(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路と、
紫外線光源を有し、前記水路を通る水に紫外線を照射する紫外線照射手段と、
前記水を加熱する加熱手段と、
前記紫外線照射手段の照射強度の劣化を検出する劣化検出手段と、
前記照射強度の劣化が検出された場合に、加熱殺菌モードで前記加熱手段を運転する制御手段と、
を備え、
前記加熱殺菌モードにおいて前記加熱手段により加熱された水の温度は、前記照射強度の劣化が検出されていない場合より高い、
給湯装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記照射強度の劣化が検出されていない場合に、紫外線殺菌モードで前記加熱手段を運転し、
前記紫外線殺菌モードにおいて前記加熱手段により加熱された水の温度は、前記加熱殺菌モードのときより低く、
前記紫外線殺菌モードから前記加熱殺菌モードへの切り替わりを報知する報知手段を備える請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
貯湯タンクを備え、
前記紫外線照射手段は、水源から前記貯湯タンクに流入する前の水に紫外線を照射する請求項１または請求項２に記載の給湯装置。
【請求項４】
貯湯タンクを備え、
前記紫外線照射手段は、前記貯湯タンクと前記加熱手段との間の水に紫外線を照射する請求項１または請求項２に記載の給湯装置。
【請求項５】
湯出口と、前記湯出口より低い位置にある戻り口とを有する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの前記湯出口から供給される湯の熱で対象物を加熱する熱交換器と、
前記貯湯タンクの前記湯出口と前記熱交換器の入口との間をつなぐ第一水路と、
前記熱交換器の出口と前記貯湯タンクの前記戻り口との間をつなぐ第二水路と、
を備え、
前記紫外線照射手段は、前記第二水路を通る水に紫外線を照射する請求項１または請求項２に記載の給湯装置。
【請求項６】
前記紫外線照射手段は、浴槽につながる前記水路の水に紫外線を照射する請求項１または請求項２に記載の給湯装置。
【請求項７】
前記劣化検出手段は、前記紫外線光源の電圧値、前記紫外線光源の電流値、前記紫外線光源に供給された通算電力量、及び、前記紫外線光源の通算点灯時間、のうちの少なくとも一つに基づいて、前記照射強度の劣化を検出する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の給湯装置。
【請求項８】
前記紫外線照射手段からの紫外線を受ける紫外線検出器を備え、
前記照射強度の劣化検出手段は、前記紫外線検出器の出力に基づいて、前記照射強度の劣化を検出する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の給湯装置。
【請求項９】
前記紫外線照射手段からの紫外線照射を受ける水の濁度を検出する濁度検出器と、
前記濁度が基準に比べて高い場合に、水の汚れを報知する報知手段と、
を備える請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の給湯装置。
【請求項１０】
前記紫外線照射手段からの紫外線照射を受ける水に含まれる細菌数を検出する細菌数検出器を備える請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の給湯装置。
【請求項１１】
前記加熱殺菌モードのときには前記加熱手段により水が６５℃以上の温度まで加熱され、前記加熱殺菌モードでないときには前記加熱手段により水が６５℃未満の温度まで加熱される請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の給湯装置。
【請求項１２】
前記水路内に気泡を発生させる気泡発生器を備え、
前記紫外線照射手段は、前記気泡発生器の下流の水に紫外線を照射する請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の給湯装置。
【請求項１３】
前記気泡発生器を取り外すことなく前記紫外線照射手段を取り外し可能である請求項１２に記載の給湯装置。
【請求項１４】
前記紫外線照射手段から照射される紫外線の光軸は、前記水路の長手方向に垂直な平面に対して、前記水路の上流側に傾斜している請求項１２または請求項１３に記載の給湯装置。
【請求項１５】
前記水路内に旋回水流を生成する旋回水流生成器を備え、
前記紫外線照射手段は、前記旋回水流生成器により生成された旋回水流に紫外線を照射する請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の給湯装置。
【請求項１６】
前記紫外線照射手段内の水の流路の内径と、前記紫外線照射手段の一端に接続される第一水管の内径と、前記紫外線照射手段の他端に接続される第二水管の内径とが等しい請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、貯湯タンク内の水を殺菌する殺菌光を照射する殺菌灯を複数備える貯湯式給湯装置が開示されている。この装置では、複数の殺菌灯が交互もしくは順次点灯し、または該複数の殺菌灯のうち一の殺菌灯が損耗した場合に他の殺菌灯が点灯する。同文献には、紫外線ＬＥＤを殺菌灯として用いることも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２０１０−０４３７９９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の装置には、以下のような問題がある。複数の殺菌灯を備えることで、装置が高コストかつ大型になる。また、複数の殺菌灯のすべてが損耗したときには、十分な殺菌効果が得られなくなり、水に微生物が生育する可能性が大きくなる。【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、紫外線照射装置の照射強度が劣化したときに水に微生物が生育する可能性を低減することのできる給湯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の給湯装置は、水路と、紫外線光源を有し、水路を通る水に紫外線を照射する紫外線照射手段と、水を加熱する加熱手段と、紫外線照射手段の照射強度の劣化を検出する劣化検出手段と、照射強度の劣化が検出された場合に、加熱殺菌モードで加熱手段を運転する制御手段と、を備える。加熱殺菌モードにおいて加熱手段により加熱された水の温度は、照射強度の劣化が検出されていない場合より高い。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の給湯装置によれば、紫外線照射装置の照射強度が劣化したときに水に微生物が生育する可能性を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１による給湯装置を示す図である。
【図２】図１に示す給湯装置が備える紫外線照射装置の断面図である。
【図３】図１に示す給湯装置の機能ブロック図である。
【図４】本実施の形態１において制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。
【図５】本実施の形態１の給湯装置が備える制御装置の構成例を示す図である。
【図６】本実施の形態１の給湯装置が備える制御装置の他の構成例を示す図である。
【図７】実施の形態２による給湯装置を示す図である。
【図８】実施の形態３による給湯装置を示す図である。
【図９】実施の形態４による給湯装置を示す図である。
【図１０】実施の形態５による給湯装置が備える紫外線照射装置の断面図である。
【図１１】実施の形態６による給湯装置が備える紫外線照射装置及びセンサ部の断面図である。
【図１２】実施の形態７による給湯装置が備える紫外線照射装置及び気泡発生器の断面図である。
【図１３】実施の形態８による給湯装置が備える紫外線照射装置及び気泡発生器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組合わせ可能な構成のあらゆる組合わせを含み得る。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による給湯装置１を示す図である。図１に示すように、実施の形態１の給湯装置１は、ヒートポンプユニット２と、タンクユニット３とを備える。ヒートポンプユニット２は、屋外に設置される。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とタンクユニット３とが一体でもよい。
【００１１】
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、及び冷媒配管９を備える。冷媒配管９は、圧縮機５、熱交換器６、減圧装置７、及び蒸発器８を環状に接続する。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、のうちの一つでもよい。熱交換器６は、圧縮機５により圧縮された高温高圧の冷媒と、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。
