JPH046850B2 - - Google Patents
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- JPH046850B2 JPH046850B2 JP61154978A JP15497886A JPH046850B2 JP H046850 B2 JPH046850 B2 JP H046850B2 JP 61154978 A JP61154978 A JP 61154978A JP 15497886 A JP15497886 A JP 15497886A JP H046850 B2 JPH046850 B2 JP H046850B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- heating
- pipe
- water
- heating pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/18—Water-storage heaters
- F24H1/185—Water-storage heaters using electric energy supply
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
給湯装置に係り、特に小型で、経済性および速
応性に富んだ給湯装置に関する。
応性に富んだ給湯装置に関する。
（従来の技術）
周知のように、加熱源として電気ヒータを用い
た給湯装置には瞬間型と貯湯型とがある。瞬間型
は大容量の電気ヒータを用いて瞬時に温湯を供給
するようにしたものであり、また貯湯型は予め貯
湯槽に温湯を蓄えておき、この温湯を必要時に供
給するようにしている。瞬間型では、通常、５〜
20kwと言つた大容量の電気ヒータを使用しない
限り充分な出湯量が得られない。このため、住宅
用には専ら貯湯型が用いられている。
た給湯装置には瞬間型と貯湯型とがある。瞬間型
は大容量の電気ヒータを用いて瞬時に温湯を供給
するようにしたものであり、また貯湯型は予め貯
湯槽に温湯を蓄えておき、この温湯を必要時に供
給するようにしている。瞬間型では、通常、５〜
20kwと言つた大容量の電気ヒータを使用しない
限り充分な出湯量が得られない。このため、住宅
用には専ら貯湯型が用いられている。
ところで、貯湯型の多くは、電力料金の安い深
夜電力を使用する方式のものである。この深夜電
力使用式の給湯装置は、通常、第７図に示すよう
に、外面が断熱材１で覆われた貯湯槽２を設け、
この貯湯槽２内の下部を給水管３に接続するとと
もに上部を図示しない蛇口に接続し、さらに貯湯
槽２内の下部にシース形の電気ヒータ４を配置
し、この電気ヒータ４を図示しないタイマスイツ
チを介して深夜電力で付勢し、深夜に貯湯槽２内
に、たとえば80℃の温湯を蓄えるように構成され
ている。
夜電力を使用する方式のものである。この深夜電
力使用式の給湯装置は、通常、第７図に示すよう
に、外面が断熱材１で覆われた貯湯槽２を設け、
この貯湯槽２内の下部を給水管３に接続するとと
もに上部を図示しない蛇口に接続し、さらに貯湯
槽２内の下部にシース形の電気ヒータ４を配置
し、この電気ヒータ４を図示しないタイマスイツ
チを介して深夜電力で付勢し、深夜に貯湯槽２内
に、たとえば80℃の温湯を蓄えるように構成され
ている。
しかしながら、このような深夜電力使用式の給
湯装置にあつては、次のような問題があつた。す
なわち、深夜に電気ヒータ４が付勢されると、貯
湯槽２内の水が自然対流によつて加熱され、貯湯
槽２内の水全体が、たとえば80℃まで加熱された
時点で電気ヒータ４の付勢が停止される。このこ
とから判るように、深夜電力使用式の給湯装置で
は、実際に必要な湯量とは無関係に貯湯槽２内の
水の全部が設定された温度に加熱される。加え
て、深夜電力使用式の給湯装置にあつては、万一
にも湯が不足するような事態を回避するために容
量の大きい貯湯槽２を用いる傾向にある。したが
つて、湯の使用量が少ないときには、深夜電力と
は言え、電力を無駄に消費していることになる。
湯装置にあつては、次のような問題があつた。す
なわち、深夜に電気ヒータ４が付勢されると、貯
湯槽２内の水が自然対流によつて加熱され、貯湯
槽２内の水全体が、たとえば80℃まで加熱された
時点で電気ヒータ４の付勢が停止される。このこ
とから判るように、深夜電力使用式の給湯装置で
は、実際に必要な湯量とは無関係に貯湯槽２内の
水の全部が設定された温度に加熱される。加え
て、深夜電力使用式の給湯装置にあつては、万一
にも湯が不足するような事態を回避するために容
量の大きい貯湯槽２を用いる傾向にある。したが
つて、湯の使用量が少ないときには、深夜電力と
は言え、電力を無駄に消費していることになる。
このような不具合を解消するために、給湯使用
量の少ないときには、沸き上がり温度を低く設定
し、これによつて節電することが考えらる。しか
し、このようにすると、たとえば浴槽の温湯が低
下したとき、差し湯して浴槽内温湯を上げようと
した場合には多量の湯を追加しなければならない
と言う不具合が生じる。また、深夜電力使用式の
給湯装置では、深夜しか電気ヒータ４が付勢され
