(57)【要約】【課題】酸素を浴室に供給して、快適な入浴を楽しむことを小規模な入浴システムで実現すること。【解決手段】殆どの家庭に設置されているポンプにより、浴槽２１の湯が循環する追い焚き循環回路２０を有する給湯機の追焚き循環回路２０に、酸素富化装置２６からの高濃度の酸素を混入させ、浴槽２１に取り付けられている追焚きアダプタ２２より噴出するように構成している。これによって、一般家庭においても酸素富化給湯装置を容易に実現することが可能となる。【選択図】図１
2006102201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナーとガスブロックからなる燃焼部と、該燃焼部に新鮮空気を供給する燃焼ファンと、器具内の気温を検出するサーミスタ（以下「気中ｔｈ」と記す）と、給水および浴槽水を温水に加熱する熱交換部と、給水回路に設けられ給水温度を検知する給水水温検知部および給水流量を検知する流量検知部と、前記給湯回路に設けられ温水温度を検知する給湯水温検知部および給湯流量を制御する給湯水量制御部と、浴槽水循環回路の風呂ポンプの上流側もしくは下流側に注湯する注湯弁部および前記注湯弁部の下流に注湯水量を検知する流量検知部と、給湯水および浴槽水の流れを検知する水流検知部と、前記風呂ポンプにより浴槽の湯が循環する追い焚き循環回路と、前記追い焚き循環回路内にて浴槽水の水位を検知する水位センサーと、前記浴槽に設けた追い焚きアダプタと、高濃度の酸素を供給する酸素富化装置と、該酸素富化装置に新鮮空気を供給する酸素ファンとを備え、前記酸素富化装置からの高濃度の酸素を追い焚き循環回路もしくは追い焚きアダプタに直接混入させる混入手段とを有し、高濃度の酸素を前記追い焚きアダプタより噴出させる構成とし、一定時間以上燃焼した場合の燃焼中の気中ｔｈの検出温度の最低値が、あるしきい値Ｔを下回った場合には、制御フラグｆを立て、前記水位センサーの検知する水位が一定の値以下になった場合には、一定時間ｔの間酸素ファンを停止した状態で酸素富化装置を作動させ（以後この動作を「パージ運転」と呼ぶ）、空気配管内の水蒸気を放出する制御手段を備えた酸素富化給湯装置。
【請求項２】
気中ｔｈの検出温度のしきい値Ｔと、パージ運転をする時間ｔを、少なくとも２つ以上有する請求項１に記載の酸素富化給湯装置。
【請求項３】
制御フラグｆが立った状態で、追い焚き等の風呂ポンプの回転動作により、浴槽水がない場合にパージ運転をする請求項１に記載の酸素富化給湯装置。
【請求項４】
湯はりが完了し器具が停止した状態で、且つ制御フラグｆが立っている状態で一定時間以上経過した場合、一定時間ごとに風呂ポンプを強制循環させ、浴槽水が無かった場合には、パージ運転を行う請求項１に記載の酸素富化給湯装置。
【請求項５】
湯はり中に、追い焚きアダプタが水没するまでの湯量Ｑを記憶し、制御フラグｆが立った状態で、湯はり量がＱ以下の場合に、湯はりをしながらパージ運転をする請求項１に記載の酸素富化給湯装置。
【請求項６】
追い焚きアダプタが水没するまでの湯量Ｑに加え、一定量ｑを有し、制御フラグｆがたっていて湯はり量がＱ−ｑ以下の場合にパージ運転をする請求項５に記載の酸素富化給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は追焚き循環回路を有する給湯器の追焚き配管を利用し、浴槽内の浴水中に酸素を供給する機能を備えた酸素富化給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の酸素供給装置は、ジェットバス等の浴槽水を循環させる管路に気体を供給する供給部を設け、この供給部に酸素富化空気を供給するための酸素富化装置を設けたものである（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、前記特許文献１に記載された従来の浴槽内への酸素供給装置を示すものである。図４において、１は浴槽、２は管路、３は供給部、４は吸入口、５は吐出口、７は酸素富化装置、８はポンプである。
