JPH0957021A

JPH0957021A - ２４時間浴槽湯浄化装置

Info

Publication number: JPH0957021A
Application number: JP7220931A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Yamaguchi; 義夫山口; Koji Ginyama; 孝司銀山; Miki Miyamoto; 幹宮本
Original assignee: Janome Sewing Machine Co Ltd
Current assignee: Janome Corp
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1995-08-29
Publication date: 1997-03-04
Anticipated expiration: 2015-08-29
Also published as: JP3837177B2

Abstract

(57)【要約】【課題】貯湯タンクを配備しその内部で加熱した高温
の加熱浴槽湯により浴槽湯（浴水）を保温及び昇温させ
ること。【解決手段】水を電源にて加熱可能にする貯湯タンク
１内に加熱配管部４０を設け、該加熱配管部４０には入
力側加熱配管２と出力側加熱配管３を接続すること。循
環ポンプ１１，殺菌装置１２及び濾過装置１３を有し、
浴槽１０内の湯を循環して浄化する浴槽湯浄化装置Ｂ
に、前記入力側加熱配管２と出力側加熱配管３を配備す
ること。加熱浴槽湯を適宜供給することにより浴槽湯を
保温及び昇温してなること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、貯湯タンクを配備
しその内部で加熱した高温の加熱浴槽湯により浴槽湯
（浴水）を保温及び昇温させることができる２４時間浴
槽湯浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の浴槽湯浄化装置は管路内に配備し
た電気ヒータにより浴水の保温及び昇温を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電力を
利用した電気ヒータは電気代がかかり、単位発熱量が少
ないことから昇温速度が遅いという欠点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで発明者は、前記課
題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、その発明
を、水を電源にて加熱可能にする貯湯タンク内に加熱配
管部を設け、該加熱配管部には入力側加熱配管と出力側
加熱配管を接続し、循環ポンプ，殺菌装置及び濾過装置
を有し、浴槽内の湯を循環して浄化する浴槽湯浄化装置
に、前記入力側加熱配管と出力側加熱配管を配備し、加
熱浴槽湯を適宜供給することにより浴槽湯を保温及び昇
温してなる２４時間浴槽湯浄化装置としたことにより、
電気代が安い深夜電力を利用して熱水を貯留し、その貯
留した湯による加熱浴槽湯にて浴水を保温及び昇温させ
ることができ、前記の目的等を達成したものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明すると、本発明は図１のように、貯湯タ
ンク１内には加熱配管部４０が設けられている。該加熱
配管部４０はコイル状に形成されたり、或いはパイプの
外周に多数のフィンが設けられて熱交換可能に構成され
ている。特に、前記加熱配管部４０より出る湯の温度が
貯湯タンク１内の湯の温度と同じになるように長さや太
さを決定する必要がある。一般には長くなり、螺旋状に
して貯湯タンク１内に納める。また、表面積を増やすた
めに加熱配管部４０の外周を蛇腹状にすると配管長を短
くできる。

【０００６】該加熱配管部４０の下部に連通した入力側
加熱配管２の端が、浴槽湯浄化装置Ｂの本流としての出
力側循環配管１６の途中箇所に連結されている。該連結
箇所は分岐部Ｔとして称される。また、加熱配管部４０
の上部に連通した出力側加熱配管３の端が、浴槽湯浄化
装置Ｂの本流としての出力側循環配管１６の前記分岐部
Ｔよりも浴槽側の途中箇所に設けた熱水混合用エジェク
ターＡに連結されている。

【０００７】該熱水混合用エジェクターＡは、本体部５
に熱水流入部６がＴ字状に形成されている。本体部５
は、管体の熱水流入部６箇所で管径が窄まる絞り部５ｃ
が形成され、その管体の流入側部５ａは、最大内径より
次第に窄まり、前記絞り部５ｃの直径に一致するように
構成され、且つ管体の流出側部５ｂは、その絞り部５ｃ
の直径から次第に広がり最大内径になるように形成され
ている。その熱水混合用エジェクターＡの本体部５の流
入側部５ａと流出側部５ｂとが前記出力側循環配管１６
の途中の切断箇所にそれぞれ連結され、浴水は常時は本
体部５の流入側部５ａから流出側部５ｂに流通するよう
に設けられている。さらに、その熱水流入部６の先端
は、前記出力側加熱配管３の出口端に接続されている。
前記貯湯タンク１に接続した入力側加熱配管２の途中に
は、電磁弁４が設けられている。

