JP4013840B2 - 貯湯式温水器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、深夜電力等を利用して湯を沸かす貯湯式温水器で、特に、家庭用風呂追い焚き装置を備えたものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の構成を電気貯湯式温水器を用いて、図４により説明する。図に示すように、この電気貯湯式温水器は、所要の容量を有する円筒状タンク１内の上部と下部に、タンク１内の水を設定温度まで加温するための上部ヒータ２と下部ヒータ３とをそれぞれ配設するとともに、上部ヒータ２の上方に、タンク１の外部から供給される水をタンク１内に貯留された温水により加温する螺旋状の熱交換器４を配設している。
【０００３】
電気温水器のタンク１は、その底部位置に給水管５、上部位置に出湯管６を設けて、給水管５から給水することによりタンク１内の湯を押し上げるようにして、出湯管６から出湯するようにしている。
【０００４】
一方、熱交換器４は、螺旋状に形成するとともに、この螺旋状に形成した熱交換器４の中心軸が、タンク１の中心軸と略一致するように配設するようにしている。この場合、螺旋状に形成した熱交換器４の巻径ｄを、タンク１の内径Ｄの１／２以上の寸法に設定するようにすることが好ましい。これにより、熱交換器４の周囲の熱交換によって冷却された温水が下降流となり、この下降流に対応して熱交換器４の中心部に上昇流が生じ、このタンク１内に貯留された温水の対流により、温水の循環が良好に維持され、熱交換を効率よく、かつ、確実に行うことができるものとなる。また、タンク１の胴部に取り付けた温度センサ７によって、温度の低下を迅速、かつ、正確に検知することができ、必要に応じて行う上部ヒータ２及び／又は下部ヒータ３による追加的な加熱を適切に実施することができるものとなる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−４８４１４号公報（第４頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の貯湯式温水器のタンク１上部の高温水と風呂の浴槽水を熱交換する風呂追い焚き手段では、タンク１内に位置する熱交換器４が経年的に腐食などで穴が明くと、タンク１内の圧力が熱交換器４内の圧力より高いため、タンク１内の高温水が熱交換器４内に流れ込んでしまう危険性があった。この高温水が熱交換器４内に流れ込むと、風呂浴槽内に高温水が到達して、使用者が高温水でやけどをしたり、浴槽内の水があふれてしまう心配があった。
【０００７】
またここで、タンク１内の高温水が使用された分は、給水管５から給水されるようになっていて、熱交換器４の穴明きで、タンク１内の高温水が熱交換器４内に流れ込んだ分も同様に、給水管５から給水されるので、熱交換器４の穴明きで浴槽内にタンク１内の高温水がどんどん流れ込むようになり、例えば、マンションなどでは浴槽内の水があふれて、階下に水漏れを生じたり、水道代が嵩んだりする心配があった。
【０００８】
本発明は上記課題を解決したもので、熱交換器４の穴明きを検出して、安全性の向上を図ることを目的としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するもので、貯湯タンク内に風呂追い焚き用の熱交換器を内蔵した貯湯式温水器において、給水経路途中に設けた給水流量検出手段と、出湯経路途中に設けた出湯流量検出手段とを備え、前記給水流量検出手段で検出した給水流量が前記出湯流量検出手段で検出した出湯流量より多い場合、異常として異常警告を報知するランプ点灯や警告音の作動等の異常報知手段を配設した構成としてある。
【００１０】
上記発明によれば、給水経路途中に設けた給水流量検出手段で検出した給水流量と、出湯経路途中に設けた出湯流量検出手段で検出した出湯流量を比較し、給水量の方が多い場合、風呂伝熱通路経路途中に貯湯タンク内の高温水が流れ込んだと判断することができ、風呂伝熱通路経路途中の穴明きを検出することができる。そして、ランプ点灯や警告音の作動等の異常報知手段で異常警告を報知することで、多量の水漏れ事故が発生する前に使用者に知らしめることができ、安全性が向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、貯湯タンクと、前記貯湯タンク下部の水を上部へ供給し加熱して貯湯タンク上部から高温としていく加熱手段と、貯湯タンク内の上部に配設し風呂追い焚き時に浴槽水を循環させ貯湯タンクの上部の高温水と熱交換して昇温する風呂伝熱通路と、給水経路途中に設けた給水流量検出手段と、出湯経路途中に設けた出湯流量検出手段とを備え、前記給水流量検出手段で検出した給水流量が前記出湯流量検出手段で検出した出湯流量より多い場合、異常として異常警告を報知するランプ点灯や警告音の作動等の異常報知手段を配設したことを特徴とするものであり、給水流量検出手段で検出した給水流量と、出湯流量検出手段で検出した出湯流量を比較し、給水量の方が多い場合、風呂伝熱通路経路途中に貯湯タンク内の高温水が流れ込んだと判断することができ、風呂伝熱通路経路途中の穴明きを検出することができる。