JP2014025611A - Water heater - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、温浴効果があるとされる微細気泡を発生させる浴槽アダプタを備えて給湯装置に関する。 The present invention relates to a hot water supply apparatus provided with a bathtub adapter that generates fine bubbles that are said to have a warm bath effect.
浴槽に溜めた湯を追い炊きなどのために循環する配管を敷設した給湯装置において、温浴効果があるとされる微細気泡を発生させる浴槽アダプタを備えてものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1に記載の浴槽アダプタは、旋回する液体に気体を混合させる筒状の旋回混合室と、この旋回混合室の内周面の接線方向に液体を導入可能な液体導入口と、前記旋回混合室の軸心方向の一端部に形成された気体導入部と、この気体導入部と対向すると共に前記混合室の軸心方向の他端部に形成された気液吹き出し口と、を有している。
It is known that a hot water supply apparatus laying a pipe that circulates for hot water accumulated in a bathtub and the like is provided with a bathtub adapter that generates fine bubbles that are said to have a warm bath effect (for example, Patent Documents) 1).
The bathtub adapter described in Patent Document 1 includes a cylindrical swirl mixing chamber that mixes gas with swirling liquid, a liquid inlet that can introduce liquid in the tangential direction of the inner peripheral surface of the swirl mixing chamber, A gas introduction part formed at one end of the swirl mixing chamber in the axial direction; and a gas-liquid outlet formed opposite to the gas introduction part and formed at the other end of the mixing chamber in the axial direction. doing.
しかしながら、上記特許文献1に記載の給湯装置は、アダプタ内で旋回流を作って気泡を引き込むので、圧力損失が大きくなるため循環流量が少なくなり、吹き出し口からの流量が少なくなるため、形成された微細気泡が浴槽に広がりにくいという問題点があった。
また、流量を少なくしないために給湯器本体内に内蔵された、吐出量の大きいポンプを使うことも考えられるが、この場合には、給湯器本体と浴槽とを、浴槽アダプタ及び循環回路配管を介して湯を循環させる循環系内の圧力増大とポンプのコストが高くなる等の問題点が生じる。
また、上記給湯装置では、浴槽アダプタの構造が複雑であり、例えば浴槽アダプタと循環回路配管との接続部位に制約があるという問題点があった。
However, since the hot water supply device described in Patent Document 1 creates a swirling flow in the adapter and draws bubbles, the pressure loss increases, the circulation flow rate decreases, and the flow rate from the outlet decreases. There was a problem that fine bubbles were difficult to spread in the bathtub.
In order to avoid reducing the flow rate, it is possible to use a pump with a large discharge volume built in the water heater body. In this case, the water heater body and the bathtub are connected to the bathtub adapter and the circulation circuit piping. This causes problems such as an increase in pressure in the circulation system for circulating hot water and an increase in cost of the pump.
Moreover, in the said hot water supply apparatus, the structure of the bathtub adapter was complicated, for example, there existed a problem that the connection site | part of a bathtub adapter and circulation circuit piping had restrictions.
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、構造が簡単で、微細気泡を小さな圧力損失で浴槽内に供給することができ、また浴槽アダプタと給湯機本体との接続部位の自由度が向上する給湯装置を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and has a simple structure, can supply fine bubbles into a bathtub with a small pressure loss, and a bathtub adapter and a water heater. An object of the present invention is to obtain a hot water supply device in which the degree of freedom of the connection portion with the main body is improved.
