(57)【要約】【課題】吐出機構から比較的高い圧力の水を確実に吐出できる給水システムを提案する。【解決手段】給水システムは、水道管の水が流入する水流路（20）と、水流路（20）の流出端に接続されて水が吐出される吐出機構（2,3,4）と、水流路（20）の水圧によって流体をこの水圧よりも高い圧力まで圧縮する昇圧機構（50）と、昇圧機構（50）からの圧縮流体によって吐出機構（2,3,4）の吐出水を加圧する加圧機構（70）とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道管の水が流入する水流路（20）と、
上記水流路（20）の流出端に接続されて水が吐出される吐出機構（2,3,4）と、
上記水流路（20）の水圧によって流体を該水圧よりも高い圧力まで圧縮する昇圧機構（50）と、
上記昇圧機構（50）からの圧縮流体によって上記吐出機構（2,3,4）の吐出水を加圧する加圧機構（70）とを備えていることを特徴とする給水システム。
【請求項２】
請求項１において、
上記水流路（20）には、水圧を低下させる減圧機構（32）と、該減圧機構（32）の下流側に接続される貯湯タンク（30）とが設けられ、
上記昇圧機構（50）は、上記水流路（20）における上記減圧機構（32）の上流側に接続されていることを特徴とする給水システム。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記昇圧機構（50）は、上記水流路（20）の水圧によって空気を圧縮する空気圧縮部（50）で構成されていることを特徴とする給水システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、
上記吐出機構（2,3,4）は、シャワー（2）、又は蛇口（3）、又は噴霧器（4）であることを特徴とする給水システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つにおいて、
上記加圧機構（70）は、上記圧縮流体を駆動源として変位するダイヤフラム部（75,147,148）と、該ダイヤフラム部（75,147,148）の変位に伴って上記水流路（20）の水を加圧して上記吐出機構（2,3,4）へ送る加圧流路（76,145a,146a）とを有することを特徴とする給水システム。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１つにおいて、
上記加圧機構（70）は、上記圧縮流体が流入する空気ノズル（137）と、該空気ノズル（137）から吐出した圧縮流体と上記水流路（20）から流入する水とを混合させて吐出機構（2,3,4）へ送る混合流路（134）とを有することを特徴とする給水システム。
【請求項７】
請求項２乃至６のいずれか１つにおいて、
上記吐出機構（2,3,4）は、上記貯湯タンク（30）よりも高い位置に配置されていることを特徴とする給水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道管の水を吐出機構から吐出させる給水システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水道水をシャワー等の吐出機構から吐出させる給水システムが知られている。例えば特許文献１には、温水を生成し、この温水をシャワー等から吐出させる給水システムが開示されている。
【０００３】
この給水システムは、貯湯タンクと、熱源ユニットとを備えている。貯湯タンクには、水道管からの水道水が供給される。貯湯タンク内の水は、循環流路を循環し、熱源ユニットの熱交換器によって加熱される。貯湯タンク内に貯留された温水は、所定の水流路を介して例えば蛇口やシャワー等から吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８５６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような給水システムでは、この給水システムの適用される地域等によっては、水源となる水道管の圧力が比較的小さいことがある。また、給水システムの据え付け条件等によっては、水道管から吐出機構（例えばシャワー）までの間の水流路の圧力損失や揚程が比較的大きくなることもある。そのような条件下では、吐出機構から吐出される水の圧力が低下してしまい、ユーザーの要望に十分に応えることができない、という問題が生じてしまう。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、吐出機構から比較的高い圧力の水を確実に吐出できる給水システムを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、給水システムを対象とし、水道管の水が流入する水流路（20）と、該水流路（20）の流出端に接続されて水が吐出される吐出機構（2,3,4）と、上記水流路（20）の水圧によって流体を該水圧よりも高い圧力まで圧縮する昇圧機構（50）と、該昇圧機構（50）からの圧縮流体によって上記吐出機構（2,3,4）の吐出水を加圧する加圧機構（70）とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
第１の発明の給水システムでは、水道管の水が流入する水流路（20）を流れた水が、吐出機構（2,3,4）より吐出される。本発明の昇圧機構（50）は、水流路（20）の水圧を利用して所定の流体を該水圧よりも高い圧力まで圧縮し、圧縮流体を生成する。加圧機構（70）は、この圧縮流体を利用して吐出機構（2,3,4）から吐出される水を加圧する。これにより、吐出機構（2,3,4）からは、比較的高い圧力で水が吐出されることになる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、上記水流路（20）には、水圧を低下させる減圧機構（32）と、該減圧機構（32）の下流側に接続される貯湯タンク（30）とが設けられ、上記昇圧機構（50）は、上記水流路（20）における上記減圧機構（32）の上流側に接続されていることを特徴とする。
【００１０】
第２の発明の水流路（20）には、減圧機構（32）と貯湯タンク（30）とが接続される。水流路（20）の水は、減圧機構（32）で減圧された後、貯湯タンク（30）に流入する。これにより、貯湯タンク（30）の内圧を比較的小さくできるため、貯湯タンク（30）の耐圧を十分に確保できる。
