JP2006322687A

JP2006322687A - 殺菌機能付給湯装置

Info

Publication number: JP2006322687A
Application number: JP2005148131A
Authority: JP
Inventors: Masaya Yoshimura; 雅也吉村
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2006-11-30

Abstract

【課題】銀イオン殺菌器に設けた銀電極の寿命を短くすることなく、浴槽内へ落とし込む湯の銀イオン濃度を任意に設定することができる殺菌機能付給湯装置を提供すること。
【解決手段】上水を浴槽１１に落とし込む落とし込み配管経路１０に熱交換器２０、２８と、銀イオン殺菌器２４と、銀イオン殺菌器２４よりも上流側に出湯過流出サーボ弁２２を設け、浴槽１１内に湯（上水）を落とし込んで貯める時には、銀イオン殺菌器２４の銀電極に流す電流量を一定にして銀イオンの溶出速度を一定にし、出湯過流出サーボ弁２２を調節して流量を制御することにより浴槽１１に落とし込まれる湯の銀イオン濃度を制御している。
【選択図】図１

Description

本発明は、殺菌機能付給湯装置に関し、特に銀イオンを浴槽内の湯に溶出させて殺菌を行う殺菌機能付給湯装置に関する。

本発明の出願人は特許文献１（特公平６−４０８５９号公報）において、銀電極から銀イオンを溶出させて浴槽内の浴水（湯）を殺菌し、清浄に保つ殺菌機能付給湯装置を提案している。特公平６−４０８５９号公報で提案した殺菌機能付給湯装置においては、浴槽へ湯の供給時に湯が通過する配管に銀イオン殺菌器を設け、銀イオン殺菌器を通過した湯に銀イオンを溶出させている。これにより浴槽へ湯の供給時に銀イオンを含んだ湯を浴槽に貯めることができるようにしている。

しかしながら、銀イオンによる殺菌効果は、水道水中の塩素イオン濃度、入浴する人数、季節などにより一定ではない。殺菌効果が弱い時には銀イオン濃度を高くすることが考えられる。この方法としては、銀電極に流れる電流量を大きくすることにより銀イオンの溶出量を増やして銀イオン濃度を高くすることが考えられるが、電流量を大きくすると水道水中の塩素イオンが銀電極と反応して銀電極の表面に塩化銀の被膜が形成されやすくなり、銀電極の表面が絶縁皮膜で覆われてしまって寿命が短くなってしまうという課題があった。

特公平６−４０８５９号公報特開２０００−１８７３０号公報特開２００１−３２７９６２号公報特開２００５−７３１７号公報

本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、銀イオン殺菌器に設けた銀電極の寿命を短くすることなく、浴槽内へ落とし込む湯の銀イオン濃度を任意に設定することができる殺菌機能付給湯装置を提供することにある。

請求項１にかかる殺菌機能付給湯装置は、給湯器からの水を浴槽へ落とし込むことができる落とし込み配管路を備え、前記落とし込み配管路内の水に銀電解により銀イオンを溶出させる銀イオン殺菌器と、浴槽への水の落とし込み流量を制御するための流量制御手段とを前記落とし込み配管路に配置した殺菌機能付給湯装置において、浴槽内への水の落とし込み時に流量制御手段で水の流量を制御することによって、銀イオン濃度を制御するようにしたことを特徴としている。

請求項１に記載した殺菌機能付給湯装置にあっては、流量制御弁によって流量を制御することにより銀イオン濃度を調節するようにしているので、銀電極間に流れる電流量を大きくすることなく銀イオン濃度を高くすることができ、かつ銀電極への塩化銀の付着を防止して銀電極の劣化を防止することができる。

請求項２にかかる殺菌機能付給湯装置は、給湯器からの水を浴槽へ落とし込むことができる落とし込み配管路を備え、前記落とし込み配管路内の水に銀電解により銀イオンを溶出させる銀イオン殺菌器を前記落とし込み配管路に配置した殺菌機能付給湯装置において、浴槽内への水の落とし込み時に浴槽への水の落とし込み所要時間を制御することによって、銀イオン濃度を制御するようにしたことを特徴としている。

請求項２に記載した殺菌機能付給湯装置にあっては、浴槽への水の落とし込み所要時間（設定水位まで水が貯まるのにかかる時間）を制御することにより浴槽内に貯められる水の銀イオン濃度を調節するようにしているので、銀電極間に流れる電流量を大きくすることなく銀イオン濃度を高くすることができ、かつ銀電極への塩化銀の付着を防止して銀電極の劣化を防止することができる。

