(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が流れる流路と、
前記流路に設けられ、前記流路を流れる液体中に気泡を発生させる気泡発生装置と、
液体中に超音波を照射することで前記気泡発生装置により発生した気泡を合一させる気泡合一装置と、
前記気泡合一装置を制御し、前記気泡合一装置による合一後の気泡の大きさを調整する制御手段と、
を備える気泡供給システム。
【請求項２】
前記気泡合一装置は、前記気泡発生装置の下流側の前記流路に設けられた請求項１に記載の気泡供給システム。
【請求項３】
前記気泡発生装置の下流側の前記流路に設けられ、前記流路となす角が鋭角である配管を備え、
前記気泡合一装置は前記配管に設けられ、前記流路を流れる液体中に超音波を照射する
ことで前記気泡発生装置により発生した気泡を合一させる請求項１に記載の気泡供給システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の気泡供給システムと、
浴槽アダプタを介して前記流路に接続された浴槽と、
を備える給湯機。
【請求項５】
請求項１に記載の気泡供給システムと、
浴槽アダプタを介して前記流路に接続された浴槽と、を備え、
前記気泡合一装置は前記浴槽アダプタに設けられた給湯機。
【請求項６】
前記気泡合一装置は前記浴槽内の液体に超音波を照射することで前記気泡発生装置により発生した気泡を合一させる請求項５に記載の給湯機。
【請求項７】
前記浴槽アダプタは可動部を備え、
前記気泡合一装置は前記可動部に設けられた請求項６に記載の給湯機。
【請求項８】
前記気泡合一装置は前記浴槽アダプタに複数設けられた請求項６に記載の給湯機。
【請求項９】
液体が流れる流路と、
前記流路に設けられ、前記流路を流れる液体中に気泡を発生させる気泡発生装置と、
前記気泡発生装置により発生した気泡を合一させる気泡合一装置と、
前記気泡合一装置を制御し、前記気泡合一装置による合一後の気泡の大きさを調整する制御手段と、
を有する気泡供給システムと、
浴槽アダプタを介して前記流路に接続された浴槽と、
前記流路を流れる液体の汚れを検知する汚染検知手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記汚染検知手段が検知した汚れに応じて前記気泡発生装置と前記気泡合一装置とを制御する給湯機。
【請求項１０】
液体が流れる流路と、
前記流路に設けられ、前記流路を流れる液体中に気泡を発生させる気泡発生装置と、
前記気泡発生装置により発生した気泡を合一させる気泡合一装置と、
前記気泡合一装置を制御し、前記気泡合一装置による合一後の気泡の大きさを調整する制御手段と、
を有する気泡供給システムと、
浴槽アダプタを介して前記流路に接続された浴槽と、
前記浴槽内の液体の排水を検知する排水検知手段と、
前記流路に設けられ、前記浴槽内の液体を循環させるポンプと、
を備え、
前記制御手段は、前記排水検知手段の排水検知に応じて前記ポンプを駆動させ、前記気泡発生装置と前記気泡合一装置とを動作させる給湯機。
【請求項１１】
前記浴槽内の水位を検知する水位検知手段と、
前記流路に接続された注水配管と、
前記注水配管に設けられた注水洗浄用気泡発生装置と、
前記注水洗浄用気泡発生装置の下流側の前記注水配管に設けられた注水洗浄用気泡合一装置と、を備え、
前記制御手段は、前記水位検知手段による前記浴槽内の水位が規定水位に達したことの検知に応じて、前記ポンプを停止し、前記注水配管から前記流路に注水させ、前記注水洗浄用気泡発生装置と前記注水洗浄用気泡合一装置とを動作させる請求項１０に記載の給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体中に気泡を供給するシステムおよびこれを備えた給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
