JP2002364928A - 貯湯槽給湯システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貯湯槽給湯システムにおいて、高温給湯や暖
房用熱交換等に安定的に利用できるし、蓄熱用熱交換の
熱交換効率を向上すること。 【解決手段】 貯湯槽給湯システム１０において、貯湯
槽１１の上部から出湯する第１の配管２１と、貯湯槽１
１の中程から出湯する第２の配管２２を有し、第１の配
管２１から出湯する第１配管水と、第２の配管２２から
出湯する第２配管水と、市水の２以上を互いに混合し、
予め定めた設定温度の温水を生成する混合弁制御装置３
０を有するもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は蓄熱貯湯槽を用いる
給湯システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】貯湯槽給湯システムでは、貯湯槽の温水
に市水（水道水）を混合して求める温度の温水を得るた
め、２入力１出力の混合弁を用いるのが一般的である。

【０００３】特開平9-126547では、ヒートポンプ給湯機
の運転で貯湯した任意の温度の温水に、混合弁で市水を
混合し、設定温度の給湯を行なうものを開示している。

【０００４】特開2000-81246では、太陽熱温水器の温水
に、混合弁で市水を混合するに際し、混合弁による温水
と市水の混合比率を給湯用途、設定温度に応じて変化さ
せるものを開示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】自然集熱したぬる目の
お湯と、深夜電力等により沸き上げた熱いお湯を１つの
貯湯槽で蓄熱するとき、貯湯槽の上部には高温水が、下
部には中温水が蓄えられる。従来技術では、貯湯槽の温
水取出し口が上部に設けられるだけであり、以下の問題
点がある。

【０００６】貯湯槽からの出湯が常にその上部の高温
水から先に行なわれ、槽内には中温水が溜まり易くな
り、高温給湯が必要になったときに必要量が不足した
り、暖房用熱交換器等に利用しようとするときに必要温
度がとれない。このため、途中から電気、ガスを用いて
沸き上げる必要がある。

【０００７】貯湯槽の槽内に上述の如くに、中温水
が溜まり易く、槽内下部の温度が下がりにくいため、ヒ
ートポンプ、太陽熱利用の蓄熱交換器を槽内下部に設置
したときの熱交換効率が悪い。

【０００８】本発明の課題は、貯湯槽給湯システムにお
いて、高温給湯や暖房用熱交換等に安定的に利用できる
し、蓄熱用熱交換の熱交換効率を向上することにある。

【０００９】また、本発明の課題は、貯湯槽の上部〜中
下部の温水を広く利用することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、貯湯
槽を有する貯湯槽給湯システムにおいて、貯湯槽の上部
から出湯する第１の配管と、貯湯槽の中程から出湯する
第２の配管を有し、第１の配管から出湯する第１配管水
と、第２の配管から出湯する第２配管水と、市水の２以
上を互いに混合し、予め定めた設定温度の温水を生成す
る混合弁制御装置を有するようにしたものである。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て更に、前記混合弁制御装置が、第１の配管と第２の配
管が接続される１次制御弁と、１次制御弁の吐出配管と
市水配管が接続される２次制御弁とを有してなるように
したものである。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て更に、前記混合弁制御装置が、第１の配管と市水配管
が接続される１次制御弁と、１次制御弁の吐出配管と第
２の配管が接続される２次制御弁とを有してなるように
したものである。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て更に、前記混合弁制御装置が、第２の配管と市水配管
が接続される１次制御弁と、１次制御弁の吐出配管と第
１の配管が接続される２次制御弁とを有してなるように
したものである。

【００１４】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て更に、前記混合弁制御装置が、３つの流入口、１つの
流出口を有する弁本体と、該弁本体内に回動可能に配置
された弁体とを備え、前記３つの流入口から流入する流
体を混合して前記１つの流出口から流出する混合弁を有
してなり、上記混合弁が、前記弁体を一定方向に回動す
ることにより、第１の配管が接続された前記第１の流入
口から流入する第１配管水と、第２の配管が接続された
前記第２の流入口から流入する第２配管水とを混合比率
を変えながら混合し、前記弁体を更に一定方向に回動す
ることにより、前記第２の流入口から流入する第２配管
水と、市水配管が接続された前記第３の流入口から流入
する市水とを混合比率を変えながら混合するようにした
ものである。

