(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプによって水道水と高温冷媒とを熱交換して得られた温水を貯湯する貯湯容器と、前記貯湯容器に貯湯された温水と水道水とを熱交換して温水を生成する給湯熱交換器と、前記貯湯容器、或いは前記給湯熱交換器の温水源と蛇口栓等とを接続する出湯配管と、前記出湯配管の途中に設けられ、一方が前記温水源に接続され、他方が前記蛇口栓等に接続された温度緩衝容器を備えたヒートポンプ式給湯装置において、
前記温度緩衝容器は、側周面に小孔を有すると共に先端が閉塞された筒状の樹脂製流入管と、側周面に小孔を有すると共に先端が閉塞された筒状の樹脂製流出管と、一端に前記温水源に接続される流入側接続端部が一体的に形成されこの流入側接続端部の内側に前記樹脂製流入管が固定される樹脂製流入側混合管と、一端に前記蛇口栓等に接続される流出側接続端部が一体的に形成されこの流出側接続端部の内側に前記樹脂製流出管が固定される樹脂製流出側混合管とを備え、前記樹脂製流入側混合管の他端と前記樹脂製流出側混合管の他端とが互いの固定面にて一体化されて樹脂製混合管が構成され、前記樹脂製流入管及び前記樹脂製流出管は、前記樹脂製混合管の内周面との間に混合空間を形成して配置されていることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【請求項２】
ヒートポンプによって水道水と高温冷媒とを熱交換して得られた温水を貯湯する貯湯容器と、前記貯湯容器に貯湯された温水と水道水とを熱交換して温水を生成する給湯熱交換器と、前記貯湯容器、或いは前記給湯熱交換器の温水源と蛇口栓等とを接続する出湯配管と、前記出湯配管の途中に設けられ、一方が前記温水源に接続され、他方が前記蛇口栓等に接続された温度緩衝容器を備えたヒートポンプ式給湯装置において、
前記温度緩衝容器は、側周面に小孔を有すると共に先端が閉塞された筒状の樹脂製流入管と、側周面に小孔を有すると共に先端が閉塞された筒状の樹脂製流出管と、一端に前記温水源に接続される流入側接続端部が一体的に形成されこの流入側接続端部の内側に前記樹脂製流入管が固定される樹脂製流入側混合管と、一端に前記蛇口栓等に接続される流出側接続端部が一体的に形成されこの流出側接続端部の内側に前記樹脂製流出管が固定される樹脂製流出側混合管とを備え、前記樹脂製流入側混合管の他端と前記樹脂製流出側混合管の他端とが互いの固定面にて一体化されて樹脂製混合管が構成され、前記樹脂製流入管の閉塞された先端面と前記樹脂製流出管の閉塞された先端面とは接触するか、隙間を介して向かい合って対向して前記樹脂製混合管内に配置され、しかも前記樹脂製混合管の内周面との間に混合空間を形成して配置されていることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【請求項３】
ヒートポンプによって水道水と高温冷媒とを熱交換して得られた温水を貯湯する貯湯容器と、前記貯湯容器に貯湯された温水と水道水とを熱交換して温水を生成する給湯熱交換器と、前記貯湯容器、或いは前記給湯熱交換器の温水源と蛇口栓等とを接続する出湯配管と、前記出湯配管の途中に設けられ、一方が前記温水源に接続され、他方が前記蛇口栓等に接続された温度緩衝容器を備えたヒートポンプ式給湯装置において、
前記温度緩衝容器は、側周面に小孔を有すると共に先端にも先端側小孔を有する筒状の樹脂製流入管と、側周面に小孔を有すると共に前記先端側小孔と接続される先端側小孔を有する筒状の樹脂製流出管と、一端に前記温水源に接続される流入側接続端部が一体的に形成されこの流入側接続端部の内側に前記樹脂製流入管が固定される樹脂製流入側混合管と、一端に前記蛇口栓等に接続される流出側接続端部が一体的に形成されこの流出側接続端部の内側に前記樹脂製流出管が固定される樹脂製流出側混合管とを備え、前記樹脂製流入側混合管の他端と前記樹脂製流出側混合管の他端とが互いの固定面にて一体化されて樹脂製混合管が構成され、前記両先端側小孔を通過する温水の流量は前記樹脂製流入管と前記樹脂製流出管の前記側周面の前記小孔を通過する流量より少なく設定されており、前記樹脂製流入管の先端面と前記樹脂製流出管の先端面とは接触するか、隙間を介して向かい合って対向して前記樹脂製混合管内に配置され、しかも前記樹脂製混合管の内周面との間に混合空間を形成して配置されていることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のヒートポンプ式給湯装置において、