浴槽内の湯水中に気泡を供給する手法として、気泡と超音波を利用したものが特許文献１および特許文献２に開示されている。特許文献１の超音波温浴治療装置は、超音波の乱反射を持続させるために浴槽内に気泡を供給する。浴槽全体に超音波と気泡を共存させることで効果的な温浴効果を得ることができる。特許文献２の泡風呂装置は、超音波振動子が発生させた水中の気泡を加圧水により浴槽に搬送する。気泡が加圧水の圧力で潰されることで発生する超音波によって、美容効果の大きい泡風呂を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２０９６５５号公報
【特許文献２】実開昭６２−２００３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の超音波温浴治療装置および上記特許文献２の泡風呂装置は、超音波による効果を得ることを目的としたものであり、気泡の効果を得ることを目的としたものではない。上記特許文献１の超音波温浴治療装置は、発生させる気泡の大きさを目的に応じて任意に調整することができない。また、上記特許文献２の泡風呂装置は、湯水中の溶存気体を超音波により気泡化させて搬送するものである。気泡発生量は溶存気体濃度に依存する。そのため、気泡を安定して供給することが難しいという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。任意の大きさの気泡を液体中に安定して供給し、目的に応じた気泡の効果を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る気泡供給システムは、液体が流れる流路と、流路に設けられ、流路を流れる液体中に気泡を発生させる気泡発生装置と、気泡発生装置により発生した気泡を合一させる気泡合一装置と、気泡合一装置を制御し、気泡合一装置による合一後の気泡の大きさを調整する制御手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、任意の大きさの気泡を液体中に安定して供給し、目的に応じた気泡の効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１の気泡供給システムを備える給湯機を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１の給湯機が備える気泡発生装置と気泡合一装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における、洗浄動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１における、洗浄動作前半を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における、洗浄動作後半を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２における、可動部および気泡合一装置を備えた浴槽アダプタを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２における、洗浄動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２における洗浄動作を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３における、複数の気泡合一装置が設けられた浴槽アダプタを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において同一部分または相当部分は、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における気泡供給システムを備える給湯機を示した図である。本実施の形態の給湯機は、加熱装置１、タンクユニット２、および浴槽３を備える。加熱装置１は、例えばヒートポンプサイクルを利用する。ヒートポンプサイクルは、圧縮機１０１、熱交換器１０２、膨張弁１０３および蒸発器１０４を順に、配管１０５で接続して構成される。加熱装置１は、例えば自然冷媒である二酸化炭素を冷媒として用いる。加熱装置１は、高圧側では臨界圧を越える状態で運転することが好ましい。
【００１１】
