JPH0462333A - 保温ヒーターを具備する給湯システム - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、多機能シャワー装置や複数箇所への同時給湯
のような一度に大量の出湯を必要とする出湯源に用いる
給湯システムに関する。

（ロ）従来の技術 近年、多機能シャワーの一形態として、第６図に示すよ
うなシャワー装置Ｂがある。かかるシャワー装置Ｂは、
シャワー装置本体１００の下部、側壁、上部に、それぞ
れ異なった用途に対応することができる多数のシャワー
ノズル１００ａを設けており、任意のシャワーノズル１
００ａから使用者に噴出することによって、身体洗浄の
みならず、マツサージ効果等を得ることもできる。

しかし、かかるシャワー装置の使用において、全てのシ
ャワーノズル１００ａから適温のシャワー水を噴出させ
た場合には、大量のシャワー水が必要となる。

そこで、近年、第６図に示すように、給湯機Ａとシャワ
ー装置Ｂとの間に給湯タンクＣを介設した給湯システム
が開発されている。

かかる給湯システムの構成について、第６図を参照して
簡単に説明すると、所望の給水源からポールタップ１０
１を介して給水を受ける給水タンクＥは、その出水口を
、給水ポンプＰ１を中途に具備する給水管１０２によっ
て、給湯機Ａの入水口１０３に連絡されている。

給湯ＩＩＡの出湯口１０４は、第１給湯管１０５によっ
て給湯タンクＣの入湯口１０６に接続されており、同給
湯タンクＣの出湯口１０７は、給湯ポンプＰ２を中途に
具備する第２給湯管１０８によって、湯水混合栓１０９
を介して出湯源であるシャワー装置Ｂに連絡されている
。

かかる構成によって、常時、十分な量の高温湯を給湯タ
ンクＣ内に貯湯することができ、シャワー装置Ｂのシャ
ワー噴出口から、余裕をもって、大量のシャワー水を噴
出することができる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかし、かかる給湯機システムは、未だ、以下の解決す
べきｙｌ、題を有していた。

即ち、給湯タンクＣにおける湯は、シャワー装置Ｂを長
時間にわたって使用しないときは、温度が低下し、低温
湯が、その後のシャワー装置Ｂの使用開始によってシャ
ワー装置Ｂに供給され、シャワーノズル１００ａより噴
出されると、使用者に不快感を与えることになる。

そこで、従来においても、第６回に示すように、給湯タ
ンクＣの内部に加熱ヒーター１１０を投げ込み方式で配
設し、給湯タンクＣ内の湯の温度の保温を図っている。

しかし、かかる投げ込み方式による保温方法は、バイメ
タル１１１等の高価な温度過昇温防止装置や空沸き防止
装置等の安全装置を必要とし、給湯システムの全体コス
トを上げることになる。

本発明は、上記した課題を解決することができる安全運
転可能な給湯システムを提供することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、給水タンクの出水口を、中途に給湯機用給水
ポンプを具備する給湯機用給水管によって、給湯機の入
水口に接続し、給湯機の出湯口を一次側給湯管によって
給湯タンクの入湯口に接続し、同給湯タンクの出湯口を
、給湯ポンプを中途に具備する二次側給湯管によって出
湯源に接続してなる給湯システムにおいて、鋼管等から
なる一次側給湯配管の給湯タンクとの接続部分に保温ヒ
ーターを取付けるとともに、給湯タンク内に設けた下限
水位センサによる空沸き防止水位検出信号が出力された
場合のみ、保温ヒーターの通電制御を行う制御装置を具
備することを特徴とする保温ヒーターを具備する給湯シ
ステムに係るものである。

また、かかる給湯システムは、一次側給湯配管の入湯口
部骨と並設状態にバイパス配管が設けて保温循環流路を
形成し、同入湯口部分に保温ヒーターを設けたことにも
構成上の特徴を有する。

なお、かかる給湯システムを利用できる出湯源としては
多機能シャワー装置や浴槽等が主として考えられるが、
その他の大量出湯源に用いることができることはいうま
でもない。

（ホ）作用及び効果 上記した構成によって、本発明は、以下の作用及び効果
を奏する。

本発明では、銅管等からなる一次側給湯配管の給湯タン
クとの接続部分に保温ヒーターを取付けるとともに、制
御装置によって、下限水位センサによる空沸き防止水位
検出信号が出力された場合のみ、保温ヒーターの通電制
御を行うようにしている。

