JP2015102285A - 貯湯給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高温出湯回避用開閉弁を備えた貯湯給湯装置において、無電源下でも貯湯タンクや器具内配管へ水張りを確実に実行可能な構造を備えたものを提供すること、等である。【解決手段】貯湯給湯装置１は、貯湯タンク２と、この貯湯タンク２の上部に接続された出湯通路６と、貯湯タンク２の下部に接続された給水通路５と、給水通路５から分岐して出湯通路６に接続された混合通路１５と、出湯通路６と混合通路１５の流量調整を行う混合弁１３と、給水通路５又は混合通路１５から分岐して出湯通路６の混合通路１５との接続部より下流側に接続されたバイパス通路１７とを備え、バイパス通路１７に、手動開閉弁２１と電磁開閉弁２２とが設置され、電磁開閉弁２２は、通電時に閉止する常開型の電磁弁で構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は貯湯給湯装置に関し、特に停電時や混合弁が故障した場合等に高温の湯水が出湯されるのを回避可能な構造を備えたものに関する。

従来から、貯湯、給湯、床暖房パネル等の温水暖房端末への暖房水の供給、風呂への給湯及び追い焚き等の機能を備えた貯湯給湯装置が広く一般に普及している。この貯湯給湯装置は、外部熱源機又は内部熱源機により加熱された湯水を貯留する貯湯タンク、この貯湯タンクに低温の上水を供給する給水通路、貯湯タンクに貯留された湯水を給湯栓等の所望の給湯先に供給する出湯通路、暖房水を床暖房パネル等の温水暖房機器に供給する暖房回路、風呂への給湯及び追い焚きを行う風呂給湯追焚回路、暖房回路や風呂給湯追焚回路を加熱する熱利用循環回路等を備えている。

さらに、上記の貯湯給湯装置は、給水通路と出湯通路とを貯湯タンクをバイパスして接続する混合通路、この混合通路と出湯通路との合流部に設置された混合弁等も備え、この混合弁によって出湯通路を流れる高温水の流量と混合通路を流れる低温水の流量とが調整されて混合され、設定温度に温度調整された湯水が所望の給湯先に供給される。

ところで、停電時や混合弁が故障した場合等に、上述した湯水温度調整機能が作動しないと、高温の湯水が給湯栓等から吐出される虞がある。この問題を解決するために、例えば、特許文献１のヒートポンプ給湯機には、給水管（給水通路）から分岐されて混合弁を介さずに出湯管（出湯通路）に接続されたバイパス流路（バイパス通路）、このバイパス流路に設置されたバイパス弁（高温出湯回避用開閉弁）を備えた構造が開示されている。

上記の高温出湯回避用開閉弁は、給湯運転時には閉弁状態になり、給湯待機時や電源オフ時には開弁状態になる常開型の弁に構成されている。また、この高温出湯回避用開閉弁は、給湯運転中に高温出湯を検知した場合にも開弁状態に設定される。このため、停電時や混合弁が故障した場合、高温出湯回避用開閉弁は開弁状態になるので、給水通路の上水が、給水圧によってバイパス通路を介して出湯通路に流入し、出湯通路内の湯水と混合することで、高温の湯水が給湯栓等から吐出されるのを防止する。

また、高温出湯回避用の構造としては、例えば、特許文献２の貯湯式温水器には、バイパス配管から分岐した分岐配管を混合弁の上流側において出湯配管に接続し、分岐配管にバイパス配管から出湯配管（出湯通路）への流れを許容する逆止弁を設置した構造が開示されている。この構造では、混合弁に至る前に水と予め混合して湯水の温度を下げることで、高温の湯水が吐出されるのを防止することができる。

特開２００６−１２５６５５号公報 特開２００３−２２２４０７号公報

ところで、貯湯給湯装置を設置した後に、貯湯タンクや器具内配管に水張りを実行して水漏れが発生しないかを検査する場合がある。しかし、特許文献１の高温出湯回避用開閉弁は無電源下では常時開弁状態になり、特許文献２の逆止弁は出湯通路への流れを許容するので、貯湯給湯装置を設置した後、電源を確保できない状態で水張りを実行する場合、給水の大部分は、バイパス通路又は分岐通路を通って出湯通路から外部に流れてしまう。このため、貯湯タンクや給水通路への通水が少なく、水張りに時間がかかって給水量が増大してしまうので、コスト高となるという問題がある。

また、貯湯タンクや器具内配管への水張りが不十分な状態で終了した場合、貯湯タンクや器具内配管には多量の空気が残留している可能性がある。この残留した空気は、給水圧によって圧縮されているため、水張り終了後の排水時に、貯湯タンクや器具内配管を大気解放すると、異常音の発生や水漏れ等の不具合が生じる虞がある。

