(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を加熱する熱源機と、この熱源機から給湯栓に至る給湯往路及び前記給湯栓から前記熱源機に戻る給湯復路からなる給湯循環回路と、前記給湯復路に設置された湯水循環手段とを備え、前記給湯循環回路内の湯水温度が低下した際に前記湯水循環手段を駆動すると共に前記熱源機で湯水を加熱する給湯保温運転を行う給湯システムにおいて、
前記給湯復路のうちの前記湯水循環手段と前記熱源機との間に給水通路が接続され、この接続部に、給水の流れに応じて前記給湯復路のうちの前記接続部の上流側の湯水を吸引するアスピレータ構造を設けたことを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
前記給湯復路のうちの前記湯水循環手段と前記接続部との間には、前記接続部側への水の流れを許容し且つその逆の流れを禁止する逆止弁が設置されていることを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
【請求項３】
前記給湯栓からの出湯中には、前記湯水循環手段の駆動を停止することを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は給湯システムに関し、特に即時に湯を出湯可能な即湯機能を備えた給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ホテルや病院等の大量の出湯が要求される大型施設に設置され、出湯時に即時に湯を出湯する即湯機能を備えた給湯システムが実用に供されている。この種の給湯システムは、給水通路から供給された湯水を加熱する熱源機と、この熱源機から給湯栓に至る給湯往路及び給湯栓から熱源機に戻る給湯復路からなる給湯循環回路と、この給湯循環回路に湯水を循環させる循環ポンプ等を備えている。
【０００３】
上記の給湯システムにおいて、給湯運転が一定期間実行されなかった場合、給湯循環回路内に滞留した湯水の温度は放熱により徐々に低下する。そこで、給湯運転開始時に低温の湯水が出湯されるのを防止する為に、循環ポンプの駆動を介して給湯循環回路に湯水を循環させると共に、熱源機を燃焼作動し、給湯循環回路内の湯水温度を給湯設定温度に保持する給湯保温運転を実行する。
【０００４】
上記のような即湯機能を備えた給湯システムは、種々の文献にて開示されている。例えば、特許文献１の密閉型貯湯装置においては、コイル型熱交換器からなる加熱器と、この加熱器により加熱された湯水を貯留する貯湯タンクと、この貯湯タンクの湯水を複数の給湯栓に循環供給する循環給湯管と、この循環給湯管に湯水を強制的に循環させる循環ポンプ等を備え、給湯運転時には、循環ポンプの駆動を介して、貯湯タンクの湯水が循環される給湯循環が実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２０７９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のような即湯機能を備えた給湯システムでは、給湯循環回路内の湯水温度が給湯設定温度よりも低下した場合には、一般的に、給湯運転中及び待機中に関わらず給湯保温運転が実行される。即ち、給湯運転中でも、給湯栓から熱源機に戻る給湯復路に滞留する湯水温度は徐々に低下するので、この給湯復路の湯水が給湯設定温度よりも低くなる度に給湯保温運転を実行する必要がある。
【０００７】
しかし、給湯保温運転を実行する度に循環ポンプを駆動すると、循環ポンプの消費電力が増加してしまうので、給湯システムのランニングコストが高くなるという問題があり、その上、循環ポンプを頻繁にＯＮ／ＯＦＦ制御することになるので、循環ポンプの耐久性が低下するという問題がある。
【０００８】
