JPS6057149A - 給湯温度制御装置 - Google Patents

給湯温度制御装置

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JPS6057149A
JPS6057149A JP58164418A JP16441883A JPS6057149A JP S6057149 A JPS6057149 A JP S6057149A JP 58164418 A JP58164418 A JP 58164418A JP 16441883 A JP16441883 A JP 16441883A JP S6057149 A JPS6057149 A JP S6057149A
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山本 芳雄
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1051Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
    • F24D19/1057Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water the system uses solar energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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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】 産業上の利用分野 本発明は太陽熱や排熱を熱源とする中温水給湯機と、ガ
スや石油・電気を熱源とする高温水給湯機の組合せ給湯
システム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 太陽熱や排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出湯は望めないので、他の熱源吉
の組合せ使用が行われる。この時に、任意の温度で安定
した出湯が行われるように配慮したり、他熱源の使用を
極カ避けるだめの工夫が行われており、第1図に従来例
を示した。
第1図は太陽熱温水機1をボイラ2で補うもので、温水
機1を通る中温路3とボイラ2を通る高温路4から分岐
した分岐路5は定温ミキシングパルプ6へ導かれる。そ
して、その出ロアは、前述の高温路4と冷水路8さ共に
混合栓9に導かれ、混合栓9の中の水栓10,11.1
2によって各3 。
々の流量が調節されて出湯路13から出湯するものであ
る。定温ミキシングバルブ6では感温体を内蔵しており
、予め定めた湯温で出ロアから出るように中温路3と分
岐路5の流量を各々調節している。この例では、水栓1
0.11.12の開度組合せによってボイラの高温から
冷水捷て全温度範囲での出湯が可能であり、定温ミキシ
ングバルブ6で安定化した湯温との混合であるから混合
操作が容易である。又、夏期に温水機1の温度が定温ミ
キシングバルブ6の設定温度より高ければ、ボイラ2の
湯は消費しないし、冬期でも、設定温度に高めるまでボ
イラ2の湯を使うのみで温水機1は使用しており、省エ
ネルギ性への酊慮がなされている。1〜かLl この従
来で、任意の温度を得るためには、水栓10,11.1
2の開度を調節しなければならず、特に中温路3から水
栓11へ至る通路は圧力損が大きく冷水路8の圧力損は
少いので、水栓11と12を操作する場合には微妙な温
度調節が難しい。又、定温ミキシングバルブ6では、使
用する温度にかかわらず、定められた温度で出湯しよう
と作ωJするので、使用温度が温水機1の温度より低く
てもボイラ2の高温水を消費したうえに水を混合して使
用するという無駄で不都合なことがある。
発明の[」的 本発明は従来例で述べたような問題点を解消するもので
、太陽熱や排熱を常に優先使用することによって省エネ
ルギを図ると共に指示湿度で出湯させ得る使い勝手の優
れた給湯システムを得ることを目的としている。
発明の構成 この目的達成のために本発明では、太陽熱や排熱を熱源
とする中温水が流れる中温水回路と、ガスや石油や電気
を熱源とする高温水が流れる高温水回路と、水回路とを
並列に設け、回転動作によって中温水流量々高温水流量
の変化傾向が反対の領域と中温水流用と水流量の変化傾
向が反対の領域とを有する流量調節弁と、この弁を作動
させる駆動源と、温度設定器と、三回路の合流後の出湯
温度を検出する出湯温検出器と、前記設定器及び検5 
・ パ 用型の信号で駆動源を作動させる制御回路部とから構成
した給湯温度制御装置である。この構成によって、設定
温度で出湯できるように中温水に対して高温水又は低温
の水を適量混合して供給するという動作を行う。したが
って、設定温度より中温水温度の方が高ければ高温水を
消費することは無く経済的な給湯が得られるものである
実施例の説明 以下、本発明の実施例に基いて説明する。第2図は、中
温水熱源として太陽熱温水機を用いた実施例であって、
中温水熱源機上意は、集熱器15と貯湯槽16と、この
間を熱媒循環させるポンプ17から構成されており、給
水経路1日から分岐して貯湯槽16を通り流量調節弁1
9に至る通路が中温水回路20である。尚、21は貯湯
槽16の下部にあって集熱器15で暖められた高温熱媒
