JP2007218006A

JP2007218006A - 瞬間加熱装置

Info

Publication number: JP2007218006A
Application number: JP2006041756A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Minae; 賢一薬袋; Toru Katayama; 透片山; Yuji Hayakawa; 祐司早川
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2007-08-30

Abstract

【課題】安定した、温度ムラの小さい温水を供給することができる瞬間加熱装置を提供すること。
【解決手段】瞬間加熱装置１は、円筒状のヒータ２と、ヒータ２が入口３ａから内部に挿入され、出口３ｂからヒータにより生成された温水を衛生洗浄装置に供給する給湯タンク３と、出口３ｂ付近に設置された温度センサ４と、を有し、ヒータ２においては、ヒータ２の加熱能力を円筒２ｃの上部側よりも下部側で高くするため、ヒータパターン２ｅの空隙２ｇを、円筒２ｃの上部側に設けている。
【選択図】図４

Description

本発明は、瞬間加熱装置に関し、特に、局部洗浄用の温水を供給する衛生洗浄装置用の瞬間加熱装置に関する。

局部洗浄用の温水を生成する場合、常時通電していては待機電力の消費量が大きくなるため、使用時にのみ、水を瞬間加熱して温水を生成することが望まれる。

特許文献１には、二重管状のヒータ構造を有する瞬間加熱式熱交換装置が提案されている。この装置は、「中空状に形成した加熱タンク内に、通水路を内部に設けた中空筒状のヒータを二重管状に配設し、前記ヒータの外周面と加熱タンクの内周面との間で水を流通させて加熱するようにした瞬間加熱式熱交換装置」であって、加熱された水は、ヒータ上部に位置するタンク出口から、洗浄ノズルに対して送出される。ヒータの通電は、タンク出口付近にある温度センサによって、生成された温水の温度を測定し、該測定に基づいて一定温度の温水が送出されるようフィードバック制御される。

実用新案登録２５２１７５６号公報（請求項１、第３図）

特許文献１の装置によれば、ヒータ通電開始直後（衛生洗浄装置の使用開始直後）、加熱タンクにおいて、ヒータ上部にある水がタンク出口から送出され、後からヒータ下部にある水が送出される。対流により、最初に送出されるヒータ上部の水は、後から送出されるヒータ下部の水に比べて、高温である。ヒータ通電開始直後、温度センサは、この高温な水を検知して、ヒータ通電を少なくする。このため、ヒータ通電開始してから数秒後には、低温な温水が洗浄ノズルに供給される。このように時間によって温度ムラのある温水が洗浄ノズルから噴出すると、衛生洗浄装置の使用者に不快感を与えるおそれがある。

本発明の目的は、安定した、温度ムラの小さい温水を供給することができる瞬間加熱装置を提供することである。

本発明は、第１の視点において、円筒内ないし外を流れる流体を加熱するヒータパターンが該円筒に形成されたヒータと、前記ヒータが内部に挿入される給湯タンクと、を有し、前記円筒内に一側から供給された流体が同他側から流出して、該ヒータの外周側と前記給湯タンクの内周側の間を流れた後、前記ヒータの上方に位置する給湯タンク出口から放出されるよう流路が構成され、さらに、前記給湯タンク出口を通過した前記流体の温度を検知して前記ヒータパターンによる該流体の加熱を制御するための温度センサと、を有する、瞬間加熱装置であって、前記ヒータの加熱能力が、前記円筒の上部側よりも下部側で高くなるよう前記ヒータパターンを形成したことを特徴とする瞬間加熱装置を提供する。

本発明によれば、給湯タンク出口及び温度センサ（水温測定箇所）がありかつ対流によって温まり易い円筒（ヒータ）上部側よりも、下部側で、ヒータの加熱能力を高くしている。これによって、給湯タンク下部の水流が主に加熱されて、対流により給湯タンク上部の流れと混合され、給湯タンク上部の水温測定箇所では安定した、温度ムラのない温水が流れる（測定点での水温が安定する）。すなわち、本発明の装置によれば、温水供給開始から終了までにわたって、温度センサの水温測定箇所に温度ムラのない水を供給することができる。また、一定温度の温水を生成するためのヒータ制御も簡単になる。

本発明の実施の形態において、前記ヒータパターンは、前記円筒の周面部に形成され、該周面部において該円筒の上部側よりも下部側に形成された該ヒータパターンの面積が多いことを特徴とする。これによって、ヒータ下部側の加熱能力を上部側よりも高くすることができる。

本発明の実施の形態は、前記ヒータパターンの空隙を、前記円筒の上部側に設けたことを特徴とする。ヒータパターンの空隙が下向きの場合、空隙付近の発熱量が少ないため、給湯タンク内の上部の流れが主に加熱され、タンク下部の流れがほとんど加熱されないため、水温測定箇所では温度ムラのある水が流れヒータ制御を行うことが困難となる。一方、本発明の実施の形態のように、ヒータパターンの空隙を上向きにすることで給湯タンク下部の流れを主に加熱し対流によりタンク上部の流れと混合させ水温測定箇所では安定した温度ムラのない水を流すことができ、又ヒーター制御が行い易くなる。

好ましくは、前記空隙は、前記ヒータパターンとなるヒータシートを前記円筒に貼り合わせる際の隙間によって形成される。これによって、本発明のヒータ構造を容易に得ることができる。

本発明の実施の形態は、前記ヒータパターンの密度を、前記円筒の上部側よりも下部側で大きくなるよう前記ヒータパターンを形成したことを特徴とする。これによって、本発明のヒータ構造を容易に得ることができる。

