給湯配管５には、浴槽１０へ供給される湯水の量を調整するための流量調整弁が設けられている。

制御装置６は、給湯装置１Ａが備える各機器の動作を制御する。制御装置６は、給湯装置１Ａの動作を制御する制御手段の一例である。制御装置６には、例えば、使用者が給湯装置１Ａを操作するための端末装置７が接続されている。端末装置７は、制御装置６に対し、双方向に通信可能である。

図１に示されるように、貯湯タンク２、追焚熱交換器４ａ、循環ポンプ４ｄ、往き配管４ｂの一部、戻り配管４ｃの一部、給湯配管５および制御装置６は、一つの筐体８に収納されてもよい。図１に示す例では端末装置７は筐体８の外部に設置されているが、端末装置７は筐体８に設けられていてもよい。また、制御手段の一例である制御装置６は、筐体８の外部に設けられていてもよい。

また、本実施の形態の給湯装置１Ａは、水に気体を混合する気液混合手段の一例として、気泡発生装置１２を備える。気液混合手段は、浴槽１０へ供給される水に対して汚れを洗浄する効果を有する気体を混合することで、浴槽１０の洗浄作用を得るためのものである。気液混合手段の一例である気泡発生装置１２は、浴槽１０へ供給される水に対して気体を混合し、当該水の中に気泡を発生させるものである。例えば、気泡発生装置１２は、追焚熱交換器４ａと浴槽アダプタ３との間において、戻り配管４ｃの途中に接続されている。本実施の形態において、気泡発生装置１２は、追焚回路４から浴槽１０に戻される浴槽水の中に微細な気泡を発生させる。

気泡発生装置１２には、気体供給部１３が連通している。気体供給部１３の途中には、流量調整弁１４および電磁弁１５が設けられている。流量調整弁１４は、気体供給部１３内を流れる気体の流量を調整するためのものである。また、電磁弁１５は、気体供給部１３内の流路を開閉するためのものである。

追焚回路４に浴槽水が流れているときに電磁弁１５が開くと、気体供給部１３を通って気体が気泡発生装置１２へ導入される。気泡発生装置１２は、気体供給部１３から導入された気体を浴槽水に混合する。これにより、気泡発生装置１２を通過する浴槽水中に気泡が発生する。この気泡を含む浴槽水が浴槽アダプタ３のノズル部３ｂから浴槽１０内へ供給される。

流量調整弁１４および電磁弁１５は、制御装置６により制御される。流量調整弁１４を制御することで、気体供給部１３から気泡発生装置１２へ導入される気体の量を調整することができる。気泡発生装置１２へ導入される気体の量を調整することで、気泡発生装置１２で発生する気泡の径を制御することができる。なお、気泡発生装置１２へ導入される気体の量の調整は、例えば、電磁弁１５の開度を調整することで行われても良い。すなわち、流量調整弁１４および電磁弁１５の両機能は、単一の電磁弁１５によって実現されてもよい。

図２は、実施の形態１における気泡発生装置１２の例を示す縦断面図である。図２に示される気泡発生装置１２は、流体の流れを絞って流速を増加させることで、低速部に比べて低い圧力を発生させるベンチュリ機構を有する。この気泡発生装置１２は、円筒状のハウジングと、当該ハウジング内に設けられた固定翼１２ｂと、を備えている。また、このハウジングは、図２に示されるように、入口部１２ａ、縮径部１２ｃ、気体導入部１２ｄおよび拡径部１２ｅを有する。ハウジングは、戻り配管４ｃの途中に接続されている。

図２において、水は、進行方向Ｐの矢印で示すように、左側から右側に向かって進む。入口部１２ａの内径は、少なくとも部分的に、進行方向Ｐに沿って一定である。入口部１２ａの内部には、複数の固定翼１２ｂが設置されている。固定翼１２ｂは、入口部１２ａを通過する水の流れに旋回力を与えることで、流路の軸線１２ｆを中心に旋回する旋回流ＳＦを発生させる。固定翼１２ｂは、例えば、螺旋状に湾曲した板材等により構成されている。

