JPH06123491A - 温水貯留槽の温水加熱循環装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 浴槽等の温水貯留槽内に貯留されている温水
をこの温水中に溶存する炭酸イオン量を効率良く増加さ
せ且つ必要に応じて加熱しながら循環させる。 【構成】 温水貯留槽１内の温水を循環せしめるために
取り出す取出管４が、供給される温水及び／又は冷水を
燃焼ガスに直接接触させて加熱する直接接触式温水ヒー
タ２と、該直接接触式温水ヒータ２の排気口2dに連通せ
しめられていて直接接触式温水ヒータ２よりの燃焼ガス
を供給される燃焼ガス室3aの上方に吸熱材が充填されて
いる吸熱室3bが更にその上方より散水されて落下して来
る温水と前記燃焼ガス室3aに供給された燃焼ガスとを直
接接触させて温水に炭酸イオンを吸収させる直接接触式
炭酸イオン吸収器３とにそれぞれ配管されており、また
前記直接接触式温水ヒータ２及び直接接触式炭酸イオン
吸収器３よりの温水を供給せしめる供給管５が前記温水
貯留槽１に配管されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浴槽等の温水貯留槽内
に貯留されている温水をこの温水中に溶存する炭酸イオ
ン量を効率良く増加させながら且つ必要に応じて加熱し
ながら循環させることのできる温水貯留槽の温水加熱循
環装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】温水貯留槽に供給する水を直接接触式温
水ヒータによって加熱すれば、加熱された温水中の溶存
酸素が脱気されると共に温水中に炭酸イオンが取り込ま
れるので、防錆上良好であると共に炭酸イオンを取り込
まれた温水には疲労回復効果があることが広く知られて
いる。従来、このような効果を奏する直接接触式温水ヒ
ータは、専ら温水貯留槽に新たに供給する冷水を加熱す
るために使用されていた。例えば温水貯留槽が浴槽等で
ある場合には、浴槽内の温水の温度を所望の温度に維持
しなければならないのであるが、浴槽内の温水は大気中
に開放された状態にあるので時間の経過に伴って温度が
低下する。そこで従来、浴槽内の温水の温度を所望の温
度に維持するためには、単に浴槽内の温水を浴槽内から
取り出して加熱するだけの加熱手段を設けられた循環管
路を設置して温度の低下した温水を循環管路を経て循環
させる過程で加熱したり、所望の温度より高い温度の温
水を新たに供給したりして浴槽内に貯留されている温水
を所望の温度に維持していたのである。

【０００３】しかしながら、直接接触式温水ヒータによ
り加熱されて炭酸イオンを多く取り込まれた温水は、温
水貯留槽内に供給された後に時間の経過に伴って温度が
低下すると図２に示す如く炭酸イオンの溶存量も減少す
るので、前記した前者の加熱手段を設けられた循環管路
を設置して温水を加熱する場合には、加熱手段が単に管
を介して温水を加熱するだけの熱交換器であるため温水
貯留槽内の温水中の炭酸イオンの溶存量が結果的に減少
するという欠点があった。また前記した後者の場合に
は、直接接触式温水ヒータによって所望の温度より高い
温度になるまで加熱された温水を温水貯留槽内に供給す
れば炭酸イオンを多く溶存している温度の高い温水を温
水貯留槽内に供給できるのであるが、例えば常温である
水道水等の冷水を加熱してから新たに供給することとな
るので直接接触式温水ヒータにおいて必要とする熱量が
多くなって熱効率が悪く且つ新たに供給する冷水と見合
った量の温水貯留槽内の温水を排水せざるを得ないので
不経済であるだけでなく資源的に好ましくないという欠
点があった。