タンクユニット２は、貯湯タンク２０１、沸き上げ用送水ポンプ２０２および三方弁２０３を備える。貯湯タンク２０１としては、例えば積層式貯湯タンクが使用される。積層式貯湯タンクは、上部に高温水が、下部に低温水が温度層ごとに分離して蓄えられる。
【００１２】
貯湯タンク２０１の上部には、温水導入口２０４および温水導出口２０５が設けられる。貯湯タンク２０１の下部には、水導入口２０６および水導出口２０７が設けられる。水導入口２０６には、上水を供給する配管が接続される。水導出口２０７は、配管２０８によって温水導入口２０４に接続される。配管２０８には、水導出口２０７と温水導入口２０４との間に、沸き上げ用送水ポンプ２０２、熱交換器１０２および三方弁２０３が順に設けられる。貯湯タンク２０１内の高温水は温水導出口２０５から出されて使用される。
【００１３】
またタンクユニット２は、追い焚き用熱交換器２０９、追い焚き用ポンプ２１０、混合弁２１１および制御装置２１２を備える。追い焚き用熱交換器２０９は、１次側を流れる高温水と２次側を流れる浴水との間で熱交換を行う。追い焚き用熱交換器２０９の１次側は、タンク側追い焚き配管２１３によって、貯湯タンク２０１の上部側および下部側にそれぞれ接続される。
【００１４】
追い焚き用熱交換器２０９の２次側の流入口は、追い焚き戻り配管２１４によって浴槽３に接続される。追い焚き用熱交換器２０９の２次側の流出口は、追い焚き往き配管２１５によって浴槽３に接続される。
【００１５】
追い焚き戻り配管２１４には、追い焚き用熱交換器２０９の２次側の流入口と浴槽３との間に、追い焚き用ポンプ２１０と浴槽アダプタ３０１とが順に設けられる。追い焚き往き配管２１５には、追い焚き用熱交換器２０９の２次側の流出口と浴槽３との間に、浴槽アダプタ３０１が設けられる。浴槽アダプタ３０１は、例えば浴槽３の壁面部等に設けられる。
【００１６】
追い焚き用熱交換器２０９、追い焚き用ポンプ２１０、追い焚き戻り配管２１４、追い焚き往き配管２１５および浴槽アダプタ３０１は、追い焚き運転時における浴水の循環流路を構成している。追い焚き用ポンプ２１０は、浴槽３内の浴水を上記循環流路内に循環させる。
【００１７】
追い焚き戻り配管２１４には、追い焚き用ポンプ２１０と追い焚き用熱交換器２０９との間に、気泡発生装置２１６ａおよび気泡合一装置２１７ａが順に設けられる。気泡発生装置２１６ａは、追い焚き戻り配管２１４を流れる水中に気泡を発生させる。気泡合一装置２１７ａは、気泡発生装置２１６ａによって発生した気泡を合一させる。
【００１８】
追い焚き戻り配管２１４には、追い焚き用ポンプ２１０と気泡発生装置２１６ａの中間に、注水配管２１８がつながれている。注水配管２１８には、混合弁２１１が設けられる。混合弁２１１は、配管によって温水導出口２０５と接続される。また混合弁２１１は、上水を供給する配管と接続されている。混合弁２１１は、高温水と上水とを適正な比率で混合して注水配管２１８へ供給する。
【００１９】
注水配管２１８には、注水洗浄用気泡発生装置２１６ｂが設けられる。また注水配管２１８には、注水洗浄用気泡発生装置２１６ｂの下流側に注水洗浄用気泡合一装置２１７ｂが設けられる。注水洗浄用気泡発生装置２１６ｂは、注水配管２１８を流れる湯水中に気泡を発生させる。注水洗浄用気泡合一装置２１７ｂは、注水洗浄用気泡発生装置２１６ｂによって発生した気泡を合一させる。
【００２０】
本実施の形態の給湯機には、浴水中の汚れを検知する汚染検知手段として、例えば汚れセンサー３０２が浴槽アダプタ３０１に設けられる。汚れセンサー３０２は本例以外にも、例えば浴槽３の壁面または追い焚き戻り配管２１４等に設けてもよい。
【００２１】
浴槽３の底面には、浴水を排水するための排水口３０３と、排水口３０３を開閉する排水栓３０４とが設けられる。浴槽３内の浴水の排水を検知する排水検知手段として、例えば水圧センサー２１９が追い焚き戻り配管２１４に設けられる。水圧センサー２１９は本例以外にも、例えば浴槽３の壁面または排水口３０３等に設けてもよい。
【００２２】
本例において水圧センサー２１９は、浴槽３内の水位を検知する水位検知手段としても使用される。本例以外にも、例えば排水検知を行う装置と水位検知を行う装置とを、それぞれ設ける構成としてもよい。
