JPH07256287A

JPH07256287A - 循環式水浄化装置

Info

Publication number: JPH07256287A
Application number: JP7008327A
Authority: JP
Inventors: Masaya Ichikawa; 雅弥市川; Hiroto Sakai; 広登酒井; Kenji Masuda; 健治増田; Seiichi Yasuda; 誠一安田
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-02-07
Filing date: 1995-01-23
Publication date: 1995-10-09

Abstract

(57)【要約】【目的】予約時刻に水槽の水温が設定温度になるよう
に運転開始制御するとともに、それ以外の時間は生物処
理浄化のための浄化性能が最大になるように生物処理浄
化の最適温度に制御する。【構成】浴槽１０中の浴水の一部を抜き出し、一体型
の浄化殺菌筒２０でこの浴水を浄化するとともに、浴槽
１０内の浴水を加熱装置４により加熱可能にする。加熱
装置４は、制御装置７８の指令により駆動、制御され
る。入浴時以外の浴水保温時には、浴水の温度が生物処
理浄化能力の最適温度になるように加熱装置４を制御す
る。制御は、例えば、浴水の放熱量、加熱能力、浴槽１
０の熱容量、センサ８０、８２入力等を演算して加熱装
置４の加熱開始時刻等を決定し、加熱装置４を駆動す
る。これにより、浴水が一気に効率よく加熱されるか
ら、入浴予約時刻には浴水が設定湯温になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生物処理浄化を利用し
た循環式水浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】浴槽中の浴水の一部を抜き出し浄化する
循環式水浄化システムとして、ヒ−タ内蔵の浄水装置内
に浴水を循環させることにより、浴水の浄化および保温
を行なうものが知られている。一方、人の私生活におい
て入浴時刻は生活パターンによりほぼ一定時刻であるこ
とが多い実状に鑑み、循環式水浄化システムの経済性を
増すため、例えば特開平３−２６０５５０号公報に示さ
れるように、浴水を加熱するヒータをタイマ制御する方
法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の循環式水浄化装置は、主に浴水の保温を目的
としており、経済的効果のみに技術的工夫の重点がおか
れ、浄化能力向上のための十分な配慮はなされていない
という問題がある。前記特開平３−２６０５５０号公報
に示される循環式水浄化装置によると、入浴時刻の予約
時刻に合わせるようにヒータの運転開始時刻を求め、制
御しているだけであり、それ以外の「浄化性能」に影響
を及ぼす制御は開示されていない。また、ヒータの制御
内容が複雑であり、このような正確な制御を得るには膨
大なデータを必要とする。

【０００４】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、予約時刻に水槽の水温が設定温度
になるように運転開始制御するとともに、それ以外の時
間は生物処理浄化のための浄化性能が最大になるように
生物処理浄化の最適温度に制御する循環式水浄化装置を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の請求項１記載の循環式水浄化装置は、水槽
と、生物処理浄化を利用した浄水装置と、前記浄水装置
の水の少なくとも一部を前記水槽に還流する還流通路
と、前記水槽中の水の一部を抜き出し、この抜き出した
水を前記浄水装置中に供給する供給通路と、前記水槽、
前記供給通路または前記還流通路の少なくとも一箇所に
設けられ、水を加熱する加熱手段と、前記水槽、前記供
給通路または前記還流通路の少なくとも一箇所に設けら
れ、水温を検出する温度検出器と、前記温度検出器の検
出信号に基づいて前記加熱手段に駆動信号を出力する制
御手段とを備え、前記制御手段は、生物処理浄化能力の
最適温度Ｔ₁ と前記水槽利用の最適温度Ｔ₂ とのいずれ
かに保持するように制御する構成を有する。

【０００６】前記構成において、好ましくは、前記加熱
手段は電熱ヒータであり、更に好ましくは、前記電熱ヒ
ータはシーズ型ヒータまたはセラミックヒータである。
また前記構成において、好ましくは、前記浄水装置は、
微生物を繁殖させて有機物の分解作用を発揮する多孔質
セラミックを生物処理浄化に使用する。更に前記構成に
おいて、好ましくは、前記浄水装置は、多孔質セラミッ
クの内側に設けられる殺菌作用を有する紫外線ランプ
と、前記紫外線ランプの周囲に設けられ、紫外線の照射
により殺菌および脱臭作用を発揮する光励起触媒とを備
えた構成にする。

【０００７】更に前記構成において、好ましくは、前記
循環式水浄化装置の洗浄モード時に、前記浄水装置と、
前記水槽、前記供給通路または前記還流通路のうちの前
記加熱手段の設けられた通路とに同時に洗浄水を流す構
成にする。

