JPH0462329A - 給湯タンク内温度低下防止機能を有する給湯システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、多機能シャワー装置や複数箇所への同時給湯
のような一度に大量の出湯を必要とする出湯源に用いる
給湯システムに関する。

（ロ）従来の技術 近年、多機能シャワーの一形態として、第５図に示すよ
うなシャワー装置Ｂがある。かかるシャワー装置Ｂは、
シャワー装置本体１００の下部、側壁、上部に、それぞ
れ異なった用途に対応することができる多数のシャワー
ノズル１００ａを設けており、任意のシャワーノズル１
００ａから使用者に噴出することによって、身体洗浄の
みならず、マツサージ効果等を得ることもできる。

しかし、かかるシャワー装置の使用において、全てのシ
ャワーノズル１００ａから適温のシャワー水を噴出させ
た場合には、大量のシャワー水が必要となる。

そこで、近年、第５図に示すように、給湯機Ａとシャワ
ー装置Ｂとの間に給湯タンクＣを介設した給湯システム
が開発されている。

かかる給湯システムの構成について、第５図を参照して
簡単に説明すると、所望の給水源からポールタップ１０
１を介して給水を受ける給水タンクＥは、その出水口を
、給水ポンプＰ１を中途に具備する給水管１０２及び同
給水管１０２から分岐した分岐給水管１０２ａによって
、給湯機への入水口１０３に連絡されている。

また、分岐給水管１０２ａの中途には、電動バルブ１０
２ｂが取付けられている。

一方、給湯機Ａの出湯口１０４は、第１給湯管１０５に
よって給湯タンクＣの入湯口１０６に接続されており、
同給湯タンクＣの出湯口１０７は、給湯ポンプＰ２を中
途に具備する第２給湯管１０８によって、湯水混合栓１
０９を介して出湯源であるシャワー装置Ｂに連絡されて
いる。

かかる構成によって、常時、十分な量の高温湯を給湯タ
ンクＣ内に貯湯することができ、シャツ−装置Ｂのシャ
ワー噴出口から、余裕をもって、大量のシャワー水を噴
出することができる。

また、給湯タンクＣ内には、同タンクＣ内の湯量が低下
した場合に給湯タンクＣへの貯湯を開始するためのフロ
ートＦが設けられている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかし、かかる給湯機システムは、未だ、以下の解決す
べき課題を有していた。

即ち、給湯タンクＣの水位が低下し、フロートＦがオフ
になると、電動バルブ１０２ｂが開き、給湯機Ａから給
湯タンクＣへの貯湯が開始される。

しかるに、給湯機Ａからの給湯量よりも給湯タンクＣか
らの出湯量が少ない時は、フロートＦがすくにオンし、
その後、すぐにオフとなる、いわゆる給湯機Ａの断続運
転が発生し、その結果、給湯機Ａの出湯口１０４から供
給される湯が安定温度まで上昇しないうちに貯湯される
ことになり、給湯タンクＣ内の温度が低下することにな
る。

その結果、低温湯がシャワー装置Ｂに供給され、シャワ
ーノズル１００ａより噴出されることになり、使用者に
不快感を与えることになる。

本発明は、上記した課題を解決することができる安全運
転可能な給湯システムを提供することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、給水タンクの出水口を、中途に給湯機用給水
ポンプを具備する給湯機用給水管によって、給湯機の入
水口に接続し、給湯機の出湯口を一次側給湯管によって
給湯タンクの入湯口に接続し、同給湯タンクの出湯口を
、給湯ポンプを中途に具備する二次側給湯管によって出
湯源に接続してなる給湯システムにおいて、給湯タンク
内の水位を検出する水位センサが、給湯タンク満水位置
よりも一定値だけ低く設定した給湯機用給水ポンプ駆動
水位信号の出力に基づき、給湯機用給水ポンプに駆動信
号を出力することを特徴とする給湯タンク内温度低下防
止機能を有する給湯システムに係るものである。

