JPH08136052A - 温水器および給湯システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出湯量が多くなっても、常に沸き上がり温度
の湯を供給することが可能な温水器および給湯システム
を提供する。 【構成】 横長形状をした貯湯タンク３０と、貯湯タン
ク３０の下部からの水を加熱して貯湯タンク３０の上部
に流す加熱手段（加熱装置１０、制御装置２０、上部管
４１、下部管４２）とを備え、貯湯タンク３０と加熱手
段とを一体的に収納した温水器において、貯湯タンク３
０の長手方向に沿って複数の排水孔を下部に備えると共
に、貯湯タンク３０に供給される水を、これらの排水孔
から貯湯タンク３０の下方に排出する給水具５０を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、沸かした湯を貯湯タ
ンク内に貯める温水器および給湯システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】温水器には、外部加熱方式で湯を沸かす
ものがある。外部加熱方式の温水器は、貯湯タンクの外
側に設けた加熱手段で湯を沸かす。

【０００３】この温水器の一例を図８に示す。この温水
器は、円筒形状の貯湯タンク３０と、貯湯タンク３０と
一体的に収納されている加熱装置１０および制御装置２
０と、加熱装置１０の上部を貯湯タンク３０の上部に連
結して第１流路を成形する上部管４１と、加熱装置１０
の下部を貯湯タンク３０の下部に連結して第２流路を成
形する下部管４２とを備える。

【０００４】さらに、上部管４１には、貯湯タンク３０
の湯を利用者に供給するための出湯管４３が接続され、
下部管４２には、貯湯タンク３０内に水を給水するため
の給水管４４が接続されている。

【０００５】加熱装置１０には、下部管４２を経由し
て、貯湯タンク３０内の水の層１０１から、水が供給さ
れる。そして、制御装置２０により供給電力が制御され
る電気ヒータ（図示を省略）で水を加熱し、加熱された
湯が、上部管４１を経由して貯湯タンク３０の上部に流
れ込む。これにより、貯湯タンク３０内には、加熱装置
１０で沸かした湯の層１０２が形成される。また、水の
層１０１と湯の層１０２との間には、湯と水とが混合し
た混合層１０３が形成される。

【０００６】貯湯タンク３０は、高さに比べて横に長い
形状つまり横長形状をしている。この形状として、断面
が円筒状のものや、角形のものがある。この横長形状に
より、縦長形状のタンクを設置できない場所に、貯湯タ
ンク３０を設置することができる。この貯湯タンク３０
内には、バッフル板３１が取り付けられている。

【０００７】バッフル板３１は、給水管４４から貯湯タ
ンク３０内の湯の層１０２に向かう直接的な水の流れを
防ぐと共に、貯湯タンク３０内に流れ込む水の勢いを弱
める。

【０００８】一方、貯湯タンクと加熱装置とを別に収納
した給湯システムでも、温水器と同様なバッフル板を用
いて、貯湯タンクに流れ込む水の勢いを弱めている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】温水器に使用されてい
るバッフル板３１は、給水管４４から湯の層１０２に向
かう直接的な水の流れを阻止する。しかし、横長形状の
貯湯タンク３０では、勢いを弱められた水１０４は、バ
ッフル板３１の周囲から各方向に流れ、かつ、貯湯タン
ク３０の横方向の面積が広いため、勢いを弱められた水
１０４は、貯湯タンク３０の下部に均一に分散しない。

【００１０】特に、貯湯タンク３０からの出湯量が多く
なると、その量に対応する水が貯湯タンク３０に供給さ
れる。このとき、バッフル板３１から湯の層１０２に向
かう水の流れは、貯湯タンク３０の中央や端で異なる。
このために、混合層１０３が乱れて、混合層１０３近傍
の湯の層１０２の湯は、水の層１０１の水と混合し、混
合層１０３近傍の湯の層１０２の温度が低下する。

