JP3818750B2 - 浴槽水濾過装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴槽内の水を循環させて浄化する浴槽水濾過装置に関し、特に、この装置に設けられた濾過槽に高温の湯を流して、濾過槽を熱殺菌することができる手段を備えた浴槽水濾過装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、浴槽内の水（以下浴槽水という）を循環させて濾過する浴槽水濾過装置が存在する。浴槽水は、浴槽水濾過装置の循環路に導かれ、その循環路に設けられた濾過槽を通過し、濾過槽によって浄化された後、浴槽内に戻される。
【０００３】
この濾過槽は、例えば、浴槽水と共に循環する髪の毛やゴミなどを捕獲するフィルタや、湯の中に含まれる人の汗や脂肪、その他アンモニアなどの有機物を吸着するための活性炭などの濾過材を備えている。
【０００４】
このように、循環路を循環する浴槽水は、循環路に設けられた濾過槽を通ることによって浄化されて再度浴槽に戻されるので、浴槽内での雑菌の繁殖及び雑菌の繁殖による浴槽への水垢の付着などが防止され、浴槽内を衛生的に維持することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、濾過槽には、それによって捕獲、吸着されたゴミ、有機物が付着しているため、そこに雑菌が繁殖しやすい。雑菌の中には、レジオネラ属菌のような人体に悪影響のある悪性菌が存在するので、濾過槽を定期的に殺菌処理し、衛生的に維持する必要がある。そして、濾過槽の殺菌処理には、一般的に、塩素などの薬剤による殺菌処理、又は高温の湯による熱殺菌処理が行われる。
【０００６】
薬剤による殺菌処理を行うには、塩素などの薬剤の取り扱いに専門的な知識が必要となる上、薬剤の費用がかかるので、メンテナンスが面倒である。
【０００７】
一方、熱殺菌処理は、浴槽水濾過装置の循環路に設けられたヒーターによって、循環する湯を加熱し、所定温度以上の高温の湯を濾過槽に通すことによって行われ、上記薬剤による殺菌処理と比較してメンテナンスが容易である。
【０００８】
このとき、従来において、この熱殺菌に用いた高温の湯は、熱殺菌が行われた後、排水されていた。しかしながら、この高温の湯は、殺菌処理に用いられた湯であるので、湯内には、雑菌は繁殖しておらず、本来衛生的な湯である。
【０００９】
従って、殺菌に利用した湯を排水することは、省エネルギー及び節水の観点から好ましくなく、また、浴槽水濾過装置の目的である省エネルギー及び節水という趣旨にも反する。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、熱殺菌に利用した湯を浴槽の湯に再利用することができる浴槽水濾過装置を提供することにある。
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の構成は、両端が浴槽に接続され、一端から流入した該浴槽の水を他端から該浴槽に注入する循環路と、該循環路に設けられ、該循環路を流れる水を濾過する濾過手段と、前記循環路を流れる水を加熱する加熱手段と、前記浴槽を経由させずに前記循環路内の水を循環させるバイパス路と、該バイパス路を経由して前記循環路を循環する湯を、前記加熱手段によって熱殺菌に必要な最低温度以上に加熱し、前記濾過手段内に流すことによって、前記濾過手段の熱殺菌処理を行う制御手段とを備えた浴槽水濾過装置において、該制御手段は、該熱殺菌処理時に、前記湯が前記浴槽に注入されると浴槽水温が設定温度又はその近傍に昇温するのに必要な所定温度まで前記湯を加熱し、加熱された前記湯を、熱殺菌に必要な所定時間経過後に前記浴槽に注入し、前記制御手段は、前記湯が前記最低温度に達したときから前記所定時間を計測することを特徴とする浴槽水濾過装置である。
【００１２】
本構成により、熱殺菌に用いられた湯が排水されることなく、浴槽に注入され、さらに、浴槽水温を設定温度近傍に昇温することが可能となる。
【００１４】
また、上記構成において、前記所定時間は、前記湯が前記最低温度から前記所定温度まで昇温するまでの第二の時間と前記所定温度に達してからの第三の時間の和であって、該第三の時間は、一回の熱殺菌処理に必要な熱殺菌量と第二の時間に行われる熱殺菌処理の熱殺菌量との差分に基づいて設定され、前記湯が前記所定温度で一定のとき熱殺菌に必要な第一の時間より短い。さらに、前記湯が前記所定温度まで加熱される前に、前記所定時間が経過するとき、前記制御手段は、前記湯が所定温度に加熱されてから、前記湯を前記浴槽に注入する。これによって、浴槽水温を設定温度またはその近傍に昇温することができる。
【００１５】
また、上記構成の浴槽水濾過装置において、前記所定温度が前記最低温度より低いとき、前記熱殺菌処理が待機され、前記所定温度が前記最低温度以上になったとき、前記熱殺菌処理が行われてもよい。または、前記所定温度が前記最低温度より低いとき、前記熱殺菌処理が行われなくともよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲がこの実施の形態に限定されるものではない。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態の浴槽水濾過装置の構成図である。図１によれば、浴槽１０には、浴槽水が循環する循環路２０の両端２０ａ及び２０ｂが接続されており、浴槽水は、循環路２０に設けられたポンプ２１によって矢印Ａ方向に循環路２０内を流れる。さらに、ポンプ２１より下流側の循環路２０には、循環方向へ順に、循環する湯の温度を検出する温度センサ２４、循環する湯を加熱するヒータ２３、及び濾過槽２２が設けられている。
【００１８】
そして、濾過槽２２より下流側の循環路２０には、四方弁Ｙが設けられ、また、ポンプ２１より上流側の循環路２０には、三方弁Ｓが設けられている。さらに、図示されるように、四方弁Ｙの出入口４と三方弁Ｓの出入口３に接続されるバイパス路３０が設けられている。
【００１９】
また、本実施の形態の浴槽濾過装置は、例えばマイクロコンピュータのような図示されない制御手段を備え、以下に説明する濾過運転及び熱殺菌処理は、この制御手段の制御のもとで行われる。
【００２０】
浴槽水濾過装置の通常の濾過運転により、浴槽１０の湯が濾過されるとき、循環路２０に引き込まれた浴槽水は、三方弁Ｓの出入口１から出入口２を通って、ポンプ２１を矢印Ａ方向に流れる。そして、浴槽の湯は、ヒータ２３によって加熱されずに、濾過槽２２に入り、そこで浄化される。さらに、濾過槽２２によって濾過された浴槽水は、四方弁Ｙの出入口１から出入口２を通って、浴槽１０に戻される。
【００２１】
このような浴槽水濾過装置において、濾過槽２２の熱殺菌処理が行われる場合、四方弁Ｙの流路が出入口１から出入口４の方向に設定され、濾過槽２２から流れ出た浴槽水は、バイパス路３０に導かれる。そして、三方弁Ｓの流路が出入口３から出入口２の方向に設定されることによって、循環路２０内の湯が浴槽１０を経由せず、バイパス路３０を経由して循環路２０を循環する回路が構成される。
