JP2008051348A - 貯湯式給湯器 - Google Patents

Abstract

【課題】冬期に、本体電源が通電されずに放置されたとき、水抜きが行なわれなかったとき、及び、水抜きが行なわれても水が抜けきれないときにも、弁等の管路部品が破損することのない貯湯式給湯器を得ること。
【解決手段】給水された水を加熱手段２１により加熱して貯湯タンク６に貯え、貯えられた湯を管８及び弁１１、１６を介して外部に給湯する貯湯式給湯器１００において、前記弁１１、１６の近傍に、該弁１１、１６内及び／又は管内の残水が凍結して膨張したときに膨張分を吸収する空気溜まり部１５、１７を接続した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気ヒータやヒートポンプ等の加熱手段を熱源とする貯湯式給湯器に関するものである。

従来の貯湯式給湯器では、冬期に、本体筐体内の配管及び弁等の管路部品が凍結するのを防止するために、給湯器を使用していないときにも本体電源を通電させておくか、または、貯湯タンク及び管路部品の水抜きを行なうようにしている。

また、貯湯式給湯器では、弁等の管路部品に安価な合成樹脂部品が用いられており、従来の技術として、合成樹脂部品の内部に、水の凍結時の体積膨張を吸収するための空気室を設けているものがある（例えば、特許文献１参照)。

特開平１１−２８１１５７号公報（第２−３頁、図２）

しかしながら、弁等の管路部品の中には、機能上又は構造上、空気室を設け難いものがある。このような管路部品や管が、冬期に、水抜きされず部品内が満水で非通電の状態で放置されると、凍結により内部の水が体積膨張して内部圧力が上昇し、損傷や亀裂が生じて水漏れが発生する、という問題があった。また、水抜きが行なわれても水が抜けきれないことがあり、凍結により損傷、破壊する、という問題もあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、冬期に、本体電源が通電されずに放置されたとき、水抜きが行なわれなかったとき、及び、水抜きが行なわれても水が抜けきれないときにも、弁等の管路部品や管が破損することのない貯湯式給湯器を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、給水された水を加熱手段により加熱して貯湯タンクに貯え、貯えられた湯を管及び弁を介して外部に給湯する貯湯式給湯器において、前記弁の近傍に、該弁内及び／又は管内の残水が凍結して膨張したときに膨張分を吸収する空気溜まり部を接続したことを特徴とする。

この発明によれば、冬期に、電源が通電されずに貯湯式給湯器が放置されたときや、貯湯式給湯器の水抜きが行なわれなかったときにも、弁等の管路部品や管が、凍結によって破損したり水漏れすることのない貯湯式給湯器が得られる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる貯湯式給湯器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態
図１は、本発明にかかる貯湯式給湯器の実施の形態を示す構成図であり、図２は、空気溜まり部１５の断面図である。

図１に示すように、貯湯式給湯器１００の本体筐体１内には、貯湯タンク６が設置されている。貯湯タンク６内には、タンク貯湯水を所定の温度に沸き上げる加熱手段としての発熱体２１が設置されている。加熱手段としては、ヒートポンプ等を用いてもよい。本体筐体１には、水道等の給水源に接続される給水口２が設けられ、給水口２は、給水管３により減圧弁４に接続されている。

減圧弁４は、タンク給水管５ａにより貯湯タンク６の下部に接続されている。給水源からの水は、給水口２、給水管３、減圧弁４及びタンク給水管５ａを経由して貯湯タンク６に給水される。また、タンク給水管５ａには、貯湯タンク６内の湯水を排水する排水バルブ７が接続されている。

また、本体筐体１内には、弁としての合成樹脂製の給湯用の混合弁１１が設置されている。混合弁１１は、貯湯タンク６内で所定の温度に沸き上げられて貯湯された湯と給水源からの水とを混合し、設定された給湯温度に調整する。混合弁１１の給水口には、タンク給水管５ａから分岐されたバイパス管５ｂが第１逆止弁１０ａを介して接続され、混合弁１１の給湯口には、貯湯タンク６の上部に一端が接続された給湯管８の他端が第２逆止弁１０ｂを介して接続されている。

混合弁１１の出湯口には、上流側から順に、後述の空気溜まり部１５、管路部品としての合成樹脂製の流量センサ１２、混合湯管１３が接続され、混合湯管１３の他端は、本体筐体１からの湯の出口である出湯口１４に接続されている。出湯口１４と住宅内の蛇口２２（カランやシャワー口）とは、システム配管工事により配管で接続される。

