特許 7702300 蓄熱式給湯装置及び貯湯式ヒートポンプ給湯装置

(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】

(24)【登録日】2025-06-25

(45)【発行日】2025-07-03

(54)【発明の名称】蓄熱式給湯装置及び貯湯式ヒートポンプ給湯装置

(51)【国際特許分類】

   F24H 9/00 20220101AFI20250626BHJP

   F24H 1/18 20220101ALI20250626BHJP

【ＦＩ】

F24H9/00 E

F24H1/18 A

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021128058

(22)【出願日】2021-08-04

(65)【公開番号】P2023022940

(43)【公開日】2023-02-16

【審査請求日】2024-01-30

(73)【特許権者】

【識別番号】399048917

【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】渡部 道治

(72)【発明者】

【氏名】北村 哲也

(72)【発明者】

【氏名】石崎 聡

(72)【発明者】

【氏名】古河 俊輔

【審査官】大谷 光司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１３６０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０９７５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０６４５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５４－１７４９４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００５－０８３６６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｈ ９／００

Ｆ２４Ｈ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タンクと、該タンクに接続された熱源機とから成り、前記タンクの底部と前記熱源機の流入側とが接続されると共に、前記タンクの頂部と前記熱源機の流出側とが接続され、
前記タンクは、その底部に水を流入させる給水口と水を流出させる排水口、及びその頂部に温水を流入させる温水入口と温水を流出させる出湯口を備え、
かつ、前記排水口から外方に向かって上昇する下側傾斜領域及び前記出湯口から外方に向かって下降する上側傾斜領域を有し、前記給水口は前記下側傾斜領域に配置されると共に前記温水入口は前記上側傾斜領域に配置され、
前記給水口からの水の流入方向と対向する位置の前記下側傾斜領域及び／又は前記温水入口からの温水の流入方向と対向する位置の前記上側傾斜領域にバッフル板が設置されている蓄熱式給湯装置であって、
前記バッフル板は、端部が前記タンクの底部壁面及び／又は頂部壁面に向って突出している外周端部を有し、前記バッフル板の前記外周端部の延長線と前記タンクの底部壁面及び／又は頂部壁面との成す前記バッフル板の外側の角度を外周側角度とし、かつ、前記バッフル板の前記排水口又は前記出湯口に近い側を近接領域、前記排水口又は前記出湯口から遠い側を遠隔領域としたときに、前記近接領域の前記外周側角度が前記遠隔領域の前記外周側角度よりも大きく構成され、
前記バッフル板は、前記給水口を流れる水の流入方向の延長線上で、かつ、前記下側傾斜領域と平行に配置されていることを特徴とする蓄熱式給湯装置。

【請求項2】

請求項１に記載の蓄熱式給湯装置であって、
前記バッフル板の前記遠隔領域の前記外周端部及び前記近接領域の前記外周端部と前記タンクの底部壁面との距離を外周側距離としたときに、前記遠隔領域の前記外周側距離よりも前記近接領域の外周側距離が大きく構成されていることを特徴とする蓄熱式給湯装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の蓄熱式給湯装置であって、
前記バッフル板と前記タンクの底部の前記下側傾斜領域の壁面とは支柱によって接続され、前記支柱は、前記給水口の給水方向からの水流が衝突する前記バッフル板の衝突部と同一面を構成する平板部分と、前記タンクの底部の前記下側傾斜領域の壁面とが接続されていることを特徴とする蓄熱式給湯装置。

【請求項4】

タンクと、該タンクに接続された熱源機とから成り、前記タンクの底部と前記熱源機の流入側とが接続されると共に、前記タンクの頂部と前記熱源機の流出側とが接続され、
前記タンクは、その底部に水を流入させる給水口と水を流出させる排水口、及びその頂部に温水を流入させる温水入口と温水を流出させる出湯口を備え、
かつ、前記排水口から外方に向かって上昇する下側傾斜領域及び前記出湯口から外方に向かって下降する上側傾斜領域を有し、前記給水口は前記下側傾斜領域に配置されると共に前記温水入口は前記上側傾斜領域に配置され、
前記給水口からの水の流入方向と対向する位置の前記下側傾斜領域及び／又は前記温水入口からの温水の流入方向と対向する位置の前記上側傾斜領域にバッフル板が設置されている蓄熱式給湯装置であって、
前記バッフル板は、端部が前記タンクの底部壁面及び／又は頂部壁面に向って突出している外周端部を有し、前記バッフル板の前記外周端部の延長線と前記タンクの底部壁面及び／又は頂部壁面との成す前記バッフル板の外側の角度を外周側角度とし、かつ、前記バッフル板の前記排水口又は前記出湯口に近い側を近接領域、前記排水口又は前記出湯口から遠い側を遠隔領域としたときに、前記近接領域の前記外周側角度が前記遠隔領域の前記外周側角度よりも大きく構成され、
前記バッフル板と前記タンクの底部の前記下側傾斜領域の壁面とは支柱によって接続されていると共に、前記支柱と前記バッフル板は一体構造で、かつ、前記支柱と前記バッフル板の前記外周端部の間には切断部が形成されていることを特徴とする蓄熱式給湯装置。

【請求項5】

請求項４に記載の蓄熱式給湯装置であって、
前記バッフル板の前記遠隔領域の前記外周端部及び前記近接領域の前記外周端部と前記タンクの底部壁面との距離を外周側距離としたときに、前記遠隔領域の前記外周側距離よりも前記近接領域の外周側距離が大きく構成されていることを特徴とする蓄熱式給湯装置。

【請求項6】

請求項４又は５に記載の蓄熱式給湯装置であって、
前記バッフル板の前記近接領域の前記外周側角度が９０度以上、前記バッフル板の前記遠隔領域の前記外周側角度が９０度以下であることを特徴とする蓄熱式給湯装置。

【請求項7】

タンクと、該タンクに接続された熱源機とから成り、前記タンクの底部と前記熱源機の流入側とが接続されると共に、前記タンクの頂部と前記熱源機の流出側とが接続され、
前記タンクは、その底部に水を流入させる給水口と水を流出させる排水口、及びその頂部に温水を流入させる温水入口と温水を流出させる出湯口を備え、
かつ、前記排水口から外方に向かって上昇する下側傾斜領域及び前記出湯口から外方に向かって下降する上側傾斜領域を有し、前記給水口は前記下側傾斜領域に配置されると共に前記温水入口は前記上側傾斜領域に配置され、
前記給水口からの水の流入方向と対向する位置の前記下側傾斜領域及び／又は前記温水入口からの温水の流入方向と対向する位置の前記上側傾斜領域にバッフル板が設置されている蓄熱式給湯装置であって、
前記バッフル板は、端部が前記タンクの底部壁面及び／又は頂部壁面に向って突出している外周端部を有し、前記バッフル板の前記外周端部の延長線と前記タンクの底部壁面及び／又は頂部壁面との成す前記バッフル板の外側の角度を外周側角度とし、かつ、前記バッフル板の前記排水口又は前記出湯口に近い側を近接領域、前記排水口又は前記出湯口から遠い側を遠隔領域としたときに、前記近接領域の前記外周側角度が前記遠隔領域の前記外周側角度よりも大きく構成され、
前記タンクの底部の前記下側傾斜領域に水平な底面を持つ掘り込み部を設け、前記掘り込み部の底面直径は、前記バッフル板の前記外周端部の直径よりも小さく構成されていることを特徴とする蓄熱式給湯装置。

