JP2002372306A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貯湯槽天井部の任意の位置に具備する出湯口
の設置位置に関わらず、貯湯槽内の上部領域に貯留する
高温の湯を有効活用することが可能な熱交換器を提供す
る。 【解決手段】 加熱装置７と、給水口５と、出湯口２と
を有する貯湯槽１と、前記給水口５に連繋する給水管３
と、前記出湯口２に連繋する出湯管４を有する給湯装置
Ｄにおいて、前記貯湯槽１は、前記出湯口２を前記貯湯
槽１天井部の任意の位置に具備し、前記貯湯槽１上部に
貯留する高温の湯を出湯口２へ誘導するための誘導手段
を前記出湯口２下部に具備する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は貯湯式温水洗浄便座
や貯湯式電気温水器等の貯湯槽に係り、特に出湯時にお
いて、貯湯槽上部に貯留する高温の湯を有効に使用する
ことに好適な熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平４−９７０３０号に見られ
るものを詳述すると、以下の通りである。

【０００３】図４に示すように、従来の貯湯式温水洗浄
便座の熱交換器は、制御装置１６が、サーミスタ１７、
水量検出手段１８からの検出信号に基づき加熱装置７へ
の通電を調節し、貯湯槽１内の温水を所定温度に沸き上
げる。また貯湯槽１は給水口５を具備し、前記給水口５
は、給水管３を連繋し、また給水管３からの供給水を貯
湯槽１の底部に流入させる筒状の流入管１９を連繋し、
該流入管１９はタンク底部側に略水平方向に開放してい
るとともに、開放端部に流入水の流速を減少させる網状
の抵抗部２０を具備する。前記流入管１９出口部の端部
に抵抗部２０を設けることで流入水の流速を低下させ、
貯湯槽１内に沸き上げられた温水と流入水の攪拌を少な
くし、流入水上側に形成される温水層を貯湯槽１上部に
設けられた出湯口２から効率よく出湯させるものであ
る。

【０００４】また、特開２０００−１３０８５０号に見
られるものを詳述すると、以下の通りである。

【０００５】図５に示すように、従来の貯湯式電気温水
器の熱交換器は、天井部中央に出湯口２を有する貯湯槽
１において、中央部と周縁部とに通水開孔を有し、中央
部の通水開孔１２の総開孔面積よりも周縁部通水開孔１
４の総開孔面積が大きく設定されているバッフル部材９
を、貯湯槽１内の上部領域に設けることにより、貯湯槽
１上部に貯留する高温の湯を前記出湯口２に誘導する構
成である。

【発明が解決しようとする課題】

【０００６】しかし特開平４−９７０３０号に見られる
熱交換器の貯湯槽１では、出湯時において、出湯口２直
下及びその近傍は出湯口２からの吸い込みのため、流速
が大きい。しかし、貯湯槽１上部にて出湯口２から離れ
た領域では、出湯口２からの吸い込みの影響が小さいた
め、流速が遅い。このため、貯湯槽１上部にて出湯口２
から離れた領域の湯は出湯口２に吸い込まれにくく、貯
湯槽１上部に停留しやすい。そのため出湯時に貯湯槽１
上部の給水口５直下及びその近傍以外の領域に高温の湯
が残留するため、高温の湯を効率的に活用することが困
難であった。

【０００７】さらに、特開２０００−１３０８５０号に
見られる熱交換器の貯湯槽１では、出湯口２を貯湯槽１
天井部中央に配置する必要があり、そのため貯湯式電気
温水機における内部部品の取り合いや、出湯管の取り回
し、貯湯槽１形状等において出湯口２位置を貯湯槽１天
井部中央からずらす必要がある場合、貯湯槽１上部に貯
留する高温の湯を出湯口２に誘導することが困難であっ
た。また、貯湯槽１形状が大型で貯湯槽１の径が大きい
場合、バッフル部材９が有する中央部通水開孔１２と周
縁部通水開孔１４の間隔が増加し、出湯時にバッフル部
材９の非開通水孔下部に高温の湯が残留するため、高温
の湯を効率的に活用することが困難であった。

【０００８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、本発明の目的は、貯湯式温水便座や貯湯式
電気温水器等において、貯湯槽天井部に具備する出湯口
の設置位置に関わらず、貯湯槽内の上部領域に貯留する
高温の湯を有効活用することが可能な熱交換器を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１では、加熱装置と、給水口と、出湯口とを有
する貯湯槽と、前記給水口に連繋する給水管と、前記出
湯口に連繋する出湯管を有する熱交換器において、前記
貯湯槽は、前記出湯口を前記貯湯槽天井部の任意の位置
に具備し、前記貯湯槽上部に貯留する高温の湯を出湯口
へ誘導するための誘導手段を前記出湯口下部に具備する
構成とした。

