JP3336861B2 - 給湯浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気、ガス、石油
等を熱源とし、複数の給湯端末に給湯可能な給湯機能
と、浴槽水の有機物および無機物などの懸濁物質を除去
浄化する浄化機能を併有する給湯浄化装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の給湯浄化装置としては、
図５に示すようにガス湯沸かし器を熱源として浴槽水を
一定温度に保持するとともに、微生物の有機物分解作用
を利用した温水浄化手段を設けたものがある（例えば特
開平８−５１４１号公報）。

【０００３】同図において、１はガス栓２および給水栓
３を有するガス湯沸かし器であり、ガスバーナ４、給湯
端末５用の給湯熱交換器６および浴槽水を保温する保温
熱交換器７を有している。８は浴槽９内の温水を循環す
る循環ポンプであり、保温熱交換器７を含む循環路１０
内に設けられている。１１は浴槽水を浄化するための温
水清澄手段であり、内部に多孔質の微生物繁殖部材１２
が設けられている。１３はガス湯沸かし器１を制御する
ための制御手段である。

【０００４】この構成において、給湯端末５を開くと制
御手段１３が動作してガス栓２および給水栓３が開栓さ
れ、給湯熱交換器６で沸き上げられた所定温度の湯が給
湯端末５から放出される。また循環ポンプ８の動作によ
り浴槽水が循環され、保温熱交換器７によって一定温度
に加熱保温されるとともに、温水清澄手段１１を通過す
ることにより、微生物繁殖部材１２に繁殖した微生物が
浴槽水に含まれるアンモニアおよび蛋白質などを分解
し、浴槽水を浄化する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
ような給湯浄化装置では、以下に述べるような課題があ
った。

【０００６】（１）微生物の有機物分解作用を利用した
温水浄化手段のため、微生物を活性状態に保つために常
に浴槽水を４０℃付近に維持する必要がある。したがっ
て保温のためのガス使用量など燃費が高くなる。また同
一の理由により、循環路に高温水を循環させ浴槽水に含
まれる細菌類を高温殺菌することができない。

【０００７】（２）微生物の有機物分解速度が遅いた
め、浄化速度が遅い。したがって複数の人が続けて（例
えば３０分間隔）入浴した場合、１人目以後の人が入浴
する際は十分な浄化がされず、濁った状態の浴槽水に入
浴する必要がある。

【０００８】（３）給湯熱交換器側の水回路と保温熱交
換器を含む循環路が別系統で構成されているため、浴槽
の自動お湯張りおよび足し湯ができない。

【０００９】（４）湯沸かし器と温水浄化手段が別体に
構成されているため、広い設置スペースが必要であり、
また湯沸かし器と温水清澄手段の水回路等を接続する工
事および部材が必要となる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、少なくとも浴槽に給湯する給湯手段と、前
記給湯手段と一体に構成され浴槽水を浄化する浴槽水浄
化手段と、前記給湯手段と浴槽水浄化手段を制御する制
御手段からなり、前記浴槽水浄化手段は、浴槽水に含ま
れる懸濁物質を凝集する凝集手段と、前記凝集手段によ
って生成される凝集フロックを濾過する濾過手段とから
構成するものである。

【００１１】上記発明によれば、浴槽水浄化手段として
浴槽水の懸濁物質を凝集させて大型化した凝集フロック
を物理的に濾過手段によって濾過する凝集濾過方式を用
いるので浴槽水の温度を一定に保つ必要がない。したが
って入浴時のみ４０℃前後の入浴適温にすればよく、連
続保温のための燃費を大幅に低減できる。また給湯手段
との一体化によって高カロリー熱源を用いて素早く高温
水を得ることができ殺菌効率が向上する。また浄化速度
が高まるので複数の人が続けて入浴した場合においても
各々清澄度の高い浴槽水に入浴できることとなる。ま
た、給湯手段と浴槽水浄化手段を一体に構成するため、
夫々別に設けるものに比較して小型化が図れ、少ないス
ペースでの設置が可能となるとともに設置工事の簡素化
が実現できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に係る給湯浄化
装置は、少なくとも浴槽に給湯する給湯手段と、前記給
湯手段と一体に構成され浴槽水を浄化する浴槽水浄化手
段と、前記給湯手段と浴槽水浄化手段を制御する制御手
段からなり、前記浴槽水浄化手段は、浴槽水に含まれる
懸濁物質を凝集する凝集手段と、前記凝集手段によって
生成される凝集フロックを濾過する濾過手段とから構成
するものである。

【００１３】そして、浴槽水浄化手段として微生物によ
ることなく浴槽水の垢成分、細菌などの懸濁物質を凝集
させて大型化した凝集フロックを物理的に濾過する凝集
濾過方式を用いるので浴槽水の温度を一定に保つ必要が
ない。したがって連続保温に必要な燃費を大幅に低減で
き、しかも給湯手段との一体化によりガス・石油など高
カロリー熱源により沸き上げるので短時間での沸き上げ
が可能となる。さらに給湯手段との一体化によって高カ
ロリー熱源を用いて素早く高温水を得るようにすること
ができ、殺菌効率が向上する。このことはレジオネラ肺
炎の原因となるレジオネラ属菌に対して効果的である。
また前記凝集濾過方式を用いるので浄化速度が高まり、
複数の人が続けて入浴した場合においても各々清浄度の
高い浴槽水に入浴できることとなる。また、給湯手段と
浴槽水浄化手段を一体に構成するため、夫々別に設ける
ものに比較して小型化が図れ、少ないスペースでの設置
が可能となるとともに設置工事の簡素化が実現できる。

