(57)【要約】【課題】電気温水器でも一番大きな容量を有する貯湯タンク（タンクユニット）をその耐圧性を高めた形状にすることにより扁平形状化かつ軽量化することで、住宅内の利用していない空間に配置することができ、しかも蛇口から直ぐに温水を供給する。【解決手段】電気料金の安い夜間電力を利用して湯を沸かし、その温水を貯湯タンク２に貯蔵し、昼間の使用ピーク時にその湯を供給する電気温水器１の貯湯タンク２は複数の扁平形状のタンクユニット４を連結したものであり、各タンクユニット４は、複数本の略円筒形状を並列するように形成した凹凸壁面４ａと、この略円筒形状の凹凸壁面４ａと直交する円筒形状を配置するように形成した凹凸壁面４ｂとから成るものであり、各タンクユニット４を、集合住宅又は戸建住宅等の建物の建材又は建物の未利用の空間に一体化するように配置した。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気料金の安い夜間電力を利用して湯を沸かし、その温水を貯湯タンク（２）に貯蔵し、昼間の使用ピーク時にその湯を供給する貯湯式電気温水器（１）であって、
前記貯湯タンク（２）は複数の扁平形状のタンクユニット（４）を連結したものであり、
各タンクユニット（４）は、複数本の略円筒形状を並列するように形成した凹凸壁面（４ａ）と、この略円筒形状の凹凸壁面（４ａ）と直交する円筒形状を配置するように形成した凹凸壁面（４ｂ）とから成るものであり、
各タンクユニット（４）を、集合住宅又は戸建住宅等の建物の建材と一体化するように配置した、ことを特徴とする貯湯式電気温水器。
【請求項２】
電気料金の安い夜間電力を利用して湯を沸かし、その温水を貯湯タンク（２）に貯蔵し、昼間の使用ピーク時にその湯を供給する貯湯式電気温水器（１）であって、
前記貯湯タンク（２）は複数の扁平形状のタンクユニット（４）を連結したものであり、
各タンクユニット（４）は、複数本の略円筒形状を並列するように形成した凹凸壁面（４ａ）と、この略円筒形状の凹凸壁面（４ａ）と直交する円筒形状を配置するように形成した凹凸壁面（４ｂ）とから成るものであり、
各タンクユニット（４）を、集合住宅又は戸建住宅等の建物の未利用の空間に一体化するように格納した、ことを特徴とする貯湯式電気温水器。
【請求項３】
前記タンクユニット（４）それぞれに発熱体（６）を設けた、ことを特徴とする請求項１又は２の貯湯式電気温水器。
【請求項４】
電気料金の安い夜間電力を利用して湯を沸かし、昼間の使用ピーク時にその湯を供給する貯湯タンク（２）を、集合住宅又は戸建住宅等の建物の建材と一体化するように配置する方法であって、
前記貯湯タンク（２）を構成する複数のタンクユニット（４）を、前記建物における台所、風呂場等の水回り設備（１４）の側に配置する、ことを特徴とする貯湯式電気温水器の配置方法。
【請求項５】
電気料金の安い夜間電力を利用して湯を沸かし、昼間の使用ピーク時にその湯を供給する貯湯タンク（２）を集合住宅又は戸建住宅等の建物の未利用の空間に一体化するように配置する方法であって、
前記貯湯タンク（２）を構成する複数のタンクユニット（４）を、前記建物における台所、風呂場等の水回り設備（１４）の側に配置する、ことを特徴とする貯湯式電気温水器の配置方法。
【請求項６】
前記タンクユニット（４）の少なくとも１機を、前記水回り設備（１４）の側に配置する、ことを特徴とする請求項４又は５の貯湯式電気温水器の配置方法。
【請求項７】
前記複数のタンクユニット（４）を選択的に稼働させる、ことを特徴とする請求項４又は５の貯湯式電気温水器の配置方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集合住宅又は戸建住宅等に設置される温水器に係り、特に貯湯タンクを有する貯湯式電気温水器及びこの電気温水器の配置方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気温水器５１は、図９に示すように、加熱装置となるニクロム線を銅管に収め、またはニクロム線と銅管の間にアルミナのような熱の伝導体を詰めたものを用い、堅牢な鋼板製の貯湯タンク５２の中に装置したものである。その給湯温度は、サーモスタット５３により一定に維持するようになっている。
【０００３】
この電気温水器５１は、電気料金の安い夜間電力を利用して沸かした温水を貯湯タンク５２に貯蔵しておき、昼間のピーク時にその温水を使用するものである。このような電気温水器５１は住宅用に多く使用されている。昼間電力用の加熱装置を具備していないものは、その貯湯タンク５２の貯湯量は、１日の給湯使用量に設定する必要がある。
