(57)【要約】【課題】貯湯槽の外部に設けた電気ヒーターユニットと貯湯槽の接触を確保し、放熱ロスを抑制することのできる給湯装置を提供する【解決手段】給湯装置１の貯湯槽４の下部の電気ヒーターユニット１３は、固定ナット１４のリブ１５により断熱材１７を介することなく貯湯槽４へ直接押し付けられて固定されるため、貯湯槽４の膨張・収縮に伴なう断熱材１７の変形に影響されることなく電気ヒーターユニット１３と貯湯槽４の接触を確保することができるので、放熱ロスを抑制できる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯槽と、前記貯湯槽の底面中心部に突出し外周に雄ネジを有する給水口と、前記貯湯槽の底面に面接触すべく形成された伝熱部を有する電気ヒーターユニットと、前記電気ヒーターユニットの底面に接するように配置された断熱材と、前記給水口の雄ネジと螺合する雌ネジが内周に形成されるとともに前記断熱材の下面を支持する固定ナットとを備えた給湯装置において、前記固定ナットは、前記断熱材を介さずに前記電気ヒーターユニットの底面を支持するためのリブを備えていることを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
前記固定ナットのリブに対する接触面積を減らすために、前記電気ヒーターユニットに除肉部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貯湯槽の外部に設けたヒーターにより貯湯槽内の水を加熱する給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、貯湯槽の外部に設けたヒーターにより貯湯槽内の水を加熱する給湯装置は知られており、例えば特開平７−１８０９０９号に見られるものは、図６に示すような構造をしている。図６において、給湯装置２６の給水口３８から入った水は、給水パイプ４２を通って貯湯槽２５に導かれ、貯湯槽２５内の湯を出湯口３９へと押し出す。貯湯槽２５の底面中心部には、排水口２７が設けられており、外周には固定ナット２８と螺合するネジが、また内周には排水管２９と螺合するネジが、各々設けられている。
【０００３】
貯湯槽２５の外部に設けられ貯湯槽２５内の水を加熱するための電気ヒーターユニット３０は、電気ヒーター３１と伝熱板３２より成る。伝熱板３２は、略円盤状のアルミニウム合金で成型されており、上面は貯湯槽２５の底面と同一形状で、下面には電気ヒーター３１を装着できる溝を備えている。電気ヒーター３１は、円筒の棒状シーズヒーターで、伝熱板３２の溝に圧入して熱伝導の良好な状態で装着されている。また、伝熱板３２の中心部には、貯湯槽２５の排水口２７が貫通する孔が設けられている。電気ヒーターユニット３０は、貯湯槽２５の排水口２７に挿入された後、グラスウールなどの難燃材料より成る円盤状の断熱材３３を介して貯湯槽２５の底面に圧接されるように、固定ナット２８で取り付けられる。
【０００４】
上記構成において貯湯槽２５内の水は、電気ヒーターユニット３０に通電されることにより底面より加熱されて高温の湯に沸き上げられる。なお、貯湯槽２５に設けられた温度調節器４５に基づいて電気ヒーターユニット３０が通電制御されることにより、貯湯槽２５内の湯温は一定に保たれる。また、電気ヒーターユニット３０が発する高熱は、断熱材３３でカットされるので排水管２９などに伝わることはない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
