JP4747799B2

JP4747799B2 - 即湯システム

Info

Publication number: JP4747799B2
Application number: JP2005337360A
Authority: JP
Inventors: 郷　　芳和; 良博山根
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2005-11-22
Filing date: 2005-11-22
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2025-11-22
Also published as: JP2007139381A

Description

本発明は、即湯システムに係り、特に、給湯器と端末の給湯栓とを接続する給湯配管の途中に湯を溜めておく貯湯タンクを配設させた即湯システムに関する。

給湯個所で給湯栓が開かれると即時に温水を供給することができる即湯システムとして、給湯器に、上水を供給する給水管と給湯個所に通じる出湯管とが接続され、この給水管と出湯管とは、循環ポンプを設けた戻り管で接続されて循環路が形成され、水栓が閉じられて給湯が使用されない時、給湯器及び循環ポンプを作動してこの循環路で所定温度の温水を循環させる循環保温運転を行い、水栓が開かれて給湯が使用された時、給湯個所に即時に温水が供給されるようにする循環方式のものがある。

また、主給湯器と出湯栓との間に保温加熱体を有する即湯ポットを配設し、該即湯ポットの下部に主給湯器からの給湯配管を直結して出湯初期における給湯配管からの冷水のすべてを即湯ポット内に導き、該冷水と即湯ポット内の湯とを即湯ポット内で混合し即湯ポット上部の出湯口から取り出し出湯栓より流出させる構造の貯湯方式のものもある。

後者のタイプにあっては、出湯初期において下部から流入する冷水で即湯ポット内に貯留する高温湯が押し上げられ、上部の出湯口からは高温湯だけが取り出されそのまま出湯口から流出するという問題があり、これを解消すべく、主給湯器から即湯ポットへの給湯配管から分岐せるバイパス路を即湯ポットの出湯口に臨ませ、出湯初期における給湯配管からの冷水をバイパス側と即湯ポット側とに分岐し即湯ポットの湯とバイパス路からの冷水を出湯口で混合して出湯せしめる即湯システムも提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１−２６６４６３号公報

しかしながら、循環方式のものでは、循環ポンプ等の追加部品がコストアップの要因となる。また、貯湯方式のものでは、電気ヒータ等の部品代がかかる外、水を加熱する際に生じる膨張水と圧力を逃がして即湯ポットが水圧によって破損するのを防止するために減圧弁等の安全装置も必要となって、高価なものになってしまうという問題がある。

さらに、これら初期費用に加えて、循環ポンプや電気ヒータを作動させ続けることは電気代等の維持費を必要とするばかりか、地球温暖化対策等の環境保全の観点からも好ましくない。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、シンプルな構造で安価に製造でき、且つ保温用の電気代等がかからない即湯システムを提供することを目的とする。

本発明に係る即湯システムは、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、給湯器と端末の出湯栓とを接続する給湯配管の途中に配設される即湯システムにおいて、断熱性を有する構造に形成され上部に上記給湯配管に接続される上部給湯口と、下部に下部給湯口とが設けられた貯湯タンクと、該給湯配管の上記貯湯タンクより上流側において上記給湯配管が分岐配管され上記貯湯タンクの上記下部給湯口へ接続されるバイパス本管と、該バイパス本管と上記給湯配管との分岐部において上記給湯器から供給される湯温を感知し、該湯温が所定の温度以下の場合は湯を上記バイパス本管へと送出し、上記湯温が所定の温度以上の場合は湯の送出先を上記給湯配管へと切替える流路切替手段と、上記給湯配管の上記貯湯タンクより下流側において上記バイパス本管及び上記貯等タンク下部のいずれかから分岐配管され上記貯湯タンクの下流側において上記給湯配管に接続されるバイパス支管とを備えるものである。

そして、前記即湯システムは、好適には、請求項２に記載したように、前記給湯配管の前記上部給湯口との分岐部と、前記バイパス支管との接続部との間に水圧調整手段を備えることが望ましい。