【００１１】
一方、このように貯湯タンク（30）の内圧を低下させると、貯湯タンク（30）から吐出機構（2,3,4）までの間の水圧も低くなってしまう。よって、吐出機構（2,3,4）の吐出水の圧力を十分に確保できなくなるという問題が生じる。
【００１２】
そこで、本発明では、昇圧機構（50）は、減圧機構（32）で減圧される前の水圧を利用して流体を圧縮する。これにより、昇圧機構（50）からは比較的高圧の圧縮流体が得られる。そして、加圧機構（70）は、この高圧の圧縮流体を利用して吐出機構（2,3,4）の吐出水を加圧する。その結果、本発明では、貯湯タンク（30）の内圧を低下しつつ、且つ吐出機構（2,3,4）から比較的高圧の水を吐出させることができる。
【００１３】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記昇圧機構（50）は、上記水流路（20）の水圧によって空気を圧縮する空気圧縮部（50）で構成されていることを特徴とする。
【００１４】
第３の発明では、昇圧機構（50）が空気圧縮部（50）で構成される。つまり、本発明の昇圧機構（50）では、水流路（20）の水圧を利用して空気が圧縮され、圧縮空気が生成される。この圧縮空気は、吐出機構（2,3,4）における吐出水の加圧に利用される。
【００１５】
第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１つにおいて、上記吐出機構（2,3,4）は、蛇口（3）、又はシャワー（2）、又は噴霧器（4）であることを特徴とする。
【００１６】
第４の発明では、吐出機構（2,3,4）が、シャワー（2）、蛇口（3）、又は噴霧器（4）で構成される。よって、本発明では、シャワー（2）、蛇口（3）、噴霧器（4）から比較的高圧の水を吐出させることができる。
【００１７】
第５の発明は、第１乃至第４のいずれか１つの発明において、上記加圧機構（70）は、上記圧縮流体を駆動源として変位するダイヤフラム部（75,147,148）と、該ダイヤフラム部（75,147,148）の変位に伴って上記水流路（20）の水を加圧して上記吐出機構（2,3,4）へ送る加圧流路（76,145a,146a）とを有することを特徴とする。
【００１８】
第５の発明の加圧機構（70）では、昇圧機構（50）で生成された圧縮空気を駆動源として、ダイヤフラム部（75,147,148）が変位する。このダイヤフラム部（75,147,148）の変位に伴い加圧流路（76,145a,146a）の水が加圧される。加圧された水は、吐出機構（2,3,4）へ送られて吐出される。以上のように、本発明の加圧機構（70）は、いわゆるダイヤフラム方式の加圧機構で構成される。
【００１９】
第６の発明は、第１乃至第４のいずれか１つの発明において、上記加圧機構（70）は、上記圧縮流体が流入する空気ノズル（137）と、該空気ノズル（137）から吐出した圧縮流体と上記水流路（20）から流入する水とを混合させて吐出機構（2,3,4）へ送る混合流路（134）とを有することを特徴とする。
【００２０】
第６の発明の加圧機構（70）では、昇圧機構（50）で生成された圧縮流体が空気ノズル（137）を介して混合流路（134）へ流出する。すると、水流路（20）から混合流路（134）へ流入する水に対して、吐出された圧縮流体に起因する吸入圧が作用する。これにより、混合流路（134）に流入する水の速度が増大する。この水は、混合流路（134）から吐出機構（2,3,4）へ流れる際に徐々に減速されて昇圧される。その結果、吐出機構（2,3,4）からは、比較的高圧の水が吐出される。以上のように、本発明の加圧機構（70）は、いわゆるエジェクタ方式の加圧機構で構成される。
【００２１】
第７の発明は、第２乃至第６のいずれか１つの発明において、上記吐出機構（2,3,4）は、上記貯湯タンク（30）よりも高い位置に配置されていることを特徴とする。
【００２２】
第７の発明の吐出機構（2,3,4）は、貯湯タンク（30）よりも高い位置に配置される。このため、貯湯タンク（30）から吐出機構（2,3,4）までの間の水流路（20）の揚程が大きくなり、吐出機構（2,3,4）から吐出される水の圧力が低下し易くなる。しかしながら、昇圧機構（50）によって吐出機構（2,3,4）の吐出水を加圧するため、吐出機構（2,3,4）から高圧の水を吐出させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、水流路（20）の水圧を利用して流体を圧縮し、圧縮流体を利用して吐出機構（2,3,4）の吐出水を加圧するようにしている。このため、例えば水流路（20）へ水を供給する水道管の水圧が低かったり、水流路（20）の揚程や圧力損失が大きかったりする条件下においても、吐出機構（2,3,4）から比較的高圧の水を吐出させることができる。
【００２４】
第２の発明では、減圧機構（32）によって水流路（20）の水圧を低下させることで、貯湯タンク（30）の内圧を低下させることができる。従って、貯湯タンク（30）の耐圧を十分確保でき、貯湯タンク（30）の薄肉化、低コスト化を図ることができる。一方、昇圧機構（50）は、減圧機構（32）で減圧される前の水圧を利用して流体を圧縮するため、昇圧機構（50）では、比較的高圧の圧縮流体を得ることができる。従って、この圧縮流体を利用して、吐出機構（2,3,4）の吐出水を十分に加圧できる。その結果、貯湯タンク（30）の内圧を低下させたとしても、吐出機構（2,3,4）から比較的高圧の水を吐出させることができる。
【００２５】
第３の発明では、昇圧機構（50）で圧縮する流体として空気を用いているため、圧縮流体の取り扱いも容易である。また、吐出機構（2,3,4）の吐出水の加圧に利用した空気を大気中に放出させることができる。
【００２６】
第４の発明では、シャワー（2）、蛇口（3）、あるいは噴霧器（4）から噴出される水の水圧を十分に確保でき、給水システムの信頼性を確保できる。
【００２７】
第５の発明では、いわゆるダイヤフラム式の加圧機構（70）を利用することで、吐出機構（2,3,4）の吐出水を十分に加圧できる。
【００２８】