【特許文献１】特開平４−２３４７号公報（第４７２頁、第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、ジェット配管の管路の途中に酸素供給部を設け、この供給部に酸素富化空気を供給するものであるため、酸素を浴槽に供給するためには、ジェットバスのシステムを有することが必要であり、簡単に家庭に設置できるものではなかった。また、ジェットバスの流量が大きいため、電気代や騒音等の関連で長時間使用することが難しく、十分な酸素を供給することもできないという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、殆どの家庭で設置している、ポンプにより浴槽の湯が循環する追い焚き循環回路を有する給湯機の前記追焚き循環回路に、酸素富化装置からの高濃度の酸素を混入させ、浴槽に取付けられている追焚きアダプタより噴出させる構成とすることで、容易で安価に取付けることができる。外気温度が低い場合など、酸素冨化装置への新鮮空気の供給を抑制した状態で酸素冨化装置を作動させることにより、酸素冨化空気の通路が凍結、閉塞、破損することなく、酸素冨化空気を浴槽に供給することが出来る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の酸素富化給湯装置は、ポンプにより浴槽の湯が循環する追い焚き循環回路と、前記浴槽に設けた追い焚きアダプタと、高濃度の酸素を供給する酸素富化装置と、前記酸素富化装置からの高濃度の酸素を追い焚き循環回路に混入させる混入手段とを有し、前記追い焚き循環回路に混入させた高濃度の酸素を前記追い焚きアダプタより噴出させる構成とし、浴槽に湯がない場合に、空気配管中の水蒸気を抜くことが出来る。これによって、常に使用する追焚き装置に酸素富化装置他を追加するだけで、より高濃度の酸素を簡単に得ることができるようになる。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように本発明の酸素富化給湯装置によれば、入浴中の人が高濃度の酸素を吸いながら湯につかることで、温浴効果を促進したり、居眠りを防止したりできる。また、浴槽水の中に酸素が溶け込むことにより雑菌の発生を押さえ、ぬめりや臭いを減少させる効果も期待できる。そして、この構成であれば、給湯機のケーシングの中に納まるので余分なスペースも不要であると共に、安価な製作も可能であるため、一般の家庭への設置も可能となり、さらには、浴槽内に湯がない場合に空気配管のパージ運転ができ、低温状況下でも空気配管を凍結破損せることなく、酸素気泡を楽しむ事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、給水および浴槽水を温水に加熱する熱交換部と、給水回路に設けられ給水温度を検知する給水水温検知部および給水流量を検知する流量検知部と、給湯回路に設けられ温水温度を検知する給湯水温検知部および給湯流量を制御する給湯水量制御部と、浴槽水循環回路に注湯する注湯弁部および前記給湯弁部の下流に注湯水量を検知する流量検知部と、給湯水および浴槽水の流れを検知する水流検知部と、ポンプにより浴槽の湯が循環する追い焚き循環回路と、前記浴槽に設けた追い焚きアダプタと、高濃度の酸素を供給する酸素富化装置と、前記酸素富化装置からの高濃度の酸素を追い焚き循環回路に混入させる混入手段とを有し、前記追い焚き循環回路に混入させた高濃度の酸素を前記追い焚きアダプタより噴出させる構成としたものである。この構成により、混入手段によって酸素富化装置からの高濃度の酸素は追焚き配管の中の湯または水に混入され、この酸素が混入された湯または水が浴槽に取りつけた追焚きアダプタから噴出するときに、高濃度の酸素が気泡となって浴槽水の中を通過し、その後浴室内に充満するようになる。この結果、入浴中の人が高濃度の酸素を吸いながら湯につかることで、温浴効果を促進したり、居眠りを防止したりできる。また、浴槽水の中に酸素が溶け込むことにより雑菌の発生を押さえ、ぬめりや臭いを減少させる効果も期待できる。そして、この構成であれば、給湯機のケーシングの中に納まるので余分なスペースも不要であると共に、安価に作成ができるため、一般の家庭への設置も可能である。この酸素富化運転を長時間行うと、空気配管中に結露水が堆積するが、気中ｔｈにより外気温度を検知し、低温状態であることを判定した場合、低温状態であるという制御フラグを立てる。この制御フラグが立った状態で、水位センサーにより浴槽水が無いことを確認した場合、一定時間酸素ファンをＯＦＦさせながら酸素富化装置を作動させることにより、酸素富化されない乾燥空気を空気配管へ送り出すことになるため、空気通路内の水蒸気による結露水を排出する「パージ運転」が可能となる。また、浴槽水がない状態なので、前記乾燥空気流は、気泡としては発現しないため、非操作型の自動制御が可能となる。