JPH0735410A - 電気温水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 深夜電力を利用して湯を生成する電気温水器
において、水の加熱形態を改良して貯湯タンクを非圧力
容器化し、全体装置の製作コストを削減する。給湯時の
水補給による湯温の低下を解消し、給湯温度のばらつき
をなくす。 【構成】 貯湯タンク１の外部に電熱式の湯沸器４を設
ける。貯湯タンク１と湯沸器４を給水ポンプ２７を含む
送水通路２８と、還水通路２９で接続する。貯湯タンク
１の周壁に通気口１２を設け、タンク内空間を大気と連
通する。 【作用効果】 湯沸器４を別設し、通水状態で水を加熱
して貯湯タンク１へ戻すので、貯湯タンク１は湯を貯め
る機能さえあればよく、タンク内を満水状態に維持する
必要がなくなる。従って、貯湯タンク１を非圧力容器化
でき、給湯時に水を補給しなくても済む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電熱式の湯沸器と貯
湯タンクを備えている電気温水器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気温水器の一例を図４に示す。
この電気温水器は、ヒータ３５を内蔵する貯湯タンク３
６と、水道水を貯湯タンク３６へ供給する水供給系統３
７と、ヒータ３５で加熱された湯を各給湯個所へ送給す
る湯供給系統３８を備えている。水供給系統３７には、
減圧弁３９、調圧弁４０、および圧力計４１などを設け
る。湯供給系統３８には、安全弁４２、自動空気抜弁４
３、加圧ポンプ４４などを設ける。この種の温水器は、
電力コストが少なくて済む深夜電力を利用して運転する
ことが多く、所定温度に加熱した湯の一日分を貯湯タン
ク３６に貯留しておく。なお、水供給系統３７にシスタ
ーンを設け、安全弁４２に代えて膨張管を用いる形態の
電気温水器もあるが、いずれも貯湯タンク３６内に加熱
用のヒータ３５を配置し、タンク内で湯を沸かす点で共
通している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、貯湯タ
ンクの内部で湯を沸かす従来の電気温水器では、法的な
規制もあって、貯湯タンクを鋼板やステンレス鋼板で圧
力容器として形成し、所定の圧力に十分に耐え得る構造
と強度を備える必要がある。圧力容器からなる貯湯タン
クは、その製作に要するコストが高く付く。タンク内で
湯を沸かすので、蒸気爆発を防ぐための安全措置を幾重
にも講じる必要があり、全体として電気温水器の導入コ
ストが高く付く。蒸気爆発によって大量の湯が飛散する
おそれがあるため、貯湯タンクの設置場所が専用室に限
られる。

【０００４】貯湯タンク内での蒸気発生を防ぐために、
タンク内を常に満水状態に維持している。そのため、湯
の消費に伴って湯温が低下することを避けられず、給湯
温度が広い範囲でばらつく。

【０００５】この発明の目的は、湯沸器を貯湯タンクと
は別に設けて、貯湯タンクを非圧力容器化し、電気温水
器の製作コストを削減することにある。この発明の他の
目的は、貯留した湯の所定量を供給し終わるまで、湯温
をほぼ一定に維持できるようにし、給湯時の湯温が大き
くばらつくことを防止することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の電気温水器
は、貯湯タンク１と、水を貯湯タンク１へ供給する水供
給系統２と、貯湯タンク１に貯留した湯を各給湯個所へ
送給する湯供給系統３と、貯湯タンク１の外部に別設し
た電熱式の湯沸器４とを備えている。貯湯タンク１と湯
沸器４とを給水ポンプ２７を含む送水通路２８と、加熱
された湯を貯湯タンク１へ還流させる還水通路２９を介
して接続する。貯湯タンク１の周壁に設けた通気口１２
を介して、タンク内空間を大気と連通する。具体的に
は、貯湯タンク１を、それぞれ耐熱性を有する繊維強化
プラスチック材で形成した内槽１５および外槽１６と、
内外両槽１５・１６間に介装した断熱材１７で形成す
る。貯湯タンク１にタンク内の上限水位Ｈおよび下限水
位Ｌを検知するレベルセンサー１４と、タンク内の水温
を検知する温度センサー１３を設ける。そのうえで、タ
イマーを含む制御回路５が、レベルセンサー１４および
温度センサー１３の各出力信号を受けて、所定の時刻条
件と所定の液位条件を満たし、タンク内の水温が所定範
囲外にある状態において、給水ポンプ２７と湯沸器４に
作動指令を発するよう構成する。

