(57)【要約】【課題】簡単な構成で高温の温泉水を効率的に冷却することができるとともに、メンテナンスを長い期間することがなく使用することができる温泉水の温度調節装置を提供する。【解決手段】この温泉水の温度調節装置には、上下方向に間隔をあけて、かつ、上側の板状部材２上を流れた温泉水がこの上側の板状部材の下側の板状部材２に流れ落ちてこの下側の板状部材上を流れることを繰り返すように設けられた複数個の板状部材２と、複数個の板状部材２に横方向から外気を送る送風機２１とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に間隔をあけて、かつ、上側の板状部材上を流れた温泉水がこの上側の板状部材の下側の板状部材に流れ落ちてこの下側の板状部材上を流れることを繰り返すように設けられた複数個の板状部材と、
前記複数個の板状部材に横方向から外気を送る送風手段とを備えていることを特徴とする温泉水の温度調節装置。
【請求項２】
前記複数個の板状部材は、上側の板状部材とこの上側の板状部材の下側の板状部材とで流れる方向が逆になるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の温泉水の温度調節装置。
【請求項３】
前記板状部材上には、温泉水の流れを乱す邪魔板が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の温泉水の温度調節装置。
【請求項４】
前記送風手段は、前記複数個の板状部材の横方向の一方側に設けられて、前記複数個の板状部材に外気を送る送風機と、前記複数個の板状部材の横方向の前記送風機と反対側に設けられて、前記複数個の板状部材に送られた外気を排気する排気通路とを備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の温泉水の温度調節装置。
【請求項５】
前記送風手段は、前記送風機と前記複数個の板状部材との間に整流板が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の温泉水の温度調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温泉水の温度調節装置に係り、高温過ぎるためにそのままでは入浴できない温泉水を冷却するための温泉水の温度調節装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高温の温泉水を冷却して適温にする方法としては、水を加えて冷却する加水と言われる方法、温泉水の浴場への供給量を少なくする減水と言われる方法あるいは蛇管を用いた熱交換器を使う方法などが知られている。
【０００３】
また、植物の枝を用いた温度調節方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この植物の枝を用いた温度調節方法においては、竹または木などの植物の枝部分を束ね、ハの字状にしたものを水平方向に一列に並べた形に配置する。それらを複数段、上下に配置し、そこに上方から温泉水を流れ落ちさせる。そうすると、植物の枝部分に水滴状に分散した温泉水が、滴り落ちる間に、周囲の空気と熱交換するとともに気化熱を奪われることで、冷却される。
【０００４】
また、フィルタを用いた温度調節方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。このフィルタを用いた温度調節方法においては、筐体中に複数のフィルタを上下に間隔をあけて配置し、最上段のフィルタの高温液を滴下する。この最上段のフィルタに滴下された高温液の滴下液は、フィルタに接触することによって分割されて細かくなり、筐体内の雰囲気との間で熱交換をするとともに、気化しやすい状態となる。そして、気化が行われることによって以前よりも温度が低下した滴下液となってさらに落下し、これにより冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３１１２９７１号公報
【特許文献２】特開２００８−５１４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、加水による方法にあっては、水道代の負担が大きい。また、加水時のバルブ調整が難しく、さらに加水により源泉濃度を薄めることにより温泉特有の効能が低下する虞がある。
また、減水による方法にあっては、温泉水の流量を調整することが難しく、また温泉水の流量を絞って使用するために温泉水が余るので、余った温泉水は使用されずに排水されて無駄になってしまう。
【０００７】
