(57)【要約】【課題】給湯能力を最大限に発揮できる循環給湯システムを得る。【解決手段】湯水を蓄える貯湯槽１、２と、これらの貯湯槽１、２内の湯水を加熱する加熱器８と、貯湯槽１、２から湯水を出湯個所１４に循環供給する循環給湯管５と、この循環給湯管５に補給水槽７から補給水を供給する給水管６とからなる循環式給湯システムは、貯湯槽１、２内の上部で開口する湯水流出管３を備えている。【選択図】図１
2006308276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を循環供給する循環給湯管と、複数の貯湯槽と、加熱器と、補給水を供給する給水管とからなる循環式給湯システムにおいて、前記貯湯槽内の上部で開口する湯水流出管を備えることを特徴とする循環式給湯システム。
【請求項２】
前記貯湯槽上部には、空気抜き器が備えられていることを特徴とする請求項１記載の循環式給湯システム。
【請求項３】
前記貯湯槽には、流入管が接続され、該流入管はエゼクタを備えていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の循環式給湯システム。
【請求項４】
湯水を循環供給する循環給湯管と、複数の貯湯槽と、加熱器と、補給水を供給する給水管とからなる循環式給湯システムにおいて、前記給水管は、エゼクタを介して循環給湯管に接続することを特徴とする循環式給湯システム。
【請求項５】
給水管は、改質器を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の循環式給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ホテル、病院等の建物において湯水を出湯個所へ循環供給する循環式給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ホテル、病院等の用途で使用される建物における給湯設備では、建物全体で使用される給湯量が多いことから、加熱器で加熱した湯水を貯湯槽で所定量確保しつつ、循環給湯管を介して各出湯個所に循環供給する循環式給湯システムとしている場合が多い。図２５は、加熱器および貯湯槽を備えた従来の循環式給湯システムを示している。
【０００３】
この従来の循環式給湯システムには、湯水を貯湯する２台の第１、第２の貯湯槽１０１、１０２が備えられている。貯湯槽１０１、１０２のそれぞれの底部と頂部には、図示しない底部開口と頂部開口が形成されている。貯湯槽１０１、１０２の底部開口には、循環した湯水や補給用の給水を貯湯槽１０１、１０２に流入させる流入管１０３が、貯湯槽１０１、１０２の外側から接続されている。貯湯槽１０１、１０２の頂部開口には、貯湯槽１０１、１０２内の湯水を流出させる湯水流出管１０４が、貯湯槽１０１、１０２の外側から接続されている。貯湯槽１０１、１０２の一方の側壁には加熱器１０５が取り付けられ、他方の側壁には安全弁１０６が取り付けられている。
【０００４】
加熱器１０５を構成するため、貯湯槽１０１、１０２の側壁に往側取出口１０５ａと還側取出口１０５ｂが上下方向に間隔をおいて形成されている。そして、往側取出口１０５ａは往側接続管１０５ｃを介してプレート式の熱交換器１０５ｄの二次側流入口に接続されている。熱交換器１０５ｄの二次側流出口は還側接続管１０５ｅを介して還側取出口１０５ｂに接続され、還側接続管１０５ｅには循環ポンプ１０５ｆが配設されている。熱交換器１０５ｄの一次側流入口および一次側流出口は、図示しないボイラ等の温水供給設備や蒸気供給設備に接続されており、温水あるいは加熱蒸気の供給を受けている。安全弁１０６は、何らかの異常が発生しても貯湯槽１０１、１０２内の圧力が最大耐久圧力を超えないようして、貯湯槽１０１、１０２が破裂しないようにするものとされている。この安全弁１０６は、貯湯槽１０１、１０２内の圧力が所定値以上になった場合に開き、貯湯槽１０１、１０２内の湯水を外部に排出するように構成されている。
【０００５】
このような循環式給湯システムの流入管１０３と湯水流出管１０４には、湯水を循環させる循環給湯管１０７が接続されている。この循環給湯管１０７には、出湯個所１０８、循環ポンプ１０９、空気抜き器１１０、１１１、開閉弁１１２、逆流防止弁１１７などが配設されている。循環給湯管１０７には補給水槽１１３が給水管１１４を介して接続され、給水管１１４には加圧ポンプ１１５、開閉弁１１６、逆流防止弁１１８などが配設されている。出湯個所１０８は給湯栓、湯水混合栓、シャワーなどとされ、最寄りの循環給湯管１０７から分岐配管を介して導かれている。空気抜き器１１０は、湯水中の溶存空気が分離して循環給湯管１０７内に溜まった空気を排出するために設けられ、循環給湯管１０７の最も高い位置、すなわち空気が滞留し易い位置、例えば湯水流出管１０４と循環給湯管１０７の接続部の近傍で循環給湯管１０７の向きが垂直方向から水平方向に変化する部分に設けられている。
【０００６】
ここで、給水管１１４に加圧ポンプ１１５が配設されている理由は次のような理由とされている。すなわち、貯湯槽１０１、１０２内の湯水を出湯個所１０８に十分に供給するためには、湯水に所定値以上の水圧を与える必要がある。このためには、補給水槽１１３から給水管１１４を通って循環給湯管１０７に流れ込む給水に所定値以上の水圧を与えればよい。通常、この水圧は補給水槽１１３内の給水の水位と循環給湯管１０７の最も高い位置との間の高低差、つまり水頭差によって与えられる。しかし、貯湯槽１０１、１０２を建物の屋上階に設置する場合には、十分な水頭差を得ることが困難であるので、給水管１１４に加圧ポンプ１１５が配設される。
【０００７】
このような循環式給湯システムにおいて、特に貯湯槽１０１、１０２の廻りの循環給湯管１０７を配管する際には、高所作業車を手配してそれを作業足場とするか、配管作業のための作業足場を構築する必要がある。実際の循環給湯管１０７の配管作業は、まず循環給湯管１０７用の支持金物を床上に配設する。そして、支持金物の上に循環給湯管１０７の流入管１０３側の部分を流入管１０３の最寄りまで水平に配管した後に、循環給湯管１０７の端部を９０度エルボ、チーズなどで垂直方向に方向転換して流入管１０３に接続する。また、循環給湯管１０７の湯水流出管１０４側の部分では、循環給湯管１０７を湯水流出管１０４の接続口から垂直方向に立ち上げた後に、９０度エルボ、チーズなどで水平方向に方向転換して貯湯槽１０１、１０２の邪魔にならない位置まで延ばし、更に９０度エルボ、チーズなどで垂直下方に方向転換し、上記支持金物によって支持可能な高さまで立ち下げ、更に９０度エルボ、チーズなどで水平方向に方向転換する。
【０００８】
なお、上記先行技術は当業者一般に知られた技術であって、文献公知発明に係るものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記従来の循環式給湯システムを新設したり更新したりする際には、貯湯槽１０１、１０２の頂部よりも高い位置、例えば３ｍ以上の高さ位置で配管作業を行う必要があるため、その配管作業には危険が伴っている。また、このような配管作業には、高所作業車の手配や作業足場の構築が必要となっていて、前者は高所作業者の手配に費用が嵩み、後者は作業足場の構築のための材料費や労務費が嵩んでいる。さらに、作業足場を構築するための時間が必要となっている上に、高所での配管作業は低所での配管作業よりも多くの時間を要するため、建物主からの短工期化の要求に応えるには障害となっている。そして、高所において循環給湯管１０７を支持するための支持金物は、低所において循環給湯管１０７を支持するための支持金物よりも大きな剛性が必要となるため、配管作業が大掛かりとなり、設置コストが高価となっている。
【００１０】
また、水中の溶存空気は、水温が高くなるほど、また、水圧が低くなるほど、気水分離が発生し易い。この気水分離が発生した場合には、溶存空気が元の気体の状態に戻るために気泡となる。このような気泡の発生は、貯湯槽１０１、１０２内の高温の部分、つまり加熱器１０５の近傍や、循環給湯管１０７で水圧が最も低下する場所、すなわち湯水流出管１０４の近傍の最も高い部分で著しい。通常、湯水は循環ポンプ１０９の力で強制的に循環されるので、発生した気泡のうちでも比較的小さな気泡は湯水と共に押し流されながら、空気抜き器１１０、１１１によって外部に順次に排出される。しかし、発生した気泡の数が多い場合には、全ての気泡が空気抜き器１１０、１１１によって排出し切れず、一部の気泡は空気抜き器１１０、１１１で排出されずにそこを通過してしまう場合がある。この場合には、気泡が出湯個所１０８から吐出することとなり、出湯個所１０８で騒音や吐水の脈動が発生する。また、気泡が循環給湯管１０７内の滞留し易い個所に集まって大きな気泡となり、この大きな気泡は湯水と共に流れることが困難となり、湯水の循環を阻害する。
【００１１】
特に、図２５で示したような複数台の貯湯槽１０１、１０２を並設した循環式給湯システムの場合には、循環給湯管１０７を流入管１０３側と湯水流出管１０４側のそれぞれでヘッダー配管すると共に各貯湯槽１０１、１０２に分岐配管してそれぞれ接続するので、１台の貯湯槽１０１または貯湯槽１０２に接続する湯水流出管１０４側の分岐配管に大きな気泡が溜まって湯水の循環が阻害された場合には、その貯湯槽１０１または貯湯槽１０２の系統だけ管内の抵抗が増大することになる。このため、湯水の出湯バランスが崩れ、他の貯湯槽１０１または貯湯槽１０２からのみ湯水が循環することになり、循環式給湯システムの最大給湯能力を発揮できなくなる。したがって、ホテルなどのような湯水の使用量が著しく増加するピーク時間帯がある場合には、湯水を十分に供給することができなくなり、その結果として湯水の温度が低下することになる。
【００１２】
また、空気抜き器１１０、１１１を通過した気泡が循環ポンプ１０９まで流れた場合には、循環ポンプ１０９の水車羽根に空気が絡み付くので、水車羽根が空転することになり、循環ポンプ１０９を回転駆動する電動機が焼損することがある。特に、貯湯槽１０１、１０２を建物の最上階や屋上階などに設置し、下階の出湯個所１０８に湯水を供給する、いわゆる下向き循環式給湯システムの場合には、補給水槽１１３内の水位と循環給湯管１０７の最高位との間の水頭差を十分に確保することが容易でないので、湯水を最高位の出湯個所１０８から最低限の水圧で吐出させ得る水頭差で設計する場合が多い。この場合には、循環給湯管１０７内の水圧が低くなるので、気泡が特に発生し易くなり、上記と同様な気泡による様々な問題が発生する。また、循環給湯管１０７内の水圧を上昇させるために給水管１１４に加圧ポンプ１１５を配設しても、確かに気泡は発生し難くなるが、加圧ポンプ１１５を設置するためのコストが必要となる。
【００１３】
さらに、従来の循環式給湯システムにおける循環ポンプ１０９は、循環給湯管１０７内の湯水を循環させる役割ばかりでなく、その湯水を常時使用に適する湯温に維持する役割も有している。しかし、循環ポンプ１０９は循環給湯管１０７内を循環する湯水を適温に維持するために常時作動させるので、循環ポンプ１０９の寿命が短くなり、その交換に要するコストが嵩むことが問題となっている。また、循環ポンプ１０９を常時作動させることによる消費電力等のランニングコストが嵩むことも問題となっている。
【００１４】
一方、貯湯槽１０１、１０２内では、上方に高温の湯水が滞留し、中間においては湯温が下方に向かうにつれて徐々に低下する湯水が滞留し、下方には低温の湯水が滞留するという層状の温度分布となっている。そして、貯湯槽１０１、１０２内の所定高さ位置の水位（所定水位）にある湯水の温度を測定するため、貯湯槽１０１、１０２の側壁の所定高さ位置には図示しない開口が設けられ、この開口に温度センサが挿入され、この温度センサの出力は加熱器１０５を制御するために利用されている。この制御は、温度センサの測定湯温と設計時に予め定められた設定湯温とを比較することによって行われる。つまり、加熱器１０５は貯湯槽１０１、１０２の所定水位にある湯水の温度が設定温度となるように常時制御されている。よって、貯湯槽１０１、１０２の全容量中に占める使用可能な湯水の貯湯量は、上方から所定温度以上の湯水が滞留している所定水位までの部分の容量となる。これに対し、所定水位より或る程度下の水位まで滞留している多少ぬるい湯水はなんとか使用できるが、それ以下の水位の湯水は使用に全く適さない低温の湯水となっている。
【００１５】