本発明は、高温出湯回避用開閉弁を備えた貯湯給湯装置において、無電源下でも貯湯タンクや器具内配管へ水張りを確実に実行可能な構造を備えたものを提供すること、等である。

請求項１の貯湯給湯装置は、貯湯タンクと、この貯湯タンクの上部に接続された出湯通路と、前記貯湯タンクの下部に接続された給水通路と、前記給水通路から分岐して前記出湯通路に接続された混合通路と、前記出湯通路と前記混合通路の流量調整を行う流量調整手段と、前記給水通路又は前記混合通路から分岐して前記出湯通路の前記混合通路との接続部より下流側に接続されたバイパス通路とを備えた貯湯給湯装置において、前記バイパス通路に、手動開閉弁と電磁開閉弁とが設置され、前記電磁開閉弁は、通電時に閉止する常開型の電磁弁で構成されたことを特徴としている。

請求項２の貯湯給湯装置は、請求項１の発明において、暖房回路と、この暖房回路に設置された暖房用膨張タンクとを備え、前記バイパス通路において前記手動開閉弁は前記電磁開閉弁より上流側に設置され、前記手動開閉弁と前記電磁開閉弁との間から暖房水補給通路が分岐して前記暖房用膨張タンクに接続されたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、バイパス通路に、手動開閉弁と電磁開閉弁とが設置され、電磁開閉弁は、通電時に閉止する常開型の電磁弁で構成されたので、手動開閉弁を閉弁状態に切り換えることで、バイパス通路に通水されなくなる。

従って、貯湯給湯装置の設置後に、無電源下で水張りを実行する場合、手動開閉弁を閉弁状態に切り換えることで、電磁開閉弁が開弁状態にも関わらず、貯湯タンクや器具内配管に水を確実に満たすことができ、故に、水張りを短時間で実行できて給水量を抑制することができるので、コストを低減することができる。また、無電源下でも、貯湯タンクや器具内配管へ水張りを確実に実行できるので、貯湯タンクや器具内配管の漏水検査の精度が向上する。

請求項２の発明によれば、バイパス通路において手動開閉弁は電磁開閉弁より上流側に設置され、手動開閉弁と電磁開閉弁との間から暖房水補給通路が分岐して暖房用膨張タンクに接続されたので、手動開閉弁をバイパス通路と暖房水補給通路とで共用することで、部品点数の増加を抑え、コストの増加を抑えることができる。

本発明の実施例１に係る貯湯給湯装置の概略構成図である。 実施例２に係る貯湯給湯装置の概略構成図である。 実施例３に係る貯湯給湯装置の概略構成図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。

先ずは、本発明の貯湯給湯装置１の全体構成について説明する。
図１に示すように、貯湯給湯装置１は、貯湯、給湯、床暖房パネル等の温水暖房端末への暖房水の供給等の機能を有するものであり、貯湯タンク２、熱利用熱交換器４、給水通路５、出湯通路６、暖房回路７、熱利用循環回路８、加熱循環回路９等を備え、これら大部分は外装ケース内に一体的に収納されて構成されている。

尚、貯湯給湯装置１は、外部熱源機として貯湯タンク２内の湯水を加熱可能なヒートポンプ式熱源機１０と、このヒートポンプ式熱源機１０と貯湯給湯装置１と組み合わせることでヒートポンプ式給湯装置が構成されるが、貯湯給湯装置１以外の構成の詳細な説明は省略する。

次に、貯湯タンク２について説明する。
図１に示すように、貯湯タンク２は、外部熱源機で加熱された高温の湯水（例えば、６５〜９０℃）を貯留可能な密閉タンクで構成され、貯留された湯水の放熱を防ぐ為にタンク周囲は断熱材で覆われている。

熱利用熱交換器４は、暖房回路７を流れる暖房水を加熱するものであり、熱利用循環回路８の一部となる１次側熱交換通路部４ａ、暖房回路７の一部となる２次側熱交換通路部４ｂを有している。この熱利用熱交換器４において、熱利用循環回路８を流れる高温の湯水と暖房回路７を流れる暖房水との間で熱交換され、暖房水が加熱される。

次に、給水通路５について説明する。
図１に示すように、給水通路５は、上水源から低温の上水を貯湯タンク２に供給するものであり、上流給水通路部５ａ、中間給水通路部５ｂ、下流給水通路部５ｃを有している。上流給水通路部５ａの上流端が上水源に接続され、下流給水通路部５ｃの下流端が貯湯タンク２の下部に接続されている。中間給水通路部５ｂに逆止弁１２が設置されている。

