JP4247187B2 - Auxiliary water heater - Google Patents
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Description
本発明は、家庭などに常設された給湯機と水栓との間に介設する補助給湯装置に関するものである。 The present invention relates to an auxiliary hot water supply apparatus interposed between a water heater and a faucet that are permanently installed in a home or the like.
近年の家庭などには給湯機が常設され、水栓の操作部を温水が吐出される領域に操作した状態で開栓することにより、給湯機で加熱された温水が水栓から吐出される。また、前記水栓は、操作部の操作状態に応じて加熱していない常温の水と温水とを混合し、ユーザが希望の温度に調節して吐出することができる。 In recent homes and the like, a hot water heater is permanently installed, and hot water heated by the hot water heater is discharged from the faucet by opening the faucet operating part in a region where the hot water is discharged. Further, the water faucet can mix normal temperature water that has not been heated and hot water according to the operation state of the operation unit, and can adjust and discharge the water to a desired temperature.
しかし、この給湯機では、温水を吐出しようとして操作部によって開栓すると、給湯機と水栓とを接続した配管内に残留し、常温に冷めた温水が吐出され、その配管内の残留水が吐出し終えた後に、加熱された温水が吐出される。具体的には、この残留水が吐出され続ける時間は配管の長さによって変わるが、図4に温度遷移Aで示すように、約30秒間は冷たい残留水が吐出された後、徐々に残留水と温水とが混合されて昇温し、約50秒後に設定された温水が吐出される。そして、この50秒間に吐出される水は、何ら使用することなく、排水されることが多く、無駄である。
However, in this water heater, when the operation part is opened to discharge hot water, it remains in the pipe connecting the water heater and the water tap, and hot water cooled to room temperature is discharged, and residual water in the pipe is discharged. After the discharge is finished, heated hot water is discharged. Specifically, the time during which the residual water continues to be discharged varies depending on the length of the pipe, but as shown by the temperature transition A in FIG. 4 , after the cold residual water is discharged for about 30 seconds, the residual water gradually And warm water are mixed and heated up, and the warm water set after about 50 seconds is discharged. And the water discharged in these 50 seconds is often drained without being used at all, and is useless.
そこで、近年では、所定量の水を所定温度に保温しておき、その保温水と冷めた配管内の残留水とを混合して吐出する補助的な給湯装置を前記給湯機と水栓との間に介設している。これにより、図4に温度遷移Bで示すように、開栓直後から直ぐに所定温度の温水を吐出できるように構成している。
Therefore, in recent years, an auxiliary hot water supply device that keeps a predetermined amount of water at a predetermined temperature and mixes and discharges the warm water and the residual water in the cooled pipe is provided between the water heater and the faucet. There are intervening. Thereby, as shown by the temperature transition B in FIG. 4 , it is comprised so that warm water of predetermined temperature can be discharged immediately after opening.
この補助給湯装置に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。 Prior art document information related to this auxiliary hot water supply apparatus includes the following.
特許文献1には、貯湯槽と、該貯湯槽の内部に配設したシーズヒータと、前記貯湯槽を収納する外装体と、これら貯湯槽と外装体との間に配設した断熱材とを備えた補助給湯装置が記載されている。
特許文献2には、内容器と外容器とからなる真空二重構造からなる貯湯タンクを、給湯機と水栓との間に並列に接続し、貯湯タンクの導入管および排出管の間に位置する配管に、流量調節弁を介設している。これにより、給湯機から供給された温水の約1/2を貯湯タンクに流入させ、他の温水が流量調節弁を通過するようにし、開栓当初には保温した温水と配管内の水とを1:1の割合で混合して水栓から吐出できるように構成している。
In
しかしながら、特許文献1に記載の補助給湯装置は、断熱を図るために厚肉な断熱材を配設する必要があるため、全体が大型化してしまうという問題がある。また、貯湯槽内の水を所定温度に保温するために、高価なシーズヒータを使用する必要があり、その取付構造も複雑であるため、コスト高になるという問題がある。
However, since the auxiliary hot water supply apparatus described in
また、特許文献2に記載の給湯装置は、加熱手段を搭載しない保温方式であり、そのタンクも真空二重構造であるため、全体が小型であるうえ、安価である。しかし、給湯機からの温水がタンク内に流入しない状態で水栓が閉じられた場合、冷めた配管内の残留水を保温することになるという不都合がある。
In addition, the hot water supply apparatus described in
そこで、これらの構成を組み合わせた補助給湯装置、即ち、真空二重構造からなるタンクに、加熱手段を配設する構成が考えられる。しかし、この場合、タンクには、給湯機からの水圧に加え、加熱手段の熱が加わるため、タンクを構成する内容器および外容器の材料は勿論、高い加工精度が必要になるため、コスト高になるという問題がある。 Therefore, an auxiliary hot water supply apparatus combining these configurations, that is, a configuration in which heating means is disposed in a tank having a vacuum double structure is conceivable. However, in this case, since the heat of the heating means is applied to the tank in addition to the water pressure from the water heater, not only the material of the inner container and the outer container constituting the tank but also high processing accuracy is required. There is a problem of becoming.
