JP2021041336A - 除菌装置、給湯装置及び食器洗い機 - Google Patents

Abstract

【課題】水に対する除菌性能を向上する上で有利になる除菌装置、並びに、上記除菌装置を備えた給湯装置及び食器洗い機を提供する。【解決手段】除菌装置１は、水が流れる処理空間４が内部に形成された本体と、処理空間４に流入する水が通過する通路５ａを有する流入部５と、処理空間４から流出する水が通過する通路６ａを有する排出部６と、処理空間４を流れる水に紫外線を照射する紫外線照射部７とを備える。流入部５を通って処理空間４に流入した水が、紫外線照射部７に近づくように流れた後に、紫外線照射部７から離れるように流れた上で排出部６を通って排出されるか、流入部５を通って処理空間４に流入した水が、紫外線照射部７から離れるように流れた後に、紫外線照射部７に近づくように流れた上で排出部６を通って排出される。【選択図】図２

Description

本発明は、除菌装置、給湯装置及び食器洗い機に関する。

下記特許文献１には、殺菌対象となる流体が流れる筒状流路を有するハウジングと、該ハウジングに設けられ、筒状流路内に該筒状流路の軸方向に紫外線を照射する光源とを備えた殺菌装置が開示されている。

国際公開第２０１４／０５８０１１号

紫外線によって水を除菌する際の除菌性能を向上する上では、水が、なるべく高い強度の紫外線になるべく長い時間当たるようにすることが重要となる。上述した従来の装置には、除菌性能の観点において、未だ改善の余地がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、水に対する除菌性能を向上する上で有利になる除菌装置、並びに、上記除菌装置を備えた給湯装置及び食器洗い機を提供することを目的とする。

本発明に係る除菌装置は、水が流れる処理空間が内部に形成された本体と、処理空間に流入する水が通過する通路を有する流入部と、処理空間から流出する水が通過する通路を有する排出部と、処理空間を流れる水に紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、流入部を通って処理空間に流入した水が、紫外線照射部に近づくように流れた後に、紫外線照射部から離れるように流れた上で排出部を通って排出されるか、流入部を通って処理空間に流入した水が、紫外線照射部から離れるように流れた後に、紫外線照射部に近づくように流れた上で排出部を通って排出されるものである。
本発明に係る給湯装置は、上記除菌装置を備えるものである。
本発明に係る食器洗い機は、上記除菌装置を備えるものである。

本発明によれば、水に対する除菌性能を向上する上で有利になる除菌装置、並びに、上記除菌装置を備えた給湯装置及び食器洗い機を提供することが可能となる。

実施の形態１による除菌装置の外観を示す斜視図である。 図１に示す除菌装置の断面図である。 実施の形態２による除菌装置を、処理空間の中心軸を含む平面で切断した断面図である。 実施の形態３による除菌装置の外観を示す斜視図である。 図４に示す除菌装置を、処理空間の中心軸を含む平面で切断した断面図である。 実施の形態４による除菌装置の外観を示す斜視図である。 図６に示す除菌装置を、処理空間の中心軸を含む平面で切断した断面図である。 実施の形態５による除菌装置を、処理空間の中心軸を含む平面で切断した断面図である。 実施の形態６による給湯装置を示す図である。 実施の形態７による食器洗い機を示す図である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１による除菌装置１の外観を示す斜視図である。図２は、図１に示す除菌装置１の断面図である。本実施の形態の除菌装置１は、水中の例えば細菌のような微生物が含まれた水に対して紫外線を照射することにより、水を除菌する処理を行う。「除菌」とは、微生物の数を減少させることと、微生物の増殖を抑制することとの少なくとも一方に相当する。除菌装置１は、例えば給湯装置、食器洗い機などの家電機器に組み込まれていてもよい。

本実施の形態の除菌装置１は、図２中の上方向及び下方向がそれぞれ鉛直上方及び鉛直下方となる姿勢で配置されることが望ましい。以下の説明では、そのような姿勢で除菌装置１が配置されている場合を例にして、「上」及び「下」の方向を特定する。また、上下方向に対して垂直な方向を「横方向」と称する。

除菌装置１は、第一ケーシング２及び第二ケーシング３を備える。第一ケーシング２及び第二ケーシング３は、互いに固定されている。第一ケーシング２及び第二ケーシング３は、除菌処理の対象となる水が流れる処理空間４を形成する。第一ケーシング２及び第二ケーシング３は、処理空間４が内部に形成された本体に相当している。第一ケーシング２は、処理空間４のうちの上側の領域を形成する。第二ケーシング３は、処理空間４のうちの下側の領域を形成する。図示の例では、第一ケーシング２及び第二ケーシング３のそれぞれは、円筒状の外形を有している。

本実施の形態における処理空間４の立体形状は、回転体に相当している。処理空間４の中心軸は、上下方向に沿って延びている。処理空間４の内周面４ａは、処理空間４の中心軸に平行である。処理空間４のうち、内周面４ａに囲まれた部分は、円筒状の形状を有している。処理空間４の内周面４ｂは、内周面４ａよりも上の位置にある。内周面４ｂは、処理空間４の中心軸に対して傾斜している。内周面４ｂは、上に行くほど処理空間４の中心軸に近づく。処理空間４のうち、内周面４ｂに囲まれた部分は、円錐台状の形状を有している。

除菌装置１は、処理空間４への水の入口となる流入部５と、処理空間４からの水の出口となる排出部６と、処理空間４を流れる水に紫外線を照射する紫外線照射部７とをさらに備えている。

