(57)【要約】【課題】【解決手段】  本発明は、シャワヘッド（２２）と、使用済みの水の少なくとも一部を、前記シャワヘッドに循環させるように構成した回路と、回収した水を、水中の微生物を殺す温度に加熱する回路に含まれるヒータ（１８）と、ヒータに向かって流れる水とヒータから離れて流れる水との間の熱を交換するように構成されている熱交換器（１６）と、を具える再循環シャワシステムを提供する。このシステムは、水とエネルギィの効率的な使用を提供し、また、比較的少ないエネルギィと水の使用で水の流速を大きくすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャワヘッドと；
前記シャワヘッドから流出した使用済みの水を回収し、少なくともその一部を更に使用するためにシャワヘッドに再循環させるように構成された回路であって、この回路が：
再循環水を、シャワヘッドに戻す前に、再循環水中の生物由来物質を殺す又は弱毒化する温度に加熱するように構成したヒータと；
前記ヒータを離れる比較的熱い水と、前記ヒータに流れ込む比較的冷たい水との間の熱を交換するように配置した熱交換器と；
を具える回路と；
を具える再循環シャワシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の再循環シャワシステムにおいて、前記再循環水をろ過するフィルタを具え、好ましくは前記フィルタが、前記ヒータの上流に配置されていることを特徴とする再循環シャワシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の再循環シャワシステムが、前記シャワヘッドから流出された前記使用済みの水の一部を分離するためのセパレータを更に具え、当該セパレータが前記使用済みの水の一部を前記シャワヘッドに循環させるように構成されていることを特徴とする再循環シャワシステム。
【請求項４】
請求項３に記載の再循環シャワシステムにおいて、前記セパレータが前記フィルタの上流に配置されていることを特徴とする再循環シャワシステム。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の再循環シャワシステムにおいて、前記セパレータが、前記使用済みの水を洗浄部分と汚れた部分に分離する液体サイクロンであることを特徴とする再循環シャワシステム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の再循環シャワシステムが、清水用の注入口と、清水を再循環水と混合するための、前記シャワヘッドの上流であって前記ヒータの下流に配置されたミキサと、を具えることを特徴とする再循環シャワシステム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の再循環シャワシステムにおいて、前記ヒータが、前記水を低温殺菌するのに十分な温度に前記水を加熱することを特徴とする再循環シャワシステム。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の再循環シャワシステムが、所望の温度範囲、例えば７２乃至９５℃の間の温度範囲に前記再利用水を加熱するように、前記ヒータを制御することができる温度調節器を更に具えることを特徴とする再循環シャワシステム。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の再循環シャワシステムが、前記シャワヘッドに水を供給するように構成した位置と、前記シャワヘッドの上流の水を前記再利用回路に向けるように配置した位置との間を切り換えることができるバルブを更に具えることを特徴とする再循環シャワシステム。
【請求項１０】
使用済みの水を、汚れた部分と、更なる使用のために循環されうる洗浄部分に分離するための液体サイクロンを具えることを特徴とする再循環シャワシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は例えば、シャワに応用することができる水の再循環、洗浄及び加熱システムに関する。
【０００２】
背景
