JPH0742007Y2

JPH0742007Y2 - 給湯システムの即出湯装置

Info

Publication number: JPH0742007Y2
Application number: JP1989079667U
Authority: JP
Inventors: 進基野田
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 1989-07-06
Filing date: 1989-07-06
Publication date: 1995-09-27
Anticipated expiration: 2004-07-06
Also published as: JPH0320213U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野及び考案の概要］本考案は、出湯操作初期に冷水が流出せず、直ちに温水
が取出せるようにした給湯システムの瞬間出湯装置に関
するものであり、既に、特願昭63−306682号において提
案した熱移動装置を利用することにより、器具としての
配管経路の簡素化を図るようにしたものである。

［従来技術とその問題点及び課題］給湯システムの瞬間出湯装置として、例えば、第７図に
示すようなものがある。

このものは、同図に示すように、熱交換器（10）の下流
側と給湯蛇口（Ｂ）との間に給湯回路（12）を設けると
共に、熱交換器（10）の上流側と給湯蛇口（Ｂ）とを接
続する帰還回路（19）を設け、この帰還回路（19）にサ
ーモスタット（13）及び循環ポンプ（５）を設けてい
る。そして、帰還回路（19）中の湯温が所定よりも低く
なると、上記したサーモスタット（13）の出力により、
ガス回路中に挿入された電磁弁（50）が開弁せしめられ
て、バーナが燃焼状態になると共に循環ポンプ（５）が
駆動状態となり、熱交換器（10）によって昇温せしめら
れた湯がを循環するようにしてある。

従って、上記した給湯回路（12）内の湯は、常に、所定
温度以上のものとなり、この為、給湯蛇口（Ｂ）を
『開』状態にすると、出湯操作初期においても一定温度
以上の温水が出湯することとなる。

ところが、上記構成のものでは、帰還回路（19）が必要
不可欠なものとなり、この為、配管経路が複雑になって
しまうと言う問題がある。

他方、第８図に示すように、給湯回路（12）における各
給湯蛇口（Ｂ）のすぐ上流部に５リッター程度の容積の
タンク（Ｔ）を設けると共にこのタンク（Ｔ）内にヒー
ター（Ｈ）を設け、出湯操作初期においては前記ヒータ
ー（Ｈ）によって昇温せしめられたタンク（Ｔ）内の温
水を使用するものがある。

このものでは、熱交換器（10）とタンク（Ｔ）間の冷水
に対処する為に、ヒータ（Ｈ）によってタンク（Ｔ）内
の湯温を所望の温度以上（例えば80℃程度）に保ち、こ
の湯と、これとは別に設けた給水回路（18）からの水を
混合して出湯操作初期において所望温度の湯を作って使
用する。

従って、上記した給水回路（18）は必要不可欠なものと
なり、前者のものと同様に配管経路は複雑なものとなっ
てしまう。

本考案は、かかる点に鑑みてなされたものであり、『給
湯用熱源部から給湯管を介して蛇口に給湯するシステ
ム』に於いて、出湯操作初期において、直ちに温水が取
出せるようにしたうえで、器具としての配管経路を簡素
化することを、その課題とする。

［技術的手段］上記課題を解決する為に講じた本考案の技術的手段は
『給湯管の端部に補助熱源部を設け、この補助熱源部又
はその近傍で且前記給湯管に連通する水室に超音波発振
器を設け、この超音波発振器の発振方向を給湯用熱源部
の下流側の給湯管側に向けて設定し、給湯管における蛇
口近傍には温度検知手段を設け、この温度検知手段の出
力を制御装置に入力させ、この制御装置は、給湯停止状
態に於いてこの温度検知手段の検知温度が設定温度より
も低下した時に前記補助熱源部及び超音波発振器を作動
させ且前記検知温度が設定温度になった時にこれら補助
熱源部及び超音波発振器を停止させる構成とした』こと
である。

［作用］上記技術的手段は次のように作用する。

通常運転時には、この給湯システムでは、従来と同様に
給湯用熱源部に於いて熱交換されて給湯管を介して蛇口
から温水が供給される。

給湯運転が停止されると、給湯管に於けるこの状態での
蛇口近傍の温度が温度検知手段によって検知されてその
出力が制御装置に入力される。そして、この検知温度が
設定温度よりも低下すると、この制御装置の出力により
超音波発振器及び補助熱源部が動作状態となる。

