JP2014005944A - Hot water storage type water heater - Google Patents

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Tomonori Akitani
朋典 秋谷
Masahiko Iijima
雅彦 飯島
Kazuo Sekiguchi
和雄 関口
Hirokatsu Furukawa
浩勝 古川
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To take hot water and cold water out of a normally used water faucet and the like easily when power failure and water failure occur, and to retain the hot water and the cold water being taken out at a temperature that is easy for use.SOLUTION: A hot water storage type water heater includes: a lower part water intake pipe 8 for taking out hot water from the lower part of a hot water storage tank 3; a pressure pump connection port 12 provided at a water supply pipe 6; and an agitation mechanism 13 in a tank for agitating hot water and cold water in the hot water storage tank 3 in an emergency. In an emergency where power failure and water failure occur, a bicycle pump 100 is connected to the pressure pump connection port 12 to introduce air into the hot water storage tank 3, and this air pressurizes inside of the hot water storage tank 3. Also, by the air introduced into the hot water storage tank 3, a baffle 14 in the agitation mechanism 13 in the tank is made to swing to agitate the hot water and the cold water in the hot water storage tank 3. Thereby, even in an emergency, medium temperature water, which is easy for use, can be supplied to a faucet 11 from the lower part water intake pipe 8.

Description

本発明は、貯湯式給湯機に関し、特に、貯湯タンク内の湯水を攪拌することにより停電や断水に対応する機能を備えた貯湯式給湯機に関する。   The present invention relates to a hot water storage type hot water heater, and more particularly to a hot water storage type hot water heater having a function to cope with a power failure or water outage by stirring hot water in a hot water storage tank.

従来技術として、例えば特許文献1に記載されているように、停電や断水に対応する機能を備えた貯湯式給湯機が知られている。従来技術では、停電や断水が発生した場合に、以下の操作によりタンク内の湯水を取出すようにしている。この取出し操作では、まず、タンクに付設されたエアポンプを操作し、タンク内の内圧を高める。続いて、給湯機の三方切換弁を操作し、タンク内の湯水が給湯配管に回り込むのを防止しつつ、通常使用する蛇口等の水栓から湯水を流出させる。   As a prior art, as described in Patent Document 1, for example, a hot water storage type hot water heater having a function corresponding to a power failure or water interruption is known. In the prior art, when a power failure or water outage occurs, the hot water in the tank is taken out by the following operation. In this take-out operation, first, an air pump attached to the tank is operated to increase the internal pressure in the tank. Subsequently, the three-way selector valve of the water heater is operated, and hot water is allowed to flow out from a faucet such as a faucet that is normally used while preventing hot water in the tank from entering the hot water supply pipe.

また、他の従来技術として、例えば特許文献2に記載されているような給湯機も知られている。この従来技術では、災害発生や断水等の非常時に、タンクの上部側に貯留された高温水と、タンクの下部側に貯留された低温水とを電動ポンプにより攪拌し、タンクから中温水を取出すようにしている。この構成によれば、生活用水としてそのまま使用することができない高温水がタンクから直接取出されてしまうのを回避することができる。   As another conventional technique, for example, a water heater as described in Patent Document 2 is also known. In this prior art, hot water stored on the upper side of the tank and low-temperature water stored on the lower side of the tank are agitated by an electric pump in the event of a disaster or water outage, and the intermediate temperature water is taken out from the tank. I am doing so. According to this structure, it can avoid that the high temperature water which cannot be used as it is for domestic water is taken out from a tank directly.

特開平10−47774号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-47774 特開2007−255753号公報JP 2007-255753 A

しかしながら、上記特許文献1の従来技術では、通常使用する水栓からタンク内の湯水を取出すことができるものの、タンク内の低温水を使い切った後には、生活用水としての使用が困難な高温水が取出されることになり、非常時の利便性に改善の余地がある。また、特許文献2の従来技術では、通常使用する水栓からタンク内の湯水を取出すことができない上に、地震等の災害により停電が発生すると、電動ポンプを作動させることができないため、特許文献1の従来技術と同様の問題が生じる。   However, in the prior art disclosed in Patent Document 1, hot water in the tank can be taken out from the faucet normally used. However, after the low-temperature water in the tank is used up, there is high-temperature water that is difficult to use as domestic water. There will be room for improvement in emergency convenience. Moreover, in the prior art of patent document 2, since the hot water in a tank cannot be taken out from the faucet normally used, and when a power failure occurs by disasters, such as an earthquake, an electric pump cannot be operated, patent document The same problem as that of the prior art 1 occurs.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、災害等により停電や断水が発生した場合でも、通常使用する水栓等からタンク内の湯水を容易に取出すことができ、かつ、取出される湯水を使用し易い温度に保持することが可能な貯湯式給湯機を提供することを目的とする。   The present invention was made to solve the above-described problems, and even when a power outage or water outage occurs due to a disaster or the like, the hot water in the tank can be easily taken out from the faucet or the like that is normally used, And it aims at providing the hot water storage type water heater which can hold | maintain the taken-out hot water at the temperature which is easy to use.

本発明に係る貯湯式給湯機は、湯水を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクの下部に接続され、貯湯タンク内に水を供給する給水配管と、給水配管に設けられ、給水配管の内部に空気を導入可能な空気導入機器が接続される空気導入機器接続部と、貯湯タンクの下部から湯水を取出して当該湯水を給湯対象に供給するための配管であって、貯湯タンクの下部に接続された下部取水配管と、貯湯タンクの内部に設けられ、空気導入機器から給水配管内に導入された空気により作動して貯湯タンク内の湯水を攪拌するタンク内攪拌手段と、を備え、空気導入機器の使用時には、当該空気導入機器により貯湯タンク内に導入される空気圧を利用して貯湯タンク内の湯水を下部取水配管から給湯対象に供給する構成としている。   A hot water storage type hot water supply apparatus according to the present invention is provided with a hot water storage tank for storing hot water, a water supply pipe connected to a lower part of the hot water storage tank for supplying water into the hot water storage tank, and a water supply pipe. An air introduction device connection portion to which an air introduction device capable of introducing water is connected, and a pipe for taking out hot water from the lower portion of the hot water storage tank and supplying the hot water to the hot water supply target, and connected to the lower portion of the hot water storage tank A lower intake pipe, and a tank agitation means that is provided in the hot water storage tank and is operated by the air introduced into the water supply pipe from the air introduction device to agitate the hot water in the hot water storage tank. At the time of use, the hot water in the hot water storage tank is supplied from the lower intake pipe to the hot water supply object using the air pressure introduced into the hot water storage tank by the air introduction device.

