JPS6246111Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は簡易、軽量な構造となし得て低コスト
の汎用品として好適な給湯装置に関する。

深夜など湯の不使用時間帯に所定量の高温湯を
つくつておいて所要時に使用することができる貯
湯式給湯装置が普及してきており、実開昭56−
144978号公報などによつて、この種の給湯装置が
既に提案されている。

上述の従来装置については、第５図に例示され
ているように、貯湯槽１′内の下方部にヒートポ
ンプ式冷凍装置の凝縮器として作用する熱交換器
５′を配設し、底部に給水管２３、頂部に温水取
出し管７を夫々接続してなる構造であり、貯湯槽
１′は水密の圧力容器に形成していて、所謂密閉
構造のものであつた。

従つて貯湯槽１′を耐圧構造にする必要があ
り、厚肉鋼板などを素材としているために高重量
となるし、水密処理を行うための加工が複雑でコ
スト高となる問題があつた。

そこで貯湯槽１′を大気に開放した開放形とす
ることにより簡単な構造のものとなし得ることが
考えられるが、貯湯槽１′内の湯は液面付近が最
も温度が高くなるので温水取出管７を上部に接続
するのが普通であり、また、開放形で槽内に給水
する場合、自動給水弁を槽上部に設けて槽内上部
に給水するのが通常であり、かゝる構造では高温
湯が存在する上層部に低温の補給水が供給される
こととなつて給湯水温が下つてしまうのが難点と
され、湯を使うと温度が次第に低下するので、槽
内上部に補助加熱器を追加するなど工夫が必要で
あり、開放形の貯湯槽を用いたものは今なお普及
されるに至つていないのが実状である。

また、貯湯式給湯装置の場合、熱交換器５′を
貯湯槽１の内底部に配設するのが一般的である
が、該熱交換器５′の周辺での対流を円滑に行わ
せようとすれば、熱交換器５を底部に載置するよ
りも僅かに浮かせた宙吊り状に設けることが望ま
しく、従来は第５図に示したように、熱交換器５
の両端のヘツダー２７，２８から引き出した配管
２５，２６を槽壁に貫挿すると共に、この貫挿部
を水密固着することによつて熱交換器５を支持固
定していた。

ところがかゝる固定手段は槽壁に穿設した孔と
前記配管２５，２６との寸法合わせ、溶接作業等
複雑な処理工程を要し、殊に支持壁部の水密処理
には慎重を期さねばならなくて、厄介であると共
にコスト高につながるものであつた。

このように従来の給湯装置が種々の問題を有し
ている点に鑑みて本考案は成されたものであつ
て、その目的とするところは、開放形貯湯槽を用
いた給湯装置の実現をはかり、しかも高温の湯を
常時安定的に供給せしめようとすることにあり、
また、槽内底部に配設する熱交換器の支持固定手
段の簡略化をはたすことも重要な目的とするもの
である。

しかして本考案はかゝる目的を達成するため
に、特に槽内を大気に開放してなる貯湯槽内の底
部に加熱器を配設すると共に、給水口を貯湯槽内
の上部に設ける一方、槽内を上下に延びて給水口
からの水を貯湯槽内の底部に補給する給水通路を
設けると共に、該給水通路を構成する壁部の下縁
部を前記加熱器５の上縁部に押し当てることによ
り、該加熱器を固定してなる構成としたものであ
つて、貯湯槽内の下部に水を補給し、上部から高
温湯を取り出して常に高温の湯を安定的に取り出
すことができ、また貯湯槽をコスト減に寄与し得
る簡単な構造とすることが可能であり、さらに給
水通路が水補給の本来の機能のほかに加熱器を固
定する部材として機能することにより加熱器の固
定を容易に行い得るに至つたものである。

本考案の実施態様は貯湯槽の底部を加熱器の直
下の部分が周囲の部分に比して下げ底となる段付
底に形成してその段部により前記加熱器を受止す
るよう構成したこともまた特徴とするものであつ
て、加熱器の直下に水だまり部を設けたことによ
り周辺の水の対流が促進されるに至つたものであ
る。

以下、本考案の１実施例について添付図面を参
照しながら詳細に説明する。

第１図において、１は貯湯槽であり、頂部を開
口した槽本体２と、この開口部分に掩わせる蓋３
とを備え、該蓋３の周りに存する細〓を介して大
気に開放してなる開放形の槽に形成すると共に、
断熱材４で内壁周囲を囲繞することにより、保温
容器に形成している。

