JP2527019Y2 - 電気温水器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、給湯用の電気温水器の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に給湯用の電気温水器は水タンク内
に電熱器を設置し、深夜電力を利用して前記水タンク内
の水を暖め給湯する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかし、この様な電気
温水器は、高圧の給湯タンク内の水を温度制御しないで
温めると、１００℃より高温になり、この給湯タンクの
一部に孔があいた場合には１００℃より高温の水がいき
なり大気圧下に曝されるので、蒸気爆発を起こす危険が
ある。よって、安全性を重視するボイラー法の規定の適
用を回避する都合上、タンクの使用圧力は１平方センチ
メートルあたり１．０キログラム末満で常用圧力はたか
だか０．６キログラム程度である。このため、電気温水
器を設置した建屋の同階か若しくはそれより低い場所に
は給湯できても、上階には圧力不足で給湯できない。

【０００４】本考案はこれを改良し、設置場所より高い
場所まで安全に給湯のできる装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に鋭意研究の結果考案者は、給湯タンク内の水が１００
℃未満であれば、高圧にして万一タンクが破れても沸騰
による爆発の危険性がなくボイラー法の適用範囲内であ
ることを知見し、本考案を至った。 すなわち本考案は、
給水口および給湯出口を有する給湯タンクの底部を伝熱
板により形成すると共に、この給湯タンク底部を電熱器
を備えた大気開放型の熱媒水槽内に設置し、給湯タンク
底部外周を熱媒水中に浸漬してなることを特徴とする。

【０００６】

【作用】電熱器により大気開放型の熱媒水槽内の水が加
熱され、この高温の熱媒水の熱が底部の伝熱板を介して
給湯タンク内の水を暖める。給湯タンクは底部から加熱
され、対流により熱が底部より上部へと伝達し、タンク
全体が円滑に暖まる。

【０００７】大気圧下において熱媒水の沸騰温度は１０
０℃であり、当然大気開放型の熱媒水槽中の熱媒水は１
００℃より高温になり得ない。この熱媒水で給湯タンク
内の水を温めるので、いくら熱を伝える電熱板の性能が
良いといっても、熱の一部は失われ、給湯タンク内の水
は１００℃未満である。従って、給湯タンクを加圧し高
圧にして万一タンクが破れてタンクの湯が無圧下に開放
されても、沸騰による爆発の危険性はない。

【０００８】

【実施例】以下図面を参照して本考案実施例を説明す
る。

【０００９】図１は本考案になる電気温水器の断面図で
ある。１は高圧水２を収容する立形円筒状の給湯タンク
であり、材質は耐蝕性の良いステンレス板などで造る。
この給湯タンク１の底部は伝熱板３により形成する。

【００１０】この給湯タンク１の側面下部に給水口４、
上部に給湯出口５を取付ける。６は給湯用温度調節器で
ある。さらに、伝熱面積をあげるために給湯タンク１の
下部に複数本の円筒形の伝熱管７を一端が他端より高く
傾斜して挿通し、伝熱管７の両端を熱媒水槽８に連通す
る。

【００１１】熱媒水槽８には、下部に電熱器９、上部に
熱媒水用温度調節器１０を取付ける。さらに、熱媒水槽
８には熱媒水給水管１１および沸騰逃し管１２を介し熱
媒水給水槽１３を連設する。熱媒水給水槽１３は、上部
が開放されたいわゆる大気開放型のタンクで、熱媒水給
水管１１を介し熱媒水槽８に給水する。熱媒水槽８内の
水が沸騰した場合は沸騰逃し管１２を介し熱媒水給水槽
１３に水を戻す。

【００１２】さらに、フロートにより作動する止水栓１
４を設け、水道１８からの給水量を調節する。熱媒水給
水管１１の途中にトラップ１９を設け、これにより熱媒
水給水管１１の内部で対流が発生するのを阻止し、熱媒
水給水槽１３が温まるのを防ぐ。１７は熱媒水槽８に取
付けた排水弁で、設置変えや清掃時等に熱媒水槽８内の
水抜きをするための弁である。給湯タンク１及び熱媒水
槽８の外周は、放熱を防ぐため断熱材で保温する。

【００１３】前記熱媒水用温度調節器１０は、熱媒水槽
８内の水温が上がり過ぎた際に電熱器９の回路を切断
し、下がり過ぎた際に電熱器９の回路を接続する。給湯
用温度調節器６は、給湯タンク１内の水温を調節するた
めのもので、給湯タンク１内の水温が上がり過ぎたとき
に電熱器９の回路を切断し、下がり過ぎた際に電熱器９
の回路を接続する。