【００２２】
さらに、熱殺菌処理時においては、ヒータ２３がオンされ、バイパス路３０を経由して循環路２０内を流れる湯は、所定の熱殺菌温度（例えば６５度）以上まで加熱され上記殺菌湯とされる。そして、所定の熱殺菌時間（湯温が６５度以上の場合、例えば１０分以上）の間、この殺菌湯を循環させて、殺菌湯に濾過槽２２を暴露することによって、濾過槽２２の殺菌が行われる。
【００２３】
ここで、所定の熱殺菌時間が経過し、上記濾過槽２２の殺菌が終了すると、従来においては、四方弁Ｙの流路が出入口１から出入口３に設定され、循環路２０内の湯は、排水路３１を通って排水されていた。しかしながら、濾過漕２２内を流れた殺菌湯は、上述したように、本来衛生上問題のない湯であるゆえ、排水することは、省エネルギー及び節水の観点から好ましくない。
【００２４】
従って、本実施の形態においては、省エネルギー及び節水の観点から、濾過槽２２の殺菌に用いられた殺菌湯を浴槽１０に戻す。即ち、熱殺菌終了時において、四方弁Ｙの流路は、出入口１から出入口２の方向に設定され、殺菌湯は排水されずに浴槽１０に戻される。これによって、浴槽１０の湯が減少せず、足し湯をする必要がなくなり、節水が達成される。そして、一般的な浴槽水の設定温度（４０度付近）より高い温度の湯が供給されるため、浴槽水を保温するのに必要なエネルギーも節約できるので、省エネルギーが達成される。
【００２５】
また、上記実施の形態においては、排水路３１を通して殺菌湯は排水されないので、浴槽水濾過装置の四方弁Ｙに代わって、四方弁Ｙにおける出入口３を有さず、出入口１、２及び４を備えている三方弁が用いられてもよい。
【００２６】
そして、本発明の実施の形態においては、熱殺菌処理時に循環する殺菌湯の温度（以下、熱殺菌温度という）は、浴槽１０の水温（以下、浴槽水温という）及び浴槽１０の水量（以下、浴槽水量という）に基づいて調節される。さらに具体的には、熱殺菌処理時において、バイパス路３０を通って循環路２０を循環する所定の配管容量（例えば３０リットル）の湯が浴槽１０に戻されたときに、浴槽水温が設定温度になる熱殺菌温度が求められる。そして、殺菌湯はヒータ２３によってその熱殺菌温度まで加熱され、熱殺菌終了後、浴槽１０に戻される。
【００２７】
図２は、熱殺菌処理前の浴槽水温と、その浴槽水温を設定温度にするのに必要な熱殺菌湯の温度の関係を示す図である。浴槽水量が１７０リットルであって、３０リットルの湯量が循環路２０を循環する場合の浴槽水温と熱殺菌温度との関係を示す図である。図２の横軸は、熱殺菌処理が行われる前の浴槽水温である。また、縦軸は、浴槽水温を設定温度（図２においては４４度）にするのに必要な熱殺菌温度である。
【００２８】
例えば、図２の点Ｒに示すように、熱殺菌処理前の浴槽水温（横軸）が４０度であるとき、図から、浴槽水温を設定温度にするのに必要な熱殺菌温度は６７度となる。従って、熱殺菌処理が行われるとき、バイパス路３０を経由して循環路２０を循環する湯は、ヒータ２３によってその熱殺菌温度まで加熱され、その後、所定の熱殺菌時間の間循環する。そして、循環した湯は、熱殺菌処理が終了した後、浴槽１０に戻される。これによって、浴槽水温は設定温度まで上昇する。即ち、熱殺菌処理と同時に、浴槽１０の昇温処理も行うことができる。
【００２９】
図３は、上述の実施の形態に基づいた本発明の第一の実施の形態における熱殺菌処理のフローチャートである。図３を参照しながら、上記実施の形態をさらに詳しく説明する。図３によれば、ステップＳ１において通常の濾過運転が行われているとき、ステップＳ２に示すように、熱殺菌を指示する熱殺菌信号をマイクロコンピュータなどの制御手段が受信することよって熱殺菌が開始される。熱殺菌信号は、例えば使用者が図示されないリモコンなどを操作することによって発信される。また、制御手段が有する時計機能により所定時刻毎に自動的に熱殺菌信号が出され、熱殺菌処理が行われるようにしてもよい。
【００３０】
ステップＳ２において、制御手段であるマイクロコンピュータが熱殺菌信号を受信すると、ステップＳ３において、マイクロコンピュータは、浴槽水温、浴槽水量と浴槽水温の設定温度から熱殺菌温度を求める。具体的には、例えば、上記図２に示したグラフが、浴槽水温及び設定温度毎にマイクロコンピュータのＲＯＭのようなメモリに格納されている。そして、検出される浴槽水温及び浴槽水量から熱殺菌温度が読み出される。
【００３１】
このとき、浴槽水温は、循環路２０を流れる水温と同じであるので、温度センサ２３によって検出することができる。また、浴槽水量は、例えば、図１に図示されない浴槽水位センサによって検出された水位と、あらかじめ求められている浴槽の底面積を掛け合わせることによって求めることができる。また、設定温度は、リモコンなどにより設定される。
【００３２】
また、マイクロコンピュータは、演算によっても熱殺菌温度を求めることもできる。即ち、次の（１）式に示す熱量の関係式から熱殺菌温度Ｔk を求める（２）式が得られる。
Ｑk ×Ｔk ＋ＱB ×ＴB ＝（Ｑk ＋ＱB ）×Ｔs ・・・（１）
Ｔk ＝Ｔs ＋（Ｔs −ＴB ）×ＱB ／Ｑk ・・・（２）
ここで、ＱB は浴槽水量、ＴB は浴槽水温、Ｔs は設定温度、Ｑk は循環湯量（バイパス路３０を経由して循環路２０を循環する固定された湯量即ち配管容量であって、例えば３０リットル）である。そして、上記（２）式が上記メモリに記憶され、熱殺菌温度Ｔk は、マイクロコンピュータのＣＰＵの演算によって求められる。
【００３３】
そして、ステップＳ４において、求められた温度Ｔk が、濾過漕２２を殺菌するのに最低限必要な温度Ｔmin 以上であるか否かが判断される。一般に、熱殺菌を行うには、約６０度以上の高温の湯に濾過漕２２を暴露する必要がある。従って、最低温度Ｔmin は例えば６０度である。
【００３４】
例えば、浴槽水温が設定温度近くまで沸き上がっている場合は、図２から明らかなように熱殺菌温度Ｔk は６０度より低い。かかる温度Ｔk では、熱殺菌に必要な温度の湯に濾過槽２２を浸すことができず、熱殺菌処理が不十分になるおそれがある。
【００３５】
従って、ステップＳ４において、ステップＳ３で求められた熱殺菌温度Ｔk が、所定の最低温度Ｔmin より小さい場合、ステップＳ５に進み、熱殺菌処理は待機状態になる。そして、ステップＳ３において求められる熱殺菌温度Ｔk が最低温度Ｔmin を超えるまで熱殺菌処理は待機される。
【００３６】
ステップＳ４において、熱殺菌温度Ｔk が最低温度Ｔmin を超えると、ステップＳ６において、上記図１における各弁が切り替えられる。具体的には、四方弁Ｙの流路が出入口１から出入口４の方向に設定され、また、三方弁Ｓの流路が出入口３から出入口２の方向に設定される。従って、循環路２０内の湯は、バイパス路３０を通って、循環路２０を循環する。このとき、ヒータ２３がオンされる。