また、蛇管等の熱交換器を用いた方法にあっては、通常、温度調節を、冷却のための冷却循環水をクーリングタワーにより冷却し、二次的に温度調節を行う。そのため、温泉水に溶けている硫黄分、金属分等が結晶化し、熱交換器に付着するので、温泉水の通路が詰まってしまう。また、酸性の強い温泉で使用すると熱交換器が破損する虞がある。
【０００８】
また、特許文献１の植物の枝を用いる方法にあっては、周囲の大気の影響を直接受けるので、安定した温泉水の冷却効果を得ることが期待できず、また温泉水の温度調節が難しい。
また、特許文献２のフィルタを用いた方法にあっては、フィルタが温泉の成分の金属や硫黄で目詰まりを起こすので、メンテナンスの負担が大きい。
【０００９】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、簡単な構成で高温の温泉水を効率的に冷却することができるとともに、メンテナンスを長い期間することがなく使用することができる温泉水の温度調節装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の温泉水の温度調節装置は、上下方向に間隔をあけて、かつ、上側の板状部材上を流れた温泉水がこの上側の板状部材の下側の板状部材に流れ落ちてこの下側の板状部材上を流れることを繰り返すように設けられた複数個の板状部材と、前記複数個の板状部材に横方向から外気を送る送風手段とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、最上段の板状部材上に高温の温泉水が供給されると、この板状部材上を流れた温泉水がこの下側に位置する板状部材上に流れ落ちる。そして、この下側の板状部材上を流れた温泉水がさらにこの下側に位置する板状部材上に流れ落ちる。上下方向に間隔をあけて設けられた複数個の板状部材に渡って、これを繰り返す。この最上段の板状部材から最下段の板状部材に渡って温泉水が流れて落下することを繰り返す間に、送風手段によって横方向から外気が送られて、温泉水に外気が当てられる。これにより、高温の温泉水は、外気との熱交換と気化により冷却される。
【００１２】
本発明にあっては、板状部材上を温泉水が流れるので、温泉水が外気（空気）に触れる表面積が広いため、外気との熱交換および気化が充分に行われ、これにより温泉水を効率的に冷却することができる。
また、送風手段により送られる外気の風量を調整することにより、容易に温泉水の温度を調整することができる。さらに、板状部材の個数や大きさを変えることにより、温泉水の温度を容易に調整することができる。
さらには、板状部材上を温泉水が流れるので、温泉水に溶解している成分（硫黄や金属等）が板状部材上に析出しても、温泉水が該板状部材上を流れることができるため、メンテナンスを長い期間することがなく、使用することができる。
【００１３】
本発明の上記構成において、前記複数個の板状部材は、上側の板状部材とこの上側の板状部材の下側の板状部材とで流れる方向が逆になるように設けられていることが好ましい。
これにより、複数個の板状部材を平面視において略重なるように設置することができるので、装置を小型化することができる。
【００１４】
また、本発明の上記構成において、前記板状部材上には、温泉水の流れを乱す邪魔板が設けられていることが好ましい。
これにより、板状部材上を流れる温泉水の流れが乱されるので、温泉水が外気（空気）と撹拌状態で接触するため、効率良く熱交換することができ、冷却効率が高まる。
上記邪魔板は、板状のものだけでなく、棒状等のものでもよい。
【００１５】
また、本発明の上記構成において、前記送風手段は、前記複数個の板状部材の横方向の一方側に設けられて、前記複数個の板状部材に外気を送る送風機と、前記複数個の板状部材の横方向の前記送風機と反対側に設けられて、前記複数個の板状部材に送られた外気を排気する排気通路とを備えていることが好ましい。
これにより、複数個の板状部材に送られた外気が次々に排気通路を通じて排気されるので、複数個の板状部材を流れまた落下する温泉水に常に新鮮な冷たい外気を送ることができ、これにより効率的な温泉水の冷却を行うことができる。
【００１６】
また、本発明の上記構成において、前記送風手段は、前記送風機と前記複数個の板状部材との間に整流板が設けられていることが好ましい。
これにより、複数個の板状部材を流れまた落下する温泉水に略均等に外気を送ることができ、外気を用いて効率的に温泉水を冷却することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、簡単な構成で高温の温泉水を効率的に冷却することができるとともに、メンテナンスを長い期間することがなく使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る温泉水の温度調節装置を示す図であって、概略断面図である。
