(57)【要約】【課題】  銀イオン殺菌器の銀電極の寿命が短くすることなく追い焚きなどによる浴槽内の銀イオン濃度の低下を抑えることのできる殺菌機能付給湯装置を提供すること。【解決手段】  殺菌機能付給湯装置１は、浴槽１１内の湯を循環回路１３で循環させつつ熱交換器２８で温める（追い焚きする）ことができる。また、浴槽１１の湯張り後に銀イオンを補充する場合は、一般給湯器１２と循環回路１３を接続する風呂給湯配管５２を有し、風呂給湯配管５２には銀イオン殺菌器２４が設けてあるので、一般給湯器１２から銀イオン殺菌器２４で銀イオンを溶出させた上水（又は湯）を浴槽１１に足し湯することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽内の水を熱交換器へ循環させて追い焚きを行うことができる循環回路と、
給湯器からの水を浴槽へ落とし込むことができる落とし込み配管路とを備え、
前記落とし込み配管路に銀電解により銀イオンを溶出させる銀イオン殺菌器を配置した殺菌機能付給湯装置において、
風呂追い焚き時に前記落とし込み配管路から銀イオンを電解させた水を浴槽内に足し湯することにより、浴水に銀イオンを補充するようにしたことを特徴とする殺菌機能付給湯装置。
【請求項２】
前記浴槽内の水の水位が所定の水位よりも低い時に前記銀イオンの補充を行うことを特徴とする、請求項１に記載の殺菌機能付給湯装置。
【請求項３】
前記銀イオンの補充は、浴槽内に水の落とし込み後又は前回銀イオンの補充から所定時間経過した後に行うことを特徴とする、請求項１に記載の殺菌機能付給湯装置。
【請求項４】
前記落とし込み配管路に流量制御手段を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の殺菌機能付給湯装置。
【請求項５】
前記銀イオンの補充時は、前記流量制御手段で流量を制御可能な最小流量に設定し、前記銀イオン殺菌器での銀イオン発生量が最大になるようにしたことを特徴とする、請求項４に記載の殺菌機能付給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺菌機能付給湯装置に関し、特に銀イオンを浴槽内の湯に溶出させて殺菌を行う殺菌機能付給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願の出願人は特許文献１（特公平６−４０８５９号公報）において、銀電極から銀イオンを溶出させて浴槽内の浴水（湯）を殺菌し、清浄に保つ殺菌機能付給湯装置を提案している。特公平６−４０８５９号公報で提案した殺菌機能付給湯装置においては、浴槽の湯の供給時に湯が通過する配管に銀イオン殺菌器を設け、銀イオン殺菌器を通過した湯に銀イオンを溶出させている。これにより浴槽の湯の供給時に銀イオンを含んだ湯を浴槽に貯めることができるようにしている。しかしながら、銀イオン濃度は配管の壁面などへの銀の析出などにより、保温運転、追い焚き運転、入浴及び時間経過にともなって減少するが、特許文献１の提案においては浴槽への湯張り後は銀イオン濃度を調整していなかった。
【０００３】
一方、浴槽への湯張り後に銀イオン濃度を制御するものとして特許文献２（特開２０００−１８７３０号公報）が提案されている。特許文献２に記載の殺菌機能付給湯装置においては、銀イオン殺菌器を設けた循環路を設け、その循環路に浴槽内に貯めた湯を循環させることにより湯に銀イオンを溶出させて銀イオンを補充し、殺菌能力を保持している。
【０００４】
しかしながら、特開２０００−１８７３０号公報に記載の殺菌機能付給湯装置においては、浴槽内の汚れた浴水が銀電極に流れるため銀電極の寿命が短くなってしまうという欠点があった。
【０００５】
【特許文献１】特公平６−４０８５９号公報
【特許文献２】特開２０００−１８７３０号公報
