JPH0363440B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、ガス、石油、電気、太陽熱を熱源と
し、銅もしくは銅合金製、アルミニウムやアルミ
ニウム合金製の熱交換器を有する給湯機器に関す
るものである。 従来例の構成とその問題点 従来のこの種の給湯機器を第１図と第２図に示
す。第１図は、ガスを熱源とする湯沸し器の従来
例であり、バーナ１の火炎２から発生した燃焼熱
は、銅もしくは銅合金製の熱交換器３によつて熱
交換され、給水配管４によつて供給された市水を
温水に変える。なお、温水は給湯配管５から出水
される。この湯沸し器において、熱交換器３の内
管内に長時間滞留させていた水を、浴槽や洗面器
あるいはタオルなどに満たすと、不溶性の青色を
呈する物質が付着する場合があつた。これは、熱
交換器３の内管内に弱酸性の水や多量の遊離炭
酸、硫酸イオンを含む水が流入することにより多
量の銅イオンが溶出し、この溶出した銅イオンと
浴槽や洗面器あるいはタオルに付着していた石鹸
もしくは汗・垢に含まれる脂肪酸とが反応して銅
石鹸を生成するためである。この問題をいわゆる
“青い水問題”と称す。 また、アルミニウム製熱交換器でも、弱酸性の
水や多量の硫酸イオン等を含む水が流入すると腐
食し白い懸濁液が発生する問題があつた。 発明の目的 本発明は上記従来の弊害を解決するため、弱酸
性の水や多量の遊離炭酸、硫酸イオンを含む水を
中和処理し、中性の水として使用することにより
銅イオン等の熱交換器母材金属イオンの溶出を抑
制することを目的とする。 発明の構成 この目的を達成するため、本発明はジグザグ状
の水流動路を形成し、この水流動路に固形塩基性
物質を格納した水処理装置を、熱交換器とループ
を形成している水流路内もしくは給水流路内に配
置した構成である。この構成にすることにより、
弱酸性の水は固形塩基性物質により中和されて中
性の水となり熱交換器に流入する。その結果、熱
交換器の母材金属の溶出が抑制される作用が生じ
る。また、給湯機器を運転休止した場合固形塩基
性物質によつて水処理装置内の水がアルカリ性と
なり、水の中に存在するカルシウムやマグネシウ
ムの塩類が不溶性化合物の沈澱（例えば、炭酸マ
グネシウム、炭酸カルシウム）となるが、ケース
の底部または側面下部に着脱自在に設けた栓を開
くことにより不溶性化合物の沈澱はケース外へ排
出され、熱交換器等の目詰まりが防止される作用
が生じる。 実施例の説明 以下、本発明の実施例を第２図、第３図、第４
図、第５図、第６図に示す。 第２図は本発明の一実施例である給湯機器の概
略図である。動作原理について説明する。集熱板
６によつて太陽熱あるいは大気熱を集熱して気化
した動作冷媒は、圧縮機７によつて高温高圧のガ
スとなり冷媒側熱交換器８に送られる。一方、貯
湯タンク９に溜められていた市水は、循環ポンプ
１０によつて送り側配管１１を経由して吸引さ
れ、水処理装置１２内に格納した固形塩基性物質
１３と接触した中性の水となり、給湯側熱交換器
１４に送られる。この給湯側熱交換器１４にて冷
媒側熱交換器８内の高温高圧の動作冷媒の熱を授
受された水は温水となり、戻り側配管１５を経由
して貯湯タンク９へ戻る。一方、動作冷媒は液体
となり膨張弁１６で減圧され集熱板６へ送られ
る。このサイクルのくり返しにより貯湯タンク９
の水は昇温してゆく。なお、貯湯タンク９は、給
水口１７より水を注入し給湯口１８より温水を排
出する構造である。また、水処理装置１２はケー
スの底部に着脱自在な栓１９を設けている。 第３図は本発明の一実施例である給湯機器に配
置した水処理装置の断面図である。水処理装置１
２は、底部に着脱自在な栓１９を設けたケースで
ありその内に固形塩基性物質１３が格納されてい
る。水処理装置１２は、流入口２０と流出口２１