前記樹脂製流入管と前記樹脂製流出管の前記側周面に設けられた前記小孔は、前記樹脂製流入管と前記樹脂製流出管の軸方向に沿って複数設けられており、前記樹脂製流入管の前記側周面に設けられた前記小孔は、温水の進行方向に沿って断面積が小さくなり、前記樹脂製流出管の前記側周面に設けられた前記小孔は、温水の進行方向に沿って断面積が大きくなることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のヒートポンプ式給湯装置において、
少なくとも前記樹脂製流入管の前記側周面に設けられた前記小孔の開口方向は、前記樹脂製流入管の中心軸線に直交する面で、前記樹脂製流入管の中心軸線を通らない方向に設定されていることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はヒートポンプ式給湯装置に係り、特に給湯熱交換器や貯湯容器等の温水源の出湯配管に設けられる温度緩衝容器を備えたヒートポンプ式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルを用いたヒートポンプ式給湯装置においては、貯湯容器に蓄えられる高温水を熱媒体として、被熱交換媒体となる水道水を加熱し、水道水が加熱されて生成される温水を利用者に給湯する給湯機能付のヒートポンプ式給湯装置が知られている。このようなヒートポンプ式給湯装置は、水道水と高温水が熱交換して水道水を加熱する給湯熱交換器を有し、高温水はポンプによって給湯熱交換器の高温管を流通するように構成されている。
【０００３】
給湯熱交換器を有するヒートポンプ式給湯装置は、例えば、特開２０１４-１０５９７８号公報（特許文献１）に記載されている。ところで、このようなヒートポンプ式給湯装置においては、蛇口栓やシャワー栓を開栓した時に短い時間であるが、高温の温水が供給される現象がある。したがって、利用者はこの高温の温水に直接的に晒されて好ましくないものである。また、給湯熱交換器からではなく、貯湯容器から蛇口栓やシャワー栓に温水を供給する方式でも同様の現象が生じるものである。
【０００４】
このため、給湯熱交換器や貯湯容器等の温水源の出湯配管の途中に温水を冷却する温度緩衝容器（アキュムレータとも呼ばれている）を配置し、利用者が蛇口栓やシャワー栓を開栓した時に熱い温水が供給されるのを抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４-１０５９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、給湯熱交換器や貯湯容器の出湯配管の途中に設けられた、従来の温水を冷却する温度緩衝容器は、側周面に小孔を形成した小径の筒状の流入管を大径の混合管に挿入して固定し、更に混合管に出口端部を挿入、固定した構造となっている。そして、流入管は給湯熱交換器や貯湯容器の温水源に流体的に接続され、出口端部は蛇口栓やシャワー栓に流体的に接続されている。尚、蛇口栓やシャワー栓には水道水が供給され、使用に適した温度に調温されるようになっている。
【０００７】
そして、この温度緩衝容器は上述したように、流入管の側周面に形成した小孔から温度の高い温水が径方向に噴き出し、混合管で撹拌、混合されて冷却された後に直接的に出口端部から流出されるものである。このような構成の混合管においては、混合管内での温水の撹拌、混合が充分でなく、この状態のままで直接的に出口端部から送り出されるため、温水が充分に冷却された領域と冷却が不充分な領域が混在する「温度むら」のある流れとなっていた。したがって、利用者からは「温度むら」が少なく充分に混合された温水を供給することが求められている。
【０００８】
