JPH11244862A - 循環温浴器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ろ過タンク内にフロートスイッチ等の水位検
知手段を設けることなく簡単な構成で確実にガス量検知
ができる循環温浴器を提供することを目的とする。 【解決手段】 浴槽から浴水を吸い込んで循環する循環
ポンプを含む循環路にろ過タンク１８を備え、このろ過
タンク１８に設けた電解凝集用の陽極及び陰極の電極２
０，２１への通電量を制御するコントローラ３１を備
え、このコントローラ３１が、電極２０，２１に一定電
圧または一定電流を供給したときに検出電圧が基準値か
ら変化した量を検出してろ過タンク１８内に溜まったガ
ス量を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、風呂の浴水を循環
して再利用する循環温浴器に係り、特に浴水を過熱しな
がら循環させて浄化するようにした循環温浴器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、一般家庭を含めて、循環温浴器を
浴室に設ける設備としたものが普及しつつある。この循
環温浴器は、浴槽とろ過タンクとの間で浴水を循環させ
る循環系路を持つもので、ろ過タンクで浴水をろ過する
とともに清浄化し更にヒータによって浴水を加熱して浴
槽に戻すことで、２４時間いつでも入浴できる構成とし
たものである。

【０００３】このような循環温浴器における浴水の浄化
方式の一つとして、アルミ電解による凝集処理が従来か
ら知られている。図３（ａ），（ｂ）にこの従来のアル
ミ電解方式の循環温浴器のシステム概略図を示す。

【０００４】図３において、浴槽１の中の浴水２にノズ
ルユニット３が浸漬配置されている。ノズルユニット３
は、吸込み口４、浴水の逆流を防止する逆止弁６、髪の
毛を捕集するためのプレフィルター７、浄化後の浴水を
浴槽１に戻す吐出口２８を備えたものである。なお、プ
レフィルター７は、スポンジやポリプロピレン等の樹脂
製のメッシュ網、糸巻フィルター等を利用したものであ
る。

【０００５】プレフィルター７の下流から吐出口２８ま
での主要な循環系路を内蔵する循環器本体２９には、循
環パイプ９，１３，１７，２３，２５，２６，３２が配
管され、これらの配管の中には流量センサ１０、温度セ
ンサ３５，３６、循環ポンプ１１、殺菌装置１２、三方
弁１６，２４，３７及びろ過部として構成されるろ過タ
ンク１８を組み込んでいる。ろ過タンク１８は、加熱手
段として組み込まれたヒータ１９、アルミニウムを利用
した陽極電極２０、ＳＵＳ等を利用した陰極電極２１、
ガラスビーズやセラミックボールまたはアルミナ等のろ
材２２を備えたものである。なお、ろ過タンク１８自体
をＳＵＳで構成し、陰極電極２１とするのが最も適当で
ある。また、定期的に浴水を逆洗するための逆洗パイプ
１５，３３、加熱殺菌循環パイプ３２及び逆洗排水口３
４を備え、更に各機能部に通電するための電源部３０、
機能部の制御のためのコントローラ３１、表示及び操作
のための操作部３８をそれぞれ設け、ろ過タンク１８に
はその内部に溜まるガスを検出するためのフロートスイ
ッチ３９を備えている。コントローラ３１はマイクロコ
ンピュータ等で構成されている。

【０００６】このような循環温浴器では、循環ポンプ１
１が駆動すると浴水２は吸込み口４から吸い上げられ、
プレフィルター７を経て流量センサ１０及び温度センサ
３６を備えた流路を通じて循環ポンプ１１に吸引される
と同時に下流側に吐出される。このとき、浴水中に含ま
れる髪の毛等の大きなゴミはプレフィルター７により捕
集される。

