JP5220334B2 - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Description

本発明は、貯湯タンクを有する貯湯式給湯機に関するものであり、特に漏電が発生した際の安全性を向上させる貯湯式給湯機に関するものである。

従来の貯湯式給湯機（例えば、電気温水器）においては、電気温水器に、給水配管及び給湯配管を接続する際、電気的絶縁性や可とう性を有する合成樹脂管を介在させて接続している（例えば、特許文献１参照）。合成樹脂管を挟む目的は、電気温水器から万一漏電が発生した際、配管を通じて家屋内の蛇口等へ漏電することがないようにする措置である。内線規定においても、電気温水器の保安工事として電気的絶縁性を有する管を給水給湯配管に施設することが推奨されている（内線規定３編５章特殊施設３５４５−５保安工事３［絶縁管］参照）。

特開平１０−１４１７７７号公報（第１頁、図１）

しかしながら、上記のような従来の構成では、電気温水器を設置する際に、当該電気温水器とは別に電気的絶縁性や可とう性を有する合成樹脂管を予め準備する必要があり、施工作業が煩雑となるばかりかコストも向上する。

また、電気温水器を設置した後に、必要な配管を周辺に個々に配管してゆく施工方式は古く、このような方式の電気温水器に替わって、近年の電気温水器は、周辺配管を機器側に内蔵し、各配管の接続口を機器の前面下部に集中して配置し、現場での配管接続工事の手間を省く方式のものとなって来ている。このような施工方式の電気温水器の場合、住宅や市水等からの配管は、一般に、電気温水器の設置場所まで予め敷設されている。このように、配管が電気温水器の設置場所まで予め敷設されている場合には、従来例のような合成樹脂管を敷設するスペースが取れないこともあり、その場合には、漏電に対する適切な保安工事ができないという課題もあった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、合成樹脂管などの別部材を予め手配する必要がなく、施工時の作業を簡素化して容易とするとともに、漏電に対する安全性を向上させる貯湯式給湯機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の貯湯式給湯機は、貯湯タンクと、貯湯タンク内の水を温水に沸き上げる加熱手段と、貯湯タンク及び加熱手段を収納する筐体と、筐体に電気的絶縁状態で設けられ給水配管が接続される給水配管接続部と、筐体に電気的絶縁状態で設けられ給湯配管が接続される給湯配管接続部と、給水配管接続部及び貯湯タンクの間に設けられ、給水配管接続部から貯湯タンク側へ延びる第一長さの部分が、内部を流れる流体に対して電気的絶縁状態にされた給水側内部配管と、貯湯タンク及び給湯配管接続部の間に設けられ、給湯配管接続部から貯湯タンク側へ延びる第二長さの部分が、内部を流れる流体に対して電気的絶縁状態にされた給湯側内部配管とを備えたことを特徴とする。

本発明にかかる貯湯式給湯機によれば、合成樹脂管などの別部材を予め手配する必要がなく、施工時の作業を簡素化して容易とするとともに、漏電に対する安全性を向上させるとともに、容易な施工作業によって、保安工事に係わる内線規定を満たすように貯湯式給湯機を設置することができるという効果を奏する。

以下、本発明の貯湯式給湯機の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機の概略の構成図である。図１において、貯湯式給湯機２０は、筐体２０ａと、筐体２０ａに収納され温水を貯留する貯湯タンク１と、貯湯タンク１内の水を温水に沸き上げるヒータ（加熱手段）２と、筐体２０ａに電気的絶縁状態で設けられ給水配管３が接続される給水接続口（給水配管接続部）５と、同じく筐体２０ａに電気的絶縁状態で設けられ給湯配管４が接続される給湯接続口（給湯配管接続部）８と、給水接続口５及び貯湯タンク１の間に設けられたタンク給水配管（給水側内部配管）６と、貯湯タンク１及び給湯接続口８の間に設けられたタンク出湯配管（給湯側内部配管）７とを有している。

