JPH025984B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は浴槽の湯を循環使用して浴槽湯の節約
を可能にすると共に、浴槽湯の加熱および給湯槽
から屋内に供給される飲料用・調理用の湯の加熱
を高効率で行つて熱エネルギーの節約を可能とし
た湯の循環加熱装置に関する。

＜従来の技術＞ 浴槽の湯を循環使用する場合、従来は浴槽湯中
の人毛、垢等の夾雑物をロ過して除去することで
行われており、完全に清浄な状態で再使用するこ
とができず、数回の再使用で廃棄していた。又、
浴槽湯の加熱および屋内へ供給される飲料用等の
湯の加熱は別個の加熱器によつて行われるのが一
般的であつた。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 従つて、従来における給湯槽の循環使用ではロ
過を行うのみであるため、湯の殺菌、湯に分散し
ている脂肪の除去あるいは臭気の除去ができず、
健康上に悪いものとなつていた。又、循環使用も
回数が限られているため、根本的な節水とはなつ
ていなかつた。さらに、浴槽湯の加熱、給湯の加
熱にあつても、熱エネルギーの節約ができず、著
しく不経済となつていた。

本発明は上記事情を考慮してなされ、浴槽湯の
循環使用回数の増大を図つて節水率の向上を可能
とすると共に、熱エネルギーの節約をも可能とし
た湯の循環加熱装置を提供するものである。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は浴槽湯の殺菌、ロ過を行つて長期間の
循環使用を可能とするために、浴槽湯の加熱およ
び給湯用の湯の加熱にヒートポンプを使用し、ヒ
ートポンプからの高温の冷媒ガスを給湯槽の湯の
加熱と浴槽の浴槽湯の加熱とに循環させて熱エネ
ルギーの節約を可能にしたものである。

すなわち、本発明に係る湯の循環加熱装置は、
管路によつて浴槽と接続されるロ過器とポンプと
を具備し前記浴槽との間で浴槽湯を循環させる循
環槽と、前記浴槽湯の中にオゾンエアを供給して
殺菌を行う殺菌手段と、前記浴槽湯を熱交換によ
つて加熱する加温コイルと、高温加熱コイルと予
備加熱コイルとが内部に設けられた給湯槽と、冷
媒ガスを圧縮して高温ガスとするヒートポンプ
と、前記加温コイル、高温加熱コイル、予備加熱
コイルおよびヒートポンプを冷媒ガスが循環する
ように接続する冷媒路と、この冷媒路に配設され
前記ヒートポンプからの冷媒ガスを加温コイルと
高温加熱コイルと予備加熱コイルとの間で切り換
える切換手段とを備えてなることを特徴としてい
る。

＜実施例＞ 以下、本発明を図示する実施例につき具体的に
説明する。

第１図は本発明に係る湯の循環加熱装置の配管
系統図である。この循環加熱装置は、浴槽１内の
湯を循環させながらロ過を行う循環槽２と、外気
を熱源として冷媒ガスを圧縮加熱するヒートポン
プ３と、屋内に供給するため湯を貯留する給湯槽
４とを備えている。

前記循環槽２は、内部にロ過器２１とポンプ２
２とが設けられ、これらが管路によつて直列に接
続されている。そして、前記浴槽１とは往管２３
と復管２４とによつて接続されており、ポンプ２
２を駆動すると浴槽１内の湯がロ過器２１内に導
き出されてロ過され、人毛、垢等の夾雑物が除去
され、ロ過後にはポンプ２２によつて往管２３か
らジエツト水流となつて浴槽１内に噴出するよう
になつている。又、ロ過槽２１とポンプ２２との
間には、麦飯石、イオウ石等の活性石が充填され
た活性槽２５が接続されている。この活性槽２５
はロ過槽２１を通過した浴槽湯をイオン交換して
元の水質に戻すと共に、活性石内に含有される
鉄、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム等の
有効成分を浴槽湯内に溶出させ、浴用効果を増大
させる作用を行うものである。さらに、このよう
な循環槽２に隣接した位置には殺菌手段５が設け
られている。殺菌手段５は内部にオゾン発生器５
１が設けられると共に、オゾン発生器５１からは
エア管５２が導出され、このエア管５２が前記往
管２３の出口付近に接続されている。従つて、オ
ゾン発生器５１からのオゾンは往管２３から浴槽
湯内に供給されてジエツト水流と共に浴槽１内に
噴出する。これにより、オゾンの酸化力で浴槽湯
の殺菌あるいは脂肪等の分解が行われ、浴槽湯が
清浄化されるから浴槽湯の循環使用回数が飛躍的
に増大する。従つて、浴槽湯の節約が可能とな
る。