【００１２】
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、紫外線照射装置２０、及び制御装置５０が備えられている。
【００１３】
貯湯タンク１０は、ヒートポンプユニット２で加熱された湯を貯留できる。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、温度成層を形成できる。すなわち、貯湯タンク１０内は、上側が高温で下側が低温になる。
【００１４】
給水路２１は、外部からタンクユニット３の内部に引き込まれている。給水路２１には、例えば上水道のような水源からの水が流れる。給水路２１は、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、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。減圧弁１６の下流は、給水路２２と給水路２３とに分岐している。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。給水路２１及び給水路２２を通って水が貯湯タンク１０の下部に流入することで、貯湯タンク１０は満水状態に維持される。給水路２２の途中の位置に紫外線照射装置２０が設置されている。紫外線照射装置２０については後述する。給水路２３は、給湯混合弁１７及び風呂混合弁１８のそれぞれに水を供給可能に接続されている。
【００１５】
貯湯タンク１０の下部にある水出口１０ｂは、水路２４を介して、ヒートポンプユニット２内の熱交換器６の水入口に接続されている。水路２４の途中の位置に第一ポンプ１１が接続されている。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。図示の構成では第一ポンプ１１がタンクユニット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内に配置されてもよい。
【００１６】
熱交換器６の水出口は、水路２５を介して、タンクユニット３内の切替弁１２の入口に接続されている。水路２４及び水路２５の一部は、ヒートポンプユニット２及びタンクユニット３の外部を通る。貯湯タンク１０の上部にある湯入口１０ｃは、上部通路２６を介して、切替弁１２の第一出口に接続されている。切替弁１２の第二出口は、バイパス通路２７を介して、貯湯タンク１０の戻り口１０ｄに接続されている。戻り口１０ｄは、貯湯タンク１０の下部において、水入口１０ａ及び水出口１０ｂより高い位置にある。切替弁１２は、水路２５を上部通路２６に連通させる状態と、水路２５をバイパス通路２７に連通させる状態とに、流路を切替可能である。
【００１７】
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。貯湯タンク１０の上部にある湯出口１０ｅは、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、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及び水出口１０ｂより高い位置にある。水路２９の途中の位置に第二ポンプ１４が接続されている。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。
【００１８】
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、水路３０を介して、浴槽２００に接続されている。水路３０の途中の位置に第三ポンプ１５が接続されている。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、水路３１を介して、浴槽２００に接続されている。水路３０及び水路３１は、浴槽アダプタ２１０を介して、浴槽２００内に連通している。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。
【００１９】
湯路３２は、水路２８の途中の位置から分岐して、給湯混合弁１７及び風呂混合弁１８のそれぞれに湯を供給可能に接続されている。本実施の形態の給湯装置１は、給湯栓３００に湯を供給できる。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、洗面所の蛇口のうちの少なくとも一つでもよい。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。給湯混合弁１７の出口は、給湯管３３を介して、給湯栓３００に接続されている。給水路３４は、タンクユニット３の外部において、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。
【００２０】
風呂混合弁１８の出口は、給湯管３５を介して、水路３０の途中の位置に接続されている。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、給湯管３５の通路を開閉する。
【００２１】
貯湯タンク１０には、複数の温度センサ３６が、高さの異なる位置に取り付けられている。例えば、貯湯タンク１０の上部からの容積が、５０Ｌ、１００Ｌ、１５０Ｌ、２００Ｌ、２５０Ｌとなる位置に、温度センサ３６を配置してもよい。これらの温度センサ３６により鉛直方向の水温分布を検出することで、貯湯タンク１０内の貯湯温度及び貯湯量を検出できる。
【００２２】
水路２５には、温度センサ３７が取り付けられている。温度センサ３７により、ヒートポンプユニット２で加熱された水の温度を検出できる。以下の説明では、ヒートポンプユニット２で加熱された水の温度、すなわちヒートポンプユニット２から流出する湯の温度を、「被加熱水温度」とも呼ぶ。
【００２３】
制御装置５０は、給湯装置１の後述する各種の運転を制御する。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、紫外線照射装置２０、風呂電磁弁３８等の動作は、制御装置５０により制御される。温度センサ３６及び温度センサ３７で検出された温度情報は、制御装置５０に入力される。
【００２４】
端末装置６０は、制御装置５０に対して、無線または有線により、双方向にデータ通信可能に接続されている。端末装置６０は、給湯装置１に対する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、キッチンに設置されてもよい。端末装置６０は、例えば、浴室に設置されてもよい。給湯装置１は、異なる場所に設置された複数の端末装置６０を備えてもよい。あるいは、端末装置６０は、持ち運び可能なものでもよい。端末装置６０が制御装置５０と直接通信する構成に限らず、端末装置６０が他の機器を介して制御装置５０と通信する構成にしてもよい。
【００２５】
端末装置６０は、操作部６１及び表示装置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、など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などを、端末装置６０に対して入力できる。端末装置６０は、その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表示パネルなど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。
【００２６】
次に、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。蓄熱運転のときには、以下のようになる。ヒートポンプユニット２及び第一ポンプ１１が運転される。切替弁１２は、水路２５を上部通路２６に連通させる状態にされる。貯湯タンク１０の下部の水出口１０ｂから流出した低温水が、水路２４及び第一ポンプ１１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する。この湯が、水路２５、切替弁１２、及び上部通路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。貯湯タンク１０内で、上から下へ向かって湯が蓄積していく。
【００２７】
蓄熱運転のとき、制御装置５０は、温度センサ３７により検出される被加熱水温度が目標温度に等しくなるように、ヒートポンプユニット２及び第一ポンプ１１を制御する。ヒートポンプユニット２及び第一ポンプ１１の少なくとも一方の運転状態を、例えば以下のように制御することで、被加熱水温度を調整できる。水の循環流量が増すように第一ポンプ１１を制御すると、被加熱水温度が低下する。水の循環流量が減るように第一ポンプ１１を制御すると、被加熱水温度が上昇する。圧縮機５の動作速度を増すと、被加熱水温度が上昇する。圧縮機５の動作速度を減速すると、被加熱水温度が低下する。
【００２８】