縮径部１２ｃは、入口部１２ａの下流側に同軸的に形成される。縮径部１２ｃの内径は、進行方向Ｐに沿って連続的に縮小する。縮径部１２ｃの内部空間は、略円錐状をなしている。縮径部１２ｃは、固定翼１２ｂにより発生した旋回流ＳＦの半径を縮小し、旋回流ＳＦを高速化する。

気体導入部１２ｄは、縮径部１２ｃの下流端部、すなわち最縮径部１２ｇに外部から気体を導入する流路を有する。気体導入部１２ｄは、配管等によって構成され、上述した気体供給部１３に接続される。最縮径部１２ｇに発生する負圧により、気体供給部１３および気体導入部１２ｄを通じた吸気が行われる。

拡径部１２ｅは、縮径部１２ｃの下流側に同軸的に形成される。拡径部１２ｅの内径は、進行方向Ｐに沿って連続的に拡大する。拡径部１２ｅの内部空間は、略円錐状をなす。拡径部１２ｅでは、縮径部１２ｃで高速化された旋回流ＳＦに、気体導入部１２ｄから導入された気体が混合される。これにより、気泡Ｂが発生する。

以上のように構成された気泡発生装置１２であれば、気体導入部１２ｄから導入された気体が旋回流ＳＦによりせん断されることで、径の小さい気泡Ｂ、すなわち微細気泡を生成することが可能となる。なお、上述した気泡発生装置１２の構造は一例であり、他の構造を用いてもよい。例えば、気泡発生装置１２は、上述したような自然吸気式の気液混合装置に限らず、ポンプ等で強制的に吸気する形式のものであってもよい。

また、本実施の形態の給湯装置１Ａは、図１に示されるように、二酸化炭素発生装置１６を備える。二酸化炭素発生装置１６は、気体供給部１３を介して気泡発生装置１２へ二酸化炭素を供給可能である。本実施の形態において、気泡発生装置１２は、二酸化炭素発生装置１６から供給された気体を浴槽水に混合して、微細気泡を発生させる。本実施の形態における二酸化炭素発生装置１６、気体供給部１３、流量調整弁１４および電磁弁１５は、気液混合手段の一例である気泡発生装置１２へ気体を供給する気体供給手段の一例を構成している。

二酸化炭素発生装置１６は、例えば、空気中の二酸化炭素を吸着する吸着手段と、吸着手段に吸着された二酸化炭素が放出されるように吸着手段を加熱する加熱手段とから構成される。二酸化炭素発生装置１６の吸着手段は、例えば、アミン化合物を含むエアフィルタを備える。

本実施の形態において、二酸化炭素発生装置１６は、気体供給部１３の入口部に接続されている。外部の空気は、二酸化炭素発生装置１６のエアフィルタを通過して気体供給部１３に流入する。二酸化炭素発生装置１６のエアフィルタの一面は、大気に触れている。二酸化炭素発生装置１６のエアフィルタは、常温において、大気中の二酸化炭素を吸着する。

二酸化炭素発生装置１６の加熱手段が、吸着手段であるエアフィルタを加熱すると、エアフィルタに吸着された二酸化炭素が放出される。気体供給部１３に気体が流れているときに二酸化炭素発生装置１６の加熱手段がエアフィルタを加熱すると、エアフィルタから放出された二酸化炭素が気体供給部１３を通って気泡発生装置１２に供給される。これにより、気泡発生装置１２において、大気中の二酸化炭素濃度よりも高い二酸化炭素濃度を有する気体が水に混合される。

二酸化炭素発生装置１６の加熱手段としては、例えばシーズヒーター、ラバーヒーター、ＰＴＣヒーター、セラミックヒーター、バンドヒーター等の電気ヒーターを用いることができる。この場合、エアフィルタを覆うように当該電気ヒーターを配置したり、あるいはエアフィルタの内部に当該電気ヒーターを埋め込むように配置したりすることで、エアフィルタを効率良く加熱できる。なお、二酸化炭素発生装置１６の加熱手段は、上記の電気ヒーターに限定されない。例えば、貯湯タンク２または浴槽１０から導かれた湯の熱で二酸化炭素発生装置１６のエアフィルタを加熱してもよい。