これにより、空気通路の凍結による閉塞、破損を防止することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は，請求項１に記載の発明の、低温判定するしきい値の温度と、パージ運転をする時間を数段階備えたものであり、配管内の結露水パージ量を、外気温度に応じて切り替えることが可能である。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は，請求項１に記載の発明の、パージ運転を行うため、浴槽水の無いことを判定するのに、追い焚き等の風呂ポンプ循環を利用するものである。例えば、風呂凍結予防循環運転等、機器が自動でポンプ循環し、前述の浴槽水水流検知部が浴槽水の流れを検知出来なかった場合、浴槽水なしと判定し、前述のパージ運転を行う。
また、請求項４に記載の発明は，請求項１に記載の発明にて、お湯はり完了後、器具が停止状態になった場合、低温制御フラグが立っていると、一定時間ごとに強制的に風呂ポンプ循環させることができ、浴槽水がない場合はパージ運転を行うものである。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、湯はり時に、浴槽への最初のお湯はりは、設定湯量以下の一定流量の湯をはり、その後浴槽水がアダプタまであるかどうかを、循環ポンプ駆動により、随時確認する。その浴槽水あり（水流スイッチオン）するまでの注湯流量を学習量Ｑとして記憶する。２回目の注湯動作以降は、その学習量Ｑ１以上まで注湯したという事を確認した以降、酸素冨化運転を許可するが、そのＱ１以前を、アダプタが水没していない注湯量とし、それ以前の注湯時に、酸素冨化運転要求されていなく、外気気温が低下しているフラグがたっている場合に、酸素パージ運転する。これにより、酸素運転されていなく、なおかつ浴槽アダプタまで浴槽水が使ってない場合に、酸素配管内の結露水が自然にパージされる。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における酸素富化給湯装置の全体構成図を示すものである。９は給湯装置本体である。１０は熱交換器１２を加熱するバーナー、１１はバーナー１０に燃焼空気を送るバーナファン、１３は燃焼空気の排気口、１４は給湯回路で、給湯入口１５から入った水が熱交換器１２で加熱されて給湯出口１６から出てカラン１７等から吐出される。１８は、追焚き循環回路２０に設けられた風呂ポンプで、２９は追い焚き回路に温水もしくは冷水を供給する注湯弁である。２１は浴槽で２２は追焚きアダプタである。２３は酸素富化膜、２４は空気を減圧して酸素富化膜の間に空気を通し、高酸素濃度の空気を得るための真空ポンプ、この２３，２４で酸素富化装置２６を構成している。２５は酸素富化膜に新鮮空気を送るための送風ファンであり、この真空ポンプ２４は酸素富化膜の下流側に配置されているので、酸素富化装置の薄い膜がフィルターの役目をし、真空ポンプにごみが詰まる虞れが無く真空ポンプ用のフィルターは不要である。
【００１３】
以上のように構成された酸素富化給湯装置について、以下その動作・作用を説明する。混入手段２７によって酸素富化装置２６からの高濃度の酸素は追焚き回路２０の中の湯または水に混入され、この酸素が混入された湯または水が浴槽２１に取りつけた追焚きアダプタ２２から噴出するときに、高濃度の酸素が気泡となって浴槽水の中を通過し、その後浴室内に充満するようになる。この結果、入浴中の人が高濃度の酸素を吸いながら湯につかることで、温浴効果を促進したり、居眠りを防止したりできる。また、浴槽水の中に酸素が溶け込むことにより雑菌の発生を押さえ、ぬめりや臭いを減少させる効果も期待できる。そして、この構成であれば、給湯機のケーシング９の中に納まるので余分なスペースも不用であると共に、安価に作成も可能であるため、一般の家庭への設置も可能である。
【００１４】
また、酸素冨化装置の作動の際に、風呂ポンプ１８を作動させる、または、注湯弁を動作させることにより、酸素気泡をより自然な形で浴槽内に供給することが出来る。酸素富化運転を行う際、水蒸気も富化され、これが酸素配管３１内に結露水として堆積し、外気温度が低い場合など、配管が凍結閉塞してしまう。そこで、外気温度が低い場合、お湯はり完了後、浴槽水の水位を監視する水位センサー３０が、一定以上の水位の低下を検知した場合、浴槽水が無いものとみなし、酸素ファンを止めた状態で真空ポンプを作動させ、酸素配管内の結露水をパージする。この時浴槽アダプタ上には浴槽水が無いため、酸素気流は２８の様に気泡にはならないため、ユーザー操作が無くとも、条件がそろった際の自動制御が可能である。
