(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方部に高温の湯を貯湯するタンクと、前記タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、浴槽と、前記タンクの上部と胴部に連通接続されたサブタンクと、前記浴槽内の湯水と前記サブタンク内の温水と熱交換する熱交換パイプと、前記浴槽内の湯水を前記熱交換パイプ内に循環させる浴槽水循環手段と、前記熱交換パイプに設けられた前記浴槽内の湯水の温度を検知する浴槽水循環温度検知手段とを備え、前記サブタンクの上部より高温水を入水させ、前記サブタンクの下部より冷却された湯を前記タンクの胴部に返流する構成にするとともに、前記浴槽内の湯水の温度が所定の一定温度となるように前記浴槽水循環手段を制御することを特徴とする貯湯式給湯機。
【請求項２】
サブタンクとタンクの胴部とを接続する接続パイプに開閉弁を設けたことを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯機。
【請求項３】
サブタンクとタンクの胴部とを接続する接続パイプは前記タンクの胴部を貫通すると共に、前記胴部に貫通した前記接続パイプの先端は下向きとしたことを特徴とする請求項１または２に記載の貯湯式給湯機。
【請求項４】
サブタンクと接続した逃し弁と、前記サブタンクと熱交換する膨張水パイプとを設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。
【請求項５】
請求項１記載のサブタンクに代えて螺旋状の熱交換パイプを形成すると共に、熱交換パイプに代えてサブタンクを形成し、その機能は代えた後も代える前と同一であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。
【請求項６】
浴槽水循環温度検知手段は浴槽水温度が所定の一定温度となるように開閉弁を段階的に開閉制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貯湯式給湯機、特に風呂の追い炊き機能を備えた電力利用型の貯湯式給湯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にこの種の貯湯式給湯機は図６に示すように、沸き上げ制御手段
３５、風呂自動制御手段３６、筐体３７、タンク３８、脚３９、給湯口４０、沸き上げポンプ４１、沸き上げ循環パイプ４２、風呂循環ポンプ４３、風呂循環往きパイプ４４、風呂循環戻りパイプ４５、風呂接続口往き４６、風呂接続口戻り４７、逃し弁４８、減圧弁４９及び排水栓５０を有している。
【０００３】
また、タンク３８上部には沸き上げ温度検知手段５１とタンク内部上方に加熱手段５２が設けられ、沸上げ用ポンプ４１を駆動制御し、タンク３８上方部の湯温が約９０℃一定となるようにしつつタンク３８下方の低温水を上方にくみ上げ、上方から約９０℃の湯を、湯と低温水の境界層５３を一定に保ちながら貯めていくようにしている。湯水混合カラン５４の湯接続口５５には給湯配管５６が配管工事され給湯口４０に接続されており、水接続口５７および減圧弁４９には給水配管５８が接続され上水道より水が供給されるようになる。
【０００４】
この状態で、ユーザーが湯水混合カラン５４を開けると、給水配管５８より水が減圧弁４９を経てタンク３８下部に入り、タンク３８内部の湯を下から押し上げ、給湯口４０より約９０℃の湯が出湯される。このようにしてユーザーがさらに湯を使い続けても、タンク３８の内部では、湯と低温水の境界層５４は一定で湯と水が混ざり合うことがないことが分かっている。
【０００５】
９０℃の湯は湯水混合カラン５４で水と混合され適温となり、台所、洗面所、風呂などで使用される。浴室の浴槽５９にはアダプタ６０があり、これより風呂配管往き４６と風呂配管戻り４７が風呂接続口往き６１および風呂接続口戻り６２に配管接続されるようになっている。
【０００６】
