WO2018066164A1 - 異物捕捉装置、異物捕捉装置の製造方法および異物捕捉装置を備えた給湯装置 - Google Patents

異物捕捉装置、異物捕捉装置の製造方法および異物捕捉装置を備えた給湯装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018066164A1
WO2018066164A1 PCT/JP2017/018534 JP2017018534W WO2018066164A1 WO 2018066164 A1 WO2018066164 A1 WO 2018066164A1 JP 2017018534 W JP2017018534 W JP 2017018534W WO 2018066164 A1 WO2018066164 A1 WO 2018066164A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
foreign matter
liquid
water
foreign
bottom plate
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/018534
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
茂 飯島
執行　和浩
安永　望
吉田　純
一隆 鈴木
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to JP2017554423A priority Critical patent/JP6345358B1/ja
Publication of WO2018066164A1 publication Critical patent/WO2018066164A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/02—Settling tanks with single outlets for the separated liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24—Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02—Water heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details

Definitions

  • the present invention relates to a foreign matter catching device that catches foreign matter contained in water in a circuit in which water circulates, a method for manufacturing the foreign matter catching device, and a hot water supply device including the foreign matter catching device.
  • the heat exchanger is an indispensable technology for air conditioning and cooling equipment. In nature, when a temperature difference occurs between two adjacent fluids, heat transfer occurs along a temperature gradient.
  • the fluid in this case refers to a liquid or a gas.
  • a heat exchanger is designed with the intention of using this heat transfer to heat or cool any fluid.
  • the heat exchanger sandwiches a metal having high thermal conductivity between two fluids as a heat transfer surface, thereby preventing fluid mixing and realizing efficient heat exchange.
  • There are many types of heat exchangers including multi-tube type, coil type, double-pipe type, plate type, and spiral type.
  • a fluid for performing heat exchange is generally called a heat medium or a refrigerant, and mainly fluorocarbon, ammonia or the like is used.
  • Some air conditioning / cooling devices have a heat exchanger using water as a heat medium, and such a product is called a water heat exchanger.
  • a water heat exchanger When a steel part is connected to a product having a circulation circuit including a water heat exchanger, dissolved oxygen in the circulating water acts as an oxidant, causing an oxidation reaction and rusting.
  • metal powder when constructing a product having a circulation circuit including a water heat exchanger, metal powder may remain in the flow path.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a foreign matter trapping device, a foreign matter trapping device manufacturing method, and a foreign matter trapping device that can reduce the manufacturing cost by minimizing the number of welds.
  • An object is to provide a hot water supply apparatus.
  • a foreign matter capturing device includes a cylindrical container that takes in a liquid flowing in a pipe and captures the foreign matter contained in the taken liquid, and includes a cylindrical container that takes in the liquid therein.
  • a body portion having a ceiling portion formed in a shape, a liquid inflow port that is located below the ceiling portion and takes in liquid, and a liquid outflow port that is located between the ceiling portion and the liquid inflow port and discharges the liquid; It is located below the body part and has a bottom part for catching foreign matter.
  • a ceiling part formed in the shape of a truncated cone, a trunk part located below the ceiling part, having a liquid inlet for taking in liquid and a liquid outlet for discharging liquid, and below the trunk part Since it is a cylindrical container provided with the bottom part located, a welding location can be suppressed to the minimum and manufacturing cost can be reduced in connection with this.
  • FIG. 10 is a circulation circuit diagram showing a modification of the hot water supply apparatus according to Embodiment 8. It is a circulation circuit diagram of the hot water supply device according to Embodiment 9 of the present invention. It is a circulation circuit diagram of the hot water supply apparatus concerning Embodiment 10 of this invention.
  • FIG. 33 is a circulation circuit diagram in which the foreign matter capturing device of FIG. 32 is applied to a hot water supply device. It is a circulation circuit diagram of Example 1 using the foreign material catching device of Embodiment 1. It is a circulation circuit diagram of Example 1 using the foreign material catching device of Embodiment 3. It is a circulation circuit diagram of Example 1 using the foreign material catching device of Embodiment 4. It is a circulation circuit diagram of Example 2 using the foreign material catching device of Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of a foreign matter trapping apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the foreign matter capturing apparatus 100 according to the first embodiment is configured by a cylindrical container 10 formed by molding a cylindrical member.
  • the cylindrical container 10 includes a cylindrical body 11, a ceiling 12 at one axial end of the trunk 11, a bottom 13 at the other axial end of the trunk 11, and a bottom 3 side of the trunk 11.
  • the liquid inflow port 15 is provided at a position and the liquid outflow port 15 is provided at a position from the ceiling portion 12 side of the body portion 11.
  • the liquid inlet 14 is an opening for taking, for example, water, which is a liquid, into the cylindrical container 10, and the liquid outlet 15 is an opening for discharging water taken into the cylindrical container 10.
  • the ceiling part 12 is formed in a truncated cone shape, and the bottom part 13 is formed in a hemispherical shape.
  • the liquid inlet 14 and the liquid outlet 15 are directed in the same direction in the circumferential direction of the side wall of the cylindrical container 10.
  • the shape of the bottom portion 13 is a hemispherical shape, the shape is not limited thereto.
  • the shape of the ceiling part 12 was made into the truncated cone shape, it is not limited to it.
  • the liquid inlet 14 and the liquid outlet 15 are oriented in the same direction in the circumferential direction of the side wall of the cylindrical container 10, but are not limited thereto.
  • the liquid inlet 14 and the liquid outlet 15 may be provided at different positions in the circumferential direction of the body portion 11 in accordance with the piping position of the equipment connected to the cylindrical container 10.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the flow of water in the foreign matter trapping apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • water (arrow) containing foreign matter 50 such as iron rust enters the cylindrical container 10 of the foreign matter catching apparatus 100 from the liquid inlet 14.
  • the flow of water collides with the wall surface of the body portion 11 of the cylindrical container 10 at a position facing the liquid inlet 2 and is divided into the bottom 13 side and the body portion 11 side.
  • the flow path resistance on the body part 11 side is smaller than the flow path on the bottom part 13 side, so the volume of the body part 11 is larger.
  • the density of the foreign matter 50 is higher than that of water, so that the foreign matter 50 rides on the water flowing toward the bottom portion 13 due to the influence of gravity and flows downward. It settles in and is captured. Even if the water flowing in a loop shape merges with the horizontal water flow flowing in from the liquid inlet 14, as described above, the foreign matter 50 has a higher density than the water, and thus settles in the bottom 13 due to the influence of gravity. However, it does not flow upward from the bottom 13.
  • the foreign material 50 is not included in the water flowing into the ceiling portion 12 through the trunk portion 11. If water that does not contain the foreign substance 50 accumulates inside the cylindrical container 10, it causes disturbance of the internal flow state, so that the water in the cylindrical container 10 flows out from the liquid outlet 15 early. That is, since the ceiling part 12 is formed in a truncated cone shape, the cross-sectional area of the flow path is rapidly reduced toward the upper part of the ceiling part 12 as compared with the hemispherical bottom part 13.
  • the channel resistance increases toward the upper portion, and the amount of water flowing into the ceiling portion 12 decreases.
  • this liquid outlet 15 produces a strong flow in the direction in which water flows out. For this reason, in the ceiling part 12, the loop of the water which generate
  • the shape of the ceiling part 12 is a flat plate shape, water collides with the ceiling part 12 and a downward water flow is generated, and the flow state of the water in the cylindrical container 10 is disturbed. The foreign object 50 is wound up. For this reason, the shape of the ceiling part 12 is a truncated cone shape.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a method for manufacturing the foreign matter trapping apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a cylindrical member is prepared (step S1).
  • a standard product of a metal tube preferably any material such as a copper tube, a SUS tube, a brass tube, an aluminum tube, or the like is used. When any of these materials is used, material costs and processing costs can be reduced.
  • step S2 and S3 holes for the liquid inlet 14 and the liquid outlet 15 are formed in the side wall of the body 11 of the cylindrical member.
  • the liquid inflow port 14 is provided at a position from the bottom 13 side, and the liquid outflow port 15 is provided at a position from the ceiling 12 side.
  • one end side of the cylindrical member is processed into a truncated cone shape by drawing (step S4), and the hole at the tip of the truncated cone formed by this drawing is sealed by welding with the same member (step S5).
  • the truncated cone-shaped ceiling portion 12 is formed.
  • the other end of the cylindrical member is processed into a hemispherical shape by drawing (step S6), and the hole at the tip of the hemispherical shape formed by this drawing is sealed with the same member by welding (step S7).
  • a hemispherical bottom 13 is formed.
  • the cylindrical container 10 of the foreign material capturing apparatus 100 integrally formed from the cylindrical member can be manufactured. For this reason, it is not necessary to prepare separate parts such as a lid, and the welding process can be minimized. Thereby, manufacturing cost can be reduced significantly. In addition, since the number of welded portions is reduced, there is an additional effect that corrosion resistance and durability are improved.
  • the inner diameter D of the cylindrical container 10 As the inner diameter D of the cylindrical container 10 is larger, the upward linear flow velocity of water is reduced, and the effect of sedimentation of the foreign matter 50 due to the density difference between the foreign matter 50 and water is increased. Therefore, the inner diameter D should be increased as long as the installation space permits. . Desirably, the relationship between the inner diameter D of the cylindrical container 10 and the inner diameter DE of the liquid inlet 14 may be satisfied as follows. 2.0 ⁇ D / D E
  • the linear flow rate of water flowing in the pipe is inversely proportional to the square of the inner diameter of the pipe if the flow rate is constant, the linear flow rate of water enters the cylindrical container 10 from the liquid inlet 14. By flowing, it is reduced to 1/4 or less. Further, the water flow collides with the wall surface of the cylindrical container 10 facing the liquid inlet 14 and is branched in the vertical direction. Therefore, the linear flow velocity of water in the downward direction is 1/8, which is at least half of the quarter, which is a value sufficient for the sedimentation of the foreign matter 50 to be more dominant than the linear flow velocity of the water. Expected to promote sedimentation.
  • the inner diameter D of the cylindrical container 10 and the distance in the height direction from the ceiling portion 12 to the center of the liquid outlet 15 are represented by H 1 .
  • H 1 the distance in the height direction from the center of the outlet 15 to the center of the liquid inlet 14
  • H 3 the distance in the height direction from the center of the liquid inlet 14 to the bottom 13
  • the distance H 1 is long enough to mold the truncated cone-shaped ceiling portion 12, water easily flows out from the liquid outlet 15 in the ceiling portion 12, and the trapped foreign matter 50 is contained in the bottom portion 13. Can be maintained.
  • the described above ceiling 12 by a frustoconical, although downward water flow is weakened, when a short distance of H 2 between the liquid outlet 15 and liquid inlet 14, the liquid outlet 15 The flow of water flowing in and water taken in from the liquid inlet 14 interfere with each other. If both water interferes, it becomes impossible to capture the foreign body 50 described above, the distance H 2 may if having a length of more than the inner diameter D of the cylindrical container 10.
  • the water flowing along the shape of the bottom portion 13 reaches a position higher than the liquid inlet 14 due to the centrifugal force of the hemispherical portion, and the foreign matter 50 is removed from the liquid outlet 15. It has the effect of preventing spills. If the liquid inflow port 14 exists in the hemispherical portion of the bottom portion 13, a water loop is not formed. Therefore, it is necessary to provide the liquid inlet port 14 on the body portion 11 at a distance H 3 from the bottom portion 13.
  • the shape of the bottom portion 13 is formed by drawing from a cylindrical member having an inner diameter D, so that the lower half of the sphere having the inner diameter D is connected to the body portion 11 of the cylindrical container 10. Therefore, the height of the hemispherical bottom portion 13 is D / 2, and the distance H 3 in the height direction from the center of the liquid inlet 14 to the bottom portion 13 needs to be larger than D / 2.
  • the cylindrical container 10 of the foreign material capturing apparatus 100 is formed by molding a cylindrical member, the manufacturing cost can be reduced. Moreover, since the bottom part 13 of the cylindrical container 10 is made hemispherical, the water that has flowed into the bottom part 13 can be made to flow in a loop, so that the foreign matter 50 can be efficiently captured. Moreover, since the ceiling part 12 of the cylindrical container 1 has a truncated cone shape, it is possible to suppress the downward flow of water from being formed in the ceiling part 12. For this reason, the trapped foreign matter 50 can be retained in the bottom portion 13, and the trapping efficiency of the foreign matter 50 in the foreign matter trapping apparatus 100 can be improved.
  • the amount of foreign matter 50 having a density higher than that of water is reduced to half. It is possible to flow toward the bottom 13 side, and it is possible to promote the capturing of foreign matter at the bottom 13. Further, since the liquid outlet 15 exists on the ceiling portion 12 side, the flow of water is likely to flow upward rather than the lower side, and the capturing of the foreign matter 50 at the bottom portion 13 can be promoted.
  • FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing the structure of a foreign matter trapping apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • symbol is attached
  • the structure of the foreign matter catching apparatus 100a according to the second embodiment is different from the foreign matter catching apparatus 100 shown in FIG. 1 in that the hemispherical bottom portion 13 is a flat plate-like bottom portion 13a having a cylindrical shape.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the flow of water in the foreign matter trapping apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • water (arrow) containing foreign matter 50 such as iron rust enters the cylindrical container 10 of the foreign matter catching apparatus 100a from the liquid inlet 14.
  • the flow of water collides with the wall surface of the body portion 11 of the cylindrical container 10 at a position facing the liquid inlet 14 and is divided into the bottom portion 13a side and the body portion 11 side.
  • the flow path resistance on the body part 11 side is smaller than the flow path on the bottom part 13a side, so the volume of the body part 11 is larger.
  • the flow of water toward the body portion 11 becomes the main flow, whereas the flow of water toward the bottom portion 13a decreases.
  • the water that has flowed toward the bottom portion 13a flows along the wall surface of the body portion 11, the flow direction is changed by the bottom portion 13a at a right angle, and the momentum of the water flow is greatly reduced.
  • the flow of water flows on the bottom portion 13 a and collides with the right-angled portion 21 directly below the liquid inlet 14.
  • the right-angle flow along the right-angled portion 21 has a large flow path resistance, an elliptical loop-shaped water channel having a smaller flow path resistance is formed over time. Therefore, a portion where the flow velocity is minimum is formed between the right-angled portion 21 and the elliptical loop water channel.
