(57)【要約】【課題】本発明は、主に太陽光を利用し、補助的にＩＨ（高周波電磁誘導加熱）を利用したＩＨ給湯器を提供する。【解決手段】本発明のＩＨ給湯器は、内部に伝熱液媒体を充填した給湯容器１と、該給湯容器１の下部側壁に容器内側へ凹設した、磁性材料からなる一体形成された円筒状凹容部２と、該円筒状凹容部２中に外側から挿入された円筒状の高周波電磁誘導コイル３と、貯湯槽に循環状に配管され、前記給湯容器１の下部から上部に渡って縦断蛇行状に内蔵された熱交換器４と、さらに前記給湯容器１の上部及び下部に伝熱液媒体を循環可能に接続された太陽光集熱器５とから構成される。【選択図】図１
2011158162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に伝熱液媒体を充填した給湯容器と、該給湯容器の下部側壁に容器内側へ凹設した、磁性材料からなる一体形成された円筒状凹容部と、該円筒状凹容部中に外側から挿入された円筒状の高周波電磁誘導コイルと、貯湯槽の湯水を循環するように配管され、前記給湯容器の下部から上部に渡って縦断蛇行状に内蔵された熱交換器と、さらに前記給湯容器の上部及び下部に配管され、伝熱液媒体を循環可能に接続された太陽光集熱器とから構成されることを特徴とするＩＨ給湯器。
【請求項２】
前記高周波電磁誘導コイルは、上下開口の円筒状の保持体の外側に線状コイルを螺旋状に捲回されて円筒状に形成され、前記給湯容器の円筒状凹容部中に外側から挿入されることを特徴とする請求項１記載のＩＨ給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、台所、洗面所や浴槽等にお湯を供給すると共に浴槽の追い炊き機能を備える貯湯槽に熱湯を補給するＩＨ給湯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、深夜電力と昼間電力を併用して高周波電磁誘導加熱装置で加熱しランニングコストの安い電気温水器が知られている（特許文献１を参照）。
この公知技術は、容器の外下部に磁性材からなる熱交換器を配置し、熱交換器上部と容器上部を上部管体で接続し、熱交換器下部と容器下部を電動開閉弁を有する下部管体で接続し、容器の中位置部を前記電動開閉弁と熱交換器の間に中部管体で接続し、熱交換器を高周波電磁誘導コイルによる加熱方式で直接加熱する構成として、加熱エネルギーは大量の湯を沸かすときは安価な深夜電力を用いて加熱し、いつでも高温の湯が得られるように昼間電力も併用できるようにした電気温水器である。
【０００３】
また、高周波誘導加熱装置で加熱して浴槽の追い炊きをする電気温水器が知られている（特許文献２を参照）。
この公知技術は、容器の外下部に容器側の第１水路と浴槽側の第２水路を有する磁性材からなる熱交換器を配置し、第１水路上部と容器上部を上部管体で接続し、第１水路下部と容器下部を電動開閉弁を有する下部管体で接続し、容器の中位置部を前記電動開閉弁と第１水路の間に中部管体で接続し、第２水路下部は浴槽下部管の循環ポンプを介して浴槽に接続し、第２水路上部と浴槽を浴槽上部管で接続し、熱交換器を高周波電磁誘導コイルによる加熱方式で第１水路側から直接加熱する浴槽追い炊き機能を持つ構成として、加熱エネルギーは大量の湯を沸かすときには安価な深夜電力を用いて加熱し、いつでも高温の湯が得られるように昼間電力も併用出来るようにした電気温水器である。
【０００４】
これらいずれの公知技術（特許文献１，２を参照）も全て深夜電力及び昼間電力の電気を使用するものであり、ＣＯ２排出量減少効果が少ない電気温水器であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２７２８０７号公報
【特許文献２】特開平５−２７２８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、主に太陽光を利用し、補助的にＩＨ（高周波電磁誘導加熱）を利用したＩＨ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】
【０００７】