また、タンク３８上部の加熱手段５２近傍には熱交換パイプ６３があり、風呂浴槽５９の水がタンク３８上部の約９０℃の湯と熱交換して加熱されるよう構成されている。この熱交換パイプ６３は風呂循環往きパイプ４４および風呂循環戻りパイプ４５と接続され、この風呂循環戻りパイプ４５には浴槽水温検知手段６４があり、風呂自動制御手段３６は浴槽水温検知手段６４と風呂循環ポンプ４３をコントロールして、浴槽５９の湯を適温保つようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電気温水器では、タンク上部に約９０℃の湯が残っている場合でも、風呂循環ポンプが駆動して熱交換パイプに浴槽水が循環するとタンク内部の熱交換パイプ近傍は熱を奪われ低温になり、タンク内で対流現象が発生し低温水との境界層は崩れ、タンク全体が攪拌されてすぐに湯切れしてしまうという課題があった。
【０００８】
さらに、熱交換パイプがタンクと一体化した構成であるため、熱交換パイプだけの交換作業は実質不可能であり、長期間の使用で湯アカが熱交換パイプの内壁に溜ってくれば、浴槽の湯を汚したり、熱効率を悪化させたり、熱交換パイプを腐食させてしまい、電気温水器としての耐久性に課題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、上方部に高温の湯を貯湯するタンクと、前記タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、浴槽と、前記タンクの上部と胴部に連通接続されたサブタンクと、前記浴槽内の湯水と前記サブタンク内の温水と熱交換する熱交換パイプと、前記浴槽内の湯水を前記熱交換パイプ内に循環させる浴槽水循環手段と、前記熱交換パイプに設けられた前記浴槽内の湯水の温度を検知する浴槽水循環温度検知手段とを備え、前記サブタンクの上部より高温水を入水させ、前記サブタンクの下部より冷却された湯を前記タンクの胴部に返流する構成にするとともに、前記浴槽内の湯水の温度が所定の一定温
度となるように前記浴槽水循環手段を制御することを特徴とする。
【００１０】
上記発明によれば、浴槽水循環手段が駆動して熱交換パイプに浴槽水が循環しても、直接タンク内部の熱を奪う事がないため、タンク全体が攪拌され、冷却されてすぐに湯切れしてしまうことがなくなる。さらに、サブタンク内部では熱交換され冷却された湯が、比重が重くなった関係から下方へ流れる現象が発生し、この流れによってタンク内上部の約９０℃の湯が常にサブタンクに供給されるようになって、安定した熱交換が可能となる。また、サブタンク内部で熱交換され冷却された湯はタンク胴部より、低温水との境界層に吸収され、高温の湯と混じる事はなく、約９０℃の湯は最後まで使用可能となる。
【００１１】
さらに、熱交換パイプに水アカや湯アカが蓄積してきた場合には、サブタンク部分を取り外すことが容易であり、掃除等の補修作業をすることによって電気温水器の耐久性も向上するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載した貯湯式給湯機は、上方部に高温の湯を貯湯するタンクと、前記タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、浴槽と、前記タンクの上部と胴部に連通接続されたサブタンクと、前記浴槽内の湯水と前記サブタンク内の温水と熱交換する熱交換パイプと、前記浴槽内の湯水を前記熱交換パイプ内に循環させる浴槽水循環手段と、前記熱交換パイプに設けられた前記浴槽内の湯水の温度を検知する浴槽水循環温度検知手段とを備え、前記サブタンクの上部より高温水を入水させ、前記サブタンクの下部より冷却された湯を前記タンクの胴部に返流する構成にするとともに、前記浴槽内の湯水の温度が所定の一定温度となるように前記浴槽水循環手段を制御するものである。
【００１３】
