(57)【要約】【課題】水路を流れる水を効果的に殺菌することができる殺菌装置およびこの殺菌装置を備えた給湯装置を提供することである。【解決手段】給湯装置は、第八水路３１に設けられた殺菌装置１００を備える。殺菌装置１００は、第八水路３１を流れる水に対して３００ｎｍ未満の波長の紫外線を照射する第１ＬＥＤ光源１０１と、第八水路３１を流れる水に対して３００ｎｍ以上の波長の紫外線を照射する第２ＬＥＤ光源１０２と、を有する。第１ＬＥＤ光源１０１は、第八水路３１の水流に対して第２ＬＥＤ光源１０２が紫外線を照射する位置よりも下流の位置に紫外線を照射する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路を流れる水に対して３００ｎｍ未満の波長の紫外線を照射する第１光源と、
前記水路を流れる水に対して３００ｎｍ以上の波長の紫外線を照射する第２光源と、
を有し、
前記第１光源は、前記水路の水流に対して前記第２光源が紫外線を照射する位置と同じ位置または前記水路の水流に対して前記第２光源が紫外線を照射する位置よりも下流の位置に紫外線を照射する殺菌装置。
【請求項２】
前記第１光源は、位置または前記水路の水流に対して前記第２光源が紫外線を照射する位置よりも下流の位置に紫外線を照射する請求項１に記載の殺菌装置。
【請求項３】
前記第１光源が紫外線を照射する方向は前記第２光源が紫外線を照射する方向に対向している請求項２に記載の殺菌装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に殺菌装置と、
前記水路と、
を備え、
前記水路は、浴槽内の水が熱交換器を経由して循環する回路に含まれる給湯装置。
【請求項５】
前記殺菌装置は、前記熱交換器よりも前記浴槽に近い位置において前記浴槽の上流側に設けられている請求項４に記載の給湯装置。
【請求項６】
請求項２または請求項３に殺菌装置と、
前記水路と、
を備え、
前記水路は、浴槽内の水が熱交換器を経由して循環する回路に含まれ、
前記殺菌装置は、前記熱交換器よりも前記浴槽に近い位置において前記浴槽の下流側に設けられている給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺菌装置およびこの殺菌装置を備えた給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、温水循環器における殺菌装置が記載されている。この殺菌装置は、波長が紫外線を発生する紫外線ランプを複数備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２４９３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された殺菌装置は、第１の紫外線ランプと、この第１の紫外線ランプによって紫外線を照射された後の水に対して紫外線を照射する第２の紫外線ランプを備えている。この第２の紫外線ランプは、３００ｎｍ以上の波長の紫外線を照射するものである。しかしながら、紫外線によって損傷した菌に対して３００ｎｍ以上の波長の紫外線が照射された場合、光回復によって当該菌の損傷が回復してしまう可能性がある。このため、特許文献１に記載された殺菌装置では、水路を流れる水を効果的に殺菌することは難しい。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、水路を流れる水を効果的に殺菌することができる殺菌装置およびこの殺菌装置を備えた給湯装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る殺菌装置は、水路を流れる水に対して３００ｎｍ未満の波長の紫外線を照射する第１光源と、水路を流れる水に対して３００ｎｍ以上の波長の紫外線を照射する第２光源と、を有する。第１光源は、水路の水流に対して第２光源が紫外線を照射する位置と同じ位置または水路の水流に対して第２光源が紫外線を照射する位置よりも下流の位置に紫外線を照射する。また、本発明に係る給湯装置は、上記の殺菌装置と、上記の水路と、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、水路を流れる水を効果的に殺菌することができる殺菌装置およびこの殺菌装置を備えた給湯装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１による殺菌装置を備えた給湯装置の全体構成を示す図である。
【図２】実施の形態１による殺菌装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図３】実施の形態１による殺菌装置の構成の第１の変形例を模式的に示す断面図である。
【図４】実施の形態１による殺菌装置の構成の第２の変形例を模式的に示す断面図である。
【図５】実施の形態２による殺菌装置の構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。各図における同一の符号は、同一の部分または相当する部分を示す。本開示では、重複する説明については、適宜に簡略化または省略する。なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、以下の各実施の形態によって開示される構成のあらゆる変形およびあらゆる組み合わせを含み得るものである。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による殺菌装置１００を備えた給湯装置１の全体構成を示す図である。図２は、実施の形態１による殺菌装置１００の構成を模式的に示す断面図である。まず、図１を参照し、殺菌装置１００を備えた給湯装置１について説明する。
