(57)【要約】【課題】湯水を貯える貯湯タンクと加熱装置とを有する高温水供給装置から供給される湯水を用いて、熱消費装置に対して高圧の湯水を供給可能な給湯システムを提供する。【解決手段】高温水と低温水とを混合して熱消費装置１４に供給する湯水混合装置１３と、給水源１０から所定の給水圧で供給される水が流れる給水路１と、給水路１の途中に設けられる減圧装置１２と、減圧装置１２をバイパスして水を流すバイパス路９と、減圧装置１２又はバイパス路９に水を流すのかを切り替える給水経路切替装置１１と、給水路１から供給される水の圧力を利用して湯水混合装置１３に対して高温水を供給する高温水供給装置２０と、高温水供給装置２０は、湯水を高温水として貯える貯湯タンク２１と、貯湯タンク２１に貯えている湯水又は給水路１から供給される水を加熱して高温水を生成する加熱装置２２とを有する給湯システム。【選択図】図１
2015183965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に高温の高温水と相対的に低温の低温水とを混合して、熱消費装置に供給する設定温度の湯水を作る湯水混合装置と、
給水源から所定の給水圧で供給される水が流れる給水路と、
前記給水路の途中に設けられ、前記所定の給水圧で上流側から供給される水の圧力を低下させた上で下流側に流す減圧装置と、
前記減圧装置をバイパスして水を流すバイパス路と、
前記減圧装置に水を流すのか、又は、前記バイパス路に水を流すのかを切り替える給水経路切替装置と、
前記減圧装置及び前記バイパス路よりも下流側で前記給水路に接続され、当該給水路から供給される水の圧力を利用して前記湯水混合装置に対して前記高温水を供給する高温水供給装置と、
前記湯水混合装置及び前記給水経路切替装置及び前記高温水供給装置の動作を制御する制御装置とを備え、
前記高温水供給装置は、湯水を前記高温水として貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクに貯えている湯水又は前記給水路から供給される水を加熱して前記高温水を生成する加熱装置とを有する給湯システム。
【請求項２】
前記高温水供給装置は、
前記給水路を流れる水が前記貯湯タンクに供給される第１流入状態、又は、前記給水路を流れる水が前記貯湯タンクを経由せずに前記加熱装置に供給される第２流入状態、又は、前記給水路を流れる水が前記貯湯タンクに供給されると共に前記貯湯タンクを経由せずに前記加熱装置にも供給される第３流入状態に切り替える流入状態切替装置、及び、
前記貯湯タンクに貯えられている湯水を前記加熱装置を経由して前記湯水混合装置へと流出させる第１流出状態、又は、前記貯湯タンクに貯えられている湯水を前記加熱装置を経由せずに前記湯水混合装置へと流出させる第２流出状態に切り替える流出状態切替装置を有する請求項１に記載の給湯システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記貯湯タンクを経由して前記高温水を前記湯水混合装置に供給することで前記熱消費装置に湯水が供給されているとき、前記バイパス路に水を流すように前記給水経路切替装置を動作させ、
前記貯湯タンクを経由して前記高温水を前記湯水混合装置に供給することで前記熱消費装置に湯水が供給されている状態で前記熱消費装置での湯水の消費が終了するとき、前記流入状態切替装置を前記第２流入状態又は前記第３流入状態に動作させる請求項２に記載の給湯システム。
【請求項４】
前記湯水混合装置よりも下流側には、浴槽を含む複数の前記熱消費装置が比例弁を介して並列に接続され、
前記制御装置は、前記貯湯タンクを経由して前記高温水を前記湯水混合装置に供給することで前記複数の熱消費装置の内の前記浴槽以外の少なくとも一つの熱消費装置に湯水が供給されているとき、前記バイパス路に水を流すように前記給水経路切替装置を動作させ、
前記貯湯タンクを経由して前記高温水を前記湯水混合装置に供給することで前記少なくとも一つの熱消費装置に湯水が供給されている状態で当該少なくとも一つの熱消費装置での湯水の消費が終了するとき、前記浴槽に湯水が供給されるように前記比例弁を動作させる請求項１〜３の何れか一項に記載の給湯システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記貯湯タンクを経由して前記高温水を前記湯水混合装置に供給することで前記熱消費装置に湯水が供給されているとき、前記バイパス路に水を流すように前記給水経路切替装置を動作させ、
前記貯湯タンクを経由して前記高温水を前記湯水混合装置に供給することで前記熱消費装置に湯水が供給されている状態で前記熱消費装置での湯水の消費が終了するとき、前記減圧装置に水を流すように前記給水経路切替装置を動作させる請求項１〜４の何れか一項に記載の給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湯水を貯える貯湯タンクを有する高温水供給装置から供給される湯水を用いて、熱消費装置への給湯を行う給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱消費装置に湯水を供給する給湯システムは、高温水を生成して熱消費装置に供給する高温水供給装置を備える。高温水供給装置には、例えば、水道水を瞬間湯沸かし式給湯器のような加熱装置で加熱した上で供給するタイプや、貯湯タンクに貯えている高温の湯水を供給するタイプなどがある。前者の場合、水道水の水圧がほぼそのまま熱消費装置へ供給される湯水に与えられるので、ユーザーに供給される湯水の水圧は比較的高いものになる。そのため、シャワーなどの熱消費装置に対して湯水を供給する場合、比較的高い水圧の湯水を供給できることになり、ユーザーの使い勝手が良く、ユーザーが満足感を得られるようになる。後者の場合、貯湯タンクに貯えられている湯水に対して水道水の供給圧が加わってしまうと貯湯タンクが故障（例えば破損など）してしまう可能性があるため、水道水を減圧した上で貯湯タンクに給水されることになる。そのため、貯湯タンクから出湯される湯水の水圧は、高くても水道水を減圧した後の圧力になり、熱消費装置へ供給される湯水の水圧が相対的に低くなってしまう。