【請求項8】

請求項７に記載の蓄熱式給湯装置であって、
前記バッフル板の前記遠隔領域の前記外周端部及び前記近接領域の前記外周端部と前記タンクの底部壁面との距離を外周側距離としたときに、前記遠隔領域の前記外周側距離よりも前記近接領域の外周側距離が大きく構成されていることを特徴とする蓄熱式給湯装置。

【請求項9】

タンクと、該タンクに接続された熱源機とから成り、前記タンクの底部と前記熱源機の流入側とが接続されると共に、前記タンクの頂部と前記熱源機の流出側とが接続され、
前記タンクは、その底部に水を流入させる給水口と水を流出させる排水口、及びその頂部に温水を流入させる温水入口と温水を流出させる出湯口を備え、
かつ、前記排水口から外方に向かって上昇する下側傾斜領域及び／又は前記出湯口から外方に向かって下降する上側傾斜領域を有し、前記給水口は前記下側傾斜領域に配置される及び／又は前記温水入口は前記上側傾斜領域に配置され、
前記給水口からの水の流入方向と対向する位置の前記下側傾斜領域及び／又は前記温水入口からの温水の流入方向と対向する位置の前記上側傾斜領域にバッフル板が設置されている蓄熱式給湯装置であって、
前記バッフル板は、端部が前記タンクの底部壁面及び／又は頂部壁面に向って突出している外周端部を有し、前記バッフル板の前記外周端部の延長線と前記タンクの底部壁面及び／又は頂部壁面との成す前記バッフル板の外側の角度を外周側角度とし、かつ、前記バッフル板の前記排水口又は前記出湯口に近い側を近接領域、前記排水口又は前記出湯口から遠い側を遠隔領域としたときに、前記近接領域の前記外周側角度が前記遠隔領域の前記外周側角度よりも大きく構成され、
前記バッフル板の前記近接領域における前記外周端部の鉛直方向長さが、前記遠隔領域における前記外周端部の鉛直方向長さよりも長いことを特徴とする蓄熱式給湯装置。

【請求項10】

請求項９に記載の蓄熱式給湯装置であって、
前記バッフル板の前記遠隔領域の前記外周端部及び前記近接領域の前記外周端部と前記タンクの底部壁面との距離を外周側距離としたときに、前記遠隔領域の前記外周側距離よりも前記近接領域の外周側距離が大きく構成されていることを特徴とする蓄熱式給湯装置。

【請求項11】

タンクと、該タンクに接続された熱源機とから成り、前記タンクの底部と前記熱源機の流入側とが接続されると共に、前記タンクの頂部と前記熱源機の流出側とが接続され、
前記タンクは、その底部に水を流入させる給水口と水を流出させる排水口、及びその頂部に温水を流入させる温水入口と温水を流出させる出湯口を備え、
かつ、前記排水口から外方に向かって上昇する下側傾斜領域及び／又は前記出湯口から外方に向かって下降する上側傾斜領域を有し、前記給水口は前記下側傾斜領域に配置される及び／又は前記温水入口は前記上側傾斜領域に配置され、
前記給水口からの水の流入方向と対向する位置の前記下側傾斜領域及び／又は前記温水入口からの温水の流入方向と対向する位置の前記上側傾斜領域にバッフル板が設置されている蓄熱式給湯装置であって、
前記バッフル板は、端部が前記タンクの底部壁面及び／又は頂部壁面に向って突出している外周端部を有し、前記バッフル板の前記外周端部の延長線と前記タンクの底部壁面及び／又は頂部壁面との成す前記バッフル板の外側の角度を外周側角度とし、かつ、前記バッフル板の前記排水口又は前記出湯口に近い側を近接領域、前記排水口又は前記出湯口から遠い側を遠隔領域としたときに、前記近接領域の前記外周側角度が前記遠隔領域の前記外周側角度よりも大きく構成され、
前記バッフル板の前記近接領域及び／又は前記遠隔領域の前記外周端部の末端に凹凸部が形成されていることを特徴とする蓄熱式給湯装置。

【請求項12】

請求項１１に記載の蓄熱式給湯装置であって、
前記バッフル板の前記遠隔領域の前記外周端部及び前記近接領域の前記外周端部と前記タンクの底部壁面との距離を外周側距離としたときに、前記遠隔領域の前記外周側距離よりも前記近接領域の外周側距離が大きく構成されていることを特徴とする蓄熱式給湯装置。

【請求項13】

タンクと、該タンクに接続された熱源機とから成り、前記タンクの底部と前記熱源機の流入側とが接続されると共に、前記タンクの頂部と前記熱源機の流出側とが接続され、
前記タンクは、その底部に水を流入させる給水口と水を流出させる排水口、及びその頂部に温水を流入させる温水入口と温水を流出させる出湯口を備え、
かつ、前記排水口から外方に向かって上昇する下側傾斜領域及び／又は前記出湯口から外方に向かって下降する上側傾斜領域を有し、前記給水口は前記下側傾斜領域に配置される及び／又は前記温水入口は前記上側傾斜領域に配置され、
前記給水口からの水の流入方向と対向する位置の前記下側傾斜領域及び／又は前記温水入口からの温水の流入方向と対向する位置の前記上側傾斜領域にバッフル板が設置されている蓄熱式給湯装置であって、
前記バッフル板は、端部が前記タンクの底部壁面及び／又は頂部壁面に向って突出している外周端部を有し、前記バッフル板の前記外周端部の延長線と前記タンクの底部壁面及び／又は頂部壁面との成す前記バッフル板の外側の角度を外周側角度とし、かつ、前記バッフル板の前記排水口又は前記出湯口に近い側を近接領域、前記排水口又は前記出湯口から遠い側を遠隔領域としたときに、前記近接領域の前記外周側角度が前記遠隔領域の前記外周側角度よりも大きく構成され、
前記バッフル板の衝突部に該衝突部を貫通する複数の表面連通部が、前記バッフル板の外周端部に該外周端部を貫通する複数の外周連通部が、それぞれ設けられていると共に、
前記表面連通部には、加工前の板状の素材に対して前記衝突部側とその直行方向に切り込みを入れ、前記給水口側に切起こした表面切起こしを設け、前記外周連通部には、板状の素材に対して前記衝突部側とその直行方向に切り込みを入れ、前記給水口側に切起こした外周切起こしを設けたことを特徴とする蓄熱式給湯装置。

【請求項14】

請求項１３に記載の蓄熱式給湯装置であって、
前記バッフル板の前記遠隔領域の前記外周端部及び前記近接領域の前記外周端部と前記タンクの底部壁面との距離を外周側距離としたときに、前記遠隔領域の前記外周側距離よりも前記近接領域の外周側距離が大きく構成されていることを特徴とする蓄熱式給湯装置。

