JP4531590B2 - 熱水供給装置 - Google Patents

Description

この発明は、冷水を加熱して熱水を作り出し、貯水タンクに蓄え、該熱水を供給する熱水供給装置に関する。

上記のような熱水供給装置として、深夜電力を利用したものが普及しているが、近年燃料電池システム、コージェネシステム、「エコキュート」と呼ばれるヒートポンプ式のもの等を熱源とするものが、提案され、或いは市販されている。これらのシステムにおいては、貯水しておいた熱水に冷水を加えて適当な温度とした上で家庭内において必要個所に給湯している。
また浴室の浴槽の湯を貯水タンクに導いて熱交換して加熱する、所謂追い焚き機能を備えたものが知られている。該熱交換は、貯水タンク内に管路を設け、この管路に浴水を導くことにより行われている。

特開平７−３２８３４０号公報 特開２００２−２２３８９号公報

しかし、上記した従来の構成の場合、浴水を貯水タンクまで導く管路や貯水タンク内の熱交換用の管路に、浴水に含まれる種々の汚れやカルシウム或いは人体から出た油脂分等の不純物が付着する問題があった。特に熱交換器内部には、通常熱交換用の管路が形成されており、この管路に不純物が付着すると、熱伝導を妨げ、熱交換効率を著しく低下させる問題があった。熱交換器の内部は洗浄が難しく、不純物の付着による熱交換効率の低下は大きな問題であった。また、熱交換器内部で細菌が増殖し、その結果臭いや汚れが浴水中に流出する問題もあった。
本発明は上記従来技術の問題を解決することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の熱水供給装置は、冷水を加熱して熱水を生成するための熱水供給手段と、該熱水を貯める貯水手段と、浴水を蓄え、該浴水を出水する出水口と浴水を入水する入水口とを有する浴槽と、該浴槽の出水口と入水口に連結し、前記貯水手段に貯められた熱水と浴水との間で熱交換を行うための熱交換手段と、前記浴槽と該熱交換手段との間に浴水を循環させる循環管路と、該循環管路に設けられ、浴水を浄化するためのろ過タンクを有する清浄化装置と、前記循環管路に設けられ、浴水を前記浴槽と前記清浄化装置との間のみに循環させるための切り替えバルブと、前記浴槽の出水口側と入水口側とを所望の時に短絡可能な短絡装置と、該短絡装置により浴槽の出水口側と入水口側とを短絡し、前記熱交換手段により浴水を加熱しつつ該熱交換手段と前記循環管路に浴水を循環させて、該熱交換手段と循環管路を洗浄及び殺菌する洗浄装置と、前記循環管路により浴水を前記浴槽と前記熱交換手段との間に循環させる追い焚きモードと、前記洗浄装置により該熱交換手段と前記循環管路に浴水を循環させて、該熱交換手段と循環管路を洗浄及び殺菌する洗浄モードと、前記切り替えバルブにより浴水を前記浴槽と前記清浄化装置との間のみに循環させる浴水浄化モードと、を実行させる制御装置と、を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、清浄化装置のろ過タンクにより熱交換器や循環管路に循環する水に含まれる不純物がろ過されるため、熱交換器内部や管路に不純物が付着することが少なくなり、良好な熱伝導が維持でき、熱交換手段における浴水の加熱効果を大きくすることができる。また細菌の増殖が抑制され、浴水への臭いや汚れの排出がなくなる。
また浴槽の手前で管路を短絡して、熱交換手段により浴水を加熱しつつ熱交換手段と循環管路に循環させて、洗浄及び殺菌を行うため、熱交換器内部や管路に付着した不純物を洗浄でき、更に良好な熱伝導が維持でき、熱交換手段における浴水の加熱効果を高く維持できる。
また、切り替えバルブを切り替えることにより、熱交換手段に通水せず、浴水を前記浴槽と前記清浄化装置との間のみに循環させることが可能であり、浴水の加熱が不要な時にも、常に浴水を浄化でき、更に浴水の清浄度を維持できるため、加熱が必要な際に清浄な状態の浴水を熱交換手段に供給でき、熱交換効率を高いものに維持できる。

