JPH0462335A - 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、シャワー装置や複数箇所への同時給湯のよう
な一時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）かある。

かかるシャワー装置（Ｂ）は、シャワー装置本体（１０
０）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（１００ａ）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ができる。

しかし、かかるシャワー装置（Ｂ）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
を噴出させる場合には、大量のシャワー水か必要となる
。

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
湯システムか開発されている。

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、所望の給水源からホールタップ（１
０１＞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）
に連結されている。

（１１０）は給湯器（Ａ）に供給する水量を制御する電
動バルブである。

給湯機（Ａ）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（１０
８）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かできる。

そして、かかる給水システムでは、給水、給湯ポンプに
カスケード型の高揚程のポンプを用いて、出湯圧力を高
めることが行われている。

（ハ）　発明が解決しようとする課題 ところか、給湯ポンプか高揚程であるため、給湯システ
ムの使用開始時に、サーモスタット作動の遅れから、湯
水混合栓から高温の湯が吐出することがある。

例えば、冬季など、給湯ポンプからの湯の温度が６０℃
、給水ポンプからの水の温度が５℃のとき、吐水開始前
、サーモスタットの流路は、冷水側が全開に近く、高温
水側は全開に近い状態になっている。

かかる状態から吐水を開始すると、サーモスタットの流
路は、冷水側が全開に近く、高温水側は全開に近い状態
になっているため、ます、給湯ポンプからの湯の温度に
近い高温の湯が吐出し、その後、サーモスタットの作動
によって、次第に設定温度の４０℃に収束することにな
る。

このように、高温の湯が吐出されるということは、いか
に短時間とはいえ、出湯先でシャワー等を使用している
ときは大変危険である。

（ニ）　課題を解決するための手段 本発明では、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湯
水混合栓に接続すると共に、上記給水タンクの出水口を
中途に給水ポンプを具備する給水管によって湯水混合栓
に接続し、湯水混合栓を出湯先に接続してなる給湯シス
テムにおいて、上記二次側給湯管に流量調整弁を設け、
同流量調整弁の開度を、給湯ポンプの停止時には全開状
態を保持させておくことを特徴とする給湯システムを提
供せんとするものである。

また、前記流量調整弁は、給湯ポンプの作動開始と同時
に、流Ｎ調整弁の開度を次第に大きくして行くことにも
特徴を有する。

（ホ）　作用・効果 本発明によれば、二次側給湯管に設けた流量調整弁は、
給湯ポンプの停止時、すなわち、給湯ンステムからの吐
水開始前において、全閉状態を保持しており、給湯ポン
プの作動開始と同時に、量弁の開度を次第に大きくして
行くのであるから、たとえサーモスタットの高温側流路
か全開状態であっても、流量調整弁の開度か小さいから
、少量の湯しか湯水混合栓に流入しない。

したがって、使用開始時に湯水混合栓から高温の湯が吐
出するという危険を防止することができ、その後、湯水
混合栓を流れる湯水によるサーモスタットの作動によっ
て、次第に設定温度の４０℃に収束することになる。

なお、流量調整弁の開弁速度と、サーモスタットの応答
速度とをマツチングさせておくことが望ましい。

（へ）　実施例 本発明の実施例を添付図にもとずいて説明する。

第１図は本発明に関わる給湯システム（Ｓ）の構成を示
すブロック図であり、同システム（Ｓ）は主として、給
水配管（１Ｂ）にポールタップ（１５）を介して接続し
た給水タンク（１３）と、同給水タンク（１３）に給湯
機用給水管（３０〉を介して接続したガス燃焼式の給湯
機（１１）と、同給湯機（１１）の出湯口（３５）に接
続した給湯タンク（１４）と、各タンク（１３）（１４
）及び出湯先に接続した湯水混合栓（１９）と、給水タ
ンク（１３）から給湯機（１１）に給水する給湯機用給
水ポンプ（３２）と、給水タンク（１３）から湯水混合
栓（１９）に給水する給水ポンプ（２Ｉ）と、給湯タン
ク（１４）から湯水混合栓（１９）に給湯する給湯ポン
プ（４３）とて構成されている。

