JPS5866735A - 給湯風呂システム - 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】 本発明は低インプット能力（１２５００１ａｌ／ｈ以下
）の先止式瞬間式給湯機と、大容量（例えば２５ｏｆｆ
）の貯湯ができる貯湯槽を組合せ、且つ、風呂の追焚き
機能を付加した給湯風呂システムとし、次の点の実現を
目的とするものである。

１　多量貯湯機能と少量貯湯機能と６号程度の瞬間給湯
機能および、風呂の追焚き機能をすべて満足できること
で、各種の給湯負荷に対応できる省エネルギー的な使用
を可能とする。

２　貯湯槽と熱源部をセパレートすることにより、上記
の四つの機能を有しつつ設置のフリー性を発揮する。

３　給湯出湯用と貯湯循環用および、風呂の追焚き用を
ひとつのポンプにて兼用させる。

４　風呂の追焚き機能を付加することで、貯湯槽の湯温
設定を下げることができ、これによる貯湯槽よりの放熱
ロスを極減する。

一般的に、給湯機としては「瞬間式」と「貯湯式」に大
別できる。瞬間式は大インプット能力タイプを備えてお
れば、給湯負荷に対応できるし、瞬時に給湯を得ること
ができる。捷だ、貯湯式は低インプット能カのものでも
２００Ｑ程度の湯を８０〜８５℃貯湯１〜でおけば高温
湯を何時でも多量出湯させることができる。（第２図の
給湯曲線にて瞬間式と貯湯式の使用範囲を示す。）など
それぞれに特長があり二極化しているのが現実である。

また、欠点についても瞬間式と貯湯式はそれぞれあり次
に示す。

１　瞬間式給湯機の欠点 （１）近年の給湯形態としては風呂への落込み給湯が増
大し給湯能力の大型化傾向にある。機器の能力としては
１３〜１８号（インプット換算で２６０００−３６００
０ｔｃａ＋、／ｈ）　である。従ッテ、熱交換器が大型
化し熱容量が太きなることにより、「立上りの加熱ロス
」が増大することになる。

（２）給湯条件の異なる場合の同時使用においては給湯
能力の大きい条件に依存し使い勝手が悪いものである。

（例えば、１５号能力として冬期（水温５℃）において
台所の給湯条件が５２・３０℃としても、風呂落込み中
の給湯条件が５ａ・８０℃の場合など）。

以上のように、給湯能力が大型化すればするほど経済性
と使い勝手の面で欠点が生じてくる。

２　貯湯式給湯機の欠点 （１）貯湯量が多量であり低インプット能カの場合に、
特に沸き上げ時間を長く必要とすると共に、短時間に使
い果した場合にさらに、もう少しだけ高湯温が慾し時で
も多量に沸き上げなければならないことと、沸き上げ時
間が長く必要トする。（給湯負荷への対応が悪い）０（
２）高温湯（例えば８５−’Ｃ）を多量貯湯（例えば２
００１）（、ておくことによる「貯湯槽よりの放熱ロス
」が大きい。

（３）設置スペース面においても瞬間式に比べて大きい
ものである。

以上のように、貯湯式も経済性、設置スペースの点で欠
点がある。

本発明の着目はこの点にあり、瞬間式と貯湯式の特長を
生かし、両方の欠点を解決すると共に、風呂の追焚き機
能を付加した新しい給湯・風呂システムを提供するもの
である。即ち次の点である。

（１）熱源の能力としては低インプットとし瞬間式給湯
機とする。従って、立上りの加熱ロスを少なくすること
ができる。

（２）貯湯槽と組合せて貯湯式給湯機とすることで同時
使用が可能となる。

（３）貯湯方式を多量貯湯と少量貯湯の切替えとするこ
とで、貯湯式の欠点である給湯負荷への対応ができるこ
とになる。

（４）多量貯湯と少量貯湯の切替えができることにより
、必要ホニを沸き上げる運転が可能となる。

従って、高温湯を多量貯湯することによる放熱ロスを極
減することができる。

（５）貯湯回路中に風呂の追焚き回路を設けることによ
り、風呂の湯の加熱（追焚き）機能を付加させる。従−
）て、貯湯槽内の湯温設定を低く（例えば、５０〜６０
℃）することができるので放熱ロスの低下が図れる。（
従来は、風呂の追焚き機能が無いので、一般的に前述の
ように８０〜８６℃設定である。） （６）貯湯槽をジスターンを有する方式とすることで水
圧の影響が極減し、断面が長方形の形状にすることでス
リム化が図れ省スペース型の貯湯槽を構成することがで
きる。

