JPH025300Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、給湯システムや温水暖房システム等
における貯湯装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の貯湯装置として代表的なものは、第６図
に示すように、給水口６０を下部に有しかつ出湯
口６１を上部に有する貯湯槽６２に対し、同貯湯
槽６２内の湯水を循環しうる循環ポンプ６３を備
えた循環回路６４を設け、循環回路６４に加熱源
６５を配置し、循環回路６４の戻り側に温度調節
式流量制御弁６６を配置したものである。なお循
環回路６４の取入れ口６７は貯湯槽６２の下端部
に直接連通され、戻り口６８は貯湯槽６２の上端
部に直接連通されていた。

そして循環ポンプ６３の運転により循環回路６
４を通じて循環される貯湯槽６２内の湯水は、加
熱源６４により加熱された後、貯湯槽６２に戻さ
れる。温度調節式制御弁６６は、湯水の温度（湯
温ともいう）の高低に対応して流量を加減するも
ので、湯温が低くても流量が０となることはな
く、湯水を所定の最低流量で流すようになつてい
る。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら上記した従来の貯湯装置では、貯
湯槽６２内の湯水の温度に拘らず、循環回路６４
を流れた湯水が貯湯槽６２の上部に少なからず流
れ込むことになる。このため、貯湯槽６２の上部
に所定温度以上の湯水が溜まつていても、加熱源
６５による加熱が不十分な湯水（所定温度以下の
湯水）が貯湯槽６２内へ流れ込むことがあり、そ
の循環回路６４を流れてきた湯水が貯湯槽６２内
の高温の湯水と混合して、貯湯槽６２内の湯水の
温度が低下されてしまうという問題点があつた。

また加熱源６５の加熱能力が低い場合には、貯
湯槽６２内の湯水を繰返し循環させることにな
り、所定温度以上の湯水を得るのに長い時間を要
するという問題点があつた。

上記した問題点は、特に加熱源６５に加熱能力
が経過時間によつて変化するもの、例えば太陽熱
ヒータやガスエンジンヒートポンプ（GHP）等
を採用した場合に顕著に現われた。

（問題点を解決するための手段） 上記した従来の技術における問題点を解決する
ための本考案は、給水口を下部に有しかつ出湯口
を上部に有する貯湯槽に対し、同貯湯槽内の湯水
を循環しうる循環ポンプを備えた循環回路を設
け、循環回路に加熱源を配置した貯湯装置であつ
て、前記循環回路の戻り口には補助槽を設け、補
助槽と前記貯湯槽との間には複数本の連通管を連
通せしめ、前記補助槽にて湯水を比重差により各
連通管に分流させるようにしたことを構成の要旨
とするものである。

（作用） 上記した手段によれば、循環回路を流れてきた
湯水が補助槽においてその比重差により各連通管
に分流されて貯湯槽へ流れ込むことになり、高温
の湯水は上部の連通管を通して貯湯槽の上部へ流
れ、また低温の湯水は下部の連通管を通して貯湯
槽の上部へ流れ、貯湯槽内の湯水に温度成層が生
成される。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面にしたがつて説
明する。貯湯装置を略体図で示した第１図におい
て、貯湯槽１は下部に給水口２を有しかつ上部に
出湯口３を有している。貯湯槽１内の湯水は、出
湯口３の下流側の出水によつて出湯されると同時
に給水口２から給水されることになり、常に満水
状態に保たれる。

貯湯槽１には、同貯湯槽１内の湯水を循環しう
る循環ポンプ４を備えた循環回路５が配管されて
いる。循環回路５には、加熱源６が循環ポンプ４
の下流側に位置して配置されている。なお加熱源
６には、例えば太陽熱ヒータ、ガスエンジンヒー
トポンプ、電熱及び灯油等の各種ヒータが適宜採
用される。

循環回路５の取入れ側は、温度調節式三方弁７
を介して上下２つの取入れ口８，９が設けられて
いる。上側の取入れ口８は貯湯槽１の上部に連通
され、かつ下側の取入れ口９は貯湯槽１の下端部
に連通されている。前記温度調節式三方弁７は、
湯水の温度に対応して制御されるもので、湯水の
温度が所定温度以上の時には上側の取入れ口８側
を閉じると共に下側の取入れ口９側を開き、また
湯水の温度が所定温度以下の時には上側の取入れ
口８側を開くと共に下側の取入れ口９側を閉じ
る。