【０００８】

【作用および発明の効果】本発明の前記構成によると、
水槽利用以外の時間に生物処理浄化のための最適温度に
制御されるため、浄化能力が最大になる。ここで、「生
物処理浄化のための最適温度」は、浄水装置に内蔵され
る生物が最も活性化して有機物等の分解を行う最適温度
Ｔ₁ を意味している。また、「水槽利用」とは、浴槽に
人が入浴する場合は入浴を意味し、魚などが遊泳する水
槽の場合はその魚の生活最適温度利用を意味し、その他
の水槽では水槽の最適使用温度の使用形態を意味する。
水槽の用途に応じて通常時に使用する水槽中の水の最適
温度がＴ₂ である。

【０００９】本発明の循環式水浄化装置によると、水槽
利用以外の時間に生物浄化処理のための最適温度に制御
するので、水槽の水が効果的に浄化されるとともに、無
駄な消費エネルギーを最小に抑えるので経済的になる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。浴槽の浄水装置に本発明を適用した第１実施例を
図１〜図８に示す。図１に示すように、浴槽１０の外部
に浄化ユニットＡが設けられ、その内部に一体型の浄化
殺菌筒２０が設けられている。

【００１１】浴槽１０には、浴槽１０に溜められる水に
浸漬される位置に吸込口１４が形成され、浴槽１０に溜
められる水に浸漬される比較的底に近い位置に吹出口１
６が形成されている。吸込口１４は底に近い位置の髪の
毛等の汚れを吸い込むのに都合が良く、吹出口１６は使
用者の水流管の好みの位置に設置する。浄化殺菌筒２０
の上方に流入管２８が形成され、浄化殺菌筒２０の下方
に供給配管２４が形成されている。そして、浴槽１０の
吸込口１４と浄化殺菌筒２０の流入管２８は供給配管２
４により接続され、浄化殺菌筒２０の流出管３０と浴槽
１０の吹出口１６とは還流配管２６により接続されてい
る。供給配管２４の途中には、浴槽１０から水を汲み上
げる水循環ポンプ２２と空気電磁弁２１により駆動され
るエジェクタ２３とが取り付けられている。この空気電
磁弁２１からエジェクタ２３を介して供給配管２４中の
水に空気を混入可能である。還流配管２６の流出管３０
の出口付近には三方弁２が設けられ、三方弁２のａ−ｂ
方向は水還流通路を構成し、ａ−ｃ方向は水を外部に排
出する配水通路を示している。三方弁２と吹出口１６と
の間には加熱装置４が設けられる。加熱装置４は、好ま
しくは、電熱ヒータ例えばシーズ型ヒータを用いる。制
御装置７８からの信号により加熱装置４により還流配管
２６中の水を加熱可能である。

【００１２】浄化殺菌筒２０は、浄化殺菌筒２０のケー
ス３２内の水を効率よく流すことにより、生物的分解な
らびに化学的分解性能を安定させている。図２に示すよ
うに、ケース３２は樹脂等より成るたとえば有底円筒状
のケースで、ケース３２内の中心軸の位置に樹脂等より
成るケース蓋３２ａによって固定された殺菌作用を有す
る棒状の紫外線ランプ１２が配置されており、紫外線ラ
ンプ１２の外周に円柱状の空間部１１を開けて光励起触
媒１３が配置されている。

【００１３】光励起触媒１３は、例えばハニカム状のセ
ラミック構造体よりなり、紫外線を透過しない程度の厚
さを有しており、その表面には紫外線の照射によって強
力な酸化作用を有したＯＨラジカル（遊離水酸基）を生
成するＴｉＯ₂ 、ＺｎＯ、ＺｎＳ等の光触媒が担持され
ている。セラミック構造体には、約１μｍ以下の孔径を
もつ孔が多数形成されている。本発明としては、このセ
ラミック構造体に代えて活性炭を用いても良い。このセ
ラミック構造体、活性炭等に担持される光触媒により、
水中の臭い成分および無機塩他の分子径の小さい物質を
主に吸着分解する。