本発明によれば、例えば非常時に停電及び断水が生じた場合でも、空気導入機器を給水配管の空気導入機器接続部に接続し、貯湯タンク内に空気を導入することができる。これにより、導入した空気を利用して、タンク内攪拌機構により貯湯タンク内の湯水を攪拌し、利用し易い中温水をタンク内に生成することができる。また、導入した空気により貯湯タンク内を加圧することで、通常使用する蛇口等の給湯対象に下部取水配管から中温水を供給し、給湯対象から中温水を容易に取出すことができる。   According to the present invention, for example, even when a power failure and water outage occur in an emergency, the air introduction device can be connected to the air introduction device connection portion of the water supply pipe to introduce air into the hot water storage tank. Thereby, using the introduced air, the hot water in the hot water storage tank is stirred by the tank stirring mechanism, and the medium-temperature water that is easy to use can be generated in the tank. Further, by pressurizing the hot water storage tank with the introduced air, it is possible to supply intermediate temperature water from the lower intake pipe to a hot water supply target such as a faucet that is normally used, and to easily take out the intermediate temperature water from the hot water supply target.

本発明の実施の形態1において、貯湯式給湯機の構成を示す全体構成図である。In Embodiment 1 of this invention, it is a whole block diagram which shows the structure of the hot water storage type water heater. 貯湯タンクの構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a hot water storage tank typically. 非常時に自転車用空気入れを用いて貯湯タンク内に空気を導入する状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which introduce | transduces air in a hot water storage tank using a bicycle air pump in emergency. 貯湯タンク内に導入した空気によりタンク内攪拌機構が作動する状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which the stirring mechanism in a tank act | operates with the air introduce | transduced in the hot water storage tank. 本発明の実施の形態2において、貯湯式給湯機の構成を示す全体構成図である。In Embodiment 2 of this invention, it is a whole block diagram which shows the structure of the hot water storage type water heater. 非常時に標準装備の空気ポンプを用いて貯湯タンク内に空気を導入する状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which introduces air in a hot water storage tank using the air pump of standard equipment at the time of emergency.

実施の形態1.
以下、図1乃至図4を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。なお、本明細書で使用する各図においては、共通する要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略するものとする。図1は、本発明の実施の形態1において、貯湯式給湯機の構成を示す全体構成図である。本実施の形態による貯湯式給湯機は、タンクユニット1と、加熱手段であるヒートポンプユニット2と、後述のタンク内攪拌機構13とを備えている。ヒートポンプユニット2は、例えば圧縮機、空気冷媒熱交換器、膨張弁、水冷媒熱交換器、冷媒循環配管等を備えており、これらの機器が環状に接続された冷媒サイクル(ヒートポンプサイクル)を構成している。ヒートポンプユニット2は、後述する貯湯タンク3の下部からヒートポンプ入口配管4に流出した低温水を加熱して高温水を生成し、この高温水をヒートポンプ出口配管5から貯湯タンク3の上部に流入させる。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. In each drawing used in this specification, common elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing the configuration of a hot water storage type hot water supply apparatus in Embodiment 1 of the present invention. The hot water storage type hot water heater according to the present embodiment includes a tank unit 1, a heat pump unit 2 that is a heating means, and a tank internal stirring mechanism 13 described later. The heat pump unit 2 includes, for example, a compressor, an air refrigerant heat exchanger, an expansion valve, a water refrigerant heat exchanger, a refrigerant circulation pipe, and the like, and constitutes a refrigerant cycle (heat pump cycle) in which these devices are connected in an annular shape. doing. The heat pump unit 2 heats the low-temperature water flowing out from the lower part of the hot water storage tank 3 to be described later to the heat pump inlet pipe 4 to generate high-temperature water, and flows the high-temperature water into the upper part of the hot water storage tank 3 from the heat pump outlet pipe 5.

タンクユニット1には、温水を貯留する貯湯タンク3が搭載されている。貯湯タンク3は、例えば円筒形状の密閉型タンクとして形成されている。また、貯湯タンク3には、ヒートポンプ入口配管4、ヒートポンプ出口配管5、給水配管6、給湯配管7及び下部取水配管8がそれぞれ個別に接続されている。個別に説明すると、まず、ヒートポンプ入口配管4は、貯湯タンク3の下部からヒートポンプユニット2に低温水を流入させるもので、ヒートポンプ入口配管4の一端側は、貯湯タンク3の下部に接続されている。また、ヒートポンプ入口配管4の他端側は、ヒートポンプユニット2の水冷媒熱交換器の2次側入口に接続されている。ヒートポンプ出口配管5は、ヒートポンプユニット2から高温水を流出させるもので、ヒートポンプ出口配管5の一端側は、前記水冷媒熱交換器の2次側出口に接続されている。また、ヒートポンプ出口配管5の他端側は、貯湯タンク3の上部に接続されている。給水配管6は、貯湯タンク3内に市水を供給するもので、貯湯タンク3の下部(底面部)に接続され、当該底面部に開口する開口部6Aを有している。   The tank unit 1 is equipped with a hot water storage tank 3 for storing hot water. The hot water storage tank 3 is formed as a cylindrical closed tank, for example. The hot water storage tank 3 is individually connected with a heat pump inlet pipe 4, a heat pump outlet pipe 5, a water supply pipe 6, a hot water supply pipe 7, and a lower water intake pipe 8. If it demonstrates separately, first, the heat pump inlet piping 4 will flow low temperature water into the heat pump unit 2 from the lower part of the hot water storage tank 3, and the one end side of the heat pump inlet piping 4 is connected to the lower part of the hot water storage tank 3. . The other end of the heat pump inlet pipe 4 is connected to the secondary inlet of the water refrigerant heat exchanger of the heat pump unit 2. The heat pump outlet pipe 5 allows high temperature water to flow out of the heat pump unit 2, and one end side of the heat pump outlet pipe 5 is connected to the secondary side outlet of the water refrigerant heat exchanger. The other end of the heat pump outlet pipe 5 is connected to the upper part of the hot water storage tank 3. The water supply pipe 6 supplies city water into the hot water storage tank 3 and is connected to the lower portion (bottom surface portion) of the hot water storage tank 3 and has an opening 6A that opens to the bottom surface portion.

