JP3009688B2 - 浴槽湯の清浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、浴槽湯の清浄化装置に係り、特にこのオゾ
ンを利用しての殺菌装置に関するものである。

（従来の技術） 浴槽湯を、循環ポンプを利用して濾過装置、活性石タ
ンク等を経て循環させ、汚れを取り除いたり或は活性化
させたりする清浄化装置が従来から開発されている。

また最近は、単に湯の汚れを取り除いたり活性化させ
るだけでなく、ヒータによって加熱を行い24時間いつで
も適温で入浴できるようにすることも行なわれるように
なった。

この場合は、湯の清浄度を保つとともに悪臭や殺菌が
発生したりするのを防ぐため殺菌処理を行うことも必要
となり、この殺菌処理の多くは小型の高圧放電型のオゾ
ン発生装置を利用したオゾン殺菌が行なわれている。

従来のオゾン殺菌は、清浄化処理して循環してきた湯
の浴槽への排出口部に湯の流速を速め、負圧部とするベ
ンチュリー式のオゾン吸入装置を設け、このオゾン吸入
装置に接続するオゾン発生装置の配備された吸気管か
ら、吸い込んだオゾン空気を湯とともに浴槽内に噴出さ
せて行なわれていた。

（発明が解決しようとする課題） このようなオゾン殺菌は、高濃度のオゾン空気が浴槽
内に噴出されるまでの未反応のオゾンが浴槽外に放出さ
れ、入浴者に不快な臭いを感じさせるとともに健康への
害が心配される。

このような問題を避けるためには、浴室内の排オゾン
対策を完全にすることが必要であるが、浴室であるため
に過度の換気は行えず、また高温度であるので効果的に
吸着材によりオゾン吸着を行なわせることもできず、こ
れは極めて難しいことであった。

（課題を解決するための手段） すなわち本発明は、浴槽湯の循環ポンプを介しての循
環管路中に、湯中の殺菌用オゾンを吸入するオゾン吸入
装置と、このオゾン吸入装置に続く未反応オゾンの回収
装置としての密閉型の気液分離タンクとを配備し、前記
オゾン吸入装置に対するオゾン供給管としてオゾン発生
装置からの正規オゾン供給管と気液分離タンクの回収オ
ゾン貯溜部からの回収オゾン供給管とを管路開閉手段を
介して接続し、オゾン供給管の管路を正規オゾン供給管
と回収オゾン供給管とで切り換えるための管路開閉手段
に対する制御手段が、気液分離タンクの回収オゾン貯溜
部における回収オゾンの貯溜状態を知らせるオゾン回収
開始及び終了信号発生手段と、このオゾン回収開始及び
終了信号にもとづいて所定量のオゾンの回収に要する時
間を計るオゾン回収時間計測手段と、オゾン回収時間に
応じた回収オゾンにより殺菌時間を定めるプログラムを
記憶した回収オゾン殺菌時間設定プログラム記憶手段
と、この回収オゾン殺菌時間設定プログラム記憶手段に
記憶されたデータと前記オゾン回収時間計測手段により
計測されたオゾン回収時間とにより回収オゾンによる殺
菌時間を演算する回収オゾン殺菌時間演算手段と、この
回収オゾン殺菌時間演算手段により演算された回収オゾ
ン殺菌時間を設定し回収オゾンによる殺菌開始から設定
時間が経過した際に回収オゾン供給管の管路を閉じる信
号を発する回収オゾン殺菌時間設定手段とより成る回収
オゾン殺菌制御手段を含むことを特徴とする浴槽湯の清
浄化装置である。

（作用） 本発明は前記したような構成のものであり、オゾン回
収装置に回収される回収オゾン濃度に関連するオゾン回
収時間にもとづいて回収オゾンによる殺菌を行う回収オ
ゾン殺菌時間が定められるので、低濃度の回収オゾンで
殺菌が行なわれ処理が不十分になったり、或は逆に未だ
高濃度の状態で回収オゾンによる殺菌を終り排気が行な
われるといった恐れが全くない。

したがって、未反応オゾンの回収、回収オゾンの殺菌
への効果的な再利用、再利用により低濃度で無害状態に
なったオゾンの排気といった未反応オゾンの処理が極め
て円滑に行なわれ、入浴者に対しては全く無害で効果的
な殺菌が行なわれる。

（実施例） 本発明の浴槽ユニットの清浄化装置は第１図に示す通
りであり、各種清浄化処理装置をまとめてユニット化し
た清浄化処理ユニット３が、浴槽１に湯の流通管を介し
て連結している。

