JP4350292B2

JP4350292B2 - Electric water heater

Info

Publication number: JP4350292B2
Application number: JP2000307503A
Authority: JP
Inventors: 数広佐々木; 正昭石山; 満雄錦織; 武美木下; 克也くわ木
Original assignee: Chubu Electric Power Co Inc; Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Chubu Electric Power Co Inc; Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2000-05-24
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2020-10-06
Also published as: JP2002048414A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気温水器に関し、特に、浴槽内の湯の加温や浴槽への給湯を行うのに好適に用いることができる電気温水器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電気温水器は、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｃ９２１９貯湯式電気温水器に規定されているように、タンク内の底部にヒータを配置し、タンク底部に給水口、タンク上部に出湯口を設けて、タンク内の底部から給水し、上部から出湯する構造となっている。
【０００３】
この貯湯式電気温水器におけるヒータへの通電は、おおむね電力料金が安価な深夜電力を用いて行われており、ヒータへの通電を開始すると、ヒータにて加温された湯の対流作用によりタンク内に貯留した水をほぼ均一に加熱し、所定の温度になるまで沸き上げ、翌日に使用する湯を夜間に蓄えておくようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この貯湯式電気温水器は、１日の湯の使用量を設定して、タンク内に蓄えておくものであるが、タンク内の貯留された湯の温度が高く、浴槽等に直接供給するには適当でなく、使い勝手が悪いという問題があった。
また、貯湯式電気温水器は、浴槽内の湯の追い炊きには使用できず、浴槽内の湯の追い炊きを可能にするためには、別途、浴槽内の湯の追い炊き用の加熱装置を設置しなければならず、設備機器のコストが上昇するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の貯湯式電気温水器の有する問題点に鑑み、電気温水器のタンクの外部から供給される水の加温や浴槽内の湯の追い炊きに電気温水器のタンク内に貯留した温水の熱量を使用することができる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】
上記目的を達成するため、本発明の電気温水器は、タンク内にヒータを配設するとともに、該ヒータの上方に、タンクの外部から供給される水をタンク内に貯留された温水により加温する螺旋状に形成した熱交換器を、該螺旋状に形成した熱交換器の中心軸が、タンクの中心軸と略一致するように配設し、螺旋状に形成した熱交換器の一方の接続部を、熱交換器の平面視内側の位置で、かつタンクの頂部のタンクの中心から外れた位置に固定するとともに、他方の接続部を、タンクの胴部の前記一方の接続部を固定した位置とタンクの中心を結ぶ線上で、かつ前記一方の接続部を固定した位置の反対側の位置に固定するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
この電気温水器は、電気温水器のタンク内に、外部から供給される水をタンク内の温水により加温する熱交換器を配設したことから、タンクの外部から供給される水を浴槽等に直接供給することができる程度に適度に加温するためや浴槽内の湯の追い炊きに、電気温水器のタンク内に貯留した温水の熱量を使用することができる。
そして、特に、熱交換器を、螺旋状に形成するとともに、この螺旋状に形成した熱交換器の中心軸が、タンクの中心軸と略一致するように配設するようにすることにより、熱交換器の周囲の熱交換によって冷却された温水が下降流となり、この下降流に対応して熱交換器の中心部に上昇流が生じ、このタンク内に貯留された温水の対流により、温水の循環が良好に維持され、熱交換を効率よく、かつ、確実に行うことができるとともに、タンクの胴部に取り付けた温度センサによって、温度の低下を迅速、かつ、正確に検知することができ、必要に応じて行うヒータによる追加的な加熱を適切に実施することができる。
また、螺旋状に形成した熱交換器の一方の接続部を、熱交換器の平面視内側の位置で、かつタンクの頂部のタンクの中心から外れた位置に固定するとともに、他方の接続部を、タンクの胴部の前記一方の接続部を固定した位置とタンクの中心を結ぶ線上で、かつ前記一方の接続部を固定した位置の反対側の位置に固定するようにすることにより、熱交換器の取付バランスが向上し、２箇所の接続部をタンクに固定するだけで熱交換器をタンクに安定した状態で取り付けることができ、余分な固定部を排除して構造を簡素化するとともに、このような固定部での隙間腐蝕等を防止することができる。
【０００８】
この場合において、螺旋状に形成した熱交換器の巻径を、タンクの内径の１／２以上の寸法に設定するようにすることができる。
【０００９】
これにより、熱交換器の中心部の上昇流を確実に確保することができる。
【００１０】
また、本発明の電気温水器は、円筒状タンクの内部に、タンクの外部から供給される水をタンク内に貯留された温水により加温する螺旋状に形成した熱交換器を、該螺旋状に形成した熱交換器の一方の接続部を、熱交換器の平面視内側の位置で、かつタンクの頂部のタンクの中心から外れた位置に固定するとともに、他方の接続部を、タンクの胴部の前記一方の接続部を固定した位置とタンクの中心を結ぶ線上で、かつ前記一方の接続部を固定した位置の反対側の位置に固定して配置し、該熱交換器の巻径を、タンクの内径の１／２以上の寸法に設定し、かつ熱交換器を組み込んだ部分の容量がタンクの全体容量のうちタンクの上部の２０％の容量内となるように設定され、タンク内の上昇流が熱交換器の中心部を通過するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
この電気温水器は、熱交換器の巻径を、タンクの内径の１／２以上の寸法に設定し、かつ熱交換器を組み込んだ部分の容量がタンクの全体容量のうちタンクの上部の２０％の容量内となるように設定され、タンク内の上昇流が熱交換器の中心部を通過するようにすることにより、熱交換器の中心部の上昇流を確実に確保することができるとともに、電気温水器のタンク内の湯を使用した場合における熱交換器の熱出力の低下を小さくすることができる。