この発明に係る給湯装置は、ポンプが内蔵された給湯機本体と浴槽との間で、流入側循環配管、浴槽アダプタ及び流出側循環配管を通じて湯が前記ポンプの駆動により循環する給湯装置であって、
前記浴槽アダプタは、前記流入側循環配管に接続された流入部と、この流入部に取付けられ流入部に空気を吸い込む吸気ノズルと、吹き出し口が前記浴槽内に臨み前記湯に取り込まれた前記空気を前記浴槽内に拡散させる吹き出し部と、前記吹き出し口の近傍に設けられ、気泡を破砕する気泡破砕棒と、を備えている。
A hot water supply apparatus according to the present invention is a hot water supply apparatus in which hot water circulates by driving of the pump through an inflow side circulation pipe, a bathtub adapter, and an outflow side circulation pipe between a hot water supply body having a built-in pump and a bathtub. ,
The bathtub adapter includes an inflow portion connected to the inflow side circulation pipe, an intake nozzle that is attached to the inflow portion and sucks air into the inflow portion, and a blowout port that faces the bathtub and is taken into the hot water. Is provided in the vicinity of the outlet, and a bubble crushing rod that crushes bubbles.
この発明の給湯装置によれば、吹き出し口の近傍に気泡破砕棒を設けるという簡単な構造で、微細気泡を小さな圧力損失で浴槽内に供給することができる。
また、浴槽アダプタ内の流路が単純化できるために浴槽アダプタと給湯機本体との接続部位の自由度が向上する。
According to the hot water supply apparatus of the present invention, fine bubbles can be supplied into the bathtub with a small pressure loss with a simple structure in which a bubble crushing rod is provided in the vicinity of the outlet.
Moreover, since the flow path in a bathtub adapter can be simplified, the freedom degree of the connection site | part of a bathtub adapter and a water heater main body improves.
以下、この発明の各実施の形態について、図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding members and parts will be described with the same reference numerals.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1の給湯装置を示す概略構成図である。
この給湯装置では、浴槽2に浴槽アダプタ4が取り付けされている。この浴槽アダプタ4には、流入側循環配管30A及び流出側循環配管30Bのそれぞれの一端部が接続されている。流入側循環配管30A及び流出側循環配管30Bのそれぞれの他端部は、給湯器本体1に接続されている。
給湯器本体1内にはポンプ(図示せず)が内蔵されており、このポンプの駆動により、湯は給湯機本体1と浴槽2との間で、流入側循環配管30A、浴槽アダプタ4、浴槽2、浴槽アダプタ4、及び流出側循環配管30Bを介して湯が循環する。
Embodiment 1 FIG.
1 is a schematic configuration diagram showing a hot water supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In this hot water supply apparatus, a
A pump (not shown) is built in the water heater main body 1, and hot water is supplied between the water heater main body 1 and the
図2は図1の浴槽アダプタ4を水平方向に沿って切断したときの概略構成図、図3は浴槽アダプタ4を示す正面図、図4は図3のIV-IV線に沿った断面図、図5は吸い込み口形成蓋14を取り外した状態の浴槽アダプタ4の正面図、図6は図5のVI-VI線に沿った断面図である。
浴槽アダプタ4は、流入側循環配管30Aと接続される流入部3Aと、この流入部3Aに取付けられた吸気ノズル5と、円筒形状の筒部12と、この筒部12と同心で筒部12の内側に配置された円筒形状の吹き出し部8と、を備えている。
また、浴槽アダプタ4は、ネジ穴24が周方向に沿って複数形成されているとともに筒部12に嵌入したつば部21を有する円板形状の出入口仕切板11と、この出入口仕切板11に重ねて配置されネジ15を用いて固定された吸い込み口形成蓋14と、吹き出し部8内で軸線に対して直交して固定された図7に示す気泡破砕棒9と、吹き出し部8の開口部である吹き出し口6に取付けられた立体メッシュ10と、流出側循環配管30Bと接続される流出部3Bと、を備えている。図2では、気泡破砕棒9とその周囲の気泡の状態を模式的に示している。
