JPS6251380B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低インプツトタイプで大容量（例えば
200以上）の貯湯量を有する貯湯型の貯湯式給
湯機において、１個の熱源にて次の点を実現する
ことを目的とするものである。

(1) 高温湯を短時間に得ることができる。（高温
湯の早取り）。

(2) 缶体よりの放熱量を極減することができる。

(3) 省エネルギー的な使用ができる。（節約的使
用）。

一般に、貯湯式給湯機を分類すると「貯湯型」
「半貯湯型」および「瞬間貯湯型」に大別でき
る。

後者の２つのタイプはインプツト能力が大きく
（例えば16000〜18000kcal／ｈ以上）、貯湯量も少
ない（例えば60〜80以下）ことから瞬間式給湯
機に近いものであり論外となる。本発明は低イン
プツト能力で大容量なる「貯湯型」の貯湯式給湯
機に関するものである。

この貯湯式給湯機には次のような欠点があつ
た。

(1) 貯湯量が大きいので沸き上げ時間を長く必要
とする。

(2) 少量の湯（例えば40〜50）しか使用しない
場合においても全貯湯量（例えば200）沸き
上げねばならない。

(3) 短時間に全貯湯量を使い果した場合に、もう
少し高温湯が欲しいと思つても沸き上げ時間を
長く必要とすることから直ぐに高温湯を得るこ
とができない。

(4) 大容量の貯湯式においては貯湯缶体よりの放
熱量が多い。貯湯式の場合は出湯温度が80〜85
℃になるように沸き上げておくのが一般的であ
る。従つて、放置時間の関係より、自然放熱量
が多くなるものであり、瞬間式給湯機に比べて
不経済となる。

現状、これらの欠点を「一個の熱源」にて解消
できた貯湯型の貯湯式給湯機はない。

次に、上記の欠点を解決するための技術的手段
（従来例）について述べる。

(1) 第５図に示すように２つの熱源を上下に設
け、上下の熱源部を切替え運転し目的を果す構
成がある。

(2) 第６図に示すように１個の熱源を上部に配設
し、別の手段（例えばポンプ）にて制御し目的
を果す構成がある。

(3) 第７図ａに示すように１個の熱源とし、立上
げ管を上部に配置した構成のものがある。

上記の構成において、１，２は実用化を考えた
場合にコスト面、制御面で極めて難しい。３は高
温湯の早取りだけを考えると目的を達成すること
ができるが、第７図ｂに示すように貯湯缶体内部
上下の温度分布が極端となり出湯時に湯温の安定
性を欠くという欠点があつた。

さらに、大容量貯湯式給湯機の場合に放熱量の
減少手段としては外表面に断熱材を促すか、発泡
ウレタンにて断面するなどの構成がある。これは
いずれも対策手段としては後追いであり抜本的な
構成ではなく、放熱量の低下とコストは２律背反
であつた。

本発明は貯湯缶体内の湯温を低く設定し、出湯
湯温として80〜85℃になるような回路構成を基本
とし、沸き上げ回路と再沸き上げ回路を同一熱交
換器とすることで、コスト面と制御面を十分考慮
した上で、１個の熱源にて湯温の安定性があり、
低放熱ロスなる前記目的を達成する貯湯式給湯機
を提供するものである。

以下、本発明の一実施例について第１図に基づ
いて説明すると、１は断面が円筒状の貯湯缶体で
上下端部を鏡板２，２′にて密閉されている。こ
の貯湯缶体１は上部に高温湯の早取り用回路３と
下部に全沸き用回路４を備えていると共に、上端
に出湯口５と最下端に給水口６を有している。

７は熱源部（熱交換器部）で、給水側回路８と
給湯側回路９を備えている。この給水側回路８は
一方を前記貯湯缶体１の下部に電磁弁１０を介し
て連絡すると共に、他方を給湯栓回路１１に連結
している。次に、給湯側回路９は、前記の早取り
用回路３と全沸き用回路４とを三方切替え弁１２
を介して連絡すると共に、前記の出湯口５とは水
圧応動バルブ１３を介して連絡している。

この水圧応動バルブ１３は前記電磁弁１０と連
動したものである。

また、全沸き上げ制御用のサーミスタ１４を貯
湯缶体１の下部に設定すると共に、早取り時の制
御用サーミスタ１５を貯湯缶体１の上部に設定し
ている。

以上のように、貯湯缶体１の外部に熱源部７を
設け、早取り回路部３と全沸き回路部４を備えた
構成としたこと、さらに、出湯口５回路を熱源部
を介して給湯栓回路１１としたことで１個の熱源
にて安定出湯なる「全沸き」と「早取り」を可能
としたものである。さらに、沸き上げと再沸き上
げを１個の熱源にて水圧応動バルブ１３と電磁弁
１０を制御することで可能とし、低放熱ロス化タ
イプの貯湯式給湯機を実現したものである。