【００３７】
そして、温度センサ２４が、熱殺菌温度Ｔk を検知すると（ステップＳ７）、濾過槽２２を殺菌湯に暴露する所定の熱殺菌時間を計測するために、マイクロコンピュータに内蔵されるタイマーがスタートする（ステップＳ８）。
【００３８】
そして、所定の熱殺菌時間（熱殺菌温度Ｔk が６５度以上のとき、例えば１０分間）の間、濾過槽２２は殺菌湯に暴露され、熱殺菌処理が行われる。ステップＳ９において、所定の熱殺菌時間が経過すると、濾過槽２２の殺菌は終了し、上記ステップＳ６において切り替えられた各弁は、熱殺菌が行われる前の状態に戻される（ステップＳ１０）。即ち、四方弁Ｙの流路は、出入口１から出入口２の方向に設定され、三方弁Ｓの流路は、出入口１から出入口２の方向に設定される。従って、熱殺菌温度Ｔk の湯が浴槽１０に戻され、浴槽水温は設定温度まで昇温される。そして、再度通常の濾過運転状態に戻る（ステップＳ１）。このとき、ヒータ２３もオフにされる。
【００３９】
上記第一の実施の形態においては、浴槽水温が設定温度になるような熱殺菌温度Ｔk が求められた。しかしながら、その場合、上述のように、浴槽水温がすでに設定温度又はその近くまで達している場合は、浴槽水温が低下するまで、熱殺菌処理が待機されることとなる（上記図３のステップＳ５）。従って、熱殺菌信号が出されてからできるだけ速やかに熱殺菌処理を行うために、熱殺菌湯を浴槽に注入したときの浴槽水温が設定温度より高くなるように熱殺菌温度Ｔk を求めてもよい。このときの浴槽水温は、例えば設定温度＋２度程度であり、設定温度の湯に対して、人が入浴したときにあまり違和感のない範囲に設定される。これによって、浴槽水温が設定温度まで沸き上がっている状態であっても、熱殺菌処理を行うことが可能である。
【００４０】
また、図３のフローチャートのステップＳ５のような待機状態を設けず、求められた熱殺菌温度Ｔk が最低温度Ｔmin より小さいときは、熱殺菌処理を行わないようにしてもよい。
【００４１】
図４フローチャートは、図３のステップＳ５に代わって、ステップＳ１５が設けられる。図４のステップＳ１５は、ステップＳ４において、熱殺菌温度Ｔk が最低温度Ｔmin より小さいときは、熱殺菌信号がクリアされる。従って、熱殺菌処理が行われない。
【００４２】
次に、本発明の第二の実施の形態を説明する。上述の第一の実施の形態においては、熱殺菌時間の計測は、循環路２０を循環する湯の温度（以下、循環温度という）が最低温度Ｔmin より高い熱殺菌温度Ｔk に達してから開始されていた（図３ステップＳ８参照）。しかしながら、実際の熱殺菌行為は、循環温度が最低温度Ｔmin に達したときからすでに開始されている。従って、本第二の実施の形態においては、循環温度が最低温度Ｔmin から熱殺菌温度Ｔk に達するまでに行われた熱殺菌行為を考慮した熱殺菌時間を求め、その熱殺菌時間に基づいた熱殺菌処理が行われる。
【００４３】
図５は、熱殺菌温度Ｔk と熱殺菌時間ｔn の関係を示す図である。図５において、横軸は熱殺菌時間ｔn 、縦軸は熱殺菌温度Ｔk を示す。図５に示すように、一般に、熱殺菌温度Ｔk が上記最低温度Ｔmin （例えば６０度）以上のとき、熱殺菌温度Ｔk と熱殺菌時間ｔn には、
熱殺菌温度Ｔk ×熱殺菌時間ｔn ＝Ｃ（Ｃは定数） ・・・（２）
の関係が成立する。従って、上述において、浴槽水温を設定温度にするための熱殺菌温度Ｔk1が、上述の（１）式などから求められると、この熱殺菌温度Ｔk1に対する熱殺菌時間ｔn1が、上記（２）式から求められる。ここで、上記定数Ｃを一回の熱殺菌処理に必要な熱殺菌量と定義すると、熱殺菌量Ｃは一定であるので、熱殺菌温度Ｔk が、図示されるように、Ｔk2、Ｔk3さらにＴk4と順に高くなると、それぞれ熱殺菌時間ｔn2、ｔn3さらにｔn4と短くなる。
【００４４】
図６は、本第二の実施の形態を模式的に示した図である。図６において、横軸は時間、縦軸は循環温度Ｔa を示す。そして、上記第一の実施の形態においては、熱殺菌量Ｃを確保するため、循環温度Ｔa が熱殺菌温度Ｔk に達した時刻ｔ1 から熱殺菌時間ｔn の間熱殺菌が処理が行われる。そして、熱殺菌時間ｔn 経過した時刻ｔ3 で熱殺菌処理が終了する。即ち、時刻ｔ1 から時刻ｔ3 の間の熱殺菌量Ｃ１は、
となり、熱殺菌処理に必要な熱殺菌量Ｃに等しい。また、この熱殺菌量Ｃ１は、図６において面積Ｓ１として表される。
【００４５】
一方、上述のように、熱殺菌行為は、循環温度Ｔa がＴmin （例えば６０度）を超えた時刻ｔ0 から始まっている。即ち、循環温度Ｔa が、最低温度Ｔmin に達する時間ｔ0 から熱殺菌温度Ｔk に達する時刻ｔ1 までの時間ｔp も熱殺菌処理が行われている。
【００４６】
従って、本第二の実施の形態においては、時間ｔp 間に行われる熱殺菌の熱殺菌量ΔＣを考慮して、時刻ｔ0 から行われている熱殺菌処理が熱殺菌量Ｃに達する時間ｔm （以下、有効熱殺菌時間という）を求める。まず、循環温度Ｔa が最低温度Ｔmin から熱殺菌温度Ｔk になるまでの時間ｔp 間の熱殺菌量ΔＣは、図６における面積ΔＳで表される。従って、熱殺菌量ΔＣは、
ΔＣ＝ｔp ×（Ｔk −Ｔmin ）×1/2 ・・・（４）
として表される。ここで、循環温度Ｔa の上昇速度、即ちヒータ２３の能力をＨｔ（度／分）とすると、時間ｔp は、
ｔp ＝（Ｔk −Ｔmin ）／Ｈｔ ・・・（５）
で表されるので、この（５）式から上記（４）式の熱殺菌量ΔＣは、
ΔＣ＝（Ｔk −Ｔmin ）2 / ２Ｈｔ ・・・（６）
となる。
【００４７】
そして、本第二の実施の形態において、熱殺菌量Ｃを確保するために、図６の時刻ｔ1 からさらに必要な熱殺菌量をＣ２とすると、
Ｃ２＝Ｃ−ΔＣ ・・・（７）
として表される。熱殺菌量Ｃ２は、図６において面積Ｓ２として表される。そして、時刻ｔ1 から熱殺菌温度Ｔk で熱殺菌量Ｃ２の熱殺菌を行うのに必要な時間ｔr は、
【００４８】
で表される。そして、上記（９）式に、上記（３）、（６）式を代入することによって、
【００４９】
ｔr ＝ｔn −（Ｔk −Ｔmin ）／２Ｈｔ ・・・（１０）
として表される。そして、有効熱殺菌時間ｔm ＝ｔp ＋ｔr であるので、この式に、上記（５）、（１０）式を代入して整理すると、
【００５０】
ｔm ＝ｔn ＋（Ｔk −Ｔmin ）／２Ｈｔ ・・・（１１）
として表される。従って、本第二の実施の形態においては、循環温度Ｔa が最低温度Ｔmin に達する時刻ｔ0 から時間ｔm 経過時の時刻ｔ2 で、熱殺菌処理が終了する。また、上記（１０）式から明らかなように、時間ｔr は、熱殺菌時間ｔｎより短いので、上記時刻ｔ2 は、上記第一の実施の形態において熱殺菌処理が終了する時刻ｔ3 より早い。
【００５１】
