JP3551495B2 - 貯湯式給湯装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、貯湯式の給湯装置、例えばセミ貯湯式の給湯装置に関し、貯湯缶体内に貯湯された高温の温水を水と混合して、所定の設定給湯温度にして給湯するようにした貯湯式給湯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、セミ貯湯タイプといわれる、比較的貯湯量の小さい貯湯缶体を備えた給湯装置においては、一般に、貯湯量の小さい缶体に貯湯された比較的高温の温水を、水と混水することで設定給湯温度の温水を給湯するようにしている。このため、図3の(A)に示すように、貯湯缶体10へ接続する入水管20の途中からバイパス管30を分岐し、このバイパス管30を、貯湯缶体10からの出湯管40に合流させる共に、この合流点に混合調節器50を配置し、この混合調節器50によるバイパス管30からの水と前記出湯管40からの比較的高温の温水との混合比を調節することで、所定の設定給湯温度の温水を給湯するようになされていた。その一方、給湯状態から給湯カラン等が閉止されることで給湯運転が停止された場合には、混合調節器50は停止直前の混合比の状態のままで停止するようにしていた。この場合には設定給湯温度が変更されなければ、再給湯時にそのままほぼ所定の設定給湯温度の温水を給湯し得る期待がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、混合調節器50を給湯停止中も停止前の混合比のままにしておく場合には、停止後時間が経過するにつれ、出湯管側の熱い温水が比重差等のため混合調節器50を経てバイパス管側へ回り込み、この結果、再出湯時に大きなオーバーシュートを生じるという問題があった。
すなわち、図3の(A)と(B)を参照して説明すると、今、(A)に示す給湯運転中の状態においては、バイパス管30には入水管20からの水が混合調節器50側へ向けて流れている。その一方、給湯が停止されると、(B)に示すように、時間が経つにつれて貯湯缶体10内からの温水が圧力上昇や対流により出湯管40側から混合調節器50を介してバイパス管30側へ回り込んで行く。
また、貯湯缶体10内の温水は入水管20を逆流する形でもバイパス管30内に浸入して行く問題がある。
よってこれらの場合には、次回に給湯カラン等の開放により給湯が再開始されると、バイパス管30及び出湯管40の両方から高温の温水が混合調節器50を通って給湯されることとなり、再給湯時初期において大きなオーバーシュート状態を起こすことになる。
【0004】
そこで本発明は、上記従来装置の欠点を解消し、水混合用のバイパス管側に貯湯缶体10内からの高温水が回り込まないようにし、これによって再給湯時初期のオーバーシュートを防止できる貯湯式給湯装置の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の貯湯式給湯装置は、温水を貯湯する貯湯缶体と、該貯湯缶体への入水管と、前記貯湯缶体からの出湯管と、前記入水管の途中から分岐して出湯管へ直接接続する混水用のバイパス管と、該バイパス管と前記出湯管との合流点にあって前記バイパス管側からの水量と前記出湯管側からの温水量との混合比を調節して設定給湯温度の温水とする混合調節器とを備えた貯湯式給湯装置であって、給湯停止時に前記混合調節器を出湯管側通路全閉の状態とするコントローラを備えると共に、前記入水管の貯湯缶体への接続は、入水管を一旦貯湯缶体への接続口よりも低レベルまで下げた後立ち上げて貯湯缶体へ接続する構成としたことを特徴としている。
【0006】
【作用】
上記本発明の特徴によれば、給湯運転中は、混合調節器によって出湯管側からの温水とバイパス管側からの水との適当な混合比が確保され、所定の設定給湯温度の温水供給が確保される。そして給湯運転中から給湯が停止されると、コントローラは混合調節器をして、出湯管側からの通路を全閉状態とする。これによって、給湯停止中に貯湯缶体からの高温水が出湯管から混合調節器を通ってバイパス管へ対流して回り込むことがなくなる。また貯湯缶体内の圧力が増加することによって高温水が入水管側へ膨張して行こうとしても、該入水管が一旦低レベルに下げられた後に立ち上げられているので、高温水が該低レベルの入水管部を越えて更にバイパス管側へ浸入して行くのが困難となり、入水管側からバイパス管側への高温水の回り込みも防止される。よって、全体として給湯運転停止中に貯湯缶体側からの高温水がバイパス管側へ回り込むことが防止され、再給湯時初期におけるオーバーシュートの発生が解消される。
