JPS6229878Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は貯溜中の給湯用水が厳寒時の不使用の
際において凍結するおそれがあるのを未然に防止
することが可能な貯湯式給湯機に関する。

所定高温度に保持される給湯用温水を貯湯槽に
貯溜する形態の貯湯式給湯機は、貯湯槽がベラン
ダ等外気の温度影響を受けやすい個所に設置され
るものが多く、従つて冬期厳寒時において、貯溜
中の水が冷やされて凍結することがないようにし
ておかねばならない。

この種の給湯機は貯湯槽内の水温が所定の高温
度に常時保持される制御を行なつていて、しかも
周囲が断熱処理されているので、凍結は起り得な
いと考えられ勝ちで、凍結防止の対策としては、
専ら給湯機の配管まわりに対して行なわれてい
る。

例えば実公昭57−41610号公報により開示され
てなる給湯装置を採り上げてみると、第３図に示
すように、ポンプ１１、弁３１、各配管７，３２
に凍結するおそれが生じると、その温度を検知す
るセンサＳが作動して制御部３４に信号を出力
し、該制御部から三方弁３１、ポンプ１１、二方
弁３５に制御信号を出力して、貯湯槽１上部の湯
をボイラー３３の熱交換器３６に通じ、ポンプ１
１を介して連結管３２に通じて貯湯槽１にもどす
循環を行なわせることによつて、貯湯槽１内の温
水により保温するようにしたものであり、凍結は
確かに防止される。

しかし乍らこの給湯装置は、貯湯槽１内に高温
度の湯が確保されていることが前提条件となるも
のであつて、一家全部が旅行等によつて長期留守
するときなどでは、一般に電源を切つて給湯機を
含む各電気機器への給電を断ち、漏電火災事故な
どが起らないよう安全対策上の見地からと、経済
性を考慮する見地との二面的効果を期するのが普
通であり、従つてこのように長期間給湯機を使用
しないときでも電源を切つた場合には前述の凍結
防止装置は全然機能しなくなる。

そこで普通は電源を入れ放しにしておくことを
すゝめており、あるいは電源を切るのであれば貯
湯槽内の水を完全に排水することを要望してい
る。

しかしながら前者の手段はランニングコスト上
の問題があり、一方、後者では利用者にとつて大
層面倒な取扱操作であつて遵守され難いのが現状
であつて一長一短を有している。

このように従来の給湯機では、特に長期間不使
用の際に水凍結防止が完全に果されない欠点を有
している実状に鑑みて本考案は成されたものであ
つて、水凍結による各種事故の発生を防止して、
安全性の向上を運転経済性の確保に併せて果し得
ることを主要な目的とするものであつて、そのた
めに貯湯槽内の給湯用水の温度が、この給湯用水
の凍結をもたらす温度より若干高温の温度以下で
低水温信号を発する凍結防止用水温検知器と、前
記貯湯槽の周囲の空気温度が前記給湯用水の凍結
をもたらす温度より若干高温の空気温度以下で低
気温信号を発する気温検知器と、前記給湯用水を
加熱する加熱装置の運転、停止を掌る運転スイツ
チの停止操作に連動して投入がなされる凍結防止
用スイツチとを設けて、該凍結防止用スイツチ２
２の投入操作と、前記水温検知器の低水温信号の
発信と、前記気温検知器の低気温信号の発信との
論理積によつて前記加熱装置を運転せしめる凍結
防止用電気回路を形成したことを特徴とするもの
であつて、外気温が水の凍結をもたらす温度にま
で下る直前において貯湯槽内の給湯用水が水凍結
に至らない可及的低温度に保持されるように加熱
せしめて水の凍結は確実に防止されることとな
り、ここに所期の目的は十分達成されるに至つた
ものである。

以下本考案の１実施例について添付図面を参照
しながら詳述する。

第１図において、１は貯湯槽（以下タンクと称
す）であつて頂部を開口したタンク本体２と、こ
の開口部分に掩わせる蓋３とを備え、該蓋３の周
りに存する細隙を介して大気に開放してなる開放
形のタンクに形成すると共に、断熱材４で内壁周
囲を囲繞することにより、保温容器に形成してい
る。

タンク１の内底部には加熱器５を横置きに配設
せしめていて、タンク内貯溜水の加熱の用に供し
ており、図示例は凝縮器として機能する熱交換器
を用いてヒートポンプ冷凍装置Ｒと組合わせるこ
とにより加熱装置が形成される。

なお、加熱装置には、上述例のほかに、電気ヒ
ータ、蒸気用熱交換器とボイラーとの組合わせに
なるものなどの各種機構が適用可能であつて、そ
れ等に共通する点は電源の供給によつて加熱運転
が成されることである。

