(57)【要約】【課題】酸素混入運転により生成される結露水が酸素供給経路に残留することを回避する手段を提供することを目的とする。【解決手段】循環ポンプ１８により浴槽２１の湯を循環する追い焚き循環回路２０と、浴槽２１に設けた追い焚きアダプタ２２と、減圧手段２４により酸素富化膜２３に空気を通過させ高濃度の酸素を取出す酸素富化装置２６と、酸素富化装置２６からの高濃度の酸素を追い焚き循環回路２０に混入させる混入手段２７とを有し、追焚きアダプタ２２の噴出口より循環水に混入させた高濃度の酸素を噴出させる構成としたものであって、酸素富化膜２３と減圧手段２４の間及び減圧手段２４と混入手段２７との間に大気開放経路が形成可能となる空気切り替え弁２９、３０を備えたことにより、酸素混入運転を連続で長時間続けた場合に生じる水蒸気の吸い込みによる酸素供給経路内に残留する結露水を排出する。【選択図】図１
2005110913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環ポンプにより浴槽の湯を循環する追い焚き循環回路と、前記浴槽に設けた追い焚きアダプタと、減圧手段により酸素富化膜に空気を通過させることにより高濃度の酸素を取出す酸素富化装置と、前記酸素富化装置からの高濃度の酸素を追い焚き循環回路に混入させる混入手段とを有し、前記追焚きアダプタの噴出口より循環水に混入させた高濃度の酸素を噴出させる構成としたものであって、前記酸素富化膜と減圧手段の間及び減圧手段と混入手段との間に大気開放経路が形成可能となる空気切り替え弁を備えた酸素富化給湯装置。
【請求項２】
高濃度の酸素を追焚き循環回路に混入させた酸素混入運転を終了した場合、空気切り替え弁を所定時間大気開放側に切り替え、減圧手段を作動させて酸素供給経路に大気を流通させるようにした請求項１記載の酸素富化給湯装置。
【請求項３】
酸素富化膜に新鮮空気を供給するための送風手段を備えた請求項１または２記載の酸素富化給湯装置。
【請求項４】
高濃度の酸素を追焚き循環回路に混入させた酸素混入運転を終了した場合、送風手段を所定時間停止させ、酸素富化膜に空気を供給しない状態で減圧手段を作動させるようにした請求項１〜３のいずれか１項記載の酸素富化給湯装置。
【請求項５】
高濃度の酸素を追焚き循環回路に混入させた酸素混入運転を終了した場合、送風手段を所定時間停止させ、減圧手段と混入手段の間に設けた空気切り替え弁を大気開放側に切り替えた状態で減圧手段を作動させるようにした請求項１または３記載の酸素富化給湯装置。
【請求項６】
高濃度の酸素を追焚き循環回路に混入させた酸素混入運転中に予め設定した所定時間を検知した場合、送風手段を所定時間停止させ、酸素富化膜に空気を供給しない状態で減圧手段を作動させるようにした請求項１または３記載の酸素富化給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は追焚き循環回路を有する給湯器の追焚き配管を利用して、浴槽内の浴水中に酸素を供給する機能を有する給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の酸素供給装置は、微細気泡発生装置やジェット噴射装置を取り付け、この各装置を介して浴槽水を循環させる泡風呂やジェットバス等の浴槽水を循環させる管路に気体を供給する供給部を設け、この供給部に酸素富化空気を供給するための酸素富化装置を設けたものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、上記公報に記載された従来の浴槽内への酸素供給装置を示すものである。図において、１は浴槽、２は管路、３は供給部、４は吸入口、５は吐出口、７は酸素富化装置、８はポンプである。
【特許文献１】特開平４−２３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の構成では、連続運転を長時間続けると酸素富化装置は空気と共に水蒸気も取り込んで、その吸い込んだ水蒸気が酸素富化膜を透過して酸素供給経路となる配管内に結露水として残留するという問題点があり、この残留結露水により雑菌の増加や低温時における凍結等の不具合に繋がるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、酸素混入運転により生成される結露水が酸素供給経路に残留することを回避する手段を