【００１１】この結果、出湯管４３からの湯の温度は、
図９に示す特性となる。給水温度をＴ１とし、沸き上が
り温度をＴ２とする。貯湯タンク３０の出湯管４３から
出湯される湯の温度は、湯の出湯量と共に下がり、曲線
２０１に示すように、給水温度Ｔ１に接近する。なお、
図９では、Ｖ１は、貯湯タンク３０の容量を示す。

【００１２】このように、バッフル板３１を用いて貯湯
タンク３０内に供給される水の勢いを弱くしても、出湯
量が多くなると、湯が水と混合する。このために、温水
器は、常に沸き上がり温度の湯を供給することができな
い。この点は、側面が横長形状をした貯湯タンクを用い
る、外部加熱方式の給湯システムでも同様である。

【００１３】この発明の目的は、このような欠点を除
き、出湯量が多くなっても、常に沸き上がり温度の湯を
供給することが可能な温水器および給湯システムを提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】その目的を達成するた
め、請求項１の発明は、横長形状をした貯湯タンクと、
この貯湯タンクの下部からの水を加熱して貯湯タンクの
上部に流す加熱手段とを備え、貯湯タンクと加熱手段と
を一体的に収納した温水器において、貯湯タンクの長手
方向に沿って複数の排水孔を、下方および斜め下方の少
なくとも一方に備えると共に、貯湯タンクに供給される
水を、これらの排水孔から貯湯タンクに排出する給水具
を有する。

【００１５】請求項２の発明は、横長形状をした貯湯タ
ンクと、この貯湯タンクの下部からの水を加熱して貯湯
タンクの上部に流す加熱手段とを備え、貯湯タンクと加
熱手段とを一体的に収納した温水器において、長手形状
で内部に通水可能な給水具を、貯湯タンク内の下方にか
つ貯湯タンクの長手方向に沿って設け、貯湯タンク内の
給水具の端部をふさぎ、給水具に供給された水を貯湯タ
ンク内に排出する複数の排水孔を、給水具の長手方向に
沿って、かつ下方および斜め下方の少なくとも一方に設
けた。

【００１６】請求項３の発明は、横長形状をした貯湯タ
ンクと、この貯湯タンクの下部からの水を加熱して貯湯
タンクの上部に流す加熱手段とを備え、貯湯タンクと加
熱手段とを別に収納した給湯システムにおいて、貯湯タ
ンクの長手方向に沿って複数の排水孔を、下方および斜
め下方の少なくとも一方にに備えると共に、貯湯タンク
に供給される水を、これらの排水孔から貯湯タンクに排
出する給水具を有する。

【００１７】請求項４の発明は、横長形状をした貯湯タ
ンクと、この貯湯タンクの下部からの水を加熱して貯湯
タンクの上部に流す加熱手段とを備え、貯湯タンクと加
熱手段とを別に収納した給湯システムにおいて、長手形
状で内部に通水可能な給水具を、貯湯タンク内の下方に
かつ貯湯タンクの長手方向に沿って設け、貯湯タンク内
の給水具の端部をふさぎ、給水具に供給された水を貯湯
タンク内に排出する複数の排水孔を、給水具の長手方向
に沿って、かつ下方および斜め下方の少なくとも一方に
設けた。

【００１８】

【作用】請求項１，２の温水器および請求項３，４の給
湯システムの貯湯タンク内の上側には、加熱手段で沸か
した湯が蓄えられている。つまり、貯湯タンク内には、
湯の層と水の層とが形成されている。利用者が貯湯タン
ク内の湯を使用すると、使用した湯の量に相当する水が
給水具を経由して貯湯タンクに供給される。

【００１９】給水具は、供給された水を貯湯タンク内に
排出するための複数の排水孔を、貯湯タンクの長手方向
に沿って、かつ、下方および斜め下方の少なくとも一方
に備えている。これにより、貯湯タンクに供給される水
が、複数の排水孔から貯湯タンクの下方に向かって、か
つ、貯湯タンクの長手方向に沿って均一に分散される。
この結果、貯湯タンク下方の全面から湯の層を均一に押
し上げる状態となり、湯と水との混合を防ぐ。

