JP5408051B2 - 湯水混合装置及びそれを備えた給湯機 - Google Patents

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Description

本発明は、湯水混合装置を備えた給湯機に関するものである。
図5は、従来の貯湯式給湯機の構成を示す構成図である。図5に示すように、従来、この種の貯湯式給湯機は、ヒートポンプユニット等の熱源ユニット200と貯湯ユニット100から構成され、貯湯ユニット100内部には、貯湯タンク101と貯湯タンク101へ水を供給する給水管102と、貯湯タンク101の下部から熱源ユニット200へ水を送水する循環ポンプ104と、熱源ユニット200で加熱された高温水を貯湯タンク101の上部へ供給する循環水路105を備えている。
そして給湯回路は、貯湯タンク101上部から高温水を取出す出湯管112と、貯湯タンク101からの高温水と給水管102からの水を混合し所定温度の湯水を蛇口103へ供給する給湯用の第1混合弁113を備え、風呂回路は、貯湯タンク101からの高温水と給水管102からの水を混合し所定温度の湯水を風呂106へ供給する風呂用の第2混合弁114を備えている。この第1混合弁113と第2混合弁114は、貯湯タンク101前面上部の左右空間へそれぞれ離隔して配置され、出湯管112から第1混合弁113の湯入口115と、第2混合弁114の湯入口116へそれぞれ高温水を供給する湯流入路119に接続されている。
さらに、湯入口115と湯入口116には、それぞれ逆止弁117と逆止弁118を設けて各混合弁の出口側から湯水が貯湯タンクへ逆流するのを防止すると共に湯流入路119の高温水側から混合弁を通過し給水管の低温水側へ、比重の違いにより起こる高温水の廻り込み現象を防止している。
また、第1混合弁113の出口側に配置する給湯配管の圧力を逃す圧力逃し弁の排水口120と第2混合弁114の出口側に配置する風呂水逆流水排水装置の排水口121にそれぞれ排水ホースを接続し、他方を貯湯タンク101下方の排水栓122へそれぞれ接続している。
このように給湯用の第1混合弁と風呂用の第2混合弁は、貯湯タンク前面上部の左右にある空間を利用して配置するのが一般的であり、特に第2混合弁の近傍には風呂湯はりの入り切りを行う風呂湯はり弁スペースが必要なため、それぞれ離れた配置となっていた(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−139345号公報
しかしながら、前記従来の湯水混合装置を備えた貯湯式給湯機の配管構成では、給湯用の第1混合弁と風呂用の第2混合弁を左右に離隔してそれぞれ単独で配置しているため、第1混合弁と第2混合弁のそれぞれの湯入口へ貯湯タンクからの高温水を供給する出湯管から分岐、接続した湯流入路の全長が必然的に長くなり、湯水を使用しない待機時には高温水が多量に滞留することになる。その結果、湯流入路の長大な表面から放熱し高温水の温度が低下するため、貯湯のエネルギーを低下させ、エネルギー効率低下の要因となっていた。
また、各混合弁の出口側から湯水が貯湯タンク側へ逆流するのを防止する目的と、湯流入路の高温水側から混合弁を通過し給水管の低温水側へ、比重の違いにより起こる高温水の廻り込み現象を防止する目的で各混合弁の湯入口には、開弁作動圧力を高温水の廻り込み圧力以上に設定した逆止弁をそれぞれ設けているが、一方で部品点数が増加しコスト上昇の要因ともなっていた。
このように本発明は、前記従来の課題を解決するもので、エネルギー効率を上昇させるとともに、低コスト化を実現する湯水混合装置及びそれを備えた給湯機を提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明の湯水混合装置は、高温水と低温水とを混合し所定温度の湯水を蛇口等へ供給する第1混合弁と、前記高温水と前記低温水とを混合し所定温度の湯水を風呂へ供給する第2混合弁と、前記第1混合弁の第1湯入口、前記第2混合弁の第2湯入口に前記高温水を供給する湯流入路と、前記湯流入路からそれぞれ分岐して設けた第1接続口、第2接続口と、を備え、前記第2接続口の通路断面積を、前記第1接続口の通路断面積より小さくし、前記第1混合弁と前記第2混合弁とを並列に配置するとともに、前記第1接続口と前記第1湯入口、前記第2接続口と前記第2湯入口を各々着脱可能に接続して形成したことを特徴とするもので、第1混合弁と第2混合弁を並列に近接配置することによって、湯流入路の長さと表面積を最小に設定することができ、滞留する高温水の容量を減らして待機時の放熱ロスを低減し、エネルギー効率の向上が図れる。