かかる循環槽２にはポンプ２２の作動で浴槽１
内から導き出された浴槽湯を熱交換によつて加温
する加温コイル８が設けられている。本実施例に
おいて、この加温コイル８は前記活性槽２５内に
配設されており、活性槽２５内に流入する浴槽湯
を加温するようになつている。かかる加温コイル
８は後述するヒートポンプ３から冷媒ガスが供給
され、熱交換によつて浴槽湯の加温を行うもので
ある。第１図中、実線で示す矢印は浴槽湯がロ
過、加温される循環系路を示している。

前記ヒートポンプ３は、冷媒ガスを圧縮して高
温の冷媒ガスとするコンプレツサー３１と、外気
を冷媒ガスの管路に吹き付けて熱交換させるフア
ン３２とが設けられている。このヒートポンプ３
は外気を熱源として冷媒ガスを圧縮することで高
温とするものであり、従来公知のものが使用され
る。

前記給湯槽４は下部に入水口４１が形成され、
上部に出水口４２が形成されており、出水口４２
が屋内の蛇口４３等に接続されて屋内に高温の飲
料用等の湯が供給されるようになつている。この
給湯槽４内には内部に貯留される水を熱交換によ
つて加熱する高温加熱コイル６および予備加熱コ
イル７が配設されている。高温加熱コイル６は給
湯槽４の上部、すなわち、出水口４２側に設けら
れており、予備加熱コイル７は給湯槽４の下部、
すなわち入出口４１側に設けられている。この高
温加熱コイル６と予備加熱コイル７にはそれぞれ
フイン６１，７１が取り付けられてフイン６１，
７１を介して給湯槽４内に供給された水を加熱す
るようになつている。かかる高温加熱コイル６、
予備加熱コイル７および前記循環槽２内の加温コ
イル８は十分に熱交換が行われる長さとなつてお
り、例えば一般家庭用の場合には、加熱コイル６
が12ｍ、予備加熱コイル７が2.5〜3.0ｍ、加温コ
イル８が10ｍとなるように設定される。そして、
これらのコイル６，７および８は冷媒路９によつ
て前記ヒートポンプ３に接続され、ヒートポンプ
３からの冷媒ガスによつて浴槽１の浴槽湯の加熱
および給湯槽４内の水の加熱が行われる。この冷
媒路９の構成は、ヒートポンプ３のコンプレツサ
ー３１の導出口３３と高温加熱コイル６の導入口
６２とを接続する往回路９１と、予備加熱コイル
７の導出口７２とヒートポンプ３のコンプレツサ
ー３１の導入口３４とを接続する復回路９３と、
前記往回路９１から分岐されてコンプレツサー３
１の導出口３３、加温コイル８の導入口８１およ
び高温加熱コイル６の導出口６３を接続する第１
の循環回路９２と、加温コイル８の導出口８２
と、予備加熱コイル７の導入口７３とを接続する
第２の循環回路９４と、高温加熱コイル６の導出
口６３と予備加熱コイル７の導入口７３とを接続
する第１のバイパス回路９５と、前記第２の循環
回路９４と前記復回路９３とを接続する第２のバ
イパス回路９６とからなつている。そして、この
冷媒路９にはヒートポンプ３からの冷媒ガスを加
温コイル８と高温加熱コイル６と予備加熱コイル
７との間で切り換える切換手段１００が配設され
ている。この切換手段１００は前記往回路９１に
設けられたバルブ１０１と、第１の循環回路９２
に設けられたバルブ１０２と、第１のバイパス回
路９５に設けられたバルブ１０３と第２のバイパ
ス回路９６に設けられたバルブ１０４とからなつ
ており、いずれのバルブ１０１，１０２，１０３
および１０４はコントローラ１１０によつて開閉
動作が制御されるようになつている。