【００１５】請求項６の発明は、請求項５の発明におい
て更に、前記混合弁の弁体が、前記第１の流入口、第２
の流入口、第３の流入口とそれぞれ連通する第１開口、
第２開口及び第３開口を備え、前記弁体を回動させる
と、前記第１の流入口と第１開口とが連通した状態から
徐々に連通面積が減少すると共に、前記第２の流入口と
第２開口との連通面積が徐々に増加し、前記第２の流入
口と第２開口とが連通した状態を経て、前記第２の流入
口と第２開口との連通面積が減少すると共に、前記第３
の流入口と第３開口の連通面積が徐々に増加し、前記第
３の流入口と第３開口とが連通した状態となるようにし
たものである。

【００１６】請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれ
かの発明において更に、前記混合弁制御装置が、第２配
管水の温度を検出するセンサを有し、その検出温度と前
記設定温度の比較結果に基づいて、第１配管水と第２配
管水と市水の混合比率を制御するようにしたものであ
る。

【００１７】請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれ
かの発明において更に、前記混合弁制御装置が、貯湯槽
からの給湯開始初期に必ず第１配管水を出湯するように
制御するようにしたものである。

【００１８】

【作用】請求項１〜６の発明によれば下記、の作用
がある。 混合弁制御装置が、貯湯槽からの出湯を上部（高温水
側）の第１の配管だけでなく、中程（中温水側）の第２
の配管からも行なうようにした。従って、高温水が減り
にくくなり、高温給湯水が必要になったときのために必
要量の高温水を確保できるし、暖房用熱交換器等に利用
するための必要温度を高温水に確保できる。

【００１９】混合弁制御装置が、貯湯槽の中程の中温
水を第２の配管から出湯できるから、槽内下部の温度を
下げることにもなり、ヒートポンプ、太陽熱利用の蓄熱
用熱交換器を槽内下部に設置したときの熱交換効率を向
上できる。

【００２０】混合弁制御装置が、貯湯槽の中程の中温
水を第２の配管から出湯できるから、自然熱で作った中
温水を積極的に使うことができるため、自然熱を有効利
用できる。また、中温水の温度が高ければ、電気やガス
でつくる高温水は使わないので省エネになる。

【００２１】請求項５、６の発明によれば下記の作用
がある。 混合弁の弁体を回動させることにより、第１の流入口
と第１開口とが連通した状態から、第２の流入口と第２
開口とが連通した状態まで、第１配管水（高温水）と第
２配管水（中温水）の混合比を徐々に変更して混合する
ことができる。また、第２の流入口と第２開口とが連通
した状態から、第３の流入口と第３開口とが連通した状
態まで、第２配管水と市水（低温水）の混合比を連続し
て徐々に変更して混合することができる。

【００２２】即ち、制御弁は、第１配管水のみを流出す
る状態から、徐々に第１配管水を減量しながら第２配管
水を増量して流出し、第２配管水のみを流出する状態を
経由し、その後、第２配管水を徐々に減量しながら市水
を徐々に増量して流出し、最後に市水のみを流出するこ
とが連続してできる。また、３つの流体を流入する配管
作業が簡略化でき、配置スペースを削減できる。更に、
弁体の回動を電動機構で行ない、混合された流体の温度
や濃度を検出して所望の温度や濃度に自動制御する場
合、制御が容易に行なえる。

【００２３】第１の流入口と第１開口とが連通すると
き、第２開口は第２流入口から所定の位相でずれ、第３
開口は第３流入口から更に同じ位相でずれていると、第
１配管水から第２配管水を経て市水まで連続的に、弁体
を回動させた角度に対応して、混合比を連続的に変更す
ることができる。また、弁本体の一方側に間隔を有して
２つの流入口を設け、３つめの流入口は２つの流入口の
間隔に対応して他方側に設けると弁本体を薄型にでき、
３つの流入口の間隔が開くため配管作業が容易に行なえ
る。

【００２４】請求項７の発明によれば下記の作用があ
る。 混合弁制御装置が、第２配管水の温度を検出するセン
サを有するものとしたから、貯湯槽の蓄熱量、利用量に
より安定しない槽内の中温水の温度を正確に把握しなが
ら、第１配管水と第２配管水と市水の混合比率を制御す
るものになり、給湯温度を高精度、高効率で制御でき
る。