本発明では、小型化およびコストダウンを図ることができる補助給湯装置を提供することを課題とするものである。 It is an object of the present invention to provide an auxiliary hot water supply apparatus that can be reduced in size and cost.
前記課題を解決するため、本発明の補助給湯装置は、所定温度に加熱した温水を供給する給湯機と、少なくともその温水を吐出する水栓とを接続した配管に介設する補助給湯装置において、前記配管に接続される導入部および前記水栓の側に接続される排出部を有する貯湯タンクと、該貯湯タンク内に貯留した水を所定温度に保温する保温手段と、前記貯湯タンクの周囲を囲繞する内側材および外側材からなる真空二重構造の断熱部材とを備え、前記内側材に、前記貯湯タンクの外周面に接触する寸法で、周方向に延びる複数の補強用突起を設けた構成としている。
In order to solve the above problems, an auxiliary hot water supply apparatus of the present invention is an auxiliary hot water supply apparatus that is provided in a pipe connected to a hot water supply apparatus that supplies hot water heated to a predetermined temperature and at least a faucet that discharges the hot water. A hot water storage tank having an introduction part connected to the pipe and a discharge part connected to the faucet side, a heat retaining means for keeping the water stored in the hot water storage tank at a predetermined temperature, and the periphery of the hot water storage tank A heat insulating member having a vacuum double structure composed of an inner member and an outer member surrounding the inner member, and a plurality of reinforcing protrusions extending in the circumferential direction in a dimension contacting the outer peripheral surface of the hot water storage tank. It is said.
この補助給湯装置によれば、給湯機と水栓とを接続する配管に介設する貯湯タンクを、真空二重構造の断熱部材により囲繞しているため、前記貯湯タンク内の温水の保温性能を大幅に向上できるうえ、全体の小型化を図ることができる。しかも、保温性能を向上できることに伴い、貯湯タンク内の温水を保温するための保温手段は、低電力の加熱手段で十分である。 According to this auxiliary hot water supply device, the hot water storage tank provided in the pipe connecting the hot water supply device and the faucet is surrounded by the heat insulating member having a vacuum double structure. This can greatly improve the size and reduce the overall size. In addition, as the heat retention performance can be improved, a low-power heating means is sufficient as the heat retaining means for retaining the warm water in the hot water storage tank.
具体的には、この補助給湯装置では、前記保温手段は、前記貯湯タンクの外側下部に配設した加熱手段と、前記貯湯タンク内の水温を検出する温度検出手段とからなる構成としている。このように、本発明では、加熱手段は、貯湯タンク内に配設する高価なシーズヒータではなく、貯湯タンクの外側に配設する安価なバンドヒータやコードヒータを採用できる。その結果、全体のコストダウンを図ることができるうえ、省エネをも図ることができる。 Specifically, in this auxiliary hot water supply apparatus, the heat retaining means is composed of a heating means disposed at an outer lower portion of the hot water storage tank and a temperature detecting means for detecting the water temperature in the hot water storage tank. Thus, in the present invention, the heating means can employ an inexpensive band heater or cord heater disposed outside the hot water storage tank, not the expensive sheathed heater disposed in the hot water storage tank. As a result, the overall cost can be reduced and energy can be saved.
