JP2010025537A - Bath tub, and heating system using remaining heat of remaining hot water in bath - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、風呂の残り湯の余熱を家屋内の暖房に利用する暖房システムと、該システムを実現するための浴槽に関する。 The present invention relates to a heating system that uses residual heat of remaining hot water in a bath for heating in a house and a bathtub for realizing the system.
一般家庭等における入浴後の残り湯は、30〜40℃の熱エネルギーを有している。この残り湯をそのまま捨てずに、その余熱を回収して家屋内の暖房に利用しようとする暖房システムが種々提案されている。かかる暖房システムのうち、比較的、簡素な構成のものとしては、特許文献1、2に開示されたものが代表的である。
The remaining hot water after bathing in a general household has heat energy of 30 to 40 ° C. Various heating systems have been proposed in which the remaining heat is recovered without being thrown away as it is and used for heating in the house. Among such heating systems, those having a relatively simple configuration are typically those disclosed in
特許文献1に開示された暖房システムの概略は、ポンプで汲み出した風呂の残り湯を、必要に応じて再加熱しながら、床暖房その他の放熱型温水暖房装置に直接供給し、循環させるというものである。
The outline of the heating system disclosed in
また、特許文献2に開示された暖房システムの概略は、風呂の残り湯を循環させるラインと、床暖房その他の放熱型温水暖房装置に暖房用の温水を供給するラインとの間に熱交換器を介在させ、その熱交換機を通じて残り湯の余熱を暖房装置側に回収しようとするものである。
上記従来のような残り湯の余熱を利用する暖房システムは、いずれも、浴槽内の残り湯を所定の管路内に循環させて、その管路内のいずれかの部位で余熱を回収しようとするものであるから、配管やポンプその他の循環設備の施工に大きな手間を要し、コストもかかる。また、残り湯や再加熱した温水を好適に循環させるための制御方法が複雑になる。残り湯から回収することのできる余熱の全体量は、それほど大きいものではないことを考慮すると、回収によって節約されるエネルギーコストを暖房システムの設備コストが大幅に上回るのは、システムの経済性や効率性の点では、あまり好ましくない。 Any of the above-described conventional heating systems that use the remaining heat of the remaining hot water circulates the remaining hot water in the bathtub in a predetermined pipe and tries to recover the remaining heat at any part of the pipe. Therefore, construction of piping, pumps and other circulation equipment requires a lot of labor and costs. In addition, a control method for suitably circulating the remaining hot water and reheated hot water becomes complicated. Considering that the total amount of residual heat that can be recovered from the remaining hot water is not very large, the heating system equipment cost significantly exceeds the energy cost saved by the recovery. In terms of sex, it is not very preferable.
本発明は上記のような問題に鑑みて着想されたもので、より単純で簡素な構造により、低コストで効率よく余熱を回収して利用することのできる暖房システムと、該システムを好適に実施するための浴槽を提供することを目的とする。 The present invention has been conceived in view of the above problems, and a heating system that can efficiently recover and use residual heat at a low cost with a simpler and simpler structure, and the system is suitably implemented. An object is to provide a bathtub for doing so.
上記目的を達成するために採用した本発明の基本概念は、浴槽を二重構造となして、その中空部内に取り入れた空気を残り湯の余熱によって直接、温め、その空気を取り出して家屋内へと供給することにより、家屋内を暖房しようとするものである。温水でなく空気を供給する本発明の暖房システムによれば、温水を循環させる従来の暖房システムに比べて、配管設備等の施工を大幅に簡略化することができる。浴槽の中空部内に取り込まれた空気が、浴槽の内槽に接触して温められるという構成を採用するので、余熱回収の効率性にも優れる。二重構造の浴槽に設けられる中空部は、浴室内に対しては水密的に形成することができるので、残り湯の余熱で温められる空気に浴室内の湿気が混入することもない。したがって、温められた空気を家屋内に供給するに際しても、その制御は極めて容易である。 The basic concept of the present invention adopted to achieve the above object is that the bathtub has a double structure, the air taken into the hollow portion is directly warmed by the residual heat of the remaining hot water, and the air is taken out into the house. It is intended to heat the house by supplying. According to the heating system of the present invention that supplies air instead of hot water, construction of piping facilities and the like can be greatly simplified as compared with a conventional heating system that circulates hot water. Since the structure in which the air taken into the hollow part of the bathtub is heated by contacting the inner tank of the bathtub is adopted, the efficiency of the residual heat recovery is also excellent. Since the hollow part provided in the double-structure bathtub can be formed watertight in the bathroom, moisture in the bathroom is not mixed into the air heated by the remaining heat of the remaining hot water. Therefore, when supplying warm air to the house, the control is very easy.