また、螺旋状に形成した熱交換器の一方の接続部を、熱交換器の平面視内側の位置で、かつタンクの頂部のタンクの中心から外れた位置に固定するとともに、他方の接続部を、タンクの胴部の前記一方の接続部を固定した位置とタンクの中心を結ぶ線上で、かつ前記一方の接続部を固定した位置の反対側の位置に固定するようにすることにより、熱交換器の取付バランスが向上し、２箇所の接続部をタンクに固定するだけで熱交換器をタンクに安定した状態で取り付けることができ、余分な固定部を排除して構造を簡素化するとともに、このような固定部での隙間腐蝕等を防止することができる。
【００１２】
また、熱交換器から延びる２本の配管を浴槽に接続し、該熱交換器に浴槽内の湯を循環させることができる。
【００１３】
これにより、浴槽内の湯の追い炊きが可能となるとともに、電気温水器に深夜電力を利用する電気温水器を使用する場合には、低コストの深夜電力の利用を促進することができる。
【００１４】
また、熱交換器から延びる２本の配管のうちの一方の配管に、水道管を接続し、水道水を熱交換器に導入して加温した後、他方の配管を介して浴槽に供給することができる。
【００１５】
これにより、浴槽に供給する温水の温度を適度な温度にすることができる。
【００１６】
また、熱交換器の内部圧力が、電気温水器のタンクの内部圧力より常に低くなるように構成することができる。
【００１７】
これにより、万一、熱交換器に孔があいた場合でも、熱交換器内を流通する水が、電気温水器のタンク内に流出することを防止することができ、熱交換器内を流通する水によって、電気温水器のタンク内部が汚染されることを確実に防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電気温水器の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１〜図３に、本発明の電気温水器の一実施例を示す。
この電気温水器は、所要の容量を有する円筒状タンク１内の上部と下部に、タンク１内の水を設定温度まで加温するための上部ヒータ２と下部ヒータ３とをそれぞれ配設するとともに、上部ヒータ２の上方に、タンク１の外部から供給される水をタンク１内に貯留された温水により加温する螺旋状の熱交換器４を配設している。
【００２０】
電気温水器のタンク１は、その底部位置に給水管５、上部位置に出湯管６を設けて、給水管５から給水することによりタンク１内の湯を押し上げるようにして、出湯管６から出湯するようにしている。
給水管５には、減圧逆止弁１１を介して水道管Ｓ１が接続されている。
【００２１】
一方、熱交換器４は、螺旋状に形成するとともに、この螺旋状に形成した熱交換器４の中心軸が、タンク１の中心軸と略一致するように配設するようにしている。
この場合、螺旋状に形成した熱交換器４の巻径ｄを、タンク１の内径Ｄの１／２以上の寸法に設定するようにすることが好ましい。
これにより、図３に示すように、熱交換器４の周囲の熱交換によって冷却された温水が下降流Ｆｄとなり、この下降流Ｆｄに対応して熱交換器４の中心部に上昇流Ｆｕが生じ、このタンク１内に貯留された温水の対流により、温水の循環が良好に維持され、熱交換を効率よく、かつ、確実に行うことができるものとなる。
また、タンク１の胴部に取り付けた温度センサ３２によって、温度の低下を迅速、かつ、正確に検知することができ、必要に応じて行う上部ヒータ２及び／又は下部ヒータ３による追加的な加熱を適切に実施することができるものとなる。
【００２２】
また、熱交換器４は、図２に示すように、一方の接続部４ａが、タンク１の頂部のタンク１の中心から外れた位置に固定されるとともに、他方の接続部４ｂが、タンク１の胴部の、前記一方の接続部４ａを固定した位置とタンクの中心を結ぶ線Ｌ上で、かつ前記一方の接続部４ａを固定した位置の反対側の位置に固定されている。
これにより、熱交換器４の取付バランスが向上し、２箇所の接続部４ａ、４ｂをタンク１に固定するだけで熱交換器４をタンク１に安定した状態で取り付けることができ、余分な固定部を排除して構造を簡素化するとともに、このような固定部での隙間腐蝕等を防止することができる。
【００２３】
また、熱交換器４は、図２に示すように、熱交換器４を組み込んだ部分の容量ｖが、タンク１の全体容量Ｖのうち、タンク１の上部の概略２０％の容量内、すなわち、
ｖ≦０．２Ｖ
となるように組み込むようにすることが望ましい。
これにより、電気温水器のタンク１内の湯を使用した場合における熱交換器４の熱出力の低下を小さくすることができる。
【００２４】
そして、本実施例では、熱交換器４から延びる２本の配管７、８をアダプタ９を介して浴槽１０に接続しており、これにより、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させ、浴槽１０内の湯の追い炊きができるようになっている。
配管７には、水位センサ１２、ストレーナ１３、温度センサ１４、循環ポンプ１５、ソレノイドバルブ１６及び逆止弁１７がそれぞれ上流側から順に形成されており、水位センサ１２と温度センサ１４で浴槽１０の水位と温度を検出するとともに、循環ポンプ１５によって浴槽１０内の湯を吸い上げ、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させる。
また、一方の配管７に合流部Ｔ１で水道管Ｓ２を接続し、水道水を熱交換器４に導入して加温した後、他方の配管８を介して浴槽１０に供給するようにし、これにより、タンク１内に貯留された温水を減らすことなく、浴槽１０に給湯できるようになっている。
【００２５】
また、本実施例では、循環ポンプ１５によって浴槽１０内の湯を吸い上げ、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させるように構成している関係上、熱交換器４の内部圧力が、電気温水器のタンク１の内部圧力より常に低くなるように構成するようにしている。
そして、より具体的には、図４に示すように、電気温水器のタンク１内に配設した熱交換器４に対する浴槽１０の設置高さＨ（ｍ）及び循環ポンプ１５の吐出圧Ｐａ（ｋＰａ）と、電気温水器のタンク１の内部圧力、すなわち、電気温水器のタンク１への給水管５に配設した減圧逆止弁１１の設定圧力Ｐｃ（ｋＰａ）が、次式の関係を満たすようにする。
Ｐｃ＞９．８・Ｈ＋Ｐａ
これにより、万一、熱交換器４に孔があいた場合でも、熱交換器４内を流通する水が、電気温水器のタンク１内に流出することを防止することができ、熱交換器４内を流通する水によって、電気温水器のタンク１の内部が汚染されることを確実に防止することができるものとなる。
【００２６】
また、アダプタ９は、図５に示すように、浴槽１０に接続した２本の配管７２、８２に連なる吸引口７２ａ、８２ａ及び吐出口７２ｂ、８２ｂに、それぞれ逆止弁を配設するとともに、吸引口７２ａ、８２ａの前面にフィルタ９ａを配設し、一方、吐出口７２ｂ、８２ｂをアダプタ９に形成した混合室９ｂに接続し、この混合室９ｂの吐出口９ｃを浴槽１０に開口するように構成している。