が通ることによって水を加熱する熱交換器である。
次に、貯湯槽16の下流から分岐し、電気やガス又−:
石油で加熱される貯湯式給湯機22を通り、高温とな一
〕で流量調節介19に至る通路が高温水6 ゛ 回路23である。一方、給水経路18から、何の加熱手
段も通らずに流量調節弁19に至る水回路24も設けら
れている。この三つの回路からの湯又は水は流量調節介
り多−で各々の流量比が調整され、混合して出湯経路2
5から流出する。出湯経路25には出湯温検出器26が
設けられ、温度設定器27の設定信号と制御回路部28
で比較演算され、設定温度と等しくなるように流量調節
介すを回転させる駆動源29を作動させる。
第3図に流量調節弁19の一実施例を示し、第4図に動
作状態の縦断面図を示した。ここで、弁ハウジング30
には互に直交する四方向からの通路が設けられていて、
通路31は中温水回路20と、通路32は高温水回路2
3表、通路33は水回路24と、通路34は出湯経路2
5と各々接続されている。そして、各通路の交点には通
路34の方向に開口1〜だ筒状調節栓35が回転自在に
収納されていて、その径方向に通孔36が形成され、回
転に応じて通IpI31.32.33と一致する通過面
積が変化するようになっている。この筒状調7“ミ゛ 節栓35は、軸37で回転させられるものであるが、軸
37は、モータ38と減速機39で構成される駆動源」
旦で駆動される さて、第4図aの位置では中温水のみが流れているが、
この状態で出湯温検出器26が温度設定器27で設定し
た温度よりも高温であることを検出すると、制御回路部
28では出湯温度を低下させるように、第4図で時計方
向に調節栓35を回転させるべく駆動#ζ」のモータ3
8へ出力信号を送る。第4図すは中温水回路20に水回
路24の流れが少し混入している状態であり、同図Cは
ほぼ均等であり、同図dは水回路24の流れのみになっ
ている。従って、同図aから時計方向へ回転すれば次第
に出湯温度は低下することになり、中温水の温度から水
の温度捷で混合比、すなわち調節栓35の角度によって
自由に選択することが出来る。次に、温度設定器27で
中温水の温度より高く温度設定された時は、制御回路部
28は駆動源&旦のモータ38に対して調節栓35を反
時計方向へ回転させるように出力信号を送るのである。
第4図e、fと次第に高温水回路23の流量が増加して
湯温は上昇し、同時gでは高温水のみが流れることにな
る。
以−1−のように、時計方向回転は出湯温度を低下させ
ることに々す、反時計方向回転は温度を」二昇すること
になるので、調節栓35の角度位置によって高温水から
水までの間で任意の温度を得ることが可能である。温度
設定操作をするのみで、出湯温度は自動的に三回路の流
量比を調整して設定値と一致することになるが、この時
に、常に中温水が優先使用されるように高温水と水との
中間位置に設けられていて、高温水と水を同時に使用す
ることが無い構成である。したがって、従来例に見られ
たような高温水の無駄な消費を生じることがない。
又、第2図の実施例では、高温水回路23は、中温水回
路20の貯湯槽16の通過後から分岐して設けられてい
るので、高温にするだめの熱源は、中温から高温までの
−1−外分だけで良いからエネルギ節約に有利である。
更に、貯湯槽16も貯湯式給湯機22も通水時の圧力降
下は微少なので流量調節弁19の入口での三回路の水圧
はほぼ等しい。
従って、調節栓35の回転による各水路の流弾、変化特
性がほぼ等しく、回転に伴う温度変化が滑らかになるの
で、出湯温検出器26の信号によるフィードバック動作
をする上で湯温変化を繰り返えして安定しないという発
振現象が生じにくくすることができる特徴を有している
次に、本発明の他の実施例を第5図に示し、流量調節弁
の他の実施例を第6図に示した。第5図も中温水の熱源
機り斗は太陽熱温水機を用いる例であり、第2図の場合
と同一部分には同一番りを付与した。この実施例では高
温水熱源として瞬間湯沸器を用いており、高温水回路2
3中に熱交換器40が設けられている。同回路の通水が
あることを検出するフロースイッチ41の信り々、熱交
換器40の下流の湯温を検出するザーミスタ42の信号
はコントローラ43に入力され、通水時に電磁弁44を
聞くと共に、予め定められだ湯温になるように燃料流量
を調節する比例弁45を通っ10 ゛ − てバーナ46で燃焼するものである。すなわち、出湯温
度を高温レベルに固定した比例制御式の瞬間腸θ11器
なのである。流量調節弁1−9は三回路か給水経路18
から分岐する部分に設けられており、第2図の例ての混
合弁としての使い方に対して分流弁としての使い方にな
っている。しかし、三回路が合流点47で混合した下流
で湯温を出湯温検出器26で検出するのであるから、流
量調節弁−L旦の操作で設定温度に一致させるという動
作は全く同一である。流量調節弁V旦として、第3図実
施例のものを用いて、通路34を給水経路18に接続し
、通路31を中温水路20へ、通路32を高温水路23
へ、通路33を水回路へ接続すれば目的が達成される。
第6図の他の実施例では、弁のハウジング48には、1
ケの通路49と直角方向に設けた3ケの並列する通路5
0.51.52が形成されている。
そして通路49側が開孔端となった筒状調節栓53が回
転自在に収納されており、前述の通路50.51.52
に対応する位置に径方向の通孔が54.55.56と設
けられる。第7図のabCは各々、第6図の通路50.
