(57)【要約】      （修正有）【課題】貯湯タンクの吐水部から大量の湯水を吐水した場合にも、急に冷たい水が吐水されることがないようにする。【解決手段】電気温水器１００は、水道から供給される水の供給と停止とを切り替える開閉弁４と、水道からの水を内部に供給する供給部１３を有する貯湯タンク１１と、供給部１３から貯湯タンク１１に供給された水を加熱する加熱部１２と、供給部１３よりも高い位置に配置されていて、貯湯タンク１１に貯えられた湯水を外部に吐水する吐水部１４と、を備えており、供給部１３は、一の給水口と、該一の給水口よりも吐水部１４寄りに配置された他の給水口と、を含む複数の給水口を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道から供給される水を加熱して吐水する電気温水器において、
前記水道から供給される水の供給と停止とを切り替える開閉弁と、
前記水道からの水を内部に供給する供給部を有する貯湯タンクと、
前記供給部から前記貯湯タンクに供給された水を加熱する加熱部と、
前記供給部よりも高い位置に配置されていて、前記貯湯タンクに貯えられた湯水を外部に吐水する吐水部と、を備えており、
前記供給部は、一の給水口と、該一の給水口よりも前記吐水部寄りに配置された他の給水口と、を含む複数の給水口を有することを特徴とする電気温水器。
【請求項２】
前記複数の給水口は、前記貯湯タンクの鉛直方向に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電気温水器。
【請求項３】
前記供給部は、前記貯湯タンクの鉛直方向上側に配置された前記給水口の開口面積が、前記貯湯タンクの鉛直方向下側に配置された前記給水口の開口面積より広く構成されたものであることを特徴とする請求項２に記載の電気温水器。
【請求項４】
前記複数の給水口は、前記貯湯タンクの内部を通る供給パイプに形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の電気温水器。
【請求項５】
前記供給パイプは、前記貯湯タンクの中央に形成されることを特徴とする請求項４に記載の電気温水器。
【請求項６】
前記加熱部は、前記供給パイプの周囲を周回して配置されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載した電気温水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道から供給される水を加熱して吐水する電気温水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
水道から供給される水を加熱して温水として供給する電気温水器として、電気ヒータを内部に有するタンクを備え、吐水開始直後にまずはタンク内に貯えたおいた温水から供給するようにしたものが利用されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
このような電気温水器よれば、吐水開始直後の吐水が冷たく感じられるということがなく、最初から温水を供給することができる。また、吐水開始後は、タンク内へ供給された水をヒータで加熱しながら吐水することで引き続き温水を供給することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０２００４０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、上述のごとき構成の電気温水器においては、供給された水がタンクの下側に溜まってしまい、タンクの吐水部から大量の湯水を吐水した場合に急に冷たい水が吐水されるといったような、吐水の大きな温度落差が生じることがある。
【０００６】
以上のことは、特に、タンクの吐水部近傍に水温センサが設置されている場合に多く起こり得る。すなわち、タンク内に供給された水がタンク下側に溜まってしまう結果、タンク上部における貯湯の温度あるいはタンクからの吐水される湯水の温度が高止まりすると、検出温度がなかなか閾値を下回らないことから、ヒータに通電するための信号がなかなか発信されない結果、吐水が急に冷たくなるということが起こり得る。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、貯湯タンクの吐水部から大量の湯水を吐水した場合にも、急に冷たい水が吐水されることがないようにした電気温水器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するべく本発明は、水道から供給される水を加熱して吐水する電気温水器において、前記水道から供給される水の供給と停止とを切り替える開閉弁と、前記水道からの水を内部に供給する供給部を有する貯湯タンクと、前記供給部から前記貯湯タンクに供給された水を加熱する加熱部と、前記供給部よりも高い位置に配置されていて、前記貯湯タンクに貯えられた湯水を外部に吐水する吐水部と、を備えており、前記供給部（給水部）は、一の給水口と、該一の給水口よりも前記吐水部寄りに配置された他の給水口と、を含む複数の給水口を有することを特徴としている。
