JP3694094B2 - 浴水清浄化装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は浴水浄化装置に関する。
浴槽の湯を汲み上げて所定の浄化機構に通した上で、再び浴槽に戻す行程を繰り返して、浴槽の湯を絶えず清浄に保つ浴水浄化装置が近年広く普及している。
このような浴水浄化装置においては、循環ポンプにより浴水を強制的に循環させ、活性炭等によるろ過やオゾン等による殺菌を行うと同時に電気ヒータにより所定の温度を保つようになっているのが普通である。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来の浄化装置では、湯を適温に保つために電気ヒータにより常に加熱を行っている必要があり、ランニングコストが高価になる問題があった。また、急速に加熱することが難しく、追い焚加熱等が難しい欠点があった。
本発明は上記した従来技術の問題点を解決することを目的とする。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、浴水を浴槽と清浄化機構の間を循環させて浄化する浴水清浄化装置において、前記浴水を導入して所定温度に加熱し、保温しつつ、蓄えるための手段と、該蓄えるための手段に蓄えられた所定温度の蓄湯を浴槽に供給するための手段と、前記浴水の温度を検出するための手段とを備え、予め決められた所定の時間において、該検出するための手段により検出される浴水温度が所定温度以下になった時に、前記供給するための手段が前記所定温度以上の蓄湯を浴槽に供給することを特徴とする。
上記構成において、前記蓄えるための手段は、適当なときに加熱動作を実行して、該加熱された湯を保温しつつ蓄えるため、例えば深夜電力などを利用することができ、加熱に要するコストを低減できる。また、太陽熱等を利用することも可能であり、常に加熱を行う必要がないから、熱源の選択の幅が大きくなり、加熱コストを低減することが可能になる。予め決められた所定の時間に検出するための手段により検出される浴水温度が所定温度以下になった時は、蓄えるための手段からの蓄湯が供給され、浴水が所定温度に保たれる。予め決められた時間は、たとえば入浴時間帯等とし、入浴しない時間帯に無駄な加熱を行わないようにすることができる。また、蓄えるための手段における加熱を深夜電力等の低価格のエネルギ源を用いて行う場合には、該加熱時間帯には入浴時間帯等であるか否かにかかわらず、蓄湯を供給して低価格のエネルギを最大限利用するようにするのが望ましい。
このように蓄湯を供給することにより、急速な加熱が行えるが、更に急加熱が必要な場合は蓄湯の供給速度を上げることによりこれを実現できる。また、逆に供給速度を低下させることにより、入浴中の際に、高温湯が直接人体に当る等の問題を避けることが可能になる。
【０００４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本体１は通常屋外に設置され、浴槽２とは、入水管３、出水管４によりつながっている。使用者は浴室の壁面に取り付けられたコントロールパネル５により、運転、停止等を行う。コントロールパネル５は、本体内の制御装置６とコードにより接続されており、本体内の運転状態・湯温・時刻・各種警告等の表示を行うようになっている。制御装置６は蓄熱槽１３側にも設けられており、本体側の制御装置６と接続されている。入水管３の先の浴槽内には吸水口８が接続され、ここから浴水が本体に吸い込まれるようになっている。入水管３の他方の本体側には、循環ポンプ９が取り付けられ、また入水管３の途中には、循環ポンプ停止時に本体内の浴水が浴槽内に戻らないように、水用逆止弁１０が取り付けられている。