(57)【要約】【課題】停電や、長期に低温状態が続いた場合でも凍結破損を発生させない貯湯式給湯機を提供すること。【解決手段】給水配管１８とタンク１１とを連通させる給水パイプ１４と、前記給水パイプ１４内の水を抜く水抜き手段１６とを備え、前記水抜き手段１６は、水抜き口２９、前記水抜き口を開閉する水抜き栓３０、前記水抜き栓３０を開放したときに前記水抜き口２９と連通する排水口３３、吸気口３２から構成され、前記吸気口３２は前記水抜き口２９より流路下流側で大気開放し、前記排水口３３は前記水抜き口２９より流路上流側で開放するとともに、前記水抜き口３０、前記排水口３３、前記吸気口３２の順に開口面積を小さくする構成としたもの。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水配管とタンクとを連通させる給水パイプと、前記給水パイプ内の水を抜く水抜き手段とを備え、前記水抜き手段は、水抜き口、前記水抜き口を開閉する水抜き栓、前記水抜き栓を開放したときに前記水抜き口と連通する排水口、吸気口から構成され、前記吸気口は前記水抜き口より流路下流側で大気開放し、前記排水口は前記水抜き口より流路上流側で開放するとともに、前記水抜き口、前記排水口、前記吸気口の順に開口面積を小さくする構成としたことを特徴とする貯湯式給湯機。
【請求項２】
水抜き手段は、給水パイプへの給水の供給・停止を行う給水閉止弁を有することを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯機。
【請求項３】
吸気口と排水口とを、略同一軸上に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の貯湯式給湯機。
【請求項４】
給水閉止弁は、給水ハンドルと給水栓軸とを有し、前記給水栓軸と前記水抜き軸は互いに直交する方向に設けたことを特徴とする請求項２に記載の貯湯式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ給湯機や電気温水器に代表される貯湯式給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では凍結破損の防止を目的として、外気に比べると温度低下が緩やかで加熱手段からの熱伝導のある本体ケース内部に給水口を有し、この給水口には水を抜くための水抜き栓を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、特許文献１に記載された従来技術を示すものである。図５に示すように、給水管１、給水元栓２からの水を供給する給水口３は水抜き栓４を有し、浴槽湯の加熱を行なう加熱器５と、浴槽６へ浴槽湯を供給する風呂往き接続口７には水抜き栓４を有し、風呂戻り接続口８にも水抜き栓４を有しており、本体のケース９の内側に給水口３、風呂往き接続口７、風呂戻り接続口８を設け、凍結のおそれがある場合には、水抜き栓より水を抜いて本体内部の部品の凍結破損を防止するとともに、水抜き栓部に残った残水についても加熱機５からの熱伝導により凍結を防止し給湯装置が破壊しないよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１２００６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の構成では水抜き栓は給湯機本体内部に設けており、給水元栓から水抜き栓までの間は水抜き作業を行った後も必ず水が残る構成であり、寒冷地などでは一般的に給水管ないし給水元栓は地中に埋設され保温されているため、本体ケース内部の水抜き栓から給水元栓までは長配管で残水量が多く、本体からの熱も伝達不足となるし、停電などにより加熱器が動作しない場合や、低温状態が長期間続いた場合には、凍結で周辺部を破損してしまうおそれがある。
【０００６】
また、一般的に貯湯式給湯機の場合は、給水部に逆止弁を設けて、タンクの水の逆流を防止し、上流側の水質を汚染することのないようにしているため、１箇所が開口するだけの水抜き栓では、開栓時も給水パイプの上方が逆止弁で封水されて内圧が大気開放とならないため、全く水が抜けない場合もあって凍結破損しやすく、水抜き後には水を残さない水抜き手段を設けることが課題であった。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、停電や、長期に低温状態が続いた場合でも凍結破損を発生させない貯湯式給湯機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】
【０００８】