これにより、電気温水器のタンク１内に貯留されていた温水及び水道水を、浴槽１０に接続した２本の配管７２、８２（本実施例においては、電気温水器のタンク１内に貯留した温水を配管８２から、水道水を配管７２から供給するようにしている。）を介して、それぞれの吐出口７２ｂ、８２ｂからアダプタ９の混合室９ｂ内に導入し、混合室９ｂ内で混合した後、混合室９ｂの吐出口９ｃから浴槽１０に供給するようにすることにより、入浴中の人に電気温水器のタンク１内に貯留されていた高温の温水が、そのまま直接当たることを確実に防止することができるようにしている。
また、循環ポンプ１５によって浴槽１０内の湯を吸い上げ、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させるようにする場合には、浴槽１０に接続した２本の配管７２、８２のうちの一方の配管の吸引口（本実施例においては、配管７２の吸引口７２ａ）から、循環ポンプ１５によって浴槽１０内の湯を吸引し、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させた後、熱交換器４において加温した湯を、他方の配管の吐出口（本実施例においては、配管８２の吐出口８２ｂ）からアダプタ９の混合室９ｂ内に導入し、混合室９ｂの吐出口９ｃから浴槽１０に供給するようにすることにより、熱交換器４において加温した湯が、アダプタ９の位置でショートパスしないようにしている。
【００２７】
このように、電気温水器のタンク１内に、外部から供給される水をタンク１内の温水により加温する熱交換器４を配設したことから、タンク１の外部から供給される水を、浴槽１０等に直接供給することができる程度に適度に加温したり、浴槽１０内の湯の追い炊きに電気温水器のタンク１内に貯留した温水の熱量を使用することができ、低コストの深夜電力の利用を促進することができる。
【００２８】
この場合、熱交換器４で加温した水道水を配管８を介して浴槽１０に供給する一方で、ソレノイドバルブ１８を調節することにより、合流部Ｔ１から配管７の浴槽側の部分７１、７２を介し、熱交換器４への給水と並行して水道水を浴槽１０に供給することができる。
これにより、温水と同時に水を供給して給湯の温度コントロールを行うとともに、２本の配管７、８を用いて温水と水を供給することにより、流路断面積を拡大して迅速に給湯することができる。
なお、配管７の浴槽側の部分７１に配設したソレノイドバルブ１８は、必須のものではなく、省略することもできる。
【００２９】
一方、電気温水器の出湯管６は、逃し弁３０の配管と分岐した出湯管６１を形成し、この出湯管６１が合流部Ｔ２で熱交換器４の配管８に接続されており、出湯管６の温水は、出湯管６１から配管８の浴槽側の部分８１、８２を介して浴槽１０に供給される。
また、水道管Ｓの水は、分岐した水道管Ｓ２から前記配管７の浴槽側の部分７１、７２を介して浴槽１０に供給される。
出湯管６１の合流部Ｔ２の上流側には、ソレノイドバルブ１９、流量センサ２０及び逆止弁２１を備えた制御手段２２が設けられるとともに、水道管Ｓ２の合流部Ｔ１の上流側には、同じ構成からなる制御手段２３が設けられている。なお、制御手段２２の下流側と、制御手段２３の上流側には、それぞれ温度センサ３１が配設されている。
これらの制御手段２２、２３は、出湯管６から電気温水器の温水を、水道管Ｓから水道水を、それぞれ浴槽１０に供給するに際し、浴槽１０に供給される温水及び水道水の温度に基づいて、電気温水器の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽１０の湯の温度及び湯量を制御することができる。
このように、制御手段２２、２３によって電気温水器の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽１０の湯の温度及び湯量を制御するとともに、２本の配管６、９を用いて浴槽１０に給湯することにより、浴槽１０の湯の温度や湯量を適正にしながら、給湯速度を上げて給湯時間を短縮することができる。
【００３０】
この場合、出湯管６側の配管８１と水道管Ｓ側の配管７１とを、逆止弁２５を備えた接続管２４により接続し、少なくとも水道水の一部を、電気温水器の温水と共に、出湯管６側の配管８２を介して浴槽１０に供給することができる。
これにより、温水側配管８２で高温の温水に水道水を混合し、温水の温度を下げることによって、水道水側配管７２からの水道水と温度ムラのできにくい状態で浴槽１０に給湯することができる。
【００３１】
また、前記制御手段２２、２３は、浴槽１０の湯量が設定した量に近づいたとき、浴槽１０への水道水の供給を停止し、電気温水器の温水のみを供給するように構成されている。
これにより、浴槽１０内の湯を最後に温水で撹拌して、浴槽１０内の湯の温度を均等にすることができる。
【００３２】
なお、水道管Ｓ２の制御手段２３の上流側で水道管Ｓ３を分岐するとともに、出湯管６１の制御手段２２の上流側で出湯管６２を分岐し、これら分岐した水道管Ｓ３と出湯管６２とを混合弁２６で接続することにより、温度センサ２７と流量センサ２８を備えた他の配管経路２９を形成している。
この配管経路２９では、設定された温度に基づいて、電気温水器の温水と水道水の水量を調節し、配管経路２９を経て供給される湯の水温を制御することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の電気温水器によれば、電気温水器のタンク内に、外部から供給される水をタンク内の温水により加温する熱交換器を配設したことから、タンクの外部から供給される水を浴槽等に直接供給することができる程度に適度に加温するためや浴槽内の湯の追い炊きに、電気温水器のタンク内に貯留した温水の熱量を使用することができ、低コストの深夜電力の利用を促進しながら、快適な生活環境を提供することができる。
そして、特に、熱交換器を、螺旋状に形成するとともに、この螺旋状に形成した熱交換器の中心軸が、タンクの中心軸と略一致するように配設するようにすることにより、熱交換器の周囲の熱交換によって冷却された温水が下降流となり、この下降流に対応して熱交換器の中心部に上昇流が生じ、このタンク内に貯留された温水の対流により、温水の循環が良好に維持され、熱交換を効率よく、かつ、確実に行うことができるとともに、タンクの胴部に取り付けた温度センサによって、温度の低下を迅速、かつ、正確に検知することができ、必要に応じて行うヒータによる追加的な加熱を適切に実施することができる。
また、螺旋状に形成した熱交換器の一方の接続部を、熱交換器の平面視内側の位置で、かつタンクの頂部のタンクの中心から外れた位置に固定するとともに、他方の接続部を、タンクの胴部の前記一方の接続部を固定した位置とタンクの中心を結ぶ線上で、かつ前記一方の接続部を固定した位置の反対側の位置に固定するようにすることにより、熱交換器の取付バランスが向上し、２箇所の接続部をタンクに固定するだけで熱交換器をタンクに安定した状態で取り付けることができ、余分な固定部を排除して構造を簡素化するとともに、このような固定部での隙間腐蝕等を防止することができる。
