JPH0579346U - 電気温水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加熱器を分離し、かつ貯湯部を複数本のタン
クで構成した構造でしかも、各貯湯タンク内の湯の温度
を、昼間電力の通電時間帯等のときに、均一化すること
が可能な構造の電気温水器を提供する。 【構成】 分離型加熱器の水入口と湯出口との間に、複
数本の貯湯タンクおよび第１の循環ポンプを、配管を用
いて順次直列に接続して加熱・循環経路を構築してい
る。そして、第１の循環ポンプに最も近い貯湯タンクに
は、そのタンク内の底部に一端が連通し、他端が上記の
加熱器の湯出口側の配管に三方弁を介して連通する直結
配管を接続し、かつ、複数本の貯湯タンクを連結する配
管系にはその上流と下流側とを連通するバイパス配管を
接続するとともに、このバイパス配管には第２の循環ポ
ンプを接続している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、一般住宅において使用される電気温水器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般住宅で使用される電気温水器としては、給水口が底部に、また出湯口が上 部に設けられた１本の貯湯タンクと、このタンク底部に装着された電気ヒータを 備え、貯湯タンク内に貯溜した水を電気ヒータにより加熱し、この加熱による水 の対流により貯湯タンク内の全体の水温を沸き上げ温度まで上昇させる構造のも のが一般的である。そして、この種の電気温水器において、上述の沸き上げ動作 は、通常、深夜電力の通電時間帯（午後１１時〜午前７時）に行われる。

【０００３】 ところが、このような貯湯式の電気温水器は、設置スペースが非常に大きいと いった欠点があり、地価高騰による狭小スペースの住宅に設置が困難となってき ている。そこで、最近では、貯湯部と加熱部とを分離し、さらに貯湯部を複数本 のタンクで構成して、それらの設置場所の自由度を高めることで省スペース化を はかるといった構造も提案されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、貯湯式の電気温水器は、通常、深夜電力で貯湯タンク内の水を沸き 上げた以後では、このタンク内の湯は放置されたままの状態となる。このため、 昼間電力の通電時間帯では、貯湯タンク内の湯は高温層と低温層に分離した状態 となり、その高温層からの放熱による損失が問題となっていた。特に、貯湯部を 複数本のタンクで構成する場合、上記の高温層部の放熱面積が、単体のタンクに 比して大きくなり、その熱損失がさらに多くなる。また、貯湯部を複数のタンク に分割した場合、それらの各タンクは、給湯場所近傍の床下などに設置されるこ とが多く、この場合、各貯湯タンクは、通常、横置き型が使用されるため、上記 した問題はさらに深刻となる。

【０００５】 本考案はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、 加熱器を分離し、かつ貯湯部を複数本のタンクで構成した構造で、しかも、各貯 湯タンク内の湯の温度を、昼間電力の通電時間帯等のときに、均一化することが 可能な構造の電気温水器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するための構成を、実施例に対応する図１を参照しつつ生命 すると、本考案は、底部に給水口１ａが設けられた第１の貯湯タンク１、および 上部に給湯口２ｂが設けられた第２の貯湯タンク２の、これらの少なくとも２本 の貯湯タンクを備えた貯湯部１０と、水入口３ａおよび湯出口３ｂを有する加熱 器３と、第１の貯湯タンク１内の底部に一端が連通し、他端が加熱器３の水入口 ３ａに連通する往き配管４と、この往き配管４に接続され、吐出口が加熱器３の 水入口３ａに連通する第１のポンプＰ1 と、加熱器３の湯出口３ｂに一端が連通 し、他端が第２の貯湯タンク２内の上部に連通する戻り配管５と、貯湯部１０の 各タンク１，２を直列に接続し、その一端が第２の貯湯タンク２内の底部に連通 し、他端が第１の貯湯タンク１内の上部に連通する連絡配管６を備えている。そ して、第１の貯湯タンク１には、そのタンク内の底部に一端が連通し、他端が戻 り配管５に三方弁Ｖ1 を介して連通する直結配管７が接続され、かつ、連絡配管 ６には、その上流と下流側とを連通するバイパス配管８が接続されているととも に、このバイパス配管８には第２のポンプＰ2 が接続されていることによって特 徴づけられる。

【０００７】

【作用】

まず、沸き上げ動作のときには、三方弁Ｖ1 を、直結配管７側を閉とした状態 で、第１のポンプＰ1 を駆動するとともに加熱器３を駆動する。これによりタン ク１，２内の低温水は、第１の貯湯タンク１→加熱器３→第２の貯湯タンク３→ 第１の貯湯タンク１の順序で、各配管系４，５および６を通じて循環・加熱され てゆく。なお、この動作時においては第２のポンプＰ2 は停止しておく。