また、給水タンク（１３）の出水口（１７）と、湯水混
合栓（１９）の入水口（２０）を接続した給水配管（１
８）には、給水タンク（１３）側から、給水ポンプ（２
１）、リリーフ弁（２２）、逆止弁（２３）、フロース
イッチ（２４）、凍結防止ヒータ（２７）が上記の順で
取付けられており、フロースイッチ（２４）と凍結防止
ヒータ（２７）との間に接続した計器配管を介して、圧
ツノスイッチ（２５）とアキュムレータ（２６）とを取
付けている。

なお、リリーフ弁（２２）は環流管を介して給水タンク
（１３）に接続している。

また、給水タンク（１３〉の他の出水口（２９）と給湯
機（ＩＩ）の入水口（３１）とを接続する給湯機用給水
管（３０）には、給水タンク（１３）側から給湯機用給
水ポンプ（３２）、逆止弁（３３）、凍結防止ヒータ（
３４）が取付けられている。

図中、（１３ａ）は給水タンク（１３）中の水が、給水
可能レベルよりも低下すると信号を出力する下限フロー
トスイッチである。

また、給湯機（１１）の出湯口（３５）と、給湯タンク
（１４）の底面に開口した入湯口（３７）とを接続した
銅管等よりなる一次側給湯管（３６）には、上記入湯口
（３７）に近接して保温ヒータ（３９）か取付けられて
おり、同ヒータ（３９）の上流側でバイパス配管（３８
）を分岐させ同配管（３８）を上記底面に接続すること
によって、保温ヒータ（３９）を作動させたときの熱対
流の循環流路（４０）を形成している。

次ぎに、給湯タンク（１４）の出湯口（４■）と、湯水
混合栓（１９）の入湯口（５９）とを接続した二次側給
湯管（４２）には、給湯タンク（１４）側から、給湯ポ
ンプ（４３）、リリーフ弁（４４）、逆止弁（４５）、
流量調整弁（４Ｂ）、フロースイッチ（４７）が上記の
順で取付けられており、フロースイッチ（４７）と湯水
混合栓（１９）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）、アキュムレー
タ（５０）を取付けている。

なお、リリーフ弁（４４）は環流管（５１）を介して給
湯タンク（１４）に接続している。

図中、（１４ａ）は給湯タンク（１４）中に貯溜てきる
湯のレベル上限で信号を出力する上限フロートスイッチ
、（１４ｂ）は給湯タンク（１３）中の湯のレベルを、
給湯機用給水ポンプ（３２）を駆動すべきレベルである
か否か、湯水混合栓（１９）への給湯量切換えヲ要スる
レベル以上であるか否か、及び、給湯ポンプ（４３）を
停止すべきレベルであるか否かの３段階に検出する水位
センサ、（１４Ｃ）は温度センサである。

そして、湯水混合栓（１９）の混合湯水出口（５２）は
、混合湯水開閉弁（５３）を介して、多数のシャワーヘ
ット（５４〉を有するシャワー装置（５５）に接続して
いる。

図中、（６０）は制御装置、（６１）はリモコン操作盤
、（６３）は交流電源である。

なお、上記シャワー装置（５５）は、多数のシャワーヘ
ット（５４）を有するので、多量の混合湯水を消費する
。

第２Ａ図は、給水タンク（Ｉ３）の各水位レベルを示し
ており、同タンク（１３）は８７０■の高さを有し、底
面から　ｌ　ＯＯｍｍ上方にエア吸込み防止のためのポ
ンブ停止しベル（Ｌ１）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（Ｌ１）時に１
６ｇの水を貯溜している。

また、底面から６７９１ＴＩＩＩ上方に、上限レベル（
Ｌ１）を設定して、ポールタップ（１５）により給水を
停止させるようにしており、同レベル（Ｌ１）時には有
効容量９２４１の水を貯溜している。

なお、上限レベル（Ｌ１）よりも上方の上部空間容量は
高さで１９１ｍ＋ｅ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８７０　ｍｖａの高さを有し、底
面から　１００　ｍｍ上方にエア吸込み防止のためのポ
ンプ停止レベル（ＬＢ）、２００ｍｍ上方に切換レベル
（Ｌ５）、５７０　ｍ＋ｅ上方に給湯器用給水ポンプ（
３２）の駆動レベル（Ｌ４）を設定し、前記水位センサ
（１４ｂ）で各レベル（Ｌ４）　（Ｌ５）　（ＬＢ）を
検出するようにしている。

