JP2004019967A - 電気温水器 - Google Patents

Abstract

【課題】１台の小型電気温水器で、複数の給湯栓のいずれにも温水を速やかに供給できる小型電気温水器を提供する。
【解決手段】循環ポンプ８を運転することにより、貯湯タンク４→給湯管３→給湯循環往き管９→給湯循環戻り管１０→給水管２→貯湯タンク４を結ぶ循環流路内を、加熱ヒーター５により温められた温水が循環するようにしたので、給湯栓１３、１４、１５の何れを開けても速やかに温水を吐水することができる。また、タンク温度センサー１８や循環温度センサー７が検出する水温が低下した場合にのみ、循環ポンプ８を運転するので、循環ポンプ８の運転時間を必要最小限にすることができるため、省エネルギーに寄与する。また、加熱ヒーター５を、貯湯タンク４内ではなく給湯循環往き管９に設けたので、貯湯タンク４の構成はシンプルである。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トイレなどの手洗い器の給湯栓に温水を供給する、小型の電気温水器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、オフィスビルのトイレなどの手洗い器の給湯栓から速やかに温水を吐水させるため、手洗い器の下部などに小型の電気温水器が設置される場合がある。図４に、この種の小型電気温水器から構成される給湯システムを示す。洗面カウンター２５には、３つの手洗い器３１、３２、３３が備えられており、手洗い器３１、３２、３３の下部には、それぞれ排水管４１、４２、４３が接続されている。また、手洗い器３１、３２、３３の上部には、それぞれ給湯栓１３、１４、１５が備えられている。カウンター２５の下部には、小型電気温水器２０が設置されており、その給水口は給水管２と、出湯口は給湯管２１、２２、２３と、それぞれ接続している。そして、給湯管２１、２２、２３は、それぞれ給湯栓１３、１４、１５に接続されており、各給湯栓から温水が吐水されるように構成されている。なお小型電気温水器２０は、貯湯量２０リットルの貯湯タンクと加熱ヒーターを内蔵している。
【０００３】
このような給湯システムにおいては、給湯栓が小型電気温水器から離れた位置にあると、給湯管が長くなるため温水が出るまでに時間を要する場合がある。すなわち、図４の例で、給湯栓１５が小型電気温水器２０からかなり離れた場所にあったとすると、給湯管２３が長くなり、温水が出るまでにかなり時間を要するのである。この不具合を解消するため、別の小型電気温水器を設置することが考えられる。具体的には、図５に示すように、貯湯量１０リットル程度の貯湯タンクを備えた別の小型電気温水器３０を給湯栓１５の近傍に設ければよい。こうすれば、給湯管２３は短くてすむため給湯栓１５へも温水を速やかに供給できる。このように、各給湯管が長くならないように小型電気温水器を２つ（あるいはそれ以上）設置すれば、各給湯栓へ温水を速やかに供給することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トイレなどの限られたスペースに、上記のように小型電気温水器を複数設置するのは困難である場合がある。この場合は、複数の給湯栓へ温水を速やかに供給することができない、という問題点があった。
【０００５】
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、１台の小型電気温水器で、複数の給湯栓のいずれにも温水を速やかに供給できる小型電気温水器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記目的を達成するために請求項１は、貯湯タンクと、給水源からの水を前記貯湯タンクに導く給水管と、前記貯湯タンク内の温水を給湯栓へ出湯する給湯管と、水を加熱する加熱ヒーターとを備えた電気温水器において、前記貯湯タンクと前記出湯管と前記給水管との間で循環流路を形成する給湯循環配管と、前記給湯循環配管に備えられ前記給湯循環配管内で温水を循環させる循環ポンプとを備えるとともに、前記加熱ヒーターを前記給湯循環配管に備えた。よって、循環ポンプを運転することで、加熱ヒーターで温められた温水を給湯循環配管内に循環させることができるため、複数の給湯栓のいずれを開けても、速やかに温水を吐水することができる。
【０００７】