また、前記貯湯タンクは、一端に前記導入部を設け、他端に前記排出部を設けた筒状をなすことが好ましい。このようにすれば、家庭において、狭いシンクの下側にパイプを介設するかの如く、所定位置に邪魔になることなく設置することができる。 The hot water storage tank preferably has a cylindrical shape in which the introduction portion is provided at one end and the discharge portion is provided at the other end. If it does in this way, it can install in a predetermined position without becoming obstructive at home, as if a pipe was interposed under a narrow sink.
さらに、前記貯湯タンク内に、前記導入部に連続し、内部に貯留した水を対流させて混合するミキシングパイプを配設することが好ましい。このようにすれば、貯湯タンク内で保温した温水と配管内の冷めた残留水とを混合して所定温度の温水として確実に水栓から吐出することができる。 Furthermore, it is preferable to arrange a mixing pipe in the hot water storage tank that is continuous with the introduction portion and mixes the water stored inside by convection. In this way, the hot water kept in the hot water storage tank and the residual water cooled in the pipe can be mixed and reliably discharged as hot water at a predetermined temperature from the faucet.
さらにまた、前記断熱部材は筒状をなし、その少なくとも一端に別体の断熱材を配設することが好ましい。このようにすれば、保温性能を更に高めることができる。 Furthermore, it is preferable that the heat insulating member has a cylindrical shape, and a separate heat insulating material is disposed on at least one end thereof. In this way, the heat retention performance can be further enhanced.
そして、前記断熱部材は、外装体を構成することが好ましい。このようにすれば、更に小型化を図ることができる。 And it is preferable that the said heat insulation member comprises an exterior body. In this way, further miniaturization can be achieved.
本発明の補助給湯装置では、給湯機と水栓とを接続する配管に介設する貯湯タンクを、真空二重構造の断熱部材により囲繞しているため、前記貯湯タンク内の温水の保温性能を大幅に向上できるうえ、全体の小型化を図ることができる。しかも、保温性能を向上できることに伴い、貯湯タンク内の温水を保温するための保温手段は、低電力の加熱手段で十分である。具体的には、前記加熱手段としては、貯湯タンク内に配設する高価なシーズヒータではなく、貯湯タンクの外側に配設する安価なバンドヒータやコードヒータを採用できる。その結果、全体のコストダウンを図ることができるうえ、省エネをも図ることができる。 In the auxiliary hot water supply apparatus of the present invention, the hot water storage tank interposed in the pipe connecting the hot water heater and the water faucet is surrounded by a heat insulating member having a vacuum double structure. This can greatly improve the size and reduce the overall size. In addition, as the heat retention performance can be improved, a low-power heating means is sufficient as the heat retaining means for retaining the warm water in the hot water storage tank. Specifically, as the heating means, an inexpensive band heater or cord heater disposed outside the hot water storage tank can be employed instead of an expensive sheathed heater disposed in the hot water storage tank. As a result, the overall cost can be reduced and energy can be saved.