また、底面から７７０　＋ｕ＋上方に上限レベル（Ｌ１
）を設定して、上限フロートスイッチ（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
Ｂ）時に１６９１切換レベル（Ｌ５）時には３２Ｎ！　
、上限レベル（ＬＢ）時には９０Ωの有効容量の湯を貯
溜しており、上限レベル（ＬＢ）よりも上方の上部空間
容量は高さて　１９１　ｍｎである。

次に、上記給湯システム（Ｓ）の作動について、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１９８）　、流量調整弁（４６）開度の初期化（１
９９）が行われる。

この初期化は、電源投入と同時に、開弁（４Ｂ）を開弁
方向に回動させ、開検知スイッチか動作すると、今度は
閉方向に閉検知スイッ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１／３、又は、全閉
位置から開弁方向に２／３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、給湯システム（Ｓ）か作動
を開始すると（１９９）　、下限フロートスイッチ（１
３ａ）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、ホールタップ（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（２０１）。

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（２
４）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）たけが作
動しており、−旦、給水タンク（１３）に流入した水の
一部か、給湯機用給水ポンプ（３２）で給湯機（１１）
の送給され、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）の出力が切換
わり（２０５）　、給湯ポンプ（４３）を駆動する（２
０Ｂ＞と共に、流量調整弁（４６）を操作して湯水混合
栓（１９）への給湯量を抑制する（２０６°）。

また、これと同時に、シャワー装置（５５）側へ切換信
号を出力すると共に、既に出力した前記断水・新湯信号
を解除する（２０６”）。

この時、混合湯水開閉弁（５３）か閉鎖していると、二
次側給湯管（４２）の圧力か上昇し、圧力スイッチ（４
８）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（２０８）。

なお、上記圧力はアキュムレータ（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（１４）の湯のレベルが給湯機用給水ポンプ
（３２）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溜されているので
、シャワー装置り５５）からの出湯か可能の状態になっ
ており、既にシャワー装置（５５）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）に貯溜てきる上限に達すると、上限フロートスイ
ッチ（１４ａ）がＯＮになり（２１５）　、給湯機用給
水ポンプ（３２）を停止させる（２１Ｂ）。

そして、給水タンク（１３）が満水すると（２１０）Ｙ
。

ポールタップ（１５）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］　（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（ａＯＯ）　、水側と湯側の圧力
スイッチ（２５）（４ｇ）がＯＮになり（３０１）　、
給水、給湯ポンプ（２１）（４３）を駆動して（３０２
）　、湯水混合栓（１９）を介し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（３０３）。

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）を全開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３０Ｂ）　、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（３０７）　、給湯タンク（１４）への貯
湯を開始する（３０８）。

次いで、シャワー装置（５５）の使用を一時停止すると
（３０９）　、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）かＯＦ
Ｆ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）が停止するので、流
量調整弁（４６〉は全開位置から全閉位置まで回動させ
る。

そして、再びシャワー装置（５５）の使用を再開すると
（３１２）　、水側及び湯側の圧力スイッチ（２５）（
４８）がＯＮ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、水側及び湯側の圧力スイッチ（２
５０４８）は、混合湯水の流量により、ＯＦＦになる場
合もあるが（３１７）　、フロースイッチ（２４）（４
７）はＯＮである（８Ｌ［ｉ）から、給水、給湯ポンプ
（２１）（４３）の駆動が継続する。

また、流量調整弁り４Ｇ）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）からの出湯量か、給湯機（１９
）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）か流量を絞って（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（５５）側へ切換信号を出力する（３１９’）。

なお、出湯量切換レベルを、例えば、給湯タンク（１４
）の有効容量の約１ハのレベルに設定し、給湯タンクク
１４）の水位が低下して設定レベルにクロスしたとき、
流量調整弁（４６）を閉方向に０．２秒間回転させて流
量を絞る動作を、給湯量が出湯量を超えるまで２秒毎に
繰り返すことにより、給湯タンク（１４）からの出湯量
を抑制する。

そして、給湯タンク（１４）の水位か上昇して、給湯機
用給水ポンプク３２）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
一定の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（３
２０）　、水側と湯側のフロースイッチ（２４）　（４
７）かＯＦＦになり（３２１）　、給水及び給湯ポンプ
（２１）（４３）を停止させ（３２２）　、前記（２１
３）のステップに戻る。