【０００４】
そこで、図１０に示すように、戸建住宅では電気温水器５１を屋外に設置し、配管により台所や風呂場へ供給するようになっている。また、マンションやアパート等の集合住宅では、加熱装置５４で沸かした湯が加熱配管等から熱損失することを考慮して、風呂場と台所に近い場所に設置することが多かった。この電気温水器５１を設置するためには、約１ｍ２程度の設置スペースが必要である。
【０００５】
【特許文献１】
【特許文献２】
【特許文献３】
【特許文献４】
なお、タンクの形状及び配置に関する先行技術としては、特許文献１の特開平８−８２４４２号公報と特許文献２の実開平１−５８０３６号公報に示すように、縦長の複数個のタンクを並置した構造のものが提案されている。特許文献３の特開平８−１４６６２号公報に示すように、横長のタンクを並置した構造のもの、また特許文献４の実開平５−３６２４６号公報に示すように、床下に収納した構造のものが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、マンションやアパート等の集合住宅においては、狭い空間に種々の設備を収める必要があるために、これらの電気温水器５１を設置するための空間を確保しにくいという問題を有していた。
【０００７】
また、電気温水器５１の配置場所と台所、風呂場等の水回り設備との距離が遠いときは、温水を利用しようと蛇口をひねってもなかなか温水が出てこないという問題を有していた。そこで、蛇口をひねったら直に温水が出てくるような電気温水器の要請が高くなってきた。
【０００８】
更に、電気温水器５１による温水の使用量は、冬季と夏季では極端に相違する。例えば、冬季は夏季と比較して２倍以上多く使用することがある。貯湯タンクは冬季の使用量を基準に設計されているので、夏季は湯の使用量が少ないにもかかわらず、冬季の使用量を基準に設計された貯湯タンクの全容量を使用するためにその熱効率が悪いという問題を有していた。
【０００９】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、電気温水器でも一番大きな容量を有する貯湯タンクをその耐圧性を高めた形状にすることにより扁平形状化かつ軽量化することで、住宅内の利用していない空間に配置することができ、しかも、蛇口から直ぐに温水を供給することができる貯湯式電気温水器及びこの電気温水器の配置方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気温水器によれば、電気料金の安い夜間電力を利用して湯を沸かし、その温水を貯湯タンク（２）に貯蔵し、昼間の使用ピーク時にその湯を供給する貯湯式電気温水器（１）であって、前記貯湯タンク（２）は複数の扁平形状のタンクユニット（４）を連結したものであり、各タンクユニット（４）は、複数本の略円筒形状を並列するように形成した凹凸壁面（４ａ）と、この略円筒形状の凹凸壁面（４ａ）と直交する円筒形状を配置するように形成した凹凸壁面（４ｂ）とから成るものであり、各タンクユニット（４）を、集合住宅又は戸建住宅等の建物の建材と一体化するように配置した、ことを特徴とする貯湯式電気温水器が提供される。
または、各タンクユニット（４）は、集合住宅又は戸建住宅等の建物の未利用の空間に一体化するように格納する。
前記タンクユニット（４）それぞれに発熱体（６）を設ける、ことが好ましい。
【００１１】
上記構成の発明では、貯湯式の電気温水器（１）の貯湯タンク（２）を構成するタンクユニット（４）を、扁平形状にして建物の建材の手摺部や壁面材と一体化するように配置し、又は未利用の空間である床下や天井裏に設置することにより、従来は電気温水器の設置に必要であった約１ｍ２程度の設置スペースが不要になった。タンクユニット（４）を、扁平形状に形成し、かつ複数のタンクユニット（４）を連結し得るように構成することにより、それを設置する場所に応じて形状を容易に変形して建材と一体化して配置し、又は未利用の空間に格納することができる。
【００１２】
特に、タンクユニット（４）は、複数本の略円筒形状を並列するように形成した凹凸壁面（４ａ）と、この略円筒形状の凹凸壁面（４ａ）と直交する円筒形状を配置するように形成した凹凸壁面（４ｂ）とから成るものであるために、タンクの壁面を薄くしても必要量の耐圧性を有している。例えば、各タンクユニット（４）を合成樹脂のブロー成型により製造することで軽量化を図ることができる。そこで、建物内における建材と一体化して配置すること、又は未利用の空間に格納することといった設計上の自由度を高めることができる。
