JP6666822B2

JP6666822B2 - 給湯機

Info

Publication number: JP6666822B2
Application number: JP2016204947A
Authority: JP
Inventors: 照之山田; 小川　昇; 昇小川
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2016-10-19
Publication date: 2020-03-18
Anticipated expiration: 2036-10-19
Also published as: JP2018066506A

Description

本発明は、給湯機に備えた給水減圧弁の凍結防止に関するものである。

従来より、この種の貯湯式給湯機においては、湯水を貯湯する貯湯タンクと、貯湯タンクの湯水を加熱する加熱手段と、この貯湯タンク下部に給水する給水管と、貯湯タンク上部から出湯する出湯管とを備え、使用者からの給湯要求があれば必要に応じて、貯湯タンク上部から出湯し、給湯を行っていた。

また、従来より貯湯タンク内の湯と熱交換を行う風呂熱交換器と追い焚き回路を備えた給湯機や（特許文献１）、ヒートポンプ沸き上げを行うヒートポンプ加熱手段と沸き上げ回路を備えた給湯機は（特許文献２）、高温の湯を給湯機内で循環させることで、給湯機内の各種配管や器具の凍結を防止していた。

特開２０１５−１７７５６号公報特開２００６−１３２８６５号公報

しかし、貯湯タンク内の水を電熱ヒータで加熱して沸き上げを行う電気温水器では、ヒートポンプによる沸き上げ運転のように熱を持った配管が循環することはなく、また、風呂熱交換器を持たない給湯専用の電気温水器では、熱を持った配管がなく電気温水器内を循環させることができないので、凍結防止を行うことができず、電気温水器内の配管や器具が凍結する恐れがあるという課題があった。

本発明は上記課題を解決するため、湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の水を加熱する電熱ヒータと、貯湯タンクに給水する給水管と、前記給水管途中に設けられ市水を一定の給水圧に減圧する給水減圧弁と、貯湯タンク内の湯水が放熱しないように、前記貯湯タンクに接続する配管接続部及び前記電熱ヒータの接続面を除く、前記貯湯タンクの外周を覆う成型断熱材と、前記成型断熱材で覆われていない前記電熱ヒータの接続面を覆うグラスウールとを備え、前記電熱ヒータの通電がＯＮになると前記貯湯タンク内の水を加熱する電気温水器において、前記給水減圧弁は、前記グラスウールを挟んで前記電熱ヒータの略水平方向の位置に配置したと共に、前記給水減圧弁を前記電熱ヒータに向かって前記グラスウールに押しつけて、少なくともグラスウールの断熱性能が部分的に低下する程度前記グラスウールを潰して配置した。

また、前記給水管は前記給水減圧弁よりも上流側の給水減圧弁入口配管と、前記給水減圧弁よりも下流側の給水減圧弁出口配管とを有し、前記給水減圧弁出口配管は、前記電熱ヒータの接続面の近傍を上がり勾配の開始点として、少なくとも前記電熱ヒータの周囲に沿って斜め上方に向けて上がり勾配になるように接続した。

このように、請求項１の発明によれば、前記給水減圧弁は、前記グラスウールを挟んで前記電熱ヒータに対向した位置に配置されていると共に、前記給水減圧弁は、前記グラスウールに押しつけられ、前記グラスウールは潰されているので、前記グラスウールの一部分だけ断熱性を落とすことができ、前記電熱ヒータの熱を前記給水減圧弁に伝わり易くすることで、前記給水減圧弁の凍結を防止することができる。

また、請求項２の発明によれば、前記給水減圧弁出口配管を上がり勾配にすることで、配管内の湯水は対流により上がり勾配を上昇し、前記給水減圧弁よりも離れた混合弁や風呂関係の機能部品に熱を伝えることで、前記給水減圧弁以外の機能部品の凍結を防止することができる。

