JPS647303B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、熱源器と蓄熱槽との間を循環させ
ながら加温した水を蓄熱槽の上部に戻して貯湯
し、蓄熱槽の上部から給湯するようにした貯湯式
給湯器に関する。

＜従来の技術＞ 従来のこの種の貯湯式給湯器の最も一般的なも
のは、蓄熱槽から熱源器へ向かう循環水の取出口
を蓄熱槽の下部に設けたものであり、最も温度の
低い部分の水を熱源器に送り込むようになつてい
る。このため、全般に立上りが遅く所望の温度の
湯が得られるまでに時間がかかり、また必要な湯
の量が少なくてよい場合には時間の無駄とともに
エネルギーの無駄も大きくなるという問題点があ
つた。

これを解決するものとしては、例えば実開昭53
−32454号、実開昭55−61259号等が公知である。
しかしながら、前者は蓄熱槽を上下に分ける仕切
板を設け、仕切板より上の高温部と下の低温部に
それぞれ循環水の取出口を設けたものであり、高
温部と低温部の容量が一定であるとともに、下部
の取出口を単に開状態あるいは閉状態に切替える
だけであるため、種々の用途に柔軟に対応するこ
とは困難である。また、後者は循環水の取出口を
上下に設けるとともに下部取出口に開閉弁を設
け、前者と同様に開閉弁の開閉によつて蓄熱槽の
容量を単に大小２段に切替えるようにしたもので
あつて、やはり種々の用途に柔軟に対応すること
は困難である。

＜発明が解決しようとする問題点＞ この発明はこのような問題点に着目し、蓄熱槽
の実質的な容量を任意に加減して用途に応じた種
種の使い方ができる貯湯式給湯器を提供すること
を目的としてなされたものである。

＜問題点を解決するための手段＞ 上述の目的を達成するために、この発明では、
蓄熱槽から熱源器へ向かう循環水の取出口を蓄熱
槽の上部と下部に分離して設けるとともに、混合
比を連続調整することの可能な混合手段を設け、
この混合手段によつて上部取出口からの高温水と
下部取出口からの低温水との混合比を所定の値に
制御するようにしている。

＜作用＞ 混合手段による混合比を調整することにより蓄
熱槽の実質的な容量を任意に加減できる。従つ
て、蓄熱槽内の水を必要に応じて適当量だけ沸か
して、立上りを早くするとともにエネルギーの無
駄を少なくしたり、全量を沸かして大量使用に対
処したりするなど、用途に応じた種々の使い方が
可能となる。

＜実施例＞ 次に図示の一実施例について説明する。

図において１は蓄熱槽であり、下端部には給水
口２と循環水の下部取出口３を設け、上端部には
最上部に給湯口４を、そのやや下部に上部循環口
５を、更にそのやや下部に循環水の上部取出口６
をそれぞれ設けてある。８はガスバーナを内蔵し
た熱源器であり、上部に入水口９が設けられ、下
部に出湯口１０が設けられている。なお、この実
施例では熱源器８としてガスボイラを用いている
が、電気、石油など他の熱源によるものとするこ
ともできる。

下部取出口３と上部取出口６はそれぞれ混合手
段として用いられる三方弁１１に接続され、三方
弁１１の出口側は送水管１２によつて熱源器８の
入水口９に接続されており、この送水管１２には
循環ポンプ１３と水量調整バルブ１４が挿入さ
れ、また水量調整バルブ１４と入水口９の間には
分岐管１５が設けてあり、熱源器８の出湯口１０
は帰湯管１６によつて上部循環口５に接続されて
いる。給湯口４には安全弁１７が設けられ、給湯
管１８によつて給湯先１９へ接続されており、給
湯管１８の先端は帰路管２０となり、バルブ２１
を経て下部取出口３と三方弁１１との間に接続さ
れている。給水口２はバルブ２２を経て図外の給
水源に接続され、蓄熱槽１内は常に満水状態に維
持される。

