JP2005081227A - 風呂水滅菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で安価であり、しかも消費電力も少ない一般家庭の浴槽に適した風呂滅菌装置を得ることにある。
【解決手段】吸入口及び吐出口をもつ中空の流路管（２４，１２４）と、風呂水（Ｗ）を吸入口から吐出口に向かって送り、吸入口から吐出口に至る風呂水の水路を形成する水ポンプ（２５，１２５）と、水路に面して流路管の内部に組み込まれた紫外線源とを備えている。流路管は、風呂水の水面下に吸入口を、風呂水の水面上に吐出口に位置させて浴槽（Ｂ）に配置されている。紫外線源は、流路管の内部に組み込まれた紫外線を良く透過させる材料からなる内筒部材（２９，１２９）と、内筒部材内に配置された複数の紫外線発光ダイオード（３６，１３６）とからなっている。
【選択図】図１

Description

この発明は、風呂水における雑菌の繁殖を抑制する滅菌装置に関し、更に詳しくは、家庭の風呂において、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いて紫外線を水に照射することによって、滅菌を行う滅菌設備に関する。

家庭の風呂においては、常に清潔に保つことが望まれている。そのために、毎日、風呂の水を取り替えることが一般的である。一方、近年、家庭の生活パターンの多様化に対応するため２４時間常に湯温を一定に保持でき、常時入浴できるようにする循環型浴槽システムも知られている。また、家族の少人数化や独身生活者、高齢の独り暮らしの増加に伴い、風呂の水を２、３日取り替えずに追い炊きして使用するニーズも増加している。

このように循環型浴槽システムを使用する場合や風呂の水を２、３日続けて使用する場合には、レジオネラ菌のような雑菌が繁殖し、人体に悪影響を与えることが懸念されている。そのため、紫外線ランプを用いて風呂水を滅菌するための装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００１−４７０３９号

ところが、従来の紫外線ランプを用いた風呂水滅菌装置は、装置が大型で高価であり、消費電力も大きいため、一般家庭の浴槽に使用するには、費用対効果が悪く、ほとんど実用化されていない。

そこで、本発明の目的は、小型で安価であり、しかも、消費電力も少ない一般家庭の浴槽に適した風呂滅菌装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、吸入口及び吐出口をもつ中空の流路管と、風呂水を吸入口から吐出口に向かって送り、吸入口から吐出口に至る風呂水の水路を形成する水ポンプと、水路に面して流路管の内部に組み込まれた紫外線源とを備え、紫外線源が、紫外線透過材料からなる内筒部材と、内筒部材内に配置された複数の紫外線発光ダイオードとからなることを特徴とする風呂水滅菌装置である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の風呂水滅菌装置の構成に加えて、水ポンプが、風呂水を流路管と内筒部材との間の空間に螺旋状に圧送することを特徴としている。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２に記載の風呂水滅菌装置の構成に加えて、流路管と内筒部材との間の空間を流れる風呂水に気泡を送り込む気泡ユニットを備えていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の風呂水滅菌装置の構成に加えて、流路管の内面に、紫外線発光ダイオードから放射される紫外線を反射させる表面を備えていることを特徴としている。

請求項１に記載された風呂水滅菌装置は、吸入口及び吐出口をもつ中空の流路管と、風呂水を吸入口から吐出口に向かって送り、吸入口から吐出口に至る風呂水の水路を形成する水ポンプと、水路に面して流路管の内部に組み込まれた紫外線源とを備え、紫外線源が、紫外線透過材料からなる内筒部材と、内筒部材内に配置された複数の紫外線発光ダイオードとからなる構成としたため、水ポンプが作動すると、風呂水は、吸入口から吐出口を通って浴槽に戻り、再び吸入口から吐出口を通って浴槽に戻るという循環を行なうと共に、紫外線の照射を受け滅菌される。このときに、紫外線発光ダイオードが、紫外線透過材料からなる内筒部材内に保持され、水路の内部に位置しているため、紫外線が無駄なく風呂水に照射され、十分に滅菌される。そして、装置の製造原価が安く、消費電力が少なく、しかもメンテナンスフリーである紫外線ダイオードを使用しているため、イニシャル及びランニングコストが低く、一般家庭の浴槽にも適する風呂滅菌装置とすることができる。

