JP2008121944A - Hot water storage type electric water heater - Google Patents
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Description
本発明は、設置された状態で貯湯タンクの上下方向の高さより横方向の長さが長くなるように貯湯タンクが配置され、限られた設置スペースに設置可能となった貯湯式電気温水器に関する。 The present invention relates to a hot water storage type electric water heater in which a hot water storage tank is disposed so that the length in the lateral direction is longer than the vertical height of the hot water storage tank in the installed state, and can be installed in a limited installation space. .
従来から建物の壁などに縦長の状態で設置され、貯湯タンクの下部から水を入れて上部から沸き上がった湯を出す貯湯式電気温水器が広く用いられてきた。設置状態で貯湯タンクがこのように縦長となった理由は、貯湯タンクの下部から入った水が温められると湯と水の密度差により湯が自然に上昇する作用を利用して湯の押出し性、即ち高温の湯を安定して押し出す性能を高めているためである。そして、近年、例えばトイレルーム内などの手洗い用の蛇口に温水を供給するために、トイレルーム内に電気温水器が直接設置されることが多くなっている。 Conventionally, a hot water storage type electric water heater that is installed in a vertically long state on a wall of a building and puts water from a lower part of a hot water storage tank and discharges hot water from the upper part has been widely used. The reason why the hot water storage tank is so long in the installed state is that the hot water can be pushed out by using the action of the hot water naturally rising due to the difference in density between the hot water and the water when the water entered from the bottom of the hot water tank is warmed. That is, the performance of stably extruding high-temperature hot water is enhanced. In recent years, for example, an electric water heater is often installed directly in a toilet room in order to supply hot water to a faucet for hand-washing such as in a toilet room.
トイレルームへの貯湯式電気温水器の設置に際して、トイレルーム内のインテリア性としての美観や統一感を損なわないために、貯湯式電気温水器自体を従来のように壁面に縦長の状態で直接設置する代わりに、例えば図18に点線で示すように洗面器カウンタやキャビネットの裏面でトイレルーム内から目に付かない場所に貯湯タンク50を寝かせた状態で設置されることが望まれている。
When installing a hot water storage type electric water heater in a toilet room, the hot water storage type electric water heater itself is installed directly on the wall surface in a vertically long state as before, so as not to impair the aesthetics and unity of the interior of the toilet room. Instead, for example, it is desired that the hot
このような貯湯式電気温水器はいわゆる横置き式電気温水器と呼ばれ、貯湯式電気温水器が設置された状態で貯湯タンクの上下方向の高さより横方向の長さが長くなるように貯湯タンクが配置された貯湯式電気温水器である。 Such a hot water storage type electric water heater is referred to as a so-called horizontal electric water heater, and in the state where the hot water storage type electric water heater is installed, the hot water storage tank has a horizontal length that is longer than the vertical height of the hot water storage tank. This is a hot water storage type electric water heater with a tank.
なお、かかる貯湯タンク50を寝かせた状態で設置する態様は、例えばキッチンカウンタの下面やキッチンキャビネットのケコミ部などに貯湯式電気温水器を設置する場合にも適用でき、これによってキッチンルームの壁面に貯湯式電気温水器を設置しなくて済み、キッチンルームの美観やインテリア性を向上できるので、このような設置形態は広く望まれている。
In addition, the aspect which installs this hot
このような寝かせた状態で設置される貯湯式電気温水器の場合、これをカウンタ下面などの狭いスペースに設置するためには、貯湯タンク50をかなり扁平の薄型形状にする必要がある。しかしながら、上下方向の高さを低くして扁平にした横長の貯湯タンク50を有する貯湯式電気温水器の場合、貯湯量一定で高さのみを単に低くすると、設置状態で貯湯タンク50が水平方向に広くなるため、湯と水が接する面が広くなって湯と水が混合し易くなる。そこで、このような薄型の貯湯タンクを備えた寝かせ置き式の貯湯式電気温水器の押し出し性を改善した特別な構成も考えられている(例えば、特許文献1参照)。
In the case of a hot water storage type electric water heater installed in such a laid state, in order to install it in a narrow space such as the lower surface of the counter, it is necessary to make the hot
かかる特許文献1に記載の貯湯式電気温水器は、図19に示すように、貯湯タンク50の内部に細長い隙間を有するハニカム体51を設け、貯湯タンク内の各流路断面積を小さくすることで、給水時に水が湯と混ざらずに湯を高温のまま出湯部側に押し出すようにしている。
図19に示す従来型の貯湯式電気温水器の場合、貯湯タンク50の内部に細長い細管を有するハニカム体51を設け、このハニカム体51によって構成される各流路の流路断面積を縮小すると共に、貯湯タンク50の入水部52とハニカム体51の入口側開口部51aとの間に空間Xを設け、入水部52から入った水をこの空間Xを介してハニカム体51の各流路に均等に分配することで、給水時に入水部52から入水した水をハニカム体51の重力の作用方向で見て入口側上下方向に拡散させてハニカム体内に流入させ、水が湯と混ざらずに湯を高温のまま貯湯タンク50の出湯部53に押し出すようにしている。そして、ハニカム体で構成される各流路をこのような細管とせずに、図20に示すような流路断面積の大きい流路として構造の単純化と流路内の水や湯の流路抵抗の低下を図ることも考えられている。
In the case of the conventional hot water storage type electric water heater shown in FIG. 19, a
後者の構造を有する貯湯式電気温水器の場合、実際には入水部から入った水は湯との密度差によって入水直後に入水部とハニカム体の流路入口側との間の空間Xにおいてすぐに下に落ち込んでしまう。(図20の空間X内の下方に向かう水の流れを示す矢印P参照)。そして、この空間Xの下側に落ち込んだ水は、ハニカム体60の太い流路61にそのまま抵抗なく流入していく。その結果、ハニカム体60の各流路61において下側流路内の水が上側流路内の水よりも流路内を先行してしまい、ハニカム体60の各流路内の平均流速差が大きくなってしまう(図20のハニカム体60の各流路61を進む水の流れを示す矢印Q参照)。
In the case of the hot water storage type electric water heater having the latter structure, the water that has actually entered from the water inlet portion is immediately in the space X between the water inlet portion and the channel inlet side of the honeycomb body immediately after entering due to the density difference with the hot water. It will fall to the bottom. (Refer to arrow P indicating the flow of water downward in the space X of FIG. 20). Then, the water that has fallen below the space X flows into the
そのため、このような空間Xにおける水の落ち込みに抗してハニカム体内の流路を流れる水の平均流速差をできるだけ小さくするために、図19に示す上述の従来例のように目の細かいハニカム体51で貯湯タンク内の全体流路を構成すると、容積の大きな嵩張るハニカム体51を貯湯タンク内に収容しなければならず、貯湯タンク内の容積の多くをハニカム体51が占めるようになり、貯湯タンク内の貯湯量が減ってしまい、湯を頻繁に沸き上げる必要が生じる。
Therefore, in order to minimize the difference in the average flow rate of water flowing through the flow path in the honeycomb body against such a drop of water in the space X, a fine honeycomb body as in the above-described conventional example shown in FIG. When the entire flow path in the hot water storage tank is constituted by 51, the
本発明の目的は、限られた設置スペースに設置可能な横置き型の貯湯式電気温水器であって貯湯タンク内の湯の押し出し性や水やぬるま湯の沸き上げ性に優れた貯湯式電気温水器を提供することにある。 An object of the present invention is a horizontal-type hot water storage type electric water heater that can be installed in a limited installation space, and has excellent hot water push-out properties in hot water storage tanks and water and warm water boiling properties. Is to provide a vessel.
上述した課題を解決するために、本発明にかかる貯湯式電気温水器は、
貯湯タンクと、前記貯湯タンクの所定位置に備わった入水部と、前記貯湯タンクの前記入水部とは異なる位置に備わった出湯部と、前記貯湯タンク内の入水部近傍から出湯部近傍に亘って複数の流路を形成するように設けられた仕切り構造体とを有した貯湯式電気温水器であって、前記貯湯式電気温水器が設置された状態で前記貯湯タンクの上下方向の高さより横方向の長さが長くなるように当該貯湯タンクが備わった貯湯式電気温水器において、
前記仕切り構造体の各流路内を流れる水や湯の入水部側から出湯部側に至るまでの流路抵抗が、前記貯湯式電気温水器の設置状態で重力の作用により水が流入し易い下側流路の方が重力の作用により水が流入し難い上側流路よりも大きくなるようにしたことを特徴としている。
In order to solve the problems described above, a hot water storage type electric water heater according to the present invention is:
A hot water storage tank, a water inlet section provided at a predetermined position of the hot water storage tank, a hot water outlet section provided at a position different from the water inlet section of the hot water storage tank, and from the vicinity of the water inlet section in the hot water storage tank to the vicinity of the hot water outlet section. A hot water storage type electric water heater having a partition structure provided so as to form a plurality of flow paths, wherein the hot water storage type electric water heater is installed from the height in the vertical direction of the hot water storage tank. In the hot water storage type electric water heater equipped with the hot water storage tank so that the length in the lateral direction becomes longer,
The flow resistance from the water inlet / outlet side to the water / hot water flowing through each channel of the partition structure is such that water easily flows in by the action of gravity in the installed state of the hot water storage type electric water heater. The lower channel is characterized by being larger than the upper channel where water is difficult to flow in due to the action of gravity.
仕切り構造体に形成された複数の流路のうち、水と湯の密度差により重力が作用して水が貯湯タンク内で落ち込んで流入し易い下側流路を流れる水や湯の入水部側から出湯部側に至るまでの流路抵抗が上側流路を流れる水や湯の入水部側から出湯部側に至るまでの流路抵抗より大きくなるようにしたので、入水部から貯湯タンクに入った水が貯湯タンクの下側に向かった後、下側流路内を上側流路内よりも先行して流れなくなる。この間に貯湯タンクの入水部側と仕切り構造体の入水側端面との間の空間に水が充満してその上部の水が流路抵抗の小さい上側流路にスムーズに流入する。その結果、仕切り構造体の上側流路を流れる水の平均流速と下側流路を流れる水の平均流速の流速差を小さくする(等速分配する)ことができ、うろいのかい、その貯湯タンク内の湯の押し出し性が向上する。 Of the plurality of channels formed in the partition structure, gravity acts due to the density difference between the water and hot water, and the water or hot water inlet side that flows through the lower channel where water falls easily in the hot water storage tank. The flow resistance from the water inlet to the hot water side is larger than the flow resistance from the water or hot water inlet side to the hot water side flowing through the upper flow path. After the hot water goes to the lower side of the hot water storage tank, it does not flow in the lower flow path before the upper flow path. During this time, water fills the space between the water inlet portion side of the hot water storage tank and the water inlet side end surface of the partition structure, and the water in the upper part flows smoothly into the upper flow passage having a small flow passage resistance. As a result, the difference between the average flow rate of the water flowing in the upper channel of the partition structure and the average flow rate of the water flowing in the lower channel can be reduced (distributed at a constant speed). The pushability of hot water in the tank is improved.
更に、仕切り構造体の上側流路はこれを流れる水や湯の流路抵抗を積極的に小さくするので、上側流路を十分な大きさの流路断面積を有する流路とすることができる。これによって、より多くの貯湯容量を貯湯タンク内で確保することが可能となる。 Furthermore, since the upper flow path of the partition structure actively reduces the flow resistance of the water and hot water flowing through the partition structure, the upper flow path can be a flow path having a sufficiently large flow cross-sectional area. . Thereby, it becomes possible to secure more hot water storage capacity in the hot water storage tank.
