JP4126162B2 - 湯水混合型貯湯式温水器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貯湯した温水と給水管からの水をミキシング弁で混合して給湯する湯水混合型貯湯式温水器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の湯水混合型貯湯式温水器には図２に示すようなものであった。
すなわち、１は温水を貯湯する容量１５０リットルの貯湯タンク、２は貯湯タンク１へ給水する給水管、３は給水管２途中に設けられ水道圧を減圧する減圧弁、４は貯湯タンク１に貯湯された温水を給湯する給湯管、５は貯湯タンク１内の温水の温度膨張を逃がす逃し弁、６は給水管２の減圧弁３下流で分岐した給水バイパス管、７は給湯管４からの温水と給水バイパス管６からの水を混合するミキシング弁、８はこのミキシング弁の駆動装置、９はミキシング弁７で混合された湯を蛇口（図示せず）に供給する混合管、１０はミキシング弁７で混合された湯の温度を検知する混合温度センサ、１１は混合管９を流れる湯量を検知する流量カウンタである。
【０００３】
１２は貯湯タンク１内に貯湯された湯水を加熱するヒートポンプ式の加熱器、１３は貯湯タンク１と加熱器１２を循環可能に接続する往き管１４と戻り管１５と循環ポンプ１６で構成された循環回路、１７、１８、１９、２０は貯湯タンク１外周面の上下に設けられた貯湯温度センサ、２１はこの湯水混合型貯湯式給湯器の作動の制御を行う制御装置である。
【０００４】
そして、制御装置２１は貯湯温度センサ１７、１８、１９、２０の検知温度によりおおよその貯湯量を予測し、循環ポンプ１６および加熱器１２を駆動して貯湯タンク１内の湯水を循環加熱してリモコン（図示せず）等で予め設定された量の高温の湯を貯湯させる。
【０００５】
次に、制御装置２１は蛇口が開栓され流量カウンタ１１が流水を検知して給湯状態になった際には混合温度センサ１０で検知する混合湯温がリモコン等で予め設定された混合温度になるようにフィードフォワード制御およびフィードバック制御によりミキシング弁７の駆動装置８を駆動して温度制御して給湯するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来のものは、貯湯量が図２に破線で示すように貯湯タンク１の容量以下の場合には湯水境界層が発生するものであるが、このとき給湯停止したあとにミキシング弁７が湯水連通状態になっている場合に貯湯タンク１の湯水境界層高さレベルとミキシング弁１付近の配管内の湯水境界層高さレベルとが同じ高さレベルに釣り合うよう給湯管４の高温の温水がミキシング弁７の水側の給水バイパス管６に下がってしまうことがあり、これによって再出湯時に混合湯温のオーバーシュートやアンダーシュートが発生してしまうという問題があった。
【０００７】
特に貯湯タンク１に高温の温水が貯湯タンク１の容量以下で多く貯湯されていて湯水境界層高さレベルがミキシング弁７の高さレベルよりも低いレベルにあり、かつ混合湯温が高く貯湯タンク１内の温水を多く使ったときは、温水と水との比重差および貯湯タンク１底部への給水による温水の押し上げの慣性力によりミキシング弁７の水側の給水バイパス管６に高温の温水が下がってきて満たされることとなり、再出湯時に水と混合されるべき高温の温水がミキシング弁７の水側に満たされた高温の温水と混合されて、蛇口から高温の混合湯が一時的に給湯されて火傷などの危険が生じる可能性があるという重大な問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は前記課題を解決するため、請求項１では、温水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクに給水する給水管と、前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱器と、前記貯湯タンク内の温水を給湯する給湯管と、前記給水管から前記貯湯タンクをバイパスする給湯バイパス管と、前記給湯管からの温水と前記給水バイパス管からの水を混合するミキシング弁と、前記ミキシング弁で混合された温水を供給する混合管とを備えた湯水混合型貯湯式温水器において、前記ミキシング弁の前記給水バイパス管側に混合タンクを設け、この混合タンクで前記ミキシング弁の湯側から流入する温水と内部に貯留している水とを混合させるようにしたものである。
