JP2003176950A

JP2003176950A - 水加熱用タンク装置

Info

Publication number: JP2003176950A
Application number: JP2001377101A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Hosoe; 義久細江
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2003-06-27

Abstract

(57)【要約】【課題】構造が簡単で、コストが安く済むと共に、そ
の小型化を図ることができる水加熱用タンク装置を提供
する。【解決手段】冷凍サイクル２２，２６，３０ａを循環
して高温となった冷媒ガスを内部に通過させることによ
りタンク４０内の水を加熱する熱交換器４４をタンク４
０内部に備えた。【効果】水加熱用タンク装置を、従来の水加熱用タン
ク装置よりも構造を簡単にできると共に、コストを安く
することができ、さらにその小型化を図ることができ
る。また、冷凍サイクル装置の作動により、蒸発器によ
る冷却と熱交換器による加熱が同時に行われるため、省
エネルギー効果が大きい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器等に入った被
冷却物を冷却する冷凍サイクルを循環して高温となった
冷媒ガスの温熱を用いてタンク内の水を加熱する、水加
熱用タンク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の水加熱用タンク装置の一例を図８
に示す。同図において、水道管１５から送られる水はタ
ンク１０の下部に設けられた給水口１２よりタンク１０
内に供給され、タンク１０の上部に設けられた出湯口１
６からタンク内に貯えられた湯が出る構成となってい
る。このとき、タンク１０の外壁は断熱材等により保温
性を有するように形成されている。

【０００３】また、給水口１２には二重管コンデンサ２
０の内管２０ａの一端に連結する配管１８ａが、出湯口
１６には内管２０ａの他端に連結する配管１８ｂが、そ
れぞれ連結されている。

【０００４】図９に示すように、二重管コンデンサ２０
の内管２０ａの外側には外管２０ｂが同心円状に設けら
れており、この外管２０ｂの両端部の各々には連結口２
０ｃが設けられている。

【０００５】図８に示すように、連結口２０ｃの一方は
コンプレッサ２２に連結する配管２４に、連結口２０ｃ
の他方は凝縮器２６に連結する配管２８にそれぞれ連結
されている。

【０００６】コンプレッサ２２に一端部が連結された配
管３０の他端部は凝縮器２６に連結されており、この配
管３０の中央部は容器３２に巻き付けられて蒸発器３０
ａを構成している。配管３０の凝縮器２６と蒸発器３０
ａとの間には減圧装置３４が設けられている。一方出湯
口１６には配管１８ｂの他に配管３６の一端部が連結さ
れており、この配管３６の他端部は容器３２の開口３２
ａに湯を供給可能となっていて、この配管３６の途中に
は追焚き装置３８が設けられている。

【０００７】このような従来の水加熱用タンク装置にお
いては、予じめ給水口１２からタンク１０の内部に水道
管１５からの水が貯められている。一方、容器３２内に
は貯蔵物が入れられて、冷凍サイクル装置の配管２４，
２８，３０中を冷媒が凝縮器２６，減圧装置３４，蒸発
器３０ａ，コンプレッサ２２，二重管コンデンサ２０，
凝縮器２６の順で循環することにより、容器３２が蒸発
器３０ａにより冷却されて内部の貯蔵物を低温で貯蔵で
きるようになっている。

【０００８】コンプレッサ２２により高温ガスとなった
冷媒は、二重管コンデンサ２０の外管２０ｂを通過す
る。このとき二重管コンデンサ２０の内管２０ａを通過
するタンク１０内の水は、外管２０ｂを通過する高温ガ
スにより加熱されることになる。

【０００９】ポンプ１９により二重管コンデンサ２０で
加熱された水が給水口１２からタンク１０内に戻される
のと同時に、タンク１０内の水は二重管コンデンサ２０
の内管２０ａに送られることになる。このような循環を
繰り返すことにより、タンク１０内の水は加熱され温水
の状態で貯えられることとなる。

【００１０】このようにして貯えられたタンク１０内の
温水は、出湯口１６から配管３６に吐出され、途中に設
けた追焚き装置３８により更に加熱し高温の湯として、
例えば容器３２内の洗浄に用いられる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の水加熱用タンク装置においては、高価な二重
管コンデンサ２０やポンプ１９が必要なため、装置全体
の構造が複雑となって、コストが高くなると共に、大型
化して広い設置場所を必要とするという問題があった。

【００１２】そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、構
造が簡単で、コストが安く済むと共に、その小型化を図
ることができる水加熱用タンク装置を提供することを課
題とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明による水加熱用タンク装置は、冷凍サイクル
を循環して高温となった冷媒ガスを内部に通過させるこ
とによりタンク内の水を加熱する熱交換器をタンク内部
に備えた構成としたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて具体的に説明する。図１，２は、本
発明による水加熱用タンク装置の第１の実施の形態につ
いて説明するために参照する図である。前記従来の水加
熱用タンク装置と同様の部品には同じ符号を付して説明
し、従来の水加熱用タンク装置の説明と重複する説明は
省略する。

【００１５】図１に示すように、タンク４０の下部には
開口４０ａが形成され、閉止板部材４２によって閉止さ
れている。タンク４０内部には、閉止板部材４２に設置
された熱交換器４４が備えられている。

【００１６】熱交換器４４は、図２に示すように、複数
の直管４４ａと複数のＵ型ベンドパイプ４４ｂで構成さ
れている。また、熱交換器４４の一端はコンプレッサ２
２に連結された配管２４に、他端は凝縮器２６に連結さ
れた配管２８に、それぞれ連結されている。

