(57)【要約】【課題】初に使用し始める時に、適温の湯が使用可能になるまでの待ち時間が短く、更に、廃棄する水を再利用する給湯装置を提供する。【解決手段】１次側管に水流検知器Ｍを備えた湯沸かし器１の出湯管２に、湯水栓３、温度検知器４、ポンプ５、加熱器６、切替弁７がこの順に設けられ、切替弁７から出る一方の管９が出湯管２の湯沸かし器１近傍に接続され、切替弁７から出る他方の管が排水管１０とされている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次側管に水流検知器を備えた湯沸かし器の出湯管に、湯水栓、温度検知器、ポンプ、加熱器、切替弁がこの順に設けられ、切替弁から出る一方の管が出湯管の湯沸かし器近傍に接続され、切替弁から出る他方の管が排水管とされていることを特徴とする給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、即湯システムが組み込まれた給湯器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス等を燃料とする瞬間湯沸かし器による給湯設備では、設備湯水栓を開とすることで瞬間湯沸かし器に点火し、湯沸かし器一次側に供給される水道水が加熱されて湯となり、出湯管を通って水栓から流出し使用される。この場合、瞬間湯沸かし器と水栓との間の出湯管内に滞留している水は低温であり、湯水栓から流出する水はその滞留水がなくなるまでは低温のままであるために、通常は使用されずに排水として廃棄されることが多く、水が無駄になっている。
【０００３】
これを防ぐために、即湯システムが組み込まれた給湯設備が提案されている。即ち、加熱された湯が流入する入湯部と出湯端末につながる出湯部とを結ぶ給湯管と、入湯管から分岐して他方端末が出湯端末につながる戻り管と、給湯管と戻り管との間で湯を循環させるための循環駆動手段と、給湯管と戻り管との間を循環する湯を加熱するための保温手段とを備え、入湯側を熱源部に接続して使用される即湯ユニットが提案されている。この即湯ユニットは、循環駆動手段により給湯管と戻り管の間で湯を循環させ保温手段により加熱する即湯運転中に、熱源器側から出湯端末使用検出信号を受け取ると循環駆動手段を停止させる制御手段を有するものである。（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
この即湯ユニットの保温手段には電気ヒーターを使用しており、即湯スイッチＯＮとともに循環及び加熱を開始して、循環配管内の滞留水を加熱して適温としている。この即湯ユニットは、出湯端末で湯を使用中、一時的に湯の使用を停止し再び使用する場合に、給湯管内の滞留水が保温されていて出湯端末開栓とほぼ同時に所望の温度の湯が使用可能となる。即ち、使用中には、出湯水栓開栓後、適温水が出てくる迄の待ち時間がほとんどない。
【０００５】
【特許文献１】特開平２０００−１８６２５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この即湯ユニットでは、最初に湯を使用する場合には、循環配管内の水は加熱されておらず、即湯スイッチをＯＮにしても、循環水の加熱が電気ヒーターであってこのヒーターの目的が滞留水の保温であり、従って循環配管中の滞留水を所望の温度まで加熱するには多くの時間が掛かっていた。従って、この即湯ユニットの場合は、最初に湯を使う場合は、給湯器から供給される湯は十分に高温の湯であるが、循環配管に残留している水が冷水のままであるために、初流は適温になるまでに時間が多く掛かり、しかもその間の適温以下の水は廃棄されていた。
【０００７】
