(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の電圧印加手段に接続された陰極及び陽極と、
流入口から流入した水を前記陰極及び前記陽極によって電気分解し、活性酸素を含む水を流出口から流出させる電解槽と、
吸引口から気体を吸引し水中に微細泡として取り込み、微細泡を含む水を、前記流入口から前記電解槽に流入させる微細泡生成部と、
外気を吸引するための外気口を有し、前記電解槽及び前記微細泡生成部に接続され、前記電解槽内の気体を前記外気とともに、前記吸引口から前記微細泡生成部に吸引させる気相導入部とを備えた活性酸素生成装置であって、
前記外気口は、前記電解槽と前記気相導入部の接続箇所より下方に配置されていることを特徴とする活性酸素生成装置。
【請求項２】
前記電解槽に設けられ、前記電解槽の内部を、前記陰極が設置された第１空間と前記陽極が設置された第２空間とに分ける隔膜と、
を備え、
前記気相導入部は、
前記第１空間から前記吸引口への管路を開閉する第１弁と、
前記第２空間から前記吸引口への管路を開閉する第２弁と、
を備えた請求項１に記載の活性酸素生成装置。
【請求項３】
前記陰極の表面の吸光度を検知する検知手段と、
を備えた請求項２に記載の活性酸素生成装置。
【請求項４】
前記検知手段の検知結果に基づいて、前記第１弁及び前記第２弁の開閉を制御する制御部と、
を備えた請求項３に記載の活性酸素生成装置。
【請求項５】
前記気相導入部は、
一端が前記微細泡生成部に接続された第１管路と、
前記第１管路から分かれた第２管路及び第３管路と、
を備え、
前記第２管路は、前記電解槽の上部内面に開口し、
前記第３管路は、前記第１管路との接続部から下向きに伸び、前記電解槽１の外部で開口する
請求項１から請求項４の何れかに記載の活性酸素生成装置。
【請求項６】
前記微細泡生成部は、ベンチュリー式、キャビテーション式、加圧溶解式の何れかの方式によって、前記吸引口から吸引した気体を水中に微細泡として取り込む
請求項１から請求項５の何れかに記載の活性酸素生成装置。
【請求項７】
前記陰極の表面に、所定のレドックスポリマーが含有された
請求項１から請求項６の何れかに記載の活性酸素生成装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れかに記載の活性酸素生成装置を備えた給湯装置であって、
貯湯タンクに接続された給水配管と、
前記給水配管及び浴槽に接続された追い焚き配管と、
前記追い焚き配管に接続されたポンプ及び熱交換器と、
を備え、
前記活性酸素生成装置は、前記給水配管又は前記追い焚き配管に直列に接続された給湯装置。
【請求項９】
前記浴槽の水栓が抜かれると、前記ポンプを駆動させて前記浴槽内の水を循環させ、且つ、前記活性酸素生成装置の前記陰極及び前記陽極間に電圧を印加させ、前記水栓が抜かれた後に前記浴槽内の水位が所定位置に達すると、前記ポンプ及び前記活性酸素生成装置の動作を停止させる制御手段と、
を備え、
前記活性酸素生成装置は、前記追い焚き配管に直列に接続された請求項８に記載の給湯装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記浴槽内の水位が所定位置に達して前記ポンプ及び前記活性酸素生成装置の動作を停止させた後、前記給水配管から前記追い焚き配管に注水させる請求項９に記載の給湯装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項７の何れかに記載の活性酸素生成装置を備えた給湯装置であって、
貯湯タンクに接続された給水配管と、
前記給水配管及び浴槽に接続された追い焚き配管と、
前記追い焚き配管に接続されたポンプ及び熱交換器と、
を備え、
前記活性酸素生成装置は、前記給水配管又は前記追い焚き配管に並列に接続された給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水を電気分解することによって活性酸素を生成する活性酸素生成装置、及び、活性酸素生成装置を備えた給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