【００１４】また請求項２に係る給湯浄化装置は、浴槽
の水位を検出する水位センサと、前記水位センサの信号
により制御され、給湯手段からの給湯水を浴槽に給湯可
能とする流路切換手段を設けたものである。

【００１５】これにより浴槽に湯張りされてない入浴初
期では、流路切換手段が動作して浴槽水浄化手段の循環
路を経て浴槽に給湯され、水位センサにより所望の水位
となると自動的に給湯が停止される。一方、入浴中の用
水により浴槽水が減少し、水位が低下すると水位センサ
で検知されて自動的に所望の水位まで差し湯される。す
なわち、浴槽水の自動お湯張りおよび足し湯が可能とな
る。

【００１６】また請求項３に係る給湯浄化装置は、浴槽
水の水温を制御する加熱手段を備え、かつ制御手段にタ
イマーを設け、前記タイマーで加熱手段を制御する構成
としたものである。

【００１７】これによりタイマーで入浴時間帯を任意に
設定でき、また入浴時間帯のみ加熱手段によって４０℃
前後の入浴適温に沸き上げることができ、利用効率が向
上するとともに燃費が低減できる。また上記タイマーで
入浴時間帯以外の時に浴槽水を高温にして殺菌すること
も可能となる。

【００１８】また請求項４に係る給湯浄化装置は、アル
ミニウムからなる陽極と、前記陽極に対向して設けたス
テンレスからなる陰極と、前記陽極と陰極間に電圧を印
可する定電流電源とから凝集手段を構成したものであ
る。

【００１９】そして凝集手段として金属イオンを溶出す
る陽極と、陰極および定電流電源から構成したものであ
るので、凝集を電気的に行うことが可能となり、凝集の
メンテナンスフリー化が実現できる。また電極間に印可
する通電量を制御すれば溶出する金属イオンの量、つま
り凝集の度合いを調節できるので、凝集制御が容易とな
る。また電源を定電流電源としたので電極表面の酸化に
よる電気特性の変化および溶出により電極間の間隙が変
化してもファラデーの法則により、金属イオンの溶出量
は電流値に比例するので安定した凝集が可能となる。さ
らに陽極をイオン化傾向の高いアルミニウムで構成した
ので、アルミニウムイオン（陽イオン）が容易に溶出
し、水と反応して水酸化アルミニウムが生成され、この
水酸化アルミニウムの凝集作用により懸濁物質を吸着
し、効率的に凝集フロックが形成される。また陰極を比
較的イオン化傾向の低いステンレスから構成したので、
非通電時に陰極からのイオンの溶出がなく、また水中使
用に際しても腐食されることがない。

【００２０】また請求項５に係る給湯浄化装置は、濾過
手段の内部に、粒状濾材の表面に抗菌層を形成した抗菌
濾材を充填するとともに、前記抗菌濾材は抗菌能を有す
る金属元素と、前記金属元素を粒状濾材表面に分散担持
させるための分散剤と、前記粒状濾材と金属元素を結合
するバインダとから抗菌層を形成するものである。

【００２１】そして、濾材に設けられた抗菌層の有する
殺菌・抗菌作用（オリゴディナミー作用）により、浴槽
水に含まれる細菌類の増殖が抑制される。すなわち、細
菌の重金属イオンへの接触および溶出した金属イオンが
細菌の細胞膜などの蛋白質に吸着されて代謝阻害を引き
起こし、細菌を死滅させることができる。この結果、浴
槽水中に繁殖する細菌類の増殖を抑制でき、細菌増殖に
起因する濁度の上昇および細菌の代謝物など（低級脂肪
酸・乳酸タンパク質・尿素など）に起因する臭気が抑制
されることとなる。

【００２２】また請求項６および７に係る給湯浄化装置
は、金属元素を含有するアミノ酸金属石鹸からなる分散
剤に無機バインダを加えて粒状濾材表面に結合させた
後、所定温度で焼成することにより抗菌層を形成するも
のである。

【００２３】これにより重金属を均一かつ強固に濾材表
面に担持できる。すなわち、抗菌層の形成においては、
例えばＬ−グルタミン酸と天然脂肪酸などから構成され
るアミノ酸に抗菌能を有する金属元素を加えてゾル状の
アミノ酸金属石鹸を生成し、これに無機バインダを添加
するとともに濾材を加えて混練する。この時、通常は濾
材の表面に対して金属元素が凝集しやすく、均一に分散
されないが、アミノ酸は好適なキャリヤとして作用する
ため、凝集が防止されて抗菌能を有する金属元素が濾材
表面に均一分散担持される。その後、所定温度で焼成す
ることにより有機物であるアミノ酸が燃焼して分解し、
濾材と金属元素が無機バインダによって強固に結合され
ることとなるのである。この結果、抗菌層が均一に形成
できるとともに、浄化時における水への金属元素の溶出
を抑制することが可能となり、抗菌性能の耐久性が向上
する。

