JP2004101120A

JP2004101120A - 貯湯式給湯装置

Info

Publication number: JP2004101120A
Application number: JP2002266177A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Nagakura; 永倉　満; Kenichi Hasegawa; 長谷川　憲一
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】横長状の貯湯タンクに於ける、温水と水との境界面の破壊を確実に阻止することが出来る貯湯式給湯装置を提供する。
【解決手段】入水管７と出湯管５が接続され湯水を貯湯する横長形状をした貯湯タンク４と、前記貯湯タンク４内の湯水を加熱する加熱手段２とを備え、前記貯湯タンク４底部には入水管７と連通し給水を行う給水補助管９を長手方向に延設して備え、更に給水補助管９の下側には複数の小孔から成る給水孔１２を設けると共に、この給水孔１２は給水補助管９全長からの給水量が均一となるように数或いは大きさ或いは密度等を変化させたので、上昇する水流に大きな乱れはなく、温水と水との境界面は破壊されることなく良好に保持され、貯湯した高温水を最後まで給湯することが出来るものである。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヒートポンプ給湯機や電気温水器等の貯湯式給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の貯湯タンクを横置きにして使用するものでは、底部の給水口からの給水で水と高温水との境界面が壊されないように、給水口をバッフルで覆うと共に、底部に緩い登り傾斜を形成するものであった。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特許第２５７９５００号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの従来のものでは、給水の勢いが強過ぎてバッフルだけでは抑えきれず、勢い良く上方へ向かう水流が発生して、境界面が破壊されて高温水と水とが混合し温水温度が全体的に低下すると共に、高温水を効率良く供給することが出来ないものであった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明はこの点に着目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、入水管と出湯管が接続され湯水を貯湯する横長形状をした貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段とを備え、前記貯湯タンク底部には入水管と連通し給水を行う給水補助管を長手方向に延設して備え、更に給水補助管の下側には複数の小孔から成る給水孔を設けると共に、この給水孔は給水補助管全長からの給水量が均一となるように数或いは大きさ或いは密度等を変化させたものである。
【０００６】
これによって、給水補助管に流入した給水は勢いを抑えられると共に、複数に分割されて給水孔から供給され、しかもその長さ方向全長で勢い及び給水量が均一で、貯湯タンク内に供給されるから、上昇する水流に大きな乱れはなく、温水と水との境界面は破壊されることなく良好に保持され、貯湯した高温水を最後まで給湯することが出来るものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は横置き式で建家の床下に設置される貯湯タンクユニット、２はヒートポンプユニットよりなる加熱手段、３は前記貯湯タンクユニット１と加熱手段２とを結ぶ配管ユニットである。
【０００８】
前記貯湯タンクユニット１は、湯水を貯湯する横長形状の貯湯タンク４と、貯湯タンク４の上面に接続された出湯管５及び加熱手段２からの戻り管６と、貯湯タンク４の下部に接続された入水管７、加熱手段２へ向かう往き管８とがそれぞれ接続しており、又貯湯タンク４内方中央には入水管７と連通し給水を行う円筒状の給水補助管９が長手方向に延設し２つの支持脚１０に支持され備えられ、終端部は閉塞されている。