循環ポンプ９の出水側は切換バルブ２８と切換バルブ２９が設けられているが、切換バルブ２９は通常は循環ポンプ９に対しては閉じられており、浴水は切換バルブ２８方向に流れるようになっている。切換バルブ２８の出側で流路が２方向に分かれ、一方は絞り１１と殺菌装置７を介して、濾過材タンク１２へ、他方は蓄熱槽１３の下部の入水側に浴水供給バルブ１６を介してホースでつながれている。殺菌装置７において浴水の殺菌を行ない、また濾過材タンク１２の中には、セラミックボール・活性炭等の濾過材が入っており、浴水の浄化を行う。濾過材が長期の使用で目詰まりした場合、濾過材を取り出し、水道水にて手洗いできるようになっている。濾過材タンク１２の出水側は、加熱ヒータ２６及びエアータンク２７を介して、切換バルブ２９を通って出水管４に接続し、浄化した浴水をジェットノズル２１から浴槽２内に吐出するようになっている。エアータンク２７は濾過材タンク１２に空気を吹込んで洗浄を行うためのもので、通常は浴水はここを通過するだけである。
【０００５】
蓄熱槽１３には下部に蓄熱ヒータ１８と蓄熱槽下部湯温センサ１９及び蓄熱槽上部湯温センサ２２が装着されており、深夜電力を利用して、槽内の浴水を熱水（８５°Ｃ程度）にする。尚、浴水（４０°Ｃ程度）と熱水は密度が異なるため、蓄熱槽１３に入った浴水分だけ熱水が蓄熱槽１３から出ていき、蓄熱槽１３内で浴水と熱水は混合しない。蓄熱槽１３上部はミキシングバルブ１７の他方の入水側とホースにて接続されている。ミキシングバルブ１７は、濾過材タンク１２を通った浴水と蓄熱槽１３上部より出てきた熱水を、内部の弁を調節して、適切な所定の湯温にして、ジェットノズル２１より浴槽２に吐出させるようになっている。
【０００６】
入水管３には、入水側湯温センサ２０が取り付けられており、予め決められた所定の時間において使用者が設定した保温温度より、入水側湯温センサ２０で検知した浴水温度が下がった場合は、ミキシングバルブ１７により浴水と熱水を混合して浴槽に吐出し、浴水温度が保温温度より所定値（０．５°Ｃ程度）上回ったら、熱水の混合を停止して浴水のみを浴槽に吐出する。これはミキシングバルブ１７の弁を制御装置６により制御することにより実行される。弁は、パルスモータ等で制御され、図２に示すようにその初期位相を決定するための位相検知センサが内蔵されている。
ミキシングバルブ１７の吐出側は、出水管４に接続し、ジェットノズル２１につながっている。前記予め決められた所定の時間は例えば入浴時間帯等であって、この時間帯のみ浴水の保温を行うことにより、エネルギの節約を図ることができる。入浴時間帯はコントロールパネル５のタイマ５０等により設定することが可能である。またコントロールパネル５に備えられる入浴キーの操作により入浴中と判断して保温を行うようにしても良い。また、深夜電力により蓄熱ヒータ１８が加熱中の時は、前記入浴時間帯でなくても、蓄熱槽１３からの蓄湯を浴槽２に導入して、保温を行わせるようになっている。これにより、料金の安い深夜電力による加熱を最大限利用することができる。
なおこの実施形態ではコントロールパネル５に強制加熱キーを設け、浴水温度や時間帯の如何にかかわらず、ユーザーのキー操作により蓄湯を浴槽２に供給するようになっている。
【０００７】
加熱ヒータ２６は、冬期等において蓄熱槽１３の熱水だけでは浴槽の浴水の保温ができなくなった場合に使用され、この加熱ヒータ２６により、経済的に常に所望温度に浴水を保持することが可能になる。
【０００８】
ジェット用電磁弁２３、エアーフィルタ２４がジェットノズル２１にエアーチューブ２５を介して接続され、コントロールパネル５のジェットキーの操作によりジェット用電磁弁２３をオンして、空気をジェットノズル２１より噴出できるようになっている。ジェットノズル２１は、内径を細くして空気が混入するようになっている。