  • the foreign matter 50 flows downward on the water flowing toward the bottom 13a due to the influence of gravity.
  • the foreign object 50 collides with the wall surface of the body part 11 facing the liquid inlet 14, then falls along the wall surface to the bottom part 13 a, rides on the flow of water on the bottom part 13 a, and a right angle part directly below the liquid inlet 14. Collected in 21.
  • the water flow rate at this location is minimal and does not wind up the foreign material 50. Accordingly, the foreign matter 50 continues to accumulate in the right angle portion 21 of the liquid inlet 14. Therefore, the capturing performance is improved as compared with the foreign matter capturing apparatus 100 of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a method for manufacturing a foreign matter trapping apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • a cylindrical member and a plate-like bottom portion 13a are prepared (step S11).
  • any material such as a copper tube, a SUS tube, a brass tube, and an aluminum tube is used for the cylindrical member. When any of these materials is used, material costs and processing costs can be reduced.
  • the plate-like bottom portion 13a is the same member as the cylindrical member.
  • holes for the liquid inlet 14 and the liquid outlet 15 are formed in the side wall of the body 11 of the cylindrical member (steps S12 and S13).
  • the liquid inflow port 14 is provided at a position from the bottom portion 13a side, and the liquid outflow port 15 is provided at a position from the ceiling portion 12 side.
  • one end side of the cylindrical member is processed into a truncated cone shape by drawing (step S14), and the hole at the tip of the truncated cone formed by this drawing is sealed by welding with the same member (step S15). ), A truncated cone-shaped ceiling portion 12 is formed.
  • the plate-like bottom 13a is sealed to the other end of the cylindrical member by welding (step S16).
  • the sealing method was plate welding, it is not limited thereto, and drawing or a flange method may be used.
  • the cylindrical container 10 of the foreign material capturing apparatus 100a in which at least the ceiling part is integrally formed from the cylindrical member can be manufactured. Since it is necessary to prepare the bottom portion 13a, the cost increases as compared with the foreign matter capturing apparatus 100 of Embodiment 1, but the capturing performance is improved. Further, it is not necessary to prepare a separate part such as a lid on the ceiling portion 12, and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing the structure of a foreign matter trapping apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • symbol is attached
  • the structure of the foreign material capturing apparatus 101 according to the third embodiment is different from the foreign material capturing apparatus 100 shown in FIG. 1 in that the body portion is located at a position between the liquid inlet 14 and the bottom portion 13 in the body portion 11. It is a point provided with the baseplate 16 orthogonal to 11 axial centers.
  • the bottom plate 16 is made of a flat plate member, and the same material as the cylindrical container 10 is used.
  • the fixing position of the bottom plate 16 is fixed to the body portion 11 of the cylindrical container 10 having the maximum inner diameter in order to enhance the effect of capturing a foreign substance 50 described later. That is, the distance H 4 from the bottom 13 to the bottom plate 16 is D for the inner diameter of the body 11 of the cylindrical container 10, and H 3 for the height direction distance from the center of the liquid inlet 14 to the bottom 13.
  • D E the inner diameter of 14
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the flow of water in the foreign matter trapping apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • water (arrow) containing foreign matter 50 such as iron rust enters the cylindrical container 10 of the foreign matter catching apparatus 101 from the liquid inlet 14.
  • the water flow collides with the wall surface of the body portion 11 of the cylindrical container 10 at a position facing the liquid inlet 14 and is divided into the bottom 13 side and the body portion 11 side.
  • the flow path resistance on the body part 11 side is smaller than the flow path on the bottom part 13 side, so the volume of the body part 11 is larger.
  • the flow of water toward the body portion 11 becomes the mainstream, whereas the flow of water toward the bottom portion 13 is reduced.
  • the water that has flowed to the bottom portion 13 flows along the wall surface of the body portion 11, and the flow direction is changed to a right angle by the bottom plate 16, and the momentum of the water flow is greatly reduced. Further, the water flow flows on the bottom plate 16 and collides with the wall surface immediately below the liquid inlet 14. At this stage, the water momentum is greatly reduced, forming only a slight upward flow and forming a square loop with a small water momentum.
  • the foreign matter 50 flows downward on the water flowing toward the bottom plate 16 due to the influence of gravity.
  • the foreign object 50 collides with the wall surface of the body portion 11 facing the liquid inlet 14, then falls along the wall surface to the bottom plate 16, rides on the water flow on the bottom plate 16, and a corner portion directly below the liquid inlet 14. To be collected. In this place, the momentum of the water is greatly reduced and the foreign object 50 is not wound up. Therefore, the foreign material 50 continues to accumulate immediately below the liquid inlet 14.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a method for manufacturing a foreign matter trapping apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • a cylindrical member and a bottom plate 16 are prepared (Step S21).
  • any material such as a copper tube, a SUS tube, a brass tube, and an aluminum tube is used for the cylindrical member. When any of these materials is used, material costs and processing costs can be reduced.
  • the bottom plate 16 is the same member as the cylindrical member.
  • step S22 and S23 holes for the liquid inlet 14 and the liquid outlet 15 are made in the side wall of the body 11 of the cylindrical member.
  • the liquid inflow port 14 is provided at a position from the bottom 13 side, and the liquid outflow port 15 is provided at a position from the ceiling 12 side.
  • the bottom plate 16 is inserted into the body portion 11 of the cylindrical member (step S24), the inserted bottom plate 16 is caulked to a specified position, and the bottom plate 16 is fixed (step S25).
  • one end of the cylindrical member is processed into a truncated cone shape by drawing (step S26), and the hole at the tip of the truncated cone formed by this drawing is sealed by welding with the same member (step S27).
  • the truncated cone-shaped ceiling portion 12 is formed.
  • the other end side of the cylindrical member is processed into a hemispherical shape by drawing (step S28), and the hole at the tip of the hemispherical shape formed by this drawing is sealed with the same member by welding (step S29), A hemispherical bottom 13 is formed.
  • welding is performed along the circumferential direction of the cylindrical member.
  • the sealing method is a drawing process, but is not limited thereto, and may be a plate welding or a flange method.
  • the manufacturing cost can be greatly reduced. Further, since the bottom plate 16 is inserted into the body portion 11 of the cylindrical member and fixed by caulking, an increase in cost can be minimized. In addition, since the number of welded portions is reduced, there is an additional effect that corrosion resistance and durability are improved.
  • the order of drawing on the one end side and drawing on the other end side of the cylindrical member may be performed first. However, if both ends of the cylindrical member are sealed first, the bottom plate 16 cannot be inserted. Therefore, after either the one end side or the other end side of the cylindrical member is drawn first, the bottom plate 16 is caulked. Do the processing. Then, welding is performed and sealed only at necessary portions after drawing processing on one end side and the other end side.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the structure of a foreign matter trapping apparatus according to Embodiment 4 of the present invention
  • FIG. 11 is a plan view showing the positions of through holes in the bottom plate relative to the liquid inlet when the bottom plate shown in FIG. 10 is viewed from above.
  • FIG. 10 the same code
  • the structure of the foreign matter catching apparatus 102 according to the fourth embodiment is different from the foreign matter catching apparatus 100 shown in FIG. 1 in that the body portion is located in the body portion 11 between the liquid inlet 14 and the bottom portion 13. It is a point provided with the baseplate 17 orthogonal to 11 axial centers.
  • the bottom plate 17 is made of a flat plate member, and the same material as that of the cylindrical container 10 is used.
  • the bottom plate 17 is provided with a plurality of through holes 17 a on the wall surface side of the body portion 11 facing the liquid inlet 14. Twelve through holes 17a are provided with a diameter of D / 6, where D is the inner diameter of the body portion 11.
  • the number of through holes 17a is not limited.
  • the fixing position of the bottom plate 17 is fixed to the body portion 11 of the cylindrical container 10 having the maximum inner diameter in order to enhance the effect of capturing foreign matter described later. That is, the distance H 5 from the bottom 13 to the bottom plate 17 is D for the inner diameter of the body 11 of the cylindrical container 10, and H 3 for the distance in the height direction from the center of the liquid inlet 14 to the bottom 13.
  • D E the inner diameter of 14
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing the flow of water in the foreign matter trapping apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
  • water (arrow) containing foreign matter 50 such as iron rust enters the cylindrical container 10 of the foreign matter catching apparatus 102 from the liquid inlet 14.
  • the water flow collides with the wall surface of the body portion 11 of the cylindrical container 10 at a position facing the liquid inlet 14 and is divided into the bottom 13 side and the body portion 11 side.
  • the flow path resistance on the body part 11 side is smaller than the flow path on the bottom part 13 side, so the volume of the body part 11 is larger.
  • the flow of water toward the body portion 11 becomes the main flow, whereas the flow of water toward the bottom portion 13 decreases.
  • the water that has flowed to the bottom 13 side flows along the wall surface of the body 11, passes through the through hole 17 a of the bottom plate 17, and flows into the bottom 13.
  • the water that has flowed into the bottom portion 13 flows along the shape of the bottom portion 13, and the flow changes upward in the vertical direction directly below the liquid inlet 14.
  • the water that flows upward collides with the flat plate portion of the bottom plate 17 and becomes a downward flow.
  • the water flowing along the shape of the bottom portion 13 and the water colliding with the flat plate portion of the bottom plate 17 collide with each other, so that stagnation occurs in the bottom portion 13.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a method for manufacturing a foreign matter trapping apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
  • a cylindrical member and a bottom plate 17 are prepared (step S31).
  • any material such as a copper tube, a SUS tube, a brass tube, and an aluminum tube is used for the cylindrical member. When any of these materials is used, material costs and processing costs can be reduced.
  • the bottom plate 17 is the same member as the cylindrical member.
  • step S32 and S33 holes for the liquid inlet 14 and the liquid outlet 15 are made in the side wall of the body 11 of the cylindrical member.
  • the liquid inflow port 14 is provided at a position from the bottom 13 side, and the liquid outflow port 15 is provided at a position from the ceiling 12 side.
  • step S34 a plurality of through holes 17a are opened in the bottom plate 17 (step S34), the bottom plate 17 is inserted into the body portion 11 of the cylindrical member (step S35), and the inserted bottom plate 17 is caulked to a specified position, The bottom plate 17 is fixed (step S36).
  • one end of the cylindrical member is processed into a truncated cone shape by drawing (step S37), and the hole at the tip of the truncated cone formed by this drawing is sealed by welding with the same member (step S38).
  • the truncated cone-shaped ceiling portion 12 is formed.
  • step S39 the other end side of the cylindrical member is processed into a hemispherical shape by drawing (step S39), and the hole at the tip of the hemispherical shape formed by this drawing is sealed with the same member by welding (step S40).
  • a hemispherical bottom 13 is formed.
  • the manufacturing cost can be greatly reduced. Further, since the bottom plate 17 is caulked, welding is unnecessary, and the welding process can be minimized, so that the manufacturing cost can be greatly reduced. In addition, since the number of welded portions is reduced, there is an additional effect that corrosion resistance and durability are improved.
  • the order of drawing on one end of the cylindrical member and drawing on the other end may be performed first. However, if both ends of the cylindrical member are sealed first, the bottom plate 17 cannot be inserted. Therefore, after either the one end side or the other end side of the cylindrical member is drawn first, the bottom plate 17 is cylindrical. It is inserted into the shaped member and caulking is performed. Then, welding is performed and sealed only at necessary portions after drawing processing on one end side and the other end side.
  • the bottom plate 17 having the plurality of through holes 17a on the wall surface side of the body portion 11 facing the liquid inlet 14 has been described.
  • the present invention is not limited to this. That is, the bottom plate 17 includes a through hole 17a through which water flows to the bottom portion 13 side, and a flat plate portion for preventing foreign matter 50 from flowing out from the bottom portion 13 (a flat plate portion having an area of 1/3 or more of the area of the bottom plate 17). ) May be a bottom plate 17 as shown in FIGS.
  • FIG. 14 is a plan view showing Modification 1 of the bottom plate of FIG.
  • the bottom plate 17 as the first modification is provided with a semicircular through hole 17 b on the wall surface side of the body portion 11 facing the liquid inlet 14.
  • the diameter of the through hole 17b is, for example, 0.7D with respect to the inner diameter D of the liquid inlet.
  • FIG. 15 is a plan view showing Modification 2 of the bottom plate of FIG.
  • the bottom plate 17 as the modified example 2 is provided with a semicircular through hole 17c and a plurality of circular through holes 17d.
  • the diameter of the semicircular through hole 17c in the bottom plate 17 is, for example, D / 2
  • the diameter of the plurality of through holes 17d is, for example, D / 10.
  • the diameter of the semicircular through hole 17c is D / 2, it is not limited to this.
  • FIG. 16 is a plan view showing Modification 3 of the bottom plate of FIG.
  • the bottom plate 17 as the third modified example, a portion on the wall surface side of the body portion 11 facing the liquid inlet 14 is cut out to form a bow shape, and a plurality of circular through holes 17d are provided.
  • the diameter of the plurality of through holes 17d in the bottom plate 17 is, for example, D / 10.
  • the central angle ⁇ is preferably set to 240 ° or more in order to secure the strength of fixing to the cylindrical container 10 by caulking.
  • FIG. 17 is a plan view showing Modification 4 of the bottom plate of FIG.
  • the bottom plate 17 as the modified example 4 is provided with an elliptical through hole 17 e on the wall surface side of the body portion 11 facing the liquid inlet 14.
  • FIG. 18 is a plan view showing Modification 5 of the bottom plate of FIG.
  • the bottom plate 17 as the modified example 5 is provided with an elliptical through hole 17f having a metal net on the wall surface side of the body portion 11 facing the liquid inlet 14.
  • the size of the mesh of the metal net needs to be larger than the foreign material 50 to be captured.
  • FIG. FIG. 19 is a schematic diagram showing the structure of a foreign matter catching device and the flow of water according to Embodiment 5 of the present invention.
  • symbol is attached
  • a discharge port 18 for discharging water taken in from the liquid inflow port 14 is provided at the tip of the ceiling portion 12 of the cylindrical container 10.
  • the discharge port 18 is formed by processing the upper end of the ceiling portion 12 into a tubular shape.
  • the inner diameter of the discharge port 18 is formed larger than that of the liquid inflow port 14. By threading the discharge port 18, it can be connected to the outlet pipe without welding, and the corrosion resistance and durability are further increased.