シャワから出た水をシャワヘッドに再流出させるように構成して水を再利用し、これによってより少ない水を使用するようにしたシャワは公知である。再循環シャワは、ボートやキャンプ用のバン等の携帯可能かつ移動可能な用途で、主に用いられている。例えば、米国特許第４，８２８，７０９号には、ボートやレクリエーショナル車輌用の再循環シャワシステムが記載されている。循環水システムは、ボート又は車輌内で非水道水源からの水で動作し、フィルタ、水ヒータ及び未使用の水及び使用済みの水の貯蔵タンクを具える。
【０００３】
世界のいくつかの場所では、清水が不足しており、水源を保存する手段が取られている。例えば、豪州西部では、税制上の優遇措置を導入して節水型器具の使用を奨励しており、デュアル水洗トイレ等のいくつかの節水型使用器具の取付が法的に義務付けられている。
【０００４】
家庭用の再循環シャワの使用に伴う一の問題は、水道水と混合した水が、シャワからの廃水が満たしていない水質基準を満たすことを要求する規制である。英国では、このような循環水は、水規制勧告スキーム：流体カテゴリ１は、「水道会社によって供給され、水道法１９９１の第６７条の下の規定の要件に適合する健康的な水。例：水道会社の水道管から直接供給される水」として規定されている、クラス２基準に達していなければならない。流体カテゴリ２は、「温水配水システムの水を含めて、（ａ）水の温度変化；又は（ｂ）水の味、臭気、又は外観の変化を引き起こす物質又は微生物の存在；によって見た目が悪くなっている流体カテゴリ１の水」として規定されている。
【０００５】
一般的に用いられる家庭用シャワには、電気シャワとミキサシャワの２つの一般的なタイプがある。
【０００６】
典型的に、電気シャワは、水道から単純に水を引いて、必要に応じて水を所望の温度に加熱する。従って、このタイプのシャワは温水が流れて、安定した水温を提供することができる。また、特別な配管を必要とせず、水道のみを必要とする点で、取り付けが比較的簡単であるという利点を有する。
【０００７】
英国の標準的国内電源から取り出すことができる最大出力は、７．５乃至１１．５ｋＷであり、これは、シャワヒータを通る水の加熱に利用可能な出力を制限する。十分に温かいシャワを得るためには、通常、最大流量が１分間当たり５乃至６リットルになるように、水の流量を制限する必要がある。より高い流量を達成できることは明らかであるが、それは、低温でシャワ水を提供するという犠牲を払った場合のみである。世界のいくつかの場所では、取り出せる最大出力は７ｋＷよりも低いので、この問題は益々悪化している。例えば、中国のいくつかの地域では、取り出せる最大出力は３ｋＷであり、湯の流量が極端に少ないので、最終的には、電気シャワが使用できない。
【０００８】
電気シャワは、現在英国市場で最も一般的なタイプの家庭用シャワである。
【０００９】
ミキサシャワは、バルブを用いて温水源と冷水源の双方から得た水を混合することによって所望の水温を達成する。ミキサシャワは、温水源と冷水源の双方を必要とし、そのために、例えば、温水タンク、又はコンビネーションボイラ、又は多点水ヒータといった温水源を明らかに必要とする。従って、ミキサシャワは、電気シャワよりも複雑な配管を必要とする。加えて、例えば、誰か他の人が温水を取り出しているといった理由で、水の供給が一定でない場合には、シャワの温度は不安定になる。しかし、ミキサシャワは、電気シャワよりも流量を多くすることができ、電気シャワよりも安価である。
【００１０】
パワーシャワは、ミキサシャワの改良型であり、ポンプを具える。
【００１１】
液体サイクロンは公知であり、鉱業（スラリを、固体と水に分離する）、油及びガスの分野（油／海水からのガスの分離、及び海水からの油の分離）、及び製紙工業（製紙における顔料の分離）等の工業的用途に主に用いられている。家庭用エアサイクロンは、Ｄｙｓｏｎ（登録商標）電気掃除機で見ることができるが、これは、空気から塵粒を分離している。また、液体サイクロンの使用は、中央加熱システムで気泡を取り除くためのものが知られている。液体サイクロンは、従来シャワシステムには適用されていなかった。
【００１２】
