JP5820149B2 - 風呂装置 - Google Patents

Description

本発明は、浴槽に微細気泡（白濁式）を発生させる微細気泡発生機能を備えた風呂装置に関するものである。

浴槽内に気泡を発生させる気泡発生装置が用いられており、中でも、気泡発生装置から非常に微細な気泡を浴槽湯水内に吐出することにより、浴槽湯水内に白濁式の（多量の微細泡により白濁して見える）微細気泡を発生させる装置の需要が伸びてきている。微細気泡（白濁式）を浴槽内に発生させると、入浴した人の保温性を高めたり、汚れを落としやすくできたりするといった効果があるといわれており、利用者は、快適な入浴タイムを送ることができる（例えば、特許文献１、参照。）。

特許第２５１２９５２号公報

ところで、本発明者は、浴槽内に微細気泡を発生させるために、浴槽と浴槽湯水を循環駆動する風呂機器とを接続する湯水循環路に、浴槽湯水を循環させると共に該浴槽湯水に空気を加圧溶融させる機能を備えたポンプを設け、空気を溶融した湯水を浴槽内に噴出することにより浴槽内の湯水に微細気泡を噴出させることを考えた。また、前記ポンプによって湯水循環路を循環する浴槽湯水に空気を加圧溶融させるためには、ポンプの吸い込み側に空気を導入するための弁を設けて空気を湯水循環路内に導入し、導入された空気を浴槽湯水に溶融させて循環させることが必要であると考えた。

しかしながら、例えば図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、風呂機器６０と浴槽２６との配置関係は様々である。そして、図１５（ｂ）に示すように、浴槽２６が風呂機器６０よりも下側にあれば、風呂機器６０内のポンプ（図示せず）の吸い込み側の圧力が負圧になるが、例えば、図１５（ａ）に示すように、浴槽２６が家の２階に配置されて風呂機器６０が家の１階の屋外に配置されている場合には、浴槽のポンプに対する位置エネルギーがプラスになることから配管抵抗を差し引いてもポンプの吸い込み側の圧力が負圧にならないために、ポンプによって空気を吸い込むことができず、空気を浴槽湯水に溶融させることができないといった問題が生じた。なお、図１５においては、図を分かりやすくするために、ポンプの吸い込み側の圧力を測定する圧力計を風呂機器６０の外部の湯水循環路２５に設けた構成を示している。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、浴槽と風呂機器との配置関係によらずに、浴槽と風呂機器とを接続する湯水循環路に介設されるポンプの駆動によって浴槽湯水に空気を溶融させることができ、それにより浴槽湯水内に微細気泡を発生可能な風呂装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、次の構成をもって課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、浴槽湯水を循環駆動する風呂機器を有し、該風呂機器への湯水の入側と浴槽とを接続する入側管路と、前記風呂機器からの湯水の出側と前記浴槽とを接続する出側管路と、該出側管路と前記入側管路とを前記風呂機器内で連通する機器内管路とを有して湯水循環路が形成され、該湯水循環路の機器内管路には、湯水を循環させる機能を備えたポンプと、該ポンプの吸い込み側の位置に配された空気導入制御弁とが介設され、該空気導入制御弁は湯水の通水路と該通水路に空気を導入する空気導入通路とを有して前記通水路にはオリフィス弁が設けられ、前記空気導入通路から導入する空気の導入状態と遮断状態とを可変する機能を備えた空気弁が設けられ、該空気弁の空気導入状態時に前記ポンプを駆動することにより前記オリフィス弁を通過後の湯水に前記空気弁を通過して入り込む空気を導入して前記湯水と空気とを前記ポンプの吸い込み側に導出する構成と成しており、前記オリフィス弁は前記通水路の通路抵抗を可変するための可変オリフィス弁により構成されている構成をもって課題を解決する手段としている。

また、第２の発明は、前記第１の発明の構成に加え、前記空気導入制御弁の通水路には該通水路の径が縮径されて成る縮径領域が形成され、該縮径領域の外側と該縮径領域内との間でオリフィス弁を進退移動させ、該オリフィス弁を前記縮径領域内に移動させることにより該縮径領域の内周と前記オリフィス弁の外周との隙間によってオリフィス形成状態とし、前記オリフィス弁を前記縮径領域の外側に移動させることによりオリフィス非形成状態とするオリフィス弁制御手段を有することを特徴とする。

さらに、第３の発明は、前記第２の発明の構成に加え、前記オリフィス弁の外径は該オリフィス弁の進退移動方向に連続的または段階的に変化する態様と成し、オリフィス弁制御手段は前記オリフィス弁を通水路の縮径領域内に移動させたときに、該縮径領域内への前記オリフィス弁の導入量によってオリフィス形成状態におけるオリフィスの断面積を連続的または段階的に変化させる構成と成していることを特徴とする。

さらに、第４の発明は、前記第２または第３の発明の構成に加え、前記湯水循環路には、該湯水循環路に湯水を循環させたときのポンプの吸い込み側での圧力である動圧と湯水非循環時のポンプ吸い込み側での圧力である静圧の少なくとも一方を検出する圧力検出手段が設けられ、予め与えられる前記動圧に対応させたオリフィス弁の制御情報と前記圧力検出手段により検出される前記動圧の検出値または前記静圧の検出値から推定される動圧の推定値とに基づいてオリフィス弁制御手段がオリフィス弁を制御し、前記ポンプの吸い込み側の動圧が予め定めた負圧範囲または負圧値となるように空気導入制御弁の通水路の通路抵抗を可変制御することを特徴とする。

さらに、第５の発明は、前記第１乃至第４のいずれか一つの発明の構成に加え、前記機器内管路には浴槽湯水を追い焚きする追い焚き熱交換器が介設され、湯水循環路には該湯水循環路を循環する湯水のポンプ吸い込み側での圧力を湯水循環時の動圧として検出し湯水非循環時のポンプ吸い込み側での圧力を静圧として検出する圧力検出手段が設けられ、該圧力検出手段により検出される動圧から静圧を差し引いた差圧値に対応させたポンプの回転数制御情報が予め与えられており、該ポンプの回転数制御情報と前記差圧値の検出値とに基づき、空気導入制御弁からの空気の遮断状態で浴槽湯水を循環させるときの前記ポンプの回転数を決定するポンプ回転数決定手段と、前記空気導入制御弁を閉じた状態でポンプを駆動して追い焚きを行う追い焚き動作時には前記ポンプ回転数決定手段により決定された回転数で前記ポンプの回転数を制御するポンプ駆動制御手段を有することを特徴とする。

さらに、第６の発明は、前記第１乃至第５のいずれか一つの発明の構成に加え、前記空気導入制御弁の空気弁を空気導入状態としてポンプを駆動することにより該ポンプの吸い込み側に導出された空気と湯水とを該ポンプによって加圧して前記湯水に前記空気を溶融する機能を有し、湯水循環通路の浴槽との接続部には前記空気が溶融された湯水を前記浴槽内に噴出させることにより前記浴槽内の湯水に微細気泡を噴出させる微細気泡噴出装置が設けられていることを特徴とする。

さらに、第７の発明は、前記第６の発明の構成に加え、前記微細気泡噴出装置には、湯水循環路を通って循環した浴槽湯水をノズルを通して浴槽内に噴出させることにより浴槽内に微細気泡を発生させる微細気泡発生用流路と、前記浴槽湯水を前記ノズルを通さずに浴槽内に導出する追い焚き用流路と、前記微細気泡噴出装置に導入される湯水の流量に応じ該流量が設定流量以上の時に閉じる流量対応閉弁とが設けられ、前記湯水循環路を循環して前記微細気泡噴出装置に導入される湯水の流量をポンプの駆動回転数制御により制御するポンプ駆動制御手段を有し、該ポンプ駆動制御手段は微細気泡噴出動作時には前記微細気泡噴出装置に導入される湯水の流量を前記設定流量以上にすることにより前記流量対応閉弁が閉じられるようにして前記湯水を前記微細気泡発生用流路を通して浴槽内に噴出させ、追い焚き動作時には前記ポンプの制御により前記微細気泡噴出装置に導入される湯水の流量を前記設定流量未満にして前記流量対応閉弁を開いた状態とし前記湯水を前記追い焚き用流路を通して浴槽内に導出させるようことを特徴とする。