【０００４】そこで、前記した前者における加熱手段と
して直接接触式温水ヒータを利用して、温水貯留槽内の
温水の一部をこの直接接触式温水ヒータで加熱して温水
貯留槽内に戻して温水貯留槽内の温水の温度を所望の温
度に維持する温水槽の温度維持方法を本出願人らは提案
した（特開平２−１２２１４７号公報参照）。この方法
は、温水貯留槽内の温水を温度が所望の温度より低下し
たときにのみ温水貯留槽内の温水の一部を直接接触式温
水ヒータで燃焼ガスに直接接触させて加熱して温水貯留
槽内に戻すようにする方法である。従って、温水貯留槽
内の温水の温度が所望の温度より低下したときには温水
中の炭酸イオンの溶存量を増加させることができると共
に比較的温度の高い温水貯留槽内の温水を加熱すること
になるので、直接接触式温水ヒータで使用する熱量を低
く抑えることができて経済的且つ効率的に炭酸イオンを
増加させることができるため、温水に炭酸イオンを溶存
させるための装置を別途設ける必要が無い利点がある。

【０００５】しかしながら上記した本出願人らは提案し
た方法は、その発明の名称「温水槽の温度維持方法」か
らも明らかなように温水貯留槽内の温水の温度を維持す
るために温水貯留槽内の温水の一部を直接接触式温水ヒ
ータに供給し加熱した後に温水貯留槽内に戻す方法であ
るので、温水貯留槽内の温水の炭酸イオンの溶存量を維
持させることを目的としたものにはならず、温水貯留槽
内の温水の温度が所望の温度又は所望の温度より高い場
合には炭酸イオンの溶存量の低い温水を濾過等を行って
後に直接接触式温水ヒータに供給せずに温水貯留槽内に
戻すという単に温水貯留槽内の温水の一部を循環させる
だけになって、温水貯留槽内の温水の温度が所望の温度
又は所望の温度より高い間は温水の炭酸イオンの溶存量
は単に減少するだけになるという欠点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の欠点を解消し、浴槽等の温水貯留槽内の温水をこの
温水の温度の高低に拘らず炭酸イオンの溶存量を効率良
く増加させると共に必要に応じて加熱しながら循環させ
て所望の温度に維持することもできる温水貯留槽の温水
加熱循環装置を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく種々検討した結果、炭酸イオンの溶存量が
低下した温水貯留槽内の温水の一部を循環させて再び温
水貯留槽内に供給するときに循環させる温水の全てにつ
いて燃焼ガスに直接接触させてから温水貯留槽内に供給
すれば効率良く炭酸イオンを増加させることができるこ
とに着目し、温水貯留槽内の温水を循環せしめるために
取り出す取出管を、供給される温水及び／又は冷水を燃
焼ガスに直接接触させて加熱する直接接触式温水ヒータ
とこの直接接触式温水ヒータの排気口に連通せしめられ
ていてこの排気口から燃焼ガスを供給される燃焼ガス室
の上方に吸熱材が充填されている吸熱室が設けられてお
りこの吸熱室の上方より散水されて落下して来る温水と
前記燃焼ガス室に供給された燃焼ガスとを直接接触させ
て温水に炭酸イオンを吸収させる直接接触式炭酸イオン
吸収器とにそれぞれ配管し、また前記直接接触式温水ヒ
ータ及び直接接触式炭酸イオン吸収器の温水を温水貯留
槽内に供給せしめる供給管を温水貯留槽に配管すれば、
循環させて再び温水貯留槽内に供給する温水の全てにつ
いて炭酸イオンの溶存量を確実に増加させることができ
且つ必要に応じて効率的に加熱できることを究明して本
発明を完成したのである。

【０００８】以下、図面により本発明に係る温水貯留槽
の温水加熱循環装置について詳細に説明する。図１は本
発明に係る温水貯留槽の温水加熱循環装置の１実施例を
示す系統図である。

【０００９】図面中、１は温水を貯留しておく例えば浴
槽等の温水貯留槽、２は最下部の貯湯部2aの上方に燃焼
ガス室2bが設けられていると共に更にその上方に吸熱材
が充填されている吸熱室2cが設けられており燃焼ガス室
2bより吸熱室2cを経た燃焼ガスを排気する排気口2dが上
部に設けられて成る公知の構造の直接接触式温水ヒータ
である。この直接接触式温水ヒータ２は、例えば暖房用
や他の使用場所に貯湯部2aに貯湯されている温水を供給
しているので、通常常時燃焼ガス室2b内で燃料が燃焼せ
しめられている。３は直接接触式温水ヒータ２内で温水
及び／又は冷水と直接接触して吸熱室2cを経た比較的温
度の低下した燃焼ガスを供給される燃焼ガス室3aが直接
接触式温水ヒータ２の排気口2dに連通された状態に最下
部に設けられており、この燃焼ガス室3aの上方に吸熱材
を充填されている吸熱室3bが設けられて成る直接接触式
炭酸イオン吸収器であり、この直接接触式炭酸イオン吸
収器３の上部には吸熱室3bを経た燃焼ガスを排出するた
めの排気口3cが設けられている。