ここで、前記浴槽１と、給湯槽４の高温加熱コ
イル６側と、給湯槽４の予備加熱コイル７側とに
はそれぞれ温度検知器１１１，１１２，１１３が
設けられて、各部の湯の温度を検知するようにな
つている。そして、この検知信号は比較器１１４
に入力され、比較器１１４からコントローラ１１
０に伝達される。コントローラ１１０は浴槽湯お
よび予備加熱コイル７側の湯の温度を予め、設定
することができる記憶部と、各バルブ１０１，１
０２，１０３および１０４を切り換える電気回路
とが少なくとも設けられて、冷媒ガスの循環制御
を自動的に行うようになつている。

次に、以上の構成の作動を行う制御方法の一例
について説明する。コントローラ１１０は予め、
浴槽１の湯の温度T₁を一定温度（例えば42℃）
に設定できると共に、給湯槽４の予備加熱コイル
７側の湯の温度T₃を一定温度（例えば43℃）に
設定できるようになつており、設定された温度は
コントローラ１１０に記憶される。記憶された設
定温度は比較器１１４に取り出され、温度検知器
１１１，１１２，１１３からの温度情報と比較さ
れ、その結果がコントローラ１１０にフイードバ
ツクされる。浴槽１の湯の温度T₁が設定温度以
下の場合には浴槽湯の加温を行う必要があるが、
この浴槽１の湯の温度T₁は給湯槽４の高温加熱
コイル６側の温度T₂および予備加熱コイル７側
の温度T₃とも比較される。ここで、給湯槽４の
予備加熱コイル７側の温度T₃もその設定温度と
比較され、この温度T₃が設定温度よりも低い場
合には給湯槽４の加熱をも同時に行う必要があ
る。このような状態では比較器１１４により、温
度T₁，T₂，T₃の相互比較が行われる。かかる比
較の結果、浴槽１の温度T₁が給湯槽４の予備加
熱コイル７側の温度T₃と高温加熱コイル６側の
温度T₂との間にある場合、すなわち、T₃＜T₁＜
T₂の場合は、コントローラ１１０の指令によつ
てバルブ１０１のみが開放され、他のバルブ１０
２，１０３，１０４は閉じられる。これにより、
ヒートポンプ３からの高温の冷媒ガスは往回路９
１→高温加熱コイル６→第１の循環回路９２→加
温コイル８→第２の循環回路９４→予備加熱コイ
ル７→復回路９３→ヒートポンプ３と循環し、給
湯槽４の高温の加熱→浴槽１の湯の加温→給湯槽
４の予備加熱の順に熱交換が行われる。この熱交
換においては、冷媒ガスは高温加熱コイル６およ
び加温コイル８でほとんどが熱交換された後に、
予備加熱コイル７に導入される。この予備加熱コ
イル７に導入される冷媒ガスは過冷却部分のガス
であり、従来は何ら利用されることもなく、その
ままヒートポンプ３に戻されていたが、給湯槽４
内の湯の予備加熱に使用されることで、その熱量
の有効利用が図られている。なお、上記比較にお
いて、浴槽１の湯の温度T₁が給湯槽４内の温度
T₂，T₃よりも高い場合、すなわちT₁＞T₃であ
り、且つT₁＞T₂の場合には、コントローラ１１
０の指令によつて、バルブ１０２のみが開放さ
れ、他のバルブ１０１，１０３，１０４は閉じら
れる。これにより、ヒートポンプ３からの冷媒ガ
スは第１の循環回路９２→加温コイル８→第２の
循環回路９４→予備加熱コイル７→復回路９３→
ヒートポンプ３の順で循環する。すなわち、上記
と同様に浴槽１の湯の加温と給湯槽４の加熱とを
行うが、給湯槽４の高温加熱コイル６側よりも予
備加熱コイル７側を十分に加熱するように循環す
る。次に、給湯槽４の加熱を要しない場合、ある
いは浴槽１の湯を急速に加温する必要のある場合
には、コントローラ１１０にその旨の指令を与え
ることにより、浴槽１の湯の加温のみが行われ
る。かかる指令によりコントローラ１１０はバル
ブ１０２および１０４を開放し、バルブ１０１お
よび１０３を閉じ、ヒートポンプ３からの冷媒ガ
スは、第１の循環回路９２→加温コイル８→第２
の循環回路９４→第２のバイパス回路９６→復回
路９３→ヒートポンプ３と循環し、浴槽１の湯の
みの加温が行われる。

