(57)【要約】【課題】貯湯タンクから出水する湯水の温度に関わらず所定温度の湯水を供給する給湯システムを提供する。【解決手段】給湯システム１０は、底部に水道水の供給口１３を頂部に湯の出湯口１４を備えた貯湯タンク１１と、出湯口１４からの湯に水道水を混合する混合弁１９及び混合弁１９に直列に接続され流路の開閉をする第１の弁２６を備え湯水口２８に所定温度の湯水を供給する第１の出湯回路２７と、混合弁１９、給湯器３２及び流路の開閉をする第２の弁３３を直列に有し、湯水口２８に所定温度の湯水を供給する第２の出湯回路３４とを備え、出湯口１４から出湯される湯の温度をＴ１、湯水口２８へ供給する湯水の温度として設定された温度をＴ２とすると、１）Ｔ１−α≧Ｔ２の場合、第１の出湯回路２７を介して、湯水口２８に温度Ｔ２の湯水を供給し、２）Ｔ１−α＜Ｔ２の場合、第２の出湯回路３４を介して、湯水口２８に温度Ｔ２の湯水を供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に水道水の供給口を、頂部に湯の出湯口をそれぞれ備えた貯湯タンクを有する給湯システムにおいて、
前記出湯口から出湯される湯に水道水を混合する混合弁、及び該混合弁に直列に接続され流路の開閉をする第１の弁を備え、蛇口又はシャワーからなる湯水口に所定温度の湯水を供給する第１の出湯回路と、
前記混合弁、給湯器、及び流路の開閉をする第２の弁を直列に有し、前記湯水口に湯水を供給する第２の出湯回路とを備え、
前記貯湯タンクの前記出湯口から出湯される湯の温度をＴ１、前記湯水口へ供給する湯水の温度として設定された温度をＴ２とすると、
１）Ｔ１−α≧Ｔ２の場合、前記第１の出湯回路を介して、前記出湯口からの湯と、水道水を前記混合弁で混合し温度Ｔ２の湯水として、前記湯水口に湯水を供給し、
２）Ｔ１−α＜Ｔ２の場合、前記第２の出湯回路を介して、前記給湯器に供給して温度Ｔ２の湯として、前記湯水口に湯を供給することを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
請求項１記載の給湯システムにおいて、前記給湯器への供給が可能な湯水の最高温度をＴｍとすると、
Ｔ１−α＜Ｔ２でかつＴ１＞Ｔｍの場合、前記混合弁で前記出湯口からの湯に水道水を所定割合で混合しＴｍ以下の温度の湯水とし、前記給湯器に供給することを特徴とする給湯システム。
【請求項３】
請求項２記載の給湯システムにおいて、前記給湯器は、浴槽内へ所定温度の湯水を所定量入れる湯張り機能が設けられ、前記混合弁の出口側と前記給湯器の間には、該給湯器に流れる湯水の量を計測する水量センサと湯水を貯えるミキシングタンクとが設けられる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、貯湯タンクから出湯される湯を温度調節して所定温度の湯水とし、蛇口又はシャワーからなる湯水口へ湯水を供給する給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、貯湯タンクからの湯を温度調整して所定温度の湯水とし、この湯水を蛇口又はシャワーからなる湯水口へ供給する給湯システムが開発されている。
例えば、非特許文献１に記載の給湯システム１００は、図２に示すように、下部に設けた供給口１０８から水道水が給水され頂部に設けた出湯口１０３から湯を取り出す貯湯タンク１０１を有し、貯湯タンク１０１内の湯水をソーラシステム１０２により昇温している。貯湯タンク１０１の出湯口１０３から出湯する湯の温度が湯水口１０５の設定温度より高い場合、途中に切換え弁１１０を有する出湯回路１０６を介して、湯水口１０５に湯を供給し、出湯口１０３からの湯の温度が設定温度より低い場合、湯に水道水を混合する混合弁１０９、給湯器１０４及び切換え弁１１０を直列に有する出湯回路１０７を介して、給湯器１０４で設定温度に昇温した湯を湯水口１０５に供給している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】株式会社長府製作所  ソーラー機器総合カタログ２００４（Ｉ）「サンワイタ」ＳＷ−０４−０００１−改  ｐ．５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、出湯口１０３から出湯する湯の温度が設定温度より高い場合、出湯口１０３からの湯は温度調整されることなく出湯回路１０６を介して湯水口１０５に供給されるので、湯水口１０５に供給される湯は、設定温度より高い温度となり、湯水口１０５から設定温度の湯水を出水するには、湯水口１０５で水道水を混合することが必要となる。