出入口仕切板11は、図5のハッチングで示したCの部位では板厚が薄い段差部22が形成されている。
この出入口仕切板11に吸い込み口形成蓋14を重ねることで、段差部22では吸い込み口7が形成される。この吸い込み口7は、吹き出し部8と筒部12との間に形成された戻り側流れ流路13を介して流出部3Bと連通している。
2 is a schematic configuration diagram when the
The
The
The entrance /
The
気泡破砕棒9は、気泡の当たり面で剪断力が生じ気泡が破砕されて微細化するために気泡の衝突面が平面であり、またエッジでも剪断力が得られるように、図7に示すように、底辺の長さが他の2辺よりも長い二等辺三角柱形状である。気泡破砕棒9の底面に相当する面が気泡の衝突面Bである。
また、流路を細かく仕切る立体メッシュ10は、破砕された微細気泡の合泡を防止するとともに、整流され直進性を保って微細気泡が浴槽2内の奥まで拡散させる機能を有している。
なお、立体メッシュ10の仕切形状は、ハニカム形状、格子形状、蜘蛛の巣形状等であってもよい。
As shown in FIG. 7, the
In addition, the three-
The partition shape of the three-
この実施の形態の給湯装置では、給湯器本体1のポンプの駆動により、湯は、流入側循環配管30Aを通じて浴槽アダプタ4の流入部3Aに流れる。そして、この途中吸気ノズル5から自然吸気された空気が湯と混合し二相流(気泡流)となって吹き出し部8の吹き出し口6に向かって流れる。この途中、気泡流は、図7の矢印Aに示す方向に流れて気泡破砕棒9の衝突面Bに衝突し、剪断力が生じ、気泡が破砕されて微細化する。
その後、微細化された気泡は、立体メッシュ10を通過して浴槽2内の奥まで拡散する。
吹き出し口6から浴槽2内に流入した湯は、吸い込み口7、戻り側流れ流路13、流出部3B及び流出側循環配管30Bを通じて給湯器本体1に戻る。
そして、ポンプが駆動する間、湯は給湯機本体1と浴槽2との間で流入側循環配管30A、浴槽アダプタ4、流出側循環配管30Bを介して循環するとともに、微細化された気泡は、浴槽2内に連続して供給される。
In the hot water supply apparatus of this embodiment, hot water flows to the
Thereafter, the refined bubbles pass through the three-
Hot water that has flowed into the
While the pump is driven, hot water circulates between the water heater main body 1 and the
ところで、本願発明者は、実施の形態1の浴槽アダプタ4を用いた場合と、図8に示した、旋回流を浴槽アダプタ4Aの内部で形成して吸気と同時に気泡を破砕する、上記特許文献1のものを用いた場合とのそれぞれの圧力損失を実験により求めた。
浴槽アダプタ4の場合、吹き出し部8の内径を8mm、気泡破砕棒9の衝突面Bの寸法を4mm×8mmとし、湯を循環流量7L/minで循環させたときの圧力損失は、浴槽アダプタ4と吸気ノズル5を合わせて0.012MPsであった。
これに対して、吹き出し部の内径、循環流量を実施の形態1のものと同じくした図8の従来のものの場合は、圧力損失は、0.075MPsであり、この実施の形態の浴槽アダプタ4が従来の浴槽アダプタ4Aを用いた場合と比較して圧力損失が小さいことが確認できた。
By the way, the inventor of the present application forms the swirl flow inside the
In the case of the
On the other hand, in the case of the conventional one in FIG. 8 in which the inner diameter and circulation flow rate of the blowing portion are the same as those in the first embodiment, the pressure loss is 0.075 MPs, and the
以上説明したように、この実施の形態による給湯装置によれば、浴槽アダプタ4は、流入側循環配管30Aに接続された流入部3Aと、この流入部3Aに取付けられ流入部3Aに空気を吸い込む吸気ノズル5と、吹き出し口6が浴槽2内に臨み湯に取り込まれた空気を浴槽2内に拡散させる吹き出し部8と、吹き出し口6の近傍に設けられ、気泡を破砕する気泡破砕棒9と、を備えているので、吸気ノズル5から吸気された気泡が気泡破砕棒9に衝突して流れの剪断力で破砕され、気泡が簡単に微細化される。
また、旋回流の剪断力により吸気や吐出時に微細気泡を形成するのとは異なり、簡単な構造で、微細気泡を小さな圧力損失で浴槽2内に供給することができる。
As described above, according to the hot water supply device according to this embodiment, the
Further, unlike the formation of fine bubbles at the time of intake and discharge by the shearing force of the swirling flow, the fine bubbles can be supplied into the
実施の形態2.
