JP2009036467A - 貯湯式温水器及び貯湯式温水器システム - Google Patents

Abstract

【課題】貯湯タンク内の水を非常用水として有効に利用することのできる貯湯式温水器及び貯湯式温水器システム及び貯湯式温水器システムを提供すること。
【解決手段】貯湯タンク１０に圧縮空気供給手段１８を設け、この圧縮空気供給手段１８を用いて非常時にタンク１０内に圧縮空気を供給して加圧することでタンク１０内の温水を水面近傍の位置に調整された取水口１２ａから配水管１４に流し込み、利用者側に配水する。従って、本発明におけるタンク１０内の温水の配水は、水面近傍の取水口１２ａから取水して配水管１４を用いて行われることとなるので、タンクの下部に沈殿した汚水が混じっていない水を利用先に配水することができる。従って、非常時に貯湯タンク１０内の水を有効利用することができる。なお、給水管１６に逆流防止手段２２が設けられているので、給水管１６の逆流防止手段２２の上流側に水が流れ込むことはない。
【選択図】図１

Description

本発明は、貯湯式温水器及び貯湯式温水器システムに関し、特に、当該温水器の貯湯タンク内に貯留された水を災害発生時等の非常時における非常用水として利用することのできる貯湯式温水器及び貯湯式温水器システムに関する。

図３は、従来の貯湯式温水器の構成を概略的に説明する図である。図示のように、貯湯式温水器１は、内部に２００リットル〜５００リットルの温水を貯留している貯留タンク１０を有している。この貯留タンク１０の下部位置には、図示しない水道管と連通した給水管１６がその先端の給水口１６ａがタンク内部に挿通された状態で設けられており、この給水口１６ａによって水道管から給水管１６内に流れ込む水道水が貯湯タンク１０内に供給される。また、給水管１６には、管内の水の逆流を防止する逆流防止弁２２と、水道管から給水管１６内に常に流れ込んでくる水道水の貯湯タンク１０への供給、停止を切り替える供給切り替え弁４０が設けられている。すなわち、この切り替え弁４０を閉塞すると、水道水が遮断され貯湯タンク１０内に流れ込まなくなり、開放すると水道水は給水口１６ａから貯湯タンク１０内に流れ込む。

また、貯湯タンク１０内には、タンク内に供給された水を熱し、温水とするヒータＨが設置されている。このヒータＨは、図示しない電源供給手段から電源の供給を受けて稼働する。また、貯湯タンク１０の上部位置には、貯湯タンク１０内の温水を一般家庭等の利用先に配水する配水管１４がタンク内部に連通した状態で設けられている。この配水管１４は、利用先の水道管に連通しており、貯湯タンク１０内部にある先端部分に取水口４２が設けられている。また、下部位置に設けられた清掃管４４は、貯湯タンク１０内に溜ったごみ等の汚物を多量に含む水をタンク外に廃棄するための管である。

上述のような構成を有する貯湯式温水器１では、通常時において、貯湯タンク１０内の水は、常に満杯状態であり、利用先へ配水が行われる時に、切り替え弁４０は開放制御され貯湯タンク１０内に水道水が供給される。そして、この供給された水の圧力で貯湯タンク１０内の温水が取水口４２から利用先に配水される。

上述の貯湯式温水器おいて、近年では、災害発生時等の非常時で水道の供給が停止した場合に、貯湯タンク１０内に貯留されている大量の温水を非常用水として利用するという発明がなされている。

特許文献１には、上述の給水管（３）の逆止弁（１４）より下流の位置でその給水管（１１）に連通する逃し管（１５）を設け、タンク内の温水を給水管（１１）から取水して逃し管（１５）に流し、この逃し管（１５）に取り付けられた配水用の配水ホース（１８）から温水の供給を受けられるようにした発明が記載されている。この発明では、給水管（１１）から逃し管（１５）に水が流れることを許容する状態と、逃し管（１５）に流れ込む水を遮断する状態を切り替える弁（１１ｂ）が設けられている。