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1および図2は、本発明の実施形態に係る補助給湯装置20を示す。この補助給湯装置20は、屋外に常設される給湯機10と、屋内のシンクに配設される水栓11とを接続する給湯配管14に介設され、ユーザが水栓11のレバー12を操作して開栓すると直ぐに、温水を吐出できるようにするものである。
1 and 2 show an auxiliary hot
ここで、前記給湯機10は、内部に熱交換器と熱源とを備え、熱交換器に供給される水を連続的に沸き上げて排出するもので、一般的な貯湯タンク形の温水器や湯沸し器からなる。この給湯機10には、給水配管13と給湯配管14とが接続され、給水配管13を介して水源の水を熱交換器に供給し、沸き上げた温水を給湯配管14に排出する構成となっている。
Here, the
前記水栓11は内部に分配弁を配設した周知のもので、前記給湯機10に接続された給湯配管14と給水配管15とが接続され、レバー12の操作に基づいて給湯機10からの温水と給水配管15からの常温水とを混合して吐出するものである。
The faucet 11 is a well-known one having a distribution valve disposed therein. A hot water supply pipe 14 and a water supply pipe 15 connected to the
そして、本実施形態の補助給湯装置20は、前記給湯配管14に介設されている。ここで、この給湯配管14は、給湯機10から屋内のシンク内までの第1給湯配管14aと、該第1給湯配管14aと前記水栓11とを接続する第2給湯配管14bとからなっている。これは、一般家庭の水栓11は、ユーザである住人の希望に応じて水栓11の形態が変更される目的に応じ、設置作業性を向上するために行われている。そのため、本実施形態の補助給湯装置20は、シンク内において、何ら配管を切断することなく、既存の第1給湯配管14aと第2給湯配管14bとを接続するように設置される。
The auxiliary hot
具体的には、補助給湯装置20は、図2(A)に示すように、大略、前記給湯機10からの所定量の水を貯留する貯湯タンク21と、該貯湯タンク21内の水を所定温度に保温するための保温手段と、前記貯湯タンク21内の温水を保温する断熱部材29とを備えている。
Specifically, as shown in FIG. 2 (A), the auxiliary hot
前記貯湯タンク21は、一端に前記第1給湯配管14aに接続される導入部22、他端に前記水栓11の側である第2給湯配管14bに接続される排出部23を形成した円筒状のステンレス製のパイプ部材からなる。なお、導入部22と第1給湯配管14aとの接続、および、排出部23と第2給湯配管14bとの接続は、図示しない周知の継手部材または継手構造により行われる。この貯湯タンク21は、その中央部33を膨出させており、その内部が貯水部24を構成する。この貯水部24の外側下部には、内向きに窪んだ保温手段配設部25が設けられている。また、この貯湯タンク21の内部には、貯水部24内の保温水と導入部22から導入した水とを対流させて混合するためのミキシングパイプ26が配設されている。このミキシングパイプ26は略逆J字形状をなし、その下端が前記導入部22に接続されている。
The hot
前記保温手段は、前記貯湯タンク21内の水を所定温度に保温するもので、前記保温手段配設部25に配設した加熱手段であるバンドヒータ27と、前記貯湯タンク21内の水温を検出する温度検出手段であるサーモスタット28とからなる。そして、図示しない制御回路では、前記サーモスタット28から入力される検出温度に相当する検出データに基づいて、前記バンドヒータ27をオン、オフ制御する。なお、本実施形態では、前記貯湯タンク21内に約3リットルの水を貯水可能とし、その水を約60℃に保温する構成としている。
The heat retaining means retains the water in the hot
前記断熱部材29は、本実施形態の補助給湯装置20の外装体を構成するもので、前記貯湯タンク21の全周囲を囲繞する内側金属材30および外側金属材35からなる真空二重構造の円筒状ジャケットからなる。これら内外の金属材30,35は、ステンレス鋼板を巻いて長手方向に接合することにより首部の無い円筒状に形成されている。内側金属材30は、上端部31および下端部32が中央部33よりも拡径され、その中央部33には、内側から外側へ押し広げることで、周方向に延びる補強用の突起34が長手方向の複数箇所に形成されている。なお、この突起34は、その内端が前記貯湯タンク21の外周面に接触する寸法で形成され、該貯湯タンク21の位置決め用突起としての役割をなすように構成している。前記外側金属材35は、内側金属材30と同じ長さを有するとともに、内側金属材30の上下端部31,32の外径よりやや大きい内径を有している。この外側金属材35の内側には前記内側金属材30が挿入され、それぞれの上下端部がシーム溶接により接合されている。
The
図2(B)に示すように、本実施形態では、前記内側金属材30において、前記貯水部24の下部に位置するように排気孔36が設けられ、その排気孔36の周縁にチップ管37が溶接により接合されている。このチップ管37は内側金属材30と外側金属材35の間の空間38を排気して真空にした後、封じ切られて、シリコンゴムからなるチップカバー39が装着されている。また、これら金属材30,35の間の空間38には、輻射伝熱を防止するために銅やアルミニウムからなる金属箔40が配設されている。さらに、封止後の空間38内に発生したガス等を吸着し、所望の真空度を維持するためのゲッター41が配設されている。さらにまた、断熱部材29の上端開口は、発泡樹脂からなる断熱材42により密閉されている。これにより、加熱による温暖な雰囲気が上部から放熱されることを防止し、保温性能が更に向上されるように構成している。