【請求項15】

冷媒を圧縮する圧縮手段、前記圧縮手段で圧縮された冷媒で送水されてきた水を加熱する加熱手段、前記冷媒を膨張させる膨張手段、前記冷媒を加熱する蒸発手段を少なくとも備えた熱源機と蓄熱式給湯装置のタンクが接続されていると共に、前記圧縮手段、前記加熱手段、前記膨張手段、前記蒸発手段を環状に接続した環状流路が構成され、前記環状流路に前記冷媒を密閉した貯湯式ヒートポンプ給湯装置であって、
前記蓄熱式給湯装置は、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の蓄熱式給湯装置であることを特徴とする貯湯式ヒートポンプ給湯装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は蓄熱式給湯装置及び貯湯式ヒートポンプ給湯装置に係り、特に、タンク内に流入した水又は温水の攪拌を抑制するバッフル板を備えているものに好適な蓄熱式給湯装置及び貯湯式ヒートポンプ給湯装置に関する。

【背景技術】

【0002】

給湯に係る消費エネルギの低減技術として、使用予定の給湯湯量を使用前に貯湯タンクに蓄熱する技術がある。使用する温水をオンデマンドで得る場合には、一般的に高い供給熱量が必要となり、機器の大型化やエネルギ密度の高いエネルギ源を利用する必要がある。
これに対し、使用前に蓄熱を行う方式により、例えば、１日に使用する湯量を２４時間かけて確保すればよくなるため、小型の機器やエネルギ密度の低い熱源を利用したシステムが可能となる。
貯湯タンクに温水を蓄熱する方式としては、予め水道水を貯湯タンクに貯めておき、熱源機を使って水を加熱して貯湯タンクに蓄熱する形式が知られている。
この方式では、貯湯タンクの下部が冷水領域、貯湯タンクの上部が温水領域となる温度成層が形成され、貯湯タンク内にて温水と冷水が混在するものの、密度の違いにより対流が生じにくくなっており、温度の均一化が抑制されるという特徴がある。
従って、上記の方式を運用する上では、貯湯タンクの下部への給水、又は貯湯タンクの上部への温水戻しのそれぞれについて、可能な限り対流を生じさせない技術が必要となる。
このような技術に関連する先行技術文献としては、特許文献１を挙げることができる。この特許文献１には、貯湯タンクの鉛直方向中心軸の下部の入水側に、入水方向に対して垂直の面をなすバッフル板を設け、このバッフル板の外周に縁を形成することで、給水による温度成層の混合を抑制する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平８－３２７１４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した特許文献１によれば、貯湯タンクの下部に入水した水がバッフル板に衝突し、バッフル板に衝突した流れがバッフル板と貯湯タンク底面の隙間から貯湯タンク内に流出することで、貯湯タンク内部の全周に向かう流れ場が生じる。
これにより、給水口の流れよりも最大流速が下がるため、流れの運動エネルギが低減し、貯湯タンク内の攪拌が抑制される。

【0005】

ところで、種々の貯湯タンクのうち、貯湯タンク内の洗浄や非常時の水利用などを想定して、貯湯タンク底面に排水口を備えたものがある。

【0006】

この種の貯湯タンクでは、ポンプなどのエネルギを付加せずに貯湯タンク内の水を排出する目的から、貯湯タンク底面に設けられた排水口が、貯湯タンク内の最も下側に位置する構造になっている。

【0007】

このため、貯湯タンク底面に、貯湯タンク底面の排水口に向かって傾斜する部分が存在し、水道水を供給する給水口が傾斜部に位置することとなる。

【0008】

このような貯湯タンク底面の傾斜部に位置する給水口の給水方向と対向する位置に、特許文献１に記載のバッフル板を設けた場合、給水方向に対して垂直にバッフル板を設置することで、バッフル板の外周側の縁と貯湯タンク底面との隙間から流出する水の流れに、貯湯タンク底面の傾斜部の斜面を上る流れと斜面を下る流れが生じることになる。

【0009】

しかしながら、この場合、貯湯タンク底面の傾斜部の斜面を上る水の流れによって貯湯タンク上部が攪拌されてしまい、貯湯タンク内の攪拌が十分に抑制できない恐れがある。

【0010】

また、貯湯タンクの頂部においては、貯湯タンク内の温水を出湯する目的から、貯湯タンク頂部に設けられた出湯口が貯湯タンク内の最も上側に位置する構造になっている。

【0011】

このため、貯湯タンク頂部に、貯湯タンク頂部の出湯口に向かって傾斜する部分が存在し、温水を供給する温水入口が傾斜部に位置することとなる。

【0012】

このような貯湯タンク頂部の傾斜部に位置する温水入口の流入方向と対向する位置に、特許文献１に記載のバッフル板を設けた場合、温水の流入方向に対して垂直にバッフル板を設置することで、バッフル板の外周側の縁と貯湯タンク頂部との隙間から流出する温水の流れに、貯湯タンク頂部の傾斜部の斜面を下る流れと斜面を上る流れが生じることになる。

【0013】

しかしながら、この場合、貯湯タンク頂部の傾斜部の斜面を下る温水の流れによって貯湯タンク下部が攪拌されてしまい、貯湯タンク内の攪拌が十分に抑制できない恐れがある。
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、タンクの傾斜部にバッフル板を設置したものであっても、タンク内の流体（水、温水）の攪拌を抑制することができる蓄熱式給湯装置及び貯湯式ヒートポンプ給湯装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明の蓄熱式給湯装置は、上記目的を達成するために、タンクと、該タンクに接続された熱源機とから成り、前記タンクの底部と前記熱源機の流入側とが接続されると共に、前記タンクの頂部と前記熱源機の流出側とが接続され、
前記タンクは、その底部に水を流入させる給水口と水を流出させる排水口、及びその頂部に温水を流入させる温水入口と温水を流出させる出湯口を備え、
かつ、前記排水口から外方に向かって上昇する下側傾斜領域及び前記出湯口から外方に向かって下降する上側傾斜領域を有し、前記給水口は前記下側傾斜領域に配置されると共に前記温水入口は前記上側傾斜領域に配置され、
前記給水口からの水の流入方向と対向する位置の前記下側傾斜領域及び／又は前記温水入口からの温水の流入方向と対向する位置の前記上側傾斜領域にバッフル板が設置されている蓄熱式給湯装置であって、
前記バッフル板は、端部が前記タンクの底部壁面及び／又は頂部壁面に向って突出している外周端部を有し、前記バッフル板の前記外周端部の延長線と前記タンクの底部壁面及び／又は頂部壁面との成す前記バッフル板の外側の角度を外周側角度とし、かつ、前記バッフル板の前記排水口又は前記出湯口に近い側を近接領域、前記排水口又は前記出湯口から遠い側を遠隔領域としたときに、前記近接領域の前記外周側角度が前記遠隔領域の前記外周側角度よりも大きく構成され、
前記バッフル板は、前記給水口を流れる水の流入方向の延長線上で、かつ、前記下側傾斜領域と平行に配置されていることを特徴とする。