【００１０】４は温水貯留槽１内より循環させるために
取り出された温水を直接接触式温水ヒータ２及び直接接
触式炭酸イオン吸収器３に供給するための取出管であ
り、温水貯留槽１と直接接触式温水ヒータ２とに接続さ
れている第１取出管4aと、温水貯留槽１と直接接触式炭
酸イオン吸収器３とに接続されている第２取出管4bとか
ら成る。この取出管４には少なくともポンプ６が設置さ
れており、必要に応じて例えば温水貯留槽１が浴槽であ
る場合には図１に示す如く毛髪等比較的粗い混濁物を除
去する除塵器12及び垢等の細い混濁物を濾過すると共に
殺菌用の薬剤を注入する濾過注薬器11（以下、これらを
纏めて付帯装置と言うことがある）が設けられていて少
なくとも前記除塵器12はポンプ６の上流側に設けられて
いる。このような取出管４は図１に示す如くポンプ６そ
の他の付帯装置の下流側で、直接接触式温水ヒータ２に
接続された第１取出管4aと直接接触式炭酸イオン吸収器
３に接続された第２取出管4bとに分岐せしめられている
ことが、各取出管4a及び4bについて前記ポンプ６その他
の付帯装置を共用することができて好ましい。

【００１１】また直接接触式温水ヒータ２に接続された
第１取出管4aには、温水貯留槽１内の温水の温度によっ
て開閉が制御されて直接接触式温水ヒータ２へ供給する
温水の流量を調整する弁８が設置されていることが好ま
しい。図１に示した実施例では、取出管４に温度検出器
14が設置されており例えばこの取出管４を流れる温水の
温度を温度検出器14によって検出すると共に、検出され
た温度が所定の温度より低いときには前記弁８を開くよ
うに制御されまた所定の温度又はこの温度より高いとき
には弁８を閉じるように制御されるのである。このとき
弁８を閉じた状態であっても温水が多少流れるように設
定されていることが、直接接触式温水ヒータ２に常に温
水を供給することができ吸熱室2cや燃焼室2bの側壁に水
膜を形成させることができるのでこの吸熱室2bや燃焼室
2bの側壁の冷却を行うことができて好ましい。

【００１２】５は温水貯留槽１内から取り出されて取出
管４内を圧送されて来て直接接触式炭酸イオン吸収器３
と必要に応じて直接接触式温水ヒータ２とに供給された
温水を再び温水貯留槽１に供給せしめる供給管であり、
直接接触式温水ヒータ２に供給された温水を温水貯留槽
１内に供給するために直接接触式温水ヒータ２に接続さ
れている主供給管5aと、直接接触式炭酸イオン吸収器３
に供給された温水を温水貯留槽１に供給するために直接
接触式炭酸イオン吸収器３に接続されている副供給管5b
とから成り、この供給管５には通常ポンプ７，逆止弁10
及び弁９が設置されている。この直接接触式温水ヒータ
２に接続されている主供給管5aと直接接触式炭酸イオン
吸収器３に接続されている副供給管5bとは、それぞれ独
立して温水貯留槽１に配管されていても良いが、ポンプ
７の上流側で温水を合流させるように設けられているこ
とが好ましく、例えば図１に示す如く直接接触式炭酸イ
オン吸収器３に接続された副供給管5bが直接接触式炭酸
イオン吸収器３の燃焼ガス室3aと直接接触式温水ヒータ
２の貯湯部2aとを連通せしめる管であっても良い。

