(57)【要約】【課題】貯湯タンクの高温水により、貯湯タンク内に設置された熱交換器内の浴槽水を加熱する貯湯式給湯器において、腐食等により、熱交換器の配管に孔があいた場合、浴槽に高温水が流れ込んだり、浴槽水が貯湯タンク内の温水と混合し、給湯蛇口から給湯されるという問題があった。【解決手段】貯湯タンクの高温水により、貯湯タンク内に設置された熱交換器内の浴槽水を加熱する貯湯式給湯器において、熱交換器の配管の管壁内に溝を設け、溝への漏水を検出する漏洩検出手段を有し、漏洩検出手段により漏水が検出された時、給水配管の開閉弁を閉じる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水配管により給水され、内部に温水が貯えられる貯湯タンク内に設けられた熱交換器で、前記貯湯タンク内の温水との熱交換により加温される温水を浴槽に循環する貯湯式給湯器において、
前記熱交換器からの水漏れを検出する漏洩検出手段を有し、前記漏洩検出手段が前記熱交換器からの水漏れを検出したとき、給水配管に設ける開閉弁を閉じることを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項２】
給水配管により給水され、内部に温水が貯えられる貯湯タンク内に設けられた熱交換器で、前記貯湯タンク内の温水との熱交換により加温される温水を浴槽に循環する貯湯式給湯器において、
前記熱交換器からの水漏れを検出する漏洩検出手段を有し、前記漏洩検出手段が前記熱交換器からの水漏れを検出したとき、前記浴槽に循環する往き配管と戻り配管に、それぞれ設ける開閉弁を閉じることを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項３】
給水配管により給水され、内部に温水が貯えられる貯湯タンク内に設けられた熱交換器で、前記貯湯タンク内の温水との熱交換により加温される温水を浴槽に循環し、又、前記貯湯タンクの温水を給湯する給湯配管を備える貯湯式給湯器において、
前記熱交換器からの水漏れを検出する漏洩検出手段を有し、前記漏洩検出手段が前記熱交換器からの水漏れを検出したとき、前記給湯配管に設ける開閉弁を閉じることを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項４】
前記熱交換器からの水漏れを検出する漏洩検出手段が、前記熱交換器を構成する配管の管壁内に形成される溝と該溝への漏水を検出する漏水検出装置であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の貯湯式給湯器。
【請求項５】
漏洩検出手段により漏水を検出したときに、異常を表示部に表示することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかの請求項に記載の貯湯式給湯器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は貯湯タンクを有する貯湯式給湯器に関し、特に、貯湯タンク内の熱交換器で温められる温水を浴槽に給湯する貯湯式給湯器の熱交換器の配管漏れ対策に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、図６に示す特開２００２−４８４１４号公報にみられるように、貯湯タンク１内に、ヒーター２、３を配置するとともに、螺旋状の熱交換器７も配置し、浴槽１３内の水を循環ポンプ１６により熱交換器７に導き、貯湯タンク１内に貯湯されたお湯と熱交換することにより、浴槽１３の水を追焚する技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では、腐食等により、熱交換器７に孔があいた場合、次のような課題がある。
