JPH0252180B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は給湯方法に関し、より詳しくは、給湯
管や給水管の途中に定圧弁、バツフアタンクを介
在せしめることにより、一定した流量特性や温度
特性が得られる給湯方法に関し、それは例えば、
美容院や理容店におけるシヤンプーシヤワー用の
給湯方法などに利用しうるものである。

〔従来の技術〕

第１０図は従来の瞬間給湯器直結式の給湯方法
を示す配管図である。

従来は第１０図に示す如く、例えば給水口４１
から取り入れた水道水をガス量比例制御方式の瞬
間給湯器４９等で加熱し、温調弁５２ａ，５２ｂ
（湯と水を混合して温度を調節する混合バルブ）
で水道水と混合して一定温度の湯を給湯する方法
が行われていた。

この給湯方法は、一度に使用する湯の量がそれ
ほど多くない比較的小規模な美容院などで使用す
るには便利なものである。

上記のガス量比例制御方式とは、給湯量が変化
しても一定温度の湯が供給出来るように、ボイラ
内を流れる水の流量と温度をセンサで検知し、こ
の流量の水を設定温度まで加熱するために必要な
バーナ熱量をマイクロコンピユータなどを使つて
計算し、最適なガス量と燃焼空気量を供給するよ
うにしたものである。またこれに加えてボイラで
加熱されて出てきた湯の温度を再度センサで検知
し、これを前記マイクロコンピユータにフイード
バツクさせて温度を修正制御するものもある。

次に第１１図は従来の貯湯タンク加圧ポンプ式
（例えばネポン株式会社製の商品名ネポンシヤン
プーエース300あるいは450のもの等）の給湯方法
を示す配管図である。

この方法は同図に示す如く、水道管４１に直結
せずに１度ボールタツプなどを使つた受水タンク
４２に受けた水を給湯器４９で加熱し、これを一
旦100〜200程度の大容量の貯湯タンク５０に
溜め、さらに加圧ポンプ５１で必要な水圧まで加
圧し、温調弁５２ａで水と混合して一定温度の湯
を供給するものである。

この給湯方法は、一時に大量の湯を供給するこ
とができるので大規模な美容院などで使用されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記したように、従来の給湯方法のうち瞬間給
湯器直結式の場合は、第１０図に示す如く給湯器
の給水口４１に水道管を直結して給湯するため、
朝夕の時間帯によつて水道圧が１Kg〜５Kg程度変
化した場合その影響を直接受けて給湯量が変化
し、水温の変動が大きいという問題がある。特に
美容院などで給湯器を使用中に水温が変動する
と、洗髪中にシヤワーが熱くなつたり、冷たくな
つたりしてお客に不快感を与えることになる。

このため給湯量の変化に伴つてガス量比例制御
装置が働き、ガス量が調節されて水温を一定に保
つ方向に作動するが、急激な水圧変化による流量
変化の場合これに対応して装置が反応するまでに
時間がかかり一時的な温度変化が不可避的に生じ
て、また水道圧の変化が直接給湯量の変化となつ
て表れるという問題がある。

さらにこの方法では、水道圧の変化だけでなく
湯の使用量の変化（例えばシヤワーの１台使用か
ら２台使用に変える場合）に対しても上記と同様
に温度変化や水量変化が生じる問題がある。

第１２図ａ，ｂはこの従来の瞬間給湯器直結式
の流量・温度特性をグラフで表したもので、同図
ａの矢印Ｈ部分は水道圧の変動によつて給湯量が
変動し、また１台目と２台目のシヤワーの開閉時
（矢印Ｂ，Ｅ，Ｇ部分）の給湯量の急激な変化個
所においても同図ｂに示すように給湯温度が設定
値に対して４〜10℃程度変化する、いわゆる暴れ
現象が起きていることがわかる。

なおこの方法は、給湯量に等量の水を瞬間的に
加熱するため、熱出力の大きなバーナ（例えば２
台のシヤワーだと50000kcal／ｈ程度）が必要と
なる。

反面この瞬間給湯器直結式の利点は、設置面積
が小さく、重量が軽く、設置工事が容易なことで
ある。

次に上記瞬間給湯器直結式では４〜10℃程度暴
れていた温度特性や水圧等で変化する流量特性を
一定にする給湯方法に貯湯タンク加圧ポンプ式の
給湯方法がある。この方法は第１１図に示す如
く、水道管４１から受水タンク４２に一旦水を受
けるので水道圧の変動の影響を受けず、また大容
量の貯湯タンク５０で溜めた湯を順次使うため、
給湯器４９から供給される湯の温度が一時的に変
化しても貯湯タンク５０全体の温度には殆ど影響
がなく温度・流量特性とも良好である。しかしこ
の方法は常に受水タンク４２および加圧ポンプ５
１を併用しなくてはならず、貯湯タンク５０も大
容量のものを使うため装置全体の重量や設置面積
が大となり、価格も高価になつてしまうので小規
模店舗などには適さないという問題がある。また
ポンプ５１で湯と水を加圧して供給するため、ポ
ンプの騒音対策も問題となる。