As shown in FIG. 2B, in this embodiment, the
この補助給湯装置20を介設した給湯システムでは、水栓11のレバー12を温水が吐出される領域に操作して開栓すると、まず、給湯機10では、給水配管13から常温が給水され、その水を所定温度に加熱して温水とし、給湯配管14に排出する。これにより、第1給湯配管14aでは、内部に残留した残留水が押し出され、その残留水が補助給湯装置20に供給される。
In the hot water supply system provided with the auxiliary hot
次に、補助給湯装置20では、導入部22を介して第1給湯配管14aに接続されたミキシングパイプ26を通過して貯水部24内に先ず残留水が導入される。この際、本実施形態のミキシングパイプ26は、貯水部24内を迂回するように略J字形状としているため、その通水時に保温した貯水部24内の温水と熱交換により昇温される。また、ミキシングパイプ26の先端から下向きに流出されると、保温された内部の温水と対流により混合され、第2給湯配管14bに排出される。
Next, in the auxiliary hot
その結果、水栓11からは、給湯配管14内の残留水と、補助給湯装置20での保温水とが混合された所定温度の温水が吐出される。また、水栓11のレバー12の操作状態に応じて給水配管15からの常温の水と、前記温水とが混合されて吐出される。ここで、前記給湯配管14内の残留水は、前回の使用から時間が経過していない場合には冷めていない温水であり、時間が経過している場合には常温に冷めた常温水である。しかし、本発明の補助給湯装置20を介設している場合には、開栓直後から常温水と保温水とを混合して排出するため、迅速に所望温度の温水を吐出することができる。
As a result, hot water having a predetermined temperature in which residual water in the hot water supply pipe 14 and warm water in the auxiliary hot
なお、水栓11の開栓後、給湯機10からの加熱された温水が吐出される50秒以上が経過した後は、補助給湯装置20内は、給湯機10からの加熱された温水で充満される。この状態で、ユーザが使用を終えて閉栓すると、この温水を断熱部材29で断熱を図りながら、保温手段により所定温度に維持する。
In addition, after 50 seconds or more after the heated hot water from the
一方、水栓11の開栓後、給湯機10から加熱された温水が補助給湯装置20内に到達しない時間帯でユーザが使用を終えて閉栓すると、貯水部24は第1給湯配管14a内の残留水と保温水とが混合された状態になる。そして、前記残留水が冷めた常温水である場合には、貯水部24内の水は設定された保温温度より低い。そのため、この場合にはバンドヒータ27がオンされ、内部の水を所定の保温温度まで加熱する。
On the other hand, after the water tap 11 is opened, when the user finishes the use and closes the hot water heated from the
このように、本発明の補助給湯装置20では、給湯機10と水栓11とを接続する配管14に介設する貯湯タンク21を、真空二重構造の断熱部材29により囲繞しているため、前記貯湯タンク21内の温水の保温性能を大幅に向上できるうえ、全体の小型化を図ることができる。しかも、保温性能を向上できることに伴い、貯湯タンク21内の温水を保温するための保温手段は、低電力の加熱手段で十分である。具体的には、加熱手段としては、貯湯タンク21内に配設する高価なシーズヒータではなく、貯湯タンク21の外側に配設する安価なバンドヒータ27を採用できる。その結果、複雑な取付構造を設ける必要もなく、全体のコストダウンを図ることができるうえ、省エネをも図ることができる。
Thus, in the auxiliary hot
因みに、従来例の補助給湯装置は保温性能が低いため、希望の保温温度に維持するためには約30Wの電力を必要とするシーズヒータを採用している。しかし、本発明の補助給湯装置20は保温性能が高いため、希望の保温温度を維持するために約10Wの低電力でよく、安価なバンドヒータ27を採用することができる。
Incidentally, since the auxiliary hot water supply apparatus of the conventional example has low heat retention performance, a sheathed heater that requires about 30 W of electric power is used to maintain the desired heat retention temperature. However, since the auxiliary hot
また、本実施形態では、貯湯タンク21を筒状に形成しているため、家庭の狭いシンク内において、パイプを介設するかの如く、所定位置に邪魔になることなく設置することができる。しかも、保温するための断熱部材29を装置の外装体として構成しているため、更に小型化を図ることができる。
Moreover, in this embodiment, since the hot