【０００３】
このような、熱消費装置へ供給される湯水の水圧を高める必要があるという要望に対応した貯湯システムが幾つか提案されている。例えば、特許文献１に記載されている貯湯システムでは、貯湯タンク（１）に対して第１の減圧弁（１１）を介して給水を行っている。これにより貯湯タンク（１）に貯えられている湯水に加わる圧力を低く抑えることができる。そして、熱消費装置へは、貯湯タンク（１）に貯えられている相対的に低圧の高温水と、貯湯タンク（１）を経由しないバイパス管（４）から供給される相対的に高圧の低温水（例えば、第２の減圧弁（１３）で減圧された後の水）とが混合弁（１４）で混合された上で供給される。このようにして、熱消費装置へ供給される湯水の圧力を高めようとしている。
【０００４】
また、特許文献２にも同様の貯湯システムが記載されている。具体的には、貯湯タンク（２）に対して減圧弁（３）を介して給水を行うことで、貯湯タンク（２）が破損しないようにしている。そして、貯湯タンク（２）から出湯される高温水と、バイパス配管（１２）を介して供給される減圧されていない水とを混合して、その混合した後の湯水を給湯口（１０）に供給している。
【０００５】
特許文献３に記載の給湯システムは、高圧の水が、貯湯タンク（１）に貯えられている高温水と熱交換する間接熱交換器（１０）を備えている。そして、間接熱交換器（１０）で、貯湯タンク（１）に貯えられている高温水と熱交換して昇温された高圧の湯水を、熱消費装置に対して供給できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１２１８２７号公報
【特許文献２】特開２００６−２６６５９８号公報
【特許文献３】特許第４０７３７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、貯湯タンクに加わる圧力を低減しつつ、熱消費装置に供給する湯水の圧力を高めることができる給湯システムとして幾つかあるが、何れのシステムも未だ以下のような課題を含んでいる。
【０００８】
例えば、特許文献１及び特許文献２に記載の給湯システムでは、貯湯タンクへの給水圧を相対的に低圧にしているため、貯湯タンクから出湯される高温水も相対的に低圧になる。そのため、その低圧の高温水に対して相対的に高圧の水を混合するとしても、熱消費装置に供給する湯水の圧力を大幅に向上させることはできなかった。
また、特許文献３に記載の給湯システムでは、間接熱交換器を設ける必要があるため、コストが増大するという課題や、熱交換による損失が発生するという課題などがある。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、湯水を貯える貯湯タンクと加熱装置とを有する高温水供給装置から供給される湯水を用いて、熱消費装置に対して高圧の湯水を供給可能な給湯システムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る給湯システムの特徴構成は、
相対的に高温の高温水と相対的に低温の低温水とを混合して、熱消費装置に供給する設定温度の湯水を作る湯水混合装置と、
給水源から所定の給水圧で供給される水が流れる給水路と、
前記給水路の途中に設けられ、前記所定の給水圧で上流側から供給される水の圧力を低下させた上で下流側に流す減圧装置と、
前記減圧装置をバイパスして水を流すバイパス路と、
前記減圧装置に水を流すのか、又は、前記バイパス路に水を流すのかを切り替える給水経路切替装置と、
前記減圧装置及び前記バイパス路よりも下流側で前記給水路に接続され、当該給水路から供給される水の圧力を利用して前記湯水混合装置に対して前記高温水を供給する高温水供給装置と、
前記湯水混合装置及び前記給水経路切替装置及び前記高温水供給装置の動作を制御する制御装置とを備え、
前記高温水供給装置は、湯水を前記高温水として貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクに貯えている湯水又は前記給水路から供給される水を加熱して前記高温水を生成する加熱装置とを有する点にある。
【００１１】
上記特徴構成によれば、高温水供給装置は、給水路に接続され、その給水路から供給される水の圧力を利用して湯水を熱消費装置に供給する。加えて、高温水供給装置に接続される給水路の途中には、減圧装置に水を流すのか、又は、前記バイパス路に水を流すのかを切り替える給水経路切替装置が設けられている。つまり、給水経路切替装置によって減圧装置に水を流した場合には、高温水供給装置に供給される水の圧力を相対的に低くできる。その結果、熱消費装置に供給される湯水の圧力は相対的に低くなるが、高温水供給装置の内部の湯水に加わる水圧を相対的に低く抑えることができるので、水圧による故障などの問題も回避できる。これに対して、給水経路切替装置によってバイパス路に水を流した場合には、高温水供給装置に供給される水の圧力を相対的に高くできる。その結果、熱消費装置に供給される湯水の圧力が相対的に高くなるため、シャワーなどの熱消費装置に対して湯水を供給する場合、比較的高い水圧の湯水を供給できることになり、ユーザーの使い勝手が良く、ユーザーが満足感を得られるようになる。
