JP3474959B2 - 給湯暖房機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、住宅等の家屋に設置さ
れる給湯暖房機あるいは暖房専用機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば、住宅等の家屋に設置さ
れる給湯暖房機として、図２ないし図４に示す構造のも
のが知られている。図２において符号１で示す給湯暖房
機は、台所や浴室等へ生活用の温水を供給する給湯機２
と、室内へ設置されている放熱器３へ暖房用の温水を供
給する暖房機４とが組み合わされたもので、これらの給
湯機２と暖房機４とが一つのケーシング５内に組み込ま
れている。

【０００３】詳述すれば、前記給湯機２は、前記ケーシ
ング５内に設置され、水の供給源となる水道管６が接続
された熱交換器７と、この熱交換器７の下流側に接続さ
れ、この熱交換器７で加熱された温水を台所や浴室へ供
給する給湯管８とを備えている。

【０００４】また、前記暖房機４は、暖房用水を加熱す
るための熱交換器９と、これらの熱交換器９と前記放熱
器３との間に暖房用水の循環経路を形成する暖房用水循
環管路１０と、この暖房用水循環管路１０の途中で、前
記熱交換器９の上流側に設けられて、前記暖房用水の循
環をなす循環ポンプ１１と、この循環ポンプ１１の上流
側に設けられて前記暖房用循環管路１０の一部を構成す
るとともに、圧力調整弁１２ａにより暖房用水の圧力を
設定範囲内に保持して、暖房用水の低温沸騰を防止する
膨張タンク１２と、この膨張タンク１２の内圧が上昇し
た際に、この膨張タンク１２から排出される暖房用水を
一旦貯留し、この貯留した暖房用水を、膨張タンク１２
の内圧の下降により、膨張タンク１２内へ送り込むリザ
ーブタンク１３（この膨張タンク１２とリザーブタンク
１３とによって、前記暖房用水循環管路１０内の圧力を
調整する調整タンクが構成されている）と、このリザー
ブタンク１３の水位が所定値よりも低下した際に、前記
水道管６から、前記膨張タンク１２を介してリザーブタ
ンク１３へ暖房用水を補給する給水手段１４とによって
構成されている。

【０００５】そして、この給水手段１４は、前記水道管
６と前記膨張タンク１２とを連通する補給管１５と、こ
の補給管１５の前記水道管６との接続部近傍に設けられ
た電磁弁１６と、この電磁弁１６と前記膨張タンク１２
との間に設けられた大気開放弁１７とによって構成され
ている。

【０００６】この大気開放弁１７は、図３および図４に
示すように、前記膨張タンク１２との接続部である送水
口１７ａ、前記水道管６との接続部である給水口１７
ｂ、および、これらの間を大気へ開放する大気開放口１
７ｃとを備えており、前記給水口１７ｂの近傍には、前
記電磁弁１６と連動させられて、前記給水口１７ｂの開
閉をなす電磁弁１８が設けられ、この電磁弁１８と前記
送水口１７ａおよび大気開放口１７ｃとの間には、前記
電磁弁１８側への逆流を防止する第１逆止弁１９が設け
られ、また、前記送水口１７ａには、前記膨張タンク１
２との連通を遮断して膨張タンク１２からの逆流を防止
する第２逆止弁２０が設けられ、さらに、前記大気開放
口１７ｃには、前記第１逆止弁１９の開閉動作に連動し
て開閉される開閉弁２１が設けられている。

【０００７】前記第１逆止弁１９および第２逆止弁２０
は、それぞれ、リターンスプリング２２・２３の弾発力
により、常時閉方向へ付勢されている。

【０００８】一方、前記大気開放弁１７の大気開放口１
７ｃは、前記リザーブタンク１３に接続されたオーバー
フロー管２４の途中に連通させられている。

【０００９】そして、暖房用水の補給時においては、そ
の補給開始時に大気開放弁１７の電磁弁１８が開放され
ると、補給水の圧力によって第１逆止弁１９が開放さ
れ、この第１逆止弁１９の開放動作に連動して開閉弁２
１が閉塞されることによって大気開放口１７ｃが閉塞さ
れ、この大気開放口１７ｃの閉塞に伴う圧力上昇によ
り、前記第２逆止弁２０が開放されて、水道管６と膨張
タンク１２との連通がなされ、これによって水道管６か
らの補給水が膨張タンク１２へ供給される。