２５はコントローラであり、三方弁１１の出口
側に設けられた温度センサ２６、出湯口１０に設
けられた温度センサ２７、蓄熱槽１の側壁に上下
方向に一定間隔で設けられた貯湯量センサ２９，
３０，３１，３２，３３等の各種センサが電気的
に接続され、更に三方弁１１の操作モータ３５、
水量調整バルブ１４の操作モータ３６、熱源器８
のガスバルブ３７の操作モータ３８、循環ポンプ
１３がそれぞれ電気的に接続されており、各セン
サの検知信号と予じめ設定された制御内容に応じ
て、三方弁１１、水量調整バルブ１４、ガスバル
ブ３７などを操作して所定の制御を行うようにな
つている。コントローラ２５にはこれらの制御を
行うために、運転スイツチ４１、着火確認ランプ
４２、貯湯量切替つまみ４３、回復能力設定つま
み４４などが設けられている。なおこのコントロ
ーラ２５は、次に例示するような各種の制御仕様
に応じて周知の回路技術により適宜構成される。

以上の構成において、熱源器８の点火つまみ
（図示せず）を操作してパイロツトバーナを点火
すると、コントローラ２５の着火確認ランプ４２
が点灯し、運転スイツチ４１をオンにすると自動
運転に入り、循環ポンプ１３が作動して、蓄熱槽
１内の水は下部取出口３と上部取出口６から三方
弁１１を経て熱源器８に送られ、熱源器８内を通
過する際に加温されて帰湯管１６を経て蓄熱槽１
に戻り、蓄熱槽１の上部に貯えられる。図中Ａは
このようにして貯湯された高温水を、Ｂはまだ加
温されていない低温水を、またＣは高温水Ａと低
温水Ｂの境界面をそれぞれ示している。貯湯され
た高温水は給湯管１８、給湯先１９、帰路管２０
を経て常時循環し、給湯先１９でバルブを開けば
すぐに高温水が使用できる。給湯される高温水の
温度は温度センサ２７によつて検出され、この検
出信号に応じて水量調整バルブ１４が制御され、
熱源器８に送り込まれる循環水の水量が調節され
て設定された温度に保たれる。

ここで、三方弁１１は温度センサ２６によつて
検出される混合水の温度に応じて操作モータ３５
が作動し、次のように上部取出口６からの高温水
と下部取出口３からの低温水の混合比が調整され
る。

まず、原水から沸かし始める場合のように、貯
湯されている高温水Ａが全くないか、あるいは極
めて少量しかない場合には、三方弁１１は上部取
出口６側が全開となり、熱源器８へ送られる循環
水はすべて上部取出口６から供給される。こうし
て高温水Ａが増加すると境界面Ｃが下がり、上部
取出口６から取出される循環水の温度が上昇する
が、温度センサ２６で検出される循環水の温度
が、温度センサ２７で検出される出湯口１０の設
定水温より例えば数deg低い値になるように設定
されているので、高温水Ａの量が増加して境界面
Ｃが上部取出口６よりも下に下がり、循環水の温
度が所定の値に達するまでは、上部取出口６から
のみ循環水が取出されるという状態が持続する。
これにより、蓄熱槽１から熱源器８に送られる循
環水は、蓄熱槽１の上部に貯湯されつつある高温
水Ａに近く、この高温水Ａからの熱伝導などによ
り加温されてかなり温度の高くなつた部分から取
出され、あるいは高温水Ａのうち温度の低い下層
の部分から取出されることになるので、所定の温
度まで加熱するための熱エネルギーは少量です
み、また速い立上りが実現されるのである。

こうして貯湯量が一定の量に達した後は、三方
弁１１は下部取出口３側が開き、蓄熱槽１の下部
の低温水が上部取出口６からの高温水と混合され
るようになり、混合水の温度と高温水の温度の差
が一定に保たれるように混合比が制御される。そ
して高温水Ａの量が次第に増加して最終的に蓄熱
槽１の全体が沸き上がると、三方弁１１は下部取
出口３側が全開となり、この状態において温度セ
ンサ２６での検出温度が所定値に達すると操作モ
ータ３８によつてガスバルブ３７が閉じ、熱源器
８の作動は一時停止する。また、放熱により、あ
るいは給湯先１９での使用により温度センサ２６
での検出温度が低下すると、ガスバルブ３７が開
き、熱源器８は作動を再開する。このように、三
方弁１１での混合比の調整と水量調整バルブ１４
による循環水量の調整、およびガスバルブ３７の
開閉が自動的に行われ、常に設定温度の給湯がで
きるのである。なお、温度センサ２６，２７間の
温度差の設定は回復能力設定つまみ４４によつて
行われる。

