浄水器付き電気温水器
【課題】浄水器と貯湯タンクとを同じ筐体内に収容したコンパクトな構成としつつ、浄水器の温度上昇を抑制した電気温水器を提供すること。
【解決手段】浄水器と、浄水器へ原水を導入する第１の流路と、流体入口部と流体出口部とを有する貯湯タンクと、浄水器で浄化した浄水を貯湯タンクの流体入口部へ導入する第２の流路と、流体入口部から貯湯タンク内に流入した浄水を加熱する第１の加熱装置と、流体出口部に接続され貯湯タンク内の加熱された浄水を吐水する吐水手段と、浄水器と貯湯タンクとを収容する筐体と、貯湯タンクにおいて少なくとも浄水器に対向する部分に設けられた断熱材と、筐体内における浄水器のまわりの気体及び浄水器の少なくともいずれかを冷却する冷却手段と、を備えている。
【解決手段】浄水器と、浄水器へ原水を導入する第１の流路と、流体入口部と流体出口部とを有する貯湯タンクと、浄水器で浄化した浄水を貯湯タンクの流体入口部へ導入する第２の流路と、流体入口部から貯湯タンク内に流入した浄水を加熱する第１の加熱装置と、流体出口部に接続され貯湯タンク内の加熱された浄水を吐水する吐水手段と、浄水器と貯湯タンクとを収容する筐体と、貯湯タンクにおいて少なくとも浄水器に対向する部分に設けられた断熱材と、筐体内における浄水器のまわりの気体及び浄水器の少なくともいずれかを冷却する冷却手段と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水器付き電気温水器に関し、詳しくは浄水器の温度上昇を抑制する浄水器付き電気温水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、浄水器は、活性炭などの吸着剤と、中空糸膜やセラミック膜などの濾過膜とを具備し、吸着剤によって水道水中の分子レベルの異臭味物質や有害物質を吸着除去し、濾過膜で鉄サビ、コロイド成分、細菌などを捕捉し、除去する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、一般に、電気温水器は、水道水をタンクに直接給水し、この給水された水を、タンクに内蔵のヒータで加熱すると共にタンク内に保温した状態で貯湯し、使用者が温水を使用する場合は、タンク内の温水を吐水する（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、例えば、飲料用、料理用に使用する温水を供給するために、水道水を一旦浄水器で浄化してからタンクに給水し、加熱、吐水する電気温水器も考えられる。この場合、コンパクトな装置とし、設置スペースの省スペース化を図るには、浄水器と電気温水器とを一つの筐体内に備えることが必要となる。しかし、湯を加熱、貯湯し高温にされる貯湯タンクと同じ筐体内に浄水器を収容すると、貯湯タンクから放熱される熱の影響で、浄水器の温度が上昇してしまう。
【０００５】
浄水器における活性炭などの吸着剤の吸着性能は温度の影響を受けやすく、低温ほど吸着力が強く、温度が高くなるにつれて吸着力が弱くなる傾向がある。したがって、活性炭などの吸着剤を利用した浄水器では、低温での使用ほど浄水性能が高く、高温になるほど浄水性能が低下する傾向がある。また、吸着剤の温度が、低温から高温に急激に変化すると、吸着されていた物質が吸着剤から脱離し、清浄度の低下した水が浄水器から貯湯タンクに給水されてしまう可能性もある。
【０００６】
また、特許文献３には、湯沸かし容器を収容した湯沸かしユニットの外であって、且つ湯沸かしユニットとの間に空間を隔てて浄水手段を設置することで、湯沸かし容器の熱影響による浄水手段内の浄水の温度上昇を抑えんとする給湯装置が開示されている。しかし、特許文献３のように浄水手段を湯沸かし容器から単に隔離するだけの構成では、デッドスペースを生じさせ装置全体の小型化の妨げになるばかりか、必ずしも十分な冷却作用が得られない点で改善の余地がある。
【特許文献１】特開平６−３３９６７６号公報
【特許文献２】特開平８−９４１７７号公報
【特許文献３】特開２００５−１０６３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、浄水器と貯湯タンクとを同じ筐体内に収容したコンパクトな構成としつつ、浄水器の温度上昇を抑制した電気温水器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、容器内に吸着剤を収容し、原水を浄水に浄化する浄水器と、前記浄水器へ原水を導入する第１の流路と、流体入口部と流体出口部とを有する貯湯タンクと、前記浄水器で浄化した浄水を前記貯湯タンクの流体入口部へ導入する第２の流路と、前記流体入口部から前記貯湯タンク内に流入した浄水を加熱する第１の加熱装置と、前記流体出口部に接続され前記貯湯タンク内の加熱された浄水を吐水する吐水手段と、前記浄水器と前記貯湯タンクとを収容する筐体と、前記貯湯タンクにおいて少なくとも前記浄水器に対向する部分に設けられた断熱材と、前記筐体内における前記浄水器のまわりの気体及び前記浄水器の少なくともいずれかを冷却する冷却手段と、を備えたことを特徴とする浄水器付き電気温水器が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の浄水器付き電気温水器によれば、浄水器と貯湯タンクとを同じ筐体内に収容したコンパクトな構成としつつ、浄水器の温度上昇を抑制して、吸着剤における吸着性能の低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の構成を例示する模式図である。
【００１２】
浄水器２と貯湯タンク７とが、同じ筐体３の中に収容されている。筐体３内には、筐体３内の空間を仕切る仕切部材は設けられておらず、浄水器２と貯湯タンク７とは、筐体３内の同じ１つの空間に配設されている。図１に表される具体例では、浄水器２と貯湯タンク７とを左右に並べて配設しているが、上下に並べて配設してもよい。
【００１３】
図２は、浄水器２の構造を例示する模式図である。
【００１４】
浄水器２は、活性炭などの吸着剤（以下、活性炭を用いた場合を例に挙げて説明する）３６と、中空糸膜フィルタ３７と、を有する。これら活性炭３６と中空糸膜フィルタ３７は、容器３５内に収容されている。活性炭３６は、例えば、トリハロメタン、カルキ臭などを吸着、除去する。中空糸膜フィルタ３７は、例えば、鉄サビ、雑菌などを捕捉する。本具体例では、前段（上流側）に活性炭３６が、後段（下流側）に中空糸膜フィルタ３７が配設されているが、それら両者の配置関係は逆であってもよい。また、活性炭と中空糸膜は、それぞれ別の容器に収容してもよい。なお、浄水器２に、例えばアルカリイオン水の生成機能やミネラル添加機構などを付加してもよい。
【００１５】
貯湯タンク７は、例えばステンレスからなり、その外表面を覆うように断熱材１９が設けられている。なお、断熱材１９は、貯湯タンク７において少なくとも浄水器２に向き合う部分（図１においては右側面部）のみを覆えばよいが、すべての外表面を覆ったほうが、貯湯タンク７の保温性を高められる。
【００１６】
貯湯タンク７は、流体入口部２１ａと流体出口部２１ｂとを有する。具体的には、例えば、流体入口部２１ａは貯湯タンク７の底部の中央に設けられ、流体出口部２１ｂは貯湯タンク７の上面部の中央に設けられている。
【００１７】
貯湯タンク７の内部には、貯湯タンク７内に給水された浄水を加熱するヒータｈ（第１の加熱装置）が設けられている。ヒータｈは、貯湯タンク７の底部近傍に設けられている。
【００１８】
浄水器２の入口側は、コネクタ１１ａを介して、給水流路（第１の流路）５に接続されている。給水流路５には、バルブ（電磁弁）９が設けられている。
浄水器２の出口側は、コネクタ１１ｂを介して、流路（第２の流路）１５に接続されている。流路１５によって、浄水器２の出口側と、貯湯タンク７の流体入口部２１ａとが接続されている。また、流路１５において、コネクタ１１ｂ近傍には、浄水器２から貯湯タンク７に向かう方向の流れのみを許容する逆止弁１３が設けられている。
【００１９】
浄水器２は、コネクタ１１ａ、１１ｂに対して着脱自在であり、交換することができる。コネクタ１１ａに浄水器２が接続されていない状態では、コネクタ１１ａに一体に設けられた開閉弁（図示せず）が閉じられ、コネクタ１１ａを介しての原水の流出が防止される。コネクタ１１ａに浄水器２が接続されると、前述の開閉弁が開となり、給水流路５と浄水器２とが連通する。また、コネクタ１１ｂから浄水器２を取り外しても、逆止弁１３によって、流路１５内の浄水はコネクタ１１ｂから流出しない。なお、浄水器２への通水量や使用時間を検知する手段を設けて、浄水器２の交換時期を知らせるようにしてもよい。
【００２０】
貯湯タンク７の流体出口部２１ｂには、吐水流路２３が接続されている。吐水流路２３は、吐水温度調整装置（または流量調整装置）２７を介して、吐水流路２５に接続されている。
【００２１】
浄水器２で浄化された浄水が通る前述した流路１５からは、流路１７が分岐しており、この流路１７は、吐水温度調整装置２７に接続されている。吐水温度調整装置２７は、吐水流路２３からの温水の温度と、貯湯タンク７を経ない流路１７からの冷水の温度を検知し、使用者が選択した吐水温度に応じて、吐水流路２３からの温水と、流路１７からの冷水との混合量を制御する。また、吐水温度調整装置２７は、サーモスタットのような構造を有するものでもよい。
【００２２】
浄水器２には、浄水器２の温度を測定する温度測定手段２９ａが設けられている。また、筐体３内の上部には、温度測定手段２９ｂが設けられている。温度測定手段２９ａ、２９ｂは、例えばサーミスタや熱電対を用いた温度測定手段である。
温度測定手段２９ｂは、筐体３内空間の上部の空気の温度を測定することで、間接的に浄水器２の温度を検知する。したがって、温度測定手段２９ａ、２９ｂは、いずれも浄水器２の温度を検知するために用いられ、温度測定手段２９ａと温度測定手段２９ｂの両方を設ける必要は必ずしもなく、いずれか一方のみを設ければよい。
【００２３】
また、貯湯タンク７にも、貯湯タンク７内の浄水の温度を測定する温度測定手段（図示せず）が設けられている。この温度測定手段は、例えば、貯湯タンク７のタンク高さ方向の中央または中央付近に設けられている。さらに、貯湯タンク７には、貯湯タンク７内の浄水の水位を検知する水位センサ（図示せず）が設けられている。
【００２４】
筐体３の底部における例えば中央には吸気口３ｂが形成され、その底部に対向する筐体３の上壁部における例えば中央には排気口３ａが形成されている。吸気口３ｂ及び排気口３ａには、筐体３内部への異物やほこりの侵入を防ぐために、通気性を有するカバー（図示せず）を装着するのが望ましい。
【００２５】
排気口３ａまたはその近傍には、ファン３１が設けられている。ファン３１は、筐体３内の空気を排気口３ａから排気する排気ファンである。ファン３１を駆動させることで、筐体３の外部の空気が吸気口３ｂから吸い込まれ、その吸い込まれた空気が排気口３ａに向けて筐体３内を流れて、排気口３ａから筐体３の外に排気される、という空気の流れが形成される。
【００２６】
貯湯タンク７と浄水器２との間の空間の下方に吸気口３ｂが、その空間の上方に排気口３ａが位置しているため、筐体３内において、特に貯湯タンク７と浄水器２との間の空間に、より多くの空気を流すことができる。
【００２７】
ファン３１を常時駆動させた場合には、貯湯タンク７からの熱の影響により筐体３内に高温空気がこもることを防ぐ。これにより、浄水器２のまわり、特に貯湯タンク７と浄水器２との間の空間に高温空気が滞留することを防いで、浄水器２の温度上昇を抑制する。
【００２８】
温度測定手段２９ａ、２９ｂの測定温度が所定値以上になったときだけ、ファン３１を駆動させる場合には、浄水器２のまわり、特に貯湯タンク７と浄水器２との間の空間に存在する高温空気を、排気口３ａから筐体３外に排気することができ、浄水器２を間接的に空冷する。この場合、ファン３１を常時駆動させる場合に比べて、省電力化を図れ、またファン３１の駆動に伴う騒音を、必要最小限に抑えられる。
【００２９】
なお、吸気口３ｂから吸い込んだ比較的温度の低い筐体３外の空気を、浄水器２に直接吹き付けるファンを設けて、浄水器２を直接空冷してもよい。
【００３０】
制御装置３３は、貯湯タンク７内の浄水の温度を測定する温度測定手段、水位センサ、温度測定手段２９ａ、２９ｂの検知信号、使用者の操作信号などを受け、バルブ９、ヒータｈ、吐水温度調整装置２７、ファン３１（のモータ）などの動作を制御する。制御装置３３は、筐体３の中に設けてもよいし、筐体３の外部に設けてもよい。
【００３１】
なお、温度測定手段２９ｂは、筐体３内における浄水器２のまわりの空気の温度を測定可能な位置に設けられるが、筐体３内空気の温度分布にむらがある場合に、高温部分をより速やかに検知してより速やかに浄水器２を冷却するためには、気体の上昇対流により高温になりやすい上部空間の温度を測定できる位置に設けるのが望ましい。
【００３２】
次に、第１の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の動作について説明する。
なお、以下の説明において、バルブ９は、使用者による操作部材の操作を受けて、制御装置３３からの信号により自動的に開閉制御される。あるいは、バルブ９は、使用者によって手動で開閉されるとしてもよい。
【００３３】
図３は、本実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７への浄水の給水動作、および給水された浄水の加熱動作のフローチャートである。
【００３４】
まず、ステップＳ１として、水位センサが貯湯タンク７内の浄水の水位を検知する。次に、ステップＳ２として、貯湯タンク７内の浄水の水位が所定レベルに達しているか否かを判定し、ここで、貯湯タンク７内の浄水の水位が所定レベルに達していない場合は、ステップＳ３にて、バルブ９を開く。これにより、給水流路５を介して、原水（水道水）が浄水器２に給水されて浄化され、この浄化された浄水が、流路１５及び流体入口部２１ａを介して、貯湯タンク７に給水される。なお、このとき、ヒータｈはオフにされる（通電されない）。
【００３５】
貯湯タンク７内への浄水の給水により水位が上昇し所定レベルに達したら、ステップＳ４に進み、制御装置３３の制御により、バルブ９を閉じる。あるいは、貯湯タンク７内が満水になると吐水流路２５から吐水されるので、これを見て使用者が手動でバルブ９を閉じるようにしてもよい。
【００３６】