また、特許文献１の密閉型貯湯装置においても、給湯運転時には、循環ポンプの駆動によって、循環給湯管の湯水が給湯栓から出湯されると共に、循環給湯管の湯水の一部を強制的に循環させているので、上記と同様に、循環ポンプの消費電力が増大し、ランニングコストが高くなるという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、給湯システムにおいて、給湯運転中に、循環ポンプを駆動せずとも給湯循環回路内の湯水温度を一定に保持可能な構造を備えたもの、循環ポンプの消費電力を低減すると共に、循環ポンプの耐久性を向上可能なもの、等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の給湯システムは、湯水を加熱する熱源機と、この熱源機から給湯栓に至る給湯往路及び前記給湯栓から前記熱源機に戻る給湯復路からなる給湯循環回路と、前記給湯復路に設置された湯水循環手段とを備え、前記給湯循環回路内の湯水温度が低下した際に前記湯水循環手段を駆動すると共に前記熱源機で湯水を加熱する給湯保温運転を行う給湯システムにおいて、前記給湯復路のうちの前記湯水循環手段と前記熱源機との間に給水通路が接続され、この接続部に、給水の流れに応じて前記給湯復路のうちの前記接続部の上流側の湯水を吸引するアスピレータ構造を設けたことを特徴としている。
【００１１】
請求項２の給湯システムは、請求項１の発明において、前記給湯復路のうちの前記湯水循環手段と前記接続部との間には、前記接続部側への水の流れを許容し且つその逆の流れを禁止する逆止弁が設置されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３の給湯システムは、請求項１又は２の発明において、前記給湯栓からの出湯中には、前記湯水循環手段の駆動を停止することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、給湯復路のうちの湯水循環手段と熱源機との間に給水通路が接続され、この接続部に、給水の流れに応じて給湯復路のうちの接続部の上流側の湯水を吸引するアスピレータ構造を設けたので、給水通路から給湯循環回路に給水が行われる場合には、アスピレータ構造によるベンチュリ効果によって、給水と同時に給湯復路のうちの接続部の上流側から湯水を吸引することができる。
【００１４】
即ち、給湯運転時に、給湯往路の湯水が給湯栓から出湯されると共に、給水通路の水が給湯復路のうちの接続部の下流側に供給されると、給湯復路のうちの接続部の上流側から湯水が吸引されるので、給湯循環回路に湯水の循環流を自然に形成することができる。このため、湯水循環手段を駆動せずとも、給湯循環回路内の湯水温度を一定に保持することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、給湯復路のうちの湯水循環手段と接続部との間には、接続部側への水の流れを許容し且つその逆の流れを禁止する逆止弁が設置されているので、この逆止弁によって、給水通路から給湯循環回路へ供給される水が、給湯復路の湯水循環手段側への逆流するのを防止することができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、給湯栓からの出湯中には、湯水循環手段の駆動を停止するので、給湯運転中に給湯保温運転を実行しないことで、湯水循環手段の消費電力が低減して、給湯システムのランニングコストが低減する共に、湯水循環手段の使用頻度も低減して、湯水循環手段の耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例に係る給湯システムの概略構成図である。
【図２】給湯循環回路と給水通路との接続部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００１９】
先ず、本発明に係る給湯システム１の全体構成について説明する。
図１に示すように、給湯システム１は、湯水を加熱する熱源機２と、この熱源機２で加熱された湯水を循環供給可能な給湯循環回路３と、この給湯システム１の各種制御を実行可能な制御ユニット４等から主に構成され、ホテルや病院等の大量の出湯が要求される大型施設に設置され、複数の給湯栓５に給湯設定温度の湯水を供給可能な給湯設備である。
【００２０】
熱源機２は、並列に連結された複数（例えば３台）の燃焼装置７から構成されている。熱源機２は、給湯循環回路３を流れる湯水温度が給湯設定温度より低くなった場合に、又は、給湯循環回路３に滞留している湯水温度が給湯設定温度より低くなった場合に燃焼作動され、給湯設定温度（例えば６５〜９０℃）となるように湯水を加熱するものである。
【００２１】