【０００７】循環ポンプ１１から送出された浴水は、紫
外線またはオゾン等を利用した殺菌装置１２を通る間に
殺菌され、三方弁１６をａ→ｃ方向の向きとしておくこ
とで、浴水はろ過タンク１８に入る。このろ過タンク１
８では、陽極電極２０にプラスの電圧を印加し、陰極電
極２１にマイナスの電圧を印加してアルミ電解が行わ
れ、これらの両電極２０，２１の間に電流を流すこと
で、ろ過タンク１８内の浴水中に水酸化アルミを溶出さ
せる。そして、この水酸化アルミが浴水中の懸濁成分で
ある小さいゴミや垢（無機物、蛋白及び脂質等の有機
物）等を凝集させる。更に、ろ材２２によりプレフィル
ター７で取れなかった小さい異物が凝集物となってろ過
される。このようなアルミ電解においては、陽極電極２
０、陰極電極２１への通電量はコントローラ３１によっ
て制御される。

【０００８】ろ過タンク１８によってろ過される浴水
は、加熱保温用のヒータ１９と温度センサ３５，３６に
より温度コントロールされて、三方弁２４，３７をいず
れもｃ→ａ方向の向きとしておくことで、適切な温度の
ろ過浴水として吐出口２８から浴槽１に戻される。

【０００９】このような浴水の循環において、ろ過タン
ク１８内に溜まったエアは、フロートスイッチ３９によ
って検出され、循環ポンプ１７により逆洗パイプ３３か
ら三方弁２４のｂ■ｃ方向、ろ過タンク１８、三方弁１
６のｃ→ｂ方向、逆洗パイプ１５の経由で逆洗排水口３
４から排出される。

【００１０】なお、このような浴水の循環の制御は、電
源部３０、表示及び操作のための操作部３８等と連結し
たコントローラ３１によって行なわれる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来構造
では、浴水中の懸濁物質である小さなゴミ及び垢等の汚
れを除去するのに、浴水を循環ポンプ１１によりろ過タ
ンク１８と浴槽１との間で循環させ、ろ過タンク１８中
の陽極電極２０にプラスの電圧及び陰極電極２１にマイ
ナスの電圧を印加して水酸化アルミを溶出させる。

【００１２】このとき、アルカリ側になる陰極電極２１
から水素ガスが発生し、酸性側になる陽極電極２０から
は酸素ガスが発生し、ろ過タンク１８中の上部にガスが
溜まる。このようにガスが溜まるようになると、ろ過タ
ンク１８の中の水を押し下げて水位が下がることにな
る。したがって、水位低下が大きくなれば、ろ過タンク
１８内のヒータ１９が水面より上の気相中に露出し、こ
のヒータ１９の異常過熱が起こる可能性がある。

【００１３】また、何らかの理由たとえばプレフィルタ
ー７の交換時に、エアを配管中に吸い込む場合がある。
このように吸い込んだエアや発生したガスが溜まると、
循環温浴器の配管中の騒音が高くなり、ユーザーに不快
を与えることになる。

【００１４】このようなガスの入り込みによる障害に対
して、図３の従来構造の循環温浴器は、ろ過タンク１８
内にフロートスイッチ３９によって水位を検知し、逆洗
によりガスを排出することで対処している。ところが、
ろ過タンク１８にフロートスイッチ３９等の水位検知手
段を備える必要があるので、ろ過タンク１８の構造が複
雑になり、コスト面への影響も避けられない。

【００１５】本発明において解決すべき課題は、低騒音
でろ過タンク内にフロートスイッチ等の水位検知手段を
設けることなく簡単な構成で確実にガス量検知ができる
循環温浴器を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、浴水を循環さ
せるための循環路と、前記循環路に設けられ浴槽から浴
水を吸い込んで循環する循環ポンプと、循環される浴水
をろ過するためのろ過部と、前記ろ過部に設けられ浴水
中の懸濁物質を電解凝集するための電極と、前記電極に
通電する電源部と、前記電極への通電量を制御するコン
トローラを備えた循環温浴器であって、前記コントロー
ラが前記電極に一定電圧または一定電流を供給したと
き、前記電極での検出電流または検出電圧の基準値から
の変化に基づいてを前記コントローラが前記ろ過部に溜
まったガス量を算出することを特徴とする。