より具体的には、例えば貯湯タンク内の全体流路を目の細かいハニカム構造体で構成したタイプの従来の貯湯式電気温水器の場合、容積の大きなハニカム構造体を貯湯タンク内に収容しなければならず、貯湯タンク内の容積の多くをハニカム構造体が占めるようになり、貯湯タンク内の貯湯量が減ってしまっていたが、本発明による構成では仕切り構造体の大部分を目の粗い流路で構成できるため、貯湯タンクの貯湯量を十分に確保できるようになる。 More specifically, for example, in the case of a conventional hot water type electric water heater of a type in which the entire flow path in the hot water storage tank is configured with a fine honeycomb structure, the large volume honeycomb structure must be accommodated in the hot water storage tank. However, the honeycomb structure occupies most of the volume in the hot water storage tank, and the amount of hot water stored in the hot water storage tank has been reduced. However, in the configuration according to the present invention, most of the partition structure is rough. Since it can be configured with a flow path, a sufficient amount of hot water can be secured in the hot water storage tank.
また、本発明の請求項2に記載の貯湯式電気温水器は、請求項1に記載の貯湯式電気温水器において、
前記仕切り構造体に形成された各流路のうち、前記上側流路の平均流路断面積が、前記下側流路の平均流路断面積よりも大きくなっていることを特徴としている。
The hot water storage type electric water heater according to claim 2 of the present invention is the hot water storage type electric water heater according to claim 1,
Among the channels formed in the partition structure, the average channel cross-sectional area of the upper channel is larger than the average channel cross-sectional area of the lower channel.
目の細かいハニカム構造体を仕切り構造体とした従来型の貯湯式電気温水器は、各流路が全体に細い管になっており、流路抵抗が大きくなる問題があったが、本発明のように仕切り構造体に形成された各流路の内、上側流路の平均流路断面積を下側流路の平均流路断面積よりも大きくすることで、貯湯タンクに入った水が仕切り構造体の各流路を流れる際の各流路間の平均流速差を小さくすることができ、貯湯タンク内全体の湯の押し出し性が向上する。 The conventional hot water storage type electric water heater with a fine honeycomb structure as a partition structure has a problem that the flow passage resistance is increased because each flow passage is a thin tube as a whole. In this way, by making the average channel cross-sectional area of the upper channel among the channels formed in the partition structure larger than the average channel cross-sectional area of the lower channel, the water entering the hot water storage tank is partitioned. The average flow velocity difference between the flow paths when flowing through the flow paths of the structure can be reduced, and the pushability of hot water in the entire hot water storage tank is improved.
これに加えて、仕切り構造体の上側流路は下側流路に比べて流路抵抗が小さく水や湯が流れ易くなるように大きな流路断面積を有しているので、この上側流路によって貯湯タンク内においてより多くの貯湯容量を確保することができる。 In addition, the upper channel of the partition structure has a larger channel cross-sectional area so that the channel resistance is smaller than that of the lower channel and water and hot water can easily flow. As a result, more hot water storage capacity can be secured in the hot water storage tank.
また、本発明の請求項3に記載の貯湯式電気温水器は、請求項1又は請求項2に記載の貯湯式電気温水器において、
前記仕切り構造体に形成された各流路のうち、前記下側流路の内壁の表面粗さが、前記上側流路の内壁の表面粗さよりも粗くなっていることを特徴としている。
Moreover, the hot water storage type electric water heater according to claim 3 of the present invention is the hot water storage type electric water heater according to claim 1 or 2,
Of the flow paths formed in the partition structure, the surface roughness of the inner wall of the lower flow path is rougher than the surface roughness of the inner wall of the upper flow path.
流路内壁面の表面粗さを下側流路の方が上側流路よりも粗くすることで、下側流路の表面粗さが水や湯が流れる際の抵抗となる。その結果、貯湯タンク内の湯の貯湯容量を低下させることなく、下側流路を流れる水や湯が受ける流路抵抗を上側流路を流れる水や湯が受ける流路抵抗よりも大きくすることができ、仕切り構造体に形成された複数の流路の湯の押し出し性を貯湯タンク上下方向に亘って均一化することができる。 By making the surface roughness of the inner wall surface of the flow path rougher in the lower flow path than in the upper flow path, the surface roughness of the lower flow path becomes a resistance when water or hot water flows. As a result, without decreasing the hot water storage capacity of the hot water in the hot water storage tank, the flow resistance received by the water and hot water flowing through the lower flow path should be greater than the flow resistance received by the water and hot water flowing through the upper flow path. Thus, the pushability of hot water in the plurality of flow paths formed in the partition structure can be made uniform in the vertical direction of the hot water storage tank.
また、本発明の請求項4に記載の貯湯式電気温水器は、請求項1又は請求項2に記載の貯湯式電気温水器において、
前記仕切り構造体に形成された各流路のうち、前記下側流路の内壁に突起が設けられていることを特徴としている。
Moreover, the hot water storage type electric water heater according to claim 4 of the present invention is the hot water storage type electric water heater according to claim 1 or 2,
Of each flow path formed in the partition structure, a protrusion is provided on the inner wall of the lower flow path.
仕切り構造体に形成された各流路のうち、下側流路の内壁に突起を設けることで、この突起が下側流路を流れる水や湯の抵抗となる。その結果、貯湯タンク内の湯の貯湯容量を低下させることなく、下側流路を流れる水や湯が受ける流路抵抗が上側流路を流れる水や湯が受ける流路抵抗よりも大きくなるようにすることができ、仕切り構造体に形成された複数の流路の湯の押し出し性を貯湯タンク上下方向に亘って均一化することができる。
特徴としている。
By providing a protrusion on the inner wall of the lower flow path among the flow paths formed in the partition structure, the protrusion serves as resistance of water or hot water flowing through the lower flow path. As a result, without reducing the hot water storage capacity of the hot water in the hot water storage tank, the flow resistance received by the water and hot water flowing through the lower flow path is greater than the flow resistance received by the water and hot water flowing through the upper flow path. The pushability of hot water in the plurality of flow paths formed in the partition structure can be made uniform in the vertical direction of the hot water storage tank.
It is a feature.
また、本発明の請求項5に記載の貯湯式電気温水器は、請求項1又は請求項2に記載の貯湯式電気温水器において、
前記仕切り構造体に形成された各流路のうち、前記下側流路の下流側が絞られて流路断面積が小さくなっていることを特徴としている。
A hot water storage type electric water heater according to claim 5 of the present invention is the hot water storage type electric water heater according to claim 1 or 2,
Among the flow paths formed in the partition structure, the downstream side of the lower flow path is narrowed to reduce the cross-sectional area of the flow path.
仕切り構造体に形成された各流路のうち、下側流路の下流側が絞られて上流よりも断面積が小さくなっていることで、下側流路の水や湯の抵抗となる。その結果、貯湯タンク内の湯の貯湯容量を低下させることなく、下側流路を流れる水や湯が受ける流路抵抗を、上側流路を流れる水や湯が受ける流路抵抗よりも大きくすることができ、仕切り構造体に形成された複数の流路の湯の押し出し性を貯湯タンク上下方向に亘って均一化することができる。 Of each flow path formed in the partition structure, the downstream side of the lower flow path is narrowed down and the cross-sectional area is smaller than that of the upstream, thereby providing resistance to water and hot water in the lower flow path. As a result, without decreasing the hot water storage capacity of the hot water in the hot water storage tank, the flow resistance received by the water and hot water flowing through the lower flow path is made larger than the flow path resistance received by the water and hot water flowing through the upper flow path. It is possible to make the pushability of the hot water in the plurality of flow paths formed in the partition structure uniform in the vertical direction of the hot water storage tank.
また、本発明の請求項6に記載の貯湯式電気温水器は、請求項1乃至請求項5の何れかに記載の貯湯式電気温水器において、
前記入水部が、前記貯湯式電気温水器の設置状態で前記貯湯タンクの上面か上面近傍に位置するように設けられていることを特徴としている。
Moreover, the hot water storage type electric water heater according to claim 6 of the present invention is the hot water storage type electric water heater according to any one of claims 1 to 5,
The water intake section is provided so as to be positioned on or near the upper surface of the hot water storage tank in the installed state of the hot water storage type electric water heater.
通常の貯湯式電気温水器では貯湯タンクの入水部から貯湯タンク内に入った水が貯湯タンク内で水と湯の密度差によってすぐに下方に落ち込み、仕切り構造体の上側流路に流入し難くなっていたのを、貯湯タンクの上面か上面近傍に位置するように設けた入水部から入水することで、上側流路に積極的に入水させることができ、結果的に仕切り構造体の各流路に水を上下に亘って均等分配し易くなる。 In a normal hot water storage type electric water heater, water that has entered the hot water storage tank from the hot water storage tank immediately falls downward due to the difference in water and hot water in the hot water storage tank, and does not easily flow into the upper channel of the partition structure. However, it is possible to positively enter the upper flow path by entering water from a water inlet provided so as to be located at or near the upper surface of the hot water storage tank, resulting in each flow of the partition structure. It becomes easy to distribute the water evenly over the road.
また、本発明の請求項7に記載の貯湯式電気温水器は、請求項1乃至請求項6の何れかに記載の貯湯式電気温水器において、
前記仕切り構造体が、当該仕切り構造体内の各流路間に隙間を生じさせないハニカム体形状を有することを特徴としている。
A hot water storage type electric water heater according to claim 7 of the present invention is the hot water storage type electric water heater according to any one of claims 1 to 6,
The partition structure has a honeycomb body shape that does not cause a gap between the flow paths in the partition structure.
仕切り構造体がこのようなハニカム形状を有することで、仕切り構造体を押し出し成型により容易に作れると共に、貯湯タンク全体の組み立ても簡単に行うことができる。 Since the partition structure has such a honeycomb shape, the partition structure can be easily formed by extrusion molding, and the entire hot water storage tank can be easily assembled.
また、本発明の請求項8に記載の貯湯式電気温水器は、請求項1乃至請求項6の何れかに記載の貯湯式電気温水器において、
前記仕切り構造体が、それぞれが流路を形成しかつ少なくとも一部の流路間が離間するように並設された複数のパイプ体からなることを特徴としている。
A hot water storage type electric water heater according to claim 8 of the present invention is the hot water storage type electric water heater according to any one of claims 1 to 6,
The partition structure is characterized by comprising a plurality of pipe bodies arranged in parallel so that each form a flow path and at least some of the flow paths are separated.
仕切り構造体がこのようなパイプ形状を有することで、仕切り構造体の材料が入手し易く部品コストを低減できる。 Since the partition structure has such a pipe shape, the material of the partition structure is easily available, and the component cost can be reduced.
また、このように離間したパイプを用いることで、この隙間を介して貯湯タンク内で水や湯が対流し易く湯の沸き上げ性が良くなる。 Further, by using the pipes separated in this way, water and hot water are easily convected in the hot water storage tank through this gap, and the boiling property of hot water is improved.