本発明によれば、浴槽湯水を循環駆動する風呂機器と浴槽とを接続する湯水循環路の機器内通路には、湯水を循環させる機能を備えたポンプと、該ポンプの吸い込み側の位置に配された空気導入制御弁とが介設されているが、該空気導入制御弁には湯水の通水路と該通水路に空気を導入する空気導入通路とが設けられて、該通水路にはオリフィス弁が介設されており、前記オリフィス弁は前記通水路に通路抵抗を可変するための可変オリフィス弁により構成されているので、このオリフィス弁を操作することによって、前記通路抵抗を可変して湯水循環路を循環する湯水のポンプの吸い込み側での圧力（動圧）を適宜の負圧範囲の値とすることができる。

つまり、本発明によれば、例えば風呂機器が建物の１階に配置されて浴槽が２階に配置されているような場合でも、オリフィス弁の操作によってポンプの吸い込み側の前記動圧を負圧にすることができるので、ポンプの駆動により空気導入制御弁に空気弁を通して空気を導入することができる。そして、該空気とオリフィス弁を通過した湯水とをポンプの吸い込み側に導出し、ポンプによって湯水に空気を溶融させることができる。

また、空気導入制御弁の通水路に、該通水路の径が縮径されて成る縮径領域を形成し、オリフィス弁制御手段が、縮径領域の外側と該縮径領域内との間でオリフィス弁を進退移動させ、該オリフィス弁を前記縮径領域内に移動させることにより該縮径領域の内周と前記オリフィス弁の外周との隙間によってオリフィス形成状態とし、前記オリフィス弁を前記縮径領域の外側に移動させることによりオリフィス非形成状態とすることにより、容易に、かつ、的確にオリフィス形成状態とオリフィス非形成状態とを自動的に形成できる。

さらに、オリフィス弁の外径は該オリフィス弁の進退移動方向に連続的または段階的に変化する態様と成し、前記オリフィス弁制御手段を有して、該オリフィス弁制御手段がオリフィス弁を通水路の縮径領域内に移動させたときに、該縮径領域内への前記オリフィス弁の導入量によってオリフィス形成状態におけるオリフィスの断面積を連続的または段階的に変化させる構成とすることによって、オリフィスの断面積を容易に、かつ、的確に、自動的に調節でき、ポンプの吸い込み側の前記動圧を適切な値にすることができる。

さらに、湯水循環路に、該湯水循環路に湯水を循環させたときのポンプの吸い込み側での圧力である動圧と湯水非循環時のポンプ吸い込み側での圧力である静圧の少なくとも一方を検出する圧力検出手段を設け、予め与えられる前記動圧に対応させたオリフィス弁の制御情報と前記圧力検出手段により検出される前記動圧の検出値または前記静圧の検出値から推定される動圧の推定値とに基づいてオリフィス弁制御手段がオリフィス弁を制御し、前記ポンプの吸い込み側の動圧が予め定めた負圧範囲または負圧値となるように空気導入制御弁の通水路の通路抵抗を可変制御することにより、より一層的確にオリフィス弁を制御でき、ポンプ駆動時に空気を空気導入制御弁に導入して、通水路を通る湯水と共にポンプ側に送ることができる。

さらに、機器内管路には浴槽湯水を追い焚きする追い焚き熱交換器を設け、湯水循環路に、該湯水循環路を循環する湯水のポンプの吸い込み側での圧力を湯水循環時の動圧として検出し湯水非循環時の圧力を静圧として検出する圧力検出手段を設け、該圧力検出手段により検出される動圧から静圧を差し引いた差圧値に対応させたポンプの回転数制御情報を予め与え、該ポンプの回転数制御情報と前記差圧値の検出値とに基づき、空気導入制御弁からの空気の遮断状態で浴槽湯水を循環させるときの前記ポンプの回転数を決定することにより、空気の遮断状態での湯水循環時のポンプ回転数を空気導入制御弁からの空気導入状態で浴槽湯水を循環させるときに比べてポンプの回転数を小さい適宜の値に決定することができる。

つまり、ポンプによって浴槽湯水と空気の両方を吸い込んで浴槽湯水に空気を加圧溶融させて吐出するためには、加圧するためにポンプの回転数を大きくする必要があるが、空気を浴槽湯水に溶融させずに浴槽湯水を循環させる場合には、空気を浴槽湯水に溶融させて循環させる場合に比べてポンプの回転数が小さくてもよく、また、風呂機器と浴槽とを接続する配管抵抗（前記差圧値に対応する値）に応じて追い焚き動作時に適切な流量で湯水を循環させることができる適切なポンプ回転数が異なる。そこで、前記ポンプの回転数制御情報に与える空気遮断状態での湯水循環時のポンプの回転数を、空気を浴槽湯水に溶融させて循環させる場合に比べて小さい適宜の値とし、該回転数制御情報と前記差圧値とに基づいて決定した回転数で追い焚き動作時（追い焚き運転動作時）のポンプ回転数を制御することによって、追い焚き動作時のポンプの回転数を省エネ可能な適切な値にすることができる。

さらに、空気導入制御弁の空気弁を空気導入状態としてポンプを駆動することにより該ポンプの吸い込み側に導出された空気と湯水とを前記ポンプによって加圧して前記湯水に前記空気を溶融する機能を設け、湯水循環通路の浴槽との接続部には前記空気が溶融された湯水を前記浴槽内に噴出させて前記浴槽内の湯水に微細気泡を噴出させる微細気泡噴出装置を設けることにより、浴槽内に微細気泡を適切に発生させることができる。

さらに、ポンプの駆動回転数の制御によって前記湯水の流量を調節するポンプ駆動制御手段を設け、微細気泡噴出装置には、微細気泡発生用流路と追い焚き用流路と、微細気泡噴出装置に導入される湯水の流量に応じて開閉する流量対応閉弁とを設けることによって、以下の動作が可能となる。つまり、微細気泡噴出動作時にはポンプの制御によって微細気泡噴出装置に導入される湯水の流量を設定流量以上にすることにより、前記流量対応閉弁が閉じられるようにして前記湯水を前記微細気泡発生用流路を通して浴槽内に噴出させ、追い焚き動作時には前記ポンプの制御により微細気泡噴出装置に導入される湯水の流量を前記設定流量未満にして前記流量対応閉弁を開いた状態とし、前記湯水を前記追い焚き用流路を通して浴槽内に導出させることができる。

そして、このように、ポンプの駆動を制御することにより、追い焚き動作時と微細気泡発生動作時における微細気泡噴出装置内の湯水の流路を自動的に切り替えることができるため、微細気泡噴出装置内に電磁弁等の他の手段を設ける必要がなく、微細気泡噴出装置内に電気配線等の構成を設けることもなく、装置構成および制御構成を簡単にできる。

本発明に係る風呂装置の一実施例に設けられている空気導入制御弁の断面構成を模式的に示す説明図（ａ）と空気導入制御弁の斜視図（ｂ）である。 実施例の風呂装置に設けられている空気導入制御弁のオリフィス形成有無動作を断面図により模式的に示す説明図である。 実施例の風呂装置に設けられている空気導入制御弁における空気弁の強制閉動作（ａ）と強制開動作（ｂ）を断面図により模式的に示す説明図である。 実施例の風呂装置のシステム構成図である。 実施例の風呂装置の制御構成例を示すブロック図である。 実施例の風呂装置における空気導入制御弁のオリフィス形成有無を決定するために用いられるデータ例を示すグラフである。 実施例の風呂装置における空気導入制御弁の制御動作例を示す模式図である。 実施例の風呂装置における追い焚き動作時のポンプ回転数を決定するために用いられるデータ例を示すグラフである。 実施例の風呂装置に設けられる加圧容器の例を示す説明図である。 加圧容器に設けられる仕切り板の別の例を示す説明図である。 実施例の風呂装置に適用されている微細気泡噴出装置の構成とその動作例を示す模式的な断面図である。 図１１に示す微細気泡噴出装置の動作を、動作部を拡大して示す模式的な断面図である。 図１１に示す微細気泡噴出装置に適用されている流量対応開閉弁の機能例を説明するためのグラフである。 本発明の風呂装置に設けられる空気導入制御弁の別の例を示す説明図である。 風呂装置における風呂機器と浴槽との配置態様例を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、本実施例の説明において、これまでの説明で用いた構成要素と同一名称部分には同一符号を付してある。