【００３４】
また、螺旋状に形成した熱交換器の巻径を、タンクの内径の１／２以上の寸法に設定するようにすることにより、熱交換器の中心部の上昇流を確実に確保することができる。
【００３５】
また、本発明の電気温水器は、熱交換器の巻径を、タンクの内径の１／２以上の寸法に設定し、かつ熱交換器を組み込んだ部分の容量がタンクの全体容量のうちタンクの上部の２０％の容量内となるように設定され、タンク内の上昇流が熱交換器の中心部を通過するようにすることにより、熱交換器の中心部の上昇流を確実に確保することができるとともに、電気温水器のタンク内の湯を使用した場合における熱交換器の熱出力の低下を小さくすることができる。
また、螺旋状に形成した熱交換器の一方の接続部を、熱交換器の平面視内側の位置で、かつタンクの頂部のタンクの中心から外れた位置に固定するとともに、他方の接続部を、タンクの胴部の前記一方の接続部を固定した位置とタンクの中心を結ぶ線上で、かつ前記一方の接続部を固定した位置の反対側の位置に固定するようにすることにより、熱交換器の取付バランスが向上し、２箇所の接続部をタンクに固定するだけで熱交換器をタンクに安定した状態で取り付けることができ、余分な固定部を排除して構造を簡素化するとともに、このような固定部での隙間腐蝕等を防止することができる。
【００３６】
また、熱交換器から延びる２本の配管を浴槽に接続し、該熱交換器に浴槽内の湯を循環させることにより、浴槽内の湯の追い炊きが可能となるとともに、電気温水器に深夜電力を利用する電気温水器を使用する場合には、低コストの深夜電力の利用を促進することができる。
【００３７】
また、熱交換器から延びる２本の配管のうちの一方の配管に、水道管を接続し、水道水を熱交換器に導入して加温した後、他方の配管を介して浴槽に供給することにより、浴槽に供給する温水の温度を適度な温度にすることができる。
【００３８】
また、熱交換器の内部圧力が、電気温水器のタンクの内部圧力より常に低くなるように構成することにより、万一、熱交換器に孔があいた場合でも、熱交換器内を流通する水が、電気温水器のタンク内に流出することを防止することができ、熱交換器内を流通する水によって、電気温水器のタンク内部が汚染されることを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気温水器の一実施例を示す概略構造図である。
【図２】同実施例の電気温水器を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は断面側面図である。
【図３】同実施例の電気温水器のタンク内に貯留された温水の対流の状態を示す説明図である。
【図４】同実施例の電気温水器のタンク内に配設した熱交換器に対する浴槽の設置高さの関係を示す説明図である。
【図５】同実施例の浴槽に取り付けられるアダプタの説明図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１タンク
２上部ヒータ
３下部ヒータ
４熱交換器
４ａ接続部
４ｂ接続部
５給水管
６出湯管
７配管
８配管
９アダプタ
１０浴槽
１１減圧逆止弁
１２水位センサ
１３ストレーナ
１４温度センサ
１５循環ポンプ
１６ソレノイドバルブ
１７逆止弁
１８ソレノイドバルブ
１９ソレノイドバルブ
２０流量センサ
２１逆止弁
２２制御手段
２３制御手段
２４接続管
２５逆止弁
２６混合弁
２７温度センサ
２８流量センサ
２９配管経路
３０逃し弁
３１温度センサ
３２温度センサ
Ｄタンクの内径
ｄ熱交換器の巻径
Ｆｄ下降流
Ｆｕ上昇流
Ｈ熱交換器に対する浴槽の設置高さ
Ｐａ循環ポンプの吐出圧
Ｐｃ減圧逆止弁の設定圧力[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric water heater, and more particularly to an electric water heater that can be suitably used for heating hot water in a bathtub or supplying hot water to a bathtub.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of electric water heater is provided with a heater at the bottom of the tank as specified in Japanese Industrial Standard (JIS) C9219 hot water storage type electric water heater. A pouring gate is provided so that water is supplied from the bottom of the tank and discharged from the top.
[0003]
In this hot water storage type electric water heater, the heater is energized by using midnight power, which has a low power bill. When the heater is energized, the tank is heated by the convection of the hot water heated by the heater. The water stored inside is heated almost uniformly, boiled to a predetermined temperature, and hot water to be used the next day is stored at night.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, this hot water storage type electric water heater sets the amount of hot water used in a day and stores it in the tank. However, the temperature of the hot water stored in the tank is high, and it is supplied directly to the bathtub or the like. There was a problem that it was not suitable for use and was not easy to use.