【００１４】光励起触媒１３の外周とケース３２の内周
との間には、たとえば直径が約１０ｍｍの多孔質セラミ
ックボール１５が充填されている。この多孔質セラミッ
クボール１５は、表面に微生物を付着繁殖させ、この微
生物によって水中の湯垢、ぬめり等の有機物を主に生物
的処理して分解する。ケース３２の下方には、未浄化水
を流入する流入管２８が設けられており、流入管２８と
連通したケース３２内の下方には、光励起触媒１３およ
び多孔質セラミックボール１５を載置するステンレス等
よりなる支持板１７がケース３２内に係止されている。
支持板１７には、多孔質セラミックボール１５によって
塞がれることのない例えば長円状の連通孔１７ａが多孔
質セラミックボール１５を載置する部分に形成されてい
る。

【００１５】また、支持板１７に載置された光励起触媒
１３および多孔質セラミックボール１５を軸方向に区画
するステンレス等より成る仕切り板１８が、ケース３２
内に適当な間隔を開けてケース３２内に係止されてい
る。紫外線ランプ１２と光励起触媒１３間の空間部１１
は、仕切り板１８によって塞がれていて、仕切り板１８
には、多孔質セラミックボール１５によって塞がれるこ
とのない例えば長円状の連通孔１８ａが多孔質セラミッ
クボール１５を仕切る部分に開設されている。また、仕
切り板１８には、紫外線ランプ１２を挿通する真円状の
挿通孔１８ｂが形成されている。

【００１６】ケース３２の上方には、浄化水を流出する
流出管３０が設けられており、流出管３０と連通したケ
ース３２内の上方には、光励起触媒１３および多孔質セ
ラミックボール１５を押さえて固定するステンレス等よ
り成る押さえ板１９が設けられている。押さえ板１９に
は、若干の間隙を開けて紫外線ランプ１２を挿通する挿
通孔１９ｂが開設されている。

【００１７】なお、仕切り板１８と仕切り板１８の下に
ある多孔質セラミックボール１５との間には、例えば、
約１ｍｍの間隙Ｌが設けられている。次に、多孔質セラ
ミックボール１５の洗浄の場合における作動を説明す
る。図１において、洗浄時、流入管２８から流入する水
は、空気電磁弁２１を開にすることにより水と空気とが
混入し気泡水となっている。この気泡水は、図２に示す
ように、支持板１７の連通孔１７ａを介して多孔質セラ
ミックボール１５に流入するが、流入した気泡水の大部
分は実線の矢印３０１で示すように光励起触媒１３を通
って流通抵抗の小さい空間部１１にながれ、流入した気
泡水の一部分は、点線の矢印３０４が示すように多孔質
セラミックボール１５間を流れる。

【００１８】ここで、空間部１１は、適当な間隙を開け
て仕切り板１８によって塞がれているため、空間部１１
に流入した気泡水は、実線の矢印３０２で示すように光
励起触媒１３を通って多孔質セラミックボール１５内に
流入し、仕切り板１８の連通孔１８ａを介して再び光励
起触媒１３を通り空間部１１に流入する。このように流
入した気泡水の大部分は、実線の矢印３０１、３０２お
よび３０３で示すような迂回した流れを繰り返しながら
多孔質セラミックボール１５間を流れ、流出管３０から
流出する。流出管３０から流出した気泡水は、三方弁２
でａ−ｃ方向に流され外部に排出される。

【００１９】そのため、多孔質セラミックボール１５間
には、実線の矢印３０１、３０２および３０３で示す流
速の速い気泡水と、点線の矢印３０４、３０５および３
０６で示す流速の遅い気泡水が合流して流れるので、仕
切り板１８で区画された多孔質セラミックボール１５の
各領域に均一な流速の気泡水が流れ、付着物の付着した
多孔質セラミックボール１５を均一に洗浄する。また、
気泡の表面張力により多孔質セラミックボール１５等に
付着した付着物を分離浮上させることができる。さら
に、仕切り板１８と仕切り板１８の下方にある多孔質セ
ラミックボール１５の間に間隙Ｌを設けることにより、
多孔質セラミックボール１５間を流れる気泡水中の気泡
の衝突によって生じる浮力により各多孔質セラミックボ
ール１５が振動するので、多孔質セラミックボール１５
に付着した付着物の剥離が促進される。

【００２０】次に、浴槽１０中の浴水を浄化する浄化作
用について説明する。浴槽１０の吸入口１４から供給配
管２４に水循環ポンプ２２により汲み上げられた浴水
は、エジェクタ２３を通り流入管２８からケース３２の
内部に流入する。流入管２８から矢印方向に多孔質セラ
ミックボール１５内に流入した浴水は、主に実線の矢印
３０１、３０２、３０３の方向に流れ、空間部１１と多
孔質セラミックボール１５内を流通し、押さえ板１９の
連通孔１９ａを通って流出管３０から排出される。流出
管３０から排出された浴水は、三方弁２でａ−ｂ方向に
ながれ、還流配管２６および吹出口１６を経由して浴槽
１０に還流される。