【００１１】
図１に示されるように、実施の形態１による殺菌装置１００を備えた給湯装置１は、ヒートポンプユニット２および貯湯タンクユニット３を備える。ヒートポンプユニット２は、屋外に設置される。貯湯タンクユニット３は、屋外に設置されてもよいし、屋内に設置されてもよい。図示の構成ではヒートポンプユニット２と貯湯タンクユニット３とが別体であるが、ヒートポンプユニット２と貯湯タンクユニット３とが一体でもよい。
【００１２】
ヒートポンプユニット２は、冷媒回路４を備える。冷媒回路４は、圧縮機５、熱交換器６、減圧装置７、蒸発器８および冷媒配管９を備える。圧縮機５、熱交換器６、減圧装置７および蒸発器８は、冷媒配管９によって環状に接続されている。
【００１３】
圧縮機５は、低圧冷媒ガスを圧縮する。冷媒は、例えば、二酸化炭素、Ｒ４１０Ａ、Ｒ３２、炭化水素、のうちの一つである。熱交換器６は、圧縮機５により圧縮されて高温高圧になった冷媒と水との間で熱を交換する。水は、熱交換器６内で加熱されることで湯になる。減圧装置７は、熱交換器６を通過した高圧冷媒を減圧させて膨張させる。膨張弁を減圧装置７として用いてもよい。蒸発器８は、減圧装置７を通過した低圧冷媒を蒸発させる。蒸発器８は、外気の熱を冷媒に吸収させることで冷媒を蒸発させるものでもよい。蒸発器８で蒸発した低圧冷媒ガスは、圧縮機５に吸入される。
【００１４】
貯湯タンクユニット３内には、貯湯タンク１０、第一ポンプ１１、切替弁１２、風呂熱交換器１３、第二ポンプ１４、第三ポンプ１５、減圧弁１６、給湯混合弁１７、風呂混合弁１８および殺菌装置１００が備えられている。また、本実施の形態において、貯湯タンクユニット３には、制御装置５０が備えられている。
【００１５】
貯湯タンク１０は、低温の水とヒートポンプユニット２によって加熱された湯とを貯留することができる。貯湯タンク１０内には、温度による水の密度の違いによって、温度成層を形成することができる。貯湯タンク１０内は、上側が高温で下側が低温になる。
【００１６】
貯湯タンクユニット３の内部には、外部から第一給水路２１が引き込まれている。第一給水路２１には、例えば、上水道等の水源からの水が流れる。第一給水路２１は、貯湯タンクユニット３の内部で減圧弁１６に接続されている。減圧弁１６は、第一給水路２１から供給される水の圧力を、所定圧力に減圧する。
【００１７】
第一給水路２１は、減圧弁１６の下流において、第二給水路２２と第三給水路２３とに分岐している。第二給水路２２は、貯湯タンク１０の下部にある水入口１０ａに接続されている。水源からの水が第一給水路２１および第二給水路２２を通って貯湯タンク１０の下部に供給されることで、貯湯タンク１０は、満水状態に維持される。また、第三給水路２３は、給湯混合弁１７および風呂混合弁１８のそれぞれに、水を供給可能に接続されている。
【００１８】
ヒートポンプユニット２は、貯湯タンク１０から供給された水を沸き上げることができる。給湯装置１には、貯湯タンクユニット３の貯湯タンク１０からヒートポンプユニット２へ水を供給するための第一水路２４および第二水路２５が備えられている。図１に示されるように、第一水路２４は、貯湯タンク１０の下部にある水出口１０ｂと切替弁１２の入口とを接続する。第二水路２５は、切替弁１２の第一出口とヒートポンプユニット２内の熱交換器６の入口とを接続する。
【００１９】
第一ポンプ１１は、第二水路２５の途中の位置に設けられている。第一ポンプ１１は、貯湯タンク１０とヒートポンプユニット２との間で水を循環させる。なお、図示の構成では第一ポンプ１１が貯湯タンクユニット３に内蔵されているが、第一ポンプ１１がヒートポンプユニット２内に配置されていてもよい。
【００２０】
ヒートポンプユニット２内の熱交換器６の出口は、第三水路２６によって、貯湯タンク１０の上部にある湯入口１０ｃに接続されている。第二水路２５および第三水路２６の一部は、ヒートポンプユニット２および貯湯タンクユニット３の外部を通る。図１に示されるように、第三水路２６の途中の箇所は、第四水路２７によって、切替弁１２の第二出口と接続されている。切替弁１２は、第一水路２４を第二水路２５および第三水路２６に連通させる状態と、第一水路２４を第四水路２７および第三水路２６に連通させる状態とに、流路を切替可能である。
【００２１】
本実施の形態の給湯装置１は、浴室にある浴槽２００に湯を供給することができる。以下の説明では、浴槽２００に供給された湯を「浴槽水」と呼ぶことがある。風呂熱交換器１３は、浴槽水を再加熱するための熱交換器である。風呂熱交換器１３は、一次側流路及び二次側流路を備える。
【００２２】
貯湯タンク１０の上部にある第一湯出口１０ｄは、第五水路２８を介して、風呂熱交換器１３の一次側流路の入口である第一入口１３ａに接続されている。風呂熱交換器１３の一次側流路の出口である第一出口１３ｂは、第六水路２９を介して、貯湯タンク１０の戻り口１０ｆに接続されている。戻り口１０ｆは、貯湯タンク１０の下部において、水入口１０ａおよび水出口１０ｂより高い位置にある。第二ポンプ１４は、第六水路２９の途中の位置に設けられている。第二ポンプ１４は、貯湯タンク１０と風呂熱交換器１３との間で水を循環させる。
