JP7086233B2

JP7086233B2 - 給湯装置

Info

Publication number: JP7086233B2
Application number: JP2020570322A
Authority: JP
Inventors: 裕輝長谷川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-02-08
Filing date: 2019-02-08
Publication date: 2022-06-17
Anticipated expiration: 2039-02-08
Also published as: WO2020161897A1; JPWO2020161897A1; DE112019006843T5

Description

本発明は、貯湯タンクを備えた給湯装置に関する。

給湯装置として、ヒートポンプまたはボイラなどの熱源機と、温水を貯留する貯湯タンクとを有し、熱源機によって加温した熱媒体の熱を利用して貯湯タンクに温水を蓄えることが可能なものが知られている（例えば特許文献１参照）。貯湯タンクに蓄えられた温水は、シャワーまたは風呂あるいは台所などの給湯用途に使用される。

かかる特許文献１の給湯装置は、圧縮機および電動膨張弁等の膨張装置と室外熱交換器とを少なくとも備えた圧縮ユニット部と、給湯用水加熱器を備えた熱交ユニット部と、貯湯タンクおよび給湯用水ポンプを備えた貯湯ユニット部とに分割して構成されている。この給湯装置は、熱交ユニット部の背面に配管接続方向が背面と平行な面において３６０度変更可能な継手である水配管接続用エルボが取り付けられている。また、独立したユニットとして構成された貯湯ユニット部において、貯湯タンクは、給湯用水ポンプが設けられる水配管と水配管接続用エルボとにより熱交ユニット部の給湯用水加熱器に接続されている。

特開２００３－１５６２５３号公報

ところで、給湯装置では、設置する環境によって、貯湯タンクと給湯用水ポンプとを接続する接続配管の取り回しにおいて鳥居状配管が必要となる場合がある。ここで、鳥居状配管とは、地面に対して垂直方向に並列に立つ２本の配管と、これら２本の配管の上端部同士を接続する水平な配管とを有して構成される屈折状の配管を意味する。

しかしながら、貯湯タンクと給湯用水ポンプとを接続する経路に鳥居状配管が介在される場合、当該鳥居状配管において空気が流れ難くなり、その空気が水配管内に溜まる虞があった。そして、水配管内に溜まった空気が給湯用水ポンプに流れると、エア噛みが発生することに起因して、空回り、能力の低下または異音の発生などの不具合が生じる問題があった。そのため、一般に鳥居状配管には空気抜き弁が設けられるが、空気抜き弁を配置する位置によっては空気抜きが不十分となり、前述と同様の不具合の発生に繋がる虞があった。

また、鳥居状配管を設ける場合、配管の加工制約上、一つの配管を曲げ加工によって、貯湯タンクと給湯用水ポンプとを接続する複雑に屈折した形状に成形することが困難であった。よって、貯湯タンクと給湯用水ポンプとを接続する屈折状の配管が少なくとも２つ以上に分割され、これらの配管同士を接合しなければならず、手間がかかる問題があった。さらに、これらの配管同士の接合作業および鳥居状配管を用いた貯湯タンクと給湯用水ポンプとの接続作業に必要な作業スペースを確保する必要もあった。以上のことから、給湯装置において、鳥居状配管を設ける必要をなくし、エア噛みの発生に起因した空回り、能力の低下または異音の発生などの不具合を防止でき、且つ、容易に設置可能な技術の実現が望まれていた。

本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、鳥居状配管を設ける必要をなくして、エア噛みの発生を防止でき、且つ、容易に設置可能な給湯装置を提供することを目的とする。

本発明に係る給湯装置は、貯湯タンクと、給湯用熱交換器と、給湯用水ポンプとが水配管を介して接続され、前記給湯用熱交換器によって水を加熱し、得られた高温の湯を前記給湯用水ポンプによって前記貯湯タンクへと循環させて貯留し、必要に応じて前記貯湯タンクから湯を取り出して供給する給湯装置であって、前記貯湯タンクの側面上部に取り付けられ、前記貯湯タンクに対して外部に水平方向に突出して取り付けられ、当該貯湯タンク内と連通するタンク接続用突起部と、前記給湯用水ポンプに接続された前記水配管と前記貯湯タンクとの間に配置される接続部材と、を備え、前記接続部材は、一端側に前記水配管の端部が挿入されて接続される第一挿入部が形成され、他端側に前記タンク接続用突起部の端部が挿入されて接続される第二挿入部が形成され、前記一端側と、前記他端側とが直角に位置するように配置され、前記貯湯タンクの前記タンク接続用突起部に対して前記水配管を直に接続するための配管接続用継手と、前記配管接続用継手と前記タンク接続用突起部および前記水配管との接続状態を保持するための固定具と、を有し、前記配管接続用継手は、一端側に前記水配管が接続されると共に、他端側に前記タンク接続用突起部が接続され、前記一端側と前記他端側とが直角に位置するように屈曲形成されてなり、前記水配管、前記給湯用水ポンプおよび前記配管接続用継手は、一直線上に配置されている。

