JPH0439539A - 中央式給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は中央式給湯装置に関するものである。

（従来の技術） 例えばホテル、総合病院等の犬、中規模の各種建物で、
全能への給湯を行う場合には、中央式給湯装置が用いら
れている。従来の中央式給湯装置は、例えば第２図に示
すように、多数の給湯個所ａｌ、ａ２．ａ３．・・・・
・・・・を通る給湯往き管すと給湯還り管Ｃとから成る
循環式配管ｄと、ボイラーｅ並びに貯湯タンクｆ及び循
環ポンプｇ等から構成している。そして少なくともボイ
ラーｅや貯湯タンクｆは定期点検や故障発生時に於いて
も給湯が中断されないようにするため、２組を並列に設
け、一方側をバックアップ側として切替動作可能に構成
している。また夫々の給湯能力は、使用中に能力不足が
発生しないようにするために余裕を持った設計としてい
る。

（発明が解決しようとする課題） このような従来の中央式給湯装置では、重量やスペース
が嵩み、荷重や施工上の困難性等の理由から、建物の空
きスペースである屋上に設置するのが困難であり、貴重
なスペースである１階や地階に設置することが多い。ま
た、能力に余裕を持った設計をしているとはいっても、
業務拡張等のように大幅な能力増が必要な場合には対応
することができず、また増設も困難であった。更に、こ
のような構成では、大量生産に適しておらず、コスト高
であると共に、運搬や施工が比較的面倒であった。また
２組のボイラー等は、通常はバックアップ側でない方を
連続的に使用することになるので、一方側の耐久性に問
題があった。

本発明はこれらの課題を解決することを目的とするもの
である。

（課題を解決するための手段） 上述の課題を課題を解決するために、本発明の中央式給
湯装置は、給湯個所を通る給湯往き管及び給湯還り管と
から成る循環式配管と複数の瞬間湯沸器とから構成し、
該複数の瞬間湯沸器は、夫々の湯出力側を前記給湯往き
管に、水入刃側を前記給湯還り管に接続して並列に構成
すると共に、該水入刃側から湯出力側に至る湯沸経路に
は流量センサと湯温センサ及び遠隔操作バルブを設け、
該センサに基づいたバーナの燃焼制御と遠隔操作バルブ
の開閉制御を行う個別制御手段を設けると共に、夫々の
個別制御手段を集中的に管理する中央制御手段を設け、
該中央制御手段には各個別制御手段の異常発生検出手段
を設けて、該個別制御手段の異常発生時に前記遠隔操作
バルブの閉指令信号を発生させる構成としたものである
。

また上記の構成に於いて、中央制御手段と個別制御手段
の制御に於ける通信は、所定時間毎の中央制御手段から
の問い合わせと、個別制御手段からの肯定応答を伴う構
成とし、異常発生検出手段は、所定時間内に於ける前記
肯定応答の無により個別制御手段の異常発生を検出した
り、個別制御手段からの異常信号により個別制御手段の
異常発生を検出する構成とすることができる。

（作用） 給湯に際して中央制御手段は、動作させるべき瞬間湯沸
器に対応する個別制御手段に指令を送り、遠隔操作バル
ブを開とする。こうして遠隔操作バルブが開となった瞬
間湯沸器では、水または戻り湯が給湯還り管から分岐し
て水入刃側から湯沸経路に流入し、この湯沸経路を流れ
る。個別制御手段は、この流れを流量センサにより検出
し、バーナの燃焼を開始する。

従って、前記湯沸経路を流れる上水または戻り湯はバー
ナの燃焼ガスにより加熱される熱交換器を経て加熱され
た後、湯出力側から給湯往き管に合流する。合流した湯
は給湯往き管を流れて給湯個所に至り、その一部が使用
される。そして残りは給湯還り管を還流し、適所に於い
て補給された上水と合流して再び上述したように遠隔操
作バルブが開の瞬間湯沸器の湯沸経路を通る循環に供さ
れる。