そして、本実施の形態の貯湯式給湯機２０においては、タンク給水配管６の給水接続口５から貯湯タンク１側の第一長さの部分は、電気的絶縁材料にて作製され給水配管絶縁部材構成部６ａとされている。また、タンク出湯配管７の給湯接続口８から貯湯タンク１側の第二長さの部分は、同じく電気的絶縁材料にて作製され出湯配管絶縁部材構成部７ａとされている。なお、給水配管絶縁部材構成部６ａおよび出湯配管絶縁部材構成部７ａの長さは、内部を流れる湯水に万が一漏電による電流が流れた場合、その湯水の電気抵抗により外部への漏電を防止できるだけの長さとなるように設定されている。本実施の形態では、上記第一長さは１００ｃｍ、第二長さは５０ｃｍとされている。

貯湯タンク１の下部にはヒータ２が内蔵されており、そして、貯湯タンク１の外側面でヒータ２の下部に、貯湯タンク１内の湯温を検出する温度センサ２ａが設けられている。そして、さらに貯湯式給湯機２０は、ヒータ２の制御をする制御装置１０が設けられている。制御装置１０は、制御部１０ａと記憶部１０ｂを備え、深夜電力等の電源１５から供給される電力をヒータ２に供給し、温度センサ２ａで検出する貯湯タンク１内の沸き上げ温度に基づいて、貯湯タンク１内の湯の沸き上げ動作の制御を行う。

住宅等（図示せず）に設けられた混合水栓１８には、上記給水配管３から分岐して市水を供給する給水分岐配管３ａと、貯湯式給湯機２０から延びる給湯配管４とが接続されている。そして、混合水栓１８は、給水分岐配管３ａから供給される市水と、貯湯式給湯機２０を経由し給湯配管４から供給される湯を、使用者の任意の所望温度に混合し給湯の用に供する。

図２は、貯湯式給湯機２０の給湯接続口８付近を拡大し、その詳細構成を説明するために展開した様子を示す要部拡大図である。図２において、給湯接続口８は電気的絶縁材料にて作製されており、概略円筒状の筒部８ｃと、この筒部８ｃの中間部外周面に一体に形成された取り付け用のフランジ部８ａから構成されている。フランジ部８ａには、円周方向に沿って等間隔にねじ挿入用の貫通穴８ｂが複数開口されている。給湯接続口８は、筒部８ｃの一端側を筐体２０ａに開口された挿通孔２１に挿入して、フランジ部８ａが筐体２０ａの表面と平行となるように配置されている。そして、給湯接続口８は、貫通穴８ｂを貫通する固定ネジ１１（一般的には金属）を筐体２０ａの図示しないねじ孔にねじ込まれて、フランジ部８ａを筐体２０ａの表面に密着させるようにして筐体２０ａに締結されている。

筒部８ｃの筐体２０ａに挿入された側には、出湯配管絶縁部材構成部７ａが、被せられるようにして接続される。一方、筒部８ｃの反対側の端には、給湯配管４を接続するためのねじ溝８ｄが螺刻されている。このような構成の給湯接続口８の筐体２０ａに対する締結構造は、フランジ部８ａが筐体２０ａの表面に当接して強固に支持されるので、給湯配管４を接続するための支持構造として十分な強度とすることができる。なお、図２にて給湯接続口８の構造について説明したが、給水接続口５も同様の構成を成しており、給水配管絶縁部材構成部６ａと給水配管３とを接続するように筐体２０ａに設けられている。

次に、貯湯式給湯機２０の動作について説明する。貯湯式給湯機２０においては、給水配管３から給水された市水が、減圧弁（図示せず）にて所定圧に減圧され、その後、貯湯タンク１に給水される。このようにして貯湯タンク１は常に満水状態となっている。

沸き上げの動作は、主に深夜電力（一般に２３時から翌朝７時の時間帯の電力）を使って行われる。沸き上げの動作は、制御部１０ａがヒータ２へ通電を開始することで始まる。貯湯タンク１内の水は、ヒータ２で加熱されて時間の経過により徐々に沸き上げられる。このとき、加熱されて暖かくなった湯は、密度差により貯湯タンク１の上部へ移動する。そして、制御部１０ａは、温度センサ２ａの検出値が、記憶部１０ｂにあらかじめ設定された温度（例えば９０℃）になったときに沸き上げ完了と判断し、ヒータ２への通電を停止する。

