(57)【要約】      （修正有）【課題】入浴適温より温度の高い温泉を、成分を薄めることなく、短時間で冷却する機能を持ち、低い製造コストで、メンテナンスの手間や費用を抑え、かつ美しい外観を保つ温泉冷却装置を提供する。【解決手段】竹または木など植物の枝部分に、上部から周囲の気温以上の温度にある温泉を投下し、枝部分を温泉が伝い落ち、先端部から分散して滴下することにより、温泉の気化熱が奪われることと、大気との熱交換がなされることによって温泉が冷却される。さらに、竹または木など植物の枝部分を一列に並べた形や放射状に開いた形に並べた形に配置することにより、一度に大量の温泉が冷却される。加えて、竹または木など植物の枝部分を一列に並べた形や放射状に開いた形に並べた形に配置されたものを、複数段に上下に配置することにより、さらに一度に大量の温泉が効率よく冷却される。【選択図】図５
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
竹または木など植物の枝部分、あるいはそれを束ねたものに、上部から周囲の気温以上の温度にある温泉を投下し、枝部分を温泉が伝い落ち、先端部から分散して滴下することにより、温泉の気化熱が奪われることと、大気との熱交換がなされることによって温泉が冷却されることを特徴とする温泉冷却装置。
【請求項２】
竹または木など植物の枝部分、あるいはそれを束ねたものを一列に並べた形や放射状に開いた形に並べた形に配置することにより、一度に大量の温泉が冷却されることを特徴とする請求項１記載の温泉冷却装置。
【請求項３】
請求項２記載の、竹または木など植物の枝部分、あるいはそれを束ねたものを一列に並べた形や放射状に開いた形に並べた形に配置されたものを、複数段に上下あるいは左右に配置することにより、さらに一度に大量の温泉が効率よく冷却されることを特徴とする請求項２記載の温泉冷却装置。
【請求項４】
請求項３記載の、竹または木など植物の枝部分、あるいはそれを束ねたものを一列に並べた形に配置されたものを複数段に上下に配置する装置において、下部の列ほど鉛直方向に対しての開き角を大きくして、温泉が滴下する際の分散の効率を高めることにより、温泉がさらに効率よく冷却されることを特徴とする請求項３記載の温泉冷却装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は特に、温度の高い温泉などを冷却する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、火山性温泉などの源泉温度が高い温泉では、入浴適温まで温泉を冷却して利用されている。冷却の方法としては、（１）加水、（２）溜め置き、（３）熱交換装置、（４）工業用クーリングタワーなどがある。しかし、（１）の加水は手軽な方法であるが、温泉成分が薄まって温泉浴の効能が弱くなり、水道代がかさむ欠点がある。（２）の溜め置きは簡便な方法であるが、放熱面積が小さく冷却に時間がかかるため、温泉入浴施設などでは営業時間の短縮を余儀なくされる欠点がある。（３）の熱交換装置を温泉の冷却に使用する場合、酸性・アルカリ性温泉では化学的な腐食、破損が起きるほか、成分を多く含む温泉では装置内部への成分付着による詰まりや冷却効率の低下が起きるなど、寿命が短くメンテナンスの手間や費用がかさむなどの欠点があった。一部の熱交換装置にはこれらの欠点を解消した耐熱、耐腐食性能を強化したタイプの製品があるが、特殊素材を用いる構造で非常に高価という欠点があった。（４）の工業用クーリングタワーは一般に強化プラスチック製が多く、４６℃以下、中性付近、ほとんど成分を含まない水での使用が想定されており、高温泉では熱による変形、破損、樹脂溶出が起こりやすいほか、（３）の熱交換装置の場合と同様に、腐食、成分付着、詰まり、冷却効率の低下が問題となる。高温で使用可能な耐熱型の製品もあるが、特殊素材を用いる構造で非常に高価という欠点があった。また、一部に木製クーリングタワーが開発されており、温泉で利用しようとする場合、本体や冷却機構の腐食や成分付着の問題はほぼクリアされるが、電動ファンを用いるものはモーターや可動部分の腐食、破損が起こりやすい。電動ファンを持たない構造とすると冷却効率が低くなり、冷却効率を高めるため外側の覆いを持たない開放型とすると、主に平板と格子により構成される内部の冷却機構が外にさらされ、外観が悪化する問題があった。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