そして、浴槽水循環手段が駆動して熱交換パイプに浴槽水が循環しても、直接タンク内部の熱を奪う事がないため、タンク全体が攪拌され、冷却されてすぐに湯切れしてしまうことがなくなる。さらに、サブタンク内部では熱交換され冷却された湯が、比重が重くなった関係から下方へ流れる現象が発生し、この流れによってタンク内上部の約９０℃の湯が常にサブタンクに供給されるようになって、安定した熱交換が可能となる。また、サブタンク内部で熱交換され冷却された湯はタンク胴部より、低温水との境界層に吸収され、高温の湯と混じる事はなく、約９０℃の湯は最後まで使用可能となる。さらに、熱交換パイプに水アカや湯アカが蓄積してきた場合には、サブタンク部分を取り外すことが容易であり、掃除等の補修作業をすることによって、電気温水器の耐久性も向上するものである。
【００１４】
本発明の請求項２に記載した貯湯式給湯機は、サブタンクとタンク胴部の接続パイプには開閉弁を設けた構成としている。
【００１５】
そして、浴槽水循環手段が駆動していない場合は開閉弁を閉止し、サブタンクが自然冷却されることで発生する下方への流れの発生を止め、タンク内の熱量が放出されてしまうことを防止することができる。また、冬期には凍結予防のために、外気低温時に浴槽水循環手段を駆動させる場合があるが、この時にもこの開閉弁を閉止し、サブタンク内の下方への流れの発生を止め、タンク内の熱量が放出されてしまうことを防ぐことができる。
【００１６】
本発明の請求項３に記載した貯湯式給湯機は、サブタンクおよびタンク胴部の接続パイプは前記タンク胴部を貫通し先端は下向きとしている。
【００１７】
そして、サブタンク内部で熱交換され冷却された湯は接続パイプ内部を通り、タンク胴部よりタンク内部に戻されるが、接続パイプ先端部が下向きであるためタンク底部に向けてスムーズな流れが形成され、タンク胴部に高温の湯があったとしても混ざり合う事がな
い。さらに、タンク底部に向けたスムーズな流れは、上方の約９０℃の湯をサブタンクへ導入することもスムーズとするため、安定した熱交換が可能となる。
【００１８】
本発明の請求項４に記載した貯湯式給湯機は、逃し弁と膨張水パイプがあり、この膨張水パイプはサブタンクと熱交換できる構成としている。
【００１９】
そして、加熱手段によってタンク内部を加熱する時、熱膨張に伴って逃し弁より排出される高温の膨張水をサブタンクに熱交換させることで加熱ロスを低減する。また、加熱手段を動作させるのは深夜時間帯の外気低温時が一般的であり、この時間帯のサブタンクの冷却を抑えることで、タンク内の熱量が放出されてしまうことを抑止できる。
【００２０】
本発明の請求項５に記載した貯湯式給湯機は、サブタンクの代わりに螺旋状パイプを設け、この螺旋状パイプは上方から下方に常に下り勾配としている。
【００２１】
そして、浴槽水循環手段が駆動して浴槽水が熱交換されると、螺旋状パイプ内の湯は冷却され比重が大きくなって上方から下方に流れ出すが、この螺旋状パイプは常に下り勾配で連続していることからその流速は速く、安定しており、熱交換の効率は非常に上昇する。
【００２２】
本発明の請求項６に記載した貯湯式給湯機は、開閉弁は段階的に開閉する制御機能があり、浴槽水循環温度検知手段は浴槽水温度がある一定温度となるよう開閉弁を段階的に開閉制御するようになっている。
【００２３】
そして、浴槽水循環手段に流量を調整する機能がついていなくとも、サブタンクあるいは螺旋状パイプを上方から下方に流れるタンク上部高温の湯の流量を調節することで、浴槽へ戻す湯温が異常な高温となったり、低温となって浴槽を冷却してしまうことがないようできるようになる。
【００２４】
【実施例】
以下、この本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２５】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の貯湯式給湯機の詳細断面図である。図１において、１は金属薄板製で略直方体の筐体であり脚２を床にアンカーボルト３で固定する設置工事がなされる。筐体１の内部にはコントローラ４とタンク５と断熱材６と減圧弁７と逃し弁８と排水栓９と、給水パイプ１０と、給湯パイプ１１と逃し弁パイプ１２と排水パイプ１３と、ヒーターなどの加熱手段１４がある。