【００２４】また請求項８に係る給湯浄化装置は、金属
元素としてＡｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅの群から選ばれる少
なくとも１種の重金属元素としたものである。

【００２５】そしてこれらの重金属群は強い殺菌・抗菌
作用を有しており、殺菌もしくは抗菌作用を最大限に発
揮できる。つまり抗菌作用のメカニズムはとしては、こ
れらの重金属の表面酸化あるいは金属を含有する溶液中
の微量酸素などが作用して微量に溶存し、解離して生成
した金属イオンが細菌の細胞膜などの蛋白質に吸着され
て代謝阻害を引き起こすことによるものと考えられ、こ
れらを単一もしくは複合化して用いることにより抗菌効
果が最大限に発揮でき、高い浄化性能が得られることと
なる。

【００２６】また請求項９に係る給湯浄化装置は、循環
路中に浴槽水に含まれる微生物を死滅させる紫外線照射
手段を設けたものである。

【００２７】そして波長２００〜２８０nmの紫外線は、
微生物を死滅させる有効な手段であり、浴槽水に含まれ
る細菌を効果的に殺菌できる。特に前記抗菌濾材との併
用により、効果的に殺菌できるとともに紫外線照射時間
を短縮できるので、殺菌灯の寿命を延ばすことができ
る。

【００２８】また請求項１０に係る給湯浄化装置は、循
環路中の浴槽水にオゾンを混入するオゾン混入手段を設
けたものである。

【００２９】そして、混入されたオゾンの強力な酸化力
により、浴槽水に含まれる有機物および低級脂肪酸・乳
酸・尿素などの臭気成分が徐々に酸化分解され、臭気が
抑制されることとなり、浴槽水の高質化が図れる。

【００３０】また請求項１１に係る給湯浄化装置は、オ
ゾン混入手段の下流側にオゾンを分解するオゾン分解触
媒を設けたものである。

【００３１】これによりオゾン濃度が人体に有害な濃度
とならないように維持される。すなわちオゾンは高濃度
（大気中で０．１ppm以上）となると人体に有害であ
り、水中では０．０５ppm以下が望ましい。したがって
浴槽水吐出口付近にオゾン分解触媒を設けることにより
残留オゾンが接触酸化されて分解し、浴室内に放散され
ないので安全性が向上することとなる。

【００３２】また請求項１２に係る給湯浄化装置は、循
環路中の浴槽水と接触可能に対向配置した複数の電極
と、前記電極に電圧を印可する電源を有し、前記電極へ
の通電により活性酸素を発生させて前記浴槽水に混入可
能に構成したものである。

【００３３】そして、電極への通電により浴槽水が電気
分解され、その結果活性酸素が生成されて浴槽水に混入
されることとなる。この活性酸素の持つ酸化力により被
浄化水に含まれる有機物および低級脂肪酸・乳酸・尿素
などの臭気成分が徐々に分解され、臭気が抑制されるこ
ととなる。このためより清澄な入浴水が実現でき、快適
な入浴が実現できる。

【００３４】以下、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。 （実施例１）図１は、本発明の実施例１における給湯浄
化装置の構成図を示す。同図において、１４は複数の給
湯端末１５に給湯可能な給湯手段であり、水栓１６、ガ
ス栓１７、ガスバーナ１８によって加熱される給湯熱交
換器１９およびガス弁２０、２１を有している。

【００３５】２２は、給湯手段１４と一体に構成され、
浴槽２３の水を循環浄化する浴槽水浄化手段であり、往
き管２４および戻り管２５からなる循環路２６に浴槽水
を循環するための水ポンプからなる循環手段２７、給湯
手段１４のガス弁２１を介して設けられたガスバーナ２
８および浴槽水熱交換器２９から構成され、浴槽水の水
温を制御する加熱手段３０、浴槽水中の細菌類を死滅さ
せるための波長２００〜２８０nmの紫外線を照射可能な
紫外線ランプ３１および紫外線制御手段３２を有する紫
外線照射手段３３、上流側および下流側に夫々流路切換
弁３４、３５が設けられ、浴槽水中の懸濁物質を濾過す
る濾過手段３６を有している。また循環路２６には浴槽
２３の水位を水圧によって検出する水位センサ３７、給
湯手段１４の給湯水を濾過手段３６および戻り管２５を
経て浴槽２３に給湯するための流路切換手段３８および
濾過手段３６に濾過方向とは逆方向に浴槽水を供給し、
懸濁物質の堆積による濾過手段３６の目詰まりを防止す
るための逆洗路３９と逆洗汚水を排出する排出路４０が
設けられている。４１は給湯手段１４および浴槽水浄化
手段２２を制御するための制御手段であり、入浴時間帯
を設定するタイマー４２を有している。