貯湯槽２５内の水は、電気ヒーターユニット３０への通電による温度上昇と自然放熱による温度下降とを繰り返すが、貯湯槽２５はこれに連動して膨張・収縮する。ここで、電気ヒーターユニット３０は断熱材３３を介して貯湯槽２５の底面に圧接されるように固定ナット２８で取り付けられるため、断熱材３３は、貯湯槽２５が膨張した際に圧縮変形しまう。そして、貯湯槽２５の膨張・収縮が繰り返されると、断熱材３３は永久変形して薄くなってしまうことがあった。この場合は、電気ヒーターユニット３０の伝熱板３２が貯湯槽２５の底面から離れてしまうことになる。その結果、電気ヒーターユニット３０の熱が貯湯槽２５へ伝わりにくくなり、放熱ロスが大きくなってお湯が温まりにくくなる、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、貯湯槽の外部に設けた電気ヒーターユニットと貯湯槽の接触を確保し、放熱ロスを抑制することのできる給湯装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するために請求項１は、貯湯槽と、前記貯湯槽の底面中心部に突出し外周に雄ネジを有する給水口と、前記貯湯槽の底面に面接触すべく形成された伝熱部を有する電気ヒーターユニットと、前記電気ヒーターユニットの底面に接するように配置された断熱材と、前記給水口の雄ネジと螺合する雌ネジが内周に形成されるとともに前記断熱材の下面を支持する固定ナットとを備えた給湯装置において、前記固定ナットは、前記断熱材を介さずに前記電気ヒーターユニットの底面を支持するためのリブを備えていることとした。よって、固定ナットのリブにより、断熱材を介することなく電気ヒーターユニットを貯湯槽へ直接押し付けるように固定することができる。このため、貯湯槽の膨張・収縮に伴なう断熱材の変形に影響されることなく、電気ヒーターユニットと貯湯槽の接触を確保することができるので、放熱ロスを抑制できる。
【０００８】
請求項２は、請求項１に記載の給湯装置において、前記固定ナットのリブに対する接触面積を減らすために、前記電気ヒーターユニットに除肉部を設けた。よって、電気ヒーターユニットから固定ナットへの不要な伝熱を抑えることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面により詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態を示す給湯装置１の構成図であり、図２はその部分断面図である。図１において、入水エルボ２４から入った水は、接続継手２を経由し給水パイプ３を通って貯湯槽４に導かれ、貯湯槽４内の湯を貯湯槽上口６へと押し上げる。押し上げられた湯は、バイパス通路５（図２参照）により貯湯槽４を通ることなく供給される水と接続継手２で混合され、出湯エルボ７から図示しない給湯栓へ供給される。なお、貯湯槽４内の水の加熱に伴って上昇する貯湯槽４内の圧力を逃がすため、貯湯槽４の上部に逃し弁８を設けている。また給水パイプ３には、使用しない時や修理時に貯湯槽４内の水を抜くための排水栓１１を備えている。
【００１１】
図２に示すように、貯湯槽４の底面中心部には、円筒状に突出し外周に雄ネジを有する給水口１２が設けられている。後述するように、貯湯槽４の下部には、電気ヒーターユニット１３と断熱材１７が、固定ナット１４で取り付けられている。なお、給水パイプ３と給水口１２の接続部は、Ｏリング２３によりシールされている。
【００１２】
上記構成において貯湯槽４内の水は、電気ヒーターユニット１３に通電されることにより底面より加熱されて高温の湯に沸き上げられる。なお、貯湯槽４に設けられた貯湯温度検出手段９（図１参照）の検出温度に基づいて電気ヒーターユニット１３が通電制御されることにより、貯湯槽４内の湯温は一定に保たれる。もし、水が入っていない場合に空焚きされようとした場合には、安全のため過昇温度検出手段１０（図１参照）により通電が停止されるようにしている。
【００１３】
図３は、電気ヒーターユニット１３の固定方法を示す図である。図３に示すように電気ヒーターユニット１３は、アルミニウムダイキャストで略円盤状に形成されており、中心部には貯湯槽４の給水口１２が貫通する孔が設けられている。また、電気ヒーターユニット１３の底面と側面を囲んで放熱を防止するための断熱材１７は、グラスウールなどの難燃材料でできており、中心部には、やはり貯湯槽４の給水口１２が貫通する孔が設けられている。
【００１４】
