(57)【要約】【課題】浄水手段の交換、メンテナンスが容易な貯湯式給湯装置を提供する。【解決手段】略円筒状で断熱材８で被覆された貯湯タンク７と、略直方体で貯湯タンク７を収納する外装筐体６と、貯湯タンク７の水を加熱する加熱手段９と、外装筐体６と貯湯タンク７との間に形成される空間部６ａに配された浄水手段１２とを備え、外装筐体６の浄水手段１２の近傍に開閉扉１３を備えたもので、外装筐体６に設けた開閉扉１３から、短時間かつ容易に浄水手段１２の洗浄、あるいは、カートリッジ（図示せず）の交換等性能回復用のメンテナンス作業ができ、使い勝手が向上すると共に、貯湯式給湯装置の寿命が延びトータルの投資コストを削減できる。また、浄水手段１２を、略直方体の外装筐体６と略円筒状の貯湯タンク７との間のデットスペースに設置するので、浄水手段１２を設置するための余分なスペースが不要になり、コンパクトな貯湯式給湯装置を提供できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状で断熱材で被覆された貯湯タンクと、略直方体で前記貯湯タンクを収納する外装筐体と、貯湯タンクの水を加熱する加熱手段と、前記外装筐体と前記貯湯タンクとの間に形成される空間部に配された浄水手段とを備え、前記外装筐体の前記浄水手段の近傍に開閉扉を備えたことを特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項２】
断熱材は、真空断熱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】
加熱手段としてヒートポンプを用い、浄水手段を、前記ヒートポンプの上流側の水回路に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の貯湯式給湯装置。
【請求項４】
加熱手段としてヒートポンプを用い、冷媒として二酸化炭素を用い、高圧側では臨界圧を越える状態で運転することを特徴とする請求項１又は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、浄化した水を加熱手段で加熱し、給湯、風呂湯張りなどに利用する貯湯式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の貯湯式給湯装置として、貯湯タンクに浄化装置を同一筐体に配設して、浄化された水を加熱して給湯に利用するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。図５は、上記特許文献1に開示された従来の貯湯式給湯装置の概略構成を示す図で、同図において、１は、貯湯タンク２を内包する外装筐体で、給水源（図示せず）と貯湯タンク２との間に、浄水器３を介設し、浄化された貯湯タンク２内の水を加熱ヒータ４で加温し、給湯回路５から給湯端末へ給湯するものである。浄水器３により、水中の硬度成分、塩素成分、有機物などを除去できるため、例えば、浴槽（図示せず）の付着汚れ、給湯機器・カランへのスケール付着を防止すると共に、水の異臭も除去することが出来る。
【特許文献１】特許第３５７２７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の貯湯式給湯装置の構成では、浄水器３で、給水源から供給された水に含まれる硬度成分（Ｃａ、Ｍａなど）、塩素成分を除去した場合、浄水器３の内部に除去した硬度成分、あるいは、塩素成分が残留するため、浄化した水量に応じて徐々に性能が低下してしまう。従って、定期的、あるいは、所定量の水を浄化した場合、浄水器３に残留する硬度成分と塩素成分の除去洗浄、あるいは、浄水器の交換を含む性能回復のためのメンテナンスを行う必要がある。
【０００４】