活性酸素を生成する方法として、放電や光触媒を用いるものが従来から知られている。
放電を利用するものでは、その生成装置に、多大な電力量が必要になるといった欠点があった。また、高電圧入力に対する極めて高い安全性が求められるといった欠点もあった。一方、光触媒を利用するものでは、紫外線を発する光源が必要になり、生成装置が大型化するといった欠点があった。また、人体に紫外線が照射されないようにするための種々の安全対策が必要になるといった欠点もあった。
【０００３】
これに対し、活性酸素を低入力で簡易に生成する方法として、水の電気分解によるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる生成装置では、陰極と陽極とを水に浸すとともに、両電極間に電圧を印加することによって水を電気分解し、活性酸素を発生させている。
【０００４】
特許文献１には、陰極に導電性高分子材料を含有させることにより、活性酸素の生成効率が向上することも記載されている。導電性高分子は、酸化還元の反応性に優れており、水中の溶存酸素に電子を供与することにより、酸素を還元して活性酸素を生成する。このような酸化還元能を有するポニアニリンに電気的に還元電位を与えて連続的に電子供給を行えば、水中で活性酸素が生成され続けることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−９９８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
水の電気分解によって活性酸素を生成する場合、副産物として、陰極で水素ガスが、陽極で酸素ガスが発生する。また、水の電気分解を利用した生成装置では、活性酸素の生成効率を上げるために印加電圧を高くすると、陽極で塩素ガスが発生する。水素ガスは可燃性であり、塩素ガスは人体に有毒である。このため、かかる生成装置では、水素ガスや塩素ガスを外部に排出しないための対策を講じる必要があった。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、簡単な構成によって水素ガス等が外部に排出されることを確実に防止し、且つ高効率な活性酸素生成を行うことができる活性酸素生成装置と、そのような活性酸素生成槽値を備えた給湯装置とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る活性酸素生成装置は、所定の電圧印加手段に接続された陰極及び陽極と、流入口から流入した水を陰極及び陽極によって電気分解し、活性酸素を含む水を流出口から流出させる電解槽と、吸引口から吸引した気体を水中に微細泡として取り込み、微細泡を含む水を、流入口から電解槽に流入させる微細泡生成部と、外気を吸引するための外気口を有し、電解槽及び微細泡生成部に接続され、電解槽内の気体を外気とともに、吸引口から微細泡生成部に吸引させる気相導入部とを備えた活性酸素生成装置であって、外気口は、電解槽と気相導入部の接続箇所より下方に配置する構成である。
【０００９】
この発明に係る給湯装置は、上記活性酸素生成装置を備えた給湯装置であって、貯湯タンクに接続された給水配管と、給水配管及び浴槽に接続された追い焚き配管と、追い焚き配管に接続されたポンプ及び熱交換器と、を備え、活性酸素生成装置は、給水配管又は追い焚き配管に直列に接続されたものである。
【００１０】
また、この発明に係る給湯装置は、上記活性酸素生成装置を備えた給湯装置であって、貯湯タンクに接続された給水配管と、給水配管及び浴槽に接続された追い焚き配管と、追い焚き配管に接続されたポンプ及び熱交換器と、を備え、活性酸素生成装置は、給水配管又は追い焚き配管に並列に接続されたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、活性酸素の生成時に、簡単な構成によって外気を吸引する外気口から水素ガス等が外部に排出されることを防止することができる。また、高効率な活性酸素生成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１における活性酸素生成装置の断面を示す図である。
