微細気泡発生装置
【課題】短時間で空気導入ステップを終了させることができる微細気泡発生装置を提供する。
【解決手段】微細気泡発生装置であって、タンクと、空気導入路と、空気導入路を開閉する弁と、上流端がタンクに接続されており、下流端が浴槽に接続可能な浴槽給水経路と、減圧ノズルと、上流端が水供給源に接続可能であり、下流端がタンクに接続されているタンク給水経路と、タンク給水経路内の水を送り出す第１ポンプと、上流端がタンクに接続されており、下流端が排水先に接続可能なタンク排水経路と、タンク排水経路内の水を送り出す第２ポンプと、制御装置を備えている。制御装置は、空気弁を開き、第２ポンプを作動させて、タンク内の水を排出してタンク内に空気を導入するステップと、空気弁を閉じ、第１ポンプを作動させて、タンク内に水を供給するステップを実行する。
【解決手段】微細気泡発生装置であって、タンクと、空気導入路と、空気導入路を開閉する弁と、上流端がタンクに接続されており、下流端が浴槽に接続可能な浴槽給水経路と、減圧ノズルと、上流端が水供給源に接続可能であり、下流端がタンクに接続されているタンク給水経路と、タンク給水経路内の水を送り出す第１ポンプと、上流端がタンクに接続されており、下流端が排水先に接続可能なタンク排水経路と、タンク排水経路内の水を送り出す第２ポンプと、制御装置を備えている。制御装置は、空気弁を開き、第２ポンプを作動させて、タンク内の水を排出してタンク内に空気を導入するステップと、空気弁を閉じ、第１ポンプを作動させて、タンク内に水を供給するステップを実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を溶解している加圧水を浴槽に供給し、溶解空気から得られる微細気泡を浴槽内で発生させる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
浴槽内に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置が知られている。特許文献１に、従来技術に係る微細気泡発生装置が開示されている。この微細気泡発生装置は、タンクと、循環水路と、空気導入路と、制御装置を備えている。循環水路は、タンク給水路と浴槽給水路を備えている。タンク給水路は、上流端が浴槽に接続されており、下流端がタンクに接続されている。タンク給水路には、タンク給水路内の水を下流側へ送り出すポンプが介装されている。浴槽給水路は、上流端がタンクに接続されており、下流端が浴槽に接続されている。浴槽給水路と浴槽の接続部には、減圧ノズル（噴出ノズル）が設置されている。空気導入路には、空気導入路を開閉する空気弁が介装されている。制御装置は、ポンプと空気弁を制御する。
【０００３】
この微細気泡発生装置は、水が貯められている浴槽に空気を溶解している加圧水を供給することによって、浴槽内に微細気泡を発生させる（すなわち、浴槽内の水の中に微細気泡を発生させる）。
この微細気泡発生装置を使用する際には、最初に空気弁を開く。すると、タンク内の水が自重によって浴槽給水路に流れ込む。浴槽給水路に流れ込んだ水は、減圧ノズルを通って浴槽内に流れ込む。すなわち、タンク内の水が浴槽に排出される。これによって、タンク内の水位が下がる。タンク内の水位が下がると、それに伴って、空気が空気導入路を通ってタンク内に導入される（空気導入ステップ）。
タンク内に空気を導入したら、空気弁を閉じるとともにポンプを作動させる。すると、浴槽内の水がタンク給水路を通ってタンク内に供給される。すなわち、タンク給水路からタンク内に水が放出される。このとき、ポンプによって加圧された水がタンク内に勢いよく放出される。タンク内に放出された水は、浴槽給水路と減圧ノズルを通って浴槽内に流れ込む。しかしながら、減圧ノズルの通水抵抗が高いので、浴槽内に流れ込む水量は、タンク給水路からタンク内に放出される水量に比べて少ない。したがって、タンク内の圧力が上昇する。タンク内の圧力が上昇すると、タンク内に放出された水がタンク内を飛翔している間や、放出された水がタンク内に貯まっている水の水面等に衝突するときに、水の中に空気が溶解する。タンク内で空気が溶解した水（以下では、空気溶解加圧水という）は、浴槽給水路と減圧ノズルを通って浴槽内に流れ込む。すなわち、空気溶解加圧水が浴槽に供給される（給水ステップ）。浴槽内に流れ込んだ空気溶解加圧水は、減圧ノズルを通過したときに急激に減圧される。すると、水に溶解していた空気が微細気泡となる。すなわち、浴槽内に多量の微細気泡が発生する。浴槽内に微細気泡が発生すると、浴槽内の水が白濁する。
上述したように、減圧ノズルの通水抵抗が高いので、浴槽内に流れ込む水量は、タンク水路からタンク内に放出される水量に比べて少ない。したがって、給水ステップでは、タンク内の水位が徐々に上昇する。タンク内の水位が満水に近い水位にまで上昇すると、タンク内の空気がほとんど無くなる。そのために、タンク内の水に空気を溶解させることができなくなる。したがって、制御装置は、タンク内の水位が所定水位まで上昇したら、再度、空気導入ステップを実行する。空気導入ステップと給水ステップを交互に繰り返し実行することで、浴槽内に微細気泡を断続的に発生させることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７０６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来の微細気泡発生装置では、空気導入ステップにおいて、水の自重によってタンク内の水を浴槽に排出する。水の自重によってタンク内の水を排出するので、タンク内の水位が下がるのに時間がかかる。すなわち、空気導入ステップに長い時間を要する。
空気導入ステップの実行中は、浴槽内に微細気泡が発生しない。浴槽内の微細気泡は、時間の経過とともに消滅する。したがって、空気導入ステップが長いと（すなわち、浴槽内に微細気泡が発生しない期間が長いと）、浴槽内の微細気泡がほとんど消滅してしまう。したがって、浴槽内の水を白濁した状態に維持することができない。すなわち、従来の微細気泡発生装置は、空気導入ステップに時間を要するため、浴槽内の水を白濁した状態に維持することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、短時間で空気導入ステップを終了させることができる微細気泡発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の微細気泡発生装置は、空気を溶解している加圧水を浴槽に供給し、溶解空気から得られる微細気泡を浴槽内で発生させる。この微細気泡発生装置は、タンクと、空気導入路と、空気弁と、浴槽給水経路と、減圧ノズルと、タンク給水経路と、第１ポンプと、タンク排水経路と、第２ポンプと、制御装置を備えている。空気導入路は、タンク内に空気を導入する。空気弁は、空気導入路を開閉する。浴槽給水経路は、上流端がタンクに接続されており、下流端が浴槽に接続可能である。減圧ノズルは、浴槽給水経路と浴槽の接続部に設置される。タンク給水経路は、上流端が水供給源に接続可能であり、下流端がタンクに接続されている。第１ポンプは、タンク給水経路に介装されており、タンク給水経路内の水を下流側へ送り出す。タンク排水経路は、上流端がタンクに接続されており、下流端が排水先に接続可能である。第２ポンプは、タンク排水経路に介装されており、タンク排水経路内の水を下流側へ送り出す。制御装置は、空気弁と、第１ポンプと、第２ポンプを制御する。そして、制御装置は、空気弁を開くとともに第２ポンプを作動させることによって、タンク内の水を排水先に排出するとともに空気をタンク内に導入する空気導入ステップと、空気弁を閉じるとともに第１ポンプを作動させることによって、水をタンク内に供給する給水ステップを実行する。
なお、「接続」とは、一方の構成物から他方の構成物へ水または空気が流れることが可能な状態にすることをいう。例えば、「一方の構成物と他方の構成物が接続されている」との表現は、「一方の構成物と他方の構成物が物理的に直接接続されており、それらの構成物間を水（または空気）が流れることが可能な状態」のみならず、「一方の構成物と他方の構成物が水路（または空気路）を介して接続されており、それらの構成物間を水（または空気）が流れることが可能な状態」をも意味する。
【０００８】
この微細気泡発生装置では、制御装置が、給水ステップと、空気導入ステップを実行する。
空気導入ステップは、タンク内に水が貯まっている状態で実行する。空気導入ステップでは、空気弁を開くとともに、第２ポンプを作動させる。すると、第２ポンプがタンク排水経路内の水を下流側へ送り出すので、タンクからタンク排水経路に水が流れ出す。タンク排水経路に流れ出した水は、タンク排水経路を下流側へ流れて排水先に排出される。すなわち、タンク内の水が排水先に排出される。したがって、タンク内の水位が下がる。タンク内の水位が下がると、タンク内の圧力が低下する。タンク内の圧力が低下すると、それに伴って空気が空気導入路を通ってタンク内に導入される。
給水ステップは、タンク内に空気が導入された後に実行する。給水ステップでは、空気弁を閉じるとともに第１ポンプを作動させる。すると、第１ポンプの加圧によって、タンク給水経路からタンク内に水が勢いよく放出される。タンク内に放出された水は、浴槽給水経路と減圧ノズルを通って浴槽内に流れ込む。しかしながら、減圧ノズルの通水抵抗が高いので、浴槽内に流れ込む水量は、タンク給水経路からタンク内に放出される水量に比べて少ない。したがって、タンク内の圧力が上昇して高圧となる。タンク内の圧力が高圧な状態でタンク内に水が勢いよく放出されることによって、タンク内で空気溶解加圧水が生成される。生成された空気溶解加圧水は、浴槽給水経路と減圧ノズルを通って浴槽内に流れ込む。したがって、浴槽内に多量の微細気泡が発生する。
【０００９】
以上に説明したように、本発明の微細気泡発生装置は、空気導入ステップにおいて、第２ポンプによってタンク内の水を排出する。したがって、タンク内の水を高速で排出することができる。すなわち、空気導入ステップを短時間で終了させることができる。空気導入ステップが短時間であるので、微細気泡発生装置を連続運転（給水ステップと空気導入ステップの繰り返し運転）したときに、浴槽内に微細気泡が発生しない時間が短い。したがって、浴槽内の水を白濁した状態に維持することができる。
【００１０】
上述した微細気泡発生装置は、第２ポンプが、熱源機に搭載されているポンプにより構成されていてもよい。
すなわち、通常の浴槽（微細気泡発生装置が設置されていない浴槽）には、浴槽に温水を供給する熱源機が設置されている。熱源機は、上流端が水供給源に接続されており、下流端が浴槽に接続されている水路（すなわち、浴槽に水を供給する水路）と、水路内の水を下流側へ送り出すポンプと、水路内の水を加熱する加熱器を備えている。したがって、上述した微細気泡発生装置を、熱源機を備えている浴槽に設置する場合には、第２ポンプを熱源機のポンプにより構成することができる。例えば、熱源機の水路を微細気泡発生装置のタンク排水経路の一部として利用することによって、熱源機のポンプを第２ポンプとして使用することができる。このように、熱源機の構成を利用して微細気泡発生装置を設置すれば、新たに第２ポンプを設置する必要がない。
【００１１】
また、本発明は、短時間で空気導入ステップ終了させることができる新たな微細気泡発生装置を提供する。この微細気泡発生装置は、タンクと、空気導入路と、空気弁と、浴槽給水路と、減圧ノズルと、タンク給水路と、タンク排水路と、タンク給排水路と、給排水ポンプと、水源水路と、第１切換弁と、排出水路と、第２切換弁と、制御装置を備えている。空気導入路は、タンク内に空気を導入する。空気弁は、空気導入路を開閉する。浴槽給水路は、上流端がタンクに接続されており、下流端が浴槽に接続可能である。減圧ノズルは、浴槽給水路と浴槽の接続部に設置される。タンク給水路は、下流端がタンクに接続されている。タンク排水路は、上流端がタンクに接続されている。タンク給排水路は、上流端がタンク排水路の下流端に接続されており、下流端がタンク給水路の上流端に接続されている。以下では、タンク排水路とタンク給排水路の接続部を第１接続部といい、タンク給排水路とタンク給水路の接続部を第２接続部という。給排水ポンプは、タンク給排水路に介装されており、タンク給排水路内の水を下流側へ送り出す。水源水路は、上流端が水供給源に接続可能であり、下流端が第１接続部に接続されている。第１切換弁は、第１接続部に介装されており、タンク排水路からタンク給排水路に水が流れる状態と、水源水路からタンク給排水路に水が流れる状態とを切り換える。排出水路は、上流端が第２接続部に接続されており、下流端が排水先に接続可能である。第２切換弁は、第２接続部に介装されており、タンク給排水路からタンク給水路に水が流れる状態と、タンク給排水路から排出水路に水が流れる状態とを切り換える。制御装置は、空気弁と、給排水ポンプと、第１切換弁と、第２切換弁を制御する。そして、制御装置は、空気弁を開き、第１切換弁をタンク排水路からタンク給排水路に水が流れる状態とし、第２切換弁をタンク給排水路から排出水路に水が流れる状態とし、給排水ポンプを作動させることによって、タンク内の水を排水先に排出するとともに空気をタンク内に導入する空気導入ステップと、空気弁を閉じ、第１切換弁を水源水路からタンク給排水路に水が流れる状態とし、第２切換弁をタンク給排水路からタンク給水路に水が流れる状態とし、給排水ポンプを作動させることによって、水を水供給源からタンク内に供給する給水ステップを実行する。
【００１２】