かかる給湯システムを利用できる出湯源としては多機能
シャワー装置や浴槽等が主として考えられるが、その他
の大量出湯源に用いることができることはいうまでもな
い。

（ホ）作用及び効果 上記した構成によって、本発明は、以下の作用及び効果
を奏する。

本発明では、水位センサが給湯機用給水ポンプ駆動水位
を検出した場合のみ、給湯機用給水ポンプを駆動して給
湯機から給湯タンクへの貯湯を開始するようにしている
。

従って、給湯機からの給湯量よりも給湯タンクからの出
湯量が少ない時であっても、水位センサが給水ポンプ駆
動水位を検出するまで給湯機用給水ポンプは駆動しない
ので、給湯機の断続運転を効果的に防止することができ
、湯温を安定温度まで上昇した状態で給湯タンク内に貯
湯することができる。

その結果、適温湯をシャワー装置Ｂに供給することがで
き、シャワーノズル１００ａより噴出することができる
。

（へ）実施例 以下、本発明を添付図に示す実施例に基づいて詳説する
。

（給湯システムの説明］ 第１図に、本発明に係る給湯機の安全運転方法を適用可
能な給湯システムＳの構成を示す。

図示するように、給湯システムＳは、並設状態に配設さ
れた給水給湯加圧装置ｊｌＯとガス燃焼式の給湯機１１
とから構成される。

給水給湯加圧装置１０の内部には、第１図に示すように
、ケーシング１２内には、給水タンク１３と給湯タンク
１４とが並設状態に配設されている。

給水タンク１３はその上部に上限給水提起機能を有する
ポールタップ１５を設けており、同ボールタップ１５は
、図示しない給水源と給水配管１６によって接続されて
いる。

また、給水タンク１３は、その下部に、給水タンク１３
内の水位が一定以下になると作動する下限フロートスイ
ッチ１３ａを取付けている。

一方、給湯タンク１４は、その上部に上限フロートスイ
ッチ１４ａを取付けるとともに、その下部に水位センサ
１４ｂと温度センサ１４ｃとを取付けている。

次に、上記構成を有する給湯システムＳの配管構成につ
いて説明する。

まず、給水タンク１３の出水口１７には給水配管１８の
一端が接続されており、同給水配管１８の他端は、湯水
混合栓１９の入水口２０に接続されている。

そして、同給水配管１８上には、上流側から下流側に向
けて順次、給水ポンプ２１．リリーフ弁２２゜逆止弁２
３．フロースイッチ２４が取り付けられており、フロー
スイッチと湯水混合栓との間に接続した計器配管８′を
介して、圧力スイッチ２チ、アキュームレーター２６及
び凍結防止ヒーター２７が取付けられている。

なお、リリーフ弁２２は、環流管２８を介して給水タン
ク１３に接続されている。

また、給水タンク１３のもう一つの出水口２９には給湯
機用給水配管３０の一端が接続されており、同給湯機用
給水配管３０の他端は、給湯機１１の入水口３１に接続
されている。

そして、同給湯機用給水配管３０上には、上流側から下
流側に向けて順次、給湯機用給水ポンプ３２逆止弁３３
及び凍結防止ヒーター３４が取付けられている。

一方、給湯１ｕｌｌの出湯口３５は銅管等からなる一次
側給湯配管３６を介して給湯タンク１４の入湯口３７に
接続されている。

さらに、−次側給湯配管３６の入湯口部骨３６ａと並設
状態にバイパス配管３８が設けられており、また、入湯
口部骨３６ａには保温ヒーター３９が取付けられている
。そして、かかる入湯口部骨３６ａと、給湯タンク１４
と、バイパス配管３８とによって保温循環流路４０が形
成されることになる。

次に、給湯タンク１４と湯水混合栓１９との接続につい
て説明すると、給湯タンク１４の出水口４１には二次側
給湯配管４２の一端が接続されており、同二次側給湯配
管４２の他端は、湯水混合栓１９の入湯口４３に接続さ
れている。

そして、同二次側給湯配管４２上には、上流側から下流
側に向けて順次、給湯ポンプ４３．リリーフ弁４４．逆
止弁４５．水量バルブ４６．フロースイッチ４７が取り
付けられており、フロースイッチと湯水混合栓との間に
接続された計器配管を４２°を介して、圧力スイノチ４
８．補助タンク４９及びアキュームレーター５０が取付
けられている。

