JP2012088020A - 湯水供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
本発明の実施形態は、使用者が最適な銀イオン濃度の湯水を選択的に利用できる湯水供給装置を提供することである。
【解決手段】
湯水供給装置において、湯水の供給路に設けられた銀製の電極を有し、湯水の供給時に動作して湯水中に銀イオンを発生させる銀イオン発生器と、所定量の湯水に含まれる銀イオンの濃度を設定する設定手段と、設定手段で設定された銀イオンの濃度に基づいて銀イオン発生器の動作を制御する制御手段を有する。
【選択図】図5

Description

本発明の実施形態は、湯水供給装置に係る。
湯水を使用場所へ供給する湯水供給装置として、貯湯タンクを備え、その貯湯タンク内の湯を使用場所である浴槽へ供給するとともに、その給湯管に銀イオン発生器を設け
た湯水供給装置が知られている。
銀イオン発生器は、給湯管内で相対向する一対の銀製の電極を有し、これら電極の相互間に電圧が印加されることにより両電極間に湯を介して電流が流れ、これに伴い、一方の銀電極から他方の銀電極へと移動する銀イオンを発する。この銀イオンが湯と共に浴槽へ供給される。この銀イオンは、高い抗菌力を発揮する。また、湯に含まれる銀イオンの濃度によって抗菌力が異なる。
特開2006−145113号公報
一般に、銀イオン発生器を備えた湯水供給装置は、湯張り後の湯に含まれる銀イオンの濃度がある一定の濃度となるように銀イオン発生器を制御する制御手段を有している。
ここで、湯に含まれる銀イオンの濃度が高ければ高い程、湯水の抗菌力は高いことが知られており、一般的な湯水供給装置の制御手段は、湯水が高い抗菌力を発揮する銀イオン濃度となるように銀イオン発生器を制御するように設定されている。
しかし、高い抗菌力を発揮する銀イオン濃度とする場合、銀イオン発生器の銀イオン発生源の消耗が激しく、使用者がそれほど高い銀イオン濃度を必要としない場合でも銀イオン発生器を消耗してしまう。これにより、使用者は銀イオン発生器の銀イオン発生源を頻繁に交換することになり、無駄な交換費用が必要となる。
この発明の実施形態は、上記の事情を考慮したもので、その目的は、使用者が最適な銀イオン濃度の湯水を選択的に利用できる湯水供給装置を提供することである。
本発明の実施形態の湯水供給装置においては、湯水の供給路に設けられた銀製の電極を有し、湯水の供給時に動作して湯水中に銀イオンを発生させる銀イオン発生器と、所定量の湯水に含まれる銀イオンの濃度を設定する設定手段と、設定手段で設定された銀イオンの濃度に基づいて銀イオン発生器の動作を制御する制御手段を有する。
本発明の実施形態に係る湯水供給装置の構成を示す図。 本発明の実施形態に係る湯水供給装置の貯湯タンク及びその周辺部の構成を示す斜視図。 本発明の実施形態に係る湯水供給装置の制御部の要部を示すブロック図。 本発明の第2の実施形態に係る銀イオン濃度が0.05ppmに設定された場合の銀イオン発生器の動作時間を示す図。 本発明の第2の実施形態に係る湯水供給装置の作用を説明するフローチャート。 本発明の第2の実施形態に係る銀イオン濃度が0.05ppmに設定された場合の銀イオン発生器のその他の動作時間を示す図。 本発明の第2の実施形態に係る銀イオン濃度が0.025ppmに設定された場合の銀イオン発生器の動作時間を示す図。 本発明の第2の実施形態に係る銀イオン濃度が0.0125ppmに設定された場合の銀イオン発生器の動作時間を示す図。 本発明の実施形態に係る湯水供給装置を操作する操作器の表示部の表示例を表す図。
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1において、1は給湯ユニットで、給水管2を介して給水源(図示しない)に接続される。この給水管2の水がその給水管2上の減圧弁3で減圧されて給水管4に導かれ、その給水管4の水が逆止弁5を介して貯湯タンク10の下部に導かれる。また、減圧弁3で減圧された水の一部が給水管6およびその給水管6上の逆止弁7を介して混合栓12に導かれる。
