JPH08200821A

JPH08200821A - 即湯化装置

Info

Publication number: JPH08200821A
Application number: JP4608095A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Hayakawa; 哲夫早川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-01-27
Filing date: 1995-01-27
Publication date: 1996-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】混合栓を開くと湯待ちせずに直ちに出湯する
即湯化装置を提供する。【構成】貯湯槽と湯の循環装置とより即湯機構を構成
し、温度センサーの指令により配管中の湯温を一定範囲
に保ち混合栓を開くと直ちに出湯する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、給湯器を設置して複
数の戸内の混合栓に湯を供給する場合、混合栓の全部又
は一部を即湯化する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】給湯器を設置して複数の戸内の混合栓に
湯を供給する場合、一旦混合栓を閉じて時間が経って再
度混合栓を開いても配管中の湯の冷却により直ちに所望
する温度の湯が得られるわけではなく、混合栓を開いて
５０秒位の間は冷い水（死水）が出るので湯が出るまで
湯待ちしなければならない。いわゆる湯待ち時間が必要
であり特に冬季において寒冷地や老人、子供のいる家庭
においては不都合であり不便である。これをなくすため
に、次に示すような方法が発表されている。１．図９に示すように混合栓に近接して電気ヒーター付
きの貯湯槽を施置する方法が発表されている。図におい
て、イ・・給湯器ロ・・貯湯槽ハ・・電気ヒー
ターニ・・混合栓ホ・・シャワーヘ・・逃し弁
ト・・給湯配管チ・・給水配管を示す。此の場合、ロはハを有して混合栓を使用する時間帯は常
に湯を貯えている。故にニを開くとイ、トの冷めた水が
口に入り貯湯と混合してニより出る。貯湯と流入した冷
水との混合の仕方により湯の温度むらが発生する。又、
ホはロを取付ける空間がなく設置できない。此に関して
は、特開昭６１−１９７９４４特開昭６１−１９７９４５特開昭６２−１１６８３８特開昭６２−１１６８３９特公平５−８３３８が発表されている。２．図１０に示すように、給湯器を設置せず給水管より
の水を比較的大容量の貯湯槽に貯えて電気ヒーターによ
り所定の温度の湯として貯えておく方法も発表されてい
る。此の場合、ニを開くと給水の圧力により水とロの湯
が混合して出湯する。洗髪洗面化粧台などに取付けられ
ている。３．図１１に示すように、ポンプ、小型の貯湯槽などを
内蔵して給湯を循環させることのできる給湯器を使用し
て給湯器と各混合栓間の湯を循環させる即湯化装置も発
表されている。配管よりの熱損失が大きいのでホテル等
では使用されているが一般家庭では殆ど使用されていな
い。図において、リ・・戻り湯配管ヌ・・バスルームを示す。配管は給水、給湯共に先分岐方式のループ配管である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

１．図９に示す各々の混合栓ごとにヒーター付きの貯湯
槽を施置する方法は次の欠陥がある。１）．混合栓毎に取付けなくてはならない。従って貯湯
槽を取付ける空間の確保、周囲との調和などに問題があ
る。２）．家庭内の混合栓の多くを即湯化するためには、混
合栓ごとに取付けねばならず大なる経費を必要とする。３）．貯湯槽ごとに圧力逃し弁、排水コックが付いてい
るので、その排水経路を確保する必要がある。４）．即湯性の最も希望されるシャワーは、その取付空
間が確保できないために施置することができない。２．図１０に示す貯湯槽方式の即湯化装置には、次の欠
陥がある。１）．貯湯槽の容量が１５ｌ、３０ｌと大きく施置する
スペース確保に問題がある。２）．此の場合、貯湯槽の容量は大きいが湯を使い切れ
ば次に沸き上るまでに、２〜３時間を待たなければ再度
使用ができない。故に多人数の家庭には不向きである。３）．シャワーには施置空間がなく施置することができ
ない。３．図１１に示す戻り湯配管のできる給湯器を使用して
先分岐方式配管にて給湯器と各混合栓間を常に湯を循環
させる方法には、次の欠陥がある。１）．此の方法は、どれかの混合栓を使用する時間帯は
連続して湯を循環させなければならない。このために、
配管からの放熱ロスが大きく熱費が大で不経済である。
故にホテル等のごとく特に即湯性の要求される場合のみ
使用される。家庭用としては困難である。２）．配管方式が先分岐方式であり、本管より混合栓ま
での立上り配管が多くて管継手が多用されており、この
ために水漏れ、赤水等の問題が発生する。又、混合栓を
２ケ以上同時使用すると吐水量が大きく変動する。４．以上に示したごとく、現在発表されている即湯化装
置には種々の問題点や欠陥がある。故に本発明は、此を
取りのぞいて一般家庭においても容易に使用できて便利
な即湯化装置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】ヘッダー方式の配管にお
いて、給湯器に近接して貯湯槽と湯の循環装置とよりな
る即湯機構を施置して、貯湯槽と混合栓間の湯が温度セ
ンサーの指令により戻り湯ヘッダーを経て貯湯槽の湯と
入れ替わることにより一定範囲の温度に保たれている。
故に混合栓を開けば即座に湯が出る。

