JPH0960970A - 貯湯式電気温水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 災害時や渇水時などの断水時に、簡単な操作
で、多量にしかも貯水全量を給水できる貯湯式電気温水
器を得る。 【解決手段】 貯湯タンク１ａに対して、タンク内の水
を断水時に給水するための給水装置４を設ける。給水装
置４の制御装置４３は、手動スイッチ４９が給水指令信
号を出力すると、給水元管３と給水管３ａとの間に配置
した電動切換弁４６を切換えて、貯湯タンク１ａから給
水装置４を通して水が流れるようにする。電動切換弁４
６が切換わると、貯湯タンク１ａから給水装置４に水が
流れ、これをフロースイッチ４４が検出すると、制御装
置４３は加圧ポンプ４２の運転を開始させる。給水装置
４は、商用電源の出力により充電されるバッテリ４１ｂ
を備えた非常用電源を有しているため、断水でしかも停
電しているときであっても、貯湯タンク１ａ内の水を外
部に給水することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、貯湯式電気温水器
に関するものであり、特に停電時に給水を可能にする給
水装置を備えた貯湯式電気温水器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】貯湯式電気温水器の貯湯タンクには、数
百リットルの温水が貯められている。そこで最近は、災
害時や渇水時に緊急用の水を確保する手段として貯湯式
電気温水器の貯湯タンクを利用することが考えられてい
る。例えば、貯湯式電気温水器の貯湯タンクの胴部下部
にカランを取付けて、タンク上部に設けられた逃し弁と
カランを開けて給水できるようにする技術が実用化され
ている。また貯湯式電気温水器の給水管に給水側を遮断
する切換弁と逆流サイホン防止コックとを一体化して取
付け、タンク上部の逃し弁と切換弁及びコックを開けて
給水できるようにする技術も実用化されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
いずれの技術でも重量を利用した自然落下方式を利用し
て貯湯タンク内の水を利用するため、単位時間当たりの
水の取出し流量が少なく、しかも取出し時間と共に流量
が段々と少なくなるので緊急の多量給水には不向きであ
るという問題があった。また貯湯タンク内が負圧になっ
て貯湯タンクが破損するのを防止するために、タンク上
部の逃し弁を手動で解放しなければならないという煩雑
さの問題があった。さらにはカランまたはコック位置よ
りも下部にある貯水は給水できずタンク内の水を全部利
用できないという問題もあった。

【０００４】本発明の目的は、災害時や渇水時などの断
水時に、多量にしかも貯水全量を給水できる貯湯式電気
温水器を提供することにある。

【０００５】本発明の他の目的は、簡単な操作で断水時
でしかも停電時に、多量の水を比較的短時間のうちに給
水できる貯湯式電気温水器を提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、少ない設置スペース
で設置できて、しかも停電時に多量の水を給水できる貯
湯式電気温水器を提供することにある。

【０００７】本発明の更に他の目的は、貯湯タンク内を
負圧状態にするような誤動作が発生を発生させることな
く、停電時に多量給水できる貯湯式電気温水器を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、貯湯式電気温
水器の貯湯タンク内の水を停電時に利用することを可能
にする給水装置を備えた貯湯式電気温水器を対象とす
る。

【０００９】本発明では、給水装置を、非常用電源と、
この非常用電源を電源として貯湯タンク内の水を吐出す
るポンプと、ポンプの制御装置とから構成する。このよ
うな構成にすると、地震が発生した時などの緊急時に断
水と停電が同時に発生しても、非常用電源により制御装
置を通してポンプを稼働させることにより、貯湯式電気
温水器の貯湯タンク内から短時間のうちに多量にしかも
貯湯タンク内の貯水全量を給水することが可能となる。

【００１０】給水装置は、貯湯タンクに接続される給水
管の途中に接続されて、常時は水道管から貯湯タンクに
水を流し、緊急時には貯湯タンクから給水装置を通して
水を流すように切換えられる切換弁を備えている。この
ような切換弁を設けると、給水管の一部を利用して貯湯
タンクから水を排出することができて、構造が簡単にな
る。なおこの切換弁としては、給水指令信号が入力され
ると自動的に切り換えられる電動切換弁が好ましい。