本発明に係る給湯装置によれば、直角方向に屈曲した配管接続用継手を介して、貯湯タンクに水配管を直に接続できるので、鳥居状配管を設ける必要をなくして、エア噛みの発生を防止でき、且つ、容易に設置できる。

本発明の実施の形態１に係る給湯装置の構成を概略的に示す構成図である。図１の給湯装置における貯湯タンクと給湯用水ポンプとの接続状態を概略的に示す斜視図である。図２の配管接続用継手による貯湯タンクと水配管との接続状態を分解して示す斜視図である。図２の配管接続用継手による貯湯タンクと水配管との接続状態を示す断面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。また、断面図においては、視認性に鑑みて適宜ハッチングを省略している。さらに、明細書全文に示す構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。

実施の形態１．
＜給湯装置１の構成＞
図１～図４を参照しながら、本発明の実施の形態１に係る給湯装置１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る給湯装置１の構成を概略的に示す構成図である。図２は、図１の給湯装置１における貯湯タンク２と給湯用水ポンプ４との接続状態を概略的に示す斜視図である。図３は、図２の配管接続用継手１０による貯湯タンク２と水配管５との接続状態を分解して示す斜視図である。図４は、図２の配管接続用継手１０による貯湯タンク２と水配管５との接続状態を示す断面図である。

図１および図２に示すように、給湯装置１は、貯湯タンク２、給湯用熱交換器３および給湯用水ポンプ４を有し、これらが水配管５および６を介して接続されている。貯湯タンク２の上部には、給湯栓７ａに接続される給湯配管７が接続されている。また、貯湯タンク２の下部には、給水栓８ａに接続され、水道水を貯湯タンク２に補給する補給水配管８が接続されている。さらに、貯湯タンク２の上部には、当該貯湯タンク２内と連通するタンク接続用突起部９が、貯湯タンク２の外部に向けて水平に突出した状態で設けられている。タンク接続用突起部９は、後述する配管接続用継手１０と水配管５とを介して給湯用水ポンプ４と接続されている。また、給湯装置１は、給湯用熱交換器３が水配管１１および１２を介して室外ユニット１３と接続されている。本実施の形態１の場合、給湯装置１において、水配管６、給湯用水ポンプ４、水配管５および配管接続用継手１０は、一直線上に配置されている。

＜給湯装置１の動作＞
給湯装置１は、補給水配管８を介して貯湯タンク２の下部側に貯留された水道水を、水配管６を介して給湯用熱交換器３に送給し加熱する。次に、給湯装置１は、給湯用熱交換器３で加熱して得られた高温の湯水を、給湯用水ポンプ４によって吸い上げ、水配管５、配管接続用継手１０およびタンク接続用突起部９を介して貯湯タンク２へと送給し、当該貯湯タンク２の上部側に貯留する。このように、給湯装置１では、貯湯タンク２の下部側に貯留する水を給湯用熱交換器３によって加熱し、得られた湯水を貯湯タンク２の上部側に貯留する工程を繰り返し、循環させる。そして、給湯装置１では、必要に応じて貯湯タンク２から湯水を取り出して供給する。

＜接続部材について＞
ここで、給湯装置１は、給湯用水ポンプ４に接続された水配管５と貯湯タンク２との間に配置される接続部材を備えている。この接続部材は、図３および図４に示すように、貯湯タンク２のタンク接続用突起部９に対して水配管５を直に接続するための配管接続用継手１０を有している。また、接続部材は、配管接続用継手１０とタンク接続用突起部９および水配管５との接続状態を保持するための弾性金属部材からなる固定具１４を有している。つまり、接続部材は配管接続用継手１０と、固定具１４と、を有して構成されている。

具体的に、配管接続用継手１０は、水配管５およびタンク接続用突起部９を挿入する中空状の円筒管１０ａからなり、一端側に水配管５の端部５ａが挿入されて接続される第一挿入部１０ｂが形成されている。このとき、水配管５の端部５ａには、Ｏリング１５が装着されている。また、配管接続用継手１０は、他端側にタンク接続用突起部９の端部９ａが挿入されて接続される第二挿入部１０ｃが形成されている。このとき、タンク接続用突起部９の端部９ａには、Ｏリング１５が装着されている。また、これら第一挿入部１０ｂおよび第二挿入部１０ｃは、フランジ形状をなしている。そして、配管接続用継手１０は、円筒管１０ａをＬ字状、すなわち、第一挿入部１０ｂが形成された一端側と第二挿入部１０ｃが形成された他端側とが直角に位置するように屈曲形成されてなる。ちなみに、配管接続用継手１０は、樹脂製であってもよいし、黄銅製であってもよい。