  • FIG. FIG. 20 is a schematic diagram showing the structure of a foreign matter trapping apparatus according to Embodiment 6 of the present invention and the flow of water.
  • symbol is attached
  • the unevenness 19 a is provided on the surface of the bottom plate 19 on the ceiling portion 12 side. By providing the unevenness 19a on the bottom plate 19, the foreign matter 50 reaching the bottom plate 19 can be captured by the unevenness 19a, and the capturing efficiency of the foreign matter 50 is increased.
  • the manufacturing method of the foreign matter catching device 104 is the same as the method shown in the third embodiment, but the surface of the bottom plate 19 is subjected to uneven processing before the bottom plate 19 is prepared.
  • the unevenness 19a is formed by using a file, polishing using sandpaper, sandblasting or the like. Further, the arithmetic average roughness of the unevenness 19a is preferably at least twice the particle diameter of the foreign matter 50 to be captured.
  • FIG. FIG. 21 is a schematic diagram showing the structure of a foreign matter trapping apparatus according to Embodiment 7 of the present invention and the flow of water.
  • symbol is attached
  • a protrusion 20 that protrudes inward is provided on the wall surface of the body portion 11 that faces the liquid inlet 14.
  • the motion of the foreign material 50 is shown with the broken line.
  • the protrusion 20 is formed in a semi-elliptical shape that forms an arc on the upper side when viewed from the liquid inlet 14 side.
  • the protrusion 20 is formed so that it is lower in the height direction than the center of the liquid inlet 14, and the upper half of the protrusion 20 exists at a position higher than the lower end of the liquid inlet 14 in the height direction. Yes.
  • the water flowing in from the liquid inlet 14 collides with the wall surface of the body portion 11 of the cylindrical container 10, and an upward flow and a downward flow are formed.
  • the protruding portion 20 promotes an upward water flow and reduces the downward water amount. Since the foreign substance 50 has a density higher than that of water, the foreign substance 50 is located below the flow of water from the liquid inflow port 14 before reaching the wall surface of the body part 11 due to the influence of gravity, and flows below the protrusion part 20. .
  • the seventh embodiment can be applied not only to the first embodiment, but also to the foreign matter trapping apparatuses 100a, 101, 102, 103, and 104 shown in the second to sixth embodiments.
  • FIG. FIG. 22 is a circuit diagram of a hot water supply apparatus according to Embodiment 8 of the present invention.
  • a hot water supply apparatus 200 according to the eighth embodiment includes a pump 31, heat exchangers 32 and 33, an air vent mechanism device 34, an outdoor unit 35, a heating device 36, and a foreign matter trapping device 100.
  • the pump 31, the heat exchangers 32 and 33, the air vent mechanism device 34, the heating device 36, and the foreign matter trapping device 100 of the first embodiment are connected by a water pipe to form a water circulation circuit. Yes.
  • the heat exchanger 32 and the outdoor unit 35 are connected by a refrigerant pipe.
  • the pump 31, the heating apparatus 36, and the outdoor unit 35 are operated.
  • the water in the circulation circuit is circulated by the pump 31 (hereinafter referred to as “circulation water”), and the refrigerant from the outdoor unit 35 circulates between the heat exchanger 32.
  • the circulating water is heated by heat exchange with a high-temperature refrigerant in the heat exchanger 32, and the heated circulating water is reheated by the heating device 36 as necessary.
  • the circulating water passes through the foreign matter capturing device 100 and the air vent mechanism device 34 and is heat-exchanged with tap water by the heat exchanger 33.
  • tap water becomes warm water by heat exchange with circulating water.
  • the air vent mechanism device 34 releases the gas generated by the evaporation of the circulating water from the circulation circuit.
  • the foreign matter contained in the circulating water is captured by the foreign matter capturing device 100 installed on the circulation circuit. Therefore, it leads to protecting the components of a circulation circuit, and can extend the lifetime of a product.
  • the foreign matter catching apparatus 100 of the first embodiment is applied, but the foreign matter catching apparatuses 101, 102, 103, 104, and 105 shown in the third to seventh embodiments are also applied. May be.
  • the heating device 36 is installed on the circulation circuit of the hot water supply device 200, but the heating device 36 may not be provided as shown in FIG.
  • FIG. 23 is a circuit diagram showing a modification of the hot water supply apparatus according to Embodiment 8.
  • the hot water supply device 201 is installed in an environment that does not require reheating of circulating water, and is a circulation circuit that does not require the heating device 36 as described above. Also in this case, as in the eighth embodiment, the foreign matter contained in the circulating water is captured by the foreign matter capturing device 100 installed on the circulation circuit. Thereby, it leads to protecting the components of a circulation circuit, and can extend the lifetime of a product.
  • FIG. FIG. 24 is a circuit diagram of a hot water supply apparatus according to Embodiment 9 of the present invention.
  • symbol is attached
  • the hot water supply apparatus 202 according to the ninth embodiment is such that circulating water is passed through the radiator 37 in the circulation circuit of the hot water supply apparatus 201 shown in FIG. Also for the hot water supply device 202 having such a heating function, when the foreign matter capturing device 100 of the first embodiment is mounted, the foreign matter contained in the circulating water is captured.
  • the foreign matter catching apparatus 100 of the first embodiment is applied, but the foreign matter catching apparatuses 101, 102, 103, 104, and 105 shown in the third to seventh embodiments are applied. Also good.
  • FIG. FIG. 25 is a circuit diagram of a hot water supply apparatus according to Embodiment 10 of the present invention.
  • the hot water supply device 203 according to the tenth embodiment includes a pump 31, heat exchangers 32 and 33, an air vent mechanism device 34, an outdoor unit 35, a heating device 36, a radiator 37, and the foreign matter according to the second embodiment. And a capturing device 100a.
  • the pump 31, the heat exchangers 32 and 33, the air vent mechanism device 34, the heating device 36, the radiator 37, and the foreign matter trapping device 100a are connected by a water pipe to form a circulating water circulation circuit. Yes.
  • the heat exchanger 32 and the outdoor unit 35 are connected by a refrigerant pipe.
  • the pump 31, the heating device 36, and the outdoor unit 35 are operated by turning on the switch of the hot water supply device 203.
  • the circulating water in the circulation circuit is circulated by the pump 31, and the refrigerant from the outdoor unit 35 circulates between the heat exchanger 32.
  • the circulating water is heated by heat exchange with a high-temperature refrigerant in the heat exchanger 32, and the heated circulating water is reheated by the heating device 36 as necessary.
  • the circulating water passes through the foreign matter capturing device 100a and the air vent mechanism device 34, and is heat-exchanged with tap water by the heat exchanger 33.
  • tap water becomes warm water by heat exchange with circulating water.
  • a heating function is provided to the user by passing the circulating water through the radiator 37.
  • the air vent mechanism device 34 releases the gas generated by the evaporation of the circulating water from the circulation circuit.
  • the foreign matter 50 contained in the circulating water is caught by the foreign matter catching device 100a installed on the circulation circuit. Therefore, it leads to protecting the components of a circulation circuit, and can extend the lifetime of a product.
  • the heating apparatus 36 is provided between the heat exchanger 32 and the foreign material capture
  • FIG. FIG. 26 is a schematic diagram showing the structure and water flow of the foreign matter catching apparatus according to Embodiment 11 of the present invention
  • FIG. 27 is a circuit diagram of the foreign matter catching apparatus shown in FIG. 26 applied to a hot water supply device.
  • the foreign matter capturing apparatus 106 according to the eleventh embodiment performs threading on the tip of the truncated cone-shaped ceiling portion 12 formed in the cylindrical container 10 of the first embodiment, and pipes the tip with a screw.
  • the air vent pipe 29 formed by connecting the two is provided.
  • an air vent mechanism can be included by providing an air vent pipe 29 at the tip of the ceiling portion 12 of the cylindrical container 10 and installing an air vent valve in the air vent pipe 29.
  • an air vent mechanism in the circulation circuit as in the circulation circuit of the hot water supply device 204, and the cost of the entire hot water supply device 204 can be reduced.
  • the foreign matter trapping device 106 configured by attaching the air vent pipe 29 to the distal end portion of the ceiling portion 12 of the cylindrical container 10 of the first embodiment has been described.
  • the present invention is not limited to this. is not.
  • a foreign matter trapping device configured by attaching an air vent pipe 29 as shown in FIGS. 28 to 31 to the tip of the ceiling portion 12 of the cylindrical container 10 shown in the third, fourth, sixth, and seventh embodiments. You may use for the hot-water supply apparatus 204.
  • FIG. 28 is a schematic diagram showing Modification 1 of the foreign matter catching apparatus according to the eleventh embodiment
  • FIG. 29 is a schematic diagram showing Modification 2 of the foreign matter catching apparatus according to Embodiment 11
  • FIG. 30 is a foreign matter catching apparatus according to the eleventh embodiment
  • FIG. 31 is a schematic diagram showing a fourth modification of the foreign matter catching apparatus according to the eleventh embodiment.
  • the foreign matter catching device 107 shown in FIG. 28 performs threading on the tip of the truncated cone-shaped ceiling portion 12 formed in the cylindrical container 10 of the foreign matter catching device 101, connects the pipe with the screw, and releases air. This is a tube 29.
  • the foreign matter catching device 108 shown in FIG. 29 performs threading on the tip of the truncated cone-shaped ceiling portion 12 formed in the cylindrical container 10 of the foreign matter catching device 102, and connects the pipe with the screw to release air. This is a tube 29.
  • the foreign matter catching device 109 shown in FIG. 30 performs threading on the tip of the truncated cone-shaped ceiling portion 12 formed in the cylindrical container 10 of the foreign matter catching device 104, connects the pipe with the screw, and releases air. This is a tube 29.
  • the foreign matter catching device 110 shown in FIG. 31 performs threading on the tip of the truncated cone-shaped ceiling portion 12 formed in the cylindrical container 10 of the foreign matter catching device 105, connects the pipe with the screw, and removes air. This is a tube 29.
  • FIG. 32 is a schematic diagram showing the structure of a foreign matter trapping apparatus and the flow of water according to Embodiment 12 of the present invention.
  • FIG. 33 is a circuit diagram of the foreign matter catching apparatus shown in FIG. 32 applied to a hot water supply device. Note that the same reference numerals are given to the same parts as those of the foreign matter capturing apparatus 100a of FIG. 4 shown in Embodiment 2 and the hot water supply apparatus 202 of FIG. 24 shown in Embodiment 9, and the description thereof is omitted.
  • the foreign material capturing apparatus 111 performs threading on the tip of the truncated cone-shaped ceiling portion 12 formed in the cylindrical container 10 of the second embodiment, and pipes the tip with screws.
  • An air vent tube 29 formed by connection is provided.
  • the air vent mechanism can be included by installing an air vent valve in the air vent pipe 29.
  • an air vent valve in the air vent pipe 29.
  • Example 1 Experiments for confirming the trapping performance of the foreign matter 50 in the foreign matter trapping apparatuses 100, 101, and 102 of the first, third, and fourth embodiments were performed as follows. In this experiment, a circulation circuit as shown in FIGS. 34, 35 and 36 is used.
  • FIG. 34 is a circulation circuit diagram of Example 1 using the foreign matter catching apparatus of the first embodiment
  • FIG. 35 is a circulation circuit diagram of Example 1 using the foreign matter catching apparatus of the third embodiment
  • FIG. 36 is an embodiment. It is a circulation circuit diagram of Example 1 using the foreign material catching device of No. 4.
  • These circulation circuits are provided with a tank 40, a pump 41, and a flow meter 42 with respect to the foreign matter capturing devices 100, 101, and 102, respectively, and connected in an annular shape by piping.
  • a test for evaluating the capture rate of the foreign matter 50 of the foreign matter catching apparatuses 100, 101, and 102 was performed. As test conditions, the amount of water was 20 L, the flow rate was 5 to 25 L / min, the test time was 1 hour, 325 mesh alumina was used as particles simulating the foreign material 50, and 10 g was charged at the start of each test.
  • the dimensions of the foreign matter capturing devices 100, 101, 102 are common to all and are as follows.
  • the inner diameter D of the cylindrical container 10 is 100 mm
  • the distance H 1 in the height direction from the ceiling 12 to the center of the liquid outlet 15 is 50 mm
  • the height direction from the center of the liquid outlet 15 to the center of the liquid inlet 14 the distance H 2 and 180 mm
  • height direction of the distance H 3 to 100mm from the center of the liquid inlet port 14 to the bottom 13 an inner diameter D E of the liquid inlet 14 and liquid outlet 15 and 40 mm.
  • the distance H 4 from the bottom 13 to the bottom plate 16 in the foreign matter catching apparatus 101 was 60 mm
  • the distance H 5 from the bottom 13 to the bottom plate 17 in the foreign matter catching apparatus 102 was 60 mm.
  • the weight of the foreign material 50 captured by the foreign material capturing devices 100, 101, 102 after the test was measured, and the capture rate was calculated from the amount of the foreign material 50 introduced. The results are shown in Table 1.
  • the above-described foreign matter trapping apparatuses 100, 101, and 102 are assumed to be used in a closed circulation circuit in which the same water continues to circulate. Therefore, if the amount of foreign matter 50 trapped by the foreign matter trapping device, that is, the trapped amount is compared with the amount of foreign matter 50 that flows out without being trapped, that is, the outflow amount, if the trapped amount exceeds the spilled amount, circulation is repeated multiple times. During this time, the entire amount of foreign matter 50 in the water is captured. Therefore, if the capture rate exceeds 50%, it can be considered that the foreign matter capturing device has sufficient performance. In any case, the capture rate was higher than 50%, and it was confirmed that there was a sufficient effect to protect the components of the circulation circuit.
  • Example 2 An experiment for confirming the capturing performance of the foreign object 50 in the foreign object capturing apparatus 100a of the second embodiment was performed as follows.
  • a circulation circuit as shown in FIG. 37 is used.
  • FIG. 37 is a circulation circuit diagram of Example 2 in which the foreign matter trapping apparatus of Embodiment 2 is used.
  • This circulation circuit is provided with a tank 40, a pump 41, and a flow meter 42 with respect to the foreign matter trapping apparatus 100a and connected in an annular shape by piping. As shown in FIG.
  • the size of the foreign matter catching device 100 a is such that the distance in the height direction from the center of the liquid inlet 14 to the bottom 13 a is H 3 , the inner diameter of the body portion 11 of the cylindrical container 10 is D, and H 3 / D was changed to 0.20, 0.25, 0.30, 0.50, and 1.0, and the capture rate of the foreign matter 50 was evaluated.
  • the amount of water was 20 L
  • the flow rate was 15 L / min
  • the test time was 1 hour
  • 325 mesh alumina was used as particles simulating the foreign matter 50
  • 10 g was charged at the start of the test.
  • the dimensions of the foreign object capturing device 100a are as follows.
  • the inner diameter D of the cylindrical container 10 is 100 mm
  • the distance H 1 in the height direction from the ceiling 12 to the center of the liquid outlet 15 is 50 mm
  • an inner diameter D E of the liquid inlet 14 and liquid outlet 15 was 40 mm.
  • the weight of the foreign material 50 captured by the foreign material capturing apparatus 100a after the test was measured, and the capture rate was calculated from the amount of the foreign material 50 introduced. The results are shown in Table 2.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

