JPH05141880A - 炭酸風呂用排熱回収装置 - Google Patents

炭酸風呂用排熱回収装置

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JPH05141880A
JPH05141880A JP3334111A JP33411191A JPH05141880A JP H05141880 A JPH05141880 A JP H05141880A JP 3334111 A JP3334111 A JP 3334111A JP 33411191 A JP33411191 A JP 33411191A JP H05141880 A JPH05141880 A JP H05141880A
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exhaust gas
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Katsuya Kitagawa
勝也 北川
Osamu Fukuda
修 福田
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Osaka Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱効率が高く且つ炭酸ガスの溶解度の優れた
炭酸風呂用の排熱回収装置を提供する。 【構成】 充填層への給水を噴霧ノズルで行うことによ
り、充填層の上方の空間に充満する水滴全体の表面積を
飛躍的に大きくし、熱交換は充填材表面で、炭酸ガスの
溶解は水と排気との直接接触により、それぞれ行わせ
た。また充填層を金属線を用いて連続体とし、熱伝導を
改善することにより、充填層の温度を均一化した。 【効果】 従来は熱交換も炭酸ガス溶解も主として高温
の充填材表面で行わせていたために、溶解度が低かった
が、本発明によれば、水と排気との直接接触の面積を大
きくすると同時に低温にして、溶解度を向上することが
できる。また充填層の温度を均一化することにより局部
加熱や沸騰を防止し、熱交換効率及び溶解度を共に改善
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼排気中の炭酸ガス
を利用する炭酸風呂に用いるための排熱回収装置に関す
るものである。
【0002】
【従来技術】図4は従来のこの種のガス風呂用給湯器を
示したものであり、上部に金属片21を充填したバスケ
ット22を吊設し、下部側面にガスバーナ23を備えた
缶体24の上端部に散水ノズル25を設けて、ガスバー
ナ23から出る高温排気と散水ノズル25から散布され
る水とを、金属片21の表面で互いに接触させることに
より熱交換せしめ、缶体24の下端部に溜った湯を給湯
ポンプ26によって浴槽、給湯栓、シャワー等へ給湯す
るようにしたものである。図中27は排気吐出口、28
は送風用ファンである。
【0003】上述のガス風呂給湯器は、金属片の充填層
を熱交換器として使用し、燃焼排気と水とを金属表面で
接触させて、排気の温度を常温付近まで下げることによ
り熱交換効率を高めると共に、排気と水との接触の際に
排気中の炭酸ガスが水中に溶解するのを炭酸風呂として
利用するものであるが、かかる構成では、充填層に供給
される排気が約800度と高温であるために、金属片充
填層の下部の温度が極めて高くなり、そのために所望の
溶解度が得られないという欠点があった。また充填層下
部の一旦加熱された部分は、沸騰により水との接触が悪
くなるためにますます温度が上昇し、充填層の上部にま
で局部加熱が成長してくるという欠点があり、これによ
り水流が偏在して排気と接触できない部分が増加するた
めに、熱交換効率が悪くなる上に炭酸ガスの溶解が一層
妨げられ、且つ器具の寿命が短くなるという問題があっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】炭酸風呂用排熱回収装
置における炭酸ガスの溶解度と熱交換効率とは、いずれ
も燃焼排気と水との接触面積が大きくなるほど高くな
る。ところが、水滴と高温気体を直接接触させようとし
ても、水滴の周囲に水蒸気の層が形成され、この層が熱
伝導をさまたげるために、熱交換効率が極めて悪い。そ
こで熱せられた充填物表面を水で濡らすことにより、充
填物表面を媒介として熱交換させる充填層が排熱回収に
は不可欠となるのであるが、充填物表面が高温であるた
め、炭酸ガスの溶解には必ずしも適しているとはいえな
い。
【0005】また従来の充填層は、例えば細いステンレ
スパイプを短く切断するなどして形成した金属片をバス
ケットに充填して構成していたが、通常これらの金属片
同士は互いに点接触状態にあるため、充填層の上部と下
部との間の熱伝導はあまり良くない。従って下層部は高
温のため炭酸ガスの溶解に適しないばかりでなく、折角
上層部で溶解した炭酸ガスも下層部で再び気化してしま
う虞れがある。本発明はこれらの問題点に鑑み、熱交換
効率と共に炭酸ガス溶解度をも向上し得る排熱回収装置
を提供せんとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による炭酸風呂用
排熱回収装置は、図3に示すように金属缶1内の中間部
に設けた充填層2の側方又は下方の缶壁に排気供給口3
を設けて、この排気供給口3に給湯用熱交換機4を加熱
するバーナ5の排気筒6を連結し、缶上部には給水管7
を導入すると共に排気吐出口8を設けた排熱回収装置に
おいて、給水管7の先端部に噴霧ノズル9を備え(請求
項1)、あるいは充填層2を金属線により立体格子状に
形成した(請求項2)ものである。
【0007】
【作用】本発明においては、バーナの燃焼排気を直接充
填層2に導入するのではなく、一旦給湯用熱交換器を加
熱して温度の下がった排気を導入しているので、充填層
はあまり高温にならず、従って炭酸ガスの溶解に有利で
