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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024171034
(43)【公開日】2024-12-11
(54)【発明の名称】貯湯式給湯装置
(51)【国際特許分類】
F24H 1/18 20220101AFI20241204BHJP
F24H 4/02 20220101ALI20241204BHJP
【ＦＩ】
F24H1/18 A
F24H4/02 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023087883
(22)【出願日】2023-05-29
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098545
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 伸一
(74)【代理人】
【識別番号】100189717
【弁理士】
【氏名又は名称】太田 貴章
(72)【発明者】
【氏名】中野 勇樹
(72)【発明者】
【氏名】山口 貴史
(72)【発明者】
【氏名】柳澤 忠
【テーマコード（参考）】
3L122
【Ｆターム（参考）】
3L122AA02
3L122AA23
3L122AB22
3L122AB63
3L122AB64
(57)【要約】
【課題】耐凍結性能およびメンテナンス性・コスト性・施工性を向上させた給湯機給湯機を提供すること。
【解決手段】従来の課題を解決するために、湯水を貯える貯湯タンク１０と、貯湯タンク１０の下部に接続された排水管路１６と、貯湯タンク１０の内圧が湯水の体積膨張により所定圧に達したときに開弁して体積膨張した湯水を逃す圧力逃し弁４１と、貯湯タンク１０内の湯水の排出および止水を行う排水弁３１とを備え、排水管路１６の下流を、分岐排水管路３２ａ、３２ｂと膨張水排水管路４２ａ、４２ｂとに分岐し、分岐排水管路３２ａ、３２ｂに排水弁３１を設け、膨張水排水管路４２ａ、４２ｂに圧力逃し弁４１を設けることで、排水弁３１と圧力逃し弁４１とを並列に配置することを特徴とする貯湯式給湯装置を提供することができる。
【選択図】 図１
【解決手段】従来の課題を解決するために、湯水を貯える貯湯タンク１０と、貯湯タンク１０の下部に接続された排水管路１６と、貯湯タンク１０の内圧が湯水の体積膨張により所定圧に達したときに開弁して体積膨張した湯水を逃す圧力逃し弁４１と、貯湯タンク１０内の湯水の排出および止水を行う排水弁３１とを備え、排水管路１６の下流を、分岐排水管路３２ａ、３２ｂと膨張水排水管路４２ａ、４２ｂとに分岐し、分岐排水管路３２ａ、３２ｂに排水弁３１を設け、膨張水排水管路４２ａ、４２ｂに圧力逃し弁４１を設けることで、排水弁３１と圧力逃し弁４１とを並列に配置することを特徴とする貯湯式給湯装置を提供することができる。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
湯水を貯える貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの下部に接続された排水管路と、
前記貯湯タンクの内圧が前記湯水の体積膨張により所定圧に達したときに開弁して前記体積膨張した前記湯水を逃す圧力逃し弁と、
前記貯湯タンク内の前記湯水の排出および止水を行う排水弁と
を備えた貯湯式給湯装置であって、
前記排水管路の下流を、分岐排水管路と膨張水排水管路とに分岐し、
前記分岐排水管路に前記排水弁を設け、前記膨張水排水管路に前記圧力逃し弁を設けることで、前記排水弁と前記圧力逃し弁とを並列に配置する
ことを特徴とする貯湯式給湯装置。
前記貯湯タンクの下部に接続された排水管路と、
前記貯湯タンクの内圧が前記湯水の体積膨張により所定圧に達したときに開弁して前記体積膨張した前記湯水を逃す圧力逃し弁と、
前記貯湯タンク内の前記湯水の排出および止水を行う排水弁と
を備えた貯湯式給湯装置であって、
前記排水管路の下流を、分岐排水管路と膨張水排水管路とに分岐し、
前記分岐排水管路に前記排水弁を設け、前記膨張水排水管路に前記圧力逃し弁を設けることで、前記排水弁と前記圧力逃し弁とを並列に配置する
ことを特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項2】
前記排水管路が、タンク下部配管を介して前記貯湯タンクの前記下部に接続され、
前記タンク下部配管には、前記貯湯タンク内の前記湯水をヒートポンプユニットに送水する沸き上げ循環管路が接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置
