JP2006057871A - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 同時給湯機能開始時に発生する混合湯水の急激な温度低下を減少させた貯湯式給湯装置を提供する。
【解決手段】 本発明に係る貯湯式給湯装置Ｓは、貯湯タンク１の湯水を吐湯栓４１に供給する給湯管４ａと、貯湯タンク１から供給された湯水と分岐管３ａから供給された水を混合する混合弁６で混合した混合湯水を吐出栓４２に供給する給湯管４ｂとを備えた貯湯式給湯装置であって、第１配管５ａと第２配管５ｂとの間に各配管に連通接続するとともに配管径が第１配管５ａ及び第２配管５ｂの各配管径よりも大きい第３配管５ｃを備えて第１配管５ａの中心線Ａと第２配管５ｂの中心線Ｂと第３配管５ｃの中心線Ｃを全て異なる位置関係に配置した混合攪拌部５を、給湯管４ｂと吐出栓４２との間に設けた構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば貯湯式の給湯装置に関するものである。

従来の貯湯式給湯装置としては、湯水を貯蔵する貯湯槽と、貯湯槽の湯水を加熱する加熱部と、貯湯槽に水を供給する給水路と、貯湯槽の湯水給湯栓に供給する給湯路とを備え、更に給湯路からの湯水に対してバイパス路からの水を混合手段にて混合して湯水給湯栓から高温の湯水と混合湯水の両方の湯水を供給可能としたものを挙げることができる（例えば、特許文献１参照。）。

なお、従来の貯湯式給湯装置としては、上述のような貯湯式給湯装置の他に、貯湯槽からの給湯路を２系統に分離し、１つの給湯路は、貯湯槽からの高温の湯水を直接湯水供給栓より供給し、他の１つの給湯路は、混合手段を介してバイパス路からの水を混合して混合水供給栓より混合湯水を供給するものを挙げることができる。この場合、使用者は、混合水供給栓から混合湯水を使用中に、湯水供給栓から高温の湯水を同時に使用することが可能である。なお、使用者が混合水供給栓からの混合湯水と、湯水供給栓からの湯水とを同時に使用可能な機能を以降、同時給湯機能と称する。
特開平８−２７１０４２号公報

ところが、上述のような同時給湯機能を備えた貯湯式給湯装置においては、混合水供給栓から供給される混合湯水は、同時給湯機能開始時に、急なハンチング現象、つまり急激な温度低下を起こすという問題点があった。

なお、このハンチング現象を引き起こす原因は、混合湯水の供給時に湯水供給栓を開放することで、貯湯槽内の圧力が低下するためである。つまり、混合手段の上流側で、混合前の水側の圧力が混合前の湯水側の圧力より高くなるので、水が混合手段を通過して、混合前の湯水側にまで侵入してくる。従って、混合手段に対して、混合前の湯水側から供給されるはずの高温の湯水が混合前の水側から侵入した水に一部置換されているので、混合水供給栓から供給される混合湯水の温度がある時間だけ急激に低下するものである。

本発明は上記問題点を改善するためになされたものであり、同時給湯機能開始時に発生する混合湯水の急激な温度低下を減少させた貯湯式給湯装置を提供することを目的とするものである。

上述の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る貯湯式給湯装置は、湯水を貯蔵する貯湯槽と、該貯湯槽の湯水を加熱する加熱部と、前記貯湯槽に水を供給する給水路と、前記貯湯槽の湯水を湯水供給部に供給する給湯路と、前記貯湯槽から供給された湯水とバイパス路から供給された水を混合する混合部と、該混合部で混合した混合湯水を更に下流側の混合湯水供給部に供給する混合湯水路とを備えた貯湯式給湯装置であって、第１配管と、第２配管と、前記第１配管と前記第２配管との間に連通配置され配管径が前記第１配管及び前記第２配管の各配管径よりも大きい第３配管とを有するとともに、前記第１配管の中心線と、前記第２配管の中心線と、前記第３配管の中心線とを全てが異なる位置関係となるように配置した混合攪拌部を備え、前記第１配管を前記混合湯水路に連通接続し、前記第２配管を前記混合湯水供給部側に連通接続している。