【０００８】貯湯タンク１としては、水を蓄熱媒体とし
た電気温水器が使用される。即ち、貯湯タンク１は、タ
ンク１ａと、該タンク１ａ内に設けた電力利用のヒータ
１ｂとから構成され、この中には、タンク１ａの下側か
ら、水道等の水源から給水され、上側から前記出力側加
熱配管３から給湯されるものである。このような電気温
水器の原理としては、対流方式（自然対流，強制対流）
や、熱交換器方式等があり、湯の中に水が入ってもその
混合層（分離層）から上側が湯としてなり充分に温水器
として使用できる。また、温度検知器１ｃも設けられ、
所望の設定温度にて制御されるようになっている。

【０００９】貯湯タンク１（温水器）について、深夜電
力を利用すると、電力使用料が比較的安価にできる。そ
の深夜電力には、深夜電力甲，乙（午後１１時から翌朝
７時の時間帯に温水のために使う電力）、第２深夜電力
（午前１時から午前６時の時間帯に温水のために使う電
力）等が存在し、その割引料金は、各電力会社によって
それぞれ異なっている。このように、貯湯タンク１の湯
は一般に深夜電力を利用し、ヒータ１ｂにより８５〜９
０℃に加熱しておく。貯湯タンク１は昼間の温度低下を
極力避けるために、タンク１ａの外周にガラスウール等
の保温材１ｄが被覆され、保温性が高められている。

【００１０】前記浴槽湯浄化装置Ｂは、図１に示すよう
に、浴水を循環させるための循環ポンプ１１と、浴水を
殺菌する殺菌装置１２と、微細なごみ及び汚れなる不純
物を浴水から濾過する濾過装置１３とから構成されてい
る。その循環ポンプ１１，殺菌装置１２，濾過装置１３
は、相互に直列状に連結管１４を介して浴水が連通する
ように構成されている。実施例では、循環ポンプ１１，
殺菌装置１２，濾過装置１３の順であるが、この順序に
は必ずしも限定されない。

【００１１】前記殺菌装置１２としては、オゾン発生
器，オゾン水注入手段，紫外線殺菌手段等が存在してい
る。そのオゾン発生器は、オゾナイザー部と、オゾンを
混入するオゾン混入部とから構成されている。また、オ
ゾン水注入手段は、オゾン水発生部と、これから殺菌管
路にオゾン水を注入し溜めるタンク部とから構成されて
いる。紫外線殺菌手段は、ケース内部に紫外線ランプが
設けられ、該紫外線ランプの照射を受けながら浴水が通
過するように構成されている。

【００１２】その濾過装置１３に使用するフィルタの種
類としては、精密フィルタ又は普通フィルタであり、活
性石，活性炭を充填したものとして吸着剤濾材フィルタ
材として使用したり、或いは、織布又は不織布からなり
フィルタ素材から構成するものもある。何れにしても、
不純物なる微細なるごみ及び汚れを除去する。

【００１３】上記のように浴槽湯浄化装置Ｂの入力側に
は、浴槽１０内から浴水を流入する入力側循環配管１５
が連結され、且つ浴槽湯浄化装置Ｂの出力側には、浴槽
１０内に浴水を流出させるように前記出力側循環配管１
６が設けられている。その入力側循環配管１５の吸込み
側（入力側）には、比較的粗いごみ等を除去可能なプレ
フィルタを備えた吸湯口１７が設けられ、その出力側循
環配管１６の排出口にはジェット噴流装置を必要に応じ
て備えた出湯口１８が設けられている。

【００１４】前記浴槽湯浄化装置Ｂとしての入力側循環
配管１５の途中には、中央演算処理装置２０に接続され
た温度計測手段２１（温度センサ）が設けられ、その浴
槽湯浄化装置Ｂの内の浴水の温度に応じて、弁制御手段
２２の動作により、前記電磁弁４が適宜切り換えられ、
所定の温度制御可能に構成されている。また、設定温度
記憶手段２３には予め所望温度が記憶されている。この
設定温度は適宜変更可能にＲＡＭとして構成されてい
る。また、計測した温度と設定温度とを比較する温度比
較手段２４も中央演算処理装置２０に設けられている。
また、別の水源からの給水弁２５も、浴水の温度を下げ
るために、弁制御手段２２にて制御可能に設けられてい
る。