異物捕捉装置は、配管内を流れる液体を取り込み、取り込んだ液体に含まれる異物を捕捉する異物捕捉装置において、液体を内部に取り込む円筒状容器を備え、円筒状容器は、円錐台形状に形成された天井部と、天井部の下方に位置し、液体を取り込む液体流入口および天井部と液体流入口との間に位置して前記液体を排出する液体流出口を有する胴体部と、胴体部の下方に位置し、異物を捕捉する底部とを備えたものである。

Description

異物捕捉装置、異物捕捉装置の製造方法および異物捕捉装置を備えた給湯装置
　本発明は、水が循環する回路において、水中に含まれる異物を捕捉する異物捕捉装置、異物捕捉装置の製造方法および異物捕捉装置を備えた給湯装置に関するものである。
　熱交換器は、空調・冷熱機器に対して必要不可欠な技術である。自然界では近接する２つの流体間に温度差が生じると、温度勾配に沿った熱移動が生じる。この場合の流体とは、液体、気体のことを指す。熱交換器は、この熱移動を利用し、任意の流体を加熱または冷却することを意図して設計されたものである。熱交換器は、２流体の間に熱伝導率の高い金属を伝熱面として挟むことで流体の混合を防ぎ、効率の良い熱交換を実現する。熱交換器には多くの種類があり、多管式、コイル式、二重管式、プレート式、スパイラル式などがある。熱交換を行う流体は、一般に熱媒体あるいは冷媒と呼ばれ、主にフルオロカーボン、アンモニアなどが用いられる。
　空調・冷熱機器の中には、熱媒体として水を用いた熱交換器を有する製品があり、そのような製品は、水熱交換器と呼ばれる。水熱交換器を含む循環回路を持つ製品に、鉄製部品が接続されると、循環水中の溶存酸素が酸化剤として作用し、酸化反応が起き、錆が生じることがある。また、水熱交換器を含む循環回路を持つ製品を施工する際に、金属粉が流路内に残存することもある。
　このように異物が循環回路内に存在すると、熱交換器に付着し、熱交換効率を低下させたり、循環回路中の部品に傷を付けることがあるため、空調・冷熱機器の循環回路中の循環水から異物を除去する必要がある。
　そこで、従来、循環回路内に存在する異物に対して、封止された構造物に給水配管を結合することで、重力および曲がりの効果を得て異物を捕捉する異物捕捉装置を使用したものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５－１４０７１１号公報
　特許文献１に示す異物捕捉装置においては、容器やキャップ、フランジで端面を接続する必要がある。この異物捕捉装置は、容器、キャップ、フランジ、ネジ、ワッシャー、ナットのように独立した部品を用意しなければならないために、材料費、加工費がかかる。
　更に、この異物捕捉装置は、容器とキャップを接続する場合、容器の外周上に沿って溶接する必要があり、溶接加工費が高騰する。また、この異物捕捉装置は、容器とフランジを接続する場合、２つの容器の接続口の外周にフランジ継ぎ手を溶接する、または１つの容器の接続口の外周にフランジ継ぎ手を溶接しフタを用意し、その上で、ネジ、ワッシャー、ナットを使用して封止する必要があり、溶接加工費が高騰し、封止工程を含むため、コストが大きくなるという課題があった。
　本発明は、前述のような課題を解決するためになされたもので、溶接箇所を最小限にして製造コストを低減することができる異物捕捉装置、異物捕捉装置の製造方法および異物捕捉装置を備えた給湯装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る異物捕捉装置は、配管内を流れる液体を取り込み、取り込んだ液体に含まれる異物を捕捉する異物捕捉装置において、液体を内部に取り込む円筒状容器を備え、円筒状容器は、円錐台形状に形成された天井部と、天井部の下方に位置し、液体を取り込む液体流入口および天井部と液体流入口との間に位置して液体を排出する液体流出口を有する胴体部と、胴体部の下方に位置し、異物を捕捉する底部とを備えたものである。
　本発明によれば、円錐台形状に形成された天井部と、天井部の下方に位置し、液体を取り込む液体流入口および液体を排出する液体流出口を有する胴体部と、胴体部の下方に位置する底部とを備えた円筒状容器であるため、溶接箇所を最小限に抑えることができ、これに伴い製造コストを低減することができる。
本発明の実施の形態１に係る異物捕捉装置の構造を示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る異物捕捉装置内の水の流れを示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る異物捕捉装置の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る異物捕捉装置の構造を示す模式図である。 本発明の実施の形態２に係る異物捕捉装置内の水の流れを示す模式図である。 本発明の実施の形態２に係る異物捕捉装置の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係る異物捕捉装置の構造を示す模式図である。 本発明の実施の形態３に係る異物捕捉装置内の水の流れを示す模式図である。 本発明の実施の形態３に係る異物捕捉装置の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態４に係る異物捕捉装置の構造を示す模式図である。 図１０に示す底板を上から見た場合の液体流入口に対する底板の貫通穴の位置を示す平面図である。 本発明の実施の形態４に係る異物捕捉装置内の水の流れを示す模式図である。 本発明の実施の形態４に係る異物捕捉装置の製造方法を示すフローチャートである。 図１１の底板の変形例１を示す平面図である。 図１１の底板の変形例２を示す平面図である。 図１１の底板の変形例３を示す平面図である。 図１１の底板の変形例４を示す平面図である。 図１１の底板の変形例５を示す平面図である。 本発明の実施の形態５に係る異物捕捉装置の構造と水の流れを示す模式図である。 本発明の実施の形態６に係る異物捕捉装置の構造と水の流れを示す模式図である。 本発明の実施の形態７に係る異物捕捉装置の構造と水の流れを示す模式図である。 本発明の実施の形態８に係る給湯装置の循環回路図である。 実施の形態８に係る給湯装置の変形例を示す循環回路図である。 本発明の実施の形態９に係る給湯装置の循環回路図である。 本発明の実施の形態１０に係る給湯装置の循環回路図である。 本発明の実施の形態１１に係る異物捕捉装置の構造と水の流れを示す模式図である。 図２６の異物捕捉装置を給湯装置に適用した循環回路図である。 実施の形態１１の異物捕捉装置の変形例１を示す模式図である。 実施の形態１１の異物捕捉装置の変形例２を示す模式図である。 実施の形態１１の異物捕捉装置の変形例３を示す模式図である。 実施の形態１１の異物捕捉装置の変形例４を示す模式図である。 本発明の実施の形態１２に係る異物捕捉装置の構造と水の流れを示す模式図である。 図３２の異物捕捉装置を給湯装置に適用した循環回路図である。 実施の形態１の異物捕捉装置を用いた実施例１の循環回路図である。 実施の形態３の異物捕捉装置を用いた実施例１の循環回路図である。 実施の形態４の異物捕捉装置を用いた実施例１の循環回路図である。 実施の形態２の異物捕捉装置を用いた実施例２の循環回路図である。
実施の形態１．
　図１は本発明の実施の形態１に係る異物捕捉装置の構造を示す模式図である。
　本実施の形態１に係る異物捕捉装置１００は、円筒状部材を成型してなる円筒状容器１０にて構成される。円筒状容器１０は、円筒形状の胴体部１１、胴体部１１の軸心方向の一端に天井部１２、胴体部１１の軸心方向の他端に底部１３、胴体部１１の底部３側よりの位置に液体流入口１４および胴体部１１の天井部１２側よりの位置に液体流出口１５を備えている。液体流入口１４は、液体である例えば水を円筒状容器１０内に取り込むための開口であり、液体流出口１５は、円筒状容器１０内に取り込まれた水を排出する開口である。
　天井部１２は円錐台形状に形成され、底部１３は半球形状に形成されている。液体流入口１４と液体流出口１５は、円筒状容器１０の側壁の周方向において同一方向に向けられている。なお、底部１３の形を半球形状としたが、それに限定されるものではない。また、天井部１２の形を円錐台形状としたが、それに限定されるものではない。更に、液体流入口１４と液体流出口１５は、円筒状容器１０の側壁の周方向において同一方向に向くようにしたが、それに限定されることはない。例えば、円筒状容器１０に接続される機器の配管位置に合わせて、胴体部１１の周方向の異なる位置に液体流入口１４と液体流出口１５を設けるようにしてもよい。
　次に、異物捕捉装置１００による水中の異物５０の捕捉方法について、図２を用いて説明する。
　図２は本発明の実施の形態１に係る異物捕捉装置内の水の流れを示す模式図である。
　例えば鉄錆のような異物５０を含んだ水（矢印）は、液体流入口１４から異物捕捉装置１００の円筒状容器１０内に入る。その水の流れは、円筒状容器１０の胴体部１１のうち液体流入口２と対向する位置の壁面に衝突し、底部１３側と胴体部１１側へと分流される。この場合、胴体部１１側の流路の方が、底部１３側の流路に比べて、胴体部１１の容積が大きいので、流路抵抗は小さくなる。
　このため、円筒状容器１０の内部においては、胴体部１１側への水の流れが主流となり、これに対し底部１３側への水の流れは少なくなる。底部１３側に流れ込んだ水は、底部１３の形状に沿って流れ、液体流入口１４の直下での水流の方向が鉛直方向の上向きに変化する。そして、上向きに変化した水は、液体流入口１４から流れ込む水平方向の水の流れに合流し、底部１３側内でループ状の水路を形成する。
　一方、水中の異物５０に注目した場合、異物５０は、水に比べて密度が大きいので、重力の影響によって底部１３側へ流れる水に乗って下側に流れ、ループ状に流れる水により底部１３に沈降し捕捉される。ループ状に流れる水が液体流入口１４から流れ込む水平方向の水の流れに合流しても、前述したように、異物５０は水に比べて密度が大きいので、重力の影響で底部１３内に沈降し、底部１３から上側に流れ込むことはない。
　胴体部１１を介して天井部１２側へ流れ込んだ水には異物５０が含まれていない。異物５０を含まない水が円筒状容器１０の内部に溜まると、内部の流動状態を乱す原因となるので、円筒状容器１０内の水が液体流出口１５から早めに流出させるようにしている。つまり、天井部１２は、円錐台形状に形成されているので、半球形状の底部１３と比較して、天井部１２の上部に行くほど流路の断面積が急激に小さくなる。
　そのため、天井部１２においては、上部に行くほど流路抵抗が大きくなり、天井部１２に流れ込む水量は少なくなる。また、天井部１２の近くには、液体流出口１５が設けられているので、この液体流出口１５により、水が外に流出する方向に強い流れが生じる。このため、天井部１２では、底部１３内で発生する水のループは形成されない。また、天井部１２における鉛直方向の下向きの水流が、底部１３に捕捉された異物５０を巻き上げるようなことはない。
　なお、天井部１２の形状を平板状とした場合、水が天井部１２に衝突して、下向きの水流が生じ、円筒状容器１０内の水の流動状態が乱れるので、底部１３に捕捉された異物５０を巻き上げることになる。このため、天井部１２の形を円錐台形状としている。
　次に、異物捕捉装置１００の製造方法について、図３を用いて説明する。
　図３は本発明の実施の形態１に係る異物捕捉装置の製造方法を示すフローチャートである。
　まず、円筒状部材を用意する（ステップＳ１）。円筒状部材には、金属管の規格品、望ましくは銅管、ＳＵＳ管、黄銅管、アルミニウム管等の何れかの材料が用いられている。この何れかの材料を用いた場合、材料費、加工費を低減することができる。
　次に、円筒状部材の胴体部１１の側壁に液体流入口１４と液体流出口１５の穴を開ける（ステップＳ２、Ｓ３）。液体流入口１４は、底部１３側よりの位置に設けられ、液体流出口１５は、天井部１２側よりの位置に設けられる。
　更に、円筒状部材の一端側を絞り加工により円錐台形状に加工し（ステップＳ４）、この絞り加工により形成される円錐台形状の先端の穴を同一部材で溶接により封止し（ステップＳ５）、円錐台形状の天井部１２を形成する。
　その後、円筒状部材の他端側を絞り加工により半球形状に加工し（ステップＳ６）、この絞り加工により形成される半球形状の先端の穴を同一部材で溶接により封止し（ステップＳ７）、半球形状の底部１３を形成する。
　円筒状部材の両端の穴を封止する際、円筒状部材の周方向に沿って溶接することになるが、前述の絞り加工を使用することで溶接箇所が最小限となる。なお、封止方法は、絞り加工としたが、それに限定されるものではなく、板の溶接あるいはフランジ方式としてもよい。
　このようにして円筒状部材から一体形成された異物捕捉装置１００の円筒状容器１０を製造することができる。このため、フタのような別部品を用意する必要がなく、溶接工程を最小限にすることができる。これにより、製造コストを大幅に削減することができる。また、溶接箇所が減少することから、耐食性や耐久性が向上するという付加的な効果もある。
　円筒状容器１０の内径Ｄが大きいほど水の上向きの線流速が減じられ、異物５０と水の密度差による異物５０の沈降の効果が大きくなるので、設置スペースの許す限り内径Ｄを大きくするとよい。望ましくは円筒状容器１０の内径Ｄと液体流入口１４の内径ＤＥとの関係を以下のように満足するとよい。
