JP3698593B2

JP3698593B2 - 電気温水器

Info

Publication number: JP3698593B2
Application number: JP20223299A
Authority: JP
Inventors: 利匡村井
Original assignee: サンポット株式会社
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 1999-07-15
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2019-07-15
Also published as: JP2001033101A

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、温水暖房機や床暖房用パネル等の放熱器に温水を供給する電気温水器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気温水器は、貯水タンクと、電気ヒータが設けられている加熱用タンクと、温水を循環させる循環ポンプと、これらを接続する接続管とを備えており、該接続管によって外部に設けられた温水暖房機や床暖房用パネル等の放熱器に接続し、これらの放熱器に温水を供給している。このように従来の電気温水器は、温水を貯留する貯水タンクと電気ヒータを備えた加熱用タンクとが別個に設けられていた。
【０００３】
ところが、近年では、機器の小型化のために加熱用タンクを設けずに貯水タンク内に電気ヒータを設置することが望まれている。しかしながら、貯水タンク内に電気ヒータを設置すると、従来の貯水タンクと加熱用タンクが別個に設けられていた場合に比べて騒音が大きくなるという不都合が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明者が原因を調査したところ、この騒音は電気ヒータによって温水が沸騰して発生する沸騰音であった。これは、貯水タンクは加熱用タンクに比べて容量が大きいため、内部の温水の流速が遅くなり、電気ヒータの周囲の温水に流れの遅い部分があると、その部分で温水の一部が部分沸騰してしまうことが原因であると考えられる。
【０００５】
そこで、本発明は、電気温水器の改良を目的とし、さらに詳しくは前記不都合を解消するために、小型化のために貯水タンク内に電気ヒータを設置した場合であっても沸騰音が発生しない電気温水器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の電気温水器は、貯水タンクと、該貯水タンク内に設けられた電気ヒータと、前記貯水タンクに接続され外部に設けられた放熱器に温水を供給する供給管と、前記貯水タンクに接続され前記放熱器から前記貯水タンクに温水を還流する還流管と、前記供給管及び前記還流管を介して前記貯水タンクと前記放熱器との間で温水を循環させる循環ポンプとを備えた電気温水器であって、前記貯水タンク内に前記電気ヒータを収容する内筒を設け、前記内筒の外壁と貯水タンクの内壁とを連結し前記貯水タンクを供給側と還流側とに分割する仕切板を設け、前記供給管を供給側の貯水タンクに接続し、前記還流管を還流側の貯水タンクに接続すると共に、前記供給管及び前記還流管と前記貯水タンクとの接続部を前記内筒の外壁面に対向して設け、前記還流管から前記貯水タンク内に導入された温水を前記内筒を通過させて前記供給管から導出し、前記電気ヒータの周囲の温水の部分沸騰を抑制して騒音を低減したことを特徴とする。
【０００７】
本発明の電気温水器によれば、前記還流管から前記貯水タンク内に導入された温水は前記内筒を通過して前記電気ヒータにより加熱され、前記供給管から導出される。ここで、前記貯水タンク内に設けられた内筒は貯水タンクよりも温水が通過する断面積が小さくなるため、該内筒内に温水を通過させることにより温水の流速を速くすることができる。従って、従来の加熱用タンクよりも容量が大きい貯水タンク内に電気ヒータを設けた場合であっても、電気ヒータを前記内筒内に収容することによって電気ヒータの周囲の温水の流速を速くすることができる。このため、電気ヒータの周囲の温水の部分沸騰を抑制することができ、沸騰音による騒音を低減することができる。
【０００９】