【００１７】このような構成では、ろ過タンク内の電解
用電極に印加される電圧または電流が電解用電極がガス
に接する割合によって変化するので、この変化をガスの
存在の検知に利用し、簡単な構成で確実にガス量の検知
をすることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、浴水を
循環させるための循環路と、前記循環路に設けられ浴槽
から浴水を吸い込んで循環する循環ポンプと、循環され
る浴水をろ過するためのろ過部と、前記ろ過部に設けら
れ浴水中の懸濁物質を電解凝集するための電極と、前記
電極に通電する電源部と、前記電極への通電量を制御す
るコントローラを備えた循環温浴器であって、前記コン
トローラが前記電極に一定電圧または一定電流を供給し
たとき、前記電極での検出電流または検出電圧の基準値
からの変化に基づいて前記コントローラが前記ろ過部に
溜まったガス量を算出することを特徴とするものであ
り、ろ過部に溜まるガスが所定の量に達したことを確実
に検知できるという作用を有する。

【００１９】請求項２に記載の発明は、前記電極に一定
電圧を印加したとき、前記検出電流は基準値から増加す
ることを特徴とする請求項１記載の循環温浴器であり、
基準値から増加するのを検知すれば、ろ過部に溜まるガ
スが所定の量に達したことを確実に検知できるという作
用を有する。

【００２０】請求項３に記載の発明は、前記コントロー
ラが前記電極へ印加する電流を所定の範囲内で制御する
とき、前記検出電流は基準値から増加後に一定値をと
り、印加電圧は一定電圧を保持した後に減少を開始する
ことを特徴とする請求項２記載の循環温浴器であり、電
流を所定の範囲内で制御するので安全に使用できるとい
う作用を有する。

【００２１】請求項４に記載の発明は、前記電極に一定
電流を供給したとき、前記検出電圧は基準値から増加す
ることを特徴とする請求項１記載の循環温浴器であり、
基準値から増加するのを検知すれば、ろ過部に溜まるガ
スが所定の量に達したことを確実に検知できるという作
用を有する。

【００２２】請求項５に記載の発明は、前記コントロー
ラが前記電極へ印加する電圧を所定の範囲内で制御する
とき、前記検出電圧は基準値から増加後に一定値をと
り、供給電流は一定電流を保持した後に減少を開始する
ことを特徴とする請求項４記載の循環温浴器であり、電
圧を所定の範囲内で制御するので安全に使用できるとい
う作用を有する。

【００２３】請求項６に記載の発明は、前記ガスを前記
循環路から外部に排出する排出路を備え、ガスが所定量
以上溜まったとき前記コントローラからの指令によりガ
スを前記排出路から排出することを特徴とする請求項１
から５のいずれかに記載の循環温浴器であり、循環路か
ら自動的にガスを排出できるという作用を有する。

【００２４】請求項７に記載の発明は、前記コントロー
ラが、ガス検知後に循環する浴水の方向を順方向から逆
方向に切り替えて前記ろ過部の逆洗を行ってガスを排出
することを特徴とする請求項６記載の循環温浴器であ
り、ろ過部内の逆洗を行うとともにガスを循環路から排
出できるという作用を有する。

【００２５】請求項８に記載の発明は、浴水を加熱する
ための加熱手段が前記ろ過部内に設けられるとともに、
前記検出電流または前記検出電圧が前記加熱手段の位置
より高い位置に対応して設定された設定値を越えたとき
に、前記コントローラからの指令によりガスを排出する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の循
環温浴器であり、加熱手段がガス中に露出して異常加熱
するのを防止することができるという作用を有する。

【００２６】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。図１の（ａ）は本発明の実施
の形態における循環温浴器のシステム概略図、図１の
（ｂ）はろ過タンクの要部を示す概略縦断面図である。

【００２７】本発明の循環温浴器は、図３に示した従来
構造に対して、循環器本体２９には三方弁３７を含まな
いことと、ろ過タンク１８にはガス検知用のフロートス
イッチ３９を備えないこと、コントローラ３１の制御内
容、及びノズルユニット３の中に熱応動弁２７を備える
点だけが異なり、その他の構成は同じである。図１にお
いては、従来例と同じ部材については共通の符号で指示
し、その詳細な説明は省略する。

【００２８】三方弁２４のポートａ側に接続された循環
パイプ２５の下流端であってノズルユニット３に含まれ
た部分には三方弁式の熱応動弁２７を組み込んでいる。
この熱応動弁２７はそのポートｃを循環パイプ２６に及
びポートａを吐出口２８側の流路に接続し、更に残りの
ポートｂを吸込み口４からプレフィルタ７までの間の流
路へ向かう循環パイプ３２を接続したものである。

