(57)【要約】【課題】  小型化が可能であると共に、湯切れの心配がなく、且つ、熱効率の良い電気給湯器を提供する。【解決手段】  貯湯槽２内に給水口３と連通する貯湯槽内給水管４を渦巻き状に配設すると共に、該貯湯槽内給水管４内に発熱ヒータ５を配設した電気給湯器１を提供する。尚、前記湯槽内給水管４は略鉛直面上に渦巻き状に配設されている。【選択図】  図１
2006084159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯槽内に給水口と連通する貯湯槽内給水管を渦巻き状に配設すると共に、該貯湯槽内給水管内に発熱ヒータを配設したことを特徴とする電気給湯器。
【請求項２】
上記貯湯槽内給水管は略鉛直面上に渦巻き状に配設されていることを特徴とする請求項１記載の電気給湯器。
【請求項３】
上記貯湯槽内給水管は略水平面上に渦巻き状に配設されていることを特徴とする請求項１記載の電気給湯器。
【請求項４】
上記貯湯槽内給水管の先端は貯湯槽内の下部位置に開口していることを特徴とする請求項１，２又は３記載の電気給湯器。
【請求項５】
上記貯湯槽内給水管は直径１５ｍｍ〜２５ｍｍの銅パイプで形成されていることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の電気給湯器。
【請求項６】
上記発熱ヒータは２５ｍ〜３５ｍの長さに形成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の電気給湯器。
【請求項７】
上記貯湯槽の側部に風呂に湯を循環させるための風呂循環注ぎ口及び風呂循環戻り口が開穿されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の電気給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型化が可能であると共に、湯切れの心配がなく、且つ、熱効率の良い貯湯式の電気給湯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の此種給湯器として、灯油やガスを加熱源とした給湯器や、電気を加熱源とした給湯器が知られている。
そして、電気を加熱源とした電気給湯器が排ガス、臭い、音等を発生しないことや、利便性が高いことから広く普及しており、特に、電気給湯器として、安価な深夜電力を利用した電気温水器が一般に普及している。
【０００３】
この深夜電力を利用した電気温水器は比較的大型の貯湯槽内の下部に発熱体が配置され、深夜電力料金を利用できる所定の深夜の時間帯に発熱体が通電され加熱されて湯を沸かすものであり、貯湯槽の上部から湯を給湯し、給湯した湯の量と同量の水が貯湯槽の下部から供給されるように構成されており、同様の電気温水器が特許文献１にも記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１４８８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した深夜電力を利用した電気温水器は、利便性も高く一般に普及しているが、深夜電力を利用するため、貯湯容量を確保すべく貯湯槽を比較的大型に形成する必要があり、従って、重量があり、持ち運びが困難で、更に、工費がかかり、設置場所が限定されるという問題があった。又、貯湯容量が制限されるため、湯切れの心配があった。
【０００５】
以上の現状に鑑み、本発明は、小型化が可能であると共に、湯切れの心配がなく、且つ、熱効率の良い電気給湯器を提供す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べく、本発明は以下の構成を提供する。
請求項１に係る発明は、貯湯槽内に給水口と連通する貯湯槽内給水管を渦巻き状に配設すると共に、該貯湯槽内給水管内に発熱ヒータを配設したことを特徴とする電気給湯器を提供するものである。
