JPH10227527A - 電気温水器に於けるヒーターユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 貯湯給湯温水槽２内の被加熱水Ｆの対流循環
を良好なものとし、ヒーターユニットの補修を簡易にす
る構造を実現するものとする。 【解決手段】熱媒水を加熱するヒ−タ−を備え、当該ヒ
−タ−によって加熱された熱媒水から蒸気Ｓを発生させ
る蒸発部１０と、上記蒸気Ｓによって加熱される伝熱管
２１を備え、当該伝熱管２１内に導いた被加熱水Ｆを蒸
気Ｓで加熱し、伝熱管２１の下端部２１Ｂから伝熱管２
１内に流入した被加熱水Ｆを伝熱管２１の上端部２１Ｃ
から伝熱管２１外に流出せしめる放熱部２０と、上記蒸
発部１０内部と上記放熱部２０内部とを連通する開口部
３７が形成された連絡部３０と、から成り、上記被加熱
水Ｆが充填された貯湯給湯温水槽２内部に上記放熱部２
０が位置する電気温水器に於けるヒ−タ−ユニット１に
於て、上記ヒ−タ−ユニット１の放熱部２０は、上記貯
湯給湯温水槽２の内壁面２Ａ近傍に位置していると共
に、ヒーターユニット１の蒸発部１０が貯湯給湯温水槽
２の外側面に位置していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気温水器に於ける
ヒ−タ−ユニットに係り、更に詳しくは、ヒ−タ−によ
って発生させた蒸気の熱を利用して水を加熱する電気温
水器のヒ−タ−ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、貯湯、給湯を行なう為の電
気温水器が多々用いられており、従来本出願人はヒ−タ
−ユニットを備える電気温水器を提案した。具体的に
は、上記電気温水器は貯湯給湯温水槽と、この貯湯給湯
温水槽内の被加熱水を温めるヒ−タ−ユニットとから成
り、上記ヒ−タ−ユニットは、蒸発部と放熱部と連絡部
とから成る。上記蒸発部は、内部にセラミックヒ−タ−
を備え、蒸発部内部の熱媒水を加熱するものである。そ
して、上記蒸発部内部は熱媒水の蒸発を促進させる為に
減圧されている。また、上記放熱部は、内部に上記貯湯
給湯温水槽内の被加熱水が通過する伝熱管を複数本備
え、上記蒸発部で発生させた蒸気の蒸気熱で伝熱管を加
熱するものである。そして、上記放熱部は上記貯湯給湯
温水槽下床部に取り付けられているものである。また、
上記連絡部は、上記蒸発部と放熱部とを連絡する部分で
あり、蒸発部の蒸気が上記連絡部を通って放熱部に入る
と共に、放熱部で放熱した蒸気が凝縮し液滴となった還
元熱媒水が上記連絡部を通って蒸発部に入るものであ
る。

【０００３】つまり、上記貯湯給湯温水槽内部の被加熱
水が上記下床部に位置する放熱部の伝熱管内で加熱され
ることにより、温水が得られる。このとき、上記貯湯給
湯温水槽内の被加熱水は上記下床部に位置する伝熱管の
下部から伝熱管内に入ると共に、伝熱管内で加熱される
ことにより上昇し、伝熱管上部から出ていくものであ
る。即ち、上記貯湯給湯温水槽内の被加熱水は、全体と
して貯湯給湯温水槽内部を対流循環する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によると
次の点に於て不具合を有する。即ち、上記貯湯給湯温水
槽内部に於ける放熱部の取り付け位置に着目すると、従
来は上記放熱部が貯湯給湯温水槽内の下床部に配置され
ていた。この為に、上記貯湯給湯温水槽内の被加熱水が
対流循環したとき、貯湯給湯温水槽内の下床部に位置す
るヒーターユニット１がこの被加熱水の対流循環の妨げ
となることがあった。そして、上記貯湯給湯温水槽内の
被加熱水の対流循環が上記ヒーターユニット１の連絡管
部、蒸発部及びステーで妨げられることにより、被加熱
水の対流循環が良好に行なわれにくく、上記貯湯給湯温
水槽内の被加熱水と放熱部の伝熱管との対流速度の向上
が難しくなり、もって上記貯湯給湯温水槽内の被加熱水
とヒ−タ−ユニットとの熱交換効率の向上が難しくなる
ものであった。