前記タンク下部配管には、前記貯湯タンク内の前記湯水をヒートポンプユニットに送水する沸き上げ循環管路が接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置
【請求項3】
前記分岐排水管路と前記膨張水排水管路とが、前記圧力逃し弁の下流と前記排水弁の下流とで合流する
ことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項4】
前記圧力逃し弁を、前記排水弁の排水流路中心より高い位置に配置する
ことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項5】
前記排水弁と前記圧力逃し弁とを一体化して圧力逃し弁付き排水弁ユニットとする
ことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項6】
前記圧力逃し弁を前記圧力逃し弁付き排水弁ユニットに対して着脱可能とする
ことを特徴とする請求項５に記載の貯湯式給湯装置。
ことを特徴とする請求項５に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項7】
前記圧力逃し弁の上流にフィルタを配置し、
前記フィルタを重力方向に対して垂直な方向に配置する
ことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
前記フィルタを重力方向に対して垂直な方向に配置する
ことを特徴とする請求項１に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、貯湯タンクの湯水を排水するための排水弁と該貯湯タンクの内圧が湯水の体積膨張により所定圧に達したときに開弁して体積膨張した湯水を逃す圧力逃し弁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】
この種の貯湯式給湯装置では熱源機を用いて水を湯に沸き上げる際に水が体積膨張し、貯湯タンク内の圧力が上昇する。貯湯タンクの破壊を防ぐために、貯湯タンク上部に圧力逃し弁を取り付けて体積膨張した湯水（以下「膨張水」という）を外部に排出することで貯湯タンク内の圧力上昇を抑えるのが一般的である。
圧力逃し弁は貯湯タンクの上部に接続すると、高温の膨張水が圧力逃し弁から排出されるため、貯湯タンク内の熱エネルギーの損失が生じる。その結果、エネルギーロスとなり、結果的に電気代の増大となっていた。
図６は特許文献１に記載の貯湯タンクユニット１０８の構成図である。従来技術の貯湯式給湯装置では、貯湯タンク１０１の下部に接続される排水管路１０６の途中に、排水弁１０７と圧力逃し弁１０５とを設けている。貯湯タンク１０１の上部に圧力逃し弁１０５を設ける場合には、高温の膨張水を排出することになるが、圧力逃し弁１０５を排水管路１０６に設けることで、低温の膨張水を排出することができ、貯湯タンク１０１内の熱エネルギーの損失を少なくし、かつ圧力逃し弁１０５を排水弁１０７と一体化させることで、省エネ性能向上と生産性向上とコスト低減を図っている。
圧力逃し弁は貯湯タンクの上部に接続すると、高温の膨張水が圧力逃し弁から排出されるため、貯湯タンク内の熱エネルギーの損失が生じる。その結果、エネルギーロスとなり、結果的に電気代の増大となっていた。
図６は特許文献１に記載の貯湯タンクユニット１０８の構成図である。従来技術の貯湯式給湯装置では、貯湯タンク１０１の下部に接続される排水管路１０６の途中に、排水弁１０７と圧力逃し弁１０５とを設けている。貯湯タンク１０１の上部に圧力逃し弁１０５を設ける場合には、高温の膨張水を排出することになるが、圧力逃し弁１０５を排水管路１０６に設けることで、低温の膨張水を排出することができ、貯湯タンク１０１内の熱エネルギーの損失を少なくし、かつ圧力逃し弁１０５を排水弁１０７と一体化させることで、省エネ性能向上と生産性向上とコスト低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５１１１２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前記従来の貯湯式給湯装置では厳寒時において貯湯タンク１０１の下部の雰囲気温度が低下しており、かつ沸き上げが停止した後では回路内で水の循環が生じないので、排水管路１０６、圧力逃し弁１０５、および排水弁１０７が水で満たされているために凍結破損してしまうといった課題を有していた。
また、貯湯タンク１０１の下部に接続した別々の配管に圧力逃し弁１０５と排水弁１０７とを設けると、配管凍結防止のために貯湯タンク１０１下部配管内の湯水を、ポンプを用いて循環させる場合、管路が複数あるために１つのポンプでは行うことができない。
また、圧力逃し弁１０５と排水弁１０６とが直列に配置されていると、どちらか一方の排水能力が失われた場合、排水をすることができなくなる。
