説明

エコ上がり湯付給湯器

【課題】浴槽での使用済みのお湯を再生型セラミック膜フィルターによりゴミや皮脂、細菌、ウィルスまで分離除去し、浴槽外に設ける貯留槽の外周外側に設ける2段の外槽で形成する二箇所の隙間に反射板付きガラスウールを封入して、真空抜きする事で放熱防止や対流防止の出来る保温構造とし、その貯留槽の中で、収納浄水湯をパイプヒーターで加熱する事で、上がり湯を提供する。
【解決手段】40℃程度のお湯を、午前1時から午前6時までの第2深夜電力の5時間で65℃〜90℃まで加熱することと、12時間もの長時間保温のための貯留槽外周外側に設ける真空部隙間と反射板付ガラスウール封入の真空部を二箇所設ける構造を持ち、貯留槽の中に蓄えられた収納浄水湯の中に上がり湯タンクを設けて水道水を流しながら、下方からパイプヒーター加熱して上がり湯を製造出来る方法を採用したエコ上がり湯付給湯器。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、比較的低温及びやや高温域の浴槽内のお湯を入浴の終了した時点からゴミ等の分離可能な糸巻きフィルター等の工業用のエレメントやフィルター自体の再生が可能で、ゴミや細菌、ウィルスも除去可能なセラミック膜フィルターによる超精密ろ過装置を経由して、ろ過後のお湯を水道法に定める程度に再生ろ過出来るセラミック膜フィルターによるエアーで、ろ過後のろ過後液で内部からの逆洗浄により、ゴミや細菌等のバックフィルターへの収納によりフィルターの破棄を無くして、ろ過後のお湯を本発明の貯湯槽の中心槽とその外側との間で形成する第2槽と、さらにその外側外周とで形成する第3槽との隙間の二箇所の隙間にガラスウール等の断熱材とアルミ箔等の反射複合材を挿入して真空化する事で、大気へのエネルギーの放出を放射・伝熱で防止して
長期間での使用に耐え、コスト低減やCO2対策とする装置を提供せんとするものである。
【背景技術】
【0002】
従来、浴槽で入浴する場合、多人数での入浴では、途中での湯ざめや使用湯の追加の為、一般的に水道水を加熱する深夜電気温水器やエコキュートでは、量的な問題は、タンク容量の拡大で対応し、湯ざめ問題は、外部での熱交換機能の増設などで対応しているが、ユーザーの満足度を上げる為には、販売価格の上昇は、避けられなく又使用するエネルギーも値段の高い昼間の電気の使用も必要になってくる傾向がみられ、電気料金の安い第2深夜電力は、中部電力では午前1時から午前6時での5時間であり、この時間帯で電力を使用するだけでは、実際にお風呂の使用時間帯である午後6時以降では、12時間以上の使用時間に大きなズレが発生する。
【0003】
この使用時間帯まで、保温状態を良好に保つには、様々な工夫が必要であり、一般的には、容器部分を真空断熱材やグラスウール等で巻きつけて保温する方法が取られており、たとえば、タンクのまわりを断熱材でおおって、その外周にカバーを取り付ける特開2001−116367の温水タンクの特許出願や販売中のエコキュートや深夜電気温水器などは、この方法であり、どうしても水道水を下方から投入して、内部で加熱して熱水を上部にためて出湯する構造の為、保温という事では、下方ではタンク内部からの伝熱防止及び上方からの取出し管による伝熱放熱及びタンク外周からのふく射熱による放熱防止や対流防止の観点では、コスト面を除いても不充分な構造であり、保温では、長時間保温には適さない構成が取られている。
【0004】
又一般的には、深夜電気温水器やエコキュートは、タンク貯湯中に下方から減圧した水道水を投入して加熱、上方から水道水の水圧を利用して熱水を抜き取る方法を取る為、タンク上方には、第2深夜電力の5時間では、加熱しても上方は、65℃〜90℃になっても下方は、タンク容量を増やしてもぬるい温度の状態という事にもなって、状況によっては、昼間の高コストな追加電力の投入が必要になってしまうという傾向の為に、タンクは、下方に水のまま残ってしまってもタンク容量は、大きくする必要があり、また上方での熱水の吐出圧力を増加するには、タンクの強度を増加させる必要がでてくる。
【0005】
この様な事から本発明では、一般的な水道水の減圧方式の採用と蓄熱槽形の中心槽の周りに設ける二箇所の隙間にガラスウールの設置と共に真空抜きを同時に行なう事で、浴槽から貯湯槽への投入温度である40℃程度のお湯がユーザーの選択により必要に応じて水位センサーのレベルに合わせて水道水を供給出来るようにすることで、深夜電力で65℃〜90℃に増加加熱中にも必要に応じて水道水を中心槽タンクに水位センサーのレベルに合わせて供給でき、お湯の量的面でも対応でき、さらには、加熱中の水蒸気の発生を想定して湯口支持台には、中心槽内の内圧が一定レベルを越えた時の為に、圧力逃がし用安全弁Aと共に湯口支持台中の排湯ホースの途中にも圧力逃がし用一方向安全バルブを取り付ける事で、中心槽中での異常圧力を排湯として浴槽中に逃がす事も出来る安全策を設けている。
【0006】