【特許文献３】特開２００１−３２７９６２号公報
【特許文献４】特開２００５−７３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、銀イオン殺菌器の銀電極の寿命を短くすることなく追い焚きや時間経過などによる浴槽内の銀イオン濃度の低下を抑えることができる殺菌機能付給湯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１にかかる殺菌機能付給湯装置は、浴槽内の水を熱交換器へ循環させて追い焚きを行うことができる循環回路と、給湯器からの水を浴槽へ落とし込むことができる落とし込み配管路とを備え、前記落とし込み配管路に銀電解により銀イオンを溶出させる銀イオン殺菌器を配置した殺菌機能付給湯装置において、風呂追い焚き時に前記落とし込み配管路から銀イオンを電解させた水を浴槽内に足し湯することにより、浴水に銀イオンを補充するようにしたことを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載した殺菌機能付給湯装置にあっては、浴槽内に水の落とし込み後の銀イオンの補充は銀イオン殺菌器で銀イオンを溶出させた上水を落とし込み配管路から浴槽内に足し湯することにより浴水に銀イオンを補充することができ、浴槽に貯めた水の殺菌効果を持続できる。また、銀イオン殺菌器は循環回路上に配置されていないので、銀イオン殺菌器に汚れた浴水が流れ込むことがなく、銀電極の寿命が短くなることを防止できる。
【０００９】
請求項２にかかる殺菌機能付給湯器は、前記浴槽内の水の水位が所定の水位よりも低い時に前記銀イオンの補充を行うことを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載した殺菌機能付給湯装置の実施態様にあっては、浴槽内の浴水の水位が所定量以下の場合のみ足し湯による銀イオンの補充を行い、所定量以上である場合は、足し湯による銀イオンの補充をおこなわないようにしているので、浴槽から浴水が溢れることを防止できる。
【００１１】
請求項３にかかる殺菌機能付給湯器は、前記銀イオンの補充は、浴槽内に水の落とし込み後又は前回銀イオンの補充から所定時間経過した後に行うことを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載した殺菌機能付給湯装置の実施態様にあっては、浴槽内に水を落とし込んだ後又は前回銀イオンの補充から所定時間経過した後に銀イオンの補充を行うようにしているので、必要以上に銀イオンの濃度を高くしてしまうことを防止できる。
【００１３】
請求項４にかかる殺菌機能付給湯器は、前記落とし込み配管路に流量制御手段を設けたことを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載した殺菌機能付給湯装置の実施態様にあっては、流量制御弁を設けているので、銀イオン殺菌器に流れる水（湯）の量を制御することができる。
【００１５】
請求項５にかかる殺菌機能付給湯器は、前記銀イオンの補充時は、前記流量制御手段で流量を制御可能な最小流量に設定し、前記銀イオン殺菌器での銀イオン発生量が最大になるようにしたことを特徴としている。
【００１６】
請求項５に記載した殺菌機能付給湯装置の実施態様にあっては、銀イオンの補充時に水の流量を流量制御弁で制御可能な最小流量に設定し、銀イオン殺菌器での銀イオン発生量を最大になるようにしているので、少量の水で多くの銀イオンを浴槽内に補充することができ、浴槽内の水が浴槽から溢れにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものでないことは勿論である。
【実施例１】
【００１８】
