JPH0255689B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は給湯熱源機から遠く離れた端末水栓部
において使い勝手を向上させる給湯制御装置に関
するものである。

従来例の構成とその問題点 セントラル給湯は複数の水栓に給湯する場合に
熱源が集中できる効果があつて通常に実施されて
いるが、熱源機から遠く離れた水栓では、途中の
配管経路が長いために、使い始めには、配管中の
冷水が出てくるばかりでなく配管に熱が奪われる
ので所定温度の湯が出るまでに時間がかかるとい
う実使用上の不便さがある。このため、熱源機と
端末水栓との間を常に循環させておく方法が利便
性を重視する用途では採用されている。第１図は
その従来例で、バーナ１で加熱された貯湯タンク
２を持つ給湯熱源機３は、その出口４からポンプ
５で給湯往路６へ送湯し、給湯復路７から入口８
へ戻る循環路とつながつている。そして、途中か
ら分岐して端末の水栓９が適所に設けられる。前
記水栓９を開けると、ポンプ５の圧力と、逆止弁
１０によつて給水路１１から必らず入口８の方へ
送水されるので水栓から冷水が出ることは無い。
又、１２は減圧逆止弁で、タンク２を過大水圧か
ら保護すると共に断水時に逆流することを防いで
いる。この装置では、ポンプ５によつて温水が循
環しているので、すぐに温水が出湯するため使い
勝手は非常に良いが、使用しない時でも循環させ
るので配管からの放熱ロスが増加する。従つて、
給湯熱源機３の消費エネルギが多く、ポンプ５を
運転するための電気エネルギも増加する問題点が
あつた。

発明の目的 本発明は、このような従来の問題の解消を図る
もので、セントラル給湯での端末の使い勝手の向
上と放熱による熱ロス低減を同時に実現すること
を目的としている。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、独立した
加熱装置を持つ貯湯槽と、貯湯槽の入口回路及び
出口回路と入口回路から分岐し貯湯槽を通らない
分岐回路と、出口回路と分岐回路が合流する出湯
回路と、前記出口回路と分岐回路の流量比を制御
するミキシングバルブとから構成された端末給湯
器を、主給湯熱源機の給湯回路下流に直列接続し
た構成である。この構成によつて、給湯開始時に
は配管中の冷水と端末給湯器の貯湯槽中の高温水
とを適切にミキシングして出湯することによつて
即時に湯が得られ、やがて主給湯熱源機の温水が
到達すれば前記貯湯槽の高温水の使用なくして出
湯を継続するという動作を行うものである。

実施例の説明 以下、本説明の実施例にもとずいて詳しく説明
をする。ここで、第１図の従来例と同一部分には
同一番号を付与している。第２図は一実施例を示
す構成図で、主給湯熱源機３の給湯回路１３の下
流端には端末給湯器１４が直列接続されている。
前記端末給湯器１４は、加熱装置である電気ヒー
タ１５で加熱される小容量の貯湯槽１６を有して
おり、図示していない湯温コントローラでヒータ
入力を制御することによつて予め定めた高温を維
持している。この貯湯槽１６へ流入する入口回路
１７は前述の給湯回路１３に接続されており、高
温水は出口回路１８から出湯する。入口回路１７
と並列の分岐回路１９と出口回路１８はミキシン
グバルブ２０で混合されて出湯回路２１へ流出す
るもので、その混合比率は温度設定器であるつま
み２２で定められる。すなわち、端末給湯器１４
は給湯回路１３からの流入量と同じ量だけ分岐回
路１９又は出口回路１８を通り出湯回路２１から
流出するもので、この間に貯湯槽１６の高温水が
一部使用されることになる。一方、給水路１１か
ら分岐して配管された普通の水道管２３が前述の
出湯回路２１と一対に配置され、逆止弁２４，２
５を経て混合水栓２６に接続されている。

