給湯装置
【課題】水改質成分の効果が無くなり供給不可になった場合には、使用者に知らせることができる使用性の高い給湯装置を提供すること。
【解決手段】湯水の機能改質成分を添加する水改質手段３３と、前記機能改質成分を添加した湯水を注湯する注湯経路２６と、制御装置５０とを備え、前記水改質手段３３が寿命である旨を報知する構成としたことを特徴とする給湯装置で、これにより、水改質成分の効果が無くなり供給不可になった場合には、その旨を使用者に知らせることができる使用性の高い給湯装置を提供できる。
【解決手段】湯水の機能改質成分を添加する水改質手段３３と、前記機能改質成分を添加した湯水を注湯する注湯経路２６と、制御装置５０とを備え、前記水改質手段３３が寿命である旨を報知する構成としたことを特徴とする給湯装置で、これにより、水改質成分の効果が無くなり供給不可になった場合には、その旨を使用者に知らせることができる使用性の高い給湯装置を提供できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水改質を目的とした成分を所定量、給湯水に添加する機能を備えた給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の装置は、目的の成分を含む材料を湯水に添加する水改質手段を、湯沸かし部に水道水を供給する給水経路中、または湯沸かし部で沸いた湯を浴槽へ導く注湯経路中に配設し、給湯水中に、所定の目的の水改質成分を添加する方法が公開されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、特許文献１に記載された従来の給湯装置を示すものである。図５に示すように、水経路中に、水改質手段を組み込んで構成されている。
【０００４】
本特許文献１において、水改質手段としては、添加成分を電極（亜鉛陽極１）とした電気分解方式を用い、注湯水が水改質手段を通過中に、電極１、２に通電し、電極１の一部を注湯水中に電気分解させることで、所定濃度の水改質成分を添加することができる。
【０００５】
また、特許文献１以外の他の水改質手段としては、水改質成分を含有した無機化合物を、湯水と接触させて濃度拡散を利用して溶解する手段も用いることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９０８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、水改質成分の効果を使用者に報知する手段の構成の開示はないため、水改質成分の効果が無くなったにもかかわらず、使用者は効果があると思い使い続けてしまうという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、水改質成分の効果が無くなり供給不可になった場合には、使用者に知らせることができる使用性の高い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】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために本発明は、湯水の機能改質成分を添加する水改質手段と、前記機能改質成分を添加した湯水を注湯する注湯経路と、制御装置とを備え、前記水改質手段が寿命である旨を報知する構成としたことを特徴とする給湯装置で、これにより、水改質成分の効果が無くなり供給不可になった場合には、その旨を使用者に知らせることができる使用性の高い給湯装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、水改質成分の効果が無くなり供給不可になった場合には、使用者に知らせることができる使用性の高い給湯装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における給湯装置の構成図
【図２】同実施の形態における水改質回路の詳細図
【図３】同実施の形態における電気分解方式を用いた水改質回路の詳細図
【図４】同実施の形態における別の水改質回路の詳細図
【図５】従来の給湯装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、湯水の機能改質成分を添加する水改質手段と、前記機能改質成分を添加した湯水を注湯する注湯経路と、制御装置とを備え、前記水改質手段が寿命である旨を報知する構成としたことを特徴とする給湯装置で、水改質成分の効果が無くなり供給不可になった場合には使用者に知らせることができる。
【００１３】
第２の発明は、前記注湯経路に配した第一の電磁弁と、前記注湯経路から湯水を分流させるように形成した並列分岐経路とを備え、前記並列分岐経路に前記水改質手段と第二の電磁弁とを配設し、前記水改質手段が寿命に到達すると、前記第二の電磁弁を閉塞することで、前記機能改質成分の添加を停止することを特徴とするもので、寿命に到達した場合には自動で添加を停止することにより、溶解し粒径が小さくなった無機化合物が機器外へ流出するのを自動的に防ぐことができる。
【００１４】
第３の発明は、前記水改質手段が寿命に到達する前に、その後一定期間で寿命に到達する旨を報知する構成としたことを特徴とするもので、使用者に水改質手段の効果が無くなる前に使用者に知らせることができ、前記水改質手段を交換するまでに時間がかかっても、十分な水改質効果を得ることができる。
【００１５】
