JP6696275B2 - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Description

本発明は、貯湯式給湯機に関する。

下記特許文献１に開示された従来の貯湯式給湯機は、以下の構成を備える。貯湯タンク（１０）を収納する外装ケース（７０）の下部に、漏水を受けるドレンパン（６３）を配置する。ドレンパン（６３）を貫通する排水部（７５）を設ける。ドレンパン（６３）が受けた漏水を排出する排水ホース（８０）を接続する。水抜き用管路（６０）は排水部（７５）に接続する。排水ホース（８０）は、位置合わせ用ガイド部が設けられたホース固定具（８５）に保持させて排水部（７５）に固定する。

特開２０１０−２４９４５０号公報

特許文献１の技術では、排水部（７５）の他に、エルボ管（７７）、排水ホース（８０）、及びホース固定具（８５）という部品が必要であるため、コストアップの要因になりうる。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、排水に関する構造部分の低コスト化が図れる貯湯式給湯機を提供することを目的とする。

本発明に係る貯湯式給湯機は、貯湯タンクと、貯湯タンクを収納する筐体と、筐体の底部にあるドレンパンと、排水部と、を備え、排水部は、貯湯タンク内の水を抜くための排水弁から排出された水を導く排水ホースと接続されるタンク排水流入口と、ドレンパンが受けた水が流入するドレンパン排水流入口と、タンク排水流入口から流入した水とドレンパン排水流入口から流入した水とを筐体の外部へ排出するタンクユニット排水口と、を一体的に備え、排水部は、タンク排水流入口からの水が流入する第一空間と、ドレンパン排水流入口からの水が流入する第二空間と、第一空間と第二空間とを隔てる隔壁と、第二空間から第一空間への水の流れを許容し、第一空間から第二空間への水の流れを阻止する逆止弁と、をさらに備え、ドレンパン排水流入口は、排水部の上面に開口し、タンクユニット排水口は、第一空間の下部において、排水部の下面に開口し、逆止弁は、第二空間の最下部にあるものである。

本発明の貯湯式給湯機によれば、排水に関する構造部分の低コスト化を図ることが可能となる。

実施の形態１の貯湯式給湯機を示す図である。 実施の形態１の貯湯式給湯機が備える排水部の斜視図である。 図２に示す排水部が備えるボディの斜視図である。 図２に示す排水部が備える蓋部の斜視図である。 図２中のＡ−Ａ線の位置で切断した断面側面図である。 図２中のＡ−Ａ線の位置で切断した断面側面図である。 実施の形態２の貯湯式給湯機が備える排水部、及び排水部に取り付けられた漏水センサの断面側面図である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組合わせ可能な構成のあらゆる組合わせを含み得る。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１の貯湯式給湯機を示す図である。図１のように、本実施の形態１の貯湯式給湯機５０は、ＨＰ（ヒートポンプ）ユニット１と、貯湯タンクユニット４０とを備える。貯湯タンクユニット４０は、円筒状の形状を有する貯湯タンク１０と、直方体状の形状を有する筐体３０とを備える。貯湯タンク１０は、断熱材に覆われた状態で、筐体３０内に収納されている。ＨＰユニット１は、水を加熱して湯を生成する加熱手段の例である。貯湯タンク１０に貯留された湯は、必要に応じ所定の給湯先に供給される。加熱手段は、ヒートポンプ式に限定されるものではなく、例えば、貯湯タンク１０内にヒータを設置する構成など、いかなる構成でもよい。

貯湯タンク１０の下部には、給水配管１１と、貯湯タンク１０内の低温水をＨＰユニット１に送るためのＨＰ往き配管１３ａとが接続されている。また、貯湯タンク１０の上部には、ＨＰユニット１により加熱された湯を貯湯タンク１０内へ戻すためのＨＰ戻り配管１３ｂが接続されている。給湯配管１２は、浴室のシャワーあるいは台所の蛇口等の所定の給湯栓（図示せず）に給湯するための配管である。ふろ往き配管１４は、浴槽（図示省略）に給湯するための配管である。