以上の構成において、ミキシングバルブ２０の
温度設定つまみ２２を操作して、ある混合比に設
定して混合水栓の湯栓を開くと、給湯回路１３か
ら分岐回路１９を通る冷水と出口回路１８を流れ
る高温水が適度に混合して最初から温かい湯が得
られる。やがて主給湯熱源機３の温水が端末給湯
器１４に到達すると出湯温が次第に高くなるので
温度設定つまみ２２によつて出口回路１８側の流
量割合を低下させて行き、遂には出口回路１８側
を塞いでしまつても十分な温度の湯が得られる状
態になる。そして混合水栓２６の水栓を開いて任
意の温度を選択することも出来る。このように、
給湯初期だけ端末給湯器１４の貯湯槽１６中の高
温水を使用するものなので、蛇口開栓と同時に温
かい湯が得られ、従来例のような循環の場合に比
べると貯湯槽１６からの放熱は表面積が小さく断
熱も容易なので少く収めることが出来る効果を持
つている。

今、給湯回路１３の長さが20ｍで内径を12mmと
し貯湯槽１６の温度が85℃で給湯回路１３中の滞
留冷水の温度を５℃として出湯回路２１から40℃
を得る場合を考えてみる。40℃にするためには高
温水の出る出口回路１８と滞留水が通る分岐回路
１９の流量比が１対1.28になるように混合比を温
度設定つまみ２２で選択する。今、出湯流量を４
／分とすると高温水の出口回路１８は1.75／
分となり分岐回路１９は2.25／分の速度で流れ
ることになる。給湯回路１３中の滞留水量は2.26
なので約34秒で主給湯熱源機３の温水が到達す
ることになり、この間の85℃高温水消費量は約１
である。５℃の冷水が１だけ貯湯槽に入つた
のでヒータ１５で再び85℃まで沸上る。

ここで、ミキシングバルブ２０を出湯温度によ
つて自動的に混合流量比を制御し、温度設定つま
み２２で指定した温度で出湯するように動作する
感温式にすると更に使い勝手が良い。すなわち、
予め定めた温度になるようにミキシングバルブ２
０が自動制御するので端末給湯器１４へ到達する
温度に応じて混合比調整操作をしなくても良い。
今、前述の配管条件のままで、主給湯熱源機３の
温水温度が60℃で端末給湯器１４の貯湯槽１６の
高温水温度が85℃で、給湯配管１３の滞留水及び
水道管２３からの水道水温度が５℃とし、40℃の
温水を出湯させる場合を考える。ミキシングバル
ブ２０を60℃に設定すると、出湯回路２１には60
℃の湯が流れるので水道管２３の５℃の冷水とは
1.75対１の割合になるよう混合水栓２６の湯栓及
び水栓を操作すれば良い。今、10／分の速度で
出湯させると出湯回路２１には6.36／分で水道
管２３には3.64／分の流量配分となり、更に端
末給湯器１４の中では85℃の出口回路１８と５℃
の分岐回路１９の流量比は2.2対１にすると60℃
が得られるので各々の流量は4.37／分と1.99
／分になつている。ところで、この条件での滞
留冷水量は既述のように2.26なので、今の場合
は約21秒で主給湯熱源機３からの温水が到着する
ことになる。この間の高温水の使用量は1.53で
ある。もちろん、冷え切つた給湯配管１３に熱を
奪われるので、到着温水の温度が60℃になるまで
は高温水の流量は減少しつつも継続するので、給
湯開始時の端末給湯器１４における貯湯槽１６の
高温水使用総量は前記1.53よりも幾らか多くな
る。又、再給湯する時には給湯配管１３中の温度
は余り低下していないので、貯湯槽１６の使用量
は少い。例えば、前述の例で、給湯配管のみ55℃
とすれば、85℃高温水の流量と55℃流量の比は１
対５であつて1.06／分と5.3／分になる。従
つて高温水の使用量は0.37程度に過ぎない。こ
れらの流量比の自動的調整を行うのに感温式ミキ
シングバルブを用いると、操作の面倒さが無くな
るばかりでなく、手動操作に比べて高温水を無駄
使いする恐れも無くなる効果が期待できる。