【００１２】
本発明に係る給湯システムの別の特徴構成は、前記高温水供給装置は、前記給水路を流れる水が前記貯湯タンクに供給される第１流入状態、又は、前記給水路を流れる水が前記貯湯タンクを経由せずに前記加熱装置に供給される第２流入状態、又は、前記給水路を流れる水が前記貯湯タンクに供給されると共に前記貯湯タンクを経由せずに前記加熱装置にも供給される第３流入状態に切り替える流入状態切替装置、及び、前記貯湯タンクに貯えられている湯水を前記加熱装置を経由して前記湯水混合装置へと流出させる第１流出状態、又は、前記貯湯タンクに貯えられている湯水を前記加熱装置を経由せずに前記湯水混合装置へと流出させる第２流出状態に切り替える流出状態切替装置を有する点にある。
【００１３】
上記特徴構成によれば、流入側と流出側とに所定の状態切替装置を備えることとする。そして、流入状態切替装置によって、給水路を流れる水が貯湯タンクに供給される第１流入状態に切り替えられると、貯湯タンクに貯えられている湯水に、給水路から供給される水の圧力が加わる。その結果、貯湯タンクに貯えられている湯水を、給水路から供給される水の圧力を利用して湯水混合装置に対して供給できる。
流入状態切替装置によって、給水路を流れる水が貯湯タンクを経由せずに加熱装置に供給される第２流入状態に切り替えられると、加熱装置で加熱された後の湯水を、給水路から供給される水の圧力を利用して湯水混合装置に対して供給できる。また、貯湯タンクに貯えられている湯水には給水路から供給される水の圧力が加わらないので、給水路から供給される水の圧力によって貯湯タンクが故障するといった問題も回避できる。
流入状態切替装置によって、給水路を流れる水が貯湯タンクに供給されると共に貯湯タンクを経由せずに加熱装置にも供給される第３流入状態に切り替えられると、貯湯タンクに貯えられている湯水に、給水路から供給される水の圧力が加わることで、貯湯タンクに貯えられている湯水を、給水路から供給される水の圧力を利用して湯水混合装置に対して供給できると共に、加熱装置で加熱された後の湯水を、給水路から供給される水の圧力を利用して湯水混合装置に対して供給できる。
【００１４】
加えて、上記特徴構成によれば、流出状態切替装置によって、貯湯タンクに貯えられている湯水を加熱装置を経由して湯水混合装置へと流出させる第１流出状態に切り替えられると、貯湯タンクに貯えられている湯水を、加熱装置で昇温した上で、熱消費装置へと供給できる。つまり、貯湯タンクに蓄えている熱量が少なくても、熱消費装置に対して十分な熱を供給できる。
流出状態切替装置によって、貯湯タンクに貯えられている湯水を加熱装置を経由せずに湯水混合装置へと流出させる第２流出状態に切り替えられると、加熱装置で湯水の昇温を行うことなく、貯湯タンクに貯えられている湯水を熱消費装置へと供給できる。
【００１５】
本発明に係る給湯システムの更に別の特徴構成は、前記制御装置は、前記貯湯タンクを経由して前記高温水を前記湯水混合装置に供給することで前記熱消費装置に湯水が供給されているとき、前記バイパス路に水を流すように前記給水経路切替装置を動作させ、前記貯湯タンクを経由して前記高温水を前記湯水混合装置に供給することで前記熱消費装置に湯水が供給されている状態で前記熱消費装置での湯水の消費が終了するとき、前記流入状態切替装置を前記第２流入状態又は前記第３流入状態に動作させる点にある。
【００１６】
上記特徴構成によれば、制御装置は、貯湯タンクを経由して高温水を湯水混合装置に供給することで熱消費装置に湯水が供給されているとき、バイパス路に水を流すように給水経路切替装置を動作させる。つまり、貯湯タンクを経由して高温水を湯水混合装置に供給することで熱消費装置に湯水が供給されている状態では、貯湯タンクを経由して熱消費装置へと湯水が流れ出しているため、貯湯タンクの内部の水圧が非常に高くなることもない。その結果、バイパス路を通った相対的に高圧の水が貯湯タンクへと供給されているとしても、貯湯タンクが水圧によって故障するといった問題を回避でき、且つ、熱消費装置へは相対的に圧力の高い高温水を供給できる。
また、制御装置は、貯湯タンクを経由して高温水を湯水混合装置に供給することで熱消費装置に湯水が供給されている状態で熱消費装置での湯水の消費が終了するとき、流入状態切替装置を第２流入状態又は第３流入状態に動作させる。つまり、給水路から高温水供給装置へ加わる水の圧力が加熱装置の方へと分散されることになるため、熱消費装置での湯水の消費が終了するときに高温水供給装置の内部での水圧が上昇するとしても、その圧力上昇が貯湯タンクのみで発生しないようになる。その結果、貯湯タンクが水圧によって故障するといった問題を回避できる。
【００１７】
本発明に係る給湯システムの更に別の特徴構成は、前記湯水混合装置よりも下流側には、浴槽を含む複数の前記熱消費装置が比例弁を介して並列に接続され、前記制御装置は、前記貯湯タンクを経由して前記高温水を前記湯水混合装置に供給することで前記複数の熱消費装置の内の前記浴槽以外の少なくとも一つの熱消費装置に湯水が供給されているとき、前記バイパス路に水を流すように前記給水経路切替装置を動作させ、前記貯湯タンクを経由して前記高温水を前記湯水混合装置に供給することで前記少なくとも一つの熱消費装置に湯水が供給されている状態で当該少なくとも一つの熱消費装置での湯水の消費が終了するとき、前記浴槽に湯水が供給されるように前記比例弁を動作させる点にある。
