JPH0332933Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この考案は貯湯槽に給水された水を貯湯槽外部
に設けた加熱装置に供給し、ここで加熱された温
水を貯湯槽に戻して温度成層状態に貯湯し、給湯
に利用する給湯装置に関する。

(ロ) 従来の技術 従来、この種の給湯装置は循環回路の水の凍結
危険時に、凍結防止水抜き弁を介して循環回路の
水を排水させたり（実開昭58−49151号公報参
照）、ヒータで循環回路の配管を加熱したりして
凍結を防止していた。

しかしながら、使用条件（例えば、貯湯槽内の
温水の残り量）などにより、循環回路中の早く冷
える場所が異なることから、凍結危険温度を比較
的高目に設定しなければならなかつた。このた
め、前者の方式では循環回路の水が頻繁に排出さ
れ、水資源が無駄になる欠点があり、後者の方式
では電力消費量が嵩み、省エネ上問題があつた。

また、実開昭57−182071号公報に開示されてい
るように、循環回路に複数の凍結防止サーモを設
け、こられの凍結防止サーモの何れかの出力によ
り循環ポンプを運転させ、凍結防止を行うものも
提案されている。

しかしながら、貯湯槽の温水残りの有無によつ
て循環回路の凍結しやすい場所が異なるため、こ
のものでも的確な凍結防止運転が期待できなかつ
た。

(ハ) 考案が解決しようとする課題 この考案は、貯湯槽の温水残りの有無に拘ら
ず、循環回路の最も凍結しやすい箇所の温度を検
出し、凍結防止運転が的確に行われるようにする
ことを目的とする。

(ニ) 課題を解決するための手段 この考案では、下部に給水管、上部に給湯管を
接続した貯湯槽と、この貯湯槽の槽外に設けられ
た加熱装置と、循環ポンプを有し、貯湯槽の水を
貯湯槽下部の水出口から加熱装置に供給するとと
もに、加熱装置にて加熱された温水を貯湯槽上部
の温水戻り口から貯湯槽に戻す循環回路とを備え
た給湯装置において、貯湯槽下部の水出口近くの
循環回路に設けられた第１の凍結防止サーモと、
加熱装置近くで、かつ、加熱装置の流入側の循環
回路に設けられた第２の凍結防止サーモを有し、
これらの凍結防止サーモの何れかの出力により循
環ポンプを運転させる凍結防止装置を設けた構成
である。

(ホ) 作用 複数個の凍結防止サーモのうち、貯湯槽に温水
残りがあるときには、貯湯槽からの熱伝導がある
ため、加熱装置近くで、かつ、加熱装置の流入側
の循環回路に設けられた第２の凍結防止サーモが
先に凍結危険温度を感知する。これに対して、貯
湯槽に温水残りがないときには、貯湯槽下部の水
出口近くの循環回路に設けられた第１の凍結防止
サーモが先に凍結危険温度を感知する。このよう
にして、何れかが凍結危険温度を検出すると、循
環ポンプが運転され、貯湯槽の水または温水が循
環回路に循環供給される。この結果、全ての凍結
防止サーモが凍結危険温度より高い温度を検出す
ると、循環ポンプが停止し、凍結防止運転が終了
する。このようにすると、貯湯槽の温水残りの有
無に拘らず、周囲温度の低下による循環回路の凍
結危険箇所の温度が複数個の凍結防止サーモで的
確に検出され、凍結危険温度の設定を低目にでき
るため、頻繁に凍結防止運転を行なわせる必要が
ない。しかも、貯湯槽の水または温水を循環回路
に供給し、凍結を防止する方式であるから、従来
のように水を無駄に排出させたり、電気消費量が
嵩む心配もない。