さらに、排水口が多くなることで配管が多くなり組立工数および重量が増加することに加えて、取り付けた後、取り外すことができないため施工性・メンテナンス性が悪いという課題も有していた。
また、貯湯タンク１０１の下部に接続した別々の配管に圧力逃し弁１０５と排水弁１０７とを設けると、配管凍結防止のために貯湯タンク１０１下部配管内の湯水を、ポンプを用いて循環させる場合、管路が複数あるために１つのポンプでは行うことができない。
また、圧力逃し弁１０５と排水弁１０６とが直列に配置されていると、どちらか一方の排水能力が失われた場合、排水をすることができなくなる。
さらに、排水口が多くなることで配管が多くなり組立工数および重量が増加することに加えて、取り付けた後、取り外すことができないため施工性・メンテナンス性が悪いという課題も有していた。
【0005】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、耐凍結性能および施工性・メンテナンス性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決するために本発明の貯湯式給湯機は、湯水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部に接続された排水管路と、前記貯湯タンクの内圧が前記湯水の体積膨張により所定圧に達したときに開弁して前記体積膨張した前記湯水を逃す圧力逃し弁と、前記貯湯タンク内の前記湯水の排出および止水を行う排水弁とを備えた貯湯式給湯装置であって、前記排水管路の下流を、分岐排水管路と膨張水排水管路とに分岐し、前記分岐排水管路に前記排水弁を設け、前記膨張水排水管路に前記圧力逃し弁を設けることで、前記排水弁と前記圧力逃し弁とを並列に配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
請求項１記載の発明によれば、排水管路の下流を分岐排水管路と膨張水排水管路とに分岐し、分岐排水管路に排水弁を設け、膨張水排水管路に圧力逃し弁を設けることで、排水弁と圧力逃し弁とを並列に配置しているので、圧力逃し弁か排水弁のどちらか一方から排水能力が失われた場合でも、排水を可能とすることができる。また、配管凍結防止のために貯湯タンク下部配管内の湯水を、ポンプを用いて循環させる機能を有している場合、排水管路が１本であるため１つのポンプで凍結予防のための循環運転を実施することができる。
請求項２記載の発明によれば、排水管路が、タンク下部配管を介して貯湯タンクの下部に接続され、タンク下部配管には、貯湯タンク内の湯水をヒートポンプユニットに送水する沸き上げ循環管路が接続されていることで、タンク下部配管、排水管路、分岐排水管路、膨張水排水管路、排水弁、および圧力逃し弁は、厳寒時において凍結破損するリスクを低減させることができる。
請求項３記載の発明によれば、分岐排水管路と膨張水排水管路とが、圧力逃し弁の下流と排水弁の下流とで合流していることで、排水口が少なくなることに加えて配管が少なくなるため軽量化や施工性・メンテナンス性が向上する。
請求項４記載の発明によれば、圧力逃し弁を排水弁の排水弁中心より高い位置に配置することによって、圧力逃し弁にエア溜まりができ、凍結時に液相である水が固相へ変化した際に生じる体積膨張をエア溜まりが吸収し、凍結時の水の体積膨張による部品破損を防ぐことが可能となり、耐凍結性能に優れた貯湯式給湯装置を提供することができる。
請求項５記載の発明によれば、排水弁と圧力逃し弁とを一体化して圧力逃し弁付き排水弁ユニットとすることによって、組立工数を削減することができるため生産性の向上につなげることができるのに加えて、部品をコンパクトにすることができるため製品内のスペースを有効に活用することができる。
請求項６記載の発明によれば、圧力逃し弁を圧力逃し弁付き排水弁ユニットに対して着脱可能とすることで、圧力逃し弁のみを取り外すことが可能なため、メンテナンス性が向上することに加えて、部品の製造が容易になる。
請求項７記載の発明によれば、圧力逃し弁の上流にフィルタを配置し、フィルタを重力方向に対して垂直な方向に配置することで、比重の大きなゴミが下部に溜まり、フィルタを通過しなくなることで目詰まりを軽減することができる。
請求項２記載の発明によれば、排水管路が、タンク下部配管を介して貯湯タンクの下部に接続され、タンク下部配管には、貯湯タンク内の湯水をヒートポンプユニットに送水する沸き上げ循環管路が接続されていることで、タンク下部配管、排水管路、分岐排水管路、膨張水排水管路、排水弁、および圧力逃し弁は、厳寒時において凍結破損するリスクを低減させることができる。
請求項３記載の発明によれば、分岐排水管路と膨張水排水管路とが、圧力逃し弁の下流と排水弁の下流とで合流していることで、排水口が少なくなることに加えて配管が少なくなるため軽量化や施工性・メンテナンス性が向上する。