【図２】酸化還元反応によるポリアニリンの構造変化を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２における活性酸素生成装置の断面を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態３における給湯装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明をより詳細に説明するため、添付の図面に従ってこれを説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１４】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における活性酸素生成装置の断面を示す図である。
図１に示すように、電解槽１には、導電性高分子を表面に含有する陰極２と、導電性を有する陽極３とが収納されている。図１では、電解槽１に一対の陰極２及び陽極３が備えられているが、二対以上の陰極２及び陽極３が電解槽１に備えられていても構わない。
【００１５】
電解槽１には、その内部に水４が溜められており、陰極２及び陽極３は、電解槽１内において、それぞれの一部（或いは、全部）が水４に浸漬されている。陰極２及び陽極３は、電源５（電圧印加手段）に接続されており、所定の電圧が印加できるように構成されている。
【００１６】
６は電解槽１の流入口、７は電解槽１の流出口である。水４は、流入口６から電解槽１の内部に流入し、流出口７から電解槽１の外部（下流）に流出する。陰極２は、電解槽１内において流入口６側に、陽極３は流出口７側に配置される。また、陰極２及び陽極３は、互いに対向するように配置されている。
【００１７】
上記構成を有する電解部８の上流側には、微細泡生成部９が設置されている。
微細泡生成部９は、液相中に気相を混合し、液相中に微細泡１０を発生させる機能を有している。微細泡生成部９は、吸引口１１から吸引した気体を、水４中に微細泡１０として取り込む。水４中に取り込まれた微細泡１０は、例えば、０．０１〜１００μｍの径を有している。そして、微細泡生成部９は、微細泡１０を含む水４を、流入口６から電解槽１に流入させる。
【００１８】
微細泡生成部９は、例えば、水４の流入口１２、狭窄部１３、流出口１４、上記吸引口１１により、その要部が構成される。狭窄部１３は、管路を狭めた部分からなる。流入口１２から流入してきた水４は、狭窄部１３においてその流速が速められる。そして、水４が狭窄部１３を通過する時の減圧現象（通常、ベルヌーイの定理と呼ばれる）を利用して、吸引口１１から気体を吸引し、水４内に微細泡１０を導入する。流出口１４は電解槽１の流入口６に接続されているため、狭窄部１３で発生した微細泡１０は、水４とともに電解槽１へと送られる。
【００１９】
このような微細泡１０の生成方式は、ベンチュリー式と呼ばれる。本方式では、ポンプ等を使用することなく、水４（液相）中に微細な気泡を注入することができる。なお、狭窄部１３での流速を高めるために、微細泡生成部９において、管路内で旋回流が発生するような流路を形成しても良い。
【００２０】
微細泡１０を生成する方式には、他にも、キャビテーション式、加圧溶解式等がある。
キャビテーション式を採用する場合は、ポンプ内に気液混合体を送り、例えば、超音波振動を与えることにより、キャビテーションを利用して気泡を発生させる。また、加圧溶解式を採用する場合は、ポンプ等で気体を加圧して水中に溶解させる。加圧溶解式では、他の方式と比較して装置が大型化するものの、大量の気体を水中に溶解させることができる。
微細泡生成部９では、キャビテーション式や加圧溶解式を採用しても良い。
【００２１】
１５は微細泡生成部９に気体を供給するための気相導入部である。なお、微細泡生成部９がベンチュリー式、キャビテーション式、加圧溶解式の何れを採用する場合であっても、微細泡生成部９には、気体を吸引するための吸引口１１が形成される。本実施の形態のようにベンチュリー式の微細泡生成部９が採用されている場合、吸引口１１は狭窄部１３に通じており、気相導入部１５の一端は、吸引口１１を介して狭窄部１３に接続される。
【００２２】