【0007】
【実施例】
以下に本発明を実施例に基づいて説明する。図1は本発明実施例を示す貯湯式給湯装置の全体構成図、図2はコントローラによる制御フローチャートである。
【0008】
図1において、貯湯缶体10に対して入水管20と出湯管40が接続されており、貯湯缶体10の近くで前記入水管20から分岐されたバイパス管30が出湯管40に接続されている。バイパス管30の出湯管40への合流点には混合調節器50が設けられている。混合調節器50よりも下流は給湯管60になっている。
前記貯湯缶体10は、セミ貯湯タイプの貯湯缶体とし、缶体10内下部に燃焼室11が設けられ、石油バーナ12による燃焼が行われる。前記石油バーナ12はガスバーナであってもよい。前記燃焼室11から立設する排気管13の外側は貯湯槽14となっており、温水が貯湯される。貯湯槽14には前記排気管13に近い方に暖房用熱交換コイル15が設けられ、遠い方に風呂追い焚き用熱交換コイル16が設けられている。また貯湯缶体10内の貯湯温度を検出する貯湯温度センサ17が設けられている。
【0009】
前記入水管20には入水温度センサ21と入水流量センサ22とが設けられている。そして、本発明においては、入水管20の貯湯缶体10への接続口23の手前位置で、入水管20を一旦前記接続口23よりも低レベルまで下げ、低レベル入水管部24を構成している。
【0010】
前記混合調節器50よりも下流の給湯管60に給湯温度センサ61、給湯流量センサ62が設けられている。混合調節器50を通って給湯管60に送り込まれた温水は末端の給湯カラン63から供され、また途中で分岐された風呂給湯管64を通って浴槽に供されたりする。
70は装置の動作を制御するコントローラで、マイコンを内蔵し、装置各部のセンサからの情報やリモコンからの指令を入力し、所定のプログラムに従って所定の制御動作を石油バーナ12や混合調節器50、その他に出力する。
【0011】
前記コントローラ70による給湯運転制御例を、図2も参照して説明すると、今、給湯カラン63等が開いて、給湯が開始されると、コントローラ70は、入水温度センサ21からの入水温度、貯湯温度センサ17からの貯湯温度、及び使用者等によって設定された設定給湯温度とから、設定給湯温度の温水が給湯管60に給湯されるように混合調節器50によるバイパス管30からの水と出湯管40からの温水との混合比を演算して、その混合比となるように混合調節器50を調節制御する(S1)。給湯運転中は一定の時間間隔毎に、また設定給湯温度が変更される都度に再演算して適当な混合比を確保する。前記貯湯缶体10の貯湯温度は、セミ貯湯タイプでは、例えば80℃、60℃等の比較的高温の一定温度に制御される。
そして給湯運転中において、前記給湯カラン63等が閉止されることで、給湯が停止されると(S2でイエス)、コントローラ70は前記混合調節器50を、給湯運転中の混合比状態から、出湯管40側からの通路が全閉になるように制御する(S3)。前記給湯の停止は、給湯カラン63等が閉止されることで、給湯流量センサ62が最低作動水量未満を検出することでコントローラ70が給湯停止と判断する。
前記給湯が停止されると、コントローラ70が混合調節器50をして出湯管40側からの通路を全閉にするので、圧力増加等によって膨張した貯湯槽14内の温水が出湯管40から混合調節器50を通ってバイパス管30側へ回り込むのが防止される。また入水管20側には低レベル入水管部24を接続口23の手前に設けているので、貯湯缶体10内の温水が低レベル入水管部24を越えてバイパス管30側へ回り込むのが防止される。
【0012】
尚、給湯運転停止中から再給湯が開始された時には、コントローラ70は、入水温度、貯湯温度、設定給湯温度とから、必要な混合比を改めて演算し、混合調節器50に指令を送るが、それまでに多少の時間がかかる場合には、再給湯開始と同時に一旦前回の給湯の際の混合比、或いは予め定めた一定の混合比に混合調節器50を調節しておき、その後に前記改めて演算した混合比に調節するようにしてもよい。このようにすることで、再給湯開始初期におけるアンダーシュートの発生を予防することができる。
