JP4383238B2

JP4383238B2 - 給湯装置

Info

Publication number: JP4383238B2
Application number: JP2004134771A
Authority: JP
Inventors: 史弥安藤
Original assignee: 東芝機器株式会社
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2024-04-28
Also published as: JP2005315523A

Description

本発明は、電気温水器の湯を利用して給湯配管内の湯水の温度を常に設定温度に保つ給湯装置に関する。

従来、給湯装置では、設定温度の湯水を供給する給湯源と蛇口などの出湯部とが給湯配管で接続され、出湯部を開くことで、給湯源から供給される設定温度の湯水が給湯配管を通じて出湯部から出湯する。しかし、出湯部を閉じてから時間が経過するにつれて給湯配管内の湯水の温度が低下し、出湯部から再度出湯したときに、給湯配管内の温度が低下した湯水がまず出湯され、給湯源から供給される設定温度の湯水が出湯部に達して出湯するまでに時間がかかり、快適性が損なわれてしまう。

そこで、給湯配管の出湯部の近い位置に取り付けたヒータによって給湯配管内の湯水を保温することにより、時間経過後の出湯時の湯水の温度の低下を抑制するようにした給湯装置がある（例えば、特許文献１参照。）。

また、給湯配管に循環配管を接続して閉回路とし、この閉回路内の湯水を循環ポンプで循環させながら例えばバーナーなどの加熱手段で加熱することにより、時間経過後の出湯時の湯水の温度の低下を抑制するようにした給湯装置がある。

さらに、給湯源として電気温水器を用いた給湯装置において、給湯配管の出湯部に近い位置から強制的に排水し、電気温水器の湯を利用してミキシングバルブで適温に調整された湯水を間欠的に給湯配管に送り込み、給湯配管を暖めることにより、時間経過後の出湯時の湯水の温度の低下を抑制するようにした給湯装置がある（例えば、特許文献２参照。）。
特開平５−２０３１７０号公報（第２−３頁、図１）特開平７−４７４５号公報（第３−４頁、図１、図４）

しかしながら、電気温水器から給湯する給湯装置の場合、電気温水器に既に沸き上げられている湯を貯湯しているので、この湯を利用せずに、ヒータや加熱手段などの別の熱源を用いることは無駄なエネルギー消費につながる問題がある。

また、電気温水器の湯を利用して給湯配管内の湯水を保温する場合、給湯配管の出湯部に近い位置から給湯配管の温度低下した湯水を排水する必要があり、湯水が無駄になる問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、電気温水器の湯を利用し、給湯配管内の湯水を排水することなく、給湯配管内の湯水の温度を常に設定温度に保つことができる給湯装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の給湯装置は、給水圧力によって湯を押し上げて供給する電気温水器と、この電気温水器から湯が供給される湯側入口、給水を受ける水側入口、設定された温度の湯水を供給する湯水出口を有するミキシングバルブと、分岐された第１の給水配管部および第２の給水配管部を有し、第１の給水配管部が前記電気温水器に接続され、第２の給水配管部がミキシングバルブの水側入口に接続される給水配管と、前記ミキシングバルブの湯水出口に接続されるとともに、湯水を出湯可能とする出湯部が接続され、前記出湯部の開放により前記ミキシングバルブの湯水出口から供給される湯水が出湯部へ向けた方向へ流れる給湯配管と、この給湯配管の湯水が流れる方向の先端から前記給水配管の第２の給水配管部に接続される循環配管と、前記給湯配管から循環配管へ配管内の湯水が流れる方向に湯水を循環させる循環ポンプとを具備しているものである。

そして、循環ポンプで給湯配管から循環配管へ配管内の湯水が流れる方向に湯水を循環させることにより、循環配管を通じて電気温水器とミキシングバルブとに接続された給水配管に湯水が流れ、この給水配管から、電気温水器を通じてミキシングバルブの湯側入口に湯を供給する流路と、ミキシングバルブの水側入口に流れる流路とに分かれた後、ミキシングバルブにおいて水側入口に流れる湯水の温度に応じて湯との混合割合が調整され、設定された温度の湯水が給湯配管に循環されるため、電気温水器の湯を利用し、給湯配管内の湯水を排水することなく、給湯配管内の湯水の温度が常に設定温度に保たれる。

請求項２記載の給湯装置は、請求項１記載の給湯装置において、循環配管にはこの循環配管から給水配管への一方向のみに配管内の湯水が流れるのを許容する逆止弁が設けられているものである。

そして、循環配管に設けた逆止弁により、給湯配管に接続される出湯部から出湯したとき、給水配管からの給水が循環配管側に流れるのを防止し、給水配管からの給水が電気温水器およびミキシングバルブ側へ流れて正常に給湯される。