【００３６】ここで濾過手段３６には、ステンレスから
なる筐体４３の内部にアルミニウムから構成される陽極
４４を筐体４３に対向して配置しており、陽極４４と陰
極（ここでは筐体４３を兼用している）および陽極４４
と陰極４３間に電圧を印可する定電流電源４５とから浴
槽水に含まれる懸濁物質を凝集させて大型化させる凝集
手段４６が構成されている。またその下流には、例えば
アルミナを主成分とする粒子径０．２〜０．８mmの範囲
の粒状濾材からなる抗菌濾材４７が濾床４８を介して充
填されており、抗菌濾材４７には図２に示したように、
Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅなどの抗菌作用を有する重金属
元素４９の中で少なくとも１種がシリカ−アルミナから
なる無機バインダ５０によって抗菌濾材４７に密着結合
されて抗菌層５１が形成されている。なお抗菌層５１
は、Ｌ−グルタミン酸と天然脂肪酸などから構成される
分散剤としてのアミノ酸に、抗菌能を有する重金属元素
４９を加えてゾル状のアミノ酸金属石鹸を生成し、これ
に無機バインダ５０を添加するとともに粒状濾材を加え
て混練し、その後所定温度（８００〜１０００℃）で焼
成することにより形成されており、焼成により分散剤、
すなわちアミノ酸成分は燃焼して分解する。

【００３７】以上の構成において次に実施例１の作用・
動作について説明する。制御手段４１の操作によって浴
槽２３への湯張り信号が発せられると水栓１６およびガ
ス弁１７が開弁され、ガスバーナ１８が燃焼を開始する
ことによって給湯熱交換器１９で熱交換されて設定され
た温度の温水となる。ここで流路切換手段３８は破線矢
印で示したように循環路２６側に連通し、給湯水は濾過
手段３６、戻り管２５を経て浴槽２３に給湯される。浴
槽２３の水位レベルは水位センサ３７によって検出され
ており、所定の水位となると自動的に流路切換手段３８
は実線矢印で示したように循環路２６側に連通し、同時
に水栓１６およびガス栓１７が閉じて給湯手段１４の燃
焼が停止される。なお複数の給湯端末１５のいずれかが
開栓されると燃焼が始まり、設定された温度の湯が給湯
される。

【００３８】一方、浴槽の湯張りが完了すると循環手段
２７が駆動され、浴槽水は循環路２６内を循環し、濾過
手段手段３６の抗菌濾材４７を通過することにより懸濁
物質が固液分離されて浄化される。また浴槽２３の水温
が設定温よりも低下すると加熱手段３０のガスバーナ２
８が燃焼を開始して自動的に所定温度まで沸き上げ可能
であり、また入浴時の用水により浴槽２３の水位が低下
した場合、前記した初期の湯張りと同様の動作により給
湯手段１４から自動的に足し湯される。

【００３９】また循環浄化時の所定の時期に制御手段４
１が動作して濾過手段３６に設けられた凝集手段４６を
動作させる。すなわち定電流電源４５によって陽極４４
と陰極４３間に通電され、電気分解により陽極４４から
アルミニウムイオンが溶出する。このアルミニウムイオ
ンは水と反応し、水酸化アルミニウムのコロイドが生成
される。ここで水に含まれる垢成分および細菌などの懸
濁物質は負電荷であるため、正電荷の水酸化アルミニウ
ムのコロイドが結着媒体となり、架橋作用によって微細
な懸濁物質同士を吸着させて粒子径が大型化し、凝集フ
ロックが形成される。実験によれば細菌、有機物などの
懸濁物質の粒子径は０．７〜１μm前後であり、電極間
に３００mＡを通電して凝集した場合、凝集フロックの
粒子径は、３０μm前後に大型化した。したがって充填
された抗菌濾材４７の深層部に凝集フロックが効率的に
濾過され、急速浄化が可能となる。実験によれば濁度２
度の浴槽水を電極間に３００mＡを通電しながら循環濾
過した場合、２０分間で濁度０．５度以下が得られた。
なおこの時の循環流量は１５l／minである。

【００４０】また入浴による皮膚常在菌の混入等によ
り、浴槽水中には細菌類が含まれており、これらの増殖
により濁り、臭気、ヌメリの原因となるが、細菌類を含
む浴槽水が抗菌濾材４７を通過することにより、抗菌層
５１のＡｇ、Ｃｕなどの重金属イオンと細菌が接触す
る、および重金属イオンが溶出し、微量作用（オリゴデ
ィナミー作用）によって殺菌され、増殖が抑制される。
すなわち微量作用のメカニズムとしては、Ａｇ・Ｃｕな
どの重金属イオンが懸濁水中に存在する細菌の細胞膜な
どの蛋白質に吸着されて代謝阻害を引き起こし、抗菌お
よび殺菌作用によって増殖防止されるものと考えられ
る。なお、Ａｇ・Ｃｕなどの重金属イオンは、レジオネ
ラ肺炎などの病原菌となるレジオネラ属菌に対して高い
制菌効果が得られ、一般細菌のみでなく病原菌に対して
も効果的である。また抗菌濾材４７を積層した深層濾過
方式となるため、抗菌層５１と被浄化水に含まれる細菌
類の接触効率が向上し、殺菌効率が向上する。これによ
り細菌の増殖による濁度の上昇、臭気およびヌメリの発
生が抑制され、清澄な浴槽水が得られる。また波長２０
０〜２８０nmの紫外線は、微生物を死滅させる有効な手
段であり、紫外線照射手段３３によって浴槽水に含まれ
る細菌類が殺菌され、その死骸が凝集作用によって濾過
手段３６で濾過されるため細菌の増殖がさらに効果的に
抑制され、また抗菌層５１を形成した抗菌濾材４７と併
用するので紫外線照射時間を短縮でき、紫外線ランプ３
１の長寿命化が図れる。