　２．０＜Ｄ／ＤＥ
　管内を流れる水の線流速は、流量が一定であれば管断面積に反比例するので、管の内径の２乗に反比例するため、水の線流速は液体流入口１４から円筒状容器１０内に流れることで、１／４以下に減じられることとなる。更に、水の流れは、液体流入口１４と対向する円筒状容器１０の壁面に衝突し、上下方向に分流される。そのため、下方向への水の線流速は少なくとも１／４の半分である１／８となり、水の線流速より異物５０の沈降の方が支配的になるのに十分な値となり、異物５０の沈降の促進効果が期待される。
　前述の異物捕捉の効果を高めるために、図１に示すように、円筒状容器１０の内径Ｄと、天井部１２から液体流出口１５の中心までの高さ方向の距離をＨ１、液体流出口１５の中心から液体流入口１４の中心までの高さ方向の距離をＨ２、液体流入口１４の中心から底部１３までの高さ方向の距離をＨ３とすると、以下のような関係を満足するのが望ましい。
　０＜Ｈ１／Ｄ
　１≦Ｈ２／Ｄ
　０．５≦Ｈ３／Ｄ
　前述の距離Ｈ１は、円錐台形状の天井部１２を成型可能な長さであれば、天井部１２では水を液体流出口１５から外に流し出し易くなり、捕捉した異物５０を底部１３内に維持することができる。前述の通り天井部１２を円錐台形状とすることで、下向きの水の流れは弱められるが、液体流出口１５と液体流入口１４との間の距離Ｈ２が短いと、液体流出口１５に流れ込む水と液体流入口１４から取り込まれる水との流れが相互に干渉する。双方の水が干渉した場合、前述の異物５０を捕捉することができなくなるため、距離Ｈ２は、円筒状容器１０の内径Ｄ以上の距離を持つとよい。
　内径Ｄより距離Ｈ２を大きくすることで、底部１３の形状に沿って流れた水が半球部分の遠心力の効果で液体流入口１４より高い位置に達し、液体流出口１５から異物５０が外に流出することを防ぐ効果がある。液体流入口１４は、底部１３の半球部分に存在すると、水のループが形成されなくなるため、底部１３から距離Ｈ３の位置の胴体部１１に設ける必要がある。
　なお、底部１３の形状は、内径Ｄの円筒状部材から絞り加工によって成型されるので、内径Ｄの球の下半分が円筒状容器１０の胴体部１１に接続された形状となる。よって、半球形状の底部１３の高さはＤ／２であり、液体流入口１４の中心から底部１３までの高さ方向の距離Ｈ３はＤ／２よりも大きくする必要がある。
　以上のように本実施の形態１によれば、異物捕捉装置１００の円筒状容器１０を円筒状部材を成型して構成されるので、製造コストを低減することができる。
　また、円筒状容器１０の底部１３を半球形状としているので、底部１３に流れ込んだ水をループ状に流すことができ、このため、異物５０を効率よく捕捉することができる。
　また、円筒状容器１の天井部１２を円錐台形状としているので、天井部１２で水の下向きの流れが形成されるのを抑えることができる。このため、捕捉した異物５０を底部１３内に留めることができ、異物捕捉装置１００における異物５０の捕捉効率を向上させることができる。
　更に、液体流入口１４から入った水は、液体流入口１４と対向する胴体部１１の壁面に衝突して上側と下側に分流されるので、水より密度が大きい異物５０を水量が半分となった底部１３側へ流すことができ、底部１３での異物の捕捉を促進させることができる。
　また、天井部１２側に液体流出口１５が存在することから、水の流れは下側よりも上側に流れやすくなり、底部１３での異物５０の捕捉を促進させることができる。
実施の形態２．
　図４は本発明の実施の形態２に係る異物捕捉装置の構造を示す模式図である。なお、実施の形態１の図１に示す異物捕捉装置１００と同様の部分には同じ符号を付して、その説明を省略する。
　本実施の形態２に係る異物捕捉装置１００ａの構造が、図１に示す異物捕捉装置１００と異なる点としては、半球形状の底部１３を円筒形状を有する平板形状の底部１３ａとする点である。液体流入口１４の中心から底部１３ａまでの高さ方向の距離をＨ３、円筒状容器１０の胴体部１１の内径をＤとすると、下記の式を満足する必要がある。本式の根拠は実施例２で後述する。
　Ｈ３／Ｄ≧０．３
　次に、異物捕捉装置１００ａによる水中の異物５０の捕捉方法について、図５を用いて説明する。
　図５は本発明の実施の形態２に係る異物捕捉装置内の水の流れを示す模式図である。
　例えば鉄錆のような異物５０を含んだ水（矢印）は、液体流入口１４から異物捕捉装置１００ａの円筒状容器１０内に入る。その水の流れは、円筒状容器１０の胴体部１１のうち液体流入口１４と対向する位置の壁面に衝突し、底部１３ａ側と胴体部１１側へと分流される。この場合、胴体部１１側の流路の方が、底部１３ａ側の流路に比べて、胴体部１１の容積が大きいので、流路抵抗は小さくなる。
　このため、円筒状容器１０の内部においては、胴体部１１側への水の流れが主流となり、これに対し底部１３ａ側への水の流れは少なくなる。底部１３ａ側へ流れた水は、胴体部１１の壁面に沿って流れ、底部１３ａによって流れ方向が直角に変化し、水の流れの勢いは大きく減じられることになる。更に、水の流れは底部１３ａ上を流れ液体流入口１４の直下にある直角部２１に衝突する。ただし、直角部２１に沿った直角の流れは流路抵抗が大きいため、時間が経過するとより流路抵抗が小さい楕円形のループ状の水路が形成される。よって、直角部２１と楕円形のループ状の水路の間で流速が最小となる部分が形成される。
　一方、水中の異物５０に注目した場合、異物５０は、水に比べて密度が大きいので、重力の影響によって底部１３ａ側へ流れる水に乗って下側に流れる。異物５０は、液体流入口１４と対向する胴体部１１の壁面に衝突した後、その壁面に沿って底部１３ａに落ち、底部１３ａ上の水の流れに乗って液体流入口１４の直下の直角部２１に集められる。この場所の水の流速は最小であり、異物５０を巻き上げることはない。よって、異物５０は液体流入口１４の直角部２１に溜まり続ける。そのため、実施の形態１の異物捕捉装置１００と比較すると捕捉性能が向上する。
　次に、異物捕捉装置１００ａの製造方法について、図６を用いて説明する。
　図６は本発明の実施の形態２に係る異物捕捉装置の製造方法を示すフローチャートである。
　まず、円筒状部材と板状の底部１３ａを用意する（ステップＳ１１）。円筒状部材には、前述したように、銅管、ＳＵＳ管、黄銅管、アルミニウム管等の何れかの材料が用いられている。この何れかの材料を用いた場合、材料費、加工費を低減することができる。板状の底部１３ａは、円筒状部材と同じ部材が使用される。
　次に、円筒状部材の胴体部１１の側壁に液体流入口１４と液体流出口１５の穴を開ける（ステップＳ１２、Ｓ１３）。液体流入口１４は、底部１３ａ側よりの位置に設けられ、液体流出口１５は、天井部１２側よりの位置に設けられる。
　次に、円筒状部材の一端側を絞り加工により円錐台形状に加工し（ステップＳ１４）、この絞り加工により形成された円錐台形状の先端の穴を同一部材で溶接により封止し（ステップＳ１５）、円錐台形状の天井部１２を形成する。
　そして、円筒状部材の他端に板状の底部１３ａを溶接により封止する（ステップＳ１６）。なお、封止方法は板の溶接としたが、それに限定されるものではなく、絞り加工やフランジ方式としてもよい。また、本実施の形態２では、円筒状部材の一端側の絞り加工と他端の封止加工の順番は何れを先に実施してもよい。
　このようにして円筒状部材から少なくとも天井部は一体形成された異物捕捉装置１００ａの円筒状容器１０を製造することができる。底部１３ａを用意する必要があるため、実施の形態１の異物捕捉装置１００と比較するとコストは増加するが、捕捉性能は向上する。また、天井部１２にフタのような別部品を用意する必要がなく、製造コストを削減することができる。
実施の形態３．
　図７は本発明の実施の形態３に係る異物捕捉装置の構造を示す模式図である。なお、実施の形態１の図１に示す異物捕捉装置１００と同様の部分には同じ符号を付して、その説明を省略する。
　本実施の形態３に係る異物捕捉装置１０１の構造が、図１に示す異物捕捉装置１００と異なる点としては、胴体部１１のうち液体流入口１４と底部１３との間の位置に、胴体部１１の軸心と直交する底板１６を備えている点である。
　底板１６は、平板部材からなり、円筒状容器１０と同じ材料が使用されている。この底板１６の固定位置は、後述する異物５０の捕捉効果を高めるために、内径が最大となる円筒状容器１０の胴体部１１に固定されている。つまり、底部１３から底板１６までの距離Ｈ４は、円筒状容器１０の胴体部１１の内径をＤ、液体流入口１４の中心から底部１３までの高さ方向の距離をＨ３、液体流入口１４の内径をＤＥとすると、下記の式を満足する必要がある。この範囲より小さくなると底部１３の半球形状の部分に底板１６が位置することになり、後述する垂直部分を利用した水の勢いを減じる効果が小さくなる。また、この範囲を上回ると、液体流入口１４から流入する水の流れを妨げることになり、底部１３における水の流動状態が乱れ異物５０を巻き上げることになる。
　Ｄ／２＜Ｈ４＜（Ｈ３－ＤＥ／２）
　次に、異物捕捉装置１０１による水中の異物５０の捕捉方法について、図８を用いて説明する。
　図８は本発明の実施の形態３に係る異物捕捉装置内の水の流れを示す模式図である。
　例えば鉄錆のような異物５０を含んだ水（矢印）は、液体流入口１４から異物捕捉装置１０１の円筒状容器１０内に入る。水の流れは、円筒状容器１０の胴体部１１のうち液体流入口１４と対向する位置の壁面に衝突し、底部１３側と胴体部１１側へと分流される。この場合、胴体部１１側の流路の方が、底部１３側の流路に比べて、胴体部１１の容積が大きいので、流路抵抗は小さくなる。
　このため、円筒状容器１０の内部においては、胴体部１１側への水の流れが主流となり、これに対し底部１３側への水の流れは少なくなる。底部１３側へ流れた水は、胴体部１１の壁面に沿って流れ、底板１６によって流れ方向が直角に変化し、水の流れの勢いは大きく減じられることになる。更に、水の流れは底板１６上を流れ液体流入口１４の直下の壁面に衝突する。この段階では、水の勢いは大幅に減少し、上向きの流れをわずかに形成するのみで、水の勢いが小さい四角形状のループを形成する。
　一方、水中の異物５０に注目した場合、異物５０は、水に比べて密度が大きいので、重力の影響によって底板１６側へ流れる水に乗って下側に流れる。異物５０は、液体流入口１４と対向する胴体部１１の壁面に衝突した後、その壁面に沿って底板１６に落ち、底板１６上の水の流れに乗って液体流入口１４の直下の角部に集められる。この場所では、水の勢いは大きく減じられており、異物５０を巻き上げることはない。よって、異物５０は液体流入口１４の直下に溜まり続ける。
　次に、異物捕捉装置１０１の製造方法について、図９を用いて説明する。
　図９は本発明の実施の形態３に係る異物捕捉装置の製造方法を示すフローチャートである。
　まず、円筒状部材と底板１６を用意する（ステップＳ２１）。円筒状部材には、前述したように、銅管、ＳＵＳ管、黄銅管、アルミニウム管等の何れかの材料が用いられている。この何れかの材料を用いた場合、材料費、加工費を低減することができる。底板１６は、円筒状部材と同じ部材が使用される。
　次に、円筒状部材の胴体部１１の側壁に液体流入口１４と液体流出口１５の穴を開ける（ステップＳ２２、Ｓ２３）。液体流入口１４は、底部１３側よりの位置に設けられ、液体流出口１５は、天井部１２側よりの位置に設けられる。
　その後、円筒状部材の胴体部１１内に底板１６を挿入し（ステップＳ２４）、挿入した底板１６を規定の位置にかしめ加工を行い、底板１６を固定する（ステップＳ２５）。
　更に、円筒状部材の一端側を絞り加工により円錐台形状に加工し（ステップＳ２６）、この絞り加工により形成された円錐台形状の先端の穴を同一部材で溶接により封止し（ステップＳ２７）、円錐台形状の天井部１２を形成する。
　そして、円筒状部材の他端側を絞り加工により半球形状に加工し（ステップＳ２８）、この絞り加工により形成された半球形状の先端の穴を同一部材で溶接により封止し（ステップＳ２９）、半球形状の底部１３を形成する。
　円筒状部材の両端の穴を封止する際、円筒状部材の周方向に沿って溶接することになるが、前述の絞り加工を使用することで溶接箇所が最小限となる。また、底板１６はかしめ加工のため溶接は不要である。なお、封止方法は、絞り加工としたが、それに限定されるものではなく、板の溶接あるいはフランジ方式としてもよい。
　円筒状容器１０に底板１６を設けるには、通常はキャップを円筒状容器の外周に沿って溶接する必要がある。また、フランジを使用する場合はフランジ継ぎ手を円筒状容器の外周に沿って溶接した上で、フランジ継ぎ手をネジやナットで固定する必要がある。これらの製造方法ではコストが大きく増加する。
　一方、本実施の形態３においては、溶接箇所を最小限にすることができるので、製造コストを大幅に削減することができる。また、底板１６を円筒状部材の胴体部１１に挿入し、かしめ加工によって固定するためコストの増加は最小限で済む。また、溶接箇所が減少することから、耐食性や耐久性が向上するという付加的な効果もある。
　なお、本実施の形態３では、円筒状部材の一端側の絞り加工と他端側の絞り加工の順番は何れを先に実施してもよい。但し、円筒状部材の両端を先に封止してしまうと、底板１６を挿入できなくなるので、円筒状部材の一端側あるいは他端側の何れかを先に絞り加工した後に、底板１６のかしめ加工を行うようにする。そして、一端側と他端側の絞り加工の後に必要な箇所のみ溶接を行い封止する。