【図２】同、送風ファン側から見た概略図である。
【図３】板状部材を示す図であって、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は（ｂ）の一部拡大図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る温泉水の温度調節装置を示す図であって、送風ファン側から見た概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１から図３は、本発明の第１の実施の形態を示す図である。なお、図１において、実線の矢印は温泉水の流れを示し、破線の矢印は空気（外気）の流れを示す。
図１および図２に示すように、この第１の実施形態に係る温泉水の温度調節装置は、中空の四角箱状の筺体１を備えている。この筐体１の内部には、複数個の板状部材２が上下方向に互に略等しい間隔をあけて略水平に設けられている。これらの複数個の板状部材は、冷却部３を構成している。また、この筐体１の上壁の端部には、高温の温泉水を流れ落とす温泉水供給口４が設けられている。また、筺体１の一方の側方には、送風部５が設けられている。また、筺体１の送風部５と反対側の側方には、排気部６が設けられている。また、筐体１の下壁の端部には、冷却された温泉水が出て来る温泉水出口７が設けられている。また、筐体１の下方には、冷却された温泉水を貯留する貯留槽９が設けられている。
【００２０】
図３に示すように、板状部材２は、トレイ状のものであって、具体的には底が浅くかつ上方が開放されている四角箱状に形成されている。板状部材２は、一つの側壁が取り除かれ、この側が開放状態となっている。ここで、板状部材２のこの開放側の端部を先端部と称し、先端部と反対側の端部を基端部と称する。
【００２１】
板状部材２の上面には、邪魔板１２が設けられている。この邪魔板１２は、ジグザクに折り曲げられた帯板状に形成されている。邪魔板１２は、板状部材２に複数個設置されている。すなわち、板状部材２の上面の基端部側の半分には、複数個（この例では４個）の邪魔板１２が板状部材２の基端部側から先端部側に向かって平行に並んで配置され、また板状部材２の上面の先端部側の半分には、複数個（この例では５個）の邪魔板１２が板状部材２の基端部側から先端部側に向かって平行に並んで配置されている。これらに邪魔板１２は、板状部材２上に単に載置されているだけで、固定はされていない。
また、板状部材２の先端部には、四角形状の切り欠き１３が等間隔に形成されている。
【００２２】
図１および図２に示すように、各板状部材２は、最上段の板状部材２から最下段の板状部材２に渡って、先端部が交互に逆の側に位置するように配置されている。板状部材２の先端部側の先端は、筐体１の内面から少し離れた状態で位置しており、その他の側の３つの端は、筐体１の内面に接するかまたは近接して位置している。
各板状部材２の間には、板状部材２の基端部側と先端部側とを結ぶ方向に平行な棒状の間隔調整部材（図示せず）が複数個（例えば、板状部材２の両端部に２個）介在されており、この高さの異なる間隔調整部材を用いることにより、各板状部材２の間の間隔は変更できるようになっている。各板状部材２と各間隔調整部材とを単に交互に積み重ねるだけで、各板状部材２および各間隔調整部材は筐体１内に設置されている。
【００２３】
温泉水供給口４は、筒状に形成されており、最上段の板状部材２の基端部の中央の上側に配置されている。一方、温泉水出口７は、筐体１の下壁に開口として形成されており、最下段の板状部材２の先端部側の先端と筐体１の内面との間に位置している。
【００２４】
送風部５は、筐体１内に外気を送る送風機２１と、この送風機２１と筐体１との間に設けられた複数個の整流板２２とが備えている。整流板２２は、側面視において山形に形成されている。複数個の整流板２２は、筐体１の一方の側（板状部材２の基端部と先端部とを結ぶ方向の一方の側）に近接して当該一方の側の上端から下端に渡って略等間隔に設置されている。筐体１の当該一方の側は、壁が取り除かれて開口状態となっている。送風機２１により送られた外気は、整流板２２により略均等に筐体１の一方の側から筐体１内に送り込まれて、複数個の板状部材２（冷却部３）に横方向から外気を送るようになっている。
【００２５】
一方、排気部６は、排気通路３１とこの排気通路３１の上端部に設けられた排気口３２とを備えている。排気通路３１は、筺体１の送風部５と反対側の側（板状部材２の基端部と先端部とを結ぶ方向の他方の側）に連通し、当該他方の側の下端から上方に向かって延びている。筐体１の当該他方の側は、壁が取り除かれて開口状態となっている。複数個の板状部材２（冷却部３）に横方向から送られた外気は、筺体１内から排気通路３１に排出され、排気通路３１を通って排気口３２から外部に排出される。