【００１５】適宜の所望の設定温度範囲内（約４０乃至
４２℃）では、電磁弁４は閉となり、浴水は浴槽湯浄化
装置Ｂ及び出力側循環配管１６を通過するように構成さ
れ、また、浴槽１０の湯の温度が下がったことを浴槽湯
浄化装置Ｂ内の温度計測手段２１にて検知すると、弁制
御手段２２により電磁弁４を開く信号を出し、電磁弁４
が開く。すると、熱水混合用エジェクターＡの絞り部５
ｃは他の出力側循環配管１６の内径よりも小さいため流
速が速く、前記出力側循環配管１６の途中箇所の分岐部
Ｔ箇所に比較して圧力が低くなり、出力側循環配管１６
を循環している浴水（浴槽湯）の一部が貯湯タンク１側
に流れることになる。これは、ベルヌーイの定理及びベ
ンチュリ管原理の図４において、熱水流入部６箇所にお
いて、仮想の高低差ｈなる負圧が生ずる構成となってい
る。その貯湯タンク１内の加熱配管部４０に流入した量
の加熱浴槽湯が出力側加熱配管３から流出して熱水混合
用エジェクターＡの絞り部５ｃから浴槽湯浄化装置Ｂの
出力側循環配管１６の本流の浴槽湯と混ざり浴槽１０内
の湯の昇温を行う。

【００１６】次に、図６に示すフローチャートにより説
明する。まず、本発明の装置の運転を開始する。する
と、温度計測手段２１にて計測して設定温度範囲内か否
かを判断し（Ｓ１参照）、設定温度範囲内の場合には、
弁制御手段２２にて電磁弁４は閉となって、浴槽湯浄化
装置Ｂ内から出力側循環配管１６の本流のみを浴槽湯が
通過するように構成されている（Ｓ２参照）。即ち、浴
槽湯浄化装置Ｂ内の循環ポンプ１１の始動にて、浴槽１
０，入力側循環配管１５，浴槽湯浄化装置Ｂ，出力側循
環配管１６とを浴槽湯が循環し殺菌等を行なう。このよ
うな循環状態で、さらにＳ１のステップの手前に戻る。
また、温度計測手段２１にて計測して、設定温度よりも
低いか否かを判断し（Ｓ３参照）、設定温度範囲よりも
高くなっている場合には、弁制御手段２２にて弁制御さ
れ、給水弁２５が開となって浴槽湯温度を低下させる
（Ｓ４参照）。これで低下している状態で、さらにＳ１
のステップの手前に戻る。

【００１７】また、設定温度範囲よりも低くなっている
場合には、弁制御手段２２にて弁制御され、電磁弁４が
開となり、熱水混合用エジェクターＡのベンチュリー管
作用にて、浴槽湯の一部が貯湯タンク１側に流れ、加熱
配管部４０内で加熱された加熱浴槽湯が出力側加熱配管
３から流出して熱水混合用エジェクターＡの絞り部５ｃ
から浴槽湯浄化装置Ｂの出力側循環配管１６の本流の浴
槽湯と混ざり浴槽１０内の湯を昇温させる（Ｓ５参
照）。その浴槽湯が昇温している間にもＳ１の手前に戻
り、繰り返す。このようにして所望の設定温度になった
場合には、前述と同様となり、常時、浴槽湯の設定温度
を保持するように構成されている。

【００１８】上記のように本発明の実施の形態では、貯
湯タンク１内の湯を深夜電力で加熱することにより電気
代を低減させ、電気ヒータでは不可能な浴槽湯の急速昇
温も可能にし、また熱水混合部を混合栓のような複雑な
構造にする必要がなく、非常にシンプルなため故障も少
なく、熱湯が出湯口１８より出るような危険なことはな
く安全であり、貯湯タンク１内の湯はシャワーが使用可
能としたものである。

【００１９】貯湯タンク１の別の実施の形態としては、
水の中に蓄熱材３０を挿入することもある。５０〜９０
℃に融解潜熱を持つ蓄熱材３０の材質としては、無機
系，有機系があり、無機系蓄熱材としては、ＮａＣＨ₃
ＣＯＯ・３Ｈ₂Ｏ、ＮａＯＨ・１０Ｈ₂Ｏ、Ａｌ（ＮＯ
₃）₂・９Ｈ₂Ｏ、Ｂａ（ＯＨ）₂・８Ｈ₂Ｏ、Ｍｇ
（ＮＯ₃）₂・６Ｈ₂Ｏ、ＫＡｌ（ＳＯ₄）₂・１２Ｈ
₂Ｏ、ＮＨ₄Ａｌ（ＳＯ₄）₂・１２Ｈ₂Ｏ等があり、
また、有機系蓄熱材としては、ポリエチレングリコール
（分子量５０００〜９０００程度のもの）、パルミチン
酸やステアリン酸等の脂肪酸類等がある。