実施の形態４．
　図１０は本発明の実施の形態４に係る異物捕捉装置の構造を示す模式図、図１１は図１０に示す底板を上から見た場合の液体流入口に対する底板の貫通穴の位置を示す平面図である。なお、実施の形態１の図１に示す異物捕捉装置１００と同様の部分には同じ符号を付して、その説明を省略する。
　本実施の形態４に係る異物捕捉装置１０２の構造が、図１に示す異物捕捉装置１００と異なる点としては、胴体部１１のうち液体流入口１４と底部１３との間の位置に、胴体部１１の軸心と直交する底板１７を備えている点である。
　底板１７は、平板部材からなり、円筒状容器１０と同じ材料が使用されている。この底板１７には、液体流入口１４と対向する胴体部１１の壁面側に複数の貫通穴１７ａが設けられている。貫通穴１７ａは、胴体部１１の内径をＤとしたとき直径がＤ／６で、１２個設けられている。なお、貫通穴１７ａの数は限定されるものではない。
　底板１７の固定位置は、後述する異物の捕捉効果を高めるために、内径が最大となる円筒状容器１０の胴体部１１に固定されている。つまり、底部１３から底板１７までの距離Ｈ５は、円筒状容器１０の胴体部１１の内径をＤ、液体流入口１４の中心から底部１３までの高さ方向の距離をＨ３、液体流入口１４の内径をＤＥとすると、下記の式を満足する必要がある。この範囲より小さくなると底部１３と底板１７との間の距離が小さくなり、後述する底板１７を利用した水の衝突によって生じるよどみが起きずに、底部１３における水の流動状態が乱れ異物５０が巻き上げられることになる。また、この範囲を上回ると、液体流入口１４から流入する水の流れを妨げることになり、底部１３における水の流動状態が乱れ異物５０を巻き上げることになる。
　Ｄ／２＜Ｈ５＜（Ｈ３－ＤＥ／２）
　次に、異物捕捉装置１０２による水中の異物５０の捕捉方法について、図１２を用いて説明する。
　図１２は本発明の実施の形態４に係る異物捕捉装置内の水の流れを示す模式図である。
　例えば鉄錆のような異物５０を含んだ水（矢印）は、液体流入口１４から異物捕捉装置１０２の円筒状容器１０内に入る。水の流れは、円筒状容器１０の胴体部１１のうち液体流入口１４と対向する位置の壁面に衝突し、底部１３側と胴体部１１側へと分流される。この場合、胴体部１１側の流路の方が、底部１３側の流路に比べて、胴体部１１の容積が大きいので、流路抵抗は小さくなる。このため、円筒状容器１０の内部においては、胴体部１１側への水の流れが主流となり、これに対し底部１３側への水の流れは少なくなる。
　底部１３側へ流れた水は、胴体部１１の壁面に沿って流れ、底板１７の貫通穴１７ａを通り、底部１３内に流入する。底部１３内に流入した水は、底部１３の形状に沿って流れ、液体流入口１４の直下で鉛直方向の上向きに流れが変化する。上向きに流れた水は、底板１７の平板部分に衝突し、下向きの流れとなる。底部１３内においては、底部１３の形状に沿って流れる水と底板１７の平板部分に衝突した水とが衝突しあうことで、底部１３内によどみが生じる。
　一方、水中の異物５０に注目すると、異物５０は、水に比べて密度が大きいので、重力の影響によって底板１７の平板部分に沿って流れ、貫通穴７ａを通って底部１３内に流れ込む。そして、底部１３内に流れ込んだ異物５０は、水の流れのよどみによって集まり、底部１３内に留まる。このよどみでは、水の勢いが大きく減じられており、異物５０はよどみに留まることになり、効率よく異物を捕捉できる。
　次に、異物捕捉装置１０２の製造方法について、図１３を用いて説明する。
　図１３は本発明の実施の形態４に係る異物捕捉装置の製造方法を示すフローチャートである。
　まず、円筒状部材と底板１７を用意する（ステップＳ３１）。円筒状部材には、前述したように、銅管、ＳＵＳ管、黄銅管、アルミニウム管等の何れかの材料が用いられている。この何れかの材料を用いた場合、材料費、加工費を低減することができる。底板１７は、円筒状部材と同じ部材が使用される。
　次に、円筒状部材の胴体部１１の側壁に液体流入口１４と液体流出口１５の穴を開ける（ステップＳ３２、Ｓ３３）。液体流入口１４は、底部１３側よりの位置に設けられ、液体流出口１５は、天井部１２側よりの位置に設けられる。
　その後、底板１７に複数の貫通穴１７ａを開け（ステップＳ３４）、円筒状部材の胴体部１１内に底板１７を挿入し（ステップＳ３５）、挿入した底板１７を規定の位置にかしめ加工を行い、底板１７を固定する（ステップＳ３６）。
　更に、円筒状部材の一端側を絞り加工により円錐台形状に加工し（ステップＳ３７）、この絞り加工により形成された円錐台形状の先端の穴を同一部材で溶接により封止し（ステップＳ３８）、円錐台形状の天井部１２を形成する。
　また、円筒状部材の他端側を絞り加工により半球形状に加工し（ステップＳ３９）、この絞り加工により形成された半球形状の先端の穴を同一部材で溶接により封止し（ステップＳ４０）、半球形状の底部１３を形成する。
　円筒状部材の両端の穴を封止する際、円筒状部材の周方向に沿って溶接することになるが、前述の絞り加工を使用することで溶接箇所が最小限となる。また、底板１７はかしめ加工のため溶接は不要である。
　このように、本実施の形態４においては、溶接箇所を最小限にすることができるので、製造コストを大幅に削減することができる。また、底板１７はかしめ加工のため溶接は不要であり、溶接工程を最小限にすることができるので、製造コストを大幅に減じることができる。また、溶接箇所が減少することから、耐食性や耐久性が向上するという付加的な効果もある。
　なお、本実施の形態４では、円筒状部材の一端側の絞り加工と他端側の絞り加工の順番は何れを先に実施してもよい。但し、円筒状部材の両端を先に封止してしまうと、底板１７を挿入できなくなるので、円筒状部材の一端側あるいは他端側の何れかを先に絞り加工した後に、底板１７を円筒状部材内に挿入してかしめ加工を行うようにする。そして、一端側と他端側の絞り加工の後に必要な箇所のみ溶接を行い封止する。
　また、本実施の形態４では、液体流入口１４と対向する胴体部１１の壁面側に複数の貫通穴１７ａを有する底板１７について説明したが、これに限定されるものではない。つまり、底板１７には、水が底部１３側に流れる貫通穴１７ａと、底部１３から異物５０が流れ出すのを防ぐための平板部分（底板１７の面積に対し１／３以上の面積を有する平板部分）とがあれば、図１４～図１８に示すような底板１７でもよい。
　図１４は図１１の底板の変形例１を示す平面図である。変形例１としての底板１７には、液体流入口１４と対向する胴体部１１の壁面側に半円形状の貫通穴１７ｂが設けられている。この貫通穴１７ｂの直径は、例えば液体流入口の内径Ｄに対し０．７Ｄの大きさである。
　図１５は図１１の底板の変形例２を示す平面図である。変形例２としての底板１７には、半円形状の貫通穴１７ｃと複数の円形形状の貫通穴１７ｄとが設けられている。この底板１７における半円形状の貫通穴１７ｃの直径は例えばＤ／２の大きさで、複数の貫通穴１７ｄの直径は例えばＤ／１０の大きさである。なお、半円形状の貫通穴１７ｃの直径をＤ／２としたが、これに限定されるものではない。
　図１６は図１１の底板の変形例３を示す平面図である。変形例３としての底板１７には、液体流入口１４と対向する胴体部１１の壁面側の部分が切り欠きされて弓形状に形成され、複数の円形形状の貫通穴１７ｄが設けられている。この底板１７における複数の貫通穴１７ｄの直径は例えばＤ／１０の大きさである。なお、底板１７を弓形とする場合は、かしめ加工による円筒状容器１０への固定の強度確保のために、中心角θを２４０°以上とするとよい。
　図１７は図１１の底板の変形例４を示す平面図である。変形例４としての底板１７には、液体流入口１４と対向する胴体部１１の壁面側に楕円形状の貫通穴１７ｅが設けられている。
　図１８は図１１の底板の変形例５を示す平面図である。変形例５としての底板１７には、液体流入口１４と対向する胴体部１１の壁面側に金属網を有する楕円形状の貫通穴１７ｆが設けられている。なお、異物５０が底部１３側に流れ込む必要があるため、金属網の網目の大きさは捕捉対象とする異物５０よりも大きくする必要がある。
実施の形態５．
　図１９は本発明の実施の形態５に係る異物捕捉装置の構造と水の流れを示す模式図である。なお、実施の形態１の図１に示す異物捕捉装置１００と同様の部分には同じ符号を付して、その説明を省略する。
　本実施の形態５に係る異物捕捉装置１０３においては、円筒状容器１０の天井部１２の先端に、液体流入口１４から取り込んだ水を排出する排出口１８が設けられている。この排出口１８は、天井部１２の上端を管状に加工して形成されている。この排出口１８の内径は、液体流入口１４よりも大きく形成されている。この排出口１８にネジ切り加工を施すことで、溶接せずに出口配管と接続可能であり、耐食性、耐久性がさらに増すことになる。
実施の形態６．
　図２０は本発明の実施の形態６に係る異物捕捉装置の構造と水の流れを示す模式図である。なお、実施の形態３の図７に示す異物捕捉装置１０１と同様の部分には同じ符号を付して、その説明を省略する。
　本実施の形態６に係る異物捕捉装置１０４においては、底板１９の天井部１２側の面に凹凸１９ａが設けられている。底板１９に凹凸１９ａを設けることで、底板１９に達した異物５０を凹凸１９ａにより捕捉することができ、異物５０の捕捉効率が高められる。
　異物捕捉装置１０４の製造方法は、実施の形態３に示した方法と同じだが、底板１９を用意する前に底板１９の表面に凹凸加工が施される。凹凸加工の方法としては、やすり、サンドペーパーを用いた研磨、サンドブラスト等を用いて凹凸１９ａを形成する。また、凹凸１９ａの算術平均粗さは、捕捉対象とする異物５０の粒子径の２倍以上とするとよい。
実施の形態７．
　図２１は本発明の実施の形態７に係る異物捕捉装置の構造と水の流れを示す模式図である。なお、実施の形態１の図１に示す異物捕捉装置１００と同様の部分には同じ符号を付して、その説明を省略する。
　本実施の形態７に係る異物捕捉装置１０５においては、胴体部１１のうち液体流入口１４と対向する壁面に内側に突出する突起部２０が設けられている。なお、突起部２０の効果を示すために、図２１では異物５０の動きを破線で示している。
　突起部２０は、液体流入口１４側から見て、上側に弧を成す半楕円形状に形成されている。この突起部２０は、液体流入口１４の中心よりも高さ方向で低く、突起部２０の上半分が液体流入口１４の高さ方向の下端よりも上の位置に存在するように形成されている。
　液体流入口１４から流入した水は、円筒状容器１０の胴体部１１の壁面に衝突し、上向きと下向きの流れが形成される。この場合、突起部２０により、上向きの水流が促進され、下向きの水量が少なくなる。なお、異物５０は、水より密度が大きいため、重力の影響によって胴体部１１の壁面に達する前に液体流入口１４からの水の流れの下側に位置し、突起部２０の下側を流れる。
　この突起部２０により下端における水の流量を減少させるため、異物５０の捕捉効率をより高めることができる。本実施の形態７は、実施の形態１のみでなく、実施の形態２～６で示した異物捕捉装置１００ａ、１０１、１０２、１０３、１０４にも適用することができる。
　以下に、前述した異物捕捉装置を備えた給湯装置の実施の形態について説明する。
実施の形態８．
　図２２は本発明の実施の形態８に係る給湯装置の循環回路図である。
　本実施の形態８に係る給湯装置２００は、ポンプ３１と、熱交換器３２、３３と、空気抜き機構装置３４と、室外機３５と、加熱装置３６と、異物捕捉装置１００とを備えている。そのうちのポンプ３１と、熱交換器３２、３３と、空気抜き機構装置３４と、加熱装置３６と、実施の形態１の異物捕捉装置１００とが水配管により接続されて水の循環回路が構成されている。また、熱交換器３２と室外機３５とが冷媒配管により接続されている。
　給湯装置２００のスイッチをＯＮにすることで、ポンプ３１、加熱装置３６および室外機３５が稼働する。これによって、循環回路の水がポンプ３１により循環し（以下、「循環水」という）、室外機３５からの冷媒が熱交換器３２との間で循環する。循環水は、熱交換器３２で高温の冷媒と熱交換されて加熱され、加熱された循環水は、必要に応じて加熱装置３６により再加熱される。そして、その循環水は、異物捕捉装置１００および空気抜き機構装置３４を通り、熱交換器３３により水道水と熱交換される。一方、水道水は、循環水との熱交換により温水となる。空気抜き機構装置３４は、循環水の蒸発により発生する気体を循環回路から外に放出する。
　循環回路において、水配管、その他の部品が経年劣化によって生じた錆が異物５０として循環水と共に流れたり、敷設工事の際に水配管内に残存した金属の削りかす、砂等が異物５０として循環水と共に流れた場合、循環回路上の部品を傷付けたり、熱交換器３２、３３に付着して熱効率を低下させることが懸念される。
　そこで、本実施の形態８においては、循環回路上に設置された異物捕捉装置１００により循環水に含まれる異物が捕捉される。これにより、循環回路の部品を保護することにつながり、製品の寿命を延ばすことができる。
　なお、本実施の形態８では、実施の形態１の異物捕捉装置１００を適用しているが、実施の形態３～７で示した異物捕捉装置１０１、１０２、１０３、１０４、１０５にも適用してもよい。
