JP2022181903A - 気泡発生装置、及び、気泡発生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】浴槽湯水の白濁性を安定して維持しやすい気泡発生装置を提供する。【解決手段】気泡発生装置３の制御装置３９は、タンク３０から湯水を排出しつつ、タンク３０に気体を導入する給気運転と、タンク３０に供給湯水を導入しつつ、その供給湯水に気体を溶解させて気体溶解水を生成して、その気体溶解水を浴槽２に供給する給水運転とを実行する。また、制御装置３９は、基準運転を実行した際におけるタンク３０の内部の水位の変化の速度に基づいて基準時間を認識し、その基準時間に基づいて、給水運転の実行時間を設定する。【選択図】図２

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る残存湯水を排出しつつ、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、その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して、その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ものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の気泡発生装置では、給気運転の実行中に、タンクの内部の水位が徐々に低下し、給水運転の実行中に、タンクの内部の水位が徐々に上昇する。そこで、その気泡発生装置は、給気運転及び給水運転の開始及び終了（すなわち、実行時間）を、タンクの内部の水位を検知する水位センサの検知結果に基づいて、制御している。

特開２００８－１８１４６０号公報

ところで、特許文献１に記載の気泡発生装置を循環する湯水の粘度は、入浴剤等によって、通常の湯水の粘度よりも高くなってしまう場合がある。また、その湯水は、浴槽を介して循環するものであるので、不純物が含まれてしまう場合もある。そのような場合、粘度の高い湯水、不純物等がセンサに付着してしまうおそれがある。ひいては、タンクの内部の水位を、正確に検知できなくなるおそれがある。

そして、そのようにして水位が正確に検知できないと、水位に基づいて給気運転と給水運転との切り換えが制御されている場合には、その切り換えが設計時に想定されていたタイミングとは異なるタイミングで実行されてしまい、給気運転又は給水運転の実行時間が変化してしまう場合があった。

その結果、それらの実行時間が適切なものではなくなってしまい、気体溶解水に含まれる気体の量又は浴槽に供給される気体溶解水そのものの量が安定せずに、浴槽の内部の浴槽湯水の白濁性を安定して維持しにくくなっ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、浴槽湯水の白濁性を安定して維持しやすい気泡発生装置、及び、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、
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、前記湯水導入路から前記供給湯水を前記タンクへ送るポンプと、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する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記タンクから湯水を排出しつつ、前記タンクに前記気体を導入する給気運転と、前記タンクに前記供給湯水を導入しつつ、該供給湯水に前記気体を溶解させて気体溶解水を生成して、該気体溶解水を浴槽に供給する給水運転とを、前記気体導入弁、前記湯水導入弁及び前記ポンプの少なくとも１つを制御して実行する気泡発生装置において、
所定のタイミングで実行される前記給気運転又は前記給水運転である基準運転を実行した際における前記タンクの内部の水位の変化に基づいて、基準時間を認識する基準時間認識部と、
前記基準時間に基づいて、該基準時間を認識した後における前記給気運転及び前記給水運転の少なくとも一方の開始から終了までの時間である実行時間を設定する実行時間設定部とを備えていることを特徴とする。

また、本発明の気泡発生方法は、
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、前記湯水導入路から前記供給湯水を前記タンクへ送るポンプと、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する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記タンクから湯水を排出しつつ、前記タンクに前記気体を導入する給気運転と、前記タンクに前記供給湯水を導入しつつ、該供給湯水に前記気体を溶解させて気体溶解水を生成して、該気体溶解水を浴槽に供給する給水運転とを、前記気体導入弁、前記湯水導入弁及び前記ポンプの少なくとも１つを制御して実行する気泡発生装置を用いて実行される気泡発生方法において、
基準時間認識部が、所定のタイミングで実行される前記給気運転又は前記給水運転である基準運転を実行した際における前記タンクの内部の水位の変化に基づいて、基準時間を認識する工程と、
実行時間設定部が、前記基準時間に基づいて、該基準時間を認識した後における前記給気運転及び前記給水運転の少なくとも一方の開始から終了までの時間である実行時間を設定する工程とを含んでいることを特徴とする。

このように、本発明の気泡発生装置及び気泡発生方法では、基準時間認識部が、所定のタイミングで実行される給気運転又は給水運転である基準運転を実行した際におけるタンクの内部の水位の変化に基づいて、予め基準時間を認識し、実行時間設定部が、その基準時間に基づいて、その基準時間を認識した後における給気運転及び給水運転の少なくとも一方の開始から終了までの時間（すなわち、実行時間）を設定している。