【００２９】以上の構成において、循環ポンプ１１が駆
動すると浴槽１内の浴水２は吸込み口４から吸い上げら
れ、プレフィルタ７を経由して流量センサ１０及び温度
センサ３６を含む流路から循環ポンプ１１に入る。この
循環ポンプ１１から送出された浴水は、紫外線またはオ
ゾン等を利用した殺菌装置１２により殺菌される。この
後、浴水３は三方弁１６をａ→ｃ方向に流れ、ろ過タン
ク内１８に供給される。

【００３０】このろ過タンク１８内では、図３の従来例
のものと同様に、コントローラ３１の制御によって陽極
電極２０にプラスの電圧を印加し陰極電極２１にマイナ
スの電圧を印加することによりアルミ電解が行われ、両
電極２０，２１間に電流を流して浴水中に水酸化アルミ
を溶出させる。なお、本実施の形態においては、陽極電
極２０及び陰極電極２１はいずれも円筒電極である。そ
して、この水酸化アルミが浴水中の懸濁成分である小さ
いゴミ、垢（無機物、蛋白及び脂質等の有機物）等を凝
集させる。そして、プレフィルタ７で捕集されなかった
小さいゴミや垢等が凝集物となってろ材２２によってろ
過される（一般的にこれまでの流れを「浄化」と呼
ぶ）。更に、浴水はろ過タンク１８中の加熱保温用ヒー
タ１９と温度センサ３５，３６により温度コントロール
されて、三方弁２４をｃ■ａ及び熱応動弁２７をｃ■ａ
方向に流れ、吐出口２８より浴槽１に戻される。

【００３１】このような運転において、ろ過タンク１８
の内部では陽極電極２０側からの酸素ガス及び陰極電極
２１側からの水素ガスにより水位が押し下げられる。ま
た、プレフィルタ７の交換時にエアを吸い込み、これが
ろ過タンク内に入り水位を押し下げることもある。この
ろ過タンク１８内の水位と電解電極に印加される電圧ま
たは電流との関係を図１の（ｂ）及び図２の（ａ），
（ｂ）により説明する。

【００３２】図１の（ｂ）に示す水位ａから水位ｂまで
の範囲では、電圧または電流の変化はないが、水位ｂよ
りも低くなると電圧変化または電流変化が生じる。な
お、水位ａはろ過タンク１８の上端位置であり、水位ｂ
は陽極電極２０の上端位置である。そして、水位ｂより
水位が下がると電圧や電流に変化が発生するのは、アル
ミニウムを利用した陽極電極２０の接液面積に電流値が
比例するので、水位の低下によって電流値が低下するも
のと考えられる。

【００３３】すなわち、電極電圧は、一定電流制御を行
うと図２の（ａ）に示すように水位ａから水位ｂまでは
一定であるが、水位ｂから水位ｃに下がっていくと一定
電流を保持するため基準値からほぼ比例関係を持って上
昇していく。このままずっと電極電圧が上昇可能であれ
ば、水位が水位ｃから水位ｅまで下がる間、電極電流は
定電流制御によって一定の基準Ｉｍａｘを保ちながら電
極電圧のみが上昇を続け、水位が水位ｅ以下に下がった
瞬間に通電不能となって電極電流が急に０Ａになってし
まうはずである。しかし、本実施の形態においては、コ
ントローラ３１の限界や電圧が過剰に上昇した場合の安
全性を考えて、印加電圧を所定の範囲内で制御するた
め、水位ｃまでは電極電圧が上昇するが、それ以上は上
昇させないようにする。したがって、水位ｃから水位
ｄ、さらには水位ｅまで下がると、電極電圧は一定値を
保って電極電流が逆に減少する。水位ｄは溜まったガス
を排出するための設定水位であって、これは検出電流の
設定値に対応しており、本実施の形態ではＩｍａｘの１
／２すなわち半減値が選ばれている。ここで、この設定
値は加熱手段であるヒータ１９の加熱部分が存在する位
置から上方の位置に対応して設定される必要がある。こ
れは、設定値を下方の位置に対応して設定すると、ヒー
タ１９の加熱部分がガス中に露出するため、ろ過タンク
１８内が異常加熱する可能性がでてくるからである。