次に、出湯通路６について説明する。
図１に示すように、出湯通路６は、貯湯タンク２内に貯湯された湯水を風呂等の所望の給湯先に供給するものであり、熱利用循環回路８と共通の共通出湯通路部６ａ、高温の湯水が流れる上流高温出湯通路部６ｂ及び下流高温出湯通路部６ｃ、混合湯水が流れる上流低温出湯通路部６ｄ及び下流低温出湯通路部６ｅを有し、共通出湯通路部６ａの上流端が貯湯タンク２の上部に接続され、下流低温出湯通路部６ｅの下流端が給湯栓に接続されている。

下流高温出湯通路部６ｃと上流低温出湯通路部６ｄとの間に高温の湯水と低温の上水を混合調整する混合弁１３（流量調整手段に相当する）が設置されている。下流低温出湯通路部６ｅに流量調整弁１４が設置されている。

次に、混合通路１５について説明する。
図１に示すように、混合通路１５は、給水通路５と出湯通路６とを接続して給水通路５の低温の上水を出湯通路６に供給するものであり、上流給水通路部５ａと中間給水通路部５ｂとの間から分岐されて出湯通路６に設置された混合弁１３に接続されている。混合弁１３は、出湯温度が指令温度になるように出湯通路６と混合通路１５の流量調整を行い、この混合調整された湯水が給湯栓に供給される。混合通路１５に逆止弁１６が設置されている。

次に、バイパス通路１７について説明する。
図１に示すように、バイパス通路１７は、給水通路５と出湯通路６とを接続して停電時や混合弁１３が故障した際に給水通路５の低温の上水を出湯通路６に供給するものであり、中間給水通路部５ｂと下流給水通路部５ｃとの間から分岐されて出湯通路６の混合通路１５との接続部より下流側であって上流低温出湯通路部６ｄと下流低温出湯通路部６ｅとの間に接続されている。

バイパス通路１７は、上流バイパス通路部１７ａ、下流バイパス通路部１７ｂを有している。上流バイパス通路部１７ａに手動開閉弁２１が設置され、下流バイパス通路部１７ｂに電磁開閉弁２２が設置されている。即ち、バイパス通路１７において手動開閉弁２１は電磁開閉弁２２より上流側に設置されている。手動開閉弁２１は、通常運転時には常時開弁状態に設定されている。

電磁開閉弁２２は、通電時に閉止する常開型の電磁弁で構成されている。電磁開閉弁２２は、通常の出湯運転中には閉弁状態に設定され、出湯運転中以外及び高温出湯検知時は開弁状態に設定されることで、停電時や混合弁１３が故障した場合等に高温の湯水に水を混ぜることで高温の湯水が給湯栓等から吐出されることを防止する。

次に、暖房回路７について説明する。
図１に示すように、暖房回路７は、床暖房パネルや浴室乾燥機等に供給される暖房水を循環させる回路であり、暖房戻り側通路部７ａ、暖房往き側通路部７ｂを有している。暖房戻り側通路部７ａに、暖房用膨張タンク２３が設置され、暖房戻り側通路部７ａと暖房往き側通路部７ｂとの間に暖房循環ポンプ２４が設置され、暖房往き側通路部７ｂに熱利用熱交換器４の２次側熱交換通路部４ｂが設置されている。

床暖房パネルや浴室乾燥機等に暖房水を供給する場合、暖房循環ポンプ２４の駆動を介して、暖房水が暖房用膨張タンク２３から暖房戻り側通路部７ａを通り２次側熱交換通路部４ｂに送られ加熱され、加熱された暖房水は暖房往き側通路部７ｂから床暖房パネルや浴室乾燥機等に送り出される。送り出された暖房水は、暖房戻り側通路部７ａを通って暖房用膨張タンク２３に戻される。

暖房用膨張タンク２３は、加熱による暖房水の体積膨張分を許容可能なものである。バイパス通路１７に設置された手動開閉弁２１と電磁開閉弁２２との間から暖房水補給通路２５が分岐して暖房用膨張タンク２３に接続されている。暖房水補給通路２５に、暖房補水用の開閉弁２６が設置されている。暖房水が不足した場合、開閉弁２６を開弁状態にすることで、暖房用膨張タンク２３に暖房水補給通路２５を介して上水を暖房水として補充可能である。

