(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段によって加熱され、内部に湯が流通自在の熱交換器と、該熱交換器内に湯が流入する入口開口部と、該熱交換器内で加熱された湯が流出する出口開口部と、両開口部のそれぞれに接続された屈曲部を有する一対の連絡管と、両連絡管を介して前記熱交換器に接続された浴槽と、前記熱交換器の出口開口部と入口開口部とをポンプを介して接続し、該ポンプの吐出口を前記出口開口部の下流方向に向けて該出口開口部に配設した補助循環回路とを備える循環加熱装置において、
前記出口開口部と前記連絡管との間に、該出口開口部の下流方向に直線状に延出する延出管を設け、
前記ポンプの吐出口を前記延出管の上流側の内部に位置させたことを特徴とする循環加熱装置。
【請求項２】
前記補助循環回路には該補助循環回路を通過する水温を検出する温度検出手段が設けられており、
該温度検出手段によって検出された温度に応じて前記加熱手段を制御する制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の循環加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴槽内の湯を加熱しつつ循環させる循環加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図４に模式的に示すように、浴槽５０と接続して浴槽５０内の湯を循環加熱する循環加熱装置５１が知られている。この種の循環加熱装置５１は、内部に浴槽５０の湯を取り入れて加熱する熱交換器５２と、該熱交換器５２内の湯を加熱する加熱手段（図示せず）とを備えている。該熱交換器５２には、浴槽５０の湯が流入する入口開口部５３と、該熱交換器５２内で加熱された湯を浴槽５０に向かって流出させる出口開口部５４とが設けられている。熱交換器５２内の湯は、加熱手段による加熱によって対流が生じ、出口開口部５４から浴槽５０へと流出し、それに追従して浴槽５０の湯が入口開口部５３から熱交換器５２内に流入して循環回路が形成される。
【０００３】
更に、この種の循環加熱装置５１においては、入口開口部５３から熱交換器５２内への湯の流入と、出口開口部５４から浴槽５０への湯の流出とが円滑に行われるように、湯の循環を補助する補助循環回路５５を備えるものが知られている。該補助循環回路５５は、前記熱交換器５２の出口開口部５４と入口開口部５３とをポンプ５６を介して接続し、該ポンプ５６の吐出口５７が前記出口開口部５４の下流方向に向けて配設されている。
【０００４】
更に、補助循環回路５５には、該補助循環回路５５内を通過する水温を検出する温度センサ６３が設けられており、前記加熱手段を制御する制御手段（図示せず）は、該温度センサ６３により検出された温度に基づく加熱手段の制御を行うように構成されている。即ち、前記制御手段は、該温度センサ６３により検出された温度を浴槽５０内の湯の温度とみなして前記加熱手段を制御するようになっている。
【０００５】
前記循環加熱装置５１の熱交換器５２を浴槽５０に接続する場合には、浴槽５０に形成された一対の接続口５８，５９のうち、上方の接続口５８に前記熱交換器５２の出口開口部５４が接続され、下方の接続口５９に前記熱交換器５２の入口開口部５３が接続される。このとき、熱交換器５２の各開口部５４，５３と浴槽５０の各接続口５８，５９との間には、それぞれ連絡管６０，６１が設けられれる。熱交換器５２の各開口部５４，５３と浴槽５０の各接続口５８，５９とは、前記連絡管６０，６１を介して直線状に接続されることが好ましく、これによって、湯を円滑に循環させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、浴槽５０に対して好適な位置に前記循環加熱装置５１を設置することができず、熱交換器５２の各開口部５４，５３と浴槽５０の各接続口５８，５９との間に左右方向の位置ずれが生じた場合には、例えば図５に示すように、連絡管６０を屈曲させて熱交換器５２の出口開口部５４と浴槽５０の接続口５８とを接続することが行われる。
【０００７】
しかし、熱交換器５２の出口開口部５４に、屈曲部６２を有する連絡管６０を接続すると、該出口開口部５４に設けられた前記補助循環回路５５のポンプ５６の吐出口５７から吐出する湯の流れが、出口開口部５４から浴槽５０に向かう安定した湯の流れを形成する前に、屈曲部６２に当たって乱流を形成してしまい、浴槽５０と熱交換器５２との間での湯の循環が円滑に行えなくなる。これによって、熱交換器５２の出口開口部５４からの加熱された湯の流出量が小となり、浴槽５０内の湯は上層部分と下層部分とで極めて大きな温度差が生じてしまう不都合があった。
【０００８】
そして更に、前記補助循環回路５５に前記温度センサ６３が設けられていても、浴槽５０と熱交換器５２との間での湯の循環が円滑に行えなえないことから、該温度センサ６３により検出される温度が浴槽５０内の湯の温度と大きく異なってしまい、制御手段による加熱手段の正確な制御が行えない不都合があった。