【００２０】

【実施例】次に、この発明の実施例を、図面を用いて説
明する。

【００２１】［実施例１］図１は、この発明に係る温水
器の実施例１を示す概略図である。この温水器は、貯湯
タンク３０と、加熱手段として加熱装置１０、制御装置
２０、上部管４１および下部管４２と、出湯管４３と、
給水具５０とを備える。

【００２２】実施例１では、図８の温水器とは、貯湯タ
ンク３０内の給水具５０および貯湯タンク３０周囲の配
管が相違し、その他は同様である。以下の説明では、こ
の相違する点のみを説明し、重複する部分については、
図面に同一の参照番号を付けて説明を省略する。

【００２３】貯湯タンク３０では、バッフル板３１（図
８）の代わりに、給水具５０を用いる。これに伴って、
給水管４４（図８）を取り除く。

【００２４】給水具５０は、図２（ａ）に示すように、
長手形状で内部に通水可能な管である。給水具５０の断
面形状は、図２（ｂ）に示すように円形である。給水具
５０の一端５１が解放状態にされ、他端５２がふさがれ
ている。給水具５０には、多数の排水孔５３が、給水具
５０の長手方向に沿って設けられている。これらの排水
孔５３は、給水具５０内に供給された水を、貯湯タンク
３０内に排水するためのものである。

【００２５】給水具５０の一端５１が貯湯タンク３０の
外側に位置し、他端５２が貯湯タンク３０の内側に位置
し、かつ、排水孔５３が貯湯タンク３０内に位置するよ
うに、給水具５０は、貯湯タンク３０に設けられてい
る。このとき、給水具５０が貯湯タンク３０内の下方
に、かつ貯湯タンク３０の長手方向に沿って位置するよ
うに、排水孔５３が貯湯タンク３０の下方に位置するよ
うに設けられている。

【００２６】給水具５０の一端５１に給水されると、水
は、複数の排水孔５３を通り、貯湯タンク３０の下方に
排出される。この結果、排出される水は、貯湯タンク３
０の下方に向かい、かつ長手方向に沿って分散される。

【００２７】加熱手段の加熱装置１０は、貯湯タンク３
０内の水の層１０１から小量の水を取り出し、電気ヒー
タ（図示を省略）で加熱して貯湯タンク３０の上部に流
す。この加熱装置１０の一例を、図３に示す。

【００２８】加熱装置１０は、中空形状であり、上部管
４１との接続部分には、温度流量制御弁としてワックス
弁１１を備え、内部には湯を沸かすための電気ヒータ１
２を備える。

【００２９】ワックス弁１１は、図４（ａ）に示すよう
に、先端に伸縮部１１Ａを持つ温度検出部１１Ｂと、ス
プリング１１Ｃの付勢力で全閉状態にある弁部１１Ｄと
を備える。温度検出部１１Ｂが検出した湯温が所定温度
になると、図４（ｂ）に示すように、温度検出部１１Ｂ
内のワックスが膨張して、スプリング１１Ｃの付勢力に
対して伸縮部１１Ａが延び、弁部１１Ｄが全開状態にな
る。

【００３０】加熱装置１０は、ワックス弁１１を用いた
簡単な構造になっている。

【００３１】加熱手段として、この他にも各種のものが
ある。例えば、上部管４１または下部管４２に、沸かし
た湯または水を流すための循環モータを備え、加熱装置
には、ヒータだけを備えるものがある。この加熱手段
は、ヒータの部分を水が流れ終わるときに、加熱された
水の温度が所定の値になるように、循環モータによる循
環速度を調整する。

【００３２】このような加熱装置を用いてもよい。

【００３３】次に、実施例１の動作について説明する。

【００３４】制御装置２０の制御に基づいて、加熱装置
１０が沸かした所定量の湯が貯湯タンク３０に蓄えられ
る。貯湯タンク３０には、水の層１０１、混合層１０３
および層１０２が順に形成される。

