JP6226384B2 - ハイブリッド浴槽保温システム - Google Patents

Description

本発明は、少ないエネルギーで浴槽を保温できるハイブリッド保温システムに関する。

浴槽、特に、１０００リットルから２０００リットルのような大きな浴槽を有する入浴施設においては、大量の水を使用することから、大きな熱量を出すことができるオイルを使用するボイラー又はガスを使用する熱源で水を温めている（例えば、特許文献１）。しかしながら、いずれの熱源も燃料費が高いため、ランニングコストの低い浴槽保温システムが望まれている。

特開平１０−３１４２６０号公報

本発明は、燃料費を抑えつつ、適切に浴槽内のお温を加熱及び保温することができる浴槽保温システムを提供することを目的とするものである。

上記の課題に鑑み、本発明者は、鋭意研究の末、下記する本発明を完成した。

即ち本発明は、循環水路と、熱媒体路とを有するハイブリッド浴槽保温システムであって、浴槽から排出された循環水を加熱するための熱交換器と、前記熱交換器と熱媒体路で接続されているヒートポンプと、前記熱交換器と循環水路で直列に接続された、循環水を加熱するためのボイラーと、を含み、前記熱媒体路は、第一熱媒体路と第二熱媒体路とに分岐され、第一熱媒体路中の熱媒体を前記ヒートポンプで加熱し、第二熱媒体路中の熱媒体をボイラーの煙突の熱で加熱するハイブリッド浴槽保温システム、に関する。

本発明のハイブリッド浴槽保温システムでは、ヒートポンプとボイラーの両方を備えている。そのため、浴槽のお湯を保温する際は、ヒートポンプによる加熱を行い、低温から加熱する場合または急激に温度を上げるような場合等の大きな熱量を使用する際は、ボイラーにより加熱することができるため、全体として燃料費を抑えつつ、熱量が比較的小さいというヒートポンプの短所をボイラーで補うことができる。また、２種類の熱源があるため、トラブルで一方の熱源が利用できなくなったとしても、入浴できる湯温を保つことができる。さらには、ボイラーのみの既存の保温システムにも、ヒートポンプおよび熱交換器を組み込むことができるため、設置に多くの費用がかかることもない。

図１は、本発明のハイブリット浴槽保温システムである。

本発明の実施の形態の一例について、図面を参照しながら説明する。
［浴槽２の水又はお湯の循環について］
まず、浴槽２の水又はお湯の循環について説明する。本発明の浴槽保温システムにおいて、新たに補給された水は、給水路を通り、浴槽２に導入され、浴槽２中のお湯と混合される。浴槽２のお湯は、浴槽２の吸込口３から吸い込まれ、温度センサー４を経由し、自動薬品注入装置５により薬品が注入される。ヘアーキャッチャー６、浴槽循環ポンプ７、ろ過タンク８を経由し、熱交換器９に導入される。熱交換器９において、お湯は加熱される。その後、灯油ボイラー１０を経由して、浴槽２に戻る。灯油ボイラー１０では、灯油ボイラー１０が稼働している場合は、灯油ボイラー１０から大きな熱量を得ることができ、お湯は加熱される。水又はお湯は循環水路１６を通って、上記システムを循環する。このように、本発明の浴槽保温システムは、熱交換器９と灯油ボイラー１０の２つの加熱手段を有する。なお、本願明細書において、新たに浴槽２給水路１７から供給される水を供給水、浴槽２の吸込口３から出て、浴槽２に戻ってくるお湯又は水を循環水とする。

［熱交換器９の加熱について］
本発明における熱交換器９による加熱について説明する。本発明の熱交換器９は、ヒートポンプ１１又は灯油ボイラーの煙突１９近傍を通過して加熱された熱媒体が循環水に熱を伝達することによって、循環水を加熱する機能を有する。

より詳細に説明すると、熱交換器９を出た熱媒体は、熱媒体路１３を通る。熱媒体路１３は、電動三方弁１２によって、第一熱媒体路１４と第二熱媒体路１５とに分離される。第一熱媒体路１４中の熱媒体は、ヒートポンプ１１を通過することによって熱を得る。ここで、ヒートポンプ１１は特に限定されるものではないが、一般的な空冷熱交換手段を有するものを使用する。一方、第二熱媒体路１５の熱媒体は、灯油ボイラー１０の排熱によって熱せられた、灯油ボイラーの煙突１９から熱を得ることができる。ここで第二熱媒体路１５は、効率良く熱を伝達する観点から、第二熱媒体路１５を煙突１９に巻き付けてある。なお、この熱交換のシステム中にさらに灯油ボイラー等を設置することもできる。なお、熱媒体は、熱媒体循環ポンプ２０により循環される。

ここで、熱交換器９、ヒートポンプ１１、灯油ボイラー、電動三方弁１２等の操作は、循環水と設定温度との差を考慮して制御ボックス１８で電気制御される。

［機能］
本発明のハイブリッド浴槽保温システムでは、温度を急速に上げたい場合や、設定温度と循環水との温度が大きい場合などは、灯油ボイラー１０を作動させ、ヒートポンプ１１を停止させることができる。この場合、熱交換器９を出た熱媒体は、電動三方弁１２により、第二熱媒体路１５側、すなわち、作動している灯油ボイラーの煙突１９側に流れる。灯油ボイラー１０の排熱により、煙突１９が加熱されている。第二熱媒体路１５を通る熱媒体は、加熱された煙突１９より熱を得て、熱交換器９において、循環水を加熱することができ、灯油ボイラー１０に入る前に予熱することができる。

