JP3147449B2 - 即時給湯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、出湯時に給湯熱源から
給湯口までの配管内の水が冷水のまま出てくることを防
止する即時給湯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、セントラル給湯システム等の給湯
装置の一形態として、給湯熱源と端末の給湯口とを給湯
配管により接続し、同給湯配管の給湯口の近傍部分に即
時給湯装置を直列に設けたものがある。

【０００３】そして、上記即時給湯装置は、図６に示す
ように、貯湯タンクｂ内の底部に加熱体ｃを設け、同貯
湯タンクｂの天井壁に、給湯配管ｇの上流側と接続する
流入管ｄと、給湯配管ｇの下流側と接続する流出管ｅと
をそれぞれ接続し、流入管ｄの先端開口部を貯湯タンク
ｂの底部の近傍まで伸延させると共に、同流入管ｄの上
部に流出用小孔ｆを開口している。

【０００４】このようにして、給湯配管ｇから流入管ｄ
を通して貯湯タンクｂ内に流入する給湯配管ｇ中の低温
化した残留水ｗを、貯湯タンクｂの底部の近傍に開口位
置させた流入管ｄの先端開口部と、流入管ｄの上部に開
口した流出用小孔ｆより流出させて、加熱体ｃにより沸
上げられた高温湯を流入管ｄの先端開口部より流出する
残留水ｗにより上方へ押し上げて、同高温湯と、流出用
小孔ｆより流出する残留水ｗとを混合させた後に、流出
管ｅより給湯配管ｇを通して給湯口へ送るようにしてい
る。

【０００５】また、貯湯タンクｂの底部に湯温検出セン
サｓを取付けて、同センサｓにより貯湯温度を検出し
て、同検出結果を制御部（図示せず）に入力して、同制
御部により加熱体ｃの加熱温度を制御して、一定温度の
高温湯を給湯配管ｇを通して給湯口へ送ることができる
ようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記即時給
湯装置の場合、流入管ｄの上部に開口した流出用小孔ｆ
より残留水ｗを流出させるようにしているが、かかる残
留水ｗが流出管ｅに流入する前に貯湯タンクｂ内の貯湯
Ｗと混合し、加熱体ｃにより沸上げられた高温湯がその
まま流出管ｅより給湯配管ｇを通して給湯口より出湯す
るために、給湯口を開いた瞬間に適正温度よりも高い高
温の湯が突発的に出湯して、使用者が火傷する等の不具
合があった。

【０００７】また、湯温検出センサｓは、貯湯タンクｂ
の底部に設けているために、同センサｓにより検出する
湯温が対流の影響で大きく変動し、そのために、同セン
サｓでは安定した湯温の検出ができず、制御部を介した
加熱体ｃによる加熱温度の制御が安定しないと共に、同
センサｓによる検出温度よりも給湯配管へ送られる高温
湯の温度が高めになって、使用者が火傷する等の原因と
なっていた。

【０００８】図５のａ曲線は、かかる即時給湯装置を具
備した給湯装置の給湯口より出湯した湯の温度変化を表
わしているが、出湯直後の温度が瞬間的に適温Ｔよりも
高いことがわかる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、給
湯熱源と端末の給湯口を接続する給湯配管の給湯口の近
傍に設けた即時給湯装置において、底部に加熱体を設け
た貯湯タンクの上部に、給湯配管の上流側と接続する流
入管と、給湯配管の下流側と接続する流出管とをそれぞ
れ接続し、流入管の先端開口部を貯湯タンクの底部の近
傍まで伸延させ、同流入管の中途部に分岐管の基端を接
続すると共に、同分岐管の先端開口部を流出管の基端開
口部の近傍に位置させたことを特徴とする即時給湯装置
を提供せんとするものである。

【００１０】また、本発明では、流入管内の分岐管接続
位置よりも下流側位置に、流量制御手段を設けたこと、
流入管の先端部を漸次拡径状に形成したこと、 底部に
加熱体を設けた貯湯タンクの下部に、給湯配管の上流側
と接続する流入管を接続する一方、同貯湯タンクの上部
に給湯配管の下流側と接続する流出管を接続し、流入管
の先端部に分岐管の基端を接続すると共に、同分岐管の
先端開口部を流出管の基端開口部の近傍に位置させたこ
と、流出管に流出湯の温度を検出する流出湯温検出セン
サを取付け、同センサの検出結果にもとづいて加熱体に
よる加熱温度を制御部を介して制御可能としたことにも
特徴を有する。