請求項２に記載された風呂水滅菌装置は、請求項１に記載された風呂水滅菌装置が奏する効果に加えて、水ポンプが、流路管と内筒部材との間の空間に風呂水を螺旋状に圧送するため、風呂水の滞留時間が長くなり、風呂水の滅菌を確実に行うことができる。

請求項３に記載された風呂水滅菌装置は、請求項１又は請求項２に記載された風呂水滅菌装置が奏する効果に加えて、流路管と内筒部材との間の空間を流れる風呂水に気泡を送り込む気泡ユニットを備えているため、風呂水による紫外線の吸収が少なく、風呂水の滅菌をより効率よく行うことができる。

請求項４に記載された風呂水滅菌装置は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の風呂水滅菌装置が奏する効果に加えて、流路管の内面に、紫外線発光ダイオードから放射される紫外線を反射させる表面を備えているため、内筒部材と流路管との間の空間における紫外線強度の低下が少なくなり、風呂水の滅菌を更に効率良く行うことができる。

以下、図面を参照して、本発明の風呂水滅菌装置の実施例を詳しく説明する。

図１〜図３は、本発明の風呂水滅菌装置の第一の実施例を示している。

この風呂水滅菌装置は、図１に示すように流路管１１を備えている。流路管１１は、下部を風呂水Ｗに漬けて浴槽Ｂに配置され、かつ浴槽Ｂに支持されている。支持は、流路管１１の背面にあるブラケット１２によってなされている。流路管１１の内部には、水吸い込み管１３を吸入口とし、水吐き出し管１４を吐出口とする水路、水ポンプ、水路を流れる風呂水に紫外線を照射する紫外線源等が設けられている。水ポンプ及び紫外線源は、ケーブル１５によって家庭用電源に接続されている。スイッチ１６が操作されると、風呂水は、水ポンプによって水吸い込み管１３から流路管１１の内部に吸い込まれ、水路を通る間に紫外線源によって滅菌された後、水吐き出し管１４から外部に送り出される。

図２は、この風呂水滅菌装置の内部構造を示している。流路管１１は、下端を閉塞された中空箱形の形態をなすケース２１、ケース２１の上端開口に嵌め込まれるキャップ２２及び外筒部材２４からなっている。

ケース２１の内部には、ポンプユニット２３が組み込まれている。ポンプユニット２３は、水ポンプ２５と電動機２６とを備え、電動機シャフトを垂直に位置させて流路管１１の側面に収容されている。このポンプユニット２３は、図３に示すように、吐出口にあるノズル２８が外筒部材２４の接線方向に位置して、外筒部材２５の下端に嵌め込まれていると共に、外筒部材２４の内部に開口している。ポンプユニット２３の水吸い込み管１３は、水ポンプ２５の吸込口に取り付けられ、流路管１１から突き出した端部にフィルタユニット２７を取り付けられている。

外筒部材２４は、上端を開放された中空の形態をなすステンレス鋼からなるもので、中心軸をポンプユニット２３の電動機シャフトと平行に位置させてケース２１の内部に収容されている。外筒部材２４の上端付近には水吐き出し管１４が設けられている、水吐き出し管１４は、ケース２１の側面から外部に突き出している。

外筒部材２４の内部には、同軸に内筒部材２９が挿入されている。内筒部材２９も、中空筒の形態をなすもので、下端が外筒部材２４の底壁を貫通して流路管１１の底壁にある凹部に嵌め込まれ、上端が仕切り板３１を貫通し、かつ、仕切り板３１に結合されている。仕切り板３１は、下面にある脚部３２を外筒部材２４の上端に嵌め込まれている。外筒部材２４の内部は、仕切り板３１によって閉塞されている。風呂水Ｗの水路が、水吸い込み管１３、水ポンプ２５、ノズル２８、外筒部材２４と内筒部材２９との間の空間３０及び水吐き出し管１４によって流路管１１の内部に形成されている。