図６は、上記の構成を有する微細気泡発生装置の一例を模式的に示している。なお、図６は、微細気泡発生装置を浴槽に取り付けた状態を示している。図６では、参照番号４１０がタンク、参照番号４１２がタンク排水路、参照番号４１４が第１切換弁、参照番号４１６が水源水路、参照番号４１８が水供給源、参照番号４２０がタンク給排水路、参照番号４２２が給排水ポンプ、参照番号４２４が第２切換弁、参照番号４２６が排出水路、参照番号４２８が排水先、参照番号４３０がタンク給水路、参照番号４３２が空気導入路、参照番号４３４が空気弁、参照番号４３６が浴槽給水路、参照番号４３８が減圧ノズル、参照番号４４０が浴槽を示している。図６では、制御装置の図示を省略している。なお、図６は、この構成を有する微細気泡発生装置を例示するものであって、請求項２の構成を限定するものではない。また、図６の構成は、原理的に成立する最小の構成を示すものであって、実際の製品にはその他の弁や水路等が付加されていることがある。
【００１３】
上述したように、この微細気泡発生装置では、制御装置が空気導入ステップにおいて以下の状態に各部を制御する。
・空気弁４３４：開
・第１切換弁４１４：タンク排水路４１２からタンク給排水路４２０に水が流れる状態
・第２切換弁４２４：タンク給排水路４２０から排出水路４２６に水が流れる状態
・給排水ポンプ４２２：作動
このように各部が制御されると、矢印４５０に示すように、タンク排水路４１２と、タンク給排水路４２０と、排出水路４２６によって、タンク４１０内の水を排出するタンク排水経路が形成される。給排水ポンプ４２２の作動によって、タンク４１０内の水がタンク排水経路を流れて排水先４２８に排出される。したがって、空気が矢印４５２に示すように空気導入路４３２を通ってタンク４１０内に導入される。
また、給水ステップにおいては、制御装置は、以下の状態に各部を制御する。
・空気弁４３４：閉
・第１切換弁４１４：水源水路４１６からタンク給排水路４２０に水が流れる状態
・第２切換弁４２４：タンク給排水路４２０からタンク給水路４３０に水が流れる状態
・給排水ポンプ４２２：作動
このように各部が制御されると、矢印４６０に示すように、水源水路４１６と、タンク給排水路４２０と、タンク給水路４３０によって、タンク４１０に水を供給するタンク給水経路が形成される。給排水ポンプ４２２の作動によって、水供給源４１８からタンク給水経路を介してタンク４１０に水が供給される。したがって、タンク４１０内で空気溶解加圧水が生成される。生成された空気溶解加圧水は、矢印４６２に示すように浴槽給水路４３６を流れ、減圧ノズル４３８から浴槽４４０内に放出される。したがって、浴槽４４０内に微細気泡が発生する。
【００１４】
以上に説明したように、この微細気泡発生装置によっても、空気導入ステップと給水ステップを実行することができる。また、空気導入ステップでは、給排水ポンプ４２２によってタンク内の水を排出する。したがって、短時間で空気導入ステップを終了させることができる。
また、給水ステップにおいては給排水ポンプ４２２がタンク４１０に水を供給する給水ポンプとして機能し、空気導入ステップにおいては給排水ポンプ４２２がタンク４１０から水を排出する排水ポンプとして機能する。したがって、給水ポンプと排水ポンプを別個に設置する必要がない。微細気泡発生装置をより簡略化することができる。
【００１５】
上述した微細気泡発生装置は、給排水ポンプが、熱源機に搭載されているポンプにより構成されていてもよい。
すなわち、上述した微細気泡発生装置を、熱源機を備えている浴槽に設置する場合には、給排水ポンプを、熱源機に搭載されているポンプにより構成することができる。例えば、図６の微細気泡発生装置においては、範囲５００に示されている構成（すなわち、タンク給排水路４２０と、給排水ポンプ４２２と、水源水路４１６）を、熱源機の水路とポンプを用いて構成することができる。このように、熱源機の構成を利用して微細気泡発生装置を設置すれば、新たに給排水ポンプを設置する必要がない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の微細気泡発生装置によると、空気導入ステップを短時間で終了させることができる。したがって、微細気泡発生装置の連続運転時に浴槽内の水が白濁している状態を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
下記に詳細に説明する実施例の主要な特徴を最初に列記する。
（特徴１）浴槽給水路には、浴槽給水路を開閉する給水弁が介装されている。
（特徴２）空気導入ステップにおいては給水弁が閉じ、給水ステップにおいては給水弁が開く。
【実施例】
【００１８】
本発明の微細気泡発生装置の実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は、実施例の微細気泡発生装置１０の回路図を示している。図示するように、微細気泡発生装置１０は、浴槽１５０と水道水供給源２００に接続されている。微細気泡発生装置１０は、微細気泡発生機１１０と、熱源機１２０によって構成されている。熱源機１２０は、予め浴槽１５０に設置されていたものである。すなわち、既設の浴槽１５０と既設の熱源機１２０の間に微細気泡発生機１１０を後から追加することで、微細気泡発生機１１０と熱源機１２０からなる微細気泡発生装置１０が構成されている。
【００１９】
（微細気泡発生装置１０の構成）
微細気泡発生装置１０は、タンク１３０と、空気導入路１４０と、第１水路〜第１０水路と、減圧ノズル１６０と、制御装置１７０を備えている。
【００２０】
タンク１３０は、内部に水を貯めることができる。タンク１３０の上部には、第１水路１１の下流端と空気導入路１４０の下流端が接続されている。タンク１３０の下部には、第２水路２１の上流端が接続されている。
タンク１３０の上部には、噴射ノズル１３１が設置されている。噴射ノズル１３１には、第１水路１１の下流端が接続されている。噴射ノズル１３１は、第１水路１１から供給される水をタンク１３０内に噴射する。
タンク１３０の内部には、タンク１３０の上面から下方に伸びる水位電極１３２ａ、１３２ｂが設置されている。水位電極１３２ａは、水位電極１３２ｂに比べて長い。図示していないが、水位電極１３２ａ、１３２ｂは、制御装置１７０と電気的に接続されている。水位電極１３２ａ、１３２ｂは、タンク１３０内に貯まっている水の水面に接触すると、制御装置１７０に信号を出力する。
【００２１】
空気導入路１４０は、上流端が外部に開放されており、下流端がタンク１３０の上部に接続されている。空気導入路１４０は、タンク１３０内に空気を導入する。
空気導入路１４０には、空気逆止弁１４１が介装されている。空気逆止弁１４１は、空気導入路１４０内を空気が逆流することを阻止する。
空気導入路１４０の空気逆止弁１４１より下流側には、空気弁１４２が介装されている。空気弁１４２は、空気導入路１４０を開閉する。図示していないが、空気弁１４２は制御装置１７０と電気的に接続されている。空気弁１４２の開閉は、制御装置１７０によって制御される。
【００２２】
第１水路１１は、上流端が切換弁７０に連結されており、下流端がタンク１３０の噴射ノズル１３１に接続されている。後に詳述するが、第１水路１１の上流端は、微細気泡発生装置１０の各部の弁を切り替えることによって、水供給源（浴槽１５０または水道水供給源２００のいずれか）に接続される。
第１水路１１には、ポンプ１２が介装されている。ポンプ１２は、第１水路１１内の水を下流側へ送り出す。図示していないが、ポンプ１２は、制御装置１７０と電気的に接続されている。ポンプ１２の作動は、制御装置１７０によって制御される。
第１水路１１のポンプ１２より下流側には、逆止弁１３が介装されている。逆止弁１３は、第１水路１１内の水が逆流することを阻止する。
【００２３】
第２水路２１の上流端は、タンク１３０の下部に接続されている。第２水路２１の下流端は、分岐して第３水路３１と第４水路４１となっている。
【００２４】
第３水路３１の下流端は、切換弁２０に連結されている。
【００２５】
第４水路４１の下流端は、浴槽１５０に接続されている。
第４水路４１と浴槽１５０との接続部には、減圧ノズル１６０が設置されている。減圧ノズル１６０は、第２水路２１から供給される水を浴槽１５０内に噴出する。減圧ノズル１６０は、流路の断面積が小さい。したがって、したがって、減圧ノズル１６０は、通水抵抗が非常に高い。
第４水路４１の途中には、給水弁４２が介装されている。給水弁４２は、第４水路４１を開閉する。図示していないが、給水弁４２は制御装置１７０と電気的に接続されている。給水弁４２の開閉は、制御装置１７０によって制御される。
【００２６】
第５水路５１の上流端は、切換弁２０に連結されている。第５水路５１の下流端は、第６水路６１の下流端と、第７水路７１の上流端の双方に接続されている。
【００２７】
第６水路６１の上流端は、水道水供給源２００に接続されている。第６水路６１の下流端は、第５水路５１の下流端と、第７水路７１の上流端の双方に接続されている。
第６水路６１には、加熱器６２が設置されている。加熱器６２は、第６水路６１内を流れる水を加熱する。図示していないが、加熱器６２は、制御装置１７０と電気的に接続されている。加熱器６２の作動は、制御装置１７０によって制御される。
第６水路６１の加熱器６２の下流側には、注水弁６３が介装されている。注水弁６３は、第６水路６１を開閉する。図示していないが、注水弁６３は制御装置１７０と電気的に接続されている。注水弁６３の開閉は、制御装置１７０によって制御される。
【００２８】
第７水路７１の上流端は、第５水路５１の下流端と、第６水路６１の下流端の双方に接続されている。第７水路７１の下流端は、切換弁７０に連結されている。
第７水路７１には、ポンプ７２が介装されている。ポンプ７２は、第７水路７１内の水を下流側へ送り出す。図示していないが、ポンプ７２は、制御装置１７０と電気的に接続されている。ポンプ７２の作動は、制御装置１７０によって制御される。
第７水路７１のポンプ７２より下流側には、加熱器７３が設置されている。加熱器７３は、第７水路７１内を流れる水を加熱する。図示していないが、加熱器７３は、制御装置１７０と電気的に接続されている。加熱器７３の作動は、制御装置１７０によって制御される。
【００２９】
第８水路８１の上流端は、切換弁７０に連結されている。第８水路８１の下流端は、第９水路９１の上流端と、第１０水路１０１の一端の双方に接続されている。
【００３０】
第９水路９１の上流端は、第８水路８１の下流端と、第１０水路１０１の一端の双方に接続されている。第９水路９１の下流端は、切換弁２０に連結されている。
第９水路９１には、逆止弁９２が介装されている。逆止弁９２は、第９水路９１内の水が逆流すること（図１の矢印９５に示す方向に水が流れること）を阻止する。
【００３１】
第１０水路１０１の一端は、第８水路８１の下流端と、第９水路９１の上流端の双方に接続されている。第１０水路１０１の他端は、浴槽１５０に接続されている。
【００３２】
切換弁７０には、第１水路１１の上流端と、第７水路７１の下流端と、第８水路８１の上流端が連結されている。切換弁７０は、第７水路７１から第１水路１１に水が流れる状態（すなわち、第７水路７１と第１水路１１とを接続した状態）と、第７水路７１から第８水路８１に水が流れる状態（すなわち、第７水路７１と第８水路８１とを接続した状態）とを切り替える。図示していないが、切換弁７０は、制御装置１７０と電気的に接続されている。切換弁７０の切換えは、制御装置１７０によって制御される。
【００３３】
切換弁２０には、第３水路３１の下流端と、第５水路５１の上流端と、第９水路９１の下流端が連結されている。切換弁２０は、第３水路３１から第５水路５１に水が流れる状態（すなわち、第３水路３１と第５水路５１とを接続した状態）と、第９水路９１から第５水路５１に水が流れる状態（すなわち、第９水路９１と第５水路５１とを接続した状態）とを切り替える。図示していないが、切換弁２０は、制御装置１７０と電気的に接続されている。切換弁２０の切換えは、制御装置１７０によって制御される。
【００３４】
上述したように、制御装置１７０は、水位電極１３２ａ、１３２ｂ、ポンプ１２、７２、空気弁１４２、給水弁４２、注水弁６３、切換弁２０、７０及び加熱器６２、７３と電気的に接続されている。また、制御装置１７０は、図示していない入力装置とも電気的に接続されている。微細気泡発生装置１０のユーザが入力装置を操作することで、制御装置１７０に制御信号が入力される。制御装置１７０は、入力装置から入力される制御信号と、水位電極１３２ａ、１３２ｂから入力される信号に応じて、ポンプ１２、７２、空気弁１４２、給水弁４２、注水弁６３、切換弁２０、７０及び加熱器６２、７３を制御する。
【００３５】
（微細気泡発生装置１０の動作）
次に、微細気泡発生装置１０の動作について説明する。微細気泡発生装置１０は、タンク１３０に空気を導入する空気導入ステップと、水道水供給源２００を水供給源としてタンク１３０に水を供給する第１給水ステップと、浴槽１５０を水供給源としてタンク１３０に水を供給する第２給水ステップを実行することができる。
【００３６】
（空気導入ステップ）
空気導入ステップは、タンク１３０が略満水の状態（すなわち、水位電極１３２ｂが水面と接触する水位までタンク１３０内に水が貯まっている状態）のときに実行される。空気導入ステップでは、タンク１３０内の水を浴槽１５０に排出するとともに、タンク１３０内に空気を導入する。図１は、空気導入ステップ実行中の微細気泡発生装置１０の状態を示している。図１中の矢印（矢印９５を除く）は、空気導入ステップ実行中における水の流れを示している。空気導入ステップでは、制御装置１７０は、以下の状態に微細気泡発生装置１０の各部を制御する。
・ポンプ１２：停止
・空気弁１４２：開
・給水弁４２：閉
・切換弁２０：第３水路３１と第５水路５１とを接続している状態
・切換弁７０：第７水路７１と第８水路８１とを接続している状態
・ポンプ７２：作動
・注水弁６３：閉
・加熱器７３：停止
・加熱器６２：停止
【００３７】
図１に示すように、空気導入ステップでは、タンク１３０から、第２水路２１、第３水路３１、第５水路５１、第７水路７１、第８水路８１及び第１０水路１０１を経て浴槽１５０に到達するタンク排水経路（すなわち、請求項１のタンク排水経路）が形成される。空気導入ステップでは、ポンプ７２がタンク排水経路（第７水路７１）内の水を下流側へ送り出すので、タンク１３０内の水はタンク排水経路を流れて浴槽１５０に排出される（ポンプ７２が、請求項１の第２ポンプとして機能する）。