本発明の開示
本発明は特許請求の範囲に記載されている。一般的には、本発明は、シャワヘッドと、使用済みの水を前記シャワヘッドへ再循環するように構成した回路とを具え、当該回路が、前記再循環した水を加熱するヒータと、当該ヒータに向かって流れる水と前記ヒータから流れ出る水との間で熱を交換するように構成された熱交換器とを具える再循環シャワシステムを提供する。
【００１３】
本発明では、シャワプロセス中にシャワで用いられる水の少なくとも一部を循環させる。再循環水は、ヒータで熱処理して、再循環水中の、例えば、細菌等の生物由来物質を殺す又は弱毒化する。熱交換器は、ヒータに提供された水を加熱して、これによってヒータの加熱負荷を低減し、シャワヘッドに戻された水を冷却する清水と混合したときにシャワに好適な温度にする。
【００１４】
本発明によれば、再循環水を処理して、水道水への接続を許容する基準にする。再循環水の更なる洗浄は、液体サイクロン及び／又はろ過システムによって達成することができる。
【００１５】
好ましくは、先ず再循環水を、一般的に逆円錐型の凹みである液体サイクロンを通過させ；水を頂点近傍の円錐内部に接線方向に注入して、一又はそれ以上の渦を形成する。２つの出口が設けられている。１つは、分離チャンバのテーパ型ベースに配置した濃縮粒子を含有する廃水を排出する出口（アンダーフロー）であり、もう１つはチャンバの頂点に配置した「洗浄」水用の出口（オーバーフロー）である。液体サイクロン中の渦は、遠心力によってより重い（汚れた）液体と粒子をチャンバの外壁に向かって移動させ、より軽い（よりきれいな）液体を、円錐形のチャンバの中央に向かって移動させる。第１の外側の渦は、アンダーフローを通ってチャンバの外により重い液体を運ぶ。第２の内側の渦は、オーバーフロー出口を通って上向きにチャンバ中央により軽い液体を運ぶ。本発明は、部分的には液体サイクロンの使用によって水のより有効な洗浄が達成されて、洗浄した部分と汚れた部分を分離して、この洗浄した部分は、２つの液相で再循環させることができることにある。
【００１６】
このフィルタは、水から石けんや微細固体を分離することができるものであればどのようなフィルタであってもよく、好ましくは、活性カーボンフィルタである。また、このフィルタは、好ましくは、塩素を含む有害な化学物質を取り除く。塩素を含有する水でシャワをすることは、皮膚を通して塩素を吸収し、塩素蒸気を吸入することになる。水から塩素を除去することは健康に有益であり、髪を柔らかくしたり、皮膚を健康的にしたりする。効果を確実にするために、このようなフィルタは、定期的に交換する必要がある。本システムのフィルタの上流に液体サイクロンを配置することによって、これらのフィルタをそれほど頻繁に交換する必要がなくなる。
【００１７】
この液体サイクロンとフィルタシステムは、最適な透明度の水を回復させ、有害な化学物質や汚染物質を除去する。再循環水を加熱することによって、少なくとも許容できる割合の水中に存在する微生物を無害にする。これは、弱毒化のプロセスと比較することができる。
【００１８】
循環させる水の量は、液体サイクロンの出口のサイズを制御することによって設定することができる。シャワヘッドを通って出てくる水の５０乃至９５％が再循環される。再循環される水が少なすぎると、本発明の利点は最小になり；他方、再循環される水の割合が大きすぎると、再循環水を洗浄することが困難である。好ましくは、再循環される割合は、６０乃至８０％、例えば、約７０％である。
【００１９】
このシャワは、シャワヘッドに水を供給するように配置されている位置と、シャワヘッドの上流の水を再循環回路に迂回させるように配置されている位置との間で切り換えられるバルブを組み込んでいる。バイパスバルブの存在により、シャワの開始時にシャワヘッドから冷水が放出されない。また、バイパスバルブは、「ポーズ」機能を組み込む能力を提供し、これによって、シャワプロセス中にシャワヘッドを通って水が流れることを一時的に回避する。代わりに、この水はバイパスバルブを介して循環システムを通って汲み出され続ける。この方法では、シャワプロセスに戻すと、適切な温度の水がシャワヘッドから出てくる。