(ヘ) 実施例 以下、この考案を図面に示す実施例について説
明する。

第１図はこの考案を適用した給湯装置の１例を
示すものである。第１図において、１は下部に給
水管２、上部に給湯管３をそれぞれ接続した貯湯
槽、４は貯湯槽下部の水出口５と貯湯槽上部の温
水戻り口６とを連結する循環回路であり、循環回
路４には循環ポンプ７、逆止弁８、フロースイツ
チ９および加熱装置１０が順次装設されている。
１１は加熱装置１０の熱源となるバーナ、１２は
バーナ１１への燃料供給管、１３は燃料供給管１
２に装設された燃料弁、１４は排気フアン、１５
は排気管、１６は加熱装置１０出口側の循環回路
４に介設された気液分離部、１７は気液分離部１
６と給湯管３を連結するエア抜き管、１８は加熱
装置１０出口部の温水温度Toを検出する温度セ
ンサ、１９は貯湯槽１の下部の水温を検出する温
度センサ、２０は運転スイツチ、２１は温度設定
器、２２は循環ポンプ７のすぐ下流側の循環回路
４に取付けられた凍結防止サーモ、２３は加熱装
置１０の入口部近傍の循環回路４に取付けられた
凍結防止サーモ、２４は循環ポンプ７、バーナ１
１および排気フアン１４を制御する凍結防止装置
を兼ねた制御装置である。なお、循環回路４は加
熱装置１０と凍結防止サーモ２２，２３の取付け
部分を除いて保温材が巻装されており、凍結防止
サーモ２２，２３が周囲温度の変化に早く応答す
るようにしてある。

第２図は制御装置２４の具体回路例を示すもの
である。第２図において、２５，２６は電源に接
続された母線、２７は運転スイツチ２０、凍結防
止サーモ２２，２３の何れかがオンのときに作動
し、温度センサ１９の検出温度Tiと温度設定器
２１による所望の設定温度Tsとを比較し、Tiが
Tsより低いときに出力スイツチ２７１，２７２
をオンにする温水サーモ装置、２８は出力スイツ
チ２７１、凍結防止サーモ２２，２３の何れかが
オンのときにタイマスイツチ２８１をオンにし、
出力スイツチ２７１、凍結防止サーモ２２，２３
の全てがオフになつた時点から設定時間（１例と
して45秒間）後にタイマスイツチ２８１をオフに
する遅延オフタイマー装置、２９はタイマスイツ
チ２８１がオンのときに作動し、温度センサ１８
の検出温度Toと温度設定器２１の設定温度とを
比較し、ToがTsに近づく方向にポンプ流量を調
整しながら循環ポンプ７を運転させるポンプ制御
装置、３０はフロースイツチ９および出力スイツ
チ２７２を介して通電された時点から設定時間
（１例として10秒間）後にタイマスイツチ３０１
をオンにする遅延オンタイマー装置、３１は遅延
オンタイマー装置３０に並列接続された排気フア
ン１４駆動用のリレー、３２はフロースイツチ
９、出力スイツチ２７２およびタイマスイツチ３
０１を介して通電された際に、燃料弁１３を開放
させ、バーナ１１を作動させるバーナ制御装置で
ある。なお、凍結防止サーモ２２，２３は感知温
度が凍結危険温度（例えば２℃）以下になるとオ
ンになり、６℃以上を感知するとオフになる。

運転スイツチ２０をオンにすると、温水サーモ
装置２７は温度センサ１９の検出温度Tiと温度
設定器２１の設定温度Tsとを比較する。このと
き、TiがTsより低いものとすれば、出力スイツ
チ２７１，２７２がオンになる。また、出力スイ
ツチ２７１がオンになると、遅延オフタイマー装
置２８はタイマスイツチ２８１をオンにする。こ
のため、ポンプ制御装置２９は循環ポンプ７を運
転させるとともに、温度センサ１８の検出温度
Toと設定温度Tsとを比較し、ToがTsに近づく
方向にポンプ流量を調整する。

循環ポンプ７が運転すると、フロースイツチ９
が循環回路４の流水を検出してオンになる。ま
た、出力スイツチ２７２が既にオンになつている
ので、遅延オンタイマー装置３０およびリレー３
１が通電される。このとき、排気フアン１４が運
転し、いわゆるプリパージが開始する。その後、
遅延オンタイマー装置３０の設定時間（10秒間）
が経過し、タイマスイツチ３０１がオンになる
と、バーナ制御装置３２は燃料弁１３を開放さ
せ、バーナ１１に燃焼を行なわせる。

