(57)【要約】【課題】  使用者が混合湯水の提供を停止した後には、安全確保のために、低温水のみを供給するように混合弁を設定する給湯システムの混合湯水配管構造であっても、一時的にも低温水が提供されることのない混合湯水配管構造を提供する。【解決手段】  高温湯を供給する給湯配管と、低温水を供給する給水配管と、高温湯と低温水とを所定の比率に混合する機能を有する混合弁と、前記混合弁を介して低温水と高温湯とを混合してなる混合湯水を供給する混合湯水配管と、混合湯水を使用者に提供する湯水提供部と、を備え、使用者への混合湯水の提供を停止した後には、低温水のみを供給するように混合弁を設定する給湯システムの混合湯水配管構造であって、混合弁と湯水提供部との間に、高温湯と低温水とを互いに撹拌させる混合撹拌部を設けてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温湯を供給する給湯配管と、低温水を供給する給水配管と、高温湯と低温水とを所定の比率に混合する機能を有する混合弁と、前記混合弁を介して低温水と高温湯とを混合してなる混合湯水を供給する混合湯水配管と、混合湯水を提供する湯水提供部と、を備え、
混合湯水の提供を停止した後には、低温水のみを供給するように混合弁を設定する給湯システムの混合湯水配管構造であって、
混合弁と湯水提供部との間に、高温湯と低温水とを互いに撹拌させる混合撹拌部を設けてなることを特徴とする混合湯水配管構造。
【請求項２】
前記混合撹拌部の断面積は、前記混合湯水配管の断面積よりも大きいものであることを特徴とする請求項１記載の混合湯水配管構造。
【請求項３】
前記混合撹拌部は、前記混合湯水配管と接続される部分にテーパーを有する構造であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の混合湯水配管構造。
【請求項４】
前記混合撹拌部は、複数の配管を並列に接続してなるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の混合湯水配管構造。
【請求項５】
前記混合撹拌部は、経路長さが異なる複数の配管を並列に接続してなるものであることを特徴とする請求項４に記載の混合湯水配管構造。
【請求項６】
前記混合撹拌部は、断面積が異なる複数の配管を並列に接続してなるものであることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の混合湯水配管構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温湯と低温水とを混合してなる混合湯水を供給する給湯システムの混合湯水配管構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より高温湯と低温水とを混合することにより所定温度の混合湯水を供給する給湯システムが用いられている。例えば、特開平８−１００９４９号公報に、この給湯システムが開示されている。
【０００３】
この給湯システムの配管構造を図６に基づいて説明する。このものは、給湯配管１のＡ方向から供給される高温湯と、給水配管２のＢ方向から供給される低温水とを、混合弁３を介して混合して得られ混合湯水を、混合湯水配管４を通して湯水提供部である混合栓８の吐出口から使用者に提供するものである。この混合湯水は、混合弁３にて、高温湯と低温水との供給量の比率を調整することにより、使用者があらかじめ設定した温度に調整している。この温度制御方法を以下に説明する。使用者が混合栓８を開栓して、混合湯水配管４に混合湯水（水又は湯）が流れると、これを流量センサ６が検知して、その流量信号を制御部９に伝達する。この流量信号があると、制御部９は、混合弁３を調整するためのアクチュエータ（図示せず）を作動させる信号を発する。ここで、混合湯水の温度を調整させるための制御方式としては、混合湯水配管４に設置されている温度センサ７によって、フィードバックしながら混合弁３を調整させる方法が挙げられる。次に、使用者が混合栓８を閉栓して、混合湯水の提供を停止する。この後は、流量センサ６からの流量信号が制御部９に伝達されなくなるので、制御部９は、アクチュエータを作動して、低温水のみを供給する状態となるように混合弁３を設定させる。これは、この後に使用者が、再度混合栓８を開栓して、混合湯水を使用したときに、最初（混合弁３により混合湯水が所定の温度になるように調整される前）に高温の混合湯水が、混合栓８の吐出口から出ないようにするためである。
