JPS58195721A

JPS58195721A - 給湯装置

Info

Publication number: JPS58195721A
Application number: JP57079000A
Authority: JP
Inventors: Haruo Kuki; 久木　治男; Masayuki Yoshioka; 正幸吉岡; Akihiko Yasuda; 明彦安田
Original assignee: YOUEI SEISAKUSHO KK
Current assignee: YOUEI SEISAKUSHO KK
Priority date: 1982-05-08
Filing date: 1982-05-08
Publication date: 1983-11-15
Also published as: JPS6149573B2

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】この発明は、貯湯槽の湯をポンプで循環して給湯栓から
温水を取り出す給湯装置に関するものである。

従来の給湯装置には、第１図に示すように、給湯槽１を
経由する給湯循環閉回路２の給湯槽流出側に給湯槽の湯
を循環させるポンプ３を設けると共に給湯槽流入側に逆
止弁４を有する給水管５を設け、ポンプ３から給水管５
までに取付けた給湯栓６から温水を取出すようにしたも
のがある。これは、給湯槽１の湯温を給湯栓６から取出
す湯温に一致させる午とにより、設定した温水を得るも
のであるから、高温から低温或いは逆の温水を得るのに
時間を要すると共に、貯湯槽１の温度を高温に保持しな
いから貯湯効率を上げることができなかった。

これと逆に、貯湯槽内の湯温を高温に保ち貯湯効率を上
げたものは、給湯栓近くで給湯槽からの湯と給水管から
の水を混合して適温とするため、温度を自動調整すれは
、各給水栓に温度センサ及び慌合弁を設けなければなら
ず高価となると共に配湯管と配水管が必要とな１す、し
かも高温の湯を・、：・１・・循環する給湯循環閉回路かもの放熱が大きく、運（。

転中の維持費も高くなると’ＩＧ”、Ｎう問題がある。

この発明は、以上の事情に鑑みなされたもので、貯湯槽
内の湯温は高温に保つことにより貯湯効率を向上させ、
給湯栓からは任意の設定温度の温水が即時に得られ、し
かも配管の放熱量を低下させることによって維持費が安
い給湯装置を提供することを目的とするものである。

以下、この発明を添付図面に示す実施例に基づいて説明
する。

第２図は、貯湯槽の湯をポンプで循環して給湯栓から温
水を取出すためのこの発明の第１実施例を示す線図であ
る。

第２図に示すように、バーナ７等で加熱される給湯槽１
を経由する給湯循環閉回路８には、給湯槽１の流出側１
ａから流入側１ｂへ湯と水を混合する混合弁９、循環ポ
ンプ３及び電磁弁１０が順に設けられている。また、逆
止弁４を中途に設けた給水管５は、給湯槽１及び混合弁
９に水を供給′１１′ するために給藪槽１の流入側１ｂ及び混合弁９に□１１
１接続され、逆止°弁４は、電磁弁１０が開放されて１１
１１、、。

電磁弁１０から給湯槽１の流入側１ｂへの水流が生じる
と、作動して給水管５の方への水流を防止する。

上記混合弁９の流出側には湯と水との混合水の温度を検
出する温度検出手段１１が設けられ、混合弁９と温度検
出手段１１との中途にはポンプ３の吐出側に連結される
循環路１２が設けられている。この温度検出手段１１か
らポンプ３までの間には給湯栓６が少なくとも１個設け
られている。

また、ポンプ３の吐出側には、ポンプ３の吐出側から吸
込側への流れを防止するために逆止弁３ａが設けられて
おり、この逆止弁３ａによってポンプ３が停止している
場合でも給湯槽１からの湯と給水管５からの水とを自動
的に混合させることができる。

なお、上記混合弁９は、温度検出手段１１からの信号を
入力とする弁制御手段１３によって、温度設定器１４で
設定した温度となるように給湯槽１からの湯と給水管５
からの水との混合比が制御され、給湯栓６から適温の温
水が得られる。