【００１３】
本発明の配置方法によれば、電気料金の安い夜間電力を利用して湯を沸かし、昼間の使用ピーク時にその湯を供給する貯湯タンク（２）を、集合住宅又は戸建住宅等の建物の建材と一体化するように配置し、又は未利用の空間に一体化するように格納する方法であって、前記貯湯タンク（２）を構成する複数のタンクユニット（４）を、前記建物における台所、風呂場等の水回り設備（１４）の側に配置する、ことを特徴とする貯湯式電気温水器の配置方法が提供される。
前記タンクユニット（４）の少なくとも１機を、前記水回り設備（１４）の側に配置する。前記複数のタンクユニット（４）を選択的に稼働させる、ことができる。
【００１４】
上記配置方法では、電気温水器（１）の配置場所と台所、風呂場等の水回り設備（１４）との距離が近いので、冷たい水が配管中に少量しか滞留せず、温水を利用するときに蛇口をひねれば直ぐに温水が出てくる。そこで、温水が出るまで蛇口を開けて無駄に水を流すことがなくなる。
【００１５】
一方、冬季ではユニット化した複数の電気温水器（１）の全部の貯湯タンク（２）、タンクユニット（４）に温水を貯蔵して使用するが、温水の使用量が冬季に比べて減少する夏季では、複数のタンクユニット（４）の一部のみを使用することができるので、熱損失を低減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の貯湯式電気温水器の実施の形態を示すものであり、貯湯タンクをバルコニーの手摺部に一体化するように形成した状態の斜視図である。
本発明の電気温水器１は、集合住宅等における建物の建材と一体化するように配置し、又は未利用の空間に一体化するように配置するものである。図示例は、貯湯タンク２を設置する空間として建物の外部に属するバルコニー３に設置したものである。本発明の貯湯タンク２は、横方向又は縦方向の何れにも並列して配置できるように、複数に分割したタンクユニット４を連結し得るようしたものである。
【００１７】
図２はタンクユニットの外壁面を示すものであり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側断面図（（ａ）のｂ−ｂ線断面図）、（ｃ）は平断面図（ａ）のｃ−ｃ線断面図）である。
タンクユニット４は、例えば１２０リットル程度の温水を貯蔵できるように、全体を薄型の扁平形状に形成し、その周囲に断熱材５を貼り付けたものである。このタンクユニット４は、合成樹脂製のブロー成型により製造する。例えば、ＰＰＥ（ポリフェノールエチレン）等の合成樹脂材を用いる。本発明では  建築構造体への負担を軽減するために、タンクユニット４を軽量化してある。但し、タンクとして常時０．１ＭＰａの耐圧力、常時８５℃から最高１００℃程度の耐熱性能を有する合成樹脂材であれば、このＰＰＥに限定されず他の合成樹脂材に種々変更できる。
【００１８】
本発明のタンクユニット４の壁面は、複数本の略円筒形状を並列するように形成した凹凸壁面４ａと、この略円筒形状の凹凸壁面４ａと直交する円筒形状を配置するように形成した凹凸壁面４ｂとを両面に具備したものである。このようにタンクユニット４の両面に凹凸壁面４ａ，４ｂを形成することにより、タンクユニット４の壁面を薄くしても必要量の耐圧性を有するようになっている。また、タンクユニット４は、その軽量化を図るだけでなく、設計上の自由度を高めることができるので、建物内における建材と一体化して配置すること、又は未利用の空間に容易に格納しやすくなる。
図示例では、縦方向の略円筒形状の凹凸壁面４ａは９本、横方向の略円筒形状の凹凸壁面４ｂは３本をそれぞれ形成したものを示している。しかし、これらの凹凸壁面４ａ，４ｂの形成本数はこのような本数に限定されない。建物の設置場所の寸法やタンクユニット４の壁面厚等の条件に応じて決定される。
【００１９】
このように略水平方向に配置した円筒形状の凹凸壁面４ｂを、略垂直方向の凹凸壁面４ａ中間にも配置したのは、タンクの容積を大きくすると共に、冷水と温水の境界面を平準化するためである。
【００２０】
図３はタンクユニットの内部構造を示すものであり、（ａ）は正断面図であり、（ｂ）は側断面図である。なお、この図３では個々の部材を明確に説明するために凹凸壁面４ａ，４ｂは省略してある。
タンクユニット４は、上述した略円筒形状の凹凸壁面４ａ，４ｂの周囲に真空断熱材等の断熱材５で包み込んだものである。この断熱材５は、１３時間放置後の温度低下が２０度未満を満足する程度の素材が必要である。タンクユニット４の内部には、電気料金の安い夜間電力を利用して湯を沸かすための発熱体６と、湯温センサ７、過昇防止サーモ８を配置してある。
