(57)【要約】【課題】カランやシャワーなどの給湯端末から溶存酸素富化水を得ることを目的としたものである。【解決手段】給水路２を流れる水を熱交換器６でお湯に熱交換して給湯回路３に流動させるとともに、これら給水路２または給湯回路３には陽極側電極１２と陰極側電極１３とを少なくとも備えた電気分解手段１５を接続したものである。したがって、溶存酸素濃度の高い湯水をシャワー９やカランなどの給湯端末から噴出できる。溶存酸素濃度の高い湯水は洗髪や身体の洗浄に有効であるだけでなく、溶存酸素が毛穴や角質から浸透することで、毛根の細胞や肌細胞の活性を高めることができ、頭髪の育毛促進および美容効果を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水路を流れる水を加熱して給湯回路に流動させる熱交換器と、少なくとも陽極側電極および陰極側電極を備え、前記給水路または給湯回路に接続した電気分解手段とを具備し、前記電気分解手段で生成した酸素を溶解することで溶存酸素濃度を高めた湯水を供給するようにした給湯装置。
【請求項２】
電気分解手段とともに塩素を除去する塩素除去手段を給水路に設けた請求項１記載の給湯装置。
【請求項３】
電気分解手段を加熱手段の上流側の給水路に設けた請求項1記載の給湯装置。
【請求項４】
塩素除去手段を電気分解手段よりも上流側に位置させた請求項２記載の給湯装置。
【請求項５】
電気分解手段における湯水が電極に接するに部位に流速を早める流速可変手段を設けた請求項１記載の給湯装置。
【請求項６】
電気分解手段で溶解しきれなかった酸素を再び混合する再混合手段を複数の給湯端末の少なくとも１つ以上に設けた請求項１記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水中の溶存酸素濃度を高め、カランやシャワーなどの給湯端末から溶存酸素濃度を高めた湯水を供給するようにした酸素富化タイプの給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の酸素富化装置は、ジェットバス等の浴槽湯循環回路の湯水に高濃度の酸素を供給するものや、浴槽湯中に微細気泡として高濃度の酸素を供給するものがある。
【０００３】
図８は具体的構成を示すもので、浴槽１００の湯水は循環ポンプ１０１を駆動することによって循環路１０２を介して循環するようになっており、その途中、詳しくは循環ポンプ１０１の吸引側に気体を供給する供給部１０３が設けてある。この供給部１０３には酸素富化空気を供給する酸素富化装置１０４が接続されている（例えば、特許文献１，２，３参照）。
【０００４】
さらに、溶存酸素濃度を高めた湯水には、頭髪の育毛促進効果があることや水分の浸透促進効果があること知られている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平４-００２３４７号公報
【特許文献２】特開２００２-１９１９４９号公報
【特許文献３】特開２００４−２８３８１０号公報
【特許文献４】特開平７-１６３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の酸素富化給湯装置は、浴槽水の循環流路に高濃度の酸素を溶解させる構成であり、カランやシャワー等の給湯端末から溶存酸素濃度を高めた湯水を供給することはできなかった。そのため、通常の入浴形態では浴槽水に浸漬しない頭髪部や顔部には、溶存酸素濃度を高めた湯水を供給することができなかった。
【０００６】
また、高濃度の酸素を溶解させる従来の方式では、ガスの溶解効率が悪いため、発生した高濃度の酸素を有効に使用できないという課題があった。