第４の発明は、前記水改質手段の寿命を、前記注湯経路に流れる積算の流量に基づいて判断することを特徴とするもので、前記水改質手段の寿命を検出することができる。
【００１６】
第５の発明は、前記水改質手段の寿命を、前記第一の電磁弁または前記第二の電磁弁の積算動作時間に基づいて判断することを特徴とするもので、前記水改質手段の寿命を検出することができる。
【００１７】
第６の発明は、前記注湯経路に流れる湯水の温度や通過流量によって、前記水改質手段の寿命を補正することを特徴とするもので、給湯装置の設置条件によって、時間当たりに通過する流量が変化したり、使用条件によって注湯経路に流れる温度を変更されたりした場合において、湯水の機能改質成分が流量および温度変化の影響を受けて溶解する濃度が変化する場合でも、寿命到達時の無機化合物の溶解による粒径を同一にすることができ、機器外へ流出するのを安定して防ぐことができる。
【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、この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）
図１は、本発明の実施の形態における給湯装置の構成図を示すものである。図２は、同実施の形態における水改質回路の詳細図を示すものである。
【００２０】
図１において、圧縮機１０、給湯熱交換器１１、減圧手段１２、蒸発器１３を冷媒回路１４で順に環状に接続してヒートポンプユニット１５を構成している。また貯湯ユニット内には制御装置５０を配しており、電気駆動部品であるバイパス電磁弁３４、浴槽水注湯弁２９等を制御している。また、表示手段であるリモコン５１は注湯温度を表示したり、給湯装置の情報を確認することができる。
【００２１】
貯湯ユニット１６の貯湯タンク１７には水が貯留されており、出湯回路１８は貯湯タンク１７、給湯水ポンプ１９、給湯熱交換器１１、貯湯タンク１７を順に接続する回路である。浴槽水加熱回路２０は、貯湯タンク１７、風呂熱交換器２１、浴槽水加熱ポンプ２２、貯湯タンク１７を順に接続する回路であり、風呂熱交換器２１の他方の回路には浴槽２３が接続されている。浴槽水循環回路２４は、浴槽２３、浴槽水を搬送する浴槽水ポンプ２５、風呂熱交換器２１を順に接続する回路である。
【００２２】
浴槽水注湯経路２６は、貯湯タンク１７の水を、浴槽水循環回路２４を経由して浴槽２３へ注湯する回路である。この回路には貯湯タンク１７の高温の水と水道水を混合する浴槽水混合弁２７、注湯する水温を検知する温度検知手段２８、浴槽水注湯経路２６の回路の開閉を行う浴槽水注湯弁２９そして注湯する流量を検出する浴槽水流量センサー５２を順に備える。
【００２３】
水改質回路３０は、浴槽水注湯弁２９の下流側の浴槽水注湯経路２６内の途中に配設されている回路である。図２に示すように、水改質回路３０は、浴槽水注湯経路内２６の注湯経路の途中に２ヶ所の分岐部３１を設け、両分岐部３１を並列分岐回路３２で接続し、並列分岐回路３２の経路に水改質手段３３を配置し、水改質手段３３と上流の分岐部３１の間には、バイパス電磁弁３４が配置され、バイパス電磁弁３４の開閉により水改質手段３３への湯水の供給を開閉できるように構成されており、前述のように構成された水改質回路３０は貯湯ユニット１６の筐体内に納められている。
【００２４】
また、水改質手段３３にて水改質成分を添加された水は再び分岐部３１を経て、注湯経路２６の湯水と合流し、水改質成分が添加された湯水が浴槽２３に注湯される。
【００２５】
なお、水改質手段３３は、目的の水改質成分を水に溶解添加できる手段であればよく、図２に示すような、水改質成分を含有した無機化合物３５の粒子を収納容器３６内に充填し、無機化合物３５の下流側にフィルター３７を配設し、無機化合物３５と湯水を直接接触させる溶解方式や、図３に示すような目的成分を電極１、２とし、電極１、２に電源部９から通電して、水に水改質成分を分解溶出させる電気分解方式を用いてもよいが、直接溶解方式の方が、コスト面、コンパクト性、可燃性ガス発生など安全性、消費電力量等の面でメリットが多く、本実施の形態では溶解方式を前提に説明する。
【００２６】
ヒートポンプユニット１５で貯湯タンク１７に貯留された水を加熱する運転は、以下のような動作となる。貯湯タンク１７の水は、給湯水ポンプ１９によって給湯熱交換器１１へ搬送され、ヒートポンプサイクル動作によって加熱される。給湯水ポンプ１９は給湯熱交換器１１で加熱された給湯水の温度が予め決定した温度になる様に、出湯回路１８の流量を制御する。
【００２７】
浴槽２３への湯張り、並びに浴槽２３に貯留されている水（浴槽水）の加熱は以下のような動作となる。浴槽水注湯経路２６の浴槽水混合弁２７は、温度検知手段２８で検知する注湯温度が表示手段であるリモコン５１で予め設定された温度となるように、高温の水と水道水の混合割合を調整する。
【００２８】
所定温度となった湯水は、浴槽水注湯経路２６、浴槽水循環回路２４を順に経由して浴槽２３へ流出する。その際浴槽へ注湯される流量を浴槽水流量センサー５２で測定し浴槽内へ注湯する。一方、浴槽２３の浴槽水を加熱する場合は、貯湯タンク１７に貯留された高温の水を、浴槽水加熱ポンプ２２によって風呂熱交換器２１へ搬送し、浴槽水ポンプ２５より搬送された浴槽水を加熱する。風呂熱交換器２１で浴槽水を加熱して温度が下がった給湯水は、貯湯タンク１７の下部より内部へ流入する。
【００２９】
以上のように構成された給湯装置について、以下その動作、作用を説明する。利用者が浴槽２３へ湯はりを行う場合は、リモコン５１で湯はり動作の指示操作を行う。
