(57)【要約】【課題】貯湯槽内に貯湯されている湯を利用して、熱利用端末の湯を加熱する機能を有する貯湯式給湯装置において、熱利用端末の湯を熱交換器にて加熱した後の貯湯槽内の湯を、再び貯湯槽へ戻す部材を小型化すること。【解決手段】加熱手段２により加熱された湯を貯湯する貯湯槽１と、貯湯槽１の湯を熱交換器２０に導く熱利用往き管２１と、熱交換器２０にて熱交換された湯を熱利用戻り部４０に導く熱利用戻り管２２とを備え、熱利用戻り部４０は、熱利用戻り管２２と接続される流入部４１、流入部４１と接続され貯湯槽１内に湯を導く噴出し部４２から構成されているとともに、熱利用戻り部４０は、流入部４１のみが、貯湯槽１を形成する部材または貯湯槽１に接続されている部材と固定されている構成としたこと特徴とする貯湯式給湯装置である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段と、
前記加熱手段により加熱された湯を貯湯する貯湯槽と、
前記貯湯槽の湯を熱交換器に導く熱利用往き管と、
前記熱交換器にて熱交換された湯を熱利用戻り部に導く熱利用戻り管と、を備え、
前記熱利用戻り部は、前記熱利用戻り管と接続される流入部、前記流入部と接続され前記貯湯槽内に湯を導く噴出し部から構成されているとともに、
前記熱利用戻り部は、前記流入部のみが、前記貯湯槽を形成する部材または前記貯湯槽に接続されている部材と固定されている構成としたこと特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項２】
前記流入部と前記噴出し部とは別部材であることを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項３】
前記流入部の側方部には、前記貯湯槽内に湯を導く長穴が設けられており、前記長穴の長手方向と前記貯湯槽の高さ方向とは略同一方向である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装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の貯湯式給湯装置は、加熱手段により貯湯槽内の低温水を加熱することにより高温水とし、その高温水を同じ貯湯槽内へ貯湯し、その貯湯槽内に貯湯されている高温水と低温水とを混合し目標温度となるように制御して、熱利用端末へと供給している。
【０００３】
また、貯湯槽内に貯湯されている湯を利用して、熱利用端末（例えば、浴槽等）の湯を加熱する機能を有する貯湯式給湯装置もある。この熱利用端末の湯の加熱は、熱交換器によって行われている。
【０００４】
具体的には、貯湯槽の高温の湯と、熱利用端末の低温の湯を、熱交換器にそれぞれ流入させ、貯湯槽の湯の熱を熱利用端末の低温の湯に与えることによって行われる。
【０００５】
そして、熱交換器での熱交換後、貯湯槽には温度が低下した低温の湯が還流し、貯湯槽内部で高温の湯と低温の湯の攪拌領域が発生する。この攪拌領域の拡大を抑制する噴出し水流調整手段を備えた貯湯式給湯装置も提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
噴出し水流調整手段は、攪拌領域の拡大を抑制することで、貯湯式給湯装置の加熱手段であるヒートポンプ装置の入水温度上昇による沸き上げ運転時の運転効率の低下を抑制している部材である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１８１７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、熱利用戻り部の一部を、貯湯槽を形成する板材にて固定する構成により、熱利用戻り部が大型化してしまうという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、貯湯槽内に貯湯されている湯を利用して、熱利用端末の湯を加熱する機能を有する貯湯式給湯装置において、熱利用端末の湯を熱交換器にて加熱した後の貯湯槽内の湯を、再び貯湯槽へ戻す