また、本発明の請求項9に記載の貯湯式電気温水器は、請求項1乃至請求項8の何れかに記載の貯湯式電気温水器において、
前記仕切り構造体の少なくとも何れか一つの流路の少なくとも一部に切り欠きが設けられ、当該切り欠きを介して前記仕切り構造体の当該切欠きを挟んだ隣接する少なくとも2つの流路が互いに連通していることを特徴としている。
The hot water storage type electric water heater according to claim 9 of the present invention is the hot water storage type electric water heater according to any one of claims 1 to 8,
A cutout is provided in at least a part of at least one flow path of the partition structure, and at least two adjacent flow paths sandwiching the cutout of the partition structure communicate with each other via the cutout. It is characterized by that.
仕切り構造体で構成される各流路のうち、このような切欠きを有する少なくとも一部の流路間で上下方向の対流を生じさせることができ、ヒータを貯湯タンクに内蔵した貯湯式電気温水器における貯湯タンク内の沸き上げ性を向上させる。 Hot water storage hot water with a heater built in a hot water storage tank that can generate convection in the vertical direction between at least some of the flow paths having the notches among the flow paths formed of the partition structure. The boiling property in the hot water storage tank in the vessel is improved.
また、本発明の請求項10に記載の貯湯式電気温水器は、請求項1乃至請求項9の何れかに記載の貯湯式電気温水器において、
前記貯湯タンクの入水部から入った水を前記仕切り構造体の各流路に上下に亘って水を分配しながら流出させる分散材が前記仕切り構造体の貯湯タンク入水部側に備わっていることを特徴としている。
A hot water storage type electric water heater according to claim 10 of the present invention is the hot water storage type electric water heater according to any one of claims 1 to 9,
Dispersing material for allowing water entering from the water inlet of the hot water storage tank to flow out while distributing the water vertically to the respective flow paths of the partition structure is provided on the hot water tank water inlet side of the partition structure. It is a feature.
このような分散材を仕切り構造体の各流路の入り口側に設けることで、分散材から流出した水を仕切り構造体の上下方向に亘って分配させることができる。その結果、仕切り構造体の各流路により均等な速度で水を流入させることができ、貯湯タンクの上下方向に亘った湯の均等な押し出しを達成する。 By providing such a dispersing material on the entrance side of each flow path of the partition structure, water flowing out from the dispersion material can be distributed in the vertical direction of the partition structure. As a result, it is possible to allow water to flow in at an equal speed through each flow path of the partition structure, thereby achieving uniform extrusion of hot water in the vertical direction of the hot water storage tank.
本発明によると、限られた設置スペースに設置可能な横置き型の貯湯式電気温水器であって貯湯タンク内の湯の押し出し性や水やぬるま湯の沸き上げ性に優れた貯湯式電気温水器を提供することができる。 According to the present invention, a horizontal type hot water storage type electric water heater that can be installed in a limited installation space, and is excellent in the pushability of hot water in a hot water storage tank and the boiling property of water and warm water. Can be provided.
より具体的には、仕切り構造体に形成された複数の流路のうち、水と湯の密度差により重力が作用して水が貯湯タンク内で落ち込んで流入し易い下側流路を流れる水や湯の入水部側から出湯部側に至るまでの流路抵抗が上側流路を流れる水や湯の入水部側から出湯部側に至るまでの流路抵抗より大きくなるようにしたので、入水部から貯湯タンクに入った水が貯湯タンクの下側に向かった後、下側流路内を上側流路内よりも先行して流れなくなる。この間に貯湯タンクの入水部側と仕切り構造体の入水側端面との間の空間に水が充満してその上部の水が流路抵抗の小さい上側流路にスムーズに流入する。その結果、仕切り構造体の上側流路を流れる水の平均流速と下側流路流れる水の平均流速の流速差を小さくする(等速分配する)ことができ、うろいのかい、その貯湯タンク内の湯の押し出し性が向上する。 More specifically, among the plurality of flow paths formed in the partition structure, water flows through a lower flow path in which gravity acts due to a density difference between water and hot water and water easily falls in the hot water storage tank. The flow resistance from the water inlet to the hot water outlet is larger than that from the water or hot water inlet to the hot water flowing through the upper flow path. After the water that has entered the hot water storage tank from the section goes to the lower side of the hot water storage tank, it does not flow in the lower flow path ahead of the upper flow path. During this time, water fills the space between the water inlet portion side of the hot water storage tank and the water inlet side end surface of the partition structure, and the water in the upper part flows smoothly into the upper flow passage having a small flow passage resistance. As a result, the difference between the average flow rate of the water flowing in the upper flow path of the partition structure and the average flow rate of the water flowing in the lower flow path can be reduced (distributed at a constant speed). The pushability of the inner hot water is improved.
更に、仕切り構造体の上側流路はこれを流れる水や湯の流路抵抗を積極的に小さくするので、上側流路を十分な大きさの流路断面積を有する流路とすることができる。これによって、より多くの貯湯容量を貯湯タンク内で確保することが可能となる。 Furthermore, since the upper flow path of the partition structure actively reduces the flow resistance of the water and hot water flowing through the partition structure, the upper flow path can be a flow path having a sufficiently large flow cross-sectional area. . Thereby, it becomes possible to secure more hot water storage capacity in the hot water storage tank.
即ち、例えば貯湯タンク内の全体流路を目の細かいハニカム構造体で構成したタイプの従来の貯湯式電気温水器の場合、容積の大きなハニカム構造体を貯湯タンク内に収容しなければならず、貯湯タンク内の容積の多くをハニカム構造体が占めるようになり、貯湯タンク内の貯湯量が減ってしまっていたが、本発明による構成では仕切り構造体の大部分を目の粗い流路で構成できるため、貯湯タンクの貯湯量を十分に確保できるようになる。 That is, for example, in the case of a conventional hot water storage type electric water heater of a type in which the entire flow path in the hot water storage tank is configured with a fine honeycomb structure, a large volume honeycomb structure must be accommodated in the hot water storage tank, The honeycomb structure has occupied most of the volume in the hot water storage tank, and the amount of hot water stored in the hot water storage tank has been reduced. However, in the configuration according to the present invention, most of the partition structure is configured with a coarse flow path. As a result, a sufficient amount of hot water can be secured in the hot water storage tank.
以下、本発明の一実施形態にかかる貯湯式電気温水器について図1及び図2に基づいて説明する。本発明の一実施形態にかかる貯湯式電気温水器1は、貯湯式電気温水器1が設置された状態で貯湯タンク10の上下方向の高さより横方向の長さが長くなるように貯湯タンク10が配置される(以下、これを単に「横置き式」とする)ようになっている。そして、貯湯式電気温水器1は、両端部が入水部11と出湯部12を除いて閉塞した略円筒体形状を有する貯湯タンク10と、貯湯タンク10の一方の端部に設けられた入水部11と、貯湯タンク10の他方の端部に設けられた出湯部12と、貯湯タンク10の内部に設けられ、貯湯タンク10の設置状態で貯湯タンク内に収容され、タンク長手方向の入水部近傍から出湯部近傍に亘って所定の長さを有する押し出し管(仕切り構造体)20と、貯湯タンク10の内部に設けられたヒータ40(図2参照)と、貯湯タンク10の外側に設けられた図示しない温度センサを備えている。
Hereinafter, a hot water storage type electric water heater according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The hot water storage type electric water heater 1 according to one embodiment of the present invention has a hot
押し出し管20は、本実施形態の場合、互いに離間して配置された多数の円筒体21,25からなり、各円筒体21,25はその両端部近傍において支持体31,32を介して貯湯タンク内に収容されている。なお、押し出し管20の各円筒体21,25は、貯湯式電気温水器の設置状態で重力の作用により水が流入し難い上側の複数の円筒体(以下、これらを「上側の円筒体25」とする)の内径が大きく、この各円筒体25を通る水や湯の流路抵抗が小さくようにしており、重力の作用により水が流入し易い下側の複数の円筒体(以下、これらを「下側の円筒体21」とする)の内径が小さく、この各円筒体21を通る水や湯の流路抵抗が大きくなるようにしている。
In the case of the present embodiment, the
そして、押し出し管20を構成する各円筒体21,25、押し出し管20の各円筒体同士と貯湯タンク内周面との隙間で構成される細長の空間のそれぞれが貯湯タンク内で仕切り構造体としての押し出し管20に備わった独立した複数の流路を形成している。
And each
また、貯湯タンク10の入水部11と押し出し管20の入水部側端部との間には、入水部11から入った水を貯湯タンク内の上下方向に一旦溜め込む空間A(図1参照)が形成されている。
In addition, a space A (see FIG. 1) is provided between the
これによって、貯湯タンク内に入水した水は貯湯タンク10の入水部11と押し出し管20の入水部側端部との間の空間Aにおいて一旦下側に向かった後、押し出し管20の下側円筒体21に流入しようとするが、この下側円筒体21は、小さな内径を有しこれを通過する水や湯の流路抵抗が大きいので、水が出湯部側にスムーズに入り込めず、その結果を水によって押し出される湯も出湯部側にスムーズに移動しなくなる。この間に押し出し管20の入水部側端部と貯湯タンク10の空間Aの上側まで水が溜まり、その状態から比較的内径の大きい押し出し管20の上側円筒体25に水が流入するようになる。これによって、押し出し管20の上側円筒体25に流入する水の平均流速と下側円筒体21に流入する水の平均流速の流速差が小さくなっている。
As a result, the water that has entered the hot water storage tank once goes downward in the space A between the
また、押し出し管20の出湯側端部は、貯湯タンク10の出湯側端壁よりも若干引っ込むように貯湯タンク内に収容され、これによって押し出し管20の出湯側端部(図1中右側端部)と貯湯タンク10の出湯部側端壁の間にも一定の容積を有した空間B(図1参照)が形成されている。なお、空間Aと空間Bとは、本実施形態のように貯湯タンク10にヒータ40が内蔵された貯湯式電気温水器の場合、貯湯タンク10の入水部11から水が入水した後に貯湯タンク内の水を沸き上げる際に沸き上げを効率的に行う対流用空間としての役目も果たしている。
Moreover, the hot water side end of the
そして、貯湯タンク10は、ここでは図示しない筐体内に収容されている。筐体には、貯湯タンク10の他に貯湯タンク10の入水部11又は出湯部12とこれらに接続される配管との間に介在する図示しない開閉バルブと、ヒータ40を駆動する図示しないヒータ駆動制御部が備わっている。
And the hot
貯湯タンク10は、ステンレス鋼(SUS)などの金属でできているが、この代わりに耐熱性の樹脂でできていても良い。又、貯湯タンク内に収容された押し出し管20もSUSでできているが、これも耐熱性の樹脂でできていても良い。貯湯タンク10や押し出し管20を金属製とした場合、これらの耐熱性や耐圧性を高めることができる。一方、貯湯タンク10や押し出し管20を樹脂製とした場合、これらの成型コストを低減できる。
The hot
また、貯湯タンク内のヒータ40は、押し出し管20と同様の長さを有する棒状体からなり、内部にニクロム線等の発熱体を有すると共に、その外側が防水性に優れた絶縁体で完全に囲繞され、貯湯式電気温水器1の設置状態で貯湯タンク10によって支持され、貯湯式電気温水器1の設置状態で押し出し管20の下部と貯湯タンク10の底面とで挟まれた貯湯タンク10の底部近傍(図1中下側部分)即ち貯湯式電気温水器1の設置状態で押し出し管20の下側に配置されるようになっている。
The
そして、押し出し管20とヒータ40が上述のように同様の長さを有することで、このようなヒータ40により加熱することで貯湯タンク内全体に亘って対流を生じさせることができ、押し出し管内外の水と湯の対流を最も効果的に生じさせ、貯湯タンク内で湯を均等に沸き上げることを可能としている。
And since the extrusion pipe |
また、ヒータ40の長さをこのように長くすることで、単位表面積あたりの出力(ワット密度)を下げることによりヒータ表面での局所沸騰を抑制でき、ヒータ表面の腐食やスケールの付着などを抑制することでヒータの耐久性を向上させることができる。更に、局所沸騰によって沸騰音が発生する可能性を低く抑えている。
In addition, by increasing the length of the
なお、上述の実施形態のようにヒータ40は貯湯タンク10の長手方向全体に亘って延在していなくても良い。即ち、ヒータ長さを押し出し管20より短くした状態で貯湯タンク内にヒータを設置しても良い。この場合、ヒータが撓み難くなり、貯湯式電気温水器の運搬中の耐振性を向上させることで貯湯式電気温水器の信頼性が向上する。
In addition, the
また、図示しない温度センサは、例えばバイメタルなどの感温素子でできており、貯湯式電気温水器1の設置状態で貯湯タンク10の外側面に直接接触するように取り付けられ、貯湯タンク内の湯が一定の温度以下であることを検知したとき、ヒータ制御回路にこれを知らせ、ヒータ制御回路の制御によりヒータ40を適宜加熱して本実施形態では貯湯タンク内の湯を約85℃程度に保つようにしている。
A temperature sensor (not shown) is made of a temperature sensing element such as a bimetal, and is attached so as to be in direct contact with the outer surface of the hot
なお、本実施形態における「沸き上げ」とは、貯湯タンク内の水や比較的温度の低い所謂ぬるま湯を加熱して貯湯タンク内の湯が全体的に約85℃程度になるようにすることを言うが、貯湯式電気温水器の各種仕様に応じてこの沸き上げ温度は適宜変更されることは言うまでもない。 In the present embodiment, “boiling” refers to heating the water in the hot water storage tank or so-called warm water having a relatively low temperature so that the hot water in the hot water storage tank becomes approximately 85 ° C. as a whole. Needless to say, the boiling temperature is appropriately changed according to various specifications of the hot water storage type electric water heater.
