JPH09159267A - 循環温浴器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒートポンプサイクルの冷却排熱を浴用水の
保温に利用し、ヒートポンプサイクルに冷媒加熱が必要
な場合は浴用水から吸熱できる省エネルギータイプの循
環温浴器を提供する。 【解決手段】 本体１内の熱交換器１９により、ヒート
ポンプサイクルと温水循環路の間の熱交換を行い、ヒー
トポンプ式エアコンディショナーの冷房時の排熱を浴用
水の保温熱源に利用し、暖房時には浴用水から吸熱して
冷媒を加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浴槽内より浴用水
を汲み上げて、循環させながら保温・浄化し、再び浴槽
に戻す循環温浴器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、家庭にある浴槽に後から容易に取
付ができるように設計した、小型で低価格の循環温浴器
が普及している。この循環温浴器は、浴用水の強制循環
濾過装置の一種で、一日中この装置で浴用水を強制循環
しながら浄化し、かつ所望の入浴温度に保温する装置で
ある。この装置を設置すれば、２４時間いつでも清潔な
湯に入浴でき、さらに、湯の交換が長期間にわたって不
要になる。こうした機能を備えた従来の循環温浴器とし
ては、特公平１−２５５５６３号公報に示すような構成
が知られている。

【０００３】まず、従来の循環温浴器の例を、図４を用
いて説明する。循環温浴器は、大きく分けて、本体５
１、吸排水ユニット５２、流出パイプ５３、流入パイプ
５４、エアーパイプ５５、配電ケーブル５６及び電源ユ
ニット５７より構成される。

【０００４】本体５１は、浴室内の、浴槽５８のわきの
空きスペース、例えばコーナー部等に据え置く。電源ユ
ニット５７は、本体５１とは分離独立して、浴室に隣接
した、電源コンセントを備えた脱衣室や洗面所に設置さ
れる。電源ユニット５７からは、電源コード５９が出て
おり、その先端プラグ６１には、漏電ブレーカーが内蔵
され、壁コンセント６２に接続される。この電源ユニッ
ト５７は、交流１００Ｖの商業用電源を、２０Ｖ程度に
変換するためのトランス等を化粧カバーに納めたもので
ある。電源ユニット５７が本体５１より分離独立してい
る目的は、主に、使用電圧を下げることによる安全性の
向上、及び供給電源コンセントの確保にある。通常、浴
室内に電源コンセントは設置されていないので、脱衣所
や洗面所等のコンセントを使用せざるを得ない。

【０００５】一方、本体５１の前面には、図示しない操
作パネルが、また、内部には、循環ポンプ６８、浄化槽
７０、浴用水の温度保持のための加熱槽６９、及びこれ
らを制御するための電気制御回路６４が配置されてい
る。これら循環ポンプ６８、加熱槽６９、及び電気制御
回路６４の動作電源は、電源ユニット５７から供給され
る。

【０００６】吸排水ユニット５２は、多くの場合、浴槽
内壁に、吸盤６３を利用して固定される。吸排水ユニッ
ト５２は、浴槽５８内の浴用水を本体５１側に吸引する
ための吸水口６６と、本体５１から浴槽５８内に処理済
みの湯を吐出するための吐出口６７とを備えている。流
出パイプ５３及び流入パイプ５４は、本体５１と吸排水
ユニット５２とを接続するゴムホースであって、それぞ
れ吐出口６７及び吸水口６６に接続される。

【０００７】エアーパイプ５５は、本体５１の内部にお
いて、エアフィルター６０を介して一端を開口してい
る。これは、循環ポンプのモーター等の発熱で暖まった
空気を取り入れるためのものである。また、エアーパイ
プ５５の他端は、吐出口６７近傍にて細いノズル状に開
口している。これは、気泡浴のため、エゼクタ作用を応
用して気泡を導入し、吐出口６７より噴出するためのも
のである。

【０００８】次に、浴用水の循環する経路を順を追って
説明する。

【０００９】浴槽５８には、一日中適温の浴用水が溜め
られている。一日中いつでも、きれいな湯に入浴可能な
状態にしておくためには、この循環路内の浴用水を、一
定の温度に保温しながら循環しておく必要がある。この
ため、循環ポンプ６８は終日運転される。