請求項４記載の発明によれば、圧力逃し弁を排水弁の排水弁中心より高い位置に配置することによって、圧力逃し弁にエア溜まりができ、凍結時に液相である水が固相へ変化した際に生じる体積膨張をエア溜まりが吸収し、凍結時の水の体積膨張による部品破損を防ぐことが可能となり、耐凍結性能に優れた貯湯式給湯装置を提供することができる。
請求項５記載の発明によれば、排水弁と圧力逃し弁とを一体化して圧力逃し弁付き排水弁ユニットとすることによって、組立工数を削減することができるため生産性の向上につなげることができるのに加えて、部品をコンパクトにすることができるため製品内のスペースを有効に活用することができる。
請求項６記載の発明によれば、圧力逃し弁を圧力逃し弁付き排水弁ユニットに対して着脱可能とすることで、圧力逃し弁のみを取り外すことが可能なため、メンテナンス性が向上することに加えて、部品の製造が容易になる。
請求項７記載の発明によれば、圧力逃し弁の上流にフィルタを配置し、フィルタを重力方向に対して垂直な方向に配置することで、比重の大きなゴミが下部に溜まり、フィルタを通過しなくなることで目詰まりを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の第１の実施の形態における貯湯式給湯装置の構造図
【図2】本発明の第２の実施の形態における貯湯式給湯装置の構造図
【図3】圧力逃し弁付き排水弁ユニット２０の外観を表す図
【図4】排水弁ユニット３０の断面図を表す図
【図5】圧力逃し弁ユニット４０の断面図を表す図
【図6】従来の貯湯式給湯装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【0010】
実施の形態１
図１は、本発明の第１の実施の形態における貯湯式給湯装置の構成図である。図１に示す貯湯式給湯装置は貯湯タンクユニット１とヒートポンプサイクルを利用するヒートポンプユニット２から構成されている。貯湯タンクユニット１の内部には、湯水を貯留する貯湯タンク１０が備えられている。
図１は、本発明の第１の実施の形態における貯湯式給湯装置の構成図である。図１に示す貯湯式給湯装置は貯湯タンクユニット１とヒートポンプサイクルを利用するヒートポンプユニット２から構成されている。貯湯タンクユニット１の内部には、湯水を貯留する貯湯タンク１０が備えられている。
【0011】
貯湯タンク１０の下部には、水道水を供給する給水管路１１と、タンク下部配管１４とがそれぞれ接続されている。給水管路１１には減圧弁１２を設けている。
タンク下部配管１４には、沸き上げ循環管路１５と排水管路１６とが接続されている。沸き上げ循環管路１５は、貯湯タンク１０の下部に滞留する低温の温水をヒートポンプユニット２に送水する循環ポンプ１３を備えている。
排水管路１６の下流は、第一分岐排水管路３２ａと第一膨張水排水管路４２ａとに分岐している。そして、第一分岐排水管路３２ａには排水弁３１を設け、第一膨張水排水管路４２ａには圧力逃し弁４１を設けることで、排水弁３１と圧力逃し弁４１とを並列に配置している。
タンク下部配管１４には、沸き上げ循環管路１５と排水管路１６とが接続されている。沸き上げ循環管路１５は、貯湯タンク１０の下部に滞留する低温の温水をヒートポンプユニット２に送水する循環ポンプ１３を備えている。
排水管路１６の下流は、第一分岐排水管路３２ａと第一膨張水排水管路４２ａとに分岐している。そして、第一分岐排水管路３２ａには排水弁３１を設け、第一膨張水排水管路４２ａには圧力逃し弁４１を設けることで、排水弁３１と圧力逃し弁４１とを並列に配置している。
【0012】
排水弁３１は排水栓３３（図４参照）の開閉により貯湯タンク１０内の湯水の排出および止水を行うことができる。排水弁３１から排水された湯水は第二分岐排水管路３２ｂを通して貯湯タンクユニット１の外部へ排出される。圧力逃し弁４１はヒートポンプユニット２によって加熱された湯水の体積膨張等の理由により、貯湯タンク１０の内圧が所定圧に達したときに開弁して体積膨張した湯水を逃すことができる。圧力逃し弁４１から排水された湯水は第二膨張水排水管路４２ｂを通して貯湯タンクユニット１の外部へ排出される。
【0013】
このように、本実施例では、排水管路１６の下流を分岐排水管路３２ａと膨張水排水管路４２ａとに分岐し、分岐排水管路３２ａに排水弁３１を設け、膨張水排水管路４２ａに圧力逃し弁４１を設けることで、排水弁３１と圧力逃し弁４１とを並列に配置しているので、圧力逃し弁４１か排水弁３１のどちらか一方から排水能力が失われた場合でも、排水を可能とすることができる。また、配管凍結防止のために貯湯タンク１０下部配管内の湯水を、ポンプを用いて循環させる機能を有している場合、排水管路１６が１本であるため１つのポンプで凍結予防のための循環運転を実施することができる。