続いて、上述した構成を有する貯湯式電気温水器1の設置の仕方と貯湯式電気温水器1を実際に使用した場合の作用をより詳細に説明する。貯湯式電気温水器1を設置するに当って、この貯湯式電気温水器1を例えば図18に示すトイレルームのカウンタの下部やキッチンのカウンタのケコミ部に貯湯タンク10の上下方向の高さより横方向の長さが長くなるように横置き状態で設置する。 Next, the method of installing the hot water type electric water heater 1 having the above-described configuration and the action when the hot water type electric water heater 1 is actually used will be described in more detail. When the hot water storage type electric water heater 1 is installed, the hot water storage type electric water heater 1 is placed in the lower part of the counter of the toilet room shown in FIG. Install in a horizontal position so that the length of the direction is long.
そして、貯湯タンク10の入水部11に水道水の一次側に至る配管を接続すると共に、出湯部12に蛇口と連結された混合バルブの一方に至る配管を接続する。なお、図17に示す従来型の横置き式貯湯式電気温水器ではヒータ930を貯湯タンク910の外部に設けて、貯湯タンク910とヒータの間で循環ポンプ951を介して湯を循環させることが必要となるが、本実施形態による貯湯式電気温水器1は、従来型の横置き式貯湯式電気温水器と異なり、貯湯タンク10の外部にヒータや循環ポンプ、循環パイプを設けた構成をとっていないので、全体的に小型となり、上述のような場所に横置き状態で設置しても省スペースを十分に保つことができる。
Then, a pipe reaching the primary side of the tap water is connected to the
次いで、蛇口を開くことで入水部11を介して水道水からの水を貯湯タンク10に流入させ、貯湯タンク内全体を水で満たす。次に電源を入れてヒータ制御回路を介して貯湯タンク内のヒータ40を作動させる。
Next, by opening the faucet, water from the tap water flows into the hot
そして、貯湯式電気温水器1の貯湯タンク内に満たされた水がヒータ40によって上述したように約85℃まで加熱されて沸き上げられる。その後、使用者が蛇口を開くと水圧により水道水の一次側配管から入水部11を介して貯湯タンク内に水が供給される。これにより、この供給された分だけ貯湯式電気温水器1の出湯部12からこの沸き上がった湯が押し出され、混合栓を介して水と混合されて適当な温度の温水として蛇口から使用者に供給されると共に、この供給された分だけ水道水の一次側配管から入水部11を介して貯湯タンク内に水が供給される。
Then, the water filled in the hot water storage tank of the hot water storage type electric water heater 1 is heated to about 85 ° C. and heated up by the
この時、貯湯タンクに備わった温度センサが内部の温度を検知し、所定温度以下になったことを検知すると、ヒータ制御回路を介して貯湯タンク内のヒータ30を作動させ、再度沸き上げる。 At this time, when the temperature sensor provided in the hot water storage tank detects the internal temperature and detects that the temperature is lower than the predetermined temperature, the heater 30 in the hot water storage tank is operated via the heater control circuit, and is heated again.
貯湯タンク内に水が供給される際に、最初に貯湯タンクの入水側空間Aに水が入り、湯と水の密度差により最初は水が空間Aの下側に向かう。そして、この下側に向かった水は、押し出し管20の下側円筒体21を通って貯湯タンク10の出湯部側に抜けようとするが、押し出し管20の下側円筒体21の流路断面積は、押し出し管20の上側円筒体25の流路断面積よりも小さく、下側円筒体21を通る水や湯の流路抵抗が大きくなっている。そのため、下側に向かった水は押し出し管20の下側円筒体21をスムーズに抜けることができず、この間に入水部11から入った水が空間Aに全体的に充満する。
When water is supplied into the hot water storage tank, the water first enters the water entrance side space A of the hot water storage tank, and initially the water goes to the lower side of the space A due to the density difference between the hot water and the water. Then, the water directed to the lower side passes through the lower
押し出し管20の上側円筒体25の内径は比較的大きく、この上側円筒体25を通る水や湯の流路抵抗も比較的小さいので、空間Aの上側まで達した水は押し出し管20の上側円筒体内に抵抗なく流入する。このように空間Aが水で一旦満たされた後に空間Aに全体的に充満した水が一次側水道水の水圧によって押し出し管20の下側円筒体21で形成される流路、及び上側円筒体25で形成される流路、並びに各円筒体間で形成される流路や各円筒体21,25と貯湯タンク10との隙間で形成される流路のそれぞれに互いの平均流速の差が小さくなるように水が流入し(水を等速分配し)、これによって重力の作用方向で見て押し出し管内の上下全体に亘って湯が略均等に押し出される。
Since the inner diameter of the upper
即ち、本実施形態によると押し出し管20で構成される仕切り構造体の各流路に水を等速分配することができ、これによって押し出し管内の湯が貯湯タンク内全体に亘って略均等に押し出される。その結果、各流路断面積の比較的大きいハニカム体を設けた図20に示す従来の横置き式電気温水器のように、下側の水が上側の水よりも先行して押し出されて出湯部から湯と水が混ざった状態で出湯する虞がない。
In other words, according to the present embodiment, water can be distributed at a constant speed to each flow path of the partition structure constituted by the extruded
また、押し出し管20の上側円筒体25の流路断面積は、水や湯がこの上側円筒体25を通過する際に生じる流路抵抗を最小限に抑えるのに十分な大きさを有しているので、貯湯タンク10の良好な湯の押し出し性を確保することができる。また、貯湯式電気温水器を高地の住宅に設置した際に生じる一次側水道水の水圧低下による伴う湯の押し出し性の低下を防止する。
Further, the flow path cross-sectional area of the upper
また、本実施形態に係る貯湯式電気温水器を後述するヒータ外付けタイプでポンプを介して湯を循環させる構造とした場合であっても、比較的目の細かい狭い流路を多数形成したハニカム体のみを備えた従来の横置き式電気温水器(図19参照)においてヒータや循環ポンプ、循環パイプを外付けした場合に必ず発生していた流路抵抗に伴うエネルギーロスを本発明では最小限に抑える。 Further, even when the hot water storage type electric water heater according to the present embodiment has a structure in which hot water is circulated through a pump with a heater external type, which will be described later, a honeycomb in which a large number of relatively narrow channels are formed. In the present invention, the energy loss due to the flow path resistance that is always generated when a heater, a circulation pump, and a circulation pipe are externally attached in a conventional horizontal electric water heater (see FIG. 19) having only a body is minimized in the present invention. Keep it down.