これによって、通常時には貯湯式タンク（１）内から給水管（１１）を介して逃し管（１５）側に水が流れてしまわないように上記弁（１１ｂ）を閉塞し、非常時で水道が断水され給水管（３）から貯湯タンク（１）内に水道水が供給されない場合には、弁（１１ｂ）を開放して貯湯タンク（１）内から給水管（１１）側に温水を逆流させて逃し管（１５）側に流し、その逃し管（１５）の配水ホース（１８）から配水を行うようにしている。

しかし、特許文献１の発明においては、災害時にタンク内から給水管（３）を介して逃し管（１５）側に温水を逆流させるために、その逆流を駆動する装置が設けられていない。従って、このような逆流が起こるためには貯湯タンク（１）内の圧力が十分に高くなっている必要があるが、貯湯タンク（１）内の温水を取水が行われるに連れ、貯留されている温水の量が少なくなって貯湯タンク（１）内の圧力が低下し逆流がスムーズに起こらなくなってしまう。これにより、貯湯タンク（１）から十分な量の温水を取水することができないという問題があった。

これに対して、特許文献２には、逆止弁２２より下流で給水管（３）と連通した分岐管を設け、非常時には、加圧ポンプ等の取水装置（４）を用いて給水管（３）から貯湯タンク（１ａ）内の温水を抜き出して分岐管に流すように構成された貯湯温水器（１）が記載されている。これにより、特許文献２の発明では、特許文献１の発明と異なり、貯湯タンク（１ａ）から給水管（３）を介して分岐管に温水を流す取水装置（４）が設けられているので、貯湯タンク（１ａ）内の圧力に関係なく安定して取水することができ、貯湯タンク（１ａ）から十分な量の温水を確保することができる。

特開平９−１１９７１０号 公報 特開平９−６０９７０号 公報

しかし、特許文献２の発明では、貯湯タンク内の温水の取水が、その下部位置に設けられた給水管を用いて行われている。しかし、一般的に貯湯タンクの下部位置の給水口付近の水は、汚れが沈殿して汚水になっていることが多い。これにより、給水管から取水される水に汚水が混じり、その汚水が利用先に配水されてしまう。従って、非常時において、タンク内の温水を有効に使用することができないという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、貯湯タンク内の水を非常用水として有効に利用することのできる貯湯式温水器及び貯湯式温水器システムを提供することにある。

上記課題を解決するために請求項１に記載の貯湯式温水器は、貯湯タンクと、該タンク内に設けられた給水口から水道水を前記貯湯タンク内に供給する給水管と、該給水管に設けられ前記貯湯タンクから該給水管にタンク内の水が流れ込むことを防止する逆流防止手段と、前記貯湯タンク内に貯留された水を利用者に配水するために取水する取水口を先端に備えた配水管と、を有する貯湯式温水器において、該貯湯タンク内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段を有し、前記取水口は、前記貯湯タンク内にて常に水面近傍に位置するように調整され、前記圧縮空気供給手段により前記貯湯タンク内に圧縮空気を供給し該圧縮空気の圧力で前記貯湯タンク内の水を前記取水口から前記配水管に流すことを特徴とする。

これにより、災害時等の非常時に、圧縮空気供給手段により貯湯タンク内に圧縮空気を供給してタンク内を加圧することによって、その圧力でタンク内に貯留された水を常に水面近傍に位置するように調整された取水口から配水管に流し利用先に配水することができる。

すなわち、本発明の貯湯温水器では、利用先への配水のための取水が、汚水が混じっていない水面近傍の位置に調整される取水口を用いて行われるので、タンク下部に溜る汚水が混じっていない水を利用先に配水することができる。従って、貯湯タンク
内の水を非常用水として有効に利用することができる。