貯湯タンク10の上部に給湯管11を介して混合栓12が接続され、その混合栓12の出口が給湯管(湯の供給路)13、その給湯管13上のホッパ14、及び銀イオン発生器50、及び流量を計測する流量計側手段である流量計30を介して浴槽20に接続される。
流量計30は給湯管13及び銀イオン発生器5を通過する湯水の流量を計測するための流量計測手段である。
給湯管13における銀イオン発生器50の配設箇所より下流側位置に、湯水管15およびその湯水管15上の循環ポンプ16を介して風呂熱交換器17の第1流路の入口が接続され、その第1流路の出口が湯水管18を介して浴槽20に接続される。すなわち、浴槽20につながる給湯管13の一部、湯水管15、循環ポンプ16、風呂熱交換器17の第1流路、および湯水管18により、浴槽20内の湯水を保温(追い炊きともいう)するための保温流路が形成される。
上記給湯管11に、湯水管31およびその湯水管31上の逆止弁32を介して風呂熱交換器17の第2流路の入口が接続され、その第2流路の出口が湯水管33およびその湯水管33上の循環ポンプ34を介して貯湯タンク10の上部に接続される。
上記給湯管11に、給湯管35およびその給湯管35上の逆止弁36を介して混合栓37が接続され、その混合栓37の出口が給湯管38を介して使用場所である台所、洗面所、風呂場シャワー等に分岐接続される。混合栓37には上記給水管2における減圧弁3を経た水が導かれており、その水が給湯管35からの湯水に混合される。
貯湯タンク10の下部に湯水管41およびその湯水管41上の循環ポンプ42を介して熱源ユニット80の水熱交換器82の入口が接続され、その水熱交換器82の出口が湯水管43を介して上記湯水管33における循環ポンプ34の下流側位置に接続される。
上記ホッパ14は、開閉弁14a,14b、逆止弁14c,14e、およびフローセンサ(流れ検知手段)14dを有する。フローセンサ(流れ検知手段)14dは、給湯管13における湯水の流れを検知する。
熱源ユニット80は、図1の破線矢印で示すように、圧縮機81から吐出される冷媒を上記水熱交換器82、膨張弁83、および空気熱交換器84を介して圧縮機81に戻すヒートポンプ式冷凍サイクルを有するとともに、熱源ユニット制御部90を有し、外気から熱を汲み上げ、その汲み上げた熱を水熱交換器82の湯水(湯水管41から導かれる湯水)に与える。
また、給湯ユニット1に給湯ユニット制御部60が設けられ、その給湯ユニット制御部60にリモートコントロール式の操作器(以下、リモコンという)70および上記熱源ユニット80の熱源ユニット制御部90が接続される。リモコン70は、浴槽20の近傍に設置され、給湯ユニット1および熱源ユニット80に対する運転条件を設定することができる。また、リモコン70には液晶表示部71と、使用者が銀イオン濃度を設定するための設定手段として操作部72が設けられている。
上記貯湯タンク10およびその周辺部の構成を図2に示す。上記給湯ユニット制御部60は貯湯タンク10の側面部に取付けられている。
給湯ユニット制御部60の要部を図3に示す。
給湯ユニット制御部60は、商用交流電源ACに接続された電源端子61、この電源端子61に通電路62およびその通電路62上のリレー接点65aを介して接続された駆動回路63、主制御部64、この主制御部64に接続されたリレー65、主制御部64に接続されたタイマ66を有する。そして、主制御部64に、上記リモコン70および熱源ユニット制御部90が接続される。
上記駆動回路63は、上記銀イオン発生器50を駆動する。銀イオン発生器50は、給湯管13内に存して相対向する一対の銀製の電極51,52を有し、これら電極51,52の相互間に駆動回路63から電圧が印加されることにより動作して両電極51,52間に湯を介して電流を流し、これに伴い、一方の銀電極51から他方の銀電極52へと移動しようとする銀(Ag)イオンを発生する。この銀イオンが給湯管13内の湯と共に浴槽20へ供給される。なお、給湯管13において、銀イオン発生器50の配設位置から少なくとも湯水管15の接続部位までの区間には、漏電防止のために絶縁処理が施された、例えばアルミ三層管が使用される。
