(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水を貯湯する貯湯缶体と、該貯湯缶体への入水管と、前記貯湯缶体からの出湯管と、前記入水管の途中から分岐して出湯管へ直接接続する混水用のバイパス管と、該バイパス管と前記出湯管との合流点にあって前記バイパス管側からの水量と前記出湯管側からの温水量との混合比を調節して設定給湯温度の温水とする混合調節器とを備えた貯湯式給湯装置であって、給湯停止時に前記混合調節器を出湯管側通路全閉の状態とするコントローラを備えると共に、前記入水管の貯湯缶体への接続は、入水管を一旦貯湯缶体への接続口よりも低レベルまで下げた後立ち上げて貯湯缶体へ接続する構成としたことを特徴とする貯湯式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、貯湯式の給湯装置、例えばセミ貯湯式の給湯装置に関し、貯湯缶体内に貯湯された高温の温水を水と混合して、所定の設定給湯温度にして給湯するようにした貯湯式給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、セミ貯湯タイプといわれる、比較的貯湯量の小さい貯湯缶体を備えた給湯装置においては、一般に、貯湯量の小さい缶体に貯湯された比較的高温の温水を、水と混水することで設定給湯温度の温水を給湯するようにしている。このため、図３の（Ａ）に示すように、貯湯缶体１０へ接続する入水管２０の途中からバイパス管３０を分岐し、このバイパス管３０を、貯湯缶体１０からの出湯管４０に合流させる共に、この合流点に混合調節器５０を配置し、この混合調節器５０によるバイパス管３０からの水と前記出湯管４０からの比較的高温の温水との混合比を調節することで、所定の設定給湯温度の温水を給湯するようになされていた。その一方、給湯状態から給湯カラン等が閉止されることで給湯運転が停止された場合には、混合調節器５０は停止直前の混合比の状態のままで停止するようにしていた。この場合には設定給湯温度が変更されなければ、再給湯時にそのままほぼ所定の設定給湯温度の温水を給湯し得る期待がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、混合調節器５０を給湯停止中も停止前の混合比のままにしておく場合には、停止後時間が経過するにつれ、出湯管側の熱い温水が比重差等のため混合調節器５０を経てバイパス管側へ回り込み、この結果、再出湯時に大きなオーバーシュートを生じるという問題があった。
すなわち、図３の（Ａ）と（Ｂ）を参照して説明すると、今、（Ａ）に示す給湯運転中の状態においては、バイパス管３０には入水管２０からの水が混合調節器５０側へ向けて流れている。その一方、給湯が停止されると、（Ｂ）に示すように、時間が経つにつれて貯湯缶体１０内からの温水が圧力上昇や対流により出湯管４０側から混合調節器５０を介してバイパス管３０側へ回り込んで行く。
また、貯湯缶体１０内の温水は入水管２０を逆流する形でもバイパス管３０内に浸入して行く問題がある。
よってこれらの場合には、次回に給湯カラン等の開放により給湯が再開始されると、バイパス管３０及び出湯管４０の両方から高温の温水が混合調節器５０を通って給湯されることとなり、再給湯時初期において大きなオーバーシュート状態を起こすことになる。
【０００４】
そこで本発明は、上記従来装置の欠点を解消し、水混合用のバイパス管側に貯湯缶体１０内からの高温水が回り込まないようにし、これによって再給湯時初期のオーバーシュートを防止できる貯湯式給湯装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の貯湯式給湯装置は、温水を貯湯する貯湯缶体と、該貯湯缶体への入水管と、前記貯湯缶体からの出湯管と、前記入水管の途中から分岐して出湯管へ直接接続する混水用のバイパス管と、該バイパス管と前記出湯管との合流点にあって前記バイパス管側からの水量と前記出湯管側からの温水量との混合比を調節して設定給湯温度の温水とする混合調節器とを備えた貯湯式給湯装置であって、給湯停止時に前記混合調節器を出湯管側通路全閉の状態とするコントローラを備えると共に、前記入水管の貯湯缶体への接続は、入水管を一旦貯湯缶体への接続口よりも低レベルまで下げた後立ち上げて貯湯缶体へ接続する構成としたことを特徴としている。