第６の発明では、いわゆるエジェクタ式の加圧機構（70）を利用することで、吐出機構（2,3,4）の吐出水を十分に加圧できる。また、本発明では、吐出機構（2,3,4）から吐出される水中に圧縮流体が混在することになる。このため、吐出機構（2,3,4）の吐出水を洗浄に利用する場合、この圧縮流体を利用して洗浄効果を増すことができる。加えて、吐出水に圧縮流体を混合させることで、吐出される流体の見掛け上の体積を増やすことができる。よって、吐出機構（2,3,4）の吐出水の節水効果にも寄与できる。
【００２９】
第７の発明では、吐出機構（2,3,4）を貯湯タンク（30）よりも高い位置に配置したとしても、吐出機構（2,3,4）から十分な圧力の水を吐出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、実施形態１に係る給湯システムの全体構成を示す系統図である。
【図２】図２は、実施形態に係る太陽パネルユニットの縦断面図である。
【図３】図３は、図２のIII-III線断面図であり、図３(Ａ)は太陽パネルが東側を向いた状態の一例であり、図３(Ｂ)は太陽パネルが南側を向いた状態の一例であり、図３(Ｃ)は太陽パネルが西側を向いた状態の一例である。
【図４】図４は、実施形態１に係る加圧ユニットの概略構成図であり、図４(Ａ)は水加圧室の容積が拡大した状態の一例であり、図４(Ｂ)は水加圧室の容積が縮小した状態の一例である。
【図５】図５は、実施形態１に係る空気圧縮ユニットの概略構成図である。
【図６】図６は、実施形態１に係る空気圧縮ユニットの初回の第１動作を、図６(Ａ)、図６(Ｂ)、及び図６(Ｃ)の順に説明するための概略構成図である。
【図７】図７は、実施形態１に係る空気圧縮ユニットの第２動作を、図７(Ａ)、図７(Ｂ)、及び図７(Ｃ)の順に説明するための概略構成図である。
【図８】図８は、実施形態１に係る空気圧縮ユニットの第１動作を、図８(Ａ)、図８(Ｂ)、及び図８(Ｃ)の順に説明するための概略構成図である。
【図９】図９は、実施形態２に係る給湯システムの全体構成を示す系統図である。
【図１０】図１０は、実施形態２に係る空気圧縮ユニットの概略構成図である。
【図１１】図１１は、実施形態２に係る空気圧縮ユニットの初回の第１動作を、図１１(Ａ)、図１１(Ｂ)、及び図１１(Ｃ)の順に説明するための概略構成図である。
【図１２】図１２は、実施形態２に係る空気圧縮ユニットの第２動作を、図１２(Ａ)、図１２(Ｂ)、及び図１２(Ｃ)の順に説明するための概略構成図である。
【図１３】図１３は、実施形態２に係る空気圧縮ユニットの第１動作を、図１３(Ａ)、図１３(Ｂ)、及び図１３(Ｃ)の順に説明するための概略構成図である。
【図１４】図１４は、実施形態３に係る給湯システムの全体構成を示す系統図である。
【図１５】図１５は、実施形態３に係るエジェクタ方式の加圧機構の縦断面図である。
【図１６】図１６は、実施形態４に係る給湯システムの全体構成を示す系統図である。
【図１７】図１７は、実施形態５に係る給湯システムの全体構成を示す系統図である。
【図１８】図１８は、実施形態６に係る給湯システムの全体構成を示す系統図である。
【図１９】図１９は、実施形態７に係る給湯システムの全体構成を示す系統図である。
【図２０】図２０は、実施形態８に係る給湯システムの全体構成を示す系統図である。
【図２１】図２１は、実施形態９に係る給湯システムの加圧ユニットの概略構成図であり、図２１(Ａ)は第１動作中の加圧ユニットを示し、図２１(Ｂ)は第２動作中の加圧ユニットを示している。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００３２】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。実施形態１に係る給湯システム（S）は、一般家屋等に適用されている。給湯システム（S）は、温水を所定の利用対象へ供給する給湯ユニット（10）と、太陽光によって発電を行う太陽光発電ユニット（90）を有している。
【００３３】
〈給湯ユニット〉
給湯ユニット（10）は、水道水を利用対象へ供給する給水システムであって、いわゆるヒートポンプ式の給湯器を構成している。給湯ユニット（10）は、水源となる水道管側の水を加熱して温水を生成し、この温水をシャワー（2）や浴槽（図示省略）等の利用対象へ供給する。給湯ユニット（10）は、水を加熱するための熱源となる熱源ユニット（10a）と、水道水が流れる配管内に形成される水流路（20）と、温水を貯留するための貯湯タンク（30）とを有している。
【００３４】
熱源ユニット（10a）は、圧縮機（11）、水熱交換器（12）、膨張弁（13）、及び室外熱交換器（14）を有している。熱源ユニット（10a）では、各構成機器（11,12,13,14）が冷媒配管を介して互いに接続されることで、冷凍サイクルが行われる冷媒回路（15）が構成される。冷媒回路（15）には、冷媒として二酸化炭素が充填されている。冷媒回路（15）では、冷媒が臨界圧力以上まで圧縮される、いわゆる超臨界サイクルが行われる。
【００３５】
圧縮機（11）は、例えばスクロール圧縮機で構成されている。圧縮機（11）は、モータの回転数（運転周波数）が可変なインバータ式である。水熱交換器（12）は、第１内部流路（12a）と、第２内部流路（12b）とを有している。第１内部流路（12a）は、冷媒回路（15）に接続され、第２内部流路（12b）は水流路（20）に接続されている。水熱交換器（12）では、第１内部流路（12a）を流れる冷媒と、第２内部流路（12b）を流れる水とが、熱交換する。膨張弁（13）は、開度が調整可能な電子膨張弁で構成されている。
【００３６】
室外熱交換器（14）は、室外に設置されている。室外熱交換器（14）は、例えばフィンアンドチューブ式の熱交換器である。室外熱交換器（14）の近傍には、室外ファン（16）が設けられている。室外熱交換器（14）では、室外ファン（16）が送風する室外空気と、冷媒とが熱交換する。
【００３７】
貯湯タンク（30）は、縦長の中空状の密閉容器で構成されている。貯湯タンク（30）は、円筒形の胴部（30a）と、この胴部（30a）の上端を閉塞する頂部（30b）と、胴部（30a）の下端を閉塞する底部（30c）とを有している。貯湯タンク（30）は、水流路（20）にいて、詳細は後述する空気圧縮ユニット（50）と利用対象となるシャワー（2）との間に接続されている。
【００３８】