なお、給水管には、逆流防止手段が設けられているので、タンク内が加圧されても水は逆流防止手段に堰き止められそれ以上給水管の上流側に流れ込むことはない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の貯湯式温水器において、 前記取水口の位置調整は、該取水口に取り付けられたフロートの浮遊によって行われることを特徴とする。

これにより、取水口を貯湯タンク内の水位に追従させるための構成を簡易かつ安価に構成することができる。そして、取水口が確実に水位に追従するのでタンク内の水が減って水位が下がっても支障なく配水を行うことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２又は３に記載の何れか１項の貯湯式温水器において、前記圧縮空気供給手段に電力を供給する蓄電型の電力供給手段が設けられたことを特徴とする。これにより、非常時において、通常の商用電源の供給が停止されている場合であっても、上記電力供給手段による電力の供給で圧縮空気供給手段を作動させることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の貯湯式温水器において、前記貯湯タンクの天井部には、任意に開放可能な空気抜き穴が設けられたことを特徴とする。

これによれば、上述の非常時が終了して通常時となった時に、貯湯タンク内に供給されている圧縮空気を空気抜き穴からタンク外部に抜くことができる。従って、非常時から通常時に復旧した直後の利用先への通常の配水の際に、タンク内に圧縮空気が充満していることで、水道水をタンク内に供給することができないという事態を防止することができる。

請求項５に記載の貯湯式温水器システムは、請求項１〜４の何れか１項に記載された貯湯式温水器と、前記水道管から前記給水管への水道水の供給が断たれたことを検知する断水検知手段と、前記断水を検知した前記断水検知手段からの断水検知信号を受信することを条件として、前記圧縮空気供給手段の作動が可能となるように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

これにより、非常時に水道水が断水されると、断水検知手段により断水が検知され、この断水検知手段からの断水検知信号を制御手段が受信することを条件として圧縮空気供給手段が作動可能な状態となる。従って、断水の検知が自動的に行われ、その検知に対応して圧縮空気供給手段を作動させることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の貯湯式温水器において、前記圧縮空気供給手段の作動は、前記断水の検知に加えて、手動操作式の圧縮空気供給手段作動スイッチのオン操作を条件として行われることを特徴とする。
これにより、利用者が自らの意志で圧縮空気供給手段作動スイッチを操作して配水が行われるようにすることができる。従って、非常時において利用者が必要とする時に貯湯タンク内の水を取水することができる。

本発明にかかる貯湯式温水器及び貯湯式温水器システムによれば、災害時等の非常時に、貯湯タンク内に圧縮空気を供給することによりタンク内を加圧して、その圧力でタンク内に貯留された水を水面近傍位置の取水口から配水管に流し利用先に配水することができる。

すなわち、本発明の貯湯温水器及び貯湯式温水器システムでは、利用先への配水のための取水が、汚水が混じっていない水面近傍の位置に調整される取水口を用いて行われるので、タンク下部に溜る汚水が混じっていない水を利用先に配水することができる。従って、貯湯タンク内の水を非常用水として有効に利用することができる。

以下、本発明にかかる貯湯式温水器及び貯湯式温水器システムの実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態の貯湯式温水器及び貯湯式温水器システムの構成を概略的に示した説明図である。なお、従来技術を示す図３と同様の要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図示のように、貯湯式温水器１は、貯湯タンク１０内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段１８を有している。圧縮空気供給手段１８は、圧縮空気を生成するエアポンプ１８ａと、エアポンプ１８ａで生成された圧縮空気の貯湯タンク１０への供給状態と供給停止状態を切り替える電磁弁１８ｂを有している。この電磁弁１８ｂの開閉及びエアポンプ１８ａの作動状態と停止状態の切り替えは、後述の圧縮空気供給手段作動スイッチ２７への操作によって行われる。また、圧縮空気供給手段１８は、後述する電力供給手段としての太陽電池式電源２０が設けられている。