【００３０】
リモコン５１を操作後、予め設定された温度に浴槽水混合弁２７で調整された水が、浴槽水注湯弁２９を閉から開に制御することにより、浴槽水注湯弁２９から、浴槽水注湯経路２６内に湯水が流入し、浴槽水注湯経路２６に流れる湯水の一部が並列分岐回路３２側に分流し、水改質手段３３にて水改質成分を添加された水が再び分岐部３１を経て、浴槽水注湯経路２６の湯水と合流し、水改質成分が添加された湯水が浴槽２３に注湯される。その際浴槽へ注湯される流量を浴槽水流量センサー５２で測定し所定の湯量を浴槽内へ注湯する。
【００３１】
前記水改質手段３３内においては、流入した湯水が収納容器３６に充填された無機化合物３５の粒子で形成された多孔質の空間を通過する。水には粘性があるため、多孔質の空間を通過する際に無機化合物３５の表面から表面近傍の領域には速度境界層が生成される。
【００３２】
無機化合物３５は水に対して溶解性を持つため、無機化合物３５の表面近傍の無機化合物３５の表面分子は、表面近傍の水に溶解し、水の溶解濃度が上昇する。表面近傍の水は流速が小さいため、溶解濃度は高い値となる。
【００３３】
これに対して流速の大きい多孔質空間の中心部の流れる水の溶解濃度は低い。このとき、水中に溶解する無機化合物の濃度差が生じた場合は、濃度差に応じて高い方から低い物質が移動する（フィックの法則）ため、表面近傍の水に溶解した無機化合物は濃度の低い中心の水に移動する。この物質拡散の原理を利用することで、無機化合物３５を多孔質空間内の水に溶解させることができる。
【００３４】
上記構成において湯水を注湯する注湯経路に浴槽水注湯弁２９を有し、前記注湯経路からの湯水を分流させるように形成した並列分岐回路３２と、湯水の機能改質成分を添加する水改質手段３３とを備え、前記並列分岐回路３２に前記水改質手段３３とバイパス電磁弁３４を配設し、前記水改質手段３３である、無機化合物３５の溶解性能が低下もしくは、無機化合物３５が溶解し粒径が小さくなった等、無機化合物３５が寿命に到達した場合には、無機化合物３５の添加を、前記水改質回路３０に配してあるバイパス電磁弁３４を閉じることにより、水改質手段３３への湯水の供給を停止する。
【００３５】
さらに、表示手段であるリモコン５１に、水改質手段３３が寿命に達したことを表示することにより、使用者は水改質手段３３の効果が無くなったこと、および、交換時期にきたことを確認できる。
【００３６】
表示手段であるリモコン５１には、水改質手段３３が寿命に到達したことを確認するために、その旨を自動的に表示しても良いし、また、操作することで寿命確認がきるようにしても良い。また、寿命であることを表示のみならず報知音で知らせても良く、すなわち使用者にその旨を報知できれば良い。
【００３７】
これにより、寿命に達するまでは使用者は、常に浴槽２３には十分な水改質成分が供給できていることを理解することができる。また、前記水改質回路３０に配してある水改質手段３３である無機化合物３５が溶解し、粒径が小さくなった無機化合物３５が機器外へ流出するのを自動的に防ぐことができる。
【００３８】
また、無機化合物３５の寿命を到達するある一定期間前に使用者に表示手段であるリモコン５１に表示することで、水改質手段の効果が無くなる前に使用者に知らせる（報知）
ことができ、前記水改質手段３３を交換するまでに時間がかかっても、効果がなくなる前に交換部品の準備を行うことがきる。
【００３９】
水改質手段３３である無機化合物３５の寿命を判断する方法としては、浴槽水注湯弁２９の下流もしくは上流に配してある、浴槽２３へ注湯する流量を検出する浴槽水流量センサー５２に流れる積算の流量を用いて、その積算流量をカウントしていくことで、あらかじめ寿命相当に定められた寿命積算流量と比較を行いながら、寿命積算流量に到達した時点で、バイパス電磁弁３４を閉じる。また、寿命積算流量に到達した場合には、以降浴槽２３への注湯時にはバイパス電磁弁３４を開にしない。
【００４０】
また、寿命を判断する方法としては注湯時における浴槽水注湯弁２９もしくはバイパス電磁弁３４の積算の動作時間をカウントしていくことであらかじめ寿命相当に定められた寿命動作時間と比較を行いながら、寿命積算動作時間に到達した時点で、バイパス電磁弁３４を閉じる。また寿命積算動作時間に到達した場合には、以降浴槽２３への注湯時にはバイパス電磁弁３４を開にしない。
【００４１】
寿命判定を浴槽水注湯弁２９もしくはバイパス電磁弁３４の積算の動作時間でカウントを行う場合は、給湯装置を設置する家庭の元水道圧や、設置場所の違いにより注湯時に流れる流量が異なったりするため、浴槽水流量センサー５２に流れる時間当たりに通過する流量を用いて寿命判定に補正を行うことで寿命判定を変化させたりすることもできる。
【００４２】
また、無機化合物３５が通過される湯の温度によって溶解の影響がある場合には、同様に温度検出手段２８で測定される温度を用いて寿命判定に補正を行うことで、寿命判定を変化させたりすることもできる。
【００４３】
また、上記構成において、浴槽水流量センサー５２で計測された積算の流量または浴槽水注湯弁２９もしくはバイパス電磁弁３４の積算の動作時間を、制御装置５０にある記憶部に格納することで、給湯装置の電源が切られた場合でも寿命時間を忘れることなく、寿命が正確に確認できるようなる。また、やむをえない停電時等でリセットされることはないので正確な寿命判定を行うことがきる。
【００４４】