そして、ガスの溶解効率を高めるべく、微細気泡として高濃度酸素を供給するものが考えられているが、気泡を微細化するためには、大掛かりな装置が必要になるという課題があった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するため、一般家庭で設置される給湯装置の給水路に水の電気分解で生成した酸素を溶解することで、酸素の溶解効率を高めるとともに、カランやシャワーなどの給湯端末からも溶存酸素濃度を高めた湯水の供給を可能としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の給湯装置は、給水路を流れる水を加熱して給湯回路に流動させる熱交換器と、少なくとも陽極側電極および陰極側を備え、前記給水路または給湯回路に接続した電気分解手段とを具備し、前記電気分解手段で生成した酸素を溶解することで溶存酸素濃度を高めた湯水を供給するようにしたものであり、簡易な構成で酸素の溶解効率を高めるとともに、浴槽水のみならず、シャワーやカランなどの給湯端末からも同溶存酸素濃度を高めた湯水の供給を可能としたのである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の給湯装置は、溶存酸素濃度の高い湯水をシャワーやカランからも使用することで、溶存酸素濃度の高い湯水を洗髪や身体の洗浄に用いることができ、溶存酸素が毛穴や角質から浸透することで、毛根の細胞や肌細胞の活性を高めることができ、頭髪の育毛促進および美容効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明における給湯装置は、給水路を流れる水を加熱して給湯回路に流動させる熱交換器と、少なくとも陽極側電極および陰極側を備え、前記給水路または給湯回路に接続した電気分解手段とを具備し、前記電気分解手段で生成した酸素を溶解することで溶存酸素濃度を高めた湯水を供給するようにしたものである。
【００１１】
上記構成によって、電気分解手段で生成した酸素を溶解することで簡易な構成で酸素の溶解効率を高めるとともに、溶存酸素濃度を高めた湯水を浴槽水のみでなく、シャワーやカラン等の給湯端末からも供給することができる。このように、溶存酸素濃度の高い湯水をシャワーやカランから供給して洗髪や身体の洗浄に用いることができ、溶存酸素が毛穴や角質から浸透することで毛根の細胞や肌細胞の活性を高め、頭髪の育毛促進および美容効果を得ることができる。
【００１２】
第２の発明は、特に第１の発明において、電気分解手段とともに塩素を除去する塩素除去手段を給水路に設けたものである。
【００１３】
第３の発明は、特に第１の発明において、電気分解手段を加熱手段の上流側の給水路に設け、酸素の溶解効率を高めた。
【００１４】
第４の発明は、特に第２の発明において、塩素除去手段を電気分解手段よりも上流側に位置させた。これにより、塩素を除去した水を電気分解することで、不快な塩素臭の発生を予防できるとともに、目的とする酸素ガス以外の副生成物の発生を抑止し、電気分解の効率を向上し得る。
【００１５】
第５の発明は、特に第１の発明において、電気分解手段における湯水が電極に接するに部位に流速を早める流速可変手段を設けた。この構成を採用すれば、電極面からの気泡の離脱を早めて気泡を小径化することができ、その分、溶解効率を高めることができる。
【００１６】
第６の発明は、特に第１の発明において、電気分解手段で溶解しきれなかった酸素を再び混合する再混合手段を複数の給湯端末の少なくとも１つ以上に設けた。
【００１７】
したがって、電気分解手段で一旦溶解した酸素が給水路内で析出して気泡径が大きくなった場合においても、噴出直前で再度気泡を微細化し溶解することができる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１において、給湯装置１は、給水路２から給湯回路３へと流れる水、および浴槽４の追炊き循環回路５を循環流動する浴槽水を加熱する熱交換器６と、その熱源としてのバーナー７と、このバーナー７に燃焼用空気を送るファン８とを備えたものである。
【００２０】
前記給水路２の水は熱交換器６で加熱されてお湯となり、給湯回路３を経てシャワーヘッド９やカラン１０などの給湯端末から出湯される。また、循環ポンプ１１により追炊き循環回路５を循環する浴槽水も熱交換器６で加熱された後、浴槽４に戻るようにしてある
。
【００２１】
給湯回路３には内部に一対の陽極側電極１２、および陰極側電極１３を備え、耐圧ケース１４で構成した電気分解手段１５が設けてある。
【００２２】
この電気分解手段１５は、流入口１６と流出口１７とで給湯回路３に接続されており、前記流入口１６から流入した湯水が耐圧ケース１４の内部に構成された流路１８を流動する。
【００２３】