清浄化処理湯３には、湯に対して汚れを除くためのフ
ィルター５を内蔵する濾過装置４、強制循環させるため
の循環ポンプ６、適温に加熱するための加熱装置７、殺
菌用オゾンを吸入するためのベンチュリー式のオゾン吸
入装置としてのアスピレータ８及び活性化処理のための
活性石11を充填した活性石タンク10を連結管により相互
に直列に連結して配備してある。

13が高圧放電型のオゾン発生装置15が配備され、管路
を開閉するための電磁弁（Ａ）16を介してオゾン吸入装
置８に接続されたオゾン供給を行うための正規オゾン供
給管である。

正規オゾン供給管13には、エアーポンプ14、逆止弁17
等も配備されており、エアーポンプ16から送り込まれた
空気オゾン発生装置15で一部オゾン化され、このオゾン
を含む空気が逆止弁17及び電磁弁16を通ってベンチュリ
ー型のアスピレータ８から吸入され、湯の殺菌を行う。

10がアスピレータ８の直後に配備され、湯中の未反応
オゾンを回収するための密閉型の気液分離タンクとして
も機能する活性石11の充填された活性石タンクである。

18が活性石タンク10の上方の気液分離によって回収オ
ゾンが貯められる回収オゾン貯溜部12からアスピレータ
８に電磁弁（Ｂ）19を介して接続される回収オゾン供給
管である。

20は活性石タンク10内の水位を検知するための水位検
知管であり、この水位検知管20には、点線で示す上方水
位（Ｂ）を検知する上方フロートスイッチ21と、実線で
示す下方水位（Ａ）を検知する下方フロートスイッチ22
とが配備されている。

23は、活性石タンク10の回収オゾン貯溜部12に溜った
回収オゾンを含む空気を排気するための回収オゾン排気
管であり、この回収オゾン排気管23は電磁弁（Ｃ）24を
介して活性石タンク10で活性化処理の終った湯を浴槽１
に排出するための排湯管25に設けたベンチュリー型のア
スピレータ26に接続している。

以上のように構成される清浄化処理装置を利用しての
湯の清浄化処理について次に説明する。

循環ポンプ６の作動によって、浴槽１内の湯２は、吸
湯管27によって吸い上げられ、先ず、濾過装置４でフィ
ルター５により濾過されて、垢や毛といった汚れが除か
れる。

次に濾過の終った湯は加熱装置７で所定温度に加熱さ
れ、アスピレータ８で正規オゾン供給管13或は回収オゾ
ン供給管18から送られるオゾンを含む空気が吸入され殺
菌される。

最後に、殺菌処理の終った湯は、連結管９により活性
石タンク10に送られ活性石11の充填層の上方で噴出し、
活性石11の充填層を活性化処理されつつ下方に流れて行
き、底面に接続する排湯管25から浴槽１内に排出され
る。

尚本実施例の清浄化処理装置は、清浄化処理された湯
を浴槽内にジェット噴流として排出し、いわゆる泡風呂
とするような機能も含まれているが、この部分について
の説明は省略する。

次にオゾン殺菌の詳細について説明する。

オゾン殺菌は、先ず正規オゾン供給管13からのオゾン
の供給によって行なわれ、エアーポンプ14から送り込ま
れた空気がオゾン発生装置15でオゾン化され、50PPM程
度の濃度のオゾンを含む空気となって逆止弁17及び電磁
弁（Ａ）16を通ってアスピレータ８から吸入され殺菌を
行う。この殺菌処理により、未反応オゾンを含んだ湯が
前記したように活性化処理のために活性化タンク10に送
られるが、この活性化タンク10は活性石11の充填層が湯
の流出に抵抗を与え湯中の未反応オゾンを回収するため
の気液分離機能を持つので、上方の回収オゾン貯溜部12
に未反応オゾンを含む空気が回収される。

活性石タンク10の回収オゾン貯溜部に所定量のオゾン
を含む空気が溜まった段階で、電磁弁（Ａ）を閉じ電磁
弁（Ｂ）を開いてオゾン供給管を正規オゾン供給管13か
ら回収オゾン供給管18に切り換えて殺菌が行なわれる。

以上のような、回収オゾンによる殺菌が回収を繰り返
しつつ行なわれると、回収オゾン貯溜部12のオゾン濃度
は徐々に低下して行き、この濃度が2PPM程度と低濃度と
なった段階で、電磁弁（Ｂ）を閉じ電磁弁（Ｃ）を開い
て排気管23からの排湯中への排気を行い、排気が終ると
電磁弁（Ｃ）を閉じ電磁弁（Ａ）を開いて、再び正規オ
ゾン供給管13からのオゾン供給によって殺菌が行なわれ
る。

