JPH0452456A - 即熱式貯湯型電気温水器の加熱促進機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は即熱式貯湯型電気温水器の加熱促進機構に関す
る。さらに詳しくは、急速にタンク内の水を加熱し短時
間で湯を取り出すことができる即熱式貯湯型電気温水器
の加熱促進機構に関する。

［従来の技術］ 一般的な電気温水器にあっては、ヒーターで加熱された
湯が上昇し、−力水は下方に移動して、この対流を繰返
しなから湯温をしだいに上昇させるようになっている。

ところが、この一般的な電気温水器では、貯湯タンク内
の水全体を所定温度まで加熱するため、湯切れ時には早
急に所望の温度の湯を取り出せないという問題があった
。

しかるに、最近の生活は時間を問わずに湯を使う習慣と
なり、湯の使用量も増え、シャンブ、入浴、洗面、食器
洗いを始めとして湯の用途も広がり、「朝シャン」、「
昼シャン」のように、すぐ湯を使いたいという欲望が強
くなっている。　本発明者は、かかる事情に鑑み、確実
に少量づつ水を熱湯に沸かし上げ、湯切れ後であっても
ごく短時間で所望の温度の湯を出湯させつるようにした
電気温水器（平成２年６月７日付特許願の即熱式貯湯型
電気温水器）を既に提供している。

この電気温水器は、第１３図に示されるように、貯湯タ
ンク１の底部に配置された加熱臼４と、該加熱臼４の内
部に配置されたヒーター５と、前記加熱臼４の頂部から
加熱された熱湯を貯湯タンク１の上部まで送る導湯管１
０と、該導湯管１０の途中に介装された温度感知開閉弁
１１とを備え、該開閉弁１１が、加熱臼４内の湯が所定
温度以上になったとき開き、所定温度以下になったとき
閉じるよう作動する用に構成したものである。

この電気温水器によれば、まず加熱臼４内の水のみがヒ
ーター５で加熱されるので、ごく短時間に加熱臼４内の
湯温を上昇させることができる。このばあい温度感知開
閉弁１１が湯温が所定温度に達するまで閉じているので
、湯温が充分上昇しない間に、加熱臼４内の湯が導湯管
１０内を通って貯湯タンク１内に移動することはない。

したがって、加熱臼４内の水を確実に熱湯に沸き上がら
せることができる。

そして、熱湯が所定温度に達すると、前記開閉弁１１が
開くので、加熱臼４内の熱湯が導湯管１０を通って、貯
湯タンク１の上部に導かれる。

この熱湯はタンク１内の水とは温度差が大きく、密度差
（比重差）があるので、水と混じることなく分離した状
態で貯湯タンク上部１に貯められる。

熱湯が導湯管１０内を上昇した後は、加熱臼４内に水が
侵入するので、再び開閉弁１１は閉じられる。そして、
加熱臼４内の水が熱湯になるまでヒーター５で加熱され
る。以後は、この繰返しで全水量が熱湯に沸きあげられ
る。

この発明によれば、ともかく、最初に加熱缶内４の水を
沸き上げれば、それで熱湯を取り出すことができるので
、ごく短時間に熱湯を出湯させることができるのである
。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前記電気温水器において、湯の全量が沸き上
がる直前、すなわち熱湯が導湯管１０の下端付近まで貯
められ、水（低温の水も含む）が加熱臼４付近に残るだ
けとなったとき（換言すれば、貯湯タンク１内において
、加熱臼４付近より上方の部分に熱湯が満たされている
とき）は、加熱臼４の内と外との対流が緩慢となり、加
熱臼４内の湯温が高いままになり低下しないので、開閉
弁１１は開いたままの状態に保たれる。

したがって、加熱臼４内で加熱された湯と、加熱臼４外
部の水との対流が、ゆっくりではあるが継続して行われ
、最終的には貯湯タンク１内が一杯に沸き上げられるこ
とになる。

しかしながら、このときの対流を活発に行わせることが
できれば、急速に全湯量を沸き上がらせることが可能と
なるので、便利である。

本発明は、かかる事情に鑑み、沸き上げの終期において
一気に加熱し、全湯量の沸き上げ時間を短縮することが
できる即熱式貯湯型電気温水器の加熱促進機構を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の即熱式貯湯型電気温水器の加熱促進機構は、 （ａ）貯湯タンクの底部に配置された加熱臼と、（ｂ）
該加熱臼の内部に配置されたヒーターと、（ｃ）前記加
熱臼の頂部から加熱された熱湯を貯湯タンクの上部まで
送る導湯管と、 （ｄ）該導湯管の途中に介装されており、加熱缶内の湯
が所定温度以上になったとき開き、所定温度以下になっ
たとき閉じるよう作動する温度感知開閉弁とを備えた電
気温水器であって、（ｅ）貯湯タンク内部において加熱
臼付近より上方の部分に満たされている湯が所定温度以
上に達したとき、加熱臼の一部または導湯管の一部を開
く加熱促進弁とを設けたことを特徴とするなお、本明細
書にいう加熱缶とは、内部に配置されるヒーターを含ま
ず、水または湯を加熱するとき外部に移動させないよう
にする槽ないし容器状の構造体をいう。