従来の課題を解決するために、本発明の貯湯式給湯機は、給水配管とタンクとを連通させる給水パイプと、前記給水パイプ内の水を抜く水抜き手段とを備え、前記水抜き手段は、水抜き口、前記水抜き口を開閉する水抜き栓、前記水抜き栓を開放したときに前記水抜き口と連通する排水口、吸気口から構成され、前記吸気口は前記水抜き口より流路下流側で大気開放し、前記排水口は前記水抜き口より流路上流側で開放するとともに、前記水抜き口、前記排水口、前記吸気口の順に開口面積を小さくする構成としたことを特徴とするものである。
【０００９】
これによって、吸気口の開口面積が最も小さいことで空気導入時の異物の浸入を防止できる。また、排水口の開口面積が吸気口より大きくすることで、排水が吸気口側へ回りこみ、吸気不足が起因する残水を防止するとともに、排水の飛散を防ぐことができる。
【００１０】
さらに、水抜き手段全体の高さ寸法が、最も大きな水抜き口の開口面積によって決まるため、サイズの最小化が図れ、従来の水抜き手段よりさらに下方に取付けることができ、さらに残水の少量化が可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、停電や、長期に低温状態が続いた場合でも凍結破損を発生させない貯湯式給湯機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における貯湯式給湯機の内部全体図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１における水抜き手段の側方断面図（ｂ）同水抜き手段の下方断面図
【図３】本発明の実施の形態１における水抜き手段の詳細断面図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態２における水抜き手段の断面図（ボール式の給水閉止弁が「開」の場合）（ｂ）同水抜き手段の断面図（ボール式の給水閉止弁が「閉」の場合）
【図５】従来の貯湯式給湯機の配管図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の発明は、給水配管とタンクとを連通させる給水パイプと、前記給水パイプ内の水を抜く水抜き手段とを備え、前記水抜き手段は、水抜き口、前記水抜き口を開閉する水抜き栓、前記水抜き栓を開放したときに前記水抜き口と連通する排水口、吸気口から構成され、前記吸気口は前記水抜き口より流路下流側で大気開放し、前記排水口は前記水抜き口より流路上流側で開放するとともに、前記水抜き口、前記排水口、前記吸気口の順に開口面積を小さくする構成としたことを特徴とするものである。
【００１４】
これによって、吸気口の開口面積が最も小さいことで空気導入時の異物の浸入を防止できる。また、排水口の開口面積が吸気口より大きくすることで、排水が吸気口側へ回りこみ、吸気不足が起因する残水を防止するとともに、排水の飛散を防ぐことができる。
【００１５】
さらに、水抜き手段全体の高さ寸法が、最も大きな水抜き口の開口面積によって決まるため、サイズの最小化が図れ、従来の水抜き手段よりさらに下方に取付けることができ、さらに残水の少量化が可能となる。
【００１６】
第２の発明は、特に、第１の発明の水抜き手段は、給水パイプへの給水の供給・停止を行う給水閉止弁を有することを特徴とするもので、水抜き手段と給水元栓の２つの機能を一体化することができるため、形状が簡素化、小型化し、低温の外気との接触表面積も小さくなり、凍結しにくい構成となる。
【００１７】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の吸気口と排水口とを、略同一軸上に設けたことを特徴とするもので、吸気口の穴あけ加工が排水口と同一方向より可能となって、加工時の材料と時間のロス低減が図れて作業設備を含めた省資源化の向上が図れる。
【００１８】
第４の発明は、特に、第２の発明の給水閉止弁は、給水ハンドルと給水栓軸とを有し、前記給水栓軸と前記水抜き軸は互いに直交する方向に設けたことを特徴とするもので、互
いの通路が直交することから、水抜き口の開口が給水閉止弁の開口とほぼ同じ大きさまで拡大することができる。
【００１９】
さらに水抜き口は、閉止弁出口ケースの反対側の対抗する面にも取付けが可能で、貯湯式給湯機の配管によって都合よい側に水抜き手段を設けることが可能となる。
【００２０】
水抜き手段を搭載しない側の閉止弁出口ケースには、水抜き栓をセットするための突起があり、穴加工がされてない状態で、内部に給水された水が満たされるスペースを設けることができる。
【００２１】
貯湯式給湯機を通常使用している場合には、これによって容積を多くした閉止弁出口ケースに通水すれば、水の熱容量が多くなり、外気が低温となっても凍結防ぐことが可能となる。
【００２２】
さらに給水配管の埋設からの立ち上げ部、地上で外気に接する部分の表面積を最小化すれば、通常使用時においても凍結しないようにできる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における貯湯式給湯機の外観詳細図を示し、図２は、本発明の同貯湯式給湯機の水抜き手段の詳細図を示すものである。また、図３は、本発明の同貯湯式給湯機の水抜き手段の断面図を示すものである。