【００１０】浴槽５８内の浴用水は、吸排水ユニット５
２の吸水口６６より流入パイプ５４を経由して本体５１
内に入り、加熱槽６９、浄化槽７０、循環ポンプ６８の
順に流入した後、本体５１を出て、流出パイプ５３を経
由して、吸排水ユニット５２の吐出口６７より浴槽５８
内に戻る。以上が、温水循環路となる。

【００１１】加熱槽６９は、温水循環路内の浴用水を終
日適温に維持するためのもので、温水循環路内の浴用水
の温度が、あらかじめ定められた設定値よりも低下した
場合、温度センサー６５がこれを感知し、加熱槽６９内
の電気ヒーター７１に通電、加熱される。

【００１２】浄化槽７０は、内部に麦飯石やセラミック
粒を充填した円筒容器で、麦飯石等による物理的な濾過
やバクテリアによる生物的手段を使って、浴用水中の毛
髪・湯垢等の汚れを浄化する。

【００１３】以上説明した温水循環路を、浴用水が繰り
返し強制循環する間に、保温、及び浄化が行われる。

【００１４】一方、空調用のエアコンディショナー（以
下、エアコンと記述する。）の分野では、図５に示すよ
うな、ヒートポンプサイクルを用いた熱交換で冷暖房を
行ない、通年使用できるようにしたヒートポンプ式エア
コンが、近年広く普及している。このようなヒートポン
プ式エアコンは、室内ユニット８０及び室外ユニット８
１を備え、両者を接続パイプ８３、８４で接続し、内部
に冷媒としてフロン系ガスを充填したヒートポンプサイ
クルを構成し、熱の移動を行う。すなわち、冷房運転で
は、図６のように室内の熱を室外に捨て、暖房運転で
は、図７のように室外から熱を取って室内に移動させ
る。図６及び図７では、冷媒の流れを矢印で示した。

【００１５】室外ユニット８１は、屋外に設置する装置
で、内部には、熱交換器である室外コイル８５、膨張弁
８６、冷媒を圧縮・循環させるコンプレッサー８７、室
外コイル８５に送風するファン８８、冷媒の循環を切り
替える四方弁８９、及びキャピラリーチューブ（毛細
管）９２を備えている。

【００１６】室内ユニット８０は、室内に、吊り下げ・
据え置き等の方法で設置するもので、内部は、熱交換器
である室内コイル９０、ファン９１、図示しない制御回
路等で構成されている。

【００１７】暖房運転時と、冷房運転時では、コンプレ
ッサー８７の運転は同じであるが、四方弁８９により、
冷媒の循環経路を逆にする。暖房運転時は、室外ユニッ
ト８１の室外コイル８５が、エバポレーター（蒸発器）
として、室内ユニット８０の室内コイル９０がコンデン
サー（凝縮器）として働く。一方、冷房運転時は、この
逆となり、室外ユニット８１の室外コイル８５が、コン
デンサー（凝縮器）として働き、室内ユニット８０の室
内コイル９０はエバポレーター（蒸発器）となる。

【００１８】ところで、この種のヒートポンプ式エアコ
ンで、厳寒期に暖房運転を行った場合、特に外気温が０
゜Ｃ付近になると、室外コイル８５に霜がついて暖房能
力が低下する。この霜を溶かすためには、四方弁８９を
切り換えて、冷媒の流れを冷房運転時と同様にし、室外
コイル８５を暖める。この間、室内ユニット８０から
は、温風が吹き出さない。また、冷房運転時に冷媒を外
気より高温にするよりも、暖房運転時に冷媒を外気を超
えて冷やす方が、コンプレッサー８７に高出力が要求さ
れるため、暖房運転時には電力消費量も大きくなる。

【００１９】以上のような暖房運転時の欠点を補うため
に、電気ヒーターや石油、ガスで作り出した温水を室内
ユニット８０に導入し、熱交換器で温風を作り出すよう
にした温水併用方式や、電気ヒーターや石油・ガスバー
ナー等の補助熱源で冷媒を加熱する、冷媒加熱方式も実
用化されている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】従来の循環温浴器は、
いつでも入浴できるように浴用水を保温しておくため、
電気ヒーターや燃焼バーナー等の加熱装置を備えてい
る。これらの加熱装置のエネルギー消費を抑えれば、ラ
ンニングコストの軽減に貢献する。