貯湯タンク７内に、浄水が上記所定レベルにまで達して貯留されている場合、その浄水の水温を、貯湯タンク用の温度センサで検知し、ステップＳ５にて、その水温が所定温度にあるか否かを判定する。ここで、その水温が所定温度に達していない場合には、ステップＳ６にて、ヒータｈをオンにし（通電し）、貯湯タンク７内の浄水を加温する。そして、その浄水の水温が所定温度に達したら、ステップＳ７にて、ヒータｈをオフにする。なお、ヒータｈの制御は、単なるオン・オフ制御でもよいが、比例（Ｐ）制御あるいは比例・積分・微分（ＰＩＤ）などの制御手法を用いてもよい。
【００３７】
以上のステップが繰り返され、待機状態では、貯湯タンク７内に、例えば１００℃近い温度の浄水が満水状態で保持される。そして、待機状態では閉じていたバルブ９が開かれると、流体入口部２１ａを介して、貯湯タンク７底部から浄水が給水され、これにより、上面部に設けられた流体出口部２１ｂから貯湯タンク７内の温浄水が押し出され、吐水流路２３、２５を介して吐水される。
【００３８】
使用者は、図示しない操作部材の操作により吐水温度を選択することができ、この選択された水温に応じて、貯湯タンク７を経由した流路２３からの温浄水と、貯湯タンク７を経由しない流路１７からの冷浄水との、吐水温度調整装置２７における混合量が調整される。使用者が選択する水温によっては、流路１７を流れてきた加温されていない冷浄水のみを吐水することも可能である。
【００３９】
また、本実施形態においては、浄水の吐水／止水を切り替えるバルブ９を、浄水器２の上流側に設けることにより、浄水を使用しない状態においては、水道などからの一次圧が浄水器２に負荷されない。従って、浄水器２の耐水圧が低くてもよく、構造を簡略化できる。
【００４０】
また、ヒータｈは、貯湯タンク７の底部近傍に設けられているため、膨張して軽くなった高温流体が上方に向かう対流を形成する特性を利用して、貯湯タンク７内の浄水全体をむらなく効率的に加温でき、特に温度が低下しがちなタンク７下部の浄水の温度低下を抑制できる。
【００４１】
なお、例えば貯湯タンク７内の浄水を吐水するときにのみオンにされ、吐水直前のタンク上部の浄水を補助的に（瞬間的に）加熱するヒータを貯湯タンク７の上部に設けてもよい。
【００４２】
また、温度センサの検知温度に基づいて貯湯タンク７内の浄水の温度が必要以上に上昇しないように、また、水位センサの検知に基づいて貯湯タンク７内が空の場合にはヒータｈがオンにならないように、制御装置３３がヒータｈの通電を制御しており、貯湯タンク７及びこの中の浄水の過熱を防止している。
【００４３】
次に、図４は、本実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、冷却手段（ファン３１）の動作フローチャートである。
【００４４】
浄水器２が、コネクタ１１ａ、１１ｂに接続されていない場合には、ステップＳ１０１にて、”Ｎｏ”となり、ステップＳ１０２にてバルブ９を閉じる。浄水器２が、コネクタ１１ａ、１１ｂに接続されている場合には、ステップＳ１０３に進み、バルブ９を通水状態にする。これにより、浄水器２に原水が通水される。
【００４５】
次に、ステップＳ１０４における温度測定の結果（少なくとも温度測定手段２９ａ、２９ｂのいずれかの測定値のみでよい）を受け、ステップＳ１０５にて、その温度測定値と、設計時にあらかじめ設定された所定値との比較が行われる。ここで、「所定値」は、例えば３０〜４０℃であり、より好ましくは３５℃である。
【００４６】
温度測定値が所定値以上であり、活性炭の吸着性能の低下の可能性を示す場合には、ステップＳ１０６にて、ファン３１を駆動させる。これにより、前述したように、筐体３の外の空気が吸気口３ｂから吸い込まれ、その吸い込まれた空気が排気口３ａに向けて筐体３内を流れて、排気口３ａから筐体３の外に排気される、という空気の流れが形成され、筐体３内及び浄水器２の空冷が開始される。排気口３ａは、筐体３の上壁部に形成されているため、高温空気の上昇対流を利用して、効率よく筐体３内の高温空気を筐体３外に排気することができる。
【００４７】
そして、ステップＳ１０７にて、使用者が浄水の吐水を要求しているかどうかを判定し、使用者が吐水を要求しない場合には、バルブ９が閉とされ、ステップＳ１０９にて吐水しない（貯湯タンク７に浄水が給水されない）。
【００４８】
使用者が吐水を要求し、バルブ９が開かれた場合には、活性炭の吸着性能が低下する温度以上にあった浄水器２において前述した空冷が開始され始めたばかりであるということを、音や光などで使用者に警告しながら、浄水器２を通過した水が貯湯タンク７に給水され、この給水により流体出口部２３近傍の温水が押し出されるようにして、吐水流路２３、２５を介して吐水される（ステップＳ１０８）。この警告を受け、使用者はバルブ９を閉じて浄水器２への通水を止めるなどの対応をとれる。
【００４９】
ステップＳ１０５にて、温度測定値が所定値より小さい場合には、ステップＳ１１０にて、ファン３１の駆動を停止させる。これにより、筐体３内及び浄水器２の空冷が停止される。
【００５０】
そして、ステップＳ１１１にて、使用者が浄水の吐水を要求しているかどうかを判定し、使用者が吐水を要求しない場合、すなわちバルブ９が開かれない場合には吐水しない（ステップＳ１１３）。
【００５１】
使用者が吐水を要求し、バルブ９が開かれた場合には、警告などをせずに、浄水器２を通過した水が貯湯タンク７に給水され、この給水により流体出口部２３近傍の温水が押し出されるようにして、吐水流路２３、２５を介して吐水される（ステップＳ１１２）。先のステップＳ１０５にて”Ｙｅｓ”となることで、活性炭が、吸着性能の低下を起こす温度より低いということになるので、使用者に警告をする必要はない。
【００５２】
なお、ステップＳ１０６にて、ファン３１を駆動させると共に、バルブ９を閉じるようにしてもよく、この場合、使用者の吐水要求があっても、浄水器２には通水されない。すなわち、活性炭の吸着性能が低下した状態での、浄水器２への通水が禁止される。
【００５３】
また、温度測定値が所定値以上にならず、ファン３１を駆動させていない状態でも、所定時間ごとにファン３１を駆動させて、筐体３内及び浄水器２の空冷を行うようにしてもよい。
【００５４】
以上述べたように、本実施形態によれば、浄水器２と貯湯タンク７とを同じ筐体３内に収めて、装置全体の小型化及び省スペース設置を実現しつつ、浄水器２が、貯湯タンク７からの熱の影響により、活性炭の吸着性能が低下する所定温度以上になった場合でも、前述したようにファン３１の駆動により冷却され、この結果、活性炭の性能低下を防いで、いつでも清浄度の高い浄水を提供できる。
【００５５】
また、浄水器２及び貯湯タンク７は共に筐体３内に収容されているので、それらが外部から視認されずに、電気温水器の見栄えを損ねない。
【００５６】
表１及び図５は、クロロホルムの平衡濃度が３０（ｐｐｂ）のときの、活性炭への、クロロホルム吸着の温度依存性を表す。
この測定に用いた活性炭は、比表面積が１５００（ｍ２／ｇ）のピッチ系繊維状活性炭である。
【００５７】
【表１】
【００５８】
これら結果から、温度が高くなるにつれ、活性炭へのクロロホルムの吸着量は低下していることがわかる。また、本実施形態の浄水器は水道水を浄化するものであるから、水道水の温度を上回らないようにすればよい。つまり、実用上は、活性炭を、例えば３０〜４０℃より低い温度にすれば十分であるといえる。
【００５９】
以下、本発明の他の実施形態について説明する。なお、前出したものと同様の要素については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６０】
［第２の実施形態］
図６は、本発明の第２の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の構成を例示する模式図である。
【００６１】
貯湯タンク３９の内部であって底部近傍には、ヒータｈが設けられている。
また、貯湯タンク３９の内部には、タンク底部から上方に延在する例えば筒状の吐水流路４９が設けられている。吐水流路４９の上端部及び下端部はそれぞれ開口され、下端部の開口は流体出口部４１ｂとして機能する。貯湯タンク３９の上面部の中央には、流体入口部４１ａが設けられている。なお、流体入口部４１ａは、貯湯タンク３９の側面あるいは底面に設けてもよい。
【００６２】
さらに、貯湯タンク３９の内部には、ヒータｈからの加熱によってタンク内の膨張した水や空気をタンク外に逃がすための逃がし流路５１が設けられている。逃がし流路５１は、吐水流路４９と同様に、その上端部及び下端部はそれぞれ開口され、タンク底部から筒状に上方に延在している。逃がし流路５１の下端部の開口には、逃がし流路５１を筐体３の外部に連通させる流路４７が接続されている。逃がし流路５１の上端部の開口は、吐水流路４９の上端部の開口よりも上方に位置している。なお、逃がし流路５１は、必ずしもタンク底部から延在する必要はなく、タンクの内側面に取り付けてもよい。
【００６３】
浄水器２の出口側は、コネクタ１１ｂを介して、流路４３に接続されている。流路４３は、貯湯タンク３９の流体入口部４１ａに接続され、浄水器２で浄化した浄水は、流路４３を介して、貯湯タンク３９に給水される。
【００６４】
貯湯タンク３９の流体出口部４１ｂには、貯湯タンク３９内の加温浄水を吐水する吐水流路４５が接続されている。吐水流路５３には、バルブ５３が設けられている。
【００６５】
筐体３の底部において、浄水器２の下方には吸気口３ｂが形成されている。筐体３の上壁部において、貯湯タンク３９の上方には排気口３ａが形成されている。排気口３ａまたはその近傍には、排気ファン３１が設けられている。
【００６６】
制御装置３３は、貯湯タンク３９内の浄水の温度を測定する温度測定手段、水位センサ、温度測定手段２９ａ、２９ｂの検知信号、使用者の操作信号などを受け、バルブ９、５３、ヒータｈ、ファン３１（のモータ）などの動作を制御する。
【００６７】
浄水器２で浄化された浄水は、流路４３、流体入口部４１ａを介して、貯湯タンク３９内に給水され、吐水流路４９の上端部開口より上の水位レベルに維持される。そして、貯湯タンク３９内（吐水流路４９内を含む）の浄水は、ヒータｈにより、例えば１００℃近い温度に加熱され、その所望の温度に達するとヒータｈはオフにされる。
【００６８】
使用者が加温浄水を使用する場合には、手動でバルブ５３を開く。あるいは、使用者の操作部材の操作により制御装置３３から信号が送られバルブ５３が開く。バルブ５３が開かれると、吐水流路４９内の温浄水は、重力の作用により、下端部の流体出口部４１ｂから押し出されるようにして吐水流路４５に流出し、その吐水流路４５を介して使用者の元へ吐水される。
【００６９】
この吐水により、貯湯タンク３９及び吐水流路４９内の水位が下がると、水位センサの検知に基づきバルブ９が開かれ、流路４３及び流体入口部４１ａより、浄水器２で浄化された浄水が給水される。貯湯タンク３９内の水位レベルが所定レベルに達すると、バルブ９が閉じられ、貯湯タンク３９内への浄水の給水が停止される。
【００７０】
本実施形態においても、上記第１の実施形態と同様、温度測定手段２９ａ、２９ｂの少なくともいずれかの測定値が所定値以上になると、ファン３１が駆動され、筐体３の外の空気が吸気口３ｂから吸い込まれ、その吸い込まれた空気が排気口３ａに向けて筐体３内を流れて、排気口３ａから筐体３の外に排気される、という空気の流れが形成され、筐体３内及び浄水器２が空冷される。
【００７１】
これにより、浄水器２と貯湯タンク３９とを同じ筐体３内に収めて、装置全体の小型化及び省スペース設置を実現しつつ、浄水器２が、貯湯タンク３９からの熱の影響により、活性炭の吸着性能が低下する所定温度以上になった場合でも、前述したようにファン３１の駆動により冷却され、この結果、活性炭の性能低下を防いで、いつでも清浄度の高い浄水を提供できる。また、浄水器２及び貯湯タンク３９は共に筐体３内に収容されているので、それらが外部から視認されずに、電気温水器の見栄えを損ねない。
【００７２】
［第３の実施形態］
図７は、本発明の第３の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００７３】
本実施形態では、筐体３底部に形成した吸気口３ｂまたはその近傍に、吸気ファン３１を設けて、吸気口３ｂから吸い込んだ筐体３外の空気を、筐体３内に押し込む圧送方式を採用している。ただし、この場合には、筐体３内における風速分布は不均一になりやすく、吹きだまりやよどみができやすい。
【００７４】
これに対して、上記第１、第２の実施形態のように、ファン３１を排気口３ａ側に設けると、ファン３１近くの圧力が下がることによる圧力差で空気を引っ張ることになり、空気を均一に引くことができ、高温空気を効率的に筐体３外から排気することができる。
【００７５】
［第４の実施形態］
図８は、本発明の第４の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００７６】
本実施形態では、筐体３の底部において浄水器２の下方に吸気口３ｂを設け、筐体３の上壁部において貯湯タンク７の上方には排気口３ａを設けている。ファン３１は、排気口３ａまたはその近傍に設けている。
【００７７】
貯湯タンク７の上方に排気口３ａを設けることで、上昇対流を利用して貯湯タンク７のまわりの高温空気を効率よく排気できる。吸気口３ｂを貯湯タンク７に対向する位置に設けないことで、吸気口３ｂから吸い込まれた比較的低温な筐体３外の空気が直接貯湯タンク７に吹き付けられて貯湯タンク７及びこの中の加温浄水が冷やされないようにすることができる。その吸気口３ｂを、浄水器２の下方に設けることで、吸気口３ｂから吸い込まれた比較的低温な筐体３外の空気を直接浄水器２に吹き付けて効率良く浄水器２の冷却を行える。
【００７８】
［第５の実施形態］
図９は、本発明の第５の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００７９】
本実施形態では、筐体３内において、上方に貯湯タンク７を、この下方に浄水器２を配設している。貯湯タンク７の下方に浄水器２を配設することで、高温空気の上昇対流を利用して、貯湯タンク７のまわりの高温空気が浄水器２側に流れにくいようにしている。
【００８０】
吸気口３ｂ及び排気口３ａは、筐体３における相対向する側壁部にそれぞれ設け、主に、貯湯タンク７と浄水器２との間の空間に空気の流れが形成されるようにしているが、筐体３の上壁部にもさらに排気口を設けて、貯湯タンク７のまわりの高温空気の排気効率を上げてもよい。
【００８１】
［第６の実施形態］