ヒートポンプユニット２の圧縮機５を起動した直後は、熱交換器６に流入する冷媒の温度が十分に高くならない。このため、ヒートポンプユニット２を起動した直後は、被加熱水温度が目標温度より低くなりやすい。蓄熱運転を開始するときに、ヒートポンプユニット２の起動直後は、切替弁１２により、水路２５をバイパス通路２７に連通させる状態にしてもよい。そして、温度センサ３７により検出される被加熱水温度が目標温度に達した後に、切替弁１２を切り替えて、水路２５を上部通路２６に連通させる状態すればよい。そのようにすることで、目標温度より低い温度の水が貯湯タンク１０の上部に流入することを防止できる。
【００２９】
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。この給湯運転のときには、以下のようになる。水源から供給される低温水が、給水路２１及び給水路２３を通って、給湯混合弁１７の第一入口に流入する。貯湯タンク１０の上部の湯出口１０ｅから流出した高温水が、水路２８及び湯路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、湯出口１０ｅから流出した高温水と同量の低温水が、給水路２２及び水入口１０ａを通って貯湯タンク１０の下部に流入する。給湯混合弁１７は、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、給湯管３３を通って給湯栓３００へ供給される。制御装置５０は、給湯管３３に設置された温度センサ（図示省略）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にて設定した温度でもよい。使用者は、さらに温度調節したい場合には、給湯栓３００を操作することで、給湯管３３から供給される湯に、給水路３４から供給される低温水を混合できる。給湯管３３内の流れを検出するセンサ（図示省略）の出力に応じて、制御装置５０が給湯運転を制御してもよい。
【００３０】
次に、浴槽２００への給湯運転について説明する。制御装置５０が風呂電磁弁３８を開くと、浴槽２００への給湯運転が開始する。この給湯運転のときには、以下のようになる。水源から供給される低温水が、給水路２１及び給水路２３を通って、風呂混合弁１８の第一入口に流入する。貯湯タンク１０の上部の湯出口１０ｅから流出した高温水が、水路２８及び湯路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、湯出口１０ｅから流出した高温水と同量の低温水が、給水路２２及び水入口１０ａを通って貯湯タンク１０の下部に流入する。風呂混合弁１８は、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、給湯管３５、水路３０及び３１を通って、浴槽２００へ注入される。制御装置５０は、給湯管３５に設置された温度センサ（図示省略）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。
【００３１】
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。追い焚き運転のときには、以下のようになる。第二ポンプ１４及び第三ポンプ１５が運転される。浴槽２００の浴槽水が、水路３０、第三ポンプ１５、風呂熱交換器１３、水路３１を通過して、浴槽２００に戻るように循環する。貯湯タンク１０の上部の湯出口１０ｅから流出した高温水が、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、水路２９及び第二ポンプ１４を通って、戻り口１０ｆから貯湯タンク１０内に流入する。風呂熱交換器１３内の浴槽水は、貯湯タンク１０の湯出口１０ｅから供給される湯の熱で加熱される対象物に相当する。
【００３２】
図２は、図１に示す給湯装置１が備える紫外線照射装置２０の断面図である。図２に示すように、紫外線照射装置２０は、紫外線光源３９、拡散レンズ４０、及びチューブ４１を備える。紫外線光源３９は、チューブ４１の外側に取り付けられている。紫外線光源３９は、電源部４２から供給される電力により点灯する。紫外線光源３９は、紫外線を発する。紫外線光源３９から発せられる紫外線の波長は、例えば、２００ｎｍから３５０ｎｍの範囲にある波長を含んでもよい。本実施の形態における紫外線光源３９は、発光ダイオードを用いた紫外線ＬＥＤである。紫外線ＬＥＤである紫外線光源３９は、電源部４２から供給される直流電流により点灯する。本発明における紫外線光源３９は、紫外線ＬＥＤ以外のものでもよい。例えば、紫外線光源３９は、低圧水銀ランプでもよい。紫外線光源３９が低圧水銀ランプである場合には、電源部４２に代えて交流電源が用いられる。
【００３３】
チューブ４１の一端には、第一水管４３が接続されている。チューブ４１の他端には、第二水管４４が接続されている。チューブ４１、第一水管４３、及び第二水管４４は、貯湯タンク１０につながる給水路２２の一部を形成する。水源から供給される水は、チューブ４１、第一水管４３、及び第二水管４４の内部を通過して、貯湯タンク１０に流入する。図２中では、チューブ４１、第一水管４３、及び第二水管４４の内部に、右から左へ向かって水が流れる。
【００３４】
チューブ４１の側壁には、開口が形成されている。拡散レンズ４０は、当該開口を塞ぐように設置されている。拡散レンズ４０は、紫外線を透過させる。拡散レンズ４０は、紫外線を拡散させる。拡散レンズ４０の材質は、紫外線透過性を有する。拡散レンズ４０の材質としては、例えば、石英ガラス、アクリル系樹脂などを用いることができる。拡散レンズ４０の第一面は、チューブ４１内を流れる水に面する。当該第一面と反対側の、拡散レンズ４０の第二面は、紫外線光源３９に対向する。
【００３５】
紫外線光源３９から発せられた紫外線は、拡散レンズ４０を透過し、チューブ４１内を流れる水に照射される。このようにして、紫外線照射装置２０は、給水路２２を通る水に紫外線を照射する。本実施の形態であれば、以下の効果が得られる。水の流路の外側に紫外線光源３９を配置したことで、紫外線光源３９が水に触れることがないので、水による紫外線光源３９の劣化を防止できる。紫外線光源３９から拡散レンズ４０を介して水に紫外線を照射することで、照射範囲を広くできる。ただし、上記のような構成に限らず、拡散レンズ４０に代えて、紫外線を正透過させる透明の窓を配置してもよい。
【００３６】
給水路２１及び給水路２２内に、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言われている。紫外線は、細菌などの微生物を殺菌する作用を有する。本実施の形態であれば、紫外線照射装置２０が水に紫外線を照射することで、水に含まれる細菌などの微生物が殺菌される。このため、給湯装置１内の水に、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。以下の説明では、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。
【００３７】
本実施の形態であれば、水源から貯湯タンク１０に流入する前の水に紫外線照射装置２０が紫外線を照射することで、以下の効果が得られる。貯湯タンク１０の入口で水に紫外線を照射するので、貯湯タンク１０に流入する水の全量を殺菌しやすい。よって、貯湯タンク１０内で微生物が生育する可能性をより低くできる。
【００３８】
制御装置５０は、紫外線照射装置２０内を水が流れているときには電源部４２から紫外線光源３９に電力を供給し、紫外線照射装置２０内を水が流れていないときには電源部４２から紫外線光源３９への電力供給を停止するように、電源部４２を制御してもよい。そのようにすることで、紫外線照射装置２０を通過する水に紫外線を確実に照射しつつ、電力消費を低減できる。例えば、制御装置５０は、給湯栓３００への給湯運転中、及び浴槽２００への給湯運転中に、電源部４２から紫外線光源３９に電力を供給すればよい。また、給湯装置１の設置後最初の使用時に、貯湯タンク１０を水で満たすときに、電源部４２から紫外線光源３９に電力を供給してもよい。
【００３９】
チューブ４１の内径は、紫外線照射装置２０内の水の流路の内径に相当する。本実施の形態では、チューブ４１の内径と、第一水管４３の内径と、第二水管の内径４４とが等しい。これにより、紫外線照射装置２０を通過する水の圧力損失が発生することを防止できる。
【００４０】
チューブ４１と第一水管４３との間、及び、チューブ４１と第二水管４４との間は、図示しない継手により、分離可能に接続されている。紫外線照射装置２０を新品に交換する場合には、第一水管４３及び第二水管４４からチューブ４１を分離することで、紫外線照射装置２０を容易に取り外すことができる。
【００４１】
紫外線照射装置２０により照射される紫外線の波長は、２００ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲内にある波長を含むことが望ましい。２００ｎｍ〜３５０ｎｍの波長を有する紫外線は、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。このため、そのような波長の紫外線を照射することにより、殺菌効果をさらに向上できる。
【００４２】