本発明の目的は、混合管で温水が充分に混合されて「温度むら」の少ない温水を出湯できる新規な温度緩衝容器を備えたヒートポンプ式給湯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の特徴は、温度緩衝容器において、側周面に小孔を有する筒状の流入管と、側周面に小孔を有する筒状の流出管を、互いに向き合い混合管の内周面との間に混合空間を形成するように配置した、ところにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、流入管の側周面に形成した小孔を介して温度の高い温水が径方向に噴き出し、混合管で撹拌、混合された後の温水を、流出管側に流動させながら流出管の側周面に形成した小孔を介して径方向から流出管内に流入させるので、「温度むら」の少ない温水を流出管から出湯することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用されるヒートポンプ式給湯装置の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態になる温度緩衝容器の外観図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面を示す断面図である
【図４Ａ】温度緩衝容器の混合管を接続する前の状態を示す断面図である
【図４Ｂ】温度緩衝容器の混合管を接続した後の状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態になる温度緩衝容器の断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態になる流入管の外観斜視図である。
【図７Ａ】図６のＢ−Ｂ断面の一例を示す断面図である。
【図７Ｂ】図６のＢ−Ｂ断面の他の例を示す断面図である。
【図８】従来の温度緩衝容器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
【００１３】
まず、本発明の実施形態を説明する前に本発明が適用されるヒートポンプ式給湯装置の概略の構成を説明する。また、本発明の理解を助けるために従来の温度緩衝容器の構成とその課題についても併せて説明する。
【００１４】
図１にＣＯ２ヒートポンプ式給湯装置の概略を示している。ヒートポンプ式給湯装置は、沸き上げ運転時に水道水を加熱して温水に沸き上げるヒートポンプサイクル１０を搭載するヒートポンプユニット１１と、沸き上げ運転時に稼動する水側サイクル１２及び給湯時に稼動する給湯用流路群１３を搭載する貯湯ユニット１４から構成されている。
【００１５】
ヒートポンプサイクル１０は、圧縮機１５、水／冷媒熱交換器１６、膨張弁１７、蒸発器１８の各要素を冷媒配管１９で環状に接続した構成であり、蒸発器１８には外気を流すための送風手段として送風ファン２０を備えている。ここで、蒸発器１８と送風ファン２０からなる構成が熱交換装置であり、蒸発器１８が熱交換器となる。
【００１６】
水側サイクル１２は、貯湯容器２１、沸き上げ用循環ポンプ２２、ヒートポンプサイクル１０の冷媒と貯湯容器２１の水を熱交換するに水／冷媒熱交換器１６を水循環配管２３で環状に接続した構成である。更に貯湯容器２１の高温水と水道水を熱交換して蛇口栓等に温水を供給する給湯熱交換器２４が設けられている。
【００１７】
また、給湯用流路群１３は、貯湯容器２１や給湯熱交換器２４に水道水を供給する水道管２５、給湯熱交換器２４から蛇口栓等に温水を供給する出湯配管２６、貯湯容器２１から蛇口栓や浴槽に温水を供給する出湯配管２７等から構成されている。尚、出湯配管２６、２７には図示しない水道管から水道水が供給されて、使用者が求める温度に制御されて蛇口栓や浴槽に供給されるものである。
【００１８】
温水源である給湯熱交換器２４の出口に繋がる出湯配管２６の途中には、本発明の対象となる温度緩衝容器２８が配置されている。この温度緩衝容器２８は、蛇口栓や浴室のシャワー栓が開かれた直後に熱い温水が蛇口栓やシャワー栓から供給されるのを抑制するため、温水の温度を低くする機能を備えている。
【００１９】
一般的にこの温度緩衝容器２８の容積は約３００ｃｃ〜４００ｃｃに設定されており、温度緩衝容器２８に流入してくる温水を９０℃から４５℃〜４０℃の温度に冷却するものである。これによって、蛇口栓やシャワー栓が開かれた直後に熱い温水が供給されるのを抑制することができる。この温度緩衝容器２８の構成については後述する。
【００２０】
次に、上述したヒートポンプ式給湯装置の動作について図１を用いて簡単に説明する。ヒートポンプサイクル１０にはＣＯ２冷媒であるＲ７４４が封入されている。尚、冷媒はＲ７４４に限らず、Ｒ３２やＲ４１０Ａなど目的に応じて様々なものが選択可能である。冷媒は圧縮機１５で圧縮されて高温、高圧状態になった後、水／冷媒熱交換器１６にて、貯湯容器２１の下部から沸き上げ用循環ポンプ２２によって送られてきた冷水を加熱し、その代わりに自身の熱を放熱して熱交換作用を行う。
【００２１】