しかして、上述のように遠隔操作バルブを開として動作
させる瞬間湯沸器の数を増減すれば、給湯能力を給湯負
荷に応じて容易に変更することができる。また業務の拡
大等の理由により既設の瞬間湯沸器の全てを同時に動作
させても、所要の給湯能力が得られなくなった場合には
、既設の装置に、適数の瞬間湯沸器を増設して、既設の
ものと同様にそれらの湯出力側を前記給湯往き管、水入
刃側を前記給湯還り管に接続すれば、最大給湯能力を容
易に増大することができる。

以上の動作に於いて、個別制御手段に異常が発生して、
その異常を中央制御手段の異常発生検出手段が検出する
と、中央制御手段は、その個別制御手段に遠隔操作バル
ブの閉指令を発する。この閉指令信号を受け、個別制御
手段は遠隔操作バルブを閉とするので、湯沸経路の流水
が停止し、従ってバーナの燃焼も停止する。そして、こ
のように故障が発生した瞬間湯沸器の動作を停止させた
後は、給湯負荷に応じて、停止中の瞬間湯沸器を動作さ
せることにより、適切な能力の給湯運転を継続すること
ができる。

このように、いずれかの瞬間湯沸器、そして個別制御手
段に異常が発生した場合に於いては、対応する瞬間湯沸
器の湯沸経路に戻り湯または上水を強制的に遮断して動
作を停止させるので、異常動作の継続を防止すると共に
、給湯への影響を防止することができる。

（実施例） 次に本発明の実施例を図について説明する。

第１図は本発明の中央式給湯装置の実施例を系統図とし
て表したものである。この図に於いて、符号１　　（ｌ
ａ、ｌｂ、ｌｃ、・・・）は瞬間湯沸器であり、図に於
いては３台を示しているが、これらの瞬間湯沸器１の数
は適宜に設定することができる。これらの瞬間湯沸器１
には、熱交換器２とそれを加熱するためのバーナ３を設
けている。また、その水入力側１から湯出力側０に至る
湯沸経路４には流量センサ５と湯温センサ６及び遠隔操
作バルブ７を設け、該センサ５，６に基づいたバーナ３
の燃焼制御と遠隔操作バルブ７の開閉制御を行う個別制
御手段８を設けている。なお、遠隔操作バルブ７は例え
ば電動バルブで構成することができる。前記個別制御手
段８によるバーナ３の燃焼の制御は、前述した流量セン
サ５により、水入力側から湯出力側に至る湯沸経路４の
所定量以上の流水を検出してバーナ３の燃焼を開始する
動作と共に、前記湯温センサ６により熱交換器２の下流
側の湯温を、予め個別制御手段８に設定した温度とする
ように制御するフィードバック制御や、湯温センサ６に
加えて熱交換器２の上流側の戻り湯または水温を検出す
る水温センサ（図示省略）を設けて行うフィードフォワ
ード制御またはこれらを組み合わせた制御等、通常の個
別使用の瞬間湯沸器に於いて使用されている適宜の制御
方法を適用することができる。尚、瞬間湯沸器１の実際
の動作に必要な他の構成要素、例えばファンモータ、点
火プラグ、フレームロッド等のバーナ安全装置、電磁弁
、比例制御弁、風圧スイッチ、空焚防止スイッチ等の構
成要素は図示を省略している。

符号９は夫々の前記個別制御手段８を集中的に管理する
中央制御手段であり、該中央制御手段９には各個別制御
手段８の異常発生検出手段１０を設けて、個別制御手段
８の異常発生時に前記遠隔操作バルブ７の閉指令信号を
発生させる構成としている。前記中央制御手段９と個別
制御手段８の制御に於ける通信は、所定時間毎の中央制
御手段９からの問い合わせと、個別制御手段８からの肯
定応答を伴う構成とし、異常発生検出手段１０は、所定
時間内に於ける前記肯定応答の無により個別制御手段８
の異常発生を検出する構成とすることができる。この他
、異常発生検出手段１０は個別制御手段８からの異常信
号により個別制御手段８の異常発生を検出する構成とす
ることができる。