【０００４】
このように使用者の安全を確保している給湯システムにおいては、使用者が混合栓を開栓して、混合湯水を使用し始めたときには、瞬時的に低温水のみが供給されることがあり、この結果として、図５に示すように、混合湯水配管４の内部に低温水溜まり１５が発生することがあった。こうなると、使用者に、一時的に低温水を提供されることにより、例えば手洗い等をするときには、不快な思いをすることがあった。
【特許文献１】特開平８−１００９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、使用者が混合湯水の提供を停止した後には、安全確保のために低温水のみを供給するように混合弁を設定する給湯システムの混合湯水配管構造であっても、一時的にも低温水が提供されることのない混合湯水配管構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明の混合湯水配管構造は、高温湯を供給する給湯配管と、高温湯と低温水とを所定の比率に混合する機能を有する混合弁と、混合弁を介して低温水と高温湯とを混合してなる混合湯水を供給する混合湯水配管と、混合湯水を使用者に提供する湯水提供部と、を備え、使用者が混合湯水の供給を停止した後には、混合弁を低温水のみを供給するように混合弁を設定する給湯システムの混合湯水配管構造であって、混合弁と湯水提供部との間に、高温湯と低温水とを互いに撹拌させる混合撹拌部を設けてなる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明にあっては、混合弁と湯水提供部との間に混合撹拌部を設けているので、高温湯と低温水とを互いに撹拌させることにより、低温水溜りが消滅して、混合湯水の使用直後であっても、一時的にも低温水が提供されることがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本実施形態の給湯システムの混合湯水配管構造を図１〜５に基づいて説明する。この給湯システムは、図１に示すように、加熱機であるヒートポンプ１１によって加熱された高温湯を循環ポンプ１２の働きによりタンク給湯配管１３を通じて供給し、貯湯タンク１０に貯えておき、必要に応じて、給湯配管１を通じて供給する。また、外部水道等から給水配管２を通じて供給された低温水は、高温湯と混合弁３を介して混合されて、混合湯水となり、混合湯水配管４を通して、湯水提供部である混合栓８から提供される。つまり、使用者は、混合栓８を開栓すると、予め設定された温度の混合湯水が、混合栓８の吐出口から提供される構成になっている。
【０００９】
以下に、本実施形態の給湯システムの混合湯水配管構造について、詳しく説明する。まず、給湯配管１は貯湯タンク１０と混合弁３との間を配管接続するものであり、給水配管２は外部水道配管と混合弁３との間を配管接続するものである。また、混合湯水配管４は、混合弁３と混合栓８との間を配管接続するものであり、途中には高温湯と低温水とを撹拌する混合撹拌部５、混合湯水の流量を検知する流量センサ６、混合湯水の温度を検知する湯温センサ７とが設けられている。
【００１０】
ここで、混合弁３は、高温湯と低温水とを所定の比率で混合させることにより、混合湯水の温度を所定値に調整するものである。このものは、図２に示すように、回動軸３ｂを中心として回動する回動片３ａを具備している。この回動片３ａをモーター（図示せず）等のアクチュエータにより回動させて、一定の角度とすることにより、給湯管１のＡ方向から供給される高温湯と、給水管のＢ方向から供給される低温水とを混合する比率を調整するようになっている。つまり、図２（ａ）に示すように、平面視での回動片３ａの回動角を９０度にして、給湯管１を塞ぐ状態にした場合には、低温水のみが混合栓８の吐出口から提供されることになる。また、図２（ｃ）に示すように、平面視での回動片３ａの回動角を０度にして、給水管２を塞ぐ状態にした場合には、高温湯のみが混合栓８の吐出口から提供されることになる。そして、図２（ｂ）に示すように、平面視での回動片３ａの回動角を所定の角度として、図２（ａ）と（ｃ）との中間位置の状態とした場合には、高温湯と低温水とが混合された混合湯水が混合栓８の吐出口から提供されることになる。ここで、回動片３ａの回動角を調整することにより、高温湯と低温水とを混合する比率を変化させることができ、この結果として、提供される混合湯水の温度を調整することができる。
【００１１】