そして、冷媒は膨張弁１７を通過することで低温、低圧状態になった後、蒸発器１８で送風ファン２０によって送られた外部の空気から熱を受け取った後、再び圧縮機１５へと流入する。
【００２２】
水／冷媒熱交換器１６では、水道水と高温の冷媒は互いに対向する方向に流通し、冷媒によって加熱されて温度が高くなった高温の温水は貯湯容器２１の上部に戻される。また、給湯熱交換器２４は、貯湯容器３１の高温の温水と水道水を互いに対向する方向に流通し、高温の温水によって加熱されて温度が高くなった水道水は蛇口栓やシャワー栓に供給される。
【００２３】
給湯時には、貯湯容器２１の上部から蛇口栓や浴槽へと温水が流れ、或いは給湯熱交換器２４から蛇口栓やシャワー栓へと温水が流れ、同時に図示しない水道管から蛇口栓、シャワー栓や浴槽に水道水が供給される。温水と水道水は蛇口栓等の入口部にて混合した後、蛇口栓（或いはシャワー栓）から流出するようになっている。
【００２４】
以上のようなヒートポンプ式給湯装置において、次に従来の温度緩衝容器２８の構成とその課題について説明する。
【００２５】
図８には従来の温度緩衝容器２８の構成を示している。温度緩衝容器２８は、小径の流入管２９と大径の混合管３０、及び出口端部３１から構成されている。流入管２９は混合管３０内に挿入、配置されており、その接合部３２は溶接によって水密構造となっている。また、混合管２９の流出側には出口端部３１が溶接によって固定され水密構造となっている。更に、流入管の軸方向の側周面３３には小孔３４が形成されており、軸方向に間隔をあけて複数設けられている。
【００２６】
そして、流入管２９から流入してきた高温の温水は、小孔３４から径方向外側に向けて噴き出し、流入管２９と混合管３０の間の空間で撹拌、混合されて冷却された後に出口端部３１から直接的に蛇口栓やシャワー栓に流れ出ていくものである。尚、ここで、流入管２９、混合管３０、出口端部３１はステンレス鋼から形成されており、夫々は溶接によって接合されているものである。
【００２７】
そして、この従来の温度緩衝容器２８は上述したように、混合管３０内での温水の混合が充分でなく、出口端部３１から送り出される温水の流れが、充分に冷却された領域と冷却が不充分な領域が混在する流れ「温度むら」のある流れとなっていた。したがって、利用者からは「温度むら」が少なく充分に混合された温水を供給することが求められている。
【００２８】
また、温水の温度とは直接関係しないが、従来の温度緩衝容器２８はステンレス鋼で作られているため、混合管３０と流入管２９及び出口端部３１はＴＩＧ溶接、或いはろう付けによって接合している。このため、材料単価に加えて製造単価が高くなるという副次的な課題も有していた。
【実施例１】
【００２９】
本実施形態はこのような課題を解決するため、混合管で温水が充分に混合されて「温度むら」が少ない温水を出湯できる新規な温度緩衝容器の構成を提案するものである。
【００３０】
本実施形態になる温度緩衝容器は、側周面に小孔を有する筒状の流入管と、側周面に小孔を有する筒状の流出管を、互いに向き合い大径の混合管の内周面との間に混合空間を形成するように配置した、構成としたものである。
【００３１】
本実施形態によれば、流入管の側周面に形成した小孔を介して温度の高い温水が径方向に噴き出し、混合管で撹拌、混合された後の温水を、流出管側に流動させながら流出管の側周面に形成した小孔を介して径方向から流出管内に流入させるので、「温度むら」の少ない温水を流出管から出湯することができるようになる。
【００３２】
以下、図面にしたがい本実施形態になる温度緩衝容器について詳細に説明する。図２、図３は本実施形態になる温度緩衝容器４０を示しており、図２はその外観を示し、図３はＡ−Ａ断面で紙面に対して垂直に切断した断面を示している。
【００３３】
温度緩衝容器４０は中央で２分割されて構成されており、流入側温度緩衝容器４１と流出側温度緩衝容器４２から構成されている。流入側温度緩衝容器４１は流入側混合管４３と、流入管４４とから構成されている。同様に、流出側温度緩衝容器４２は流出側混合管４５と、流出管４６とから構成されている。
【００３４】
流入側混合管４３、流入管４４、流出側混合管４５、流出管４６は、夫々が合成樹脂で作られており、流入側混合管４３と流出側混合管４５の互いの固定面が溶着、或いは接着、或いはねじ係合によって一体化されている。本実施形態では合成樹脂として、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂)が使用されている。このＰＰＳ樹脂はエンジニアリングプラスチックであり、耐熱性に優れ、高温度中で長時間の使用が可能で、難燃性や引っ張り強さ、曲げ強さに優れている。本実施形態では溶着によって流入側混合管４３と流出側混合管４５が一体化されている。この溶着部分の構成については後述する。