【０００５】
通常、湯水口１０５での水道水の混合は、手作業で行われ、実際に湯水口１０５から流れ出る湯水に触れながら水道水の混合量を変え温度調整をするので、温度調整をする間に流れる湯水は無駄となり、また、この手操作は温度調整を行う者にとって面倒である。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、貯湯タンクから出湯される湯の温度と蛇口又はシャワーからなる湯水口の設定温度との関係に関わらず湯水口に設定温度の湯水を供給することが可能な給湯システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係る給湯システムは、底部に水道水の供給口を、頂部に湯の出湯口をそれぞれ備えた貯湯タンクを有する給湯システムにおいて、前記出湯口から出湯される湯に水道水を混合する混合弁、及び該混合弁に直列に接続され流路の開閉をする第１の弁を備え、蛇口又はシャワーからなる湯水口に所定温度の湯水を供給する第１の出湯回路と、前記混合弁、給湯器、及び流路の開閉をする第２の弁を直列に有し、前記湯水口に湯水を供給する第２の出湯回路とを備え、前記貯湯タンクの前記出湯口から出湯される湯の温度をＴ１、前記湯水口へ供給する湯水の温度として設定された温度をＴ２とすると、１）Ｔ１−α≧Ｔ２の場合、前記第１の出湯回路を介して、前記出湯口からの湯と、水道水を前記混合弁で混合し温度Ｔ２の湯水として、前記湯水口に湯水を供給し、２）Ｔ１−α＜Ｔ２の場合、前記第２の出湯回路を介して、前記給湯器に供給して温度Ｔ２の湯として、前記湯水口に湯を供給する。
【０００７】
本発明に係る給湯システムにおいて、前記給湯器への供給が可能な湯水の最高温度をＴｍとすると、Ｔ１−α＜Ｔ２でかつＴ１＞Ｔｍの場合、前記混合弁で前記出湯口からの湯に水道水を所定割合で混合しＴｍ以下の温度の湯水とし、前記給湯器に供給するのが好ましい。
【０００８】
本発明に係る給湯システムにおいて、前記給湯器は、浴槽内へ所定温度の湯水を所定量入れる湯張り機能が設けられ、前記混合弁の出口側と前記給湯器の間には、該給湯器に流れる湯水の量を計測する水量センサと湯水を貯えるミキシングタンクとが設けられるのが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１〜３記載の給湯システムは、混合弁と第１の弁を備えた第１の出湯回路及び混合弁と第２の弁を備えた第２の出湯回路を有し、出湯口から出湯される湯の温度Ｔ１と湯水口へ供給する湯水の温度として設定された温度Ｔ２との温度の高低関係により、第１、第２の出湯回路のうち一方の回路を選択して湯水口に温度Ｔ２の湯水を供給するので、温度Ｔ１と温度Ｔ２の相対的な関係に関わらず湯水口に温度Ｔ２の湯水を供給することが可能である。
【００１０】
特に、請求項２記載の給湯システムは、Ｔ１−α＜Ｔ２でかつＴ１＞Ｔｍの場合、混合弁で出湯口から出湯される湯に水道水を混合し給湯器へＴｍ以下の湯水を供給するので、給湯器にＴｍより高温の湯水を供給することにより給湯器が温度調整不能の状態又は故障等が発生するのを防止可能である。
【００１１】
請求項３記載の給湯システムは、第１の出湯回路を介し湯水口に湯水を供給している最中に湯張り機能が作動し給湯器から浴槽への給湯が始まり、混合弁でＴｍ以下の湯水を調整する前に混合弁から給湯器のある配管に向かって温度Ｔｍ以上の湯水が少量送り出されたとしても、その湯水は、ミキシングタンク内に貯えられていたＴｍ以下の湯水と混合されるので、ミキシングタンクから給湯器に送られる湯水の温度はＴｍ以下、あるいはＴｍを上回っても給湯器に故障等を発生させない範囲の温度とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る給湯システムを示す説明図である。