１つは、従来技術でも記載されているとおり、通常状態においては、熱交換器７の内部圧力が、貯湯タンク１の内部圧力より常に低くなるように構成されている。そのため、貯湯タンク１内の熱いお湯は熱交換器７の孔から、浴槽１３へ流れ込むことになる。図６の中では、アダプタ２３を工夫して、高温水が直接、入浴中の人にはあたりにくいように配慮されているが、高温水が連続して浴槽１３に流れ込むことは、入浴する人にとって、不快であるとともに、火傷の危険がある。
【０００４】
もう１つは、貯湯タンク１に、負圧が発生した時に、浴槽１３の水（いわゆる雑水）が熱交換器７の孔から貯湯タンク１に流れ込んでしまう。貯湯タンク１に流れ込んだ雑水は、給湯蛇口２５を開くことにより、給湯配管２４を通り給湯される。浴槽１３内の雑水が給湯蛇口２５から給湯されることは、衛生上、好ましくない。
【０００５】
ここで、貯湯タンク１に負圧が発生するケースは、次のようなケースが想定される。
例えば、マンションの高層階に温水器本体が設置され、断水が発生して、給水側から負圧が発生するケースや、温水器本体より下部に給湯蛇口２５が取り付けられていることにより、給湯による負圧が発生するケースや、貯湯タンク１側のお湯が沸き上がった後に、給水側の止水栓を締めた時に、貯湯タンク１内のお湯の温度が低下することによる体積収縮時に、空気の取り込み口がない場合に負圧が発生するケースがある。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、貯湯タンクに配置した熱交換器に孔があいて、漏洩が発生するときの課題を解決することを目的とするものである。
そこで、貯湯タンクに配置した熱交換器に孔があいても、浴槽に高温水が流れ込むことのない貯湯式給湯器を提供することを目的とする。
また、貯湯タンクに配置した熱交換器に孔があいても、浴槽内の水が貯湯タンクに流れ込むことのない貯湯式給湯器を提供することを目的とする。
また、貯湯タンクに配置した熱交換器に孔があいても、浴槽内の水が給湯配管から蛇口給湯されることのない貯湯式給湯器を提供することを目的とする。
また、貯湯タンクに配置した熱交換器に孔があいたとき、表示部の表示から異常発生がわかる貯湯式給湯器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１の貯湯式給湯器は、給水配管により給水され、内部に温水が貯えられる貯湯タンク内に設けられた熱交換器で、貯湯タンク内の温水との熱交換により加温される温水を浴槽に循環する貯湯式給湯器において、熱交換器からの水漏れを検出する漏洩検出手段を有し、漏洩検出手段が熱交換器からの水漏れを検出したとき、給水配管に設ける開閉弁を閉じるものである。
【０００８】
また、請求項２の貯湯式給湯器は、給水配管により給水され、内部に温水が貯えられる貯湯タンク内に設けられた熱交換器で、貯湯タンク内の温水との熱交換により加温される温水を浴槽に循環する貯湯式給湯器において、熱交換器からの水漏れを検出する漏洩検出手段を有し、漏洩検出手段が熱交換器からの水漏れを検出したとき、浴槽に循環する往き配管と戻り配管に、それぞれ設ける開閉弁を閉じるものである。
【０００９】
また、請求項３記載の貯湯式給湯器は、給水配管により給水され、内部に温水が貯えられる貯湯タンク内に設けられた熱交換器で、貯湯タンク内の温水との熱交換により加温される温水を浴槽に循環し、又、貯湯タンクの温水を給湯する給湯配管を備える貯湯式給湯器において、熱交換器からの水漏れを検出する漏洩検出手段を有し、漏洩検出手段が熱交換器からの水漏れを検出したとき、給湯配管に設ける開閉弁を閉じるものである。
【００１０】
また、請求項４の貯湯式給湯器は、請求項１〜請求項３のいずれかの請求項の貯湯式給湯器において、熱交換器からの水漏れを検出する漏洩検出手段が、熱交換器を構成する配管の管壁内に形成される溝と該溝への漏水を検出する漏水検出装置であるものである。
【００１１】