本発明に係る即湯システムによれば、シンプルな構造で安価に製造でき、且つ保温用の電気代等がかからない即湯システムが得られる効果がある。

本発明に係る即湯システムの第１の実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る即湯システム２を備える給湯装置１の全体的な概要を模式的に示す構成図である。

浴室３が設けられた建物内に引き込まれた建築給水配管５は、同図に示すように、浴室３の外部において分岐し、一方は給湯器４に、他方は浴室３内のサーモスタット付水栓９の給水接続口９ａに接続される。また、給湯器４からは、給湯配管７が延設され、その終端はサーモスタット付水栓９の給湯接続口９ｂに接続される。

給湯配管７の途中には、本実施形態に係る即湯システム２を構成する貯湯タンク８が設けられ、給湯配管７の給湯器４側は、貯等タンク８の底部に設けられた入湯口８ａに接続され、給湯配管７のサーモスタット付水栓９側は、貯等タンク８の頂部に設けられた出湯口８ｂに接続される。

この貯湯タンク８は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチロール等のプラスティック系の材料を発泡成形させた断熱材を、溶着等により例えば円筒状或いは中空角柱状のステンレス製のタンク等に施し、貯湯タンク８内に溜められた湯は容易には冷めないようになっている。なお、本実施形態に係る貯湯タンク８は、本発明の即湯システム２を構成する。

サーモスタット付水栓９は、内部に設けられたサーモスタットを介して、給水接続口９ａから流入する水と給湯接続口９ｂから流入する湯とを良好に混合して、適温の温水とすることができるものである。このサーモスタット付水栓９からは、シャワー９６（図２参照。）を分岐させることもできる。なお、本実施形態に係るサーモスタット付水栓９は、本発明の出湯栓を構成する。

給湯装置１を長時間使用しないでいると、給湯配管７内に残った残存水の水温は低下するが、貯湯タンク８内に貯留された湯の温度は、貯湯タンク８が断熱材から形成されていることから大きく低下することはない。

この状態で、給湯器４を点火すると、給湯器４から送出される湯によって給湯配管７内の残存水は押しやられ、入湯口８ａから貯湯タンク８内に流入する。すると、貯湯タンク８内の湯は押し上げられて出湯口８ｂから給湯配管７へと押し上げられ、給湯接続口９ｂからサーモスタット付水栓９へと流入し、ここで給水配管６からの水と混合して、適温の温水となってカラン９ｃから取り出される。したがって、出湯初期においては、出湯口８ｂと給湯接続口９ｂとを接続する給湯配管７内に残っていた残存水がサーモスタット付水栓９内へと送られるため、この間はカラン９ｃからは冷水が吐出されるものの、短時間で適温の温水を得ることができる。

給湯器４と入湯口８ａとの間の給湯配管７内の残存水は貯湯タンク８内の湯よりも比重が大きいので、貯湯タンク８内に入っても、貯湯タンク８底部に沈殿して、出湯口８ｂから流出することはなく、よって、サーモスタット付水栓９にそのまま送られることもない。

続いて、給湯器４からの湯が貯湯タンク８内に流入すると、この湯は貯湯タンク８底部に沈殿する残存水より比重が小さいことから両者は混和して、水温も平均化される。そして、この状態でサーモスタット付水栓９内に流入するので、カラン９ｃから冷水が吐出されることはない。

図２に、上述した即湯システム２の浴室内における配置を示す。浴室３内に、洗い場９１の一端には浴槽９２が設置され、その洗い場９１側の側面はバスエプロン９３により閉塞される。洗い場９１側には、洗い場カウンタ９４を介して洗い場水栓９５が取設される。この洗い場水栓９５からは、シャワー９６が分岐する。

このように形成された浴室３内において、即湯システム２は、湯が給湯配管７を通過中に熱を失い湯温が低下することを抑えるために、貯湯タンク８の出湯口８ｂとサーモスタット付水栓９の給湯接続口９ｂとを接続する給湯配管７の長さをできるだけ短くするように、サーモスタット付水栓９に近接して洗い場カウンタ９４内に収納することが望ましい。洗い場カウンタ９４を有さない浴室では、バスエプロン９３の裏面等に設置される。