このように、本第二の実施の形態においては、熱殺菌量Ｃの熱殺菌を行うのに必要な時間を、循環温度Ｔa が最低温度Ｔmin を超えたときから計測するので、、循環温度Ｔa が熱殺菌温度Ｔk に達したときから計測する場合より、早く熱殺菌を終了することができる。
【００５２】
図７は、本第二の実施の形態における熱殺菌処理のフローチャートである。図７によれば、図３と同様に、ステップＳ２１において通常の濾過運転が行われているとき、ステップＳ２２に示すように、熱殺菌を指示する熱殺菌信号をマイクロコンピュータなどの制御手段が受信することよって熱殺菌が開始される。そして、ステップＳ２３において、マイクロコンピュータのメモリに記憶された上記図２に示したグラフ、又は上記（３）式から熱殺菌温度Ｔk が得られる。そして、本第二の実施の形態においては、さらに、上記有効熱殺菌時間ｔm が上記（１１）式から求められる。
【００５３】
そして、ステップＳ２４において、上記ステップＳ４同様に、求められた熱殺菌温度Ｔk が、濾過漕２２を殺菌するのに最低限必要な温度Ｔmin 以上であるか否かが判断される。さらに、ステップＳ２４において、ステップＳ２３で求められた熱殺菌温度Ｔk が、所定の最低温度Ｔmin より小さい場合、ステップＳ５同様に、ステップＳ２５に進み、熱殺菌処理は待機状態になる。そして、ステップＳ２３において求められる熱殺菌温度Ｔk が最低温度Ｔmin を超えるまで熱殺菌処理は待機される。または、上記図４に示したステップＳ１５のように、熱殺菌信号がクリアされてもよい。
【００５４】
そして、ステップＳ２３で求められる熱殺菌温度Ｔk が最低温度Ｔmin を超えると、ステップＳ２６において、上記図１における各弁が、図３のステップＳ６と同様に切り替えられる。また、ヒータ２３がオンされる。
【００５５】
そして、ステップＳ２７においては、図３のステップＳ７と異なり、温度センサ２３が、最低温度Ｔmin を検知すると、上記ステップＳ２３で求められた有効熱殺菌時間ｔm を計測するために、マイクロコンピュータに内蔵されるタイマーがスタートする（ステップＳ２８）。
【００５６】
そして、有効熱殺菌時間ｔm の間、濾過槽２２は殺菌湯に暴露され、熱殺菌処理が行われる。さらに、ステップＳ２９において、有効熱殺菌時間ｔm が経過すると、濾過槽２２の殺菌は終了し、上記ステップＳ２６において切り替えられた各弁は、図３のステップＳ１０と同様に熱殺菌が行われる前の状態に戻される（ステップＳ３０）。このとき、ヒータ２３もオフにされる。こうして、再度通常の濾過運転状態に戻る。
【００５７】
また、図８は、上記第二の実施の形態の変形例を説明するための図である。この変形例では、熱殺菌温度Ｔk が最低温度Ｔmin よりかなり高く、循環温度Ｔa が最低温度Ｔmin から熱殺菌温度Ｔk に達するまでの熱殺菌量ΔＣ（面積ΔＳ）が、熱殺菌に必要な熱殺菌量Ｃ（面積Ｓ）以上になる。即ち、図８に示されるように、循環温度Ｔa が熱殺菌温度Ｔk に達する時刻ｔ5 より早い時刻ｔ4 に、熱殺菌量がＣ（面積Ｓ）に達する。従って、この変形例の場合は、循環温度Ｔa が熱殺菌温度Ｔk に達した後に熱殺菌処理をする必要がない。
【００５８】
但し、このような場合に、上記（１１）式に基づいて有効熱殺菌時間ｔm を求めると、循環温度Ｔa が熱殺菌温度Ｔk に達する時間ｔｐより短い時間となってしまう。従って、熱殺菌温度Ｔk より低い温度の湯が浴槽１０に戻されるので、浴槽水温が設定温度に達しない。そこで、図８において、このような場合は、熱殺菌量Ｃに達した時刻ｔ4 後もヒータ２３の加熱が続けられる。そして、循環温度Ｔa が熱殺菌温度Ｔk に達した時刻ｔ5 経過時に、熱殺菌処理を終了し、熱殺菌に利用された湯を浴槽１０に戻す。即ち、図７のステップＳ２９において、有効熱殺菌時間ｔm に代わって、循環温度Ｔa が最低温度Ｔmin から熱殺菌時間Ｔk になるまでの時間ｔp が用いられる。なお。時間ｔp は上記（５）式より求められる。また、この変形例の場合は、図７のステップＳ２８において、タイマー計測を行わず、温度センサ２４により循環温度Ｔa が熱殺菌温度Ｔk に達したことを検知して、図７におけるステップＳ３０に進んでもよい。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、浴槽水濾過装置に設けられた濾過槽が熱殺菌されるとき、熱殺菌に用いられた湯（熱殺菌湯）が排水されずに浴槽に注入される。従って、熱殺菌湯が無駄にされず、浴槽水として再利用され、節水及び省エネルギーを達成することができる。
【００６０】
また、熱殺菌温度が可変であるので、浴槽水温を任意の温度（例えば設定温度）になるように熱殺菌温度に設定することができる。
【００６１】
さらに、熱殺菌処理が行われる時間を、循環路を循環する湯の温度が熱殺菌温度に達する前の熱殺菌に必要な最低温度に達したときから計測するので、迅速な熱殺菌処理が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の浴槽水濾過装置の構成図である。
【図２】熱殺菌処理前の浴槽水温と、その浴槽水温を設定温度にするのに必要な熱殺菌湯の温度の関係を示す図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態のフローチャートである。
【図４】本発明の第一の実施の形態の変形例を示すフローチャートである。
【図５】熱殺菌温度Ｔk と熱殺菌時間ｔn の関係を示す図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態を模式的に示した図である。
【図７】本発明の第二の実施の形態における熱殺菌処理のフローチャートである。
【図８】本発明の第二の実施の形態の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 浴槽
２０ 循環路
２１ ポンプ
２２ 濾過槽
２３ ヒータ
２４ 温度センサ
３０ バイパス路
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴槽内の水を循環させて浄化する浴槽水濾過装置に関し、特に、この装置に設けられた濾過槽に高温の湯を流して、濾過槽を熱殺菌することができる手段を備えた浴槽水濾過装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、浴槽内の水（以下浴槽水という）を循環させて濾過する浴槽水濾過装置が存在する。浴槽水は、浴槽水濾過装置の循環路に導かれ、その循環路に設けられた濾過槽を通過し、濾過槽によって浄化された後、浴槽内に戻される。
【０００３】
この濾過槽は、例えば、浴槽水と共に循環する髪の毛やゴミなどを捕獲するフィルタや、湯の中に含まれる人の汗や脂肪、その他アンモニアなどの有機物を吸着するための活性炭などの濾過材を備えている。
【０００４】