気泡発生ユニットは、例えば、ポンプユニット２３に組み込まれたエアーポンプ３３からなるもので、電動機２６によって水ポンプ２５と一緒に駆動されている。空気吸い込み管３４は、エアーポンプ３３の吸込口に接続され、反対側が流路管１１の上部に開口している。空気吐き出し管３５は、エアーポンプ３３の吐出口に接続され、反対端がノズル２８の出口開口の付近に開口している。

紫外線源は、紫外線発光ダイオード３６からなっている。紫外線発光ダイオード３６は支持体３７の中心に関して９０°の角度間隔を形成して支持体３７の周囲に配置され、かつ支持体３７に固定されている。このアセンブリは、内筒部材２９の内部に同軸配置されていると共に、下端を内筒部材３７の底壁に、上端を仕切り板３１に固定されている。紫外線発光ダイオード３６の各々はポンプユニット２３、スイッチ１６及び動作ランプ１７と一緒に、仕切り板３１の上面にある電気駆動ユニット３８に含まれる駆動回路に電気接続されている。これらは、ケーブル１５を通じて給電され、スイッチ１６を操作することで給電される。

内筒部材２９は、紫外線発光ダイオード３６からの紫外線を良く透過させる材料、例えば、石英ガラス管からなっている。外筒部材２４は、ステンレス鋼からなっていると共に、紫外線を良く反射するように内面を鏡面処理されている。

ブラケット１２は、図３に示すように、Ｌ字形をなすもので、垂直片が浴槽Ｂの厚みよりも狭い間隔を形成してケース２１と平行に配置されていると共に、水平片がケース２１の背面に結合されている。

この風呂水滅菌装置は、図１に示すように、流路管１１とブラケット１２の垂直片との間に浴槽Ｂの側壁を嵌めて、浴槽Ｂに設置される。設置されると、風呂水滅菌装置は、ブラケット１２の水平片が浴槽Ｂの側壁上端面に担持され、垂直片の反発力によって浴槽Ｂを流路管１１を側壁内面に密着させることで、浴槽Ｂに支持される。支持された時に、水吸い込み管１３、フィルタユニット２７及びポンプユニット２３は、風呂水Ｗの中に没するが、電気駆動ユニット３８及び水吐き出し管１４は、風呂水Ｗの上部に配置され、紫外線発光ダイオード３６は、内筒部材２９及び仕切り板３１によって密閉されている。

使用は、例えば、夜間電力を使用することができる時間帯になされる。スイッチ１６が操作されると、ポンプユニット２３が作動し、紫外線発光ダイオード３６が発光する。風呂水Ｗは、ポンプユニット２３によって、フィルタユニット２７にて濾過された後、水吸い込み管１３及びノズル２８を経由し、外筒部材２４と内筒部材２９との間の空間３０に圧送される。空間３０に送り込まれた風呂水Ｗは、図２及び図３に矢線Ａで示すように内筒部材２９の周囲を螺旋状に流れ、水吐き出し管１４から浴槽Ｂに吐き出される。同時に、エアーポンプ３３が空気吐き出し管３５からノズル２８の出口付近に気泡を噴出して、水路を流れる風呂水Ｗに気泡を含ませる。

風呂水Ｗは、外筒部材２４と内筒部材２９との間の空間３０を通過する時に、紫外線発光ダイオード３６が発光する紫外線に曝される。内筒部材２９を透過した紫外線は、風呂水Ｗを浮遊する気泡によって風呂水Ｗに吸収さる度合が少なく、しかも、風呂水Ｗを通過した紫外線は、外筒部材２４の内面で反射され、風呂水Ｗの水流に戻るため、外筒部材２４と内筒部材２９との間の空間３０の紫外線強度が高い。このため、風呂水Ｗに含まれるレジオネラ菌のような雑菌類を確実に減少させることができる。そして、風呂水Ｗは、この風呂水滅菌装置が作動していると、繰り返して濾過及び滅菌されるため、風呂の水を取り替えずに追い炊きしても、細菌感染のない、安全な入浴を行うことができる。