請求項３記載の給湯装置は、請求項１または２記載の給湯装置において、電気温水器とともにミキシングバルブおよび給水配管を組として複数組備え、これら各電気温水器のミキシングバルブの湯水出口が、給湯配管に対してこの給湯配管内を湯水が流れる方向に沿って順次接続され、循環配管は、給湯配管に対してこの給湯配管内を湯水が流れる方向の最も上流側に接続される１つの電気温水器の給水配管の第２の給水配管部に接続されているものである。

そして、電気温水器とともにミキシングバルブおよび給水配管を組として複数組備え、これら各電気温水器のミキシングバルブの湯水出口が、給湯配管に対してこの給湯配管内を湯水が流れる方向に沿って順次接続される場合、循環配管を給湯配管に対してこの給湯配管内を湯水が流れる方向の最も上流側に接続される１つの電気温水器の給水配管の第２の給水配管部に接続することにより、給湯配管の全長域内の湯水の温度が常に設定温度に保たれる。

請求項４記載の給湯装置は、請求項３記載の給湯装置において、循環配管が接続される電気温水器からの給湯流量を、他の電気温水器からの給湯流量より少なく設定する流量調整手段を備えているものである。

そして、流量調整手段により、循環配管が接続される電気温水器からの給湯流量を、他の電気温水器からの給湯流量より少なく設定するため、循環配管が接続される電気温水器には最後まで残湯が残り、給湯配管内の湯水の温度が継続して設定温度に保たれる。

請求項１記載の給湯装置によれば、循環ポンプで給湯配管から循環配管へ配管内の湯水が流れる方向に湯水を循環させることにより、循環配管を通じて電気温水器とミキシングバルブとに接続された給水配管に湯水が流れ、この給水配管から、電気温水器を通じてミキシングバルブの湯側入口に湯を供給する流路と、ミキシングバルブの水側入口に流れる流路とに分かれた後、ミキシングバルブにおいて水側入口に流れる湯水の温度に応じて湯との混合割合が調整され、設定された温度の湯水が給湯配管に循環されるため、電気温水器の湯を利用し、給湯配管内の湯水を排水することなく、給湯配管内の湯水の温度を常に設定温度に保つことができる。

請求項２記載の給湯装置によれば、請求項１記載の給湯装置の効果に加えて、循環配管に設けた逆止弁により、給湯配管に接続される出湯部から出湯したとき、給水配管からの給水が循環配管側に流れるのを防止し、給水配管からの給水が電気温水器およびミキシングバルブ側へ流れて正常に給湯できる。

請求項３記載の給湯装置によれば、請求項１または２記載の給湯装置の効果に加えて、電気温水器とともにミキシングバルブおよび給水配管を組として複数組備え、これら各電気温水器のミキシングバルブの湯水出口が、給湯配管に対してこの給湯配管内を湯水が流れる方向に沿って順次接続される場合、循環配管を給湯配管に対してこの給湯配管内を湯水が流れる方向の最も上流側に接続される１つの電気温水器の給水配管の第２の給水配管部に接続することにより、給湯配管の全長域内の湯水の温度を常に設定温度に保つことができる。

請求項４記載の給湯装置によれば、請求項３記載の給湯装置の効果に加えて、流量調整手段により、循環配管が接続される電気温水器からの給湯流量を、他の電気温水器からの給湯流量より少なく設定するため、循環配管が接続される電気温水器には最後まで残湯を残すことができ、給湯配管内の湯水の温度を継続して設定温度に保つことができる。

以下、本発明の一実施の形態を図１を参照して説明する。

図１には、例えば、食堂、レストラン、老人ホーム、寮などに設置される給湯装置11を示し、この給湯装置11は、複数の電気温水器12を用い、これら複数の電気温水器12が、給水配管13と例えば洗面所の蛇口、台所の蛇口、風呂の蛇口などの各出湯部14に湯水を給湯する給湯配管15との間に並列に接続された大容量給湯システムとして構成されている。

各電気温水器12は、出湯部14の開放時に給水圧力によって湯を押し上げて給湯するとともに出湯部14の閉止によって給湯を停止する先止押上式の給水給湯方式を採用した同一構造で、図示しない貯湯タンク、およびこの貯湯タンク内に給水される水を所定の沸上温度に沸き上げるヒータなどを有している。

