(57)【要約】【課題】建物内の給水管内を通じて給水対象部に水を供給する給水システムにおいて、建物内における給水管の外表面での結露の発生を合理的に抑制可能な技術を提供する。【解決手段】建物１内の給水管２３，２４内を通じて給水対象部５に水を供給する給水システムであって、給水管２３，２４内への給水を加熱可能な給水加熱手段Ｘを備え、給水管２３，２４の配置空間２ａの露点温度を配置空間露点温度として測定する配置空間露点温度測定手段１０と、給水管２３，２４の温度を給水管温度として測定する給水管温度測定手段１１と、を備え、配置空間露点温度測定手段１０及び給水管温度測定手段１１の測定結果に基づいて給水加熱手段Ｘの作動状態を制御して、給水管温度を配置空間露点温度よりも高い温度に維持する温度制御手段５０を備える。【選択図】図１
2018151151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物内の給水管内を通じて給水対象部に水を供給する給水システムであって、
前記給水管内への給水を加熱可能な給水加熱手段を備え、
前記給水管の配置空間の露点温度を配置空間露点温度として測定する配置空間露点温度測定手段と、
前記給水管の温度を給水管温度として測定する給水管温度測定手段と、を備え、
前記配置空間露点温度測定手段及び前記給水管温度測定手段の測定結果に基づいて前記給水加熱手段の作動状態を制御して、前記給水管温度を前記配置空間露点温度よりも高い温度に維持する温度制御手段を備えた給水システム。
【請求項２】
前記給水加熱手段が、前記建物に設置されたエネルギー機器の排熱を利用して前記給水管内への給水を加熱する手段である請求項１に記載の給水システム。
【請求項３】
前記給水管が、外周部の保温を省略した保温レス管で構成されている請求項１又は２に記載の給水システム。
【請求項４】
前記給水管内に供給される水を内部に貯留する受水槽を備え、
前記給水加熱手段として、前記受水槽内に貯留される貯留水を加熱可能な槽内加熱手段を備えた請求項１〜３の何れか１項に記載の給水システム。
【請求項５】
前記給水加熱手段として、給水管に設置されて当該給水管の通水を加熱可能な通水加熱手段を備えた請求項１〜４の何れか１項に記載の給水システム。
【請求項６】
前記給水管内への給水温度を測定する給水温度測定手段を備え、
前記温度制御手段が、前記給水温度測定手段で測定される給水温度が所定の水質管理上限温度よりも高い場合に、前記給水加熱手段の作動を停止する請求項１〜５の何れか１項に記載の給水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物内の給水管内を通じて給水対象部に水を供給する給水システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の給水システムは、例えばマンションやビルディング等の建物に設置され、建物内の給水栓等の各給水対象部に対して、水道管から供給された水を供給するものとして知られている。そして、このような給水システムでは、建物内における給水管の配置空間の空気（以下、「周囲空気」と呼ぶ場合がある。）よりも低温の水が通流することから、当該給水管の周囲空気が給水管の外表面との接触により露点温度以下に冷却されて、給水管の外表面で空気中の水分が凝縮し結露が発生するという問題がある。そして、通常は、建物内の給水管の外表面を断熱性のある保温材で覆うことで、給水管の外表面での結露の発生が抑制されている（例えば、特許文献１の段落００２８を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１８１２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の給水システムのように、給水管の外表面での結露の発生を抑制するために、給水管の外表面を保温材で覆う場合には、その保温材を施工するために工期の長期化やコストアップが問題となる。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、建物内の給水管内を通じて給水対象部に水を供給する給水システムにおいて、建物内における給水管の外表面での結露の発生を合理的に抑制可能な技術を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１特徴構成は、建物内の給水管内を通じて給水対象部に水を供給する給水システムであって、