流入部５は、第二ケーシング３の外周面から横方向へ突出している。流入部５は、処理空間４に流入する水が通過する通路５ａを有している。通路５ａの中心軸は、処理空間４の中心軸に対し、ねじれの位置の関係にある。図示の例では、通路５ａの中心軸は、処理空間４の中心軸に対して垂直な方向に延びている。図示の例に代えて、通路５ａの中心軸が処理空間４の中心軸に対して傾斜していてもよい。排出部６は、処理空間４から流出する水が通過する通路６ａを有している。排出部６は、第二ケーシング３の下面の中央から下へ向かって突出している。通路５ａの内径、及び通路６ａの内径のそれぞれは、処理空間４の最大直径よりも小さい。

図２は、処理空間４の中心軸を含む平面で切断した断面を表している。流入部５は、処理空間４の中心軸からずれた位置にあるため、図２には表れていない。図２では、流入部５の位置を破線で示している。

第一ケーシング２の上面には、処理空間４につながる開口が形成されている。紫外線照射部７は、当該開口を塞ぐようにして配置されている。本実施の形態における紫外線照射部７は、紫外線光源として紫外線ＬＥＤを備えている。紫外線照射部７は、処理空間４の上に位置しており、下へ向けて紫外線を照射する。紫外線照射部７は、処理空間４に面する位置に照射窓７ａを有している。紫外線照射部７の紫外線光源から発せられた紫外線は、照射窓７ａを透過して処理空間４へ出射する。

紫外線照射部７の紫外線ＬＥＤは、電源部（図示省略）から供給される直流電流により点灯する。紫外線照射部７は、点灯時に紫外線ＬＥＤが発生する熱を外部空間へ散逸させるためのヒートシンクのような放熱部を備えている。これにより、紫外線ＬＥＤの温度上昇を抑制することができる。

紫外線照射部７から照射される紫外線の中心波長は、２２０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲にあることが望ましい。２２０ｎｍ〜３００ｎｍの波長を有する紫外線は、細菌の原形質である核酸に作用して増殖能力を奪うだけでなく、原形質を破壊して細菌を死滅させる作用を有する。このため、そのような波長の紫外線を照射することにより、除菌性能をさらに向上できる。

紫外線照射部７から照射される紫外線の光軸は、処理空間４の中心軸に平行であることが好ましい。また、当該光軸の位置は、処理空間４の中心軸の位置に一致していることが望ましい。それらのようにすることで、処理空間４内の水に対してより均一に紫外線を照射することが可能となる。

本実施の形態における除菌装置１は、水が、流入部５から処理空間４に流入し、処理空間４内を流れた後に排出部６から流出していく最中に、紫外線照射部７から紫外線を照射することにより、水を除菌する。このように、除菌装置１を通過していく水に対して紫外線を照射することにより、多量の水に紫外線を効率良く照射することができるので、除菌効率を向上する上で有利になる。

図２には、水の流れを模式的に表す流線が描かれている。本実施の形態における流入部５は、水が処理空間４の内周面４ａ，４ｂに沿って旋回しながら紫外線照射部７に近づく旋回流ＳＦが発生するように水を流入させる。例えば、流入部５の通路５ａが内周面４ａの接線方向に沿って延びるように形成されていてもよい。通路５ａを通った水流が内周面４ａの接線方向から処理空間４に流入することにより、旋回流ＳＦを効率良く発生させることができる。

流入部５から処理空間４に流入する水流に異物が混入している場合がある。本実施の形態であれば、流入部５から流入する水流に混入した異物が照射窓７ａに衝突することを確実に抑制できる。このため、異物の衝突によって照射窓７ａが割れたり傷ついたりすることを確実に防止できる。その結果、長期間の使用においても除菌性能の低下をより確実に抑制できる。

処理空間４は、紫外線照射部７が配置された第一端４ｃと、第一端４ｃとは反対側の端部である第二端４ｄとを有している。本実施の形態における流入部５及び排出部６は、第一端４ｃよりも第二端４ｄに近い位置にある。例えば、処理空間４の中心軸の方向の距離に関して、通路５ａと処理空間４との境界における通路５ａの中心位置と第二端４ｄとの距離が、当該中心位置と第一端４ｃとの距離よりも短ければ、流入部５が第一端４ｃよりも第二端４ｄに近い位置にあると言える。排出部６についてもこれと同様である。

第一端４ｃは、紫外線照射部７と処理空間４との境界の位置に相当する。本実施の形態における第二端４ｄは、処理空間４の中心軸に対して垂直な内壁面を形成している。第二端４ｄには、処理空間４と通路６ａとの境界に相当する開口６ｂが形成されている。開口６ｂの中心は、処理空間４の中心軸上に位置する。

旋回流ＳＦにおいて、水は、旋回しながら上方へ移動する。すなわち、旋回流ＳＦの水は、紫外線照射部７に近づくように流れる。そして、水は、紫外線照射部７の近くに達すると、旋回流ＳＦの内側において、下方へ流れる。このように、旋回流ＳＦの内側において、旋回流ＳＦの移動方向とは反対の方向へ水が流れる中心軸流ＡＦが発生する。すなわち、中心軸流ＡＦの水は、紫外線照射部７から離れるように流れる。そして、中心軸流ＡＦの水は、開口６ｂから通路６ａを通って排出される。

処理空間４を通過する水に紫外線が照射される時間を以下「照射時間」と称する。また、水に照射される紫外線の強度を以下「照射強度」と称する。照射時間が長いほど除菌性能が高くなると言える。また、照射強度が高いほど除菌性能が高くなると言える。一般に、水と紫外線照射部７との距離が近いほど、照射強度が高くなると言える。

本実施の形態の除菌装置１は、流入部５を通って処理空間４に流入した水が、紫外線照射部７に近づくように流れた後に、紫外線照射部７から離れるように流れた上で排出部６を通って排出されるように構成されている。これにより、以下の効果が得られる。水が処理空間４を通過するのに要する時間が長くなるので、照射時間が長くなる。その結果、除菌性能を向上する上で有利になる。さらに、水が紫外線照射部７に近づくように流れた後に紫外線照射部７から離れるように流れるので、紫外線照射部７に近い位置を水が通る時間を長くすることができる。このため、照射強度を高くすることができるので、より高い効率で除菌することができる。