【０００９】
なお循環ポンプ９に並列に圧力センサ１４が設けられ、浴水の水位低下を検出できるようになっている。循環ポンプ９は、制御装置６により制御されており、少なくとも通常速度運転、低速運転、高速運転を行えるようになっている。即ちコントロールパネル５に設けられている追焚加熱キーの操作があると、制御装置６は循環ポンプ９を高速回転させて蓄熱槽１３の蓄湯を高速で浴槽２に供給して、浴水の急加熱を行うようになっている。また、前記入浴時間帯の通常の保温の時には、ジェットノズル２１から高温の湯が高圧で吐出しないようにして、人体に高温の湯が触れないようになっている。
【００１０】
図２に電気ブロック図を示す。
コントロールパネル５は、本体１内の制御装置６とは通信コード１０１により接続されており、通信インターフェース１０２を介して、ＣＰＵ１０３に接続されている。ＣＰＵ１０３はＲＯＭ、ＲＡＭを内蔵したワンチップマイコンである。キー１０４と制御装置内のＣＰＵ２０１からの情報により、ドライバ１０５を介して、ＬＣＤ１０６、ＬＥＤ１０７に所定の表示をすると共に、ブザー１０８を鳴らすようになっている。キー１０４には、運転キー、入浴キー、追焚加熱キー、温度設定キー、ジェットキー等が備えられている。
【００１１】
本体内の制御装置６には、前述した圧力センサ１４、入水側湯温センサ２０、蓄熱槽上部湯温センサ２２、蓄熱槽下部湯温センサ１９、ミキシングバルブ１７の位相検知センサ等と、出力装置である蓄熱ヒータ１８、循環ポンプ９、殺菌装置であるエアーフィルタ２４、ジェット用電磁弁２３、ミキシングバルブ１７等がリレーやドライバ等を介して接続されている。そしてＡＣ１００Ｖ交流電源側漏電ブレーカ２０２を経由したＡＣ１００Ｖ、トランス２０３及びＡＣ２００Ｖ深夜電力側漏電ブレーカ２０４が接続されている。
【００１２】
次に制御装置６内の説明を行う。
直流電源２０５はトランス２次電圧を受け、回路電圧Ｖｃｃ（＋５Ｖ）、殺菌装置やジェット用電磁弁の電源であるＶｄ（＋１２Ｖ）、ミキシングバルブ１７のステッピングモータの電源であるＶｂ（＋３６Ｖ）を発生している。コントロールパネル５側からの通信コード１０１は、通信インタフェース２０６を介して、ＣＰＵ２０１に接続され、コントロールパネル側のＣＰＵ１０３と情報交換を行うようになっている。各湯温センサ２０、２２、１９は、必要とする温度範囲にわたって電圧が変化するように、電圧変換器２０７を経由してＣＰＵ２０１のＡＤ入力端子につながっている。
【００１３】
通電開始検知器２０８は、深夜電力ＡＣ２００Ｖの通電開始を検知し、ドライバ２０９により、蓄熱用ヒータリレー２１０を制御する構成となっており、通電開始を検知（午後１１時）するとその時の蓄熱槽下部湯温センサ１９からの蓄熱槽１３下部の湯温を調べて、蓄熱槽内の湯を沸きあげるのに必要な通電時間を算出して、リレー２１０のオン時間Ｔを決定するようになっている。蓄熱槽１３内に熱水が残っていなく、全て、蓄熱槽１３下部と同じ湯温であるならば、午後１１時より（８−Ｔ）時間遅れてリレー２１０はオンし、その後は蓄熱槽下部湯温センサ１９が熱水（８５°Ｃ程度）になるまで（午前７時）蓄熱ヒータ１８は通電される。蓄熱槽１３に熱水が残っている場合は早く沸き上がり、午前７時より前に蓄熱ヒータ１８はオフされるようになっている。
【００１４】
コントロールパネル５内の運転キーを押して、運転モードにすると、リレー２１１がオンして循環ポンプ９が通電され、浴水を循環する。
【００１５】
入浴モード中、ジェットキーを押すとドライバ２１３がオンしてジェット用電磁弁２３に通電し、空気をジェットノズルに与え、泡のある水流を楽しめるようになっている。そしてもう１度押すとドライバ２１３はオフして、泡のない水流となる。
【００１６】
