JPH10148399A - 貯湯式電気温水器 - Google Patents
貯湯式電気温水器Info
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- JPH10148399A JPH10148399A JP30607896A JP30607896A JPH10148399A JP H10148399 A JPH10148399 A JP H10148399A JP 30607896 A JP30607896 A JP 30607896A JP 30607896 A JP30607896 A JP 30607896A JP H10148399 A JPH10148399 A JP H10148399A
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- water
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 21
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 abstract description 6
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- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
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- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
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- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Details Of Fluid Heaters (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 貯湯タンクへの給水流量が変化しても、高温
領域と低温領域との間の境界層の厚みが増加するのを抑
制できる貯湯式電気温水器を提供する。 【解決手段】 貯湯タンクの内部に、給水口２と所定の
間隔を開けて対向する整流板５を備えたバッフル構造体
６を設ける。バッフル構造体６は、給水口２から流入す
る水の動圧によって整流板５の位置が変位するように整
流板５を変位可能に支持する整流板支持構造１０を有す
る。
領域と低温領域との間の境界層の厚みが増加するのを抑
制できる貯湯式電気温水器を提供する。 【解決手段】 貯湯タンクの内部に、給水口２と所定の
間隔を開けて対向する整流板５を備えたバッフル構造体
６を設ける。バッフル構造体６は、給水口２から流入す
る水の動圧によって整流板５の位置が変位するように整
流板５を変位可能に支持する整流板支持構造１０を有す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、貯湯式電気温水器
に関し、特にその給水口に対応して設けられたバッフル
構造体の改良に関するものである。
に関し、特にその給水口に対応して設けられたバッフル
構造体の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近は、貯湯式電気温水器の貯湯タンク
として、種々の形状の貯湯タンクが提案されている。例
えば、図６に示す従来提案された貯湯タンク１´は、半
球状のタンク本体１´ａとこのタンク本体１ａの下部開
口部を閉塞する底壁部１´ｂとを備えている。そして底
壁部１ｂに給水口２´が設けられタンク本体１´ａの上
部に給湯口３´が設けられている。この貯湯タンク１´
の内部には、電気ヒータ４´が配置され、また給水口２
´と所定の間隔を開けて対向する整流板５´を備えたバ
ッフル構造体６´が配置されている。なお、４´ａはタ
ンク本体１´ａの外面に設けられている電気ヒータ４´
の端子部である。
として、種々の形状の貯湯タンクが提案されている。例
えば、図６に示す従来提案された貯湯タンク１´は、半
球状のタンク本体１´ａとこのタンク本体１ａの下部開
口部を閉塞する底壁部１´ｂとを備えている。そして底
壁部１ｂに給水口２´が設けられタンク本体１´ａの上
部に給湯口３´が設けられている。この貯湯タンク１´
の内部には、電気ヒータ４´が配置され、また給水口２
´と所定の間隔を開けて対向する整流板５´を備えたバ
ッフル構造体６´が配置されている。なお、４´ａはタ
ンク本体１´ａの外面に設けられている電気ヒータ４´
の端子部である。
【０００３】貯湯タンク１´は、本例では底壁部１´ｂ
の寸法に対して高さ寸法が小さい薄型構造のものを示し
ているが、底壁部１´ｂの寸法より高さ寸法が大きい縦
型構造のものも勿論ある。本例のような薄型の貯湯タン
ク１´は、通常建物の床下のコンクリートスラブの如き
構造物即ち支持体７´上に図示しない断熱材を介して設
置されている。平板状をなす底壁部１´ｂの機械的強度
が弱いので、この底壁部１ｂを建物の床下のコンクリー
トスラブの如き支持体７´の上に設置することにより、
この支持体７´で底壁部１´ｂを補強している。
の寸法に対して高さ寸法が小さい薄型構造のものを示し
ているが、底壁部１´ｂの寸法より高さ寸法が大きい縦
型構造のものも勿論ある。本例のような薄型の貯湯タン
