(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を奪う吸熱面と熱を放出する放熱面とを有した半導体熱電変換素子と、浴槽の湯を前記放熱面に導入して加熱殺菌させる流入路と、前記放熱面によって加熱殺菌された湯を前記吸熱面に導入し前記浴槽に供給する流出路とを備え、
前記流入路の湯と前記流出路の湯が熱交換しながら対向して流れるように、当該流入路を内管とし、当該流出路を該内管の外部に設けた二重管としたことを特徴とする２４時間風呂の加熱殺菌装置。
【請求項２】
半導体熱電変換素子は、湯の自然放熱量を上回る熱量を供給可能に形成したことを特徴とする請求項１記載の２４時間風呂の加熱殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体熱電変換素子を用いることにより２４時間風呂の保温と殺菌を同時に行う２４時間風呂の加熱殺菌装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、２４時間いつでも入れる便利な風呂として、いわゆる２４時間風呂が急速に普及しつつある。かかる２４時間風呂の湯には、４０℃程度の湯温と入浴者の体からの有機物とによってレジオネラ（Legionella）属細菌など（以下、単に「細菌」と記す）が棲息することが報告されており、病人などの免疫機能が低下した人に感染する危険があることが指摘されている。
かかる細菌の殺菌手段として、例えば、電気ヒータによって湯を所定温度に加熱殺菌する手段や、塩素やオゾンなどの薬剤を添加する手段が提供されている。また、かかる薬剤添加手段を併用して殺菌すると共に、微生物膜を利用することにより湯を浄化する装置なども提供されている。
なお、従来の２４時間風呂において、水から湯を沸かす際には、通常、ガスなどの湯沸かし手段によって加熱し、入浴に適した温度に保温する際には、別途に設けた電気ヒータなどによって加熱する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の２４時間風呂の加熱殺菌装置は以上のように構成されているので、電気ヒータ手段にあっては、加熱しすぎた湯温を下げなければならず、空冷装置など別途の冷却装置を必要とする一方で、湯を保温するための電気ヒータなども別途必要とし、不経済であるなどの課題があった。
【０００４】
また、塩素やオゾンなどの薬剤添加手段にあっては、入浴者への毒性の懸念や臭気があるなどの課題があった。
【０００５】
さらに、微生物膜を利用した浄化装置にあっては、薬剤を添加することにより当該微生物に対して毒性を及ぼし浄化機能に支障を来すので、薬剤添加手段との併用ができないなどの課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、殺菌用の薬剤添加を不要とし安全かつ確実に浴槽の湯を殺菌できると共に、簡易かつ経済的に加熱できる２４時間風呂の加熱殺菌装置を得ることを目的とする。
【０００７】
また、この発明は、向流型の熱交換方式を採用することにより、殺菌頻度を上げてより完全な殺菌を可能とする２４時間風呂の加熱殺菌装置を得ることを目的とする。
【０００８】
さらに、この発明は、湯の殺菌と保温とを同時に行える２４時間風呂の加熱殺菌装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明に係る２４時間風呂の加熱殺菌装置は、熱を奪う吸熱面と熱を放出する放熱面とを有した半導体熱電変換素子と、浴槽の湯を前記放熱面に導入して加熱殺菌させる流入路と、前記放熱面によって加熱殺菌された湯を前記吸熱面に導入し前記浴槽に供給する流出路とを備え、前記流入路の湯と前記流出路の湯が熱交換しながら対向して流れるように、当該流入路を内管とし、当該流出路を該内管の外部に設けた二重管としたものである。
【００１１】
請求項２記載の発明に係る２４時間風呂の加熱殺菌装置は、半導体熱電変換素子を、湯の自然放熱量を上回る熱量を供給可能に形成したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による２４時間風呂の加熱殺菌装置を示す断面図（ａ）及びＡ−Ａ断面図（ｂ）及び流路に沿った湯の温度分布を示すグラフ図（ｃ）である。
図１（ａ）及び（ｂ）において、１は先端部を閉じた外管２とその内部に折り返し空間３を有するように配設した内管４とから構成した二重管であり、向流型の熱交換をするものである。すなわち、内管４の内部を湯の流入路５とし、内管４の外部を流出路６として向流型に形成したものである。
【００１３】
７はペルティエ効果（Peltier effect）を利用した半導体熱電変換素子であり、外部に放熱する放熱面７ａと外部から熱を奪う吸熱面７ｂとを備えている。この半導体熱電変換素子７は、放熱面７ａが流入路５に面し、かつ、吸熱面７ｂが流出路６に面するように、内管４の折り返し空間３側の端部付近に３枚配設されている。また、この半導体熱電変換素子７は、１枚の吸熱能力が６０〜９０ワットであり、３つの放熱面７ａによって、流入路５に流入してきた４０℃程度の湯を７０℃以上に加熱し、十分に殺菌できると共に、湯の自然放熱量を上回る熱量を供給できる能力を有している。すなわち、４００リットル程度の風呂の湯を十分に殺菌し、かつ、４０℃以上に保温できる能力を有している。
【００１４】
なお、外管２及び内管４の寸法や材質、半導体熱電変換素子７の配設位置及び配設枚数などは、所望する湯の加熱温度や流量、伝熱面積などの各種条件を勘案して決定される。