【０００９】
更に前記給水補助管９は、側壁左右から外方に広がった邪魔板１１を備えると共に、該邪魔板１１より下方の給水補助管９には下方に向かって給水を放出する給水孔１２を長手方向に向かって複数設けており、この給水孔１２は給水補助管９全長からの放出給水量が均一となるように数或いは大きさ或いは密度等を変化させている。
【００１０】
例えば図４に示すように、給水孔１２を入水管７側から遠ざかるに従ってその大きさを順次大きくしたり、その給水孔１２を楕円で形成したものであり、図５に示すように、給水孔１２を複数ずつを一つの固まりとして、入水管７側から遠ざかるに従ってこの一つの固まり単位で、大きさを順次大きくしたり、図６に示すように、給水孔１２を入水管７側から遠ざかるに従って順次密になるように配置したものである。
又貯湯タンク４内壁の上下方向のほぼ中間部分全周には、内方に張り出して貯湯タンク４の内壁に沿って下方から上昇して来る水流を阻止する水流遮断手段を構成した、ド−ナツ形状の遮断板１３が備えられている。
【００１１】
前記加熱手段２は、冷媒を圧縮するコンプレッサー１４と、凝縮器としての冷媒−水熱交換器１５と、減圧器１６と、蒸発器としての空気熱交換器１７よりなるヒートポンプ回路１８と、空気熱交換器１７に送風する送風機１９と、前記戻り管６と往き管８から成る循環回路２０途中に設けられた能力可変の循環ポンプ２１と、循環回路２０の冷媒−水熱交換器１５入口側に設けられ、冷媒−水熱交換器１５に流入する湯水の温度を検出する熱交入口温度センサ２２と、循環回路２０の冷媒−水熱交換器１５出口側に設けられ、冷媒−水熱交換器１５から流出する湯水の温度を検出する熱交出口温度センサ２３と、この加熱手段２の制御を行う加熱制御部２４とを備えて構成されている。
【００１２】
前記配管ユニット３は、出湯管５からの高温水と入水管７から分岐された分岐管２５からの低温水とを混合するミキシング弁２６と、ミキシング弁２６の下流に接続された給湯栓２７を有する給湯管２８と、給湯管２８に設けられた給湯温度センサ２９と、給湯管２８に設けられた給湯流量センサ３０と、給湯管２８から分岐し浴槽３１の循環回路３２に接続した湯張り管３３と、循環回路３２中で浴槽水の保温を行う保温ヒ−タ３４及び風呂循環ポンプ３５と、入水管７の減圧弁３６及び出湯管５の圧力逃がし弁３７と、これらの機能部品を制御する給湯制御部３８とを備えて構成されており、配管及び機能部品をこの配管ユニット３に集中させることで、設置時の配管作業及び設置後のメンテナンス作業を簡単且つ効率よく行えるようにしているもので、特に貯湯タンクユニット１を建家の床下に設置するものでは特に有効である。
【００１３】
次にこの発明一実施例の作動について説明する。
まず貯湯タンク４内の湯水を加熱する場合には、加熱制御部２４がヒートポンプ回路１８を作動させ、循環回路２０の循環ポンプ２１を駆動開始する。そして、循環ポンプ２１の駆動により貯湯タンク４下部から取り出された湯水が加熱手段２の冷媒−水熱交換器１５に流入して加熱され、循環回路２０を介して貯湯タンク４の上部に戻されることにより高温の湯が貯湯される。
【００１４】
ここで、熱交入口温度センサ２２と熱交出口温度センサ２３の検出値に応じて、ヒートポンプ回路１８の出力と循環ポンプ２１の能力を適宜調整して加熱する湯水が所定の高温になるように可変されるものである。詳細には、それぞれの出力および能力は熱交入口温度センサ２２と熱交出口温度センサ２３の検出値に応じてフィードフォワード制御及び／又はフィードバック制御により調整されるものである。
【００１５】
そして、貯湯タンク４の側面に設けられた貯湯温度センサ（図示せず）が所定の量の高温水が貯湯されたことを検出するか、又は、熱交入口温度センサ２２が所定温度以上を検出すると、給湯制御部３８が加熱制御部２４へ加熱動作の停止を指令し、ヒートポンプ回路１８と循環ポンプ２１の作動が停止されるものである。
【００１６】
一方この貯湯タンク４に貯湯された高温水は、給湯栓２７を開くと、入水管７からの圧により貯湯タンク４上部の高温水が出湯管５に押し出され、給湯制御部３８により制御されるミキシング弁２６にて分岐管２５の低温水と給湯温度センサ２９の検出する温度が所定の温度になるように混合されて給湯管２８を介して給湯されるものであり、湯張り管３３を介して所定温度湯を浴槽３１へ湯張りすることも出来る。なお、前記所定の温度は操作用リモコン（図示せず）により任意に設定されるものである。