【００２５】請求項８の発明によれば下記の作用があ
る。 給湯の平均使用温度は中温水の程度であることが多
い。従って、混合弁制御装置が、貯湯槽からの給湯開始
初期に必ず槽内上部の第１配管水（高温水）を出湯する
ように制御しておけば、その後、槽内中程の中温水（第
２配管水）を出湯するように制御を切換えることになる
場合が多く、結果として、貯湯槽の上部〜中下部の温水
を広く利用し、槽内滞溜水の発生による水質悪化を防止
できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は貯湯槽給湯システムの基本
構成を示す配管図、図２は第１実施形態の貯湯槽給湯シ
ステムを示す配管図、図３は第２実施形態の貯湯槽給湯
システムを示す配管図、図４は第３実施形態の貯湯槽給
湯システムを示す配管図、図５は制御弁の一実施形態の
縦断面図、図６（ａ）は図５のＡ−Ａ線断面図、図６
（ｂ）は図５のＢ−Ｂ線断面図、図６（ｃ）は図５のＣ
−Ｃ線断面図、図７は図６の状態から約30°回動した動
作状態を示す断面図、図８は図７の状態から更に約30°
回動した動作状態を示す断面図、図９は図８の状態から
更に約30°回動した動作状態を示す断面図、図１０は図
９の状態から更に約30°回動した動作状態を示す断面図
である。

【００２７】図１の貯湯槽給湯システム１０は、蓄熱貯
湯槽１１を有する。貯湯槽１１は、市水配管１２（水道
管）を槽内最下部に連通し、電熱ヒータからなる沸き上
げ用ヒータ１３により市水を90℃程度に加熱して蓄える
とともに、槽内下部に設けたヒートポンプや太陽熱利用
の蓄熱用熱交換器１４により30℃〜60℃程度の中温水を
蓄熱可能としている。蓄熱用熱交換器１４は、例えば槽
内に熱交換パイプを通し、パイプの表面と槽内の水との
間での熱交換によって水の加熱を行なう。

【００２８】貯湯槽１１は、槽内上部の高温水を出湯す
る第１の配管２１と、中程の中温水を出湯する第２の配
管２２を有する。第２の配管２２は、槽内における中温
水の上限レベル、例えば沸き上げ用ヒータ１３の位置付
近に配置する。また、貯湯槽１１は、槽内上部に暖房用
熱交換器１５を設けてある。

【００２９】貯湯槽給湯システム１０は、混合弁制御装
置３０を有する。混合弁制御装置３０は、コントローラ
３１と混合弁４０を有し、コントローラ３１に入力する
ことによって予め定めた設定温度の温水を生成して給湯
配管２３に給湯するように、コントローラ３１により混
合弁４０を制御し、第１の配管２１から出湯する第１配
管水と、第２の配管２２から出湯する第２配管水と、市
水配管１２から供給される市水の２以上を互いに適宜の
混合比率で混合する。混合弁４０としては、３入力１出
力の制御弁（混合弁）からなるもの、又は２個の２入力
１出力の制御弁（１個の制御弁は選択制御弁又は混合
弁、他の１個の制御弁は混合弁）を組合せたものを採用
できる。

【００３０】このとき、混合弁制御装置３０は、第２の
配管２２に第２配管水の温度を検出するセンサ３２を有
し、その検出温度と前記設定温度との比較結果に基づい
て、第１配管水と第２配管水と市水の混合比率を制御す
る。

【００３１】以下、混合弁制御装置３０の具体例につい
て説明する。 （第１実施形態）（図２） 第１実施形態の混合弁制御装置３０は、第１の配管２１
と第２の配管２２が接続される２入力１出力の１次制御
弁４１（選択制御弁）（混合弁でも可）と、１次制御弁
４１の吐出配管と市水配管１２が接続される２入力１出
力の２次制御弁４２（混合弁）とを有し、２次制御弁４
２の吐出配管を給湯配管２３とするものである。

【００３２】混合弁制御装置３０のコントローラ３１
は、センサ３２の検出温度に基づき、１次制御弁４１の
電動開弁モータ４１Ａにより第１配管水と第２配管水を
選択（又は一定の混合比率で混合）制御し、更に２次制
御弁４２の電動開弁モータ４２Ａにより１次制御弁４１
の吐出水と市水の混合比率を制御し、結果として、設定
温度の温水を生成する。

【００３３】例えば、センサ３２が検出する第２配管水
の温度が設定温度より同じか低いとき、１次制御弁４１
により第１配管水を選択して吐出し、この吐出水と市水
の混合温度が設定温度になるように２次制御弁４２で混
合制御する。他方、センサ３２が検出する第２配管水の
温度が設定温度より高いとき、１次制御弁４１により第
２配管水を選択して吐出し、この吐出水と市水の混合温
度が設定温度となるように２次制御弁４２で混合制御す
る。