次に、全沸き時と早取り時および、給湯時に分
けて動作面について述べる。

(1) 全沸き時の場合（貯湯缶体の全容量を沸き上
げる場合） 全沸き時の三方切替え弁は全沸き回路側になつ
ている。また、給湯栓を開いていないことから電
磁弁１０は開の状態にある。そこで、低温水が満
たされた状態において加熱開始すると、熱交換器
７にて加熱された高温湯が貯湯缶体１下部の全沸
き用回路より送り込まれる。加熱時間と共に貯湯
缶体１内の湯温が徐々に上昇することになる。こ
の場合、ドラフトが大きくないことから対流スピ
ードとしては遅いものであり、貯湯缶体１内部の
湯温は均一的に加熱上昇するものとなる。さら
に、貯湯缶体１の下部より送り込むことになり、
第２図に示すように全貯湯量が均一温度になる。
これは貯湯式給湯機の性能として最も重要な点で
あり満足できるものである。

(2) 早取り時の場合 この場合の三方弁１２は早取り回路側になつて
いる。また、給湯栓を開いていないことから電磁
弁１０は開の状態にある。そこで、低温水が満た
された状態において、加熱開始すると熱交換器７
にて加熱された高温湯がドラフトにて早取り用回
路より貯湯缶体１の上部より送り込まれる。さら
に加熱が続くことで貯湯缶体の上層部に高温湯が
貯湯されることになる。従つて、第３図に示すよ
うに短時間にて高温湯が得られるものである。

以上のように、高温湯の早取りができ、しか
も、全貯湯量の沸き上げ時の出湯安定性の優れた
方式を提供することができるものである。

(3) 給湯時の場合 給湯栓を開くと、給水口６より給水されると共
に、水圧応動バルブ１３が作動し電磁弁１０を閉
じることになる。この時高温湯は出湯口５より熱
交換器７にて再加熱され給湯栓より出湯すること
になる。貯湯式給湯機の特長のひとつに出湯温度
が高い（常80〜85℃）ということがある。これは
缶体内部の湯温を80〜85℃にしておくということ
であり放熱ロスという面で瞬間式に比べて欠点と
なる。

従つて、本発明のように出湯温度は80〜85℃と
貯湯式給湯機の特長を維持しつつ、缶体内部の湯
温を60℃以下に設定するものである。

これは、１個の熱源にて沸き上げた時（60℃）
は自然対流とし、再沸き上げ時（80〜85℃）は強
制対流にて加熱される方式を確立されたことによ
り実現できたものである。以上のことは第４図に
85℃設定の場合と60℃設定の場合の放熱量の差を
示す。

全沸きと早取りおよび給湯時について述べてき
たが、高温湯の早取りの実現によりサーミスタ制
御との連動にて全貯湯量（例えば200）と節約
的な使用（例えば40〜50）の両方の使用が可能
となるものである。

以上の説明から明らかなように本発明によれば
１個の熱源にて沸き上げと再沸き上げを水圧応動
バルブと電磁弁制御により可能とすると共に、１
個の熱源部の高温湯を貯湯缶体の上下部に分配制
御することにより次のような効果が得られる。

(1) 高温湯の早取りが可能となり、極めて使い勝
手の向上が図れる。

(2) １個の熱源にて沸い上げと再沸い上げを可能
とすることで貯湯缶体の設定湯温を低下でき放
熱ロスの低下が図れる。

(3) 高温湯の早取りができることで、サーミスタ
制御との連動により節約的な使用ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にる貯湯式給湯機の
原理を示す構成図、第２図は同全沸き上げ時の湯
温性能を示す特性図、第３図は同早取り時の湯温
性能を示す特性図、第４図は設定湯温85℃と60℃
の放熱量の比較性能を示す特性図、第５図は上部
と下部に熱源を備えた従来の貯湯式給湯機の断面
図、第６図は上部に熱源を備え下部にポンプを有
する従来の貯湯式給湯機の断面図、第７図ａは早
取りのみを考慮した従来例の断面図、第７図ｂは
第７図ａの出湯性能図である。 １……貯湯式缶体、３……早取り用回路、４…
…全沸き用回路、５……出湯口、６……給水口、
７……熱源部（熱交換器）、８……給水側回路、
９……給湯側回路、１０……電磁弁、１２……三
方切替え弁、１３……水圧応動バルブ、１４，１
５……サーミスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 貯湯式缶体と、この貯湯式缶体の下部へ水を
   供給する給水口と、前記貯湯式缶体から導びかれ
   た水を電磁弁を介して熱源部の一端へ供給する給
   水側回路と、前記熱源部の他端から前記貯湯式缶
   体上部と下部へ湯を供給する２つの回路と、前記
   貯湯式缶体の上方から取り出した湯を前記熱源部
   の他端へ供給する回路と、前記熱源部の一端から
   湯を給湯栓へ導びく給湯栓回路とを備えた貯湯式
   給湯機。