(57)【要約】【課題】給湯システムにおいて、即湯を低コストに行なうことができるようにする。【解決手段】給湯システム１は、貯湯タンク２と、ヒートポンプ３と、制御部４と、高温湯を給湯する高温給湯配管５と、混合湯を給湯する混合給湯配管６と、高温給湯配管５中の湯を混合給湯配管６に戻す湯戻り配管路７とを備えている。湯戻り配管路７は、第１の即湯戻り配管７１と、即湯弁７２と、即湯戻りタンク７３と、混合給湯配管６に設けられたアスピレータ７４と、第２の即湯戻り配管７５とを有している。制御部４は、高温給湯配管５内の湯温が所定の温度より低下すると即湯弁７２を開けて、高温給湯配管５中の湯を即湯戻りタンク７３に出湯する。即湯戻りタンク７３に貯留された戻し湯はアスピレータ７４によって混合給湯配管６に吸引される。高温給湯配管５から取り出された湯をアスピレータ７４によって循環させるので、ポンプを不要とし、即湯を安価に行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水配管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯配管と、前記貯湯タンクの高温湯と給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯配管と、前記高温給湯配管中の湯を高温湯側に戻して高温湯を即湯するための湯戻り配管路と、を備えた給湯システムにおいて、
前記混合給湯配管は、前記貯湯タンク又は前記高温給湯配管に接続された高温管と、前記給水配管から分岐した給水分岐管と、前記高温管からの高温湯と給水分岐管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、
前記湯戻り配管路は、前記高温給湯配管から分岐した第１の即湯戻り配管と、この第１の即湯戻り配管に設けられ湯の取り出しを制御する即湯弁と、前記第１の即湯戻り配管によって取り出された湯を貯留する大気開放型の即湯戻りタンクと、前記高温管の途上に設けられ吸引口を有して該吸引口から湯水を吸引する自吸式混合器と、この自吸式混合器の吸引口と前記即湯戻りタンクとを接続する第２の即湯戻り配管と、を有したことを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
給水配管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯配管と、前記貯湯タンクの高温湯と給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯配管と、前記高温給湯配管中の湯を高温湯側に戻して高温湯を即湯するための湯戻り配管路と、を備えた給湯システムにおいて、
前記混合給湯配管は、前記貯湯タンク又は前記高温給湯配管に接続された高温管と、前記給水配管から分岐した給水分岐管と、前記高温管からの高温湯と給水分岐管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、
前記湯戻り配管路は、前記高温給湯配管から分岐した第１の即湯戻り配管と、この第１の即湯戻り配管に設けられ湯の取り出しを制御する即湯弁と、前記第１の即湯戻り配管によって取り出された湯を貯留する大気開放型の即湯戻りタンクと、前記高温管と給水分岐管のそれぞれの途上に設けられ吸引口を有して該吸引口から湯水を吸引する自吸式混合器と、これらの自吸式混合器の吸引口と前記即湯戻りタンクとの三方を接続する第２の即湯戻り配管と、この第２の即湯戻り配管に設けられ前記即湯戻りタンクの戻り湯の供給先を前記高温管と給水分岐管とのいずれかに切り替える三方弁と、を有したことを特徴とする給湯システム。
【請求項３】
給水配管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯配管と、前記貯湯タンクの高温湯と給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯配管と、前記高温給湯配管中の湯を高温湯側に戻して高温湯を即湯するための湯戻り配管路と、を備えた給湯システムにおいて、
前記混合給湯配管は、前記貯湯タンク又は前記高温給湯配管に接続された高温管と、前記給水配管から分岐した給水分岐管と、前記高温管からの高温湯と給水分岐管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、