【００２３】
第五水路２８、風呂熱交換器１３の一次側流路および第六水路２９は、浴槽水を追い焚きするための熱源が循環する追い焚き用熱源回路を構成している。第二ポンプ１４は、この追い焚き用熱源回路に湯を循環させるためのポンプである。
【００２４】
風呂熱交換器１３の二次側流路の入口である第二入口１３ｃは、第七水路３０を介して、浴槽２００に接続されている。図１に示されるように、第三ポンプ１５は、第七水路３０の途中の位置に設けられている。風呂熱交換器１３の二次側流路の出口である第二出口１３ｄは、第八水路３１を介して、浴槽２００に接続されている。第七水路３０および第八水路３１は、浴槽アダプタ２１０を介して、浴槽２００内に連通している。
【００２５】
第三ポンプ１５は、浴槽２００と風呂熱交換器１３との間で浴槽水を循環させる。第七水路３０、風呂熱交換器１３の二次側流路および第八水路３１は、浴槽水が循環する回路である浴槽循環回路を構成している。
【００２６】
また、貯湯タンク１０の上部にある第二湯出口１０ｅは、第九水路３２の一端が接続されている。第九水路３２の他端側は、途中で分岐し、給湯混合弁１７および風呂混合弁１８のそれぞれに、湯を供給可能に接続されている。
【００２７】
本実施の形態の給湯装置１は、給湯栓３００に湯を供給することができる。給湯栓３００は、例えば、浴室のシャワー、キッチンシンクの蛇口、洗面所の蛇口等の少なくとも１つである。給湯栓３００は、使用者が手で操作して開栓するものである。給湯栓３００は、使用者がセンサを感応させて自動的に開栓させるものでもよい。
【００２８】
給湯混合弁１７の出口は、第一給湯管３３を介して、給湯栓３００に接続されている。また、給湯栓３００には、貯湯タンクユニット３の外部において、給水管３４が接続されている。給水管３４は、第一給水路２１から分岐して延びて、給湯栓３００に接続されている。
【００２９】
風呂混合弁１８の出口は、第二給湯管３５を介して、第七水路３０の途中の位置に接続されている。第二給湯管３５の途中の位置には、風呂電磁弁３８が設置されている。風呂電磁弁３８は、第二給湯管３５内の流路を開閉する。
【００３０】
図１に示されるように、第七水路３０には、風呂往き温度センサ３９が設けられている。風呂往き温度センサ３９は、浴槽２００から第七水路３０へ取り出される浴槽水の温度を検出する。給湯装置１による追い焚き運転は、風呂往き温度センサ３９が検出した水温が設定温度に到達すると、終了する。
【００３１】
図１に示されるように、第八水路３１には、風呂戻り温度センサ４０が設けられている。風呂戻り温度センサ４０は、風呂熱交換器１３を通過した浴槽水の温度を検出する。第一ポンプ１１の動作は、風呂戻り温度センサ４０が検出した水温に応じて制御される。これにより、風呂熱交換器１３の二次側流路の流量が制御される。
【００３２】
図１に示されるように、殺菌装置１００は、一例として、第八水路３１の途中の位置に設置されている。本実施の形態において、殺菌装置１００は、浴槽水が循環する回路に設置されている。本実施の形態において、殺菌装置１００が設けられている水路は、浴槽水が熱交換器を経由して循環する回路に含まれる。殺菌装置１００は、水路を流れる水に対して紫外線を照射して、当該水の殺菌を行う装置である。殺菌装置１００についてのより詳細な説明は後述する。
【００３３】
制御装置５０は、給湯装置１の運転を制御する。給湯装置１が備えるアクチュエータ、センサなどの電子機器は、制御装置５０に接続される。上述した圧縮機５、減圧装置７、第一ポンプ１１、切替弁１２、第二ポンプ１４、第三ポンプ１５、給湯混合弁１７、風呂混合弁１８、風呂電磁弁３８および殺菌装置１００等の動作は、制御装置５０により制御される。風呂往き温度センサ３９および風呂戻り温度センサ４０で検出された温度情報は、制御装置５０に入力される。制御装置５０は、本開示に係る制御手段の一例である。
【００３４】
制御装置５０には、無線または有線により、双方向にデータ通信可能な端末装置６０が接続されている。端末装置６０は、給湯装置１のユーザーインターフェースとして機能する。端末装置６０は、例えば、キッチン、リビング、浴室の壁等に設置されている。制御装置５０には、異なる場所に設置された複数の端末装置６０が接続されていてもよい。また、例えば、スマートフォンのような持ち運び可能な携帯端末が端末装置６０として機能してもよい。制御装置５０と端末装置６０とは、他の機器またはネットワークを介して通信してもよい。
【００３５】
端末装置６０は、操作部６１および表示装置６２を備える。操作部６１は、使用者が操作する複数の入力スイッチを有する。使用者は、操作部６１を操作することで、例えば、給湯温度の設定、浴槽２００に湯を供給する運転、浴槽水を再加熱する運転などの指令または予約、蓄熱運転の制御モードの選択等に関する入力操作を行うことができる。すなわち、使用者は、給湯装置１の運転に関する指令及び設定値の変更等を、端末装置６０に対して入力できる。
【００３６】