【０００５】

【作用】

１．本発明においては、混合栓の使用時においては貯湯
槽及び其と混合栓間の湯は常に一定の範囲内の温度に保
持されている。故に混合栓を開くと、給湯器に点火され
ると同時にまず此の湯が出湯する。２．つづいて、給湯器の稼働による沸き上りつつある温
度の低い湯（立上り中の湯）が貯湯槽に到りその高温の
湯と混合して給湯ヘッダーを経て混合栓に到り出湯す
る。３．つづいて、給湯器の沸き上った湯が貯湯槽、給湯ヘ
ッダーを経て混合栓に到り以後、連続して出湯する。４．かくして、間欠的に混合栓を使用する場合において
長時間にわたって混合栓を開かなくても、貯湯槽、混合
栓までの湯は常に一定範囲の温度の湯を保っている。か
くして、即湯機能を完全に発揮する。５．長時間にわたって混合栓を開かず次に開く時間が確
定できる場合は、タイマー設定により次に使用する時間
を指定すれば、指定時間には貯湯槽、混合栓間の湯は沸
き上っている。

【０００６】

【実施例１】１．図１に給湯器に近接して即湯化装置を施置した即湯
化装置の実施例を示す。此の場合、混合栓はシャワーを
含めて４ケであり此を全部即湯化している。図におい
て、１・・給湯器２・・即湯化装置３・・貯湯
槽４・・循環装置５・・電気ヒーター
６・・循環ポンプ７・・流量調整弁８・・逆止弁９・・合流点１０・・給湯ヘ
ッダー１１・・戻り湯ヘッダー１２・・水
ヘッダー１３・・・ペアチューブ１４・・混合栓１５・・戻り点１６・・Ｕ
ターンチーズ１７・・水チューブ１８・・温度センサー
１９・・給湯配管２０・・戻り湯配管２１・・給水配管２２
−１・・温度センサー２２−２・・温度センサー２３・・逃し弁
２４・・シャワーを示す。２．即湯化装置２は３と４とより構成され、３の湯は５
により加熱され２２−１と２２−２のバイメタル温度セ
ンサーにより指定温度に保たれる。２２−１は湯温設定
用であり、ＯＦＦ７０℃±４℃；ＯＮ６０℃±４℃であ
る。２２−２は温度過昇防止用であり、ＯＦＦ８５℃±
４℃；手動復帰である。３．循環装置４は６，７，８により構成され、１よりの
湯と６により還流した湯とは９にて合流し３に到る。一
方３を出た湯は、１９，１０を経て１３の往き側のチュ
ーブを通り１４に到る。１４を閉じて使用しない場合は
配管中の湯は放熱により次第に冷くなる。此を１３の１
６に近接した１８により検出して指定温度まで降下する
と６を稼働する。従って、湯は１６より１３の戻り湯配
管を通り１５，１１，２０を通り９より３に到り、同時
に３の湯が１９，１０，１３の往き湯配管を通り１８に
到する。故に１８の湯は設定温度に復帰して１８の指令
により６は停止する。１８はバイメタルであり、ＯＦＦ
６０℃±４℃；ＯＮ４５℃±４℃である。猶、１８を取
り付ける位置は１０より１６までの配管距離が一番長い
１４とすれば、其より短い１４はすべてクリヤーする。
かくして３より１６に到る各１４の往きの湯は常に設定
された温度範囲に保たれ、いつ１４を開いても即湯化機
能を発揮することができる。４．次に図１において、Ａ−Ａ部に示す部分を拡大して
図２に示す。図において１３−１・・往き湯チューブ１３−２・・戻り湯