前記湯戻り配管路は、前記高温給湯配管から分岐した第１の即湯戻り配管と、この第１の即湯戻り配管に設けられ湯の取り出しを制御する即湯弁と、前記第１の即湯戻り配管によって取り出された湯を貯留する大気開放型の即湯戻りタンクと、前記高温管と給水配管のそれぞれの途上に設けられ吸引口を有して該吸引口から湯水を吸引する自吸式混合器と、これらの自吸式混合器の吸引口と前記即湯戻りタンクとの三方を接続する第２の即湯戻り配管と、この第２の即湯戻り配管に設けられ前記即湯戻りタンクの戻り湯の供給先を前記高温管と給水配管とのいずれかに切り替える三方弁と、を有したことを特徴とする給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温湯の即湯及び混合湯給湯を行なうことができる給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の給湯システムの一例を図４に示す。給湯システム１０１は、給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンク２と、貯湯タンク２の水を加熱するヒートポンプ３と、ヒートポンプ３等の動作を制御する制御部４と、貯湯タンク２の高温湯を給湯する高温給湯配管５と、高温湯と給水が混合した混合湯を給湯する混合給湯配管１０６と、高温給湯配管５中の湯を貯湯タンク２に戻す湯戻り配管１０７とを備えている。
【０００３】
貯湯タンク２は、複数の温度センサ２１を備えており、制御部４は温度センサ２１が検出した湯温から貯湯タンク２内の湯量を測定する。貯湯タンク２の下部は給水を行なう給水配管８１に接続されている。また、貯湯タンク２の下部は配管８２を介してヒートポンプ３と接続されており、貯湯タンク２下部の水がヒートポンプ３で加熱される。ヒートポンプ３は加熱した湯を貯湯タンク２に送るポンプ３１を備えている。ヒートポンプ３は貯湯タンク２の上部と配管８３を介して接続されており、加熱した湯を貯湯タンク２の上部に供給する。貯湯タンク２の上部は高温給湯配管５を介して高温給湯口５１と接続されており、高温給湯配管５には管内の湯温を検出する温度センサ５２が設けられている。
【０００４】
混合給湯配管１０６は、給水配管８１から分岐した給水分岐管１６１と、高温給湯配管５に接続されている高温管１６２と、貯湯タンク２の中段部に接続されている中温管１６３とを有している。高温管１６２と中温管１６３は切替弁１６４において合流して第１の送湯管１６５となり、第１の送湯管１６５と給水分岐管１６１は混合弁１６６において合流して第２の送湯管１６７となって混合給湯口１６８と接続されている。第１の送湯管１６５と第２の送湯管１６７のそれぞれには、管内の湯温を検出する温度センサ１６９ａ及び１６９ｂが設けられている。湯戻り配管１０７は、高温給湯配管５から分岐して貯湯タンク２の中段部に接続されており、途上にポンプ１７１を有している。
【０００５】
このような構成において、高温給湯口５１が開かれると、給水圧によって貯湯タンク２上部の高温湯が高温給湯口５１より給湯される。混合給湯口１６８が開かれると、高温管１６２からの高温湯と中温管１６３からの中温湯とのいずれかが切替弁１６４によって選択され、給水分岐管１６１からの給水と混合弁１６６において混合し、混合湯となって混合給湯口１６８より出湯する。このとき、温度センサ１６９ａ及び１６９ｂが検出した湯温に基づいて、切替弁１６４の切り替え及び混合弁１６６の調整が行なわれる。貯湯タンク２内の湯量が所定量より少ないときは、ポンプ３１が駆動され、貯湯タンク２下部の給水がヒートポンプ３で加熱されて貯湯タンク２の上部に供給される。
【０００６】
温度センサ５２によって検出された高温給湯配管５中の湯温が所定の温度より低くなると、ポンプ１７１が駆動され、高温給湯配管５内にあった温度の低下した湯が貯湯タンク２の中段部に戻され、貯湯タンク２内の高温湯が高温給湯配管５に送られる。これにより、高温給湯配管５内の湯温が常に所定の温度以上になり、即湯を行なうことができる。
【０００７】
また、高温湯を貯留する高温タンクと中温湯を貯湯する中温タンクを備え、ポンプによって高温給湯配管の戻り湯を中温タンクに戻すことにより、即湯を行なうと共に戻し湯を有効的に活用する給湯システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