電源投入時にミキシングバルブ１７内のモータを動かし、位相検知センサの信号を受けて初期セットする。循環ポンプ９運転中は、コントロールパネル内の温度設定キーにより設定された保温温度と、入水側湯温センサ２０の検知温度を比較し、ミキシングバルブ１７内のモータを動かし、弁を調節して浴水温度を保温温度〜保温温度＋０．５°Ｃの範囲に制御するように構成されている。
【００１７】
加熱ヒータ２６の制御の説明をする。蓄熱槽上部湯温センサ２２により検出される温度が所定以下になると蓄熱槽１３内に熱水は無くなったと判別して、加熱ヒータ２６による温度コントロールに切り替えるように構成されている。この時同時に浴水供給バルブ１６を閉じ、またミキシングバルブ１７の蓄熱槽側を閉じるようになっている。この加熱ヒータ２６による温度コントロールは、保温温度と入水側湯温センサ２０の検知温度を比較し、保温温度より下がったらリレー２１４をオンし、保温温度＋０．５°Ｃ上回ったらリレー２１４をオフして、浴水温度を保温温度〜保温温度＋０．５°Ｃの範囲に制御するように構成されている。
【００１８】
なお蓄熱槽上部湯温センサ２２の検知温度が低く、熱水なしの判断がされている場合でも、通電開始検知器２０８による深夜電力の通電検知により深夜電力により加熱中と判断された場合は、加熱ヒータ２６による加熱は行わず、蓄熱槽１３からの湯をミキシングバルブ１７により混合して用いるようになっている。この構成により加熱ヒータ２６による通電をできるだけ少なくして、ランニングコストの低減を図ることが可能になる。
【００１９】
なお、２１７はＥＥＰＲＯＭで使用者の設定した保温温度や運転モード等の設定値を記憶しており、停電後の再通電時に再設定しなくても済むようにしている。
【００２０】
図３により浴水の温度コントロールの動作フローを説明する。
最初に深夜電力時間帯か否か判断し（ステップＳ１）、深夜電力時間帯であれば、蓄熱槽１３の温度が所定温度（この例では８５゜Ｃ）以下か否か判断する（ステップＳ２）。所定温度以下であれば蓄熱ヒータ１８をオンし（ステップＳ３）、所定温度以下でなければ蓄熱ヒータ１８をオフする（ステップＳ４）。
次に入水側湯温センサ２０により検出される浴水温度が、設定温度より低いか否か判断し（ステップＳ５）、低ければ浴水供給バルブ１６を開いて、蓄熱槽１３の蓄湯を浴槽２に供給する（ステップＳ６）。浴水温度が設定温度より高ければ、浴水供給バルブ１６を閉じる（ステップＳ７）。
ステップＳ１で深夜電力時間帯でない時、同様に浴水温度が設定温度より低いか否か判断し（ステップＳ８）、低い場合には、予め設定された入浴時間帯か否か判断し（ステップＳ９）、入浴時間帯であれば蓄熱槽上部湯温センサ２２の検出温度が所定温度（この例では４５゜Ｃ）以上か否か判断する（ステップＳ１０）。所定温度以上であれば、熱水ありと判定し、浴水供給バルブ１６を開放し（ステップＳ１１）、加熱ヒータ２６をオフする（ステップＳ１２）。そしてコントロールパネル５の追焚加熱キーが押されたか否か判断し（ステップＳ１３）、押されていれば、ミキシングバルブ１７を調整すると共に、循環ポンプ９の回転を上げて急速に蓄湯を浴槽２に供給する（ステップＳ１４）。追焚加熱キーが押されていなければ、循環ポンプ９の回転数を落して（ステップＳ１５）、高温湯が人体に当らないようにする。
【００２１】
ステップＳ１０で、蓄熱槽上部湯温センサ２２検出温度が所定温度以上でない時は、熱水なしと判断し、浴水供給バルブ１６を閉じて（ステップＳ１６）、加熱ヒータ２６をオンとし（ステップＳ１７）、加熱ヒータ２６による加熱に切換える。そして循環ポンプ９の回転数を通常の回転数とする（ステップＳ２０）。ステップＳ８で浴水温度が設定温度よりも高い場合、またステップＳ９で入浴時間帯でない場合は、浴水供給バルブ１６を閉じ（ステップＳ１８）、加熱ヒータ２６をオフとして（ステップＳ１９）、保温動作は行わない。そして循環ポンプ９の回転数を通常の回転数とする（ステップＳ２０）。
