特許 6246008 貯湯式給湯装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6246008

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】貯湯式給湯装置

(51)【国際特許分類】

   F24H 9/16 20060101AFI20171204BHJP

   F24H 1/18 20060101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   F24H9/16 D

   F24H1/18 A

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2014-22991(P2014-22991)

(22)【出願日】2014年2月10日

(65)【公開番号】特開2015-148425(P2015-148425A)

(43)【公開日】2015年8月20日

【審査請求日】2016年7月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000538

【氏名又は名称】株式会社コロナ

(72)【発明者】

【氏名】樋口 正紀

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 勝

【審査官】 渡邉 聡

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５７−１９５０４５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−０３７１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−０９６５４４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０９−３１０９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４３２０６３０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｈ ９／１６

Ｆ２４Ｈ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体内に設けられ湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク全面を覆うタンク保温材と、前記貯湯タンク内の湯水と熱交換するための水熱交換器と、前記貯湯タンクの上部に設けられ、上面が開放され前記水熱交換器が収容される熱交保温箱と、前記熱交保温箱の開放面を塞ぐ熱交保温蓋と、前記筐体の天面に当接し前記熱交保温蓋を上から押さえるための蓋押さえ部材と、前記筐体内の前面側空間に設けられた電装基板とを備え、前記熱交保温箱の内底面に前記筐体内の背面側空間に連通する排水路を設けたことを特徴とする貯湯式給湯装置。

【請求項2】

前記熱交保温箱の内底面に、前記排水路に向けて水を誘導するための排水溝部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。

【請求項3】

前記熱交保温箱の内底面は、前記排水路に向けて水を誘導するために傾斜されていることを特徴とする請求項１または２記載の貯湯式給湯装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、筐体内に貯湯タンクと水熱交換器と電装基板とを備えた貯湯式給湯装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来よりこの種の貯湯式給湯装置においては、貯湯タンクの上部に貯湯タンク内の湯水を加熱するための水熱交換器が備えられると共に、筐体内に電装基板とを備えたものがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭５８−３３０５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところがこの従来のものでは、水熱交換器から水漏れが発生した場合、筐体内の電装基板が水濡れし、故障を招く恐れがあった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は上記課題を解決するため、筐体内に設けられ湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク全面を覆うタンク保温材と、前記貯湯タンク内の湯水と熱交換するための水熱交換器と、前記貯湯タンクの上部に設けられ、上面が開放され前記水熱交換器が収容される熱交保温箱と、前記熱交保温箱の開放面を塞ぐ熱交保温蓋と、前記筐体の天面に当接し前記熱交保温蓋を上から押さえるための蓋押さえ部材と、前記筐体内の前面側空間に設けられた電装基板とを備え、前記熱交保温箱の内底面に前記筐体内の背面側空間に連通する排水路を設けたものとした。

【0006】

また、前記熱交保温箱の内底面に、前記排水路に向けて水を誘導するための排水溝部が設けられているものとした。

【0007】

また、前記熱交保温箱の内底面は、前記排水路に向けて水を誘導するために傾斜されているものとした。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、水熱交換器から万一水漏れが発生しても、熱交保温箱の底部から排水路を通って筐体内の背面側空間に流出されるため、筐体内の前面側空間に設けられた電装基板には水が掛かることがなく、故障の誘発を防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態の貯湯式給湯装置の概略構成図

【図2】同一実施形態の分解斜視図

【図3】同一実施形態の要部断面図

【図4】同一実施形態の熱交保温材の上面図（Ａ）およびＡ−Ａ断面図（Ｂ）

【発明を実施するための形態】

【0010】

次に、本発明の一実施形態の貯湯式給湯装置１を図１に基づいて説明する。
２は湯水を貯湯するステンレス製の貯湯タンク３を有した貯湯タンクユニット、４は貯湯タンク３内の湯水を主に深夜時間帯等に沸き上げる加熱手段を構成するヒートポンプユニット、５は給湯設定温度を変更する等の操作を行うためのリモコンである。