【００２１】一方、上述したヒートポンプ式エアコン
や、冷蔵庫・冷凍庫等のヒートポンプサイクルによる冷
却は、その原理により、熱交換器の部分から排熱が発生
し、エアコンの場合は都市のヒートアイランド現象を引
き起こしたり、冷蔵庫や冷凍庫の配置部分が熱くなった
りしている。また、冬期の暖房使用等、ヒートポンプサ
イクルを加熱に使用する場合には、ヒートポンプ方式の
みでは能力が不足して、ガスや石油の燃焼バーナーで冷
媒を加熱する必要が生じることもあった。

【００２２】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、浴用水の保温用熱源に、ヒート
ポンプサイクルの冷却排熱を利用し、ヒートポンプサイ
クルに冷媒加熱が必要な場合には、浴用水を利用するこ
とにより、無駄なエネルギー消費を抑えた循環温浴器を
提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の循環温浴器は、浴槽内か
ら汲み上げられた浴用水を再び浴槽内へ戻す温水循環路
に、浴用水を循環させる循環ポンプと、この浴用水を浄
化する浄化手段と、前記浴用水を保温する保温手段とを
備えたものを対象として、特に、温水循環路の近傍に、
熱交換可能なヒートポンプサイクルによる冷媒循環路を
備えている。これによれば、温水循環路と冷媒循環路
は、相互の持つ熱量を熱交換することができ、浴用水の
保温用熱源に、ヒートポンプサイクルの冷却排熱を利用
し、ヒートポンプサイクルに冷媒加熱が必要な場合に
は、浴用水を利用することが可能である。

【００２４】また、請求項２に記載の循環温浴器は、前
記冷媒循環路が、ヒートポンプ式エアコンディショナー
の一部を構成している。これによれば、ヒートポンプ式
エアコンディショナーの冷房時には、その冷房排熱を浴
用水の保温のための加熱源として利用し、暖房時には、
浴用水を冷媒加熱に使用することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の循環温浴器を具体
化した実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。ま
ず、図１に本発明の一例として、ヒートポンプ式エアコ
ン機能と循環温浴機能を合体した構成を示す。従来使用
していたエアコンの更新時にこれを導入すれば、２４時
間いつでも清潔な湯に入浴でき、さらに湯の交換が長期
間にわたって不要になる循環温浴機能を同時に得ること
が可能である。なお、本実施形態では、一体型として構
成したが、従来のエアコンにアタッチメントとして取り
付ける形にしてもよい。

【００２６】この循環温浴器は、大きくわけて、本体
１、吸排水ユニット２、流出パイプ３、流入パイプ４、
エアーパイプ５、エアコン室内機１７、及び冷媒配管１
８より構成される。

【００２７】本体１は、屋外の空きスペース、例えば、
従来エアコンの室外機が設置されてきたベランダ等に据
え置く。吸排水ユニット２は、従来の循環温浴器と同様
に、浴室内の浴槽６内壁に吸盤等を利用して固定する。
流出パイプ３、流入パイプ４、及びエアーパイプ５は、
浴室壁を貫通して、屋外の本体１と浴室内の浴槽６に設
置した吸排水ユニット２を接続している。既に、台所や
洗面所に湯水を供給する給湯システムが導入されていれ
ば、その配管を利用すればよい。

【００２８】また、エアーパイプ５は、本体１の内部に
おいて、エアフィルター２１を介して一端を開口してい
る。これは、循環ポンプのモーター等の発熱で暖まった
空気を取り入れるものである。さらに、エアーパイプ５
の他端は、吸排水ユニット２の吐出口近傍にて細いノズ
ル状に開口している。これは、気泡浴のために、エゼク
タ作用を応用して気泡を導入し、吐出口より噴出するも
のである。これらは従来の循環温浴器と同じ構成であ
る。

【００２９】一方、エアコン室内機１７は、空調を行い
たい居室等の壁面に設置する。エアコン室内機１７は、
１台の本体１に対して、２台以上設置することも可能で
あるが、図１及び図２においては、１台の場合を示し
た。このエアコン室内機１７は、内部に、室内機用ファ
ン１０及び室内コイル１１を備えている。

【００３０】本発明の冷媒循環路を構成する冷媒配管１
８は、本体１とエアコン室内機１７とを接続してヒート
ポンプサイクルを形成する冷媒用配管であって、内部に
はフロンガスが充填されている。これは、通常のヒート
ポンプ式エアコンの構成と同じである。

【００３１】本体１内部には、循環温浴機構として、循
環ポンプ７、浄化手段を構成する浄化槽８、温度センサ
ー２０、保温手段を構成する加熱槽９、バイパス水路２
２及び流路切り替え弁１２が備えられている。これらを
連通する浴用水の流路と、前述した流出パイプ３、流入
パイプ４とが、本発明の温水循環路を形成する。

