JP5223462B2 - ヒートポンプ式給湯装置及び温水の滅菌方法 - Google Patents
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Description
第2の発明は、水を生成するヒートポンプ熱源機(10)と、生成された温水を貯める貯湯タンク(5)と、該貯湯タンク(5)に接続されて出湯可能に構成された温水循環回路(50)とを有するヒートポンプ式給湯装置を前提としている。
次に、このヒートポンプ式給湯装置(1)の運転動作について説明する。なお、以下の運転動作は図示していないコントローラによって制御される。
この実施形態によれば、温水循環回路(50)に殺菌成分生成器(60)を設けたことにより、温水循環回路(50)内で温水の温度が下がったときでもレジオネラ菌等の細菌が繁殖するのを防止することが可能となる。また、殺菌成分生成器(60)としてストリーマ放電を行う放電器(66)を用いて、温水を加熱せずに常温で活性種を発生させる構成を採用しているので、その運転に必要なエネルギーは、ヒータなどの加熱手段を用いて温水を加熱するのに必要なエネルギーよりも大幅に小さい。したがって、従来の給湯装置よりも省エネルギーでの運転が可能であるから、ランニングコストを抑えることができる。
(第1変形例)
上記実施形態では放電電極と対向電極を有するストリーマ放電器(66)を処理室(71)とは別に設けているが、処理室(71)内でストリーマ放電を発生させるように構成してもよい。その場合、図3に示すように、複数の針状先端部を有する放電電極(67)を噴霧ノズル(81)と対向するように配置するとともに、放電電極(67)と噴霧ノズル(81)との間に高圧電源(68)から高電圧を与えることにより、水滴を対向電極として放電電極(67)からストリーマ放電を起こすことができる。このようにしても、上記実施形態と同様の作用、効果を得ることが可能である。また、処理室(71)とストリーマ放電器(66)を一体にすることで構成を簡単にすることも可能となる。さらに、上記実施形態と比較して、活性種が発生してから水と接触するまでの時間を短くすることができるため、ラジカルや励起分子等の短寿命の活性種も有効に利用して細菌を処理することができる。
例えば、図4に示すように、図2の噴霧ノズル(81)の代わりに多孔質体(86)を用い、この多孔質体(86)に上方から水分を供給し、該多孔質体(86)の内部表面に水膜を形成するようにしてもよい(水膜形成機構(85))。この多孔質体(86)としては、上下方向へ空気が流通可能な通気孔を有するハニカム構造の基材の表面に吸水材(吸着剤)を担持したものを用いることができる。このように構成しても、多孔質体(86)の内部に実質的に表面積の大きな水膜が形成され、空気中の活性種と水とが効率よく接触するとともに、多孔質体(86)から水面に水が落ちるところで水と空気の界面が乱れて活性種が水中に取り込まれるので、水に含まれるレジオネラ菌等の細菌を処理することができる。
第1参考例は、殺菌成分生成器(60)のストリーマ放電器(66)により生成された活性種等の殺菌成分を気泡とともに水中へ供給する気泡供給器(88)を設けた例である。この例では、図5に示すように、図2の水噴霧機構(80)や図4の水膜形成機構(85)を設ける代わりに、気泡供給器(88)として、給気通路(72)の処理室(71)側の開口端を処理室(71)の水中に位置するように配置するとともに、給気通路(72)の途中に給気ポンプ(89)を設けている。ストリーマ放電器(66)の構成は図2に示した上記実施形態と同じである。
第2参考例は、図6に示すように、図2の水噴霧機構(80)や図4の水膜形成機構(85)を設ける代わりに、処理室(71)内に水車(90)を設けた例である。ストリーマ放電器(66)は給気通路(72)や排気通路(73)を含めて図2に示す上記実施形態と同じである。このように構成すると、処理室(71)の室内で水車(90)を回すと空気と水の界面が乱れることになるので、処理室(71)に供給された活性種が水中に取り込まれるとともに広範囲で水に作用して、レジオネラ菌等の細菌を処理することができる。また、水車の表面に薄い水膜が形成されることにより、空気中の活性種と水とが広い面積で接触するので、高い分解性能を得ることができる。さらに、上記水車(90)に加えて第2の水車(図示せず)を水中に設けてもよい。そうすると、水中において活性種をより均等に分散させることができるので、細菌処理性能を安定させることが可能となる。