【００２０】
本発明の再循環シャワシステムは、現在使用されているシャワのタイプに優る利点を提供する。
【００２１】
・使用済みシャワ水の少なくとも一部を洗浄して再利用し、結果として、有意に水を保護できる。標準的な非再循環型シャワシステムと比較して、本発明のシャワシステムでは約７０％未満の水が消費される。節約される水の量はシャワによって異なるが、通常、シャワ１回当たり約２４リットルである。この計算は、最大システム容量が５リットル、４０℃で４２リットルの水を用いる英国のシャワに基づいている。
【００２２】
・エネルギィは、再循環水中の熱によって、また、再循環回路のヒータと熱交換器の効率的な配置によって部分的に節約される。これは、再循環水を熱処理するために、高温を用いながら所望のシャワ温度を達成するために熱エネルギィを用いることができる。このエネルギィの節約は、シャワ１回当たりほぼ２ＭＪ、又は標準的な電気シャワを用いて消費されるエネルギィより４０％少ないエネルギィに相当する（最大システム容量５リットルの４０℃で４２リットルの水を用いる英国のシャワに基づく）。
【００２３】
・本発明の再循環シャワは、電気シャワが現在家庭用電力で達成できる水流量よりも大きな水流量を達成することができる。６ｋＷ電力で１分間に８リットルの流量を達成することができる。これは、再循環水からの熱回収に起因している。
【００２４】
・本発明のシステムは、電気シャワと同様に簡単に取り付けられる、即ち、冷水道及び電力を必要とするのみであり、ミキサシャワのシャワ流量に相当するシャワ流量を提供することができる。従って、ミキサタイプのシャワシステムの場合に生じる新しいボイラを設置する必要性や高価な配管サービスを必要とする理由がないので、このシャワシステムの取付は単純である。
【００２５】
・循環システム内に、例えば、約３０％の量の清水が流入させることによって、正確な温度制御が可能となり、使用済みの水を同量、即ち、約３０％除去することによって、使用済みの水からより大きい割合の汚染物質を取り除くことができる。
【００２６】
・別の温水源を用いておらず、必要に応じて、必要な場合に水を加熱するので、どんなに多くの人がシャワを使用しても、シャワが冷たくなることがない。これは、蓄積手段から温水を引く標準的なミキサシャワでの場合ではない。
【００２７】
・熱交換器の使用によって、加熱のために循環水がヒータ内に流れ、ヒータによって与えられる追加のエネルギィが、電源の制限された入力を用いて、この水を所望の熱処理温度に加熱することができる。熱交換器がない場合、ヒータでこの温度に達することは困難であろう。
【００２８】
好ましくは、システム内に中央処理装置（ＣＰＵ）を具えており、各種のバルブと、水ヒータと、ポンプの動作を制御する。従来のシャワタップの外観又はデジタルディスプレイユニットであるコントロールはＣＰＵに信号を送り、ヒータの温度とヒータを通って流れる水の量を制御して所望の熱処理を実施し、再循環水と混合する清水の量を制御することによってシャワヘッドに供給される水の温度も制御する。温度及び流量センサは、再循環回路内で適切な場所で提供されて、この制御を達成するために必要なデータを提供することができる。
【００２９】
詳細な説明及び本発明を実施するための最良の形態
図１に示すシャワシステムは、送水管２、跳水３と、ミキサ６の流入口５を介して水道水流入口１に連結されているシャワヘッド２２を具える。好ましい実施例では、跳水とシャワヘッドに水を送り込むミキサとの間に、ポンプ４が配置されている。このミキサは、例えば、アクアリザクオーツＡ１等のＡｑｕａｌｉｓａ社製デジタルクオーツシステムであってよく、このシステムは、その上に取り付けられたプロファイル付ディスク付のシングルステッピングモータを用いている。制御電子部８０は、シャワ制御と同じプリント基板に一体化されている。インターフェイスは、例えばコンピュータのキーボードを製造する方法と同じ方法を用いて、アセタート上へ接続をプリントすることによって、高容量、低コストで製造することができる。
【００３０】