また、前記仕切板を設けて前記貯水タンクを供給側と還流側に分割し、それぞれに供給管と還流管とを接続することにより、還流管からの温水は還流側の貯水タンクに導入され、前記内筒内を通過して前記電気ヒータにより加熱されて供給側の貯水タンクに移動し、供給側の貯水タンクに接続されている供給管から導出される。
【００１０】
また、前記還流管と前記貯水タンクとの接続部を前記内筒の外壁面に対向して設けているので、還流管から導入される温水は、前記内筒の外壁面に衝突して内筒の外壁に拡散され、還流側の貯水タンク内の内筒の端部を迂回して内筒内を通過し、内筒から供給側の貯水タンク内に導入される。また、前記供給管も前記内筒の外壁面に対向して設けられているので、供給側の貯水タンク内の温水は前記内筒の外壁の周囲から供給管を介して導出される。従って、前記内筒の外壁と前記貯水タンクの内壁に挟まれた領域にある温水も停留することなく循環するため、前記内筒内の温水の熱量を内筒外の温水に放熱できるので、沸騰音をより低減することができると共に、貯水タンク内の温度分布を均一にすることができる。
【００１１】
また、本発明の電気温水器においては、前記内筒内に該内筒内を通過する温水を前記電気ヒータに案内する案内部材を設けることが好ましい。このように、前記内筒内を通過する温水を前記電気ヒータに案内することにより、温水を前記電気ヒータの周囲に確実に通過させることができるため、電気ヒータの周囲の温水の部分沸騰をより確実に抑制することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の電気温水器の実施形態の一例について、図１及び図２を参照して説明する。図１は本実施形態の電気温水器の構成を示す模式図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００１３】
本実施形態の電気温水器１は、図１に示すように、温水を貯留する貯水タンク２と、貯水タンク２内に設けられた内筒３及び電気ヒータ４と、貯水タンク２に接続される供給管５及び還流管６と、供給管５に接続されて温水を循環させる循環ポンプ７と、外部に設けられた温水暖房機及び床暖房用パネル（放熱器８）に接続するためのヘッダ９とを備えている。
【００１４】
内筒３は、図２に示すように、水平方向の断面が長円形状に形成されており、その水平方向の断面積は貯水タンク２の断面積よりも小さく形成されている。また、内筒３の外壁と貯水タンク２の内壁との間には仕切板１０が設けられており、貯水タンク２は供給側の貯水タンク２ａと還流側の貯水タンク２ｂとに分割されている。この仕切板１０の外周近傍には、図２に示すように、４箇所に連通孔１１が設けられており、この連通孔１１によって供給側の貯水タンク２ａ内に気泡が生じた場合であっても供給側の貯水タンク２に気泡が溜まらないように形成されている。
【００１５】
また、貯水タンク２の上方には、貯水タンク２内に水を注入するための給水ロート１２と、貯水タンク２の水量を検知する水位検知用電極１３が設けられている。また、貯水タンク２の底部近傍の排水口１４から下方向には排水管１５が延設されており、排水口１４から上方向にはオーバーフロー管１６が延設されている。このように、本実施形態では、排水管１５とオーバーフロー管１６とを共通の排水口１４から延設している。また、オーバーフロー管１６には、貯水タンク２の水位を確認するための透明な窓を備えた水位計１７が設けられている。また、貯水タンク２の上部に形成される空気層２ｃは、温水の体積が温度の上昇によって膨張した際にその膨張を吸収する吸収層である。
【００１６】
電気ヒータ４は、図３に示すように、円筒状の発熱体を渦巻き状に形成したものであり、縦長に形成された内筒３に対応して縦長に形成され、内筒３の内部に収納されている。また、渦巻き状に形成された電気ヒータ４の内部には、逆Ｕ字形状の案内板１８（案内部材）が設けられており、この案内板１８は内筒３の内壁に固定されている。
【００１７】
供給管５及び還流管６が接続されるヘッダ９は、小型化のために供給側と還流側とが一体に形成されており、中央部には供給側と還流側とを連通するバイパス用のオリフィス１９が形成されている。
【００１８】
循環ポンプ７と電気ヒータ４とは、これらの作動を制御するコントローラ２０に電気的に接続されており、水位検知用電極１３もコントローラ２０に電気的に接続されている。
【００１９】