主制御部64は、主要な機能として次の(1)〜(7)の手段を有する。
(1)予め定められている時間帯、たとえば深夜電力時間帯において、熱源ユニット80の熱源ユニット制御部90に運転オンを指令し、かつ循環ポンプ42を運転オンする制御手段。
(2)浴槽20への給湯(湯張り・たし湯を含む)がリモコン70の操作により指示されると、ホッパ14の開閉弁14a,14bを開放する開放制御手段。
(3)銀イオン発生器50の動作時間Tをタイマ66により計時する計時手段。
(4)操作部72が操作されることで、銀イオン濃度が設定され、設定された湯張り量Laに対して設定された銀イオンの濃度に基づいて銀イオン発生器動作時間Tsを設定する設定制御手段。
(5)湯張り運転を開始した直後に、リレー65を付勢してそのリレー接点65aを閉成し、これにより銀イオン発生器50に通電して銀イオン発生器50を動作させ、設定された銀イオン濃度に応じた銀イオン発生器総動作時間Taを超えると、リレー65を消勢してそのリレー接点65aを開放し、これにより銀イオン発生器50への通電を遮断して銀イオン発生器50の動作を停止する通電制御手段。
(6)流量計30を通過した湯水の運転開始からの積算流量Lを検知(積算)し、積算流量Lが設定された湯張り量Laに達するとホッパ14の開閉弁14a,14bを閉鎖する閉鎖制御手段。
(7)上記操作部72が操作されることで設定される銀イオン濃度と、その銀イオン濃度による効能及び注意事項をリモコン70の液晶表示部71に表示し報知する報知手段。
次に、銀イオン発生器50の作用について説明する。
本実施形態の銀イオン発生器50は、約30lの湯水に対して1分間動作すると銀イオン濃度が0.05ppmとなるように電流値が設定されている。なお、電流値によって動作時間Tと銀イオン濃度の関係は変化する。
表1に、浴槽20の湯張り量に対する銀イオン発生器50の総動作時間Taと銀イオン濃度との関係を示す。
Figure 2012088020
使用者がリモコン70に設けられた操作部72を操作することにより、表1に示すように銀イオン発生器50の動作時間が設定される。湯水の銀イオン濃度は、0.05ppm、0.025ppm、0.0125ppmの3段階で設定することができる。
ここで、表1に示される銀イオン発生器50の動作時間は、設定された湯張り量に対する総動作時間Taである。例えば、湯張り量が130lの場合、銀イオン発生器50の総動作時間Taを4分間とすると0.05ppmの湯水となり、総動作時間Taを2分間とすると0.025ppmとなり、総動作時間Taを1分間とすると0.0125ppmとなる。
表1の銀イオン濃度の湯水を得るための湯張り運転について説明する。
深夜電力時間帯において、熱源ユニット80の圧縮機81が運転オンし、その圧縮機81から吐出される冷媒が水熱交換器82、膨張弁83、空気熱交換器84を通って循環する。これに伴い、循環ポンプ42が運転オンし、貯湯タンク10の下部の湯水が湯水管41を通って水熱交換器82に流入し加熱される。水熱交換器82から流出する湯は湯水管43および湯水管33を通って貯湯タンク10の上部に供給される。こうして、貯湯タンク10に湯が貯えられる。
そして、リモコン70の操作により湯張り運転が開始されると、ホッパ14の開閉弁14a,14bが開放され、貯湯タンク10内の湯が給湯管11、混合栓12、給湯管13、および銀イオン発生器50を通って浴槽20に供給され湯張り運転が行われる。
ここで、銀イオン発生器50を、湯張り運転開始時から設定された湯張り量Laに対する銀イオン発生器総動作時間Taの期間だけ作動させ、その後、銀イオン発生器50を停止させて湯張り運転が継続される。そして、積算流量Lが設定された湯張り量Laに達するまで湯張りを行う。
