JP4988539B2

JP4988539B2 - 貯湯式給湯機

Info

Publication number: JP4988539B2
Application number: JP2007333602A
Authority: JP
Inventors: 成樹村山; 朋之米山; 悠介松本
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2007-12-26
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2027-12-26
Also published as: JP2009156494A

Description

この発明は、ヒートポンプユニット等で加熱された温水を貯留すると共に、所定の給湯箇所に給湯するための貯湯タンクを備えた貯湯式給湯機に関するものである。

従来のこの種の貯湯式給湯機機は、貯湯タンクの下方に設けた漏水受皿と、漏水受皿に設けた漏水センサと、ヒータの通電制御を行う制御回路とを備え、制御回路は漏水センサが漏水を検出した時はヒータへの通電を停止すると共に報知し、給水管に備えた止水装置を閉止して給水を停止するものであった。そして、給水管の入口は筐体の横方向に設けられ給水管は横方向に配置されている。また、巻線等の電気アクチュエータは防水のためのカバーが設けられていた。（例えば特許文献１参照）
特許３１４５８９５号公報

ところでこの従来のものでは、給水管が横方向に配置されているので、給水管の入口と貯湯タンクの間の距離が大きく必要になり、タンクユニットのコンパクト化の妨げになるものであった。また、給水管をコンパクトにタンクユニット内に収納するためには、タンクユニット底面に給水管の入口を配置し、縦方向に給水管を配置した場合には、減圧弁や給水管に結露した結露水が配管をつたわって給水遮断弁の巻線や電気部品に侵入して、故障の原因となるものであった。

この発明はこの点に着目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、温水を貯めておく貯湯タンクと、この貯湯タンクに接続されて水を供給する給水管と、給水管に設けられて供給水を減圧する減圧弁と、貯湯タンクの下方に設けられて漏水を集める漏水受皿と、漏水受皿に設けられて漏水を検知する漏水センサと、前記減圧弁の上流側の下方向に給水遮断弁を備え、この給水遮断弁は弁水路とこの弁水路に垂直で弁を作動する軸と、通電により前記軸を摺動する巻線等で構成し、前記遮蔽弁本体の外表面に露出して巻線を設け、この巻線上方に接続された減圧弁又は給水管にて発生した結露水を巻線外へ案内する案内部を設け、この案内部は遮蔽弁本体の巻線側に一体に形成した溝と、この溝に連なる傾斜面を備えたものである。

この発明によれば、給水管や減圧弁をつたわって給水遮断弁に流れてきた結露水を巻線等の電気部品を遠ざける方向に導いて巻線が結露水に濡れることを簡単な構造で防止することができる。また、巻線にプラスチック等の防水用のカバーを取り付ける必要もなくコストダウンをすることができるものである。

次にこの発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は湯水を貯湯する貯湯タンク２等を収納する貯湯タンクユニット、３は貯湯タンク２内の湯水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニットで、内部には圧縮機４と凝縮器としての冷媒−水熱交換器５と減圧装置としての電子膨張弁６と強制空冷式の蒸発器７とで構成され、このヒートポンプユニット３の冷媒循環回路には冷媒として二酸化炭素が用いられて超臨界ヒートポンプサイクルを構成しているものである。また、前記圧縮機４や膨張弁６等によりヒートポンプサイクルを駆動制御するヒーポン制御部８を設けている。

９は吐出温度検出手段としての吐出温センサで、サーミスタセンサ等から成り冷媒配管１０の前記圧縮機４の出口側に取り付けられ、検知された温度によって圧縮機４の回転数や前記膨張弁６の開度を制御するものである。
１１は前記貯湯タンク２の下部と冷媒−水熱交換器５の入口側を接続するヒーポン往き管で、循環ポンプ１２が取り付けられている。
前記ヒーポン往き管１１の冷媒−水熱交換器５の入口近くには熱交入口温度センサ１３を備え、冷媒−水熱交換器５へ流入する水の温度を検知する。
１４は前記貯湯タンク１の下部に水道を接続し、水道水を供給する給水管である。
１５は前記冷媒−水熱交換器５と貯湯タンク２の上部とを接続するヒーポン戻り管で、ヒーポンユニット３内の前記ヒーポン戻り管１５で、冷媒−水熱交換器５の出口側には沸上げセンサ１６を備え、冷媒−水熱交換器５で沸上げられた湯の温度を検知するものである。

深夜に行われる沸き上げ運転時には、貯湯タンク１→循環ポンプ１２→ヒーポン往き管１１→冷媒−水熱交換器５→ヒーポン戻り管１５→貯湯タンク２のヒーポン循環回路１７によって沸き上げ運転を行うものである。