【0013】
前記コントローラ70と混合調節器50とによって、どのようにして設定給湯温度の給湯を行うかについて説明する。今、貯湯缶体10内の貯湯温度が一定の温度に制御されている場合において、先ず混合調節器50による現在の混合比を次の式1により演算する。
現在混合比=(貯湯温度−給湯温度)÷(給湯温度−入水温度)・・・式1
また目標混合比を次の式2により演算する。
目標混合比=(貯湯温度−設定給湯温度)÷(設定給湯温度−入水温度)・・・式2
上記式1によって演算された現在混合比と式2によって演算された目標混合比とから、前記混合調節器50の混合比調節弁の駆動用ステッピングモータの制御角を求める。そしてコントローラ70は混合調節器50の駆動用ステッピングモータを制御角まで駆動させる。これらの制御動作は一定の時間間隔で行う。また設定給湯温度が変更された場合にも行う。
以上のような混合調節器50とコントローラ70とによる混水給湯を行うことによって、例えば従来のワックスサーモ機構によるミキシング給湯では、大きな圧力損失による給湯量が絞られてしまうという欠点があったが、この欠点が解消されて、充分に大量の温水量をもって所定の設定給湯温度の温水を混水給湯することが容易に行えるようになった。
【0014】
【発明の効果】
本発明は以上の構成よりなり、請求項1に記載の貯湯式給湯装置によれば、給湯停止時に混合調節器を出湯管側通路全閉の状態とするコントローラを備えたことで、給湯が停止されている間は出湯管側からの通路を全閉状態とすることができ、よって給湯停止中に貯湯缶体からの高温水が出湯管から混合調節器を通ってバイパス管へ対流して回り込むのを防止することができる。加えて、入水管の貯湯缶体への接続は、入水管を一旦貯湯缶体への接続口よりも低レベルまで下げた後立ち上げて貯湯缶体へ接続する構成としたので、貯湯缶体内の高温水が入水管からバイパス管側へ浸入して行くのを防止することができる。よって、全体として給湯運転停止中に貯湯缶体側からの高温水がバイパス管側へ回り込むのを防止でき、再給湯時初期におけるオーバーシュートの発生を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例を示す貯湯式給湯装置の全体構成図である。
【図2】コントローラによる制御フローチャートである。
【図3】従来の装置を説明する図である。
【符号の説明】
10 貯湯缶体
20 入水管
24 低レベル入水管部
30 バイパス管
40 出湯管
50 混合調節器
60 給湯管
70 コントローラ
【産業上の利用分野】
本発明は、貯湯式の給湯装置、例えばセミ貯湯式の給湯装置に関し、貯湯缶体内に貯湯された高温の温水を水と混合して、所定の設定給湯温度にして給湯するようにした貯湯式給湯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、セミ貯湯タイプといわれる、比較的貯湯量の小さい貯湯缶体を備えた給湯装置においては、一般に、貯湯量の小さい缶体に貯湯された比較的高温の温水を、水と混水することで設定給湯温度の温水を給湯するようにしている。このため、図3の(A)に示すように、貯湯缶体10へ接続する入水管20の途中からバイパス管30を分岐し、このバイパス管30を、貯湯缶体10からの出湯管40に合流させる共に、この合流点に混合調節器50を配置し、この混合調節器50によるバイパス管30からの水と前記出湯管40からの比較的高温の温水との混合比を調節することで、所定の設定給湯温度の温水を給湯するようになされていた。その一方、給湯状態から給湯カラン等が閉止されることで給湯運転が停止された場合には、混合調節器50は停止直前の混合比の状態のままで停止するようにしていた。この場合には設定給湯温度が変更されなければ、再給湯時にそのままほぼ所定の設定給湯温度の温水を給湯し得る期待がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、混合調節器50を給湯停止中も停止前の混合比のままにしておく場合には、停止後時間が経過するにつれ、出湯管側の熱い温水が比重差等のため混合調節器50を経てバイパス管側へ回り込み、この結果、再出湯時に大きなオーバーシュートを生じるという問題があった。