また、本実施の形態であれば、旋回流ＳＦが形成されることで、水が処理空間４を通過するのに要する時間を長くする上でより有利になるので、照射時間をさらに長くすることが可能となる。その結果、除菌性能を向上する上でより有利になる。

また、本実施の形態であれば、紫外線照射部７の光軸に沿って流れる中心軸流ＡＦが形成されることで、高い強度の紫外線に水が当たる時間を長くする上でより有利になる。その結果、除菌性能を向上する上でより有利になる。

また、本実施の形態であれば、流入部５及び排出部６が、第一端４ｃよりも第二端４ｄに近い位置にあることで、以下の効果が得られる。流入部５から流入した水が、第一端４ｃに位置する紫外線照射部７の近傍に到達するまでの時間を長くできる。また、紫外線照射部７の近傍に到達した水が排出部６に到達するまでの時間を長くできる。これらのことから、照射時間を長くする上でより有利になる。

図１に示すように、流入部５の通路５ａは、円形の断面形状を有している。通路５ａの断面形状とは、通路５ａの軸方向に対して垂直な断面の形状を指すものとする。変形例として、流入部５の通路５ａが矩形の断面形状を有するようにしてもよい。通路５ａの断面形状を矩形とすることにより、通路５ａの内壁面のうち、当該矩形の一辺に相当する内壁面が処理空間４の内周面４ａの接平面となって内周面４ａに連なるように構成することができる。これにより、通路５ａを通った水が内周面４ａに沿ってよりスムーズに流入するため、旋回流ＳＦをより確実に整流することができる。その結果、処理空間４における水の滞留時間をより長期化することができ、照射時間をさらに長くして除菌性能をより高めることができる。

流入部５は、通路５ａから処理空間４内へ出た水流の向きが、紫外線照射部７に近づく方向へ流れる向きとなるように構成されていてもよい。例えば、図２において、通路５ａの中心線が、水平ではなく、下流側に向かって斜め上を向くように傾斜していてもよい。あるいは、通路５ａ内に設けた羽根（図示省略）によって、通路５ａから処理空間４内へ出る水流の向きが斜め上になるように整流してもよい。上記のようにすることで、流入部５から処理空間４に流入した水を、紫外線照射部７の照射窓７ａの近傍にまで、より確実に到達させることができる。その結果、照射時間を長くする上でより有利になるとともに、高い強度の紫外線に水がより確実に当たるようになるので、除菌性能を向上する上でより有利になる。

処理空間４に流入する水には、汚れが含まれている可能性がある。この汚れとは、例えば、皮脂、残菜、その他のごみなどである。本実施の形態であれば、処理空間４の上に配置された紫外線照射部７から下へ向けて紫外線を照射することで、以下の効果が得られる。照射窓７ａが下を向いているので、照射窓７ａの表面に汚れが堆積して付着することをより確実に抑制できる。このため、照射窓７ａを透過する紫外線が汚れによって遮られることをより確実に抑制できるので、長期間の使用においても除菌性能の低下をより確実に抑制できる。

処理空間４の内壁面のうちの少なくとも一部の領域を、紫外線反射率が比較的高い材料により形成してもよい。当該材料を以下「紫外線反射材料」と称する。紫外線反射材料としては、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシアルカン）等のフッ素系樹脂、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属が挙げられる。これらの紫外線反射材料は、紫外線耐性にも優れている。処理空間４の内壁面のうちの少なくとも一部の領域を、紫外線反射材料により形成した場合には、処理空間４の内壁面で反射した紫外線を再び水に照射することが可能となる。また、処理空間４の内壁面で反射した紫外線が、紫外線照射部７から遠い範囲にまで到達することで、紫外線照射部７から遠い位置においても、紫外線を水に照射することが可能となる。これらのことから、除菌性能を向上する上でより有利になる。

本体となる第一ケーシング２及び第二ケーシング３の全体が紫外線反射材料で作られていてもよい。また、紫外線反射材料よりも紫外線反射率の低い材料を紫外線反射材料と併用して第一ケーシング２及び第二ケーシング３が作られていてもよい。紫外線反射材料よりも紫外線反射率の低い材料を以下「通常材料」と称する。紫外線反射材料よりもコストの低い通常材料を併用することで、除菌装置１の製造コストの抑制に有利になる。例えば、第一ケーシング２及び第二ケーシング３を通常材料で形成し、処理空間４の内壁面に、紫外線反射材料からなる皮膜を例えば塗装などにより形成してもよい。なお、紫外線反射材料が「第一材料」に相当し、通常材料が「第二材料」に相当する。

図示を省略するが、変形例として、第二端４ｄよりも第一端４ｃに近い位置に流入部５及び排出部６を配置してもよい。この変形例においては、流入部５は、水が処理空間４の内周面４ａに沿って旋回しながら紫外線照射部７から離れるように流れる旋回流ＳＦが発生するように水を流入させる。そして、この旋回流ＳＦの水が、第二端４ｄの近くで折り返し、旋回流ＳＦの内側を通って紫外線照射部７に近づくように流れた上で排出部６を通って排出される。この変形例においても、上述した実施の形態１に類似した効果が得られる。

実施の形態２．
次に、図３を参照して、実施の形態２について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図３は、実施の形態２による除菌装置８を、処理空間４の中心軸を含む平面で切断した断面図である。