以上のように、熱源部と貯湯槽をセパレートししかも、
先止式瞬間機能と貯湯機能および、風呂の追焚き機能を
有した極めて実用的価値の高いものである。

本発明の実施例について第１図〜第８図に基づいて説明
する。

１は貯湯槽で上部に水道水２と直結したボールタップ３
を備えている。４はホールタップ３に連動した給水管で
貯湯槽１の下部にのぞませている。

壕だ、貯湯槽１の下部に多量貯湯用入口部６、略中間上
部に少量貯湯入口部６を備えると共に、上部に出口部７
を有するものである。

８は少量貯湯入口部６の先端の貯湯槽１内に設けた湯温
安定管で、分散噴出用小孔９を複数個備え、貯湯槽１内
の水平方向に位置している。

１ｏは熱源部であり、熱交換器１１の入口１１１１は貯
湯槽１の出口部７に直結した給湯と循環兼用のポンプ１
２とを給湯往管１３にて連結している。

また、熱交換器１１の出口側は三方切替え部１４と連結
し、給湯復管１５にて三方切替え電磁弁１６に連絡して
いる。

１７は給湯後’７ｑ１ｓと三方切替え電磁弁１６の間に
設けた循環量の制御用オリフィス部である６、前記、多
量貯湯用入口部５と少量貯湯用入口部６は三方切替え電
磁弁１６にて制御されると共１・こい給湯出湯栓１８と
給湯復管１５は三方切替え部１４にて制御される。

１９は湯温制御サーミスタ、２０は流計スイッチＡ１２
１は流計スイッチＢである。

２２は貯湯槽１の本体ケース、２３は熱源部１゜の本体
ケース、２４は熱源部のバニナ、２５は給湯往管１３と
給湯復管１６の貯湯槽側１と熱源部側１ｏの接続部であ
る１、 以上の基本構成において、三方切替え部１４とオリフィ
ス部１７間に、風呂用熱交換器２６と電磁弁２７を並列
に配設している。２８は浴槽２９０入ロバイブ３ｏと出
口バイブ３１を有する少量の貯湯槽である。

次に、多量貯湯、少量貯湯、瞬間式および、風呂の追焚
きの場合の動作（作用）について順を追って述べる。

１　多量貯湯の場合　　′ 貯湯槽内に水が満たされた状態において、運転スイッチ
（図示せず）をオンすれば、給湯兼循環ポンプが作動す
る。そして、流量スイッチＢおよび湯温制御サーミスタ
の信号により熱源部のバーナがオンされ熱交換器にて加
熱される。加熱された湯が給湯復管より三方切替え電磁
弁を通過し貯湯槽内の下部より送り込まれる。

この場合、給湯復管側に風呂釜用熱交換器を設けている
。従って、この部分での放熱ロスの発生を防ぐために、
バイパス電磁弁を設け、回路の抵抗差を利用している。

しかる後に、湯温制御サーミスタが設定湯温に達すれば
バーナを停止し加熱を終了する。

この状態で、給湯栓を開栓すれば流量スイッチＡの検知
により給湯兼循環ポンプはフル能力にて多量の高温湯を
送り出すことになる。

この場合の給湯性能としては貯湯槽内の湯温分布をなく
シ、出湯時の均一湯温（例えば第４図）が得られること
が絶対条件となる。

この条件を満たすには実験的論記によれば貯湯槽内への
循環流）ｊｌを低流量にし、しかも高温湯であることが
望捷しく、かつ、貯湯槽の最下部より送り込むことで貯
湯槽の容量に対する安定湯温鼠の割合（有効安定出湯騎
と一般的に表現している１、）が大きく得−られること
か判った。

そこで、給湯時は高流量が望ましいものであるので、給
湯と循環をひとつのポンプにて兼用していることからオ
リフィス部を設は循環量を制御しているものである。

これは、貯湯槽内の下部より高温湯を対流スピードの遅
い条件にて沸き上げることにより、第３図のように貯湯
槽内の温度分布が少なくなり、第４図のように出湯時の
湯温安定が図れるものである・。