したがって、循環式給湯システムを設計する際には、建物のピーク時間帯における湯水の設計使用量を算出し、その設計使用量を所定温度で供給可能な湯水貯湯量を有する貯湯槽１０１、１０２を選定し、さらに所定温度の湯水を継続して供給できる加熱能力を有する加熱器１０５を選定する。しかし、その設計通りに施工した建物で循環式給湯システムが実際に稼働している間に、実際のピーク時間帯の湯水使用量が設計使用量を大きく超えた場合には、貯湯槽１０１、１０２の湯水貯湯量が不足し、また加熱器１０５の加熱能力も不足するため、所定温度以上の湯水の供給が継続できず、所定温度以下で使用に全く適さない湯水が循環給湯管１０７を通って出湯個所１０８に流れてしまう。特に、ホテルのような建物において浴槽やシャワーで湯水が大量に使用される夜間などの著しいピーク時間帯が存在する場合には、設計使用量以上の湯水が短時間で使用されるので、十分に温められていない浴槽水やシャワー水に不適な低温の湯水が浴槽のカランやシャワーヘッドから流出し、宿泊客からのクレームが発生する。
【００１６】
他方、このような事態が予想される立地条件の建物においては、設計使用量を通常の場合よりも増やすことで対策を講じることがある。しかし、その結果、確保すべき湯水の総貯湯量が増大するため、貯湯槽１０１、１０２の数を増やす必要があり、また増えた分の湯水を継続して供給可能とするために加熱能力の大幅に高い加熱器１０５を設置する必要がある。このため、イニシャルコストが増大し、またそれだけの湯水を常時確保する必要性があることからランニングコストが嵩むことが問題となっている。また、機械室に設置する機器が増大するため、従来よりも多くの設置スペースが必要となることが問題となっている。
【００１７】
近年、これに代わる対策として、設定温度よりも高い温度の湯水を必ずしも確保する必要はなく、設定温度の湯水または設定温度よりも多少低いが許容範囲内にある温度の湯水を大容量に確保することが重要であるという考え方に基づいた貯湯槽（図示せず）が開発されている。この貯湯槽には、貯湯槽内の湯水を撹拌して全体の湯温を均一化する撹拌装置が備えられている。この場合に、貯湯槽の側壁に取出口が上方と下方の２個所に設けられ、循環ポンプを備えた循環管の両端がそれらの取出口に接続され、循環ポンプによって上方の高温の湯水が下方に送られる。これにより、出湯個所からの湯水使用量が設計使用量よりも少ない時間帯には貯湯槽内の湯水を撹拌装置によって撹拌しながら加熱器で加熱でき、貯湯槽内の湯水の全てを設定湯温に維持できる。また、実際の湯水使用量が設計使用量を大きく超えてしまった場合でも、低温の湯水と高温の湯水とを攪拌装置によって撹拌するので、全体の湯温の低下幅が少なく、許容範囲内の湯温を供給でき、それなりの効果を上げている。しかし、撹拌装置を別途に設置するためにイニシャルコストが嵩み、循環ポンプを常時作動させるためにランニングコストも嵩む。また、撹拌装置を設置するために設置スペースが嵩むという問題もあり、普及が伸び悩んでいる。
【００１８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、給湯能力を最大限に発揮できる循環式給湯システムを得るものである。
また、第２の目的は、施工時の危険性を低減できると共に、施工コストや施工時間を削減できる循環式給湯システムを得るものである。
さらに、第３の目的は、気泡に起因する騒音や循環障害の発生、および循環ポンプに関する電動機の破損を防止できる循環式給湯システムを得るものである。
また、第４の目的は、複数の貯湯槽間における出湯量のアンバランスに対処できる循環式給湯システムを得るものである。
さらにまた、第５の目的は、循環ポンプを必要としない循環式給湯システムを得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この発明に係る循環式給湯システムは、湯水を循環供給する循環給湯管と、複数の貯湯槽と、加熱器と、補給水を供給する給水管とからなる循環式給湯システムにおいて、貯湯槽内の上部で開口する湯水流出管を備えていることを特徴とするものである。
【００２０】
また、この発明に係る循環式給湯システムは、湯水を循環供給する循環給湯管と、複数の貯湯槽と、加熱器と、補給水を供給する給水管とからなる循環式給湯システムにおいて、貯湯槽の上部に空気抜き器が備えられていることを特徴とするものである。
【００２１】
この発明に係る循環式給湯システムは、湯水を循環供給する循環給湯管と、複数の貯湯槽と、加熱器と、補給水を供給する給水管とからなる循環式給湯システムにおいて、貯湯槽には、エゼクタを備える流入管が接続されていることを特徴とするものである。
【００２２】
この発明に係る循環式給湯システムは、湯水を循環供給する循環給湯管と、複数の貯湯槽と、加熱器と、補給水を供給する給水管とからなる循環式給湯システムにおいて、給水管は、エゼクタを介して循環給湯管に接続していることを特徴とするものである。
【００２３】
この発明に係る循環式給湯システムは、湯水を循環供給する循環給湯管と、複数の貯湯槽と、加熱器と、補給水を供給する給水管とからなる循環式給湯システムにおいて、給水管に改質器を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
この発明は、貯湯槽の下部に開口を設け、この開口に湯水流出管の一端を接続して湯水流出管を貯湯槽内に立ち上げ、湯水流出管の他端を貯湯槽内上部で開口させ、貯湯槽の下部に別の開口を設け、この開口に流入管を接続した構成とし、その貯湯槽の複数台を循環給湯管に配設した構成としたことにより、以下に示す効果が得られる。
【００２５】
従来の循環式給湯システムでは、複数台の貯湯槽を並列に配設する循環式給湯システムの場合に、ヘッダー管を貯湯槽の頂部よりも高い所に配管し、さらにヘッダー管に各貯湯槽からの湯水流出管を接続する必要があり、高所の危険な作業が伴ったが、この発明により、ヘッダー管の配管作業は全て低所での作業となり、作業の安全性が大幅に向上する。また、従来は必要であった高所作業車を手配したり高所作業用の作業足場を構築したりする必要がないので、高所作業車を手配する費用を削減でき、また、作業足場の材料費や構築に要する労務費を削減できる。さらに、循環給湯管は低所に配管するだけであるので、循環給湯管の支持金物は低所用のもので済むこととなり、支持金物に要する費用を削減できる。
【００２６】
また、従来の循環式給湯システムでは、複数台の貯湯槽を直列に配設する場合に、１台目の貯湯槽の頂部にある湯水流出管と２台目の貯湯槽の底部にある流入管とを立て配管で連結する必要があり、高所の危険な作業が伴ったが、この発明を適用することにより、複数台の貯湯槽を並列に配設した場合と同様の効果が得られる。
【００２７】
この発明は、製造工場において湯水流出管を貯湯槽内に予め設置することができるので、循環式給湯システムの一部として建物に施工する際に、湯水流出管を備えた貯湯槽を現場に納品・設置することができ、現場での配管作業の量が少なくなる。また、循環給湯管の配管作業も低所作業のみとなるので、施工時間が大幅に短縮し、建物主らからの短工期化の要求に容易に対応できる。
【００２８】
この発明は、貯湯槽の側壁の外面に湯水流出管を上下方向に向けて配置し、湯水流出管の上端と貯湯槽内面から外面へ貫通するように設けた開口とを９０度エルボ、チーズなどで接続し、湯水流出管の下端を循環給湯管に接続することにより、湯水流出管は貯湯槽内の上部で開口することとなり、湯水流出管を貯湯槽内に配置した場合と同様の効果が得られる。
【００２９】
この発明は、貯湯槽の上部に空気抜き器を設けることにより、気水分離現象に起因して生じた気泡が貯湯槽内の上部に集まっても、その気泡を空気抜き器によって貯湯槽外に確実に排出できる。また、気泡を貯湯槽外に確実に排出できるので、気泡が湯水流出管に流入することがなく、気泡が循環給湯管を経由して出湯個所に至ることもなく、気泡に起因する出湯個所での騒音や吐水の脈動の発生を防止できる。したがって、循環給湯管内の気泡の滞留し易い個所で気泡が集まって大きな気泡になることもないので、従来のような大きな気泡よる湯水の循環障害が発生することもない。
【００３０】
特に、複数台の貯湯槽を並列配置した従来の循環式給湯システムの場合、特定の貯湯槽の湯水流出管とヘッダー配管とを接続する配管内に気泡が滞留してその貯湯槽から湯水がヘッダー配管に流出しないため、貯湯槽間の出湯量のバランスが崩れて循環式給湯システムの給湯能力が大幅に低減することが問題となっていたが、この発明により、貯湯槽内あるいは循環給湯管内で発生した気泡を貯湯槽の上部に滞留させた後に空気抜き器によって確実に系外に排出することが可能となり、貯湯槽間の出湯量のバランスが崩れることを防止でき、この循環式給湯システムの給湯能力を常に最大限に発揮させることができる。
【００３１】
この発明は、気泡が湯水流出管に流入することがないので、循環給湯管に循環ポンプを配設してある場合でも、気泡が水車羽根に絡むことはなく、従来のように水車羽根が空転して電動機が焼損することはない。
【００３２】
この発明は、下向き循環式給湯システムにおいて貯湯槽内および循環給湯管内の湯水の水圧が通常よりも低いことに起因して多量の気泡が発生しても、それらの気泡を貯湯槽内の上部に確実に集めて空気抜き器から排出することができる。したがって、最上位の出湯個所から吐出する湯水の吐出圧力が十分であれば、給水管に加圧ポンプを設置して水圧を上げる必要がなく、加圧ポンプを設置するためのコストを削減できる。
【００３３】
この発明は、流入管にエゼクタを設けることにより、エゼクタから噴出した湯水が貯湯槽内の湯水を撹拌するので、出湯個所からの湯水使用量が少ない時間帯に貯湯槽全体の湯水を短時間に設定湯温に加熱することができる。また、出湯個所における湯水の使用量が一時的に増大して多量の補給水が給水管から循環給湯管あるいは直接流入管に流入しても、貯湯槽内の湯水全体を設定温度よりも多少低いが使用するのに許容される範囲内の温度に保持することができる。したがって、出湯個所から使用に全く適さない低温の湯水が吐出することを防止でき、湯水の使用者からのクレームを大幅に低減できる。特に、夜間の入浴時間帯のような湯水の使用量が著しく増大するピーク時間帯を有するホテルのような建物に設置した場合に、上記のような大きな効果が得られる。また、貯湯槽内の湯水全体を出湯個所で使用可能な湯温以上に維持できることにより、貯湯タンク内の出湯個所で使用可能な湯水の量が従来の貯湯槽内の上部だけに占める高温湯水の量よりも多くなるので、貯湯槽の小型化が可能となる。
【００３４】
この発明は、流入管にエゼクタを設けることにより、例えば、そのエゼクタの低温湯水の吐出を複数方向とすれば、低温の湯水が加熱器の加熱部に多く接触し、低温湯水を効率的に加熱させることができ、しかも、加熱部によって加熱されなかった一部の低温湯水の上昇流が低速であることから、貯湯槽の上方の高温の湯水を撹拌する力は弱く、貯湯槽の上方の湯水を高温に確保することができる。よって、従来の貯湯槽と比べて、貯湯槽の上方における高温湯水の水量をほぼ同量に確保することができ、貯湯槽の下方の湯水も設定温度以下であっても出湯個所で使用可能な湯温以上に維持することができ、貯湯槽内の出湯個所で使用可能な湯水の量が従来の貯湯槽内の上部だけに占める高温湯水の量よりも多くなるので、貯湯槽の小型化が可能となる。
【００３５】
この発明は、循環給湯管にエゼクタを配設し、そのエゼクタのオリフィスの一次側接続口に給水管を接続すれば、出湯個所で湯水が使用された際に補給水がエゼクタ内のオリフィスから循環給湯管内へ勢いよく流入する時に発生するオリフィスの吸引効果により、オリフィスの周囲の湯水に流れを発生させることができる。このことは、貯湯槽内や循環給湯管内の湯水に気泡が発生した場合でも、出湯個所において湯水が使用された際に湯水の循環流を確実に発生させることができる。したがって、循環ポンプを配設しなくとも湯水を循環給湯管内で循環させることができるので、循環ポンプを備えた場合における羽根車に気泡が絡んで湯水の吐出が不能となる恐れや、羽根車が空転して電動機が焼損する恐れがなくなる。
【００３６】
この発明は、給水管に改質器を備えることにより、給水管内を流れる補給水のクラスタ分子を分解でき、水の分子運動を活発化させ易い状態にすることができる。これにより、湯水を同じ熱量で加熱しても、湯水の温度を従来よりも上昇させることができる。よって、従来よりも加熱能力の小さな加熱器を選定しても、従来と同じ給湯能力を発揮することができ、イニシャルコストの大幅な低減が図れる。また、建物の新築時や改修時等に設計した設計使用量を基に加熱器や貯湯槽を選定して構築した循環式給湯システムにおいて、実際の稼働後のピーク時間帯での湯水使用量が設計使用量を大幅に上回ってしまった場合においても、改質器で処理した補給水であることから、従来の循環式給湯システムに比べて、加熱器の加熱能力に余裕があるため、出湯個所から使用に全く適さない低温の湯水が吐水されてしまうことを防止できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における循環式給湯システムのシステム構成図である。この循環式給湯システムでは、湯水を貯湯するための例えば２台の第１の貯湯槽１と第２の貯湯槽２とを並列に配設してある。貯湯槽１、２のそれぞれ下部には図示しない２つの開口を形成してあり、一方の開口には湯水流出管３を通し、他方の開口には流入管４を接続してある。湯水流出管３については後で詳細に説明するが、湯水流出管３は貯湯槽１、２に水密に固定してあり、流入管４も貯湯槽１、２の外面に水密に固定してある。貯湯槽１、２は、循環給湯管５に並列に配置されるようにフランジ接続等で湯水流出管３および流入管４と循環給湯管５とを水密に接続している。そして、循環給湯管５には、給水管６を介して補給水槽７を接続してある。