また、湯流入路に設けた各接続口と各混合弁の湯入口を一体化せずに着脱可能に接続することによって、第2混合弁が不要な場合には、第1接続口と第1湯入口が着脱可能に接続できるため、第2接続口を閉止するのみで基本共用化が図れ、新規専用部品が不要となりコスト上昇が抑制できる。
本発明によれば、エネルギー効率を上昇させるとともに、低コスト化を実現する湯水混合装置及びそれを備えた給湯機を提供できる。
本発明の実施の形態1における湯水混合装置を備えた給湯機の構成図 同第1混合弁のみ搭載する湯水混合装置を備えた給湯機の構成図 同湯水混合装置の平面断面図 同湯水混合装置の側面断面図 従来の湯水混合装置を備えた給湯機の構成図
第1の発明は、高温水と低温水とを混合し所定温度の湯水を蛇口等へ供給する第1混合弁と、前記高温水と前記低温水とを混合し所定温度の湯水を風呂へ供給する第2混合弁と、前記第1混合弁の第1湯入口、前記第2混合弁の第2湯入口に前記高温水を供給する湯流入路と、前記湯流入路からそれぞれ分岐して設けた第1接続口、第2接続口と、を備え、前記第2接続口の通路断面積を、前記第1接続口の通路断面積より小さくし、前記第1混合弁と前記第2混合弁とを並列に配置するとともに、前記第1接続口と前記第1湯入口、前記第2接続口と前記第2湯入口を各々着脱可能に接続して形成したことを特徴とする湯水混合装置で、第1混合弁と第2混合弁を並列に近接配置することによって、湯流入路の長さと表面積を最小に設定することができ、滞留する高温水の容量を減らして待機時の放熱ロスを低減し、エネルギー効率の向上が図れる。
また、湯流入路に設けた各接続口と各混合弁の湯入口を一体化せずに着脱可能に接続することによって、第2混合弁が不要な場合には、第1接続口と第1湯入口が着脱可能に接続できるため、第2接続口を閉止するのみで基本共用化が図れ、新規専用部品が不要となりコスト上昇が抑制できる。
また、前記第1混合弁にて混合した湯水は蛇口等へ供給し、前記第2混合弁にて混合した湯水は風呂へ供給するとともに、前記第2接続口の通路断面積を、前記第1接続口の通路断面積より小さくしたことを特徴とするもので、第1混合弁から供給する蛇口の出湯中に第2混合弁から供給する風呂湯はりを開始すると、一般的に風呂湯はりの湯の使用量が蛇口の使用量に比べ多量であるため、蛇口に供給する湯が、瞬間的に減少して蛇口の出湯温度が変動し使用感が悪化するが、第2湯入口と接続する第2接続口の通路断面積を、第1湯入口と接続する第1接続口の通路断面積より小さく構成にすることにより、風呂回路の通路抵抗が増加し蛇口に供給する湯量が安定するため、蛇口の出湯温度の変動が無くなり使用感を向上することができる。
第2の発明は、第1の発明において、前記第1混合弁にて混合した湯水は蛇口等へ供給し、前記第2混合弁にて混合した湯水は風呂へ供給するとともに、前記第1接続口は前記第2接続口よりも、前記湯流入路の流路下流側に設けたことを特徴とするもので、第1混合弁から供給する蛇口の出湯中に第2混合弁から供給する風呂湯はりを開始すると、一般的に風呂湯はりの湯の使用量が蛇口の使用量に比べ多量であるため、蛇口に供給する湯が瞬間的に減少して蛇口の出湯温度が変動し使用感が悪化するが、前記第1接続口を前記第2接続口よりも、前記湯流入路の流路下流側に設けたことで、風呂回路の第2接続口の流量が蛇口に供給する第1接続口の流量に対し少量となるため、蛇口に供給する湯量の変動が抑制でき、湯量が安定するので蛇口の出湯温度の変動が無くなり使用感を向上することができる。