次に、上記混合弁９とその制御の一例を第３図乃至第５
図に基づいて説明すると、第３図、第４図に示すように
、略円筒状に形成された弁本体１５には、湯流入口１６
と水流人口１７とが対向して側壁に設けられ、且つそれ
らの混合水の流出口１８が下端面に設けられ、弁本体１
５内には渦流水口１６からの湯と水流水口１７からの水
との流入量−を調整する略半円柱状の閉子１９が回動可
能に挿入され、閉子１９の軸２０はシールされて弁本体
１５の上端面から突出している。この閉子軸２０はギヤ
モータ等のモータ２１により回動されるもので、その回
動量が軸２０と連動するポテンショメータ２２によって
検出される。なお、上記閉子１９は、第４図に示す状態
では湯流入口１６からの湯と水流人口１７からの水とを
ほぼ等しく流出口１８から流出させ、また閉子１９を第
４図の状態から右へ４５°回転させると、水流人口１７
が完全に閉鎖され、流水口１８からは湯のみを流出させ
、逆に閉子１９を第４図の状態から左へ４５°回転させ
ると、湯流入口１６が完全に閉じ流出口１８からは水の
みを流出させることができる。

また、第５図に示すように、電源スィッチ２３を投入す
ると、循環用ポンプ３が駆動すると共に、トランス２４
の一次側が通電される。この二次側に発生する交流電圧
は、整流器２５及び平滑コンデンサ２６を介して定電圧
回路２７によって直流の定電圧に変換される。この定電
圧回路２７の定電圧には、抵抗２８．給湯される温水を
設定するために可変抵抗器からなる温度設定器１４．混
合弁９で混合された混合水の温度を検出するため温度に
より抵抗値が変化するサーミスタ等の温度検出手段１１
及び抵抗２９が順に直列に接続され、抵抗２８と温度設
定器１４との接続点から設定温度及び検出温度に基づい
た検出電圧ｖＯが得られる。この検出電圧ｖＯと上記定
電圧に基づく第１基準電圧■１　　とを入力とするＰＩ
Ｄ制御回路３０は、検出電圧■０　　に対応した制御電
圧■２　に変換して出力する。また、上記定電、圧回路
２７には抵抗３１・′テア′”メー７２２．：・・及び
抵抗３２力゛直列に接続され、ポテンショメータ夕２２
からは弁本オ１６．。カイ、９゜□３．首：：”ｉ、−
１−エｖ３　が得られる。この回転電圧■３　と制御電
圧ｖ２とが入力される差動回路３３からはその差電圧ｖ
４が出力され、この差電圧ｖ４　は第１．第２比較回路
３４，３５の第１．第２比較電圧Ｅｌ　、　Ｅ２と比較
され、閉子１９及びポテンショメータ２２を回転させる
モータ２１を駆動制御する第１〜第４トランジスタ９１
〜Ｑ４を制御する。

即ち、まず、設定温度の温水が得られ第１．第２比較回
路３４．３５は共に低レベルの信号を発しモータ２１は
停止していた状態から、給湯温度である検出温度が上昇
したとすれは、温度検出手段１１の抵抗値が低下して検
出電圧ｖＯが低下し差電圧■４　が小さくなって、第１
比較回路３４は低レベルを維持し第２比較回路３５が高
レベルの信号を出力し、第３．第４トランジスタＱ３　
、　Ｑ４をオンし、閉子１９からの水の供給量が今まで
よりも多くなるようモータ２１を回転制御する。こ１１
：のモータ２１の回転に伴って、ポテンショメータ２２も
回転し、ポテンショメータ２２から得られる回転電圧ｖ
３が門下するので、上記差電圧■４が上昇し第２比較回
路３５は再び低レベルとなり、モータ２１は回転が停止
される。

上記と逆に、給湯温度即ち検出温度が低下して検出電圧
■０が上昇すれば、差電圧ｖ４　が上昇し第１比較回路
３４が高レベルとなって第１．第２トランジスタＱ１．
　Ｑ２を駆動し、閉子１９からの湯の供給量が今までよ
り多くなるようにモータ２１が回転制御され、モータ２
１の回転に伴ってポテンショメータ２２からの回転電圧
ｖ３が上昇すればモータ２１は回転が停止される。