第３図は本発明の他の実施例を示す給湯装置の
構成図で、端末給湯器１４は給湯回路１３と水道
管２３の両方が接続され、各々に止水栓２７と２
８が設けられている。給湯回路１３の方は、前記
止水栓２７が貯湯槽１６やミキシングバルブ２０
よりも上流側にある。出湯回路２１を通る湯は水
道管２３から来る水と任意の割合で混合されて出
湯口２９から流出する。この第３図の実施例は第
２図の場合に比べて、止水栓２７及び２８を上流
側に配置したのみで他は全く同様であり、動作や
使い勝手も同じである。この構成では止水時の止
水水圧が貯湯槽１６に加わらないので、耐圧構造
にする必要がないので構成・形状・材質面での自
由度が高く、小型軽量な端末給湯器１４の設計が
可能となり、台所や洗面所への設置が容易なもの
になる。

次に第４図は、本発明の他の実施例で、主給湯
熱源機３は缶水量が極めて少い瞬間加熱式であ
る。端末給湯器１４のミキシングバルブ２０は出
湯温度によつて混合流量比を自動調整する感温式
で、温度設定器２２の操作つまみ３０を回転させ
ると出湯温度のレベルを選ぶと同時に、温度設定
抵抗３１が、設定温度に対応した抵抗値になる構
成である。前記、温度設定抵抗３１は、その抵抗
値信号を主給湯熱源機３の温度制御装置３２へ送
り、出口４からの湯温がその設定温度になるよう
燃焼量制御が行われる。尚、２９は出湯口である
が、第２図や第３図の例のように水道との混合は
行わない。第５図は第４図で述べたミキシングバ
ルブ２０及び温度設定器２２の実施例を示した縦
断面図である。ここで、３３がバルブハウジング
で、出口回路１８とつながる湯入口３４から湯孔
３５を通つて混合室３６へ流れる通路と、紙面に
直角方向に設けられた水入口３７から水孔３８を
通つて混合室３６へ流れる通路がある。そして混
合室３６から穴３９を通り抜けて出湯口４０から
出湯回路２１へつながる。前記の湯孔３５と水孔
３８と穴３９は同一軸線上にあり、湯孔３５と水
孔３８の中央を貫通して弁軸４１が設けられ、弁
体４２が弁軸４１と共に上下動することによつて
前記の湯孔３５又は水孔３８の開口度を変化させ
ている。弁軸４１には常に水孔３８を閉じる方向
に付勢したスプリング４３が作用しており、弁軸
４１の上端は感温体４４の底部に係合している。
感温体４４は、温度調節軸４５で径方向と上端が
支えられ下端は前述の弁軸４１と係合する。感温
体４４はロツド４６が温度上昇とすると突き出て
来るもので内部に感温膨脹物質が封入されている
公知の構成である。この構成で、混合温度が上昇
して来るとロツド４６が突き出して来るが温度調
節軸４５はバルブハウジング３３とネジ結合して
いて動かないので結局感温体４４自体が図で下方
へ移動することになる。この結果、弁体４２で湯
孔３５を少し塞ぎ水孔３８を少し開けることにな
つて混合温度はある値で安定する。操作つまみ３
０を回して温度調節軸４５の位置を変更するとロ
ツド４６の当接位置が変化するので、ロツド４６
が突き出て混合温度が安定する状態でのロツド突
き出し量が変わつている。すなわち、混合湯温は
操作つまみ３０によつて可変であつて、その操作
位置に応じた可動部を有する温度設定抵抗が３１
であるから、出湯口４０から出る湯温と主給湯熱
源機３の出口４からの温度は同時に設定されるこ
とになる。端末給湯器１４での動作は第２図や第
３図での実施例と同じであるが、ミキシングバル
ブ２０の設定温度と主給湯熱源機３の出湯温度の
不一致による不都合が解消される効果を有してい
る。例えば、ミキシングバルブ２０の設定温度の
方が高い場合は、初期は貯湯槽１６の高温水があ
るのでその温度が得られるが、やがて主給湯熱源
機３の湯温に低下してしまう。又、逆に設定温度
が低い時は、初期は貯湯槽１６の流出量を少くす
ることで達成されるが、やがて主給湯熱源機３の
湯が到達すると出湯回路２１へはミキシングバル
ブ２０の設定温度より高くなつてしまう。従つ
て、使用途中で湯温が変つてしまう不都合があつ
た。第４図の実施例では、このような不都合が無
いばかりでなく、主給湯熱源機３の出湯温制御を
行うので混合水栓も不要となる効果を有してい
る。