【００３８】
貯湯槽１、２の外側には、貯湯槽１、２内の湯水を加熱するための加熱器８を設置してある。また、貯湯槽１、２の上部には空気抜き器９をそれぞれ取り付け、貯湯槽１、２の側壁には安全弁１０を取り付けてある。この場合に、空気抜き器９は貯湯槽１、２のそれぞれの壁面上部、例えば頂部に開口を形成し、その開口の外側に取出口を設けて取り付けてある。また、安全弁１０は、貯湯槽１、２の側壁に開口を形成し、その開口の外側に取出口を設けて取り付けてある。なお、貯湯槽１、２には、内部点検のために作業員が出入できる図示しない点検口もそれぞれ設けてある。このような貯湯槽１、２は常時大気に開放する開口のない密閉型とし、その材質は鉄、鋼、ステンレス鋼などの適切な何れかの金属とすることができる。
【００３９】
循環給湯管５は、往側接続管部５ａ、本管部５ｂおよび還側接続管部５ｃによって構成してある。往側接続管部５ａは湯水流出管３からほぼ鉛直に延在させてある。本管部５ｂは、階上において往側接続管部５ａからほぼ水平に延在させ、各階に渡ってほぼ鉛直に延在させ、再び階上に戻ってほぼ水平に延在させてある。そして、還側接続部５ｃは本管部５ｂから流入管４までほぼ鉛直に延在させてある。この場合に、第２の貯湯槽２の往側接続管部５ａは第１の貯湯槽１の往側接続管部５ａとの合流部の下流側において本管部５ｂに接続し、第２の貯湯槽２の還側接続管部５ｃは第１の貯湯槽１の還側接続管部５ｃとの合流部の上流側において、それぞれ本管部５ｂに接続してある。なお、３台以上の貯湯槽１、２・・・を並列に配設する場合には、３台目以降の貯湯槽を２台目の貯湯槽２の場合と同様に配設すればよい。
【００４０】
このような循環給湯管５には、湯水流出管３側から順次に開閉弁１２、空気抜き器１３、複数の出湯個所１４、循環ポンプ１５、開閉弁１６、および逆流防止弁１７を配設してある。また、給水管６には、補給水槽７側から順次に加圧ポンプ１８、開閉弁１９、および逆流防止弁２０を配設してある。
【００４１】
加熱器８を構成するため、貯湯槽１、２の側壁に往側取出口２１と還側取出口２２を上下方向に間隔をおいて形成してある。そして、往側取出口２１は往側接続管２３を介してプレート式の熱交換器２４の二次側流入口に接続してある。熱交換器２４の二次側流出口は還側接続管２５を介して還側取出口２２に接続し、還側接続管２５には循環ポンプ２６を配設してある。熱交換器２４は図示しないボイラなどの温水供給設備や蒸気供給設備に配管２７を介して接続してある。なお、加熱器８の循環ポンプ２６は往側接続管２３に配設してもよく、また、湯水が加熱器８を自然に循環し得る構造である場合には、循環ポンプ２６を配設する必要はない。
【００４２】
ここで、湯水流出管３は貯湯槽１、２内の上部に滞留している高温の湯水を貯湯槽１、２の下部から流出させるために設置してある。湯水流出管３を貯湯槽１、２内に設置する方法は幾つか挙げることができるが、この実施の形態１では湯水流出管３を細長い管状体とし、その上端を貯湯槽１、２内の上部に開口する上部開口とし、下端を循環給湯管５との接続口としてある。湯水流出管３の径は、必要量の湯水を循環給湯管５に流出させ得るように予め選定してある。湯水流出管３を貯湯槽１、２内に設置する際には、貯湯槽１、２の底壁に設けた開口の下方からその開口に湯水流出管３を挿入し、湯水流出管３の上部開口の高さ位置を適宜に決定した後に、湯水流出管３を貯湯槽１、２に固定すればよい。この固定方法としては、貯湯槽１、２の開口と湯水流出管３とを溶接で接合する方法や、湯水流出管３の外周にフランジ部を設けて、貯湯槽１、２とパッキンを介してボルトおよびナットで接続する方法等を挙げることができる。
【００４３】
また、湯水流出管３を貯湯槽１、２内に設置するその他の方法としては、湯水流出管３の一端を貯湯槽１、２内側の底壁開口に接続し、他端を貯湯槽１、２内の上部の適当な高さ位置で開口するような長さの内側管部と、一端を貯湯槽１、２の外側の底壁開口に接続し、他端を循環給湯管５との接続口を有する外側管部に分割して製作し、それぞれを貯湯槽１、２に溶接やボルト、ナット等で接続する方法を挙げることができる。
【００４４】
なお、湯水流出管３は、貯湯槽１、２の内部を点検する際に障害になる場合がある。しかし、貯湯槽１、２内の湯水流出管３を複数に分割して継手等で着脱自在に接続した構成とすれば、内部点検の際に湯水流出管３を取り外すことでその問題を解消できる。すなわち、循環式給湯システムを設置してその使用を開始した後に湯水流出管３の上部開口の高さ位置を変更する必要が生じた場合には、その分割した湯水流出管３の一部を交換するだけで容易に対応できる。
【００４５】
湯水流出管３の上端開口には、管径よりも拡径したホッパー部３０が備えられている。これによって、貯湯槽１、２内の湯水が湯水流出管３に流入する際の圧力損失を低減することができるので、湯水の水圧損失を低減できる。
【００４６】
また、ホッパー部３０を設けることにより、次に挙げる効果もある。仮に湯水流出管３を同一径で開口している場合、流入管４から流入した、あるいは貯湯槽１、２内の下方で発生した気泡が貯湯槽１、２内の上部へ上昇するときに、湯水流出管３の上端開口に湯水が流入するときに発生する誘引作用によって、気泡も一緒に流入してしまう恐れがある。しかし、湯水流出管３の上端開口を徐々に拡径されたホッパー部３０を有する形状となっていることにより、湯水流出管３の外壁に沿うように貯湯槽１、２の下方から上昇してくる気泡がホッパー部３０の外壁で上端開口から外側に押し出される形になるので、気泡が上端開口から流入しにくくなる。特に、ホッパー部３０の上端開口の径が、湯水流出管３の管径の２倍以上であるとより効果があり好ましく、２．４５倍以上であると顕著な効果がある。ただし、貯湯槽１、２の外径と湯水流出管３の管径との組み合わせによっては、湯水流出管３での誘引作用による気泡の吸引力が低い場合もあるので、その場合は、湯水流出管３の上端開口の形状を通常の同一管径としても問題はない。
【００４７】
補給水槽７から貯湯槽１、２への給水の補給は、通常、補給水槽７内の給水の最低水位と貯湯槽１、２内の湯水の最高水位との高低差、すなわち水頭差によって生じる水圧で行う。そして、その水頭差が十分でない場合には加圧ポンプ１８を設置して水圧を必要な値まで上昇させる。よって、水圧がその水頭差だけで十分である場合には、加圧ポンプ１８を必ずしも設置する必要はない。循環式給湯システムが貯湯槽１、２を建物の上階に設置し、下階に循環給湯管５を介して出湯個所１４を設置するシステム、いわゆる下向き循環給湯システムである場合には、補給水槽７と貯湯槽１、２との間に十分な水頭差を与えることが容易でないので、加圧ポンプ１８を配設する必要がある場合が多い。なお、循環給湯管５に給水管６を接続して貯湯槽１、２への給水を行う構成としたが、これに代えて貯湯槽１、２の底壁に開口を設け、外壁に取出口を用意して給水管６を接続することによって貯湯槽１、２に直接給水してもよい。
【００４８】
空気抜き器９は、貯湯槽１、２の頂部に取り付けてあれば、貯湯槽１、２内の上部に滞留した気泡の全てを排出できる。しかし、空気抜き器９の取付け位置は頂部に限定する必要はなく、貯湯槽１、２の上部であればよい。ここに、貯湯槽１、２の上部とは、湯水流出管３の上部開口よりも高い位置にある貯湯槽１、２の全ての部分をいう。空気抜き器９には、自動空気抜き弁など、気泡（空気）を貯湯槽１、２の内部からその外部に排出できるのであればどのような構成のものでも適用できる。なお、空気抜き器９として、例えば、貯湯槽１、２の上部に電磁弁や電動弁のような自動制御可能な制御弁を配設して、常時は閉弁し、一定時間毎に開弁して気泡を外部に排出する構成としてもよい。また、貯湯槽１、２内に電極棒、電極帯、ボールタップ、接点スイッチ、超音波変位計、レーザー変位計等の湯水の水位を検知する水位検知装置を配設して、検知水位に応じて制御弁を開弁して気泡を外部に排出する構成としてもよい。
【００４９】
安全弁１０は、貯湯槽１、２内の湯水の圧力が所定値以上に上昇した場合に湯水を外部に排出する、いわゆる逃し弁としてある。この安全弁１０には、貯湯槽１、２内の湯水の温度が所定値以上に上昇した場合に溶解する溶解栓など、湯水の圧力が所定値またはそれ以上になった場合に湯水を外部に排出し得るのであれば、どのような構造であってもよい。
【００５０】
なお、加熱器８にプレート式の熱交換器２４を適用したが、その他の型式のものも適用することできる。例えば、熱交換器２４には外付けの多管式熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器など、蒸気や温水を熱源とした熱交換器を適用することができる。さらに、熱交換器２４に代えて、給湯ボイラ、真空式温水発生機、無圧式温水発生機、ガス給湯機、石油給湯機、電気給湯機、太陽熱給湯機などの給湯機も適用することができる。しかし、加熱器８は上記の型式に限定するものではなく、湯水を昇温させることができるのであればどのような構造のものであっても構わない。
【００５１】
また、循環給湯管５に逆流防止弁１７を配設したが、逆流防止弁１７は必ずしも配設する必要はない。すなわち、湯水が貯湯槽１、２から循環給湯管５に逆流する恐れがない場合や、逆流しても循環式給湯システムに影響を与えない程度である場合には、逆流防止弁１７は設置する必要がない。
【００５２】
このような構成の循環式給湯システムにおいて、循環ポンプ１５の作用によって貯湯槽１、２内の湯水は湯水流出管３、循環給湯管５、および流入管４を介して貯湯槽１、２内に循環する。そして、出湯個所１４において湯水が使用されると、貯湯槽１、２内の湯水が減少するので、補給水槽７から給水が給水管６を介して循環給湯管５に流入し、貯湯槽１、２内の湯水の量を確保する。この際に、逆流防止弁２０は湯水が循環給湯管５から給水管６に逆流するのを防止する。
【００５３】
この間に、加熱器８の循環ポンプ２６が作動し、貯湯槽１、２内の下部の湯水が往側取出口２１、往側接続管２３、熱交換器２４、還側接続管２５、および還側取出口２２を通って貯湯槽１、２内の上部に循環する。熱交換器２４では、配管２７を介してその一次側に蒸気または温水が流れる。そして、熱交換器２４では、貯湯槽１、２からの低温の湯水と配管２７からの高温の蒸気または温水との熱交換を行い、貯湯槽１、２内の所定水位、例えば、貯湯槽１、２の中間位置における湯水の温度を所定の温度、例えば６０℃に保つ。
【００５４】
以上のような構成と作用により、この実施の形態１における循環式給湯システムは、次のような幾つかの大きな効果が得られる。すなわち、貯湯槽１、２内の上部の高温水を循環給湯管５に流出させるための湯水流出管３を貯湯槽１、２の内部に配設したので、湯水流出管３の循環給湯管５との接続口を低所に配設することができる。したがって、循環給湯管５も低所において配設できるので、従来のような高所での危険な作業が無くなり、設置作業の安全性が大幅に向上する。
【００５５】
また、従来は必要であった高所作業車の手配や高所作業用足場の構築が不要となるので、高所作業車を手配する費用、高所作業用足場の材料費、その構築に要する労務費などが不要となる。さらに、湯水流出管３や循環給湯管５を設置するための時間が短縮するので、建物主らからの短工期化の要求にも容易に対応することができる。そして、循環給湯管５の全体を低所に設置すればよいので、従来のような高所用の支持金物が不要となり、普通の低所用の支持金物だけで足り、支持金物に要する費用が大幅に低減する。
【００５６】
さらに、貯湯槽１、２内の上部の湯水を貯湯槽１、２の下部から流出させるので、気水分離現象に起因して発生する気泡は貯湯槽１、２内の上部に集まる。また、貯湯槽１、２の上部に設けた空気抜き器９によって排出すべき気泡の量が空気抜き器９の排出能力に比べて多いとしても、時間を掛けて貯湯槽１、２の外部に確実に排出することができる。したがって、気泡が湯水流出管３に流入することがなく、気泡が出湯個所１４から流出することもなく、気泡に起因する騒音や吐水の脈動が出湯個所１４で発生することもない。
【００５７】
また、気泡が循環給湯管５内に集まって大きな気泡に成長することがないので、湯水が循環給湯管５を円滑に流れると共に、出湯個所１４から円滑に流出する。さらに、気泡が循環ポンプ１５の水車羽根に絡むことがないので、循環ポンプ１５の水車羽根が空転することがなく、循環ポンプ１５の電動機が焼損することもない。特に、複数台の貯湯槽１、２を並設した循環式給湯システムの場合でも、１台または複数台の貯湯槽１、２のヘッダー配管に接続する分岐配管に気泡が滞留することがないので、各貯湯槽１、２から均等に湯水が流出し、循環式給湯システムはその給湯能力を常に最大限に発揮できる。