【００３５】利用者が湯を使用すると、使用した湯の量
に相当する水が、給水具５０から貯湯タンク３０に供給
される。このとき、貯湯タンク３０に流れ込む水は、複
数の排水孔５３によって分散される。さらに、それぞれ
の排水孔５３から排出される水は、図５に示すように、
貯湯タンク３０の長手方向の下方の、貯湯タンク３０の
内壁面５０Ａに当たって四方に分散される。

【００３６】この結果、給水具５０から貯湯タンク３０
に水が供給されても、混合層１０３が乱れて、湯が水と
混合することはない。つまり、貯湯タンク３０下部の全
面から湯の層１０２を均一に押し上げる状態となり、湯
と水との混合を防ぐ。

【００３７】出湯管４３からの湯の温度は、図６に示す
特性となる。給水温度をＴ１とし、沸き上がり温度をＴ
２とすると、出湯管４３から出湯される湯の温度は、曲
線２０２に示すように、湯の出湯量と無関係に沸き上が
り温度Ｔ２を保つ。貯湯タンク３０の容量に相当する湯
を使ったときに、出湯される湯の温度が下がり始める。

【００３８】このように、貯湯タンク３０内に供給され
る水を給水具５０で分散させると、出湯量が多くなって
も、貯湯タンク３０下方の全面から湯の層を均一に押し
上げる状態となり、貯湯タンク３０内の湯を使い切るこ
とができる。つまり、沸き上がり温度Ｔ２の湯を供給す
ることができる。

【００３９】また、給水具５０は、一直線状の形をして
いるので、給水具５０を貯湯タンク３０に取り付ける際
に、取り付け作業が簡単になる。

【００４０】ところで、側面が横長形状をした貯湯タン
クを用いる、外部加熱方式の給湯システムでも同様であ
る。つまり、給湯システムの貯湯タンク内に図２と同様
の給水具を設けると、出湯量に無関係に、沸き上がり温
度の湯を常に供給できる。

【００４１】なお、実施例１では、給水具５０の断面形
状および排水孔５３を円形にしたが、通水可能な形状で
あれば、特にこれに限定されない。例えば、断面形状が
半円、楕円、多角形などでもよい。

【００４２】また、実施例１では、排水孔５３を給水具
５０の下方に設けたが特にこれに限定されない。例え
ば、排水孔５３を給水具５０の斜め下方に設けてもよ
い。

【００４３】［実施例２］実施例２では、先に説明した
実施例１とは、貯湯タンクおよび給水具が相違し、その
他は同様である。以下の説明では、この相違する点のみ
を説明し、重複する部分については、図面に同一の参照
番号を付けて説明を省略する。

【００４４】実施例２では、図７に示すように、貯湯タ
ンク３０の代わりに、直方体の形状をした貯湯タンク６
０を用いる。貯湯タンク６０は、長手方向を横にして設
置される。貯湯タンク６０内には、給水具７０が設けら
れている。

【００４５】給水具７０は、図７（ａ）の正面図に示す
ように、貯湯タンク６０の下方に取り付けられている。
給水具７０は、図７（ｂ）の断面図に示すように、実施
例１の給水具５０を２つ平行に連結した形状になってい
る。つまり、下方に複数の排水孔（図示を省略）を備え
る給水部７１，７２が、連結部７３で連結されている。
連結部７３には、供給部７４が連結されている。給水部
７１，７２の排水孔（図示を省略）が貯湯タンク６０内
に位置するように、給水具７０は、貯湯タンク６０に設
けられている。

【００４６】この実施例２により、利用者が貯湯タンク
６０の湯を使用すると、使用した湯の量に相当する水が
貯湯タンク６０内に供給される。このとき、水は、連結
部７３で２つに分けられ、さらに、給水部７１，７２の
複数の排水孔（図示を省略）から貯湯タンク６０内に排
出される。この結果、混合層が乱れて、湯が水と混合す
ることはない。つまり、貯湯タンク６０下部の全面から
湯の層を均一に押し上げる状態となり、湯と水との混合
を防ぐ。