図３は、図１に示す給湯装置１の機能ブロック図である。図３では、上述した給湯装置１の構成要素のうち、図示を省略しているものがある。図３に示すように、制御装置５０は、劣化検出部５１、運転制御部５２、殺菌制御部５３、及び報知制御部５４を備える。
【００４３】
紫外線光源３９は、点灯時間に応じて、寿命がある。例えば、ＬＥＤの場合には、光度が、新品時の５０％または７０％に低下するまでの時間が寿命時間として定義されることがある。長年の使用において、紫外線照射装置２０の照射強度の低下を伴う。紫外線照射装置２０の照射強度の単位は、［Ｗ／ｓｒ］である。例えば、紫外線光源３９の通算点灯時間が寿命時間に達したような場合には、紫外線照射装置２０の照射強度が劣化していると判断できる。紫外線照射装置２０の照射強度が劣化した場合には、紫外線照射装置２０を新品に交換することが好ましい。劣化検出部５１は、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化を検出するように構成されている。劣化検出部５１による劣化検出処理については後述する。
【００４４】
運転制御部５２は、ヒートポンプユニット２、第一ポンプ１１、第二ポンプ１４、及び第三ポンプ１５の運転を制御する。紫外線照射装置２０の照射強度の劣化を劣化検出部５１が検出していない場合には、運転制御部５２は、ヒートポンプユニット２及び第一ポンプ１１を紫外線殺菌モードで運転する。紫外線照射装置２０の照射強度の劣化を劣化検出部５１が検出した場合には、運転制御部５２は、ヒートポンプユニット２及び第一ポンプ１１を加熱殺菌モードで運転する。運転制御部５２は、紫外線殺菌モードのときの被加熱水温度が、加熱殺菌モードのときの被加熱水温度より低くなるように制御する。すなわち、運転制御部５２は、加熱殺菌モードのときの被加熱水温度が、紫外線殺菌モードのときの被加熱水温度より高くなるように制御する。
【００４５】
水中の微生物の生育を防止するためには、水の温度が高いことが有利である。このため、貯湯タンク１０内の貯湯温度が高ければ、貯湯タンク１０内での微生物の生育を確実に防止できる。その一方で、被加熱水温度が高いほど、ヒートポンプユニット２のエネルギー効率が低くなる。逆に言えば、被加熱水温度が低いほど、ヒートポンプユニット２のエネルギー効率が高くなる。このため、給湯装置１のエネルギー効率を向上するためには、被加熱水温度が低いことが有利である。
【００４６】
紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が検出されていない場合には、紫外線照射装置２０から照射される紫外線によって、水に含まれる微生物を十分に殺菌できる。このため、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が検出されていない場合には、被加熱水温度をそれほど高くしなくても、水中の微生物の生育を防止できる。本実施の形態であれば、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が検出されていない場合には、ヒートポンプユニット２及び第一ポンプ１１が紫外線殺菌モードで運転されることで、被加熱水温度が加熱殺菌モードのときより低くなる。被加熱水温度が低くなることで、ヒートポンプユニット２及び給湯装置１のエネルギー効率を向上できる。
【００４７】
紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が検出された場合には、紫外線照射装置２０から照射される紫外線によって、水に含まれる微生物を十分に殺菌できない可能性がある。本実施の形態では、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が検出された場合には、ヒートポンプユニット２及び第一ポンプ１１が加熱殺菌モードで運転されることで、被加熱水温度が紫外線殺菌モードのときより高くなる。このため、水に含まれる微生物を紫外線によって十分に殺菌できないとしても、水の温度が高いことで、水中の微生物の生育を防止できる。
【００４８】
殺菌制御部５３は、電源部４２から紫外線照射装置２０の紫外線光源３９への通電の開始及び停止などを制御する。
【００４９】
報知制御部５４は、使用者に報知するための情報を、端末装置６０の表示装置６２に表示させる。報知制御部５４は、紫外線殺菌モードから加熱殺菌モードへの切り替わりに関する情報を、端末装置６０の表示装置６２に表示させることで、使用者に報知する。
【００５０】
電源部４２は、紫外線光源３９に電力を供給する電源回路を備える。電源部４２は、紫外線光源３９に流れる電流が一定になるようにする定電流制御をしてもよい。あるいは、電源部４２は、紫外線光源３９の両電極間の電圧が一定になるようにする定電圧制御をしてもよい。電源部４２は、紫外線光源３９の電流値及び電圧値を検出する。その検出値の情報は、制御装置５０に入力される。
【００５１】
次に、本実施の形態における、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化を検出するための処理について説明する。本実施の形態では、劣化検出部５１は、以下のいずれかの劣化検出処理を行う。
【００５２】
（劣化検出処理１）
劣化検出部５１は、紫外線光源３９の電流値及び電圧値を電源部４２から受信する。劣化検出部５１は、紫外線光源３９の電流電圧特性に基づいて、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化を検出する。例えば、劣化検出部５１は、紫外線光源３９の電圧値が基準値に比べて上昇している場合には紫外線照射装置２０の照射強度が劣化したと判定し、そうでない場合には紫外線照射装置２０の照射強度が劣化していないと判定してもよい。あるいは、劣化検出部５１は、紫外線光源３９の電流値が基準値に比べて低下している場合には紫外線照射装置２０の照射強度が劣化したと判定し、そうでない場合には紫外線照射装置２０の照射強度が劣化していないと判定してもよい。
【００５３】
（劣化検出処理２）
劣化検出部５１は、紫外線光源３９の電流値及び電圧値を電源部４２から受信する。劣化検出部５１は、その電流値及び電圧値に基づいて、紫外線光源３９の電力値を算出する。劣化検出部５１は、その電力値を積算することで、紫外線光源３９に供給された電力量を算出する。劣化検出部５１は、その電力量を積算することで、紫外線照射装置２０の新品時からの紫外線光源３９の電力量を通算した通算電力量を算出する。劣化検出部５１は、紫外線光源３９の通算電力量が基準値を超えた場合には紫外線照射装置２０の照射強度が劣化したと判定し、そうでない場合には紫外線照射装置２０の照射強度が劣化していないと判定する。
【００５４】
（劣化検出処理３）
劣化検出部５１は、紫外線光源３９が点灯している時間を積算することで、紫外線光源３９の点灯時間を算出する。劣化検出部５１は、その点灯時間を積算することで、紫外線照射装置２０の新品時からの紫外線光源３９の点灯時間を通算した通算点灯時間を算出する。劣化検出部５１は、紫外線光源３９の通算点灯時間が基準値を超えた場合には紫外線照射装置２０の照射強度が劣化したと判定し、そうでない場合には紫外線照射装置２０の照射強度が劣化していないと判定する。
【００５５】
上述した劣化検出処理のいずれかによれば、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化を、簡単な方法で、精度良く検出することが可能となる。劣化検出部５１が検出する「紫外線照射装置２０の照射強度の劣化」とは、例えば、紫外線照射装置２０の照射強度が新品時に比べて、一定の割合以下に低下することである。例えば、紫外線照射装置２０の照射強度が、新品時の５０％〜７０％に低下した場合に、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が劣化検出部５１により検出されるように、上述した劣化検出処理における基準値を予め定めてもよい。
【００５６】
図４は、本実施の形態１において制御装置５０が実行する処理を示すフローチャートである。図４のステップＳ１で、制御装置５０の劣化検出部５１は、前述した劣化検出処理を行う。処理はステップＳ１からステップＳ２へ進む。ステップＳ２では、制御装置５０は、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が検出されているかどうかを判断する。紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が劣化検出部５１により検出されていない場合には、処理はステップＳ２からステップＳ３へ進む。
【００５７】
ステップＳ３では、蓄熱運転の設定モードとして紫外線殺菌モードが設定される。紫外線殺菌モードが設定された場合には、運転制御部５２は、蓄熱運転のとき、温度センサ３７で検出される被加熱水温度が、加熱殺菌モードのときの被加熱水温度より低くなるように、ヒートポンプユニット２及び第一ポンプ１１を運転する。紫外線殺菌モードのとき、運転制御部５２は、温度センサ３７で検出される被加熱水温度が、６５℃未満の範囲にある目標温度に等しくなるように、ヒートポンプユニット２及び第一ポンプ１１を運転してもよい。被加熱水温度が６５℃未満であれば、ヒートポンプユニット２及び給湯装置１のエネルギー効率を十分に高くできる。紫外線殺菌モードのときの被加熱水温度は、例えば、５０℃から６０℃の範囲にある値でもよい。