一方、給湯配管7は、貯湯タンク3の上部から高温水を取出して当該高温水を蛇口11等の給湯対象に供給するための配管であり、貯湯タンク3の上部に接続されている。また、下部取水配管8は、貯湯タンク3の下部から湯水を取出して当該湯水を蛇口11に供給するための配管であり、貯湯タンク3の下部に接続されている。下部取水配管8は、給湯機に電力及び市水が供給される通常時において、高温水と混合するための低温水を供給する低温水供給配管として機能する。また、下部取水配管8は、災害等により停電及び断水が生じた非常時において、貯湯タンク3の下部から湯水(中温水)を取出すための非常用取水配管として機能する。   On the other hand, the hot water supply pipe 7 is a pipe for taking out high temperature water from the upper part of the hot water storage tank 3 and supplying the hot water to the hot water supply target such as the faucet 11, and is connected to the upper part of the hot water storage tank 3. The lower intake pipe 8 is a pipe for taking hot water from the lower part of the hot water storage tank 3 and supplying the hot water to the faucet 11, and is connected to the lower part of the hot water storage tank 3. The lower intake pipe 8 functions as a low-temperature water supply pipe that supplies low-temperature water to be mixed with high-temperature water in normal times when electric power and city water are supplied to the water heater. Further, the lower intake pipe 8 functions as an emergency intake pipe for taking out hot water (medium temperature water) from the lower part of the hot water storage tank 3 in the event of a power failure and water outage due to a disaster or the like.

混合弁9は、給湯配管7に取出された高温水と、下部取水配管8に取出された低温水とを混合して蛇口11に供給するための弁であり、例えば電磁駆動式の三方弁により構成されている。また、混合弁9は、少なくとも2個の流入ポートA,Bと、1個の流出ポートCとを備えている。そして、一方の流入ポートAは、給湯配管7を介して貯湯タンク3の上部に接続され、他方の流入ポートはB、下部取水配管8を介して貯湯タンク3の下部に接続されている。また、混合弁9の流出ポートCは、蛇口配管10を介して少なくとも1個の蛇口11に接続されている。蛇口11は、通常使用される水栓(給湯栓)であり、給湯対象の一例である。   The mixing valve 9 is a valve for mixing the high temperature water taken out to the hot water supply pipe 7 and the low temperature water taken out to the lower water intake pipe 8 and supplying the mixed water to the faucet 11, for example, by an electromagnetically driven three-way valve. It is configured. The mixing valve 9 includes at least two inflow ports A and B and one outflow port C. One inflow port A is connected to the upper part of the hot water storage tank 3 through the hot water supply pipe 7, and the other inflow port B is connected to the lower part of the hot water storage tank 3 through the lower water intake pipe 8. The outflow port C of the mixing valve 9 is connected to at least one faucet 11 via a faucet pipe 10. The faucet 11 is a water tap (hot water tap) that is normally used, and is an example of a hot water supply target.

また、混合弁9は、非常時に手動で操作されて混合弁9を強制的に開弁させる開弁操作部9Aを備えている。開弁操作部9Aを操作した場合には、停電中であっても、混合弁9の流入ポートA,Bが流出ポートCと連通した状態に保持される。   The mixing valve 9 includes a valve opening operation portion 9A that is manually operated in an emergency to forcibly open the mixing valve 9. When the valve opening operation unit 9A is operated, the inflow ports A and B of the mixing valve 9 are maintained in communication with the outflow port C even during a power failure.

次に、図2乃至図4を参照して、貯湯式給湯機に搭載された非常用のシステムについて説明する。図2は、貯湯タンクの構成を模式的に示す断面図である。また、図3は、非常時に自転車用空気入れを用いて貯湯タンク内に空気を導入する状態を示す断面図であり、図4は、貯湯タンク内に導入した空気によりタンク内攪拌機構が作動する状態を示す断面図である。まず、図2に示すように、給水配管6には、空気導入機器接続部としての加圧ポンプ接続口12が設けられている。加圧ポンプ接続口12は、非常時に後述の自転車用空気入れ100が接続されるもので、当該空気入れ100から吐出される空気を給水配管6の内部に導入するように構成されている。また、加圧ポンプ接続口12は、通常時のように自転車用空気入れ100が接続されていないときに閉じた状態に保持される。   Next, with reference to FIG. 2 thru | or FIG. 4, the emergency system mounted in the hot water storage type water heater is demonstrated. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the hot water storage tank. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which air is introduced into the hot water storage tank using a bicycle inflator in an emergency, and FIG. 4 shows that the tank agitation mechanism is activated by the air introduced into the hot water storage tank. It is sectional drawing which shows a state. First, as shown in FIG. 2, the water supply pipe 6 is provided with a pressurizing pump connection port 12 as an air introduction device connection portion. The pressure pump connection port 12 is connected to a later-described bicycle air pump 100 in an emergency, and is configured to introduce air discharged from the air pump 100 into the water supply pipe 6. Further, the pressurizing pump connection port 12 is held in a closed state when the bicycle air pump 100 is not connected as in normal times.