二酸化炭素発生装置１６において、加熱手段により加熱されたときのエアフィルタの温度は、４０℃から１００℃の範囲内になることが好ましい。当該温度が４０℃以上であれば、エアフィルタに吸着された二酸化炭素の放出割合を十分に高くできる。当該温度が１００℃以下であれば、消費エネルギーを比較的低くできる。また、吸着手段と加熱手段とから構成される二酸化炭素発生装置１６は、エアフィルタへ大気を積極的に送る送風機を更に備えていてもよい。

また、給湯装置１Ａは、給湯装置１Ａの動作状態および浴槽１０の状態等を検知するための各種のセンサを備えていてもよい。この各種のセンサには、例えば、各配管を流れる水の温度を検知するセンサ、水圧を検知するセンサ、各配管内の汚れ量を検知するセンサ等が該当する。各種のセンサは、制御装置６の入力側に接続される。制御装置６には、各種のセンサの検知結果が電気信号として入力される。

本実施の形態の給湯装置１Ａは、一例として、水圧センサ１７を備える。水圧センサ１７は、浴槽１０内と連通する場所に設置され、当該場所における水圧を検知する。水圧センサ１７は、例えば、往き配管４ｂに設置される。

浴槽１０内の水位が変動した場合、水圧センサ１７の検知結果が変動する。使用者が浴槽１０内へ入浴をした場合には、当該浴槽１０内の水位が変動する。使用者が浴槽１０内へ入浴をした場合には、水圧センサ１７の検知結果が変動する。本実施の形態における水圧センサ１７は、浴槽１０への使用者の入浴を検知する入浴検知手段の一例を構成している。制御手段の一例である制御装置６は、水圧センサ１７の検知結果に応じて動作する。

上述したように、制御装置６は、給湯装置１Ａが備える各機器の動作を制御する。本実施の形態において、制御装置６の出力側には、給湯配管５の図示しない流量調整弁、循環ポンプ４ｄ、流量調整弁１４、電磁弁１５および二酸化炭素発生装置１６等が接続されている。制御装置６は、出力側に接続された各機器の動作を制御する。例えば、給湯配管５の図示しない流量調整弁が制御装置６によって開かれることで、浴槽１０への湯はりが行われる。また、給湯配管５の図示しない流量調整弁が制御装置６に制御されることで、浴槽１０への湯はり量、すなわち浴槽１０内の水位の調節が行われる。

制御装置６の各機能は、処理回路により実現される。処理回路は、例えば、記憶回路、演算処理装置および入出力回路等から構成される。演算処理装置は、記憶回路に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置６の各機能を実現することができる。また。制御装置６の処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェアを備えてもよい。制御装置６の各機能は、専用のハードウェアによって実伝されてもよい。また、給湯装置１Ａは、単一の制御装置６により動作が制御される構成に限定されるものではなく、複数の装置が連携することで動作が制御される構成にしてもよい。

次に、給湯装置１Ａが二酸化炭素を含む微細気泡を浴槽１０へ供給する動作について、フローチャートを参照して説明する。図３は、実施の形態１による給湯装置１Ａの動作の一例を示すフローチャートである。

使用者は、入浴を行う前に、浴槽１０への湯はりを給湯装置１Ａによって行う。例えば、端末装置７の所定のボタンが使用者に押下されると、浴槽１０に湯はりをするための制御処理が制御装置６により実行され、貯湯タンク２から給湯配管５および追焚回路４を通って湯が浴槽１０内へ供給される。

湯はりが完了すると（ステップＳ１０１）、使用者が浴槽１０へ入浴したことを検知したか否かの判定が行われる（ステップＳ１０２）。浴槽１０への使用者の入浴の検知は、入浴検知手段の一例である水圧センサ１７によって行われる。ステップＳ１０２の判定処理は、水圧センサ１７の検知結果に応じて、制御装置６が行う。制御装置６は、ステップＳ１０２の判定結果に応じて動作する。

ステップＳ１０１およびステップＳ１０２においては、制御装置６は、電磁弁１５を閉じている。すなわち、気体供給手段の一例を構成する二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体の供給は停止した状態となっている。制御装置６は、二酸化炭素発生装置１６の加熱手段がエアフィルタを加熱しないようにしており、二酸化炭素発生装置１６から二酸化炭素は放出されない。