貯湯タンクユニット４０の筐体３０の上面は、天板３２で構成されている。また、筐体３０の下部には、前面側が引っ込んだけこみ部３１が形成されている。けこみ部３１には、上述した給水配管１１、ＨＰ往き配管１３ａ、ＨＰ戻り配管１３ｂ、給湯配管１２、ふろ往き配管１４の各々を貯湯タンクユニット４０内に引き込むため、または貯湯タンクユニット４０内から引き出すための配管接続部がそれぞれ設けられている。

筐体３０の内部には、湯水が通る配管、ポンプ、バルブ、熱交換器などの各種の機器（図示省略）がさらに配置されてもよい。

筐体３０の下部には支持脚３５が接続されている。各支持脚３５をコンクリート製の土台Ｃにアンカーボルト（図示省略）で固定することにより、貯湯タンクユニット４０が土台Ｃに据え付けられている。なお、上記の配管接続部および配管接続部に接続された各配管を覆い隠して貯湯タンクユニット４０の意匠性を向上させるために、筐体３０の下方には配管カバー（図示省略）が設けられる。

上述の構成を有する貯湯式給湯機５０では、給水配管１１からの給水により貯湯タンク１０内が上層の高温湯と下層の低温水とで常時満水状態に保たれると共に、貯湯タンク１０内の湯水に給水配管１１から常時送水圧が付与される。沸上運転時には、貯湯タンク１０内の下部にある低温水がＨＰ往き配管１３ａを通ってＨＰユニット１内の熱交換器に送られ、熱交換器で沸上げられて高温の湯となる。その湯は、ＨＰ戻り配管１３ｂを通って貯湯タンク１０に戻り、上部から貯湯タンク１０内に流入する。

給湯時には、給水配管１１からの送水圧により貯湯タンク１０内の高温の湯が給湯管路に流入し、その高温の湯と給水配管１１からの低温水とが混合弁によって混合されることにより、使用者がリモコン（図示省略）等で設定した給湯温度の湯が生成され、その湯が給湯配管１２あるいはふろ往き配管１４を通って、浴室、台所等の所定の給湯栓あるいは浴槽に供給される。

貯湯タンク１０の上部には、圧力逃し弁（図示省略）が接続されている。貯湯タンク１０内の水をＨＰユニット１により加熱すると、水が体積膨張することで、貯湯タンク１０の内圧が上昇する。圧力逃し弁は、貯湯タンク１０の内圧が所定値以上になると開弁する。沸上運転時に、貯湯タンク１０の内圧が上昇すると、圧力逃し弁が開弁して、水の体積膨張の分に相当する量の高温水（以下、「膨張水」と称する）が系外に排出されることで、貯湯タンク１０の内圧過上昇が防止される。

貯湯タンク１０の下部には、排水弁（図示省略）が接続されている。貯湯式給湯機５０の使用を休止するとき、あるいは貯湯式給湯機５０の修理をするときなどに、貯湯タンク１０内の水を抜くことがある。貯湯タンク１０内の水を抜く場合に、排水弁を開く操作を行うことで、貯湯タンク１０内の水を排水できる。

筐体３０の底部にドレンパン３３が備えられている。万一、貯湯タンクユニット４０の内部での漏水、すなわち貯湯タンク１０または他の機器からの漏水、が発生した場合に、漏れた水をドレンパン３３が受ける。ドレンパン３３には、排水部２０が取り付けられている。ドレンパン３３の上面には、傾斜あるいは溝が形成されている。ドレンパン３３が受けた水は、当該傾斜あるいは溝により、ドレンパン３３の所定の箇所に集まる。ドレンパン３３の水の集まる箇所に排水部２０が配置されている。

排水部２０から貯湯タンクユニット４０の筐体３０の外部へ水が排出される。図示を省略するが、貯湯タンクユニット４０の設置場所には、排水部２０から排出される水を受ける排水ホッパーと、排水ホッパーから排水溝などへ排水を導く排水経路とが備えられることが望ましい。