しかしながら、上述したような給湯システムや、特許文献１に示されるような給湯システムにおいては、即湯のためにポンプを用いて湯を循環させるので、コストが高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−９６０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題を解消するものであり、即湯を低コストに行なうことができる給湯システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、給水配管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯配管と、前記貯湯タンクの高温湯と給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯配管と、前記高温給湯配管中の湯を高温湯側に戻して高温湯を即湯するための湯戻り配管路と、を備えた給湯システムにおいて、前記混合給湯配管は、前記貯湯タンク又は前記高温給湯配管に接続された高温管と、前記給水配管から分岐した給水分岐管と、前記高温管からの高温湯と給水分岐管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、前記湯戻り配管路は、前記高温給湯配管から分岐した第１の即湯戻り配管と、この第１の即湯戻り配管に設けられ湯の取り出しを制御する即湯弁と、前記第１の即湯戻り配管によって取り出された湯を貯留する大気開放型の即湯戻りタンクと、前記高温管の途上に設けられ吸引口を有して該吸引口から湯水を吸引する自吸式混合器と、この自吸式混合器の吸引口と前記即湯戻りタンクとを接続する第２の即湯戻り配管と、を有したものである。自吸式混合器とは、吸引口を有して配管中に設けられ、動力を用いずにベンチュリ効果によって吸引口から湯水を配管中に吸引するものであり、例えばアスピレータ等である。
【００１２】
請求項２の発明は、給水配管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯配管と、前記貯湯タンクの高温湯と給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯配管と、前記高温給湯配管中の湯を高温湯側に戻して高温湯を即湯するための湯戻り配管路と、を備えた給湯システムにおいて、前記混合給湯配管は、前記貯湯タンク又は前記高温給湯配管に接続された高温管と、前記給水配管から分岐した給水分岐管と、前記高温管からの高温湯と給水分岐管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、前記湯戻り配管路は、前記高温給湯配管から分岐した第１の即湯戻り配管と、この第１の即湯戻り配管に設けられ湯の取り出しを制御する即湯弁と、前記第１の即湯戻り配管によって取り出された湯を貯留する大気開放型の即湯戻りタンクと、前記高温管と給水分岐管のそれぞれの途上に設けられ吸引口を有して該吸引口から湯水を吸引する自吸式混合器と、これらの自吸式混合器の吸引口と前記即湯戻りタンクとの三方を接続する第２の即湯戻り配管と、この第２の即湯戻り配管に設けられ前記即湯戻りタンクの戻り湯の供給先を前記高温管と給水分岐管とのいずれかに切り替える三方弁と、を有したものである。
【００１３】
請求項３の発明は、給水配管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯配管と、前記貯湯タンクの高温湯と給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯配管と、前記高温給湯配管中の湯を高温湯側に戻して高温湯を即湯するための湯戻り配管路と、を備えた給湯システムにおいて、前記混合給湯配管は、前記貯湯タンク又は前記高温給湯配管に接続された高温管と、前記給水配管から分岐した給水分岐管と、前記高温管からの高温湯と給水分岐管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、前記湯戻り配管路は、前記高温給湯配管から分岐した第１の即湯戻り配管と、この第１の即湯戻り配管に設けられ湯の取り出しを制御する即湯弁と、前記第１の即湯戻り配管によって取り出された湯を貯留する大気開放型の即湯戻りタンクと、前記高温管と給水配管のそれぞれの途上に設けられ吸引口を有して該吸引口から湯水を吸引する自吸式混合器と、これらの自吸式混合器の吸引口と前記即湯戻りタンクとの三方を接続する第２の即湯戻り配管と、この第２の即湯戻り配管に設けられ前記即湯戻りタンクの戻り湯の供給先を前記高温管と給水配管とのいずれかに切り替える三方弁と、を有したものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、高温給湯配管から取り出された湯を自吸式混合器によって循環させるので、即湯のためにポンプを用いる必要がなくなり、即湯を安価に行うことができる。