この発明の概略説明図この発明の実施例のタンクユニットの正面図この発明の実施例のタンクユニットの要部拡大正面図この発明の実施例のタンクユニットの要部拡大水平断面図

本発明の給湯装置の実施形態を図１に基づいて説明する。
図１において、１は貯湯式給湯装置の湯水を貯湯する貯湯タンク、２は貯湯タンク１底部に給水する給水管、３は貯湯タンク１頂部から出湯する出湯管、４は給水管２からバイパスされた給水バイパス管、５は出湯管３からの湯と給水バイパス管４からの水とを混合し、その混合比を制御して所望の給湯設定温度を給湯するための混合弁、６は混合弁５で混合された湯を給湯栓７に給湯するための給湯管である。ここで、出湯管３および給湯管６で給湯配管を構成しているものである。

８は給水管２途中に設けられ市水を一定の給水圧に減圧する給水減圧弁、９は貯湯タンク１の上部に連通して設けられ手動で開閉可能な空気導入弁である。

１０ａ〜ｅは貯湯タンク１の側面上下に複数設けられ貯湯タンク１内の貯湯温度を検出する貯湯温度センサ、１１は給湯管６途中に設けられ給湯流量を内部の羽根車の回転数により検出する流量センサ、１２は給湯温度を検出する給湯温度センサ、１３は貯湯タンク１内の湯水を加熱する加熱手段としての電熱ヒータであり、電熱ヒータ１３は貯湯タンク１上部に設けられた上部ヒータ１３ａと、貯湯タンク１下部に設けられた下部ヒータ１３ｂで構成されている。

１４は、所望の給湯設定温度を設定する温度設定スイッチ１５と、給湯設定温度等を表示する表示器１６とを有したリモートコントローラである。

１７は貯湯温度センサ１０ａ〜ｅ、流量センサ１１、給湯温度センサ１２の検出値が入力されると共にリモートコントローラ１４と通信可能に接続され、加熱手段としての電熱ヒータ１３の作動を予め記憶されたプログラムに従って制御する制御装置である。

次に電気温水器の沸き上げ運転について説明する。
電気料金が比較的安価な深夜または貯湯温度センサ１０で検出した温度が最低貯湯温度に達する等の沸き上げ要求があると、制御装置１７は、電熱ヒータ１３の通電をＯＮにし、貯湯タンク１内の水の沸き上げを開始する。そして、貯湯温度センサ１０ａ〜ｅで検出した温度が目標貯湯温度に達したことを確認したら電熱ヒータ１３の通電をＯＦＦにして沸き上げを終了する。

次に、給湯栓７が開かれて給湯が開始されると、給湯管６側の圧力が低下して給水管２からの給水が貯湯タンク１下部から供給され、貯湯タンク１上部から高温湯が出湯管３に押し出される。その一方、給水管２からの給水は給水バイパス管４を介して給湯混合弁９で出湯管３からの湯水と混合されて、給湯管６を介して給湯栓７へ給湯されるものである。

次に本実施例について、貯湯タンク１の全体図である図２と、給水減圧弁８周辺の要部拡大正面図である図３と、図３の付近の要部拡大水平断面図である図４とを用いて詳しく説明する。

まず、貯湯タンク１や各機能部品や制御装置１７等を備えた貯湯ユニット１８、貯湯ユニット１８の外装ケースである筐体１９、給水管２の途中に設けられた給水減圧弁８の上流下流の配管をそれぞれ給水減圧弁８の上流側の給水減圧弁入口配管２０と、給水減圧弁８の下流側の給水減圧弁出口配管２１、上部ヒータ１３ａの接続箇所である上ヒータ口２２、下部ヒータ１３ｂの接続箇所である下ヒータ口２３、貯湯タンク１内の湯水が放熱しないように、貯湯タンク１に接続する配管接続部及び電熱ヒータ１３との接続面を除く、貯湯タンク１の外周を覆う成型断熱材２４と、成型断熱材２４で覆われていない貯湯タンク１の表面と電熱ヒータ１３の接続面を覆うグラスウール２５である。

ここで、給水減圧弁８は、グラスウール２５を挟んで下ヒータ口２３に対向した位置に配置すると共に、給水減圧弁８をグラスウール２４に押しつけてグラスウール２５を潰して配置した。