図２は、実施の形態１の貯湯式給湯機５０が備える排水部２０の斜視図である。図３は、図２に示す排水部２０が備えるボディ２０ａの斜視図である。図４は、図２に示す排水部２０が備える蓋部２０ｂの斜視図である。図５及び図６は、図２中のＡ−Ａ線の位置で切断した断面側面図である。

本実施の形態の排水部２０は、図３に示すボディ２０ａの上面に、図４に示す蓋部２０ｂが取り付けられた構造を有する。図２に示すように、排水部２０は、タンク排水流入口２０ｃ、逃し弁排水流入口２０ｄ、ドレンパン排水流入口２０ｅ、及びタンクユニット排水口２０ｆを備える。タンク排水流入口２０ｃ、逃し弁排水流入口２０ｄ、及びドレンパン排水流入口２０ｅは、蓋部２０ｂに形成されている。タンクユニット排水口２０ｆは、ボディ２０ａに形成されている。

タンク排水流入口２０ｃには、前述した排水弁から排出された水を導く排水ホース（図示省略）が接続される。タンク排水流入口２０ｃは、蓋部２０ｂの上面２０ｇより上方へ突出している。タンク排水流入口２０ｃの突出部分に対して当該排水ホースが接続される。排水弁が開かれた場合には、貯湯タンク１０内の湯水が、排水弁及び当該排水ホースを通り、タンク排水流入口２０ｃから排水部２０内へ流入する。

逃し弁排水流入口２０ｄには、前述した圧力逃し弁から排出された水を導く排水ホース（図示省略）が接続される。逃し弁排水流入口２０ｄは、蓋部２０ｂの上面２０ｇより上方へ突出している。逃し弁排水流入口２０ｄの突出部分に対して当該排水ホースが接続される。例えば沸上運転時に、圧力逃し弁から排出された膨張水が、圧力逃し弁及び当該排水ホースを通り、逃し弁排水流入口２０ｄから排水部２０内へ流入する。

ドレンパン排水流入口２０ｅは、蓋部２０ｂの上面２０ｇにおいて開口する。ドレンパン排水流入口２０ｅは、貯湯タンクユニット４０の筐体３０の内部空間に対して開放している。ドレンパン３３が受けた水は、ドレンパン３３の傾斜あるいは溝により、排水部２０の設置箇所に集まり、ドレンパン排水流入口２０ｅから排水部２０内へ流入する。

図３及び図５に示すように、排水部２０は、第一空間２０ｈ、第二空間２０ｉ、隔壁２０ｊ、及び逆止弁２０ｋを備える。タンク排水流入口２０ｃ及び逃し弁排水流入口２０ｄを通った水は、第一空間２０ｈに流入する。ドレンパン排水流入口２０ｅを通った水は、第二空間２０ｉに流入する。隔壁２０ｊは、第一空間２０ｈと第二空間２０ｉとの間を隔てる。タンクユニット排水口２０ｆは、第一空間２０ｈの下部にある。第一空間２０ｈは、タンクユニット排水口２０ｆに連通する。

排水部２０において、タンク排水流入口２０ｃから第一空間２０ｈに流入した水は、そのままタンクユニット排水口２０ｆから排水部２０外へ排出される。逃し弁排水流入口２０ｄから第一空間２０ｈに流入した水は、そのままタンクユニット排水口２０ｆから排水部２０外へ排出される。

逆止弁２０ｋは、第二空間２０ｉから第一空間２０ｈへの流体の流れを許容し、第一空間２０ｈから第二空間２０ｉへの流体の流れを阻止する。図５は、逆止弁２０ｋが閉じている状態を示す。図６は、逆止弁２０ｋが開いている状態を示す。

本実施の形態における逆止弁２０ｋは、スイング式の逆止弁である。図５及び図６に示すように、逆止弁２０ｋは、隔壁２０ｊに形成された通路となる開口を開閉可能な板状の弁体が、上側にあるヒンジを介して隔壁２０ｊに対して回動可能に連結された構造を有する。ドレンパン排水流入口２０ｅから第二空間２０ｉに水が流入すると、その水の圧力によって逆止弁２０ｋが開く。逆止弁２０ｋが開くと、第二空間２０ｉの水が逆止弁２０ｋ及び第一空間２０ｈを通ってタンクユニット排水口２０ｆから排水部２０外へ排出される。