ないので、もし昼間に貯湯槽２内の湯がなくなつ
たときには、深夜まで待たなければならず、また
待つたとしても自然対流加熱方式を採用している
ので熱い湯を直ぐに得ることはできない。
量の少ないときには、沸き上がり温度を低く設定
し、これによつて節電することが考えらる。しか
し、このようにすると、たとえば浴槽の温湯が低
下したとき、差し湯して浴槽内温湯を上げようと
した場合には多量の湯を追加しなければならない
と言う不具合が生じる。また、深夜電力使用式の
給湯装置では、深夜しか電気ヒータ４が付勢され
ないので、もし昼間に貯湯槽２内の湯がなくなつ
たときには、深夜まで待たなければならず、また
待つたとしても自然対流加熱方式を採用している
ので熱い湯を直ぐに得ることはできない。
このように、深夜電力使用式の給湯装置には、
運用上および構成上から、たとえば80℃の温湯を
必要なときに必要な量だけ速やかに蓄える機能が
なく、速応性に欠けて使い難いばかりか無駄が生
じ易いという問題があつた。
運用上および構成上から、たとえば80℃の温湯を
必要なときに必要な量だけ速やかに蓄える機能が
なく、速応性に欠けて使い難いばかりか無駄が生
じ易いという問題があつた。
そこで、最近では上述した不具合を解消できる
給湯装置、つまり、貯湯槽内の水を上から任意の
量だけ所定温度に加熱できる温度層状性の保たれ
た給湯装置を得ようとする試みや提案が幾つかな
されている。もし、このような給湯装置が実現す
れば、容量の小さな電気ヒータを用い、通電を開
始してから短時間に熱い湯の使用が可能で、しか
も必要な量だけ湯を蓄えることが可能となるはず
である。第８図はそのような試みの１つを示して
いる。すなわち、この給湯装置は、貯湯槽２内の
底部と上部とを管路５で接続するとともに管路５
内に電気ヒータ６を装着し、自然対流で管路５内
に水を流し、加熱された温湯を貯湯槽２内の上部
に溜めるようにしている。
給湯装置、つまり、貯湯槽内の水を上から任意の
量だけ所定温度に加熱できる温度層状性の保たれ
た給湯装置を得ようとする試みや提案が幾つかな
されている。もし、このような給湯装置が実現す
れば、容量の小さな電気ヒータを用い、通電を開
始してから短時間に熱い湯の使用が可能で、しか
も必要な量だけ湯を蓄えることが可能となるはず
である。第８図はそのような試みの１つを示して
いる。すなわち、この給湯装置は、貯湯槽２内の
底部と上部とを管路５で接続するとともに管路５
内に電気ヒータ６を装着し、自然対流で管路５内
に水を流し、加熱された温湯を貯湯槽２内の上部
に溜めるようにしている。
しかしながら、このように自然対流を利用した
ものにあつては、電気ヒータ６へ通電後、貯湯槽
２内の各部温度が第９図に示す傾向で上昇する。
このため、通電後、短時間で熱い湯を取り出すこ
とは困難であつた。
ものにあつては、電気ヒータ６へ通電後、貯湯槽
２内の各部温度が第９図に示す傾向で上昇する。
このため、通電後、短時間で熱い湯を取り出すこ
とは困難であつた。
（発明が解決しようとする問題点）
上述の如く、従来の給湯装置では容量の小さい
電気ヒータを用いて温度層状性の期待できる加熱
を行なうことは困難であつた。
電気ヒータを用いて温度層状性の期待できる加熱
を行なうことは困難であつた。
そこで本発明は、構成の複雑化を招かず、しか
も大容量の電気ヒータを用いることなく温度層状
性の期待できる加熱が行なえ、もつて経済性およ
び速応性を充分満足させ得る給湯装置を提供する
ことを目的としている。
も大容量の電気ヒータを用いることなく温度層状
性の期待できる加熱が行なえ、もつて経済性およ
び速応性を充分満足させ得る給湯装置を提供する
ことを目的としている。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明に係る給湯
装置の１つの例では、一端側を重力方向に対して
上側に他端側を下にして配置された加熱管と、こ
の加熱管内の下方側に通じて上記加熱管内へ水を
導入する導入管と、前記加熱管内の上方側に通じ
て前記加熱管内の加熱された水を排出する給湯管
と、前記加熱管の下方側で水を加熱するとともに
蒸気泡を発生させる加熱手段の設けられた加熱部
と、前記加熱管の上方側で前記蒸気泡を凝縮させ
る凝縮部と、前記給湯管内に設けられ前記蒸気泡
の発生による前記加熱管内の圧力増加を利用して
前記加熱管内から流れ出す方向の流れだけを許容
する第１の逆止弁と、前記導入管内に設けられ前
記蒸気泡の凝縮による前記加熱管内の圧力低下を
利用して前記加熱管内へ流れ込む方向の流れだけ
を許容する第２の逆止弁とを備えている。
装置の１つの例では、一端側を重力方向に対して
上側に他端側を下にして配置された加熱管と、こ
の加熱管内の下方側に通じて上記加熱管内へ水を
導入する導入管と、前記加熱管内の上方側に通じ
て前記加熱管内の加熱された水を排出する給湯管
と、前記加熱管の下方側で水を加熱するとともに
蒸気泡を発生させる加熱手段の設けられた加熱部
と、前記加熱管の上方側で前記蒸気泡を凝縮させ
る凝縮部と、前記給湯管内に設けられ前記蒸気泡
の発生による前記加熱管内の圧力増加を利用して
前記加熱管内から流れ出す方向の流れだけを許容
する第１の逆止弁と、前記導入管内に設けられ前