ステップＳ１０２の処理は、使用者の入浴が検知されるまで行われる。すなわち、浴槽１０への使用者の入浴前において、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量はゼロになっている。ステップＳ１０２において入浴が検知されると、制御装置６は循環ポンプ４ｄを運転させ（ステップＳ１０３）、電磁弁１５を開いて二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への二酸化炭素供給動作を開始させる（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４において、制御装置６は、二酸化炭素発生装置１６の加熱手段がエアフィルタを加熱するように制御処理を実行する。この結果、エアフィルタに吸着された二酸化炭素が放出され、気泡発生装置１２へ供給される。ステップＳ１０３およびステップＳ１０４の処理によって、二酸化炭素発生装置１６から供給された二酸化炭素を含む気泡が気泡発生装置１２により生成され、当該気泡を含む浴槽水が浴槽１０内に供給される。

上述の動作例において、二酸化炭素発生装置１６による二酸化炭素の供給は、浴槽１０へ使用者が入浴すると開始する。入浴前においては、皮脂や石鹸カス等の汚れが浴槽１０の壁面へ付着することがない。このため、入浴前においては、二酸化炭素を含む気泡を１０へ供給する必要性が低い。上述の動作例によれば、入浴前における二酸化炭素発生装置１６の無駄な動作を抑制することができる。これにより、二酸化炭素発生装置１６のメンテナンス頻度を下げ、また、省エネルギーの効果も得られる。また、入浴後のタイミングにおいて二酸化炭素発生装置１６が吸着していた二酸化炭素がなくなってしまう可能性も低減される。上述の動作例によれば、入浴に伴って汚れた浴槽水から浴槽１０の壁面への汚れの付着を、より確実に抑制することができる。

上述の実施例において、制御装置６は、浴槽１０への使用者の入浴前において第１の制御を行う。この第１の制御が行われている際、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量は、第１の量になっている。第１の制御とは、具体的には、電磁弁１５を閉じる制御である。また、第１の量は、具体的にはゼロである。また、上述の実施例において、制御装置６は、浴槽１０へ使用者が入浴すると、第２の制御を行う。この第２の制御が行われている際、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量は、第２の量になっている。この第２の量は、上述の第１の量よりも多い。

上述した第１の制御は、必ずしも電磁弁１５を完全に閉じる制御でなくてもよい。すなわち、浴槽１０への使用者の入浴前においても、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体の供給が行われていてもよい。この場合の二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量は、第２の量よりも少ない第１の量になっている。制御装置６は、流量調整弁１４を制御して、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量の調節を行う。この場合、入浴前に浴槽１０内に二酸化炭素を含む気泡が予め供給されることで、汚れが浴槽１０の壁面へ付着することを予防することができる。また、入浴後には、第１の量よりも多い第２の量の二酸化炭素が、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２へ供給される。本例によれば、入浴前には少量の二酸化炭素が二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２へ供給され、入浴後には多量の二酸化炭素が二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２へ供給される。本例によれば、入浴のタイミングに合わせて二酸化炭素の供給量を変化させ、浴槽１０を洗浄する動作を当該浴槽１０の状態に応じて適切に実行可能な給湯装置１Ａが得られる。

二酸化炭素発生装置１６は、上述した吸着手段と加熱手段とから構成されるものに限られない。二酸化炭素発生装置１６は、例えば、二酸化炭素が充填されたボンベ等から構成され、当該ボンベから二酸化炭素を放出可能に構成されていてもよい。二酸化炭素が充填されたボンベは、内部の二酸化炭素がなくなった場合に交換可能に構成される。このように、二酸化炭素発生装置１６は、二酸化炭素を供給可能な装置であれば、任意の方式の装置でよい。

また、給湯装置１Ａは、気体供給手段として、二酸化炭素以外の気体を供給する装置を備えていてもよい。例えば、給湯装置１Ａは、気体供給手段として、空気、酸素、窒素、水素等の、二酸化炭素以外の特定の気体を供給可能な装置を備えていてもよい。本開示に係る気体供給手段は、汚れを洗浄する効果を有する洗浄用の気体を供給可能なものであればよい。