【００４１】また微生物の有機物分解作用を利用するの
でなく、物理的に濾過するものであるので常時微生物の
生育温度を維持する必要がない。したがってタイマー４
２によって入浴時間帯を予め設定しておけば、入浴時間
帯のみ加熱手段３０によって追い炊きして４０℃前後の
入浴適温に沸き上げ保温すればよく、常時４０℃前後に
保持するものに比較して大幅な燃費の低減が図れる。ま
た同様の理由から浴槽水を高温にすることもできるの
で、タイマー４２で設定された入浴時間帯以外の時間に
浴槽水を例えば４５℃にすれば、高温殺菌が可能とな
る。すなわち浴槽水に生育する細菌は殆どが中温菌であ
り、この中温菌は４５℃以上となると増殖速度が極めて
緩慢になり、効果的に制菌できることとなる。

【００４２】次に長期にわたり浄化を行うと、抗菌濾材
４７の表面に懸濁物質が堆積し、粒状濾材４７で形成さ
れる間隙が目詰まりし、また抗菌層５１が懸濁物質で被
覆されて所定の抗菌効果が得られなくなる。この場合、
目詰まりが発生する以前に制御回路４１が動作して流路
切換弁３４、３５が破線矢印で示す流路方向に切換え
る。この結果循環手段２７により送水された水は、逆洗
路３９を経て濾過手段３６内を逆流し、抗菌濾材４７に
堆積した懸濁物質が洗浄され、洗浄後の汚水は排出路４
０から外部に廃棄される。したがって抗菌濾材４７の表
面を被覆していた懸濁物質が洗浄により除去されて、再
度抗菌層５１が浴槽水と効率的に接触可能となる。この
結果長期にわたって安定した浄化性能が得られることと
なる。

【００４３】以上のように本実施例では以下の効果が得
られる。 （１）浴槽水浄化手段２２として微生物によることなく
物理的に濾過する凝集濾過方式を用いるので浴槽水の温
度を一定に保つ必要がない。したがって連続保温に必要
な燃費を大幅に低減でき、しかも給湯手段１４との一体
化によりガス・石油など高カロリー熱源により沸き上げ
るので短時間での沸き上げが可能となる。また常時４０
℃前後に保温する必要がないので加熱手段３０のＯＮ／
ＯＦＦ動作回数が低減できるとともに、高温保持による
浴槽２３の劣化を防止でき、信頼性が向上する。

【００４４】（２）濾過手段３６を含む循環路２６に高
温水を循環させ浴槽水に含まれる細菌類を高温殺菌する
ことが可能となる。特に給湯手段１４との一体化によっ
て加熱手段３０に高カロリーバーナを用いることがで
き、よって素早く高温水が得られるので殺菌効率が向上
する。

【００４５】（３）凝集濾過方式を用いるので浄化速度
が高まり、複数の人が続けて入浴した場合においても各
々清浄度の高い浴槽水に入浴できることとなる。

【００４６】（４）給湯手段１４と浴槽水浄化手段２２
を一体に構成するため、夫々別に設けるものに比較して
小型化が図れ、少ないスペースでの設置が可能となると
ともに設置工事の簡素化が実現できる。

【００４７】（５）流路切換手段３８を設けて給湯手段
１４と浴槽水浄化手段２２の水回路を接続可能に構成す
るとともに、水位センサ３７を設けたので浴槽水の自動
お湯張りおよび足し湯が可能となる。

【００４８】（６）入浴時間帯を設定するタイマー４２
を設けたので入浴時間を任意に設定でき、また入浴時間
帯のみ加熱手段３０によって４０℃前後の入浴適温に沸
き上げればよく、利用効率が向上するとともに燃費が低
減できる。

【００４９】（７）凝集手段４６として金属イオンを溶
出する陽極４４と、陰極４３および定電流電源４５から
構成したものであるので、凝集を電気的に行うことが可
能となり、凝集のメンテナンスフリー化が実現できる。
また電極間に印可する通電量を制御すれば溶出する金属
イオンの量、つまり凝集の度合いを調節できるので、凝
集制御が容易となる。また陽極４４をイオン化傾向の高
いアルミニウムで構成したので、アルミニウムイオンが
容易に溶出して水酸化アルミニウムが効率的に生成さ
れ、高い凝集効果が得られる。また陰極４３を比較的イ
オン化傾向の低いステンレスから構成したので、非通電
時に陰極４３からのイオンの溶出がなく、水中使用に際
しても腐食されることがない。

【００５０】（８）濾材に抗菌層５１を形成したので、
浴槽水中に繁殖する細菌類の増殖を抑制でき、細菌増殖
に起因する濁度の上昇および細菌の代謝物などに起因す
る臭気が抑制されることとなる。

【００５１】（９）濾材に抗菌層５１を形成する際に、
分散剤としてアミノ酸金属石鹸を用いるので金属元素４
９の凝集が防止されて金属元素４９が濾材表面に均一に
分散担持される。また無機バインダによって金属元素４
９と粒状濾材が強固に結合されるので、浄化時における
水への金属元素の溶出を抑制することが可能となり、抗
菌性能の耐久性が向上する。