本実施の形態であれば、以下の効果が得られる。排水部２０が、タンク排水流入口２０ｃ、逃し弁排水流入口２０ｄ、ドレンパン排水流入口２０ｅ、及びタンクユニット排水口２０ｆを一体的に備えたことで、部品点数を少なくできる。このため、貯湯タンクユニット４０からの排水に関する構造部分の低コスト化が図れる。

排水弁が開かれた場合には、貯湯タンク１０内の湯水がタンク排水流入口２０ｃから排水部２０に入り、タンクユニット排水口２０ｆから排出される。その際の排水の流量は、大きい流量になる可能性がある。本実施の形態であれば、タンク排水流入口２０ｃからの水が流入する第一空間２０ｈと、ドレンパン排水流入口２０ｅからの水が流入する第二空間２０ｉとを隔てる隔壁２０ｊを備えたことで、以下の効果が得られる。タンク排水流入口２０ｃから大流量の湯水が第一空間２０ｈに流入しても、第一空間２０ｈから第二空間２０ｉへ湯水が流れることを確実に抑制できる。このため、タンク排水流入口２０ｃから流量した湯水がドレンパン排水流入口２０ｅへ逆流することを確実に抑制できる。すなわち、貯湯タンク１０内を排水するときに、ドレンパン排水流入口２０ｅから筐体３０の内部空間へ湯水が逆流することを確実に抑制できる。また、貯湯タンク１０内の高温の湯がタンク排水流入口２０ｃから流入した場合に、その湯から発生する蒸気がドレンパン排水流入口２０ｅから筐体３０の内部空間へ逆流することを確実に抑制できる。筐体３０の内部空間への水分の流入を確実に抑制することで、筐体３０の内部空間の湿度の増加を抑制でき、各機器の信頼性を向上できる。

逆止弁２０ｋは、タンク排水流入口２０ｃから流入した水がドレンパン排水流入口２０ｅへ流れることを防止する逆流防止構造の例である。本実施の形態であれば、逆止弁２０ｋを備えたことで、以下の効果が得られる。タンク排水流入口２０ｃから大流量の湯水が第一空間２０ｈに流入しても、第一空間２０ｈから第二空間２０ｉへ湯水が流れることをより確実に抑制できる。このため、タンク排水流入口２０ｃから流量した湯水がドレンパン排水流入口２０ｅへ逆流することをより確実に抑制できる。すなわち、貯湯タンク１０内を排水するときに、ドレンパン排水流入口２０ｅから筐体３０の内部空間へ水が逆流することをより確実に抑制できる。また、貯湯タンク１０内の高温の湯がタンク排水流入口２０ｃから流入した場合に、その湯から発生する蒸気がドレンパン排水流入口２０ｅから筐体３０の内部空間へ逆流することをより確実に抑制できる。

本実施の形態であれば、逆止弁２０ｋがスイング式の逆止弁であることで、さらに以下の効果が得られる。スイング式の逆止弁は、低水頭圧でも開く。このため、ドレンパン排水流入口２０ｅから第二空間２０ｉへ流入した水が少量であっても、より確実に逆止弁２０ｋが開き、その水をタンクユニット排水口２０ｆ側へ排出できる。また、スイング式の逆止弁は、構造が簡単で、安価である点においても好ましい。

図５及び図６に示すように、本実施の形態では、逆止弁２０ｋは、ドレンパン排水流入口２０ｅからの水が流入する第二空間２０ｉの最下部にある。このため、ドレンパン排水流入口２０ｅから流入した水が第二空間２０ｉに溜まることをより確実に抑制できる。