In addition, the hot water storage type electric water heater cannot be used for reheating the hot water in the bathtub. To enable the hot water in the bathtub to be reheated, a separate heating device for reheating the hot water in the bathtub is required. There was a problem that the cost of the equipment increased.
[0005]
In view of the problems of the above-described conventional hot water storage type electric water heaters, the present invention is provided in the tank of an electric water heater for heating water supplied from the outside of the tank of the electric water heater or reheating hot water in a bathtub. It aims at providing the electric water heater which can use the calorie | heat amount of the stored warm water.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the electric water heater of the present invention is provided with a heater in a tank, and water supplied from outside the tank is heated above the heater by hot water stored in the tank. The heat exchanger formed in a spiral shape is disposed so that the central axis of the heat exchanger formed in a spiral shape substantially coincides with the central axis of the tank, and one of the heat exchangers formed in a spiral shape is arranged. Fix the connecting part at a position inside the plan view of the heat exchanger and at a position off the center of the tank at the top of the tank, and fix the other connecting part to the one connecting part of the body of the tank. It is characterized in that it is fixed on a line connecting the position and the center of the tank and at a position opposite to the position where the one connecting portion is fixed.
[0007]
This electric water heater is provided with a heat exchanger that heats water supplied from outside with the hot water in the tank in the tank of the electric water heater. The amount of hot water stored in the tank of the electric water heater can be used for heating to an appropriate level to the extent that it can be directly supplied to the tank or for reheating hot water in the bathtub.
In particular, the heat exchanger is formed in a spiral shape, and the center axis of the heat exchanger formed in a spiral shape is disposed so as to substantially coincide with the center axis of the tank, thereby The hot water cooled by the heat exchange around the exchanger becomes a downward flow, an upward flow is generated in the center of the heat exchanger corresponding to the downward flow, and the hot water stored in the tank convects the hot water Circulation is well maintained, heat exchange can be performed efficiently and reliably, and a temperature sensor attached to the body of the tank can quickly and accurately detect a drop in temperature. Additional heating by a heater can be appropriately performed as necessary.
In addition, one connection part of the heat exchanger formed in a spiral shape is fixed at a position inside the plan view of the heat exchanger and at a position off the center of the tank at the top of the tank, and the other connection part is fixed Heat exchange by fixing the one connecting portion of the tank body on the line connecting the position where the one connecting portion is fixed and the center of the tank and on the opposite side of the fixed position of the one connecting portion. The mounting balance of the equipment is improved, the heat exchanger can be attached to the tank in a stable state simply by fixing the two connection parts to the tank, and the structure is simplified by eliminating the extra fixing part, Such gap corrosion at the fixed portion can be prevented.
[0008]
In this case, the winding diameter of the heat exchanger formed in a spiral shape can be set to a dimension that is 1/2 or more of the inner diameter of the tank.
[0009]
Thereby, the upward flow of the center part of a heat exchanger can be ensured reliably.
[0010]
Further, the electric water heater of the present invention includes a heat exchanger formed in a spiral shape in which water supplied from the outside of the tank is heated by warm water stored in the tank inside the cylindrical tank. One of the connection portions of the heat exchanger formed on the top of the tank is fixed at a position inside the plan view of the heat exchanger and at a position off the center of the tank at the top of the tank, and the other connection portion is fixed to the body of the tank. Fixed on the line connecting the position where the one connection part of the part is fixed and the center of the tank and at a position opposite to the position where the one connection part is fixed, and the winding diameter of the heat exchanger is The tank is set to have a dimension of 1/2 or more of the inner diameter of the tank, and the capacity of the part incorporating the heat exchanger is set to be within 20% of the total capacity of the tank. That the upward flow of the air passes through the center of the heat exchanger. And butterflies.
[0011]
In this electric water heater, the winding diameter of the heat exchanger is set to a dimension that is ½ or more of the inner diameter of the tank, and the capacity of the part incorporating the heat exchanger is 20% of the upper part of the tank. % So that the upward flow in the tank passes through the center of the heat exchanger, so that the upward flow in the center of the heat exchanger can be reliably secured. Moreover, when the hot water in the tank of an electric water heater is used, the fall of the heat output of a heat exchanger can be made small.
In addition , one connection part of the heat exchanger formed in a spiral shape is fixed at a position inside the plan view of the heat exchanger and at a position off the center of the tank at the top of the tank, and the other connection part is fixed more to be fixed to the opposite side of the position in the line connecting the center position and the tank fixed the one connecting portion of the body of the tank, and to fix the one connection portion position, heat The mounting balance of the exchanger is improved, the heat exchanger can be mounted in a stable state by simply fixing the two connection parts to the tank, and the structure is simplified by eliminating the extra fixing part. Such a gap corrosion at the fixed portion can be prevented.
[0012]
Moreover, two piping extended from a heat exchanger can be connected to a bathtub, and the hot water in a bathtub can be circulated through this heat exchanger.
[0013]
As a result, the hot water in the bathtub can be reheated, and when an electric water heater that uses midnight power is used for the electric water heater, the use of low-cost midnight power can be promoted.
[0014]
In addition, a water pipe is connected to one of the two pipes extending from the heat exchanger, the tap water is introduced into the heat exchanger and heated, and then supplied to the bathtub through the other pipe. be able to.
[0015]
Thereby, the temperature of the hot water supplied to the bathtub can be set to an appropriate temperature.
[0016]
Moreover, it can comprise so that the internal pressure of a heat exchanger may become always lower than the internal pressure of the tank of an electric water heater.
[0017]
As a result, even if there is a hole in the heat exchanger, it is possible to prevent the water flowing through the heat exchanger from flowing out into the tank of the electric water heater, and to flow through the heat exchanger. The water can reliably prevent the inside of the tank of the electric water heater from being contaminated.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an electric water heater according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0019]
1 to 3 show an embodiment of the electric water heater of the present invention.
This electric water heater is provided with an upper heater 2 and a lower heater 3 for heating the water in the tank 1 to a set temperature at the upper and lower portions in a cylindrical tank 1 having a required capacity, respectively. A spiral heat exchanger 4 is provided above the upper heater 2 to heat the water supplied from the outside of the tank 1 with hot water stored in the tank 1.