水流路（20）は、流入端が水道管側に接続され、流出端がシャワー（2）等の利用対象と接続されている。なお、水流路（20）の流出端は、複数に分岐しており、図示しない浴槽等にも接続している。シャワー（2）は、水流路（20）の流出端に接続されて、水を所定の圧力で吐出させる吐出機構を構成している。水流路（20）は、給水路（21）、加熱循環流路（22）、及び供給路（23）を有している。
【００３９】
給水路（21）は、上水道管側の水道水を貯湯タンク（30）へ供給するための流路である。給水路（21）は、流入端が上水道管と繋がり、流出端が貯湯タンク（30）の内部と繋がっている。給水路（21）の流出側の配管は、貯湯タンク（30）の底部（30c）を貫通して、貯湯タンク（30）内の底部（30c）の近傍に開口している。給水路（21）には、水の流れの上流側から下流側に向かって順に、止水弁（31）、空気圧縮ユニット（50）、減圧弁（32）、第１逆止弁（CV1）が接続されている。
【００４０】
止水弁（31）は、水の流通を禁止可能な開閉弁である。空気圧縮ユニット（50）は、水道水の圧力を利用して空気を圧縮するものである。空気圧縮ユニット（50）の詳細な構造は後述する。減圧弁（32）は、水道水の圧力を低減させる減圧機構を構成している。これにより、水流路（20）では、減圧弁（32）の上流側の圧力（例えば０．５ＭＰａ）よりも、減圧弁（32）の下流側の圧力（例えば０．１７ＭＰａ）が低くなり、貯湯タンク（30）の耐圧が確保されている。即ち、減圧弁（32）は、貯湯タンク（30）の内圧が所定の耐圧制限値を越えないように、貯湯タンク（30）側の水道水の圧力を低減している。第１逆止弁（CV1）は、減圧弁（32）側から貯湯タンク（30）側へ向かう方向（図１の矢印で示す方向）の水の流れを許容し、その逆方向の水の流れを禁止する。
【００４１】
加熱循環流路（22）は、貯湯タンク（30）内の水を循環させながら、この水を加熱するための流路である。加熱循環流路（22）の流入側の配管は、貯湯タンク（30）の底部（30c）を貫通して貯湯タンク（30）内の底部（30c）の近傍に開口している。加熱循環流路（22）の流出側の配管は、貯湯タンク（30）の頂部（30b）を貫通して貯湯タンク（30）内の頂部（30b）の近傍に開口している。貯湯タンク（30）の内部では、加熱循環流路（22）の流入端が、該加熱循環流路（22）の流出端よりも低い位置となっている。
【００４２】
加熱循環流路（22）には、水の流れの上流側から下流側に向かって順に、排水用三方弁（33）、第１循環ポンプ（34）、及び三方切換弁（35）が接続されている。また、加熱循環流路（22）には、第１循環ポンプ（34）と三方切換弁（35）の間に、上述した水熱交換器（12）の第２内部流路（12b）が接続されている。
【００４３】
排水用三方弁（33）は、３つのポートを有し、これらのうちの２つのポートが加熱循環流路（22）と繋がり、残りのポートが排水路（24）と接続している。排水路（24）は、下水道管に繋がっている。排水用三方弁（33）は、通常は加熱循環流路（22）を開放する状態に保持される。第１循環ポンプ（34）は、例えば遠心式あるいは容積式の水ポンプである。
【００４４】
三方切換弁（35）は、第１ポートから第３までのポートを有している。三方切換弁（35）では、第１ポートが加熱循環流路（22）の上流側と繋がり、第２ポートが加熱循環流路（22）の下流側と繋がり、第３ポートがバイパス路（25）と繋がっている。三方切換弁（35）は、第１ポートと第２ポートとを連通させて第３ポートを遮断する状態（図１の実線で示す状態）と、第２ポートと第３ポートとを連通させて第１ポートを遮断する状態（図１の破線で示す状態）とに切換可能に構成されている。バイパス路（25）の流出側の配管は、貯湯タンク（30）の底部（30c）を貫通して、貯湯タンク（30）内の底部（30c）の近傍に開口している。
【００４５】
供給路（23）は、貯湯タンク（30）内の温水をシャワー（2）等の利用対象へ供給するための流路である。供給路（23）の流入端は、貯湯タンク（30）の内部と連通している。貯湯タンク（30）の流出端は加圧ユニット（70）を介してシャワー（2）と連通している。なお、図示は省略するが、供給路（23）の流出端は、複数の分岐してシャワー（2）以外の他の利用対象（例えば浴槽）にも接続されている。
【００４６】
供給路（23）には、水の流れの上流側から下流側に向かって順に、第２逆止弁（CV2）及び給湯混合弁（36）が接続されている。第２逆止弁（CV2）は、貯湯タンク（30）側から給湯混合弁（36）へ向かう方向（図１の矢印で示す方向）の水の流れを許容し、その逆方向の水の流れを禁止する。
【００４７】
給湯混合弁（36）は、３つのポートを有し、そのうちの２つのポートが供給路（23）と繋がり、残りのポートが分岐路（26）の一端と繋がっている。分岐路（26）の他端は、給水路（21）における減圧弁（32）の下流側と繋がっている。分岐路（26）には、第３逆止弁（CV3）が設けられている。第３逆止弁（CV3）は、給水路（21）側から給湯混合弁（36）側へ向かう方向（図１の矢印で示す方向）の水の流れを許容し、その逆方向の水の流れを禁止する。給湯混合弁（36）は、各ポートの開度をそれぞれ調整可能に構成されている。これにより、給湯混合弁（36）は、給水路（21）側から送られる水と、貯湯タンク（30）側から送られる水の混合量（混合比）を調整できる。この混合比を調整することで、供給路（23）からシャワー（2）へ供給される水の温度を調節できる。
【００４８】
供給路（23）には、第２逆止弁（CV2）の上流側に逃がし流路（27）の一端が繋がっている。逃がし流路（27）の他端は、下水道と繋がっている。逃がし流路（27）には、リリーフ弁（37）が接続されている。リリーフ弁（37）は、貯湯タンク（30）内の圧力を所定値以下に抑えるものである。即ち、貯湯タンク（30）では、水の蒸発に起因して内圧が過剰に高くなることがある。このようにして貯湯タンク（30）の内圧が所定の圧力（例えば０．１９ＭＰａ）を越えると、リリーフ弁（37）が一時的に開放される。その結果、貯湯タンク（30）内の水蒸気が下水道側へ排出され、貯湯タンク（30）の内圧が所定の圧力以下に抑えられる。
【００４９】