第3の発明は、第1または2の発明の湯水混合装置の、前記第1混合弁の出口側に接続した給湯配管の圧力を逃す圧力逃し弁の排水口と、前記第2混合弁の出口側に配置する風呂水逆流水排水装置の排水口とを連通させる構成としたことを特徴とする給湯機で、従来の構成は、圧力逃し弁の排水口と風呂水逆流水排水装置の排水口に排水ホースをそれぞれ接続し、他方を貯湯タンク下方の排水栓へそれぞれ接続していたため、この長尺の2本の排水ホースは、貯湯タンク周囲を引き廻す際に長いため座屈しやすく閉塞すると排水を阻害するため、組立時に排水ホースの閉塞がないように手間を要し、品質面や組立作業性に課題があったが、第1混合弁と第2混合弁を並列に近接配置することにより、第1混合弁の出口側に配置する圧力逃し弁の排水口と第2混合弁の出口側に配置する風呂水逆流水排水装置の排水口を連通し、排水を集約することが可能となり、圧力逃し弁の排水口と風呂水逆流水排水装置の排水口を短尺の排水ホースで連結できるため、従来構成に比べ、排水ホースを引き廻す際の座屈や閉塞のリスクが半減し、品質および組立作業性が向上すると共にホース材料の削減も図ることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が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における湯水混合装置を備えた貯湯式給湯機の構成図である。
図1において湯水混合装置を備えた貯湯式給湯機は、ヒートポンプユニット等の熱源ユニット2と貯湯ユニット1から構成され、貯湯ユニット1内部には、貯湯タンク3と貯湯タンク3へ水を供給する給水管4と、貯湯タンク3の下部から熱源ユニット2へ水を送水する循環ポンプ5と、熱源ユニット2で加熱された高温水を貯湯タンク3の上部へ供給する循環水路6を備えている。
そして給湯回路は、貯湯タンク3上部から高温水を取出す出湯管7と、貯湯タンク3か
らの高温水と給水管4からの水を混合し所定温度の湯水を蛇口8へ供給する給湯用の第1混合弁9を備え、風呂回路は、貯湯タンク3からの高温水と給水管4からの水を混合し所定温度の湯水を風呂10へ供給する風呂用の第2混合弁11を備えている。
貯湯タンク3前面上部の右空間に近接して並列に配置した第1混合弁9と第2混合弁11には、出湯管7からの高温水を供給する湯流入路14を接続し、湯流入路14の入口には逆止弁15を備え、逆止弁15の2次側通路には第1接続口16と第2接続口17を設け、第1接続口16と第1混合弁9の第1湯入口12、第2接続口17と第2混合弁11の第2湯入口13をそれぞれ着脱可能に接続して湯流入路14から高温水を各混合弁へ供給している。
図2は、本発明の実施の形態における第1混合弁のみ搭載する湯水混合装置を備えた貯湯式給湯機の構成図である。図2において湯水混合装置を備えた貯湯式給湯機は、風呂湯はり機能が無い機種を示し、図1の混合弁配置と同じ配置関係を維持して第1混合弁9には、出湯管7からの高温水を供給する第2湯流入路14aを接続し、第2湯流入路14aの入口には逆止弁15を備え、逆止弁15の2次側通路には、図1の第2接続口17を閉止した第1接続口16のみを設け、第1接続口16と第1混合弁9の第1湯入口12を着脱可能に接続して第2湯流入路14aから高温水を第1混合弁9へ供給している。
以上のように、本実施の形態においては、湯水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクへ給水する給水管と、前記貯湯タンクから高温水を取出す出湯管と、前記貯湯タンクからの高温水と前記給水管からの水を混合し所定温度の湯水を蛇口等へ供給する第1混合弁と、前記貯湯タンクからの高温水と前記給水管からの水を混合し所定温度の湯水を風呂へ供給する第2混合弁と、前記出湯管を経由して前記第1混合弁の第1湯入口と前記第2混合弁の第2湯入口に前記貯湯タンクからの高温水を供給する湯流入路を備え、前記第1混合弁と前記第2混合弁を並列に近接配置し、前記湯流入路に設けた逆止弁の2次側通路部には第1接続口と第2接続口を設け、前記第1接続口と前記第1湯入口、前記第2接続口と前記第2湯入口を各々着脱可能に接続する構成にしたことにより、湯流入路の長さと表面積を最小に設定することができ、滞留する高温水の容量を減らして待機時の放熱ロスを低減し、貯湯のエネルギー低下を防止でき、エネルギー効率の向上が図れる。