従って、従来の高価な温度過昇防止装置や空沸き防止装
置を用いることなく、給湯タンク内に貯湯されている湯
の温度を十分な温度に常時保持することができる。

その結果、低温の湯が給湯タンクからシャワー装置等に
供給され、その後、シャワーノズル等から使用者に噴出
されるのを確実に防止することができ、使用者は、常時
、適温のシャワー等を楽しむことができる。

また、かかる給湯システムは、一次側給湯配管の入湯目
部分と並設状態にバイパス配管が設けて保温循環流路を
形成し、同入湯口部分に保温ヒーターを設けたので、自
然対流によって給湯タンク内の湯を加熱保温することが
できるので、給湯タンクの湯を均一温度に保持すること
ができる。

（へ）実施例 以下・本発明を添付図に示す実施例に基づいて詳説する
。

１給湯システムの説明］ 第１図に、本発明に係る給湯機の安全運転方法を適用可
能な給湯システムＳの構成を示す。

図示するように、給湯機システムＳは、並設状態に配設
された給水給湯加圧装置１０とガス燃焼式の給湯ｆａ１
１とから構成される。

給水給湯加圧装置１０の内部には、第１図に示すように
、ケーシング１２内には、給水タンク１３と給湯タンク
１４とが並設状態に配設されている。

給水タンク１３はその上部に上限給水提起機能を有する
ポールタ、ブ１５を設けており、同ポールタップ１５は
、図示しない給水源と給水配管１６によって接続されて
いる。

また、給水タンク１３は、その下部に、給水タンク１３
内の水位が一定以下になると作動する下限フロートスイ
ッチ１３ａを取付けている。

一方、給湯タンク１４は、その上部に上限フロートスイ
ッチ１４ａを取付けるとともに、その下部に水位センサ
１４ｂと温度センサ１４ｃとを取付けている。

次に、上記構成を有する給湯システムＳの配管構成につ
いて説明する。

まず、給水タンク１３の出水口１７には給水配管１８の
一端が接続されており、同給水配管１８の他端は、湯水
混合栓１９の入水口２０に接続されている。

そして、同給水配管１８上には、上流側から下流側に向
けて順次、給水ポンプ２１．　　リリーフ弁２２逆止弁
２３、フロースイッチ２４が取り付けられており、フロ
ースイッチを湯水混合栓との間に接続した計器配管を介
して、圧力スイソチ２５．アキュームレーター２６及び
凍結防止ヒーター２７が取付けられている。

なお、リリーフ弁２２は、環流管２８を介して給水タン
ク１３に接続されている。

また、給水タンク１３のもう一つの出水口２９には給湯
機用給水配管３０の一端が接続されており、同給湯機用
給水配管３０の他端は、給湯機１１の入水口３１に接続
されている。

そして、同給湯機用給水配管３０上には、上流側から下
流側に向けて順次、給湯機用給水ポンプ３２、逆止弁３
３及び凍結防止ヒーター３４が取付けられている。

一方、給湯機１１の出湯口３５は銅管等からなる一次側
給湯配管３６を介して給湯タンク１４の入湯口３７に接
続されている。

さらに、一次側給湯配管３６の入湯目部分３６ａと並設
状態にバイパス配管３８が設けられており、また、入湯
目部分３６ａには保温ヒーター３９が取付けられている
。そして、かかる入湯目部分３６ａ　と、給湯タンク１
４と、バイパス配管３８とによって保温循環流路４０が
形成されることになる。

次に、給湯タンク１４と湯水混合栓１９との接続につい
て説明すると、給湯タンク１４の出水口４１には二次側
給湯配管４２の一端が接続されており、同二次側給湯配
管４２の他端は、湯水混合栓１９の入湯口５９に接続さ
れている。

そして、同二次側給湯配管４２上には、上流側から下流
側に向けて順次、給湯ポンプ４３．リリーフ弁４４．逆
止弁４５．流量調整弁４６．フロースイッチ４７が取り
付けられており、フロースイッチを湯水混合栓との間に
接続した計器配管を介して圧力スイッチ４８．補助タン
ク４９及びアキュームレーター５０が取付けられている
。