【0015】

また、本発明の貯湯式ヒートポンプ給湯装置は、上記目的を達成するために、冷媒を圧縮する圧縮手段、前記圧縮手段で圧縮された冷媒で送水されてきた水を加熱する加熱手段、前記冷媒を膨張させる膨張手段、前記冷媒を加熱する蒸発手段を少なくとも備えた熱源機と蓄熱式給湯装置の貯湯タンクが接続されていると共に、前記圧縮手段、前記加熱手段、前記膨張手段、前記蒸発手段を環状に接続した環状流路が構成され、前記環状流路に前記冷媒を密閉した貯湯式ヒートポンプ給湯装置であって、前記蓄熱式給湯装置は、上記構成の蓄熱式給湯装置であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、タンクの傾斜部にバッフル板を設置したものであっても、タンク内の流体（水、温水）の攪拌を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の蓄熱式給湯装置が採用されるＣＯ２ヒートポンプ給湯機を示すシステム概略図である。

【図2】本発明の蓄熱式給湯装置の実施例１を示すタンク底部付近の拡大図である。

【図3】本発明の蓄熱式給湯装置の実施例１に採用されるバッフル板の斜視図である。

【図4】従来技術の蓄熱式給湯装置を示すタンク底部付近の拡大図である。

【図5】従来構造の蓄熱式給湯装置における冷水の流れの状態を示すタンク底部付近の拡大図である。

【図6】本発明の蓄熱式給湯装置の実施例１における冷水の流れの状態を示すタンク底部付近の拡大図である。

【図7】本発明の蓄熱式給湯装置の実施例２を示すタンク底部付近の拡大図である。

【図8】本発明の蓄熱式給湯装置の実施例２に採用されるバッフル板の斜視図である。

【図9】本発明の蓄熱式給湯装置の実施例２における冷水の流れの状態を示すタンク底部付近の拡大図である。

【図10】本発明の蓄熱式給湯装置の実施例３を示すタンク底部付近の拡大図である。

【図11】本発明の蓄熱式給湯装置の実施例３に採用されるバッフル板の斜視図である。

【図12】本発明の蓄熱式給湯装置の実施例３における冷水の流れの状態を示すタンク底部付近の拡大図である。

【図13】本発明の蓄熱式給湯装置の実施例４に採用されるバッフル板の斜視図である。

【図14】本発明の蓄熱式給湯装置の実施例４における冷水の流れの状態を示すタンク底部付近の拡大図である。

【図15】本発明の蓄熱式給湯装置の実施例５を示すタンク頂部付近の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図示した実施例に基づいて本発明の蓄熱式給湯装置及び貯湯式ヒートポンプ給湯装置を説明する。なお、各図において、同一構成部品には同符号を使用する。

【実施例1】

【0019】

図1に、本発明の蓄熱式給湯装置が採用されるＣＯ２ヒートポンプ給湯機（貯湯式ヒートポンプ給湯装置）のシステム概略図を示す。

【0020】

図１に示すように、ＣＯ２ヒートポンプ給湯機は、圧縮手段である圧縮機１０２、加熱手段である水冷媒熱交換器１０３、膨張手段である膨張弁１０４、蒸発手段である蒸発器１０５及びプロペラファン１０６を備えている熱源機１０１と貯湯タンク１とで概略構成されている。

【0021】

圧縮機１０２、水冷媒熱交換器１０３、膨張弁１０４及び蒸発器１０５は、管で順番に接続され、蒸発器１０５と圧縮機１０２も同様に管で接続されることで閉ループを構成している。このループにＣＯ２冷媒であるＲ７４４を封入することでヒートポンプサイクル（環状流路１００）を構成している。

【0022】

また、蒸発器１０５はフィンと伝熱管で構成されており、積層されたフィンを伝熱管が貫通し、伝熱管の間を空気が流通できる構成となっており、この空気を流通させる手段として、プロペラファン１０６が設置されている。

【0023】

貯湯タンク１は、円筒状に成型した板金の上下を円錐状の板金で蓋をした空洞構造となっており、これを断熱材で覆って箱型の構造体内に配置している（なお、以降の説明で、貯湯タンク１の上側に設けた蓋をタンク頂部３、貯湯タンク１の下側に設けた蓋をタンク底部２という）。タンク底部２には、板金を貫通する穴が２か所設けられており、円錐構造の頂点部分（貯湯タンク１の鉛直方向中心軸Ｐでもある）に排水口５（図２参照）が、下側傾斜領域９ａの途中に給水口４（図２参照）が設けられている。

【0024】

排水口５は排水弁１１０を介して貯湯タンク１の外部に接続され、排水弁１１０を開くことで貯湯タンク１の内部が外部に対して開放され、また、給水口４は水道管１０８と減圧弁１１１を介して接続されていると共に、熱源機１０１の水冷媒熱交換器１０３と接続されている。給水口４と水冷媒熱交換器１０３の間には送水ポンプ１０７が設置され、この送水ポンプ１０７により、貯湯タンク１に貯めた水を水冷媒熱交換器１０３に送水できる。従って、給水口４は熱源機１０１に対して送水口６（図２参照）の役割も担う。

【0025】

一方、タンク頂部３に対しては、図１５に示すように、円錐構造の頂点部分（貯湯タンク１の鉛直方向中心軸Ｐでもある）に出湯口８が設けられ、上側傾斜領域９ｂの途中に温水入口７が設けられている。温水入口７は水冷媒熱交換器１０３の出口側に接続され、これによりタンク底部２、送水ポンプ１０７、水冷媒熱交換器１０３、タンク頂部３の順に水が流れる経路を構成する。出湯口８は、給湯口１０９と配管で接続されている。出湯口８と給湯口１０９の間に水道管１０８から分岐した配管が接続されているため、水と温水を混合することが可能となっている。

【0026】

なお、水冷媒熱交換器１０３では、冷媒と水が対向する方向に流通するように冷媒と水の流路が接触している。ただし、必ずしも完全対向流となる必要はなく、一部で流路が直交する構成でも構わない。

【0027】

貯湯タンク１の内部のタンク底部２付近にはバッフル板２０Ａが設置されている。このバッフル板２０Ａは縁のある傘状の構造体、即ち、端部がタンク底部２の壁面に向って突出している外周端部２７ｆ及び２７ｃを有した構造体を給水口４に被せた構造となっている。

【0028】

図２、図３及び図６を用いて本発明の蓄熱式給湯装置の実施例１を説明する。

【0029】

図２に示すように、上述したバッフル板２０Ａは、タンク底部２の排水口５から離れた位置の下側傾斜領域９ａの途中に設置され、給水口４及び送水口６の接続部を兼用する流入接続部１２の延長線上、即ち、給水口４を流れる水の流入方向の延長線上で、かつ、下側傾斜領域９ａと平行に配置されている。

【0030】

また、バッフル板２０Ａの天井部分は、給水口４の給水方向からの水流が衝突するため、衝突部２６と呼ぶ。更に、バッフル板２０Ａは、上述したように縁（外周端部２７ｆ及び２７ｃ）のある傘状の構造となっており、バッフル板２０Ａの外周端部（縁）２７ｆ及び２７ｃは、衝突部２６よりもタンク底部２の壁面に近接して配置されている。

【0031】

また、本実施例では、バッフル板２０Ａにおける外周端部２７ｆ及び２７ｃの貯湯タンク１の排水口５に近い側を近接領域１１、貯湯タンク１の排水口５から遠い側を遠隔領域１０とする。即ち、タンク底部２の下側傾斜領域９ａの傾斜部上側が遠隔領域１０となり、下側傾斜領域９ａの傾斜部下側が近接領域１１となる。