上述した実施例においては、給湯装置１Ａは、気体供給手段として、二酸化炭素発生装置１６を備えている。給湯装置１Ａは、浴槽１０内の浴槽水へ、二酸化炭素を含む気泡を供給することができる。上述した実施例であれば、浴槽水に二酸化炭素を含む気泡を供給することで、浴槽１０を洗浄する効果に加えて、疲労回復、筋肉痛の軽減、保温、血圧降下等に有効とされる炭酸浴を使用者が行うことができるという効果を併せて得ることができる。

また、入浴検知手段の一例である水圧センサ１７は、例えば、浴槽１０に設けられていてもよい。また、入浴検知手段は、例えば、浴槽１０が設置された浴室に設置された人感センサまたはカメラ等から構成されていてもよい。

上記の実施の形態において、気液混合手段の一例である気泡発生装置１２は、追焚回路４に設けられている。給湯装置１Ａが浴槽１０へ水を供給する流路を追焚回路４とは別に備えている場合には、当該流路に気泡発生装置１２が設けられていてもよい。気泡発生装置１２は、浴槽１０へ供給される水に対して気体を混合して気泡を発生可能に構成されていればよい。また、本開示に係る気液混合手段は、気体発生装置１２に限られず、浴槽１０へ供給される水に対して気体を混合可能に構成されていればよい。

以上に示したように、本実施の形態に係る給湯装置１Ａは、気体を供給する気体供給手段の一例として、二酸化炭素発生装置１６、気体供給部１３、流量調整弁１４および電磁弁１５を備える。給湯装置１Ａは、浴槽１０へ供給される水に対して二酸化炭素発生装置１６から供給された二酸化炭素を混合する気液混合手段の一例として、気泡発生装置１２を備える。給湯装置１Ａは、浴槽１０への使用者の入浴を検知する入浴検知手段の一例として、水圧センサ１７を備える。また、給湯装置１Ａは、水圧センサ１７の検知結果に応じて流量調整弁１４および電磁弁１５を制御して、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量を調節する制御装置６を備える。二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量は、浴槽１０への使用者の入浴前において第１の量であり、浴槽１０へ使用者が入浴すると当該第１の量よりも多い第２の量になる。

上記のように構成された給湯装置１Ａによれば、二酸化炭素の気泡が浴槽水中に存在する汚れを保持することにより、当該汚れが浴槽１０の壁面へ到達して付着することを抑制することができる。また、給湯装置１Ａによれば、浴槽１０の壁面を洗浄することができる。そして、給湯装置１Ａによれば、浴槽１０を洗浄する動作を当該浴槽１０の状態に応じて適切に実行することが可能である。

なお、上記の実施の形態において、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量の調節は、流量調整弁１４および電磁弁１５が制御されることで行われている。二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量の調節は、例えば、循環ポンプ４ｄが制御されることでも行うことができる。例えば、追焚回路４を循環する流量が増えることで、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２へ吸気される気体の量が増える。本例において、循環ポンプ４ｄは、気体供給手段の一例を構成している。

次に、給湯装置１Ａの各種の変形例について、図面を更に参照して説明する。第１の変形例に係る給湯装置１Ａは、浴槽水の汚れの量を検知する汚れ検知手段の一例として、汚れセンサ１８を備えている。汚れセンサ１８は、例えば、水の濁度または透過率等を検知可能に構成されたセンサである。汚れセンサ１８は、浴槽１０内と連通する場所に設置され、当該場所における水の汚れ量を検知する。汚れセンサ１８は、例えば、往き配管４ｂに設置される。往き配管４ｂに設置された汚れセンサ１８は、循環ポンプ４ｄが駆動することで、浴槽水の汚れ量を検知することができる。なお、汚れセンサ１８は、例えば、浴槽１０の内壁１０ａまたは底面１０ｂ等に設置されていてもよい。本変形例において、制御装置６は、汚れセンサ１８の検知結果に応じて動作する。

図４は、実施の形態１による給湯装置１Ａの第１の変形例を示すフローチャートである。図４のフローチャートにおけるステップＳ２０１からステップＳ２０３は、図３のフローチャートにおけるステップＳ１０１からステップＳ１０３と同様のため、説明を省略する。