本発明は、上記従来の給湯設備における、最初に使用し始める時に、適温の湯が使用可能になるまでの待ち時間が短く、更に、廃棄する水を再利用する給湯装置を提供する目的で行われたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の給湯装置は、１次側管に水流検知器を備えた湯沸かし器の出湯管に、湯水栓、温度検知器、ポンプ、加熱器、切替弁がこの順に設けられ、切替弁から出る一方の管が出湯管の湯沸かし器近傍に接続され、切替弁から出る他方の管が排水管とされていることを特徴とする給湯装置である。
【０００９】
この給湯装置は、水流検知器で水流がないと検知された時に、温度検知器で検出された水温が所定温度未満であると温度検知器から出力信号が発信されたら、その信号により加熱器とポンプとがいずれも作動せず、同時に切替弁が排水管側となる。水温が所定温度以上であると出力信号が発信されたら、その信号により加熱器とポンプとがいずれも作動し、同時に切替弁が戻し管側となる。また、水流検知器で水流があると検知された時に、温度検知器で検出された水温が所定温度未満であると温度検知器から出力信号が発信されたら、その信号により加熱器は作動せずポンプが作動し、同時に切替弁が排水管側となる。水温が所定温度以上であると出力信号が発信されたら、その信号により加熱器とポンプとがいずれも作動せず、切替弁が戻し管側に切り替わるようにされている。即ち、いわゆる即湯システムを備えたものである。
【００１０】
本発明に用いられる湯沸かし器は、通常の上水道を１次側水とする、都市ガス等を燃料とする先止め式瞬間湯沸かし器である。又、出湯管等配管は、通常の温水用配管がそのまま適用され、材料や工法は特に限定されない。
【００１１】
湯沸かし器には、その１次側配管に水流検知器として流量計又は圧力計が設けられ、湯水栓が解放されて水が流れたことを検知し、その検知信号により湯沸かし器のガスバーナーに点火し湯を沸かすものである。
【００１２】
温度検知器は、通常の電気信号発信型温度検出装置であればよく、特に限定されないが、例えば熱電対を検出端子とし電位差を信号として出力可能な形式のものなどが挙げられる。
【００１３】
加熱器は、滞留水を保温可能な熱量を発生可能であれば特に限定されないが、発熱量が小さすぎると寒冷時期には保温が不十分となったり、大きすぎても過剰設備となるだけであるから、滞留水の容量や設置地域によって適宜選択して決められればよい。通常は、使い易さとメンテナンスの容易さから、電気発熱ヒーターが多用される。
【００１４】
ポンプは熱水使用に耐えられるものであり、かつキャビテーションを起こしにくいものであれば特に限定されないが、錆びにくいのものが望ましい。例えば、通常のステンレススチール製カスケードポンプ、渦巻きポンプ等が適している。
【００１５】
逆止弁が使用される場合は、その逆止弁は、湯沸かし器出湯管の吐出圧に耐えて、水又は湯が戻し管に逆流することを防止する役割を有する。従って、その形式は、熱水使用に耐え錆びにくいものであれば特に限定されない。
【００１６】
切替弁は、熱水使用に耐えて、１方向から流入し２方向に流出するいわゆる三方弁であれば特に限定されず、どのような流路切替手段を有する弁であっても構わない。又流路の切り替えは、温度計の信号により流路が切り替わる自動切り替え型であることが好ましいが、故障の発生に備えて手動切り替えも可能であることが望ましい。
【００１７】
出湯管の湯沸かし器近傍に接続される、切替弁から出ている一方の管には、戻り管と出湯管との接続部と切替弁との間に、逆止弁が取り付けられても良い。この逆止弁は、出湯管を流れる加熱水が、必ず湯水栓側に流れるように用いられる。
【００１８】
排水管は、低温の貯留水を中水として利用するために、別に用意されたタンク等に配管される。中水を使うことがなければ、排水として捨てても構わない。
【００１９】
（作用）
本発明の給湯装置は、１次側管に水流検知器を備えた湯沸かし器の出湯管に、湯水栓、温度検知器、ポンプ、加熱器、切替弁がこの順に設けられ、切替弁から出る一方の管が出湯管の湯沸かし器近傍に接続されて戻し管とされ、切替弁から出る他方の管が排水管とされているので、切替弁を切り替えることにより、出湯管から戻し管までの管中に滞留している水を、排水管の方に排出することができる。