シャワヘッドを通って流出した水は、シャワヘッドの下に配置されたシャワ室の床を形成している槽２３に回収され、ドレーン管２４から送水管２５、２６に流れて、ポンプ２７によって液体サイクロン１０に向かって送り出される。
【００３１】
このポンプ４及び２７は別体でもよいが、好ましくは、１台の双頭ポンプとして組み合わされていてもよく、循環システムの水と冷水道からの水との双方を送り出す。このようなポンプは、例えば、Ａｑｕａｌｉｓａ社製タイプ３ＴＥ、２３０Ｖ、３Ｂａｒ双頭ブースタポンプであってよい。
【００３２】
跳水３とミキサ６との間の冷水道にポンプ４を具えることが好ましく、このことがシステムに加えられている清水の割合のよりよい制御を可能にする。しかしながら、ポンプを具えることは、本発明の本質的な特徴ではない。
【００３３】
液体サイクロン１０は、固体材料と水よりも密度の高い材料とを分離する。この操作は上に記載されている。密度の高い物質を伴う水流は、液体サイクロンの底部の出口１１を通って流れ（アンダーフロー）、廃水パイプ１２にこの物質を運ぶ；洗浄された水は、再利用されてシステムに戻り、液体サイクロンの頂部の出口１３を介して液体サイクロンから出る（オーバーフロー）。知られているように、液体サイクロンを調節して、２つの分離した流れ用に出口の直径を調整することによって、所望の割合でアンダーフローとオーバーフローを分離することができる。液体サイクロンは、例えばブロー成形の単一のピースであってよい。好ましい場合では、液体サイクロン内へ流入する水の約３０％が循環システムから分離し、これが、固体及びより重量のある粒子を運ぶ。再利用される水の割合は、５０乃至９５％、好ましくは６０乃至８０％、より好ましくは６５乃至７５％の範囲であり、最も好ましくは約７０％である。オーバーフロー出口を通って液体サイクロンに存在する洗浄水は、カーボンフィルタ１４又は一連のフィルタに向かい、これを通って流れる。
【００３４】
液体サイクロンがフィルタの上流側に位置して、水がろ過される前に水から大量の不純物を取り除き、フィルタは少量の分離した洗浄水のみを扱えばよい。
【００３５】
フィルタ１４は、標準的な水フィルタ、例えば「Ａｑｕａｓａｎａ」２−段階フィルタであってよく、これは、水から、塩素、合成−及び揮発性有機化合物、及び重金属等の望ましくない汚染物質を低減又は除去する。好適なフィルタシステムは、例えば活性炭（例えば、ココナッツ炭素殻（ｃｏｃｏｎｕｔ  ｓｈｅｌｌ  ｃａｒｂｏｎ）、瀝青炭素殻（ｂｉｔｕｍｉｎｏｕｓ  ｃａｒｂｏｎ））を具えるか、ＫＤＦフィルタ（銅−亜鉛合金ミネラル媒体）であってよい。ＫＤＦフィルタは、水から塩素、重金属及び微生物を取り除く。
【００３６】
水フィルタ１４は、好ましくは交換可能であり、４乃至６ヶ月毎にフィルタを交換することが一般的に推奨されている。汚染物質を低減し、水質を最適化するその他のタイプのフィルタを、上記のフィルタに加えて、又は上記のフィルタの代替として更に具えていてもよい。
【００３７】
水はフィルタ１４を通ると、熱交換器１６の一のリムに向かい、ここから、転送フロー調節器１７を介してヒータ１８に向かう。ヒータを通って流れた後、この水は、熱交換器１６の第２のリムを通って還流する。熱交換器の第１のリムを通って、即ち、フィルタ１４からヒータ１８に向かう方向に流れる水は、熱交換器の第２のリム内を流れる水、即ち、ヒータ１８を既に通った水によって加熱される。第２のリム内を流れる水は、このプロセスによって冷却される。プレート熱交換器は、加圧したステンレスシートスチールから比較的低コストで製造され、例えば、ＡＮＣ  Ｂ  ２１９９８４  ２  １ｃプレート熱交換器であってよい。
【００３８】
ヒータ１８で、水は、例えば６０乃至９５℃、例えば８０乃至９０℃の温度に加熱され、殺菌される又は弱毒化するべき水中の微生物、例えばレジオネラ等のバクテリアに十分な滞留時間、ヒータ内で保持される。この水の「低温殺菌」を達成するために、ヒータ内の水パイプの長さは、３０秒である所望の滞留時間を提供するのに十分長い。ヒータは、従来のシャワで用いられているような標準６ｋＷヒータエレメント、例えば、Ａｑｕａｌｉｓａ社製アクアスタイル電気シャワユニットからの６ｋＷヒータであってよい。