【００２３】
制御装置２１２は、本実施の形態における給湯機の動作を制御する制御手段の一例である。制御装置２１２は本例以外にも、例えばタンクユニット２の外部等に設けてもよい。制御装置２１２は、追い焚き用ポンプ２１０、混合弁２１１、気泡発生装置２１６ａ、注水洗浄用気泡発生装置２１６ｂ、気泡合一装置２１７ａ、注水洗浄用気泡合一装置２１７ｂ、水圧センサー２１９および汚れセンサー３０２等と接続される。
【００２４】
図２に、追い焚き戻り配管２１４に設けられた気泡発生装置２１６ａおよび気泡合一装置２１７ａの構成の一例を示す。気泡合一装置２１７ａは、気泡発生装置２１６ａの下流側に設けられる。気泡発生装置２１６ａは、不可視で液体に溶解していない極めて微細な気泡を液体中に発生させる。気泡合一装置２１７ａは、微細な気泡を含んだ液体に超音波を照射することによって液体中の気泡を合一させる。
【００２５】
気泡合一装置２１７ａは、例えば図２に示すように、流路となす角が鋭角である配管に設けられる。超音波照射方向が流路と平行に近くなることによって、超音波照射による流路損傷および異音発生を抑制することができる。
【００２６】
注水配管２１８に設けられた注水洗浄用気泡発生装置２１６ｂおよび注水洗浄用気泡合一装置２１７ｂも同様の構成である。例えば注水洗浄用気泡合一装置２１７ｂは、注水洗浄用気泡発生装置２１６ｂの下流側に設けられる。また一例として、注水洗浄用気泡合一装置２１７ｂは、流路となす角が鋭角である配管に設けられる。
【００２７】
次に、本実施の形態の給湯機における貯湯タンク２０１に湯を貯める動作について説明する。貯湯タンク２０１の下部に設けられた水導出口２０７からの水は、沸き上げ用送水ポンプ２０２によって配管２０８を流れる。配管２０８を流れる水は、熱交換器１０２内を通って加熱される。加熱された高温水は、配管２０８を流れて三方弁２０３を通り、温水導入口２０４から貯湯タンク２０１内に供給される。
【００２８】
次に、本実施の形態の給湯機における追い焚き動作について説明する。貯湯タンク２０１の上部側から高温水が取り出される。取り出された高温水は、タンク側追い焚き配管２１３を流れる。タンク側追い焚き配管２１３を流れる高温水は、追い焚き用熱交換器２０９の１次側を通る。追い焚き用熱交換器２０９の１次側を通る高温水は、追い焚き用熱交換器２０９の２次側を流れる浴水を加熱する。浴水を加熱した後の水は、タンク側追い焚き配管２１３を流れ、貯湯タンク２０１の下部側に戻される。
【００２９】
浴槽３内の浴水は、追い焚き用ポンプ２１０によって、追い焚き戻り配管２１４内を流れる。追い焚き戻り配管２１４を流れる浴水は、追い焚き用熱交換器２０９の２次側に流入する。追い焚き用熱交換器２０９の２次側に流入した浴水は、追い焚き用熱交換器２０９の１次側を流れる高温水によって加熱される。加熱された浴水は、追い焚き用熱交換器２０９の２次側から流出する。流出した浴水は、追い焚き往き配管２１５を流れ、浴槽３内に戻される。
【００３０】
次に、本実施の形態の給湯機における洗浄動作について説明する。図３は、本動作における制御装置２１２の処理手順を示したフローチャートである。排水栓３０４が開けられると、浴槽３内の浴水が排水口３０３から排水される。浴水が排水されると排水に伴って、水圧センサー２１９によって検知される水圧が徐々に低下する。これにより、水圧センサー２１９が浴水の排水を検知する（ステップＳ１）。
【００３１】
制御装置２１２は、ステップＳ１で水圧センサー２１９が排水を検知すると、追い焚き用ポンプ２１０を駆動させる。図４は、追い焚き用ポンプ２１０駆動時における浴水の流れを示したものである。浴槽３内の浴水は、追い焚き用ポンプ２１０が駆動すると、上述したように図４中の矢印に従って循環流路を循環する（ステップＳ２）。
【００３２】
制御装置２１２は、ステップＳ２で追い焚き用ポンプ２１０を駆動させると、気泡発生装置２１６ａを動作させる。気泡発生装置２１６ａは、追い焚き戻り配管２１４を流れる浴水中に気泡を発生させる。気泡発生装置２１６ａの動作は、制御装置２１２によって任意に制御される（ステップＳ３）。