逆止弁２０ｋは、無くてもよい。逆止弁２０ｋが無い場合でも、隔壁２０ｊに形成する開口を適度な大きさにすることで、タンク排水流入口２０ｃから大流量の湯水が第一空間２０ｈに流入したときに、第一空間２０ｈから第二空間２０ｉへ湯水が流れることを抑制することが可能である。すなわち、貯湯タンク１０内を排水するときに、ドレンパン排水流入口２０ｅから筐体３０の内部空間へ湯水が逆流することを抑制することが可能である。また、貯湯タンク１０内の高温の湯がタンク排水流入口２０ｃから流入した場合に、その湯から発生する蒸気がドレンパン排水流入口２０ｅから筐体３０の内部空間へ逆流することを抑制することが可能である。

本実施の形態であれば、逃し弁排水流入口２０ｄから膨張水が第一空間２０ｈに流入した際にも、上記と同様にして、膨張水、及び膨張水から発生する蒸気が、ドレンパン排水流入口２０ｅから筐体３０の内部空間へ逆流することを抑制できる。

本発明では、排水部２０が逃し弁排水流入口２０ｄを備えなくてもよい。本発明では、圧力逃し弁から排出された水が、排水部２０以外の場所から貯湯タンクユニット４０外へ排出されてもよい。

実施の形態２．
次に、図７を参照して、実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図７は、実施の形態２の貯湯式給湯機５０が備える排水部２０、及び排水部２０に取り付けられた漏水センサ２５の断面側面図である。実施の形態２の貯湯式給湯機５０が備える排水部２０自体の構成は、実施の形態１と同様である。

図７に示すように、本実施の形態２の貯湯式給湯機５０は、ドレンパン排水流入口２０ｅからの水が流入する第二空間２０ｉに溜まった水を検知する漏水センサ２５を備える。漏水センサ２５は、ドレンパン排水流入口２０ｅに対向する位置、すなわちドレンパン排水流入口２０ｅの上方の位置に設置されている。漏水センサ２５は、一対の電極２５ａを備える。電極２５ａの先端すなわち下端は、ドレンパン排水流入口２０ｅ内に挿入している。漏水センサ２５は、センサ固定部品２７を介して、排水部２０に対して固定されている。センサ固定部品２７は、排水部２０のボディ２０ａに形成されたねじ穴２０ｍ（図３参照）に対してねじ止めされている。センサ固定部品２７に対して漏水センサ２５が固定されている。

ドレンパン排水流入口２０ｅから流入した水が第二空間２０ｉに溜まり、第二空間２０ｉの水位が上がると、電極２５ａが水に触れる。電極２５ａが水に触れると、漏水センサ２５が漏水を検知する。貯湯式給湯機５０が備える制御装置（図示省略）は、漏水センサ２５が漏水を検知した場合には、給水配管１１に備えられた給水電磁弁（図示省略）を閉じることで、貯湯タンクユニット４０への給水を自動的に停止してもよい。そのようにすることで、漏水の拡大を防止できる。

ドレンパン３３で受ける排水には、貯湯タンクユニット４０内の貯湯タンク１０または他の機器からの漏水のほかに、貯湯タンクユニット４０内の気温変化による結露水が自然にドレンパン３３に溜まってくる排水、雨水が筐体３０の隙間より貯湯タンクユニット４０内に侵入した排水などがある。結露水あるいは雨水に起因するドレンパン３３から排水部２０への排水の流入は、異常ではないので、漏水センサ２５で検知すべきではない。結露水あるいは雨水に起因するドレンパン３３から排水部２０への排水の流量は、例えば０．０１Ｌ／分程度と小さい。そのような小流量の排水がドレンパン排水流入口２０ｅから第二空間２０ｉに流入した場合には、その水は第二空間２０ｉにほとんど溜まることなく、速やかに逆止弁２０ｋを通過してタンクユニット排水口２０ｆから排出される。この場合には、第二空間２０ｉの水位は上昇せず、電極２５ａは水に触れず、漏水センサ２５は漏水を検知しない。