このように従来の給湯方法にはそれぞれ長所・
短所があるが、短所は省き長所だけを備えた給湯
方法はなかつた。

本発明は、上記のような従来の問題点に鑑みて
創作されたもので、水道圧や給湯量などの諸条件
が変化しても温度特性や流量特性は一定に保ち、
小型且つ軽量で設置工事が容易であると共に安い
価格で製品化を実現することが可能な給湯方法を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解決するための方法と
して第１図に示すように、給水口１１から、水を
加熱して湯にする給湯管１２と水を供給する給水
管１３に分岐し、出湯口１４から出る湯と出水口
１５から出る水とを混合して所望の温度の湯を得
る給湯方法において、前記給水口１１から出湯口
１４の間に直列に定圧弁１６，１７、給湯器１９
及びバツフアタンク２０を配設し、前記給水口１
１から出水口１５の間に定圧弁１８を介在せしめ
る方法を採る。

上記定圧弁は別名減圧弁と呼ばれ、その機能と
して、定圧弁以前の１次側の水圧が変動しても定
圧弁を経た後の２次側の水圧は常に一定となる機
能持つている（第８図参照）。また定圧弁は第９
図の定圧弁の流量特性図に示すように、抵抗が変
わつて流量が変化しても２次圧力をほぼ一定に保
つ機能を持つている。本来定圧弁は１次圧力が高
すぎる場合にこれを減圧して２次圧力を利用する
ことが行われるが、本発明では１次圧力が変動し
ても２次圧力が一定となる定圧弁としての性質を
利用したものである。本発明者は従来の給湯方法
において本発明のような定圧弁の用い方がなされ
た例を知らない。

上記給湯器にはマイクロコンピユータなどを使
つた比例制御方式を採用したものを用いてより正
確な温度制御を行うものである。

上記バツフアタンクとは、水で満たされたタン
ク内に水の流入口と流出口を設けて、流入した水
が一旦タンク内の水と混ざり合つて溜まり、流入
した水と同量の水が流出するようになつているタ
ンクをいい、別名アブソーバータンクとも呼ばれ
る。通常、流入口と流出口は流入する水でタンク
内の水が撹拌されるようにずらして設置してある
（第１図参照）。バツフアタンクの容量は５〜10
程度のものが好ましく用いられる。

〔作用〕

本発明は、給水口１１から出湯口１４の間に直
列に定圧弁１６，１７、給湯器１９及びバツフア
タンク２０を設けた給湯方法を採ることによつ
て、まず定圧弁１６が直結された水道管の１次圧
力変化に対して２次圧力を一定に保つため、抵抗
（例えば配管の内部抵抗及びシヤワーなどの出口
の抵抗）が一定で水圧が一定の場合、流量は一定
であるというベルヌーイの法則から給湯管１２の
流量特性が改善される。次に一定流量の水に対し
て比例制御方式の給湯器１９で加熱すると初めだ
けガス量の調整が行われるが、シヤワーの使用台
数が変化するなど抵抗の変化がない限りそのまま
の状態で一定温度の湯を供給できる。抵抗が変化
して水の流量が変わると比例制御装置が働き最適
な燃焼状態に修正される。水の流量は変更した状
態で再び一定の状態に保たれる（第９図参照）。
修正されるまでの間に供給された湯の温度特性は
変動しているが、バツフアタンク２０内には以前
の一定温度に保たれた湯が入つているため温度変
化が緩和されて供給される。これは第７図のバツ
フアタンクの効果を示す図に見られるように、温
度変化が給湯器出口で変動幅が５〜６℃あつたも
のが（同図ｂ）バツフアタンクを介することによ
り２〜３℃の幅に改善されている（同図ｃ）。

他方、給水口１１から出水口１５の間に定圧弁
１８を介する方法を採ることにより、出水口１５
から出る水の圧力が一定に保たれる。

このため水道圧が変動しても出湯口１４からは
一定圧力で一定温度の湯が供給され、出水口１５
からも一定圧力で一定温度の水が供給されるた
め、温調弁２２ａ，２２ｂによつて混合された湯
についても温度特性や流量特性が優れている。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。