【００３３】
制御装置２１２は、ステップＳ３で気泡発生装置２１６ａを動作させると同時に、気泡合一装置２１７ａを動作させる。気泡合一装置２１７ａは、追い焚き戻り配管２１４を流れる浴水中に超音波を照射する。気泡合一装置２１７ａが照射する超音波の周波数および出力は、制御装置２１２によって任意に制御される（ステップＳ４）。
【００３４】
気泡発生装置２１６ａが浴水中に発生させた気泡は、気泡合一装置２１７ａが照射した超音波によって合一される。合一された気泡は、元の気泡より大きくなる。気泡を含んだ浴水は、追い焚き往き配管２１５を流れる。追い焚き往き配管２１５を流れる気泡を含んだ浴水は、浴槽アダプタ３０１を介して浴槽３に供給される。浴槽３に供給された気泡を含んだ浴水は、浴槽アダプタ３０１から追い焚き戻り配管２１４に取り込まれる。このように、気泡を含んだ浴水は図４中の矢印に従って循環する。
【００３５】
循環する浴水中に含まれる気泡は、追い焚き戻り配管２１４、追い焚き往き配管２１５および浴槽３の汚れを吸着除去する。また、循環する浴水中に含まれる気泡によって、追い焚き戻り配管２１４、追い焚き往き配管２１５および浴槽３への汚れの付着が防止される。浴水の排水および循環は継続され、引き続き洗浄動作が行われる。
【００３６】
汚れセンサー３０２は、浴槽３内の浴水が循環すると、浴水中の汚れを検知する。制御装置２１２は、汚れセンサー３０２が検知する汚れに応じて、例えば気泡発生装置２１６ａに発生させる気泡の量を制御する。また制御装置２１２は、汚れセンサー３０２が検知する汚れに応じて、例えば気泡合一装置２１７ａに照射させる超音波の周波数および出力を制御する。
【００３７】
浴槽３内の浴水が排水されると、水位が低下する。水位が低下すると、水圧センサー２１９によって検知される水圧が低下する。水圧が低下して規定値に達すると、水圧センサー２１９は浴水面が規定水位に達したことを検知する。浴槽３内の水位がある一定の水位より低下すると、浴水を循環させることができなくなる。このため本例では、例えば浴槽アダプタ３０１の直上を規定水位とする。規定水位は本例以外にも、別途任意に設定してよい（ステップＳ５）。
【００３８】
制御装置２１２は、ステップＳ５で水圧センサー２１９が浴槽アダプタ３０１の直上に浴槽３内の水位が達したことを検知すると、追い焚き用ポンプ２１０を停止させる。追い焚き用ポンプ２１０が停止すると、浴水の循環が停止する（ステップＳ６）。
【００３９】
制御装置２１２は、ステップＳ６で追い焚き用ポンプ２１０を停止させると、混合弁２１１に湯水の注水を行わせる。図５は、混合弁２１１による注水時における湯水の流れを示したものである。混合弁２１１が湯水を注水すると、湯水は図５中の矢印に従い、注水配管２１８を通り、追い焚き戻り配管２１４および追い焚き往き配管２１５を流れる（ステップＳ７）。
【００４０】
制御装置２１２は、ステップＳ７で混合弁２１１に湯水を注水させると、注水洗浄用気泡発生装置２１６ｂを動作させる。注水洗浄用気泡発生装置２１６ｂは、注水配管２１８を流れる湯水中に気泡を発生させる。注水洗浄用気泡発生装置２１６ｂの動作は、制御装置２１２によって任意に制御される（ステップＳ８）。
【００４１】
制御装置２１２は、ステップＳ８で注水洗浄用気泡発生装置２１６ｂを動作させると同時に、注水洗浄用気泡合一装置２１７ｂを動作させる。注水洗浄用気泡合一装置２１７ｂは、注水配管２１８を流れる湯水中に超音波を照射する。注水洗浄用気泡合一装置２１７ｂが照射する超音波の周波数および出力は、制御装置２１２によって任意に制御される（ステップＳ９）。
【００４２】
注水洗浄用気泡発生装置２１６ｂが発生させた気泡は、注水洗浄用気泡合一装置２１７ｂが照射した超音波によって合一される。合一された気泡は、元の気泡より大きくなる。注水配管２１８から供給される気泡を含んだ湯水の一部は、追い焚き用熱交換器２０９および追い焚き往き配管２１５を流れる。追い焚き往き配管２１５を流れる気泡を含んだ湯水は、浴槽アダプタ３０１を介して浴槽３に供給される。浴槽３に供給された湯水は排水口３０３から排水される。
【００４３】