さらに、中心槽中の加熱中以外でも異常圧力が発生した場合にも、この異常圧力を逃がすために、下端に設けられた中心槽及び第2槽、第3槽のそれぞれの壁を支持して、互いの隙間を維持する厚さを持った樹脂板3枚がそれぞれ薄い断熱材を挟み込んで壁を支えており、この支える以外の所に内部貯湯部に通じる圧力逃がし用安全弁も設けられている。
【0007】
又本発明の核心部分として、浴槽から特許第3822543号、登録第3123456号、登録第3123456号によりセラミック膜フィルターによってセラミック膜の表面の細孔によりゴミや皮脂だけでなく細菌やウイルスも除去可能となり、必要によっては、色素や匂いその他の成分も必要に応じてセラミック膜フィルターケースのろ過後の後工程で除去する事も可能であると共に
セラミック膜フィルターケースの内部より貯留したろ過後液をエアーの圧力で同時に出す事で、逆洗浄し、セラミック膜フィルター表面に付着したゴミや皮脂、細菌、ウィルスも下方に設けたバッグフィルターの中に蓄えて、不使用時には、下方のバルブから内部の液を排出し内部にエアーだけで洗浄してセラミック膜フィルター及びケース内部をカラカラに乾燥して置く事で雑菌の繁殖を防止出来ることは、工業用フィルターではフィルターの乾燥化が出来ないことから、見ても有利である。
【0008】
又、セラミック膜フィルターにより入浴中でも浴槽内のお湯をろ過する循環型にする事でも、入浴中の浮遊物や皮脂、ゴミなどをろ過して浴槽に戻す循環
システムも有用であり、セラミック膜フィルターでろ過したお湯は、貯留用の
中央槽の周りに設ける隙間内部にガラスウールを備えた一重あるいは、二重の真空槽からなる魔法瓶形真空槽に蓄えるわけだが、この外周が1重あるいは、二重のガラスウール入りの魔法瓶形真空槽は、中央槽の周り外側に30mm〜40mmの隙間を有する第2槽でおおい、その第2槽の外周外側との間に隙間30mm〜40mmを設けて第3槽の内壁にするもので、その中央槽を形成する下方部分に設ける、外向きにL型をしたツバ部は、中央槽、その外周の第2槽、さらにその外側外周に設ける第3槽の下端部分に設けられており、この上槽部のL型のツバ部に対応出来るように、上方が開放形をしたお碗形の下槽部もそれぞれ数十ミリの隙間を有して設置出来、隙間に相当する樹脂板を挟み込んで3枚が設置固定され、その下槽部にも、上槽部に対応するL型ツバ部が設けられ、それぞれパッキンを挟んで接合できる構造となっている為に、中央槽内の修理などの必要に応じて真空は、なくなるが分離して内部の工作も可能であり、工作後、上槽下槽も再接合して下方の樹脂板に設けた真空抜きを行なうための隙間に差し込まれた2箇所の銅パイプで再真空化を行い銅パイプの再カシメで真空化を実行できる。
【0009】
又、エネルギーを外部に逃がさないという観点から、加熱したエネルギーとしての浴槽からのろ過後の残り湯と電気の第2深夜電力を主体とした夜間電力の高度な利用も非常に重要であり、この為にも、貯湯槽からの空中放熱、伝熱放熱、対流放熱、ふく射放熱等に対応した装置を考えて真空構造と断熱材の二つの工法の取入れを行ない、さらに投入口の下方一箇所での入路・出路・安全装置類・測定計器・加熱用パイプヒーター・排湯用のエアー用ホース及び内部に設ける上がり湯製造の為の水道水投入口と外部への取り出し口がこの下方に設けられ、さらにこの投入口も湯口支持台として、作動中以外は、分離して下方に下げれる構造をとり、さらに湯口支持台が下がっている時は、投入口上端のゴム製安全弁付フロート弁からの放熱防止の為にこの穴を塞ぐ断熱材がシリンダーにより塞ぐように設けられている。
【0010】
したがって、蓄熱槽形の貯湯槽としては、あくまでも放熱を防止する保温性が大切だと考えており、この観点から本発明では、鏡面のステンレス製中心槽の外側を第2槽の内壁とみなして、30mm〜40mmの隙間を設けて、この隙間にガラスウールを封入して真空にする一重形も可能であるが、20年、30年もの長期使用に耐える為には、さらに第2槽の外周外側壁をその外側にかぶせる形の第3槽の内壁とみなして、その隙間を30mm〜40mm離して被せる構成でガラスウール封入とその真空化もさらなる二重構造が長期使用には、必要ではないかと考えており、一般的に考えられている、真空中の対流防止のために、第2槽、第3槽の内外周とを、表面を実現可能な半鏡面のSUS430を使用する事とともに真空中でのふく射熱を反射させる為に、それらの隙間に封入されたガラスウールの表面に設けられた反射板(アルミはく板)によっても、ふく射熱を閉じ込める働きをさせる。
【0011】
このように、本発明では、ステンレス製の中心槽に対してその外側に真空部と同時に反射板付きのガラスウールを封入し、さらにこれを二箇同時に設けることで、より一層蓄熱効果をあげることと、その中心槽へのお湯の投入方法においても、下方部からの上下可動式の湯口支持台による上方移動は、加熱中のみであり、それ以外は、下方に下がっている事で、ここからの伝熱放熱を防止出来、さらに中心槽及び第2槽、第3槽を支えて隙間を形成する樹脂板の3枚は、その1枚目と2枚目との間、および2枚目と3枚目の間には、薄い断熱材を挟みこんで樹脂板から第2槽壁及び第3槽壁への中央槽壁からの伝熱による内部の熱を逃がさないように工夫されている。
