(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水タンクの流入口に接続される給水路の途中に止水栓が設けられる元止め式電気温水器において、温水タンクの流入口に貯水量調整機構が設けられ、温水タンクの上壁部に通気部と通水防止弁とが設けられ、前記貯水量調整機構は、止水栓を備える給水路に接続する導入部と、温水タンク内へ水を供給する吐水部と、内部に停留している水を外部へ排出する排水部と、排水部の開閉操作をする排水弁と、導入部から流入する水の給水圧で動作するプランジャーと、上記プランジャーを初期位置へ戻すための復帰手段とを備え、止水栓を開いて前記プランジャーに給水圧が作用したときは、排水弁が排水部を閉止すると共に導入部から吐水部に連通する流路が形成され、給水路を通じて導入される水を温水タンク内へ供給するように設定され、止水栓を閉じて給水圧が無くなったときは、前記プランジャーが初期位置に復帰することにより、導入部から吐水部に連通する流路を遮断し、温水タンク内に貯留されている水の一部を内部に取り込むと同時に、排水弁が排水部を開いて内部に停留している水を外部へ排出するように設定され、前記通水防止弁は、温水タンクが満水のときには前記通気部を閉止し、温水タンクが非満水のときには前記通気部を通気可能にするよう設定されていることを特徴とする元止め式電気温水器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、元止め式電気温水器の温水タンクで生じる膨張水の処理手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
洗面所、台所、浴室等に設置した湯水混合栓や給湯栓へ湯を供給する電気温水器には、止水方式として先止め式と元止め式とが知られている。先止め式電気温水器は、温水タンクの二次側を湯水混合栓や給湯栓で閉止して出湯を止める構造のため、閉栓時に給水圧が温水タンクに加わるので、温水タンクを耐圧構造とする必要がある。通常は、ステンレス製の円筒形タンクとすることにより、温水タンクに耐圧性を付与している。しかし、ステンレス製タンクは価格が高くなり、また円筒形タンクはスペースファクターが悪いという欠点を有している。
【０００３】
これに対し元止め式電気温水器は、温水タンクの一次側を止水栓で閉止して出湯を止める構造であるから、温水タンクを耐圧構造とする必要がなく、それ故、タンクのコストを低く抑えることができ、またタンク形状の制限が少ないという利点を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
元止め式電気温水器は、温水タンクの二次側が常時開放している構造のため、温水タンクの沸かし上げ時に発生する膨張水が、湯の吐出部である湯水混合栓等の蛇口から滴り落ち、これが使用者に、止水不良または漏水と誤解させるおそれがある。
【０００５】
そこで上記問題の解決のため、特許第２８２７３０８号に、温水タンクの二次側へ、出湯路とは別に膨張水の排水通路を流路切換手段を介して設け、この流路切換手段の動作を、センサーによる手検知信号に基づき電気的に制御することが提案されている。しかるに当該技術は、電気的制御を必要とするため、コスト増を招くほか、電気配線が必要であるという新たな欠点を生じさせている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、元止め式電気温水器において、温水タンクの流入口に接続される給水路の途中に設けられる止水栓である湯水混合栓又は給湯栓の吐出部から、膨張水を排出させないようにするための手段の提供を目的とするものである。本発明に係る元止め式電気温水器の特徴とするところは、温水タンクの流入口に接続される給水路の途中に止水栓が設けられる元止め式電気温水器において、温水タンクの流入口に貯水量調整機構が設けられ、温水タンクの上壁部に通気部と通水防止弁とが設けられ、前記貯水量調整機構は、止水栓を備える給水路に接続する導入部と、温水タンク内へ水を供給する吐水部と、内部に停留している水を外部へ排出する排水部と、排水部の開閉操作をする排水弁と、導入部から流入する水の給水圧で動作するプランジャーと、上記プランジャーを初期位置へ戻すための復帰手段とを備え、止水栓を開いて前記プランジャーに給水圧が作用したときは、排水弁が排水部を閉止すると共に導入部から吐水部に連通する流路が形成され、給水路を通じて導入される水を温水タンク内へ供給するように設定され、止水栓を閉じて給水圧が無くなったときは、前記プランジャーが初期位置に復帰することにより、導入部から吐水部に連通する流路を遮断し、温水タンク内に貯留されている水の一部を内部に取り込むと同時に、排水弁が排水部を開いて内部に停留している水を外部へ排出するように設定され、前記通水防止弁は、温水タンクが満水のときには前記通気部を閉止し、温水タンクが非満水のときには前記通気部を通気可能にするよう設定されていることにある。
【０００７】