【０００６】
【作用】
上記本発明の特徴によれば、給湯運転中は、混合調節器によって出湯管側からの温水とバイパス管側からの水との適当な混合比が確保され、所定の設定給湯温度の温水供給が確保される。そして給湯運転中から給湯が停止されると、コントローラは混合調節器をして、出湯管側からの通路を全閉状態とする。これによって、給湯停止中に貯湯缶体からの高温水が出湯管から混合調節器を通ってバイパス管へ対流して回り込むことがなくなる。また貯湯缶体内の圧力が増加することによって高温水が入水管側へ膨張して行こうとしても、該入水管が一旦低レベルに下げられた後に立ち上げられているので、高温水が該低レベルの入水管部を越えて更にバイパス管側へ浸入して行くのが困難となり、入水管側からバイパス管側への高温水の回り込みも防止される。よって、全体として給湯運転停止中に貯湯缶体側からの高温水がバイパス管側へ回り込むことが防止され、再給湯時初期におけるオーバーシュートの発生が解消される。
【０００７】
【実施例】
以下に本発明を実施例に基づいて説明する。図１は本発明実施例を示す貯湯式給湯装置の全体構成図、図２はコントローラによる制御フローチャートである。
【０００８】
図１において、貯湯缶体１０に対して入水管２０と出湯管４０が接続されており、貯湯缶体１０の近くで前記入水管２０から分岐されたバイパス管３０が出湯管４０に接続されている。バイパス管３０の出湯管４０への合流点には混合調節器５０が設けられている。混合調節器５０よりも下流は給湯管６０になっている。
前記貯湯缶体１０は、セミ貯湯タイプの貯湯缶体とし、缶体１０内下部に燃焼室１１が設けられ、石油バーナ１２による燃焼が行われる。前記石油バーナ１２はガスバーナであってもよい。前記燃焼室１１から立設する排気管１３の外側は貯湯槽１４となっており、温水が貯湯される。貯湯槽１４には前記排気管１３に近い方に暖房用熱交換コイル１５が設けられ、遠い方に風呂追い焚き用熱交換コイル１６が設けられている。また貯湯缶体１０内の貯湯温度を検出する貯湯温度センサ１７が設けられている。
【０００９】
前記入水管２０には入水温度センサ２１と入水流量センサ２２とが設けられている。そして、本発明においては、入水管２０の貯湯缶体１０への接続口２３の手前位置で、入水管２０を一旦前記接続口２３よりも低レベルまで下げ、低レベル入水管部２４を構成している。
【００１０】
前記混合調節器５０よりも下流の給湯管６０に給湯温度センサ６１、給湯流量センサ６２が設けられている。混合調節器５０を通って給湯管６０に送り込まれた温水は末端の給湯カラン６３から供され、また途中で分岐された風呂給湯管６４を通って浴槽に供されたりする。
７０は装置の動作を制御するコントローラで、マイコンを内蔵し、装置各部のセンサからの情報やリモコンからの指令を入力し、所定のプログラムに従って所定の制御動作を石油バーナ１２や混合調節器５０、その他に出力する。
【００１１】
前記コントローラ７０による給湯運転制御例を、図２も参照して説明すると、今、給湯カラン６３等が開いて、給湯が開始されると、コントローラ７０は、入水温度センサ２１からの入水温度、貯湯温度センサ１７からの貯湯温度、及び使用者等によって設定された設定給湯温度とから、設定給湯温度の温水が給湯管６０に給湯されるように混合調節器５０によるバイパス管３０からの水と出湯管４０からの温水との混合比を演算して、その混合比となるように混合調節器５０を調節制御する（Ｓ１）。給湯運転中は一定の時間間隔毎に、また設定給湯温度が変更される都度に再演算して適当な混合比を確保する。前記貯湯缶体１０の貯湯温度は、セミ貯湯タイプでは、例えば８０℃、６０℃等の比較的高温の一定温度に制御される。