貯湯量センサ２９〜３３は蓄熱槽１内の各層の
温度を検出して、境界面Ｃの位置すなわち貯湯量
を検出し、コントローラ２５に設けた表示装置
（図示せず）によつて貯湯量を表示するものであ
るが、これらの検出信号によつて次のような制御
を行うこともできる。すなわち、上記の例では、
熱源器８の能力が給湯量を上回る時は最後には全
体が沸き上がつてしまうため、予定される湯の使
用量が少ない時は無駄が生じてしまう。従つて、
このような場合には、貯湯量センサ２９〜３３に
よつて境界面Ｃが所定の位置まで達したことを検
出して、それ以上の加温操作を行わないように制
御し、蓄熱槽１の実質容量を小さく設定するので
ある。これにより、設定された貯湯量の範囲内で
加温及び保温が行われ、余分に低温水を加温して
使用予定以上に湯を沸かすような無駄を防止する
ことができるのである。

なお、分岐管１５は貯湯されている高温水より
低い温度の湯が必要になる場合に利用するもので
あり、帰路管２０から戻つてくるやや温度の下が
つた高温水と下部取出口３からの低温水とを混合
し、熱源器８に入る前に取出して使用する。この
時の湯温は三方弁１１での混合比を加減すること
によつて自由に調整することができる。

上述の実施例では、熱源器８は蓄熱槽１とは別
に設置されたものを示しているが、熱源器８を蓄
熱槽１に内蔵して一体化させることもでき、熱源
器８と蓄熱槽１間の循環を自然循環によるものと
することもできる。また、この実施例では、出湯
口１０の高温水の温度を水量調整バルブ１４で制
御するようにしているが、ガスバルブ３７を調整
して熱源器８へのインプツト量を加減することに
よつて、出湯口１０の高温水の温度を制御するよ
うにしてもよい。

＜発明の効果＞ 上述の実施例から明らかなように、この発明
は、蓄熱槽から熱源器へ向かう循環水の取出口を
蓄熱槽の上部と下部とに設け、両取出口から取出
された高温水の混合比を混合水の温度に応じて任
意に変化できるようにしたものである。

従つて各実施例に述べたように、瞬間式に近い
速い立上りを得ることが容易であるとともに、必
要以上の量を沸かすことによる熱エネルギーの無
駄を防止でき、各種のセンサとの併用により目的
に応じた種々の制御を行うなど、用途に応じた色
色な使い方が可能となるのであり、機能が豊富で
使いやすく、省エネルギー化の容易な貯湯式給湯
器を得ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例の模式図である。 １……蓄熱槽、３……下部取出口、６……上部
取出口、８……熱源器、１１……三方弁、２５…
…コントローラ、２６……温度センサ、３５……
操作モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 蓄熱槽から熱源器へ向かう水路と熱源器から
   蓄熱槽へ向かう水路とが設けられており、熱源器
   と蓄熱槽との間を循環させながら加温した水を蓄
   熱槽の上部に戻して貯湯し、蓄熱槽の上部から給
   湯するようにした貯湯式給湯器において、蓄熱槽
   から熱源器へ向かう循環水の取出口として蓄熱槽
   の上部と下部に分離してそれぞれ設けられた上部
   取出口及び下部取出口と、上部取出口からの高温
   水と下部取出口からの低温水とを混合して熱源器
   に供給する混合比を連続調整可能な混合手段と、
   混合手段で得られた混合水の温度に応じて混合手
   段の混合比を所定の値に制御する制御手段、とを
   設けたことを特徴とする貯湯式給湯器。 ２ 熱源器に送り込まれる混合水と熱源器から送
   り出される高温水の温度差を予じめ設定した一定
   の値に保つように混合比を制御するようにした特
   許請求の範囲第１項記載の貯湯式給湯器。