【００２１】この浴水の流れの途中、多孔質セラミック
ボール１５により主として生物的分解がなされ、光励起
触媒１３により主として化学的分解がなされる。多孔質
セラミックボール１５に湯垢、ぬめり等の比較的分子径
の大きい有機物が吸着され、多孔質セラミックボール１
５に付着繁殖している微生物により有機物が分解され
る。光励起触媒１３には主に、臭い成分、無機塩その他
の分子径の小さな物質が吸着される。光励起触媒１３で
は紫外線照射により励起した光触媒により吸着物の分解
が行われる。

【００２２】この場合、紫外線ランプ１２から照射され
る紫外線は、光励起触媒１３の光触媒を励起させると同
時に、光励起触媒１３によって多孔質セラミックボール
１５への透過が遮蔽される。すなわち、光励起触媒１３
の厚み方向の光触媒により径方向に次第に紫外線の透過
量が減少される。これにより、多孔質セラミックボール
１５への紫外線の照射が防止されるので、多孔質セラミ
ックボール１５で繁殖した微生物が紫外線により殺菌さ
れることを防止できる。

【００２３】図１に示すように、浴槽１０内の浴水を加
熱する加熱装置４は、三方弁２と吹出口１６との間に還
流配管２６の途中に設けられ、還流配管２６中の浴水を
加熱して吹出口１６から浴槽１０内に吐出する。加熱装
置４は、制御装置７８の指令により駆動、制御される。
次に、制御装置７８の入力信号および出力信号による加
熱装置４の制御について図１および図３に基づいて説明
する。

【００２４】制御装置７８には、供給配管２４の途中に
取付けられる水温センサ８０、周囲の外気温を検出する
外気温センサ８２、入浴予約時刻、浴槽容量、加熱能力
等を設定入力する入力装置８４からの各信号を入力し、
これらの入力信号を制御プログラムに基づいて図１に示
す演算装置８６が演算処理する。演算装置８６はクロッ
ク８８からの時刻が入力され、演算処理の結果、加熱装
置４の加熱開始を決定し、信号出力装置９０が加熱開始
信号を加熱装置４に出力する。

【００２５】制御装置７８による湯温制御の一例を図４
に基づいて概略説明する。図４に示すように、前回の入
浴終了時刻ａで省エネモードが設定されると、湯温が省
エネモード時の設定湯温Ｔ_s＝Ｔ_cに下がるまで加熱装
置４はオフされる。湯温がＴ_cにまで下がると加熱装置
４のオン、オフが繰り返され湯温をＴ_cに保持し続け
る。次の入浴予約時刻ｔ_r＝ｔ_*までの時間が沸き上げ
昇温所要時間Δｔになると、入浴時の設定湯温Ｔ_w＝Ｔ
_*になるまで加熱装置４により一気に加熱する。

【００２６】さらに、制御装置７８による湯温制御の一
例を図５および図６に基づいて詳細に説明する。まずス
テップ１０１において、現在湯温Ｔ_r＝Ｔ(N) 、入浴予
約時刻ｔ_r＝ｔ* 、設定湯温Ｔ_w＝Ｔ_*、浴槽容量Ｍ＝
Ｍ_*、加熱能力値ｑ＝ｑ_*、省エネモード時の設定湯温
Ｔ_s＝Ｔ_c、システム放熱量の定数Ｋ＝Ｃ等の情報を入
力する。ここで省エネモード時の設定湯温Ｔ_c とは、多
孔質セラミックボール１５に繁殖している微生物の浄化
能力の最適温度のことである。次いでステップ１０２に
進み、現在湯温Ｔ_r＝Ｔ(N) 、周囲温度Ｔ_o＝Ｔ_o等の
センサ入力を行なう。次いでステップ１０３に進み、現
在湯温Ｔ_rが省エネモード時設定湯温Ｔ_c 以上であるか
否かを判別し、Ｔ(N) ＜Ｔ_cであればステップ１０４に
進み加熱装置４をオンにし、このルーチンを終了する。
Ｔ(N) ≧Ｔ_cであればステップ１０５に進み加熱装置４
をオフにする。次いでステップ１０５からステップ１０
６に進むと、入浴予約時刻ｔ_rに設定湯温Ｔ_wに達する
までの沸き上げ昇温所要時間Δｔを演算する。