【００５２】（１０）抗菌層５１の金属元素４９をＡ
ｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅの群から選ばれる少なくとも１種
の重金属元素としたので、殺菌もしくは抗菌作用を最大
限に発揮でき、高い浄化性能が得られる。

【００５３】（１１）紫外線照射手段３３を設けたの
で、浴槽水の水温に影響されることなく細菌を効果的に
殺菌できる。特に抗菌濾材４７との併用により、効果的
に殺菌できるとともに紫外線照射時間を短縮できるの
で、紫外線ランプ３１の寿命を延ばすことができる。

【００５４】（実施例２）図３に本発明の実施例２にお
ける給湯浄化装置の要部構成図を示す。同図において５
２は濾過手段３６の上流側に設けられ、循環路２６中の
浴槽水にオゾンを混入するオゾン混入手段であり、混入
部材５３、オゾン発生手段５４およびオゾン量を調節す
るオゾン制御手段５５から構成されている。また５６は
戻り管２５の浴槽２３近傍に設けられたオゾン分解触媒
であり、例えばＮｉ−Ｍｎ系複合酸化物触媒から構成さ
れている。その他の構成は図１に示した実施例と同様で
あり、同一番号を付して詳細な説明を省略する。

【００５５】以上の構成において次に本実施例の作用、
動作を説明する。入浴人数あるいは回数の増加に伴い浴
槽水中には濾過手段３６で循環濾過されない微細な溶存
物質すなわち微細な有機物および低級脂肪酸・乳酸・尿
素などの臭気成分が徐々に増加し、長期使用によって浴
槽水の臭気が懸念される場合がある。本実施例では、所
定時期にオゾン制御手段５５が動作してオゾン発生手段
５４を制御し、循環されている浴槽水に所定濃度のオゾ
ンが混入される。そして、混入されたオゾンの強力な酸
化力により、浴槽水に含まれる有機物および低級脂肪酸
・乳酸・尿素などの臭気成分が酸化分解され浴槽水の臭
気が抑制されることとなり、浴槽水の高質化が図れる。

【００５６】一方、オゾンは強力な酸化力を有している
が、高濃度（大気中で０．１ppm以上）となると人体に
有害であり、水中では０．０５ppm以下が望ましい。ま
た浴槽２３はその材質によってオゾンにより劣化するも
のがある。本実施例では戻り管２５の浴槽２３近傍にオ
ゾン分解触媒５６が設けられており、濾過手段３６を経
てきた残留オゾンは浴槽２３に至るまでにオゾン分解触
媒５６に接触し、効果的に分解される。したがって浴室
内にオゾンが放散されることがなくなり安全性が向上す
るとともに浴槽２３の劣化を防止できる。

【００５７】なお、上記オゾン分解触媒は、オゾン混入
手段５２の下流側に設けることも可能である。特にＮｉ
−Ｍｎ系複合酸化物触媒は、オゾンの分解能力に優れて
おり、また水中使用に対しても触媒の劣化がないので効
果的である。

【００５８】以上のように本実施例では、以下の効果が
得られる。 （１）オゾン混入手段５２を設けたので微細有機物およ
び低級脂肪酸・乳酸・尿素などの臭気成分がオゾンによ
って酸化分解され浴槽水の臭気が抑制され、長期にわた
って快適な入浴が行える。

【００５９】（２）オゾン分解触媒５６を設けたので残
留オゾンが効果的に分解され、浴室内にオゾンが放散さ
れることがなくなり安全性が向上するとともに浴槽２３
の劣化を防止できる。

【００６０】（３）オゾン分解触媒５６をＮｉ−Ｍｎ系
複合酸化物触媒としたので、水中使用に好適であるとと
もに、特にオゾン分解性に優れているため、残余オゾン
の漏洩防止に効果的である。

【００６１】（実施例３）図４は、本発明の実施例３に
おける給湯浄化装置の要部構成図を示す。同図において
５７、５８は濾過手段３６の上流側に設けられ、循環路
２６中の浴槽水と接触可能に所定の間隙を設けて配置し
た電極であり、Ｔｉを基材として表面にＰｔがコーティ
ングされている。５９は電極５７、５８に電圧を印可す
る電源であり、電極５７、５８への通電により電極表面
部に活性酸素が生成され、浴槽水に混入可能に構成され
ている。６０は電源を制御する電気分解制御手段であ
る。その他の構成は図１に示した実施例と同様であり、
同一番号を付して詳細な説明を省略する。

【００６２】以上の構成において、次に本実施例の作
用、動作について説明する。循環浄化中の所定の時期に
電気分解制御手段６０が動作し、電源５９が起動されて
所定の電圧が電極５７、５８間に印可される。これによ
り浴槽水が電気分解され、活性酸素が生成されて浴槽水
に混入されることとなる。この活性酸素には強い酸化力
があり、浴槽水に含まれる微細な有機物および低級脂肪
酸・乳酸・尿素などの臭気成分が徐々に酸化分解され
る。ここで電極３７、３８の基材としてＴｉを用いたの
で耐食性に優れ、またＰｔは溶融電圧が比較的高いので
コーティングすることにより長期使用に対する電極劣化
を防止できる。また対向配置した電極５７、５８は対向
面積が大きいほど活性酸素の発生量が大きく、酸化分解
効率が向上するため、対向電極面積は大きく設定するこ
とが望ましい。なお、電気分解制御手段６０によって酸
化分解に好適な所定時間経過後に自動的に電気分解が停
止される。