【００２６】
１４−１は沸上げ用循環ポンプであり、沸上げ用循環パイプ１４−２と接続され、タンク５上面には沸上げ温度検知手段１４−３がある。そして、沸上げ用循環ポンプ１４−１は、タンク下方の低温水を上方にくみ上げ、加熱手段１４の働きにより約９０℃の湯をつくることができるとともに、沸上げ用循環ポンプ１４−１はタンク上方部の湯温が約９０℃一定となるように制御し、上方から９０℃の湯を徐々に貯めていくことで、湯と低温水の境界層５−１を一定に保ちながら、約９０℃の湯と下方の低温水が混じらないようにしている。
【００２７】
また、１５は湯水混合カランでありこの湯水混合カラン１５の湯側接続口１５−１には給湯配管１６が配管工事されて給湯パイプ１１と接続され、湯水混合カラン１５の水側接続口１５−２と減圧弁７には、給水配管１７が配管工事されて接続され上水道からの水が供給されるようになる。１８は電源配線であり、電気工事により漏電遮断機能つきスイッ
チ１９に結線されて、加熱手段１４、および沸上げ用循環ポンプ１４−１、コントローラ４への通電が可能となる。漏電遮断機能つきスイッチ１９と逃し弁８はいずれもユーザーが定期的に点検操作する必要がある部品であり電気温水器の前面部に配置されて、筐体１の漏電遮断機能つき電源スイッチ１９および逃し弁８の位置には開閉可能なフタ２０が設けられている。
【００２８】
この状態で、ユーザーが湯水混合カラン１５を開けると、給水配管１７の市水が減圧弁７を経てタンク５下部に流入し、タンク５内部の湯を下から押し上げて、給湯口１６より約９０℃の湯を出湯する。ユーザーがさらに湯を使い続けると、タンク５内部では、湯と低温水の境界層５−１が一定の体積を保ちつつ徐々に上昇し、湯と低温水は混ざり合うことなく、タンク５上部の約９０℃の湯を全て出湯するようになる。
【００２９】
９０℃の湯は湯水混合カランで水と混合され適温となり、台所、洗面所、風呂などで使用される。２１はサブタンク、２１−１はサブタンク湯側パイプで給湯パイプ１１と連通し、サブタンク水側パイプ２１−２はタンク５胴部と連通されており、サブタンク周囲はサブタンク断熱材２２にて保温され自然冷却による放熱を防止している。サブタンク２１内部には熱交換パイプ２３があり、浴槽水循環手段２４と、浴槽水循環温度検知手段２５と、浴槽水温度検知手段２６と、風呂アダプタ２７と、  浴槽２８とが、風呂循環パイプ２９によって接続されている。
【００３０】
加熱手段１４が働いてタンク５内の水を加熱すると、水は熱膨張現象を起こすが、逃し弁８のタンク５の内圧を一定に保つ作用によって膨張水は排出される。ここで逃し弁８はタンク５の上部の出湯パイプ１１、逃し弁パイプ１２に連通しており、膨張水は、タンク５の最も温度の高い状態で排出されることになり、合わせてサブタンク湯側パイプ２１−１入り口も温度の高い状態が形成され、サブタンク２１内で熱交換パイプ２３が熱量を吸収する条件として好都合である。
【００３１】
次に以上のような本発明実施例１の構成による動作の特徴について説明する。浴槽水循環手段２４は定期的かつ断続的に駆動し、浴槽２８の水を風呂循環パイプ２９に導入し、熱交換パイプ２３の上流側に設けた浴槽水温度検知手段２６の働きで浴槽の水温を検知するようになっている。浴槽２８の水温がある値、例えば３８℃を下回った場合には、浴槽２８を追いだきする機能が働くようコントロールされている。浴槽２８を追いだきする機能が働くと、浴槽水循環手段２４が標準出力にて一定時間継続して駆動し、サブタンク２１内の熱交換パイプ２３より、浴槽２８の水を加熱するようになる。この時、浴槽２８へ戻す循環水の湯温が所定の上限温度、例えば６０℃を超えた場合、熱交換パイプ２３の出口側に設けた浴槽水循環温度検知手段２５がこれを検知して、浴槽水循環手段２４の駆動出力を１段上昇させる制御となっており、循環水の湯温が上限温度以内で運転できるようになっている。
【００３２】