前記の如く構成された本発明の元止め式電気温水器は、出湯のため止水栓を開くと、給水路を通じて導入される水を貯水量調整機構が温水タンク内へ供給し、温水タンクを満水状態にして、流出口に接続した出湯路から湯を吐出させる。このとき通気部は、通水防止弁で閉止される。出湯停止のため止水栓を閉じると、貯水量調整機構が温水タンク内に貯留されている水の一部を内部に取り込む。その結果、温水タンク内が非満水状態となって通気部が通気可能となり、温水タンク内の水位が下がって上部に空気溜まりが形成される。従って、空気溜まりの容積を適当に設定しておけば、止水栓を閉止した出湯停止時に電気温水器の沸かし上げで温水タンク内の水が体膨張しても、膨張分の空気を通気部から排出させるだけなので、膨張水を吐出部から流出させることがなく、温水タンクの内圧を増大させるおそれもない。
【０００８】
ところで前記貯水量調整機構は、その動作を、止水栓の開閉操作に伴う給水圧により制御することができるから、電気的制御と比べ、簡単な構造にできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
図１に、本発明に係る元止め式電気温水器１の一例の概略構成を示す。同電気温水器１は、ヒーターＨ及び温度検出器Ｓを備える温水タンク２の流入口２ａに貯水量調整機構１０が取り付けられ、この貯水量調整機構１０の導入部１０ａに給水路３が接続され、該給水路３の途中に止水栓４が設けられている。止水栓４は、湯水混合栓の湯側水栓や給湯栓が相当していることが多い。温水タンク２の流出口２ｂには、吐出部に連絡する出湯路５が接続されている。なお吐出部は、湯水混合栓や給湯栓の蛇口などである。
【００１０】
温水タンク２の上壁部には空気の流通を可能にする通気部６が形成され、この通気部６の開閉操作を行う通水防止弁７が設けられている。通気部６及び通水防止弁７の構造は、例えば図２に示すようなものであり、温水タンク２の上壁部に開孔６ａを形成すると共に、その上にフロート弁から成る通水防止弁７の収納室８を設け、該収納室８の天井部８ａにも開孔６ｂを形成しておく。通水防止弁７は、収納室８内で昇降可能に設定する。なお図示の如く、収納室の天井部８ａの下面と通水防止弁７の上面７ａとを、密接し得るテーパ面形状に形成しておくことが望ましい。また、通水防止弁７の下部には通気用の切欠部７ｂを形成し、頂部には昇降案内用の案内軸７ｃを設けてもよい。
【００１１】
貯水量調整機構１０は、図３に例示する如く、側壁部に吐水部１０ｂを形成した本体ケース１１に、導入部１０ａ及び排水部１０ｃを有する接続部１２を取り付けて成る。排水部１０ｃには、洗面器や流し等の適所に設けた排水口に連絡する排水管（図示せず）が接続される。接続部１２は、本体ケース１１内へ延びる案内部１３が連設され、排水部１０ｃ側には、導水路１２ａと排水部１０ｃとの連通状態を制御する排水弁２０が設けられている。この排水弁２０は、バネ２１によって常時開の方向に付勢されている。本体ケース１１と案内部１３との間には、水密的に上下に摺動し得るプランジャー１４が内装され、本体ケース１１におけるプランジャー１４下方の下部水室１１ａ内には、プランジャー１４を初期位置へ戻すための復帰手段である復帰バネ１５が配設されている。プランジャー１４は、周壁部の適所（通常は下端付近）に、連通孔１４ａが形成されている。また本体ケース１１の底部には、プランジャー１４の昇降に伴う下部水室１１ａにおける水の出入りを容易にするための開孔１１ｂが設けられている。
【００１２】
ところで、排水弁２０のバネ２１及びプランジャー１４の復帰バネ１５の強さ（バネ定数）は、導入部１０ａから流入する水の給水圧で、排水弁２０が閉じると共にプランジャー１４が押し下げられ、給水を停止したならば、排水弁２０が開くと共に、プランジャー１４を初期位置まで押し上げられるよう設定する。
【００１３】
本発明の電気温水器１は、前記の通り構成された貯水量調整機構１０と、通気部６及び通水防止弁７とを備えることにより、以下の如く動作する。出湯のため止水栓４を開くと、給水路３を通じて水が導入部１０ａから貯水量調整機構１０内へ流入する。貯水量調整機構１０は、当初、図３に示す状態、すなわち排水弁２０が開、プランジャー１４が初期位置に押し上げられた状態となっている。しかるに止水栓４を開いて水を流入させると、その給水圧により、まず図４に示す如く排水弁２０がバネ２１に抗して閉止され、次いでプランジャー１４が、復帰バネ１５に抗して押し下げられる。その結果、図５のように、プランジャー１４が連通孔１４ａと本体ケース１１の吐水口１０ｂとが一致する位置まで下降するため、導入部１０ａから、導水路１２ａ、１３ａを経由して、吐水口１０ｂに至る流路が貯水量調整機構１０内に形成され、温水タンク２内に水が供給される。これにより温水タンク２内が満水状態となり、図２（Ｂ）に示すように通水防止弁７が浮力で上昇して、通気部６の上側の開孔６ｂを閉止するので、給水圧により温水タンク２内の湯を、出湯路５を通じて吐出部へ送出することが出来る。
【００１４】