すなわち、その実行時間は、気泡発生装置を循環する湯水の粘度が通常の湯水よりも高くなったり、その湯水に不純物が含まれてしまったりするという状況が生じてしまったりしたとしても、それらの状況が生じる前に認識された基準時間を参照して設定されたものとなっている。また、その実行時間は、実際の風呂給湯装置、気泡発生装置、若しくは、浴槽等の設置状態、又は、実際に組み込まれたそれらの構成物品（例えば、ポンプ等）の性能を反映した基準時間を参照して設定されたものとなっている。

したがって、本発明の気泡発生装置及び気泡発生方法によれば、給気運転と給水運転とを適切なタイミングで実行することができるので、適切な実行時間を維持することができる。ひいては、浴槽湯水の白濁性を安定して維持しやすくなる。

また、本発明の気泡発生装置においては、
前記タンクの内部の水位を検知する水位センサを備え、
前記基準時間認識部は、前記水位センサの検知結果に基づいて前記水位の変化を認識し、該認識された水位の変化に基づいて前記基準時間を認識することが好ましい。

このように、タンクの内部の水位を検知する機構として水位センサを採用すると、容易な構成でありながら基準時間（ひいては、その基準時間に基づいて設定される実行時間）を、認識することができる。

また、本発明の気泡発生装置においては、
前記タンクの内部の水位を検知する水位センサと、
前記水位センサにエラーが生じているか否かを判定するエラー判定部とを備え、
前記エラー判定部は、前記基準運転以後における、前記水位センサが所定の低水位を検知した時刻から所定の高水位を検知した時刻までの時間、又は、所定の高水位を検知した時刻から所定の低水位を検知した時刻までの時間である検知時間を認識するとともに、該検知時間と前記基準時間との比較結果に基づいて、前記基準運転以後に、前記水位センサにエラーが生じているか否かを判定することが好ましい。

水位センサを用いた気泡発生装置では、その水位センサの検知結果のみでは、その水位センサ自体のエラーを判定できない場合がある。そこで、このように、基準時間（すなわち、その水位センサが本来想定していた検知範囲に対応した時間）と、実際の検知結果に基づく時間である検知時間とを比較して、エラーを判定するようにすると、他の構成を用いずに、容易に水位センサ自体のエラーを判定することができるようになる。

実施形態に係る風呂給湯装置の概略構成図。 図１の風呂給湯装置の系統図。 図１の風呂給湯装置が準備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の風呂給湯装置が洗浄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体溶解水を浴槽に供給する際に実行する処理を示すフローチャート。 図１の風呂給湯装置がセンサのエラーを判定する際に実行する処理を示すフローチャート

以下、図１～図８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。なお、図２～図６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。

［風呂給湯装置の構成］
まず、図１を参照して、風呂給湯装置１の概略構成について説明する。

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、浴室に設置された浴槽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（図１では不図示。図２参照）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。

この風呂給湯装置１は、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に加え、後述する準備運転、給気運転、給水運転、及び、洗浄運転を実行可能なものである。なお、風呂給湯装置１は、浴槽湯水を循環加熱する追い焚き運転が実行可能となるように構成されていてもよい。

ここで、給気運転とは、後述するタンク３０の内部から湯水を排出しつつ、タンク３０の内部に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ための運転である。また、給水運転とは、生成した気体溶解水を浴槽２に供給して、浴槽２の内部に貯められている湯水である浴槽湯水に気泡を発生させる運転である。

また、準備運転とは、気体溶解水の供給を開始する指示が認識された際に、給水運転の実行前に実行される運転である。また、洗浄運転とは、気体溶解水の供給を停止する指示が認識された後に、後述するタンク３０の内部を洗浄するために実行される運転である。

次に、図２～図６を参照して、風呂給湯装置１を構成する各部分について説明する。

図２に示すように、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、又は、水供給源５から供給された水等である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ることによって、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４参照）、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５参照）。

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センサ３０ｂ（水位センサ）及び第２センサ３０ｃ（水位センサ）とを備えている。