また注水配管２１８から供給される気泡を含んだ湯水の他の一部は、追い焚き用ポンプ２１０および追い焚き戻り配管２１４を流れる。追い焚き戻り配管２１４を流れる気泡を含んだ湯水は、浴槽アダプタ３０１を介して浴槽３に供給される。浴槽３に供給された湯水は排水口３０３から排水される。制御装置２１２は、例えば一定時間後に混合弁２１１からの注水を停止させる。
【００４４】
注水配管２１８から供給される湯水に含まれる気泡は、追い焚き用熱交換器２０９、追い焚き用ポンプ２１０、追い焚き戻り配管２１４および追い焚き往き配管２１５の汚れを吸着除去する。また、注水配管２１８から供給される湯水に含まれる気泡によって、追い焚き用熱交換器２０９、追い焚き用ポンプ２１０、追い焚き戻り配管２１４および追い焚き往き配管２１５への汚れの付着が防止される。
【００４５】
本実施の形態の給湯機であれば、浴槽３からの排水と同時に自動で配管および浴槽３を洗浄することができる。上記した洗浄動作では、例えば周波数１ＭＨｚの超音波によって気泡を合一させることで、洗浄効果を有する多量の気泡を供給することができる。これにより、配管内、浴槽壁面および浴槽底面に付着している皮脂汚れを効率よく除去することができる。
【００４６】
また他の例として、気泡を浴水中に供給することにより、温浴効果および肌活性効果を促進することができる。本例で示した洗浄動作以外にも、例えば排水を行わずに、温浴効果および肌活性効果を有する気泡を浴槽３内の浴水中に供給してもよい。
【００４７】
気泡が有する効果は、その気泡の大きさに依存する。例えば皮脂汚れを除去したい場合には、直径１００μｍ程度の気泡が効果的である。また他の例として、温浴効果および肌活性効果を得たい場合には、直径１０μｍ以下の気泡が効果的である。
【００４８】
気泡合一装置が照射する超音波の周波数は、１０ＫＨｚ〜１０ＭＨｚの間で調整することで、所望の効果を有する気泡を供給することができる。超音波の周波数に応じて、合一後の気泡の大きさは異なる。超音波の周波数が低い場合には、汚れを除去する効果を有する直径１００μｍ程度の気泡の供給に適する。超音波の周波数が高い場合には、温浴効果および肌活性効果を有する直径１０μｍ以下の気泡の供給に適する。また超音波の出力を大きくすることによって、さらに直径の大きな気泡を供給することができる。
【００４９】
本発明の気泡供給システムを備えた給湯機であれば、異なる気泡発生装置を複数設けることなく、所望の効果を有する任意の大きさの気泡を使い分けることができる。また本発明の気泡供給システムを備えた給湯機は、専用の浴槽および施工工事を必要とせず、コストを削減することができる。
【００５０】
また液体中に含まれる微細な気泡は皮脂汚れだけでなく、例えば加工切削部品に付着した加工油を除去することができる。加工油を除去したい場合には、直径１００μｍ程度の気泡が効果的である。本例で示した給湯機以外にも、例えば部品洗浄装置に本発明の気泡供給システムを設けてもよい。
【００５１】
超音波を照射する液体中に含まれる気泡は、小さいほど効果的に合一させることができる。具体的には、サブミクロン以下の極めて微細な気泡を含んだ液体中に超音波を照射するのがよい。超音波によって極めて微細な気泡は合一され、所望の効果を有する数μｍ〜５００μｍの気泡となる。
【００５２】
本発明の気泡供給システムは、気泡発生装置と気泡合一装置とをそれぞれ設けることによって、液体の溶存ガスの状態に依存せずに、任意の大きさの気泡を安定して液体中に供給することができる。気泡発生装置は、液体が流れる流路のどこに設置してもよい。
【００５３】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２における気泡供給システムを備える給湯機について説明する。本実施の形態の給湯機の構成は、実施の形態１と同様に、図１に示される。貯湯タンク２０１に湯を貯める動作および追い焚き動作等、給湯機の基本的な動作は実施の形態１と同様である。実施の形態１では、気泡合一装置は配管を流れる湯水に超音波を照射する例を示したが、超音波を照射する位置は微細な気泡を含む湯水のどこでもよい。例えば本実施の形態では、浴槽３内に超音波を照射して、浴槽３内の浴水に含まれる気泡を合一させる例を示す。