貯湯槽１の内底部には加熱器５を横置きに配設
せしめていて、槽内貯溜水の加熱の用に供してお
り、図示例は加熱器５としてヒートポンプ冷凍装
置Ｒと連絡した熱交換器（凝縮器）を用いてい
る。

なお、加熱器５には、上述例のほか、電気ヒー
タ、蒸気用熱交換器などの加熱機構も利用するこ
とが可能である。

６は貯湯槽１の側壁上部に設けてなる給水弁例
えばボールタツプと称する自動給水弁であり、そ
の先端開口である給水口２１を槽内の所定液面よ
りも上方位置で開口し、水の補給を必要とする際
に給水口２１から下方の所定液面に向け放水する
ようになつている。

上記貯湯槽１は温水取出し管７を前記液面より
も僅かに下つた位置の側壁から引き出させてお
り、また、オーバーフロー管８を側壁の適宜個所
から引き出すと共に、排水管９を底壁から引き出
している。

なお、温水取出し管７は断熱材４の層内を立ち
下つた後、ポンプ１１、逆止弁１２およびアキユ
ムレータ１３を直列に介して側壁下部から槽外に
引き出させ、給湯管１４を接続せしめている。

一方、ヒートポンプ冷凍装置Ｒは、圧縮機１
５、膨脹弁１６および熱源側熱交換器１７を備え
ていて、２本の冷媒配管１８，１９を介し前記加
熱器５に接続して、該加熱器５を凝縮器、熱源側
熱交換器１７を蒸発器として夫々作用せしめる冷
凍サイクルが形成される。

叙上の構造になる給湯装置において、前記貯湯
槽１内には、給水通路１０が設けられており、給
水弁６から放出される補給水を槽底部に導き得る
ように形成している。

上記給水通路１０は貯湯槽１内を上下に延びる
独立した通路に形成するものであつて、該層１内
を上下に亘らせて２室に仕切る仕切壁を設けるこ
とによつて容易に構成することができるが、図示
例は耐熱性ポリエチレン樹脂の直経100mm管を使
用して槽内に垂設せしめ給水通路１０となしてい
る。

この給水通路１０は上・下両端を開口させて、
上端部は前記所定液面よりも上方において給水弁
６から放水される補給水を受け容れることが可能
な位置に設けて、管壁を貯湯槽１の側壁にビス止
めなどの手段により固定する一方、下端部は内底
部に臨ませて設けると共に、開口周縁の一部であ
る下縁部１０ａを前記加熱器５の上縁部例えばク
ロスフインコイルの場合ではフインの上縁部に押
し当てている。

なお、図示例は給水通路１０を構成している樹
脂管の端部の加熱器５に接する部分を切り欠い
で、この切り欠いだ部分１０ａを加熱器５のフイ
ン角部に当て合わせており、貯湯槽１内底部上に
載置した加熱器５は給水通路１０の下端部によ
り、内底部側に押しつけられた状態となつて固定
が成され、一方、給水通路１０の下端部も同時に
加熱器５によつて確実に固定される。

しかも、給水通路１０の下端部は加熱器５に向
つて開口した形態となつているので補給水を直接
加熱器５に向け供給し速やかに加熱させることが
可能である。

一方、貯湯槽１の底部は、第２図乃至第４図に
示すように、水平断面が円形をなす底部の中央部
に、加熱器５の巾よりも稍々狭い巾を有する長溝
状の下げ底２２を凹設せしめていて、段付底を形
成しており、この下げ底２２を横切るように加熱
器５を載置していて、下げ底２２の両側の段部２
９により加熱器５を受止している。

かくすることによつて加熱器５の直下の部分は
周囲の底部分に比して低くなり、この下げ底２２
の部分が加熱器５の直下に位置する液溜り室とな
るのであつて、この場合、下げ底２２に対する給
水通路１０の配置関係は第４図に１０_-1，１０_-2
の附号で示すようになり、給水通路１０から出た
補給水を加熱器５の加熱面に均一に拡がらせて熱
交換を良好ならしめ、このとき、前記下げ底２２
が存することによつて加熱器５の周辺の水の対流
が円滑に行われる。

なお、図中、２４は加熱器５の固定支持をより
確実ならしめるために別途設けた押え管であつ
て、必要に応じ給水通路１０と対向する側に適宜
配設せしめて給水通路１０と同様下端部で加熱器
５を押え付けるようにするものである。