上記実施形態及び各変形例では、ストリーマ放電器(放電装置(65))(66)を空気中に配置するとともに放電装置(65)と別の処理室(71)を温水循環回路(50)に設け、放電により発生した活性種を温水と接触させるようにしているが、放電装置(65)(放電器(67))は、図7に示すように水中に配置してもよい。
上記実施形態においては、図8に示すように、殺菌成分生成器(60)としてオゾン生成装置(95)を用いてもよい。上記の放電装置(65)はオゾンを含む活性種を生成するため、一種のオゾン生成装置ということができるが、オゾン生成装置(95)としては、放電によらずに火花等を起こしてそのときにオゾンを発生させるような構成を採用してもよい。このようにしても水中のレジオネラ菌を分解することができる。
上記実施形態においては、図9に示すように、殺菌成分生成器(60)として紫外線発生器(96)を用いてもよい。紫外線発生器(96)も一種のオゾン生成装置であり、紫外線の作用で水中のレジオネラ菌を分解することができる。
上記の各変形例の構成を採用すれば、図2に示した上記実施形態と同様に、温水の温度が下がったときでもレジオネラ菌等の細菌が温水中で繁殖するのを防止することが可能となる。そして、上記各変形例でも温水循環回路(50)中の温水以下の温度で活性種を発生させる構成を採用しているので、その運転に必要なエネルギーは温水を加熱するのに必要なエネルギーよりも小さくなる。したがって、従来の放電装置よりも省エネルギーでの運転が可能であるから、ランニングコストを抑えることができる。
上記実施形態については、以下の各変形例のような構成としてもよい。
5 貯湯タンク
10 ヒートポンプ熱源機
50 温水循環回路
60 殺菌成分生成器
65 放電装置
66 ストリーマ放電器(ストリーマ放電装置)
70 処理部
80 水噴霧機構
85 水膜形成機構
88 気泡供給器
95 オゾン生成装置
96 紫外線発生器
Claims (3)
- 水に温熱を与えて温水を生成するヒートポンプ熱源機(10)と、生成された温水を貯める貯湯タンク(5)と、該貯湯タンク(5)に接続された温水循環回路(50)とを有するヒートポンプ式給湯装置であって、
温水循環回路(50)中の温水以下の温度で殺菌成分を生成して温水に作用させる殺菌成分生成器(60)を温水循環回路(50)に備え、
上記殺菌成分生成器(60)が放電装置(65)を有し、
上記放電装置(65)がストリーマ放電を発生させるストリーマ放電装置(66)であり、
水噴霧機構(80)を備え、噴霧された水滴とストリーマ放電装置(66)で生成された活性種とを接触させるように上記温水循環回路(50)に接続された処理部(70)を備えていることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。 - 水に温熱を与えて温水を生成するヒートポンプ熱源機(10)と、生成された温水を貯める貯湯タンク(5)と、該貯湯タンク(5)に接続された温水循環回路(50)とを有するヒートポンプ式給湯装置であって、
温水循環回路(50)中の温水以下の温度で殺菌成分を生成して温水に作用させる殺菌成分生成器(60)を温水循環回路(50)に備え、
上記殺菌成分生成器(60)が放電装置(65)を有し、
上記放電装置(65)がストリーマ放電を発生させるストリーマ放電装置(66)であり、
水膜形成機構(85)を備え、形成された水膜とストリーマ放電装置(66)で生成された活性種とを接触させるように上記温水循環回路(50)に接続された処理部(70)を備えていることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。 - 請求項1または2において、
上記放電装置(65)が空気中に配置されるとともに、放電により発生した活性種を温水と接触させるように上記温水循環回路(50)に接続された処理部(70)を備えていることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
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