【００３９】
固相温度／フロー調節器１７は、ヒータ内部及び外部の水の流れを制御して、ヒータ内の水が、所望の滞留時間、好ましくは水の流れが中断されず、遮断されず、又は遅延せずに、所望の温度に曝されるようにする。固相温度調節器バルブは、７２乃至９５℃の熱容量範囲を有する。ヒータの滞留時間を長くするために、又はヒータの水が所望の温度に達しない場合に、水の流れを制限すると、水が液体サイクロン１０に逆流し、より高い割合の水が、廃水出口１１を介してシステムから排出される。固相温度調節器は、２つのバイメタルドームから成り、これは、全電気シャワで用いられる標準低コスト部品であり、最も広い温度範囲をカバーするように購入できる。代替として、調節器は、例えば、Ａｑｕａｌｉｓａ社製アクアスタイル電気シャワユニットに適した部品であってよい。
【００４０】
電気シャワとは異なり、本発明の熱交換器は、水を加熱するのに用いられるエネルギィを回収し、効率を最大化するのに用いられる。電気シャワでは、水の加熱に用いられるエネルギィは、水が加熱されて排水されるので非効率に用いられている。
【００４１】
ヒータの上流に液体サイクロンを配置することによって、実際に再び用いられるであろう水のみが加熱される。従って、システムから排出される水の一部を加熱する際にエネルギィが無駄にならない。更に、ろ過システムを通って再利用されるのは水のみである。従って、このフィルタは詰まらず、不必要に消耗しない。
【００４２】
水がヒータ１８及び熱交換器１６を通ると、パイプ１９を介してミキサ６に向かって流れ続け、注入口２０を通ってミキサ６に入る。冷水は冷水道から引かれ、温水と混合される。温度センサ２９（図２及び以下の記載参照）によって測定された、「混合した」水の温度が所望の温度よりも高い又は低い場合には、ミキサは、水が所望の温度になるように冷清水の割合を変える。
【００４３】
図２は、中央処理装置（ＣＰＵ）２８と、循環システムのその他の要素との間の相互作用経路を示す。ＣＰＵは、ミキサ６の温度センサ２９とシステムに提供されているその他の温度センサからデータを受け取る。このデータを処理することによって、ＣＰＵは、ミキサ６と、ヒータ１８と、温度レギュレータ１７と、ポンプ４及び２７と、バイパスバルブ７の動作を制御する（以下を参照）。
【００４４】
従来のシャワタップの外観又はデジタルディスプレイユニットである温度入力コントロールは、例えば、シャワ温度を設定し、開始及び停止操作を制御するＣＰＵに制御信号を送る；また、ＣＰＵは、様々な温度センサから信号を受け取る。ＣＰＵは、温度／フロー調節器１７によってヒータの温度とヒータを通って流れる水の量を制御する。双方共、所望の熱処理を確実に行い、ヒータ１８の温度を設定して、水及び熱エネルギィを最適に用いてシャワの温度を制御する。また、ＣＰＵは、ミキサ６を制御して再循環水と混合する清水の量を設定して所望のシャワ水温度を達成する。温度及びフローセンサは、再利用回路内の適切な場所の設けて、この制御を達成するのに必要なデータを提供する。
【００４５】
起動時に、ミキサの温度センサ２９は、シャワヘッドに供給される「混合した」水の温度を測定する。所望の水温に満たない場合、バイパスバルブ７は、水をシャワヘッドから逸らせて、使用済み水回路に水を戻すパイプ２６に繋ぐ。この回路は、センサ２９によって測定された設定温度に達するまで続けられ、この時点でバイパスバルブ７を閉じ、水がパイプ又はホース２１を介してシャワヘッド２２を通って流れる。所望の水温に到達したことは、例えば、ディスプレイパネル上の点滅光によって選択的にユーザに示され、次いでユーザは、シャワヘッド２２を通って水を流すバイパスバルブ７を閉じる。バイパスバルブは、例えば、Ｂｏｎｓａｉ社製サーボ制御バルブ等の標準セルボ制御バルブ等である。例えば、Ｍａｐｌｉｎ社製Ｎ６３ＡＸフルカラーＬＥＤのディスプレイパネルと、エレクトロルミネッセンス用の電源は、制御エレクトロニクスと同じプリント基板上に装填してもよい。
【００４６】
シャワの水温を調節する２つの代替の可能な方法が存在し、これは本質的に：ヒータが水を加熱する温度を変化させて、水中に存在する細菌を破壊するのに必要な最低温度に曝すか；冷水道から取り出した冷水を、再循環水と混合した水の比率を変えるか；のいずれかである。