本発明の瞬間加熱装置は衛生洗浄装置に適用され、前記ヒータにより水を所定温度まで瞬間加熱した温水が、温度ムラなく先浄水として供給される。

以下、図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る瞬間加熱装置の外観図である。

図１を参照すると、本発明の一実施例に係る瞬間加熱装置１は、円筒状のヒータ２と、ヒータ２が入口３ａから内部に挿入され、出口３ｂからヒータにより生成された温水を衛生洗浄装置に供給する給湯タンク３と、出口３ｂ付近に設置された温度センサ４と、を有する。瞬間加熱装置１は、給水配管と衛生洗浄装置との間に接続される。

図２は、図１に示した瞬間加熱装置１のヒータ軸方向の断面摸式図である。図３は、図１に示したヒータの軸方向断面を示す摸式図である。図４は、図３の径方向断面を示す模式図である。

図２〜図４を参照すると、ヒータ２は、円筒２ｃの一側に形成された入口２ａと、他側に形成された出口２ｂと、円筒２ｃに形成されたヒータパターン（発熱パターン）２ｅと、ヒータパターン２ｅのヒータ線に接続されたリード線２ｆと、を有する。

給湯タンク３内における流路について説明すると、ヒータ２の円筒２ｃ内に一側から供給された水は、他側の出口２ｂから流出して、ヒータ２（円筒２ｃ）の外周側と給湯タンク３の内周側の間を流れた後、ヒータ２の上方に位置する給湯タンク出口３ｂから放出される。給湯タンク出口３ｂから放出された温水は、温度センサ４によって温度検知され、制御手段５が、該検知に基づいて、衛生洗浄装置に時間的に温度ムラのない温水が供給されるよう、ヒータ２を通電制御する。

特に、図３及び図４を参照すると、ヒータ２においては、ヒータ２の加熱能力を円筒２ｃの上部側よりも下部側で高くするため、ヒータパターン２ｅの空隙２ｇを、円筒２ｃの上部側に設けている。

以上説明した本発明の一実施例に係る瞬間加熱装置による温水の生成方法について説明する。

特に、図２及び図４を参照して、本発明の一実施例に係る瞬間加熱装置１においては、水が、ヒータ２が備える円筒２ｃ内ないし外を流れることによって加熱されるが、空隙２ｇのある上部側の発熱量が少ないため、給湯タンク３内の下部の流れが主に加熱され、一方、給湯タンク３上部の流れは比較的加熱されないため、対流によって下部の流れと上部の流れが混合して、結局、温度センサ４の位置する水温測定箇所（給湯タンク３上方）では、時間的に温度ムラのない温水が流れる。このため、一定温度の温水を衛生洗浄装置に供給するための、ヒータ制御も容易となる。

図３を参照して、ヒータ２として、セラミックヒータを用いる場合の空隙２ｇの形成方法について説明する。基体となる円筒２ｃにヒータシート２ｄを貼り付ける際、ヒータ２を給湯タンク３内に組み付けるとき、上方となる方に貼り合わせの隙間を作り、焼成する。これによって、本発明の上部よりも下部の加熱能力が高いヒータ構造を容易に得ることができる。

本発明の一実施例に係る瞬間加熱装置の外観図である。図１に示した瞬間加熱装置１のヒータ軸方向の断面摸式図である。図１に示したヒータの軸方向断面を示す摸式図である。図３の径方向断面を示す模式図である。

符号の説明

１瞬間加熱装置
２ヒータ
２ａヒータ（円筒）の入口
２ｂヒータ（円筒）の出口
２ｃ円筒
２ｄヒータシート（外側シート）
２ｅヒータパターン
２ｆリード線
２ｇ空隙
３給湯タンク
３ａ給湯タンク入口
３ｂ給湯タンク出口
４温度センサ
５制御手段

Claims

円筒内ないし外を流れる流体を加熱するヒータパターンが該円筒に形成されたヒータと、前記ヒータが内部に挿入される給湯タンクと、を有し、前記円筒内に一側から供給された流体が同他側から流出して、該ヒータの外周側と前記給湯タンクの内周側の間を流れた後、前記ヒータの上方に位置する給湯タンク出口から放出されるよう流路が構成され、さらに、前記給湯タンク出口を通過した前記流体の温度を検知して前記ヒータパターンによる該流体の加熱を制御するための温度センサと、を有する、瞬間加熱装置であって、
前記ヒータの加熱能力が、前記円筒の上部側よりも下部側で高くなるよう前記ヒータパターンを形成したことを特徴とする瞬間加熱装置。
前記ヒータパターンは、前記円筒の周面部に形成され、該周面部において該円筒の上部側よりも下部側に形成された該ヒータパターンの面積が多いことを特徴とする請求項１記載の瞬間加熱装置。
前記ヒータパターンの空隙を、前記円筒の上部側に設けたことを特徴とする請求項１記載の瞬間加熱装置。
前記空隙は、前記ヒートパターンとなるヒータシートを前記円筒に貼り合わせる際の隙間によって形成されることを特徴とする請求項３記載の瞬間加熱装置。
前記ヒータパターンの密度を、前記円筒の上部側よりも下部側で大きくなるよう前記ヒータパターンを形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の瞬間加熱装置。
請求項１〜４のいずれか一記載の瞬間加熱装置を有し、前記ヒータにより水を所定温度まで瞬間加熱した温水を先浄水として供給することを特徴とする衛生洗浄装置。