各燃焼装置７は、燃焼用空気を供給する為の送風ファン、燃料ガスを燃焼させるバーナーユニット、燃焼ガスの主として顕熱を回収する顕熱回収用熱交換器、顕熱回収後の燃焼排気ガスの主として潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器、送風ファンやバーナーユニット等を制御する制御部等を備え、燃料ガスを燃焼して湯水の加熱を行う公知のガス給湯器で構成されている。
【００２２】
給湯循環回路３は、熱源機２から複数の給湯栓５に至る給湯往路８及び複数の給湯栓５から熱源機２に戻る給湯復路９から主に構成されている。各燃焼装置７の入水部が給湯復路９の下流端に接続され、各燃焼装置７の出湯部が給湯往路８の上流端に接続されている。複数の給湯栓５は、給湯往路８の下流端と給湯復路９の上流端との間の適宜な位置に設置されている。給湯復路９には、給湯循環回路３に湯水を循環させる循環ポンプ１１が設置されている。
【００２３】
循環ポンプ１１（湯水循環手段に相当する）は、給湯循環回路３内の湯水温度が低下した場合等に駆動されると共に、１又は複数の給湯栓５からの出湯中には駆動が停止されるものであり、この循環ポンプ１１は、給湯循環回路３を流れる湯水の流量を調整可能な容量可変の公知のポンプで構成されている。
【００２４】
給湯復路９のうちの循環ポンプ１１と熱源機２との間には、上水道に接続された給水通路６の下流端が接続されている。即ち、給水通路６は、給湯復路９の上流側通路部９ａと下流側通路部９ｂとの間に接続されている（図１，図２参照）。この給水通路６と給湯復路９の接続部１２の具体的な構造については後述する。給湯運転時に、給湯栓５から給湯循環回路３内の湯水が出湯されるのに伴い、給水通路６から給湯復路９の下流側通路部９ｂに水が導入される。
【００２５】
給湯復路９の下流側通路部９ｂの下流端には、熱源機２に流入する湯水温度を検知可能な温度センサ１３ａが設置され、給湯復路９の上流側通路部９ａの循環ポンプ１１入口側には、循環ポンプ１１に流入する湯水温度を検知可能な温度センサ１３ｂが設置されている。
【００２６】
給湯復路９のうちの循環ポンプ１１と接続部１２との間には、接続部１２側への水の流れを許容し且つその逆の流れを禁止する逆止弁１４が設置されている。尚、給湯循環回路３には、図示省略の種々の部品が設置されているが、本発明の要旨とは基本的に関係がない為に説明を省略する。
【００２７】
給湯システム１は、制御ユニット４によって制御される。制御ユニット４は、給湯運転等の各種運転を実行する為のＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを主要部として構成されている。各種のセンサの検知信号が制御ユニット４に送信され、制御ユニット４により、熱源機２の燃焼作動、各種のポンプ類の作動・停止、各種の弁類の開閉状態の切り換え及び開度調整等を制御し、各種運転（給湯運転、給湯保温運転等）を実行する。
【００２８】
制御ユニット４は、ユーザーが操作可能な操作リモコン（図示略）とデータ通信可能である。操作リモコンのスイッチ操作により各種の運転が設定されると、その指令信号が操作リモコンから制御ユニット４に送信される。例えば、操作リモコンのスイッチ操作により目標給湯設定温度が設定されると、その目標給湯設定温度データが操作リモコンから制御ユニット４に送信される。
【００２９】
次に、制御ユニット４が実行可能な給湯運転と給湯保温運転について説明する。
制御ユニット４は、循環ポンプ１１の駆動を停止して給湯往路８から１又は複数の給湯栓５に湯水を給湯する給湯運転と、この給湯運転の停止時に、給湯循環回路３内の湯水温度が低下した際には、循環ポンプ１１を駆動すると共に熱源機２で湯水を加熱する給湯保温運転を実行可能である。
【００３０】
具体的に、制御ユニット４は、給湯運転が一定期間実行されない期間において、温度センサ１３ａ又は温度センサ１３ｂで検知される給湯循環回路３内に滞留する湯水の温度が所定温度以下に低下した場合、循環ポンプ１１の駆動を介して、給湯循環回路３に湯水を強制的に循環させ、熱源機２を燃焼作動させ、給湯循環回路３内の湯水を加熱して給湯設定温度に保持する給湯保温運転を実行可能である。
【００３１】
次に、本発明に関連する接続部１２の具体的な構造について説明する。
図２に示すように、給湯復路９と給水通路６の接続部１２には、給湯栓からの出湯中における給水の流れに応じて給湯復路９のうちの接続部１２の上流側（上流側通路部９ａ）の湯水を吸引するアスピレータ構造が設けられている。
