JP4158168B2 - Original water heater - Google Patents
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Description
【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a means for treating expansion water generated in a hot water tank of a stop-type electric water heater.
[0002]
[Prior art]
For water heaters that supply hot water to hot-water mixer taps and hot-water taps installed in bathrooms, kitchens, bathrooms, and the like, there are known a pre-stop type and a pre-stop type as water stop methods. The pre-stop type electric water heater has a structure that shuts off the hot water by closing the secondary side of the hot water tank with a hot water mixing tap or hot water tap, so the hot water tank has a pressure resistant structure because the supply water pressure is applied to the hot water tank when it is closed There is a need. Usually, pressure resistance is given to the hot water tank by using a stainless steel cylindrical tank. However, stainless steel tanks are expensive and cylindrical tanks have the disadvantages of poor space factor.
[0003]
On the other hand, the main-stop electric water heater has a structure in which the primary side of the hot water tank is closed with a water stop cock to stop the hot water supply, so there is no need for the hot water tank to have a pressure-resistant structure, thus reducing the cost of the tank. It has the advantage that it can be kept low, and there are few restrictions on the tank shape.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The main-stop type electric water heater has a structure in which the secondary side of the hot water tank is always open, so that the expansion water generated when the hot water tank is boiled down drops from a faucet such as a hot water mixing tap that is a hot water discharge part. This may cause the user to misunderstand water stoppage or water leakage.
[0005]
Therefore, in order to solve the above problem, Japanese Patent No. 2827308 provides a secondary side of the hot water tank with a drainage passage of the expansion water separately from the hot water path via the flow path switching means, and the operation of this flow path switching means. It has been proposed to perform electrical control based on a hand detection signal from a sensor. However, since this technique requires electrical control, it causes an increase in cost and causes a new drawback of requiring electrical wiring.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a main-stop electric water heater so as not to discharge expansion water from a hot water mixing tap or a discharge portion of a hot water tap, which is a stop cock provided in the middle of a water supply path connected to an inlet of a hot water tank. It aims at providing the means for making it. According to the present invention, the main-stop electric water heater is characterized in that in the main-stop electric water heater provided with a stop cock in the middle of a water supply path connected to the inflow port of the hot water tank, the inlet of the hot water tank The water storage amount adjustment mechanism is provided, and the upper wall portion of the hot water tank is provided with a ventilation portion and a water flow prevention valve. The water storage amount adjustment mechanism includes an introduction portion connected to a water supply path having a stop cock, Operates with a water discharge unit that supplies water into the tank, a drainage unit that discharges water that is stopped inside, a drain valve that opens and closes the drainage unit, and a water supply pressure that flows in from the introduction unit a plunger, the inlet portion with a return means for returning the plunger to its initial position, when the water supply pressure to the plunger a stopcock open stomach is applied, the drainage valve closes the drain portion a flow path that communicates is formed in the water discharger, through the water supply path Set the water introduced to supply to the hot water tank, when the water supply pressure is exhausted by closing the stop cock, by which the plunger returns to the initial position, communicates with the water discharge portion from the inlet portion The flow path is shut off, and a part of the water stored in the hot water tank is taken into the interior, and at the same time, the drain valve opens the drainage part and discharges the water stopped inside to the outside , The water flow prevention valve is set to close the vent when the hot water tank is full, and to allow the vent to be vented when the hot water tank is not full.
[0007]
In the main water heater of the present invention configured as described above, when the stop cock is opened for hot water, the water storage amount adjustment mechanism supplies the water introduced through the water supply channel into the hot water tank. Full water is discharged and hot water is discharged from the hot water outlet connected to the outlet. At this time, the ventilation portion is closed by the water flow prevention valve. When the stop cock is closed to stop the hot water supply, the water storage amount adjusting mechanism takes in a part of the water stored in the hot water tank. As a result, the inside of the hot water tank is in a non-full state and the ventilation portion can be ventilated, the water level in the hot water tank is lowered, and an air pocket is formed in the upper part. Therefore, if the volume of the air pool is set appropriately, even if the water in the hot water tank expands due to the boiling of the electric water heater when the hot water supply is stopped when the stop cock is closed, the expanded air is passed through the ventilation section. Therefore, the expanded water is not allowed to flow out of the discharge part, and there is no possibility of increasing the internal pressure of the hot water tank.
[0008]
By the way, the operation of the water storage amount adjusting mechanism can be controlled by the feed water pressure accompanying the opening / closing operation of the stop cock, so that the structure can be made simpler than the electrical control.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an example of a main-stop
[0010]
The upper wall portion of the
[0011]
As illustrated in FIG. 3, the water storage amount adjusting
[0012]
By the way, the strength (spring constant) of the
[0013]
The
[0014]
If the
[0015]
Therefore, in the
[0016]
[Second Embodiment]
The present invention can also be applied to an
[0017]
[Third Embodiment]
As illustrated in FIG. 1, the water storage
[0018]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the main electric water heater, the body expansion of the water in the hot water tank that occurs during boiling can be absorbed by discharging the air from the air reservoir formed in the hot water tank. Therefore, the disadvantage that the expanded water is discharged from a tap such as a hot-water mixing tap or a hot-water tap is solved. Therefore, it contributes to the utilization and popularization of low cost cost-proof electric water heaters. Since the operation of the water storage amount adjusting mechanism is controlled using the supply water pressure, no electric work or the like is required, and the present invention is easy to implement.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a main-stop electric water heater according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an example of a ventilation portion and a water flow prevention valve used for implementing the main-stop electric water heater according to the present invention, and FIG. B) is a side cross-sectional view of a tapping state.
FIG. 3 is a side cross-sectional view of an initial state, showing an example of a water storage amount adjusting mechanism used for implementing a main-stop electric water heater according to the present invention.
FIG. 4 is a side sectional view showing an example of a water storage amount adjusting mechanism used for implementing the main-stop electric water heater according to the present invention, at the time of start of pouring.
FIG. 5 is a side cross-sectional view showing an example of a stored water amount adjusting mechanism used in the implementation of the main-stop electric water heater according to the present invention, in a state during tapping.
FIG. 6 is a side sectional view showing an example of a water storage amount adjusting mechanism used for implementing the main-stop electric water heater according to the present invention, and in a state when hot water is stopped.
FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of a main-stop electric water heater according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a schematic configuration of a main-stop electric water heater according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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