【００３４】このとき、混合弁制御装置３０のコントロ
ーラ３１は、貯湯槽１１からの給湯開始初期に必ず第１
配管水を出湯するように、１次制御弁４１の電動開弁モ
ータ４１Ａにより第１配管水を選択（又は第１配管水と
第２配管水を混合）制御する。コントローラ３１は、前
回の給湯終了時に、１次制御弁４１の電動開弁モータ４
１Ａを上述の如くに設定しておけば、次回の給湯開始初
期に遅れなく直ちに第１配管水を出湯できる。

【００３５】本実施形態によれば、以下の作用がある。 混合弁制御装置３０が、貯湯槽１１からの出湯を上部
（高温水側）の第１の配管２１だけでなく、中程（中温
水側）の第２の配管２２からも行なうようにした。従っ
て、高温水が減りにくくなり、高温給湯水が必要になっ
たときのために必要量の高温水を確保できるし、暖房用
熱交換器１５等に利用するための必要温度を高温水に確
保できる。

【００３６】混合弁制御装置３０が、貯湯槽１１の中
程の中温水を第２の配管２２から出湯できるから、槽内
下部の温度を下げることにもなり、ヒートポンプ、太陽
熱利用の蓄熱用熱交換器１４を槽内下部に設置したとき
の熱交換効率を向上できる。

【００３７】混合弁制御装置３０が、第２配管水の温
度を検出するセンサ３２を有するものとしたから、貯湯
槽１１の蓄熱量、利用量により安定しない槽内の中温水
の温度を正確に把握しながら、第１配管水と第２配管水
と市水の混合比率を制御するものになり、給湯温度を高
精度、高効率で制御できる。

【００３８】給湯の平均使用温度は中温水の程度であ
ることが多い。従って、混合弁制御装置３０が、貯湯槽
１１からの給湯開始初期に必ず槽内上部の第１配管水
（高温水）を出湯するように制御しておけば、その後、
槽内中程の中温水（第２配管水）を出湯するように制御
を切換えることになる場合が多く、結果として、貯湯槽
１１の上部〜中下部の温水を広く利用し、槽内滞溜水の
発生による水質悪化を防止できる。

【００３９】（第２実施形態）（図３） 第２実施形態の混合弁制御装置３０は、第１の配管２１
と市水配管１２が接続される２入力１出力の１次制御弁
５１（選択制御弁）（混合弁でも可）と、１次制御弁５
１の吐出配管と第２の配管２２が接続される２入力１出
力の２次制御弁５２（混合弁）とを有し、２次制御弁５
２の吐出配管を給湯配管２３とするものである。

【００４０】混合弁制御装置３０のコントローラ３１
は、センサ３２の検出温度に基づき、１次制御弁５１の
電動開弁モータ５１Ａにより第１配管水と市水を選択
（又は一定の混合比率で混合）制御し、更に２次制御弁
５２の電動開弁モータ５２Ａにより１次制御弁５１の吐
出水と第２配管水の混合比率を制御し、結果として、設
定温度の温水を生成する。

【００４１】例えば、センサ３２が検出する第２配管水
の温度が設定温度より同じか低いとき、１次制御弁５１
により第１配管水を選択して吐出し、この吐出水と第２
配管水の混合温度が設定温度となるように２次制御弁５
２で混合制御する。他方、センサ３２が検出する第２配
管水の温度が設定温度より高いとき、１次制御弁５１に
より市水を選択して吐出し、この吐出水と第２配管水の
混合温度が設定温度となるように２次制御弁５２で混合
制御する。

【００４２】このとき、混合弁制御装置３０のコントロ
ーラ３１は、貯湯槽１１からの給湯開始初期に必ず第１
配管水を出湯するように、１次制御弁５１の電動開弁モ
ータ５１Ａにより第１配管水を選択（又は第１配管水と
市水を混合）制御する。コントローラ３１は、前回の給
湯終了時に、１次制御弁５１の電動開弁モータ５１Ａを
上述如くに設定しておけば、次回の給湯開始初期に遅れ
なく直ちに第１配管水を出湯できる。

