JP2005127592A - 貯湯式温水器 - Google Patents

Abstract

【課題】貯湯式温水器の本体に組み込んだ酸素富化装置を流れる空気により貯湯タンクの保温特性が低下しないようにすることを目的とする。
【解決手段】所定量の加熱水を貯湯するタンク１と、前記タンク１内の貯湯水を浴槽に供給する風呂回路１２と、高濃度の酸素を発生する酸素富化装置９と、前記酸素富化装置９で発生する気体を前記風呂回路１２に混入させる混入手段１３を備え、前記酸素富化装置９は前記タンク１を収納する筐体内に配設するとともに、前記酸素富化装置９を流れる空気が前記筐体内に流出しない構成としたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、深夜電力や時間帯別料金制度に基づいて供給される電力を用いて湯を沸き上げる貯湯式温水器の風呂配管を利用して、浴槽内の浴水中に酸素等の気体を供給する機能を有する貯湯式温水器に関するものである。

従来この種の酸素供給装置は、微細気泡発生装置やジェット噴射装置を取り付け、この各装置を介して浴槽水を循環させる泡風呂やジェットバス等の浴槽水を循環させる管路に気体を供給する供給部を設け、この供給部に酸素富化空気を供給するための酸素富化装置を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。

図７は、上記特許文献１に記載された従来の浴槽内への酸素供給装置を示すものである。図において、１は浴槽、２は管路、３は供給部、４は吸入口、５は吐出口、６は酸素富化装置、７はポンプである。
特開平４−２３４７号公報

しかしながら上記従来の構成では、微細気泡発生装置やジェット噴射装置を取り付けた風呂装置において、泡風呂配管やジェットバス配管の管路の途中に酸素供給部を設け、この供給部に酸素富化空気を供給するものであるため、酸素を浴槽に供給するためには、微細気泡発生装置やジェット噴射装置を取り付け、専用の風呂システムを有することが必要であり、一般家庭で簡単に設置できるものではなかった。また、ジェットバスシステムでは流量が大きいため、電気代や騒音等の関連で長時間使用することが難しく、十分な酸素を供給することもできないという課題を有していた。

そこで上記課題を解決するため、浴槽に湯を供給する熱源機側に高濃度の酸素を供給する酸素富化装置を取り付け、熱源機と浴槽を接続した風呂回路に高濃度の酸素を混入させるという構成が考えられる。

しかしながら、ガスや石油を燃料とした瞬間式の給湯機においては、給湯機内に酸素富化装置を取り付け、本体内の風呂配管に高濃度の酸素を混入させるように構成しても、特に問題はないが、電気温水器やヒートポンプ給湯機のように深夜電力を主体に夜間に沸き上げ、その貯湯してある湯を昼間に使用するという貯湯式温水器においては、本体内に酸素富化装置を取り付けると、本体外より取り込んだ空気が酸素富化装置を経由して本体内に流れることになり、この空気流により貯湯タンクの保温特性を著しく低下させ、せっかく高温に沸き上げて貯湯している湯の温度を低下させてしまうという課題が発生する。

本発明は、貯湯式温水器に酸素富化装置を内蔵させたときに発生する特有の課題を解決するもので、本体に組み込んだ酸素富化装置を流れる空気により貯湯タンクの保温特性が低下しないようにすることを目的とするものである。

上記課題を達成するため本発明の貯湯式温水器は、所定量の加熱水を貯湯するタンクと、前記タンク内の貯湯水を浴槽に供給する風呂回路と、高濃度の酸素を発生する酸素富化膜及び前記酸素富化膜に空気を導く吸気ファンとを備えた酸素富化装置と、前記酸素富化装置で発生する気体を前記風呂回路に混入させる混入手段を備え、前記酸素富化装置は前記タンクを収納する筐体内に配設するとともに、前記酸素富化装置を流れる空気が前記筐体内に流出しない構成としたものである。

上記発明によれば、貯湯式温水器の筐体内に組み込まれた酸素富化装置は、該酸素富化装置内で形成された空気流通経路内で空気の取り込み及び排出動作を行うため、酸素富化装置に取り込まれた空気が筐体内に流れ出すことがなく、外気による貯湯タンクの保温特性への影響を排除しつつ、筐体内の風呂配管を利用して浴槽内に高濃度の酸素等の気体を混入させることができ、特別な経路を付加することなく、酸素富化装置を組み込むだけでよく、構成の簡素化が図れるとともに、浴槽水中に混入させた高濃度の酸素等の気体により、浴室内の酸素濃度を適正な値に確保することが可能となる。