２　少量貯湯の場合 多量貯湯の湯を使い果した場合および、少量だけ貯湯す
る場合への対応であり、三方切替え電磁弁は少量貯湯用
入口部に切替えている状態である。

流れの動作としては多量貯湯の場合と同様である。

少量貯湯も多量貯湯の場合と同様に出湯湯温の安定化を
図る必要がある。本発明のものは高温湯を少量、短時間
に得るだめに少量貯湯用入口部を設けている。しかし、
ここで工夫が必要となる。

即ち、高温湯を集中的に送り込むだけでは入口部から出
口部向けての偏向流が生じ温度分布が悪くなり、出湯時
の安定性を欠くものとなる。このことを第６図、第６図
に示す。実施例のように、高温湯を分散し、小孔部より
下向きに低流速にて送り込むことにより、少量貯湯入口
部近傍より高温湯を所定量貯湯することができる。

しかも、温度分布の少ない出湯時の湯温の安定化が図れ
るものとなる。これは、第７図、第８図より明らかであ
る。

つまり、単に、集中的に高温湯を送り込むだけでは得た
い出湯時の湯温の安定な高温湯を所定量（例えば６０α
）が得られない、そこで貯湯槽への少量貯湯入口部の位
置を逆に例えば７０〜８０久付近とする必要が生じてく
る。これにより安定しだ湯温を５０９．得ることができ
る。従って、第６図のように温度的到達時間は早いが、
同じ出湯湯温の安定量を得るとなると逆に時間を要する
ことになり、目的を達成することができなくなる。

また、少量貯湯の場合は多量貯湯と同様に加熱され、湯
温制御サーミスタにて設定温度（例えば６０℃）に達す
ればバーナは停止する。この状態で給湯栓を開栓すれば
出湯湯温の安定した高温湯が給湯兼循環ポンプのフル能
力にて得られる。

この場合に運転スイッチ（図示せず）をオフにしたｆ−
！では使い切りになるが、運転スイッチをオンの状態に
しておけば、ある一定量の湯を使い果すと出湯中であれ
ば熱源部にてさらに昇温された高温湯（例えば６０℃の
入口湯温とすれば１２ａ／分とすれば７２８５℃まテ加
温できることになる）。出湯中でなければ出湯した量だ
け追焚きされることになる。

３　瞬間式としての場合、 給湯を多量必要としない場合、例えば、入浴しない日お
よび真夏時などは、瞬間式給湯器のしかも低能力で十分
である。従って、この場合においては瞬間式給湯機とし
て使用する方法をとる。

従って、運転スイッチをオンにし給湯栓を開くと流量ス
イッチＡの検知により給湯兼循環ポンプが始動する。そ
して、給湯往管の水温を検知し、湯温制御サーミスタよ
りの信号によりバーナが点火される。この状態にてしば
らくすれば出湯栓より高温湯が得られることになる。

この時は瞬間式給湯機としての機能となる。

４　風呂の追焚きの場合、 （１）浴槽に湯を落し込んだケースでの追焚き、浴槽に
高温湯を落し込むことは給湯負荷が大きいものであり、
運転シーケンスとしては多量貯湯沸き上げとなる。貯湯
槽内に高温湯が多量ある状態より浴槽に落込むことにな
る。しかし、貯湯槽の下部は水温になるが上部にはまだ
十分に高温湯が残−）でいる。この状態での追焚きにつ
いて述べる。

追焚きの場合の湯の流れ回路としては、貯湯槽内の出口
部より高温湯がポンプにて送られる。

この際、高温湯であるので制御サーミスタの検知により
熱源部の・（−すは点火せずにそのまま三方切替え部を
通過し、風呂用熱交換器をへて三方切替え電磁弁を介し
て少量貯湯入口部に戻ってくる。

この循環回路にて、浴槽に直結された少量貯湯槽内にて
間接熱交換し、追焚きをするものである。

また、当然、電磁弁はオフの状態である。この電磁弁は
風呂の追焚き以外の通常沸き上げ時に風呂の熱交換器を
通過すると放熱ロスが多くなるために設けたもので、各
種の機能に応じてオンオフするものである。

（２）浴槽に水を張った状態および、貯湯槽に高温湯が
無くなった（または、高温湯を貯湯しない場合）ケース
での追焚きについて述べる。

この場合は前述の（１）と同じ流れ回路であるが、制御
用サーミスタの検知により熱源部のノく−すの燃焼によ
る加熱形態となる。しかる後は、貯湯槽内の上部に高温
湯が貯えられることになる。