図9はこの発明の実施の形態2の給湯装置の浴槽アダプタ4を水平方向に沿って切断したときの構成概略図、図10の要部断面図である。
この実施の形態の給湯装置では、図11(b)に示すように、浴槽2の側壁に沿って浴槽アダプタ4の流入部3A及び流出部3Bが延びている。
途中折曲部で直角に折曲された流入部3Aは、折曲部の上流側で吸気ノズル5が取付けられている。流入部3Aは、折曲部の下流側の部位には、径寸法が拡大した旋回流形成室20が形成されている。筒部12の腹部に先端部が接続された流出部3Bは、折曲部の上流側の流入部3Aの部位と平行に延びている。
他の構成は、実施の形態1の浴槽アダプタ4と同じである。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of the
In the hot water supply apparatus of this embodiment, the
The
Other configurations are the same as those of the
この実施の形態の浴槽アダプタ4では、流入部3Aを流れる湯は、途中吸気ノズル5から自然吸気された空気と混合し二相流(気泡流)となって流れる。引き続き、気泡流は、流入部3Aの下流側に形成された旋回流形成室20に入り、この旋回流形成室20では流れ方向に沿って螺旋状の流れを形成して吹き出し部8の吹き出し口6に向かって流れる。
その途中、旋回流形成室20で旋回流の中心に集まった気泡束は、気泡破砕棒9に衝突し、旋回流が気泡破砕棒9で整流されるときに生じる剪断力も加わって、微細気泡となる。その後、微細化された気泡は、立体メッシュ10を通過して浴槽2内の奥まで拡散する。
In the
On the way, the bubble bundle gathered at the center of the swirling flow in the swirling
この実施の形態の浴槽アダプタ4の場合、吹き出し部8の内径を8mm、気泡破砕棒9の衝突面Bの寸法を4mm×8mmとし、湯を循環流量7L/minで循環させたときの圧力損失は、浴槽アダプタ4と吸気ノズル5を合わせて0.015MPsであった。
これに対して、同じ条件で行なった図8の従来のものの場合は、圧力損失は、0.075MPsであり、この実施の形態の浴槽アダプタ4が従来の浴槽アダプタ4Aを用いた場合と比較して圧力損失が小さいことが確認できた。
In the case of the
On the other hand, in the case of the conventional one of FIG. 8 performed under the same conditions, the pressure loss is 0.075 MPs, and the
また、従来の浴槽アダプタ4Aは、図11(a)に示すように、浴槽2の側壁面に対して流入部3A、流出部3Bが垂直に延びており、例えば浴槽2と浴室の壁が隣接しており、かつ壁に穴を形成することができないような場合には対応することができない。
これに対して、この実施の形態の浴槽アダプタ4は、浴槽2の側壁に沿って流入部3A及び流出部3Bが延びており、このような場合にも対応できる。
Moreover, as shown to Fig.11 (a), in the
On the other hand, in the
このように、この実施の形態による給湯装置によれば、実施の形態1の給湯装置と同様の効果を得ることができるとともに、浴槽アダプタ4内の流路が単純で簡単に変えられることができ、浴槽アダプタ4と、流入側循環配管30A,流出側循環配管30Bとの接続部位の自由度が向上する。
Thus, according to the hot water supply device according to this embodiment, the same effect as that of the hot water supply device of Embodiment 1 can be obtained, and the flow path in the
実施の形態3.
図12(a)はこの発明の実施の形態3の浴槽アダプタ4を水平方向に切断したときの構成概略図である。
この実施の形態では、吹き出し部16は、先端部が水平方向に二股に分岐された分岐部23を有している。
他の構成は、実施の形態1の浴槽アダプタ4と同じである。
この実施の形態の浴槽アダプタ4では、吹き出し部16は、分岐部23を有しており、流れの僅かな偏りで二つの吹き出し口6から均等に微細気泡が放出されない。
この現象を改善するためには、図12(a)に示すように、気泡破砕棒9を分岐部23の上流側に設ける必要がある。この際、水平に配置された分岐部23と平行に気泡破砕棒9を流路内に設置することで、気泡破砕棒9は、気泡の破砕と整流の役割を果たし、二つに分かれた出口から安定的に均等に微細気泡が放出することを確認した。
Embodiment 3 FIG.