ステップＳ２０３で循環ポンプ４ｄが運転すると、汚れセンサ１８によって汚れ量の検知が行われる（ステップＳ２０４）。そして、汚れセンサ１８の検知結果に応じて、制御装置６は動作する。制御装置６は、汚れセンサ１８によって検知した浴槽水の汚れ量に応じて、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量を調節する（ステップＳ２０５）。二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量の調節は、上述したように、流量調整弁１４、電磁弁１５および循環ポンプ４ｄの少なくとも１つの動作を制御することで行われる。

本変形例において、制御装置６は、汚れセンサ１８によって検知した浴槽水の汚れ量が多い時には、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量を多くする。より具体的には、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量は、浴槽水の汚れ量が基準値以下の場合には第１の量となり、浴槽水の汚れ量が当該基準値を超える場合には当該第１の量よりも多い第２の量となる。なお、第１の量は、ゼロであってもよい。本変形例によれば、浴槽水の汚れの量が少ない場合における過剰な二酸化炭素の供給を抑制できる。また、浴槽水の汚れの量が多い場合における浴槽１０への汚れの付着をより確実に防止することができる。

次に、第２の変形例について説明する。第２の変形例に係る給湯装置１Ａは、浴槽１０からの使用者の出浴後の経過時間を検知可能に構成されている。使用者が浴槽１０から出浴した場合には、当該浴槽１０内の水位が変動し、水圧センサ１７の検知結果が変動する。浴槽１０からの使用者の出浴は、水圧センサ１７によって検知可能である。浴槽１０からの使用者の出浴後の経過時間は、水圧センサ１７の検知結果を受信した制御装置６によって計測される。変形例において、水圧センサ１７および制御装置６は、浴槽１０からの使用者の出浴後の経過時間を検知する時間検知手段の一例を構成している。

なお、浴槽１０からの使用者の出浴の検知は、例えば、人感センサまたはカメラ等によって行われてもよい。また、出浴後の経過時間は、水圧センサ１７によって入浴が検知された時点を基準として推測されてもよい。浴槽１０からの使用者の出浴後の経過時間を検知する時間検知手段は、任意に構成され得る。

図５は、実施の形態１による給湯装置１Ａの第２の変形例を示すフローチャートである。図５のフローチャートにおけるステップＳ３０１およびステップＳ３０２は、図３のフローチャートにおけるステップＳ１０１およびステップＳ１０２と同様のため、説明を省略する。

ステップＳ３０２において入浴が検知されると、使用者が浴槽１０から出浴したことを検知したか否かの判定が行われる（ステップＳ３０３）。ステップＳ３０３の判定処理は、水圧センサ１７の検知結果に応じて、制御装置６が行う。このステップＳ３０３の処理は、使用者が浴槽１０から出浴するまで継続される。

ステップＳ３０３において出浴が検知されると、制御装置６は循環ポンプ４ｄを運転させる（ステップＳ３０４）。また、浴槽１０からの使用者の出浴後の経過時間、すなわち入浴完了後に浴槽水が浴槽１０に放置された時間の検知が行われる（ステップＳ３０５）。制御装置６は、出浴後の経過時間に応じて、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量を調節する（ステップＳ３０６）。

本変形例において、制御装置６は、出浴後の経過時間が長い時には、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量を多くする。より具体的には、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量は、出浴後の経過時間が基準値以下の場合には第１の量となり、当該経過時間が当該基準値を超える場合には当該第１の量よりも多い第２の量となる。第１の量は、ゼロであってもよい。

入浴完了後は、浴槽水が浴槽１０に放置された時間が長くなるほど、浴槽１０内の上下温度差による自然対流に起因して水面付近に汚れが溜まりやすくなる。本変形例によれば、入浴完了後の放置時間に合わせて二酸化炭素の供給量が制御されることで、浴槽１０の壁面への汚れの付着をより確実に抑制できる。また、浴槽１０の壁面への汚れの付着が起こりづらい状態における過剰な二酸化炭素の供給を抑制できる。