請求項３にかかる殺菌機能付給湯装置は、前記銀イオン殺菌器において、銀イオンの溶出速度を一定にしたことを特徴としている。

請求項３に記載した殺菌機能付給湯装置にあっては、銀イオン殺菌器において銀イオンの溶出速度は銀電極に流す電流量で決まるが、大きな電流を流して銀イオンの溶出速度を高くすると銀電極が水道水中の塩素イオンと反応して銀電極表面に塩化銀が付着してしまい寿命が短くなる原因となる。したがって、銀電極が水道水中の塩素イオンと反応しにくい電流量に設定しておけば銀電極の寿命が短くなることを防止することができる。

請求項４に記載した実施態様は、前記落とし込み配管路に流量センサを設け、流量センサによって前記落とし込み配管路に流れる水の流量を測定し、測定した流量をもとに前記流量制御手段を制御し、前記浴槽内への水の落とし込み速度を調節するようにしたことを特徴としている。

請求項４に記載した実施態様にあっては、流量センサで流量を測定するようにしたので、流量制御弁による流量調整をより正確におこなうことができる。

以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものでないことは勿論である。

図１は、実施例１の殺菌機能付給湯装置１の全体構成図である。殺菌機能付給湯装置１は、浴槽１１と落とし込み配管経路１０で構成されており、落とし込み配管経路１０は一般給湯器１２、循環回路１３及び一般給湯器１２と循環回路１３を接続する風呂給湯配管５２により構成されている。また、落とし込み配管経路１０は上水を一般給湯器１２に設けた熱交換器２０で加熱するとともに、銀イオン殺菌器２４で銀イオンを注入して浴槽１１内に落とし込むことができるように構成されている。さらに、浴槽１１内に貯められた浴水（湯）を循環回路１３で循環させながら熱交換器２８で浴水を加熱することによって追い焚きができるように構成されている。

一般給湯器１２は、一端（上流側）が上水道などと接続され、他端（図１中のＯＵＴ側）が流し台や洗面台の蛇口（図示せず）などに接続されており、上水側から順に流量センサ４１、温度センサ４２、熱交換器２０、温度センサ４３、出湯過流出サーボ弁２２（流量制御弁）が設けられている。また、熱交換器２０を通過しないように温度センサ４２と熱交換器２０の間と、温度センサ４３と熱交換器２０の間を接続するバイパス管５１が設けられており、熱交換器２０用のバーナ（図示せず）とバイパス管５１に設けた電動二方弁２１を制御することにより、流し台や洗面台の蛇口から流れ出る湯の温度を調節するようになっている。また、出湯過流出サーボ弁２２は弁開度を調節することができ、出湯過流出サーボ弁２２を通過する湯の流量或いは浴槽１１内への落とし込み所要時間を調節できるものである。

また、一般給湯器１２の出湯過流出サーボ弁２２よりも下流側と循環回路１３の電動三方弁２５は風呂給湯配管５２によって接続されている。風呂給湯配管５２は、一般給湯配管１２側から順に流量センサ４４、注湯電磁弁２３、銀イオン殺菌器２４が設けられており、注湯電磁弁２３を開閉することにより一般給湯器１２に供給される上水を循環回路１３に導いて浴槽１１に注ぎ込むことができる。また、銀イオン殺菌器２４は、例えば、フロートタンクに銀電解による銀イオン発生手段を組み込んだものでプラス電極に銀、マイナス電極に銀又は白金などを用い、直流電流を流すことにより、プラス電極の銀が電気分解されて銀イオンとして溶出し、流れてくる水（湯）に溶け込む。つまり、銀イオン殺菌器２４を通過する水（湯）に銀イオンを溶け込ませて浴槽１１に供給することができるものである。なお、銀イオン殺菌器２４の銀電極に印加する電圧は、出湯過流出サーボ弁２２の弁開度を最大にして落とし込みした時に基準となる所定の銀イオン濃度が得られるような電流値となる電圧Ｖ１に設定してあり、銀イオン濃度、設定水位、設定温度などによって電流値が変化しないようにしている。

次に循環回路１３は、電動三方弁２５に共通配管５３（熱交換器２８を通過して浴槽１１のバスアダプタ（図示せず）につながる配管）及び循環配管５４（熱交換器２８を通過せず、浴槽１１のバスアダプタにつながる配管）が接続され、共通配管５３及び循環配管５４の電動三方弁２５と接続されていない他端は、それぞれ浴槽１１のバスアダプタに接続されている。電動三方弁２５は、共通配管５３側及び循環配管５４側は開状態となっており、風呂給湯配管５２側の開閉を制御している。共通配管５３には、電動三方弁２５側から順に逆止弁２６、循環ポンプ２７、熱交換器２８、温度センサ４６が設置されている。

