JP6440033B2 - 給湯装置 - Google Patents

Description

本発明は給湯装置に関し、特に貯湯タンクや各種配管から湯水を外部に排出する為の排水通路の構造を改善したものに関する。

従来から、ガス給湯装置、電気給湯装置、石油給湯装置、ヒートポンプ給湯装置等の熱源に応じた種々の給湯装置が広く一般家庭に普及している。これら給湯装置においては、大容量の湯水を貯留可能な貯湯タンクを備え、貯湯タンク内の湯水を、熱源（ガス燃焼装置、電気ヒータ、ヒートポンプ式熱源機等）で加熱して、その加熱された湯水を貯湯タンクに貯留しておき、給湯栓や風呂等に給湯する貯湯式のものが広く知られている。

ところで、上記の貯湯給湯装置は、一般的に、貯湯タンクや各種配管（給水通路、出湯通路、湯水循環回路等）から湯水を外部に排出する為の排水通路と、この排水通路の途中部に設置された手動式又は自動式の排水用開閉弁等を備えている。

定期的なメンテナンスや長期間使用しない場合等における貯湯タンクや各種配管からの排水時には、排水用開閉弁を開放状態にすることで排水通路を通水可能状態にし、この排水通路を介して貯湯タンクや各種配管の湯水を外部に排出している。

上記の排水通路や排水用開閉弁を備えた構造は、種々の文献に開示され、例えば、特許文献１のヒートポンプ式給湯装置には、貯湯タンクの下部から外部に延びる排水通路と、この排水通路の途中部に設置された手動式の開閉弁と、貯湯タンクと熱源機とを接続する湯水循環回路の途中部から分岐されて排水通路の途中部に接続された排水通路と、この排水通路の途中部に設置された温度に応じて自動的に開閉する開閉弁等を備えた構造が開示されている。

特開２００８−３０９３９１号公報

しかし、上述したような、排水通路に排水用開閉弁を設けて排水する従来構造では、排水通路の排水用開閉弁から下流側に空気の侵入口がない場合が多いので、排水通路の通水中に排水用開閉弁を閉止状態に切り換えると、排水通路の排水用開閉弁から下流側に湯水がエア抜きできずに封止されて滞留する虞がある。

排水通路に湯水が滞留すると、湯水が凍結して排水通路が損傷したり、湯水に雑菌が繁殖して腐敗する等の不具合が発生する。そこで、この問題を解決する為に、凍結防止の為に加熱ヒータを追加的に設置したり、腐敗防止の為に水抜き等のメンテナンスの頻度を上げる必要があるが、製作コストや運転コストが増加するという問題が生じてしまう。

本発明の目的は、給湯装置において、排水用開閉弁を閉止状態にした際に、容易に且つ簡単な構造で持って排水通路に湯水が滞留するのを防止可能な構造を備えたもの、等を提供することである。

請求項１の給湯装置は、湯水を外部に排出する為の排水通路と、この排水通路の途中部に設置された排水用開閉弁とを備え、排水時には前記排水用開閉弁を開放状態にすることで配管内の湯水を排出する給湯装置において、前記排水通路の前記排水用開閉弁の下流側から分岐された分岐排水通路を設け、前記排水通路の出口部の高さ位置と前記分岐排水通路の出口部の高さ位置との間に所定の高低差を設けたことを特徴としている。

請求項２の給湯装置は、請求項１の発明において、湯水を貯留する為の貯湯タンクと、この貯湯タンクの上部に接続され且つ湯水を出湯する為の出湯通路とを備え、前記排水通路の上流端は、前記出湯通路の途中部に接続され、前記貯湯タンクに対する水張り時に、前記排水用開閉弁を開放状態にすることで、前記排水通路及び前記分岐排水通路を介して前記貯湯タンクのエア抜きを行うように構成されたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、排水通路の排水用開閉弁の下流側から分岐された分岐排水通路を設け、排水通路の出口部の高さ位置と分岐排水通路の出口部の高さ位置との間に所定の高低差を設けたので、排水用開閉弁を閉止状態にした際に排水通路の排水用開閉弁の下流側に湯水が残留している場合は、排水通路の出口部と分岐排水通路の出口部のうちの高い側の出口部から空気が流入することで、排水通路の出口部と分岐排水通路の出口部のうちの低い側の出口部から湯水が排出される。