前記給水管内への給水を加熱可能な給水加熱手段を備え、
前記給水管の配置空間の露点温度を配置空間露点温度として測定する配置空間露点温度測定手段と、
前記給水管の温度を給水管温度として測定する給水管温度測定手段と、を備え、
前記配置空間露点温度測定手段及び前記給水管温度測定手段の測定結果に基づいて前記給水加熱手段の作動状態を制御して、前記給水管温度を前記配置空間露点温度よりも高い温度に維持する温度制御手段を備えた点にある。
【０００６】
本構成によれば、給水管内の給水を給水加熱手段により加熱すると共に、その給水加熱手段の作動状態を夫々計測された上記配置空間露点温度及び上記給水管温度に基づいて制御するという合理的な構成により、建物内における上記給水管温度が給水管の上記配置空間露点温度よりも高い温度に維持されることになる。よって、建物内において、給水管の外表面と接触する給水管の周囲空気（上記配置空間の空気）が露点温度以下に冷却されなくなるので、給水管の外表面での結露の発生を抑制することができる。
従って、本発明により、建物内の給水管内を通じて給水対象部に水を供給するにあたり、建物内における給水管の外表面での結露の発生を合理的に抑制可能な給水システムを実現することができる。
【０００７】
本発明の第２特徴構成は、前記給水加熱手段が、前記建物に設置されたエネルギー機器の排熱を利用して前記給水管内への給水を加熱する手段である点にある。
【０００８】
本構成によれば、例えば建物に上記エネルギー機器を設置する場合には、給水加熱手段により、そのエネルギー機器の排熱を有効利用して、給水管内への給水を加熱することができるので、建物におけるエネルギー効率を向上することができる。更に、給水加熱手段において、給水管温度がその周囲空気の露点温度よりも高い温度となる程度に給水を加熱すればよいので、給水の加熱に利用する排熱としては、他では利用し難いために大気に放出される比較的低温の排熱を利用することができ、このことで、一層のエネルギー効率の向上を図ることができる。
【０００９】
本発明の第３特徴構成は、前記給水管が、外周部の保温を省略した保温レス管で構成されている点にある。
【００１０】
本構成によれば、建物内における給水管の外表面での結露の発生を抑制することができるので、給水管を保温材で覆わない安価な保温レス管で構成して、給水管の保温施工にかかるコストの削減や工期の短縮を図ることができる。
【００１１】
本発明の第４特徴構成は、前記給水管内に供給される水を内部に貯留する受水槽を備え、
前記給水加熱手段として、前記受水槽内に貯留される貯留水を加熱可能な槽内加熱手段を備えた点にある。
【００１２】
本構成によれば、給水加熱手段としての槽内加熱手段により受水槽に貯留される貯留水を予め加熱しておき、その予め加熱された貯留水を給水管内に給水することができるので、例えば槽内加熱手段の加熱能力が一時的に不足する場合であっても、受水槽から給水管へ供給される水の温度低下が抑制されることになる。このことで、給水管温度を配置空間露点温度よりも高い温度に安定的に維持することができ、上記加熱能力の一時的な不足による給水管の外表面での結露の発生を好適に抑制することができる。
【００１３】
本発明の第５特徴構成は、前記給水加熱手段として、給水管に設置されて当該給水管の通水を加熱可能な通水加熱手段を備えた点にある。
【００１４】
本構成によれば、給水加熱手段としての通水加熱手段により、給水管の通水を直接加熱するので、当該加熱に必要なエネルギーを削減して、エネルギー効率を向上することができる。
【００１５】
本発明の第６特徴構成は、前記給水管内への給水温度を測定する給水温度測定手段を備え、