【００１７】
又この時、給湯使用で減った分の給水が給水圧で貯湯タンク４内に流入して来るが、この給水は給水補助管９の給水孔１２が、勢いのある入水管７側と勢いがなくなる反対側とが、均一な勢いで給水される構成されているので、全体として緩やかな勢いで下方に向かって放出され、貯湯タンク４底面に当たって左右に分かれ、緩やかで全体に広がった大きな層流となって上昇し、又放出後給水補助管９の外周を直ぐ上昇しようとする水流は、邪魔板１１によつて邪魔され外方へ広げられるので、勢いも弱まると共に大きな水流又は水の固まりとなって上昇することが阻止され、両者共に温水と水との境界面が破壊されるのを防止し、高温水を高温水のまま最後まで良好に給湯することが出来るものである。
【００１８】
更に温水層が貯湯タンク４中央より上部に達した時には、給水補助管９により下方に放出された給水が、貯湯タンク４内壁に沿って勢い良く上昇して境界面が破壊される危険があるが、この発明では貯湯タンク４のほぼ中央部分には水流遮断手段を構成する遮断板１３が備えられているので、内壁に沿って上昇して来た水流は遮断板１３によって、その勢いを抑えられると共に中央側に案内され、緩やかに温水層の下に流入して、境界面を壊すことなく温水を最後まで給湯出来るものである。
【００１９】
従って、横置き式の貯湯タンク４に於いても、安価な電力を利用して貯湯した満量の高温水を、全量良好に給湯として使用出来極めて使用勝手が良いものであり、又簡単な構造で有りながら大きな効果を得ることが出来るものである。
【００２０】
更にこの実施例では、ヒ−トポンプ式の給湯機で説明したが、これに限定されることなく、電気ヒ−タを加熱手段とした電気温水器でも同様な効果が得られるものである。
【００２１】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、給水補助管に流入した給水は勢いを抑えられると共に、複数に分割されて給水孔から供給され、しかもその長さ方向全長で勢い及び給水量が均一で、貯湯タンク内に供給されるから、上昇する水流に大きな乱れはなく、温水と水との境界面は破壊されることなく良好に保持され、貯湯した高温水を最後まで給湯することが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を付した貯湯式給湯装置の概略構成図。
【図２】同貯湯タンクの断面図。
【図３】同給水補助管の断面図
【図４】同給水補助管の底面図。
【図５】他の実施例を示す給水補助管の底面図。
【図６】他の実施例を示す給水補助管の底面図。
【符号の説明】
２　加熱手段
４　貯湯タンク
５　出湯管
７　入水管
９　給水補助管
１１　邪魔板
１２　給水孔
１２　遮断板（水流遮断手段）

Claims

入水管と出湯管が接続され湯水を貯湯する横長形状をした貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段とを備え、前記貯湯タンク底部には入水管と連通し給水を行う給水補助管を長手方向に延設して備え、更に給水補助管の下側には複数の小孔から成る給水孔を設けると共に、この給水孔は給水補助管全長からの給水量が均一となるように数或いは大きさ或いは密度等を変化させた事を特徴とする貯湯式給湯装置。
前記給水孔は、入水管側から遠ざかるに従ってその大きさを順次大きくした事を特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。
前記給水孔は、複数ずつを一つの固まりとして、入水管側から遠ざかるに従ってこの一つの固まり単位で、大きさを順次大きくした事を特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。
前記給水孔は、入水管側から遠ざかるに従って順次密になるように配置した事を特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。
前記給水孔を、楕円或いは長穴とした事を特徴とする請求項１から４記載の貯湯式給湯装置。