【００４３】本実施形態によれば、第１実施形態におけ
ると同様の作用を奏する。 （第３実施形態）（図４） 第３実施形態の混合弁制御装置３０は、第２の配管２２
と市水配管１２が接続される２入力１出力の１次制御弁
６１（選択制御弁）（混合弁でも可）と、１次制御弁６
１の吐出配管と第１の配管２１が接続される２入力１出
力の２次制御弁６２（混合弁）とを有し、２次制御弁６
２の吐出配管を給湯配管２３とするものである。

【００４４】混合弁制御装置３０のコントローラ３１
は、センサ３２の検出温度に基づき、１次制御弁６１の
電動開弁モータ６１Ａにより第２配管水と市水を選択
（又は一定の混合比率で混合）制御し、更に２次制御弁
６２の電動開弁モータ６２Ａにより１次制御弁６１の吐
出水と第１配管水の混合比率を制御し、結果として、設
定温度の温水を生成する。

【００４５】例えば、センサ３２が検出する第２配管水
の温度が設定温度より同じか低いとき、１次制御弁６１
により第２配管水を選択して吐出し、この吐出水と第１
配管水の混合比率が設定温度となるように２次制御弁６
２で混合制御する。他方、センサ３２が検出する第２配
管水の温度が設定温度より高いとき、１次制御弁６１に
より市水を選択して吐出し、この吐出水と第１配管水の
混合温度が設定温度となるように２次制御弁６２で混合
制御する。

【００４６】このとき、混合弁制御装置３０のコントロ
ーラ３１は、貯湯槽１１からの給湯開始初期に必ず第１
配管水を出湯するように、２次制御弁６２の電動開弁モ
ータ６２Ａにより第１配管水を出湯制御する。

【００４７】本実施形態によれば、第１実施形態におけ
ると同様の作用を奏する。 （第４実施形態）（図５〜図１０） 図４の混合弁制御装置３０は、図１の混合弁４０とし
て、３入力１出力の混合弁１００を用いたことにある。
混合弁１００は第１の配管２１、第２の配管２２、市水
配管１２のそれぞれが接続される第１の流入口１１１、
第２の流入口１１２、第３の流入口１１３を有し、給湯
配管２３が接続される１つの流出口１１４を有してい
る。

【００４８】即ち、図５、図６において、混合弁１００
は、弁本体１１０と、弁本体１１０内に回動可能に配置
された弁体１２０とを備え、弁本体１１０は第１の流入
口１１１、第２の流入口１１２、第３の流入口１１３
と、１つの流出口１１４を有する。弁本体１１０は金属
鋳物、プラスチック成型等で下方に開口する円筒状に形
成され、下方開口には蓋体１１５がパッキング１１６を
挟んで防水状態に螺合されており、蓋体１１５に流出口
１１４が形成されている。流出口１１４は、３つの流入
口１１１、１１２、１１３から入った流体が混合させて
流出される。

【００４９】第１の流入口１１１、第２の流入口１１
２、第３の流入口１１３、及び流出口１１４の外周に
は、それぞれ第１の配管２１、第２の配管２２、市水配
管１２、給湯配管２３の配管を取付ける取付けねじ部が
形成されている。弁本体１１０の内部に嵌合する弁体１
２０は、弁体１２０を回動させる軸部１２５が一体的に
上方に突出形成されており、軸部１２５の上端は弁本体
１１０から外部に突出し、レバー（図示せず）等を取付
ける角軸部１２６が形成されている。軸部１２５は弁本
体１１０とはパッキング１２７により防水状態が保たれ
ている。このように、弁本体１１０は３つの流入口から
入った流体が混合されて１つの流出口から出るもので、
漏水することがないように構成されている。

【００５０】第１の流入口１１１、第２の流入口１１
２、第３の流入口１１３は、弁本体１１０から図５にお
いて水平方向に、即ち円筒状の軸方向と直交する方向に
設けられている。上部の第１の流入口１１１は弁本体１
１０の一方側、即ち図５において左方側に形成され、第
２の流入口１１２は第１の流入口１１１から間隔を有し
て下部の左方側に形成されている。第３の流入口１１３
は、第１の流入口１１１と第２の流入口１１２との間隔
に対応して弁本体１１０の他方側、即ち上下中央部から
右方側に形成されている。このように第１の流入口１１
１と第２の流入口１１２の間隔に対応して、第３の流入
口が180度反対側に形成されているため、弁本体１１０
は薄型にできると共に、それぞれの流入口１１１、１１
２、１１３が接近しないため、第１の配管２１、第２の
配管２２、市水配管１２の配管作業が容易に行なえる。