すなわち、タンク１３０内の水は、第２水路２１へ流れる。第４水路４１では給水弁４２が閉じているので、水は第２水路２１から第３水路３１へ流れる。切換弁２０は第３水路３１と第５水路５１を接続しているので、水は第３水路３１から第５水路５１へ流れる。第６水路６１では注水弁６３が閉じているので、水は第５水路５１から第７水路７１へ流れる。切換弁７０は第７水路７１と第８水路８１を接続しているので、水は第７水路７１から第８水路８１へ流れる。第９水路９１は切換弁２０によって下流端が閉じられているので、水は第８水路８１から第１０水路１０１へ流れる。そして第１０水路１０１から浴槽１５０に排出される。
【００３８】
タンク１３０内の水が浴槽１５０に排出されるにしたがって、タンク１３０内の水位は低下する。タンク１３０内の圧力は、水位の低下ととともに減少する。また、空気導入ステップでは、空気弁１４２が開いている。タンク１３０内の圧力が大気圧以下となると、空気導入路１４０を通ってタンク１３０内に空気が流入する。したがって、タンク１３０内の水面より上側は、略大気圧の空気で満たされる。
【００３９】
制御装置１７０は、タンク１３０内の水位が、水位電極１３２ａが水面と非接触となる水位となるまで空気導入ステップを継続する。上述したように、微細気泡発生装置１０では、ポンプ７２がタンク１３０内の水を排出する排出ポンプとして作動するので、タンク１３０内の水は高速で排出される。本実施例では、空気導入ステップは約５秒で終了する。
【００４０】
なお、上述した空気導入ステップでは、給水弁４２を閉じていた。これは、給水弁４２（すなわち、第４水路４１）を閉じておかないと、ポンプ７２の作動によって浴槽１５０内の水が第４水路４１を逆流し、第３水路３１に流れ込んでしまうからである。このように、浴槽１５０内の水が第３水路３１に流れ込むと、タンク１３０内の水を排出する効率が低下してしまう。
しかしながら、各水路の位置関係によっては、給水弁４２を開いても浴槽１５０内の水が第４水路４１を逆流しない場合がある（例えば、浴槽１５０より高い位置に、第２水路２１と第３水路３１と第４水路４１の接続部がある場合等）。この場合、タンク１３０から第２水路２１に流出した水の一部が第４水路４１へ流れ込み、浴槽１５０に排出される。このように水が流れると、タンク１３０内の水を排出する効率が上昇する。したがって、各水路が上記の現象が得られる位置関係にある場合には、空気導入ステップにおいて給水弁４２を開いてもよい。
【００４１】
（第１給水ステップ）
第１給水ステップは、タンク１３０がほぼ空の状態（すなわち、水位電極１３２ａが水面と非接触となる程度までタンク１３０内の水位が低下している状態）のときに実行される。第１給水ステップでは、水道水供給源２００からタンク１３０に水を供給して空気溶解加圧水を生成する。そして、生成した空気溶解加圧水をタンク１３０から浴槽１５０に供給し、浴槽１５０内に微細気泡を発生させる。図２は、第１給水入ステップ実行中の微細気泡発生装置１０の状態を示している。図２中の矢印は、第１給水ステップ実行中における水の流れを示している。第１給水ステップでは、制御装置１７０は、以下の状態に微細気泡発生装置１０の各部を制御する。
・ポンプ１２：作動
・空気弁１４２：閉
・給水弁４２：開
・切換弁２０：第９水路９１と第５水路５１とを接続している状態（すなわち、第３水路３１の下流端を閉じている状態）
・切換弁７０：第７水路７１と第１水路１１とを接続している状態
・ポンプ７２：作動
・注水弁６３：開
・加熱器７３：停止
・加熱器６２：作動
【００４２】
図２に示すように、第１給水ステップでは、水道水供給源２００から、第６水路６１、第７水路７１、第１水路１１、タンク１３０に到達するタンク給水経路（すなわち、請求項１のタンク給水経路（水道水供給源２００を水供給源とした場合のタンク給水経路））が形成される。また、タンク１３０から、第２水路２１及び第４水路４１を経て、浴槽１５０に到達する浴槽給水経路（すなわち、請求項１の浴槽給水経路）が形成される。第１給水ステップでは、水道水供給源２００から水の供給圧力が加わるとともに、ポンプ１２とポンプ７２の両者がタンク給水経路（第１水路１１、第７水路７１）内の水を下流側へ送り出す（ポンプ１２とポンプ７２が、請求項１の第１ポンプとして機能する）。したがって、水道水供給源２００から供給される水は、タンク給水経路を流れてタンク１３０に供給され、タンク１３０から浴槽給水経路を流れて浴槽１５０に供給される。
すなわち、注水弁６３が開いているので、水道水供給源２００から第６水路６１内に水が流入する。第６水路６１に流入した水は、第５水路５１と第７水路７１との接続部に流入する。第５水路５１の上流端は、切換弁２０によって第９水路９１に接続されているが、第９水路９１は逆止弁９２によって逆流が阻止されている。したがって、水は第６水路６１から第７水路７１へ流れる。切換弁７０は第７水路７１と第１水路１１を接続しているので、水は第７水路７１から第１水路１１へ流れる。そして、第１水路１１の下流端に接続されている噴射ノズル１３１からタンク１３０内に噴射される。タンク１３０内での水の動きについては後に詳述するが、タンク１３０内に噴射された水は第２水路２１へ流れる。第４水路４１の給水弁４２が開いており、第３水路３１の下流端が切換弁２０によって閉じられているので、水は第４水路４１へ流れる。そして、減圧ノズル１６０から浴槽１５０内へ水が放出される。
【００４３】
上述したように、水道水供給源２００から供給される水は、水道水供給源２００からの水の供給圧力と、ポンプ１２とポンプ７２が水を送り込む圧力によってタンク１３０へ送られる。したがって、水は非常に高い圧力でタンク１３０に供給される。すなわち、噴射ノズル１３１からタンク１３０内に非常に高い圧力で水が噴射される。このとき、空気弁１４２は閉じているので、タンク１３０は第２水路２１を除いて密閉されている。タンク１３０内の水は第２水路２１を経て減圧ノズル１６０から浴槽１５０内へ放出されるが、上述したように、減圧ノズル１６０の通水抵抗は高い。したがって、減圧ノズル１６０から浴槽１５０内に放出される水量よりも、噴射ノズル１３１からタンク１３０内に噴射される水量の方が多くなる。したがって、タンク１３０内の圧力が上昇する。噴射ノズル１３１から噴射される水の圧力が非常に高いので、タンク１３０内の圧力は短時間で高圧となる。タンク１３０内に噴射された水がタンク１３０内に貯まっている水の水面等に衝突するとき等には、水の中に空気が巻き込まれる。このとき、タンク１３０内の圧力が高いので、水の中に巻き込まれた空気は水に溶解する。したがって、タンク１３０内で空気溶解加圧水が生成される。タンク１３０内で生成された空気溶解加圧水は、第２水路２１と第４水路４１を介して、減圧ノズル１６０から浴槽１５０内に放出される。浴槽１５０内に放出された空気溶解加圧水は、減圧ノズル１６０を通過した瞬間に急激に減圧される。すると、水に溶解していた空気が、直径２０μｍ程度の微細気泡となる。すなわち、浴槽１５０内に多量の微細気泡が発生し、水が白濁する。
なお、浴槽１５０に供給される水は、第６水路６１内を流れるときに加熱器６２によって加熱されている。したがって、浴槽１５０には温水が供給される。
【００４４】
上述したように、第１給水ステップでは、減圧ノズル１６０から浴槽１５０内に放出される水量よりも、噴射ノズル１３１からタンク１３０内に噴射される水量の方が多い。したがって、タンク１３０内の水位は、第１給水ステップを実行している間に徐々に上昇する。制御装置１７０は、タンク１３０内の水位が、水位電極１３２ｂが水面と接触する水位となるまで第１給水ステップを継続する。
【００４５】
以上に説明した第１給水ステップと空気導入ステップを実行する場合、微細気泡発生装置１０の各部は以下のように機能する。
第７水路７１は、空気導入ステップ実行中にはタンク１３０から排出する水が流れ、第１給水ステップ実行中にはタンク１３０に供給する水が流れる水路である。すなわち、第７水路７１は、請求項３のタンク給排水路として機能する。
第１水路１１は、第１給水ステップ実行中に、タンク給排水路（第７水路７１）から供給される水をタンク１３０に供給する。すなわち、第１水路１１は、請求項３のタンク給水路として機能する。
第２水路２１と第４水路４１は、第１給水ステップ実行中に、タンク１３０内の水を浴槽１５０へ供給する。すなわち、第２水路２１と第４水路４１は、請求項３の浴槽給水路として機能する。
第６水路６１は、第１給水ステップ実行中に、水供給源（水道水供給源２００）から供給される水をタンク給排水路（第７水路７１）に供給する。すなわち、第６水路６１は、請求項３の水源水路として機能する。
第２水路２１、第３水路３１及び第５水路５１は、空気導入ステップ実行中に、タンク１３０内の水をタンク給排水路（第７水路７１）に供給する。すなわち、第２水路２１、第３水路３１及び第５水路５１は、請求項３のタンク排水路として機能する。上述したように、第２水路２１は、浴槽給水路としても機能する。第２水路２１は、浴槽給水路でもあり、タンク排水路でもある。
第８水路８１と第１０水路１０１は、空気導入ステップ実行中に、タンク給排水路（第７水路７１）から供給される水を排水先（浴槽１５０）に排出する。すなわち、第８水路８１と第１０水路１０１は、請求項３の排出水路として機能する。
空気導入ステップの実行中には、注水弁６３が閉じ、切換弁２０が第３水路３１と第５水路５１を接続する。これによって、タンク排水路（第２水路２１、第３水路３１及び第５水路５１）からタンク給排水路（第７水路７１）に水が流れる状態となる。一方、第１給水ステップの実行中には、注水弁６３が開き、切換弁２０がタンク排水路（第２水路２１、第３水路３１及び第５水路５１）を閉じる（すなわち、第３水路３１から第５水路５１に水が流れない状態とする）。これによって、水源水路（第６水路６１）からタンク給排水路（第７水路７１）に水が流れる状態となる。すなわち、注水弁６３と切換弁２０によって、タンク排水路からタンク給排水路に水が流れる状態と、水源水路からタンク給排水路に水が流れる状態とを切り換える第１切換弁（請求項３の第１切換弁）が構成されている。
切換弁７０は、タンク給排水路（第７水路７１）とタンク給水路（第１水路１１）を接続している状態と、タンク給排水路（第７水路７１）と排出水路（第８水路８１）を接続している状態とを切り換える。すなわち、切換弁７０は、請求項３の第２切換弁として機能する。
ポンプ７２は、タンク給排水路（第７水路７１）内の水を下流側へ送り出す。すなわち、ポンプ７２は、請求項３の給排水ポンプとして機能する。なお、タンク給排水路（第７水路７１）は、タンク給水経路の一部でもあり、タンク排水経路の一部でもある。したがって、ポンプ７２は、請求項１の第１ポンプでもあり、第２ポンプでもある。
【００４６】
（第２給水ステップ）
第２給水ステップは、タンク１３０がほぼ空の状態（すなわち、水位電極１３２ａが水面と非接触となる程度までタンク１３０内の水位が低下している状態）のときに実行される。第２給水ステップでは、浴槽１５０からタンク１３０に水を供給して空気溶解加圧水を生成する。そして、生成した空気溶解加圧水をタンク１３０から浴槽１５０に戻し、浴槽１５０内に微細気泡を発生させる。図３は、第２給水入ステップ実行中の微細気泡発生装置１０の状態を示している。図３中の矢印は、第２給水ステップ実行中における水の流れを示している。第２給水ステップでは、制御装置１７０は、以下の状態に微細気泡発生装置１０の各部を制御する。
・ポンプ１２：作動
・空気弁１４２：閉
・給水弁４２：開
・切換弁２０：第９水路９１と第５水路５１とを接続している状態
・切換弁７０：第７水路７１と第１水路１１とを接続している状態
・ポンプ７２：作動
・注水弁６３：閉
・加熱器７３：停止
・加熱器６２：停止
【００４７】
図３に示すように、第２給水ステップでは、浴槽１５０から、第１０水路１０１、第９水路９１、第５水路５１、第７水路７１、第１水路１１、タンク１３０に到達するタンク給水経路（すなわち、請求項１のタンク給水経路（浴槽１５０を水供給源とした場合のタンク給水経路））が形成される。また、タンク１３０から、第２水路２１及び第４水路４１を経て、浴槽１５０に到達する浴槽給水経路（すなわち、請求項１の浴槽給水経路）が形成される。第２給水ステップでは、ポンプ１２とポンプ７２がタンク給水経路（第１水路１１と第７水路７１）内の水を下流側へ送り出す（ポンプ１２とポンプ７２が、請求項１の第１ポンプとして機能する）。したがって、浴槽１５０内の水はタンク給水経路を流れてタンク１３０に供給され、タンク１３０から浴槽給水経路を流れて浴槽１５０に戻される。
すなわち、浴槽１５０内の水は、第１０水路１０１へ流れる。第８水路８１は切換弁７０によって上流端が閉じられているので、水は第１０水路１０１から第９水路９１へ流れる。切換弁２０が第９水路９１と第５水路５１を接続しているので、水は第９水路９１から第５水路５１へ流れる。注水弁６３が閉じているので、水は第５水路５１から第７水路７１へ流れる。切換弁７０が第７水路７１と第１水路１１を接続しているので、水は第７水路７１から第１水路１１へ流れる。そして、第１水路１１の下流端に接続されている噴射ノズル１３１からタンク１３０内に噴射される。タンク１３０内では、第１給水ステップと同様にして、空気溶解加圧水が生成される。生成された空気溶解加圧水は、第２水路２１へ流れる。第４水路４１の給水弁４２が開いており、第３水路３１の下流端が切換弁２０によって閉じられているので、水は第４水路４１へ流れる。そして、減圧ノズル１６０から浴槽１５０内へ水が放出される。すなわち、浴槽１５０内に空気溶解加圧水が放出され、浴槽１５０内に多量の微細気泡が発生する。
【００４８】
