JPH0579892B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は太陽熱や廃熱を熱源とする中温水給湯
機と、ガスや石油の高温水給湯機を組み合せる給
湯装置の湯温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 太陽熱や廃熱を熱源とする給湯機は、その熱源
の性質上から安定した温度での給湯は望めないた
めに、他の熱源との組合せ使用が行われている。
この時の給湯温度を高温から低温まで幅広く、か
つ安定した温度で供給する工夫が行われており、
第１図に従来例を示した。第１図は太陽熱温水器
１を貯湯式ボイラ２で補うもので、温水器１から
の中温水給湯径路３とボイラ２からの高温水給湯
径路４から分岐した分岐路５が定温ミキシングバ
ルブ６に導かれ、あらかじめ定められた温度に混
合されて径路７から出る。一方、水回路８も、前
記高温水給湯路４と径路７と共に混合栓９に導か
れている。混合栓９には各々の路を開閉調節する
水栓１０，１１，１２が設けられて、出湯路１３
で合流するものである。この従来例では、水栓１
０，１１，１２の開閉の組合せによつて、ボイラ
による高温から水まで全温度範囲での出場が可能
であり、特に、定温ミキシングバルブ６によつ
て、夏期は太陽熱温水器１の湯を優先して使用
し、温度がミキシングバルブ６の設定温より下つ
た時はボイラ２の湯を混合して使用するもので、
太陽熱利用率を高くして省エネルギを図つてい
る。しかし、この従来例の構成では、太陽熱温水
器１の湯温が、定温ミキシングバルブ６の設定温
度より低い時は、実際に必要とする湯温が温水器
１の温度より低くてもボイラ２の湯を消費し、混
合栓９で水と混合して使うことになるのでボイラ
熱源が無駄である。又、任意の温度を得るのに３
ケの水栓を操作する必要があるので使い勝手が良
くない。

発明の目的 本発明はこのような従来例での問題解消を図る
もので、太陽熱や廃熱を集めて得た中温水を優先
使用し、且つ、指示温度で出場させ得る給湯シス
テムの提供を目的とするものである。

発明の構成 この目的のために、本発明では、中温水給湯機
と、高温水給湯機と、湯と水の流量比を調節する
比率制御弁と、中温水給湯機と高温水給湯機と比
率制御弁を直列に接続する温水径路と、この温水
径路から分岐し高温水給湯機を迂回し再び温水径
路に合流するバイパスと、高温水給湯機側とバイ
パス側を選択する切換弁と、給湯温度を指定する
温度設定器と、温水径路側からの湯と、水が混合
した後の温度を検出する直接給湯対象に至る給湯
径路に設けた出湯温検出器と、中温水の温度を検
出する中温水給湯機に設けた中温水検出器と、温
度設定器と中温水検出器の信号を比較して切換弁
を制御するとともに、温度設定器と出湯温検出器
の信号を比較して比率制御弁を制御する制御回路
とを設けて給湯装置を構成している。

そして、温度設定器で指定された指定湯温と、
中温水検出器で検出した中温水温度を比較し、指
定湯温が高い場合は、切換弁で高温水給湯機側を
選択し、中温水給湯機の湯を高温水給湯機を経て
供給し比率制御弁で高温水と水の量を調節して指
定湯温を得ると共に、指定湯温が低い場合は、バ
イパス側を選択し、中温水と水の量を調節し指定
湯温を得るものであり、中温水の利用度の向上を
図ると共に、使い勝手は温度指定をして端末蛇口
を開くのみという簡単な操作で済むものである。

実施例の説明 以下本発明の実施例を第２図、第３図、第４図
に基づいて説明する。

第２図は太陽熱を利用した中温水給湯機１４を
使う場合の実施例で、中温水給湯機１４は集熱器
１５と貯湯タンク１６内の熱交換器１７との間を
集熱ポンプ１８で熱媒を循環させて構成される。
１９は高温水給湯機であり、石油、ガス等のエネ
ルギーを利用して加熱が行なわれる。２０は湯と
水の流量比を調節する比率制御弁である。中温水
給湯機１４と高温水給湯機１９及び比率制御弁２
０は、温水径路２１により直列に接続されてい
る。また、比率制御弁２０へは給水路２２も接続
され、水の供給を行なつている。温水径路２１の
途中においては、この温水径路２１から分岐し、
高温水給湯機１９を迂回して再び温水径路２１に
合流するバイパス２３が設けられている。高温水
給湯機１９の下流には、高温水給湯機１９側と、
バイパス側２３を選択する切換弁である三方弁２
４が設けられている。切換弁は、三方弁２４以外
にも、二方弁を２個用いても同様な機能が果せ
る。先の比率制御弁２０で合流した、温水径路２
１からの湯と、給水路２２からの水は混合され、
給湯径路２５から直接、給湯対象である蛇口２６
に供給される。蛇口２６の近傍には、給湯温度を
指定する温度設定器２７が設けられている。比率
制御弁２０の下流側の給湯径路２５には、湯と水
が混合した後の温度を検出する出湯温検出器であ
るサーミスタ２８が挿設されており、中温水給湯
機１４の貯湯タンク１６内には中温水検出器であ
るサーミスタ２９が内設されている。

