JP2007205593A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所定温度の温水を供給することができるとともに、飲料用の温水又は除菌された温水を供給することができる給湯装置を提供する。
【解決手段】水源3から供給された水道水を用いて有効塩素を含むミネラル水を生成するミネラル水生成器57と、ミネラル水生成器57によって生成したミネラル水の有効塩素濃度を所定値以下に低下させる浄水器59と、浄水器59によって有効塩素濃度が所定値以下に低下したミネラル水を貯湯タンク2の温水によって所定温度に加熱する水熱交換器45とを備え、水熱交換器45によって加熱したミネラル水を第２供給先60に供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、貯湯タンク内に貯えられた温水を例えば浴槽に供給する給湯装置に関するものである。

従来、貯湯タンク内の低温水を循環させ、ヒートポンプ回路によって高温水に沸き上げた後、貯湯タンク内の高温水を循環させて暖房もしくは風呂の保温又は追焚きの熱源として用いるとともに、貯湯タンク内の高温水及び中温水と給水管の低温水とを混合して任意の設定温度の温水を給湯するヒートポンプ式給湯装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。
特開２００３−２４０３４２号公報

しかしながら、従来の給湯装置では、装置内に温水が長時間滞留することによって雑菌が繁殖する場合があり、給湯装置から供給される温水は飲料用の温水又は食器の洗浄用等の温水として利用するのに適していなかった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、所定温度の温水を供給することができるとともに、飲料用の温水又は除菌された温水を供給することのできる給湯装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、貯湯タンクに貯えられた温水を用いて、塩素イオン含有の所定温度の温水を第１供給先に供給するとともに、有効塩素濃度が所定値以下の所定温度のミネラル水を第２供給先に供給する給湯装置であって、外部から供給された塩素イオン含有水を用いて有効塩素を含むミネラル水を生成するミネラル水生成手段と、ミネラル水生成手段によって生成したミネラル水の有効塩素濃度を所定値以下に低下させる浄水手段と、浄水手段によって有効塩素濃度が所定値以下に低下したミネラル水を貯湯タンクの温水によって所定温度に加熱する加熱手段とを備え、加熱手段によって加熱したミネラル水を第２供給先に供給するように構成した給湯装置を提案する。

本発明によれば、有効塩素濃度が所定値以下に低下したミネラル水が貯湯タンクの温水によって所定温度に加熱されるので、貯湯タンク内に貯えられた温水を用いて塩素イオン含有の所定温度の温水を第１供給先に供給するとともに、有効塩素濃度が所定値以下の所定温度のミネラル水を第２供給先に供給することが可能となる。

また、本発明は前記目的を達成するために、貯湯タンクに貯えられた温水を用いて、塩素イオン含有の所定温度の温水を第１供給先に供給するとともに、所定温度の有効塩素水を第２供給先に供給する給湯装置であって、第１供給先に供給される塩素イオン含有の所定温度の温水の一部を用いて所定温度の有効塩素水を生成する有効塩素水生成手段を備え、有効塩素水生成手段によって生成された有効塩素水を第２供給先に供給するように構成した給湯装置を提案する。

本発明によれば、第１供給先に供給する塩素イオン含有の所定温度の温水の一部を用いて所定温度の有効塩素水が生成されるので、貯湯タンク内に貯えられた温水を用いて塩素イオン含有の所定温度の温水を第１供給先に供給するとともに、所定温度の有効塩素水を第２供給先に供給することが可能となる。

また、本発明は前記目的を達成するために、貯湯タンクに貯えられた温水を用いて、塩素イオン含有の所定温度の温水を第１供給先に供給するとともに、有効塩素濃度が所定値以下の所定温度のミネラル水を第２供給先に供給する給湯装置であって、第１供給先に供給される塩素イオン含有の所定温度の温水の一部に基づいて有効塩素を含む所定温度のミネラル水を生成するミネラル水生成手段と、ミネラル水生成手段によって生成したミネラル水の有効塩素濃度を所定値以下に低下させる浄水手段とを備え、浄化手段によって有効塩素濃度が所定値以下に低下したミネラル水を第２供給先に供給する給湯装置を提案する。

本発明によれば、生成されたミネラル水の有効塩素濃度が所定値以下に低下するので、貯湯タンク内に貯えられた温水を用いて塩素イオン含有の所定温度の温水を第１供給先に供給するとともに、有効塩素濃度が所定値以下の所定温度のミネラル水を第２供給先に供給することが可能となる。

本発明によれば、貯湯タンク内に貯えられた温水を用いて塩素イオン含有の所定温度の温水を第１供給先に供給するとともに、有効塩素濃度が所定値以下の所定温度のミネラル水を第２供給先に供給することができるので、貯湯タンク内に貯えられた温水を用いて所定温度の温水を例えば浴槽に供給するとともに、所定濃度以下の有効塩素及びミネラル成分を含み、飲料用に適した所定温度の温水を例えば台所に供給することができる。

また、貯湯タンク内に貯えられた温水を用いて塩素イオン含有の所定温度の温水を第１供給先に供給するとともに、所定温度の有効塩素水を第２供給先に供給することができるので、貯湯タンク内に貯えられた温水を用いて所定温度の温水を例えば浴槽に供給することができるとともに、殺菌作用を有する有効塩素を含み、食器の洗浄等に適した除菌された温水を例えば台所に供給することができる。