【０００７】
請求項２に係る発明は、上記貯湯槽内給水管は略鉛直面上に渦巻き状に配設されていることを特徴とする請求項１記載の電気給湯器を提供するものである。
請求項３に係る発明は、上記貯湯槽内給水管は略水平面上に渦巻き状に配設されていることを特徴とする請求項１記載の電気給湯器を提供するものである。
【０００８】
請求項４に係る発明は、上記貯湯槽内給水管の先端は貯湯槽内の下部位置に開口していることを特徴とする請求項１，２又は３記載の電気給湯器を提供するものである。
【０００９】
請求項５に係る発明は、上記貯湯槽内給水管は直径１５ｍｍ〜２５ｍｍの銅パイプで形成されていることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の電気給湯器を提供するものである。
【００１０】
請求項６に係る発明は、上記発熱ヒータは２５ｍ〜３５ｍの長さに形成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の電気給湯器を提供するものである。
【００１１】
請求項７に係る発明は、上記貯湯槽の側部に風呂に湯を循環させるための風呂循環注ぎ口及び風呂循環戻り口が開穿されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の電気給湯器を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１記載の発明によれば、貯湯槽内に給水口と連通する貯湯槽内給水管を渦巻き状に配設すると共に、該貯湯槽内給水管内に発熱ヒータを配設した電気給湯器を提供するので、深夜電力を利用することに制限されることなく、いつでも加熱が可能であり、従って、大きな貯湯槽を必要とせず小型化が可能であると共に、湯切れの心配がなく、且つ、貯湯槽内給水管内に発熱ヒータが配設されているので熱効率の良い電気給湯器を提供できる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、上記貯湯槽内給水管は略鉛直面上に渦巻き状に配設されているので、請求項１記載の発明の効果に加え、貯湯槽の高さを高くすることができ、湯の対流を促進することができると共に、貯湯槽内の上部位置に滞留する高温湯と下部位置に滞留する低温湯との混合を防ぎ、常に高温湯を給湯することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、上記貯湯槽内給水管は略水平面上に渦巻き状に配設されているので、請求項１記載の発明の効果に加え、貯湯槽の高さを低くすることができ、電気給湯器を高さの狭いスペースに収納することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、上記貯湯槽内給水管の先端は貯湯槽内の下部位置に開口しているので、請求項１，２又は３記載の発明の効果に加え、貯湯槽内給水管の先端から供給される低温湯が貯湯槽内の上部に滞留する高温湯に混合することを防止することができる。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、上記貯湯槽内給水管は直径１５ｍｍ〜２５ｍｍの銅パイプで形成されているので、請求項１，２，３又は４記載の発明の効果に加え、熱伝導率が良く、加熱効率を高めることができる。
【００１７】
請求項６記載の発明によれば、上記発熱ヒータは２５ｍ〜３５ｍの長さに形成されているので、請求項１，２，３，４又は５記載の発明の効果に加え、貯湯層内の水又は湯を広範囲に加熱し、加熱効率を高めることができる。
【００１８】