【００６３】以上の本実施例によれば、以下の効果が得
られる。 （１）電極３７、３８への通電により活性酸素が生成さ
れ、浴槽水に含まれる臭気成分が酸化分解されるので臭
気が抑制される。このため長期にわたって快適な入浴が
行える。

【００６４】（２）電極３７、３８の基材としてＴｉを
用いたので耐食性に優れ、またＰｔは溶融電圧が比較的
高いのでコーティングすることにより長期使用に対する
電極劣化を防止できる。

【００６５】なお以上述べた実施例１〜３では、ガスを
燃料とした熱源の場合を説明したが、石油、電気および
太陽熱を熱源としてもよく、また給湯方式についても瞬
間式あるいは貯湯式いずれを用いてもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば以下の効果が得られる。

【００６７】（１）浴槽水浄化手段として微生物による
ことなく物理的に濾過する凝集濾過方式を用いるので浴
槽水の温度を常時４０℃前後に保温する必要がない。し
たがって連続保温のための燃費を大幅に低減できるとと
もに高温保持による浴槽の劣化を防止でき、信頼性が向
上する。しかも給湯手段との一体化によりガス・石油な
ど高カロリー熱源により沸き上げるので短時間での沸き
上げが可能となる。

【００６８】（２）凝集濾過方式を用いるので浄化速度
が高まり、複数の人が続けて入浴した場合においても各
々清浄度の高い浴槽水に入浴できることとなる。

【００６９】（３）給湯手段と浴槽水浄化手段を一体に
構成するため、夫々別に設けるものに比較して小型化が
図れ、少ないスペースでの設置が可能となるとともに設
置工事の簡素化が実現できる。

【００７０】（４）流路切換手段を設けて給湯手段と浴
槽水浄化手段の水回路を接続可能に構成するとともに、
水位センサを設けたので浴槽水の自動お湯張りおよび足
し湯が可能となり、利便性が向上する。

【００７１】（５）タイマーを設けて加熱手段を制御す
るようにしたので入浴時間を任意に設定し、かつ入浴時
間帯のみ加熱手段によって４０℃前後の入浴適温に沸き
上げることができ、利用効率が向上するとともに燃費が
低減できる。また入浴時間帯以外の時に高温水として殺
菌することもできる。特に給湯手段との一体化によって
加熱手段に高カロリー熱源を用いることができ、その結
果素早く高温水が得られるので殺菌効率が向上する。

【００７２】（６）凝集手段として金属イオンを溶出す
る陽極と、陰極および定電流電源から構成したものであ
るので、凝集を電気的に行うことが可能となり、凝集の
メンテナンスフリー化が実現できる。また電極間に印可
する通電量を制御すれば溶出する金属イオンの量、つま
り凝集の度合いを調節できるので、凝集制御が容易とな
る。また陽極をイオン化傾向の高いアルミニウムで構成
したので、アルミニウムイオンが容易に溶出して水酸化
アルミニウムが効率的に生成され、高い凝集効果が得ら
れる。また陰極を比較的イオン化傾向の低いステンレス
から構成したので、非通電時に陰極からのイオンの溶出
がなく、水中使用に際しても腐食されることがない。

【００７３】（７）濾材に抗菌層を形成したので、浴槽
水中に繁殖する細菌類の増殖を抑制でき、細菌増殖に起
因する濁度の上昇および細菌の代謝物などに起因する臭
気が抑制されることとなる。

【００７４】（８）濾材に抗菌層を形成する際に、分散
剤としてアミノ酸金属石鹸を用いるので金属元素の凝集
が防止されて金属元素が濾材表面に均一に分散担持され
る。また無機バインダによって金属元素と粒状濾材が強
固に結合されるので、浄化時における水への金属元素の
溶出を抑制することが可能となり、抗菌性能の耐久性が
向上する。

【００７５】（９）抗菌層の金属元素をＡｇ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ｆｅの群から選ばれる少なくとも１種の重金属元素
としたので、殺菌もしくは抗菌作用を最大限に発揮で
き、高い浄化性能が得られる。

【００７６】（１０）紫外線照射手段を設けたので、浴
槽水の水温に影響されることなく細菌を効果的に殺菌で
きる。特に抗菌濾材との併用により、効果的に殺菌でき
るとともに紫外線照射時間を短縮できるので、紫外線ラ
ンプの寿命を延ばすことができる。

【００７７】（１１）オゾン混入手段を設けたので微細
有機物および低級脂肪酸・乳酸・尿素などの臭気成分が
オゾンによって酸化分解され浴槽水の臭気が抑制され、
長期にわたって快適な入浴が行える。

【００７８】（１２）オゾン分解触媒を設けたので残留
オゾンが効果的に分解され、浴室内にオゾンが放散され
ることがなくなり安全性が向上するとともにオゾンによ
る浴槽の劣化を防止できる。

【００７９】（１３）循環路中に浴槽水を電気分解する
電極を設けたので電気分解により活性酸素が生成され、
浴槽水に含まれる臭気成分が酸化分解されるので臭気が
抑制される。このため長期にわたって快適な入浴が行え
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における給湯浄化装置の構成
図