ク１´は、通常建物の床下のコンクリートスラブの如き
構造物即ち支持体７´上に図示しない断熱材を介して設
置されている。平板状をなす底壁部１´ｂの機械的強度
が弱いので、この底壁部１ｂを建物の床下のコンクリー
トスラブの如き支持体７´の上に設置することにより、
この支持体７´で底壁部１´ｂを補強している。
【０００４】バッフル構造体６´は、電気ヒータ４´に
より加熱された湯によって構成される高温領域８´ａと
給水口２´から供給される水によって構成される低温領
域８´ｂとの間に湯と水とが混合して形成される境界層
８´ｃの厚みの増加を抑制するように構成されている。
即ち、給水口２´から供給される水が直接真上に上昇す
ると、高温領域８´ａがこの供給水によってかき乱さ
れ、境界層８´ｃの厚みが増加してしまうので、給水口
２´から供給される水の向きを整流板５´によって横向
きに方向転換させて整流し、供給水の動圧を低下させた
後、この供給水を低速度で上昇させることにより境界層
８´ｃをかき乱さず、境界層８´ｃの厚みの増加を抑制
するようになっている。
より加熱された湯によって構成される高温領域８´ａと
給水口２´から供給される水によって構成される低温領
域８´ｂとの間に湯と水とが混合して形成される境界層
８´ｃの厚みの増加を抑制するように構成されている。
即ち、給水口２´から供給される水が直接真上に上昇す
ると、高温領域８´ａがこの供給水によってかき乱さ
れ、境界層８´ｃの厚みが増加してしまうので、給水口
２´から供給される水の向きを整流板５´によって横向
きに方向転換させて整流し、供給水の動圧を低下させた
後、この供給水を低速度で上昇させることにより境界層
８´ｃをかき乱さず、境界層８´ｃの厚みの増加を抑制
するようになっている。
【０００５】このような機能をもつ従来のバッフル構造
体６´は、図６及び図７に示すように、給水口２´に対
して所定間隔で対向する整流板５´と、この整流板５´
を貯湯タンク１´の底壁部１´ｂに支持させるためこの
整流板５´の外周に等間隔で下向きに突設されて先端が
横向きになっている３本の固定脚９´からなる整流板支
持構造１０´とで構成されていた。
体６´は、図６及び図７に示すように、給水口２´に対
して所定間隔で対向する整流板５´と、この整流板５´
を貯湯タンク１´の底壁部１´ｂに支持させるためこの
整流板５´の外周に等間隔で下向きに突設されて先端が
横向きになっている３本の固定脚９´からなる整流板支
持構造１０´とで構成されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の貯湯
式電気温水器におけるバッフル構造体６´の整流板５´
は、貯湯タンク１´の底壁部１´ｂに対して所定間隔を
維持するするように３本の固定脚９´で固定されていた
ので、給水口２´からの供給水の流量変化に伴って整流
効果にバラツキが生じていた。そのため、給水口２´か
らの給水流量が増大すると、横向きの流速が上がって、
低温領域８´ｃ内の水流が乱れることにより、その上部
にある境界層８´ｃが乱れてその厚さが厚くなって、有
効貯湯量が減少する問題点があった。
式電気温水器におけるバッフル構造体６´の整流板５´
は、貯湯タンク１´の底壁部１´ｂに対して所定間隔を
維持するするように３本の固定脚９´で固定されていた
ので、給水口２´からの供給水の流量変化に伴って整流
効果にバラツキが生じていた。そのため、給水口２´か
らの給水流量が増大すると、横向きの流速が上がって、
低温領域８´ｃ内の水流が乱れることにより、その上部
にある境界層８´ｃが乱れてその厚さが厚くなって、有
効貯湯量が減少する問題点があった。
【０００７】本発明の目的は、貯湯タンクへの給水流量
が変化しても、高温領域と低温領域との間に形成される
境界層の厚みが増加するのを抑制できる貯湯式電気温水
器を提供することにある。
が変化しても、高温領域と低温領域との間に形成される
境界層の厚みが増加するのを抑制できる貯湯式電気温水
器を提供することにある。
【０００８】本発明の他の目的は、平板状の底壁部が構
造物によって支持される薄形の貯湯タンク内において、
貯湯タンクへの給水流量が変化しても、高温領域と低温
領域との間に形成される境界層の厚みが増加するのを抑
制できる貯湯式電気温水器を提供することにある。
造物によって支持される薄形の貯湯タンク内において、
貯湯タンクへの給水流量が変化しても、高温領域と低温
領域との間に形成される境界層の厚みが増加するのを抑
制できる貯湯式電気温水器を提供することにある。
【０００９】本発明の別の目的は、貯湯タンクへの給水
流量の変化に基づく動圧の変化を利用して給水口と整流
板との間の距離を自動的に変化させることにより境界層
の厚みが増加するのを抑制する貯湯式電気温水器を提供
することにある。
流量の変化に基づく動圧の変化を利用して給水口と整流
板との間の距離を自動的に変化させることにより境界層
の厚みが増加するのを抑制する貯湯式電気温水器を提供
することにある。
【００１０】本発明の他の目的は、動圧の変化を利用し
て給水口と整流板との間の距離を自動的に変化させる場
合の変化量の調整が容易な貯湯式電気温水器を提供する
ことにある。
て給水口と整流板との間の距離を自動的に変化させる場
合の変化量の調整が容易な貯湯式電気温水器を提供する
ことにある。
【００１１】本発明の他の目的は、簡単な構造で給水口
と整流板との間の距離を自動的に変化させることができ
るバッフル構造体を備えた貯湯式電気温水器を提供する
ことにある。