また、本実施例では、沸き上げ循環管路１５によって、貯湯タンク１０の下部に滞留する低温の温水をヒートポンプユニット２に送水することで、タンク下部配管１４、排水管路１６、第一分岐排水管路３２ａ、第一膨張水排水管路４２ａ、排水弁３１、圧力逃し弁４１、第二分岐排水管路３２ｂ、および第二膨張水排水管路４２ｂは、厳寒時において凍結破損するリスクを低減させることができる。
また、本実施例では、沸き上げ循環管路１５によって、貯湯タンク１０の下部に滞留する低温の温水をヒートポンプユニット２に送水することで、タンク下部配管１４、排水管路１６、第一分岐排水管路３２ａ、第一膨張水排水管路４２ａ、排水弁３１、圧力逃し弁４１、第二分岐排水管路３２ｂ、および第二膨張水排水管路４２ｂは、厳寒時において凍結破損するリスクを低減させることができる。
【0014】
実施の形態２
本発明の貯湯式給湯装置は、分岐排水管路３２ｂと膨張水排水管路４２ｂとが、圧力逃し弁４１の下流と排水弁３１の下流とで合流させることで排水口が少なくなることに加えて配管が少なくなるため軽量化や施工性・メンテナンス性が向上する。また、圧力逃し弁４１と排水弁３１を一体化させることによって組立工数を削減することができるため生産性の向上につなげることができるのに加えて、部品をコンパクトにすることができるため製品内のスペースを有効に活用することができる。
本発明の貯湯式給湯装置は、分岐排水管路３２ｂと膨張水排水管路４２ｂとが、圧力逃し弁４１の下流と排水弁３１の下流とで合流させることで排水口が少なくなることに加えて配管が少なくなるため軽量化や施工性・メンテナンス性が向上する。また、圧力逃し弁４１と排水弁３１を一体化させることによって組立工数を削減することができるため生産性の向上につなげることができるのに加えて、部品をコンパクトにすることができるため製品内のスペースを有効に活用することができる。
【0015】
図２は、実施の形態２による貯湯式給湯装置の構成図の一例である。同図に示す貯湯式給湯機は、排水管路１６の下流には圧力逃し弁付き排水弁ユニット２０が接続されている。なお、図２に示した構成要素のうちで図１に示した構成要素と同一機能部材については、図１と同じ符号を付してその説明の一部を省略する。
圧力逃し弁付き排水弁ユニット２０は、圧力逃し弁ユニット４０と排水弁ユニット３０とから構成されており、一体化されている。
排水弁ユニット３０は、第一分岐排水管路３２ａ、排水弁３１、および第二分岐排水管路３２ｂをユニット化している。
圧力逃し弁ユニット４０は、第一膨張水排水管路４２ａ、圧力逃し弁４１、および第二膨張水排水管路４２ｂをユニット化している。
圧力逃し弁付き排水弁ユニット２０には、排水管路１６と合流排水管路１７とが接続される。
圧力逃し弁付き排水弁ユニット２０は、圧力逃し弁ユニット４０と排水弁ユニット３０とから構成されており、一体化されている。
排水弁ユニット３０は、第一分岐排水管路３２ａ、排水弁３１、および第二分岐排水管路３２ｂをユニット化している。
圧力逃し弁ユニット４０は、第一膨張水排水管路４２ａ、圧力逃し弁４１、および第二膨張水排水管路４２ｂをユニット化している。
圧力逃し弁付き排水弁ユニット２０には、排水管路１６と合流排水管路１７とが接続される。
【0016】
図３は圧力逃し弁付き排水弁ユニット２０の外観を表す一例である。
圧力逃し弁４１は、第一弁体ボディ４１ａと第二弁体ボディ４１ｂとでボディが形成される。第一弁体ボディ４１ａは、第一膨張水排水管路４２ａと一方弁室４１ｃ（図５参照）とを形成する。第二弁体ボディ４１ｂは、第二膨張水排水管路４２ｂと他方弁室４１ｄ（図５参照）とを形成する。
排水管路１６には、第一圧力逃し弁ユニット接続口４０ａが形成されている。また、第二分岐排水管路３２ｂには、第二圧力逃し弁ユニット接続口４０ｂが形成されている。なお、第二圧力逃し弁ユニット接続口４０ｂは、合流排水管路１７に形成されていてもよい。
第一膨張水排水管路４２ａと第一圧力逃し弁ユニット接続口４０ａとを接続し、第二膨張水排水管路４２ｂと第二圧力逃し弁ユニット接続口４０ｂとを接続することで、圧力逃し弁ユニット４０は排水弁ユニット３０に接続される。
第一膨張水排水管路４２ａと第一圧力逃し弁ユニット接続口４０ａとは、ピン４０ｃによって接続がロックされている。また、第二膨張水排水管路４２ｂと第二圧力逃し弁ユニット接続口４０ｂとは、ビス４０ｄによって接続固定されている。
従って、ビス４０ｄとピン４０ｃを取り外すことで排水弁ユニット３０から圧力逃し弁ユニット４０のみを取り外すことが可能である。
圧力逃し弁４１は、第一弁体ボディ４１ａと第二弁体ボディ４１ｂとでボディが形成される。第一弁体ボディ４１ａは、第一膨張水排水管路４２ａと一方弁室４１ｃ（図５参照）とを形成する。第二弁体ボディ４１ｂは、第二膨張水排水管路４２ｂと他方弁室４１ｄ（図５参照）とを形成する。