また、浴槽２８へ戻す循環水の湯温が所定の下限温度、例えば４５℃を下回った場合は、浴槽水循環手段２４の駆動出力を１段落とす制御となっており、循環水の湯温が下限温度以上で運転できるようコントロールされている。こうして浴槽２８を追いだきする機能が働くことで、浴槽の水温は徐々に上昇するが、浴槽水温度検知手段２６が適温、例えば４０℃を検出すると、浴槽水循環手段２４が停止し、浴槽２８を追だきする機能は完了する。一方、浴槽２８を追いだきする機能が働く間、サブタンク２１内にあった約９０℃の湯は急激に冷却され、比重が重くなって下方に流れ出すが、同時にサブタンク２１上部からタンク５上部の約９０℃の湯を導入する、サブタンク２１の上方から下方に向けた一定の流れが発生する。この流れによってサブタンク２１および熱交換パイプ２３近傍には常に約９０℃の湯が供給されることとなり、効率のよい熱交換が可能となる。
【００３３】
また、サブタンク内部で熱交換され冷却された湯はタンク胴部に流入するが、すぐに低温水との境界層５−１に吸収される。従って、タンク５内部では温度差による対流現象の発生が防止できており、上部の９０℃の湯は、低温水と混ざり合うことはなく、下から押し上げられて給湯口１６より出湯できる最後まで、使用可能となる。以上で示したように、浴槽水循環手段が駆動して熱交換パイプに浴槽水が循環しても、直接タンク内部の熱を奪う事がないため、従来技術で課題となっていたこと、すなわち、タンク全体で発生する対流現象による攪拌で、残っていた高温の湯が冷却され、すぐに湯切れしてしまうということがなくなる。さらに、熱交換パイプ２３に水アカや湯アカが蓄積してきた場合には、サブタンク部分を取り外すことが容易な構成となっているため、掃除等の補修作業をすることが可能であり、電気温水器の耐久性として向上することができている。
【００３４】
（実施例２）
図２は本発明の実施例２の貯湯式給湯機の詳細断面図である。図２において、３０は電子式開閉弁であり電気信号を与えることでサブタンク水側パイプ２１−２の通路を遮断することができるようになっている。
【００３５】
以上の様な本発明の実施例２の構成による動作の特徴について説明する。通常、この電子式開閉弁３０は開放状態となっており、タンク５に初めて通水する際にはサブタンク２１に空気が溜まって残らないようにしているとともに、加熱手段１４が働いてタンク５内の水を加熱している時も、沸上げ用循環ポンプ１４−１を制御して、タンク５下方よりタンク５およびサブタンク２１内部の水を同じようにくみ上げ、タンク５およびサブタンク２１の全体が約９０℃となるよう沸き上げられるようになっている。
【００３６】
浴槽に水があることを検知する手段があって、ユーザーが浴槽２８に水を張って使う場合は、これを検知して一旦、電子式開閉弁３０は閉塞状態となる。電子式開閉弁３０が閉塞の状態で、浴槽水循環手段２４は定期的かつ断続的に駆動し、浴槽２８の水を風呂循環パイプ２９に導入し、浴槽水温度検知手段２６の働きで浴槽の水温を検知するようになっている。この時電子式開閉弁３０が閉塞されていることで、定期的断続的に熱交換パイプ２３に浴槽水が流入して、サブタンク２１内部の湯は冷却されてしまうが、冷却された水はタンク５に流入することはなく、必要以上の熱量がタンク５から奪われないよう工夫されている。
【００３７】
浴槽２８の水温がある値、例えば３８℃を下回った場合には、浴槽２８を追いだきする機能が働くようコントロールされており、このタイミングで電子式開閉弁  ３０は開放される。サブタンク５にはすでにある程度冷却され比重が重くなった水が溜まっており、サブタンク水側パイプ２１―２を通って一気にタンク５下方に流れ出し、サブタンク２１内部で上方から下方への流れが発生する。これにより、タンク上部の約９０℃の湯はサブタンク湯側パイプ２１−１よりサブタンク２１に安定して供給されるようになる。浴槽２８を追いだきする機能が働くと、浴槽水循環手段２４が標準出力にて一定時間継続して駆動し、サブタンク２１内の熱交換パイプ２３より、浴槽２８の水を加熱するようになる。こうして浴槽２８を追いだきする機能が働くことで、浴槽の水温は徐々に上昇するが、浴槽水温度検知手段２６が適温、例えば４０℃を検出すると、浴槽水循環手段２４が停止し、浴槽２８を追だきする機能は完了し、この時、電子式開閉弁３０は再度閉塞状態となる。