【００４７】
例として、シャワヘッドから槽に２．２メートル落下する間に、水の温度は、実験的に最大で約４℃下がることが分かった。従って、例として、液体サイクロンに向かう配水管から流れる温かい３９℃のシャワの水は、約３５℃になる。水は、熱交換器を通って流れるので、熱交換器に向かうヒータから流れる水によって、この水の温度が上がる。ヒータは、水をほぼ８０乃至９０℃に加熱し、ヒータに向かって熱交換器から離れる水は、ほぼ３５℃からほぼ６５乃至７５℃の温度に上がる。同時に、熱交換器を介して、ヒータに向かって流れる水と接触することによって、ヒータから離れて流れる水の温度は、８０乃至９０℃から５０乃至６０℃に下がる。従って、ヒータによって作られた熱を用いてヒータに向かって流れる水を予め温めることによって、熱交換器は効率的になり、その結果、流入する水を加熱するために、また、ヒータに向かって流れるより冷たい水を用いてヒータから離れてシャワヘッドに向かって流れる水を冷却するために、ヒータは少ないエネルギィを用いることが必要である。このことは、約４０℃の所望のシャワ水温度が、冷水道から大量の水を供給する必要なく達成することができることを意味する。これによって、冷水道からの流入を、容易に再循環水全体の約３０％に抑えることができる。
【００４８】
水を冷却する必要がある場合、ヒータを調節して、水中のあらゆる細菌を無害にする最小の温度にのみ水を加熱することができる。この最小温度は、例えば、約６５℃に設定される。代わりに、又は加えて、ミキサ６の系に加えられる清水の量を増やしてもよい。より温かい水が必要な場合は、ヒータの温度を、例えば約９０℃に上げる、及び／又はミキサによって加える水の量を少なくすることができる。実際には、短い時間スケールの水温の変動を、ミキサ６に加える水道水の量を調節することによって制御するが、より長い時間スケールの変形例は、ヒータ温度を変化させることによって達成することができる。
【００４９】
シャワが終わると、ユーザは水を止める。このことによって、バイパスバルブ７が開かれ、ヒータとポンプのスイッチが切れる。システム内にはこれ以上冷水が流れ込まない。システム内に残っている水は重力で流れ落ち、バイパスバルブ７を介して（むしろ、シャワヘッド２２を通って）システムから流れ出て、液体サイクロンを通って排水口１２に流れる。空気口又は通気口が、バイパスバルブ７に配置され、このシステムから再循環水を流出させる。
【００５０】
スイッチを設けて「中断」機能を組み込んでもよい。このスイッチは、作動するとバイパスバルブ７に信号を送信してこれを開く。次いで、この水は、シャワヘッドから迂回して、代わりにバイパスバルブを介して循環ループを通って送り出される。シャワを再開する必要がある場合は、バイパスバルブ７を閉じる。
【００５１】
代替として、図１に示されている槽等の回収槽２３は、排水口２４に向かって傾斜した斜床であってよい。
【００５２】
選択的に、更なる熱交換器を組み込んで、パイプ１１の廃水から冷水道からの水に熱エネルギィを移すようにしてもよい。
【００５３】
熱交換器１６によって加熱した水から多量の熱エネルギィを回収する能力によって、実質的に省エネになる。加えて、この効率的な水加熱装置は、パワーシャワの水量と比較して高い水流量を達成することが可能である。これは、標準電気シャワ及び家庭内電気供給で達成されるよりもはるかに高い。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
本発明の特定の実施例は、添付の図面を参照して、例示として記載される。
【００５５】
【図１】図１は、垂直面から見て本発明を示す概略図である。
【図２】図２は、中央処理装置と、中央処理装置が制御するシステム要素との間の相互作用経路の概略図である。
【図１】
2008545912.tif 000003
【図２】
2008545912.tif 000004
【国際調査報告】
2008545912.tif 000005
2008545912.tif 000006