を有する上蓋部２２と、栓１９を設けた底蓋部２
３と、透明なプラスチツク材料からなる側面部２
４から成り、上蓋部２２と底蓋部２３を支持棒２
５によつて固定することにより側面部２４が保持
されている。また、上蓋部２２の内部には遮蔽体
２６ａ，２６ｂがあり、流入口２０と流出口２１
の水流動路をジグザグ状にしている。 また、網体２７ａ，２７ｂを用けることによ
り、固形塩基性物質１３が流入口２０や流出口２
１に流れこまない様にした。 支持棒２５は両端にメネジ部を有し、上蓋部２
２をネジ部２８ａで固定し、底蓋部２３をナツト
２８ｂによつて固定している。 側面部２４は、アクリル樹脂の透明なプラスチ
ツクスであり、上蓋部２２に設けた突起２９ａと
底蓋部２３に設けた突起２９ｂによつて固定して
いる。 上蓋部２２と底蓋部２３は、耐食性金属で構成
されており、ステンレスや錫、ニツケル、クロム
をメツキした金属を用いる。実施例はニツケル、
クロムメツキした構造である。また、メラミンア
クリル樹脂やメラミン樹脂、シリコン樹脂、エポ
キシ樹脂等の合成樹脂塗料を塗布してもよい。ま
た、アクリル樹脂やポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ABS、PVC等のプラスチツクを用いてもよ
い。 第４図は本発明の給湯機器に配置した水処理装
置の他の実施例の断面図である。固形塩基性物質
１３は、流通性の有るしきり板３０の上に格納さ
れており、しきり板３０は流通性のある固定板３
０′とバネ体３１によつて接続されている。この
構成は、固形塩基性物質１３の重量が減少しても
常にバネ体３１によつて上に持ち上げられ、水と
の接触が良くなる利点がある。しきり板３０や固
定板３０′、バネ体３１はステンレスやプラスチ
ツクス等を用いる。 第５図は本発明の給湯機器に配置した水処理装
置の他の実施例の断面図である。固形塩基性物質
１３は、側面部２４の水平方向の内周長より小さ
い外周長を有する流通性のある分離板３２の内に
格納されている。 第６図は本発明の給湯機器に配置した水処理装
置の他の実施例の断面図である。流入口２０の先
端部に補助流入口３３、流出口２１に補助流出口
３４を設け、それぞれには網体２７a′，２７b′が
設けてある。なお、補助流出口３４は省いてもよ
い。 固形塩基性物質１３はカルシウムやマグネシウ
ムの金属もしくはその合金、酸化物、水酸化物、
炭酸塩の群より選択した１種以上を含有する物質
が最適である。これらの物質は水処理装置１２の
なかにそのままか、もしくはポリエステルやポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニ
ル、ビニロン、ナイロン、ポリエチレン等の化学
繊維のネツトのなかに充填して格納する。 本発明の効果を第２図に示す給湯機器にて判定
した。この給湯機器の給湯側熱交換器は、内径
1.27cm−外径1.59cmのりん脱酸銅管10ｍをらせん
状に巻いたものであり、この給湯側熱交換器と併
列して冷媒側熱交換器を同様にらせん状に巻き二
重壁管式としている。一方、貯湯タンクは内面を
グラスライニング処理した300の貯湯量能力を
もつタンクであり、給湯側熱交換器の内管を連結
し５／minの水量にて循環している。 ＜実験１＞ この給湯機器の送り側配管内に内容積890mlの
スペースをもつ水処理装置を配置し、固形塩基性
物質を格納して実験を行なつた。PH7.1の市水300
（約10℃）を貯湯タンクに充満し24時間運転し
て50℃の温水を得、PHと溶出した銅イオン濃度を
測定した。なお、水処理装置は第３図の構造のも
のを使用している。その結果を第１表に示す。

【表】 ＜実験２＞ PH5.8の市水300（約10℃）を貯湯タンクに充
満し24時間運転して50℃の温水を得、PHと溶出し
た銅イオン濃度を測定した。実験は、固形塩基性