かかる暖房システムを実現するための浴槽としては、内槽と外槽との間に中空部を設けた二重構造を有し、上記外槽に断熱層が設けられるとともに、上記中空部内の空気が少なくとも1ヶ所の空気取入口及び少なくとも1ヶ所の空気取出口を介して外部に連通したものとする。中空部の外側に断熱層を設けることによって、残り湯の余熱を中空部内の空気に回収しやすくするとともに、入湯中の湯温低下を防止することができる。中空部は、内槽側からの放熱を促進しやすいよう、極力、内槽の外表面との接触面積が大きくなるように設けられるのが好ましい。 As a bathtub for realizing such a heating system, it has a double structure in which a hollow portion is provided between an inner tub and an outer tub, a heat insulating layer is provided in the outer tub, and air in the hollow portion is It is assumed that the air is communicated with the outside through at least one air intake and at least one air intake. By providing the heat insulating layer on the outside of the hollow portion, it is possible to easily recover the remaining heat of the remaining hot water in the air in the hollow portion and to prevent a decrease in the hot water temperature during the hot water. The hollow portion is preferably provided so that the contact area with the outer surface of the inner tank is increased as much as possible so as to facilitate heat dissipation from the inner tank side.
この浴槽において、空気取入口と空気取出口との位置関係は、上下配置、又は平面的に対角位置となる配置を選択することができる。上下配置の場合は、配管の取り回しが容易になって浴室周りの空間の利用効率が向上する。一方、対角配置の場合は、中空部内に取り込まれた空気の流通距離を稼げるので、熱回収効率の向上が期待できる。 In this bathtub, the positional relationship between the air inlet and the air outlet can be selected as an up-down arrangement or an arrangement that is a diagonal position in plan view. In the case of the vertical arrangement, the piping can be easily handled and the use efficiency of the space around the bathroom is improved. On the other hand, in the case of the diagonal arrangement, the circulation distance of the air taken into the hollow portion can be increased, so that improvement in heat recovery efficiency can be expected.
或いは、浴槽の中空部内の周方向における一ヶ所に、周方向への空気の流通を遮断する仕切りが設けられ、この仕切りを挟んで空気取入口と空気取出口とが近接配置されたものとしてもよい。 Alternatively, a partition that blocks the circulation of air in the circumferential direction is provided at one place in the circumferential direction in the hollow portion of the bathtub, and the air intake and the air intake are disposed close to each other with the partition interposed therebetween. Good.
さらに、この浴槽においては、中空部内に取り込まれる空気の流通を制御するために、空気取入口又は空気取出口の少なくともいずれか一方に、ファンその他の送気手段やダンパーその他の開閉手段が接続されるのが望ましい。送気手段としては、一般的な空調・換気ダクト等に設置される比較的小型の各種ファン等が利用可能である。各種ファンに接続されたダクトを接続してもよい。また、開閉手段についても、一般的な空調・換気ダクト等に設置される手動式や電動式の各種公知ダンパー等が利用可能である。もちろん、ファンとダンパーとが一体的に構成されていても差し支えない。 Furthermore, in this bathtub, in order to control the flow of air taken into the hollow portion, a fan or other air supply means, a damper or other opening / closing means is connected to at least one of the air intake and the air intake. Is desirable. As the air supply means, various relatively small fans installed in a general air conditioning / ventilation duct or the like can be used. Ducts connected to various fans may be connected. As for the opening / closing means, various manual and electric dampers installed in general air conditioning / ventilation ducts can be used. Of course, the fan and the damper may be integrally formed.