　また、本実施の形態８では、給湯装置２００の循環回路上に加熱装置３６を設置しているが、図２３に示すように加熱装置３６がなくてもよい。図２３は実施の形態８に係る給湯装置の変形例を示す循環回路図である。
　この給湯装置２０１は、循環水の再加熱を必要としない環境下に設置されるものであり、前述のように加熱装置３６を必要としない循環回路となっている。この場合も、実施の形態８と同様に、循環回路上に設置された異物捕捉装置１００により循環水に含まれる異物が捕捉される。これにより、循環回路の部品を保護することにつながり、製品の寿命を延ばすことができる。
実施の形態９．
　図２４は本発明の実施の形態９に係る給湯装置の循環回路図である。なお、実施の形態８の変形例を示す図２３の給湯装置２０１と同様の部分には同じ符号を付して、その説明を省略する。
　本実施の形態９に係る給湯装置２０２は、図２３に示す給湯装置２０１の循環回路に、循環水をラジエーター３７に通して、放熱によって室内の暖房機能を持たせたものである。このような暖房機能を持つ給湯装置２０２についても、実施の形態１の異物捕捉装置１００を搭載した場合、循環水に含まれる異物を捕捉する。このため、循環回路の部品を保護することにつながり、製品寿命を延ばすことができる。
　なお、本実施の形態９では、実施の形態１の異物捕捉装置１００を適用しているが、実施の形態３～７で示した異物捕捉装置１０１、１０２、１０３、１０４、１０５を適用してもよい。
実施の形態１０．
　図２５は本発明の実施の形態１０に係る給湯装置の循環回路図である。
　本実施の形態１０に係る給湯装置２０３は、ポンプ３１と、熱交換器３２、３３と、空気抜き機構装置３４と、室外機３５と、加熱装置３６と、ラジエーター３７と、実施の形態２の異物捕捉装置１００ａとを備えている。そのうちのポンプ３１と、熱交換器３２、３３と、空気抜き機構装置３４と、加熱装置３６と、ラジエーター３７と、異物捕捉装置１００ａとが水配管により接続されて循環水の循環回路が構成されている。また、熱交換器３２と室外機３５とが冷媒配管により接続されている。
　給湯装置２０３のスイッチをＯＮにすることで、ポンプ３１、加熱装置３６および室外機３５が稼働する。これによって、循環回路の循環水がポンプ３１により循環し、室外機３５からの冷媒が熱交換器３２との間で循環する。循環水は、熱交換器３２で高温の冷媒と熱交換されて加熱され、加熱された循環水は、必要に応じて加熱装置３６により再加熱される。そして、その循環水は、異物捕捉装置１００ａおよび空気抜き機構装置３４を通り、熱交換器３３により水道水と熱交換される。一方、水道水は、循環水との熱交換により温水となる。また、循環水をラジエーター３７に通すことでユーザーに暖房機能を提供する。空気抜き機構装置３４は、循環水の蒸発により発生する気体を循環回路から外に放出する。
　循環回路において、水配管、その他の部品が経年劣化によって生じた錆が異物５０として循環水と共に流れたり、敷設工事の際に水配管内に残存した金属の削りかす、砂等が異物５０として循環水と共に流れた場合、循環回路上の部品を傷付けたり、熱交換器３２、３３に付着して熱効率を低下させることが懸念される。
　そこで、本実施の形態１０においては、循環回路上に設置された異物捕捉装置１００ａにより循環水に含まれる異物５０が捕捉される。これにより、循環回路の部品を保護することにつながり、製品の寿命を延ばすことができる。
　なお、本実施の形態１０では、熱交換器３２と異物捕捉装置１００ａとの間に加熱装置３６を設けているが、加熱装置３６を備えていない給湯装置２０３でもよい。
実施の形態１１．
　図２６は本発明の実施の形態１１に係る異物捕捉装置の構造と水の流れを示す模式図、図２７は図２６の異物捕捉装置を給湯装置に適用した循環回路図である。なお、実施の形態１に示す図１の異物捕捉装置１００および実施の形態８に示す図２２の給湯装置２００と同様の部分には同じ符号を付して、その説明を省略する。
　本実施の形態１１に係る異物捕捉装置１０６は、実施の形態１の円筒状容器１０に形成された円錐台形状の天井部１２の先端部にネジ切り加工を施し、その先端部にネジで配管を接続して形成される空気抜き管２９を設けたものである。
　実施の形態８で示したように循環水を熱媒体として使用する場合には、水が蒸発し気体が発生する。循環回路内に空気を抜く機構がない場合、空気が循環回路内に溜まり、ポンプ３１の故障につながることがある。そのため、循環水を使用する給湯装置２００、２０１、２０２においては、空気抜き機構装置３４を設けるのが通例である。
　実施の形態１１においては、円筒状容器１０の天井部１２の先端部に空気抜き管２９を設け、その空気抜き管２９に空気抜き弁を設置することで、空気抜き機構を内包することができる。これにより、図２７に示すように、給湯装置２０４の循環回路のように空気抜き機構を循環回路に設ける必要がなくなり、給湯装置２０４全体のコストを低減させることができる。
　なお、本実施の形態１１では、実施の形態１の円筒状容器１０の天井部１２の先端部に空気抜き管２９を取り付けて構成される異物捕捉装置１０６について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、実施の形態３、４、６、７で示した円筒状容器１０の天井部１２の先端部に、図２８～図３１に示すように空気抜き管２９を取り付けて構成される異物捕捉装置を給湯装置２０４に用いてもよい。
　図２８は実施の形態１１の異物捕捉装置の変形例１示す模式図、図２９は実施の形態１１の異物捕捉装置の変形例２を示す模式図、図３０は実施の形態１１の異物捕捉装置の変形例３を示す模式図、図３１は実施の形態１１の異物捕捉装置の変形例４を示す模式図である。
　図２８に示す異物捕捉装置１０７は、異物捕捉装置１０１の円筒状容器１０に形成された円錐台形状の天井部１２の先端部にネジ切り加工を行い、そのネジで配管を接続して、空気抜き管２９としたものである。
　図２９に示す異物捕捉装置１０８は、異物捕捉装置１０２の円筒状容器１０に形成された円錐台形状の天井部１２の先端部にネジ切り加工を行い、そのネジで配管を接続して、空気抜き管２９としたものである。
　図３０に示す異物捕捉装置１０９は、異物捕捉装置１０４の円筒状容器１０に形成された円錐台形状の天井部１２の先端部にネジ切り加工を行い、そのネジで配管を接続して、空気抜き管２９としたものである。
　図３１に示す異物捕捉装置１１０は、異物捕捉装置１０５の円筒状容器１０に形成された円錐台形状の天井部１２の先端部にネジ切り加工を行い、そのネジで配管を接続して、空気抜き管２９としたものである。
実施の形態１２．
　図３２は本発明の実施の形態１２に係る異物捕捉装置の構造と水の流れを示す模式図、図３３は図３２の異物捕捉装置を給湯装置に適用した循環回路図である。なお、実施の形態２に示す図４の異物捕捉装置１００ａおよび実施の形態９に示す図２４の給湯装置２０２と同様の部分には同じ符号を付して、その説明を省略する。
　実施の形態１２に係る異物捕捉装置１１１は、実施の形態２の円筒状容器１０に形成された円錐台形状の天井部１２の先端部にネジ切り加工を施し、その先端部にネジで配管を接続して形成される空気抜き管２９を設けたものである。
　その空気抜き管２９に空気抜き弁を設置することで、空気抜き機構を内包することができる。これにより、図３３の給湯装置２０５の循環回路のように空気抜き機構を循環回路に設ける必要がなくなり、給湯装置２０５全体のコストを低減させることができる。
実施例１．
　実施の形態１、３、４の異物捕捉装置１００、１０１、１０２における異物５０の捕捉性能を確認するための実験を以下のように行った。この実験には、図３４、図３５および図３６に示すような循環回路が使用されている。
　図３４は実施の形態１の異物捕捉装置を用いた実施例１の循環回路図、図３５は実施の形態３の異物捕捉装置を用いた実施例１の循環回路図、図３６は実施の形態４の異物捕捉装置を用いた実施例１の循環回路図である。
　これらの循環回路は、異物捕捉装置１００、１０１、１０２に対して、それぞれタンク４０、ポンプ４１および流量計４２を設けて配管で環状に接続したものである。これらの循環回路において、異物捕捉装置１００、１０１、１０２の異物５０の捕捉率を評価する試験を行った。試験条件は、水量を２０Ｌとし、流量を５～２５Ｌ／ｍｉｎ、試験時間を１時間とし、異物５０を模擬した粒子として、３２５ｍｅｓｈのアルミナを使用し、各試験開始時点で１０ｇを投入した。
　異物捕捉装置１００、１０１、１０２の寸法は全てにおいて共通で下記のとおりである。円筒状容器１０の内径Ｄを１００ｍｍ、天井部１２から液体流出口１５の中心までの高さ方向の距離Ｈ１を５０ｍｍ、液体流出口１５の中心から液体流入口１４の中心までの高さ方向の距離Ｈ２を１８０ｍｍとし、液体流入口１４の中心から底部１３までの高さ方向の距離Ｈ３を１００ｍｍ、液体流入口１４および液体流出口１５の内径ＤＥを４０ｍｍとした。また、異物捕捉装置１０１における底部１３から底板１６までの距離Ｈ４を６０ｍｍとし、異物捕捉装置１０２における底部１３から底板１７までの距離Ｈ５を６０ｍｍとした。
　試験後に異物捕捉装置１００、１０１、１０２に捕捉された異物５０の重量を測定し、異物５０の投入量から捕捉率を計算した。その結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　この表１から明らかなように、流量が少なくなるほど、異物捕捉装置１００、１０１、１０２における異物５０の捕捉率が高くなり、異物捕捉装置１００、１０１、１０２の間の捕捉率の差は小さくなった。一方で流量が多くなると、底部１３の上に底板１６、１７を設置した異物捕捉装置１０１、１０２の方が異物５０の捕捉率が大きくなる傾向になった。流量２５Ｌ／ｍｉｎでは異物捕捉装置１００では捕捉率は５９％、底板１６を設置した異物捕捉装置１０１では６９％、底板１７を設置した異物捕捉装置１０２では７４％となった。
　前述の異物捕捉装置１００、１０１、１０２は、例えば図２２に示すように同じ水が循環し続ける閉じた系の循環回路での使用を想定している。そのため、異物捕捉装置に捕捉される異物５０の量すなわち捕捉量と、捕捉されずに流出する異物５０の量すなわち流出量とを比較したときに、捕捉量が流出量を上回れば、複数回循環する間に水中の異物５０全量が捕捉される。そのため、捕捉率５０％を上回れば、異物捕捉装置として十分な性能を持つと考えることができる。いずれの場合においても捕捉率５０％を上回っており、循環回路の部品を保護するのに十分な効果があることを確認した。
実施例２．
　実施の形態２の異物捕捉装置１００ａにおける異物５０の捕捉性能を確認するための実験を以下のように行った。この実験には図３７に示すような循環回路が使用されている。
　図３７は実施の形態２の異物捕捉装置を用いた実施例２の循環回路図である。
　この循環回路は、異物捕捉装置１００ａに対して、タンク４０、ポンプ４１および流量計４２を設けて配管で環状に接続したものである。異物捕捉装置１００ａの寸法は、図４に示したように液体流入口１４の中心から底部１３ａまでの高さ方向の距離をＨ３、円筒状容器１０の胴体部１１の内径をＤとし、Ｈ３／Ｄを０．２０、０．２５、０．３０、０.５０、１．０と変化させて、異物５０の捕捉率を評価した。試験条件は、水量を２０Ｌとし、流量を１５Ｌ／ｍｉｎ、試験時間を１時間とし、異物５０を模擬した粒子として、３２５ｍｅｓｈのアルミナを使用し、試験開始時点で１０ｇを投入した。
　異物捕捉装置１００ａの寸法は下記のとおりである。円筒状容器１０の内径Ｄを１００ｍｍ、天井部１２から液体流出口１５の中心までの高さ方向の距離Ｈ１を５０ｍｍ、液体流出口１５の中心から液体流入口１４の中心までの高さ方向の距離Ｈ２を１８０ｍｍとし、液体流入口１４および液体流出口１５の内径ＤＥを４０ｍｍとした。
　試験後に異物捕捉装置１００ａに捕捉された異物５０の重量を測定し、異物５０の投入量から捕捉率を計算した。その結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　この表２から明らかなように、液体流入口１４の中心から底部１３ａまでの高さ方向の距離Ｈ３が大きくなるほど、異物捕捉装置１００ａにおける異物５０の捕捉率が高くなった。一方で距離Ｈ３／Ｄ＜０．２では、捕捉率が５０％を下回った。実施例１で述べたように、異物捕捉装置１００ａの性能として異物５０の捕捉率５０％を上回る必要があるため、実施の形態２では以下を寸法条件とした。
　Ｈ３／Ｄ≧０．２５
　１０　円筒状容器、１１　胴体部、１２　天井部、１３、１３ａ　底部、１４　液体流入口、１５　液体流出口、１６、１７　底板、１７ａ、１７ｄ　貫通穴、１７ｂ、１７ｃ　半円形状の貫通穴、１７ｅ　楕円形状の貫通穴、１７ｆ　金属網を有する貫通穴、１９　底板、１９ａ　凹凸、２０　突起部、２１　直角部、２９　空気抜き管、３１　ポンプ、３２、３３　熱交換器、３４　空気抜き機構装置、３５　室外機、３６　加熱装置、３７　ラジエーター、４０　タンク、４１　ポンプ、４２　流量計、５０　異物、１００、１００ａ、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１　異物捕捉装置、２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５　給湯装置。

