JPS6410741B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低インプツト能力（12500kcal／ｈ以
下）の先止式瞬間給湯機と、大容量（例えば250
）の貯湯ができる貯湯槽を組合せた給湯システ
ムとし、次の点の実現を目的とするものである。

１ 多量貯湯機能と、６号程度の瞬間給湯機能を
満足することにより各種の給湯負荷に対応でき
る省エネルギー的な使用を可能とする。

２ 貯湯槽と熱源部をセパレートすることによ
り、二つの機能を有しつつ、設置のフリー性を
発揮させる。

３ 給湯出湯用と貯湯循環用をひとつのポンプに
て兼用させる。

一般的に、給湯機としては「瞬間式」と「貯湯
式」に大別できる。瞬間式は大インプツト能力タ
イプを備えておれば、給湯負荷に対応できるし、
瞬時に給湯を得ることができる。また、貯湯式は
低インプツト能力のものでも250程度の湯を80
〜85℃貯湯しておけば、高温湯を何時でも多量出
湯させることができる。（第３図の給湯曲線にて
瞬間式と貯湯式の使用範囲を示す。）などそれぞ
れに特長があり二極化しているのが現実である。

また、欠点についても瞬間式と貯湯式はそれぞ
れあり次に示す。

１ 瞬間式給湯機の欠点 １ 近年の給湯形態としては風呂への落込み給
湯が増大し給湯能力の大型化傾向にある。機
器の能力としては13〜18号（インプツト換算
で26000〜36000kcal／ｈ）である。従つて、
熱交換器が大型化し熱容量が大きなることに
より、「立上りの加熱ロス」が増大すること
になる。

２ 給湯条件の異なる場合の同時使用において
は給湯湯能力の大きい条件に依存し使い勝手
が悪いものである。（例えば、15号能力とし
て冬期（水温５℃）において台所の給湯条件
が５・30℃としても、風呂落込み中の給湯
条件が５・80℃の場合など）。

以上のように、給湯能力が大型化すればする
ほど経済性と使い勝手の面で欠点が生じてく
る。

２ 貯湯式給湯機の欠点 １ 貯湯量が多量であり低インプツト能力の場
合に、特に沸き上げ時間を長く必要とすると
共に、短時間に使い果した場合にさらに、も
う少しだけ高湯温が欲し時でも多量に沸き上
げなければならないことと、沸き上げ時間が
長く必要となる。（給湯負荷への対応が悪
い）。

２ 高温湯（例えば85℃）を多量貯湯（例えば
250）しておくことによる「缶体よりの放
熱ロス」が大きい。

３ 設置スペース面においても瞬間式に比べて
大きいものである。

以上のように、貯湯式も経済性、設置スペー
スの点で欠点がある。

本発明の着目はこの点にあり、瞬間式と貯湯式
の特長を生かし、両方の欠点を解決した新しい給
湯システムを提供するものである。即ち、次の点
である。

１ 熱源の能力としては低インプツト能力とし瞬
間式給湯機とする。従つて、熱交換器容量が小
さくて済み、立上りの加熱ロスを少なくするこ
とができる。

２ 大容量の貯湯槽と組合せて貯湯式給湯機とす
ることで同時使用が可能である。

以上のように、使い果しへの対応を瞬間式にて
対応することができるものとなる。（給湯負荷へ
の対応ができる）。

３ 貯湯槽をシスターンを有する方式とすること
で水圧の影響が極減し、断面を長方形の形状に
することで省スペース型の貯湯槽を構成するこ
とができる。

以上のように熱源部と貯湯槽をセパレータにし
しかも、先止式瞬間給湯機能を両立させたもので
ある。

本発明の実施例について第１図〜第５図に基ず
いて説明する。

１は貯湯槽で上部に水道水２と直結したボール
タツプ３を備えている。４はボールタツプ３に連
動した給水管で貯湯槽１の下部に連絡している。

また、貯湯槽１の下部に多量貯湯用入口部５、
上部に出口部６を有するものである。

７は熱源部であり、熱交換器８の入口側は貯湯
槽１の出口部６に直結した給湯と循環兼用のポン
プ９とを給湯往管１０にて連結している。

また、熱交換器８の出口側は三方切替え部１１
と連結し、給湯復管１２に連絡している。

１３は給湯復管１２と多量貯湯入口部５の間に
設けた循環量の制御用オリフイス部である。

前記給湯出湯栓１４と給湯復管１２は三方切替
え部１１にて制御される。

１５は多量貯湯用の湯温制御サーミスタであ
る。

１６は貯湯槽１の本体ケース、１７は熱源部７
の本体ケース、１８は熱源部のバーナ、１９は給
湯往管１０と給湯復管１２の貯湯槽１側と熱源部
７側の接続部である。

２０は、三方切替え部１１と給湯出湯栓１４の
間に設けた流量スイツチＡである。

２１は循環流量を検知しポンプ９を作動させる
流量スイツチＢである。

以上の構成において、多量貯湯、および瞬間式
の場合の動作・作用面について述べる。

１ 多量貯湯の場合 貯湯槽内に水が満たされた状態において、運
転スイツチ（図示せず）をONすれば、給湯兼
循環ポンプが作動する。そして、流量および湯
温制御サーミスタの信号により熱源部のバーナ
がONされ熱交換器にて加熱される。加熱され
た湯が給湯復管を通過し貯湯槽内の下部より送
り込まれる。

しかる後に、湯温制御サーミスタの設定湯温
に達すればバーナを停止し加熱を終了する。

この状態で、給湯栓を開栓すれば給湯兼循環
ポンプはフル能力にて多量の高温湯を送り出す
ことになる。

この場合の給湯性能としては貯湯槽内の湯温
分布をなくし、出湯時の均一湯温が得られるこ
とが絶対条件となる。

この条件を満たすには実験的論証によれば、
貯湯槽内への循環流量を低流量にし、しかも高
温湯であることが望ましく、かつ、貯湯槽の最
下部より送り込むことで貯湯槽の容量に対する
安定湯温量の割合（有効安定出湯量と一般的に
表現している。）が大きく得られることが判つ
た。