また、本発明の請求項２に係る貯湯式給湯装置は、請求項１に記載の貯湯式給湯装置において、前記混合攪拌部は、前記第１配管と前記第２配管との少なくともいずれか１方の前記第３配管側の先端を該第３配管内に挿入している。

このような構成の貯湯式給湯装置は、混合湯水路と混合湯水供給部との間に混合攪拌部を備えることで、同時給湯機能開始時に発生する混合湯水の急激な温度低下を減少させることができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
本発明の実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る貯湯式給湯装置を示す概略構成図であり、図２（ａ）は、混合攪拌部を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、混合攪拌部の変形形態を示す斜視図である。

本実施形態においては、図１に示すように、貯湯式給湯装置Ｓは、例えば、貯湯槽である貯湯タンク１と、貯湯タンク１内に貯められる湯水を加熱する加熱部である３台のヒートポンプ２と、水道等と接続されており貯湯タンク１に水を供給する給水路である給水管３と、貯湯タンク１の高温の湯水を湯水供給部である吐湯栓４１に供給する給湯路である高温用の給湯管４ａと、貯湯タンク１から供給された湯水と給水管３から分岐したバイパス路である分岐管３ａから供給された水を混合する混合部として機能する混合弁６と、混合弁６で混合した混合湯水を更に下流側の使用者が湯水を吐出させるための混合湯水供給部である吐出栓４２に供給する混合湯水路である中温用の給湯管４ｂと、後述する混合攪拌部５と、後述する種々の弁（バルブ）やヒートポンプ２等前記各部の駆動・停止を制御するとともに、中温用の給湯管４ｂに設けた混合弁６よりも下流側の部分の温度センサーＴ１や流量計Ｒ１のセンサーが電気的に接続されてその計測値を表示できる表示手段（不図示）を制御する制御部（不図示）とを有した構成である。

ここで、本実施形態においては、混合攪拌部５は、図２（ａ）に示すように、第１配管５ａと、第２配管５ｂと、第１配管５ａと第２配管５ｂとの間に各配管５ａ、５ｂに連通接続するとともに第１配管５ａ及び第２配管５ｂの配管径よりも配管径が大きい第３配管５ｃとを備えている。また、混合攪拌部５は、第１配管５ａの中心線Ａと第２配管５ｂの中心線Ｂと第３配管５ｃの中心線Ｃを、図２（ａ）における第１配管５ａ側から第２配管５ｂを見下ろす方向での平面視において全て異なる位置関係に配置している。

以降、貯湯タンク１と貯湯タンク１とヒートポンプ２との説明を行う。貯湯タンク１は、筒状の側面部１ａの上下に略半球状の頂部１ｂ及び底部１ｃを設けた密閉構造となっており、本実施形態においては、貯湯タンク１は、低温の水を供給するための給水口１１を貯湯タンク１の底部１ｃに備え、高温の湯を吐出するための吐出口１２を頂部１ｂに備えた構成である。

なお、貯湯タンク１の給水口１１は、給水管３の下流側端部が接続され、この給水管３には給水栓３１及び減圧弁３２を設けて低圧の水を自在に貯湯タンク１内に供給可能となっている。また、この給水管３の下流側端部の近傍には、排水バルブ３３を有する排水管３４を設けて、貯湯タンク１内の湯水が排水可能としている。

また、貯湯タンク１の吐出口１２は、給湯管４の上流側端部を接続し、この給湯管４は、途中から高温用の給湯管４ａと中温用の給湯管４ｂとに分岐している。なお、以降、給湯管４ａと中温用の給湯管４ｂとの分岐部よりも上流側を単に給湯管４と称する。高温用の給湯管４ａは、途中に給湯栓４３を有するとともに下流側端部に使用者が湯を吐出させるための吐湯栓４１を備えている。使用者は、給湯栓４３及び吐湯栓４１を開栓することで貯湯タンク１内の高温の湯をそのまま供給可能な構成となっている。また、給湯管４の上流側端部の近傍は、逃がし弁４４を有する逃がし管４５を備えている。