図１０は、本発明の第６の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００８２】
本実施形態では、筐体３内において、上方に貯湯タンク７を、この下方に浄水器２を配設している。貯湯タンク７の下方に浄水器２を配設することで、高温空気の上昇対流を利用して、貯湯タンク７のまわりの高温空気が浄水器２側に流れにくいようにしている。
【００８３】
さらに、貯湯タンク７の側方に排気口３ａを設けて、貯湯タンク７のまわりの高温空気の排気効率の向上を図り、吸気口３ｂを貯湯タンク７に対向する位置に設けないことで、吸気口３ｂから吸い込まれた比較的低温な筐体３外の空気が直接貯湯タンク７に吹き付けられて貯湯タンク７及びこの中の加温浄水が冷やされないようにすることができる。その吸気口３ｂを、浄水器２の側方に設けることで、吸気口３ｂから吸い込まれた比較的低温な筐体３外の空気を直接浄水器２に吹き付けて効率良く浄水器２の冷却を行える。
【００８４】
［第７の実施形態］
図１１は、本発明の第７の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００８５】
本実施形態では、筐体３の中において浄水器２と貯湯タンク７とが横方向に配置されている。そして、筐体３の側壁部において浄水器２に対向する部分に吸気口３ｂを設け、その側壁部に相対向する側壁部において貯湯タンク７に対向する部分に排気口３ａを設けている。さらに、排気口３ａまたはその近傍に、排気ファン３１を設けている。排気ファン３１が動作すると、吸気口３ｂから外気が吸引されて浄水器２が冷却される。
【００８６】
［第８の実施形態］
図１２は、本発明の第８の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００８７】
本実施形態では、筐体３内において、上方に貯湯タンク７を、この下方に浄水器２を配設している。筐体３の底部において浄水器２の下方に吸気口３ｂを設け、筐体３の上壁部において貯湯タンク７の上方には排気口３ａを設けている。吸気口３ｂまたはその近傍に吸気ファン３１を設けている。浄水器２には、筐体３外部の比較的低温な空気が吹き付けられ冷却される。貯湯タンク７の周辺の高温空気は、上昇対流の作用も加算され、貯湯タンク７の上方に設けられた排気口３ａから排気される。なお、吸気口３ｂに吸気ファン３１を設ける代わりに、排気口３ａに排気ファンを設けてもよい。
【００８８】
［第９の実施形態］
図１３は、本発明の第９の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００８９】
本実施形態では、冷却手段として、ファン３１に加えて、ペルチェ素子５５を設けている。ペルチェ素子５５は、一方の面側が吸熱部５５ａとして機能し、この吸熱部５５ａの反対面側が放熱部５５ｂとして機能する。吸熱部５５ａは、浄水器２の上部に密着されている。
【００９０】
筐体３の底部における浄水器２の下方に吸気口３ｂが設けられ、筐体３の上壁部における浄水器２の上方に排気口３ａが設けられている。ペルチェ素子５５の放熱部５５ｂは、排気口３ａ側に向いている。ペルチェ素子５５の放熱部５５ｂと、排気口３ａとの間であって、例えば放熱部５５ｂの近傍には、ファン３１が設けられている。なお、ファン３１は、排気口３ａまたは排気口３ａの近傍に設けてもよい。また、ペルチェ素子５５は、浄水器２の上部以外の部分に設けてもよい。
【００９１】
ペルチェ素子５５に、図示しない電力供給源から電力が供給されると、吸熱部５５ａで吸熱が、放熱部５５ｂで発熱が起こる。吸熱部５５ａでの吸熱により浄水器２は冷却され、放熱部５５ｂで生じた熱はまわりの空間に放熱され、この放熱により温度が上昇した空気はファン３１の駆動により排気口３ａから排気される。
【００９２】
［第１０の実施形態］
図１４は、本発明の第１０の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００９３】
本実施形態では、上記第９の実施形態の構成に加えて、さらに冷却手段として、ペルチェ素子５５の放熱部５５ｂの上に、ヒートシンク５７を設けている。放熱部５５ｂの上に、ヒートシンク５７を設けることで、放熱部５５ｂで生じた熱の放熱効果を高め、放熱部５５ｂで生じた熱が、吸熱部５５ａ側に逆流するのを抑制する。
【００９４】
［第１１の実施形態］
図１５は、本発明の第１１の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００９５】
本実施形態は、図１０に表される上記第６の実施形態の構成において、貯湯タンク７に対向する浄水器２の上部に、ペルチェ素子５５を設けている。ペルチェ素子５５の放熱部５５ｂは、貯湯タンク７に向けられている。このため、放熱部５５ｂからの放熱で温度が上昇した空気の上昇対流により、貯湯タンク７に向けて温度が高い空気が流れやすく、貯湯タンク７の保温効果を高める。
【００９６】
［第１２の実施形態］
図１６は、本発明の第１２の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００９７】
本実施形態は、図８に表される上記第４の実施形態の構成において、貯湯タンク７に対向する浄水器２の側部に、ペルチェ素子５５を設けている。ペルチェ素子５５の放熱部５５ｂは、貯湯タンク７に向けられている。さらに、ペルチェ素子５５の放熱部５５ｂと貯湯タンク７との間であって放熱部５５ｂ近傍にファン３２を設けている。
【００９８】
ペルチェ素子５５及びファン３２を駆動させると、放熱部５５ｂからの放熱で温度が上昇した空気を、貯湯タンク７に向けてファン３２で吹き付けることになり、貯湯タンク７の保温効果を高める。
【００９９】
なお、冷却手段としてペルチェ素子５５を用いた実施形態においては、吸気口、排気口、ファンは必ずしも設けなくてもよい。
【０１００】
［第１３の実施形態］
図１７は、本発明の第１３の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の構成を例示する模式図である。
【０１０１】
浄水器２の入口部は、コネクタ１１ａを介して、給水流路６１に接続されている。給水流路６１からは、分岐流路６５が分岐している。給水流路６１において、分岐流路６５の分岐点より下流側にはバルブ６７が設けられている。分岐流路６５には、バルブ６９が設けられている。浄水器２の出口部は、コネクタ１１ｂを介して、貯湯タンク７へと続く前述した流路１５に接続されている。本実施形態に係る浄水器付き電気温水器は、いわゆる「先止め式」の浄水器付き電気温水器であり、使用者は、浄水器２で浄化され貯湯タンク７にて加温された温浄水を使用する際には、バルブ６７を開く。ここで、バルブ６７は、手動式のバルブでもよく、電気信号により開閉する電磁弁でもよい。
【０１０２】
本実施形態では、浄水器２の冷却手段として、熱交換手段７１を設けている。熱交換手段７１は、具体的には、原水が流れる流路（空間）７１ａを有するウォータージャケットである。流路７１ａは、浄水器２の上面及び側面を囲んでいる。熱交換手段７１は、流路７１ａに連通する入口部７３ａ及び出口部７３ｂを有し、入口部７３ａは分岐流路６５に接続され、出口部７３ｂは排水流路６３に接続されている。
【０１０３】
分岐流路６５を流れてきた原水は、入口部７３ａを介して、流路７１ａ内に流入し、この流入した原水は、浄水器２の外面２ａに直接接触して、浄水器２との間で熱交換が行われる。
あるいは、熱交換手段７１を、浄水器２の外面２ａに接する内壁部と、外部の空気に接する外壁部との間に流路（空間）７１ａを形成した二重壁構造としてもよく、この場合には、その流路７１ａ内の原水は、浄水器２の外面２ａに接する内壁部を介して、浄水器２と熱交換する。
【０１０４】
熱交換手段７１において、流路７１ａと、外部の空気とを隔てる外壁部は、断熱性の高い材料（例えば樹脂など）から構成することが望ましい。また、前述した二重壁構造とした場合において、浄水器２の外面２ａに接する内壁部は、熱伝導性の高い材料（例えば銅、ステンレスなど）から構成することが望ましい。このようにすれば、流路７１ａ内の原水と浄水器２との熱交換効率を高めることができる。
【０１０５】
また、浄水器２の温度を間接的に検知する温度測定手段として、熱交換手段７１の流路７１ａ内の原水温度を測定する温度測定手段を設けてもよい。
【０１０６】
次に、図１８は、本実施形態に係る浄水器付き電気温水器の動作フローチャートである。なお、以下の説明において、バルブ６７は、使用者の吐水／止水要求に応じて、手動または制御装置３３からの電気信号により開閉される。バルブ６９は、制御装置３３からの電気信号により開閉される。
【０１０７】
浄水器２が、コネクタ１１ａ、１１ｂに接続されていない場合には、ステップＳ２０１にて、”Ｎｏ”となり、ステップＳ２０２にてバルブ６７、６９を閉じる。浄水器２が、コネクタ１１ａ、１１ｂに接続されている場合には、ステップＳ２０３に進み、バルブ６７を通水状態にする。これにより、浄水器２に原水が給水される。
【０１０８】
次に、ステップＳ２０４における温度測定の結果（温度測定手段２９ａ、２９ｂ、または熱交換手段７１に設けた温度測定手段のいずれか一方の測定値のみでよい）を受け、ステップＳ２０５にて、その温度測定値と、あらかじめ設定された所定値との比較が行われる。ここで、「所定値」は、例えば３０〜４０℃である。
【０１０９】
温度測定値が所定値以上であり、活性炭の吸着性能の低下の可能性を示す場合には、ステップＳ２０６にて、バルブ６９を開く。これにより、原水は、分岐流路６５を介して、熱交換手段７１の流路７１ａに流入し、この流入した原水は、浄水器２と熱交換しながら、流路７１ａ内を流れて排水流路６３から排水される。すなわち、原水を利用した、浄水器２の水冷が開始される。
【０１１０】
そして、次のステップＳ２０７にて、使用者が浄水の吐水を要求しているかどうかを判定し、使用者が吐水を要求しない場合には、バルブ６７が閉とされ、吐水しない（貯湯タンク７に浄水が給水されない）（ステップＳ２０９）。
【０１１１】
使用者が吐水を要求し、バルブ６７が開かれた場合には、活性炭の吸着性能が低下する温度以上にあった浄水器２において前述した水冷が開始され始めたばかりであるということを、音や光などで使用者に警告しながら、浄水器２を通過した水が貯湯タンク７に給水され、この給水により流体出口部２３近傍の温水が押し出されるようにして、吐水流路２３、２５を介して吐水される（ステップＳ２０８）。この警告を受け、使用者はバルブ６７を閉じて浄水器２への通水を止めるなどの対応をとれる。
【０１１２】
ステップＳ２０５にて、温度測定値が所定値より小さい場合には、ステップＳ２１０にて、温度測定値が所定値より小さくなってから所定時間経過したかどうかの判定が、制御装置３３にてなされる。温度測定値が所定値より小さくなってから所定時間経過していない場合には、ステップＳ２０６に進みバルブ６９を開いて、前述したような浄水器２の水冷を行う。
【０１１３】
温度測定値が所定値より小さくなってから所定時間経過した場合には、ステップＳ２１１にて、バルブ６９を閉じる。これにより、熱交換手段７１の流路７１ａへの原水の流入が停止され、浄水器２の水冷が停止される。すなわち、温度測定値が所定値より小さくなっても、ただちにバルブ６９を閉じるのではなく、しばらく流路７１ａに通水が行われるようにし、浄水器２の内部に収容された活性炭が確実に所定温度（吸着性能が低下する温度）より低くなるようにする。もちろん、ステップＳ２１０を設定せず、ステップＳ２０５にて温度測定値が所定値より小さくなったら、ただちにバルブ６９を閉じるようにしてもよい。
【０１１４】
そして、ステップＳ２１２にて、使用者が浄水の吐水を要求しているかどうかを判定し、使用者が吐水を要求しない場合には、バルブ６７が閉とされ、吐水しない（貯湯タンク７に浄水が給水されない）（ステップＳ２１４）。
【０１１５】
使用者が吐水を要求し、バルブ６７が開かれた場合には、警告などをせずに、浄水器２を通過した水が貯湯タンク７に給水され、この給水により流体出口部２３近傍の温水が押し出されるようにして、吐水流路２３、２５を介して吐水される（ステップＳ２１３）。先のステップＳ２０５及びＳ２１０にて”Ｙｅｓ”となることで、活性炭が、吸着性能の低下を起こす温度より低いということになるので、使用者に警告をする必要はない。
【０１１６】
なお、ステップＳ２０６にて、バルブ６９を開き、かつバルブ６７を閉じるようにすると、使用者の吐水要求があっても、浄水器２からは吐水されない。すなわち、活性炭の吸着性能が低下した状態での吐水が禁止される。
【０１１７】
また、温度測定値が所定値以上にならず、熱交換手段７１の流路７１ａに通水をしていない状態でも、一定期間ごとにバルブ６９を開き、流路７１ａへの通水を行うようにしてもよい。
【０１１８】
以上述べたように、本実施形態によれば、浄水器２と貯湯タンク７とを同じ筐体３内に収めて、装置全体の小型化及び省スペース設置を実現しつつ、浄水器２が、貯湯タンク７からの熱の影響により、活性炭の吸着性能が低下する所定温度以上になった場合でも、前述したように熱交換手段７１を流れる原水との熱交換により冷却され、この結果、活性炭の性能低下を防いで、いつでも清浄度の高い浄水を提供できる。
【０１１９】
また、熱交換手段７１の流路７１ａに原水が供給されない状態では、その流路７１ａは、浄水器２と、外部とを断熱する断熱部材として機能し、筐体３内の温度が上昇しても浄水器２の温度上昇を抑えることができる。この断熱効果を高める観点からは、流路７１ａの外壁部を、例えば樹脂などの断熱性の高い材料から構成することが望ましい。流路７１ａの外壁部を断熱性の高い材料から構成することは、原水が流路７１ａ内に供給された際に、原水の温度が筐体３内温度の影響で上昇することも抑制する。
【０１２０】
また、温度測定手段からの測定温度に基づいて、所定温度以上のときだけ流路７１ａに原水が流れるようにして浄水器２の水冷を行うので、水の使用量も節約できる。
【０１２１】
［第１４の実施形態］
図１９は、本発明の第１４の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、冷却手段の構成を例示する模式図である。
【０１２２】
本実施形態においては、熱交換手段７１は、「先止め式」の構成としている。すなわち、排水流路６３にバルブ７９を設けている。分岐流路６５には、熱交換手段７１から給水流路６１への逆流を防ぐ逆止弁７５を設けている。また、浄水器２の出口側に接続され、貯湯タンク７に続く流路１５に、バルブ７７を設けている。使用者は浄水を使用する際には、バルブ７７を手動または制御装置３３からの電気信号により開く。