【0011】

貯湯タンクユニット２には、貯湯タンク３底部に市水を給水する給水管６と、貯湯タンク３上部から出湯する出湯管７と、給水管６から分岐された給水バイパス管８と、出湯管７からの湯と給水バイパス管８からの水とを給湯設定温度になるように混合する給湯混合弁９と、給湯混合弁９で混合された湯を蛇口１０へ給湯するための給湯管１１と、給湯管１１途中に設けられ給湯温度を検出する給湯温度センサ１２と、給湯管１１途中に設けられ給湯流量を検出する給湯流量センサ１３と、貯湯タンク２の側面上下に複数設けられてそれぞれ貯湯温度を検出する貯湯温度センサ１４と、給水管６に設けられ市水の給水圧を一定の圧力に減圧する減圧弁１５と、貯湯タンク２内の過圧を逃がす過圧逃がし弁１６とが設けられている。

【0012】

また、貯湯タンクユニット２には、貯湯タンク３の下部と上部とを接続する加熱循環回路１７と、加熱循環回路１７の貯湯タンク３下部寄りに設けられ、貯湯タンク３の下部から取り出した湯水を貯湯タンク３の上部に循環させる循環ポンプ１８と、加熱循環回路１７の循環ポンプ１８の下流側に設けられ、貯湯タンク３内の湯水を沸き上げる加熱手段を構成する水熱交換器１９と、加熱循環回路１７の水熱交換器１９よりも下流側に設けられ、水熱交換器１９から流出する湯水の温度を検出する沸き上げ温度センサ２０と、ヒートポンプユニット４からの冷媒を水熱交換器１９の一次側に循環させるための機内冷媒回路２１と、機内冷媒回路２１と外部冷媒配管２２とを接続するための冷媒管接続口２３ａ、２３ｂとが設けられている。

【0013】

ヒートポンプユニット４には、冷媒を圧縮する圧縮機２４と、水熱交換器１９で放熱された冷媒を減圧する膨張弁２５と、低温低圧の冷媒を蒸発する蒸発器２６と、圧縮機２４、膨張弁２５、蒸発器２６を環状に接続するための冷媒配管２７と、冷媒配管２７と貯湯タンクユニット２内の機内冷媒配管２１とを外部冷媒配管２２で接続するための冷媒管接続口２８ａ、２８ｂと、蒸発器２６に熱源となる外気を送風する送風機２９とが設けられている。

【0014】

３０は貯湯タンクユニット２内に設けられ、給湯温度センサ１２、給湯流量センサ１３、貯湯温度センサ１４、沸き上げ温度センサ２０の検出値が入力され、給湯混合弁９、循環ポンプ１８の作動を制御すると共に、ヒートポンプユニット４およびリモコン５と必要な情報を送受信可能に接続された貯湯制御手段である。ここで、貯湯制御手段３０は、ＭＰＵ等の論理回路を有してメモリを参照しつつ予め記憶されているプログラムに従って作動を制御するものである。

【0015】

３１はヒートポンプユニット４内に設けられ、図示しない各種センサの検出値が入力され、圧縮機２４、膨張弁２５、送風機２９の作動を制御すると共に、貯湯制御手段３０と必要な情報を送受信可能に接続された加熱制御手段である。ここで、加熱制御手段３１は、ＭＰＵ等の論理回路を有してメモリを参照しつつ予め記憶されているプログラムに従って作動を制御するものである。

【0016】

リモコン５には、給湯機に関する各種の情報（給湯設定温度、残湯量、給湯機の作動状態等）を表示する表示部３２と、給湯設定温度を設定操作するための設定スイッチ等の操作スイッチ３３と、操作スイッチ３３の操作信号や貯湯制御手段３０からの信号を受け、表示部３２に予め定められた必要な表示を行わせると共に、貯湯制御手段３０に操作信号に基づく信号を送信するリモコン制御手段３４とが設けられているものである。ここで、リモコン制御手段３４は、ＭＰＵ等の論理回路を有してメモリを参照しつつ予め記憶されているプログラムに従って作動を制御するものである。