【００２５】
図１、図２、図３において、１１はタンク、１２は逆止弁、１３は減圧弁、１４は給水パイプ、１５は給水パイプ継手、１６は水抜き手段、１７は給水元栓、１８は給水配管となっており、タンク１１への給水ができるように構成されている。
【００２６】
また、タンク１１には、加熱手段１９と、風呂への注湯手段２０と給湯接続部２１を備えており、タンク１１内部に給水された水を加熱手段１９により加熱して必要量を蓄熱し、注湯手段２０ないし給湯接続部２１によって適温に調節したお湯が供給され、家庭用の風呂などに給湯できるようになっている。２２は排水栓でありタンク１１内の水を定期的に排水し、水質の悪化が防止できるようになっている。
【００２７】
給水配管１８は、他の端末にも連通しており、万一給水配管１８の内部圧力が負圧となって、タンク１１の水を逆流するような条件となったとしても、逆止弁１２によって、タンク１１内部で水質悪化した水が逆流しないように配慮されている。また、加熱手段は外気低温時の凍結防止のためにも動作することができる。
【００２８】
逆止弁１２と減圧弁１３は凍結破損しやすい構成であるため、可能な限り上方配置して温度の低下を防止している。また、タンク１１の圧力上昇時に逆止弁１２には高圧がかかるため、逆止弁１２は減圧弁１３の２次側に複数個設けて、逆止弁１２の機能の信頼性を２重化して向上させている。
【００２９】
最上部に配置した逆止弁１２は、タンクの上下の温度差による対流現象が起因する給水パイプ１４の温度分布異常を防ぎ、貯湯式給湯機の給湯温度調節の機能不全を防止している。
【００３０】
貯湯式給湯機は、長期間にわたって不使用状態とする場合には、通電を停止するのが一
般であり、通電が停止すると加熱手段も停止するため、外気低温の状態を配慮し、タンク１１内の水抜きを行う。
【００３１】
通電停止後、給水元栓１７を閉止して給水を遮断し、排水栓２２を開放させてタンク１１内の水を排水する。排水栓２２はタンク１１の最下部に接続されておりタンク１１内部は残水することなく排水される。
【００３２】
タンク１１に接続された配管には水が残るが、風呂の浴槽に接続する配管や給湯用の配管は、それぞれ、浴槽を空にすることで、または、シャワーカランの開閉栓を開放することで、配管内部は大気開放化できるため、注湯手段２０と給湯接続部２１につながる配管は、１箇所穴がある水抜き栓２０−１ないし２１−１を備えることで、完全な水抜きが可能である。
【００３３】
また、給水パイプ１４の水抜きを、開口部を１つとして完全に水抜きができる水抜き手段１６を、以下の構成により実現した。
【００３４】
水抜き手段１６は、給水パイプ１４の最下部にあって、埋設された給水配管１８の立ち上げ部に接続できるよう、給水継手ケース２５を有した給水元栓１７と一体化した構成としており、地上で外気と接触する部分を最短化し凍結しないようにしている。
【００３５】
給水継手ケース２５は、給水閉止弁２６、閉止弁出口ケース２７、給水パイプ継手２８とを備え、給水パイプ１４は垂直になっていて、その最下部に水抜き口２９と給水閉止弁２６の開口部が同一高さに設けられており、給水パイプ１４に給水された水は全て、水抜き口２９から排水できることになる。
【００３６】
しかも、水抜き手段１６と給水元栓１７の２つの機能を一体化することができるため、形状が簡素化、小型化し、低温の外気との接触表面積も小さくなり、凍結しにくい構成となっている。
【００３７】
３０は水抜き栓、３０−１は水抜きハンドル、３０−２は円柱状の水抜き軸でで、この外周にはＯリングシール材からなる水抜き弁３１を備え、水抜き軸３０−２はねじ摺動することができるようになっており、水抜きハンドル３０−１を回転することで水抜き口２９の開閉が可能となっている。
【００３８】
閉止弁出口ケース２７の水抜き軸３０−２摺動部は円筒形で、上側面に空気導入路３２−１を備えた吸気口３２を有し、水抜き口２９の「開」時には水抜き口２９の上方で大気開放されるようになっている。
【００３９】
閉止弁出口ケース２７の水抜き軸３０−２摺動部の円筒形下側面には、排水口３３を備え、吸気口３２は水抜き口２９より上方で大気開放し、排水口３３は水抜き口２９より下方で開放、水抜き口２９の「開」時には下に排水するようになっている。
【００４０】
これにより、給水パイプ１４内の水は落水し、排水口３３より排出される時に、吸気口３２より空気が導入されて、給水パイプ１４内部を大気開放化し確実に水が抜ける。また、水抜き口２９、排水口３３、吸気口３２の開口面積はこの順に小さくする構成としている。
【００４１】