また、混合撹拌部５は、混合湯水配管４内部で高温湯と低温水とを撹拌するものである。このものの構造として、簡易なものとしては、図１に示すように配管径が周囲の混合湯水配管４よりも大きくなっている混合撹拌部５ａが挙げられる。このように、部分的に配管径、つまり配管の断面積を大きくする個所を設けることにより、水圧が局所的に変化するので、高温湯と低温水とが撹拌される。また、他の例としては、図３に示すように、両端にテーパー部５１、５２を備えたもの５ｂが挙げられる。この混合撹拌部５ｂは、このテーパー部５１、５２で高温湯と低温水との撹拌が促進されるもので、より効果的となる。また、他の例としては、図４に示すように、第１分岐配管５３と第２分岐配管５４とを並列に分岐させて設けたもの５ｃが挙げられる。この混合撹拌部５ｃは、混合湯水配管４が第１分岐配管５３、第２分岐配管５４とに混合弁３側で分岐する部分と、第１分岐配管５３、第２分岐配管５４とが混合栓８側で接合する部分とで、撹拌が促進される。さらに、第１分岐配管５３と第２分岐配管５４の配管の経路長さを異なるものとすることにより、第１分岐配管５３と第２分岐配管５４とを通過する混合湯水の通過時間に差異を生じることになるので、さらに、撹拌が促進される。加えて、第１分岐配管５３と第２分岐配管５４の配管径、つまり配管の断面積を異なるものとすることにより、両分岐配管内部での水圧が異なることにより、さらに、撹拌が促進される。
【００１２】
以下に、本実施形態の給湯システムの使用手順と動作について説明する。あらかじめ、使用者は、制御部９に指令を与えることにより、使用する混合湯水の温度を設定温度に設定しておく。ここで、貯湯タンク１０に貯蔵されている高温湯の温度は６０〜８０℃であり、外部水道から供給される低温水の温度は、通常は１０〜３０℃である。一方使用者が使用する混合湯水の温度は、通常は手洗いや風呂に使用するものであり、３０〜５０℃である。まず、使用者が混合栓８を開栓することにより、混合湯水が混合栓８の吐出口から提供される。このとき、混合湯水配管４に混合湯水が流れると、このことを流量センサ６が検知して、この流量信号が制御部９に伝達される。この流量信号をトリガーとして、制御部９は、混合弁３に制御指令を発して、混合湯水が設定温度になるように、混合弁３を調整させる。この具体的な調整方法としては、設定温度と湯温センサ７の温度とを比較して、湯温センサ７の温度の方が低温であれば高温湯の供給量を多くするように回動片３ａを回動させて、逆に湯温センサ７の温度の方が高温であれば低温水の供給量を多くするように回動片３ａを回動させることにより温度制御させるフィードバック方法が挙げられる。また、高温湯と低温水の温度が季節等によっても変化しない場合には、設定温度と回動片３ａの回動角との関係をあらかじめ制御部９にデータとして記憶させておき、このデータに従って回動片３ａの回動させるフィードフォワード制御も挙げられる。混合弁３によって設定温度になるように高温湯と低温水とが混合された混合湯水は、混合撹拌部５を通ることにより撹拌されて、混合栓８の吐出口から使用者に提供される。
【００１３】
混合湯水の使用が終了して、使用者が混合栓９を閉栓すると、混合湯水配管４内部の混合湯水の流れは停止して、制御部９は、流量センサ６からの流量信号を受信しなくなる。この状態になると、制御部９は電気信号を発して、図２（ａ）に示すように、混合弁３が低温水のみを供給するように回動片３ａを回動させる。この後に、混合栓８が閉栓された状態を維持している場合には、混合弁３は、低温水のみを供給する状態で固定されことになる。つまり、本実施形態の給湯システムでは、流量センサ６から流量信号を制御部９に伝達したときのみ混合弁３を設定温度になるように調整し、流量信号のないときには、混合弁３は低温水のみを供給する状態に設定されている。このような制御方式を用いることにより、使用者が再度混合栓８を開栓したときに、一時的に（混合湯水の温度を設定温度となるように混合弁３が調整する時まで）高温湯が混合栓８から出ることがないようにしている。
【００１４】
このような制御方式を用いることにより、使用者が何らかの理由（例えば、茶等の抽出用として）でかなり高温（例えば、８０〜９０℃）の混合湯水を使用した後に、再度前回の使用温度よりも低温（例えば、３０〜４０℃）の混合湯水を他の理由（例えば、手洗い用）に使用した場合でも、最初に高温の混合湯水が出ることがないので、使用者がやけど等をするおそれがなくなる。特に、前述したフィードバック制御により混合湯水の温度を調整する場合には、この制御方式を用いないと、混合栓８を閉栓した後には混合湯水配管４の温度が下がり、湯温センサ７の温度と設定温度との差が大きくなるので、制御部９は電気信号を発して、高温湯を多量に供給するように混合弁３を設定する。この状態で、使用者が混合栓８を開栓すると、直後には設定温度よりもかなり高温の湯が出ることにより、使用者がやけど等をするおそれがある。したがって、このような閉栓後は、混合弁３を低温水のみを供給するように設定することは、安全確保の上からも重要となっている。