【図２】同実施例における抗菌濾材の拡大断面図

【図３】本発明の実施例２における給湯浄化装置の要部
構成図

【図４】本発明の実施例３における給湯浄化装置の要部
構成図

【図５】従来の給湯浄化装置の構成図

【符号の説明】

１４ 給湯手段 １５ 給湯端末 ２２ 浴槽水浄化手段 ２３ 浴槽 ２６ 循環路 ２７ 循環手段 ３０ 加熱手段 ３３ 紫外線照射手段 ３６ 濾過手段 ３７ 水位センサ ３８ 流路切換手段 ４１ 制御手段 ４２ タイマー ４３ 陰極（筐体） ４４ 陽極 ４５ 定電流電源 ４６ 凝集手段 ４７ 抗菌濾材 ４９ 金属元素 ５０ 無機バインダ ５１ 抗菌層 ５２ オゾン混入手段 ５６ オゾン分解触媒 ５７、５８ 電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/32 Ｃ０２Ｆ 1/50 ５１０Ａ 1/50 ５１０ ５２０Ｌ ５２０ ５３１Ｄ ５３１ ５３１Ｅ ５３１Ｆ ５４０Ｆ ５４０ ５５０Ｈ ５５０ ５５０Ｌ ５６０Ａ ５６０ ５６０Ｃ ５６０Ｆ ５６０Ｚ 1/72 Ｚ 1/72 1/78 1/78 Ｆ２４Ｈ 9/00 Ｗ Ｆ２４Ｈ 9/00 Ｂ０１Ｄ 35/02 Ｊ (56)参考文献 特開 平６−221666（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−289822（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−308527（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−132051（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−221668（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−282614（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−349906（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/52 - 1/56 B01D 21/00 B01D 35/02 B01D 39/06 F24H 1/00 305 F24H 1/00 602 - 606

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも浴槽に給湯する給湯手段と、
   前記給湯手段と一体に構成され浴槽水を浄化する浴槽水
   浄化手段と、前記給湯手段および浴槽水浄化手段を制御
   する制御手段からなり、前記浴槽水浄化手段は、循環路
   と、浴槽水を循環させる循環手段と、浴槽水に含まれる
   懸濁物質を凝集する凝集手段と、前記凝集手段によって
   生成される凝集フロックを濾過する濾過手段とからな
   り、前記浴槽水浄化手段を含む循環路に給湯手段からの
   高温水を供給して高温殺菌可能にした給湯浄化装置。
2. 【請求項２】 浴槽水の水温を制御する加熱手段を備
   え、かつ制御手段にタイマーを設け、前記タイマーで設
   定される入浴時間帯以外の時間に加熱手段および、もし
   くは給湯手段を制御して浴槽水浄化手段を含む循環路に
   高温水を供給可能に構成した請求項１記載の給湯浄化装
   置。
3. 【請求項３】 高温水の温度を４５℃以上とした請求項
   １または２記載の給湯浄化装置。
4. 【請求項４】 凝集手段は、アルミニウムからなる陽極
   と、前記陽極に対向して設けたステンレスからなる陰極
   と、前記陽極と陰極間に電圧を印可する定電流電源とか
   ら構成した請求項１ないし３のいずれか１項記載の給湯
   浄化装置。
5. 【請求項５】 濾過手段の内部に、粒状濾材の表面に抗
   菌層を形成した抗菌濾材を充填するとともに、前記抗菌
   濾材は抗菌能を有する金属元素と、前記金属元素を粒状
   濾材表面に分散担持させるための分散剤と、前記粒状濾
   材と金属元素を結合するバインダとから抗菌層を形成し
   た請求項１ないし４のいずれか１項記載の給湯浄化装
   置。
6. 【請求項６】 金属元素を含有するアミノ酸金属石鹸か
   らなる分散剤に無機バインダを加えて粒状濾材表面に結
   合させた後、所定温度で焼成することにより抗菌層を形
   成した請求項５記載の給湯浄化装置。
7. 【請求項７】 アミノ酸金属石鹸のアミノ酸は、Ｌ−グ
   ルタミン酸と脂肪酸から構成した請求項６記載の給湯浄
   化装置。
8. 【請求項８】 金属元素はＡｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅの群
   から選ばれる少なくとも１種の重金属元素とした請求項
   ５ないし７のいずれか１項に記載の給湯浄化装置。
9. 【請求項９】 循環路中に浴槽水に含まれる微生物を死
   滅させる紫外線照射手段を設けた請求項１ないし８のい
   ずれか１項記載の給湯浄化装置。
10. 【請求項１０】 循環路中の浴槽水にオゾンを混入する
    オゾン混入手段を設けた請求項１ないし９のいずれか１
    項記載の給湯浄化装置。
11. 【請求項１１】 オゾン混入手段の下流側にオゾンを分
    解するオゾン分解触媒を設けた請求項１０記載の給湯浄
    化装置。
12. 【請求項１２】 循環路中の浴槽水と接触可能に対向配
    置した複数の電極と、前記電極に電圧を印可する電源を
    有し、前記電極への通電により活性酸素を発生させて前
    記浴槽水に混入可能に構成した請求項１ないし１１のい
    ずれか１項記載の給湯浄化装置。