これは、吸気口３２の開口面積を最小化して空気導入時の異物の浸入を防止するとともに、排水口の開口を大きくして、排水が吸気口側へ回りこんで吸気不足となり水抜きが停止することを防止するとともに、排水口３３は水抜き口２９より小さいため排水時の水の
飛散を防止することができる。
【００４２】
また、この構成によれば水抜き口２９の開口面積最も大きく、その他はより小さくなっており、水抜き手段１６全体の高さ寸法は、水抜き口２９のサイズが支配することになり、水抜きを可能限界寸法まで最小化できる。
【００４３】
吸気口３２には、上方に開口しないよう加工された空気導入路３２−１が連通しており、水抜き口２９と水抜き栓３０とによって水抜き口２９の上方にできる隙間３２−２は、テーパ状で表面がなめらかに加工されており、空気が給水パイプ１４内部にスムーズに導入できるようになっている。
【００４４】
排水口３３と水抜き栓３０とによって水抜き口２９の下方にできる隙間３３−１も、テーパ状で表面がなめらかに加工されており、給水パイプ内の水がスムーズに排水され、排水が途中で停止したり、時間がかかったりすることなく、水抜きが確実化するよう配慮している。
【００４５】
また、空気導入路３２−１の大気開放部は上に開口しておらず、上方より保温材３５を覆って凍結しないような配慮をしたとしても吸気する機能を損なうことがない。上方より落下する異物や雨水などが吸気口３２に堆積し、閉塞することを防止することができる。
【００４６】
空気導入路３２−１の大気開放部と水抜きハンドル３０−１を同一方向に設けることで、ハンドル３０−１を操作する空間により、吸気口３２を閉塞しないようにすることができる。
【００４７】
さらに、保温のために保温材を前記閉止弁出口ケースの外周に覆う場合にも、保温材３５は吸気口ない水抜きハンドル３０−１のある面にのみ開口を設けたものであればよく、水抜き手段１６および給水元栓の保温のために複雑な形状の保温材を用意する必要がなく、テープ状の保温材を巻きつけることで確実に保温ができる。
【００４８】
空気導入路３２−１と水抜き栓３０装着用の穴が平行に配置できることで、機械による同一方向からの穴加工が可能となり、加工時の材料と時間のロス低減が図れて作業設備を含めた省資源化の向上が図れる。
【００４９】
給水閉止弁２６は給水ハンドル２６−１とこれに連動する給水栓軸２６−２を有し、給水栓軸２６−２と水抜き軸３０−２とは互いに直交する方向に設けており、互いの開閉通路が直交することから、水抜き口２９の開口が給水閉止弁の開口とほぼ同じ大きさまで拡大することができる。
【００５０】
さらに水抜き口は閉止弁出口ケースの反対側の対抗する面にも取付けが可能で、貯湯式給湯機の配管によって都合よい側に水抜き手段を設けることが可能となる。水抜き手段を搭載しない側の閉止弁出口ケースには水抜き栓をセットするための突起２７−１があり、穴加工がされてない状態で内部に給水された水が満たされるスペース３４を設けることができる。
【００５１】
貯湯式給湯機を通常使用している場合には、これによって容積を多くした閉止弁出口ケースに通水すれば、水の熱容量が多くなり、外気が低温となっても凍結防ぐことが可能となる。
【００５２】
また、埋設された給水配管１８の立ち上げ部の地上の接水部を最短化、低温の外気との接触表面積の最小とすれば、通常使用時においても凍結しないようにできる。
【００５３】
さらに水平な円筒の上に吸気口、下に排水口を同一軸上に開口すれば、吸気口の穴あけ加工が排水口と同一方向より可能となって、作業設備を含めた省資源化の向上が図れる。
【００５４】
また、３６はボール式の給水閉止弁であり、給水閉止弁のケース３７の内部にセットされ、弁座シール３６−１により、ケースと密着しつつ回転回動できるようになっている。ケース３７には給水継手３８と給水パイプ継手３９があって、貯湯式給湯機と接続されている。
【００５５】
給水閉止弁３６の内部には、通水路が「Ｔ」の字に貫通しており、給水閉止弁３６を回転することにより給水継手３８と給水パイプ継手３９が連通する「開」の状態と、給水パイプ継手３９が水抜き口２９と連通する「閉」の状態となるようにしている構成でもよく、ケース３７は実施の形態１に比べてさらに小型化できる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上のように、本発明にかかる貯湯式給湯機は、長期に低温状態が続く場合にも水抜きすることで凍結破損が確実に防止が可能となるので、給湯機だけでなく水周り機器全般の給水口にも適用できる。
【符号の説明】
【００５７】
１１  タンク
１２  逆止弁
１４  給水パイプ
１６  水抜き手段
１７  給水元栓
２９  水抜き口
３２  吸気口
３３  排水口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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