【００５１】弁体１２０は弁本体１１０の内面に接する
円筒状をしており、金属鋳物、プラスチック成型等で形
成され、弁本体１１０の第１の流入口１１１と対向して
連通可能な第１開口１２１と、第２の流入口１１２と対
向して連通可能な第２開口１２２と、第３の流入口１１
３と対向して連通可能な第３開口１２３とが、同等の位
相でずれて形成されている。即ち、本例では第１開口１
２１に対して第２開口１２２は図６（ｃ）に示すように
時計方向に約60度ずれており、第１開口１２１に対して
第３開口１２３は図６（ｂ）に示すように反時計方向に
約60度ずれて形成されている。そして、弁体１２０を回
動させることにより、第１、第２、第３開口１２１、１
２２、１２３は、第１の流入口１１１、第２の流入口１
１２、第３の流入口１１３と順次、連通するように配置
されている。弁体１２０の下方は開口しており、流出口
１１４と対向する流出開口１２４となっている。図５、
図６は第１の流入口１１１と第１開口１２１とが一致し
て対向している状態を示している。

【００５２】尚、本例では、図６（ａ）に示すように、
第１の流入口１１１と第１開口１２１とが100％対向し
て連通しているときに、図６（ｃ）に示すように、第２
の流入口１１２と第２開口１２２とは連通しないように
設定されているが、第２の流入口１１２と第２開口１２
２とが僅かに連通して、オーバーラップするように設定
して切換えることができるようにしても良い。また、後
述するが、第３の流入口１１３についても同様に設定さ
れているが、オーバーラップするように設定しても良
い。

【００５３】前記の如く構成された本実施形態の混合弁
１００の混合動作について、図５〜図１０を参照して説
明する。混合弁１００は、第１の流入口１１１に、高温
水（第１配管水）が供給され、第２の流入口１１２に中
温水（第２配管水）が供給され、第３の流入口１１３に
低温水（市水）が供給され、流出口１１４から給湯用や
床暖房用の温水を供給するように配管されており、軸部
１２５を回動させることにより、高温水、中温水及び低
温水を混合して流出できる。

【００５４】図６の状態は、上方の第１の流入口１１１
と第１開口１２１とが連通し、第２の流入口１１２と第
３の流入口１１３は第１開口１２１と第２開口１２２に
連通せず、第１の流入口１１１から高温水が流入して流
出口１１４から流出する。図６の状態から、弁体１２０
を反時計方向に約30°回動させると図７の状態となり、
第１の流入口１１１と第１開口１２１とが半分程度連通
し、第２の流入口１１２と第２開口１２２とが半分程度
連通し、第３の流入口１１３は第３開口１２３と連通し
ない状態となる。図７の状態は、第１の流入口１１１か
ら流入される高温水と、第２の流入口１１２から流入さ
れる中温水とが混合されて流出口１１４から流れ出る状
態である。

【００５５】図６の状態から図７の状態に弁体１２０を
回動させる間は、弁体１２０の回動角度に対応して、第
１の流入口１１１から流入する高温水の量が徐々に減少
し、第２の流入口１１２から流入する中温水の量が徐々
に増加するため、混合比を徐々に連続的に変更すること
ができる。図７の状態では、第１の流入口１１１、及び
第２の流入口から略同量の流体が弁体１２０内に流入
し、流出開口１２４を通して流出口１１４から流出す
る。尚、第１の流入口１１１と第１開口１２１とを四角
形孔に形成し、弁体１２０の回動角度に比例して混合比
が変化するようにしても良い。

【００５６】図７の状態から、弁体１２０を反時計方向
に更に約30°回動させると図８の状態となり、第１の流
入口１１１は第１開口１２１と連通せず、第２の流入口
１１２が第２開口１２２と連通し、第３の流入口１１３
は第３開口１２３と連通しない状態となる。図８の状態
は、第２の流入口１１２からのみ中温水が流入し、流出
口１１４からは中温水のみが流出する。尚、図８の状態
で、第２の流入口１１２と第２開口１２２とが100％対
向して一致するとき、第１の流入口１１１と第１開口１
２１とは連通しないように設定されているが、僅かに連
通するようにしても良い。

【００５７】図７の状態から図８の状態に弁体１２０を
回動させる間は、弁体１２０の回動角度に対応して、第
１の流入口１１１から流入する高温水の量が更に徐々に
減少し、第２の流入口１１２から流入する中温水の量が
更に徐々に増加するため、中温水の混合比を徐々に連続
的に上昇させることができ、図８の状態では中温水のみ
が第２の流入口１１２から流入し、流出開口１２４を通
して流出口１１４から流出する。尚、前記したように回
動角度と混合比が比例するようにしても良い。