第１センサ３０ｂ及び第２センサ３０ｃ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を検知する。第２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、タンクの内部の水位を検知するための水位センサは、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、他の公知の水位センサ（例えば、圧力式の水位センサ等）を用いてもよい。また、例えば、高水位として検知する水位は、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は、一方の端部で、タンク３０の上流端に接続されており、他方の端部で、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第１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に圧送するための加圧ポンプ３１ｂとが介装されている。

第２水路３２は、一方の端部で、タンク３０の下流端に接続されており、他方の端部で、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、タンク３０に近い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は、一方の端部で、第１切換弁３６に接続されており、他方の端部で、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は、一方の端部で、第１切換弁３６を介して、第１水路３１のタンク３０から離れた方の端部、及び、第３水路３３の第２水路３２から離れた方の端部に接続されており、他方の端部で、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の内部に供給されて、浴槽湯水に混ざり込む。これにより、浴槽湯水に気泡が発生して、浴槽湯水が白濁化する。

気体導入路３５は、上流端で、気体供給源（不図示）に接続されており、下流端で、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３，図５参照）と、第４水路３４から第３水路３３に湯水が流れる状態（図４参照）又は第３水路３３から第４水路３４に湯水が流れる状態（図６参照）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、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（図３参照）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４参照）と、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５，図６参照）とが切り換えられる。

気泡発生装置３では、第１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、準備運転状態（図３参照）と、給水運転状態（図４参照）と、給気運転状態（図５参照）と、洗浄運転状態（図６参照）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、ポンプ制御部３９ｂと、タイマ３９ｃと、基準時間認識部３９ｄと、基準時間格納部３９ｅと、実行時間設定部３９ｆと、エラー判定部３９ｇとを有している。

切換制御部３９ａは、切換装置３８を構成する弁（すなわち、第１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。

ポンプ制御部３９ｂは、加圧ポンプ３１ｂ及び後述する循環ポンプ４０ａの駆動及び停止を制御する。

基準時間認識部３９ｄは、準備運転の直後の給水運転（すなわち、基準運転）において、第２センサ３０ｃが低水位を検知してから第１センサ３０ｂが高水位を検知するまでに、タイマ３９ｃによって計測された時間を基準時間として認識する。

なお、本実施形態においては、基準時間をタイマ３９ｃによって計測された時間に基づいて認識しているが、本発明の基準時間はそのような構成に限定されるものではなく、基準運転におけるタンクの内部の水位の変化に基づいて定められるものであればよい。そのため、例えば、単位時間当たりの水位の変化を測定し、それとタンクの容量等に基づいて、基準時間を認識するようにしてもよい。

基準時間格納部３９ｅは、基準時間認識部３９ｄによって認識された基準時間を格納する。

なお、本実施形態において、基準時間を格納しているのは、後述するように、基準時間を、実行時間の設定に用いるだけでなく、第１センサ３０ｂ及び第２センサ３０ｃのエラーの判定にも用いるためである。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い。そのため、基準時間を実行時間の設定のためにのみ用いる場合には、基準時間格納部は省略してもよい。

実行時間設定部３９ｆは、基準時間格納部３９ｅに格納された基準時間を参照して、その基準時間を認識した後における給水運転の開始から終了までの時間である実行時間を設定する。

エラー判定部３９ｇは、第１センサ３０ｂ及び第２センサ３０ｃによる検知結果、及び、基準時間格納部３９ｅに格納されている基準時間に基づいて、第１センサ３０ｂ又は第２センサ３０ｃにエラーが生じているかを判定する。

具体的には、エラー判定部３９ｇは、基準時間の認識後において、第２センサ３０ｃが低水位を検知した時刻から第１センサ３０ｂが高水位を検知した時刻までの時間を検知時間として認識する。その後、エラー判定部３９ｇは、その検知時間と基準時間とを比較して、その時間に差異があった場合には、第１センサ３０ｂ及び第２センサ３０ｃの少なくともいずれか一方にエラーが生じていると判定する。

このように構成すると、特別な構成を追加しなくても、第１センサ３０ｂ又は第２センサ３０ｃにエラーが生じていることを判定することができるようになる。なお、気泡発生装置３では、エラーが生じていると判定された場合には、不図示の報知部（スピーカー、モニタ等）によって、ユーザにエラーが生じている旨が報知される。

なお、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、エラー判定を行う他の構成を備えている場合等には、エラー判定部は省略してもよい。