【００３４】また、図２の（ｂ）に示すように電極電流
は、定電圧制御を行うと水位ｂまでは一定に保たれてい
るが、水位ｂから水位ｃまで下がっていくと、基準値か
らほぼ一次関数的に上昇していく。もし、このまま電極
電流が上昇可能であれば、水位が水位ｃから水位ｅまで
水位が下がる間、電極電圧は定電圧制御によって一定の
基準値Ｖｍａｘを保ちながら電極電流のみが上昇を続
け、水位が水位ｅ以下に下がった瞬間に通電不能となっ
て電極電圧は急に０Ｖになってしまうはずである。しか
し、本実施の形態においては、コントローラ３１の限界
や電流が過剰に上昇した場合の安全性を考えて、電極電
流を所定の範囲内で制御するため、水位ｃまでは電極電
流が上昇するが、それ以上は上昇させないようにする。
したがって、水位ｃから水位ｄ、さらには水位ｅまで下
がると、電極電流は一定値を保って電極電圧が逆に減少
する。水位ｄは溜まったガスを排出するための設定水位
であって、これは検出電流の設定値に対応しており、本
実施の形態ではＶｍａｘの１／２すなわち半減値が選ば
れている。なお、この設定値は加熱手段であるヒータ１
９の加熱部分が存在する位置から上方の位置に対応して
設定することが必要であり、その理由は先に述べたとお
りである。

【００３５】このように、定電圧制御または定電流制御
を行っておれば、ろ過タンク１８内の水位が変化する
と、陽極電極２０及び陰極電極２１の検出電圧や検出電
流が対応して基準値から変化する。したがって、水位の
変動をこれらの電圧や電流の変化を媒体として定電圧制
御または定電流制御を行うと、従来例のようにガス検知
のためのフロートスイッチを備えなくても、ガスの溜ま
り量を間接的に知ることができる。なお、コントローラ
３１は、検出した電圧や電流から水位ｂ以下のガス量を
換算で算出する機能をもつ換算部を備えたものとする。

【００３６】すなわち、陽極電極２０及び陰極電極２１
に印加される電流または電圧の変化が発生したときに
は、コントローラ３は所定量のガス溜まりが発生してい
ると判断し、ヒータ１９への通電を停止させる。なお、
本実施の形態では、電流と電圧の半減値に対応した水位
ｄに達したときに停止とする。そして、コントローラ３
１は循環する浴水の送出方向を逆向きにするため、逆洗
ポンプ１１、逆洗パイプ３３、三方弁２４をｂ→ｃ、三
方弁１６をｃ→ｂ、逆洗パイプ１５、逆洗排水口３４の
経路でろ過タンク１８に溜まっているガスを逆洗排水口
３４から排出することができる。

【００３７】なお、陽極電極２０及び陰極電極２１に印
加される電圧または電流の変化の検出は、たとえば定電
流制御のときは、通常ではガスの発生はそれほど多くは
ないため、ガス検出動作は０．５秒に１回程度行い、水
位の変動による誤動作を防ぐため１分単位でコントロー
ラ３１で平均してメモリするのがよい。この平均の検出
電流または検出電圧が設定値より下がったら、ガスを排
出させればよい。定電圧制御でも同様である。

【００３８】このように本実施の形態によれば、陽極電
極２０と陰極電極２１を円筒電極としているので、電極
面積も大きくとれ、水位変化による電流変化も１次関数
的な変化となり、簡単かつ正確に電流及び電圧を測定す
ることができる。