【００３２】このうち、加熱槽９は、浴用水の温度保持
のため、電気ヒーターによって、循環する浴用水を加熱
するもので、従来の循環温浴器と同じものである。ま
た、本実施形態では電気ヒーターを使用しているが、石
油バーナー、ガスバーナー等を採用しても良い。温度セ
ンサー２０は、流路内の浴用水の温度を検出する。その
検出結果に基づき、図示しない電気的制御回路が、ファ
ン１４、流路切り替え弁１２、及び加熱槽９内の電気ヒ
ーターを制御する。流路切り替え弁１２は、浴用水の流
れる方向を、バイパス水路２２側と、後述する熱交換器
１９側とを切り替えるためのものである。

【００３３】さらに、本体内部には、ヒートポンプ式エ
アコンの室外機の機構として、室外コイルに相当する熱
交換器１９、冷媒を圧縮・循環させるコンプレッサー１
３、熱交換器１９に送風するファン１４、冷媒の循環を
切り替える四方弁１５、及びキャピラリーチューブ（毛
細管）１６が備えられている。熱交換器１９は、ヒート
ポンプサイクルと温水循環路間の熱交換を行うものであ
る。また、ファン１４は、浴用水が、熱交換器１９側を
通過しない時に作動し、通常のヒートポンプ式エアコン
と同様に、外気を熱交換器１９に導入する。

【００３４】次に、以上の構成を有する本実施形態の循
環温浴器の動作を説明する。

【００３５】図１は、夏期の冷房運転時の運転状態を示
している。図１には、ヒートポンプサイクルの冷媒の流
れと、循環温浴器の浴用水の流れとを矢印で示した。ま
ず、ヒートポンプサイクルにおいては、熱交換器１９
に、高温高圧の冷媒ガスが流入し、温水循環路側に放熱
（熱交換）し、温水循環路内の浴用水を温めた後、常温
高圧のガスになって、キャピラリーチューブ１６に入
る。ここで膨張し、低温低圧の冷媒ガスになり、室内コ
イル１１に入って室内気から吸熱し、室内機１７の室内
機用ファン１０で冷風が室内に送られる。ここで常温低
圧の冷媒ガスとなった後、四方弁１５を経てコンプレッ
サー１３にて圧縮され、再度、高温高圧の冷媒ガスとな
って熱交換器１９に流入する。

【００３６】一方、浴槽６の吸排水ユニット２より取り
込まれた浴用水は、通常、流入パイプ４、循環ポンプ
７、浄化槽８、加熱槽９、流路切り替え弁１２、熱交換
器１９、流出パイプ３の順に通過し、再度浴槽６に戻
る。この温水循環路中の浴用水は、熱交換器１９付近
で、ヒートポンプサイクルからの放熱を吸収して温めら
れる。この放熱のみで浴用水が設定温度に達する場合
は、加熱槽９の電気ヒーターには通電する必要がなく、
電気代を節約できる。

【００３７】流路内の浴用水が一定の温度以上に達した
ことを温度センサー２０が感知すると、流路切り替え弁
１２が、流路をバイパス水路２０側に切り替える。切り
替えられた後は、浴用水は、熱交換器１９側に流入しな
いから、それ以上には温度が上昇しない。また、同時に
ファン１４が作動して、外気を取り入れ、通常のエアコ
ンディショナーと同様に、熱交換器１９を冷やし、本体
外部に熱を発散する。図２は、冬期暖房運転時の本実施
形態の循環温浴器の運転状態を示している。浴用水が流
れる経路は、夏期と同じである。エアコンによる暖房運
転をしないで、循環温浴機能のみ使う場合は、流路切り
替え弁１２により、流路がバイパス水路２０側に設定さ
れる。循環する浴用水の保温は、加熱槽９の電気ヒータ
ー機構により行われる。

【００３８】エアコンによる暖房運転をしながら、循環
温浴器機能を使う場合、前記流路切り替え弁１２によ
り、流路を熱交換器１９側に切り替える。この場合、加
熱槽９の電気ヒーター機構により、循環する浴用水の保
温を行いつつ、熱交換器１９において、浴用水からヒー
トポンプサイクル側に熱の供給が行われる。