【００５４】
図６は、本実施の形態における浴槽アダプタ３０１を示したものである。浴槽アダプタ３０１は、浴槽アダプタ吐出口３０５、浴槽アダプタ吸込口３０６および浴槽アダプタ可動部３０７を備える。浴槽アダプタ可動部３０７は、上下左右に動くことができる。浴槽アダプタ可動部３０７には、浴槽アダプタ気泡合一装置３０８ａが設けられる。
【００５５】
浴槽アダプタ気泡合一装置３０８ａは、浴槽３内に超音波を照射することによって、浴水中の気泡を合一させる。浴槽アダプタ気泡合一装置３０８ａは、例えば超音波振動子にホーン状開口部を設けた構造を有し、超音波の照射方向の指向性を高める構造になっている。浴槽アダプタ気泡合一装置３０８ａは、浴槽アダプタ可動部３０７が上下左右に動くことにより、浴槽３内の任意の位置に超音波を照射することができる。
【００５６】
次に、本実施の形態の給湯機における洗浄動作について説明する。図７は、本動作における制御装置２１２の処理手順を示したフローチャートである。排水栓３０４が開けられると、浴槽３内の浴水が排水口３０３から排水される。浴水が排水されると排水に伴って、水圧センサー２１９によって検知される水圧が徐々に低下する。これにより、水圧センサー２１９が浴水の排水を検知する（ステップＳ１０）。
【００５７】
制御装置２１２は、ステップＳ１０で水圧センサー２１９が排水を検知すると、追い焚き用ポンプ２１０を駆動させる。図８は、追い焚き用ポンプ２１０駆動時における浴水の流れを示したものである。浴槽３内の浴水は、追い焚き用ポンプ２１０が駆動すると、上述したように図８中の矢印に従って循環流路を循環する（ステップＳ２０）。
【００５８】
制御装置２１２は、ステップＳ２０で追い焚き用ポンプ２１０を駆動させると、気泡発生装置２１６ａを動作させる。気泡発生装置２１６ａは、追い焚き戻り配管２１４を流れる浴水中に気泡を発生させる。気泡発生装置２１６ａの動作は、制御装置２１２によって任意に制御される。気泡発生装置２１６ａによって発生した気泡を含んだ浴水は、追い焚き往き配管２１５を流れる。追い焚き往き配管２１５を流れる気泡を含んだ浴水は、浴槽アダプタ３０１を介して浴槽３に供給される（ステップＳ３０）。
【００５９】
制御装置２１２は、ステップＳ３０で気泡発生装置２１６ａを動作させると、浴槽アダプタ気泡合一装置３０８ａを動作させる。浴槽アダプタ気泡合一装置３０８ａは、浴槽３の壁面および底面全体に超音波を照射する。浴槽アダプタ気泡合一装置３０８ａが照射する超音波の周波数、出力および照射方向は、制御装置２１２によって任意に制御される（ステップＳ４０）。
【００６０】
浴槽３に供給される浴水中の気泡は、浴槽アダプタ気泡合一装置３０８ａが照射した超音波によって合一される。合一された気泡は元の気泡より大きくなる。合一後の気泡は、浴槽３の壁面および底面に付着した汚れを吸着除去する。また合一後の気泡によって、浴槽３の壁面および底面への汚れの付着が防止される。気泡を含んだ浴水の一部は、循環流路を循環する。
【００６１】
浴水の排水および循環は継続され、引き続き洗浄動作が行われる。浴槽３内の水位が規定水位に達した後の動作は、実施の形態１と同様である。
【００６２】
浴槽３の壁面および底面に付着した皮脂汚れは、合一後の気泡に吸着されて水面に浮上する。浮上した汚れは、排水口３０３から除去される。浴水中の気泡は、主に超音波が照射される浴槽３の壁面および底面の近傍で合一される。これにより、効率よく浴槽３の壁面および底面の汚れを除去することができる。
【００６３】
本実施の形態の洗浄動作の一例として、水位の低下に合わせて浴槽３の上部から下部へと順に、浴槽アダプタ気泡合一装置３０８ａによる超音波照射を行う。浴槽３の上部に超音波を照射すると、水面近傍にて気泡が合一する。合一した気泡は、水面近傍の汚れを吸着する。水位の低下にあわせて超音波照射位置を下部に動かしていくことで、水面近傍の汚れを水位の低下にあわせて吸着除去することができる。これにより、浴槽３内の汚れを上部から下部へと効率的に除去することができる。
【００６４】