[0020]
The tank 1 of the electric water heater is provided with a water supply pipe 5 at the bottom position and a hot water discharge pipe 6 at the upper position so that the hot water in the tank 1 is pushed up by supplying water from the water supply pipe 5, Like to do.
A water pipe S <b> 1 is connected to the water supply pipe 5 via a pressure reducing check valve 11.
[0021]
On the other hand, the heat exchanger 4 is formed in a spiral shape, and is arranged so that the central axis of the spirally formed heat exchanger 4 substantially coincides with the central axis of the tank 1.
In this case, it is preferable to set the winding diameter d of the heat exchanger 4 formed in a spiral shape to a dimension that is 1/2 or more of the inner diameter D of the tank 1.
As a result, as shown in FIG. 3, the hot water cooled by the heat exchange around the heat exchanger 4 becomes the downward flow Fd, and the upward flow Fu is generated at the center of the heat exchanger 4 corresponding to the downward flow Fd. As a result, the convection of the hot water stored in the tank 1 maintains a good circulation of the hot water, and the heat exchange can be performed efficiently and reliably.
Further, the temperature sensor 32 attached to the body of the tank 1 can quickly and accurately detect the temperature drop, and additional heating by the upper heater 2 and / or the lower heater 3 is performed as necessary. Can be implemented appropriately.
[0022]
In addition, as shown in FIG. 2, the heat exchanger 4 has one connecting portion 4 a fixed at a position off the center of the tank 1 at the top of the tank 1 and the other connecting portion 4 b connected to the tank 1. Is fixed on a line L connecting the position where the one connecting portion 4a is fixed to the center of the tank and on the opposite side of the position where the one connecting portion 4a is fixed.
As a result, the mounting balance of the heat exchanger 4 is improved, and the heat exchanger 4 can be mounted on the tank 1 in a stable state simply by fixing the two connecting portions 4a and 4b to the tank 1, and an extra fixing is required. In addition to simplifying the structure by removing the portion, it is possible to prevent gap corrosion and the like at the fixed portion.
[0023]
In addition, as shown in FIG. 2, the heat exchanger 4 has a capacity v of a portion in which the heat exchanger 4 is incorporated within a capacity of approximately 20% of the upper part of the tank 1 out of the total capacity V of the tank 1, that is, ,
v ≦ 0.2V
It is desirable to incorporate it so that
Thereby, the fall of the heat output of the heat exchanger 4 at the time of using the hot water in the tank 1 of an electric water heater can be made small.
[0024]
In this embodiment, the two pipes 7 and 8 extending from the heat exchanger 4 are connected to the bathtub 10 via the adapter 9, thereby circulating hot water in the bathtub 10 to the heat exchanger 4. The hot water in the bathtub 10 can be reheated.
In the pipe 7, a water level sensor 12, a strainer 13, a temperature sensor 14, a circulation pump 15, a solenoid valve 16, and a check valve 17 are formed in order from the upstream side. While detecting a water level and temperature, the hot water in the bathtub 10 is sucked up by the circulation pump 15, and the hot water in the bathtub 10 is circulated through the heat exchanger 4.
In addition, the water pipe S2 is connected to one pipe 7 at the junction T1, and after the tap water is introduced into the heat exchanger 4 and heated, the water is supplied to the bathtub 10 through the other pipe 8. Therefore, hot water can be supplied to the bathtub 10 without reducing the hot water stored in the tank 1.
[0025]
Further, in this embodiment, the hot water in the bathtub 10 is sucked up by the circulation pump 15 and the hot water in the bathtub 10 is circulated in the heat exchanger 4, so that the internal pressure of the heat exchanger 4 is The electric water heater is configured to be always lower than the internal pressure of the tank 1.
More specifically, as shown in FIG. 4, the installation height H (m) of the bathtub 10 relative to the heat exchanger 4 disposed in the tank 1 of the electric water heater and the discharge pressure Pa ( kPa) and the internal pressure of the tank 1 of the electric water heater, that is, the set pressure Pc (kPa) of the pressure reducing check valve 11 disposed in the water supply pipe 5 to the tank 1 of the electric water heater is expressed by the following equation: Try to meet.
Pc> 9.8 · H + Pa
Thereby, even if the heat exchanger 4 has a hole, it is possible to prevent water flowing through the heat exchanger 4 from flowing out into the tank 1 of the electric water heater. It is possible to reliably prevent the inside of the tank 1 of the electric water heater from being contaminated by the water flowing through the inside.
[0026]
In addition, as shown in FIG. 5, the adapter 9 is provided with check valves at the suction ports 72 a and 82 a and the discharge ports 72 b and 82 b connected to the two pipes 72 and 82 connected to the bathtub 10, respectively. The filter 9a is disposed in front of the suction ports 72a and 82a, while the discharge ports 72b and 82b are connected to the mixing chamber 9b formed in the adapter 9, and the discharge port 9c of the mixing chamber 9b is opened to the bathtub 10. It is configured.
Thereby, the hot water and tap water stored in the tank 1 of the electric water heater were stored in the two pipes 72 and 82 connected to the bathtub 10 (in this embodiment, the tank 1 of the electric water heater). The hot water is supplied from the pipe 82 and the tap water is supplied from the pipe 72.) via the discharge ports 72b and 82b into the mixing chamber 9b of the adapter 9 and mixed in the mixing chamber 9b. After that, by supplying to the bathtub 10 from the discharge port 9c of the mixing chamber 9b, it is ensured that the hot water stored in the tank 1 of the electric water heater directly hits the bathing person. So that it can be prevented.
Further, when the hot water in the bathtub 10 is sucked up by the circulation pump 15 and the hot water in the bathtub 10 is circulated through the heat exchanger 4, one of the two pipes 72 and 82 connected to the bathtub 10. After sucking hot water in the bathtub 10 by the circulation pump 15 from the suction port of the pipe (in this embodiment, the suction port 72a of the pipe 72), and circulating the hot water in the bathtub 10 to the heat exchanger 4, Hot water heated in the heat exchanger 4 is introduced into the mixing chamber 9b of the adapter 9 from the outlet of the other pipe (in this embodiment, the outlet 82b of the pipe 82), and the outlet 9c of the mixing chamber 9b is introduced. The hot water heated in the heat exchanger 4 is prevented from being short-passed at the position of the adapter 9 by supplying the water to the bathtub 10.