物質としてマグネシウム合金の粒（組成や粒の寸
法は前述に記す）を用い、給湯機器の送り側配管
内に配置した水処理装置の構造を変えて行なつ
た。その結果を第２表に示す。

【表】 ＜実験３＞ 第３図の水処理装置にマグネシウム合金の粒を
735ｇ格納し、第２図の給湯機器にてその配置場
所を変え実験を行なつた。実験はPH5.8の市水
（約10℃）を300の貯湯槽に流入し、24時間運転
して50℃の温水を得、PHと溶出した銅イオン濃度
を測定した。その結果を第３表に示す。

【表】 ＜実験４＞ 第２図の給湯機器から得られた温水を用いてタ
オルのセツケンによる青着色実験を行なつた。従
来の給湯機器から得られた温水（PH5.8、
Cu²⁺1.55ppm、Mg²⁺3ppm）に0.5％のセツケン
液に浸した白いタオルを浸したところ15回繰り返
しでタオルが青くなつた。一方、本発明の給湯機
器（マグネシウム粒を格納した水処理装置を送り
側配管に配置した構成）から得られた温水（PH
7.3、Cu²⁺0.08ppm、Mg²⁺10ppm）に0.5％のセツ
ケン液に浸した白いタオルを浸しても30回繰り返
しでもタオルは青くならなかつた。これは、本発
明を用いると銅イオンが減少することによる脂肪
酸銅（青色化合物）生成量の減少とマグネシウム
イオンが増加することによる脂肪酸マグネシウム
（白色化合物）生成量の増加のためである。 ＜実験５＞ 第２図の給湯機器の送り側配管に、マグネシウ
ム粒を格納した水処理装置を配置し、２週間水を
滞留させた。水処理装置内にマグネシウムやカル
シウムの不溶性化合物の沈澱が生じていたが、栓
を開き約30メツシユのふるいで過することによ
り沈澱が水処理装置から除かれた。この操作を１
ケ月に１回の割合で繰り返すことによつて沈澱を
水処理装置から除き、１年運転したが給湯機器の
水流路の目詰まりは生じなかつた。 発明の効果 以上の様に、本発明によれば、 (1) 弱酸性の水が固形塩基性物質によつて中和さ
れて中性の水として熱交換器に流入するので、
熱交換器の母材金属イオンの溶出が抑制され
る。 (2) 水処理装置内に生じた不溶性化合物の沈澱
を、同装置の底部もしくは側面下部に設けた栓
を開くことにより除くことができる。その結
果、給湯機器の水流路の目詰まりが生じにくく
なる。 (3) 熱交換器の母材金属イオンの溶出が抑制され
るので熱交換器の寿命が長くなる。 等の効果が生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の給湯機器の概略構成図、第２図
は本発明の給湯機器の一実施例を示す概略断面
図、第３図は同要部断面図、第４図は同他の実施
例による要部断面図、第５図は同他の実施例によ
る要部断面図、第６図は同他の実施例による要部
断面図である。 １１……送り側配管、１２……水処理装置、１
３……固形塩基性物質、１４……給湯側熱交換
器、１５……戻り側配管、１７……給水口、１９
……栓。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ジグザグ状の水流動路に固形塩基性物質を格
   納した水処理装置を、熱交換器とループを形成し
   ている水流路内もしくは熱交換器への給水流路内
   に配置した給湯機器。 ２ 熱交換器として銅または銅合金、固形塩基性
   物質として塩基性金属もしくはアルカリ土類金属
   の酸化物、水酸化物、炭酸塩の群より選択した１
   種以上を含有する物質を用いた特許請求の範囲第
   １項記載の給湯機器。 ３ 固形塩基性物質として、マグネシウムもしく
   はマグネシウム合金を用いた特許請求の範囲第１
   項記載の給湯機器。 ４ 固形塩基性物質として、粒を用いた特許請求
   の範囲第１項記載の給湯機器。 ５ 水処理装置の一部または全面が透明材料とし
   た特許請求の範囲第１項記載の給湯機器。