請求項２では、請求項１に記載の電気温水器において、前記循環ポンプは、前記貯湯タンク内の温水が前記出湯管、前記給湯循環配管、前記給水管をこの順に経由して前記貯湯タンクへ戻るように温水を循環させるとともに、前記貯湯タンクの下流側かつ前記給湯栓の上流側の前記給湯循環配管に備えられていることとした。よって、断水した場合、給湯栓には循環ポンプにより正圧がかけられるため、万一給湯栓が汚水に冠水しても、貯湯タンク内に汚水が逆流混入することがない。
【０００８】
請求項３では、請求項２に記載の電気温水器において、前記貯湯タンクの上流側かつ前記給湯栓の下流側の前記給湯循環配管に、温水の循環の逆流を防止する逆流防止弁を備えた。よって、給水源からの水が給湯循環配管内を逆流し、給湯栓から吐水されてしまうことがない。
【０００９】
請求項４では、請求項１ないし請求項３に記載の電気温水器において、前記給湯循環配管に、前記給湯循環配管内の温水の温度を検出する循環温度センサーを備えるとともに、前記循環ポンプは、前記循環温度センサーの検出温度に基づいて作動／停止することとした。よって、給湯循環配管内の水温が低下した場合にのみ循環ポンプを運転するようにすれば、循環ポンプの運転時間を必要最小限にすることができるため、省エネルギーに寄与する。
【００１０】
請求項５では、請求項４に記載の電気温水器において、前記循環ポンプの運転中に、前記循環温度センサーの検出温度が所定温度以上に上昇しないことが所定時間継続された場合は、前記循環ポンプを停止させることとした。よって、加熱ヒーターの電源が切られるなどして給湯循環配管内の水温が上がらない場合に、循環ポンプが無駄に継続運転されるのを防止することができる。
【００１１】
請求項６では、請求項１ないし請求項５に記載の電気温水器において、前記給水管若しくは前記給湯循環配管に、前記貯湯タンクへの給水を検出する給水水流センサーを備えるとともに、前記循環ポンプは、前記給水水流センサーが水流を検出している間は作動を停止することとした。よって、給水水流センサーにより給湯栓が開栓されたことを検出した場合は循環ポンプを停止するようにすれば、給湯栓からの吐水途中で吐水流量が変化することがなく、一定の吐水流量となるため、使い勝手がよい。
【００１２】
請求項７では、請求項１ないし請求項６に記載の電気温水器において、前記貯湯タンク内の温水の温度を検出するタンク温度センサーを備え、前記加熱ヒーターは、前記タンク温度センサーの検出温度に基づいてオン／オフするとともに、前記循環ポンプは、前記タンク温度センサーの検出温度に基づいて作動／停止することとした。よって、貯湯タンク内の温水の温度が低下したとき、加熱ヒーターをオンするとともに循環ポンプも作動させるようにすることにより、貯湯タンク内および給湯循環配管内の水を効率よく温めることができる。
【００１３】
請求項８では、請求項２ないし請求項７に記載の電気温水器において、前記加熱ヒーターは、前記貯湯タンクの下流側かつ前記給湯栓の上流側の前記給湯循環配管に備えられていることとした。よって、加熱ヒーターにより加熱された温水を、貯湯タンクを経由することなく速やかに給湯栓に供給することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面により詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の小型電気温水器１から構成される給湯システムを示す図である。図１において、給水源からの水は、給水管２を通して給水口１１から貯湯タンク４に供給されたのち、貯湯タンク４の出湯口１２から給湯管３へ導かれる。給湯管３は、給湯循環往き管９、給湯循環戻り管１０を経て給水管２に接続される。これにより、貯湯タンク４→給湯管３→給湯循環往き管９→給湯循環戻り管１０→給水管２→貯湯タンク４を結ぶ循環流路が形成される。
【００１６】
給湯循環往き管９には、加熱ヒーター５と循環ポンプ８が備えられており、貯湯タンク４に備えたタンク温度センサー１８の検出温度Ｔｔが４０℃以下になると、循環ポンプ８が駆動するとともに加熱ヒーター５への通電が開始される。これにより、水は循環流路内を上記の順に循環しながら加熱ヒーター５により温められる。そして、タンク温度センサー１８の検出温度Ｔｔが５０℃になると、循環ポンプ８が停止するとともに加熱ヒーター５への通電も停止される。このような構成としたことにより、貯湯タンク４内および各配管内には常に適温の湯が満たされているため、給湯栓１３、１４、１５のいずれかが開栓されると、直ちに適温の湯を出湯することができる。また、加熱ヒーター５を、貯湯タンク４内ではなく給湯循環往き管９に設けたので、貯湯タンク４の構成はシンプルである。