これにより、湯張り運転終了後には浴槽20内に設定された銀イオン濃度の湯水が湯張りされる。
これにより、銀イオン発生器50に通電される電流値を変更することなく、銀イオン発生器50の動作時間を変更することで浴槽20内の湯水の銀イオン濃度を任意に設定することができる。
次に、第2の実施形態について図4ないし図8を用いて説明する。
第2の実施形態において、図1ないし図3に示す構成は、第1の実施形態と同じである。主制御部64は、第1の湯張り形態と同一の機能(1)〜(4)、(6)、(7)の手段を有しており、上記(5)の制御手段の代わりに以下の(5´)の制御手段を備えている。
(5´)流量計測手段である流量計30により、湯水の積算流量Lが所定量に達したことを検知する度に、リレー65を付勢してそのリレー接点65aを閉成し、これにより銀イオン発生器50に通電して銀イオン発生器50を動作させ、湯張り量に応じた銀イオン発生器の動作時間Tsを超えると、リレー65を消勢してそのリレー接点65aを開放し、これにより銀イオン発生器50への通電を遮断して銀イオン発生器50の動作を停止させることを繰り返す通電制御手段。
ここで、具体的には動作時間Tsは30l給湯するごとに銀イオン発生器50を動作させる時間であり、浴槽20内に設定された湯張り量Laの湯水が貯留される期間内に、銀イオン発生器50が動作時間Tsで繰り返し動作し、トータルとしての銀イオン発生器50の動作時間が総作動時間Taと略一致するものである。
例えば、湯張り量130lの場合、図4と図6ないし図8のグラフに示すようになる。即ち、図4に示すように濃度0.05ppmの場合では動作時間Tsを1分間とし、30l給湯される毎に銀イオン発生器50を1分間動作させ、130lが給湯されるまでの間に総動作時間Taである4分程度となる。
例えば、図5のフローチャートにより、リモコン70の操作によって湯張り量が130l、設定された銀イオン濃度が0.05ppmである場合の動作を説明する。
浴槽20への給湯(湯張り)がリモコン70の操作により指示されると、n=1がセットされ(ステップ101)、ホッパ14の開閉弁14a,14bが開放され、貯湯タンク10内の湯が給湯管11、混合栓12、給湯管13、および銀イオン発生器50を通って浴槽20に供給される。このとき、湯の流れがフローセンサ14dで検知され、流量計30を通過した湯水の積算流量Lの計測を開始する(ステップ102)。
次に、積算流量Lが30l×nに達したか否かを判定する(ステップ103)。ここで、初回はn=1なので、ステップ103は30lに達したか否かの判定となり、以後、nの値の増加に応じて、積算流量Lの判定値が変わる。
積算流量Lが30l×nに達すると(ステップ103のYes)、30l×nに達したと判定された積算流量Lが、目標の湯張り量130l(La)を超えているか否かを判定し(ステップ104)、超えていない場合は(ステップ104のNo)、銀イオン発生器50の動作を開始する(ステップ106)。即ち、リレー65が付勢されてそのリレー接点65aが閉成され、この閉成により、駆動回路63が動作して銀イオン発生器50が動作される。
また、銀イオン発生器50の動作と同時に計時手段であるタイマ66が銀イオン発生器の動作時間Tsの計時を開始する(ステップ106)。
ステップ107において銀イオン発生器50の動作時間Tsが1分(Tsa)を経過したか否かを判定する。
動作時間Tsが1分未満の場合は(ステップ107のNo)、ステップ104へ戻り、銀イオン発生器50の動作を継続する。
動作時間Tsが所定時間である1分(Tsa)を経過すると(ステップ107のYes)、銀イオン発生器の動作を停止する(ステップ108)。即ち、リレー65が消勢されてそのリレー接点65aが開放される。この開放により、駆動回路63および銀イオン発生器50の動作が停止する。