【００１１】

【作用】端末の給湯口を開くと、使いはじめの給湯配管
内の残留水が低温化したまま流通管を通して貯湯タンク
内に流入し、この流入した残留水が貯湯タンク内の高温
湯と混合すると共に、残留水の流入により、貯湯タンク
内の高温湯が流出管と給湯配管を通して給湯口より出湯
されるものであり、この際、流入管を通して貯湯タンク
内に流入する残留水は、略半分が同流入管の先端開口部
より貯湯タンクの底部の近傍で流出して、加熱体により
沸上げられた高温湯を上方へ押上げる一方、略半分が流
入管の途中より分岐管を通して、同分岐管の先端開口部
より流出管の基端開口部の近傍に流出して、同分岐管の
先端開口部より流出管の基端開口部へ流入する残留水の
流れによるエジェクタ効果により、貯湯タンク内の高温
湯を円滑に流出管内に流入させると共に、残留水と混合
させるために、給湯口より適正温度（例えば、50℃）の
高温湯を即時に、しかも、常時出湯させることができ
る。

【００１２】そして、流入管内の分岐管接続位置よりも
下流側位置に、オリフィス等の流量制御手段を設けるこ
とにより、流入管の先端開口部より流出される流量と途
中の分岐管を通して流出される流量を制御して、流出管
に流入する混合湯を適温に温度制御することができる。

【００１３】また、流入管の先端部を漸次拡径状に形成
することにより、同流入管の先端開口部より貯湯タンク
内に流出する残留水を円滑に周囲に流出させて、かかる
流出残留水により貯湯タンク内の高温湯をスムーズに上
方へ押上げて、前記したように分岐管の先端開口部より
流出される残留水と確実に混合させて、適正温度にて流
出管を通して流出させることができる。

【００１４】しかも、上記した即時給湯装置の流出管に
は、流出湯温検出センサを取付けて、同センサにより流
出管を通して流出する高温湯を直接検出することによ
り、同センサの検出結果にもとづく加熱体の加熱温度の
制御を制御部により精度良く行なうことができるため
に、この点からも高温湯を適正温度にて出湯させること
ができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００１６】図１に示すＡは、本発明に係る即時給湯装
置であり、給湯熱源としての湯沸器１と端末の給湯口を
形成する給湯栓２とを給湯配管３により接続し、同給湯
配管３の給湯栓２に近接する部分に上記即時給湯装置Ａ
を直列に設けている。４は給水管、５は流出湯温検出セ
ンサ、６は制御部、11はヒータである。

【００１７】このようにして、湯沸器１の湯を給湯配管
３を通して一旦即時給湯装置Ａに供給して、同即時給湯
装置Ａ→給湯配管３→給湯栓２より出湯させることによ
り、給湯配管３中の残留水が低温化（場合によっては冷
水化）した場合にも、同残留水を即時給湯装置Ａ内の高
温湯と混合して、適正温度の湯にして給湯栓２より即時
出湯させることができるようにしている。残留水が出湯
し終ると、即時給湯装置Ａの高温水もなくなり、後は湯
沸器１からの適温水が出湯されることになる。

【００１８】上記のような構成において、図２は、第１
実施例としての即時給湯装置Ａを示している。

【００１９】かかる即時給湯装置Ａは、図２に示すよう
に、貯湯タンク10内の下部に加熱体としてのヒータ11を
設けて、同貯湯タンク10内の貯湯を所望の温度（例え
ば、85℃）に保温可能とし、同貯湯タンク10の天井壁10
a に流入管12と流出管13とを並設し、流入管12の基端12
a を給湯配管３の上流側と接続すると共に、先端開口部
12b を貯湯タンク10の底部の近傍に伸延させる一方、流
出管13の基端開口部13aを貯湯タンク10の天井壁10a の
内面と面一状に開口させると共に、先端13b を給湯配管
３の下流側に接続しており、流入管12の中途部には分岐
管14の基端を接続すると共に、同分岐管14の先端開口部
14a を流出管13の基端開口部13a の直下方に位置させて
いる。７は断熱層部である。