51.52の中心線における横断面図であるが、これに
示したように、通路51と対応する通孔55を中心古し
て、通路50と対応する通孔54は反時計回転方向に位
置し、通路52と対応する通孔56は時計回転方向に位
置している。この調節栓53は第3図での例と同じくモ
ータ38と減速機39の回転を軸37から受けて回転す
るものである。以」−の構造で、通路49を給水経路1
8と接続し、通路50を高温水回路と、通路51を中温
水回路と、通路52を水回路上各々接続すれば、第7図
の状態から時計方向へ回転することが出湯温を上昇させ
ることになり、反時計方向へ回転することが低下させる
ことになる。こうして調節栓53の角度位置によって水
温から高温水温度まで幅広く任意に得られるもので、動
作は第2図及び第3図第4図での実施例と同様である。
この第5図の実施例では、高温水熱源占して瞬間湯沸器
を用いるので貯湯式に比べると放熱ロスが少いので、本
システムの効果に加えて省エネル1 ギ効果を高める□ことができ着。丑だ、流量調節弁1−
シが高温に触れることがないので、温度的な制約かない
ので使用IJPl−7)’自由であるしスケールによる
固着の恐れが少いので信頼性を高く偕保できるという特
徴を有している。
発明の効果 以上述べたように本発明の給湯温度制御装置によれば、
中41.1水回路と高n1)1水回路と水回路を並列と
し、回転動作によって中温水流量と高温水流量の変化が
逆の領域と中温水流りと水回路流量の変化が逆の領域と
を有する流量調節弁と、この弁を駆動する駆動源と、温
度設定器と、三回路合流後の温度を検出する出湯温検出
器と、前記設定器と検出器の信号で駆動源を作動させる
制御回路部によって構成されているから、中温水を優先
的に使用して無駄に高温湯を消費することがなく、高温
水のための熱源が必要最少限に節約できる。寸だどの温
度を得るにも温度設定器27を操作するのみで蛇口開度
の微妙な調節操作が不要で極めて使13 ” :’ い勝手か優れている。
中温水に対して高温水又は水を選択して混合する場合に
、混合相手が高温水の場合と水の場合では中温水流量の
変化による温度変化が逆になる。
すなわち、温度を低下させたい時に、中温水流量を増加
すべき場合と減少すべき場合があり、通常の三水混合弁
では混合対象によって操作方向を逆にする必要がある。
混合対象を切換える三方弁吉二水混合弁を組合わせれば
本発明の流量調節弁と同じ作用を行い得るが、前述のよ
うに、何と混合させるかによって操作方向を逆転する制
御回路を必要とする。これは、単に高価になるばかりで
なく、混合対象の切換え直後の過渡時には酊管中の残留
分によって温度変化が逆傾向となって湯温の安定性を欠
く結果となる。この点、本発明では、混合対象が自動的
に切り換わり、混合対象が変っても温度を」二げる又は
下げるための操作方向は変らない。したがって、簡単な
構成にできると共に、残留水による過度温度変化もなく
安定した湯温を得ることができる。
14べ′
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の給湯システムの構成図、第2図は本発明
に基く給湯温度制御装置の一例を示したシステムの構成
図、第3図は本発明に用いる流量調節弁の一例を示した
部分縦断面図、第4図は第3図の弁部の部分横断面図、
第5図は本発明の他の実施例を示すシステムの構成図、
第6図は流量調節弁の他の実施例を示した部分縦断面図
、第7図は第6図の弁部の横断面図である。 20・・・・・・中温水回路、23・・・・・・高温水
回路、24・・・・・・水回路、19・・・・・・流量
調節弁、29・・・・・・駆動源、27・・・・・・温
度設定器、26・・・・・・出湯温検出器、28・・・
・・・制御回路部、35.53・・・・・・筒状調節栓
、36,54,55.56・・・・・・通孔、31゜3
2.33,50,51.52・・・・・・通路、30゜
48・・・・・・ハウジング。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第5
図 甘二二二一一ニニニニ二千コ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)中温水が流れる中温水回路と高温水が流れる高温
    水回路と水回路を並列に接続し回転によって中温水流量
    と高温水流量が反対に変化する領域と中温水流量と水流
    量が反対に変化する@域とを有する流量調節弁と、前記
    流量調節弁を回転させる駆動源と、出湯温度を指定する
    温度設定器と、前記三回路の合流後の温度を検出する出
    湯温検出器と、前記設定器及び検出器の信号によって前
    記駆動源を作動させる制御回路部とを有し、中温水に対
    し高温水又は水を選択的に混合することにより指定温度
    出湯する給湯温度制御装置。
  2. (2)流量調節弁は、一端が開口し径方向に通孔を形成
    した筒状調節栓と、前記栓の回転方向に、高温水回路、
    中温水回路、水回路の順に接続され径方向に通孔と対応
    する通路を形成したハクジングとから構成された特許請
    求の範囲第1項記載の給2ベジ 湯温度制御装置。
JP58164418A 1983-09-06 1983-09-06 給湯温度制御装置 Granted JPS6057149A (ja)

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