【００１０】よって、前記貯湯槽天井部の任意の位置に
出湯口を具備できるため、貯湯式温水洗浄便座や貯湯式
電気温水器等における出湯管の取り付け位置に関する制
約が減少し、さらに前記貯湯槽上部に貯留する高温の湯
を有効に活用することが出来る。

【００１１】請求項２では、前記誘導手段は通水開孔を
具備するバッフル部材からなり、前記バッフル部材は、
前記出湯口を前記バッフル部材に投影した領域に通水開
孔を具備しない構成とした。

【００１２】よって、貯湯槽内の湯が前記バッフル部材
が具備する通水開孔を通水することにより整流され、さ
らに給水時の流速が最も大きくなる出湯口直下からの出
湯口への流出を無くし、出湯口直下の外部領域からの出
湯口への吸い込みが増加するため、前記貯湯槽上部に貯
留する高温の湯を有効に活用することが出来る。

【００１３】請求項３は、前記バッフル部材は、前記給
水口を前記バッフル部材に投影した領域の外部領域で、
かつ前記出湯口の中心を投影した位置から、放射状に通
水開孔を具備し、該通水開孔は前記出湯口の中心を投影
した位置からの距離に比例して開孔面積が増加する構成
とした。

【００１４】よって、前記バッフル部材が具備する各通
水開孔を通水する湯量をほぼ均一に保つことが出来るた
め、前記貯湯槽上部に貯留する高温の湯を有効に活用す
ることが出来る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係
る概略断面図である。熱交換器Ｄは、加熱装置７を備え
た貯湯槽１を具備しており、図示していない温度制御装
置により予め設定した温度に保たれている。この貯湯槽
１への給水は給水口５からなされ、給水口５には、給水
管３が連繋している。また貯湯槽１からの出湯は出湯口
２からなされ、出湯口２には出湯管４が連繋している。
また貯湯槽１の給水口５上部には給水時における流入水
によるタンク内の攪拌を抑制するための整流板６を具備
している。さらに貯湯槽１は前記貯湯槽１上部の出湯口
２下部に通水開孔８を具備したバッフル部材９を具備し
ている。

【００１６】図２は本発明の実施例に係る前記バッフル
部材９断面図である。前記バッフル部材９は、前記貯湯
槽１に配置した場合に、出湯口２をバッフル部材９に投
影した領域１１を除く外部領域１３に、通水開孔８を具
備する。そして前記通水開孔８は、前記出湯口２の中心
をバッフル部材９に投影した場合の位置１０から放射状
に具備され、前記通水開孔８は、前記出湯口２の中心を
バッフル部材９に投影した場合の位置１０からの距離に
比例して通水開孔面積が増加する構成とする。

【００１７】前記の如く構成された熱交換器Ｄにおける
貯湯槽１内の湯の流れは次の通りである。熱交換器Ｄか
ら出湯が開始されると、給水管３から給水口５へ流出し
た冷水が、貯湯槽１内へ流入する。このとき流入した冷
水による貯湯槽１内の攪拌現象は、前記整流板６により
抑制される。これにより、貯湯槽１へ流入した冷水によ
って、貯湯槽１内に貯留していた湯が押し上げられ、バ
ッフル部材９が具備する通水開孔８を通水し、出湯口２
を経て、出湯管４へ流出する。

【００１８】図３は本発明の実施例に係る前記貯湯槽１
にバッフル部材９を配置した場合の前記貯湯槽１上部拡
大図である。図示した各矢印a,b,c,d,e,f,g,hは各通水
開孔８１，８２，８３，８４，８５，８６，８７，８８
を通水する湯の流れを示す。ここで、通水開孔８５と通
水開孔８６、通水開孔８４と通水開孔８７、通水開孔８
３と通水開孔８８は中心軸１５に関して対称形状とす
る。出湯時における貯湯槽１上部での湯の流れは、出湯
口２直下及びその近傍の流速が大きく、出湯口２からの
距離が増加するにつてれ、流速は減少する。ここで、上
記の如く前記バッフル部材９の各通水開孔を配置するこ
とにより、出湯時において貯湯槽１上部の流速が速くな
る領域における前記バッフル部材９の通水開孔面積は小
さく、流速が遅くなる領域における前記バッフル部材９
の通水開孔面積は大きくなるため、前記バッフル部材９
の各通水開孔を通水する湯量はほぼ均一となる。このた
め、貯湯槽１上部における出湯口２から離れた領域に貯
留する高温の湯を無駄にすることなく、活用することが
可能となる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、上記構成により、次の効果を
発揮する。