そして、本発明の風呂の残り湯の余熱を利用した暖房システムは、上記浴槽を浴室に設置して、浴槽の空気取入口及び空気取出口を家屋内の通気空間に連通させ、浴槽の中空部内の空気を浴槽内の残り湯の余熱によって昇温させつつ上記通気空間との間で循環させることを特徴とする。 And the heating system using the remaining heat of the remaining hot water of the bath of the present invention installs the bathtub in the bathroom, communicates the air inlet and the air outlet of the bathtub with the ventilation space in the house, and the inside of the hollow portion of the bathtub The air is circulated between the ventilation space while the temperature is raised by the remaining heat of the remaining hot water in the bathtub.
或いは、本発明の風呂の残り湯の余熱を利用した暖房システムの他の構成として、上記浴槽を浴室に設置して、浴槽の空気取入口を家屋外に、空気取出口を家屋内の通気空間にそれぞれ連通させ、空気取入口から浴槽の中空部内に取り込んだ外気を浴槽内の残り湯の余熱によって昇温させつつ上記通気空間へと供給することを特徴とする。 Or as another structure of the heating system using the remaining heat of the remaining hot water of the bath of the present invention, the bathtub is installed in the bathroom, the air intake of the bathtub is outside the house, and the air outlet is the ventilation space in the house And the outside air taken into the hollow portion of the bathtub from the air intake port is supplied to the ventilation space while being heated by the remaining heat of the remaining hot water in the bathtub.
これらの発明において、「家屋内の通気空間」とは、一般家屋における居室、ホール、廊下、洗面所等のほか、例えば外断熱式構造や基礎断熱構造を採用する家屋にあって、床下、壁内、天井裏等に設けられて空気の流通や換気等に供される空間を包括する。床下や壁内、天井裏等に設けられる通気空間の詳細な構成は特に限定しないが、一般的に冷え込みやすく、また、浴室との位置関係が近いという事情から、床下及びその周辺を主たる暖房対象の通気空間とするのが実用面では好ましい。 In these inventions, the term “ventilated space in a house” refers to a room, hall, hallway, washroom, etc. in a general house, as well as a house that adopts an external heat insulation structure or a basic heat insulation structure. Inside, the space behind the ceiling, etc. is included for air circulation and ventilation. The detailed structure of the ventilation space provided under the floor, in the wall, behind the ceiling, etc. is not particularly limited, but generally it is easy to cool down, and because of the close positional relationship with the bathroom, the floor and its surroundings are the main heating targets It is preferable in practical use to provide a ventilation space.
上記暖房システムにおける追加的構成としては、入浴利用時にはファンその他の送気手段を停止し、入浴利用後に上記送気手段を運転して空気を流通させるものとすることができる。或いは、入浴利用時にはダンパーその他の開閉手段を閉鎖し、入浴利用後に上記開閉手段を開放して空気を流通させるものとすることができる。ファンその他の送気手段とダンパーその他の開閉手段とを、簡単な制御によって連動させることができれば、より好ましい。このような制御により、入浴が終わるまでは中空部内の空気の出入りを止めて、浴槽内の湯温が低下するのを防ぐことができるので、省エネルギー性や使い勝手が一層、向上する。 As an additional configuration in the heating system, the fan or other air supply means may be stopped when bathing is used, and the air supply means may be operated to circulate air after bathing. Alternatively, the damper or other opening / closing means may be closed when using the bath, and the opening / closing means may be opened after the bath is used to circulate air. It is more preferable if the air supply means such as a fan and the opening / closing means such as a damper can be linked by simple control. By such control, it is possible to prevent the air in and out of the hollow portion from entering and exiting the bath until bathing is completed, and to prevent the temperature of the hot water in the bathtub from being lowered. Therefore, energy saving and usability are further improved.