【００１８】
上記特徴構成によれば、制御装置は、貯湯タンクを経由して高温水を湯水混合装置に供給することで少なくとも一つの熱消費装置に湯水が供給されているとき、バイパス路に水を流すように給水経路切替装置を動作させる。つまり、貯湯タンクを経由して高温水を湯水混合装置に供給することで少なくとも一つの熱消費装置に湯水が供給されている状態では、貯湯タンクを経由して少なくとも一つの熱消費装置へと湯水が流れ出しているため、貯湯タンクの内部の水圧が非常に高くなることもない。その結果、バイパス路を通った相対的に高圧の水が貯湯タンクへと供給されているとしても、貯湯タンクが水圧によって故障するといった問題を回避でき、且つ、少なくとも一つの熱消費装置へは相対的に圧力の高い高温水を供給できる。
また、制御装置は、貯湯タンクを経由して高温水を湯水混合装置に供給することで、浴槽以外の少なくとも一つの熱消費装置に湯水が供給されている状態で当該少なくとも一つの熱消費装置での湯水の消費が終了するとき、浴槽に湯水が供給されるように比例弁を動作させる。つまり、給水路から高温水供給装置へ加わる水の圧力が浴槽の方へと分散されることになるため、少なくとも一つの熱消費装置での湯水の消費が終了するときに高温水供給装置の内部での水圧が上昇するとしても、その圧力上昇が貯湯タンクのみで発生しないようになる。その結果、貯湯タンクが水圧によって故障するといった問題を回避できる。また、浴槽に供給される湯水は、湯水混合装置によって温度調節された後の湯水であるので、このように使用者の意図しないタイミングで浴槽に湯水が供給されたとしても、使用者に被害が及ぶ可能性を低くできる。
【００１９】
本発明に係る給湯システムの更に別の特徴構成は、前記制御装置は、前記貯湯タンクを経由して前記高温水を前記湯水混合装置に供給することで前記熱消費装置に湯水が供給されているとき、前記バイパス路に水を流すように前記給水経路切替装置を動作させ、前記貯湯タンクを経由して前記高温水を前記湯水混合装置に供給することで前記熱消費装置に湯水が供給されている状態で前記熱消費装置での湯水の消費が終了するとき、前記減圧装置に水を流すように前記給水経路切替装置を動作させる点にある。
【００２０】
上記特徴構成によれば、制御装置は、貯湯タンクを経由して高温水を湯水混合装置に供給することで熱消費装置に湯水が供給されているとき、バイパス路に水を流すように給水経路切替装置を動作させる。つまり、貯湯タンクを経由して高温水を湯水混合装置に供給することで熱消費装置に湯水が供給されている状態では、貯湯タンクを経由して熱消費装置へと湯水が流れ出しているため、貯湯タンクの内部の水圧が非常に高くなることもない。その結果、バイパス路を通った相対的に高圧の水が貯湯タンクへと供給されているとしても、貯湯タンクが水圧によって故障するといった問題を回避でき、且つ、熱消費装置へは相対的に圧力の高い高温水を供給できる。
また、制御装置は、貯湯タンクを経由して高温水を湯水混合装置に供給することで熱消費装置に湯水が供給されている状態で熱消費装置での湯水の消費が終了するとき、減圧装置に水を流すように給水経路切替装置を動作させる。つまり、貯湯タンクに供給される水の圧力を相対的に低くすることができる。その結果、貯湯タンクが水圧によって故障するといった問題を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】給湯システムの構成を概略的に説明する図である。
【図２】給湯システムの構成を具体的に説明する図である。
【図３】湯水が流れる経路例を説明する図である。
【図４】湯水が流れる経路例を説明する図である。
【図５】湯水が流れる経路例を説明する図である。
【図６】湯水が流れる経路例を説明する図である。
【図７】湯水が流れる経路例を説明する図である。
【図８】湯水が流れる経路例を説明する図である。
【図９】別実施形態の給湯システムの構成を具体的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、図面を参照して本発明に係る給湯システムについて説明する。図１は、給湯システムの構成を概略的に説明する図である。図示するように、給湯システムは、湯水混合装置１３と給水路１と減圧装置１２とバイパス路９と給水経路切替装置１１と高温水供給装置２０と制御装置Ｃとを備える。制御装置Ｃは、湯水混合装置１３及び給水経路切替装置１１及び高温水供給装置２０の動作を制御する。
【００２３】
給水源１０（例えば、上水道配管網や貯水槽などの上水設備）から供給される水は、給水路１を介して高温水供給装置２０及び湯水混合装置１３に供給される。給水路１は、給水源１０から所定の給水圧で供給される水が流れる。給水路１の途中には、減圧装置１２が設けられている。減圧装置１２は、所定の給水圧で上流側から供給される水の圧力を低下させた上で下流側に流すように構成されている。減圧装置１２は、例えば減圧弁などを用いて構成される。
【００２４】
給水路１には、減圧装置１２をバイパスして水を流すバイパス路９が接続されている。減圧装置１２に水を流すのか、又は、バイパス路９に水を流すのかは、給水路１の途中に設けられる給水経路切替装置１１が切り替える。図１に示す例では、減圧装置１２よりも上流側の給水路１に給水経路切替装置１１が設けられている。そして、給水経路切替装置１１を起点として、バイパス路９が給水路１から分岐し、減圧装置１２よりも下流側の給水路１にある合流部５で、バイパス路９は給水路１に合流する。給水経路切替装置１１は、例えば三方弁を用いて構成される。