また、表示手段であるリモコン５１には水改質手段３３の寿命の残り量または残り時間、使用量または使用時間を表示として行うことにより、使用者が水改質手段３３の寿命の残り量を確認することができ、交換まで後どれくらいなのか、水改質効果は出ているのかを確認することができる。
【００４５】
水改質手段３３を使用する場合、もしくは、使用しない場合を表示手段であるリモコン５１の操作にて行うことができ、水改質手段３３を使用するように設定されているときで水改質手段３３の寿命に到達していないときのみ、表示手段であるリモコン５１に水改質手段３３が添加できることをリモコン５１の表示部に表示し、前記以外はリモコン５１の表示部に表示を行わないことにより、使用者は水改質手段３３を設定されているかどうかが知ることができ、また設定されているときにだけ、水改質効果がなくなったのかを知ることができる。
【００４６】
これによりリモコン５１の表示部に水改質手段を設定されていないときには不要な情報を出す必要がなくなることでリモコン５１の表示部の煩雑さを低減することができる。
【００４７】
また、上記水改質手段３３が交換されたときは、リモコン５１の操作によって、水改質手段３３の寿命が初期状態に設定出来ることにより、水改質手段３３を新品に交換した場合に、給湯装置に記憶されている寿命をリセットすることができ再度、寿命計算を最初か
ら行うことができ、使用者に正しい寿命を知らせることができる。
【００４８】
なお、無機化合物を、亜鉛を含む亜鉛化合物（酸化亜鉛、炭酸亜鉛など）とした場合、以下の効果を得ることができる。亜鉛は比較的要求量の多いヒトの必須元素の一つであり、通常の食事からの供給では欠乏しやすく、栄養強化目的で、食品に添加される元素である。これに対しては、浴槽に亜鉛を溶解させた水を供給することで、入浴中に経皮吸収による栄養強化を行うことができる。
【００４９】
また、亜鉛化合物の酸化亜鉛は、薬局方、化粧品原料基準で認可を受けている材料であり、主にヒトの肌の角層に対して収斂作用、消炎作用などの作用を与え、肌の角層の改善を行うこともできる。
【００５０】
また、無機化合物３５として用いることが出来る材料は酸化亜鉛以外に、亜鉛化合物として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、塩基性炭酸亜鉛（ｍＺｎＣＯ３・ｎＺｎ（ＯＨ）２）、水酸化亜鉛（Ｚｎ（ＯＨ）２）、亜鉛置換型ゼオライト、亜鉛置換型キレート、亜鉛シリカゲル担持物、であり、これらを単一または組み合わせて用いることができる。
【００５１】
また、硫酸カルシウム、水酸化マグネシウム、鉄化合物（酸化鉄、水酸化鉄）、酸化銅、酸化ケイ素、二酸化マンガン、水酸化コバルト、酸化チタン、塩化銀、硫酸バリウムを用いることができる。
【００５２】
また、図４に同実施の形態における別の水改質回路３０を示す。水改質回路３０は、浴槽水注湯経路内２６の注湯経路の途中に２ヶ所の分岐部３１を設け、両分岐部３１を並列分岐回路３２で接続し、並列分岐回路３２上に水改質手段３３を配置し、水改質手段３３と下流の分岐部３１の間には、バイパス電磁弁３４が配置され、バイパス電磁弁３４の開閉により水改質手段３３を通過した湯水を浴槽水注湯経路に供給をコントロールすることが可能な構成となっている。このようにバイパス電磁弁３４を水改質手段３３の下流に設置しても同様の作用・効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明にかかる給湯装置は、無機化合物の水への溶解濃度を安定化させ使用条件の違いによっても常に浴槽には十分な水改質成分が供給することができ、水改質成分の効果が無くなり供給不可になった場合には使用者に知らせることができるため、貯湯式給湯機の他、ガス熱源の給湯機にも利用できる。
【符号の説明】
【００５４】
２６ 浴槽水注湯経路
２９ 浴槽水注湯弁（第一の電磁弁）
３０ 水改質回路
３１ 分岐部
３２ 並列分岐回路
３３ 水改質手段
３４ バイパス電磁弁（第二の電磁弁）
３５ 無機化合物
３６ 収納容器
３７ フィルター
５０ 制御装置
５１ リモコン（表示手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水改質を目的とした成分を所定量、給湯水に添加する機能を備えた給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の装置は、目的の成分を含む材料を湯水に添加する水改質手段を、湯沸かし部に水道水を供給する給水経路中、または湯沸かし部で沸いた湯を浴槽へ導く注湯経路中に配設し、給湯水中に、所定の目的の水改質成分を添加する方法が公開されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、特許文献１に記載された従来の給湯装置を示すものである。図５に示すように、水経路中に、水改質手段を組み込んで構成されている。
【０００４】
本特許文献１において、水改質手段としては、添加成分を電極（亜鉛陽極１）とした電気分解方式を用い、注湯水が水改質手段を通過中に、電極１、２に通電し、電極１の一部を注湯水中に電気分解させることで、所定濃度の水改質成分を添加することができる。
【０００５】