図１は、実施例１の殺菌機能付給湯装置１の全体構成図である。殺菌機能付給湯装置１は、浴槽１１と落とし込み配管経路１０で構成されており、落とし込み配管経路１０は一般給湯器１２、循環回路１３及び一般給湯器１２と循環回路１３を接続する風呂給湯配管５２により構成されている。また、落とし込み配管経路１０は上水を一般給湯器１２に設けた熱交換器２０で加熱するとともに、銀イオン殺菌器２４で銀イオンを注入して浴槽１１内に落とし込むことができるように構成されている。さらに、浴槽１１内に貯められた浴水（湯）を循環回路１３で循環させながら熱交換器２８で浴水を加熱することによって追い焚きができるように構成されている。
【００１９】
一般給湯器１２は、一端（上流側）が上水道などと接続され、他端（図１中のＯＵＴ側）が流し台や洗面台の蛇口（図示せず）などに接続されており、上水側から順に流量センサ４１、温度センサ４２、熱交換器２０、温度センサ４３、出湯過流出サーボ弁２２（流量制御弁）が設けられている。また、熱交換器２０を通過しないように温度センサ４２と熱交換器２０の間と、温度センサ４３と熱交換器２０の間を接続するバイパス管５１が設けられており、熱交換器２０用のバーナ（図示せず）とバイパス管５１に設けた電動二方弁２１を制御することにより、流し台や洗面台の蛇口から流れ出る湯の温度を調節するようになっている。また、出湯過流出サーボ弁２２は弁開度を調節することができ、出湯過流出サーボ弁２２を通過する湯の流量を調節できるものである。
【００２０】
また、一般給湯器１２の出湯過流出サーボ弁２２よりも下流側と循環回路１３の電動三方弁２５は風呂給湯配管５２によって接続されている。風呂給湯配管５２は、一般給湯器１２側から順に流量センサ４４、注湯電磁弁２３、銀イオン殺菌器２４が設けられており、注湯電磁弁２３を開閉することにより一般給湯器１２に供給される上水を循環回路１３に導いて浴槽１１に注ぎ込むことができる。また、銀イオン殺菌器２４は、例えば、フロートタンクに銀電解による銀イオン発生手段を組み込んだものでプラス電極に銀、マイナス電極に銀又は白金などを用い、直流電流を流すことにより、プラス電極の銀が電気分解されて銀イオンとして溶出し、流れてくる水（湯）に溶け込む。この銀イオンの溶出量Ｚは、ファラデーの法則から電流値Ａと通電時間ｔと銀の１グラム当量と、ファラデー定数Ｆとを用いて次式（１）により簡単に算出することができる。
Ｚ＝１０８Ａｔ／Ｆ  ……（１）
Ｚ：電気量（銀の溶出量）（ｇ）
Ａ：電流値（アンペア）
ｔ：通電時間（秒）
しかして、銀イオン殺菌器２４を通過する水（湯）に銀イオンを溶け込ませて浴槽１１に供給することができるものである。
【００２１】
次に循環回路１３は、電動三方弁２５に循環戻り配管（熱交換器２８を通過して浴槽１１のバスアダプタ（図示せず）につながる配管）５３及び循環往き配管５４（熱交換器２８を通過せず、浴槽１１のバスアダプタにつながる配管）が接続され、循環戻り配管５３及び循環往き配管５４の電動三方弁２５と接続されていない他端は、それぞれ浴槽１１に接続されている。電動三方弁２５は、循環戻り配管５３が開成状態になっており、風呂給湯配管５２側と循環往き配管５４側の開閉を制御するようになっている。循環戻り配管５３には、電動三方弁２５側から順に逆止弁２６、循環ポンプ２７、熱交換器２８、温度センサ４６が設置されている。また、循環往き配管５４には、浴槽１１内に貯められた水の水位を測定するための水位センサ４７が設けられている。各温度センサ４２、４３、４６及び各流量センサ４１、４４は、各設置場所での温度及び流量を検知している。
【００２２】