【図２】従来例に係る給湯システムを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る給湯システム１０は、底部に水道水の供給口１３を、頂部に湯を出湯する出湯口１４をそれぞれ備えた湯水を貯える貯湯タンク１１と貯湯タンク１１内の湯水を加熱するソーラシステム１２とを有し、出湯口１４からの出湯された湯（湯水）を蛇口又はシャワーからなる湯水口２８に供給する。
【００１４】
ソーラシステム１２は、太陽熱を吸収するソーラパネル１５を有し、ソーラパネル１５は、その吸収された熱を伝導する熱伝導回路１６を介して貯湯タンク１１の内側下部に設けられた熱交換器１７に連結されている。
【００１５】
熱伝導回路１６内及びソーラパネル１５内には図示しない熱媒水が流動可能に注入されており、熱伝導回路１６に取付けられた循環ポンプ１８の作動により熱媒水が流動するので、ソーラパネル１５内を流動しながら温められた熱媒水は、熱交換器１７を通過しながら貯湯タンク１１内の湯水に熱を与えて温度を降下し、ソーラパネル１５で再びその温度を上昇する。熱伝導回路１６には、図示しないアキュームタンクが取付けられており、加熱による熱媒水の膨張分を吸収するようにしている。
【００１６】
貯湯タンク１１の出湯口１４には混合弁１９が直列に配管接続されており、混合弁１９は出湯口１４から出湯された湯を取り込む湯入口２０と水道水を取込む水道水入口２３と湯水を出水する出口２４とを有し、湯入口２０から取り込んだ湯に水道水を混合して所定の温度とし出口２４から出水する。
なお、水道水入口２３と供給口１３には水道管２２が接続されており、水道水は、水道管２２を経由して水道水入口２３と供給口１３に給水される。
【００１７】
混合弁１９は、湯入口２０及び水道水入口２３それぞれの流路面積を変更、あるいは、流路を塞ぐことができるので、湯入口２０及び水道水入口２３からそれぞれ流入する湯及び水道水の各水量を調整し、所定温度の湯水を出口２４から出水可能である。なお、混合弁１９の出口２４から出水される湯水の温度は、水道水の温度以上で出湯口１４から出湯される湯の温度以下の範囲となる。
【００１８】
混合弁１９に直列に配管接続される第１の弁２６を有し、湯水口２８に所定温度の湯水を供給する第１の出湯回路２７が設けられている。第１の出湯回路２７には、混合弁１９の出口２４から流れ出る湯水の温度を計測する温度センサの一例である第１のサーミスタ２５が設けられている。
また、第１の弁２６は、例えばモータバルブからなり第１の出湯回路２７からなる流路を開閉し、湯水が通過できる状態と湯水が通過できない状態を切換えることができる。
【００１９】
更に、貯湯タンク１１の出湯口１４から湯水口２８に至る流路には、混合弁１９、給湯器３２、及び第２の弁３３を直列に有し、湯水口２８に所定温度の湯水を供給する第２の出湯回路３４が設けられている。また、第２の出湯回路３４の混合弁１９と給湯器３２の間には、混合弁１９の出口２４側から順に出口２４から給湯器３２に流れる湯水の量を計測する水量センサ２９、及び湯水を貯えるミキシングタンク３０が設けられている。
【００２０】
第２の弁３３は、例えばモータバルブからなり、第２の出湯回路３４からなる流路を開閉し、湯水が通過できる状態と湯水が通過できない状態を切換えることができ、また、ミキシングタンク３０は、出口２４から流れ込む湯水を一定量貯えることができ、その量は、５００〜１５００ｍｌの範囲、例えば１０００ｍｌである。
給湯器３２は、燃焼により発生させた熱により湯水の温度を加熱する加熱部３５を備えている。
【００２１】
水量センサ２９、第１、第２の弁２６、３３には、制御手段３１が接続され、制御手段３１は、内部に設定温度Ｔ２等を記憶するメモリと、湯水口２８への湯水の供給回路の決定等を実行するプログラムを搭載したＲＯＭと、ＲＯＭと外部機器（水量センサ２９、第１、第２の弁２６、３３）等との間の信号変換及び信号伝達を行うインターフェースを有する。
【００２２】
そして、制御手段３１は水量センサ２９により第２の出湯回路３４を流れる湯水の量を検知可能であり、更に、第１、第２の弁２６、３３を作動して、それぞれを湯水口２８に湯水を給水できる状態にするか、給水できない状態にするかを切換えることができる。