【００５８】
なお、従来の下向き循環式給湯システムの場合には、貯湯槽１、２内および循環給湯管５内の湯水の圧力が通常よりも低いことに起因して気水分離が発生し易く、多数の気泡が発生するが、この実施の形態１における循環式給湯システムを下向き循環式給湯システムとした場合には、貯湯槽１、２内の上部に集まった気泡を空気抜き器９によって確実に排出できるので、最上位の出湯個所１４から吐出する湯水の吐出圧力が十分であれば、貯湯槽１、２内および循環給湯管５内の湯水の水圧を上げる必要がなく、給水管６に加圧ポンプ１８を配設する必要がなく、設備コストが低減する。
【００５９】
実施の形態２．
図２はこの発明を実施するための実施の形態２における循環式給湯システムのシステム構成図であり、以降、図１と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この循環式給湯システムは、実施の形態１におけるプレート式の加熱器８の代わりに内蔵型加熱コイル式の加熱器３１を設置した点で実施の形態１における循環式給湯システムと大きく異なっている。その他の構成は実施の形態１と同様としてある。
【００６０】
この実施の形態２における加熱器３１は蒸気や温水を熱源とし、その加熱コイル３１ａを貯湯槽１、２の側壁の下部に形成した挿入口から貯湯槽１、２の内部に挿入し、加熱器３１を図示しないボルトとナットによって貯湯槽１、２に固定してある。この加熱器３１には電気ヒーターなども代用できる。この実施の形態２における循環式給湯システムでは、実施の形態１と同様な効果が得られるほかに、加熱器３１の加熱コイル３１ａを貯湯槽１、２内に突出させたので、左右方向の必要設置空間が少なくなる。
【００６１】
実施の形態３．
図３は、この発明を実施するための実施の形態３における循環式給湯システムの構成図、そして図４は図３の貯湯槽１、２の部分拡大断面図である。この実施の形態３における循環式給湯システムは、実施の形態２における循環式給湯システムとは、実施の形態２の流入管４よりも長い流入管４１を設け、この流入管４１の上端にエゼクタ４９を設けた点が大きく異なっている。その他の構成は実施の形態２と同等としてある。この実施の形態３における流入管４１の内径と外径は実施の形態２における流入管４と同様とし、流入管４１は貯湯槽１、２の底壁の開口に貫通させて貯湯槽１、２に水密に固定してある。流入管４１のフランジ部４１ａと循環給湯管５のフランジ５ｄとは、間にガスケット４３を介在させてボルト４４とナット４５によって連結してある。
【００６２】
流入管４１の上端に設けられているエゼクタ４９は、縮径部４９０と、この縮径部４９０の上方に空間を隔てて配置される拡散部４９１と、縮径部４９０と拡散部４９１とを連結して支持する支持部４９２とにより構成されている。よって、エゼクタ４９は、縮径部４９０と拡散部４９１との間に吸引口４９３を有している。
この実施の形態３における循環式給湯システムでは、循環ポンプ１５が圧送する低温の湯水が循環給湯管５と流入管４１を介してエゼクタ４９の縮径部４９０に流れ込むが、縮径部４９０は先細形状となっているので、その湯水は、縮径部４９０において流速が大幅に上昇した状態で吐出される。そしてこの吐出された湯水は、拡散部４９１の下端開口に流入する。このとき、流速の速い湯水は、吸引口４９３を通過する際、誘引作用によって、エゼクタ４９の周囲の湯水を吸引口４９３から誘引して、拡散部４９１の下端開口に流入する。つまり、拡散部４９１の下端開口には、流入管４１から流入した湯水とエゼクタ４９の周囲の湯水の両方が流入し、拡散部４９１の上端開口から吐出されることなり、多くの量の湯水がエゼクタ４９から貯湯槽１、２内へ勢いよく吐出される。
【００６３】
エゼクタ４９から噴出した湯水は、貯湯槽１、２内の湯水に下方から上方へ向かう上昇流を発生させると同時に、流入管４１から遠い所の湯水に上方から下方へ向かう下降流を発生させる。さらに、エゼクタ４９は、その周囲の湯水を吸引口４９３から吸引するため、湯水の上方から下方へ向かう下降流を更に加速させる。このように、エゼクタ４９から噴出した湯水は貯湯槽１、２内の湯水を旋回流動させ、貯湯槽１、２内の上部の高温湯水と下部の低温湯水とを撹拌し、貯湯槽１、２内の湯水の温度を均一化する。
【００６４】
ここに、循環給湯管５を流れる湯水の速度が一定であれば、縮径部４９０を流れる湯水の速度が増加し、上記のように湯水がエゼクタ４９から勢いよく噴射することになる。しかし、縮径部４９０の抵抗が大きい場合には、循環給湯管５を流れる湯水の速度が低下し、その内部の圧力が大きくなる。この場合には、補給水槽７からの給水が循環給湯管５内に円滑に流れ込まないので、貯湯槽１、２と補給水槽７との水頭差を更に大きくするか、そうでなければ加圧ポンプ１８によって加圧する必要がある。
なお、図４では、エゼクタ４９を流入管４１と一体構造としているが、ネジ接続、フランジ接続、メカニカル接続等、エゼクタ４９と流入管４１とを着脱自在の構造とした方が、エゼクタ４９の劣化時等の交換が容易であり好ましい。また、エゼクタ４９の構造は、図４で示したものに限定されるわけではなく、流入管４１に流入する湯水の流速を上昇させる縮径部４９１、エゼクタ４９の周囲の湯水を吸引する吸引口４９３および流入管４１からの湯水とエゼクタ４９の周囲の湯水を混合して吐出する拡散部４９２を備えた構造であれば、どのような構造であってもよい。エゼクタ４９は、一般にインジェクターとも呼ばれることがあるが、その構造は同一である。
【００６５】
この実施の形態３における循環式給湯システムでは、実施の形態２と同様な効果が得られるほかに、エゼクタ４９から噴射した湯水が貯湯槽１、２内の湯水を撹拌するので、出湯個所１４からの湯水使用量が少ない時間帯に貯湯槽１、２全体の湯水を短時間に設定湯温に加熱することができる。また、出湯個所１４における湯水の使用量が一時的に増大して多量の給水が給水管６から循環給湯管５に流入しても、貯湯槽１、２内の湯水全体を設定温度よりも多少低いが使用するのに許容範囲内の温度に保持することができる。したがって、出湯個所１４から使用に全く適さない低温の湯水が吐出することを防止でき、湯水の使用者からのクレームを大幅に低減できる。特に、夜間の入浴時間帯のような湯水の使用量が著しく増大するピーク時間帯を有するホテルのような建物に設置した場合に、上記のような大きな効果が得られる。また、貯湯槽１、２内の湯水全体を出湯個所１４で使用可能な湯温以上に維持できることにより、貯湯槽１、２内の出湯個所１４で使用可能な湯水の量が従来の貯湯槽内の上部だけに占める高温湯水の量よりも多くなるので、貯湯槽１，２の小型化が可能となる。
【００６６】
なお、この実施の形態３における流入管４１とエゼクタ４９の構成は、上記実施の形態１における循環式給湯システムにも適用できる。
【００６７】
実施の形態４．
図５は、この発明を実施するための実施の形態４における循環式給湯システムの構成図、そして図６は図５の貯湯槽１、２の部分拡大断面図である。この実施の形態４における循環式給湯システムは、実施の形態３における循環式給湯システムとは、流入管４１の上端に流入管４１から流入する湯水を複数方向（図５および図６では３方向）に吐出するエゼクタ４９Ａを設けた点が大きく異なっている。その他の構成は実施の形態３と同等としてある
【００６８】
流入管４１の上端に設けられているエゼクタ４９Ａは、３つの縮径部４９０Ａと、各縮径部４９０Ａの上方に空間を隔てて配置される拡径部４９１Ａと、縮径部４９０Ａと拡散部４９１Ａとを連結して支持する支持部４９２Ａとにより構成されている。よって、エゼクタ４９Ａは、縮径部４９０Ａと拡散部４９１Ａとの間に吸引口４９３Ａを有している。エゼクタ４９Ａは、貯湯槽１、２内へ湯水を複数方向に吐出すること以外は実施の形態３に示したエゼクタ４９と同様の機能および作用を有している。ただし、複数方向に湯水を吐出するので、実施の形態３のエゼクタ４９よりも吐出水勢は多少弱くなり、貯湯槽１、２内の低温湯水の下方から上方に向かう上昇流は弱くなる。さらに、貯湯槽１、２下方から複数方向に吐出されることもあり、低温湯水は貯湯槽１、２の下部で主に対流するようになる。このため、低温の湯水が加熱器３１の加熱部３１ａに多く接触し、低温湯水を効率的に加熱させることができる。さらに、加熱部３１ａによって加熱されなかった一部の低温の湯水もその上昇流は実施の形態３の場合と比べて弱く、低速であるため、貯湯槽１、２の上方の高温の湯水を撹拌する力は弱く、貯湯槽１、２の上方の湯水を高温に確保することができる。
【００６９】
なお、エゼクタ４９Ａであるが、図５および図６では、３方向に低温湯水が吐出する構造としたが、２方向に吐出する構造であっても、４方向以上吐出する構造であってもよい。
また、エゼクタ４９Ａの流入管４１との接続構造は、ネジ接続、フランジ接続、メカニカル接続等の着脱自在の構造とした方が、エゼクタ４９Ａの劣化時等の交換が容易であり好ましい。ただし、それに限定されるわけではなく、溶接接続、接着接続としてもよく、一体形成であってもよい。
さらに、流入管４１からの低温の湯水の流入圧力が低いことに起因し、エゼクタ４９Ａからの吐出水勢が弱くなり、所定の機能を発揮できない場合は、貯湯槽１、２と補給水槽７との水頭差を更に大きくするか、そうでなければ加圧ポンプ１８によって加圧する必要がある。
【００７０】
この実施の形態４における循環式給湯システムでは、実施の形態３と同様な効果が得られるほかに、エゼクタ４９Ａを低温湯水が複数方向に吐出する構造としたことにより、低温の湯水が加熱器３１の加熱部３１ａに多く接触し、低温湯水を効率的に加熱させることができ、しかも、加熱部３１ａによって加熱されなかった一部の低温湯水の上昇流が実施の形態３の場合と比べて低速であることから、貯湯槽１、２の上方の高温の湯水を撹拌する力は弱く、貯湯槽１、２の上方の湯水を高温に確保することができる。
すなわち、従来の貯湯槽と比べて、貯湯槽１、２の上方における高温湯水の水量をほぼ同量に確保することができ、貯湯槽１、２の下方の湯水も設定温度以下であっても出湯個所１４で使用可能な湯温以上に維持することができる。よって、貯湯槽１、２内の出湯個所１４で使用可能な湯水の量が従来の貯湯槽１、２内の上部だけに占める高温湯水の量よりも多くなるので、貯湯槽１、２の小型化が可能となる。
【００７１】
実施の形態５．
図７は、この発明を実施するための実施の形態５における循環式給湯システムの構成図である。この実施の形態５における循環式給湯システムは、実施の形態３における循環式給湯システムとは、貯湯槽１、２の下部に図示しない開口を新たに設けて接続管４６を接続し、給水管６から分岐した給水枝管６ａを接続管４６に接続した点が大きく異なる。その他の構成は実施の形態３と同等としてある。ただし、流入管４２に流入する湯水は循環給湯水のみとなって流入量が減少するので、流入管４２の管径は、その流入量に見合った径に縮小される。また、接続管４６の管径は、給水枝管６ａの管径と同径となる。なお、各給水枝管６ａには、開閉弁２０１が配設されている。
【００７２】
このような構成としたことにより、流入管４２から低温の湯水がエゼクタ４９で流速を上昇されて貯湯槽１、２内に勢いよく流入し、接続管４６から冷水が遅い流速で貯湯槽１、２の下方から流入する。低温の湯水は、貯湯槽１、２の下方から加熱器３１の加熱部３１ａを短時間接触して通過し、貯湯槽１、２の上方の高温湯水と接触する。しかし、実施の形態３の場合と異なり、低温湯水の湯温は、循環給湯管５内を循環してきた際に放熱した分しか温度が低下しておらず、加熱部３１ａに短時間接触しただけでも十分に加熱されて低温湯水は高温となるため、貯湯槽１、２の上方の高温湯水の貯流量は増えることになる。一方、冷水は、貯湯槽１、２からゆっくりと上方に上昇するため、加熱部３１ａに長時間接触することになり、十分に加熱されることとなり、使用可能な湯温以上になって、貯湯槽１、２の下方付近に貯留されることになる。
【００７３】
この実施の形態５における循環式給湯システムでは、実施の形態３と同様な効果が得られるほかに、貯湯槽１、２に接続管４６を設けて、それに給水枝管６ａを接続した構成としたことにより、実施の形態４におけるエゼクタ４９Ａよりも構造がシンプルなエゼクタ４９を用いた場合においても、貯湯槽１、２の上方の高温湯水の貯留量を増加させることができ、しかも、貯湯槽１、２の下方にも出湯個所１４で使用可能な湯温以上の湯水の貯留量も増加させることができる。よって、貯湯槽１、２内の出湯個所１４で使用可能な湯水の量が従来の貯湯槽１、２内の上部だけに占める高温湯水の量よりも多くなるので、貯湯槽１、２の小型化が可能となる。
【００７４】
実施の形態６．