Fig.12 (a) is a structure schematic when the
In this embodiment, the blowing
Other configurations are the same as those of the
In the
In order to improve this phenomenon, it is necessary to provide the
なお、図12(b)に示すように、吹き出し部6に立体メッシュ10を取り付けることで、浴槽2へ微細気泡の吹き出しが整流され直進性を増すことができる。
In addition, as shown in FIG.12 (b), by attaching the
この実施の形態の浴槽アダプタ4の場合、吹き出し部16の分岐部23の流路内径を7mm、気泡破砕棒9の衝突面Bの寸法を4mm×7mmとし、湯を循環流量7L/minで循環させたときの圧力損失は、浴槽アダプタ4と吸気ノズル5を合わせて0.012MPsであった。
In the case of the
この実施の形態による給湯装置によれば、実施の形態1の給湯装置と同様の効果を得ることができるとともに、吹き出し部16は、先端部に分岐された分岐部23を有しており、この分岐部23の上流側に分岐部の並びと平行に気泡破砕棒9が設けられているので、気泡破砕棒9は、気泡の破砕と整流の役割を果たし、二つに分かれた吹き出し口6から安定的に均等に微細気泡を放出させることができる。
According to the hot water supply apparatus according to this embodiment, the same effect as that of the hot water supply apparatus according to the first embodiment can be obtained, and the blowing
実施の形態4.
図13はこの発明の実施の形態4の浴槽アダプタ4を水平方向に切断したときの構成概略図である。
この実施の形態の浴槽アダプタ4では、吹き出し部16は、先端部に水平方向に二股に分かれた分岐部23を有している。
他の構成は、図9に示した実施の形態2の浴槽アダプタ4と同じである。
FIG. 13: is a structure schematic when the
In the
Other configurations are the same as those of the
この実施の形態の浴槽アダプタ4も、実施の形態3のものと同様に、気泡破砕棒9は気泡の破砕と整流の役割を担わせるため、分岐流路の並びと平行に気泡破砕棒9を流路内に設置する。
また、この浴槽アダプタ4についても、実施の形態3と同様に、吹き出し部16の吹き出し口6に立体メッシュ10を取り付けることで、浴槽2へ微細気泡の吹き出しが整流され直進性を増すことができる。
In the
Moreover, also about this
この実施の形態の浴槽アダプタ4の場合、吹き出し部16の分岐部23の流路内径を7mm、気泡破砕棒9の衝突面Bの寸法を4mm×7mmとし、湯を循環流量7L/minで循環させたときの圧力損失は、浴槽アダプタ4と吸気ノズル5を合わせて0.016MPsであった。
In the case of the
なお、本願発明者は、上記実施の形態1〜4の各浴槽アダプタ4で発生した微細気泡の目視で確認できる気泡径(50μm以上)について存在率分布を実験により求めた。
In addition, this inventor calculated | required the existence rate distribution by experiment about the bubble diameter (50 micrometers or more) which can confirm visually the fine bubble which generate | occur | produced in each
この実施の形態による給湯装置によれば、実施の形態2の給湯装置と同様の効果を得ることができるとともに、吹き出し部16は、先端部に分岐された分岐部23を有しており、この分岐部23の上流側に分岐部の並びと平行に気泡破砕棒9が設けられているので、気泡破砕棒9は、気泡の破砕と整流の役割を果たし、二つに分かれた吹き出し口6から安定的に均等に微細気泡を放出させることができる。
According to the hot water supply device according to this embodiment, the same effect as that of the hot water supply device according to the second embodiment can be obtained, and the blowing
図14〜16は、そのときの実験結果を示す図である。
気泡径存在率分布は、高速度カメラで吹き出し部8,16の吹き出し口6から放出される微細気泡を撮影した後、静止画に変換して写っている気泡の直径とその数から算出した。また、測定条件は、各実施の形態で圧力損失を測定した条件と同じである。
14-16 is a figure which shows the experimental result at that time.