なお、リリーフ弁４４は、環流管５１を介して給水タン
ク１３に接続されている。

また、第１図に示すように、湯水混合栓１９の混合湯水
出口５１は混合湯水供給配管５２を介して多数の噴出ノ
ズル５４を具備するシャワー装置５５に接続されている
。

なお、混合湯水供給配管５２には、混合湯水開閉弁５３
が取付けられている。

［給水タンク及び給湯タンクにおける水位レベルの説明
図］ 第２Ａ図は、給水タンク（１３）の各水位レベルを示し
ており、同タンク（１３）は８７ｂｍの高さを有し、底
面から１００ｍ１上方にエア吸込み防止のためのポンプ
停止レベル（Ｌ２）を設定して下限フロートスイッチ（
１３ａ）を配設しており、同レベル（Ｌ２）時に１６１
の水を貯溜している。

また、底面から６７９ｍｍ上方に、上限レベル（Ｌｌ）
を設定して、ボールタップ（１５）により給水を停止さ
せるようにしており、同レベル（Ｌｌ）時には有効容量
９２Ｎの水を貯溜している。

なお、上限レベル（Ｌｌ）よりも上方の上部空間容量は
高さで１９１ｍ１である。

第２Ｂ図は、給湯タンク（１４）の各水位レベルを示し
、同タンク（１４）は８７０ｍｍの高さを有し、底面か
ら１００ＩＩＩ１１上方にエア吸込み防止のためのポン
プ停止レベル（Ｌ６）、２００■上方に切換レベル（Ｌ
５）、５７０ｍｎ＋ｍ上方に給湯機用給水ポンプ（３２
）の駆動レベル（Ｌ４）を設定し、前期水位センサ（１
４ｂ）で各レベル（Ｌ４）　（Ｌ５）　（Ｌ６）を検出
するようにしている。

また、底面から７７０ｎｍ上方に上限レベル（Ｌｌ）を
設定して、上限フロートスインチ（１４ａ）を設けてい
る。

なお、給湯タンク（１４）には、ポンプ停止レベル（Ｌ
６）時に１６１、切換レベル（Ｌ５）時には３２１、上
限レベル（Ｌ３）時には９ＯＮの有効容量の湯を貯溜し
ており、上限レベル（Ｌ３）よりも上方の上部空間容量
は高さで１９１ｍｍである。

［給湯システムの運転方法］ 以下、上記した給湯システムＳ及び制御装置６０を用い
たシャワー装置５３へのシャワー水供給動作について、
第３図及び第４図に示すフローチャートを参照して説明
する。

（初期化及び貯水貯湯動作）（第３図）給湯システムＳ
に電源を接続すると、給湯システムＳが起動しく１９Ｂ
）、水量バルブ（４６）の開度の初期化（１９９）が行
われる。

この初期化は、電源投入と同時に、同バルブ（４６）を
開弁方向に回動させ、開検知スイッチが動作すると、今
度は閉方向に閉検知スインチが動作するまで回動させ停
止させる。

この全開−全閉の回動に要した時間を記憶させておき、
全開位置から閉方向に、上記時間の１７３または、全閉
位置から開方向に２７３の時間だけ流量調整弁を回動さ
せた位置を給湯能力切換動作での基準位置とする。

また、初期状態では、給水タンク（１３）及び給湯タン
ク１４が空であるから、下限フロートスイッチ１３ａが
ＯＦＦになり、断水・新湯信号をシャワー装置５５側に
出力して（２１３）　、混合湯水の吐出を禁止する。

一方、給水タンク１３には、ボールタップ１５を介し給
水配管１６から給水が行われており、水位が上昇して、
下限フロートスイッチ１３ａがＯＮすると（２００）　
、給水ポンプ２１と、給湯機用給水ポンプ３２とを駆動
する。

この時、混合湯水開閉弁５３が閉鎖していると、給水ポ
ンプ２１の駆動により、給水配管１８の圧力が設定値ま
で上昇して圧力スイッチ２５がＯＦＦになり、また、水
が流動しないのでフロースイッチ２４もＯＦＦになり（
２０３）　、給水ポンプ２１を停止させる（２０４）。

なお、上記圧力は、アキュムレータ２６及び逆止弁２３
により、混合湯水開閉弁５３が開放されるまで保持され
る。

上記の状態では、給湯機用給水ポンプ３２だけが作動し
ており、−旦、給水タンク１３に流入した水の一部が、
給湯機用給水ポンプ３２で給湯機１１へ送給され、高温
の湯となり給湯タンク１４への貯湯を開始する（２０２
）。

そして、給湯タンク１４の湯のレベルが上昇して、一定
水位に達すると水位センサ１４ｂの出力が切り換わり（
２０５）　、給湯ポンプ４３を駆動する（２０６）と共
に、水量バルブ４６を操作して湯水混合栓１９への給湯
量を調整する（２０６）。

