JP3767010B2 - Water heater - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は水道水を加熱して所望の温度の湯を供給する給湯器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般家庭用として使用している給湯器には、瞬間湯沸器・風呂用湯沸器や、セントラルヒーティング装置などがある。これらはいずれも、燃料としてガスあるいは石油を使用しているものである。このため、燃料であるガスあるいは石油を供給・貯蔵するための配管・貯槽などの付帯設備を必要としている。また燃焼時に酸素欠乏状態や、燃料の漏洩による引火などを防止するための安全設備も必要となる。
【0003】
また設備面でもっと簡単な、熱源としてヒータを使用する給湯器がある。この中には、湯を複数段階の温度に保って貯湯する形式のものも開発されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の電気給湯器は、複数段階の温度に保って貯湯できるとしても、利用できる温度範囲が限られているものである。つまり、飲料水として、食器洗いに使用するため、或いは緑茶・コーヒ・紅茶用等の広範な温度範囲で使用したい場合には使い勝手の悪いものとなっている。すなわち、大量に貯湯した水の温度が用途に適した温度に低下するまであるいは上昇するまでの間、待つ必要があるものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記従来の構成が有している課題を解決するために、本発明は常温から沸騰温度までの広範囲の温度の水を短時間で供給できる給湯器としているものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
請求項1に記載した発明は、加熱コイルが発生する高周波磁界によって加熱管内に配置した発熱体が誘導加熱され、水道管に流量調整手段を介して直接接続した流入管から流入し発熱体内部を通過する水道水を加熱して、温度設定手段に設定された温度の水を給水管から給水できる給湯器としている。
【0007】
また、温度検知手段の検知温度が温度設定手段に設定された温度よりも高い間は、切換弁をバイパス管側に開くようにするとともに、
流量調整手段を調整して流入管に流れる水道水の流量を多くするように制御して、給水管から確実に所定温度の水を供給できる給湯器としている。
【0008】
【実施例】
(実施例1)
以下本発明の第1の実施例について説明する。図1は本実施例の給湯器の構成を示す説明図である。1は、上部に切換弁2を有する排水管3を、底部に水道管4に接続した流量調整手段5を有する流入管6と、外周部に高周波磁界を発生する加熱コイル7と、内部に加熱コイル7が発生する高周波磁界を受けて発熱する発熱体8を備えた筒状の加熱管である。加熱管1は本実施例では樹脂で構成しているが、誘導加熱されない金属によって構成しても支障はないものである。流量調整手段5は、本実施例では比例制御弁を使用しているが流量を調節できるものであれば特に種類を限定する必要はないものである。発熱体8は筒状の金属によって構成しており、図2に示しているように流入管6から流入した水が通過する多数の孔を有している。なお本実施例では発熱体8は水道水が流通する多数の孔を有する円筒状の金属としているが、発熱体8を編目状の孔を有する磁性体または非磁性体としても、パイプ状の或いは球状・粒状の磁性体または非磁性体としても、金属板を単体あるいは複数組み合わせた磁性体または非磁性体であっても誘導加熱されるものであればよい。
【0009】
また切換弁2には、所定の温度の水を給水する給水管9と、所定温度には達していない水を排出するバイパス管10を接続している。11は加熱コイル7に高周波電流を供給する電力供給手段で、商用電源をスイッチングして高周波に変換するインバータ回路によって構成している。12は、排水管3に設けている水の温度を検知する温度検知手段で、サーミスタ等によって構成している。また13は温度設定手段で、使用者が使用したい水温を設定するものである。この温度設定手段13と温度検知手段12の信号とは、制御手段14に伝達されている。制御手段14は、この信号を受けて前記切換弁2・流量調整手段5と電力供給手段11を制御しているものである。
【0010】
以下本実施例の動作について説明する。使用者が温度設定手段13を操作して使用したい水の温度を設定し、図示していないスイッチを押すと、装置は動作を開始する。すなわち、制御手段14が流量調整手段5を制御して適当な流量の水道水を、流入管6から加熱管1内に導入する。同時に、電力供給手段11に動作を開始させる。電力供給手段11は、商用電源を高周波に変換して、加熱コイル7に高周波電流を供給する。加熱コイル7はこの高周波電流を受けて高周波磁界を発生する。この高周波磁界は加熱管1内の水道水の流路中に設けている発熱体8と鎖交する。発熱体8は磁性体によって構成しているため、この高周波磁界を受けると誘導加熱されて高温に発熱する。発熱体8は水道水が流通する多数の孔を有しており、流入管6から発熱体8に導入された水道水は、発熱体8によって加熱される。従って、発熱体8を出た水は温度設定手段13に設定された温度となっており、使用者は給水管9からこの水を利用できるものである。
【0011】
このとき制御手段14は、温度設定手段13に設定されている温度条件と、流入管6から流れ込む水道水の流量と、加熱コイル7に供給する電力の関係を予めプログラムされているものである。従って、給水管9から供給される水道水の温度は、温度設定手段13に設定されている温度となるものである。
【0012】