タンク内攪拌機構13は、貯湯タンク3の内部に設けられたタンク内攪拌手段を構成するもので、自転車用空気入れ100等の空気導入機器から給水配管6内に導入された空気により作動し、貯湯タンク3内の湯水を攪拌するように構成されている。詳しく述べると、タンク内攪拌機構13は、揺動体としてのバッフル14と、切換操作機構としてのバッフル固定機構16とを備えている。バッフル14は、例えば断面形状が略L字状に屈曲した細長い板材により構成され、その長さ方向の一端側は、ヒンジ15を介して貯湯タンク3の内部に揺動可能に取付けられている。また、バッフル14の他端側は、ヒンジ15を中心として、図2中に示す低温水遮蔽位置から上側に揺動可能となっている。ここで、低温水遮蔽位置とは、バッフル14が給水配管6の開口部6Aを上側から覆う位置、即ち、給水配管6の開口部6Aから貯湯タンク3内に流入した低温水(市水)の流れがバッフル14に衝突する位置として定義される。   The tank agitation mechanism 13 constitutes a tank agitation means provided in the hot water storage tank 3, and is operated by air introduced into the water supply pipe 6 from an air introduction device such as a bicycle air purifier 100, The hot water in the hot water storage tank 3 is agitated. More specifically, the tank agitation mechanism 13 includes a baffle 14 as an oscillating body and a baffle fixing mechanism 16 as a switching operation mechanism. The baffle 14 is formed of, for example, an elongated plate whose cross-sectional shape is bent in a substantially L shape, and one end side in the length direction is attached to the inside of the hot water storage tank 3 via a hinge 15 so as to be swingable. Further, the other end side of the baffle 14 can swing upward from the low-temperature water shielding position shown in FIG. Here, the low temperature water shielding position is a position where the baffle 14 covers the opening 6A of the water supply pipe 6 from above, that is, low temperature water (city water) flowing into the hot water storage tank 3 from the opening 6A of the water supply pipe 6. It is defined as the position where the flow impinges on the baffle 14.

バッフル固定機構16は、給湯機の利用者等により貯湯タンク3の外部から第1,第2の切換位置に切換操作されるもので、バッフル14の他端側に対して係合及び離脱が可能に構成されている。具体的な構成の一例を挙げると、バッフル固定機構16は、ロッド部16A、操作部16B及び係合部16Cを備えている。ロッド部16Aは、一定の長さ範囲にわたって雄ねじが形成されたピン状の部材により構成され、貯湯タンク3の底面部に貫通して設けられたねじ孔3Aに螺合されると共に、貯湯タンク3の内部及び外部に突出している。なお、ねじ孔3Aは、図示しないシール機構により液密にシールされている。   The baffle fixing mechanism 16 is operated to be switched to the first and second switching positions from the outside of the hot water storage tank 3 by a user of a water heater, and can be engaged and disengaged with respect to the other end side of the baffle 14. It is configured. As an example of a specific configuration, the baffle fixing mechanism 16 includes a rod portion 16A, an operation portion 16B, and an engagement portion 16C. The rod portion 16A is configured by a pin-like member having a male screw formed over a certain length range, screwed into a screw hole 3A provided through the bottom surface of the hot water storage tank 3, and the hot water storage tank 3 Protrudes inside and outside. The screw hole 3A is liquid-tightly sealed by a sealing mechanism (not shown).

操作部16Bは、貯湯タンク3の外部でロッド部16Aに設けられ、手動等により回転操作されるものである。係合部16Cは、貯湯タンク3の内部でロッド部16Aに設けられており、例えばロッド部16Aからバッフル14に向けて径方向に突出した突起等により構成されている。そして、係合部16Cは、ロッド部16A及び操作部16Bと一体に回転することにより、バッフル14に対して係合及び離脱する。   The operation part 16B is provided on the rod part 16A outside the hot water storage tank 3, and is rotated manually. The engaging portion 16 </ b> C is provided in the rod portion 16 </ b> A inside the hot water storage tank 3, and is configured by, for example, a protrusion or the like protruding in the radial direction from the rod portion 16 </ b> A toward the baffle 14. The engaging portion 16C engages and disengages from the baffle 14 by rotating integrally with the rod portion 16A and the operating portion 16B.

そして、バッフル固定機構16は、給湯機の利用者等が操作部16Bを回転させることにより、係合部16Cがバッフル14に係合する第1の切換位置(図2)と、係合部16Cがバッフル14から離脱する第2の切換位置(図3及び図4)とに切換えられる。これにより、バッフル固定機構16は、第1の切換位置において、バッフル14を低温水遮蔽位置に保持(固定)する。また、第2の切換位置では、バッフル14が給水配管6の開口部6Aから浮上する空気(気泡)Bを受けて低温水遮蔽位置から上側に揺動するのを許すように構成されている。   The baffle fixing mechanism 16 includes a first switching position where the engaging portion 16C engages the baffle 14 (FIG. 2) and the engaging portion 16C when the user of the water heater rotates the operation portion 16B. Is switched to the second switching position (FIGS. 3 and 4) at which it is released from the baffle 14. Thereby, the baffle fixing mechanism 16 holds (fixes) the baffle 14 at the low-temperature water shielding position at the first switching position. Further, at the second switching position, the baffle 14 is configured to receive the air (bubbles) B rising from the opening 6A of the water supply pipe 6 and to swing upward from the low-temperature water shielding position.

本実施の形態による貯湯式給湯機は上述の如き構成を有するもので、次に、貯湯式給湯機の作動について説明する。まず、停電や断水が生じていない通常時には、タンクユニット1に搭載された制御装置(図示せず)により、貯湯運転及び給湯運転が実行される。貯湯運転時には、図1中のヒートポンプユニット2が駆動されると共に、例えばヒートポンプ入口配管4に設けられた循環ポンプ(図示せず)が駆動される。これにより、貯湯タンク3の下部に滞留する低温水は、ヒートポンプ入口配管4を介してヒートポンプユニット2の水冷媒熱交換器に流入し、当該熱交換器内で高温の冷媒と熱交換することにより、高温水となる。この高温水は、水冷媒熱交換器からヒートポンプ出口配管5に流出し、貯湯タンク3に上部から貯湯される。また、貯湯タンク3の下部には、外部への給湯量に応じて給水配管6から市水が供給される。この結果、貯湯タンク3内の湯水には、上部側から下部側に向けて高温層、中温層、低温層が順次配置された温度成層が形成される。なお、上記貯湯運転は、例えば給湯機の利用者がリモコンを操作することにより実現される。   The hot water storage type hot water heater according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation of the hot water storage type hot water heater will be described. First, during a normal time when no power failure or water outage occurs, a hot water storage operation and a hot water supply operation are executed by a control device (not shown) mounted on the tank unit 1. During the hot water storage operation, the heat pump unit 2 in FIG. 1 is driven and, for example, a circulation pump (not shown) provided in the heat pump inlet pipe 4 is driven. Thereby, the low temperature water staying in the lower part of the hot water storage tank 3 flows into the water refrigerant heat exchanger of the heat pump unit 2 through the heat pump inlet pipe 4 and exchanges heat with the high temperature refrigerant in the heat exchanger. Become hot water. This high-temperature water flows out from the water-refrigerant heat exchanger to the heat pump outlet pipe 5 and is stored in the hot water storage tank 3 from above. Moreover, city water is supplied to the lower part of the hot water storage tank 3 from the water supply pipe 6 according to the amount of hot water supplied to the outside. As a result, the hot water in the hot water storage tank 3 is formed with a temperature stratification in which a high temperature layer, a middle temperature layer, and a low temperature layer are sequentially arranged from the upper side toward the lower side. The hot water storage operation is realized, for example, when a user of the water heater operates a remote controller.