１８は前記貯湯タンク２の上部に接続され貯湯されている高温水を出湯する出湯管。１９は前記給水管１４から出湯側へ水道水を導く給水バイパス管。２０は前記出湯管１８からの湯水と前記給水バイパス管１９からの水道水を給湯設定温度に混合する給湯混合弁。２１は前記給湯混合弁２０から給湯栓２２に湯を供給する給湯管。２３は給湯管２１に設けた給湯温度センサ。２４は給湯管２１に設けた給湯流量センサ。２５は前記給水管１４に備えた給水温度センサ。

２６は前記タンクユニット１の底面２７に設けた給水管接続口で、水道水を前記給水管１４へ導くものであり、給水管１４には減圧弁２８を備え、この減圧弁２８の上流側で前記給水管接続口２６との間に給水遮断弁２９を設けている。

３０は前記貯湯タンク２の下方に設けた漏水受皿で、腐食等の不具合によって貯湯タンク２や周辺の配管に水漏れが発生した時に、その水を受けてタンクユニット２外へ排水すると共にこの漏水受皿３０に備えた漏水センサ３１によって水漏れを検知するものである。

３２は前記給水管１４の減圧弁２８よりも下流側に備え、タンク２内の水が水道側に逆流することを防止する逆止弁。３３は前記出湯管１８に接続された過圧逃し弁。３４は台所等に設置され、給湯機の運転停止や給湯温度の設定や各種運転モードの設定を行うリモコンで、前記貯湯タンクユニット１と接続されている。３５は前記ヒーポン制御部８やリモコン３４と接続され給湯機全体の制御を行う給湯制御部であり、前記漏水センサ３１で検知した漏水の信号発生時や、また、前記給湯混合弁２０の故障等で異常な高温水が給湯側に流れた場合に前記給水遮断弁２９を作動して給水を停止し、給湯機の損害が拡大すること防止するものである。

３６は前記貯湯タンク２の側面上下方向に５個のサーミスタセンサを備えた貯湯温度センサで、最上部の貯湯温度センサ３６ａから下方に最下部の貯湯温度センサ３６ｅまで等間隔に配置され、貯湯タンク２内の温水の温度と貯湯量を検知するものである。

３７は前記蒸発器７の熱交換を行うためにプロペラファンにて送風する送風機。３８は前記蒸発器７の風上側に設けられ、外気温を測定する外気温センサ。前記熱交入口センサ１１は、冷媒−水熱交換器５とヒーポン往き管１１の接続部分に設けられ加熱する前の冷水温度を検知する。また前記沸上げセンサ１６は冷媒−水熱交換器５とヒーポン戻り管１５接続部分の近傍に設けられ、加熱後の温水温度を検知するものである。

前記リモコン３４には押圧式の電源スイッチ３９、給湯設定温度を設定する温度設定スイッチ４０、浴槽（図示せず）への湯張りを指示する湯張りスイッチ４１、湯張り量を設定する湯張り量設定スイッチ４２、及び給湯可能な残時間を表示させる残時間表示スイッチ４３とを有した操作部４４と、ドットマトリクス型の蛍光表示管よりなる表示部４５と、これら操作部４４及び表示部４５を制御すると共に、前記給湯制御部３５と通信を行うマイクロコンピュータを主に構成されたリモコン制御部（図示せず）を備えており、通常運転時は前記表示部４５に操作部４４で設定された給湯設定温度や時刻情報および貯湯温度センサ３６で検知する残り貯湯量等が表示されるものである。なお、前記表示部４５はドットマトリクス型の液晶表示部としても良い。

図３の断面図にて給水遮断弁２９を説明すれば、４６は管状の遮蔽弁本体で、弁水路４７の中央を垂直に屈曲させ、水路４７を開閉する円盤状の弁４８を設けている。この弁４８の中央には円柱状の軸４９が固定され、この軸４９は巻線５０の中心を摺動自在に挿通している。前記弁４８は通常時は開いているが、給湯制御部３５からの信号で巻線５０に通電されると弁４８が閉じて弁水路４７を塞いで給水管１４への給水を遮断するものである。

前記遮蔽弁本体４６の外表面の巻線５０との境目には、上方の減圧弁２８や配管に結露した結露水が配管をつたわって流れてきて、巻線５０侵入して絶縁不良等の故障が発生することを防止するために、巻線５０の反対側へ結露水を流す案内部５１を設け、この案内部５１は傾斜面５２や溝５３によって形成されているので、結露水をスムーズに巻線５０の反対側へ導くものである。