【0032】

また、本実施例では、上述した遠隔領域１０と近接領域１１において、外周端部２７ｆと外周端部２７ｃにおけるタンク底部２の壁面との成す角度及び外周端部２７ｆと外周端部２７ｃにおけるタンク底部２の壁面との距離が異なっている。

【0033】

具体的には、バッフル板２０Ａの外周端部２７ｆ及び２７ｃの延長線とタンク底部２の壁面との成すバッフル板２０Ａの外側の角度（外周側角度２９ｆ及び２９ｃ）について、遠隔領域１０の外周側角度２９ｆよりも近接領域１１の外周側角度２９ｃを大きくしている。なお、遠隔領域１０の外周側角度２９ｆは、本実施例では直角となっている。

【0034】

また、バッルル板２０Ａの遠隔領域１０の外周端部２７ｆ及び近接領域１１の外周端部２７ｃとタンク底部２の壁面との最短距離（外周側距離３０ｆ及び３０ｃ）についても、遠隔領域１０の外周側距離３０ｆよりも近接領域１１の外周側距離３０ｃを大きくしている。

【0035】

図３に、本実施例におけるバッフル板２０Ａの斜視図を示す。

【0036】

上述したように、本実施例では、バッフル板２０Ａの遠隔領域１０と近接領域１１において外周側角度２９ｆと２９ｃが異なるため、それぞれの外周端部２７ｆ及び２７ｃが滑らかに接続されるよう、両者を接続する外周接続部２８を備えている。即ち、遠隔領域１０と近接領域１１において外周側角度２９ｆと２９ｃが異なるため、それぞれの外周端部２７ｆ及び２７ｃに切れ目がないように外周接続部２８で接続している。

【0037】

なお、本実施例では、外周接続部２８の領域が近接領域１１と遠隔領域１０に対応する外周端部２７ｆ及び２７ｃよりも小さいが、外周接続部２８の領域の方が外周端部２７ｆ及び２７ｃより大きい構造でも構わない。

【0038】

また、本実施例では、図２に示すように、バッフル板２０Ａとタンク底部２の下側傾斜領域９ａの壁面とは、支柱２１によって接続されている。この支柱２１は、バッフル板２０Ａの衝突部２６と同一面を構成する平板部分と、タンク底部２の下側傾斜領域９ａの壁面とを接続する役割を担うものであり、溶接によって接合されている。

【0039】

本実施例と従来技術との違いを説明するために、図４に、タンク底部２に従来技術のバッフル板２０を設置したタンク底部２の拡大図を示す。

【0040】

図４に示すタンク底部２の基本的な構造は本実施例の図２と同じだが、バッフル板２０の形状が本実施例のバッフル板２０Ａと異なる。具体的には、図４に示す従来技術では、遠隔領域１０と近接領域１１のそれぞれの外周側角度２９ｆ及び２９ｃが共に直角となっており、加えて、遠隔領域１０と近接領域１１のそれぞれの外周側距離３０ｆ及び３０ｃが同等となっている。
本実施例の作用と効果について説明する。使用開始時に貯湯タンク１に水道管１０８から水道水を供給し、貯湯タンク１の内部を水で満たす。この時、減圧弁１１１を介することで、水道圧は所定の圧力に減圧される。貯湯タンク１に貯まった冷水は、使用者の設定に応じた時間帯に沸き上げ運転がなされる。沸き上げ運転の際には、送水ポンプ１０７が稼働し、タンク底部２から水冷媒熱交換器１０３へと冷水が供給される。同時に、圧縮機１０２に電力を加えて冷媒の圧縮を開始し、ＣＯ２冷媒を水冷媒熱交換器１０３、膨張弁１０４、蒸発器１０５の順に流す。圧縮機１０２の駆動開始から一定の時間が経過すると、圧縮後の冷媒温度が設定に応じた温度に到達し、水冷媒熱交換器１０３で冷媒と冷水が熱交換することで、冷水は６５℃～９０℃の温水に加熱される。加熱された温水は、タンク頂部３の温水入口７からタンク頂部３に戻される。
冷媒については、水冷媒熱交換器１０３で冷水に熱を与えたことで温度が常温まで低下し、減圧弁１１１を通過することで熱源機１０１の設置環境温度よりも低い温度になる。そして、蒸発器１０５おいて、プロペラファン１０６によって生み出された空気流と低温の冷媒が熱交換することで、外気から熱を得た後、再び圧縮機１０２へと戻る。
以上の運転が継続されることで、貯湯タンク１の上部に温水が溜まり始め、やがて温水の領域が貯湯タンク１の下部に到達して、貯湯タンク１の内部の大部分が温水で満たされる。
温水を使用する際には、出湯口８から温水を取り出して給湯口１０９へと送る。この時、給湯口１０９へ温水を送ると同時に、貯湯タンク１のタンク底部２に設置されている給水口４より水道水が供給される。
貯湯された温水の温度が利用者の希望よりも高い場合には、水道管１０８から分岐した配管を流れる冷水と混合した後に給湯口１０９へと届けられる。貯湯タンク１内の温水を利用する際には、水道管１０８からの圧力が加わっているため、ポンプなどの動力がなくても給湯口１０９へお湯を届けることができる。ただし、貯湯タンク１よりも給湯口１０９の位置が大幅に高い場合などにおいては、別途加圧用のポンプを用いることができる。

【0041】

貯湯タンク１に貯めた水は、必要に応じて排水弁１１０を開くことで排出できる。利用ケースとしては、貯湯タンク１内に貯まった汚れを洗い落とす場合や、災害などで断水した際の生活用水の確保などである。これらの利用ケースにおいては、貯水されたすべての水を抜き出せることが求められる。このため、本実施例では、排水口５をタンク底部２の円錐構造の頂点に設けている。

【0042】

なお、タンク底部２が円錐形状でない場合においては、最も下側となる位置に排水口５を設けることで意図する効果が得られる。そのため、必ずしも排水口５はタンク底部２の中心軸上にある必要はない。

【0043】

上述したように、排水口５を円錐構造の頂点に設置しているため、給水口４又は送水口６の接続部を兼用する流入接続部１２は、円錐構造の下側傾斜領域９ａに設置せざるを得なくなる。ここで言う下側傾斜領域９ａとは、排水口５に対して水が流れるように構成した領域のことを指すため、排水口５よりも高い位置にある非頂点部と言い換えることができる。即ち、下側傾斜領域９ａの斜面の一部に加工を加えて平面上にしたものなども含む。

【0044】

図５に、貯湯タンク１から給湯口１０９へ温水を送る従来技術の運転において、タンク底部２に従来構造のバッフル板２０を設置した場合の冷水の流れの状態を示す。

【0045】

水道管１０８を通って流入した冷水は、給水口４から貯湯タンク１へ流入した後、バッフル板２０の衝突部２６に到達して流れの向きをかえる。流入した冷水の流れは、図５の矢印のように、バッフル板２０の壁面に沿って流れ、外周端部２７ｆ及び２７ｃとタンク底部２の間の隙間（外周側距離３０ｆ及び３０ｃ）から貯湯タンク１内へと流出する。