【００２２】
以上の構成により、例えば入浴時間帯等のみ浴水の温度は所定の温度に維持される。この温度維持は所定時間のみであるから、効率的である。また蓄熱槽１３における加熱は常に行う必要はなく、この実施形態のように深夜電力で良いから、加熱に掛かる費用を低減できる。また、蓄熱槽１３に熱水がなくなった時には、加熱ヒータ２６により加熱が行われるから、常に浴水を所望の温度に維持することができる。また、深夜電力時間帯は、浴水の保温が行われるから、コストの安いエネルギを最大限利用できる。
また追焚加熱キーが押された時は循環ポンプ９を高速回転させることにより、急速加熱が行える。通常の時は、循環ポンプ９を低速回転させて、人体への高温湯の接触を避けることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の浴水浄化装置によれば、蓄えるための手段においては常に加熱する必要がなく、加熱熱源として深夜電力や太陽熱等を利用できるから、加熱に要する費用を低減でき、ランニングコストを下げることが可能になる。また蓄えるための手段からの湯の供給は、入浴時間帯等の所定時間のみに行われるからランニングコストを低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略ブロック図。
【図２】本発明の一実施形態における、本体１、コントロールパネル５、制御装置６の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の一実施形態の動作を説明するフローチャート図。

Claims (6)

1. 循環手段により浴水を浴槽と清浄化機構の間を循環させて浄化する浴水清浄化装置において、
   前記浴水を導入して所定温度に加熱し、保温しつつ、蓄えるための手段と、
   該蓄えるための手段に蓄えられた所定温度の蓄湯を浴槽に供給するための手段と、
   前記浴水の温度を検出するための手段と、を備え、
   予め決められた所定の時間において、前記検出するための手段により検出される浴水温度が所定温度以下になった時に、前記供給するための手段が前記所定温度以上の蓄湯を浴槽に供給する、
   ことを特徴とする浴水浄化装置。
2. 循環手段により浴水を浴槽と清浄化機構の間を循環させて浄化する浴水清浄化装置において、
   前記浴水を導入して深夜電力により所定温度に加熱し、保温しつつ、蓄えるための手段と、
   該蓄えるための手段に蓄えられた所定温度の蓄湯を浴槽に供給するための手段と、
   前記浴水の温度を検出するための手段と、を備え、
   予め決められた所定の時間及び前記深夜電力の時間帯において、該検出するための手段により検出される浴水温度が所定温度以下になった時に、前記供給するための手段が前記所定温度以上の蓄湯を浴槽に供給する、
   ことを特徴とする浴水浄化装置。
3. 前記蓄湯を浴槽に供給する際に、該供給速度を上げて蓄湯の供給を行う、
   請求項１又は２に記載の浴水浄化装置。
4. 前記蓄湯を浴槽に供給する際に、該供給速度を下げて蓄湯の供給を行う、
   請求項１又は２に記載の浴水浄化装置。
5. 前記浴水を加熱するための手段を更に設けた、
   請求項１又は２又は３または４に記載の浴水浄化装置。
6. 検出するための手段による検出温度にかかわらず、所定の操作に対応して蓄湯を浴槽に供給する手段を更に設けたことを特徴とする、
   請求項１又は２又は３又は４又は５に記載の浴水浄化装置。

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