【０００９】
これにより、給湯停止時にミキシング弁の水側に流入する高温の温水は、混合タンク内に貯留されている低温の水を混合されて温度低下し、再出湯時には給湯管からの高温の温水と混合タンクの温度低下された温水とが混合されて、火傷の心配のある危険なほど高温の温水が一時的に混合管に供給されてしまうことがなくなる。なお、混合タンクは貯湯タンクに比べて遙かに小型なものである。
【００１０】
また、請求項２では、前記混合タンク内の前記ミキシング弁側の接続口近傍に、流入してくる温水と貯留している水の混合を促進する混合促進部材を設けたものである。
【００１１】
これにより、混合タンク内での湯水の混合がさらに促進されて、確実に湯水を混合して温度を低下することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態を図１に基づいて説明する。
なお、従来例と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略することとする。
【００１３】
２２はミキシング弁７の水側に設けた容量１リットル程度の混合タンクで、給湯停止時にこの混合タンク２２内に貯留されている低温の水とミキシング弁７の湯側から水側に流れ込んでくる高温の温水を混合して比較的安全な温度まで温度低下させるものである。
【００１４】
２３は混合タンク２２のミキシング弁７側の接続口に設けた混合促進部材で、混合タンク２２に流れ込んでくる高温の温水に乱れを与えて貯留されている低温の水との混合を促進するものである。
【００１５】
ここで、あらためてこの一実施形態の作動を説明すると、図１に破線で示すように、貯湯タンク１に高温の温水が貯湯タンク１の容量以下で多く貯湯されていて湯水境界層高さレベルがミキシング弁７の高さレベルよりも低いレベルにあり、かつ混合湯温が高く貯湯タンク１内の温水を多く使ったときは、温水と水との比重差および貯湯タンク１底部への給水による温水の押し上げの慣性力によりミキシング弁７の水側の給水バイパス管６に高温の温水が流れ込んでくるが、ミキシング弁７の水側には混合タンク２２が設けられており、この混合タンク２２に流れ込んだ高温の温水は混合促進部材２３に衝突してその流れに乱れが発生し混合タンク２２に貯留されている低温の温水と混合される。
【００１６】
ここでこの一実施形態の具体的な数値を挙げると、混合タンク２２に流れ込む高温の温水が摂氏９０度であっても、混合タンク２２に貯留された摂氏５度低温の水と混合され、最終的に摂氏３０度〜４５度程度の比較的安全な温度まで温度低下する。
【００１７】
そして再出湯の開始時には、この混合タンク２２で温度低下された温水と、給湯管４からの高温の温水とがミキシング弁７で混合されて混合管９より出湯されることとなり、従来のように給湯管４からの摂氏９０度の高温の湯と給水バイパス管６からの摂氏９０度の高温の湯が混合されて危険高温の湯が一時的に供給されてしまうことがなくなる。
【００１８】
ここで、ミキシング弁７の駆動制御に混合温度センサ１０によるフィードバック制御が組み込まれていた場合、例えばリモコンにより混合温度が摂氏５５度に設定されていると、従来の湯水混合型貯湯式温水器では再出湯初期は高温の温水と高温の温水とが混合されてしまうので混合湯温が大幅にオーバーシュートしてしまうと共にミキシング弁７が水側開度大になるように制御され、給水バイパス管６内の高温の温水が出きってしまった後は急激に混合湯温が低下して大幅にアンダーシュートし、再度混合湯温を上げようとミキシング弁７の湯側の開度を急激に大にして再度大幅なオーバーシュートが発生していまい、混合湯温が全く安定しないのに対し、本発明によれば再出湯初期の混合湯温のオーバーシュートの幅を抑えることができると共に、混合タンク２２内の中温の温水が出きった後も給水温度との差が少ないためアンダーシュートもその後のオーバーシュートも抑えることができ、混合湯温の制御を安定させることができる効果も有する。
【００１９】