上述のように構成される本発明の風呂の残り湯の余熱を利用した暖房システムは、二重構造をなす浴槽の中空部内に取り込んだ空気を残り湯の余熱によって直接、温め、その空気を家屋内の通気空間に供給して暖房に供しようとしたものであるから、構造が単純で設備の施工も簡素になり、低コストで効率よく残り湯の余熱を利用することができる。 The heating system using the remaining heat of the remaining hot water of the bath of the present invention configured as described above warms the air taken into the hollow part of the bathtub having a double structure directly by the remaining heat of the remaining hot water, and the air is housed. Since it is intended to be used for heating by supplying it to the indoor ventilation space, the structure is simple and the construction of the facilities is simplified, and the remaining heat of the remaining hot water can be efficiently used at low cost.
また、本発明の浴槽によれば、上記暖房システムを好適に実施することができる。 Moreover, according to the bathtub of this invention, the said heating system can be implemented suitably.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図1は本発明に係る浴槽と暖房システムの基本的概念を示す模式図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic concept of a bathtub and a heating system according to the present invention.
浴室1内に設置される浴槽2は、内槽3と外槽4とからなる二重構造を有している。それら内槽3と外槽4との間には中空部5が形成されている。この中空部5は、浴槽2内の湯に対して水密的、かつ、浴室1内の空気(湿気)に対して気密的な空気層を構成している。
The
この浴槽2において、湯温の低下を防ぐための断熱層6は、例えば外槽4を被覆するようにして外槽4の外表面または内表面の全体に断熱材料を積層するか、或いは、外槽4自体を断熱材料で形成するなどして、外槽4と一体的に設けられている。したがって、中空部5内の空気は、内槽3に対しては非断熱的に接することとなり、内槽3を介して残り湯7の余熱が中空部5内の空気に伝達される。図示は省くが、熱伝達効率を上げるために、内槽3の外表面に、例えば多数の放熱フィンや襞状突起など、空気との接触面積を拡大する工夫が施されていてもよい。
In this
中空部5は、家屋内に設けられた床下通気層S1や壁内空間S2その他の通気空間に連通している。例示形態にあっては、該通気空間に連通する管路が、中空部5の略対角位置における2箇所にそれぞれ接続され、その一方が空気取入口8、他方が空気取出口9となされている。通気管路は、空気を円滑に流通させうるものであれば、特にその構造は限定しない。そして、それらの通気管路のうちの適当な場所、例示形態にあっては空気取出口9に、空気を強制的に流通させる送気手段としてのファン10が設置されている。このファン10は、家屋内の適所に設けられた図示しない運転スイッチの操作により運転/停止される。
The
また、例示形態にあっては空気取入口8に、空気の流量を調節する開閉手段としてのダンパー11が設置されている。このダンパー11は、ファン10の運転に連動して自動的に開閉する。
In the illustrated embodiment, the
この暖房システムは以下のようにして使用される。すなわち、入浴中は、ファン10を停止するとともにダンパー11を閉じて、温められた空気を中空部5内に閉じ込めておく。これにより、浴槽2内の残り湯7が冷めるのを最小限にとどめることができる。入浴が終了すればファン10を運転し、ダンパー11も開いて、中空部5内の温められた空気を空気取出口9から床下通気層S1や壁内空間S2に向けてゆっくりと送り出す。送り出された温かい空気は、さらに適宜設けられた通気部を経由して、居室S3等へと供給される。替わって、家屋内の冷えた空気が空気取入口8から浴槽2の中空部5内に取り込まれ、内槽3に接して温められながら、再び家屋内各所の通気空間へと送り出される。
This heating system is used as follows. That is, during bathing, the
符号12は、内槽3及び外槽4を貫通するように設けられた排水管である。一定の暖房運転時間を経て残り湯7が冷めてしまえば、この排水管12を通じて浴槽2内の残り湯7を排出する。また、符号13は、必要に応じて使用される浴槽2の蓋である。
このように、エネルギー的には低レベルな残り湯7の余熱を、エネルギー的により低レベルの空気中に回収することによって、効率的かつ合理的な熱交換を実現し、家屋内の暖房に要するエネルギーコストを低減させることができる。また、この暖房システムは、ポンプや切替弁のような水(湯)を循環させるための設備を必要とせず、残り湯7の湯温に応じた複雑な制御や再加熱手段等も必要としないので、設置のための初期コスト及び日常的な運転コストのいずれも低く抑えることができる。