【００２５】
合流部５よりも下流側の給水路１には分岐部６が設けられ、この分岐部６から給水路１が二手に分かれる。一方の給水路１は高温水供給装置２０に接続され、他方の給水路１は湯水混合装置１３に供給される。
【００２６】
高温水供給装置２０は、減圧装置１２及びバイパス路９よりも下流側で給水路１に接続され、給水路１から供給される水の圧力を利用して湯水混合装置１３に対して高温水を供給する。高温水供給装置２０と熱消費装置１４とは出湯路２で接続されており、その出湯路２の途中に湯水混合装置１３が設けられている。高温水供給装置２０は、湯水を高温水として貯える貯湯タンク２１と、貯湯タンク２１に貯えている湯水又は給水路１から供給される水を加熱して高温水を生成する加熱装置２２とを有する。
【００２７】
加熱装置２２は、例えば、ガスなどの燃料の燃焼熱を利用する燃焼式の温水器、電気式の温水器、自然冷媒ヒートポンプ給湯器、太陽熱集熱器など、様々な種類の装置を用いて構成される。或いは、燃料電池や、エンジンとそのエンジンによって駆動される発電機とを備えてエンジンの排熱と発電機の発電電力とを利用するような熱電併給装置などを、上記加熱装置２２として利用することもできる。また或いは、加熱装置２２が、熱電併給装置と燃焼式温水器などの補助熱源装置とを各別に備えた構成となっていてもよい。そして。加熱装置２２は、貯湯タンク２１に貯えられている湯水を加熱対象として加熱できるタイプや、給水路１から供給される水を加熱対象として加熱できるタイプや、貯湯タンク２１に貯えられている湯水及び給水路１から供給される水の両方を加熱対象として加熱できるタイプなど、様々なタイプに構成することができる。また、加熱装置２２は、加熱して昇温した湯水（高温水）を貯湯タンク２１へ貯湯させる貯湯運転を行うタイプ、加熱して昇温した湯水（高温水）を貯湯タンク２１を経由せずに出湯路２へ送り出す給湯運転を行うタイプ、貯湯運転及び給湯運転の両方を行うことができるタイプなど、様々なタイプに構成することができる。
【００２８】
貯湯タンク２１の内部では、図２に示すように、*湯水が温度成層を形成するように貯えられる。つまり、上方側に相対的に高温の湯水が貯えられ、下方側に相対的に低温の湯水が貯えられる。貯湯タンク２１の側部には、上方側から下方側に向けて温度センサＴ１〜温度センサＴ４が設けられている。これらの温度センサＴ１〜Ｔ４の検出結果は制御装置Ｃに伝達される。例えば、制御装置Ｃは、温度センサＴ１〜Ｔ４の全てで検出される湯水の温度が高温であれば、貯湯タンク２１には湯が満杯の状態になっていると判定できる。逆に、制御装置Ｃは、温度センサＴ１のみが高温の湯水を検出し、温度センサＴ２〜Ｔ４は低温の湯水を検出した場合には、温度センサＴ１で検出される範囲の湯水のみが高温であること、即ち、貯湯タンク２１での蓄熱量が少ない状態であると判定できる。
【００２９】
湯水混合装置１３は、相対的に高温の高温水と相対的に低温の低温水とを混合して、熱消費装置１４に供給する設定温度の湯水を作る。本実施形態では、高温水供給装置２０から湯水混合装置１３に対して高温水が供給され、給水路１から湯水混合装置１３に対して低温水が供給される。湯水混合装置１３は、例えば混合弁などを用いて構成される。そして、制御装置Ｃが、湯水混合装置１３よりも下流側の出湯路２に設けた温度センサＴ５の検出結果を参照して、湯水混合装置１３によって作られた湯水の温度が、熱消費装置１４に供給する設定温度になるように湯水混合装置１３の動作を制御する。熱消費装置１４は、例えば給湯用途、風呂湯張り用途（即ち、浴槽）などである。
【００３０】
図１に示している情報入出力装置１９は、一般家庭であれば例えば台所や浴室などに設けられているリモコン装置である。そして、この情報入出力装置１９を用いて、熱消費装置１４の設定温度（給湯のための湯水の温度、風呂湯張りのための湯水の温度等）などを入力することができる。
【００３１】
上述したように、本実施形態では、高温水供給装置２０が、給水路１から供給される水の圧力を利用して湯水混合装置１３に対して高温水を供給するように構成されている。そして、制御装置Ｃは、貯湯タンク２１を経由して高温水を湯水混合装置１３に供給することで熱消費装置１４に湯水が供給されているとき、バイパス路９に水を流すように給水経路切替装置１１を動作させる。つまり、貯湯タンク２１を経由して高温水を湯水混合装置１３に供給する状態では、給水路１及びバイパス路９を通って（即ち、減圧装置１２を通らずに）供給される水の圧力は貯湯タンク２１の内部の湯水に加わっているが、貯湯タンク２１から抜け出ている高温水も存在する。そのため、貯湯タンク２１の内部の水圧が非常に大きくなることはなく、貯湯タンク２１が給水圧によって破損するといった問題も発生しない。
【００３２】