端末装置６０は、使用者によって入力された情報を制御装置５０へ送信する。制御装置５０は、端末装置６０から受信した情報に応じて、給湯装置１の運転を制御する。表示装置６２は、例えば、液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル等のフラットディスプレイパネルを用いて構成される。表示装置６２は、文字、図形、キャラクタ等を視覚表示することで情報を表示できる。表示装置６２は、報知装置の例である。端末装置６０は、例えば、音声出力装置などの他の報知装置をさらに備えてもよい。
【００３７】
次に、給湯装置１が行う各種の運転について説明する。まず、給湯装置１の蓄熱運転について説明する。蓄熱運転は、ヒートポンプユニット２により加熱された湯を貯湯タンク１０内に蓄積する運転である。
【００３８】
蓄熱運転が行われる際には、ヒートポンプユニット２および第一ポンプ１１が動作する。また、切替弁１２は、第一水路２４を第二水路２５および第三水路２６に連通させる状態にさせられる。ヒートポンプユニット２、第一ポンプ１１および切替弁１２は、制御装置５０によって制御される。貯湯タンク１０の下部の水出口１０ｂから流出した低温水が、第一水路２４および第二水路２５を通って、ヒートポンプユニット２の熱交換器６に導かれる。水が熱交換器６内で加熱されることで、湯、すなわち高温水が生成される。この湯が、第三水路２６を通って、湯入口１０ｃから貯湯タンク１０の上部へ流入する。蓄熱運転が行われることで、貯湯タンク１０内には、上から下へ向かって湯が蓄積していく。
【００３９】
次に、給湯栓３００への給湯運転について説明する。使用者によって給湯栓３００が開かれると、給湯栓３００への給湯運転が開始する。給湯栓３００への給湯運転が行われる際には、水源から供給される低温水が、第一給水路２１および第三給水路２３を通って、給湯混合弁１７の第一入口に流入する。また、貯湯タンク１０の上部の第二湯出口１０ｅから流出した高温水が、第九水路３２を通って、給湯混合弁１７の第二入口に流入する。このとき、第二湯出口１０ｅから流出した高温水と同量の低温水が、第二給水路２２を通って、水入口１０ａから貯湯タンク１０の下部に流入する。
【００４０】
給湯混合弁１７は、当該給湯混合弁１７に流入した低温水と高温水とを混合する。給湯混合弁１７は、低温水と高温水との混合比を変えることができる。給湯混合弁１７での混合により生成された湯は、第一給湯管３３を通って給湯栓３００へ供給される。制御装置５０は、例えば、第一給湯管３３に設置された図示しない温度センサにより検出される給湯温度が目標値に等しくなるように、給湯混合弁１７の動作を制御する。給湯温度の目標値は、使用者が端末装置６０によって設定した温度でもよい。また、使用者は、給湯栓３００を操作することで、第一給湯管３３から供給される湯に、給水管３４から供給される低温水を混合することができる。
【００４１】
次に、浴槽２００への給湯運転について説明する。浴槽２００への給湯運転は、制御装置５０が風呂電磁弁３８を開くことで開始する。浴槽２００への給湯運転が行われる際には、水源から供給される低温水が、第一給水路２１および第三給水路２３を通って、風呂混合弁１８の第一入口に流入する。また、貯湯タンク１０の上部の第二湯出口１０ｅから流出した高温水が、第九水路３２を通って、風呂混合弁１８の第二入口に流入する。このとき、第二湯出口１０ｅから流出した高温水と同量の低温水が、第二給水路２２を通って、水入口１０ａから貯湯タンク１０の下部に流入する。
【００４２】
風呂混合弁１８は、当該風呂混合弁１８に流入した低温水と高温水とを混合する。風呂混合弁１８は、低温水と高温水との混合比を変えることができる。風呂混合弁１８での混合により生成された湯は、第二給湯管３５、第七水路３０および第八水路３１を通って、浴槽２００へ注入される。制御装置５０は、第二給湯管３５に設置された図示しない温度センサにより検出される給湯温度が目標値に等しくなるように、風呂混合弁１８の動作を制御する。給湯温度の目標値は、使用者が端末装置６０にて設定した温度でもよい。
【００４３】
次に、浴槽２００に対する追い焚き運転について説明する。追い焚き運転は、浴槽水を再加熱する運転である。追い焚き運転が行われる際には、第二ポンプ１４および第三ポンプ１５が駆動する。第三ポンプ１５が駆動することで、浴槽２００内の浴槽水は、第七水路３０、風呂熱交換器１３および第八水路３１を通過してから浴槽２００に戻るように循環する。
【００４４】
また、第二ポンプ１４が駆動することで、貯湯タンク１０の上部の第一湯出口１０ｄから流出した高温水が、第五水路２８を通って、風呂熱交換器１３に流入する。風呂熱交換器１３内で、浴槽水が高温水によって加熱される。風呂熱交換器１３内で、高温水は、浴槽水に熱を奪われることで、中温水になる。風呂熱交換器１３から流出した中温水は、第六水路２９を通って、戻り口１０ｆから貯湯タンク１０内に流入する。
【００４５】
図１によって示される実施例では、第八水路３１に殺菌装置１００が設けられている。すなわち、殺菌装置１００は、追い焚き運転時に、風呂熱交換器１３から浴槽２００へと再加熱後の水を供給する流路中に設けられている。図１によって示される実施例において、殺菌装置１００は、追い焚き運転時に循環する浴槽水の殺菌を行うことができる。追い焚き運転時には、浴槽水が殺菌装置１００に殺菌されつつ循環することで、やがて、浴槽２００内の浴槽水の全体が殺菌される。
