JP2007024330A

JP2007024330A - 貯湯式給湯器

Info

Publication number: JP2007024330A
Application number: JP2005202744A
Authority: JP
Inventors: Takanobu Fujimoto; 孝信藤本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】給水管から貯湯タンクへ急激に水が入っていることで、バッフルにぶつかった水流が貯湯タンクの壁面に沿って沸き上げられたお湯と混ざり、お湯と水の中間の温度層つまり中間層温水が多くなり、タンク容量の最後のほうは、湯温が低下する。
【解決手段】流量制御手段６は前記低温水検出手段７により検出される低温湯水の貯湯量に応じて水道水の流入量を制御することにより、入水水量を規制し、水道水が熱いお湯と混ざって発生する中間層温水の発生量が最小限に抑えることができ、タンク容量の最後まで温かいお湯が供給でき、また中間層温水が少なくなることにより、沸き上げ効率も向上することから、快適性、省エネ性を向上することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、貯湯式給湯器に関するものである。

従来、この種の貯湯式給湯器は、貯湯タンク内と水道水を供給する給水管との接続箇所にある給湯口に対向するようにしてバッフルが設けられていた（例えば、特許文献１参照）。

図３は特許文献１に記載された従来の貯湯式温水器の概略を示すものである。図３で示すように、高温湯水と低温湯水とを貯える貯湯タンク１と、前記貯湯タンク１の下部から水道水を供給する給水管２と、前記貯湯タンク１内の湯水を加熱する加熱手段３と、前記貯湯タンク上部から高温湯水を端末に出湯する出湯管４と、給湯口に対向するようにして取り付けられたバッフル５を備える構成となっていた。
特開平１−１０２２４４号公報

しかしながら、前記従来の構成では、入水する水の量が少ないときはバッフルで効果を十分に発揮するが、沸き上げ後にカランを全開にすると、給水管から貯湯タンクへ急激に水が入っていることで、バッフルにぶつかった水流が貯湯タンクの壁面に沿って沸き上げられたお湯と混ざり、お湯と水の中間の温度層つまり中間層温水が多くなり、タンク容量の最後のほうは、湯温が低下するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、タンク容量の最後まで温かいお湯が供給でき、また中間層温水が少なくなることにより、沸き上げ効率も向上することから、快適性、省エネ性を向上することすることを目的とするものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明の貯湯式給湯器は、流量制御手段は低温水検出手段により検出される低温湯水の貯湯量に応じて水道水の流入量を制御するようにしたものである。

これによって、入水水量を規制し、水道水が熱いお湯と混ざって発生する中間層温水の発生量が最小限に抑えることができることとなる。

本発明の貯湯式給湯器は、タンク容量の最後まで温かいお湯が供給でき、また中間層温水の発生を最小限にできる。

第１の発明は、高温湯水と低温湯水とを積層に貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部から水道水を供給する給水管と、前記貯湯タンク下部へ流入する水道水の流入量を制御する流量制御手段と、前記貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク上部の高温湯水を端末に出湯する出湯管と、前記貯湯タンクの低温湯水の貯湯量を検出する低温水検出手段とを備え、前記流量制御手段は前記低温水検出手段により検出される低温湯水の貯湯量に応じて水道水の流入量を制御するようにしたものである。

それによって、流入量を制御し、中間層温水の発生を最小限に抑えることができる。

第２の発明は、特に第１の発明において、低温水検出手段は、貯湯タンクの側面に設けられたサーミスタであり、それによって新たな部品を追加する必要もなくなり、シンプルに低温水の確認ができ、水道水の流入量が制御できる。

第３の発明は、特に第１の発明において、低温水検出手段は、出湯管上に接続される出湯水流量センサであり、それによって新たな部品を追加する必要もなくまた、出湯水流量が少ない場合は全く通常の出湯と同じように使うことができる。