このように、循環路を循環する浴槽水は、循環路に設けられた濾過槽を通ることによって浄化されて再度浴槽に戻されるので、浴槽内での雑菌の繁殖及び雑菌の繁殖による浴槽への水垢の付着などが防止され、浴槽内を衛生的に維持することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、濾過槽には、それによって捕獲、吸着されたゴミ、有機物が付着しているため、そこに雑菌が繁殖しやすい。雑菌の中には、レジオネラ属菌のような人体に悪影響のある悪性菌が存在するので、濾過槽を定期的に殺菌処理し、衛生的に維持する必要がある。そして、濾過槽の殺菌処理には、一般的に、塩素などの薬剤による殺菌処理、又は高温の湯による熱殺菌処理が行われる。
【０００６】
薬剤による殺菌処理を行うには、塩素などの薬剤の取り扱いに専門的な知識が必要となる上、薬剤の費用がかかるので、メンテナンスが面倒である。
【０００７】
一方、熱殺菌処理は、浴槽水濾過装置の循環路に設けられたヒーターによって、循環する湯を加熱し、所定温度以上の高温の湯を濾過槽に通すことによって行われ、上記薬剤による殺菌処理と比較してメンテナンスが容易である。
【０００８】
このとき、従来において、この熱殺菌に用いた高温の湯は、熱殺菌が行われた後、排水されていた。しかしながら、この高温の湯は、殺菌処理に用いられた湯であるので、湯内には、雑菌は繁殖しておらず、本来衛生的な湯である。
【０００９】
従って、殺菌に利用した湯を排水することは、省エネルギー及び節水の観点から好ましくなく、また、浴槽水濾過装置の目的である省エネルギー及び節水という趣旨にも反する。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、熱殺菌に利用した湯を浴槽の湯に再利用することができる浴槽水濾過装置を提供することにある。
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の構成は、両端が浴槽に接続され、一端から流入した該浴槽の水を他端から該浴槽に注入する循環路と、該循環路に設けられ、該循環路を流れる水を濾過する濾過手段と、前記循環路を流れる水を加熱する加熱手段と、前記浴槽を経由させずに前記循環路内の水を循環させるバイパス路と、該バイパス路を経由して前記循環路を循環する湯を、前記加熱手段によって熱殺菌に必要な最低温度以上に加熱し、前記濾過手段内に流すことによって、前記濾過手段の熱殺菌処理を行う制御手段とを備えた浴槽水濾過装置において、該制御手段は、該熱殺菌処理時に、前記湯が前記浴槽に注入されると浴槽水温が設定温度又はその近傍に昇温するのに必要な所定温度まで前記湯を加熱し、加熱された前記湯を、熱殺菌に必要な所定時間経過後に前記浴槽に注入し、前記制御手段は、前記湯が前記最低温度に達したときから前記所定時間を計測することを特徴とする浴槽水濾過装置である。
【００１２】
本構成により、熱殺菌に用いられた湯が排水されることなく、浴槽に注入され、さらに、浴槽水温を設定温度近傍に昇温することが可能となる。
【００１４】
また、上記構成において、前記所定時間は、前記湯が前記最低温度から前記所定温度まで昇温するまでの第二の時間と前記所定温度に達してからの第三の時間の和であって、該第三の時間は、一回の熱殺菌処理に必要な熱殺菌量と第二の時間に行われる熱殺菌処理の熱殺菌量との差分に基づいて設定され、前記湯が前記所定温度で一定のとき熱殺菌に必要な第一の時間より短い。さらに、前記湯が前記所定温度まで加熱される前に、前記所定時間が経過するとき、前記制御手段は、前記湯が所定温度に加熱されてから、前記湯を前記浴槽に注入する。これによって、浴槽水温を設定温度またはその近傍に昇温することができる。
【００１５】
また、上記構成の浴槽水濾過装置において、前記所定温度が前記最低温度より低いとき、前記熱殺菌処理が待機され、前記所定温度が前記最低温度以上になったとき、前記熱殺菌処理が行われてもよい。または、前記所定温度が前記最低温度より低いとき、前記熱殺菌処理が行われなくともよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲がこの実施の形態に限定されるものではない。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態の浴槽水濾過装置の構成図である。図１によれば、浴槽１０には、浴槽水が循環する循環路２０の両端２０ａ及び２０ｂが接続されており、浴槽水は、循環路２０に設けられたポンプ２１によって矢印Ａ方向に循環路２０内を流れる。さらに、ポンプ２１より下流側の循環路２０には、循環方向へ順に、循環する湯の温度を検出する温度センサ２４、循環する湯を加熱するヒータ２３、及び濾過槽２２が設けられている。
【００１８】
そして、濾過槽２２より下流側の循環路２０には、四方弁Ｙが設けられ、また、ポンプ２１より上流側の循環路２０には、三方弁Ｓが設けられている。さらに、図示されるように、四方弁Ｙの出入口４と三方弁Ｓの出入口３に接続されるバイパス路３０が設けられている。
【００１９】
また、本実施の形態の浴槽濾過装置は、例えばマイクロコンピュータのような図示されない制御手段を備え、以下に説明する濾過運転及び熱殺菌処理は、この制御手段の制御のもとで行われる。
【００２０】
浴槽水濾過装置の通常の濾過運転により、浴槽１０の湯が濾過されるとき、循環路２０に引き込まれた浴槽水は、三方弁Ｓの出入口１から出入口２を通って、ポンプ２１を矢印Ａ方向に流れる。そして、浴槽の湯は、ヒータ２３によって加熱されずに、濾過槽２２に入り、そこで浄化される。さらに、濾過槽２２によって濾過された浴槽水は、四方弁Ｙの出入口１から出入口２を通って、浴槽１０に戻される。
【００２１】
このような浴槽水濾過装置において、濾過槽２２の熱殺菌処理が行われる場合、四方弁Ｙの流路が出入口１から出入口４の方向に設定され、濾過槽２２から流れ出た浴槽水は、バイパス路３０に導かれる。そして、三方弁Ｓの流路が出入口３から出入口２の方向に設定されることによって、循環路２０内の湯が浴槽１０を経由せず、バイパス路３０を経由して循環路２０を循環する回路が構成される。
【００２２】
さらに、熱殺菌処理時においては、ヒータ２３がオンされ、バイパス路３０を経由して循環路２０内を流れる湯は、所定の熱殺菌温度（例えば６５度）以上まで加熱され上記殺菌湯とされる。そして、所定の熱殺菌時間（湯温が６５度以上の場合、例えば１０分以上）の間、この殺菌湯を循環させて、殺菌湯に濾過槽２２を暴露することによって、濾過槽２２の殺菌が行われる。
【００２３】
ここで、所定の熱殺菌時間が経過し、上記濾過槽２２の殺菌が終了すると、従来においては、四方弁Ｙの流路が出入口１から出入口３に設定され、循環路２０内の湯は、排水路３１を通って排水されていた。しかしながら、濾過漕２２内を流れた殺菌湯は、上述したように、本来衛生上問題のない湯であるゆえ、排水することは、省エネルギー及び節水の観点から好ましくない。
【００２４】