【００２７】次いでステップ１０７に進み沸き上げ昇温
所要時間Δｔと入浴予約時刻ｔ_rまでの時間とを比較す
る。残り時間が沸き上げ昇温所要時間Δｔ以下なら次の
ステップ１０８で加熱装置４をオンにし、ステップ１０
９に進む。残り時間が沸き上げ昇温所要時間Δｔよりも
長ければステップ１０２に戻る。ステップ１０９では、
水温センサ８０で検知した現在湯温Ｔ_rが設定湯温Ｔ_w
より高いかどうかを判別し、現在湯温Ｔ_rが設定湯温Ｔ
_wより高ければステップ１１０に進み加熱装置４をオフ
にし、このルーチンを終了する。現在湯温Ｔ_rが設定湯
温Ｔ_w以下であるときはステップ１０８に戻り加熱装置
４をオンにし、現在湯温Ｔ_rが設定湯温Ｔ_wに到達する
まで加熱装置４をオンにし、このルーチンを終了する。

【００２８】図５および図６に示す制御フローにおい
て、ステップ１０３、１０４、１０５においては、現在
湯温Ｔ_rが省エネモード時設定湯温Ｔ_c以上であるとき
は加熱装置４をオフにし、そうでないときは加熱装置４
をオンにし、現在湯温Ｔ_rを省エネモード時設定湯温Ｔ
_c に保持し、セラミックボール１５に繁殖している微生
物の浄化能力の最適温度Ｔ₁ に湯温を保持している。ス
テップ１０６は、入浴予約時刻ｔ_rに設定湯温Ｔ_wにす
るため、設定湯温Ｔ_w＝Ｔ_*、浴槽容量Ｍ＝Ｍ_*、加熱
能力値ｑ＝ｑ_*、現在湯温Ｔ_r＝Ｔ(N) 、周囲温度Ｔ_O
＝Ｔ_O、システム放熱量の定数Ｋ＝Ｃから沸き上げ昇温
所要時間Δｔを演算するステップである。ステップ１０
７、１０８、１０９、１１０においては、沸き上げ開始
時刻後、現在湯温Ｔ_rを設定湯温Ｔ_wにするため、加熱
装置４のオン、オフを制御するものである。ここで、入
力装置８４から入力された設定湯温Ｔ_wは入浴時の最適
温度Ｔ₂ を表す。

【００２９】次に、従来の一定温度制御の比較例と本発
明の第１実施例とを対比した実験結果について説明す
る。実験結果によると、図７に示すように、従来の一定
温度制御の比較例のランニングコストを１００％とする
と、本発明の前記実施例においてはランニングコストが
８０％にまで低減できることが判った。ここで実験条件
は周囲温度Ｔ_o：１０℃、浴槽容量Ｍ_*：３００リット
ル、加熱能力値ｑ_*：８００Ｗ／ｈ、入浴回数Ｎ：２
回、設定湯温Ｔ_*：４５℃、加熱装置：電熱ヒータとし
た。さらには、省エネモード時の設定湯温Ｔ_sが生物浄
化性能の最適温度（例えば約３３℃）に設定されるか
ら、入浴以外の時間（浴水保温時）に生物浄化作用を最
大限に発揮し、浄化能力を大幅に向上できる。従って図
８に示すように、浄化能力が増大した分だけ必要濾材面
積を縮小できるので、浴槽機器の小型化を図ることがで
きる。

【００３０】第１実施例によれば、入浴時以外の時間帯
の浴水の保温時、浴水の温度を生物浄化能力の最適温度
になる温度に制御するようにしたので、この浴水保温時
に浴水の浄化能力が最大となり浄化能力が向上するとと
もに、この生物浄化能力最適温度が通常の設定温度より
も低い温度に保温されるから経済的なランニングコスト
も低減できるという効果がある。

【００３１】また第１実施例によれば、浴水保温時に入
浴予約時刻ｔ_rに設定湯温Ｔ_wになるように、浴水の放
熱量、加熱能力ｑ、浴槽の熱容量等を考慮して沸き上げ
昇温所要時間Δｔを決定し、入浴予約時刻までの時間が
この沸き上げ昇温所要時間Δｔになったとき加熱装置４
よる沸き上げを開始するのであるから、浴水保温時の消
費電力を最小に抑えかつ生物浄化処理能力が最大限に発
揮される効果がある。また、加熱開始後、加熱装置４で
浴水が一気に効率よく加熱されるため、設定湯温までの
所要時間が短縮できる。