【０１２３】
前述した測定温度が所定温度より小さい場合には、制御装置３３の制御により、バルブ６７は開かれ、バルブ７９は閉じられる。測定温度が所定温度以上である場合には、バルブ７９が開かれ、熱交換手段７１の流路７１ａを水冷用の原水が流れる。このとき、バルブ６７を閉じて、浄水器２からの吐水が禁止される状態にしてもよいし、バルブ６７を開いて、浄水器２を水冷しながらの吐水が可能な状態にしてもよい。また、測定温度が所定温度以上である場合に、バルブ７７を「閉状態」にロックする、すなわち使用者からの指示があっても開かないように制御すれば、バルブ６７を設けなくても高温時の吐水を禁止することが可能である。なお、高温でも浄水器２に通水する場合は、バルブ６７は設けなくてもよい。
【０１２４】
［第１５の実施形態］
図２０は、本発明の第１５の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の要部構成を例示する模式図である。
【０１２５】
本実施形態では、浄水器２の、例えば底部にヒータＨ（第２の加熱装置）が設けられている。浄水器２の出口部と貯湯タンク７とを接続する流路１５から排出流路８１が分岐され、この分岐点には三方弁８７が設けられている。排出流路８１は、筐体３の外部に導出されている。三方弁８７は、制御装置３３からの電気信号により制御、あるいは感温性の弁（温度に応じて流出口を変える弁）で制御される。
【０１２６】
図２１は、本実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、浄水器２の加熱再生モードのフローチャートである。
【０１２７】
浄水器２から貯湯タンク７に浄水の給水が可能（冷却中も含む）な浄水モード（ステップＳ３０１）において、加熱再生条件を満たすかどうかが、制御装置３３により、ステップＳ３０２で判定される。加熱再生条件は、浄水器２の加熱再生が必要な条件であり、例えば、以下のような条件が挙げられる。
・所定時刻になった。
・前回の加熱再生時から所定時間が経過した。
・加熱再生モードを実行するために使用者によって操作されるスイッチ等の操作部材が操作された。
・上記スイッチ等のオンから所定時間が経過した。
・加熱再生条件のリセットから所定時間が経過した。
・浄水器の使用時間が所定時間に達した。
・浄水器への通水量が所定量に達した。
【０１２８】
加熱再生条件を満たさない場合は、浄水モードが続けられる。浄水モードにおいては、三方弁８７は、浄水器２と貯湯タンク７との間を連通させ、浄水器２と排出流路８１との間を遮断する。
【０１２９】
加熱再生条件を満たす場合は、ステップＳ３０３にて、浄水器２の使用開始、または前回の加熱再生時から、浄水器２への通水があったかどうかが判定される。この通水がない場合は、ステップＳ３０４にて加熱再生条件がリセットされ、浄水モードが続けられる。
【０１３０】
浄水器２の使用開始または前回の加熱再生時から、浄水器２への通水があった場合は、ステップＳ３０５に進み、浄水の吐水中（貯湯タンク７への給水中）かどうかが判定される。浄水が吐水（給水）中でない場合には、加熱再生モード（ステップＳ３０６）に移行する。浄水の吐水（給水）中である場合には、加熱再生モードに移行せず、浄水の吐水（給水）の停止を待ってから加熱再生モード（ステップＳ３０６）に移行する。
【０１３１】
加熱再生モードでは、制御装置３３の制御により、ヒータＨが通電され、浄水器２を加熱する。このとき、三方弁８７は、浄水器２と貯湯タンク７との間を遮断し、浄水器２と排出流路８１との間を連通させる。バルブ６９は閉じられ、浄水器２の水冷は停止される。また、バルブ６７も閉じられ、浄水器２への原水の給水も停止される。
【０１３２】
ヒータＨによって浄水器２が加熱されると、浄水器２内に残留していた水が蒸気になると共に、活性炭に吸着していた有害物質や異臭味物質が脱離して、蒸気と共に排出流路８１から排出される。これにより、浄水器２の活性炭は清浄化され、使用寿命が延びる。また、三方弁８７は、浄水器２と貯湯タンク７との間を遮断しているので、活性炭から脱離した有害物質等が濃縮された水や蒸気が、貯湯タンク７に流出されるのを防ぐことができる。
【０１３３】
次に、ステップＳ３０７にて、温度測定手段２９ａの温度測定値に基づいて、浄水器２が所定温度（例えば１２０〜１５０℃）にまで加熱されたかどうかを判定する。浄水器２がその所定温度に達している場合には、ステップＳ３０９にて、ヒータＨがオフにされ、加熱再生モードが終了され、さらにステップＳ３１０にて、加熱再生モード開始から所定時間経過していると判定された場合には、浄水モードに戻る。
【０１３４】
加熱再生モードの終了から所定時間経過していない場合には、まだ浄水器２は高温である可能性があり、その状態で浄水モードに移行してしまうと、活性炭による有害物質等の吸着作用が十分に得られない可能性があるので、加熱再生モードが終了した後、浄水器２が冷えるのを待ってから浄水モードに戻すようにする。あるいは、加熱再生モード終了直後に自動的にバルブ６９を開いて、浄水器２を冷却してもよい。
【０１３５】
加熱再生モード終了前のステップＳ３０７にて、浄水器２が所定温度に達していない場合には、ステップＳ３０８にて加熱再生モード開始から所定時間経過したかどうかが判定され、加熱再生モード開始から所定時間経過した場合には、加熱再生モードを終了する（ステップＳ３０９）。これは、浄水器２の過剰な加熱を防ぐためである。
【０１３６】
［第１６の実施形態］
図２２は、本発明の第１６の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の要部構成を例示する模式図である。
【０１３７】
本実施形態では、上記第１３の実施形態における排出流路８１に対応する排出流路９１を、コネクタ１１ｂと、浄水器２の出口部との間から分岐させて設けている。その排出流路９１にはバルブ９３を設けている。また、流路１５にバルブ８９を設けている。バルブ８９、９３は、制御装置３３により制御される。
【０１３８】
浄水モード時には、制御装置３３の制御により、バルブ８９は開けられ、バルブ９３は閉じられる。加熱再生モード時には、制御装置３３の制御により、バルブ８９は閉じられ、バルブ９３は開けられて、ヒータＨによる加熱により活性炭から脱離した有害物質等が濃縮された水や蒸気は、排出流路９１から排出される。
【０１３９】
なお、上記第１３、１４の実施形態においては、熱交換手段７１への給水／止水を切り替える手段は、熱交換手段７１の上流側に設けた、いわゆる「元止め式」の構造であり、排水流路６３には開閉弁が設けられていないので、加熱再生モード時の加熱により膨張した流路７１ａ内の原水や蒸気を排水流路６３から逃がすことができる。
【０１４０】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、それらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【０１４１】
第１の実施形態において、浄水器２の上流側に設けたバルブ９に代えて、流路１５にバルブを設けて、このバルブの開閉により、貯湯タンク７への給水／止水を制御するようにしてもよい。
【０１４２】
また、熱交換手段７１として、浄水器２を収容する水槽を用いてもよい。この場合、水槽内に原水が給水されると、その原水に接する浄水器２の外面を通じて、浄水器２と、水槽内原水との間で熱交換が行われる。
【０１４３】
また、温度測定手段の温度によって、冷却手段の能力を調整しても良い。例えば、夏場などの徐々に温度が上昇していき所定温度を若干越えた場合に比べて、貯湯タンクの浄水を加熱した場合は、急激に温度が上昇することが予想されるため、そういった場合は、熱交換手段に流入する原水の水量を増加させたり、ファンの風量を増やしたりすることで有害物質の吐水を抑制できると共に、浄水が吐水されない状態を瞬時に解消することができる。
【０１４４】
また、上述したように貯湯タンクの浄水を加熱している際は、急激に筐体内の温度が上昇してしまうことが想定される。したがって、温度測定手段で測定した温度の単位時間あたりの温度変化量を検知して、その温度変化量が所定値以上の場合には、温度測定手段の測定値が所定温度以下の場合であっても、未然にその所定温度になることを予想して冷却手段を作動させても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の構成を例示する模式図である。
【図２】浄水器の構造を例示する模式図である。
【図３】第１の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンクへの浄水の給水及び給水された浄水の加熱動作のフローチャートである。
【図４】第１の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、冷却手段（ファン）の動作フローチャートである。
【図５】活性炭へのクロロホルム吸着の温度依存特性図である
【図６】本発明の第２の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の構成を例示する模式図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図１１】本発明の第７の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図１２】本発明の第８の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図１３】本発明の第９の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図１４】本発明の第１０の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図１５】本発明の第１１の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図１６】本発明の第１２の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図１７】本発明の第１３の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の構成を例示する模式図である。
【図１８】第１３の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の動作フローチャートである。
【図１９】本発明の第１４の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、要部の構成を例示する模式図である。
【図２０】本発明の第１５の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、要部の構成を例示する模式図である。
【図２１】第１５の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、浄水器２の加熱再生モードのフローチャートである。
【図２２】本発明の第１６の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、要部の構成を例示する模式図である。
【符号の説明】
【０１４６】
２…浄水器、３…筐体、３ａ…排気口、３ｂ…吸気口、７…貯湯タンク、１９…断熱材、２９ａ，２９ｂ…温度測定手段、３１…ファン、３３…制御装置、３６…活性炭、３７…中空糸膜フィルタ、３９…貯湯タンク、５５…ペルチェ素子、５７…ヒートシンク、７１…熱交換手段、７１ａ…流体通路、ｈ…第１の加熱装置、Ｈ…第２の加熱装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浄水器付き電気温水器に関し、詳しくは浄水器の温度上昇を抑制する浄水器付き電気温水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、浄水器は、活性炭などの吸着剤と、中空糸膜やセラミック膜などの濾過膜とを具備し、吸着剤によって水道水中の分子レベルの異臭味物質や有害物質を吸着除去し、濾過膜で鉄サビ、コロイド成分、細菌などを捕捉し、除去する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、一般に、電気温水器は、水道水をタンクに直接給水し、この給水された水を、タンクに内蔵のヒータで加熱すると共にタンク内に保温した状態で貯湯し、使用者が温水を使用する場合は、タンク内の温水を吐水する（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、例えば、飲料用、料理用に使用する温水を供給するために、水道水を一旦浄水器で浄化してからタンクに給水し、加熱、吐水する電気温水器も考えられる。この場合、コンパクトな装置とし、設置スペースの省スペース化を図るには、浄水器と電気温水器とを一つの筐体内に備えることが必要となる。しかし、湯を加熱、貯湯し高温にされる貯湯タンクと同じ筐体内に浄水器を収容すると、貯湯タンクから放熱される熱の影響で、浄水器の温度が上昇してしまう。
【０００５】
浄水器における活性炭などの吸着剤の吸着性能は温度の影響を受けやすく、低温ほど吸着力が強く、温度が高くなるにつれて吸着力が弱くなる傾向がある。したがって、活性炭などの吸着剤を利用した浄水器では、低温での使用ほど浄水性能が高く、高温になるほど浄水性能が低下する傾向がある。また、吸着剤の温度が、低温から高温に急激に変化すると、吸着されていた物質が吸着剤から脱離し、清浄度の低下した水が浄水器から貯湯タンクに給水されてしまう可能性もある。
【０００６】
また、特許文献３には、湯沸かし容器を収容した湯沸かしユニットの外であって、且つ湯沸かしユニットとの間に空間を隔てて浄水手段を設置することで、湯沸かし容器の熱影響による浄水手段内の浄水の温度上昇を抑えんとする給湯装置が開示されている。しかし、特許文献３のように浄水手段を湯沸かし容器から単に隔離するだけの構成では、デッドスペースを生じさせ装置全体の小型化の妨げになるばかりか、必ずしも十分な冷却作用が得られない点で改善の余地がある。
【特許文献１】特開平６−３３９６７６号公報
【特許文献２】特開平８−９４１７７号公報