また、請求項５の貯湯式給湯器は、請求項１〜請求項４のいずれかの請求項の貯湯式給湯器において、漏洩検出手段により漏水を検出したときに、異常を表示部に表示するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１を示す貯湯式給湯器の構成図、図２は、同じく熱交換器構造及び漏洩検出手段を示す図、図３は同じく熱交換器の断面図（図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図）である。
図１において、１は貯湯タンク、２は貯湯タンク１内の水を設定温度まで加温するための上部ヒーター、３は貯湯タンク１内の水を設定温度まで加温するための下部ヒーター、４は前記貯湯タンク１の下部と接続された給水配管、５はこの給水配管４に設けられた減圧弁、６は給水配管４に設けられた開閉弁である電磁弁であり、通常時は開状態であり、異常時に閉状態となるように後述の制御部５０で制御される。
【００１３】
７は貯湯タンク１内に配置された螺旋状の配管で構成された熱交換器、８は下部ヒーター３の沸き上げを制御するための温度を検出する温度センサ、９は上部ヒーター２の沸き上げを制御するための温度を検出する温度センサ、１０は熱交換器７の動作による温度低下を検出する温度センサ、１１は給湯配管、１２は給湯配管１１に設けられた逃し弁である。
【００１４】
また、１３は浴槽、１４は浴槽戻り配管、１５は浴槽往き配管であり、浴槽戻り配管１４と浴槽往き配管１５で浴槽水循環回路が構成される。
１６は浴槽１３内の水を循環するための循環ポンプ、１７及び１８は浴槽水循環回路に設けられた温度センサである。
５０は制御部であり、温度センサ８、９、１０、１７、１８の入力や開閉弁６等の開閉弁類の駆動、ヒータ２、３の通電、通電停止等を集中コントロールする。５１は操作部であるリモコンであり、貯湯タンク１の沸き上げ温度設定や、浴槽１３の温度を設定したり、異常発生時に表示部５１ａに異常内容を表示したりする。
【００１５】
図２及び図３において、７は螺旋状の配管で構成された熱交換器である。
図２の（ａ）は熱交換器７を上部から見た図、（ｂ）は熱交換器を横から見た図と漏洩検出手段を示す図、図３は熱交換器７の断面図（図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図）である。
ここで、１０１は熱交換器７の配管であり、外壁を構成する外管１０１ａと内壁を構成する内管１０１ｂからなり、図１のように熱交換器７は貯湯タンク１内に配置されるため、外管１０１ａの外側には貯湯タンク１内に貯湯されたお湯（温水）が接触する。内管１０１ｂの内側には、浴槽水（浴槽１３から循環する温水）が流れる。１０１ｃは熱交換器７の配管１０１の、外壁と内壁からなる管壁内に形成される溝であり、図３に示すように、管壁内で、管壁断面上で円周状に配管部と溝１０１ｃが交互に配置され、複数の溝１０１ｃは等間隔に（又は、かならずしも等間隔でなくてもよい）、配管１０１の長手方向に沿って、配管１０１の両端間に形成されている。
【００１６】
この構成により、配管１０１の外管１０１ａと内管１０１ｂとは、溝１０１ｃ間の配管部により熱的に結合される。即ち、配管１０１の内側の浴槽１３の温水と配管１０１の外側の貯湯タンク１の温水とは効率よく熱交換される。又、配管１０１に孔があいた場合は、浴槽１３の温水又は／及び貯湯タンク１の温水が漏れ、溝１０１ｃに入る。
【００１７】
複数の溝１０１ｃは、両端で合体され、１本の溝管１０２となる。溝１０１ｃに漏れた温水は、溝管１０２の一方である出口側の溝管１０２から漏洩水貯水容器１０５に溜まる。ここで、他方の溝管１０２は、漏洩した水が漏洩水貯水容器１０５に流れ易いように、空気の取入口となる。
１０６ａと１０６ｂは、漏洩水貯水容器１０５内に設置される電極であり、制御部５０より、この電極間の抵抗値を検出することで、漏洩水の有無を検出することができる。漏洩水が無い場合は、電極１０６ａ、１０６ｂ間の抵抗は無限大であり、一方、漏洩水がある場合は、抵抗値が一定値以下になる。