[0027]
As described above, since the heat exchanger 4 for heating the water supplied from the outside with the hot water in the tank 1 is disposed in the tank 1 of the electric water heater, the water supplied from the outside of the tank 1 is supplied. The amount of heat of hot water stored in the tank 1 of the electric water heater can be used for warming up to such an extent that it can be directly supplied to the bathtub 10 etc. Cost of using midnight power can be promoted.
[0028]
In this case, the tap water heated by the heat exchanger 4 is supplied to the bathtub 10 via the pipe 8, while the solenoid valve 18 is adjusted to adjust the bathtub-side parts 71 and 72 of the pipe 7 from the junction T <b> 1. The tap water can be supplied to the bathtub 10 in parallel with the water supply to the heat exchanger 4 via the.
Accordingly, the temperature of the hot water supply is controlled by supplying water simultaneously with the hot water, and the hot water and the water are supplied using the two pipes 7 and 8 so that the channel cross-sectional area is enlarged and the hot water is quickly supplied. be able to.
In addition, the solenoid valve 18 arrange | positioned in the part 71 by the side of the bathtub of the piping 7 is not essential, and can also be abbreviate | omitted.
[0029]
On the other hand, the hot water outlet pipe 6 of the electric water heater forms a hot water outlet pipe 61 branched from the pipe of the relief valve 30, and this hot water outlet pipe 61 is connected to the pipe 8 of the heat exchanger 4 at the junction T2. The hot water 6 is supplied to the bathtub 10 from the hot water outlet pipe 61 via the bathtub-side portions 81 and 82 of the pipe 8.
Moreover, the water of the water pipe S is supplied to the bathtub 10 from the branched water pipe S2 through the bathtub-side portions 71 and 72 of the pipe 7.
A control means 22 including a solenoid valve 19, a flow sensor 20 and a check valve 21 is provided on the upstream side of the junction portion T2 of the tap pipe 61, and the same is provided on the upstream side of the junction portion T1 of the water pipe S2. A control means 23 having a configuration is provided. A temperature sensor 31 is disposed on the downstream side of the control unit 22 and on the upstream side of the control unit 23, respectively.
These control means 22 and 23 are based on the temperature of the hot water and tap water supplied to the bathtub 10, when supplying the hot water of the electric water heater from the tap pipe 6 and the tap water from the water pipe S to the bathtub 10, respectively. Thus, the temperature and amount of hot water in the bathtub 10 can be controlled by adjusting the amount of hot water and tap water in the electric water heater.
In this way, the control means 22 and 23 adjust the amount of hot water and tap water of the electric water heater to control the temperature and amount of hot water in the bathtub 10, and the two pipes 6 and 9 are used for the bathtub 10. By supplying hot water, it is possible to increase the hot water supply speed and shorten the hot water supply time while making the temperature and amount of hot water in the bathtub 10 appropriate.
[0030]
In this case, the hot water pipe 6 side pipe 81 and the water pipe S side pipe 71 are connected by the connecting pipe 24 provided with the check valve 25, and at least a part of the tap water together with the hot water of the electric water heater, It can be supplied to the bathtub 10 via the piping 82 on the side of the hot water discharge pipe 6.
Thereby, hot water can be supplied to the bathtub 10 in a state where it is difficult to cause temperature unevenness with the tap water from the tap water side pipe 72 by mixing the tap water with hot water at the hot water side pipe 82 and lowering the temperature of the hot water. it can.
[0031]
Moreover, the said control means 22 and 23 are comprised so that supply of the tap water to the bathtub 10 may be stopped and only the hot water of an electric water heater may be supplied, when the amount of hot water of the bathtub 10 approaches the set amount. .
Thereby, the hot water in bathtub 10 can be finally stirred with warm water, and the temperature of the hot water in bathtub 10 can be made uniform.
[0032]
The water pipe S3 is branched on the upstream side of the control means 23 of the water pipe S2, and the hot water pipe 62 is branched on the upstream side of the control means 22 of the hot water pipe 61. The branched water pipe S3 and the hot water pipe 62 Are connected by a mixing valve 26 to form another piping path 29 including a temperature sensor 27 and a flow rate sensor 28.
In this piping path 29, the amount of hot water supplied from the electric water heater and tap water can be adjusted based on the set temperature, and the temperature of hot water supplied via the piping path 29 can be controlled.
[0033]
【The invention's effect】
According to the electric water heater of the present invention, since the heat exchanger for heating the water supplied from the outside with the hot water in the tank is disposed in the tank of the electric water heater, it is supplied from the outside of the tank. The heat quantity stored in the tank of the electric water heater can be used to heat the water appropriately to such an extent that water can be directly supplied to the bathtub, etc. It is possible to provide a comfortable living environment while promoting the use of late-night electricity.
In particular, the heat exchanger is formed in a spiral shape, and the center axis of the heat exchanger formed in a spiral shape is disposed so as to substantially coincide with the center axis of the tank, thereby The hot water cooled by the heat exchange around the exchanger becomes a downward flow, an upward flow is generated in the center of the heat exchanger corresponding to the downward flow, and the hot water stored in the tank convects the hot water Circulation is well maintained, heat exchange can be performed efficiently and reliably, and a temperature sensor attached to the body of the tank can quickly and accurately detect a drop in temperature. Additional heating by a heater can be appropriately performed as necessary.
In addition, one connection part of the heat exchanger formed in a spiral shape is fixed at a position inside the plan view of the heat exchanger and at a position off the center of the tank at the top of the tank, and the other connection part is fixed Heat exchange by fixing the one connecting portion of the tank body on the line connecting the position where the one connecting portion is fixed and the center of the tank and on the opposite side of the fixed position of the one connecting portion. The mounting balance of the equipment is improved, the heat exchanger can be attached to the tank in a stable state simply by fixing the two connection parts to the tank, and the structure is simplified by eliminating the extra fixing part, Such gap corrosion at the fixed portion can be prevented.
