JP2009186092A - 風呂給湯装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 風呂給湯装置1には、貯湯タンク11の温水10で浴槽4の浴水12を追い焚きする追い焚き用熱交換器20に温水を供給する加熱配管21と温水10を循環させる循環ポンプ22が設けられており、さらに、浴槽4に、浴水12を追い焚きするため、循環ポンプ23により追い焚き用熱交換器20に通水する追い焚き用循環配管24が接続され、また、追い焚き用循環配管24には気泡注入用のエジェクタ25が取り付けられている。これにより、追い焚き用熱交換器内壁や追い焚き用循環配管内の汚れを洗浄除去し、追い焚き時においても浴水を清潔に維持することができる。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の実施の形態1における風呂給湯装置を示す概略構成図である。
図1に示すように、風呂給湯装置1は、大きく分けてヒートポンプユニット2と貯湯タンクユニット3と浴槽4とから構成されている。ヒートポンプユニット2は、外気の熱を二酸化炭素(CO2)冷媒に移す空気用熱交換器5と、冷媒を圧縮する圧縮機6、冷媒の熱で水を加熱する水加熱用熱交換器(放熱器)7、冷媒を冷却する膨張弁8からなり、冷媒用循環配管9によりこれらは順に接続されて、冷熱サイクルが構成され、貯湯タンクユニット3に熱を供給する。貯湯タンクユニット3は、ヒートポンプユニット2の冷熱サイクルにより供給された熱により水を温水10に変え、貯湯タンク11に貯蔵する湯沸機能と、浴槽4に温水11を供給する給湯機能と、浴槽4の浴水12を追い焚きする追い焚き機能を有している。貯湯タンク11には、貯湯タンク11に上水を供給するための上水管13に繋がれた給水配管14が設けられており、ヒートポンプユニット2の水加熱用熱交換器7の熱で貯湯タンク11の水を温水10に変える水加熱用熱交換器7に循環ポンプ15を介して通水する気泡注入用のエジェクタ16を取り付けた湯沸配管17が設けられ、また、貯湯タンク11の温水10を浴槽4に供給するため蛇口18まで給湯配管19も設けられている。さらに、貯湯タンク11には、貯湯タンク11の温水10で浴槽4の浴水12を追い焚きする追い焚き用熱交換器20に温水を供給する加熱配管21と温水10を循環させる循環ポンプ22も設けられている。浴槽4には、浴水12を追い焚きするため、循環ポンプ23により追い焚き用熱交換器20に通水する追い焚き用循環配管24が接続され、また、追い焚き用循環配管24には気泡注入用のエジェクタ25が取り付けられている。その他、浴槽4に水を供給する給水配管26が蛇口18に接続され、追い焚き用循環配管23に上水を供給する給水配管27と、この給水配管27には、気泡注入用のエジェクタ28、逆止弁29も備えられている。なお、ここでは通常、配管に取り付けられている開閉弁類は省略している。
浴槽4の浴水12を追い焚きする場合は、タンクユニット3の貯湯タンク11から温水10が、循環ポンプ22により加熱配管21を通り、追い焚き用熱交換器20へ導かれる。一方、浴槽4の浴水12は循環ポンプ23により追い焚き用循環配管24を通り、追い焚き用熱交換器20へ送られる。追い焚き用熱交換器20において、貯湯タンク11の温水10と浴水12との熱交換により、温水10は熱を奪われ低温水となって加熱配管21を通って貯湯タンク11に戻され、浴水12は熱をもらってより高い温度となり、浴槽4に追い焚き用循環配管24を通って戻される。これを繰り返すことにより追い焚きされ浴水12の温度を入浴に適した湯温とする。しかし、この追い焚き時の浴水12の循環により、浴水12には人の入浴にともなって溶解される皮脂、有機物や塵が混入されることになる。これらの汚れ物質は、追い焚き用熱交換器20および追い焚き用循環配管24の内壁に付着し、熱交換効率の低下や配管の詰まりを誘発する原因となる。特に、風呂給湯装置の小型化のため、層間が1mmと狭いプレートを積層したプレート型熱交換器が使用されることが多いが、この層間に汚れが付着し易い。このため、非入浴時に、追い焚き用熱交換器20および追い焚き用循環配管24の洗浄を定期的に実施することが好ましい。
図4で示されるように、微細気泡なしの場合(●)では、汚染を除去する能力がないために、処理回数毎に付着汚れの量は増加した。これに対して、微細気泡ありの場合(◆)では、常に一定量の低い付着成分量を保つことができた。したがって、微細気泡を注入しない場合には入浴回数に比例して皮脂汚れが増加することになる。熱交換器に微細気泡を注入することが極めて有効であることが確認された。
図7は、実施の形態2における風呂給湯装置の追い焚き用熱交換器系要部の構成図示すもので、エジェクタ25のガス吸引口35に送気ポンプ40を設置したものである。他の構成要素は、実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