また、図示例は省略するが、その他の構成として、水から湯を沸かすためのガスなどの湯沸かし手段、半導体熱電変換素子７の動作回路や湯を循環させるポンプ手段、毛髪などのゴミの除去手段や微生物膜を利用した浄化手段などを有している。これらの手段には、従来の周知・慣用手段を利用することができる。
【００１５】
次に動作について説明する。
図１（ａ）及び（ｃ）に示すように、図示しない浴槽から４０℃程度の湯が流入路５に導入されると、３枚の半導体熱電変換素子７の放熱面７ａにより順次加熱され、７０℃以上に加熱される。これにより、十分な殺菌が行われる。
殺菌を終了した高温の湯は、折り返し空間３で折り返して流出路６に入る。そして、半導体熱電変換素子７の吸熱面７ｂにより順次冷却され、さらに流入路５を対向して流れる低温の湯と熱交換することによって５０℃程度まで冷却され、流出路６を出て図示しない浴槽に供給される。
浴槽などにおいて湯は自然放熱するが、その放熱量を上回る熱量が半導体熱電変換素子７の放熱面７ａによって湯に供給される。すなわち、半導体熱電変換素子７には、その加熱量を補い得る所定の電力が供給されている。したがって、半導体熱電変換素子７によって湯を再加熱するたびに、殺菌と保温とを同時に行うこととなる。
以上の動作を繰り返すことにより、常時、湯の殺菌と保温が行われる。
【００１６】
なお、向流とすることにより、流入路５に導入された低温の湯は、半導体熱電変換素子７の放熱面７ａに至る前に、流出路６を対向して流れる高温の湯によって予熱されるので、当該放熱面７ａのみに加熱を頼らなくて済む。したがって、加熱効率が向上するので、加熱すべき湯の流量を増加することができ、殺菌頻度を上げてより完全な殺菌を可能としている。
【００１７】
以上のように、この実施の形態１によれば、半導体熱電変換素子７により湯の加熱と冷却とを同時に行えるので、別途の冷却装置を不要とすることができ、消費電力も大幅に節約できる効果が得られる。
また、湯を加熱することにより殺菌しているので、殺菌用の薬剤添加を不要とすることができ、入浴者への毒性の懸念や臭気の発生をなくすことができる効果が得られる。
さらに、殺菌用の薬剤添加を不要としたので、微生物膜を利用した従来の浄化装置を併用することができ、システム構成上の自由度を増すことができる効果も得られる。
【００１８】
また、半導体熱電変換素子７が保温手段と殺菌手段とを兼ねているので、保温のための電気ヒータなどを別途設けなくても、殺菌と保温とを同時に行うことができ、さらに装置全体の著しい小型化を達成できる効果も得られる。
また、二重管１による向流型の熱交換方式を採用したので、加熱効率が向上し、加熱すべき湯の流量を増加することができ、もって殺菌頻度を上げてより完全な殺菌ができる効果も得られる。
さらに、殺菌用薬剤などの消耗品がないので、メンテナンスフリーとできる効果が得られる。
また、先端技術分野で採用されることの多い半導体熱電変換素子７を使用しているので、商品の差別化を図れる点で有利となる効果も得られる。
【００１９】
なお、上記実施の形態１においては、熱交換方式として二重管１による向流型を採用したが、これに限らず、並流または直交流、あるいはこれらを適宜組み合わせたものを採用してもよい。
また、二重管１に限らず、多重管を採用してもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、熱を奪う吸熱面と熱を放出する放熱面とを有した半導体熱電変換素子と、浴槽の湯を前記放熱面に導入して加熱殺菌させる流入路と、前記放熱面によって加熱殺菌された湯を前記吸熱面に導入し前記浴槽に供給する流出路とを備え、前記流入路の湯と前記流出路の湯が熱交換しながら対向して流れるように、当該流入路を内管とし、当該流出路を該内管の外部に設けた二重管としたので、半導体熱電変換素子により湯の加熱と冷却とを同時に行えるので、別途の冷却装置を不要とすることができ、消費電力も大幅に節約できる効果がある。
また、湯を加熱することにより殺菌しているので、殺菌用の薬剤添加を不要とすることができ、入浴者への毒性の懸念や臭気の発生をなくすことができる効果がある。
さらに、殺菌用の薬剤添加を不要としたので、微生物膜を利用した従来の浄化装置を併用することができ、システム構成上の自由度を増すことができる効果がある。
また、殺菌用薬剤などの消耗品がないので、メンテナンスフリーとできる効果が得られる。
さらに、先端技術分野で採用されることの多い半導体熱電変換素子を使用しているので、商品の差別化を図れる点で有利となる効果も得られる。
【００２１】
また、流入路の湯と流出路の湯が熱交換しながら対向して流れるように当該流入路と当該流出路とを隣接して設けて構成したので、加熱効率が向上し、加熱すべき湯の流量を増加することができ、もって殺菌頻度を上げてより完全な殺菌ができる効果がある。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、半導体熱電変換素子を、湯の自然放熱量を上回る熱量を供給可能に形成して構成したので、保温のための電気ヒータなどを別途設ける必要がなくなり、簡易な構成で湯の殺菌と保温とを同時に行える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による２４時間風呂の加熱殺菌装置を示す断面図（ａ）及びＡ−Ａ断面図（ｂ）及び流路に沿った湯の温度分布を示すグラフ図（ｃ）である。
【符号の説明】
５  流入路
６  流出路
７  半導体熱電変換素子
７ａ  放熱面
７ｂ  吸熱面
【図１】
0003748973.tif 000002