給水配管13は、水道管に接続されて給水される主配管である給水配管18、およびこの給水配管18から分岐されて各電気温水器12側に接続される複数の分岐配管である給水配管19を有している。各給水配管19には、給水配管19の流路を手動開閉する止水栓20、給水配管19の流路を貯湯タンクの上部側に設けられた湯温センサ21による湯温検知に応じて自動開閉する電動バルブ22、給水圧力を減圧する減圧弁23が順に接続されている。給水配管19は減圧弁23の２次側で第１の給水配管部24と第２の給水配管部25とに分岐され、一方の第１の給水配管部24が電気温水器12の貯湯タンクの下部に接続されている。

各電気温水器12の貯湯タンクの上部に逃し弁28を介して給湯配管部29が接続され、この給湯配管部29および第２の給水配管部25がミキシングバルブ30に接続されている。ミキシングバルブ30は、給湯配管部29が接続されて電気温水器12から湯が供給される湯側入口Ｈ、第２の給水配管部25が接続されて給水を受ける水側入口Ｃ、湯と水とを混合割合を調整して設定された温度の湯水を供給する湯水出口Ｍを有している。給湯配管部29および第２の給水配管部25には、それぞれミキシングバルブ30へ向けた一方向のみに湯や水が流れるのを許容する逆止弁31，32がそれぞれ配設されている。

給湯配管15は、複数の出湯部14が接続された主配管である給湯配管35、およびこの給湯配管35から分岐されて各ミキシングバルブ30の湯水出口Ｍに接続される分岐配管である複数の給湯配管36を有している。給湯配管35の最も上流側に接続される１つの電気温水器12の給湯配管36には、流量が、他の電気温水器12に比べて給湯流量が少なくなるように設定するための流量調整手段としてのバルブ37が配設されている。

給湯配管35の先端から給湯配管35の最も上流側に接続される１つの電気温水器12の第２の給水配管部25の分岐部Ｐに循環配管40が接続されている。この循環配管40には、給湯配管35から循環配管40へ向けた一方向すなわち循環方向にのみ湯水が流れるのを許容する逆止弁41、循環流量調整用のバルブ42、循環方向に湯水を循環させる循環ポンプ43、循環流量調整用のバルブ44、循環する湯水の流量を測定する流量計45、循環配管40の終端近傍で循環配管40から第２の給水配管部25への一方向である循環方向のみに湯水が流れるのを許容する逆止弁46が配設されている。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

各電気温水器では、例えば時間帯別電灯の制度において電力料金の安い深夜時間帯などの特定時間帯において、ヒータに通電し、貯湯タンク内に給水されている水および残湯として使われなかった湯水を所定の沸上温度に沸き上げる。

そして、出湯部14の蛇口などが開かれることにより、給水配管19を通じた給水圧力によって電気温水器12の湯が押し上げられてミキシングバルブ30の湯側入口Ｈに湯が供給されるとともに、ミキシングバルブ30の水側入口Ｃに給水され、ミキシングバルブ30において湯と水との混合割合が調整されて設定された温度、例えば４０℃の湯水が給湯配管35に流れ、この給湯配管35を通じて設定された温度の湯水が出湯部14から出湯される。この場合、循環配管40が接続された電気温水器12は、他の電気温水器12に比べて給湯流量が少なくなるようにバルブ37によって設定されているため、循環配管40が接続された電気温水器12以外の電気温水器12から主として給湯される。

出湯部14の蛇口などが閉じられることにより、配管内の湯水の流れが止まる。

出湯部14の蛇口などが閉じられてから時間があまり経過することなく、出湯部14の蛇口などが開かれることにより、同様にして、設定された温度の湯水が出湯される。

また、出湯部14の蛇口などが閉じられてから時間が経過することにより、給湯配管35からの放熱によって給湯配管35内の湯水の温度が低下するため、この湯水の温度低下を防止するために保温動作を実施する。この保温動作では、循環ポンプ43の作動により、給湯配管35から循環配管40へ配管内の湯水が流れる循環方向に湯水を循環させることにより、循環配管40を通じて電気温水器12とミキシングバルブ30とに並列に接続された給水配管19に湯水が流れ、この給水配管19から分岐部Ｐを通じて、第１の給水配管部24および電気温水器12を通じてミキシングバルブ30の湯側入口Ｈに湯を供給する流路と、第２の給水配管部25を通じてミキシングバルブ30の水側入口Ｃに流れる流路とに分かれた後、ミキシングバルブ30において水側入口Ｃに流れる湯水の温度に応じて湯との混合割合が調整され、設定された温度の湯水が給湯配管35に循環される。すなわち、給湯配管35および循環配管40などで構成される閉回路で湯水を循環させながら、給湯配管35内の湯水の温度を常に設定温度に保つ。このとき、循環配管40を通じて戻ってくる湯水の温度にかかわらず、戻ってくる湯水の量と同じ量の湯水が給湯配管35に送り出される。