【００２０】
この給湯装置は、水流検知器で水流がないと検知された時に、温度検知器で検出された水温が所定温度未満であると温度検知器から出力信号が発信されたら、その信号により加熱器とポンプとはいずれも停止し、同時に切替弁が排水管側となる。所定温度以上であると出力信号が発信されたら、その信号により加熱器とポンプとがいずれも作動し、切替弁は戻し管側となる。従って、即湯システムを起動した時には、切替弁が排水管側とされて、出湯管中には湯沸かし器で加熱された水が充満されて滞留するので、湯水栓で適温の湯が出るまでの時間が短縮される。この滞留水の温度が高くなったら、切替弁が戻し管側とされて、滞留水は加熱器で冷めないように保温されつつ、戻し管を通って出湯管に戻されてポンプで循環される。従って貯留水は冷めないので、湯水栓開栓後直ちに適温の湯が使用できる。
【００２１】
水流検知器で水流があると検知された時に、温度検知器で検出された水温が所定温度未満であると温度検知器から出力信号が発信されたら、その信号により加熱器は作動せずポンプが作動し同時に切替弁が排水管側となり、所定温度以上であると出力信号が発信されたら、その信号により加熱器及びポンプはいずれも作動せず切替弁が戻し管側に切り替わるようにされているので、使用中は湯沸かし器で加熱された水が湯水栓から出、使用中に一時使用を中止し再び使用するまでの出湯待機段階では、出湯管中の滞留水を加熱器によって加熱を行うので、湯水栓で適温の湯が出るまでの時間が短縮される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図面を参照して説明する。図１は本発明の給湯装置の一例の配管図である。但し、本例では、戻り管９と出湯管１との接続部と切替弁７との間に、逆止弁８が取り付けられているものの一例を示す。
【００２３】
給湯装置には、１次側に上水道である先止め式ガス瞬間湯沸かし器１の内面耐熱塩化ビニルライニング鋼管製出湯管２に、湯使用箇所である湯水栓等３、熱電対型温度センサー付き温度検出器４、ステンレススチール製渦巻きポンプ５、電気ヒーター式加熱器６、ステンレススチール製電動三方切替弁７がこの順に設けられ、切替弁７から出る一方の管にステンレススチール製逆止弁８が設けられて出湯管２の湯沸かし器１近傍に接続される戻し管９とされ、切替弁７から出る他方の管が排水管１０とされている。排水管１０は中水用貯留タンク（図示せず）に接続されている。
【００２４】
１次側の上水道配管には水流検知器Ｍが設けられている。本例の場合は、この検知器Ｍは水圧計とされおり、湯水栓３が解放されて水が使用状態となった時に圧力が下がるので、これを検知して信号を発信し、瞬間湯沸かし器１のガスバーナーを点火して湯を沸かす機構とされている。勿論、水流検知器Ｍとしては、水流の有無を検知して信号を発信するものであれば特に限定されず、例えば、本例のような水圧計でなく、流量計等であっても構わないことは言うまでもない。
【００２５】
温度検出器４は、熱電対型温度センサーからの信号を受けて温度を指示すると共に、所望の温度で電気ヒーター式加熱器６及びポンプ５を起動、停止させるためのリレーを作動する信号、並びに流路を切り替えるための電動三方切替弁７を作動するリレーを作動させる信号を出力する。この温度検出器４は、リレー回路、電源スイッチ等と共に即湯ユニットＳに格納されている。即湯ユニットの作動状態は、以下に記載する実施の各種場合で説明する。
【００２６】
なお、即湯ユニットの電源スイッチ（以下、即湯スイッチという。）をＯＦＦとしてある場合は、水流の有無に関わらず、加熱器６とポンプ５とはＯＦＦ、切替弁７は戻し管９側の状態とされている。
【００２７】