図１乃至図３は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は給湯装置の概略構成図、図２は図１に示したミネラル水生成器の断面図、図３は図１に示した給湯装置の制御系構成を示すブロック図である。

まず、図１を参照して本実施形態のヒートポンプ式給湯装置の構成を説明する。

ヒートポンプユニット1は、冷媒が封入された冷媒管を介して圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器等を順次接続する周知の構成からなり、外部から供給される水又は温水を凝縮器によって加熱するようになっている。なお、本実施形態では給湯装置としてヒートポンプ式を用いたが、これに限定されず、電気式、ガス式等の他の方式であってもよい。

貯湯タンク2は、上部に循環入口2a、第１出水口2b、及び第２出水口2cを、中部に第３出水口2dを、第３出水口2dより下方に第２入水口2eを、下部に循環出口2f及び第３入水口2gをそれぞれ備えており、外部の水源3から給水管4及び第３入水口2gを介して供給される常温の水道水（以下、水道水は常温とする）が充満するようになっている。なお、一般に、水道水には所定量の塩素イオンが含まれている。

給水管4には、水源3からの異物混入を防止するストレーナ5、供給される水道水の圧力を減少する減圧弁6、及び貯湯タンク2に供給される水道水を排出可能な排水弁7が設けられている。

循環出口2fと循環入口2aとは、貯湯タンク2内の水道水が循環可能となるように、循環出口管8、ヒートポンプユニット1内の凝縮器、及び循環入口管9によって接続されており、循環ポンプ10を駆動することで、貯湯タンク2の下部から流出した水道水がヒートポンプユニット1内の凝縮器によって加熱され、貯湯タンク2の上部から約７０〜９０℃（以下、高温とする）の温水が充満するようになっている。

バイパス弁11は周知の電動三方弁であり、循環出口管8に設けられており、循環出口2fから流出した水道水とバイパス管12によって循環出口管9から分岐された高温の温水とを混合してヒートポンプユニット1に供給可能となっている。

排出弁13,14は、循環出口管8にそれぞれ設けられており、循環出口2fから流出した水道水及びバイパス弁11によって混合された温水をそれぞれ排出可能となっている。

温度センサ15,16は、循環出口管8及び循環入口管9にそれぞれ設けられており、ヒートポンプユニット1に供給する水道水及びヒートポンプユニット1から戻される温水の温度をそれぞれ検出するようになっている。

ストレーナ17は、循環入口管9に設けられており、バイパス管12によって分岐される前の温水から異物を除去するようになっている。

貯湯温度センサ18は、貯湯タンク2の上下方向等間隔に複数設けられており、それぞれ設置位置における貯湯タンク2内の温水の温度を検出するようになっている。これにより、所定温度以上を検出している貯湯温度センサ18の設置位置から貯湯タンク2内の所定温度の温水量、例えば高温の温水量を知ることが可能となる。

第１混合弁19は周知の電動三方弁であり、貯湯タンク2内の上部に貯えられ第１出水口2b及び第１出水管20を介して流入する高温の温水と、貯湯タンク2内の中部に貯えられ第三出水口2d及び第三出水管21を介して流入する後述の約３０〜５０℃（以下、中温とする）の温水とを混合して、第１混合管22に流出するようになっている。

第２混合弁23は周知の電動三方弁であり、第１混合管22を介して流入する温水と、第１給水管24によって給水管4から分岐された水道水とを混合して、第２混合管25を介して第１供給先26に供給するようになっている。

第３混合弁27は周知の電動三方弁であり、分岐管28によって第１混合管22から分岐された温水と、第２給水管29によって第１給水管24から分岐された水道水とを混合して、第３混合管30に流出するようになっている。

安全弁31は、第１出水管20に設けられており、第１出水口2bから流出する高温の温水の圧力を一定に保つようになっている。

温度センサ32,33は、第１混合管22及び第２混合管25にそれぞれ設けられており、第１混合弁19から流出する温水及び第２混合弁23から流出する温水の温度をそれぞれ検出するようになっている。

逆止弁34,35,36は、第１混合管22、第１給水管24、及び分岐管28にそれぞれ設けられており、第１混合弁19から流出する温水、給水管4から分岐された水道水、及び第１混合管22から分岐された温水の逆流をそれぞれ防止するようになっている。

流量計37,38は、第２混合管25及び第３混合管30にそれぞれ設けられおり、第２混合弁23から第１供給先26に供給する温水及び第３混合弁27から流出する温水の流量をそれぞれ検出するようになっている。

第３混合管30にはさらに、管内を流れる温水を排出可能な排水弁39と、温水の逆流を防止する逆止弁40及び大気開放弁41とが設けられている。

風呂循環管42は、第３混合管30を介して流入する温水を浴槽43に供給するとともに、追炊ポンプ44を駆動することで、浴槽43内の温水が第１水熱交換器45aによって加熱され、再び浴槽43内に戻されるようになっている。

風呂循環管42には、浴槽43からの異物混入を防止するストレーナ46、浴槽43内の温水の水位を検出する水位センサ47、第１水熱交換器45aによって加熱される前の管内を流れる温水の温度を検出する温度センサ48、管内を流れる温水の流量によってオンオフを切り換えるフロースイッチ49、及び管内を流れる温水を排出可能な排水弁50が設けられている。