続いて、上述した実施形態に係る貯湯式電気温水器の各種変形例について説明する。なお、上述した実施形態と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。 Subsequently, various modifications of the hot water storage type electric water heater according to the above-described embodiment will be described. In addition, about the structure equivalent to embodiment mentioned above, a corresponding code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
最初に、上述の実施形態の第1変形例について説明する。この第1変形例は、図3に示すように上述の複数の円筒体からなる押し出し管20の代わりに端面視で格子状をなしかつ断面矩形状の複数の流路を有したハニカム構造の押し出し構造体120を備えている。そして、この押し出し構造体120は、貯湯式電気温水器の設置状態で貯湯タンクの高さ方向で見て上側半部の複数の流路(以下、これらを「上側流路125」とする)の各流路断面積が大きく、貯湯タンクの高さ方向で見て下側半部の複数の流路(以下、これらを「下側流路121」とする)の各流路断面積が小さくなっている。
Initially, the 1st modification of the above-mentioned embodiment is demonstrated. As shown in FIG. 3, this first modification is an extrusion of a honeycomb structure having a plurality of flow paths having a lattice shape and a rectangular cross section in an end view, instead of the above-described
また、この押し出し構造体120の長さは上述の実施形態の押し出し管20と同等の長さを有し、かつ押し出し構造体120の材質も上述の実施形態の押し出し管20と同等の材質でできている。そして、この押し出し構造体120の上側半部に形成された複数の上側流路125はその流路断面積が大きいことから、これを流れる水や湯の流路抵抗が小さくなっている。一方、押し出し構造体120の下側半部に形成された複数の下側流路121はその流路断面積が小さいことから、これを流れる水や湯の流路抵抗が大きくなっている。これによって上述した実施形態と同等の効果、即ち、押し出し構造体120の下側流路121に流入する水の平均流速と上側流路125に流入する水の平均流速との流速差を小さくし(等速分配し)、貯湯タンク内の湯の押し出し性を向上させる効果を生じる。
The length of the extruded
なお、この押し出し構造体120は、その長手方向各縁部が貯湯タンクの内周面に溶接等の適当な手段で固定されているので、上述の実施形態で用いた支持体、即ち、押し出し管20を構成する各円筒体21,25を貯湯タンク内で支持する特別な支持体31,32を設ける必要がない。
The extruded
続いて、本発明の上述した実施形態の第2変形例について説明する。この第2変形例は、図4に示すように、上述の実施形態と同様に貯湯タンク210の内部に複数の円筒体221,225からなる押し出し管220を備えているが、各円筒体221,225の外径が等しい点で上述の実施形態と構成が異なっている。
Then, the 2nd modification of embodiment mentioned above of this invention is demonstrated. As shown in FIG. 4, the second modified example includes an extruded
そして、各円筒体221,225のうち、貯湯タンクの高さ方向で見て上側の円筒体225は上述の実施形態の円筒体25と同等の構成を有しているが、下側の円筒体221はその内周面が図5乃至図7に示す第2変形例の第1パターン乃至第3パターンでそれぞれ異なる形態を有している。
Of the
最初に第2変形例の第1パターンについて説明する。第2変形例の第1パターンは押し出し管220の上側円筒体225の内周面が全体的に滑らかで、下側円筒体221の内周面が図5に示すように全体的に凹凸221aをなしており、結果的に下側円筒体221の内周面の表面粗さが上側円筒体225の内周面の表面粗さより粗くなっている。これによって、押し出し管220の上側円筒体225を流れる水や湯は内周面から大きな抵抗を受けることなく流路抵抗も比較的小さくなるが、下側円筒体221を流れる水や湯はこの凹凸221aから大きな抵抗を受けて流れ難くなり、流路抵抗も比較的大きくなる。
First, the first pattern of the second modification will be described. In the first pattern of the second modified example, the inner peripheral surface of the upper
このようにして、押し出し管220の各円筒体221,225の外径を等しくしながら各円筒体221,225の内周面の表面粗さに関して上側円筒体225よりも下側円筒体221の方を粗くすることで、上側円筒体225に流入する水が受ける流路抵抗よりも下側円筒体221に流入する水が受ける流路抵抗を大きくすることができ、上述の実施形態と同等の効果、即ち、押し出し管220の下側円筒体221に流入する水の平均流速と上側円筒体225に流入する水や湯の平均流速の流速差を小さくし(等速分配し)、貯湯タンク内全体の湯の押し出し性を向上させる効果を生じる。
In this way, the outer
なお、下側円筒体221の内周面の凹凸221aはどのような加工方法によって形成しても良い。即ち、例えばサンドブラストのような表面処理で細かい凹凸を作っても良く、その他の機械加工や下側円筒体221の押し出し成型時において内周面全体に亘って粗い凹凸を作っても良い。
The
続いて、第2変形例の第2パターンについて説明する。第2変形例の第2パターンは、各上側円筒体225の内周面が上述した第1パターンと同様に滑らか、かつ長手方向全体に亘って一定の内径を有する一方、下側円筒体22は、図6に示すように、下側円筒体222の中心方向に向かって突出する突起部222aを各下側円筒体222の内周面に適当な間隔で設けている。このような突起部222aを各下側円筒体222に設けることによっても下側円筒体222を流れる水や湯に抵抗を与えることができ、このような突起部222aを有さない各上側円筒体225に比べて流路抵抗を大きくすることができる。その結果、上述したような第1パターンと同等の効果、即ち、押し出し管220の下側円筒体222に流入する水の平均流速と上側円筒体225に流入する水の平均流速の流速差を小さくし(等速分配し)、貯湯タンク内全体の湯の押し出し性を向上させる効果を生じる。
Subsequently, the second pattern of the second modification will be described. The second pattern of the second modification example is such that the inner peripheral surface of each upper
続いて、第2変形例の第3パターンについて説明する。上述した第2変形例の第3パターンは、各上側円筒体225の内周面が上述した第1パターン及び第2パターンと同様に滑らか、かつ長手方向全体に亘って一定の内径を有する一方、各下側円筒体223は、図7に示すように、その内径が円筒体長手方向で上流側よりも下流側が所定長さだけ縮径した縮径部223aを有している。そして、この縮径部223aは絞りとしての役目を果たし、下側円筒体223を流れる水や湯に抵抗を与えている。
Subsequently, the third pattern of the second modification will be described. While the 3rd pattern of the 2nd modification mentioned above has the inner diameter which the inner peripheral surface of each upper
このような各下側円筒体223を有する結果、各上側円筒体225に流入する水が受ける流路抵抗よりも各下側円筒体223に流入する水が受ける流路抵抗の方が大きくなり、上述した第2変形例の第1パターン及び第2パターンと同様の効果、即ち、押し出し管220の下側円筒体223に流入する水の平均流速と上側円筒体225に流入する水の平均流速の流速差を小さくし(等速分配し)、貯湯タンク内全体の湯の押し出し性を向上させる効果を生じる。
As a result of having such lower
なお、上述した第2変形例の第1パターン乃至第3パターンとは異なり、第2変形例の更なる変形例として、上側円筒体225についてはこれら第1パターン乃至第3パターンと同形状とする一方、下側円筒体224が、図8に示すように、その長手方向下流側(図中右側)に一定の長さだけ円筒体自体の外径及び内径を共に縮径した縮径部224aを有していても良い。
Unlike the first to third patterns of the second modified example described above, as a further modified example of the second modified example, the upper
このような縮径部224aを有することによっても、この縮径部224aが下側円筒体224を流れる水や湯の絞りとなり、上述の第2変形例の各パターンと同様の効果、即ち、押し出し管220の下側円筒体224に流入する水の平均流速と上側円筒体225に流入する水の平均流速の流速差を小さくし(等速分配し)、貯湯タンク内全体の湯の押し出し性を向上させる効果を生じる。
Also by having such a reduced
また、上述した実施形態の第3変形例として、図9に示すように、上述した第2変形例に係る押し出し管220と同等の押し出し管320の入水部側に円板状の分散材(バッフル)330を当接させた状態で設けても良い。
Moreover, as a 3rd modification of embodiment mentioned above, as shown in FIG. 9, the disk-shaped dispersion material (baffle) is shown in the water inlet part side of the extrusion pipe |
なお、この分散材330にはその厚さ方向に多数の小さな貫通孔(図3では図示せず)を有している。そして、この貫通孔は、貯湯式電気温水器の設置状態で分散材下側半部の貫通孔の内径が小さく、分散材上側半部の貫通孔の内径が大きくなっている。
The
これによって、貯湯タンク310の入水部311から入水して空間Aの下側に向かった水が分散材330の下側部分を通過し難くなり、この間に空間Aの上側まで水が充満して分散材上側の比較的内径の大きい貫通孔からも水を通し、結果的に押し出し管側に流出する水を重力の作用方向で見て上下に亘って分散させる。
As a result, water that enters from the
そして、上述した第3変形例の押し出し管320の作用と相俟って、押し出し管320の各円筒体内及びこれら円筒体同士や貯湯タンク310の内周面との隙間で形成される各流路の湯の押し出し性を更に向上させることができる。
Then, in combination with the action of the
なお、分散材330の出口側と押し出し管320の入口側とは必ずしも当接させる必要はなく、両者間に多少の隙間を有していても良い。しかしながら、両者を当接させた方が分散材330から流出した水がこれらの隙間で下方に向かうことが一切生じず、貯湯タンク内での湯の押し出し性を向上させる点では好ましいと言える。
Note that the outlet side of the
続いて、貯湯式電気温水器の第4変形例について説明する。この第4変形例は、貯湯タンク内にヒータを内蔵した上述の実施形態と同等の基本的構成を有しているが、押し出し管420に工夫が施されている。具体的には、図10に示すように、押し出し管420の各円筒体(図10では一部の円筒体421〜423のみ図示)の端部開口部420a(421a〜423a)が、貯湯式電気温水器の設置状態で水平方向より下向きに開口すると共に、押し出し管420の各端部開口部420aのうち、上側の端部開口部421a(422a)が下側の端部開口部422a(423a)よりも水平方向に(貯湯タンクの長手方向端部内壁側(図10中右側)に)突出するようにこの押し出し管420が貯湯タンク内に収容されている。
Then, the 4th modification of a hot water storage type electric water heater is demonstrated. The fourth modification has a basic configuration equivalent to that of the above-described embodiment in which a heater is incorporated in a hot water storage tank, but the push-out
貯湯タンク内にヒータが内蔵されると共に、押し出し管420がこのような構成を有することで、貯湯タンク内の湯の上昇流を押し出し管420の各円筒体内へ隈なく導くことができ、貯湯タンク内全体の水やぬるま湯を簡単な構造で効率良く沸き上げることができる。特に、このような開口部420aの下方にヒータが配置されていると、ヒータによって温められた高温の湯の上昇流がちょうど図10中の矢印に示すように各開口部420aに最短距離で入り込むので、その対流効果が大きくなる。
Since the heater is built in the hot water storage tank and the
なお、この場合、押し出し管420のヒータ設置側の端部開口部420aが水平方向より下向きに開口している構成と、押し出し管420の各端部開口部420aのうち、上側の端部開口部421a(422a)が下側の端部開口部422a(423a)よりも貯湯式電気温水器の設置状態で水平方向に突出するようになった構成の双方を必ずしも満たす必要はなく、何れか一方の構成を満たせば貯湯タンク内の水や湯の沸き上げ性向上をそれなりに達成することができる。
In this case, the
また、この第4変形例の更なる変形例として、図11に示すような変形例が考えられる。この更なる変形例は、押し出し管430の各円筒体(図11では一部の円筒体431〜433のみ図示)の端部開口部430a(431a〜433a)に加えて各押し出し430の突出した部分の下側に対流促進用開口部430b(431b〜433b)が設けられている。そして、貯湯タンク内で自然対流により上昇した湯がこの対流促進用開口部430bを介して押し出し管内に流入するようになっている。
Further, as a further modification of the fourth modification, a modification as shown in FIG. 11 can be considered. In this further modification, in addition to the
貯湯タンク内にヒータが内蔵されると共に、押し出し管430がこのような構造を有することで、貯湯タンク内の湯の上昇流を上述した第3変形例と同様に各仕切り管内へ積極的により隈なく導くことができ、貯湯タンク内全体の水やぬるま湯を簡単な構造でより効率良く沸き上げることができる。
Since the heater is built in the hot water storage tank and the
続いて、上述した実施形態の第5変形例について説明する。この第5変形例は、貯湯式電気温水器の設置状態で本実施形態及びその変形例に関する貯湯タンクの配置状態に工夫を施した変形例であり、図12(a)に示すように、貯湯式電気温水器が被取付け対象物である例えばトイレルームのカウンタ下面やキッチンカウンタのケコミ部に取り付けられた状態で貯湯タンク510の出湯部512が入水部511よりも高く位置するすると共に、貯湯タンク510の入水部近傍の下面510aが出湯部近傍の下面510bよりも低く位置するようになっている。
Then, the 5th modification of embodiment mentioned above is demonstrated. This fifth modified example is a modified example in which the arrangement of the hot water storage tank related to the present embodiment and the modified example is devised in the installed state of the hot water storage type electric water heater, and as shown in FIG. The hot
いわゆる横置き式の貯湯式電気温水器の場合、全体が扁平型をなしているので、入水部511から入った水が貯湯タンク内の底面全体に拡がり易く、その結果、出湯部側にこの水が容易に達して出湯部512からの湯と混ざりあう虞があるが、貯湯タンク510がこのような構成を有することで、貯湯タンク内の水や湯が対流する時に比重の違いで貯湯タンク内上部に向かって常に上昇していく高温の湯のみを出湯部512に確実に導くことができ、貯湯タンク内の湯の押し出し性をより向上させる。
In the case of a so-called horizontal hot water storage type electric water heater, since the whole is a flat type, the water entered from the
なお、本変形例では、図12(a)に示すように、貯湯タンク510の出湯部側端部が入水部側端部より高くなるように全体的に傾いた状態で貯湯タンク510が設置されているが、貯湯タンク510をこのように傾けて設置することを必ずしも必要としない。具体的には、図12(b)に示すように、貯湯タンク自体は傾いていないが、貯湯タンク520の入水部521の近傍の下面520aが出湯部522の近傍の下面520bよりも低くなるように、貯湯タンク520の下面のみが入水部側に向かうに従って下方に向かうテーパ面をなしていても良い。また、この場合、貯湯タンク520の下面全体がテーパ面をなす代わりに緩やかな段差をなして入水部近傍の下面が出湯部近傍の下面より低くなっていても良い。
In this modification, as shown in FIG. 12 (a), the hot
続いて、上述した実施形態の第6変形例及び第7変形例について説明する。この第6変形例及び第7変形例は、貯湯式電気温水器がその筐体内に単一の貯湯タンクを収容するのではなく、複数の貯湯タンクを収容した形態の変形例である。そして、第6変形例は、貯湯式電気温水器の設置状態で貯湯タンク610,620,630を図13に示すように水平方向に並列に配置した状態で連結パイプ601,602,611,621,631を介して互いに並列に連結した構成を有している。同じく上述した実施形態の第7変形例は、貯湯式電気温水器の設置状態で貯湯タンク710,720,730を図14に示すように鉛直方向に並列に配置した状態で連結パイプ701,702,711,721,731を介して互いに並列に連結した構成を有している。
Subsequently, a sixth modification and a seventh modification of the above-described embodiment will be described. The sixth modification and the seventh modification are modifications in a form in which the hot water storage type electric water heater does not house a single hot water storage tank in its housing but houses a plurality of hot water storage tanks. In the sixth modification, the hot
貯湯タンクをこのように複数設けてこれらを互いに連結することで、貯湯式電気温水器の貯湯容量を増やしながら貯湯式電気温水器の全体形状の自由度を高めることができ、トイレルームの下面やキッチンカウンタのケコミ部などの限られた設置スペースを有効活用しながら貯湯容量のより大きい貯湯式電気温水器を所望のスペースに設置できる。 By providing a plurality of hot water storage tanks and connecting them together, it is possible to increase the degree of freedom of the overall shape of the hot water type electric water heater while increasing the hot water storage capacity of the hot water type electric water heater. A hot water storage type electric water heater having a larger hot water storage capacity can be installed in a desired space while effectively utilizing a limited installation space such as a kitchen counter of the kitchen counter.