【００２０】しかも、流入管12内の分岐管接続位置より
も下流側位置に、流量制御手段としてのオリフィス15を
形成している。

【００２１】このようにして、給湯配管３中で低温化し
た残留水ｗを、流入管12を通して貯湯タンク10内に流入
させることができるようにしており、この際、残留水ｗ
は、略半分が流入管12中を真直ぐ流下して先端開口部12
b より貯湯タンク10内に流出して貯湯タンク10内の貯湯
Ｗを上方へ押し上げる一方、略半分が途中より分岐管14
を通して、同分岐管14の先端開口部14a より流出管13の
基端開口部13a に向けて貯湯タンク10内に流出すると共
に、同基端開口部13a より流出管13内に流入し、エジェ
クタ効果により周囲の貯湯Ｗを吸引して、残留水ｗと貯
湯Ｗとの適正温度の混合湯を流出管13→給湯配管３→給
湯栓２より出湯可能としている。

【００２２】しかも、流入管12にはオリフィス15を形成
して、分岐管14を通して直接流出管13へ流入する残留水
ｗの流量を制御して、同残留水ｗと貯湯Ｗとの混合比を
制御することができるようにしているために、適正温度
（湯水混合栓の給湯栓側への供給適正温度としては、
（例えば、50℃）の湯を給湯栓２より出湯させることが
できる。

【００２３】さらには、図１及び図２に示すように、流
出管13には流出湯温検出センサ５を取付け、同センサ５
を制御部６の入力側に接続する一方、同制御部６の出力
側にヒータ11を接続しており、流出湯温検出センサ５に
より流出管13を通して流出する混合湯の温度を検出し
て、同検出結果を制御部６に入力し、同制御部６にて検
出温度と予め設定した適正温度とを比較して、比較値が
零となるように、ヒータ11による貯湯Ｗの加熱温度を制
御するようにしている。

【００２４】このようにして、流出管13を通して流出す
る混合湯の温度を流出湯温検出センサ５により直接検出
して、ヒータ11による加熱温度の制御を制御部６により
精度良く行なうことができるために、この点からも適正
温度での出湯を確保することができる。

【００２５】図５中、Q1は、上記した即時給湯装置Ａを
通して給湯栓３より出湯される湯温の試験結果を示すグ
ラフであり、出湯直後の時間t1（約５秒）で適正温度Ｔ
（例えば、50℃）よりも約0.7 ℃高くなったが、その後
時間t2（約20秒）で適正温度Ｔとなり、略適正温度Ｔを
保った。

【００２６】また、本実施例では、流量制御手段として
オリフィス15を設けたが、流入管12及び／又は分岐管14
に適正な圧力損失を設けることができるものであれば、
これに限定されるものではなく、他に例えば、配管径を
変えたり、定流量弁を設けても良い。

【００２７】図３は、第２実施例としての即時給湯装置
Ａを示しており、かかる即時給湯装置Ａは、前記した第
１実施例の即時給湯装置Ａの流入管12の先端部を漸次拡
径状としてベルマウス部12c を形成している。

【００２８】このようにして、流入管12中を真直ぐ流下
する残留水をベルマウス部12c に沿わせてスムーズに貯
湯タンク10内の底部に流出・拡散させて、ヒータ11によ
り沸上げられた貯湯タンク10内の底部に滞溜する貯湯Ｗ
を広範囲に、かつ緩やかに上昇移動させて、分岐管14の
先端開口部14a より流出される残留水ｗとの混合を円滑
にして、流出管13の基端開口部13a への流入をスムーズ
に行なわせることができるようにしている。

【００２９】図５中、Q2は、上記した即時給湯装置Ａを
通して給湯栓２より出湯される湯温の試験結果を示すグ
ラフであり、出湯時より略適正温度Ｔの湯を出湯した。

【００３０】図４は、第３実施例としての即時給湯装置
Ａを示しており、かかる即時給湯装置Ａは、流入管12
を、貯湯タンク10の断熱層部７中に配管して、先端開口
部12bを貯湯タンク10の底壁10b より内部へ突出開口さ
せて、流入管12の先端部にオリフィス15を形成すると共
に、同オリフィス15の上流側に分岐管14の基端を接続し
て、同分岐管14の先端開口部14a を流出管13の基端開口
部13a の直下方に開口位置させている。

