JPH083881Y2 - 電気温水器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、タンク内に給水した冷水を熱交換器により
加熱して台所や浴室等に給湯する電気温水器に関する。

（従来の技術） 従来の一般的な電気温水器は、タンクの周壁下端部に
給水管が開口され、かつタンクの周壁上端部に出湯管が
開口されている。そして、前記タンク内にはヒータ等の
熱交換器が配設されている。即ち、給水管からタンク内
に給水した冷水を、夜間、熱交換器によって加熱し、日
中、出湯管によって台所や浴室等に給湯して使用するよ
うになっていた。

ところが、このような従来の電気温水器は、一日に使
用する必要な容量を確保することからタンクが大きすぎ
るため一般家庭においては庭に置かざるを得ない状況に
なっていた。即ち、庭の外観を損ねるし、据付工事の際
には、途中に幅の狭い通路があると据え付けが行えない
という問題があった。

そこで、実開昭59−34245号公報に記載されている電
気温水器では、タンクを分割することで、家屋の床下空
間や壁内空間等の狭い空間にも据え付け可能としてい
る。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の電気温水器にあって
は、各タンクに熱交換器が設けられているので、各タン
ク毎に熱交換器をON・OFF操作するための制御装置が必
要になり、構造が複雑であると共に、コストも高いとい
う問題があった。

本考案は、構造の複雑化及びコストアップを招くこと
なく狭い空間に設置することができる電気温水器を提供
することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本考案の電気温水器は、
複数のタンクが水平方向に並設され、該複数のタンクの
うちの一つに給水管が接続され、他の一つに出湯管が接
続されていると共に熱交換器が設けられ、前記給水管が
接続されたタンクと前記出湯管が接続されたタンクを両
端にして各タンクが上下一対の接続管によって直列に接
続され、前記接続管は、口径の異なる大径接続管と小径
接続管とが対になっており、大径接続管が下側に設けら
れている第１種対と、大径接続管が上側に設けられてい
る第２種対とがタンクの接続方向に沿って交互に設けら
れているものである。

（作用） 本考案の電気温水器の使用状態について説明する。

イ）加熱中 熱交換器を発熱させると、まず最初に熱交換器が設け
られている端のタンク内の冷水が加熱される。加熱され
た水は比重が小さくなってタンク内を上昇するのでそれ
によって自然対流が発生する。即ち、熱交換器が設けら
れている端のタンクとその隣のタンクとを接続する上下
一対の接続管のうち、上側の接続管を通って端のタンク
から隣のタンクへと温水が移動し、下側の接続管を通っ
て隣のタンクから端のタンクへと冷水が移動する。この
ように、端のタンク内の水が加熱されると、自然対流に
よりその隣のタンクとの間で水が循環するので、隣のタ
ンク内の水も徐々に加熱される。

同様に、隣のタンク内に温水がたまると、上側接続管
を通って更に隣のタンクに温水が移動し、逆に当該更に
隣のタンクから下側接続管を通って冷水が当該隣のタン
クに移動する。温水がタンクの上部から隣接するタンク
の上部に、自然対流によるため静かな流れとなって移動
し、冷水がタンク下部から隣接するタンクの下部に静か
な流れとなって移動するため、隣のタンク、更に隣のタ
ンク内では温水と冷水が混じり合うこと無く、温水が冷
水の上部に位置し境界層を形成する。

加熱が進むことにより、隣のタンクでは上部から徐々
に温水が冷水を押し下げておきかわってゆくため温水と
冷水の境界が下に移動していく。又更に隣のタンクで
は、隣のタンクに遅れて同様に温水と冷水の境界が下に
徐々に移動していく。このようにしてタンク内の水は熱
交換器に近い側から順次温水化されていく。

ロ）出湯中 出湯管を開くと、温水はタンク内から出湯して台所や
浴室等に給湯される。出湯管から温水が出湯すると、タ
ンク内に貯留されている温水の量が減るので、その分、
給水管から冷水がタンク内に給水される。

出湯に伴って温水は出湯管側へ移動するが、タンクか
らタンクへ移動する際、小径接続管は流動抵抗が大きく
流れが悪いために、主流は大径接続管を流れる流れとな
る。即ち、本考案では、大径接続管が下側に設けられて
いる第１種対と、大径接続管が上側に設けられている第
２種対とがタンクの接続方向に沿って交互に設けられて
いるので、前記温水の流れは、タンク→大径接続管（上
側の接続管）→タンク→大径接続管（下側の接続管）→
・・・といった上下に蛇行した流れとなる。