本発明による風呂水滅菌装置は、このように、風呂水Ｗが螺旋状に水ポンプ２５によって圧送され、滞留時間が長く、その結果紫外線に曝される時間が長く、装置全体を小型化しても、風呂水の滅菌を確実に行え、しかも、紫外線源に安価な紫外線発光ダイオード３６を使用しているため、イニシャルコストを低くすることができる。更に、滅菌は、消費電力の少ない紫外線発光ダイオード３６によってなされ、メンテナンスも必要としないため、ランニングコストも低い。そして、夜間電力を使用することで、ランニングコストを更に低くすることもできる。

更に、エアーポンプ３３が外筒部材２４と内筒部材２９との間の空間３０を流れる風呂水Ｗに気泡を送り込んで、紫外線が風呂水Ｗに吸収され難くしているため、風呂水Ｗの滅菌を効率よく行うことができる。

更に、流路管２４は、内筒部材２９に対面する内面を鏡面処理され、紫外線発光ダイオード３６からの紫外線を良く反射するため、気泡によって紫外線の吸収が少ないことと相俟って、風呂水Ｗの滅菌を極めて効率良く行うことができる。

なお、内部の清掃は、キャップ３２をケース２１から外し、仕切り板３１、電気駆動ユニット３８、内筒部材２９、紫外線発光ダイオード３６及び支持体３７からなるアセンブリを流路管１１から抜き抜き、内筒部材２９の内面や外筒２９の内面等に付着した水垢類を除去した後、アセンブリを流路管１１に嵌め、キャップ３２を被せることで行なえる。

図４は、本発明の風呂水滅菌装置の他の実施例を示している。この風呂水滅菌装置も、流路管１１１を備えている。流路管１１１は水平方向に長く延びた形態をもつもので、下部にポンプユニット１２３を備えている。流路管１１１の内部には吸入口をもつ水吸い込み管１１３及び吐出口をもつ水吐き出し管１１４を備える水路、紫外線源等が設けられている。ポンプユニット１２３及び紫外線源はケーブル１１５によって家庭電源に接続されている。

この風呂水滅菌装置は、ポンプユニット１２３を風呂水に漬けて浴槽Ｂに配置され、流路管１１１の背面にあるブラケット１１２によって浴槽Ｂに支持される。スイッチが操作されると、風呂水Ｗは、水ポンプによって水吸い込み管１１３から水吐き出し管１１４に送り出されると共に、紫外線源によって滅菌される。

流路管１１１は、一端を閉塞された中空箱形の形態をなすケース１２１、ケース１２１の上端開口に嵌め込まれるキャップ１２２及びケース内部に配置された容器１２４を備えている。ポンプユニット１２３は、ケース１２１の端部に組み込まれている。このポンプユニット１２３も水ポンプ１２５、エアーポンプ１３３及びこれらのポンプを駆動する電動機１２６を備えている。水ポンプ１２５の吸込口に接続された水吸い込み管１１３は、流路管１１１の下方に真っ直ぐに延び、下端にフィルタユニット１２７が取り付けられている。水ポンプ１２５の吐出口は、ノズル１２８によって容器１２４の内部に開口している。エアーポンプ１３３の空気吐き出し管１３５はノズル１２８の出口開口の付近に開口している。図示されていないが、空気吸い込み管は流路管１１１の外部に開口している。

容器１２４は、上端を開放された中空のもので、中心軸を水平にしてケース１２１の内部に収容されている。容器１２４の反対端付近には水吐き出し管１１４が接続され、水吐き出し管１１４の端部は、ケース１２１の側面から外部に突き出している。

容器１２４の内部には、これと同軸に内筒部材１２９が挿入されている。内筒部材１２９は、中空筒の形態をなすもので、左端がケース１２１の端壁に嵌め込まれ、右端が仕切り板１３１を貫通している。仕切り板１３１は、脚部１３２を容器１２４に嵌められ、容器１２４を閉塞している。