一端が狭窄部１３に接続された気相導入部１５の管路１６は、電解槽１の上方において管路１７及び１８に分かれる。一方の管路１７は、その端部が電解槽１の上部内面（例えば、内部空間の天井面）に開口する。即ち、電解槽１と微細泡生成部９とは、気相導入部１５（の管路１７及び１６）によって接続されている。他方の管路１８は、その端部が電解槽１の外で開口する。管路１８のこの端部は、外気を取り込むための外気口を構成する。管路１８の端部には、水流の逆流を防止するための弁１９が設けられている。
【００２３】
端部に外気口が形成された管路１８は、管路１６（及び１７）との接続部から下向き（斜め下方）に伸びている。即ち、外気口は、上記接続部よりも下方位置に配置されている。
【００２４】
上記構成を有する活性酸素生成装置では、流入口１２から微細泡生成部９に水４が流入すると、その水４は、狭窄部１３を通過する時に、吸引口１１から供給された気体と混合されて、その内部に微細泡１０が生成される。微細泡１０を含む水４は、流出口１４及び流入口６を介して電解槽１に流入する。そして、電解槽１の内部に流入した水４は、電圧が印加された陰極２及び陽極３によって電気分解され、その時に活性酸素が生成される。即ち、微細泡１０を含む水４が陰極２及び陽極３間を通過する時に、陰極２の導電性高分子を介して水４中の溶存酸素に電子が供給され、活性酸素が生成される。活性酸素を含む水４は、流出口７から電解槽１の外部に流出し、電解槽１の下流に接続された配管内の殺菌や汚れの分解を行う。
【００２５】
また、活性酸素が生成される際に、副産物として、陰極２では水素ガスが、陽極３では酸素ガスが生成される。陰極２で発生した水素ガスと陽極３で発生した酸素ガスとは、発生場所から浮上して、水面から電解槽１内の上部空間に移動する。電解槽１の上部に溜まった発生ガス（水素ガス・酸素ガス等）は、その一部が、電解槽１の天井面に形成された開口から気相導入部１５内に流入する。気相導入部１５では、管路１７に流入した上記発生ガスを、外気口から吸引した外気とともに管路１６側（気相導入部１５の上記一端側）へと送り、上記吸引口１１から微細泡生成部９に吸引させる。即ち、陰極２で発生した水素ガスと陽極３で発生した酸素ガスとは、上流側の狭窄部１３において、水４中に微細泡１０として溶解される。
【００２６】
なお、管路１８は下向きに伸びて、外気口が管路１６（及び１７）との接続部よりも下方位置に配置されているため、電解槽１から気相導入部１５に流入した発生ガスが、上記外気口から外に排出されることはない。
また、上記接続部に、所定量の発生ガスを滞留させるための貯留部を形成しても良い。
【００２７】
電極を構成する陽極３には、白金チタン、イリジウム、チタン、カーボン等の耐腐食性のある導電性材料が用いられる。陽極３の基材は、例えば、１０−３〜１０５Ω／ｃｍの表面抵抗値を有する。表面抵抗値が低い程電流は流れ易くなるため、両極での反応は促進される。なお、表面抵抗値が１０５Ω／ｃｍ以上になると、通電電流は最大で数十μＡとなり、活性酸素の生成量がほとんど検出できないレベルとなる。
【００２８】
一方、陰極２の基材としては、カーボン、白金担持チタン、導電性樹脂といった導電性材料が用いられる。陰極２の基材として、ＰＥＴ、ＡＢＳ、ＰＰといった絶縁性の材料を用いても良い。基材の表面に含有される導電性高分子は、レドックスポリマーである。陰極２の基材表面に含有されるレドックスポリマーとしては、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアセン等がある。なお、陰極２の基材自体を導電性高分子で構成しても良い。
【００２９】
レドックスポリマーとは、化学的重合、電気的重合といった重合方法に関わらず生成され、電子の授受により酸化状態或いは還元状態に可逆的に変化する物質のことである。活性酸素を生成するためには、酸素の還元作用に最も優れるポリアニリンを陰極２に担持させる構成が好ましい。図２は酸化還元反応によるポリアニリンの構造変化を示す図である。図２に示すように、ポリアニリンは、還元型から酸化型に構造変化する際に、溶存酸素を一電子還元して、活性酸素の一種であるスーパーオキシドアニオン（Ｏ２−）を生成する（式１参照）。
Ｏ２＋ＰＡｎ（ｒｅｄ）→Ｏ２−＋ＰＡｎ（ｏｘ）    ・・・（１）
このような生成反応によって生成される活性酸素としては、スーパーオキシドアニオンの他にも、ヒドロキシラジカルや過酸化水素等の物質が挙げられる。