【００５８】
ステップＳ２で、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が劣化検出部５１により検出された場合には、処理はステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、蓄熱運転の設定モードとして加熱殺菌モードが設定される。加熱殺菌モードが設定された場合には、運転制御部５２は、蓄熱運転のとき、温度センサ３７で検出される被加熱水温度が、紫外線殺菌モードのときの被加熱水温度より高くなるように、ヒートポンプユニット２及び第一ポンプ１１を運転する。加熱殺菌モードのとき、運転制御部５２は、温度センサ３７で検出される被加熱水温度が、６５℃以上の範囲にある目標温度に等しくなるように、ヒートポンプユニット２及び第一ポンプ１１を運転してもよい。被加熱水温度が６５℃以上であれば、水に含まれる微生物を紫外線によって十分に殺菌できないとしても、水の温度が高いことで、水中の微生物の生育を防止できる。加熱殺菌モードのときの被加熱水温度は、例えば、６５℃から９０℃の範囲にある値でもよい。
【００５９】
処理はステップＳ４からステップＳ５へ進む。ステップＳ５で、報知制御部５４は、蓄熱運転の設定モードが、紫外線殺菌モードから加熱殺菌モードに切り替わったことを、端末装置６０の表示装置６２に表示させることで、使用者に報知する。例えば、「加熱殺菌モードに切り替わりました。」という語句を表示装置６２に表示してもよい。または、図形、記号、アイコンなどを表示装置６２に表示することで、紫外線殺菌モードから加熱殺菌モードに切り替わったことを報知してもよい。表示装置６２による報知に代えて、または表示装置６２による報知とともに、端末装置６０が備える音声出力装置から出力される音声によって、紫外線殺菌モードから加熱殺菌モードに切り替わったことを報知してもよい。使用者に報知される情報においては、「紫外線殺菌モード」及び「加熱殺菌モード」という名称がそのまま用いられていなくてもよく、「紫外線殺菌モード」及び「加熱殺菌モード」に対して他の名称が付けられていてもよい。
【００６０】
本実施の形態であれば、紫外線殺菌モードから加熱殺菌モードに切り替わったことを使用者が容易に知ることができるので、使用者の利便性が向上する。紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が検出されたことを使用者に報知した場合、水が十分に殺菌されないおそれがあるという心配を使用者が抱く可能性がある。これに対し、本実施の形態であれば、使用者は、加熱殺菌モードに切り替わったことを知るので、水が加熱により殺菌されることを知ることができる。このため、使用者に無用な心配をさせることがないので、使用者の利便性が向上する。
【００６１】
ステップＳ５で、報知制御部５４は、さらに、紫外線照射装置２０の交換が推奨されることを報知してもよい。給湯装置１は、屋外に設置されることが普通である。また、浴槽２００及び給湯栓３００につながる配管も、建物の躯体内に埋め込まれている。このため、使用者は、普段、給湯装置１の本体を目にすることが少ない。それゆえ、使用者は、給湯装置１のメンテナンスをすべきタイミングを認識することが難しい。本実施の形態では、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が検出された場合に、紫外線照射装置２０の交換が推奨されることを使用者に報知してもよい。これにより、使用者は、紫外線照射装置２０を交換すべきタイミングを容易に知ることができる。
【００６２】
経年劣化した紫外線照射装置２０を交換すべきことを知った使用者は、業者に、紫外線照射装置２０の交換作業を依頼することができる。前述したように、本実施の形態であれば、紫外線照射装置２０のチューブ４１を第一水管４３及び第二水管４４から分離することで、紫外線照射装置２０を取り外すことが可能であるので、紫外線照射装置２０を新品に交換する作業を容易に行うことができる。
【００６３】
ヒートポンプユニット２及び第一ポンプ１１は、水を加熱するための加熱装置の例である。ヒートポンプユニット２及び第一ポンプ１１は、水を加熱するための加熱手段の例である。紫外線照射装置２０は、紫外線照射手段の例である。劣化検出部５１は、劣化検出装置の例である。劣化検出部５１は、劣化検出手段の例である。運転制御部５２は、加熱手段を運転する制御手段の例である。運転制御部５２は、加熱装置を運転する制御装置の例である。表示装置６２は、報知手段の例である。
【００６４】
制御装置５０の各機能は、処理回路により実現されてもよい。図５は、本実施の形態１の給湯装置１が備える制御装置５０の構成例を示す図である。図５に示すように、制御装置５０の処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ５０１と少なくとも１つのメモリ５０２とを備えてもよい。処理回路が少なくとも１つのプロセッサ５０１と少なくとも１つのメモリ５０２とを備える場合、制御装置５０の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現されてもよい。ソフトウェア及びファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述されてもよい。ソフトウェア及びファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ５０２に格納されてもよい。少なくとも１つのプロセッサ５０１は、少なくとも１つのメモリ５０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置５０の各機能を実現してもよい。少なくとも１つのメモリ５０２は、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク等を含んでもよい。
【００６５】
図６は、本実施の形態１の給湯装置１が備える制御装置５０の他の構成例を示す図である。図６に示すように、制御装置５０の処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア５０３を備えてもよい。処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェア５０３を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ５０１、並列プログラム化したプロセッサ５０１、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものでもよい。制御装置５０の各部の機能がそれぞれ処理回路で実現されても良い。また、制御装置５０の各部の機能がまとめて処理回路で実現されても良い。制御装置５０の各機能について、一部を専用のハードウェア５０３で実現し、他の一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。処理回路は、ハードウェア５０３、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、制御装置５０の各機能を実現しても良い。
【００６６】
単一の制御装置５０により動作が制御される構成に限定されるものではなく、複数の制御装置が連携することで動作を制御する構成にしてもよい。
【００６７】
実施の形態２．
次に、図７を参照して、実施の形態２について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。図７は、実施の形態２による給湯装置４５を示す図である。
【００６８】
図７に示す実施の形態２の給湯装置４５は、実施の形態１の給湯装置１と比べて、紫外線照射装置２０の位置が異なる。給湯装置４５が備える紫外線照射装置２０は、貯湯タンク１０の下部の水出口１０ｂと、ヒートポンプユニット２内の熱交換器６の水入口との間をつなぐ水路２４の途中の位置に設置されている。給湯装置４５が備える紫外線照射装置２０は、貯湯タンク１０と、ヒートポンプユニット２内の熱交換器６との間の水に紫外線を照射する。
【００６９】
第一ポンプ１１が運転されると、紫外線照射装置２０内を水が流れる。制御装置５０は、紫外線照射装置２０内を水が流れているとき、すなわち第一ポンプ１１の運転中に、電源部４２から紫外線光源３９に電力を供給し、紫外線照射装置２０内を水が流れていないとき、すなわち第一ポンプ１１の停止中に、電源部４２から紫外線光源３９への電力供給を停止するように、電源部４２を制御してもよい。そのようにすることで、紫外線照射装置２０を通過する水に紫外線を確実に照射しつつ、電力消費を低減できる。
【００７０】