【特許文献３】特開２００５−１０６３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、浄水器と貯湯タンクとを同じ筐体内に収容したコンパクトな構成としつつ、浄水器の温度上昇を抑制した電気温水器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、容器内に吸着剤を収容し、原水を浄水に浄化する浄水器と、前記浄水器へ原水を導入する第１の流路と、流体入口部と流体出口部とを有する貯湯タンクと、前記浄水器で浄化した浄水を前記貯湯タンクの流体入口部へ導入する第２の流路と、前記流体入口部から前記貯湯タンク内に流入した浄水を加熱する第１の加熱装置と、前記流体出口部に接続され前記貯湯タンク内の加熱された浄水を吐水する吐水手段と、前記浄水器と前記貯湯タンクとを収容する筐体と、前記貯湯タンクにおいて少なくとも前記浄水器に対向する部分に設けられた断熱材と、前記筐体内における前記浄水器のまわりの気体及び前記浄水器の少なくともいずれかを冷却する冷却手段と、を備えたことを特徴とする浄水器付き電気温水器が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の浄水器付き電気温水器によれば、浄水器と貯湯タンクとを同じ筐体内に収容したコンパクトな構成としつつ、浄水器の温度上昇を抑制して、吸着剤における吸着性能の低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の構成を例示する模式図である。
【００１２】
浄水器２と貯湯タンク７とが、同じ筐体３の中に収容されている。筐体３内には、筐体３内の空間を仕切る仕切部材は設けられておらず、浄水器２と貯湯タンク７とは、筐体３内の同じ１つの空間に配設されている。図１に表される具体例では、浄水器２と貯湯タンク７とを左右に並べて配設しているが、上下に並べて配設してもよい。
【００１３】
図２は、浄水器２の構造を例示する模式図である。
【００１４】
浄水器２は、活性炭などの吸着剤（以下、活性炭を用いた場合を例に挙げて説明する）３６と、中空糸膜フィルタ３７と、を有する。これら活性炭３６と中空糸膜フィルタ３７は、容器３５内に収容されている。活性炭３６は、例えば、トリハロメタン、カルキ臭などを吸着、除去する。中空糸膜フィルタ３７は、例えば、鉄サビ、雑菌などを捕捉する。本具体例では、前段（上流側）に活性炭３６が、後段（下流側）に中空糸膜フィルタ３７が配設されているが、それら両者の配置関係は逆であってもよい。また、活性炭と中空糸膜は、それぞれ別の容器に収容してもよい。なお、浄水器２に、例えばアルカリイオン水の生成機能やミネラル添加機構などを付加してもよい。
【００１５】
貯湯タンク７は、例えばステンレスからなり、その外表面を覆うように断熱材１９が設けられている。なお、断熱材１９は、貯湯タンク７において少なくとも浄水器２に向き合う部分（図１においては右側面部）のみを覆えばよいが、すべての外表面を覆ったほうが、貯湯タンク７の保温性を高められる。
【００１６】
貯湯タンク７は、流体入口部２１ａと流体出口部２１ｂとを有する。具体的には、例えば、流体入口部２１ａは貯湯タンク７の底部の中央に設けられ、流体出口部２１ｂは貯湯タンク７の上面部の中央に設けられている。
【００１７】
貯湯タンク７の内部には、貯湯タンク７内に給水された浄水を加熱するヒータｈ（第１の加熱装置）が設けられている。ヒータｈは、貯湯タンク７の底部近傍に設けられている。
【００１８】
浄水器２の入口側は、コネクタ１１ａを介して、給水流路（第１の流路）５に接続されている。給水流路５には、バルブ（電磁弁）９が設けられている。
浄水器２の出口側は、コネクタ１１ｂを介して、流路（第２の流路）１５に接続されている。流路１５によって、浄水器２の出口側と、貯湯タンク７の流体入口部２１ａとが接続されている。また、流路１５において、コネクタ１１ｂ近傍には、浄水器２から貯湯タンク７に向かう方向の流れのみを許容する逆止弁１３が設けられている。
【００１９】
浄水器２は、コネクタ１１ａ、１１ｂに対して着脱自在であり、交換することができる。コネクタ１１ａに浄水器２が接続されていない状態では、コネクタ１１ａに一体に設けられた開閉弁（図示せず）が閉じられ、コネクタ１１ａを介しての原水の流出が防止される。コネクタ１１ａに浄水器２が接続されると、前述の開閉弁が開となり、給水流路５と浄水器２とが連通する。また、コネクタ１１ｂから浄水器２を取り外しても、逆止弁１３によって、流路１５内の浄水はコネクタ１１ｂから流出しない。なお、浄水器２への通水量や使用時間を検知する手段を設けて、浄水器２の交換時期を知らせるようにしてもよい。
【００２０】
貯湯タンク７の流体出口部２１ｂには、吐水流路２３が接続されている。吐水流路２３は、吐水温度調整装置（または流量調整装置）２７を介して、吐水流路２５に接続されている。
【００２１】
浄水器２で浄化された浄水が通る前述した流路１５からは、流路１７が分岐しており、この流路１７は、吐水温度調整装置２７に接続されている。吐水温度調整装置２７は、吐水流路２３からの温水の温度と、貯湯タンク７を経ない流路１７からの冷水の温度を検知し、使用者が選択した吐水温度に応じて、吐水流路２３からの温水と、流路１７からの冷水との混合量を制御する。また、吐水温度調整装置２７は、サーモスタットのような構造を有するものでもよい。
【００２２】
浄水器２には、浄水器２の温度を測定する温度測定手段２９ａが設けられている。また、筐体３内の上部には、温度測定手段２９ｂが設けられている。温度測定手段２９ａ、２９ｂは、例えばサーミスタや熱電対を用いた温度測定手段である。
温度測定手段２９ｂは、筐体３内空間の上部の空気の温度を測定することで、間接的に浄水器２の温度を検知する。したがって、温度測定手段２９ａ、２９ｂは、いずれも浄水器２の温度を検知するために用いられ、温度測定手段２９ａと温度測定手段２９ｂの両方を設ける必要は必ずしもなく、いずれか一方のみを設ければよい。
【００２３】
また、貯湯タンク７にも、貯湯タンク７内の浄水の温度を測定する温度測定手段（図示せず）が設けられている。この温度測定手段は、例えば、貯湯タンク７のタンク高さ方向の中央または中央付近に設けられている。さらに、貯湯タンク７には、貯湯タンク７内の浄水の水位を検知する水位センサ（図示せず）が設けられている。
【００２４】
筐体３の底部における例えば中央には吸気口３ｂが形成され、その底部に対向する筐体３の上壁部における例えば中央には排気口３ａが形成されている。吸気口３ｂ及び排気口３ａには、筐体３内部への異物やほこりの侵入を防ぐために、通気性を有するカバー（図示せず）を装着するのが望ましい。
【００２５】
排気口３ａまたはその近傍には、ファン３１が設けられている。ファン３１は、筐体３内の空気を排気口３ａから排気する排気ファンである。ファン３１を駆動させることで、筐体３の外部の空気が吸気口３ｂから吸い込まれ、その吸い込まれた空気が排気口３ａに向けて筐体３内を流れて、排気口３ａから筐体３の外に排気される、という空気の流れが形成される。
【００２６】
貯湯タンク７と浄水器２との間の空間の下方に吸気口３ｂが、その空間の上方に排気口３ａが位置しているため、筐体３内において、特に貯湯タンク７と浄水器２との間の空間に、より多くの空気を流すことができる。
【００２７】
ファン３１を常時駆動させた場合には、貯湯タンク７からの熱の影響により筐体３内に高温空気がこもることを防ぐ。これにより、浄水器２のまわり、特に貯湯タンク７と浄水器２との間の空間に高温空気が滞留することを防いで、浄水器２の温度上昇を抑制する。
【００２８】
温度測定手段２９ａ、２９ｂの測定温度が所定値以上になったときだけ、ファン３１を駆動させる場合には、浄水器２のまわり、特に貯湯タンク７と浄水器２との間の空間に存在する高温空気を、排気口３ａから筐体３外に排気することができ、浄水器２を間接的に空冷する。この場合、ファン３１を常時駆動させる場合に比べて、省電力化を図れ、またファン３１の駆動に伴う騒音を、必要最小限に抑えられる。
【００２９】
なお、吸気口３ｂから吸い込んだ比較的温度の低い筐体３外の空気を、浄水器２に直接吹き付けるファンを設けて、浄水器２を直接空冷してもよい。
【００３０】
制御装置３３は、貯湯タンク７内の浄水の温度を測定する温度測定手段、水位センサ、温度測定手段２９ａ、２９ｂの検知信号、使用者の操作信号などを受け、バルブ９、ヒータｈ、吐水温度調整装置２７、ファン３１（のモータ）などの動作を制御する。制御装置３３は、筐体３の中に設けてもよいし、筐体３の外部に設けてもよい。
【００３１】
なお、温度測定手段２９ｂは、筐体３内における浄水器２のまわりの空気の温度を測定可能な位置に設けられるが、筐体３内空気の温度分布にむらがある場合に、高温部分をより速やかに検知してより速やかに浄水器２を冷却するためには、気体の上昇対流により高温になりやすい上部空間の温度を測定できる位置に設けるのが望ましい。
【００３２】
次に、第１の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の動作について説明する。
なお、以下の説明において、バルブ９は、使用者による操作部材の操作を受けて、制御装置３３からの信号により自動的に開閉制御される。あるいは、バルブ９は、使用者によって手動で開閉されるとしてもよい。
【００３３】
図３は、本実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７への浄水の給水動作、および給水された浄水の加熱動作のフローチャートである。
【００３４】
まず、ステップＳ１として、水位センサが貯湯タンク７内の浄水の水位を検知する。次に、ステップＳ２として、貯湯タンク７内の浄水の水位が所定レベルに達しているか否かを判定し、ここで、貯湯タンク７内の浄水の水位が所定レベルに達していない場合は、ステップＳ３にて、バルブ９を開く。これにより、給水流路５を介して、原水（水道水）が浄水器２に給水されて浄化され、この浄化された浄水が、流路１５及び流体入口部２１ａを介して、貯湯タンク７に給水される。なお、このとき、ヒータｈはオフにされる（通電されない）。
【００３５】
貯湯タンク７内への浄水の給水により水位が上昇し所定レベルに達したら、ステップＳ４に進み、制御装置３３の制御により、バルブ９を閉じる。あるいは、貯湯タンク７内が満水になると吐水流路２５から吐水されるので、これを見て使用者が手動でバルブ９を閉じるようにしてもよい。
【００３６】
貯湯タンク７内に、浄水が上記所定レベルにまで達して貯留されている場合、その浄水の水温を、貯湯タンク用の温度センサで検知し、ステップＳ５にて、その水温が所定温度にあるか否かを判定する。ここで、その水温が所定温度に達していない場合には、ステップＳ６にて、ヒータｈをオンにし（通電し）、貯湯タンク７内の浄水を加温する。そして、その浄水の水温が所定温度に達したら、ステップＳ７にて、ヒータｈをオフにする。なお、ヒータｈの制御は、単なるオン・オフ制御でもよいが、比例（Ｐ）制御あるいは比例・積分・微分（ＰＩＤ）などの制御手法を用いてもよい。
【００３７】
以上のステップが繰り返され、待機状態では、貯湯タンク７内に、例えば１００℃近い温度の浄水が満水状態で保持される。そして、待機状態では閉じていたバルブ９が開かれると、流体入口部２１ａを介して、貯湯タンク７底部から浄水が給水され、これにより、上面部に設けられた流体出口部２１ｂから貯湯タンク７内の温浄水が押し出され、吐水流路２３、２５を介して吐水される。
【００３８】
使用者は、図示しない操作部材の操作により吐水温度を選択することができ、この選択された水温に応じて、貯湯タンク７を経由した流路２３からの温浄水と、貯湯タンク７を経由しない流路１７からの冷浄水との、吐水温度調整装置２７における混合量が調整される。使用者が選択する水温によっては、流路１７を流れてきた加温されていない冷浄水のみを吐水することも可能である。
【００３９】
また、本実施形態においては、浄水の吐水／止水を切り替えるバルブ９を、浄水器２の上流側に設けることにより、浄水を使用しない状態においては、水道などからの一次圧が浄水器２に負荷されない。従って、浄水器２の耐水圧が低くてもよく、構造を簡略化できる。
【００４０】
また、ヒータｈは、貯湯タンク７の底部近傍に設けられているため、膨張して軽くなった高温流体が上方に向かう対流を形成する特性を利用して、貯湯タンク７内の浄水全体をむらなく効率的に加温でき、特に温度が低下しがちなタンク７下部の浄水の温度低下を抑制できる。
【００４１】
なお、例えば貯湯タンク７内の浄水を吐水するときにのみオンにされ、吐水直前のタンク上部の浄水を補助的に（瞬間的に）加熱するヒータを貯湯タンク７の上部に設けてもよい。
【００４２】
また、温度センサの検知温度に基づいて貯湯タンク７内の浄水の温度が必要以上に上昇しないように、また、水位センサの検知に基づいて貯湯タンク７内が空の場合にはヒータｈがオンにならないように、制御装置３３がヒータｈの通電を制御しており、貯湯タンク７及びこの中の浄水の過熱を防止している。
【００４３】
次に、図４は、本実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、冷却手段（ファン３１）の動作フローチャートである。
【００４４】
浄水器２が、コネクタ１１ａ、１１ｂに接続されていない場合には、ステップＳ１０１にて、”Ｎｏ”となり、ステップＳ１０２にてバルブ９を閉じる。浄水器２が、コネクタ１１ａ、１１ｂに接続されている場合には、ステップＳ１０３に進み、バルブ９を通水状態にする。これにより、浄水器２に原水が通水される。
【００４５】
次に、ステップＳ１０４における温度測定の結果（少なくとも温度測定手段２９ａ、２９ｂのいずれかの測定値のみでよい）を受け、ステップＳ１０５にて、その温度測定値と、設計時にあらかじめ設定された所定値との比較が行われる。ここで、「所定値」は、例えば３０〜４０℃であり、より好ましくは３５℃である。
【００４６】
温度測定値が所定値以上であり、活性炭の吸着性能の低下の可能性を示す場合には、ステップＳ１０６にて、ファン３１を駆動させる。これにより、前述したように、筐体３の外の空気が吸気口３ｂから吸い込まれ、その吸い込まれた空気が排気口３ａに向けて筐体３内を流れて、排気口３ａから筐体３の外に排気される、という空気の流れが形成され、筐体３内及び浄水器２の空冷が開始される。排気口３ａは、筐体３の上壁部に形成されているため、高温空気の上昇対流を利用して、効率よく筐体３内の高温空気を筐体３外に排気することができる。
【００４７】
そして、ステップＳ１０７にて、使用者が浄水の吐水を要求しているかどうかを判定し、使用者が吐水を要求しない場合には、バルブ９が閉とされ、ステップＳ１０９にて吐水しない（貯湯タンク７に浄水が給水されない）。