チューブ２５・・アルミ箔２６・・信号線２７・・
さや管２８・・センサー取付座を示す。図は、１４に近接した往き湯と戻り湯との折り返し部を
拡大して示している。本発明の即湯化装置はヘッダー方
式配管に取付けている。故に１３のチューブは架橋ポリ
エチレン管又はポリブデン管である。１３の往きと戻り
湯チューブを重ねて保温のために２５を巻いて２７の中
に挿入して、必要に応じて２６も巻き込んでいる。故に
１３は配管途中に全く継手がなく取付法が簡単である。
２８はニッケルメッキ銅製の１８取付用座であり必要に
応じて取付ける。１８よりの信号電流は２６を通り６に
送られる。５．図３に、１８の湯温制御の機能を確認するために製
作した実験装置を示す。此は、本発明の即湯化装置をそ
のまま使用して給湯が往復するペアチューブの有効長さ
を５ｍとして製作した。戸建ち、マンション等において
ペアチューブの長さは５ｍ位が多いからである。図にお
いて、２９・・ストツバルブ３０・・減圧弁３１
・・Ｕターンエルボ３２・・温度記録計３３・・保温３４・・
実験したペアチューブの長さを示す。此の実験装置は、図１の実施例の混合栓への配管の一部
を取出したものであり２９の新設、１６を３１に取り替
えている。此の実験装置においては、１は使用せず２の
３の湯を循環している。従って１からの配管の替わりに
２１を接続している。かくして、本実験装置を１０℃に
空調した実験室に設置して此の雰囲気温度によるデータ
を採集した。此の実験により次の事項を測定した。１）．６を稼働しない状態を続けると１３の中の湯は停
止をつづけて、管の放熱により次第に湯温は低下する。
此の時間経過と湯温低下の状態を１０℃の雰囲気のもと
で３２に温度を記録させた。まず、３の湯を６０°〜７
０℃に保持して６を稼働させて湯を循環させて６０℃に
安定したことを確認した上で６を停止し２９を閉じて１
３中の湯を固定し、放置して湯温が１０℃を示すまで記
録をつづけた。かくして求めた湯の冷却曲線を図４に３
５曲線として示した。２）．次に、１８の湯温制御用センサーの機能を確認す
るために、次の実験を行った。故に此の温度制御の基に
１９の２９は開き、２１の２９は閉じて１３に湯を断続
的に循環させ続けて３２により此の温度制御による湯温
変化の記録を求めて、其の平均値により図５の３６曲線
を求めた。又、図中の斜線部分３７は熱損失量を示す。３）．此の実験により次の事項を確認した。（１）１０℃の雰囲気温度においては、湯温が６０℃よ
り１０℃に低下する時間は約３時間位である。（２）１０℃の雰囲気温度、バイメタル１８の設定条件
の基では、湯温が６０℃より４５℃に低下する時間は、
約２５分位であり、此の周期でバイメタルは作動する。
猶、３２に示される配管中の湯の４５℃より６０℃に復
帰の時間は約３０秒位である。此は配管中の湯量とポン
プ吐出量との関係によるものである。４）．図５より明なごとく、此の実験による配管の熱損
失量は３７の斜線にて示される。此の値は図１１に示す
ように、混合栓を使用する時間帯は連続して湯を循環さ
せる方法と比較すると僅少である。故に本発明の即湯化
装置は、市販品と比べて経済性においても優れている。