【００１５】
つまり、使用者が一度、混合栓８を閉栓した後に、再度混合湯水を使用する場合には、混合弁３は、低温水のみが混合湯水配管４に供給される状態になっている。したがって、最初は低温水が供給され、その直後に、混合弁３の回動片３ａが所定の角度に回動することにより、混合湯水が供給されるようになる。したがって、使用初期には、低温水のみが混合湯水配管４に供給され、この結果として、図５に示すように水溜り１５を生じることがある。ここで、混合撹拌部５がないと、この低温水溜り１５が、混合栓８の吐出口から、そのまま提供されることにより、使用者に不快な感覚を与えることになる。しかし、本実施形態では、混合撹拌部５の働きにより、水溜り１５は、前後の混合湯水と撹拌されて、消滅することになる。
【００１６】
本実施形態の混合湯水配管構造では、高温湯を供給する給湯配管と、低温水を供給する給水配管と、高温湯と低温水とを所定の比率に混合する機能を有する混合弁と、混合弁を介して低温水と高温湯とを混合してなる混合湯水を供給する混合湯水配管と、混合湯水を使用者に提供する湯水提供部と、を備え、混合湯水の供給停止後には、混合弁を低温水のみを供給するように設定する給湯システムであっても、混合弁と湯水提供部との間に、混合撹拌部を設けているので、高温湯と低温水とを互いに撹拌させることにより、低温水溜りが消滅して、混合湯水の使用直後であっても、一時的にも低温水が提供されることがなくなる。
【００１７】
また、混合撹拌部の断面積は、混合湯水配管の断面積よりも大きいものであることとすることにより、簡易な構造により低温水溜りをなくすという目的が達成でき、コストダウンが図られる。
【００１８】
また、混合撹拌部は、混合湯水配管と接続される部分にテーパーを有する構造であることとすることにより、テーパー部分で撹拌が起こり、確実に低温水溜りをなくすことができる。
【００１９】
また、混合撹拌部は、並列に複数分岐した配管からなるものであることとすることにより、配管の分岐部分で撹拌が起こり、確実に低温水溜りをなくすことができる。
【００２０】
さらに、混合撹拌部は、経路長さが異なる複数の配管を並列に接続してなるものであることとすることにより、分岐した後に再度合流するまでに時間差を生じさせることになるので、撹拌が促進されて、さらに確実に低温水溜りをなくすことができる。
【００２１】
加えて、混合撹拌部は、断面積が異なる複数の配管を並列に接続してなるものであることとすることにより、分岐した配管部分で時間差を生じさせることになるので、撹拌が促進されて、さらに確実に低温水溜りをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態の給湯システムの構成図である。
【図２】混合弁の動作を示す断面図であり、（ａ）は高温湯のみを供給する状態、（ｂ）は低温水のみを供給する状態、（ｃ）は混合湯水を供給する状態を示している。
【図３】本実施形態の混合撹拌部の断面図である。
【図４】本実施形態の他の例の混合撹拌部の断面図である。
【図５】低温水溜りを示す混合湯水配管の断面図である。
【図６】従来の混合湯水配管を示す構成図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    給湯配管
２    給水配管
３    混合弁
３ａ  回動片
３ｂ  回動軸
４    混合湯水配管
５    混合撹拌部
５ａ  テーパー部
５ｂ  第１分岐配管
５ｃ  第２分岐配管
６    流量センサ
７    湯温センサ
８    混合栓
９    制御部
１０  貯湯タンク
１１  ヒートポンプ
１５  低温水溜り
Ａ    高温湯の流れ方向
Ｂ    低温水の流れ方向
Ｃ    混合湯水の流れ方向
【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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【図６】
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