【０００５】従って本発明の目的とする所は、上記貯湯
給湯温水槽内の被加熱水の対流循環をより良好なものと
し、上記貯湯給湯温水槽内の被加熱水と放熱部の伝熱管
との対流速度の向上を図り、もって上記貯湯給湯温水槽
内の被加熱水とヒ−タ−ユニットとの熱交換効率の向上
を図る技術を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為に
本発明は次の技術的手段を有する。即ち、添付図面に対
応する実施例中の符号を用いてこれを説明すると、本発
明は熱媒水を加熱するヒ−タ−を備え、当該ヒ−タ−に
よって加熱された熱媒水から蒸気Ｓを発生させる蒸発部
１０と、上記蒸気Ｓによって加熱される伝熱管２１を備
え、当該伝熱管２１内に導いた被加熱水Ｆを蒸気Ｓで加
熱し、伝熱管２１の下端部２１Ｂから伝熱管２１内に流
入した被加熱水Ｆを伝熱管２１の上端部２１Ｃから伝熱
管２１外に流出せしめる放熱部２０と、上記蒸発部１０
内部と上記放熱部２０内部とを連通する開口部３７が形
成された連絡部３０と、から成り、上記被加熱水Ｆが充
填された貯湯給湯温水槽２内部に上記放熱部２０が位置
する電気温水器に於けるヒ−タ−ユニット１に於て、上
記ヒ−タ−ユニット１の放熱部２０は、上記貯湯給湯温
水槽２の内壁面２Ａ近傍に位置していることを特徴とす
る電気温水器に於けるヒ−タ−ユニットである。

【０００７】また、他の特徴とする部分は、蒸気Ｓと放
熱部から蒸発部に還流する熱媒水とを分離する分離板４
０が連絡部３０を介して蒸発部１０から放熱部２０にか
けて取付けられていることを特徴とする。

【０００８】また、その他の特徴とする部分は、上記ヒ
−タ−ユニット１は、非凝縮性ガス排気装置５０を備
え、上記非凝縮性ガス排気装置５０は、ヒ−タ−ユニッ
ト１内の蒸気Ｓを含む非凝縮性ガスが通る排気管６と、
上記蒸気Ｓを含む非凝縮性ガスが気体と液体とに分離さ
れるセパレ−タタンク５４と、上記セパレ−タタンク５
４内の非凝縮性ガスが通る吸引管５７と、排気ポンプ５
６と、から成り、上記排気管６の一端は上記ヒ−タ−ユ
ニット１に接続され、他端６Ｂは上記セパレ−タタンク
５４に接続され、上記セパレ−タタンク５４は、上記ヒ
−タ−ユニット１内から排気管６によって導かれた蒸気
混合ガスを冷却して、気体と液体とに分離する為の冷却
手段と、上記分離した還元熱媒水を加熱し、再び上記ヒ
−タ−ユニット１内に還元熱媒水を戻す為のヒ−タ−５
５と、を備え、上記吸引管５７は、一端５７Ａが上記セ
パレ−タタンク５４に接続され、他端５７Ｂが上記排気
ポンプ５６に接続され、上記排気ポンプ５６は、上記セ
パレ−タタンク５４内の非凝縮性ガスを吸引し、排気す
ることを特徴とする。

【０００９】更に、他の特徴とする部分は、上記伝熱管
２１は、上記放熱部２０に形成された管穴２４に差し込
まれて拡管され、上記管穴２４の穴開け時にできた管穴
２４内壁面２４Ａの傷が伝熱管２１の外面に転写される
ように食い込んだ状態で管穴２４と面接触し、密封固定
されることを特徴とする。

【００１０】更に、その他の特徴とする部分は、上記ヒ
−タ−ユニット１とアースを含む貯湯給湯温水槽２間
は、電気絶縁されていることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態を実施例
にもとづき図面を参照して説明する。図１を参照する
と、上記ヒ−タ−ユニット１は、蒸発部１０と放熱部２
０と連絡部３０とから成る。

【００１２】上記蒸発部１０は、内部に熱媒水が充填さ
れている。上記熱媒水は、低水位時は図１中のＬ１の位
置まで充填されていて、高水位時は図１のＬ２の位置ま
で充填されている。上記蒸発部１０の内部にはセラミッ
クヒ−タ−１２が複数本取り付けられている（図２から
図５までを参照）。上記セラミックヒ−タ−１２は、蒸
発部１０下部のヒ−タ−取付板１３に取り付けられ、蒸
発部１０内部で上下方向Ｚに沿って立っており、直線棒
形状を有する。上記セラミックヒ−タ−１２は上記熱媒
水内に位置し、電気供給によって加熱された上記セラミ
ックヒ−タ−１２が熱媒水を加熱するものである。尚、
上記セラミックヒ−タ−１２の径や長さ、個数は給湯量
や温水温度、電熱容量に応じて設計されるものである。

【００１３】また、上記蒸発部１０は、水位センサ−１
５を備える（図１及び図２並びに図１２参照）。上記水
位センサ−１５は、蒸発部１０上部の蓋板１６に固定さ
れ、蒸発部１０内の熱媒水に向かって下方に伸びている
（図１参照）。