その後、n=n+1がセットされ(ステップ109)、ステップ103へ戻り、積算流量Lが次の値(n+1)の処理へ移行する。即ち、積算流量Lが60l(30l×2)に達し(ステップ103のYes)、積算流量Lが設定された湯張り量130l(La)を超えていない場合(ステップ104のNo)、銀イオン発生器50を再び動作させタイマ66により銀イオン発生器50の動作時間Tsの計測を再度開始する(ステップ106)。動作時間Tsがさらに1分(Tsa)経過するまで積算流量Lが130l(La)に達していないことを確認しつつ(ステップ104のNo)銀イオン発生器50を動作し続ける(ステップ107のNo)。そして、動作時間Tsが1分(Tsa)を超えると(ステップ107のYes)、タイマ66による計時を終了し、銀イオン発生器50の動作を終了する(ステップ108)。そして、積算流量Lが更に次の値(n=n+1)の処理へ移行する(ステップ109)。
上記の処理が、積算流量Lが設定された湯張り量130l(La)に達するまで繰り返される。
流量計30の計測により積算流量Lが設定された湯張り量130l(La)に達すると(ステップ104のYes)、ホッパ14の開閉弁14a,14bが閉成されて浴槽20への給湯が停止される(ステップ105)。また、図6のグラフに示すように、銀イオン発生器の動作時間Tが目標に到達していなくても銀イオン発生器50の動作が停止される。
また、使用者がリモコン70を操作することで、湯張り運転が強制的に終了される場合でも、銀イオン発生器50の動作が停止される。
ここで、上記したように銀イオン発生器50の動作時間Tsaは、銀イオン濃度が0.05ppmの湯水を得る場合には1分間であるが、図7に示すように銀イオン濃度が0.025ppmの場合には、30秒とし、図8に示すように銀イオン濃度が0.0125ppmの場合は15秒が設定される。
なお、湯張り量Laは、リモコン70の操作により設定される。
ここで、上述の本実施形態では設定された銀イオン濃度が0.05ppmの場合に、積算流量Lが30l増加する毎に銀イオン発生器50をTsa分間動作させたが、例えば、積算流量Lが15l増加する毎に銀イオン発生器50をTsb分間動作させても良い。この場合、銀イオン発生器50の動作時間TsbをTsa/2とすればよい。
なお、湯張り量が設定されず図示しない水位センサが目標水位を検知する場合においては、上記図5のフローチャートのステップ104を、水位センサの検知した値が、目標水位を超えたか否かを判定すれように変更すればよく、他のステップは図5のフローチャートと同一でよい。
以上のとおり、湯張り動作によって、浴槽20に供給される湯水に銀イオンが加えられる。この銀イオンにより、浴槽20に供給される湯の抗菌力を高め、雑菌の増殖を抑えることができる。
第2の実施形態のように、銀イオン発生器50を給湯が行われている期間内に所定流量毎に分散させて動作させることで、湯張り運転を途中で中止する場合でも目標とする濃度により近い銀イオン濃度の湯水を得ることができ、きめ細かい銀イオンの濃度管理を行うことができる。
なお、第1、第2の実施形態のいずれにおいても、浴槽20内の湯の保温がリモコン70の操作により指示されると、循環ポンプ16,34が運転され、浴槽20内の湯が給湯管13、湯水管15、風呂熱交換器17の第1流路、湯水管18を通って循環するとともに、貯湯タンク10内の湯が給湯管11、湯水管31、風呂熱交換器17の第2流路、湯水管33を通って循環する。このとき、風呂熱交換器17の第2流路を通る湯の熱が、第1流路を通る浴槽循環の湯に移行する。こうして、浴槽20内の湯が保温される。
以上、述べたように、リモコン70の操作により使用者は任意に銀イオン濃度を設定することができ、使用状況に応じて必要な銀イオン濃度の湯水を得る事ができる。
これにより、高濃度(0.05ppm)の銀イオン湯水の使用により、浴槽における黒ずみの発生を防止し、銀イオン発生器の消耗を抑えつつ、適度な抗菌力を得たい場合には、使用者は銀イオン発生器を低濃度(0.025ppm、0.0125ppm)で動作するように設定することができる。また、白癬菌に対する高い抗菌性を発揮する0.05ppm以上の銀イオン濃度の湯水が必要な場合には使用者は銀イオン発生器が高濃度(0.05ppm)で動作するように設定することができる。