本発明の熱水供給装置によれば、管路の清浄度を維持でき、熱交換の効率性を維持できる効果がある。

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、熱水供給手段としてのヒートポンプ５０により生成された熱水は貯湯タンク５１に蓄えられるようになっている。貯湯タンク５１の上部側には熱水が蓄えられ、下部には給水管６３から減圧弁６２を経由して導入された冷水が蓄えられ、ポンプ６０によりヒートポンプ５０におくられ、ここで熱水となって、貯湯タンク５１頂部から再び貯湯タンク５１の上部に導入され、ここに蓄えられるようになっている。

貯湯タンク５１の熱水は混合弁６１において給水管６３からの冷水と混合され、所定温度まで冷却された上で、給湯管６４により所定の箇所に給湯されるように構成されている。

貯湯タンク５１の内部には熱交換器１が設けられている。熱交換器１は、何重にも折り曲げられた管路１０から構成され、貯湯タンク５１の内部を蛇行しつつ、管路１０内部の水の温度を昇温するように構成されている。

熱交換器１は循環路２，２’により浴槽５２の入水口５３と出水口５４に接続し、浴槽５２からの浴水を導入し、昇温して再び浴槽５２に戻すようになっている。

循環路２、２’の途中に清浄化装置３が設けられ、ここを循環する水を清浄化するように構成されている。清浄化装置３はポンプ３０を備え、水を切替弁３１を経由して循環路２’から管路１０に送り、循環路２を通って清浄化装置３を経由した上で浴槽５２に戻すようになっている。

循環路２の途中にはＵＶランプ３３、ろ過タンク３４、電解殺菌装置３５が設けられており、浴水はＵＶランプ３３で殺菌され、ろ過タンク３４でろ過され、電解殺菌装置３５により再び殺菌されて入水口５３から浴槽５２内に戻るように構成されている。
ろ過タンク３４の出側には排水管３７が設けられ、排水弁３６を操作することにより浴水を系外に排出できるようになっている。

循環路２と循環路２’の浴槽５２側、即ち入水口５３と出水口５４の近傍には短絡装置４が設けられており、循環路２と循環路２’を短絡して、浴水を浴槽５２に戻さずに循環させることが出来るようになっている。

短絡装置４には短絡弁４０が設けられており、短絡／非短絡を選択できるようになっている。即ち、短絡弁４０を切り替えて、短絡管路４１を導通させ、循環路２と循環路２’を短絡させると、図2に示すようにポンプ３０、切替弁３１、を通って循環路２’から管路１０に入り、ここで高温に熱せられて循環路２から逆止弁３２、ＵＶランプ３３、ろ過タンク３４、排水弁３６を通過して短絡弁４０、短絡管路４１に戻る回路が形成される。この回路により、浴水は熱交換器１の管路１０により高温に熱せられた状態で循環路２、循環路２’及び熱交換器１の管路１０内を循環し、その内部を洗浄する。洗浄後は、排水弁３６を排水管３７側に切り替えて、排水するようになっている。

上記した、管路内部の洗浄は制御装置５により行われる。即ち制御装置５は、図1の装置全体の制御を行っており、特に切替弁３１、排水弁３６、短絡弁４０の開閉、ポンプ３０とポンプ６０の駆動制御を行うように構成されている。洗浄の際には、短絡弁４０を短絡装置４側に開として短絡管路４１を導通させ、ポンプ３０を所定時間駆動して、高温の浴水を循環させ、所定時間後に排水弁３６を切り替えて排水管３７から洗浄を行った循環水を系外に排出して洗浄を完了するようになっている。
なお、連絡管路３８はＵＶランプ３３と切替弁３１を短絡する管路であり、浴水の浄化モードのときに使用するものである。

次に動作を説明する。
図1は、追い焚きモードの状態を示しており、浴槽５２の浴水は出水口５４からポンプ３０を経由し、切替弁３１を通過して循環路２’から熱交換器１の管路１０に入り、ここで熱交換され加温されて循環路２から清浄化装置３を通って、浴槽５２に戻され、追い焚きが行われる。
清浄化装置３においては、浴水はＵＶランプ３３、ろ過タンク３４、電解殺菌装置３５により殺菌及びろ過されるため、熱交換器１の管路１０内部及び循環路２、２’の内部に不純物が付着することが抑制される。そのため熱交換器１の熱交換効果を維持できる効果がある。