【実施例２】１．図６に実施例２を示す。図において、３８は給湯チ
ューブであり２７の中に挿入してある。此の即湯化装置
は、実施例１と同じである。混合栓の数は５ケである
が、そのうちのシャワー２４と台所の３９混合栓を即湯
化している。その外は即湯化しておらず３８に示す給湯
のみの単配管である。故に１８の指令により６を稼働し
ても２４，３８以外の湯は循環しない。かくのごとく本
発明においては、多数個の混合栓のうち特に必要なもの
だけ選択的に即湯化することができる。２．後日、他の混合栓を追加して即湯化したい場合にお
いても、３８をペアチューブの１３とそっくり交換する
だけで即湯化することができる。

【実施例３】１．図７に本発明の即湯化装置をマンションに取付けた
場合を示す。此の場合、４１は浴槽であり即湯化してい
ない。その他の４ケの混合栓は即湯化している。配管は
ヘッダー方式であり、１３はペアチューブ、１７は水チ
ューブでありさや管に入ってスラブコンクリート埋設工
法である。１８は４３に取付けられている。図におい
て、４０・・量水器４１・・浴槽４２・・シャ
ワー４３・・洗濯機４４・・洗面台
４５・・台所４６・・スケールを示す。図７に示す配管図は、典型的な一般ファミリー
マンションの場合である。故に此に基いて、本発明の即
湯化装置の運転経費を試算する。但し、１の燃費、３の
スタート時の湯の予備加熱の燃費は含まない。即湯化の
ためのランニングコストのみである。此の場合、次に示
す２通りの燃費が必要となる。１）．１４を閉じているときに配管中の湯温を保持する
ために加えるべき熱量で図５の３７に示す。（Ｑ_１）
配管の熱損失量の補充である。図７において１８は４３
に取付けられており、此の１０よりの配管の長さを４６
にて測定すると約５．２ｍである。此の場合、配管は架
橋ポリエチレン管の１０Ａである。此の管内容量は０．
０７５ｌ／ｍである。１９は１５Ａであり０．１７９ｌ
／ｍで、管長は０．８ｍである。故に此の場合の管内の
湯量は、Ｖ≒１．７ｌである。此の湯量を毎時間６０／
２５の割合で交換するわけである。（図５）故に、その熱量はＱ_１＝１．７×（６０−４５）×６０
／２５≒６１Ｋｃａｌ／ｈｒである。２）．一方、長時間使用しない給湯器に点火しても、設
定された湯温が出湯するまでには約２０秒位の立上り時
間を必要とする。最初の温度の低い湯は、９を経て３に
入り設定温度の湯となり１９，１０を経て１４に到る。
故に、此は３の５の負荷となる。（Ｑ_２）此を図８に示す。図において、４７は貯湯槽の負荷（Ｑ
_２）を示す。４８は給湯器の負荷（Ｑ_３）である。猶、
此の場合の設定条件は、雰囲気温度・・１０℃ 湯の立上り温度・・６０℃ 湯の立上り時間・・２０秒混合栓を開いたときの
出湯量・・５ｌ／ｍｉｎとする。立上るまでの時間が２
０秒であるから湯の流量はＶ＝５×２０／６０≒１．
７（ｌ）である。図８より、Ｑ_２＝１．７×（６０−１
０）×１／２≒４３（Ｋｃａｌ）である。猶、此の場
合、混合栓の使用頻度が分らないので一時間当りのＱ_２
は特定できない。図４より判断すると給湯器の湯温が雰
囲気温度まで降下するには、かなりの時間を要するもの
と判断される。故にＱ_２＝４３Ｋｃａｌ／ｈｒとすれ
ば、此は相当に大なる熱量の撰択となり充分であると考
える。３）．以上に基いてランニングコストを試算する。Ｑ＝Ｑ_１＋Ｑ_２＝６１＋４３＝１０４（Ｋｃａｌ／ｈ
ｒ）となる。此を電力量に換算すると、Ｗ＝１０４／８
６０＝０．１２（ｋｗｈｒ）となる。今、電力料金を２
４円／１ｋｗｈｒとすれば、ランニングコストはＰ＝
０．１２×２４≒２．９円となる。従って、１時間に約
３円の電気代を負担すればすぐに湯が得られるわけで非
常に低廉である。２．温度センサーは、電子温度センサーを使用してマイ
コン制御すれば、さらに詳しい制御ができる。