排水管路１６には、第一圧力逃し弁ユニット接続口４０ａが形成されている。また、第二分岐排水管路３２ｂには、第二圧力逃し弁ユニット接続口４０ｂが形成されている。なお、第二圧力逃し弁ユニット接続口４０ｂは、合流排水管路１７に形成されていてもよい。
第一膨張水排水管路４２ａと第一圧力逃し弁ユニット接続口４０ａとを接続し、第二膨張水排水管路４２ｂと第二圧力逃し弁ユニット接続口４０ｂとを接続することで、圧力逃し弁ユニット４０は排水弁ユニット３０に接続される。
第一膨張水排水管路４２ａと第一圧力逃し弁ユニット接続口４０ａとは、ピン４０ｃによって接続がロックされている。また、第二膨張水排水管路４２ｂと第二圧力逃し弁ユニット接続口４０ｂとは、ビス４０ｄによって接続固定されている。
従って、ビス４０ｄとピン４０ｃを取り外すことで排水弁ユニット３０から圧力逃し弁ユニット４０のみを取り外すことが可能である。
【0017】
図３（ｃ）に示すように、貯湯タンクユニット１を設置した状態では、圧力逃し弁４１の中心位置は、排水弁３１の排水弁中心より高い位置に配置されている。
このように、圧力逃し弁４１を排水弁３１の排水弁中心より高い位置に配置することによって、圧力逃し弁４１にエア溜まりができ、凍結時に液相である水が固相へ変化した際に生じる体積膨張をエア溜まりが吸収し、凍結時の水の体積膨張による部品破損を防ぐことが可能となり、耐凍結性能に優れた貯湯式給湯装置を提供することができる。
このように、圧力逃し弁４１を排水弁３１の排水弁中心より高い位置に配置することによって、圧力逃し弁４１にエア溜まりができ、凍結時に液相である水が固相へ変化した際に生じる体積膨張をエア溜まりが吸収し、凍結時の水の体積膨張による部品破損を防ぐことが可能となり、耐凍結性能に優れた貯湯式給湯装置を提供することができる。
【0018】
図４は排水弁ユニット３０の断面図を表す一例である。
排水弁ユニット３０は、排水管路１６、排水弁３１、第一分岐排水管路３２ａ、第二分岐排水管路３２ｂ、および合流排水管路１７から構成されている。
排水管路１６は、第一膨張水排水管路４２ａと第一分岐排水管路３２ａに接続される。第一分岐排水管路３２ａは排水弁３１に接続されており、排水弁３１から排水された湯水は第二分岐排水管路３２ｂを通り、合流排水管路１７を介して貯湯タンクユニット１の外部へ排出される。
排水弁ユニット３０は、排水管路１６、排水弁３１、第一分岐排水管路３２ａ、第二分岐排水管路３２ｂ、および合流排水管路１７から構成されている。
排水管路１６は、第一膨張水排水管路４２ａと第一分岐排水管路３２ａに接続される。第一分岐排水管路３２ａは排水弁３１に接続されており、排水弁３１から排水された湯水は第二分岐排水管路３２ｂを通り、合流排水管路１７を介して貯湯タンクユニット１の外部へ排出される。
【0019】
図５は圧力逃し弁ユニット４０の断面図を表す一例である。
圧力逃し弁ユニット４０は、圧力逃し弁４１、第一膨張水排水管路４２ａ、第二膨張水排水管路４２ｂ、およびフィルタ４３から構成されている。
圧力逃し弁４１から排水された湯水は、第二膨張水排水管路４２ｂを通り、合流排水管路１７を介して貯湯タンクユニット１の外部へ排出される。フィルタ４３は重力方向に対して垂直な方向に設けられている。
圧力逃し弁ユニット４０は、圧力逃し弁４１、第一膨張水排水管路４２ａ、第二膨張水排水管路４２ｂ、およびフィルタ４３から構成されている。
圧力逃し弁４１から排水された湯水は、第二膨張水排水管路４２ｂを通り、合流排水管路１７を介して貯湯タンクユニット１の外部へ排出される。フィルタ４３は重力方向に対して垂直な方向に設けられている。
【0020】
第一弁体ボディ４１ａによって形成される一方弁室４１ｃと、第二弁体ボディ４１ｂによって形成される他方弁室４１ｄとによって弁室が形成される。
一方弁室４１ｃは第一膨張水排水管路４２ａと連通し、他方弁室４１ｄは第二膨張水排水管路４２ｂと連通している。
一方弁室４１ｃと他方弁室４１ｄとによって形成される弁室には、弁座４１ｅ、弁軸４１ｆ、ディスク４１ｇ、ダイアフラム４１ｈが配置される。
弁座４１ｅ、弁軸４１ｆ、およびディスク４１ｇは、ダイアフラム４１ｈによって支持され、ダイアフラム４１ｈの移動によって変位する。
ダイアフラム４１ｈは、弁室を一方弁室４１ｃと他方弁室４１ｄとに仕切っている。
ダイアフラム４１ｈは弁座４１ｅの外周に配置され、ダイアフラム４１ｈの外周は第一弁体ボディ４１ａと第二弁体ボディ４１ｂとで挟み込まれて固定されている。
弁座４１ｅの内周には弁軸４１ｆが配置されている。
ディスク４１ｇは、弁軸４１ｆの一方弁室４１ｃの端部に設けている。
第二弁体ボディ４１ｂには、調圧軸４１ｉを設けている。調圧軸４１ｉは、弁軸４１ｆと同軸上に配置され、弁軸４１ｆの他方弁室４１ｄの端部に対向させている。