図８は、この発明を実施するための実施の形態６における循環式給湯システムの構成図である。この実施の形態６における循環式給湯システムは、実施の形態４における循環式給湯システムとは、貯湯槽１、２の側周面に図示しない開口を設け、この開口に流入管４２Ａを通して、貯湯槽１、２の外面に水密に固定し、その流入管４２Ａの貯湯槽１、２内側の端部に、実施の形態４に示したエダクタ４９Ａを配設した構成とし、さらにその流入管４２Ａに給水枝管６ａを接続した点、および貯湯槽１、２の下方に開口を設け、この開口に接続管４６を通して貯湯槽１、２の外面に水密に固定し、その接続管４６に、循環給湯管５の還側接続管部５ｃを接続した点が大きく異なる。その他の構成は実施の形態４と同等としてある。流入管４２Ａに流入する水は、給水枝管６ａからの冷水のみであるので、流入管４２Ａの管径は給水枝管６ａの管径と同径としている。また、接続管４６の管径は、還側接続管部５ｃの管径と同径としている。
【００７５】
このような構成としたことにより、流入管４２Ａを介してエゼクタ４９Ａから吐出した冷水は、図６に示すように複数の縮径部４９０Ａを通過して流速が上昇し、吸引口４９３Ａから周囲の低温湯水を取り込んで、複数の拡散部４９１Ａの吐出側開口から高速で吐出され、複数方向から加熱器３１の加熱部３１ａに接触する。このとき、冷水は加熱部３１ａの広い面積で接触することになって効率的に加熱され、出湯個所１４で使用可能な湯温以上の湯水となるので、その貯留量が大幅に増加する。
【００７６】
一方、接続管４６から流入する低温の湯水は、遅い流速で、貯湯槽１、２内を上昇するため、加熱器３１の加熱部３１ａに遅い速度で接触し、十分に加熱されて上方の高温湯水と接触する。このため、貯湯槽１、２上方の高温湯水の貯流量は増えることになる。
【００７７】
この実施の形態６における循環式給湯システムでは、実施の形態４と同様な効果が得られるほかに、貯湯槽１、２の側周面に流入管４２Ａを設け、貯湯槽１、２内の端部にエゼクタ４９Ａを配設し、さらに貯湯槽１、２の下方に接続管４６を設けた構成としたことにより、エゼクタ４９Ａから吐出される冷水が加熱器３１の加熱部３１ａに効率的に接触することにより、貯湯槽１、２内の出湯個所１４で使用可能な湯温以上の湯水の貯留量が大幅に増加し、かつ接続管４６から流入する低温の湯水も十分高温に加熱でき、貯湯槽１、２内の高温湯水の貯留量も増加することができる。以上の効果から、貯湯槽１、２の小型化が可能となる。
【００７８】
実施の形態７．
図９は、この発明を実施するための実施の形態７における循環式給湯システムのシステム構成図である。この循環式給湯システムは、湯水流出管３２を貯湯槽１、２外の側部に配置してある点で実施の形態１における循環式給湯システムと大きく異なっている。その他の構成は実施の形態１と同様としてある。この実施の形態３では、貯湯槽１、２の側壁の上部に図示しない開口を設け、この開口に９０度エルボ（またはチーズ）３２ａを介して湯水流出管３２を接続してある。この湯水流出管３２は貯湯槽１、２の側壁に例えば２つの取付金具３３によって固定してある。貯湯槽１、２に設けた開口の下縁の高さ位置は、実施の形態１における湯水流出管３の上部開口の高さ位置と同等としてあり、湯水流出管３２の下端の高さ位置は実施の形態１における湯水流出管３の下端の高さ位置と同等としてある。
【００７９】
この実施の形態７における循環式給湯システムでは、実施の形態１と同様な効果が得られるほかに、湯水流出管３２を貯湯槽１、２外の側部に設けたので、実施の形態１の場合のように貯湯槽１、２の内部の狭い空間で湯水流出管３２を配設するのではなく、貯湯槽１、２の外部の広い空間で配設できるので、循環式給湯システムを工場等で製作する際の作業に要する労力が軽減すると共に、製作作業に要する時間が短縮する。また、貯湯槽１、２の外部に湯水流出管３２を配設したので、貯湯槽１、２の内部の構造が簡素化し、内部空間が狭くなることがないので、貯湯槽１、２内の点検作業が容易になる。さらに、実施の形態１では湯水流出管３を支持固定する際に支持金物を貯湯槽１、２の内壁に溶接固定するが、その溶接個所は常時湯水と接触するので通常の部分に比べて腐食し易い状態になっているため、従来に比べ貯湯槽１、２が腐食して湯水が漏出する危険性があった。しかし、この実施の形態７における循環式給湯システムでは、湯水流出管３を貯湯槽１、２の外部においてその側壁に支持固定したので、貯湯槽１、２の腐食の危険性は大幅に低減する。
【００８０】
なお、この実施の形態７における湯水流出管３２の構成は、上記実施の形態３における循環式給湯システムにも適用できる。
【００８１】
実施の形態８．
図１０は、この発明を実施するための実施の形態８における循環式給湯システムのシステム構成図である。この循環式給湯システムは、実施の形態１におけるプレート式の加熱器８を実施の形態２と同様な内蔵型加熱コイル式の加熱器３１に代えると共に、実施の形態１における湯水流出管３を実施の形態７と同様な湯水流出管３２としてある点で実施の形態１における循環式給湯システムと大きく異なっている。その他の構成は実施の形態１と同様としてある。したがって、この実施の形態８における循環式給湯システムでは、実施の形態２と同様な効果が得られる上に、実施の形態７と同様な効果が得られる。
【００８２】
なお、この実施の形態８における湯水流出管３２の構成は、上記実施の形態３から実施の形態６における循環式給湯システムにも適用できる。
【００８３】
実施の形態９．
図１１は、この発明の実施の形態９における循環式給湯システムのシステム構成図である。この循環式給湯システムは、２台の貯湯槽１、２を循環給湯管５に直列に配設した点で実施の形態１における循環式給湯システムと大きく異なっている。その他の構成は実施の形態１とほぼ同様としてある。このため、第１の貯湯槽１の往側接続管部５ａと還側接続管部５ｃをバイパス管５ｅによって接続し、このバイパス管５ｅに開閉弁２０２を配設してある。また、第２の貯湯槽２の往側接続管部５ａは実施の形態１の場合と同様に接続してある反面で、その還側接続管部５ｃは第１の貯湯槽１の往側接続管部５ａとの合流部の上流側と、第２の貯湯槽２の往側接続管部５ａとの合流部の下流側との間の本管部５ｂに接続してある。そして、第２の貯湯槽２の往側接続管部５ａと還側接続管部５ｃをバイパス管５ｅによって接続し、このバイパス管５ｅに開閉弁２０３を配設してある。
【００８４】
この実施の形態９における循環式給湯システムでは、通常、開閉弁２０２、２０３は共に閉じられている。通常時、循環給湯管５内を循環している間に放熱によって温度が低下した、あるいは出湯個所１４から湯水が使用されて給水管６から補給水が混合して温度が低下した湯水は、還側接続管部５ｃおよび湯水流入管４を経てまず第１の貯湯槽１に流入して、加熱器８により加熱される。さらに第１の貯湯槽１内の湯水は、湯水流出管３および往側接続管部５ａを経て循環給湯管５へ流出し、還側接続管部５ｃおよび湯水流入管４を経て、第２の貯湯槽２に流入し、加熱器８によって更に加熱される。つまり、湯水は２段階で加熱されることになる。したがって、出湯個所１４で湯水が多量に使用され、給水管６から補給水が循環給湯管５に多量に流入して循環給湯管５内の湯水の温度が急激に低下した場合には、その湯水を第１の貯湯槽１で加熱できる上に、第２の貯湯槽２で更に加熱できるので、出湯個所１４における湯水の温度を使用可能な範囲に確実に維持することができる。
【００８５】
また、湯水が２段階で加熱されていることにより、第２の貯湯槽２内の湯水は、その上層も下層もほぼ同一温度となる。よって、第２の貯湯槽２の有効容量を増やすことができる。また、第１の貯湯槽１と同一の有効容量でよい場合には、第２の貯湯槽２の全体容量を小型化することができる。さらに、開閉弁２０２、２０３を適宜に用いることにより、循環式給湯システムの稼働中であっても各貯湯槽１、２の槽内の点検、清掃、修理等、メンテナンス作業が可能となる。すなわち、第１の貯湯槽１をメンテナンスする場合は、第１の貯湯槽１側の開閉弁１２、１６を閉弁して循環給湯管５から第１の貯湯槽１への湯水の流入を遮断し、開閉弁２０２を開弁することにより、循環給湯管５内の湯水をバイパス管５ｅを経て、第２の貯湯槽２へ流入させる。第２の貯湯槽２も同様に、開閉弁１２、１６を閉弁し、開閉弁２０３を開弁する。
【００８６】
なお、この実施の形態９における循環式給湯システムの構成は、上記実施の形態２から実施の形態８における循環式給湯システムにも適用できる。
【００８７】
実施の形態１０．
図１２は、この発明の実施の形態１０における循環式給湯システムのシステム構成図である。この循環式給湯システムは、給水管６に改質器５１を配設した点で実施の形態１における循環式給湯システムと大きく異なっている。その他の構成は実施の形態１とほぼ同様としてある。
【００８８】
さて、水の性質について述べると、通常、水の分子は単体で存在するのではなく、幾つかの水の分子が集まって集合体を形成している。一般に、この集合体はクラスタ集合体と呼ばれている。水は、加熱器８によって加熱されると、水の分子が熱をもらって分子運動が活発化し、同時に水の温度が上昇する。そして、１００℃に到達した後に更に加熱されて更なる潜熱をもらうと、水の分子は状態変化して水蒸気となって空中に飛散する。ここで、水が液体の状態のときに加熱されると、まずクラスタ集合体の状態から水の分子が分離するときに熱を得るので、分子運動が活発して水の温度が上昇する。よって、クラスタ集合体が多い水よりもクラスタ集合体が少ない水の方が、同じ熱量でも温度の上昇度が概ね１５％程度高いことが出願人の研究の結果判明した。
【００８９】
そこで、この実施の形態１０における循環式給湯システムでは、補給水槽７からの補給水を改質器５１によって改質するようにしてある。この改質器５１には、例えば、給水管６の外側あるいは内側に永久磁石や電磁石等の磁石を配設し、給水管６内に磁場を発生させて給水管６内を流れる補給水を改質する磁気処理器や、セラミック材を充填した箱体または筒状体を給水管６内に配設し、セラミック材と水を接触させて給水管６内を流れる補給水を改質するセラミック活水器、同じ構造でセラミック材に代えて麦飯石、珊瑚石、トルマリン等を充填した活水器等が適用可能である。
【００９０】
以上のように、この実施の形態１０における循環式給湯システムでは、給水管６に改質器５１を配設したので、給水管６内を流れる補給水のクラスタ分子を分解でき、補給水を分子運動の活発化し易い状態に改質することができる。したがって、補給水を加熱器８によって従来と同じ熱量で加熱した際に、湯水の温度を従来よりも高くすることができるという大きな効果がある。また同時に、循環給湯管５内のスケール付着の防止も図ることができ、配管腐食の防止にも効果がある。なお、この実施の形態１０における循環式給湯システムの改質器５１は、実施の形態１から実施の形態９における各循環式給湯システムにも適用可能である。
【００９１】
実施の形態１１．
図１３は、この発明の実施の形態１１における循環式給湯システムのシステム構成図である。この循環式給湯システムでは、従来と同様に第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａの上部に湯水流出管３Ａを設け、下部に流入管４Ａを設け、湯水流出管３Ａと流入管４Ａを循環給湯管５Ａによって接続してある。また、往側接続管部５ａに逆流防止弁１１を配設してある。この逆流防止弁１１は、第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａの間で出湯量のアンバランスが発生した際、循環給湯管５Ａの本管部５ｂから出湯不全となった貯湯槽１Ａあるいは２Ａの往側接続管部５ａに湯水が逆流することを防止し、同時に逆流防止弁１７は、出湯不全となった貯湯槽１Ａあるいは２Ａ内底部の低温の湯水が還側接続管部５ｃから逆流することを防止している。そして、循環給湯管５Ａには各実施の形態における循環ポンプ１５の代りにエゼクタ６１を配設してある。この場合に、給水管６はエゼクタ６１のオリフィス６１ａの１次側の接続口に接続してある。その他の構成は実施の形態１とほぼ同様としてある。
【００９２】
この実施の形態１１における循環式給湯システムでは、給水管６から循環給湯管５Ａに補給水が流入したとき、すなわち出湯個所１４などで湯水が使用されたときにのみ、補給水がエゼクタ６１のオリフィス６１ａから循環給湯管５Ａ内に勢い良く流入し、オリフィス６１ａの吸引効果によってオリフィス６１ａの周囲の湯水に循環流を発生させる。したがって、この循環式給湯システムは、特に１日を通して平均して出湯個所１４から湯水が使用される建物、すなわち湯水を使用しない時間帯が比較的短い建物や営業時間内には湯水が絶えず使用される建物において特に有効となる。このような用途の建物には、例えば、ホテル、病院、飲食店舗が多数出店している複合ビル、食品工場等が挙げられる。
【００９３】