次に本発明の給湯装置の使用状態を、各種場合毎に説明する。図２は湯水栓３が閉、即ち水流がない状態で、かつ貯留水が所定温度未満の場合に、即湯スイッチをＯＮとした場合の使用状態を示す説明図である。
【００２８】
この状態は、最初に給湯装置を使う際に即湯スイッチをＯＮにした場合等である。即湯スイッチをＯＮにすると、電気ヒーター式加熱器６とポンプ５とはいずれもＯＦＦとなり、同時に切替弁７が排水管１０側となる。従ってこの状態で、湯沸かし器１の一次側に接続された上水道の水圧により、水は出湯管２を通り、切替弁７から排水管１０に流れる。従って上水道の水は湯沸かし器により加熱され、管路内の貯留水が湯に置き換わり、その温度が極めて早く上昇し、湯待ち時間が少なくなる。又ガス等で加熱するので、燃料コストが安価となる。
【００２９】
図３は湯水栓３が閉とされかつ貯留水が所定温度以上の場合に、即湯スイッチをＯＮとした場合の使用状態を示す説明図である。
【００３０】
上述の使用開始時の状態で貯留水の温度が上昇した場合や、使用中に一時的に湯水栓３を閉とした場合である。加熱器４とポンプ５とがいずれもＯＮとなり、切替弁７は戻し管９側となる。従って、貯留水は電気ヒーター５により加熱保温されて、ポンプ５により出湯管２と戻し管９との間を循環している。従って、いつ湯水栓３が開とされても待ち時間なしに所望の温度の湯が出る。
【００３１】
図４は湯水栓３が開、即ち水流がある状態で、かつ貯留水が所定温度未満の場合に、即湯スイッチをＯＮとした場合の使用状態を示す説明図である。
【００３２】
湯を使用するために、即湯スイッチをＯＮとして直後に湯水栓３を開とした場合である。加熱器６がＯＦＦ、ポンプ５がＯＮ、切替弁７が排水管１０側となる。出湯管２内の貯留水の水温が低いので、湯水栓３からは所定温度以下の水が出るが、湯水栓３以降の管中の貯留水が排水管１０側に排出されるので、比較的速やかに出湯管２中の水は湯に置き換わり、待ち時間が少なくなる。
【００３３】
図５は湯水栓３が開とされかつ貯留水が所定温度以上の場合に、即湯スイッチをＯＮとした場合の使用状態を示す説明図である。
【００３４】
通常に連続して湯を使用している状態である。加熱器６とポンプ５とがいずれも作動せず切替弁７が戻し管１０側に切り替わるようにされている。即ち、通常の湯沸かし器による給湯と同じ状態である。
【００３５】
【発明の効果】
以上の通りであるから、本発明の給湯装置は、最初に使用し始める時に、適温の湯が使用可能になるまでの待ち時間が短く、更に、廃棄する水を再利用する給湯装置となるのである。
【００３６】
加えて、出湯待機状態までの時間が長くシステムの稼働時間が長いために即湯スイッチのＯＮ−ＯＦＦが不適当であり、それ故に即湯スイッチを入れっぱなしとしていた従来の方式と比較して、本給湯装置は、出湯待機時間が短くて済むので、即湯スイッチを頻繁にＯＮ−ＯＦＦすることが可能となり、エネルギー消費量を更に減少させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の給湯装置の一例の配管図である。
【図２】湯水栓が閉、貯留水温度が低の場合の使用状態を示す説明図である。
【図３】湯水栓が閉、貯留水温度が高の場合の使用状態を示す説明図である。
【図４】湯水栓が開、貯留水温度が低の場合の使用状態を示す説明図である。
【図５】湯水栓が開、貯留水温度が高の場合の使用状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１　先止め式ガス瞬間湯沸かし器
２　出湯管
３　湯水栓
４　温度検出器
５　ポンプ
６　加熱器
７　切替弁
８　逆止弁
９　戻し管
１０　排水管
Ｓ　即湯ユニット
Ｍ　水流検知器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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