一方、給湯運転時には、利用者が蛇口11を開くと、貯湯タンク3の上部に滞留する高温水が給湯配管7を介して混合弁9に供給される。この供給動作は、給水配管6から貯湯タンク3内に付加される市水の水圧により実行される。また、貯湯タンク3の下部に滞留する低温水は、前記水圧及び重力の作用により下部取水配管8を介して混合弁9に供給される。そして、これらの高温水及び低温水は、混合弁9により所望の温度となるように混合され、蛇口配管10を介して蛇口11に給湯される。なお、上記所望の温度は、例えば利用者のリモコン操作に応じて前記制御装置が混合弁9を制御することにより実現される。また、給湯運転時には、外部への給湯量に応じて給水配管6の開口部6Aから貯湯タンク3の下部に市水が供給される。   On the other hand, when the user opens the faucet 11 during the hot water supply operation, high-temperature water staying in the upper part of the hot water storage tank 3 is supplied to the mixing valve 9 through the hot water supply pipe 7. This supply operation is executed by the water pressure of city water added from the water supply pipe 6 into the hot water storage tank 3. Further, the low-temperature water staying in the lower part of the hot water storage tank 3 is supplied to the mixing valve 9 through the lower intake pipe 8 by the action of the water pressure and gravity. These high-temperature water and low-temperature water are mixed by the mixing valve 9 so as to reach a desired temperature, and hot water is supplied to the faucet 11 via the faucet pipe 10. In addition, the said desired temperature is implement | achieved when the said control apparatus controls the mixing valve 9 according to a user's remote control operation, for example. Further, during the hot water supply operation, city water is supplied to the lower part of the hot water storage tank 3 from the opening 6A of the water supply pipe 6 according to the amount of hot water supplied to the outside.

また、給湯運転時を含む通常時には、図2に示すように、バッフル固定機構16が第1の切換位置に保持され、バッフル14は、給水配管6の開口部6Aを上側から覆う低温水遮蔽位置に保持されている。このため、給水配管6の開口部6Aから貯湯タンク3の下部に市水が流入すると、この市水の流れは、バッフル14と衝突して水平方向に拡散され、バッフル14よりも上側に位置する高温層や中温層には到達しない。これにより、給湯運転時には、貯湯タンク3内に流入した市水が中温層や高温層に到達して、これらの層を攪拌するのをバッフル14により防止することができる。従って、貯湯タンク3内の温度成層を安定的に保持することができる。   Further, in a normal time including a hot water supply operation, as shown in FIG. 2, the baffle fixing mechanism 16 is held at the first switching position, and the baffle 14 covers the opening 6 </ b> A of the water supply pipe 6 from the upper side. Is held in. For this reason, when city water flows into the lower part of the hot water storage tank 3 from the opening 6 </ b> A of the water supply pipe 6, this city water flow collides with the baffle 14 and is diffused in the horizontal direction, and is located above the baffle 14. It does not reach the high temperature and middle temperature layers. Thereby, at the time of hot water supply operation, the baffle 14 can prevent the city water flowing into the hot water storage tank 3 from reaching the intermediate temperature layer and the high temperature layer and stirring these layers. Therefore, the temperature stratification in the hot water storage tank 3 can be stably maintained.

次に、非常時における貯湯式給湯機の動作について説明する。地震等の災害により停電及び断水が発生した非常時には、貯湯タンク3に対する市水及びその水圧の供給が停止されるので、通常使用する蛇口11を開いたとしても、貯湯タンク3内の湯水を給湯配管7から取出すことができなくなる。この状態では、貯湯タンク3内の湯水を重力により下部取水配管8から流出させることは可能であるが、例えば蛇口11のうち貯湯タンク3よりも高い位置にある蛇口には、下部取水配管8から湯水を供給することができない。   Next, the operation of the hot water storage type water heater in an emergency will be described. In the event of a power outage or water outage due to a disaster such as an earthquake, the city water and its water pressure supply to the hot water storage tank 3 is stopped. Therefore, even if the tap 11 that is normally used is opened, the hot water in the hot water storage tank 3 is supplied with hot water. It cannot be taken out from the pipe 7. In this state, hot water in the hot water storage tank 3 can flow out of the lower intake pipe 8 due to gravity. For example, a faucet at a position higher than the hot water storage tank 3 in the faucet 11 is connected to the lower intake pipe 8. Cannot supply hot water.