なお、タンクユニット４の内部構造は、発熱体６、湯温センサ７や過昇防止サーモ８等を具備し、略円筒形状の凹凸壁面４ａ，４ｂから成り、その機械的強度を高めた形状のものであれば、図示例の構造に限定されない。
【００２１】
図４は貯湯タンク内に冷水が供給された場合の冷温水界面の変化状態を示す説明断面図である。
図示例では、夜間に、ヒータにより加温された温水が満たされた貯湯タンク４内に冷水が供給された場合、即ち給湯管１５から湯を流出させた場合の冷温水界面（以下、単に「界面」という）Ｂの変化状態を示し、矢印にて水流方向を示す。給水管１６からタンク４内に導入された冷水は、凹凸壁面４ｂ１内を図中左方向に流れ、凹凸壁面４ａ１から順次上昇していき、凹凸界面４ａ１，４ａ２，４ａ３…の界面Ｂは階段状に低い状態となる（図４（ａ））。
【００２２】
次に、凹凸壁面４ａ１の界面Ｂが凹凸壁面４ｂ２に達すると、冷水は凹凸壁面４ｂ２を通って隣の凹凸壁面４ａ２に流れ（図４（ｂ））、これがさらに右側の凹凸壁面４ａ３，ａ４，…に順次繰り返されて、略水平な界面Ｂが形成される（図４（ｃ））。この状態から、再び冷水圧に押されて界面Ｂは上昇し、各凹凸壁面４ａ１，４ａ２，…における界面Ｂに大きな差を生じることなく上端の凹凸壁面４ｂ３に達する（図４（ｄ））。
【００２３】
このように垂直方向の凹凸壁面４ａ１，４ａ２，…の中間に水平方向の凹凸壁面４２Ｂを設けて水平方向の水流を可能とし、界面Ｂの平準化を図ることにより、温水を効率よく給湯管１５に送水することができる。中間の凹凸壁面４ｂを設けない場合、各凹凸壁面４ａごとに界面Ｂに段差（図中の左側凹凸壁面の界面Ｂが高い）を生じたまま上昇することとなり、タンク内（図中の右側上方隅部）に温水が存在するにもかかわらず、給湯管１５からは冷水が送出されることとなる。なお、上記構造では水平方向の凹凸壁面４ｂは１本としたが２本あるいはそれ以上とすることもできる。
【００２４】
なお、給水管１６に空気抜き弁（図示せず）を設けてタンク４内に流入する冷水に泡、気泡を除去する構造とすることが望ましい。泡、気泡は水流を撹乱し、界面Ｂの平準化を阻害するからである。
【００２５】
図５は３機のタンクユニットを横方向に並列させた状態を示すものであり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は平断面図、（ｃ）は側断面図である。
図示例は、バルコニー３の手摺部に代えてそのまま薄型の扁平形状に形成したタンクユニット４を横方向に３機並列配置したものである。このように配置することで、タンクユニット４を薄型化してバルコニー３の手摺部のような建材と一体化することができる。このように複数にユニット化したタンクユニット４であっても、電気料金の安い夜間電力を利用して発熱体６で湯を沸かして各タンクユニット４に貯蔵し、昼間の使用ピーク時にその湯を供給することができる。
【００２６】
図６は本発明の貯湯式電気温水器の制御方法を示すブロックである。
図示例は４機のタンクユニット４を連結した状態を示すものである。これは図示上の右のタンクユニット４「♯４」から減圧弁９を介して給水し、左側へタンクユニット４「♯３」、「♯２」、「♯１」の順に各タンクユニット４を直列に連結したものである。左端のタンクユニット４「♯１」からは、各給湯施設（給湯１、給湯２、給湯３、給湯４）に供給する。このとき混合弁１０を介して冷水と混合するようになっている。これらのタンクユニット４と混合弁１０については制御ユニット１１で制御する。この制御ユニット１１は、例えば浴室リモコン１２又は台所リモコン１３で制御するようになっている。
【００２７】
タンクユニット４は常に全部を稼働させる必要はなく、冬季ではユニット化した複数のタンクユニット４の全部に温水を貯蔵して使用するが、温水の使用量が冬季に比べて減少する夏季では、複数のタンクユニット４の一部のみを使用することにより、熱損失を低減させ、熱エネルギーの利用効率を高める。
【００２８】
図７は２機のタンクユニットを縦方向に並列させた状態を示すものであり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は平断面図である。
複数のタンクユニット４は、上述したように横方向に連結する必要はなく、縦方向に並列させるように配置することも可能である。例えば、バルコニー３の大型の窓に隣接する外壁面に、タンクユニット４を縦方向に並列させて取り付けることができる。
【００２９】