と整流板との間の距離を自動的に変化させることができ
るバッフル構造体を備えた貯湯式電気温水器を提供する
ことにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明が改良の対象とす
る貯湯式電気温水器は、底壁部に給水口が設けられ上壁
部に給湯口が設けられた貯湯タンクと、貯湯タンクの内
部に配置された電気ヒータと、貯湯タンクの内部に配置
されて給水口と所定の間隔を開けて対向する整流板を備
えたバッフル構造体とを具備する。貯湯タンクの構造は
任意であるが、本発明は、給水口を有する底壁部が構造
物により支持される平板状の壁部からなり、底壁部の最
小差渡し寸法より高さ寸法が短い薄形の貯湯タンクに用
いるのに最適である。本発明で底壁部の最小差渡し寸法
とは、底壁部の中心を通る各方向の線分の寸法のうち、
最小の寸法をいう。バッフル構造体は、電気ヒータによ
り加熱された湯によって構成される高温領域と給水口か
ら供給される水によって構成される低温領域との間に湯
と水とが混合して形成される境界層の厚みの増加を抑制
するように構成されている。
る貯湯式電気温水器は、底壁部に給水口が設けられ上壁
部に給湯口が設けられた貯湯タンクと、貯湯タンクの内
部に配置された電気ヒータと、貯湯タンクの内部に配置
されて給水口と所定の間隔を開けて対向する整流板を備
えたバッフル構造体とを具備する。貯湯タンクの構造は
任意であるが、本発明は、給水口を有する底壁部が構造
物により支持される平板状の壁部からなり、底壁部の最
小差渡し寸法より高さ寸法が短い薄形の貯湯タンクに用
いるのに最適である。本発明で底壁部の最小差渡し寸法
とは、底壁部の中心を通る各方向の線分の寸法のうち、
最小の寸法をいう。バッフル構造体は、電気ヒータによ
り加熱された湯によって構成される高温領域と給水口か
ら供給される水によって構成される低温領域との間に湯
と水とが混合して形成される境界層の厚みの増加を抑制
するように構成されている。
【００１３】本発明においては、バッフル構造体が、給
水口から流入する水の動圧によって整流板の位置が変位
するように整流板を変位可能に支持する整流板支持構造
を有している。この整流板支持構造は、動圧が大きくな
ると給水口から離れる方向に整流板が動き、動圧が小さ
くなると給水口に近付く方向に整流板が動くように、整
流板を変位可能に支持する。また別の見方をすると、動
圧が大きくなると給水口と整流板との間の距離が大きく
なり、動圧が小さくなると給水口と整流板との間の距離
が小さくなるように、整流板支持構造は整流板を変位可
能に支持する。バッフル構造体の整流板は、給水口から
流入した水を整流板に沿って横方向に向きを変えること
により、給水口から境界層に水が直接向かわないように
している。従来のように、整流板を固定した場合には、
給水口から供給される水の流量が増大すると、横向きの
流速が上がって、低温領域の水流が乱れ、境界層の厚み
が増加する。また、流量が予想量よりも減少すると、横
向きの流速は低下するにもかかわらず、低温領域に波打
ち現象が発生して境界層が増加する。いずれにしても流
量の変化は、低温領域の上にある境界層の厚みを増加さ
せる。
水口から流入する水の動圧によって整流板の位置が変位
するように整流板を変位可能に支持する整流板支持構造
を有している。この整流板支持構造は、動圧が大きくな
ると給水口から離れる方向に整流板が動き、動圧が小さ
くなると給水口に近付く方向に整流板が動くように、整
流板を変位可能に支持する。また別の見方をすると、動
圧が大きくなると給水口と整流板との間の距離が大きく
なり、動圧が小さくなると給水口と整流板との間の距離
が小さくなるように、整流板支持構造は整流板を変位可
能に支持する。バッフル構造体の整流板は、給水口から
流入した水を整流板に沿って横方向に向きを変えること
により、給水口から境界層に水が直接向かわないように
している。従来のように、整流板を固定した場合には、
給水口から供給される水の流量が増大すると、横向きの
流速が上がって、低温領域の水流が乱れ、境界層の厚み
が増加する。また、流量が予想量よりも減少すると、横
向きの流速は低下するにもかかわらず、低温領域に波打
ち現象が発生して境界層が増加する。いずれにしても流
量の変化は、低温領域の上にある境界層の厚みを増加さ
せる。
【００１４】これに対して、本発明のように流量の変化
に伴う水の動圧の変化により整流板の位置が変位するよ
うに、整流板支持構造を構成すると、流量が増加したと
きには、整流板が給水口から離れる方向に移動し、水の
動圧とバランスする位置で整流板は停止する。また、流
量が減少した場合には、整流板が給水口に近付く方向に
移動して、水の動圧とバランスする位置で整流板は停止
する。
に伴う水の動圧の変化により整流板の位置が変位するよ
うに、整流板支持構造を構成すると、流量が増加したと
きには、整流板が給水口から離れる方向に移動し、水の
動圧とバランスする位置で整流板は停止する。また、流
量が減少した場合には、整流板が給水口に近付く方向に
移動して、水の動圧とバランスする位置で整流板は停止
する。
【００１５】本発明によれば、流量が増加したときに
は、整流板が給水口から離れる方向に移動することによ
り整流板に沿って流れる横向きの流速が減少する。また
流量が減少したしたときには、整流板が給水口に近付く
方向に移動して、整流板に沿って流れる横向きの流速を
増加させる。その結果、横向きの流速の変化幅が小さく