図8は、実施の形態3における風呂給湯装置の追い焚き用熱交換器系要部の構成図示すもので、エジェクタ25のガス吸引口35に送気ポンプ40を設置するとともに追い焚き用熱交換器20に汚れ検出器41と制御器42を設置したものである。他の構成要素は、実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
図9は、実施の形態4における風呂給湯装置の追い焚き用熱交換器系要部の構成図示すもので、エジェクタ25の手前に添加剤供給装置43を設置したものである。他の構成要素は、実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
液中の気泡は密度が高くなると、気泡同士の衝突頻度が高くなることによって合一といわれる合体現象のため気泡が大きくなってしまう。特に、この現象は配管長が長くなるほど顕著となり、エジェクタからの距離が遠くなるほど清浄度維持の効果が薄れてしまう。そこで、界面活性剤などの添加剤を少し、水に添加することにより、エジェクタで生成された気泡の液中での性質を安定化させ、気泡の合一を抑制する。添加剤供給装置43により、通水量に応じて添加剤の濃度を調整しながら、適切なタイミングで投入することができる。添加剤供給装置43を設けた場合には、添加剤を投入しない場合に比べて、10倍以上のガス流量をエジェクタ25に供給した場合においても気泡径を100μm以下に維持することが可能となり、追い焚き用熱交換器20や追い焚き用循環配管24をさらに効率よく洗浄することができる。また、気泡密度を高い状態に維持できるために、浴槽の洗浄などにも効果を発揮することができる。
図10は、実施の形態5における風呂給湯装置の追い焚き用熱交換器系要部の構成図示すもので、エジェクタ25の手前に除塵フィルタ44を設置したものである。他の構成要素は、実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
エジェクタの狭窄部とガス吸引口はいずれも数mm程度の小さいものなので、長期間の使用により塵、埃、髪の毛などによって詰りが発生する可能性がある。また、もし数週間から数ヶ月にわたり風呂給湯装置を使用しない場合には、ぬめり成分も生成され、これによる詰まりも懸念される。そこで、エジェクタの手前にこれらを取り除くために除塵フィルタ44を設置することは有効である。除塵フィルタ44は定期的な交換が望ましく、ユーザーによるメンテナンスを容易にすることも重要であり、ユーザーが交換し易いように着脱可能な構造とするものである。また、除塵フィルタ44内あるいは除塵フィルタ44の近傍に汚れ具合を検出する汚れ検出器45を配置することで交換時期を知らせることできる。さらに、エジェクタや熱交換器の詰まりを検出する詰まり検出器を設けることも有効である。例えば、圧力検知型の検出器を設置しておけば完全に詰まる前にエジェクタや熱交換器交換などのメンテナンスを適切に行うことも可能となる。また、例えば、逆洗機能を備えていれば、詰まりが生じる前に洗浄を行い風呂給湯装置を良好な状態に維持することが可能となる。
2 ヒートポンプユニット
3 貯湯タンクユニット
4 浴槽
10 温水
11 貯湯タンク
12 浴水
13 上水管
20 追い焚き用熱交換器
21 加熱配管
22,23 循環ポンプ
24 追い焚き用循環配管
25,28 エジェクタ
27 給水管
37 気泡
40 送気ポンプ
41 汚れ検出器
43 添加剤供給装置
44 除塵フィルタ
Claims (7)
- 浴槽の浴水を貯湯タンクの熱湯を用いて追い焚きする追い焚き用熱交換器を備えた風呂給湯装置において、前記追い焚き用熱交換器に接続される追い焚き用循環配管内に気泡を注入する手段を備えたことを特徴とする風呂給湯装置。
- 気泡を注入する手段が、追い焚き用循環配管に気泡注入用のエジェクタを設けたものであることを特徴とする請求項1に記載の風呂給湯装置。
- エジェクタに気体を送り込む送気ポンプを備えたことを特徴とする請求項2に記載の風呂給湯装置。
- 注入する気泡の平均径が10μm以上、100μm以下であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の風呂給湯装置。
- 追い焚き用熱交換器もしくは追い焚き用循環配管に汚れ検出器を設けたことを特徴とする請求項1に記載の風呂給湯装置。
- 追い焚き用循環配管に気泡相互の合体を抑止する添加剤を投入する添加剤供給装置を備えたことを特徴とする請求項1に記載の風呂給湯装置。
- 追い焚き用循環配管に除塵フィルタを設置したことを特徴とする請求項1に記載の風呂給湯装置。
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