また、特許文献１以外の他の水改質手段としては、水改質成分を含有した無機化合物を、湯水と接触させて濃度拡散を利用して溶解する手段も用いることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９０８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、水改質成分の効果を使用者に報知する手段の構成の開示はないため、水改質成分の効果が無くなったにもかかわらず、使用者は効果があると思い使い続けてしまうという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、水改質成分の効果が無くなり供給不可になった場合には、使用者に知らせることができる使用性の高い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】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために本発明は、湯水の機能改質成分を添加する水改質手段と、前記機能改質成分を添加した湯水を注湯する注湯経路と、制御装置とを備え、前記水改質手段が寿命である旨を報知する構成としたことを特徴とする給湯装置で、これにより、水改質成分の効果が無くなり供給不可になった場合には、その旨を使用者に知らせることができる使用性の高い給湯装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、水改質成分の効果が無くなり供給不可になった場合には、使用者に知らせることができる使用性の高い給湯装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における給湯装置の構成図
【図２】同実施の形態における水改質回路の詳細図
【図３】同実施の形態における電気分解方式を用いた水改質回路の詳細図
【図４】同実施の形態における別の水改質回路の詳細図
【図５】従来の給湯装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、湯水の機能改質成分を添加する水改質手段と、前記機能改質成分を添加した湯水を注湯する注湯経路と、制御装置とを備え、前記水改質手段が寿命である旨を報知する構成としたことを特徴とする給湯装置で、水改質成分の効果が無くなり供給不可になった場合には使用者に知らせることができる。
【００１３】
第２の発明は、前記注湯経路に配した第一の電磁弁と、前記注湯経路から湯水を分流させるように形成した並列分岐経路とを備え、前記並列分岐経路に前記水改質手段と第二の電磁弁とを配設し、前記水改質手段が寿命に到達すると、前記第二の電磁弁を閉塞することで、前記機能改質成分の添加を停止することを特徴とするもので、寿命に到達した場合には自動で添加を停止することにより、溶解し粒径が小さくなった無機化合物が機器外へ流出するのを自動的に防ぐことができる。
【００１４】
第３の発明は、前記水改質手段が寿命に到達する前に、その後一定期間で寿命に到達する旨を報知する構成としたことを特徴とするもので、使用者に水改質手段の効果が無くなる前に使用者に知らせることができ、前記水改質手段を交換するまでに時間がかかっても、十分な水改質効果を得ることができる。
【００１５】
第４の発明は、前記水改質手段の寿命を、前記注湯経路に流れる積算の流量に基づいて判断することを特徴とするもので、前記水改質手段の寿命を検出することができる。
【００１６】
第５の発明は、前記水改質手段の寿命を、前記第一の電磁弁または前記第二の電磁弁の積算動作時間に基づいて判断することを特徴とするもので、前記水改質手段の寿命を検出することができる。
【００１７】
第６の発明は、前記注湯経路に流れる湯水の温度や通過流量によって、前記水改質手段の寿命を補正することを特徴とするもので、給湯装置の設置条件によって、時間当たりに通過する流量が変化したり、使用条件によって注湯経路に流れる温度を変更されたりした場合において、湯水の機能改質成分が流量および温度変化の影響を受けて溶解する濃度が変化する場合でも、寿命到達時の無機化合物の溶解による粒径を同一にすることができ、機器外へ流出するのを安定して防ぐことができる。
【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、この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）
図１は、本発明の実施の形態における給湯装置の構成図を示すものである。図２は、同実施の形態における水改質回路の詳細図を示すものである。
【００２０】
図１において、圧縮機１０、給湯熱交換器１１、減圧手段１２、蒸発器１３を冷媒回路１４で順に環状に接続してヒートポンプユニット１５を構成している。また貯湯ユニット内には制御装置５０を配しており、電気駆動部品であるバイパス電磁弁３４、浴槽水注湯弁２９等を制御している。また、表示手段であるリモコン５１は注湯温度を表示したり、給湯装置の情報を確認することができる。
【００２１】
貯湯ユニット１６の貯湯タンク１７には水が貯留されており、出湯回路１８は貯湯タンク１７、給湯水ポンプ１９、給湯熱交換器１１、貯湯タンク１７を順に接続する回路である。浴槽水加熱回路２０は、貯湯タンク１７、風呂熱交換器２１、浴槽水加熱ポンプ２２、貯湯タンク１７を順に接続する回路であり、風呂熱交換器２１の他方の回路には浴槽２３が接続されている。浴槽水循環回路２４は、浴槽２３、浴槽水を搬送する浴槽水ポンプ２５、風呂熱交換器２１を順に接続する回路である。
【００２２】