使用者が混合水栓１８を開けると、給湯配管４を通じて供給される貯湯式給湯機２０で沸き上げられた湯と、給水分岐配管３ａから供給される市水とが混合されることにより設定された温度となった湯が出湯される。

貯湯式給湯機２０においては、例えば、ヒータ２から漏電が発生し貯湯タンク１などを経由して貯湯式給湯機２０の筐体２０ａなどへ漏電していても、貯湯式給湯機２０の筐体２０ａと給水配管３や給湯配管４との接続部である給水接続口５、給湯接続口８およびそれぞれにつながる給水配管絶縁部材構成部６ａと出湯配管絶縁部材構成部７ａが、電気的絶縁部材で構成されており、また、給水配管絶縁部材構成部６ａと出湯配管絶縁部材構成部７ａの長さが内蔵する湯水を導体とした場合であっても電気的絶縁性能を確保できる長さに構成されているので、給水配管３、給水分岐配管３ａ及び給湯配管４が、例え金属配管等の電気伝導性のある材料で構成されていても、これらの配管への漏電を起こすことが無い。

上述した貯湯式給湯機２０では、給水接続口５と給湯接続口８とがそれぞれ筐体２０ａに対して電気的絶縁構造で取り付けられると共に、給水配管絶縁部材構成部６ａとタンク給水配管６、及び出湯配管絶縁部材構成部７ａとタンク出湯配管７とが電気的絶縁構造で連結されている。これにより、給水接続口５に接続される給水配管３は、筐体２０ａ及びタンク給水配管６に対して電気的に絶縁される。同様に、給湯接続口８に接続される給湯配管４は、筐体２０ａ及びタンク出湯配管７に対して電気的に絶縁される。このため、給水接続口５に接続された給水配管３又は給湯接続口８に接続された給湯配管４を通じて混合水栓１８側へ漏電することが十分に抑制される。

また、給水接続口５、給水配管絶縁部材構成部６ａ、給湯接続口８及び出湯配管絶縁部材構成部７ａは、工場で貯湯式給湯機２０を製造するときに貯湯式給湯機２０に装備することができる。

以上のように、本実施の形態による貯湯式給湯機２０によれば、従来のような、別部材として電気的絶縁性や可とう性を有する合成樹脂管を必要とすることなく、貯湯式給湯機２０の筐体２０ａと給水接続口５、給湯接続口８およびそれぞれにつながる給水配管絶縁部材構成部６ａと出湯配管絶縁部材構成部７ａとが、絶縁部材で構成されており、給水配管絶縁部材構成部６ａと出湯配管絶縁部材構成部７ａの長さが内蔵する湯水を導体とした場合であっても電気的絶縁性能を確保できる長さに構成されているので、給水配管３や使用者が操作する住宅内の混合水栓１８への給水分岐配管３ａや給湯配管４が、例え金属配管等の電気伝導性のある材料で構成されている場合であっても、給水配管３、給水分岐配管３ａ、給湯配管４への漏電を起こすことが無く安全な貯湯式給湯機を提供することが可能となる。

また、本実施の形態による貯湯式給湯機２０によれば、工場での製造時に、給水接続口５及び給水配管絶縁部材構成部６ａと、給湯接続口８及び出湯配管絶縁部材構成部７ａとによる絶縁対策が施されている。よって、貯湯式給湯機２０を設置する現場の工事が、貯湯式給湯機２０に接続される給湯配管４と、給水配管３及び給水分岐配管３ａとに接続された混合水栓１８側に対する絶縁対策に影響を及ぼすことが無い。これにより、貯湯式給湯機２０は、貯湯式給湯機２０を設置する際の保安工事で求められる絶縁性能を安定して得ることができる。

