JPH0256575B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は瞬間加熱器と、この瞬間加熱器にて
加熱された温水を貯溜する貯湯タンクとを備えた
給湯装置に関するものである。

(ロ) 従来技術 従来の給湯装置は大きく分けて瞬間式と貯湯式
とがある。瞬間式のものは立上りは早いが、流量
によつて出湯温度が変わるため、一定温度の給湯
を行なうには複雑な燃焼量制御や高頻度でのバー
ナの発停を必要とする欠点があつた。これに対
し、貯湯式のものは出湯温度は比較的安定してい
るが、逆に立上りが悪い欠点があつた。

また、近年、特開昭58−95148号公報に開示さ
れているうに、貯湯タンクと瞬間加熱器とを別々
に設け、貯湯タンクの水を瞬間加熱器に送り、瞬
間加熱器で高速加熱された温水を貯湯タンクに戻
し、貯湯タンクから給湯を行なうものが提案され
ているが、このものでは瞬間加熱器から貯湯タン
クに流入する温水の流速が早いため、貯湯タンク
内で湯水の混合が起こり、立上りが十分に改善さ
れていなかつた。

(ハ) 発明の目的 この発明は上述した従来技術に鑑みなされたも
のであり、立上り特性が良く、複雑な燃焼量制御
をすることなく出湯の安定化が図れ、さらにはバ
ーナのオン、オフ頻度が低く抑えられるようにし
た給湯装置を堤供することを目的とする。

(ニ) 発明の構成 上記の目的を達するため、この発明では、給湯
管を介して利用部に接続された瞬間加熱器及び貯
湯タンクと、瞬間加熱器で加熱された温水のうち
余剰分を循環ポンプで貯湯タンクに回収する温水
回収回路と、貯湯タンクの貯湯量を検出する検出
器と、この検出器が所定量より少ないある貯湯量
を検出したときに瞬間加熱器を作動させるととも
に、循環ポンプを運転させ、上記検出器が所定量
以上の貯湯量を検出したときに瞬間加熱器の加熱
を制限するとともに、循環ポンプを停止させる制
御装置とを備えた構成であり、貯湯タンクに所定
量の温水が溜まるまでは瞬間加熱器から直接利用
部へ給湯を行ない、立上り特性を良好にするとと
もに、瞬間加熱器の過剰な熱量を貯湯タンクに回
収して出湯温度を安定化させるようにし、貯湯タ
ンクに所定量の温水が溜まつたときは貯湯タンク
からの給湯に切換え、瞬間加熱器のバーナのオ
ン、オフ頻度が貯湯式並以下に低減されるように
した。

(ホ) 実施例 以下、この発明を図面に示す実施例について説
明する。

第１図はこの発明の一実施例装置を示すもので
ある。第１図ににおいて、１はバーナ２および熱
交換器３からなる瞬間加熱器、４は貯湯タンク、
５は貯湯タンク４の下部に接続された給水管、６
は給水管５に装設した流量スイツチ、７は貯湯タ
ンク４の下部と熱交換器２の入口部２ａとを連結
するとともに、三方切換弁８のＡ−Ｃボード間お
よび温度センサ９が装設された配管１０、並びに
熱交換器２の出口部２ｂと貯湯タンク４の頂部と
を連結するとともに、温度センサ１１、循環ポン
プ１２および逆止弁１３が順次装設された配管１
４とで構成された温水回収回路、１５は貯湯タン
ク４の頂部と逆止弁１３との間の配管１４と三方
切換弁８のＢポートとを連結する配管、１６は温
度センサ１１と循環ポンプ１２との間の配管１４
から分岐され、未端に蛇口１７が取付けられた給
湯管、１８は流量スイツチ６および温度センサ
９、１１からの信号を入力し、三方切換弁８の弁
口切換えと、バーナ３および循環ポンプ１２の発
停制御とを行なう制御装置である。

第２図は制御装置１８の具体回路例を示すもの
である。第２図において、１９おび２０は母線、
２１はバーナ制御回路、２２ないし２９は抵抗、
３０は温度設定用可変抵坑、３１は抵坑２２およ
び温度センサ９の中間接続点Ｄと、抵抗２３およ
び可変抗坑３０の中間接続点Ｅの電圧を入力とす
る比較器、３２は比較器３１の比較出力でオン、
オフ制御されるトランジスタ、３３はトランジス
タ３２と直列接続されたリレー、３３１はリレー
３３のリレー接点、３４は中間接続点Ｅと、抵抗
２４および温度センサ１１の中間接続点Ｆの電圧
を入力とする増巾器、３５は増巾器３４の出力で
ベース電圧が制御されるトランジスタであり、ト
ランジスタ３５のエミツタと母線２０との間に循
環ポンプ１２が接続されている。また、三方切換
弁８が流量スイツチ６およびリレー接点３３１の
常閉側（黒丸印）を介して、バーナ制御回路２１
が流量スイツチ６およびリレー接点３３１の常閉
側（白丸印）を介して、リレー３３およびトラン
ジスタ３２の直列回路が流量スイツチ６を介し
て、トランジスタ３５および循環ポンプ１２の直
列回路が量スイツチ６およびリレー接点３３１の
常開側を介してそれぞれ母線１９、２０間に接続
されている。なお、三方切換弁８は非通電時にＡ
−Ｃポート間を連通さるとともに、通電時にＢ−
Ｃポート間を連通させるものを使用し、温度セン
サ９、１１はともに負特性サーミスタを使用して
いる。