本発明の貯湯式温水器は、酸素富化装置を筐体内に組み込み、筐体内の風呂配管を利用して浴槽内に高濃度の酸素等の気体を混入させる構成とし、かつ酸素富化装置に流れる外気を筐体内に流出しない構成としているため、従来の保温特性を確保しつつ、簡単な構成で酸素混入運転を実現することができる。

第１の発明は、所定量の加熱水を貯湯するタンクと、前記タンク内の貯湯水を浴槽に供給する風呂回路と、高濃度の酸素を発生する酸素富化膜及び前記酸素富化膜に空気を導く吸気ファンとを備えた酸素富化装置と、前記酸素富化装置で発生する気体を前記風呂回路に混入させる混入手段を備え、前記酸素富化装置は前記タンクを収納する筐体内に配設するとともに、前記酸素富化装置を流れる空気が前記筐体内に流出しない構成としたことを特徴とするもので、酸素富化装置を筐体内に組み込み、酸素富化装置の出力側、すなわち高濃度の酸素取出口を筐体内の風呂配管に接続するという簡単な構成で浴槽内に高濃度の酸素等の気体を混入させることができ、かつ酸素富化装置に流れる外気を筐体内に流出しない構成とすることで、外気導入により貯湯タンクの保温特性が低下することを防止し、従来の保温特性を確保しつつ、酸素混入運転を実現することができる。

第２の発明は、酸素富化装置は、筐体の表面側に空気導入口と空気排出口を設け、前記空気導入口から空気排出口の送風経路を密閉構造としたことを特徴とするものであり、酸素富化装置への空気の供給は筐体表面側に設けた空気導入口からのみ行い、導入された外気は密閉構造とした送風経路を流れ、同様に筐体表面側に設けた空気排出口からのみ筐体外に排出する。その外気の流通過程において酸素富化装置により高濃度の酸素を取り出し、風呂配管に混入させるようにしており、空気導入口より取り込んだ外気が筐体内に流出することはなく、この外気により貯湯タンクの保温特性が低下するという問題は発生しない。よって、貯湯式温水器に酸素富化装置を組み込んだ場合でも、従来の保温特性を確保しつつ、貯湯式温水器の特徴を生かした酸素混入運転を実現することができる。

第３の発明は、酸素富化装置は、酸素富化膜を内蔵した吸気ボックスと、吸気ファンを内蔵した排気ボックスをそれぞれ独立して設け、前記吸気ボックスと排気ボックスは前記吸気ファンの送風口を介してのみ空気が流通する構成としたことを特徴とするものであり、酸素富化装置内における密閉構造の送風経路を実現するための具体的手段を提供するもので、空気導入口に連通して酸素富化膜を配設した密閉構造の吸気ボックスと、空気排出口に連通して吸気ファンを配設した密閉構造の排気ボックスとを前記吸気ファンの送風口を介してのみ連通させ、空気導入口から空気排出口まで密閉構造の送風経路を形成したもので、空気導入口より取り込んだ外気は筐体内に流出することはなく密閉構造の送風経路を流れて空気排出口より筐体外に排出されるため、外気により貯湯タンクの保温特性が低下するという問題は発生せず、貯湯式温水器に酸素富化装置を組み込んだ場合でも、従来の保温特性を確保しつつ、貯湯式温水器の特徴を生かした酸素混入運転を実現することができる。

第４の発明は、空気導入口及び空気排出口の前面にはガラリ構造とした前板を配し、ガラリ内面に下方を開口した遮蔽板を設け、かつ最下方部に水滴排水用の排水口を設けたことを特徴とするものであり、酸素富化装置内に連通する空気導入口及び空気排出口には、ガラリ構造とした前板を配し、ガラリ内面に下方を開口した遮蔽板を設け、屋外設置時における雨水の侵入を防止する構成とし、かつガラリの最下方部に排水口を設け、ガラリに付着した水滴が落下して機器内に流れ込むのを防止するようにしてある。