【００３５】
流入側混合管４３の一方端には接続端部４７が一体的に形成されており、接続端部４７の内側に流入管４４が固定されている。この場合、所定の押し込み力で流入管４４を接続端部４７の嵌入部に嵌入しても良いし、接着剤で事前に接続端部４７の内側に流入管４４を接着固定しても良いものである。
【００３６】
同様に、流出側混合管４４の一方端には接続端部４８が一体的に形成されており、接続端部４８の内側に流出管４６が固定されている。この場合も、所定の押し込み力で流出管４６を接続端部４８の嵌入部に嵌入しても良いし、接着剤で事前に接続端部４８の内側に流出管４６を接着固定しても良いものである。
【００３７】
したがって、流入側混合管４３と流出側混合管４５を一体化する前は、流入側混合管４３に流入管４４が組み付けられて一体化されており、同様に流出側混合管４５に流出管４６が組み付けられて一体化されている。
【００３８】
そして、図面からわかるように、流入側温度緩衝容器４１と流出側温度緩衝容器４２は同一形状であるため、取り付け時の取り付け方向の制約が無いものである。このため、どちらの接続端部４７、４８を用いても取り付けることが可能であり、取り付け作業が容易となる効果がある。また、流入側混合管４３と流出側混合管４５、流出管４６と流入管４４の夫々は同じ形状であるため、量産効果によって製品単価を低く抑える効果も期待できるものである。
【００３９】
また、流入側混合管４３の最外周面から流入側混合管４３の接続端部４７に向かう面には傾斜面４９が形成されており、流入管４４から噴き出した温水を、流入管４４の軸方向に向けて方向転換させるようにしている。これによって、流入側混合管４３内の温水の流れを円滑にすると共に、後流の径方向に噴き出す温水の撹拌、混合を促進している。
【００４０】
同様に、流出側混合管４５の最外周面から流出側混合管４５の接続端部４８に向かう面には傾斜面５０が形成されており、流出側混合管４５を流れてきた温水を、流出管４６の径方向に向けて方向転換させるようにしている。これによって、流入側混合管４５から流出管４６側に温水を導いて流入し易くしている。
【００４１】
流入側混合管４３と流出側混合管４５を一体化した状態では、流入管４４の閉塞された先端面５１と、流出管４６の閉塞された先端面５２とは接触するか、僅かな隙間を介して向かい合って対向している。これによって、流入管４４と流出管４５の先端面５１、５２の間に無用の隙間が形成されなく、温水を流入側混合管４３から流出側混合管４５に円滑に流すことができるようになる。
【００４２】
流入側混合管４３と流出側混合管４５及び流入管４４と流出管４６の間には、温水を撹拌、混合して冷却するための混合空間Ｓが形成されており、この混合空間Ｓは、流入側混合管４３と流出側混合管４５の内周面と、流入管４４と流出管４６の外周面の間に形成されている。混合空間Ｓの容積は流れる温水の流量や冷却効率の関係で適切に決められることが必要であり、本実施形態では容積は約３００ｃｃ〜４００ｃｃ程度に設定されている。したがって、これに基づいて、混合管４３、４５の長さや直径、及び流入管４４、流出管４６の直径を決めれば良いものである。
【００４３】
次に、流入管４４の側周面には温水の進行方向に沿って、第１小孔５３Ａ、第２小孔５３Ｂ、第３小孔５３Ｃ、第４小孔５３Ｄが、所定の間隔をあけて設けられている。尚、先端面５１は閉塞された袋状になっており、混合空間Ｓとは連通されていない構成である。そして、各小孔の直径は、第１小孔５３Ａ＞第２小孔５３Ｂ＞第３小孔５３Ｃ＞第４小孔５３Ｄの関係を有している。このように各小孔の直径（＝断面積）を温水の流れに沿って小さくした理由は以下の通りである。
【００４４】
まず、接続端部４７に近い側の第１小孔５３Ａを大きくした理由は、流入側混合管４４に温水が流入すると同時に多くの温水を混合空間Ｓに噴き出して混合を促進することと、多くの温水を流入側混合管４４の前半側で噴き出して冷却効果を向上するためである。
【００４５】