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記従来の課題を解決するため本発明の酸素富化給湯装置は、循環ポンプにより浴槽の湯を循環する追い焚き循環回路と、前記浴槽に設けた追い焚きアダプタと、減圧手段により酸素富化膜に空気を通過させることにより高濃度の酸素を取出す酸素富化装置と、前記酸素富化装置からの高濃度の酸素を追い焚き循環回路に混入させる混入手段とを有し、前記追焚きアダプタの噴出口より循環水に混入させた高濃度の酸素を噴出させる構成としたものであって、前記酸素富化膜と減圧手段の間及び減圧手段と混入手段との間に大気開放経路が形成可能となる空気切り替え弁を備えた構成としてある。
【０００７】
これによって、酸素混入運転後に酸素供給経路に残留してある結露水を器具外に排出、若しくは乾燥空気により自然蒸発させることが出来るので、残留結露水による雑菌の増加や低温時における凍結等の問題を解消することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の酸素富化給湯装置は、酸素混入運転により配管内に残留した結露水を、空気切り替え弁の切替制御により大気開放状態で減圧手段を作動させることにより、排出、乾燥することができ、残留結露水による凍結破壊、雑菌類の増殖を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、循環ポンプにより浴槽の湯を循環する追い焚き循環回路と、前記浴槽に設けた追い焚きアダプタと、減圧手段により酸素富化膜に空気を通過させることにより高濃度の酸素を取出す酸素富化装置と、前記酸素富化装置からの高濃度の酸素を追い焚き循環回路に混入させる混入手段とを有し、前記追焚きアダプタの噴出口より循環水に混入させた高濃度の酸素を噴出させる構成としたものであって、前記酸素富化膜と減圧手段の間及び減圧手段と混入手段との間に大気開放経路が形成可能となる空気切り替え弁を備えたことを特徴とするものであり、酸素混入運転を連続で長時間続けた場合に生じる水蒸気の吸い込みによる酸素供給経路の配管内に結露水が残留する現象を前記酸素富化膜と減圧手段の間及び減圧手段と混入手段との間に配設した空気切替弁を制御することで、酸素供給経路が大気開放経路となるようにし、配管内に残留した結露水を排出、乾燥させるようにしたものである。
【００１０】
第２の発明は、特に第１の発明において、高濃度の酸素を追焚き循環回路に混入させた酸素混入運転を終了した場合、空気切り替え弁を所定時間大気開放側に切り替え、減圧手段を作動させて酸素供給経路に大気を流通させるようにしたことを特徴とするものであり、酸素混入運転後に空気切替弁を酸素供給経路が大気開放経路となるように切り替え、予め定めた所定時間減圧手段を駆動させることで、酸素富化装置を経由せず、大気を直接酸素供給経路に流通させて残留した結露水を排出、乾燥させるようにしたものである。
【００１１】
第３の発明は、酸素富化膜に新鮮空気を供給するための送風手段を備えたことを特徴とするもので、大気から酸素富化膜を通して高濃度の酸素を取出す場合、多量の空気を酸素富化膜に供給する必要があり、ガス給湯器等に組み込んだ場合、燃焼用空気を供給するための送風ファンだけでは所望の高濃度酸素を確保することができず、そこで、酸素富化膜に新鮮空気を供給するためだけの送風手段を別途設けることで、燃焼用空気とは別に酸素富化膜に多量の新鮮空気を供給することができる。
【００１２】
第４の発明は、高濃度の酸素を追焚き循環回路に混入させた酸素混入運転を終了した場合、送風手段を所定時間停止させ、酸素富化膜に空気を供給しない状態で減圧手段を作動させるようにしたことを特徴とするもので、酸素混入運転終了後に送風手段を停止させた状態で減圧手段を駆動させることにより、酸素富化膜から水蒸気等の湿気を含む空気を吸い込むことなく、パージ動作を行うことができ、酸素供給経路内の残留結露水も確実に排出、乾燥することが可能となる。
【００１３】
第５の発明は、高濃度の酸素を追焚き循環回路に混入させた酸素混入運転を終了した場合、送風手段を所定時間停止させ、減圧手段と混入手段の間に設けた空気切り替え弁を大気開放側に切り替えた状態で減圧手段を作動させるようにしたことを特徴とするもので、酸素混入運転終了後に送風手段を停止させ、減圧手段と混入手段の間に配設した空気切替弁を大気開放側に切り替えて減圧手段を駆動させることにより、酸素富化膜から水蒸気等の湿気を含む空気を吸い込むことなくパージ動作を行い、酸素供給系路内の残留結露水を排出、乾燥することが可能となる。