【００２０】また、前記蓄熱材３０は、球形等のケース
３１〔図１０（Ａ）参照）に充填されている。該ケース
３１の材質してしては、耐久性、加工性、コスト等より
高密度ポリエチレンやポリプロピレンが好適である。そ
のケース３１の大きさとしては直径約１０mm乃至約１０
０mm程度が適当である。また、ケース３１としては、他
にも板状のものや円柱状に形成することもあり、実施の
形態に限定されない。

【００２１】また、前記蓄熱材３０は、図１０（Ｂ）に
示すように、密封された袋体３２に充填されることもあ
る。貯湯タンク１が同一容積ならば水単独よりも蓄熱材
３０を併用した方が多くのエネルギーを蓄えることがで
きる。

【００２２】図１１に示したものは、貯湯タンク１内に
湯を入れ、下方に仕切板３３を設け、この貯湯タンク１
内でしかも仕切板３３上に、球形のケース３１に充填さ
せた蓄熱材３０を多数充填したものである。該蓄熱材３
０を直接加熱するよりはケース３１に入れた蓄熱材３０
を、ケース３１の周囲から均等にゆっくりと加熱する方
法のほうが蓄熱材３０の耐久性や効率の面から好適であ
る。この場合にも、貯湯タンク１内部には、加熱配管部
４０を収納する。

【００２３】また、また、図７に示すように、前記循環
ポンプ１１，殺菌装置１２，濾過装置１３からなる浴槽
湯浄化装置Ｂの連結管１４箇所に入力側加熱配管２端が
接続されることもある寒冷地等では、前記浴槽湯浄化
装置Ｂの構成部材として、シーズヒーター等の加熱手段
１９を設けることもある。

【００２４】

【実施例】図８に示したグラフは、全流量と熱水流量と
の関係を示したものである。即ち、横軸に全流量（浴水
量＋熱水流量）を毎分当たりのリットルで示し、縦軸に
熱水混合用エジェクターＡの絞り部５ｃより流入する熱
水流量を毎分当たりのリットルで示したものである。熱
水混合用エジェクターＡの絞り部５ｃを介しての熱水流
量が増加すると、全流量も増加し、この結果、全流量に
対する熱水流量の割合（この割合は「熱水混合率」とも
いう）は、約８．５乃至約９％である。このように、浴
槽湯浄化装置Ｂの出力側循環配管１６の本流の流量に対
して熱水流量の割合は常に一定であるため、貯湯タンク
１内の加熱配管部４０から出る湯温度が一定なら、その
貯湯タンク１内の加熱配管部４０から出る湯の温度と、
熱水混合用エジェクターＡの絞り部５ｃの径により貯湯
タンク１側に流れる流量を決定すれば出湯口１８より出
る湯の温度と浴槽湯との温度差が決定する。浴槽湯浄化
装置Ｂが目詰まりなどで流量が変化しても出湯口１８よ
り出る湯の温度は浴槽湯との温度差は変わらない。つま
り、濾材詰まりにより流量が低下した場合や、いたずら
で吸湯口１７や出湯口１８を塞がれ突然流量が落ちた場
合でも出湯口１８から出る湯の温度は変化しないという
ことである。また、浴槽湯浄化装置Ｂの循環ポンプ１１
の流量を変えられる場合、高速で循環させれば出湯口１
８の出湯温度は変わらないが昇温速度は速くなることに
なる。

【００２５】図９には、混合比と出湯口温度の関係のグ
ラフが示されており、本発明の装置において、前記熱水
混合用エジェクターＡ箇所に、貯湯タンク１の８５℃の
熱水流量を、全流量（浴水量＋熱水流量）に対して、
５、１０、１５、２０、２５、３０％の割合で混合した
場合の出湯口１８より出てくる温度を示したものであ
る。例えば、浴槽湯が４２℃で入浴していた場合、加熱
時（設置温度が４３℃以上で浴槽湯の温度が低いと装置
が判断し、電磁弁４を開き熱水を混合させたとき）出湯
口１８より出てくる湯の温度は熱水混合率５％では４４
℃程度、３０％では５５℃程度になる。出湯口１８から
出る湯の温度が５０℃を越えるとかなり熱く感じるた
め、熱水混合率１５％以下になるように設計することが
好適である。出湯口１８からは勢いよく湯が噴き出さ
れ、その湯が人体に当たることを考えると、あまり高温
にならないようにすることが肝要である。