【００１０】この結果、蒸発や漏洩等によって暖房用水
量が減少した場合でも、順次、暖房用水の供給が行なわ
れて、常に一定した暖房用水量が確保される。

【００１１】また、補給の停止時においては、電磁弁１
８の閉止に伴って、第１逆止弁１９を開方向に移動させ
ていた補給水の圧力が解除されることにより、この第１
逆止弁１９が閉じられるとともに、この第１逆止弁１９
の閉止に連動して開閉弁２１が開放されることにより、
第１逆止弁１９と開閉弁２１との間に残存する補給水
が、前記大気開放口１７ｃから排出されて、第２逆止弁
２０を開放していた補給水の圧力が解除されて、この第
２逆止弁２０が閉じられる。この結果、膨張タンク１２
への暖房用水の供給が停止されるとともに、この膨張タ
ンク１２からの暖房用水の逆流が防止される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の給湯暖房機１においては、つぎのような改善すべ
き問題点が残されている。すなわち、前述した補給水の
供給時おいて、電磁弁１８および第１逆止弁１９が開放
された後に、これに連動する開閉弁２１によって大気開
放口１７ｃが閉ざされるまでに、弁体の慣性や摺動抵抗
等によって動作遅れがあり、かつ、この応答遅れによっ
て、第１逆止弁１９と開閉弁２１との間に流れ込んだ補
給水が、前記開閉弁２１を通過し、大気開放口１７ｃか
ら大気開放弁１７の外部へ排出される。

【００１３】また、補給水の供給停止時においては、開
閉弁２１による大気開放口１７ｃの開放後の圧力低下に
時間を要することや、第２逆止弁２０の慣性や摺動抵抗
に起因して第２逆止弁２０の閉止動作に遅れが生じるこ
とにより、この第２逆止弁２０から逆流が生じ、その逆
流した暖房用水が前記開放状態にある大気開放口１７ｃ
から外部へ排出される。

【００１４】さらに、何等かの原因で、補給水の供給時
に水道水の圧力低下が生じた場合、第１逆止弁１９およ
び第２逆止弁２０の閉止のための設定圧力と、前記補給
水の圧力とが均衡してしまい、全ての弁が開放状態とな
されることが想定され、これによって、前記膨張タンク
１２内の暖房用水に逆流が生じ、供給状態にある補給水
とともに、前記開放状態にある大気開放口１７ｃから外
部へ排出される。

【００１５】そして、大気開放弁１７の外部へ排出され
た補給水や暖房用水は、前記オーバーフロー管２４を介
して給湯暖房機外へ排出されることから、効率のよい補
給が得られず、したがって、補給水の供給回数が増えて
しまい水道水が無駄に使用されてしまうといった問題点
を生じる。

【００１６】本発明は、前述した従来の問題点に鑑みて
なされたもので、暖房用水の補給頻度を少なくして水道
水の使用量を極力少なくすることのできる給湯暖房機を
提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の給湯暖房機は、前述した目的を達成するために、暖房
用水を加熱する熱交換器と、この熱交換器と放熱器との
間に設けられた暖房用水循環管路と、この暖房用水循環
管路の途中に設けられ、前記暖房用水の温度変化に伴う
体積変化を吸収する調整タンクと、前記調整タンクへ補
給水を供給する給水手段とを備え、この給水手段には、
補給水の供給時に、前記調整タンクを給水源に連通さ
せ、かつ、補給水の供給停止時に、給水源と調整タンク
とを切り離すとともに、これらの間を大気へ開放する大
気開放弁が設けられ、この大気開放弁の大気開放口が、
前記調整タンク内の上方空間部へ連通させられているこ
とを特徴とする。

【００１８】また、本発明の請求項２に記載の給湯暖房
機は、請求項１における前記暖房用水循環管路が閉回路
となされているとともに、前記調整タンクが、前記暖房
用水循環管路の一部を構成する密閉された膨張タンク
と、この膨張タンクに、この膨張タンク内の圧力を所定
範囲内に保持する圧力調整弁を介して連通させられたリ
ザーブタンクとによって構成され、かつ、前記大気開放
弁の大気開放口が、前記リザーブタンク内の上方空間部
へ連通させられていることを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明の請求項１に記載の給湯暖房機によれ
ば、調整タンク内の暖房用水が減少した場合、前記調整
タンク内に、給水手段から大気開放弁を介して補給水が
供給される。そして、補給水の供給やその停止時等にお
いて、大気開放弁の大気開放口から暖房用水や補給水が
流出した場合、前記大気開放口が調整タンクへ連通させ
られていることにより、これらの流出水が調整タンクへ
回収される。

