(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水系統から供給される水を貯える第１貯水手段と、
前記第１貯水手段の内部に設けられ、前記給水系統から供給される水を貯える第２貯水手段と、
前記第１貯水手段に貯えられた水を加熱する加熱手段と、
前記給水系統からの給水先を、電力系統からの電力により、前記第２貯水手段から前記第１貯水手段へ切り替える第１切替弁と、
前記貯水手段からの水を放水する放水系統への給水元を、前記電力系統からの電力により、前記第２貯水手段から前記第１貯水手段へ切り替える第２切替弁と、
を備える温水器。
【請求項２】
前記第２貯水手段は、前記第１貯水手段の内部に設けられた管路である請求項1に記載の温水器。
【請求項３】
前記第１切替弁は、前記電力系統からの電力が遮断された場合に、前記給水系統からの給水先を、前記第２貯水手段へ切り替え、
前記第２切替弁は、前記電力系統からの電力が遮断された場合に、前記放水系統への給水元を、前記第２貯水手段へ切り替える請求項１又は２に記載の温水器。
【請求項４】
前記放水系統からの水に、前記給水系統からの水を混合して吐水する混合弁を備える請求項１乃至３のいずれか一項に記載の温水器。
【請求項５】
前記混合弁は、前記電力系統からの電力が遮断された場合に、前記放水系統からの水を吐水する請求項４に記載の温水器。
【請求項６】
前記加熱手段は、前記電力系統から供給される電力によって、前記第１貯水手段に貯えられた水を加熱する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の温水器。
【請求項７】
前記給水系統は、上水管を含む請求項１乃至６のいずれか一項に記載の温水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
温水器として環境負荷が小さい貯湯式電気温水器が近年注目されている。貯湯式電気温水器は、大気中の熱を利用して沸かした湯を貯湯タンクに貯える。したがって貯湯式電気温水器は、ガスの燃焼等による二酸化炭素を発生させずに給湯することができる。
【０００３】
貯湯式電気温水器は、貯湯タンクに貯えられた湯を、電力を使用して水と混合することにより適温の湯を供給する。このため、停電時にはこの混合を制御することが困難となる。従来の貯湯式電気温水器は、停電時に熱湯が供給されることを回避するために、給湯を停止したり水のみを給水したりしていた（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
これに対し、停電時であっても湯を供給する貯湯式電気温水器が提案されている（例えば、特許文献２及び３を参照）。特許文献２に開示された貯湯式給湯機は、貯湯タンクに設けられた非常用の取水栓から湯を供給する。また、特許文献３に開示された貯湯式給湯機は、補助電源を使用することにより、停電時であっても給湯することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２５８３６７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１９０５４６号公報
【特許文献３】特開２０１０−０３８４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示された貯湯式給湯機は、貯湯タンクから直接給湯するため、貯湯タンクの設置場所によっては給湯が困難となる場合があった。また、特許文献３に開示された貯湯式給湯機は、補助電源の設置や管理に関するコストが高くなるおそれがあった。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、停電時において補助電源を使用することなく、温水を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の温水器は、
給水系統から供給される水を貯える第１貯水手段と、
前記第１貯水手段の内部に設けられ、前記給水系統から供給される水を貯える第２貯水手段と、
前記第１貯水手段に貯えられた水を加熱する加熱手段と、
前記給水系統からの給水先を、電力系統からの電力により、前記第２貯水手段から前記第１貯水手段へ切り替える第１切替弁と、
前記貯水手段からの水を放水する放水系統への給水元を、前記電力系統からの電力により、前記第２貯水手段から前記第１貯水手段へ切り替える第２切替弁と、
を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、停電によって電力系統からの電力の供給が遮断された場合には、給水系統の給水先が第２貯水手段に切り替わり、放水系統の供給元が第２貯水手段に切り替わる。これにより、給水系統から供給された水は、第２貯水手段を経由する間に第１貯水手段に貯水された水と熱交換を行うことによって加熱され、温水として放出される。したがって、停電時に補助電源を用いることなく、温水を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る貯湯式電気温水器の構成を示す図である。
【図２】貯湯タンク及び熱交換器の形状を示す模式図である。
【図３】停電時の水の流れを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本実施形態に係る貯湯式電気温水器１の概略的な構成を示す。貯湯式電気温水器１は、上水道等の給水系統に接続される。貯湯式電気温水器１は、上水管から供給された水を沸かし、カラン等の流水口から給湯する。貯湯式電気温水器１は、ヒートポンプユニット２、給水切替弁３、給湯切替弁４、貯湯タンク５、熱交換器６、及び湯水混合弁７を備える。これらの構成要素は、図１の実線に示されるように、配管によって互いに接続される。なお、図中の矢印は、配管内の湯又は水が流れる方向を示す。また、図中の点線は、電力系統から電力を供給する配電線を示す。
【００１２】