このとき、超音波発振器によって超音波領域の振動を発
生させると、この振動波は超音波発振器を収容した水室
から給湯管に伝幡する。すると、補助熱源部の高温水粒
子の持つ熱エネルギーが振動伝幡方向にある給湯管内の
蛇口側に移動する。そして、補助熱源部の温水の熱が一
定時間内に給湯管のほぼ全体に伝わることとなり、温度
検知手段の検知温度が設定温度になると、制御装置の出
力により超音波発振器及び補助熱源部が停止される。

以下に、上記熱移動についての実験結果を第１図〜第３
図に基づいて説明する。

この実験に使用する装置は、第１図に示すように、補助
熱源部と対応する貯湯室（20）と給湯管と対応する連通
管（３）を接続し、前記貯湯室（20）に超音波発信器
（４）の振動波放射部（40）を挿入するとともに貯湯室
（20）を加熱状態に維持するためのヒータ（Ｈ）をこの
貯湯室（20）に投入した構成である。

上記超音波発信器（４）は、通常の超音波発信器であ
り、１メガヘルツ程度の超音波を発信し、その発信エネ
ルギーのレベルは100ワット程度である。

そして、連通管（３）としては、直径13mm程度のパイプ
を採用して、その長さを400mmとし、貯湯室（20）の大
きさは、200mm×100mm×100mmとしてある。

この実験例の装置の場合、同図のように、連通管（３）
の先端部の温度（T3）、連通管（３）の中間部の二箇所
の温度（T1），（T2）及び貯湯室（20）と連通管（３）
との接続部の温度（T0）の温度変化を調べると、第２図
及び第３図のようになる。

尚、ここで、第２図は、貯湯室（20）の超音波発信器
（４）を動作させることなく、一定時間ヒータ（Ｈ）の
みを導通状態として、ヒータの加熱のみによる熱移動を
調べ、その後、超音波発信器（４）を動作させて、この
超音波発信器による熱移動効果を調べたものであり、同
図は、これら一連の経過における、上記各点の温度変化
を示す。

他方の第３図は、予め貯湯室（20）内を加熱状態とし
て、一定温度（70℃）に温度上昇せしめられられた条件
下で超音波発信器（40）を動作させた場合の各店の温度
変化を示すものである。

この実験結果から、超音波発信器（４）の動作によって
貯湯室（20）内の熱が連通管（３）側の先端部に移動
し、この熱移動によって連通管（３）内も貯湯室（20）
内の温度と略一致する程度の温度になることが判明す
る。

［効果］本考案は上記構成であるから次の特有の効果を有する。

給湯停止後は制御装置の出力により必要に応じて補助熱
源部及び超音波発振器が作動して給湯用熱源部から蛇口
までの給湯管内が所定の温度に維持され、出湯時に冷水
が出る不都合が確実に解消され、常時即出湯できる。

一定時間内に、補助熱源部内の温水の熱が給湯管側に熱
移動できるものとなるから、既述従来のもののように帰
還回路等の別回路を設ける必要がなくなり、器具として
の回路構成が簡単になる。

又、温水の持つ熱エネルギーで、細くて長い配管全域の
加熱が簡単なものとなるから、給湯管のほぼ全体が補助
熱源部の温度と略一致する温度となる。

［実施例］以下、本考案の実施例を第４図〜第６図に基づいて説明
する。

この給湯システムの瞬間出湯装置は、第４図に示すよう
に、給湯器の熱交換器（10）の下流側と給湯蛇口（Ｂ）
とを給湯配管（15）で連通接続し、更に、前記給湯配管
（15）における熱交換器（10）のすぐ下流側に、伝熱管
（８）を介して補助熱源部と対応する温水室（２）を連
通接続してある。

上記した温水室（２）内にはヒータ（Ｈ）及び超音波発
振器（４）の振動波放射部（40）を収容してあり、他
方、給湯配管（15）における伝熱管（８）と熱交換器
（10）との間には水流がある時出力する水流スイッチ
（Ｓ）を、上記給湯蛇口（Ｂ）のすぐ上流側には所定温
度以下になったとき出力する温度検知手段（13）を、そ
れぞれ設けてある。そして、給湯蛇口（Ｂ）を閉めた状
態において、この給湯蛇口（Ｂ）のすぐ上流部が所定温
度以下になった時、ヒータ（Ｈ）がON状態になると共に
超音波発振器（４）の振動波放射部（40）から超音波が
発信されるようになっている。