この発明は、以上の構成であり、次にその動作を説明す
る。

まず、バーナ７は点火され、電源スィッチ２３は投入さ
れポンプ３が運転され、且つ温度設定器１４が適当な温
度、例えば４２°Ｃが設定されている。この状態で給湯
栓６から温水が取り出されていれば、電磁、弁１０は閉
じた状態を維持し、給湯槽１からの湯と給水管５からの
水は混合弁９で混合され、この混合水はポンプ３で循環
されて循環路１２を経由した温水とさらに混合されて温
度検出手段１１を通過した後、一部は給湯栓６から吐出
され、残りはポンプ３を介して循環路１２を経由して循
環される。なお、この給湯栓６からの吐出量が多くなっ
たり、或いは少なくなったりして温度検出手段１１の温
度に変化が生じると、その温度変化に伴って作動する弁
制御手段１３によって混合弁９の閉子１９を制御して給
湯槽１の湯と給水管５の水の混合比を適正にする。なお
、電磁弁１０は、給湯栓６が開放されている場合には開
放することはない。

つぎに、上記給湯栓６をすべて閉じ、温水の使用を停止
すると、ポンプ３によって温水はポンプ３の吐出口から
循環路１２を通りポンプ３の吸込口へ戻る閉回路を循環
するが、放熱等により温度検出手段１１の温度が設定温
度よりも所定温度例えば５℃以上低くなると、電磁弁１
０を開放して、ポンプ３から吐出した温水は一部循環路
１２を通り、残りは給湯槽１を通ってポンプ３に循環さ
れることになる。このような循環が行なわれ、給湯槽１
からの湯によって循環水は温度が上昇し、再び設定温度
となると、電磁弁１０は再び閉じられ、ポンプ３からの
吐出された温水は循環路１２のみを通ってポンプ３の吸
込口へ戻って来る。なお、上記電磁弁１０が開放されて
電磁弁１０から給湯槽１への流れが生じると、その流れ
が給水管５へも生じようとするが、給水管５内の逆止弁
４によって配水管５方向への流れを阻市する。

なお、以上の実施例において、電磁弁１０の制御装置は
図示していないが、電磁弁１０は、設定温度より所定温
度（例えば５℃）以上低くなったときに開放され、設定
温度になった際に閉じるように制御する制御手段等であ
ればよい。また、電磁弁１０と逆に開閉制御される電磁
弁を循環路１２の中途に設けることにより・、短時間で
循環路１２を循環する温水を高温になるようにしても良
い。

さらに、上記温度検出手段１１１は熱電対等の他の□ 温度センサであってもよぐ１、弁制御手段１３は、第５
図に示す回路図に限＊’：；れるものではなく、この発
明の弁制御の主旨を逸脱しない限り任意に変更できる。

次に、この発明の第２実施例を第６図乃至第１２図に示
す図面に基づいて説明する。

第６図に示すように、バーナ７で加熱される給湯槽１の
流出口１ａは、４方弁９ａの湯流入口４０に接続されて
湯を供給し、逆止弁４を中途に設けた給水管５は、給湯
槽１の流入口１ｂと混合弁９ａの水流人口４１に水を供
給している。この混合弁９ａの流出口４２はポンプ３の
吸込口に連結され、ポンプ３の吐出口は混合弁９ａの循
環水流人口おに連結されている。この混合弁９ａの流出
口４２の後方にはこの弁で混合された混合水の温度を検
出する温度検出手段１１が取付けられており、混合弁９
ａとポンプ３との間には給湯栓６が少なくとも１個設け
られている。また、この第２実施例の場合も第１実施例
と同様にポンプ吐出側には逆円。

止弁３ａが設けられている。

上記混合弁□゛ｂ−は、第７図乃至第９図に示すよ□）
。

うに、略円筒状に形成された弁本体４４の側壁には湯流
入口４０と水流人口４１が対向して設けられ、且つ循環
水流人口４３が流水口４０．４１とほぼ直角となる位置
であり且つそれらよりも下方　　：に設けられている。

また、各流入口４０，４１゜４３からの混合水を流出さ
せる流出口４２が弁本体４４の下端面に設けられ、弁本
体４４内には各流入口４０，４１．４３からの流入量を
調整する略円柱状の閉子４５が回動自在に挿入され、閉
子４５の軸４６はシールされて弁本体４４の上端面から
突出している。なお、この閉子４５も上記閉子１９と同
様に、モータ２１により回動され、その回転量が閉子１
９と連動するポテンショメータ２２によって検出される
。また、上記混合弁９ａは、温度検出手段１１からの温
度に対応した信号を入力とする弁制御手段１３ａにより
モータ２１を制御することによって、温度設定器１４で
設定した温度となるように制御され、給湯栓６から適温
の温水が得られる。