The bubble diameter existence ratio distribution was calculated from the diameter and the number of bubbles that were captured by photographing a fine bubble emitted from the
実施の形態1,2の浴槽アダプタ4では、図14及び図15から分かるように、気泡破砕棒9を設置しない場合との比較を行い、気泡破砕棒9によって、より細かな気泡側へと分布がシフトした。
したがって、気泡破砕棒9を流路に設置することで細かな泡の数が増える効果を確認した。
実施の形態3,4の浴槽アダプタ4では、気泡破砕棒9を設置しないと、吹き出し部16の二つの吹き出し口6から均等に気泡がでない現象が起きるため、気泡破砕棒9を未設置で使うことはあり得ない。
全ての実施の形態において、旋回流を浴槽アダプタ内部で形成して吸気と同時に気泡を破砕する方式で生成した微細気泡の測定結果との比較においても遜色はなく、圧力損失低減効果を得ながら、微細気泡が生成できることを確認した。
また、浴槽2の側壁に沿って流入部3A,流出部3Bを延出した場合も、流入部3A,流出部3Bを側壁に対して垂直に延出した場合と比較して、微細気泡の状況に殆ど差がないことも確認できた。
In the
Therefore, the effect of increasing the number of fine bubbles by installing the
In the
In all the embodiments, there is no inferiority in comparison with the measurement result of the fine bubbles generated by the method of crushing the bubbles simultaneously with the intake air by forming a swirl flow inside the bathtub adapter, while obtaining the pressure loss reduction effect, It was confirmed that fine bubbles could be generated.
In addition, when the
1 給湯機本体、2 浴槽、3A 流入部、3B 流出部、4 浴槽アダプタ、5 吸気ノズル、6 吹き出し口、7 吸い込み口、8,16 吹き出し部、9 気泡破砕棒、10 立体メッシュ、11 出入り口仕切り板、12 筒部、13 戻り側流れ流路、14 吸い込み口形成蓋、15 ネジ、20 旋回流形成室、21 つば部、22 段差部、23 分岐部、24 ネジ穴、30A 流入側循環配管、30B 流出側循環配管、B 衝突面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water heater main body, 2 bathtubs, 3A inflow part, 3B outflow part, 4 bathtub adapter, 5 intake nozzle, 6 outlet, 7 inlet, 8,16 outlet, 9 bubble crushing rod, 10 solid mesh, 11 entrance partition Plate, 12 cylinder part, 13 return side flow channel, 14 suction port forming lid, 15 screw, 20 swirl flow forming chamber, 21 collar part, 22 step part, 23 branch part, 24 screw hole, 30A inflow side circulation piping, 30B Outflow side circulation piping, B Colliding surface.
Claims (5)
前記浴槽アダプタは、前記流入側循環配管に接続された流入部と、この流入部に取付けられ流入部に空気を吸い込む吸気ノズルと、吹き出し口が前記浴槽内に臨み前記湯に取り込まれた前記空気を前記浴槽内に拡散させる吹き出し部と、前記吹き出し口の近傍に設けられ、気泡を破砕する気泡破砕棒と、を備えていることを特徴とする給湯装置。 A hot water supply device that circulates hot water by driving the pump through an inflow-side circulation pipe, a bathtub adapter, and an outflow-side circulation pipe between a hot water supply body having a built-in pump and the bathtub,
The bathtub adapter includes an inflow portion connected to the inflow side circulation pipe, an intake nozzle that is attached to the inflow portion and sucks air into the inflow portion, and a blowout port that faces the bathtub and is taken into the hot water. A hot water supply apparatus comprising: a blowing part that diffuses the gas into the bathtub; and a bubble crushing rod that is provided in the vicinity of the outlet and crushes the bubbles.
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