この時、混合湯水開閉弁５３が閉鎖していると、二次側
給湯管４２の圧力が上昇し、圧力スイッチ４８がＯＦＦ
になり（２０７）　、また、湯の流動もないのでフロー
スイッチ４７もＯＦＦになり、給湯ポンプ４３を停止さ
せる（２０Ｂ）。

なお、上記圧力をアキュムレータ５０．補助タンク４９
及び逆止弁４５により、混合湯水開閉弁５３が開放され
るまで保持される。

給湯タンクの湯のレベルが給湯機用給水ポンプを駆動す
べきレベルに達すると（２１３）　、給水タンク１３及
び給湯タンク１４に、出水及び出湯に十分な量の水及び
高温の湯が貯留されているので、シャワー装置５５から
の出湯が可能の状態になっており、既にシャワー装置５
５側に出力した前記の切換信号を解除する（２１４）。

また、給湯タンク１４中の湯のレベルが、同タンク１４
に貯留できる上限に達すると、上限フロートスイッチ１
４ａがＯＮになり（２１５）　、給湯機用給水ポンプ３
２を停止させる（２１６）。

そして、給水タンク１３が満水すると、ボールタップ１
５が閉弁して（２１１）　、貯水・貯湯動作が完了する
（２１２）。

［混合湯水の出湯動作１（第４図） 混合湯水開閉弁５３を開いて、シャワー装置５５の使用
を開始すると（３００）　、水側と湯側の圧力スイッチ
２５．４８がＯＮになり（３０１）　、給水、給湯ポン
プ２１４３を駆動して（３０２）　、湯水混合栓１９を
介して設定された温度の混合湯水をシャワー装置５５か
ら吐出させることにより、給水・給湯を開始する（３０
３）　　。

この状態では混合湯水の流量により、水側と湯側の圧力
スイッチ２５．４８はＯＦＦになる場合もある（３０５
）が、各フロースイッチ２４．４７はＯＮになっている
（３０４）ので、給水、給湯ポンプ２１．４３の駆動を
継続する。

また、給湯ポンプ４３の起動と同時に、流量調整弁４６
を全閉位置から全開位置まで回動させる。

そして、上限フロートスイッチ１４ａがＯＦＦになった
後、水位センサ１４ｂで給湯タンク１４中の湯のレベル
を監視しく３０６）　、給湯機用給水ポンプ駆動レベル
以下になれば、給湯機用給水ポンプ３２を駆動して（３
０７）　、給湯タンク１４への貯湯を開始する（３０８
）　。

次に、シャワー装Ｗ５５の使用を一時停止すると（３０
９）　、水側及び湯側の圧力スイッチ２５．４８と、各
フロースイッチ２４．４７がＯＦＦになり（３１０）　
、給水及び給湯ポンプ２１．４３を停止させる（３１１
）　。

この状態では、給湯ポンプ４３が停止しているので、水
量バルブ４６は全閉状態を保持する。

そして、再びシャワー装置５５の使用を再開すると（３
１２）　、水側及び湯側の圧力スイッチ２５．４８がｏ
Ｎになり（３１３）　、給水、給湯ポンプ２１．４３を
駆動して（３１４）　、湯水混合栓１９を介して、設定
された温度の混合湯水をシャワー装置５５から吐出させ
ることにより、給水又は給湯を再開する（３１５）。

なお、この状態では、混合湯水の流量により水側及び湯
側の圧力スイッチ２５．４８はＯＦＦになる場合もある
（３１７）が、フロースイッチ２４４７はＯＮである（
３ｆ６）から、給水、給湯ポンプ２１４３の駆動が継続
する。

また、水量バルブ４６は、前記同様、給湯ポンプ４３の
起動と同時に、全閉位置から全開位置まで回動する。

上記出湯中、湯水混合栓１９からの出湯量が多すぎて、
給湯タンク１４からの出湯量が、給湯ｉｌｌからの湯の
供給量を上回ると、貯湯量が減少して給湯タンク１４の
レベルが低下する。

そして、同レベルが出湯量切換レベルを下回ると水位セ
ンサ１４ｂがこれを検出して（３１８）　、流量調整弁
（４６）が流量を絞って（３１９）　、給湯タンク１４
の水位の低下を抑制し、これと同時に、シャワー装置５
５側へ切換信号を出力する（３１９）。