従って、既述した作用により、給湯配管（15）内は全体
的に略一定温度に維持されることとなり、各給湯配管の
端末に配設された給湯蛇口（Ｂ）を開状態にすると、給
湯配管（15）内の温水が出湯し、その後、給湯器によっ
て加熱された温水が出湯することとなる。

又、この為の制御装置としては、第４図に示すものを採
用する。

このものは、同図に示すように、温度検知手段（13）の
出力信号と温度設定器（90）との出力が比較器（91）に
印加されるようになっており、給湯蛇口（Ｂ）の近傍の
温水が温度設定器（90）による設定温度より低くなった
時、上記比較器（91）から出力されるようになってい
る。そして、この比較器（91）からの出力信号と、水流
スイッチ（Ｓ）からの水流のない時のＬ信号はAND回路
（92）に印加されると共に、このAND回路（92）の出力
はトランジスタ（93）のベースに印加されるようになっ
ている。

この制御回路では、上記したトランジスタ（93）への出
力により、該トランジスタ（93）のコレクタ側に接続し
たリレー（94）を閉成状態にし、これにより、ヒータ
（Ｈ）が動作状態になると共に超音波発振器（４）が動
作状態となる。

従って、器具不使用状態において、給湯回路における給
湯蛇口（Ｂ）近傍の湯温が設定器（90）による設定温度
より低くなると、上記したAND回路（92）が信号を出力
し、ヒータ（Ｈ）及び超音波発振器（４）が作動状態と
なり、上記した作用により給湯配管（15）内が全域的に
ヒータ（Ｈ）により加熱された湯が伝幡されることとな
る。そして、上記した部分における温度が設定温度以上
になると、リレー（94）が開成状態となり、超音波発振
器（４）及びヒータ（Ｈ）が停止する。

このように、上記した動作の繰り返しにより給湯配管
（15）内が一定温度に維持されることとなる。

尚、上記実施例のものでは、温水室（２）を伝熱管
（８）を介して給湯配管（15）に接続するようにした
が、第５図に示すように、温水室（２）を給湯配管（1
5）中の熱交換器（10）の上流側に、直接、連設するよ
うにしてもよい。

又、上記のものでは、熱交換器（10）とは別に、温水室
（２）や給湯配管（15）の内部に加熱源であるヒータ
（Ｈ）を設け、該ヒータ（Ｈ）による加熱部分又はその
近傍に超音波発信器（４）の振動波放射部（40）を設け
るようにしたが、第６図に示すように、熱交換器（10）
の近傍に前記振動波放射部（40）を設けるようにしても
よい。この場合、熱交換器（10）がそのまま補助熱源部
として機能する。

更に、加熱源としてヒータ（Ｈ）を採用したが、ガス火
力その他の熱源を使用するようにしてもよい。

又、振動波放射部（40）及びヒータ（Ｈ）を給湯配管
（15）の下流側に設けるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実験装置の説明図，第２図及び第３図
は実験結果を示すグラフ，第４図は本考案の実施例の説
明図、第５図及び第６図は本考案の他の実施例の説明
図，第７図及び第８図は従来例の説明図である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】給湯用熱源部から給湯管を介して蛇口に給
湯するシステムに於いて、前記給湯管の端部に補助熱源
部を設け、この補助熱源部又はその近傍で且前記給湯管
に連通する水室に超音波発振器を設け、この超音波発振
器の発振方向を給湯用熱源部の下流側の給湯管側に向け
て配設し、給湯管における蛇口近傍には温度検知手段を
設け、この温度検知手段の出力を制御装置に入力させ、
この制御装置は、給湯停止状態に於いてこの温度検知手
段の検知温度が設定温度よりも低下した時に前記補助熱
源部及び超音波発振器を作動させ且前記検知温度が設定
温度になった時にこれら補助熱源部及び超音波発振器を
停止させる構成とした給湯システムの即出湯装置。
【請求項２】給湯用熱源部をそのまま補助熱源部とした
実用新案登録請求の範囲第１項に記載の給湯システムの
即出湯装置。