具体的な異常信号としては、例えば、温度ヒュ・−ズや
空焚スイッチ等の過熱防止手段の作動信号、湯温センサ
を構成するサーミスタ等の断線による信号、燃料ガス供
給制御用電磁弁またはその駆動回路の故障信号、ファン
モータの回転不検出信号、バーナ燃焼時に於けるフレー
ムロッドの火炎不検出信号またはバーナ３消火時に於け
る火炎検出信号、個別制御手段８自体の故障による異常
信号等の直接的な異常信号の他、湯温、流量や燃料ガス
等の信号を正常に中央制御手段９に送信している場合に
於いて、これらの関係が異常である場合の、これらの信
号等がある。以上の制御のための通信は適宜の伝送制御
手順を適用することができ、また異常発生検出手段１０
の具体的構成も適宜である。

符号１１は多数の給湯個所１２ａ、１２ｂ。

２ｃ、　　・・を通る循環式配管であり、この循環式配
管１１は給湯往き管１３と給湯還り管１４とがら構成し
ており、この循環式配管１１の適所、例えば図に示すよ
うに給湯還り管１４に循環ポンプ１５を設けている。ま
たこの給湯還り管１４には給水管１６を接続している。

給水管１６はバルブ１７や大気解放タンク　（図示省略
）を介して上水道に接続する構成とする他、場合によっ
ては逆圧弁等を介して直接に上水道に接続することもて
きる。

しかして前記瞬間湯沸器１は、夫々の湯沸経路４の湯出
力側０を前記給湯往き管１３、水入刃側１を前記給湯還
り管１４に接続して並列に構成している。これらの湯出
力側０と給湯往き管１３及び水入刃側１と給湯還り管１
４は、手動等のバルブ１８．１９を介して接続している
。尚、図示の構成に於いて符号２０は燃料ガス供給管で
ある。

以上の構成に於いて、給湯に際して中央制御手段９は、
動作させるべき瞬間湯沸器１の個別制御手段８に指令を
送り、遠隔操作バルブ７を開とする。このように開の指
令を送る瞬間湯沸器１の数は、給湯負荷に応じて設定す
る。例えば給湯負荷は、後述するように例えば給湯往き
管１３を流れる湯温により検出することができる。

しかして循環ポンプ１５により給湯還り管１４を流れて
いる戻り湯は、給水管１６から補給された上水と合流し
て、該給湯還り管１４の下流側に流れる。そして遠隔操
作バルブ７が開の瞬間湯沸器１に於いて、給湯還り管１
４から分岐して、水入刃側ｉから湯沸経路４に流入する
。かかる戻り湯または上水の流入を流量センサ５が検出
するので、個別制御手段８によりバーナ３が燃焼を開始
し、予め設定された制御条件に基づいて制御される。

こうして遠隔操作バルブ７が開の瞬間湯沸器ｌの湯沸経
路４に流入した戻り湯または上水は、熱交換器２を通過
する際に加熱されて湯出力側０に至り、給湯往き管１３
に合流する。そして合流した湯は該給湯往き管１３を流
れて各給湯個所１２ａ、１２ｂ、＋２ｃ、・・・・・・
に至り、その一部が使用される。そして残りは給湯還り
管１４を還流し、湯の使用量に応じて前記給水管１６か
ら補給された上水と合流して下流側に流れ、再び前述の
動作の循環が行われる。