図３に示すように、本実施の形態の除菌装置８では、処理空間４の中心軸に対して傾斜した傾斜面４ｅが処理空間４の内壁に形成されている。傾斜面４ｅは、紫外線照射部７から照射された紫外線を反射させる。傾斜面４ｅは、照射窓７ａに対して、斜めの方向から向かい合うように位置している。傾斜面４ｅは、下に行くほど処理空間４の中心軸に近づくように傾斜している。傾斜面４ｅは、円錐面に沿う形状を有していてもよい。傾斜面４ｅは、処理空間４の中心軸に平行な内周面４ａの下側に位置している。傾斜面４ｅは、紫外線反射材料で形成されている。本実施の形態であれば、傾斜面４ｅで反射した紫外線が再び水に照射されることで、除菌性能を向上する上でより有利になる。

実施の形態３．
次に、図４及び図５を参照して、実施の形態３について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図４は、実施の形態３による除菌装置９の外観を示す斜視図である。図５は、図４に示す除菌装置９を、処理空間４の中心軸を含む平面で切断した断面図である。図５には、水の流れを模式的に表す流線が描かれている。

これらの図に示すように、本実施の形態の除菌装置９は、流入部５が第二ケーシング３ではなく第一ケーシング２の外周面から横方向へ突出している点において実施の形態１と異なる。また、除菌装置９は、排出部６が、第二ケーシング３の下面ではなく第二ケーシング３の外周面から横方向へ突出している点において実施の形態１と異なる。図示の例では、通路６ａの中心軸は、処理空間４の中心軸に対して垂直な方向に延びている。図示の例に代えて、通路６ａの中心軸が処理空間４の中心軸に対して傾斜していてもよい。通路６ａの中心軸は、処理空間４の中心軸に対して、交差していてもよいし、ねじれの位置の関係にあってもよい。

図５に示す処理空間４の内周面４ａは、第一端４ｃの近くから第二端４ｄまで、処理空間４の中心軸に対して平行になっている。すなわち、処理空間４のほぼ全体が円筒状の形状を有している。図示の例に代えて、実施の形態１と同様に、処理空間４の中心軸に対して傾斜した内周面４ｂが第一端４ｃ側に形成されていてもよい。

除菌装置９では、実施の形態１と同様にして旋回流ＳＦ及び中心軸流ＡＦが形成される。これにより、実施の形態１と同様の効果が得られる。中心軸流ＡＦが旋回流ＳＦの内側を通過すると、水流は、横方向へ向きを変えて、排出部６を通って排出される。

流入部５及び排出部６は、第一端４ｃよりも第二端４ｄに近い位置にある。また、排出部６と第二端４ｄとの距離は、流入部５と第二端４ｄとの距離よりも小さい。図示の例に代えて、例えば、流入部５が、第一端４ｃ及び第二端４ｄの双方から等距離の位置にあってもよい。

実施の形態４．
次に、図６及び図７を参照して、実施の形態４について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図６は、実施の形態４による除菌装置１０の外観を示す斜視図である。図７は、図６に示す除菌装置１０を、処理空間４の中心軸を含む平面で切断した断面図である。図７には、水の流れを模式的に表す流線が描かれている。

これらの図に示すように、本実施の形態の除菌装置１０における流入部５は、第一ケーシング２の上面から上方へ突出している。流入部５の通路５ａの中心軸は、処理空間４の中心軸に対して、所定距離だけ離れて平行になっている。排出部６は、第一ケーシング２の外周面から横方向へ突出している。図示の例では、排出部６の通路６ａの中心軸は、処理空間４の中心軸に対して垂直な方向に延びている。処理空間４の内周面４ａは、第一端４ｃの近くから第二端４ｄまで、処理空間４の中心軸に対して平行になっている。すなわち、処理空間４の全体がほぼ円筒状の形状を有している。

図示の例では、紫外線照射部７は、その光軸が処理空間４の中心軸から所定距離だけ離れて平行になるように配置されている。図示の例に代えて、紫外線照射部７の光軸が処理空間４の中心軸に一致するように紫外線照射部７が配置されていてもよい。

図７に示すように、流入部５及び排出部６は、第二端４ｄよりも第一端４ｃに近い位置にある。すなわち、流入部５及び排出部６は、紫外線照射部７に比較的近い位置に配置されている。

流入部５の通路５ａを通って処理空間４に流入した水は、第二端４ｄへ向かって、処理空間４の中心軸に平行に流れる下降流ＤＦを形成する。下降流ＤＦの水は、第二端４ｄの近くで向きを変え、第一端４ｃ及び紫外線照射部７へ向かって、処理空間４の中心軸に平行に流れる上昇流ＵＦを形成する。

以上説明したように、本実施の形態の除菌装置１０は、流入部５を通って処理空間４に流入した水が、下降流ＤＦを形成して紫外線照射部７から離れるように流れた後に、上昇流ＵＦを形成して紫外線照射部７に近づくように流れた上で排出部６を通って排出されるように構成されている。これにより、以下の効果が得られる。水が処理空間４を通過するのに要する時間が長くなるので、照射時間が長くなる。その結果、除菌性能を向上する上で有利になる。さらに、水が紫外線照射部７から離れるように流れた後に紫外線照射部７に近づくように流れるので、紫外線照射部７に近い位置を水が通る時間を長くすることができる。このため、照射強度を高くすることができるので、より高い効率で除菌することができる。

本実施の形態であれば、流入部５から流入する水流が紫外線照射部７から離れるように流れることで、以下の効果が得られる。流入部５から流入する水流に混入した異物が照射窓７ａに衝突することを確実に抑制できる。このため、異物の衝突によって照射窓７ａが割れたり傷ついたりすることを確実に防止できる。その結果、長期間の使用においても除菌性能の低下をより確実に抑制できる。