次に、熱利用循環回路８について説明する。
図１に示すように、熱利用循環回路８は、貯湯タンク２の高温の湯水を循環させて暖房回路７との間で熱交換を行う閉回路であり、出湯通路６と共通の共通出湯通路部６ａ、熱利用熱交換器４に往く湯水が流れる上流往き側通路部８ａと中間往き側通路部８ｂと下流往き側通路部８ｃ、熱利用熱交換器４から戻る湯水が流れる上流戻り側通路部８ｄと下流戻り側通路部８ｅ、循環通路部８ｆを有している。尚、図示は省略するが、熱利用循環回路８に湯水の再加熱を行う補助熱源機を設置しても良い。

上流往き側通路部８ａと中間往き側通路部８ｂとの間に三方弁２７が設置され、中間往き側通路部８ｂに熱交換循環ポンプ２８が設置されている。下流往き側通路部８ｃと上流戻り側通路部８ｄとの間に熱利用熱交換器４の１次側熱交換通路部４ａが設置されている。上流戻り側通路部８ｄと下流戻り側通路部８ｅとの間から三方弁２７に接続される循環通路部８ｆが分岐されている。中間往き側通路部８ｂと下流往き側通路部８ｃとの間から上流高温出湯通路部６ｂと下流高温出湯通路部６ｃとの間に接続される分岐通路部８ｇが分岐され、この分岐通路部８ｇに開閉弁２９が設置されている。

熱利用循環回路８に湯水を循環させて暖房水と熱交換を行う場合、熱交換循環ポンプ２８の駆動を介して貯湯タンク２の上部の高温の湯水が、共通出湯通路部６ａと上流往き側通路部８ａと中間往き側通路部８ｂと下流往き側通路部８ｃを流れて１次側熱交換通路部４ａに送られ、この１次側熱交換通路部４ａで２次側熱交換通路部４ｂを流れる暖房水との間で熱交換された湯水は、上流戻り側通路部８ｄと下流戻り側通路部８ｅを通って貯湯タンク２の下部に戻される。

次に、加熱循環回路９について説明する。
図１に示すように、加熱循環回路９は、外部熱源機であるヒートポンプ式熱源機１０と貯湯タンク２との間に湯水を循環させる閉回路であり、往き側通路部９ａ、戻り側通路部９ｂを有し、往き側通路部９ａの上流端が貯湯タンク２の下部に接続され、戻り側通路部９ｂの下流端が貯湯タンク２の上部に接続されている。往き側通路部９ａには、ヒートポンプ式熱源機１０に湯水を流通させる為の加熱循環ポンプ３０が設置されている。

次に、本発明の貯湯給湯装置１の作用及び効果について説明する。
貯湯給湯装置１の初期設定状態として、混合弁１３は、出湯通路６側を開放状態に且つ混合通路１５側を閉止状態になるように設定され、流量調整弁１４は、待機（開弁）状態に設定され、手動開閉弁２１は、開弁状態に設定されている。貯湯給湯装置１を設置した後に無電源下で水張りを実行する場合、先ずは、手動開閉弁２１を閉弁状態に切換え、給水通路５の上流端を上水源に接続し、出湯通路６の下流端を給湯栓に接続した状態にする。

次に、上水源からの給水を開始すると、混合弁１３の混合通路１５側が閉止状態になっているので、混合通路１５に通水されず、また、手動開閉弁２１が閉弁状態になっているので、バイパス通路１７に通水されず、水は給水通路５を通って貯湯タンク２の下部に流入し、貯湯タンク２に水が貯留されていく。貯湯タンク２が満水状態になると、水は貯湯タンク２の上部から出湯通路６を通って外部へ排水される。

次に、貯湯タンク２と給水通路５と出湯通路６とが満水状態になったところで、上水源からの給水を停止し、貯湯タンク２や器具内配管からの漏水の有無を確認する。漏水が確認されない場合、手動開閉弁２１を閉弁状態に切り換えることで、通常運転可能な状態になる。尚、電源がある場合での水張り実行時には、電磁開閉弁２２を閉弁状態に設定することができるので、手動開閉弁２１を開弁状態に設定する必要はない。

以上説明したように、バイパス通路１７に、手動開閉弁２１と電磁開閉弁２２とが設置され、電磁開閉弁２２は、通電時に閉止する常開型の電磁弁で構成されたので、手動開閉弁２１を閉弁状態に切り換えることで、バイパス通路１７に通水されなくなる。

従って、貯湯給湯装置１の設置後、無電源下で水張りを実行する場合、手動開閉弁２１を閉弁状態に切り換えることで、電磁開閉弁２２が開弁状態にも関わらず、貯湯タンク２や器具内配管に水を確実に満たすことができ、故に、水張りを短時間で実行できて給水量を抑制することができるので、コストを低減することができる。また、無電源下でも、貯湯タンク２や器具内配管へ水張りを確実に実行できるので、貯湯タンク２や器具内配管の漏水検査の精度が向上する。