次に上記給湯装置の運転態様について説明する
と、前記冷凍装置Ｒを運転することにより、加熱
器５において高圧冷媒ガスを槽内貯溜水との間で
凝縮熱の熱交換が成され、加熱器５の周りの水は
漸次温度上昇する。

貯湯槽１内に所定量貯溜している水は対流によ
り全層が均一に温度上昇して最終には65〜70℃の
湯が槽内に貯溜され図示しない水温検知器の指令
によつて湯温を一定に保持するための前記冷凍装
置Ｒの自動発停が行われる。

所定高温度の湯が貯溜されている状態で、需要
個所の手元栓を開くと、フロースイツチ２０の作
動によりポンプ１１が駆動し、貯湯槽１内の所定
液面近くに存する高温湯を温水取出し管７を経て
給湯管１４に送り出し給湯が成される。

このときの給湯量に等しい量の補給水が給水弁
６から放水されるが、該補給水は前記給水通路１
０を通つて内底部の加熱器５近くに供給されるた
め、温水取出し管７の流入口が開口している上層
部は加温されている高温度の湯が常に存している
こととなり、従つて温度の低い補給水が供給され
たことによつて取り出し温水が直ちに温度低下す
る如き不都合はなく、貯溜されている高温の湯を
全量しかも連続的に取り出すことが可能となる。

一方、給水通路１０を通つて槽底部に送られた
補給水は加熱器５と直ちに接して加熱されること
は言うまでもない。

温水の使用による補給水の追加時、また、最初
の加熱始動運転時には、上記装置は加熱器５の直
下の部分が周囲の部分に比して低い下げ底２２と
なつており、しかも加熱器５が下げ底２２の両側
の段部２９によつて受止されているので、前記下
げ底２２の部分が水の溜まり部となつている。

従つて、加熱器５の周囲において水の対流によ
る循環が円滑に行われて熱交換が促進される利点
がある。

本考案は以上述べた説明によつて明らかな如
く、貯湯槽１を開放形としたので、槽は貯溜水の
ヘツドに見合つた強度を持つていればよいので構
造簡単となるし、鋼板の場合は薄材でよく、また
合成樹脂製の槽で十分対応できるので軽量化が可
能であり、装置コストは従来の密閉形に比して低
廉におさまる。

さらに、給水通路１０を設けて、補給水を加熱
器５が配設されている内底部に導くようにしてい
るので、補給水と高温水との間に撹拌が生じるこ
とよる取り出し温水の温度低下といつた不都合は
全くなくなり、貯湯槽１内に備蓄しておいた高温
湯を連続かつ全量取り出すことが可能となる。

また、給水通路１０の下縁部１０ａを加熱器５
の上縁部に押し当てることによつて加熱器５の固
定を行わせているので、特別な固定部材を必要と
しないし、構造が簡単となり、しかも溶接、水密
処理などの面倒な作業も一切省ける利点がある。

本考案はさらに、実施態様において貯湯槽１の
底部を段付底に構成して段部２９により加熱器５
を受止することによつて加熱器５の直下に液溜り
部を形成しているので、加熱器５の周囲部におけ
る水の対流が円滑に行われ、加熱のための熱交換
が促進される効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の１例に係る略示構造図、
第２図は第１図々示装置における貯湯槽底部の正
面図、第３図は第２図のＡ−Ａ矢視断面図、第４
図は同じくＢ−Ｂ矢視断面図、第５図は従来の給
湯装置の略示構造図である。 １……貯湯槽、５……加熱器、６……給水弁、
１０……給水通路、１０ａ……下縁部、２１……
給水口、２２……下げ底、２９……段部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 槽内を大気に開放してなる貯湯槽１内の底部
   に加熱器５を配設すると共に、給水口２１を貯
   湯槽１内の上部に設ける一方、槽内を上下に延
   びて給水口２１からの水を貯湯槽１内の底部に
   補給する給水通路１０を設けると共に、該給水
   通路１０を構成する壁部の下縁部１０ａを前記
   加熱器５の上縁部に押し当てることにより、該
   加熱器５を固定せしめてなることを特徴とする
   給湯装置。 ２ 貯湯槽１の底部が、加熱器５の直下の部分を
   周囲の部分に比し下げ底２２に形成した段付底
   であつて、その段部２９によつて加熱器５を受
   止している実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の給湯装置。