【００３０】
以下に、レドックスポリマーとしてポリアニリンを採用した場合を例に説明する。
ポリアニリンを絶縁性の基材上に塗布すると、通常、その表面抵抗値は、１０３Ω／ｓｑ以上となる。このため、ポリアニリンを陰極２の基材上に塗布して使用するためには、電圧の入力値を高くしなければならない。電極としての表面抵抗が高いと、水の電気分解によって生じる水素や酸素が活性酸素の生成を阻害する。
【００３１】
導電性の基材、或いはカーボンや金属等の通電補助材が分散添加された導電性の基材にポリアニリンを担持させることにより、陰極２の基材の表面抵抗値を１０−３〜１０３Ω／ｓｑ程度にすることができる。また、ポリアニリンに対して塩酸や硫酸、スルホン酸等の有機酸を添加することにより、ポリアニリンの表面抵抗を低下させることができる。このように、ポリアニリンに添加物を付与することにより、１０−３〜１０３Ω／ｓｑの表面抵抗を有する電極２を用いることができる。
【００３２】
上記構成を有する活性酸素生成装置であれば、水４を電気分解することによって発生したガスを、電解槽１の上流側で水４に再び溶解させることができる。このため、水素ガス等が外部に排出されることはなく、安全な装置を提供することが可能となる。
【００３３】
また、本活性酸素生成装置では、陽極３で発生した酸素ガスが電解槽１の上流側で水４に再び溶解されるため、電解槽１の内部に酸素濃度の高い水４を供給することができる。
副産物として生成される酸素ガスは水素ガスの２倍の量であるため、気相導入部１５から微細泡生成部９に対し、酸素濃度の高い気体が供給される。このため、陰極２の表面に酸素が接触する確率が高まり、活性酸素の生成量を増加させることができる。また、陰極２と陽極３とを対向配置にして陰極２を流入口６側に配置しているため、微細泡１０が陰極２の表面を効率よく通過する。このため、陰極２の表面での活性酸素の生成反応を促進させることができる。
【００３４】
このように、本活性酸素生成装置であれば、高効率な活性酸素生成を安全に行うことが可能となる。
【００３５】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２における活性酸素生成装置の断面を示す図である。
図３において、２０は電解槽１の内部に設けられた隔膜である。隔膜２０は、陰極２での反応生成物（例えば、水素ガス）と陽極３での反応生成物（例えば、酸素ガス）とを分離するためのものである。隔膜２０は、樹脂又はガラス繊維からなる逆浸透膜やろ過膜によって構成される。
【００３６】
図３に示す例では、隔膜２０によって、電解槽１の内部を上流側の空間２１と下流側の空間２２とに分けている。隔膜２０によって区切られた空間２１には、電極のうち、陰極２のみが設置されている。空間２２には、電極のうち、陽極３のみが設置されている。このため、水４の電気分解によって陰極２で水素ガスが発生すると、水素ガスは、空間２１の上部に溜まる。また、陽極３で発生した酸素ガスは、空間２２の上部に溜まる。隔膜２０によって、水素ガスと酸素ガスとを電解槽１内において分離することができる。
【００３７】
気相導入部１５には、空間２１から微細泡生成部９（の吸引口１１）に通じる陰極側管路と、空間２２から微細泡生成部９（の吸引口１１）に通じる陽極側管路とが備えられている。
【００３８】
具体的に、気相導入部１５では、一端が狭窄部１３に接続された管路２３が、電解槽１の空間２１上方において管路２４及び２５に分かれている。管路２４は、その端部が電解槽１の上流側の上部内面（例えば、空間２１の天井面）に開口する。即ち、上記陰極側管路は、管路２３及び２４により構成される。管路２５は、側方に伸びた後、電解槽１の空間２２上方において管路２６及び２７に分かれる。管路２６は、その端部が電解槽１の下流側の上部内面（例えば、空間２２の天井面）に開口する。即ち、上記陽極側管路は、管路２３及び２５、２６により構成される。管路２７は、その端部が電解槽１の外で開口する。管路２７のこの端部は、外気を取り込むための外気口を構成する。管路２７の端部には、水流の逆流を防止するための弁１９が設けられている。
【００３９】