【００４８】
使用者が吐水を要求し、バルブ９が開かれた場合には、活性炭の吸着性能が低下する温度以上にあった浄水器２において前述した空冷が開始され始めたばかりであるということを、音や光などで使用者に警告しながら、浄水器２を通過した水が貯湯タンク７に給水され、この給水により流体出口部２３近傍の温水が押し出されるようにして、吐水流路２３、２５を介して吐水される（ステップＳ１０８）。この警告を受け、使用者はバルブ９を閉じて浄水器２への通水を止めるなどの対応をとれる。
【００４９】
ステップＳ１０５にて、温度測定値が所定値より小さい場合には、ステップＳ１１０にて、ファン３１の駆動を停止させる。これにより、筐体３内及び浄水器２の空冷が停止される。
【００５０】
そして、ステップＳ１１１にて、使用者が浄水の吐水を要求しているかどうかを判定し、使用者が吐水を要求しない場合、すなわちバルブ９が開かれない場合には吐水しない（ステップＳ１１３）。
【００５１】
使用者が吐水を要求し、バルブ９が開かれた場合には、警告などをせずに、浄水器２を通過した水が貯湯タンク７に給水され、この給水により流体出口部２３近傍の温水が押し出されるようにして、吐水流路２３、２５を介して吐水される（ステップＳ１１２）。先のステップＳ１０５にて”Ｙｅｓ”となることで、活性炭が、吸着性能の低下を起こす温度より低いということになるので、使用者に警告をする必要はない。
【００５２】
なお、ステップＳ１０６にて、ファン３１を駆動させると共に、バルブ９を閉じるようにしてもよく、この場合、使用者の吐水要求があっても、浄水器２には通水されない。すなわち、活性炭の吸着性能が低下した状態での、浄水器２への通水が禁止される。
【００５３】
また、温度測定値が所定値以上にならず、ファン３１を駆動させていない状態でも、所定時間ごとにファン３１を駆動させて、筐体３内及び浄水器２の空冷を行うようにしてもよい。
【００５４】
以上述べたように、本実施形態によれば、浄水器２と貯湯タンク７とを同じ筐体３内に収めて、装置全体の小型化及び省スペース設置を実現しつつ、浄水器２が、貯湯タンク７からの熱の影響により、活性炭の吸着性能が低下する所定温度以上になった場合でも、前述したようにファン３１の駆動により冷却され、この結果、活性炭の性能低下を防いで、いつでも清浄度の高い浄水を提供できる。
【００５５】
また、浄水器２及び貯湯タンク７は共に筐体３内に収容されているので、それらが外部から視認されずに、電気温水器の見栄えを損ねない。
【００５６】
表１及び図５は、クロロホルムの平衡濃度が３０（ｐｐｂ）のときの、活性炭への、クロロホルム吸着の温度依存性を表す。
この測定に用いた活性炭は、比表面積が１５００（ｍ２／ｇ）のピッチ系繊維状活性炭である。
【００５７】
【表１】
【００５８】
これら結果から、温度が高くなるにつれ、活性炭へのクロロホルムの吸着量は低下していることがわかる。また、本実施形態の浄水器は水道水を浄化するものであるから、水道水の温度を上回らないようにすればよい。つまり、実用上は、活性炭を、例えば３０〜４０℃より低い温度にすれば十分であるといえる。
【００５９】
以下、本発明の他の実施形態について説明する。なお、前出したものと同様の要素については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６０】
［第２の実施形態］
図６は、本発明の第２の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の構成を例示する模式図である。
【００６１】
貯湯タンク３９の内部であって底部近傍には、ヒータｈが設けられている。
また、貯湯タンク３９の内部には、タンク底部から上方に延在する例えば筒状の吐水流路４９が設けられている。吐水流路４９の上端部及び下端部はそれぞれ開口され、下端部の開口は流体出口部４１ｂとして機能する。貯湯タンク３９の上面部の中央には、流体入口部４１ａが設けられている。なお、流体入口部４１ａは、貯湯タンク３９の側面あるいは底面に設けてもよい。
【００６２】
さらに、貯湯タンク３９の内部には、ヒータｈからの加熱によってタンク内の膨張した水や空気をタンク外に逃がすための逃がし流路５１が設けられている。逃がし流路５１は、吐水流路４９と同様に、その上端部及び下端部はそれぞれ開口され、タンク底部から筒状に上方に延在している。逃がし流路５１の下端部の開口には、逃がし流路５１を筐体３の外部に連通させる流路４７が接続されている。逃がし流路５１の上端部の開口は、吐水流路４９の上端部の開口よりも上方に位置している。なお、逃がし流路５１は、必ずしもタンク底部から延在する必要はなく、タンクの内側面に取り付けてもよい。
【００６３】
浄水器２の出口側は、コネクタ１１ｂを介して、流路４３に接続されている。流路４３は、貯湯タンク３９の流体入口部４１ａに接続され、浄水器２で浄化した浄水は、流路４３を介して、貯湯タンク３９に給水される。
【００６４】
貯湯タンク３９の流体出口部４１ｂには、貯湯タンク３９内の加温浄水を吐水する吐水流路４５が接続されている。吐水流路５３には、バルブ５３が設けられている。
【００６５】
筐体３の底部において、浄水器２の下方には吸気口３ｂが形成されている。筐体３の上壁部において、貯湯タンク３９の上方には排気口３ａが形成されている。排気口３ａまたはその近傍には、排気ファン３１が設けられている。
【００６６】
制御装置３３は、貯湯タンク３９内の浄水の温度を測定する温度測定手段、水位センサ、温度測定手段２９ａ、２９ｂの検知信号、使用者の操作信号などを受け、バルブ９、５３、ヒータｈ、ファン３１（のモータ）などの動作を制御する。
【００６７】
浄水器２で浄化された浄水は、流路４３、流体入口部４１ａを介して、貯湯タンク３９内に給水され、吐水流路４９の上端部開口より上の水位レベルに維持される。そして、貯湯タンク３９内（吐水流路４９内を含む）の浄水は、ヒータｈにより、例えば１００℃近い温度に加熱され、その所望の温度に達するとヒータｈはオフにされる。
【００６８】
使用者が加温浄水を使用する場合には、手動でバルブ５３を開く。あるいは、使用者の操作部材の操作により制御装置３３から信号が送られバルブ５３が開く。バルブ５３が開かれると、吐水流路４９内の温浄水は、重力の作用により、下端部の流体出口部４１ｂから押し出されるようにして吐水流路４５に流出し、その吐水流路４５を介して使用者の元へ吐水される。
【００６９】
この吐水により、貯湯タンク３９及び吐水流路４９内の水位が下がると、水位センサの検知に基づきバルブ９が開かれ、流路４３及び流体入口部４１ａより、浄水器２で浄化された浄水が給水される。貯湯タンク３９内の水位レベルが所定レベルに達すると、バルブ９が閉じられ、貯湯タンク３９内への浄水の給水が停止される。
【００７０】
本実施形態においても、上記第１の実施形態と同様、温度測定手段２９ａ、２９ｂの少なくともいずれかの測定値が所定値以上になると、ファン３１が駆動され、筐体３の外の空気が吸気口３ｂから吸い込まれ、その吸い込まれた空気が排気口３ａに向けて筐体３内を流れて、排気口３ａから筐体３の外に排気される、という空気の流れが形成され、筐体３内及び浄水器２が空冷される。
【００７１】
これにより、浄水器２と貯湯タンク３９とを同じ筐体３内に収めて、装置全体の小型化及び省スペース設置を実現しつつ、浄水器２が、貯湯タンク３９からの熱の影響により、活性炭の吸着性能が低下する所定温度以上になった場合でも、前述したようにファン３１の駆動により冷却され、この結果、活性炭の性能低下を防いで、いつでも清浄度の高い浄水を提供できる。また、浄水器２及び貯湯タンク３９は共に筐体３内に収容されているので、それらが外部から視認されずに、電気温水器の見栄えを損ねない。
【００７２】
［第３の実施形態］
図７は、本発明の第３の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００７３】
本実施形態では、筐体３底部に形成した吸気口３ｂまたはその近傍に、吸気ファン３１を設けて、吸気口３ｂから吸い込んだ筐体３外の空気を、筐体３内に押し込む圧送方式を採用している。ただし、この場合には、筐体３内における風速分布は不均一になりやすく、吹きだまりやよどみができやすい。
【００７４】
これに対して、上記第１、第２の実施形態のように、ファン３１を排気口３ａ側に設けると、ファン３１近くの圧力が下がることによる圧力差で空気を引っ張ることになり、空気を均一に引くことができ、高温空気を効率的に筐体３外から排気することができる。
【００７５】
［第４の実施形態］
図８は、本発明の第４の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００７６】
本実施形態では、筐体３の底部において浄水器２の下方に吸気口３ｂを設け、筐体３の上壁部において貯湯タンク７の上方には排気口３ａを設けている。ファン３１は、排気口３ａまたはその近傍に設けている。
【００７７】
貯湯タンク７の上方に排気口３ａを設けることで、上昇対流を利用して貯湯タンク７のまわりの高温空気を効率よく排気できる。吸気口３ｂを貯湯タンク７に対向する位置に設けないことで、吸気口３ｂから吸い込まれた比較的低温な筐体３外の空気が直接貯湯タンク７に吹き付けられて貯湯タンク７及びこの中の加温浄水が冷やされないようにすることができる。その吸気口３ｂを、浄水器２の下方に設けることで、吸気口３ｂから吸い込まれた比較的低温な筐体３外の空気を直接浄水器２に吹き付けて効率良く浄水器２の冷却を行える。
【００７８】
［第５の実施形態］
図９は、本発明の第５の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００７９】
本実施形態では、筐体３内において、上方に貯湯タンク７を、この下方に浄水器２を配設している。貯湯タンク７の下方に浄水器２を配設することで、高温空気の上昇対流を利用して、貯湯タンク７のまわりの高温空気が浄水器２側に流れにくいようにしている。
【００８０】
吸気口３ｂ及び排気口３ａは、筐体３における相対向する側壁部にそれぞれ設け、主に、貯湯タンク７と浄水器２との間の空間に空気の流れが形成されるようにしているが、筐体３の上壁部にもさらに排気口を設けて、貯湯タンク７のまわりの高温空気の排気効率を上げてもよい。
【００８１】
［第６の実施形態］
図１０は、本発明の第６の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００８２】
本実施形態では、筐体３内において、上方に貯湯タンク７を、この下方に浄水器２を配設している。貯湯タンク７の下方に浄水器２を配設することで、高温空気の上昇対流を利用して、貯湯タンク７のまわりの高温空気が浄水器２側に流れにくいようにしている。
【００８３】
さらに、貯湯タンク７の側方に排気口３ａを設けて、貯湯タンク７のまわりの高温空気の排気効率の向上を図り、吸気口３ｂを貯湯タンク７に対向する位置に設けないことで、吸気口３ｂから吸い込まれた比較的低温な筐体３外の空気が直接貯湯タンク７に吹き付けられて貯湯タンク７及びこの中の加温浄水が冷やされないようにすることができる。その吸気口３ｂを、浄水器２の側方に設けることで、吸気口３ｂから吸い込まれた比較的低温な筐体３外の空気を直接浄水器２に吹き付けて効率良く浄水器２の冷却を行える。
【００８４】
［第７の実施形態］
図１１は、本発明の第７の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００８５】
本実施形態では、筐体３の中において浄水器２と貯湯タンク７とが横方向に配置されている。そして、筐体３の側壁部において浄水器２に対向する部分に吸気口３ｂを設け、その側壁部に相対向する側壁部において貯湯タンク７に対向する部分に排気口３ａを設けている。さらに、排気口３ａまたはその近傍に、排気ファン３１を設けている。排気ファン３１が動作すると、吸気口３ｂから外気が吸引されて浄水器２が冷却される。
【００８６】
［第８の実施形態］
図１２は、本発明の第８の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００８７】
本実施形態では、筐体３内において、上方に貯湯タンク７を、この下方に浄水器２を配設している。筐体３の底部において浄水器２の下方に吸気口３ｂを設け、筐体３の上壁部において貯湯タンク７の上方には排気口３ａを設けている。吸気口３ｂまたはその近傍に吸気ファン３１を設けている。浄水器２には、筐体３外部の比較的低温な空気が吹き付けられ冷却される。貯湯タンク７の周辺の高温空気は、上昇対流の作用も加算され、貯湯タンク７の上方に設けられた排気口３ａから排気される。なお、吸気口３ｂに吸気ファン３１を設ける代わりに、排気口３ａに排気ファンを設けてもよい。
【００８８】
［第９の実施形態］
図１３は、本発明の第９の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００８９】
本実施形態では、冷却手段として、ファン３１に加えて、ペルチェ素子５５を設けている。ペルチェ素子５５は、一方の面側が吸熱部５５ａとして機能し、この吸熱部５５ａの反対面側が放熱部５５ｂとして機能する。吸熱部５５ａは、浄水器２の上部に密着されている。
【００９０】
筐体３の底部における浄水器２の下方に吸気口３ｂが設けられ、筐体３の上壁部における浄水器２の上方に排気口３ａが設けられている。ペルチェ素子５５の放熱部５５ｂは、排気口３ａ側に向いている。ペルチェ素子５５の放熱部５５ｂと、排気口３ａとの間であって、例えば放熱部５５ｂの近傍には、ファン３１が設けられている。なお、ファン３１は、排気口３ａまたは排気口３ａの近傍に設けてもよい。また、ペルチェ素子５５は、浄水器２の上部以外の部分に設けてもよい。
【００９１】
ペルチェ素子５５に、図示しない電力供給源から電力が供給されると、吸熱部５５ａで吸熱が、放熱部５５ｂで発熱が起こる。吸熱部５５ａでの吸熱により浄水器２は冷却され、放熱部５５ｂで生じた熱はまわりの空間に放熱され、この放熱により温度が上昇した空気はファン３１の駆動により排気口３ａから排気される。
【００９２】
［第１０の実施形態］
図１４は、本発明の第１０の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００９３】