したがって、上水を浴槽１１内に貯める場合（落とし込みの場合）は、電動三方弁２５の風呂給湯配管５２側を開成（つまり、電動三方弁２５の３方全てを開成）させて、出湯過流出サーボ弁２２及び注湯電磁弁２３を開成し、一般給湯器１２に上水を供給すれば、上水は一般給湯器１２から風呂給湯配管５２を経由して循環回路１３の共通配管５３及び循環配管５４に流れ込んで、共通配管５３及び循環配管５４の両配管から浴槽１１内に落とし込まれる。つまり、共通配管５３及び循環配管５４の両配管から浴槽１１内に落とし込むことにより浴槽１１に上水をすばやく貯めることができる。この時、銀イオン殺菌器２４に電圧を印加しておけば銀イオンを含んだ上水を浴槽１１内に供給でき、熱交換器２０を加熱しておけば上水を加熱して浴槽１１内に落とし込む（供給）することができる。

また、浴槽１１内に貯めた湯を再度温めたい場合（追い焚きしたい場合）は、電動三方弁２５の風呂給湯配管５２側を閉止させて循環ポンプ２７を起動すれば、浴槽１１内の浴水を循環配管５４に吸い込んで共通配管５３に送り、熱交換器２８で加熱して再び浴槽１１内に戻すことにより加熱することができるようになっている。

また、浴槽１１には水位センサ４７及び温度センサ４５が設けられており、浴槽１１内の水位及び温度を監視している。また、各温度センサ４２、４３、４６及び各流量センサ４１、４４は、各設置場所での温度及び流量を検知している。

殺菌機能付給湯装置１は、内蔵のコントローラ６１（制御手段）によって運転制御される。リモコン６２は、遠隔から殺菌機能付給湯装置１を操作するものであり、条件設定スイッチ６４、電源スイッチ６５、オート運転スイッチ６３及び銀イオン濃度設定スイッチ６７を備えている。条件設定スイッチ６４により浴槽１１内に貯める湯の温度及び水位（水量）を任意に設定（或いは複数の設定パターンから１つを選択）することができる。また、銀イオン濃度設定スイッチ６７は浴槽１１への湯の落とし込み時の銀イオン濃度を切り替えることができる。例えば、銀イオン濃度設定スイッチ６７を押すことによって、銀イオン濃度を基準濃度、高め濃度及び銀イオンなしなどの設定パターンに切り替えることができる。なお、一般的に殺菌効果のある銀イオン濃度は、４０〜１００ｐｐｂと言われており、本実施例１の殺菌機能付給湯装置１では、基準濃度及び高め濃度の各設定における銀イオン濃度をそれぞれ５０ｐｐｂ、８０ｐｐｂに設定した。

また、オート運転スイッチ６３は、浴槽１１内への湯の落とし込みから保温までを自動で制御するオート運転モードによる運転と、強制的に追い焚き（使用者の操作による追い焚き）を行う強制追い焚き運転とを切り替えることができるようになっている。また、コントローラ６１とリモコン６２は、信号線６６を通じて接続されている。

図２は殺菌機能付給湯装置１における、コントローラ６１を中心とする電気的な構成を示す機能ブロック図である。コントローラ６１は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリに格納されている運転処理のプログラムに従って殺菌機能付給湯装置１をマイコン制御するものである。すなわち、図２に示すように、コントローラ６１は、温度センサ４２〜４３，４５〜４６、流量センサ４１、４４、水位センサ４７、条件設定スイッチ６４、電源スイッチ６５及びオート運転スイッチ６３からの信号を受け取り、それに応じて所定の手順で銀イオン殺菌器２４、循環ポンプ２７、出湯過流出サーボ弁２２、注湯電磁弁２３、電動三方弁２５、電動二方弁２１を制御することにより浴槽１１内の浴水温度及び浴水の銀イオン濃度を所定値に保つように処理を行う。また、コントラーラ６１はタイマーなどの時間を計測する手段を有しており、落とし込み動作終了時及び保温（追い焚き）動作終了時からの経過時間を計測することができるようになっている。