さらに、バイパス通路１７において手動開閉弁２１は電磁開閉弁２２より上流側に設置され、手動開閉弁２１と電磁開閉弁２２との間から暖房水補給通路２５が分岐して暖房用膨張タンク２３に接続されたので、手動開閉弁２１をバイパス通路１７と暖房水補給通路２５とで共用することで、部品点数の増加を抑え、コストの増加を抑えることができる。

次に、実施例１の貯湯給湯装置１を部分的に変更した実施例２の貯湯給湯装置１Ａについて説明する。尚、実施例２では、前記貯湯給湯装置１と同様の構成に同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。

図２に示すように、バイパス通路１７Ａは、混合通路１５から分岐して出湯通路６の混合通路１５との接続部より下流側に接続されている。バイパス通路１７Ａは、上流バイパス通路部１７ｃ、下流バイパス通路部１７ｄを有し、上流バイパス通路部１７ｃに手動開閉弁２１が設置され、下流バイパス通路部１７ｄに電磁開閉弁２２が設置されている。手動開閉弁２１と電磁開閉弁２２との間から暖房水補給通路２５Ａが分岐して暖房用膨張タンク２３に接続されている。その他の構成、作用及び効果については、実施例１と同様であるので説明は省略する。

次に、実施例１の貯湯給湯装置１を部分的に変更した実施例３の貯湯給湯装置１Ｂについて説明する。尚、実施例３では、前記貯湯給湯装置１と同様の構成に同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。

図３に示すように、バイパス通路１７Ｂは、給水通路５から分岐して出湯通路６の混合通路１５との接続部より下流側に接続されている。バイパス通路１７Ｂに、電磁開閉弁２２と手動開閉弁２１が設置され、手動開閉弁２１は電磁開閉弁２２より下流側に設置されている。暖房水補給通路２５Ｂは、給水通路のバイパス通路１７が分岐した分岐部より下流側であって下流給水通路部５ｃから分岐して暖房用膨張タンク２３に接続されている。暖房水補給通路２５Ｂに、手動開閉弁２１とは独立して手動開閉弁３２が設置されている。

この構造によれば、バイパス通路１７Ｂに手動開閉弁２１を設置する共に暖房水補給通路２５Ｂにも手動開閉弁３２を設置する為、バイパス通路１７Ｂと暖房水補給通路２５Ｂの開閉状態を独立して切り換えることができる。その他の構成、作用及び効果については、実施例１と同様であるので説明は省略する。

次に、前記実施例１〜３を部分的に変更した形態について説明する。
［１］前記外部熱源機としては、ヒートポンプ式熱源機１０に限定する必要はなく、燃料電池発電ユニットの排熱回収熱交換器等も活用可能である。また、外部熱源機に限定する必要はなく、内部熱源機として貯湯タンク２内に加熱ヒータを設置した構造であっても良い。

［２］その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例１〜３に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。

１，１Ａ，１Ｂ 貯湯給湯装置
２ 貯湯タンク
５ 給水通路
６ 出湯通路
７ 暖房回路
１３ 混合弁（流量調整手段）
１５ 混合通路
１７，１７Ａ，１７Ｂ バイパス通路
２１ 手動開閉弁
２２ 電磁開閉弁
２３ 暖房用膨張タンク
２５，２５Ａ，２５Ｂ 暖房水補給通路

Claims (2)

1. 貯湯タンクと、この貯湯タンクの上部に接続された出湯通路と、前記貯湯タンクの下部に接続された給水通路と、前記給水通路から分岐して前記出湯通路に接続された混合通路と、前記出湯通路と前記混合通路の流量調整を行う流量調整手段と、前記給水通路又は前記混合通路から分岐して前記出湯通路の前記混合通路との接続部より下流側に接続されたバイパス通路とを備えた貯湯給湯装置において、
   前記バイパス通路に、手動開閉弁と電磁開閉弁とが設置され、
   前記電磁開閉弁は、通電時に閉止する常開型の電磁弁で構成されたことを特徴とする貯湯給湯装置。
2. 暖房回路と、この暖房回路に設置された暖房用膨張タンクとを備え、
   前記バイパス通路において前記手動開閉弁は前記電磁開閉弁より上流側に設置され、
   前記手動開閉弁と前記電磁開閉弁との間から暖房水補給通路が分岐して前記暖房用膨張タンクに接続されたことを特徴とする請求項１に記載の貯湯給湯装置。