また、陽極側電極１２の電極端子１９および陰極側電極１３の電極端子２０はＯリング２１ａ，２１ｂでシールされるとともに、直流電源に接続されている。
【００２４】
さらに、前記陽極側電極１２と陰極側電極１３の間には流速可変手段２２が設けられ、それら陽極側電極１２と陰極側電極１３の表面の流速が高められる構成となっている。
【００２５】
電気分解手段１５の流出口１７は、粒状活性体２３を充填したカートリッジ２４を具備した塩素除去手段２５と接続されている。
【００２６】
図２に示すように、流速可変手段２２は略蛇行状の突起部２６が形成してあって、陽極側電極１２と陰極側電極１３の間の流路をジグザグ状に設定している。また、突起部２６により流路１８の断面積を狭くして陽極側電極１２、および陰極側電極１３の表面の流速が高められるものである。
【００２７】
前記の構成において、給水路２を流れる水は熱交換器５で加熱されてお湯となり、給湯回路３から電気分解手段１５に至る。ここで、この電気分解手段１５の陽極側電極１２、および陰極側電極１３に直流電圧を印加することで、水の電気分解が起こり、陽極側電極１２側には酸素ガス、および塩素ガスが、陰極側電極１３側には水素ガスがそれぞれ生成する。
【００２８】
溶解度およびヘンリーの法則により４０℃のお湯に溶解することができる酸素は最大で約３０ｐｐｍであり、通常の酸素濃度２０％の空気に接している場合は約７ｐｐｍとなる。溶解する空気の酸素濃度は溶存酸素を高めるためには非常に重要であり、高濃度の酸素を混合することで、溶存酸素濃度を高めた湯水を得ることができことは周知の事実であるが、エゼクタ等で高濃度酸素を混入する場合の溶解効率は２０％前後と、混合した高濃度の酸素の殆どが水に溶解することなく、大気中に拡散してしまっているのが実際である。
【００２９】
酸素の溶解効率を高めるために、混合する気泡径を微細化し、気液の接触面積を大きくする方法等も行なわれているが、気泡を微細化するためには、大掛かりな装置が必要になっていた。
【００３０】
一方、電気分解でガスが生成する場合、始めは、極々微小の気泡が電極表面に付着し、電気分解が進行すると共に、気泡同士が衝突・合体を繰り返し大きくなっていき、電極表面を離脱する気泡の径は、流速や電流密度にも依存するが、おおよそ８０〜１００μｍといわれている。
【００３１】
本実施例では、陽極側電極１２と陰極側電極１３の間の流路に設けた流速可変手段２２により、それら表面の流速が高められているため、電極表面からの気泡の離脱が促進され、より微細な気泡な状態で混合することができ、溶解効率を高めることが可能となる。
【００３２】
塩素ガスの一部は水に溶解することで、肌や髪の毛に損害を与える残留塩素の形態にな
るが、塩素除去手段２５に設けたは粒状活性体２３により残留塩素を分解することで、塩素を含まない溶存酸素水を得ることができる。そして、シャワーヘッド９やカラン１０から溶存酸素水を得ることができ、この溶存酸素は使用者の角質及び毛穴から浸透し、細胞を活性化することが可能となる。
【００３３】
例えば、頭皮に使用した場合には、毛穴から毛根へと溶存酸素水が供給されることで、毛根の細胞が活性化し育毛促進効果を得ることができる。
【００３４】
さらに、身体に使用した場合にも同様に、角質層より溶存酸素として肌に酸素が吸収され、図３示すように肌への水分の浸透を促進するとともに肌細胞を活性化することができ、肌細胞を活性化することで、細胞の新陳代謝が促進され美肌効果を得ることができる。
【００３５】
溶存酸素富化水入浴Ａは、通常入浴Ｂおよび高濃度酸素を吸引しながらの入浴Ｃと比較して、入浴５分後の角層水分量が高く、溶存酸素富化水が肌への水分の浸透を促進していることを示している。
【００３６】
このように、一対の電極間に電流を流すだけで陽極側から高濃度の酸素ガスが得られるので、簡単構成でコンパクトに溶存酸素富化水を得ることができ、育毛促進効果および美容効果を得ることができる。
【００３７】
入浴中に育毛促進効果や美容効果を得るための方法としては、マッサージによる血行促進や発汗による毛穴洗浄なども有効であるが、酸素富化給湯装置を用いることで育毛促進および美容効果のある溶存酸素富化水を得ることで、入浴者は手軽に毎日継続して育毛および美容行為を行うことができる。
【００３８】