しかして前記循環回路５の戻り口１０は、貯湯
槽１に接続されずに、同戻り口１０には補助槽１
１が連通されている。補助槽１１は、貯湯槽１と
ほぼ等しい高さを有するパイプ状をなしかつ同貯
湯槽１に並設されている。

補助槽１１と前記貯湯槽１との間には、４本の
連通管１２〜１５がそれぞれ水平状に架設され、
両槽が相互に連通されている。各連通管１２〜１
５の箔管位置は次のようになつている。すなわち
貯湯槽１を高さ方向にほぼ５等分し、その最上か
ら下方へ向つて第１段目に第１の連通管１２、第
２段目に第２の連通管１３、第３段目に第３の連
通管１４、第５段目に第４の連通管１５が配置さ
れている。

なお前記循環回路５の戻り口１０は第２の連通
管１３と第３の連通管１４との間のほぼ中央位置
にて補助槽１１に接続され、また上側の取入れ口
８は第２の連通管１３とほぼ水平をなす位置にて
貯湯槽１に接続されている。

上記した貯湯装置において、循環ポンプ４の運
転によつて、貯湯槽１から循環回路５に取入れら
れた湯水は加熱源６により加熱（昇温）されて補
助槽１１へ流れる。補助槽１１に流れた湯水は、
比重差により各連通管１２〜１５に分流される。
すなわち湯水は温度が低いとその比重は大きく、
温度が高くなるにしたがつて比重が小さくなる性
質をもつていることから、比重の小さい湯水（す
なわち高温の湯水）は上方へ流動し、また比重の
大きい湯水（すなわち低温の湯水）は下方へ流動
し、補助槽１１内で湯水の温度成層が形成される
ことになる。

このため、第２図に示すように、循環回路５か
ら補助槽１１に流れてきた湯水HWは、その温度
に応じた各連通管１２〜１５を通して貯湯槽１へ
流れる。すなわち循環回路５から補助槽１１に流
れてきた湯水HWは、補助槽１１内の既存の湯水
の温度よりもやや高い温度の場合には第２の連通
管１３を通して貯湯槽１内へ流れ（図中、矢印Ｂ
参照）、それよりもより高い温度の場合には第１
の連通管１２を通して貯湯槽１内へ流れ（図中、
矢印Ａ参照）、また補助槽１１内の既存の湯水の
温度よりもやや低い温度の場合には第３の連通管
１４を通して貯湯槽１内へ流れ（図中、矢印Ｃ参
照）、それよりもより低い温度の場合には第４の
連通管１５を通して貯湯槽１内へ流れる（図中、
矢印Ｄ参照）。

従つて貯湯槽１内には、補助槽１１から各連通
管１２〜１５を通つて流れてくる湯水によつて、
次第に温度差による温度成層が形成され、貯湯槽
１の上部から下方へ順に高温層から低温層に至る
各層が短時間で形成される。

この結果、循環回路５から補助槽１１に流れて
きた湯水HWの温度が既存の湯水の温度よりも高
い場合にあつては、第１の連通管１２及び第２の
連通管１３を通して貯湯槽１内上部へ流れる（図
中、矢印Ａ，Ｂ参照）ため、貯湯槽１の上部に高
温の温水が短時間で生成される。なお高温の温水
は、出湯口３の下流側の給湯により同出湯口３か
ら出湯される。

また循環回路５から補助槽１１に流れてきた湯
水HWの温度が既存の湯水の温度よりも低い場合
には、第３の連通管１４及び第４の連通管１５を
通して貯湯槽１内下部へ流れる（図中、矢印Ｃ，
Ｄ参照）ため、その湯水HWが貯湯槽１内の上部
にある高温の湯水と混合することがなく、同高温
の湯水の温度が安定化される。

また循環回路５から補助槽１１に流れてきた湯
水HWの温度が既存の湯水の温度よりも低い場合
に、湯水HWが第３の連通管１４及び第４の連通
管１５を通して貯湯槽１内下部へ流れる（図中、
矢印Ｃ，Ｄ参照）ことにより、補助槽１１と貯湯
槽１内の湯水との間に対流が起る場合には、貯湯
槽１内の湯水が第２の連通管１３を通して補助槽
１１へ流れる（第３図中、Ｅ矢印参照）ため、貯
湯槽１上部の高温の湯水の流動が防止され、その
湯水の高温状態を保持することができる。