尚、流入側混合管４３の最外周面から接続端部４７に向かう面に形成された傾斜面４９によって、第１小孔５３Ａから噴き出した温水を、流入管４４の軸方向に向けて方向転換させるようにしている。このため、第１小孔５３Ａの配置位置は傾斜面４９が形成されている領域に決められている。これによって、流入側混合管４３内の温水の流れを円滑にすると共に、撹拌、混合にも寄与している。
【００４６】
また、先端面５１に近い側の第４小孔５３Ｄを小さくした理由は、流入管４４から噴き出す温水の噴き出し速度を高めて、混合空間Ｓに存在する温水の撹拌、混合を更に向上するためである。そして、途中の第２小孔５３Ｂと第３小孔５３Ｃは第１小孔５３Ａと第４小孔５３Ｄの間の作用、効果を有している。
【００４７】
次に、流出管４６の側周面には温水の進行方向に沿って、第１小孔５４Ａ、第２小孔５４Ｂ、第３小孔５４Ｃ、第４小孔５４Ｄが、所定の間隔をあけて設けられている。尚、先端面５２は閉塞された袋状になっており、混合空間Ｓとは連通されていない構成である。そして、各小孔の直径は、第１小孔５４Ａ＜第２小孔５４Ｂ＜第３小孔５４Ｃ＜第４小孔５４Ｄの関係を有している。このように各小孔の直径（＝断面積）を温水の流れに沿って大きくした理由は以下の通りである。
【００４８】
まず、接続端部４８に近い側の第４小孔５３Ｄを大きくした理由は、流出側混合管４５（混合空間Ｓ）の後半側から多くの温水を流出管４６内に流出させるためである。つまり、流出側混合管４５の後半側は、混合空間Ｓで充分に温水の混合が促進され、しかも冷却されているためである。
【００４９】
尚、流出側混合管４５の最外周面から接続端部４８に向かう面に形成された傾斜面５０によって、流出側混合管４５を流れてきた温水を、流出管４６の径方向に向けて方向転換させるようにしている。このため、第４小孔５４Ｄの配置位置は傾斜面５０が形成されている領域に決められている。これによって、流入側混合管４５から流出管４６に温水が導かれて流入し易くしている。
【００５０】
また、先端面５２に近い側の第１小孔５４Ａを小さくした理由は、流入側混合管４４から流れてくる温度が高い温水の流出量を少なくし、多くの温水を流出側混合管４５の後半側に流すためである。これによって、更に混合が促進された温水を流出させることができるようになる。そして、途中の第２小孔５４Ｂと第３小孔５４Ｃは第１小孔５４Ａと第４小孔５４Ｄの間の作用、効果を有している。
【００５１】
また、図３に示しているように、流入管４４に形成した小孔５３Ａ〜５３Ｄの開口方向は紙面に対して垂直に対称位置に２列形成されているのに対して、流出管４６に形成した小孔５４Ａ〜５４Ｄの開口方向は紙面に対して対称位置に平行に２列形成されている。
【００５２】
つまり、流入管４４と流出管４６の中心軸線に直交する面で、流入管４４に形成した小孔５３Ａ〜５３Ｄの開口方向と、流出管４６に形成した小孔５４Ａ〜５４Ｄの開口方向は、夫々９０°の角度をもってずらして形成されている。このように形成すると、流入管４４から噴き出した温度の高い温水が流出側混合管４５に流れてきても、流出管４６の小孔５４Ａ〜５４Ｄの位置が９０°ずれているので、温度の高い温水が流入し難くなって温水に「温度むら」が生じにくいものとなる。
【００５３】
また、小孔５３Ａ〜５３Ｄは流入管４４の側周面の１８０°位置に２列形成され、小孔５４Ａ〜５４Ｄも流入管４６の側周面の１８０°位置に２列形成されているが、列数を３列にして１２０°位置にすることや、列数を４列にして９０°位置にすることも可能である。このようの複数の列数にすることでより撹拌、混合を促進することができる。
【００５４】
以上のような構成の温度緩衝容器４０を給湯熱交換器２４の出湯配管２６に設けた場合においては、給湯熱交換器２４からの温度の高い温水は接続端部４７から温度緩衝容器４０に流入する。流入した温水は、流入管４４を通って第１小孔５３Ａ〜５３Ｄから、流入側混合管４３に形成された混合空間Ｓに噴き出されるようになる。第１小孔５３Ａ〜５３Ｄから噴き出る温水の挙動は上述した通りである。
【００５５】
そして、撹拌、混合され、しかも温度が低下した温水は混合空間Ｓを進行しながら流出側混合管４５に至り、流出側混合管４５から流出管４６に形成した第１小孔５４Ａ〜５４Ｄ内に流出される。第１小孔５４Ａ〜５４Ｄから流出する温水の挙動は上述した通りである。このような温度緩衝容器４０を使用することによって、「温度むら」の少ない温水を流出管から出湯することができるようになる。
【００５６】