図３、図４は殺菌機能付給湯装置１によるオート運転モードの動作を表わしたフロー図である。以下、図３、図４に従って殺菌機能付給湯装置１のオート運転モードのプロセスを説明する。殺菌機能付給湯装置１の運転開始前においては、浴槽１１に浴水は貯まっておらず、循環ポンプ２７及び銀イオン殺菌器２４は停止しており、電動三方弁２５は循環配管５４側と風呂給湯配管５２の両方で閉止し、出湯過流出サーボ弁２２、注湯電磁弁２３及び電動二方弁２１は閉止し、熱交換器２０、２８は加熱されていないものとする。また、浴槽１１内に貯められる湯の温度及び水位は、条件設定スイッチ６４によってそれぞれ設定温度Ｈ１及び設定水位Ｌ１に設定されており、銀イオン濃度は銀イオン濃度設定スイッチ６７によって銀イオン濃度Ｍ１に設定されているものとする。

リモコン６２のオート運転スイッチ６３が押されてオート運転モードで運転が開始されると、殺菌機能付給湯装置１は、図３のフロー図に従って浴槽１１内へ湯の落とし込みを開始する。殺菌機能付給湯装置１のオート運転モードで運転が開始されると、まず熱交換器２０を所定の温度に加熱する（ステップＳ１１）とともに注湯電磁弁２３、電動三方弁２５の風呂給湯配管５２側を開成し（ステップＳ１２〜Ｓ１３）、出湯過流出サーボ弁２２を条件設定スイッチ６４によって設定した銀イオン濃度Ｍ１になるような弁開度で開口する（ステップＳ１４）。ここで、出湯過流出サーボ弁２２の弁開度は条件設定スイッチ６４によって設定した銀イオン濃度Ｍ１から落とし込み速度（或いは設定水位Ｌ１を貯めるまでの所要時間）を算出し、その算出した落とし込み速度をもとに決定される。次に一般給湯器１２のＩＮ側から上水の供給を開始して銀イオン殺菌器２４に所定の電圧Ｖ１を印加する（ステップＳ１５）。なお、銀イオン殺菌器２４に印加する電圧Ｖ１は、銀イオン濃度の設定値が変更されても変化させず一定の値に固定している。

一般給湯器１２のＩＮ側から供給された上水は、熱交換器２０で加熱され、銀イオン殺菌器２４を通過する際に銀イオンを含んで共通配管５３及び循環配管５４から浴槽１１内に落とし込まれる。浴槽１１内に湯（上水）を落とし込んでいる間、各温度センサ４２〜４３、４５〜４６は各々の場所で湯の温度を監視している。浴槽１１内の湯の温度が条件設定スイッチ６４で設定した設定温度Ｈ１からずれると（ステップＳ１６でＮｏの場合）、温度センサ４２、４３、４５、４６の測定温度をもとにして浴槽１１内の湯の温度が設定温度になるように熱交換器２０の温度を変化させて設定温度Ｈ１になるように調節している（ステップＳ１７）。また、流量センサ４４は出湯過流出サーボ弁２２から流れ出る上水の流量を監視しており、上水側の水圧の変化などにより流量が変化した場合（ステップＳ１８でＮｏの場合）には適切な流量になるように出湯過流出サーボ弁２２の弁開度を調整しなおす（ステップＳ１９）。次に浴槽１１内の湯が条件設定スイッチ６４で設定した水位Ｌ１に到達する（ステップＳ２０でＹｅｓの場合）と、熱交換器２０の加熱を終了する（ステップＳ２１）とともに注湯電磁弁２３、電動三方弁２５、出湯過流出サーボ弁２２を閉止し（ステップＳ２２〜２４）、銀イオン殺菌器２４の印加電圧をＯＦＦにして（ステップＳ２５）、浴槽１１内への湯の落とし込みを終了する（ステップＳ２６）。

次に浴槽１１に湯が貯められた状態でオート運転モードになっていると図４のフロー図に従って保温（追い焚き）を行う。以下、図４のフロー図では、図３においてステップＳ２６の落とし込み完了時と同じ状態であるものとして、保温或いは追い焚きのプロセスを説明する。なお、以下の説明では強制的追い焚き運転については説明を省略し、オート運転モードでの保温（追い焚き）動作について説明する。