バーナ１１が燃焼を開始すると、貯湯槽１の水
出口５から循環回路４に入つた水は加熱装置１０
でバーナ１１の燃焼熱を受け、加熱装置１０を通
過する間に温水になる。そして、加熱装置１０の
温水は循環回路４を通つて温水戻り口６から貯湯
槽１に入る。また、ポンプ制御装置２９は温度セ
ンサ１８の検出温度Toと設定温度Tsとを比較
し、ToがTsに近づくようにポンプ流量を調整す
るので、加熱装置１０の入口側の水温が低いとき
はポンプ流量が小さく、加熱装置１０の入口側の
水温が高くなると、ポンプ流量が大きくなる。こ
のため、貯湯槽１には上部から順にほぼ設定温度
に保たれた温水が貯湯されていく。

この結果、温度センサ１９の検出温度Tiが設
定温度Ts以上になると、温水サーモ装置２７は
出力スイツチ２７１，２７２をオフにする。この
とき、バーナ制御装置３２の通電が切られ、バー
ナ１１が燃焼を停止する。また、遅延オフタイマ
ー装置２８はバーナ１１が停止した時点から45秒
経過すると、タイマスイツチ２８１をオフにし、
ポンプ制御装置２９の通電を切る。このため、バ
ーナ１１の停止後、45秒間は循環ポンプ７の運転
が継続され、後沸により加熱装置１０内で沸騰が
起きるのを防止できる。また、遅延オフタイマー
装置２８の設定時間（45秒間）は循環ポンプ７が
最小流量で運転した際、水出口５の水が循環回路
４を介して温水戻り口６に到達するのに要する時
間に設定されているので、循環回路４の温水を余
すことなく、貯湯槽１に回収することができる。

このようにして、貯湯槽１に貯溜された温水は
随時、給湯管３から利用部へ送られる。また、出
湯が行なわれると、その分、給水管２から貯湯槽
１へ給水される。そして、温度センサ１９の検出
温度Tiが設定温度Tsよりある温度以上低くなる
と、再び温水サーモ回路２７が出力スイツチ２７
１，２７２を閉路させ、上述した動作を繰返す。

冬期の夜間など、外気温が低くなると、循環回
路４の水が凍結する虞れがある。そこで、制御装
置２４は運転スイツチ２０がオフになつていて
も、次のような凍結防止運転を行なわせる。

すなわち、凍結防止サーモ２２または２３が２
℃以下の低温を感知してオンになると、遅延オフ
タイマー装置２８が通電され、タイムスイツチ２
８１がオンになる。そして、ポンプ制御回路２９
が通電され、循環ポンプ７を始動させるので、貯
湯槽１下部の水または温水が水出口５から循環回
路４へ流入する。

このとき、貯湯槽１下部の水温が６℃以上にな
つていれば、凍結防止サーモ２２または２３は貯
湯槽１の水または温水がこれらの取付け部に流れ
ることによりオフになる。従つて、遅延オンタイ
マー装置３０がフロースイツチ９および出力スイ
ツチ２７２を介して通電されたとしても、遅延オ
ンタイマー装置３０の設定温度（10秒間）が経過
する前に温水サーモ装置２７が作動を停止し、出
力スイツチ２７１，２７２をオフにするため、加
熱装置１０のバーナ１１で燃焼が行なわれること
はない。そして、循環ポンプ７は凍結防止サーモ
２２または２３がオフになつた時点から遅延オフ
タイマー装置２８の設定時間（45秒間）経過後に
停止する。このため、循環ポンプ７が最小流量で
運転したとしても、貯湯槽１下部の水または温水
が循環回路４全体に行渡り、循環回路４全体の凍
結が防止される。

万一、貯湯槽１下部の水温が６℃より低くなつ
ていると、貯湯槽１下部の水が循環回路４に供給
されても凍結防止サーモ２２，２３はオフになら
ない。この場合、当然のことながら温水サーモ装
置２７の出力スイツチ２７１，２７２がオンにな
つているので、遅延オンタイマー装置３０および
リレー３１がフロースイツチ９および出力スイツ
チ２７２を介して通電され、プリパージが行なわ
れる。そして、遅延オンタイマー装置３０の設定
時間が経過すると、バーナ制御装置３２が通電さ
れ、バーナ１１が燃焼を開始する。この結果、貯
湯槽１の水が温められ、循環回路４を流れる水の
温度が６℃以上になると、凍結防止サーモ２２，
２３は全てオフになる。このとき、温水サーモ装
置２７が作動を停止するので、バーナ１１は燃焼
を停止する。そして、循環ポンプ７はバーナ１１
の停止後、遅延オフタイマー装置２８の設定時間
が経過すると、運転を停止する。このため、貯湯
槽１の下部の水温が低く、貯湯槽１の水が凍結防
止に役立たない場合にはバーナ１１で燃焼を行な
わせ、循環回路４の水の凍結を確実に防止するこ
とができる。もちろん、バーナ１１の燃焼停止
後、循環ポンプ７は遅延オフタイマー装置２８の
設定時間遅れて停止するので、加熱装置１０で沸
騰が起きる心配もない。