このように、この実施の形態１１における循環式給湯システムでは、従来の循環ポンプ１５が不要となるので、貯湯槽１Ａ、２Ａ内や循環給湯管５Ａ内の湯水に気泡が発生した場合でも、循環ポンプ１５を用いた場合のように羽根車に気泡が絡んで湯水の吐出が不能となる恐れや、羽根車が空転して電動機が焼損する恐れがなくなる。したがって、出湯個所１４において湯水が使用されたときには、湯水の循環流を確実に発生させることができるという大きな効果がある。なお、エゼクタ６１を備えた循環式給湯システムの構成は、この実施の形態１１で示した従来の貯湯槽を複数並列配置した循環式給湯システムだけでなく、従来の貯湯槽を複数直列配置した循環式給湯システムや、実施の形態１から実施の形態２および実施の形態７から実施の形態１０における循環式給湯システムにも適用可能である。
【００９４】
実施の形態１２．
図１４はこの発明の実施の形態１２における循環式給湯システムのシステム構成図であり、以降、図１３と同じ部分に同じ符号を付して重複説明を省略する。この循環式給湯システムは、実施の形態１１における循環式給湯システムの給水管６に実施の形態１０における循環式給湯システムの改質器５１を配設した点で実施の形態１１における循環式給湯システムと大きく異なっている。その他の構成は実施の形態１１とほぼ同様としてある。したがって、この実施の形態１２における循環式給湯システムでは、実施の形態１１に示した効果のほかに、実施の形態１０に示した効果が得られる。
【００９５】
実施の形態１３．
図１５は、この発明の実施の形態１３における循環式給湯システムのシステム構成図である。この循環式給湯システムでは、従来の循環式給湯システムの問題点、すなわち複数台の貯湯槽１Ａ、２Ａを循環給湯管５Ａに並列に配設した場合に貯湯槽１Ａ、２Ａ内で発生した気泡に起因して貯湯槽１Ａ、２Ａの間に出湯量のバランスの不均等、すなわち貯湯槽１Ａ、２Ａの間に出湯量のアンバランスが発生することを実施の形態１から実施の形態１１に示した貯湯槽１、２ではなく従来式の貯湯槽１Ａ、２Ａを用いて解決してある。
【００９６】
このため、この実施の形態１３における循環式給湯システムでは、第２の貯湯槽２Ａの往側接続管部５ａと循環給湯管５Ａの本管部５ｂとの合流部にエゼクタ６１を配設してある。この場合に、エゼクタ６１のオリフィス６１ａの一次側の接続口には合流部よりも上流側の本管部５ｂを接続し、エゼクタ６１のオリフィス６１ａの二次側の接続口には合流部よりも下流側の本管部５ｂを接続し、エゼクタ６１のオリフィス６１ａの直交方向の接続口には第２の貯湯槽２Ａの往側接続管部５ａを接続してある。
【００９７】
これにより、循環ポンプ１５によって強制的に循環されている湯水は、エゼクタ６１内のオリフィス６１ａによってその流速が急上昇して吐出され、その時のエゼクタ効果によってオリフィス６１ａの直交方向の接続口から往側接続管部５ａ内の湯水を吸引する。このとき、往側接続管部５ａ内に気泡が滞留することに起因する第２の貯湯槽２Ａの湯水流出管３Ａから往側接続管部５ａを通って循環給湯管５Ａへの湯水の流出が停止するか、湯水の流出量が大幅に低減しても、滞留しようとする気泡をエゼクタ６１の吸引力が湯水と共に吸引し、エゼクタ６１の下流側の循環給湯管５Ａに吐出する。なお、循環給湯管５Ａ内に吐出した気泡は、循環給湯管５Ａに配設してある空気抜き器１３から大気に放出される。その他の構成は、実施の形態１と同様である。なお、貯湯槽１Ａ、２Ａの加熱器８を実施の形態２で示した内蔵型加熱コイル式の加熱器３１に代えてもよい。また、３台以上の貯湯槽１Ａ、２Ａ・・・を並列に配設する場合には、３台目以降の貯湯槽を２台目の貯湯槽２Ａと同様に、循環給湯管５Ａの本管部５ｂにエゼクタを新たに配設して、３台目以降の貯湯槽の往側接続管部５ａを接続するとよい。
【００９８】
このように、この実施の形態１３における循環式給湯システムでは、第２の貯湯槽２Ａの往側接続管部５ａと本管部５ｂの合流部にエゼクタ６１を配設したので、その往側接続管部５ａ内に気泡が滞留することをエゼクタ効果によって防止でき、しかも第２の貯湯槽２Ａ内の湯水を湯水流出管３Ａから往側接続管部５ａを通して循環給湯管５Ａに強制的に吸引できるので、複数台の貯湯槽１Ａ、２Ａを並列に配置した従来式の循環給湯システムであっても、貯湯槽１Ａ、２Ａの間の出湯量のアンバランスを解消できるという大きな効果がある。また、これによって、循環式給湯システムの給湯能力を最大限に発揮させることができる。
【００９９】
実施の形態１４．
図１６は、この発明の実施の形態１４における循環式給湯システムのシステム構成図である。この循環式給湯システムも、貯湯槽１Ａ、２Ａの間の出湯量にアンバランスが発生するという問題を実施の形態１から実施の形態１１に示した貯湯槽１、２を用いることなく解消した別の例である。すなわち、この実施の形態１４における循環式給湯システムでは、実施の形態１１から実施の形態１３の逆流防止弁１１を設けず、循環給湯管５Ａの往側接続管部５ａに流量調整弁６２からなる流量制御装置６３をそれぞれ配設し、貯湯槽１Ａ、２Ａからの出湯量を強制的に制御するようにしてある。この場合では、流量調整弁６２は開閉弁１２の上流に配設してあるが、下流に配設してもその効果に変わりはない。なお、流量調整弁６２の構成としては、内部にゴム製オリフィスを挿入した構造や、バネを利用した構造等、流量を調整可能であれば、どのような構造でもよい。
【０１００】
ここに、循環給湯管５Ａを流れる循環給湯量は循環ポンプ１５の吐出量であり、貯湯槽１Ａ、２Ａからの出湯量の合計である。そして、第１の貯湯槽１Ａの往側接続管部５ａまたは第２の貯湯槽２Ａの往側接続管部５ａに気泡が滞留して出湯量が大幅に低減すると、往側接続管部５ａに流量調整弁６２を備えていない場合には、気泡が滞留してない第１の貯湯槽１Ａまたは第２の貯湯槽２Ａに出湯量が集中する。
【０１０１】
しかし、この実施の形態１４における循環式給湯システムでは往側接続管部５ａに流量調整弁６２を設けてあるので、その設定流量として循環式給湯システムの循環給湯量を貯湯槽１Ａ、２Ａの数（この実施の形態１４では２）で割った値に設定しておけば、その値以上の湯水が流量調整弁６２を流れることはない。また、循環ポンプ１５は二次側から循環給湯量を吐出するので、その一次側から同じ量を吸引する必要がある。このため、気泡が滞留している往側接続管部５ａに対しても湯水を吸引する強力な力が働き、気泡を往側接続管部５ａから本管部５ｂに強制的に吸引することが可能となり、貯湯槽１Ａ、２Ａの間に出湯量のアンバランスが発生することを防止できる。なお、本管部５ｂ内に流入した気泡は、循環給湯管５Ａに配設してある空気抜き器１３から大気に放出される。その他の構成は、実施の形態１と同様である。なお、貯湯槽１Ａ、２Ａの加熱器８を実施の形態２で示した内蔵型加熱コイル式の加熱器３１に代えてもよい。また、３台以上の貯湯槽１Ａ、２Ａ・・・を並列に配設する場合には、３台目以降の貯湯槽の往側接続管部に、２台目の貯湯槽２Ａの往側接続管部５ａと同様に流量制御装置６３を配設するとよい。また、流量制御弁６２は、その内部に湯温が低下したときに作動するように調合したバイメタルを組み込んでおき、湯温が低下したときに流量を絞るような構造としてもよい。
【０１０２】
以上のように、この実施の形態１４における循環式給湯システムでは、貯湯槽１Ａ、２Ａの往側接続管部５ａに流量調整弁６２からなる流量制御装置６３をそれぞれ配設したので、往側接続管部５ａ内に気泡が滞留することを防止でき、しかも貯湯槽１Ａ、２Ａ内の湯水を湯水流出管３Ａから往側接続管部５ａを通して本管部５ｂに強制的に吸引できる。したがって、貯湯槽１Ａ、２Ａを並列配置した従来式の循環給湯システムであっても、往側接続管部５ａに流量調整弁６２を配設することによって貯湯槽１Ａ、２Ａの間の出湯量のアンバランスを解消できるという大きな効果がある。また、これによって、循環式給湯システムの給湯能力を最大限に発揮させることができる。なお、この実施の形態１４における循環式給湯システムの流量制御装置６３は、実施の形態１から１３における各循環式給湯システムにも適用可能である。
【０１０３】
実施の形態１５．
図１７は、この発明の実施の形態１５における循環式給湯システムのシステム構成図である。この循環式給湯システムでは、実施の形態１４における流量制御装置６３の代りに流量制御装置６３Ａを配設した点で実施の形態１４における循環式給湯システムと大きく異なっている。この流量制御装置６３Ａは、往側接続管部５ａに配設した流量計６４、この流量計６４の上流に配設した制御弁６５、この制御弁６５を駆動する駆動手段６６、および流量計６４からの信号に基づいて駆動手段６６を制御する制御盤６７によって構成してある。なお、駆動手段６６は、電気信号を送ることによって作動する電動モータ、サーボモータ、ステッピングモータ等としてある。しかし、駆動手段６６は、制御弁６５の開度を自在に制御し得る構造であれば、電気信号以外の水圧、油圧、空気圧等による機械的な構造であってもよい。
【０１０４】
ここで、流量計６４の流量値は、随時、制御盤６７に電気信号で送るようにしてある。そして、制御盤６７では、流量計６４が測定した測定流量値と制御盤６７内に記憶してある設定流量値とを比較し、測定流量値が設定流量値よりも小さい場合に制御弁６５にその開度を大きくする電気信号（水圧、油圧、空気圧で加圧すると開弁する制御弁６５を適用した場合は、水、油、空気を加圧する。また、減圧すると開弁する制御弁６５を適用した場合は、水、油、空気を減圧する。）を送り、測定流量値が設定流量値よりも大きい場合には制御弁６５の開度を小さくする電気信号（水圧、油圧、空気圧で減圧すると閉弁する制御弁６５を適用した場合は、水、油、空気を減圧する。また、加圧すると閉弁する制御弁６５を適用した場合は、水、油、空気を加圧する。）を送る。このようにして、流量制御装置６３Ａは、循環給湯管５Ａの往側接続管部５ａから本管部５ｂに流れる湯水の流量を制御する。その他の構成およびこの構成を使用して出湯量のアンバランスを解消する方法に関しては、実施の形態１４と同様としてある。
【０１０５】
なお、流量計６４は、往側接続管部５ａ内の湯水の流量値を検出できるのであれば、電磁流量計、水車型流量計、超音波流量計等とすることができる。また、制御弁６５の設置位置を流量計６４の下流側としてもよい。さらに、制御盤６７を流量計６４と制御弁６５毎に配設したが、２つずつの流量計６４と制御弁６５を１つの制御盤６７によって制御するように電気線を結線（水圧、油圧、空気圧等の場合には配管）することができる。これにより、制御盤６７のコストの上昇を抑えることができる。また、設定流量値を変更する場合には、一箇所で全ての設定流量値を変更できるようになる。さらに、各往側接続管部５ａを流れる湯水の流量値を合計し、この合計値を貯湯槽１Ａ、２Ａの数（この場合には２）で割ることによって平均流量値を算出し、往側接続管部５ａから本管部５ｂに流れる湯水の量を平均流量値に制御することも可能である。
【０１０６】
以上のように、この実施の形態１５における循環式給湯システムでは、貯湯槽１Ａ、２Ａの往側接続管部５ａに流量計６４、制御弁６５、駆動手段６６、および制御盤６７からなる流量制御装置６３Ａを配設したので、往側接続管部５ａ内に気泡が滞留することを防止でき、しかも貯湯槽１Ａ、２Ａ内の湯水は往側接続管部５ａを通して本管部５ｃに強制的に吸引できるので、複数台の貯湯槽１Ａ、２Ａを並列配置した従来式の循環給湯システムであっても、往側接続管部５ａに流量制御装置６３を設けることによって貯湯槽１Ａ、２Ａの間の出湯量のアンバランスを解消できるという大きな効果がある。また、流量制御装置６３Ａは、往側接続管部５ａ内の流量を自在に制御できることから、使用状況等の理由により循環式給湯システムの全体における湯水の循環流量が変動した場合においても、貯湯槽１Ａ、２Ａの間の出湯量のバランスを的確に制御することができ、循環式給湯システムの給湯能力を最大限に発揮させることができる。なお、この実施の形態１５における循環式給湯システムの流量調整装置６３Ａは、実施の形態１から１３における各循環式給湯システムにも適用可能である。
【０１０７】
実施の形態１６．
図１８は、この発明の実施の形態１６における循環式給湯システムのシステム構成図である。この循環式給湯システムでは、従来の循環式給湯システムの問題点、すなわち複数台の貯湯槽１Ａ、２Ａを循環給湯管５Ａに並列に配設した場合に、貯湯槽１Ａ、２Ａ内で発生した気泡に起因して貯湯槽１Ａ、２Ａの間に出湯量のバランスの不均等が発生することで給湯能力が不足し、出湯個所１４から出湯する湯水の温度が低下してしまうことを各実施の形態１から実施の形態１５で示した以外の方法で解決してある。
【０１０８】