【００２６】
貯留槽９は、上方が開口した四角箱状に形成されており、筐体１の下壁に連続して設置されている。貯留槽９には、筐体１の下壁の温泉水出口７の位置と反対側の側壁の上部に、冷却された温泉水を取り出す取出口４１が設けられている。
【００２７】
このような温泉水の温度調節装置においては、図１に示すように、温泉水供給口４から高温の温泉水が供給されると、この温泉水が最上段の板状部材２の基端部の上に流れ落ち、その後この板状部材２上を流れる。この板状部材２上を先端部まで流れた温泉水は、先端部の縁から一段下の板状部材２の基端部の上に流れ落ちる。この流れ落ちた温泉水は、この板状部材２上を先端部まで流れ、先端部の縁からさらに下側に位置する板状部材２の基端部の上に流れ落ちる。そして、最上段の板状部材２から最下段の板状部材２に渡って、これを繰り返す。
【００２８】
この最上段の板状部材２から最下段の板状部材２に渡って温泉水が流れて落下することを繰り返す間に、送風機２１によって横方向から外気が送られて、温泉水に外気が当てられる。これにより、高温の温泉水は、外気との熱交換と気化により冷却される。温泉水に接触した外気は、排気通路３１を通って排気口３２から外部に排気される。
最下段の板状部材２の先端部の縁から流れ落ちた温泉水は、温泉水出口７を通じて貯留槽９に入る。冷却された温泉水は、貯留槽９から取出口４１を通して取り出される。
【００２９】
このように構成された温泉水の温度調節装置にあっては、板状部材２上を温泉水が流れるので、温泉水が送風機２１により送られる外気（空気）に触れる表面積が広いため、外気との熱交換および気化が充分に行われ、これにより温泉水を効率的に冷却することができる。
また、送風機２１により送られる外気の風量を調整することにより、容易に温泉水の温度を調整することができる。さらに、板状部材２の個数や大きさを変えることにより、温泉水の温度を容易に調整することができる。
この場合、温泉水の温度を調整するに際しては、例えば、温泉水供給口４、温泉水出口７、取出口４１における温泉水の温度を検出し、その検出値に基づいて、板状部材２の個数や大きさを調整したり、あるいは送風機の回転を制御して送る外気の風量を調整すると良い。
さらには、板状部材２上を温泉水が流れるので、温泉水に溶解している硫黄や金属等の成分が板状部材２上に析出しても、温泉水が板状部材２上を流れることができるため、メンテナンスを長い期間することが無く、使用することができる。
【００３０】
また、複数個の板状部材２が上側の板状部材とこの上側の板状部材の下側の板状部材とで流れる方向が逆になるように設けられているので、複数個の板状部材２を平面視において略重なるように設置することができるため、装置を小型化することができる。
また、板状部材２に邪魔板１２が設けられているので、板状部材２上を流れる温泉水の流れが乱されるため、温泉水が外気（空気）と撹拌状態で接触する。このため、効率良く熱交換することができ、冷却効率が高まる。さらに、板状部材２上に邪魔板１２が置かれているだけで固着されていないので、容易に取り去ることができる。また、邪魔板１２を固定するための固定具が不要であるので、温泉水の成分が固定具の部分に詰まるということがないため、メンテナンスが容易になる。
【００３１】
また、複数個の板状部材２の横方向の一方側に設けられて、複数個の板状部材２に外気を送る送風機２１と、複数個の板状部材２の横方向の送風機２１と反対側に設けられて、複数個の板状部材２に送られた外気を排気する排気通路３１とを備えているので、複数個の板状部材２に送られた外気が次々に排気通路３１を通じて排気されるため、複数個の板状部材２を流れまた落下する温泉水に常に新鮮な冷たい外気を送ることができ、これにより効率的な温泉水の冷却を行うことができる。
【００３２】
また、送風機２１と複数個の板状部材２との間に整流板２２が設けられているので、複数個の板状部材を流れまた落下する温泉水に略均等に外気を送ることができ、これにより外気を用いて効率的に温泉水を冷却することができる。
また、通常、各板状部材２にはそれぞれ形状に個体差があり、例えば板状部材２の上面に凹凸がある場合には凸の部分を迂回するように温泉水が流れるが、板状部材２の先端部に、切り欠き１３が等間隔に形成されているので、これらの切り欠き１３の部分に温泉水が流入し易くなっている。このため、板状部材２の先端部から温泉水を下方に均等に流れ落ちさせることができ、これにより効率的な温泉水の冷却を行うことができる。