【００４６】
なお、給湯装置１は、例えば、追い焚き運転とは別の運転として、浴槽水殺菌運転を実行可能に構成されていてもよい。浴槽水殺菌運転が行われる際には、第三ポンプ１５が駆動する。これにより、浴槽水が循環する。循環する浴槽水は、殺菌装置１００によって殺菌される。また、浴槽水殺菌運転が行われる際には、第二ポンプ１４は停止している。浴槽水殺菌運転によれば、浴槽水を昇温させることなく殺菌することができる。
【００４７】
次に、図２を参照し、殺菌装置１００の構成について説明する。図２は、一例として、第八水路３１に設けられた殺菌装置１００の構成例を示している。なお、殺菌装置１００が設けられる位置は、図１および図２に示される実施例に限定されるものではない。殺菌装置１００は、給湯装置１に備えられた任意の水路に設置されてもよい。例えば、殺菌装置１００は、水源から貯湯タンク１０に水を流入させる水路に設置されてもよい。また、給湯装置１には、複数の殺菌装置１００が備えられていてもよい。以下では、あくまで一例として、第八水路３１に設けられた殺菌装置１００の構成について説明する。
【００４８】
上記したように、殺菌装置１００は、水路を流れる水に対して紫外線を照射する装置である。本実施の形態において、殺菌装置１００は、第八水路３１を通過する水に紫外線を照射する。殺菌装置１００は、例えば、波長が２００ｎｍから４００ｎｍである近紫外線を照射することで、水を殺菌する。
【００４９】
第八水路３１内の水の中には、例えば、レジオネラ菌のような細菌が存在する可能性がある。レジオネラ菌は、自然界の土壌及び淡水に生息するグラム陰性の桿菌である。レジオネラ菌は、２０℃から５０℃の温度範囲で生育し、３６℃前後で最もよく生育するといわれている。紫外線は、細菌などの微生物を死滅または不活化する作用を有する。本開示では、紫外線による細菌等の死滅または不活化をまとめて、「殺菌」と総称している。第八水路３１内の水に含まれる細菌のような微生物は、殺菌装置１００からの紫外線により、殺菌される。本実施の形態であれば、浴槽水に、例えばレジオネラ菌のような細菌類を含む微生物が生育する可能性を低減できる。なお、本開示では、例えばレジオネラ菌のような細菌類を含む微生物を単に「微生物」と呼ぶ場合がある。
【００５０】
図２に示されるように、殺菌装置１００は、第１ＬＥＤ光源１０１および第２ＬＥＤ光源１０２を備えている。第１ＬＥＤ光源１０１および第２ＬＥＤ光源１０２は、紫外線を発する発光ダイオードである。第１ＬＥＤ光源１０１および第２ＬＥＤ光源１０２は、それぞれ、予め設定された波長の紫外線を発する。
【００５１】
第１ＬＥＤ光源１０１は、３００ｎｍ未満の波長の紫外線を照射する。より具体的には、第１ＬＥＤ光源１０１が照射する紫外線の中心波長は、２２０ｎｍから３００ｎｍの範囲に含まれる。本実施の形態における第１ＬＥＤ光源１０１は、３００ｎｍ未満の波長の紫外線を照射する第１光源の一例である。
【００５２】
近紫外線の中でも、３００ｎｍ未満の波長の紫外線は、紫外線は細菌の原形質である核酸に作用して増殖能力を奪うだけでなく、原形質を破壊して細菌を死滅させる作用を有する。第１ＬＥＤ光源１０１が照射する３００ｎｍ未満の波長の紫外線は、細菌の遺伝子を破壊する効果を有する。
【００５３】
第２ＬＥＤ光源１０２は、第１ＬＥＤ光源１０１が照射する紫外線とは異なる波長域の紫外線を照射する。第２ＬＥＤ光源１０２は、３００ｎｍ以上の波長の紫外線を照射する。より具体的には、第２ＬＥＤ光源１０２が照射する紫外線の中心波長は、３６５ｎｍから４５０ｎｍの範囲に含まれる。本実施の形態における第２ＬＥＤ光源１０２は、３００ｎｍ以上の波長の紫外線を照射する第２光源の一例である。
【００５４】
３００ｎｍ以上の波長の紫外線が細菌に照射されると、当該細胞内に活性酸素が生成される。細菌の細胞内に生成された活性酸素は、細胞の内側から細胞膜を破壊する。３００ｎｍ以上の波長の紫外線は、細菌の増殖能力を停止させる作用を有する。
【００５５】
上記したように、殺菌装置１００は、互いに異なる作用の紫外線を照射する２つの光源を備えている。殺菌装置１００は、異なる作用の紫外線を照射することで、より効果的に水を殺菌することができる。
【００５６】
図２に示されるように、殺菌装置１００は、第１基板１０３ａおよび第２基板１０３ｂを備えている。第１ＬＥＤ光源１０１は、第１基板１０３ａに設けられている。第２ＬＥＤ光源１０２は、第２基板１０３ｂに設けられている。第１ＬＥＤ光源１０１は、外部の電源部から第１基板１０３ａを介して直流電流が供給されることにより点灯して紫外線を照射する。第２ＬＥＤ光源１０２は、外部の電源部から第２基板１０３ｂを介して直流電流が供給されることにより点灯して紫外線を照射する。第１基板１０３ａおよび第２基板１０３ｂの制御、すなわち、第１ＬＥＤ光源１０１および第２ＬＥＤ光源１０２の点灯の制御は、制御装置５０によって行われる。
【００５７】
また、殺菌装置１００は、図２に示されるように、第１台座部１０４ａおよび第２台座部１０４ｂを備えている。第１ＬＥＤ光源１０１が設けられた第１基板１０３ａは、第１台座部１０４ａに設けられている。第２ＬＥＤ光源１０２が設けられた第２基板１０３ｂは、第２台座部１０４ｂに設けられている。第１台座部１０４ａおよび第２台座部１０４ｂの材質は、例えば、アルミニウムである。
