(57)【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、
水を供給する供給部と、
前記供給部から供給された水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの水を出湯する出湯部と、
前記貯湯タンク内に設けられ、前記貯湯タンクに貯留された水を加熱するヒータと、を備え、
前記貯湯タンクは、
前記貯湯タンクの底部において前記供給部から水が供給される供給口と、
前記供給口の近傍に設けられ、前記供給口から供給される水を水平方向にガイドする複数の板状体からなるガイド手段と、
前記供給口から供給される水の流路を、前記ガイド手段の前記複数の板状体ごとに分配する分配手段と、を備え、
前記分配手段は、前記複数の板状体のうちの前記出湯部に向かって流れる水の最も下流側に配置されている板状体に形成されておらず、当該最も下流側に配置されている板状体以外の板状体に形成されていることを特徴とする電気温水器。
【請求項２】
前記分配手段は、前記各流路を流れる水の流速を均等化するものである請求項１の電気温水器。
【請求項３】
前記分配手段は、前記複数の板状体のうち少なくとも一枚に形成される開口部である請求項１又は２の電気温水器。
【請求項４】
前記ガイド手段は、前記板状体を３枚以上積層してなり、
前記分配手段は、前記開口部が前記供給口の開口に対応するように配置され、
前記開口部の開口面積は、前記供給口から離れて配置された前記板状体ほど、小さく形成された請求項３の電気温水器。
【請求項５】
前記複数の板状体は、前記貯湯タンクの底面と前記貯湯タンクの底面側に配置された前記板状体との間隔と、前記板状体同士の間隔と、が等しくなるように配置された請求項１〜４のいずれか１項の電気温水器。
【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吐水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た構造のものが知られている。このような電気温水器は、水道から供給された水を電気ヒータで加熱した状態でタンク内に貯えておくことにより、吐水を開始した直後から適切な温度の温水を吐水することができるものである。また、吐水を継続している間は、タンクには水道から冷水が供給され続けるが、かかる冷水も電気ヒータで加熱され温水となってから吐水される。
【０００３】
このような電気温水器では、タンクの下部から冷水が供給され、タンク中央に設けられた電気ヒータを通過して、加熱された温水がタンク上部から吐水される構成が一般的である。しかしながら、タンク下部から冷水が供給されると、電気ヒータによって加熱された温水と混合することでタンク内の温水の温度が低下してしまい、タンク内での熱交換効率の低下を招いていた。特に、タンクを小型化した場合には、加熱された温水とタンク下部から供給される温水とが混合し易く、より熱交換効率の低下を招いていた。
【０００４】
そこで、特許文献１に示すように、タンク下部の冷水の供給口近傍に、バッフル板を設け、タンク内に流入する冷水を１枚の腕型のバッフル板に衝突させることで、冷水の流速を弱め、整流状態にしてタンク内部に流入させるようにしている。冷水の流速を弱めることで、タンク内に貯留された温水を、流入水によって攪拌することなく、吐水口に押し上げ、常時、一定温度の湯を、吐水可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３２７１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の吐水装置では、タンク内に流入する冷水の流速を弱めているものの、バッフル板に衝突した冷水は、タンク底面に衝突してタンク上方に向かってタンク内に流入することになる。特に、タンクの容量が小さい場合には、冷水がタンク上方に向かって流入すると、温水と混ざり合うことは避けられず、結果として温水温度の低下を招いてしまっていた。
【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、タンク内に流入する水をタンク上方に向かわせず、タンク上方に貯留した温水との混合を抑制することで、常時適温の温水を吐水可能な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ために、本発明に係る電気温水器は、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、水を供給する供給部と、前記供給部から供給された水を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を出湯する出湯部と、前記貯湯タンク内に設けられ、前記貯湯タンクに貯留された水を加熱するヒータと、を備え、前記貯湯タンクは、前記貯湯タンクの底部において前記供給部から水が供給される供給口と、前記供給口の近傍に設けられ、前記供給口から供給される水を水平方向にガイドする複数の板状体からなるガイド手段と、前記供給口から供給される水の流路を、前記ガイド手段の前記複数の板状体ごとに分配する分配手段と、を備え、前記分配手段は、前記複数の板状体のうちの前記出湯部に向かって流れる水の最も下流側に配置されている板状体に形成されておらず、当該最も下流側に配置されている板状体以外の板状体に形成されている。