図４には、本発明に係る風呂装置の一実施例におけるシステム構成が示されている。この風呂装置は、浴槽湯水を循環駆動する風呂機器６０を有して、浴槽２６に接続されている。風呂機器６０は屋外に設置され、器具ケース２７内に、追い焚きバーナ１６と、３つの燃焼面を持つ給湯バーナ１０とが設けられており、給湯バーナ１０の上側には給湯熱交換器１３（１３ａ，１３ｂ）が、追い焚きバーナ１６の上側には、浴槽湯水の追い焚き用の追い焚き熱交換器１５（１５ａ，１５ｂ）が、それぞれ設けられている。

給湯バーナ１０、追い焚きバーナ１６の燃料としては、本実施例の風呂装置ではガスが用いられており、ファン７８で燃焼用の空気を各バーナ１０，１６に送っている。給湯熱交換器１３ａと追い焚き熱交換器１５ａは一次熱交換器であり、給湯熱交換器１３ｂと追い焚き熱交換器１５ｂは二次熱交換器（潜熱回収用熱交換器）である。給湯熱交換器１３の入側には給水通路１８が設けられ、該給水通路１８には流量センサ１７が介設されている。給湯熱交換器１３ａの出側には給湯通路１１が接続されており、給湯通路１１には給湯温度センサ１２が設けられている。

前記追い焚き熱交換器１５ｂの入側には、管路１９と、浴槽２６に接続された戻り管２３とが接続されており、戻り管２３のうち風呂機器６０の外部に配設されている管路が、風呂機器６０への湯水の入側と浴槽２６とを接続する入側管路を成している。また、追い焚き熱交換器１５ａの出側には、浴槽２６に接続された往管２４が接続されており、往管２４のうち風呂機器６０の外部に配設されている管路が、風呂機器６０からの湯水の出側と浴槽２６とを接続する出側管路を成している。また、往管２４と戻り管２３のうち風呂機器６０の内部に配設されている管路と、前記管路１９と、追い焚き熱交換器１５の管路は、前記出側管路と入側管路とを風呂機器６０内で連通する機器内管路を成しており、この機器内管路と前記出側管路と前記入側管路とを有して湯水循環通路（追い焚き循環路）２５が形成されている。

管路１９には、浴槽湯水を循環させる機能を備えたポンプ２１と、ポンプ２１の吸い込み側の位置に配された空気導入制御弁３８と水位センサ２０と流水スイッチ２２と、ポンプ２１の吐出側の位置に配された加圧容器３０とが介設されており、流水スイッチ２２には、風呂温度センサ２８が内蔵されている。なお、風呂温度センサ２８は、図４の鎖線に示すように、往管２４に設けてもよい。ポンプ２１は、空気を吸い込んでも駆動できるカスケードポンプにより形成されており、浴槽湯水に空気を加圧溶融する機能も有する。また、水位センサ２０は、湯水循環路２５を循環する湯水のポンプ吸い込み側での圧力を湯水循環時の動圧として検出し、湯水非循環時のポンプ吸い込み側での圧力を静圧として検出する圧力検出手段として機能する。なお、この静圧は、例えば浴槽２６にある程度（例えば浴槽２６の深さの半分の位置、あるいは、入浴のために設定される設定水位）の水を張った状態とした後、湯水を循環させずに検出する。

また、管路１９において、空気導入制御弁３８が設けられている位置から加圧容器３０のタンク３１に至る部品の配管は、タンク３１も含めて、配管、ポンプ２１、ポンプ２１のエンペラーに至るまで、前記さびや前記割れを防止するため、軟質架橋ポリエチレン管やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）等樹脂配管、樹脂部材を用いる構成と成してさびや割れを防止している。また、湯水循環路２５の浴槽２６との接続部には、前記空気が溶存された浴槽湯水を浴槽２６内に噴出させることにより、浴槽２６内の湯水に微細気泡を噴出させる微細気泡噴出装置３９が設けられている。

湯水循環通路２５には、注湯通路１４を介して前記給湯通路１１が接続されており、注湯通路１４には、注湯電磁弁３４が介設されている。なお、図４において、符号４０はガス通路、符号４１〜４４、６５はガス電磁弁、符号６６はドレン管、符号６７はドレンの中和器を、それぞれ示している。

本実施例の風呂装置は、風呂機器６０に接続されたリモコン装置（図示せず）を有しており、このリモコン装置の操作に従って行われる、給湯動作機能と、浴槽２６への湯張りを含む自動運転の動作機能と、浴槽湯水の追い焚き動作機能と、浴槽２６内の湯水に微細気泡を発生させる白濁泡発生機能とを備えている。

給湯機能の動作は、給湯通路１８への入水温と、流量センサ１７による給湯量に基づき、給湯温度センサ１２による給湯温（出湯温）が給湯設定温度となるように、給湯バーナ１０を燃焼し、給湯熱交換器１３を通る水を加熱して湯を作成して、給湯管路１１を通して台所や浴室等の給湯先へ湯を供給する機能である。

給湯器２７の自動運転は、湯張り機能の動作、追い焚き機能の動作、保温機能の動作を連続的に行うものである。湯張り機能の動作時には、注湯電磁弁３４が開かれ、前記給湯機能の動作と同様に給湯熱交換器１３を通って加熱された湯が、給湯管路１１から注湯路１４に入り、湯水循環路２５を通して浴槽２６へ落とし込まれる。湯が設定水位まで張られると注湯電磁弁３４が閉じられる。そして、本実施例では、前記のように、流水スイッチ２２に一体で内蔵される風呂温度センサ２８によって検出され、この検出温度が湯張り設定温度（風呂設定温度）よりも低いときには、ポンプ２１の駆動によって浴槽２６の湯水が湯水循環路２５を通して循環され、追い焚きバーナ１６によって追い焚き熱交換器１５を通る湯水が加熱されて、風呂設定温度となるように追い焚き機能の動作が行われる。また、引き続き、予め設定された設定時間だけ、浴槽湯水の温度が風呂の設定温度よりも許容範囲を越えて低くならないように、保温機能の動作が行なわれる。

なお、追い焚き機能の動作は、前記リモコン装置の操作によって、追い焚き指令が出されたときにも行われる。

白濁泡発生機能の動作は、本実施例の風呂装置に設けた特徴的な空気導入制御弁３８により外部から湯水循環路２５内に空気を導入し、ポンプ２１と加圧容器３０とによって空気を浴槽湯水に加圧溶融させて湯水循環路２５を循環させ、浴槽２６内に噴出させることにより行われるものである。

空気導入制御弁３８は、図１に示すように、樹脂製（ＰＰＳ製）のボディ３を有し、ボディ３には、管路１９との接続部６１、注湯通路１４との接続部６２、戻り管２３との接続部６３が形成されている。また、図１〜図３に示されるように、ボディ３には、湯水の通水路１と、該通水路１に空気を導入する空気導入通路２とが設けられており、空気導入通路２の入口にはフィルタ５９が設けられている。通水路１には、接続部６２，６３側から導入される水が通水し、接続部６１側から導出される。通水路１には、該通水路１の径が縮径されて成る縮径領域８が形成されており、この縮径領域８の外側と内側との間で移動自在にオリフィス弁４が設けられている。なお、図２、図３は、空気導入制御弁３８の一部分の構成を示している。

通水路１には、一端側がステッピングモータ２９のモータ軸９に固定された弁軸体３５が設けられ、オリフィス弁４は弁軸体３５の他端側に形成されている。オリフィス弁４は、ステッピングモータ２９の駆動に伴い、図１（ａ）、図２、図３の左右方向に予め定められた設定範囲内で移動する構成を有しており、オリフィス弁４は、この移動によって通水路１に通路抵抗を可変するための可変オリフィス弁と成している。