なお、酸素富化給湯装置による溶存酸素富化水とマッサージや発汗などを組み合わせることでも、相乗効果を得ることができる。
【００３９】
さらに、電気分解により酸素ガスを生成したため、陰極側で得られる水素ガスも溶解し、酸素ガスのみでなく水素ガスの溶解した湯水を得ることができる。
【００４０】
溶存水素ガスは、水素の還元力により水の酸化還元電位を低下するため、水素ガスによる脂質の酸化防止効果を合わせて得ることができる。
【００４１】
（実施の形態２）
図４は実施の形態２を示し、実施の形態１と異なるところは電気分解手段１５、塩素除去手段２５を給水路２側に配置し、さらにこの電気分解手段１５を塩素除去手段２５の上流側に位置させた点である。
【００４２】
なお、実施の形態１と同一作用を行なう構成については同一符号を付し、詳細な説明は実施の形態１のものを援用する。
【００４３】
給水路２を介して供給される水は、先ず、塩素除去手段２５で塩素が除去された後、電気分解手段１５に流動する。このように塩素除去手段２５で塩素が除去された水が電気分解手段１５に至るため、不快な塩素臭の発生がなく、電気分解を効率的に行なうことができる。
【００４４】
そして、電気分解によって溶存酸素濃度が高められた水が熱交換器６で加熱されてお湯となり、給湯回路３に供給される。
【００４５】
このように、水温が低い状態で酸素を溶解した後に加熱してお湯を得ることで、溶解効率を高めることが可能となる。
（実施の形態３）
図５は実施の形態３を示し、実施の形態１と異なるところは電気分解手段１５で溶解しきれなかった酸素を再び混合する再混合手段をシャワーヘッド、カラン等の給湯端末の少なくとも１つ以上に設けた点である。
【００４６】
なお、実施の形態１と同一作用を行なう構成については同一符号を付し、詳細な説明は実施の形態１のものを援用する。
【００４７】
すなわち、図５において、シャワーヘッド９、カラン１０の直前に絞り部からなる再混合手段２６，２７を設けたものである。
【００４８】
したがって、シャワーヘッド９、およびカラン１０にお湯が至るとき、再混合手段２６，２７の絞り作用で加圧され、電気分解手段１５で一旦溶解した溶存酸素が給湯回路３内で析出し気泡径が大きくなった場合においても、再度気泡を微細化することができ、溶存酸素濃度を高めることができる。
【００４９】
本実施の形態によれば、給湯機本体と浴室の距離が離れている場合など、配管距離が長くなり加圧混入部で一旦溶解した微細気泡が、給湯回路内で析出し気泡径が大きくなった場合においても、噴出直前で再度気泡を微細化することができるため、安定して溶存酸素富化水を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように本発明にかかる酸素富化給湯装置は、水の電気分解で得られた気泡により溶存酸素富化水を得ることができるため、水生生物の養殖用装置や、水耕栽培装置、飲料水や食品の改質装置、健康福祉機器、気液反応装置等の用途へも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態１における酸素富化給湯装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における流速可変手段の図
【図３】同酸素富化給湯装置の浴水入浴後の肌水分変化図
【図４】本発明の実施の形態２における酸素富化給湯装置の構成図
【図５】本発明の実施の形態３における酸素富化給湯装置の構成図
【図６】従来の給湯装置の構成図
【符号の説明】
【００５２】
２  給水路
３  給湯回路
６  熱交換器
９  シャワーヘッド
１０  カラン
１２  陽極側電極
１３  陰極側電極
１５  電気分解手段
２２  流速可変手段
２５  塩素除去手段
２６，２７  再混合手段
【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図１】
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【図４】
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【図５】
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