一方、浴槽２のお湯を保温するとき等、熱量をそれほど多く必要としない場合は、ヒートポンプ１１が作動し、灯油ボイラー１０は停止することができる。この際、電動三方弁１２が作動し、熱媒体を第一熱媒体路１４に導き、熱媒体をヒートポンプ１１に導入する。熱交換器９で熱を得た循環水は、停止している灯油ボイラー１０を経由して、浴槽２に戻される。

ヒートポンプ１１の種類は、急激に水の温度を上昇させる必要もないことから、比較的熱量の低いものでも使用することでき、例えば、業務用空気熱ヒートポンプＡＣ２００Ｖ、３相タイプでもよいし、家庭用空気加熱ヒートポンプＡＣ２００Ｖ、単相タイプも使用することができる。

使用される灯油ボイラー１０の代わりに、その他の加熱ボイラーを使用することができる。灯油ボイラー１０の熱は別途熱交換器９を設けて、熱交換により循環水を温める関節加熱方式を採用してもよいが、酸性、塩基性が強くない循環水の場合は、図面に示しているような循環水を直接加熱する直接加熱方式を採用する方が、省エネルギー化、省スペース化の観点で好ましい。

本発明の効果について説明する。
［１］ 循環水路１６と、熱媒体路とを有するハイブリッド浴槽保温システムであって、浴槽２から排出された循環水を加熱するための熱交換器９と、前記熱交換器９と熱媒体路１３で接続されているヒートポンプ１１と、前記熱交換器９と循環水路１６で直列に接続された、循環水を加熱するためのボイラー１０と、を含むハイブリッド浴槽保温システムは、ヒートポンプ１１とボイラー１０の両方を備えている。そのため、浴槽２のお湯を保温する際は、ヒートポンプ１１による加熱を行い、低温から加熱する場合または急激に温度を上げるような場合等の大きな熱量を使用する際は、ボイラーにより加熱することができるため、全体として燃料費を抑えつつ、熱量が比較的小さいというヒートポンプ１１の短所をボイラー１０で補うことができる。また、２種類の熱源があるため、トラブルで一方の熱源が利用できなくなったとしても、入浴できる湯温を保つことができる。さらには、ボイラー１０のみの既存の保温システムにも、ヒートポンプ１１および熱交換器９を組み込むことができるため、設置に多くの費用がかかることもない。

［２］熱媒体路１３は、第一熱媒体路１４と第二熱媒体路１５とに分岐され、第一熱媒体路１４中の熱媒体を前記ヒートポンプ１１で加熱し、第二熱媒体路１５中の熱媒体をボイラーの煙突１９の熱で加熱する態様であれば、ボイラー１０の運転によって、加熱された煙突１９から熱量を得ることができるため、さらなる省エネが期待できる。また、ヒートポンプ１１及び熱交換機を通る熱媒体路１３から分岐して取り付けることができるので、さらなる熱交換器９を設置する必要もなく、省スペース化になる。

［３］前記分岐に電動三方弁１２が設けられており、熱媒体が第一熱媒体路１４及び第二熱媒体路１５のいずれかを通る態様にすることにより、熱量を供給できない熱媒体路１３に熱媒体が通過しないため、熱交換の効率が極めてよいものとなる。

［４］前記ボイラー１０は、浴槽２に供給される水を直接加熱する直接加熱方式のボイラー１０である場合は、ボイラー１０の熱を熱交換器９によって加熱する間接加熱方式のボイラー１０よりも、省エネ化になり、また別の熱交換器９も必要ないことから省スペース化になる。

以上、図面を参照して説明するが、本発明にはこれに限定されるものではない。

１ ハイブリット浴槽保温システム
２ 浴槽
３ 吸込口
４ 温度センサー
５ 自動薬品注入装置
６ ヘアーキャッチャー
７ 浴槽循環ポンプ
８ 濾過タンク
９ 熱交換器
１０ 灯油ボイラー
１１ ヒートポンプ
１２ 電動三方弁
１３ 熱媒体路
１４ 第一熱媒体路
１５ 第二熱媒体路
１６ 循環水路
１７ 給水路
１８ 制御ボックス
１９ 灯油ボイラーの煙突
２０ 熱媒体循環ポンプ

Claims (3)

1. 循環水路と、熱媒体路とを有するハイブリッド浴槽保温システムであって、
   浴槽から排出された循環水を加熱するための熱交換器と、
   前記熱交換器と熱媒体路で接続されているヒートポンプと、
   前記熱交換器と循環水路で直列に接続された、循環水を加熱するためのボイラーと、を
   含み、
   前記熱媒体路は、第一熱媒体路と第二熱媒体路とに分岐され、第一熱媒体路中の熱媒体を前記ヒートポンプで加熱し、第二熱媒体路中の熱媒体をボイラーの煙突の熱で加熱する、ハイブリッド浴槽保温システム。
2. 前記分岐に電動三方弁が設けられており、熱媒体が第一熱媒体路及び第二熱媒体路のい
   ずれかを通る、請求項１に記載のハイブリッド浴槽保温システム。
3. 前記ボイラーは、浴槽に供給される水を直接加熱する直接加熱方式のボイラーである、請求項１又は２に記載のハイブリッド浴槽保温システム。