浴槽水注湯経路２６は、貯湯タンク１７の水を、浴槽水循環回路２４を経由して浴槽２３へ注湯する回路である。この回路には貯湯タンク１７の高温の水と水道水を混合する浴槽水混合弁２７、注湯する水温を検知する温度検知手段２８、浴槽水注湯経路２６の回路の開閉を行う浴槽水注湯弁２９そして注湯する流量を検出する浴槽水流量センサー５２を順に備える。
【００２３】
水改質回路３０は、浴槽水注湯弁２９の下流側の浴槽水注湯経路２６内の途中に配設されている回路である。図２に示すように、水改質回路３０は、浴槽水注湯経路内２６の注湯経路の途中に２ヶ所の分岐部３１を設け、両分岐部３１を並列分岐回路３２で接続し、並列分岐回路３２の経路に水改質手段３３を配置し、水改質手段３３と上流の分岐部３１の間には、バイパス電磁弁３４が配置され、バイパス電磁弁３４の開閉により水改質手段３３への湯水の供給を開閉できるように構成されており、前述のように構成された水改質回路３０は貯湯ユニット１６の筐体内に納められている。
【００２４】
また、水改質手段３３にて水改質成分を添加された水は再び分岐部３１を経て、注湯経路２６の湯水と合流し、水改質成分が添加された湯水が浴槽２３に注湯される。
【００２５】
なお、水改質手段３３は、目的の水改質成分を水に溶解添加できる手段であればよく、図２に示すような、水改質成分を含有した無機化合物３５の粒子を収納容器３６内に充填し、無機化合物３５の下流側にフィルター３７を配設し、無機化合物３５と湯水を直接接触させる溶解方式や、図３に示すような目的成分を電極１、２とし、電極１、２に電源部９から通電して、水に水改質成分を分解溶出させる電気分解方式を用いてもよいが、直接溶解方式の方が、コスト面、コンパクト性、可燃性ガス発生など安全性、消費電力量等の面でメリットが多く、本実施の形態では溶解方式を前提に説明する。
【００２６】
ヒートポンプユニット１５で貯湯タンク１７に貯留された水を加熱する運転は、以下のような動作となる。貯湯タンク１７の水は、給湯水ポンプ１９によって給湯熱交換器１１へ搬送され、ヒートポンプサイクル動作によって加熱される。給湯水ポンプ１９は給湯熱交換器１１で加熱された給湯水の温度が予め決定した温度になる様に、出湯回路１８の流量を制御する。
【００２７】
浴槽２３への湯張り、並びに浴槽２３に貯留されている水（浴槽水）の加熱は以下のような動作となる。浴槽水注湯経路２６の浴槽水混合弁２７は、温度検知手段２８で検知する注湯温度が表示手段であるリモコン５１で予め設定された温度となるように、高温の水と水道水の混合割合を調整する。
【００２８】
所定温度となった湯水は、浴槽水注湯経路２６、浴槽水循環回路２４を順に経由して浴槽２３へ流出する。その際浴槽へ注湯される流量を浴槽水流量センサー５２で測定し浴槽内へ注湯する。一方、浴槽２３の浴槽水を加熱する場合は、貯湯タンク１７に貯留された高温の水を、浴槽水加熱ポンプ２２によって風呂熱交換器２１へ搬送し、浴槽水ポンプ２５より搬送された浴槽水を加熱する。風呂熱交換器２１で浴槽水を加熱して温度が下がった給湯水は、貯湯タンク１７の下部より内部へ流入する。
【００２９】
以上のように構成された給湯装置について、以下その動作、作用を説明する。利用者が浴槽２３へ湯はりを行う場合は、リモコン５１で湯はり動作の指示操作を行う。
【００３０】
リモコン５１を操作後、予め設定された温度に浴槽水混合弁２７で調整された水が、浴槽水注湯弁２９を閉から開に制御することにより、浴槽水注湯弁２９から、浴槽水注湯経路２６内に湯水が流入し、浴槽水注湯経路２６に流れる湯水の一部が並列分岐回路３２側に分流し、水改質手段３３にて水改質成分を添加された水が再び分岐部３１を経て、浴槽水注湯経路２６の湯水と合流し、水改質成分が添加された湯水が浴槽２３に注湯される。その際浴槽へ注湯される流量を浴槽水流量センサー５２で測定し所定の湯量を浴槽内へ注湯する。
【００３１】
前記水改質手段３３内においては、流入した湯水が収納容器３６に充填された無機化合物３５の粒子で形成された多孔質の空間を通過する。水には粘性があるため、多孔質の空間を通過する際に無機化合物３５の表面から表面近傍の領域には速度境界層が生成される。
【００３２】
無機化合物３５は水に対して溶解性を持つため、無機化合物３５の表面近傍の無機化合物３５の表面分子は、表面近傍の水に溶解し、水の溶解濃度が上昇する。表面近傍の水は流速が小さいため、溶解濃度は高い値となる。
【００３３】
これに対して流速の大きい多孔質空間の中心部の流れる水の溶解濃度は低い。このとき、水中に溶解する無機化合物の濃度差が生じた場合は、濃度差に応じて高い方から低い物質が移動する（フィックの法則）ため、表面近傍の水に溶解した無機化合物は濃度の低い中心の水に移動する。この物質拡散の原理を利用することで、無機化合物３５を多孔質空間内の水に溶解させることができる。
【００３４】
上記構成において湯水を注湯する注湯経路に浴槽水注湯弁２９を有し、前記注湯経路からの湯水を分流させるように形成した並列分岐回路３２と、湯水の機能改質成分を添加する水改質手段３３とを備え、前記並列分岐回路３２に前記水改質手段３３とバイパス電磁弁３４を配設し、前記水改質手段３３である、無機化合物３５の溶解性能が低下もしくは、無機化合物３５が溶解し粒径が小さくなった等、無機化合物３５が寿命に到達した場合には、無機化合物３５の添加を、前記水改質回路３０に配してあるバイパス電磁弁３４を閉じることにより、水改質手段３３への湯水の供給を停止する。
【００３５】
さらに、表示手段であるリモコン５１に、水改質手段３３が寿命に達したことを表示することにより、使用者は水改質手段３３の効果が無くなったこと、および、交換時期にきたことを確認できる。