第１図は本発明実施例１の給湯方法説明図であ
り、第２図は本発明実施例２の給湯方法説明図で
あり、第３図は本発明実施例３の給湯方法説明図
であり、第４図は本発明の給湯方法を具体化した
給湯装置で、ａは左側面図、ｂは正面内部構造図
であり、第５図は第４図の給湯装置の配管系統図
であり、第６図は本発明実施例１における温度・
流量特性図であり、第７図はバツフアタンクの効
果を示す図であり、第８図は定圧弁の圧力特性図
であり、第９図は定圧弁の流量特性図である。

本発明の給湯方法は種々の用途に用いることが
できるが、本実施例では美容院のシヤンプー用給
湯器に用いて実施したものである。

第１実施例 第１図に示すように、給水口１１から、水を加
熱して湯にする給湯管１２と水を供給する給水管
１３に分かれ、出湯口１４から出て来る湯と出水
口１５から出て来る水とを温調弁２２ａ，２２ｂ
で混合して所望の温度の湯を得る給湯方法におい
て、前記給水口１１から出湯口１４の間に直列に
定圧弁１６、給湯器１９、バツフアタンク２０、
定圧弁１７の順に配置してある。

定圧弁１６の圧力設定は２Kgｆ／cm²とし定圧弁
１７の圧力設定は1.5Kgｆ／cm²とした。

バツフアタンク２０の容量は７のものを使用
した。

もう一方の給水管１３については、給水口１１
から出水口１５の間に定圧弁１８を介在させる。

定圧弁１６の圧力設定は２Kgｆ／cm²にした。

上記のようにした給湯方法を用いて実際に給湯
を行つた際の温度・流量特性を第６図で示した。
この図からもわかるように一点破線の折れ線で示
す給湯器出口の温度３３は、抵抗（または負荷）
は変動せずに一次側の水道圧だけが変動する場合
の矢印Ｃ，Ｄ，Ｆ地点では温度変化が急激でなく
定圧弁１６が働いていることがわかる。なお水道
圧の変動は、Ｃ、Ｆ地点では3.6Kgｆ／cm²→1.6Kg
ｆ／cm²に変化させ、Ｄ地点では1.6Kgｆ／cm²→3.6
Kgｆ／cm²に変化させた。

しかしシヤワーの使用台数が増減して流量が大
幅に変化した場合、給湯器のバーナ燃焼が敏速に
対応できないので給湯器出口の温度３３は大きく
変動する。そのためバツフアタンク２０とさらに
定圧弁１７を設けることにより、実線の折れ線で
示す温調弁調整後の温度３４では設定温度（ここ
では38℃）に対して変化の幅と変化時間を小さく
することができた。全体的に見てもほぼ２〜３℃
以内に収めることができた。

２台目のシヤワーを開にしたＢ地点では10℃以
上あつた温度変化が２〜３℃と1/4程度の変化に
縮小できた。２台目のシヤワーを閉にしたＥ地点
でも同様に縮小している。

また従来の瞬間給湯器直結式の給湯方法では１
台目のシヤワーが10出ていても２台目のシヤワ
ーを出すと18程度に流量が落ちるが、本実施例
の場合20と２台分の流量が確保されている。

また本実施例の給湯方法を用いると従来の貯湯
タンク加圧ポンプ式に比べて小型、軽量で設置工
事が容易であると共に安い価格で製品化が可能で
あり、性能的にも近い値を出すことができた。

実施例 ２ 実施例２の給湯方法は、第２図に示すように実
施例１における給水口１１から出湯口１４の間の
定圧弁１６と上記給水口１１から出水口１５の間
の定圧弁１８とを１個の定圧弁で兼ねたものであ
る。

定圧弁を入れて２次圧力を一定にするという目
的は給湯管１２と給水管１３に共通であるため、
１個の定圧弁でこれを兼用することは可能であ
る。

上記定圧弁以外の方法については実施例１と同
様にして実施した。

その結果、実施例１と比べて温度特性や流量特
性は多少低下するが、定圧弁を１個省略すること
によるコストの低減と省スペース化が図られるの
で、用途に応じて使い分けることが可能である。

