JPH02230050A

JPH02230050A - 風呂排水の排熱回収装置

Info

Publication number: JPH02230050A
Application number: JP1047857A
Authority: JP
Inventors: Kimiko Aoki; 青木　公子
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1990-09-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は風呂排水の排熱を回収する為に、熱交換装置を
取り付けた、風呂排水の排熱回収装置に関するものであ
る。

風呂は我々の日常生活の欠くことの出来ないものであり
、各家庭ほとんど毎日の様に使用されているのが現状で
ある。

エネルギーの量は、我々一般家庭の日常生活に必要なエ
ネルギ収をし、省エネルギーを計る事により、限り有る
熱資源の有効利用を計ることを目的とするものである。

従来の技術、及び、現状の問題点１次、２次等のオイルショックを経験してきた現在では
、そのおりにエネルギー危機が叫ばれ、太陽熱を利用し
た温水器等が開発され、省エネルギー設備として一部に
普及をしている。

太陽熱温水器は、特に夏期、晴天時等での、太陽の輻射
熱の大きい時にはその効果は多大で６０℃以上迄水温の
上昇が可能であり、風呂に使用する場合には、電気、ガ
ス等による追い炊きの必要は全く無い所迄、それによっ
て水温を温める事が可能である。

しかし、この温水器も冬季の低気温時、東北、北海道等
の高緯度の寒冷地、雨天、曇天時等の太陽の輻射熱が、
低下する時には、その利用熱量も激減してしまう。又、
太陽輻射熱を利用するという性質上、、屋根の上等の日
当りの良い所に取り付けなければならない為の据え付け
、配管工事等の困難さ、購入価格の高価な事、寒冷時で
の凍結、耐候性等、耐久性の問題点もある。

叉、大規模なホテル等では、ヒートボンプを用いた排熱
回収装置が近年普及してきているが、ヒートボンブを用
いた排熱回収問題点を解決する為の手段、実施例、動作
本発明は、これらの問題点、特に太陽の輻射熱が低下し
てその利用が困難になってしまう様な場合の欠点を大幅
に、比較的安価な方法で改善することが可能で、常に安
定した排熱回収を可能にするものである。

本装置を、図面に基づいて説明すると、排熱回収容器本
体（１）内に、外気への放熱をなるべく少なくする為に
、内側の位置に設けられた排水貯水室（２）と、その外
側に設けられた源水貯水室（３）が、隔壁（４）により
区画されており、風呂より排水される、高温で汚れた温
排水（１８）と、これから使用される、きれいで低温度
の源水（１７）は、混ざる事の無い様になっている。

該排熱回収装置の温水貯水室に、温排水を導き、又、源
水貯水室には、源水な導き、放置するとその温度差によ
り隔壁を通して高温の温排水から低温の源水へと熱交換
され、時間と共に両方の水の温度差は、平衡温度に近づ
く事となる。

特に、風呂の使用は、一日一回ある時間帯に限って使用
されるのが一般的であり、風呂に水を張ってからその使
用を完了して排水する迄の、使用時間を、仮に５時間と
仮定しても、次の日の使用時間迄の１９時間が、その熱
交換に利用できる時間であり、隔壁の材質、形状等、総
括伝熱係数の改良とを合わせて考えれば、その温度差を
限りなく平衡温度に近づける事は、十分可能である。

又、先に述べたように、一日５時間の風呂の使用時間帯
を１７時から２２時迄と仮定して、日常の風呂の使用サ
イクルの中で、排熱回収サイクルを、給水される源水に
ついて考えると、１７時から２２時迄の、第一段階熱回
収サイクルの５時間と、２２時から翌日１７時までの、
第二段階熱回収サイクルの１９時間との、二段階に分け
て熱回収が可能と、考える事が出来る。

ここで、熱収支を解り易く考える為に、排水する温水量
と、給水する源水量を、同量の２００リットルと仮定し
て、考える事とする。

一般的には、排水量と給水量は同量であるが、風呂を沸
かすのに深夜電気温水器等、給湯式湯沸器を、使用する
場合には、源水を直接加熱するのでは無く、深夜電気温
水器等で加熱した温水を源水に混合追加して風呂を沸か
す為に、その分源水給水の必要量は排水量に比べて少な
くてすむ場合もある。この場合でも、本装置を取り付け
て源水温度を上げる事が出来れば温水の使用量を減らす
事が出来、省エネルギーが可能である。

温度条件についても、風呂の排水温度を４０℃、源水の
給水温度を１０℃と仮定し、外気への熱ロスは無し、各
、熱回収サイクルでの排水、源水の温度差は平衡温度に
達するまで熱交換出来ると仮定すると、第一段階熱回収
サイクル、スタートの１７時（第２図　八の状態）には
、排水貯水室、源水貯水室共、平衡温度の３０℃になっ
た排水、源水が有り、該加温された源水（１６）を源水
貯水室上部出口（５）より、風呂に給水すると、源水貯
水室には、風呂に給水された源水分の量のｌＯ℃の低温
の源水（ｌ７）が、水道よりその水圧により下部人口（
６）より、源水貯水室に、温度差による比重差により、
混ざる事無く給水され、源水貯水槽は、常に満水状態と
なっている。

風呂への給水の完了した状態（第２図　Ｂの状態）では
、排水貯水室には３０℃の温水２００リットル、源水貯
水室には１０℃の源水２００リットルが満水になってい
る。

この状態から２２時迄の５時間が、第一段階熱回収サイ
クルの熱交換時間で、仮定の様に熱ロスが無く、平衡温
度迄熱交換するとして考えると、温排水と源水の貯水量
は同量である事より、排水貯水室の排水温度、源水貯水
室の温度は、それぞれ２０℃と、平衡温度に達している
ことになる（第２図　Ｃの状態）．，２２時になり、風
呂の使用が終わって、風呂より４０゜Ｃの温排水（１８
）が排水されて、排水貯水室上部にある入口（７）に導
かれる、排水貯水室には、下部より取り出されたオーバ
ーフローバイブ（８）が取り付けられており、上部より
温排水が導入されるとその分下部よりオーバーフローバ
イブを通って熱交換が終わって温度の下がった排水（ｌ
９）が排水されるようになっている。