第４の発明は、特に第１の発明において、貯湯タンクの側面に設けられたサーミスタと、出湯管上に接続される出湯水流量センサとをさらに備え、低温水検出手段としてサーミスタまたは出湯水流量センサにより先に低温湯水の貯湯量が所定量に達したことを検出した方を用いるようにしたものである。

それによって、貯湯タンクの側面に取り付けられたサーミスタや出湯管に接続される出湯流量センサのどちらか、先に検知できた方で判断するため、沸き上がり後の状態に左右されず、的確に水道水の流入量制御が解除できる。

第５の発明は、特に第２から第４の発明において、低温水検出手段による低温湯水の貯湯量が所定量よりも少ないときに流量制御手段は水道水の流入量を制御するようにしたものである。

それによって、貯湯タンクに沸き上げられた高温温水の量により、貯湯タンクの下にたまっている低温水の量が一定量より多い場合は、出湯量の規制をしないことで、あまりお湯を使用しない家庭では、水量制御が働かずにさらに快適に使用できる。

第６の発明は、特に第５の発明において、貯湯タンク内に給水管からの水道水の流速を低減するバッフルを備えるようにしたものであり、それによって、さらに水道水流入する流入量に対する余裕が増え、水量制御を最小限に抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における給湯装置の構成図を示すものである。

図１において、給湯装置は貯湯タンク１と給水管２と、加熱手段３から構成されている。加熱手段３は、圧縮機や蒸発器などを備えたヒートポンプユニットを用いる。貯湯タンク１への水道水の供給は、給水管２を通して行われる。給水管２から供給される水道水は水量制御弁６を通り、貯湯タンク１に供給される。貯湯タンク１下部に貯えられた水は加熱手段３によって熱せられ高温のお湯として貯湯タンク１上部から給湯する。その高温のお湯は、カラン１０が開けられたとき、給湯管４を通って混合弁８によって希望の温水温度に調整され出湯される。７は貯湯タンクの側面に取り付けられ温水の温度を検出する残湯サーミスタである。９はカランから出湯するお湯の量を検出する水量センサーである。

以上のように構成された給湯装置について、以下その動作、作用を説明する。まず、温水を沸き上げ後、水量制御弁６の開度を５Ｌ／min相当に調整しておく。そして、カラン１０が開けられたときに流れるお湯の流量を水量センサー９により検出する。その検出値が５Ｌ／minより少ない水量の場合は、水量制御弁６の開度をそのままの状態で保持して
おく。

もし、その検出値が５Ｌ／minを越えていれば、水量制御弁６の開度を閉じていき、水量制御弁６を通過するお湯の流量を５Ｌ／ｍinに、あるいは５Ｌ／ｍinを越えないように制限する。その後、残湯サーミスタ７の一番低い部分の温度（低温水の量が５０Ｌ）が４５℃を下回った時に、水量制御弁６の開度を全開方向（カランを全開にしたときと同じ流量が流れる程度の開度）にする。このようにすることで、水道水が熱いお湯と混ざることにより発生する中間層温水の発生量が最小限に抑えることができる。

また、お湯の使用頻度が少ない場合は、沸き上げ後であるにも関わらず最初から残湯サーミスタ７の一番低い部分の温度が４５℃を下回ることがある。そのときは、すでに低温水が下層にたまっていることから、水量制御弁６による入水水量の制限を最初から行わなくても低温水層の厚みにより水道水が熱いお湯と混ざりにくくなり、中間層温水が発生し難くなる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における給湯装置の図を示すものである。

図２において、図１との相違点はタンク側面に取り付けられた残湯サーミスタ７を使用しないこととバッフル５を追加したのみである。

以上のように構成された給湯装置について、以下その動作、作用を説明する。

まず、温水を沸き上げた後、水量制御弁６の開度を１０Ｌ／min相当に調整しておく。ここで、実施の形態１では５Ｌ／min相当に調整していたが、バッフル５を設けることによりさらに多くの流量値として設定でき、勢いの強い流量を出湯できる。