また、オリフィス弁４は、図２、図３に示すように、凹部３６ａを有し、凹部３６ａには弁軸体６の一端側が嵌合されている。弁軸体６の一端側はオリフィス弁４の凹部３６ａを貫通し、前記弁軸体３５に形成されている凹部３６ｂに嵌合されており、弁軸体６は、オリフィス弁４の凹部３６ａと弁軸体３５の凹部３６ｂとに対して、図２、図３の左右方向に摺動自在に嵌合している。また、弁軸体６の外周側にはスプリング７が設けられており、スプリング７の一端側はオリフィス弁４の凹部３６ａ内に固定され、他端側は弁軸体６の係止部３７に固定されている。

弁軸体６には、空気弁５が形成されており、空気弁５は、空気導入通路２から導入する空気の導入状態と遮断状態とを可変する機能を備えている。空気弁５は弁軸体６に固定された弾性部材（例えばゴム部材）により形成されており、スプリング７の付勢力によって図の右側に付勢されている。

空気導入制御弁３８において、図３（ａ）に示すように、ステッピングモータ２９のモータ軸９が全伸していて（例えば３．９ｍｍ右側に伸びていて）、弁軸体３５およびオリフィス弁４、弁軸体６が共に、ステッピングモータ２９によって図の右側に押し切られた位置においては、空気弁５がボディ３の係止部に隙間無く密着しており、空気弁５による空気の遮断状態（空気弁５の閉位置）にある。この場合、通水路１を通る湯水には空気が混入されずに、湯水のみが、図の矢印Ｂに示すように、通水路１を通ってポンプ２１の吸い込み側に導出される（浴槽２６側からポンプ２１側に向けて流れる）。また、図３（ｂ）に示すように、ステッピングモータ２９のモータ軸９を全縮状態（図３（ａ）に示す状態から左側に３．９ｍｍ縮めた状態）とすると、空気弁５が開く。

そして、図１５（ｂ）に示したように、浴槽２６が風呂機器６０よりも下側に設置されている場合は、ポンプ２１の駆動時のポンプ２１の吸い込み側における圧力（動圧）が負圧（マイナス圧）となるため、図２（ａ）に示すように、ステッピングモータ２９によって、オリフィス弁４と弁軸体６を僅かに（例えば０．３ｍｍ）図の左側に移動した状態においてポンプ２１の駆動が行われると、スプリング７の付勢力に抗して弁軸体６が左側に移動し、空気弁５が僅かに開いた状態（空気弁５とボディ３との間に僅かな隙間が形成された状態）となる。そうすると、図の矢印Ａに示すように、空気が空気弁５を通して空気導入通路２に導入され、この空気と、図の矢印Ｂに示すようにオリフィス弁４を通過した湯水とが通水路１を通ってポンプ２１の吸い込み側に導出される。

一方、図１５（ａ）に示したように、浴槽２６が風呂機器６０よりも上側に設置されている場合は、オリフィスを形成しないと、ポンプ２１の駆動時のポンプ２１の吸い込み側における圧力（動圧）は負圧とならずに正圧（プラス圧）となることから、図２（ｂ）に示すように、ステッピングモータ２９によって、弁軸体３５と共にオリフィス弁４を図の左側に移動させて、オリフィス弁４を通水路１の縮径領域８内に移動させることにより、縮径領域８の内周とオリフィス弁４の外周との隙間によってオリフィス形成状態とする。この状態においてポンプ２１の駆動が行われると、通水路１の出口側（ボディ３の接続部６１に近い側）が負圧となり、図の矢印Ａに示すように、空気が、スプリング７の付勢力に抗して僅かに開いた空気弁５を通して空気導入通路２に導入される。

なお、このように、オリフィス弁４が図の左側に移動されてオリフィス形成状態としても、弁軸体６がスプリング７の付勢力によって図の右側に付勢されているため、空気弁５は、図２（ａ）と同様に僅かに開いた状態であり、図２（ｂ）の矢印Ａに示すように、空気は空気弁５を通して空気導入通路２に導入される。そして、この空気と、図の矢印Ｂに示すように、オリフィス弁４を通過した湯水とが通水路１を通ってポンプ２１の吸い込み側に導出される。

また、図２（ｂ）に示す状態から、図２（ａ）に示したように、オリフィス弁４を縮径領域８の外側に移動させることにより、オリフィス非形成状態となる。このように、通水路１の縮径領域８の外側と縮径領域８内との間でオリフィス弁４を進退移動させることにより、オリフィス形成状態とオリフィス非形成状態とが選択的に制御される。

このオリフィス形成状態とオリフィス非形成状態とを選択制御する制御構成は、図５に示すように、制御装置７１内に、オリフィス弁制御手段７２、メモリ部７３、ポンプ回転数決定手段７４、ポンプ駆動制御手段７５を設けて構成されており、ポンプ駆動制御手段７５は、ポンプ２１の駆動を制御する。

メモリ部７３には、前記水位センサ２０により検出される動圧に対応させたオリフィス弁の制御情報（例えば図６に示すような情報）と、水位センサ２０により検出される動圧から静圧を差し引いた差圧値に対応させたポンプの回転数制御情報とが予め与えられている。

オリフィス弁制御手段７２は、本実施例においては、オリフィス弁４の移動制御と空気弁５の開閉制御とを行う。オリフィス弁制御手段７２は、メモリ部７３に与えられたオリフィス弁４の制御情報と水位センサ２０により検出される動圧の検出値とに基づいて、オリフィス弁４の移動量をステッピングモータ２９の駆動パルス制御によって制御し、ポンプ２１の吸い込み側の動圧が予め定めた負圧範囲または負圧値（例えば−３０ＫＰａ以上−１５ＫＰａ以下の範囲または、この範囲内の値）となるように、通路抵抗を可変制御する。

例えば、オリフィス弁制御手段７２は、リモコン装置に設けられている微細気泡発生操作部７６（例えば美白スイッチ）の操作時に、ポンプ駆動制御手段７５に指令を加えて、微細気泡発生用に適用される３５００ｒｐｍの回転数でポンプ２１を駆動させて、このときのポンプ２１の吸い込み側の圧力（動圧）を水位センサ２０により検出する。そして、この検出圧力に対応させて（つまり、検出される出力電圧に対応させて）、図６に示すように、水位センサ２０により検出される出力電圧が２．７６Ｖ以上のときにはオリフィス形成状態となるようにオリフィス弁４を、図２（ｂ）に示したような位置に移動させ、２．７６Ｖ未満のときにはオリフィス非形成状態となるように、オリフィス弁４を、図２（ａ）に示したような位置に移動させる。なお、前記制御情報は、図６に示すデータ情報とは限らず、適宜のグラフデータやテーブルデータ等が与えられる。

また、オリフィス弁制御手段７２は、以下に述べるように、初期イニシャライズ時の動作後に、空気弁５を微小に開く動作と空気弁５を閉とする動作を交互に繰り返すことにより、空気の導入状態と遮断状態とを交互に繰り返す。つまり、通水路１にオリフィスを形成するか否かに関わらず、まず、例えば図７（ａ）、（ｂ）の矢印ａに示すように、ステッピングモータ２９の全縮状態（図３（ｂ）に示した空気弁５の強制開状態、参照）からステッピングモータ２９のモータ軸９を伸ばす方向（正方向）のＣＣＷ１４１Ｐ（パルス）の電圧を印加して、モータ軸９を全伸状態とする。

そうすると、図３（ａ）に示したように、モータ軸９と共に、弁軸体６，３５が、図の右側に３．９ｍｍ移動して空気弁５が閉じられる。なお、ステッピングモータ２９にＣＣＷ１４１Ｐの電圧を印加すると、モータ軸９を４．１ｍｍ移動させることが可能なはずであるが、図の斜線で示す脱調領域においてはモータが空回りすることになり、弁軸体６，３５は、３．９ｍｍ移動する。

その後、空気弁５の固着を防止するために、図７（ａ）、（ｂ）の矢印ｂに示すように、ステッピングモータ２９のモータ軸９を縮める方向（負方向）のＣＷ１４１Ｐ（パルス）の電圧を印加して、モータ軸９を全縮状態とする。そうすると、図３（ｂ）に示したように、モータ軸９と共に、弁軸体６，３５が、図の左側に３．９ｍｍ移動して、空気弁５が開く。ここまでの動作を初期イニシャライズ時の動作とする。