【００５８】
第１台座部１０４ａおよび第２台座部１０４ｂには、放熱部１０５が設けられている。本実施の形態において、第１台座部１０４ａおよび第２台座部１０４ｂは、共通の放熱部１０５に設けられている。放熱部１０５は、第１ＬＥＤ光源１０１および第２ＬＥＤ光源１０２から生じた熱を放熱するためのものである。放熱部１０５は、第八水路３１および殺菌装置１００の周囲の空気に露出している
【００５９】
第１ＬＥＤ光源１０１の発光面側は、第１窓部１０６ａによって覆われている。第２ＬＥＤ光源１０２の発光面側は、第２窓部１０６ｂによって覆われている。第１窓部１０６ａおよび第２窓部１０６ｂは、紫外線透過性を有する材料によって形成されている。第１窓部１０６ａおよび第２窓部１０６ｂの材質は、例えば、石英ガラス等である。なお、第１窓部１０６ａの一部および第２窓部１０６ｂの一部は、紫外線を拡散させるように構成されてもよい。
【００６０】
図２に示されるように、第１窓部１０６ａおよび第２窓部１０６ｂは、第八水路３１を構成する配管に組み込まれている。本実施の形態において、殺菌装置１００は、第八水路３１を構成する配管に設置されている。第１窓部１０６ａおよび第２窓部１０６ｂは、第八水路３１の内側に露出している。第１ＬＥＤ光源１０１が照射した紫外線は、第１窓部１０６ａを透過して、第八水路３１を通過する水に照射される。第２ＬＥＤ光源１０２が照射した紫外線は、第２窓部１０６ｂを透過して、第八水路３１を通過する水に照射される。
【００６１】
図２に示されるように、第１ＬＥＤ光源１０１は、第２ＬＥＤ光源１０２よりも下流側に配置されている。第１ＬＥＤ光源１０１は、第八水路３１内の水流に対して第２ＬＥＤ光源１０２が紫外線を照射する位置よりも下流の位置に紫外線を照射する。
【００６２】
第八水路３１を流れる水に対しては、まず、第２ＬＥＤ光源１０２によって３００ｎｍ以上の波長の紫外線が照射される。第１ＬＥＤ光源１０１は、第２ＬＥＤ光源１０２によって照射された紫外線を通過した後の水に対して、３００ｎｍ未満の波長の紫外線が照射される。第２ＬＥＤ光源１０２によって紫外線が照射された水流中の細菌の内部には活性酸素が生成される。活性酸素は、当該細胞の核酸へ作用する。すなわち、第１ＬＥＤ光源１０１が紫外線を照射する水に含まれる細菌の内部には、予め活性酸素が生成される。これにより、第１ＬＥＤ光源１０１が照射する紫外線による細菌への作用が促進される。上記のように構成された殺菌装置１００であれば、水路を流れる水を効果的に殺菌することができる。
【００６３】
第八水路３１を形成する配管のうち、殺菌装置１００によって照射される紫外線が当たる可能性のある範囲は、以下のように構成されることが望ましい。紫外線が当たる可能性のある配管は、例えば、紫外線耐性および耐水性を有する材料で構成されることが望ましい。当該配管は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂で構成されていることが望ましい。フッ素系樹脂は、紫外線耐性に優れるだけでなく、紫外線を反射する。当該配管の内壁面をフッ素系樹脂により構成することで、殺菌装置１００からの紫外線が当該内壁面で反射し、殺菌装置１００からより遠い範囲にまで紫外線が照射される。なお、当該配管の全体が上記のような材料で構成されていてもよいし、当該配管の内壁面のみが上記のような材料で被覆されていてもよい。
【００６４】
本実施の形態において、殺菌装置１００は、浴槽水が循環する回路に設置されている。殺菌装置１００は、浴槽水の殺菌を行う。本実施の形態であれば、使用者が触れる浴槽水に微生物が生育する可能性を低減できる。
【００６５】
殺菌装置１００は、例えば、上記した追い焚き運転または浴槽水殺菌運転が行われる際に動作する。なお、殺菌装置１００は、追い焚き運転および浴槽水殺菌運転のいずれも行われていないとき、すなわち、給湯装置１の水路内に流れが生じていないときに動作をしてもよい。
【００６６】
殺菌装置１００は、例えば、浴槽２００に湯張りがされてから間欠的に紫外線を照射さしてもよい。これにより、第１ＬＥＤ光源１０１および第２ＬＥＤ光源１０２が点灯している時間の総時間を短くしつつ、浴槽水の清潔性を維持することができる。第１ＬＥＤ光源１０１および第２ＬＥＤ光源１０２の点灯時間が短くなることで、第１ＬＥＤ光源１０１および第２ＬＥＤ光源１０２の劣化が抑制され、殺菌装置１００の殺菌機能が長期間維持される。
【００６７】
給湯装置１は、例えば、浴槽水の汚れ量を検知するセンサを備えていてもよい。殺菌装置１００は、浴槽水が一定以上汚れてから紫外線の照射を開始するように制御されてもよい。また、給湯装置１は、使用者が入浴したことを検知するための水位センサまたは人感センサ等を備えていてもよい。給湯装置１は、この水位センサまたは人感センサの検知結果に基づいて、所定期間内における入浴人数を判定する機能を有していても良い。殺菌装置１００が紫外線の照射を開始するタイミングは、所定期間内における入浴人数に応じて制御されてもよい。
【００６８】
以上に示したように、本実施の形態に係る殺菌装置１００は、水路を流れる水に対して３００ｎｍ未満の波長の紫外線を照射する第１ＬＥＤ光源１０１と、水路を流れる水に対して３００ｎｍ以上の波長の紫外線を照射する第２ＬＥＤ光源１０２と、を有する。上記のように構成された殺菌装置１００は、第１ＬＥＤ光源１０１から照射される３００ｎｍ未満の波長の紫外線と第２ＬＥＤ光源１０２から照射される３００ｎｍ以上の波長の紫外線との組み合わせにより、水路を流れる水を効果的に殺菌することができる。