この場合には、図3に示すように、電源を必要としない自転車用空気入れ100を給水配管6の加圧ポンプ接続口12に接続し、手動等により当該空気入れ100を作動させる。自転車用空気入れ100から吐出される空気は、給水配管6を介して貯湯タンク3内に導入され、当該タンク内の圧力を上昇させる。従って、自転車用空気入れ100の使用時には、断水状態であっても、空気入れ100から吐出される空気を利用して貯湯タンク3の内部を加圧状態に保持することができる。これにより、貯湯タンク3よりも高い位置にある蛇口11に対しても、貯湯タンク3から下部取水配管8を介して湯水を供給することができる。なお、空気入れ100を用いて下部取水配管8から湯水を取出すときには、混合弁9の開弁操作部9Aを操作することで、混合弁9を強制的に開弁させておく。   In this case, as shown in FIG. 3, a bicycle air pump 100 that does not require a power source is connected to the pressure pump connection port 12 of the water supply pipe 6, and the air pump 100 is operated manually or the like. Air discharged from the bicycle air intake 100 is introduced into the hot water storage tank 3 through the water supply pipe 6 to increase the pressure in the tank. Therefore, when the bicycle air purifier 100 is used, the inside of the hot water storage tank 3 can be maintained in a pressurized state by using the air discharged from the air purifier 100 even in a water shut-off state. Thereby, hot water can be supplied from the hot water storage tank 3 through the lower intake pipe 8 to the faucet 11 located higher than the hot water storage tank 3. When hot water is taken out from the lower intake pipe 8 using the air inlet 100, the mixing valve 9 is forcibly opened by operating the valve opening operation portion 9A of the mixing valve 9.

また、自転車用空気入れ100の使用時には、手動等によりバッフル固定機構16を第2の切換位置へと回転操作し、バッフル14の固定を解除する。バッフル14は、固定が解除された状態でも、自重により低温水遮蔽位置に保持されるが、給水配管6の開口部6Aから浮上する気泡Bがバッフル14の下側にある程度溜まると、図4に示すように、気泡Bの浮力を受けて上側に揺動する。これにより、バッフル14の下側に溜まっていた気泡Bは開放され、浮力を失ったバッフル14は、自重により下側に揺動して低温水遮蔽位置に戻る。このように、バッフル14は、貯湯タンク3内に導入される空気によって上下の揺動を繰返すので、貯湯タンク3内の湯水を攪拌して温度成層を消失させ、当該タンク内の湯温を上下方向において均等化することができる。なお、停電や断水が復旧した場合には、バッフル固定機構16を非常時と逆向きに回転させて第1の切換位置に戻すことにより、バッフル14を低温水遮蔽位置に固定する。   Further, when the bicycle air pump 100 is used, the baffle fixing mechanism 16 is manually rotated to the second switching position to release the baffle 14 from being fixed. Even when the baffle 14 is unlocked, the baffle 14 is held at the low-temperature water shielding position by its own weight, but when the bubbles B rising from the opening 6A of the water supply pipe 6 accumulate to some extent below the baffle 14, FIG. As shown, the bubble B receives the buoyancy of the bubble B and swings upward. As a result, the bubbles B accumulated under the baffle 14 are released, and the baffle 14 that has lost its buoyancy swings downward due to its own weight and returns to the low-temperature water shielding position. In this way, the baffle 14 repeats up and down swinging by the air introduced into the hot water storage tank 3, so the hot water in the hot water storage tank 3 is stirred to eliminate the temperature stratification and the hot water temperature in the tank is increased and decreased. Can be equalized in direction. In addition, when a power failure or water break is restored, the baffle fixing mechanism 16 is rotated in the opposite direction to that in an emergency and returned to the first switching position, thereby fixing the baffle 14 at the low-temperature water shielding position.

以上詳述した通り、本実施の形態によれば、非常時に停電及び断水が生じた場合でも、電源を必要としない自転車用空気入れ100を使用するだけで、タンク内攪拌機構13により貯湯タンク3内の湯水を自動的に攪拌し、利用し易い中温水をタンク内のほぼ全体に生成することができる。そして、自転車用空気入れ100により貯湯タンク3内を加圧することで、通常使用する殆どの蛇口11に対して下部取水配管8から中温水を供給し、蛇口11から中温水を容易に取出すことができる。従って、災害等が生じた場合に、電源及び水道水圧を必要とせずに、貯湯タンク3内の加圧、攪拌及び中温水の取出しを実行することができ、給湯機の利便性を向上させることができる。   As described above in detail, according to the present embodiment, even when a power failure and water outage occur in an emergency, the hot water storage tank 3 can be used by the tank agitation mechanism 13 only by using the bicycle air pump 100 that does not require a power source. The hot water in the tank is automatically agitated, and medium-temperature water that is easy to use can be generated almost entirely in the tank. Then, by pressurizing the hot water storage tank 3 with the bicycle air inlet 100, medium temperature water is supplied from the lower intake pipe 8 to most of the taps 11 that are normally used, and the medium temperature water can be easily taken out from the tap 11. it can. Therefore, when a disaster or the like occurs, it is possible to execute pressurization, agitation, and removal of medium temperature water in the hot water storage tank 3 without requiring a power source and tap water pressure, and improve the convenience of the water heater. Can do.

特に、本実施の形態では、身近で入手し易く、かつ、運搬が容易な自転車用空気入れ100を空気導入機器として利用することができる。即ち、通常時に使用する一般的な空気入れ100と、非常用の空気導入機器とを兼用することができる。また、空気入れ100を所有していない場合でも、近所等から容易に借りてくることができる。従って、災害時の利便性を大きく向上させることができる。   In particular, in the present embodiment, the bicycle inflator 100 that is readily available and easy to carry can be used as an air introduction device. That is, the general air container 100 used in normal times can be used as an emergency air introduction device. Further, even if the inflator 100 is not owned, it can be borrowed easily from the neighborhood. Therefore, the convenience during a disaster can be greatly improved.

また、本実施の形態では、通常時にバッフル14を利用して貯湯タンク3内の温度成層を安定的に保持することができ、非常時には、バッフル14によりタンク内の湯水を攪拌することができる。従って、通常時と非常時とでバッフル14に異なる機能をもたせることができ、給湯機の部品点数を削減して構造を簡略化しつつ、その性能を向上させることができる。また、本実施の形態では、通常時に下部取水配管8から混合用の低温水を供給し、非常時には、下部取水配管8から貯湯タンク3内の湯水を取出す構成としている。従って、下部取水配管8により通常時の低温水供給配管と非常用取水配管とを兼用することができ、配管の部品点数を削減して配管構造を簡略化することができる。しかも、混合弁9に開弁操作部9Aを設けることにより、停電時であっても、混合弁9を強制的に開弁させ、下部取水配管8を非常用取水配管として利用することができる。   In the present embodiment, the temperature stratification in the hot water storage tank 3 can be stably maintained by using the baffle 14 at normal times, and the hot water in the tank can be stirred by the baffle 14 in an emergency. Therefore, the baffle 14 can be provided with different functions in the normal time and the emergency time, and the performance can be improved while reducing the number of parts of the water heater and simplifying the structure. In the present embodiment, low temperature water for mixing is supplied from the lower intake pipe 8 at normal times, and hot water in the hot water storage tank 3 is taken out from the lower intake pipe 8 in an emergency. Therefore, the lower intake pipe 8 can be used as both a normal low-temperature water supply pipe and an emergency intake pipe, and the number of parts of the pipe can be reduced to simplify the piping structure. Moreover, by providing the mixing valve 9 with the valve opening operation section 9A, the mixing valve 9 can be forcibly opened even when a power failure occurs, and the lower intake pipe 8 can be used as an emergency intake pipe.