本実施の形態では、処理空間４の中心軸の方向から見たときに、流入部５と排出部６とが、処理空間４の中心軸を挟んで互いに反対側の位置に配置されている。また、処理空間４の中心軸の方向から見たときに、流入部５と排出部６とが、紫外線照射部７の光軸を挟んで互いに反対側の位置に配置されている。このような配置により、処理空間４の全体に水が均一に流れるとともに、紫外線強度の高い領域を水が通過する時間を長くする上で有利になる。その結果、除菌性能をさらに向上することが可能となる。

実施の形態５．
次に、図８を参照して、実施の形態５について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図８は、実施の形態５による除菌装置１１を、処理空間４の中心軸を含む平面で切断した断面図である。

図８に示すように、本実施の形態の除菌装置１１は、処理空間４において、紫外線照射部７に近づくように水が流れる領域４ｆと、紫外線照射部７から離れるように水が流れる領域４ｇとを隔てるように配置された隔壁１２を備えている点が実施の形態１と異なる。隔壁１２は、排出部６の通路６ａの内径に等しい内径を有する円筒状の形状を有している。隔壁１２の下端は、第二端４ｄに固定されている。隔壁１２の内周面が通路６ａの内周面に対して滑らかに接続されている。領域４ｆは、旋回流ＳＦが流れる空間に相当する。領域４ｆは、内周面４ａと、隔壁１２の外周面との間の空間である。領域４ｇは、中心軸流ＡＦが流れる空間に相当する。領域４ｇは、隔壁１２の内周側の空間である。隔壁１２の上端は、第一端４ｃと第二端４ｄとの間の途中の位置にある。

本実施の形態であれば、隔壁１２を設けたことで、領域４ｆの水流と、領域４ｇの水流とのそれぞれをより円滑に流れさせることができる。その結果、除菌装置１１を通る水流の圧力損失を低減することが可能となる。隔壁１２の少なくとも表面は、紫外線反射材料で形成されていてもよい。隔壁１２の表面で紫外線を反射させることで、反射した紫外線を再び水に照射することができる。あるいは、隔壁１２の少なくとも一部が、紫外線が透過可能な紫外線透過材料で形成されていてもよい。紫外線が隔壁１２を透過可能とすることで、隔壁１２を透過した紫外線を再び水に照射することができる。紫外線透過材料としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂などを用いることができる。

図示を省略するが、前述した図７に示す除菌装置１０の変形例として、処理空間４において、紫外線照射部７から離れるように下降流ＤＦが流れる領域と、紫外線照射部７に近づくように上昇流ＵＦが流れる領域とを部分的に隔てる隔壁を設けてもよい。当該隔壁は、例えば、平板状の形状を有していてもよい。この変形例によれば、下降流ＤＦ及び上昇流ＵＦのそれぞれをより円滑に流れさせることができる。その結果、除菌装置１０における水の圧力損失を低減することが可能となる。

実施の形態６．
次に、図９を参照して、実施の形態６について説明するが、前述した実施の形態との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。図９は、実施の形態６による給湯装置１００を示す図である。図９に示すように、本実施の形態の給湯装置１００は、ヒートポンプユニット１３と、タンクユニット１４と、除菌装置１５とを備える。除菌装置１５は、前述した除菌装置１，８，９，１０，１１のいずれかと同様の構成を備えている。

ヒートポンプユニット１３は、圧縮機１６、熱交換器１７、減圧装置１８、蒸発器１９、及び冷媒配管２０を備える。冷媒配管２０は、圧縮機１６、熱交換器１７、減圧装置１８、及び蒸発器１９を環状に接続する。圧縮機１６は、低圧冷媒ガスを圧縮する。熱交換器１７は、圧縮機１６により圧縮された高温高圧の冷媒と、水との間で熱を交換する。水は、熱交換器１７内で加熱されることで湯になる。減圧装置１８は、熱交換器１７を通過した高圧冷媒を減圧させて膨張させる。膨張弁を減圧装置１８として用いてもよい。蒸発器１９は、減圧装置１８を通過した低圧冷媒を蒸発させる。蒸発器１９は、外気の熱を冷媒に吸収させることで冷媒を蒸発させるものでもよい。蒸発器１９で蒸発した低圧冷媒ガスは、圧縮機１６に吸入される。

タンクユニット１４内には、除菌装置１５、貯湯タンク２１、第一ポンプ２２、切替弁２３、風呂熱交換器２４、第二ポンプ２５、第三ポンプ２６、減圧弁２７、給湯混合弁２８、風呂混合弁２９、及び制御装置５０が備えられている。

貯湯タンク２１は、ヒートポンプユニット１３により加熱された湯を貯留する。貯湯タンク２１内には、温度による水の密度の違いによって、温度成層を形成できる。すなわち、貯湯タンク２１内は、上側が高温で下側が低温になる。

給水路３０は、外部からタンクユニット１４の内部に引き込まれている。給水路３０には、例えば上水道のような水源からの水が流れる。給水路３０は、タンクユニット１４の内部で減圧弁２７に接続されている。減圧弁２７は、給水路３０から供給される水の圧力を所定圧力に減圧する。減圧弁２７の下流は、給水路３１と給水路３２とに分岐している。給水路３１は、貯湯タンク２１の下部にある水入口２１ａに接続されている。給水路３０及び給水路３１を通って水が貯湯タンク２１の下部に流入することで、貯湯タンク２１は満水状態に維持される。給水路３２は、給湯混合弁２８及び風呂混合弁２９のそれぞれに水を供給可能に接続されている。

貯湯タンク２１の下部にある水出口２１ｂは、水路３３を介して、ヒートポンプユニット１３内の熱交換器１７の水入口に接続されている。水路３３の途中の位置に第一ポンプ２２が接続されている。第一ポンプ２２は、貯湯タンク２１とヒートポンプユニット１３との間で水を循環させる。図示の構成では第一ポンプ２２がタンクユニット１４に内蔵されているが、第一ポンプ２２がヒートポンプユニット１３内に配置されてもよい。