このように、即湯システム２は、電気ヒータ等を必要とせず、安価な断熱材で製造され、また、加熱処理を加えないので、減圧弁等の安全装置も不必要となり、安全且つさらに安価となる。

次に、本発明に係る即湯システムの第２の実施形態について、添付図面を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る即湯システム２Ａを備える給湯装置１の全体的な概要を模式的に示す構成図である。

本実施の形態に係る即湯システム２Ａは、同図に示すように、貯湯タンク８に加え、給湯支管１０、バイパス本管１１、サーモスタット付切替弁１２及びバイパス支管１３を備え、給湯配管７に直接接続されるのではなく、これらバイパス本管１０やバイパス支管１２等を介して接続される点で、第１の実施形態におけるものと基本的に相違し、他の構成は第１の実施形態と実質的に同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。

給湯支管１０は、給湯配管７から分岐配管され、終端は貯湯タンク８の上部に設けられた上部給湯口８ｄに接続される。給湯支管１０への流量と下流側の給湯配管７への流量との比率（例えば８：２）は、それぞれの管径の比によって、或いは流量調整弁を設けることによって調整される。

バイパス本管１１は、給湯配管７から給湯支管１０が分岐する分岐点より上流側において給湯配管７から分岐配管され、終端は貯湯タンク８の下部に設けられた下部給湯口８ｄに接続される。

このバイパス本管１１が給湯配管７から分岐する分岐点には、サーモスタット付切替弁１２が取り付けられる。サーモスタット付切替弁１２は、内部にサーモスタットを有し、給湯器４側から送られる湯の温度が所定の温度（例えば５０℃程度）より低ければこの湯をバイパス本管１１側へ送出し、所定温度より高くなればこれを給湯配管７側へ送出するように流路を切り替える機能を備える。

本実施形態におけるサーモスタット付切替弁１２は、本発明における流路切替手段を構成する。なお、流路切替手段としては、例えば、温度センサが感知した水温に従って流路を自動的に切り替える三方電磁弁等であってもよい。

バイパス本管１１の下流近傍からは、バイパス支管１３が分岐配管され、終端は給湯配管７から給湯支管１０が分岐する分岐点より下流側において給湯配管７に接続される。バイパス支管１３の流量は、バイパス本管１１のそれよりも小さくなるよう設定され、それは、通常それぞれの管径の比によって調整されるが、流量調整弁を設けることによって調整してもよい。

本実施の形態に係る即湯システム２Ａは上記のように構成されており、以下その動作について説明する。なお、以下の各図において、各管及び貯湯タンク８内の塗りつぶしは湯を、ハッチングは水をそれぞれ示すものとする。

本給湯装置１を初めて使用する場合や、長期に亘って使用しなかった後に使用する場合は、図４に示すように、各管内及び貯湯タンク８内の残存水は冷め切っている。その状態で給湯器４を点火すると、出湯初期においてはサーモスタット付切替弁１２を水が通過するので、この水はサーモスタットの働きによりバイパス本管１１側へと導通され、その後、主に貯湯タンク８から給湯支管１１を経由して、また一部はバイパス支管１３を経由して給湯配管７へと戻され、給水配管６からの水と混合されてサーモスタット付水栓９から吐出される。この水は、従来通り暫くの間冷たいままである。

給湯器４の使用を継続すると、図５に示すように、給湯器４で加熱された湯がサーモスタット付切替弁１２に到達し、この湯の送出先は、給湯配管７側へと切り替わる。

そして、給湯配管７を通過する湯の一部は、給湯支管１０へと分流し、貯湯タンク８内に溜められる。この湯は、貯湯タンク８内の残存水より比重が小さいので上澄みとして貯留され、貯湯タンク８底部にある残存水は、下部給湯口８ｄからバイパス本管１１、バイパス支管１３を経て、給湯配管７へと送られる。

給湯配管７に送られた残存水及びサーモスタット付切替弁１２から直送された湯は、サーモスタット付水栓９に至り、給水配管６からの水と混合されて、適温の湯となって吐出される。この時点において、給湯装置１の本来の機能が発揮され始める。