従って、排水通路の途中部から分岐排水通路を分岐させ、排水通路及び分岐排水通路の夫々の開放端に高低差を設けることで、排水通路の排水用開閉弁の下流側の湯水を自動的に排出することができるので、容易に且つ簡単な構造で持って排水通路の湯水滞留防止構造が実現し、故に、湯水の凍結防止の為に加熱ヒータを追加的に設置したり、湯水の腐敗防止の為にメンテナンスの頻度を上げる必要がないので、製作コスト及び運転コストを低減することができる。

請求項２の発明によれば、排水通路の上流端は、貯湯タンクの上部に接続された出湯通路の途中部に接続され、貯湯タンクに対する水張り時に、排水用開閉弁を開放状態にすることで、排水通路及び分岐排水通路を介して貯湯タンクのエア抜きを行うので、貯湯タンクへの水張りを容易に行うことができると共に、水張り終了後に排水通路の排水用開閉弁の下流側に湯水が滞留するのを防止することできる。

本発明の実施例に係る給湯装置の概略構成図である。 排水通路及び分岐排水通路の正面図である。 水張り時における給湯装置の概略構成図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。

先ず、本発明の給湯装置１の全体構成について説明する。
図１に示すように、給湯装置１は、貯湯、給湯の機能を有するものであり、貯湯タンク２、給水通路３、出湯通路４、湯水循環回路５、排水通路６、各種の弁類、各種のセンサ類及び各種のポンプ類等を備え、これら大部分は外装ケース７内に収納されて構成されている。

尚、この給湯装置１は、例えば、外部熱源機としてヒートポンプ式熱源機と、このヒートポンプ式熱源機と給湯装置１との間に循環ポンプ（図示略）を介して湯水を循環させる為の湯水循環配管等と組み合わせることでヒートポンプ式給湯装置が構成される。尚、外部熱源機は、特にヒートポンプ式熱源機に限定する必要はなく、燃料電池発電装置も活用可能であり、外部熱源機は適宜変更可能である。

次に、貯湯タンク２について説明する。
貯湯タンク２は、外部熱源機で加熱された高温の湯水（例えば６５〜９０℃）を貯留可能な密閉タンクで構成され、耐腐食性に優れたステンレス板製の胴部材と、その上下両端を塞ぐ１対の鏡板とから構成されている。貯湯タンク２は、貯留された湯水の放熱を防ぐ為にタンク周囲は断熱材で覆われている。

次に、給水通路３について説明する。
給水通路３は、上水源から低温の上水を貯湯タンク２等に供給するものであり、上流給水通路部３ａ、下流給水通路部３ｂを有し、上流給水通路部３ａの上流端が上水源に接続され、下流給水通路部３ｂの下流端が貯湯タンク２の下部に接続されている。

上流給水通路部３ａと下流給水通路部３ｂとの間からバイパス通路８が分岐されて出湯通路４の途中部に接続されている。上流給水通路部３ａには、上水源からの低温の上水を所定の圧力に減圧する為の減圧弁９が設けられている。下流給水通路部３ｂには、逆止弁１１が設けられ、バイパス通路８には、逆止弁１２が設けられている。

次に、出湯通路４について説明する。
出湯通路４は、貯湯タンク２に貯湯された湯水を給湯栓等の所望の給湯先に供給するものであり、上流出湯通路部４ａ、下流出湯通路部４ｂを有し、上流出湯通路部４ａの上流端が貯湯タンク２の上部に接続され、下流出湯通路部４ｂの下流端が給湯栓等に接続されている。

上流出湯通路部４ａと下流出湯通路部４ｂとの間には、混合弁１３が設けられ、この混合弁１３に給水通路３から分岐したバイパス通路８が接続されている。混合弁１３は、出湯温度が目標給湯設定温度になるように低温の上水と高温の湯水の混合比を制御するものである。バイパス通路８から分岐した分岐通路１４が下流出湯通路部４ｂに接続され、分岐通路１４には、高温出湯回避用の開閉弁１５が設けられている。

次に、湯水循環回路５について説明する。
湯水循環回路５は、貯湯タンク２と外部熱源機との間に湯水を循環させて湯水を加熱する閉回路であり、低温側循環通路部５ａ、高温側循環通路部５ｂ等を有し、低温側循環通路部５ａの上流端が貯湯タンク２の下部に接続され、低温側循環通路部５ａと高温側循環通路部５ｂとの間に外部熱源機が接続され、高温側循環通路部５ｂの下流端が貯湯タンク２の上部に接続されている。低温側循環通路部５ａから分岐した分岐通路１６が高温側循環通路部５ｂに接続され、この接続部に三方弁１７が設けられている。