【００３１】このように、流入管12の先端開口部12b を
貯湯タンク10の底部に配置して、同位置より貯湯タンク
10内に上方へ向けて残留水ｗを流出させることができる
ようにしているために、ヒータ11により沸上げられた高
温の貯湯Ｗを確実に押上げて上昇させることができ、分
岐管14の先端開口部14a より流出される残留水ｗと速や
かに混合させて、混合湯を流出管13内にスムーズに流入
させることができる。また、先端開口部12b 側と分岐管
14への分配比はオリフィス15により適当にコントロール
することできる。

【００３２】かかる即時給湯装置Ａの場合も、前記した
第２実施例としての即時給湯装置Ａの試験結果であるグ
ラフQ2と同様の良好な結果が得られた。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が得
られる。

【００３４】流入管の中途部に基端を接続した分岐管
の先端開口部を、流出管の基端開口部の近傍に位置させ
ているために、流入管を通して流入してくる給湯配管内
の残留水の略半分を確実に貯湯タンク内の高温湯と混合
させて、適正温度にて流出管より流出させることができ
て、即時に適温湯を給湯口より確実に出湯させることが
できる。

【００３５】即時給湯装置の貯湯タンクに高温湯を貯
溜しているために、適温湯を貯留しておく方式に比較し
て容量を略二分の一にすることができる。

【００３６】流入管と分岐管を接続しているだけであ
るために、加工費や部材費の低減化が図れる。

【００３７】貯湯タンク内に分岐管を設けたので、同
貯湯タンク外でバイパス管を設けるよりも省スペースで
コンパクトにできる。

【００３８】流入管内の分岐管接続位置よりも下流側
位置に、流量制御手段を設けたので分岐流量を精度良く
流すことができる。

【００３９】流出管に流出湯温検出センサを取付けて
いるために、同センサによる流出湯温の検出を精度良く
行なうことができて、加熱体による加熱温度を制御する
ことによる出湯温度の適正化を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る即時給湯装置を具備する給湯シス
テムの説明図。

【図２】第１実施例としての即時給湯装置の断面説明
図。

【図３】第２実施例としての即時給湯装置の断面説明
図。

【図４】第３実施例としての即時給湯装置の断面説明
図。

【図５】出湯時の出湯温度の試験結果を示すグラフ。

【図６】従来の即時給湯装置の断面説明図。

【符号の説明】

Ａ 即時給湯装置 １ 湯沸器 ２ 給湯栓 ３ 給湯配管 10 貯湯タンク 11 ヒータ 12 流入管 13 流出管 14 分岐管 15 オリフィス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24D 17/00 F24H 1/10 F24H 9/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給湯熱源と端末の給湯口を接続する給湯
   配管の給湯口の近傍に設けた給湯装置において、 底部に加熱体を設けた貯湯タンクの上部に、給湯配管の
   上流側と接続する流入管と、給湯配管の下流側と接続す
   る流出管とをそれぞれ接続し、流入管の先端開口部を貯
   湯タンクの底部の近傍まで伸延させ、同流入管の中途部
   に分岐管の基端を接続すると共に、同分岐管の先端開口
   部を流出管の基端開口部の近傍に位置させたことを特徴
   とする即時給湯装置。
2. 【請求項２】 流入管内の分岐管接続位置よりも下流側
   位置に、流量制御手段を設けたことを特徴とする請求項
   １記載の即時給湯装置。
3. 【請求項３】 流入管の先端部を漸次拡径状に形成した
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の即時給湯装置。
4. 【請求項４】 給湯熱源と端末の給湯口とを接続する給
   湯配管の途中に直列に設けた即時給湯装置において、 底部に加熱体を設けた貯湯タンクの下部に、給湯配管の
   上流側と接続する流入管を接続する一方、同貯湯タンク
   の上部に給湯配管の下流側と接続する流出管を接続し、
   流入管の先端部に分岐管の基端を接続すると共に、同分
   岐管の先端開口部を流出管の基端開口部の近傍に位置さ
   せたことを特徴とする即時給湯装置。
5. 【請求項５】 流出管に流出湯の温度を検出する流出湯
   温検出センサを取付け、同センサの検出結果にもとづい
   て加熱体による加熱温度を制御部を介して制御可能とし
   たことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の即
   時給湯装置。