請求項７記載の発明によれば、上記貯湯槽の側部に風呂に湯を循環させるための風呂循環注ぎ口及び風呂循環戻り口が開穿されているので、請求項１，２，３，４，５又は６記載の発明の効果に加え、風呂の湯を循環させて、風呂の湯温を一定に保持することができると共に、追い炊きをすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、実施例を示した図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１に於いて、１は本発明の電気給湯器を示し、電気給湯器１は、奥行きｄ１寸法よりも高さｈ１寸法が大きい略立方体のステンレス容器から成る貯湯槽２内に給水口３と連通する貯湯槽内給水管４を渦巻き状に配設すると共に、該貯湯槽内給水管４内に発熱ヒータ５を配設している。
【００２０】
そして、貯湯槽内給水管４は直径１５ｍｍ〜２５ｍｍ、好ましくは、直径２０ｍｍの銅パイプで形成され、略鉛直面上に渦巻き状に先端側が中心に向かうように配設されており、且つ、貯湯槽内給水管４の先端部４ａは貯湯槽２内の下部に向かって延びており、貯湯槽内給水管４の先端４ｂが貯湯槽２内の下部位置に開口している。
【００２１】
一方、貯湯槽内給水管４の他端側は、給水口３を介して貯湯槽外給水管６に接続され、貯湯槽外給水管６は水道（図示せず）に接続されている。
又、貯湯槽２内の渦巻き状の貯湯槽内給水管４内には、前述したように、発熱ヒータ５が配設され、発熱ヒータ５は２５ｍ〜３５ｍ、好ましくは、３０ｍの長さの自己制御カーボン発熱ヒータであり、貯湯槽内給水管４内の給水口３近傍から、貯湯槽内給水管４内の先端部４ａ近傍まで貯湯槽内給水管４の略全長に及んで配設されている。
【００２２】
更に、貯湯槽２内の給水口３近傍に給湯口９が開穿され、給湯口９に貯湯槽内給湯管１０が連通して設けられ、貯湯槽内給湯管１０は貯湯槽２内の略左右中心部まで延設され、貯湯槽内給湯管１０の先端は貯湯槽２内の略上下中心部で開口している。一方、貯湯槽内給湯管１０は、給湯口９を介して貯湯槽外給湯管１１に接続され、貯湯槽外給水管１１は図示しない風呂、台所、洗面所等に設置される給湯栓に連結されている。
【００２３】
更に又、貯湯槽２の一側部に風呂（図示せず）に湯を循環させるための風呂循環注ぎ口７及び風呂循環戻り口８が開穿されており、風呂循環注ぎ口７及び風呂循環戻り口８は風呂に湯を循環させるための配管１２，１３に夫々接続されている。
【００２４】
尚、図に於いて、１４は水抜き栓であり、貯湯槽２内の湯又は水を排出するために使用する。
而して、前記電気給湯器１の使用及び利用方法について説明する。
【００２５】
電気給湯器１の水抜き栓１４を閉め、貯湯槽外給水管６の給水栓（図示せず）を開放し、貯湯槽外給湯管１１に連結される給湯栓の一部を開放すると、貯湯槽外給水管６から水道水圧で水が給水され、給水された水は渦巻き状の貯湯槽内給水管４内を循環して、貯湯槽内給水管４の先端４ｂから貯湯槽２内に排出され、貯湯槽２内に貯留する。
【００２６】
そして、貯湯槽外給湯管１１に連結される給湯栓から水が出始めたら、給湯栓を閉め、発熱ヒータ５を導通させると、発熱ヒータ５は発熱し、貯湯槽内給水管４内の水を加熱すると共に、貯湯槽２内の水を加熱する。
【００２７】
この時、貯湯槽２内の水は加熱されることにより対流し、貯湯槽２内の上部に高温湯が滞留し、貯湯槽２内の下部に低温湯が滞留する。
そして、貯湯槽２内の水が所定温度に達した時、発熱ヒータ５の自己制御によって、発熱ヒータ５の導通が遮断され、発熱ヒータ５による加熱が停止する。この状態で、貯湯槽外給湯管１１に連結される給湯栓を開くと、給湯栓から貯湯槽外給湯管１１内の水が排出された後に貯湯槽２内の高温湯が給湯される。
【００２８】
この時、給湯栓から排出された水及び給湯された高温湯に相当する量の水が貯湯槽内給水管４から貯湯槽２内に給水され、給水によって貯湯槽２内の湯温が下がると発熱ヒータ５の自己制御により発熱ヒータ５が導通され、発熱ヒータ５の加熱が再開する。
【００２９】