すなわち、図3の(A)と(B)を参照して説明すると、今、(A)に示す給湯運転中の状態においては、バイパス管30には入水管20からの水が混合調節器50側へ向けて流れている。その一方、給湯が停止されると、(B)に示すように、時間が経つにつれて貯湯缶体10内からの温水が圧力上昇や対流により出湯管40側から混合調節器50を介してバイパス管30側へ回り込んで行く。
また、貯湯缶体10内の温水は入水管20を逆流する形でもバイパス管30内に浸入して行く問題がある。
よってこれらの場合には、次回に給湯カラン等の開放により給湯が再開始されると、バイパス管30及び出湯管40の両方から高温の温水が混合調節器50を通って給湯されることとなり、再給湯時初期において大きなオーバーシュート状態を起こすことになる。
【0004】
そこで本発明は、上記従来装置の欠点を解消し、水混合用のバイパス管側に貯湯缶体10内からの高温水が回り込まないようにし、これによって再給湯時初期のオーバーシュートを防止できる貯湯式給湯装置の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の貯湯式給湯装置は、温水を貯湯する貯湯缶体と、該貯湯缶体への入水管と、前記貯湯缶体からの出湯管と、前記入水管の途中から分岐して出湯管へ直接接続する混水用のバイパス管と、該バイパス管と前記出湯管との合流点にあって前記バイパス管側からの水量と前記出湯管側からの温水量との混合比を調節して設定給湯温度の温水とする混合調節器とを備えた貯湯式給湯装置であって、給湯停止時に前記混合調節器を出湯管側通路全閉の状態とするコントローラを備えると共に、前記入水管の貯湯缶体への接続は、入水管を一旦貯湯缶体への接続口よりも低レベルまで下げた後立ち上げて貯湯缶体へ接続する構成としたことを特徴としている。
【0006】
【作用】
上記本発明の特徴によれば、給湯運転中は、混合調節器によって出湯管側からの温水とバイパス管側からの水との適当な混合比が確保され、所定の設定給湯温度の温水供給が確保される。そして給湯運転中から給湯が停止されると、コントローラは混合調節器をして、出湯管側からの通路を全閉状態とする。これによって、給湯停止中に貯湯缶体からの高温水が出湯管から混合調節器を通ってバイパス管へ対流して回り込むことがなくなる。また貯湯缶体内の圧力が増加することによって高温水が入水管側へ膨張して行こうとしても、該入水管が一旦低レベルに下げられた後に立ち上げられているので、高温水が該低レベルの入水管部を越えて更にバイパス管側へ浸入して行くのが困難となり、入水管側からバイパス管側への高温水の回り込みも防止される。よって、全体として給湯運転停止中に貯湯缶体側からの高温水がバイパス管側へ回り込むことが防止され、再給湯時初期におけるオーバーシュートの発生が解消される。
【0007】
【実施例】
以下に本発明を実施例に基づいて説明する。図1は本発明実施例を示す貯湯式給湯装置の全体構成図、図2はコントローラによる制御フローチャートである。
【0008】
図1において、貯湯缶体10に対して入水管20と出湯管40が接続されており、貯湯缶体10の近くで前記入水管20から分岐されたバイパス管30が出湯管40に接続されている。バイパス管30の出湯管40への合流点には混合調節器50が設けられている。混合調節器50よりも下流は給湯管60になっている。
前記貯湯缶体10は、セミ貯湯タイプの貯湯缶体とし、缶体10内下部に燃焼室11が設けられ、石油バーナ12による燃焼が行われる。前記石油バーナ12はガスバーナであってもよい。前記燃焼室11から立設する排気管13の外側は貯湯槽14となっており、温水が貯湯される。貯湯槽14には前記排気管13に近い方に暖房用熱交換コイル15が設けられ、遠い方に風呂追い焚き用熱交換コイル16が設けられている。また貯湯缶体10内の貯湯温度を検出する貯湯温度センサ17が設けられている。
【0009】