なお、これら第6変形例及び第7変形例とは異なり、複数の貯湯タンクを直列若しくは端面視でマトリックス状に配置した状態で互いに連結して筐体内に収容した貯湯式電気温水器の構成としても同様の効果を発揮し得る。即ち、図15に示すように、貯湯タンク610,620,630をそれぞれ連結パイプ603,604,605,606で直列に連結した場合、上述のように各貯湯タンクを連結パイプで並列に連結した場合に較べて各貯湯タンク内に流入する水の平均流速が速くなるため、押し出し中に湯水が混ざり難くなり、押し出し性が向上する。
Unlike these sixth and seventh modifications, the hot water storage type electric water heater is configured such that a plurality of hot water storage tanks are connected to each other in a state of being arranged in a matrix in series or in an end view and housed in a housing. Can exert the same effect. That is, as shown in FIG. 15, when hot
なお、上述した実施形態及びその各種変形例について、図16に示すような第8変形例が考えられる。この変形例は、第1変形例にかかる押し出し管120(円筒体121〜126)よりも内径及び外径の大きい押し出し管820(821〜824)を貯湯タンク810内に備えると共に、押し出し管820の内部を仕切り板820a(821a〜824a)で仕切って複数の流路(本変形例では各円筒体内を4つの流路)に分割するようになっている。また、押し出し管820の外周部には切欠き(図示せず)が形成されると共に、各仕切り板820a(821a〜824a)にも矩形状の連通開口部(図示せず)が形成されている。
In addition, about the embodiment mentioned above and its various modifications, the 8th modification as shown in FIG. 16 can be considered. In this modification, an extrusion pipe 820 (821 to 824) having an inner diameter and an outer diameter larger than the extrusion pipe 120 (
このように各押し出し管820の内部を仕切り板820aで更に複数の流路に分割することで、上述の第6変形例の作用を同様に発揮することに加えて、貯湯タンク810内に収容する押し出し管の総本数を減らしながら多数の流路を貯湯タンク810内に形成することができ、これにより貯湯タンク810の組み付け工数の低減を図ることが可能となる。
As described above, the inside of each
続いて、上述した実施形態の更なる変形例について説明する。この更なる変形例は、ここでは詳細には図示しないが、押し出し管を構成する各筒体の断面形状を円形とする代わりに正六角形とした変形例である。貯湯タンクに収容される押し出し管の各筒体がこのような形状を有することでも、貯湯タンク内部とこの貯湯タンク内に支持された各筒体の外側との間で形成される流路の断面積をより小さくでき、その結果、貯湯タンクの湯の押し出し性を向上させることができる。 Then, the further modification of embodiment mentioned above is demonstrated. Although not shown in detail here, this further modified example is a modified example in which the cross-sectional shape of each cylindrical body constituting the extruded tube is a regular hexagon instead of a circular shape. Even if each cylinder of the extrusion pipe accommodated in the hot water storage tank has such a shape, the flow path formed between the inside of the hot water storage tank and the outside of each cylindrical body supported in the hot water storage tank is cut off. The area can be further reduced, and as a result, the pushability of hot water in the hot water storage tank can be improved.
なお、押し出し管を構成する各筒体の断面形状をこの変形例のように正六角形とする代わりにそれぞれの筒体の断面形状を三角形、四角形、及び正六角形以外の多角形の何れかとしても良い。また、各筒体の断面形状を全て同じ形状にする代わりに各筒体の断面形状が三角形、四角形、多角形の少なくとも2つ以上の断面の組み合わせからなるように異なる断面形状の筒体を組み合わせても良い。 In addition, instead of using a regular hexagon as the cross-sectional shape of each cylinder constituting the extruded tube, the cross-sectional shape of each cylinder may be any one of a triangle, a square, and a polygon other than a regular hexagon. good. Also, instead of making the cross-sectional shapes of each cylinder all the same, the cylinders having different cross-sectional shapes are combined so that the cross-sectional shape of each cylinder is a combination of at least two cross-sections of triangle, quadrangle, and polygon. May be.
このような組み合わせの筒体からなる押し出し管を様々な外形形状を有する貯湯タンクに適宜収容することで、貯湯タンクの湯の押し出し性と水や湯の沸き上げ性を損なうことなく貯湯タンクの小型化を図ることができ、ひいては貯湯式電気温水器の小型化を達成することが可能となる。 By appropriately storing the push-out pipe composed of such a combination of cylinders in a hot water storage tank having various outer shapes, the hot water tank's hot water pushability and water and hot water boiling characteristics are not impaired. Therefore, it is possible to achieve downsizing of the hot water storage type electric water heater.
また、上述した実施形態の更に別の変形例として、ここでは詳細に図示しないが、上述した貯湯タンクにヒータを内蔵した実施形態及びその各種変形例の貯湯式電気温水器のうち、以下の更に別の変形例が考えられる。この更に別の変形例は、貯湯タンク内に設けた押し出し管を構成する各円筒体の代わりに、周面長手方向一部に亘って切欠きを備えた円筒体からなる複数の円筒体を貯湯タンクの内部に収容している。なお、各円筒体は隣接する円筒体同士がそれぞれ周方向に接するように例えば溶接等で固定され、かつ外側の円筒体が貯湯タンクの内周壁に接するように例えば溶接等で固定されて貯湯タンク内に収容されているのが良い。 Further, as yet another modified example of the above-described embodiment, although not shown in detail here, among the above-described hot water storage tank according to the embodiment in which a heater is built in the hot water storage tank and various modified examples thereof, the following further Another variation is conceivable. In this further modification, instead of each cylindrical body constituting the extruded pipe provided in the hot water storage tank, a plurality of cylindrical bodies made of cylindrical bodies having notches over a part in the longitudinal direction of the circumferential surface are stored. It is housed inside the tank. Each cylindrical body is fixed by, for example, welding so that adjacent cylindrical bodies are in contact with each other in the circumferential direction, and is fixed by, for example, welding, so that the outer cylindrical body is in contact with the inner peripheral wall of the hot water storage tank. It is good to be housed inside.
これによって、各円筒体がそれぞれ断面積の小さい狭い通路を形成すると共に、貯湯タンクの内周壁と各円筒体との間の隙間も流路としての役目を果たすようになる。なお、各円筒体に形成された切欠きは、長手方向の適当な場所に適当な長さに亘って部分的に形成されていれば良い。 Accordingly, each cylindrical body forms a narrow passage having a small cross-sectional area, and the gap between the inner peripheral wall of the hot water storage tank and each cylindrical body also serves as a flow path. In addition, the notch formed in each cylindrical body should just be partially formed over the suitable length in the suitable place of a longitudinal direction.
貯湯タンク内の各円筒体にこのような切欠きが形成されることで、隣接する各円筒体同士の隙間や円筒体と貯湯タンク内壁面との間に形成される押し出し対流用空間から切り欠きを介して各円筒体内の流路にヒータで温められた湯が流入すると共に、各円筒体内の流路の水や温度の比較的低いぬるま湯が切欠きを介して各円筒体同士の隙間や円筒体と貯湯タンク内周壁との隙間に形成される押し出し対流用空間に流出する。 By forming such a notch in each cylindrical body in the hot water storage tank, a notch is formed from the space between adjacent cylindrical bodies or from the extruded convection space formed between the cylindrical body and the inner wall surface of the hot water storage tank. The hot water heated by the heater flows into the flow passages in each cylindrical body through each of the cylindrical bodies, and the water in the flow passages in each cylindrical body and the warm water having a relatively low temperature are notched through the notches. It flows out into the space for extrusion convection formed in the gap between the body and the inner peripheral wall of the hot water storage tank.
これによって、貯湯式電気温水器の使用中に貯湯タンク内の水や湯の重力の作用方向で見て上下の対流をこの円筒体同士や円筒体と貯湯タンク内周壁との隙間の間で積極的に生じさせる。即ち、貯湯タンクにヒータを内蔵したタイプの貯湯式電気温水器において、貯湯タンク内の図1に示す対流用空間A,Bのみならず、これに加えて一方の対流用空間A(B)から上下の押し出し管を介して他方の対流用空間B(A)に至る貯湯タンク内周壁近傍に沿った大きな迂回経路、並びに各押し出し管の適所に形成された切欠きを介して貯湯タンク内の水又は湯がタンク内で全体的に対流するようになっている。 As a result, when using the hot water storage type electric water heater, the vertical convection is positively observed between the cylinders or between the cylinder and the gap between the cylinder and the inner peripheral wall of the hot water tank as viewed in the direction of gravity of the water and hot water in the hot water tank. To make it happen. That is, in the hot water storage type electric water heater of the type in which the heater is built in the hot water storage tank, not only the convection spaces A and B shown in FIG. 1 in the hot water storage tank but also one of the convection spaces A (B). A large detour path along the vicinity of the inner peripheral wall of the hot water storage tank that reaches the other convection space B (A) through the upper and lower extrusion pipes, and water in the hot water storage tank through notches formed at appropriate positions of the respective extrusion pipes Alternatively, hot water is convected entirely in the tank.