かかる給湯システム（Ｓ）において、本発明では、給水
タンクク１３）に、水位が給水可能下限に達したとき出
力する下限フロートスイッチ（１３ａ）を設けると共に
、次に述べる断水、及び給水、給湯タンク（１３）　（
＋４＞のレベル低下等のトラブルを回復するための制御
動作（５（１（１）を設けている。

［トラブル回復の制御動作］　（第５図）上記の「１合
湯水の出湯動作」中、水位センサ（１４ｂ）の出力かポ
ンプ停止レベルを下回ると（６０１）給湯ポンプ（４３
）を停止させて、同ポンプ（４３）か空気を吸込むのを
防止する（６０２）。

この間、給湯機用給水ポンプ（３２）は駆動されており
、給湯タンク（１４）のレベルか切換えレベルまで回復
すると（６０３）　、給湯能力切換運転を開始しく５１
０）　、シャワー装置側に切換信号を出力する（５２０
）。

なお、上記の制御動作中、不慮の断水またはポールタッ
プ（１５）の閉塞、故障等が原因で、給水タンク（１３
）に水か供給されなくなると、給水タンク（１３）の水
位か低下し、下限フロートスイッチ（１３ａ）がＯＦ　
Ｆ　Ｌ（５２１）　、給水、給湯及び給湯機用給水ポン
プ（２１）（４３）（３２）を停止させ（５２２）　、
シャワー装置（５５）側へ断水・新湯信号を出力し、前
記の切換信号を解除して（５２３）　、給水・給湯を停
止させる（５２４）。

したがって、給湯タンク（１４）のレベルが低下して、
給湯ポンプ（４３）か空気を吸込む危険性が生ずると、
給湯ポンプ（４３）か停止するので、騒音の発生や、同
ポンプ（４３）が空転して耐久性を損なうことが防止さ
れる。

また、不慮の断水、ボールタップ（１５）の閉塞または
故障により、給水タンク（１３）の水位か低下して、同
タンク（１３）から湯水混合栓（１９）に給水できなく
なった場合、給湯ポンプ（４３）か停止するので、給湯
タンク（１４）からの高温の湯たけが湯水混合栓〈１９
〉に送給され、これがシャワー装置（５５）から吐出す
るという危険か防止される。

また、給水ポンプ（２１）も停止するので、シャワー装
置（５５）から冷水か吐出するのを防止すると共に、騒
音の発生や、同ポンプ（４３）が空転して耐久性を損な
うことが防止され、更には、給湯機用給水ポンプ（３２
）も停止するので、同ポンプ（３２〉の空回りを防止す
ることかできる。

そして、断水の原因を修復した後、給水タンク（１３）
への貯水を開始させて（５２５）　、ｒ貯水及び貯湯動
作」の（２００）のステップに戻る。

【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構成を示す説明図
、第２Ａ図及び第２Ｂ図は給水タンク及び給湯タンクの
水位レベルの説明図、第３図及び第４図は制御動作説明
のためのフローチャート、第５図はトラブル回復の制御
動作のフローチャート、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。 （Ｓ）：給湯システム （＋３）　：給水タンク （＋３８）　　：下限フロートスイッチ（４）；給湯タ
ンク （＋４ｂ）　　：水位センサ （９）：湯水混合栓 （２１）　：給水ポンプ （３０）・給湯機用吸水配管 （３２〉・給湯機用給水ポンプ （３６）　ニー次側給湯管 （４２）　：二次側給湯管 （４３）　：給湯ポンプ （４６）　：流量調整弁 特許出願人　　　　　東陶機器株式会社代　　理　　人
　　　　　　　　　　松　　尾　　　憲　　一部〇

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湯水混合栓
   に接続すると共に、上記給水タンクの出水口を中途に給
   水ポンプを具備する給水管によって湯水混合栓に接続し
   、湯水混合栓を出湯先に接続してなる給湯システムにお
   いて、 上記二次側給湯管に流量調整弁を設け、同流量調整弁の
   開度を、給湯ポンプの停止時には全閉状態を保持させて
   おくことを特徴とする給湯システム。