なって、低温領域内での水流の乱れまたは波打ち現象の
発生を抑制して、境界層の厚みが増大するのを抑制す
る。特に、貯湯タンクの高さ寸法が短くなるほど、境界
層の厚みの増大の抑制は、有効貯湯量の減少を抑制する
ことになって、効果を発揮する。
は、整流板が給水口から離れる方向に移動することによ
り整流板に沿って流れる横向きの流速が減少する。また
流量が減少したしたときには、整流板が給水口に近付く
方向に移動して、整流板に沿って流れる横向きの流速を
増加させる。その結果、横向きの流速の変化幅が小さく
なって、低温領域内での水流の乱れまたは波打ち現象の
発生を抑制して、境界層の厚みが増大するのを抑制す
る。特に、貯湯タンクの高さ寸法が短くなるほど、境界
層の厚みの増大の抑制は、有効貯湯量の減少を抑制する
ことになって、効果を発揮する。
【００１６】本発明においては、整流板の重量及び給水
口から流入する水との対向面積は、水の動圧と整流板の
重量とのバランスによって定まる整流板の位置が、境界
層の厚みの増加を抑制できる位置になるように定める。
これは整流板の重量が重くなり過ぎたり、整流板の対向
面積が極端に小さくなったりまたは極端に大きくなる
と、動圧の変化に応じて整流板が変位しても、横向きの
流速が、境界層の増加を抑制できる範囲に入らなくなる
からである。したがって見方を変えると、整流板の重量
及び給水口から流入する水との対向面積は、水の動圧と
整流板とのバランスによって定まる整流板の位置に基づ
く横向きの流速が、境界層の厚みの増加を抑制できる範
囲内に入るように定めることになる。
口から流入する水との対向面積は、水の動圧と整流板の
重量とのバランスによって定まる整流板の位置が、境界
層の厚みの増加を抑制できる位置になるように定める。
これは整流板の重量が重くなり過ぎたり、整流板の対向
面積が極端に小さくなったりまたは極端に大きくなる
と、動圧の変化に応じて整流板が変位しても、横向きの
流速が、境界層の増加を抑制できる範囲に入らなくなる
からである。したがって見方を変えると、整流板の重量
及び給水口から流入する水との対向面積は、水の動圧と
整流板とのバランスによって定まる整流板の位置に基づ
く横向きの流速が、境界層の厚みの増加を抑制できる範
囲内に入るように定めることになる。
【００１７】整流板支持構造を、底壁部の内壁に給水口
を囲むように固定された複本の支持ロッドと、整流板に
形成されて複数の支持ロッドに移動自在にそれぞれ嵌合
される嵌合孔と、整流板が複数の支持ロッドに沿って移
動する移動範囲を限定する整流板移動位置限定手段とか
ら構成すると、簡単な構成でバッフル構造体を構成でき
る。
を囲むように固定された複本の支持ロッドと、整流板に
形成されて複数の支持ロッドに移動自在にそれぞれ嵌合
される嵌合孔と、整流板が複数の支持ロッドに沿って移
動する移動範囲を限定する整流板移動位置限定手段とか
ら構成すると、簡単な構成でバッフル構造体を構成でき
る。
【００１８】なお整流板を給水口側に付勢する付勢機構
を整流板支持構造に設けると、付勢機構の付勢力を変え
るだけで、整流板と水の動圧とのバランス調整ができる
ため、整流板支持構造の汎用性が増す。このような付勢
機構の構造は任意であるが、例えば付勢機構を、複数の
支持ロッドに嵌合され且つ複数の支持ロッドの非固定側
端部と整流板との間に配置されて、整流板を給水口に向
かって付勢するコイルスプリングを含んで構成すると、
簡単な構成で付勢機構を備えた整流板支持構造を構成す
ることができる。
を整流板支持構造に設けると、付勢機構の付勢力を変え
るだけで、整流板と水の動圧とのバランス調整ができる
ため、整流板支持構造の汎用性が増す。このような付勢
機構の構造は任意であるが、例えば付勢機構を、複数の
支持ロッドに嵌合され且つ複数の支持ロッドの非固定側
端部と整流板との間に配置されて、整流板を給水口に向
かって付勢するコイルスプリングを含んで構成すると、
簡単な構成で付勢機構を備えた整流板支持構造を構成す
ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１（Ａ）（Ｂ）及び図２（Ａ）
（Ｂ）は、本発明に係る貯湯式電気温水器における実施
の形態の第１例を示したものである。この貯湯式電気温
水器は、底壁部１ｂに給水口２が設けられ、タンク本体
１ａの上壁部１ｃに給湯口３が設けられた貯湯タンク１
と、貯湯タンク１の内部に配置された電気ヒータ４と、
貯湯タンク１の内部に配置されて給水口２と所定の間隔
を開けて対向する整流板５を備えたバッフル構造体６と
を具備している。タンク本体１ａは、湾曲した上壁部１
ｃと筒状の周壁部１ｄとから構成される。
（Ｂ）は、本発明に係る貯湯式電気温水器における実施
の形態の第１例を示したものである。この貯湯式電気温
水器は、底壁部１ｂに給水口２が設けられ、タンク本体
１ａの上壁部１ｃに給湯口３が設けられた貯湯タンク１
と、貯湯タンク１の内部に配置された電気ヒータ４と、
貯湯タンク１の内部に配置されて給水口２と所定の間隔
を開けて対向する整流板５を備えたバッフル構造体６と
を具備している。タンク本体１ａは、湾曲した上壁部１
ｃと筒状の周壁部１ｄとから構成される。
【００２０】本例の貯湯式電気温水器においては、バッ
フル構造体６の構造に特徴がある。このバッフル構造体
６は、給水口２から流入する水の動圧によって整流板５
の位置が変位するように整流板５を変位可能に支持する
整流板支持構造１０（図２）を有している。この整流板