水熱交換器45は、風呂循環管42と接続される第１水熱交換器45a、第２出水管51及び第２入水管52と接続される凝縮器45b、並びに高温ミネラル水管53と接続される第２水熱交換器45cからなり、凝縮器45bは第１水熱交換器45a及び第２水熱交換器45cと熱交換を行うように構成されている。

第２出水口2cと第２入水口2eとは、貯湯タンク2内の温水が循環可能となるように、第２出水管51、凝縮器45b、及び第２入水管52によって接続されており、加熱ポンプ54を駆動することで、貯湯タンク2の上部から流出した高温の温水が凝縮器45bによって第１水熱交換器45aを流れる温水及び第２水熱交換器45cを流れる後述のミネラル水を加熱して、貯湯タンク2の中部の下方から前述の中温の温水が戻されるようになっている。

温度センサ55は第２出水管51に設けられており、第２出水口2cから流出する高温の温水の温度を検出するようになっている。

逆止弁56は第２入水管52に設けられており、凝縮器45bから流出する中温の温水の逆流を防止するようになっている。

ミネラル水生成器57は、第３給水管58によって水道水が供給され、この水道水から有効塩素を含むミネラル水を生成するようになっている。

第３給水管58には、給水管4から分岐された水道水をミネラル水生成器57に供給可能な給水弁76が設けられている。

浄水器59は、ミネラル水生成器57によって生成された有効塩素を含むミネラル水の有効塩素濃度を所定値以下に低下させるようになっている。

浄水器59によって有効塩素濃度が所定以下に低下した前述のミネラル水は、ミネラル水用ポンプ77を駆動することで、第２水熱交換器45cによって加熱され、高温ミネラル水管53を介して第２供給先60に供給されるとともに、第２水熱交換器45cによって加熱される前のミネラル水の一部を高温ミネラル水管53から分岐する常温ミネラル水管63を介して第２供給先60に供給されるようになっている。

除菌水管61は、ミネラル水生成器57によって生成された有効塩素を含むミネラル水の一部を第３供給先62に供給するようになっている。

次に、図２を参照して図１に示したミネラル水生成器の構成及び動作を説明する。

ミネラル水生成器57は、上面開口の電解槽64を備えており、電解槽64の上面開口には第３給水管58が配置され、外部から供給された水道水が電解槽64内に貯留されるようになっている。また、電解槽64の底壁には取水口64aを有しており、この取水口64aを通じて高温ミネラル水管53及び除菌水管61に出水するようになっている。

この電解槽64内には、通水性を備えるケース（図示せず）に充填されたミネラル溶出物65が配置され、ミネラル溶出物65の両側には陰陽一対のミネラル溶出用電極66a,66bが接触又は近接して配置されている。また、ミネラル溶出物66としてコーラルサンド、麦飯石、ミネラル石等を粉末状或いは粒状にしたものが用いられており、ミネラル溶出物65とともに導電性物質を混合して配置するようにしてもよい。その際には、導電性物質として粉末状活性炭、粒状活性炭、繊維状活性炭、木炭、カーボンブラック、金、銀、白金系金属等が用いられる。

ミネラル溶出用電極66a,66bには、電源67から直流電圧が印加されており、一方のミネラル溶出用電極66aが陽極、他方のミネラル抽出用電極66bが陰極となっている。

ミネラル溶出用電極66a,66bに直流電圧が印加されると、陽極のミネラル溶出用電極66a側では、以下の化学反応式（１）のように酸性水が生成されるとともに、化学反応式（２）のように電解槽64内の水道水に含まれている塩素イオン（Ｃｌ^-）から塩素（Ｃｌ₂）が発生する。

２Ｈ₂O→４Ｈ⁺＋Ｏ₂＋４ｅ^- …（１）
２Ｃｌ^-→Ｃｌ₂＋２ｅ^- …（２）
この塩素（Ｃｌ₂）は水（Ｈ₂O）に溶解する際、以下の化学反応式（３）のように有効塩素である次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が発生する。

Ｃｌ₂＋Ｈ₂O→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ …（３）
また、陰極のミネラル抽出用電極66b側では、以下の化学反応式（４）のようにアルカリ水が生成される。

６Ｈ₂O＋６ｅ^-→３Ｈ₂＋６ＯＨ^- …（４）
ここで、ミネラル溶出物65（例えば、炭酸カルシウム：ＣａＣＯ₃）が酸性水と反応して、以下の化学反応式（５）のようにミネラルイオン（Ｃａ²⁺）が溶出する。

ＣａＣＯ₃＋２Ｈ⁺→Ｃａ²⁺＋Ｈ₂O＋ＣＯ₂ …（５）
これにより、殺菌作用を有する有効塩素を含み、ミネラルイオンを溶出させたミネラル水が生成される。

次に、図３を参照して図１に示した給湯装置の制御系構成について説明する。

第１制御部68、第２制御部69及び第３制御部70は、それぞれＣＰＵ及びＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備えたコンピュータからなり、制御において必要なデータを相互に交換するようになっている。なお、本実施形態では第１制御部68、第２制御部69、及び第３制御部70をそれぞれ別のコンピュータで構成したが、これに限定されず、第１制御部68、第２制御部69、及び第３制御部70を一台のコンピュータで構成してもよい。