【０００９】
このように構成された電気温水器においては、貯湯タンクに供給される水を、貯湯タンクの全体的に、より均一に拡散させながら加熱部で加熱することができる。この場合、貯湯タンクに貯えられた貯湯を、供給される水によってより均一に冷やすことができるから、吐水部から大量の湯水を吐水した場合であっても、急に冷たい水が吐水部から吐水されるという事態を回避することができる。
【００１０】
この電気温水器において、前記複数の給水口は、前記貯湯タンクの鉛直方向に配置されることが好ましい。このような供給部によれば、貯湯タンクの内部における水温の偏りがより少なくなるように供給部から水を供給することができる。
【００１１】
また、前記供給部は、前記貯湯タンクの鉛直方向上側に配置された前記給水口の開口面積が、前記貯湯タンクの鉛直方向下側に配置された前記給水口の開口面積より広く構成されたものであることがさらに好ましい。このように構成された供給部によれば、貯湯タンクの下側に溜まりやすい冷水を、貯湯タンクの上側のほうへより多く供給しやすくなる。
【００１２】
前記複数の給水口は、前記貯湯タンクの内部を通る供給パイプに形成されていてもよい。このような供給部によれば、貯湯タンクの全体に給水し、貯湯タンクの内部における水温の偏りをより少なくすることが可能となる。
【００１３】
この場合、前記供給パイプは、前記貯湯タンクの中央に形成されることも好ましい。このような供給部によれば、貯湯タンクの内部における水温の偏りをさらに少なくすることが可能となる。
【００１４】
また、電気温水器において、前記加熱部は、前記供給パイプの周囲を周回して配置されていることが好ましい。この場合、貯湯タンク内に供給された水が加熱部から熱を得やすくなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、貯湯タンクの吐水部から大量の湯水を吐水した場合にも、急に冷たい水が吐水されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る電気温水器および該電気温水器を含む自動水栓の概略を示す模式図である。
【図２】図１の電気温水器およびその周辺の構成をより詳細に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電気温水器における湯水温度検出、出湯温度、ヒータ通電の変化の一例を示すグラフである。
【図４】円形の給水口を複数備えた供給パイプの一例を示す図である。
【図５】給水口の設置間隔を不等間隔にした供給パイプの一例を示す図である。
【図６】スリット状の給水口を複数備えた供給パイプの一例を示す図である。
【図７】スリット長さの異なる給水口を複数備えた供給パイプの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符合を付し、重複する説明は省略する。
【００１８】
まず、図１、図２を参照しながら本発明の実施形態に係る電気温水器１００について説明する。図１は、電気温水器１００の概略を示す模式図である。図２は、電気温水器１００の構成をより詳細に示す図である。
【００１９】
本実施形態の電気温水器１００は、止水栓１４０を通じて水道から供給される水を加熱し、自動水栓１５０に向けて吐水する温水器である。図１に示すように、この電気温水器１００は、定流量弁１、ストレーナー２、逆止弁３、電磁弁４、温度過昇防止器５、フロートスイッチ６、逆止弁７、混合弁８、第１の水温検出器９、第２の水温検出器１０、貯湯タンク１１、ヒータ１２、供給パイプ１３、吐水部１４、吐水配管１５を備えている。
【００２０】
定流量弁１は、供給水量を定量化するための弁である。ストレーナー２は、供給水を濾して塵などを取り除くための機器である。逆止弁３は供給された水の逆流を防止する弁で、電磁弁４と貯湯タンク１１とを接続する給水配管１７上に配置されている。
【００２１】
電磁弁４は、その開閉動作によって、給水配管１７から貯湯タンク１１への水の供給及びその停止を切り換えるための弁（開閉弁）である。後に説明するように、貯湯タンク１１に水が供給されると、吐水部１４、吐水配管１５を経由して自動水栓１５０から温水が吐水される。つまり、電磁弁４の開閉動作によって自動水栓１５０からの温水の吐水及びその停止が制御される。電磁弁４の開閉動作は、図示しない制御装置によって制御される。
【００２２】
本実施形態においては、自動水栓１５０には図示しない検知センサが設けられている。自動水栓１５０の下方に使用者の手が存在することを検知センサが検知すると、検知信号が制御装置に伝達される。制御装置はかかる検知信号を受信すると、電磁弁４を開状態とし、自動水栓１５０からの温水の吐水が開始される。また、手洗いなどの終了により使用者の手を検知しなくなると、検知センサから送信される信号に基づいて制御装置は電磁弁４を閉状態とし、自動水栓１５０からの温水の吐水を停止する。