前記入水管20には入水温度センサ21と入水流量センサ22とが設けられている。そして、本発明においては、入水管20の貯湯缶体10への接続口23の手前位置で、入水管20を一旦前記接続口23よりも低レベルまで下げ、低レベル入水管部24を構成している。
【0010】
前記混合調節器50よりも下流の給湯管60に給湯温度センサ61、給湯流量センサ62が設けられている。混合調節器50を通って給湯管60に送り込まれた温水は末端の給湯カラン63から供され、また途中で分岐された風呂給湯管64を通って浴槽に供されたりする。
70は装置の動作を制御するコントローラで、マイコンを内蔵し、装置各部のセンサからの情報やリモコンからの指令を入力し、所定のプログラムに従って所定の制御動作を石油バーナ12や混合調節器50、その他に出力する。
【0011】
前記コントローラ70による給湯運転制御例を、図2も参照して説明すると、今、給湯カラン63等が開いて、給湯が開始されると、コントローラ70は、入水温度センサ21からの入水温度、貯湯温度センサ17からの貯湯温度、及び使用者等によって設定された設定給湯温度とから、設定給湯温度の温水が給湯管60に給湯されるように混合調節器50によるバイパス管30からの水と出湯管40からの温水との混合比を演算して、その混合比となるように混合調節器50を調節制御する(S1)。給湯運転中は一定の時間間隔毎に、また設定給湯温度が変更される都度に再演算して適当な混合比を確保する。前記貯湯缶体10の貯湯温度は、セミ貯湯タイプでは、例えば80℃、60℃等の比較的高温の一定温度に制御される。
そして給湯運転中において、前記給湯カラン63等が閉止されることで、給湯が停止されると(S2でイエス)、コントローラ70は前記混合調節器50を、給湯運転中の混合比状態から、出湯管40側からの通路が全閉になるように制御する(S3)。前記給湯の停止は、給湯カラン63等が閉止されることで、給湯流量センサ62が最低作動水量未満を検出することでコントローラ70が給湯停止と判断する。
前記給湯が停止されると、コントローラ70が混合調節器50をして出湯管40側からの通路を全閉にするので、圧力増加等によって膨張した貯湯槽14内の温水が出湯管40から混合調節器50を通ってバイパス管30側へ回り込むのが防止される。また入水管20側には低レベル入水管部24を接続口23の手前に設けているので、貯湯缶体10内の温水が低レベル入水管部24を越えてバイパス管30側へ回り込むのが防止される。
【0012】
尚、給湯運転停止中から再給湯が開始された時には、コントローラ70は、入水温度、貯湯温度、設定給湯温度とから、必要な混合比を改めて演算し、混合調節器50に指令を送るが、それまでに多少の時間がかかる場合には、再給湯開始と同時に一旦前回の給湯の際の混合比、或いは予め定めた一定の混合比に混合調節器50を調節しておき、その後に前記改めて演算した混合比に調節するようにしてもよい。このようにすることで、再給湯開始初期におけるアンダーシュートの発生を予防することができる。
【0013】
前記コントローラ70と混合調節器50とによって、どのようにして設定給湯温度の給湯を行うかについて説明する。今、貯湯缶体10内の貯湯温度が一定の温度に制御されている場合において、先ず混合調節器50による現在の混合比を次の式1により演算する。
現在混合比=(貯湯温度−給湯温度)÷(給湯温度−入水温度)・・・式1
また目標混合比を次の式2により演算する。
目標混合比=(貯湯温度−設定給湯温度)÷(設定給湯温度−入水温度)・・・式2
上記式1によって演算された現在混合比と式2によって演算された目標混合比とから、前記混合調節器50の混合比調節弁の駆動用ステッピングモータの制御角を求める。そしてコントローラ70は混合調節器50の駆動用ステッピングモータを制御角まで駆動させる。これらの制御動作は一定の時間間隔で行う。また設定給湯温度が変更された場合にも行う。
以上のような混合調節器50とコントローラ70とによる混水給湯を行うことによって、例えば従来のワックスサーモ機構によるミキシング給湯では、大きな圧力損失による給湯量が絞られてしまうという欠点があったが、この欠点が解消されて、充分に大量の温水量をもって所定の設定給湯温度の温水を混水給湯することが容易に行えるようになった。
【0014】
【発明の効果】