【００３６】
表示手段であるリモコン５１には、水改質手段３３が寿命に到達したことを確認するために、その旨を自動的に表示しても良いし、また、操作することで寿命確認がきるようにしても良い。また、寿命であることを表示のみならず報知音で知らせても良く、すなわち使用者にその旨を報知できれば良い。
【００３７】
これにより、寿命に達するまでは使用者は、常に浴槽２３には十分な水改質成分が供給できていることを理解することができる。また、前記水改質回路３０に配してある水改質手段３３である無機化合物３５が溶解し、粒径が小さくなった無機化合物３５が機器外へ流出するのを自動的に防ぐことができる。
【００３８】
また、無機化合物３５の寿命を到達するある一定期間前に使用者に表示手段であるリモコン５１に表示することで、水改質手段の効果が無くなる前に使用者に知らせる（報知）
ことができ、前記水改質手段３３を交換するまでに時間がかかっても、効果がなくなる前に交換部品の準備を行うことがきる。
【００３９】
水改質手段３３である無機化合物３５の寿命を判断する方法としては、浴槽水注湯弁２９の下流もしくは上流に配してある、浴槽２３へ注湯する流量を検出する浴槽水流量センサー５２に流れる積算の流量を用いて、その積算流量をカウントしていくことで、あらかじめ寿命相当に定められた寿命積算流量と比較を行いながら、寿命積算流量に到達した時点で、バイパス電磁弁３４を閉じる。また、寿命積算流量に到達した場合には、以降浴槽２３への注湯時にはバイパス電磁弁３４を開にしない。
【００４０】
また、寿命を判断する方法としては注湯時における浴槽水注湯弁２９もしくはバイパス電磁弁３４の積算の動作時間をカウントしていくことであらかじめ寿命相当に定められた寿命動作時間と比較を行いながら、寿命積算動作時間に到達した時点で、バイパス電磁弁３４を閉じる。また寿命積算動作時間に到達した場合には、以降浴槽２３への注湯時にはバイパス電磁弁３４を開にしない。
【００４１】
寿命判定を浴槽水注湯弁２９もしくはバイパス電磁弁３４の積算の動作時間でカウントを行う場合は、給湯装置を設置する家庭の元水道圧や、設置場所の違いにより注湯時に流れる流量が異なったりするため、浴槽水流量センサー５２に流れる時間当たりに通過する流量を用いて寿命判定に補正を行うことで寿命判定を変化させたりすることもできる。
【００４２】
また、無機化合物３５が通過される湯の温度によって溶解の影響がある場合には、同様に温度検出手段２８で測定される温度を用いて寿命判定に補正を行うことで、寿命判定を変化させたりすることもできる。
【００４３】
また、上記構成において、浴槽水流量センサー５２で計測された積算の流量または浴槽水注湯弁２９もしくはバイパス電磁弁３４の積算の動作時間を、制御装置５０にある記憶部に格納することで、給湯装置の電源が切られた場合でも寿命時間を忘れることなく、寿命が正確に確認できるようなる。また、やむをえない停電時等でリセットされることはないので正確な寿命判定を行うことがきる。
【００４４】
また、表示手段であるリモコン５１には水改質手段３３の寿命の残り量または残り時間、使用量または使用時間を表示として行うことにより、使用者が水改質手段３３の寿命の残り量を確認することができ、交換まで後どれくらいなのか、水改質効果は出ているのかを確認することができる。
【００４５】
水改質手段３３を使用する場合、もしくは、使用しない場合を表示手段であるリモコン５１の操作にて行うことができ、水改質手段３３を使用するように設定されているときで水改質手段３３の寿命に到達していないときのみ、表示手段であるリモコン５１に水改質手段３３が添加できることをリモコン５１の表示部に表示し、前記以外はリモコン５１の表示部に表示を行わないことにより、使用者は水改質手段３３を設定されているかどうかが知ることができ、また設定されているときにだけ、水改質効果がなくなったのかを知ることができる。
【００４６】
これによりリモコン５１の表示部に水改質手段を設定されていないときには不要な情報を出す必要がなくなることでリモコン５１の表示部の煩雑さを低減することができる。
【００４７】
また、上記水改質手段３３が交換されたときは、リモコン５１の操作によって、水改質手段３３の寿命が初期状態に設定出来ることにより、水改質手段３３を新品に交換した場合に、給湯装置に記憶されている寿命をリセットすることができ再度、寿命計算を最初か
ら行うことができ、使用者に正しい寿命を知らせることができる。
【００４８】
なお、無機化合物を、亜鉛を含む亜鉛化合物（酸化亜鉛、炭酸亜鉛など）とした場合、以下の効果を得ることができる。亜鉛は比較的要求量の多いヒトの必須元素の一つであり、通常の食事からの供給では欠乏しやすく、栄養強化目的で、食品に添加される元素である。これに対しては、浴槽に亜鉛を溶解させた水を供給することで、入浴中に経皮吸収による栄養強化を行うことができる。
【００４９】
また、亜鉛化合物の酸化亜鉛は、薬局方、化粧品原料基準で認可を受けている材料であり、主にヒトの肌の角層に対して収斂作用、消炎作用などの作用を与え、肌の角層の改善を行うこともできる。
【００５０】
また、無機化合物３５として用いることが出来る材料は酸化亜鉛以外に、亜鉛化合物として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、塩基性炭酸亜鉛（ｍＺｎＣＯ３・ｎＺｎ（ＯＨ）２）、水酸化亜鉛（Ｚｎ（ＯＨ）２）、亜鉛置換型ゼオライト、亜鉛置換型キレート、亜鉛シリカゲル担持物、であり、これらを単一または組み合わせて用いることができる。