【００１４】上記のように構成した熱媒水槽８に、給湯
タンク１の底部を伝熱管７の高い側が電熱器９に近くな
るように浸漬し固定する。熱媒水槽８の上部は、給水槽
１３の水面より２０ｍｍ位下げた位置に設ける。さら
に、給水槽１３に空焚き防止用に水面リレー回路を設
け、水面が一定の高さ以上でないと、電熱器９に通電し
ない構成とし、安全性を向上させるとよい。

【００１５】以上のように構成する電気温水器では、電
熱器９に通電して熱媒水槽８内の熱媒水を暖めると、こ
の熱媒水の熱が、伝熱板３および伝熱管７を経て、給湯
タンク１内の水を暖める。給湯タンク１内の対流作用に
よりタンクの底部から上部へ熱が伝達する。伝熱管７内
は、給湯タンク１の水で冷却され比重が増し、低い方の
端から出て、高い方の端から高温の湯が入り自然循環す
る。

【００１６】従来の普及タイプの電気温水器は電熱器が
５．４ｋｗで、給湯タンクの容量が４６０リットルであ
る。このタイプの温水器の給湯能力は、通電時間８時
間、給水温度５℃（冬季）とすると、 加熱量＝５．４ｋｗ×８６０ｋｃａｌ×８ｈｒ＝３７．１５２ｋｃａｌ であるから、 給湯温度＝３７．１５２ｋｃａｌ／４６０ｌ＋５℃＝８５．８℃ となり、給湯温度が高過ぎるきらいがある。（一般には
８０℃を越えると火傷の危険があり、８０℃以下が望ま
しい。）この普及タイプと同程度の本発明実施例の電気
温水器の仕様は、一次側（熱媒水槽８内）の水温９０
℃、二次側（給湯タンク１内）の水温７５℃とすると、 但し、Ｈ＝加熱量（ｋｃａｌ）。 ΔＴ＝温度差
（℃）。 Ｋ＝熱貫流率（ｋｃａｌ／ｍ^２，℃，ｈ
ｒ）。

【００１７】 給湯タンク容量＝３７．１５２ｋｃａｌ／（７５−５℃）＝５３０（ｌ） となり、給湯タンク容量は従来の普及タイプに比べ若干
多くなるが、給湯温度は７５℃となり安全域に下げるこ
とができる。

【００１８】また１階に本実施例の温水器を設置し、３
階迄給湯するとして、図２で示すように給湯タンク１の
最高使用圧力を３．０ｋｇ／ｃｍ^２（１平方センチメー
トルあたり３．０キログラム）とした場合、安全弁１６
を２．９ｋｇ／ｃｍ^２、給水の減圧弁１５を２．５ｋｇ
／ｃｍ^２にすると、３階の給湯栓１７での有効圧力は約
１．３ｋｇ／ｃｍ^２となり、シャワーでも使用可能であ
ることが判る。（建物の１階分の高さが３ｍでシャワー
の給湯栓の設置場所が床より２ｍとした場合、３階のシ
ャワーの給湯栓までの圧力減少値は０．８ｋｇ／ｃｍ^２
であるから、これに減圧弁１５の差圧分０．３と配管抵
抗０．１ｋｇ／ｃｍ^２を加算し、これらの和を減圧弁１
５の圧力２．５ｋｇ／ｃｍ^２より差引くと、シャワーの
有効圧力１．３ｋｇ／ｃｍ^２という前記の数値が得られ
る。）

【００１９】

【考案の効果】本考案は、上記のように高圧水を収容す
る給湯タンクの底部を電熱器を備えた大気開放型の熱媒
水槽に浸漬し、大気開放型の熱媒水槽の水を温め、この
熱媒水の熱で給湯タンク内の水を温めるので、熱媒水用
温度調節器がたとえ故障しても給湯タンク内の湯を１０
０℃以下に保持できるので、給湯タンク内に高圧水を安
全に収容できて、温水器の設置場所よりも高い階まで給
湯できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例になる電気温水器の断面図であ
る。

【図２】電気温水器の設置例を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 給湯タンク ３ 伝熱板 ４ 給水口 ５ 給湯出口 ８ 熱媒水槽 ９ 電熱器

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水口および給湯出口を有し、高圧水を
   収容する給湯タンクの底部を伝熱板により形成すると共
   に、この給湯タンク底部を電熱器を備えた大気開放型の
   熱媒水槽内に設置し、給湯タンク底部外周を熱媒水中に
   浸漬してなることを特徴とする電気温水器。