【００５８】図８の状態から、弁体１２０を更に約30°
回動させると図９の状態となり、第１の流入口１１１は
第１開口１２１とが連通せず、第２の流入口１１２は第
２開口１２２と連通し、第３の流入口１１３は第３開口
１２３と連通する状態となる。図９の状態は、第２の流
入口１１２から流入される中温水と、第３の流入口１１
３から流入される低温水とが混合されて流出口１１４か
ら流れ出る状態である。

【００５９】図８の状態から図９の状態に弁体１２０を
回動させる間は、弁体１２０の回動角度に対応して、第
２の流入口１１２から流入する中温水の量が徐々に減少
し、第３の流入口１１３から流入する低温水の量が徐々
に増加するため、混合比を徐々に連続的に変更すること
ができる。図９の状態では第２の流入口１１２、及び第
３の流入口１１３から略同量の流体が弁体１２０内に流
入し、流出開口１２４を通して流出口１１４から流出す
る。

【００６０】図９の状態から、弁体１２０を反時計方向
に更に約30°回動させると図１０の状態となり、第１の
流入口１１１は第１開口１２１と連通せず、第２の流入
口１１２も第２開口１２２と連通せず、第３の流入口１
１３のみが第３開口１２３と連通する状態となる。図１
０の状態は、第３の流入口１１３からのみ低温水が流入
し、流出口１１４からは低温水のみが流出する。尚、図
１０の状態で、第３の流入口１１３と第３開口１２３と
が100％対向しているとき、第２の流入口１１２と第２
開口１２２とは連通しないように設定されているが、僅
かに連通するようにしても良い。

【００６１】図９の状態から図１０の状態に弁体１２０
を回動させる間は、弁体１２０の回動角度に対応して、
第２の流入口１１２から流入する中温水の量が更に徐々
に減少し、第３の流入口１１３から流入する低温水の量
が更に徐々に増加するため、中温水を減らしながら低温
水の混合比を徐々に連続的に上昇させることができ、図
１０の状態では低温水のみが第３の流入口１１３から弁
体１２０に流入し、流出開口１２４を通して流出口１１
４から流出する。

【００６２】流出口１１４から出る温水の所望の温度
が、第２の流入口１１２の中温水より高い場合は、高温
水と中温水とを混合するように弁体１２０の位置を図６
〜図８の任意の位置に設定して、混合比を設定する。ま
た、流出口１１４から出る温水の所望の温度が中温水よ
り低い場合は、中温水と低温水とを混合するように弁体
１２０の位置を図８〜図１０の任意の位置に設定して、
混合比を設定する。このように、太陽熱利用の蓄熱用熱
交換器１４等より第２の流入口１１２に供給される中温
水を積極的に使用することができるため、太陽エネルギ
ーを有効利用できる。また、晴天時等、中温水の温度が
高い場合は、電気やガスを用いる高温水は使用しないの
で、エネルギーを大幅に削減できる。

【００６３】尚、前記した実施の形態では、弁体は円筒
形の例を示したが、球形等の弁体としても良いのは勿論
である。弁体を回動させる軸部は、例えばモータやギア
を組み合わせた電動機構により回動させるように構成し
ても良い。そして、混合された流体の温度や濃度を検出
して、所望の温度や濃度に混合できるように電動機構を
介して弁体の回動角度を制御しても良い。このように自
動的に制御する場合も、１つの軸部を回動するだけなの
で、制御が容易に行なえる。

【００６４】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、貯湯槽給
湯システムにおいて、高温給湯や暖房用熱交換等に安定
的に利用できるし、蓄熱用熱交換の熱交換効率を向上す
ることができる。

【００６６】また、本発明によれば、貯湯槽の上部〜中
下部の温水を広く利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は貯湯槽給湯システムの基本構成を示す配
管図である。