【0012】
又、貯留槽の中に一定のレベルまでお湯が入っている時に、湯口支持台に取り付けられたパイプヒーターが接触しない程度の位置に底部を持った上がり湯タンクが下方より上方の口元が広くなった逆円錐形をした状態で密封され、この上槽部板に固定された状態で、中央槽内部に固定されており、この上がり湯タンクは、内部に設置されたとき、逆円錐形の周りを減圧弁を通して、水道水が下方から供給出来る程度の細管としてステンレスのスパイラル状でタンクに固着されている為、、湯口支持台が上昇した時のみ、下方のお湯がパイプヒーターにより加熱され、その熱湯の上昇流で上がり湯タンクの下端、タンク本体壁面及びスパイラル状の細管により上昇流が遮られる事で貯湯槽の中でお湯がかき回し効果が発生すると共に、細管中の水道水の送水中にも加熱されて減圧弁の水圧で上昇して上がり湯タンク上端から入り、タンク内部を通って上がり湯タンク下方端から放出される構造であり、この上方に溜まるお湯を排出用管を通じて、外部に取り出せれる構造のために入路・出路も上方のタンク壁に集中する事で、上がり湯タンクからの放熱を少なくし、貯湯槽自体の保温性にも助けられて、上がり湯タンクからの湯温の低下を防止する構造となっている。
【0013】
この為に、上がり湯タンクの上端壁から上がり湯の排出用管から規定時間の午前1時から午前6時の5時間で第2深夜電力又は中部電力の場合、午後11時から午前7時のナイトタイム契約時間の8時間の前後にも収納浄水湯に満たされている間中収納浄水湯の湯温により長時間熱交換されることとなり、パイプヒーターの発熱で貯湯槽の中の収納浄水湯と上がり湯タンク中の水道水が上がり湯タンク上方に溜まり、排出用管より熱湯を取り出すと水道水の投入口に設けられた減圧弁により通常は、2気圧〜3気圧程度の水圧で上がり湯タンク下端内部に水道水が投入されるために、排出用管から上がり湯を使用すると水道水が供給される構造を持っており、この構造は、深夜電気温水器やエコキュートでの水道水供給構造と同じであるが、本発明の上がり湯タンク構造では、まわりを収納浄水湯の中にあり、この収納浄水湯が二箇所のガラスウール入りの真空断熱構造の貯湯槽のなかにあり、深夜電力で65℃〜90℃に加熱されている事の違いがある。
【0014】
この排出用管は、蓄熱槽形である中心槽の内部の収容浄水湯の中を通って下方に設けられている3枚の断熱シートを挟みこんだ3枚の樹脂板を貫通して外部に取り出せれる構造であり、この排出用管の管端には、サーモステットシャワー混合栓やその他の混合栓により水道水と混合して使用可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0015】
【特許文献1】特許第3729897号
【特許文献2】特開2001−116367号公報
【特許文献3】特許第3822543号
【特許文献4】登録実用新案第3123473号公報
【特許文献5】登録実用新案第3123456号公報
【特許文献6】特開平06−241552
【特許文献7】特開平01−163554
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
本発明は、世界的命題であるCO2の削減という課題に対して、日本でのおもに既設のお風呂に対して現在のガス機器や石油機器も含めてその設備を破壊する事無く、家庭においてもこれに対応出来る発明で、家庭におけるCO2対策では、エネルギー使用の中で熱エネルギーが30%をしめるお風呂があるが、この対応商品としては、日本では約10社が発売しているエコキュートがあるが、本体定価が60万円〜95万円であり(実勢価格でも約50万円程度、工事費が12万円程度:合計62万円程度)と高額であり、ある資料によると一般家庭でのお風呂の燃料費は、都市ガス換算で月額7.800円かかり、深夜電気温水器でも月額4.800円となり、エコキュートの燃料費との差は約6.000円でありしたがって、その償却には、9年〜10年かかる計算となり又ユーザーの利便性を重んじる日本の一般的な風潮である高機能を追求するあまり高額になってしまう事が欠点である。
【0017】
したがって、いったん設置されたガスや石油による給湯型の改修は、従来の給湯器の破棄や家の給湯システムのためにかなりの改造工事が必要になり、なかなか普及せず家の新築や改築時まで待たなければならない欠点があり、発明が解決しようとする課題は、これらのユーザーへの思いやりの精神で機能は、シンプルにして、エネルギーを出来る限り外気に逃がさない工夫を行い、水もエネルギーもリサイクルし、加熱するエネルギーも深夜に余る第2深夜電力の5時間又はナイトタイム電力の8時間で済まそうとする、蓄熱槽形の貯湯槽である中心槽を工夫した結果であり、その点、昼間の電気の使用を控える事で上がり湯も制限を受けるが、電気的に昼間の使用も可能だし、装置としてエコキュートや深夜電気温水器とちがって、お風呂のガス給湯システムや石油式の給湯システムもそのまま併設で使用可能にする為、工事費の減少化もユーザーの考えひとつで色々と、いく通りもの使用が出来る利点がある。