支持構造１０は、給水口２から流入する水の動圧が大き
くなると給水口２から離れる方向に整流板５が動き、動
圧が小さくなると給水口２に近付く方向に整流板５が動
くように、整流板５を変位可能に支持している。本例の
整流板支持構造１０は、底壁部１ｂの内壁に給水口２を
囲むように周方向に等間隔で固定された３本の支持ロッ
ド１１と、整流板５に形成されて３本の支持ロッド１１
に移動自在にそれぞれ嵌合される嵌合孔１２と、整流板
５が３本の支持ロッド１１に沿って移動する移動範囲を
限定するストッパーとしての整流板移動位置限定手段１
３ａ，１３ｂとから構成されている。整流板移動位置限
定手段１３ａは、支持ロッド１１より大径で底壁部１ｂ
に立設された円柱状部材により構成されている。この整
流板移動位置限定手段１３ａの上面に支持ロッド１１が
立設されている。整流板移動位置限定手段１３ｂは、支
持ロッド１１より大径で支持ロッド１１の上端に連設さ
れた円板状部材により形成されており、支持ロッド１１
に整流板５を嵌合させた後に、支持ロッド１１の先端に
固定される。このような支持ロッド１１と整流板移動位
置限定手段１３ａ，１３ｂは、切削加工，成形，鋳造等
で形成することができる。
フル構造体６の構造に特徴がある。このバッフル構造体
６は、給水口２から流入する水の動圧によって整流板５
の位置が変位するように整流板５を変位可能に支持する
整流板支持構造１０（図２）を有している。この整流板
支持構造１０は、給水口２から流入する水の動圧が大き
くなると給水口２から離れる方向に整流板５が動き、動
圧が小さくなると給水口２に近付く方向に整流板５が動
くように、整流板５を変位可能に支持している。本例の
整流板支持構造１０は、底壁部１ｂの内壁に給水口２を
囲むように周方向に等間隔で固定された３本の支持ロッ
ド１１と、整流板５に形成されて３本の支持ロッド１１
に移動自在にそれぞれ嵌合される嵌合孔１２と、整流板
５が３本の支持ロッド１１に沿って移動する移動範囲を
限定するストッパーとしての整流板移動位置限定手段１
３ａ，１３ｂとから構成されている。整流板移動位置限
定手段１３ａは、支持ロッド１１より大径で底壁部１ｂ
に立設された円柱状部材により構成されている。この整
流板移動位置限定手段１３ａの上面に支持ロッド１１が
立設されている。整流板移動位置限定手段１３ｂは、支
持ロッド１１より大径で支持ロッド１１の上端に連設さ
れた円板状部材により形成されており、支持ロッド１１
に整流板５を嵌合させた後に、支持ロッド１１の先端に
固定される。このような支持ロッド１１と整流板移動位
置限定手段１３ａ，１３ｂは、切削加工，成形，鋳造等
で形成することができる。
【００２１】このような構造の貯湯式電気温水器におい
ては、給水口２から水を貯湯タンク１内に供給すると、
この水は整流板５に当たって横向きに向きを変えて流
れ、この横向きの流速が低下若しくは失速したところで
徐々に上昇する。
ては、給水口２から水を貯湯タンク１内に供給すると、
この水は整流板５に当たって横向きに向きを変えて流
れ、この横向きの流速が低下若しくは失速したところで
徐々に上昇する。
【００２２】このとき、給水口２から供給される水の動
圧に応じてバッフル構造体６の整流板５が支持ロッド１
１をガイドとして昇降する。即ち、動圧が大きくなると
給水口２から離れる方向に整流板５が動き、動圧が小さ
くなると給水口２に近付く方向に整流板５が動く。別な
見方をすると、動圧が大きくなると給水口２と整流板５
との間の距離が大きくなり、動圧が小さくなると給水口
２と整流板５との間の距離が小さくなる。給水口２から
供給される水の動圧により上記のように動いた整流板５
は、水の動圧とバランスする位置で停止する。
圧に応じてバッフル構造体６の整流板５が支持ロッド１
１をガイドとして昇降する。即ち、動圧が大きくなると
給水口２から離れる方向に整流板５が動き、動圧が小さ
くなると給水口２に近付く方向に整流板５が動く。別な
見方をすると、動圧が大きくなると給水口２と整流板５
との間の距離が大きくなり、動圧が小さくなると給水口
２と整流板５との間の距離が小さくなる。給水口２から
供給される水の動圧により上記のように動いた整流板５
は、水の動圧とバランスする位置で停止する。
【００２３】このようにして整流板５を昇降させると、
給水口２から供給される水の流量が増加したときには、
整流板５が給水口２から離れる方向に移動することによ
り整流板５に沿って流れる横向きの流速が減少する。ま
た、給水口２から供給された流量が減少したしたときに
は、整流板５が給水口２に近付く方向に移動して、整流
板５に沿って流れる横向きの流速を増加させる。その結
果、横向きの流速の変化幅が小さくなって、低温領域内
での水流の乱れまたは波打ち現象の発生を抑制して、境
界層の厚みが増大するのを抑制する。特に、貯湯タンク
１の高さ寸法ｈが短くなるほど、境界層の厚みの増大の
抑制は、有効貯湯量の減少を抑制することになって、効
果を発揮する。
給水口２から供給される水の流量が増加したときには、
整流板５が給水口２から離れる方向に移動することによ
り整流板５に沿って流れる横向きの流速が減少する。ま
た、給水口２から供給された流量が減少したしたときに
は、整流板５が給水口２に近付く方向に移動して、整流
板５に沿って流れる横向きの流速を増加させる。その結
果、横向きの流速の変化幅が小さくなって、低温領域内
での水流の乱れまたは波打ち現象の発生を抑制して、境
界層の厚みが増大するのを抑制する。特に、貯湯タンク