【０００７】

【作用】貯湯タンク１とは別に設けた湯沸器４で湯を沸
かすので、貯湯タンク１を非圧力容器化できる。このこ
とは、貯湯タンク１に要求される構造基準や強度基準を
引き下げられること、さらにタンク形成材料の制約が解
消されることを意味しており、これにより貯湯タンク１
の製作コストを減少できる。タンクの蒸気爆発を防ぐた
めの保安機器類も省略できる。なお、湯沸器４は通水状
態で湯を沸かすので、従来の貯湯タンクにおいて不可欠
であった保安機器類を設ける必要がない。

【０００８】貯湯タンク１は湯沸器４が沸かした湯を単
に貯留しているだけであって、従来の貯湯タンクとは異
なりタンクを密閉化し内圧を与える必要がない。従っ
て、タンク内を常時満水状態にする必要がなく貯留した
湯を消費して、タンク内の水位が下限水位Ｌ以下になっ
た段階で水を補給すればよい。つまり、所定温度に沸か
した湯のみを供給できるので、湯温度の大きなばらつき
を解消できる。

【０００９】貯湯タンク１をプラスチック材で形成する
場合には、腐触によるタンク壁面の損耗を考慮する必要
がないので、防触機器を省略できる。断熱材１７を間に
挟んで、内外面をプラスチック製の内槽１５および外槽
１６で覆った貯湯タンク１では、タンク内の湯の熱が放
散するのを十分に抑止できるので、殆どの場合湯を再加
熱し、保温する必要がない。

【００１０】

【発明の効果】この発明では、貯湯タンク１の外部に湯
沸器４を設け、湯沸器４で沸かした湯を貯湯タンク１で
貯留する形態を採るので、貯湯タンク１を非圧力容器化
できる。これにより、貯湯タンク１自体の製作に要する
コストを減らし、さらにタンクの蒸気爆発を防ぐための
保安機器を省略できるので、全体として電気温水器の製
作コストを減少できる。貯湯タンク１の設置個所が専用
室に制約される不便も解消できる。

【００１１】貯湯タンク１外で沸かした湯を貯留してお
き、貯留した湯を消費し終わるまでは水を補給する必要
がないので、補給した水で湯の温度が低下することを解
消できる。従って、熱の放散による湯温の低下が僅かに
認められる程度で、ほぼ一定温度の湯を供給できる。

【００１２】

【実施例】図１ないし図３はこの発明に係る電気温水器
の実施例を示す。図１において、電気温水器は貯湯タン
ク１と、水道水を貯湯タンク１へ供給する水供給系統２
と、貯湯タンク１に貯留した湯を各給湯個所へ送給する
湯供給系統３と、貯湯タンク１の外部に別設した電熱式
の湯沸器４、および制御装置５などで構成する。

【００１３】水供給系統２は、貯湯タンク１に連通する
通路２ａを有し、その中途部に電磁操作式の給水弁６を
設ける。湯供給系統３は、貯湯タンク１から導出され、
各給湯個所を経て再び貯湯タンク１へ連通する閉ループ
状の通路３ａを有し、貯湯タンク１の側から順に、逆止
弁７と、給湯ポンプ８と、気水分離器９を通路３ａに設
ける。１０は各給湯個所に設けた給湯栓である。

【００１４】貯湯タンク１は耐熱性を有する繊維強化プ
ラスチック材で中空容器状に形成し、その上部周壁にタ
ンク内空間を大気と連通させる通気口１２を設け、タン
ク周壁の適所にタンク内の水温を検知する温度センサー
１３と、タンク内の上限水位Ｈおよび下限水位Ｌを検知
するレベルセンサー１４を設ける。温度センサー１３は
例えばサーミスタからなり、タンク内水温の変化に応じ
た検知信号を制御装置５へ出力する。レベルセンサー１
４は、例えば電極式のレベルスイッチからなり、タンク
内水位が上限水位Ｈに達した場合、および下限水位Ｌに
まで減少した場合に、それぞれ検知信号を制御装置５へ
出力する。

【００１５】製作コストを減少し、貯湯時の熱放散を抑
止するために、貯湯タンク１はプラスチック材で形成
し、そのタンク壁を三層構造にする。図２に示すよう
に、内槽１５と外槽１６のそれぞれを、耐熱性を有する
繊維強化プラスチック材で形成し、内外両槽１５・１６
間に断熱材１７を挟み込む。断熱材１７はスチレンフォ
ームや発泡ウレタンなどの発泡体からなり、内外両槽１
５・１６間に充填して発泡させる。