そして、従来は各混合弁にそれぞれ設けていた逆止弁に変えて、湯流入路に第1混合弁と第2混合弁共用の逆止弁を1個設けることにより、各混合弁の出口側から湯水が貯湯タンク側へ逆流するのを逆止弁の閉弁で防止し、あわせて開弁作動圧力を湯流入路からの高温水の廻り込み圧力以上に設定した逆止弁を用いることにより、湯流入路の高温水側から混合弁を通過し給水管の低温水側へ、比重の違いにより起こる高温水の廻り込み現象を防止できるため、従来構成に比べ逆止弁の部品点数削減が図れ、コスト上昇が抑制できる。
さらに、風呂湯はり機能が無く前記第2混合弁が不要な場合は、前記した複数の混合弁配置の場合と同じ配置関係を維持しながら、前記貯湯タンクからの高温水と前記給水管からの水を混合し所定温度の湯水を蛇口等へ供給する前記第1混合弁と、前記第2接続口を閉止し前記第1接続口のみ残す構成とした第2湯流入路を備え、前記第1接続口と前記第1湯入口が着脱可能に接続できる構成にしたことと、前記したように複数の混合弁配置の場合に、湯流入路に設けた各接続口と各混合弁の湯入口を一体化せずに着脱可能に接続することにより、風呂湯はり機能が無く第2混合弁が不要な場合には、複数の混合弁配置の場合と同じ配置関係を維持して第1混合弁と、第2接続口を閉止し第1接続口のみ残す構成の第2湯流入路を組合せ、第1接続口と第1湯入口が着脱可能に接続できるため、第2湯流入路は湯流入路から第2接続口を閉止するのみで基本共用化が図れ、新規専用部品が不要となりコスト上昇が抑制できる。
図3は、本発明の実施の形態における湯水混合装置の平面断面図ある。
湯流入路14に設けた第1接続口16と第1混合弁9の第1湯入口12を着脱可能に接続すると共に、湯流入路14に設けた第2接続口17と第2混合弁11の第2湯入口13を着脱可能に接続し、第2接続口17の通路断面積を第1接続口16の通路断面積より小さくして高温水を各混合弁に供給する構成としている。
以上のように、本実施の形態は、第2湯入口と接続する第2接続口の通路断面積を、第1湯入口と接続する第1接続口の通路断面積より小さくしたものである。
第1混合弁から供給する蛇口の出湯中に第2混合弁から供給する風呂湯はりを開始すると、一般的に風呂湯はりの湯の使用量が蛇口の使用量に比べ多量であるため、蛇口に供給する湯が瞬間的に減少して蛇口の出湯温度が変動し使用感が悪化するが、第2湯入口と接続する第2接続口の通路断面積を、第1湯入口と接続する第1接続口の通路断面積より小さく構成にすることにより、風呂回路の通路抵抗が増加し蛇口に供給する湯量が安定するため、蛇口の出湯温度の変動が無くなり使用感を向上することができる。
湯流入路14を略L字状に形成し、第1接続口16は流量低下が少ない略L字部21に設け、第2接続口17は流量低下が大きい略T部22に設けて、高温水の進行方向に対して第2接続口17、第1接続口16の順に配置して高温水を各混合弁に供給する構成としている。
以上のように、本実施の形態は、湯流入路を略L字状に形成し、第1接続口は流量低下が少ない略L字部に設け、第2接続口は流量低下が大きい略T字部に設け、高温水の進行方向に対し第2接続口、第1接続口の順に配置し、第1混合弁と第2混合弁を並列に近接配置したものである。
第1混合弁から供給する蛇口の出湯中に第2混合弁から供給する風呂湯はりを開始すると、一般的に風呂湯はりの湯の使用量が蛇口の使用量に比べ多量であるため、蛇口に供給する湯が瞬間的に減少して蛇口の出湯温度が変動し使用感が悪化するが、湯流入路を略L字状に形成し、第1接続口は流量低下が少ない略L字部に設け、第2接続口は流量低下が大きい略T字部に設け、高温水の進行方向に対し第2接続口、第1接続口の順に配置し、第1混合弁と第2混合弁を並列に近接配置することにより、風呂回路の第2接続口の流量が蛇口に供給する第1接続口の流量に対し少量となるため、蛇口に供給する湯量の変動が抑制でき、湯量が安定するので蛇口の出湯温度の変動が無くなり使用感を向上することができる。
図4は、本発明の実施の形態における湯水混合装置の側面断面図ある。
回転しながら湯水を混合する弁体23を内蔵する第1混合弁9と第2混合弁11は、上方に弁体23の駆動用モータ25を備え、駆動用モータ25の下方に弁体23を配置し、駆動用モータ25と弁体23の回転軸24を連結、駆動して所定温度の湯水に混合している。
以上のように、本実施の形態は、第1混合弁及び第2混合弁内部の湯水を混合する弁体の駆動用モータを前記弁体より上方に配置し、前記駆動用モータに連結される前記弁体の回転軸の方向を水平より上向きに配置したものである。