さらに、貯湯タンク１は、後述するヒートポンプ往管２１、ヒートポンプ復管２２を介してヒートポンプ２と接続されている。貯湯タンク１の底部１ｃに貯湯タンク１内の底部１ｃの水をヒートポンプ２へと搬送するためのヒートポンプ往管２１の上流側端部を接続し、貯湯タンク１の頂部１ｂにヒートポンプ２で加熱した湯を貯湯タンク１内に戻すためのヒートポンプ復管２２の下流側端部を接続するもので、ヒートポンプ往管２１の下流側端部及びヒートポンプ復管２２の上流側端部は、ヒートポンプ２の熱交換部（不図示）に接続されている。

また、ヒートポンプ往管２１及びヒートポンプ復管２２は、水抜き用弁２３を備えるとともに、ヒートポンプ往管２１には排水バルブ２４を有する排水管２５が分岐してあり、更に、ヒートポンプ往管２１とヒートポンプ復管２２とを接続するバイパス管２６が接続してある。バイパス管２６が接続されるバイパス弁２７は、ヒートポンプ往管２１の途中に設けている。また、バイパス管２６は、タンク過熱防止スイッチＳＷを備えている。

また、貯湯タンク１内は、上下方向に複数のサーミスタ等からなる温度センサー（不図示）を備えている。貯湯タンク１は、前述したように底部１ｃに給水口１１を備えており、また、貯湯タンク１は、底部１ｃにヒートポンプ往管２１を接続するとともに頂部１ｂにヒートポンプ復管２２を接続している。このため、貯湯タンク１内においては、上方の湯水ほどその温度が高いが、このとき前述のように温度センサーを貯湯タンク１の上下方向に複数設けることで、上方からどの位置位までの湯水が高温（例えば９０℃、６０℃、４０℃等）の湯となっているかを容易に把握することができる。

ここで、本実施形態における混合攪拌部５の設置方法を以降に説明すると、図１に示すように、混合攪拌部５の第１配管５ａの上流側端部は、混合弁６側に設けた中温用の給湯管４ｂの流量計Ｒ１の下流側の端部に連結接続した構成である。また、混合攪拌部５の第２配管５ｂの下流側端部は、下流側端部に吐出栓４２を備えた中温用の給湯管４ｂの上流側端部に連結接続した構成である。

なお、第３配管５ｃは、図２（ａ）に示すように、内部が空洞であり、第１配管５ａからの混合水は、第３配管５ｃが小タンクとしての役割を果たして後、第２配管５ｂに吐出される。また、中温用の給湯管４ｂは、その途中に給水管３から分岐したバイパス路である分岐管３ａが接続され、貯湯タンク１からの湯水と給水管３からの水とを混合弁６にて混合し温度調整を行ってから吐出させる構成である。なお、分岐管３ａは、給水管３の給水栓３１及び減圧弁３２の下流側で且つ排水管３４を分岐した部分よりも上流側において分岐しており、分岐管３ａの下流側端部は中温用の給湯管４ｂの途中に設けた混合弁６に接続している。中温用の給湯管４ｂは、吐出栓４２を開栓するとともに混合弁６において中温用の給湯管４ｂの上流側への開度と分岐管３ａへの開度とを調整することで、貯湯タンク１からの高温の湯水と給水管３からの低温の水とを所定の割合で混合して所望の温度の湯を作成し、吐出栓４２から使用者が吐出させることができる。

ここで、本実施形態における混合攪拌部５を備えた貯湯式給湯装置Ｓにおいて、同時給湯機能開始時に吐出栓４２から吐出する混合湯水の温度降下の改善効果を以降に示す。混合攪拌部５を備えた貯湯式給湯装置Ｓにおいては、使用者が吐出栓４２を開栓して、４０℃、８（Ｌ／ｍｉｎ）の混合湯水を使用している最中に、吐湯栓４１を開栓して８５℃、８（Ｌ／ｍｉｎ）の高温水を使用し始めたとき、混合攪拌部５より下流側であり、混合弁６から６ｍ下流点での混合湯水の温度降下は、約３〜４℃となる。なお、比較例として、中温用の給湯管４ｂに混合攪拌部５を設けてない場合に前述と同条件で同時給湯機能を実施すると、混合弁６から６ｍ下流点での混合湯水の温度降下は、約１０℃となる。つまり、混合攪拌部５を中温用の給湯管４ｂに設けることで、混合弁６から６ｍ下流点での混合湯水は、約６〜７℃だけ温度低下を減少することになる。