そして、通水路１にオリフィス形成状態とするときには、図７（ａ）の矢印ｃに示すように、ステッピングモータ２９のモータ軸９を伸ばす方向のＣＣＷ２０Ｐの電圧を印加して弁軸体６，３５を０．６ｍｍ伸ばし、図２（ｂ）に示したように、オリフィス形成状態として空気弁５を微小開として空気を取り込む。その後、図７（ａ）の矢印ｄに示すように、ステッピングモータ２９のモータ軸９を伸ばす方向のＣＣＷ１２４Ｐの電圧を印加して弁軸体６，３５を３．３ｍｍ伸ばし、図３（ａ）に示したように、空気弁５を閉じる。

さらに、図７（ａ）の矢印ｅに示すように、ステッピングモータ２９のモータ軸９を縮める方向のＣＷ１１４Ｐの電圧を印加して弁軸体６，３５を３．３ｍｍ縮め、再び、図２（ｂ）に示したように、オリフィス形成状態として空気弁５を微小開として空気を取り込み、このオリフィス形成状態として空気を取り込む動作と、前記の如くＣＣＷ１２４Ｐの電圧を印加して弁軸体６，３５を３．３ｍｍ伸ばし、空気弁５を閉じる動作とを繰り返す。

一方、通水路１にオリフィスを形成しないときには、図７（ｂ）に示すように、前記イニシャライズ時の動作後、矢印ｆに示すように、ステッピングモータ２９のモータ軸９を伸ばす方向のＣＣＷ１２４Ｐの電圧を印加して弁軸体６，３５を３．６ｍｍ伸ばし、図２（ａ）に示したように、オリフィス非形成状態として空気弁５を微小開として空気を取り込み、その後、図７（ｂ）の矢印ｇに示すように、ステッピングモータ２９のモータ軸９を伸ばす方向のＣＣＷ２０Ｐの電圧を印加して弁軸体６，３５を０．３ｍｍ伸ばし、図３（ａ）に示したように、空気弁５を閉じる。

その後、図７（ｂ）の矢印ｈに示すように、ステッピングモータ２９のモータ軸９を縮める方向のＣＷ１０Ｐの電圧を印加して弁軸体６，３５を０．３ｍｍ縮め、再び、図２（ａ）に示したように、オリフィス非形成状態として空気弁５を微小開として空気を取り込み、このオリフィス非形成状態として空気を取り込む動作と、前記の如くＣＣＷ２０Ｐの電圧を印加して弁軸体６，３５を０．３ｍｍ伸ばし、空気弁５を閉じる動作とを繰り返す。

なお、オリフィス弁制御手段７２は、前記のように、微細気泡発生操作部７６の操作時にポンプ駆動制御手段７５に指令を加えてポンプ２１を微細気泡発生用の回転数で駆動させ、このときのポンプ２１の吸い込み側の圧力（動圧）を水位センサ２０により検出する動作を、微細気泡発生操作部７６の操作が行われる毎に行ってもよいが、初回の操作時にのみ行って、そのときに検出された水位センサ２０の検出値をメモリ部７３に格納し、次回からは、その格納した値に基づいてステッピングモータ２９の駆動制御を行うようにしてもよい。

ポンプ回転数決定手段７４は、メモリ部に与えられているポンプの回転数制御情報と、水位センサ２０により検出される動圧の検出値から静圧の検出値を引いた差圧値とに基づき、空気導入制御弁３８からの空気の遮断状態でポンプ駆動制御手段７５により浴槽湯水を循環させるときのポンプ２１の回転数を決定する。

つまり、湯水循環路２５の配管の径と長さとに応じて配管抵抗が異なるものであり、配管抵抗は、水位センサ２０により検出される動圧の検出値から静圧の検出値を引いた差圧値に対応する値である。また、配管抵抗に応じて、湯水循環時の適切なポンプ回転数が異なるものであるため、前記差圧値に応じてポンプ２１の回転数を設定することにより、適切なポンプ回転数を設定することができる。

例えば、図８の特性線ａ、ｂには、配管の長さと配管抵抗との関係を求めた結果の一例が示されている。特性線ａは、配管径が１０Ａ（内径１０ｍｍ）の配管について示し、図８の特性線にｂは、配管径が１３Ａ（内径１３ｍｍ）の配管について示す。この検討結果は、風呂機器６０に対して略水平の位置に浴槽２６を設け、ポンプ２１の回転数を３５００ｒｐｍとして浴槽湯水を循環させたときの水位センサ２０の検出値を動圧とし、この動圧から湯水非循環時の静圧を差し引いた差圧値に対応する値（水位センサ２０のセンサ出力電圧差）を配管抵抗として示している。

また、図８には、配管径が１０Ａで長さが３ｍ、６ｍ、８ｍ、２０ｍの配管と、配管径が１３Ａで長さが３ｍ、６ｍ、８ｍ、２５ｍの配管について、それぞれ、ポンプ２１の回転数を１５５０ｒｐｍにしたときと１７００ｒｐｍにしたときの流量について求めた結果が示されている。この結果から、ポンプ２１の回転数を１５５０ｒｐｍにしたときと１７００ｒｐｍにしたときの湯水循環流量は、前記配管抵抗に対応する、前記動圧と静圧との差圧値（水位センサ２０のセンサ出力電圧差）に応じて変化し、水位センサ２０のセンサ出力電圧差が１．３Ｖ以上のときにはポンプ２１の回転数を１７００ｒｐｍとし、１．１Ｖ以下のときにはポンプ２１の回転数を１５５０ｒｐｍとすることにより、浴槽湯水循環流量を４リットル／分〜５．５リットル／分の適宜の値にできることが分かった。

つまり、図８の●で印を付けたように、配管径が１０Ａで長さが２０ｍの場合には、水位センサ２０のセンサ出力電圧差が１．３Ｖより遙かに大きくなるが、このとき、ポンプ２１の回転数を１５５０ｒｐｍにすると、湯水循環流量は３．６リットル／分となって４リットル／分より小さくなってしまう。また、配管系が１３Ａで長さが３ｍ、６ｍ、８ｍ、の場合には、水位センサ２０のセンサ出力電圧差が１．１Ｖより遙かに小さくなるが、このとき、ポンプ２１の回転数を１７００ｒｐｍにすると、湯水循環流量はそれぞれ、５．７リットル／分、５．８リットル／分、５．７リットル／分となって、５．５リットル／分より大きい値（微細気泡発生に適した流量）となってしまう。そのため、このような状態にしないために、前記のように、水位センサ２０のセンサ出力電圧差に応じてポンプ２１の回転数を切り替えるとよい。なお、水位センサ２０のセンサ出力電圧差が１．１〜１．３Ｖのときにはポンプ２１の回転数を１７００ｒｐｍとしてもよいし、１５５０ｒｐｍとしてもよい。

本実施例では、リモコン装置に設けられている追い焚き運転操作部７７（追い焚きスイッチ）の操作が初めて行われたときには、微細気泡発生操作部７６を介してポンプ駆動制御手段７５に指令を加え、ポンプ駆動制御手段７５によってポンプ２１の回転数を３５００ｒｐｍとして駆動させて浴槽湯水を循環させる。ポンプ回転数決定手段７４は、このときの水位センサ２０の検出値を取り込み、この値から湯水非循環時の静圧を差し引いた差圧値を求め、この差圧値に基づき、空気導入制御弁３８からの空気の遮断状態で浴槽湯水を循環させるときのポンプ２１の回転数を決定し、その決定した値をポンプ駆動制御手段７５に加える。

なお、風呂装置を利用していくうちに湯水循環路２５の配管に多少の目詰まりが生じたりして配管抵抗が経年変化することもあるので、ポンプ回転数決定手段７４は、追い焚き運転操作部７７の操作が初めて行われたときのみならず、予め設定される設定期間毎や設定操作回数毎に、あるいは毎回、前記のように、ポンプ駆動制御手段７５によって、前記の如くポンプ２１の回転数を３５００ｒｐｍとして駆動させて浴槽湯水を循環させたときの水位センサ２０の検出値から湯水非循環時の静圧を差し引いた差圧値を求め、この差圧値に基づくポンプ２１の回転数決定動作を行うようにしてもよい。