前記温度制御手段が、前記給水温度測定手段で測定される給水温度が所定の水質管理上限温度よりも高い場合に、前記給水加熱手段の作動を停止する点にある。
【００１６】
本構成によれば、給水管内の給水温度が所定の水質管理上限温度よりも高い場合に、給水加熱手段の作動を停止するので、給水管内の給水温度が水質管理上限温度を超えなくなる。このことで、給水管内での雑菌繁殖等による水質悪化を好適に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の給水システムの概略構成図
【図２】第２実施形態の給水システムの概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態の給水システムについて、図１に基づいて説明する。
図１に示す給水システムは、マンションやビルディング等の建物１に設置され、当該建物１内の給水管２１，２３，２４内を通じて給水栓や給湯器等の給水対象部５に、水道管１９から供給された水（例えば上水）を供給するものとして構成されている。
【００１９】
給水管２１，２３，２４としては、受水槽２０の底部と給水ポンプ２２の一次側（吸込側）とを接続する取出管２１と、給水ポンプ２２の二次側（吐出側）に接続されて各階の廊下部３を縦断して形成されたパイプシャフト３ａに敷設された縦給水管２３と、縦給水管２３から分岐して各階の住戸２の天井部２ａに引き込まれる複数の分岐給水管２４とが設けられており、この分岐給水管２４に各住戸２の給水対象部５が接続されている。即ち、各階の天井部２ａ及びパイプシャフト３ａが、縦給水管２３及び分岐給水管２４の配置空間となる。尚、本実施形態では、分岐給水管２４を天井部２ａに配置した例を説明するが、分岐給水管２４を床下部などの住戸２の他の部位に配置しても構わない。
【００２０】
この建物１には、給水管２１，２３，２４に供給される水を内部に貯留する受水槽２０が設けられている。即ち、この受水槽２０内には、水道管１９から供給された水が貯留されており、その貯留水が、受水槽２０の底部から取出管２１を通じて給水ポンプ２２の一次側（吸込側）に供給される。
【００２１】
また、この建物１には、コージェネレーションシステム、ヒートポンプシステム等のエネルギー機器３０が設置されており、詳細な説明は割愛するが、そのエネルギー機器３０が生成する熱エネルギーや電気エネルギーが建物１内の給湯栓や空調装置や電気機器等の各エネルギー消費部に供給される。
【００２２】
以上が給水システムの基本構成であるが、このような給水システムでは、特に夏季において、建物１内における縦給水管２３及び分岐給水管２４の周囲空気よりも低温の水が当該給水管２３，２４内に通流すると、その周囲空気が給水管２３，２４の外表面との接触により露点温度以下に冷却されて、給水管２３，２４の外表面で空気中の水分が凝縮し結露が発生することが懸念される。そして、本実施形態の給水システムは、このような給水管２３，２４の外表面での結露の発生を合理的に抑制するための特徴構成を有しており、以下に、その詳細について説明を加える。
【００２３】
受水槽２０には、エネルギー機器３０の排熱により加熱された温水などの温熱媒体が循環ポンプ３５により循環供給され、当該温熱媒体との熱交換により内部に貯留されている貯留水を加熱可能な槽内加熱用熱交換器３１（槽内加熱手段の一例）が設けられている。即ち、受水槽２０内で槽内加熱用熱交換器３１により加熱された水が給水ポンプ２２等を通じて給水管２３，２４内へ供給されることから、この槽内加熱用熱交換器３１は、エネルギー機器３０の排熱を利用して給水管２３，２４内への給水を加熱する給水加熱手段Ｘとして機能する。
また、例えばエネルギー機器３０がコージェネレーションシステムである場合には湯水を加熱した後の比較的低温のエンジン排ガスの排熱が、上記温熱媒体の加熱に利用されている。一方、例えばエネルギー機器３０がヒートポンプシステムである場合には凝縮器での比較的低温の排熱が、上記温熱媒体の加熱に利用されている。即ち、エネルギー機器３０において、建物１内に直接供給される主要なエネルギーを取り出した後の排熱が、そのまま大気に放出されることなく上記温熱媒体の加熱に利用されている。