そして、本実施の形態における配水管１４の特徴的なことは、先端の取水口１２ａにフロート１２ｂが取付けられていることである。このフロート１２ｂは、球体で形成され内部に空気を含んでおり水面に浮遊するものである。また、本実施の形態では、取水口１２ａは、配水管１４と連通する可撓性の伸縮ホース１２ｃに取付けられているので、取水口１２ａは、水位に追従し、常に水面の近傍に位置するようになっている。なお、上述のように、取水口１２ａから取水された温水は、配水管１４を介して利用先側の水道管に配水される。

また、上述の太陽電池式電源２０は、太陽光により得た電力を蓄電する蓄電手段を有している。上述のように、圧縮空気供給手段１８は、この太陽電池式電源２０から電源を得て作動する。これにより、災害時等の非常時において、通常の商用電源の供給が停止されている場合であっても、太陽電池式電源２０の上記蓄電手段に蓄えられた電力によってエアポンプ１８ａと電磁弁１８ｂを駆動させることができる。

なお、図示しないが、圧縮空気供給手段１８に通常の商用電源を用いて作動するための構成を設けることによって、電源の供給源として上述の太陽電池式電源２０と商用電源を選択できるようにしても良い。

そして、本実施の形態では、貯湯式温水器１は、貯湯式温水器システム２としてシステム化されており、以下で説明する圧縮空気供給手段１８の作動を制御するための構成を有している。先ず、給水管１６には、逆止弁２２より上流側に管内圧力測定手段２４が設けられている。管内圧力測定手段２４は、水道管から給水管１６に送られている水道水の圧力をリアルタイムで測定し、その圧力の測定値を制御手段２６に送信する。

図２は、本実施の形態にかかる貯湯温水器システムにおける圧縮空気供給手段１８の作動の制御のための構成を概略的に説明するブロック図である。図示のように、貯湯式温水器システム２は、制御手段２６を有しており、この制御手段２６は、断水判定手段２６ａと、圧縮空気供給開始信号送信手段２６ｂを有している。断水判定手段２６ａは、管内圧力測定手段２４から受信した圧力の測定値から水道水が断水されているかを判定するものである。

この判定の具体的な手法としては、例えば、断水されていない通常の状態で給水管１６に水道水の水圧がかかっているときの圧力の平均的な値をサンプルとして図示しない記憶手段に予め記憶させる。そして、実際の管内の圧力の測定値とそのサンプルの値を比較し、実際の圧力の測定値がサンプルの値に対して大きく下回る場合に水道水が断水されていると判定される。一方、実際の圧力の測定値とサンプルの値が略同じ値である場合には、断水されていないと判断される。すなわち、本実施の形態では、管内圧力測定手段２４と断水判定手段２６aによって断水検知手段が構成されている。

圧縮空気供給開始信号送信手段２６ｂは、断水判定手段２６ａにより水道水が断水されていると判断されると、圧縮空気供給手段１８に圧縮空気供給開始信号を送信する。これにより、太陽電池式電源２０は、圧縮空気供給手段１８への電流供給が可能な状態となる。

更に、貯湯式温水器システム２は、温水の利用者や作業員等によって操作されるスイッチである圧縮空気供給手段作動スイッチ２７を有しており、この圧縮空気供給手段作動スイッチ２７は、例えば、押しボタン式で構成される。上述のように、この圧縮空気供給手段作動スイッチ２７への操作によって上述の電磁弁１８ｂが開放状態となり、エアポンプ１８ａが作動して貯湯タンク１０内に圧縮空気の供給を開始する。

すなわち、本実施の形態では、圧縮空気供給開始信号送信手段２６ｂから圧縮空気供給開始信号が圧縮空気供給手段１８に送信されることによって、太陽電池式電源２０が圧縮空気供給手段１８に電流供給が可能な状態となる。そして、圧縮空気供給手段作動スイッチ２７への操作で、圧縮空気供給手段１８に電流が供給されて電磁弁１８ｂが開放されエアポンプ１８ａが作動して、貯湯タンク１０内への圧縮空気の供給が開始される。