また、集合住宅では火災等の災害時に隣室へ緊急避難できるようにバルコニー３の隣室との境界に住戸隔壁が設けられている。この住戸隔壁に、タンクユニット４を縦方向に配置することができる。なお、１戸の部屋のバルコニー３には、本発明のタンクユニット４を１組のみ設置して、一方の住戸隔壁は残して緊急避難できるように確保する。そこで、集合住宅の角部屋以外に、この住戸隔壁にタンクユニット４を配置することが望ましい。
【００３０】
図８は本発明の電気温水器の配置方法の実施の形態を示す集合住宅の間取り図である。
複数のタンクユニット４は、建物における台所、風呂場等の水回り設備１４の側、例えばシンクの下部に配置する。これはタンクユニット４の少なくとも１機を、水回り設備１４の側に配置することで、蛇口と貯湯タンク２（タンクユニット４）を近づけることができる。これにより、冷たい水が配管中に少量しか滞留していないので、温水を利用するときに蛇口をひねると、その蛇口から直ぐに温水を出すことができる。
【００３１】
なお、本発明は、電気温水器１における主に貯湯タンク２（タンクユニット４）を、集合住宅又は戸建住宅等の建物の建材と一体化又は未利用空間に設置できる構成であれば、上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の貯湯式電気温水器は、タンクユニットを扁平形状に形成し、かつ複数のタンクユニットを連結し得るように構成することにより、それを設置する場所に応じて形状を容易に変形して建材と一体化して配置し、又は未利用の空間に格納することができる。
【００３３】
特に、タンクユニットは、複数本の略円筒形状を並列するように形成した凹凸壁面から成り、そのタンク壁面を薄くしても必要量の耐圧性を有しているために軽量化を図ることができる。建物内における建材と一体化して配置すること、又は未利用の空間に格納することといった設計上の自由度を高めることができる。
【００３４】
本発明の電気温水器の配置方法は、電気温水器を構成するタンクユニットのみを台所、風呂場等の水回り設備の側に配置することができ、温水を利用する場所と電気温水器との距離を近づけることにより、配管中に滞留する冷たい水を少量にすることができる。そこで、温水が出るまで無駄に水を流すことなく、蛇口をひねれば直ぐに温水を出すことができる、等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の貯湯式電気温水器の実施の形態を示すものであり、貯湯タンクをバルコニーの手摺部に一体化するように形成した状態の斜視図である。
【図２】タンクユニットの外壁面を示すものであり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は平断面図である。
【図３】タンクユニットの内部構造を示すものであり、（ａ）は正断面図であり、（ｂ）は側断面図である。
【図４】貯湯タンク内に冷水が供給された場合の冷温水界面の変化状態を示す説明断面図である。
【図５】３機のタンクユニットを横方向に並列させた状態を示すものであり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は平断面図、（ｃ）は側断面図である。
【図６】本発明の貯湯式電気温水器の制御方法を示すブロックである。
【図７】２機のタンクユニットを縦方向に並列させた状態を示すものであり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は平断面図である。
【図８】本発明の電気温水器の配置方法の実施の形態を示す集合住宅の間取り図である。
【図９】従来の電気温水器を示す一部切り欠いた斜視図である。
【図１０】従来の戸建住宅における電気温水器の配管図である。
【符号の説明】
１  貯湯式電気温水器
２  貯湯タンク
３  バルコニー
４  タンクユニット
４ａ、４ａ１、４ａ２、４ａ３…  略円筒形状の垂直方向凹凸壁面
４ｂ、４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３…  略円筒形状の水平方向凹凸壁面
６  発熱体
１４  水回り設備（台所、風呂場等）
【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】
2004347207.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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