【００１１】非常用電源は、バッテリとこのバッテリを
充電する充電手段とから構成される。一般的には、商用
電源を電源としてバッテリを充電すればよい。しかしな
がら深夜電力だけを電源として動作し、制御用電源とし
て１００Ｖの商用電源を利用しない貯湯式電気温水器に
おいては、昼間の時間帯にバッテリを充電することがで
きない。そのため補助用の電源として太陽電池を設け、
太陽電池の出力によりバッテリを充電するようにしても
よい。なお商用電源または太陽電池の一方だけで、バッ
テリを充電するようにしてもよいのは勿論である。

【００１２】本発明で用いる給水装置をより具体的なも
のとして表現すると、次のようになる。即ち、給水装置
は、給水指令信号を出力する手動スイッチと、貯湯タン
クに接続される給水管の途中に接続されて、常時は水道
管から貯湯タンクに水を流し、手動スイッチから給水指
令信号が出力されると貯湯タンクから給水装置を通して
水を流すように切換えられる電動切換弁と、貯湯タンク
から給水装置に水が流れていることを検出する流れ検出
手段と、貯湯タンク内の水を吐出する加圧ポンプと、手
動スイッチからの給水指令信号の有無と流れ検出手段が
検出する水の流れの有無とに基づいて加圧ポンプを制御
する制御装置と、商用電源及び太陽電池の少なくとも一
方の出力により充電されるバッテリを備えて、電動切換
弁、加圧ポンプ及び制御装置の電源となる非常用電源と
を備えて構成されるのが望ましい。

【００１３】このような構成にすることにより、手動ス
イッチの切換操作一つで、制御装置を通して電動切換弁
が切換えられる。電動切換弁が切換えられると、電動切
換弁を通して水が流れ込むことになる。そこで電動切換
弁が正常に切換えられたことを流れ検出手段により水の
流れとして検出する。制御装置は、手動スイッチから給
水指令信号が出力され、しかも流れ検出装置が水の流れ
を検出した場合にだけ加圧ポンプを作動させる。このよ
うにすれば、電動切換弁が切換えられる前に、加圧ポン
プが作動して、空運転になる事故の発生を防止できる。

【００１４】本発明を既存の貯湯式電気温水器に適用す
る場合には、給水装置を別個に構成して既存の貯湯式電
気温水器に併設するようにすればよい。なお既存の貯湯
式電気温水器に適用する場合に、給水装置の性能を最大
限発揮させるためには、貯湯タンクと電動切換弁とを接
続する給水管及び給湯管の管径寸法並びに電動切換弁を
給水装置の給水能力に適合させる必要がある。そこで本
発明の適用を容易にするためには、予め従来の給水管及
び給湯管よりも管径寸法の大きな給水管及び給湯管を備
えた貯湯式電気温水器を製造すればよい。

【００１５】また本発明を実施する場合に、予め給水装
置を内蔵した形で貯湯式電気温水器を構成してもよいの
は勿論である。その場合には、給水装置を構成する少な
くとも非常用電源及び加圧ポンプを貯湯タンクの下に配
置するのが好ましい。このようにすると貯湯式電気温水
器の形状をコンパクトにできるだけでなく、貯湯式電気
温水器の全体の重心をより下方に位置させることができ
るため、地震が発生したときに温水器が倒れ難くなる利
点がある。

【００１６】更に、貯湯タンクに接続された給湯管に対
して設けられる逃し弁を貯湯タンク内が所定の負圧にな
ると開く負圧防止弁付き逃し弁とするのが好ましい。こ
のようにすると緊急時に、逃し弁を開かずに給水装置を
起動させた場合であっても、貯湯タンク内が所定の負圧
になると逃し弁が開くため、貯湯タンクが破壊される事
故が発生するおそれはない。