組み立ての際には、貯湯槽４の給水口１２に電気ヒーターユニット１３と断熱材１７を順に挿入し、最後に、固定ナット１４の内周の雌ネジを給水口１２の外周の雄ネジと螺合させて固定する。固定ナット１４は、図３に示すようにフランジ１６とリブ１５を備えている。そして図２から明らかなように、固定ナット１４のフランジ１６は断熱材１７の下面を支持し、リブ１５は断熱材１７を介すことなく電気ヒーターユニット１３の底面を支持している。
【００１５】
また、電気ヒーターユニット１３の上面は、図４の正面図および図５の断面図に示すように、貯湯槽４の底面に面接触して（図２参照）貯湯槽４に熱を伝える伝熱部１８が外周部に形成されるとともに、内周部には貯湯槽４の底面に接触しない非伝熱部１９を備えている。そして、非伝熱部１９には４箇所の除肉部２０が形成されており、その結果残った４箇所の梁部２１の先端の下面を固定ナット１４のリブ１５が支持する。なお、４箇所の梁部２１の先端の上面には、固定ナット１４のリブ１５による固定の際の変形を防ぐためのリブ２２を設けている。
【００１６】
さて、貯湯槽４内の水は、電気ヒーターユニット１３への通電による温度上昇と自然放熱による温度下降とを繰り返すが、貯湯槽４はこれに連動して膨張・収縮する。ここで電気ヒーターユニット１３は、固定ナット１４のリブ１５により断熱材１７を介することなく貯湯槽４へ直接押し付けられて固定されているため、貯湯槽４の膨張・収縮に伴なう断熱材１７の変形に影響されることなく、電気ヒーターユニット１３と貯湯槽４の接触を確保することができるので、放熱ロスを抑制できる。
【００１７】
また、電気ヒーターユニット１３に除肉部２０を形成したことにより、固定ナット１４のリブ１５と接触するのは、電気ヒーターユニット１３のうち梁部２１の先端のみであるので接触面積は小さい。このため、電気ヒーターユニット１３から固定ナット１４のリブ１５への不要な伝熱を抑えることができ、Ｏリング２３などの耐熱性能が低い他の部品への伝熱も抑制する。また、電気ヒーターユニット１３の除肉部２０は、貯湯槽４の膨張・収縮の際に生じる電気ヒーターユニット１３の弾性変形を助け、破損を防止する役割も果たす。
【００１８】
なお、本実施例において電気ヒーターユニット１３は、複雑な形状を安価に形成できることからアルミニウムダイキャストを用いたが、他の材料で形成してもよい。また、電気ヒーターユニット１３の除肉部２０と梁部２１は各４箇所設けたが、除肉部２０と梁部２１の形状や数は、固定ナット１４のリブ１５に対する接触面積を減らすという目的に沿った範囲であれば任意に設定して構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す給湯装置１の構成図
【図２】給湯装置１の断面図
【図３】電気ヒーターユニット１３の固定方法を示す図
【図４】電気ヒーターユニット１３の正面図
【図５】電気ヒーターユニット１３の断面図
【図６】従来の給湯装置２６の構成図
【符号の説明】
１…給湯装置
２…接続継手
３…給水パイプ
４…貯湯槽
５…バイパス通路
６…貯湯槽上口
７…出側エルボ
８…逃し弁
９…貯湯温度検出手段
１０…過昇温度検出手段
１１…排水栓
１２…給水口
１３…電気ヒーターユニット
１４…固定ナット
１５…リブ
１６…フランジ
１７…断熱材
１８…伝熱部
１９…非伝熱部
２０…除肉部
２１…梁部
２２…リブ
２３…Ｏリング
２４…入水エルボ
２５…貯湯槽
２６…給湯装置
２７…排水口
２８…固定ナット
２９…排水管
３０…電気ヒーターユニット
３１…電気ヒーター
３２…伝熱板
３３…断熱材
３８…給水口
３９…出湯口
４２…給水パイプ
４５…温度調節器
【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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【図６】
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