【００２０】したがって、大気開放弁を通過させられた
補給水や暖房用水の全てが調整タンクに供給ないしは回
収されることにより、補給水の供給がきわめて高効率に
行なわれるとともに、水道水の使用量が軽減される。

【００２１】また、本発明の請求項２に記載の給湯暖房
機によれば、給湯暖房機における暖房用水循環管路を閉
回路として、暖房用水内への空気の混入や暖房用水の低
温沸騰を抑制した場合においても、大気開放弁から排出
される暖房用水や補給水がリザーブタンクによって回収
されるとともに、適宜、暖房用水循環管路へ戻される。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図１を参
照して説明する。なお、以下の説明中、機器の主要部の
構成は前述した従来例と同様のため、共通する構成部材
については同一符号を用いて説明を簡略化する。

【００２３】図１中、符号３０は、本実施例に係わる給
湯暖房機を示し、この給湯暖房機３０は、暖房用水を加
熱する熱交換器９と、この熱交換器９と放熱器３との間
に設けられた暖房用水循環管路１０と、この暖房用水循
環管路１０の途中に設けられ、前記暖房用水の温度変化
に伴う体積変化を吸収する調整タンク３１と、この調整
タンク３１へ補給水を供給する給水手段１４とを備え、
この給水手段１４には、補給水の供給時に、前記調整タ
ンク３１を給水源（水道管６）に連通させ、かつ、補給
水の供給停止時に、給水源と調整タンク３１とを切り離
すとともに、これらの間を大気へ開放する大気開放弁１
７が設けられ、この大気開放弁１７の大気開放口１７ｃ
が、前記調整タンク３１内の上方空間部Ｓへ連通させら
れた概略構成となっている。

【００２４】ついで、これらの詳細について説明すれ
ば、本実施例においては、前記暖房用水循環管路１０
が、暖房用水が充満された閉回路となされ、前記調整タ
ンク３１が、前記暖房用水循環管路１０の一部を構成す
る密閉された膨張タンク１２と、この膨張タンク１２に
連通させられたリザーブタンク１３とによって構成され
ている。

【００２５】前記膨張タンク１２には、この膨張タンク
１２内の圧力を所定範囲内に保持する圧力調整弁１２ａ
が設けられており、この圧力調整弁１２ａに取り付けら
れるとともに、前記リザーブタンク１３の内底近傍まで
延設されて、内部の貯留水中に没入されている連通管３
２を介して、前記膨張タンク１２とリザーブタンク１３
との連通がなされている。

【００２６】また、前記大気開放弁１７は、前記リザー
ブタンク１３よりも上方に設置されており、その大気開
放口１７ｃが、この大気開放口１７ｃに連設された回収
管３３を介して前記リザーブタンク１３内の上方空間部
Ｓへ連通させられている。

【００２７】このように構成された本実施例の給湯暖房
機３０においては、暖房用水の減少時に、補給管１５に
設けられている電磁弁１６が作動させられるとともに、
大気開放弁１７に設けられている電磁弁１８が作動させ
られることによって、補給水が水道管６から大気開放弁
１７を介して膨張タンク１２へ供給される。

【００２８】そして、このような補給水の供給開始時や
停止時、あるいは、補給水の供給時における水圧の低下
や大気開放弁１７の作動不良等に起因して、大気開放口
１７ｃから補給水や暖房用水が排出されると、これらの
補給水や暖房用水が回収管３３によってリザーブタンク
１３へ回収される。

【００２９】したがって、補給水の供給時や大気開放弁
１７の作動不良時等において、この大気開放弁１７から
排出される補給水や暖房用水が確実にリザーブタンク１
３へ回収され、また、給湯暖房機３０の作動に伴って、
適宜、膨張タンク１２内へ吸引されることにより暖房用
水循環管路１０へ戻され、給湯暖房機３０の機外への排
出が抑制される。この結果、補給水の供給効率が高めら
れるとともに、その供給頻度が減少させられて、水道水
の使用量が減少させられる。