６はタンク１の側壁上部に設けてなる給水弁例
えばボールタツプと称される自動給水弁であり、
その先端開口である給水口２１をタンク内の所定
液面よりも上方位置に開口し、水の補給を必要と
する際に給水口２１から下方の所定液面に向け放
水するようになつている。

上記タンク１は温水取出し管７を前記液面より
も僅かに下つた位置の側壁から引き出させてお
り、また、オーバフロー管８を側壁の適宜個所か
ら引き出すと共に、排水管９を底壁から引き出し
ている。

なお、温水取出し管７は断熱材４の層内を立ち
下つた後、ポンプ１１、逆止弁１２およびアキユ
ムレータ１３を直列に介して側壁下部からタンク
外に引き出させ、給湯管を接続せしめている。

一方、冷凍装置Ｒは圧縮機１５、膨脹弁１６お
よび熱源側熱交換器１７を備えていて、２本の冷
媒配管１８，１９を介して前記加熱器５に接続
し、該加熱器５を凝縮器、熱源側熱交換器１７を
蒸発器として夫々作用する冷凍サイクルが形成さ
れる。

なお、第１図中、１０は給水通路であり、給水
弁６から放出される補給水をタンク底部に導き得
るようにタンク１内に垂設せしめており、上・下
両端を開口させ、上端部は前記所定液面よりも上
方において給水弁６から放水される補給水を受け
容れ可能な如く適当位置を選定して上向きに開口
させており、下端部は内底部に臨ませて前記加熱
器５に近い位置で下方向きに開口させている。

この給湯機の運転態様について説明すると、前
記冷凍装置Ｒを運転することによつて加熱器５に
おいて高圧ガス冷媒ガスとタンク内貯溜水との間
で凝縮熱の熱交換が成され加熱器５の周りの水は
漸次温度上昇してゆく。

タンク１内に所定量貯溜している水は対流によ
り全層が均一に温度上昇して最終には65〜70℃の
湯がタンク内に貯溜され、タンク１内に設けた水
温検知器９の指令によつて湯温を一定に保持する
ための前記冷凍装置Ｒの自動発停が成される。

所定高温度の湯が貯溜されている状態で、需要
個所の手元栓を開くと、フロースイツチ２０の作
動によりポンプ１１が駆動し、タンク１内の所定
液面近くに存する高温湯を温水取出し管７を経て
給湯管１４に送り出し給湯が成される。

このときの給湯量に等しい量の補給水が給水弁
６から放水されるが、該補給水は前記給水通路１
０を通つて内底部の加熱器５近くに供給されるの
で、温水取出し管７の流入口が開口している上層
部は加温されている高温度の湯が常に存している
こととなり、従つて温度の低い補給水が供給され
たことによつて取り出し温水が直ちに温度低下す
る如き不都合はなく、貯溜されている高温の湯を
全量しかも連続的に取り出すことが可能となる。

一方、給水通路１０を通りタンク底部に送られ
た補給水は加熱器５と直ちに接して加熱されるこ
とは言うまでもない。

この貯湯式給湯機には、タンク１内の水温を65
〜75℃の所定高温度に保持するための検出器であ
る前記水温検知器９とは別に、水凍結防止のため
の加熱運転の際に作用する温度検知要素である凍
結防止用水温検知器２３をタンク１内に設ける一
方、水凍結を事前に検出するための温度検知要素
である気温検知器２４をタンク１の外方で周囲空
気温度の検知可能な個所に設けている。

水温検知器２３は、タンク１内の給湯用水が凍
結に至らない温度範囲での比較的低温域例えば10
℃前後の設定温度よりも低い温度で出力接点２３
ａを閉成して低水温信号を発するように形成して
おり、一方、気温検知器２４は、タンク１の周囲
の空気温度が水の凍結をもたらす温度よりも高
く、かつ前記水温検知器２３の設定温度よりも低
い温度例えば３℃前後の設定温度よも低い温度で
出力接点２４ａを閉成して低気温信号を発する形
成している。

しかして前記各検知器９，２３，２４に関連さ
せて設けた制御用電気回路は第２図に示される
が、２５は給湯用水を加熱する加熱装置、すなわ
ち本実施例においては冷凍装置Ｒにおける駆動
部、２０は該駆動部２５の運転、停止を掌る運転
スイツチ、２２は前記運転スイツチ２０と連動し
て作動し、運転スイツチ２０の停止操作で投入さ
れ、運転操作で釈放される凍結防止用スイツチで
ある。