ポンプ駆動制御手段７５は、空気遮断状態での追い焚き動作時には、ポンプ回転数決定手段７４により決定された回転数（１５５０ｒｐｍまたは１７００ｒｐｍの適宜の値）でポンプ２１の回転数を制御する。また、ポンプ駆動制御手段７５は、微細気泡発生運転時には、ポンプ回転数を追い焚き動作時よりも大きい３５００ｒｐｍ前後の回転数に制御し、湯水循環流量を、５．５リットル／分より大きい６．５リットル／分以下の値とすることができる。

なお、微細気泡発生運転時には、図７（ａ）、（ｂ）に示したように、空気導入制御弁３８において空気弁５の開閉動作が行われ、ポンプ２１の駆動による浴槽湯水の循環機能によって、空気弁５の閉状態では浴槽湯水（のみ）が加圧容器３０側に送られ、空気導入制御弁３８の空気弁５の開状態では空気と浴槽湯水とが空気導入制御弁３８からポンプ２１側に送られてポンプ２１によって空気が浴槽湯水に加圧溶融され、加圧容器３０側に送られる。なお、加圧容器３０の構成は特に限定されるものでなく適宜設定されるものであるが、本実施例では、図９に示す構成の加圧容器３０を適用しており、その構成について簡単に説明する。

同図の模式的な断面図に示すように、この加圧容器３０には、空気を含む水が加圧導入される略円筒形状のタンク３１の上端中央部に、当該空気を含む水を前記タンク３１内に吐出する注入口１３２が下向きに向けて形成されている。加圧容器３０は、加圧容器３０にかけられる高い圧力に耐えられるように、断面形状が略楕円形の繭型形状と成している。なお、空気を含む水は、前記の如くポンプ２１内で撹拌されるものの、溶解しきれない空気は一部そのまま（気液２相混相流のまま）図９に示されるタンク注入口１３２に至る。したがって、タンク３１に加圧導入されるものは、空気を含む水の場合と水のみの場合の２通りが存在する。また、タンク３１の下端部側には水の導出口３３と、長期未使用時にタンク内の水を抜く水の排出口１３７とが形成されており、排出口１３７は通常は閉状態と成している。

図９（ａ）、（ｃ）に示すように、加圧容器３０の注入口３２の下側に間隔を介し、タンク３１内を上下に仕切る仕切り板（ターゲット板）１３４が設けられている。また、加圧容器３０には、仕切り板１３４よりも下部側の水の水位を検出するための、電極１３５，１３６と、図示されていないグラウンド電極とが設けられている。これらの電極は、カーボン電極により形成されている。

加圧容器３０の電極１３５により水位が検出されなくなると前記空気導入制御弁３８の空気弁５を閉じ、電極１３６により水位が検出されると空気導入制御弁３８の空気弁５を開く（空気導入状態とする）ことにより、図９（ｃ）に示すような、タンク３１内の水の上に形成される空気層（未溶存空気層）Ａ（斜線部分）の容積が調整される。つまり、電極１３５，１３６の水位検出結果に基づいて、その検出水位が設定高基準水位を超えたときには空気導入制御弁３８の空気弁５を開いて加圧容器３０内の仕切り板１３４より下側の湯水（貯留水）の水面と容器上端部との間の未溶存空気の空気層の容積を大きくして前記貯留水の水位を設定高基準水位以下にし、前記検出水位が設定低基準水位より低くなったときには空気導入制御弁３８の空気弁５を閉じて（空気遮断状態として）前記空気層Ａの容積を小さくして前記湯水の水位を設定低基準水位以上にすることができる。

なお、電極１３５，１３６および前記グランド電極が検出する水位は水面の場合もあるが、多くの場合、水面上に広がる気泡上端が前記各電極により水位として検出され、この検出水位に基づいて空気導入制御弁３８の空気弁５が開閉制御される。

また、図９（ｂ）の横断面図に示すように、前記仕切り板１３４の外周縁と前記タンク３１の内周壁との間には、予め定められた設定間隔の隙間Ｓが形成されている。なお、仕切り板１３４には、前記各電極１３５，１３６およびグランド電極を通過する通過部の穴が形成されているが、図９（ｂ）においては、これらの穴の図示は省略されている。また、例えばタンク３１の内壁の径が４５ｍｍであるのに対し、仕切り板１３４の直径は４２ｍｍに形成されており、隙間Ｓ（タンク内壁と仕切り板１３４の外周と間の隙間）の径Ｓは１．５ｍｍ、面積は２０４．８８５ｍｍ^２に形成されている。この隙間の面積が、直径８ｍｍの注入口３２の断面積５０ｍｍ^２よりも大きく形成されるように、隙間Ｓの大きさが決定されている。すなわち、仕切り板１３４とタンク内壁の径の差を利用した隙間ノズルとなっている。

図９（ｃ）の模式的な動作図に示すように、注入口３２から注ぎ込まれる空気を含む水が、図の矢印に示すように仕切り板１３４の中央部上に落下して該仕切り板１３４上を通った後に、前記隙間Ｓを通り、その後、（ベルヌーイの定理と水の粘性による水流曲げ力の反力による吸い寄せ効果による吸着現象によって）タンク内周壁の被添面（タンク側周壁の内壁面）に付着しながら、空気層Ａ中も水滴が四散しないで流下するように、前記隙間Ｓを通った水をタンク内周壁の被添面に添わせて、水の流れをまとめて流下させる。

そして、この水の流れを射流のままタンク下部に流下させ、タンク下部に貯留する水面に至った空気を含む水が、貯留水との衝突により速度が落ちて常流となるとともに、射流から常流への不連続変化時に発生する跳水現象で激しい渦運動が発生するようにしており、この射流から常流への不連続変化で放出される運動エネルギーでできる前記渦運動の渦に、気体と液体とを巻き込んで気体を溶解させることで、効率良く空気を溶存する。

なお、仕切り板１３４を、図９（ｂ）に示すように円盤形状に形成してタンク内壁との間にドーナツ状の隙間を形成する代わりに、例えば図１０（ａ）、（ｃ）に示すように、仕切り板１３４の外周側に切り欠きを形成する等、様々な構成が適用される。なお、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す仕切り板１３４をタンク３１内に配置した状態を断面図により示している。

本実施例において、微細気泡噴出装置３９は、例えば図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示す構成を適用することができる。この微細気泡噴出装置３９は、本体部４９とカバー部材５０とを有し、カバー部材５０には直径０．８ｍｍの多数の円形小径貫通穴が設けられたフィルタ５４が設けられている。また、本体部４９には、湯水循環路２５の往管２４と戻り管２３とに接続される管路接続口５５と、浴槽２６側への吐出口５６が設けられており、これらの間に微細気泡発生用流路４６と追い焚き用流路４７が設けられている。微細気泡発生用流路４６と追い焚き用流路４７の間に、流量対応開閉弁４８が設けられている。この流量対応開閉弁４８は、バネで弁体を可動可能にし、弁体に当たる流量に応じて所定の圧力を弁の上流に生じ、設定流量以上で弁体が弁座にたどり着くと流れを閉止して弁上流圧力が急上昇し、この圧力急上昇でより閉止を確実にする。

ポンプ２１を駆動させると、フィルタ５４を通して微細気泡噴出装置３９の本体部４９内に浴槽湯水が吸い込まれ、湯水循環路２５の戻り管２３に導かれる。一方、往管２４側から本体部４９に導入される湯水は、微細気泡発生用流路４６と追い焚き用流路４７の少なくとも一方を通り、吐出口５６から吐出する。なお、微細気泡発生用流路４６は、湯水循環路２５を通って循環した浴槽湯水を、図１１（ｂ）の矢印に示すように、ノズル４５を通して浴槽２６内に噴出させることにより浴槽２６内に微細気泡を発生させる。追い焚き用流路４７は、前記浴槽湯水を、図１１（ａ）の矢印に示すように、ノズル４５を通さずに浴槽２６内に導出する。