【０００９】
かかる不都合を解消して、本発明は、屈曲部を有する連絡管を介して接続しても、浴槽内の湯を熱交換器との間で円滑に循環させることができ、浴槽内における湯の温度差を極めて小とすることができると共に浴槽内の湯温を所望する温度に正確に加熱することができる循環加熱装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、加熱手段によって加熱され、内部に湯が流通自在の熱交換器と、該熱交換器内に湯が流入する入口開口部と、該熱交換器内で加熱された湯が流出する出口開口部と、両開口部のそれぞれに接続された屈曲部を有する一対の連絡管と、両連絡管を介して前記熱交換器に接続された浴槽と、前記熱交換器の出口開口部と入口開口部とをポンプを介して接続し、該ポンプの吐出口を前記出口開口部の下流方向に向けて該出口開口部に配設した補助循環回路とを備える循環加熱装置において、前記出口開口部と前記連絡管との間に、該出口開口部の下流方向に直線状に延出する延出管を設け、前記ポンプの吐出口を前記延出管の上流側の内部に位置させたことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、出口開口部の下流方向に直線状に延出する延出管を設けたことにより、該出口開口部に設けられた前記補助循環回路のポンプの吐出口から吐出する湯の流れが、出口開口部から浴槽に向かう安定した湯の流れを形成した後に屈曲部を通過させることができる。これによって、屈曲部においては乱流が生じることなく、浴槽と熱交換器との間での湯の循環が円滑に行われる。従って、浴槽内の湯は、浴槽の上層部分と下層部分との湯の温度差を極めて小とすることができる。
【００１２】
また、本発明において、前記補助循環回路には該補助循環回路を通過する水温を検出する温度検出手段が設けられており、該温度検出手段によって検出された温度に応じて前記加熱手段を制御する制御手段が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の循環加熱装置は、前記補助循環回路に温度検出手段が設けられていることにより、浴槽内から前記熱交換器の入口開口部を介して補助循環回路に入る湯の温度を検出する。このとき、前述のように、前記延出管を設けたことにより浴槽の上層部分と下層部分との湯の温度差が極めて小とされるので、補助循環回路を通過する湯の温度から浴槽内の正確な温度を検出することができ、前記制御手段による精度の良い加熱手段の制御を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の循環加熱装置を模式的に示す説明図、図２は本実施形態の要部の説明図、図３は延出管の他の例を示す説明図である。
【００１５】
図１において、１は浴槽であり、２は該浴槽１に接続された循環加熱装置である。該循環加熱装置２において、３は燃焼室、４は該燃焼室３から上方に延びる排煙路、５は燃焼室３に設けられた加熱手段であるバーナ、６は該バーナ５によって加熱され、内部に湯が流通自在の熱交換器、７は該熱交換器６と浴槽１との間で湯の循環を補助する補助循環回路である。
【００１６】
図１に示すように、前記バーナ５は、図示しないガス電磁弁及びガスガバナ弁が介在されたガス供給管８により燃料ガスが供給される。該バーナ５には、点火するための点火プラグ９と、燃焼状態を監視するためのフレームロッド１０とが設けられている。
【００１７】
前記熱交換器６は、内部が中空に形成されており、前記浴槽１内の湯が流入する入口開口部１１と、前記浴槽１に向かって湯が流出する出口開口部１２とが該熱交換器６の一側に上下に並んで形成されている。
【００１８】
また、該熱交換器６は、外壁にフィン１３が設けられて、前記出口開口部１２に向かって次第に上方に傾斜する加熱流通路１４を備えている。該加熱流通路１４は、前記バーナ５の直上に位置し、該バーナ５によって加熱された湯の対流が、該加熱流通路１４の傾斜に沿って出口開口部１２に向かうようになっている。
【００１９】
前記補助循環回路７は、前記熱交換器６の出口開口部１２と入口開口部１１とをポンプ１５を介して接続することによって形成されている。該ポンプ１５は、入口開口部１１の内部に配設された吸入口１６から湯を吸入し、出口開口部１２の内部に配設された吐出口１７から該出口開口部１２の湯の流出方向に沿って湯を吐出する。
【００２０】
また、前記補助循環回路７において前記ポンプ１５の上流側（吸入口１６側）には、該補助循環回路７を通過する水（湯）の温度を検出する温度検出手段である温度センサ３０が設けられている。
【００２１】
そして更に、温度センサ３０の検出温度に応じて、前記バーナ５の燃焼を制御する制御手段３１が設けられている。該制御手段３１は、例えば、温度センサ３０の検出温度が、図示しないリモコン等において設定された設定温度になるように、バーナ５の燃焼を制御することができる。
【００２２】