なお、本実施の形態では、圧縮空気供給手段作動スイッチ２７を再び操作すると、圧縮空気供給手段１８の作動が一時的に停止し、貯湯タンク１０内への圧縮空気の供給が一時的に停止するようになっている。

これにより、圧縮空気供給手段１８を作動させるためには、利用者による圧縮空気供給手段作動スイッチ２７への操作が必要であるので、利用者は、非常時において必要な時を選んで、圧縮空気供給手段作動スイッチ２７を操作することで、配水を受けることができる。

以下、上記構成を有する貯湯式温水器１の貯湯タンク１０内の温水が配水されるまでの流れについて説明する。本実施の形態における貯湯タンク１０内の温水の配水は、地震等の災害が発生した非常時に水道が断水された際に行われる。すなわち、この場合、貯湯タンク１０内への水道水の給水が行われなくなり、水道水のタンク内への供給による圧力を用いて取水口１２ａから温水を配水管１４に流すことができない状態となる。

このような状態では、給水管１６内部に水道管から流れ込む水道水がなくなるので、管内圧力測定手段２４により測定される給水管１６内の圧力は、通常時よりも低くなる。そして、この圧力の値が管内圧力測定手段２４から制御手段２６に送信される。制御手段２６が、管内圧力測定手段２４から送信された圧力の値を受信すると、断水判定手段２６ａによりその受信した圧力の値から断水状態であると判定される。

断水判定手段２６ａにより断水状態と判定されると、圧縮空気供給開始信号送信手段２６ｂにより圧縮空気供給手段１８に圧縮空気供給開始信号が送信される。そして、その後、圧縮空気供給手段作動スイッチ２７が利用者により操作されると、電磁弁１８ｂが、開放状態になるとともに、エアポンプ１８ａが作動して、圧縮空気が貯湯タンク１０内に供給される。

貯湯タンク１０内に圧縮空気が供給されると、その圧縮空気の圧力によってタンク内の温水を外部に押し出す力が働く。本実施の形態では、貯湯タンク１０内の温水は給水管１６側に流れ込んでも逆止弁２２で堰き止められるので、取水口１２ａから配水管１４側に流れ込む。この配水管１４に流れ込んだ温水は、図示ない利用者側の配水口、例えば、住宅の水道管の蛇口に配水される。なお、本実施の形態では、圧縮空気供給手段作動スイッチ２７への操作で圧縮空気供給手段１８の作動状態と停止状態を切り替えることができるので、利用者が必要な時に配水を行うことができる。

そして、本実施の形態では、上述の配水によって貯湯タンク１０内の温水が減少し、水位が下がっていくが、取水口１２ａはフロート１２ｂによって常に水面に追従して移動する。従って、水面近くの汚れていないきれいな水を取水することが可能となっている。

そして、図１に示したように、本実施の形態では、貯湯タンク１０は、タンク内に充満した圧縮空気をタンク外部に抜くための空気抜き穴１９を設ける。この空気抜き穴１９は、通常の状態で蓋がされ空気抜きを行うときに人手で蓋が外されるように構成する。これにより、断水が解除され、通常時に復旧したときには、貯湯タンク１０内に溜った圧縮空気を空気抜き穴１９から外部に放出することで、貯湯タンク１０内に充満した圧縮空気によって、給水管１６から水道水をタンク内に供給できないという事態を防止することができる。

その後、少なくとも配水された水と同程度の量の水道水を給水管１６から貯湯タンク１０内に供給することで、貯湯タンク１０内を水が溜った状態に戻すことができる。

以上により、本実施の形態の貯湯式温水器１によれば、災害時等の非常時に、圧縮空気供給手段１８により貯湯タンク１０内に圧縮空気を供給して貯湯タンク１０内を加圧することによって、その圧力で貯湯タンク１０内に貯留された温水を水面の近傍位置の取水口１２ａから配水管１４に流し利用先に配水することができる。