なお、給湯管８には、貯湯タンク６内の湯水が約９０℃程度に沸き上げられ、湯の体積膨張により貯湯タンク６の内圧が設定圧力以上になったとき、膨張湯を排出して内圧を下げる逃し弁９が設けられている。

図２に示すように、空気溜まり部１５は、Ｔ字管状に形成されている。空気溜まり部１５の管路となる水平管１５ａの一端部は、他の管路部品又は管に挿入接続されてＯリングでシールされ、他端部は、他の管路部品又は管が挿入接続されてＯリングでシールされるようになっている。

水平管１５ａの中間部に、水平管１５ａと垂直上向きに空気室１５ｂが突設されている。空気室１５ｂの上端部にはキャップ１５ｃが被せられ、空気室１５ｂを密閉している。水平管１５ａと空気室１５ｂとの間にオリフィス状の小径孔１５ｄが設けられ、水平管１５ａと空気室１５ｂとを連通している。

空気室１５ｂの密閉の方法には種々の方法があるが、Ｏリングやパッキンなどでシールする方法は、微少ではあるが空気が漏れるおそれがあるので、空気室１５ｂとキャップ１５ｃを合成樹脂で製作し、両者を超音波溶着するとよい。

また、本体筐体１内には、弁としての合成樹脂製の風呂用の混合弁１６が設置されている。混合弁１６は、貯湯タンク６内で所定の温度に沸き上げられて貯湯された湯と給水源からの水とを混合し、設定された風呂給湯温度に調整する。混合弁１６の給水口には、タンク給水管５ａから分岐されたバイパス管５ｂが第３逆止弁１０ｃを介して接続され、混合弁１６の給湯口には、貯湯タンク６の上部に一端が接続された給湯管８の分岐端が接続されている。

混合弁１６の出湯口には、上流側から順に、風呂側の空気溜まり部１５、管路部品としての合成樹脂製の開閉弁１８、風呂混合湯管１９が接続され、風呂混合湯管１９の他端は、風呂の浴槽２０に接続されている。風呂側の空気溜まり部１７の構造は、上述した空気溜まり部１５と同じである。

なお、以上の説明では、混合弁１１、１６、流量センサ１２及び開閉弁１８は、合成樹脂製であるとしたが、これらのものは、必ずしも合成樹脂製である必要はなく、金属製であってもよい。

次に、実施の形態の貯湯式給湯器１００の作用について説明する。貯湯式給湯器１００の設置後に、まず、風呂の湯張りの試運転を行なう。給水源の水を給水口２から貯湯タンク６に給水し、貯湯タンク６を満水にする。貯湯タンク６を満水にすると、給湯管８、混合弁１１、空気溜まり部１５、流量センサ１２、混合湯管１３及び蛇口２２まで水が行きわたって満水状態となる。また、混合弁１６、空気溜まり部１７及び開閉弁１８も満水状態となる。

試運転の終了後、貯湯式給湯器１００を直ぐに使用しないときは、取扱説明書や工事説明書に記載されている要領により、排水バルブ７から、貯湯タンク６、給水管３、タンク給水管５ａ、バイパス管５ｂ、給湯管８及び混合湯管１３内の水を抜くか、もしくは、水を抜かずに電源を通電しておく。電源を通電しておけば、貯湯タンク６内の湯水は、加熱手段としての発熱体２１により高温湯に沸き上げられ、外気温が低い場合でも本体筐体１内の雰囲気温度が高く、配管内の水が凍結する可能性は低い。

しかし、貯湯式給湯器１００が、貯湯タンク６内の水抜きが行なわれず電源が通電されずに冬期に放置されると、貯湯式給湯器１００の配管内の水が凍結する場合がある。また、バイパス管５ｂに接続された逆止弁１０ａ、１０ｃの下流側（混合弁１１、１６側）は、水抜きが行なわれても水が抜けないため、合成樹脂製の混合弁１１、流量センサ１２、混合弁１６、開閉弁１８付近は残水が残った状態になる。

バイパス管５ｂ、給湯管８及び混合湯管１３は、配管レイアウトが容易な銅管が用いられることが多い。銅管は、合成樹脂と比較して熱伝導率が高いため、銅管内部の水は合成樹脂部品内部の水よりも外気温の影響を受けやすく、冬期に外気温が低くなると、合成樹脂部品内部よりも銅管内部の水から先に凍結する可能性が高い。