以上のように本実施例は、水道管4に流量調整手段5を介して直接接続した流入管6から導入した水道水を、加熱コイル7と発熱体8と、電力供給手段16とによって誘導加熱することによって、短時間で温度設定手段13に設定されている温度の水を給水管9から供給できるようにしているものである。また、この温度設定手段13に設定できる温度は、常温から沸騰温度までの広範囲なものであり、極めて使い勝手の良い給湯器としているものである。
【0013】
またこのとき制御手段14が、切換弁2を制御するようにして所定の温度となるまでの間は、バイパス管10から水を排水するように制御すると、確実に温度設定手段13に設定されている温度の水を給水管9から給水できるものである。すなわち、例えば使用者が温度設定手段13に設定した温度を高めるように或いは低めるように設定変更した場合は、加熱管1内に滞留している水の温度は以前の設定温度となっているものである。従ってこの水の温度が温度設定手段13に新しく設定した温度と所定値以上低かったり或いは高かったりした場合には、制御手段14は切換弁2をバイパス管10側に制御するものである。こうして、温度検知手段12の検知温度が温度設定手段13に設定された温度となった時点で、再び切り換え弁2を給水管9側に制御しているものである。
【0014】
また制御手段14が、前記温度設定手段13に設定した温度を変更した場合に、流量調整手段5を制御して流入管6に流入する水道水の流量を調整するように制御しても、同様の効果を得ることができるものである。すなわち、温度検知手段12が検知している温度が温度設定手段13に設定された温度より低い場合には、流入管6に流入する水道水の流量を少なくするように、また高い場合には多くするように制御するものである。
【0015】
(参考例1)
続いて本発明の第1の参考例について説明する。図3は本参考例の構成を示している。本参考例では、筒状の加熱管1の上部には切換弁2を有する排水管3を、底部には水道管4に接続した流量調整手段5を有する流入管6a・6bを、切換弁2には、所定の温度の水を給水する給水管9と、所定温度より高い温度の水を排出するバイパス管10aと、ポンプ16に接続している循環管10bおよび10cとを接続している。循環管10cは、前記流入管6aと流入管6bに接続した第2の切換弁15に接続している。制御手段14は、温度設定手段13と温度検知手段12の信号とを受けて、切換弁2・第2の切換弁15・ポンプ16と、流量調整手段5・電力供給手段11を制御しているものである。
【0016】
以下本参考例の動作について説明する。例えば使用者が温度設定手段13に設定した温度を高めるように設定変更した場合は、温度検知手段12の検知温度は設定変更された温度よりも低くなっているものである。このとき制御手段14は切換弁2を循環管10b側に、第2の切換弁15を循環管10c側に設定すると同時に、ポンプ16を駆動するものである。このため、加熱管1内の水は循環管10b・10cから加熱管1内に再び循環するものである。この循環によって、発熱体8によって循環水は加熱され温度設定手段13に設定された温度に到達するものである。こうして、温度検知手段12が所定の温度を検知すると、制御手段14は切換弁2を給水管9側に、第2の切換弁15を流入管6b側に切り換えるものである。こうして、流量調整手段5を介して流入管6b・流入管6aから供給された水道水は発熱体8によって加熱されて、温度設定手段13に設定された温度となって給水管9から給水される。
【0017】
また使用者が温度設定手段13に設定した温度を低めるように設定変更した場合は、温度検知手段12の検知温度が温度設定手段13に設定されている温度よりも高くなっているものである。このとき制御手段14は、切換弁2をバイパス管10a側に変更するものである。このため、加熱管1内の高温の水はバイパス管10aから外部に排出される。温度検知手段12が検知した温度が所定の温度となると、制御手段14は切換弁2を給水管9側に切り換えるものである。こうして、電力供給手段11・流量調整手段5によって所定温度となった水が給水管9から給水できるものである。
【0018】
以上のように本参考例によれば、特に温度検知手段12が検知した温度が温度設定手段13に設定されている温度よりも低い場合に、循環管10b・10c、ポンプ16によって加熱管1内に循環させるようにして、節水を図ることができる給湯器を実現するものである。
【0019】
(参考例2)
図4は本発明の第2の参考例の構成を示すブロック図である。本参考例では、制御手段14が報知手段17を駆動する構成としている。報知手段17は、ブザー等の報知部15aと発光素子等の表示部15bから構成している。つまり制御手段14は、温度検知手段12の検知温度が温度設定手段13に設定されている温度と所定量以上の温度差がある場合には、報知手段15を駆動して使用不可を報知し、前記温度差が少なくなった時点で使用可を報知するようにしているものである。
【0020】
以上のように本参考例によれば、実施例1・参考例1の構成と比べて切換弁2・第2の切換弁15・バイパス管10あるいは10a、循環管10b・10cが不要となる簡単な構成で、単に報知手段15の報知を見るだけで所定温度の水を得ることができるものである。
【0021】
【発明の効果】
請求項1に記載した発明は、上部には切換弁を有する排水管を、底部には水道管に接続した流量調整手段を有する流入管を、外周部には高周波磁界を発生する加熱コイルを、内部には加熱コイルが発生する高周波磁界を受けて発熱する発熱体を備えた筒状の加熱管と、前記切換弁に接続した給水管及びバイパス管と、加熱コイルに高周波電流を供給する電力供給手段と、排水管に設けた温度検知手段と、使用者が温度を指定する温度設定手段と、温度設定手段と温度検知手段の信号を受けて前記切換弁・流量調整手段または電力供給手段を制御する制御手段とを備えた構成として、水道管に流量調整手段を介して直接接続でき、常温から沸騰温度までの広範囲の温度の水を短時間で供給できる給湯器を実現できるものである。