流量対応開閉弁４８は、微細気泡噴出装置３９に導入される湯水の流量に応じて開閉弁４８の上流側に水圧上昇が生じる構造の弁なので、前記流量が前記設定流量時に生じる閉弁設定圧力以上の時に閉じる弁であり、一度弁が閉じると流路が狭い微細気泡発生用流路４６のみ湯水が導出されるので、圧力が急上昇する。そして、流量を少なくすることで開弁設定圧力以下にすると開く弁であり、ポンプ駆動制御手段７５によるポンプ２１の回転数（圧力）制御によって、以下のように動作し、この流量対応開閉弁４８の動作に応じて、湯水が、前記の如く、微細気泡発生用流路４６、追い焚き用流路４７の少なくとも一方を通って浴槽２６内に導出される。

つまり、追い焚き動作時には、ポンプ駆動制御手段７５によるポンプ２１の制御（回転数制御等）によって、一時的にほぼ停止位にとなるくらいポンプ２１の循環水量を少くするか停止するかし、微細気泡噴出装置３９に導入される湯水の流量によって生じる圧力が開弁設定圧力以下となると、図１１（ａ）および図１２（ａ）に示すように、流量対応開閉弁４８がスプリング５３に付勢されて開いた状態となる。開弁後、ポンプ２１の回転数を、追い焚き用の回転数である１５５０ｒｐｍまたは１７００ｒｐｍに上げることにより、前記湯水は、実線矢印に示すように、追い焚き用流路４７を通して浴槽２６内に導出され、通常の浴槽湯水の追い焚き動作が行われる。なお、この追い焚き動作時には、湯水は、追い焚き用流路４７を通ることに加え、微細気泡発生用流路４６は追い焚き用流路４７と比べ非常に狭いため、流量対応開閉弁４８が閉じていない場合、追い焚き用流路４７を優先的に通る（微細気泡発生用流路４６を通る湯水の流量が小さい）。したがって、追い焚き動作時に微細気泡は発生しない。

一方、微細気泡噴出動作時には、ポンプ駆動制御手段７５によるポンプ２１の制御（回転数制御等）によって、微細気泡噴出装置３９に導入される湯水の流量を閉弁圧力以上となる設定流量（例えば６リットル／分）以上の値にすることにより、図１１（ｂ）および図１２（ｂ）に示すように、流量対応開閉弁４８が水圧によってスプリング５３の付勢力に抗して押されて閉じられる。そして、このことにより、前記湯水が、破線矢印に示すように、微細気泡発生用流路４６を通して浴槽２６内に噴出されることによって、微細気泡が浴槽２６内に噴出されて白濁化が行われる。

このように、流量対応開閉弁４８を適用して微細気泡噴出装置３９を形成することにより、ポンプ２１の回転数制御を行うだけで、微細気泡噴出装置３９内に電気配線等の構成を設けることなく、追い焚き動作時と微細気泡発生動作時との微細気泡噴出装置３９内の流路を切り替えることができ、装置構成および制御構成を簡単にできる。

なお、流量対応開閉弁４８は、図１３に示す切り替え特性を有しており、微細気泡噴出装置３９に導入される湯水の流量が小さいときには、管路接続口５５から導入される湯水が追い焚き用流路４７を通って浴槽２６内に導出され、その流量圧力特性は、図１３の特性線ａに示すように、微細気泡噴出装置３９に導入される湯水の流量が多くなるにつれて大きくなる。

ただし、微細気泡噴出装置３９に導入される湯水の流量が設定流量以上となると、流量対応開閉弁４８は、図１２（ｂ）に示したように、スプリング５３の付勢力に抗して閉じられるので、前記湯水は、追い焚き用流路４７を通れなくなり、微細気泡発生用流路４６を通して浴槽２６内に噴出される。なお、微細気泡発生用流路４６を通じて浴湯水が循環する場合、その流量と、微細気泡発生用流路４６に加わる圧力の関係は特性線ｂのようになる。微細気泡発生用流路４６は非常に微小なため、わずかな流量であっても大きな圧力を生じるため、流量対応開閉弁４８が開くようにするには流量をゼロに近いくらい少なくしなければならない（切替圧力以下になるような流量がそれくらい少ない。）。

なお、追い焚き動作時の熱効率を高めようとすると、湯水循環流量が多い方が好ましいが、本実施例のように、流量対応開閉弁４８を設けた微細気泡噴出装置３９を設けて、この微細気泡噴出装置３９に、湯水循環通路２５を循環させる湯水を導入して微細気泡（マイクロバブル）を発生させる動作と微細気泡を発生させずに追い焚きを行う動作とを行えるように構成した風呂装置においては、追い焚き動作時の湯水循環流量を単純に多くすることはできない。それというのは、例えば図８に示したように、湯水循環通路２５の配管抵抗が小さい（例えば配管径が１３Ａで長さが３ｍより短い）ときに、ポンプ２１の回転数を１７００ｒｐｍとした場合には湯水循環流量が５．７リットル／分を超えてしまい、流量開閉弁が通過流量開弁圧力以上となる設定流量（例えば６リットル／分）以上となる場合があり、そうすると、追い焚き動作時にもかかわらず、湯水が微細気泡発生用流路４６を通って導出されることなり、不具合が生じる。

したがって、湯水循環通路２５の配管の断面積も配管距離も不明のところに風呂機器６０が取り付けられたときでも、そのような不具合が生じないように、前記のように、水位センサ２０により検出される動圧の検出値から静圧の検出値を引いた差圧値に対応する配管抵抗に応じ（水位センサ２０の出力電圧差に応じ）て、ポンプ２１の回転数を設定することにより、追い焚き動作も微細気泡発生動作も良好に行うことができる適切なポンプ回転数を設定することができ、また、それと共に、前記のように、空気導入制御弁３８による空気導入時のオリフィス形成有無に基づくオリフィス弁４の移動制御と空気弁５の開閉制御とを行うことにより、微細気泡発生動作と追い焚き動作とを良好に行うことができる。

本実施例によれば、以上のように、風呂機器６０と浴槽２６との位置関係がどのような位置関係であっても、空気導入制御弁３８から湯水循環路２５内に空気を導入することができるので、その空気をポンプ２１と加圧容器３０によって浴槽湯水に溶融させて微細気泡噴出装置３９から浴槽２６内に噴出し、白濁泡を発生させることができるし、浴槽湯水の追い焚き時には、白濁泡発生時よりも小さい適切なポンプ回転数で浴槽湯水を循環させることにより、省エネルギーで浴槽湯水を循環させて追い焚きを行うことができる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。例えば、オリフィス弁４の外径は、図１４（ａ）に示すように、オリフィス弁４の進退移動方向（図の矢印A方向）に連続的に変化する態様としたり、図１４（ｂ）に示すように、オリフィス弁４の進退移動方向に段階的に変化する態様としたりしてもよい。そして、このような態様において、オリフィス弁制御手段７２がオリフィス弁４を通水路の縮径領域８内に移動させたときに、縮径領域８内へのオリフィス弁４の導入量によってオリフィス形成状態におけるオリフィスの断面積を連続的または段階的に変化させる構成としてもよい。

これらの場合も、浴槽湯水循環時に水位センサ２０により検出される圧力（動圧）とオリフィス断面積との関係データおよび、オリフィス部４の移動量（またはステッピングモータ２９のパルス値）とオリフィス断面積との関係データをメモリ部７３に予め与えておき、これらの関係データに基づき、前記動圧に対応させて適宜のオリフィス断面積となるように、オリフィス弁４を移動させることにより、風呂機器６０と浴槽２６との位置関係がどのような位置関係であっても、空気導入制御弁３８から湯水循環路２５内に空気を適切に導入することができる。

また、前記実施例では、オリフィス弁制御手段７２を設けてオリフィス弁の移動を自動的に行うようにしたが、オリフィス弁制御手段７２を設ける代わりに、例えば手動操作部の操作に応じて手動によりオリフィス弁４を縮径領域８の外側と縮径領域８内との間で進退移動させたりして可変する構成としてもよい。