貯湯タンク１１の上部で出湯口１４の近傍には、制御手段３１に接続され出湯口１４から出湯される湯の温度Ｔ１を計測する第２のサーミスタ３６が設けられ、制御手段３１は第２のサーミスタ３６が計測した温度Ｔ１を検知する。制御手段３１には、湯水口２８へ供給する湯水の温度Ｔ２及び０度以上５度以下の範囲の温度αを予め設定可能であり、Ｔ１からαを減じた温度とＴ２とを比較し、この比較結果によって第１、第２の弁２６、３３のうち一方を湯水の通過する状態にし、湯水口２８への湯水の供給回路を選択する。
【００２３】
なお、温度Ｔ２は３０℃〜７５℃の範囲であり、その値は変更可能である。また、混合弁１９は、その構造上、水道水入口２３からの水道水の流入を完全に止めることができないものがあることから、Ｔ１からαを減じた温度をＴ２と比較しており、例えば、αとして２℃が設定される。
【００２４】
Ｔ１−α≧Ｔ２のとき、制御手段３１は第１の弁２６を開くと共に、第２の弁３３を閉じ、混合弁１９の出口２４から出水される湯水を第１の出湯回路２７を介して湯水口２８へ供給する状態とし、混合弁１９で出湯口１４から出湯され湯入口２０から流入する湯に水道水入口２３から入水する水道水を所定量で混合して温度Ｔ２の湯水として、この温度Ｔ２の湯水を出口２４から出水し湯水口２８へ温度Ｔ２の湯水を供給する。
なお、水道水入口２３に水道水を供給する水道管２２に第３のサーミスタ３７が取付けられ、第３のサーミスタ３７は水道水入口２３に供給する水道水の温度を計測する。
【００２５】
制御手段３１は、混合弁１９、第１、第２、第３のサーミスタ２５、３６、３７に接続され、第１、第２、第３のサーミスタ２５、３６、３７で計測された各温度を検知可能であり、第２、第３のサーミスタ３６、３７でそれぞれ計測された出湯口１４から出湯される湯及び水道水の温度を検知し、混合弁１９を作動して、湯入口２０及び水道水入口２３の流路面積を調整し温度Ｔ２の湯水を混合する。また、制御手段３１は、実際に混合され出口２４から流れ出る湯水の温度を第１のサーミスタ２５を介して検知することができる。
【００２６】
Ｔ１−α＜Ｔ２の場合、制御手段３１は第１の弁２６を閉じると共に、第２の弁３３を開き、混合弁１９の出口２４から出水される湯水を第２の出湯回路３４を介して湯水口２８へ供給する。出湯口１４から出湯される湯は、混合弁１９を経由して給湯器３２に供給され、給湯器３２は、この湯を加熱して温度Ｔ２の湯とし、湯水口２８へ供給する。
【００２７】
したがって、給湯システム１０は、温度Ｔ２に対する温度Ｔ１の相対的な関係によることなく湯水口２８へ温度Ｔ２の湯水を供給することができ、湯水口２８で水道水の混合等をせずとも、湯水口２８から設定温度Ｔ２の湯水を出水可能である。なお、湯水口２８には、水道水を供給する水道管３８が連結されており、湯水口２８で水道水を混合して設定温度Ｔ２より低い温度の湯水を出水することもできる。
【００２８】
ここで、給湯器３２を構成する部品、部材等には個々の耐熱性能があることや、また、給湯器３２には湯水が流入した際に必ず燃焼し湯水を昇温する仕様のものがあり、湯水口２８へ使用者に危険が生じ得る高温（例えば８０℃）の湯を供給すること、及び流入した温度Ｔ２の湯水を温度Ｔ２を超える温度にして湯水口２８へ供給することを回避するため、給湯器３２に供給可能な湯水の最高温度（給湯器３２の最低燃焼熱量等から算出される温度で、例えば３５℃）が定められている。
【００２９】
この給湯器３２へ供給可能な湯水の最高温度をＴｍとすると、Ｔ１−α＜Ｔ２でかつＴ１＞Ｔｍの場合、給湯器３２に供給される湯水の温度をＴｍ以下にすべく、混合弁１９は出湯口１４から出水され湯入口２０へ入湯する湯に水道水入口２３から入水する水道水を所定量混合しＴｍ以下の温度の湯水とし、このＴｍ以下の温度の湯水を出口２４から出水して給湯器３２へ供給する。
【００３０】
なお、第１のサーミスタ２５は、出口２４から出水されている湯水の温度を計測するので、この出水されている湯水が実際にＴｍ以下であるか否かを検知可能である。