【００１４】次に、上記放熱部２０は、内部に複数本の
伝熱管２１が配されている（図１及び図２参照）。上記
伝熱管２１は、上下方向Ｚに伸びる管であって、下端部
２１Ｂ及び上端部２１Ｃで放熱部２０外に開口してい
る。上記伝熱管２１内には、後述する貯湯給湯温水槽２
内の被加熱水Ｆが満たされ、この被加熱水Ｆは伝熱管２
１内で加熱されるものである。尚、上記伝熱管２１の径
や長さ、個数は給湯量や温水温度、電熱容量に応じて設
計されるものである。

【００１５】次に、上記連絡部３０は、上記蒸発部１０
及び放熱部２０を連結する部分であり、蒸発部側連絡部
３１及び放熱部側連絡部３２並びに貯湯給湯温水槽取付
連絡部３３とから構成されている。上記蒸発部側連絡部
３１は矩形の開口部３１Ａが形成されていると共に、片
側にフランジ部３１Ｂが形成され、このフランジ部３１
Ｂに第二のボルト３５を通す第二のボルト貫通部３１Ｃ
が形成されている（図５から図７までを参照）。また、
上記放熱部側連絡部３２は矩形の開口部３２Ａが形成さ
れていると共に、周囲部に第一のボルト３４及び第二の
ボルト３５と噛み合う第一のネジ部３２Ｂ及び第二のネ
ジ部３２Ｃがそれぞれ形成されている。また、上記貯湯
給湯温水槽取付連絡部３３は矩形の開口部３３Ａが形成
されていると共に、周囲部に上記第一のボルト３４を通
す第一のボルト貫通部３３Ｂが形成されている。

【００１６】そして、上記蒸発部１０と蒸発部側連絡部
３１とが溶接により連結されている。また、上記蒸発部
側連絡部３１と放熱部側連絡部３２とが上記第二のボル
ト３５によって連結されている。また、上記放熱部側連
絡部３２と放熱部２０とが溶接によって連結されてい
る。また、上記放熱部側連絡部３２と貯湯給湯温水槽取
付連絡部３３とが上記第一のボルト３４によって連結さ
れている。また、上記貯湯給湯温水槽取付連絡部３３と
後述する貯湯給湯温水槽２とが溶接により連結されてい
る。つまり、上記蒸発部１０及び放熱部２０が上記連絡
部３０によって連結され、蒸発部１０内部と放熱部２０
内部とが連通した状態となり、上記各連絡部３１、３
２、３３の開口部３１Ａ、３２Ａ、３３Ａを合わせて以
下連絡部３０の開口部３７とする。

【００１７】次に、上記ヒ−タ−ユニット１は、上記蒸
発部１０内部及び放熱部２０内部を渡す状態で取り付け
られた分離板４０を備えている。図１及び図８から図１
１までを参照すると、上記分離板４０は、全体が略Ｌ字
形状と成されていて、水平部４１と垂直部４２に区分さ
れる。上記水平部４１は、上記蒸発部１０内部及び放熱
部２０内部間に渡って位置し、上記連絡部３０の開口部
３７を上下に分離する状態に区画している。上記分離板
４０によって分離された開口部３７の上部分は上記蒸発
部１０の蒸気Ｓが放熱部２０に向かう蒸気通路４３とし
ての役割を持ち、下部分は放熱部２０の還元熱媒水Ｅが
蒸発部１０に戻る還元熱媒水通路４４としての役割を持
つ。また、上記水平部４１は両側に壁４１Ｂを有し、こ
の壁４１Ｂは上記水平部４１の両側から上方に立ってい
る。また、上記垂直部４２も両側に壁４２Ｂを有し、こ
の壁４２Ｂは上記垂直部４２の両側から蒸発部１０の側
板１４側に向かって突出している。上記分離板４０は、
水平部４１が上記蒸発部側連絡部３１に固定された分離
板固定板４５（図１及び図２並びに図４参照）に固定さ
れていると共に、垂直部４２が蒸発部１０の側板１４に
対して分離板固定ボス４６（図１参照）で固定されてい
る。

【００１８】即ち、上記分離板４０は、上記蒸気Ｓと還
元熱媒水Ｅとの通路を分離して設ける為の板であって、
この分離板４０を設けることにより、還元熱媒水Ｅは専
用の通路である上記還元熱媒水通路４４を通って流動す
ることとなり、還元熱媒水Ｅの放熱部２０から蒸発部１
０への戻りをスム−ズにすることができ、蒸発部１０内
の熱媒水の水位を安定させることができる。その結果、
熱媒水が蒸気Ｓとなり、再び還元熱媒水Ｅとして戻って
くるまでの循環速度を上げることができ、蒸気Ｓ流速を
速くできる。これにより、小さな開口断面積でも今まで
と単位時間当たり同量の蒸気Ｓを蒸発部１０から放熱部
２０に送ることができ、上記連絡部３０の開口部３７の
開口断面積を小さくでき、ヒ−タ−ユニット１の取付部
をコンパクトにできる。