【００３９】すなわち、ヒートポンプサイクルは、図２
に示すように、図１の冷房運転時とは冷媒ガスの流れが
反転しており、熱交換器１９に流入する冷媒ガスは低温
低圧であり、ここで循環温浴器内の浴用水から吸熱し、
常温低圧の冷媒ガスとなって熱交換器１９を出る。そし
て、四方弁１５を経てコンプレッサー１３にて圧縮さ
れ、高温高圧の冷媒ガスとなって、室内コイル１１に入
って室内気に放熱し、常温高圧のガスになって、キャピ
ラリーチューブ１６に入る。ここで膨張し、低温低圧の
冷媒ガスになり、再び熱交換器１９に流入する。従来の
ヒートポンプ式エアコンの暖房運転においては、熱交換
器１９の部分は、ファン１４によって外気を導入し、冷
たい外気から吸熱していた。このため、急速な暖房をす
るにはエネルギー効率が悪く、また、外気温が０゜Ｃ付
近になると、熱交換器１９に相当するエバポレーター
（蒸発器）に霜が着くので霜取り運転する必要もあっ
た。本実施形態の循環温浴器を使えば、浴用水から吸熱
できるため、このような欠点を改善できる。また、循環
温浴機能を使用しない場合、ファン１４を使って、従来
と同様に外気を導入して暖房運転することもできる。

【００４０】さらに、図３に示すように、流出パイプ
３、流入パイプ４の間に二連バルブ２３を設けて、浴槽
６を温水循環路から切り離すように構成しても良い。こ
れによれば、循環温浴機能を停止した状態でも、加熱槽
９の電気ヒーター等の熱源を利用して強力な暖房効果を
得ることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したことから明らかなように、
本発明の請求項１に記載の循環温浴器によれば、浴槽内
から汲み上げられた浴用水を再び浴槽内へ戻す温水循環
路に、浴用水を循環させる循環ポンプと、この浴用水を
浄化する浄化手段と、前記浴用水を保温する保温手段と
を備えたものを対象として、特に、温水循環路近傍に熱
交換可能なヒートポンプサイクルによる冷媒循環路を備
えたので、温水循環路と冷媒循環路は、相互の持つ熱量
を熱交換することができ、浴用水の保温用熱源に、ヒー
トポンプサイクルの冷却排熱を利用し、ヒートポンプサ
イクルに冷媒加熱が必要な場合には、浴用水を利用する
ことが可能である。

【００４２】また、請求項２に記載の循環温浴器は、前
記冷媒循環路を、ヒートポンプ式エアコンディショナー
の一部としたので、ヒートポンプ式エアコンディショナ
ーの冷房時には排熱を加熱源として利用し、暖房時に
は、浴用水を冷媒加熱に使用することができる。従っ
て、従来、ヒートポンプ式エアコンの夏期冷房運転時に
室外機から熱風となって捨てられていた排熱を浴用水の
保温に利用でき、さらに冬期にはヒートポンプ式エアコ
ンの暖房能力不足を浴用水側で補うことが出来るので、
従来に比較してランニングコストの安い省エネタイプの
循環温浴器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の循環温浴器の冷房運転時の動作を
説明する概略図である。

【図２】本実施形態の循環温浴器の暖房運転時の動作を
説明する概略図である。

【図３】他の実施形態の構成例を示す概略図である。

【図４】従来の循環温浴器を設置した浴室及び隣接する
脱衣室の状態を示す要部断面図である。

【図５】従来のヒートポンプ式エアコンの構成を示す斜
視図である。

【図６】従来のヒートポンプ式エアコンの冷房運転時の
動作を説明する概略図である。

【図７】従来のヒートポンプ式エアコンの暖房運転時の
動作を説明する概略図である。

【符号の説明】

１ 本体 ３ 流出パイプ ４ 流入パイプ ６ 浴槽 ７ 循環ポンプ ８ 浄化槽 ９ 加熱槽 １８冷媒配管 １９熱交換器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浴槽内から汲み上げられた浴用水を再び
   浴槽内へ戻す温水循環路に、浴用水を循環させる循環ポ
   ンプと、この浴用水を浄化する浄化手段と、前記浴用水
   を保温する保温手段とを備えた循環温浴器において、 前記温水循環路の近傍に熱交換可能なヒートポンプサイ
   クルによる冷媒循環路を備えたことを特徴とする循環温
   浴器。
2. 【請求項２】 前記冷媒循環路は、ヒートポンプ式エア
   コンディショナーの一部を構成することを特徴とする請
   求項１に記載の循環温浴器。