第１制御部68は、温度検出部71、流量計37,38、水位センサ47、フロースイッチ49、設定装置73、ポンプ駆動部74、弁駆動部75が接続されており、温度検出部71を介して入力される温度センサ15,16,32,33,48,55と貯湯温度センサ18との温度データ、流量計37,38から入力される流量データ、水位センサ47から入力される水位データ、フロースイッチ49から入力されるオンオフデータ、及びリモコン等からなる設定装置73によって設定される浴槽43内の温水の水位や温度と第１供給先26に供給する温水の温度等の設定データ、並びに自己のメモリに格納されたプログラムに基づいて動作するようになってる。

すなわち、貯湯タンク2内の水道水を加熱する場合、ポンプ駆動部74を介して循環ポンプ10を駆動するとともに、弁駆動部75を介してバイパス弁11等を開き、貯湯タンク2内の水道水がヒートポンプユニット1によって加熱され、所定の高温になったとき循環ポンプ10を停止させ、バイパス弁11等を閉じる。

また、貯湯タンク2に貯えられた温水を第１供給先26に供給する場合、弁駆動部75を介して第１混合弁19及び第２混合弁23等を開き、設定装置73で設定された所定温度となるように、貯湯タンク2内に貯えられた高温の温水及び中温の温水と、水源3から供給される水道水とを所定割合で混合する。これにより、貯湯タンク2に貯えられた温水を用いて塩素イオン含有の所定温度の温水が第２混合管25によって第１供給先26に供給される。

また、貯湯タンク2に貯えられた温水を浴槽43に供給する場合、弁駆動部75を介して第１混合弁19及び第３混合弁27等を開き、設定装置73で設定された所定温度となるように、貯湯タンク2内に貯えられた高温の温水及び中温の温水と、水源3から供給される水道水とを所定割合で混合する。これにより、所定温度の温水が風呂循環管42によって浴槽43に供給される。

さらに、浴槽43内の温水を追い焚きする場合、ポンプ駆動部74を介して追焚ポンプ44及び加熱ポンプ54を駆動し、第１水熱交換器45a及び凝縮器45bで熱交換して、浴槽43内の温水が設定装置73で設定した所定温度になったとき追焚ポンプ44及び加熱ポンプ54を停止する。

第２制御部69は、ヒートポンプユニット1が接続されており、ヒートポンプユニット1内に設けられたセンサ等から入力されるデータ及び自己のメモリに格納されたプログラムに基づいて動作するようになってる。

すなわち、貯湯タンク2内の水道水を加熱する場合、第１制御部68と連携して、ヒートポンプユニット1内の圧縮機等の各機器を駆動し、循環ポンプ10によってヒートポンプユニット1に供給される水道水をヒートポンプユニット1内の凝縮器で加熱して高温の温水を戻す。

第３制御部70は、ミネラル水生成器57が接続されており、第三給水管58から供給される水道水の量及び自己のメモリに格納されたプログラムに基づいて動作するようになってる。

すなわち、第２供給先60に所定温度のミネラル水を供給する場合、第１制御部68と連携して、第１制御部68がポンプ駆動部74を介して加熱ポンプ54及びミネラル水用ポンプ77を駆動するとともに、弁駆動部75を介して給水弁76等を開き、第３制御部70が電源67を駆動し、ミネラル溶出電極66a,66bの極性、電圧値、通電時間等を制御して有効塩素を含むミネラル水を生成する。生成された有効塩素を含むミネラル水は、浄水器59によって有効塩素濃度を所定値以下に低下し、第２水熱交換器45cによって設定装置73で設定した所定温度に加熱される。これにより、有効塩素濃度が所定値以下の所定温度のミネラル水が高温ミネラル水管53によって第２供給先60に供給される。

また、第２供給先60に常温のミネラル水を供給する場合、第１制御部68と連携して、第１制御部68がポンプ駆動部74を介してミネラル水用ポンプ77を駆動するとともに、弁駆動部75を介して給水弁76等を開き、第３制御部70が電源67を駆動し、ミネラル溶出電極66a,66bの極性、電圧値、通電時間等を制御して有効塩素を含むミネラル水を生成する。生成された有効塩素を含むミネラル水は、浄水器59によって有効塩素濃度を所定値以下に低下するが、その一部は第２水熱交換器45cを介さず加熱されない。これにより、有効塩素濃度を所定値以下に低下させた常温のミネラル水が常温ミネラル水管63によって第２供給先60に供給される。

さらに、第３供給先62に有効塩素を含むミネラル水を供給する場合、第１制御部68と連携して、第１制御部68が弁駆動部75を介して給水弁76等を開き、第３制御部70が電源67を駆動し、ミネラル溶出電極66a,66bの極性、電圧値、通電時間等を制御して有効塩素を含むミネラル水を生成する。生成された有効塩素を含むミネラル水の一部は、浄水器59を介さず有効塩素濃度が低下しない。これにより、有効塩素を含む常温のミネラル水が除菌水管61によって第３供給先62に供給される。

このように、本実施形態の給湯装置によれば、貯湯タンク2内に貯えられた温水を用いて塩素イオン含有の所定温度の温水を第１供給先26に供給するとともに、有効塩素濃度が所定値以下の所定温度のミネラル水を第２供給先60に供給することができるので、貯湯タンク2内に貯えられた温水を用いて所定温度の温水を例えば浴槽に供給するとともに、所定濃度以下の有効塩素及びミネラル成分を含み、飲料用に適した所定温度の温水を例えば台所に供給することができる。