記蒸気泡の凝縮による前記加熱管内の圧力低下を
利用して前記加熱管内へ流れ込む方向の流れだけ
を許容する第２の逆止弁とを備えている。
（作 用）
今、加熱手段として電気ヒータが用いられてい
るものとする。この電気ヒータから与えられた熱
で加熱管内の水の一部が沸騰点に達すると、蒸気
泡が発生して加熱管内の圧力が増加する。この場
合、上記圧力は第１の逆止弁に対してはこれを閉
じるように作用し、また第２の逆止弁に対しては
これを開けるように作用する。このため、第２の
逆止弁が開き、この第２の逆止弁を介して熱い湯
が送り出される。蒸気泡が浮力で上昇して導入管
の導入口近傍まで達すると、導入管内の水によつ
て冷却されて凝縮する。この結果、加熱管内の圧
力が低下し、第２の逆止弁が閉じ、代りに第１の
逆止弁が開いて冷たい水が導入管を介して加熱管
内に流入する。このため、蒸気泡が急速に消滅す
る。蒸気泡が消滅すると、水の流入が止まり、加
熱管内の温度が再び上昇に転じて再び蒸気泡が発
生する。以下、この動作を繰り返す。したがつ
て、給湯管からほぼ一定温度の湯が所定の短い周
期で送り出されることになる。このように、充分
に熱い湯を次々に送り出すことができるので、上
述した加熱系統を貯湯槽の下部と上部との間に接
続しておけば、熱い湯は貯湯槽内の上部から徐々
に溜り、下方へと拡大していくことになる。そし
て、電気ヒータへの通電を停止すると、湯の層は
そのまま、つまり温度層状性を保つた状態で蓄え
られることになる。したがつて、電気ヒータへの
通電時間によつて溜める湯の量を任意に設定でき
ることになる。
るものとする。この電気ヒータから与えられた熱
で加熱管内の水の一部が沸騰点に達すると、蒸気
泡が発生して加熱管内の圧力が増加する。この場
合、上記圧力は第１の逆止弁に対してはこれを閉
じるように作用し、また第２の逆止弁に対しては
これを開けるように作用する。このため、第２の
逆止弁が開き、この第２の逆止弁を介して熱い湯
が送り出される。蒸気泡が浮力で上昇して導入管
の導入口近傍まで達すると、導入管内の水によつ
て冷却されて凝縮する。この結果、加熱管内の圧
力が低下し、第２の逆止弁が閉じ、代りに第１の
逆止弁が開いて冷たい水が導入管を介して加熱管
内に流入する。このため、蒸気泡が急速に消滅す
る。蒸気泡が消滅すると、水の流入が止まり、加
熱管内の温度が再び上昇に転じて再び蒸気泡が発
生する。以下、この動作を繰り返す。したがつ
て、給湯管からほぼ一定温度の湯が所定の短い周
期で送り出されることになる。このように、充分
に熱い湯を次々に送り出すことができるので、上
述した加熱系統を貯湯槽の下部と上部との間に接
続しておけば、熱い湯は貯湯槽内の上部から徐々
に溜り、下方へと拡大していくことになる。そし
て、電気ヒータへの通電を停止すると、湯の層は
そのまま、つまり温度層状性を保つた状態で蓄え
られることになる。したがつて、電気ヒータへの
通電時間によつて溜める湯の量を任意に設定でき
ることになる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は、本発明の一実施例に係る給湯装置を
組み込んだ給湯システムを示すものである。
組み込んだ給湯システムを示すものである。
すなわち、図中１１は貯湯槽を示し、１２は断
熱材を示している。貯湯槽１１の下壁には給水口
１３が形成されており、この給水口１３は給水管
１４に接続されている。また、貯湯槽１１の上壁
には出湯口１５が形成されており、この出湯口１
５は配管１６を介して厨房や浴室等の蛇口１７に
接続されている。
熱材を示している。貯湯槽１１の下壁には給水口
１３が形成されており、この給水口１３は給水管
１４に接続されている。また、貯湯槽１１の上壁
には出湯口１５が形成されており、この出湯口１
５は配管１６を介して厨房や浴室等の蛇口１７に
接続されている。
そして、断熱材１２内には電気温水器２１が埋
め込まれている。この電気温水器２１は次のよう
に構成されている。すなわち、両端が閉じられ
た、たとえば内径25mm、長さ40cmの加熱管２２を
軸心線を上下方向に向けて配置し、この加熱管２
２内に軸心線に沿わせて外径10mmで2kwのシース
形の電気ヒータ２３を配置している。加熱管２２
の下部中途位置には上記加熱管２２内と連通する
関係に導入管２４が接続されており、この導入管
２４は流量調整用のバルブ２５、配管２６を介し
て前記給水口１３に接続されている。また、加熱
管２２の上部中途位置には加熱管２２内に連通す
る関係に給湯管２７が接続されており、この給湯
管２７は配管２８を介して前述した出湯口１５に
接続されている。導入管２４内および出湯口２７
内には、それぞれ逆止弁２９，３０が配置されて
いる。逆止弁２９は加熱管２２へ流れ込む方向だ
けを許容する関係に設けられており、また逆止弁
３０は加熱管２２から流れ出す方向だけ許容する
関係に設けられている。そして、これら逆止弁２
９，３０は、具体的には第２図に示すように、中
心部に弁口３１を有した弁座３２と、この弁座３
２上に載置され弁として機能する４弗化エチレン
など耐熱性プラスチツクで形成されたボール３３
とで構成されている。
め込まれている。この電気温水器２１は次のよう