２８は陰極側管路を開閉するための弁、２９は陽極側管路を開閉するための弁である。具体的に、弁２８は、管路２４と管路２３（及び２５）との接続部に設けられている。弁２９は、管路２６と管路２５（及び２７）との接続部に設けられている。
【００４０】
弁２８及び２９の開閉により、陽極側管路を遮断して、陰極側管路を開くことができる。かかる場合、気相導入部１５では、管路２４に流入してきた水素ガスを、外気口から吸引した外気とともに管路２３側（気相導入部１５の一端側）へと送り、吸引口１１から微細泡生成部９に吸引させる。この時、管路２６から管路２５に、酸素ガスは供給されない。即ち、陰極２で発生した水素ガスが、上流側の狭窄部１３において、水４中に微細泡１０として溶解される。
【００４１】
また、弁２８及び２９の開閉により、陰極側管路を遮断して、陽極側管路を開くこともできる。かかる場合、気相導入部１５では、管路２６に流入してきた酸素ガスを、外気口から吸引した外気とともに管路２５及び２３側（気相導入部１５の一端側）へと送り、吸引口１１から微細泡生成部９に吸引させる。この時、管路２４から管路２３に、水素ガスは供給されない。即ち、陽極３で発生した酸素ガスが、上流側の狭窄部１３において、水４中に微細泡１０として溶解される。
【００４２】
このように、弁２８及び２９の開閉により、陰極２で発生した水素ガスと陽極３で発生した酸素ガスとを選択的に気相導入部１５に導入して、微細泡生成部９で微細泡化することができる。例えば、陰極側管路を遮断して、陽極側管路を開いた場合は、電解槽１内の陰極２の表面に、溶存酸素濃度が極めて高い水４を供給することができる。このため、活性酸素の生成量を増加させることができる。一方、陽極側管路を遮断して、陰極側管路を開いた場合は、電解槽１内の陽極３の表面に、還元能を有する水素を供給することができる。このため、陽極３の酸化を抑制して、電極の長寿命化を実現することができる。即ち、活性酸素の連続生成が可能となる
【００４３】
また、電解槽１には、陰極２の表面の吸光度を検知する検知手段３０が備えられている。陰極２の表面に導電性高分子として含有されるポリアニリンは、その吸光度スペクトルが、３５０ｎｍ近辺と６００ｎｍ近辺とにピークを有する。そして、ポリアニリンは、３５０ｎｍ近辺のピークが強い場合は還元型を、６００ｎｍ近辺のピークが強い場合は酸化型を示す。このため、検知手段３０の検知結果から、ポリアニリンの構造状態を知ることができる。
【００４４】
例えば、検知手段３０の検知結果から、陰極２に含有されたポリアニリンが還元型構造に偏っていることが判明した場合は、空間２２内の酸素ガスを微細泡生成部９に供給し、狭窄部１３において酸素濃度の高い微細泡１０を発生させる。即ち、弁２８を閉じて弁２９を開くことにより、陰極側管路を遮断して、陽極側管路を開く。一方、検知手段３０の検知結果から、陰極２に含有されたポリアニリンが酸化型構造に偏っていることが判明した場合は、空間２１内の水素ガスを微細泡生成部９に供給し、狭窄部１３において水素濃度の高い微細泡１０を発生させる。即ち、弁２９を閉じて弁２８を開くことにより、陽極側管路を遮断して、陰極側管路を開く。このように、ポリアニリンの構造を常に半酸化型にしておくことにより、活性酸素の生成効率を高い状態で維持することができる。
【００４５】
なお、弁２８及び２９の開閉制御は、図示しない制御部によって行っても良い。かかる場合、制御部は、検知手段３０が検知した吸光度（検知結果）に基づいて、上記開閉制御を適切に行う。
【００４６】
更に、上記構成の活性酸素生成装置であれば、例えば、電解槽１の下流に配置された浴槽内に、酸素濃度の高い水４や水素濃度の高い水４を供給することができる。前者では、温浴効果や代謝促進効果が、後者では、抗酸化効果が期待できる。
【００４７】
その他は、実施の形態１と同様の構成を有し、同様の効果を奏することが可能である。
【００４８】
実施の形態３．
本実施の形態では、活性酸素生成装置を給湯装置に組み込んだ場合について説明する。本実施の形態において、活性酸素生成装置は、実施の形態１及び２の何れの構成を有していても構わない。
【００４９】