入浴適温より温度の高い温泉を、成分を薄めることなく、短時間で冷却する機能を持ち、低い製造コストで、メンテナンスの手間や費用を抑え、かつ美しい外観を保つ温泉冷却装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達するため、本考案の温泉冷却装置では、竹または木など植物の枝部分、あるいはそれを束ねたものに、上部から周囲の気温以上の温度にある温泉を投下し、枝部分を温泉が伝い落ち、先端部から分散して滴下することにより、温泉の気化熱が奪われることと、大気との熱交換がなされることによって温泉が冷却されることを特徴とする。さらに、竹または木など植物の枝部分、あるいはそれを束ねたものを一列に並べた形や放射状に開いた形に並べた形に配置することにより、一度に大量の温泉が冷却されることを特徴とする。加えて、竹または木など植物の枝部分、あるいはそれを束ねたものを一列に並べた形や放射状に開いた形に並べた形に配置されたものを、複数段に上下あるいは左右に配置することにより、さらに一度に大量の温泉が効率よく冷却されることを特徴とする。
【考案の効果】
【０００５】
本考案は、以上説明したように構成されているので、温泉を冷却する際に成分を薄めることがなく、気化熱を奪う際に蒸発する水の分量だけむしろ濃縮され、効能もその分だけ強まる。また、水道を使用しないので水道代がかからない。そして、温泉は水滴状に分散されて表面積が増大するので、気化と熱交換が効率よく行われ、短時間に冷却可能である。 
【０００６】
加えて、竹や木などは温泉による腐食に強く成分付着が少ないことが知られており、玉川温泉（秋田）、蔵王温泉（山形）、塚原温泉（大分）などの強酸性で高温の温泉地では、いずれも浴槽や浴舎の多くの部分に石や金属ではなく、木や竹が材料として用いられており、同様に本考案による装置は温泉による腐食に強く、成分付着も少ない。また、結果として詰まりなどが起こりにくく冷却効率は長期にわたって安定するため、メンテナンスの手間や費用を抑えることができる。さらに、装置の構造はシンプルであり、低コストに製造することが可能である。
【０００７】
また、竹や木など植物は人間に親近感と安心感を与える材料であり、古来、浴室や浴槽に多く使われる材料である。プラスチックや金属の装置により冷却された温泉に全身の肌を浸すよりも、竹や木など植物素材により冷却された温泉に入ることの方が、利用者にとっては良いイメージが与えられると考えられる。
【０００８】
さらに、本考案を装置化したものは、竹や木など植物が材料であり、枝部分の自然造形を活かしているため、素材の温かみ、美しさ、風合いを持ち、形状も流麗に設計することができ、美観にも資する。特に、温泉入浴施設ではデザイン的視点は重要な要素であり、本考案による装置は、工業用の冷却装置などと異なり、利用者の満足度を向上させるエクステリア、またはインテリアと成り得る。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】
本考案を実施する上で最良の形態と考えられるものを以下に説明する。
【実施例】
【００１０】
請求項１記載の「竹または木など植物の枝部分を束ねたもの」の概念図を図１に示す。この上部から周囲の気温以上の温度にある温泉を投下すると、枝部分を温泉が伝い落ち、先端部から分散して滴下するため、温泉は大気と広い表面積で触れることになる。これにより温泉の一部が気化し、その際に気化熱が奪われる。また、大気との熱交換がなされる。従って、竹または木など植物の枝部分を束ねたものから一定距離を落下し、下部の温泉受け槽に溜まる時点では、温泉は十分に冷却されている。
【００１１】
次に、請求項２記載の「竹または木など植物の枝部分を束ねたものを一列に並べた形に配置したもの」の概念図を図２に示す。また、請求項２記載の「竹または木など植物の枝部分を束ねたものを放射状に開いた形に並べた形に配置したもの」の概念図を図３に示す。これらの配置を行うことにより、上部から温泉を一度に大量に投下しても、温泉はほぼ均一に分散して滴下するので、大量の温泉を一度に冷却することが可能である。
【００１２】
図４は、図２に示した「竹または木など植物の枝部分を束ねたものを一列に並べた形に配置したもの」の概念を具体的な装置にしたものである。最上部にある源泉投下樋１にポンプなどで供給された高い温度の温泉は、樋からほぼ均一にあふれ、一列に並べた竹または木など植物の枝部分２に落下する。その後、枝部分を温泉が伝い落ち、先端部から分散して滴下し、先述の原理によって十分に冷却された温泉が、温泉受け槽３に溜まる。この配置により、図１に示す竹または木など植物の枝部分を束ねたもの単独の場合に比べて、一度に大量の温泉が冷却可能である。
【００１３】