本実施の形態であれば、蓄熱運転のときに紫外線照射装置２０から水に紫外線を照射することで、紫外線を照射された直後の水をヒートポンプユニット２で加熱することができる。これにより、紫外線による効果と、加熱による効果とが相乗することで、水中の微生物の生育を確実に防止できる。図示の構成に代えて、ヒートポンプユニット２内の熱交換器６の水出口と、切替弁１２との間をつなぐ水路２５の途中の位置に紫外線照射装置２０を設置してもよい。その場合には、蓄熱運転のときに紫外線照射装置２０から水に紫外線を照射することで、ヒートポンプユニット２で加熱された直後の水に紫外線を照射することができる。この場合にも、紫外線による効果と、加熱による効果とが相乗することで、水中の微生物の生育を確実に防止できる。
【００７１】
貯湯タンク１０内の湯温が低下すると、貯湯タンク１０内に微生物が生育する可能性がある。本実施の形態では、貯湯タンク１０内の湯温が低下した場合に、第一ポンプ１１を運転しながら紫外線照射装置２０から水に紫外線を照射してもよい。そのようにすることで、貯湯タンク１０の水を紫外線殺菌することができるので、貯湯タンク１０内に微生物が生育する可能性を低減できる。
【００７２】
蓄熱運転が必要でない状況のときには、ヒートポンプユニット２を運転することなく第一ポンプ１１を運転しながら紫外線照射装置２０から水に紫外線を照射してもよい。その場合には、切替弁１２により、水路２５をバイパス通路２７に連通させる状態にしてもよい。そのようにすれば、加熱されていない水が貯湯タンク１０の上部に流入することを防ぎつつ、貯湯タンク１０の水を紫外線殺菌することができる。
【００７３】
紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が劣化検出部５１により検出された場合には、運転制御部５２は、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が劣化検出部５１により検出されていない場合に比べて第一ポンプ１１の動作速度が遅くなるように、第一ポンプ１１の運転を制御してもよい。第一ポンプ１１の動作速度を遅くすると、紫外線照射装置２０内を流れる水の流速が遅くなるので、水に対する紫外線照射時間が延長される。これにより、照射強度の劣化による殺菌効果の低下を補うことができる。
【００７４】
実施の形態３．
次に、図８を参照して、実施の形態３について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。図８は、実施の形態３による給湯装置４６を示す図である。
【００７５】
図８に示す実施の形態３の給湯装置４６は、実施の形態１の給湯装置１と比べて、紫外線照射装置２０の位置が異なる。給湯装置４６が備える紫外線照射装置２０は、風呂熱交換器１３の第一出口１３ｂと、貯湯タンク１０の戻り口１０ｆとの間をつなぐ水路２９の途中の位置に設置されている。給湯装置４６が備える紫外線照射装置２０は、水路２９を通る水に紫外線を照射する。
【００７６】
第二ポンプ１４が運転されると、紫外線照射装置２０内を水が流れる。制御装置５０は、紫外線照射装置２０内を水が流れているとき、すなわち第二ポンプ１４の運転中に、電源部４２から紫外線光源３９に電力を供給し、紫外線照射装置２０内を水が流れていないとき、すなわち第二ポンプ１４の停止中に、電源部４２から紫外線光源３９への電力供給を停止するように、電源部４２を制御してもよい。そのようにすることで、紫外線照射装置２０を通過する水に紫外線を確実に照射しつつ、電力消費を低減できる。
【００７７】
浴槽２００に対する追い焚き運転が行われると、風呂熱交換器１３を通過した中温水が貯湯タンク１０内の下部に溜まる。中温水は高温水に比べて温度が低いので、貯湯タンク１０内の下部に溜まった中温水に微生物が生育する可能性がある。これに対し、本実施の形態であれば、追い焚き運転のときに紫外線照射装置２０から水に紫外線を照射することで、貯湯タンク１０内の下部に溜まる中温水を紫外線殺菌できる。その結果、貯湯タンク１０内の下部に溜まった中温水に微生物が生育することを確実に防止できる。
【００７８】
貯湯タンク１０内の湯温が低下すると、貯湯タンク１０内に微生物が生育する可能性がある。本実施の形態では、貯湯タンク１０内の湯温が低下した場合に、第二ポンプ１４を運転しながら紫外線照射装置２０から水に紫外線を照射してもよい。そのようにすることで、貯湯タンク１０の水を紫外線殺菌することができるので、貯湯タンク１０内に微生物が生育する可能性を低減できる。
【００７９】
紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が劣化検出部５１により検出された場合には、運転制御部５２は、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が劣化検出部５１により検出されていない場合に比べて第二ポンプ１４の動作速度が遅くなるように、第二ポンプ１４の運転を制御してもよい。第二ポンプ１４の動作速度が遅くすると、紫外線照射装置２０内を流れる水の流速が遅くなるので、水に対する紫外線照射時間が延長される。これにより、照射強度の劣化による殺菌効果の低下を補うことができる。
【００８０】
実施の形態４．
次に、図９を参照して、実施の形態４について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。図９は、実施の形態４による給湯装置４７を示す図である。
【００８１】
図９に示す実施の形態４の給湯装置４７は、実施の形態１の給湯装置１と比べて、紫外線照射装置２０の位置が異なる。給湯装置４７が備える紫外線照射装置２０は、風呂熱交換器１３の第二出口１３ｄと、浴槽２００との間をつなぐ水路３１の途中の位置に設置されている。このように、給湯装置４７が備える紫外線照射装置２０は、浴槽２００につながる水路３１を通る浴槽水に紫外線を照射する。図示の構成に代えて、風呂熱交換器１３の第二入口１３ｃと、浴槽２００との間をつなぐ水路３０の途中の位置に紫外線照射装置２０を設置してもよい。
【００８２】
第三ポンプ１５が運転されると、紫外線照射装置２０内を浴槽水が流れる。制御装置５０は、紫外線照射装置２０内を浴槽水が流れているとき、すなわち第三ポンプ１５の運転中に、電源部４２から紫外線光源３９に電力を供給し、紫外線照射装置２０内を浴槽水が流れていないとき、すなわち第三ポンプ１５の停止中に、電源部４２から紫外線光源３９への電力供給を停止するように、電源部４２を制御してもよい。そのようにすることで、紫外線照射装置２０を通過する浴槽水に紫外線を確実に照射しつつ、電力消費を低減できる。
【００８３】
本実施の形態であれば、紫外線照射装置２０を通過する浴槽水を紫外線殺菌できる。それゆえ、浴槽２００内の水に微生物が生育する可能性を確実に低減できる。
【００８４】
以下の説明では、風呂熱交換器１３の第二出口１３ｄから流出する浴槽水の温度を「被加熱浴槽水温度」と称する。
【００８５】
本実施の形態では、浴槽２００に対する追い焚き運転を以下のように制御する。紫外線照射装置２０の照射強度の劣化を劣化検出部５１が検出していない場合には、運転制御部５２は、第二ポンプ１４及び第三ポンプ１５を紫外線殺菌モードで運転する。紫外線照射装置２０の照射強度の劣化を劣化検出部５１が検出した場合には、運転制御部５２は、第二ポンプ１４及び第三ポンプ１５を加熱殺菌モードで運転する。運転制御部５２は、紫外線殺菌モードのときの被加熱浴槽水温度が、加熱殺菌モードのときの被加熱浴槽水温度より低くなるように制御する。運転制御部５２は、加熱殺菌モードのときの被加熱浴槽水温度が、紫外線殺菌モードのときの被加熱浴槽水温度より高くなるように制御する。例えば、運転制御部５２は、加熱殺菌モードのときの第三ポンプ１５の動作速度を、紫外線殺菌モードのときの第三ポンプ１５の動作速度より遅くする第一処理をしてもよい。これにより、加熱殺菌モードのときの被加熱浴槽水温度が、紫外線殺菌モードのときの被加熱浴槽水温度より高くなる。または、運転制御部５２は、加熱殺菌モードのときの第二ポンプ１４の動作速度を、紫外線殺菌モードのときの第二ポンプ１４の動作速度より速くする第二処理をしてもよい。これにより、加熱殺菌モードのときの被加熱浴槽水温度が、紫外線殺菌モードのときの被加熱浴槽水温度より高くなる。運転制御部５２は、上述した第一処理及び第二処理の両方をしてもよいことは言うまでもない。
【００８６】
紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が検出されていない場合には、紫外線照射装置２０から照射される紫外線によって、浴槽水に含まれる微生物を十分に殺菌できる。このため、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が検出されていない場合には、被加熱浴槽水温度をそれほど高くしなくても、水中の微生物の生育を防止できる。本実施の形態であれば、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が検出されていない場合には、紫外線殺菌モードによる追い焚き運転が行われることで、被加熱浴槽水温度が加熱殺菌モードのときより低くなる。被加熱浴槽水温度が低くなることで、追い焚き運転のエネルギー効率を向上できる。
【００８７】
紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が検出された場合には、紫外線照射装置２０から照射される紫外線によって、浴槽水に含まれる微生物を十分に殺菌できない可能性がある。本実施の形態では、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が検出された場合には、加熱殺菌モードによる追い焚き運転が行われることで、被加熱浴槽水温度が紫外線殺菌モードのときより高くなる。このため、浴槽水に含まれる微生物を紫外線によって十分に殺菌できないとしても、風呂熱交換器１３内での加熱により、浴槽水に微生物が生育する可能性を十分に低減できる。
【００８８】
本実施の形態では、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が劣化検出部５１により検出されていない場合には、追い焚き運転の設定モードとして紫外線殺菌モードが設定される。これに対し、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が劣化検出部５１により検出された場合には、追い焚き運転の設定モードとして加熱殺菌モードが設定される。紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が劣化検出部５１により検出された場合には、報知制御部５４は、追い焚き運転の設定モードが、紫外線殺菌モードから加熱殺菌モードに切り替わったことを、端末装置６０の表示装置６２に表示させることで、使用者に報知する。表示装置６２による報知に代えて、または表示装置６２による報知とともに、端末装置６０が備える音声出力装置から出力される音声によって、紫外線殺菌モードから加熱殺菌モードに切り替わったことを報知してもよい。
【００８９】
本実施の形態であれば、紫外線殺菌モードから加熱殺菌モードに切り替わったことを使用者が容易に知ることができるので、使用者の利便性が向上する。紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が検出されたことを使用者に報知した場合、浴槽水が十分に殺菌されないおそれがあるという心配を使用者が抱く可能性がある。これに対し、本実施の形態であれば、使用者は、加熱殺菌モードに切り替わったことを知るので、浴槽水が加熱により殺菌されることを知ることができる。このため、使用者に無用な心配をさせることがないので、使用者の利便性が向上する。
【００９０】
紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が劣化検出部５１により検出された場合には、運転制御部５２は、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化が劣化検出部５１により検出されていない場合に比べて第三ポンプ１５の動作速度が遅くなるように、第三ポンプ１５の運転を制御してもよい。第三ポンプ１５の動作速度を遅くすると、紫外線照射装置２０内を流れる水の流速が遅くなるので、水に対する紫外線照射時間が延長される。これにより、照射強度の劣化による殺菌効果の低下を補うことができる。
【００９１】
本実施の形態では、紫外線照射装置２０は、タンクユニット３の内部に配置されている。このような構成に代えて、浴室に配置された水路３１に紫外線照射装置２０を取り付けてもよい。紫外線照射装置２０がタンクユニット３の内部または浴室に配置されていれば、紫外線照射装置２０のメンテナンスが必要になった場合に、作業を容易に行うことができる。
【００９２】
風呂熱交換器１３、第二ポンプ１４及び第三ポンプ１５は、水を加熱するための加熱手段の例である。風呂熱交換器１３、第二ポンプ１４及び第三ポンプ１５は、水を加熱するための加熱装置の例である。
【００９３】
実施の形態５．
次に、図１０を参照して、実施の形態５について説明するが、前述した実施の形態との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。図１０は、実施の形態５による給湯装置が備える紫外線照射装置４８の断面図である。
【００９４】
本実施の形態５は、前述した紫外線照射装置２０に代えて紫外線照射装置４８を備えること以外は、実施の形態１から４と同じである。図１０に示すように、紫外線照射装置４８は、紫外線を伝送する導波器４９を備える。導波器４９の材質は、紫外線透過性を有する。導波器４９の材質としては、例えば、石英ガラス、アクリル系樹脂などを用いることができる。導波器４９の一端は、紫外線光源３９に対向する。導波器４９の他端は、拡散レンズ４０に対向する。紫外線光源３９から発せられた紫外線は、導波器４９の一端に入射する。紫外線は、導波器４９の内部を伝わり、導波器４９の他端から出射する。導波器４９の他端から出射した紫外線は、拡散レンズ４０を透過し、チューブ４１内を流れる水に照射される。
【００９５】
本実施の形態の紫外線照射装置４８であれば、導波器４９を備えたことで、以下の効果が得られる。紫外線を照射したい部位から離れた位置に紫外線光源３９を配置することができるため、紫外線光源３９の取り付け箇所の自由度を高くすることが可能となる。
【００９６】
実施の形態６．
次に、図１１を参照して、実施の形態６について説明するが、前述した実施の形態との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。図１１は、実施の形態６による給湯装置が備える紫外線照射装置２０及びセンサ部７０の断面図である。
【００９７】
本実施の形態６の給湯装置は、実施の形態１から４と比べて、センサ部７０を備える点で異なる。図１１に示すように、紫外線照射装置２０のチューブ４１の側壁には、窓７１が設けられている。窓７１は、拡散レンズ４０と対向する位置に配置されている。窓７１は、紫外線透過性を有する。センサ部７０は、窓７１の外側に配置されている。制御装置５０は、センサ部７０の出力を受信する。
【００９８】
センサ部７０は、紫外線照射装置２０からの紫外線を受ける紫外線検出器である。紫外線照射装置２０から水に照射された紫外線の一部は、窓７１を透過して、センサ部７０に入射する。センサ部７０は、受けた紫外線の量に応じた出力を発する。
【００９９】
制御装置５０の劣化検出部５１は、センサ部７０の出力に基づいて、紫外線照射装置２０の照射強度の劣化を検出するための劣化検出処理を行ってもよい。例えば、劣化検出部５１は、紫外線照射装置２０から紫外線が照射されたときのセンサ部７０の出力が基準値に比べて低い場合には紫外線照射装置２０の照射強度が劣化したと判定し、そうでない場合には紫外線照射装置２０の照射強度が劣化していないと判定してもよい。このような方法によれば、以下の効果が得られる。紫外線光源３９の劣化による照射強度の劣化だけでなく、紫外線光源３９の劣化以外の原因による照射強度の劣化を検出することもできる。例えば、拡散レンズ４０または導波器の劣化による紫外線透過率の低下、電源部４２の劣化、あるいは拡散レンズ４０の表面への汚れの付着、などによる照射強度の劣化も検出することができる。
【０１００】
制御装置５０は、センサ部７０の出力に基づいて、殺菌に十分な紫外線量が水に照射されているかどうかを監視してもよい。
【０１０１】
センサ部７０は、水の濁度を検出する濁度検出器でもよい。この濁度検出器は、赤外光、レーザー光、可視光などの光を水に照射する光源と、水からの散乱光を受光する光電変換素子とを有する散乱光測定式の濁度検出器でもよい。人が入浴した浴槽水には、人の垢、皮脂などの汚れが含まれる。このため、繰り返し使用された浴槽水は、濁度が高くなることがある。実施の形態４のように、紫外線照射装置２０が浴槽水に紫外線を照射する構成において、浴槽水の濁度が高いと、浴槽水に含まれる細菌に照射される紫外線量が低下する可能性がある。その場合、殺菌効果が低下する可能性がある。制御装置５０は、上記濁度検出器により検出された浴槽水の濁度が基準に比べて高い場合には、浴槽水が汚れていることを、端末装置６０の表示装置６２に表示させることで、使用者に報知してもよい。表示装置６２による報知に代えて、または表示装置６２による報知とともに、端末装置６０が備える音声出力装置から出力される音声によって、浴槽水が汚れていることを報知してもよい。以上のようにすることで、使用者は、浴槽２００内の汚れた浴槽水を、新しい浴槽水に入れ替えるべきであることを容易に知ることができる。このため、使用者の利便性が向上する。
【０１０２】
センサ部７０は、水に含まれる細菌数を検出する細菌数検出器でもよい。この細菌数検出器は、赤外光、レーザー光、可視光などの光を水に照射する光源と、水からの散乱光を受光する光電変換素子とを有する光散乱式液体用微粒子計を備えるものでもよい。光散乱式液体用微粒子計は、液体中の粒子からのパルス状の散乱光を光電変換素子により電気信号に変換し、その電気信号の大小によって、粒径の選別を行うことができる。典型的な細菌の大きさは、１μｍ前後である。このため、光散乱式液体用微粒子計によって細菌と同サイズの粒子数を検出することで、単位量の水に含まれる細菌数、すなわち細菌密度を検出できる。制御装置５０は、紫外線照射装置２０から浴槽水に紫外線を照射する運転のときに、上記細菌数検出器により検出された細菌数を監視してもよい。紫外線照射装置２０から浴槽水に紫外線を照射する運転を行うことで、浴槽水に含まれる細菌数が減少する。制御装置５０は、上記細菌数検出器により検出された細菌数に関する情報を、端末装置６０の表示装置６２に表示させることで、使用者に報知してもよい。表示装置６２による報知に代えて、または表示装置６２による報知とともに、端末装置６０が備える音声出力装置から出力される音声によって、細菌数に関する情報を報知してもよい。以上のようにすることで、使用者は、紫外線照射装置２０から浴槽水に紫外線が照射されたことにより、浴槽水に含まれる細菌数が減少したことを容易に知ることができる。このため、使用者の利便性が向上する。