熱交換器１７の水出口は、水路３４を介して、タンクユニット１４内の切替弁２３の入口に接続されている。水路３３及び水路３４の一部は、ヒートポンプユニット１３及びタンクユニット１４の外部を通る。貯湯タンク２１の上部にある湯入口２１ｃは、上部通路３５を介して、切替弁２３の第一出口に接続されている。切替弁２３の第二出口は、バイパス通路３６を介して、貯湯タンク２１の戻り口２１ｄに接続されている。戻り口２１ｄは、貯湯タンク２１の下部において、水入口２１ａ及び水出口２１ｂより高い位置にある。切替弁２３は、水路３４を上部通路３５に連通させる状態と、水路３４をバイパス通路３６に連通させる状態とに、流路を切替可能である。

本実施の形態の給湯装置１００は、浴室にある浴槽２００に湯を供給できる。以下の説明では、浴槽２００に溜められた湯を「浴槽水」と呼ぶことがある。風呂熱交換器２４は、浴槽水を再加熱するための熱交換器である。風呂熱交換器２４は、一次側流路及び二次側流路を備える。貯湯タンク２１の上部にある湯出口２１ｅは、水路３７を介して、風呂熱交換器２４の一次側流路の入口である第一入口２４ａに接続されている。風呂熱交換器２４の一次側流路の出口である第一出口２４ｂは、水路３８を介して、貯湯タンク２１の戻り口２１ｆに接続されている。戻り口２１ｆは、貯湯タンク２１の下部において、水入口２１ａ及び水出口２１ｂより高い位置にある。水路３８の途中の位置に第二ポンプ２５が接続されている。第二ポンプ２５は、貯湯タンク２１と風呂熱交換器２４との間で水を循環させる。

風呂熱交換器２４の二次側流路の入口である第二入口２４ｃは、水路３９を介して、浴槽２００に接続されている。水路３９の途中の位置に第三ポンプ２６が接続されている。風呂熱交換器２４の二次側流路の出口である第二出口２４ｄは、水路４０を介して、浴槽２００に接続されている。水路３９及び水路４０は、浴槽アダプタ２１０を介して、浴槽２００内に連通している。第三ポンプ２６は、浴槽２００と風呂熱交換器２４との間で浴槽水を循環させる。

湯路４１は、水路３７の途中の位置から分岐して、給湯混合弁２８及び風呂混合弁２９のそれぞれに湯を供給可能に接続されている。本実施の形態の給湯装置１００は、給湯栓３００に湯を供給できる。給湯栓３００は、例えば、浴室のシャワー、キッチンシンクの蛇口、洗面所の蛇口のうちの少なくとも一つでもよい。給湯混合弁２８の出口は、湯路４２を介して、給湯栓３００に接続されている。給水路４３は、タンクユニット１４の外部において、給水路３０から分岐して延びて、給湯栓３００に接続されている。

風呂混合弁２９の出口は、給湯管４４を介して、水路３９の途中の位置に接続されている。給湯管４４の途中の位置には、風呂電磁弁４５が設置されている。風呂電磁弁４５は、給湯管４４の通路を開閉する。

制御装置５０は、給湯装置１００の運転を制御する。給湯装置１００が備えるアクチュエータ、センサなどの電子機器は、制御装置５０に対して電気的に接続されている。除菌装置１５、圧縮機１６、減圧装置１８、第一ポンプ２２、切替弁２３、第二ポンプ２５、第三ポンプ２６、給湯混合弁２８、風呂混合弁２９、風呂電磁弁４５等の動作は、制御装置５０により制御される。

端末装置６０は、制御装置５０に対して、無線または有線により、双方向にデータ通信可能に接続されている。端末装置６０は、給湯装置１００に対するユーザーインターフェースとしての機能を有している。端末装置６０は、例えばキッチンまたは浴室に設置されてもよい。給湯装置１００は、異なる場所に設置された複数の端末装置６０を備えてもよい。あるいは、端末装置６０は、持ち運び可能なものでもよい。端末装置６０が制御装置５０と直接通信する構成に限らず、端末装置６０が他の機器を介して制御装置５０と通信する構成にしてもよい。

端末装置６０は、操作部６１及び表示装置６２を備える。操作部６１は、使用者が操作する複数の入力スイッチを有する。給湯装置１００の運転に関する指令及び設定値の変更などを、端末装置６０に対して入力できる。端末装置６０は、その入力された情報を制御装置５０へ送信する。制御装置５０は、端末装置６０から受信した情報に応じて、給湯装置１００の運転を制御する。表示装置６２は、文字、図形等を表示することで情報を表示できる。

浴槽２００への給湯運転について以下に説明する。制御装置５０が風呂電磁弁４５を開くと、浴槽２００への給湯運転が開始する。この給湯運転のときには、以下のようになる。水源から供給される低温水が、給水路３０及び給水路３２を通って、風呂混合弁２９の第一入口に流入する。貯湯タンク２１の上部の湯出口２１ｅから流出した高温水が、水路３７及び湯路４１を通って、風呂混合弁２９の第二入口に流入する。このとき、湯出口２１ｅから流出した高温水と同量の低温水が、給水路３１及び水入口２１ａを通って貯湯タンク２１の下部に流入する。風呂混合弁２９は、低温水と高温水とを混合することにより、給湯温度を調整する。風呂混合弁２９から流出した湯は、給湯管４４、水路３９及び水路４０を通って、浴槽２００に流入する。