【0018】
又、本発明のように上がり湯の製造方法で、湯中での深夜電力による熱交換システムにより発生も考えられる湯アカも仕上がり用のセラミック膜フィルターによるろ過を追加増設する事で解決出来、さらにユーザーの好みにより、上がり湯のみでの浴槽湯はりも可能であり、いずれも上がり湯タンクが収納浄水湯中にある間は、熱交換作用で上がり湯タンク自体が収納浄水湯の温度で熱交換して、中の水道水も昇温してタンク上方に溜まることと成るが、パイプヒーターAで加熱された後も収納浄水湯の温度で長時間に渡り加温出来るメリットもあり、使用するユーザーの選択肢で電気的なコントローラーでコントロールが可能となっており、この場合は、エコキュートや深夜電気温水器と同様の仕様となるが、この様な使い方をしない事も可能となる等の幾多の選択技がある。
【0019】
この様に課題としては、お風呂でのエネルギー消費自体の節約でCO2を減少させる機能、装置の高額化防止、工事費の減少化、使用中の給湯システムの装置自体の維持により装置の廃棄物の減少化などがある。
【課題を解決するための手段】
【0020】
本発明は、請求項1として、浴槽1から汲み上げたお湯2をセラミック膜フィルターケース5のセラミック膜フィルターで超精密ろ過しながら、浴槽外に蓄える方式において、ツバ付中央槽16の外周外側を反射板付ガラスウール32と同時に真空隙間A26を持つ真空部A30を持ち、かぶさる形でツバ付第2槽15が設けられ、このツバ付第2槽15の外周外側を反射板付ガラスウール45と同時に真空隙間B27を持った真空部B31がかぶさる形でツバ付第3槽13が設けられ、この上槽部下端に設けられたツバ部に対して、パッキンを挟んでツバ付下槽部が固定出来るようになっており、この下端中心に設けられた中心穴の二箇所の真空隙間が形成出来るように、二枚の樹脂板と最下層部の樹脂板との間に、断熱材A70及び断熱材B71、薄型断熱材17の3枚の薄い断熱材を挟んで固定され、この三枚の樹脂板の中心部には、樹脂板中央穴部28の上方部穴を塞ぐように片持支持のゴム製安全弁付フロート弁22が設けられている、下方部のみ開放支持形を特徴とするエコ上がり湯付給湯器。
請求項2として、前記請求項1の浴槽1の外に蓄えるツバ付中央槽16の保温構造において、その下方に設ける湯口支持台8を上下出来る湯口上下用シリンダー14により自由に上下出来、湯口支持台8の中には、浄水湯用ホース6、エアー用ホース10、排湯ホース23、水道用ホース37、パイプヒーターA35が設置固定されており、これが上昇するとパイプヒーターA35の上端部でゴム製安全弁付フロート弁22が開閉できる構造となっており、下方に下がっている時は、左右断熱ブロック12が左右断熱ブロック開閉シリンダー11で閉じられており、上昇時には、収納浄水湯24がエアー用ホース10より高圧エアーを投入する事で急速に排湯ホース23より浴槽1にお湯2を戻せれる事を特徴とするエコ上がり湯付給湯器。
請求項3として、前記請求項1、請求項2の浴槽1の外に蓄えるツバ付中央槽16の保温構造において、その中に蓄える収納浄水湯24の湯中に設ける下方下端が狭く、上方が上に湾曲をした広い形状で設置時に逆円錐形状をした上がり湯タンク60が、その外周に水道水加熱用細管64が螺旋形に巻きつける形で固定され、下方から水道水を水道水圧力調整弁33を通じて、上方の上がり湯槽上方部62を通じて内部下方に投入出来、収納浄水湯24の中の上がり湯タンク60の下方に設けたパイプヒーターA35で加熱すると、上昇熱湯流で細管及びタンクが加熱され、上がり湯タンク60の上部に加熱された熱湯が集まり、熱湯がタンク内に満水になると、上がり湯槽排出管65より排湯出来る構造となっている事を特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のエコ上がり湯付給湯器。
請求項4として、前記浴槽1の請求項1、請求項2、請求項3の浴槽1の外に蓄えるツバ付中央槽16の保温構造において、その中に蓄える収納浄水湯24の湯中に設ける上がり湯タンク60が水道水のみをパイプヒーターA35の加熱で加工し、収納浄水湯24は、浴槽1に戻さないで、上がり湯タンク60の中の水道水の加熱湯のみで浴槽1を満たす事を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のエコ上がり湯付給湯器。である。