図４はこの発明の実施の形態３における給湯装置の構成を示す図である。図４において、３１は熱源器で沸き上げられた湯を貯湯する貯湯タンク、３２は浴槽、３３は浴槽３２への給湯・給水口となるアダプタである。貯湯タンク３１とアダプタ３３（浴槽３２）との間は、給水配管３４及び追い焚き配管３５によって接続されている。
【００５０】
給水配管３４は、一端が貯湯タンク３１に、他端が追い焚き配管３５に接続されている。給水配管３４は、貯湯タンク３１内の湯や水道水が流下する。追い焚き配管３５は、給水配管３４と浴槽３２とに接続されている。追い焚き配管３５には、浴槽３２内の水を循環させるポンプ３６、上記活性酸素生成装置３７、水を加熱する熱交換器３８が組み込まれている。
【００５１】
次に、給湯装置の動作について説明する。
貯湯タンク３１で沸き上げられたお湯は、給水配管３４及び追い焚き配管３５を通って、浴槽３２内に供給される。浴槽３２内に溜められた水（お湯）を追い焚きする場合は、ポンプ３６によって浴槽３２内の水を追い焚き配管３５内に取り込み、熱交換器３８によって加熱した後に浴槽３２内に戻す。追い焚き時は、水の温度が設定値になるまでポンプ３６によって水を循環させ、水を浴槽３２と追い焚き配管３５との間で移動させる。
【００５２】
浴槽３２への給湯後に、浴槽３２の水栓が抜かれて浴槽３２内の水位が低下すると、ポンプ３６が駆動される。これにより、浴槽３２内の水が追い焚き配管３５内に取り込まれ、水が浴槽３２と追い焚き配管３５との間を循環する。また、浴槽３２の水栓が抜かれて浴槽３２内の水位が低下すると、活性酸素生成装置３７において、陰極２及び陽極３間に電圧が印加される。このため、追い焚き配管３５内に水を取り入れて水を循環させている間、電解槽１内で活性酸素が生成され、追い焚き配管３５内（及び浴槽３２内）が殺菌される。
【００５３】
その後、浴槽３２内の水位がアダプタ３３の位置（追い焚き配管３５の取水位置）よりも低くなると、ポンプ３６及び活性酸素生成装置３７の動作が停止される。即ち、ポンプ３６による水の循環と、活性酸素生成装置３７による活性酸素の生成が停止される。また、給水配管３４から追い焚き配管３５に注水が行われ、各配管内のすすぎ洗浄が行われる。なお、このような一連の制御は、例えば、図示しない制御手段によって行われる。
【００５４】
上記構成の給湯装置であれば、浴槽３２からの排水時に、追い焚き配管３５内に高濃度の活性酸素を供給して、配管内の殺菌や汚れの分解を行うことができる。
【００５５】
なお、図４では、ポンプ３６、活性酸素生成装置３７、熱交換器３８を追い焚き配管３５に直列に接続した場合を示しているが、活性酸素生成装置３７は、追い焚き配管３５に並列に接続されていても構わない。かかる場合、活性酸素生成装置３７への流入口及び流出口には、例えば、弁が設置される。
【００５６】
このような構成であれば、例えば、浴槽３２からの排水時にのみ水が活性酸素生成装置３７を通過するように上記弁を制御し、活性酸素生成装置３７において、陰極２及び陽極３間に電圧を常時印加しておくことができる。即ち、浴槽３２からの排水時以外の時に、電解槽１において予め活性酸素を生成しておくことができ、浴槽３２からの排水時（配管の洗浄時）に、高濃度の活性酸素を供給することが可能となる。このように、追い焚き配管３５に並列に接続した活性酸素生成装置３７にポンプを具備しておくことにより、洗浄時以外での活性酸素の生成効率を向上させることができる。
【００５７】
なお、活性酸素生成装置３７は、給水配管３４に直列或いは並列に接続されていても構わない。
【符号の説明】
【００５８】
１  電解槽
２  陰極
３  陽極
４  水
５  電源
６、１２  流入口
７、１４  流出口
８  電解部
９  微細泡生成部
１０  微細泡
１１  吸引口
１３  狭窄部
１５  気相導入部
１６、１７、１８、２３、２４、２５、２６、２７  管路
１９、２８、２９  弁
２０  隔膜
２１、２２  空間
３０  検知手段
３１  貯湯タンク
３２  浴槽
３３  アダプタ
３４  給水配管
３５  追い焚き配管
３６  ポンプ
３７  活性酸素生成装置
３８  熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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