【００１３】ここで、取出管４に設置されたポンプ６の
吐出流量は、供給管５に設置されたポンプ７の吐出流量
より通常小さく設定されている。また13は温水貯留槽１
内の温水が減少したり入れ替えられたりするときや直接
接触式温水ヒータ２の貯湯部2aに貯湯されている温水量
が減少したときに加熱されるべき冷水を新たに供給する
冷水給水管であり、この冷水給水管13は図示した実施例
の如く直接接触式温水ヒータ２に接続されている第１取
出管4aに設けられている弁８の下流側に接続されている
ことが配管を少なくし且つ弁８の制御を有効に活用でき
るので好ましい。

【００１４】

【作用】このように構成された本発明に係る温水貯留槽
の温水加熱循環装置によってポンプ６及び７を作動させ
て温水貯留槽１内の温水を循環させると、先ず温水貯留
槽１内の温水の温度が温度検出器14により検出されて、
直接接触式温水ヒータ２に接続された第１取出管4aに設
置されている弁８が制御される。このとき、取出管４が
図示する如くポンプ６その他の付帯装置の下流側で第１
取出管4aと第２取出管4bとに分岐せしめられていると、
これら取出管4aと4bとでポンプ６その他の付帯装置をそ
れぞれ共用できるので好ましく、以下図示した実施例に
基づいて説明する。

【００１５】温度検出器14により検出された温水の温度
が所定の温度（例えば、温水貯留槽１が浴槽である場合
には42〜43℃）より低い場合には、温度検出器14よりの
信号を受けて弁８が開かれる。温水貯留槽１内から取り
出された温水は、除塵器12及び濾過薬注器11によって毛
髪や垢等を除去された後、前記弁８が開かれているので
取出管４に設置されているポンプ６によって取出管4aと
4bとに圧送されて直接接触式温水ヒータ２と直接接触式
炭酸イオン吸収器３とにそれぞれ供給される。直接接触
式温水ヒータ２では、供給された温水が吸熱室2a上に散
水されて吸熱室2c及び燃焼室2bの側壁等を落下しながら
燃焼ガスと直接接触して炭酸イオンを取り込むと同時に
加熱されて必要に応じて貯湯部2aに貯湯されて加熱され
る。

【００１６】また直接接触式炭酸イオン吸収器３には、
直接接触式温水ヒータ２の燃焼室2b及び吸熱室2cを経て
温度の低下した燃焼ガスが排気口2dより燃焼ガス室3aに
供給される。そして、第２取出管4bより供給された温水
が、直接接触式炭酸イオン吸収器３の吸熱室3b上に散水
されて吸熱室3b及び燃焼ガス室3aを落下しながら燃焼ガ
ス室3aに供給された前記燃焼ガスと直接接触して炭酸イ
オンを吸収する。このとき前記した如く直接接触式炭酸
イオン吸収器３の燃焼ガス室3aに供給される燃焼ガス
は、直接接触式温水ヒータ２の燃焼室2b及び吸熱室2cを
経て且つこの直接接触式温水ヒータ２に供給された温水
と直接接触せしめられて温度が低下しているので温水を
加熱する効果がほとんど無く、更に直接接触式温水ヒー
タ２内のみならず直接接触式炭酸イオン吸収器３でも温
水と直接接触するので、この温水がフィルタの如く作用
し直接接触式炭酸イオン吸収器３の排気口3cから排気さ
れる燃焼ガスは白煙が減少する。そして、図示した実施
例の場合には直接接触式炭酸イオン吸収器３に接続され
た副供給管5bが燃焼ガス室3aと直接接触式温水ヒータ２
の貯湯部2aとに連通されている管であるから、直接接触
式炭酸イオン吸収器３内で燃焼ガスと直接接触して炭酸
イオンを吸収した温水がこの副供給管5bを流れて直接接
触式温水ヒータ２の貯湯部2aに流入し、必要に応じて貯
湯部2aに貯湯された状態で加熱される。