第５の発明は、空気導入口に対向する前板にはほぼ全域にわたってガラリを配設し、空気排気口に対向する前板にはその一部にガラリを配設する構成としたことを特徴とするものであり、酸素富化膜の空気吸い込み部開口に対応して空気導入口の大きさを設定し、吸気側ガラリは空気導入口に対向する前板のほぼ全域にわたって配設することで、導入空気を酸素富化膜の空気吸い込み部に均一に供給することができ、効果的に高濃度の酸素を取り出すことができる。また、空気排気口に対向する排気ガラリは、吸気ファンの取付部を除いて配設するようにし、雨水侵入による影響を排除するようにしている。

第６の発明は、前板は、空気導入口に対向して設けた吸気ガラリと、空気排出口に対向して設けた排気ガラリを一体成型により形成し、前記吸気ガラリと排気ガラリの間には空気の流通を防止する遮蔽壁を設けたことを特徴とするものであり、一体成型により構成の簡素化を図るとともに、吸気と排気のショートサーキットを抑制するものである。

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。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における貯湯式温水器の全体構成図、図２は同酸素富化装置の左側面図、図３は同酸素富化装置の上面図、図４は同酸素富化装置の正面図、図５は同酸素富化装置の右側面図、図６は同貯湯式温水器の外観図である。

図において、お湯を貯める貯湯タンク１の湯水を取出し熱源機２で加熱後、再度貯湯タンク１に戻すことで沸き上げ回路を構成し、貯湯タンク1の上部から高温水を積層状態で貯湯するようにしている。なお、本実施の形態においてはＣＯ2を冷媒とした超臨界ヒートポンプサイクルを熱源としたヒートポンプ給湯機にて説明するが、電気ヒータを熱源とする電気温水器でもよく、また、電気ヒータは貯湯タンク内に設けても、貯湯タンク外に設けた構成でもよいものである。

貯湯水の沸き上げは、沸上ポンプ３により貯湯タンク１の下部から水を汲み上げてヒートポンプサイクルで構成する熱源機２に送り、熱交換により加熱されたお湯を貯湯タンク１の上部へ戻す。この動作を繰り返し行って貯湯タンク１内の貯湯水全量を所定の温度まで沸き上げる。

浴槽４にお湯を供給する場合は、注湯電磁弁５を開くことにより、貯湯タンク１内のお湯が風呂往き管１２を経由して浴槽４に流出し湯張りを行う。

浴槽４内のお湯を追い焚きする場合は、追い焚きポンプ６を駆動させることにより、貯湯タンク１の上部高温水を追い焚き熱交換器７に導き、その後、貯湯タンク１に戻す経路により貯湯水を循環させる。一方、浴槽４内の水を風呂ポンプ８を駆動させることで、追い焚き熱交換器７に導き、貯湯タンク１の高温水と熱交換させ追い焚きする。

浴槽４に高濃度酸素を供給する場合は、吸気ファン１０を駆動させ酸素富化膜９に大量の空気を導く、そして、酸素富化膜９に接続された真空ポンプ１１を駆動することにより酸素富化膜９を通過する空気から酸素だけを吸引し、追い焚き経路の風呂往き管１２に設けた酸素供給口１３より混入させることで、浴槽４に高濃度酸素泡１４を放出し酸素風呂を形成する。この時、風呂ポンプ８を作動させると、高濃度酸素泡１４を効率よく浴槽４内に拡散させることができる。

又、浴槽水の逆流を防止する為に、真空ポンプ１１と酸素供給口１３の間に逆止弁ユニット１５を設けている。

上記構成において、高濃度の酸素を発生させる為には、高濃度酸素流量の５０倍の流量の空気が必要となるため、多量の空気を吸気ファン１０により酸素富化膜９に送らなければならない。単純に貯湯式温水器の筐体内に配置すると、上記の空気の流れにより発生する風の流れにより、せっかく高温に沸かして貯めてある貯湯タンク１内のお湯を冷ましてしまう。

そこで、酸素富化装置の構成として、空気導入口１６を有しその経路内に酸素富化膜９を内蔵した空気導入部１７と、空気排出口１８を有しその経路内に吸気ファン１０を内蔵した空気排出部１９をそれぞれ独立した密閉構造で構成し、前記吸気ファン１０の送風口２０に空気導入部１７と空気排出部１９を連通する開口を設け、空気導入口１６から空気排出口１８まで筐体内に対して密閉構造とした送風経路を形成している。これにより、空気導入口１６から吸い込んだ空気が貯湯式温水器の筐体内に洩れないようにしている。