風呂の排水が完了するとく第２図　Ｄの状態）では、排
水貯水室には、４０℃の温排水２００リットル、源水貯
水室には２０℃の源水２００リットルが、満水になって
いる。

この状態から次の日の１７時迄の１９時間が第２段階熱
回収サイクルの熱交換時間で、先に考えた様に、仮定の
通り熱ロスが貯水室の水の温度は、それぞれ３０℃と、
平衡温度に達している事になる（第２図　八〇状Ｂ）。

発明の効果これで一日のサイクルが、完了した事となり、結果とし
て１０℃の源水を３０℃迄排熱の回収によって加熱出来
た事となり、４０℃迄風呂を沸かすのに必要なエネルギ
ーは残りｌＯ℃分までに、低減出来た事になり、放熱ロ
ス、熱交換効率の低下等を別にして考えれば、実に３分
の２（６７バーセント）の熱蚤を、該装置で熱回収出来
た事になる。

この様に、高効率で熱交換可能なのは、温度の下がった
排水は、低温の源水と、まず熱交換をし、次に高温の排
水は、温度を一度温められた源水と熱交換する、という
二段階の熱交換が、比較的長い時間をかけて可能である
という、風呂の使用サイクルな問題であり、それらによ
る効率の低下を考慮しても、５５から６０バーセントの
熱回収は、天候等の外気条件に影響される給水温度が低
下した時には、大いに、熱回収設備としての、有して給
水する場合に、オーバーフローで使用される大気圧力の
排水貯水槽に比べて使用圧力の高い源水貯水槽を、外側
に配置する事であり、熱回収装置の耐圧力設計をする場
合、外径の最も大きい本体容器は、給水圧力の圧力に耐
える内圧容器として、又、隔壁は給水圧力に耐える外圧
容器として、設計されている必要がある。

発明者は、今回該装置に上記の様な配置を、考えたが、
本体容器外側の断熱（９）の、仕様を考慮することで、
外気への熱ロスを低減し、源水貯水槽を、内側に配置す
る事も出来る。

この場合には、隔壁側を、給水圧力に耐える内圧容器と
して設計する事で、該装置の耐圧力設計は可能となる。

尚、該装置には、給水の過大圧力よる源水貯水室の破壊
を、防止する為、給水の一次側には、減圧弁（１０）を
、又、源水貯水室には、安全弁（１１）を、取り付ける
必要がある。

該排熱回収装置は、風呂の排水口より低い位置に設置す
る事が出来る場合には、風呂からの温排水は、自然落下
で排水貯水槽に導入し、熱交換された排水は、下部より
オーバーフローバイブを通して排水することが出来る．一方、排熱回収装置を、風呂の排水口より低い位置に設
置する事が出来ない場合には、風呂からの温排水は、一
旦排水ビット（１２）に受け、揚水ボンブ（１３）を用
いて排熱回収装置に揚水導入する．該排熱回収装置は、据え付け位置が、風呂の排水位置よ
り高くて、揚水ボンブを取り付けなければならない場合
以外、全くの無動力装置であり、又、たとえ、揚水ボン
ブを使用した場合でも、その使用動力、使用時間は僅か
であり、その分を差し引きしても、十分エネルギーの回
収が可能な設備である。

尚、該排熱回収設備の、排水貯水室側は、一度風呂に使
用された汚れた温排水が、入って来る為、隔壁が汚れて
総括伝熱係数が低下し、伝熱が悪くなってしまうことが
無いように、隔壁の掃除をする事が出来る様に、掃除用
点検口（１４Ｌ及び、汚れを排出出来る様に、排水口（
１５）を、取り付けてある。

【図面の簡単な説明】

第一図は、本装置を示す断面構造図である。（　１）排熱回収容器本体　　（　２）排水貯水室（　
３）源水貯水室　　　　　（　４）隔　壁（　５）源水
貯水室上部出口　（　６）Ｒ水貯水室下部入口（　７）
排水貯水室上部入口（　８）排水貯水室オーバーフローバイブ（　９）本体
容器断熱材　　　（１０）給水減圧弁（１ｌ）源水貯水
室安全弁　　（１２）排水ビット（１３）揚水ボンブ（１４）排水貯水室掃除用点検口（１５）排水貯水室排水口（ｌ６）排熱回収装置により加温された源水（１７）排
熱回収装置に供給される源水（１８）風呂より排熱回収
装置に導入される温排水（１９）排熱回収装置により排
熱回収された排水第二図は、（第二図（第二図（第二図（第二図熱回収サイクルを示す、説明図である。Ａ）１７時、風呂給水前の状態図Ｂ）１７時、風呂給水完了後の状態図Ｃ）２２時、風呂排水前の状態図Ｄ）２２時、風呂排水完了後の状態図

Claims

【特許請求の範囲】

排熱回収容器内に熱交換用の隔壁を取り付けたものに於
て、該排熱回収容器内の一方の貯水槽に、風呂の温排水
を風呂より導き、他方の貯水槽にこれから使用する源水
を導き、該温排水と源水の間に設けられた、該隔壁を通
して、温排水側の熱を源水側に熱交換させ風呂温排水の
排熱を、源水の水温の加熱用として、熱回収する事を特
徴とする風呂排水の排熱回収装置