これらの課題に対して、手段としては、現在使用中のガス給湯器や石油による湯沸し法の給湯器を安価な装置を追加して、エコキュートや深夜電気温水器と同等程度の機能を付与することを目指すもので、お風呂でのエネルギー自体の節約でCO2の排出を抑える為に、お風呂の貯湯を水道水と同等程度の水質になるように、セラミック膜フィルターによりろ過を行い、このお湯から外気へのエネルギーの逃避を防止する為に、ステンレス中心槽の外周への2段真空化とその形成方法として1段目及び2段目ともに隙間の真空化と反射板付きのガラスウール封入による2重の被覆で、万一真空が破れても対流現象やふく射現象が起こりにくくし、さらに中心槽及びその外周に設けるステンレス外装外壁を鏡面仕上げにする事と中に封入するガラスウールにもアルミ箔で反射させる2つの機能でふく射熱を小さくする機能を持たせる。
【0021】
又、中心槽への浄水湯の投入方法でも、最下方に設けた中心槽及びその外槽2個所壁を支持出来る中心穴の3枚の樹脂板が、中心槽、第2槽、第3槽を形成するそれぞれの下方部壁穴に、それぞれ独立して固定された3枚の樹脂板の間には、薄い断熱材を挟みこんで接着剤と共に接続用のネジにより3枚の樹脂板を連結して固定することで、装置の簡素化が可能になり、装置の高額化が防止できる。
【0022】
中心槽への浄水湯の供給および排出は、下方に設けた湯口支持台に集中して設ける事と共に加熱用のパイプヒーターが下方に下がっている時に、装置機外で部品等の取り替えが容易なことは、工事費・維持費の減少化が可能になり、この湯口支持台が上昇した時のみ、パイプヒーターが、内部に設置された逆円錐形をした上がり湯タンクの下方部分から内部の収納浄水湯を加熱する事でパイプヒーターが通電すると下方部分から熱水が上昇流として上がり湯タンクの底部、壁部、その周りに設置された細管とその内部を流れる水道水を加熱しながら流動する事で、上がり湯タンクの上部に溜まった熱水を上がり湯上端の排出管より上方の底部に投入された減圧弁を通って供給する水道水の圧力で排出管出口を開放すると放出される。
【0023】
又、現在使用中の浴槽からセラミック膜フィルターケースへのポンプを介してのお湯の供給および中心槽からの湯口支持台を通じての浴槽への戻し湯も浴槽に設けられた配管の途中から行なう事で、使用中のガス機器、石油機器もそのまま使用できる事で、装置自体の維持で工事による廃棄物の減少化も計れる。
【発明の効果】
【0024】
上がり湯を作る方法としては、中心槽に蓄えられた水道水のお湯を、外部にポンプなどで循環させて熱交換させる方法もあるが、本発明のようなお風呂の残り湯から出発する43℃程度のお湯による熱交換では、非常に効率が悪く、外部での熱交換では、深夜電力で加熱する午前1時から午前6時までの過熱では、主に上がり湯として使用する午後8時前後までには、12時間もあり放熱による温度低下も激しいと考えられ、この点からも蓄熱槽である本発明の中心槽中に上がり湯タンクがパイプヒーターで加熱を受け、そのまま収納浄水湯中に存在するのは、非常に有用であり効果が高く、この構造での使用方法も電気的にユーザーがコントローラーで選択出来るのも非常に効果的である。
【0025】
これは、水道水のみで作られた上がり湯だけで、浴槽を満たす事も可能であるが、上がり湯タンクの構造上、タンク上方からお湯を使用する事で5時間ないしは、8時間で加熱可能エネルギーは、夜間電力のみでは、使ったり使用しなかったりでは、パイプヒーターの能力上無駄が出る可能性があり昼間の電力を使わざるをえない等の欠点も出てしまう可能性も考えられる。
【0026】
又、本発明の中心槽に対する外周外側に2段の隙間を設けその中に反射板付きのガラスウールを設ける方法は、蓄熱槽だけでなく、管構造の保温にも使用可能で、本発明でも、上がり湯から大気中に露出する排出管の一部にも使用する事で排出管中のお湯を保温して冷めにくくする機能も持っている利点・効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】実施例1の浴槽1から上がり湯タンク60までの断面側面図。
【図2】実施例1の下槽支持部の樹脂板の構造断面側面図。
【図3】実施例1の湯口支持台の集中配管の断面上面図。
【発明を実施するための形態】
【0028】
本発明は、CO2削減を計る為に家庭のお風呂の湯の浄水と加熱したエネルギーの保持、保温構造の工夫、再加熱に使用する第2深夜電力を使用する事で深夜で余分の電気を使用する事で、電気のリサイクルを実現する構造、その加熱中にユーザーの希望の多い上がり湯も加工できる機能も付加する装置を提供せんとするものである。
【実施例】
【0029】
本発明の実施例1を図1及び図2、図3より説明する。
図1に示すように、浴槽1から外ガス釜25の間をつなぐパイプに電動ポンプ3を介して、お湯2を汲み出して浴槽汲み上げホース4を介してセラミック膜フィルターケース5で超精密ろ過しながら浄水用ホース6で排出されたお湯は、湯口支持台8に管端を差し込まれて固定し、排湯ホース23及びエアー用ホース10、水道用ホース37が同時に収納固定されている。
【0030】