【００１５】
図２には外気温度取り込みのメカニズムを示す。多くの給湯機での各種センサー類は、給湯器具内に収まっているが、外気温を取りむためには、気温を検知する気中ｔｈ３２に、大量の外気を取り込む必要がある。燃焼ファンを有する給湯機では、燃焼時に大量の新鮮空気を取り込む必要があるため、燃焼中に外気温度を検知することが出来る。燃焼時は、外気温度取り込みによるセンサー部での温度低下と共に、燃焼による器具自体の温度上昇もあるため、検出した最低温度を外気温度とする必要がある。また、燃焼時間が短い場合、充分な外気温度の検出が出来ない。これらを踏まえ、一定時間燃焼が続いた場合（２分以上が望ましい）のみ、それ以降の燃焼中の気中ｔｈの最低温度をもって、外気温度の判定をおこない、その温度がしきい値以下になったら、低温であるというフラグｆを立てる。これにより、外気温度を直接検知しなくとも、器具内部の特定箇所の温度を一定シーケンスで取り込む事により、外気温度を判断する事ができる。また、図３に示すように、酸素ファン２５を停止させた状態で真空ポンプ２４を作動させると、酸素の富化が抑制される代わりに、水蒸気の富化も行われなくなり、結果配管内をパージすることになる。
【００１６】
（実施の形態２）
追い焚きや風呂凍結予防運転の際には、風呂ポンプ１８を回転させるが、このとき水流検知部３３が水流検知していなければ、浴槽水がないものとみなす。このとき、前述の低温フラグｆが有効ならば、酸素ファン２５を停止した状態で酸素冨化装置２６を作動させパージ運転を行なう。
【００１７】
（実施の形態３）
湯はり運転の際、図１に記載の注湯弁２９を開け、浴槽内２１に湯を張るが、初回のみ設定以下の一定流量（１００Ｌ前後が望ましい）注湯後、風呂ポンプ１８を動作させる。この際浴槽水水流検知部３３が水流検知していれば、浴槽水ありと判断し、このときまでにお湯はりした流量を、アダプタ水没水量Ｑ１として学習する。ここで、水流なし検知した場合は、さらに一定流量の湯張りを行なう。そして、アダプタが水没するまでこの動作を繰り返し、水流検知したとき、Ｑ１の学習を行なう。この動作は一般的な浴槽の大きさを考えると４０Ｌ毎が望ましい。こうしてＱ１の学習を行い、２回目以降の湯張りにおいては、Ｑ１までは追い焚きアダプタが水没していないとみなすことができ、例えば外気温低下検出した場合など、このＱ１までならばお湯張り中にパージ運転を行なっても気泡として現れない。また、確実に水位がアダプタ以下である状態でパージ運転を行なう場合、Ｑ１よりさらに少ない注湯流量以下でのみパージ運転を許可すれば、パージ運転による気泡は現れない。また、このＱ１により、注湯中アダプタの上に水位があるか下に水位があるかを、水位センサー３０がなくとも検知する事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の酸素富化給湯装置は、高濃度の酸素を吸いながら温浴するので、うたた寝が防止され、また、浴槽水に高濃度の酸素が溶け込むことになるので雑菌の発生を押さえ、ぬめりや臭いを減少させるという効果が期待されている。よって、病院、医療機関などにおける治療回復関連の医療技術の用途にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１〜３における酸素富化給湯装置の全体構成図
【図２】同酸素富化給湯装置における燃焼中の外気温度取り込み時の気中ｔｈ温度変化を示す特性図
【図３】同酸素富化給湯装置において同装置が作動した時、酸素ファンを駆動させるときと駆動させないときの配管内の酸素濃度と結露水体積量との関係を示した模式図
【図４】従来の気泡発生装置を示す図
【符号の説明】
【００２０】
１８  風呂ポンプ
２０  追焚き循環回路
２１  浴槽
２２  追焚きアダプタ
２６  酸素富化装置
２７  混入手段
２８  酸素気流
２９  注湯弁
３０  水位センサー
３２  気中ｔｈ
３３  浴槽水水流検知部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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