タンク１３０内の水位は、第２給水ステップを実行している間に徐々に上昇する。制御装置１７０は、タンク１３０内の水位が、水位電極１３２ｂが水面と接触する水位となるまで第２給水ステップを継続する。
【００４９】
以上に説明した第２給水ステップと空気導入ステップを実行する場合、微細気泡発生装置１０の各部は以下のように機能する。
第５水路５１と第７水路７１は、空気導入ステップ実行中にはタンク１３０から排出する水が流れ、第２給水ステップ実行中にはタンク１３０に供給する水が流れる水路である。すなわち、第５水路５１と第７水路７１は、請求項３のタンク給排水路として機能する。
第１水路１１は、第２給水ステップ実行中に、タンク給排水路（第７水路７１）から供給される水をタンク１３０に供給する。すなわち、第１水路１１は、請求項３のタンク給水路として機能する。
第２水路２１と第４水路４１は、第２給水ステップ実行中に、タンク１３０内の水を浴槽１５０へ供給する。すなわち、第２水路２１と第４水路４１は、請求項３の浴槽給水路として機能する。
第９水路９１と第１０水路１０１は、第２給水ステップ実行中に、水供給源（浴槽１５０）から供給される水をタンク給排水路（第５水路５１）に供給する。すなわち、第９水路９１と第１０水路１０１は、請求項３の水源水路として機能する。
第２水路と第３水路３１は、空気導入ステップ実行中に、タンク１３０内の水をタンク給排水路（第５水路５１）に供給する。すなわち、第２水路２１と第３水路３１は、請求項３のタンク排水路として機能する。上述したように、第２水路２１は、浴槽給水路としても機能する。第２水路２１は、浴槽給水路でもあり、タンク排水路でもある。
第８水路８１と第１０水路１０１は、空気導入ステップ実行中に、タンク給排水路（第７水路７１）から供給される水を排水先（浴槽１５０）に排出する。すなわち、第８水路８１と第１０水路１０１は、請求項３の排出水路として機能する。上述したように、第１０水路１０１は、水源水路としても機能する。第１０水路１０１は、水源水路でもあり、排出水路でもある。
切換弁２０は、タンク排水路（第３水路３１）とタンク給排水路（第５水路５１）を接続している状態と、水源水路（第９水路９１）とタンク給排水路（第５水路５１）を接続している状態とを切り換える。すなわち、切換弁２０は、請求項３の第１切換弁として機能する。
切換弁７０は、タンク給排水路（第７水路７１）とタンク給水路（第１水路１１）を接続している状態と、タンク給排水路（第７水路７１）と排出水路（第８水路８１）を接続している状態とを切り換える。すなわち、切換弁７０は、請求項３の第２切換弁として機能する。
ポンプ７２は、タンク給排水路（第７水路７１）内の水を下流側へ送り出す。すなわち、ポンプ７２は、請求項３の給排水ポンプとして機能する。
【００５０】
ユーザが入力装置で所定の操作を行うと、制御装置１７０に微細気泡供給運転の実行を指示する制御信号が入力される。制御装置１７０は、その制御信号の入力を受けると、上述の空気導入ステップ、第１給水ステップ及び第２給水ステップを実行する。制御装置１７０は、図４のフローチャートに従って各ステップを実行する。
【００５１】
図４に示すように、制御装置１７０は、最初に、空気導入ステップＳ２と第１給水ステップＳ４で構成される足し湯運転を実行する。これによって、水道水供給源２００からタンク１３０に水が供給され、タンク１３０内で空気溶解加圧水が生成される。そして、浴槽１５０に空気溶解加圧水が供給され、浴槽１５０内に微細気泡が発生する。
【００５２】
足し湯運転が終了すると、制御装置１７０は、空気導入ステップＳ６と第２給水ステップＳ８で構成される循環運転を実行する。これによって、浴槽１５０からタンク１３０に水が供給され、タンク１３０内で空気溶解加圧水が生成される。そして、浴槽１５０に空気溶解加圧水が供給され、浴槽１５０内に微細気泡が発生する。
【００５３】
制御装置１７０は、循環運転を３回実行すると（ステップＳ１０でＹＥＳ）、足し湯運転（空気導入ステップＳ１２、第１給水ステップＳ１４）を実行する。
【００５４】
ステップＳ１２、Ｓ１４の足し湯運転は、ステップＳ２、Ｓ４の足し湯運転と同様にして行われる。ステップＳ１２、Ｓ１４で足し湯運転を実行することで、微細気泡発生装置１０の水路内がクリーニングされる。すなわち、循環運転の実行時には、浴槽１５０から供給される水が微細気泡発生装置１０の水路内を流れる。したがって、循環運転の終了後には、微細気泡発生装置１０の水路内に異物等が残存していることが多い。循環運転の終了後に足し湯運転を実行し、水道水供給源２００から供給される水を水路内に流すことで、微細気泡発生装置１０の水路内をクリーニングすることができる。
【００５５】
以上に説明したように、実施例の微細気泡発生装置１０では、空気導入ステップにおいて、ポンプ７２によってタンク１３０内の水を排出する。したがって、タンク１３０内の水が高速で排出され、空気導入ステップを短時間で終了させることができる。図４のフローチャートのように、空気導入ステップと給水ステップ（第１給水ステップと第２給水ステップ）の繰り返し運転を実行したときには、浴槽１５０内に微細気泡が発生しない時間が短くなる。したがって、浴槽１５０内の水を白濁した状態に維持することができる。
また、タンク１３０内の水を、水の自重によらず、ポンプ７２によって排出するので、タンク１３０を排水先（例えば、浴槽１５０）よりも低い位置に設置しても、タンク１３０内の水を排出することができる。
【００５６】
また、この微細気泡発生装置１０は、既設の熱源機１２０のポンプをポンプ７２として使用する。したがって、微細気泡発生装置１０を設置するときに、別個にポンプ７２を設置する必要がない。
【００５７】
また、この微細気泡発生装置１０は、ポンプ７２のほかに、ポンプ１２を備えている。したがって、タンク１３０により高い圧力で水を供給することができる。これによって、タンク１３０内でより効率的に空気溶解加圧水を生成することが可能となっている。
【００５８】
なお、ポンプ１２は、微細気泡発生機１１０内における第７水路７１（例えば、第７水路７１の下流端近傍（切換弁７０の近傍））に設置してもよい。このような構成によれば、空気導入ステップにおいて、ポンプ７２とともにポンプ１２を作動させることで、タンク１３０内の水をポンプ７２とポンプ１２の両者によって排出することができる。したがって、より高速でタンク１３０内の水を排出することが可能となる。
また、既設の熱源機１２０のポンプ（すなわち、ポンプ７２）が、タンク１３０内で空気溶解加圧水を生成するのに十分なポンプ能力（加圧能力）を有している場合には、ポンプ１２を設置しなくてもよい。この場合、給水ステップにおいて、ポンプ７２のみによってタンク１３０に水を送り出す。このような構成によっても、給水ステップと空気導入ステップを好適に実行することができる。また、微細気泡発生装置１０の構成を簡略化することができる。
【００５９】
なお、上述した給水ステップ（すなわち、第１給水ステップと第２給水ステップ）では、給水弁４２を開いていた。しかしながら、給水ステップの開始直後においては給水弁４２を閉じておき、給水ステップを開始してから所定時間経過後に給水弁４２を開くようにしてもよい。このように給水弁４２を開くタイミングを設定すると、給水ステップの開始後にタンク１３０内の圧力を急速に上昇させることができる。したがって、給水弁４２を開いたときにより多くの空気を溶解している空気溶解加圧水が浴槽１５０に供給される。すなわち、浴槽１５０内により多くの微細気泡を発生させることができる。
【００６０】
（参考例）
次に、従来の微細気泡発生装置に比べてより早くタンク内の水を排出することができる微細気泡発生装置を、参考例として説明する。図５は、参考例の微細気泡発生装置３００を示している。
微細気泡発生装置３００は、タンク３３０と、空気導入路３４０と、浴槽１５０からタンク３３０に水を供給するタンク給水路３５０と、タンク３３０から浴槽１５０に水を供給する浴槽給水路３６０を備えている。そして、浴槽給水路３６０の途中とタンク給水路３５０の途中（ポンプ３１２より浴槽１５０側）とを接続する排水路３７０を備えている。排水路３７０には、開閉弁３７２が介装されている。
【００６１】
この微細気泡発生装置３００では、給水ステップにおいて、空気弁３４２を閉じ、開閉弁３７２を閉じるとともにポンプ３１２を作動させる。これによって、浴槽１５０内の水がタンク給水路３５０を通ってタンク１３０に供給される。タンク１３０内では、空気溶解加圧水が生成される。生成された空気溶解加圧水は、浴槽給水路３６０を通って浴槽１５０に供給される。
空気導入ステップでは、ポンプ３１２を停止し、空気弁３４２を開くとともに開閉弁３７２を開く。すると、タンク１３０内の水が自重によって浴槽給水路３６０へ流出する。減圧ノズル３６２の通水抵抗が高いので、浴槽給水路３６０へ流出した水の多くは、矢印３９０に示すように排水路３７０とタンク給水路３５０を通って浴槽１５０に流入する。これによって、タンク３３０内の水が排出され、タンク３３０内に空気が導入される。
【００６２】
以上のように、微細気泡発生装置３００では、空気導入ステップにおいて、タンク３３０内の水が排水路３７０とタンク給水路３５０を通って浴槽１５０に流入する。タンク給水路３５０と浴槽１５０との接続部には、減圧ノズルが設置されていないので、通水抵抗が低い。したがって、より早くタンク３３０内の水を排出することができる。
【００６３】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施例の微細気泡発生装置１０の空気導入ステップの実行中の状態を示す系統図。
【図２】実施例の微細気泡発生装置１０の第１給水ステップの実行中の状態を示す系統図。
【図３】実施例の微細気泡発生装置１０の第２給水ステップの実行中の状態を示す系統図。
【図４】実施例の微細気泡発生装置１０が実行する制御のフローチャート。
【図５】参考例の微細気泡発生装置１０の系統図。
【図６】請求項３の微細気泡発生装置の一例を示す系統図。
【符号の説明】
【００６５】
１０：微細気泡発生装置
１１：第１水路
１２：ポンプ
２１：第２水路
３１：第３水路
４１：第４水路
４２：給水弁
５１：第５水路
６１：第６水路
６３：注水弁
７１：第７水路
７２：ポンプ
８１：第８水路
９１：第９水路
１０１：第１０水路
１１０：微細気泡発生機
１２０：熱源機
１３０：タンク
１４０：空気導入路
１４２：空気弁
１５０：浴槽
１６０：減圧ノズル
２００：水道水供給源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を溶解している加圧水を浴槽に供給し、溶解空気から得られる微細気泡を浴槽内で発生させる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
浴槽内に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置が知られている。特許文献１に、従来技術に係る微細気泡発生装置が開示されている。この微細気泡発生装置は、タンクと、循環水路と、空気導入路と、制御装置を備えている。循環水路は、タンク給水路と浴槽給水路を備えている。タンク給水路は、上流端が浴槽に接続されており、下流端がタンクに接続されている。タンク給水路には、タンク給水路内の水を下流側へ送り出すポンプが介装されている。浴槽給水路は、上流端がタンクに接続されており、下流端が浴槽に接続されている。浴槽給水路と浴槽の接続部には、減圧ノズル（噴出ノズル）が設置されている。空気導入路には、空気導入路を開閉する空気弁が介装されている。制御装置は、ポンプと空気弁を制御する。
【０００３】
この微細気泡発生装置は、水が貯められている浴槽に空気を溶解している加圧水を供給することによって、浴槽内に微細気泡を発生させる（すなわち、浴槽内の水の中に微細気泡を発生させる）。
この微細気泡発生装置を使用する際には、最初に空気弁を開く。すると、タンク内の水が自重によって浴槽給水路に流れ込む。浴槽給水路に流れ込んだ水は、減圧ノズルを通って浴槽内に流れ込む。すなわち、タンク内の水が浴槽に排出される。これによって、タンク内の水位が下がる。タンク内の水位が下がると、それに伴って、空気が空気導入路を通ってタンク内に導入される（空気導入ステップ）。
タンク内に空気を導入したら、空気弁を閉じるとともにポンプを作動させる。すると、浴槽内の水がタンク給水路を通ってタンク内に供給される。すなわち、タンク給水路からタンク内に水が放出される。このとき、ポンプによって加圧された水がタンク内に勢いよく放出される。タンク内に放出された水は、浴槽給水路と減圧ノズルを通って浴槽内に流れ込む。しかしながら、減圧ノズルの通水抵抗が高いので、浴槽内に流れ込む水量は、タンク給水路からタンク内に放出される水量に比べて少ない。したがって、タンク内の圧力が上昇する。タンク内の圧力が上昇すると、タンク内に放出された水がタンク内を飛翔している間や、放出された水がタンク内に貯まっている水の水面等に衝突するときに、水の中に空気が溶解する。タンク内で空気が溶解した水（以下では、空気溶解加圧水という）は、浴槽給水路と減圧ノズルを通って浴槽内に流れ込む。すなわち、空気溶解加圧水が浴槽に供給される（給水ステップ）。浴槽内に流れ込んだ空気溶解加圧水は、減圧ノズルを通過したときに急激に減圧される。すると、水に溶解していた空気が微細気泡となる。すなわち、浴槽内に多量の微細気泡が発生する。浴槽内に微細気泡が発生すると、浴槽内の水が白濁する。