【０００８】 一方、昼間電力の時間帯に入ったときには、三方弁Ｖ1 を切り換える。この弁 切り換えによって、第２の貯湯タンク２と第１の貯湯タンク１との間に、バイパ ス配管８および直結配管７を通じた循環ラインが形成され、この状態で、第２の ポンプＰ2 のみを駆動すると、その各タンク１，２間において湯が循環し、これ によって、各タンク１，２の内部の湯が高温層と低温層に分離することがなくな る。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案実施例の構成図で、配管系統図と制御系のブロック図を併記して 示す図である。

【００１０】 貯湯部１０は、第１および第２の貯湯タンク１および２を備えている。この２ 本のタンク１と２とは連絡配管６によって接続されており、その第１のタンク１ 内の上部と、第２のタンク２内の底部とが互いに連通している。なお、２本の貯 湯タンク１および２は、略同形状の立て置き型の密閉タンクである。

【００１１】 また、第１の貯湯タンク１の底部には給水口１ａが設けられており、この給水 口１ａに給水配管１１が接続される。なお、給水配管１１には電磁給水弁SVが接 続されている。さらに、第２の貯湯タンク２の上部には給湯口２ｂが設けられて おり、その給湯口２ｂに給湯配管１２が接続される。なお、給湯配管１２には流 量計FMが接続されている。

【００１２】 一方、加熱器３は、加熱タンク３１およびその内部に配置された電気ヒータ３ ２等によって構成されている。この加熱器３の水入口３ａは往き配管４を通じて 第１の貯湯タンク１内の底部に連通しており、その往き配管４には第１のポンプ Ｐ1 が、吐出口側を加熱器３に向けて接続されている。また、加熱器３の湯出口 ３ｂは、戻り配管５を通じて第２の貯湯タンク２内の上部に連通しており、従っ て、この２本の配管４，５および先の連絡配管６によって、第１の貯湯タンク１ →第１のポンプＰ1 →加熱器３→第２の貯湯タンク２→第１の貯湯タンク１の循 環経路が形成される。

【００１３】 さて、第１の貯湯タンク１には直結配管７が接続されている。この直結配管７ は下方端部がタンク１内の底部に位置し、上方端部が第１の三方弁Ｖ1 を介して 戻り配管５に接続されている。また、連絡配管６にはバイパス配管８が接続され ており、その上流側（循環時における上流側）の接続部には第２の三方弁Ｖ2 が 配置され、さらに、このバイパス配管８には、第２のポンプＰ2 が、その吐出口 側を三方弁Ｖ2 に向けて接続されている。なお、第１および第２の三方弁Ｖ1 お よびＶ2 は、いずれも電磁弁である。

【００１４】 そして、第１の貯湯タンク１の底部位置および加熱タンク３１には、その各内 部の水温を検出する温度センサ（ともに図示せず）等が配置されており、それら のセンサおよび先の給湯配管の流量計FMの出力信号は制御装置９に入力される。

【００１５】 制御装置９は入力信号に基づいて、後述する各部の制御を行うよう構成されて いる。なお、制御装置９は、貯湯タンクに配置した温度センサの検出値等に基づ いて、深夜電力の通電時間帯における沸き上げ動作の開始時点のピークシフトを 演算するなどの一般的な電気温水器における制御も行うよう構成されている。

【００１６】 次に、制御装置９の動作とともに、本考案実施例の作用を説明する。 まず、制御装置９は、沸き上げ動作モードにおいて、第１の三方弁Ｖ1 を、直 結配管７側が閉となるように設定し、かつ、第２の三方弁Ｖ2 はバイパス配管８ 側が閉となるように設定した状態で、２台のポンプのうち第１のポンプＰ1 のみ を駆動するとともに、加熱ヒータ３２を駆動して加熱・循環によって、第２の貯 湯タンク２および第１の貯湯タンク１の沸き上げを行う。

【００１７】 この際の加熱には、第１のポンプＰ1 と加熱ヒータ３２とをON/OFF制御して、 まずは加熱タンク３１に低温水で満たし、次いで、その低温水を加熱して沸き上 げ、この加熱・沸き上げごとに加熱タンク３１内の熱湯を、順次に第２の貯湯タ ンク２に上部から押し込み、さらに第１の貯湯タンク１へと順次に押し込んでゆ くといった、いわゆるバッチ方式の加熱を採用する。