に構成されている。すなわち、両端が閉じられ
た、たとえば内径25mm、長さ40cmの加熱管２２を
軸心線を上下方向に向けて配置し、この加熱管２
２内に軸心線に沿わせて外径10mmで2kwのシース
形の電気ヒータ２３を配置している。加熱管２２
の下部中途位置には上記加熱管２２内と連通する
関係に導入管２４が接続されており、この導入管
２４は流量調整用のバルブ２５、配管２６を介し
て前記給水口１３に接続されている。また、加熱
管２２の上部中途位置には加熱管２２内に連通す
る関係に給湯管２７が接続されており、この給湯
管２７は配管２８を介して前述した出湯口１５に
接続されている。導入管２４内および出湯口２７
内には、それぞれ逆止弁２９，３０が配置されて
いる。逆止弁２９は加熱管２２へ流れ込む方向だ
けを許容する関係に設けられており、また逆止弁
３０は加熱管２２から流れ出す方向だけ許容する
関係に設けられている。そして、これら逆止弁２
９，３０は、具体的には第２図に示すように、中
心部に弁口３１を有した弁座３２と、この弁座３
２上に載置され弁として機能する４弗化エチレン
など耐熱性プラスチツクで形成されたボール３３
とで構成されている。
なお、図中３４は使用者が電気ヒータ２３の付
勢時間を選択的に設定するタイマスイツチを示
し、３５は公知の浮き子式のガス抜き弁を示して
いる。また、バルブ２５の開度調整やボール３３
の重さ選択によつて、蛇口１７を全開にしたとき
に配管１６に流れる湯の量全体に対して配管２８
から配管１６へ流れる水の量が数％以下程度とな
るように設定されている。
勢時間を選択的に設定するタイマスイツチを示
し、３５は公知の浮き子式のガス抜き弁を示して
いる。また、バルブ２５の開度調整やボール３３
の重さ選択によつて、蛇口１７を全開にしたとき
に配管１６に流れる湯の量全体に対して配管２８
から配管１６へ流れる水の量が数％以下程度とな
るように設定されている。
次に、上記のように構成された給湯システムの
作用および使用例を説明する。
作用および使用例を説明する。
まず、貯湯槽１１内は冷たい水で満たされてお
り、また各蛇口１７は閉じられているものとす
る。この状態では水の流れが全くないので逆止弁
２９，３０は共に閉じられており、また加熱管２
２内は冷たい水で満たされている。
り、また各蛇口１７は閉じられているものとす
る。この状態では水の流れが全くないので逆止弁
２９，３０は共に閉じられており、また加熱管２
２内は冷たい水で満たされている。
この状態でタイマスイツチ３４を操作して電気
ヒータ２３へ通電開始すると、加熱管２２内の水
が急速に加熱される。そして、加熱管２２内の水
の一部が沸騰点に達すると、第３図ａに示すよう
に蒸気泡Ｐが発生して急速に水の体積が増加し、
加熱管２２内の圧力が上昇する。この結果、逆止
弁３０が開いて図中実線矢印３７で示すように熱
い湯が給湯管２７から送り出される。そして、蒸
気Ｐ内が浮力で上昇して導入管２４の導入口Ｑの
近傍まで達すると、この蒸気泡Ｐは導入管２４内
の冷たい水によつて冷やされて凝縮する。この結
果、加熱管２２内の圧力が低下する。このよう
に、加熱管２２内の圧力が低下すると、第３図ｂ
に示すように逆止弁３０が閉じ、代りに逆止弁２
９が開いて導入管２４を介して冷たい水が加熱管
２２内へと流れ込む。この流入によつて加熱管２
２内の温度が低下し、蒸気泡Ｐが急速に消滅す
る。蒸気泡Ｐが消滅すると導入管２４を介しての
水の流入が止まり、この結果、加熱管２２内の温
度が再び上昇に転じ、再び蒸気泡が発生する。以
下、上述した動作が繰り返される。したがつて、
給湯管２７から間欠的に、たとえば80℃の熱い湯
が送り出される。この送り出された熱い湯は、配
管２８を通つて出湯口１５から貯湯槽１１内の上
部へと送り込まれる。したがつて、貯湯槽１１内
には熱い湯Ｈが上から層状、つまり温度層状性を
保つ状態に溜る。そして、この層の厚み、つまり
湯量は電気ヒータ２３の付勢時間によつて決まる
ことになる。
ヒータ２３へ通電開始すると、加熱管２２内の水
が急速に加熱される。そして、加熱管２２内の水
の一部が沸騰点に達すると、第３図ａに示すよう
に蒸気泡Ｐが発生して急速に水の体積が増加し、
加熱管２２内の圧力が上昇する。この結果、逆止
弁３０が開いて図中実線矢印３７で示すように熱
い湯が給湯管２７から送り出される。そして、蒸
気Ｐ内が浮力で上昇して導入管２４の導入口Ｑの
近傍まで達すると、この蒸気泡Ｐは導入管２４内
の冷たい水によつて冷やされて凝縮する。この結
果、加熱管２２内の圧力が低下する。このよう
に、加熱管２２内の圧力が低下すると、第３図ｂ
に示すように逆止弁３０が閉じ、代りに逆止弁２
９が開いて導入管２４を介して冷たい水が加熱管
２２内へと流れ込む。この流入によつて加熱管２
２内の温度が低下し、蒸気泡Ｐが急速に消滅す
る。蒸気泡Ｐが消滅すると導入管２４を介しての
水の流入が止まり、この結果、加熱管２２内の温
度が再び上昇に転じ、再び蒸気泡が発生する。以
下、上述した動作が繰り返される。したがつて、
給湯管２７から間欠的に、たとえば80℃の熱い湯
が送り出される。この送り出された熱い湯は、配
管２８を通つて出湯口１５から貯湯槽１１内の上
部へと送り込まれる。したがつて、貯湯槽１１内