固定具１４は弾性部材からなり、第一円環部１４ａと、第二円環部１４ｂとを有した円環状をなし、端部１４ｃと端部１４ｄとの間に溝穴１４ｅが形成されている。溝穴１４ｅは、第一円環部１４ａおよび第二円環部１４ｂの周方向に沿って形成されている。第一円環部１４ａおよび第二円環部１４ｂは、それぞれ端部１４ｃから端部１４ｄにかけて、溝穴１４ｅを境に奥行方向に異なる直径で形成されている。つまり、第一円環部１４ａおよび第二円環部１４ｂは、溝穴１４ｅを境に、配管接続用継手１０に取り付ける側と、水配管５の端部５ａまたはタンク接続用突起部９の端部９ａに取り付ける側とで、異なる直径で形成されている。

本実施の形態１の場合、配管接続用継手１０は、第一挿入部１０ｂにＯリング１５が装着された水配管５の端部５ａが挿入され、他端側の第二挿入部１０ｃにＯリング１５が装着されたタンク接続用突起部９の端部９ａが挿入される。そして、配管接続用継手１０における第一挿入部１０ｂと水配管５との接続部分には、これら第一挿入部１０ｂと水配管５とが接続された状態で、固定具１４が当該接続部分を第一円環部１４ａと第二円環部１４ｂとの間に挟み込んだ状態で取り付けられる。配管接続用継手１０における第二挿入部１０ｃとタンク接続用突起部９との接続部分には、これら第二挿入部１０ｃとタンク接続用突起部９とが接続された状態で、固定具１４が当該接続部分を第一円環部１４ａと第二円環部１４ｂとの間に挟み込んだ状態で取り付けられる。

このとき、固定具１４は、弾性変形によって第一円環部１４ａと第二円環部１４ｂとの間を広げられ、配管接続用継手１０と水配管５との接続部分、および、配管接続用継手１０とタンク接続用突起部９との接続部分にそれぞれ取り付けられる。そして、固定具１４は、第一円環部１４ａと第二円環部１４ｂとの間に、配管接続用継手１０と水配管５との接続部分、および、配管接続用継手１０とタンク接続用突起部９との接続部分を挟み込んだ状態で、これら接続部分を弾性力によって固定する。

固定具１４は、各溝穴１４ｅに対応する第一挿入部１０ｂまたは第二挿入部１０ｃが嵌め合された状態で、第一挿入部１０ｂと水配管５との接続部分、および、第二挿入部１０ｃとタンク接続用突起部９との接続部分に固定される。このように、配管接続用継手１０は、固定具１４によって水配管５およびタンク接続用突起部９との接続状態をワンタッチで容易に保持されると共に、抜け防止も可能となっている。配管接続用継手１０と、タンク接続用突起部９および水配管５との接続が容易に取り外し可能なワンタッチ接続となっているため、取り付け作業が容易になる。

このとき、配管接続用継手１０において、一端側における水配管５との接続は鉛直方向下向きであり、他端側におけるタンク接続用突起部９との接続は水平方向である。なお、水配管５との接続は、他端側におけるタンク接続用突起部９との接続における水平方向よりも下方であれば、どの方向でもよい。

本実施の形態１における給湯装置１は、水配管６、給湯用水ポンプ４、水配管５および配管接続用継手１０が一直線上に配置され、配管接続用継手１０の第二挿入部１０ｃとタンク接続用突起部９との接続が水平方向である。また、給湯装置１は、配管接続用継手１０の第一挿入部１０ｂと水配管５との接続が鉛直方向下向きである。これにより、給湯装置１では、給湯用水ポンプ４と貯湯タンク２とを接続する経路において、空気が給湯用水ポンプ４側から貯湯タンク２側へと上方向に抜けていくため、従来のような鳥居状配管を設ける必要がない。

＜実施の形態１の効果＞
以上のように、本実施の形態１に係る給湯装置１では、貯湯タンク２のタンク接続用突起部９と水配管５との接続において、直角方向に屈曲した配管接続用継手１０を使用することで、貯湯タンク２のタンク接続用突起部９に対し、水配管５を直に接続できる。

このとき、配管接続用継手１０と、貯湯タンク２のタンク接続用突起部９との接続は水平方向であり、配管接続用継手１０と、水配管５との接続口は水平方向より下向きである。このため、給湯装置１では、従来のような鳥居状配管を設ける必要をなくすことができ、その分、省スペース化が可能となる上、容易に設置できる。