１の高さ寸法ｈが短くなるほど、境界層の厚みの増大の
抑制は、有効貯湯量の減少を抑制することになって、効
果を発揮する。
【００２４】このような昇降式のバッフル構造体６にお
いては、整流板５の重量及び整流板５の給水口２から流
入する水との対向面積は、水の動圧と整流板５の重量と
のバランスによって定まる整流板５の位置が、境界層の
厚みの増加を抑制できる位置になるように定めている。
これは整流板５の重量が重くなり過ぎたり、整流板５の
対向面積が極端に小さくなったりまたは極端に大きくな
ると、水の動圧の変化に応じて整流板５が変位しても、
横向きの流速が、境界層の増加を抑制できる範囲に入ら
なくなるからである。したがって見方を変えると、整流
板５の重量及び整流板５の給水口２から流入する水との
対向面積は、水の動圧と整流板５とのバランスによって
定まる整流板５の位置に基づく横向きの流速が、境界層
の厚みの増加を抑制できる範囲内に入るように定めてい
る。
いては、整流板５の重量及び整流板５の給水口２から流
入する水との対向面積は、水の動圧と整流板５の重量と
のバランスによって定まる整流板５の位置が、境界層の
厚みの増加を抑制できる位置になるように定めている。
これは整流板５の重量が重くなり過ぎたり、整流板５の
対向面積が極端に小さくなったりまたは極端に大きくな
ると、水の動圧の変化に応じて整流板５が変位しても、
横向きの流速が、境界層の増加を抑制できる範囲に入ら
なくなるからである。したがって見方を変えると、整流
板５の重量及び整流板５の給水口２から流入する水との
対向面積は、水の動圧と整流板５とのバランスによって
定まる整流板５の位置に基づく横向きの流速が、境界層
の厚みの増加を抑制できる範囲内に入るように定めてい
る。
【００２５】整流板５の昇降方向の極端な位置の変化
は、整流板移動位置限定手段１３ａ，１３ｂに整流板５
が当たることにより阻止される。本例では、整流板移動
位置限定手段１３ａにより整流板５の最小高さが確保さ
れるようになっている。
は、整流板移動位置限定手段１３ａ，１３ｂに整流板５
が当たることにより阻止される。本例では、整流板移動
位置限定手段１３ａにより整流板５の最小高さが確保さ
れるようになっている。
【００２６】ちなみに貯湯タンク１の底壁部１ｂの直径
が１２５cmで、底壁部１ｂと上壁部１ｃの頂点との間の
距離（貯湯タンクの高さ寸法）が５０cmであり、給水口
２の口径が２８mmで、給水口２から供給される水の流量
が１０〜２０ l/minの範囲で変化するとした場合に、直
径が２００mmで重さが５ｇの整流板５を用いたとする
と、整流板５と給水口２との間の距離が１０mm〜２０mm
の範囲で変化すれば、境界層の増加を効果的に抑制でき
る。なおこの整流板５の重量及び大きさ、整流板５の昇
降範囲は、水の動圧、貯湯タンクの高さ寸法等により定
まるものであり、上記の数値に本発明が限定されるもの
ではない。
が１２５cmで、底壁部１ｂと上壁部１ｃの頂点との間の
距離（貯湯タンクの高さ寸法）が５０cmであり、給水口
２の口径が２８mmで、給水口２から供給される水の流量
が１０〜２０ l/minの範囲で変化するとした場合に、直
径が２００mmで重さが５ｇの整流板５を用いたとする
と、整流板５と給水口２との間の距離が１０mm〜２０mm
の範囲で変化すれば、境界層の増加を効果的に抑制でき
る。なおこの整流板５の重量及び大きさ、整流板５の昇
降範囲は、水の動圧、貯湯タンクの高さ寸法等により定
まるものであり、上記の数値に本発明が限定されるもの
ではない。
【００２７】図３（Ａ）（Ｂ）は、本発明に係る貯湯式
電気温水器における実施の形態の第２例の要部であるバ
ッフル構造体６を示したものである。なお、図２（Ａ）
（Ｂ）に示したバッフル構造体６と対応する部分には、
同一符号を付けて示している。
電気温水器における実施の形態の第２例の要部であるバ
ッフル構造体６を示したものである。なお、図２（Ａ）
（Ｂ）に示したバッフル構造体６と対応する部分には、
同一符号を付けて示している。
【００２８】このバッフル構造体６においては、整流板
５を給水口２側に付勢する付勢機構１４が整流板支持構
造１０に設けられている。本例の付勢機構１４は、整流
板５の周方向に等間隔で設けられている３本の支持ロッ
ド１１に嵌合され且つこれら支持ロッド１１の非固定側
端部である整流板移動位置限定手段１３ｂと整流板５と
の間に配置されて、整流板５を給水口２に向かって付勢
する３個のコイルスプリング１５を含んで構成されてい
る。整流板５の各嵌合孔１２の箇所には、下向きにガイ
ド筒部１６が突設され、整流板５の昇降時に傾かないで
昇降できるようになっている。本例の貯湯式電気温水器
におけるその他の構成は、前述した第１例と同様になっ
ている。
５を給水口２側に付勢する付勢機構１４が整流板支持構
造１０に設けられている。本例の付勢機構１４は、整流
板５の周方向に等間隔で設けられている３本の支持ロッ
ド１１に嵌合され且つこれら支持ロッド１１の非固定側
端部である整流板移動位置限定手段１３ｂと整流板５と
の間に配置されて、整流板５を給水口２に向かって付勢
する３個のコイルスプリング１５を含んで構成されてい
る。整流板５の各嵌合孔１２の箇所には、下向きにガイ
ド筒部１６が突設され、整流板５の昇降時に傾かないで
昇降できるようになっている。本例の貯湯式電気温水器
におけるその他の構成は、前述した第１例と同様になっ
ている。
【００２９】このように付勢機構１４を設けると、この