【００６９】
また、第１ＬＥＤ光源１０１は、水路の水流に対して第２ＬＥＤ光源１０２が紫外線を照射する位置よりも下流の位置に紫外線を照射する。上記の構成によれば、第２ＬＥＤ光源１０２が照射する紫外線によって、第１ＬＥＤ光源１０１が照射する紫外線による細菌への作用が促進される。上記のように構成された殺菌装置１００であれば、水路を流れる水を効果的に殺菌することができる。また、紫外線によって損傷した菌が光回復によって再生してしまう可能性も抑制される。
【００７０】
上記の実施の形態によれば、水路を流れる水を効果的に殺菌することができる殺菌装置１００を備えた給湯装置１が得られる。なお、以上のように構成された殺菌装置１００は、給湯装置１以外にも、例えば、浄水器等の水路を有する任意の機器にも適用可能である。
【００７１】
上記の実施の形態の殺菌装置１００は、図２に示されるように、第１ＬＥＤ光源１０１および第２ＬＥＤ光源１０２が１つの放熱部１０５に対して固定されている１つのパッケージとして構成されている。１つのパッケージを構成する第１ＬＥＤ光源１０１および第２ＬＥＤ光源１０２は、例えば、共通の基板に設けられていてもよい。また、１つのパッケージを構成する第１ＬＥＤ光源１０１および第２ＬＥＤ光源１０２は、例えば、共通の台座部に対して固定されていてもよい。
【００７２】
また、図３は、実施の形態１による殺菌装置１００の構成の第１の変形例を模式的に示す断面図である。殺菌装置１００は、図３に示されるように、２つのパッケージから構成されていてもよい。殺菌装置１００は、第１放熱部１０５ａおよび第２放熱部１０５ｂを備えていてもよい。第１放熱部１０５ａは、第１台座部１０４ａに設けられている。第２放熱部１０５ｂは、第２台座部１０４ｂに設けられている。
【００７３】
図３に示される第１の変形例において、第１ＬＥＤ光源１０１、第１基板１０３ａ、第１台座部１０４ａおよび第１放熱部１０５ａは、第１照射部１００ａを構成している。第２ＬＥＤ光源１０２、第２基板１０３ｂ、第２台座部１０４ｂおよび第２放熱部１０５ｂは、第２照射部１００ｂを構成している。図３に示される第１の変形例において、殺菌装置１００は、第１照射部１００ａと第２照射部１００ｂという２つのパッケージから構成されている。第１照射部１００ａは、第２照射部１００ｂよりも下流側に配置されている。
【００７４】
図４は、実施の形態１による殺菌装置１００の構成の第２の変形例を模式的に示す断面図である。図４に示される第２の変形例において、殺菌装置１００は、図３に示される第１の変形例と同様に、第１照射部１００ａと第２照射部１００ｂという２つのパッケージから構成されている。
【００７５】
図４に示される第２の変形例において、第１照射部１００ａは、第２照射部１００ｂに対向するように配置されている。図４に示される第２の変形例において、第１ＬＥＤ光源１０１は、第２ＬＥＤ光源１０２に対向するように配置されている。図４に示される第２の変形例において、第１ＬＥＤ光源１０１が紫外線を照射する方向は、第２ＬＥＤ光源が紫外線を照射する方向に対向する。
【００７６】
特定の光源から照射された紫外線の照度は、当該光源からの距離に応じて変化する。光源が照射する紫外線の照度には分布が生じる。一般的に、光源からの距離が遠いほど、当該光源から照射される紫外線の量は少なくなる。
【００７７】
図４に示される変形例によれば、例えば、第２ＬＥＤ光源１０２からの距離が遠い位置を通過する細菌は、第１ＬＥＤ光源１０１からの距離が近い位置を通過する。図４に示される変形例によれば、第２ＬＥＤ光源１０２から弱い紫外線を受けた菌は、第１ＬＥＤ光源１０１から強い紫外線を受けることになる。また、図４に示される変形例によれば、例えば、第１ＬＥＤ光源１０１からの距離が遠い位置を通過する細菌は、予め、第２ＬＥＤ光源１０２からの距離が近い位置を通過する。図４に示される変形例によれば、第１ＬＥＤ光源１０１から弱い紫外線を受ける菌は、予め、第２ＬＥＤ光源１０２から強い紫外線を受けることになる。このように、第１ＬＥＤ光源１０１が紫外線を照射する方向と第２ＬＥＤ光源が紫外線を照射する方向とが対向することによって、水路内が均一に殺菌されることとなる。
【００７８】
図１に示される給湯装置１の構成例において、殺菌装置１００は、風呂熱交換器１３側に寄った位置で、第八水路３１に設けられている。殺菌装置１００は、例えば、浴槽２００側に寄った位置で、第八水路３１に設けられていてもよい。殺菌装置１００は、浴槽２００へ水を供給する流路の末端側に設けられていてもよい。換言すると、殺菌装置１００は、当該流路と浴槽２００との接続部または当該接続部の近傍に設けられていてもよい。すなわち、殺菌装置１００は、風呂熱交換器１３よりも浴槽２００に近い位置において、当該浴槽２００の上流側に設けられていてもよい。上記のように配置された殺菌装置１００によれば、浴槽２００に供給される水を、当該浴槽２００に供給される直前により確実に殺菌することができる。
【００７９】