図５は、図４に示す装置を請求項３記載のように、複数段に上下あるいは左右に配置する構造の例である。複数段に上下に配置することにより、温泉と大気との接触時間が増加する。従って、温泉の気化する量が増加し、その分奪われる気化熱が増加する。また、熱交換が効率的になされる。その結果、温泉の冷却効率はさらに高まることになる。また、この機構を左右両側に配置することにより、一度にさらに大量の温泉を冷却することが可能になる。
【００１４】
また、図５で示す装置においては、請求項４記載のように、竹または木など植物の枝部分を束ねたものの列は、下部の列ほど鉛直方向に対しての開き角を大きくした構造としている。これにより、温泉が滴下する際には、最上段、二段目、三段目となるほどに、滴下粒子は徐々に分散の程度が増し、サイズが小さくなる。その結果、温泉と大気との接触面積は増大し、さらに効率よく冷却される。この開き角は鉛直方向に対して３０°〜６０°の範囲で、段ごとに徐々に変化をつけるのが望ましい。また、この構造は見た目に「末広がり感」を与え、美観にも資することが期待できる。
【００１５】
この装置を用いた場合の温泉冷却能力について実験を行った。図４に示す一段一列の構造で竹を材料として用い、枝部分の長さ１ｍ、列の幅１．８ｍ、鉛直方向に対する開き角４５°、下端部からの落下距離１ｍとして試作した装置に、外気温２０℃、弱風快晴の条件下において温泉を流量毎分４０Lで装置に投入したところ、投入前の温度８０℃から投入後は４０℃まで冷却された。また、図５に示す複数段構造の装置で行った温泉冷却能力の実験結果を図６に示す。枝部分の長さ１〜１．５ｍ、列の幅１．８ｍ、鉛直方向に対する開き角４０〜５５°、下端部からの落下距離１ｍとして試作した装置を用いた。投入した源泉の温度は９６〜９８℃である。
【００１６】
図５で示す装置は、昭和２０〜４０年代に日本各地で用いられた流下式塩田の構造にヒントを得ている。流下式塩田は、竹の先端枝（ササ）部分を一列に並べた枝条架（しじょうか）を、必要に応じて複数段重ねる構造物であり、海水を水分蒸発により徐々に濃縮し、繰り返し枝条架を通すことによって塩分濃度を最初の３％から最大１５％にまで高めるものである。この装置はそれまでの塩田による塩製造の労力を低減する効果があったが、現在ではイオン交換膜法などが開発されて使用されていない。
【００１７】
考案者らは海水という高濃度の食塩水にさらされ、かつ屋外で通年作動する流下式塩田の枝条架が高い耐腐食性を持ち、成分付着が少ないままで十数年も性能を維持することに着目した。流下式塩田の枝条架では、水分が蒸発することにより成分（塩分）が濃縮され、同時に気化熱が奪われ冷却される。このうち、塩田では前者の原理しか活かしていないが、考案者らは後者の原理を主に活かし、温泉の冷却を主に気化熱により行うという独創的な着想に至ったものである。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本考案は、成分を薄めることなく、少ないメンテナンスの手間で、低いコストで、短時間に大量の温泉を冷却することが可能であり、特に火山性温泉などの高い源泉温度や強い液性や濃厚な成分を持つ温泉を冷却するのに有効である。また、一般的な温泉の冷却にもいうまでもなく利用可能である。温泉観光施設への設置は、竹や木の素材、また美しい外観を持つことから魅力あるエクステリア、インテリアとして提供することが可能であり、最適の用途であると考えられる。このほか、温泉のみならず、通常の温水の冷却や、工業用クーリングタワーの代替品としても利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】竹または木など植物の枝部分を束ねたものの概念図である。
【図２】竹または木など植物の枝部分を束ねたものを一列に並べた形に配置したものの概念図である。
【図３】竹または木など植物の枝部分を束ねたものを放射状に開いた形に並べた形に配置したものの概念図である。
【図４】図２に示す、竹または木など植物の枝部分を束ねたものを一列に並べた形に配置したものの概念を具体的な装置に示したものである。
【図５】図４に示す装置を、複数段に上下あるいは左右に配置する構造の例を示したものである。
【図６】図５に示す複数段構造の装置で行った温泉冷却能力の実験結果である。
【符号の説明】
【００２０】
１  源泉投下樋
２  一列に並べた竹または木など植物の枝部分
３  温泉受け槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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