従って、本実施の形態においては、省エネルギー及び節水の観点から、濾過槽２２の殺菌に用いられた殺菌湯を浴槽１０に戻す。即ち、熱殺菌終了時において、四方弁Ｙの流路は、出入口１から出入口２の方向に設定され、殺菌湯は排水されずに浴槽１０に戻される。これによって、浴槽１０の湯が減少せず、足し湯をする必要がなくなり、節水が達成される。そして、一般的な浴槽水の設定温度（４０度付近）より高い温度の湯が供給されるため、浴槽水を保温するのに必要なエネルギーも節約できるので、省エネルギーが達成される。
【００２５】
また、上記実施の形態においては、排水路３１を通して殺菌湯は排水されないので、浴槽水濾過装置の四方弁Ｙに代わって、四方弁Ｙにおける出入口３を有さず、出入口１、２及び４を備えている三方弁が用いられてもよい。
【００２６】
そして、本発明の実施の形態においては、熱殺菌処理時に循環する殺菌湯の温度（以下、熱殺菌温度という）は、浴槽１０の水温（以下、浴槽水温という）及び浴槽１０の水量（以下、浴槽水量という）に基づいて調節される。さらに具体的には、熱殺菌処理時において、バイパス路３０を通って循環路２０を循環する所定の配管容量（例えば３０リットル）の湯が浴槽１０に戻されたときに、浴槽水温が設定温度になる熱殺菌温度が求められる。そして、殺菌湯はヒータ２３によってその熱殺菌温度まで加熱され、熱殺菌終了後、浴槽１０に戻される。
【００２７】
図２は、熱殺菌処理前の浴槽水温と、その浴槽水温を設定温度にするのに必要な熱殺菌湯の温度の関係を示す図である。浴槽水量が１７０リットルであって、３０リットルの湯量が循環路２０を循環する場合の浴槽水温と熱殺菌温度との関係を示す図である。図２の横軸は、熱殺菌処理が行われる前の浴槽水温である。また、縦軸は、浴槽水温を設定温度（図２においては４４度）にするのに必要な熱殺菌温度である。
【００２８】
例えば、図２の点Ｒに示すように、熱殺菌処理前の浴槽水温（横軸）が４０度であるとき、図から、浴槽水温を設定温度にするのに必要な熱殺菌温度は６７度となる。従って、熱殺菌処理が行われるとき、バイパス路３０を経由して循環路２０を循環する湯は、ヒータ２３によってその熱殺菌温度まで加熱され、その後、所定の熱殺菌時間の間循環する。そして、循環した湯は、熱殺菌処理が終了した後、浴槽１０に戻される。これによって、浴槽水温は設定温度まで上昇する。即ち、熱殺菌処理と同時に、浴槽１０の昇温処理も行うことができる。
【００２９】
図３は、上述の実施の形態に基づいた本発明の第一の実施の形態における熱殺菌処理のフローチャートである。図３を参照しながら、上記実施の形態をさらに詳しく説明する。図３によれば、ステップＳ１において通常の濾過運転が行われているとき、ステップＳ２に示すように、熱殺菌を指示する熱殺菌信号をマイクロコンピュータなどの制御手段が受信することよって熱殺菌が開始される。熱殺菌信号は、例えば使用者が図示されないリモコンなどを操作することによって発信される。また、制御手段が有する時計機能により所定時刻毎に自動的に熱殺菌信号が出され、熱殺菌処理が行われるようにしてもよい。
【００３０】
ステップＳ２において、制御手段であるマイクロコンピュータが熱殺菌信号を受信すると、ステップＳ３において、マイクロコンピュータは、浴槽水温、浴槽水量と浴槽水温の設定温度から熱殺菌温度を求める。具体的には、例えば、上記図２に示したグラフが、浴槽水温及び設定温度毎にマイクロコンピュータのＲＯＭのようなメモリに格納されている。そして、検出される浴槽水温及び浴槽水量から熱殺菌温度が読み出される。
【００３１】
このとき、浴槽水温は、循環路２０を流れる水温と同じであるので、温度センサ２３によって検出することができる。また、浴槽水量は、例えば、図１に図示されない浴槽水位センサによって検出された水位と、あらかじめ求められている浴槽の底面積を掛け合わせることによって求めることができる。また、設定温度は、リモコンなどにより設定される。
【００３２】
また、マイクロコンピュータは、演算によっても熱殺菌温度を求めることもできる。即ち、次の（１）式に示す熱量の関係式から熱殺菌温度Ｔk を求める（２）式が得られる。
Ｑk ×Ｔk ＋ＱB ×ＴB ＝（Ｑk ＋ＱB ）×Ｔs ・・・（１）
Ｔk ＝Ｔs ＋（Ｔs −ＴB ）×ＱB ／Ｑk ・・・（２）
ここで、ＱB は浴槽水量、ＴB は浴槽水温、Ｔs は設定温度、Ｑk は循環湯量（バイパス路３０を経由して循環路２０を循環する固定された湯量即ち配管容量であって、例えば３０リットル）である。そして、上記（２）式が上記メモリに記憶され、熱殺菌温度Ｔk は、マイクロコンピュータのＣＰＵの演算によって求められる。
【００３３】
そして、ステップＳ４において、求められた温度Ｔk が、濾過漕２２を殺菌するのに最低限必要な温度Ｔmin 以上であるか否かが判断される。一般に、熱殺菌を行うには、約６０度以上の高温の湯に濾過漕２２を暴露する必要がある。従って、最低温度Ｔmin は例えば６０度である。
【００３４】
例えば、浴槽水温が設定温度近くまで沸き上がっている場合は、図２から明らかなように熱殺菌温度Ｔk は６０度より低い。かかる温度Ｔk では、熱殺菌に必要な温度の湯に濾過槽２２を浸すことができず、熱殺菌処理が不十分になるおそれがある。
【００３５】
従って、ステップＳ４において、ステップＳ３で求められた熱殺菌温度Ｔk が、所定の最低温度Ｔmin より小さい場合、ステップＳ５に進み、熱殺菌処理は待機状態になる。そして、ステップＳ３において求められる熱殺菌温度Ｔk が最低温度Ｔmin を超えるまで熱殺菌処理は待機される。
【００３６】
ステップＳ４において、熱殺菌温度Ｔk が最低温度Ｔmin を超えると、ステップＳ６において、上記図１における各弁が切り替えられる。具体的には、四方弁Ｙの流路が出入口１から出入口４の方向に設定され、また、三方弁Ｓの流路が出入口３から出入口２の方向に設定される。従って、循環路２０内の湯は、バイパス路３０を通って、循環路２０を循環する。このとき、ヒータ２３がオンされる。
【００３７】
そして、温度センサ２４が、熱殺菌温度Ｔk を検知すると（ステップＳ７）、濾過槽２２を殺菌湯に暴露する所定の熱殺菌時間を計測するために、マイクロコンピュータに内蔵されるタイマーがスタートする（ステップＳ８）。
【００３８】
そして、所定の熱殺菌時間（熱殺菌温度Ｔk が６５度以上のとき、例えば１０分間）の間、濾過槽２２は殺菌湯に暴露され、熱殺菌処理が行われる。ステップＳ９において、所定の熱殺菌時間が経過すると、濾過槽２２の殺菌は終了し、上記ステップＳ６において切り替えられた各弁は、熱殺菌が行われる前の状態に戻される（ステップＳ１０）。即ち、四方弁Ｙの流路は、出入口１から出入口２の方向に設定され、三方弁Ｓの流路は、出入口１から出入口２の方向に設定される。従って、熱殺菌温度Ｔk の湯が浴槽１０に戻され、浴槽水温は設定温度まで昇温される。そして、再度通常の濾過運転状態に戻る（ステップＳ１）。このとき、ヒータ２３もオフにされる。