また、第２水熱交換器45cによって加熱される前の有効塩素濃度が所定値以下のミネラル水の一部を第２供給先60に供給することができるので、所定濃度以下の有効塩素及びミネラル成分を含み、飲料用に適した常温の温水を供給することができる。

また、有効塩素を含むミネラル水の一部を第３供給先62に供給することができるので、殺菌作用を有する有効塩素及びミネラル成分を含み、食器の洗浄等に適した除菌された常温の温水を供給することができる。

また、ミネラル生成器57のミネラル溶出用電極66a,66bに電源67から直流電圧を印加することにより、ミネラルイオンが溶出するとともに、有効塩素が発生するので、別個に塩素発生器を設ける場合と比較して製造コストが著しく安価となる。

図４乃至図７は本発明の第２実施形態を示すもので、図４は給湯装置の概略構成図、図５は給湯装置の変形例を示す概略構成図、図６は図４及び図５に示した塩素発生器の断面図、図７は図４に示した給湯装置の制御系構成を示すブロック図である。これらの図において、前述した第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。

第２実施形態では、有効塩素を含む常温のミネラル水の代わりに所定温度の有効塩素水を供給するようにした点で第１実施形態と異なる。

すなわち、図４に示すように、追焚回路に代えて切替弁78、切替管79、流量計80、塩素発生器81及び除菌管82が設けられている。なお、図５に示すように、第１実施形態のような追焚回路Aに加えて切替弁78、切替管79、流量計80、塩素発生器81及び除菌水管82を設けるようにしてもよい。

切替弁78は周知の電磁弁であり、第２混合管25に設けられており、第２混合管25を介する第１供給先26への温水の供給と切替管79及び除菌水管82を介する第３供給先62への温水の供給とを切り替えるようになっている。

流量計80は、切替管79に設けられおり、切替弁78から第３供給先62に供給する温水の流量を検出するようになっている。

塩素発生器81は、切替管79によって温水が供給され、この温水から有効塩素水を生成するようになっている。

除菌水管82は、塩素発生器81によって生成された有効塩素水を第３供給先62に供給するようになっている。

次に、図６を参照して図４及び図５に示した塩素発生器の構成及び動作を説明する。

塩素発生器81は、密閉された円筒状の貯水容器83を備えている。この貯水容器83は、下部開口のハウジング84と、このハウジング84に螺合して密閉状態とする蓋体85とを有しており、蓋体85の周縁寄りには流入口85aが設けられており、切替管79を通じて流入される温水をハウジング84内に導くようになっている。また、蓋体85の中央側には流出口85bが設けられており、除菌水管82を通じてハウジング84内に貯留された温水を第３供給先62に流出するようになっている。

電極ユニット86は、蓋体85に設けられており、円筒状の内側電極86aと、内側電極86aの外側に所定間隙（３〜５mm）をおいて同心円上に配置された外側電極86bとを備えている。

内側電極86a及び外側電極86bは、例えばチタン材料をベースに白金或いは白金系をコーティングした電極材で形成されており、内側電極86aと外側電極86bとの間の上部開口には環状の電極固定板86cが填め込まれており、内側電極86a及び外側電極86bの間隙を適正に維持するようになっている。また、内側電極86aの上部開口には電極キャップ86dが填め込まれており、内側電極86aの上部開口から温水が流入しないようになっている。

電極固定板25cには入口孔86eが形成されているとともに、内側電極86aの下部には出口孔86fが形成されており、貯水容器83の温水が入口孔86eを通じて内側電極86aと外側電極86bとの間に流れ、さらに出口孔86fを通じて内側電極86aの内側に流れるようになっている。これにより、入口孔86eと内側電極86a及び外側電極86bの間隙とによって、外側電極86bの外側の温水を内側電極86aと外側電極86bとの間に導く通水管路が構成されるとともに、出口孔86f及び流出口85bによって、通水管路を通った温水を貯水容器83の外に送水する送水管路が構成される。

内側電極86a及び外側電極86bの下部には、それぞれ電極用端子86g,86hが設けられており、電極用端子86g,86hは、それぞれシール状態で蓋体85を貫通して直流電源（図示せず）に接続するようになっている。

例えば、内側電極86aを陰極とし、外側電極86bを陽極として直流電圧が印加されると、陽極の外側電極86b側では、前述の化学反応式（１）及び（２）のように酸性水が生成されるとともに、ハウジング84内の温水に含まれている塩素イオン（Ｃｌ^-）から塩素（Ｃｌ₂）が発生する。また、陰極の内側電極86a側では、前述の化学反応式（４）のようにアルカリ水が生成される。

なお、外側電極86bには微小孔86jが形成されており、内側電極86a又は外側電極86bで生成された塩素（Ｃｌ₂）を外側に排出するようになっている。この塩素（Ｃｌ₂）は温水（Ｈ₂O）に溶解する際、前述の化学反応式（３）のように有効塩素である次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が発生する。これにより、殺菌作用を有する有効塩素水が生成される。

次に、図７を参照して図４に示した給湯装置の制御系構成について説明する。

第３制御部70Aは、ＣＰＵ及びＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備えたコンピュータからなり、制御において必要なデータを相互に交換するようになっている。なお、第１実施形態同様、第１制御部68、第２制御部69、及び第３制御部70Aを一台のコンピュータで構成してもよい。