【００１７】このような本発明の第１の実施の形態にお
いては、配管２４中の冷媒はコンプレッサ２２により高
温ガスとなって熱交換器４４に送られ、この熱交換器４
４の図２に示すような直管４４ａ及びベンドパイプ４４
ｂ中を高温ガスの冷媒が通ることにより、タンク４０内
の水が加熱されて温められるようになっている。

【００１８】従って、冷凍サイクル装置を作動中に発生
するエネルギーによりタンク内の水を加熱することがで
きるため、エネルギーの浪費を防止することができる。
すなわち、最初から水を加熱する場合に比べ、少ないエ
ネルギーで所定の温度まで加熱することができる。

【００１９】このような水加熱用タンク装置によれば、
従来の水加熱用タンク装置のような二重管コンデンサ２
０やポンプ１９が不要となるので、水加熱用タンク装置
の構造を簡単にできると共に、コストを安くすることが
でき、さらにその小型化を図ることができる。また、熱
交換器４４は閉止板部材４２と共に、水加熱用のタンク
４０に着脱可能となっているので、メンテナンス性の向
上を図ることができる。

【００２０】図３ないし図５は、本発明の第２の実施の
形態に係る水加熱用タンク装置について説明するために
参照する図である。前記第１の実施の形態においては、
熱交換器４４が直管４４ａとベンドパイプ４４ｂにより
構成されていたのに対し、第２の実施の形態において
は、熱交換器５２がらせん状の管部材により構成されて
いる。

【００２１】熱交換器５２は、図４に示すように、管部
材５２ａがらせん状に巻かれて形成されていると共に、
図５に示すように、管部材５２ａの外周部には、やはり
らせん状に配置された板状のフィン５２ｂが一体的に設
けられて、管部材５２ａ内外の冷媒と水の熱交換機能が
著しく高められるように構成されている。このような第
２の実施の形態によっても、前記第１の実施の形態と同
様の効果を得ることができる。

【００２２】図６は、本発明の第３の実施の形態に係る
水加熱用タンク装置について説明するために参照する図
である。前記第１，第２の実施の形態に係るタンクにお
いては、タンク底部に開口が設けられていたのに対し、
第３の実施の形態においては、開口６０ａがタンク６０
の側部に設けられている。第３の実施の形態において
も、前記第１，第２の実施の形態と同様の効果が得られ
ると共に、水加熱用タンク装置のレイアウト上の自由度
を向上することができる。

【００２３】図７は、本発明の第４の実施の形態に係る
水加熱用タンク装置について説明するために参照する図
である。第４の実施の形態においては、開口７０ａがタ
ンク７０の上部に設けられているが、前記第３の実施の
形態と同様の効果を得ることができる。

【００２４】なお、前記実施の形態においてはタンク内
に熱交換器を１つ設ける場合について説明したが、タン
ク内に複数の熱交換器を設けてもよい。また、１つの冷
凍サイクルに対して、熱交換器を備えた複数のタンク
や、複数の蒸発器を連結することも可能である。また、
条件によっては追焚き装置は設けなくともよい。

【００２５】以上、本発明の実施の形態について具体的
に述べてきたが、本発明は上記の実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の技術的思想に基づいて、その
他にも各種の変更が可能なものである。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の水加熱用
タンク装置によれば、従来の水加熱用タンク装置よりも
構造を簡単にできると共に、コストを安くすることがで
き、さらにその小型化を図ることができる。また、冷凍
サイクル装置の作動により、蒸発器による冷却と熱交換
器による加熱が同時に行われるため、省エネルギー効果
が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る水加熱用タン
ク装置を示す構成図である。

【図２】図１における熱交換器４４の拡大正面図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る水加熱用タン
ク装置のタンク５０を示す一部破断側面図である。

【図４】図３における熱交換器５２の拡大側面図であ
る。

【図５】図４における熱交換器５２の管部材５２ａのＡ
部の拡大断面図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態に係る水加熱用タン
ク装置のタンク６０を示す一部破断側面図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態に係る水加熱用タン
ク装置のタンク７０を示すその内部構成図である。

【図８】従来の水加熱用タンク装置を示す構成図であ
る。

【図９】図８における二重管コンデンサ２０の拡大断面
図である。

【符号の説明】

１０タンク１２給水口１４逆止弁１５水道管１６出湯口１８ａ配管１８ｂ配管１９ポンプ２０二重管コンデンサ２０ａ内管２０ｂ外管２０ｃ連結口２２コンプレッサ２４配管２６凝縮器２８，３０配管３０ａ蒸発器３２容器３２ａ開口３４減圧装置３６配管３８追焚き装置４０タンク４０ａ開口４２閉止板部材４４熱交換器４４ａ直管４４ｂベンドパイプ５０タンク５２熱交換器５２ａ管部材５２ｂフィン６０タンク６０ａ開口７０タンク７０ａ開口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷凍サイクルを循環して高温となった冷
媒ガスを内部に通過させることによりタンク内の水を加
熱する熱交換器をタンク内部に備えたことを特徴とする
水加熱用タンク装置。
【請求項２】高温の冷媒ガスを発生する冷凍サイクル
装置が前記熱交換器に連結された請求項１に記載の水加
熱用タンク装置。
【請求項３】前記熱交換器がタンク開口部を閉止する
閉止板部材に設置された請求項１に記載の水加熱用タン
ク装置。