【００４７】なお、実施例２では、給水部を２つ用いた
が、特にこれに限定されることはない。つまり、貯湯タ
ンクの形状に応じて、給水部を増加してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１および
請求項３の発明により、貯湯タンクに供給される水が、
複数の排水孔から貯湯タンクの、下方および斜め下方の
少なくとも一方に向かって、かつ、貯湯タンクの長手方
向に沿って均一に分散される。このために、貯湯タンク
下方の全面から湯の層を均一に押し上げる状態となり、
湯と水との混合を防止することが出きる。

【００４９】この結果、出湯量が多くなり、水が貯湯タ
ンクに長時間供給されても、貯湯タンク内の湯を使い切
ることができ、沸き上がり温度の湯を常に供給すること
ができる。

【００５０】請求項２および請求項４の発明により、給
水具が長手形状をしているので、この給水具を貯湯タン
クへ取り付ける作業を簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す概略図である。

【図２】給水具を示す図である。

【図３】加熱装置の一例を示す図である。

【図４】ワックス弁を示す図である。

【図５】貯湯タンクに供給される水の様子を示す図であ
る。

【図６】実施例１の連続出湯特性を示す図である。

【図７】実施例２の貯湯タンクを示す断面図である。

【図８】従来の温水器を示す概略図である。

【図９】従来の温水器の連続出湯特性を示す図である。

【符号の説明】

１０ 加熱装置 ２０ 制御装置 ３０ 貯湯タンク ４１ 上部管 ４２ 下部管 ５０ 給水具

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横長形状をした貯湯タンクと、この貯湯
   タンクの下部からの水を加熱して貯湯タンクの上部に流
   す加熱手段とを備え、貯湯タンクと加熱手段とを一体的
   に収納した温水器において、 貯湯タンクの長手方向に沿って複数の排水孔を、下方お
   よび斜め下方の少なくとも一方に備えると共に、貯湯タ
   ンクに供給される水を、これらの排水孔から貯湯タンク
   に排出する給水具を有することを特徴とする温水器。
2. 【請求項２】 横長形状をした貯湯タンクと、この貯湯
   タンクの下部からの水を加熱して貯湯タンクの上部に流
   す加熱手段とを備え、貯湯タンクと加熱手段とを一体的
   に収納した温水器において、 長手形状で内部に通水可能な給水具を、貯湯タンク内の
   下方にかつ貯湯タンクの長手方向に沿って設け、 貯湯タンク内の給水具の端部をふさぎ、 給水具に供給された水を貯湯タンク内に排出する複数の
   排水孔を、給水具の長手方向に沿って、かつ下方および
   斜め下方の少なくとも一方に設けたことを特徴とする温
   水器。
3. 【請求項３】 横長形状をした貯湯タンクと、この貯湯
   タンクの下部からの水を加熱して貯湯タンクの上部に流
   す加熱手段とを備え、貯湯タンクと加熱手段とを別に収
   納した給湯システムにおいて、 貯湯タンクの長手方向に沿って複数の排水孔を、下方お
   よび斜め下方の少なくとも一方にに備えると共に、貯湯
   タンクに供給される水を、これらの排水孔から貯湯タン
   クに排出する給水具を有することを特徴とする給湯シス
   テム。
4. 【請求項４】 横長形状をした貯湯タンクと、この貯湯
   タンクの下部からの水を加熱して貯湯タンクの上部に流
   す加熱手段とを備え、貯湯タンクと加熱手段とを別に収
   納した給湯システムにおいて、 長手形状で内部に通水可能な給水具を、貯湯タンク内の
   下方にかつ貯湯タンクの長手方向に沿って設け、 貯湯タンク内の給水具の端部をふさぎ、 給水具に供給された水を貯湯タンク内に排出する複数の
   排水孔を、給水具の長手方向に沿って、かつ下方および
   斜め下方の少なくとも一方に設けたことを特徴とする給
   湯システム。