【００１７】こうして直接接触式温水ヒータ２の貯湯部
2aを経て炭酸イオンを多く取り込んで且つ加熱された温
水は、直接接触式温水ヒータ２に接続された供給管5aよ
りポンプ７によって温水貯留槽１内に供給されて循環
し、温水貯留槽１内に貯留されている温水を所望の温度
に上昇させることができる。このときポンプ６の吐出流
量がポンプ７の吐出流量より小さく設定されるので、直
接接触式温水ヒータ２の貯湯部2aでのオーバーフローが
防止されるのであり、またポンプ７の停止時には供給管
５（図示した実施例では主供給管5a）に逆止弁10が設置
されているので温水の逆流が防止されて直接接触式温水
ヒータ２の貯湯部2aでのオーバーフローが防止される。

【００１８】また、温度検出器14により検出された温水
が所定の温度より高い場合には、温度検出器14よりの信
号を受けて弁８が閉じられる。このとき温水貯留槽１内
から取り出された温水は、付帯装置12，11により毛髪や
垢等を除去された状態でポンプ６によって第２取出管4b
に圧送されて直接接触式炭酸イオン吸収器３に供給され
るのであるが、このとき弁８が閉じた状態であっても温
水が多少流れるように弁８が設定されていれば直接接触
式温水ヒータ２が供給された温水によって吸熱室2cや燃
焼室2bに水膜が形成されて冷却せしめられ燃焼室2bや吸
熱室2cの焼損を防止できて好ましい。直接接触式炭酸イ
オン吸収器３に供給された温水は吸熱室3b上に散水され
て、前記したように直接接触式温水ヒータ２の吸熱室2c
を経て温度が低下し直接接触式温水ヒータ２の排気口2d
より供給された燃焼ガスと直接接触して炭酸イオンを吸
収して供給管5bを経て直接接触式温水ヒータ２の貯湯部
2aに流入する。直接接触式温水ヒータ２の排気口2dより
供給される燃焼ガスは、前記したように吸熱室2cを経て
温度が低下しており温水を加熱する効果がほとんど無い
ので、副供給管5bを経て直接接触式温水ヒータ２の貯湯
部2aに流入した温水は温度が比較的低い。そして、この
温水を貯湯部2aに貯湯させることなく直ちに主供給管5a
よりポンプ７によって温水貯留槽１内に供給せしめるこ
とによって循環させ、取出管４から主として直接接触式
炭酸イオン吸収器３及び供給管５を経て比較的温度の低
下した温水が温水貯留槽１内に供給され、温水貯留槽１
内に貯留されている温水を所望の温度に維持又は低下さ
せることができる。

【００１９】また、温水貯留槽１に温水を新たに供給す
る際などに冷水を温水に加熱する直接接触式温水ヒータ
２に接続されている第１取出管4aに冷水給水管13が接続
されていると、温水貯留槽１の温水が減少したときや入
れ替えられるときや直接接触式温水ヒータ２の貯湯部2a
に貯湯されている温水量が減少した場合には、この冷水
給水管13より冷水を直接接触式温水ヒータ２に供給して
この直接接触式温水ヒータ２で燃焼ガスと直接接触して
炭酸イオンを取り込まれた温度の高い状態の温水となっ
てポンプ７によって供給管５を圧送されて温水貯留槽１
内に貯留させることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上に詳述した如く本発明に係る温水貯
留槽の温水加熱循環装置は、温水貯留槽より取り出され
た後に再び温水貯留槽内に供給されるように循環する温
水の全てについて直接接触式温水ヒータ又は直接接触式
炭酸イオン吸収器で炭酸イオンと直接接触せしめられる
ので、温水貯留槽内に貯留されている温水の炭酸イオン
の溶存量を常に高い状態を維持することができ、且つ温
水貯留槽内に貯留されている温水の温度が低下したとき
でも少ない熱量で所望の温度に上昇させることができ効
率的に温水貯留槽内の温水の温度を制御することができ
て経済的であり、更に直接接触式温水ヒータで生じる燃
焼ガスは直接接触式炭酸イオン吸収器に供給されてから
排気されるので、白煙を減少させることもできる。

【００２１】また取出管が、この取出管に設置されてい
るポンプその他の付帯装置の下流側で直接接触式温水ヒ
ータ及び直接接触式炭酸イオン吸収器に接続される第１
及び第２取出管にそれぞれ分岐せしめられていると、ポ
ンプその他の付帯装置を各直接接触式温水ヒータと直接
接触式炭酸イオン吸収器とに接続される取出管で共用し
て使用することができ経済的である。