水流路（20）は、冷却循環流路（28）を更に有している。冷却循環流路（28）は、貯湯タンク（30）の水を循環させながら、パワーコンディショナ（115）の発熱部品（詳細は後述する）を冷却するための流路である。冷却循環流路（28）の流入側の配管は、貯湯タンク（30）の底部（30c）を貫通して貯湯タンク（30）内の底部（30c）の近傍に開口している。冷却循環流路（28）の流出側の配管は、貯湯タンク（30）の頂部（30b）を貫通して貯湯タンク（30）の内部まで延びている。貯湯タンク（30）の流出端は、貯湯タンク（30）の軸方向（高さ方向）の中間部に位置している。貯湯タンク（30）の内部では、冷却循環流路（28）の流入端が、該冷却循環流路（28）の流出端よりも低い位置となっている。また、貯湯タンク（30）の内部では、冷却循環流路（28）の流入端が、加熱循環流路（22）の流出端よりも低い位置となっている。
【００５０】
冷却循環流路（28）には、水の流れの上流側から下流側に向かって順に、第２循環ポンプ（38）及びウォータージャケット（39）が接続されている。第２循環ポンプ（38）は、例えば遠心式あるいは容積式の水ポンプである。
【００５１】
ウォータージャケット（39）は、冷却循環流路（28）を流れる水によってパワーコンディショナ（115）の発熱部品を冷却する冷却部を構成している。ウォータージャケット（39）は、伝熱部材となるジャケット部（39a）と、該ジャケット部（39a）内に形成される冷却水路（39b）とを有している。ジャケット部（39a）は、例えば扁平な矩形柱状に形成され、アルミニウム等の伝熱性の高い材料で構成されている。ジャケット部（39a）の厚さ方向の一端面には、パワーコンディショナ（115）の発電部品の放熱部（115a）が接触する。冷却水路（39b）は、冷却循環流路（28）に接続されている。
【００５２】
給湯ユニット（10）は、空気流路（40）、蓄圧タンク（41）、三方切換機構（42）、及び加圧ユニット（70）を備えている。空気流路（40）は、空気圧縮ユニット（50）で圧縮した空気が流れる流路である。空気流路（40）は、主給気路（43）、第１給気路（44）、及び第２給気路（45）を有している。主給気路（43）の流入端は、空気圧縮ユニット（50）の吐出側と連通している。主給気路（43）の流出端は、三方切換機構（42）の第１ポートに接続している。第１給気路（44）の流入端は、三方切換機構（42）の第２ポートに接続している。第１給気路（44）の流出端は、加圧ユニット（70）に接続している。第２給気路（45）の流入端は、三方切換機構（42）の第３ポートに接続している。第２給気路（45）の流出端は、太陽光発電ユニット（90）の空気袋（101,102）側と連通している。
【００５３】
蓄圧タンク（41）は、主給気路（43）に接続されている。蓄圧タンク（41）は、中空密閉式の容器である。蓄圧タンク（41）には、空気圧縮ユニット（50）で圧縮された空気が貯められる。蓄圧タンク（41）には、空気逃がし流路（46）の一端が接続されている。空気逃がし流路（46）の他端は、大気に開口している。空気逃がし流路（46）には、蓄圧タンク（41）の圧力を所定の圧力に維持するように開閉する空気逃がし弁（47）が設けられている。
【００５４】
三方切換機構（42）は、第１ポートから第３までのポートを有し、空気流路（40）の空気流れを切り換えるものである。三方切換機構（42）は、第１ポートと第２ポートとを連通させて第３ポートを遮断する状態（図１の実線で示す状態）と、第１ポートと第３ポートとを連通させて第２ポートを遮断する状態（図１の破線で示す状態）とに切換可能に構成されている。
【００５５】
加圧ユニット（70）は、圧縮空気を駆動源として、シャワー（2）の吐出水を加圧するものである。加圧ユニット（70）の詳細は後述する。
【００５６】
〈太陽光発電ユニット〉
太陽光発電ユニット（90）は、太陽光により直流電力を発生させる太陽パネルユニット（91）と、太陽パネルユニット（91）で発電した直流電力を交流電力に変換させるパワーコンディショナ（115）とを備えている。
【００５７】
図２及び図３に示すように、太陽パネルユニット（91）は、太陽パネル（92）と、太陽パネル駆動機構（93）とを備えている。太陽パネル（92）は、一般家屋等の屋根（R）に設置されている。太陽パネル（92）は略板状に形成され、その上側に太陽光の受光面（92a）を形成している。太陽パネル（92）は、太陽光を受光面（92a）によって受けることで、直流電力を発生する。太陽パネル（92）は、空気圧縮ユニット（50）の吐出ポート（55,56）から吐出された圧縮空気によって駆動される被駆動体を構成している。
【００５８】
太陽パネル駆動機構（93）は、太陽パネル（92）が太陽光を追尾するように、該太陽パネル（92）を駆動するものである。太陽パネル駆動機構（93）は、太陽パネル（92）を支持する一対の柱部（94）と、該柱部（94,94）に回転自在に支持される回転軸（95）と、太陽パネル（92）に連結する４枚の取付板（96,97）とを有している。
【００５９】
一対の柱部（94）は、互いに所定の間隔を空けて屋根（R）に立設している。柱部（94）は、上下に縦長の矩形柱状に形成されている。柱部（94）の上端部には、回転軸（95）を回転自在に支持する軸受け部（94a）が形成されている。回転軸（95）は、柱部（94）に跨るように屋根（R）と平行に延びている。
【００６０】
４枚の取付板（96,97）は、太陽パネル（92）の下端部に固定されている。具体的に、一対の柱部（94）の外側には一対の外側取付板（96）が設けられている。一対の柱部（94）の内側には、一対の内側取付板（97）が設けられている。これらの内側取付板（97）は、下側寄りに位置する第１内側取付板（97a）と、上側寄りに位置する第２内側取付板（97b）とで構成されている。
【００６１】
太陽パネル駆動機構（93）は、一対の空気袋（101,102）と、該空気袋（101,102）に連結する一対のロッド部（103,104）とを有している。一対の空気袋（101,102）は、屋根（R）に敷設される台座部（100）の上側に設置される。一対の空気袋（101,102）は、第１内側取付板（97a）の下方に配置される第１空気袋（101）と、第２内側取付板（97b）の下方に配置される第２空気袋（102）とで構成されている。また、両者の空気袋（101,102）は、柱部（94）に支持される回転軸（95）を挟むように配置されている。本実施形態では、第１空気袋（101）が第２空気袋（102）よりも西側寄りに配置されている。
【００６２】