また、殺菌装置１００は、例えば、第七水路３０に設けられていてもよい。殺菌装置１００は風呂熱交換器１３よりも浴槽２００に近い位置において、浴槽２００の下流側に設けられていてもよい。この場合、第１ＬＥＤ光源１０１の上流側に配置された第２ＬＥＤ光源１０２は、当該第１ＬＥＤ光源１０１と比べて、浴槽２００側に寄せられた位置で第七水路３０に設けられる。第２ＬＥＤ光源１０２が照射する３００ｎｍ以上の波長の紫外線は、第１ＬＥＤ光源１０１が照射する３００ｎｍ未満の波長の紫外線に比べて、浴槽２００を劣化させてしまう効果が少ない。第１ＬＥＤ光源１０１と比べて浴槽２００側に寄せられた位置で第七水路３０に設けられた第２ＬＥＤ光源１０２によれば、浴槽２００を損傷させることなく、当該浴槽２００内へ紫外線を照射することができる。これにより、浴槽２００に接続された水路内だけでなく当該浴槽２００内を殺菌することができる。
【００８０】
上記の実施の形態において、第１ＬＥＤ光源１０１は、３００ｎｍ未満の波長の紫外線を照射する第１光源の一例である。また、第２ＬＥＤ光源１０２は、３００ｎｍ以上の波長の紫外線を照射する第２光源の一例である。本開示に係る第１光源および第２光源は、発光ダイオードに限られない。例えば、第１光源および第２光源は、交流電源から供給される電力によって点灯する低圧水銀ランプ等でもよい。
【００８１】
実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態１と同一または相当する部分については、同じ符号を付し、また、説明を簡略化および省略する。図５は、実施の形態２による殺菌装置１００の構成を模式的に示す断面図である。
【００８２】
本開示に係る殺菌装置１００は、実施の形態１における第１の変形例および第２の変形例と同様に、第１照射部１００ａおよび第２照射部１００ｂから構成されている。第１照射部１００ａは、３００ｎｍ未満の波長の紫外線を照射する第１ＬＥＤ光源１０１を備える。第２照射部１００ｂは、３００ｎｍ以上の波長の紫外線を照射する第２ＬＥＤ光源１０２を備える。
【００８３】
本実施の形態において、第１照射部１００ａと第２照射部１００ｂとは、第八水路３１内の水流に対して紫外線を照射するように設けられている。第１ＬＥＤ光源１０１は、殺菌装置１００が設けられた水路の水流に対して第２ＬＥＤ光源１０２が紫外線を照射する位置と同じ位置に紫外線を照射する。第１ＬＥＤ光源１０１と第２ＬＥＤ光源１０２とは、同時に紫外線を照射する。
【００８４】
本実施の形態において、殺菌装置１００が設けられた水路の水流には、３００ｎｍ以上の波長の紫外線と３００ｎｍ未満の波長の紫外線とが、同時に照射される。殺菌装置１００が設けられた水路を流れる水に含まれる細菌は、異なる作用の紫外線を同時に受ける。本実施の形態の殺菌装置によれば、水路を流れる水に含まれる細菌を効果的に死滅させることができる。
【００８５】
なお、第１照射部１００ａと第２照射部１００ｂとは、図５に示されるように、互いに対向するように配置されていると特によい。すなわち、第１ＬＥＤ光源１０１が紫外線を照射する方向は、第２ＬＥＤ光源が紫外線を照射する方向に対向していると、特によい。第１ＬＥＤ光源１０１が紫外線を照射する方向と第２ＬＥＤ光源が紫外線を照射する方向とが対向することによって、水路内が均一に殺菌されることとなる。
【符号の説明】
【００８６】
１  給湯装置、  ２  ヒートポンプユニット、  ３  貯湯タンクユニット、  ４  冷媒回路、  ５  圧縮機、  ６  熱交換器、  ７  減圧装置、  ８  蒸発器、  ９  冷媒配管、  １０  貯湯タンク、  １０ａ  水入口、  １０ｂ  水出口、  １０ｃ  湯入口、  １０ｄ  第一湯出口、  １０ｅ  第二湯出口、  １０ｆ  戻り口、  １１  第一ポンプ、  １２  切替弁、  １３  風呂熱交換器、  １３ａ  第一入口、  １３ｂ  第一出口、  １３ｃ  第二入口、  １３ｄ  第二出口、  １４  第二ポンプ、  １５  第三ポンプ、  １６  減圧弁、  １７  給湯混合弁、  １８  風呂混合弁、  ２１  第一給水路、  ２２  第二給水路、  ２３  第三給水路、  ２４  第一水路、  ２５  第二水路、  ２６  第三水路、  ２７  第四水路、  ２８  第五水路、  ２９  第六水路、  ３０  第七水路、  ３１  第八水路、  ３２  第九水路、  ３３  第一給湯管、  ３４  給水管、  ３５  第二給湯管、  ３８  風呂電磁弁、  ３９  風呂往き温度センサ、  ４０  風呂戻り温度センサ、  ５０  制御装置、  ６０  端末装置、  ６１  操作部、  ６２  表示装置、  １００  殺菌装置、  １００ａ  第１照射部、  １００ｂ  第２照射部、  １０１  第１ＬＥＤ光源、  １０２  第２ＬＥＤ光源、  １０３ａ  第１基板、  １０３ｂ  第２基板、  １０４ａ  第１台座部、  １０４ｂ  第２台座部、  １０５  放熱部、  １０５ａ  第１放熱部、  １０５ｂ  第２放熱部、  １０６ａ  第１窓部、  １０６ｂ  第２窓部、２００  浴槽、  ２１０  浴槽アダプタ、  ３００  給湯栓
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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