【図２】図２は第１実施形態の貯湯槽給湯システムを示
す配管図である。

【図３】図３は第２実施形態の貯湯槽給湯システムを示
す配管図である。

【図４】図４は第３実施形態の貯湯槽給湯システムを示
す配管図である。

【図５】図５は制御弁の一実施形態の縦断面図である。

【図６】図６（ａ）は図５のＡ−Ａ線断面図、図６
（ｂ）は図５のＢ−Ｂ線断面図、図６（ｃ）は図５のＣ
−Ｃ線断面図である。

【図７】図７は図６の状態から約30°回動した動作状態
を示す断面図である。

【図８】図８は図７の状態から更に約30°回動した動作
状態を示す断面図である。

【図９】図９は図８の状態から更に約30°回動した動作
状態を示す断面図である。

【図１０】図１０は図９の状態から更に約30°回動した
動作状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 貯湯槽給湯システム １１ 貯湯槽 １２ 市水配管 ２１ 第１の配管 ２２ 第２の配管 ３０ 混合弁制御装置 ３２ センサ ４１、５１、６１ １次制御弁 ４２、５２、６２ ２次制御弁 １００ 混合弁 １１０ 弁本体 １１１ 第１の流入口 １１２ 第２の流入口 １１３ 第３の流入口 １１４ 流出口 １１５ 蓋体 １２０ 弁体 １２１ 第１開口 １２２ 第２開口 １２３ 第３開口 １２４ 流出開口 １２５ 軸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 洋一 茨城県つくば市和台32 積水化学工業株式 会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯湯槽を有する貯湯槽給湯システムにお
   いて、 貯湯槽の上部から出湯する第１の配管と、貯湯槽の中程
   から出湯する第２の配管を有し、 第１の配管から出湯する第１配管水と、第２の配管から
   出湯する第２配管水と、市水の２以上を互いに混合し、
   予め定めた設定温度の温水を生成する混合弁制御装置を
   有することを特徴とする貯湯槽給湯システム。
2. 【請求項２】 前記混合弁制御装置が、第１の配管と第
   ２の配管が接続される１次制御弁と、１次制御弁の吐出
   配管と市水配管が接続される２次制御弁とを有してなる
   請求項１に記載の貯湯槽給湯システム。
3. 【請求項３】 前記混合弁制御装置が、第１の配管と市
   水配管が接続される１次制御弁と、１次制御弁の吐出配
   管と第２の配管が接続される２次制御弁とを有してなる
   請求項１に記載の貯湯槽給湯システム。
4. 【請求項４】 前記混合弁制御装置が、第２の配管と市
   水配管が接続される１次制御弁と、１次制御弁の吐出配
   管と第１の配管が接続される２次制御弁とを有してなる
   請求項１に記載の貯湯槽給湯システム。
5. 【請求項５】 前記混合弁制御装置が、３つの流入口、
   １つの流出口を有する弁本体と、該弁本体内に回動可能
   に配置された弁体とを備え、前記３つの流入口から流入
   する流体を混合して前記１つの流出口から流出する混合
   弁を有してなり、 上記混合弁が、前記弁体を一定方向に回動することによ
   り、第１の配管が接続された前記第１の流入口から流入
   する第１配管水と、第２の配管が接続された前記第２の
   流入口から流入する第２配管水とを混合比率を変えなが
   ら混合し、前記弁体を更に一定方向に回動することによ
   り、前記第２の流入口から流入する第２配管水と、市水
   配管が接続された前記第３の流入口から流入する市水と
   を混合比率を変えながら混合する請求項１に記載の貯湯
   槽給湯システム。
6. 【請求項６】 前記混合弁の弁体が、前記第１の流入
   口、第２の流入口、第３の流入口とそれぞれ連通する第
   １開口、第２開口及び第３開口を備え、 前記弁体を回動させると、前記第１の流入口と第１開口
   とが連通した状態から徐々に連通面積が減少すると共
   に、前記第２の流入口と第２開口との連通面積が徐々に
   増加し、前記第２の流入口と第２開口とが連通した状態
   を経て、前記第２の流入口と第２開口との連通面積が減
   少すると共に、前記第３の流入口と第３開口の連通面積
   が徐々に増加し、前記第３の流入口と第３開口とが連通
   した状態となる請求項５に記載の貯湯槽給湯システム。
7. 【請求項７】 前記混合弁制御装置が、第２配管水の温
   度を検出するセンサを有し、その検出温度と前記設定温
   度の比較結果に基づいて、第１配管水と第２配管水と市
   水の混合比率を制御する請求項１〜６のいずれかに記載
   の貯湯槽給湯システム。
8. 【請求項８】 前記混合弁制御装置が、貯湯槽からの給
   湯開始初期に必ず第１配管水を出湯するように制御する
   請求項１〜７のいずれかに記載の貯湯槽給湯システム。