(57)【要約】【課題】本発明の態様によれば、予期せぬ断水や災害時などの水が供給されない緊急時に容易にタンク内の水を使用できる。【解決手段】電気ヒータが設けられた貯湯タンクと、給水源からの水を貯湯タンクへ導く給水管と、貯湯タンク内の湯水を吐水部に導く出湯管と、出湯管に設けられた第一逆止弁と、貯湯タンクの底部と第一逆止弁より下流側の出湯管とを接続するバイパス管と、バイパス管に設けられた、湯水を出湯管へ搬送するポンプと、ポンプの下流側の圧力を測定する圧力測定手段と、ポンプを制御する制御部と、を備え、制御部は、圧力測定手段の測定値が所定の圧力未満であれば、ポンプを作動させ、圧力測定手段の測定値が所定の圧力以上であれば、ポンプの動作を停止させる制御をすることを特徴とする貯湯式電気温水器。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気ヒータが設けられた貯湯タンクと、
給水源からの水を前記貯湯タンクへ導く給水管と、
前記貯湯タンク内の湯水を吐水部に導く出湯管と、
前記出湯管に設けられた第一逆止弁と、
前記貯湯タンクの底部と前記第一逆止弁より下流側の前記出湯管とを接続するバイパス管と、
前記バイパス管に設けられた、湯水を前記出湯管へ搬送するバイパス管ポンプと、
前記バイパス管ポンプの下流側の圧力を測定する圧力測定手段と、
前記バイパス管ポンプを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記圧力測定手段の測定値が所定の圧力未満であれば、前記バイパス管ポンプを作動させ、前記圧力測定手段の測定値が所定の圧力以上であれば、前記バイパス管ポンプの動作を停止させる制御をすることを特徴とする貯湯式電気温水器。
【請求項２】
前記バイパス管ポンプは、前記バイパス管に並列に設けられた第一ポンプと第二ポンプによって構成されており、前記第一ポンプと前記第二ポンプとは、一方が非回転式ポンプで、もう一方が回転式ポンプであることを特徴とする請求項１に記載された貯湯式電気温水器。
【請求項３】
前記バイパス管ポンプを動かすための内部電源を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載された貯湯式電気温水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗面所などに設置される給水栓用の貯湯式電気温水器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から貯水タンク内の水を、非常時に飲料水や様々な用途として使用するために、タンク内に貯蔵された水を取り出す技術があることは公知である。
例えば、特許文献１の給水システムでは、貯水槽などの貯水手段を備えており、給水管から供給された水道水を住宅内の給水栓に供給するために用いられる。給水管には、水道水が給水管へ逆流しないようにするための逆止弁が設けられる。第１配水管は、逆止弁よりも下流側の水道水を第１給水栓に供給する。また、第２配水管は、逆止弁よりも下流側の水道水を第２給水栓に供給する。第１給水栓は、通常時には通常の給水栓として使用されるが、水道水に給水圧が作用しなくなる非常時には、非常取水栓として兼用される。また、第２給水栓には、接続口が形成され、この接続口には、加圧装置が取り付けられる。そして、加圧装置を作動させて貯水手段を加圧することによって、貯水手段によって貯留されている水道水を非常取水栓から取り出すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１８５２７２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、特許文献１の技術では、非常時に貯水手段内に貯溜している水道水を取り出すには、加圧装置を第２給水栓の近くまで運び、第２給水栓の接続口に加圧装置を接続して取り付け作業を行い、貯水手段を加圧する作業が必要となる。このため、非常時という余裕の無い状況において、煩雑な作業を行わなければならず実用性において問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための、第一の発明は、電気ヒータが設けられた貯湯タンクと、給水源からの水を前記貯湯タンクへ導く給水管と、前記貯湯タンク内の湯水を吐水部に導く出湯管と、前記出湯管に設けられた第一逆止弁と、前記貯湯タンクの底部と前記第一逆止弁より下流側の前記出湯管とを接続するバイパス管と、前記バイパス管に設けられた、湯水を前記出湯管へ搬送するバイパス管ポンプと、前記バイパス管ポンプの下流側の圧力を測定する圧力測定手段と、前記バイパス管ポンプを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記圧力測定手段の測定値が所定の圧力未満であれば、前記バイパス管ポンプを作動させ、前記圧力測定手段の測定値が所定の圧力以上であれば、前記バイパス管ポンプの動作を停止させる制御をすることを特徴とする貯湯式電気温水器である。