【００３９】また、ろ過タンク１８のヒータ１９を気相
中に露出しないようにするためろ過タンク１８の下部に
ヒータ１９を配置し、その上部に陽極電極を配置するの
が適切である。この場合では、急激なガス量増加が起こ
っても、ヒータ１９が液相中に占める割合が多いため、
ヒータ１９を停止するまでの時間が十分に得られる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、電解用電極の電圧変化
または電流変化を検知することで、ろ過部内のガスを確
実に検知することができ、逆洗によりガスを排出するこ
とで、ガスかみ込み時の騒音を防ぐことができる。ま
た、ろ過部内のヒータを気相中に露出しないようにする
ためろ過部の下部にヒータを配置することで、急激なガ
ス量増加が起こってもヒータを停止するまでの時間が十
分に得られる。したがって、安価でかつ簡単で確実なガ
ス検知ができ、快適で安全性の高い循環温浴器を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の実施の形態における循環温浴器
のシステム概略図 （ｂ）ろ過タンクの要部を示す概略縦断面図

【図２】（ａ）定電流制御によるろ過タンク水位と電極
電圧の関係を示す線図 （ｂ）定電圧制御時のろ過タンク水位と電極電流の関係
を示す線図

【図３】（ａ）従来の循環温浴器のシステム概略図 （ｂ）ろ過タンクの要部を示す概略縦断面図

【符号の説明】

１ 浴槽 ２ 浴水 ３ ノズルユニット ４ 吸込み口 ５ フィルター部 ６ 逆止弁 ７ プレフィルタ ８ 活性炭 ９，１３，１４，１７，２３，２５，２６，３２ 循環
パイプ １０ 流量センサ １１ 循環ポンプ １２ 殺菌装置 １６ 三方弁 １８ ろ過タンク（ろ過部） １９ ヒータ（加熱手段） ２０ 陽極電極 ２１ 陰極電極 ２２ ろ材 ２４ 三方弁 ２７ 熱応動弁 ２８ 吐出口 ２９ 循環器本体 ３０ 電源部 ３１ コントローラ ３４ 排水口 ３５，３６ 温度センサ ３７ 三方弁 ３８ 表示及び操作部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】浴水を循環させるための循環路と、前記循
   環路に設けられ浴槽から浴水を吸い込んで循環する循環
   ポンプと、循環される浴水をろ過するためのろ過部と、
   前記ろ過部に設けられ浴水中の懸濁物質を電解凝集する
   ための電極と、前記電極に通電する電源部と、前記電極
   への通電量を制御するコントローラを備えた循環温浴器
   であって、前記コントローラが前記電極に一定電圧また
   は一定電流を供給したとき、前記電極での検出電流また
   は検出電圧の基準値からの変化に基づいて前記コントロ
   ーラが前記ろ過部に溜まったガス量を算出することを特
   徴とする循環温浴器。
2. 【請求項２】前記電極に一定電圧を印加したとき、前記
   検出電流は基準値から増加することを特徴とする請求項
   １記載の循環温浴器。
3. 【請求項３】前記コントローラが前記電極へ印加する電
   流を所定の範囲内で制御するとき、前記検出電流は基準
   値から増加後に一定値をとり、印加電圧は一定電圧を保
   持した後に減少を開始することを特徴とする請求項２記
   載の循環温浴器。
4. 【請求項４】前記電極に一定電流を供給したとき、前記
   検出電圧は基準値から増加することを特徴とする請求項
   １記載の循環温浴器。
5. 【請求項５】前記コントローラが前記電極へ印加する電
   圧を所定の範囲内で制御するとき、前記検出電圧は基準
   値から増加後に一定値をとり、供給電流は一定電流を保
   持した後に減少を開始することを特徴とする請求項４記
   載の循環温浴器。
6. 【請求項６】前記ガスを前記循環路から外部に排出する
   排出路を備え、ガスが所定量以上溜まったとき前記コン
   トローラからの指令によりガスを前記排出路から排出す
   ることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の
   循環温浴器。
7. 【請求項７】前記コントローラが、ガス検知後に循環す
   る浴水の方向を順方向から逆方向に切り替えて前記ろ過
   部の逆洗を行ってガスを排出することを特徴とする請求
   項６記載の循環温浴器。
8. 【請求項８】浴水を加熱するための加熱手段が前記ろ過
   部内に設けられるとともに、前記検出電流または前記検
   出電圧が前記加熱手段の位置より高い位置に対応して設
   定された設定値を越えたときに、前記コントローラから
   の指令によりガスを排出することを特徴とする請求項１
   から７のいずれかに記載の循環温浴器。