ここで、前記予備加熱コイル７側の温度T₃は
一定範囲（例えば40〜42℃）に設定できるように
プログラムすることも可能である。このプログラ
ム設定により、コントローラ１１０は温度T₃が
上限温度（例えば42℃）以上の場合には給湯槽４
の加熱の必要がないことを判断し、上述のような
浴槽１の湯の優先加温を行うか、あるいは浴槽１
の湯の温度T₁が設定温度以上の場合には全ての
バルブ１０１，１０２，１０３，１０４を閉じる
と共にヒートポンプ３の作動を停止させる。温度
T₃が下限温度（例えば40℃）以下の場合には、
溶槽１の湯の温度T₁とその設定温度との比較結
果に基づき、温度T₁がその設定温度よりも高い
場合に給湯槽４のみの加熱が行われる。この場合
には、コントローラ１１０はバルブ１０１および
１０３を開放し、バルブ１０２および１０４を閉
じる。これによりヒートポンプ３からの冷媒ガス
は、往回路９１→高温加熱コイル６→第１のバイ
パス回路９５→予備加熱コイル７→復回路９３→
ヒートポンプ３と循環し、給湯槽４のみの加熱が
行われる。なお、かかる給湯槽４のみの加熱は浴
槽１の湯の加温を行わない旨をコントローラ１１
０に指令した場合にも同様に行われる。

このように切換手段１００によつて冷媒ガスの
循環系路を加温コイル８、高温加熱コイル６およ
び予備加熱コイル７の間で適宜、切り換えること
ができるから、コントローラ１１０に任意のプロ
グラムを設定することで上記作動に限らず、他の
あらゆる制御が行われる。

従つて、以上の構成により、浴槽の湯の温度と
給湯槽の湯の温度とが常に設定温度に維持できる
から、任意の時に双方の湯の使用が可能となる。
又、設定温度以上の場合にはヒートポンプの駆動
が停止するからエネルギーの浪費が少なくなる。

なお、本発明においては種々変更が可能であ
る。例えば活性槽を省いてもよく、オゾンを浴槽
内に噴出させないで循環槽内に導入してもよい。
又、高温加熱コイル側の温度設定に応じて自動制
御してもよい。

＜発明の効果＞ 以上のとおり本発明によれば、浴槽の湯をロ過
すると共にオゾンによつて殺菌したから、循環使
用可能回数が増加し、浴槽湯の節約が可能とな
る。又、ヒートポンプからの冷媒ガスを浴槽湯の
加熱、給湯槽の加熱に切り換えて使用とするから
熱エネルギーの有効利用が可能となり、消費動力
の削減が可能となると共に、単一のヒートポンプ
で浴槽の湯、給湯槽の湯を加熱でき、装置をコン
パクトにすることができる、効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の配管系統図であ
る。 １……浴槽、２……循環槽、３……ヒートポン
プ、４……給湯槽、５……殺菌手段、６……高温
加熱コイル、７……予備加熱コイル、８……加温
コイル、９……冷媒路、１００……切換手段、１
０１，１０２，１０３，１０４……バルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 管路によつて浴槽と接続されるロ過器とポン
   プとを具備し前記浴槽との間で浴槽湯を循環させ
   る循環槽と、 前記浴槽湯の中にオゾンエアを供給して殺菌を
   行う殺菌手段と、 前記浴槽湯を熱交換によつて加熱する加温コイ
   ルと、 高温加熱コイルと予備加熱コイルとが内部に設
   けられた給湯槽と、 冷媒ガスを圧縮して高温ガスとするヒートポン
   プと、 前記加温コイル、高温加熱コイル、予備加熱コ
   イルおよびヒートポンプを冷媒ガスが循環するよ
   うに接続する冷媒路と、 この冷媒路に配設され前記ヒートポンプからの
   冷媒ガスを加温コイルと高温加熱コイルと予備加
   熱コイルとの間で切り換える切換手段とを備えて
   なることを特徴とする湯の循環加熱装置。