実施の形態2.
次に、図5及び図6を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。図5は、本発明の実施の形態2において、貯湯式給湯機の構成を示す全体構成図であり、図6は、非常時に標準装備の空気ポンプを用いて貯湯タンク内に空気を導入する状態を示す断面図である。これらの図に示すように、本実施の形態による貯湯式給湯機は、前記実施の形態1とほぼ同様の構成を有するものの、タンクユニット1′には、非常用の空気ポンプ200が標準装備として予め搭載されている。空気ポンプ200は、自転車用空気入れ100に代えて用いられる空気導入機器であり、給水配管6の加圧ポンプ接続口12に常時接続されている。そして、非常時には、手動等により空気ポンプ200を作動させ、給水配管6の内部に空気を導入する。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an overall configuration diagram showing the configuration of the hot water storage type hot water heater in Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 6 is a state in which air is introduced into the hot water storage tank by using a standard air pump in an emergency. FIG. As shown in these drawings, the hot water storage type water heater according to the present embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment, but an emergency air pump 200 is provided as standard equipment in the tank unit 1 ′. Preloaded. The air pump 200 is an air introduction device that is used in place of the bicycle air intake 100, and is always connected to the pressure pump connection port 12 of the water supply pipe 6. In an emergency, the air pump 200 is manually operated to introduce air into the water supply pipe 6.

このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態1とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態によれば、非常時には、自転車用空気入れ100を所有しない利用者等でも、給湯機に予め搭載されている空気ポンプ200を使用して貯湯タンク3内の加圧、攪拌及び中温水の取出しを速やかに実行することができ、利便性をより向上させることができる。   In the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as in the first embodiment. In particular, according to the present embodiment, in an emergency, even a user who does not own the bicycle air pump 100 can pressurize the hot water storage tank 3 using the air pump 200 that is mounted in advance in the water heater. Stirring and taking out of the warm water can be performed quickly, and convenience can be further improved.

なお、前記実施の形態1,2では、空気導入機器として、自転車用空気入れ100や空気ポンプ200を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、商用電源を必要せずに空気を圧送することが可能な各種の機器を空気導入機器として採用することができる。また、本発明において、空気導入機器は、必ずしも手動で作動しなくてもよい。即ち、非常用のバックアップ電源(バッテリ等)により作動する電動ポンプや、燃料により作動する機械式のポンプ等を空気導入機器として採用してもよい。   In the first and second embodiments, the bicycle air inlet 100 and the air pump 200 are exemplified as the air introduction device. However, the present invention is not limited to this, and various devices that can pump air without requiring a commercial power supply can be employed as the air introduction device. In the present invention, the air introduction device does not necessarily have to be manually operated. That is, an electric pump that is operated by an emergency backup power source (battery or the like), a mechanical pump that is operated by fuel, or the like may be employed as the air introduction device.

また、実施の形態1,2では、下部取水配管8により通常時の低温水供給配管と非常用取水配管とを兼用する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、非常用取水配管(下部取水配管8)と低温水供給配管とを別個の配管により構成してもよい。   In the first and second embodiments, the lower intake pipe 8 serves as a normal low temperature water supply pipe and an emergency intake pipe. However, the present invention is not limited to this, and the emergency water intake pipe (lower water intake pipe 8) and the low temperature water supply pipe may be configured by separate pipes.

さらに、実施の形態1,2では、貯湯式給湯機の一例として、ヒートポンプユニット2により貯湯タンク3内の湯水を加熱するヒートポンプ式給湯機を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、ヒートポンプ以外の加熱手段により貯湯タンク3内の湯水を加熱する各種の貯湯式給湯機に適用することができる。   Further, in the first and second embodiments, as an example of the hot water storage type hot water heater, the heat pump type hot water heater that heats the hot water in the hot water storage tank 3 by the heat pump unit 2 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to various hot water storage hot water heaters that heat hot water in the hot water storage tank 3 by heating means other than a heat pump.

1,1′ タンクユニット
2 ヒートポンプユニット
3 貯湯タンク
3A ねじ孔
4 ヒートポンプ入口配管
5 ヒートポンプ出口配管
6 給水配管
6A 開口部
7 給湯配管
8 下部取水配管
9 混合弁
9A 開弁操作部
10 蛇口配管
11 蛇口(給湯対象)
12 加圧ポンプ接続口(空気導入機器接続部)
13 タンク内攪拌機構(タンク内攪拌手段)
14 バッフル(揺動体)
15 ヒンジ
16 バッフル固定機構(切換操作機構)
16A ロッド部
16B 操作部
16C 係合部
100 自転車用空気入れ(空気導入機器)
200 空気ポンプ(空気導入機器)
A,B 流入ポート
C 流出ポート
1, 1 'Tank unit 2 Heat pump unit 3 Hot water storage tank 3A Screw hole 4 Heat pump inlet pipe 5 Heat pump outlet pipe 6 Water supply pipe 6A Opening 7 Hot water supply pipe 8 Lower water intake pipe 9 Mixing valve 9A Valve opening operation part 10 Faucet pipe 11 Faucet ( Hot water supply target)
12 Pressurization pump connection port (air introduction device connection part)
13 In-tank stirring mechanism (in-tank stirring means)
14 Baffle (oscillator)
15 Hinge 16 Baffle fixing mechanism (switching operation mechanism)
16A Rod part 16B Operation part 16C Engagement part 100 Bicycle inflator (air introduction device)
200 Air pump (air introduction equipment)
A, B Inflow port C Outflow port