本実施形態に係る貯湯式給湯装置Ｓは、上述の混合攪拌部５を、第１配管５ａを中温用の給湯管４ｂに連通接続し、第２配管５ｂを混合湯水供給部側の中温用の給湯管４ｂに連通接続するように設けることで、同時給湯機能開始時に発生する混合湯水の急激な温度低下を減少させることができる。

ここで、本実施形態の変形形態として、図２（ａ）に示した貯湯式給湯装置Ｓに用いる混合攪拌部５のかわりに、図２（ｂ）に示す混合攪拌部５を用いてもよい。この混合攪拌部５は、図２（ａ）に示した混合攪拌部５の第１配管５ａと第２配管５ｂの各第３配管５ｃ側の先端を第３配管５ｃの内部にまで挿入した構成である。図２（ｂ）に示す混合攪拌部５では、第１配管５ａ及び第２配管５ｂが第３配管５ｃに奥深く挿入されることで、図２（ａ）に示した混合攪拌部５よりも湯水が第３配管５ｃ内で更に混合されやすくなる。なお、図示はしないが、第１配管５ａと第２配管５ｂの少なくとも１方の配管の第３配管５ｃ側の先端を第３配管５ｃの内部にまで挿入した構成であってもよい。

なお、本実施形態においては、混合攪拌部５は、第１配管５ａ、第２配管５ｂ、第３配管５ｃを各々形成して後一体化しているが、予め一体形成したものであってもよい。また、混合攪拌部５の材料は、耐水性、耐腐食性があり、湯水を安定して供給可能な材料であればよい。また、混合攪拌部５と中温用の給湯管４ｂとが予め一体形成された構成であってもよい。

本発明の実施形態に係る貯湯式給湯装置を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る混合攪拌部を示す斜視図である。

符号の説明

１ 貯湯タンク
１ａ 側面部
１ｂ 頂部
１ｃ 底部
２ ヒートポンプ
３ 給水管
３ａ 分岐管
４ 給湯管
４ａ 高温用の給湯管
４ｂ 中温用の給湯管
５ 混合攪拌部
５ａ 第１配管
５ｂ 第２配管
５ｃ 第３配管
６ 混合弁
４１ 吐湯栓
４２ 吐出栓
Ａ、Ｂ、Ｃ 中心線
Ｓ 貯湯式給湯装置

Claims (2)

1. 湯水を貯蔵する貯湯槽と、該貯湯槽の湯水を加熱する加熱部と、前記貯湯槽に水を供給する給水路と、前記貯湯槽の湯水を湯水供給部に供給する給湯路と、前記貯湯槽から供給された湯水とバイパス路から供給された水を混合する混合部と、該混合部で混合した混合湯水を更に下流側の混合湯水供給部に供給する混合湯水路とを備えた貯湯式給湯装置であって、
   第１配管と、第２配管と、前記第１配管と前記第２配管との間に連通配置され配管径が前記第１配管及び前記第２配管の各配管径よりも大きい第３配管とを有するとともに、前記第１配管の中心線と、前記第２配管の中心線と、前記第３配管の中心線とを全てが異なる位置関係となるように配置した混合攪拌部を備え、
   前記第１配管を前記混合湯水路に連通接続し、前記第２配管を前記混合湯水供給部側に連通接続したことを特徴とする貯湯式給湯装置。
2. 前記混合攪拌部は、前記第１配管と前記第２配管との少なくともいずれか１方の前記第３配管側の先端を該第３配管内に挿入した貯湯式給湯装置。

Images