なお、本実施の形態の貯湯式給湯機２０においては、タンク給水配管６の給水接続口５から貯湯タンク１側の第一長さの部分の給水配管絶縁部材構成部６ａと、タンク出湯配管７の給湯接続口８から貯湯タンク１側の第二長さの部分の出湯配管絶縁部材構成部７ａとは、電気的絶縁材料にて作製されているが、給水配管絶縁部材構成部６ａと出湯配管絶縁部材構成部７ａとは、内部に流れる流体（水及び湯）に対して電気的絶縁状態を保てるもので有ればよく、全体的に電気的絶縁材料にて作製されているものに限らず、例えば、ハイブリットホースなどで構成されてもよい。

また、給湯接続口８と出湯配管絶縁部材構成部７ａとを電気的絶縁材料にて一体に構成してもよい。同様に給水接続口５と給水配管絶縁部材構成部６ａとを電気的絶縁材料にて一体に構成してもよい。このように一体に構成した場合には、２つの部品が１つに集約されるので、部品点数を削減して構成を簡素化できる。

実施の形態２．
本実施の形態２に係る貯湯式給湯機は、給湯接続口８及び給水接続口５が電気的絶縁性のない材料（例えば、金属材料等の導体）で形成されている場合に、筐体２０ａに対して電気的絶縁状態に給湯接続口８及び給水接続口５を取り付ける構造を示すものである。本実施の形態の給湯接続口８は、金属材料にて作製されている。そして、概略円筒状の筒部８ｃと、この筒部８ｃの中間部外周面に一体に形成された取り付け用のフランジ部８ａから構成されている。フランジ部８ａには、円周に沿って等間隔にねじ挿入用の貫通穴８ｅが開口されている。

給湯接続口８は、筒部８ｃの一端側を筐体２０ａに開口された挿通孔２１に挿入して、フランジ部８ａを円環板状の２枚の絶縁部材、つまり、第一絶縁部材（介在絶縁部材）９ａと第二絶縁部材９ｂとに挟まれて配置されている。第一絶縁部材９ａと第二絶縁部材９ｂには、貫通穴８ｅと対応する位置に、透孔１２及び透孔１４が形成されている。そして、給湯接続口８は、フランジ部８ａを貫通する固定ネジ１１を筐体２０ａの図示しないねじ孔にねじ込まれて、フランジ部８ａと筐体２０ａとの間に第一絶縁部材９ａを挟んで筐体２０ａに締結されている。第二絶縁部材９ｂは、フランジ部８ａを全面に渡って覆うので、固定ネジ１１の頭部がフランジ部８ａに接触することがない。

また、第二絶縁部材９ｂには、固定ネジ１１が軸心からずれた場合でも、固定ネジ１１とフランジ部８ａとが接触することがないように、透孔１４の周囲から絶縁筒部１３が堤状に突設されている。この絶縁筒部１３は、フランジ部８ａの貫通穴８ｅに嵌合可能な形状とされている。その他の構成は実施の形態１と同様である。なお、図３にて本実施の形態の給湯接続口８の構造について説明したが、給水接続口５も同様の構成である。

筒部８ｃの筐体２０ａに挿入された側に出湯配管絶縁部材構成部７ａが、被せられるようにして接続される。筒部８ｃの反対側の端には、給湯配管４を接続するためのねじ溝８ｄが螺刻されている。給湯接続口８の筐体２０ａに対する締結構造は、フランジ部８ａが筐体２０ａの表面に当接して強固に支持されるので、給湯配管４を接続するための支持構造として十分な強度とすることができる。

本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、その他種々の構成を採り得ることは勿論である。また、本発明は、例えば、貯湯式給湯機２０に対して給湯接続口８及び給水接続口５が電気的絶縁性を確保するように締結できる種々の手段を利用して構成されてよい。

また、上記実施の形態では、加熱手段としてヒータ２を用いたものについて説明したが、加熱手段をヒートポンプサイクルにて構成してもよい。すなわち、ヒートポンプサイクルのサイクルの対向する位置にて冷媒に蓄えらえた熱を加熱手段として利用してもよい。このようにヒートポンプサイクルを利用することにより、熱を有効に活用することができる。また、このときの冷媒として二酸化炭素などの自然冷媒を用いることで、環境に優しい装置とすることができる。