【０００９】
以上の態様では、ガイド手段を複数の板状体により多層的に構成し、さらに分配手段が供給口から供給される水の流路を複数の板状体ごとに分配することで、タンク内に流入する水の流速を確実に弱めることができる。また、ガイド手段は、供給口から供給される水を水平方向にガイドするので、流入した水はタンクの壁面に沿って流れ、タンク上方に向かって流れることがない。これにより、タンクの容量が小さい場合であっても、タンク内に流入する水がタンク内に拡散せず、タンク上方に貯留した温水との混合を抑制させることができる。
【００１０】
好ましい態様では、前記分配手段は、前記各流路を流れる水の流速を均等化するものである。この態様では、多層的に構成された板状体に形成される流路を流れる流速を均等化させることで、タンク内に流入する水が、タンク底部から均等に広がる。したがって、タンク内の温水と水との急激な混合による温水の温度低下を防ぐことができる。
【００１１】
好ましい態様では、前記分配手段は、前記複数の板状体のうち少なくとも一枚に形成される開口部である。この態様では、分配手段を板状体に開口部を形成するという簡易な構成により実現することが可能である。
【００１２】
好ましい態様では、前記ガイド手段は、前記板状体を３枚以上積層してなり、前記分配手段は、前記開口部が前記供給口の開口と対応するように配置され、前記開口部の開口面積は、前記供給口から離れて配置された前記板状体ほど、小さく形成される。この態様では、流速を均等化する手段として、開口部の開口面積を、供給口から離れて配置された板状体ほど小さく形成する。供給口から離れれば離れるほど、流入する水の流速は低下するが、供給口から離れた開口部の開口面積を、供給口に近い開口部の開口面積より小さくすることにより、ガイド手段の各流路を流れる水の流速を均等にすることができる。
【００１３】
好ましい態様では、前記複数の板状体は、前記貯湯タンクの底面と前記貯湯タンクの底面側に配置された前記板状体との間隔と、前記板状体同士の間隔と、が等しくなるように配置される。この態様では、ガイド手段に形成される各流路の間隔が等しくなるように構成することで、供給口から流れる流量を均一に分散させることができる。これにより、タンク内に流入する水をタンク底部から均等に広げることが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、タンク内に流入する水をタンク上方に向かわせず、タンク上方に貯留した温水との混合を抑制することで、常時適温の温水を吐水可能な電気温水器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態の電気温水器が、水栓に接続された状態の外観を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の電気温水器の全体構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態の電気温水器におけるガイド部の構成を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。説明の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号を付して、重複する説明は省略する。
【００１７】
本発明の実施形態に係る電気温水器について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の第一実施形態である電気温水器１が、シャワー水栓２００に接続された状態の外観を示す図である。また、図２は、電気温水器１の全体構成を示す模式図である。
【００１８】
図１に示されるように、電気温水器１は、水道１００とシャワー水栓２００との間に設置される装置であって、水道１００から供給される水を給湯器３００によって加熱して温水とし、この温水をシャワー水栓２００に供給してシャワー水栓２００から吐水させる装置である。水道１００は、温水経路Ｈと、冷水経路Ｃとの２系統で形成される。温水経路Ｈと、冷水経路Ｃとには、それぞれにバルブＶＣ１，ＶＨ１、バルブＶＣ２，ＶＨ２が設けられ、バルブＶＨ２及びＶＣ２の下流には逆止弁３１，３２が設けられている。温水経路Ｈと冷水経路Ｃとは、シャワー水栓２００において混合される。