なお、押し出し管の各円筒体に切欠きを設ける代わりに長孔等の形状を有する連通開口部を各円筒体に設けても良い。また、押し出し管の一部の円筒体にこのような切欠きや長孔を設けても良い。このような切欠きや長孔を介して、水やヒータで温められた湯が各円筒体の周囲から切欠きを通じて各円筒体に入ると共に、切欠きからその分仕各円筒体の周囲に押し出されるようになっている。 Instead of providing a notch in each cylindrical body of the extruded tube, a communication opening having a shape such as a long hole may be provided in each cylindrical body. Moreover, you may provide such a notch and a long hole in the cylindrical body of a part of extrusion pipe | tube. Through such a notch or slot, water or hot water heated by the heater enters each cylinder through the notch from the periphery of each cylinder, and is pushed out from the notch to the periphery of each cylinder. It is supposed to be.
また、各流路の離間した位置に少なくとも2つの切欠きを設けた方がそれぞれの入口側連通開口部と出口側連通開口部としての役目を果たすようになり、貯湯タンク内の水や湯の対流をより促進をさせることができる。 In addition, providing at least two notches at spaced positions in each flow path will serve as the respective inlet-side communication opening and outlet-side communication opening, and the water and hot water in the hot water storage tank Convection can be further promoted.
また、このような切欠きを各円筒体の全長に亘って形成しても良い。この場合、各円筒体の切欠きが形成されていない周面同士で接していたり、切欠きが形成されていない周面と貯湯タンク内周面に接していたりすれば、特別な支持体でこれらの円筒体を支持する必要がない。 Moreover, you may form such a notch over the full length of each cylindrical body. In this case, if each cylindrical body is in contact with the peripheral surfaces where notches are not formed, or is in contact with the peripheral surface where notches are not formed and the inner peripheral surface of the hot water storage tank, these are supported by a special support. It is not necessary to support the cylindrical body.
切欠きを各円筒体に全長に亘って形成した場合、各切欠きを介してその円筒体内外の水や湯が連通するようになる。そのため、各円筒体の長手方向の一部に切欠きを形成した場合に較べて貯湯タンク内の湯の押し出し性は若干低下するが、貯湯タンク内の水や湯の対流効果に関してはかなり高めることができる。 When the notch is formed in each cylinder over the entire length, water and hot water inside and outside the cylinder communicate with each other through each notch. Therefore, the pushability of hot water in the hot water storage tank is slightly lower than when notches are formed in the longitudinal direction of each cylindrical body, but the convection effect of the hot water and hot water in the hot water storage tank is considerably increased. Can do.
なお、切欠きは円筒体の半分より上側に形成されているのが良い。このような切欠きを介して円筒体から円筒体周囲の押し出し対流用空間に湯を流出させるときにその分代わりに円筒体内に冷水が流入した場合、切欠きが仮に仕切り管の半分より下側に形成されていると、円筒体内に流入した冷水が、湯と水の密度差により切欠きから円筒体の外部下側に容易に流出し、しだいに貯湯タンクの下部にこれらの冷水が溜まってしまう。その結果、貯湯タンクの下側に配置した円筒体全体が冷水で満たされてしまい、貯湯タンクの出湯部から湯を出すときに、下側の円筒体に充満した冷水が出湯部から湯と混合して出てしまう虞がある。一方、本変形例のように切欠きを円筒体の半分より上側に形成することで、円筒体内に流入した冷水が円筒体内で留まり、貯湯タンクの下方に積極的に向かうことがないので、このような不都合を回避することができる。 The notch is preferably formed above the half of the cylindrical body. When hot water flows out from the cylinder to the extruded convection space around the cylinder through such a notch, if the cold water instead flows into the cylinder, the notch is temporarily below the half of the partition tube. The cold water that has flowed into the cylindrical body easily flows out from the notch to the lower outside of the cylindrical body due to the density difference between the hot water and the water, and gradually accumulates in the lower part of the hot water storage tank. End up. As a result, the entire cylinder placed under the hot water storage tank is filled with cold water, and when hot water is discharged from the hot water outlet of the hot water storage tank, the cold water filled in the lower cylindrical body is mixed with hot water from the hot water outlet. There is a risk of getting out. On the other hand, by forming the notch above the half of the cylindrical body as in this modification, cold water that has flowed into the cylindrical body stays in the cylindrical body and does not actively head down below the hot water storage tank. Such inconvenience can be avoided.
また、ヒータは上述の実施形態及びその各種変形例に示したような細長い円柱状のヒータであることに限定されず、例えば発熱体であるニクロム線を防水性と耐熱性に優れた樹脂で完全に囲繞しかつその外側を金属でできた可撓性のシース(鞘管)で覆ったいわゆるシースヒータを用いて、これを貯湯タンクの一方の端部から挿入して他方の端部近傍でU字状に折り曲げて再び一方の端部から外部に導出するようにしても良い。 Further, the heater is not limited to the elongated cylindrical heater as shown in the above-described embodiment and its various modifications. For example, a nichrome wire as a heating element is completely made of a resin excellent in waterproofness and heat resistance. A so-called sheath heater that is surrounded by a flexible sheath (sheath tube) made of metal and inserted from one end of the hot water storage tank, and is U-shaped in the vicinity of the other end. It may be bent into a shape and led out from one end to the outside again.
また、ヒータは必ずしも貯湯タンクの内部に設ける必要はなく、例えば板状ヒータを貯湯タンクの外側に直接当接させて貯湯タンク外壁を介して貯湯タンク内の水や湯を熱伝導可能なように設けても良い。この場合、貯湯タンク内のいわゆる死に水の容積をなくすために貯湯式電気温水器の設置状態で貯湯タンクの底面にヒータを設けるのが良い。 In addition, the heater is not necessarily provided inside the hot water storage tank. For example, a plate-like heater is brought into direct contact with the outside of the hot water storage tank so that the water and hot water in the hot water storage tank can conduct heat through the outer wall of the hot water storage tank. It may be provided. In this case, in order to eliminate the so-called dead water volume in the hot water storage tank, it is preferable to provide a heater on the bottom surface of the hot water storage tank with the hot water storage type electric water heater installed.
また、上述した実施形態及びその各種変形例において貯湯タンクは全て両端部が閉塞した円筒形状を有していた。貯湯タンクが円筒形状を有することで耐圧性を高めることができるが、貯湯タンクはこのような形状に限定されるものでなく、例えば直方体形状で貯湯タンクを構成しても構わない。このように例えば直方体形状で貯湯タンクを構成することで、一般的に箱型形状を有する筐体内に貯湯タンクを収容した場合、筐体の内部にデッドスペースを生じさせることなく貯湯タンクを収容することができ、貯湯式電気温水器全体の小型化を図りつつその貯湯容量を高めることができる。 Further, in the above-described embodiment and various modifications thereof, all the hot water storage tanks have a cylindrical shape with both ends closed. Although the hot water storage tank has a cylindrical shape, pressure resistance can be increased. However, the hot water storage tank is not limited to such a shape, and for example, the hot water storage tank may be configured in a rectangular parallelepiped shape. In this way, for example, by forming the hot water storage tank in a rectangular parallelepiped shape, when the hot water storage tank is generally housed in a box-shaped housing, the hot water storage tank is housed without causing a dead space inside the housing. Therefore, the hot water storage capacity can be increased while downsizing the entire hot water storage type electric water heater.
以上説明したように、仕切り構造体に形成された複数の流路のうち、水と湯の密度差により重力が作用して水が貯湯タンク内で落ち込んで流入し易い下側流路を流れる水や湯の入水部側から出湯部側に至るまでの流路抵抗が上側流路を流れる水や湯の入水部側から出湯部側に至るまでの流路抵抗より大きくなるようにしたので、入水部から貯湯タンクに入った水が貯湯タンクの下側に向かった後、下側流路内を上側流路内よりも先行して流れなくなる。この間に貯湯タンクの入水部側と仕切り構造体の入水側端面との間の空間に水が充満してその上部の水が流路抵抗の小さい上側流路にスムーズに流入する。その結果、仕切り構造体の上側流路を流れる水の平均流速と下側流路を流れる水の平均流速の流速差を小さくする(等速分配する)ことができ、うろいのかい、その貯湯タンク内の湯の押し出し性が向上する。 As described above, among the plurality of flow paths formed in the partition structure, the gravity flows due to the difference in density between the water and the hot water, and the water flows through the lower flow path where water easily falls and flows in the hot water storage tank. The flow resistance from the water inlet to the hot water outlet is larger than that from the water or hot water inlet to the hot water flowing through the upper flow path. After the water that has entered the hot water storage tank from the section goes to the lower side of the hot water storage tank, it does not flow in the lower flow path ahead of the upper flow path. During this time, water fills the space between the water inlet portion side of the hot water storage tank and the water inlet side end surface of the partition structure, and the water in the upper part flows smoothly into the upper flow passage having a small flow passage resistance. As a result, the difference between the average flow rate of the water flowing in the upper channel of the partition structure and the average flow rate of the water flowing in the lower channel can be reduced (distributed at a constant speed). The pushability of hot water in the tank is improved.
更に、仕切り構造体の上側流路はこれを流れる水や湯が受ける流路抵抗を積極的に小さくするので、上側流路を十分な大きさの流路断面積を有する流路とすることができる。これによって、より多くの貯湯容量を貯湯タンク内で確保することが可能となる。 Furthermore, since the upper channel of the partition structure actively reduces the channel resistance received by the water and hot water flowing through the partition structure, the upper channel can be a channel having a sufficiently large channel cross-sectional area. it can. Thereby, it becomes possible to secure more hot water storage capacity in the hot water storage tank.
より具体的には、例えば貯湯タンク内の全体流路を目の細かいハニカム構造体で構成したタイプの従来の貯湯式電気温水器の場合、容積の大きなハニカム構造体を貯湯タンク内に収容しなければならず、貯湯タンク内の容積の多くをハニカム構造体が占めるようになり、貯湯タンク内の貯湯量が減ってしまっていたが、本発明による構成では仕切り構造体の大部分を目の粗い流路で構成できるため、貯湯タンクの貯湯量を十分に確保できるようになる。 More specifically, for example, in the case of a conventional hot water type electric water heater of a type in which the entire flow path in the hot water storage tank is configured with a fine honeycomb structure, the large volume honeycomb structure must be accommodated in the hot water storage tank. However, the honeycomb structure occupies most of the volume in the hot water storage tank, and the amount of hot water stored in the hot water storage tank has been reduced. However, in the configuration according to the present invention, most of the partition structure is rough. Since it can be configured with a flow path, a sufficient amount of hot water can be secured in the hot water storage tank.
また、目の細かいハニカム構造体を仕切り構造体とした従来型の貯湯式電気温水器は、各流路が全体に細い管になっており、流路抵抗が大きくなる問題があったが、本発明のように仕切り構造体に形成された各流路の内、仕切り構造体上側流路の平均流路断面積を仕切り構造体下側流路の平均流路断面積よりも大きくすることで、貯湯タンクに入った水が仕切り構造体の各流路を流れる際の平均流速差を小さくすることができ、貯湯タンク内全体の湯の押し出し性が向上する。 In addition, the conventional hot water storage type electric water heater that uses a fine honeycomb structure as a partition structure has a problem that the flow path resistance is increased because each flow path is a thin tube as a whole. Of each channel formed in the partition structure as in the invention, by making the average channel cross-sectional area of the upper channel of the partition structure larger than the average channel cross-sectional area of the lower channel of the partition structure, It is possible to reduce the average flow velocity difference when the water that has entered the hot water storage tank flows through each flow path of the partition structure, and the hot water pushability of the entire hot water storage tank is improved.