【００２３】
温度過昇防止器５は、貯湯タンク１１や湯水の過度な昇温を防止するためのセンサによって構成されている機器で、貯湯タンク１１の筐体に設けられている。フロートスイッチ６は、貯湯タンク１１の吐水部１４の上方に配置された比重が１よりも大きいフロートを有するスイッチであり、流水の圧力によってこのフロートを浮上させることにより水の流れを検知する方式のフローセンサを構成している。逆止弁７は、止水時に貯湯タンク１１の沸かし上げで生じる膨張水が、吐水部１４から混合弁８へ流入することを防ぐため、混合弁８の前段に配置されている。混合弁８は、貯湯タンク１１から吐水された湯水と、貯湯タンク１１を通らずバイパス１６を通った非加熱水とを混合するための弁である。
【００２４】
第１の水温検出器９は、貯湯タンク１１から吐水された湯水の水温（タンク出口温度）を検出するためのセンサである。この第１の水温検出器９は、出湯時の湯水温度の制御用センサとして利用される。また、第２の水温検出器１０は、貯湯タンク１１内の湯水の水温を直接または間接的に検出するセンサであり、例えば貯湯タンク１１の上方側部に配置されている。この第２の水温検出器１０は、貯湯時における湯水温度の制御用センサとして利用される。
【００２５】
貯湯タンク１１は、湯水を一時的に貯えておくためのタンクである。この貯湯タンク１１は、給水配管１７を通じて下部から水が供給され、上部の吐水部から吐水するように構成されている。
【００２６】
また、貯湯タンク１１は、水道からの水を内部に供給するための供給パイプ１３を有している。貯湯タンク１１内の湯水は、当該貯湯タンク１１の上部に配置された吐水部１４から外部に吐水される。また、貯湯タンク１１は湯水を加熱するためのヒータ１２を備えており、熱交換器として機能する。
【００２７】
ヒータ１２は、貯湯タンク１１の内部に配置されており、供給パイプ１３を通じて貯湯タンク１１に供給された水を加熱する。このヒータ１２は、継続して吐水が行われる際、一時的に貯えられることなく貯湯タンク１１を通過するだけの水をも所定の水温にまで加熱するに足る容量を備えている。ヒータ１２の具体的な構造は限定されないが、本実施形態では螺旋形状のヒータ１２を採用している。
【００２８】
吐水配管１５は、混合弁８と自動水栓１５０とを接続する配管である。バイパス１６は、給水配管１７から分岐し電磁弁４と混合弁８とを接続する配管である。
【００２９】
続いて、図４ないし図７を参照しながら、貯湯タンク１１における供給パイプ１３やその周辺の構成について詳細に説明する。図４ないし図７は、それぞれ、複数の給水口１３ａを備えた供給パイプ１３の構成例を示す図である。
【００３０】
供給パイプ１３は、一の給水口１３ａがその他の給水口１３ａよりも吐水部１４寄りに配置されてなる少なくとも２つの給水口１３ａを有している。供給パイプ１３の基端部は給水配管１７側に接続されている。このような供給パイプ１３の具体例を以下に示す。
【００３１】
図４に示す供給パイプ１３は断面円形の筒状であり、複数の円形の給水口１３ａを備えている。これら給水口１３ａは、当該供給パイプ１３の軸方向に等間隔に配置され、尚かつ、周方向にも等間隔に配置され、規則的な配列となっている。また、供給パイプ１３の先端部は開口しており、当該開口も給水口１３ａとして機能する。
【００３２】
また、本実施形態のこのような供給パイプ１３は、管の軸方向が、貯湯タンク１１の垂直方向（貯湯タンク１１の底面に対して垂直な方向のことであり、本実施形態の場合は鉛直方向と同じ）と一致するように配置されている。
【００３３】
このように複数の給水口１３ａを備え、貯湯タンク１１内に配置された供給パイプ１３は、パイプ基端部側から供給された水を、貯湯タンク１１中の下部のみならず、より吐水部１４に近い部分にも供給して拡散させることを可能とする（図４参照）。これによれば、給水時、貯湯タンク１１内の湯水をより均一的に冷やすことにより、水温の偏りを低減させることが可能となる。
【００３４】
図５に示す供給パイプ１３は、給水口１３ａの設置間隔ｄが、当該供給パイプ１３の基端部から先端部へ近づくにつれて徐々に狭くなるような不等間隔に構成されたものである。このような供給パイプ１３においては、先端部に近づくほど（本実施形態の場合であれば、鉛直方向上側ほど）、給水口１３ａの開口面積が全体として広くなる。一般的に、供給パイプ１３への給水量が少ない場合、供給パイプ１３の先端部に近いほど給水口１３ａからの給水量が低減するということがあり得るが、図５に示すごとき供給パイプ１３を用いれば、先端部の方へより多量の水を供給することができるから、例えば、各給水口１３ａからの給水量が同等となるように調整することも可能となる。
【００３５】