しかも、給湯装置１では、貯湯タンク２のタンク接続用突起部９に対し、水配管５を直に接続できるので、給湯用水ポンプ４と貯湯タンク２とを接続する経路における空気が上に抜けていく。このため、給湯装置１では、従来のような空気溜まりができ、溜まった空気が給湯用水ポンプ４に流れてエア噛みの発生に起因した空回り、能力の低下または異常音の発生等の不具合を防止できる。また、給湯装置１では、空気溜まりができないため、空気抜き弁が不要となる。

さらに、給湯装置１では、水配管６、給湯用水ポンプ４、水配管５および配管接続用継手１０を一直線上に配置していることにより、水配管５および６の形状を簡易化できる。

また、給湯装置１では、給湯用水ポンプ４と貯湯タンク２とを接続する経路の形状が簡易化されているため、給湯用水ポンプ４、水配管５および配管接続用継手１０を一体化でき、個別に組み付ける必要がない。

加えて、給湯装置１では、配管接続用継手１０が、一端側に水配管５が挿入される第一挿入部１０ｂが形成されており、他端側にタンク接続用突起部９が挿入される第二挿入部１０ｃが形成されている。そして、給湯装置１では、配管接続用継手１０に対し、接続対象となる水配管５およびタンク接続用突起部９が挿入された状態で接続されるので、これら接続対象を覆うように接続でき、水配管５およびタンク接続用突起部９を流通する湯水の漏洩を防止できる。

さらに、給湯装置１では、配管接続用継手１０と貯湯タンク２のタンク接続用突起部９との接続、および、配管接続用継手１０と水配管５との接続において、これらの接続が容易に取り外し可能な固定具１４を用いている。すなわち、固定具１４は配管接続用継手１０と、水配管５またはタンク接続用突起部９との接続部位に対応した円環状をなす第一円環部１４ａと、第二円環部１４ｂとを有する弾性部材からなる。そして、固定具１４は、第一円環部１４ａと第二円環部１４ｂとの弾性変形による弾性力により、これら第一円環部１４ａと第二円環部１４ｂとの間に前述の接続部位を挟み込んで固定する。このため、配管接続用継手１０およびタンク接続用突起部９と、配管接続用継手１０および水配管５とが、ワンタッチで接続状態を保持できるため、取り付け作業を容易化できる。

１給湯装置、２貯湯タンク、３給湯用熱交換器、４給湯用水ポンプ、５水配管、５ａ端部、６水配管、７給湯配管、７ａ給湯栓、８補給水配管、８ａ給水栓、９タンク接続用突起部、９ａ端部、１０配管接続用継手、１０ａ円筒管、１０ｂ第一挿入部、１０ｃ第二挿入部、１１水配管、１３室外ユニット、１４固定具、１４ａ第一円環部、１４ｂ第二円環部、１４ｃ端部、１４ｄ端部、１４ｅ溝穴、１５Ｏリング。

Claims

貯湯タンクと、給湯用熱交換器と、給湯用水ポンプとが水配管を介して接続され、前記給湯用熱交換器によって水を加熱し、得られた高温の湯を前記給湯用水ポンプによって前記貯湯タンクへと循環させて貯留し、必要に応じて前記貯湯タンクから湯を取り出して供給する給湯装置であって、
前記貯湯タンクの側面上部に取り付けられ、前記貯湯タンクに対して外部に水平方向に突出して取り付けられ、当該貯湯タンク内と連通するタンク接続用突起部と、
前記給湯用水ポンプに接続された前記水配管と前記貯湯タンクとの間に配置される接続部材と、を備え、
前記接続部材は、
一端側に前記水配管の端部が挿入されて接続される第一挿入部が形成され、他端側に前記タンク接続用突起部の端部が挿入されて接続される第二挿入部が形成され、前記一端側と、前記他端側とが直角に位置するように配置され、前記貯湯タンクの前記タンク接続用突起部に対して前記水配管を直に接続するための配管接続用継手と、
前記配管接続用継手と前記タンク接続用突起部および前記水配管との接続状態を保持するための固定具と、を有し、
前記配管接続用継手は、
一端側に前記水配管が接続されると共に、他端側に前記タンク接続用突起部が接続され、前記一端側と前記他端側とが直角に位置するように屈曲形成されてなり、
前記水配管、前記給湯用水ポンプおよび前記配管接続用継手は、一直線上に配置されている、給湯装置。
前記固定具は、
前記配管接続用継手と、前記水配管または前記タンク接続用突起部との接続部位に対応した円環状をなす第一円環部と、第二円環部とを有する弾性部材からなり、
前記第一円環部と前記第二円環部との弾性変形による弾性力により、前記第一円環部と前記第二円環部との間に前記接続部位を挟み込んで固定する、請求項１に記載の給湯装置。