貯湯タンク１６内にサーミスタ２９が内設され
ていることにより、近傍の配管内に設けられてい
る場合に比べてより正確な、温度検出ができる。

またこの場合、貯湯タンク１６が熱伝導率の高
い材料で構成されている場合は、貯湯タンク１６
の外壁にサーミスタ２９を貼付してもよい。

温度設定器２７とサーミスタ２８及びサーミス
タ２９の信号は、制御回路３０に伝えられ、これ
らの信号によつて比率制御弁２０と三方弁２４が
制御され、温度設定器２７で指定した通りの湯温
を得るように構成されている。

次に動作を説明すると、制御回路３０におい
て、温度設定器２７の信号と中温水検出器である
サーミスタ２９の信号を比較して、サーミスタ２
９の方が温度が高い場合は、バイパス２３側を選
択するように三方弁２４に指令を出す。中温水給
湯機１４からバイパス２３を経由して送られて来
た湯を、比率制御弁２０で水と混合し、温度設定
器２７で指定された温度が得られる比率に、サー
ミスタ２８で検出した混合湯温を制御回路３０に
フイードバツクして制御を行なう。温度設定器２
７の指定温度が、サーミスタ２９で検出される中
温水温度より高い場合は、制御回路３０の指令で
三方弁２４が高温水給湯機１９側を選択し、中温
水給湯機１４の中温水は高温水給湯機１９を経て
昇温され、比率制御弁２０に供給される。比率制
御弁２０では高温水給湯機１９を経て来た湯と、
水の流量比率が調節され、温度設定器２７で指定
した出湯温度を得る。このように、中温水給湯機
１４の中温水は、温度設定器２７で指定された温
度よりも高くてもあるいは低くても、直接あるい
は間接的に必ず利用されている。

第３図は本発明の他の実施例であり、第２図の
例と同じ構成要素には同一番号を付与した。第２
図との相違点は、三方弁２４を高温水給湯機１９
の上流側の温水径路２１とバイパス２３の分岐点
に設けている点と、比率制御弁２０を中温水給湯
機１４の上流側に設け、中温水給湯機１４と給水
路２２の給水分岐点に臨ませている点である。水
は非圧縮性の流体であるので、混合比は分流比に
等しく、切り換え動作も分岐点、合流点でも同等
であるので、第２図で説明した動作、効果が第３
図の実施例においても達成される。三方弁２４を
高温水給湯機１９の上流側に、また比率制御弁２
０を中温水給湯機１４の上流側の給水分岐点に設
けることにより、双方の弁には高温湯が流れるこ
とがなくなるため、使用材料の選択が容易とな
り、高温水中に析出される炭酸カルシウムや炭酸
マグネシウム等のスケール付着が低減でき、耐久
性、信頼性に優れた装置が提供できることにな
る。比率制御弁２０の一実施例を第４図に示す。
これは第２図に示す給湯装置の実施例に対応して
いる。比率制御弁２０は温水径路２１に接続され
る弁孔３１と、給水路２２に接続される弁孔３２
と、給湯径路２５に接続される弁孔３３を有して
いる。弁の内部には、湯側弁体３４と湯側弁座３
５、水側弁体３６と水側弁座３７が設けられてい
て、湯側弁体３４と水側弁体３６は軸３８に取り
付けられ、スプリング３９により互に離反する方
向に付勢されている。軸３８は駆動源であるステ
ツピングモータ４０の回転を減速し、直線運動に
変換する変換機構４１を介して駆動され、上下動
作を行なう。４２は混合室である。

弁孔３１より供給される中温水給湯機１４から
の中温水、あるいは中温水給湯機１４から高温水
給湯機１９を経て昇温された高温水は、弁孔３２
より供給される給水路２２からの水と混合室４２
で混合され、弁孔３３を経て給湯径路２５に送ら
れる。サーミスタ２８で検出される混合湯温はフ
イードバツクされ、温度設定器２７で指定される
指定温度との偏差を解消するように、制御回路３
０からステツピングモータ４０が駆動制御され
る。