【００１７】
図１に示すように循環ポンプ８は、貯湯タンク４の下流側かつ給湯栓１３、１４、１５の上流側の給湯循環往き管９に備えられている。もし、循環ポンプ８を給湯栓１３、１４、１５の下流側に設けると、断水した場合、給湯栓１３、１４、１５には循環ポンプ８により負圧がかかることになり、万一給湯栓１３、１４、１５が汚水に冠水してしまうと、貯湯タンク４内に汚水が逆流混入する恐れがある。これを防ぐために、循環ポンプ８は、給湯栓１３、１４、１５の上流側に設けているのである。この場合、断水しても給湯栓１３、１４、１５には循環ポンプ８により正圧がかかることになり、万一給湯栓１３、１４、１５が汚水に冠水しても、貯湯タンク４内に汚水が逆流混入することがない。
【００１８】
また、給湯循環戻り管１０には、給湯循環戻り管１０から給水口１１への水の流れは許容し、その逆流は阻止する機能を備えた逆流防止弁１６が備えられている。これにより、給水源からの水が給湯循環戻り管１０内を逆流し、給湯栓１３、１４、１５から吐水されてしまうことがない。なお、７は循環温度センサーであり、給湯循環往き管９内の温水の温度を検出する。また、１７は給水水流センサーであり、貯湯タンク４への給水、言い換えれば、給湯栓１３、１４、１５が開栓されているかどうかを検出する。図１では、この給水水流センサー１７は給水管２に設けているが、給湯循環往き管９に設けるようにしてもよい。
【００１９】
以上のような給湯システムを構成することにより、１台の小型電気温水器１で、複数の給湯栓１３、１４、１５のいずれにも温水を速やかに供給できる。また、この構成によれば、貯湯タンク４や循環ポンプ８を給湯栓１３、１４、１５から離れた場所に設置しても問題ないので、洗面カウンターの下部を収納スペースとして使用することも可能となる。
【００２０】
図１においては、加熱ヒーター５を、貯湯タンク４の下流側かつ給湯栓１３、１４、１５の上流側の給湯循環往き管９に配置している。このため、循環ポンプ８の循環運転により、加熱ヒーター５で加熱された温水を、貯湯タンク４を経由することなく速やかに給湯栓１３、１４、１５に供給することができる。もし、設計要因などでこの位置に配置できない場合は、図２に変形例として示すように、給湯循環戻り管１０に配置するようにしても構わない。この場合、加熱ヒーター５で加熱された湯を早く貯湯タンク４から出湯させるように、貯湯タンク４の上方へ延伸する給水管６を給水管２に接続するようにしてもよい。
【００２１】
図３は、加熱運転の制御フローである。まず、タンク温度センサー１８の検出温度Ｔｔが４０℃未満に低下しているかどうかを確認する（ステップＳ１）。検出温度Ｔｔが４０℃未満になっている場合は、給水水流センサー１７が水流を検出しているかどうかを確認する（ステップＳ２）。水流が検出されていない場合は、給湯栓１３、１４、１５が開栓されていないため、循環ポンプ８の運転を開始し（ステップＳ３）、加熱ヒーター５へ通電する（ステップＳ４）。これにより、貯湯タンク４→給湯管３→給湯循環往き管９→給湯循環戻り管１０→給水管２→貯湯タンク４を結ぶ循環流路内に温水を循環させる。
【００２２】
次に、検出温度Ｔｔが５０℃以上になったかどうかを確認し（ステップＳ５）、５０℃に達すると加熱ヒーター５への通電を停止し（ステップＳ６）、循環ポンプ８の運転も停止する（ステップＳ７）。なお、ステップＳ２で水流が検出されている場合は、循環ポンプ８を運転しないので、給湯栓１３、１４、１５からの吐水途中で吐水流量が変化することがなく、一定の吐水流量となるため、使い勝手がよい。
【００２３】
ステップＳ１で、タンク温度センサー１８の検出温度Ｔｔが４０℃以上である場合は、ステップＳ９に移行し、循環温度センサー７の検出温度Ｔｊが３５℃未満に低下しているかどうかを確認する。検出温度Ｔｊが３５℃未満になっている場合は、給水水流センサー１７が水流を検出しているかどうかを確認する（ステップＳ１０）。水流が検出されていない場合は、給湯栓１３、１４、１５が開栓されていないため、循環ポンプ８の運転を開始し（ステップＳ１１）、貯湯タンク４→給湯管３→給湯循環往き管９→給湯循環戻り管１０→給水管２→貯湯タンク４を結ぶ循環流路内に温水を循環させる。