【0017】

ここで、貯湯制御手段３０と加熱制御手段３１とリモコン制御手段３４は互いに必要な情報を授受して、互いに連携して貯湯式給湯機１の作動を制御する制御手段として振る舞うものである。

【0018】

次に、沸き上げ動作について説明すると、深夜時間帯となると、貯湯制御手段３０は、加熱制御手段３１に沸き上げ開始の指令を出力した後に、循環ポンプ１８を駆動し、沸き上げ開始指令を受けた加熱制御手段３１は圧縮機２４と膨張弁２５と送風機２９を駆動して、沸き上げ温度センサ２０が検出する温度が沸き上げ目標温度となるように、貯湯制御手段３０と加熱制御手段３１が協調して沸き上げ動作を行う。

【0019】

この沸き上げ動作では、圧縮機２４で高温高圧にされた冷媒が、水熱交換器１９の一次側を流通し、二次側の水と熱交換を行い、次いで膨張弁２５で減圧されて低温低圧の気液二相状態となり、低温低圧の冷媒が蒸発器２６で送風機２９によって供給される外気の熱を受けて蒸発し、圧縮機２４に吸入される冷凍サイクルによって貯湯タンク３内の水が加熱される。

【0020】

そして、貯湯温度センサ１４で検出する貯湯量が所定の目標貯湯量に達したことを検出すると、貯湯制御手段３０は加熱制御手段３１に沸き上げ停止の指令を出力した後に、循環ポンプ１８を停止し、沸き上げ停止指令を受けた加熱制御手段３１は圧縮機２４と膨張弁２５と送風機２９を停止して、沸き上げ動作を停止する。

【0021】

次に、図２を参照して貯湯タンクユニット２の構造について説明する。図２は貯湯タンクユニット２の分解斜視図である。
５１は貯湯タンク３の略全面を覆って貯湯の保温を行う発泡成形材よりなるタンク保温材で、貯湯タンク３の前面を覆う前面保温材５１ａ、貯湯タンク３の背面を覆う背面保温材５１ｂ、貯湯タンク３の底面を覆う底部保温材５１ｃ、出湯管７を取り出すための配管取出穴５１ｄが開口され貯湯タンク３の上面を覆う上部保温材５１ｅ、配管取出穴５１ｄを覆う天部保温材５１ｆに分割して構成され、各保温材が相しゃくり構造によって接続されているものである。

【0022】

５２は貯湯タンクユニット２の筐体で、前面パネル（図示せず）と、右側面板５２ａ、左側面板５２ｂ、背面板５２ｃ、底板５２ｄ、天板５２ｅにより構成され、底板５２ｃの下部に貯湯タンク３を支える支持脚５２ｆが設けられ、隣接する各板同士がねじ止めによって強固に固定されるものである。

【0023】

なお、筐体５２の前面パネルとタンク保温材５１との間の前面側空間内には、モータ等の電気駆動部品を備えた給湯混合弁９や、貯湯制御手段３０を構成する電装基板（図示せず）等の電装部品が配置され、容易に着脱可能な前面パネルを取り外してメンテナンス可能に構成されているものである。

【0024】

５３は貯湯タンク３の上部に配置され水熱交換器１９を保温する発泡成形材よりる熱交保温材で、上面側が開口されて水熱交換器１９を収容する箱状の熱交保温箱５３ａ、熱交保温箱５３ａの上面開口を塞ぐ熱交保温蓋５３ｂ、熱交保温蓋５３ｂを上から押さえつけるための蓋押さえ部材５３ｃから構成されている。

【0025】

ここで水熱交換器１９は、水が流通する外管の内部に冷媒が流通する内管を備えた二重管等の熱交換管１９ａを角筒螺旋状に巻回したもので、角柱形状の芯状冶具に熱交換管１９ａを巻きつけた後、芯状冶具から離脱させて形成されるものである。