【００３０】一方、前述した補給水や暖房用水が回収さ
れるリザーブタンク１３内の水位が十分に高い状態にお
いて、補給水や暖房用水の回収が行なわれた場合、リザ
ーブタンク１３の貯留能力以上の補給水や暖房用水が供
給されることとなるから、貯留能力を越えた分の補給水
や暖房用水は、リザーブタンク１３に設けられているオ
ーバーフロー管２４を介して機外へ排出される。

【００３１】このような場合においても、大気開放弁１
７から排出される補給水や暖房用水が、一旦、リザーブ
タンク１３へ回収されて、このリザーブタンク１３を満
たした後に機外へ排出されることから、給湯暖房機３０
における暖房用水の貯留能力一杯の貯留量が確保され、
不必要な最小限度の補給水や暖房用水のみが排出され
る。

【００３２】なお、前記実施例において示した各構成部
材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づ
き種々変更可能である。

【００３３】たとえば、前記実施例においては、暖房用
水循環管路１０を閉回路とし、調整タンク３１を膨張タ
ンク１２とリザーブタンク１３とによって構成した例に
ついて示したが、暖房用水循環管路１０を開回路とし、
前記調整タンク３１を大気開放型のタンクとすることも
可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係わる給湯暖房機によれば、暖房用水循環管路への補
給水の供給やその停止時等において、大気開放弁の大気
開放口から暖房用水や補給水が流出した場合、前記大気
開放口を調整タンクへ連通させたことにより、これらの
流出水を調整タンクへ回収することができる。

【００３５】したがって、大気開放弁から暖房用水循環
管路へ供給されなかった補給水や、暖房用水循環管路か
ら逆流した暖房用水の全てを調整タンクに回収すること
により、補給水の供給を高効率に行なって、補給の頻度
を少なくすることができるとともに、水道水の使用量を
軽減することができる。

【００３６】また、本発明の請求項２に係わる給湯暖房
機によれば、暖房用水循環管路を閉回路として、暖房用
水循環管路内への空気の混入や暖房用水の低温沸騰を抑
制した構成とした場合においても、大気開放弁から排出
される暖房用水や補給水をリザーブタンクを介して回収
するとともに、適宜、暖房用水循環管路へ戻すことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す給湯暖房機の概略図で
ある。

【図２】従来の給湯暖房機の一構造例を示す概略図であ
る。

【図３】大気開放弁を示す縦断面図である。

【図４】大気開放弁を示す縦断面図である。

【符号の説明】

２ 給湯機 ３ 放熱器 ４ 暖房機 ６ 水道管 ９ 熱交換器 １０ 暖房用水循環管路 １２ 膨張タンク １３ リザーブタンク １４ 給水手段 １５ 補給管 １７ 大気開放弁 １７ｃ 大気開放口 ３０ 給湯暖房機 ３１ 調整タンク ３２ 連通管 ３３ 回収管 Ｓ 上方空間部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横塚 俊之 大阪府守口市京阪本通２丁目２番２号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−157256（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−134126（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−116321（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−110136（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−25251（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24D 3/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 暖房用水を加熱する熱交換器と、この熱
   交換器と放熱器との間に設けられた暖房用水循環管路
   と、この暖房用水循環管路の途中に設けられ、前記暖房
   用水の温度変化に伴う体積変化を吸収する調整タンク
   と、前記調整タンクへ補給水を供給する給水手段とを備
   え、この給水手段には、補給水の供給時に、前記調整タ
   ンクを給水源に連通させ、かつ、補給水の供給停止時
   に、給水源と調整タンクとを切り離すとともに、これら
   の間を大気へ開放する大気開放弁が設けられ、この大気
   開放弁の大気開放口が、前記調整タンク内の上方空間部
   へ連通させられていることを特徴とする給湯暖房機。
2. 【請求項２】 前記暖房用水循環管路が閉回路となされ
   ているとともに、前記調整タンクが、前記暖房用水循環
   管路の一部を構成する密閉された膨張タンクと、この膨
   張タンクに、この膨張タンク内の圧力を所定範囲内に保
   持する圧力調整弁を介して連通させられたリザーブタン
   クとによって構成され、かつ、前記大気開放弁の大気開
   放口が、前記リザーブタンク内の上方空間部へ連通させ
   られていることを特徴とする請求項１に記載の給湯暖房
   機。