なおも給湯器４の使用を継続すると、図６に示すように、貯湯タンク８内における給湯器４からの湯の量は増加し、遂には貯湯タンク８は給湯器４からの湯で満タンとなって、下部給湯口８ｄからバイパス本管１１、バイパス支管１３を経て、給湯配管７へと送られる。この時点でサーモスタット付水栓９の給湯接続口９ｂに送出される湯は、全て給湯器４からの湯で占められ、給湯装置１の本来の機能が完全に発揮される。

このように貯湯タンク８内は高温の湯で満タンになっているので、ここで給湯器４の使用を終了しても、貯湯タンクの断熱効果により、貯湯タンク８内の湯温は高いまま、次に使用する人のための準備ができた状態に保たれる。

次の人が使用するときには、図７に示すように、給湯配管７内の水温は下がっているので、給湯器４からの湯に押された給湯配管７内の水は、サーモスタット付切替弁１２によってバイパス本管側へと送出される。すると、比重の大きいこの水は、貯湯タンク８の下部給湯口８ｄから貯湯タンク８内の湯を押し上げ、湯は、上部給湯口８ｃから給湯支管１０、給湯配管７を経由して、サーモスタット付水栓９に至り、給水配管６からの水と混合されて、適温の湯となって吐出される。

このまま使用を継続すると、図８に示すように、やがて給湯器４からの湯がサーモスタット付切替弁１２に至り、流路がバイパス本管１１から給湯配管７側へと切り替えられ、給湯配管７を通過する湯の一部は、給湯支管１０へと分流し、上部給湯口８ｃから貯湯タンク８内に溜められる。この湯は、バイパス本管１１から貯湯タンク８内に送られた冷水より比重が小さいので上澄みとして貯留され、貯湯タンク８底部にある冷水は、下部給湯口８ｄからバイパス本管１１、バイパス支管１３を経て、給湯配管７へと送られる。

給湯配管７に送られた残存水及びサーモスタット付切替弁１２から直送された湯は、サーモスタット付水栓９に至り、給水配管６からの水と混合されて、適温の湯となって吐出される。これは、図５に示した最初に使用する場合と同様である。

なおも給湯器４の使用を継続すると、図８に示すように、貯湯タンク８内における給湯器４からの湯の量は増加し、遂には貯湯タンク８は給湯器４からの湯で満タンとなって、下部給湯口８ｄからバイパス本管１１、バイパス支管１３を経て、給湯配管７へと送られる。この時点でサーモスタット付水栓９の給湯接続口９ｂに送出される湯は、全て給湯器４からの湯で占められる。これは、図６に示した最初に使用する場合と同様である。

このように、本実施形態に係る即湯システム２Ａによれば、電気ヒータ等を必要とせず、安価な断熱材で製造されながら、２回目以降に使用する場合は、最初から適温の湯を得ることが可能となる。

また、第１の実施形態に係る即湯システム２においては、出湯初期における給湯配管７からの冷水のすべてが貯湯タンク８内の下部に直接流入するため出湯初期においては下流から流入する冷水で貯湯タンク８内に貯留する高温湯が押し上げられる状態となって上部の出湯口８ａからは高温湯だけが取り出され、貯湯タンク８内の高温湯がそのままサーモスタット付水栓９から流出し、その後これらは混合されて湯温は低下するが、高温湯はその殆どが先に流出してしまうために混合湯の大部分が冷水となってその湯温は急速に低下し出湯温は急激に低くなり、その後、給湯器４からの湯のみに移行すると再び湯温は徐々に上昇して、出湯初期に高温湯が出湯されて火傷の危険があり、貯湯タンク８内の湯の消費が激しく、また、出湯時の貯湯タンク８内の温度低下を給湯使用下限の温度（例えば３０℃）を下回らないようにするのが好ましいが、出湯初期における温度変化が激しいために特別の混合弁等を設けて調整する必要が生じる虞があるが、本実施形態に係る即湯システム２Ａによれば、そのような虞はない。