漏洩水貯水容器１０５には漏洩水が溢れないように所定量を越えるとドレンへ排出される。
熱交換器７の配管１０１の材質は、銅やステンレス等が使用される。
【００１８】
本実施の形態１における貯湯式給湯器の動作について説明する。
まず、給水配管４から給水された水は減圧弁５を通って貯湯タンク１に給水される。ここで、貯湯タンク１は常に満水状態となっている。貯湯タンク１の水は上部ヒーター２及び下部ヒーター３により加熱される。ここで、上部ヒーター２と下部ヒーター３は同時通電はできず、上部ヒーター２でお湯を沸き上げてから下部ヒーター３でお湯を沸き上げる。この時、上部ヒーター２への通電は、温度センサ９が設定温度を検出した時に停止となる。また、下部ヒーター３への通電は、温度センサ８が設定温度を検出した時に停止となる。また、上部の温度センサ９及び１０の温度が下がった場合は、再び、上部ヒーター２への通電を優先させて沸き上げを行なう。
【００１９】
沸き上げ中に水が体積膨張し、貯湯タンク１内の圧力が上昇すると逃し弁１２により膨張水を排出する。
一般の蛇口などに給湯する場合は、給湯蛇口を開くことによって、給湯配管１１を通して水源水圧の力で、給湯される。
【００２０】
次に、浴槽への追い焚き動作について説明する。
操作部であるリモコン５１より、浴槽１３の追い焚き開始の指示を受けると、制御部５０は指令を出し、追い焚き動作が開始する。
まず、循環ポンプ１６を動作させ、浴槽戻り配管１４から熱交換器７に浴槽１３の中の温水が導かれ、熱交換器７で加熱され、浴槽往き配管１５を通って浴槽１３に戻る。
ここで、熱交換器７により、貯湯タンク１内に貯湯される熱いお湯（温度の高い温水）の熱が浴槽水（浴槽１３の温水）に伝えられる。これにより、浴槽１３の温水の温度を上げることができる。
温度センサ１７が浴槽設定温度に到達した時点で、追焚を完了させる。
【００２１】
次に、腐食等により熱交換器７に孔があいたときの動作について説明する。
熱交換器７の配管１０１に孔があくと、浴槽１３の温水又は／及び貯湯タンク１の温水が漏れ、孔の近くの溝１０１ｃに入る。この漏洩水は、出口側の溝管１０２から漏洩水貯水槽１０５に溜まる。
制御部５０は、電極１０６ａと電極１０６ｂの電極間の抵抗値を検出することで、漏洩水の有無を検出する。漏洩水が無い場合は、電極１０６間の抵抗は無限大であり、一方、漏洩水がある場合は、抵抗値が一定値以下になる。
漏洩を検出した時に、制御部５０は、リモコン５１の表示部５１ａに漏洩が発生した旨を示す異常発生を表示させたり、ブザーを鳴らすことにより、異常発生をユーザーに知らせる。
このようにして、貯湯タンク１の温水と浴槽１３の温水とが混ざる状態になる前段階で、即ち、遅くとも混合の初期段階で熱交換器７の配管１０１の孔からの漏洩を検出することが可能となる。
【００２２】
また、制御部５０は、漏洩を検出した時に同時に、給水配管４に設けられた電磁弁６を閉状態にする。
これにより、貯湯タンク１に水源水圧がかからなくなり、貯湯タンク１内の熱いお湯を浴槽１３に流出することを防ぐことができる。
また、給水水源が停止状態のため、蛇口から給湯ができなくなり、万一、浴槽水が貯湯タンク１に流れ込んだ場合においても、蛇口給湯が強制停止されることにより、浴槽水が給湯されるおそれはない。
【００２３】
本実施の形態においては、熱交換器７の配管の管壁内に形成される溝１０１ｃと、溝１０１ｃへの漏水を検出する漏水検出装置である出口側の溝管１０２、漏洩水貯水容器１０５、電極１０６ａ、１０６ｂ等とが漏洩検出手段に該当する。
但し、検出装置は、漏洩水貯水容器１０５を透明部を有するものとし、目視により漏洩水が貯まっているか検出できるようにしてもよい。
【００２４】