また温度感知開閉弁は、温度を感知して開閉動作する、
あらゆる種類の開閉弁を含む概念である。

さらに、加熱促進弁は、加熱缶の一部または導湯管の一
部を開ける機能を有する限り、どのような種類、構造の
開閉弁であってもよい。

［作　用］ 本発明においても、湯の全量が沸き上がる直前、すなわ
ち熱湯が導湯管の下端付近まで貯められ、水（低温の水
も含む）が加熱缶付近に残るだけとなったとき（換言す
れば、貯湯タンク内において、加熱缶付近より上方の部
分に熱湯が満たされているとき）は、加熱缶の内と外と
の対流が緩慢となり、加熱缶内の湯温が高いままになり
低下しないので、開閉弁は開いたままの状態に保たれる
。

しかしながら、この状態において加熱促進弁を開いてや
れば、加熱缶の内外が連通ずるので、加熱缶付近の水が
活発に対流しはじめ、それにより一気に加熱を完了させ
ることができる。

［実施例コ つぎに本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図において、１は貯湯タンクで、その外周は保温用
断熱剤２で覆われており、外板３の中に収容されている
。

貯湯タンク１の底部には加熱缶４が配置されている。こ
の加熱缶４は概ねドーム状あるいは箱状の部材であり、
下面が全面的に解放されており、頂面には後述する導湯
管１０を接続する開口が形成されている。そして、この
加熱缶４の内部にはヒーター５が配置されている。

１０は導湯管であり、その下面は加熱缶４の頂部に接続
され、加熱缶４内部と連通している。

また、その上端は貯湯タンク１の上部で開口している。

導湯管１０の途中、この実施例では下部に、温度感知開
閉弁１１が取付けられている。この開閉弁１１は、加熱
缶４の内部温度が所定温度に達したとき開弁じ、所定温
度以下になったとき閉弁するものであれば、どのような
開閉弁でもよいが、本実施例では形状記憶合金板を用い
た開閉弁１１が取りつけられている。すなわち、形状記
憶合金が高温を感知すると点線で示すように開き、低温
を感知すると実線で示すように閉じるものである。

２５は加熱促進弁であり、加熱缶４の一部に設けられて
いる。この加熱促進弁２５は、加熱缶４より上方に熱湯
が貯められた時の加熱缶４の外側あるいは内側の湯温に
感知して、開動作する弁である。

なお、第１図において、１２は給水遮水板、１３は給水
管、１４は水道管等に接続される減圧弁、１５は採湯管
、１６は給湯栓である。さらに図示されていないが、サ
ーモスタットや漏電遮断器などが適宜取付けられる。

つぎに、上記実施例の作用を説明する。

まず、給水管１３から貯湯タンク１内に水を入れ、ヒー
ター５に通電する。このとき、加熱缶４内部の水温は低
いので開閉弁１１は閉じられている。したがって、加熱
缶４内の水のみが加熱され、ごく短時間で熱湯に沸き上
げられる。所定温度の熱湯になれば、開閉弁１１が高温
を感知して開くので、加熱缶４内の熱湯は導湯管１０を
通って上昇する。そして、導湯管１０の上端開口部付、
近で貯められる。その状態を符号Ａで示す。

このように熱湯が上昇すると、同時に加熱缶４内に水が
侵入してくる。水が侵入すると開閉弁１１は低温を感じ
て閉じるので、ヒーター５によって加熱缶４内の水のみ
が加熱される。以後は、加熱缶４内の温度上昇に伴って
、開閉弁１１が間欠的に開閉を繰返すので、熱湯は符号
Ａ１Ｂ、ＣＳＤで示すように順次溜まる量を増やしてい
き、最終的には貯湯タンク１−杯の湯を貯えることにな
る。

そして、湯の全量が沸き上がる直前、すなわち熱湯が導
湯管ＩＯの下端付近まで貯められ（符号Ｇで示す）、水
（低温の水も含む）が加熱缶４付近に残るだけとなった
とき（換言すれば、貯湯タンク１内において、加熱缶４
付近より上方の部分に熱湯が満たされたとき）、加熱缶
４内外の湯温に感応して加熱促進弁２５が開けられる。

この結果、加熱缶４の内外が連通ずると、矢印ａで示す
ような対流が可能となって、加熱缶４の内部と外側周辺
の水が一気に加熱されることになる。

このようにして、本実施例では貯湯タンク１内の全水量
が最後まで効率よく沸き上げられる。

つぎに上記以外の他の実施例について説明する。

第２図の実施例は、加熱缶４を断熱構造にしたものであ
る。断熱構造にするには、たとえばシリコンゴムなどの
断熱材を加熱缶４に外貼りすればよい。この実施例のよ
うに断熱構造にしたばあい、加熱促進弁２５は、第３図
に示されるように、その外側（ヒーター５の入ってない
方の面）に形状記憶合金板２６などを貼着し、この面で
温度を感知するようにすればよい。