前記貯湯槽内給水管２の先端４ｂから給水される水の水温は貯湯槽２内の湯温よりも低いが、貯湯槽内給水管４の先端４ｂが貯湯槽２内の下部位置に開口しているため、貯湯槽内給水管２の先端４ｂから給水される水が貯湯槽２内の上部に滞留する高温湯と混合することがなく、高温湯は高温を維持できる。
【００３０】
湯が使用されない場合に於いても、時間の経過によって貯湯槽２内の湯温は低下するが、その場合は、発熱ヒータ５の自己制御によって発熱ヒータ５が再加熱され、貯湯槽２内の湯温は略一定の温度に維持される。
【００３１】
この状態で、風呂循環注ぎ口７から配管１２を介して風呂に湯を注ぎ、風呂で低温となった湯を配管１３を介して風呂循環戻り口８から貯湯槽２内に戻すことにより、風呂水を循環させ、風呂の湯の湯温の保持、或いは追い炊きをすることも可能である。この循環は図示しないポンプ等を利用して行われる。尚、風呂には前記貯湯槽外給湯管１１を介して給湯することも可能である。
【００３２】
斯くして、前記電気給湯器１は貯湯槽２内に給水口３と連通する貯湯槽内給水管４が渦巻き状に配設されると共に、該貯湯槽内給水管４内に発熱ヒータ５が配設されるので、深夜電力の利用に限定されることなく、いつでも加熱が可能であり、従って、大きな貯湯槽を必要とせず小型化が可能であると共に、貯湯量に制限されることがなく、必要な湯量を湯切れなく供給できる。そのため、小さなスペースに置くことができると共に、少量の湯量を必要とする場所に設置することが可能である。
【００３３】
又、貯湯槽内給水管４内に発熱ヒータ５が配設されているので、温度の低い水を集中的に加熱することにより、吸熱効率が高くなり、熱効率が良い。
更に、前記電気給湯器１を小型に複数個形成し、適宜複数個所に設置することも可能であり、或いは、小型に複数個形成した電気給湯器１，１…を一箇所にまとめて大量の給湯を行うことも可能である。更に又、前記電気給湯器１は大型に形成することも可能である。尚、その場合に於いては、発熱ヒータ５の長さ、及び、貯湯槽内給水管４の銅パイプの大きさを前述の寸法から適宜変更することも可能である。
【００３４】
従って、前記電気給湯器１は従来の深夜電力を利用した電気温水器と同様に、風呂、台所、洗面所等の給湯や、床暖房等の給湯に利用することが可能であると共に、それらに一括して給湯することも、個別に給湯することも可能である。
【００３５】
更に又、前記電気給湯器１は電気加熱方式であるため、灯油や、ガスを使った給湯器のような臭い、音、排ガスの発生がない。
そして、貯湯槽内給水管４は略鉛直面上に渦巻き状に配設されているので、貯湯槽２の高さを高くすることができ、湯の対流を促進することができると共に、貯湯槽２内の上部位置に滞留する高温湯と下部位置に滞留する低温湯との混合を防ぎ、常に高温湯を給湯することができる。又、幅の狭いスペースに置くことができる。
【００３６】
更に、前記貯湯槽内給水管４の先端は貯湯槽２内の下部位置に開口しているので、貯湯槽内給水管４の先端から供給される低温湯が貯湯槽２内の上部に滞留する高温湯に混合することを防止することができる。
【００３７】
更に又、前記貯湯槽内給水管４は直径１５ｍｍ〜２５ｍｍ、好ましくは、直径２０ｍｍの銅パイプで形成されているので、熱伝導率が良く、加熱効率を高めることができる。
【００３８】
そして、前記発熱ヒータ５は２５ｍ〜３５ｍ、好ましくは３０ｍの長さに形成されているので、貯湯層２内の水又は湯を広範囲に加熱し、加熱効率を高めることができる。
【００３９】
又、前記貯湯槽２の側部に風呂に湯を循環させるための風呂循環注ぎ口７及び風呂循環戻り口８が開穿されているので、風呂の湯を循環させて、風呂の湯温を一定に保持することができると共に、風呂の追い炊きにも利用することができる。
【００４０】
図２に於いて、２１は本発明の他の電気給湯器を示し、電気給湯器２１は、奥行きｄ２寸法よりも高さｈ２寸法が小さい略立方体のステンレス容器から成る貯湯槽２２内に給水口２３と連通する貯湯槽内給水管２４を渦巻き状に配設すると共に、該貯湯槽内給水管２４内に発熱ヒータ２５を配設している。