上述した実施例装置の動作を説明する。今、蛇
口１７が閉じ、貯湯タンク４には給水管５から水
が満たされているものとする。このとき、流量ス
イツチ６が開になつているため、バーナ３や循環
ポンプ１２が作動することはない。

次に蛇口１７を開くと、水が流れ、流量スイツ
チ６が閉となる。貯湯タンク４には温水がないの
で、温度センサ９が検出する水温Tiは低く、比
較器３１は高電圧出力“Ｈ”を発してトランジス
タ３２をオンにする。このため、リレー３３が通
電され、リレー接点３３１が常開側に入り、バー
ナ制御回路２１が通電されてバーナ３を作動させ
る。また、三方切換弁８は通電が行なわれず、Ａ
−Ｃポート間を連通させる。そして、給水管５を
流れる水は貯湯タンク４の下部を通つて配管１０
に入り、さらに三方切換弁８のＡ−Ｃポート間を
通つて瞬間加熱器１の熱交換器２に入る。また、
熱交換器２を流れる間にバーナ３にて瞬間加熱さ
れた温水は配管１４の分岐部１４ａから給湯管１
６に入り、蛇口１７から利用部へ給湯される。

給湯開始当初は温度センサ１１にて検出される
熱交換器２の出口部２ｂの水温T_pが可変抵抗３
０にて設定された温度T_sより低く、増巾器３４
の出力電圧が低いので、トランジスタ３５はオ
フ、または導通度が小さく、循環ポンプ１２に印
加される電圧も低い。このため、ポンプ流量は零
または僅かとなり、配管１４を通つて貯湯タンク
４に回収される温水量は殆どない。従つて、バー
ナ３の加熱能力を一定とすれば、T_pは上昇して
いく。

温度センサ１１の検出温度T_pがT_sより高くな
ると、増巾器３４の出力電圧が高くなり、循環ポ
ンプ１２に印加される電圧も高くなる。このた
め、ポンプ流量が増大し、貯湯タンク４への温水
回収量が増加する。そして、ポンプ流量の増大に
伴ない、温度センサ１１の検出する水温T_pが低
加し、蛇口１７からの出湯温度および貯湯タンク
４の温水回収温度は設定温度T_s近傍に維持され
るようになる。

このように、本実施例装置によれば、貯湯タン
ク４に温水がない状態で給湯を開始しても、瞬間
加熱器１で瞬時加熱された温水が直接利用部へ送
られるので、立上り特性は極めて良好となる。ま
た、燃交換器２の出口２ｂの水温に応じて循環ポ
ンプ１２のポンプ流量を変えるようにしたので、
バーナ３に複雑な比例制御燃焼をさせることな
く、出湯温度を設定温T_s近傍に維持することが
できる。また、貯湯タンク４にもバーナ３で過剰
となる燃焼熱を利用してほぼ設定温度T_sに保た
れた温水が上方から貯湯される。

温水が貯湯タンク４の下部まで溜まると、この
温水が配管１０を通つて燃交換器２に流れ込む。
このとき、温度センサ９の検出する水温Tiが一
定温度以上となり、比較器３１が低電圧出力
“Ｌ”を発するため、トランジスタ３２がオフと
なり、リレー３３の通電が切られる。そして、リ
レー接点３３１が常閉側に入り、三方切換弁８が
通電されてＢ−Ｃポート間を通連させるととも
に、バーナ３および循環ポンプ１２が停止する。
このため、貯湯タンク４の温水が配管１４→配管
１５→三方切換弁８→熱交換器２→給湯管１６の
順に流れ、利用部へ送られる。貯湯タンク４の温
水は給水管５から給水される水にて押し上げれる
ため、湯水の混合が少ない状態でほぼ全量を取り
出すこができ、出湯温度の変化も少ない。

貯湯タンク４からの出湯が完了し、貯湯タンク
４の温水が全て水と入れ替わると、温度センサ９
の検出する水温が低くなり、三方切換弁８は再び
Ａ−Ｃポート間を連通せ、バーナ３および循環ポ
ンプ１２は作動を再開する。