セラミック膜フィルターケース5は、特許第3822543号及び登録第3123456号、登録第3123473号に示されたようにセラミックの基材の上にセラミックの薄膜を焼き付けた構造であり、このセラミック薄膜の極微小孔によりゴミや細菌、皮脂、ウィルスまで必要に応じて自在にセラミック膜フィルターで超精密ろ過して、繰り返して使用する為に、前述の特許や実用新案に示されているように、フィルターケース内部に蓄えたろ過液を、内部からエアーと共に逆洗する事で、フィルター表面に付着したゴミや細菌、皮脂、ウィルス等をフィルター下方に設けられた不織布製のバックフィルターに貯める構造である為に、繰り返し使用可能となっている。
【0031】
特に24時間風呂で問題になった40℃程度での湯温の場合、工業用フィルター内や配管内に大腸菌やジェネラウス菌等が繁殖する問題から、ろ過が完了したらセラミック膜フィルターケース5の内部に水や湯を残すことは、厳に止める為に、セラミック膜フィルターケース5の下方に設けるバックフィルターの下方バルブを開放してろ過液が無くなってもエアーを噴出させる事で管内や、フィルターを乾燥するように電気的に制御する。
【0032】
この発明では、ツバ付き中央槽16内に送り込んだお湯2がろ過後に、どのように送り込まれるかという問題と、送り込まれたお湯2が、ツバ付き中央槽16内で、収納浄水湯24として、放熱を防止して24時間以上保温出来るかが重要であり、ツバ付き中央槽16の中に設けた水位センサー40及び温度センサー43により電気的に水位や温度を見て対応ができる。
【0033】
この為、ツバ付き中央槽16やその周囲外側に設けるツバ付き第2槽15との間に出来る隙間である真空部A30とその中に封入された断熱材である反射板付きガラスウール32とそのツバ付き第2槽15の外周外側とツバ付き第3槽13との間で形成する隙間の真空部B31が、反射板付きガラスウール45を封入して真空に保たれており、この断熱材の変わりに新しい断熱材が有効的にあれば、使用可能であり、それぞれの壁部を形成するステンレスの壁との間で、万一にも真空漏れが発生した場合の対流現象やステンレス壁の反射やガラスウール反射板による反射現象で熱のふく射現象を防止するものであり、これは、上方に設けられた、3槽を形成する各槽に設けられた下端部にツバ部を設けることで、ツバ付き中央槽16及びその外側のツバ付き第2槽15、さらにその外側に設けられたツバ付き第3槽13が、このツバ部に対応出来る下方に設けた湾曲した3組のツバ付き下槽部がそれぞれパッキンを挟んでネジで結合出来る構造となっている。
【0034】
図2に示すように湾曲をしたツバ付き下槽部は、中央槽用ツバ付き下槽19
第2槽用ツバ付き下槽20および第3槽用ツバ付き下槽21が、それら3個の
中央穴部に設けられた、第1槽支持用樹脂板67、第2槽支持用樹脂板68、最下端に下端支持用樹脂板69を、それぞれうすい断熱材A70及び断熱材B71を挟んで最上端に設置された上端支持ステンレス板66に設けられたネジとの間を、結合締結ネジ42で締め付け結合し、その中央部穴が貫通しており、この中を湯口支持台8が2本のスライド案内棒18で下方にシリンダー14で下がっている時に左右に対を成す左右断熱ブロック12が左右断熱ブロック開閉シリンダー11により開いている時、湯口支持台8と中央部穴との間で、水漏れを起こさない程度に湯口支持台8の外径に外径用Oリング36を介して上昇時、スムーズに勘合して水漏れを起こさない構造になっている。
【0035】
上端支持ステンレス板66には、中央下方が空洞になったゴム製安全弁付フロート弁22が片持でスライド開閉出来るように設置されており、湯口支持台8が上昇したとき、その中央に設けられたパイプヒーターA35に接触して持ち上がる構造になっており、このゴム製安全弁付フロート弁22のスペースを除いて、図2のように各下槽との樹脂板の場所に、上がり湯排出ホース65、圧力逃し用安全弁B41が貫通して外部に取り出せれるように固定されているため、湯口支持台8が下がっている時にも一定以上の圧力が発生した時は、圧力逃し用安全弁B41及びゴム製安全弁付フロート弁22より槽外の下方に排出できる構造も持っている。
【0036】
図3のように、湯口支持台8には、シリンダー14で上昇時のみ収納浄水湯24の中で電気の電力で発熱するパイプヒーターA35がその中心に設けられており、その周りには、浄水用ホース6、排水用ホース23、水道用ホース37、エアー用ホース10が固定されており、温度センサー43及び圧力逃し用安全弁A44も設置固着されている為、加熱中やエアー吹き出し中にも、過大な温度による圧力上昇時は、過度な圧力を越すと、圧力逃し用安全弁A44で下方に逃がす事が出来るし、湯口支持台8が上昇中は、図1に示されるように、排水ホース23の途中に設けられた排水一方向バルブ39により一定圧力を越した収納浄水湯24の内部に過大な圧力が加えられると収納浄水湯24が排水ホース23より浴槽1に排出されることとなる。
【0037】
本発明の主眼となる第2深夜電力は、中部電力の場合、午前1時から午前6時までの5時間の間に、40℃程度の湯温を下方からのパイプヒーターA35の加熱で収納浄水湯24の中で発熱する事で、65℃から90℃の高温にツバ付き中央槽16のなかを上昇流を形成しながら加熱される事を利用するもので中に設ける上がり湯タンク60で上がり湯を製造する方法である。