【０００７】

【発明の効果】

１．現在発表されている即湯化装置には、前に述べたご
とく問題点が多く、あまり普及していない。此の現状に
鑑みて、問題点がなく合理的な即湯化装置を発明して其
の普及を図らんとするものである。故に、本発明の即湯
化装置は次の効果と便利性を有している。２．本発明の即湯化装置は、給湯器に近接して此を１台
施置すれば家屋中のすべての混合栓を即湯化することが
できる。故に施置場所をとらず、又施置の経費が低廉で
ある。３．本発明の即湯化装置は、ヘッダー方式配管により２
７に１３，３８を挿入している。故に家屋中のすべての
１４を即湯化することもできるし、その一部を撰択的に
即湯化することもできる。又、工事完了後においても、
その撰択変向は１３と３９の差し替えだけであり自由に
簡単にできる。４．図９，図１０に示す市販品は、シャワーには取付け
ることができない。此に対して本発明の即湯化装置はシ
ャワーも含めて自由に即湯化できる。５．図１１に示す市販品は、どれかの混合栓を使用する
時間帯は連続して湯を循環させねばならない。このため
に配管からの放熱ロスが大きく熱費が大で不経済であ
る。此に対して本発明の即湯化装置は、実施例３に示し
たごとく典型的な一般ファミリーマンションにて４ケの
混合栓を即湯化した場合に、即湯化のランニングコスト
として１時間に約３円の電気代を支払えば、いつでも暖
い湯をうることができる。６．本発明の即湯化装置はヘッダー方式配管に取付けて
いる。ヘッダー方式配管は従来の先分岐方式配管に替っ
て近年に脚光を浴びている多くの長所、利点を有する配
管法である。故に本発明の即湯化装置も其の長所、利点
を充分に発揮している。１）．腐食に強い樹脂の架橋ポリエチレン管、ポリブデ
ン管を使用し、ヘッダーと混合栓の間に継手がない。故
に水もれ、赤水等の心配がない。２）．管はさや管の中に挿入している。故に自由に管の
取替えができる。３）．配管は柔軟性に富み、軽量で取り扱いが簡単で配
管工事に熟練工を必要とせず工期を短縮できる。４）．ヘッダーより各混合栓に専用配管をしているの
で、２つ以上の混合栓を同時に開いても吐水量の変動が
殆ど無い。５）．樹脂配管であるから、従来の銅、鋼等に比べてウ
オーターハンマーの衝撃を吸収して軽減でき、流水音も
小さい。６）．図１１に示す先分岐方式配管にて温水を流す場合
は、フレキシブル継手やエアー抜きが必要であるが、ヘ
ッダー方式は必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す。配管図にて示してい
る。

【図２】図１において、Ａ−Ａ部に示す部分を拡大して
示す。

【図３】１８の湯温制御の機能を確認するために製作し
た実験装置を示す。配管図にて示している。

【図４】実験装置により実験して求めた湯の冷却曲線を
示す。

【図５】実験装置により実験して求めた湯温制御した場
合の湯温変化の記録を示す。

【図６】本発明の実施例２を示す。配管図にて示してい
る。

【図７】本発明の実施例３を示す。配管図にて示してい
る。

【図８】給湯器に点火した場合の湯温の立上りを示す。

【図９】市販の即湯化装置の例を示す。

【図１０】市販の即湯化装置の例を示す。

【図１１】市販の即湯化装置の例を示す。

【手続補正書】

【提出日】平成７年２月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図５】

【図１】

【図３】

【図４】

【図１０】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ２４Ｈ 1/22 ３０１Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヘッダー方式の配管において、給湯器に
近接して貯湯槽と湯の循環装置とよりなる即湯機構を施
置して、貯湯槽と混合栓間の湯が温度センサーの指令に
より戻り湯ヘッダーを経て貯湯槽の湯と入れ替わること
により一定範囲の温度に保たれることを特徴とする即湯
化装置。