そこで、給湯時は高流量が望ましいものであ
るので、給湯と循環をひとつのポンプにて兼用
していることからオリフイス部を設け循環量を
制御しているものである。

これは、貯湯槽内の下部より高温湯を対流ス
ピードの遅い条件にて沸き上げることにより、
第４図に示すように貯湯槽内の温度分布が少な
くなり、第５図のように出湯時の湯温安定が図
れるものである。

高温湯を低流速にて送り込む根拠を次に述べ
る。

１ 高流速にて送り込む入口部から出口部向け
ての偏向流が生じ易くなり、温度分布が悪く
なる。従つて、出湯時の湯温安定性を欠くも
のとなる。

２ 高温湯が貯湯できた後に出湯させた場合に
当然、給水口より低温水が流入する。この
際、追焚きする時に、貯湯槽上部の高温湯
と、下部の低温水を撹拌してしまうことにな
り不都合が生じるものとなる。

以上の点を考え条件設定するものとなる。ま
た、本実施例ではオリフイス制御しているが、
ポンプの極数変換し制御する方法も考えられる
ものである。

２ 瞬間式としての場合 給湯を多量必要としない場合、例えば、入浴
しない日および真夏時などは、瞬間式給湯器の
しかも低能力で十分である。従つて、この場合
においては瞬間式給湯機として使用する方法を
とる。

従つて、運転スイツチをONにし、給湯出湯
栓を開くと流量スイツチＡの検知により給湯兼
循環ポンプが始動する。そして、給湯往管の水
温を検知し、湯温制御サーミスタよりの信号に
よりバーナが点火される。この状態にてしばら
くすれば出湯栓より高温湯が得られることにな
る。

この時は瞬間式給湯機としての機能となる。

また、何かの都合で貯湯量の全べて（例えば
250）を使い果した後の給湯の必要性に対し
ては、瞬間式給湯機としての機能にて対応でき
る。

以上のことから、シーズンおよび給湯負荷に
対応できるものであり、例えば次のようであ
る。

１ 冬期において風呂への落込みを含めた給湯
（給湯負荷大）の場合は貯湯式機能とする。
（例えば85℃−250） また、250を使い果しもう少し高温湯が
欲しい場合（給湯負荷小）は追焚きするか、
必要量が少なければ瞬間式として給湯する。

２ 夏期において、シヤワ主体の場合は低温の
貯湯機能とする。（例えば50℃−250）ま
た、その他の給湯時は瞬間式として対応す
る。

第２図に示すものは、台所主体の給湯のみに
対応するためのもので、第１図の給湯システム
より熱源部のみを切り離し、瞬間式給湯機単体
で存在させたものである。つまり、本給湯シス
テムにおいて熱源部と貯湯槽をセパレートして
いるのはこのためでもある。

本発明のものは低インプツト能力の先止式瞬間
給湯機と、セパレートされた多量貯湯の貯湯槽を
組合せることで瞬間式と貯湯式の両機能を満足さ
せる給湯システムとすることにより次の効果が得
られる。

１ 貯湯式と瞬間式を兼ねることにより各種の給
湯負荷への対応ができ使い勝手が向上すること
になる。

２ 低インプツト能力なので熱交換容量が少なく
て済み、立上り加熱ロスの低下が図れることで
省エネ化が図れる。

３ シスターンを有する貯湯槽とすることで水圧
の影響を極減でき、省スペースタイプの貯湯槽
を実現することが可能となる。

４ 瞬間式機能と貯湯式機能を両立させた給湯シ
ステムであり、且つ、低能力タイプの瞬間式給
湯機（先止式）としても存在させることができ
るものである。

５ ひとつのポンプとオリフイス制御により、瞬
間用と貯湯用の二機能を兼ねることで低コスト
な給湯システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略給湯システム
図と、貯湯槽の上面図、第２図は同熱源部の概略
図、第３図は瞬間式と貯湯式の使用範囲を示す性
能図、第４図は同多量貯湯の場合の沸き上げ性能
図、第５図は同多量貯湯の場合の出湯性能図であ
る。 １……貯湯槽、３……ボールタツプ、５……多
量貯湯用入口部、６……出口部、７……熱源部、
９……給湯兼循環用ポンプ、１０……給湯往管、
１１……三方切替え部、１２……給湯復管、１３
……オリフイス部、１４……出湯栓、１５……多
量貯湯用サーミスタ、１６……貯湯槽本体ケー
ス、１７……熱源部本体ケース、１９……接続
部、２０……流量スイツチＡ、２１……流量スイ
ツチＢ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シスターンを有する貯湯槽と熱源部をセパレ
   ートした給湯システムとし、貯湯槽の下部に入口
   部、上部に出口部を設け、出口部から入口部に至
   る回路中にポンプ、熱源部、三方切替え部、オリ
   フイスの順に配設すると共に、三方切替え部の他
   方を給湯出湯栓と連結することにより瞬間式と貯
   湯式の両機能を持つ瞬間式兼貯湯式給湯システ
   ム。 ２ 給湯出湯用と貯湯循環用をひとつのポンプに
   て兼用した特許請求の範囲第１項記載の瞬間式兼
   貯湯式給湯システム。 ３ 上記熱源部、三方切替え部の次に、オリフイ
   ス部を設け、給湯出湯時と貯湯循環時のポンプ流
   量を制御した特許請求の範囲第１項記載の瞬間式
   兼貯湯式給湯システム。