【0046】

この時、遠隔領域１０と近接領域１１は、タンク底部２との成す角度（外周側角度２９ｆ及び２９ｃ）が共に直角となっており、また、外周側距離３０ｆと３０ｃの幅（距離）も同じである。このため、遠隔領域１０と近接領域１１に到達した流れは、等しい流量及び流速で外周側距離３０ｆと３０ｃを抜ける。

【0047】

また、タンク底部２の下側傾斜領域９ａの壁面に対して流れが垂直に衝突するため、タンク底部２からの反作用の力を受けて、流入した流れはタンク底部２の壁面から離れる方向成分を持ちながら、タンク底部２の壁面に沿って広がる流れを形成する。

【0048】

このような流れとなった場合、図５に示すＡの領域（遠隔領域１０）において、タンク底部２の壁面に対して反射する方向成分を持つ流速の高い流れが生じ、この流れによってタンク頂部３の温水とタンク底部２の冷水が混合される。温水と冷水が混合することで、湯はりや給湯に利用できない４０℃前後を下回る湯量が増える。この４０℃前後を下回る温水は、風呂や給湯で利用できないため、熱源機１０１で沸き上げることなどによって再度温度を高める必要がある。しかし、温水の再加熱時においては、ヒートポンプサイクル１００の成績係数が低下する特性がある。

【0049】

以上により、貯湯タンク１内の攪拌によって、最終的には給湯に係る消費電力が増加する。

【0050】

これに対して、本実施例を用いた場合のタンク底部２の流れの状態を図６に示す。

【0051】

図６に示すように、本実施例では、遠隔領域１０の外周側角度２９ｆと外周側距離３０ｆに比べて近接領域１１の外周側角度２９ｃと外周側距離３０ｃが大きく構成されている。

【0052】

このような本実施例の構造に給水口４から冷水が流入した場合、遠隔領域１０については、バッフル板２０Ａの壁面を通過した流れがタンク底部２側に向きを変え、タンク底部２の壁面に対してほぼ垂直に衝突することになる。この時、流れの向きが急激に変わるため、タンク底部２に淀み領域が生じて静圧が高くなる。

【0053】

一方、近接領域１１は、外周側角度２９ｃが大きいため、外周端部２７ｃの外周側距離３０ｃから流出する流れがタンク底部２の壁面に対して斜めに衝突する。

【0054】

このため、近接領域１１の方が遠隔領域１０に比べて流れの衝突面の静圧が低減し、流速を高めることができる。加えて、遠隔領域１０の外周側距離３０ｆに対して近接領域１１における外周側距離３０ｃが大きいため、同じ流速となったときの流量が増える。

【0055】

以上の２つの効果によって、近接領域１１の流量と流速を高め、遠隔領域１０側の流量と流速を低減でき、これにより、従来技術を用いた場合に発生していた遠隔領域１０側から流出する上昇流による攪拌が抑制できる。

【0056】

なお、本実施例では、給水口４と送水口６の流路を兼用する例を示したが、送水口６と排水口５の流路が兼用されていても構わないし、給水口４と送水口６が下側傾斜領域９ａの異なる領域に設置されていても構わない。

【実施例2】

【0057】

本発明の蓄熱式給湯装置の実施例２について、図７、図８及び図９を用いて説明する。
該図に示す本実施例は、実施例１と比べてバッフル板の形状が異なったものである。以下、実施例１との相違点を中心に説明する。
図７に、本実施例におけるタンク底部２の拡大図を示す。
図７に示すように、本実施例のバッフル板２０Ｂは、平板の外周を直角状に折り曲げた形状が基本構造となっており、衝突部２６となる平板部分が給水方向（図７の上方向）に対して垂直で、かつ、タンク底部２の下側傾斜領域９ａの壁面の途中に、下側傾斜領域９ａの壁面と非平行に配置されている。このため、支柱２１の端部は、下側傾斜領域９ａの傾きと同じ角度の接合面を持っている。

【0058】

本実施例におけるバッフル板２０Ｂの遠隔領域１０と近接領域１１を比較すると、本実施例では、遠隔領域１０及び近接領域１１の外周側角度２９ｆ及び２９ｃについては、近接領域１１の外周側角度２９ｃが９０度以上、遠隔領域１０の外周側角度２９ｆが９０度以下となっている。また、遠隔領域１０及び近接領域１１の外周側距離３０ｆ及び３０ｃについては、近接領域１１の外周側距離３０ｃの方が遠隔領域１０の外周側距離３０ｆよりも大きく構成されている。

【0059】

更に、本実施例では、衝突部２６と外周端部２７ｆ及び２７ｃの鉛直方向長さに比べて、近接領域１１及び遠隔領域１０における外周側距離３０ｆ及び３０ｃの方が大きい。言い換えれば、バッフル板２０Ｂの縁（外周端部２７ｆ及び２７ｃ）の鉛直方向高さ（長さ）に比べて、バッフル板２０Ｂの縁（外周端部２７ｆ及び２７ｃ）とタンク底部２の壁面との隙間（外周側距離３０ｆ及び３０ｃ）が大きく構成されている。

【0060】

図８に、本実施例のバッフル板２０Ｂの斜視図を示す。

【0061】

図８に示すように、本実施例のバッフル板２０Ｂとタンク底部２を接続する支柱２１は、バッフル板２０Ｂの外周端部２７ｆ及び２０ｃを延長した構造（バッフル板２０Ｂと支柱２１が一体構造）となっている。ただし、支柱２１の部分と縁（外周端部２７ｆ及び２７ｃ）の部分の間には、縁のない切断部２２が形成されている。

【0062】

図９を用いて本実施例の構造における作用と効果について説明する。

【0063】

図９に矢印で示すように、給水口４より流入した流れはバッフル板２０Ｂの衝突部２６に到達した後、バッフル板２０Ｂの壁面に沿って流れ、外周端部２７ｆ及び２７ｃとタンク底部２の隙間（外周側距離３０ｆ及び３０ｃ）から流出する。この時、遠隔領域１０では外周側角度２９ｆが９０度よりも小さくなっているため、タンク底部２に衝突した流れの一部が給水口４の方向に戻される。一方、近接領域１１は外周側角度２９ｃが９０度よりも大きいため、バッフル板２０Ｂの壁面を通った流れが給水口４の方向に戻りにくい。

【0064】

これに加えて、遠隔領域１０の外周側距離３０ｆよりも近接領域１１の外周側距離３０ｃの間隔が大きいため、近接領域１１の流れの抵抗が少なくなり流量が増加する。
更に、遠隔領域１０及び近接領域１１が共に外周側距離３０ｆ及び３０ｃが小さいと、流れが通り抜ける隙間（外周側距離３０ｆ及び３０ｃ）の流路断面積が小さくなるために、同じ流量でも流速が増加し、貯湯タンク１内を攪拌する流れのエネルギを高めてしまう。
これに対して、本実施例では、衝突部２６と遠隔領域１０及び近接領域１１の外周端部２７ｆ及び２７ｃとの鉛直方向の距離が外周側距離３０ｆ及び３０ｃよりも小さいため、流速が増加しにくくなっており、貯湯タンク１内の攪拌がさらに抑制される。
また、支柱２１を遠隔領域１０及び近接領域１１の外周端部２７ｆ及び２７ｃ側に寄せることで、衝突部２６から周方向に広がる流れが通過できる面積の割合が増えるため、外周端部２７ｆ及び２７ｃとタンク底部２の成す面積を広く使うことができ、これにより、同じ流量の場合でも流速を低減できるため、攪拌が抑制される。