上述したように、減圧ノズルの通水抵抗が高いので、浴槽内に流れ込む水量は、タンク水路からタンク内に放出される水量に比べて少ない。したがって、給水ステップでは、タンク内の水位が徐々に上昇する。タンク内の水位が満水に近い水位にまで上昇すると、タンク内の空気がほとんど無くなる。そのために、タンク内の水に空気を溶解させることができなくなる。したがって、制御装置は、タンク内の水位が所定水位まで上昇したら、再度、空気導入ステップを実行する。空気導入ステップと給水ステップを交互に繰り返し実行することで、浴槽内に微細気泡を断続的に発生させることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７０６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来の微細気泡発生装置では、空気導入ステップにおいて、水の自重によってタンク内の水を浴槽に排出する。水の自重によってタンク内の水を排出するので、タンク内の水位が下がるのに時間がかかる。すなわち、空気導入ステップに長い時間を要する。
空気導入ステップの実行中は、浴槽内に微細気泡が発生しない。浴槽内の微細気泡は、時間の経過とともに消滅する。したがって、空気導入ステップが長いと（すなわち、浴槽内に微細気泡が発生しない期間が長いと）、浴槽内の微細気泡がほとんど消滅してしまう。したがって、浴槽内の水を白濁した状態に維持することができない。すなわち、従来の微細気泡発生装置は、空気導入ステップに時間を要するため、浴槽内の水を白濁した状態に維持することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、短時間で空気導入ステップを終了させることができる微細気泡発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の微細気泡発生装置は、空気を溶解している加圧水を浴槽に供給し、溶解空気から得られる微細気泡を浴槽内で発生させる。この微細気泡発生装置は、タンクと、空気導入路と、空気弁と、浴槽給水経路と、減圧ノズルと、タンク給水経路と、第１ポンプと、タンク排水経路と、第２ポンプと、制御装置を備えている。空気導入路は、タンク内に空気を導入する。空気弁は、空気導入路を開閉する。浴槽給水経路は、上流端がタンクに接続されており、下流端が浴槽に接続可能である。減圧ノズルは、浴槽給水経路と浴槽の接続部に設置される。タンク給水経路は、上流端が水供給源に接続可能であり、下流端がタンクに接続されている。第１ポンプは、タンク給水経路に介装されており、タンク給水経路内の水を下流側へ送り出す。タンク排水経路は、上流端がタンクに接続されており、下流端が排水先に接続可能である。第２ポンプは、タンク排水経路に介装されており、タンク排水経路内の水を下流側へ送り出す。制御装置は、空気弁と、第１ポンプと、第２ポンプを制御する。そして、制御装置は、空気弁を開くとともに第２ポンプを作動させることによって、タンク内の水を排水先に排出するとともに空気をタンク内に導入する空気導入ステップと、空気弁を閉じるとともに第１ポンプを作動させることによって、水をタンク内に供給する給水ステップを実行する。
なお、「接続」とは、一方の構成物から他方の構成物へ水または空気が流れることが可能な状態にすることをいう。例えば、「一方の構成物と他方の構成物が接続されている」との表現は、「一方の構成物と他方の構成物が物理的に直接接続されており、それらの構成物間を水（または空気）が流れることが可能な状態」のみならず、「一方の構成物と他方の構成物が水路（または空気路）を介して接続されており、それらの構成物間を水（または空気）が流れることが可能な状態」をも意味する。
【０００８】
この微細気泡発生装置では、制御装置が、給水ステップと、空気導入ステップを実行する。
空気導入ステップは、タンク内に水が貯まっている状態で実行する。空気導入ステップでは、空気弁を開くとともに、第２ポンプを作動させる。すると、第２ポンプがタンク排水経路内の水を下流側へ送り出すので、タンクからタンク排水経路に水が流れ出す。タンク排水経路に流れ出した水は、タンク排水経路を下流側へ流れて排水先に排出される。すなわち、タンク内の水が排水先に排出される。したがって、タンク内の水位が下がる。タンク内の水位が下がると、タンク内の圧力が低下する。タンク内の圧力が低下すると、それに伴って空気が空気導入路を通ってタンク内に導入される。
給水ステップは、タンク内に空気が導入された後に実行する。給水ステップでは、空気弁を閉じるとともに第１ポンプを作動させる。すると、第１ポンプの加圧によって、タンク給水経路からタンク内に水が勢いよく放出される。タンク内に放出された水は、浴槽給水経路と減圧ノズルを通って浴槽内に流れ込む。しかしながら、減圧ノズルの通水抵抗が高いので、浴槽内に流れ込む水量は、タンク給水経路からタンク内に放出される水量に比べて少ない。したがって、タンク内の圧力が上昇して高圧となる。タンク内の圧力が高圧な状態でタンク内に水が勢いよく放出されることによって、タンク内で空気溶解加圧水が生成される。生成された空気溶解加圧水は、浴槽給水経路と減圧ノズルを通って浴槽内に流れ込む。したがって、浴槽内に多量の微細気泡が発生する。
【０００９】
以上に説明したように、本発明の微細気泡発生装置は、空気導入ステップにおいて、第２ポンプによってタンク内の水を排出する。したがって、タンク内の水を高速で排出することができる。すなわち、空気導入ステップを短時間で終了させることができる。空気導入ステップが短時間であるので、微細気泡発生装置を連続運転（給水ステップと空気導入ステップの繰り返し運転）したときに、浴槽内に微細気泡が発生しない時間が短い。したがって、浴槽内の水を白濁した状態に維持することができる。
【００１０】
上述した微細気泡発生装置は、第２ポンプが、熱源機に搭載されているポンプにより構成されていてもよい。
すなわち、通常の浴槽（微細気泡発生装置が設置されていない浴槽）には、浴槽に温水を供給する熱源機が設置されている。熱源機は、上流端が水供給源に接続されており、下流端が浴槽に接続されている水路（すなわち、浴槽に水を供給する水路）と、水路内の水を下流側へ送り出すポンプと、水路内の水を加熱する加熱器を備えている。したがって、上述した微細気泡発生装置を、熱源機を備えている浴槽に設置する場合には、第２ポンプを熱源機のポンプにより構成することができる。例えば、熱源機の水路を微細気泡発生装置のタンク排水経路の一部として利用することによって、熱源機のポンプを第２ポンプとして使用することができる。このように、熱源機の構成を利用して微細気泡発生装置を設置すれば、新たに第２ポンプを設置する必要がない。
【００１１】
また、本発明は、短時間で空気導入ステップ終了させることができる新たな微細気泡発生装置を提供する。この微細気泡発生装置は、タンクと、空気導入路と、空気弁と、浴槽給水路と、減圧ノズルと、タンク給水路と、タンク排水路と、タンク給排水路と、給排水ポンプと、水源水路と、第１切換弁と、排出水路と、第２切換弁と、制御装置を備えている。空気導入路は、タンク内に空気を導入する。空気弁は、空気導入路を開閉する。浴槽給水路は、上流端がタンクに接続されており、下流端が浴槽に接続可能である。減圧ノズルは、浴槽給水路と浴槽の接続部に設置される。タンク給水路は、下流端がタンクに接続されている。タンク排水路は、上流端がタンクに接続されている。タンク給排水路は、上流端がタンク排水路の下流端に接続されており、下流端がタンク給水路の上流端に接続されている。以下では、タンク排水路とタンク給排水路の接続部を第１接続部といい、タンク給排水路とタンク給水路の接続部を第２接続部という。給排水ポンプは、タンク給排水路に介装されており、タンク給排水路内の水を下流側へ送り出す。水源水路は、上流端が水供給源に接続可能であり、下流端が第１接続部に接続されている。第１切換弁は、第１接続部に介装されており、タンク排水路からタンク給排水路に水が流れる状態と、水源水路からタンク給排水路に水が流れる状態とを切り換える。排出水路は、上流端が第２接続部に接続されており、下流端が排水先に接続可能である。第２切換弁は、第２接続部に介装されており、タンク給排水路からタンク給水路に水が流れる状態と、タンク給排水路から排出水路に水が流れる状態とを切り換える。制御装置は、空気弁と、給排水ポンプと、第１切換弁と、第２切換弁を制御する。そして、制御装置は、空気弁を開き、第１切換弁をタンク排水路からタンク給排水路に水が流れる状態とし、第２切換弁をタンク給排水路から排出水路に水が流れる状態とし、給排水ポンプを作動させることによって、タンク内の水を排水先に排出するとともに空気をタンク内に導入する空気導入ステップと、空気弁を閉じ、第１切換弁を水源水路からタンク給排水路に水が流れる状態とし、第２切換弁をタンク給排水路からタンク給水路に水が流れる状態とし、給排水ポンプを作動させることによって、水を水供給源からタンク内に供給する給水ステップを実行する。
【００１２】
図６は、上記の構成を有する微細気泡発生装置の一例を模式的に示している。なお、図６は、微細気泡発生装置を浴槽に取り付けた状態を示している。図６では、参照番号４１０がタンク、参照番号４１２がタンク排水路、参照番号４１４が第１切換弁、参照番号４１６が水源水路、参照番号４１８が水供給源、参照番号４２０がタンク給排水路、参照番号４２２が給排水ポンプ、参照番号４２４が第２切換弁、参照番号４２６が排出水路、参照番号４２８が排水先、参照番号４３０がタンク給水路、参照番号４３２が空気導入路、参照番号４３４が空気弁、参照番号４３６が浴槽給水路、参照番号４３８が減圧ノズル、参照番号４４０が浴槽を示している。図６では、制御装置の図示を省略している。なお、図６は、この構成を有する微細気泡発生装置を例示するものであって、請求項２の構成を限定するものではない。また、図６の構成は、原理的に成立する最小の構成を示すものであって、実際の製品にはその他の弁や水路等が付加されていることがある。
【００１３】
上述したように、この微細気泡発生装置では、制御装置が空気導入ステップにおいて以下の状態に各部を制御する。
・空気弁４３４：開
・第１切換弁４１４：タンク排水路４１２からタンク給排水路４２０に水が流れる状態
・第２切換弁４２４：タンク給排水路４２０から排出水路４２６に水が流れる状態
・給排水ポンプ４２２：作動
このように各部が制御されると、矢印４５０に示すように、タンク排水路４１２と、タンク給排水路４２０と、排出水路４２６によって、タンク４１０内の水を排出するタンク排水経路が形成される。給排水ポンプ４２２の作動によって、タンク４１０内の水がタンク排水経路を流れて排水先４２８に排出される。したがって、空気が矢印４５２に示すように空気導入路４３２を通ってタンク４１０内に導入される。
また、給水ステップにおいては、制御装置は、以下の状態に各部を制御する。
・空気弁４３４：閉
・第１切換弁４１４：水源水路４１６からタンク給排水路４２０に水が流れる状態
・第２切換弁４２４：タンク給排水路４２０からタンク給水路４３０に水が流れる状態
・給排水ポンプ４２２：作動
このように各部が制御されると、矢印４６０に示すように、水源水路４１６と、タンク給排水路４２０と、タンク給水路４３０によって、タンク４１０に水を供給するタンク給水経路が形成される。給排水ポンプ４２２の作動によって、水供給源４１８からタンク給水経路を介してタンク４１０に水が供給される。したがって、タンク４１０内で空気溶解加圧水が生成される。生成された空気溶解加圧水は、矢印４６２に示すように浴槽給水路４３６を流れ、減圧ノズル４３８から浴槽４４０内に放出される。したがって、浴槽４４０内に微細気泡が発生する。
【００１４】
以上に説明したように、この微細気泡発生装置によっても、空気導入ステップと給水ステップを実行することができる。また、空気導入ステップでは、給排水ポンプ４２２によってタンク内の水を排出する。したがって、短時間で空気導入ステップを終了させることができる。
また、給水ステップにおいては給排水ポンプ４２２がタンク４１０に水を供給する給水ポンプとして機能し、空気導入ステップにおいては給排水ポンプ４２２がタンク４１０から水を排出する排水ポンプとして機能する。したがって、給水ポンプと排水ポンプを別個に設置する必要がない。微細気泡発生装置をより簡略化することができる。
【００１５】
上述した微細気泡発生装置は、給排水ポンプが、熱源機に搭載されているポンプにより構成されていてもよい。
すなわち、上述した微細気泡発生装置を、熱源機を備えている浴槽に設置する場合には、給排水ポンプを、熱源機に搭載されているポンプにより構成することができる。例えば、図６の微細気泡発生装置においては、範囲５００に示されている構成（すなわち、タンク給排水路４２０と、給排水ポンプ４２２と、水源水路４１６）を、熱源機の水路とポンプを用いて構成することができる。このように、熱源機の構成を利用して微細気泡発生装置を設置すれば、新たに給排水ポンプを設置する必要がない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の微細気泡発生装置によると、空気導入ステップを短時間で終了させることができる。したがって、微細気泡発生装置の連続運転時に浴槽内の水が白濁している状態を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
下記に詳細に説明する実施例の主要な特徴を最初に列記する。
（特徴１）浴槽給水路には、浴槽給水路を開閉する給水弁が介装されている。
（特徴２）空気導入ステップにおいては給水弁が閉じ、給水ステップにおいては給水弁が開く。
【実施例】
【００１８】
本発明の微細気泡発生装置の実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は、実施例の微細気泡発生装置１０の回路図を示している。図示するように、微細気泡発生装置１０は、浴槽１５０と水道水供給源２００に接続されている。微細気泡発生装置１０は、微細気泡発生機１１０と、熱源機１２０によって構成されている。熱源機１２０は、予め浴槽１５０に設置されていたものである。すなわち、既設の浴槽１５０と既設の熱源機１２０の間に微細気泡発生機１１０を後から追加することで、微細気泡発生機１１０と熱源機１２０からなる微細気泡発生装置１０が構成されている。
【００１９】
（微細気泡発生装置１０の構成）