なお、リリーフ弁４４は、環流管５１を介して給湯タン
ク１４に接続されている。

また、第１回に示すように、湯水混合栓１９の混合湯水
出口５１は混合湯水供給配管５２を介して多数の噴出ノ
ズル５４を具備するシャワー装置５５に接続されている
。

なお、混合湯水供給配管５２には、混合湯水開閉弁５３
が取付けられている。

［給水タンク及び給湯タンクにおける水位レベルの説明
図］ 第２Ａ図は、給水タンク（１３）の各水位レベルを示し
ており、同タンク（１３）は８７０＋ｕの高さを有し、
底面から１０ｂｍ上方にエア吸込み防止のためのポンプ
停止レベル（Ｌ２）を設定して下限フロートスイッチ（
１３ａ）を配設しており、同レベル（Ｌ２）時に１６１
の水を貯溜している。

また、底面から６７ｂｍ上方に、上限レベル（Ｌｌ）を
設定して、ポールタップ（１５）により給水を停止させ
るようにしており、同レベル（Ｌｌ）時には有効容量９
２１の水を貯溜している。

なお、上限レベル（Ｌｌ）よりも上方の上部空間容量は
高さで１９１＋ｕである。

第２Ｂ図は、給湯タンク（１４）の各水位レベルを示し
、同タンク（１４）は８７０ｍｍの高さを有し、底面か
ら１００＋ａｍ上方にエア吸込み防止のためのポンプ停
止レベル（Ｌ６）、２００ｍｍ上方に切換レベル（Ｌ５
）、５７ｈ＋ｕ上方に給湯機用給水ポンプ（３２）の駆
動レベル（Ｌ４）を設定し、前期水位センサ（１４ｂ）
で各レベル（Ｌ４）　（Ｌ５）　（Ｌ６）を検出するよ
うにしている。

また、底面から７７ｂｍ上方に上限レベル（Ｌｌ）を設
定して、上限フロートスイッチ（１４ａ）を設けている
。

なお、給湯タンク（１４）には、ポンプ停止レベル（Ｌ
６）時に１６β、切換レベル（Ｌ５）時には３２Ｎ、上
限レベル（Ｌ３）時には９０ｆの有効容量の湯を貯溜し
ており、上限レベル（Ｌ３）よりも上方の上部空間容量
は高さで１９１龍である。

（給湯システムの運転方法］ 以下、上記した給湯システムＳ及び制御装置６０を用い
たシャワー装置５５へのシャワー水供給動作について、
第３図及び第４図に示すフローチャートを参照して説明
する。

（初期化及び貯水貯湯動作）（第３図）給湯システムＳ
に電源を接続すると、給湯システムＳが起動しく　１９
８）、水量バルブ（４６）の開度の初期化（１９９）が
行われる。

この初期化は、電源投入と同時に、同バルブ（４６）を
開弁方向に回動させ、開検知スイッチが動作すると、今
度は閉方向に閉検知スイッチが動作するまで回動させ停
止させる。

この全開−全閉の回動に要した時間を記憶させておき、
全開位置から閉方向に、上記時間の１７３または、全閉
位置から開方向に２７３の時間だけ流量調整弁を回動さ
せた位１を給湯能力切換動作での基準位置とする。

また、初期状態では、給水タンク（１３）及び給湯タン
ク１４が空であるから、下限フロートスイッチ１３ａが
ＯＦＦになり、断水・新湯信号をシャワー装置５５側に
出力して（２１３）　、混合湯水の吐出を禁止する。

一方、給水タンク１３には、ボールタップ１５を介し給
水配管１６から給水が行われており、水位が上昇して、
下限フロートスイッチ１３ａがＯＮすると（２００）　
、給水ポンプ２１と、給湯機用給水ポンプ３２とを駆動
する。