ヒートポンプユニット２は、循環ポンプ、膨張弁、熱交換器、及びコンプレッサー等から構成される。ヒートポンプユニット２は、上水管から給水切替弁３を介して供給された水を、大気中の熱を利用して沸かす。ヒートポンプユニット２が沸かす湯の温度は、例えば９０℃である。この湯は、ヒートポンプユニット２から給湯切替弁４を介して貯湯タンク５に貯えられる。また、貯湯タンク５の底部からは、給水切替弁３に配管が接続される。このようにヒートポンプユニット２及び貯湯タンク５の間を循環する管路が設けられることにより、貯湯タンク５内の上部には高温の湯が貯えられる。一方、貯湯タンク５内の底部には低温の湯又は水が貯えられる。なお、貯湯タンク５の容量は、例えば５００リットルである。
【００１３】
熱交換器６は、貯湯タンク５に収容される流水管である。熱交換器６は、例えば、銅やアルミ等の熱伝導率の高い材料又はこの材料を含む合金等から形成される。熱交換器６は、給水切替弁３及び給湯切替弁４に接続される。熱交換器６は、具体的には、例えば図２に示される螺旋状の配管である。なお、熱交換器６は、螺旋状の配管に限られず、貯湯タンク５内の湯水と熱交換器６内の水との熱交換を行うことができる部材であればよい。また、熱交換器６は、貯湯タンク５に収容されず、貯湯タンク５との十分な接触面積を有する部材としてもよい。
【００１４】
給水切替弁３及び給湯切替弁４は、所定の流路が開かれた状態を維持する電磁弁である。具体的には、給水切替弁３は、電力系統から電力が供給されている平時には、上水管、貯湯タンク５及びヒートポンプユニット２に通じる流路が開かれ、熱交換器６に通じる流路が閉じた状態を維持する。また、給湯切替弁４は、平時には、ヒートポンプユニット２、貯湯タンク５及び湯水混合弁７に通じる流路が開かれ、熱交換器６に通じる流路が閉じた状態を維持する。
【００１５】
湯水混合弁７は、湯と水との混合比を調節する電動の混合弁である。平時における湯水混合弁７は、弁の開き角度を調整することにより、給湯切替弁４から供給された湯と上水管から供給される水とを所定の混合比で混合し、所定の水温の湯又は水をカラン等へ吐水する。所定の水温は、例えば貯湯式電気温水器１の使用者により設定される温度である。
【００１６】
次に、電力系統による電力の供給が停止した停電時の貯湯式電気温水器１について説明する。給水切替弁３及び給湯切替弁４は、給電が停止した場合、流路を自動的に切り替える。具体的には、給水切替弁３及び給湯切替弁４のそれぞれは、ヒートポンプユニット２及び貯湯タンク５に通じる流路を閉じるとともに、熱交換器６に通じる流路を開く。給水切替弁３及び給湯切替弁４による流路の切り替えは、例えばバネ等のテンションを利用する機構により実現される。
【００１７】
また、湯水混合弁７は、給電が停止した場合、上水管に通じる流路を自動的に閉じる。これにより、停電時における湯水混合弁７は、給湯切替弁４から供給される湯のみをカラン等へ吐水する。湯水混合弁７が自動的に流路を閉じる動作は、例えばバネ等のテンションを利用する機構により実現される。
【００１８】
図３は、停電時における水の流れを示す図である。図３の矢印に示されるように、停電時において、給水切替弁３から熱交換器６に供給された水は、熱交換器６の内部を流れる間に貯湯タンク５の湯から熱を吸収して温水となる。この温水は、給湯切替弁４及び湯水混合弁７を介してカラン等へ供給される。
【００１９】
以上説明したように、本実施形態に係る貯湯式電気温水器１は、平時には貯湯タンク５の湯と水とを混合することにより適温の湯を供給する。一方、貯湯式電気温水器１は、停電時には貯湯タンク５に貯えられた湯を熱源として利用することにより、平時と同様にカラン等から湯を供給する。
【００２０】
このため、貯湯式電気温水器１は、停電時において、補助電源を使用することなく、平時と同様にカラン等から給湯することができる。また、停電時に供給される湯の量は貯湯タンク５の容量に限らない。すなわち、貯湯式電気温水器１は、貯湯タンク５の容量よりも大きな容量の温水を確保することができる。さらに、貯湯タンク５内の湯温が上水管から供給される水温以下になるまでの長時間にわたって、貯湯式電気温水器１は湯を確保することができる。
【００２１】
また、湯水混合弁７は、給電が停止した場合、自動的に上水管へ通じる流路を閉じる。これにより、貯湯式電気温水器１は、停電時であっても熱交換器６から供給される温水を確実にカラン等から供給することができる。
【００２２】
また、平時における給水切替弁３及び給湯切替弁４は、熱交換器６に通じる流路が閉じた状態を維持する。したがって、貯湯式電気温水器１は、ヒートポンプユニット２が沸かす湯の量を、貯湯タンク５のみの容量とすることができる。
【００２３】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。
【００２４】
例えば、上記実施形態では、平時における給水切替弁３及び給湯切替弁４は、熱交換器６との流路が閉じた状態を維持したが、この流路が開かれた状態を維持してもよい。この場合、平時における熱交換器６の内部に湯水が流れることにより、熱交換器６内の湯水が古くなることを防ぐことができる。
【００２５】
例えば、上記実施形態では、停電時における湯水混合弁７は、上水管に通じる流路を閉じたが、これには限らない。例えば、給電が停止した場合に、湯水混合弁７は、給湯切替弁４から供給される湯と上水管から供給される水とを所定の混合比で吐水する機構を有してもよい。この場合、貯湯タンク５内の湯水から熱交換器６に奪われる熱量が少なくなるので、停電時における貯湯式電気温水器１は、さらに長時間にわたり湯を確保することができる。
【００２６】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の温水器は、水を沸かして給湯する温水器に適している。
【符号の説明】
【００２８】
１  貯湯式電気温水器
２  ヒートポンプユニット
３  給水切替弁
４  給湯切替弁
５  貯湯タンク
６  熱交換器
７  湯水混合弁
【図１】
0005558407.tif 000002
【図２】
0005558407.tif 000003
【図３】
0005558407.tif 000004