【0022】
また、制御手段は、温度検知手段の検知温度が温度設定手段に設定された温度よりも高い間は、切換弁をバイパス管側に切り換えるとともに、
流量調整手段を調整して流入管に流れる水道水の流量を多くするように制御する構成として、所定温度の水を確実に供給できる給湯器を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例である給湯器の構成を示す説明図
【図2】 同、発熱体の構成を示す斜視図
【図3】 本発明の第1の参考例である給湯器の構成を示す説明図
【図4】 本発明の第2の参考例である給湯器の構成を示すブロック図
【符号の説明】
1 加熱管
2 切換弁
3 排水管
4 水道管
5 流量調整手段
6 流入管
6a 流入管
6b 流入管
7 加熱コイル
8 発熱体
9 給水管
10 バイパス管
10a バイパス管
10b 循環管
10c 循環管
11 電力供給手段
12 温度検知手段
13 温度設定手段
14 制御手段
15 報知手段
16 ポンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water heater that heats tap water and supplies hot water at a desired temperature.
[0002]
[Prior art]
Water heaters used for general households include instantaneous water heaters, bath water heaters, and central heating devices. These all use gas or petroleum as fuel. For this reason, ancillary facilities such as piping and storage tanks for supplying and storing fuel gas or oil are required. Also, safety equipment is required to prevent oxygen deficiency during combustion and ignition due to fuel leakage.
[0003]
There is also a water heater that uses a heater as a heat source, which is simpler in terms of equipment. Among these, the type of hot water stored at a plurality of stages has been developed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Even if the conventional electric water heater can store hot water at a plurality of stages, the temperature range that can be used is limited. That is, it is inconvenient when used as a drinking water for washing dishes or when it is desired to use in a wide temperature range such as for green tea, coffee and tea. That is, it is necessary to wait until the temperature of the water stored in large quantities decreases or rises to a temperature suitable for the application.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the problems of the conventional configuration, the present invention is a water heater that can supply water in a wide range of temperatures from room temperature to boiling temperature in a short time.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the first aspect of the present invention, the heating element disposed in the heating pipe is induction-heated by the high-frequency magnetic field generated by the heating coil, and flows into the water pipe through the inflow pipe directly connected to the water pipe through the flow rate adjusting means. The hot water heater is configured to heat tap water passing therethrough and supply water at a temperature set in the temperature setting means from a water supply pipe.