【００１９】また、上記蒸発部１０内の熱媒水の水位を
上記分離板４０の水平部４１の上面４１Ａの高さＨ（図
１参照）付近まで高くすることにより、蒸発部１０と放
熱部２０との圧力差（蒸発部１０はセラミックヒ−タ−
によって加熱されているので放熱部２０よりも圧力が高
い）を利用して、蒸発部１０より放熱部２０に送る熱媒
体（上記蒸気Ｓ或は加熱熱媒水、或は、蒸気Ｓと加熱熱
媒水の双方）の全部又は、一部を加熱熱媒水の状態で送
り放熱部２０内でフラッシングさせる。これにより熱媒
体の全てを蒸気で送る場合に比べて熱媒体の移送時の体
積を小さくでき、結果上記連絡部３０の開口部３７の開
口断面積を小さくできる。

【００２０】次に、上記ヒ−タ−ユニット１は、内部に
温度センサ−さや管５及び排気管６を備えている。上記
温度センサ−さや管５は放熱部２０内部の下部から上部
に向かって伸び、上記連絡部３０内及び蒸発部１０内を
通って蒸発部１０の側板１４の管口７から外に臨んでい
る。また、上記排気管６は、上記温度センサ−さや管５
と並行して伸びており、同じく蒸発部１０の側板１４の
管口７から外に臨んでいる。上記温度センサ−さや管内
の温度センサー５Ａは、蒸気Ｓの温度を計るものであ
る。また、上記蒸発部１０の側板１４は、温度センサ−
さや管口８を有し、この温度センサ−さや管口８に蒸発
部１０内の熱媒水温度を計る為の温度センサ−９（図１
３参照）が差し込まれている。

【００２１】次に、上記ヒ−タ−ユニット１は非凝縮性
ガス排気装置５０を備えている。上記非凝縮性ガス排気
装置５０は、ヒ−タ−ユニット１内で発生する非凝縮性
ガスや水素ガス、或いはヒ−タ−ユニット１外部より侵
入する空気をヒ−タ−ユニット１外に排出する為の装置
である。以下上記非凝縮性ガス排気装置５０の構成を説
明する。

【００２２】図１３を参照すると、上記排気管６は第一
の二方電磁弁５１を介してセパレ−タタンク５４に接続
されている。即ち、上記排気管６の一端はヒ−タ−ユニ
ット１に接続され、他端６Ｂはセパレ−タタンク５４に
接続されている。上記セパレ−タタンク５４は、セパレ
−タタンク５４内部を加熱するヒ−タ−５５及びセパレ
−タタンク５４内部を冷却する冷却手段（図示せず）を
備えていて、セパレータタンクに誘導した蒸気混合ガス
を、排気する非凝縮性ガスと、ヒ−タ−ユニット１内に
戻す還元熱媒水とに分離する。また、上記セパレ−タタ
ンク５４からは吸引管５７が伸びていて、第二の二方電
磁弁５２及び三方電磁弁５３を介して排気ポンプ５６に
接続されている。即ち、上記吸引管５７の一端５７Ａは
セパレ−タタンク５４に接続され、他端５７Ｂは排気ポ
ンプ５６に接続されている。上記排気ポンプ５６は、駆
動時に上記セパレ−タタンク５４内で分離された非凝縮
性ガスを吸引するものである。尚、上記第二の二方電磁
弁５２と三方電磁弁５３との間の吸引管５７は分岐さ
れ、この分岐吸引管５８が他のヒ−タ−ユニット１に接
続されるようにしても良い。

【００２３】次に、上記放熱部２０の伝熱管２１につい
て詳述する。上記伝熱管２１は、アルミニウム製の管で
あり、各伝熱管２１は次の方法で放熱部２０の下部管板
２２及び上部管板２３に固定されている。上記下部管板
２２に対する伝熱管２１と、上部管板２３に対する伝熱
管２１とは同じ加工方法で固定されているので、以下上
記上部管板２３に対する伝熱管２１の固定に着目し、図
１４及び図１４の部分Ｊを拡大した図１５を参照して説
明する。