【００４１】
そして、貯湯槽内給水管２４は直径１５ｍｍ〜２５ｍｍ、好ましくは、直径２０ｍｍの銅パイプで形成され、略水平面上に渦巻き状に先端側が中心に向かうように配設されており、貯湯槽内給水管２４の先端２４ｂが貯湯槽２２内の下部位置に開口している。一方、貯湯槽内給水管２４は、給水口２３を介して貯湯槽外給水管２６に接続され、貯湯槽外給水管２６は水道（図示せず）に接続されている。
【００４２】
又、貯湯槽２２内の渦巻き状の貯湯槽内給水管２４内には、前述したように、発熱ヒータ２５が配設され、発熱ヒータ２５は２５ｍ〜３５ｍ、好ましくは、３０ｍの長さの自己制御カーボン発熱ヒータであり、貯湯槽内給水管２４内の給水口２３近傍から、貯湯槽内給水管２４内の先端部２４ａ近傍まで貯湯槽内給水管２４の略全長に及んで配設されている。
【００４３】
更に、貯湯槽２２内の給水口２３近傍に給湯口２９が開穿され、給湯口２９に貯湯槽内給湯管３０が連通して設けられ、貯湯槽内給湯管３０は貯湯槽２２内の略中心部まで延設され、貯湯槽内給湯管３０の先端は貯湯槽２２内の上部位置に開口している。一方、貯湯槽内給湯管３０の他端側は、給湯口２９を介して貯湯槽外給湯管３１に接続され、貯湯槽外給水管３１は図示しない風呂、台所、洗面所等に設置される給湯栓に連結されている。
【００４４】
更に又、貯湯槽２２の一側部に風呂に湯を循環させるための風呂循環注ぎ口２７及び風呂循環戻り口２８が開穿されており、風呂循環注ぎ口２７及び風呂循環戻り口２８は風呂に湯を循環させるための配管３２，３３に夫々接続されている。
【００４５】
尚、図に於いて、３４は水抜き栓であり、貯湯槽２２内の湯又は水を排出するために使用する。
而して、前記電気給湯器２１の使用及び利用方法について説明する。
【００４６】
電気給湯器２１の水抜き栓３４を閉め、貯湯槽外給水管２６の給水栓（図示せず）を開放し、貯湯槽外給湯管３１に連結される給湯栓の一部を開放すると、貯湯槽外給水管２６から水道水圧で水が給水され、給水された水は渦巻き状の貯湯槽内給水管２４内を循環して、貯湯槽内給水管２４の先端２４ｂから貯湯槽２２内に排出され、貯湯槽２２内に貯留する。
【００４７】
そして、貯湯槽外給湯管３１に連結される給湯栓から水が出始めたら、給湯栓を閉め、発熱ヒータ２５を導通させると、発熱ヒータ２５は発熱し、貯湯槽内給水管２４内の水を加熱すると共に、貯湯槽２２内の水を加熱する。
【００４８】
この時、貯湯槽２２内の水は加熱されることにより対流し、貯湯槽２２内の上部に高温湯が滞留し、貯湯槽２２内の下部に低温湯が滞留する。
そして、貯湯槽２２内の水が所定温度に達した時、発熱ヒータ５の自己制御によって、発熱ヒータ２５の導通が遮断され、発熱ヒータ２５による加熱が停止する。この状態で、貯湯槽外給湯管３１に連結される給湯栓を開くと、給湯栓から貯湯槽外給湯管３１内の水が排出された後に貯湯槽２２内の高温湯が排出される。
【００４９】
この時、給湯栓から排出された水及び高温湯に相当する量の水が貯湯槽内給水管２４から給水され、給水によって貯湯槽２２内の湯温が下がると発熱ヒータ２５の自己制御により発熱ヒータ２５が導通され、発熱ヒータ２５の加熱が再開する。
【００５０】
前記貯湯槽内給水管２４から給水される水の水温は貯湯槽２２内の湯温よりも低いが、貯湯槽内給水管２４の先端２４ｂが貯湯槽２２内の下部位置に開口しているため、貯湯槽内給水管２４から給水される水が貯湯槽２２内の上部に滞留する高温湯と混合することがなく、高温湯は高温を維持できる。
【００５１】
湯が使用されない場合に於いても、時間の経過によって貯湯槽２２内の湯温は低下するが、発熱ヒータ２５の自己制御によって発熱ヒータ２５が再加熱され、貯湯槽２２内の湯温は略一定の温度に維持される。
【００５２】