第３制御部70Aは、流量計80及び塩素発生器81が接続されており、切替管79を流れる温水の流量データ及び自己のメモリに格納されたプログラムに基づいて動作するようになってる。

すなわち、第３供給先62に所定温度の有効塩素水を供給する場合、第１制御部68と連携して、第１制御部68が弁駆動部75を介して切替弁79を切り替え、第３制御部70Aが内側電極86a及び外側電極86bの極性、電圧値、通電時間等を制御して有効塩素水を生成する。これにより、設定装置73で設定された所定温度となるように、貯湯タンク2内に貯えられた温水と水源3から供給される水道水とが所定割合で混合され、第１供給先26に供給される塩素イオン含有の所定温度の温水の一部を用いて生成された所定温度の有効塩素水が除菌水管82によって第３供給先62に供給される。

このように、本実施形態の給湯装置によれば、貯湯タンク2内に貯えられた温水を用いて塩素イオン含有の所定温度の温水を第１供給先26に供給するとともに、所定温度の有効塩素水を第３供給先62に供給することができるので、貯湯タンク2内に貯えられた温水を用いて所定温度の温水を例えば浴槽に供給することができるとともに、殺菌作用を有する有効塩素を含み、食器の洗浄等に適した除菌された温水を例えば台所に供給することができる。

図８乃至図１０は本発明の第３実施形態を示すもので、図８は給湯装置の概略構成図、図９は図８に示したミネラル水生成器の断面図、図１０は図８に示した給湯装置の制御系構成を示すブロック図である。これらの図において、前述した第１実施形態及び第２実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。

第３実施形態では、所定温度の有効塩素水の代わりに有効塩素濃度が所定値以下の所定温度のミネラル水と有効塩素を含む所定温度のミネラル水とを供給するようにした点で第２実施形態と異なる。

すなわち、図８に示すように、塩素発生器81に代えてミネラル水生成器57Aが設けられており、第１実施形態と同一の浄水器59及びミネラル水管87が設けられている。

ミネラル水生成器57Aは、切替管79によって温水が供給され、この温水から有効塩素を含むミネラル水を生成するようになっている。

ミネラル水管87は、ミネラル水生成器57Aによって生成したミネラル水の一部を分岐させ、第３供給先62に供給するようになっている。

次に、図９を参照して図８に示したミネラル水生成器の構成及び動作を説明する。

電解槽64の上面開口には切替管79が配置され、外部から供給された温水が電解槽64内に貯留されるようになっている。また、電解槽64の底壁には取水口64aを有しており、この取水口64aを通じて除菌水管82に出水するようになっている。

電解槽64内の中央には、不織布やイオン交換膜で形成された隔膜88が配置されており、電解槽64内を完全ではないが左右２つの槽に分割するようになっている。

電解槽64内には、一方の槽に通水性を備えるケース（図示せず）に充填されたミネラル溶出物65と、ミネラル溶出物65の両側に接触又は近接する陰陽一対のミネラル溶出用電極66a,66bとが配置されているとともに、電解槽64内の他方の槽に陰陽一対の塩素発生用電極89a,89bとが配置されている。

ミネラル溶出用電極66a,66b及び塩素発生用電極89a,89bには、それぞれ電源67から直流電圧が印加されており、一方のミネラル溶出用電極66a及び一方の塩素発生用電極89aが陽極、他方のミネラル抽出用電極66b及び他方の塩素発生用電極89bが陰極となっている。

ミネラル溶出用電極66a,66bに直流電圧が印加されると、陽極のミネラル溶出用電極66a側では、前述の化学反応式（１）のように酸性水が生成される。一方、陰極のミネラル抽出用電極66b側では、前述の化学反応式（４）、（５）のようにアルカリ水が生成され、ミネラル溶出物65（例えば、炭酸カルシウム：ＣａＣＯ₃）が酸性水と反応してミネラルイオン（Ｃａ²⁺）が溶出する。

また、塩素発生用電極89a,89bに直流電圧が印加されると、陽極の塩素発生用電極89a側では、前述の化学反応式（１）及び（２）のように酸性水が生成されるとともに、電解槽84内の温水に含まれている塩素イオン（Ｃｌ^-）から塩素（Ｃｌ₂）が発生する。この塩素（Ｃｌ₂）は温水（Ｈ₂O）に溶解する際、前述の化学反応式（３）のように有効塩素である次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が発生する。一方、陰極の塩素発生用電極89b側では、前述の化学反応式（４）のようにアルカリ水が生成される。これにより、一方の槽でミネラルイオンを溶出させ、他方の槽で殺菌作用を有する有効塩素を発生させたミネラル水が生成される。

なお、本実施形態では有効塩素を含むミネラル水を生成するものとしてミネラル生成器57Aを用いたが、これに限定されず、第１実施形態同様、ミネラル生成器57を用いるようにしてもよい。

次に、図１０を参照して図８に示した給湯装置の制御系構成について説明する。

第３制御部70Bは、ＣＰＵ及びＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備えたコンピュータからなり、制御において必要なデータを相互に交換するようになっている。なお、第１実施形態及び第２実施形態同様、第１制御部68、第２制御部69、及び第３制御部70Bを一台のコンピュータで構成してもよい。