【００１９】
電気温水器１は、ケーシング１０と、給水配管２０と、吐水配管３０とによって構成される。ケーシング１０の内部において、給水配管２０上には、水道１００側、すなわち上流側から逆止弁２１と、温度切替弁２２とが設けられている。給水配管２０は、温度切替弁２２により、タンク４０へ流入する流路と、吐水配管３０への流入する流路とに分割されている。タンク４０には、図示しないヒータが設けられ、給水配管２０から送られる温水が給湯管２３を介して底面に形成された供給口４１から流入し、ヒータにより加熱された後、上面に形成された排出口４２から出湯管２４を介して吐水配管３０に向かって流れるように構成される。
【００２０】
続いて、図２を参照して電気温水器１の構成を具体的に説明する。図２に示されように、電気温水器１は、図１で説明した給水配管２０上に、温水が流入する給湯口２６と、逆止弁２１と、温度切替弁２２と、図１で説明した給水配管２０の下流側に、温度切替弁２２に接続する給湯管２４と、温度切替弁２２に接続する吐水配管３０とを備える。なお、逆止弁２１、温度切替弁２２、給湯管２３、出湯管２４、給湯口２６、過圧逃し弁２７及び出湯口２８は、本実施形態に特有のものではなく、従来と同様であるので詳しい説明は省略する。
【００２１】
電気温水器１は、上述した給湯管２３から送られる温水は、タンク４０の底部に形成される供給口４１から流入し、タンク４０内に貯留されたのち、タンク４０の上面部に形成された排出口４２から出湯管２４に排出される。
【００２２】
タンク４０は、供給口４１の近傍に、複数の板状体（バッフル板）を積層したガイド部４３を備える。本実施形態において、ガイド部４３は、３枚の平板の板状体４３ａ，４３ｂ，４３ｃを積層し、支持部材４３ｄ，４３ｅにより支持されてタンク４０の底面に固定されている。
【００２３】
図３〜図５を参照して、ガイド部４３の詳細な構成について説明する。図３はガイド部４３の平面図であり、図４は図３のＡ−Ａ断面図であり、図５は図３のＢ−Ｂ断面図である。図３に示されるように、ガイド部４３を構成する板状体４３ａ〜４３は、面積を同一にし、平面形状は円形である。円形の板状体４３ａ〜４３ｃは、円周上の一部において直径方向に一対の支持部材４３ｄ，４３ｅを備える。図５に示されるように、支持部材４３ｄ，４３ｅは、側面視がＬ字状であり、板状体４３ａと一体に形成されている。支持部材４３ｄ，４３ｅは、Ｌ字の底部において、タンク４０の底面に固定される。板状体４３ｂ，４３ｃは、円周上の一部に立ち上がりを形成して、支持部材４３ｄ，４３ｅに内側から接合されている。
【００２４】
板状体４３ａ〜４３ｃは、タンク４０の底面と板状体４３ｃ、板状体４３ｃと板状体４３ｂ、板状体４３ｂと板状体４３ａの間隔が等しくなるように、支持部材４３ｄ，４３ｅに支持されるとともに、支持部材４３ｄ，４３ｅのタンク４０の底面への取付け部分が形成されている。図３に破線で示すように、板状体４３ｂ，４３ｃには、中央に開口部４３ｂＨ，４３ｃＨがそれぞれ設けられている。
【００２５】
開口部４３ｂＨ，４３ｃＨは、タンク４０の底部に形成された供給口４１から供給される水の流路を、ガイド部４３の複数の板状体４３ａ〜４３ｃごとに分配する分配手段の役割を担う。すなわち、図４に一点鎖線で示されるように、ガイド部４３の複数の板状体４３ａ〜４３ｃにおいては、タンク４０の底面と板状体４３ｃとの間、板状体４３ｃと板状体４３ｂとの間、板状体４３ｂと板状体４３ａとの間のそれぞれに、水の流路ＦＣ，ＦＢ，ＦＡが形成される。開口部４３ｃＨ，４３ｂＨは、このように、供給口４１から供給される水を、各流路ＦＣ，ＦＢ，ＦＡに分配するものである。
【００２６】
また、図４に示されるように、開口部４３ｂＨと開口部４３ｃＨとは、タンク４０の底面に形成された供給口４１の開口に対応するように配置されている。すなわち、開口部４３ｂＨと開口部４３ｃＨと、供給口４１とは、その中心位置が一致して形成されている。
【００２７】
さらに、図３、図４及び図５から明らかなように、開口部４３ｃＨは、開口部４３ｂＨより、開口面積が大きく形成されている。すなわち、開口部４３ｂＨ、４３ｃＨの開口面積は、供給口４１から離れて配置された板状体ほど小さく形成されている。このように、開口部の開口面積を、供給口４１から離れて配置された板状体ほど小さく形成するのは、各流路を流れる流速を均等化するためである。言い換えれば、分配手段である開口部４３ｂＨ、４３ｃＨは、各流路ＦＡ，ＦＢ，ＦＣを流れる水の流速を均等化するものである。これは、供給口４１から離れれば離れるほど、流入する水の流速は低下するが、供給口４１から離れた開口部４３ｂＨの開口面積を、供給口４１に近い開口部４３ｃＨの開口面積より小さくすることにより、流路ＦＡと流路ＦＢを流れる水の流速を均等にすることができるものである。