次に、第３の変形例について説明する。第３の変形例に係る給湯装置１Ａは、浴槽水の温度を検知する温度検知手段の一例として、温度センサ１９を備えている。温度センサ１９は、浴槽１０内と連通する場所に設置され、当該場所における湯温を検知する。温度センサ１９は、例えば、往き配管４ｂに設置される。往き配管４ｂに設置された温度センサ１９は、循環ポンプ４ｄが駆動することで、浴槽水の温度を検知することができる。なお、温度センサ１９は、例えば、浴槽１０の内壁１０ａまたは底面１０ｂ等に設置されていてもよい。本変形例において、制御装置６は、温度センサ１９の検知結果に応じて動作する。

図６は、実施の形態１による給湯装置１Ａの第３の変形例を示すフローチャートである。図６のフローチャートにおけるステップＳ４０１からステップＳ４０３は、図３のフローチャートにおけるステップＳ１０１からステップＳ１０３と同様のため、説明を省略する。

ステップＳ４０３で循環ポンプ４ｄが運転すると、温度センサ１９よって湯温の検知が行われる（ステップＳ４０４）。そして、温度センサ１９の検知結果に応じて、制御装置６は動作する。制御装置６は、温度センサ１９によって検知した湯温に応じて、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量を調節する（ステップＳ４０５）。

本変形例において、制御装置６は、温度センサ１９よって検知した浴槽水の温度が高い時には、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量を多くする。より具体的には、二酸化炭素発生装置１６から気泡発生装置１２への気体供給量は、浴槽水の温度が基準値以下の場合には第１の量となり、浴槽水の温度が当該基準値を超える場合には当該第１の量よりも多い第２の量となる。第１の量は、ゼロであってもよい。

浴槽水の温度が高い場合には、当該浴槽水に含まれる皮脂および石鹸カス等の汚れが変性して浴槽１０の壁面へ付着しやすくなる。本変形例によれば、浴槽水の温度に合わせて二酸化炭素の供給量が制御されることで、浴槽１０の壁面への汚れの付着をより確実に抑制でき、浴槽１０の壁面への汚れの付着が起こりづらい状態における過剰な二酸化炭素の供給を抑制できる。

次に、第４の変形例について説明する。図７は、実施の形態１による給湯装置１Ａの第４の変形例を示すフローチャートである。また、図８は、第４の変形例における浴槽アダプタ３を示す図である。本変形例において、浴槽アダプタ３は、浴槽１０の水面に向けて気泡を含む水を吐出可能に構成されている。具体的には、浴槽アダプタ３のノズル部３ｂは、可動式に構成されている。浴槽アダプタ３の動作は、制御装置６によって制御される。

本変形例において、水圧センサ１７は、浴槽内の水位を検知する水位検知手段の一例を構成している。なお、水位検知手段は、水圧センサ１７とは別のセンサ等から構成されていてもよい。また、図７のフローチャートにおけるステップＳ５０１からステップＳ５０３は、図３のフローチャートにおけるステップＳ１０１からステップＳ１０３と同様のため、説明を省略する。

ステップＳ５０３で循環ポンプ４ｄが運転すると、水圧センサ１７よって水位の検知が行われる（ステップＳ５０４）。制御装置６は、水圧センサ１７によって検知した水位に応じて、浴槽１０の水面に向けて気泡を含む水を吐出させるように浴槽アダプタ３を駆動させる（ステップＳ５０５）。本変形例によれば、二酸化炭素の気泡を含む水は、汚れがたまりやすい浴槽１０の喫水部に向けて積極的に吐出される。これにより、浴槽１０の壁面への汚れの付着をより効果的に抑制することができる。

なお、以上に示した実施の形態およびその変形例は、組み合わせることが可能である。例えば、入浴の検知に応じた制御と浴槽水の汚れ量に応じた制御との両者を行ってもよい。また、入浴の検知に応じた制御と浴槽水の汚れ量に応じた制御とのどちらか一方のみを行っても良い。給湯装置１Ａは、気体の供給量を浴槽１０および使用者の状態に応じて第１の量または第２の量に切替可能に構成されていればよい。