本発明のＩＨ給湯器は、内部に伝熱液媒体を充填した給湯容器と、該給湯容器の下部側壁に容器内側へ凹設した、磁性材料からなる一体形成された円筒状凹容部と、該円筒状凹容部中に外側から挿入された円筒状の高周波電磁誘導コイルと、貯湯槽の湯水を循環するように配管され、前記給湯容器の下部から上部に渡って縦断蛇行状に内蔵された熱交換器と、さらに前記給湯容器の上部及び下部に配管され、伝熱液媒体を循環可能に接続された太陽光集熱器とから構成されるものである。
前記高周波電磁誘導コイルは、上下開口の円筒状の保持体の外側に線状コイルを螺旋状に捲回されて円筒状に形成され、前記給湯容器の円筒状凹容部中に外側から挿入される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のＩＨ給湯器は、内部に伝熱液媒体を充填した給湯容器と、該給湯容器の下部側壁に容器内側へ凹設した、磁性材料からなる一体形成された円筒状凹容部と、該円筒状凹容部中に外側から挿入された円筒状の高周波電磁誘導コイルと、貯湯槽の湯水を循環するように配管され、前記給湯容器の下部から上部に渡って縦断蛇行状に内蔵された熱交換器と、さらに前記給湯容器の上部及び下部に配管され、伝熱液媒体を循環可能に接続された太陽光集熱器とから構成されるので、大量の湯を沸かすときには安価な深夜電力を用いて加熱し、昼間は太陽光集熱器を利用し、いつでも高温の湯が得られるようにしたため、省エネ効果及びＣＯ２排出量減少効果が大きいものである。
また、本発明のＩＨ給湯器は、高周波電磁誘導コイルが給湯容器の円筒状凹容部中に外側から挿入されて、発熱部が液体と接触しないので、長寿命、耐用年数が長いなど結果的に省エネ効果が大である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のＩＨ給湯器を示す概略断面図である。
【図２】本発明のＩＨ給湯器を使用した給湯システムを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のＩＨ給湯器の一実施例を添付図面に基づいて、以下に説明する。
図１に示すように、本発明のＩＨ給湯器は、内部に伝熱液媒体を充填した給湯容器１と、該給湯容器１の下部側壁に容器内側へ凹設した、磁性材料からなる一体形成された円筒状凹容部２と、該円筒状凹容部２中に外側から挿入された円筒状の高周波電磁誘導コイル３と、貯湯槽の温水を循環するように配管され、前記給湯容器１の下部から上部に渡って縦断蛇行状に内蔵された熱交換器４と、さらに前記給湯容器１の上部及び下部に伝熱液媒体を循環可能に接続された太陽光集熱器５とから構成される。
【００１１】
前記給湯容器１は、内部に不凍液等からなる伝熱性液媒体を充填した密封円筒形容器である。
前記円筒状凹容部２は、前記給湯容器１の下部側壁に容器内側へ凹設され、高周波電磁誘導コイル３からの電磁誘導により励起されて渦電流を発生し加熱される磁性材料から円筒状に形成され、前記給湯容器１の側壁にあけた円孔に外側から挿入されて一体に形成される。したがって、前記給湯容器１の外観には円筒状の凹み容器が形成される。
【００１２】
前記高周波電磁誘導コイル３は、図１の丸囲みＡ部の部分拡大図で示すように上下開口の円筒状の保持体６の外側に線状コイル７を螺旋状に捲回されて円筒状に形成され、前記給湯容器１の円筒状凹容部２中に外側から挿入される。なお、前記前記円筒状凹容部２と前記高周波電磁誘導コイル３との間の隙間には電気絶縁部材が配置される。
【００１３】
前記熱交換器４は、図示しない貯湯槽の温水を循環するように配管され、前記給湯容器１の内部に熱交換パイプ８が縦断蛇行状に形成され、前記貯湯槽下部から配管されて電動開閉弁９を介して熱交換器４下部の熱交換パイプ８に接続され、一方熱交換器４上部の熱交換パイプ８は電動開閉弁９を介して前記貯湯槽上部に配管される。したがって、前記熱交換器４下部には貯湯槽からの低温の温水が導入され、蛇行状の熱交換パイプ８で加熱されて熱交換器４上部から貯湯槽へ高温の温水が循環供給される。
【００１４】
前記太陽光集熱器５は、前記給湯容器１の下部に上流配管１０に電動開閉弁１１、循環ポンプ１２を順に接続して前記給湯容器１から低温の伝熱液媒体を供給し、集熱パイプ１３で太陽光エネルギーにより温度上昇させ、太陽光集熱器５から下流配管１４に電動開閉弁１１を介して前記給湯容器１の上部に接続して高温の伝熱液媒体を前記給湯容器１へ循環供給する。