そして、ランプ点灯や警告音の作動等の異常報知手段で異常警告を報知することで、多量の水漏れ事故が発生する前に使用者に知らしめることができ、安全性が向上する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、給水経路途中に給水経路を遮断する給水遮断手段を設け、給水流量検出手段で検出した給水流量が出湯流量検出手段で検出した出湯流量より多い場合、給水遮断手段を作動させる構成としたもので、風呂伝熱通路経路途中の穴明きを確実に検出することができ、穴あき異常時は給水遮断手段により貯湯タンク内への給水を停止することができるため、より安全性が向上する。
【００１３】
つまり、貯湯タンク内に給水が停止することによって、風呂伝熱通路経路途中の穴明きから貯湯タンク内からの高温水が流れ込む量が、貯湯タンク内の風呂伝熱通路経路途中の穴明き部分より上の部分の高温水のみとなり、風呂伝熱通路は貯湯タンク内の上部に配設してあることから、貯湯タンク内の高温水が風呂伝熱通路経路途中の穴明きから制限されるようになる。
【００１４】
したがって、風呂浴槽内に高温水が到達して、使用者が高温水でやけどをしたり、浴槽内の水があふれてしまう危険性が大幅に低減され、簡単な構成で、安全性が向上する。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、風呂伝熱通路の流れを遮断する風呂伝熱通路遮断手段を配設し、給水流量検出手段で検出した給水流量が出湯流量検出手段で検出した出湯流量より多い場合、風呂伝熱通路遮断手段を作動させる構成としてある。
【００１６】
そして、給水流量検出手段で検出した給水流量が出湯流量検出手段で検出した出湯流量より多い場合、風呂伝熱通路遮断手段を作動させる構成としてあるので、風呂伝熱通路経路途中の穴明きを検出して、それによって、風呂伝熱通路遮断手段を作動させて、風呂の浴槽に貯湯タンク内の高温水が到達しないようにすることができるようになる。
【００１７】
つまり、風呂伝熱通路遮断手段を作動させることによって、風呂伝熱通路経路途中の穴明きから貯湯タンク内からの高温水が流れ込んだ分は、風呂伝熱通路遮断手段の作動、例えば貯湯タンク内の上部に配設した風呂伝熱通路の入り口と出口に配設した遮断弁を作動することで、風呂伝熱通路に閉じこめることができるようになる。
【００１８】
したがって、風呂浴槽内に高温水が到達することがなくなるので、請求項２よりもさらに、使用者が高温水でやけどをしたり、浴槽内の水があふれてしまう危険性が大幅に低減され、簡単な構成で、安全性が向上する。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の貯湯式温水器の断面図、図２は制御ブロック図である。
【００２１】
図１において、２１は給水配管、２１ａは給水遮断手段、２２は給水配管２１を底部に接続した貯湯タンクで、この給水遮断手段２１ａは給水配管２１経路途中に設け貯湯タンク２２への給水を遮断するようになっている。また、貯湯タンク２２の上部には、貯湯タンク２２内の大容量の水を加熱する電気ヒータ２３が配設され、貯湯タンク２２内の水は、タンクポンプ２４で貯湯タンク２２の下部より汲み上げられ貯湯タンク２２の上部へ循環されるようになっている。
【００２２】
２５は貯湯タンク２２の上部に接続した出湯配管で、所定の場所、例えば台所や風呂２６の給湯口等へとつながっており、当該出湯配管２５から出湯するとそれに伴い給水配管２１から貯湯タンク２２内に水が給水され、また、電気ヒータ２３は、タンクポンプ２４で供給された貯湯タンク２２の下部の冷たい水を加熱して、貯湯タンク２２の上部に戻すようになっていて、貯湯タンク２２内では比重差から湯が上部、水が下部に分離した状態で溜まるようになっている。
【００２３】
２７は風呂追いだき手段で、この風呂追いだき手段２７は、風呂ポンプ２８で取り出された風呂２６の浴槽の温水を貯湯タンク２２内の上部に配設した風呂伝熱通路２９の経路途中に形成した熱交換部２９ａ内に循環させて構成され、熱交換された高温となった風呂２６の温水を再び風呂２６の浴槽へ戻すようになっている。
【００２４】