【００３９】
上記第一の実施の形態においては、浴槽水温が設定温度になるような熱殺菌温度Ｔk が求められた。しかしながら、その場合、上述のように、浴槽水温がすでに設定温度又はその近くまで達している場合は、浴槽水温が低下するまで、熱殺菌処理が待機されることとなる（上記図３のステップＳ５）。従って、熱殺菌信号が出されてからできるだけ速やかに熱殺菌処理を行うために、熱殺菌湯を浴槽に注入したときの浴槽水温が設定温度より高くなるように熱殺菌温度Ｔk を求めてもよい。このときの浴槽水温は、例えば設定温度＋２度程度であり、設定温度の湯に対して、人が入浴したときにあまり違和感のない範囲に設定される。これによって、浴槽水温が設定温度まで沸き上がっている状態であっても、熱殺菌処理を行うことが可能である。
【００４０】
また、図３のフローチャートのステップＳ５のような待機状態を設けず、求められた熱殺菌温度Ｔk が最低温度Ｔmin より小さいときは、熱殺菌処理を行わないようにしてもよい。
【００４１】
図４フローチャートは、図３のステップＳ５に代わって、ステップＳ１５が設けられる。図４のステップＳ１５は、ステップＳ４において、熱殺菌温度Ｔk が最低温度Ｔmin より小さいときは、熱殺菌信号がクリアされる。従って、熱殺菌処理が行われない。
【００４２】
次に、本発明の第二の実施の形態を説明する。上述の第一の実施の形態においては、熱殺菌時間の計測は、循環路２０を循環する湯の温度（以下、循環温度という）が最低温度Ｔmin より高い熱殺菌温度Ｔk に達してから開始されていた（図３ステップＳ８参照）。しかしながら、実際の熱殺菌行為は、循環温度が最低温度Ｔmin に達したときからすでに開始されている。従って、本第二の実施の形態においては、循環温度が最低温度Ｔmin から熱殺菌温度Ｔk に達するまでに行われた熱殺菌行為を考慮した熱殺菌時間を求め、その熱殺菌時間に基づいた熱殺菌処理が行われる。
【００４３】
図５は、熱殺菌温度Ｔk と熱殺菌時間ｔn の関係を示す図である。図５において、横軸は熱殺菌時間ｔn 、縦軸は熱殺菌温度Ｔk を示す。図５に示すように、一般に、熱殺菌温度Ｔk が上記最低温度Ｔmin （例えば６０度）以上のとき、熱殺菌温度Ｔk と熱殺菌時間ｔn には、
熱殺菌温度Ｔk ×熱殺菌時間ｔn ＝Ｃ（Ｃは定数） ・・・（２）
の関係が成立する。従って、上述において、浴槽水温を設定温度にするための熱殺菌温度Ｔk1が、上述の（１）式などから求められると、この熱殺菌温度Ｔk1に対する熱殺菌時間ｔn1が、上記（２）式から求められる。ここで、上記定数Ｃを一回の熱殺菌処理に必要な熱殺菌量と定義すると、熱殺菌量Ｃは一定であるので、熱殺菌温度Ｔk が、図示されるように、Ｔk2、Ｔk3さらにＴk4と順に高くなると、それぞれ熱殺菌時間ｔn2、ｔn3さらにｔn4と短くなる。
【００４４】
図６は、本第二の実施の形態を模式的に示した図である。図６において、横軸は時間、縦軸は循環温度Ｔa を示す。そして、上記第一の実施の形態においては、熱殺菌量Ｃを確保するため、循環温度Ｔa が熱殺菌温度Ｔk に達した時刻ｔ1 から熱殺菌時間ｔn の間熱殺菌が処理が行われる。そして、熱殺菌時間ｔn 経過した時刻ｔ3 で熱殺菌処理が終了する。即ち、時刻ｔ1 から時刻ｔ3 の間の熱殺菌量Ｃ１は、
【００４５】
一方、上述のように、熱殺菌行為は、循環温度Ｔa がＴmin （例えば６０度）を超えた時刻ｔ0 から始まっている。即ち、循環温度Ｔa が、最低温度Ｔmin に達する時間ｔ0 から熱殺菌温度Ｔk に達する時刻ｔ1 までの時間ｔp も熱殺菌処理が行われている。
【００４６】
従って、本第二の実施の形態においては、時間ｔp 間に行われる熱殺菌の熱殺菌量ΔＣを考慮して、時刻ｔ0 から行われている熱殺菌処理が熱殺菌量Ｃに達する時間ｔm （以下、有効熱殺菌時間という）を求める。まず、循環温度Ｔa が最低温度Ｔmin から熱殺菌温度Ｔk になるまでの時間ｔp 間の熱殺菌量ΔＣは、図６における面積ΔＳで表される。従って、熱殺菌量ΔＣは、
ΔＣ＝ｔp ×（Ｔk −Ｔmin ）×1/2 ・・・（４）
として表される。ここで、循環温度Ｔa の上昇速度、即ちヒータ２３の能力をＨｔ（度／分）とすると、時間ｔp は、
ｔp ＝（Ｔk −Ｔmin ）／Ｈｔ ・・・（５）
で表されるので、この（５）式から上記（４）式の熱殺菌量ΔＣは、
ΔＣ＝（Ｔk −Ｔmin ）2 / ２Ｈｔ ・・・（６）
となる。
【００４７】
そして、本第二の実施の形態において、熱殺菌量Ｃを確保するために、図６の時刻ｔ1 からさらに必要な熱殺菌量をＣ２とすると、
Ｃ２＝Ｃ−ΔＣ ・・・（７）
として表される。熱殺菌量Ｃ２は、図６において面積Ｓ２として表される。そして、時刻ｔ1 から熱殺菌温度Ｔk で熱殺菌量Ｃ２の熱殺菌を行うのに必要な時間ｔr は、
【００４８】
【００４９】
ｔr ＝ｔn −（Ｔk −Ｔmin ）／２Ｈｔ ・・・（１０）
として表される。そして、有効熱殺菌時間ｔm ＝ｔp ＋ｔr であるので、この式に、上記（５）、（１０）式を代入して整理すると、
【００５０】
ｔm ＝ｔn ＋（Ｔk −Ｔmin ）／２Ｈｔ ・・・（１１）
として表される。従って、本第二の実施の形態においては、循環温度Ｔa が最低温度Ｔmin に達する時刻ｔ0 から時間ｔm 経過時の時刻ｔ2 で、熱殺菌処理が終了する。また、上記（１０）式から明らかなように、時間ｔr は、熱殺菌時間ｔｎより短いので、上記時刻ｔ2 は、上記第一の実施の形態において熱殺菌処理が終了する時刻ｔ3 より早い。
【００５１】
このように、本第二の実施の形態においては、熱殺菌量Ｃの熱殺菌を行うのに必要な時間を、循環温度Ｔa が最低温度Ｔmin を超えたときから計測するので、、循環温度Ｔa が熱殺菌温度Ｔk に達したときから計測する場合より、早く熱殺菌を終了することができる。
【００５２】
図７は、本第二の実施の形態における熱殺菌処理のフローチャートである。図７によれば、図３と同様に、ステップＳ２１において通常の濾過運転が行われているとき、ステップＳ２２に示すように、熱殺菌を指示する熱殺菌信号をマイクロコンピュータなどの制御手段が受信することよって熱殺菌が開始される。そして、ステップＳ２３において、マイクロコンピュータのメモリに記憶された上記図２に示したグラフ、又は上記（３）式から熱殺菌温度Ｔk が得られる。そして、本第二の実施の形態においては、さらに、上記有効熱殺菌時間ｔm が上記（１１）式から求められる。
【００５３】
そして、ステップＳ２４において、上記ステップＳ４同様に、求められた熱殺菌温度Ｔk が、濾過漕２２を殺菌するのに最低限必要な温度Ｔmin 以上であるか否かが判断される。さらに、ステップＳ２４において、ステップＳ２３で求められた熱殺菌温度Ｔk が、所定の最低温度Ｔmin より小さい場合、ステップＳ５同様に、ステップＳ２５に進み、熱殺菌処理は待機状態になる。そして、ステップＳ２３において求められる熱殺菌温度Ｔk が最低温度Ｔmin を超えるまで熱殺菌処理は待機される。または、上記図４に示したステップＳ１５のように、熱殺菌信号がクリアされてもよい。