【００３３】
また、貯留槽９には、筐体１の下壁の温泉水出口７の位置と反対側の側壁の上部に、冷却された温泉水を取り出す取出口４１が設けられているので、貯留槽９に流入した温泉水がすぐに出ていくことはない。このため、冷却された温泉水の間に送風機２１によって送られる外気の温度の違いにより、冷却された温泉水の温度の違いが生じても、貯留槽９に貯留している間に温泉水の対流により温泉水の温度を均一化することができる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施の形態を図面を参照して説明する。
図４に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る温泉水の温度調節装置は、第１の実施の形態に係る温泉水の温度調節装置の筐体１、冷却部３、温泉水供給口４、温泉水出口７、送送風部５、排気部６が横に２個が並んで設けられて構成されている。貯留槽９は、２つの筐体１の下方に１つが設けられており、その容量は第１の実施の形態の略２倍になっている。
【００３５】
このように構成された温泉水の温度調節装置にあっては、冷却する温泉水の量を第１の実施の形態に比べ、約２倍に多くできる。
【００３６】
なお、上述の各実施の形態において、貯留槽９に、液温のさらなる均一化の図るために攪拌装置を設置してもよい。
また、上述の第２の実施の形態では、貯留槽９以外を２個ずつ設置するようにしたが、３個以上設置するようにしてもよい。さらには、上述の第２の実施の形態では、貯留槽９以外を横方向に増設するようにしたが、縦方向に増設するようにしてもよい。
【実施例】
【００３７】
温泉水の温度調節装置を、耐熱塩化ビニールで制作し、高温水の冷却実験を行った。実験用の温度調節装置の筐体は、大きさが縦850mm×横450mm×高さ600mmである。
実験結果を表１に示す。なお、表１中の「ファン強」とは送風機を５０Ｈｚで運転させた場合を示し、「ファン弱」とは送風機を３５Ｈｚで運転させた場合を示す。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
実験結果に関する計算は、表１中の入口温度および出口温度（ファン強）の２つのみを用いて行った。
まず、複数段の板状部材の体積が筐体の体積の５０％を占めるように、板状部材を筐体内に設置し、板状部材の数および供給する水の液温（入口温度）を略変えず（５６℃と５７℃）に、水の流量を変化させた場合を比較した。
すなわち、実験ＮＯ．１と実験ＮＯ．２の結果を比較すると、供給する水の量が１０L/minと２２L/minであって、約２倍になっているのに対し、実験Ｎｏ．２の出口温度が４１℃となった。
【００４０】
次に、複数段の板状部材の体積が筐体の体積の５０％を占めるように、板状部材を筐体内に設置し、板状部材の数および供給する水の流量（２０L/min）を変えずに、温泉水の流量を変化させた場合を比較した。
すなわち、実験ＮＯ．２と実験ＮＯ．３とを比較すると、供給する水の温度が約１．２倍（５７℃と６８℃）になっているのに対し、実験Ｎｏ．３の出口温度が４６℃となった。
【００４１】
次に、供給する水の温度（６８℃）および流量（２０L/min）を変えずに、板状部材の数を増やして複数段の板状部材の体積が筐体の体積に占める割合を５０％から６３％に増やして、約１．２６倍にした場合を比較した。
すなわち、実験ＮＯ．３と実験ＮＯ．４とを比較すると、板状部材体積の筐体体積に占める割合を約１．２６倍にすると、出口温度が４１℃となった。
【００４２】
前の２つの比較結果より、水の冷却に関して、水と冷却風の熱交換の影響だけではなく、気化熱の影響も大きいことが分かった。
【００４３】
さらに、表１における「ファン強」の列と「ファン弱」の列に記された実験結果により、ファンの強弱を調整することで出口７から得られる水の温度調節が容易にできることが分かった。
【００４４】
また、３つ目の比較結果より、板状部材の数を増減することにより、供給される高温の水の冷却温度の調整を行うことができることが分かった。
【符号の説明】
【００４５】
１      筐体
２      板状部材
３      冷却部
４      温泉水供給口
５      送風部
６      排気部
７      温泉水出口
９      貯留槽
１２    邪魔板
１３    切り欠き
２１    送風機
２２    整流板
３１    排気通路
３２    排気口
４１    取出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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