オート運転モードの浴槽１１内への湯の落とし込みが終了するとコントローラ６１に内蔵したタイマーが動作し、浴槽１１内への湯の落とし込み動作終了からの時間の計測を開始する。落とし込み動作終了からの時間が設定時間Ｔ１を経過する（ステップＳ２７でＹｅｓの場合）と、殺菌機能付給湯装置１は浴槽１１内に設けた温度センサ４５の温度が所定温度Ｈ１（条件設定スイッチで設定した温度）以下であれば（ステップＳ２８でＹｅｓの場合）、熱交換器２８を加熱して循環ポンプ２７を動作させるとともに電動三方弁２５の風呂給湯配管５２側を閉止（或いは閉止状態を確認）し（ステップＳ２９〜Ｓ３１）、循環回路１３に浴槽１１内の湯を循環させる。循環回路１３を循環する湯が熱交換器２８を通過する際に加熱されることによって浴槽１１内の湯を温めることができる。温度センサ４５で測定しいる浴槽１１内の湯の温度が設定温度Ｈ１になる（ステップＳ３２でＹｅｓの場合）と、熱交換器２８の加熱停止及び循環ポンプ２７の動作を停止して保温動作を終了（ステップＳ３３、Ｓ３４）し、タイマーをリセットする（ステップＳ３５）。次にオート運転モードで運転しているならば、再びステップＳ２７に戻って保温終了からの経過時間を計測し始める（ステップＳ３６）。

以上説明したように、殺菌機能付給湯装置１は、浴槽１１内へ湯の落とし込み動作時に銀イオン殺菌器２４の銀電極に流れる電流を一定になるようにして出湯過流出サーボ弁２２の弁開度を調節し、落とし込み速度を調節する事により、浴槽１１内に落とし込む湯の銀イオン濃度を制御しているので、例えば出湯過流出サーボ弁２２の弁開度を調節して落とし込み速度を遅くすれば銀イオン殺菌器２４の銀電極に流れる電流量を大きくすることなく浴槽１１内の湯の銀イオン濃度を基準濃度よりも高くすることができる。したがって、発生した塩化銀は水と共に浴槽１１へ流されて銀電極への塩化銀の付着が防止され、銀電極の劣化を抑制することが可能となる。

なお、浴槽１１の容量を２００Ｌ（リットル）とすると銀イオン濃度Ｍ１が基準濃度設定（５０ｐｐｂ）の場合は、流量を２５Ｌ／秒、銀イオン殺菌器２４に流す電流量を３０ｍＡ程度に設定すればよい。また、銀イオン濃度Ｍ１が高め濃度設定（８０ｐｐｂ）の場合は、流量を１６Ｌ／秒、銀イオン殺菌器２４に流す電流量を３０ｍＡ程度に設定すればよい。

実施例１にかかる殺菌機能付給湯装置の構成を示す図である。同上の殺菌機能付給湯装置のコントローラの働きを説明するための機能ブロック図である。本発明の実施例１の殺菌機能付給湯装置のオート運転モードでの運転プロセスを説明するフロー図である。図３の続図である。

符号の説明

１殺菌機能付給湯装置
１０落とし込み配管経路
１１浴槽
１２一般給湯器
１３循環回路
２０、２８熱交換器
２１電動二方弁
２２出湯過流出サーボ弁
２３注湯電磁弁
２４銀イオン殺菌器
２５電動三方弁
２６逆止弁
２７循環ポンプ
４１、４４流量センサ
４２、４３、４５、４６温度センサ
５１バイパス管
５２風呂給湯配管
５３共通配管
５４循環配管
６１コントローラ
６２リモコン
６３オート運転スイッチ
６４条件設定スイッチ
６５電源スイッチ
６６信号線
６７銀イオン濃度設定スイッチ

Claims

給湯器からの水を浴槽へ落とし込むことができる落とし込み配管路を備え、
前記落とし込み配管路内の水に銀電解により銀イオンを溶出させる銀イオン殺菌器と、浴槽への水の落とし込み流量を制御するための流量制御手段とを前記落とし込み配管路に配置した殺菌機能付給湯装置において、
浴槽内への水の落とし込み時に流量制御手段で水の流量を制御することによって、銀イオン濃度を制御するようにしたことを特徴とする殺菌機能付給湯装置。
給湯器からの水を浴槽へ落とし込むことができる落とし込み配管路を備え、
前記落とし込み配管路内の水に銀電解により銀イオンを溶出させる銀イオン殺菌器を前記落とし込み配管路に配置した殺菌機能付給湯装置において、
浴槽内への水の落とし込み時に浴槽への水の落とし込み所要時間を制御することによって、銀イオン濃度を制御するようにしたことを特徴とする殺菌機能付給湯装置。
前記銀イオン殺菌器において、銀イオンの溶出速度を一定にしたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の殺菌機能付給湯装置。
前記落とし込み配管路に流量センサを設け、流量センサによって前記落とし込み配管路に流れる水の流量を測定し、測定した流量をもとに前記流量制御手段を制御し、前記浴槽内への水の落とし込み速度を調節するようにしたことを特徴とする、請求項１又は３に記載の殺菌機能付給湯装置。