以上のようにオゾン殺菌は、正規オゾン供給管13、回
収オゾン供給管18、排気管23のそれぞれに設けられた電
磁弁（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を開閉して行なわれるの
で、この制御の詳細を第２図により説明する。

第２図はオゾン殺菌のための電磁弁の開閉を行う制御
の基本ブロック図であり、オゾン回収装置28に装置内に
は回収オゾンが貯っていなくて、オゾン回収を開始でき
る状態であることを検知しこれを知らせる信号を発する
オゾン回収開始信号発生手段29及びオゾンが所定量回収
されオゾン回収を終了する状態であることを検知しこれ
を知らせる信号を発するオゾン回収終了信号発生手段30
とが装着されている。

オゾン回収開始信号発生手段29からの信号は、回収オ
ゾン排気管路閉手段41に送られ、オゾン回収装置28から
回収オゾン排気装置42に接続する回収オゾン排気管の管
路を閉じるとともに、正規オゾン供給管路開手段35にも
送られ、オゾン発生装置からオゾン吸入装置39に接続す
る正規オゾン供給管路を開き、正規オゾン供給管でオゾ
ンを供給しての殺菌が開始され、同時にオゾンの回収が
開始されることになって、オゾン回収時間計測手段31に
も信号が送られオゾン回収時間の計測が開始される。

正規オゾン供給管でオゾンを供給しての殺菌が進めら
れると、オゾン回収装置28へのオゾンの回収が進み、オ
ゾンの回収が所定量に達すると、オゾン回収終了信号発
生手段30から、正規オゾン供給管路閉手段36と、回収オ
ゾン供給管路開手段37とに信号が送られ、オゾンの供給
が正規オゾン供給管から、回収オゾン供給管に切り換え
られて殺菌が開始し、同時にオゾンの回収が終了するこ
ととなって、オゾン回収時間計測手段31に信号が送ら
れ、オゾン回収時間の計測が終了する。

オゾン回収時間計測手段31により計測されたオゾン回
収時間と回収オゾン殺菌時間設定プログラム記憶手段に
記憶されたオゾン回収時間に応じて回収オゾンによる殺
菌時間を定めたプログラムデータとによって、回収オゾ
ン殺菌時間演算手段32によって回収オゾンによる殺菌時
間が演算され、このデータが回収オゾン殺菌時間設定手
段34に送られる。

回収オゾンによる殺菌が回収オゾン殺菌時間設定手段
34に設定された時間だけ行なわれると、このことを知ら
せる信号が回収オゾン供給管路閉手段38と、回収オゾン
排気管路閉手段40とに送られ、回収オゾン供給管により
オゾンを供給しての殺菌を終え、回収オゾンの排気が行
なわれる。

回収オゾンの排気が終わり、オゾン回収装置28がオゾ
ン回収を再び開始できるような状態になったことは、オ
ゾン回収開始信号発生手段29によって検知され、先に記
したような信号の発信により再び正規オゾン供給管によ
るオゾン供給での殺菌が開始する。

以上のような第２図のオゾン殺菌の制御をさらに具体
的に示したのが第３図に示すブロック図であり、オゾン
回収装置28である活性石タンク10に、この活性石タンク
10内の上下の限界水位を検知し電磁弁の開閉信号を発す
るために、オゾン回収開始信号発生手段29としての上方
フロートスイッチ21、オゾン回収終了信号発生手段39と
しての下方フロートスイッチ22とが装着され、この上下
フロートスイッチ21、22からの信号は、両フロートスイ
ッチの作動間隔からオゾン回収時間を求めるため、オゾ
ン回収時間計測手段31としてのタイマー（Ａ）43を介し
て回収オゾン殺菌時間演算手段32としてのCPU44に送ら
れる。

回収オゾン殺菌時間設定プログラム記憶手段33として
のプログラムROM45には、オゾン回収時間に応じた回収
オゾン殺菌時間を定めるプログラムが記憶されている。

したがって、前記タイマー（Ａ）43からのデータとプ
ログラムROM45からのデータにもとづいてCPU44が一時記
憶手段としてのRAM46を介して回収オゾン殺菌時間を演
算し、この演算された時間を回収オゾン殺菌時間設定手
段であるタイマー（Ｂ）47に設定する。