尚、貯湯タンク２１から抜け出る高温水が存在しなくなると、貯湯タンク２１の内部の湯水に加わる圧力が上昇することになる。そのため、制御装置Ｃは、貯湯タンク２１を経由して高温水を湯水混合装置１３に供給することで熱消費装置１４に湯水が供給されている状態で熱消費装置１４での湯水の消費が終了するとき、減圧装置１２に水を流すように給水経路切替装置１１を動作させる。例えば、制御装置Ｃは、出湯路２の途中（図１では、湯水混合装置１３と熱消費装置１４との間の出湯路２）に設けた流量センサ１８の検出結果を参照して、出湯路２での湯水の流量が減少すると、熱消費装置１４での湯水の消費が終了するタイミングであると判定できる。或いは、使用者が情報入出力装置１９に対して湯水の消費を終了する旨を指示すると、制御装置Ｃは、熱消費装置１４での湯水の消費が終了するタイミングであると判定できる。そして、制御装置Ｃは、熱消費装置１４での湯水の消費が終了するタイミングであると判定すると、減圧装置１２に水を流すように給水経路切替装置１１を動作させる。その結果、減圧装置１２で減圧された後の水の圧力が貯湯タンク２１の内部の湯水に加わるため、貯湯タンク２１の内部の水圧が非常に大きくなることはなく、貯湯タンク２１が給水圧によって破損するといった問題も発生しない。
【００３３】
次に、図２を参照して給湯システムの構成を具体的に説明する。図２に示す給湯システムは、図１に示した給湯システムを具体化した例であり、図１で示したのと同じ構成要素には図２でも同じ参照符号を記載している。
【００３４】
給水路１の途中には、減圧装置としての減圧弁１２が設けられている。給水路１には、減圧弁をバイパスして水を流すバイパス路９が接続されている。減圧弁１２に水を流すのか、又は、バイパス路９に水を流すのかは、給水路１とバイパス路９との分岐部位に設けられる三方弁（給水経路切替装置の一例）１１によって切り替えられる。三方弁１１の動作は、制御装置Ｃが制御する。
給水路１は、バイパス路９が給水路１に合流する合流部５よりも下流側に位置する分岐部６で二手に分岐し、一方は湯水混合装置１３としての混合弁に至る給水路１ａ（１）になり、他方は高温水供給装置２０に至る給水路１ｂ（１）となる。
【００３５】
高温水供給装置２０には、給水路１ｂを経由して水が供給される。また、高温水供給装置２０からは、出湯路２を経由して湯水（高温水）が混合弁１３へと供給される。
【００３６】
高温水供給装置２０の内部では、貯湯タンク２１と加熱装置２２としての温水器２２Ａ（２２）とが、幾つかの流路を組み合わせて接続されている。図２に示す加熱装置２２としての温水器２２Ａは、燃焼式温水器である。高温水供給装置２０の内部に導かれた給水路１ｂは三方弁１７に接続され、その三方弁１７で、貯湯タンク２１へ至る給水路１ｂと、接続路３及び加熱路４の合流部７へと至る給水路１ｃ（１）とに分岐する。この三方弁１７は、給水路１ｂを流れる水が貯湯タンク２１に供給される第１流入状態と、給水路１ｂを流れる水が貯湯タンク２１を経由せずに給水路１ｃを通って温水器２２Ａに供給される第２流入状態と、給水路１ｂを流れる水が貯湯タンク２１に供給されると共に貯湯タンク２１を経由せずに給水路１ｃを通って温水器２２Ａにも供給される第３流入状態とを切り替える流入状態切替装置として機能する。三方弁１７の上記切替動作は、制御装置Ｃが制御する。
【００３７】
貯湯タンク２１から混合弁（湯水混合装置）１３へと至る出湯路２の途中には、三方弁１５と合流部８とが順に位置している。三方弁１５では、出湯路２から接続路３が分岐している。そして、三方弁１５は、貯湯タンク２１に貯えられている湯水を温水器２２Ａを経由して（即ち、接続路３及び加熱路４及び合流部８を経由して）混合弁１３へと流出させる第１流出状態と、貯湯タンク２１に貯えられている湯水を温水器２２Ａを経由せずに（即ち、接続路３及び加熱路４を経由せずに）、合流部８を通って混合弁１３へと流出させる第２流出状態とを切り替える流出状態切替装置１５として機能する。接続路３の途中には、湯水が合流部７から三方弁１５へと向かうことを阻害する逆止弁２４が設けられている。三方弁１５の上記切替動作は、制御装置Ｃが制御する。
【００３８】
混合弁（湯水混合装置）１３よりも下流側の出湯路２には出湯水比例弁１６が設けられている。出湯水比例弁１６よりも下流側の出湯路２は、出湯路２ａ（２）と出湯路２ｂ（２）とに分岐している。つまり、混合弁（湯水混合装置）１３よりも下流側には、浴槽を含む複数の熱消費装置１４が出湯水比例弁１６を介して並列に接続されている。例えば、出湯路２ａは給湯用途（熱消費装置１４の一例）へ湯水を供給する流路であり、出湯路２ｂは風呂追焚き用途（熱消費装置１４としての浴槽）へ湯水を供給する流路である。出湯路２ａの途中には流量センサ１８が設けられている。その結果、制御装置Ｃは、流量センサ１８の検出結果を参照して、給湯用途での湯水の使用状態を判定することができる。出湯路２ｂの途中には、制御装置Ｃによって動作制御される注湯電磁弁２５が設けられており、上記風呂追焚き用途へ湯水を供給しないときには常時閉止されている。
【００３９】
次に、図３〜図８を参照して、湯水が流れる経路について具体例を挙げて説明する。
図３は、熱消費装置１４への湯水の供給が開始された直後での、湯水が流れる経路例を示す図である。この状態では、高温水供給装置２０から熱消費装置１４への湯水の流通が円滑になっておらず、貯湯タンク２１の内部にも比較的大きな水圧が加わる。そのため、制御装置Ｃは、給水源１０から供給される湯水の全量が減圧弁を流れるように三方弁１１動作させて、貯湯タンク２１の内部の水圧が非常に大きくならないように制御している。これにより、貯湯タンク２１が水圧によって故障するなどの問題を回避できる。
【００４０】
また、図３に示す例では、貯湯タンク２１の内部に高温水が十分に貯えられているため、高温水供給装置２０から出湯路２へと出湯される湯水は、全て貯湯タンク２１から送出される。つまり、制御装置Ｃは、流入状態切替装置としての三方弁１７を、給水路１ｂを流れる水が貯湯タンク２１に供給される第１流入状態に動作させ、流出状態切替装置としての三方弁１５を、貯湯タンク２１に貯えられている湯水を温水器２２Ａを経由せずに（即ち、接続路３及び加熱路４を経由せずに）、合流部８を通って混合弁（湯水混合装置）１３へと流出させる第２流出状態に動作させる。