【００２０】本発明は、加熱装置と、給水口と、出湯口
とを有する貯湯槽と、前記給水口に連繋する給水管と、
前記出湯口に連繋する出湯管を有する熱交換器におい
て、前記貯湯槽は、前記出湯口を前記貯湯槽天井部の任
意の位置に具備し、前記貯湯槽上部に貯留する高温の湯
を出湯口へ誘導するための誘導手段を前記出湯口下部に
具備することにより、前記熱交換器が具備する貯湯槽上
部に貯留する高温の湯を有効に活用できる。

【００２１】また、前記前記貯湯槽は、前記出湯口を前
記貯湯槽天井部の任意の位置に具備可能なため、貯湯式
温水洗浄便座や貯湯式電気温水器の制作において、取り
合い等の制約を減少させることが出来る。

【００２２】また、前記誘導手段はバッフル部材からな
り、前記バッフル部材は、前記出湯口を前記バッフル部
材に投影した領域に通水開孔を具備しない構成であるた
め、出湯時の貯湯槽上部の流れを整流でき、さらに出湯
口直下の湯の吸い込みを抑制し、これより貯湯槽上部に
おける出湯口から離れた領域に貯留する高温の湯を有効
に活用することが出来る。

【００２３】また、前記バッフル部材は、前記給水口を
前記バッフル部材に投影した領域の外部領域で、かつ前
記出湯口の中心を投影した位置から、放射状に通水開孔
を具備し、該通水開孔は前記出湯口の中心を投影した位
置からの距離に比例して開孔面積が増加する構成とする
ことにより、バッフル部材が具備する各通水開孔を通水
する湯量がほぼ均一になるため、前記貯湯槽上部に貯留
する高温の湯を有効に活用することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る概略断面図

【図２】本発明の実施例に係る前記バッフル部材断面図

【図３】本発明の実施例に係る前記貯湯槽にバッフル部
材を配置した場合の貯湯槽１上部拡大図

【図４】従来の貯湯式温水洗浄便座における熱交換器を
示す概略断面図

【図５】従来の貯湯式電気温水器における熱交換器を示
す概略断面図

【符号の説明】

Ｄ…熱交換器 １…貯湯槽 ２…出湯口 ３…給水管 ４…出湯管 ５…給水口 ６…整流板 ７…加熱装置 ８，８１，８２，８３，８４，８５，８６，８７，８８
…通水開孔 ９…バッフル部材 １０…貯湯槽１が具備する出湯口２の中心をバッフル部
材に投影した場合の位置 １１…出湯口２をバッフル部材９に投影した領域 １２…中央部の通水開孔 １３…出湯口２をバッフル部材９に投影した領域１１を
除く外部領域 １４…周縁部通水開孔 １５…中心軸 １６…制御装置 １７…サーミスタ １８…水量検出手段 １９…流入管 ２０…抵抗部

フロントページの続き (72)発明者 鶴田 透 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日 本ユプロ株式会社内 (72)発明者 小川 孝法 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 Ｆターム(参考） 2D038 JB03 3L025 AD02 AD04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加熱装置と、給水口と、出湯口とを有する
   貯湯槽と、前記給水口に連繋する給水管と、前記出湯口
   に連繋する出湯管を有する熱交換器において、前記貯湯
   槽は、前記出湯口を前記貯湯槽天井部の任意の位置に具
   備し、前記貯湯槽上部に貯留する高温の湯を出湯口へ誘
   導するための誘導手段を前記出湯口下部に具備すること
   を特徴とする請求項１記載の熱交換器。
2. 【請求項２】前記誘導手段は、通水開孔を具備するバッ
   フル部材からなり、前記バッフル部材は、前記出湯口を
   前記バッフル部材に投影した領域に通水開孔を具備しな
   いことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
3. 【請求項３】前記バッフル部材は、前記給水口を前記バ
   ッフル部材に投影した領域の外部領域に、前記出湯口の
   中心を投影した位置から、放射状に通水開孔を具備し、
   該通水開孔は、前記出湯口の中心を投影した位置からの
   距離に比例して開孔面積が増加することを特徴とする請
   求項１、２記載の熱交換器。