なお、本実施形態の気泡発生装置３では、タイマ３９ｃ、基準時間認識部３９ｄ、実行時間設定部３９ｆ及びエラー判定部３９ｇは、制御装置３９の一部として構成されている。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、それらの一部又は全部が、制御装置とは独立して構成されていてもよい。

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の第１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。

［気泡供給運転の際における動作及び処理］
次に、図３～図７を参照して、気体溶解水を浴槽２に供給する気泡供給運転において、風呂給湯装置１が実行する動作及び処理（気泡生成方法）について説明する。

なお、図３は、準備運転を実行する場合における系統図である。図４は、給水運転を実行する場合における系統図である。図５は、給気運転を実行する場合における系統図である。図６は、洗浄運転を実行する場合における系統図である。図７は、気体溶解水を浴槽２に供給する際に制御装置３９が実行する制御を示すフローチャートである。

この気泡供給運転においては、風呂給湯装置１（すなわち、気泡発生装置３）は、ユーザがコントロールパネル（不図示）を操作したこと等に基づいて、気泡供給運転の開始を指示する旨の信号を認識した場合には、まず、準備運転を実行し、その後、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。

また、気泡発生装置３は、ユーザがコントロールパネルを操作したこと等に基づいて、気泡供給運転の停止を指示する旨の信号を認識した場合には、気体溶解水を供給するための給気運転及び給水運転を停止した後、洗浄運転及び後述するタンク３０の内部を乾燥させるための給気運転を実行する。

すなわち、気泡供給運転とは、準備運転の開始からタンク３０の内部を乾燥させるための給気運転までの一連の運転を指す。

以下の説明は、気泡供給運転について詳細に説明する他、その前提として、風呂給湯装置１の備えている弁及びポンプは、前回の気泡供給運転（すなわち、タンク３０の内部を乾燥させるための給気運転）が完了した際の状態とほぼ同じ状態となっているものとする。具体的には、以下のような状態となっている。

［初期状態］
第１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：停止
第１熱源部４０ｂ：停止
注水弁４１ａ：閉状態
第２熱源部４１ｂ：停止

そのうえで、ユーザが操作パネル（不図示）を操作すること等によって気泡供給運転を実行する旨の指示なされた場合においては、まず、制御装置３９は、風呂給湯装置１の備えている弁、ポンプ及び熱源部を制御して、準備運転を実行する（図７／ＳＴＥＰ１００）。

具体的には、制御装置３９は、風呂給湯装置１の備えている弁、ポンプ及び熱源部を以下の状態（図３に示す状態）になるように制御し、第２センサ３０ｃによって低水位が検知された後所定の時間が経過するまで準備運転を実行する。

［準備運転の実行中の状態］
第１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
第１熱源部４０ｂ：駆動
注水弁４１ａ：閉状態
第２熱源部４１ｂ：停止

この準備運転を実行することにより、風呂給湯装置１の配管の内部に残存していた冷めた湯水が、沸き上げられながら、浴槽２へと排出される。これにより、タンク３０の内部は、後述する給気運転の完了後の状態よりも、さらに湯水が少なく、乾燥した状態になる。

そのため、準備運転を実行した場合、準備運転を実行しなかった場合に比べ、その後の給水運転（すなわち、基準運転）において、より正確に第１センサ３０ｂ及び第２センサ３０ｃによる検知を行うことができる。ひいては、後述する処理によって設定される実行時間が、より適切なものになる。なお、そこまでの正確な検知が不要であるような場合には、この準備運転（ＳＴＥＰ１００）は省略してもよい。

その後、制御装置３９は、給水運転の実行時間が未設定であるか否かを判断する（図７／ＳＴＥＰ１０１）。

実行時間は、例えば、気泡発生装置３の取り付けの際等に一度だけ設定し、それを継続して用いてもよい。また、風呂給湯装置１を使用するために、電源が投入されるたびに設定してもよい。また、気泡発生装置３の取り付け後所定の期間（使用初期の期間）のいずれかのタイミングで実行された給水運転を準備運転として、その準備運転に基づいて設定した実行時間を、継続して使用するようにしてもよい。また、複数回の準備運転において認識された基準時間の平均値に基づいて、実行時間を設定してもよい。

実行時間が未設定であった場合（ＳＴＥＰ１０１でＹＥＳの場合）、制御装置３９は、基準運転として、風呂給湯装置１の備えている弁、ポンプ及び熱源部を制御して、給水運転を実行する（図７／ＳＴＥＰ１０２）。