そのため、出湯部14の蛇口などが閉じられてから時間が経過していても、出湯部14の蛇口などが開かれることにより、同様にして、設定された温度の湯水が出湯される。

なお、閉回路内の湯水の温度が上昇することにより体積が膨脹するが、電気温水器12の逃し弁28により膨脹した体積分を排出し、密閉状態を保つことができる。

また、ある電気温水器12の残湯が少なくなり、湯温センサ21による検知温度が所定値以下になれば電動バルブ22を閉じ、その電気温水器12からの給湯動作を停止させる。この場合、循環配管40が接続された電気温水器12は、他の電気温水器12に比べて給湯流量が少なくなるようにバルブ37によって設定されていて、循環配管40が接続された電気温水器12以外の電気温水器12から主として給湯されているため、循環配管40が接続された電気温水器12が最後まで残湯を有することになる。

このように構成された給湯装置11では、循環ポンプ43で給湯配管35から循環配管40へ配管内の湯水が流れる循環方向に湯水を循環させることにより、循環配管40を通じて電気温水器12とミキシングバルブ30とに並列に接続された給水配管19に湯水が流れ、この給水配管19から、電気温水器12を通じてミキシングバルブ30の湯側入口Ｈに湯を供給する流路と、ミキシングバルブ30の水側入口Ｃに流れる流路とに分かれた後、ミキシングバルブ30において水側入口Ｃに流れる湯水の温度に応じて湯との混合割合が調整され、設定された温度の湯水が給湯配管35に循環されるため、電気温水器12の湯を利用し、給湯配管35内の湯水を排水することなく、給湯配管35内の湯水の温度を常に設定温度に保つことができる。

また、循環配管40に設けた逆止弁46により、給湯配管35に接続される出湯部14から出湯したとき、給水配管19からの給水が循環配管40側に流れるのを防止し、給水配管19からの給水が電気温水器12およびミキシングバルブ30側へ流れて正常に給湯できる。

また、給水配管18と給湯配管35との間に複数の電気温水器12が並列に接続される場合、循環配管40を給湯配管35の最も上流側に接続される１つの電気温水器12の給水配管19に接続することにより、給湯配管35の全長域内の湯水の温度を常に設定温度に保つことができる。

この場合、バルブ37により、循環配管40が接続される電気温水器12からの給湯流量を、他の電気温水器12からの給湯流量より少なく設定するため、循環配管40が接続される電気温水器12には最後まで残湯を残すことができ、給湯配管35内の湯水の温度を継続して設定温度に保つことができる。

本発明の一実施の形態を示す給湯装置の構成図である。

符号の説明

11 給湯装置
12 電気温水器
13 給水配管
14 出湯部
19 給水配管
24 第１の給水配管部
25 第２の給水配管部
30 ミキシングバルブ
35 給湯配管
40 循環配管
43 循環ポンプ
46 逆止弁
Ｃ水側入口
Ｈ湯側入口
Ｍ湯水出口

Claims

給水圧力によって湯を押し上げて供給する電気温水器と、
この電気温水器から湯が供給される湯側入口、給水を受ける水側入口、設定された温度の湯水を供給する湯水出口を有するミキシングバルブと、
分岐された第１の給水配管部および第２の給水配管部を有し、第１の給水配管部が前記電気温水器に接続され、第２の給水配管部がミキシングバルブの水側入口に接続される給水配管と、
前記ミキシングバルブの湯水出口に接続されるとともに、湯水を出湯可能とする出湯部が接続され、前記出湯部の開放により前記ミキシングバルブの湯水出口から供給される湯水が出湯部へ向けた方向へ流れる給湯配管と、
この給湯配管の湯水が流れる方向の先端から前記給水配管の第２の給水配管部に接続される循環配管と、
前記給湯配管から循環配管へ配管内の湯水が流れる方向に湯水を循環させる循環ポンプと
を具備していることを特徴とする給湯装置。
循環配管にはこの循環配管から給水配管への一方向のみに配管内の湯水が流れるのを許容する逆止弁が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の給湯装置。
電気温水器とともにミキシングバルブおよび給水配管を組として複数組備え、
これら各電気温水器のミキシングバルブの湯水出口が、給湯配管に対してこの給湯配管内を湯水が流れる方向に沿って順次接続され、
循環配管は、給湯配管に対してこの給湯配管内を湯水が流れる方向の最も上流側に接続される１つの電気温水器の給水配管の第２の給水配管部に接続されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の給湯装置。
循環配管が接続される電気温水器からの給湯流量を、他の電気温水器からの給湯流量より少なく設定する流量調整手段を備えている
ことを特徴とする請求項３記載の給湯装置。