熱交換器７の配管に腐食等で孔が発生する場合、孔のでき具合では、溝１０１ｃへの漏洩は、外管１０１ａ側の貯湯タンク１の温水のみ、又は内管１０１ｂ側の浴槽１３の温水のみの場合もあるが、これらの場合も漏洩を検出することにより、貯湯タンク１の温水と浴槽１３の温水が混合するのを未然に防止することができる。
【００２５】
また、熱交換器７の配管の管壁に形成する溝１０１ｃは、図３に示すように、外管１０１ａの内側に形成する外に、内管１０１ｂの外側に形成する、又は両者に形成し、外管１０１ａ内に内管１０１ｂを嵌め込み密着させ熱交交換器７の配管を形成する。
さらに、溝１０１ｃを有する、外管１０１ａと内管１０１ｂとの構成で、外管１０１ａの内壁と内管１０１ｂの外壁間に、熱伝導性を良くする、密着性を良くする及び腐食による孔の進行を防止する等のいずれかの作用を有する中間体を設けても良い。この中間体は管状のものを挿入しても、溝のない管の壁面に層状に塗布等で形成してもよい。
【００２６】
また、熱交換器７の配管の管壁に形成する溝１０１ｃは、図３に示すものの他に、外管１０１ａの内壁、又は／及び内管１０１ｂの外壁に螺旋状に配管の両端間に渡って１本又は複数本形成してもよい。螺旋状の溝１０１ｃとすることにより、螺旋のピッチによるが、少ない本数でカバーできる。
【００２７】
実施の形態２．
以下に、実施の形態２を貯湯式給湯器の構成図である図４により説明する。
図４の貯湯式給湯器は、図１とほぼ同じ構成であり、相違点は、給水配管４に設けられた開閉弁である電磁弁６が削除され、かわりに、給湯配管１１に開閉弁である電磁弁１９が追加となっている。ここで、電磁弁１９は、通常時は開状態であり、異常時に閉状態となるように制御部５０により制御される。その他の構成は実施の形態１と同じである。
【００２８】
次に、動作について説明する。
基本動作は実施の形態１と共通であり、漏洩を検出したときの動作のみが異なるためその部分について説明する。
漏洩を検出した時は、給湯配管１１に設けられた電磁弁１９を制御部５０が閉状態にする。
この場合は、給湯側が停止状態のため、給湯蛇口から給湯ができなくなり、万一、浴槽１３の温水が貯湯タンク１に流れ込んだ場合においても、蛇口給湯が強制停止されることにより、浴槽１３の温水が蛇口から給湯されることはない。
【００２９】
実施の形態３．
以下に、実施の形態３を、貯湯式給湯器の構成図である図５により説明する。
図５の貯湯式給湯器は、図１とほぼ同じ構成であり、相違点は、給水配管４に設けられた電磁弁６が削除され、かわりに、浴槽循環回路に設けられた開閉弁である電磁弁２０と開閉弁である電磁弁２１が追加となっている。ここで、電磁弁２０及び電磁弁２１は、通常時は開状態であり、異常時に閉状態となるように制御部５０で制御される。その他は実施の形態１と同じである。
【００３０】
次に、動作について説明する。
基本動作は実施の形態１と共通であり、漏洩を検知したときの動作のみが異なるためその部分について説明する。
漏洩を検知した時は、浴槽循環回路に設けられた電磁弁２０と電磁弁２１を共に閉状態にする。
この場合は、浴槽水循環回路に設けられた電磁弁２０及び電磁弁２１を制御部５０が閉状態にすることにより、貯湯タンク１内の熱いお湯が浴槽１３に流出することを防ぐことができる。
【００３１】
上記実施の形態１から３では、貯湯タンク１の沸き上げをヒーターで行なう例を示したが、ヒーターの代わりにヒートポンプユニットを設け、ヒートポンプによって沸き上げる方式においても、同様の効果が得られる。
【００３２】