従って、高温湯が貯えられた後は、前記（１）の加熱形
態となる。

以上、（１）　、　（２）より明らかなように、多量貯
湯タイプの貯湯式に少量貯湯回路を設けたことと、風呂
の追焚きシステムを組合せることで、貯湯機能と追焚き
機能を同一回路にて実現したものである。

本発明のものは低インプット能力の先止式瞬間給湯機と
風呂用熱交換器とを、セパレートされた多量貯湯と少量
貯湯を可能としだ貯湯槽を組合せることで瞬間式と貯湯
式および風呂の追焚き機能を満足させる給湯風呂システ
ムとすることにより次の効果が得られる。

（１）低インプット能力なので熱交換容量が少なくて済
み、立−にり加熱ロスの低下が図れると共に、必要量を
沸き上げる運転を可能とすることで、放熱ロスの低下が
図れるなど極めて経済性に富んだ給湯風呂システムであ
る。

（２）貯湯回路中に風呂用熱交換器を設け、少昂貯湯入
口部と電磁弁の組合せ制御により、風呂の追焚きを可能
とすることで、貯湯槽の湯温設定を低くできるので、貯
湯槽からの放熱ロスの低下が図れ極めて経済性に富んだ
給湯風呂システムである。

（３）貯湯式と瞬間式を兼ねることにより、同時使用と
給湯負荷への対応ができ使い勝手が極めて向上される。

。 （４）　　ジスターンを有する貯湯槽とすることで水圧
の影響と極減でき、省スペースタイプの貯湯槽を実現す
ることが可能となる。

（６）ひとつのポンプにて、オリフィス制御と電磁弁制
御することで瞬間用、多量貯湯用、少量貯湯用、風呂の
追焚きの機能を兼ねることができ低コストな給湯風呂シ
ステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の給湯風呂システム、の構成
図、第２図は瞬間式と貯湯式の使用範囲を示す特性図、
第３図は同多量貯湯の場合の沸き上げ一特性図、第４図
は同多量貯湯の場合の出湯特性図、第６図は同少量貯湯
の場合の工夫のない構成における沸き上げ特性図、第６
図は同少量貯湯の場合の工夫のｋい構成における出湯特
性図、第７図は同少量貯湯の場合の沸き上げ特性図、第
８図は同少量貯湯の場合の出湯特性図である。 １ｅｅ１１１Ｉ１１１Ｉ貯湯槽、３・・・１・ボールタ
ップ、５−・・・・・・多量貯湯用入口部、６・・・・
・・少量貯湯用入口部、７・・・・・・出口部、８・・
・・・・湯温安定管、９・・・・・・小孔部、１ｏ・・
・・・・熱源部、１２・・・・・・給湯兼循環用ポンプ
、１３・・・・・・給湯往管、１４・・・・・・・三方
切替え部、１６・・・・・・給湯復管、１６・・・・・
・三方切替え電磁弁、１７・・・・・・オリフィス部、
１Ｂ・・・・・・出湯栓、１９・・・・・・制御サーミ
ス、２０１１１１１１１１６１１流量スイツチＡ、２１
−・・働・・流量スイッチＢ１２６・・・・・・風呂用
熱交換器、２７・・・・・・・電磁弁、２８・・・・・
・少量貯湯槽。 代理人の氏名　弁理子　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 出う恩涜量（Ｌ・笥 第３図 ηＵ熟詩？ｖ′！（釣 第４図 ±う′ｌ吟間（４］ ！５図 第６図　　りｇｐｙ４閣（分」 第７図　　雷鳴１〜閤吟Ｊ 第８図　　ηＩｌ然１１％閤（腎」 士う争ｌ開（句

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ジスターンを有する貯湯槽と熱源部とを設け
   、前記貯湯槽の下部に三方切替え電磁弁を介して多量貯
   湯用入口部、略中間上部に少量貯湯用入口部、上部に出
   口部を設け、出口部から三方切替え電磁弁に至る回路中
   にポンプ、熱源部、三方切替え部および、風呂用熱交換
   器を配設すると共に、三方切替え部の他方を給湯栓と連
   絡させた給湯風呂システム。
2. （２）三方切替え電磁弁の下流側に、オリフィス部を設
   けるかあるいは電圧制御により、給湯時、貯湯循環時、
   風呂の追焚き時のポンプ流量を制御した特許請求の範囲
   第１項記載の給湯風呂システム。
3. （３）三方切替え部と三方切替え電磁弁の間に、風呂用
   熱交換器と電磁弁を並列に配設した特許請求の範囲第１
   項記載の給湯風呂システム。