この状態で、風呂循環注ぎ口２７から配管３２を介して風呂に湯を注ぎ、風呂で低温となった湯を配管３３を介して風呂循環戻り口２８から貯湯槽２２内に戻すことにより、風呂水を循環させ、風呂の湯の湯温の保持、或いは追い炊きをすることも可能である。この循環は図示しないポンプ等を利用して行われる。尚、風呂には前記貯湯槽外給湯管３１を介して給湯することも可能である。
【００５３】
斯くして、前記電気給湯器２１は貯湯槽２２内に給水口２３と連通する貯湯槽内給水管２４が渦巻き状に配設されると共に、該貯湯槽内給水管２４内に発熱ヒータ２５が配設されるので、前記電気給湯器(図１に於いて１)と同様に、深夜電力の利用に限定されることなく、いつでも加熱が可能であり、従って、大きな貯湯槽を必要とせず小型化が可能であると共に、貯湯量に制限されることがなく、必要な湯量を湯切れなく供給できる。そのため、小さなスペースに置くことができると共に、少量の湯量を必要とする場所に設置することが可能である。
【００５４】
又、貯湯槽内給水管２４内に発熱ヒータ２５が配設されているので、温度の低い水を集中的に加熱することにより、吸熱効率が高くなり、熱効率が良い。
更に、前記電気給湯器２１を小型に複数個形成し、適宜複数個所に設置することも可能であり、或いは、小型に複数個形成した電気給湯器２１，２１…を一箇所にまとめて大量の給湯を行うことも可能である。更に又、前記電気給湯器２１は大型に形成することも可能である。尚、その場合に於いては、発熱ヒータ２５の長さ、及び、貯湯槽内給水管２４の銅パイプの大きさを前述の寸法から適宜変更することも可能である。
【００５５】
従って、前記電気給湯器２１は従来の深夜電力を利用した電気温水器と同様に、風呂、台所、洗面所等の給湯や、床暖房等の給湯に利用することが可能であると共に、それらを一括して給湯することも、個別に給湯することも可能である。
【００５６】
更に又、前記電気給湯器２１は電気加熱方式であるため、灯油や、ガスを使った給湯器のような臭い、音、排ガスの発生がない。
そして、貯湯槽内給水管２４は貯湯槽２２内に略水平面上に渦巻き状に配設されているので、貯湯槽２２の高さを低くすることができ、高さの低いスペースに置くことができる。
【００５７】
又、前記貯湯槽内給水管２４の先端は貯湯槽２２内の下部位置に開口しているので、貯湯槽内給水管２４の先端から供給される低温湯が貯湯槽２２内の高温湯に混合することを防止することができる。
【００５８】
更に、前記貯湯槽内給水管２４は直径１５ｍｍ〜２５ｍｍ、好ましくは、直径２０ｍｍの銅パイプで形成されているので、熱伝導率が良く、加熱効率を高めることができる。
【００５９】
更に又、前記発熱ヒータ２５は２５ｍ〜３５ｍ、好ましくは３０ｍの長さに形成されているので、貯湯層２２内の水又は湯を広範囲に加熱し、加熱効率を高めることができる。
【００６０】
そして、前記貯湯槽２２の側部に風呂に湯を循環させるための風呂循環注ぎ口２７及び風呂循環戻り口２８が開穿されているので、風呂の湯を循環させて、風呂の湯温を一定に保持することができると共に、風呂の追い炊きにも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】（ａ）本発明の電気給湯器の正面縦断面図である。（ｂ）本発明の電気給湯器の側面図である。
【図２】（ａ）本発明の他の電気給湯器の平面断面図である。（ｂ）本発明の他の電気給湯器の側面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１，２１  電気給湯器
２，２２  貯湯槽
３，２３  給水口
４，２４  貯湯槽内給水管
４ｂ，２４ｂ  先端
５，２５  発熱ヒータ
６，２６  貯湯槽外給水管
７，２７  風呂循環注ぎ口
８，２８  風呂循環戻り口
【図１】
2006084159.tif 000003
【図２】
2006084159.tif 000004