このように、各タンクは上下一対の接続管により接続
されているが、出湯中、温水は上述したような一本の蛇
行した流路に沿って流れるので、冷水は温水の流れに続
いて流れ、給水管に近い側のタンクから順に給水され
る。従って、出湯と給水とを同時に行っても、温水がタ
ンク内に残った状態で冷水が出湯管に流れ出すことはな
い。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面により詳述する。

まず、第１図に基づいて実施例の構成を説明する。

第１図は、本実施例の電気温水器を示す斜視図で、1
a,1bはタンク、２は給水管、３は出湯管、４はヒータ、
5a,5bは接続管である。

前記タンク1a,1bは円筒形のタンクで、タンク1aとタ
ンク1bは、高さが同じであって径が異なっている。即
ち、前記タンク1aトタンク1bは容量が異なっており、容
量の大きい大型タンク1aが三つと、容量の小さい小型タ
ンク1bが二つ組み合されている。

そして、前記大型タンク1a,1a,1aは水平方向へ一列に
並設されており、前記小型タンク1b,1bは隣接する二つ
の大型タンク1a,1aに外接した状態で配設されている。

前記給水管２は、前記三つの大型タンク1a,1a,1aのう
ち一つに接続されており、前記出湯管３は、前記三つの
大型タンク1a,1a,1aのうちの他の一つに接続されてい
る。尚、前記給水管２は大型タンク1aの底壁11aに開口
されており、前記出湯管３は大型タンク1aの天壁12aに
開口されている。

また、ヒータ４は、前記出湯管３が設けられた大型タ
ンク1aの周壁13aの下端部に設けられている。

そして、前記大型タンク1a,1a,1a及び小型タンク1b,1
bは、前記給水管２が接続された大型タンク1aと前記出
湯管３が接続された大型タンク1aが両端になり、かつ、
大型タンク1a,1a,1aと小型タンク1b,1bが交互になるよ
うにそれぞれ上下一対の接続管5a,5bによって直列に接
続されている。

前記接続管5a,5bは、口径の異なる大径接続管5aと小
径接続管5bが対になっており、大径接続管5aが下側に設
けられている第１種対51と、大径接続管5aが上側に設け
られている第２種対52とがタンク1a,1bの接続方向に沿
って交互に設けられている。尚、配列の順序としては、
給湯側から、第１種対51,第２種対52,第１種対51,第２
種対52の順で設けられている。

更に、第１種対51は、大径接続管5aの一端が大型タン
ク1aの底壁11aに開口されていると共に、他端が小型タ
ンク1bの底壁11bに開口され、小径接続管5bの一端が大
径タンク1aの天壁12aに開口されていると共に、他端が
小型タンク1bの天壁12bに開口されている。また、第２
種対52は、大径接続管5aの一端が大型タンク1aの天壁12
aに開口されていると共に、他端が小型タンク1bの天壁1
2bに開口され、小径接続管5bの一端が大型タンク1aの底
壁11aに開口されていると共に、他端が小型タンク1bの
底壁11bに開口されている。

このように、本実施例の電気温水器は、タンク1a,1b
が多分割されているので、水の容量は従来と同様に確保
しながらも各タンク1a,1bを小型化できるので、電気温
水器全体の形状を薄型化でき、それによって床下空間や
壁内空間等の狭い場所への据え付けが可能になる。更
に、大型タンク1aを一列に配設した際に、隣接する大型
タンク1aの間に形成される隙間を利用して小型タンク1b
が設置されているので、薄型化すると同時に無駄な空間
を除去して小型化することもできる。

次に、第２図及び第３図に基づいて実施例の電気温水
器の使用状態について説明する。

（加熱中） ヒータ４を発熱させると、まず最初にそのヒータ４が
設けられている端の大型タンク1a内の冷水が加熱され
る。加熱された温水は比重が小さくなって上昇するの
で、それによって自然対流が発生する。即ち、ヒータ４
が設けられている端の大型タンク1aとその隣の小型タン
ク1bとを接続する第１種対51の接続管5a,5bのうち、上
側に設けられている小径接続管5bを通って端の大型タン
ク1aから隣の小型タンク1bへと温水が移動し、下側の大
径接続管5aを通って隣の小型タンク1bから端の大型タン
ク1a内へと冷水が移動する。このように、端の大型タン
ク1a内の水が加熱されると、自然対流によりその隣の小
型タンク1bとの間で水が循環するので、隣の小型タンク
1b内の水が加熱される。