【００２４】先ず、上記上部管板２３にドリルを用いて
管穴２４が開けられる。このとき、管穴２４の内壁面２
４Ａにできたドリル傷２５を残したままにする。上記ド
リル傷２５は、円周に沿って形成された無数の溝とみな
せる。次に、上記管穴２４に上記伝熱管２１が差し込ま
れる。次に、上記伝熱管２１の差し込み部分を拡管す
る。この場合、拡管率は従来の拡管による方法の拡管率
の倍程度とする。即ち、上記拡管率は、上記伝熱管２１
の外周面２１Ａに上記ドリル傷２５がプリントされるよ
うな十分な拡管率であり、しかも伝熱管２１の強度がさ
ほど低下せず、拡管時に拡管面（管内面）の表面荒れが
起こらないような拡管率である。次に、上記伝熱管２１
の上端部２１Ｃを研磨し、上部管板２３の外面２３Ａと
面一にする。次に、上記伝熱管２１の上端部２１Ｃのエ
ッジを除去し、上部管板２３と伝熱管２１との間に改良
デュカル処理がブリッジし易いようにする。次に、改良
デュカル処理を行なう。

【００２５】上記伝熱管２１は上述のようにドリル傷２
５をプリントする状態で拡管されて固定されるので、伝
熱管２１と上部管板２３との接触面積を大きくできると
共に、上部管板２３のドリル傷２５が伝熱管２１の外周
面２１Ａに対して転写されるように食い込む。これによ
り、上記伝熱管２１と上部管板２３との間のシ−ルド性
を良好にでき、また上部管板２３からの伝熱管２１の外
れを防止することできるものである。そして、上記伝熱
管２１をアルミニウム製にした場合、上記伝熱管２１の
固定方法はアルミニウムの柔らかさを十分に利用できる
ので、つまり拡管作業が簡単であると共に、ドリル傷２
５が伝熱管２１にプリントされやすく、加工が容易であ
り、製造コストを抑えることができ、更に、薄肉小径の
伝熱管２１でも十分に管穴２４に密封固定することがで
きる。

【００２６】尚、上記伝熱管２１を接続する放熱部２０
は例えば銅や鉛、亜鉛、スズ、チタン又はそれらの合金
から成るものである。

【００２７】上記貯湯給湯温水槽２は、ステンレス等の
耐食性の金属や耐熱強化プラスチック（ＦＲＰ）で製作
し遠赤外線塗料を塗布する。また、この他にアルミニウ
ムやアルミニウム合金で製作したり、鉄や銅で製作した
り、鉄や銅の合金であって電気メッキや無電解メッキ法
でアルミニウム層を形成して製作しても良く、貯湯給湯
温水槽２内面に硬質アルマイト加工処理を施す。上記硬
質アルマイト加工処理は陽極酸化皮膜法等で遠赤外線放
射効率の良いγアルミナのセラミック皮膜層を３０〜５
０μｍの厚みに形成すると良い。また、上記貯湯給湯温
水槽２内面は、上記硬質アルマイト加工処理の他に、遠
赤外線放射加工処理を施しても良く、また上記硬質アル
マイト加工処理及び遠赤外線放射加工処理の双方を施し
ても良い。

【００２８】次に、上記貯湯給湯温水槽２と、この貯湯
給湯温水槽２に固定されるヒ−タ−ユニット１との間は
電気絶縁されている。つまり、上記貯湯給湯温水槽２と
ヒ−タ−ユニット１との取付部分に絶縁体を挟んだり、
上記ヒ−タ−ユニット１や貯湯給湯温水槽２に絶縁体を
塗布したりするものである。これにより、上記貯湯給湯
温水槽２とヒ−タ−ユニット１とが異種金属であった場
合に流れる腐食電流の遮断が行なえ、貯湯給湯温水槽２
やヒ−タ−ユニット１の腐食を防止できる。

【００２９】以上説明したヒ−タ−ユニット１は、貯湯
給湯温水槽２に対して固定される。図１６から図１８ま
でを参照すると、上記貯湯給湯温水槽２は、円筒形状を
有し、外周が保温材で被覆保温処理されている。上記貯
湯給湯温水槽２は、最下部に給水口２Ｂ、最上部に給湯
口２Ｃが形成されている。また、側部にはマンホ−ル２
Ｄを有する。上記マンホ−ル２Ｄは、ヒ−タ−ユニット
１組み立て時に上記放熱部２０を貯湯給湯温水槽２内部
に入れたり、メンテナンスしたりする為のものであっ
て、開くものである。また、上記貯湯給湯温水槽２の外
側には制御盤２Ｆが取り付けられている。上記制御盤２
Ｆは、貯湯給湯温水槽２内の被加熱水Ｆの温度制御、蒸
発部１０内の熱媒水の量や温度の制御、セラミックヒ−
タ−１２の電気制御等を図る為のものであり、電源スイ
ッチも有する。また、上記制御盤２Ｆは扉を開けること
ができる（図１８参照）。また、上記貯湯給湯温水槽２
は、貯湯給湯温水槽２内の被加熱水Ｆの水頭圧位及び温
度を計る水高温度計２Ｇを備えている。