この循環式給湯システムでは、従来と同様に第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａの上部に湯水流出管３Ａを設け、下部に流入管４Ａを設け、湯水流出管３Ａと流入管４Ａを循環給湯管５Ａによって接続してあるが、それに加えて、第３の貯湯槽２Ｂを循環給湯管５Ａ上の第２の貯湯槽２Ａの往側接続管部５ａの合流部よりも下流側に第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａに対して直列に配置している点が従来と大きく異なる。第３の貯湯槽２Ｂには加熱器８と安全弁１０は設けられていない。第３の貯湯槽２Ｂの還側接続管部５ｃは、第２の貯湯槽２Ａの往側接続管部５ａの合流部よりも下流側において本管部５ｂと接続しており、往側接続管部５ａは、還側接続管部５ｃと本管部５ｂとの合流部よりも下流側において本管部５ｂに接続している。また、第３の貯湯槽２Ｂの往側接続管部５ａと本管部５ｂの合流部と、還側接続管部５ｃと本管部５ｂの合流部との間に開閉弁７１を配設してある。なお、循環給湯管５Ａを循環する湯水は、第１の貯湯槽１Ａと第２の貯湯槽２Ａに分配されて流入および流出するため、その流入管４Ａ、湯水流出管３Ａ、還側接続管部５ｃおよび往側接続管部５ａの管径は、循環給湯管５Ａの本管部５ｂに比べて小径となる。それに対して、第３の貯湯槽２Ｂに流入する循環給湯量は、循環給湯管５Ａの本管部５ｂを流れる循環給湯量と同量になるので、第３の貯湯槽２Ｂの流入管４Ａ、湯水流出管３Ａ、還側接続管部５ｃ、往側接続管部５ａの管径は、本管部５ｂの管径とほぼ同径となる。
【０１０９】
この実施の形態１６における循環式給湯システムでは、通常、開閉弁７１は閉じていて、第１の貯湯槽１Ａと第２の貯湯槽２Ａから高温の湯水が第３の貯湯槽２Ｂに流入し、そこに貯留される。そして、第１の貯湯槽１Ａの湯水流出管３Ａまたは第２の貯湯槽２Ａの湯水流出管３Ａに気泡が一時的に滞留することに起因して貯湯槽１Ａ、２Ａの間に出湯量のアンバランスが生じて第１の貯湯槽１Ａまたは第２の貯湯槽２Ａから湯水が集中的に流出し、かつ出湯個所１４からの湯水の使用量が一時的に大幅に増大したことにより、その貯湯槽１Ａ、２Ａの湯水流出管３Ａから流出する湯水が低温となった場合でも、第３の貯湯槽２Ｂに貯留されている高温の湯水が出湯可能であるので、湯水の使用量が大幅に増大している時間帯を補助できる。また、貯湯槽１Ａ、２Ａ間の出湯量のアンバランスが一時的な現象である場合、それが解消されるまでの間を補助できる。
【０１１０】
このように、この実施の形態１６における循環式給湯システムでは、第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａの間に出湯量のアンバランスが生じても貯湯槽２Ｂに貯留されている高温の湯水が供給可能であるので、出湯個所１４から流出する湯水の温度を適正な範囲に維持することができる。したがって、気泡が空気抜き器１３から外部に流出して出湯量のアンバランスが解消するまでの間も、出湯個所１４における湯水の使用者に適正な温度範囲の湯水を提供することが可能となる。また、第３の貯湯槽２Ｂをメンテナンスする場合は、開閉弁１２および１６を閉弁し、開閉弁７１を開弁することにより、第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａからの湯水を出湯個所１４に直接流すことができる。なお、加熱器８、空気抜き器９、１３等、その他の構成に関しては、実施の形態１に示したものが適用可能であり、加熱器８の代りに実施の形態２における循環式給湯システムに用いた内蔵型加熱コイル式の加熱器３１も適用できることは言うまでもない。また、この実施の形態１６における循環式給湯システムには、実施の形態３から実施の形態１５で示した各循環式給湯システムにも適用可能である。
【０１１１】
実施の形態１７．
図１９は、この発明の実施の形態１７における循環式給湯システムのシステム構成図である。この循環式給湯システムは、実施の形態１６における循環式給湯システムの第３の貯湯槽２Ｂに加熱器８と安全弁１０を設けた点で実施の形態１６における循環式給湯システムと異なっている。この実施の形態１３における循環式給湯システムでは、第３の貯湯槽２Ｂは第１の貯湯槽１Ａおよび第２の貯湯槽２Ａからの高温の湯水を貯留する上に、その貯留した湯水の温度を更に上昇させることができる。したがって、この循環式給湯システムは、貯湯槽１Ａ、２Ａの間に出湯量のアンバランスが生じ、かつ出湯個所１４からの湯水の使用量が一時的に大幅に増大したことにより、その貯湯槽１Ａ、２Ａの湯水流出管３Ａから流出する湯水の温度が低下した場合においても、貯湯槽２Ｂに配設された加熱器８によって加熱可能であるので、実施の形態１６における循環式給湯システムの場合は、貯湯槽２Ｂに貯留された高温の湯水を全て供給し終えるまでの時間に限られていたが、出湯量のアンバランスがそれ以上の長時間にわたって継続した場合でも高温の湯水を出湯個所１４に提供できる。なお、貯湯槽２Ｂの加熱器８は、貯湯槽１Ａ、２Ａの間の出湯量のアンバランスが発生した際のその貯湯槽１Ａ、２Ａの加熱器８による湯水の加熱不足を補助可能な程度の加熱能力のものでよい。
【０１１２】
実施の形態１８．
図２０は、この発明の実施の形態１８における循環式給湯システムのシステム構成図である。この循環式給湯システムでは、実施の形態１７における循環式給湯システムとは、第３の貯湯槽２Ｂを循環給湯管５Ａに並列に配設されている第１の貯湯槽１Ａ、第２の貯湯槽２Ａに対して上流側に直列に配設している点が大きく異なる。循環給湯管５Ａにおける第３の貯湯槽２Ｂの還側接続管部５ｃとの合流部と、往側接続管部５ａとの合流部との間の本管部５ｂには、開閉弁７３が配設されている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。なお、貯湯槽１Ａ、２Ａ、２Ｂの加熱器８を実施の形態２で示した内蔵型加熱コイル式の加熱器３１に代えてもよい。また、第３の貯湯槽２Ｂをメンテナンスする場合は、開閉弁１２および１６を閉弁し、開閉弁７３を開弁するとよい。
【０１１３】
この実施の形態１８における循環式給湯システムでは、通常、開閉弁７３は閉じていて、第３の貯湯槽２Ｂで加熱されて出湯される湯水は第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａに同量ずつ流入し、これらの貯湯槽１Ａ、２Ａで加熱される。したがって、貯湯槽１Ａ、２Ａの間に出湯量のアンバランスが生じても、実施の形態１７における循環式給湯システムと同様に出湯個所１４における湯水の温度を適正な範囲に維持できる。この場合に、気泡が空気抜き器１３から外部に流出して出湯量のアンバランスが解消するまでの間も、出湯個所１４における湯水の使用者に適正な温度範囲の湯水を提供することが可能となる。また、第３の貯湯槽２Ｂで加熱された湯水が第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａに流入する構成であり、第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａの有効貯湯量が大きくなるので、同一の有効貯湯量であれば、従来よりも第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａの全体容量を小さくすることができる。
【０１１４】
実施の形態１９．
図２１は、この発明の実施の形態１９における循環式給湯システムのシステム構成図である。この循環式給湯システムは、第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａに加熱器８および安全弁１０を設けていない点、第３の貯湯槽２Ｂの往側接続管部５ａに加熱器８Ａを配設した点、および第３の貯湯槽２Ｂの往側接続管部５ａと還側接続管部５ｃとの間をバイパス管７４によって接続すると共にそこに開閉弁７５を配設した点で実施の形態１８における循環式給湯システムと大きく異なっている。この場合に、加熱器８Ａは熱交換器２４Ａを備え、バイパス管７４の一端は加熱器８Ａの上流において往側接続管部５ａに接続してある。
【０１１５】
この実施の形態１９における循環式給湯システムでは、第３の貯湯槽２Ｂでは湯水流入管４Ａから流入した低温の湯水を加熱器８によって加熱する。さらに、貯湯槽１Ａの湯水流出管３Ａから流出した高温の湯水を加熱器８Ａによって加熱し、より高い温度の湯水とする。この高温の湯水は第２、第３の貯湯槽２Ａ、２Ｂに同量ずつ分配されて流入し、そこに蓄えられる。
【０１１６】
このように、この実施の形態１９における循環式給湯システムでは、循環給湯管５Ａ内の湯水は、第３の貯湯槽２Ｂの加熱器８で加熱された後、さらに加熱器８Ａで加熱されるので、貯湯槽１Ａ、２Ａの間に出湯量のアンバランスが生じても、出湯個所１４から流出する湯水の温度が適正な範囲から低下することはない。したがって、実施の形態１８の循環式給湯システムと同様、気泡が空気抜き器１３から外部に流出して出湯量のアンバランスが解消するまでの間も、出湯個所１４における湯水の使用者に適正な温度範囲の湯水を提供することが可能となる。さらに、実施の形態１８における貯湯槽１Ａ、２Ａの各加熱器８に代えて加熱器８Ａとしたこと、およびこれに伴い実施の形態１８における加熱器８の循環ポンプ２６が不要となったこと、加熱器８Ａへ蒸気や温水等の熱源を供給する配管２７が簡略化できること、実施の形態１４における貯湯槽１Ａ、２Ａの安全弁１０を不要とできることにより、実施の形態１８の循環式給湯システムに比べてイニシャルコストの大幅な低減が図ることができる。また、第３の貯湯槽２Ｂおよび熱交換器８Ａで加熱された湯水が第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａに流入する構成であり、第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａの有効貯湯量が大きくなるので、同一の有効貯湯量であれば、従来よりも第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａの全体容量を小さくすることができる。
【０１１７】
実施の形態２０．
図２２は、この発明の実施の形態２０における循環式給湯システムのシステム構成図である。この循環式給湯システムでは、加熱器８を備えた第４の貯湯槽２Ｃを追加して４台の貯湯槽１Ａ、２Ａ、２Ｂ、２Ｃを備えた点で実施の形態１７における循環式給湯システムと異なっている。ただし、第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａは並列に配置し、第３の貯湯槽２Ｂは第２の貯湯槽２Ａと直列に配置し、第４の貯湯槽２Ｃは第３の貯湯槽２Ｂと並列に配置してある。そして、第２の貯湯槽２Ａの往側接続管部５ａと第１の貯湯槽１Ａの還側接続管部５ｃとをバイパス管７６で接続し、そこに開閉弁７７を配設してある。第４の貯湯槽２Ｃの還側接続管部５ｃを第３の貯湯槽２Ｂの還側接続管部５ｃの合流部と開閉弁７１との間の本管部５ｂに接続している。また、貯湯槽２Ｃの往側接続管部５ａを第３の貯湯槽２Ｂの往側接続管部５ａに接続している。その他の構成は実施の形態１７と同様としてある。
【０１１８】
この実施の形態２０における循環式給湯システムでは、通常、開閉弁７１、７７は閉じている。そして、循環給湯管５Ａ内の湯水は、第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａで加熱された後、第３、第４の貯湯槽２Ｂ、２Ｃに同量ずつ流入し、そこで更に加熱される。一般に、湯水から気泡が発生する原因は、出湯個所１４で湯水が使用されたことにより循環給湯管５Ａ内に補給される補給水の中に溶存している溶存空気が加熱器８によって加熱されることにより、気泡となって分離することにある。給水管６から補給水が循環給湯管５Ａ内の湯水に補給された後に最初に加熱される第１の貯湯槽１Ａ、第２の貯湯槽２Ａ内の加熱器８で最も発生しやすい。出湯量のアンバランスは、循環給湯管５Ａに並列配置された貯湯槽１Ａ、２Ａ、２Ｂ、２Ｃの間、つまり、第１の貯湯槽１Ａと第２の貯湯槽２Ａとの間、あるいは第３の貯湯槽２Ｂと第４の貯湯槽２Ｃとの間でのみ発生する。このことから、出湯量のアンバランスは、気泡の発生量がもっとも多い第１の貯湯槽１Ａと第２の貯湯槽２Ａとの間で発生する場合がほとんどであり、第３の貯湯槽２Ｂと第４の貯湯槽２Ｃとの間ではほとんど発生しない。したがって、この実施の形態２０における循環式給湯システムでは、出湯量のアンバランスが発生したとしても、第１の貯湯槽１Ａか第２の貯湯槽２Ａのいずれかの貯湯槽からの出湯量が減少するのみで済む、すなわち残りの３缶の貯湯槽からは正常に出湯されることにより、実施の形態１７における場合よりも確実に出湯個所１４から高温の湯水を供給することができる。また、第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａで加熱された湯水が第３、第４の貯湯槽２Ｂ、２Ｃに流入する構成であり、第３、第４の貯湯槽２Ｂ、２Ｃの有効貯湯量が大きくなるので、同一の有効貯湯量であれば、従来よりも第３、第４の貯湯槽２Ｂ、２Ｃの全体容量を小さくすることができる。