【０００６】
第一の発明によれば、予期せぬ断水や災害時などの水が供給されない緊急時においても、断水時に給水栓の吐出操作を行うと、バイパス管ポンプが作動し貯湯タンク内の湯水を汲み上げるので、複雑な操作を必要とせず、通常通りの吐水操作によって、貯湯タンク内の湯水を吐出できる。つまり、貯湯タンク内の湯水が無くなるまでは、普段通りの吐水操作によって、湯水を使用できる。また、第一逆止弁によりバイパス管ポンプによって汲み上げられた水がタンク内に戻ることは無い。よって、通常時、断水時のどちらの場合でも、水が給水栓に供給され、そこから吐出される。
【０００７】
第二の発明は、第一の発明において、前記バイパス管ポンプは、前記バイパス管に並列に設けられた第一ポンプと第二ポンプによって構成されており、前記第一ポンプと前記第二ポンプとは、一方が非回転式ポンプで、もう一方が回転式ポンプであることを特徴とする貯湯式電気温水器である。
【０００８】
第二の発明によれば、回転式ポンプと非回転式ポンプを並列に設置することで、回転式ポンプで揚程（流量）を確保するとともに、非回転式ポンプで圧力を確保することで、コンパクトな構成で、かつ、低消費電力にて、貯湯タンク内の水を取り出せる。なお、回転式ポンプ、又は、非回転式ポンプどちらか一方のみでは大型で消費電力が大きくなる。
【０００９】
第三の発明は、第一または第二の発明において、前記バイパス管ポンプを動かすための内部電源を有していることを特徴とする貯湯式電気温水器である。
【００１０】
第三の発明によれば、断水時などの緊急時においては、ポンプを作動させるための電気の供給がストップする場合がある。その時に、貯湯式電気温水器に内蔵された内部電源を使ってポンプを作動させることで、残留した貯湯タンク内の水を取り出すことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の態様によれば、予期せぬ断水や災害時などの水が供給されない緊急時に容易に貯湯タンク内の水を使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る貯湯式電気温水器の構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る圧力測定手段での検出圧力を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るフローチャート図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る貯湯式電気温水器の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る貯湯式電気温水器１の構成図である。
図１に示すように、貯湯式電気温水器１は、給水口１５を介して給水源（図示せず）からの水を貯湯タンク２へ給水する給水管１９と、給水管１９の途中に上流側（給水口１５側）から順に設けられた第三逆止弁１３及び減圧弁６と、減圧弁６の下流側で給水管１９から分岐し、出水口１７へ連通連結する出水管２１と、を備えている。
【００１５】
第三逆止弁１３は、断水時に貯湯タンク２内の湯水が給水源側に逆流するのを防ぐためのものであり、減圧弁６は、貯湯タンク２に流入する水圧を略一定以下（例えば、０．０８ＭＰａ以下）にするためのものである。
【００１６】
また、貯湯式電気温水器１は、貯湯タンク２の上部と出湯口１６を連通連結する出湯管２０と、出湯管２０の途中に設けられた第一逆止弁１１と、第一逆止弁１１の上流側（貯湯タンク２の上部側）で出湯管２０から分岐し、膨張水排出口１８へ連通連結する膨張水排出管２２と、膨張水排出管２２の途中に設けられた負圧弁付き逃し弁７と、を備えている。
【００１７】