上記実施の形態１では、漏洩の検出により、給水配管４の電磁弁６を閉止する例、実施の形態２では、給湯配管１１の電磁弁１９を閉止する例、又、実施の形態３では、浴槽１３の浴槽戻り配管１４の電磁弁２１と浴槽往き配管１５の電磁弁２０を閉止する例を記載したが、貯湯式給湯器が、給水配管４の電磁弁６、給湯配管１１の電磁弁１９及び浴槽１３の浴槽戻り配管１４の電磁弁２１と浴槽往き配管１５の電磁弁２０を有し、漏洩の検出により、これらの例の任意の組合せの電磁弁を閉止するようにしてもよく、このようにすればより信頼性が向上する。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係る請求項１の貯湯式給湯器は、給水配管により給水され、内部に温水が貯えられる貯湯タンク内に設けられた熱交換器で、貯湯タンク内の温水との熱交換により加温される温水を浴槽に循環する貯湯式給湯器において、熱交換器からの水漏れを検出する漏洩検出手段を有し、漏洩検出手段が熱交換器からの水漏れを検出したとき、給水配管に設ける開閉弁を閉じるので、貯湯タンク内の圧力が下がり、貯湯タンク内の熱いお湯が浴槽に流出するのを防止できる。
【００３４】
また、請求項２の貯湯式給湯器は、給水配管により給水され、内部に温水が貯えられる貯湯タンク内に設けられた熱交換器で、貯湯タンク内の温水との熱交換により加温される温水を浴槽に循環する貯湯式給湯器において、熱交換器からの水漏れを検出する漏洩検出手段を有し、漏洩検出手段が熱交換器からの水漏れを検出したとき、浴槽に循環する往き配管と戻り配管に、それぞれ設ける開閉弁を閉じるので、貯湯タンク内の熱いお湯が浴槽に流出するのを防止できる。
【００３５】
また、請求項３記載の給湯器は給水配管により給水され、内部に温水が貯えられる貯湯タンク内に設けられた熱交換器で、貯湯タンク内の温水との熱交換により加温される温水を浴槽に循環し、又、貯湯タンクの温水を給湯する給湯配管を備える貯湯式給湯器において、熱交換器からの水漏れを検出する漏洩検出手段を有し、漏洩検出手段が熱交換器からの水漏れを検出したとき、給湯配管に設ける開閉弁を閉じるので、浴槽の温水が貯湯タンクの温水に混合しても、貯湯タンクからの給湯は行われない。
【００３６】
また、請求項４の貯湯式給湯器は、請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の貯湯式給湯器において、熱交換器からの水漏れを検出する漏洩検出手段が、熱交換器を構成する配管の管壁内に形成される溝と該溝への漏水を検出する漏水検出装置であるので、溝へ漏水があると、この漏水を検出でき、熱交換器を構成する配管が腐食等で孔があいたことが検出できる。
【００３７】
また、請求項５の貯湯式給湯器は、請求項１〜請求項４のいずれかの請求項の貯湯式給湯器において、漏洩検出手段により漏水を検出したときに、異常を表示部に表示するので、ユーザは異常の発生があると、直ちに知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１を示す貯湯式給湯器の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１を示す熱交換器の構造図である。
【図３】本発明の実施の形態１を示す熱交換器の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２を示す貯湯式給湯器の構成図である。
【図５】本発明の実施の形態３を示す貯湯式給湯器の構成図である。
【図６】従来技術の貯湯式給湯器の構成図である。
【符号の説明】
１　貯湯タンク、４　給水配管、６　給水配管の開閉弁、７　熱交換器、１１給湯配管、１３　浴槽、１４　戻り配管、１５　往き配管、１９　給湯配管の開閉弁、２０　往き配管の開閉弁、２１　戻り配管の開閉弁、５１ａ　表示部、１０１ｃ　溝、　１０２、１０５、１０６ａ、１０６ｂ　漏水検出装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004037000.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004037000.tif 000007
【図６】
2004037000.tif 000008