出湯停止のため止水栓４を閉じると、温水タンク２内への給水が無くなるから湯の流出も行われなくなる。このとき、止水栓４を閉止したことにより、貯水量調整機構１０内に作用していた給水圧が無くなるため、図６に示すように排水弁２０がバネ２１の付勢力で開くと共に、プランジャー１４が復帰バネ１５の付勢力により押し上げられる。プランジャー１４の上昇に伴い、導水路１２ａ、１３ａに停留している水Ｗは、排水弁２０周囲の間隙ｄ及び通水孔２２を経て、排水部１０ｃから外部へ排出される。また本体ケース１１の下部水室１１ａの容積が拡大するから、吐水部１０ｂ及び本体ケース１１底部の開孔１１ｂを通じて、下部水室１１ａ内に水が流入する。温水タンク２内の貯水量は、下部水室１１ａに流入した水の体積分だけ減少するが、給水圧が作用していないため通水防止弁７が図２（Ａ）のように下降可能であるので、貯水Ｗの減少量に見合った量の空気が通気部６から温水タンク２内に流入し、温水タンク２上部に空気溜まりＲが形成される。
【００１５】
それ故、本発明の電気温水器１は、前記のようにして形成される空気溜まりＲの容積を適当に設定しておけば、止水時（出湯停止時）の沸かし上げにより温水タンク２内の水Ｗが体膨張しても、膨張分に相当する量の空気を通気部６を通じて外部に排出させるだけなので、湯水混合栓や給湯栓等の蛇口から膨張水を排出させることがない。依って使用者が、漏水や止水不良と誤解するのを防止することができ、また、見栄えも向上する。
【００１６】
［第２の実施形態］
本発明は、図７に示すような電気温水器１にも適用することが可能である。同図の電気温水器１は、出湯を操作する止水栓４を電気的に動作を制御できる電動弁または電磁弁とすると共に、湯の吐出部２０に接近する使用者の身体あるいは手を検知する人体センサー３０を適所に配置し、人体センサー３０で使用者の存在を検知したら、検知信号に基づき、マイコン等からなる制御部Ｃが止水栓４を開くように操作して、自動的に出湯を開始するよう設定されたものである。なお本例の電気温水器１では、ヒーターＨ及び温水タンク２内の水温を検知する温度検出器Ｓと、上記制御部Ｃとを電気的に接続し、検知温度に基づきヒーターＨをＯＮ・ＯＦＦ操作して、水温を設定温度に保つよう自動制御するようにも設定されている。
【００１７】
［第３の実施形態］
本発明の実施に利用する貯水量調整機構１０は、図１に例示するように、温水タンク２に内蔵する構成としてもよいが、図８に示すような外付け構造とすることも可能である。この場合、貯水量調整機構１０の吐水部１０ｂと、温水タンク２の側壁適所とを配管接続すればよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、元止め式電気温水器において、沸かし上げ時に生ずる温水タンク内の水の体膨張を、温水タンク内に形成した空気溜まりから空気を外部へ排出することにより吸収することができるから、湯水混合栓や給湯栓等の蛇口から膨張水が排出されるという欠点が解消される。依って、コストの低い元止め式電気温水器の活用および普及に貢献する。貯水量調整機構の動作を、給水圧を利用して制御するようにしたから、電気工事等は不要であり、本発明は実施するのが簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態に係るものであって、元止め式電気温水器の概略構成を示す図面である。
【図２】  本発明に係る元止め式電気温水器の実施に利用する通気部及び通水防止弁の一例を示すものであって、図（Ａ）は出湯停止状態の正面断面図、図（Ｂ）は出湯状態の側面断面図である。
【図３】  本発明に係る元止め式電気温水器の実施に利用する貯水量調整機構の一例を示すものであって、初期状態の側面断面図である。
【図４】  本発明に係る元止め式電気温水器の実施に利用する貯水量調整機構の一例を示すものであって、出湯開始時の状態の側面断面図である。
【図５】  本発明に係る元止め式電気温水器の実施に利用する貯水量調整機構の一例を示すものであって、出湯中の状態の側面断面図である。
【図６】  本発明に係る元止め式電気温水器の実施に利用する貯水量調整機構の一例を示すものであって、出湯停止時の状態の側面断面図である。
【図７】  本発明の第２の実施形態に係るものであって、元止め式電気温水器の概略構成を示す図面である。
【図８】  本発明の第３の実施形態に係るものであって、元止め式電気温水器の概略構成を示す図面である。
【符号の説明】
１…元止め式電気温水器  ２…温水タンク  ２ａ…流入口  ２ｂ…流出口  ３…給水路  ４…止水栓  ５…出湯路  ６…通気部  ７…通水防止弁  ８…収納室  １０…貯水量調整機構    １０ａ…導入部  １０ｂ…吐水部  １０ｃ…排水部  １１…本体ケース  １１ａ…下部水室  １１ｂ…開孔    １２…接続部  １２ａ…導水路  １３…案内部  １３ａ…導水路  １４…プランジャー  １４ａ…連通孔  １５…復帰バネ  ２０…排水弁  ２１…バネ  ２２…通水孔 Ｗ…貯水  Ｒ…空気溜まり  Ｓ…温度検知器  Ｈ…ヒーター  ｄ…間隙
【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】
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【図８】
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