ここで、給湯機の電源は時間帯別電灯であり、夜間（ここでは２３時から翌７時まで）が割安な電力料金設定となっているもので、この割安な夜間電力を用いて夜間に一日に必要な貯湯熱量を沸かし上げて使用するものであり、また、この時間帯別電灯では昼間（７時から２３時まで）にも電力は供給され、残湯量が少なくなったときに追加の沸き増しが行われるものである。

そして、夜間時間帯になると前記給湯制御部３５が翌日に必要な貯湯熱量を演算し、この目標となる貯湯熱量を夜間時間帯の終了時までに沸き上げるようヒーポン制御部８に指示してヒートポンプ回路を作動させ、ヒーポン循環回路１７の循環ポンプ１２を駆動開始する。そして、循環ポンプ１２の駆動により貯湯タンク２下部から取り出された湯水がヒーポン往き管１１を通り冷媒−水熱交換器５に流入して加熱され、ヒーポン戻り管１５を介して貯湯タンク２の上部に戻されることにより高温の湯が貯湯される。

更に貯湯タンク２の側面に設けられた貯湯温度センサ３６が所定の量の高温水が貯湯されたことを検出するか、または、熱交入口温度センサ１３が所定温度以上を検出すると、給湯制御部３５がヒーポン制御部８へ加熱動作の停止を指令し、ヒーポン循環回路１７と循環ポンプ１２の作動が停止され、夜間時間帯の終了時までに貯湯動作を終了するものである。

なお、ここで貯湯タンク２内に貯湯される熱量は給湯制御部３５により、過去数日分の給湯負荷から適切と思われる熱量を目標貯湯熱量として算出されるもので、貯湯される湯水の温度は季節（または給水温度センサ２５で検出する給水温度）および目標貯湯熱量の大小によって６０℃〜９０℃の範囲で変動するものである。

次に給湯栓２２を開くと、給水管１４からの給水圧により貯湯タンク２上部の高温水が出湯管１８に押し出され、給湯制御部３５により制御される給湯混合弁２０にて、給水バイパス管１９の低温水と給湯温度センサ２３の検出する温度が、前記リモコン３４の操作部４４で設定された給湯設定温度になるように混合されて、給湯管２１を介して給湯されるものである。

もしも給湯量が通常よりも多くなってしまい、昼間電力時間帯にて貯湯温度センサ３６で検出する残り貯湯量が少なくなったことを給湯制御部３５が検知し、貯湯タンク２内に貯湯された湯の湯切れが予想される場合は、その時点にて昼間電力を利用して必要な熱量の沸き増しが行われるものである。

また貯湯タンク２近傍で水漏れが発生した場合には、前記漏水センサ３１にて検知し、給水遮断弁２９を作動して給水を停止し、給湯機の損害が拡大すること防止するものである。また給湯混合弁２０の故障等で異常な高温水が給湯側に流れた場合にも、前記給水遮断弁２９を作動して給水を停止するものである。
また給水管１４や減圧弁２８をつたわって給水遮断弁２９に流れてきた結露水を巻線５０等の電気部品を遠ざける方向に導いて巻線５０が結露水に濡れることを簡単な構造で防止することができる。また、巻線５０等にプラスチック等の防水用のカバーを取り付ける必要もなくコストダウンをすることができるものである。

この発明の一実施形態の貯湯式給湯機の概略構成図。同要部の斜視図。同要部の断面図。

符号の説明

１貯湯タンクユニット
１４給水管
２８減圧弁
２９給水遮断弁
３０漏水受皿
３１漏水センサ
３５給湯制御部
４６遮蔽弁本体
４７弁水路
４８弁
４９軸
５０巻線
５１案内部
５２傾斜面

Claims

温水を貯めておく貯湯タンクと、この貯湯タンクに接続されて水を供給する給水管と、給水管に設けられて供給水を減圧する減圧弁と、貯湯タンクの下方に設けられて漏水を集める漏水受皿と、漏水受皿に設けられて漏水を検知する漏水センサと、前記減圧弁の上流側の下方向に給水遮断弁を備え、この給水遮断弁は弁水路とこの弁水路に垂直で弁を作動する軸と、通電により前記軸を摺動する巻線等で構成し、前記遮蔽弁本体の外表面に露出して巻線を設け、この巻線上方に接続された減圧弁又は給水管にて発生した結露水を巻線外へ案内する案内部を設け、この案内部は遮蔽弁本体の巻線側に一体に形成した溝と、この溝に連なる傾斜面を備えたことを特徴とする貯湯式給湯機。