本実施形態では、上記第９の実施形態の構成に加えて、さらに冷却手段として、ペルチェ素子５５の放熱部５５ｂの上に、ヒートシンク５７を設けている。放熱部５５ｂの上に、ヒートシンク５７を設けることで、放熱部５５ｂで生じた熱の放熱効果を高め、放熱部５５ｂで生じた熱が、吸熱部５５ａ側に逆流するのを抑制する。
【００９４】
［第１１の実施形態］
図１５は、本発明の第１１の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００９５】
本実施形態は、図１０に表される上記第６の実施形態の構成において、貯湯タンク７に対向する浄水器２の上部に、ペルチェ素子５５を設けている。ペルチェ素子５５の放熱部５５ｂは、貯湯タンク７に向けられている。このため、放熱部５５ｂからの放熱で温度が上昇した空気の上昇対流により、貯湯タンク７に向けて温度が高い空気が流れやすく、貯湯タンク７の保温効果を高める。
【００９６】
［第１２の実施形態］
図１６は、本発明の第１２の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク７、浄水器２、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【００９７】
本実施形態は、図８に表される上記第４の実施形態の構成において、貯湯タンク７に対向する浄水器２の側部に、ペルチェ素子５５を設けている。ペルチェ素子５５の放熱部５５ｂは、貯湯タンク７に向けられている。さらに、ペルチェ素子５５の放熱部５５ｂと貯湯タンク７との間であって放熱部５５ｂ近傍にファン３２を設けている。
【００９８】
ペルチェ素子５５及びファン３２を駆動させると、放熱部５５ｂからの放熱で温度が上昇した空気を、貯湯タンク７に向けてファン３２で吹き付けることになり、貯湯タンク７の保温効果を高める。
【００９９】
なお、冷却手段としてペルチェ素子５５を用いた実施形態においては、吸気口、排気口、ファンは必ずしも設けなくてもよい。
【０１００】
［第１３の実施形態］
図１７は、本発明の第１３の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の構成を例示する模式図である。
【０１０１】
浄水器２の入口部は、コネクタ１１ａを介して、給水流路６１に接続されている。給水流路６１からは、分岐流路６５が分岐している。給水流路６１において、分岐流路６５の分岐点より下流側にはバルブ６７が設けられている。分岐流路６５には、バルブ６９が設けられている。浄水器２の出口部は、コネクタ１１ｂを介して、貯湯タンク７へと続く前述した流路１５に接続されている。本実施形態に係る浄水器付き電気温水器は、いわゆる「先止め式」の浄水器付き電気温水器であり、使用者は、浄水器２で浄化され貯湯タンク７にて加温された温浄水を使用する際には、バルブ６７を開く。ここで、バルブ６７は、手動式のバルブでもよく、電気信号により開閉する電磁弁でもよい。
【０１０２】
本実施形態では、浄水器２の冷却手段として、熱交換手段７１を設けている。熱交換手段７１は、具体的には、原水が流れる流路（空間）７１ａを有するウォータージャケットである。流路７１ａは、浄水器２の上面及び側面を囲んでいる。熱交換手段７１は、流路７１ａに連通する入口部７３ａ及び出口部７３ｂを有し、入口部７３ａは分岐流路６５に接続され、出口部７３ｂは排水流路６３に接続されている。
【０１０３】
分岐流路６５を流れてきた原水は、入口部７３ａを介して、流路７１ａ内に流入し、この流入した原水は、浄水器２の外面２ａに直接接触して、浄水器２との間で熱交換が行われる。
あるいは、熱交換手段７１を、浄水器２の外面２ａに接する内壁部と、外部の空気に接する外壁部との間に流路（空間）７１ａを形成した二重壁構造としてもよく、この場合には、その流路７１ａ内の原水は、浄水器２の外面２ａに接する内壁部を介して、浄水器２と熱交換する。
【０１０４】
熱交換手段７１において、流路７１ａと、外部の空気とを隔てる外壁部は、断熱性の高い材料（例えば樹脂など）から構成することが望ましい。また、前述した二重壁構造とした場合において、浄水器２の外面２ａに接する内壁部は、熱伝導性の高い材料（例えば銅、ステンレスなど）から構成することが望ましい。このようにすれば、流路７１ａ内の原水と浄水器２との熱交換効率を高めることができる。
【０１０５】
また、浄水器２の温度を間接的に検知する温度測定手段として、熱交換手段７１の流路７１ａ内の原水温度を測定する温度測定手段を設けてもよい。
【０１０６】
次に、図１８は、本実施形態に係る浄水器付き電気温水器の動作フローチャートである。なお、以下の説明において、バルブ６７は、使用者の吐水／止水要求に応じて、手動または制御装置３３からの電気信号により開閉される。バルブ６９は、制御装置３３からの電気信号により開閉される。
【０１０７】
浄水器２が、コネクタ１１ａ、１１ｂに接続されていない場合には、ステップＳ２０１にて、”Ｎｏ”となり、ステップＳ２０２にてバルブ６７、６９を閉じる。浄水器２が、コネクタ１１ａ、１１ｂに接続されている場合には、ステップＳ２０３に進み、バルブ６７を通水状態にする。これにより、浄水器２に原水が給水される。
【０１０８】
次に、ステップＳ２０４における温度測定の結果（温度測定手段２９ａ、２９ｂ、または熱交換手段７１に設けた温度測定手段のいずれか一方の測定値のみでよい）を受け、ステップＳ２０５にて、その温度測定値と、あらかじめ設定された所定値との比較が行われる。ここで、「所定値」は、例えば３０〜４０℃である。
【０１０９】
温度測定値が所定値以上であり、活性炭の吸着性能の低下の可能性を示す場合には、ステップＳ２０６にて、バルブ６９を開く。これにより、原水は、分岐流路６５を介して、熱交換手段７１の流路７１ａに流入し、この流入した原水は、浄水器２と熱交換しながら、流路７１ａ内を流れて排水流路６３から排水される。すなわち、原水を利用した、浄水器２の水冷が開始される。
【０１１０】
そして、次のステップＳ２０７にて、使用者が浄水の吐水を要求しているかどうかを判定し、使用者が吐水を要求しない場合には、バルブ６７が閉とされ、吐水しない（貯湯タンク７に浄水が給水されない）（ステップＳ２０９）。
【０１１１】
使用者が吐水を要求し、バルブ６７が開かれた場合には、活性炭の吸着性能が低下する温度以上にあった浄水器２において前述した水冷が開始され始めたばかりであるということを、音や光などで使用者に警告しながら、浄水器２を通過した水が貯湯タンク７に給水され、この給水により流体出口部２３近傍の温水が押し出されるようにして、吐水流路２３、２５を介して吐水される（ステップＳ２０８）。この警告を受け、使用者はバルブ６７を閉じて浄水器２への通水を止めるなどの対応をとれる。
【０１１２】
ステップＳ２０５にて、温度測定値が所定値より小さい場合には、ステップＳ２１０にて、温度測定値が所定値より小さくなってから所定時間経過したかどうかの判定が、制御装置３３にてなされる。温度測定値が所定値より小さくなってから所定時間経過していない場合には、ステップＳ２０６に進みバルブ６９を開いて、前述したような浄水器２の水冷を行う。
【０１１３】
温度測定値が所定値より小さくなってから所定時間経過した場合には、ステップＳ２１１にて、バルブ６９を閉じる。これにより、熱交換手段７１の流路７１ａへの原水の流入が停止され、浄水器２の水冷が停止される。すなわち、温度測定値が所定値より小さくなっても、ただちにバルブ６９を閉じるのではなく、しばらく流路７１ａに通水が行われるようにし、浄水器２の内部に収容された活性炭が確実に所定温度（吸着性能が低下する温度）より低くなるようにする。もちろん、ステップＳ２１０を設定せず、ステップＳ２０５にて温度測定値が所定値より小さくなったら、ただちにバルブ６９を閉じるようにしてもよい。
【０１１４】
そして、ステップＳ２１２にて、使用者が浄水の吐水を要求しているかどうかを判定し、使用者が吐水を要求しない場合には、バルブ６７が閉とされ、吐水しない（貯湯タンク７に浄水が給水されない）（ステップＳ２１４）。
【０１１５】
使用者が吐水を要求し、バルブ６７が開かれた場合には、警告などをせずに、浄水器２を通過した水が貯湯タンク７に給水され、この給水により流体出口部２３近傍の温水が押し出されるようにして、吐水流路２３、２５を介して吐水される（ステップＳ２１３）。先のステップＳ２０５及びＳ２１０にて”Ｙｅｓ”となることで、活性炭が、吸着性能の低下を起こす温度より低いということになるので、使用者に警告をする必要はない。
【０１１６】
なお、ステップＳ２０６にて、バルブ６９を開き、かつバルブ６７を閉じるようにすると、使用者の吐水要求があっても、浄水器２からは吐水されない。すなわち、活性炭の吸着性能が低下した状態での吐水が禁止される。
【０１１７】
また、温度測定値が所定値以上にならず、熱交換手段７１の流路７１ａに通水をしていない状態でも、一定期間ごとにバルブ６９を開き、流路７１ａへの通水を行うようにしてもよい。
【０１１８】
以上述べたように、本実施形態によれば、浄水器２と貯湯タンク７とを同じ筐体３内に収めて、装置全体の小型化及び省スペース設置を実現しつつ、浄水器２が、貯湯タンク７からの熱の影響により、活性炭の吸着性能が低下する所定温度以上になった場合でも、前述したように熱交換手段７１を流れる原水との熱交換により冷却され、この結果、活性炭の性能低下を防いで、いつでも清浄度の高い浄水を提供できる。
【０１１９】
また、熱交換手段７１の流路７１ａに原水が供給されない状態では、その流路７１ａは、浄水器２と、外部とを断熱する断熱部材として機能し、筐体３内の温度が上昇しても浄水器２の温度上昇を抑えることができる。この断熱効果を高める観点からは、流路７１ａの外壁部を、例えば樹脂などの断熱性の高い材料から構成することが望ましい。流路７１ａの外壁部を断熱性の高い材料から構成することは、原水が流路７１ａ内に供給された際に、原水の温度が筐体３内温度の影響で上昇することも抑制する。
【０１２０】
また、温度測定手段からの測定温度に基づいて、所定温度以上のときだけ流路７１ａに原水が流れるようにして浄水器２の水冷を行うので、水の使用量も節約できる。
【０１２１】
［第１４の実施形態］
図１９は、本発明の第１４の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、冷却手段の構成を例示する模式図である。
【０１２２】
本実施形態においては、熱交換手段７１は、「先止め式」の構成としている。すなわち、排水流路６３にバルブ７９を設けている。分岐流路６５には、熱交換手段７１から給水流路６１への逆流を防ぐ逆止弁７５を設けている。また、浄水器２の出口側に接続され、貯湯タンク７に続く流路１５に、バルブ７７を設けている。使用者は浄水を使用する際には、バルブ７７を手動または制御装置３３からの電気信号により開く。
【０１２３】
前述した測定温度が所定温度より小さい場合には、制御装置３３の制御により、バルブ６７は開かれ、バルブ７９は閉じられる。測定温度が所定温度以上である場合には、バルブ７９が開かれ、熱交換手段７１の流路７１ａを水冷用の原水が流れる。このとき、バルブ６７を閉じて、浄水器２からの吐水が禁止される状態にしてもよいし、バルブ６７を開いて、浄水器２を水冷しながらの吐水が可能な状態にしてもよい。また、測定温度が所定温度以上である場合に、バルブ７７を「閉状態」にロックする、すなわち使用者からの指示があっても開かないように制御すれば、バルブ６７を設けなくても高温時の吐水を禁止することが可能である。なお、高温でも浄水器２に通水する場合は、バルブ６７は設けなくてもよい。
【０１２４】
［第１５の実施形態］
図２０は、本発明の第１５の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の要部構成を例示する模式図である。
【０１２５】
本実施形態では、浄水器２の、例えば底部にヒータＨ（第２の加熱装置）が設けられている。浄水器２の出口部と貯湯タンク７とを接続する流路１５から排出流路８１が分岐され、この分岐点には三方弁８７が設けられている。排出流路８１は、筐体３の外部に導出されている。三方弁８７は、制御装置３３からの電気信号により制御、あるいは感温性の弁（温度に応じて流出口を変える弁）で制御される。
【０１２６】
図２１は、本実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、浄水器２の加熱再生モードのフローチャートである。
【０１２７】
浄水器２から貯湯タンク７に浄水の給水が可能（冷却中も含む）な浄水モード（ステップＳ３０１）において、加熱再生条件を満たすかどうかが、制御装置３３により、ステップＳ３０２で判定される。加熱再生条件は、浄水器２の加熱再生が必要な条件であり、例えば、以下のような条件が挙げられる。
・所定時刻になった。
・前回の加熱再生時から所定時間が経過した。
・加熱再生モードを実行するために使用者によって操作されるスイッチ等の操作部材が操作された。
・上記スイッチ等のオンから所定時間が経過した。
・加熱再生条件のリセットから所定時間が経過した。
・浄水器の使用時間が所定時間に達した。
・浄水器への通水量が所定量に達した。
【０１２８】
加熱再生条件を満たさない場合は、浄水モードが続けられる。浄水モードにおいては、三方弁８７は、浄水器２と貯湯タンク７との間を連通させ、浄水器２と排出流路８１との間を遮断する。
【０１２９】
加熱再生条件を満たす場合は、ステップＳ３０３にて、浄水器２の使用開始、または前回の加熱再生時から、浄水器２への通水があったかどうかが判定される。この通水がない場合は、ステップＳ３０４にて加熱再生条件がリセットされ、浄水モードが続けられる。
【０１３０】
浄水器２の使用開始または前回の加熱再生時から、浄水器２への通水があった場合は、ステップＳ３０５に進み、浄水の吐水中（貯湯タンク７への給水中）かどうかが判定される。浄水が吐水（給水）中でない場合には、加熱再生モード（ステップＳ３０６）に移行する。浄水の吐水（給水）中である場合には、加熱再生モードに移行せず、浄水の吐水（給水）の停止を待ってから加熱再生モード（ステップＳ３０６）に移行する。
【０１３１】
加熱再生モードでは、制御装置３３の制御により、ヒータＨが通電され、浄水器２を加熱する。このとき、三方弁８７は、浄水器２と貯湯タンク７との間を遮断し、浄水器２と排出流路８１との間を連通させる。バルブ６９は閉じられ、浄水器２の水冷は停止される。また、バルブ６７も閉じられ、浄水器２への原水の給水も停止される。
【０１３２】