【００３０】そして、上記ヒ−タ−ユニット１の放熱部
２０は貯湯給湯温水槽２内に位置していると共に、蒸発
部１０は貯湯給湯温水槽２外に位置している。上記貯湯
給湯温水槽２内に位置している放熱部２０を更に詳しく
説明すると、上記放熱部２０は、貯湯給湯温水槽２の内
壁面２Ａ近傍に位置している。つまり、上記放熱部２０
は、貯湯給湯温水槽２の中心部分から外れた位置に位置
している。そして、上記放熱部２０で加熱された被加熱
水Ｆは、図１７を参照すると、貯湯給湯温水槽２の片側
内壁面２Ａ近傍を上昇Ｕした後、貯湯給湯温水槽２の他
側内壁面２Ａ近傍を下降Ｄし、再び放熱部２０に入り対
流循環Ｃするものである。これにより、上記貯湯給湯温
水槽２内の被加熱水Ｆの対流循環Ｃがより良好なものと
なり、上記貯湯給湯温水槽２内の被加熱水Ｆと放熱部２
０の伝熱管２１との対流速度の向上が図れ、もって上記
貯湯給湯温水槽２内の被加熱水Ｆとヒ−タ−ユニット１
との熱交換効率の向上を図れるものである。

【００３１】次に、上記ヒ−タ−ユニット１を備える電
気温水器の働きを説明する。先ず、上記貯湯給湯温水槽
２内に給水口２Ｂから被加熱水Ｆを供給し、満水にす
る。次に、上記制御盤２Ｆの電源スイッチをいれると上
記蒸発部１０のセラミックヒ−タ−１２が熱媒水を加熱
する。これにより、蒸気Ｓが発生して蒸発部１０内に拡
散充満する。上記ヒ−タ−ユニット１内部は減圧されて
いるので比較的低い温度でも（１００°Ｃ以下でも）速
やかに蒸気Ｓが拡散充満するものである。尚、ヒ−タ−
ユニット１内の減圧は、上記排気管６を利用して行な
う。上記蒸発部１０の外に出た排気管６は、Ｔ字継手５
９で分岐され、その一方が上記セパレ−タタンク５４に
接続され、セパレータタンク５４から真空ポンプである
排気ポンプ５６に誘導されている。

【００３２】次に、上記蒸気Ｓは、蒸発部１０から連絡
部３０の蒸気通路４３を通って放熱部２０に流動し、伝
熱管２１内部の被加熱水Ｆに熱を与え、還元熱媒水Ｅと
なって放熱部２０底部に溜る。そして、還元熱媒水Ｅは
放熱部２０から連絡部３０の還元熱媒水通路４４を通っ
て蒸発部１０の熱媒水中に戻る。そして、上記蒸発部１
０内の熱媒水は再び加熱されて蒸気Ｓとなる。

【００３３】他方、上記貯湯給湯温水槽２内の被加熱水
Ｆは、上記放熱部２０の伝熱管２１内で加熱されて上昇
Ｕし、貯湯給湯温水槽２内を対流循環することにより被
加熱水Ｆ全体が加熱され、温水となる。そして、上記温
水は上記給湯口２Ｃから貯湯給湯温水槽２外に供給され
る。

【００３４】所で、上記ヒ−タ−ユニット１の使用中に
このヒ−タ−ユニット１内に非凝縮性ガスや水素ガスが
発生すると共に、ヒ−タ−ユニット１外からは空気が侵
入し、これらのガスを排気する為に上記非凝縮性ガス排
気装置５０が働く。

【００３５】具体的には、熱交換効率を低下させる非凝
縮性ガスが発生又は、侵入した場合、上記非凝縮性ガス
排気装置５０が排気動作にはいる。先ず、上記第一の二
方電磁弁５１を開ける。次に、上記セパレ−タタンク５
４の温度が所定以下の場合は、上記第二の二方電磁弁５
２を開けて、上記排出ポンプ５６を作動させ、上記排気
ポンプ５６の回転が安定した後、上記三方電磁弁５３を
開ける。上記セパレ−タタンク５４の温度が所定以上の
場合は、上記第二の二方電磁弁５２及び三方電磁弁５３
を閉め、上記排気ポンプ５６を停止させる。

【００３６】上記セパレ−タタンク５４内には、非凝縮
性ガス等と一緒に蒸気Ｓも上記排気管６を伝って流入
し、セパレ−タタンク５４の温度が上昇する。上記セパ
レ−タタンク５４を冷却し蒸気Ｓより熱をとれば、蒸気
Ｓは還元され熱媒水となり、非凝縮性ガスと分離した状
態でセパレ−タタンク５４に溜り非凝縮性ガスは上記手
順により排気される。