次に、本発明に関連する排水通路６と排水用開閉弁２３について説明する。
図１，図２に示すように、排水通路６は、出湯通路４の湯水を外部に排出する為のものであり、上流排水通路部２１、下流排水通路部２２を有し、上流排水通路部２１の上流端は出湯通路４の下流出湯通路部４ｂに接続され、下流排水通路部２２の下流端は外部に延びている。排水通路６の途中部であって上流排水通路部２１と下流排水通路部２２との間には、排水用開閉弁２３が設置されている。

排水通路６の排水用開閉弁２３の下流側であって下流排水通路部２２から分岐されて外部に且つ下方へ延びる分岐排水通路２４が設けられている。この分岐排水通路２４が下流排水通路部２２から分岐する分岐部３１は、排水用開閉弁２３の出口近傍で且つ排水用開閉弁２３と略同じ高さ位置に設けられている。尚、図２に示す分岐部３１の構造は、ほんの１例を示したに過ぎず、適宜変更可能である。

分岐排水通路２４の下流端は、外装ケース７の外部に設置された排水升２５に挿入されている。排水升２５は、分岐排水通路２４から排出される湯水を受容可能であり、この排水升２５に溜まった湯水は外部に排水可能である。排水通路６と分岐排水通路２４の湯水の分配比は、排水升２５の排水能力を超えない範囲に設定される。

下流給水通路部３ｂの貯湯タンク２の近傍から貯湯タンク用排水通路２６が分岐され、その下流端が排水通路６の分岐部３１の下流側であって排水通路６の出口部６ａの近傍に接続されている。貯湯タンク用排水通路２６には、手動式又は電動式の排水用開閉弁２７が設置され、この排水用開閉弁２７を開放状態にすることで、貯湯タンク２の下部から湯水を排出可能である。

次に、排水通路６の出口部６ａの高さ位置Ａと分岐排水通路２４の出口部２４ａの高さ位置Ｂの関係について説明する。
図２に示すように、排水通路６の出口部６ａの開口方向は、水平方向に設定され、分岐排水通路２４の出口部２４ａの開口方向は、鉛直方向下向きに設定され、排水通路６の出口部６ａの高さ位置Ａと分岐排水通路２４の出口部２４ａの高さ位置Ｂとの間に所定の高低差（例えば１〜１０ｃｍ程度）が設けられている。

即ち、分岐排水通路２４の出口部２４ａを含む水平面により規定される高さ位置Ｂは、排水通路６の出口部６ａに干渉しないように、出口部６ａの開口端上端を含む水平面により規定される高さ位置Ａの上方に位置するように設けられている。

尚、排水通路６の出口部６ａの開口方向及び分岐排水通路２４の出口部２４ａの開口方向は、特に限定する必要はなく、鉛直方向下向き、傾斜方向下向きや水平方向等、排水通路６の出口部６ａ及び分岐排水通路２４の出口部２４ａから湯水が自然流下するのであれば、適宜変更可能である。

次に、本発明の給湯装置１の作用及び効果について説明する。
この給湯装置１において出湯通路４からの排水時には、図示略の止水栓や空気抜き栓を排水可能状態に設定した後に、排水用開閉弁２３を開放状態にすることで、排水通路６を通水可能状態にし、出湯通路４内の湯水を排水通路６及び分岐排水通路２４を介して外部に排出する。

また、必要に応じて、貯湯タンク２の湯水を排出する際は、貯湯タンク用排水通路２６の排水用開閉弁２７を開放状態にすることで、貯湯タンク用排水通路２６を通水可能状態にし、貯湯タンク２の湯水を貯湯タンク用排水通路２６，排水通路６の下流排水通路部２２，分岐排水通路２４を介して排水通路６の出口部６ａ及び分岐排水通路２４の出口部２４ａから外部に排出することができる。

図３に示すように、貯湯タンク２に対する水張り時には、混合弁１３を高温側に設定し、排水用開閉弁２３を開放状態にすることで、上水源の上水圧によって給水通路３から貯湯タンク２へ水が流れ込み、貯湯タンク２を満たした水は、出湯通路４から排水通路６及び分岐排水通路２４を流れて外部に排出される。このように、排水通路６の出口部６ａ及び分岐排水通路２４の出口部２４ａから貯湯タンク２のエア抜きを行いながら、給水通路３、貯湯タンク２、出湯通路４に水張りを行う。