そして、給湯タンク１４の水位が上昇して、給湯機用給
水ポンプを駆動するレベルに達すると、流量調整弁４６
を全開位置まで回動させる。

かかる制御動作によって、給湯タンク１４の水位が一定
レベル以下にならないようにすることができる。

そして、シャワー装置５５の使用を停止すると（３２０
）、水側と湯側のフロースイッチ２４　、４７がＯＦＦ
になり（３２１）　、給水及び給湯ポンプ２１．４３を
停止させ（３２２）　、前記（２０８’　）のステップ
に戻る。

（給湯タンクの保温運転）（第５図） 以上の給湯システムＳにおける運転において、給湯タン
ク１４への一次側給湯配管３６の入湯目部分３６ａに取
付けた保温ヒーター３９により、給湯タンク１４内の湯
の保温が行われる。

即ち、保温ヒーター３９の制御の条件は、水位センサ１
４ｂによる空沸き防止水位検出信号が出力されている場
合のみ（水位センサＬ４ｂによる検出水位がポンプ停止
レベル以上を示す時のみ）、以下の保温運転を行う。

即ち、第３図及び第５図のサブルーチンＳＲにおいて、
給湯タンク１４の下部に固定された温度センサ１４ｃに
よる温度検出値が、例えば、５６°Ｃ±２°Ｃになると
（４００Ｙ）、保温ヒーター３９への通電を開始しく４
０１）　、５９°Ｃ±２°Ｃになると（４０２）　、通
電を停止する（４０３）。

このように、保温ヒーター３９への通電を温度センサ１
４ｃによって制御することによって、給湯タンク１４内
の湯温を常時一定温度範囲内に保持することができる。

その結果、低温の湯が給湯タンク１４からシャワー装置
５３等に供給され、その後、シャワーノズル５３等から
使用者に噴出されるのを確実に防止することができ、使
用者は、常時、適温のシャワー等を楽しむことができる
。

また、従来の高価な温度過昇防止装置や空沸き防止装置
を用いることなく、給湯タンク１４内に貯湯されている
湯の温度を十分な温度に常時保持することができる。

また、かかる給湯システムは、一次側給湯配管３６の入
湯目部分３６ａと並設状態にバイパス配管３８を設けて
保温循環流路４０を形成し、同入湯口部分３６ａに保温
ヒーター３９を設けたので、自然対流によって給湯タン
ク１４内の湯を加熱保温することができるので、給湯タ
ンク１４の湯を均一温度に保持することができる。

従って、この点からも、低温の湯がシャワー装置１１！
５３等から使用者に噴出されるのを確実に防止すること
ができ、使用者は、常時、適温のシャワー等を楽しむこ
とができる。

なお、保温ヒーター３９への通電は、第３図におけるサ
ブルーチンＳＲの位置のみに限らず、給湯システムＳに
電源が入っていれば、常に制御されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る給湯システムの概念的構成説明図
、第２Ａ図及び第２Ｂ図は給水タンク及び給湯タンクの
水位の概略図、第３図及び第４図は給湯システムの動作
説明のためのフローチャート、第５図は保温運転のフロ
ーチャート、第６図は従来の給湯システムの概念的構成
説明図である。 図中、 Ｓ：給湯システム １０：給水給湯加圧装置 １１：給湯機 １２：ケーシング １３：給水タンク １４；給湯タンク １４ｂ：水位センサ １４ｃ：温度センサ １９：湯水混合栓 ２１：給水ポンプ ３０：給湯機用給水管 ３２：給湯機用給水ボンブ ４３：給湯ポンプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、給水タンクの出水口を、中途に給湯機用給水ポンプ
   を具備する給湯機用給水管によって、給湯機の入水口に
   接続し、給湯機の出湯口を一次側給湯管によって給湯タ
   ンクの入湯口に接続し、同給湯タンクの出湯口を、給湯
   ポンプを中途に具備する二次側給湯管によって出湯源に
   接続してなる給湯システムにおいて、 一次側給湯配管の給湯タンクとの接続部分に保温ヒータ
   ーを取付けるとともに、給湯タンク内に設けた水位セン
   サが空沸き防止水位以上であることを検出した場合のみ
   、保温ヒーターへの通電制御を行う制御装置を具備する
   ことを特徴とする保温ヒーターを具備する給湯システム
   。 ２、一次側給湯配管が銅管であることを特徴とする請求
   項１記載の保温ヒーターを具備する給湯システム。 ３、一次側給湯配管の入湯口部分と並設状態にバイパス
   配管が設けて保温循環流路を形成し、同入湯口部分に保
   温ヒーターを設けたことを特徴とする請求項１記載の保
   温ヒーターを具備する給湯システム。