また、負圧弁付き逃し弁７は、貯湯タンク２に内蔵された電気ヒータ３により体積膨張した貯湯タンク２内の膨張水を膨張水排出管２２を介して排出し、貯湯タンク２内の圧力を略一定以下（例えば、０．１ＭＰａ以下）にするとともに、万一、貯湯タンク２内の圧力が負圧になった場合には内蔵された負圧弁を開き、膨張水排出口１８より膨張水排出管２２を経由して外気を貯湯タンク２内へ取り込むためのものである。
【００１８】
さらに、貯湯タンク２には、貯湯タンク２内の湯温を測定するための温度測定手段４と、貯湯タンク２内の水位を測定するための水位測定手段５が設けられている。
【００１９】
給水源（図示せず）からの水は、給水口１５より貯湯式電気温水器１に入り、給水管１９を経由して減圧弁６で減圧される。そして、減圧弁６を通過した水は、貯湯タンク２へ供給されるとともに、出水管２１を経由して出水口１７より給水栓１４へ供給される。
【００２０】
なお、貯湯タンク２に供給された水は、温度測定手段４で測定された貯湯タンク２内の湯温が操作部２５で設定された設定温度になるように、制御部２４によって貯湯タンク２に内蔵された電気ヒータ３で加熱される。
【００２１】
使用者がお湯を使用するために給水栓１４が開放されると、貯湯タンク２内の湯が出湯管２０を通過し、出湯口１６を経て給水栓１４へ供給される。その際、出水口１７を経由した水と給水栓１４で混合されて所望の温度に調節される。
【００２２】
また、貯湯式電気温水器１は、貯湯タンク２の底部と、出湯管２０に設けられた第一逆止弁１１より下流側とを接続するバイパス管２３を備え、バイパス管２３は、上流側（貯湯タンク２の底部側）から順に、バイパス管２３を通過する湯水の流量を制限するための流量制限手段８、後述するバイパス管ポンプ９の吐出圧が貯湯タンク２側へ逆流するのを防ぐための第二逆止弁１２、断水時に貯湯タンク２内の湯水を給水栓１４へ汲み上げるためのバイパス管ポンプ９、バイパス管ポンプ９によって加圧されたバイパス管２３内の圧力を測定するための圧力測定手段１０と、を備えている。
【００２３】
流量制限手段８は、少流量に設定された定流量弁やバイパス管２３の内径の一部又は全部を小さくすることで構成され、断水が発生していない通常の吐水時にバイパス管２３を流れる流量は、バイパス管２３に設けられた第二逆止弁１２やバイパス管ポンプ９による圧力損失も加わり、出湯管２０を流れる流量に比べて少ない。
【００２４】
従って、断水が発生していない通常の吐水時にも、貯湯タンク２の底部から少量の温度の低い湯水がバイパス管２３を経由して給水栓１４より吐出されるが、その流量は少ないので、出湯管２０を経由して給水栓１４へ供給される湯水の温度低下はほとんどなく、お湯の使用にあたっての支障はない。
【００２５】
なお、第一逆止弁１１によりバイパス管ポンプ９によって汲み上げられた湯水が貯湯タンク２内に戻ることは無い。一方、給水源から水が常に供給される通常時において、吐水操作を行う場合は、貯湯タンク２内の湯が主に出湯管２０を経由して給水栓１４へ供給され、そこから吐出される。
【００２６】
また、流量制御手段８の代わりに、第二逆止弁１２に内蔵されたコイルばね（図示しない）を調整することでバイパス管２３に流れる流量を調整してもよい。  
【００２７】
図２は、本発明の一実施形態に係る圧力測定手段１０での検出圧力を示す図である。
断水時に給水栓１５の湯側を開くと、圧力測定手段１０で測定される圧力は徐々に低下していく。そして、予め定められた所定値（例えば、０．０５ＭＰａ）以下になると、バイパス管ポンプ９が作動し、貯湯タンク２内の湯水が汲み上げられて給水栓１４から吐出される。
【００２８】
このとき、負圧弁付き逃し弁７の負圧弁が自動的に開いて外気が取り込まれるので、貯湯タンク２が破損することもなく、貯湯タンク２内の湯水が給水栓１４へ汲み上げられる。そして、給水栓１４を閉じると、バイパス管２３内の圧力が上昇し、予め定められた所定値（例えば、０．０５ＭＰａ）を超えた時点で、バイパス管ポンプ９が停止する。
【００２９】
次に、断水時のバイパス管ポンプ９の動作について詳細に説明する。
図３は、バイパス管ポンプ９の制御フローである。
【００３０】
まず、貯湯タンク２内の水位が所定値以上か否かを判断し（ステップＳ１）、所定値以上であれば、バイパス管２３内の圧力が所定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２）。そして、ステップＳ２で、所定値以下であれば、制御部２４によってバイパス管ポンプ９を作動させる（ステップＳ３）。反対に所定値を超えていれば、バイパス管ポンプ９を停止させる（ステップＳ４）。