【００４１】
図４は、熱消費装置１４への湯水の供給が開始されてから時間が経過した後での、湯水が流れる経路例を示す図である。この状態では、高温水供給装置２０から熱消費装置１４への湯水の流通が円滑になっており、貯湯タンク２１の内部にも大きな水圧は加わらない。例えば、制御装置Ｃは、熱消費装置１４への湯水の供給が開始されてから設定時間経過すると又は流量センサ１８で検出される流量が設定流量を超える期間が設定時間経過すると、図３に示した経路例から図４に示した経路例へと切り替えることができる。或いは、使用者が情報入出力装置１９に対して熱消費装置１４での急激な止水や流量の変動が起こらない旨を指示すると（例えば、情報入出力装置１９に「連続給湯」ボタンなどを設けておき、それがＯＮされると）、制御装置Ｃは、図３に示した経路例から図４に示した経路例へと切り替えるタイミングであると判定できる。そして、制御装置Ｃは、給水源１０から供給される湯水の全量がバイパス路９を流れるように三方弁１１を動作させて、熱消費装置１４へ比較的高い水圧の湯水が供給されるように制御している。このような制御を行うことで、シャワーなどの給湯用途に対して貯湯タンク２１に貯えている湯水を供給する場合、比較的高い水圧で供給できることになり、ユーザーの使い勝手が良く、ユーザーが満足感を得られるようになる。
【００４２】
また、図４に示す例でも、図３の場合と同様に、制御装置Ｃは、流入状態切替装置としての三方弁１７を、給水路１ｂを流れる水が貯湯タンク２１に供給される第１流入状態に動作させ、流出状態切替装置としての三方弁１５を、貯湯タンク２１に貯えられている湯水を温水器２２Ａを経由せずに（即ち、接続路３及び加熱路４を経由せずに）、合流部８を通って混合弁（湯水混合装置）へと流出させる第２流出状態に動作させている。
【００４３】
図５は、熱消費装置１４への湯水の供給が終了する状態での、湯水が流れる経路例を示す図である。例えば、制御装置Ｃは、出湯路２ａの途中に設けた流量センサ１８の検出結果を参照して、出湯路２ａでの湯水の流量が終了したことを検知できる。或いは、使用者が情報入出力装置１９に対して湯水の消費を終了する旨を指示すると、制御装置Ｃは、熱消費装置１４での湯水の消費が終了するタイミングであると判定できる。そして、制御装置Ｃは、貯湯タンク２１を経由して高温水を混合弁１３に供給することで熱消費装置１４に湯水が供給されている状態で熱消費装置１４での湯水の消費が終了するとき、三方弁１７を上記第３流入状態に動作させる。つまり、制御装置Ｃは、高温水供給装置２０からの出湯量が減少してゼロになったことに伴って生じる、高温水供給装置２０の内部での圧力上昇（貯湯タンク２１の内部での圧力上昇）を緩和するため、流入状態切替装置としての三方弁１７を、給水路１ｂを流れる水が貯湯タンク２１に供給されると共に貯湯タンク２１を経由せずに給水路１ｃを通って温水器２２Ａにも供給される第３流入状態に動作させる。或いは、図示は省略するが、制御装置Ｃが、貯湯タンク２１を経由して高温水を混合弁１３に供給することで熱消費装置１４に湯水が供給されている状態で熱消費装置１４での湯水の消費が終了するとき、三方弁１７を上記第２流入状態に動作させてもよい。このような制御により、給水源１０から供給される水の水圧は給水路１ｃへ分散される。その結果、貯湯タンク２１の内部の圧力が非常に大きくなることを避けることができる。
【００４４】
また、制御装置Ｃは、出湯路２ｂの途中に設けられる注湯電磁弁２５を開放させると共に出湯水比例弁１６から出湯路２ｂ側に供給される湯水の量を増加させて、浴槽へと（即ち、出湯路２ｂへと）湯水を流出させる。つまり、制御装置Ｃは、貯湯タンク２１を経由して高温水を混合弁（湯水混合装置）１３に供給することで複数の熱消費装置１４の内の浴槽以外の少なくとも一つの熱消費装置（例えば給湯用途）に湯水が供給されているとき、バイパス路９に水を流すように三方弁（給水経路切替装置）１１を動作させる。また、制御装置Ｃは、貯湯タンク２１を経由して高温水を混合弁（湯水混合装置）１３に供給することで上記少なくとも一つの熱消費装置（例えば給湯用途）に湯水が供給されている状態で当該少なくとも一つの熱消費装置（例えば給湯用途）での湯水の消費が終了するとき、浴槽に湯水が供給されるように注湯電磁弁２５及び出湯水比例弁１６を動作させる。このような制御により、給水源１０から供給される水の水圧は出湯路２ｂ（浴槽）へも分散される。その結果、貯湯タンク２１の内部の圧力が非常に大きくなることを避けることができる。
【００４５】
図６は、貯湯タンク２１の内部に十分な熱量が蓄えられていない状態での、湯水が流れる経路例を示す図である。制御装置Ｃは、上述したように、貯湯タンク２１に設けられる温度センサＴ１〜温度センサＴ４の検出結果を参照して、貯湯タンク２１での蓄熱量を導出すること、即ち、貯湯タンク２１の内部に十分な熱量が蓄えられているか否かを判定することができる。この場合、制御装置Ｃは、流出状態切替装置としての三方弁１５を、貯湯タンク２１に貯えられている湯水を温水器２２Ａを経由して（即ち、接続路３及び加熱路４及び合流部８を経由して）混合弁１３へと流出させる第１流出状態に動作させる。加えて、制御装置Ｃは、温水器２２Ａを加熱作動させる。その結果、貯湯タンク２１から出湯された湯水が、接続路３及び加熱路４及び合流部８を経由して、温水器２２Ａによって昇温された後で、湯水混合装置としての混合弁１３に供給される。