また、サーミスタ２８で検出される混合湯温
は、給湯径路２５が比率制御弁２０を経た後、直
接給湯対象である蛇口２６に接続されていて途中
で配管が合流しないため、サーミスタ２８の温度
信号を表示に利用することにより、使用者は給湯
される温度を知ることができる。

この給湯装置においては、弁孔３１からは中温
水あるいは高温水が、また弁孔３２からは水が供
給され、高温側と低温側が常に定まつているた
め、弁の駆動方向は、高温側と低温側が逆転する
場合もあり得る給湯装置のように、逆転させる必
要がない。なお、三方弁２４はバイパス２３側と
高温水給湯機１９側を２位置動作的に切り換える
本実施例以外にも、バイパス２３側と高温水給湯
機１９への流量比率を変える無段階動作的なもの
も考えられる。

また、第４図は第２図の実施例に適合する構成
で示したが、弁孔３３から給水し、弁孔３１を中
温水給湯機１４に、また弁孔３２を給水路２２に
接続することにより、第３図の実施例に適合する
ものとなり得る。但し、サーミスタ２８のみ第３
図に示す位置に変える必要がある。

この実施例の効果は上記した構成により、比率
制御弁２０を中温水給湯機１４の上流側に、切換
弁２４を高温水給湯機１９の上流側を設けること
により、弁材料の劣化防止やスケール付着の低減
が図れ、信頼性・耐久性に優れた弁装置とするこ
とができる。

発明の効果 本発明は、中温水給湯機と高温水給湯機と湯水
の比率制御弁を直列に設け、高温水給湯機を迂回
するバイパスと、高温水給湯機とバイパスを選択
する切換弁を設け、中温水と水、あるいは中温水
を昇温加熱した高温水と水を適量混合することに
より指定温度を得ているものであり、次のような
効果を有する。

(1) 中温水は温度の高低にかかわらず必ず利用さ
れ、高温水給湯機側を通る時も中温水が流入さ
れるため、加熱に使用されるエネルギーが節約
でき、省エネルギーを図り、中温水利用度を高
めた給湯装置が提供できる。

(2) 設定温度よりも中温給湯機の温度が高い場合
は中温水と水を、また低い場合は高温給湯機か
らの湯と水を混合して給湯しているため、比率
制御弁の湯側、水側の関係が一定しており、制
御や構成が簡単で、切換弁の切換え動作があつ
ても、給湯温度がオーバーシユートする危険が
ない。

また、中温水給湯機内に中温水検出器を設
け、比率制御弁に接続された直接給湯対象に至
る給湯径路に出湯温検出器を設けているため、
中温水検出器の近傍配管内の温度を検出して利
用する場合や、比率制御弁以降に補助熱源機の
合流部を有する場合に比べ、温度制御が正確に
でき、実際に給湯対象に供給される温度を、出
湯温度検出器で検出される温度信号を利用して
表示すること等ができる。

(3) 比率制御弁に導入される高温側と低温側の入
口関係は一定であるため、特に逆転をする給湯
装置のように、弁の駆動制御方向を反転させる
必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の給湯装置を示すシステム構成
図、第２図は本発明の給湯装置の一実施例を示す
システム構成図、第３図は本発明の給湯装置の他
の実施例を示すシステム構成図、第４図は第２図
の実施例に用いた比率制御弁を示す断面図であ
る。 １４……中温水給湯機、１９……高温水給湯
機、２０……比率制御弁、２１……温水径路、２
３……バイパス、２４……切換弁、２７……温度
設定器、２８……出湯温検出器、２９……中温水
検出器、３０……制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中温水給湯機と、高温水給湯機と、湯と水の
   流量比を調節する比率制御弁と、前記中温水給湯
   機と高温水給湯機と比率制御弁を直列に接続する
   温水径路と、この温水径路から分岐し前記高温水
   給湯機を迂回し再び温水径路に合流するバイパス
   と、高温水給湯機側とバイパス側を選択する切換
   弁と、給湯温度を指定する温度設定器と、前記温
   水径路側からの湯と、水が混合した後の温度を検
   出する直接給湯対象に至る給湯径路に設けた出湯
   温検出器と、中温水の温度を検出する前記中温水
   給湯機に設けた中温水検出器と、前記温度設定器
   と中温水検出器の信号を比較して前記切換弁を制
   御するとともに、前記温度設定器と前記出湯温検
   出器の信号を比較して比率制御弁を制御する制御
   回路から構成され、中温水と水、あるいは中温水
   が昇温された高温水と水を適量混合することによ
   り指定温度出湯を行う給湯装置。 ２ 切換弁は高温水給湯機の上流側に、また比率
   制御弁は中温水給湯機の上流側に設けた特許請求
   の範囲第１項記載の給湯装置。