本実施例によれば、循環回路４の異なる位置に
２個の凍結防止サーモ２２，２３を取付け、これ
らのオア出力により循環ポンプ７を運転するよう
にしたので、凍結危険温度の設定（本実施例では
２℃）を低目にし、頻繁な凍結防止運転を防止す
ることができる。すなわち、貯湯槽１に温水が残
されている場合、貯湯槽１からの熱伝導により凍
結防止サーモ２２の取付け部の温度が下がりにく
く、加熱装置１０に近い凍結防止サーモ２３が周
囲温度の低下を敏感に検出して先にオンになる。
これに対し、貯湯槽１に温水残りがない場合、下
方に位置する凍結防止サーモ２２が先にオンにな
る。このように、使用条件などの影響で、循環回
路４中の早く冷える場所が異なる場合でも２個の
凍結防止サーモ２２，２３が周囲温度の低下を的
確に検出するので、凍結危険温度の設定を極力低
くでき、無駄な凍結防止運転をなくすことができ
る。しかも、貯湯槽１の水または温水を循環回路
４に供給して凍結を防止するので、従来のように
水を無駄に排出させたり、電力消費量が嵩む心配
もなく、省資源および省エネルギーに貢献でき
る。

なお、上述した実施例では凍結防止サーモを２
個使用したが、循環回路４の長さや加熱装置１０
の取付け位置に応じて３個以上使用しても良い。
また、凍結防止サーモは機械式のもの、あるいは
サーミスタ等の温度センサと温度制御回路とを組
合わせた電子式のものなど、種々の変形例があ
り、電子式のものを使用する場合、温度センサの
みを循環回路４に取付ければ良い。

(ト) 考案の効果 この考案は以上のように構成されているので、
循環回路の異なる場所に取付けた複数個の凍結防
止サーモで、貯湯槽の温水残りの有無に拘らず、
周囲温度の低下による循環回路の凍結危険箇所の
温度を的確に検出することができ、凍結危険温度
の設定を低目にして頻繁な凍結防止運転をなくす
ことができる。しかも、複数個の凍結防止サーモ
のオア出力で循環ポンプを運転させ、貯湯槽の水
または温水を循環回路に供給することにより、循
環回路の水の凍結を防止するので、従来のように
水を無駄に排出させたり、電力消費量が嵩むこと
もなく、省資源、省エネルギーに貢献できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を適用した給湯装置の１例を
示す概略構成図、第２図は第１図の凍結防止装置
を兼ねる制御装置の電気回路図である。 １……貯湯槽、２……給水管、３……給湯管、
４……循環回路、７……循環ポンプ、１０……加
熱装置、２２，２３……凍結防止サーモ、２４…
…制御装置（凍結防止装置）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 下部に給水管、上部に給湯管を接続した貯湯槽
   と、この貯湯槽の槽外に設けられた加熱装置と、
   循環ポンプを有し、貯湯槽の水を貯湯槽下部の水
   出口から加熱装置に供給するとともに、加熱装置
   にて加熱された温水を貯湯槽上部の温水戻り口か
   ら貯湯槽に戻す循環回路とを備えた給湯装置にお
   いて、貯湯槽下部の水出口近くの循環回路に設け
   られた第１の凍結防止サーモと、加熱装置近く
   で、かつ、加熱装置の流入側の循環回路に設けら
   れた第２の凍結防止サーモを有し、これらの凍結
   防止サーモの何れかの出力により循環ポンプを運
   転させる凍結防止装置を設けたことを特徴とする
   給湯装置。