【００２４】
縦給水管２３には、給水ポンプ２２から縦給水管２３に供給された水の温度を給水温度として測定する給水温度計測器１１（給水温度測定手段の一例）が設けられている。また、給水温度計測器１１を通過した水が内部を通流する給水管２３，２４自身の温度は、給水温度計測器１１で測定された給水温度と略等しい温度として容易に推定することができる。このことから、給水温度計測器１１は、給水管２３，２４の温度を測定する給水管温度測定手段としても機能する。
【００２５】
また、分岐給水管２４の配置空間である各住戸２の天井部２ａには、当該天井部２ａの露点温度（配置空間露点温度の一例）を測定する露点温度計測器１０（配置空間露点温度測定手段の一例）が設けられている。尚、この露点温度計測器１０は、露点温度を直接測定するものを利用することができるが、温湿度計の計測結果により露点温度を演算するように構成しても構わない。また、本実施形態では、各住戸２の天井部２ａに露点温度計測器１０を夫々設けたが、代表となる住戸２のみに露点温度計測器を設けても構わない。
【００２６】
給水システムには、その運転を制御する制御装置５０が設けられており、この制御装置５０は、給水温度計測器１１及び露点温度計測器１０の測定結果に基づいて、槽内加熱用熱交換器３１の作動状態として循環ポンプ３５による温熱媒体の循環供給量を制御して、給水管２３，２４の温度を天井部２ａの露点温度よりも高い温度に維持する温度制御手段として機能するように構成されている。
【００２７】
即ち、この制御装置５０は、給水温度計測器１１で計測される給水温度が、露点温度計測器１０で計測される露点温度よりも高くなるように、槽内加熱用熱交換器３１への温熱媒体の循環供給量を調整して、槽内加熱用熱交換器３１による受水槽２０内に貯留されている貯留水に対する加熱量を設定する。すると、建物１内において、給水管２３，２４内を通流する水の温度、更にはそれに略等しい給水管２３，２４の温度が、天井部２ａの露点温度よりも高い温度に維持されることになる。このことで、特に分岐給水管２４の外表面で結露が略生じなくなり、更に、縦給水管２３の外表面においても結露の発生が抑制されることになる。
【００２８】
また、上述のように建物１内における縦給水管２３及び分岐給水管２４の外表面での結露の発生が抑制されているので、縦給水管２３及び分岐給水管２４については、外周部の保温を省略した安価な保温レス管で構成されており、このことで縦給水管２３及び分岐給水管２４の保温施工にかかるコストの削減や工期の短縮が図られている。
尚、上記実施形態では、縦給水管２３及び分岐給水管２４の両方を保温レス管で構成するが、例えば、分岐給水管２４のみを保温レス管で構成し、それよりも結露の発生が問題となり易い縦給水管２３を保温材で覆うなどのように、給水管２３，２４の一部又は全部を保温材で覆うように構成しても構わない。
【００２９】
更に、制御装置５０は、給水温度計測器１１で測定される給水温度が、所定の水質管理上限温度よりも高い場合に、循環ポンプ３５による温熱媒体の循環を停止する形態で、槽内加熱用熱交換器３１の加熱作動を停止するように構成されている。このことで、給水管２１，２３，２４内の給水温度が上記水質管理上限温度を超えなくなるので、給水管２１，２３，２４内での雑菌繁殖等による水質悪化が好適に抑制されることになる。尚、上記水質管理上限温度は、水質を良好に維持可能な温度範囲の上限値であり、例えば夏場での水温（例えば２０℃程度）に設定することが望ましい。
【００３０】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態の給水システムについて、図２に基づいて説明する。
尚、本実施形態の給水システムは、上述した第１実施形態に対して、エネルギー機器３０の排熱を利用して給水を加熱する給水加熱手段Ｘの具体的構成に関して相違する。よって、その相違する構成のみ図４に示すと共に、他の同様の構成については、同じ符号を付すと共に、詳細な説明は割愛する場合がある。