[0034]
In addition, by setting the winding diameter of the heat exchanger formed in a spiral shape to a dimension that is 1/2 or more of the inner diameter of the tank, it is possible to reliably ensure the upward flow in the center of the heat exchanger. it can.
[0035]
Further, the electric water heater of the present invention is such that the winding diameter of the heat exchanger is set to a dimension that is ½ or more of the inner diameter of the tank, and the capacity of the portion incorporating the heat exchanger is the tank of the total capacity of the tank. By setting the upward flow in the tank to pass through the center of the heat exchanger, it is ensured that the upward flow in the center of the heat exchanger is ensured. In addition, it is possible to reduce the decrease in the heat output of the heat exchanger when hot water in the tank of the electric water heater is used.
Also, the one connecting portion of the heat exchanger which is formed in a spiral shape in plan view inside the position of the heat exchanger, and is fixed at a position deviated from the center of the tank top of the tank, the other connection portion Is fixed on the line connecting the position where the one connecting portion of the tank body is fixed and the center of the tank, and at a position opposite to the position where the one connecting portion is fixed. The mounting balance of the exchanger is improved, the heat exchanger can be mounted in a stable state by simply fixing the two connection parts to the tank, and the structure is simplified by eliminating the extra fixing part. Such a gap corrosion at the fixed portion can be prevented.
[0036]
Moreover, by connecting two pipes extending from the heat exchanger to the bathtub and circulating the hot water in the bathtub to the heat exchanger, the hot water in the bathtub can be reheated, and the electric water heater is connected to the midnight When an electric water heater that uses electric power is used, the use of low-cost late-night electric power can be promoted.
[0037]
In addition, a water pipe is connected to one of the two pipes extending from the heat exchanger, the tap water is introduced into the heat exchanger and heated, and then supplied to the bathtub through the other pipe. Thereby, the temperature of the hot water supplied to the bathtub can be set to an appropriate temperature.
[0038]
In addition, by configuring the internal pressure of the heat exchanger to be always lower than the internal pressure of the tank of the electric water heater, even if there is a hole in the heat exchanger, the water flowing through the heat exchanger However, it is possible to prevent the electric water heater from flowing out into the tank, and to reliably prevent the inside of the electric water heater from being contaminated by the water flowing through the heat exchanger.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic structural diagram showing an embodiment of an electric water heater according to the present invention.
FIG. 2 shows the electric water heater of the same embodiment, (a) is a plan view, (b) is a front view, and (c) is a sectional side view.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a convection state of hot water stored in a tank of the electric water heater of the same embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the installation height of the bathtub with respect to the heat exchanger disposed in the tank of the electric water heater of the same embodiment.
5A and 5B are explanatory views of an adapter attached to the bathtub of the same embodiment, in which FIG. 5A is a side view, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tank 2 Upper heater 3 Lower heater 4 Heat exchanger 4a Connection part 4b Connection part 5 Water supply pipe 6 Hot water discharge pipe 7 Piping 8 Piping 9 Adapter 10 Bathtub 11 Pressure reduction check valve 12 Water level sensor 13 Strainer 14 Temperature sensor 15 Circulation pump 16 Solenoid Valve 17 Check valve 18 Solenoid valve 19 Solenoid valve 20 Flow rate sensor 21 Check valve 22 Control means 23 Control means 24 Connection pipe 25 Check valve 26 Mixing valve 27 Temperature sensor 28 Flow rate sensor 29 Piping path 30 Relief valve 31 Temperature sensor 32 Temperature sensor D Tank inner diameter d Heat exchanger winding diameter Fd Downflow Fu Upflow H Bath height for heat exchanger Pa Circulation pump discharge pressure Pc Pressure reduction check valve set pressure

Claims

A heater is provided in the tank, and a heat exchanger formed in a spiral shape for heating water supplied from the outside of the tank with warm water stored in the tank is provided in the spiral shape above the heater. The central axis of the formed heat exchanger is arranged so as to substantially coincide with the central axis of the tank, and one connection part of the heat exchanger formed in a spiral shape is located at a position inside the plan view of the heat exchanger, And fixing the other connecting portion on the line connecting the position where the one connecting portion of the tank body is fixed to the center of the tank and the one of the tanks. An electric water heater characterized in that the connecting portion is fixed at a position opposite to the fixed position.

2. The electric water heater according to claim 1, wherein the winding diameter of the heat exchanger formed in a spiral shape is set to a dimension that is 1/2 or more of the inner diameter of the tank.

A spiral heat exchanger that heats water supplied from outside the tank with warm water stored in the tank inside the cylindrical tank is connected to one of the spiral heat exchangers. Is fixed at a position inside the plan view of the heat exchanger and at a position off the center of the tank at the top of the tank, and the other connecting part is fixed to the one connecting part of the body of the tank. A line connecting the position and the center of the tank, and fixed at a position opposite to the position where the one connecting portion is fixed, and the winding diameter of the heat exchanger is set to be equal to or more than ½ of the inner diameter of the tank Set the dimensions and the capacity of the part that incorporates the heat exchanger is set to be within 20% of the total capacity of the tank, and the upward flow in the tank is the center of the heat exchanger. Electric water heater characterized by passing through.

The electric water heater according to claim 1, 2, or 3, wherein two pipes extending from the heat exchanger are connected to the bathtub, and hot water in the bathtub is circulated through the heat exchanger.

A water pipe is connected to one of the two pipes extending from the heat exchanger, tap water is introduced into the heat exchanger and heated, and then supplied to the bathtub through the other pipe. The electric water heater according to claim 1, 2, 3, or 4 , wherein tap water is supplied to the bathtub through the one pipe.

Internal pressure of the heat exchanger, electric water heater according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein it has to be always lower than the internal pressure of the tank of an electric water heater.