１Ａ 給湯装置、 ２ 貯湯タンク、 ３ 浴槽アダプタ、 ３ａ 本体、 ３ｂ ノズル部、 ３ｃ 吸込口、 ４ 追焚回路、 ４ａ 追焚熱交換器、 ４ｂ 往き配管、 ４ｃ 戻り配管、 ４ｄ 循環ポンプ、 ４ｅ 流入口、 ４ｆ 流出口、 ５ 給湯配管、 ６ 制御装置、 ７ 端末装置、 ８ 筐体、 １０ 浴槽、 １０ａ 内壁、 １０ｂ 底面、 １２ 気泡発生装置、 １２ａ 入口部、 １２ｂ 固定翼、 １２ｃ 縮径部、 １２ｄ 気体導入部、 １２ｅ 拡径部、 １２ｆ 軸線、 １３ 気体供給部、 １４ 流量調整弁、 １５ 電磁弁、 １６ 二酸化炭素発生装置、 １７ 水圧センサ、 １８ 汚れセンサ、 １９ 温度センサ

Claims (5)

1. 気体を供給する気体供給手段と、
   浴槽へ供給される水に対して前記気体供給手段から供給された気体を混合する気液混合手段と、
   前記浴槽への使用者の入浴を検知する入浴検知手段と、
   前記入浴検知手段の検知結果に応じて前記気体供給手段を制御して、当該気体供給手段から前記気液混合手段への気体供給量を調節する制御手段と、
   前記気液混合手段によって気体が混合された水を前記浴槽へ吐出する浴槽アダプタと、
   前記浴槽内の水位を検知する水位検知手段と、
   を備え、
   前記気体供給量は、前記浴槽への使用者の入浴前において第１の量であり、前記浴槽へ使用者が入浴すると前記第１の量よりも多い第２の量になり、
   前記制御手段は、前記水位検知手段の検知結果に応じて前記浴槽アダプタを駆動させ、前記浴槽の水面に向けて気泡を含む水を吐出させる給湯装置。
2. 気体を供給する気体供給手段と、
   浴槽へ供給される水に対して前記気体供給手段から供給された気体を混合する気液混合手段と、
   前記浴槽内の水の汚れの量を検知する汚れ検知手段と、
   前記汚れ検知手段の検知結果に応じて前記気体供給手段を制御して、当該気体供給手段から前記気液混合手段への気体供給量を調節する制御手段と、
   前記気液混合手段によって気体が混合された水を前記浴槽へ吐出する浴槽アダプタと、
   前記浴槽内の水位を検知する水位検知手段と、
   を備え、
   前記気体供給量は、前記浴槽内の水の汚れの量が基準値以下の場合には第１の量であり、前記浴槽内の水の汚れの量が前記基準値を超える場合には前記第１の量よりも多い第２の量になり、
   前記制御手段は、前記水位検知手段の検知結果に応じて前記浴槽アダプタを駆動させ、前記浴槽の水面に向けて気泡を含む水を吐出させる給湯装置。
3. 気体を供給する気体供給手段と、
   浴槽へ供給される水に対して前記気体供給手段から供給された気体を混合する気液混合手段と、
   前記浴槽からの使用者の出浴後の経過時間を検知する時間検知手段と、
   前記時間検知手段の検知結果に応じて前記気体供給手段を制御して、当該気体供給手段から前記気液混合手段への気体供給量を調節する制御手段と、
   を備え、
   前記気体供給量は、前記浴槽からの使用者の出浴後の経過時間が基準値以下の場合には第１の量であり、当該経過時間が前記基準値を超える場合には前記第１の量よりも多い第２の量になる給湯装置。
4. 気体を供給する気体供給手段と、
   浴槽へ供給される水に対して前記気体供給手段から供給された気体を混合する気液混合手段と、
   前記浴槽内の水の温度を検知する温度検知手段と、
   前記温度検知手段の検知結果に応じて前記気体供給手段を制御して、当該気体供給手段から前記気液混合手段への気体供給量を調節する制御手段と、
   を備え、
   前記気体供給量は、前記浴槽内の水の温度が基準値以下の場合には第１の量であり、前記浴槽内の水の温度が前記基準値を超える場合には前記第１の量よりも多い第２の量になる給湯装置。
5. 前記気液混合手段によって気体が混合された水を前記浴槽へ吐出する浴槽アダプタと、
   前記浴槽内の水位を検知する水位検知手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記水位検知手段の検知結果に応じて前記浴槽アダプタを駆動させ、前記浴槽の水面に向けて気泡を含む水を吐出させる請求項３または請求項４に記載の給湯装置。

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