同様に、隣の小型タンク1b内の水が加熱されると、ま
たその小型タンク1b内で自然対流が発生するので、その
自然対流により、更にその隣の大型タンク1aとの間で水
が循環し、その隣の大型タンク1a内の水が加熱される。
このようにして各タンク1a,1b内の水は、ヒータ４に近
い側から大型タンク1a→小型タンク1b→大型タンク1a→
小型タンク1b→大型タンク1aの順で加熱されていく（第
２図参照）。

このように、本実施例の電気温水器にあっては、ヒー
タ４によって全てのタンク1a,1b内の冷水を加熱するこ
とができるので、全体の構造を簡素にすることができ、
それによってコストダウンを図ることができる。

（出湯中） 出湯管３を開くと、温水はタンク1a,1b内から出湯し
て台所や浴室等に給湯される。出湯管３から温水が出湯
すると、タンク1a,1b内に貯留されている温水の量が減
るので、その分、給水管２から大型タンク1a内に冷水が
給水される。

出湯に伴って温水は出湯管３側へ移動するが、タンク
1a,1bからタンク1a,1bへ移動する際、小径接続管5bは流
動抵抗が大きく流れが悪いため、主流は大径接続管５ケ
ースを流れる流れとなる。即ち、本実施例の電気温水器
では、大径接続管5aが下側に設けられている第１種対51
と、大径接続管5aが上側に設けられている第２種対52と
がタンク1a,1bの接続方向に沿って交互に設けられてい
るので、前記温水の流れは、大型タンク1a→大径接続管
（上側の接続管）5a→小型タンク1b→大径接続管（下側
の接続管）5a→大型タンク1a→大径接続管（上側の接続
管）5a→小型タンク1b→大径接続管（下側の接続管）5a
→大型タンク1aといった上下に蛇行した流れとなる（第
３図参照）。

このように、各タンク1a,1bは、上下一対の大経接続
管5aと小径接続管5bとによって接続されているが、出湯
中、温水は上述したような一本の蛇行した水路に沿って
流れるので、冷水は温水の流れに続いて流れ、給水管２
に近い側のタンク1a,1bから順に給水される。従って、
出湯と給水とを同時に行っても、温水が残った状態で冷
水が出湯管３へ流れ出すことはない。

以上、本考案の実施例を図面により詳述してきたが、
具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく本考
案の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本考
案に含まれる。

例えば、実施例では、大型タンクと小型タンクとを組
み合わせて用いたが、同じ大きさのタンクのみを組み合
わせて用いてもよい。また、大型タンクと小型タンクと
を組み合わせた場合でも、大型タンクと小型タンクを交
互に接続する必要はなく、任意の順序で接続することが
できる。更に、タンクの数も実施例で示した通りに限ら
れない。

（考案の効果） 以上説明してきたように、本考案の電気温水器にあっ
ては、一つ一つのタンクを小型化できるので、電気温水
器全体の形状を薄型化することができ、それによって床
下空間や壁内空間等の狭い空間に設置することができ
る。また、一つの熱交換器によって全てのタンク内の冷
水を加熱することができるので、全体の構造を簡素にす
ることができ、それによってコストダウンも図ることが
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の電気温水器を示す斜視図、第２
図及び第３図は本実施例の電気温水器の作動状態を説明
する展開図である。 1a……大型タンク 1b……小型タンク ２……給水管 ３……出湯管 ４……ヒータ（熱交換器） 5a……大型接続管 5b……小型接続管

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のタンクが水平方向に並設され、該複
   数のタンクのうちの一つに給水管が接続され、他の一つ
   に出湯管が接続されていると共に熱交換器が設けられ、
   前記給水管が接続されたタンクと前記出湯管が接続され
   たタンクを両端にして各タンクが上下一対の接続管によ
   って直列に接続され、前記接続管は、口径の異なる大径
   接続管と小径接続管とが対になっており、大径接続管が
   下側に設けられている第１種対と、大径接続管が上側に
   設けられている第２種対とがタンクの接続方向に沿って
   交互に設けられていることを特徴とする電気温水器。