【００２４】
次に、検出温度Ｔｊが４０℃以上になったかどうかを確認する（ステップＳ１２）。４０℃に達していない場合は、循環ポンプ８の運転を開始してから１０分経過したかどうかを確認する（ステップＳ１３）。１０分経過している場合は、ステップＳ７へ移行し循環ポンプ８の運転を停止する。これにより、小型電気温水器１の電源が切られたりして、貯湯タンク４内の水が沸き上がっていない場合に、循環ポンプ８が無駄に継続運転されるのを防止することができる。また、ステップＳ１２で検出温度Ｔｊが４０℃に達すると、ステップＳ７へ移行し循環ポンプ８の運転を停止する。なお、ステップＳ１０で水流が検出されている場合は、ステップＳ２と同様、循環ポンプ８を運転しない。
【００２５】
以上のように、タンク温度センサー１８や循環温度センサー７が検出する水温が低下した場合にのみ、循環ポンプ８を運転するので、循環ポンプ８の運転時間を必要最小限にすることができるため、省エネルギーに寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の小型電気温水器１から構成される給湯システムを示す図
【図２】図１の変形例
【図３】加熱運転の制御フロー
【図４】従来の小型電気温水器２０から構成される給湯システムを示す図
【図５】図４の変形例
【符号の説明】
１…小型電気温水器
２…給水管
３…給湯管
４…貯湯タンク
５…加熱ヒーター
６…給水管
７…循環温度センサー
８…循環ポンプ
９…給湯循環往き管
１０…給湯循環戻り管
１１…給水口
１２…出湯口
１３、１４、１５…給湯栓
１６…逆流防止弁
１７…給水水流センサー
１８…タンク温度センサー
２０…小型電気温水器
２１、２２、２３…給湯管
２５…洗面カウンター
３０…小型電気温水器
３１、３２、３３…手洗い器
４１、４２、４３…排水管

Claims (8)

1. 貯湯タンクと、給水源からの水を前記貯湯タンクに導く給水管と、前記貯湯タンク内の温水を給湯栓へ出湯する給湯管と、水を加熱する加熱ヒーターとを備えた電気温水器において、前記貯湯タンクと前記出湯管と前記給水管との間で循環流路を形成する給湯循環配管と、前記給湯循環配管に備えられ前記給湯循環配管内で温水を循環させる循環ポンプとを備えるとともに、前記加熱ヒーターを前記給湯循環配管に備えたことを特徴とする電気温水器。
2. 前記循環ポンプは、前記貯湯タンク内の温水が前記出湯管、前記給湯循環配管、前記給水管をこの順に経由して前記貯湯タンクへ戻るように温水を循環させるとともに、前記貯湯タンクの下流側かつ前記給湯栓の上流側の前記給湯循環配管に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の電気温水器。
3. 前記貯湯タンクの上流側かつ前記給湯栓の下流側の前記給湯循環配管に、温水の循環の逆流を防止する逆流防止弁を備えたことを特徴とする請求項２に記載の電気温水器。
4. 前記給湯循環配管に、前記給湯循環配管内の温水の温度を検出する循環温度センサーを備えるとともに、前記循環ポンプは、前記循環温度センサーの検出温度に基づいて作動／停止することを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の電気温水器。
5. 前記循環ポンプの運転中に、前記循環温度センサーの検出温度が所定温度以上に上昇しないことが所定時間継続された場合は、前記循環ポンプを停止させることを特徴とする請求項４に記載の電気温水器。
6. 前記給水管若しくは前記給湯循環配管に、前記貯湯タンクへの給水を検出する給水水流センサーを備えるとともに、前記循環ポンプは、前記給水水流センサーが水流を検出している間は作動を停止することを特徴とする請求項１ないし請求項５に記載の電気温水器。
7. 前記貯湯タンク内の温水の温度を検出するタンク温度センサーを備え、前記加熱ヒーターは、前記タンク温度センサーの検出温度に基づいてオン／オフするとともに、前記循環ポンプは、前記タンク温度センサーの検出温度に基づいて作動／停止することを特徴とする請求項１ないし請求項６に記載の電気温水器。
8. 前記加熱ヒーターは、前記貯湯タンクの下流側かつ前記給湯栓の上流側の前記給湯循環配管に備えられていることを特徴とする請求項２ないし請求項７に記載の電気温水器。

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