上記閉子４５０周壁には、弁本体４４の湯流入口４０と
水流人口４１との同一水平面に、湯と水とを混合するた
めの湯水混合用開口部４７が形成され、また、この温水
混合用開口部４７の下方且つ循環水流人口４３との同一
水平面に、循環水を流入するための循環水用開口部４８
が形成され、これら開口部４７．４８は閉子４５の内部
と連通している。さらに、上記閉子４５の周壁には、水
流水口４１と循環水流人口４３とを連通させる軸平行な
溝４９が水流人口４３寄りに形成されており、この溝４
９は閉子４５の内部とは連通していない。なお、上記混
合水用開口部４７は循環水流人口４３に接しないよう、
また循環水用開口部４８は湯流入口４０及び水流人口４
１と接しないようにそれぞれ形成されている。さらに、
上記混合水用開口部４７の開口角度は略１８００とする
ことが好ましいが、これに限定されるものではなく、ま
た循環水用開口部４８の開口角度は、常に循環水が循環
できる角度であればどのような角度であってもよい。

なお、上記閉子４５は、第１０図（ａ）　、　（ｂ）　
１７）状態では湯流入口４０と水流人口４１との流入量
を等しくして循環水と共に流出口４２から流出させ、第
１０図（ａ）　、　（ｂ）の状態から閉子４５を右へほ
ぼ４５゜回転させると水流人口４１と循環水流人口４３
のみを流出口４２に連結させ、また第１１図（ａ）　、
　（ｂ）の状態では湯流入口４０と循環水流人口４３の
みを流出口４２に連結させ、さらに第１１図（ａ）、Φ
）の状態から左へ回転させた第１２図（ａ）　、　（ｂ
）の状態では循環水流人口４３を水流人口４１と流出口
４２に、揚泥水口４０を流水口４２に連、結させる。こ
の第１２図（ａ）　、　（ｂ）の状態では、循環水流人
口４３からの循環水の一部は、給湯槽１へ送給され、残
りは流出口４２へ戻される。

以上の構成からなる第２実施例においても、閉子４５を
回転するモータ２１の制御は第５図の回路図によって制
御することができる。この場合、給湯栓６を使用しなか
ったり或いはバーナ７の点火時において、ポンプ３の吐
出口から混合弁９ａを経由しポンプ３の吸込口へ循環さ
れる循環水の温度が十分に低ければ、温度検出手段１１
からの、ｊＣカ応Ｌ　？、＝　（ｉ□。よっ、−イ。６
．□２゜（→、内の状態となり循環水の一部は給湯槽１
に返環され、循環水は温度が急激に上昇し、循環水流人
口４３と水流人口４１は遮断される。従って、この第２
実施例では、第１実施例のように電磁弁１０を設ける必
要もなく、また電磁弁１０を制御するための制御手段を
設けなくてもよいので構成が簡単となる。

次に、この発明の第３実施例を第１３図及び第１４図に
基づいて説明するが、この第３実施例と第２実施例との
違いは閉子の構造のみであるので、閉子のみを説明し、
他は省略する。

第１３図に示すよΦｌこ、／閉子４５ａには、第８図に
示す閉子４５と同様に、軸４６、混合水用開口部４７及
び循環水用開口部４８が設けられている。この閉子４５
ａの周壁には水流水口４１と循環水流人口４３を連通さ
せるＬ字状の溝４９ａが水流人口４３寄蹟ｉ形成されて
＝いる。従って、第１４図（ａ）、φ）に示すように、
湯流入口４０の開口率が所定値（例え・′：赫８０％）
以上、即ち水流入口４１゜１□８あ、−〇（ヶえ３よ２
ｏお）。工ｊｃ　ｆ、ｇ身。

ると、溝４９１によって水流人口４１と循環水流人口４
３とは連通され、循環水流人口４３からの循環水は水流
人口４１を通って給湯槽１へ送給されることになる。こ
の第３実施例は、第２実施例のように水流人口４１の開
閉によって循環水流人口４３と水流人口４１とを遮断及
び連通しないため、第２実施例に比べ安定した動作を行
なうことができる。