微細気泡発生装置１０は、タンク１３０と、空気導入路１４０と、第１水路〜第１０水路と、減圧ノズル１６０と、制御装置１７０を備えている。
【００２０】
タンク１３０は、内部に水を貯めることができる。タンク１３０の上部には、第１水路１１の下流端と空気導入路１４０の下流端が接続されている。タンク１３０の下部には、第２水路２１の上流端が接続されている。
タンク１３０の上部には、噴射ノズル１３１が設置されている。噴射ノズル１３１には、第１水路１１の下流端が接続されている。噴射ノズル１３１は、第１水路１１から供給される水をタンク１３０内に噴射する。
タンク１３０の内部には、タンク１３０の上面から下方に伸びる水位電極１３２ａ、１３２ｂが設置されている。水位電極１３２ａは、水位電極１３２ｂに比べて長い。図示していないが、水位電極１３２ａ、１３２ｂは、制御装置１７０と電気的に接続されている。水位電極１３２ａ、１３２ｂは、タンク１３０内に貯まっている水の水面に接触すると、制御装置１７０に信号を出力する。
【００２１】
空気導入路１４０は、上流端が外部に開放されており、下流端がタンク１３０の上部に接続されている。空気導入路１４０は、タンク１３０内に空気を導入する。
空気導入路１４０には、空気逆止弁１４１が介装されている。空気逆止弁１４１は、空気導入路１４０内を空気が逆流することを阻止する。
空気導入路１４０の空気逆止弁１４１より下流側には、空気弁１４２が介装されている。空気弁１４２は、空気導入路１４０を開閉する。図示していないが、空気弁１４２は制御装置１７０と電気的に接続されている。空気弁１４２の開閉は、制御装置１７０によって制御される。
【００２２】
第１水路１１は、上流端が切換弁７０に連結されており、下流端がタンク１３０の噴射ノズル１３１に接続されている。後に詳述するが、第１水路１１の上流端は、微細気泡発生装置１０の各部の弁を切り替えることによって、水供給源（浴槽１５０または水道水供給源２００のいずれか）に接続される。
第１水路１１には、ポンプ１２が介装されている。ポンプ１２は、第１水路１１内の水を下流側へ送り出す。図示していないが、ポンプ１２は、制御装置１７０と電気的に接続されている。ポンプ１２の作動は、制御装置１７０によって制御される。
第１水路１１のポンプ１２より下流側には、逆止弁１３が介装されている。逆止弁１３は、第１水路１１内の水が逆流することを阻止する。
【００２３】
第２水路２１の上流端は、タンク１３０の下部に接続されている。第２水路２１の下流端は、分岐して第３水路３１と第４水路４１となっている。
【００２４】
第３水路３１の下流端は、切換弁２０に連結されている。
【００２５】
第４水路４１の下流端は、浴槽１５０に接続されている。
第４水路４１と浴槽１５０との接続部には、減圧ノズル１６０が設置されている。減圧ノズル１６０は、第２水路２１から供給される水を浴槽１５０内に噴出する。減圧ノズル１６０は、流路の断面積が小さい。したがって、したがって、減圧ノズル１６０は、通水抵抗が非常に高い。
第４水路４１の途中には、給水弁４２が介装されている。給水弁４２は、第４水路４１を開閉する。図示していないが、給水弁４２は制御装置１７０と電気的に接続されている。給水弁４２の開閉は、制御装置１７０によって制御される。
【００２６】
第５水路５１の上流端は、切換弁２０に連結されている。第５水路５１の下流端は、第６水路６１の下流端と、第７水路７１の上流端の双方に接続されている。
【００２７】
第６水路６１の上流端は、水道水供給源２００に接続されている。第６水路６１の下流端は、第５水路５１の下流端と、第７水路７１の上流端の双方に接続されている。
第６水路６１には、加熱器６２が設置されている。加熱器６２は、第６水路６１内を流れる水を加熱する。図示していないが、加熱器６２は、制御装置１７０と電気的に接続されている。加熱器６２の作動は、制御装置１７０によって制御される。
第６水路６１の加熱器６２の下流側には、注水弁６３が介装されている。注水弁６３は、第６水路６１を開閉する。図示していないが、注水弁６３は制御装置１７０と電気的に接続されている。注水弁６３の開閉は、制御装置１７０によって制御される。
【００２８】
第７水路７１の上流端は、第５水路５１の下流端と、第６水路６１の下流端の双方に接続されている。第７水路７１の下流端は、切換弁７０に連結されている。
第７水路７１には、ポンプ７２が介装されている。ポンプ７２は、第７水路７１内の水を下流側へ送り出す。図示していないが、ポンプ７２は、制御装置１７０と電気的に接続されている。ポンプ７２の作動は、制御装置１７０によって制御される。
第７水路７１のポンプ７２より下流側には、加熱器７３が設置されている。加熱器７３は、第７水路７１内を流れる水を加熱する。図示していないが、加熱器７３は、制御装置１７０と電気的に接続されている。加熱器７３の作動は、制御装置１７０によって制御される。
【００２９】
第８水路８１の上流端は、切換弁７０に連結されている。第８水路８１の下流端は、第９水路９１の上流端と、第１０水路１０１の一端の双方に接続されている。
【００３０】
第９水路９１の上流端は、第８水路８１の下流端と、第１０水路１０１の一端の双方に接続されている。第９水路９１の下流端は、切換弁２０に連結されている。
第９水路９１には、逆止弁９２が介装されている。逆止弁９２は、第９水路９１内の水が逆流すること（図１の矢印９５に示す方向に水が流れること）を阻止する。
【００３１】
第１０水路１０１の一端は、第８水路８１の下流端と、第９水路９１の上流端の双方に接続されている。第１０水路１０１の他端は、浴槽１５０に接続されている。
【００３２】
切換弁７０には、第１水路１１の上流端と、第７水路７１の下流端と、第８水路８１の上流端が連結されている。切換弁７０は、第７水路７１から第１水路１１に水が流れる状態（すなわち、第７水路７１と第１水路１１とを接続した状態）と、第７水路７１から第８水路８１に水が流れる状態（すなわち、第７水路７１と第８水路８１とを接続した状態）とを切り替える。図示していないが、切換弁７０は、制御装置１７０と電気的に接続されている。切換弁７０の切換えは、制御装置１７０によって制御される。
【００３３】
切換弁２０には、第３水路３１の下流端と、第５水路５１の上流端と、第９水路９１の下流端が連結されている。切換弁２０は、第３水路３１から第５水路５１に水が流れる状態（すなわち、第３水路３１と第５水路５１とを接続した状態）と、第９水路９１から第５水路５１に水が流れる状態（すなわち、第９水路９１と第５水路５１とを接続した状態）とを切り替える。図示していないが、切換弁２０は、制御装置１７０と電気的に接続されている。切換弁２０の切換えは、制御装置１７０によって制御される。
【００３４】
上述したように、制御装置１７０は、水位電極１３２ａ、１３２ｂ、ポンプ１２、７２、空気弁１４２、給水弁４２、注水弁６３、切換弁２０、７０及び加熱器６２、７３と電気的に接続されている。また、制御装置１７０は、図示していない入力装置とも電気的に接続されている。微細気泡発生装置１０のユーザが入力装置を操作することで、制御装置１７０に制御信号が入力される。制御装置１７０は、入力装置から入力される制御信号と、水位電極１３２ａ、１３２ｂから入力される信号に応じて、ポンプ１２、７２、空気弁１４２、給水弁４２、注水弁６３、切換弁２０、７０及び加熱器６２、７３を制御する。
【００３５】
（微細気泡発生装置１０の動作）
次に、微細気泡発生装置１０の動作について説明する。微細気泡発生装置１０は、タンク１３０に空気を導入する空気導入ステップと、水道水供給源２００を水供給源としてタンク１３０に水を供給する第１給水ステップと、浴槽１５０を水供給源としてタンク１３０に水を供給する第２給水ステップを実行することができる。
【００３６】
（空気導入ステップ）
空気導入ステップは、タンク１３０が略満水の状態（すなわち、水位電極１３２ｂが水面と接触する水位までタンク１３０内に水が貯まっている状態）のときに実行される。空気導入ステップでは、タンク１３０内の水を浴槽１５０に排出するとともに、タンク１３０内に空気を導入する。図１は、空気導入ステップ実行中の微細気泡発生装置１０の状態を示している。図１中の矢印（矢印９５を除く）は、空気導入ステップ実行中における水の流れを示している。空気導入ステップでは、制御装置１７０は、以下の状態に微細気泡発生装置１０の各部を制御する。
・ポンプ１２：停止
・空気弁１４２：開
・給水弁４２：閉
・切換弁２０：第３水路３１と第５水路５１とを接続している状態
・切換弁７０：第７水路７１と第８水路８１とを接続している状態
・ポンプ７２：作動
・注水弁６３：閉
・加熱器７３：停止
・加熱器６２：停止
【００３７】
図１に示すように、空気導入ステップでは、タンク１３０から、第２水路２１、第３水路３１、第５水路５１、第７水路７１、第８水路８１及び第１０水路１０１を経て浴槽１５０に到達するタンク排水経路（すなわち、請求項１のタンク排水経路）が形成される。空気導入ステップでは、ポンプ７２がタンク排水経路（第７水路７１）内の水を下流側へ送り出すので、タンク１３０内の水はタンク排水経路を流れて浴槽１５０に排出される（ポンプ７２が、請求項１の第２ポンプとして機能する）。
すなわち、タンク１３０内の水は、第２水路２１へ流れる。第４水路４１では給水弁４２が閉じているので、水は第２水路２１から第３水路３１へ流れる。切換弁２０は第３水路３１と第５水路５１を接続しているので、水は第３水路３１から第５水路５１へ流れる。第６水路６１では注水弁６３が閉じているので、水は第５水路５１から第７水路７１へ流れる。切換弁７０は第７水路７１と第８水路８１を接続しているので、水は第７水路７１から第８水路８１へ流れる。第９水路９１は切換弁２０によって下流端が閉じられているので、水は第８水路８１から第１０水路１０１へ流れる。そして第１０水路１０１から浴槽１５０に排出される。
【００３８】
タンク１３０内の水が浴槽１５０に排出されるにしたがって、タンク１３０内の水位は低下する。タンク１３０内の圧力は、水位の低下ととともに減少する。また、空気導入ステップでは、空気弁１４２が開いている。タンク１３０内の圧力が大気圧以下となると、空気導入路１４０を通ってタンク１３０内に空気が流入する。したがって、タンク１３０内の水面より上側は、略大気圧の空気で満たされる。
【００３９】
制御装置１７０は、タンク１３０内の水位が、水位電極１３２ａが水面と非接触となる水位となるまで空気導入ステップを継続する。上述したように、微細気泡発生装置１０では、ポンプ７２がタンク１３０内の水を排出する排出ポンプとして作動するので、タンク１３０内の水は高速で排出される。本実施例では、空気導入ステップは約５秒で終了する。
【００４０】
なお、上述した空気導入ステップでは、給水弁４２を閉じていた。これは、給水弁４２（すなわち、第４水路４１）を閉じておかないと、ポンプ７２の作動によって浴槽１５０内の水が第４水路４１を逆流し、第３水路３１に流れ込んでしまうからである。このように、浴槽１５０内の水が第３水路３１に流れ込むと、タンク１３０内の水を排出する効率が低下してしまう。
しかしながら、各水路の位置関係によっては、給水弁４２を開いても浴槽１５０内の水が第４水路４１を逆流しない場合がある（例えば、浴槽１５０より高い位置に、第２水路２１と第３水路３１と第４水路４１の接続部がある場合等）。この場合、タンク１３０から第２水路２１に流出した水の一部が第４水路４１へ流れ込み、浴槽１５０に排出される。このように水が流れると、タンク１３０内の水を排出する効率が上昇する。したがって、各水路が上記の現象が得られる位置関係にある場合には、空気導入ステップにおいて給水弁４２を開いてもよい。
【００４１】
（第１給水ステップ）
第１給水ステップは、タンク１３０がほぼ空の状態（すなわち、水位電極１３２ａが水面と非接触となる程度までタンク１３０内の水位が低下している状態）のときに実行される。第１給水ステップでは、水道水供給源２００からタンク１３０に水を供給して空気溶解加圧水を生成する。そして、生成した空気溶解加圧水をタンク１３０から浴槽１５０に供給し、浴槽１５０内に微細気泡を発生させる。図２は、第１給水入ステップ実行中の微細気泡発生装置１０の状態を示している。図２中の矢印は、第１給水ステップ実行中における水の流れを示している。第１給水ステップでは、制御装置１７０は、以下の状態に微細気泡発生装置１０の各部を制御する。
・ポンプ１２：作動
・空気弁１４２：閉
・給水弁４２：開
・切換弁２０：第９水路９１と第５水路５１とを接続している状態（すなわち、第３水路３１の下流端を閉じている状態）
・切換弁７０：第７水路７１と第１水路１１とを接続している状態
・ポンプ７２：作動
・注水弁６３：開
・加熱器７３：停止
・加熱器６２：作動
【００４２】
図２に示すように、第１給水ステップでは、水道水供給源２００から、第６水路６１、第７水路７１、第１水路１１、タンク１３０に到達するタンク給水経路（すなわち、請求項１のタンク給水経路（水道水供給源２００を水供給源とした場合のタンク給水経路））が形成される。また、タンク１３０から、第２水路２１及び第４水路４１を経て、浴槽１５０に到達する浴槽給水経路（すなわち、請求項１の浴槽給水経路）が形成される。第１給水ステップでは、水道水供給源２００から水の供給圧力が加わるとともに、ポンプ１２とポンプ７２の両者がタンク給水経路（第１水路１１、第７水路７１）内の水を下流側へ送り出す（ポンプ１２とポンプ７２が、請求項１の第１ポンプとして機能する）。したがって、水道水供給源２００から供給される水は、タンク給水経路を流れてタンク１３０に供給され、タンク１３０から浴槽給水経路を流れて浴槽１５０に供給される。