以上、本発明を図面に示した一実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はこの一実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、加熱器１２はヒーポン式のもののみならず、貯湯タンク１内で直接加熱する電熱ヒータでもよく、また、ミキシング弁７も水側湯側それぞれに駆動装置をもつものやワックスペレット型のミキシング弁でもよい。また、貯湯タンク１や混合タンク２２の容量は例示した容量に限られるものではなく、個々の設計に応じた適切な容量であることを要するのみである。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ミキシング弁の水側に下がってくる高温の湯を、ミキシング弁の水側に設けた混合タンク内でこの混合タンク内に貯留している低温の水と混合して温度を低下させ、再出湯時に極端に熱い湯が給湯されて火傷などの危険が生じるおそれがなくなり安全であると共に、混合湯温を安定させることができ使用感が大幅に向上する。
【００２１】
また、混合タンク内に混合促進部材を設けたので、混合タンク内で湯水の混合のさらなる促進が図られて、確実に湯水を混合して温度を低下することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】従来例の概略構成図。
【符号の説明】
１ 貯湯タンク
２ 給水管
４ 給湯管
６ 給水バイパス管
７ ミキシング弁
９ 混合管
１２ 加熱器
２２ 混合タンク
２３ 混合促進部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、貯湯した温水と給水管からの水をミキシング弁で混合して給湯する湯水混合型貯湯式温水器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の湯水混合型貯湯式温水器には図２に示すようなものであった。
すなわち、１は温水を貯湯する容量１５０リットルの貯湯タンク、２は貯湯タンク１へ給水する給水管、３は給水管２途中に設けられ水道圧を減圧する減圧弁、４は貯湯タンク１に貯湯された温水を給湯する給湯管、５は貯湯タンク１内の温水の温度膨張を逃がす逃し弁、６は給水管２の減圧弁３下流で分岐した給水バイパス管、７は給湯管４からの温水と給水バイパス管６からの水を混合するミキシング弁、８はこのミキシング弁の駆動装置、９はミキシング弁７で混合された湯を蛇口（図示せず）に供給する混合管、１０はミキシング弁７で混合された湯の温度を検知する混合温度センサ、１１は混合管９を流れる湯量を検知する流量カウンタである。
【０００３】
１２は貯湯タンク１内に貯湯された湯水を加熱するヒートポンプ式の加熱器、１３は貯湯タンク１と加熱器１２を循環可能に接続する往き管１４と戻り管１５と循環ポンプ１６で構成された循環回路、１７、１８、１９、２０は貯湯タンク１外周面の上下に設けられた貯湯温度センサ、２１はこの湯水混合型貯湯式給湯器の作動の制御を行う制御装置である。
【０００４】
そして、制御装置２１は貯湯温度センサ１７、１８、１９、２０の検知温度によりおおよその貯湯量を予測し、循環ポンプ１６および加熱器１２を駆動して貯湯タンク１内の湯水を循環加熱してリモコン（図示せず）等で予め設定された量の高温の湯を貯湯させる。
【０００５】
次に、制御装置２１は蛇口が開栓され流量カウンタ１１が流水を検知して給湯状態になった際には混合温度センサ１０で検知する混合湯温がリモコン等で予め設定された混合温度になるようにフィードフォワード制御およびフィードバック制御によりミキシング弁７の駆動装置８を駆動して温度制御して給湯するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来のものは、貯湯量が図２に破線で示すように貯湯タンク１の容量以下の場合には湯水境界層が発生するものであるが、このとき給湯停止したあとにミキシング弁７が湯水連通状態になっている場合に貯湯タンク１の湯水境界層高さレベルとミキシング弁１付近の配管内の湯水境界層高さレベルとが同じ高さレベルに釣り合うよう給湯管４の高温の温水がミキシング弁７の水側の給水バイパス管６に下がってしまうことがあり、これによって再出湯時に混合湯温のオーバーシュートやアンダーシュートが発生してしまうという問題があった。
【０００７】