【0038】
上がり湯タンク60は、下方が上がり湯槽下方部61のように先端が狭くて丸みを帯びた形状を成しており、上方は、上がり湯槽上方部62のように下方に比べて広くて上方に湾曲した形状をしており、中に水道水が投入された時、2〜3気圧程度の水道の圧力が水道水圧力弁33により満水時にかかる圧力と上がり湯槽下方部61よりパイプヒーターA35で加熱された熱水が上昇しながらスムーズに上がり湯タンク60を加熱出来るように逆円錐形状をしており、その周りには、水道水加熱用細管64が螺旋形に巻きつける形で固定されている為に、パイプヒーターA15で加熱を受けると、その加熱された上昇熱流湯が上昇するとき、まわりの収納浄水湯24のかき回し効果が出るものである。
【0039】
この水道水加熱用細管64は、水道用ホースB34より水道用電磁バルブB48を経由して水道水圧力調整弁33を経由して、下端支持樹脂板69及び第2槽支持用樹脂板68、上端支持ステンレス板66より水道水加熱用細管64に結合され、パイプヒーターA35で加熱している時、水道水が補給される事で徐々に加熱されて、上がり湯槽上方部62に固定され、内部の底部の所に水道水加熱用細管64の先端が設置される事で、熱い熱湯として放出されることで、上がり湯タンク60の上部に次第に蓄積されできる構造となっており、第2深夜電力の5時間の間に上がり湯タンク60に減圧調整弁である水道水圧力調整弁33より水道水が送り込まれるとその単位時間内に加熱量にかかわらず当初計画された水量で上がり湯タンク60を充満していくことで、タンク周りから加熱を受けながら貯湯される構造になっている。
【0040】
上がり湯上方部62の中央部分には、上がり槽湯排出部63が固着されており、上がり湯槽排出管65が、収納浄水湯24の内部を通って下方に向かって、図2に示された3枚の樹脂板を通って槽外に導き出されており、その管端には、止水栓やサーモステットシャワー混合栓等により、この栓の開閉でお湯を使用できる構造となっていると共にこの使用するお湯により上がり湯タンク60に、水道水圧力調整弁33により2〜3気圧程度の水圧で水道水が補給されて、このために上がり湯排出部63よりタンクの上部に溜まったお湯がその圧力で押し出され上がり湯排出管65より出湯出来る構造となっている。
【0041】
図2に示すように、中央槽下槽支持用樹脂板67より下方に向かって貫通した空気抜用銅製パイプA49が設けられており、第2槽下槽支持用樹脂板68には、空気抜用銅製パイプB50が下方に貫通して設けられ、ここから各々の隙間を形成する上槽部と下槽部を結合した真空部分である真空部A30及び真空B31の空気を抜いて、真空になるようにして、真空が完成したら銅製パイプをツブシて密封できる構造となっている。
【0042】
このように、二つの真空槽で形成された中央槽中で40℃程度の温度を持った収納浄水湯24は、その収納浄水湯24の下方から第2深夜電力で加熱される事で、65℃〜90℃に加熱されながら、上がり湯タンク60が徐々に加温され上がり湯タンク60の内部の水道水が上方に移動して貯められる構造となっており、この内部の水道水は、水道用電磁バルブB48で入切れしても充満する事が出来ると共に内部に水道水を充満すると、その水道水の水圧で、上がり湯槽排出管65に取り付けた止水栓やサーモスタットシャワー混合栓で温水を使用すると水道水の圧力で上がり湯タンク60の上方に溜まったお湯が下方から送り込まれる水道水の圧力で出湯する構造となっている。
【0043】
又、二重の真空槽で形成された真空部B31の外壁のステンレス材は、内部の温度の影響を受けない為、90℃以下であり、この外周を図1に示すように切れ目なく安価な厚い発泡スチロール29で覆う事が90℃以下であるために溶解現象が無い為に可能になり、このことで外周でのカバーも含めていっそうの断熱効果と外気の変化での影響を受けなく出来る構造となっている。
【産業上の利用可能性】
【0044】
本発明の利用活用例としては、家庭のお風呂に利用する事はもちろんであるが、産業用としても、蓄熱槽では、温度の変化が時間差で起こる為に、この二段式の反射板付ガラスウールを封入した真空隙間使用の真空槽を利用した保温方法は、構造が簡単で低コストで設置出来ることも、各地の温泉施設や深夜電気温水器、エコキュートに本発明の示す保温方法で応用が可能で、特にエコキュートには、セラミック膜フィルターケース使用のろ過を使用しなくても、収納浄水湯24が冷めにくい事で、この中に設置加熱する上がり湯タンク60方式では、ナイトタイム電力の8時間加熱で、それ以降の12時間も保温構造が有用で、冷蔵、冷凍をふくめた蓄熱槽・冷熱槽に活用が可能である。
【符号の説明】
【0045】
1.
浴槽
2.
お湯
3.
電動ポンプ
4.
浴槽汲み上げ用ホース
5.
セラミック膜フィルターケース
6.
浄水湯用ホース
7.
エアー用バルブ
8.
湯口支持台
9.