本発明は以上の構成よりなり、請求項1に記載の貯湯式給湯装置によれば、給湯停止時に混合調節器を出湯管側通路全閉の状態とするコントローラを備えたことで、給湯が停止されている間は出湯管側からの通路を全閉状態とすることができ、よって給湯停止中に貯湯缶体からの高温水が出湯管から混合調節器を通ってバイパス管へ対流して回り込むのを防止することができる。加えて、入水管の貯湯缶体への接続は、入水管を一旦貯湯缶体への接続口よりも低レベルまで下げた後立ち上げて貯湯缶体へ接続する構成としたので、貯湯缶体内の高温水が入水管からバイパス管側へ浸入して行くのを防止することができる。よって、全体として給湯運転停止中に貯湯缶体側からの高温水がバイパス管側へ回り込むのを防止でき、再給湯時初期におけるオーバーシュートの発生を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例を示す貯湯式給湯装置の全体構成図である。
【図2】コントローラによる制御フローチャートである。
【図3】従来の装置を説明する図である。
【符号の説明】
10 貯湯缶体
20 入水管
24 低レベル入水管部
30 バイパス管
40 出湯管
50 混合調節器
60 給湯管
70 コントローラ
Claims (1)
- 温水を貯湯する貯湯缶体と、該貯湯缶体への入水管と、前記貯湯缶体からの出湯管と、前記入水管の途中から分岐して出湯管へ直接接続する混水用のバイパス管と、該バイパス管と前記出湯管との合流点にあって前記バイパス管側からの水量と前記出湯管側からの温水量との混合比を調節して設定給湯温度の温水とする混合調節器とを備えた貯湯式給湯装置であって、給湯停止時に前記混合調節器を出湯管側通路全閉の状態とするコントローラを備えると共に、前記入水管の貯湯缶体への接続は、入水管を一旦貯湯缶体への接続口よりも低レベルまで下げた後立ち上げて貯湯缶体へ接続する構成としたことを特徴とする貯湯式給湯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26115594A JP3551495B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 貯湯式給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26115594A JP3551495B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 貯湯式給湯装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08100949A JPH08100949A (ja) | 1996-04-16 |
JP3551495B2 true JP3551495B2 (ja) | 2004-08-04 |
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ID=17357879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP26115594A Expired - Fee Related JP3551495B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 貯湯式給湯装置 |
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JP (1) | JP3551495B2 (ja) |
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1994
- 1994-09-30 JP JP26115594A patent/JP3551495B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH08100949A (ja) | 1996-04-16 |
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Legal Events
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