【００２２】そして、直接接触式温水ヒータに接続され
ている取出管に温水貯留槽内の温水の温度により直接接
触式温水ヒータへの温水の流量を調整する弁が設けられ
ていると、温水貯留槽内の温水の温度を効率的に制御す
ることができると共にこの弁を閉じた状態であっても多
少の温水が流れるように設定しておけば直接接触式温水
ヒータの吸熱室や燃焼室の焼損が防止され安全性が向上
する。

【００２３】更に、直接接触式温水ヒータに新たに冷水
を供給する冷水給水管が、直接接触式温水ヒータに接続
されている第１取出管に設けられている弁の下流側に接
続されていると、温水貯留槽内の温水が減少したり入れ
替えられたりするときや直接接触式温水ヒータの貯湯部
に貯湯されている温水量が減少したときに加熱されるべ
き冷水を新たに供給する際に配管を少なくし且つ弁の制
御を有効に活用できるのである。このように種々の効果
を奏する本発明に係る温水貯留槽の温水加熱循環装置は
その工業的価値の非常に高いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る温水貯留槽の温水加熱循環装置の
１実施例を示す系統図である。

【図２】温水貯留槽内に供給された温水を放置したとき
の温水の炭酸イオンの溶存量の経時変化及び温水貯留槽
内の温水の温度の経時変化をそれぞれ１例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 温水貯留槽 ２ 直接接触式温水ヒータ 2a 貯湯部 2b 燃焼ガス室 2c 吸熱室 2d 排気口 ３ 直接接触式炭酸イオン吸収器 3a 燃焼ガス室 3b 吸熱室 3c 排気口 ４ 取出管 4a 第１取出管 4b 第２取出管 ５ 供給管 5a 主供給管 5b 副供給管 ６，７ ポンプ ８，９ 弁 10 逆止弁 11 濾過薬注器 12 除塵器 13 給水管 14 温度検出器

フロントページの続き (72)発明者 小原 敏道 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温水貯留槽(１)内の温水を循環せしめる
   ために取り出す取出管(４)が、供給される温水及び／又
   は冷水を燃焼ガスに直接接触させて加熱する直接接触式
   温水ヒータ(２)と、該直接接触式温水ヒータ(２)の排気
   口(2d)に連通せしめられていてこの排気口(2d)から燃焼
   ガスを供給される燃焼ガス室(3a)の上方に吸熱材が充填
   されている吸熱室(3b)が設けられており該吸熱室(3b)の
   上方より散水されて落下して来る温水と前記燃焼ガス室
   (3a)に供給された燃焼ガスとを直接接触させて温水に炭
   酸イオンを吸収させる直接接触式炭酸イオン吸収器(３)
   とにそれぞれ配管されており、また前記直接接触式温水
   ヒータ(２)及び直接接触式炭酸イオン吸収器(３)よりの
   温水を供給せしめる供給管(５)が前記温水貯留槽(１)に
   配管されていることを特徴とする温水貯留槽の温水加熱
   循環装置。
2. 【請求項２】 取出管(４)が、温水貯留槽(１)内の温水
   を取り出すためのポンプ(６)の下流側で、直接接触式温
   水ヒータ(２)及び直接接触式炭酸イオン吸収器(３)に接
   続される第１取出管(4a)及び第２取出管(4b)にそれぞれ
   分岐せしめられている請求項１に記載の温水貯留槽の温
   水加熱循環装置。
3. 【請求項３】 直接接触式温水ヒータ(２)に接続されて
   いる第１取出管(4a)に、温水貯留槽(１)内の温水の温度
   によって開閉が制御されて直接接触式温水ヒータ(２)へ
   供給する温水の流量を調整する弁(８)が設けられている
   請求項２に記載の温水貯留槽の温水加熱循環装置。
4. 【請求項４】 直接接触式温水ヒータ(２)に新たに冷水
   を供給する冷水給水管(13)が、直接接触式温水ヒータ
   (２)に接続されている第１取出管(4a)に設けられている
   弁(８)の下流側に接続されている請求項３に記載の温水
   貯留槽の温水加熱循環装置。