Claims (5)

湯水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの下部に接続され、前記貯湯タンク内に水を供給する給水配管と、
前記給水配管に設けられ、前記給水配管の内部に空気を導入可能な空気導入機器が接続される空気導入機器接続部と、
前記貯湯タンクの下部から湯水を取出して当該湯水を給湯対象に供給するための配管であって、前記貯湯タンクの下部に接続された下部取水配管と、
前記貯湯タンクの内部に設けられ、前記空気導入機器から前記給水配管内に導入された空気により作動して前記貯湯タンク内の湯水を攪拌するタンク内攪拌手段と、を備え、
前記空気導入機器の使用時には、当該空気導入機器により前記貯湯タンク内に導入される空気圧を利用して前記貯湯タンク内の湯水を前記下部取水配管から前記給湯対象に供給する構成とした貯湯式給湯機。
A hot water storage tank for storing hot water,
A water supply pipe connected to the lower part of the hot water storage tank and supplying water into the hot water storage tank;
An air introduction device connecting portion provided in the water supply piping, to which an air introduction device capable of introducing air into the water supply piping is connected;
A pipe for taking out hot water from the lower part of the hot water storage tank and supplying the hot water to a hot water supply target, and a lower water intake pipe connected to the lower part of the hot water storage tank;
A tank agitation unit that is provided inside the hot water storage tank and is operated by air introduced into the water supply pipe from the air introduction device to agitate the hot water in the hot water storage tank;
A hot water storage type hot water supply system configured to supply hot water in the hot water storage tank from the lower intake pipe to the hot water supply object using an air pressure introduced into the hot water storage tank by the air introduction device when the air introduction device is used. Machine.
湯水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの下部に接続され、前記貯湯タンク内に水を供給する給水配管と、
前記給水配管に設けられ、前記給水配管の内部に空気を導入可能な空気導入機器と、
前記貯湯タンクの下部から湯水を取出して当該湯水を給湯対象に供給するための配管であって、前記貯湯タンクの下部に接続された下部取水配管と、
前記貯湯タンクの内部に設けられ、前記空気導入機器から前記給水配管内に導入された空気により作動して前記貯湯タンク内の湯水を攪拌するタンク内攪拌手段と、を備え、
前記空気導入機器の使用時には、当該空気導入機器により前記貯湯タンク内に導入される空気圧を利用して前記貯湯タンク内の湯水を前記下部取水配管から前記給湯対象に供給する構成とした貯湯式給湯機。
A hot water storage tank for storing hot water,
A water supply pipe connected to the lower part of the hot water storage tank and supplying water into the hot water storage tank;
An air introduction device provided in the water supply pipe and capable of introducing air into the water supply pipe;
A pipe for taking out hot water from the lower part of the hot water storage tank and supplying the hot water to a hot water supply target, and a lower water intake pipe connected to the lower part of the hot water storage tank;
A tank agitation unit that is provided inside the hot water storage tank and is operated by air introduced into the water supply pipe from the air introduction device to agitate the hot water in the hot water storage tank;
A hot water storage type hot water supply system configured to supply hot water in the hot water storage tank from the lower intake pipe to the hot water supply object using an air pressure introduced into the hot water storage tank by the air introduction device when the air introduction device is used. Machine.
前記タンク内攪拌手段は、
前記貯湯タンクの内部に揺動可能に取付けられ、前記貯湯タンクの下部に開口する前記給水配管の開口部を上側から覆う位置である低温水遮蔽位置を基準として、当該低温水遮蔽位置から上側に揺動可能となった揺動体と、
前記貯湯タンクの外部から第1,第2の切換位置に切換操作され、前記第1の切換位置では前記揺動体を前記低温水遮蔽位置に保持し、前記第2の切換位置では前記揺動体が前記給水配管の開口部から浮上する空気を受けて揺動するのを許す切換操作機構と、
を備えてなる請求項1または2に記載の貯湯式給湯機。
The tank agitation means includes:
The hot water storage tank is pivotally attached to the lower side of the hot water storage tank, and the upper side of the hot water storage tank is covered with the low temperature water shielding position, which is the position of covering the opening of the water supply pipe from the upper side. An oscillating body capable of oscillating,
Switching is performed from the outside of the hot water storage tank to the first and second switching positions, the rocking body is held at the low-temperature water shielding position at the first switching position, and the rocking body is moved at the second switching position. A switching operation mechanism that allows the air floating from the opening of the water supply pipe to receive and swing;
The hot water storage type water heater according to claim 1 or 2, further comprising:
前記貯湯タンクの上部から湯水を取出して当該湯水を前記給湯対象に供給するための配管であって、前記貯湯タンクの上部に接続された給湯配管と、
前記給湯配管及び前記下部取水配管が個別に接続された2個の流入ポートと前記給湯対象が接続された流出ポートとを有する電磁駆動式の混合弁と、を備え、
前記混合弁は、前記空気導入機器の使用時に操作されて当該混合弁を強制的に開弁させる開弁操作部を備えてなる請求項1乃至3のうち何れか1項に記載の貯湯式給湯機。
A pipe for removing hot water from the upper part of the hot water storage tank and supplying the hot water to the hot water supply target, and a hot water supply pipe connected to the upper part of the hot water storage tank;
An electromagnetically driven mixing valve having two inflow ports to which the hot water supply pipe and the lower intake pipe are individually connected and an outflow port to which the hot water supply target is connected;
The hot water storage hot water supply according to any one of claims 1 to 3, wherein the mixing valve is provided with a valve opening operation unit that is operated when the air introduction device is used and forcibly opens the mixing valve. Machine.
前記空気導入機器は自転車用空気入れであり、
前記空気導入機器接続部には、前記自転車用空気入れを接続する構成としてなる請求項1に記載の貯湯式給湯機。
The air introduction device is a bicycle air pump;
The hot water storage type hot water supply device according to claim 1, wherein the air introduction device connection portion is configured to connect the bicycle air inlet.
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JP2019215092A (en) * 2018-06-11 2019-12-19 三菱電機株式会社 Water heater

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