具体的には、制御装置３９は、風呂給湯装置１の備えている弁、ポンプ及び熱源部を以下の状態（図４に示す状態）になるように制御し、第１センサ３０ｂが高水位を検知するまで、給水運転を実行する。

［給水運転の実行中の状態］
第１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
第１熱源部４０ｂ：停止
注水弁４１ａ：閉状態
第２熱源部４１ｂ：停止

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。

この基準運転としての給水運転の実行時間は、第１センサ３０ｂ及び第２センサ３０ｃの検知結果に基づいて制御される。具体的には、第２センサ３０ｃが低水位を検知した段階で、気体溶解水の生成及び浴槽２への供給が開始され、第１センサ３０ｂが高水位を検知した段階で、気体溶解水の生成及び浴槽２への供給が停止される。

このとき、タイマ３９ｃは、タンク３０の内部の水位の変化を示すパラメータとして、第２センサ３０ｃが低水位を検知した時刻から第１センサ３０ｂが高水位を検知した時刻までの時間を計測する。

次に、制御装置３９の基準時間認識部３９ｄは、第１センサ３０ｂ及び第２センサ３０ｃの検知結果に基づいて、基準時間を認識する（図７／ＳＴＥＰ１０３）。

具体的には、基準時間認識部３９ｄは、基準運転において第２センサ３０ｃが低水位を検知した時刻から第１センサ３０ｂが高水位を検知した時刻までにタイマ３９ｃが計測した時間を、基準時間として認識する。

次に、制御装置３９の基準時間格納部３９ｅは、基準時間認識部３９ｄによって認識された基準時間を格納する（図７／ＳＴＥＰ１０４）。

次に、制御装置３９の実行時間設定部３９ｆは、基準時間格納部３９ｅに格納されている基準時間に基づいて、実行時間を設定する（図７／ＳＴＥＰ１０５）。

具体的には、実行時間設定部３９ｆは、基準時間格納部３９ｅに格納されている基準時間を、これ以降に実行する給水運転の実行時間として設定する。

次に、制御装置３９は、風呂給湯装置１の備えている弁、ポンプ及び熱源部を制御して、給気運転を実行する（図７／ＳＴＥＰ１０６）。

具体的には、制御装置３９は、風呂給湯装置１の備えている弁、ポンプ及び熱源部を以下の状態（図５に示す状態）になるように制御し、第２センサ３０ｃが低水位を検知するまで、給気運転を実行する。

［給気運転の実行中の状態］
第１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
第１熱源部４０ｂ：停止
注水弁４１ａ：閉状態
第２熱源部４１ｂ：停止

この状態では、気体がタンク３０の内部に導入されるとともに、タンク３０の内部に残存している残存湯水（すなわち、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。

この給気運転の実行時間は、第１センサ３０ｂ及び第２センサ３０ｃの検知結果に基づいて制御される。具体的には、第１センサ３０ｂが高水位を検知した段階で、タンク３０の内部への気体の導入が開始され、第２センサ３０ｃが低水位を検知した段階で、タンク３０の内部への気体の導入が停止される。

実行時間が未設定でなかった場合（ＳＴＥＰ１０１でＮＯの場合）、又は、実行時間を設定後に給気運転を実行した後（ＳＴＥＰ１０６を実行した後）には、制御装置３９は、設定された実行時間に基づいて、給水運転を実行する（図７／ＳＴＥＰ１０７）。

次に、制御装置３９は、切換制御部３９ａ及びポンプ制御部３９ｂによって、風呂給湯装置１の備えている弁及びポンプを制御して、設定された実行時間が経過するまで、給気運転を実行する（図７／ＳＴＥＰ１０８）。

次に、制御装置３９は、給水運転の実行回数が規定回数であるか否かを判定する（図７／ＳＴＥＰ１０９）。

給水運転の実行回数が規定回数でなかった場合（ＳＴＥＰ１０９でＮＯの場合）、ＳＴＥＰ１０７に戻り、給水運転及び給気運転を再度実行する。すなわち、既定の回数実行されるまで、給水運転と給気運転とが繰り返し実行される。

一方、給水運転の実行回数が規定回数であった場合（ＳＴＥＰ１０９でＹＥＳの場合）、制御装置３９は、風呂給湯装置１の備えている弁、ポンプ及び熱源部を制御して、洗浄運転を実行する（図７／ＳＴＥＰ１１０）。