紫外線源は、多数の紫外線発光ダイオード１３６からなっている。紫外線発光ダイオード１３６は、支持体１３７の周囲に螺旋状に配置されかつ支持体１３７に固定されている。このアセンブリは、内筒部材１２９の内部に配置されている。紫外線発光ダイオード１３６は、ポンプユニット１２３、スイッチ及び動作ランプと共に、仕切り板１３１の上面にある電気駆動ユニット１３８に電気接続されている。これらは、ケーブル１１５を通じて給電され、スイッチを操作することで作動するようになっている。内筒部材１２９は、紫外線発光ダイオード１３６からの紫外線を良く透過させる材料、例えば、石英ガラス管からなっている。そして、容器１２４は、ステンレス鋼からなっていると共に、紫外線を良く反射するように内面を鏡面処理されている。
邪魔板１４１は、ほぼ半円形をなすもので、直線部部分を交互に上下逆にし、かつ互いに間隔を置いて配置されている。位置決めは、紫外線発光ダイオード１３６の間に位置して、邪魔板１４１を内筒部材１２９に嵌合かつ固定することによってなされている。

ブラケット１１２は、図１〜図３に関連して説明した実施例と同様に、Ｌ字形をなすもので、垂直片が浴槽の厚みよりも狭い間隔を形成してケース１２１と平行に配置されていると共に、水平片がケース１２１の背面に結合されている。

この風呂水滅菌装置も、流路管１１１とブラケット１１２との間に浴槽Ｂの側壁が嵌り込むように、浴槽Ｂの上に設置される。設置されると、水吸い込み管１１３及びフィルタユニット１２７が風呂水Ｗに没する。

使用は、夜間電力を使用することができる時間帯になされる。スイッチが操作されると、紫外線発光ダイオード１３６が発光し、ポンプユニット１２３及びエアーポンプ１３３が作動する。風呂水Ｗは、ポンプユニット１２３によって、フィルタユニット１２７によって濾過され、水吸い込み管１１３及びノズル１２８を経由して、容器１２４の内部に圧送される。風呂水Ｗは、邪魔板１４１に案内されて矢線Ａで示すように流れた後、水吐き出し管１１４から浴槽Ｂの吐き出され、再び吸い込まれる。同時に、エアーポンプ１３３からの気泡が水路に向かって流れる風呂水Ｗにノズル１２８の付近から流出する。

風呂水Ｗが、容器１２４と内筒部材１２９との間にある空間１３０を通過すると、紫外線発光ダイオード１３６からの紫外線に曝される。紫外線発光ダイオードから放射された紫外線は、内筒部材１２９を透過し、容器１２４の内面で反射され、しかも、エアーポンプ１３３によって発生した気泡によって、風呂水Ｗにほとんど吸収されず、容器１２４と内筒部材１２９との間にある空間１３０の紫外線強度が高い。これに加えて、邪魔板１４１が風呂水Ｗの滞留時間を長くするため、風呂水Ｗに含まれるレジオネラ菌のような雑菌が著しく減少する。そして、風呂水Ｗは、風呂水滅菌装置が作動している間、繰り返して装置を通過するため、確実に滅菌される。このため、風呂の水を取り替えずに追い炊きしても、細菌感染のない、安全な入浴を行なえる。

内部清掃は、キャップ１３２を外して、仕切り板１３１、電気駆動ユニット１３８、内筒部材１２９、紫外線発光ダイオード１３６及び支持体１３７からなるアセンブリを流路管１１から引き抜き、内筒部材１２９の外面や外筒１２９の内面に付着した水垢等を除去した後、アセンブリを流路管１１に嵌め、キャップ３２を嵌めることで行われる。