【００１８】 以上の沸き上げ動作が完了した時点、つまり午前７時に達した時点で、第１の ポンプＰ1 および加熱ヒータ３２への通電を停止するとともに、第１および第２ の三方弁Ｖ1 およびＶ2 をそれぞれ切り換える。この弁切り換えによって、第２ の貯湯タンク２→バイパス配管８→第１の貯湯タンク１→直結配管７→第２の貯 湯タンク２といった循環ラインが形成され、その弁切り換えとともに第２のポン プのＰ2 を駆動することによって、第１と第２の貯湯タンク１と２との間で湯が 循環される。

【００１９】 ここで、給湯時に、流量計FMがその旨を検出すると、第１および第２のポンプ Ｐ1 およびＰ2 の駆動をロックするとともに、電磁給水弁SVを開き、さらに、第 １の三方弁Ｖ1 は直結配管７側が閉に、かつ第２の三方弁Ｖ2 はバイパス配管８ 側が閉となるように設定する。この動作により給湯時では、一般的な電気温水器 と同様に、給水二次圧により、第１の貯湯タンク１内には、給湯に使用された湯 に相当する量の水が補給される。

【００２０】 なお、以上の実施例の構成に加えて、バイパス配管８に新たな加熱器を接続し ておけば、保温効果をさらに向上させることができる。 また、以上の本発明実施例においては、貯湯部１０を２本の貯湯タンクで構成 しているが、その本数は必要に応じて３本以上の任意複数本としてもよい。この 場合、各タンクの連結は、図１に示した構造と同様に、一つのタンクの上部と、 次のタンクの底部とが連通するように互いに接続する。なお、貯湯タンクが横置 き型のものであっても、本考案を適用できることは勿論で、この場合、効果はさ らに大となる。

【００２１】 また、沸き上げ時の加熱方式としては、バッチ方式に代えて、連続的な循環・ 加熱方式を採用してもよい。さらに、以上の実施例では、バイパス配管８の上流 側接続部に第２の三方弁Ｖ2 を配置しているが、第２のポンプＰ2 が停止状態の ときに仕切り効果があるものであれば、その第２の三方弁Ｖ2 は省略できる。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、昼間電力の時間帯などにおいて、複数 本の貯湯タンクの間でのみ、湯の循環ラインが形成されるよう構成したので、そ れらの各貯湯タンク内の湯の温度を、それぞれ均一にすることが可能となる。こ れにより、加熱器分離型でかつ貯湯部を複数本のタンクで構成する場合に、特に 問題とされていた、タンク内に形成される高熱層の放熱による熱損失がなくなっ て、その結果、全体としての保温効果が向上する。また、上記の循環ライン用の 配管は、貯湯タンクの設置場所の近傍で組むことが可能なことから、その配管部 における放熱を抑えることができるといった利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の構成図で、配管系統と制御系の
ブロック図を併記して示す図

【符号の説明】

１０・・・・貯湯部 １・・・・第１の貯湯タンク １ａ・・・・給水口 ２・・・・第２の貯湯タンク ２ｂ・・・・給湯口 ３・・・・加熱器 ３１・・・・加熱タンク ３２・・・・電気ヒータ ３ａ・・・・水入口 ３ｂ・・・・湯出口 ４・・・・往き配管 Ｐ1 ・・・・第１のポンプ ５・・・・戻り配管 ６・・・・連絡配管 ７・・・・直結配管 Ｖ1 ・・・・第１の三方弁 ８・・・・バイパス配管 Ｐ2 ・・・・第２のポンプ Ｖ2 ・・・・第２の三方弁 ９・・・・制御装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 底部に給水口が設けられた第１の貯湯タ
   ンク、および上部に給湯口が設けられた第２の貯湯タン
   クの、これらの少なくとも２本の貯湯タンクを備えた貯
   湯部と、水入口および湯出口を有する加熱器と、上記第
   １の貯湯タンク内の底部に一端が連通し、他端が上記加
   熱器の水入口に連通する往き配管と、この往き配管に接
   続され、吐出口が上記加熱器の水入口に連通する第１の
   ポンプと、上記加熱器の湯出口に一端が連通し、他端が
   上記第２の貯湯タンク内の上部に連通する戻り配管と、
   上記貯湯部の各貯湯タンクを直列に接続し、その一端が
   上記第２の貯湯タンク内の底部に連通し、他端が上記第
   １の貯湯タンク内の上部に連通する連絡配管を備えてい
   るとともに、上記第１の貯湯タンクには、そのタンク内
   の底部に一端が連通し、他端が上記戻り配管に三方弁を
   介して連通する直結配管が接続され、かつ、上記連絡配
   管には、その上流と下流側とを連通するバイパス配管が
   接続されているとともに、このバイパス配管には第２の
   ポンプが接続されてなる電気温水器。