【０１１９】
実施の形態２１．
図２３は、この発明の実施の形態２１における循環式給湯システムのシステム構成図である。この循環式給湯システムは、第３、第４の貯湯槽２Ｂ、２Ｃから加熱器８および安全弁１０をそれぞれ外した点、および第２の貯湯槽２Ａと第３の貯湯槽２Ｂとの間の本管部５ｂに加熱器８Ａを配設した点で実施の形態２０における循環式給湯システムと大きく異なっている。この場合に、加熱器８Ａの往側接続管２３Ａと還側接続管２５Ａを循環給湯管５Ａの本管部５ｂに接続し、往側接続管２３Ａと本管部５ｂの合流部と、還側接続管２５Ａと本管部５ｂの合流部との間の本管部５ｂに開閉弁７８を配設してある。
【０１２０】
この実施の形態２１における循環式給湯システムでは、通常、開閉弁７１、７７、７８は閉じている。そして、第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａからの湯水は加熱器８Ａによって加熱され、その後に第３、第４の貯湯槽２Ｂ、２Ｃに同量ずつ蓄えられ、これらの貯湯槽２Ｂ、２Ｃから同量ずつ循環給湯管５Ａに流出させることができる。したがって、実施の形態１５と同様の効果が得ることができる。さらに、貯湯槽２Ｂ、２Ｃの各加熱器８に代えて加熱器８Ａとしたこと、およびこれに伴い循環ポンプ２６が不要となったこと、加熱器８Ａへ蒸気や温水等の熱源を供給する配管２７が簡略化できること、貯湯槽２Ｂ、２Ｃの安全弁１０を不要とできることにより、実施の形態２０の循環式給湯システムに比べてイニシャルコストの大幅な低減が図ることができる。また、第１、第２の貯湯槽１Ａ、２Ａおよび熱交換器８Ａで加熱された湯水が第３、第４の貯湯槽２Ｂ、２Ｃに流入する構成であり、第３、第４の貯湯槽２Ｂ、２Ｃの有効貯湯量が大きくなるので、同一の有効貯湯量であれば、従来よりも第３、第４の貯湯槽２Ｂ、２Ｃの全体容量を小さくすることができる。
【０１２１】
実施の形態２２．
図２４は、この発明の実施の形態２２における循環式給湯システムのシステム構成図である。この循環式給湯システムは、実施の形態１５における流量制御装置６３Ａの代りに、循環給湯管５Ａを流れる湯水の温度、流量、水圧、水質等を計測する計測装置８１を配設した点で実施の形態１１における循環式給湯システムと異なっている。この場合に、計測装置８１は第２の貯湯槽２Ａの後流側で出湯個所１４に至る前に配設してある。すなわち、計測装置８１は貯湯槽１Ａ、２Ａからそれぞれ出湯されて合流した後であり、かつ出湯個所１４で出湯される前の湯水について計測する。
【０１２２】
計測装置８１は、循環給湯管５Ａを流れる湯水の温度、流量、水圧、水質等を検出する複数の計測センサ８２と、これらの計測センサ８２からの信号が入力する制御盤８３とによって構成されている。計測センサ８２には、例えば、循環給湯管５Ａの本管部５ｂ内の湯水の水圧を計測する場合には、ダイヤフラム式圧力計、デジタルマノメーター等が適用可能である。湯水の流量を計測する場合には、電磁流量計、超音波流量計、パルス発信機能付量水器等が適用可能である。湯水の温度を計測する場合には、熱電対、測温抵抗体、サーミスター等が適用可能である。湯水の水質を計測する場合には、ｐＨ計、残留塩素計、溶存酸素計、導電率計、ＯＲＰ計等が適用可能である。
【０１２３】
制御盤８３では、各計測センサ８２からの信号を受信し、それを計測数値に変換する。計測数値は、例えば、制御盤８３にデジタル表示器やアナログメーターを内蔵させて常時表示しておくことや、内蔵したプリンタで一定間隔毎の計測数値を出力して記録する、ペンプロッタ・ドットレコーダー等で計測数値をグラフ出力する、バックアップ電源付揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ハードディスク、ＣＤレコーダー、ＤＶＤレコーダー、磁気テープドライブ等の記憶装置に計測数値を記憶する等が可能なように、必要装置を制御盤８３内に内蔵しておく。あるいは、制御盤８３に計測数値をデジタルあるいはアナログで信号出力可能な出力端子を設けておき、外部に必要装置を配設して結線してもよいし、制御盤８３と建物内の中央監視盤とを結線してもよい。計測装置８１を配設した前後の循環給湯管５Ａの本管部５ｂには、開閉弁８５を配設されており、さらにその前後の循環給湯管５Ａの本管部５ｂに開閉弁８６を備えたバイパス管８４が配設されている。これにより、計測装置８１を故障等により交換する際には、開閉弁８６を開弁し、２つの開閉弁８５を閉弁して湯水の循環路を切り替えることで、循環給湯水の循環を停止することなく交換することが可能となっている。
【０１２４】
従来において、貯湯槽１Ａ、２Ａの間で出湯量のアンバランスが生じた場合、循環式給湯システムの管理者は、出湯個所１４からの湯水の温度が低下した時点、あるいは、貯湯槽１Ａ、２Ａに内蔵される温度計の計測値で貯湯槽１Ａ、２Ａ間の温度のばらつきが顕著になった時点で初めて事態を把握するが、温度低下が明らかになった時点では手遅れであり、出湯温度の低下を回避することは困難であった。しかし、特許出願人が実際に貯湯槽１Ａ、２Ａ間の出湯量のアンバランスが発生している現場について調査を行った結果、貯湯槽１Ａ、２Ａの間で出湯量のアンバランスが生じると、湯水の温度が低下する前に前兆現象が発生することが判明した。すなわち、出湯量のアンバランスが生じたとき、いずれかの貯湯槽１Ａ、２Ａから選択的に出湯されるようになるが、その往側接続管部５ａの管径によって最大の出湯量は決まってしまっており、出湯が不全の貯湯槽１Ａ、２Ａの通常時からの出湯量の減少分を全てカバーできるわけではないので、循環給湯管５Ａの本管部５ｂ内を流れる湯水の循環流量は通常時よりも減少する。また、循環流量の減少分が湯水を加圧するエネルギーに転換されることにより、本管部５ｂ内の湯水の水圧が上昇する。よって、この実施の形態２２の計測装置で常時、循環給湯管５Ａの本管部５ｂ内の湯水の循環流量、水圧、湯温を計測するようにしておけば、循環式給湯システムの管理者は、湯温の低下が顕著になる前に、加熱器８の加熱能力を通常時よりも一時的に上昇させることや、空気抜き器９を手動で開弁して滞留する空気を排出させることなどの対策をとることができる。さらに、計測装置８１と中央監視盤とを連動させ、空気抜き器９を中央監視盤から制御可能な電動弁、電磁弁等の制御弁とすることにより、出湯量のアンバランスが発生した際に自動で空気を抜く等、自動的に対応できるようにすることも可能である。
【０１２５】
なお、循環給湯管５Ａの本管部５ｂの計測センサ８２を接続する分岐接続口を有する部分の両端をフランジ接続口やハウジング型継手用接続口等、着脱自在な接続口として形成し、計測センサ８２、制御盤８３、計測センサ８２と制御盤８３を結線する電気配線等をユニットとした計測装置８１としてもよい。これにより、現場での計測装置８１の据付作業が短時間で済み、故障時の交換も容易となり、メンテナンスのときも、現在使用していた計測装置８１を外して、新しい計測装置８１を据え付けて持ち帰り、メンテナンスして別の循環式給湯システムに再利用することができる。また、計測装置８１を電力線ネットワーク対応としておくと、中央監視盤とネットワーク接続することが可能となり、敷設のコストを削減できる効果がある。さらに、無線ＬＡＮを利用する方法や、携帯電話やＰＨＳ等の電波を利用したインターネットによる接続方法も適用可能である。また、水質に関連する計測センサ８２であるｐＨ計、残留塩素計、溶存酸素計、導電率計、ＯＲＰ計等の計測数値を中央監視盤に送信することにより、各計測数値に異常が発生した際に警報を発することができる。特に残留塩素に関しては、レジオネラ属菌には塩素消毒が有効であることから、その効果は大きいといえる。また、溶存酸素、導電率、ＯＲＰ（酸化還元電位）に関しては、循環給湯管５Ａの腐食劣化の指標になるものであるので、腐食して漏水が発生する前に予見できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】この発明の実施の形態１における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図３】この発明の実施の形態３における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図４】図３のエゼクタを含む部分拡大断面図である。
【図５】この発明の実施の形態４における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図６】図５のエゼクタを含む部分拡大断面図である。
【図７】この発明の実施の形態５における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図８】この発明の実施の形態６における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図９】この発明の実施の形態７における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態８における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態９における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態１０における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態１１における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図１４】この発明の実施の形態１２における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図１５】この発明の実施の形態１３における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図１６】この発明の実施の形態１４における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図１７】この発明の実施の形態１５における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図１８】この発明の実施の形態１６における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図１９】この発明の実施の形態１７における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図２０】この発明の実施の形態１８における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図２１】この発明の実施の形態１９における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図２２】この発明の実施の形態２０における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図２３】この発明の実施の形態２１における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図２４】この発明の実施の形態２２における循環式給湯システムのシステム構成図である。
【図２５】従来の循環式給湯システムのシステム構成図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１、１Ａ、２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ  貯湯槽
３、３Ａ  湯水流出管
４、４Ａ、４１、４２、４２Ａ  流入管
５、５Ａ  循環給湯管
６  給水管
７  補給水槽
８、８Ａ、３１  加熱器
４６  接続管
５１  改質器
６１  エゼクタ
６２  流量調整弁
６３、６３Ａ  流量制御装置
８１  計測装置
【図１】
2006308276.tif 000003
【図２】
2006308276.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006308276.tif 000009
【図８】
2006308276.tif 000010
【図９】
2006308276.tif 000011
【図１０】
2006308276.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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