また、貯湯タンク２２の水量の出入りを検出するため、貯湯タンク２２内の下部に位置し貯湯タンク２２内に水を供給する給水配管２１経路途中に給水流量を検出する給水流量検出手段３０ａと、貯湯タンク２２内の上部に位置し貯湯タンク２２内から高温水を出湯する出湯配管２５経路途中に出湯流量を検出する出湯流量検出手段３０ｂが配設されている。
【００２５】
３１は操作部で、運転条件等を使用者が入力する入力部３１ａと運転状態等を表示する表示部３１ｂと異常警告を報知するランプ点灯と警告音の作動する異常報知手段３１ｃ等を配設してある。
【００２６】
３２は制御部で、操作部で入力された条件で、電気ヒータ２３やタンクポンプ２４や風呂ポンプ２８等を予め決められたシーケンスでコントロールするようになっている。
【００２７】
上記した構成において、通常は、午後２１時〜午前５時までの安価な深夜電力を使って電気ヒータ２３で大容量の水を加熱して貯湯タンク２２に貯湯し、温水として風呂２６等の給湯に利用するようになっていて、このとき、貯湯タンク２２の下部から水をタンクポンプ２４で汲み上げ貯湯タンク２２上部から電気ヒータ２３で加熱して、貯湯タンク２２内では比重差から湯が上部、水が下部に分離した状態で溜まるように積層沸き上げを行うようになっている。
【００２８】
この貯湯タンク２２に蓄えられた高温水は、貯湯タンク２２の上部に接続した出湯配管２５に接続された所定の場所、例えば台所や風呂２６の給湯口等から高温水として給湯に使用され、またその使用された分だけ給水配管２１から貯湯タンク２２内に水が給水されるようになっている。
【００２９】
そして、風呂２６に給湯された温水が冷めた場合には、風呂ポンプ２８で風呂２６の浴槽の温水を取り出し、貯湯タンク２２内の上部に配設した風呂伝熱通路２９内に循環させるようになっていて、貯湯タンク２２の上部の高温水と風呂２６の温水を熱交換して、風呂２６の温水の温度を上昇させ、風呂２６に再び戻して、風呂追いだきを行うようにしてある。
【００３０】
また、制御部３２で、通常は、午後２１時〜午前５時までの安価な深夜電力を使って電気ヒータ２３で大容量の水を加熱して貯湯タンク２２に貯湯するなど操作部で入力された条件で、電気ヒータ２３やタンクポンプ２４や風呂ポンプ２８等を予め決められたシーケンスでコントロールするようになっていて、前述の風呂追いだき時には、風呂２６の温水との熱交換によって風呂伝熱通路２９近傍の温度が低下しようとする分を、電気ヒータ２３で加熱することで防止するようになっている。
【００３１】
ここで、貯湯タンク２２内の下部に位置し貯湯タンク２２内に水を供給する給水配管２１経路途中に給水流量を検出する給水流量検出手段３０ａと、貯湯タンク２２内の上部に位置し貯湯タンク２２内から高温水を出湯する出湯配管２５経路途中に出湯流量を検出する出湯流量検出手段３０ｂを設けてあるので、給水流量検出手段３０ａで検出した給水流量が出湯流量検出手段３０ｂで検出した出湯流量より多い場合、風呂伝熱通路経路２９途中に貯湯タンク２２内の高温水が流れ込んだと判断することができ、即ち、風呂伝熱通路経路２９途中の穴明きを検出することができるようになる。
【００３２】
つまり、給水流量検出手段３０ａで検出した給水流量が出湯流量検出手段３０ｂで検出した出湯流量より多い場合、風呂伝熱通路経路途中の穴明き異常として、ランプ点灯や警告音の作動等の異常報知手段で異常警告を報知することができるようになり、使用者に知らしめることができるので、安全性が向上する。
【００３３】
そしてまた、給水流量検出手段３０ａで検出した給水流量が出湯流量検出手段３０ｂで検出した出湯流量より多い場合、同時に、給水遮断手段２１ａを作動させる構成としてあるので、風呂伝熱通路経路２９途中の穴明きを検出して、それによって、給水遮断手段２１ａを作動させて、貯湯タンク２２内に給水を停止することができるようになる。
【００３４】
つまり、貯湯タンク２２内に給水が停止することによって、風呂伝熱通路経路２９途中の穴明きから貯湯タンク２２内からの高温水が流れ込む量が、貯湯タンク２２内の風呂伝熱通路経路途中の穴明き部分より上の部分の高温水のみとなり、風呂伝熱通路は貯湯タンク２２内の上部に配設してあることから、貯湯タンク２２内の高温水が風呂伝熱通路経路途中の穴明きから制限されるようになる。
【００３５】
したがって、風呂浴槽内に高温水が到達して、使用者が高温水でやけどをしたり、浴槽内の水があふれてしまう危険性が大幅に低減され、簡単な構成で、安全性が向上する。
【００３６】
（実施例２）
図３は本発明の実施例２の貯湯式温水器の断面図である。実施例１で述べた部分と同じ部分は同一番号を付記して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００３７】