【００３８】
また、浴槽に水があることを検知する手段が、ユーザーが浴槽２８に水を張っていることを検知している状態で、例えば冬季など外気温度が低い状態となると、外気温度検出手段がこれを検出し、風呂循環の配管内部が凍結するのを防止するため、電子式開閉弁３０は閉塞状態のままで浴槽水循環手段２４を一定時間駆動する。
【００３９】
浴槽水循環手段を駆動すれば、低温であっても配管内部の水が動いていることで凍結ま
で至らず、配管の破損を防止することができるが、非常に低温の水がサブタンク２１の熱交換パイプ２３に流入することになる。このことによってサブタンク２１内の水も急激に冷却されてしまうが、冷却された水は電子式開閉弁３０のおかげでタンク５に流入することはなく、必要以上の熱量がタンク５から奪われないよう工夫されている。
【００４０】
また、ここでの電子式開閉弁３０は段階的に開閉する制御機能があってもよく、浴槽水循環温度検知手段は浴槽水温度がある一定温度となるよう開閉弁を段階的に開閉制御するようになっていてもよい。そして、浴槽水循環手段２４に流量を調整する機能がついていなくとも、サブタンク２１を上方から下方に流れるタンク５上部高温の湯の流量を調節することによって、浴槽２８へ戻す湯温が異常な高温となったり、低温となって浴槽２８を冷却してしまうことがないようできる。
【００４１】
（実施例３）
図３は本発明の実施例３の貯湯式給湯機の詳細断面図である。図３において、３１は下向きノズルでありサブタンク水側パイプ２１−２と連通し、タンク５の胴部より入ったサブタンク２１の水が下方に流れ出し、タンク下部の低温の水、または湯と低温の水との境界層５−１に速やかに吸収されるよう工夫されている。従って、タンク５内部では温度差による対流現象の発生が防止できており、上部の９０℃の湯は、低温水と混ざり合うことはなく、下から押し上げられて給湯口１６より出湯できる最後まで、使用可能となる。以上で示したように、浴槽水循環手段２４が駆動して熱交換パイプ２３に浴槽２８の水が循環しても、直接タンク内部の熱を奪う事がないため、従来技術で課題となっていたこと、すなわち、タンク全体で発生する対流現象による攪拌で、残っていた高温の湯が冷却され、すぐに湯切れしてしまうということがなくなる。
【００４２】
（実施例４）
図４は本発明実施例４の貯湯式給湯機の断面詳細図である。図４において、３２は膨張水パイプであり、逃し弁８の出口よりサブタンク２１と熱交換できるよう接触、あるいは一体化し、本体外に排出できるよう構成されている。
【００４３】
加熱手段１４が働いてタンク５内の水を加熱すると、水は熱膨張現象を起こすが、逃し弁８のタンク５の内圧を一定に保つ作用によって膨張水は排出される。ここで逃し弁８はタンク５の上部の出湯パイプ１１、逃し弁パイプ１２に連通しており、膨張水は、タンク５の最も温度の高い状態で膨張水パイプ３２より排出されることになる。膨張水パイプ３２はサブタンク２１と熱交換できるよう構成されているため高温の膨張水の熱量はサブタンク２１内で蓄えられ、放熱後の膨張水だけが排出され加熱効率が向上する。
【００４４】
（実施例５）
図５は本発明の実施例４の貯湯式給湯機の詳細断面図である。図５において、３３は熱源用熱交換パイプであり、螺旋状パイプ形状であり上方から下方に常に下り勾配として構成されている。３４は浴槽水循環用サブタンクであり、熱源用熱交換パイプ３３と一体化していることで、浴槽水をタンク５内の熱量により加熱できるようになっている。ここで、浴槽水を加熱するための熱量の効率良し悪しは、熱源用熱交換パイプ３３内部を流れる高温の湯の流速に大きく影響することがわかっており、螺旋状パイプ形状であり上方から下方に常に下り勾配として構成したことで、高温の湯の流速は速くなり、高効率な熱交換が実現できるようになる。