【0065】

本実施例のバッフル板２０Ｂの製造に際しては、円盤の外周側を直角に折り曲げる方法を想定している。

【0066】

仮に全周が繋がっている場合、曲げ加工時にしわなどが生じる可能性があり、生産が難しいが、本実施例では、外周端部２７ｆ及び２７ｃの一部に切断部２２（図８参照）を設けているため曲げ加工の加工性を高め、要件に応じた柔軟な端部形状が製造可能となる。また、本実施例では、切断部２２を支柱２１に隣接させて設けているが、これは切断部２２を通って流れが流出しやすくなる影響と、支柱２１によって流れが妨げられる影響を相殺させる効果がある。

【0067】

以上の構造により、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、実施例１に比べて貯湯タンク１内の攪拌をさらに抑制できる。

【実施例3】

【0068】

本発明の蓄熱式給湯装置の実施例３について、図１０、図１１及び図１２を用いて説明する。
該図に示す本実施例は、実施例２に比べてタンク底部２の下側傾斜領域９ａに掘り込み部９Ａを設け、バッフル板２０Ｃの外周端部２７ｆ及び２７ｃを変更したものとなっている。以下、実施例２との相違点を中心に説明する。
図１０に、本実施例におけるタンク底部２の拡大図を示す。
図１０に示すように、本実施例では、タンク底部２の下側傾斜領域９ａに水平な底面を持つ掘り込み部９Ａが設けられている。この掘り込み部９Ａを設けることで、給水口４と掘り込み部９Ａの底面は、流入接続部１２にて垂直に結合されることになる。しかも、掘り込み部９Ａの底面直径Ｌ１は、バッフル板２０Ｃの外周端部２７ｆと２７ｃの直径Ｌ２よりも小さく構成されている。
更に、バッフル板２０Ｃについては、近接領域１１における外周端部２７ｃの鉛直方向長さが、遠隔領域１０における外周端部２７ｆの鉛直方向長さよりも長い。
また、図１１に示すように、本実施例のバッフル板２０Ｃは、支柱２１及び切断部２２を除いた外周端部２７ｆ及び２７ｃの末端の全周に、波型の凹凸部２３が設けられている。

【0069】

図１２を用いて本実施例の構造における作用と効果について説明する。

【0070】

上述したように、本実施例では、タンク底部２の下側傾斜領域９ａに水平な底面を持つ掘り込み部９Ａを設けているが、この掘り込み部９Ａを設けることで、給水口４を鉛直方向に接合させやすくなり、製造誤差などに起因する流入角度のばらつきを低減できるため、遠隔領域１０と近接領域１１の外周端部２７ｆ及び２７ｃの隙間（外周側距離３０ｆ及び３０ｃ）から流出する流れの流量比を調整しやすくなる。

【0071】

また、掘り込み部９Ａの底面直径Ｌ１を、バッフル板２０Ｃの外周端部２７ｆと２７ｃの直径Ｌ２よりも小さくしているため、衝突部２６を通って外周端部２７ｆと２７ｃに到達した流れが掘り込み部９Ａに滞留しにくくなる。
更に、給水口４から流入した流れが衝突部２６を通過して外周端部２７ｆ及び２７ｃから流出する際、遠隔領域１０と近接領域１１とで縁（外周外周端部２７ｆ及び２７ｃ）の長さが異なっているため、縁（外周外周端部２７ｆ及び２７ｃ）の長さが同一の場合と比べて、近接領域１１を通って貯湯タンク１内へ流出する流れはタンク底部２に近い領域で急激に曲がる。これにより、タンク底部２付近の静圧が高まるため、流れが通過しにくくなり、流量が低減する。
この作用を用いて、遠隔領域１０と近接領域１１との隙間（外周側距離３０ｆ及び３０ｃ）を通る流れの流量比を調整できる。よって、様々な角度を持つ下側傾斜領域９ａに対して適する流量比に調整することが可能となる。

【0072】

また、本実施例では、外周端部２７ｆ及び２７ｃに波型の凹凸部２３の加工が施されている。この波型の凹凸部２３がある端部を通過した流れは、主流が垂直方向にずれる影響で、主流に沿った剪断層が形成され、形状によっては縦渦（図１２参照）が誘起される。剪断層が形成された場合、粘性によるエネルギの拡散が促進されるため、流れのエネルギを消費することができる。また、縦渦については、主流の下流側で粘性の影響で拡散し、やがて相互に干渉しあう。渦が干渉し合うことで縦渦は複雑な構造に崩壊し、一連の過程で流れのエネルギを消費する。

【0073】

このようなことから、外周端部２７ｆ及び２７ｃの末端部に波型の凹凸部２３を設けることにより、外周端部２７ｆ及び２７ｃの隙間（外周側距離３０ｆ及び３０ｃ）を流出した下流側で流れのエネルギが消費され、貯湯タンク１内の攪拌を抑制できる。

【0074】

以上の構成により、製造ばらつきの影響を低減しつつ、遠隔領域１０と近接領域１１から流出させる流れの流量比の細やかな調整が可能となるため、意図した流量比に調整しやすいバッフル板２０Ｃが提供できる。加えて、外周端部２７ｆ及び２７ｃの末端部に波型の凹凸部２３を設けることで、流れのエネルギを消費させて貯湯タンク１内の攪拌をさらに抑制することができる。

【0075】

なお、外周端部２７ｆ及び２７ｃの末端部に形成される凹凸部２３の形状については、波型でなくても外周端部２７ｆ及び２７ｃの長さが周方向に異なる形状（例えばＶ字型等）であれば効果が得られる。また、外周端部２７ｆ及び２７ｃの末端部に形成される凹凸部２３の形状は、周期的或いは非周期的でも構わない。

【実施例4】

【0076】

本発明の蓄熱式給湯装置の実施例４について、図１３及び図１４を用いて説明する。
該図に示す本実施例は、実施例３の外周端部２７ｆ及び２７ｃの末端部に形成される凹凸部２３の代わりに、複数の表面切起こし２５ａ及び外周切起こし２５ｂを設けたものである。以下、実施例３との相違点を中心に説明する。
図１３に、本実施例のバッフル板２０Ｄの斜視図を示す。
該図に示すように、本実施例では、バッフル板２０Ｄの衝突部２６に、この衝突部２６を貫通する複数（本実施例では２箇所）の表面連通部２４ａが、バッフル板２０Ｄの外周端部２７ｆ及び２７ｃに、この外周端部２７ｆ及び２７ｃを貫通する複数（本実施例では６箇所）の外周連通部２４ｂが、それぞれ設けられている。即ち、衝突部２６と同一面に設けた連通部を表面連通部２４ａ、外周端部２７ｆ及び２７ｃと同一面に設けた連通部を外周連通部２４ｂとする。