各空気袋（101,102）は、その内圧の変化によって伸縮変形する本体部（101a,102a）と、該本体部（101a,102a）の伸縮変形に伴い太陽パネル（92）と垂直な方向に変位する受け部（101b,102b）とを有している。つまり、受け部（101b,102b）は、本体部（101a,102a）が伸張することで太陽パネル（92）側に変位し、本体部（101a,102a）が収縮することで屋根（R）側に変位する。また、各空気袋（101,102）には、それぞれ給排気ポート（101c,102c）が設けられている。
【００６３】
一対のロッド部（103,104）は、第１空気袋（101）と第１内側取付板（97a）とを連結する第１ロッド部（103）と、第２空気袋（102）と第２内側取付板（97b）とを連結する第２ロッド部（104）とで構成されている。具体的に、第１ロッド部（103）は、長手方向の一端が第１空気袋（101）の受け部（101b）の上端部に軸部（103a）を介して連結し、長手方向の他端が第１内側取付板（97a）に軸部（103b）を介して連結している。同様に、第２ロッド部（104）は、長手方向の一端が第２空気袋（102）の受け部（102b）の上端部に軸部（104a）を介して連結し、長手方向の他端が第２内側取付板（97b）に軸部（104b）を介して連結している。各ロッド部（103,104）は、対応する空気袋（101,102）及び対応する内側取付板（97a,97b）に対して回動自在に連結されている。このような構成により、太陽パネル（92）の自重が各ロッド部（103,104）を介して各空気袋（101,102）に作用する。つまり、各空気袋（101,102）の各受け部（101b,102b）は、太陽パネル（92）を背面側から支持している。
【００６４】
太陽パネル駆動機構（93）は、各空気袋（101,102）の内圧を変化させるための給排気機構（105）を備えている。給排気機構（105）は、第１空気袋側流路（106）と、第２空気袋側流路（107）とを有している。
【００６５】
第１空気袋側流路（106）は、第１中継流路（106a）、第１給排気流路（106b）、及び第１排出路（106c）を有している。また、第１空気袋側流路（106）には、第１から第３のポートを有する第１給排気切換弁（108）が設けられている。同様に、第２空気袋側流路（107）は、第２中継流路（107a）、第２給排気流路（107b）、及び第２排出路（107c）を有している。また、第２空気袋側流路（107）には、第１から第３のポートを有する第２給排気切換弁（109）が設けられている。
【００６６】
第１中継流路（106a）の流入端は、給湯ユニット（10）の第２給気路（45）と接続している。第１中継流路（106a）の流出端は、第１給排気切換弁（108）の第１ポートと接続している。第１給排気流路（106b）の一端は、第１給排気切換弁（108）の第２ポートと接続している。第１給排気流路（106b）の他端は、第１空気袋（101）の給排気ポート（101c）と接続している。第１排出路（106c）の流入端は、第１給排気切換弁（108）の第３ポートと接続している。第１排出路（106c）の流出端は、外気側（大気圧側）に開口している。
【００６７】
第２中継流路（107a）の流入端は、給湯ユニット（10）の第２給気路（45）と接続している。第２中継流路（107a）の流出端は、第２給排気切換弁（109）の第１ポートと接続している。第２給排気流路（107b）の一端は、第２給排気切換弁（109）の第２ポートと接続している。第２給排気流路（107b）の他端は、第２空気袋（102）の給排気ポート（102c）と接続している。第２排出路（107c）の流入端は、第２給排気切換弁（109）の第３ポートと接続している。第２排出路（107c）の流出端は、外気側（大気圧側）に開口している。
【００６８】
２つの給排気切換弁（108,109）は、第１ポートと第２ポートとを連通させて第３ポートを遮断する第１状態（図２の実線で示す状態）と、第２ポートと第３ポートとを連通させて第１ポートを遮断する第２状態（図２の破線で示す状態）とに切り換わるように構成されている。各給排気切換弁（108,109）は、各空気袋（101,102）への給気、及び各空気袋（101,102）からの排気を切り換えて制御する開閉機構を構成している。
【００６９】
太陽パネル駆動機構（93）は、角度センサ（110）と日射センサ（111）と太陽パネル制御部（112）とを有している。角度センサ（110）は、回転軸（95）の端部に取り付けられている。角度センサ（110）は、太陽パネル（92）の角度位置を検出する検出部である。日射センサ（111）は、太陽の方位を検出する検出部である。太陽パネル制御部（112）は、角度センサ（110）及び日射センサ（111）の検出値に基づいて、太陽パネル（92）の角度を調整するものである。具体的に、太陽パネル制御部（112）は、これらの検出値に応じて第１、第２給排気切換弁（108,109）を切り換えるように構成されている。
【００７０】
図１に示すパワーコンディショナ（115）は、太陽パネル（92）で発電した直流電力を交流電力に変換し、この交流電力を所定の電力供給対象へ送るものである。パワーコンディショナ（115）は、インバータ回路、フィルタ回路、昇圧回路等を有し、これらの回路に含まれる複数のパワー素子（スイッチング素子等）やリアクタンス等が発熱部品を構成している。パワーコンディショナ（115）には、発熱部品の熱を放出するための放熱部（115a）が設けられている。この放熱部（115a）は、上述したウォータージャケット（39）に接触して配置されている。
【００７１】
〈加圧ユニットの詳細構造〉
上述した加圧ユニット（70）の詳細構造について、図４(Ａ)、及び図４(Ｂ)を参照しながら説明する。加圧ユニット（70）は、空気圧縮ユニット（50）の吐出ポート（55,56）から吐出された圧縮空気によって駆動される、被駆動体を構成している。実施形態１の加圧ユニット（70）は、ダイヤフラム式の加圧機構で構成されている。加圧ユニット（70）は、中空の箱状のケーシング（71）を有している。ケーシング（71）は、筒状のケース本体部（71a）と、該ケース本体部（71a）の一端側を閉塞する第１壁部（71b）と、該ケース本体部（71a）の他端側を閉塞する第２壁部（71c）とを有している。
【００７２】