特に貯湯タンク１に高温の温水が貯湯タンク１の容量以下で多く貯湯されていて湯水境界層高さレベルがミキシング弁７の高さレベルよりも低いレベルにあり、かつ混合湯温が高く貯湯タンク１内の温水を多く使ったときは、温水と水との比重差および貯湯タンク１底部への給水による温水の押し上げの慣性力によりミキシング弁７の水側の給水バイパス管６に高温の温水が下がってきて満たされることとなり、再出湯時に水と混合されるべき高温の温水がミキシング弁７の水側に満たされた高温の温水と混合されて、蛇口から高温の混合湯が一時的に給湯されて火傷などの危険が生じる可能性があるという重大な問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は前記課題を解決するため、請求項１では、温水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクに給水する給水管と、前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱器と、前記貯湯タンク内の温水を給湯する給湯管と、前記給水管から前記貯湯タンクをバイパスする給湯バイパス管と、前記給湯管からの温水と前記給水バイパス管からの水を混合するミキシング弁と、前記ミキシング弁で混合された温水を供給する混合管とを備えた湯水混合型貯湯式温水器において、前記ミキシング弁の前記給水バイパス管側に混合タンクを設け、この混合タンクで前記ミキシング弁の湯側から流入する温水と内部に貯留している水とを混合させるようにしたものである。
【０００９】
これにより、給湯停止時にミキシング弁の水側に流入する高温の温水は、混合タンク内に貯留されている低温の水を混合されて温度低下し、再出湯時には給湯管からの高温の温水と混合タンクの温度低下された温水とが混合されて、火傷の心配のある危険なほど高温の温水が一時的に混合管に供給されてしまうことがなくなる。なお、混合タンクは貯湯タンクに比べて遙かに小型なものである。
【００１０】
また、請求項２では、前記混合タンク内の前記ミキシング弁側の接続口近傍に、流入してくる温水と貯留している水の混合を促進する混合促進部材を設けたものである。
【００１１】
これにより、混合タンク内での湯水の混合がさらに促進されて、確実に湯水を混合して温度を低下することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態を図１に基づいて説明する。
なお、従来例と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略することとする。
【００１３】
２２はミキシング弁７の水側に設けた容量１リットル程度の混合タンクで、給湯停止時にこの混合タンク２２内に貯留されている低温の水とミキシング弁７の湯側から水側に流れ込んでくる高温の温水を混合して比較的安全な温度まで温度低下させるものである。
【００１４】
２３は混合タンク２２のミキシング弁７側の接続口に設けた混合促進部材で、混合タンク２２に流れ込んでくる高温の温水に乱れを与えて貯留されている低温の水との混合を促進するものである。
【００１５】
ここで、あらためてこの一実施形態の作動を説明すると、図１に破線で示すように、貯湯タンク１に高温の温水が貯湯タンク１の容量以下で多く貯湯されていて湯水境界層高さレベルがミキシング弁７の高さレベルよりも低いレベルにあり、かつ混合湯温が高く貯湯タンク１内の温水を多く使ったときは、温水と水との比重差および貯湯タンク１底部への給水による温水の押し上げの慣性力によりミキシング弁７の水側の給水バイパス管６に高温の温水が流れ込んでくるが、ミキシング弁７の水側には混合タンク２２が設けられており、この混合タンク２２に流れ込んだ高温の温水は混合促進部材２３に衝突してその流れに乱れが発生し混合タンク２２に貯留されている低温の温水と混合される。
【００１６】
ここでこの一実施形態の具体的な数値を挙げると、混合タンク２２に流れ込む高温の温水が摂氏９０度であっても、混合タンク２２に貯留された摂氏５度低温の水と混合され、最終的に摂氏３０度〜４５度程度の比較的安全な温度まで温度低下する。
【００１７】
そして再出湯の開始時には、この混合タンク２２で温度低下された温水と、給湯管４からの高温の温水とがミキシング弁７で混合されて混合管９より出湯されることとなり、従来のように給湯管４からの摂氏９０度の高温の湯と給水バイパス管６からの摂氏９０度の高温の湯が混合されて危険高温の湯が一時的に供給されてしまうことがなくなる。
【００１８】