次に、流入側混合管４３と流出側混合管４５の固定面の構造について図４Ａ、図４Ｂに基づき説明する。流入側混合管４３の接合端面５５の端面上にはポケット部５７が形成され、同様に流出側混合管４５の接合端面５６の端面上にはポケット部５８が形成されている。これらのポケット部５７、５８は、流入側混合管４３と流出側混合管４５の接合端面５５、５６で一致する形状となっている。
【００５７】
そして、流入側混合管４３の接合端面５５と流出側混合管４５の接合端面５６を溶着するときに、夫々の接合端面５５、５６の溶融した合成樹脂が「バリ」となり、流入側混合管４３と流出側混合管４５の内側に突出する恐れがある。この「バリ」が何らかの原因で温水と共に流れ出す場合があり、製品品質の観点からすると好ましくない。
【００５８】
そこで、本実施形態では、流入側混合管４３の接合端面５５と流出側混合管４５の接合端面５６を溶着する時に生じる溶融部５９の溶融した余分な合成樹脂をポケット部５７、５８に収容して「バリ」が発生するのを抑制している。したがって、「バリ」が生じることによって、何らかの原因で「バリ」が温水と共に流れ出すことが無くなり、製品品質の観点から好ましいものとなる。
【００５９】
ここで、以上に説明した実施形態では、流入側混合管４３、流入管４４、流出側混合管４５、流出管４６は断面が円環状であった。しかしながら、これに限定されることなく、多角形（例えば、三角形、四角形、６角形等）の断面を備えたものであっても差し支えないものである。
【００６０】
また、本実施形態では流入管４４と流出管４６は別体に構成し、夫々を流入側混合管４３と流出側混合管４５に固定していたが、流入管４４と流出管４６を一体に構成して、流入側混合管４３と流出側混合管４５に固定することも可能である。この場合は、流入管４４と流出管４６の夫々の先端面５１、５２が１つに結合される形状となるものである。
【００６１】
以上述べた通り、本実施形態においては、側周面に小孔を有する筒状の流入管と、側周面に小孔を有する筒状の流出管を、互いに向き合うように大径の混合管の内周壁面との間に空間を形成して配置する構成とした温度緩衝容器を提案するものである。
【００６２】
本実施形態によれば、流入管の側周面に形成した小孔を介して温度の高い温水が径方向に噴き出し、混合管で撹拌、混合された後の温水を、流出管側に流動させながら流出管の側周面に形成した小孔を介して径方向から流出管内に流入させるので、「温度むら」の少ない温水を流出管から出湯することができるようになる。
【００６３】
また、流入側混合管４３、流入管４４、流出側混合管４５、流出管４６は、夫々が合成樹脂で作られているため、従来のステンレス鋼を使用したものに比べて、材料価格及び製造価格を低く抑えることができ、製品競争力を向上することが可能となるものである。
【実施例２】
【００６４】
次に、本発明の第２の実施形態について図５を用いて説明する。この実施形態は第１の実施形態に比べて、流入管４４の先端面５１と流出管４６の先端面５２に小孔を形成して、流入管４４の先端面５１から流出管４６の先端面５２を通過して、温水が直接的に流出管４６に噴き出す点で異なっている。
【００６５】
ここで、第１の実施形態で説明した参照番号と同じ参照番号は、同じ構成部品、或いは同等の機能を備えた構成部品であるので、説明は省略する。また、第１の実施形態で説明した作用、効果と同じ作用、効果についても説明は省略する。更に、第１の実施形態で説明した付加的な説明も同じであるので説明は省略する。
【００６６】
図５において、流入管４４の先端面５１に小孔６０を形成し、同様に流入管４６の先端面５２に小孔６１を形成している。これらの小孔６０，６１は同じ直径に形成され、その中心軸線は同じである。したがって、小孔６０，６１の投影形状は重なるようになっている。このため、流入管４４の先端面５１の小孔６０から流出管４６の先端面５２の小孔６１を通過して、温水が直接的に流出管４６に噴き出す構成とされている。
【００６７】
また、小孔６０，６１を通過する温水の流量は、流入管４４の小孔５３Ａ〜５３Ｄを通過する温水の流量、及び流出管４６の小孔５４Ａ〜５４Ｄを通過する温水の流量より少ないものである。また、流入管４４から混合空間Ｓを経て流出管４６に至る温水に比べて、流入管４４の小孔６０から流出管４６の小孔６１を介して流出管４６に至る温水は早く流出管４６に到達する。
【００６８】