には熱い湯Ｈが上から層状、つまり温度層状性を
保つ状態に溜る。そして、この層の厚み、つまり
湯量は電気ヒータ２３の付勢時間によつて決まる
ことになる。
なお、電気ヒータ２３を付勢して電気温水加熱
器２１を動作させると、加熱管２２内で発生した
不凝縮性のガスが第３図ａ中にＲで示すように、
加熱管２２内の上部に溜る。このガスは蒸気が凝
縮する際に発生する衝撃を緩和させる作用を行な
う。そして、給湯管２７との接続部まで充満する
と温水と一緒に給湯管２７から排出され、ガス抜
き弁３５より外部へと排出する。また、電気温水
加熱器２１より送り出される温水の温度はバルブ
２５によつても調整できるが、各部の条件が一定
であれば、原理的にある範囲に落着く。たとえ
ば、導入管２４の導入口Ｑの位置が加熱管２２の
下端に近付く程、湯温が高くなり、遠ざかる程、
湯温が下がる。したがつて、導入口Ｑの位置によ
つて湯温を設定することができる。ただし、導入
口Ｑを加熱管２２の下端に位置させると湯温が
100℃を超えることがあるので、家庭用としては
好ましくなく、この実施例のように導入口Ｑを加
熱管２２の中途位置に通じさせることが好まし
い。
器２１を動作させると、加熱管２２内で発生した
不凝縮性のガスが第３図ａ中にＲで示すように、
加熱管２２内の上部に溜る。このガスは蒸気が凝
縮する際に発生する衝撃を緩和させる作用を行な
う。そして、給湯管２７との接続部まで充満する
と温水と一緒に給湯管２７から排出され、ガス抜
き弁３５より外部へと排出する。また、電気温水
加熱器２１より送り出される温水の温度はバルブ
２５によつても調整できるが、各部の条件が一定
であれば、原理的にある範囲に落着く。たとえ
ば、導入管２４の導入口Ｑの位置が加熱管２２の
下端に近付く程、湯温が高くなり、遠ざかる程、
湯温が下がる。したがつて、導入口Ｑの位置によ
つて湯温を設定することができる。ただし、導入
口Ｑを加熱管２２の下端に位置させると湯温が
100℃を超えることがあるので、家庭用としては
好ましくなく、この実施例のように導入口Ｑを加
熱管２２の中途位置に通じさせることが好まし
い。
第４図は実際に試作した給湯装置の実験結果を
示すオシログラムである。横軸は電気ヒータ２３
へ通電開始した時点からの時間を示している。入
口水温が22℃から30℃まで徐々に変化しており、
出口湯温もその変化にしたがつて68℃から76℃に
変化している。流量は小さく変動しているが、平
均的にほぼ一定に保たれている。
示すオシログラムである。横軸は電気ヒータ２３
へ通電開始した時点からの時間を示している。入
口水温が22℃から30℃まで徐々に変化しており、
出口湯温もその変化にしたがつて68℃から76℃に
変化している。流量は小さく変動しているが、平
均的にほぼ一定に保たれている。
このように、上述した構成の給湯装置である
と、簡単な構成でありながら、電気ヒータ２３に
通電開始した時点から、短時間で熱い湯を次々に
送り出すことができる。したがつて、この実施例
のように貯湯槽１１と組み合わせると、貯湯槽１
１内に、必要時に短時間に必要量の熱い湯を温度
層状性を持たせて蓄えることが可能となり、理想
的な給湯システムの実現に寄与できる。また、自
然対流を利用したものとは違つて、いわゆる流水
方式で加熱するようにしているので、電気ヒータ
２３から水への熱伝達率を高くできる。したがつ
て、電気ヒータ２３の小容量化および小形化を図
れ、この結果、加熱器全体の小形化も実現でき
る。また、摩耗し易い要素や機構の複雑な要素を
必要とせずに上述した機能を発揮させることがで
きるので、長期に亙つて信頼性の高い動作を行な
わせることができる。また、このような構成の給
湯装置であると、貯湯槽に孔を開ける必要がない
ので、既存の深夜電力使用式のものに簡単に付設
することができ、深夜電力使用式の特徴を損うこ
となく深夜電力使用式が有している欠点を解消さ
せることができる。勿論、深夜電力使用式のもの
に限らず、第５図に示すように、貯湯槽１１内の
ポンプ４１で汲み上げ、これを空気式太陽熱集熱
器４２で得られた温風と熱交換する熱交換器４３
を介して貯湯槽１１内の上部へ戻すようにしたソ
ーラ給湯システムの補助加熱源として用いること
もできる。
と、簡単な構成でありながら、電気ヒータ２３に
通電開始した時点から、短時間で熱い湯を次々に
送り出すことができる。したがつて、この実施例
のように貯湯槽１１と組み合わせると、貯湯槽１
１内に、必要時に短時間に必要量の熱い湯を温度
層状性を持たせて蓄えることが可能となり、理想
的な給湯システムの実現に寄与できる。また、自
然対流を利用したものとは違つて、いわゆる流水
方式で加熱するようにしているので、電気ヒータ
２３から水への熱伝達率を高くできる。したがつ
て、電気ヒータ２３の小容量化および小形化を図
れ、この結果、加熱器全体の小形化も実現でき
る。また、摩耗し易い要素や機構の複雑な要素を
必要とせずに上述した機能を発揮させることがで
きるので、長期に亙つて信頼性の高い動作を行な
わせることができる。また、このような構成の給
湯装置であると、貯湯槽に孔を開ける必要がない
ので、既存の深夜電力使用式のものに簡単に付設
することができ、深夜電力使用式の特徴を損うこ