前記出口開口部１２には、該出口開口部１２と同軸に直線状に延出する延出管１８が一体に設けられている。該延出管１８と、浴槽１に形成された一対の接続口１９，２０のうち一方の接続口１９とは、連絡管２１を介して接続されている。また、出口開口部１２に延出管１８が設けられていることによって前記入口開口部１１においてもその長さ寸法を一致させるために延出管２２が一体に設けられている。該延出管２２には、連絡管２３を介して浴槽１に形成された他方の接続口２０が接続されている。
【００２３】
本実施形態においては、図２に示すように、家屋内の設置スペース等の問題から、前記浴槽１の接続口１９の直線上に前記循環加熱装置２の出口開口部１２を位置させることができず、連絡管２１に屈曲部２４を形成することによって浴槽１の接続口１９と循環加熱装置２の出口開口部１２に延設された延出管１８とが接続される。
【００２４】
該延出管１８は、出口開口部１２から連絡管２１の接続位置までの間に、直線状の湯の流路を形成する。出口開口部１２から浴槽１に向かって流出する際に前記ポンプ１５の吐出口１７によって形成された流れは、該延出管１８の直線状の流路を通過することによってより安定する。そして、安定した流れを有する湯が前記連絡管２１に送られるので、湯が屈曲部２４を通過してもそこに発生する乱流が極めて小となり、浴槽１に向かって円滑に流出する。従って、浴槽１内と循環加熱装置２の熱交換器６内とで湯の循環が円滑に行われ、浴槽１内の湯は該浴槽１の上層部分と下層部分との温度差が極めて小さくなる。
【００２５】
ここで、本実施形態の循環加熱装置２と従来の循環加熱装置５１とを比較した試験について説明する。
【００２６】
従来の循環加熱装置５１においては、図５に示すように、出口開口部５４に連絡管６０が直接接続されており、出口開口部５４の突出部分の長さｘは３５ｍｍとなっている。本実施形態の循環加熱装置２における出口開口部１２には、図２に示すように、前記延出管１８を介して連絡管２１が接続されている。本実施形態の延出管１８の長さｙは８５ｍｍとされている。出口開口部１２，５４は内径が共に４５ｍｍとされ、ポンプ１５，５６の吐出水量は共に毎分約１０リットルに設定されている。両浴槽１，５０内の水量は１８０リットルとされ、両者共に両浴槽１，５０内の水温（夫々の補助循環回路７，５５に設けた温度センサ３０，６３による検出温度）が２５℃から設定温度である４２℃になるまで燃焼運転を行った。浴槽１，５０の湯の中には、図示しないが、上層部分から下層部分に亘って、所定間隔で２５個の温度センサを設置して湯温を測定した。比較結果は、表１に示すように、２５個の温度センサによる検出温度のうち最高温度と最低温度との差が、従来の循環加熱装置５１の場合は１５℃であったのに対し、本実施形態の循環加熱装置２では２℃であり、本実施形態の循環加熱装置２のように前記延出管１８を設けた場合には浴槽１内の湯温をほ略均一とすることができた。しかも、従来の循環加熱装置５１においては、浴槽５０の低部近傍の温度が２９℃と極めて低いが、本実施形態の循環加熱装置２によれば、浴槽１の低部近傍の温度が４１．５℃と良好に加熱循環されていることが判明した。
【００２７】
しかも、従来の循環加熱装置５１においては、浴槽５０内における上層部分と下層部分との温度差が大きいために、補助循環回路５５の温度センサ６３による検出温度は不正確なものとなるが、本実施形態の循環加熱装置２においては、浴槽１の低部近傍の温度が４１．５℃と前記設定温度である４２℃に極めて近い温度となっており、補助循環回路７の温度センサ３０の検出温度から極めて正確に浴槽１内の温度を把握することができた。
【００２８】
【表１】
0003588232.tif 000002
【００２９】
なお、本実施形態の循環加熱装置２においては、図２に示すように、前記延出管１８を出口開口部１２に一体に設けたものを示したが、該延出管１８は、連絡管２１の上流側において出口開口部１２を直線状に延出させるものであればよく、例えば、図３（ａ）に示すように、連絡管２５の出口開口部１２への接続側に、直線状に一体に延出させた延出管２６を設けてもよい。また、図３（ｂ）に示すように、出口開口部１２に別部材として形成された直線状の延出管２７を接続し、該延出管２７に連絡管２１を接続するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の循環加熱装置を示す説明図。
【図２】図１の循環加熱装置の要部の説明図。
【図３】延出管の他の例を示す説明図。
【図４】従来の循環加熱装置を示す説明図。
【図５】従来の循環加熱装置の一部を示す説明図。
【符号の説明】
１…浴槽、２…循環加熱装置、５…バーナ（加熱手段）、６…熱交換器、７…補助循環回路、１１…入口開口部、１２…出口開口部、１５…ポンプ、１７…吐出口、１８，２６，２７…延出管、２１…連絡管、３０…温度センサ（温度検出手段）、３１…制御手段。
【図１】
0003588232.tif 000003
【図２】
0003588232.tif 000004
【図３】
0003588232.tif 000005
【図４】
0003588232.tif 000006
【図５】
0003588232.tif 000007