すなわち、注水弁６３が開いているので、水道水供給源２００から第６水路６１内に水が流入する。第６水路６１に流入した水は、第５水路５１と第７水路７１との接続部に流入する。第５水路５１の上流端は、切換弁２０によって第９水路９１に接続されているが、第９水路９１は逆止弁９２によって逆流が阻止されている。したがって、水は第６水路６１から第７水路７１へ流れる。切換弁７０は第７水路７１と第１水路１１を接続しているので、水は第７水路７１から第１水路１１へ流れる。そして、第１水路１１の下流端に接続されている噴射ノズル１３１からタンク１３０内に噴射される。タンク１３０内での水の動きについては後に詳述するが、タンク１３０内に噴射された水は第２水路２１へ流れる。第４水路４１の給水弁４２が開いており、第３水路３１の下流端が切換弁２０によって閉じられているので、水は第４水路４１へ流れる。そして、減圧ノズル１６０から浴槽１５０内へ水が放出される。
【００４３】
上述したように、水道水供給源２００から供給される水は、水道水供給源２００からの水の供給圧力と、ポンプ１２とポンプ７２が水を送り込む圧力によってタンク１３０へ送られる。したがって、水は非常に高い圧力でタンク１３０に供給される。すなわち、噴射ノズル１３１からタンク１３０内に非常に高い圧力で水が噴射される。このとき、空気弁１４２は閉じているので、タンク１３０は第２水路２１を除いて密閉されている。タンク１３０内の水は第２水路２１を経て減圧ノズル１６０から浴槽１５０内へ放出されるが、上述したように、減圧ノズル１６０の通水抵抗は高い。したがって、減圧ノズル１６０から浴槽１５０内に放出される水量よりも、噴射ノズル１３１からタンク１３０内に噴射される水量の方が多くなる。したがって、タンク１３０内の圧力が上昇する。噴射ノズル１３１から噴射される水の圧力が非常に高いので、タンク１３０内の圧力は短時間で高圧となる。タンク１３０内に噴射された水がタンク１３０内に貯まっている水の水面等に衝突するとき等には、水の中に空気が巻き込まれる。このとき、タンク１３０内の圧力が高いので、水の中に巻き込まれた空気は水に溶解する。したがって、タンク１３０内で空気溶解加圧水が生成される。タンク１３０内で生成された空気溶解加圧水は、第２水路２１と第４水路４１を介して、減圧ノズル１６０から浴槽１５０内に放出される。浴槽１５０内に放出された空気溶解加圧水は、減圧ノズル１６０を通過した瞬間に急激に減圧される。すると、水に溶解していた空気が、直径２０μｍ程度の微細気泡となる。すなわち、浴槽１５０内に多量の微細気泡が発生し、水が白濁する。
なお、浴槽１５０に供給される水は、第６水路６１内を流れるときに加熱器６２によって加熱されている。したがって、浴槽１５０には温水が供給される。
【００４４】
上述したように、第１給水ステップでは、減圧ノズル１６０から浴槽１５０内に放出される水量よりも、噴射ノズル１３１からタンク１３０内に噴射される水量の方が多い。したがって、タンク１３０内の水位は、第１給水ステップを実行している間に徐々に上昇する。制御装置１７０は、タンク１３０内の水位が、水位電極１３２ｂが水面と接触する水位となるまで第１給水ステップを継続する。
【００４５】
以上に説明した第１給水ステップと空気導入ステップを実行する場合、微細気泡発生装置１０の各部は以下のように機能する。
第７水路７１は、空気導入ステップ実行中にはタンク１３０から排出する水が流れ、第１給水ステップ実行中にはタンク１３０に供給する水が流れる水路である。すなわち、第７水路７１は、請求項３のタンク給排水路として機能する。
第１水路１１は、第１給水ステップ実行中に、タンク給排水路（第７水路７１）から供給される水をタンク１３０に供給する。すなわち、第１水路１１は、請求項３のタンク給水路として機能する。
第２水路２１と第４水路４１は、第１給水ステップ実行中に、タンク１３０内の水を浴槽１５０へ供給する。すなわち、第２水路２１と第４水路４１は、請求項３の浴槽給水路として機能する。
第６水路６１は、第１給水ステップ実行中に、水供給源（水道水供給源２００）から供給される水をタンク給排水路（第７水路７１）に供給する。すなわち、第６水路６１は、請求項３の水源水路として機能する。
第２水路２１、第３水路３１及び第５水路５１は、空気導入ステップ実行中に、タンク１３０内の水をタンク給排水路（第７水路７１）に供給する。すなわち、第２水路２１、第３水路３１及び第５水路５１は、請求項３のタンク排水路として機能する。上述したように、第２水路２１は、浴槽給水路としても機能する。第２水路２１は、浴槽給水路でもあり、タンク排水路でもある。
第８水路８１と第１０水路１０１は、空気導入ステップ実行中に、タンク給排水路（第７水路７１）から供給される水を排水先（浴槽１５０）に排出する。すなわち、第８水路８１と第１０水路１０１は、請求項３の排出水路として機能する。
空気導入ステップの実行中には、注水弁６３が閉じ、切換弁２０が第３水路３１と第５水路５１を接続する。これによって、タンク排水路（第２水路２１、第３水路３１及び第５水路５１）からタンク給排水路（第７水路７１）に水が流れる状態となる。一方、第１給水ステップの実行中には、注水弁６３が開き、切換弁２０がタンク排水路（第２水路２１、第３水路３１及び第５水路５１）を閉じる（すなわち、第３水路３１から第５水路５１に水が流れない状態とする）。これによって、水源水路（第６水路６１）からタンク給排水路（第７水路７１）に水が流れる状態となる。すなわち、注水弁６３と切換弁２０によって、タンク排水路からタンク給排水路に水が流れる状態と、水源水路からタンク給排水路に水が流れる状態とを切り換える第１切換弁（請求項３の第１切換弁）が構成されている。
切換弁７０は、タンク給排水路（第７水路７１）とタンク給水路（第１水路１１）を接続している状態と、タンク給排水路（第７水路７１）と排出水路（第８水路８１）を接続している状態とを切り換える。すなわち、切換弁７０は、請求項３の第２切換弁として機能する。
ポンプ７２は、タンク給排水路（第７水路７１）内の水を下流側へ送り出す。すなわち、ポンプ７２は、請求項３の給排水ポンプとして機能する。なお、タンク給排水路（第７水路７１）は、タンク給水経路の一部でもあり、タンク排水経路の一部でもある。したがって、ポンプ７２は、請求項１の第１ポンプでもあり、第２ポンプでもある。
【００４６】
（第２給水ステップ）
第２給水ステップは、タンク１３０がほぼ空の状態（すなわち、水位電極１３２ａが水面と非接触となる程度までタンク１３０内の水位が低下している状態）のときに実行される。第２給水ステップでは、浴槽１５０からタンク１３０に水を供給して空気溶解加圧水を生成する。そして、生成した空気溶解加圧水をタンク１３０から浴槽１５０に戻し、浴槽１５０内に微細気泡を発生させる。図３は、第２給水入ステップ実行中の微細気泡発生装置１０の状態を示している。図３中の矢印は、第２給水ステップ実行中における水の流れを示している。第２給水ステップでは、制御装置１７０は、以下の状態に微細気泡発生装置１０の各部を制御する。
・ポンプ１２：作動
・空気弁１４２：閉
・給水弁４２：開
・切換弁２０：第９水路９１と第５水路５１とを接続している状態
・切換弁７０：第７水路７１と第１水路１１とを接続している状態
・ポンプ７２：作動
・注水弁６３：閉
・加熱器７３：停止
・加熱器６２：停止
【００４７】
図３に示すように、第２給水ステップでは、浴槽１５０から、第１０水路１０１、第９水路９１、第５水路５１、第７水路７１、第１水路１１、タンク１３０に到達するタンク給水経路（すなわち、請求項１のタンク給水経路（浴槽１５０を水供給源とした場合のタンク給水経路））が形成される。また、タンク１３０から、第２水路２１及び第４水路４１を経て、浴槽１５０に到達する浴槽給水経路（すなわち、請求項１の浴槽給水経路）が形成される。第２給水ステップでは、ポンプ１２とポンプ７２がタンク給水経路（第１水路１１と第７水路７１）内の水を下流側へ送り出す（ポンプ１２とポンプ７２が、請求項１の第１ポンプとして機能する）。したがって、浴槽１５０内の水はタンク給水経路を流れてタンク１３０に供給され、タンク１３０から浴槽給水経路を流れて浴槽１５０に戻される。
すなわち、浴槽１５０内の水は、第１０水路１０１へ流れる。第８水路８１は切換弁７０によって上流端が閉じられているので、水は第１０水路１０１から第９水路９１へ流れる。切換弁２０が第９水路９１と第５水路５１を接続しているので、水は第９水路９１から第５水路５１へ流れる。注水弁６３が閉じているので、水は第５水路５１から第７水路７１へ流れる。切換弁７０が第７水路７１と第１水路１１を接続しているので、水は第７水路７１から第１水路１１へ流れる。そして、第１水路１１の下流端に接続されている噴射ノズル１３１からタンク１３０内に噴射される。タンク１３０内では、第１給水ステップと同様にして、空気溶解加圧水が生成される。生成された空気溶解加圧水は、第２水路２１へ流れる。第４水路４１の給水弁４２が開いており、第３水路３１の下流端が切換弁２０によって閉じられているので、水は第４水路４１へ流れる。そして、減圧ノズル１６０から浴槽１５０内へ水が放出される。すなわち、浴槽１５０内に空気溶解加圧水が放出され、浴槽１５０内に多量の微細気泡が発生する。
【００４８】
タンク１３０内の水位は、第２給水ステップを実行している間に徐々に上昇する。制御装置１７０は、タンク１３０内の水位が、水位電極１３２ｂが水面と接触する水位となるまで第２給水ステップを継続する。
【００４９】
以上に説明した第２給水ステップと空気導入ステップを実行する場合、微細気泡発生装置１０の各部は以下のように機能する。
第５水路５１と第７水路７１は、空気導入ステップ実行中にはタンク１３０から排出する水が流れ、第２給水ステップ実行中にはタンク１３０に供給する水が流れる水路である。すなわち、第５水路５１と第７水路７１は、請求項３のタンク給排水路として機能する。
第１水路１１は、第２給水ステップ実行中に、タンク給排水路（第７水路７１）から供給される水をタンク１３０に供給する。すなわち、第１水路１１は、請求項３のタンク給水路として機能する。
第２水路２１と第４水路４１は、第２給水ステップ実行中に、タンク１３０内の水を浴槽１５０へ供給する。すなわち、第２水路２１と第４水路４１は、請求項３の浴槽給水路として機能する。
第９水路９１と第１０水路１０１は、第２給水ステップ実行中に、水供給源（浴槽１５０）から供給される水をタンク給排水路（第５水路５１）に供給する。すなわち、第９水路９１と第１０水路１０１は、請求項３の水源水路として機能する。
第２水路と第３水路３１は、空気導入ステップ実行中に、タンク１３０内の水をタンク給排水路（第５水路５１）に供給する。すなわち、第２水路２１と第３水路３１は、請求項３のタンク排水路として機能する。上述したように、第２水路２１は、浴槽給水路としても機能する。第２水路２１は、浴槽給水路でもあり、タンク排水路でもある。
第８水路８１と第１０水路１０１は、空気導入ステップ実行中に、タンク給排水路（第７水路７１）から供給される水を排水先（浴槽１５０）に排出する。すなわち、第８水路８１と第１０水路１０１は、請求項３の排出水路として機能する。上述したように、第１０水路１０１は、水源水路としても機能する。第１０水路１０１は、水源水路でもあり、排出水路でもある。
切換弁２０は、タンク排水路（第３水路３１）とタンク給排水路（第５水路５１）を接続している状態と、水源水路（第９水路９１）とタンク給排水路（第５水路５１）を接続している状態とを切り換える。すなわち、切換弁２０は、請求項３の第１切換弁として機能する。
切換弁７０は、タンク給排水路（第７水路７１）とタンク給水路（第１水路１１）を接続している状態と、タンク給排水路（第７水路７１）と排出水路（第８水路８１）を接続している状態とを切り換える。すなわち、切換弁７０は、請求項３の第２切換弁として機能する。
ポンプ７２は、タンク給排水路（第７水路７１）内の水を下流側へ送り出す。すなわち、ポンプ７２は、請求項３の給排水ポンプとして機能する。
【００５０】
ユーザが入力装置で所定の操作を行うと、制御装置１７０に微細気泡供給運転の実行を指示する制御信号が入力される。制御装置１７０は、その制御信号の入力を受けると、上述の空気導入ステップ、第１給水ステップ及び第２給水ステップを実行する。制御装置１７０は、図４のフローチャートに従って各ステップを実行する。
【００５１】
図４に示すように、制御装置１７０は、最初に、空気導入ステップＳ２と第１給水ステップＳ４で構成される足し湯運転を実行する。これによって、水道水供給源２００からタンク１３０に水が供給され、タンク１３０内で空気溶解加圧水が生成される。そして、浴槽１５０に空気溶解加圧水が供給され、浴槽１５０内に微細気泡が発生する。
【００５２】
足し湯運転が終了すると、制御装置１７０は、空気導入ステップＳ６と第２給水ステップＳ８で構成される循環運転を実行する。これによって、浴槽１５０からタンク１３０に水が供給され、タンク１３０内で空気溶解加圧水が生成される。そして、浴槽１５０に空気溶解加圧水が供給され、浴槽１５０内に微細気泡が発生する。
【００５３】
制御装置１７０は、循環運転を３回実行すると（ステップＳ１０でＹＥＳ）、足し湯運転（空気導入ステップＳ１２、第１給水ステップＳ１４）を実行する。
【００５４】
ステップＳ１２、Ｓ１４の足し湯運転は、ステップＳ２、Ｓ４の足し湯運転と同様にして行われる。ステップＳ１２、Ｓ１４で足し湯運転を実行することで、微細気泡発生装置１０の水路内がクリーニングされる。すなわち、循環運転の実行時には、浴槽１５０から供給される水が微細気泡発生装置１０の水路内を流れる。したがって、循環運転の終了後には、微細気泡発生装置１０の水路内に異物等が残存していることが多い。循環運転の終了後に足し湯運転を実行し、水道水供給源２００から供給される水を水路内に流すことで、微細気泡発生装置１０の水路内をクリーニングすることができる。
【００５５】
以上に説明したように、実施例の微細気泡発生装置１０では、空気導入ステップにおいて、ポンプ７２によってタンク１３０内の水を排出する。したがって、タンク１３０内の水が高速で排出され、空気導入ステップを短時間で終了させることができる。図４のフローチャートのように、空気導入ステップと給水ステップ（第１給水ステップと第２給水ステップ）の繰り返し運転を実行したときには、浴槽１５０内に微細気泡が発生しない時間が短くなる。したがって、浴槽１５０内の水を白濁した状態に維持することができる。