したがって、上水を浴槽１１内に貯める場合（落とし込みの場合）は、電動三方弁２５の風呂給湯配管５２側及び循環往き配管５４側を開成させ、出湯過流出サーボ弁２２及び注湯電磁弁２３を開成し、一般給湯器１２に上水を供給すれば、上水は一般給湯器１２から風呂給湯配管５２を経由して循環回路１３の循環戻り配管５３及び循環往き配管５４に流れ込んで浴槽１１内に落とし込まれる。つまり、循環戻り配管５３及び循環往き配管５４の両配管から浴槽１１内に落とし込むことにより浴槽１１に上水をすばやく貯めることができる。この時、銀イオン殺菌器２４に電圧を印加して電流を流しておけば銀イオンを含んだ上水を浴槽１１内に供給でき、熱交換器２０を加熱しておけば上水を加熱することができる。
【００２３】
また、浴槽１１内に貯めた湯を再度温めたい場合（追い焚きしたい場合）は、電動三方弁２５の循環往き配管５４側を開成させて循環ポンプ２７を起動させれば、浴槽１１内の浴水を循環往き配管５４に吸い込んで循環戻り配管５３に送り、熱交換器２８で加熱して再び浴槽１１内に戻すことにより加熱することができるようになっている。
【００２４】
また、浴槽１１内に貯められた水の温度を測定する場合には、循環回路１３内に浴槽１１内に貯められた水を循環させ、循環戻り配管５３に設けた温度センサ４６で測定している。
【００２５】
殺菌機能付給湯装置１は、内蔵のコントローラ６１（制御手段）によって運転制御される。リモコン６２は、遠隔から殺菌機能付給湯装置１を操作するものであり、温度設定スイッチ６４、水位設定スイッチ６５及びオート運転スイッチ６３を備えている。温度設定スイッチ６４及び水位設定スイッチ６５により浴槽１１内に貯める湯の温度及び水位（水量）を任意に設定することができる。また、オート運転スイッチ６３は、浴槽１１内への湯の落とし込みから保温までを自動で制御するオート運転モードによる運転と、強制的に追い焚き（使用者の操作による追い焚き）を行う強制追い焚き運転を切り替えることができるようになっている。また、コントローラ６１とリモコン６２は、信号線６６を通じて接続されている。
【００２６】
図２は殺菌機能付給湯装置１における、コントローラ６１を中心とする電気的な構成を示す機能ブロック図である。コントローラ６１は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリに格納されている運転処理のプログラムに従って殺菌機能付給湯装置１をマイコン制御するものである。すなわち、図２に示すように、コントローラ６１は、温度センサ４２〜４３，４６、流量センサ４１、４４、水位センサ４７、温度設定スイッチ６４、水位設定スイッチ６５及びオート運転スイッチ６３からの信号を受け取り、それに応じて所定の手順で銀イオン殺菌器２４、循環ポンプ２７、出湯過流出サーボ弁２２、注湯電磁弁２３、電動三方弁２５、電動二方弁２１及び熱交換器２０、２８のバーナー（図示せず）を制御することにより浴槽１１内の浴水温度及び浴水の銀イオン濃度を所定値に保つように処理を行う。なお、本実施例の殺菌機能付給湯装置１において、銀イオン濃度は通常濃度設定の場合５０ｐｐｂ程度、高め濃度設定の場合８０ｐｐｂ程度になるように設定した。また、コントローラ６１はタイマーなどの時間を計測する手段を有しており、落とし込み完了時及び追い焚き終了時からの経過時間を計測することができるようになっている。
【００２７】
図３、図４は殺菌機能付給湯装置１によるオート運転モードの動作を表わしたフロー図である。以下、図３、図４に従って殺菌機能付給湯装置１のオート運転モードのプロセスを説明する。殺菌機能付給湯装置１の運転開始前においては、浴槽１１に浴水は貯まっておらず、循環ポンプ２７及び銀イオン殺菌器２４は停止しており、電動三方弁２５は循環往き配管５４側と風呂給湯配管５２の両方で閉止し、出湯過流出サーボ弁２２、注湯電磁弁２３、電動二方弁２１は閉止し、熱交換器２０、２８は加熱されていないものとする。また、浴槽１１内に貯められる湯の温度及び水位は、温度設定スイッチ６４及び水位設定スイッチ６５によってそれぞれ設定温度Ｈ１及び設定水位Ｌ１になるように設定されている。
【００２８】