また本例では、貯湯槽１から各取入れ口８，９
より循環回路５へ取入れられる湯水の温度によつ
て、温度調節式三方弁７が作動される。すなわち
三方弁７を流れる湯水が所定温度以下の時には上
側の取入れ口８が開かれかつ下側の取入れ口９が
閉じられて、貯湯槽１上部の湯水が循環回路５へ
流されることによつて、貯湯槽１上部の湯水が加
熱源６により短時間で昇温され、また三方弁７を
流れる湯水が所定温度以上の時には上側の取入れ
口８が閉じられかつ下側の取入れ口９が開かれ
て、貯湯槽１上部の高温の湯水の循環を停止し
て、低温の湯水が循環されて加熱源６により昇温
される。従つて温度調節式三方弁７によつて、貯
湯槽１の上部に高温の温水が積極的に生成される
と共に、高温の温水の無駄な循環が防止され、貯
湯槽１内に高温の温水を合理的に生成することが
可能である。

なお、上記実施例の貯湯装置の連通管１２〜１
５は適宜の本数に設定すると共に、連通管及び戻
り口１０の配置位置も適宜設定することができ
る。例えば実施例の第３の連通管１４を第４図に
示すように排除し、かつ戻り口１０と第２の連通
管１３をほぼ水平をなすように配置してもよい。

また循環回路５の戻り口１０と補助槽１１との
間に、第５図に示すように分岐状の第２の補助槽
１７を設けてもよい。すなわち循環回路５の戻り
口１０を第２の補助槽１７に連通し、同補助槽１
７の上側の連通口１８を補助槽１１に連通しかつ
下側の連通口１９を補助槽１１に連通する。なお
上側の連通口１８は第１の連通管１２と第２の連
通管１３との間とほぼ水平をなす位置にて補助槽
１１に接続され、また下側の連通口１９は第３の
連通管１４と第４の連通管１５との間の上方寄り
の位置とほぼ水平をなす位置にて補助槽１１に接
続されている。これによれば補助槽１１と第２の
補助槽１７とによつて、循環回路５から流れてく
る湯水に２段階に亘る温度成層が生成されるため
貯湯槽１内に湯水１の温度成層を一層良好に生成
することが可能である。

また循環回路５の循環ポンプ４による湯水の循
環流量は、加熱源６における流量の許容範囲内で
できるだけ少なくすることにより、貯湯槽１内の
温水の温度成層が一層良好に生成される。

（考案の効果） すなわち本考案によれば、循環回路を流れてき
た湯水が補助槽においてその比重差により各連通
管に分流されて貯湯槽へ流れ込むことになり、高
温の湯水は上部の連通管を通して貯湯槽の上部へ
流れ、また低温の湯水は下部の連通管を通して貯
湯槽の上部へ流れ、貯湯槽内の湯水に温度成層が
生成されるものであるから、従来のものと異な
り、循環回路を流れてきた湯水の温度によつて貯
湯槽へ流れる位置が選定され、循環回路を流れて
きた湯水が低い温度の場合には貯湯槽内上部の高
温の温水と混合することが回避され、貯湯槽内の
上部の湯水に温度低下を来たすことなく、同湯水
が高温に保持されるという効果がある。

また上記のように、貯湯槽内の湯水に温度成層
が生成されることによつて、貯湯槽上部に高温の
湯水を優先的に溜めることができ、給湯に要する
高温の湯水を短時間で得ることができる。

また本考案は、上記した効果が得られることに
よつて、太陽熱ヒータ、ガスエンジンヒートポン
プ（GHP）等の加熱能力が経過時間によつて変
化する加熱源を利用する給湯システムや温水暖房
システム等に有益なる効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本考案の一実施例を示すもの
で、第１図は貯湯装置の略体図、第２図及び第３
図はそれぞれ作用説明図、第４図及び第５図はそ
れぞれ実施例の変更例を示す略体図、第６図は従
来の貯湯装置の略体図である。 １……貯湯槽、２……給水口、３……出湯口、
４……循環ポンプ、５……循環回路、６……加熱
源、１０……戻り口、１１……補助槽、１２〜１
５……連通管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 給水口を下部に有しかつ出湯口を上部に有する
   貯湯槽に対し、同貯湯槽内の湯水を循環しうる循
   環ポンプを備えた循環回路を設け、循環回路に加
   熱源を配置した貯湯装置であつて、前記循環回路
   の戻り口には補助槽を設け、補助槽と前記貯湯槽
   との間には複数本の連通管を連通せしめ、前記補
   助槽にて湯水を比重差により各連通管に分流させ
   るようにしたことを特徴とする貯湯装置。