図６に示す供給パイプ１３は断面円形の筒状であり、軸方向に長いスリット状の給水口１３ａを複数備えたものである。これら給水口１３ａは、当該供給パイプ１３の軸方向に等間隔に配置され、尚かつ、周方向にも等間隔に配置され、規則的な配列となっている。また、供給パイプ１３の先端部は開口しており、当該開口も給水口１３ａとして機能する。
【００３６】
図７に示す供給パイプ１３は、供給パイプ１３の先端部へ近い給水口１３ａほど、スリット長さ（パイプ軸方向の長さ）が長くなうように複数の給水口１３ａが配置されたものである。このような供給パイプ１３においては、先端部に近づくほど（本実施形態の場合であれば、鉛直方向上側ほど）、給水口１３ａの開口面積が全体として広くなる。上述したように、供給パイプ１３への給水量が少ない場合、供給パイプ１３の先端部に近いほど給水口１３ａからの給水量が低減するということがあり得るが、図７に示すごとき供給パイプ１３を用いれば、先端部の方へより多量の水を供給することができるから、例えば、各給水口１３ａからの給水量が同等となるように調整することも可能となる。
【００３７】
なお、貯湯タンク１１内における供給パイプ１３の配置は特に限定されないが、本実施形態では、貯湯タンク１１の中央に供給パイプ１３を鉛直に配置している（図１、図２参照）。こうした場合、貯湯されている湯水の平面視略中央に水が供給されるので、湯水がより均一に冷やされるようになることから、水温の偏りを低減させやすい。
【００３８】
また、本実施形態では、貯湯タンク１１の中央に供給パイプ１３を鉛直に配置したうえで、この供給パイプ１３の周囲を周回するように螺旋形状のヒータ１２を配置している（図１、図２参照）。このような電気温水器１００によれば、供給パイプ１３の給水口１３ａからヒータ１２に向けて給水することにより熱交換が行われやすくし、給水がヒータ１２から熱を得やすくすることができる。
【００３９】
ここまで説明した本実施形態の電気温水器１００によれば、供給パイプ１３を利用して給水することにより、貯湯タンク１１の全体に均一に水を拡散させつつヒータ１２で加熱することができる。このため、給水に伴う貯湯タンク１１内の湯水の温度ムラが抑えられる。
【００４０】
また、貯湯タンク１１の吐水部１４の近傍（別言すれば、熱交換器としての貯湯タンク１１の湯水出口の近傍）に第１の水温検出器９を配置した本実施形態のごとき電気温水器１００においては、このようにして湯水の温度ムラを抑えられるので、第１の水温検出器９によって検出される湯水の温度が高止まりしない。このため、湯水の温度が所定の閾値（一例として６０℃）を下回ったことが第１の水温検出器９によって時間遅れなく検出され、ヒータ１２をオンにする信号が制御部から適時に発信される。これによれば、ヒータ１２による加熱の立ち上がり遅れが解消し、出湯温度（一例として３６℃）の低下が抑えられる結果、吐水が急に冷たくなることを防止することが可能となる（図３参照）。
【００４１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の実施形態でも実施することが可能である。
【００４２】
例えば、供給パイプ１３の断面形状が例示したような円形に限られることはないし、給水口１３ａの形状が例示した円形や矩形のものに限られることもない。また、供給パイプ１３が鉛直に配置されていなくてもよいし、貯湯タンク１１の中央に配置されていなくてもよい。また、電気温水器１００は、電磁弁４等の開閉弁が貯湯タンク１１の上流側に配置される元止め方式のものであってもよいし、電磁弁４やシングルレバー等の開閉弁が貯湯タンク１１の下流側に配置される先止め方式のものであっても良い。さらには、供給パイプ１３が図示したような真っ直ぐな筒に限られることもない。要は、給水配管１７が接続された給水入口の近傍に給水するだけでなく、これよりも吐水部１４寄りの位置にも給水するようにして、給水の際にタンク内湯水がより均一に冷やされるようにした構成であれば、その具体的構成が特にある態様に限定されることはない。
【符号の説明】
【００４３】
１：定流量弁
２：ストレーナー
３：逆止弁
４：電磁弁（開閉弁）
５：温度過昇防止器
６：フロートスイッチ
７：逆止弁
８：混合弁
９：第１の水温検出器
１０：第２の水温検出器
１１：貯湯タンク
１２：ヒータ（加熱部）
１３：供給パイプ（供給部）
１３ａ：給水口
１４：吐水部
１５：吐水配管
１６：バイパス
１７：給水配管
１００：電気温水器
１４０：止水栓
１５０：自動水栓
【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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【図６】
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【図７】
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