この時、混合湯水開閉弁５３が閉鎖していると、給水ポ
ンプ２１の駆動により、給湯機用給水配管１８の圧力が
設定値まで上昇して圧力スイツチ２５がＯＦＦになり、
また、水が流動しないのでフロートスイッチ２４もＯＦ
Ｆになり（２０３）　、給水ポンプ２１を停止させる（
２０４）。

なお、上記圧力は、アキュムレータ２６及び逆止弁２３
により、混合湯水開閉弁５３が開放されるまで保持され
る。

上記の状態では、給湯機用給水ポンプ３２だけが作動し
ており、−旦、給水タンク１３に流入した水の一部が、
給湯器用給水ポンプ３２で給湯機１１へ送給され、高温
の湯となり給湯タンク１４への貯湯を開始する（２０２
）。

そして、給湯タンク１４の湯のレベルが上昇して、一定
水位に達すると水位センサ１４ｂの出力が切り換わり（
２０５）　、給湯ポンプ４３を駆動する（２０６）と共
に、水量パルプ４６を操作して湯水混合栓１９への給湯
量を調整する（２０６）。

この時、混合湯水開閉弁５３が閉鎖していると、二次側
給湯管４２の圧力が上昇し、圧力スイフチ４８がＯＦＦ
になり（２０７）　、また、湯の流動もないのでフロー
スイッチ４７もＯＦＦになり、給湯ポンプ４３を停止さ
せる（２０８）。

なお、上記圧力をアキュムレータ５０、補助タンク４９
及び逆止弁４５により、混合湯水開閉弁５３が開放され
るまで保持される。

そして、給湯タンクの湯のレベルが給湯機用給水ポンプ
を駆動すべきレベルに達すると（２１３）、給水タンク
１３及び給湯タンク１４に、出水及び出湯に十分な量の
水及び高温の湯が貯留されているので、シャワー装置５
５からの出湯が可能の状態になっており既にシャワー装
置５５側に出力した前記の切換信号を解除する（２１４
）。

また、給湯タンク１４中の湯のレベルが、同タンク１４
に貯留できる上限に達すると、上限フロートスイッチ１
４ａがＯＮになり（２１５）　、給湯機用給水ポンプ３
２を停止させる（２１６）。

そして、給水タンク１３が満水すると、ボールタップ１
５が閉弁して（２１１）　、貯水・貯湯動作が完了する
（２１２）。

［混合湯水の出湯動作）（第４図） 混合湯水開閉弁５３を開いて、シャワー装置５５の使用
を開始すると（３００）　、水側と湯側の圧力スイソチ
２５．４８がＯＮになり（３０１）　、給水、給湯ポン
プ２１．４３を駆動して（３０２）　、湯水混合栓１９
を介して設定された温度の混合ン島水をシャワー装置５
５から吐出させることにより、給水・給湯を開始する（
３０３）。

この状態では、混合湯水の流量により水側と湯側の圧力
スイソチ２５．４８はＯＦＦになる場合もある（３０５
）が、各フロースイッチ２４　、４７はＯＮになってい
る（３０４）ので、給水、給湯ポンプ２１．４３の駆動
を継続する。

また、給湯ポンプ４３の起動と同時に、流量調整弁４６
を全閉位置から全開位置まで回動させる。

そして、上限フロートスイッチ１４ａがＯＦＦになった
後、水位センサ１４ｂで給湯タンク１４中の湯のレベル
を監視しく３０６）　、給湯機用給水ポンプ駆動レベル
以下になれば、給湯機用給水ポンプ３２を駆動して（３
０７）　、給湯タンク１４への貯湯を開始する（３０８
）　。

次に、シャワー装置５５の使用を一時停止すると（３０
９）　、水側及び湯側の圧力スイソチ２５．４８と、各
７ｏ−スイｙチ２４４７がＯＦ　Ｆ　ニなり（３１０）
　、給水及び給湯ポンプ２１．４３を停止させる（３１
１）。

この状態では、給湯ポンプ４３が停止しているので、水
量バルブ４６は全閉状態を保持する。

そして、再びシャワー装置５５の使用を再開すると（３
１２）　、水側及び湯側の圧力スイッチ２５．４８がＯ
Ｎになり（３１３）　、給水、給湯ポンプ２１，４３を
駆動して（３１４）　、湯水混合栓１９を介して、設定
された温度の混合湯水をシャワー装置５５から吐出させ
ることにより、給水又は給湯を再開する（３１５）。