貯湯タンクユニット４０内の貯湯タンク１０または他の機器からの漏水が発生した場合には、ドレンパン３３から排水部２０への排水の流量は、比較的大きい流量、例えば０．３Ｌ／分以上になると考えられる。逆止弁２０ｋの口径を適度に設定することで、第二空間２０ｉからタンクユニット排水口２０ｆへ流れる水の流量を制限することが可能である。例えば、ドレンパン排水流入口２０ｅから第二空間２０ｉに流入する排水流量が、所定の漏水閾値（例えば０．３Ｌ／分）未満の場合には第二空間２０ｉの水位が上昇せず、当該排水流量が当該漏水閾値を超えると第二空間２０ｉの水位が上昇するように、逆止弁２０ｋの口径を設定することが可能である。すなわち、所定の流量（例えば０．３Ｌ／分）以上の排水が流れないように、逆止弁２０ｋの排出量を設定すればよい。

本実施の形態であれば、貯湯タンクユニット４０内で漏水閾値を超える流量の漏水が発生すると、第二空間２０ｉの水位が上昇して、漏水センサ２５が漏水を検知できる。本実施の形態であれば、結露水あるいは雨水に起因するドレンパン３３からの正常な排水を漏水として誤検知することを確実に防止しつつ、貯湯タンクユニット４０内での漏水の発生を高精度に検知できる。

本実施の形態における逆止弁２０ｋは、第二空間２０ｉからタンクユニット排水口２０ｆへ流れる水の流量を制限する制限手段の例である。

１ ＨＰユニット、 １０ 貯湯タンク、 １１ 給水配管、 １２ 給湯配管、 １３ａ ＨＰ往き配管、 １３ｂ ＨＰ戻り配管、 １４ ふろ往き配管、 ２０ 排水部、 ２０ａ ボディ、 ２０ｂ 蓋部、 ２０ｃ タンク排水流入口、 ２０ｄ 逃し弁排水流入口、 ２０ｅ ドレンパン排水流入口、 ２０ｆ タンクユニット排水口、 ２０ｇ 上面、 ２０ｈ 第一空間、 ２０ｉ 第二空間、 ２０ｊ 隔壁、 ２０ｋ 逆止弁、 ２０ｍ ねじ穴、 ２５ 漏水センサ、 ２５ａ 電極、 ２７ センサ固定部品、 ３０ 筐体、 ３１ けこみ部、 ３２ 天板、 ３３ ドレンパン、 ３５ 支持脚、 ４０ 貯湯タンクユニット、 ５０ 貯湯式給湯機

Claims (4)

1. 貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクを収納する筐体と、
   前記筐体の底部にあるドレンパンと、
   排水部と、
   を備え、
   前記排水部は、前記貯湯タンク内の水を抜くための排水弁から排出された水を導く排水ホースと接続されるタンク排水流入口と、前記ドレンパンが受けた水が流入するドレンパン排水流入口と、前記タンク排水流入口から流入した水と前記ドレンパン排水流入口から流入した水とを前記筐体の外部へ排出するタンクユニット排水口と、を一体的に備え、
   前記排水部は、
   前記タンク排水流入口からの水が流入する第一空間と、
   前記ドレンパン排水流入口からの水が流入する第二空間と、
   前記第一空間と前記第二空間とを隔てる隔壁と、
   前記第二空間から前記第一空間への水の流れを許容し、前記第一空間から前記第二空間への水の流れを阻止する逆止弁と、
   をさらに備え、
   前記ドレンパン排水流入口は、前記排水部の上面に開口し、
   前記タンクユニット排水口は、前記第一空間の下部において、前記排水部の下面に開口し、
   前記逆止弁は、前記第二空間の最下部にある貯湯式給湯機。
2. 前記逆止弁は、スイング式の逆止弁である請求項１に記載の貯湯式給湯機。
3. 前記第二空間に溜まった水を検知する漏水センサを備える請求項１または請求項２に記載の貯湯式給湯機。
4. 前記第二空間から前記タンクユニット排水口へ流れる水の流量を制限する制限手段を備える請求項３に記載の貯湯式給湯機。

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