これに加えて、仕切り構造体の上側流路は下側流路に比べて流路抵抗が小さく水や湯が流れ易くなるように大きな流路断面積を有しているので、この上側流路によって貯湯タンク内においてより多くの貯湯容量を確保することができる。 In addition, the upper channel of the partition structure has a larger channel cross-sectional area so that the channel resistance is smaller than that of the lower channel and water and hot water can easily flow. As a result, more hot water storage capacity can be secured in the hot water storage tank.
また、流路内壁面の表面粗さを仕切り構造体下側流路の方が仕切り構造体上側流路よりも粗くすることで、下側流路の表面粗さが水や湯が流れる際の抵抗となる。その結果、貯湯タンク内の湯の貯湯容量を低下させることなく、下側流路を流れる水や湯が受ける流路抵抗を上側流路を流れる水や湯が受ける流路抵抗よりも大きくすることができ、仕切り構造体に形成された複数の流路の湯の押し出し性を貯湯タンク上下方向に亘って均一化することができる。 In addition, the surface roughness of the inner wall surface of the flow path is made rougher in the lower flow path of the partition structure than in the upper flow path of the partition structure, so that the surface roughness of the lower flow path can be reduced when water or hot water flows. It becomes resistance. As a result, without decreasing the hot water storage capacity of the hot water in the hot water storage tank, the flow resistance received by the water and hot water flowing through the lower flow path should be greater than the flow resistance received by the water and hot water flowing through the upper flow path. Thus, the pushability of hot water in the plurality of flow paths formed in the partition structure can be made uniform in the vertical direction of the hot water storage tank.
また、仕切り構造体に形成された各流路のうち、仕切り構造体下側流路の内壁に突起を設けることで、この突起が下側流路を流れる水や湯の抵抗となる。その結果、貯湯タンク内の湯の貯湯容量を低下させることなく、下側流路を流れる水や湯が受ける流路抵抗を上側流路を流れる水や湯が受ける流路抵抗よりも大きくすることができ、仕切り構造体に形成された複数の流路の湯の押し出し性を貯湯タンク上下方向に亘って均一化することができる。 In addition, by providing a protrusion on the inner wall of the lower flow path of the partition structure among the flow paths formed in the partition structure, the protrusion becomes a resistance to water and hot water flowing through the lower flow path. As a result, without decreasing the hot water storage capacity of the hot water in the hot water storage tank, the flow resistance received by the water and hot water flowing through the lower flow path should be greater than the flow resistance received by the water and hot water flowing through the upper flow path. Thus, the pushability of hot water in the plurality of flow paths formed in the partition structure can be made uniform in the vertical direction of the hot water storage tank.
また、仕切り構造体に形成された各流路のうち、仕切り構造体下側流路の下流側が絞られて上流よりも断面積が小さくなっていることで、下側流路の水や湯の抵抗となる。その結果、貯湯タンク内の湯の貯湯容量を低下させることなく、仕切り構造体下側流路を流れる水や湯が受ける流路抵抗を仕切り構造体上側流路を流れる水や湯が受ける流路抵抗よりも大きくすることができ、仕切り構造体に形成された複数の流路の湯の押し出し性を貯湯タンク上下方向に亘って均一化することができる。 In addition, among the channels formed in the partition structure, the downstream side of the partition structure lower channel is squeezed and the cross-sectional area is smaller than the upstream, so that the water and hot water in the lower channel are reduced. It becomes resistance. As a result, without reducing the hot water storage capacity of the hot water storage tank, the flow resistance received by the water and hot water flowing through the partition structure upper flow path and the flow resistance received by the water and hot water flowing through the partition structure lower flow path are received. The resistance can be greater than the resistance, and the hot water pushability of the plurality of flow paths formed in the partition structure can be made uniform in the vertical direction of the hot water storage tank.
また、通常の貯湯式電気温水器では貯湯タンクの入水部から貯湯タンク内に入った水が貯湯タンク内で水と湯の密度差によってすぐに下方に落ち込み、仕切り構造体の上側流路に流入し難くなっていたのを、貯湯タンクの上面か上面近傍に位置するように設けた入水部から入水することで、仕切り構造体の上側流路に積極的に入水させることができ、結果的に仕切り構造体の各流路に水を上下に亘って均等分配し易くなる。 In addition, in a normal hot water storage type electric water heater, water that has entered the hot water storage tank from the hot water storage tank immediately falls downward due to the density difference between the hot water and the hot water and flows into the upper flow path of the partition structure. It was difficult to do so, by entering water from the water inlet provided so as to be located on the upper surface of the hot water storage tank or in the vicinity of the upper surface, it was possible to positively enter the upper flow path of the partition structure. It becomes easy to distribute water equally to each flow path of the partition structure.
また、仕切り構造体がその各流路間に隙間を生じさせないハニカム体形状を有することで、仕切り構造体を押し出し成型により容易に作れると共に、組み立ても簡単に行うことができる。 In addition, since the partition structure has a honeycomb body shape that does not cause a gap between the flow paths, the partition structure can be easily formed by extrusion molding and can be easily assembled.
また、仕切り構造体が、それぞれが流路を形成しかつ少なくとも一部の流路間が離間するように並設された複数のパイプ体からなることで、仕切り構造体の材料が入手し易く部品コストを低減できる。 In addition, the partition structure is composed of a plurality of pipe bodies arranged in parallel so that each of them forms a flow path and at least a part of the flow paths are separated, so that the material of the partition structure is easily available Cost can be reduced.
また、仕切り構造体の少なくとも何れか一つの流路の少なくとも一部に切り欠きが設けられ、当該切り欠きを介して前記仕切り構造体の当該切欠きを挟んだ隣接する少なくとも2つの流路が互いに連通していることで、仕切り構造体で構成される各流路のうち、このような切欠きを有する少なくとも一部の流路間で上下方向の対流を生じさせることができ、ヒータを貯湯タンクに内蔵した貯湯式電気温水器における貯湯タンク内の沸き上げ性を向上させる。 In addition, a cutout is provided in at least a part of at least one of the flow paths of the partition structure, and at least two adjacent flow paths sandwiching the cutout of the partition structure through the cutouts mutually. By communicating with each other, it is possible to cause vertical convection between at least some of the flow paths formed of the partition structure and having such a notch. The hot water storage tank inside the hot water storage type electric water heater is improved.
また、貯湯タンクの入水部から入った水を仕切り構造体の各流路に上下に亘って水を分配しながら流出させる分散材が前記仕切り構造体の貯湯タンク入水部側に備わっていることで、分散材から流出した水が仕切り構造体の上下方向に亘って分配させる。その結果、仕切り構造体の各流路により均等な速度で水を流入させることができ、貯湯タンクの上下方向に亘った湯の均等な押し出しを達成する。 In addition, a dispersion material that allows water that has entered from the water inlet of the hot water storage tank to flow out while distributing the water vertically to each flow path of the partition structure is provided on the water storage tank water inlet side of the partition structure. Then, the water flowing out from the dispersion material is distributed over the vertical direction of the partition structure. As a result, it is possible to allow water to flow in at an equal speed through each flow path of the partition structure, thereby achieving uniform extrusion of hot water in the vertical direction of the hot water storage tank.
1 貯湯式電気温水器
10 貯湯タンク
11 入水部
12 出湯部
20 押し出し管(仕切り構造体)
21 下側円筒体
25 上側円筒体
31,32 支持体
40 ヒータ
50 貯湯タンク
51 ハニカム体
51a 入口側開口部
52 入水部
53 出湯部
60 ハニカム体
61 流路
120 押し出し構造体
121 下側流路
125 上側流路
210,220 押し出し管
221 下側円筒体
221a 凹凸
222 下側円筒体
222a 突起部
223 下側円筒体
223a 縮径部
224 下側円筒体
224a 縮径部
225 上側円筒体
310 貯湯タンク
311 入水部
320 押し出し管
330 分散材(バッフル)
420 押し出し管
420a 端部開口部
421〜423 円筒体
421a〜423a 端部開口部
430 押し出し管
430a(431a〜433a) 端部開口部
430b(431b〜433b) 対流促進用開口部
431〜433 円筒体
510 貯湯タンク
510a,510b 下面
511 入水部
512 出湯部
520 貯湯タンク
520a,520b 下面
521 入水部
522 出湯部
610,620,630 貯湯タンク
601〜606,611,621,631 連結パイプ
710,720,730 貯湯タンク
701,702,711,721,731 連結パイプ
810 貯湯タンク
820 押し出し管
820a(821a〜825a) 仕切り板
821,822 (上側)円筒体
823〜825 (下側)円筒体
910 貯湯タンク
930 ヒータ
951 循環ポンプ
952,953 循環パイプ
A,B,X 空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot water storage type
DESCRIPTION OF
420
Claims (10)
前記仕切り構造体の各流路内を流れる水や湯の入水部側から出湯部側に至るまでの流路抵抗が、前記貯湯式電気温水器の設置状態で重力の作用により水が流入し易い下側流路の方が重力の作用により水が流入し難い上側流路よりも大きくなるようにしたことを特徴とする貯湯式電気温水器。 A hot water storage tank, a water inlet section provided at a predetermined position of the hot water storage tank, a hot water outlet section provided at a position different from the water inlet section of the hot water storage tank, and from the vicinity of the water inlet section in the hot water storage tank to the vicinity of the hot water outlet section. A hot water storage type electric water heater having a partition structure provided so as to form a plurality of flow paths, wherein the hot water storage type electric water heater is installed from the height in the vertical direction of the hot water storage tank. In the hot water storage type electric water heater equipped with the hot water storage tank so that the length in the lateral direction becomes longer,
The flow resistance from the water inlet / outlet side to the water / hot water flowing through each channel of the partition structure is such that water easily flows in by the action of gravity in the installed state of the hot water storage type electric water heater. A hot water storage type electric water heater characterized in that the lower flow path is larger than the upper flow path where water hardly flows in due to the action of gravity.
Dispersing material for allowing water entering from the water inlet of the hot water storage tank to flow out while distributing the water vertically to the respective flow paths of the partition structure is provided on the hot water tank water inlet side of the partition structure. The hot water storage type electric water heater according to any one of claims 1 to 9, wherein the hot water storage type electric water heater is characterized.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006304623A JP2008121944A (en) | 2006-11-09 | 2006-11-09 | Hot water storage type electric water heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006304623A JP2008121944A (en) | 2006-11-09 | 2006-11-09 | Hot water storage type electric water heater |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008121944A true JP2008121944A (en) | 2008-05-29 |
Family
ID=39506892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2006304623A Pending JP2008121944A (en) | 2006-11-09 | 2006-11-09 | Hot water storage type electric water heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008121944A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012007764A (en) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Rinnai Corp | Combustion device |
-
2006
- 2006-11-09 JP JP2006304623A patent/JP2008121944A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012007764A (en) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Rinnai Corp | Combustion device |
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