又、酸素富化膜９内に効率よく空気を導くために、空気導入部１７と空気排出部１９の連結は、吸気ファン１０の送風口２０を介してのみ空気が流通する構成としてある。

空気導入口１６と空気排出口１８の構成はガラリ構造とし、かつガラリ内面に下方を開口した遮蔽板２１を設け、かつ最下方部に水滴排水用の排水口２２を設けた構成としている。これにより、雨水の浸入防止や結露水の排出がスムーズに行える構成となり、貯湯式温水器の筐体内への水の浸入を防止している。

又、ガラリの配設は、空気導入部１７は、ほぼ全域にわたって配設して空気の流れを酸素富化膜９に均等に行き渡るようにしている。一方、空気排出部１９は、吸気ファン１０部分を避けて配設させ、吸気ファン１０へ雨水がかからないようにしている。

又、空気導入口１６と空気排出口１８のガラリ構造は、一体構成とすると共に、空気の流れがショートサーキットしないように、空気導入口１６と空気排出口１８との間に空気の流通を防止する遮蔽壁２３を設けている。

以上のように本発明に係る貯湯式温水器は、酸素富化装置を筐体内に組み込み、筐体内の風呂配管を利用して浴槽内に高濃度の酸素等の気体を混入させる構成とし、かつ酸素富化装置に流れる外気を筐体内に流出しない構成としているため、従来の保温特性を確保しつつ、簡単な構成で酸素混入運転を実現することが可能となるので、深夜電力や時間帯別料金制度に基づいて供給される電力を用いて湯を沸き上げる貯湯式温水器に限らず、ガス、石油、太陽熱等を用いて高温水を貯湯し、その貯湯水を用いて風呂運転を行う機器にも適用できる。

本発明の実施の形態１における貯湯式温水器の全体構成図 本発明の実施の形態１における酸素富化装置の左側面図 本発明の実施の形態１における酸素富化装置の上面図 本発明の実施の形態１における酸素富化装置の正面図 本発明の実施の形態１における酸素富化装置の右側面図 本発明の実施の形態１における貯湯式温水器の外観図 従来の酸素供給装置の構成図

符号の説明

９ 酸素富化膜
１０ 吸気ファン
１１ 真空ポンプ
１６ 空気導入口
１８ 空気排出口

Claims (6)

1. 所定量の加熱水を貯湯するタンクと、前記タンク内の貯湯水を浴槽に供給する風呂回路と、高濃度の酸素を発生する酸素富化膜及び前記酸素富化膜に空気を導く吸気ファンとを備えた酸素富化装置と、前記酸素富化装置で発生する気体を前記風呂回路に混入させる混入手段を備え、前記酸素富化装置は前記タンクを収納する筐体内に配設するとともに、前記酸素富化装置を流れる空気が前記筐体内に流出しない構成とした貯湯式温水器。
2. 酸素富化装置は、筐体の表面側に空気導入口と空気排出口を設け、前記空気導入口から空気排出口の送風経路を密閉構造とした請求項１記載の貯湯式温水器。
3. 酸素富化装置は、酸素富化膜を内蔵した吸気ボックスと、吸気ファンを内蔵した排気ボックスをそれぞれ独立して設け、前記吸気ボックスと排気ボックスは前記吸気ファンの送風口を介してのみ空気が流通する構成とした請求項１または２記載の貯湯式温水器。
4. 空気導入口及び空気排出口の前面にはガラリ構造とした前板を配し、ガラリ内面に下方を開口した遮蔽板を設け、かつ最下方部に水滴排水用の排水口を設けた請求項２記載の貯湯式温水器。
5. 空気導入口に対向する前板にはほぼ全域にわたってガラリを配設し、空気排気口に対向する前板にはその一部にガラリを配設する構成とした請求項４記載の貯湯式温水器。
6. 前板は、空気導入口に対向して設けた吸気ガラリと、空気排出口に対向して設けた排気ガラリを一体成型により形成し、前記吸気ガラリと排気ガラリの間には空気の流通を防止する遮蔽壁を設けた請求項４または５記載の貯湯式温水器。

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