【００１４】
第６の発明は、高濃度の酸素を追焚き循環回路に混入させた酸素混入運転中に予め設定した所定時間を検知した場合、送風手段を所定時間停止させ、酸素富化膜に空気を供給しない状態で減圧手段を作動させるようにしたことを特徴とするもので、酸素混入運転中でも予め設定した時間が経過すると、一時的に酸素混入運転を中断し、送風手段を停止した状態で減圧手段を駆動させパージ動作を行うため、確実に酸素供給経路内の残留結露水を排出、乾燥することが可能となる。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における追い焚き給湯装置の全体構成図を示すものである。
【００１６】
図１において、給湯装置本体９の内部構成は、熱交換器１２を加熱するバーナ１０があり、このバーナ１０に燃焼用空気を送るバーナファン１１が設けられている。熱交換器１２の下流側には燃焼ガスの排気口１３が設けられ、バーナ１０で発生した燃焼ガスを本体外に排出する。
【００１７】
また、熱交換器１２には給湯入口１５から入った水を加熱し給湯出口１６を経由してカラン１７等から吐出する給湯回路１４が設けられており、さらに、前記熱交換器１２には浴槽２１の湯水を風呂ポンプ１８で循環させ熱交換器１２で加熱後、再度浴槽２１に戻す追い焚き循環回路２０が設けられている。
【００１８】
このような内部構成を有する給湯装置の一画に、大気中から酸素を取り出し高濃度化した酸素を前記追い焚き循環回路２０の循環水に混入させる酸素富化装置２６を配設してある。
【００１９】
この酸素富化装置２６は、特殊な膜で構成しこの膜を空気が通過するときに酸素を取り出す酸素富化膜２３と、前記酸素富化膜２３に空気を通過させるとき、該空気を減圧して酸素富化膜２３の間に空気を通し、高酸素濃度の空気を得るための減圧手段である真空ポンプ２４と、前記酸素富化膜２３に新鮮空気を供給するための送風手段である送風ファン２５で構成している。
【００２０】
そして、前記酸素富化装置２０で生成した高濃度の酸素を追い焚き循環回路２０に供給する混入手段２７が追い焚き循環回路２０に取り付けられており、酸素富化装置２０で生成された高濃度の酸素は真空ポンプ２４の駆動に連動して追い焚き循環回路２０を流れる循環水中に混入される。この混入手段２７の構成としては、例えばエゼクタのような循環水に対する絞りを設けて酸素富化装置２６からの酸素を引っ張る構成を用いることで、流れに負圧を発生させて酸素富化空気を混入させれば多量の酸素を入れることができ、効果が大きい。ここで、加熱された後の循環水に酸素富化空気を混入する構成とした点に特徴があり、加熱される以前に混入すると、熱交換器１２を通過中に異常音が発生したり、熱交換器１２の腐食を促進したりする恐れがあるからである。
【００２１】
また、浴槽２１には通常の追い焚き動作時に循環される浴槽水を吐出する追焚きアダプタ２２が設けられており、この追い焚きアダプター２２より循環水と共に吐出することで浴槽全体に高濃度の酸素を泡状に噴出することができ、泡風呂感覚を満喫することができるとともに浴室内の酸素濃度を最適な状態に維持することができる。
【００２２】
このような基本的な富化酸素供給構成に加え、本実施形態では酸素富化膜２３と真空ポンプ２４の間の酸素供給経路に第１の空気切替弁２９を配設し、真空ポンプ２４と混入手段２７の間の酸素供給経路に第２の空気切替弁３０を配設してある。この第１の空気切替弁２９及び第２の空気切替弁３０は共に一方が大気開放状態となるように切り替えが可能な三方弁で構成しており、第１の空気切替弁２９及び第２の空気切替弁３０を共に大気開放側に切り替えて真空ポンプ２４を駆動させると、第１の空気切替弁２９から大気を吸い込み第２の空気切替弁３０から大気に排出する、いわゆるパージ運転をすることができ、酸素供給経路内に残留している結露水等の排出動作が可能となる。
【００２３】
また、第１の空気切替弁２９を大気開放側に切り替え、第２の空気切替弁３０を酸素供給経路側に切り替えて真空ポンプ２４を駆動させると、一般的な空気混入運転も可能となり、色々な運転形態を提供することができる。
【００２４】