【００１７】また、加圧ポンプの吐出口に対してバキュ
ームブレーカ付きの逆止弁を取付けることにより、吐出
口に対して接続する給水用の接続延長ホースの長さが長
くなった場合でも水の供給源側で負圧が発生するのを防
止できる。即ち、加圧ポンプを停止すると、長い接続延
長ホースの内水により発生するサイホン効果によって、
水の供給源側（貯湯タンクまたは水道側）に負圧が発生
することになるが、バキュームブレーカはこの負圧を大
気圧に戻す作用を果たす。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して詳細に説明する。図１は本発明の貯湯式電気温水
器の一実施例の構成を示す概略図である。本図におい
て、１は電気温水器本体であり、破線で示した貯湯タン
ク１ａの中にヒータＨが挿入された構造となっている。
貯湯タンク１ａには、その下部から給水管元管３及び給
水管３ａを通して水道管２より水が給水され、その水圧
で貯湯タンク１ａの上部から給湯管１１を通して給湯す
る。貯湯タンク１ａ上部の給湯管１１には貯湯タンクが
所定の負圧になると開く負圧防止弁付き逃し弁１２を設
けている。なお、貯湯タンクの下部には排水管１３が設
けられており、弁１４を開くことにより排水できるよう
にしている。

【００１９】４は貯湯タンク１ａに接続され、災害時な
どの緊急時に貯湯タンク１ａ内の水を給水する給水装置
である。給水装置４は、商用電源を電源とする充電器４
１ａで浮動充電されるバッテリ４１ｂを備えた非常用電
源４１と、貯湯タンク１ａ内の水を吐出する加圧ポンプ
としてのポンプ４２と、このポンプ４２の駆動を制御す
る制御装置４３とを主要な構成要素として構成されてい
る。ポンプ４２の吸入口は、水の流れの有無を検出する
流れ検出手段を構成するフロースイッチ４４と緊急用給
水管４５とを介して三方切換弁からなる電動切換弁４６
に接続されている。この電動切換弁４６は、給水元管３
と給水管３ａとの間に接続されており、常時は水道管２
より貯湯タンク１ａに水を流し、緊急時には貯湯タンク
１ａから緊急用給水管４５に水を流すように切換えられ
るもので、後述する給水指令信号に基く電気信号に応答
して動作する。また、ポンプ４２の吐出口側には逆流を
防止するバキュームブレーカ付きの逆止弁４７が取付け
られている。バキュームブレーカ付きの逆止弁４７は、
ポンプ４２を止めたときにホース継手４８に接続した接
続延長ホースの内水によるサイホン効果で水の供給側
（貯湯タンク１ａまたは水道元管３側）に発生する負圧
を大気圧に戻すために設ける。

【００２０】本実施例では、逆止弁４７の先にホース継
手４８が取付けられている。このホース継手４８に長い
接続延長ホースを接続すれば、貯湯タンク１ａ内の水を
消火用水として使用することができる。非常事態の発生
に迅速に対処するためには、ホース継手４８に長い接続
延長ホースを常時接続した状態にしておくのが好まし
い。

【００２１】制御装置４３には、ポンプ４２、フロース
イッチ４４、電動切換弁４６及び手動スイッチ４９が電
気的に接続されている。そして制御装置４３は非常用電
源４１を動作用電源として動作する。制御装置４３は、
手動スイッチ４９から給水指令信号が出力されると、電
動切換弁４６を切換える切換指令信号を出力し、フロー
スイッチ４４が水の流れを検出すると、ポンプ４２の駆
動回路に動作開始指令を出力してポンプ動作を開始させ
ることにより、貯湯タンク１ａから給水装置４を通して
水を給水するようにポンプ４２を制御する。手動スイッ
チ４９として、１回目のスイッチ動作でオン状態を維持
し、２回目のスイッチ動作でオフ状態になるスイッチを
用いると、制御装置４３は手動スイッチ４９がオン状態
にあって給水指令信号が出力され続けている間ポンプ４
２の運転を継続する。但し、貯湯タンク１ａ内の水がな
くなると、フロースイッチ４４が水の流れを検出しなく
なるため、給水指令信号が入力されていても、制御装置
４３はポンプ４２の運転を停止させる。貯湯タンク１ａ
の内部に水が残っている状態で、手動スイッチ４９がオ
フ状態になると、制御装置４３はポンプ４２の運転を停
止させる。なお手動スイッチ４９の構成に応じて制御装
置４３の構成及び動作を適宜に変更してもよい。本実施
例では、ポンプ４２の運転を停止させる際及びポンプ４
２が運転を停止した後（フロースイッチ４４がオフ状態
になった時）に、必ず電動切換弁４６を元の状態に戻す
切換指令信号を出力するように構成している。しかしな
がらポンプ４２の運転を停止したときに、必ずしも電動
切換弁４６を元の状態に戻す必要はないため、電動切換
弁４６の復帰動作をポンプ４２の運転と切り離して別個
に制御するようにしてもよい。