このような風呂水滅菌装置も、風呂水Ｗの滞留時間が長く、紫外線に曝される時間が長く、装置全体を小型化することができるばかりか、紫外線源として安価な紫外線発光ダイオード１３６を使用しているため、イニシャルコストを低くすることができる。そして、滅菌を消費電力の少なく、メンテナンスを必要としない紫外線発光ダイオード１３６によって滅菌を行っており、夜間電力も使用することができるので、ランニングコストも低くすることができる。更に、エアーポンプ１３３が容器１２４と内筒部材１２９との間の空間１３０を流れる風呂水Ｗに気泡を送り込んでおり、しかも、内筒部材１２９に対面する内面を鏡面処理され、紫外線発光ダイオード１３６からの紫外線を反射するため、風呂水Ｗの滅菌を極めて効率良く行うことができる。

なお、以上説明した実施例において、内筒部材２９，１２９は石英ガラスからなっているが、紫外線発光ダイオード３６，１３６が発光する紫外線の主波長に応じて、耐熱ガラス等の他のガラスやプラスチックを採用してもよい。

また、外筒部材２４，１２４は、ケース２１，１２１の内部に収納されているが、ケース２１，１２１を無くし、外筒部材２４，１２４にケース２１，１２１を兼用させ、よりシンプルに構成しても良い。外筒部材自体も、内面を鏡面仕上げされたステンレス鋼のみに限定されず、内面に紫外線反射層をメッキした他の金属やプラスチック等からなっていてもよい。

そして、エアーポンプ３３，１３３は、水ポンプ２５，１２５及び電動機２６，１２６と一緒に一つのユニットを構成しているが、水ポンプから独立したものからなっていてもよい。

本発明の風呂滅菌装置の一実施例を示す外観斜視図である。 図１の２−２線に沿う縦断面図である。 図２の３−３線に沿う外筒部材まわりの横断面図である。 本発明の風呂滅菌装置の他の実施例を示す縦断面図である。

符号の説明

１１，１１１ ・・・ 流路管
１２，１１２ ・・・ ブラケット
１３，１１３ ・・・ 水吸い込み管
１４，１１４ ・・・ 水吐き出し管
１５ ・・・ ケーブル
１６ ・・・ スイッチ
１７ ・・・ 動作ランプ
２１，１２１ ・・・ ケース
２２，１２２ ・・・ キャップ
２３，１２３ ・・・ ポンプユニット
２４，１２４ ・・・ 外筒部材
２５，１２５ ・・・ 水ポンプ
２６，１２６ ・・・ 電動機
２７，１２７ ・・・ フィルタユニット
２８，１２８ ・・・ ノズル
２９，１２９ ・・・ 内筒部材
３１，１３１ ・・・ 仕切り板
３２，１３２ ・・・ 脚部
３３，１３３ ・・・ エアーポンプ
３４ ・・・ 空気吸い込み管
３５，１３５ ・・・ 空気吐き出し管
３６，１３６ ・・・ 紫外線発光ダイオード
３７，１３７ ・・・ 支持体
３８，１３８ ・・・ 電気駆動ユニット
Ｂ ・・・ 浴槽
Ｗ ・・・ 風呂水

Claims (4)

1. 吸入口及び吐出口をもつ中空の流路管と、風呂水を前記吸入口から前記吐出口に向かって送り、吸入口から吐出口に至る風呂水の水路を形成する水ポンプと、前記水路に面して前記流路管の内部に組み込まれた紫外線源とを備え、
   前記紫外線源が、紫外線透過材料からなる内筒部材と、前記内筒部材内に配置された複数の紫外線発光ダイオードとからなることを特徴とする風呂水滅菌装置。
2. 前記水ポンプが、前記流路管と前記内筒部材との間の空間に前記風呂水を螺旋状に圧送することを特徴とする請求項１に記載の風呂水滅菌装置。
3. 前記流路管と前記内筒部材との間の前記空間を流れる前記風呂水に気泡を送り込む気泡ユニットを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の風呂水滅菌装置。
4. 前記流路管の内面に、前記紫外線発光ダイオードから放射される紫外線を反射させる表面を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の風呂水滅菌装置。
   

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