なお、この状態では、混合湯水の流量により水側及び湯
側の圧力スイソチ２５．４８はＯＦＦになる場合もある
（３１７）が、フロースイッチ２４．４７はＯＮである
（３１６）から、給水、給湯ポンプ２１．４３の駆動が
継続する。

また、水量バルブ４６は、前記同様、給湯ポンプ４３の
起動と同時に、全開位置から全開位置まで回動する。

上記出湯中、湯水混合栓１９からの出湯量が多すぎて、
給湯タンク１４からの出湯量が、給湯Ｉ！１１からの湯
の供給量を上回ると、貯湯量が減少して給湯タンク１４
のレベルが低下する。

そして、同レベルが出湯量切換レベルを下回ると水位セ
ンサ１４ｂがこれを検出して（３１Ｂ）　、水量バルブ
（４６）が流量を絞って（３１９）　、給湯タンク１４
の水位の低下を抑制し、これと同時に、シャワー装置５
５側へ切換信号を出力する（３１９）。

そして、給湯タンク１４の水位が上昇して、給湯機用給
水ポンプを駆動するレベルに達すると、水量バルブ４６
を全開位置まで回動させる。

かかる制御動作によって、給湯タンク１４の水位が一定
レベル以下にならないようにすることができる。

そして、シャワー装置５５の使用を停止すると（３２０
）、水側と湯側のフロースイッチ２４　、４７がＯＦＦ
になり（３２１）　、給水及び給湯ポンプ２１．４３を
停止させ（３２２）　、前記（２１３）のステップに戻
る。

（給湯機用給水ポンプの駆動） 以上の給湯システムＳにおける運転において、第４図の
ステップ（３０６）に示すように、水位センサ１４ｂは
、第２図に示す給湯機用給水ポンプ駆動水位Ｌ１を検出
した場合のみ、同ポンプ３２を駆動して給湯機１１から
給湯タンク１４への貯湯を開始するようにしている。

従って、給湯機１１からの給湯量よりも給湯タンク１４
からの出湯量が少ない時であっても、水位センサ１４ｂ
が給湯機用給水ポンプ駆動水位り、を検出するまで同ポ
ンプ３２は駆動しないので、給湯機１１の断続運転を効
果的に防止することができ、湯温を安定温度まで上昇し
た状態で給湯タンク１４内に貯湯することができる。

その結果、適温湯をシャワー装置５５に供給することが
でき、シャワーノズル５３ａより噴出することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る給湯システムの概念的構成説明図
、第２Ａ図及び第２Ｂ図は同給湯システムの給水タンク
及び給湯タンクの水位レベルの概略図、第３図及び第４
図は給湯システムの動作説明のためのフローチャート、
第５図は従来の給湯システムの概念的構成説明図である
。 図中、 Ｓ：給湯システム １０：給水給湯加圧装置 １１：給湯機 １２：ケーシング １３：給水タンク １４：給湯タンク １４ｂ　　：水位センサ １９：湯水混合栓 ２１：給水ポンプ ３０；給湯機用給水管 ３２：給湯機用給水ポンプ ３６；１次側給湯管 ３９；保温ヒーター ４２；２次側給湯管 ４３；給湯ポンプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、給水タンクの出水口を、中途に給湯機用給水ポンプ
   を具備する給湯機用給水管によって、給湯機の入水口に
   接続し、給湯機の出湯口を一次側給湯管によって給湯タ
   ンクの入湯口に接続し、同給湯タンクの出湯口を、二次
   側給湯管によって出湯源に接続してなる給湯システムに
   おいて、 給湯タンク内の水位を検出する水位センサが、給湯タン
   ク満水位置よりも一定値だけ低く設定した給湯機用給水
   ポンプ駆動水位信号の出力に基づき、給湯機用給水ポン
   プに駆動信号を出力することを特徴とする給湯タンク内
   温度低下防止機能を有する給湯システム。