【００３２】さらにまた第１実施例によれば、浴槽中の
汚濁物を完全に除去するため、有機物の分解作用を有す
る多孔質セラミックボール１５と、殺菌および脱臭作用
を有する光励起触媒１３と、この光励起触媒を励起させ
るための殺菌作用を有する紫外線ランプ１２とが一体構
造で形成される構成をもつから、有機物、無機物等のあ
らゆる汚濁物をコンパクトな装置で完全に除去できる。
したがって、吸込口１４から汲み上げられ、吹出口１６
から浴槽１０の内部に戻される浴水は、前述の如く全て
の汚濁物の除去がなされた状態で還流される。

【００３３】さらにまた第１実施例によれば、初期時、
多孔質セラミックボール１５には微生物が付着していな
い状態にあるから多孔質セラミックボール１５による初
期の有機物分解機能は低下している。しかし、紫外線ラ
ンプ１２から照射される紫外線により光励起触媒１３が
初期から有機物の分解機能を有するので、光励起触媒１
３による初期立ち上がり有機物分解性能が良好で、浄化
性能が安定しているという効果がある。

【００３４】また第１実施例では、加熱装置４に電熱ヒ
ータを使用したが、本発明ではシーズ型ヒータ、セラミ
ックヒータまたはガスバーナ等を使用することは可能で
ある。さらにまた第１実施例では、紫外線ランプ１２か
ら照射される紫外線を光励起触媒１３により遮断し、多
孔質セラミックボール１５の微生物を保護しているた
め、紫外線の遮断用の遮蔽体を有するものに比べ、ケー
ス３０内を流れる水の小流量から大流量まで圧力損失が
低くなるとともに水循環ポンプ２２の小型軽量化が可能
という効果がある。なお、本発明では、光励起触媒と多
孔質セラミックボールとの間に紫外線遮断用の遮蔽体を
設け紫外線ランプから照射される紫外線から微生物を保
護することは可能である。

【００３５】浴槽の浄水装置に本発明を適用した第２実
施例を図９に示す。図９に示すように、浄化殺菌筒４０
の底部には領域４３が設けられ、この領域４３に水流入
管４４から水が導入され、空気流入管４５から空気が導
入されるようになっている。領域４３で水と空気が混合
した気泡水は、第１実施例と同様に浄化殺菌筒４０の下
方から上方に流れ、排出管４６から浄化殺菌筒４０の外
部に排出される。水流入管４４には浴槽５０の浴水が加
熱装置４を介して供給配管２４により供給され、空気流
入管４５には空気電磁弁２０２を介してブロワ４２から
空気が供給される。加熱装置４は、制御装置７８からの
信号により供給配管２４中の水を加熱可能である。

【００３６】浴槽５０には、底部に空気の気泡を水中に
噴出する噴気板５１、水に空気を混合して水中に噴出す
る吹出口５２、水の取入口である吸込口５３が設けられ
ている。ブロワ４２から供給される空気は、分岐継手２
０３により浄化殺菌筒４０および浴槽５０に分配され
る。浴槽５０に供給される空気は、さらに分岐継手２０
４により噴気板５１および吹出口５２に分配される。還
流配管２６の排出管４６の出口付近には三方弁２０１が
設けられ、三方弁２０１のＡ−Ｂ方向は水還流通路を構
成し、Ａ−Ｃ方向は水を外部に排出する配水通路を示し
ている。

【００３７】第２実施例では、入浴予約時刻に設定湯温
になるように加熱装置４により供給配管２４中の浴水を
加熱し、この加熱された浴水が浄化殺菌筒４０に供給さ
れ浴水が浄化されて浴槽５０に還流される。また、省エ
ネモード時、多孔質セラミックボール１５に繁殖してい
る微生物により浴水が最適に浄化されるように、微生物
の浄化処理能力の最適温度に浴水の温度を保持するよう
に制御装置７８により加熱装置４を制御している。

【００３８】また、第２実施例の循環式水浄化装置の各
機器は、４種の運転モード、すなわち、濾過モード、洗
浄モード、バブルモード、ジェットモードの各運転モー
ドによって切り替わる。通常の濾過モード時、吸込口５
３から取り込まれた浴槽５０の水は浄化殺菌筒４０で浄
化され、吹出口５２から浴槽５０に還流される。このと
き、例えばタイマにより「洗浄」の表示をし、定期的に
洗浄スイッチをオンして洗浄モードによる運転をさせ
る。これは、濾過モード時に徐々に堆積される濾材付着
物を定期的に除去するためである。この洗浄モード時、
濾材周囲にエアレーションをするため、空気混合による
流量（流速）の大幅増と気泡の表面張力とにより付着物
を効果的に分離浮上させる。さらに浮遊物を水流によっ
て排出管４６より浄化殺菌筒４０の外部へ排出する。こ
れを交互に数回繰り返すと、付着物を効果的に落とすこ
とができる。