【００２２】上記の動作をする制御装置４３の構成は任
意であり、制御装置４３の制御中心部にマイクロコンピ
ュータを利用してもよい。

【００２３】また本実施例では、貯湯式電気温水器の安
全操作と誤動作防止のために給水管３には止水栓５、逆
止弁６、減圧弁７が取付けられている。

【００２４】以上の構成において、本発明による貯湯式
電気温水器における災害時の動作について説明する。先
ず緊急給水を行うときには、手動スイッチ４９を押して
オン状態にして、制御装置４３に給水指令信号を出力す
る。制御装置４３は、給水指令信号を受信すると、電動
切換弁４６を貯湯タンク１ａから給水装置４に水が流れ
るように切換える。そして貯湯タンク１ａ内の水がフロ
ースイッチ４４に流れ込み、フロースイッチ４４がオン
状態になると、制御装置４３には水の流れを検出したこ
とを示す信号が送信される。フロースイッチ４４から水
の流れを検出したことを示す信号が送信されると、制御
装置４３はポンプ４２の駆動装置に指令を出力してポン
プ４２の運転を開始し、緊急給水を開始する。

【００２５】貯湯タンク１ａに水が残っている状態で緊
急給水を停止するときは、手動スイッチ４９を押してオ
フ状態にし、制御装置４３を通して電動切換弁４６を元
の状態（電気温水器への給水状態）に切り換える。電動
切換弁４６が元の状態に切り換わると、フロースイッチ
４４がオフ状態となり制御装置４３はポンプ４２の駆動
装置に停止指令を出力し、ポンプ４２が止められて緊急
給水が停止される。また、貯湯タンク１ａの貯水量がな
くなったときには、フロースイッチ４４がオフ状態とな
り、制御装置４３によりポンプ４２の運転が止められ
て、緊急給水停止状態になる。なお本実施例では、この
状態で制御装置４３が電動切換弁４６を元の状態に切換
える。

【００２６】図２は本発明に用いられる非常用電源の他
の例を示す概略図である。同図において、４１ｃは太陽
電池で、４１ｄは太陽電池４１ｃからの出力をバッテリ
４１ｂに充電するための充電器である。このようにする
と商用電源の代わりに太陽エネルギー発電を利用してバ
ッテリを充電することができ、節電が図られて、停電時
でも充電が可能となる。また制御用電源として１００Ｖ
の商用電源を利用しない貯湯式電気温水器においては、
昼間の時間帯にバッテリを充電することができないが、
補助用の電源としてこの太陽電池を併設すれば、昼間も
太陽電池の出力によりバッテリを充電することができ
る。

【００２７】図３は本発明の他の実施例の貯湯式電気温
水器の要部の構造を示す概略図である。同図において、
１ａは電気温水器本体１の内側に収納されている貯湯タ
ンクで、この貯湯タンク１ａの内部にヒータＨが設けら
れている。また、貯湯タンク１ａの外部は保温材１５で
くるまれており、その外部は外筒ケース１６で覆われて
いる。貯湯タンク１ａの下部は長めの３本のタンク脚１
７で支えられており、貯湯タンク１ａの下部には部品収
納空間が形成されている。本実施例では、この部品収納
空間に充電器４１ａ及びバッテリ４１ｂからなる非常用
電源４１とポンプ４２とが配置されている。このように
構成すると、給水装置４を構成する重量の重い部品の大
部分を貯湯タンク１ａの下部に配置することができ、給
水装置４を一体型構造にした場合でも、全体の重心を下
側に位置させることができる。しかも貯湯式電気温水器
のコンパクト化を図って、設置スペースを少なくするこ
とができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、スイッチ操作でポンプ
を駆動して貯湯タンクから給水するようにしているた
め、災害時や渇水時などの断水時に、多量にしかも貯湯
タンク内の貯水全量を給水することができる。