【００２６】

【実施例】前記加熱配管部４０を、φ１０、肉厚０．３
mmのステンレス製パイプ４．５ｍ（表面積２０００c
m³）をらせん状にして貯湯タンク１内に収めて、貯湯
タンク１内の湯の温度を８５℃とした場合、パイプの入
口より浴水（３５℃の湯）を１．５リットル／分で流す
と貯湯タンク１内の湯の温度がパイプ内の湯に完全に伝
わり、パイプ出口より８５℃湯として取り出すことがで
きる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１の発明により、浴槽湯浄化装置
のランニングコストの低減、急速昇温を可能にし、且つ
昇温時に出湯口１８より出る湯の温度を人体に対し安全
な温度で供給できる利点がある。特に、貯湯タンク１に
内蔵した加熱配管部４０からの加熱浴槽湯にて、間接的
に浴槽湯の湯を加熱でき、人体に対しての安全率を高め
ることができる。さらに、貯湯タンク１内の湯と加熱配
管部４０内の加熱浴槽湯とは独立しており、貯湯タンク
１は電気温水器と同様に使用でき、シャワー，台所等に
使用することができる。

【００２８】請求項２の発明では、浴槽湯の温度が低下
した場合に電磁弁４を開として貯湯タンク１に内蔵した
加熱配管部４０内の加熱浴槽湯にて、熱水混合用エジェ
クターＡを介して自動的に浴槽湯内に所定の割合で混合
させることで急速昇温及び保温ができる。他の効果は請
求項１と同一である。

【００２９】請求項３の発明では、熱水混合用エジェク
ターＡのベンチュリー管原理より自動的に浴槽湯内に所
定の割合で混合させることで急速昇温及び保温ができ
る。他の効果は請求項２と同一である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の略示図

【図２】本発明の主要部材の斜視図

【図３】熱水混合用エジェクター箇所の断面図

【図４】熱水混合用エジェクター箇所の原理図

【図５】本発明のブロック図

【図６】本発明のフローチャート

【図７】本発明の別の実施の形態の略示図

【図８】全流量と熱水流量との関係グラフ

【図９】熱水割合と出湯口湯温度との関係グラフ

【図１０】（Ａ）は球状のケース内に蓄熱材を充填した
一部切除した斜視図（Ｂ）は袋内に蓄熱材を充填した一部切除した斜視図

【図１１】貯湯タンク内に蓄熱材を多数入れた実施の形
態の断面図

【符号の説明】

Ａ…熱水混合用エジェクター１…貯湯タンク２…入力側加熱配管３…出力側加熱配管４…電磁弁５…本体部５ｃ…絞り部Ｂ…浴槽湯浄化装置１１…循環ポンプ１２…殺菌装置１３…濾過装置１０…浴槽４０…加熱配管部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水を電源にて加熱可能にする貯湯タンク
内に加熱配管部を設け、該加熱配管部には入力側加熱配
管と出力側加熱配管を接続し、循環ポンプ，殺菌装置及
び濾過装置を有し、浴槽内の湯を循環して浄化する浴槽
湯浄化装置に、前記入力側加熱配管と出力側加熱配管を
配備し、加熱浴槽湯を適宜供給することにより浴槽湯を
保温及び昇温してなることを特徴とする２４時間浴槽湯
浄化装置。
【請求項２】請求項１において、入力側加熱配管には
流路を開閉する電磁弁を設け、前記貯湯タンクからの出
力側加熱配管端は前記浴槽湯浄化装置の流路に設けた熱
水混合用エジェクターに連通させ、浴槽湯の温度が低下
した場合に電磁弁を開として加熱浴槽湯を所定の割合で
混合して浴槽湯を自動的に保温及び昇温してなることを
特徴とする２４時間浴槽湯浄化装置。
【請求項３】請求項２において、前記熱水混合用エジ
ェクターは管状の本体部の中間に絞り部を設け、該絞り
部箇所に前記出力側加熱配管端を連通してなることを特
徴とする２４時間浴槽湯浄化装置。