となく深夜電力使用式が有している欠点を解消さ
せることができる。勿論、深夜電力使用式のもの
に限らず、第５図に示すように、貯湯槽１１内の
ポンプ４１で汲み上げ、これを空気式太陽熱集熱
器４２で得られた温風と熱交換する熱交換器４３
を介して貯湯槽１１内の上部へ戻すようにしたソ
ーラ給湯システムの補助加熱源として用いること
もできる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるも
のではない。すなわち、第６図に示すように、加
熱管２２の下端壁を貫通するように導入管２４を
挿設し、この導入管２４の導入口Ｑを加熱管２２
内の中途部分に位置させるとともに加熱管２２の
外周に電気ヒータ２３を配設しても前記実施例と
同様な効果を発揮させることができる。また、逆
止弁の弁体もボールに限らず板式のものでもよ
い。さらに、上述した実施例ではでは加熱管内の
軸方向中途位置に導入管を通じさせるようにして
いるが、仕様によつては加熱管内の下端部に導入
管を通じさせるようにしてもよい。
のではない。すなわち、第６図に示すように、加
熱管２２の下端壁を貫通するように導入管２４を
挿設し、この導入管２４の導入口Ｑを加熱管２２
内の中途部分に位置させるとともに加熱管２２の
外周に電気ヒータ２３を配設しても前記実施例と
同様な効果を発揮させることができる。また、逆
止弁の弁体もボールに限らず板式のものでもよ
い。さらに、上述した実施例ではでは加熱管内の
軸方向中途位置に導入管を通じさせるようにして
いるが、仕様によつては加熱管内の下端部に導入
管を通じさせるようにしてもよい。
［発明の効果］
以上述べたように、本発明によれば、小形かつ
簡単な構成で、しかも大容量の電気ヒータを必要
とせずに、通電開始後、短時間に充分高温の湯を
送り出すことができ、もつて必要時に必要な量の
熱い湯を温度層状性を保つて発生させることの実
現に寄与できる給湯装置を提供できる。
簡単な構成で、しかも大容量の電気ヒータを必要
とせずに、通電開始後、短時間に充分高温の湯を
送り出すことができ、もつて必要時に必要な量の
熱い湯を温度層状性を保つて発生させることの実
現に寄与できる給湯装置を提供できる。
第１図は本発明の一実施例に係る給湯装置を組
み込んだ給湯システムの構成図、第２図は同給湯
装置に組み込まれた逆止弁の構成図、第３図は同
給湯装置の作用を説明するための図、第４図は試
作した給湯装置の特性を示すオシログラム、第５
図は本発明の別の実施例に係る給湯装置の構成
図、第６図は給湯装置の変形例を説明するための
図、第７図は従来の給湯装置の構成図、第８図は
従来の別の給湯装置の構成図、第９図は第８図に
示した給湯装置の通電開始時点からの温度変化を
示す図である。 １１…貯湯槽、２１，２１ａ…電気温水加熱
器、２２…加熱管、２３…電気ヒータ、２４…導
入管、２７…給湯管、２９，３０…逆止弁、３４
…タイマスイツチ。
み込んだ給湯システムの構成図、第２図は同給湯
装置に組み込まれた逆止弁の構成図、第３図は同
給湯装置の作用を説明するための図、第４図は試
作した給湯装置の特性を示すオシログラム、第５
図は本発明の別の実施例に係る給湯装置の構成
図、第６図は給湯装置の変形例を説明するための
図、第７図は従来の給湯装置の構成図、第８図は
従来の別の給湯装置の構成図、第９図は第８図に
示した給湯装置の通電開始時点からの温度変化を
示す図である。 １１…貯湯槽、２１，２１ａ…電気温水加熱
器、２２…加熱管、２３…電気ヒータ、２４…導
入管、２７…給湯管、２９，３０…逆止弁、３４
…タイマスイツチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一端側を重力方向に対して上側に他端側を下
にして配置された加熱管と、この加熱管内の下方
側に通じて上記加熱管内へ水を導入する導入管
と、前記加熱管内の上方側に通じて前記加熱管内
の加熱された水を排出する給湯管と、前記加熱管
の下方側で水を加熱するとともに蒸気泡を発生さ
せる加熱手段の設けられた加熱部と、前記加熱管
の上方側で前記蒸気泡を凝縮させる凝縮部と、前
記給湯管内に設けられ前記蒸気泡の発生による前
記加熱管内の圧力増加を利用して前記加熱管内か
ら流れ出す方向の流れだけを許容する第１の逆止
弁と、前記導入管内に設けられ前記蒸気泡の凝縮
による前記加熱管内の圧力低下を利用して前記加
熱管内へ流れ込む方向の流れだけを許容する第２
の逆止弁とを具備してなることを特徴とする給湯
装置。 ２ 出湯口の形成された上端部と給水口の形成さ
れた下端部とを有して水を収容する貯湯槽と、前
記出湯口を介して前記貯湯槽外に加熱された水を
導く配管と、前記給水口を介して前記貯湯槽内に
水を導く給水管と、一端側を重力方向に対して上
側に他端側を下にして前記貯湯槽に隣接して配置
された加熱管と、一端が前記加熱管内の下方側に
通じ他端が前記給水口に通じて前記貯湯槽内から
前記加熱管内へ水を導入する導入管と、一端が前
記加熱管内の上方側に通じ他端が前記出湯口に通
じて前記加熱管内の加熱された水を前記貯湯槽内
に排出する給湯管と、前記加熱管の下方側で水を
加熱するとともに蒸気泡を発生させる加熱手段の