【００２８】
以上のような電気温水器１によれば、ガイド部４３を複数の板状体４３ａ〜４３ｃにより多層的に構成し、さらに開口部４３ｂＨ，４３ｃＨが供給口４１から供給される水の流路ＦＡ，ＦＢ，ＦＣに分配することで、タンク４０内に流入する水の流速を確実に弱めることができる。また、ガイド部４３は、供給口４１から供給される水を水平方向にガイドするので、供給口４１が流入した水はタンク４０の壁面に沿って流れ、タンク４０上方に向かって流れることがない。これにより、タンク４０の容量が小さい場合であっても、タンク４０内に流入する水がタンク４０内に拡散せず、タンク４０上方に貯留した温水との混合を抑制させることができる。
【００２９】
開口部４３ｂＨ，４３ｃＨは、各流路ＦＡ，ＦＢ，ＦＣを流れる水の流速を均等化するものである。多層的に構成された板状体４３ａ〜４３ｃに形成される流路ＦＡ，ＦＢ，ＦＣを流れる流速を均等化させることで、タンク４０内に流入する水が、タンク４０の底部から均等に広がる。したがって、タンク４０内の温水と水との急激な混合による温水の温度低下を防ぐことができる。また、分配する手段を板状体４３ｂ，４３ｃに開口部４３ｂＨ，４３ｃＨを形成するという簡易な構成により実現することが可能である。
【００３０】
また、開口部４３ｂＨ，４３ｃＨが供給口４１の開口と対応するように配置され、開口部４３ｂＨ，４３ｃＨの開口面積を、供給口４１から離れて配置された板状体４３ｂが板状体４３ｃより小さく形成される。供給口４１から離れれば離れるほど、流入する水の流速は低下するが、供給口４１から離れた開口部４３ｂＨの開口面積を、供給口４１に近い開口部４３ｃＨの開口面積より小さくすることにより、ガイド部４３の各流路ＦＡ，ＦＢ，ＦＣを流れる水の流速を均等にすることができる。
【００３１】
また、ガイド部４３に形成される各流路ＦＡ，ＦＢ，ＦＣの間隔が等しくなるように構成することで、供給口４１から流れる流量を均一に分散させることができる。これにより、タンク４０内に流入する水をタンク４０底部から均等に広げることができる。
【００３２】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【００３３】
具体的には、ガイド部４３を構成する板状体４３ａ〜４３ｃについて、上記実施形態では、円形で構成したが、本発明はこのような態様に限られず、板状体が供給口から供給される水を水平方向にガイドするものである限りは、矩形など多角形により構成することも可能である。
【００３４】
また、上記実施形態において、ガイド部４３の板状体を３枚で構成したが、２枚以上であれば、何枚積層して構成することも可能である。なお、板状体を２枚で構成した場合には、板状体に形成される開口部は、タンク４０の供給口４１に近い１枚にのみ形成される。一方、板状体を３枚以上、例えば４枚で構成した場合には、開口部は供給口４１に近いほうから３枚に形成する。また、板状体を４枚で構成した場合には、開口部の開口面積は、供給口４１から離れて配置された板状体ほど、小さく形成される。
【００３５】
さらに、ガイド部４３を、タンク４０の底面と板状体４３ｃ、板状体４３ｃと板状体４３ｂ、板状体４３ｂと板状体４３ａの間隔が等しくなるように構成し、板状体４３ａ〜４３ｃに形成した開口部４３ｂＨ，４３ｃＨを４３ｂＨのほうが大きく４３ｃＨのほうを小さく構成した。本発明はこのような態様に限られず、ガイド部４３の板状体の間に形成される流路を流れる水の流速が均等になる限りは、各板状体の間隔や板状体に形成される開口の大きさは適宜調整することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１：電気温水器
１０：ケーシング
２０：給水配管
２１：逆止弁
２２：温度切替弁
２３：給湯管
２４：出湯管
２６：給湯口
２７：過圧逃し弁
２８：出湯口
３０：吐水配管
３１，３２：逆止弁
４０：タンク
４１：供給口
４２：排出口
４３：ガイド部
４３ａ〜４３ｃ：板状体
４３ｄ，４３ｅ：支持部材
４３ｂＨ，４３ｃＨ：開口部
１００：水道
２００：シャワー水栓
３００：給湯器
Ｃ：冷水経路
ＦＡ，ＦＢ，ＦＣ：流路
Ｈ：温水経路
ＶＣ１，ＶＨ１，ＶＣ２，ＶＨ２：バルブ
【図１】
0006519841.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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