そして給湯運転中において、前記給湯カラン６３等が閉止されることで、給湯が停止されると（Ｓ２でイエス）、コントローラ７０は前記混合調節器５０を、給湯運転中の混合比状態から、出湯管４０側からの通路が全閉になるように制御する（Ｓ３）。前記給湯の停止は、給湯カラン６３等が閉止されることで、給湯流量センサ６２が最低作動水量未満を検出することでコントローラ７０が給湯停止と判断する。
前記給湯が停止されると、コントローラ７０が混合調節器５０をして出湯管４０側からの通路を全閉にするので、圧力増加等によって膨張した貯湯槽１４内の温水が出湯管４０から混合調節器５０を通ってバイパス管３０側へ回り込むのが防止される。また入水管２０側には低レベル入水管部２４を接続口２３の手前に設けているので、貯湯缶体１０内の温水が低レベル入水管部２４を越えてバイパス管３０側へ回り込むのが防止される。
【００１２】
尚、給湯運転停止中から再給湯が開始された時には、コントローラ７０は、入水温度、貯湯温度、設定給湯温度とから、必要な混合比を改めて演算し、混合調節器５０に指令を送るが、それまでに多少の時間がかかる場合には、再給湯開始と同時に一旦前回の給湯の際の混合比、或いは予め定めた一定の混合比に混合調節器５０を調節しておき、その後に前記改めて演算した混合比に調節するようにしてもよい。このようにすることで、再給湯開始初期におけるアンダーシュートの発生を予防することができる。
【００１３】
前記コントローラ７０と混合調節器５０とによって、どのようにして設定給湯温度の給湯を行うかについて説明する。今、貯湯缶体１０内の貯湯温度が一定の温度に制御されている場合において、先ず混合調節器５０による現在の混合比を次の式１により演算する。
現在混合比＝（貯湯温度−給湯温度）÷（給湯温度−入水温度）・・・式１
また目標混合比を次の式２により演算する。
目標混合比＝（貯湯温度−設定給湯温度）÷（設定給湯温度−入水温度）・・・式２
上記式１によって演算された現在混合比と式２によって演算された目標混合比とから、前記混合調節器５０の混合比調節弁の駆動用ステッピングモータの制御角を求める。そしてコントローラ７０は混合調節器５０の駆動用ステッピングモータを制御角まで駆動させる。これらの制御動作は一定の時間間隔で行う。また設定給湯温度が変更された場合にも行う。
以上のような混合調節器５０とコントローラ７０とによる混水給湯を行うことによって、例えば従来のワックスサーモ機構によるミキシング給湯では、大きな圧力損失による給湯量が絞られてしまうという欠点があったが、この欠点が解消されて、充分に大量の温水量をもって所定の設定給湯温度の温水を混水給湯することが容易に行えるようになった。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は以上の構成よりなり、請求項１に記載の貯湯式給湯装置によれば、給湯停止時に混合調節器を出湯管側通路全閉の状態とするコントローラを備えたことで、給湯が停止されている間は出湯管側からの通路を全閉状態とすることができ、よって給湯停止中に貯湯缶体からの高温水が出湯管から混合調節器を通ってバイパス管へ対流して回り込むのを防止することができる。加えて、入水管の貯湯缶体への接続は、入水管を一旦貯湯缶体への接続口よりも低レベルまで下げた後立ち上げて貯湯缶体へ接続する構成としたので、貯湯缶体内の高温水が入水管からバイパス管側へ浸入して行くのを防止することができる。よって、全体として給湯運転停止中に貯湯缶体側からの高温水がバイパス管側へ回り込むのを防止でき、再給湯時初期におけるオーバーシュートの発生を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例を示す貯湯式給湯装置の全体構成図である。
【図２】コントローラによる制御フローチャートである。
【図３】従来の装置を説明する図である。
【符号の説明】
１０  貯湯缶体
２０  入水管
２４  低レベル入水管部
３０  バイパス管
４０  出湯管
５０  混合調節器
６０  給湯管
７０  コントローラ
【図１】
0003551495.tif 000002
【図２】
0003551495.tif 000003
【図３】
0003551495.tif 000004