水が凍結すると、比体積が大きくなって体積膨張し、体積膨張分の逃げ場がないと内部の圧力が上昇し、銅管よりも合成樹脂部品の方が破壊強度が低いので、合成樹脂部品である混合弁１１、流量センサ１２、混合弁１６及び開閉弁１８の方が先に破壊してしまう。その後に、銅管も破裂することがある。

実施の形態の貯湯式給湯器１００は、混合弁１１と他の管路部品としての流量センサ１２との間（混合弁１１の近傍）、及び、混合弁１６と他の管路部品としての開閉弁１８との間（混合弁１６の近傍）に、それぞれ、空気溜まり部１５、空気溜まり部１７を接続している。

弁又は他の管路部品内及び／又は管内の水が凍結して体積膨張したときの水の逃げ場を、弁又は他の管路部品の近傍に接続することにより、弁又は他の管路部品及び／又は管の内部圧力が低下し、弁又は他の管路部品及び／又は管の破壊を防ぐことができる。すなわち、空気溜まり部１５、１７の空気室１５ｂ、１７ｂに空気を充満させておき、空気が圧縮性気体であることを利用し、凍結により弁又は他の管路部品内及び／又は管内の水が体積膨張したときの膨張分を空気室１５ｂ、１７ｂに流れ込ませ、空気を圧縮して膨張分を吸収し、弁又は他の管路部品内及び／又は管内の内部圧力の上昇を防ぎ、弁又は他の管路部品及び／又は管の破壊を防ぐことができる。

蛇口２２への給湯や、浴槽２０への給湯を行うとき、空気溜まり部１５、１７の水平管１５ａ（１７ａ）内を湯が流れるが、そのとき、水平管１５ａ、１７ａ内の湯の流速が高く乱流状態であるので、空気室１５ｂ、１７ｂ内に水が流れ込む可能性が高い。そこで、水平管１５ａ、１７ａと空気室１５ｂ、１７ｂとの間にオリフィス状の小径孔１５ｄ、１７ｄを設けて空気室１５ｂ、１７ｂと水平管１５ａ、１７ａとを分離し、空気室１５ｂ、１７ｂ内に空気を溜めるようにする。

以上のように、本発明にかかる貯湯式給湯器は、寒冷地の家庭用の貯湯式給湯器として有用である。

本発明に係る貯湯式給湯器の実施の形態を示す構成図である。 空気溜まり部の断面図である。

符号の説明

１ 本体筐体
２ 給水口
３ 給水管
４ 減圧弁
５ａ タンク給水管
５ｂ バイパス管
６ 貯湯タンク
７ 排水バルブ
８ 給湯管
９ 逃し弁
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 第１、第２、第３逆止弁
１１，１６ 混合弁（弁、管路部品）
１２ 流量センサ（管路部品）
１３ 混合湯管
１４ 出湯口
１５，１７ 空気溜まり部
１５ａ，１７ａ 水平管
１５ｂ，１７ｂ 空気室
１５ｃ，１７ｃ キャップ
１５ｄ，１７ｄ 小径孔
１８ 開閉弁（弁、管路部品）
１９ 風呂混合湯管
２０ 浴槽
２１ 発熱体（加熱手段）
２２ 蛇口

Claims (7)

1. 給水された水を加熱手段により加熱して貯湯タンクに貯え、貯えられた湯を管及び弁を介して外部に給湯する貯湯式給湯器において、
   前記弁の近傍に、該弁内及び／又は管内の残水が凍結して膨張したときに膨張分を吸収する空気溜まり部を接続したことを特徴とする貯湯式給湯器。
2. 前記弁が、前記給水された水と前記貯湯タンクに貯えられた湯とを混合する混合弁であることを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯器。
3. 前記空気溜まり部が、前記弁と他の管路部品との間に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の貯湯式給湯器。
4. 前記他の管路部品が、流量センサであることを特徴とする請求項３に記載の貯湯式給湯器。
5. 前記他の管路部品が、開閉弁であることを特徴とする請求項３に記載の貯湯式給湯器。
6. 前記弁及び／又は他の管路部品が、合成樹脂製であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の貯湯式給湯器。
7. 前記空気溜まり部が、管路となる水平管と、該水平管に突設され小径孔を介して該水平管に連通し空気を貯える空気室と、を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の貯湯式給湯器。

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