部材を小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために本発明の貯湯式給湯装置は、加熱手段と、前記加熱手段により加熱された湯を貯湯する貯湯槽と、前記貯湯槽の湯を熱交換器に導く熱利用往き管と、前記熱交換器にて熱交換された湯を熱利用戻り部に導く熱利用戻り管と、を備え、前記熱利用戻り部は、前記熱利用戻り管と接続される流入部、前記流入部と接続され前記貯湯槽内に湯を導く噴出し部から構成されているとともに、前記熱利用戻り部は、前記流入部のみが、前記貯湯槽を形成する部材または前記貯湯槽に接続されている部材と固定されている構成としたこと特徴とするものである。
【００１１】
これにより、貯湯槽内に貯湯されている湯を利用して、熱利用端末の湯を加熱する機能を有する貯湯式給湯装置において、熱利用端末の湯を熱交換器にて加熱した後の貯湯槽内の湯を、再び貯湯槽へ戻す部材を小型化できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、貯湯槽内に貯湯されている湯を利用して、熱利用端末の湯を加熱する機能を有する貯湯式給湯装置において、熱利用端末の湯を熱交換器にて加熱した後の貯湯槽内の湯を、再び貯湯槽へ戻す部材を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における貯湯式給湯装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における貯湯式給湯装置の熱利用戻り部の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明は、加熱手段と、前記加熱手段により加熱された湯を貯湯する貯湯槽と、前記貯湯槽の湯を熱交換器に導く熱利用往き管と、前記熱交換器にて熱交換された湯を熱利用戻り部に導く熱利用戻り管と、を備え、前記熱利用戻り部は、前記熱利用戻り管と接続される流入部、前記流入部と接続され前記貯湯槽内に湯を導く噴出し部から構成されているとともに、前記熱利用戻り部は、前記流入部のみが、前記貯湯槽を形成する部材または前記貯湯槽に接続されている部材と固定されている構成としたこと特徴とする貯湯式給湯装置である。
【００１５】
これにより、貯湯槽内に貯湯されている湯を利用して、熱利用端末の湯を加熱する機能を有する貯湯式給湯装置において、熱利用端末の湯を熱交換器にて加熱した後の貯湯槽内の湯を、再び貯湯槽へ戻す部材を小型化できる。
【００１６】
第２の発明は、特に、第１の発明において、前記流入部と前記噴出し部とは別部材であることを特徴とするもので、前記流入部を形成する材料と前記噴出し部を形成する材料とを異なる材料とすることができるので、低コスト化を実現できる。
【００１７】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記流入部の側方部には、前記貯湯槽内に湯を導く長穴が設けられており、前記長穴の長手方向と前記貯湯槽の高さ方向とは略同一方向であることを特徴とするものである。
【００１８】
これにより、貯湯槽の上下方向に対して略水平方向に貯湯槽内に湯を導くことができるので、前記加熱手段であるヒートポンプ装置の入水温度上昇による沸き上げ運転時の運転効率の低下を抑制できる。
【００１９】
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。
【００２０】
（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装置の構成を示す図である。
【００２１】
図１において、貯湯式給湯装置は、貯湯槽１と、この貯湯槽１の水を加熱する加熱手段であるヒートポンプ装置２と、貯湯槽１の上部に接続された第１の出湯管３と、貯湯槽１の下部に接続された給水管５と、第１の出湯管３と給水管５とが接続された位置の間、すなわち、高さ方向において貯湯槽１の胴部略中央部に接続された第２の出湯管４と、給水管５から分岐された給水分岐管１０と、第１の出湯管３と第２の出湯管４とが入口側に接続された第１の混合弁６と、この第１の混合弁６の出口側に接続された出湯管合流管８と給水分岐管１０とが入口側に接続された第２の混合弁７と、この第２の混合弁７の出口側に接続された混合水管９とから構成されている。