[0007]
Further, the detected temperature of the temperature sensing means while higher than the temperature set in the temperature setting means, to open the switching valve to the bypass pipe side,
Controlled so as to increase the flow rate of tap water flowing by adjusting the flow amount adjusting means in the inlet tube, and a water heater which can be reliably provide water of a predetermined temperature from a water supply pipe.
[0008]
【Example】
Example 1
The first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the water heater of this embodiment. 1 includes a
[0009]
The
[0010]
The operation of this embodiment will be described below. When the user operates the temperature setting means 13 to set the temperature of water to be used and presses a switch (not shown), the apparatus starts its operation. That is, the control means 14 controls the flow rate adjusting means 5 to introduce tap water having an appropriate flow rate into the heating pipe 1 from the inflow pipe 6. At the same time, the power supply means 11 is started to operate. The power supply unit 11 converts the commercial power source into a high frequency and supplies a high frequency current to the
[0011]
At this time, the control means 14 is programmed in advance with the relationship between the temperature conditions set in the temperature setting means 13, the flow rate of tap water flowing from the inflow pipe 6, and the power supplied to the
[0012]
As described above, in this embodiment, the tap water introduced from the inflow pipe 6 directly connected to the water pipe 4 through the flow rate adjusting means 5 is induction-heated by the
[0013]
Further, at this time, if the control means 14 controls the switching
[0014]
Even if the control means 14 controls the flow rate adjusting means 5 to adjust the flow rate of tap water flowing into the inflow pipe 6 when the temperature set in the temperature setting means 13 is changed, the same applies. The effect can be obtained. That is, when the temperature detected by the temperature detection means 12 is lower than the temperature set by the temperature setting means 13, the flow rate of tap water flowing into the inflow pipe 6 is reduced, and when the temperature is high, the temperature is high. It controls to do.
[0015]
( Reference Example 1 )
Next, a first reference example of the present invention will be described. FIG. 3 shows the configuration of this reference example. In this reference example, a
[0016]
The operation of this reference example will be described below. For example, when the user changes the setting to increase the temperature set in the temperature setting means 13, the detected temperature of the
[0017]
Further, when the user changes the setting to lower the temperature set in the temperature setting means 13, the temperature detected by the
[0018]
As described above, according to this reference example, particularly when the temperature detected by the
[0019]
( Reference Example 2 )
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the second reference example of the present invention. In this reference example, the control means 14 is configured to drive the notification means 17. The notification means 17 includes a notification unit 15a such as a buzzer and a display unit 15b such as a light emitting element. That is, when the temperature detected by the
[0020]
As described above, according to the present reference example, the switching
[0021]
【The invention's effect】
The invention described in claim 1 includes a drain pipe having a switching valve at the top, an inflow pipe having flow rate adjusting means connected to the water pipe at the bottom, and a heating coil for generating a high-frequency magnetic field at the outer periphery. Inside, a cylindrical heating pipe having a heating element that generates heat upon receiving a high-frequency magnetic field generated by the heating coil, a water supply pipe and a bypass pipe connected to the switching valve, and a power supply for supplying a high-frequency current to the heating coil Means, temperature detection means provided in the drain pipe, temperature setting means for the user to specify the temperature, and control of the switching valve / flow rate adjustment means or power supply means in response to signals from the temperature setting means and the temperature detection means As a configuration provided with the control means, it is possible to realize a water heater that can be directly connected to the water pipe via the flow rate adjusting means and can supply water in a wide range of temperatures from room temperature to boiling temperature in a short time.
[0022]
Further, the control means during the detected temperature of the temperature detection means is not higher than the temperature set in the temperature setting means, switches the switching valve to the bypass pipe side,
A structure for controlling the flow rate of tap water flowing by adjusting the flow amount adjusting means to the inlet pipe multi Kusuru so, but can realize water heater can reliably provide water of a predetermined temperature.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a configuration of a water heater as a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a heating element. FIG. 3 is a first reference example of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a water heater as a second reference example of the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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- 1996-04-24 JP JP10236896A patent/JP3767010B2/en not_active Expired - Fee Related
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