ここで、ミキシング弁７の駆動制御に混合温度センサ１０によるフィードバック制御が組み込まれていた場合、例えばリモコンにより混合温度が摂氏５５度に設定されていると、従来の湯水混合型貯湯式温水器では再出湯初期は高温の温水と高温の温水とが混合されてしまうので混合湯温が大幅にオーバーシュートしてしまうと共にミキシング弁７が水側開度大になるように制御され、給水バイパス管６内の高温の温水が出きってしまった後は急激に混合湯温が低下して大幅にアンダーシュートし、再度混合湯温を上げようとミキシング弁７の湯側の開度を急激に大にして再度大幅なオーバーシュートが発生していまい、混合湯温が全く安定しないのに対し、本発明によれば再出湯初期の混合湯温のオーバーシュートの幅を抑えることができると共に、混合タンク２２内の中温の温水が出きった後も給水温度との差が少ないためアンダーシュートもその後のオーバーシュートも抑えることができ、混合湯温の制御を安定させることができる効果も有する。
【００１９】
以上、本発明を図面に示した一実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はこの一実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、加熱器１２はヒーポン式のもののみならず、貯湯タンク１内で直接加熱する電熱ヒータでもよく、また、ミキシング弁７も水側湯側それぞれに駆動装置をもつものやワックスペレット型のミキシング弁でもよい。また、貯湯タンク１や混合タンク２２の容量は例示した容量に限られるものではなく、個々の設計に応じた適切な容量であることを要するのみである。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ミキシング弁の水側に下がってくる高温の湯を、ミキシング弁の水側に設けた混合タンク内でこの混合タンク内に貯留している低温の水と混合して温度を低下させ、再出湯時に極端に熱い湯が給湯されて火傷などの危険が生じるおそれがなくなり安全であると共に、混合湯温を安定させることができ使用感が大幅に向上する。
【００２１】
また、混合タンク内に混合促進部材を設けたので、混合タンク内で湯水の混合のさらなる促進が図られて、確実に湯水を混合して温度を低下することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】従来例の概略構成図。
【符号の説明】
１ 貯湯タンク
２ 給水管
４ 給湯管
６ 給水バイパス管
７ ミキシング弁
９ 混合管
１２ 加熱器
２２ 混合タンク
２３ 混合促進部材
Claims (2)
- 温水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクに給水する給水管と、前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱器と、前記貯湯タンク内の温水を給湯する給湯管と、前記給水管から前記貯湯タンクをバイパスする給湯バイパス管と、前記給湯管からの温水と前記給水バイパス管からの水を混合するミキシング弁と、前記ミキシング弁で混合された温水を供給する混合管とを備えた湯水混合型貯湯式温水器において、前記ミキシング弁の前記給水バイパス管側に混合タンクを設け、この混合タンクで前記ミキシング弁の湯側から流入する温水と内部に貯留している水とを混合させることを特徴とする湯水混合型貯湯式温水器。
- 前記混合タンク内の前記ミキシング弁側の接続口近傍に、流入してくる温水と貯留している水の混合を促進する混合促進部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の湯水混合型貯湯式温水器。
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|---|---|---|---|
| JP2001192405A JP4126162B2 (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | 湯水混合型貯湯式温水器 |
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|---|---|---|---|
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2001
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