【００３１】
本実施形態の給水システムでは、縦給水管２３（給水管の一例）に設置され、エネルギー機器３０の排熱により加熱された温水などの温熱媒体が循環ポンプ３５により循環供給され、当該温熱媒体との熱交換により当該縦給水管２３の通水を加熱可能な通水加熱用熱交換器３３（通水加熱手段の一例）が設けられている。即ち、通水加熱用熱交換器３３により加熱された水が縦給水管２３及び分岐給水管２４内へ供給されることから、この通水加熱用熱交換器３３は、エネルギー機器３０の排熱を利用して縦給水管２３及び分岐給水管２４内への給水を加熱する給水加熱手段Ｘとして機能する。尚、本実施形態では、通水加熱用熱交換器３３の設置箇所を、給水ポンプ２２の二次側の縦給水管２３としたが、当然、給水ポンプ２２の一次側の取出管２１としても構わない。
【００３２】
そして、制御装置５０は、給水温度計測器１１及び露点温度計測器１０の測定結果に基づいて、通水加熱用熱交換器３３の作動状態として循環ポンプ３５による温熱媒体の循環供給量を制御して、縦給水管２３及び分岐給水管２４の温度を天井部２ａの露点温度よりも高い温度に維持する温度制御手段として機能するように構成されている。
即ち、この制御装置５０は、給水温度計測器１１で計測される給水温度が、露点温度計測器１０で計測される露点温度よりも高くなるように、通水加熱用熱交換器３３への温熱媒体の循環供給量を調整して、通水加熱用熱交換器３３による縦給水管２３の通水に対する加熱量を設定する。すると、建物１内において、縦給水管２３及び分岐給水管２４内を通流する水の温度、更にはそれに略等しい縦給水管２３及び分岐給水管２４自身の温度が、天井部２ａの露点温度よりも高い温度に維持されることになる。このことで、特に分岐給水管２４の外表面で結露が略生じなくなり、更に、縦給水管２３の外表面においても結露の発生が抑制されることになる。
【００３３】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、給水加熱手段Ｘを、建物１に設置されたコージェネレーションシステム、ヒートポンプシステム等のエネルギー機器３０の排熱を利用して給水管２３，２４内への給水を加熱する手段として構成したが、他のエネルギー機器の排熱を利用しても構わない。また、エネルギー機器の排熱に加えて、又はエネルギー機器の排熱を利用せずに、給湯器、電気ヒータ、太陽熱温水器等を熱源として、給水管２３，２４内への給水を加熱するように構成しても構わない。
【００３４】
（２）上記実施形態では、給水管２３，２４自身の温度がその内部を通流する水の温度と略等しい温度であることから、給水温度計測器１１で測定された給水温度から給水管２３，２４の温度を推定するように構成したが、例えば結露の発生を確実に防止したい箇所における給水管２３，２４の温度を直接測定しても構わない。
【００３５】
（３）上記実施形態では、露点温度計測器１０により分岐給水管２４の配置空間である天井部２ａの露点温度を直接計測し、当該計測結果を給水管の配置空間の露点温度として利用したが、例えば、外気の温湿度やインターネット等を通じて収集した気象情報から推測する形態で給水管の配置空間の露点温度を間接的に測定しても構わない。
【符号の説明】
【００３６】
１        建物
２ａ      天井部（配置空間）
３ａ      パイプシャフト（配置空間）
５        給水対象部
１０      露点温度計測器（配置空間露点温度測定手段）
１１      給水温度計測器（給水管温度測定手段）
２０      受水槽
２３      縦給水管（給水管）
２４      分岐給水管（給水管）
３０      エネルギー機器
３１      槽内加熱用熱交換器（槽内加熱手段）
３３      通水加熱用熱交換器（通水加熱手段）
５０      制御装置（温度制御手段）
Ｘ        給水加熱手段
【図１】
2018151151.tif 000003
【図２】
2018151151.tif 000004