【０１０３】
給湯装置は、上述した紫外線検出器、濁度検出器、及び細菌数検出器のうちの二つ、または三つ全部を備えてもよい。
【０１０４】
実施の形態７．
次に、図１２を参照して、実施の形態７について説明するが、前述した実施の形態との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。図１２は、実施の形態７による給湯装置が備える紫外線照射装置２０及び気泡発生器７２の断面図である。
【０１０５】
本実施の形態７の給湯装置は、前述した実施の形態と比べて、図１２に示す気泡発生器７２を備える点で異なる。気泡発生器７２は、水路の途中の位置に配置される。気泡発生器７２は、水路内を流れる水の中に気泡を発生させる。図１２中で、水路内の水は、左から右へ向かって進行する。気泡発生器７２は、直径が１００μｍ以下の微細気泡を発生可能であることが好ましい。紫外線照射装置２０は、気泡発生器７２の下流の水に紫外線を照射する。紫外線照射装置２０の位置は、気泡発生器７２の下流に隣接している。紫外線照射装置２０及び気泡発生器７２が配置される位置は、実施の形態１から４のいずれかと同じ位置にすることができる。
【０１０６】
図１２に示すように、気泡発生器７２は、水が流入する入口部７３と、流路断面積を縮小させる縮径部７４と、最絞り部７５と、流路断面積を拡大させる拡径部７６と、出口部７７と、空気導入部７８とを備える。入口部７３、縮径部７４、最絞り部７５、拡径部７６、及び出口部７７は、水路の長手方向に沿って、上流側からこの順序で配置されている。入口部７３、縮径部７４、最絞り部７５、拡径部７６、及び出口部７７の内部空間の横断面形状は、何れも円形であることが好ましい。
【０１０７】
入口部７３の内径は、水路長手方向に沿って一定である。縮径部７４の内径は、水路の下流に向かって連続的に縮小している。縮径部７４の内径は、縮径部７４の下流端で最小となっている。最絞り部７５の内径は、縮径部７４の下流端の内径に等しい。拡径部７６の内径は、水路の下流に向かって連続的に拡大している。拡径部７６の内径は、拡径部７６の上流端で最小となっている。最絞り部７５の内径は、拡径部７６の上流端の内径に等しい。出口部７７の内径は、水路長手方向に沿って一定である。
【０１０８】
気泡発生器７２の出口部７７は、紫外線照射装置２０のチューブ４１の一端に接続されている。気泡発生器７２の出口部７７の内径は、チューブ４１の内径に等しい。気泡発生器７２の出口部７７とチューブ４１との間は、図示しない継手により、分離可能に接続されている。本実施の形態では、出口部７７からチューブ４１を分離することで、気泡発生器７２を取り外すことなく紫外線照射装置２０を取り外し可能である。このため、紫外線照射装置２０を新品に交換する場合に、作業を容易に行うことができる。
【０１０９】
水が気泡発生器７２内を流れるとき、最絞り部７５で水に負圧が生ずる。この負圧により、空気導入部７８から空気が吸引される。空気導入部７８は、外周側から最絞り部７５の内壁に向かって貫通するように形成されている。
【０１１０】
気泡発生器７２は、固定翼７９をさらに備える。固定翼７９は、入口部７３の内部に設置されている。固定翼７９は、水路内に旋回水流を生成する旋回水流生成器の例である。水路内の水が固定翼７９を通過すると、水路内に旋回水流が生成される。この旋回水流は、水路の軸を中心として旋回する水流である。本実施形態では、２枚の固定翼７９が設置されている。固定翼７９の枚数は、１枚でも、３枚以上でもよい。
【０１１１】
次に、本実施の形態の動作について説明する。気泡発生器７２の入口部７３に流入した水流は、固定翼７９を通過することで旋回水流になる。この旋回水流は、入口部７３から縮径部７４へ進行し、縮径部７４において流速が加速される。
【０１１２】
最絞り部７５の負圧により空気導入部７８から空気が自然吸気される。拡径部７６内では、空気導入部７８から導入された空気が、加速された旋回水流によりせん断破砕されることで、気泡が発生する。
【０１１３】
発生した気泡を含む旋回水流は、紫外線照射装置２０のチューブ４１に流入する。紫外線照射装置２０は、当該旋回水流に紫外線を照射する。気泡発生器７２で、気泡、特に微細気泡が発生するときには、キャビテーションが発生することが知られている。このキャビテーションの効果により、微生物は損傷を与えられる。本実施の形態であれば、キャビテーションの効果によって損傷を与えられた微生物に対して、紫外線照射装置２０からの紫外線を照射することで、殺菌効率をさらに高くできる。
【０１１４】
また、本実施の形態であれば、紫外線照射装置２０が旋回水流に紫外線を照射することで、以下の効果が得られる。微生物は、旋回水流とともに旋回しながら紫外線照射装置２０を通過する。これにより、微生物に対する紫外線照射時間及び照射効率が増加するので、高い殺菌効率が得られる。
【０１１５】
実施の形態８．
次に、図１３を参照して、実施の形態８について説明するが、前述した実施の形態７との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。図１３は、実施の形態８による給湯装置が備える紫外線照射装置２０及び気泡発生器７２の断面図である。
【０１１６】
本実施の形態８は、前述した実施の形態７と比べて、紫外線照射装置２０に代えて紫外線照射装置８０を備える点で異なる。紫外線照射装置８０は、紫外線照射装置２０と比べて、照射される紫外線の光軸ＡＸの向きが異なること以外は同じである。
【０１１７】
図１３に示すように、紫外線照射装置８０から照射される紫外線の光軸ＡＸは、水路の長手方向に垂直な平面に対して、水路の上流側に傾斜している。すなわち、光軸ＡＸは、気泡発生器７２の方に傾斜している。本実施の形態であれば、このような構成により、以下の効果が得られる。実施の形態７よりもさらに気泡発生器７２に近い位置の水に紫外線を照射できる。このため、キャビテーションが多く発生する位置、またはその直後の位置に、紫外線を照射できる。その結果、キャビテーションによる効果と紫外線照射の効果とが微生物に対して同時的に作用することで、さらに高い殺菌効率が得られる。
【０１１８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。例えば、以下のようにしてもよい。本発明における加熱装置または加熱手段は、貯湯タンク１０の内部に設置される電熱器を備えるものでもよい。制御装置５０の劣化検出部５１は、上述した複数の方法のうちの２以上の方法を組み合わせて、紫外線照射装置の照射強度の劣化を検出してもよい。給湯装置は、実施の形態１から４のうちの２以上の位置に設置された複数の紫外線照射装置を備えてもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１  給湯装置、  ２  ヒートポンプユニット、  ３  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、  １１  第一ポンプ、  １２  切替弁、  １３  風呂熱交換器、  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、  ２０  紫外線照射装置、  ２１，２２，２３  給水路、  ２４，２５  水路、  ２６  上部通路、  ２７  バイパス通路、  ２８，２９，３０，３１  水路、  ３２  湯路、  ３３  給湯管、  ３４  給水路、  ３５  給湯管、  ３６，３７  温度センサ、  ３８  風呂電磁弁、  ３９  紫外線光源、  ４０  拡散レンズ、  ４１  チューブ、  ４２  電源部、  ４３  第一水管、  ４４  第二水管、  ４５，４６，４７  給湯装置、  ４８  紫外線照射装置、  ４９  導波器、  ５０  制御装置、  ６０  端末装置、  ６１  操作部、  ６２  表示装置、  ７０  センサ部、  ７１  窓、  ７２  気泡発生器、  ８０  紫外線照射装置、  ２００  浴槽、  ３００  給湯栓
【図１】
0006575692.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0006575692.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0006575692.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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