【００３７】次に、上記蒸発部１０内での熱媒水温度と
蒸気Ｓとの差が所定温度以下になり上記の手順で分離し
た非凝縮性ガスの排気が完了したら、上記第二の二方電
磁弁５２及び三方電磁弁５３を閉め、排気ポンプ５６を
停止させる。そして、上記第一の二方電磁弁５１を開
け、セパレ−タタンク５４に取り付けられたヒ−タ−５
５に通電し、セパレ−タタンク５４と、セパレ−タタン
ク５４内の熱媒水を加熱する。そして、上記加熱された
熱媒水の蒸気圧により上記セパレ−タタンク５４内の熱
媒水のみをヒ−タ−ユニット１内に戻す。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明は請求項１記
載によると、上記ヒ−タ−ユニットの放熱部を、貯湯給
湯温水槽の内壁面近傍に位置させたことにより、従来の
如く貯湯給湯温水槽の下床部に位置する連絡部、蒸発部
およびステーが貯湯給湯温水槽内の被加熱水の対流循環
の妨げとなることがなく、上記被加熱水はより良好に対
流循環する。これにより、上記貯湯給湯温水槽内の被加
熱水と放熱部の伝熱管との対流速度の向上が図れ、もっ
て上記貯湯給湯温水槽内の被加熱水とヒ−タ−ユニット
との熱交換効率の向上が図れる。

【００３９】また、請求項２記載によると、上記連絡部
の開口部を上下に分離する状態で分離板を取り付けたこ
とにより、放熱部での還元熱媒水は専用の還元熱媒水通
路を通って流動することとなり、還元熱媒水の放熱部か
ら蒸発部への戻りをスム−ズにすることができ、蒸発部
内の熱媒水の水位を安定させることができる。その結
果、蒸発部内の熱媒水が蒸気となり、再び還元熱媒水と
して戻ってくるまでの循環速度を上げることができ、蒸
気流速を速くできる。これにより、上記蒸気通路が比較
的小さな開口断面積でも今までと同量の蒸気を蒸発部か
ら放熱部に送ることができ、上記連絡部の開口部の開口
断面積を小さくでき、ヒ−タ−ユニットの取付部をコン
パクトにし易い。

【００４０】また、請求項３記載によると、上記非凝縮
性ガス排気装置を備えたことにより、ヒ−タ−ユニット
内の不要なガスを排気することができると共に、蒸気は
還元熱媒水としてヒ−タ−ユニット内に戻すことができ
る。つまり、不要なガスは排気でき、還元熱媒水は回収
できるので、上記蒸発部内の熱媒水の水位の低下を招き
にくく、ヒ−タ−による空焚きを防止できると共に、定
期的な熱媒水の補給の必要がなくなり、熱媒水補給の煩
わしさがなくなると共にヒーターユニットの運転機能の
低下を防げる。

【００４１】また、請求項４記載によると、上記伝熱管
は、管穴の内壁面の傷が伝熱管に転写されるように食い
込んだ状態で管穴と面接触することにより、伝熱管と管
穴内壁面との接触面積を大きくでき、上記伝熱管と管穴
との間のシ−ルド性を良好にでき、また管穴からの伝熱
管の外れを防止することできるものである。そして、上
記伝熱管をアルミニウム製にした場合、上記伝熱管の固
定方法はアルミニウムの柔らかさを十分に利用でき、管
穴内壁面の傷が伝熱管に食い込み易いので、拡管作業が
簡単であると共に、他の取付加工、たとえば溶接等と比
べて製造コストを抑えることができ、更に、薄肉小径な
伝熱管でも十分に管穴に密封固定することができる。

【００４２】また、請求項５記載によると、上記ヒ−タ
−ユニットとアースを含む貯湯給湯温水槽間は、電気絶
縁されていることにより、上記ヒ−タ−ユニット及び貯
湯給湯温水槽が異種金属で製造されていても、ヒ−タ−
ユニット及び貯湯給湯温水槽間で腐食電流が流れず、金
属の腐食を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニットを側
面から見た断面を含む全体構成図である。

【図２】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニットを平
面から見た断面を含む全体構成図である。

【図３】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニットの蒸
発部の底面図である。

【図４】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニットの蒸
発部の断面を含む平面図である。

【図５】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニットの蒸
発部及び連絡部の断面を含む分解側面図である。

【図６】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニットの蒸
発部側連絡部の正面図である。

【図７】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニットの蒸
発部側連絡部の断面を含む側面図である。

【図８】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニットの分
離板の平面図である。

【図９】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニットの分
離板の側面図である。

【図１０】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニットの
分離板の正面図である。

【図１１】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニットの
分離板の斜視図である。

【図１２】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニットの
水位センサ−の断面図である。

【図１３】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニットの
非凝縮性ガス排気装置の全体構成図である。