次に、本実施形態の電気温水器１の作動について説明する。本実施形態の電気温水器１がＯＮの状態のときは、コントローラ２０によって電気ヒータ４を制御するると共に循環ポンプ７を一定の吐出量で作動させ、貯水タンク２内の温水を所定の設定温度に保持している。温水の温度の保持は、コントローラ２０が温度センサ（図示せず）によって貯水タンク２内の温度を検知し、検知された温度が所定の設定温度になるように電気ヒータ４への通電量を制御することにより行う。
【００２０】
尚、貯水タンク２の貯水量が減少した場合には、水位検知用電極１３からの信号によりコントローラ２０が貯水量の減少を検知し、コントローラ２０によって使用者に対してその旨が報知され、同時に電気ヒータ４及び循環ポンプ７への通電が停止されて電気温水器１の運転が停止される。
【００２１】
循環ポンプ７の作動によって還流管６から貯水タンク２に温水が導入されると、図１に示すように、温水は内筒３の外壁に衝突して還流側の貯水タンク２ｂ内の温水を撹拌し、内筒３の上端部を迂回して内筒３の内部に導入される。
【００２２】
次に、温水は内筒３の内部で電気ヒータ４により加熱される。ここで、内筒３の水平方向の断面積は、貯水タンク２の水平方向の断面積よりも小さいため、内筒３の内部の温水の流速は貯水タンク２内での流速よりも速くなる。また、電気ヒータ４は、縦長の内筒３の内部の形状に合わせて縦長に形成されているが、その全面に亘って温水が通過するので、電気ヒータ４の周囲で温水が停滞することがない。従って、電気ヒータ４により温水の一部が部分沸騰することがないので、沸騰音を抑制することができ、機器の騒音を低減することができる。
【００２３】
また、本実施形態の電気温水器１では、電気ヒータ４が渦巻き状に形成されているため、その渦巻きの中央部には発熱部が無く、発熱部が渦巻きの周囲に集中しているが、電気ヒータ４の内部に案内板１８が設けられているため、内筒３内の温水の流速が速くなると共に、温水が電気ヒータ４の発熱部に集中して供給されるため、より確実に沸騰音を抑制することができる。
【００２４】
次に、内筒３の内部を通過して加熱された温水は、内筒３の下端部から供給側の貯水タンク２ａに導入される。導入された温水は、貯水タンク２の底部に衝突して供給側の貯水タンク２ａ内の温水を撹拌し、内筒３の下端部を迂回して内筒３の外壁の周囲を通って供給管５から循環ポンプ７に向けて導出される。
【００２５】
そして、温水は循環ポンプ７によってヘッダ９に送られ、ヘッダ９を介して放熱器８に供給される。なお、放熱器８側で温水を遮断しているときは、ヘッダ９に供給された温水はバイパス用のオリフィス１９を介して還流管６に還流され、貯水タンク２とヘッダ９との間で温水が循環する。
【００２６】
尚、上記実施形態では、供給側の貯水タンク２ａを下方に、還流側の貯水タンク２ｂを上方に形成しているが、これに限らず上下逆に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の電気温水器の構成を示す模式図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【符号の説明】
１…電気温水器、２…貯水タンク、３…内筒、４…電気ヒータ、５…供給管、６…還流管、７…循環ポンプ、８…放熱器。

Claims

貯水タンクと、該貯水タンク内に設けられた電気ヒータと、前記貯水タンクに接続され外部に設けられた放熱器に温水を供給する供給管と、前記貯水タンクに接続され前記放熱器から前記貯水タンクに温水を還流する還流管と、前記供給管及び前記還流管を介して前記貯水タンクと前記放熱器との間で温水を循環させる循環ポンプとを備えた電気温水器であって、
前記貯水タンク内に前記電気ヒータを収容する内筒を設け、前記内筒の外壁と貯水タンクの内壁とを連結し前記貯水タンクを供給側と還流側とに分割する仕切板を設け、前記供給管を供給側の貯水タンクに接続し、前記還流管を還流側の貯水タンクに接続すると共に、前記供給管及び前記還流管と前記貯水タンクとの接続部を前記内筒の外壁面に対向して設け、前記還流管から前記貯水タンク内に導入された温水を前記内筒を通過させて前記供給管から導出し、前記電気ヒータの周囲の温水の部分沸騰を抑制して騒音を低減したことを特徴とする電気温水器。
前記内筒内に該内筒内を通過する温水を前記電気ヒータに案内する案内部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電気温水器。