【００２２】
さらに、貯湯槽１の上部に接続された熱利用往き管２１と、熱利用往き管２１に接続された熱交換器２０と、貯湯槽１の高さ方向において、貯湯槽１上部で第１の出湯管３および熱利用往き管２１が貯湯槽１に接続している位置と、第２の出湯管４が貯湯槽１に接続している位置との間に接続された熱利用戻り部４０とを備えている。
【００２３】
以上のように構成された給湯機について、以下、その動作、作用を説明する。
【００２４】
基本的な動作としては、沸き上げ運転前は貯湯槽１に低温の水が満たされており、運転を開始すると、貯湯槽１の水が沸き上げ管１６により、ヒートポンプ装置２に送出され、そこで加熱されて高温の湯が貯湯槽１に戻され、貯湯槽１には高温の湯が貯えられていく。
【００２５】
また貯湯槽１内における湯水の温度分布は、湯水の密度によって、貯湯槽１の上部に高温の湯が貯えられ、順に下部方向に温度が低くなるように上下方向に分布することになる。
【００２６】
沸き上げ運転後の給湯利用の際には、第１の出湯管３と第２の出湯管４を通じて出湯される貯湯槽１の湯を、第１の混合弁６によって混合された出湯管合流管８内の湯と、給水分岐管１０からの給水とを、第２の混合弁７によって給湯設定温度に混合されて給湯口１１へ供給される。
【００２７】
また、給湯に使用された湯量相当の水が給水管５を通じて貯湯槽１下部から流入する。また、熱利用端末２３利用の際には、貯湯槽１から高温の湯が熱利用往き管２１を通じて熱交換器２０に送られ、熱利用端末２３の循環回路と熱交換した後の中温水が熱利用戻り管２２を経由し、熱利用戻り部４０により水流の衝突エネルギーを小さくすることを目的とし、噴出し流速を小さくし、分散しながら流れの方向が制御されて貯湯槽１内へ流入する。
【００２８】
流入する位置における貯湯槽１内の湯水の温度は熱交換した後の中温水の温度より高い温度の場合が多く、したがって、熱利用戻り部４０が接続されている位置より下方の湯が中温水となる場合も多くなる。
【００２９】
その後、給湯が発生した場合、第２の出湯管４が熱利用戻り部４０よりも下方の位置に接続されているため、熱利用戻り部４０により噴出された中温水が、優先的に利用され、熱利用戻り部４０から噴出された中温水による温度分布への影響を効率的に取り除くことができる。
【００３０】
また、熱利用戻り部４０は貯湯槽１の上部に接続されているため、貯湯槽１下部の給水温度帯との距離が大きくなることにより、給水帯の温度への影響度が小さくなるため、ヒートポンプ装置２の沸き上げ運転時における中温水の量が増加することによる効率低下を低減できる。
【００３１】
以上のように、本実施の形態によれば、熱利用戻り部４０の貯湯槽１との接続位置を第２の出湯管４の貯湯槽１との接続位置よりも高い位置にすることにより、熱利用戻り管２２から流入する水流により生じる中温水の量を、熱利用戻り部４０により抑制するとともに、生成した中温水を第２の出湯管により優先的に利用することが可能となりヒートポンプ装置２の沸き上げ運転時の効率低下を抑制ことができる。よって高い省エネルギー性を実現した貯湯式給湯装置とすることができる。
【００３２】
本発明において、熱利用戻り部４０の接続位置は、第２の出湯管４の接続位置より高い位置としているが、第２の出湯管４の接続位置の下方でもその近傍であれば、ほぼ同様の効果を得ることができる。
【００３３】
なお、貯湯槽１内の湯水を沸き上げる場合には、貯湯槽１の下部の水がヒートポンプ装置２にて加熱され、沸き上げ管１６にて、再び貯湯槽１の上部に戻され、貯湯される。この構成のため、沸き上げ運転時終了直前等においては、ヒートポンプ装置２への入水温度が上昇し、高圧側のエンタルピー差が小さくなるため、ヒートポンプ装置２の運転効率が低下する傾向にある。
【００３４】