発明の効果 以上詳述したように、本発明の給湯制御装置に
よれば、セントラル給湯の主給湯熱源機の給湯回
路の端末に端末給湯器を配置するもので、この端
末給湯器は、独立した加熱装置を持つ貯湯槽と、
この貯湯槽を通らない分岐回路と、前記貯湯槽か
ら出る出口回路と分岐回路が合流する出湯回路
と、出口回路と分岐回路の流量比を制御するミキ
シングバルブとで構成しているから、主給湯熱源
機からの流れが貯湯槽と分岐回路に分かれて流れ
るので、貯湯槽の高温湯が押し出されることにな
る。この結果、端末蛇口を操作してから湯が出る
までの時間が極めて短縮されて使い勝手が良くな
ると同時に、配管部からの放熱が循環給湯する場
合のような増大を伴うこともない。

又、試算結果が示すように端末給湯器の貯湯槽
容量は少くて良いので機器として小型化され、消
費熱量も少いので電気ヒータで十分でありガス燃
焼の必要はない。従つて、電気の小型貯湯式湯沸
器のみを使う給湯に比べると湯切れを生じる心配
がなく機器自体も小型化され設置位置の自由度も
高くできる。ガスの瞬間湯沸器に比べるとガス配
管工事が不要であるばかりでなく高温の排ガスに
伴う安全上、設置上の危険と制約がない。

更に、従来例のように給湯回路を常に循環させ
るには往復配管工事を必要とするので工事が複雑
になるばかりでなく既築住宅への施工は困難であ
る。この点、本発明では通常のセントラル給湯に
おける配管工事と同等で良いから工事が容易であ
り既築住宅で使用する上での制約がないという効
果を有する。

さらに主給湯機の湯を直接利用するので、端末
給湯器は立上り時の短時間のみ補償すればよいか
ら、端末で給湯能力の全部を熱交換するものに比
べて端末給湯器の容積を少くでき、設置性の良い
装置にできる。

さらにまた、使用流量の増減があつた場合で
も、貯湯槽と分岐回路の流量比は変わらないか
ら、熱供給だけ受け端末で熱交換するもののよう
に熱源機での発熱量と熱交換量の間に時間差が生
じて過渡的温度変化が起りやすいのに比べ、過渡
的な温度変化が少なく安定した湯温にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の給湯装置を示す構成図、第２
図、第３図、第４図はそれぞれ本発明の給湯制御
装置の実施例を示す構成図、第５図は第４図に示
したミキシングバルブの縦断面図である。 ３……主給湯熱源機、１３……給湯回路、１４
……端末給湯器、１５……加熱装置、１６……貯
湯槽、１７……入口回路、１８……出口回路、１
９……分岐回路、２０……ミキシングバルブ、２
１……出湯回路、２２……温度設定器、３２……
出湯温度制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 独立した加熱装置を持つ貯湯槽と、前記貯湯
   槽の入口回路及び出口回路と、前記入口回路から
   分岐し前記貯湯槽を通らない分岐回路と、前記出
   口回路及び分岐回路が接続され合流する出湯回路
   と、前記の出口回路と分岐回路の流量比を制御す
   るミキシングバルブとから構成された端末給湯器
   を、主給湯熱源機の給湯回路下流に直列接続して
   なる給湯制御装置。 ２ ミキシングバルブは温度設定器によつて温度
   指定され、混合温度に応じて分岐回路と出口回路
   の流量比を制御する感温式である特許請求の範囲
   第１項記載の給湯制御装置。 ３ 主給湯熱源機の出湯温度制御装置は端末給湯
   器のミキシングバルブの温度設定器による設定信
   号を受けて出湯温制御を行う特許請求の範囲第２
   項記載の給湯制御装置。