ヒータＨによって浄水器２が加熱されると、浄水器２内に残留していた水が蒸気になると共に、活性炭に吸着していた有害物質や異臭味物質が脱離して、蒸気と共に排出流路８１から排出される。これにより、浄水器２の活性炭は清浄化され、使用寿命が延びる。また、三方弁８７は、浄水器２と貯湯タンク７との間を遮断しているので、活性炭から脱離した有害物質等が濃縮された水や蒸気が、貯湯タンク７に流出されるのを防ぐことができる。
【０１３３】
次に、ステップＳ３０７にて、温度測定手段２９ａの温度測定値に基づいて、浄水器２が所定温度（例えば１２０〜１５０℃）にまで加熱されたかどうかを判定する。浄水器２がその所定温度に達している場合には、ステップＳ３０９にて、ヒータＨがオフにされ、加熱再生モードが終了され、さらにステップＳ３１０にて、加熱再生モード開始から所定時間経過していると判定された場合には、浄水モードに戻る。
【０１３４】
加熱再生モードの終了から所定時間経過していない場合には、まだ浄水器２は高温である可能性があり、その状態で浄水モードに移行してしまうと、活性炭による有害物質等の吸着作用が十分に得られない可能性があるので、加熱再生モードが終了した後、浄水器２が冷えるのを待ってから浄水モードに戻すようにする。あるいは、加熱再生モード終了直後に自動的にバルブ６９を開いて、浄水器２を冷却してもよい。
【０１３５】
加熱再生モード終了前のステップＳ３０７にて、浄水器２が所定温度に達していない場合には、ステップＳ３０８にて加熱再生モード開始から所定時間経過したかどうかが判定され、加熱再生モード開始から所定時間経過した場合には、加熱再生モードを終了する（ステップＳ３０９）。これは、浄水器２の過剰な加熱を防ぐためである。
【０１３６】
［第１６の実施形態］
図２２は、本発明の第１６の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の要部構成を例示する模式図である。
【０１３７】
本実施形態では、上記第１３の実施形態における排出流路８１に対応する排出流路９１を、コネクタ１１ｂと、浄水器２の出口部との間から分岐させて設けている。その排出流路９１にはバルブ９３を設けている。また、流路１５にバルブ８９を設けている。バルブ８９、９３は、制御装置３３により制御される。
【０１３８】
浄水モード時には、制御装置３３の制御により、バルブ８９は開けられ、バルブ９３は閉じられる。加熱再生モード時には、制御装置３３の制御により、バルブ８９は閉じられ、バルブ９３は開けられて、ヒータＨによる加熱により活性炭から脱離した有害物質等が濃縮された水や蒸気は、排出流路９１から排出される。
【０１３９】
なお、上記第１３、１４の実施形態においては、熱交換手段７１への給水／止水を切り替える手段は、熱交換手段７１の上流側に設けた、いわゆる「元止め式」の構造であり、排水流路６３には開閉弁が設けられていないので、加熱再生モード時の加熱により膨張した流路７１ａ内の原水や蒸気を排水流路６３から逃がすことができる。
【０１４０】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、それらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【０１４１】
第１の実施形態において、浄水器２の上流側に設けたバルブ９に代えて、流路１５にバルブを設けて、このバルブの開閉により、貯湯タンク７への給水／止水を制御するようにしてもよい。
【０１４２】
また、熱交換手段７１として、浄水器２を収容する水槽を用いてもよい。この場合、水槽内に原水が給水されると、その原水に接する浄水器２の外面を通じて、浄水器２と、水槽内原水との間で熱交換が行われる。
【０１４３】
また、温度測定手段の温度によって、冷却手段の能力を調整しても良い。例えば、夏場などの徐々に温度が上昇していき所定温度を若干越えた場合に比べて、貯湯タンクの浄水を加熱した場合は、急激に温度が上昇することが予想されるため、そういった場合は、熱交換手段に流入する原水の水量を増加させたり、ファンの風量を増やしたりすることで有害物質の吐水を抑制できると共に、浄水が吐水されない状態を瞬時に解消することができる。
【０１４４】
また、上述したように貯湯タンクの浄水を加熱している際は、急激に筐体内の温度が上昇してしまうことが想定される。したがって、温度測定手段で測定した温度の単位時間あたりの温度変化量を検知して、その温度変化量が所定値以上の場合には、温度測定手段の測定値が所定温度以下の場合であっても、未然にその所定温度になることを予想して冷却手段を作動させても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の構成を例示する模式図である。
【図２】浄水器の構造を例示する模式図である。
【図３】第１の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンクへの浄水の給水及び給水された浄水の加熱動作のフローチャートである。
【図４】第１の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、冷却手段（ファン）の動作フローチャートである。
【図５】活性炭へのクロロホルム吸着の温度依存特性図である
【図６】本発明の第２の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の構成を例示する模式図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図１１】本発明の第７の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図１２】本発明の第８の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図１３】本発明の第９の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図１４】本発明の第１０の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図１５】本発明の第１１の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図１６】本発明の第１２の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、貯湯タンク、浄水器、および冷却手段の配置関係を例示する模式図である。
【図１７】本発明の第１３の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の構成を例示する模式図である。
【図１８】第１３の実施形態に係る浄水器付き電気温水器の動作フローチャートである。
【図１９】本発明の第１４の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、要部の構成を例示する模式図である。
【図２０】本発明の第１５の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、要部の構成を例示する模式図である。
【図２１】第１５の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、浄水器２の加熱再生モードのフローチャートである。
【図２２】本発明の第１６の実施形態に係る浄水器付き電気温水器において、要部の構成を例示する模式図である。
【符号の説明】
【０１４６】
２…浄水器、３…筐体、３ａ…排気口、３ｂ…吸気口、７…貯湯タンク、１９…断熱材、２９ａ，２９ｂ…温度測定手段、３１…ファン、３３…制御装置、３６…活性炭、３７…中空糸膜フィルタ、３９…貯湯タンク、５５…ペルチェ素子、５７…ヒートシンク、７１…熱交換手段、７１ａ…流体通路、ｈ…第１の加熱装置、Ｈ…第２の加熱装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に吸着剤を収容し、原水を浄水に浄化する浄水器と、
前記浄水器へ原水を導入する第１の流路と、
流体入口部と流体出口部とを有する貯湯タンクと、
前記浄水器で浄化した浄水を前記貯湯タンクの流体入口部へ導入する第２の流路と、
前記流体入口部から前記貯湯タンク内に流入した浄水を加熱する第１の加熱装置と、
前記流体出口部に接続され前記貯湯タンク内の加熱された浄水を吐水する吐水手段と、
前記浄水器と前記貯湯タンクとを収容する筐体と、
前記貯湯タンクにおいて少なくとも前記浄水器に対向する部分に設けられた断熱材と、
前記筐体内における前記浄水器のまわりの気体及び前記浄水器の少なくともいずれかを冷却する冷却手段と、
を備えたことを特徴とする浄水器付き電気温水器。
【請求項２】
前記筐体内の気体及び前記浄水器の少なくともいずれかの温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段の測定値が所定値より小さい場合には、前記冷却手段を停止し、前記温度測定手段の測定値が所定値以上の場合には、前記冷却手段を動作させる制御を行う制御装置と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の浄水器付き電気温水器。
【請求項３】
前記冷却手段は、前記浄水器に気体を吹き付ける、または前記筐体内における前記浄水器と前記貯湯タンクとの間の空間に気体の流れを形成するファンであることを特徴とする請求項１または２に記載の浄水器付き電気温水器。
【請求項４】
前記筐体内において、前記浄水器と前記貯湯タンクとの間の空間よりも前記浄水器側に吸気口を設け、前記浄水器と前記貯湯タンクとの間の空間よりも前記貯湯タンク側に排気口を設けたことを特徴とする請求項３記載の浄水器付き電気温水器。
【請求項５】
前記冷却手段は、
前記第１の流路の途上で分岐される分岐流路と、
前記分岐流路内を流れる原水が前記浄水器との間で熱交換するように前記分岐流路に接続して設けられた熱交換手段と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の浄水器付き電気温水器。
【請求項６】
前記冷却手段は、吸熱部を前記浄水器に向けて設けられたペルチェ素子であることを特徴とする請求項１または２に記載の浄水器付き電気温水器。
【請求項７】
前記ペルチェ素子は、放熱部を前記貯湯タンクに向けていることを特徴とする請求項６記載の浄水器付き電気温水器。
【請求項８】
前記浄水器を加熱する第２の加熱装置と、
前記第２の加熱装置による加熱により前記浄水器において生ずる排水及び蒸気の少なくともいずれかを排出する排出流路と、
をさらに備え、
前記制御装置は、前記第２の加熱装置により前記浄水器が加熱されている間は、前記温度測定手段の測定値が所定値以上になっても、前記冷却手段を動作させないことを特徴とする請求項２記載の浄水器付き電気温水器。
【請求項９】
前記筐体内の気体の温度を測定する温度測定手段を、前記筐体内の空間の上部に設けたことを特徴とする請求項２記載の浄水器付き電気温水器。
【請求項１】
容器内に吸着剤を収容し、原水を浄水に浄化する浄水器と、
前記浄水器へ原水を導入する第１の流路と、
流体入口部と流体出口部とを有する貯湯タンクと、
前記浄水器で浄化した浄水を前記貯湯タンクの流体入口部へ導入する第２の流路と、
前記流体入口部から前記貯湯タンク内に流入した浄水を加熱する第１の加熱装置と、
前記流体出口部に接続され前記貯湯タンク内の加熱された浄水を吐水する吐水手段と、
前記浄水器と前記貯湯タンクとを収容する筐体と、
前記貯湯タンクにおいて少なくとも前記浄水器に対向する部分に設けられた断熱材と、
前記筐体内における前記浄水器のまわりの気体及び前記浄水器の少なくともいずれかを冷却する冷却手段と、
を備えたことを特徴とする浄水器付き電気温水器。
【請求項２】
前記筐体内の気体及び前記浄水器の少なくともいずれかの温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段の測定値が所定値より小さい場合には、前記冷却手段を停止し、前記温度測定手段の測定値が所定値以上の場合には、前記冷却手段を動作させる制御を行う制御装置と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の浄水器付き電気温水器。
【請求項３】
前記冷却手段は、前記浄水器に気体を吹き付ける、または前記筐体内における前記浄水器と前記貯湯タンクとの間の空間に気体の流れを形成するファンであることを特徴とする請求項１または２に記載の浄水器付き電気温水器。
【請求項４】
前記筐体内において、前記浄水器と前記貯湯タンクとの間の空間よりも前記浄水器側に吸気口を設け、前記浄水器と前記貯湯タンクとの間の空間よりも前記貯湯タンク側に排気口を設けたことを特徴とする請求項３記載の浄水器付き電気温水器。
【請求項５】
前記冷却手段は、
前記第１の流路の途上で分岐される分岐流路と、
前記分岐流路内を流れる原水が前記浄水器との間で熱交換するように前記分岐流路に接続して設けられた熱交換手段と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の浄水器付き電気温水器。
【請求項６】
前記冷却手段は、吸熱部を前記浄水器に向けて設けられたペルチェ素子であることを特徴とする請求項１または２に記載の浄水器付き電気温水器。
【請求項７】
前記ペルチェ素子は、放熱部を前記貯湯タンクに向けていることを特徴とする請求項６記載の浄水器付き電気温水器。
【請求項８】
前記浄水器を加熱する第２の加熱装置と、
前記第２の加熱装置による加熱により前記浄水器において生ずる排水及び蒸気の少なくともいずれかを排出する排出流路と、
をさらに備え、
前記制御装置は、前記第２の加熱装置により前記浄水器が加熱されている間は、前記温度測定手段の測定値が所定値以上になっても、前記冷却手段を動作させないことを特徴とする請求項２記載の浄水器付き電気温水器。
【請求項９】
前記筐体内の気体の温度を測定する温度測定手段を、前記筐体内の空間の上部に設けたことを特徴とする請求項２記載の浄水器付き電気温水器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００７−２２５２５１（Ｐ２００７−２２５２５１Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４９７６９（Ｐ２００６−４９７６９）
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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