図４において、４１は貯湯タンク２２内の上部に配設した風呂伝熱通路２９の入り口に配設した入り口遮断弁で、４２は風呂伝熱通路２９の出口に配設した出口遮断弁で、これらを組み合わせることによって、風呂伝熱通路２９の流れを遮断する風呂伝熱通路遮断手段４３を構成するようになっていて、給水流量検出手段３０ａで検出した給水流量が出湯流量検出手段３０ｂで検出した出湯流量より多い場合、風呂伝熱通路遮断手段４３を作動させる構成としてある。
【００３８】
そして、給水流量検出手段３０ａで検出した給水流量が出湯流量検出手段３０ｂで検出した出湯流量より多い場合、風呂伝熱通路遮断手段４３を作動させ入り口遮断弁４１と出口遮断弁４２を閉止する構成としてあるので、風呂伝熱通路２９経路途中の穴明きを検出して、それによって、風呂伝熱通路遮断手段４３作動させて、風呂２６の浴槽に貯湯タンク２２内の高温水が到達しないようにすることができるようになる。
【００３９】
つまり、風呂伝熱通路遮断手段４３を作動させることによって、風呂伝熱通路２９経路途中の穴明きから貯湯タンク２２内からの高温水が流れ込んだ分は、風呂伝熱通路遮断手段４３の作動、即ち、貯湯タンク２２内の上部に配設した風呂伝熱通路２９の入り口と出口に配設した入り口遮断弁４１と出口遮断弁４２を作動することで、風呂伝熱通路２９に閉じこめることができるようになる。
【００４０】
したがって、風呂浴槽内に高温水が到達することがなくなるので、実施例１よりもさらに、使用者が高温水でやけどをしたり、浴槽内の水があふれてしまう危険性が大幅に低減され、簡単な構成で、安全性が向上する。
【００４１】
なお、本発明の実施例では、異常報知手段３１ｃの作動と給水遮断手段２１ａの作動を同時に説明したがこれは個別に作動するようにしてもよく、また、風呂伝熱通路遮断手段４３の作動を個別に作動するように説明したがこれは、異常報知手段３１ｃの作動と給水遮断手段２１ａの作動を組み合わせてもよく、その他各部の構成も本発明の目的を達成する範囲であれば、その構成はどのようなものであってよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、貯湯タンク内の下部に位置し貯湯タンク内に水を供給する給水経路途中に給水流量を検出する給水流量検出手段と、貯湯タンク内の上部に位置し貯湯タンク内から高温水を出湯する出湯経路途中に出湯流量を検出する出湯流量検出手段を設けてあるので、給水流量検出手段で検出した給水流量が出湯流量検出手段で検出した出湯流量より多い場合、風呂伝熱通路経路途中に貯湯タンク内の高温水が流れ込んだと判断することができ、即ち、風呂伝熱通路経路途中の穴明きを検出することができるようになる。
【００４３】
つまり、給水流量検出手段で検出した給水流量が出湯流量検出手段で検出した出湯流量より多い場合、風呂伝熱通路経路途中の穴明き異常として、ランプ点灯や警告音の作動等の異常報知手段で異常警告を報知することができるようになり、使用者に知らしめることができるので、安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における貯湯式温水器の断面図
【図２】同貯湯式温水器の制御ブロック図
【図３】本発明の実施例２における貯湯式温水器の断面図
【図４】従来の実施例における貯湯式温水器の断面図
【符号の説明】
２１ 給水管（給水経路）
２１ａ 給水遮断手段
２２ 貯湯タンク
２３ 電気ヒータ
２６ 風呂
２７ 風呂追い焚き手段
２９ 風呂伝熱通路
３０ａ 給水流量検出手段
３０ｂ 出湯流量検出手段
３１ｃ 異常報知手段
４３ 風呂伝熱通路遮断手段

Claims (3)

1. 貯湯タンクと、前記貯湯タンク下部の水を上部へ供給し加熱して貯湯タンク上部から高温としていく加熱手段と、貯湯タンク内の上部に配設し風呂追い焚き時に浴槽水を循環させ貯湯タンクの上部の高温水と熱交換して昇温する風呂伝熱通路と、給水経路途中に設けた給水流量検出手段と、出湯経路途中に設けた出湯流量検出手段とを備え、前記給水流量検出手段で検出した給水流量が前記出湯流量検出手段で検出した出湯流量より多い場合、異常として異常警告を報知するランプ点灯や警告音の作動等の異常報知手段を配設してなる貯湯式温水器。
2. 給水経路途中に給水経路を遮断する給水遮断手段を設け、給水流量検出手段で検出した給水流量が出湯流量検出手段で検出した出湯流量より多い場合、前記給水遮断手段を作動させてなる請求項１項記載の貯湯式温水器。
3. 風呂伝熱通路の流れを遮断する風呂伝熱通路遮断手段を配設し、給水流量検出手段で検出した給水流量が出湯流量検出手段で検出した出湯流量より多い場合、風呂伝熱通路遮断手段を作動させてなる請求項１または２記載の貯湯式温水器。

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