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載した貯湯式給湯機によれば、浴槽水循環手段が駆動して熱交換パイプに浴槽水が循環しても、直接タンク内部の熱を奪う事がないため、タンク全体が攪拌され、冷却されてすぐに湯切れしてしまうことがなくなる。さらに、サブタンク内部では熱交換され冷却された湯が、比重が重くなった関係から下方へ流れる現象が発生し、この流れによってタンク内上部の約９０℃の湯が常にサブタンクに供給されるようになって、安定した熱交換が可能となる。また、サブタンク内部で熱交換され冷却された湯はタンク胴部より、低温水との境界層に吸収され、高温の湯と混じる事はなく、約９０℃の湯は最後まで使用可能となる。さらに、熱交換パイプに水アカや湯アカが蓄積してきた場合には、サブタンク部分を取り外すことが容易であり、掃除等の補修作業をすることによって、電気温水器の耐久性も向上するものである。
【００４６】
請求項２に記載した貯湯式給湯機によれば、浴槽水循環手段が駆動していない場合は開閉弁を閉止し、サブタンクが自然冷却されることで発生する下方への流れの発生を止め、タンク内の熱量が放出されてしまうことを防止することができる。  また、冬期には凍結予防のために、外気低温時に浴槽水循環手段を駆動させる場合があるが、この時にもこの開閉弁を閉止し、サブタンク内の下方への流れの発生を止め、タンク内の熱量が放出されてしまうことを防ぐことができる。
【００４７】
請求項３に記載した貯湯式給湯機によれば、サブタンク内部で熱交換され冷却された湯は接続パイプ内部を通り、タンク胴部よりタンク内部に戻されるが、接続パイプ先端部が下向きであるためタンク底部に向けてスムーズな流れが形成され、タンク胴部に高温の湯があったとしても混ざり合う事がない。さらに、タンク底部に向けたスムーズな流れは、上方の約９０℃の湯をサブタンクへ導入することもスムーズとするため、安定した熱交換が可能となる。
【００４８】
請求項４に記載した貯湯式給湯機によれば、加熱手段によってタンク内部を加熱する時、熱膨張に伴って逃し弁より排出される高温の膨張水をサブタンクに熱交換させることで加熱ロスを低減する。また、加熱手段を動作させるのは深夜時間帯の外気低温時が一般的であり、この時間帯のサブタンクの冷却を抑えることで、タンク内の熱量が放出されてしまうことを抑止できる。
【００４９】
請求項５に記載した貯湯式給湯機によれば、浴槽水循環手段が駆動して浴槽水が熱交換されると、螺旋状パイプ内の湯は冷却され比重が大きくなって上方から下方に流れ出すが、この螺旋状パイプは常に下り勾配で連続していることからその流速は速く、安定しており、熱交換の効率は非常に上昇する。
【００５０】
請求項６に記載した貯湯式給湯機によれば、浴槽水循環手段に流量を調整する機能がついていなくとも、サブタンクあるいは螺旋状パイプを上方から下方に流れるタンク上部高温の湯の流量を調節することで、浴槽へ戻す湯温が異常な高温となったり、低温となって浴槽を冷却してしまうことがないようできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１における貯湯式給湯機の詳細断面図
【図２】  本発明の実施例２における貯湯式給湯機の詳細断面図
【図３】  本発明の実施例３における貯湯式給湯機の詳細断面図
【図４】  本発明の実施例４における貯湯式給湯機の詳細断面図
【図５】  本発明の実施例５における貯湯式給湯機の詳細断面図
【図６】  従来例の貯湯式給湯機の断面詳細図
【符号の説明】
５  タンク
８  逃し弁
１４  加熱手段
２１  サブタンク
２３  熱交換パイプ
２４  浴槽水循環手段
２５  浴槽水循環温度検知手段
２８  浴槽
３０  電子式開閉弁
３２  膨張水パイプ
【図１】
0003918624.tif 000002
【図２】
0003918624.tif 000003
【図３】
0003918624.tif 000004
【図４】
0003918624.tif 000005
【図５】
0003918624.tif 000006
【図６】
0003918624.tif 000007