しかして以上の動作に於いて、湯の使用量が増え、即ち
給湯負荷が大きくなると、給湯往き管１３を流れる湯の
温度が低下するので、中央制御手段９は、かかる湯温の
低下を適宜の湯温センサ（図示省略）で検出した場合に
は、この湯温の低下程度等に応じて、更に加えて動作さ
せる瞬間湯沸器１の数を導出し、この導出した数に基づ
き、現在遠隔操作バルブ７が閉で運転停止中の瞬間湯沸
器ｌを選択して１選択した瞬間湯沸器ｌの個別制御手段
８に指令を送り、その遠隔操作バルブ７を開とする。し
かして、以上の指令によって遠隔操作バルブ７が開とな
った瞬間湯沸器１が上述と同様な動作を開始し、それま
でに動作中の瞬間湯沸器１と同時に動作するので、全体
としての給湯能力が増大し、前述した負荷の増大に対処
することができる。

次に、湯の使用量が減り、給湯負荷が小さくなると、中
央制御手段９は湯温の上昇の程度等に応じて、燃焼を停
止させる瞬間湯沸器ｌの数を導出し、この導出した数に
基づき、現在遠隔操作バルブ７が開で運転中の瞬間湯沸
器１を選択して、選択した瞬間湯沸器１の個別制御手段
８に指令を送り、その遠隔操作バルブ７を閉とする。こ
うして、動作状態の瞬間湯沸器１の数が減ることにより
、給湯負荷の減少に対応することができる。

以上の動作に於いて、例えば業務拡張等に伴い必要給湯
量が大幅に増大し、全部の瞬間湯沸器１を動作させても
対応できない場合には、既設の装置に、適数の他の瞬間
湯沸器１を増設し、それらの湯出力側を前記給湯往き管
１３、水入刃側を前記給湯還り管１４に接続して、既設
の瞬間湯沸器１と並列に接続して同時に動作させれば、
最大給湯能力を容易に増大することができる。

以上の使用に際して、いずれかの瞬間湯沸器に前述した
ような異常が発生して、正常時には所定時間毎に中央制
御手段９から発生する問い合わせに対しての個別制御手
段８からの肯定応答がない場合や、個別制御手段８から
異常信号が発せられた場合には、異常発生検出手段１０
が検出信号を発するので、中央制御手段９はこの検出信
号を受け、その個別制御手段８に遠隔操作バルブ７の閉
指令を発する。この閉指令信号を受け、個別制御手段８
は遠隔操作バルブ７を閉とするので、湯沸経路４の流水
が停止し、従ってバーナ３の燃焼も停止する。そして、
中央制御手段９は、このように故障が発生した瞬間湯沸
器１の動作を停止させた後は、給湯負荷に応じて、停止
中の故障していない瞬間湯沸器１を動作させることによ
り、適切な能力の給湯運転を継続することができる。こ
のように故障した瞬間湯沸器１は、それだけを修理また
は取替えるだけで良く、前述した通り、瞬間湯沸器１の
湯出力側０と給湯往き管１３及び水入刃側ｉと給湯還り
管１４を、バルブ１８．１９を介して接続しておけば、
このバルブ１８．１９を閉とすることで、他の瞬間湯沸
器１の動作状態、即ち給湯をしている状態での修理また
は取替えを容易に行うことができる。以上のように、い
ずれかの瞬間湯沸器、そして個別制御手段８に異常が発
生した場合に於いては、対応する瞬間湯沸器の湯沸経路
に戻り湯または上水を強制的に遮断して動作を停止させ
るので、異常動作の継続を防止すると共に、給湯への影
響を防止することができる。

尚、中央制御手段９には、異常が発生した個別制御手段
８に対しての遠隔操作バルブ７の閉指令を発した後、該
遠隔操作バルブ７の閉状態を確認する信号を個別制御手
段８に要求し、確認信号がない場合には警報を発する警
報手段（図示省略）を設けることもでき、かかる警報手
段は、遠隔操作バルブ７を閉とすることができなくなる
個別制御手段８の異常発生に対しても対処することがで
きる。