【００３２】
即ち、アスピレータ構造は、給水通路６の下流端であって給湯復路９内に挿入される通路端部に形成され且つ給水の流れ方向に向かう程内径が縮小するテーパ状の縮径部１６と、給湯復路９の上流側通路部９ａと下流側通路部９ｂとの間に形成され且つ縮径部１６の最小内径より大きい内径を有する導入部１７とを備え、縮径部１６からの給水に起因して導入部１７に発生する負圧が、上流側通路部９ａの湯水に対して吸引作用するように構成されている。
【００３３】
次に、本発明の給湯システム１の作用及び効果について説明する。
給湯運転を行う場合、給湯栓５が開放されると、給湯栓５から給湯循環回路３の給湯往路８の湯水が出湯されるのに伴い、上水源の給水圧によって給水通路６から水が給湯復路９の下流側通路部９ｂに流入する。このとき、温度センサ１３ａによって検知される湯水温度が給湯設定温度以下になった場合には、熱源機２が適宜燃焼作動されて湯水が給湯設定温度に加熱される。
【００３４】
給湯復路９と給水通路６の接続部１２においては、給水通路６の水は縮径部１６で流速が上がり、この流速が上がった水が縮径部１６から給湯復路９の導入部１７へ流入することによって導入部１７に負圧（上流側通路部９ａの水圧より低い水圧）が発生し、この発生した負圧によって給湯復路９の接続部１２より上流側の上流側通路部９ａの湯水が導入部１７に自然に吸入される（所謂ベンチュリ効果）。このため、上流側通路部９ａの下流端から下流側通路部９ｂの上流端への湯水の流れが形成されることで、上流側通路部９ａの上流端に給湯往路８の下流端から湯水が流入し、循環ポンプ１１を駆動せずとも給湯循環回路３に循環流が形成される。
【００３５】
以上説明したように、給湯復路９のうちの循環ポンプ１１と熱源機２との間に給水通路６が接続され、この接続部１２に、給水の流れに応じて給湯復路９のうちの接続部１２の上流側の湯水を吸引するアスピレータ構造を設けたので、給水通路６から給湯循環回路３に給水が行われる場合には、アスピレータ構造によるベンチュリ効果によって、給水と同時に給湯復路９のうちの接続部１２の上流側から湯水を吸引することができる。
【００３６】
即ち、給湯運転時に、給湯往路８の湯水が給湯栓５から出湯されると共に、給水通路６の水が給湯復路９のうちの接続部１２の下流側に供給されると、給湯復路９のうちの接続部１２の上流側から湯水が吸引されるので、給湯循環回路３に湯水の循環流を自然に形成することができる。このため、循環ポンプ１１を駆動せずとも、給湯循環回路３内の湯水温度を一定（給湯設定温度）に保持することができる。
【００３７】
また、給湯復路９のうちの循環ポンプ１１と接続部１２との間には、接続部１２側への水の流れを許容し且つその逆の流れを禁止する逆止弁１４が設置されているので、この逆止弁１４によって、給水通路６から給湯循環回路３へ供給される水が、給湯復路９の循環ポンプ１１側への逆流するのを防止することができる。
【００３８】
さらに、給湯栓５からの出湯中には、循環ポンプ１１の駆動を停止するので、給湯運転中に給湯保温運転を実行しないことで、循環ポンプ１１の消費電力が低減して、給湯システム１のランニングコストが低減する共に、循環ポンプ１１の使用頻度も低減して、循環ポンプ１１の耐久性が向上する。
【００３９】
次に、前記実施例を部分的に変更した形態について説明する。
［１］前記実施例のアスピレータ構造は、ほんの一例を示したに過ぎず、給水の流れに応じて給湯復路９のうちの接続部１２の上流側の湯水を吸引する構造であれば、適宜変更可能である。
【００４０】
［２］前記実施例において、熱源機２を構成する燃焼装置７の能力や台数、給湯栓５の数は適宜変更可能である。
【００４１】
［３］その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。
【符号の説明】
【００４２】
１        給湯システム
２        熱源機
３        給湯循環回路
５        給湯栓
６        給水通路
８        給湯往路
９        給湯復路
１１      循環ポンプ（湯水循環手段）
１２      接続部
１４      逆止弁
【図１】
0006399350.tif 000002
【図２】
0006399350.tif 000003