ここで、給湯開始前は、温度緩衝容器４０内は冷却された温水で充填されている。給湯開始直後、流入管４４から混合空間Ｓを経て流出管４６に至る経路のみの場合、流出側混合管４５と流出管４６内の冷却された温水の一部は、熱い湯と混合する前に蛇口へ押し出される。これに対して、同じく給湯開始直後、流入管４４の小孔６０から流出管４６の小孔６１を介して流れる経路を併設する場合、流入管４４から流出管４６に直接的に熱い温水が入る。したがって、流出管４６では、流入管４４から直接的に入った熱い温水と流出側混合管４５から入る冷却された温水が混合して適温の温水とすることができる。
【００６９】
更に、適温の温水とするためには、特に流出管４６の側面に設けた小孔５４Ａ〜５４Ｄから流出管４６に入る冷却された温水の割合を大きくする必要がある。このため、流入管４４の小孔５３Ａ〜５３Ｄを通過する温水の流量、及び流入管４６の小孔５４Ａ〜５４Ｄを通過する温水の流量は、小孔６０，６１を通過する温水の流量より多くしているものである。
【００７０】
以上のような構成によって、流入管４４から混合空間Ｓを経て流出管４６に至る経路のみの場合に比べて、早い時間に流出管４６で適温の温水が生成できるようになり、蛇口栓やシャワー栓での温度変化をより緩和できる。また、温度緩衝容器４０内の冷却された温水の利用効率が向上する。これによって、温度緩衝容器の容積を小さくすることができるようになる。
【実施例３】
【００７１】
次に、本発明の第３の実施形態について図６、図７Ａ、図７Ｂを用いて説明する。この実施形態は第１の実施形態に比べて、流入管４４の側周面に形成した小孔５３Ａ〜５３Ｄの開口方向を変更し、温水の旋回運動を促進するようにした点で異なっている。
【００７２】
図６においては流入管４４を示しており、図７Ａは図６のＢ‐Ｂ断面を示している。第１の実施形態では、小孔５３Ａ〜５３Ｄの開口方向は流入管４４の中心軸線を通る放射状に設定されているが、本実施形態では流入管４４の中心軸線に直交する面で、流入管４４の中心軸線を通らない方向に延びるように設定されている。したがって、小孔５３Ａ〜５３Ｄから噴き出された温水は、流入側混合管４３の円形状内周面に沿って旋回するような運動を行い、温水の撹拌、混合を促進することができる。
【００７３】
また、図７Ｂでは流入管４４の中心軸線に直交する面で、流入管４４の中心軸線を通らず、しかも小孔５３Ａ〜５３Ｄから噴き出される温水自身に旋回する方向性を持たせている。したがって、小孔５３Ａ〜５３Ｄから噴き出された温水は、流入側混合管４３の円形状内周面に沿って旋回するような運動を行い、温水の撹拌、混合をより促進することができる。
【００７４】
以上に述べた構成は流入管４４に形成した小孔５３Ａ〜５３Ｄであったが、流出管４６の小孔５４Ａ〜５４Ｄにおいても同様な構成を採用することができる。しかも、流入管４４に形成した小孔５３Ａ〜５３Ｄとは反対方向の向きを持った小孔５４Ａ〜５４Ｄを形成すれば、流出管４６に流入してくる温水の量を多くできる効果が期待できる。
【００７５】
以上述べた通り本発明によれば、温度緩衝容器において、側周面に小孔を有する筒状の流入管と、側周面に小孔を有する筒状の流出管を、互いに向き合い混合管の内周面との間に混合空間を形成するように配置した。
【００７６】
これによれば、流入管の側周面に形成した小孔を介して温度の高い温水が径方向に噴き出し、混合管で撹拌、混合された後の温水を、流出管側に流動させながら流出管の側周面に形成した小孔を介して径方向から流出管内に流入させるので、「温度むら」の少ない温水を流出管から出湯することができるようになる。
【００７７】
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１０…ヒートポンプサイクル、１１…ヒートポンプユニット、１２…水側サイクル、１５…圧縮機、１６…水／冷媒熱交換器、１７…膨張弁、１８…蒸発器、２０…送風ファン、２１…貯湯容器、２２…沸上げ用循環ポンプ、４…給湯熱交換器、２５…水道管、２６、２７…出湯配管、４０…温度緩衝容器、４１…流入側温度緩衝容器、４２…流出側温度緩衝容器、４３…流入側混合管、４４…流入管、４５…流出側混合管、４６…流出管、４７…接続端部、４８…接続端部、４９…傾斜面、５０…傾斜面、５１…先端面、５２…先端面、５３Ａ〜５３Ｄ…小孔、５４Ａ〜５４Ｄ…小孔、５５、５６…接合端面、５７、５８…ポケット部、６０、６１…先端面の小孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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