【００３１】
また、ステップＳ１で貯湯タンク２内の水位が所定値未満であると判断されると、ステップＳ４でバイパス管ポンプ９を停止させる。以下、ステップＳ１より繰り返す。
【００３２】
なお、ステップＳ１では、水位測定手段５で貯湯タンク２内が空又はそれに近い状態になったか否かを判断しており、所定値未満になった場合はバイパス管ポンプ９を停止させることにより、バイパス管ポンプ９が空運転することを防いでいる。
【００３３】
また、水位測定手段５で測定された貯湯タンク２内の水位に基づいて電気ヒータ３を制御することにより、バイパス管ポンプ９による汲み上げで電気ヒータ３が水中から露出した場合は、電気ヒータ３を停止させて空焚きを防いでいる。
【００３４】
従って、バイパス管２３内の圧力に基づいて断水を検知して自動的にバイパス管ポンプ９が作動して、給水栓１４へ貯湯タンク２内の湯水を汲み上げるので、普段通りの吐水操作によって、貯湯タンク内の湯水が無くなるまでは、貯湯タンク２内の湯水を使用できる。
【００３５】
また、制御部２４は、電池やコンデンサ等からなる内部電源（図示しない）を備え、断水時などの緊急時において、バイパス管ポンプ９を作動させるための電気（商用電源）の供給がストップした場合においても、内部電源を使ってバイパス管ポンプ９を作動させることで、残留した貯湯タンク内の湯水を取り出すことができる。
【００３６】
図４は、他の実施形態に係る貯湯式電気温水器１の構成図である。
この図４に示す実施形態においては、図１に示す実施形態ではバイパス管ポンプ９が１台であったのに代えて、並列に設けられた第一ポンプ２７ａと第二ポンプ２７ｂとの２台のポンプによってバイパス管ポンプ９を構成している点が図１に示す実施形態とは異なっている。具体的には、バイパス管２３の第二逆止弁１２よりも下流側であって、かつ、圧力測定手段１０よりも上流側に第一ポンプ２７ａを設け、同じくバイパス管２３の第二逆止弁１２よりも下流側であって、かつ、圧力測定手段１０よりも上流側において、第一ポンプ２７ａの上流側と下流側とを連通するように分岐管２６を設け、この分岐管２６に第二ポンプ２７ｂをさらに設けたものである。そして、第一ポンプ２７ａと第二ポンプ２７ｂとは、どちらか一方が非回転式ポンプで、もう一方が回転式ポンプである。
【００３７】
揚程能力の高い回転式ポンプと加圧能力の高い非回転式（ダイヤフラム式）ポンプを併用することにより、回転式ポンプで揚程（流量）を確保するとともに、非回転式ポンプで圧力を確保することで、１台の回転式ポンプ又は非回転式ポンプのみによって揚程（流量）及び圧力を確保する場合と比べて、低消費電力かつコンパクト化を実現している。  
【００３８】
なお、制御部２４に備えた内部電源（図示しない）は、断水時などの緊急時において、第一ポンプ２７ａ及び第二ポンプ２７ｂを作動させるための電気（商用電源）の供給がストップした場合においても、内部電源を使って第一ポンプ２７ａ及び第二ポンプ２７ｂを作動させることで、残留した貯湯タンク内の湯水を取り出すことができる。
【符号の説明】
【００３９】
１・・・貯湯式電気温水器
２・・・貯湯タンク
３・・・電気ヒータ
４・・・温度測定手段
５・・・水位測定手段
６・・・減圧弁
７・・・負圧弁付き逃し弁
８・・・流量制限手段
９・・・バイパス管ポンプ
１０・・・圧力測定手段
１１・・・第一逆止弁
１２・・・第二逆止弁
１３・・・第三逆止弁
１４・・・給水栓（吐水部）
１５・・・給水口
１６・・・出湯口
１７・・・出水口
１８・・・膨張水排出口
１９・・・給水管
２０・・・出湯管
２１・・・出水管
２２・・・膨張水排出管
２３・・・バイパス管
２４・・・制御部
２５・・・操作部
２６・・・分岐管
２７ａ・・・第一ポンプ
２７ｂ・・・第二ポンプ
【図２】
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【図３】
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【図１】
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【図４】
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