リモコン６２のオート運転スイッチ６３が押されてオート運転モードで運転が開始されると、殺菌機能付給湯装置１は、図３及び図４のフロー図に従って浴槽１１への湯の落とし込み、保温（追い焚き）及び銀イオンの補充を開始する。殺菌機能付給湯装置１のオート運転モードで運転が開始されると、まず熱交換器２０を所定の温度に加熱する（ステップＳ１１）とともに注湯電磁弁２３、電動三方弁２５の風呂給湯配管５２側及び循環往き配管５４側を開成し（ステップＳ１２〜Ｓ１３）、出湯過流出サーボ弁２２を所定の弁開度に開口する（ステップＳ１４）。次に一般給湯器１２のＩＮ側から上水の供給を開始して銀イオン殺菌器２４に所定の電圧Ｖ１を印加する（ステップＳ１５）。なお、銀イオン殺菌器２４に印加する電圧Ｖ１は、例えば銀イオン濃度が５０ｐｐｂになるように出湯過流出サーボ弁２２の弁開度や流量センサ４４での測定値などから算出して決定される。一般給湯器１２のＩＮ側から供給された上水は、熱交換器２０で加熱されるとともに銀イオン殺菌器２４を通過する際に銀イオンを含んで循環戻り配管５３及び循環往き配管５４から浴槽１１内に落とし込まれる。浴槽１１内に湯を落とし込んでいる間、各温度センサ４２〜４３、４６は各々の場所で湯の温度を監視している。浴槽１１内の湯の温度が温度設定スイッチ６４で設定した設定温度Ｈ１からずれると（ステップＳ１６でＮｏの場合）、各温度センサ４２、４３、４６での測定温度をもとにして浴槽１１内の湯の温度が設定温度Ｈ１になるように熱交換器２０の温度及び出湯過流出サーボ弁２２の弁開度を変化させる（ステップＳ１７〜Ｓ１８）。さらに、出湯過流出サーボ弁２２の弁開度の変化に伴い、浴槽１１内の銀イオン濃度が所定範囲内に入るように銀イオン殺菌器２４の印加電圧Ｖ１を適切な値に調節する（ステップＳ１９）。次に浴槽１１内の湯が水位設定スイッチ６５で設定した水位Ｌ１に到達する（ステップＳ２０でＹｅｓの場合）と、熱交換器２０の加熱を終了する（ステップＳ２１）とともに注湯電磁弁２３、電動三方弁２５、出湯過流出サーボ弁２２を閉止し（ステップＳ２２〜２４）、銀イオン殺菌器２４の印加電圧をＯＦＦにして（ステップＳ２５）、浴槽１１内への湯の落とし込みが完了する（ステップＳ２６）。
【００２９】
次に浴槽１１内への湯の落とし込み完了からの時間が所定時間Ｔ１を経過する（ステップＳ２７でＹｅｓの場合）か、或いは手動で強制追い焚き動作を開始させる（ステップＳ２８でＹｅｓの場合）と、循環ポンプ２７を動作させると共に電動三方弁２５の循環往き配管５４側を開成して（ステップＳ２９、Ｓ３０）、浴槽１１内の湯を循環回路１３に循環させて循環戻り配管５３に設けた温度センサ４６で湯の温度を測定する。温度センサ４６で測定した湯の温度が所定温度Ｈ１（温度設定スイッチで設定した温度）以下であれば（ステップＳ３１でＹｅｓの場合）、殺菌機能付給湯装置１は熱交換器２８を加熱し浴槽１１内の湯の追い焚きを開始する（ステップＳ３２）。この時、浴槽１１内の湯の水位が所定水位Ｌ２以下（ステップＳ３３でＮｏの場合）であれば、銀イオンの補充を行う。銀イオンの補充は、電動三方弁２５を循環往き配管５４側が閉止で風呂給湯配管５２側を開成するように切り替え（ステップＳ３４）、注湯電磁弁２３を開成し（ステップＳ３５）、出湯過流出サーボ弁２２の弁開度を制御できる最小に設定する（ステップＳ３６）。そして、銀イオン殺菌器２４に所定の電圧Ｖ２（最大電圧或いは所定電圧）を印加して銀イオンを含んだ水を浴槽１１内に足し湯する（ステップＳ３７）。この時、足し湯の量は流量センサ４４で検知している流量から算出しており、所定時間Ｔ２（足し湯量が２Ｌ程度になる時間）に達したら（ステップＳ３８）、銀イオン殺菌器２４に印加している電圧をＯＦＦにし（ステップＳ３９）、出湯過流出サーボ弁２２及び注湯電磁弁２３を閉止する（ステップＳ４０、Ｓ４１）とともに電動三方弁２５を風呂給湯配管５２側が閉止で循環往き配管５４側を開成するように切り替えて（ステップＳ４２）、再び循環回路１３内で浴槽１１内の湯を循環させて追い焚きを行う。一方、ステップＳ３３で浴槽１１内の湯の水位が所定水位Ｌ２以上の場合は、銀イオンの補給による浴槽１１から湯の溢れを防止するために銀イオンの補給（ステップＳ３４〜Ｓ４２）を行わない。なお、所定水位Ｌ２は、設定水位Ｌ１よりも５０ｍｍ高い水位などに設定されている。