地面固定用台
10.エアー用ホース
11.左右断熱ブロック開閉シリンダー
12.左右断熱ブロック
13.ツバ付き第3槽
14.湯口上下用シリンダー
15.ツバ付第2槽
16.ツバ付中央槽
17.薄型断熱材
18.スライド案内棒
19.ツバ付中央槽用下槽
20.ツバ付第2槽用下槽
21.ツバ付第3槽用下槽
22.ゴム製安全弁付フロート弁
23.排湯ホース
24.収納浄水湯
25.外ガス釜
26.真空隙間A
27.真空隙間B
28.樹脂板中央穴部
29.発泡スチロール
30.真空部A
31.真空部B
32.反射板付ガラスウール
33.水道水圧力調整弁
34.水道用ホースB
35.パイプヒーターA
36.外径用Oリング
37.水道水用ホースA
38.水道用電磁バルブA
39.排水一方向圧力バルブ
40.水位センサー
41.圧力逃し安全弁B
42.結合締結ネジ
43.温度センサー
44.圧力逃し用安全弁A
45.反射板付ガラスウール
46.下方上がり湯槽支持部
47.上方上がり湯槽支持部
48.水道用電磁バルブB
49.空気抜用銅製パイプA
50.空気抜用銅製パイプB
60.上がり湯タンク
61.上がり湯槽下方部
62.上がり湯槽上方部
63.上がり湯槽排出部
64.水道水加熱用細管
65.上がり湯槽排出管
66.上端支持ステンレス板
67.中央槽下槽支持用樹脂板
68.第2槽下槽支持用樹脂板
69.下端支持用樹脂板
70.断熱材A
71.断熱材B

【特許請求の範囲】
【請求項1】
浴槽1から汲み上げたお湯2をセラミック膜フィルターケース5のセラミック膜フィルターで超精密ろ過しながら、浴槽外に蓄える方式において、ツバ付中央槽16の外周外側を反射板付ガラスウール32と同時に真空隙間A26を持つ真空部A30を持ち、かぶさる形でツバ付第2槽15が設けられ、このツバ付第2槽15の外周外側を反射板付ガラスウール45と同時に真空隙間B27を持った真空部B31がかぶさる形でツバ付第3槽13が設けられ、この上槽部下端に設けられたツバ部に対して、パッキンを挟んでツバ付下槽部が固定出来るようになっており、この下端中心に設けられた中心穴の二箇所の真空隙間が形成出来るように、二枚の樹脂板と最下層部の樹脂板との間に、断熱材A70及び断熱材B71、薄型断熱材17の3枚の薄い断熱材を挟んで固定され、この三枚の樹脂板の中心部には、樹脂板中央穴部28の上方部穴を塞ぐように片持支持のゴム製安全弁付フロート弁22が設けられている、下方部のみ開放支持形を特徴とするエコ上がり湯付給湯器。
【請求項2】
前記請求項1の浴槽1の外に蓄えるツバ付中央槽16の保温構造において、その下方に設ける湯口支持台8を上下出来る湯口上下用シリンダー14により自由に上下出来、湯口支持台8の中には、浄水湯用ホース6、エアー用ホース10、排湯ホース23、水道用ホース37、パイプヒーターA35が設置固定されており、これが上昇するとパイプヒーターA35の上端部でゴム製安全弁付フロート弁22が開閉できる構造となっており、下方に下がっている時は、左右断熱ブロック12が左右断熱ブロック開閉シリンダー11で閉じられており、上昇時には、収納浄水湯24がエアー用ホース10より高圧エアーを投入する事で急速に排湯ホース23より浴槽1にお湯2を戻せれる事を特徴とするエコ上がり湯付給湯器。
【請求項3】
前記請求項1、請求項2の浴槽1の外に蓄えるツバ付中央槽16の保温構造において、その中に蓄える収納浄水湯24の湯中に設ける下方下端が狭く、上方が上に湾曲をした広い形状で設置時に逆円錐形状をした上がり湯タンク60が、その外周に水道水加熱用細管64が螺旋形に巻きつける形で固定され、下方から水道水を水道水圧力調整弁33を通じて、上方の上がり湯槽上方部62を通じて内部下方に投入出来、収納浄水湯24の中の上がり湯タンク60の下方に設けたパイプヒーターA35で加熱すると、上昇熱湯流で細管及びタンクが加熱され、上がり湯タンク60の上部に加熱された熱湯が集まり、熱湯がタンク内に満水になると、上がり湯槽排出管65より排湯出来る構造となっている事を特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のエコ上がり湯付給湯器。
【請求項4】
前記浴槽1の請求項1、請求項2、請求項3の浴槽1の外に蓄えるツバ付中央槽16の保温構造において、その中に蓄える収納浄水湯24の湯中に設ける上がり湯タンク60が水道水のみをパイプヒーターA35の加熱で加工し、収納浄水湯24は、浴槽1に戻さないで、上がり湯タンク60の中の水道水の加熱湯のみで浴槽1を満たす事を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のエコ上がり湯付給湯器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2011−242022(P2011−242022A)
【公開日】平成23年12月1日(2011.12.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−112937(P2010−112937)
【出願日】平成22年5月17日(2010.5.17)
【特許番号】特許第4653249号(P4653249)
【特許公報発行日】平成23年3月16日(2011.3.16)
【出願人】(591192225)
【Fターム(参考)】