この結果、オゾン吸入装置39としてのアスピレータ８
に接続する正規オゾン供給管13及び回収オゾン供給管18
に設けられた電磁弁（Ａ）16及び（Ｂ）19と、回収オゾ
ン排気装置42としてのアスピレータ26に接続する回収オ
ゾン排気管23に設けられた電磁弁（Ｃ）24とが、上下フ
ロートスイッチ21、22及びタイマー（Ｂ）47からの信号
によって、正規オゾン供給管、回収オゾン供給管及び回
収オゾン排気管の各々の管路開手段35、36、37、38、4
0、41としての制御回路48によって制御されて開閉する
とともに、エアーポンプ14及びオゾン発生装置15もON、
OFFされる。

次に前記したような制御によりオゾン供給管路を切り
換えながら殺菌及び回収オゾンの排気を行う動作状況に
ついて第４図のフローチャートに沿って説明する。

第１図の活性石タンク10内の水位がどの位置にあるか
を確認し、水位が実線で示す上方水位Ｂの状態から殺菌
は開始される。

この状態では上方フロートスイッチ21がONとなるの
で、制御回路48の制御によって、電磁弁（Ａ）16が開か
れ電磁弁（Ｂ）19及び（Ｃ）24は閉じた状態にあり、同
時にエアーポンプ14及びオゾン発生装置15がONとなっ
て、正規オゾン供給管13からの50PPM程度の濃度のオゾ
ンを含む空気からのオゾン供給によって殺菌が開始す
る。

殺菌処理され、接続管９より活性石タンク10に送られ
てきた未反応オゾンを含む湯は、活性石11の充填層の上
方で噴出し活性化処理されつつ下方に流れて行くが、こ
の際湯の流れは活性石11の層の抵抗によって遅くなるの
で気液分離効果が生じ湯中に含まれる未反応オゾンが湯
と分離して上方の回収オゾン貯溜部12に徐々に溜って行
く。

回収オゾン貯溜部12は、回収オゾンが溜るにつれて圧
力が高くなり、これによって水位が下がりやがて実線で
示す下方水位Ａに達し、回収オゾン量が所定量に達した
ことが下方フロースイッチ22のOFFによって検知され
る。

下方フロースイッチ22がOFFとなると、制御回路48の
制御によって電磁弁（Ａ）16が閉じられ、電磁弁（Ｂ）
19が開き、電磁弁（Ｃ）は閉じたままの状態となり、さ
らにエアーポンプ14及びオゾン発生装置15とがOFFとな
り、正規オゾン供給管13から回収オゾン供給管18にオゾ
ンの供給管路が代った回収オゾンによる殺菌が開始す
る。

回収オゾンの供給による殺菌は、未反応オゾンの回収
を繰り返しつつ行なわれるので徐々にオゾン濃度が下が
って行き、所定濃度以下となると殺菌効果が失われると
ともに排気しても害のない状態となり、この時点で停止
する必要であり、この定止時期は回収オゾン貯溜部にお
けるオゾン濃度が所定濃度以下になったか否かを直接計
って決めることが好ましい。

しかしながら、オゾン濃度の測定による制御は非常に
難しいので、本発明では時間による制御としてオゾン回
収開始から所定量のオゾンが回収されるまでの時間であ
るオゾン回収時間を計り、この時間に応じて回収オゾン
による殺菌時間を定めている。

したがって回収オゾンによる殺菌時間がタイマー
（Ｂ）47に定められた時間の達すると制御装置48の制御
によって電磁弁は（Ｂ）19が閉じられ、（Ｃ）24が開け
られ、（Ａ）16は閉じたままの状態となり、回収オゾン
による殺菌は停止し、回収オゾン貯溜部12の2PPM程度の
低濃度のオゾンを含む空気が回収オゾン排気管23を経て
排湯管25中にアスピレータ26によって吸入され、排湯と
ともに浴槽１中に排気される。

活性石タンク10の回収オゾン貯溜部12は、溜った空気
の排気が行なわれると圧力が下り、水位が上昇してやが
て上方水位Ｂに達する。

水位が上方水位Ｂに達したことが上方フロートスイッ
チ21によって検知されると、電磁弁は（Ｃ）が閉じ、
（Ａ）が開き、（Ｂ）は閉じたままの状態となり、さら
にエアーポンプ14及びオゾン発生装置15がONとなって再
び正規オゾン供給管13からのオゾンの供給による殺菌が
始まる。

以上のように電磁弁の開閉を制御しての管路の切り換
えによって湯の殺菌が進められて行く。

（効果） 本発明は前記したような構成及び作用のものであり、
回収オゾンの殺菌時間が適切に定められることによっ
て、回収オゾン濃度が低い状態で殺菌が行わて殺菌が不
十分になったり、逆に回収オゾン濃度がまた高い状態で
排気され入浴者に害を及ぼすようなことが生じない殺菌
方法を提供する。