以上のように構成された酸素富化給湯装置において、図示しない操作部により運転指示が出され、給湯運転の場合はカラン１７が操作されると、所定のシーケンスに基づいてバーナ１０の燃焼が開始され所定温度の湯が出湯される。次ぎに、風呂追い焚き運転の指示が出された場合は、同様にバーナ１０の燃焼が開始され風呂ポンプ１８が駆動することで浴槽水が追い焚き循環回路２０を循環し熱交換器１２で加熱され浴槽内湯温を昇温して追い焚き動作を行う。
【００２５】
そして、酸素混入運転が指示されると、上記風呂追い焚き運転の場合と同様に、風呂ポンプ１８により浴槽水が追い焚き循環回路２０を循環する。この時、送風ファン２５も駆動されるため大気の吸い込み動作が開始され、この多量に吸い込まれた新鮮空気は酸素富化膜２３に供給される。この新鮮空気が酸素富化膜２３を通過するとき、真空ポンプ２３が動作することで通過空気を減圧して酸素のみを取り出し、高濃度酸素として酸素供給経路より混入手段２７に供給する。混入手段２７では追い焚き循環回路２０を流れる循環水により作用するエジェクタ効果で前記酸素供給経路より供給される高濃度酸素を吸い込み循環水に混入する。混入した酸素は追い焚きアダプタ２２より浴槽内に噴出される。
【００２６】
この酸素混入運転において長時間連続して運転が継続されると、送風ファン２５より取り込まれる新鮮空気中に水蒸気や湿気の多い空気が含まれている場合、酸素富化膜２３で酸素を取り出すとき空気中の水分も同時に取り込んでしまい、酸素供給経路内に結露水として残留することになり、この残留結露水が雑菌の繁殖や低温時における凍結の原因となって、正常な酸素混入運転を阻害することになる。
【００２７】
そこで本実施形態では、上記した如く、酸素富化膜２３と真空ポンプ２４の間の酸素供給経路に第１の空気切替弁２９を配設し、真空ポンプ２４と混入手段２７の間の酸素供給経路に第２の空気切替弁３０を配設してある。そして、酸素混入運転を終了した後に、前記第１の空気切替弁２９及び第２の空気切替弁３０を共に大気開放状態で連通するように切り替え、真空ポンプ２４を所定時間駆動させる。この動作により、例えば酸素混入運転中に酸素供給経路内に結露水が残留していたとしても、酸素供給経路内を大気開放状態で新鮮空気を流通させるパージ運転により、結露水を大気に排出、乾燥させることができるものである。
【００２８】
さらに、上記第１の空気切替弁２９と第２の空気切替弁３０を大気開放状態で連通するように切り替え、真空ポンプ２４を所定時間駆動させる場合は、送風ファン２５を停止状態とし、酸素富化膜２３に新鮮空気を供給しない状態、つまり酸素富化膜２３から水蒸気等の湿気を含む空気を吸い込むことなく、パージ動作を行うことにより酸素供給経路内の残留結露水を確実に排出、乾燥するようにしている。
【００２９】
また、図２に示すように、酸素混入運転を開始して一定時間Ａが経過したことを検知した場合、一定時間Ｂの間は送風ファン２５を停止した状態で真空ポンプ２４を動作させるシーケンスを組み込む事により、酸素配管内には乾燥空気が流れることになり、ユーザーが浴槽アダプタからの気泡を楽しみつつ、配管内の結露水を排出、乾燥することが出来る。また、常に配管内の結露水の残留量を一定値以内に保つことが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように本発明の酸素富化給湯装置は、酸素混入運転を連続で長時間続けた場合に生じる水蒸気の吸い込みによる酸素供給経路の配管内に結露水が残留する現象を前記酸素富化膜と減圧手段の間及び減圧手段と混入手段との間に配設した空気切替弁を制御することで、酸素供給経路が大気開放経路となるようにし、配管内に残留した結露水を排出、乾燥させることができるため、追焚き循環回路を有する給湯器の追焚き配管を利用して、浴槽内の浴水中に酸素を供給する２４時間風呂等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１における酸素富化給湯装置の全体構成図
【図２】同給湯装置における連続運転時のタイムチャート
【図３】従来の酸素富化装置の構成図
【符号の説明】
【００３２】
１８  ポンプ
２０  追焚き循環回路
２１  浴槽
２２  追焚きアダプタ
２３  酸素富化膜
２４  真空ポンプ（減圧手段）
２６  酸素富化装置
２７  混入手段
２９  第１の空気切替弁
３０  第２の空気切替弁
【図１】
2005110913.tif 000003
【図２】
2005110913.tif 000004
【図３】
2005110913.tif 000005