【００３９】バブルモードおよびジェットモード時、ブ
ロワ４２より供給される空気が噴気板５１および吹出口
５２から噴出される。これにより浴槽５０内が泡風呂に
なり快適な入浴ができる。ジェットモードの場合、吹出
口５２から空気の混合した水が噴出するため、マッサー
ジ効果が増大する。第２実施例では、ブロワ４２から供
給される空気を分岐継手２０３により、浄化殺菌筒４０
および浴槽５０に分配し、充分な空気量の必要な浴槽５
０側にブロワ４２からの空気経路を直線的に接続してい
るため、圧力損失が低く、浴槽５０に充分な空気量を供
給できる。浄化殺菌筒４０への空気供給は、空気電磁弁
２０２の開閉により制御される。さらに、浴槽５０に供
給された空気を分岐継手２０４により噴気板５１および
吹出口５２に分配し、ジェットモード運転のとき充分な
空気量の必要な吹出口５２側にブロワ４２からの空気経
路を直線的に接続しているため、圧力損失が低く、吹出
口５２側に充分な空気量を供給できる。

【００４０】前記第２実施例によれば、浄化殺菌筒４０
内の多孔質セラミックボール１５の周囲に空気を混合さ
せることができるため、効果的な洗浄を行うことができ
る。このため定期的な手洗メンテナンスが不要となる。
さらに、バブルモードおよびジェットモードの切り替え
により、マッサージ効果を伴う快適な入浴が可能とな
る。

【００４１】浴槽の浄水装置に本発明を適用した第３実
施例を図１０に示す。浴槽５０は、空気の気泡を水中に
噴出する気泡板５１が底部に設置され、水に空気を混合
して水中に噴出する吹出口５２、水の取入口である吸込
口５３が設けられている。吸込口５３から供給配管２４
に吸込まれた水は、ポンプ２２、ヒータ４を経由して浄
化殺菌筒４０に送られ、浄化殺菌筒４０の上端から還流
配管２６により三方弁２０１をＡ−Ｂ方向に通過して吹
出口５２から浴槽５０内に戻るか、あるいは三方弁２０
１をＡ−Ｃ方向に通過して外部に排出される。浄化殺菌
筒４０の構造は第１実施例と実質的に同じである。ブロ
ワ４２から発生する空気は吹出口５２に供給されるかま
たは空気流入管６５に設けられた空気電磁弁６３を開放
することにより供給配管２４のポンプ２２の出口付近に
チーズ６２から供給される。

【００４２】浄水モード時、空気電磁弁６３は閉じられ
ており、三方弁２０１はＡ−Ｂ方向に開放されている。
このとき、吸込口５３から供給配管２４に吸込まれた浴
槽５０内の水は、ポンプ２２により加圧されヒータ４に
より保温または加熱されて浄化殺菌筒４０の下端に供給
される。浄化殺菌筒４０内で浄化殺菌された水は、浄化
殺菌筒４０の上端に設けられた排出口から還流配管２６
に排出され、三方弁２０１をＡ−Ｂ方向に通過して吹出
口５２でブロワ４２からの空気と混合され浴槽内に吹出
される。

【００４３】次に、本発明の洗浄モード時の作動を説明
する。洗浄モード時、空気電磁弁６３は開放されてお
り、三方弁２０１はＡ−Ｃ方向に開放されている。ま
た、供給配管２４、還流配管２６および浄化殺菌筒４０
内には浄水モードで運転時の水が充填されている。吸込
口５３から供給配管２４に吸込まれた浴槽５０内の水
は、ポンプ２２により加圧される。ポンプ２２の出口付
近の供給配管２４には、空気流入管６５および開放状態
の空気電磁弁６３を経由してブロワ４２からの空気がチ
ーズ６２から導入される。これにより、供給配管２４内
を流れる水に空気が混合されて気泡水となる。この気泡
水はヒータ４を経由して浄化殺菌筒４０の下端に導かれ
る。浄化殺菌筒４０内を通過した気泡水は、浄化殺菌筒
４０の上端に設けられた排出口から三方弁２０１をＡ−
Ｃ方向に通過して外部に排出される。