（発明の効果） 本発明の中央式給湯装置は以上の通り、給湯個所を通る
循環式配管と複数の瞬間湯沸器とから構成し、これらの
複数の瞬間湯沸器の動作を制御することにより負荷の変
動に対応させる構成としたので、従来の中央給湯装置に
於いて必要であった貯湯タンクは不要となり、また複数
の瞬間湯沸器のいずれかが故障した場合にも、それだけ
を修理または取替えるだけで良く、故障に対しても即座
に対応することができ、給湯の中断を防止することがで
きるので、切替動作可能な２組を予め設置しておく必要
がなく、また業務拡張等に伴い必要給湯量が大幅に増大
する場合には、既設の装置に、適数の他の瞬間湯沸器を
増設すれば良いので、将来を見越して給湯能力を予め余
裕をもった設計とする必要はない。従って本発明では、
重量及び所要スペースを大幅に低減することができ、ま
た複数の瞬間湯沸器を夫々ユニットとして運搬可能であ
ること等により施工が容易となるので、建物の空きスペ
ースである屋上への設置が可能であり、従来の中央式給
湯装置に占有されていた１階や地階のスペースを有効に
利用することができるという効果がある。また本発明で
は、複数の瞬間湯沸器の夫々を多量生産することができ
るので、−品生産的であった従来の装置と比較して、コ
ストを大幅に低減することができるという効果がある。

更に本発明では、遠隔操作バルブの開閉操作により、容
易に中央制御手段により給湯能力を調節することができ
、負荷の変動に効率的に対処することができるという効
果がある。また本発明では、いずれかの瞬間湯沸器、そ
して個別制御手段に異常が発生した場合に於いては、対
応する瞬間湯沸器の湯沸経路に戻り湯または上水を強制
的に遮断して動作を停止させるので、異常動作の継続を
防止すると共に、給湯への影響を防止することができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を表した系統説明図、第２図は
従来例を表した系統説明図である。 符号１　　（ｌ　ａ、　　ｌ　ｂ、　　ｌ　ｃ、　＝１
−瞬間湯沸器、２・熱交換器、３・・バーナ、４・・湯
沸経路、５・流量センサ、６・・湯温センサ、７・・遠
隔操作バルブ、８・個別制御手段、９・中央制御手段、
１０・・異常発生検出手段、１１・・循環式配管、１２
ａ、＋２ｂ、１２ｃ＝給湯個所、１３　給湯往き管、１
４・・・給湯還り管、１５・・循環ポンプ、１６・給水
管、１７．１８．１９・・・バルブ、２０・燃料ガス供
給管、０　漏出カ側、ｌ　・水入カ側。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）給湯個所を通る給湯往き管及び給湯還り管とから
   成る循環式配管と複数の瞬間湯沸器とから構成し、該複
   数の瞬間湯沸器は、夫々の湯出力側を前記給湯往き管に
   、水入力側を前記給湯還り管に接続して並列に構成する
   と共に、該水入力側から湯出力側に至る湯沸経路には流
   量センサと湯温センサ及び遠隔操作バルブを設け、該セ
   ンサに基づいたバーナの燃焼制御と遠隔操作バルブの開
   閉制御を行う個別制御手段を設けると共に、夫々の個別
   制御手段を集中的に管理する中央制御手段を設け、前記
   中央制御手段には各個別制御手段の異常発生検出手段を
   設けて、該個別制御手段の異常発生時に前記遠隔操作バ
   ルブの閉指令信号を発生させる構成としたことを特徴と
   する中央式給湯装置
2. （２）請求項１の中央制御手段と個別制御手段の制御に
   於ける通信は、所定時間毎の中央制御手段からの問い合
   わせと、個別制御手段からの肯定応答を伴う構成とし、
   異常発生検出手段は、所定時間内に於ける前記肯定応答
   の無により個別制御手段の異常発生を検出することを特
   徴とする中央式給湯装置
3. （３）請求項１の異常発生検出手段は、個別制御手段か
   らの異常信号により個別制御手段の異常発生を検出する
   ことを特徴とする中央式給湯装置