調圧軸４１ｉは、第二弁体ボディ４１ｂの外部から軸方向に移動でき、軸方向への移動によって、調圧軸４１ｉの端部と弁軸４１ｆの端部との距離を変更できる。
一方弁室４１ｃは第一膨張水排水管路４２ａと連通し、他方弁室４１ｄは第二膨張水排水管路４２ｂと連通している。
一方弁室４１ｃと他方弁室４１ｄとによって形成される弁室には、弁座４１ｅ、弁軸４１ｆ、ディスク４１ｇ、ダイアフラム４１ｈが配置される。
弁座４１ｅ、弁軸４１ｆ、およびディスク４１ｇは、ダイアフラム４１ｈによって支持され、ダイアフラム４１ｈの移動によって変位する。
ダイアフラム４１ｈは、弁室を一方弁室４１ｃと他方弁室４１ｄとに仕切っている。
ダイアフラム４１ｈは弁座４１ｅの外周に配置され、ダイアフラム４１ｈの外周は第一弁体ボディ４１ａと第二弁体ボディ４１ｂとで挟み込まれて固定されている。
弁座４１ｅの内周には弁軸４１ｆが配置されている。
ディスク４１ｇは、弁軸４１ｆの一方弁室４１ｃの端部に設けている。
第二弁体ボディ４１ｂには、調圧軸４１ｉを設けている。調圧軸４１ｉは、弁軸４１ｆと同軸上に配置され、弁軸４１ｆの他方弁室４１ｄの端部に対向させている。
調圧軸４１ｉは、第二弁体ボディ４１ｂの外部から軸方向に移動でき、軸方向への移動によって、調圧軸４１ｉの端部と弁軸４１ｆの端部との距離を変更できる。
【0021】
図５（ａ）は貯湯タンク１０内の圧力が所定圧以下である弁閉状態、図５（ｂ）は貯湯タンク１０内の圧力が所定圧を越えた弁開状態を示している。
図５（ａ）に示すように、ディスク４１ｇは弁座４１ｅに押し付けられた状態であり、一方弁室４１ｃと他方弁室４１ｄとは連通していない。
一方弁室４１ｃの圧力が上昇すると、ダイアフラム４１ｈが変形し、ディスク４１ｇは弁座４１ｅに押し付けられた状態で他方弁室４１ｄの方向に変位し始める。
更に、一方弁室４１ｃの圧力が上昇すると、図５（ｂ）に示すように、更にダイアフラム４１ｈが変形し、弁座４１ｅは他方弁室４１ｄの方向に変位するが、弁軸４１ｆが調圧軸４１ｉによって移動できなくなると、ディスク４１ｇと弁座４１ｅとの間に隙間が生じる。
従って、一方弁室４１ｃの温水は、ディスク４１ｇと弁座４１ｅとの間の隙間から他方弁室４１ｄに流れ込み、第二膨張水排水管路４２ｂから排出される。
図５（ａ）に示すように、ディスク４１ｇは弁座４１ｅに押し付けられた状態であり、一方弁室４１ｃと他方弁室４１ｄとは連通していない。
一方弁室４１ｃの圧力が上昇すると、ダイアフラム４１ｈが変形し、ディスク４１ｇは弁座４１ｅに押し付けられた状態で他方弁室４１ｄの方向に変位し始める。
更に、一方弁室４１ｃの圧力が上昇すると、図５（ｂ）に示すように、更にダイアフラム４１ｈが変形し、弁座４１ｅは他方弁室４１ｄの方向に変位するが、弁軸４１ｆが調圧軸４１ｉによって移動できなくなると、ディスク４１ｇと弁座４１ｅとの間に隙間が生じる。
従って、一方弁室４１ｃの温水は、ディスク４１ｇと弁座４１ｅとの間の隙間から他方弁室４１ｄに流れ込み、第二膨張水排水管路４２ｂから排出される。
【0022】
このように、本実施例では、排水管路１６の下流を分岐排水管路３２ａと膨張水排水管路４２ａとに分岐し、分岐排水管路３２ａに排水弁３１を設け、膨張水排水管路４２ａに圧力逃し弁４１を設けることで、排水弁３１と圧力逃し弁４１とを並列に配置しているので、圧力逃し弁４１か排水弁３１のどちらか一方から排水能力が失われた場合でも、排水を可能とすることができる。また、配管凍結防止のために貯湯タンク１０下部配管内の湯水を、ポンプを用いて循環させる機能を有している場合、排水管路１６が１本であるため１つのポンプで凍結予防のための循環運転を実施することができる。
また、本実施例では、沸き上げ循環管路１５によって、貯湯タンク１０の下部に滞留する低温の温水をヒートポンプユニット２に送水することで、タンク下部配管１４、排水管路１６、第一分岐排水管路３２ａ、第一膨張水排水管路４２ａ、排水弁３１、圧力逃し弁４１、第二分岐排水管路３２ｂ、および第二膨張水排水管路４２ｂは、厳寒時において凍結破損するリスクを低減させることができる。
また、本実施例では、分岐排水管路３２ｂと膨張水排水管路４２ｂとが、圧力逃し弁４１の下流と排水弁３１の下流とで合流していることで、排水口が少なくなることに加えて配管が少なくなるため軽量化や施工性・メンテナンス性が向上する。
また、本実施例では、圧力逃し弁４１を排水弁３１の排水弁中心より高い位置に配置することによって、圧力逃し弁４１にエア溜まりができ、凍結時に液相である水が固相へ変化した際に生じる体積膨張をエア溜まりが吸収し、凍結時の水の体積膨張による部品破損を防ぐことが可能となり、耐凍結性能に優れた貯湯式給湯装置を提供することができる。