具体的には、制御装置３９は、風呂給湯装置１の備えている弁、ポンプ及び熱源部を以下の状態（図６に示す状態）になるように制御し、所定の時間が経過するまで、洗浄運転を実行する。

［洗浄運転の実行中の状態］
第１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３水路３３とを接続した状態
循環ポンプ４０ａ：停止
第１熱源部４０ｂ：駆動
注水弁４１ａ：開状態
第２熱源部４１ｂ：駆動

この洗浄運転を実行することにより、水供給源５から供給された水等である供給湯水（すなわち、入浴剤等によって粘度が上昇しておらず、不純物の少ない湯水）が、第１熱源部４０ｂ及び第２熱源部４１ｂで加熱された後に、タンク３０の内部に供給される。これによって、タンク３０の内部が洗浄される。タンク３０の内部を洗浄した湯水は、その後、浴槽２へと排出される。なお、この洗浄運転は、省略してもよい。

次に、制御装置３９は、風呂給湯装置１の備えている弁、ポンプ及び熱源部を制御して、給気運転を実行して（図７／ＳＴＥＰ１１１）、今回の処理を終了する。

以上説明したように、気泡発生装置３及びそれを用いて実行される気泡発生方法では、制御装置３９は、準備運転の直後において実行された給水運転（すなわち、基準運転）において、予め認識された基準時間を認識し、その基準時間に基づいて、その基準時間を認識した後における給水運転の実行時間を設定している。

すなわち、その実行時間は、気泡発生装置３を循環する湯水の粘度が通常の湯水よりも高くなったり、その湯水に不純物が含まれてしまったりするという状況が生じてしまったりしたとしても、それらの状況が生じる前に認識された基準時間を参照して設定されたものとなっている。また、その実行時間は、実際の風呂給湯装置１、気泡発生装置３、若しくは、浴槽２等の設置状態、又は、実際に組み込まれたそれらの構成物品（例えば、加圧ポンプ３１ｂ等）の性能を反映した基準時間を参照して設定されたものとなっている。

そのため、そのようにして設定された実行時間は、それらの状況、又は、設置状態、性能等のばらつきによる影響が抑制されたものになっている。ひいては、給水運転から給気運転への切り換えを適切なタイミングで実行することができるようになっている。

したがって、この気泡発生装置３及びそれを用いて実行される気泡発生方法によれば、給水運転から給水運転への切り換えを適切なタイミングで実行することができるので、適切な実行時間を維持することができる。ひいては、浴槽湯水の白濁性を安定して維持しやすくなっている。

［エラー判定の際における動作及び処理］
次に、図４及び図８を参照して、風呂給湯装置１が、第１センサ３０ｂ又は第２センサ３０ｃにエラーが生じているか否かを判定する際に実行する処理について説明する。

なお、以下の説明においては、この処理は、前述の気泡発生方法を実行する処理（図７を参照して説明した処理）と同時に実行しているものとする。しかし、この処理は、気泡発生方法を実行する処理と独立して実行してもよい。ただし、そのように独立して実行する場合には、基準時間を認識する処理（例えば、図７のＳＴＥＰ１００～ＳＴＥＰ１０４の処理）を別途行っておく必要がある。