しかしながら、上記従来の貯湯式給湯装置においては、貯湯式給湯装置の同一外装筐体１に浄水器３を組み込んだ形態であり、浄水器３に残留する硬度成分と塩素成分の除去洗浄、あるいは、浄水器３の交換も含む性能回復のためのメンテナンスを行うことが可能な構成では無いため、浄水器３の性能が低下した場合は、外装筐体１と貯湯タンク２を取り外して浄水器３を交換するか、あるいは、貯湯式給湯装置本体の交換を行うことになる。即ち、貯湯式給湯装置の同一筐体に浄水器３を組み込む構成としたことで、メンテナンス性に劣るばかりでなく、水の使用量が多い場合は、短期間での貯湯式給湯装置の交換が必要となりコストアップとなっていた。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、浄水手段の設置スペースが不要なコンパクトな浄水機能を有し、浄水手段の性能が低下した場合に、容易に浄水手段の交換、あるいは、性能回復のメンテナンスを行うことができる使用勝手の良い貯湯式給湯装置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】
【０００６】
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、略円筒状で断熱材で被覆された貯湯タンクと、略直方体で前記貯湯タンクを収納する外装筐体と、貯湯タンクの水を加熱する加熱手段と、前記外装筐体と前記貯湯タンクとの間に形成される空間部に配された浄水手段とを備え、前記外装筐体の前記浄水手段の近傍に開閉扉を備えたもので、外装筐体に設けた開閉扉から、短時間かつ容易に浄水手段の洗浄、あるいは、カートリッジの交換も含む性能回復のためのメンテナンス作業が可能な構成であるため、使用者の使い勝手が向上すると共に、貯湯式給湯装置の寿命が延びるためトータルの投資コストを削減することができる。さらに、浄水手段を、略直方体の外装筐体と略円筒状の貯湯タンク
との間のデットスペースに設置することにより、浄水手段を設置するためのスペースが不要になり、コンパクトな貯湯式給湯装置することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の貯湯式給湯装置は、外装筐体に設けた開閉扉から、浄水手段の洗浄、あるいは、浄水器の交換も含む性能回復のためのメンテナンス作業を行うことが可能となるため、使い勝手が向上すると共に、給湯装置の寿命が延びるためトータルの投資コストを削減することができる。さらに、浄水手段は、略直方体の外装筐体と略円筒状の貯湯タンクとのデットスペースを利用して設置したので、浄水手段の設置スペースが不要なコンパクトな貯湯式給湯装置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、略円筒状で断熱材で被覆された貯湯タンクと、略直方体で前記貯湯タンクを収納する外装筐体と、貯湯タンクの水を加熱する加熱手段と、前記外装筐体と前記貯湯タンクとの間に形成される空間部に配された浄水手段とを備え、前記外装筐体の前記浄水手段の近傍に開閉扉を備えたもので、外装筐体に設けた開閉扉から、短時間かつ容易に浄水手段の洗浄、あるいは、カートリッジの交換も含む性能回復のためのメンテナンス作業が可能な構成であるため、使用者の使い勝手が向上すると共に、貯湯式給湯装置の寿命が延びるためトータルの投資コストを削減することができる。さらに、浄水手段を、略直方体の外装筐体と略円筒状の貯湯タンクとの間のデットスペースに設置することにより、浄水手段を設置するためのスペースが不要になり、コンパクトな貯湯式給湯装置することができる。
【０００９】
第２の発明は、特に、第１の発明の断熱材を、真空断熱材としたもので、給湯装置の小型化、または、貯湯タンクの大容量化を図ることができる。また、デットスペースの拡大により、浄水手段の大容量化を図ることできるため、浄水手段のメンテナンス周期を長くすることができる。
【００１０】
第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の加熱手段としてヒートポンプを用い、浄水手段を、前記ヒートポンプの上流側の水回路に備えたもので、ヒートポンプで加熱される水の硬度成分を抑制することが出来るので、給湯熱交換器、給湯配管などに付着するスケール成分を大幅に削減することができ、貯湯式給湯装置の信頼性を向上させることができるとともに、大流量の給湯に対応できる貯湯式給湯装置とすることができる。
【００１１】
第４の発明は、第１又は第２の発明の加熱手段としてヒートポンプを用い、冷媒として二酸化炭素を用い、高圧側では臨界圧を越える状態で運転するもので、貯湯式給湯装置を高温で利用することができ、貯湯タンクの熱容量の増大と、湯切れ防止性をさらに向上させることができる。