なお、本発明の補助給湯装置20は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
In addition, the auxiliary hot
例えば、前記実施形態では、排出部23を直線的なパイプ形状としたが、図3に示すように、略N字形状をなす湾曲部23aを設けた構成としてもよい。このようにすれば、貯水部24内の保温水が第2給湯配管14bを介して熱伝導により放熱されることを抑制でき、更に保温性能を向上することができる。
For example, in the above-described embodiment, the
また、ミキシングパイプ26は、逆J字形状に限られず、直線的なストレートパイプにより構成してもよい。この場合、貯水部24の下部に位置するように排水口26aを設け、該排水口26aと上端開口から貯水部24内に給水することにより、貯水部24内の保温水との対流および混合を図ることが好ましい。
The mixing
さらにまた、前記実施形態では、排気孔36およびチップ管37を内側金属材30の側に設けたが、外側金属材35に設けてもよい。このようにすれば、円筒状をなす断熱部材29の内部に貯湯タンク21を装着する際の方向性を無くすことができるため、組付作業性の向上を図ることができる。但し、真空二重構造をなす金属製の断熱部材29の封止は、チップ管37による方法に限られず、希望に応じて変更が可能である。
Furthermore, in the embodiment, the
また、保温手段を構成する加熱手段は、安価かつ低電力のバンドヒータ27に限られずコードヒータを使用しても前記と同様の作用および効果を得ることができる。但し、この加熱手段は、貯水部24の貯水量に応じて変更することが好ましく、場合によっては従来と同様のシーズヒータを使用してもよい。
Further, the heating means constituting the heat retaining means is not limited to the inexpensive and low
さらに、貯湯タンク21は、一端に導入部22を設け、他端に排出部23を設けた筒状に限られず、一端に導入部22および排出部23を設けた形状としてもよい。この場合、断熱部材29は、筒状に限られず、有底筒形状としてもよい。
Furthermore, the hot
さらにまた、前記実施形態では、断熱部材29の上端のみに別体の断熱材42を配設したが、両端の開口にそれぞれ断熱材42を配設してもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the separate heat insulating material 42 is disposed only at the upper end of the
10…給湯機、11…水栓、12…レバー、13…給水配管、14…給湯配管、15…給水配管、20…補助給湯装置、21…貯湯タンク、22…導入部、23…排出部、26…ミキシングパイプ、27…バンドヒータ(保温手段)、28…サーモスタット(保温手段)、29…断熱部材、30…内側金属材、35…外側金属材、42…断熱材。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記配管に接続される導入部および前記水栓の側に接続される排出部を有する貯湯タンクと、
該貯湯タンク内に貯留した水を所定温度に保温する保温手段と、
前記貯湯タンクの周囲を囲繞する内側材および外側材からなる真空二重構造の断熱部材とを備え、
前記内側材に、前記貯湯タンクの外周面に接触する寸法で、周方向に延びる複数の補強用突起を設けたことを特徴とする補助給湯装置。 In an auxiliary hot water supply apparatus provided in a pipe connected to a hot water supply apparatus that supplies hot water heated to a predetermined temperature and at least a faucet that discharges the hot water,
A hot water storage tank having an introduction part connected to the pipe and a discharge part connected to the faucet side;
Heat retaining means for retaining water stored in the hot water storage tank at a predetermined temperature;
A vacuum double structure heat insulating member comprising an inner member and an outer member surrounding the hot water storage tank ;
An auxiliary hot water supply apparatus , wherein the inner member is provided with a plurality of reinforcing protrusions extending in the circumferential direction so as to contact the outer peripheral surface of the hot water storage tank .
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