更に、積極的に管路１０の洗浄を行うモードを図2に基づいて説明する。
制御装置５は、短絡弁４０を短絡管路４１側に切り替えて、循環路２、２’を浴槽５２の手前で短絡し、即ち入水口５３と出水口５４を短絡し、循環路２’、管路１０、循環路２の閉ループを形成する。この状態で、ポンプ３０を駆動し、切替弁３１、循環路２’、管路１０、循環路２、逆止弁３２、ＵＶランプ３３、ろ過タンク３４、排水弁３６、短絡弁４０、短絡管路４１という回路で水を循環させる。該循環水は管路１０で高温に熱せられるから、管路１０、循環路２、循環路２’の管路内部を高温で洗浄することになる。
加えて、ＵＶランプ３３で殺菌され、ろ過タンク３４でろ過され、更に電解殺菌装置３５による殺菌も行われるため、洗浄効果は更に大きくなる。
所定時間洗浄したら、制御装置５は排水弁３６を排水管３７側に開いて、洗浄に供した循環水を排水管３７から系外に排出する。
以上により、熱交換器１の管路１０、循環路２、循環路２’の内部の洗浄が効果的に実行できる。

なお、この実施例では、図3に示すように連絡管路３８を用いて浴水を清浄化装置３内部に循環させて、浴水の浄化を行うモードを備えている。
このモードにおいては、切替弁３１を連絡管路３８側に切り替えておき、ポンプ３０を駆動すれば、浴水は出水口５４からポンプ３０、切替弁３１、連絡管路３８、ＵＶランプ３３、ろ過タンク３４、排水弁３６、短絡弁４０、入水口５３という循環を行い、浴水をＵＶランプ３３、ろ過タンク３４及び電解殺菌装置３５において殺菌、ろ過しつつ、循環させることができる。

本発明の一実施形態を示す説明図。 本発明の一実施形態の他の状態を示す説明図。 本発明の一実施形態の更に他の状態を示す説明図。

符号の説明

１：熱交換器、２、２’：循環路、３：清浄化装置、４：短絡装置、５：制御装置、１０：管路、３０：ポンプ、３１：切替弁、３２：逆止弁、３３：ＵＶランプ、３４：ろ過タンク、３５：電解殺菌装置、３６：排水弁、３７：排水管、３８：連絡管路、４０：短絡弁、４１：短絡管路、５０：ヒートポンプ、５１：貯湯タンク、５２：浴槽、５３：入水口、５４：出水口、６０：ポンプ、６１：混合弁、６２：減圧弁、６３：給水管、６４：給湯管。

Claims (1)

1. 冷水を加熱して熱水を生成するための熱水供給手段と、
   該熱水を貯める貯水手段と、
   浴水を蓄え、該浴水を出水する出水口と浴水を入水する入水口とを有する浴槽と、
   該浴槽の出水口と入水口に連結し、前記貯水手段に貯められた熱水と浴水との間で熱交換を行うための熱交換手段と、
   前記浴槽と該熱交換手段との間に浴水を循環させる循環管路と、
   該循環管路に設けられ、浴水を浄化するためのろ過タンクを有する清浄化装置と、
   前記循環管路に設けられ、浴水を前記浴槽と前記清浄化装置との間のみに循環させるための切り替えバルブと、
   前記浴槽の出水口側と入水口側とを所望の時に短絡可能な短絡装置と、
   該短絡装置により浴槽の出水口側と入水口側とを短絡し、前記熱交換手段により浴水を加熱しつつ該熱交換手段と前記循環管路に浴水を循環させて、該熱交換手段と循環管路を洗浄及び殺菌する洗浄装置と、
   前記循環管路により浴水を前記浴槽と前記熱交換手段との間に循環させる追い焚きモードと、前記洗浄装置により該熱交換手段と前記循環管路に浴水を循環させて、該熱交換手段と循環管路を洗浄及び殺菌する洗浄モードと、前記切り替えバルブにより浴水を前記浴槽と前記清浄化装置との間のみに循環させる浴水浄化モードと、を実行させる制御装置と、
   を備えたことを特徴とする熱水供給装置。

Images