本実施の形態で示した洗浄動作は、排水栓３０４が開けられると自動的に開始する。本例以外にも、例えば排水を行う前に浴槽３内の浴水中に気泡を供給し、浴槽３の壁面および底面に超音波を一定時間照射してもよい。排水を行う前に、洗浄効果を有する気泡を浴槽３内の浴水中に大量に供給することができる。供給された大量の気泡は、浴槽３内の汚れを強力に除去することができる。尚、実施の形態１でも同様に排水を行う前に洗浄効果を有する気泡を浴水中に供給してもよい。
【００６５】
排水を行う前に浴槽３内の浴水中に気泡を供給する場合には、浴槽３内の水位は変化しない。排水を行う前に浴槽３内の浴水中に気泡を供給する場合には、例えば浴槽３の下部から上部へと順に、浴槽アダプタ気泡合一装置３０８ａによる超音波照射を行う。浴槽３の下部から順に気泡が合一され、合一された気泡は汚れとともに浮上する。これにより、浴槽３内の汚れを下部から上部へと効率的に除去することができる。
【００６６】
所望の効果を有する気泡を浴槽３内の浴水中に供給する手法としては、浴槽壁等に取り付けられたノズル等の突出口から供給することが一般的である。気泡を供給したい対象物が突出口から遠い場合には、気泡拡散に伴って効果が弱くなってしまう。本実施の形態の給湯機は、超音波を照射した領域に、所望の効果を有する気泡を供給する。また、超音波は浴槽３内の任意の位置に照射することができる。これにより、浴槽３内の任意の位置における対象物に、所望の効果を有する気泡を十分に供給することができる。
【００６７】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３における気泡供給システムを備える給湯機について説明する。本実施の形態の給湯機の構成は、実施の形態１および実施の形態２と同様に、図１に示される。また本実施の形態の給湯機の動作は、実施の形態２と同様である。
【００６８】
図９は、本実施の形態における浴槽アダプタ３０１を示したものである。浴槽アダプタ３０１は、浴槽アダプタ吐出口３０５、浴槽アダプタ吸込口３０６を備える。また浴槽アダプタ３０１には、複数の浴槽アダプタ気泡合一装置３０８ｂが設けられる。浴槽アダプタ気泡合一装置３０８ｂは、浴槽３内に超音波を照射することによって、浴水中の気泡を合一させる。
【００６９】
図９に示すように、複数の浴槽アダプタ気泡合一装置３０８ｂは、浴槽アダプタ３０１の突出面、側面、上面および底面に配置されている。これにより、複数の浴槽アダプタ気泡合一装置３０８ｂは、浴槽３内の全領域に超音波を照射することができる。
【００７０】
複数の浴槽アダプタ気泡合一装置３０８ｂによる超音波照射時間を制御することによって、実施の形態２と同等の効果を得ることができる。本実施の形態における浴槽アダプタ３０１は可動部をもたない。これにより、実施の形態２に比べて故障のリスクが少なく、安定した動作を行うことができる。
【符号の説明】
【００７１】
１  加熱装置、２  タンクユニット、３  浴槽、１０１  圧縮機、１０２  熱交換器、１０３  膨張弁、１０４  蒸発器、１０５  配管、２０１  貯湯タンク、２０２  沸き上げ用送水ポンプ、２０３  三方弁、２０４  温水導入口、２０５  温水導出口、２０６  水導入口、２０７  水導出口、２０８  配管、２０９  追い焚き用熱交換器、２１０  追い焚き用ポンプ、２１１  混合弁、２１２  制御装置、２１３  タンク側追い焚き配管、２１４  追い焚き戻り配管、２１５  追い焚き往き配管、２１６ａ  気泡発生装置、２１６ｂ  注水洗浄用気泡発生装置、２１７ａ  気泡合一装置、２１７ｂ  注水洗浄用気泡合一装置、２１８  注水配管、２１９  水圧センサー、３０１  浴槽アダプタ、３０２  汚れセンサー、３０３  排水口、３０４  排水栓、３０５  浴槽アダプタ吐出口、３０６  浴槽アダプタ吸込口、３０７  浴槽アダプタ可動部、３０８ａ  浴槽アダプタ気泡合一装置、３０８ｂ  浴槽アダプタ気泡合一装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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