【００４６】
図７は、貯湯タンク２１の内部に蓄えられている熱量が更に少なくなった状態での、湯水が流れる経路例を示す図である。この場合、制御装置Ｃは、流出状態切替装置としての三方弁１５を、貯湯タンク２１に貯えられている湯水を温水器２２Ａを経由して（即ち、接続路３及び加熱路４及び合流部８を経由して）混合弁１３へと流出させる第１流出状態に動作させると共に、流入状態切替装置としての三方弁１７を、給水路１ｂを流れる水が貯湯タンク２１に供給されると共に貯湯タンク２１を経由せずに給水路１ｃを通って温水器２２Ａにも供給される第３流入状態に動作させる。
【００４７】
図８は、貯湯タンク２１に貯えられている湯水を使用せずに、高温水供給装置２０から熱消費装置１４へ湯水を供給する状態での、湯水が流れる経路例を示す図である。この場合、制御装置Ｃは、流入状態切替装置としての三方弁１７を、給水路１ｂを流れる水が貯湯タンク２１を経由せずに給水路１ｃを通って温水器２２Ａに供給される第２流入状態に動作させる。
【００４８】
以上のように、本実施形態の給湯システムは、湯水を貯える貯湯タンク２１と加熱装置２２とを有する高温水供給装置２０から供給される湯水を用いて熱消費装置１４に対して高圧の湯水を供給可能であると共に、給水源１０から供給される水の圧力が高かったとしてもその圧力によって高温水供給装置２０が故障するといった問題を回避可能に構成されている。
【００４９】
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、給水経路切替装置１１が三方弁を用いて構成される例を説明したが、他の装置を用いて給水経路切替装置１１を構成することもできる。図９は、別実施形態の給湯システムの構成を具体的に説明する図である。この給湯システムでは、給水経路切替装置１１が、バイパス路９に設けられた電磁弁（開閉弁）２３を用いて構成されている。
制御装置Ｃが、電磁弁２３（１１）を閉止状態に動作させると、給水路１を流れる水はバイパス路９を流れることはできず、全て減圧弁１２を通って流れる。これに対して、制御装置Ｃが、電磁弁２３（１１）を開放状態に動作させると、給水路１を流れる水は、減圧弁１２よりも抵抗の小さいバイパス路９を流れる。このようにして、制御装置Ｃは、減圧弁１２に水を流すのか、又は、バイパス路９に水を流すのかを、電磁弁２３（１１）を用いて切り替えることができる。
【００５０】
＜２＞
上記実施形態において、制御装置Ｃは、熱消費装置１４としてのシャワーに高温水を供給する場合にのみ、給水経路切替装置１１がバイパス路９を介した水の供給（例えば図４〜図８に示したような給湯）を行い、他の場合には減圧装置１２を介した水の供給を行うような制御を実行してもよい。具体的には、制御装置Ｃは、使用者が情報入出力装置１９を用いて熱消費装置１４の一例としての浴槽への風呂湯張り・風呂追焚きの実行又は実行予約を行ったとき、その実行完了後の所定期間内での給湯はシャワーでの熱消費であると判定する。例えば、制御装置Ｃは、時刻１９時に風呂湯張りを完了したとき、それから３時間（所定期間）の間のシャワー時間帯（時刻１９時〜時刻２２時）での給湯はシャワーでの熱消費であると判定する。そして、制御装置Ｃは、このシャワー時間帯で流量センサ１８が給湯流量を検出すると、それはシャワーでの熱消費が発生したと判定して、上記図４〜図８に示したような給湯を行う。これに対して、制御装置Ｃは、シャワー時間帯以外の時間帯では、給水経路切替装置１１が減圧装置１２を介した水の供給を行うような制御を行う。
【００５１】
＜３＞
上記実施形態では、貯湯タンク２１と加熱装置２２とが一つの高温水供給装置２０に含まれているように図示したが、貯湯タンク２１と加熱装置２２とは別々のシステムに設置されていてもよい。制御装置Ｃの制御下で、貯湯タンク２１と加熱装置２２とが高温水供給装置２０として運用できれば、実際の製品でのパッケージの区分けに制限は無い。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、湯水を貯える貯湯タンクと加熱装置とを有する高温水供給装置から供給される湯水を用いて、熱消費装置に対して高圧の湯水を供給可能な給湯システムに利用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１  給水路
２  出湯路
９  バイパス路
１０  給水源
１１  三方弁（給水経路切替装置）
１２  減圧装置（減圧弁）
１３  湯水混合装置（混合弁）
１４  熱消費装置
１５  三方弁（流出状態切替装置）
１６  出湯水比例弁（比例弁）
１７  三方弁（流入状態切替装置）
１８  流量センサ
１９  情報入出力装置
２０  高温水供給装置
２１  貯湯タンク
２２  加熱装置
２２Ａ  温水器
２５  注湯電磁弁
Ｃ  制御装置
【図１】
2015183965.tif 000003
【図２】
2015183965.tif 000004
【図３】
2015183965.tif 000005
【図４】
2015183965.tif 000006
【図５】
2015183965.tif 000007
【図６】
2015183965.tif 000008
【図７】
2015183965.tif 000009
【図８】
2015183965.tif 000010
【図９】
2015183965.tif 000011