【００４４】このとき、浄化殺菌筒４０内を流通する気
泡水により第１実施例と同様に浄化殺菌筒４０内の多孔
質セラミックボールに付着した付着物が分離浮上する。
また気泡水がヒータ４内を流通することにより、この気
泡水のもつ振動および衝撃力のためヒータ４に付着した
付着物を剥離することができる。ヒータ４に汚れが付着
蓄積すると、ヒータ４の水に対する熱伝達率が悪化して
ヒータ４が過熱する恐れがある。前記第３実施例による
と、洗浄モード時に供給配管２４のヒータ４よりも上流
側にチーズ６２から空気を供給するため、チーズ６２よ
りも下流側には気泡水が流通され、この気泡水により浄
化殺菌筒４０と同時にヒータ４を洗浄することができ
る。このため、ヒータ４の汚れを除去してヒータ４の水
に対する熱伝達率を維持してヒータ４の過熱を防止する
ため、水温制御を正確に行うことができるとともに無駄
な消費エネルギーを最小に抑えることができる。

【００４５】さらにまた、第２実施例に記載したよう
に、エアレーションと水流を交互に繰返す洗浄を行うこ
とも可能である。以上説明した本発明の実施例では、浴
槽の浴水の浄化装置について説明したが、本発明では、
浴水に限らず、魚の泳ぐ水槽の水、その他の用途に供す
る水槽の水等を浄化処理する場合に適用できる。この場
合、生物処理浄化能力の最適温度Ｔ₁ は同種の微生物を
利用していれば浴水でも水槽の水でも同じであるが、水
槽利用の最適温度Ｔ₂ は水槽の利用形態によって違って
くる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による循環式水浄化装置を
示す概略構成図である。

【図２】浄水装置を示す断面図である。

【図３】本発明の加熱装置の構成を示す制御ブロック図
である。

【図４】湯温制御の一例を示す特性図である。

【図５】本発明の第１実施例による制御フローの一例を
示すフローチャート図である。

【図６】本発明の第１実施例による制御フローの一例を
示すフローチャート図である。

【図７】本発明の実施例と比較例とのランニングコスト
を比較した比較説明図である。

【図８】浄化能力と最小濾材面積との関係を示す特性図
である。

【図９】本発明の第２実施例による循環式水浄化装置を
示す概略構成図である。

【図１０】本発明の第３実施例による循環式水浄化装置
を示す概略構成図である。

【符号の説明】

４加熱装置（加熱手段）１０浴槽（水槽）１２紫外線ランプ１３光励起触媒１５多孔質セラミックボール（多孔質セラミック）２０浄化殺菌筒（浄水装置）２４供給配管（供給通路）２６還流配管（還流通路）７８制御装置（制御手段）８０水温センサ（温度検出器）８２外気温センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安田誠一愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水槽と、生物処理浄化を利用した浄水装置と、前記浄水装置の水の少なくとも一部を前記水槽に還流す
る還流通路と、前記水槽中の水の一部を抜き出し、この抜き出した水を
前記浄水装置中に供給する供給通路と、前記水槽、前記供給通路または前記還流通路の少なくと
も一箇所に設けられ、水を加熱する加熱手段と、前記水槽、前記供給通路または前記還流通路の少なくと
も一箇所に設けられ、水温を検出する温度検出器と、前記温度検出器の検出信号に基づいて前記加熱手段に駆
動信号を出力する制御手段とを備え、前記制御手段は、生物処理浄化能力の最適温度Ｔ₁ と前
記水槽利用の最適温度Ｔ₂ とのいずれかに保持するよう
に制御することを特徴とする循環式水浄化装置。
【請求項２】前記加熱手段は、電熱ヒータであること
を特徴とする請求項１記載の循環式水浄化装置。
【請求項３】前記電熱ヒータは、シーズ型ヒータまた
はセラミックヒータであることを特徴とする請求項２記
載の循環式水浄化装置。
【請求項４】前記浄水装置は、微生物を繁殖させて有
機物の分解作用を発揮する多孔質セラミックを生物処理
浄化に使用することを特徴とする請求項１記載の循環式
水浄化装置。
【請求項５】前記浄水装置は、前記多孔質セラミックの内側に設けられる殺菌作用を有
する紫外線ランプと、前記紫外線ランプの周囲に設けられ、紫外線の照射によ
り殺菌および脱臭作用を発揮する光励起触媒と、を備えたことを特徴とする請求項１または４記載の循環
式水浄化装置。
【請求項６】洗浄モード時に、前記浄水装置と、前記
水槽、前記供給通路または前記還流通路のうちの前記加
熱手段の設けられた通路とに同時に洗浄水を流すことを
特徴とする請求項１記載の循環式水浄化装置。