Claims (15)

  1. 　配管内を流れる液体を取り込み、取り込んだ液体に含まれる異物を捕捉する異物捕捉装置において、
    　前記液体を内部に取り込む円筒状容器を備え、
    　前記円筒状容器は、
    　円錐台形状に形成された天井部と、
    　前記天井部の下方に位置し、前記液体を取り込む液体流入口および前記天井部と前記液体流入口との間に位置して前記液体を排出する液体流出口を有する胴体部と、
    　前記胴体部の下方に位置し、前記異物を捕捉する底部と
    を備えた異物捕捉装置。
  2. 　前記胴体部は、前記天井部と同じ部材を用いて当該天井部と一体形成されている請求項１に記載の異物捕捉装置。
  3. 　前記底部は、前記天井部と同じ部材を用いて前記胴体部と一体形成されている請求項１又は２に記載の異物捕捉装置。
  4. 　前記底部は、半球形状を有し、前記胴体部と一体形成されている請求項１～３の何れか１項に記載の異物捕捉装置。
  5. 　前記底部は、円筒形状を有する請求項１～３の何れか１項に記載の異物捕捉装置。
  6. 　前記胴体部のうち前記液体流入口と前記底部との間の位置に、当該胴体部の軸心と直交する底板を備えている請求項１～５の何れか１項に記載の異物捕捉装置。
  7. 　前記底板には、前記液体流入口と対向する前記胴体部の壁面側に少なくとも１つの貫通穴が設けられている請求項６に記載の異物捕捉装置。
  8. 　前記底板の前記天井部側の面に凹凸が設けられている請求項６に記載の異物捕捉装置。
  9. 　前記胴体部のうち前記液体流入口と対向する壁面に内側に突出する突起部が設けられている請求項１～５の何れか１項に記載の異物捕捉装置。
  10. 　前記円筒状容器の天井部に空気抜き管を設けた請求項１～９の何れか１項に記載の異物捕捉装置。
  11. 　配管内を流れる液体に含まれる異物を捕捉する異物捕捉装置を製造する製造方法において、
    　円筒状部材を準備する準備工程と、
    　準備した前記円筒状部材の軸心方向の一端側に絞り加工を施して円錐台形状に形成する一端側絞り加工工程と
    を備えた異物捕捉装置の製造方法。
  12. 　前記一端側絞り加工工程と、前記円筒状部材の軸心方向の他端側を封止する他端側封止加工工程と、前記液体流入口を形成する流入口開口工程と、前記液体流出口を形成する流出口開口工程とを備えた請求項１１に記載の異物捕捉装置の製造方法。
  13. 　前記円筒状部材のうち前記液体流入口と他端側との間の壁面に当該他端側を覆う底板を設置する設置工程と、前記底板が設置された前記円筒状部材にかしめ加工を施して前記底板を固定するかしめ工程とを備えた請求項１２に記載の異物捕捉装置の製造方法。
  14. 　前記かしめ工程の後に、前記一端側絞り加工工程または前記他端側封止加工工程が実施される請求項１３に記載の異物捕捉装置の製造方法。
  15. 　少なくともポンプ、熱交換器が配管により接続され、前記ポンプにより前記配管の中を流れる液体を循環させる循環回路が形成され、前記液体が前記熱交換器に流入する給湯装置において、
    　前記配管内を流れる液体に含まれる異物を捕捉する請求項１～１０の何れか１項に記載の異物捕捉装置を前記循環回路に設置した給湯装置。
PCT/JP2017/018534 2016-10-04 2017-05-17 異物捕捉装置、異物捕捉装置の製造方法および異物捕捉装置を備えた給湯装置 WO2018066164A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017554423A JP6345358B1 (ja) 2016-10-04 2017-05-17 異物捕捉装置、異物捕捉装置の製造方法および異物捕捉装置を備えた給湯装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-196653 2016-10-04
JP2016196653 2016-10-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018066164A1 true WO2018066164A1 (ja) 2018-04-12

Family

ID=61832106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/018534 WO2018066164A1 (ja) 2016-10-04 2017-05-17 異物捕捉装置、異物捕捉装置の製造方法および異物捕捉装置を備えた給湯装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6345358B1 (ja)
WO (1) WO2018066164A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6584688B1 (ja) * 2018-04-13 2019-10-02 三菱電機株式会社 水循環回路システム

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5395466U (ja) * 1977-01-05 1978-08-03
JPS629996Y2 (ja) * 1982-12-28 1987-03-09
EP0495386A1 (de) * 1991-01-14 1992-07-22 Passavant-Werke Ag Verfahren zum Abscheiden von Schwimm- und Sinkstoffen aus Abwässern
JPH10202248A (ja) * 1997-01-28 1998-08-04 Ataka Kogyo Kk 汚水処理装置
JP2000265830A (ja) * 1999-03-16 2000-09-26 Toyota Motor Corp モノリス触媒コンバータ及びその製造方法
JP2002331207A (ja) * 2000-08-22 2002-11-19 Nok Corp 濾過装置
JP2006349244A (ja) * 2005-06-15 2006-12-28 Daikin Ind Ltd 冷媒分流器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5395466U (ja) * 1977-01-05 1978-08-03
JPS629996Y2 (ja) * 1982-12-28 1987-03-09
EP0495386A1 (de) * 1991-01-14 1992-07-22 Passavant-Werke Ag Verfahren zum Abscheiden von Schwimm- und Sinkstoffen aus Abwässern
JPH10202248A (ja) * 1997-01-28 1998-08-04 Ataka Kogyo Kk 汚水処理装置
JP2000265830A (ja) * 1999-03-16 2000-09-26 Toyota Motor Corp モノリス触媒コンバータ及びその製造方法
JP2002331207A (ja) * 2000-08-22 2002-11-19 Nok Corp 濾過装置
JP2006349244A (ja) * 2005-06-15 2006-12-28 Daikin Ind Ltd 冷媒分流器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6584688B1 (ja) * 2018-04-13 2019-10-02 三菱電機株式会社 水循環回路システム
WO2019198227A1 (ja) * 2018-04-13 2019-10-17 三菱電機株式会社 異物捕捉装置および異物捕捉装置を備えた水循環回路
CN111936217A (zh) * 2018-04-13 2020-11-13 三菱电机株式会社 异物捕捉装置以及具备异物捕捉装置的水循环回路
CN111936217B (zh) * 2018-04-13 2022-05-06 三菱电机株式会社 水循环回路系统

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018066164A1 (ja) 2018-10-11
JP6345358B1 (ja) 2018-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2620736B1 (en) Heat exchanger and air-conditioning apparatus having the same
EP3267139A1 (en) Turbulence generating device
US20090166022A1 (en) Vehicle heat exchanger and method for selectively controlling elements thereof
EP2829811A1 (en) Valve unit for thermal plants
JP2020528217A (ja) 電子装置冷却システム
EP3321599B1 (en) Drain pan and refrigeration cycle device
JP2018115774A (ja) 熱交換器の接続配管構造、及び、空気調和機
JP6345358B1 (ja) 異物捕捉装置、異物捕捉装置の製造方法および異物捕捉装置を備えた給湯装置
GB2562772A (en) Fluid treatment
JP2008241168A (ja) ヒートポンプ式給湯装置
WO2017008662A1 (zh) 换热器
JP6904259B2 (ja) 冷媒循環装置および冷媒循環方法
CN207146705U (zh) 散热器及空调室外机
JP2017113680A (ja) 異物捕捉装置及びこれを用いた循環装置並びに加熱装置
JP6170110B2 (ja) 冷却装置および冷媒中継装置
JP2006162165A (ja) 熱交換器
KR102088374B1 (ko) 냉각기용 열교환기
JP6584688B1 (ja) 水循環回路システム
KR20140100955A (ko) 열교환기
CN107869863B (zh) 螺旋式过滤器和空调器
CN209246728U (zh) 防冻型闭式冷却塔
CN207556060U (zh) 不锈钢生产设备用散热装置
WO2023032069A1 (ja) 異物除去装置
JP7170580B2 (ja) スラリー製造装置、熱媒体循環回路および空調システム
JP4130430B2 (ja) 温水生成装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2017554423

Country of ref document: JP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17858004

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17858004

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1