【００１２】
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。
【００１３】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態における貯湯式給湯装置について、図１〜3を用いて説明する。図１は、本実施の形態における貯湯式給湯装置の構成図を示すものである。
【００１４】
図１において、本実施の形態における貯湯式給湯装置の略直方体の外装筐体６の内部には、断熱材８で被覆された略円筒状の貯湯タンク７と、貯湯タンク７に供給される水を浄化する浄水手段１２と、給水配管１４、１５と、給湯配管１６と、貯湯タンク７の水を加熱手段９へ搬送する水ポンプ１０と、貯湯タンク７と加熱手段９を連通する水回路１１を
備えている。さらに、浄水手段１２の近傍の外装筐体６に、開閉扉１３を設けている。
貯湯タンク７の下部から水ポンプ１０によって取り出された水は、水回路１１の途中に配置された加熱手段９によって高温に加熱される。そして、その後、加熱手段９によって加熱された湯水は貯湯タンク７の上部へ注がれる。このとき、貯湯タンク７の内部では、上部に高温の湯水、下部では低温の水が積層状態に蓄えられている。
【００１５】
なお、加熱手段９を、ヒーター、あるいはヒートポンプとすることで水を加熱することができる。貯湯タンク７の上部に蓄えられた高温の湯水は、適宜給湯配管１６より利用端末（カラン、シャワー、浴槽、暖房機器など）へ供給され、それと同時に貯湯タンク７内の下部からは給水配管１４、１５を通じて水が供給される。なお、貯湯タンク７の断熱材８として、真空断熱材、あるいは、シート状の断熱材としてもよい。また、発泡スチロール等の成型された断熱材を用いてもよい。浄水手段１２は、活性炭、中空糸膜フィルター、イオン交換樹脂などの除去手段を内蔵し、供給される水に含まれる、有機物、硬度成分（Ｃａ、Ｍｇ）、塩素などを除去する。
【００１６】
図２は、同貯湯式給湯装置の水平方向断面図であり、略直方体の外装筐体６に略円筒状の貯湯タンク７を配して生じる空間部６ａに浄水手段１２を設置している。図３は、同貯湯式給湯装置の斜視図であり、略直方体の外装筐体６の浄水手段１２の近傍に、開閉扉１３を設けて、外傷筐体６の外部から、開閉扉１３を通じて浄水手段１２の取替え、あるいは、メンテナンス作業が出来る構成となっている。
【００１７】
以下に、本実施の形態における貯湯式給湯装置の動作、作用を説明する。
【００１８】
浄水手段１２の活性炭、中空糸膜フィルター、イオン交換樹脂などの除去手段（図示せず）には、供給される水に含まれる、有機物、硬度成分（Ｃａ、Ｍｇ）、塩素などが残留する。残留量が増えると、浄化する性能が低下するため、定期的に、浄水手段１２の除去手段が活性炭、中空糸膜フィルターの場合は、カートリッジ等の交換、イオン交換樹脂の場合は、再生剤（塩など）などの投入による再生メンテナンス作業を行う必要がある。本実施の形態によれば、浄水手段１２の除去手段の交換とメンテナンスは、外装筐体６を取り外すことなく、外装筐体６の開閉扉１３から行うことが出来る。
【００１９】
以上のように、貯湯タンク７と浄水手段１２を同一の外装筐体６に組み込んだ構成であっても、外装筐体６を取り外すことなく、開閉扉１３を通じて浄水手段１２の取替え、あるいは、メンテナンス作業が短時間で行うことができるので、使い勝手が向上すると共に、貯湯式給湯装置の寿命が延びるためトータルの投資コストを削減することができる。また、浄水手段１２は、略直方体の外装筐体６と略円筒状の貯湯タンク７とのデットスペースを利用して設置しているので、浄水手段１２の設置スペースが不要なコンパクトな貯湯式給湯装置することができる。
【００２０】
ここで、断熱材８を真空断熱材とすることにより、以下の効果を得ることができる。外装ケース内部を真空（１〜２００Ｐａ）とする真空断熱材の熱伝導率は、外装ケース内部が大気圧でグラスウール、グラスファイバー、ポリウレタン、ポリエチレン等の材料を用いるシート状の断熱材の熱伝導率と比較して１／１０〜１／１００である。従って、真空断熱材を用いた貯湯タンク７と、シート状の断熱材を用いた貯湯タンク７において、貯湯タンク７からの放熱熱量を同じとしたとき、シート状の断熱材の必要な厚さは、真空断熱材の厚さの１０〜１００倍となる。