回収オゾンによる殺菌を停止する時期を時間によって
定めるのに、予め実験によって固定した時間として定め
る方法がある。

この場合、装置を床置式として取り付けるか或は壁掛
式として取り付けるか等の設置方式の相違、或は配管方
式の相違等によって、管路内を循環する湯の圧力にバラ
ツキが生じ、アスピレータからのオゾンの吸入速度にバ
ラツキが生じる。

この結果、オゾンの吸入速度が速い場合にはオゾン濃
度が低く、逆にオゾンの吸入速度が遅い場合にはオゾン
濃度が高くなり、活性石タンクの回収オゾン貯溜部に所
定量回収された回収オゾンの濃度にもバラツキが生ず
る。

したがって、一定時間回収オゾンによる殺菌を行った
後でのオゾン濃度にはバラツキが生じていて、前記した
ような殺菌不良や高濃度オゾンの排気の問題が生ずる。

これに対して本発明では、オゾンの吸入速度を活性石
タンクの回収オゾン貯溜部へ所定量のオゾンが回収され
る時間をオゾン回収時間として計り、この時間の長短に
応じて回収オゾンによる殺菌時間を定めているので、回
収オゾンによる殺菌を停止した時点のオゾン濃度は何時
でも所定濃度とすることができるのである。

以上の結果、本発明によりオゾン殺菌が効果的に行わ
れ、しかも未反応オゾンの処理も適確に行われているの
で入浴者に対して害を与えるようなことのない殺菌方法
を持つ浴槽湯の清浄化装置が提供されることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の清浄化処理装置を示す図、第２図は本
発明の制御の基本ブロック図、第３図は制御装置のブロ
ック図、第４図は殺菌処理制御のプログラムを示すフロ
ーチャートである。 １……浴槽、２……湯、３……清浄化処理ユニット、６
……循環ポンプ、８……アスピレータ（39……オゾン吸
入装置）、10……活性石タンク（28……オゾン回収装
置）、12……回収オゾン貯溜部、13……正規オゾン供給
管、15……オゾン発生装置、16……電磁弁（Ａ）、18…
…回収オゾン供給管、19……電磁弁（Ｂ）、21……上方
フロートスイッチ（29……オゾン回収開始信号発生手
段）、22……下方フロートスイッチ（30……オゾン回収
終了信号発生手段）、23……回収オゾン排気管、24……
電磁弁（Ｃ）、26……アスピレータ（42……回収オゾン
排気装置）、31……オゾン回収時間計測手段（43……タ
イマー（Ａ））、32……回収オゾン殺菌時間演算手段
（44……CPU）、33……回収オゾン殺菌時間設定プログ
ラム記憶手段（45……プログラムROM）、34……回収オ
ゾン殺菌時間設定手段（47……タイマー（Ｂ））。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５５０ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５５０Ｌ 1/78 1/78 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/50 C02F 1/78

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】浴槽湯の循環ポンプを介しての循環管路中
   に、湯中に殺菌用オゾンを吸入するオゾン吸入装置とこ
   のオゾン吸入装置に続く未反応オゾンの回収装置として
   の密閉型の気液分離タンクとを配備し、前記オゾン吸入
   装置に対するオゾン供給管としてオゾン発生装置からの
   正規オゾン供給管と気液分離タンクの回収オゾン貯溜部
   からの回収オゾン供給管とを管路開閉手段を介して接続
   し、オゾン供給管の管路を正規オゾン供給管と回収オゾ
   ン供給管とで切り換えるための管路開閉手段に対する制
   御手段が、気液分離タンクの回収オゾン貯溜部における
   回収オゾンの貯溜状態を知らせるオゾン回収開始及び終
   了信号発生手段と、このオゾン回収開始及び終了信号に
   もとづいて所定量のオゾンの回収に要する時間を計るオ
   ゾン回収時間計測手段と、オゾン回収時間に応じた回収
   オゾンによる殺菌時間を定めるプログラムを記憶した回
   収オゾン殺菌時間設定プログラム記憶手段と、この回収
   オゾン殺菌時間設定プログラム記憶手段に記憶されたデ
   ータと前記オゾン回収時間計測手段により計測されたオ
   ゾン回収時間とにより回収オゾンによる殺菌時間を演算
   する回収オゾン殺菌時間演算手段と、この回収オゾン殺
   菌時間演算手段により演算された回収オゾン殺菌時間を
   設定し回収オゾンによる殺菌開始から設定時間が経過し
   た際に回収オゾン供給管の管路を閉じる信号を発する回
   収オゾン殺菌時間設定手段とより成る回収オゾン殺菌制
   御手段を含むことを特徴とする浴槽湯の清浄化装置。