第１の出湯回路２７を介して湯水口２８に湯水を供給中に（Ｔ１とＴ２の関係は、Ｔ１−α≧Ｔ２）、Ｔ２がＴ１からαを減じた温度より高い温度に変更されたとき（Ｔ１−α＜Ｔ２）、制御手段３１は、第１、第２の弁２６、３３を作動して第１の弁２６を閉じ、第２の弁３３を開き、湯水口２８への湯水の供給経路を第１の出湯回路２７から第２の出湯回路３４に切換える。
【００３１】
制御手段３１は、この湯水の供給経路の切換え時、温度Ｔ１が温度Ｔｍより高温であれば、混合弁１９を作動して、出湯口１４から出湯された湯に水道水入口２３から流入する水道水を混合して、Ｔｍ以下の湯水とする。
この湯水の供給経路の切換え時には、第１の弁２６を開いた状態から閉じた状態にしながら、第２の弁３３を閉じた状態から開いた状態にするので、湯水口２８へ供給される湯水は途切れることなく供給経路の切換えが可能である。
【００３２】
給湯器３２の加熱部３５に、浴槽３９まで達する浴槽配管４０が接続され、浴槽配管４０には、加熱部３５から浴槽３９に向かって順に浴槽用開閉弁４２及び逆止弁４３がそれぞれ配置されている。浴槽用開閉弁４２は、湯が通過可能な状態及び湯が通過不可能な状態を切換え可能であり、逆止弁４３は、加熱部３５側から浴槽３９方向へ湯を通すが、浴槽３９側から加熱部３５へは湯を通さず、断水時でも浴槽３９の湯が水道管２２側へ流入しないように設けられている。
【００３３】
給湯器３２には、浴槽３９内へ所定温度の湯水を所定量入れる湯張り機能が設けられ、この湯張り機能が作動すると浴槽用開閉弁４２は湯が通過可能な状態となり、加熱部３５で加熱された湯が浴槽配管４０を介して浴槽３９内に入湯する。
なお、浴槽用開閉弁４２は浴槽３９への湯張りが行われていないとき湯が通過できない状態となっている。
【００３４】
第１の出湯回路２７を介して湯水口２８へ湯水を供給している最中（Ｔ１−α≧Ｔ２のとき）に湯張り機能が作動され、浴槽用開閉弁４２が湯を通過可能な状態となって浴槽３９内への給湯（湯張り）が開始されたとき、制御手段３１は、水量センサ２９によって出湯口１４から給湯器３２に向かって湯水が流れ出したのを検知し、第２のサーミスタ３６の計測値Ｔ１を取得する。
【００３５】
そして、制御手段３１がＴ１からαを減じた温度がＴｍより高温（Ｔ１−α＞Ｔｍ）であることを検知した場合、混合弁１９を作動して水道水入口２３から入水される水道水の混合を開始し、又は混合する水道水量を増加させ、混合弁１９の出口２４から給湯器３２へ向かって送り出される湯水をＴｍ以下の温度にする。この際、混合弁１９でＴｍ以下の温度の湯水が混合されるまでの間、少量ではあるが、混合弁１９の出口２４からＴｍより高温の湯水が出水されることとなる。
【００３６】
しかしながら、この出口２４から出水されたＴｍより高温の湯水は、ミキシングタンク３０内に流入し、ミキシングタンク３０内に貯えられていたＴｍ以下の湯水と混合されるので、ミキシングタンク３０から給湯器３２に送り出される湯水の温度はＴｍ以下となるか、Ｔｍを上回っても給湯器３２に故障等を発生させない範囲の温度になる。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、貯湯タンク内の湯水を上昇させるのは、ソーラシステムに限ることなく、ヒートポンプやその他の機器を採用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１０：給湯システム、１１：貯湯タンク、１２：ソーラシステム、１３：供給口、１４：出湯口、１５：ソーラパネル、１６：熱伝導回路、１７：熱交換器、１８：循環ポンプ、１９：混合弁、２０：湯入口、２２：水道管、２3：水道水入口、２4：出口、２５：第１のサーミスタ、２６：第１の弁、２７：第１の出湯回路、２８：湯水口、２９：水量センサ、３０：ミキシングタンク、３１：制御手段、３２：給湯器、３３：第２の弁、３４：第２の出湯回路、３５：加熱部、３６：第２のサーミスタ、３７：第３のサーミスタ、３８：水道管、３９：浴槽、４０：浴槽配管、４２：浴槽用開閉弁、４３：逆止弁
【図１】
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【図２】
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