【００２１】
また、断熱材８を真空断熱材とすることで、その厚さを薄くすることができるので、機器のコンパクト化を図ることができる。あるいは、同一の機器サイズとした場合は、貯湯タンク７を大きくすることができ、貯湯タンク７の残湯量が減り難くなるため、給湯がで
きない湯切れ状態を回避することができる。さらに、略直方体の外装筐体６と略円筒状の貯湯タンク７とのデットスペースが拡大するため、より大容量の活性炭、中空糸膜フィルター、イオン交換樹脂などの除去手段を設けることができ、除去手段の交換・再生までの周期延長を図ることができる。
【００２２】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における貯湯式給湯装置の構成図を示すものである。なお、上記第１の実施の形態における貯湯式給湯装置と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
図４において、本実施の形態は、加熱手段として、圧縮機１７と、放熱熱交換器１８と、膨張弁１９と、吸熱熱交換器２０を順に冷媒配管２１で環状に接続して構成したヒートポンプを用いるものである。貯湯タンク７の水は、放熱熱交換器１８で高温に加熱された後、再び、貯湯タンク７の上部へ戻される。図４においては、浄水手段１２は、放熱熱交換器１８の上流側の水回路１１に設置している。
【００２４】
以下に、本実施の形態による貯湯式給湯装置の動作、作用を説明する。
【００２５】
水中に含まれる硬度成分は、水の温度上昇と共に溶解度が低下する。従って、放熱熱交換器１８内で、水が高温冷媒から硬度成分の溶解度以上の温度まで加熱されると、放熱熱交換器１８の内部に硬度成分がスケールとして析出して生成する。スケール生成量が増えると、放熱熱交換器１８の水流路を閉塞するため、水の加熱が不可能となる。そこで、本実施の形態では、浄水手段１２を、放熱熱交換器１８の上流側の水回路１１に設置することにより、放熱熱交換器１８の内部へのスケール生成を抑制することができる。
【００２６】
尚、上記第1の実施の形態における貯湯式給湯装置の構成でも、貯湯タンク７の水が浄化されるため、放熱熱交換器１８の内部へのスケール生成を抑制することができるが、給湯回路１６から給湯を行う場合、給水回路１４、１５の間に設置した浄水手段１２は、圧力損失となり、給湯回路１６からの給湯流量を低下させてしまう。従って、浄水手段１２を、放熱熱交換器１８の上流側の水回路１１に設置することにより、大流量の給湯に対応できる貯湯式給湯装置の仕様とすることができる。
【００２７】
なお、冷凍サイクルは、冷媒として二酸化炭素を用い、臨界圧を越える圧力で運転することが好ましい。二酸化炭素を冷媒として用いることで、貯湯式給湯装置を高温で利用することができ、貯湯タンク７の熱容量の増大と、湯切れ防止性をさらに向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のように、本発明にかかる貯湯式給湯装置は、同一筐体に浄水器を組み込む構成において、浄水手段のメンテナンス性が向上するもので、浄水機能を付加した、暖房、または、廃熱源利用貯湯式給湯装置等の用途にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【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】同貯湯式給湯装置の水平断面図
【図３】同貯湯式給湯装置の斜視図
【図４】本発明の実施の形態２における貯湯式給湯装置の構成図
【図５】従来の貯湯式給湯装置の概略構成を示す図
【符号の説明】
【００３０】
６    外装筐体
６ａ  空間部
７    貯湯タンク
８    断熱材
９    加熱手段
１１    水回路
１２    浄水手段
１３    開閉扉
１７    圧縮機
１８    放熱熱交換器
１９    膨張弁
２０    吸熱熱交換器
【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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