【００１６】図３において、湯沸器４はヒータを熱源と
する瞬間湯沸器であって、ケース１９内に加熱缶２０を
固定し、加熱缶２０内にシーズヒータ２１を配置し、加
熱缶２０から給水路２２と給湯路２３を導出し、両通路
２２・２３の接続端をケース１９外に露出してなる。給
水路２２には、水の流れを検知して、シーズヒータ２１
への通電をオン・オフするフロースイッチ２５が設けて
ある。符号２４はサーモスタットである。図示していな
いが、ケース１９内には加熱温度を設定する温度調整器
や、湯温を設定温度に維持するサイリスタなどの機器類
が設けてある。

【００１７】貯湯タンク１と湯沸器４とは、給水ポンプ
２７を含む送水通路２８と、加熱された湯を貯湯タンク
１へ還流させる還水通路２９とで接続する。送水通路２
８の一端は、貯湯タンク１の下限水位Ｌ以下に位置させ
てあり、他端を湯沸器４の給水路２２に接続する。還水
通路２９は、湯沸器４の給湯路２３と貯湯タンク１とを
接続する。これら通路２８・２９の外面は断熱材で覆わ
れる。

【００１８】制御装置５はタイマーを内蔵しており、深
夜電力の利用時間帯において、給水弁６を開き作動させ
て、貯湯タンク１内に水を補給し、その水位が上限水位
Ｈに達した段階で給水弁６を閉止する。このときの水温
は温度センサー１３で知ることができ、水温が設定値以
下であると直ちに、給水ポンプ２７が起動されて、タン
ク内の水を湯沸器４へ送給する。湯沸器４では、通水状
態をフロースイッチ２５で検知して、シーズヒータ２１
への通電を開始する。時間の経過と共に、タンク内の水
温は除々に上昇する。そして、水温が所定値に達する
と、給水ポンプ２７が停止され、これと同時にシーズヒ
ータ２１への通電も停止される。こうした一連の制御を
制御装置５で行っている。

【００１９】制御装置５は、貯湯が完了した後に給湯モ
ードに切り換わって給湯に備える。給湯モード時には、
通路３ａの水圧が低下したこと、つまり給湯栓１０が開
かれたことを圧力センサー（図示していない）で検知し
て、給湯ポンプ８を起動させ、湯の送水圧を所定値に維
持する。貯湯タンク１は断熱材１７を含む三層構造にな
っており、殆どの場合は熱放散によって湯が所定温度以
下に冷めることはないが、極端な寒冷環境下では、必要
温度以下に下がることもあり得る。こうした場合には、
給水ポンプ２７および湯沸器４を作動させて、湯の再加
熱を行う。

【００２０】上記の実施例では、貯湯タンク１をプラス
チック材で形成したがその必要はない。例えば、鋼板や
ステンレス鋼板で貯湯タンク１を形成できる。さらに、
鋼板の内外面に繊維強化プラスチック材をライニングし
てもよい。湯沸器４は、貯湯タンク１の外部であればど
こにでも設置でき、必要があれば貯湯タンク１の外面に
一体的に設置することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電気温水器を概念的に示す説明図である。

【図２】貯湯タンクのタンク壁を示す断面図である。

【図３】湯沸器の概略を示す内部正面図である。

【図４】従来の電気温水器の説明図である。

【符号の説明】

１ 貯湯タンク ２ 水供給系統 ３ 湯供給系統 ４ 湯沸器 １２ 通気口 ２７ 給水ポンプ ２８ 送水通路 ２９ 還水通路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯湯タンク１と、水を貯湯タンク１へ供
   給する水供給系統２と、貯湯タンク１に貯留した湯を各
   給湯個所へ送給する湯供給系統３と、貯湯タンク１の外
   部に別設した電熱式の湯沸器４とを備えており、 貯湯タンク１と湯沸器４とが給水ポンプ２７を含む送水
   通路２８と、加熱された湯を貯湯タンク１へ還流させる
   還水通路２９を介して接続されており、 貯湯タンク１の周壁に設けた通気口１２を介して、タン
   ク内空間が大気と連通してあることを特徴とする電気温
   水器。
2. 【請求項２】 貯湯タンク１が、それぞれ耐熱性を有す
   る繊維強化プラスチック材で形成した内槽１５および外
   槽１６と、内外両槽１５・１６間に介装した断熱材１７
   で形成してある請求項１記載の電気温水器。
3. 【請求項３】 貯湯タンク１にタンク内の上限水位Ｈお
   よび下限水位Ｌを検知するレベルセンサー１４と、タン
   ク内の水温を検知する温度センサー１３が設けられてお
   り、 タイマーを含む制御回路５が、レベルセンサー１４およ
   び温度センサー１３の各出力信号を受けて、所定の時刻
   条件と所定の液位条件を満たし、タンク内の水温が所定
   範囲外にある状態において、給水ポンプ２７と湯沸器４
   に作動指令を発するよう構成してある請求項１または２
   記載の電気温水器。