貯湯式給湯機に搭載のこの種混合弁は、設置スペースや配管レイアウトの制約から弁体の回転軸の方向が水平もしくは水平より下向きに配置され、駆動用モータも弁体より下に
位置する場合があり、その際には、結露水が重力により弁体の回転軸を伝い駆動用モータの内部へ浸入するのを防止するため、弁体の回転軸に防水パッキンを装着し、水の浸入を阻止する構成としていたが、第1混合弁と第2混合弁を並列に近接配置して、第1混合弁及び第2混合弁内部の湯水を混合する弁体の駆動用モータを弁体より上方に配置し、駆動用モータに連結される弁体の回転軸の方向を水平より上向きに配置することにより、弁体の回転軸を伝う結露水は重力により弁体側へ移動し、駆動用モータ側へ移動しないため、回転軸の防水パッキンを用いなくても駆動用モータの内部への水浸入が防止でき、駆動用モータの品質が確保できる。
また、図1にて、第1混合弁9の出口側に設けた給湯配管内の圧力上昇を逃す圧力逃し弁の排水口18と第2混合弁11の出口側に設けた風呂水逆流水排水装置の排水口19を短尺のホースで連結すると共に、風呂水逆流水排水装置の排水口19を貯湯タンク3下方の排水栓20と長尺のホースで連結し、圧力逃し弁と風呂水逆流水排水装置の排水を排水栓20へ集約して案内している。
以上のように、本実施の形態は、第1混合弁の出口側に配置する給湯配管の圧力を逃す圧力逃し弁の排水口と第2混合弁の出口側に配置する風呂水逆流水排水装置の排水口を連通し、排水を集約したものである。
一方、従来の構成は、圧力逃し弁の排水口と風呂水逆流水排水装置の排水口に排水ホースをそれぞれ接続し、他方を貯湯タンク下方の排水栓へそれぞれ接続していた。この長尺の2本の排水ホースは、貯湯タンク周囲を引き廻す際に長いため座屈しやすく閉塞すると排水を阻害するため、組立時に排水ホースの閉塞がないように手間を要し、品質面や組立作業性に課題があったが、第1混合弁と第2混合弁を並列に近接配置することにより、第1混合弁の出口側に配置する圧力逃し弁の排水口と第2混合弁の出口側に配置する風呂水逆流水排水装置の排水口を連通し、排水を集約することが可能となり、圧力逃し弁の排水口と風呂水逆流水排水装置の排水口を短尺の排水ホースで連結できるため、従来構成に比べ、排水ホースを引き廻す際の座屈や閉塞のリスクが半減し、品質および組立作業性が向上すると共にホース材料の削減も図ることができる。
以上のように、本発明に係る湯水混合装置及びそれを備えた給湯機は、エネルギー効率を上昇させるとともに、低コスト化を実現することができるので、電気温水器やガス、石油給湯機の用途にも適応できる。
3 貯湯タンク
4 給水管
7 出湯管
9 第1混合弁
11 第2混合弁
12 第1湯入口
13 第2湯入口
14 湯流入路
14a 第2湯流入路
15 逆止弁
16 第1接続口
17 第2接続口
18 圧力逃し弁の排水口
19 風呂水逆流水排水装置の排水口
21 L字部
22 T字部
23 弁体
24 弁体の回転軸
25 駆動用モータ

Claims (3)

  1. 高温水と低温水とを混合し所定温度の湯水を蛇口等へ供給する第1混合弁と、
    前記高温水と前記低温水とを混合し所定温度の湯水を風呂へ供給する第2混合弁と、
    前記第1混合弁の第1湯入口、前記第2混合弁の第2湯入口に前記高温水を供給する湯流入路と、
    前記湯流入路からそれぞれ分岐して設けた第1接続口、第2接続口と、を備え、
    前記第2接続口の通路断面積を、前記第1接続口の通路断面積より小さくし、
    前記第1混合弁と前記第2混合弁とを並列に配置するとともに、
    前記第1接続口と前記第1湯入口、前記第2接続口と前記第2湯入口を各々着脱可能に接続して形成したことを特徴とする湯水混合装置。
  2. 記第1接続口を前記第2接続口よりも、前記湯流入路の流路下流側に設けたことを特徴とする請求項1に記載の湯水混合装置。
  3. 前記請求項1または2に記載の湯水混合装置の、前記第1混合弁の出口側に接続した給湯配管の圧力を逃す圧力逃し弁の排水口と、前記第2混合弁の出口側に配置する風呂水逆流水排水装置の排水口とを連通させる構成としたことを特徴とする給湯機。
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