加熱缶４を断熱構造としない実施例においては、加熱促
進弁２５は加熱缶４の内外の温度を同時に感知するので
、このばあいは温度感知開閉弁１１の感知温度より高い
温度で感知するように設定しなければならない。なぜな
らば、温度感知開閉弁１１が開状態になってからは、加
熱缶４内から導湯管１０上方に向って温度感知開閉弁１
１の感知温度より高くなっているからである。

加熱促進弁２５の取付位置、すなわち加熱缶４や導湯管
１０の開く位置は、つぎの各図のように自由に選択する
ことができる。

第４図の実施例は、加熱缶４の上部を２か所開くもので
ある。なお、３か所以上開くことも可能である。第５図
の実施例は、加熱缶４の下部を開くようにしたものであ
る。

第６図の実施例は、導湯管１０の一部を開くようにした
ものである。この実施例のように、導湯管１０の一部を
開くと加熱缶４の内外がうまく対流するので、より一層
貯湯タンク１下部の加熱が促進される。なお、この実施
例では導湯管ｌＯを断熱構造にしているので、加熱促進
弁２５は導湯管１０の外側（貯湯タンク１の壁面に面し
ている側）に形状記憶合金板などを用い、この面で温度
を感知するようにすればよい。

導湯管１０を開くばあいの加熱促進弁２５の取付場所に
も種々のバリエーションがあり、たとえば第７図のよう
に、温度感知開閉弁１１の上方で２か所あるいは３か所
以上に設けてもよく、第８図のように温度感知開閉弁１
１に対向する位置、また第９図に示されるように温度感
知開閉弁１１の下方で２か所あるいは３か所以上に設け
るようにしてもよい。

なお、第７〜９図の実施例において、導湯管１０を断熱
構造としているが、断熱構造にしないばあいは加熱促進
弁２５は温度感知開閉弁１１の感知温度より高い温度で
感知するよう設定すればよい。その理由は既述の通りで
ある。

加熱促進弁２５に使用する温度感知構造は、第３図に示
すような形状記憶合金板２６を用いたものでもよく、ま
た第Ｉ０図に示されるような形状記憶合金のスプリング
２７を用いたものであってもよい。さらに、第１１〜１
２図に示されるような形状記憶合金の線材２８をＵ字状
に形成して、２本の足を導湯管１０に差込み、線材２８
の間に断熱板を固定したものでもよい。この例では２本
の足の部分が熱を感知して曲がることにより、導湯管１
０の開口部を開閉することができる。

以上のほか、加熱促進弁２５の温度感知機構は、バイメ
タルを用いたものや、電磁弁（または電動弁）とサーモ
スタットを組合わせた機構など、とにかく温度を感知す
ることによって、加熱缶４や導湯管１０を開閉すること
ができるものであれば、どのようなものでもよい。

以上に種々の実施例を説明したが、本発明はその要旨を
逸脱しない範囲で、上記以外の変更例を適宜採用しうる
ちのである。

［発明の効果］ 本発明によれば、短時間で一定量の水を熱湯に沸かし上
げ、湯切れ後であっても、即時に所望の温度の湯を出湯
させることができる。

さらに本発明では、最後の沸かし上げも急速に行いうる
ので、貯湯タンク内の全水量を短時間で効率よく沸かす
ことができる。

５　： １０　： １１　： ２５： ヒーター 導湯管 温度感知開閉弁 加熱促進弁

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかわる即熱式貯湯型電気
温水器の縦断面図、第２図は加熱促進弁２５の他の取付
例を示す説明図、第３図は加熱促進弁２５の一例を示す
拡大図、第４〜９図はそれぞれ他の実施例を示す説明図
、第１０〜１１図はそれぞれ加熱促進弁２５の他の例を
示す説明図、第１２図は第１１図のｘ−Ｘ線断面図、第
１３図は本発明の基本発明にかかわる即熱式貯湯型電気
温水器の断面図である。 （図面の主要符号） １：貯湯タンク ４：加熱缶

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）貯湯タンクの底部に配置された加熱缶と、（ｂ
   ）該加熱缶の内部に配置されたヒーターと、（ｃ）前記
   加熱缶の頂部から加熱された熱湯を貯湯タンクの上部ま
   で送る導湯管と、 （ｄ）該導湯管の途中に介装されており、加熱缶内の湯
   が所定温度以上になったとき開き、所定温度以下になっ
   たとき閉じるよう作動 する温度感知開閉弁とを備えた電気温水器 であつて、 （ｅ）貯湯タンク内部において加熱缶付近より上方の部
   分に満たされている湯が所定温度 以上に達したとき、加熱缶の一部または導 湯管の一部を開く加熱促進弁を設けたこと を特徴とする即熱式貯湯型電気温水器の加 熱促進機構。