この処理においては、まず、制御装置３９は、風呂給湯装置１の備えている弁、ポンプ及び熱源部を制御して、給水運転を実行する（図８／ＳＴＥＰ２００）。

次に、制御装置３９は、第２センサ３０ｃが低水位を検知したか否かを判定する（図８／ＳＴＥＰ２０１）。

低水位を検知していない場合（ＳＴＥＰ２０１でＮＯの場合）、制御装置３９は、ＳＴＥＰ２０１でＹＥＳとなるまで、所定の制御周期でＳＴＥＰ２０１の判定を繰り返す。

一方、低水位を検知した場合（ＳＴＥＰ２０１でＹＥＳの場合）、タイマ３９ｃは、エラーの判定に用いる検知時間の計測を開始する（図８／ＳＴＥＰ２０２）。

次に、制御装置３９は、第１センサ３０ｂが高水位を検知したか否かを判定する（図８／ＳＴＥＰ２０３）。

高水位を検知していない場合（ＳＴＥＰ２０３でＮＯの場合）、制御装置３９は、ＳＴＥＰ２０３でＹＥＳとなるまで、所定の制御周期でＳＴＥＰ２０３の判定を繰り返す。

一方、高水位を検知した場合（ＳＴＥＰ２０３でＹＥＳの場合）、タイマ３９ｃは、検知時間の計測を終了する（図８／ＳＴＥＰ２０４）。

次に、制御装置３９のエラー判定部３９ｇは、検知時間と基準時間とは相違しているか否かを判定する（図８／ＳＴＥＰ２０５）。

この判定によって、エラー判定部３９ｇは、第１センサ３０ｂ及び第２センサ３０ｃの少なくとも一方にエラーが生じているかを判定する。具体的には、エラー判定部３９ｇは、検知時間と基準時間とが相違している場合には、いずれかのセンサにエラーが生じていると判定する。一方、相違していない場合には、エラーが生じていないと判定する。

なお、検知時間と基準時間とが一致しているか否かの判定は、必ずしも完全に一致しているか否かを基準とする必要はなく、ある程度の差（例えば、２秒程度の差）がある場合であっても、一致していると判定するように構成してもよい。許容される長さは、センサの感度、タンク３０の容量等に応じて適宜設定してよい。

検知時間と基準時間とが相違していない場合（ＳＴＥＰ２０５でＮＯの場合）、エラー判定部３９ｇは、第１センサ３０ｂ及び第２センサ３０ｃにエラーが生じていないと判定して、今回の処理を終了する。

検知時間と基準時間とが相違していた場合（ＳＴＥＰ２０５でＹＥＳの場合）、エラー判定部３９ｇは、第１センサ３０ｂ及び第２センサ３０ｃの少なくとも一方にエラーが生じていると判定して、報知部（不図示）を介してその旨を報知して（図８／ＳＴＥＰ２０６）、今回の処理を終了する。

以上説明したように、基準時間（すなわち、その水位センサが本来想定していた検知範囲に対応した時間）と、実際の検知結果に基づく時間である検知時間とを比較して、エラーを判定するようにすると、他の構成を用いずに、容易に水位センサ自体のエラーを判定することができる。

なお、本実施形態においては、給水運転の実行とともにエラーの判定を実行しているが、本発明はそのような構成に限定されるものではない。そのため、準備運転、給気運転及びタンク洗浄運転のいずれかにおいて、それらの経過時間を基準時間として認識しておき、次回の準備運転、給気運転及びタンク洗浄運転のいずれかの際に、その基準時間と検知時間とを比較して、エラーの判定を実行するようにしてもよい。

［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、上記実施形態では、水位の変化を表すパラメータとして、タンクの内部の水位が低水位から高水位に変化するまでの経過時間を採用している。しかし、本発明における水位の変化を表すパラメータは、そのようなパラメータに限定されるものではない。

そのため、例えば、タンクの内部に導入される湯水の流量を図る流量計と、流量計で測定された流量、タンクの容量及び形状に基づいて算出されたパラメータを本発明における水位の変化を表すパラメータとしてもよい。

また、上記実施形態では、基準運転で認識された基準時間に基づいて、その後における給水運転の実行時間を規定している。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、給気時間及び給水時間のいずれか一方の実行時間を、基準時間に基づいて設定するものであればよい。

そのため、例えば、基準運転としての給水運転（第１の基準運転）を実行した直後の給気運転を、第２の基準運転とし、その第２の基準運転で認識された第２の基準時間に基づいて、その後における給気運転の実行時間を規定してもよい。また、上記実施形態とは逆に、給水運転の実行時間を、基準時間に基づいて定めずにセンサの検知結果に基づいて定め、給気運転の実行時間を、基準時間に基づいて定めるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、準備運転を実行した直後の給水運転を基準運転としている。しかし、本発明の基準運転は、そのようなタイミングで実行される運転に限定されるものではなく、その基準運転に基づいて実行される給気運転又は給水運転の実行以前の所定のタイミングで実行されるものであればよい。

そのため、例えば、給気運転と給水運転とが複数回交互に実行される構成である場合には、所定の回数ごとに実行される給気運転又は給水運転を基準運転とするように構成してもよい。すなわち、基準運転を複数回実行し、定期的に基準時間（ひいては、実行時間）を更新するように構成してもよい。また、給気運転及び給水運転を所定回数実行した後（すなわち、安定して実行されている状態における）給気運転又は給水運転を基準運転としてもよい。なお、これらの場合、準備運転は省略してもよい。