次に、浴槽２００に対する追い焚き運転について説明する。追い焚き運転は、浴槽水を再加熱する運転である。追い焚き運転のときには、以下のようになる。第二ポンプ２５及び第三ポンプ２６が運転される。浴槽２００の浴槽水が、水路３９、第三ポンプ２６、風呂熱交換器２４、水路４０を通過して、浴槽２００に戻るように循環する。貯湯タンク２１の上部の湯出口２１ｅから流出した高温水が、水路３７を通って、風呂熱交換器２４に流入する。風呂熱交換器２４内で、浴槽水が高温水によって加熱される。風呂熱交換器２４内で、高温水は、浴槽水に熱を奪われることで、中温水になる。風呂熱交換器２４から流出した中温水は、水路３８及び第二ポンプ２５を通って、戻り口２１ｆから貯湯タンク２１内に流入する。

除菌装置１５は、風呂熱交換器２４の第二出口２４ｄと、浴槽２００との間をつなぐ水路４０の途中の位置に設置されている。除菌装置１５は、水路４０を通る浴槽水に紫外線を照射する。第三ポンプ２６が運転されると、浴槽水が除菌装置１５内を通って流れる。

浴槽２００に湯が溜められているときに、制御装置５０は、第三ポンプ２６を運転して除菌装置１５により浴槽水を除菌する除菌運転を行う。除菌運転では、浴槽２００内の浴槽水が除菌装置１５を経由して浴槽２００内に戻るように循環する。これにより、浴槽２００内の浴槽水の全体を効率良く除菌することができる。浴槽２００に湯が溜められた後、制御装置５０は、間欠的に除菌運転を実施してもよい。そのようにすることで、１日のうちでの除菌装置１５の稼働時間を抑制しつつ、浴槽水を確実に除菌することができる。その結果、除菌装置１５の機能をより長期間保持することができる。

除菌装置１５では、処理空間４の上に紫外線照射部７が配置され、下に向いた照射窓７ａから下へ向けて紫外線が照射される。これにより、浴槽水に含まれる皮脂などの汚れが照射窓７ａの表面に堆積して付着することをより確実に抑制できる。それゆえ、長期間の使用においても除菌性能の低下をより確実に抑制できる。

制御装置５０は、第三ポンプ２６が運転されて除菌装置１５内を浴槽水が流れている最中には紫外線照射部７に電力を供給し、第三ポンプ２６が停止して除菌装置１５内を浴槽水が流れていないときには紫外線照射部７への電力供給を停止する。これにより、電力消費を抑制しつつ、浴槽水を効率良く除菌することができる。

制御装置５０は、浴槽水が汚れているかどうかを検知し、浴槽水が汚れていることが検知された場合に、除菌運転を開始してもよい。浴槽水が汚れているかどうかを検知する方法としては、例えば、浴槽水の汚れを検出する汚れセンサ（図示省略）を浴槽水の流路または浴槽２００に設けてもよいし、浴槽２００に入浴した人の数に基づいて浴槽水が汚れているかどうか判定してもよい。制御装置５０は、例えば、水位センサ（図示省略）により検出される浴槽２００の水位の変動から入浴者数を判定してもよいし、浴室に設けられた人感センサ（図示省略）によって入浴者数を検出してもよい。

実施の形態７．
次に、図１０を参照して、実施の形態７について説明するが、前述した実施の形態との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。図１０は、実施の形態７による食器洗い機７０を示す図である。図１０に示すように、本実施の形態の食器洗い機７０は、除菌装置７１を備えている。除菌装置７１は、前述した除菌装置１，８，９，１０，１１のいずれかと同様の構成を備えている。

食器洗い機７０は、筐体７２及び扉７３を備えている。筐体７２は、食器洗い機７０の外郭を形成している。扉７３は、筐体７２の前部に設けられている。筐体７２の内部に洗浄槽７４が設けられている。洗浄槽７４の内部に食器かご７５及び洗浄ノズル７６が設けられている。洗浄ノズル７６は、食器かご７５の下に位置する。例えば食器、調理道具等の洗浄対象物８４は、食器かご７５に収納される。

洗浄槽７４の底の一部の領域に凹部７７が形成されている。洗浄槽７４内に供給された洗浄水は、凹部７７内に溜まる。凹部７７内に湯沸しヒータ７８が設けられている。湯沸しヒータ７８は、洗浄ノズル７６よりも下に位置する。

筐体７２の内部であって洗浄槽７４の下に洗浄ポンプ７９及び排水ポンプ８０が設けられている。凹部７７と洗浄ポンプ７９の吸入口とをつなぐ水路の途中に除菌装置７１が設置されている。凹部７７内の洗浄水は、除菌装置７１内を通って、洗浄ポンプ７９に吸入される。

筐体７２の内部であって洗浄槽７４の奥に、送風機８１及び乾燥用ヒータ８２が設けられている。扉７３と洗浄槽７４との間の空間に制御装置８３が設けられている。

制御装置８３が洗浄ポンプ７９を動作させると、洗浄ポンプ７９は、凹部７７内から吸入した洗浄水を洗浄ノズル７６へ送る。この洗浄水が洗浄ノズル７６から上方へ噴射されることで、洗浄対象物８４が洗浄される。

本実施の形態であれば、洗浄ポンプ７９の運転中に、制御装置８３は、除菌装置７１の紫外線照射部７に電力を供給することにより、紫外線照射部７から紫外線を照射することができる。これにより、除菌装置７１を通過する洗浄水を除菌することができる。その結果、衛生性をさらに向上することができる。

除菌装置７１に流入する洗浄水には、残菜などの汚れが混入している可能性がある。除菌装置７１では、処理空間４の上に紫外線照射部７が配置され、下に向いた照射窓７ａから下へ向けて紫外線が照射される。これにより、洗浄水に混入した残菜などの汚れが照射窓７ａの表面に堆積して付着することをより確実に抑制できる。それゆえ、長期間の使用においても除菌性能の低下をより確実に抑制できる。