そして、カラン１０が開けられると、水量センサー９は水量を検出し、その検出値が１０Ｌ／minより少ない水量の場合は、水量制御弁６の開度をそのままの状態で保持しておく。もし、その検出値が１０Ｌ／minを越えていれば水量制御弁６の開度を閉じていき、水量制御弁６を通過するお湯の流量を１０Ｌ／ｍinに、あるいは１０Ｌ／ｍinを越えないように制限する。

その後、水量センサー９の水量をカウントし、流量１０Ｌ／ｍinで１０分間（４０℃のお湯が約１００Ｌ使われたことを想定）出湯時に水量制御弁６の開度を全開方向にする。また水量センサー９による検出値が１０Ｌ／minより少ない場合は、５０Ｌを使用したとカウントした時点で水量制御弁６の開度を全開方向にする。このように水量センサー９による検出値とその検出値が得られる時間を測定することで、貯湯タンク１内の低温水の水量を予測の上で検出することができ、サーミスタを使用しない場合でも水道水が熱いお湯と混ざって発生する中間層温水の発生量が最小限に抑えることができる。

このように、バッフルを用いることにより、カランからより勢いのある湯水を提供できるうえに、中間層温水の発生量が最小限に抑られる。

なお、水量制御弁の動作の判断材料としてタンク側面に取り付けられた残湯サーミスタ７と水量センサー９を両方使用することである。

残湯サーミスタ７のみで水量制御弁の動作の判断を行うと、沸き上げ温度や保温時間によってタンク内の湯水温度が変化する場合があり、誤作動を生じる可能性がある。また、水量センサー９のみで水量制御弁の動作の判断を行うと、沸き上げ温度や水道水の温度に
より混合比が変化し、タンク内底部の低温水の水量を誤って判断してしまう場合がある。

そこで、残湯サーミスタ７と水量センサー９を両方使用することにより、検知精度を高めることができ、より正確に水量制御弁の動作の判断を行うことができる。

また、本明細書における実施例では加熱手段をヒートポンプユニットにしているが、加熱手段はヒートポンプユニットに限定するものではなく、例えば電気温水器であっても本発明の効果を達成し、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。

以上のように、本発明にかかる貯湯式給湯器は、中間層温水の発生を最小限にできることから温水を貯湯して使用する機器全般に利用することが可能で、業務用温水器や温水給湯暖房機などにも利用できる。

本実施例の第１の実施形態の概略構成図本実施例の第２の実施形態の概略構成図従来例の概略構成図

符号の説明

１貯湯タンク
２給水管
３加熱手段
４給湯管
５バッフル
６水量制御弁
７残湯サーミスタ
８混合弁
９流量センサー
１０カラン

Claims

高温湯水と低温湯水とを貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部から水道水を供給する給水管と、前記給水管から前記貯湯タンク下部へ流入する水道水の流入量を制御する流量制御手段と、前記貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク上部から高温湯水を端末に出湯する出湯管と、前記貯湯タンクの低温湯水の貯湯量を検出する低温水検出手段とを備え、前記流量制御手段は前記低温水検出手段により検出される低温湯水の貯湯量に応じて水道水の流入量を制御する貯湯式給湯器。
低温水検出手段は、貯湯タンクの側面に設けられたサーミスタである請求項１記載の貯湯式給湯器。
低温水検出手段は、出湯管上に接続される出湯水流量センサである請求項１記載の貯湯式給湯器。
貯湯タンクの側面に設けられたサーミスタと、出湯管上に接続される出湯水流量センサとをさらに備え、低温水検出手段として前記サーミスタまたは前記出湯水流量センサにより先に低温湯水の貯湯量が所定量に達したことを検出した方を用いる請求項１記載の貯湯式給湯器。
低温水検出手段による低温湯水の貯湯量が所定量よりも少ないときに前記流量制御手段は水道水の流入量を制御する請求項２から４のいずれか１項に記載の貯湯式給湯器。
貯湯タンク内に給水管からの水道水の流速を低減するバッフルを備える請求項５記載の貯湯式給湯器。