これにより、給水減圧弁８は下ヒータ口２３に対向した位置に配置されており、グラスウール２５に押しつけられているので、グラスウール２５の一部分だけ断熱能力を落とすことができ、下部ヒータ１３ｂの熱が給水減圧弁８に伝わり易くすることで、給水減圧弁８の凍結を防止することができ、凍結防止専用の配管ヒータを無くす、あるいは使用個数を減らすことができる。

また、給水減圧弁出口配管２１は、少なくとも下ヒータ口２３の周囲に沿って斜め上方に向けて上がり勾配をつけている。

このように、給水減圧弁出口配管２１の上がり勾配の開始点は、少なくとも下ヒータ口２３と下部ヒータ１３ｂの接続面の近傍であることが望ましく、離れすぎると給水減圧弁８に伝わった熱が、配管内の遠い所まで伝わりづらくなってしまうので、周囲に沿って上がり勾配をつけることで効率良く熱を伝えることができる。

また、給水減圧弁出口配管２１を上がり勾配にすることで、配管内の湯水は対流により上がり勾配を上昇していき、給水減圧弁８よりも離れた混合弁５や風呂関係の機能部品に熱を伝える、あるいはその周辺の雰囲気温度を上昇させることで、給水減圧弁８以外の機能部品の凍結を防止することができる。

そして、このように、風呂の追い焚きなどの風呂熱交換器やヒートポンプによる沸き上げ回路のように貯湯ユニット１８内の凍結防止に寄与する熱源がない電気温水器において、安価な構造で、給水減圧弁８を含む給水回路の凍結防止性能を向上させることができる。

また、風呂の追い焚きなどの熱交換器があったとしても、浴水が空で循環による凍結防止運転ができない場合であっても、給水減圧弁８からの熱により、周辺回路の凍結防止を行うことができる。

また、外気温度が低下し貯湯タンク１内が水のみになって凍結しやすい条件である深夜の沸き上げのために電熱ヒータ１３がＯＮになるので、凍結予防運転などの制御が不要であると共に、凍結予防運転による消費電力が上がってしまう心配もない。

なお、電熱ヒータ１３の上ヒータ口２２に給水減圧弁８を配置することもできるが、上ヒータ口２２周辺は制御装置１７などが配置されているため、貯湯ユニット１８の省スペース化の観点から下ヒータ口２３に対向した位置に給水減圧弁８を配置することが望ましい。

１貯湯タンク
２給水管
３出湯管
４給水バイパス管
５混合弁
６給湯管
８給水減圧弁
１３電熱ヒータ
１３ａ上部ヒータ
１３ｂ下部ヒータ
１７制御装置
１８貯湯ユニット
１９筐体
２０給水減圧弁入口配管
２１給水減圧弁出口配管
２２上ヒータ口
２３下ヒータ口
２４成型断熱材
２５グラスウール

Claims

湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の水を加熱する電熱ヒータと、貯湯タンクに給水する給水管と、前記給水管途中に設けられ市水を一定の給水圧に減圧する給水減圧弁と、貯湯タンク内の湯水が放熱しないように、前記貯湯タンクに接続する配管接続部及び前記電熱ヒータの接続面を除く、前記貯湯タンクの外周を覆う成型断熱材と、前記成型断熱材で覆われていない前記電熱ヒータの接続面を覆うグラスウールとを備え、前記電熱ヒータの通電がＯＮになると前記貯湯タンク内の水を加熱する電気温水器において、前記給水減圧弁は、前記グラスウールを挟んで前記電熱ヒータの略水平方向の位置に配置したと共に、前記給水減圧弁を前記電熱ヒータに向かって前記グラスウールに押しつけて、少なくともグラスウールの断熱性能が部分的に低下する程度前記グラスウールを潰して配置したことを特徴とする給湯機。
前記給水管は前記給水減圧弁よりも上流側の給水減圧弁入口配管と、前記給水減圧弁よりも下流側の給水減圧弁出口配管とを有し、前記給水減圧弁出口配管は、前記電熱ヒータの接続面の近傍を上がり勾配の開始点として、少なくとも前記電熱ヒータの周囲に沿って斜め上方に向けて上がり勾配になるように接続したことを特徴とする請求項１記載の給湯機。