設けられた加熱部と、前記加熱管の上方側で前記
蒸気泡を凝縮させる凝縮部と、前記給湯管内に設
けられ前記蒸気泡の発生による前記加熱管内の圧
力増加を利用して前記加熱管内から流れ出す方向
の流れだけを許容する第１の逆止弁と、前記導入
管内に設けられ前記蒸気泡の凝縮による前記加熱
管内の圧力低下を利用して前記加熱管内へ流れ込
む方向の流れだけを許容する第２の逆止弁とを具
備してなることを特徴とする給湯装置。 ３ 出湯口の形成された上端部と給水口の形成さ
れた下端部とを有して水を収容する貯湯槽と、前
記出湯口を介して前記貯湯槽外に加熱された水を
導く配管と、前記給水口を介して前記貯湯槽内に
水を導く給水管と、太陽熱により温風を得る空気
式太陽熱集熱器と、一端が前記給水口に他端が前
記出湯口に通じる閉ループを構成し、前記給水口
から前記出湯口へ向けて水を流す配管手段と、こ
の配管手段の途中に設けられ、前記空気式太陽熱
集熱器で得られた温風と前記配管手段内の水とを
熱交換させる熱交換手段と、一端側を重力方向に
対して上側に他端側を下にして前記貯湯槽に隣接
して配置された加熱管と、一端が前記加熱管内の
下方側に通じ他端が前記給水口に通じて前記貯湯
槽内から前記加熱管内へ水を導入する導入管と、
一端が前記加熱管内の上方側に通じ他端が前記出
湯口に通じて前記加熱管内の加熱された水を前記
貯湯槽内に排出する給湯管と、前記加熱管の下方
側で水を加熱するとともに蒸気泡を発生させる加
熱手段の設けられた加熱部と、前記加熱管の上方
側で前記蒸気泡を凝縮させる凝縮部と、前記給湯
管内に設けられ前記蒸気泡の発生による前記加熱
管内の圧力増加を利用して前記加熱管内から流れ
出す方向の流れだけを許容する第１の逆止弁と、
前記導入管内に設けられ前記蒸気泡の凝縮による
前記加熱管内の圧力低下を利用して前記加熱管内
へ流れ込む方向の流れだけを許容する第２の逆止
弁とを具備してなることを特徴とする給湯装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154978A JPS6314038A (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 給湯装置 |
| US07/069,229 US4818845A (en) | 1986-07-03 | 1987-07-02 | Storage type electric water heater having a closed circulation loop provided with a bubble pump |
| US07/247,274 US4959526A (en) | 1986-07-03 | 1988-09-21 | Storage type electric water heater having a closed circulation loop with a bubble pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154978A JPS6314038A (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 給湯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6314038A JPS6314038A (ja) | 1988-01-21 |
| JPH046850B2 true JPH046850B2 (ja) | 1992-02-07 |
Family
ID=15596033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61154978A Granted JPS6314038A (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | 給湯装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4818845A (ja) |
| JP (1) | JPS6314038A (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3885694T2 (de) * | 1987-09-21 | 1994-05-05 | Chubu Electric Power | Kochendwarmwassergerät. |
| US4978833A (en) * | 1989-01-27 | 1990-12-18 | Bunn-O-Matic Corporation | Hot water dispenser having improved water temperature control system |
| JP2859927B2 (ja) * | 1990-05-16 | 1999-02-24 | 株式会社東芝 | 冷却装置および温度制御装置 |
| US5115491A (en) * | 1990-12-17 | 1992-05-19 | Maier Perlman | Tempering system for storage tank water heaters utilizing inlet and outlet heat exchanger |