【００５１】
また、硫酸カルシウム、水酸化マグネシウム、鉄化合物（酸化鉄、水酸化鉄）、酸化銅、酸化ケイ素、二酸化マンガン、水酸化コバルト、酸化チタン、塩化銀、硫酸バリウムを用いることができる。
【００５２】
また、図４に同実施の形態における別の水改質回路３０を示す。水改質回路３０は、浴槽水注湯経路内２６の注湯経路の途中に２ヶ所の分岐部３１を設け、両分岐部３１を並列分岐回路３２で接続し、並列分岐回路３２上に水改質手段３３を配置し、水改質手段３３と下流の分岐部３１の間には、バイパス電磁弁３４が配置され、バイパス電磁弁３４の開閉により水改質手段３３を通過した湯水を浴槽水注湯経路に供給をコントロールすることが可能な構成となっている。このようにバイパス電磁弁３４を水改質手段３３の下流に設置しても同様の作用・効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明にかかる給湯装置は、無機化合物の水への溶解濃度を安定化させ使用条件の違いによっても常に浴槽には十分な水改質成分が供給することができ、水改質成分の効果が無くなり供給不可になった場合には使用者に知らせることができるため、貯湯式給湯機の他、ガス熱源の給湯機にも利用できる。
【符号の説明】
【００５４】
２６ 浴槽水注湯経路
２９ 浴槽水注湯弁（第一の電磁弁）
３０ 水改質回路
３１ 分岐部
３２ 並列分岐回路
３３ 水改質手段
３４ バイパス電磁弁（第二の電磁弁）
３５ 無機化合物
３６ 収納容器
３７ フィルター
５０ 制御装置
５１ リモコン（表示手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水の機能改質成分を添加する水改質手段と、前記機能改質成分を添加した湯水を注湯する注湯経路と、制御装置とを備え、前記水改質手段が寿命である旨を報知する構成としたことを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
前記注湯経路に配した第一の電磁弁と、前記注湯経路から湯水を分流させるように形成した並列分岐経路とを備え、前記並列分岐経路に前記水改質手段と第二の電磁弁とを配設し、前記水改質手段が寿命に到達すると、前記第二の電磁弁を閉塞することで、前記機能改質成分の添加を停止することを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
前記水改質手段が寿命に到達する前に、その後一定期間で寿命に到達する旨を報知する構成としたことを特徴とする請求項１または２記載の給湯装置。
【請求項４】
前記水改質手段の寿命を、前記注湯経路に流れる積算の流量に基づいて判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の給湯装置。
【請求項５】
前記水改質手段の寿命を、前記第一の電磁弁または前記第二の電磁弁の積算動作時間に基づいて判断することを特徴とする請求項２または３に記載の給湯装置。
【請求項６】
前記注湯経路に流れる湯水の温度や通過流量によって、前記水改質手段の寿命を補正することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の給湯装置。
【請求項１】
湯水の機能改質成分を添加する水改質手段と、前記機能改質成分を添加した湯水を注湯する注湯経路と、制御装置とを備え、前記水改質手段が寿命である旨を報知する構成としたことを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
前記注湯経路に配した第一の電磁弁と、前記注湯経路から湯水を分流させるように形成した並列分岐経路とを備え、前記並列分岐経路に前記水改質手段と第二の電磁弁とを配設し、前記水改質手段が寿命に到達すると、前記第二の電磁弁を閉塞することで、前記機能改質成分の添加を停止することを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
前記水改質手段が寿命に到達する前に、その後一定期間で寿命に到達する旨を報知する構成としたことを特徴とする請求項１または２記載の給湯装置。
【請求項４】
前記水改質手段の寿命を、前記注湯経路に流れる積算の流量に基づいて判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の給湯装置。
【請求項５】
前記水改質手段の寿命を、前記第一の電磁弁または前記第二の電磁弁の積算動作時間に基づいて判断することを特徴とする請求項２または３に記載の給湯装置。
【請求項６】
前記注湯経路に流れる湯水の温度や通過流量によって、前記水改質手段の寿命を補正することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の給湯装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２２００７３（Ｐ２０１２−２２００７３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８５１５１（Ｐ２０１１−８５１５１）
【出願日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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