このように、本実施例装置では貯湯タンク４へ
の貯湯が完了するまではバーナ３の作動を継続さ
せ、貯湯完了後、貯湯タンク４の温水が出尽くす
まではバーナ３の作動を停止するようにしたの
で、バーナ３のオンオフ頻度は貯湯式の給湯装置
に比べ同等以下となる。また、貯湯タンク４の上
下部を三方切換弁８を介して燃交換器２の入口部
２ａに接続したので、１個の温度センサ９で貯湯
タンク４の貯湯完了と出湯完了とを検出すること
ができる。また、配管１４に逆止弁１３と循環ポ
ンプ１２とを設けたので、循環ポンプ１２は熱交
換器流量よりも出湯量だけ少ないポンプ流量とな
り、小容量のものが使用できる。

第３図はこの発明の他の実施例装置を示すもの
であり、第１図のものと共通する部分には同一符
号を付してある。第３図において、第１図のもの
と異なるのは貯湯タンク４の下部と熱交換器２の
入口部２ａとを結ぶ配管１０に温度センサ９と循
環ポンプ１２と電磁弁３６とを設け、貯湯タンク
４の上部に温度センサ３７を設け、流量スイツチ
６、三方切換弁８、逆止弁１３および配管１５を
廃止してあることである。

この実施例装置では温度センサ９の検出する水
温が一定温度以になるまでは電磁弁３６を開とす
るとともに、バーナ３および循環ポンプ１２を作
動させ、給水管５→配管１０→熱交換器２→給湯
管１６→蛇口１７の順に水を流して瞬間加熱器１
から利用部へ給湯を行なう。また、燃交換器２の
出口部２ｂの水温を温度センサ１１で検出して循
環ポンプ１２のポンプ流量を制御し、出湯温度を
設定温度近傍に維持するとともに、余剰の温水を
配管１４を通して貯湯タンク４に貯湯させる。ま
た、蛇口１７からの出湯量が瞬間加熱器１の給湯
量を上回る場合には貯湯タンク４からも給湯が行
なわれる。

貯湯タンク４の貯湯が完了し、温度センサ９が
一定温度以上の水温を検出したら、電磁弁３６を
閉とし、バーナ３および循環ポンプ１２を停止さ
せる。そして、今度は給水管５→貯湯タンク４→
配管１４→給湯管１６→蛇口１７の順に水を流
し、貯湯タンク４から利用部へ給湯を行なう。

貯湯タンク４の温水が少なくなり、温度センサ
３７が一定温度以下の水温を検出したら、電磁弁
３６を開とし、バーナ３および循環ポンプ１２を
作動させて瞬間加熱器１による給湯に戻す。

なお、上述した実施例では出湯温度および貯湯
タンク４の貯湯温度に保持すべく、循環ポンプ１
２のポンプ能力を制御し、流量調整を行なつた
が、循環ポンプ１２と直列に流量調整装置を設
け、この流量調整装置と流量制御を行なつても良
い。

(ヘ) 発明の効果 この発明は以上のように構成されているので、
貯湯タンクに温水がないときは瞬間加熱器から利
用部へ直接給湯を行ない、瞬間式のものと同等な
立上り特性を得ることができ、しかも、瞬間加熱
器の過剰な熱量を貯湯タンクに回収し、複雑な燃
焼制御をすることなく出湯温度の安定化を図るこ
とができ、さらには貯湯タンクに所定量以上の温
水が溜つたときは貯湯タンクからの給湯に切換え
るようにし、バーナのオン、オフ頻度を貯湯式の
ものに比べ、同等以下にすることができ、瞬間式
と貯湯式の欠点を解消しつつ、長所を同時に兼ね
備えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例装置の概略構成
図、第２図は第１図の制御装置の電気回路図、第
３図はこの発明の他の実施例装置の概略構成図で
ある。 １……瞬間加熱器、４……貯湯タンク、７……
温水回収回路、９……温度センサ（検出器）、１
２……循環ポンプ（流量制御装置）、１８……制
御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 給湯管を介して利用部に接続された瞬間加熱
   器及び貯湯タンクと、瞬間加熱器で加熱された温
   水のうち余剰分を循環ポンプで貯湯タンクに回収
   する温水回収回路と、貯湯タンクの貯湯量を検出
   する検出器と、この検出器が所定量より少ないあ
   る貯湯量を検出したときに瞬間加熱器を作動させ
   るとともに、循環ポンプを運転させ、上記検出器
   が所定量以上の貯湯量を検出したときに瞬間加熱
   器の加熱を制限するとともに、循環ポンプを停止
   させる制御装置を備えたことを特徴とする給湯装
   置。