本発明に係る貯湯式給湯機は、給水用の外部配管と給湯用の外部配管とを電気的に絶縁された状態で接続して保安を図るようにした貯湯式給湯機に適用されて最適なものである。

本発明の実施の形態１に係わる貯湯式給湯機を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態１に係わる貯湯式給湯機における筐体と給湯接続口との接続部分を分解して拡大した状態で示す側面図である。 本発明の実施の形態２に係わる貯湯式給湯機における筐体と給湯接続口との接続部分を分解して拡大した状態で示す側面図である。

符号の説明

１ 貯湯タンク
２ ヒータ（加熱手段）
３ 給水配管
３ａ 給水分岐配管
４ 給湯配管
５ 給水接続口（給水配管接続部）
６ タンク給水配管（給水側内部配管）
６ａ 給水配管絶縁部材構成部
７ タンク出湯配管（給湯側内部配管）
７ａ 出湯配管絶縁部材構成部
８ 給湯接続口（給湯配管接続部）
８ａ フランジ部
８ｂ 貫通穴
８ｃ 筒部
８ｄ ねじ溝
８ｅ 貫通穴
９ａ 第一絶縁部材（介在絶縁部材）
９ｂ 第二絶縁部材
１１ 固定ネジ
１８ 混合水栓
２０ 貯湯式給湯機
２０ａ 筐体

Claims (10)

1. 貯湯タンクと、
   前記貯湯タンク内の水を温水に沸き上げる加熱手段と、
   前記貯湯タンク及び前記加熱手段を収納する電気伝導性を有する筐体と、
   前記筐体に対して電気的に絶縁された状態で該筐体の表面に設けられ給水配管が接続される給水配管接続部と、
   前記筐体に対して電気的に絶縁された状態で該筐体の表面に設けられ給湯配管が接続される給湯配管接続部と、
   前記給水配管接続部と前記貯湯タンクとを繋ぐように前記筐体の内部に設けられる給水側内部配管と、
   前記貯湯タンクと前記給湯配管接続部とを繋ぐように前記筐体の内部に設けられる給湯側内部配管と
   を備え、
   前記給水側内部配管は、前記給水配管接続部から前記貯湯タンク側へ第一長さ連続して延び、内部を流れる流体に対して電気的に絶縁された給水配管絶縁部材構成部と、該給水配管絶縁部材構成部と前記貯湯タンクとを接続する給水側内部配管貯湯タンク接続部とを有し、
   前記給湯側内部配管は、前記給湯配管接続部から前記貯湯タンク側へ第二長さ連続して延び、内部を流れる流体に対して電気的に絶縁された出湯配管絶縁部材構成部と、該出湯配管絶縁部材構成部と前記貯湯タンクとを接続する給湯側内部配管貯湯タンク接続部とを有することを特徴とする貯湯式給湯機。
2. 前記第一長さと前記第二長さとは、５０〜１００ｃｍである
   ことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯機。
3. 前記給水配管絶縁部材構成部と、前記給湯配管絶縁部材構成部とは、各々の部位を流れる流体の電気的絶縁性によって、各々所望の絶縁性能が得られる長さとされている
   ことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯機。
4. 前記給水配管接続部と前記給湯配管接続部の少なくともいずれかは、絶縁材料にて作製されることにより、前記筐体に電気的絶縁状態に設けられている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。
5. 前記給水配管接続部と前記給湯配管接続部の少なくともいずれかは、前記筐体との間に絶縁部材を介在されることにより、前記筐体に電気的絶縁状態に設けられている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。
6. 前記給水配管接続部と前記給湯配管接続部の少なくともいずれかは、筒部と該筒部の外周から延びるフランジ部とを有し、該フランジ部を前記筐体に固定されている
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。
7. 前記給水配管接続部と前記給湯配管接続部の少なくともいずれかは、前記フランジ部と前記筐体との間に絶縁部材を挟まれて固定されている
   ことを特徴とする請求項６に記載の貯湯式給湯機。
8. 前記加熱手段は、前記貯湯タンクに設けられた電気ヒータである
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。
9. 前記加熱手段は、ヒートポンプサイクルによるものである
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。
10. 前記ヒートポンプサイクルの冷媒は、自然冷媒である
    ことを特徴とする請求項９に記載の貯湯式給湯機。

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