第３制御部70Bは、流量計80及びミネラル水生成器82が接続されており、切替管79を流れる温水の流量データ及び自己のメモリに格納されたプログラムに基づいて動作するようになってる。

すなわち、第２供給先60に所定温度かつ有効塩素濃度が所定値以下のミネラル水を供給する場合、第１制御部68と連携して、第１制御部68が弁駆動部75を介して切替弁79を切り替え、第３制御部70Bが電源67を駆動し、ミネラル溶出用電極66a,66b及び塩素発生用電極89a,89bの極性、電圧値、通電時間等を制御して有効塩素を含むミネラル水を生成する。生成された有効塩素を含むミネラル水は、浄水器59によって有効塩素濃度を所定値以下に低下する。これにより、設定装置73で設定された所定温度となるように、貯湯タンク2内に貯えられた温水と水源3から供給される水道水とが所定割合で混合され、第１供給先26に供給される塩素イオン含有水の一部を用いて生成された、有効塩素濃度が所定値以下の所定温度のミネラル水がミネラル水管87によって第２供給先60に供給される。

また、第３供給先62に所定温度かつ有効塩素を含むミネラル水を供給する場合、第１制御部68と連携して、第１制御部68が弁駆動部75を介して切替弁79を切り替え、第３制御部70Bが電源67を駆動し、ミネラル溶出用電極66a,66b及び塩素発生用電極89a,89bの極性、電圧値、通電時間等を制御して有効塩素を含むミネラル水を生成する。生成された有効塩素を含むミネラル水は、浄水器59を介さず、有効塩素濃度が低下しない。これにより、設定装置73で設定された所定温度となるように、貯湯タンク2内に貯えられた温水と水源3から供給される水道水とが所定割合で混合され、第１供給先26に供給される塩素イオン含有水の一部を用いて生成された、有効塩素を含む所定温度のミネラル水の一部が除菌水管82によって第３供給先62に供給される。

なお、本実施形態において、第１制御部68は第１供給先26に供給される温水の温度が５０℃以下になるように制御することが好ましい。これにより、第２供給先60に供給される有効塩素濃度が所定値以下のミネラル水の温度及び第３供給先62に供給される有効塩素を含むミネラル水の温度が常温から５０℃までの範囲内となる。

このように、本実施形態の給湯装置によれば、貯湯タンク2内に貯えられた温水を用いて塩素イオン含有の所定温度の温水を第１供給先26に供給するとともに、有効塩素濃度が所定値以下の所定温度のミネラル水を第２供給先60に供給することができるので、貯湯タンク2内に貯えられた温水を用いて所定温度の温水を例えば浴槽に供給するとともに、所定濃度以下の有効塩素及びミネラル成分を含み、飲料用に適した所定温度の温水を例えば台所に供給することができる。

また、有効塩素を含む所定温度のミネラル水の一部を第３供給先62に供給することができるので、殺菌作用を有する有効塩素及びミネラル成分を含み、食器の洗浄等に適した除菌された所定温度の温水を供給することができる。

また、ミネラル生成器57Aのミネラル溶出用電極66a,66b及び塩素発生用電極89a,89bにそれぞれ電源67から直流電圧を印加することにより、一方の槽でミネラルイオンが溶出するとともに、他方の槽で殺菌作用を有する有効塩素が発生するので、ミネラルイオン濃度及び有効塩素濃度を個別に変更することができ、ミネラル水の味を良くしたり、殺菌作用を高めたりすることができる。

また、第１供給先26に供給される温水の温度が５０℃以下になるように制御することにより、第２供給先60に供給されるミネラル水の温度及び第３供給先62に供給されるミネラル水の温度が常温から５０℃までの範囲内となるので、さらに飲料用に適した温度の温水を供給することができるとともに、さらに食器の洗浄等に適した除菌された温度の温水を供給することができる。

なお、本発明の構成は、前記各実施形態の構成を組み合わせたり或いは一部の構成部分を入れ替えたりしてもよい。

また、本発明の構成は、前記各実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。

本発明の第１実施形態における給湯装置の概略構成図 図１に示したミネラル水生成器の断面図 図１に示した給湯装置の制御系構成を示すブロック図 本発明の第２実施形態における給湯装置の概略構成図 給湯装置の変形例を示す概略構成図 図４及び図５に示した塩素発生器の断面図 図４に示した給湯装置の制御系構成を示すブロック図 本発明の第３実施形態における給湯装置の概略構成図 図８に示したミネラル水生成器の断面図 図８に示した給湯装置の制御系構成を示すブロック図

符号の説明

2…貯湯タンク、3…水源、26…第１供給先、45…水熱交換器、57,57A…ミネラル水生成器、59…浄水器、60…第２供給先、62…第３供給先、64…電解槽、65…ミネラル溶出物、66a,66b…ミネラル溶出用電極、68…第１制御部、81…塩素発生器、83…貯水容器、85b…流出口、86a…内側電極、86b…外側電極、86e…入口孔、86f…出口孔、88…隔膜、89a,89b…塩素発生用電極。

Claims (14)