さらに、前記実施例では、水位センサ２０によって検出される湯水循環通路２５の湯水循環時におけるポンプ吸い込み側での圧力（動圧）と、その動圧に対応させたオリフィス弁４の制御情報とに基づいて、オリフィス弁制御手段７２がオリフィス弁４を制御したが、例えばポンプ２１を駆動させたときに湯水循環通路２５のポンプ吸い込み側に生じる圧力の誤差が少ない場合には、以下のようにしてもよい。

つまり、水位センサ２０によって湯水循環通路２５の湯水非循環時におけるポンプ吸い込み側での圧力（静圧）を検出し、その静圧の検出値とポンプ２１の回転数に応じてポンプ吸い込み側に生じる圧力（例えばポンプ２１を３５００ｒｐｍで回転させたときに生じる負圧値）の情報とに基づいて、湯水循環通路２５の湯水循環時におけるポンプ吸い込み側での動圧を推定する（例えば計算によって求める）。そして、この推定値と前記オリフィス弁４の制御情報（動圧に対応させた制御情報）とに基づいてオリフィス弁制御手段７２がオリフィス弁４を制御し、ポンプ２１の吸い込み側の動圧が予め定めた負圧範囲または負圧値となるように空気導入制御弁３８の通水路１の通路抵抗を可変制御してもよい。

さらに、本発明の風呂装置のシステム構成は図４に示した構成とするとは限らず、適宜設定されるものである。つまり、本発明の風呂装置は、例えば図１〜図３に示したような、少なくともオリフィス弁４が可変オリフィスと成している構成を備えた空気導入制御弁３８を有していれば、風呂装置は、浴槽２６に給水された水を追い焚きするタイプの追い焚き機能のみの風呂装置でもよいし、暖房機能や太陽熱利用集熱機能などの他の機能を有していてもよい。また、風呂装置は、ガス以外の燃料を燃焼させて水を加熱して湯とする装置としてもよいし、電気によって水を加熱して湯とする装置としてもよく、その詳細は適宜設定されるものである。

本発明は、浴槽内の湯を白濁させて快適な入浴タイムを実現できるので、家庭用やホテル等の宿泊施設等、様々な場所に設けられる風呂装置として利用できる。

１ 通水路
２ 空気導入通路
３ ボディ
４ オリフィス弁
５ 空気弁
６ 弁軸体
７ スプリング
８ 縮径領域
９ モータ軸
１５ 追い焚き熱交換器
１６ 追い焚きバーナ
２０ 水位センサ
２１ ポンプ
２５ 湯水循環路
２６ 浴槽
２９ ステッピングモータ
３０ 加圧容器
３５ 弁軸体
３８ 空気導入制御弁
３９ 微細気泡噴出装置
４６ 微細気泡発生用流路
４７ 追い焚き用流路
４８ 流量対応開閉弁
７１ 制御装置
７２ オリフィス弁制御手段
７３ メモリ部
７４ ポンプ回転数決定手段
７５ ポンプ駆動制御手段
７６ 微細気泡発生操作部
７７ 追い焚き運転操作部

Claims (7)

1. 浴槽湯水を循環駆動する風呂機器を有し、該風呂機器への湯水の入側と浴槽とを接続する入側管路と、前記風呂機器からの湯水の出側と前記浴槽とを接続する出側管路と、該出側管路と前記入側管路とを前記風呂機器内で連通する機器内管路とを有して湯水循環路が形成され、該湯水循環路の機器内管路には、湯水を循環させる機能を備えたポンプと、該ポンプの吸い込み側の位置に配された空気導入制御弁とが介設され、該空気導入制御弁は湯水の通水路と該通水路に空気を導入する空気導入通路とを有して前記通水路にはオリフィス弁が設けられ、前記空気導入通路から導入する空気の導入状態と遮断状態とを可変する機能を備えた空気弁が設けられ、該空気弁の空気導入状態時に前記ポンプを駆動することにより前記オリフィス弁を通過後の湯水に前記空気弁を通過して入り込む空気を導入して前記湯水と空気とを前記ポンプの吸い込み側に導出する構成と成しており、前記オリフィス弁は前記通水路の通路抵抗を可変するための可変オリフィス弁により構成されていることを特徴とする風呂装置。
2. 空気導入制御弁の通水路には該通水路の径が縮径されて成る縮径領域が形成され、該縮径領域の外側と該縮径領域内との間でオリフィス弁を進退移動させ、該オリフィス弁を前記縮径領域内に移動させることにより該縮径領域の内周と前記オリフィス弁の外周との隙間によってオリフィス形成状態とし、前記オリフィス弁を前記縮径領域の外側に移動させることによりオリフィス非形成状態とするオリフィス弁制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の風呂装置。
3. オリフィス弁の外径は該オリフィス弁の進退移動方向に連続的または段階的に変化する態様と成し、オリフィス弁制御手段は前記オリフィス弁を通水路の縮径領域内に移動させたときに、該縮径領域内への前記オリフィス弁の導入量によってオリフィス形成状態におけるオリフィスの断面積を連続的または段階的に変化させる構成と成していることを特徴とする請求項２記載の風呂装置。
4. 湯水循環路には、該湯水循環路に湯水を循環させたときのポンプの吸い込み側での圧力である動圧と湯水非循環時のポンプ吸い込み側での圧力である静圧の少なくとも一方を検出する圧力検出手段が設けられ、予め与えられる前記動圧に対応させたオリフィス弁の制御情報と前記圧力検出手段により検出される前記動圧の検出値または前記静圧の検出値から推定される動圧の推定値とに基づいてオリフィス弁制御手段がオリフィス弁を制御し、前記ポンプの吸い込み側の動圧が予め定めた負圧範囲または負圧値となるように空気導入制御弁の通水路の通路抵抗を可変制御することを特徴とする請求項２または請求項３記載の風呂装置。
5. 機器内管路には浴槽湯水を追い焚きする追い焚き熱交換器が介設され、湯水循環路には該湯水循環路を循環する湯水のポンプ吸い込み側での圧力を湯水循環時の動圧として検出し湯水非循環時のポンプ吸い込み側での圧力を静圧として検出する圧力検出手段が設けられ、該圧力検出手段により検出される動圧から静圧を差し引いた差圧値に対応させたポンプの回転数制御情報が予め与えられており、該ポンプの回転数制御情報と前記差圧値の検出値とに基づき、空気導入制御弁からの空気の遮断状態で浴槽湯水を循環させるときの前記ポンプの回転数を決定するポンプ回転数決定手段と、前記空気導入制御弁を閉じた状態でポンプを駆動して追い焚きを行う追い焚き動作時には前記ポンプ回転数決定手段により決定された回転数で前記ポンプの回転数を制御するポンプ駆動制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の風呂装置。
6. 空気導入制御弁の空気弁を空気導入状態としてポンプを駆動することにより該ポンプの吸い込み側に導出された空気と湯水とを前記ポンプによって加圧して前記湯水に前記空気を溶融する機能を有し、湯水循環通路の浴槽との接続部には前記空気が溶融された湯水を前記浴槽内に噴出させることにより前記浴槽内の湯水に微細気泡を噴出させる微細気泡噴出装置が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の風呂装置。
7. 微細気泡噴出装置には、湯水循環路を通って循環した浴槽湯水をノズルを通して浴槽内に噴出させることにより浴槽内に微細気泡を発生させる微細気泡発生用流路と、前記浴槽湯水を前記ノズルを通さずに浴槽内に導出する追い焚き用流路と、前記微細気泡噴出装置に導入される湯水の流量に応じ該流量が設定流量以上の時に閉じる流量対応閉弁とが設けられ、前記湯水循環路を循環して前記微細気泡噴出装置に導入される湯水の流量をポンプの駆動回転数制御により制御するポンプ駆動制御手段を有し、該ポンプ駆動制御手段は微細気泡噴出動作時には前記微細気泡噴出装置に導入される湯水の流量を前記設定流量以上にすることにより前記流量対応閉弁が閉じられるようにして前記湯水を前記微細気泡発生用流路を通して浴槽内に噴出させ、追い焚き動作時には前記ポンプの制御により前記微細気泡噴出装置に導入される湯水の流量を前記設定流量未満にして前記流量対応閉弁を開いた状態とし前記湯水を前記追い焚き用流路を通して浴槽内に導出させるようことを特徴とする請求項６記載の風呂装置。

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