【００１５】
請求項２及び請求項３の発明によれば、請求項１と同様の効果を得ることができる上に、戻り湯の温度が低下しても有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る給湯システムの構成図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る給湯システムの構成図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る給湯システムの構成図。
【図４】従来の給湯システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る給湯システムについて、図１を参照して説明する。給湯システム１は、給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンク２と、貯湯タンク２の水を加熱するヒートポンプ（加熱源）３と、ヒートポンプ３等の動作を制御する制御部４と、貯湯タンク２の高温湯を給湯する高温給湯配管５と、混合湯を給湯する混合給湯配管６と、高温給湯配管５中の湯を混合給湯配管６に戻す湯戻り配管路７とを備えている。
【００１８】
貯湯タンク２は側壁に上部から下部にかけて、複数の温度センサ２１を有しており、制御部４は温度センサ２１が検出した湯温から貯湯タンク２内の湯量を測定する。貯湯タンク２の下部は給水を行なう給水配管８１に接続されている。また、貯湯タンク２の下部は配管８２を介してヒートポンプ３と接続されており、貯湯タンク２下部の水がヒートポンプ３で加熱される。ヒートポンプ３は加熱した湯を貯湯タンク２に送るポンプ３１を有している。ヒートポンプ３は貯湯タンク２の上部と配管８３を介して接続されており、加熱した湯を貯湯タンク２の上部に供給する。貯湯タンク２の上部は高温給湯配管５を介して高温給湯口５１と接続されており、高温給湯配管５には管内の湯温を検出する温度センサ５２が設けられている。
【００１９】
混合給湯配管６は、高温給湯配管５に接続されている高温管６１と、給水配管８１から分岐した給水分岐管６２と、高温管６１からの高温湯と給水分岐管６２からの給水とを混合する混合弁６３と、混合弁６３と混合給湯口６５とを接続する混合湯管６４とを有している。混合湯管６４には、管内の湯温を検出する温度センサ６６が設けられている。湯戻り配管路７は、高温給湯配管５から分岐し高温給湯配管５中の湯を取り出す第１の即湯戻り配管７１と、第１の即湯戻り配管７１に設けられ湯の取り出しを制御する即湯弁７２と、取り出された湯を貯留する大気開放型の即湯戻りタンク７３と、高温管６１に設けられたアスピレータ（自吸式混合器）７４と、アスピレータ７４の吸引口（図示せず）と即湯戻りタンク７３とを接続する第２の即湯戻り配管７５とを有している。高温管６１内に湯が流れるとアスピレータ７４内の圧力が低下するので、即湯戻りタンク７３内の戻り湯が第２の即湯戻り配管７５を通して高温管６１内に吸引される。
【００２０】
次に、給湯システム１の動作について説明する。高温給湯口５１が開かれると、給水配管８１からの給水が給水圧によって貯湯タンク２の下部に入り、貯湯タンク２上部の高温湯が押し上げられて高温給湯配管５を通って高温給湯口５１より給湯される。混合給湯口６５が開かれると、高温管６１からの高温湯と、給水分岐管６２からの給水とが給水圧によって混合弁６３へ送られ、混合湯となって混合湯管６４を通り混合給湯口６５より給湯される。このとき制御部４は、温度センサ６６が検出した混合湯の湯温がユーザによって設定された温度になるように、高温湯と給水の混合割合を混合弁６３によって調整する。
【００２１】
また、制御部４は、温度センサ２１が検出した湯温に基づいて貯湯タンク２内の湯量が所定量より少ないと判断すると、ポンプ３１を駆動し貯湯タンク２下部の給水を、配管８２を通して吸引し、ヒートポンプ３で加熱して配管８３を通して貯湯タンク２の上部に供給する。制御部４は、貯湯タンク２内の湯量が所定量に増加するまで、ポンプ３１の駆動と給水の加熱を続ける。
【００２２】
また、制御部４は、温度センサ５２が検出した高温給湯配管５中の湯温が所定の温度より低くなると即湯弁７２を開く。即湯弁７２が開かれると、給水圧によって貯湯タンク２内の高温湯が高温給湯配管５内に送られ、高温給湯配管５内にあった温度の低下した湯が即湯戻りタンク７３に貯留される。制御部４は、高温給湯配管５中の湯温が所定の温度になると即湯弁７２を閉じる。即湯戻りタンク７３に貯留された湯は、高温管６１中の湯が混合給湯口６５に送られるときに、第２の即湯戻り配管７５を通ってアスピレータ７４に吸引され、混合給湯に用いる高温湯として使用される。このようにして、高温給湯配管５内の湯温が常に所定の温度以上になるので、高温給湯口５１を開くと直ぐに高温湯が出湯される。