In this way, the remaining heat of the remaining
図2は、本発明に係る暖房システムの他の構成例を示した模式図である。例示形態において、浴室1と浴槽2の構成は図1に示した構成と概ね同様であるが、家屋内における通気経路全体の構成が異なっている。すなわち、浴槽2の中空部5に接続される空気取入口8は家屋外に連通しており、外気を直接、浴槽の中空部5に取り込んで温める。また、空気取出口9は、床下通気層S1や壁内空間S2を経由しないで直接、居室S3に連通している。そして、居室S3に供給される温かい空気は、適宜設けられた換気口14等から家屋外へと排出される。
FIG. 2 is a schematic diagram showing another configuration example of the heating system according to the present invention. In the illustrated embodiment, the configurations of the
この2つの例で示されるように、通気経路の全体的な構成は、家屋の規模や間取り等に応じて適宜設計可能である。また、季節に応じて通気経路を、例えば図1に示した循環方式と、図2に示した外気導入方式とに切り替えることができるように構成してもよい。 As shown in these two examples, the overall configuration of the ventilation path can be appropriately designed according to the scale of the house, the floor plan, and the like. Moreover, you may comprise so that a ventilation path | route can be switched to the circulation system shown, for example in FIG. 1 and the external air introduction system shown in FIG. 2 according to a season.
図3は、他の実施形態に係る浴槽の構造を示す概念図である。例示した浴槽20は、その底部と上部において内槽30と外槽40とが一体化しており、中空部50が、内槽30を横方向略全周にわたって囲むように形成されている。そして、浴槽20の短辺側の一ヶ所において、中空部50内に縦方向の仕切り51が形成されており、この仕切り51によって中空部50内の空気が周方向に移動するのが規制されている。
Drawing 3 is a key map showing the structure of the bathtub concerning other embodiments. In the illustrated
図2(a)に示した形態にあっては、空気取入口8及び空気取出口9をそれぞれ構成する2本の管路が、この仕切り51を挟んで近接するように、それぞれ浴槽20の短辺側に接続されている。
In the form shown in FIG. 2 (a), each of the
また、図2(b)に示した形態にあっては、1本の管路の内部を、管路の全長にわたって縦方向に区切ることにより、断面略半円形に区切られた管路の一方が空気取入口8、他方が空気取出口9となされ、それら区切られた各管路が仕切り51を挟むようにして浴槽20の短辺側に接続されている。
Further, in the embodiment shown in FIG. 2B, one of the pipes divided into a substantially semicircular cross section is obtained by dividing the inside of one pipe line in the vertical direction over the entire length of the pipe line. The
上記(a)及び(b)のいずれの形態にあっても、空気が、空気取入口8から中空部50内に送り込まれ、浴槽20の周壁に沿って中空部50内を横方向にひと回りし、空気取出口9から再び取り出される。こうして中空部50内に空気の順路を設け、中空部50内の空気を、内槽30の外側面に沿って横方向にひと回りさせることにより、残り湯の余熱を効率的に回収することができる。また、この構成によれば、空気取入口8と空気取出口9とを近接させることができるので、配管の取り回しが容易になり、浴室周りに形成する配管スペースの利用効率も向上する。なお、中空部50に空気の順路を形成するにあたっては、例示形態に限らず多様な形態、例えば、内槽30の周囲を螺旋状に周回するなどして経路長をさらに延長した形態なども採用可能である。
Regardless of the form of (a) and (b) above, air is fed into the
1 浴室
2 浴槽
3 内槽
4 外槽
5 中空部
7 残り湯
8 空気取入口
9 空気取出口
10 ファン(送気手段)
11 ダンパー(開閉手段)
20 浴槽
30 内槽
40 外槽
50 中空部
51 仕切り
DESCRIPTION OF
11 Damper (opening / closing means)
20
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