【図１４】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニットの
放熱部の伝熱管の図である。

【図１５】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニットの
図１４の部分Ｊの拡大図である。

【図１６】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニット及
び貯湯給湯温水槽の正面図である。

【図１７】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニット及
び貯湯給湯温水槽の側面図である。

【図１８】本発明の実施例で示したヒ−タ−ユニット及
び貯湯給湯温水槽の平面図である。

【符号の説明】

１ ヒ−タ−ユニット ２ 貯湯給湯温水槽 ５ 温度センサーさや管 ５Ａ 温度センサー ６ 排気管 １０ 蒸発部 １２ セラミックヒ−タ− １４ 側板 １５ 水位センサ− ２０ 放熱部 ２１ 伝熱管 ２２ 下部管板 ２３ 上部管板 ２４ 管穴 ２５ ドリル傷 ３０ 連絡部 ３１ 蒸発部側連絡部 ３２ 放熱部側連絡部 ３３ 貯湯給湯温水槽取付連絡部 ３７ 開口部 ４０ 分離板 ４３ 蒸気通路 ４４ 還元熱媒水通路 ５０ 非凝縮性ガス排気装置 ５４ セパレ−タタンク ５５ ヒ−タ− ５６ 排気ポンプ ５７ 吸引管 Ｓ 蒸気 Ｅ 還元熱媒水 Ｆ 被加熱水 Ｕ 上昇 Ｄ 下降 Ｃ 対流循環 Ｚ 上下方向

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱媒水を加熱するヒ−タ−を備え、当該
   ヒ−タ−によって加熱された熱媒水から蒸気Ｓを発生さ
   せる蒸発部１０と、上記蒸気Ｓによって加熱される伝熱
   管２１を備え、当該伝熱管２１内に導いた被加熱水Ｆを
   蒸気Ｓで加熱し、伝熱管２１の下端部２１Ｂから伝熱管
   ２１内に流入した被加熱水Ｆを伝熱管２１の上端部２１
   Ｃから伝熱管２１外に流出せしめる放熱部２０と、上記
   蒸発部１０内部と上記放熱部２０内部とを連通する開口
   部３７が形成された連絡部３０と、から成り、上記被加
   熱水Ｆが充填された貯湯給湯温水槽２内部に上記放熱部
   ２０が位置する電気温水器に於けるヒ−タ−ユニット１
   に於て、 上記ヒ−タ−ユニット１の放熱部２０は、上記貯湯給湯
   温水槽２の内壁面２Ａ近傍に位置していることを特徴と
   する電気温水器に於けるヒ−タ−ユニット。
2. 【請求項２】 上記連絡部３０内部に、上記開口部３７
   を上下に分離する状態で分離板４０が取り付けられてい
   ることを特徴とする請求項１記載の電気温水器に於ける
   ヒ−タ−ユニット。
3. 【請求項３】 上記ヒ−タ−ユニット１は、ヒーターユ
   ニット１の熱交換効率を低下させる非凝縮性ガスをヒー
   ターユニット１外へ排気する非凝縮性ガス排気装置５０
   を備え、上記非凝縮性ガス排気装置５０は、非凝縮性ガ
   スと蒸気Ｓとを分離するセパレータタンク５４をヒータ
   ーユニット１外に設け、ヒーターユニット１内の蒸気混
   合ガスをセパレータタンク５４内に導き入れ、蒸気混合
   ガスを冷却することにより凝縮性ガスである蒸気のみ水
   に還元し、非凝縮性ガスと分離されることにより非凝縮
   性ガスのみセパレータタンク５４外に排気できる構成を
   有し、更に、ヒ−タ−ユニット１内の熱媒水水位低下を
   防ぐ為に、セパレータタンク５４を加熱することにより
   還元熱媒水の蒸気圧を上げ、この圧力により還元熱媒水
   をヒーターユニット１内に戻すことを特徴とする請求項
   １記載の電気温水器に於けるヒーターユニット。
4. 【請求項４】 上記伝熱管２１は、上記放熱部２０に形
   成された管穴２４に差し込まれて拡管され、上記管穴２
   ４の穴開け時にできた管穴２４内壁面２４Ａの傷が伝熱
   管２１に転写されるように食い込んだ状態で管穴２４と
   面接触し、密封固定されることを特徴とする請求項１記
   載の電気温水器に於けるヒ−タ−ユニット。
5. 【請求項５】 上記ヒ−タ−ユニット１とアースを含む
   貯湯給湯温水槽２間は、電気絶縁されていることを特徴
   とする請求項１記載の電気温水器に於けるヒ−タ−ユニ
   ット。