また、本実施例では、排水弁３１と圧力逃し弁４１とを一体化して圧力逃し弁付き排水弁ユニット２０とすることによって、組立工数を削減することができるため生産性の向上につなげることができるのに加えて、部品をコンパクトにすることができるため製品内のスペースを有効に活用することができる。
また、本実施例では、圧力逃し弁４１を圧力逃し弁付き排水弁ユニット２０に対して着脱可能とすることで、圧力逃し弁４１のみを取り外すことが可能なため、メンテナンス性が向上することに加えて、部品の製造が容易になる。
また、本実施例では、圧力逃し弁４１の上流にフィルタ４３を配置し、フィルタ４３を重力方向に対して垂直な方向に配置することで比重の大きなゴミが下部に溜まり、フィルタ４３を通過しなくなることで目詰まりを軽減することができる。
また、本実施例では、沸き上げ循環管路１５によって、貯湯タンク１０の下部に滞留する低温の温水をヒートポンプユニット２に送水することで、タンク下部配管１４、排水管路１６、第一分岐排水管路３２ａ、第一膨張水排水管路４２ａ、排水弁３１、圧力逃し弁４１、第二分岐排水管路３２ｂ、および第二膨張水排水管路４２ｂは、厳寒時において凍結破損するリスクを低減させることができる。
また、本実施例では、分岐排水管路３２ｂと膨張水排水管路４２ｂとが、圧力逃し弁４１の下流と排水弁３１の下流とで合流していることで、排水口が少なくなることに加えて配管が少なくなるため軽量化や施工性・メンテナンス性が向上する。
また、本実施例では、圧力逃し弁４１を排水弁３１の排水弁中心より高い位置に配置することによって、圧力逃し弁４１にエア溜まりができ、凍結時に液相である水が固相へ変化した際に生じる体積膨張をエア溜まりが吸収し、凍結時の水の体積膨張による部品破損を防ぐことが可能となり、耐凍結性能に優れた貯湯式給湯装置を提供することができる。
また、本実施例では、排水弁３１と圧力逃し弁４１とを一体化して圧力逃し弁付き排水弁ユニット２０とすることによって、組立工数を削減することができるため生産性の向上につなげることができるのに加えて、部品をコンパクトにすることができるため製品内のスペースを有効に活用することができる。
また、本実施例では、圧力逃し弁４１を圧力逃し弁付き排水弁ユニット２０に対して着脱可能とすることで、圧力逃し弁４１のみを取り外すことが可能なため、メンテナンス性が向上することに加えて、部品の製造が容易になる。
また、本実施例では、圧力逃し弁４１の上流にフィルタ４３を配置し、フィルタ４３を重力方向に対して垂直な方向に配置することで比重の大きなゴミが下部に溜まり、フィルタ４３を通過しなくなることで目詰まりを軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【0023】
以上のように、本発明にかかる貯湯式給湯装置は耐凍結性能が高く、メンテナンス性・施工性が良いので、家庭用のみならず業務用のヒートポンプ給湯機やヒートポンプ温水暖房機にも適用できる。
【符号の説明】
【0024】
１ 貯湯タンクユニット
２ ヒートポンプユニット(熱源機)
１０ 貯湯タンク
１１ 給水管路
１２ 減圧弁
１３ 循環ポンプ
１４ タンク下部配管
１５ 沸き上げ循環管路
１６ 排水管路
１７ 合流排水管路
２０ 圧力逃し弁付き排水弁ユニット
３０ 排水弁ユニット
３１ 排水弁
３２ａ 第一分岐排水管路（分岐排水管路）
３２ｂ 第二分岐排水管路（分岐排水管路）
３３ 排水栓
４０ 圧力逃し弁ユニット
４０ａ 第一圧力逃し弁ユニット接続口
４０ｂ 第二圧力逃し弁ユニット接続口
４０ｃ ピン
４０ｄ ビス
４１ 圧力逃し弁
４１ａ 第一弁体ボディ
４１ｂ 第二弁体ボディ
４１ｃ 一方弁室
４１ｄ 他方弁室
４１ｅ 弁座
４１ｆ 弁軸
４１ｇ ディスク
４１ｈ ダイアフラム
４１ｉ 調圧軸
４２ａ 第一膨張水排水管路（膨張水排水管路）
４２ｂ 第二膨張水排水管路（膨張水排水管路）
４３ フィルタ
２ ヒートポンプユニット(熱源機)
１０ 貯湯タンク
１１ 給水管路
１２ 減圧弁
１３ 循環ポンプ
１４ タンク下部配管
１５ 沸き上げ循環管路
１６ 排水管路
１７ 合流排水管路
２０ 圧力逃し弁付き排水弁ユニット
３０ 排水弁ユニット
３１ 排水弁
３２ａ 第一分岐排水管路（分岐排水管路）
３２ｂ 第二分岐排水管路（分岐排水管路）
３３ 排水栓
４０ 圧力逃し弁ユニット
４０ａ 第一圧力逃し弁ユニット接続口
４０ｂ 第二圧力逃し弁ユニット接続口
４０ｃ ピン
４０ｄ ビス
４１ 圧力逃し弁
４１ａ 第一弁体ボディ
４１ｂ 第二弁体ボディ
４１ｃ 一方弁室
４１ｄ 他方弁室
４１ｅ 弁座
４１ｆ 弁軸
４１ｇ ディスク
４１ｈ ダイアフラム
４１ｉ 調圧軸
４２ａ 第一膨張水排水管路（膨張水排水管路）
４２ｂ 第二膨張水排水管路（膨張水排水管路）
４３ フィルタ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