【００５４】
そして、ステップＳ２３で求められる熱殺菌温度Ｔk が最低温度Ｔmin を超えると、ステップＳ２６において、上記図１における各弁が、図３のステップＳ６と同様に切り替えられる。また、ヒータ２３がオンされる。
【００５５】
そして、ステップＳ２７においては、図３のステップＳ７と異なり、温度センサ２３が、最低温度Ｔmin を検知すると、上記ステップＳ２３で求められた有効熱殺菌時間ｔm を計測するために、マイクロコンピュータに内蔵されるタイマーがスタートする（ステップＳ２８）。
【００５６】
そして、有効熱殺菌時間ｔm の間、濾過槽２２は殺菌湯に暴露され、熱殺菌処理が行われる。さらに、ステップＳ２９において、有効熱殺菌時間ｔm が経過すると、濾過槽２２の殺菌は終了し、上記ステップＳ２６において切り替えられた各弁は、図３のステップＳ１０と同様に熱殺菌が行われる前の状態に戻される（ステップＳ３０）。このとき、ヒータ２３もオフにされる。こうして、再度通常の濾過運転状態に戻る。
【００５７】
また、図８は、上記第二の実施の形態の変形例を説明するための図である。この変形例では、熱殺菌温度Ｔk が最低温度Ｔmin よりかなり高く、循環温度Ｔa が最低温度Ｔmin から熱殺菌温度Ｔk に達するまでの熱殺菌量ΔＣ（面積ΔＳ）が、熱殺菌に必要な熱殺菌量Ｃ（面積Ｓ）以上になる。即ち、図８に示されるように、循環温度Ｔa が熱殺菌温度Ｔk に達する時刻ｔ5 より早い時刻ｔ4 に、熱殺菌量がＣ（面積Ｓ）に達する。従って、この変形例の場合は、循環温度Ｔa が熱殺菌温度Ｔk に達した後に熱殺菌処理をする必要がない。
【００５８】
但し、このような場合に、上記（１１）式に基づいて有効熱殺菌時間ｔm を求めると、循環温度Ｔa が熱殺菌温度Ｔk に達する時間ｔｐより短い時間となってしまう。従って、熱殺菌温度Ｔk より低い温度の湯が浴槽１０に戻されるので、浴槽水温が設定温度に達しない。そこで、図８において、このような場合は、熱殺菌量Ｃに達した時刻ｔ4 後もヒータ２３の加熱が続けられる。そして、循環温度Ｔa が熱殺菌温度Ｔk に達した時刻ｔ5 経過時に、熱殺菌処理を終了し、熱殺菌に利用された湯を浴槽１０に戻す。即ち、図７のステップＳ２９において、有効熱殺菌時間ｔm に代わって、循環温度Ｔa が最低温度Ｔmin から熱殺菌時間Ｔk になるまでの時間ｔp が用いられる。なお。時間ｔp は上記（５）式より求められる。また、この変形例の場合は、図７のステップＳ２８において、タイマー計測を行わず、温度センサ２４により循環温度Ｔa が熱殺菌温度Ｔk に達したことを検知して、図７におけるステップＳ３０に進んでもよい。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、浴槽水濾過装置に設けられた濾過槽が熱殺菌されるとき、熱殺菌に用いられた湯（熱殺菌湯）が排水されずに浴槽に注入される。従って、熱殺菌湯が無駄にされず、浴槽水として再利用され、節水及び省エネルギーを達成することができる。
【００６０】
また、熱殺菌温度が可変であるので、浴槽水温を任意の温度（例えば設定温度）になるように熱殺菌温度に設定することができる。
【００６１】
さらに、熱殺菌処理が行われる時間を、循環路を循環する湯の温度が熱殺菌温度に達する前の熱殺菌に必要な最低温度に達したときから計測するので、迅速な熱殺菌処理が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の浴槽水濾過装置の構成図である。
【図２】熱殺菌処理前の浴槽水温と、その浴槽水温を設定温度にするのに必要な熱殺菌湯の温度の関係を示す図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態のフローチャートである。
【図４】本発明の第一の実施の形態の変形例を示すフローチャートである。
【図５】熱殺菌温度Ｔk と熱殺菌時間ｔn の関係を示す図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態を模式的に示した図である。
【図７】本発明の第二の実施の形態における熱殺菌処理のフローチャートである。
【図８】本発明の第二の実施の形態の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 浴槽
２０ 循環路
２１ ポンプ
２２ 濾過槽
２３ ヒータ
２４ 温度センサ
３０ バイパス路
Claims (5)
- 両端が浴槽に接続され、一端から流入した該浴槽の水を他端から該浴槽に注入する循環路と、該循環路に設けられ、該循環路を流れる水を濾過する濾過手段と、前記循環路を流れる水を加熱する加熱手段と、前記浴槽を経由させずに前記循環路内の水を循環させるバイパス路と、該バイパス路を経由して前記循環路を循環する湯を、前記加熱手段によって熱殺菌に必要な最低温度以上に加熱し、前記濾過手段内に流すことによって、前記濾過手段の熱殺菌処理を行う制御手段とを備えた浴槽水濾過装置において、
該制御手段は、該熱殺菌処理時に、前記湯が前記浴槽に注入されると浴槽水温が設定温度又はその近傍に昇温するのに必要な所定温度まで前記湯を加熱し、加熱された前記湯を、熱殺菌に必要な所定時間経過後に前記浴槽に注入し、
前記制御手段は、前記湯が前記最低温度に達したときから前記所定時間を計測することを特徴とする浴槽水濾過装置。 - 請求項１において、
前記所定時間は、前記湯が前記最低温度から前記所定温度まで昇温するまでの第二の時間と前記所定温度に達してからの第三の時間の和であって、該第三の時間は、一回の熱殺菌処理に必要な熱殺菌量と第二の時間に行われる熱殺菌処理の熱殺菌量との差分に基づいて設定され、前記湯が前記所定温度で一定のとき熱殺菌に必要な第一の時間より短いことを特徴とする浴槽水濾過装置。 - 請求項１において、
前記湯が前記所定温度まで加熱される前に、前記所定時間が経過するとき、前記制御手段は、前記湯が所定温度に加熱されてから、前記湯を前記浴槽に注入することを特徴とする浴槽水濾過装置。 - 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記制御手段は、前記所定温度が前記最低温度より低いとき、前記熱殺菌処理を待機し、前記所定温度が前記最低温度以上になったとき、前記熱殺菌処理を行うことを特徴とする浴槽水濾過装置。 - 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記制御手段は、前記所定温度が前記最低温度より低いとき、前記熱殺菌処理を行わないことを特徴とする浴槽水濾過装置。
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