すなわち、本実施の形態における貯湯タンク１０内の温水の取水は、汚水の混じっていない水面近傍に位置するように調整された取水口１２ａを用いて行われるので、貯湯タンク１０の下部に溜る汚水が混じっていない水を利用先に配水することができる。従って、貯湯タンク１０内の水を非常用水として有効に利用することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本実施の形態では、断水の検知と圧縮空気供給手段作動スイッチ２７の操作を条件として、貯湯タンク１０内への圧縮空気の供給が行われるようになっているが、空気供給開始スイッチ２７を設けず、断水の検知のみをトリガーとして貯湯タンク１０内への圧縮空気の供給を行うようにしても良い。これにより、断水の検知が自動的に行われ、その検知に応じて配水を行うようにすることができる。

また、本実施の形態では、フロート１２ｂによって、取水口１２ａが、給水口１６ａよりも上方の位置において水面に追従するようになっているが、例えば、大地震のような相当な非常時において、タンク下方の汚水ですら利用者に配水する必要がある場合を想定して、取水口１２ａが貯湯タンク１０の最下部位置まで到達するように構成されていても良い。

本実施の形態の貯湯式温水器及び貯湯式温水器システムの構成を説明する説明図である。 本実施の形態の圧縮空気供給手段の作動制御を説明するブロック図である。 従来の技術を説明する図である。

符号の説明

１ 貯湯式温水器
２ 貯湯式温水器システム
１０ 貯湯タンク
１２ａ 取水口
１２ｂ フロート
１４ 配水管
１６ 給水管
１６ａ 給水口
１８ 圧縮空気供給手段
１８ａ エアポンプ
１８ｂ 電磁弁
２０ 太陽電池式電源（電力供給手段）
２２ 逆止弁（逆流防止手段）
２４ 管内圧力測定手段（断水検知手段）
２６ 制御手段
２６ａ 断水判定手段（断水検知手段）
２６ｂ 圧縮空気供給開始信号送信手段
２７ 圧縮空気供給手段作動スイッチ

Claims (6)

1. 貯湯タンクと、該タンク内に設けられた給水口から水道水を前記貯湯タンク内に供給する給水管と、該給水管に設けられ前記貯湯タンクから該給水管にタンク内の水が流れ込むことを防止する逆流防止手段と、前記貯湯タンク内に貯留された水を利用者に配水するために取水する取水口を先端に備えた配水管と、を有する貯湯式温水器において、
   該貯湯タンク内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段を有し、
   前記取水口は、
   前記貯湯タンク内にて常に水面近傍に位置するように調整され、
   前記圧縮空気供給手段により前記貯湯タンク内に圧縮空気を供給し該圧縮空気の圧力で前記貯湯タンク内の水を前記取水口から前記配水管に流すことを特徴とする貯湯式温水器。
2. 前記取水口の位置調整は、
   該取水口に取り付けられたフロートの浮遊によって行われることを特徴とする請求項１に記載の貯湯式温水器。
3. 前記圧縮空気供給手段に電力を供給する蓄電型の電力供給手段が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式温水器。
4. 前記貯湯タンクの天井部には、
   任意に開放可能な空気抜き穴が設けられたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の貯湯式温水器。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載された貯湯式温水器と、
   前記水道管から前記給水管への水道水の供給が断たれたことを検知する断水検知手段と、
   前記断水を検知した前記断水検知手段からの断水検知信号を受信することを条件として、前記圧縮空気供給手段の作動が可能となるように制御する制御手段と、を有することを特徴とする貯湯式温水器システム。
6. 前記圧縮空気供給手段の作動は、前記断水の検知に加えて、手動操作式の圧縮空気供給手段作動スイッチのオン操作を条件として行われることを特徴とする請求項５に記載の貯湯式温水器システム。

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