| US5809941A (en) * | 1996-04-16 | 1998-09-22 | Allaire; Ernest Lee | High efficiency hot water heater for recreational vehicles |
| SE525916C2 (sv) * | 2001-01-30 | 2005-05-24 | Tetra Laval Holdings & Finance | Hållarcell för en värmebehandlingsanläggning med injektionsuppvärmning |
| JP3951861B2 (ja) * | 2002-08-27 | 2007-08-01 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池装置 |
| US8366014B2 (en) * | 2007-02-21 | 2013-02-05 | A. O. Smith Enterprises Ltd. | Tank-tankless water heater |
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| WO2009066292A1 (en) * | 2007-11-21 | 2009-05-28 | Arbel Medical Ltd. | Pumping unit for delivery of liquid medium from a vessel |
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| US8454328B2 (en) * | 2009-01-12 | 2013-06-04 | Milton Roy Company | Multiplex reciprocating pump |
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| EP2515728B1 (en) | 2009-12-21 | 2014-04-16 | Strix Limited | Flow heaters |
| DE102010047277A1 (de) * | 2010-10-01 | 2012-04-05 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Reduktionsmitteltank mit Temperatursensor |
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| CN108361969B (zh) * | 2017-01-26 | 2024-06-04 | 艾欧史密斯(中国)热水器有限公司 | 热水器系统 |
| US10753644B2 (en) | 2017-08-04 | 2020-08-25 | A. O. Smith Corporation | Water heater |
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| US1809077A (en) * | 1927-12-30 | 1931-06-09 | Continental Mfg Company | Electric water heater |
| US1791095A (en) * | 1929-11-02 | 1931-02-03 | Hicks William Wesley | Electrical water heater |
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| US4328791A (en) * | 1980-06-13 | 1982-05-11 | Mor-Flo Industries, Inc. | Gas supplemented solar collector storage means |
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| JPS5941739A (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温水ボイラ |
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-
1986
- 1986-07-03 JP JP61154978A patent/JPS6314038A/ja active Granted
-
1987
- 1987-07-02 US US07/069,229 patent/US4818845A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6314038A (ja) | 1988-01-21 |
| US4818845A (en) | 1989-04-04 |
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