また、風呂や床暖房等の熱利用端末２３にて熱伝達させる場合には、貯湯槽１の上部の湯を、熱利用往き管２１を介して熱交換器２０に導き、熱交換器２０にて熱交換し、熱利用戻り管２２を介して、熱利用戻り部４０より、貯湯槽１の高さ方向において、略中央部付近または熱利用往き管２１と略中央部との間に戻す構成としている。
【００３５】
そして、熱交換器２０にて熱交換した熱を、熱利用回路１７にて熱利用端末２３に伝達している。また、貯湯槽１の側面に熱利用戻り部４０が連結され、熱利用戻り管２２は熱利用戻り部４０に連結されている。
【００３６】
図２は、本発明の実施の形態１における熱利用戻り部４０の構成図である。
【００３７】
図２において、熱利用戻り部４０は、流入部４１と流入部４１に接続されている噴出し部４２とから構成されている。噴出し部４２の両側部には、複数の長穴形状の噴出し口４８が、貯湯槽１内の内壁近傍の位置に設けられ、貯湯槽１の上下方向に対して略水平方向に、貯湯槽１内に湯が導かれるように形成されている。また、熱利用戻り管２２の管内水流に対して略直角方向に、貯湯槽１内に湯が導かれるように形成されている。すなわち、噴出し口４８である長穴の長手方向と貯湯槽１の高さ方向とは略同一方向なのである。
【００３８】
別部材である流入部４１と噴出し部４２との接続構成について、以下に説明する。
【００３９】
流入部４１は、貯湯槽１を形成する部材または貯湯槽１に接続されている部材である流入部接続口４３に挿入され、締結具４４により、流入部４１は流入部接続口４３と固定されている。なお、湯は、矢印の方向に沿って流入部４１の内部を流れる。
【００４０】
また、流入部４１は、流入部接続口４３と接触する箇所に溝を有していて、溝にはシール材であるＯリング４５が装着されている。Ｏリング４５は、流入部４１と流入部接続口４３の間の隙間を埋め、貯湯槽１内からの湯の漏れを防止している。
【００４１】
さらに、流入部４１と噴出し部４２とを接続するために、流入部４１の貯湯槽１側の先端には、被係合部４６が形成されており、噴出し部４２の貯湯槽１の壁部側先端に形成されている係合部４７が、被係合部４６と係合することで、流入部４１と噴出し部４２とは接続している。なお、噴出し部４２は、貯湯槽１を形成する部材または貯湯槽１に接続されている部材である流入部接続口４３と、固定されていないし接触もしていない。
【００４２】
なお、流入部４１は貯湯槽１内からの湯の漏れを防止する機能が必要なため、貯湯槽１の内部から作用する水圧を受けるので、その水圧に耐えることができる高い耐水圧を有する高価な材料を使用する必要がある。
【００４３】
しかしながら、噴出し部４２は、部材の全体がほぼ貯湯槽１の内部に位置しているため
、貯湯槽１の内部からの湯の漏れを封止する役割は果たしていない。
【００４４】
したがって、熱利用戻り部４０の構成において、噴出し部４２は、高い耐水圧が必要な流入部４１と異なり、それより低い耐水圧で良いため、安価な材料を使用することができる。
【００４５】
すなわち、流入部４１と噴出し部４２とは、異なる材料で別部材として形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明にかかる給湯装置は、貯湯槽の熱を利用して浴槽等の熱利用端末の湯水と熱交換する機能を有する貯湯式給湯装置に適用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１  貯湯槽
２  加熱手段（ヒートポンプ装置）
３  第１の出湯管
４  第２の出湯管
５  給水管
６  第１の混合弁
７  第２の混合弁
８  出湯管合流管
９  混合水管
１０  給水分岐管
１１  給湯口
１６  沸き上げ管
１７  熱利用回路
２０  熱交換器
２１  熱利用往き管
２２  熱利用戻り管
２３  熱利用端末
４０  熱利用戻り部
４１  流入部
４２  噴出し部
４３  流入部接続口
４４  締結具
４５  Ｏリング
４６  被係合部
４７  係合部
４８  噴出し口
【図１】
2019070494.tif 000003
【図２】
2019070494.tif 000004