付勢機構１４の付勢力を変えるだけで、整流板５と水の
動圧とのバランス調整ができる。また、付勢機構１４の
構造は任意でよいが、本例のようなコイルスプリング１
５を用いて付勢機構１４を構成すると、簡単な構成で付
勢機構１４を備えた整流板支持構造１０を構成すること
ができる。
付勢機構１４の付勢力を変えるだけで、整流板５と水の
動圧とのバランス調整ができる。また、付勢機構１４の
構造は任意でよいが、本例のようなコイルスプリング１
５を用いて付勢機構１４を構成すると、簡単な構成で付
勢機構１４を備えた整流板支持構造１０を構成すること
ができる。
【００３０】図２（Ａ）（Ｂ）及び図３（Ａ）（Ｂ）に
示す構造のバッフル構造体６は、図１（Ａ）（Ｂ）に示
す半球状や図４に示す円筒状等をなして底壁部の最小差
渡し寸法より高さ寸法が短い薄形の貯湯タンク１で用い
て好適なものであるが、これに限定されるものではな
く、例えば図５に示すような底壁部１ｂの最小差渡し寸
法より高さ寸法の方が大きい貯湯タンク１で用いても同
様な効果を得ることができる。
示す構造のバッフル構造体６は、図１（Ａ）（Ｂ）に示
す半球状や図４に示す円筒状等をなして底壁部の最小差
渡し寸法より高さ寸法が短い薄形の貯湯タンク１で用い
て好適なものであるが、これに限定されるものではな
く、例えば図５に示すような底壁部１ｂの最小差渡し寸
法より高さ寸法の方が大きい貯湯タンク１で用いても同
様な効果を得ることができる。
【００３１】
【発明の効果】請求項１〜３に記載の発明に係る貯湯式
電気温水器においては、バッフル構造体が、給水口から
流入する水の動圧によって整流板の位置が変位するよう
に整流板を変位可能に支持する整流板支持構造を有して
いるので、水の流量が増加したときには整流板が給水口
から離れる方向に移動することにより整流板に沿って流
れる横向きの流速が減少し、流量が減少したしたときに
は整流板が給水口に近付く方向に移動して整流板に沿っ
て流れる横向きの流速を増加し、その結果、横向きの流
速の変化幅が小さくなって、低温領域内での水流の乱れ
または波打ち現象の発生を抑制して、境界層の厚みが増
大するのを抑制することができる。
電気温水器においては、バッフル構造体が、給水口から
流入する水の動圧によって整流板の位置が変位するよう
に整流板を変位可能に支持する整流板支持構造を有して
いるので、水の流量が増加したときには整流板が給水口
から離れる方向に移動することにより整流板に沿って流
れる横向きの流速が減少し、流量が減少したしたときに
は整流板が給水口に近付く方向に移動して整流板に沿っ
て流れる横向きの流速を増加し、その結果、横向きの流
速の変化幅が小さくなって、低温領域内での水流の乱れ
または波打ち現象の発生を抑制して、境界層の厚みが増
大するのを抑制することができる。
【００３２】請求項４の発明によれば、簡単な構成でバ
ッフル構造体を構成できる。
ッフル構造体を構成できる。
【００３３】また請求項５の発明によれば、整流板と水
の動圧とのバランス調整ができるため、整流板支持構造
の汎用性が増す利点がある。
の動圧とのバランス調整ができるため、整流板支持構造
の汎用性が増す利点がある。
【図１】（Ａ）（Ｂ）は本発明に係る貯湯式電気温水器
における実施の形態の第１例の平面図及び縦断面図であ
る。
における実施の形態の第１例の平面図及び縦断面図であ
る。
【図２】（Ａ）（Ｂ）は第１例の貯湯式電気温水器で用
いているバッフル構造体の縦断面図及び平面図である。
いているバッフル構造体の縦断面図及び平面図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は本発明に係る貯湯式電気温水器
における実施の形態の第２例の貯湯式電気温水器で用い
ているバッフル構造体の縦断面図及び平面図である。
における実施の形態の第２例の貯湯式電気温水器で用い
ているバッフル構造体の縦断面図及び平面図である。
【図４】本発明に係る貯湯式電気温水器で用いる貯湯タ
ンクの他の例の斜視図である。
ンクの他の例の斜視図である。
【図５】本発明に係る貯湯式電気温水器で用いる貯湯タ
ンクの他の例の斜視図である。
ンクの他の例の斜視図である。
【図６】従来の貯湯式電気温水器の縦断面図である。
【図７】図６で用いているバッフル構造体の斜視図であ
る。
る。
１ 貯湯タンク １ａ タンク本体 １ｂ 底壁部 １ｃ 上壁部 １ｄ 周壁部 ２ 給水口 ３ 給湯口 ４ 電気ヒータ ４ａ 端子部 ５ 整流板 ６ バッフル構造体 ７ 支持体 ８ａ 高温領域 ８ｂ 低温領域 ８ｃ 境界層 ９ 固定脚 １０ 整流板支持構造 １１ 支持ロッド １２ 嵌合孔 １３ａ，１３ｂ 整流板移動位置限定手段 １４ 付勢機構 １５ コイルスプリング １６ ガイド筒部
Claims (5)
- 【請求項１】 底壁部に給水口が設けられ上壁部に給湯
口が設けられた貯湯タンクと、 前記貯湯タンクの内部に配置された電気ヒータと、 前記貯湯タンクの内部に配置されて前記給水口と所定の
間隔を開けて対向する整流板を備えたバッフル構造体と
を具備し、 前記バッフル構造体が、前記電気ヒータにより加熱され
た湯によって構成される高温領域と前記給水口から供給
される水によって構成される低温領域との間に前記湯と
前記水とが混合して形成される境界層の厚みの増加を抑
制するように構成されている貯湯式電気温水器であっ
て、 前記バッフル構造体は、前記給水口から流入する水の動
圧によって前記整流板の位置が変位するように前記整流
板を変位可能に支持する整流板支持構造を有しているこ