なお、以上の実施例において、ポンプ３には、自動排気
弁（図示省略）が取付けられ、ポンプにキャビデージョ
ン等の不都合が発生するのを防止している。

この発明は、以上のとおり、貯湯槽の湯温８５℃程度の
高温に維持し給湯槽からの湯と配水管からの水とを混合
弁で混合しているため設定温度のいるため、給湯循環さ
せる配管からの放熱量が小さく、運転の維持費を小さく
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の給湯装置を示す線図、第２図はこの発
明の一例を示す線図、第３図はこの発明に用いられる混
合弁の一例を示す斜視図、第４図Ｆｉ第３図の横断面図
、第５図はこの発明において給湯源を設定温度に保つた
めの自動調温回路の一例を示す回路図、第６図はこの発
明の他例を示す線図、第７図は第６図に使用される混合
弁の一例を示す斜視図、第８図は第７図に示す混合弁の
閉子の一例を示す斜視図、第９図は第８図の縦断面図、
第１０図（ａ）、第１１図（ａ）及び第１２図（ａ）は
閉子の回転位置と各流入口との関係を示す第９図のＡ−
Ａ線断面図、第１０図（ｂ）、第１１図（ｂ）及び第１
２図（ｂ）はそれぞれ第１０図（ａ）、第１１図（ａ）
及び第１２図（ａ）と同じ状態で第９図のＢ−Ｂ線断面
図、第１３図はこの発明に使用される混合弁の他例を示
す斜視図、第１４図（ａ）　、　（ｂ）は第１３図の閉
子の回転位置と各流入口との関係を示し混合弁の動作を
説明するために第９図のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線と同じ位置
で断面した断面図である。１・・・給湯槽、２，８・・・給湯循環閉回路、３・・
・ポンプ、３ａ　、４・・・逆止弁、５・・・給水管、
６・・・給湯栓、７・・・バーナ、９，９ａ・・・混合
弁、１０・・・電磁弁、１１・・・温度検出手段、１２
・・・循環路、１３゜１３ａ・・・弁制御手段、１４・
・・温度設定器、１５・・・弁本体、１６．１７・・・
流入口、１８・・・流出口、１９・・・閉子、２０・・
・軸、２１・・・モータ、２２・・・ポテンショメータ
、２３・・・電源スィッチ、２４・・・トランス、２５
・・・整流器、２６・・・コンデンサ、２７・・・定電
圧回路、２８，２９，３１．３２・・・抵抗、３０・・
・ＰＩＤ制御回路、３３・・・差動回路、３４　、３５
・・・比較回路、４０．４１．４３・・・流入口、４２
・・・流出口、４４・・・弁本体、４５，４５ａ・・・
閉子、恥・・・軸、４７．４８・・・開口部、４９．４
９１・・・溝。特許出願人　　株式会社賜栄製作所・１：同　代理人　　）鎌　１）　文　　二第３図混合水第４図混合水第８図第９図８第１０図　　　第１１図　　　　第１２図ｅ１，１環水
　　　　　　循環水　　　　　　循環水１、。竿１３図１Ｉ１１４図循環水

Claims

【特許請求の範囲】１１）給水管からの水が供給される貯湯槽と、貯湯槽か
らの湯と給水管からの水との流入量を制御できる混合弁
と、混合弁の流出側に設けられた混合水の温度検出手段
と、混合弁の混合水を混合弁と温度検出手段との間に循
環させるポンプとからなり、上記温度検出手段からの検
出温度が給湯設定温度より所定温度以上低下したときの
みポンプから吐出させる循環水の少なくとも一部を給湯
槽へ送給することを特徴とする給湯装置。（２）上記混合弁が、給湯槽からの湯を流入する湯流入
口と、給水管からの水を流入する水流入口と、ポンプか
らの循環水を流入する循環水流入口と、流出口とを有す
る４方弁であり、循環水流入口と流出口とは常に連通さ
れ、湯流入口からの湯と水流入口からの水との流入量を
制御でき、且つ湯流入口と循環水流入口のみが流出口に
連通されている際に循環水流入口と水流入口を連通ずる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の給湯装置
。（３）上記混合弁が、給湯槽からの湯を流入する湯流入
口と、給水管からの水を流入する水流入口と、ポンプか
らの循環水を流入する循環水流口と、流出口とを有する
４方弁であり、循環水流入口と流出口とは常に連通され
、湯流入口からの湯と水流入口からの水との流入量を制
御で色、且つ湯流入口の開口率が所定以上に達すると循
環水流入口と水流入口を連通ずることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の給湯装置。