あるばかりでなく、炭酸の不要なシャワーや給湯栓には
給湯用熱交換器から炭酸を含まない場を直接供給するこ
とができる。
【0008】また請求項1の発明によれば、水と排気と
の熱交換は主として充填層で行われ、炭酸ガスの溶解は
主として空気中で霧粒との接触により行われる。すなわ
ち充填層で熱を奪われた排気が上部空間で霧状の水適と
接触するが、このときは既に排気の温度が下がっている
ので炭酸ガスの溶解度は向上し、しかも前述のように水
適表面に水蒸気層が形成されないので、炭酸ガスとの接
触が妨げられることはない。また上部空間に充満してい
る霧状の水滴全体の表面積は水滴の直径に逆比例し、例
えば直径が1/100になれば、表面積は100倍とな
るので、それだけ溶解度も増加する。なお、この場合、
充填材は金属に限定されない。
【0009】更に請求項2の発明によれば、充填層が金
属線で連続しているため、高温部分から水との接触で冷
却された部分への熱伝導が良好であり、それによって充
填層の局部的加熱や沸騰を防止して、熱交換効率を高め
ると共に、炭酸ガスが再び気化するのを防ぐことができ
る。
【0010】
【実施例】図1は本発明による排熱回収装置の一実施例
を示したもので、金属缶1内の中間部に設けた充填層2
の側方の缶壁に排気供給口3が設けられており、この排
気供給口3から供給された給湯用熱交換器(不図示)か
らの高温の排気は充填層2を通過して、金属缶1の上部
に設けられた排気吐出口8から排出される。また金属缶
1の上部空間には給水管7が導入されており、この給水
管7の先端部に噴霧ノズル9が装着されている。また充
填層2は、ステンレス線で編組されて、縦、横、上下方
向に連続した立体格子状に形成されている。
【0011】図2は噴霧ノズル9の構造を示したもの
で、有底筒状ヘッド9aの内周面に円盤体9bが嵌着さ
れ、この円盤体9bの周面2箇所に螺旋溝9cが刻設さ
れている。給水管7から水道圧で供給された水又は温水
は、螺旋溝9cを通過する際に回転力を加えられ、ノズ
ル孔9dから噴出したのちは、その遠心力によって円錐
形の薄膜状に広がり、ついには細かくちぎれて霧滴とな
る。この構造は霧吹き、噴霧器等に通常用いられている
ものである。
【0012】図3は本発明装置を用いた炭酸風呂システ
ムの構成例を示したもので、ガスバーナ5で加熱される
給湯用熱交換器4により水道水が加熱され、給湯配管1
3を通ってシャワー14や給湯栓15に給湯される。ま
た浴槽16に足し湯が必要な時は、給湯配管13から分
岐した分岐配管17を通じて浴槽16へ給湯される。こ
のとき、本発明による排熱回収装置Aに水道水を供給し
て熱交換器4からの排気に残存している排熱を回収する
と共に、排気中に含まれている炭酸ガスを水に溶解さ
せ、得られた炭酸含有温水を上記分岐配管17に合流さ
せて浴槽に供給している。図中、18は追い焚き用熱交
換器、19は追い焚き用配管である。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、充填層に供給される排
気は、給湯用熱交換器で一度熱交換されており、従来例
(約800度)に比し約200度付近まで低下している
ために、燃焼排気を直接充填層に供給していた従来例に
比し、炭酸ガスの溶解度が増加するという利点がある。
また従来例の散水ノズルが単に充填層の表面を濡らすこ
とを目的とし、主として金属表面で炭酸ガスの溶解を行
っていたのに比し、本発明では噴霧ノズルを用いている
ので、水滴全体の実効表面積が大きくなり(例えば数1
00倍)、排気が充填層における熱交換によって温度が
低くなっていることと相まって、炭酸ガスの溶解度を著
しく向上し得るという利点がある。更に充填層を金属線
を用いて3軸方向に連続した立体格子状に形成したの
で、熱伝導が改善されて充填層の温度が平均化し、従来
例のように充填層の過熱によって装置の寿命を縮めた
り、折角上層部で溶解した炭酸ガスを高温の下層部で追
い出してしまったりする虞れがないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の実施例を示す概略断面図。
【図2】(a)は本発明装置に用いる噴霧ノズルの縦断
面図、(b)は同上の要部斜視図、(c)は同上の横断
面図。
【図3】本発明装置を用いた風呂システムの系統図。
【図4】従来例の概略断面図。
【符号の説明】
1 金属缶 2 充填層 3 排気供給口 4 給湯用熱交換器 5 ガスバーナ 6 排気筒 7 給水管 8 排気吐出口 9 噴霧ノズル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属缶内の中間部に設けた充填層の側方
    又は下方の缶壁に排気供給口を設けて、該排気供給口に
    給湯用熱交換器を加熱するバーナの排気筒を連結し、缶
    上部には給水管を導入すると共に排気吐出口を設けた排
    熱回収装置において、上記給水管の先端部に噴霧ノズル
    を備えたことを特徴とする炭酸風呂用排熱回収装置。
  2. 【請求項2】 金属缶内の中間部に設けた充填層の側方
    又は下方の缶壁に排気供給口を設けて、該排気供給口に
    給湯用熱交換器を加熱するバーナの排気筒を連結し、缶
    上部には給水管を導入すると共に排気吐出口を設けた排
    熱回収装置において、上記充填層を金属線により立体格
    子状に形成したことを特徴とする炭酸風呂用排熱回収装
    置。
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Citations (5)

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JPS4315153Y1 (ja) * 1964-12-10 1968-06-25
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