第１壁部（71b）には、吸入水ポート（72）と吐出水ポート（73）とが接続されている。吸入水ポート（72）の流入端は、給湯ユニット（10）の供給路（23）と接続している。吸入水ポート（72）の流出端は、第１壁部（71b）を貫通して該ケーシング（71）の内部に臨んでいる。吐出水ポート（73）の流入端は、第１壁部（71b）を貫通して該ケーシング（71）の内部に臨んでいる。吐出水ポート（73）の流出端は、シャワー（2）の流入端と接続している。
【００７３】
第２壁部（71c）には、空気吸入ポート（74）が接続されている。空気吸入ポート（74）の流入端は、第１給気路（44）と接続している。空気吸入ポート（74）の流出端は、第１壁部（71b）を貫通してケーシング（71）の内部に臨んでいる。
【００７４】
加圧ユニット（70）は、ダイヤフラム部（75）と、このダイヤフラム部（75）を駆動するためのダイヤフラム駆動機構（80）とを備えている。ダイヤフラム部（75）は、ケーシング（71）の内部における第１壁部（71b）寄りに配置されている。ダイヤフラム部（75）は、中央部が外周部と比較して柔軟に形成される略椀形状に形成されている。ダイヤフラム部（75）の外周縁部は、ケース本体部（71a）の内周壁に固定されている。これにより、ケーシング（71）の内部の空間は、水加圧室（76）と空気導入室（77）とに区画される。
【００７５】
水加圧室（76）は、ダイヤフラム部（75）と第１壁部（71b）との間に形成され、吸入水ポート（72）及び吐出水ポート（73）と連通している。空気導入室（77）は、ダイヤフラム部（75）と第２壁部（71c）との間に形成され、空気吸入ポート（74）と連通している。なお、ケーシング（71）には、空気導入室（77）に流入した圧縮空気をケーシング（71）の外部に排出するための排出口（図示省略）が形成されている。
【００７６】
ダイヤフラム駆動機構（80）は、空気導入室（77）に収容されている。ダイヤフラム駆動機構（80）は、羽根車（81）、出力軸（82）、直動変換機構（83）、従動ロッド部（84）、及び固定部材（85）を有している。羽根車（81）は、空気吸入ポート（74）の流出端の近傍に配置されている。羽根車（81）は、空気吸入ポート（74）から吐出される圧縮空気によって回転駆動される。出力軸（82）は、羽根車（81）の軸心に連結している。出力軸（82）は、軸受け部（図示省略）に回転自在に支持されている。直動変換機構（83）は、出力軸（82）の回転運動を従動ロッド部（84）の直線的な往復運動に変換するものである。直動変換機構（83）は、例えばスコッチ・ヨーク機構等、種々の変換機構を採用することができる。従動ロッド部（84）は、出力軸（82）によって駆動されて、ケース本体部（71a）の軸方向に進退する。固定部材（85）は、一端側の面に従動ロッド部（84）の先端部が固定されている。固定部材（85）の他端の面には、ダイヤフラム部（75）の中央部が固定されている。これにより、従動ロッド部（84）が往復運動を行うと、固定部材（85）と共にダイヤフラム部（75）の中央部が変位する。その結果、ダイヤフラム部（75）の形状が図４(Ａ)、図４(Ｂ)のように変形し、水加圧室（76）の容積が変化する。その結果、水加圧室（76）の水が所定の圧力に加圧される。以上のように、ダイヤフラム部（75）は、圧縮空気（圧縮流体）を駆動源として変位するように構成されている。また、水加圧室（76）は、ダイヤフラム部（75）の変位に伴って水を加圧し、該水をシャワー（2）側へ送るための加圧流路を構成している。
【００７７】
吸入水ポート（72）の内部には、弁座部（72a）、ボール弁（72b）、及びバネ部（72c）が設けられている。ボール弁（72b）は、弁座部（72a）よりも流出側に配置され、バネ部（72c）によって弁座部（72a）側に付勢されている。弁座部（72a）、ボール弁（72b）、及びバネ部（72c）は、シャワー（2）側から供給路（23）側への水の流出を禁止する逆止弁として機能する。
【００７８】
吐出水ポート（73）の内部には、弁座部（73a）、ボール弁（73b）、及びバネ部（73c）が設けられている。ボール弁（73b）は、弁座部（73a）よりも流入側に配置され、バネ部（73c）によって弁座部（73a）側に付勢されている。弁座部（73a）、ボール弁（73b）、及びバネ部（73c）は、水加圧室（76）の内圧が所定圧力以上となると吐出水ポート（73）を開放する吐出弁を構成している。
【００７９】
〈空気圧縮ユニットの詳細構造〉
上述した空気圧縮ユニット（50）の詳細構造について、図５を参照しながら説明する。
空気圧縮ユニット（50）は、水流路（20）の水圧によって流体を該水圧よりも高い圧力まで圧縮する昇圧機構であり、該流体として空気を圧縮する空気圧縮部を構成している。なお、昇圧機構（50）で圧縮する流体は、空気に限らず、例えば比較的圧縮性の高い他のガスを用いるようにしてもよい。空気圧縮ユニット（50）は、水流路切換部（51）、空気流路切換部（52）、弁制御部（59）、及び空気圧縮機（60）を有している。
【００８０】
水流路切換部（51）は、第１から第４までのポートを有する四方切換弁で構成されている。水流路切換部（51）では、第１ポートが空気圧縮機（60）の第１水ポート（53）と接続し、第２ポートが空気圧縮機（60）の第２水ポート（54）と接続し、第３ポートが流入路（21a）と接続し、第４ポートが流出路（21b）と接続している。流入路（21a）は、給水路（21）の一部を構成しており、上水道管側（水源側）と繋がっている。流出路（21b）は、給水路（21）の一部を構成しており、貯湯タンク（30）側（利用対象側）と繋がっている。
【００８１】
水流路切換部（51）は、第１ポートと第３ポートとを連通させると同時に、第２ポートと第４ポートとを連通させる第１状態（図５の実線で示す状態）と、第１ポートと第４ポートとを連通させると同時に、第２ポートと第３ポートとを連通させる第２状態（図５の破線で示す状態）とに切換可能に構成されている。
【００８２】
空気流路切換部（52）は、第１から第３までのポートを有する三方切換弁で構成されている。空気流路切換部（52）では、第１ポートが空気圧縮機（60）の第１吐出ポート（55）と接続し、第２ポートが空気圧縮機（60）の第２吐出ポート（56）と接続し、第３ポートが空気流路（40）と接続している。空気流路切換部（52）は、第１ポートと第３ポートとを連通させると同時に第２ポートを遮断する第１状態（図５の実線で示す状態）と、第２ポートと第３ポートとを連通させると同時に第１ポートを遮断する第２状態（図５の破線で示す状態）とに切換可能に構成されている。
