JPS6160336B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は簡易、軽量な構造となし得て汎用品と
して好適な給湯装置に関する。

風呂、台所、洗面などに高温の湯を供給するも
のとして貯湯式給湯装置が多く利用されるように
なつてきており、実開昭56−144978号公報などに
よつてこの種給湯装置が従来から提案されてい
る。

上述の従来装置については、第３図に例示する
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加工が複雑でコス
ト高を免れ得なかつた。

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の開口等の給水口を槽上部に
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
どの工夫が必要であり、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。

このような現実に鑑みて、本発明は開放形貯湯
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を
重要な目的とするものであつて、かゝる目的を達
成するために、槽内を大気に開放してなる貯湯槽
１内の底面に、冷凍サイクルの凝縮器を構成する
加熱器５を配設した給湯装置を基本構造とするも
のであつて、給水口２１を前記貯湯槽１内の上部
に設ける一方、貯湯槽１の底部を前記加熱器５の
側方周囲及び下方の部分だけ凹ませて、加熱器５
の前後方向の中間部５１下方に位置する貯湯槽１
の底壁及び該底壁の左右に連続する貯湯槽１の底
壁を、前記加熱器５下面より下げて下げ底２２に
形成し、この下げ底２２と加熱器５との間に水溜
り部２６を設けると共に、前記貯湯槽１内で上下
方向に延びる給水通路１０を設けて、その上端部
１０ａは前記給水口２１からの補給水の受容可能
に開口し、下端部１０ｂは前記加熱器５の中間部
５１の左右いずれかの水溜り部２６に臨ませて開
口した構成としたものである。

しかして本発明は上述の構成としたことによ
り、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、補給水と加熱器５との熱交換効
率を高めて湯沸かしを迅速化し得ると共に、貯湯
槽をコスト減に寄与し得る簡易構造とすることが
可能である。

以下、本発明の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の周りに存する細隙を介して大
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。

上記貯湯槽１は、内部の底面に冷凍サイクルの
凝縮器となる加熱器５を水平置きに配設せしめて
いて、槽底部を加熱器５の側方周囲及び下方の部
分だけ凹ませて段付底となして第２図に示す如
く、加熱器５における前後方向の両端部５２で挟
まれる中間部５１の下方に位置する底壁及び該底
壁の左右に連続する同底壁を、前記加熱器５下面
より下げて下げ底２２に形成している。

貯湯槽１の底部を上述の構造となしたことによ
り、前記下げ底２２と加熱器５との間には、加熱
器５の周りに水を最少必要限度量で溜めることが
可能な水溜り部２６が設けられてなるのである。

６は貯湯槽１内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、
先端開口部の給水口２１を貯湯槽１内の上部、す
なわち貯湯槽１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開口部から下方
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の層内に立ち
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、該槽１内
を上下に亘つて２室に仕切らせる仕切壁を設ける
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径100mm管を
使用して槽内に垂設し、上端および下端を適宜固
定せしめている。

この給水通路１０は上・下両端１０ａ，１０ｂ
を開口させて、上端部１０ａ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、また、下端
部１０ｂは加熱器５の中間部５１の左右何れかに
位置する前記水溜り部２６に臨ませて設けてい
る。

なお、管状をなくす給水通路１０は第２図に示
す如く、前記両端部５２，５２が貯湯槽１底面に
接当するように配置された加熱器５に対して、こ
れを上から押さえて固定する固定部材として兼用
されるものであり、従つて、給水通路１０の管端
部を加熱器５に対面するように斜めに切断した開
口部に形成して、この開口部の上方端縁で加熱器
５を押さえ付けるようにすれば良い。

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と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２４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の給水口２１から放水されるが、該補給水は前
記給水通路１０を通つて内底部の加熱器５近傍の
水溜り部２６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。

しかして上記給湯装置は、前述する如く貯湯槽
１の底部を加熱器５の側方周囲及び下方の部分だ
け凹ませて、貯湯槽１底壁を加熱器５下面より下
げて下げ底２２に形成し、下げ底２２と加熱器５
との間、すなわち、加熱器５の側方周囲及び下方
の部分に水量を最少限とし得る水溜り部２６を設
けており、さらに、給水通路１０の下端部１０ｂ
を水溜り部２６の前記中間部５１の左右いずれか
の個所に臨ませ開口させていて、供給された低温
の補給水が加熱器５を囲繞する水層部に直接流れ
込むようにしている。

かゝる構造としたことによつて、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
熱交換が促される利点がある。

本発明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たの
で、所定液面近くから取り出す湯は常に高温に維
持することができ、給湯を連続的に行つても耐え
ず高温の湯を得ることができる。

また本発明は、貯湯槽１底部の加熱器５の横周
囲及び直下方の個所に、凹ませ形成した水溜り部
２６を設けて加熱器５の横から水を槽１内に入れ
ているので、水の湯への混じりを防止して整流板
などを用いずに加熱器５の周りに水を溜めること
ができる。

しかも本発明は、底部を凹ませ形成した水溜り
部２６を有することより、加熱器５のまわりに溜
める水の量を最少限にできるので、湯沸かしが速
やかに行えると共に、水の対流による循環も円滑
になり、また、水が水溜り部２６に溜つた時点か
ら運転すればよいので、効率の良い冷凍サイクル
で加熱が行える利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の１例に係る略示構造図、
第２図は第１図における貯湯槽底部の横断面図、
第３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……上端部、１０ｂ…
…下端部、２１……給水口、２２……下げ底、２
６……水溜り部、５１……加熱器５の中間部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 槽内を大気に開放してなる貯湯槽１内の底面
   に、冷凍サイクルの凝縮器を構成する加熱器５を
   配設した給湯装置であつて、給水口２１を前記貯
   湯槽１内の上部に設ける一方、貯湯槽１の底部を
   前記加熱器５の側方周囲及び下方の部分だけ凹ま
   せて、加熱器５の前後方向の中間部５１下方に位
   置する貯湯槽１の底壁及び該底壁の左右に連続す
   る貯湯槽１の底壁を、前記加熱器５下面より下げ
   て下げ底２２に形成し、この下げ底２２と加熱器
   ５との間に水溜り部２６を設けると共に、前記貯
   湯槽１内で上下方向に延びる給水通路１０を設け
   て、その上端部１０ａは前記給水口２１からの補
   給水の受容可能に開口し、下端部１０ｂは前記加
   熱器５の中間部５１の左右いずれかの水溜り部２
   ６に臨ませて開口してなることを特徴とする給湯
   装置。