【００３０】
そして、浴槽１１内の湯の温度が温度設定スイッチ６４で設定した設定温度Ｈ１に達する（ステップＳ４３でＹｅｓの場合）と電動三方弁２５を循環往き配管５４側及び風呂給湯配管５２側を閉止し（ステップＳ４４）、循環ポンプ２７の動作及び熱交換器２８の加熱を停止して（ステップＳ４５、Ｓ４６）、タイマーをリセットする（ステップＳ４７）。次にオート運転モードで運転或いは手動での強制追い焚き動作を継続させている（ステップＳ４８でＮｏの場合）ならば、再びステップＳ２７に戻ってステップＳ２７〜Ｓ４８の動作を繰り返す。
【００３１】
以上説明したように、ステップＳ３４〜Ｓ４２の銀イオンを補充するための足し湯において、銀イオン殺菌器２４への印加電圧Ｖ２は最大電流量もしくは落とし込み時よりも大きな所定の電流量で行うとともに流量を出湯過流出サーボ弁２２で制御できる最低近傍に設定しているので、２Ｌ程度の少量の足し湯でも充分な量の銀イオンを浴槽１１内へ供給することができる。これによって、浴槽１１内に湯を貯めた後においても保温運転や追い焚き運転及び時間経過に伴って減少した銀イオンを補充し、浴槽１１内の湯に含まれる銀イオンの濃度を一定濃度以上に保つことができるので殺菌能力を保持（或いは回復）できる。また、一般的な浴槽の容量が２００Ｌ程度であり、２Ｌの足し湯による水位の上昇は数ｍｍ程度であり、浴槽内の湯の水位が極端に上昇しない。なお、足し湯量は、２Ｌに限らず浴槽１１の容量、銀イオン殺菌器２４で設定可能な銀イオン溶出速度、出湯過流出サーボ弁２２での制御可能な流量などによって適当な足し湯量に設定すればよい。
【００３２】
また、本実施例で示した殺菌機能付給湯装置１は、浴槽１１内の湯が循環する循環回路１３に銀イオンを供給する銀イオン殺菌器２４を設けていないので、追い焚き時に浴槽１１内の汚れた湯が銀イオン殺菌器２４内を通過することなく、銀電極の寿命が短くなることがない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１にかかる殺菌機能付給湯装置の構成を示す図である。
【図２】同上の殺菌機能付給湯装置のコントローラの働きを説明するための機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施例１の殺菌機能付給湯装置のオート運転モードのプロセスを説明するフロー図である。
【図４】図３の続図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  殺菌機能付給湯装置
１０  落とし込み配管経路
１１  浴槽
１２  一般給湯器
１３  循環回路
２０、２８  熱交換器
２１  電動二方弁
２２  出湯過流出サーボ弁
２３  注湯電磁弁
２４  銀イオン殺菌器
２５  電動三方弁
２６  逆止弁
２７  循環ポンプ
４１、４４  流量センサ
４２、４３、４６  温度センサ
５１  バイパス管
５２  風呂給湯配管
５３  循環戻り配管
５４  循環往き配管
６１  コントローラ
６２  リモコン
６３  オート運転スイッチ
６４  温度設定スイッチ
６５  水位設定スイッチ
６６  信号線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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