【００２３】
本実施形態の給湯システム１によれば、高温給湯配管５から取り出された湯をポンプを用いずにアスピレータ７４によって循環させるので、即湯を安価に行うことができる。
【００２４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る給湯システムについて、図２を参照して説明する。第１の実施形態の給湯システムと同等の構成については説明を省略する。本実施形態の給湯システム１は、第１の実施形態と異なり、アスピレータが２箇所に設けられている。一つのアスピレータ７４は、高温管６１の途上に設けられ、もう一つのアスピレータ７４ａは、給水分岐管６２の途上に設けられている。アスピレータ７４、７４ａのそれぞれの吸引口と即湯戻りタンク７３は第２の即湯戻り配管７５によって接続されている。第２の即湯戻り配管７５は、即湯戻りタンク７３が貯留する戻り湯の供給先を高温管６１と給水分岐管６２とのいずれかに切り替える三方弁７６と、第２の即湯戻り配管７５中の湯温を検出する温度センサ７７を有している。
【００２５】
次に、給湯システム１の動作について説明する。制御部４は、貯湯タンク２内の湯の沸かし上げ動作や高温湯及び混合湯の出湯動作、及び即湯弁７２の開閉動作は第１の実施形態と同様に行なう。制御部４は、温度センサ７７が検出した戻り湯の湯温が混合湯の設定温度以上のときには三方弁７６を高温管６１側に切り替え、湯温が混合湯の設定温度未満のときには三方弁７６を給水分岐管６２側に切り替える。これにより、混合給湯口６５が開かれると戻り湯の湯温に応じて、戻り湯が高温湯又は給水として用いられる。
【００２６】
本実施形態の給湯システム１によれば、高温給湯配管５から取り出された湯をポンプを用いずにアスピレータ７４及び７４ａによって循環させるので、即湯を安価に行うことができる。また、戻り湯の温度が低下しても有効に活用することができる。
【００２７】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る給湯システムについて、図３を参照して説明する。第２の実施形態の給湯システムと同等の構成については説明を省略する。本実施形態の給湯システム１は、第２の実施形態と、アスピレータの設置箇所が異なっている。アスピレータ７４は、高温管６１の途上に設けられ、アスピレータ７４ａは、給水配管８１の途上に設けられている。アスピレータ７４、７４ａのそれぞれの吸引口と即湯戻りタンク７３は第２の即湯戻り配管７５によって接続されている。三方弁７６は即湯戻りタンク７３が貯留する戻り湯の供給先を高温管６１と給水配管８１とのいずれかに切り替える。
【００２８】
次に、給湯システム１の動作について説明する。制御部４は、貯湯タンク２内の湯の沸かし上げ動作や高温湯及び混合湯の出湯動作、及び即湯弁７２の開閉動作は第２の実施形態と同様に行なう。制御部４は、温度センサ７７が検出した戻り湯の湯温が混合湯の設定温度以上のときには三方弁７６を高温管６１側に切り替え、湯温が混合湯の設定温度未満のときには三方弁７６を給水配管８１側に切り替える。これにより、混合給湯口６５が開かれると戻り湯の湯温に応じて、戻り湯が高温湯又は給水として用いられる。
【００２９】
本実施形態の給湯システム１においても、前記実施形態と同等の作用効果が得られる。
【００３０】
なお、本発明は、上記各種実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、第２及び第３の実施形態において、戻し湯の供給を三方弁によって高温管側と給水側のどちらか一方にするのでなく、両側に任意の比率で供給してもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１  給湯システム
２  貯湯タンク
３  ヒートポンプ（加熱源）
４  制御部
５  高温給湯配管
６  混合給湯配管
６１  高温管
６２  給水分岐管
６３  混合弁
６４  混合湯管
７  湯戻り配管路
７１  第１の即湯戻り配管
７２  即湯弁
７３  即湯戻りタンク
７４、７４ａ  アスピレータ（自吸式混合器）
７５  第２の即湯戻り配管
８１  給水配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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