【0077】

また、表面連通部２４ａには、加工前の板状の素材に対して衝突部２６側とその直行方向に切り込みを入れ、給水口４側に切起こした構造（表面切起こし２５ａ）を設け、外周連通部２４ｂには、板状の素材に対して衝突部２６側とその直行方向に切り込みを入れ、給水口４側に切起こした構造（外周切起こし２５ｂ）を設けている。
図１３及び図１４を用いて本実施例の構造における作用と効果について説明する。本実施例では、外周連通部２４ｂと表面連通部２４ａとで効果が異なるため、まず、表面連通部２４ａについて説明する。
図１３及び図１４に示すように、衝突部２６に到達した流れは、バッフル板２０Ｄの壁面の全周に向かって流れる。この時、表面連通部２４ａと繋がっている表面切起こし２５ａにより、バッフル板２０Ｄの上側に向かう流れと、下側に向かう流れが生じる。この流れの一部が表面連通部２４ａを介してバッフル板２０Ｄの表面から上方向に抜けることで、外周端部２７ｆ及び２７ｃとタンク底部２の下側傾斜領域９ａとの隙間（外周側距離３０ｆ及び３０ｃ）から流出する流れの流量を低減し、流速を下げることで攪拌のエネルギを抑制できる。
なお、バッフル板２０Ｄの上側に抜ける流れによって攪拌が生じることも想定されるが、表面連通部２４ａの面積を小さくすることで、その影響を最小化でき、加えて、表面切起こし２５ａを給水口４側に向け、更に、支柱２１に隣接する切断部２２と衝突部２６の間に設けることで、切断部２２を通り抜ける流れを妨げることができる。これによって流れが切断部２２を通過する際に発生する高速領域を低減できる。
次に、外周連通部２４ｂの効果について図１４に従って説明する。
図１４に示すように、衝突部２６に到達した流れは、バッフル板２０Ｄの壁面に沿って流れた後、外周端部２７ｆ及び２７ｃ付近で向きを変える。この後、外周切起こし２５ｂにより、外周端部２７ｆ及び２７ｃを通過する流れと、タンク底部２と外周端部２７ｆ及び２７ｃの隙間（外周側距離３０ｆ及び３０ｃ）を通る流れに分かれる。これにより、タンク底部２と外周端部２７ｆ及び２７ｃの隙間（外周側距離３０ｆ及び３０ｃ）を通過する流れの流量を低減し、攪拌エネルギを抑制できる。

【0078】

以上のように、バッフル板２０Ｄに衝突した流れを、外周端部２７ｆ及び２７ｃとタンク底部２の隙間（外周側距離３０ｆ及び３０ｃ）だけでなく、バッフル板２０Ｄの上部や外周端部２７ｆ及び２７ｃから流出させることで、流れの通過する面積を増やし、結果として貯湯タンク１内へ流出する流速を低減できる。

【0079】

なお、表面切起こし２５ａ及び外周切起こし２５ｂは、下側傾斜領域９ａの角度や流量条件に合わせて様々な組み合わせを選定できる。例えば、近接領域１１の外周端部２７ｃにのみ外周連通部２４ｂを設けることなども可能である。

【実施例5】

【0080】

本発明の蓄熱式給湯装置の実施例５について、図１５を用いて説明する。

【0081】

該図に示す本実施例は、タンク頂部３に実施例２で説明したバッフル板２０Ｂを設置したものである。
図１５に、本実施例におけるタンク頂部３の拡大図を示す。
該図に示すように、タンク頂部３は出湯口８と温水入口７を備えており、タンク頂部３の壁面は出湯口８を頂点とした円錐構造となっている。このため、タンク頂部３の上側傾斜領域９ｂの途中に温水入口７を設けている。本実施例のバッフル板２０Ｂは、温水入口７の流入接続部１２に対向して設置されている。
これにより、貯湯タンク１の出湯口８に近い隙間（外周側距離３０ｃ）と遠い隙間（外周側距離３０ｆ）が生じる。タンク底部２と同様に、出湯口８に近い側の領域が近接領域１１、遠い側の領域が遠隔領域１０となる。外周端部２７ｆ及び２７ｃとタンク底部２との距離、即ち、外周側距離３０ｆと３０ｃは、遠隔領域１０よりも近接領域１１が大きい。また、外周端部２７ｆ及び２７ｃの延長線とタンク底部２との成すバッフル板２０Ｂの外側の角度、即ち、外周側角度２９ｆと２９ｃについても、遠隔領域１０よりも近接領域１１が大きい。

【0082】

次に、本実施例の動作について説明する。貯湯タンク１内は水の密度の違いにより、上部が温水、底部が冷水の温度分布に維持される。利用者がお湯を使用する場合には、出湯口８からお湯を取り出すため、貯湯タンク１に蓄熱した熱量を余りなく使用するためには、出湯口８が最も高い位置にある方がよい。このため、本実施例のように、タンク頂部３の頂点に出湯口８を設置することで、効率的に温水が利用できる。

【0083】

貯湯タンク１に温水を貯める際には、タンク底部２から冷水を取り出し、熱源機１０１で沸き上げ、温水入口７を通して貯湯タンク１に温水として戻す。この時、タンク頂部３から下向きに流れが流入することで、タンク底部２側に向かう流れが生じる。この流れをバッフル板２０Ｂが妨げることで、温水と冷水の混合が抑制される。また、バッフル板２０Ｂとして実施例２の構造を利用しているため、遠隔領域１０よりも近接領域１１へ向かう流れの流量が多くなり、遠隔領域１０側において貯湯タンク１の下方へ向かう流れが抑制される。

【0084】

以上の作用により、タンク頂部３の湯温が高温に保たれ、湯はりや給湯で利用するために必要な温度を保持することができる。

【0085】

なお、実施例１－５は、相互に組み合わせて利用することが可能であり、例えば、タンク底部２とタンク頂部３に同一のバッフル板２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを用いたり、異なるバッフル板２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを組み合わせることができる。

【0086】

また、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換える事が可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加える事も可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をする事が可能である。

【符号の説明】

【0087】

１…貯湯タンク、２…タンク底部、３…タンク頂部、４…給水口、５…排水口、６…送水口、７…温水入口、８…出湯口、９Ａ…掘り込み部、９ａ…下部傾斜領域、９ｂ…上部傾斜領域、１０…遠隔領域、１１…近接領域、１２…流入接続部、２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ…バッフル板、２１…支柱、２２…切断部、２３…凹凸部、２４…連通部、２４ａ…表面連通部、２４ｂ…外周連通部、２５ａ…表面切起こし、 ２５ｂ…外周切起こし、２６…衝突部、２７ｆ、２７ｃ…外周端部、２８…外周接続部、２９ｆ、２９ｃ…外周側角度、３０ｆ、３０ｃ…外周側距離、１００…ヒートポンプサイクル、１０１…熱源機、１０２…圧縮機、１０３…水冷媒熱交換器、１０４…膨張弁、１０５…蒸発器、１０６：プロペラファン、１０７…送水ポンプ、１０８…水道管、１０９…給湯口、１１０…排水弁、１１１…減圧弁。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】