また、タンク１３０内の水を、水の自重によらず、ポンプ７２によって排出するので、タンク１３０を排水先（例えば、浴槽１５０）よりも低い位置に設置しても、タンク１３０内の水を排出することができる。
【００５６】
また、この微細気泡発生装置１０は、既設の熱源機１２０のポンプをポンプ７２として使用する。したがって、微細気泡発生装置１０を設置するときに、別個にポンプ７２を設置する必要がない。
【００５７】
また、この微細気泡発生装置１０は、ポンプ７２のほかに、ポンプ１２を備えている。したがって、タンク１３０により高い圧力で水を供給することができる。これによって、タンク１３０内でより効率的に空気溶解加圧水を生成することが可能となっている。
【００５８】
なお、ポンプ１２は、微細気泡発生機１１０内における第７水路７１（例えば、第７水路７１の下流端近傍（切換弁７０の近傍））に設置してもよい。このような構成によれば、空気導入ステップにおいて、ポンプ７２とともにポンプ１２を作動させることで、タンク１３０内の水をポンプ７２とポンプ１２の両者によって排出することができる。したがって、より高速でタンク１３０内の水を排出することが可能となる。
また、既設の熱源機１２０のポンプ（すなわち、ポンプ７２）が、タンク１３０内で空気溶解加圧水を生成するのに十分なポンプ能力（加圧能力）を有している場合には、ポンプ１２を設置しなくてもよい。この場合、給水ステップにおいて、ポンプ７２のみによってタンク１３０に水を送り出す。このような構成によっても、給水ステップと空気導入ステップを好適に実行することができる。また、微細気泡発生装置１０の構成を簡略化することができる。
【００５９】
なお、上述した給水ステップ（すなわち、第１給水ステップと第２給水ステップ）では、給水弁４２を開いていた。しかしながら、給水ステップの開始直後においては給水弁４２を閉じておき、給水ステップを開始してから所定時間経過後に給水弁４２を開くようにしてもよい。このように給水弁４２を開くタイミングを設定すると、給水ステップの開始後にタンク１３０内の圧力を急速に上昇させることができる。したがって、給水弁４２を開いたときにより多くの空気を溶解している空気溶解加圧水が浴槽１５０に供給される。すなわち、浴槽１５０内により多くの微細気泡を発生させることができる。
【００６０】
（参考例）
次に、従来の微細気泡発生装置に比べてより早くタンク内の水を排出することができる微細気泡発生装置を、参考例として説明する。図５は、参考例の微細気泡発生装置３００を示している。
微細気泡発生装置３００は、タンク３３０と、空気導入路３４０と、浴槽１５０からタンク３３０に水を供給するタンク給水路３５０と、タンク３３０から浴槽１５０に水を供給する浴槽給水路３６０を備えている。そして、浴槽給水路３６０の途中とタンク給水路３５０の途中（ポンプ３１２より浴槽１５０側）とを接続する排水路３７０を備えている。排水路３７０には、開閉弁３７２が介装されている。
【００６１】
この微細気泡発生装置３００では、給水ステップにおいて、空気弁３４２を閉じ、開閉弁３７２を閉じるとともにポンプ３１２を作動させる。これによって、浴槽１５０内の水がタンク給水路３５０を通ってタンク１３０に供給される。タンク１３０内では、空気溶解加圧水が生成される。生成された空気溶解加圧水は、浴槽給水路３６０を通って浴槽１５０に供給される。
空気導入ステップでは、ポンプ３１２を停止し、空気弁３４２を開くとともに開閉弁３７２を開く。すると、タンク１３０内の水が自重によって浴槽給水路３６０へ流出する。減圧ノズル３６２の通水抵抗が高いので、浴槽給水路３６０へ流出した水の多くは、矢印３９０に示すように排水路３７０とタンク給水路３５０を通って浴槽１５０に流入する。これによって、タンク３３０内の水が排出され、タンク３３０内に空気が導入される。
【００６２】
以上のように、微細気泡発生装置３００では、空気導入ステップにおいて、タンク３３０内の水が排水路３７０とタンク給水路３５０を通って浴槽１５０に流入する。タンク給水路３５０と浴槽１５０との接続部には、減圧ノズルが設置されていないので、通水抵抗が低い。したがって、より早くタンク３３０内の水を排出することができる。
【００６３】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施例の微細気泡発生装置１０の空気導入ステップの実行中の状態を示す系統図。
【図２】実施例の微細気泡発生装置１０の第１給水ステップの実行中の状態を示す系統図。
【図３】実施例の微細気泡発生装置１０の第２給水ステップの実行中の状態を示す系統図。
【図４】実施例の微細気泡発生装置１０が実行する制御のフローチャート。
【図５】参考例の微細気泡発生装置１０の系統図。
【図６】請求項３の微細気泡発生装置の一例を示す系統図。
【符号の説明】
【００６５】
１０：微細気泡発生装置
１１：第１水路
１２：ポンプ
２１：第２水路
３１：第３水路
４１：第４水路
４２：給水弁
５１：第５水路
６１：第６水路
６３：注水弁
７１：第７水路
７２：ポンプ
８１：第８水路
９１：第９水路
１０１：第１０水路
１１０：微細気泡発生機
１２０：熱源機
１３０：タンク
１４０：空気導入路
１４２：空気弁
１５０：浴槽
１６０：減圧ノズル
２００：水道水供給源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を溶解している加圧水を浴槽に供給し、溶解空気から得られる微細気泡を浴槽内で発生させる装置であって、
タンクと、
タンク内に空気を導入する空気導入路と、
空気導入路を開閉する空気弁と、
上流端がタンクに接続されており、下流端が浴槽に接続可能な浴槽給水経路と、
浴槽給水経路と浴槽の接続部に設置される減圧ノズルと、
上流端が水供給源に接続可能であり、下流端がタンクに接続されているタンク給水経路と、
タンク給水経路に介装されており、タンク給水経路内の水を下流側へ送り出す第１ポンプと、
上流端がタンクに接続されており、下流端が排水先に接続可能なタンク排水経路と、
タンク排水経路に介装されており、タンク排水経路内の水を下流側へ送り出す第２ポンプと、
空気弁と、第１ポンプと、第２ポンプを制御する制御装置を備えており、
その制御装置は、
空気弁を開くとともに第２ポンプを作動させることによって、タンク内の水を排水先に排出するとともに空気をタンク内に導入する空気導入ステップと、
空気弁を閉じるとともに第１ポンプを作動させることによって、水をタンク内に供給する給水ステップ、
を実行することを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項２】
前記第２ポンプは、熱源機に搭載されているポンプにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の微細気泡発生装置。
【請求項３】
空気を溶解している加圧水を浴槽に供給し、溶解空気から得られる微細気泡を浴槽内で発生させる装置であって、
タンクと、
タンク内に空気を導入する空気導入路と、
空気導入路を開閉する空気弁と、
上流端がタンクに接続されており、下流端が浴槽に接続可能な浴槽給水路と、
浴槽給水路と浴槽の接続部に設置される減圧ノズルと、
下流端がタンクに接続されているタンク給水路と、
上流端がタンクに接続されているタンク排水路と、
上流端が第１接続部においてタンク排水路の下流端に接続されており、下流端が第２接続部においてタンク給水路の上流端に接続されているタンク給排水路と、
タンク給排水路に介装されており、タンク給排水路内の水を下流側へ送り出す給排水ポンプと、
上流端が水供給源に接続可能であり、下流端が第１接続部に接続されている水源水路と、
第１接続部に介装されており、タンク排水路からタンク給排水路に水が流れる状態と、水源水路からタンク給排水路に水が流れる状態とを切り換える第１切換弁と、
上流端が第２接続部に接続されており、下流端が排水先に接続可能な排出水路と、
第２接続部に介装されており、タンク給排水路からタンク給水路に水が流れる状態と、タンク給排水路から排出水路に水が流れる状態とを切り換える第２切換弁と、
空気弁と、給排水ポンプと、第１切換弁と、第２切換弁を制御する制御装置、
を備えており、
その制御装置は、
空気弁を開き、第１切換弁をタンク排水路からタンク給排水路に水が流れる状態とし、第２切換弁をタンク給排水路から排出水路に水が流れる状態とし、給排水ポンプを作動させることによって、タンク内の水を排水先に排出するとともに空気をタンク内に導入する空気導入ステップと、
空気弁を閉じ、第１切換弁を水源水路からタンク給排水路に水が流れる状態とし、第２切換弁をタンク給排水路からタンク給水路に水が流れる状態とし、給排水ポンプを作動させることによって、水を水供給源からタンク内に供給する給水ステップ、
を実行することを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項４】
前記給排水ポンプは、熱源機に搭載されているポンプにより構成されていることを特徴とする請求項３に記載の微細気泡発生装置。
【請求項１】
空気を溶解している加圧水を浴槽に供給し、溶解空気から得られる微細気泡を浴槽内で発生させる装置であって、
タンクと、
タンク内に空気を導入する空気導入路と、
空気導入路を開閉する空気弁と、
上流端がタンクに接続されており、下流端が浴槽に接続可能な浴槽給水経路と、
浴槽給水経路と浴槽の接続部に設置される減圧ノズルと、
上流端が水供給源に接続可能であり、下流端がタンクに接続されているタンク給水経路と、
タンク給水経路に介装されており、タンク給水経路内の水を下流側へ送り出す第１ポンプと、
上流端がタンクに接続されており、下流端が排水先に接続可能なタンク排水経路と、
タンク排水経路に介装されており、タンク排水経路内の水を下流側へ送り出す第２ポンプと、
空気弁と、第１ポンプと、第２ポンプを制御する制御装置を備えており、
その制御装置は、
空気弁を開くとともに第２ポンプを作動させることによって、タンク内の水を排水先に排出するとともに空気をタンク内に導入する空気導入ステップと、
空気弁を閉じるとともに第１ポンプを作動させることによって、水をタンク内に供給する給水ステップ、
を実行することを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項２】
前記第２ポンプは、熱源機に搭載されているポンプにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の微細気泡発生装置。
【請求項３】
空気を溶解している加圧水を浴槽に供給し、溶解空気から得られる微細気泡を浴槽内で発生させる装置であって、
タンクと、
タンク内に空気を導入する空気導入路と、
空気導入路を開閉する空気弁と、
上流端がタンクに接続されており、下流端が浴槽に接続可能な浴槽給水路と、
浴槽給水路と浴槽の接続部に設置される減圧ノズルと、
下流端がタンクに接続されているタンク給水路と、
上流端がタンクに接続されているタンク排水路と、
上流端が第１接続部においてタンク排水路の下流端に接続されており、下流端が第２接続部においてタンク給水路の上流端に接続されているタンク給排水路と、
タンク給排水路に介装されており、タンク給排水路内の水を下流側へ送り出す給排水ポンプと、
上流端が水供給源に接続可能であり、下流端が第１接続部に接続されている水源水路と、
第１接続部に介装されており、タンク排水路からタンク給排水路に水が流れる状態と、水源水路からタンク給排水路に水が流れる状態とを切り換える第１切換弁と、
上流端が第２接続部に接続されており、下流端が排水先に接続可能な排出水路と、
第２接続部に介装されており、タンク給排水路からタンク給水路に水が流れる状態と、タンク給排水路から排出水路に水が流れる状態とを切り換える第２切換弁と、
空気弁と、給排水ポンプと、第１切換弁と、第２切換弁を制御する制御装置、
を備えており、
その制御装置は、
空気弁を開き、第１切換弁をタンク排水路からタンク給排水路に水が流れる状態とし、第２切換弁をタンク給排水路から排出水路に水が流れる状態とし、給排水ポンプを作動させることによって、タンク内の水を排水先に排出するとともに空気をタンク内に導入する空気導入ステップと、
空気弁を閉じ、第１切換弁を水源水路からタンク給排水路に水が流れる状態とし、第２切換弁をタンク給排水路からタンク給水路に水が流れる状態とし、給排水ポンプを作動させることによって、水を水供給源からタンク内に供給する給水ステップ、
を実行することを特徴とする微細気泡発生装置。
【請求項４】
前記給排水ポンプは、熱源機に搭載されているポンプにより構成されていることを特徴とする請求項３に記載の微細気泡発生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１８１１８（Ｐ２００９−１８１１８Ａ）
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８４８４３（Ｐ２００７−１８４８４３）
【出願日】平成１９年７月１３日（２００７．７．１３）
【出願人】（０００１１５８５４）リンナイ株式会社 (1,534)
【出願人】（０００２２１８３４）東邦瓦斯株式会社 (440)
【出願人】（０００１２９２３１）株式会社ガスター (277)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１３日（２００７．７．１３）
【出願人】（０００１１５８５４）リンナイ株式会社 (1,534)
【出願人】（０００２２１８３４）東邦瓦斯株式会社 (440)
【出願人】（０００１２９２３１）株式会社ガスター (277)
【Ｆターム（参考）】
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