【0026】

図３に示すように、熱交保温箱５３ａは、その底面の一部に上部保温材５１ｅの配管取出穴５１ｄ周りの立ち上げ縁部５１ｅ１に係合する溝部５３ａ１が設けられて、立ち上げ縁部５１ｅ１と溝部５３ａ１とが係合する形で上部保温材５１ｅの上部に位置決めされて載置されている。

【0027】

熱交保温箱５３ａの内底面には、水熱交換器１９収容時の螺旋状の水熱交換器１９の中央の中空部に対応した位置に底面から突出する突起部５３ｄが一体に設けられて、水熱交換器１９の移動を阻止するようにしている。

【0028】

熱交保温蓋５３ｂの底面からも突起部５３ｄに対応する位置に突起部５３ｄと同等の蓋側突起部５３ｅが一体に設けられており、この蓋側突起部５３ｅの突出高さは、熱交保温箱５３ａに熱交保温蓋５３ｂを取り付けた際に、蓋側突起部５３ｅが突起部５３ｄの上面に接触する程度としている。

【0029】

また、天部保温材５１ｆは、その一部が熱交保温箱５３ａと相しゃくり状に係合する形で上部保温材５１ｅの配管取出穴５１ｄを塞ぐように、上部保温材５１ｅの上部に載置されている。

【0030】

蓋押さえ部材５３ｃは、熱交保温蓋５３ｂの上面から天板５２ｅの間の高さを有すると共に、その一部は天部保温材５１ｆの上面から天板５２ｅの間の高さを有して形成されているもので、天部保温材５１ｆの上面に当接する底面には天部保温材５１ｆ上面に設けられた溝部５１ｆ１に係合する位置決め突部５３ｃ１が設けられている。また、蓋押さえ部材５３ｃの幅方向の大きさは、貯湯タンク３の直径の半分程度の大きさとしている。

【0031】

図４は水熱交換器１９を収容した熱交保温箱５３ａの上面図（ａ）とＡ−Ａ断面図（ｂ）で、Ａ−Ａ断面図（ｂ）には上面図（ａ）で表れない熱交保温蓋５３ｂを追加して記載している。

【0032】

熱交保温箱５３ａの内底面には、水熱交換器１９の外周を一周して囲むように排水溝部５３ｆが凹設されると共に、筐体５２の背面側寄りの排水溝部５３ｆの底面に筐体５２の背面側空間に連通する排水路５３ｇが開設されている。

【0033】

排水溝部５３ｆは、排水路５３ｇから離れた位置で溝深さが浅く、排水路５３ｇに近づくにつれて溝深さが深くなるように傾斜されて凹設され、自然に排水できるように構成されている。

【0034】

排水路５３ｇは、貯湯タンク３の中心から背面側に離れた位置に設けており、貯湯タンク３の半球状の上部形状と相俟って流路長が長く確保でき、この排水路５３ｇを通じた熱交保温箱５３ａ外との空気の流動が生じ難く、水熱交換器１９の保温性の低下を抑制しているものである。

【0035】

このように熱交保温材５３には排水溝部５３ｆと排水路５３ｇが設けられているため、水熱交換器１９から水漏れが発生しても、漏水は排水溝部５３ｆによりスムースに排水路５３ｇに案内された後、排水路５３ｇを通過して筐体５２内の背面側空間に流出されるため、筐体５２内の前面側空間に存在する電気駆動部品や電装基板には水が掛からず、水濡れによる不要な故障の誘発を防止できるものである。

【0036】

なお、筐体５２内の背面側空間に流出した漏水は、筐体５２の底板５２ｄに開口された排水口（図示せず）から外部に流出されようにしている。

【0037】

なお、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で改変可能なものであり、例えば、ヒートポンプユニット４を貯湯タンクユニット２とは別体で構成しているが、これを一体としてもよく、また、貯湯タンク３内の湯水を熱源として外部流体を加熱する水熱交換器を収容する熱交保温材に適用してもよいものである。

【符号の説明】

【0038】

１ 貯湯式給湯装置
３ 貯湯タンク
１９ 水熱交換器
５１ タンク保温材
５２ 筐体
５３ 熱交保温材
５３ｆ 排水溝部
５３ｇ 排水路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】