図9(a)にリモコン70の全体図を示し、図9(b)に銀イオンの濃度と、その濃度における効能及び注意事項などを表示して報知する報知手段である液晶表示部71の一部拡大図を示す。
使用者が銀イオンの濃度をリモコン70の操作部72を操作し設定すると、液晶表示部71には設定されている銀イオン濃度や、設定された銀イオン濃度での効能及び注意事項が表示され、使用者への情報提供が行われる。この情報を元に使用者は必要とする銀イオン濃度を任意に選定することができ、個々の使用状況に応じて銀イオン濃度を選択することができる。
ここで、液晶表示部71に表示される銀イオン濃度は、0.05ppmなどの数値による表示に限定されるものではなく、高め、低めなどの程度を表す言葉による表示でも良い。
また、銀イオン濃度と効能及び注意事項などの表示は、液晶表示部71の表示の大きさや見易さを考慮して交互に表示されてもよい。
上述した実施形態では、銀イオンの濃度を設定する操作部71と報知する報知手段である液晶表示部71を、湯張り運転を操作・設定するリモートコントロール式の操作器であるリモコン70に設けたが、独立した銀イオン設定用のリモコン装置に設けてもよい。
また、報知手段は液晶表示部71のように視覚的に報知するものに限定されず、スピーカーなどのように音声によって聴覚的に報知するものでもよい。
また、上記実施形態では、浴槽20への給湯経路に銀イオン発生器50を設けた場合を例に説明したが、台所、洗面所等への給湯経路に銀イオン発生器50を設ける場合にも、同様に実施可能である。湯だけでなく、水道水の供給路に銀イオン発生器50を設けて水道水を抗菌する場合にも、同様に実施可能である。
その他、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。全ての構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。
1…給湯ユニット、2,4,6…給水管、3…減圧弁、10…貯湯タンク、11,13,35,38…給湯管、12,37…混合栓、14…ホッパ、14a,14b…開閉弁、14d…フローセンサ(流れ検知手段)、30…流量計、15,18,33,41,43…湯水管、16,34,42…循環ポンプ、17…風呂熱交換器、50…銀イオン発生器、51,52…銀製の電極、60…給湯ユニット制御部、64…主制御部、65…リレー、66…タイマ、80…熱源ユニット、81…圧縮機、82…水熱交換器、84…空気熱交換器、70…リモコン、71…液晶表示部、90…熱源ユニット制御部

Claims (3)

  1. 湯水の供給路に設けられた銀製の電極を有し、湯水の供給時に動作して湯水中に銀イオンを発生させる銀イオン発生器と、
    所定量の湯水に含まれる銀イオンの濃度を設定する設定手段と、
    前記設定手段で設定された銀イオンの濃度に基づいて前記銀イオン発生器の動作を制御する制御手段を
    有する湯水供給装置。
  2. 前記銀イオン発生器の動作時間を計時する計時手段と、
    前記銀イオン発生器を通過する湯水の流量を計測する流量計側手段を、
    備え、
    前記制御手段は前記銀イオン発生器の動作時間と、前記流量計側手段の計測する流量によって前記銀イオン発生器の動作を制御する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の湯水供給装置。
  3. 前記設定手段は、設定される銀イオンの濃度と、効能及び注意事項のうちの少なくとも一つを報知する報知手段を備える請求項1又は2に記載の湯水供給装置。
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