【００２９】また、電気温水器の貯湯タンクの下部に給
水装置の主要部分を収納して一体型すると、省スペース
化を図ることができ、設置場所を広く取る必要がなくな
る。さらに負圧防止弁付き逃し弁のように、自動的に作
動する弁などを採用しているため、誤動作のない信頼性
の高い安全な給水を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の貯湯式電気温水器の構成の
概略を示す概略図である。

【図２】本発明に用いられる非常用電源の他の例を示す
概略図である。

【図３】本発明の他の実施例の貯湯式電気温水器の要部
の構成を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 貯湯タンク本体 １ａ 貯湯タンク １２ 負圧防止弁付き逃し弁 １５ 保温材 ２ 水道管 ３ 給水管 ４ 給水装置 ４１ 非常用電源 ４１ａ，４１ｄ 充電器 ４１ｂ バッテリ ４１ｃ 太陽電池 ４２ ポンプまたは加圧ポンプ ４３ 制御装置 ４４ 流れ検出手段（フロースイッチ） ４６ 切換弁または電動切換弁 ４７ バキュームブレーカ付き逆止弁

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】貯湯式電気温水器の貯湯タンク内の水を停
   電時に利用することを可能にする給水装置を備えた貯湯
   式電気温水器において、 前記給水装置は、非常用電源と、前記非常用電源を電源
   として前記貯湯タンク内の水を吐出するポンプと、前記
   ポンプの制御装置とを備えていることを特徴とする貯湯
   式電気温水器。
2. 【請求項２】貯湯式電気温水器の貯湯タンク内の水を停
   電時に利用することを可能にする給水装置を備えた貯湯
   式電気温水器において、 前記給水装置は、 前記貯湯タンクに接続される給水管の途中に接続され
   て、常時は水道管から前記貯湯タンクに水を流し、緊急
   時には前記貯湯タンクから前記給水装置を通して水を流
   すように切換えられる切換弁と、 商用電源及び太陽電池の少なくとも一方の出力により充
   電されるバッテリを備えた非常用電源と、前記非常用電
   源を電源として前記貯湯タンク内の水を吐出するポンプ
   と、 前記ポンプの制御装置とを備えていることを特徴とする
   貯湯式電気温水器。
3. 【請求項３】貯湯式電気温水器の貯湯タンク内の水を停
   電時に利用することを可能にする給水装置を備えた貯湯
   式電気温水器において、 前記給水装置は、 給水指令信号を出力する手動スイッチと、 前記貯湯タンクに接続される給水管の途中に接続され
   て、常時は水道管から前記貯湯タンクに水を流し、前記
   手動スイッチから前記給水指令信号を出力されると前記
   貯湯タンクから前記給水装置を通して水を流すように切
   換えられる電動切換弁と、 前記貯湯タンクから前記給水装置に水が流れていること
   を検出する流れ検出手段と、 前記貯湯タンク内の水を吐出する加圧ポンプと、 前記手動スイッチからの前記給水指令信号の有無と前記
   流れ検出手段が検出する水の流れの有無とに基づいて前
   記ポンプを制御する制御装置と、 商用電源または太陽電池の出力により充電されるバッテ
   リを備え、前記電動切換弁、前記加圧ポンプ及び前記制
   御装置の電源となる非常用電源とを備えていることを特
   徴とする貯湯式電気温水器。
4. 【請求項４】前記貯湯タンクに接続された給湯管に対し
   て設けられる逃し弁は、前記貯湯タンク内が所定の負圧
   になると開く負圧防止弁付き逃し弁である請求項１，２
   または３に記載の貯湯式電気温水器。
5. 【請求項５】前記給水装置を構成する少なくとも前記非
   常用電源及び前記加圧ポンプが前記貯湯タンクの下に配
   置されている請求項３に記載の貯湯式電気温水器。
6. 【請求項６】前記加圧ポンプの吐出口に対してバキュー
   ムブレーカ付きの逆止弁が取付けられている請求項４に
   記載の貯湯式電気温水器。
7. 【請求項７】前記貯湯タンクと前記電動切換弁とを接続
   する給水管の管径寸法は、前記電動切換弁に接続される
   給水元管の管径寸法よりも大きく、 給湯管の管径寸法、前記給水管の管径寸法及び前記電動
   切換弁として、前記給水装置の給水能力に適合するもの
   が選択されている請求項３に記載の貯湯式電気温水器。