また、２６は常開接点２６ａ、コイル２６ｂか
らなるリレー、２７は常開接点２７ａ、コイル２
７ｂからなるリレーである。

上記電気回路において、加熱装置Ｒの駆動部２
５は前記両リレー２６，２７のいずれか一方が励
磁することによつて駆動され、リレー２６は運転
スイツチ２０を投入させ、かつ水温検知器９が水
温65〜70℃以下であつてその出力接点９ａを閉成
しているときに励磁されるよう夫々回路構成され
ている。

さらに、リレー２７は該コイル２７ｂを凍結防
止用スイツチ２２と、凍結防止用水温検知器２３
の出力接点２３ａと気温検知器２４の出力接点２
４ａとを直列に介して電源母線間に接続した回路
構成となしていて、前記凍結防止用スイツチ２２
を投入操作したときに前記両出力接点２３ａ，２
４ａがともに閉成した状態で、リレー２７が励磁
されることによつて前記駆動部２５を駆動し得る
ようになつている。

以上説明したところから明らかなように、凍結
防止用スイツチ２２の投入操作と、タンク１内水
温が10℃以下で応動する凍結防止用水温検知器２
３の低水温信号の発信と、タンク１周囲の気温が
３℃以下で応動する気温検知器２４の低気温信号
の発信とが共存する状態すなわち論理積によつ
て、給湯用水を加熱するための加熱装置を運転せ
しめる電気回路が形成されているのであつて、こ
の電気回路は運転スイツチ２０を切つた場合には
じめて機能し得るものであることは言う迄もな
い。

今、使用者が旅行などで冬期に長期間留守する
こととなつて、給湯機を使用しないために運転ス
イツチ２０を切つたとすると、このスイツチ操作
に連動して前記凍結防止用スイツチ２２が投入さ
れるので、水温が10℃以下となり、つ外気温が３
℃以下となつたときにリレー２７の励磁によつて
加熱装置は加熱運転を開始する。

従つて、タンク１内の水温は、外気温度が極端
に低温となつて凍結のおそれが生じたときには10
℃以上に保持されることとなつて凍結は未然に防
止される。

このようにタンク１内の水温が10℃以上に保た
れることによつて、タンク１近傍に設置した配管
や、ポンプ１１、アキユムレータ１３などの配管
まわりの機器も伝熱作用により加温されて凍結を
生じない程度の温度に保持されることは云うまで
もない。

本考案は以上説明した通りの構成および作用を
有するものであつて、つづいて効果を挙げると次
の通りである。

(イ) 貯湯槽１周囲の気温が水凍結をもたらす低温
になつたことと、貯湯槽１内水温が凍結のおそ
れがある温度近くになつたこととの両条件が成
立したときにはじめて貯湯槽１内の水を加熱す
るようにしているので、無駄な加熱運転を避け
て最少のエネルギーで凍結防止を確実に果すこ
とができる。

(ロ) この加熱運転による保護機能は運転スイツチ
２０を切る操作によつて自動的に発揮されるの
で、使用者は凍結のことに全く考慮を払わなく
て済み、運転経済性だけを考えればよいので取
扱いの簡便さと相俟つて汎用装置として好適で
ある。

(ハ) 貯湯槽１周囲の外気温度を検知して加熱運転
の制御を行なわせているので、水温だけで制御
する場合には貯湯槽１内の水温だけでなく、温
水取出し管７等の各配管内の水温をも検知する
多点検出方式によらなければ確実性が期し得な
いのに対して、１個の気温検知器を使用して同
等の確実性を保証し得る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案給湯機の１例に係る略示機構
図、第２図は同じく電気回路要部展開図、第３図
は従来の給湯機の略示機構図である。 １……貯湯槽、２０……運転スイツチ、２２…
…スイツチ、２３……水温検知器、２４……気温
検知器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 給湯用水を貯溜する貯湯槽１を有する貯湯式給
   湯機に、前記貯湯槽１内の給湯用水の温度が、こ
   の給湯用水の凍結をもたらす温度より若干高温の
   温度以下で低水温信号を発する凍結防止用水温検
   知器２３と、前記貯湯槽１の周囲の空気温度が前
   記給湯用水の凍結をもたらす温度より若干高温の
   空気温度以下で低気温信号を発する気温検知器２
   ４と、前記給湯用水を加熱する加熱装置の運転、
   停止を掌る運転スイツチ２０の停止操作に連動し
   て投入がなされる凍結防止用スイツチ２２とを設
   けて、該凍結防止用スイツチ２２の投入操作と前
   記水温検知器２３の低水温信号の発信と、前記気
   温検知器２４の低気温信号の発信との論理積によ
   つて前記加熱装置を運転せしめる凍結防止用電気
   回路を形成してなることを特徴とする貯湯式給湯
   機。