なお、上述した複数の実施の形態のうち、組み合わせることが可能な二つ以上を組み合わせて実施してもよい。

１，８，９，１０，１１ 除菌装置、 ２ 第一ケーシング、 ３ 第二ケーシング、 ４ 処理空間、 ４ａ，４ｂ 内周面、 ４ｃ 第一端、 ４ｄ 第二端、 ４ｅ 傾斜面、 ４ｆ 領域、 ４ｇ 領域、 ５ 流入部、 ５ａ 通路、 ６ 排出部、 ６ａ 通路、 ６ｂ 開口、 ７ 紫外線照射部、 ７ａ 照射窓、 １２ 隔壁、 １３ ヒートポンプユニット、 １４ タンクユニット、 １５ 除菌装置、 １６ 圧縮機、 １７ 熱交換器、 １８ 減圧装置、 １９ 蒸発器、 ２０ 冷媒配管、 ２１ 貯湯タンク、 ２１ａ 水入口、 ２１ｂ 水出口、 ２１ｃ 湯入口、 ２１ｄ 戻り口、 ２１ｅ 湯出口、 ２１ｆ 戻り口、 ２２ 第一ポンプ、 ２３ 切替弁、 ２４ 風呂熱交換器、 ２４ａ 第一入口、 ２４ｂ 第一出口、 ２４ｃ 第二入口、 ２４ｄ 第二出口、 ２５ 第二ポンプ、 ２６ 第三ポンプ、 ２７ 減圧弁、 ２８ 給湯混合弁、 ２９ 風呂混合弁、 ３０ 給水路、 ３１ 給水路、 ３２ 給水路、 ３３ 水路、 ３４ 水路、 ３５ 上部通路、 ３６ バイパス通路、 ３７ 水路、 ３８ 水路、 ３９ 水路、 ４０ 水路、 ４１ 湯路、 ４２ 湯路、 ４３ 給水路、 ４４ 給湯管、 ４５ 風呂電磁弁、 ５０ 制御装置、 ６０ 端末装置、 ６１ 操作部、 ６２ 表示装置、 ７０ 食器洗い機、 ７１ 除菌装置、 ７２ 筐体、 ７３ 扉、 ７４ 洗浄槽、 ７５ 食器かご、 ７６ 洗浄ノズル、 ７７ 凹部、 ７８ ヒータ、 ７９ 洗浄ポンプ、 ８０ 排水ポンプ、 ８１ 送風機、 ８２ 乾燥用ヒータ、 ８３ 制御装置、 ８４ 洗浄対象物、 １００ 給湯装置、 ２００ 浴槽、 ２１０ 浴槽アダプタ、 ３００ 給湯栓

Claims (13)

1. 水が流れる処理空間が内部に形成された本体と、
   前記処理空間に流入する水が通過する通路を有する流入部と、
   前記処理空間から流出する水が通過する通路を有する排出部と、
   前記処理空間を流れる水に紫外線を照射する紫外線照射部と、
   を備え、
   前記流入部を通って前記処理空間に流入した水が、前記紫外線照射部に近づくように流れた後に、前記紫外線照射部から離れるように流れた上で前記排出部を通って排出されるか、
   前記流入部を通って前記処理空間に流入した水が、前記紫外線照射部から離れるように流れた後に、前記紫外線照射部に近づくように流れた上で前記排出部を通って排出される除菌装置。
2. 前記流入部は、水が前記処理空間の内周面に沿って旋回しながら前記紫外線照射部に近づくか前記紫外線照射部から離れるように流れる旋回流が発生するように水を流入させる請求項１に記載の除菌装置。
3. 前記流入部の前記通路は、矩形の断面形状を有する請求項２に記載の除菌装置。
4. 前記旋回流の内側において、前記旋回流の移動方向とは反対の方向へ水が流れる請求項２または請求項３に記載の除菌装置。
5. 前記流入部は、前記流入部を出た水流の向きが、前記紫外線照射部に近づく方向へ流れる向きとなるように構成されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の除菌装置。
6. 前記処理空間の中心軸に対して傾斜した傾斜面が前記処理空間の内壁に形成されており、
   前記傾斜面は、前記紫外線照射部から照射された紫外線を反射させる請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の除菌装置。
7. 前記本体は、第一材料と、前記第一材料よりも紫外線反射率の低い第二材料とを用いて作られており、
   前記処理空間の内壁面のうちの少なくとも一部の領域は、前記第一材料により形成されている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の除菌装置。
8. 前記処理空間は、前記紫外線照射部が配置された第一端と、前記第一端とは反対側の端部である第二端とを有し、
   前記流入部及び前記排出部は、前記第一端よりも前記第二端に近い位置にあり、
   前記流入部を通って前記処理空間に流入した水が、前記紫外線照射部に近づくように流れた後に、前記紫外線照射部から離れるように流れた上で前記排出部を通って排出される請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の除菌装置。
9. 前記処理空間は、前記紫外線照射部が配置された第一端と、前記第一端とは反対側の端部である第二端とを有し、
   前記流入部及び前記排出部は、前記第二端よりも前記第一端に近い位置にあり、
   前記流入部を通って前記処理空間に流入した水が、前記紫外線照射部から離れるように流れた後に、前記紫外線照射部に近づくように流れた上で前記排出部を通って排出される請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の除菌装置。
10. 前記処理空間において、前記紫外線照射部に近づくように水が流れる領域と、前記紫外線照射部から離れるように水が流れる領域とを隔てるように配置された隔壁を備える請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の除菌装置。
11. 前記紫外線照射部は、前記処理空間の上に配置されており、下へ向けて紫外線を照射する請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の除菌装置。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の除菌装置を備える給湯装置。
13. 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の除菌装置を備える食器洗い機。

Images