とを特徴とする貯湯式電気温水器。 - 【請求項２】 給水口を有する底壁部が構造物により支
持される平板状の壁部からなり、前記底壁部の最小差渡
し寸法より高さ寸法が短い薄形の貯湯タンクと、 前記貯湯タンクの内部に配置された電気ヒータと、 前記貯湯タンクの内部に配置されて前記給水口と所定の
間隔を開けて対向する整流板を備えたバッフル構造体と
を具備し、 前記バッフル構造体が、前記電気ヒータにより加熱され
た湯によって構成される高温領域と前記給水口から供給
される水によって構成される低温領域との間に前記湯と
前記水とが混合して形成される境界層の厚みの増加を抑
制するように構成されている貯湯式電気温水器であっ
て、 前記バッフル構造体は、前記給水口から流入する水の動
圧によって前記整流板の位置が変位するように前記整流
板を変位可能に支持する整流板支持構造を有し、 前記整流板支持構造は、前記動圧が大きくなると前記給
水口から離れる方向に前記整流板が動き、前記動圧が小
さくなると前記給水口に近付く方向に前記整流板が動く
ように、前記整流板を変位可能に支持していることを特
徴とする貯湯式電気温水器。 - 【請求項３】 前記整流板の重量及び前記給水口から流
入する水との対向面積は、前記動圧とのバランスによっ
て定まる前記整流板の位置が、前記境界層の厚みの増加
を抑制できる位置になるように定められている請求項１
または２に記載の貯湯式電気温水器。 - 【請求項４】 前記整流板支持構造は、前記整流板を前
記給水口側に付勢する付勢機構を有しており、 前記整流板の重量、前記給水口から流入する水との対向
面積及び前記付勢機構の付勢力は、前記動圧とのバラン
スによって定まる前記整流板の位置が、前記境界層の厚
みの増加を抑制できる位置になるように定められている
請求項１または２に記載の貯湯式電気温水器。 - 【請求項５】 前記整流板支持構造は、前記底壁部の内
壁に前記給水口を囲むように固定された複本の支持ロッ
ドと、前記整流板に形成されて前記複数の支持ロッドに
移動自在にそれぞれ嵌合される嵌合孔と、前記整流板が
前記複数の支持ロッドに沿って移動する移動範囲を限定
する整流板移動位置限定手段とから構成されている請求
項１または２に記載の貯湯式電気温水器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30607896A JP3742161B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 貯湯式電気温水器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30607896A JP3742161B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 貯湯式電気温水器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10148399A true JPH10148399A (ja) | 1998-06-02 |
| JP3742161B2 JP3742161B2 (ja) | 2006-02-01 |
Family
ID=17952782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30607896A Expired - Lifetime JP3742161B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 貯湯式電気温水器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3742161B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016070524A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | Toto株式会社 | 電気温水器 |
| JP2020139676A (ja) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | 三菱電機株式会社 | 貯湯式給湯機 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7200764B2 (ja) * | 2019-03-13 | 2023-01-10 | 三菱電機株式会社 | 貯湯式給湯機 |
-
1996
- 1996-11-18 JP JP30607896A patent/JP3742161B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016070524A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | Toto株式会社 | 電気温水器 |
| JP2020139676A (ja) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | 三菱電機株式会社 | 貯湯式給湯機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3742161B2 (ja) | 2006-02-01 |
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