1. 貯湯タンクに貯えられた温水を用いて、塩素イオン含有の所定温度の温水を第１供給先に供給するとともに、有効塩素濃度が所定値以下の所定温度のミネラル水を第２供給先に供給する給湯装置であって、
   外部から供給された塩素イオン含有水を用いて有効塩素を含むミネラル水を生成するミネラル水生成手段と、
   ミネラル水生成手段によって生成したミネラル水の有効塩素濃度を所定値以下に低下させる浄水手段と、
   浄水手段によって有効塩素濃度が所定値以下に低下したミネラル水を貯湯タンクの温水によって所定温度に加熱する加熱手段とを備え、
   加熱手段によって加熱したミネラル水を第２供給先に供給するように構成した
   ことを特徴とする給湯装置。
2. 前記浄水手段によって有効塩素濃度が所定値以下に低下したミネラル水の一部を第２供給先に供給するように構成した
   ことを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
3. 前記ミネラル水生成手段によって生成されたミネラル水の一部を第３供給先に供給するように構成した
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯装置。
4. 前記ミネラル水生成手段を、外部から塩素イオン含有水が供給される電解槽と、電解槽内に配置され直流電圧が印加される陰陽一対のミネラル溶出用電極と、陰陽一対のミネラル溶出用電極間に配置されミネラル成分を溶出するミネラル溶出物とから構成した
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の給湯装置。
5. 前記ミネラル水生成手段を、外部から塩素イオン含有水が供給される電解槽と、電解槽内に配置され直流電圧が印加される陰陽一対のミネラル溶出用電極と、陰陽一対のミネラル溶出用電極間に配置されミネラル成分を溶出するミネラル溶出物と、電解槽内に配置され直流電圧が印加される陰陽一対の塩素発生用電極と、陰陽一対のミネラル溶出用電極と陰陽一対の塩素発生用電極との間に配置される隔膜とから構成した
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の給湯装置。
6. 前記第１供給先に供給される塩素イオン含有の所定温度の温水の一部を用いて所定温度の有効塩素水を生成する有効塩素水生成手段を備え、
   有効塩素水生成手段によって生成された有効塩素水を第３供給先に供給するように構成した
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯装置。
7. 前記有効塩素水生成手段を、第１供給先に供給される塩素イオン含有の所定温度の温水の一部を貯留する貯水容器と、貯水容器内に所定間隔をおいて同心円上に配置され直流電流が通電される一対の筒状の電極と、貯水容器内の温水を内外の電極間に流通する通水管路と、通水管路内を流通した温水を貯水容器の外に送水する送水管路とから構成した
   ことを特徴とする請求項６に記載の給湯装置。
8. 貯湯タンクに貯えられた温水を用いて、塩素イオン含有の所定温度の温水を第１供給先に供給するとともに、所定温度の有効塩素水を第２供給先に供給する給湯装置であって、
   第１供給先に供給される塩素イオン含有の所定温度の温水の一部を用いて所定温度の有効塩素水を生成する有効塩素水生成手段を備え、
   有効塩素水生成手段によって生成された有効塩素水を第２供給先に供給するように構成した
   ことを特徴とする給湯装置。
9. 前記有効塩素水生成手段を、第１供給先に供給される塩素イオン含有の所定温度の温水の一部を貯留する貯水容器と、貯水容器内に所定間隔をおいて同心円上に配置され直流電流が通電される一対の筒状の電極と、貯水容器内の温水を内外の電極間に流通する通水管路と、通水管路内を流通した温水を貯水容器の外に送水する送水管路とから構成した
   ことを特徴とする請求項８に記載の給湯装置。
10. 貯湯タンクに貯えられた温水を用いて、塩素イオン含有の所定温度の温水を第１供給先に供給するとともに、有効塩素濃度が所定値以下の所定温度のミネラル水を第２供給先に供給する給湯装置であって、
    第１供給先に供給される塩素イオン含有の所定温度の温水の一部に基づいて有効塩素を含む所定温度のミネラル水を生成するミネラル水生成手段と、
    ミネラル水生成手段によって生成したミネラル水の有効塩素濃度を所定値以下に低下させる浄水手段とを備え、
    浄化手段によって有効塩素濃度が所定値以下に低下したミネラル水を第２供給先に供給する
    ことを特徴とする給湯装置。
11. 前記ミネラル水生成手段を、第１供給先に供給する塩素イオン含有の所定温度の温水の一部が供給される電解槽と、電解槽内に配置され直流電圧が印加される陰陽一対のミネラル溶出用電極と、陰陽一対のミネラル溶出用電極間に配置されミネラル成分を溶出するミネラル溶出物とから構成した
    ことを特徴とする請求項１０に記載の給湯装置。
12. 前記ミネラル水生成手段を、第１供給先に供給する塩素イオン含有の所定温度の温水の一部が供給される電解槽と、電解槽内に配置され直流電圧が印加される陰陽一対のミネラル溶出用電極と、陰陽一対のミネラル溶出用電極間に配置されミネラル成分を溶出するミネラル溶出物と、電解槽内に配置され直流電圧が印加される陰陽一対の塩素発生用電極と、陰陽一対のミネラル溶出用電極と陰陽一対の塩素発生用電極との間に配置される隔膜とから構成した
    ことを特徴とする請求項１０に記載の給湯装置。
13. 前記ミネラル水生成手段によって生成されたミネラル水の一部を第３供給先に供給するように構成した
    ことを特徴とする請求項１０乃至１２の何れかに記載の給湯装置。
14. 前記第１供給先に供給される塩素イオン含有の温水の温度が５０度以下になるように制御する温度制御手段を備えた
    ことを特徴とする請求項１０乃至１３の何れかに記載の給湯装置。

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