出湯通路４の排水終了時及び水張り終了時には、排水用開閉弁２３を閉止状態に切り換えるが、このとき、排水通路６の出口部６ａと分岐排水通路２４の出口部２４ａとの間の高低差によって、分岐排水通路２４の出口部２４ａが排水口から吸気口に自動的に変化し、分岐部３１が排水用開閉弁２３の近傍に設けられているので、排水通路６の排水用開閉弁２３の下流側に湯水又は水は残留せずに、排水通路６の出口部６ａから外部に排出される。

また、貯湯タンク２の排水終了時には、排水用開閉弁２７を閉止状態に切り換えるが、このとき、貯湯タンク用排水通路２６の下流端が連なる排水通路６の出口部６ａと分岐排水通路２４の出口部２４ａとの間の高低差によって、上記と同様に、貯湯タンク用排水通路２６の排水用開閉弁２７の下流側に湯水又は水は残留せずに、排水通路６の出口部６ａから外部に排出される。

以上説明したように、排水通路６の排水用開閉弁２３の下流側から分岐された分岐排水通路２４を設け、排水通路６の出口部６ａの高さ位置と分岐排水通路２４の出口部２４ａの高さ位置との間に所定の高低差を設けたので、排水用開閉弁２３を閉止状態にした際に排水通路６の排水用開閉弁２３の下流側に湯水が残留している場合は、排水通路６の出口部６ａと分岐排水通路２４の出口部２４ａのうちの高い側の出口部２４ａから空気が流入することで、排水通路６の出口部６ａと分岐排水通路２４の出口部２４ａのうちの低い側の出口部６ａから湯水が排出される。

従って、排水通路６の途中部から分岐排水通路２４を分岐させ、排水通路６及び分岐排水通路２４の夫々の開放端に高低差を設けることで、排水通路６の排水用開閉弁２３の下流側の湯水を自動的に排出することができるので、容易に且つ簡単な構造で持って排水通路６の湯水滞留防止構造が実現し、故に、湯水の凍結防止の為に加熱ヒータを追加的に設置したり、湯水の腐敗防止の為にメンテナンスの頻度を上げる必要がないので、製作コスト及び運転コストを低減することができる。

また、排水通路６の上流端は、貯湯タンク２の上部に接続された出湯通路４の途中部に接続され、貯湯タンク２に対する水張り時に、排水用開閉弁２３を開放状態にすることで、排水通路６及び分岐排水通路２４を介して貯湯タンク２のエア抜きを行うので、貯湯タンク２への水張りを容易に行うことができると共に、水張り終了後に排水通路６の排水用開閉弁２３の下流側に湯水が滞留するのを防止することできる。

次に、前記実施例を部分的に変更した形態について説明する。
［１］前記実施例において、排水通路６の出口部６ａの高さ位置Ａより分岐排水通路２４の出口部２４ａの高さ位置Ｂの方が高く設定されているが、特にこの高さ位置関係に限定する必要はなく、同じ高さ位置にならなければ、分岐排水通路２４の出口部２４ａの高さ位置Ｂより排水通路６の出口部６ａの高さ位置Ａの方が高く設定されても良い。所定の高低差は、排水通路６の出口部６ａの高さと分岐排水通路２４の出口部２４ａの高さが異なるのであれば、その値は特に限定する必要はなく、適宜変更可能である。

［２］その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。

１ 給湯装置
２ 貯湯タンク
４ 出湯通路
６ 排水通路
６ａ 排水通路の出口部
２３ 排水用開閉弁
２４ 分岐排水通路
２４ａ 分岐排水通路の出口部

Claims (2)

1. 湯水を外部に排出する為の排水通路と、この排水通路の途中部に設置された排水用開閉弁とを備え、排水時には前記排水用開閉弁を開放状態にすることで配管内の湯水を排出する給湯装置において、
   前記排水通路の前記排水用開閉弁の下流側から分岐された分岐排水通路を設け、
   前記排水通路の出口部の高さ位置と前記分岐排水通路の出口部の高さ位置との間に所定の高低差を設けたことを特徴とする給湯装置。
2. 湯水を貯留する為の貯湯タンクと、この貯湯タンクの上部に接続され且つ湯水を出湯する為の出湯通路とを備え、
   前記排水通路の上流端は、前記出湯通路の途中部に接続され、
   前記貯湯タンクに対する水張り時に、前記排水用開閉弁を開放状態にすることで、前記排水通路及び前記分岐排水通路を介して前記貯湯タンクのエア抜きを行うように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。