さらに、例えば、気泡発生装置の設置時に、試験的に基準運転を実行して、その際に認識した基準時間を、それ以後継続して使用し続けるようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、基準時間を参照して実行時間を設定する方法として、基準運転で認識された基準時間をそのまま実行時間として採用している。しかし、本発明の実行時間は、そのような構成に限定されるものではない。

そのため、基準時間を参照して実行時間を設定する場合には、水位センサによって検知された給気運転又は給水運転の開始又は終了のタイミングを、基準時間に基づいて適宜補正するように構成してもよい。

また、本発明の気泡発生装置の基準運転の実行のタイミングは、本実施形態のような構成に限定されるものではなく、適宜設定してよい。そのため、基準運転を、前回の給気運転の実行後所定の期間経過前に実行してもよい。

また、上記実施形態においては実装していないが、タンクの容量ととともに、タンクの内部の水位の変化又はそれに基づいて算出できる水位を参照すると、給水運転の残りの実行時間を算出することができる。そのため、そのような残りの実行時間を算出して、報知部を介してユーザに報知す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、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、３０…タンク、３０ａ…噴射ノズル、３０ｂ…第１センサ（水位センサ）、３０ｃ…第２センサ（水位センサ）、３１…第１水路（湯水導入路）、３１ａ…第１閉止弁（湯水導入弁）、３１ｂ…加圧ポンプ、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…ポンプ制御部、３９ｃ…タイマ、３９ｄ…基準時間認識部、３９ｅ…基準時間格納部、３９ｆ…実行時間設定部、３９ｇ…エラー判定部、４０…循環水路、４０ａ…循環ポンプ、４０ｂ…第１熱源部、４１…注水路、４１ａ…注水弁、４１ｂ…第２熱源部。

Claims (4)

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、前記湯水導入路から前記供給湯水を前記タンクへ送るポンプと、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する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記タンクから湯水を排出しつつ、前記タンクに前記気体を導入する給気運転と、前記タンクに前記供給湯水を導入しつつ、該供給湯水に前記気体を溶解させて気体溶解水を生成して、該気体溶解水を浴槽に供給する給水運転とを、前記気体導入弁、前記湯水導入弁及び前記ポンプの少なくとも１つを制御して実行する気泡発生装置において、
   所定のタイミングで実行される前記給気運転又は前記給水運転である基準運転を実行した際における前記タンクの内部の水位の変化に基づいて、基準時間を認識する基準時間認識部と、
   前記基準時間に基づいて、該基準時間を認識した後における前記給気運転及び前記給水運転の少なくとも一方の開始から終了までの時間である実行時間を設定する実行時間設定部とを備えてい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、
   前記タンクの内部の水位を検知する水位センサを備え、
   前記基準時間認識部は、前記水位センサの検知結果に基づいて前記水位の変化を認識し、該認識された水位の変化に基づいて前記基準時間を認識することを特徴とする気泡発生装置。
3. 請求項１又は請求項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水位センサと、
   前記水位センサにエラーが生じているか否かを判定するエラー判定部とを備え、
   前記エラー判定部は、前記基準運転以後における、前記水位センサが所定の低水位を検知した時刻から所定の高水位を検知した時刻までの時間、又は、所定の高水位を検知した時刻から所定の低水位を検知した時刻までの時間である検知時間を認識するとともに、該検知時間と前記基準時間との比較結果に基づいて、前記基準運転以後に、前記水位センサにエラーが生じているか否かを判定す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、前記湯水導入路から前記供給湯水を前記タンクへ送るポンプと、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する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記タンクから湯水を排出しつつ、前記タンクに前記気体を導入する給気運転と、前記タンクに前記供給湯水を導入しつつ、該供給湯水に前記気体を溶解させて気体溶解水を生成して、該気体溶解水を浴槽に供給する給水運転とを、前記気体導入弁、前記湯水導入弁及び前記ポンプの少なくとも１つを制御して実行する気泡発生装置を用いて実行される気泡発生方法において、
   基準時間認識部が、所定のタイミングで実行される前記給気運転又は前記給水運転である基準運転を実行した際における前記タンクの内部の水位の変化に基づいて、基準時間を認識する工程と、
   実行時間設定部が、前記基準時間に基づいて、該基準時間を認識した後における前記給気運転及び前記給水運転の少なくとも一方の開始から終了までの時間である実行時間を設定する工程とを含んでいることを特徴とする気泡発生方法。

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