実施例 ３ 実施例３の給湯方法は、第３図に示すように給
水口１１から出湯口１４の間の給湯器１９とバツ
フアタンク２０間にバイパス２４を設け、バイパ
ス２４にポンプ２６と逆止弁２５を直列に取り付
けてバツフアタンク２０に溜まつている湯を循環
させるようするものである。給湯器を使用してい
ないとバツフアタンク２０内の湯の温度が下がつ
て来るため、そのままでは始めに冷たい水が出て
しまう。そこで適宜バツフアタンク２０内の湯を
給湯器で加熱して温度を一定に保つようにしたも
のである。ポンプ２６はシヤワーが止まつている
ときだけ作動するもので、逆止弁２５は給湯時に
水がバイパスを逆流して流れないようにするため
のものである。

第３図は実施例１の給湯方法にバイパス２４を
つけたものであるが、実施例２にバイパスをつけ
ることもできる。

実施例３の方法は、給湯時と給湯時の間の休み
が長い用途に使うのに適した給湯方法である。温
度特性や流量特性などは実施例１と同様の結果が
得られた。

第４図は本発明の給湯方法を具体的に製品化し
た場合の給湯装置の一例を示したものである。こ
れからもわかるように、幅800mm×高さ1000mm程
度の非常にコンパクトで且つ高性能な給湯装置を
作ることができる。なお第４図において、３５は
ストツプ弁でこの弁が取り付けられた管は排水口
２９に連結され、３７は自動空気抜き弁であり、
それはバツフアタンク２０から供給される湯に空
気泡が生ずることを防止する。

第５図は第４図の給湯装置の配管系統図でほぼ
実施例１と同様な給湯方法を採用したものである
ことがわかる。違う点は定圧弁１７と出湯口１４
の間に手動の制御弁３２を介して出湯量の手動調
節が出来るようにしてある。なお第５図におい
て、３６は排水管であつて、必要があればストツ
プ弁３５を開にしてバツフアタンク２０の排水を
行いうるようになつている。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明の給湯方法は水
道圧や給湯量などの条件が変化しても一定の温度
特性や流量特性を保ち、小型且つ軽量で設置工事
が容易であると共に、低価格での製品化が可能に
なつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例１の給湯方法説明図、第
２図は本発明実施例２の給湯方法説明図、第３図
は本発明実施例３の給湯方法説明図、第４図は本
発明の給湯方法を具体化した給湯装置の構造図
で、ａは左側面図、ｂは正面内部構造図、第５図
は第４図の給湯装置の配管系統図、第６図は本発
明実施例１における温度・流量特性図、第７図は
バツフアタンクの効果を示す図で、ａ給湯量、ｂ
給湯器の出口温度、ｃバツフアタンクの出口温
度、第８図は定圧弁の圧力特性図、第９図は定圧
弁の流量特性図、第１０図は従来の瞬間給湯器直
結式の給湯方法を示す配管図、第１１図は従来の
貯湯タンク加圧ポンプ式配管図、第１２図は従来
例の流量・温度特性図で、ａは給湯量、ｂは給湯
温度である。 第１図ないし第９図において、１１は給水口、
１２は給湯管、１３は給水管、１４は出湯口、１
５は出水口、１６は定圧弁、１７は定圧弁、１８
は定圧弁、１９は給湯器、２０はバツフアタンク
（アブソーバータンク）、２２ａ，２２ｂは温調
弁、２３ａ，２３ｂはシヤワー、２４はバイパ
ス、２５は逆止弁、２６はポンプ、２７はガス接
続口、２８は電源コード、２９は排出口、３０は
バーナ、３１は排気筒、３２は制御弁、３３は給
湯器出口の温度、３４は温調弁調整後の温度、３
５はストツプ弁、３６は排水管、３７は自動空気
抜き弁である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 給水口１１から水を加熱して湯にする給湯管
   １２と水を供給する給水管１３とに分岐し、出湯
   口１４から出る湯と出水口１５から出る水とを混
   合して所望の温度の湯を得る給湯方法において、 前記給水口１１と出湯口１４の間に直列に定圧
   弁１６，１７、給湯器１９及びバツフアタンク２
   ０を配設し、 前記給水口１１と出水口１５までの間には定圧
   弁１８を介在せしめることを特徴とする給湯方
   法。 ２ 上記給水口１１と出湯口１４の間の定圧弁１
   ６と、上記給水口１１と出水口１５の間の定圧弁
   １８とが同一の定圧弁である特許請求の範囲第１
   項記載の給湯方法。 ３ 上記給水口１１と出湯口１４の間の給湯器１
   ９とバツフアタンク２０間にバイパス２４を設け
   て湯を循環させるようにした特許請求の範囲第１
   項および第２項記載の給湯方法。