【００１５】
次に、本発明のＩＨ給湯器の操作動作を添付図面に基づいて、以下に説明する。
図２の本発明のＩＨ給湯器を使用した給湯システムを示す概略構成図に示すように、貯湯槽１５には深夜電力を使ってＩＨ（高周波電磁誘導加熱）を利用したＩＨ給湯器により加熱されたお湯が一定量貯湯されている。貯湯槽１５に溜められているお湯は上方から湯層１６、混合層１７、水層１８となっている。
今、給湯管１９の先端の台所蛇口２０、洗面所蛇口２１、浴室蛇口２２やシャワー２３でお湯が使用されると、使用された湯量と同量の水が給水管２４を通って貯湯槽１５内に給水され、この時冷水がお湯を下から押し上げるようにして給水され、また冷水は比重が大きいためお湯と対流を起こすこともなく水層１８に溜められる。水層１８の水位が上昇すると、温度センサー（図示せず）が水位上昇を検知して制御装置により高周波電磁誘導コイル３に通電され、高周波電磁誘導コイル３からの電磁誘導により励起されて渦電流を発生し前記円筒状凹容部２は加熱される。
【００１６】
図１に示す前記円筒状凹容部２が加熱されると、給湯容器１に充填されている伝熱液媒体が加熱されて高温となり、熱交換器４の熱交換パイプ８が加熱される。前記温度センサーが作動すると下部配管２５及び上部配管２６の電動開閉弁２７を開き、貯湯槽１５から下部配管２５を介して冷水が熱交換パイプ８に通水され、熱交換パイプ８で高温となったお湯は上部配管２６から貯湯槽１５上部の湯層１６に給湯される。この温水循環は温度センサーが検知解除させるまで続き、常に貯湯槽１５には一定温度及び湯量が貯湯される。
【００１７】
また、浴槽２８の追い炊きの場合は、浴槽２８の湯温が低下して吸込み口付近の温度センサー（図示せず）が作動すると、循環パイプ２９の循環ポンプ３０が作動して、浴槽２８の下部からお湯を吸込み、貯湯槽１５中に配置された循環パイプ２９の熱交換器３１が加熱されてお湯を加温し、浴槽２８の上部から高温のお湯を給湯する。吸込み温度が上昇すると、循環ポンプ３０が停止し、浴槽２８の追い炊きが終了する。
これにより貯湯槽１５の温度が低下すると、混合層１７が上昇して温度センサー（図示せず）が働き、前述と同様に下部配管２５及び上部配管２６の電動開閉弁２７を開き、貯湯槽１５からの下部配管２５を介して冷水が熱交換パイプ８に通水され、熱交換パイプ８で高温となったお湯は上部配管２６から貯湯槽１５上部の湯層１６に給湯される。この温水循環は温度センサーが検知解除させるまで続き、常に貯湯槽１５には一定温度及び湯量が貯湯される。
【００１８】
夜間時には、深夜電力を使ってＩＨ給湯器により加熱されたお湯が貯湯槽１５に一定量貯湯されるが、地域ごとの天気予報情報、供給水道水温などのインターネット情報をＰＣ（パソコン）に取り込み演算し、明日の太陽光集熱器５の利用度合を予測して、その不足分を前日の深夜電力で加温する。
昼間時には、図１に示す下流配管１４及び上流配管１０の電動開閉弁１１を開き、循環ポンプ１２が作動して、給湯容器１からの上流配管１０を介して循環ポンプ１２により低温の伝熱液媒体が太陽光集熱器５に供給され、集熱パイプ１３で太陽光エネルギーにより温度上昇させ、太陽光集熱器５から下流配管１４に電動開閉弁１１を介して前記給湯容器１の上部に接続して高温の伝熱液媒体を前記給湯容器１へ循環供給し、前記給湯容器１を高温に保持する。
【符号の説明】
【００１９】
１  給湯容器
２  円筒状凹容部
３  高周波電磁誘導コイル
４  熱交換器
５  太陽光集熱器
６  保持体
７  線状コイル
８  熱交換パイプ
９  電動開閉弁
１０  上流配管
１１  電動開閉弁
１２  循環ポンプ
１３  集熱パイプ
１４  下流配管
１５  貯湯槽
１６  湯層
１７  混合層
１８  水層
１９  給湯管
２０  台所蛇口
２１  洗面所蛇口
２２  浴室蛇口
２３  シャワー
２４  給水管
２５  下部配管
２６  上部配管
２７  電動開閉弁
２８  浴槽
２９  循環パイプ
３０  循環ポンプ
３１  熱交換器
【図１】
2011158162.tif 000003
【図２】
2011158162.tif 000004