続いて、本実施形態に係る即湯システムの変形例について、図１０を参照して説明する。

本変形例に係る即湯システム２Ｂは、同図に示すように、給湯配管７と給湯支管１０との分岐部と、バイパス支管１３と給湯配管７との接続部との間に水圧調整手段としての流量調整弁１４を備える点で、第２の実施形態におけるものと基本的に相違し、他の構成は第２の実施形態と実質的に同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。

第２の実施形態に係る即湯システム２Ａは、給湯配管７に接続される給湯支管１０、バイパス本管１１及びバイパス支管１３を備え、多数の配管分岐部を有するため管内の湯が上述したように上手く流れず、また、貯湯タンク７内の湯水がスムーズに入れ替わらない虞がある。そこで、流量調整弁１４を設けることにより、斯かる不具合発生の可能性を低減させようとするものである。したがって、この目的を達成できるものであれば、水圧調整手段として圧力調整弁を用いてもよい。

図１１に示すのは、第２の実施形態に係る即湯システムの他の変形例である。この変形例に係る即湯システム２Ｃは、基本的構成は上述した変形例と同じであるが、バイパス本管１１を貯湯タンク８内に収納した構成となっている。

また、貯湯タンク８内の下部給湯口８ｄ近傍には、流入する水の勢いにより流入水と貯湯タンク８内の湯とが混合することを防止するために攪拌防止傘１５が設けられる。

これらにより、即湯システムをコンパクトに形成することができ、さらに使い勝手が向上する。

以上に説明した実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものによって置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。

本発明に係る即湯システムの第１の実施形態の概要を示す構成図。図１に示された即湯システムの浴室内の配置を示す図。本発明に係る即湯システムの第２の実施形態の概要を示す構成図。本実施形態に係る即湯ユニットを長期間不使用後初めて使う場合の出湯初期における流路を示す図。図４に示した状態から更に使用を継続して流路が変更された状態を示す図。図５に示した状態から更に使用を継続して貯湯タンクが温水で満タンになった状態を示す図。本実施形態に係る即湯ユニットを次の人が使う場合の出湯初期における流路を示す図。図７に示した状態から更に使用を継続して流路が変更された状態を示す図。図８に示した状態から更に使用を継続して貯湯タンクが温水で満タンになった状態を示す図。第２の実施形態に係る即湯ユニットの変形例を示す図。第２の実施形態に係る即湯ユニットの他の変形例を示す図。

符号の説明

１給湯装置
２，２Ａ，２Ｂ即湯システム
３浴室
４給湯器
５建築給水配管
６給水配管
７給湯配管
８貯湯タンク
８ａ入湯口
８ｂ出湯口
８ｃ上部給湯口
８ｄ下部給湯口
９サーモスタット付水栓
９ａ給水接続口
９ｂ給湯接続口
１０給湯支管
１１バイパス本管
１２サーモスタット付切替弁
１３バイパス支管
１４流量調整弁
１５攪拌防止傘

Claims

給湯器と端末の出湯栓とを接続する給湯配管の途中に配設される即湯システムにおいて、
断熱性を有する構造に形成され上部に上記給湯配管に接続される上部給湯口と、下部に下部給湯口とが設けられた貯湯タンクと、
該給湯配管の上記貯湯タンクより上流側において上記給湯配管が分岐配管され上記貯湯タンクの上記下部給湯口へ接続されるバイパス本管と、
該バイパス本管と上記給湯配管との分岐部において上記給湯器から供給される湯温を感知し、該湯温が所定の温度以下の場合は湯を上記バイパス本管へと送出し、上記湯温が所定の温度以上の場合は湯の送出先を上記給湯配管へと切替える流路切替手段と、
上記給湯配管の上記貯湯タンクより下流側において上記バイパス本管及び上記貯等タンク下部のいずれかから分岐配管され上記貯湯タンクの下流側において上記給湯配管に接続されるバイパス支管と、
を備えることを特徴とする即湯システム。
前記給湯配管の前記上部給湯口との分岐部と、前記バイパス支管との接続部との間に水圧調整手段を備えることを特徴とする請求項１記載の即湯システム。