【００８３】
弁制御部（59）は、水流路切換部（51）及び空気流路切換部（52）を制御するものである。具体的に、弁制御部（59）は、空気圧縮機（60）で第１動作と第２動作とを切り換えて行うように、水流路切換部（51）及び空気流路切換部（52）を制御する。より詳細には、弁制御部（59）は、第１動作において、水流路切換部（51）を第１状態とし且つ空気流路切換部（52）を第１状態とする。また、弁制御部（59）は、第２動作において、水流路切換部（51）を第２状態とし且つ空気流路切換部（52）を第２状態とする。これらの第１動作と第２動作との詳細は後述する。
【００８４】
実施形態１の空気圧縮機（60）は、筒状の１つシリンダ部材（61）と、このシリンダ部材（61）の内部に進退自在に収容される１つのピストン部材（63）を有している。シリンダ部材（61）は、中空円筒状に形成されている。シリンダ部材（61）は、筒状胴部（61a）と、筒状胴部（61a）の軸方向の一端を閉塞する第１閉塞部（61b）と、筒状胴部（61a）の軸方向の他端を閉塞する第２閉塞部（61c）とを有している。
【００８５】
シリンダ部材（61）の内部には、軸方向の中間部位に仕切部（62）が設けられている。この仕切部（62）により、シリンダ部材（61）の内部は、第１閉塞部（61b）側寄りの第１シリンダ室（C1）と、第２閉塞部（61c）側寄りの第２シリンダ室（C2）とに仕切られている。つまり、仕切部（62）は、シリンダ部材（61）の内部を、軸方向に隣り合う第１シリンダ室（C1）と第２シリンダ室（C2）とに仕切っている。
【００８６】
ピストン部材（63）は、第１シリンダ室（C1）に進退自在に収容される第１ピストン部（64）と、第２シリンダ室（C2）に収容される進退自在に収容される第２ピストン部（65）と、両者のピストン部（64,65）を連結する１本のピストンロッド（66）とを有している。第１ピストン部（64）及び第２ピストン部（65）は、互いに同じ外径となる円板状に形成されている。ピストンロッド（66）は、仕切部（62）に形成された貫通口（62a）を貫通して両者のピストン部（64,65）を連結するロッド部を構成している。ピストンロッド（66）は、各ピストン部（64,65）よりも小径に形成され、シリンダ部材（61）の軸心と同軸となって軸方向に延びている。
【００８７】
第１ピストン部（64）は、第１シリンダ室（C1）を第１受水室（W1）と第１空気室（A1）とに区画している。第１受水室（W1）は、第１閉塞部（61b）と第１ピストン部（64）との間に形成されている。第１空気室（A1）は、第１ピストン部（64）と仕切部（62）との間に形成されている。つまり、第１シリンダ室（C1）には、第１ピストン部（64）を挟んで仕切部（62）側に第１空気室（A1）が区画され、第１ピストン部（64）を挟んで仕切部（62）と反対側に第２空気室（A2）が区画されている。
【００８８】
第２ピストン部（65）は、第２シリンダ室（C2）を第２受水室（W2）と第２空気室（A2）とに区画している。第２受水室（W2）は、第２閉塞部（61c）と第２ピストン部（65）との間に形成されている。第２空気室（A2）は、第２ピストン部（65）と仕切部（62）との間に形成されている。つまり、第２シリンダ室（C2）には、第２ピストン部（65）を挟んで仕切部（62）側に第２空気室（A2）が区画され、第２ピストン部（65）を挟んで仕切部（62）と反対側に第２受水室（W2）が区画されている。
【００８９】
第１受水室（W1）には、第１水ポート（53）が接続している。第１空気室（A1）には、吐出口を構成する第１吐出ポート（55）、及び第１吸入ポート（57）が接続している。第２受水室（W2）には、第２水ポート（54）が接続している。第２空気室（A2）には、吐出口を構成する第２吐出ポート（56）、及び第２吸入ポート（58）とが接続している。第１吸入ポート（57）と第２吸入ポート（58）の各流入端は、室内や室外等の空気中（大気中）に開口している。
【００９０】
各吸入ポート（57,58）の内部には、弁座部（57a,58a）、ボール弁（57b,58b）、及びバネ部（57c,58c）がそれぞれ設けられている。ボール弁（57b,57b）は、弁座部（57a,58a）よりも流入側に配置され、バネ部（57c,58c）によって弁座部（57a,58a）側に付勢されている。弁座部（57a,58a）、ボール弁（57b,58b）、及びバネ部（57c,58c）は、各空気室（A1,A2）内の空気が各吸入ポート（57,58）を通じてシリンダ部材（61）の外部へ流出するのを禁止する逆止弁を構成している。
【００９１】
各吐出ポート（55,56）の内部には、弁座部（55a,56a）、ボール弁（55b,56b）、及びバネ部（55c,56c）がそれぞれ設けられている。ボール弁（55b,56b）は、弁座部（55a,55a）よりも流出側に配置され、バネ部（57c,58c）によって弁座部（57a,58a）側に付勢されている。弁座部（55a,56a）、ボール弁（55b,56b）、及びバネ部（55c,56c）は、空気室（A1,A2）の内圧が所定圧力以上となると、吐出ポート（55,56）を開放する吐出弁を構成している。
【００９２】
ピストン部材（63）は、受水室（W1,W2）に流入した水道水の水圧を受けて変位し、空気室（A1,A2）の容積を縮小させる変位部材を構成している。具体的に、ピストン部材（63）は、第１受水室（W1）の水圧によって変位して第１空気室（A1）の容積を縮小させる第１動作と、上記第２受水室（W2）の水圧によって変位して第２空気室（A2）の容積を縮小させる第２動作とを行うように構成されている。
【００９３】
また、各ピストン部（64,65）では、各受水室（W1,W2）側に臨む受圧面Ｓw1,Ｓw2の面積が、空気室（A1,A2）に臨む増圧面Ｓa1,Ｓa2の面積よりも大きくなっている。具体的に、第１ピストン部（64）には、第１空気室（A1）側の端面にピストンロッド（66）が設けられている。このため、第１ピストン部（64）では、第１受水室（W1）側に面する部位の面積（即ち、受圧面Ｓw1の面積）が、第１空気室（A1）側に面する部位の面積（即ち、増圧面Ｓa1の面積）よりも、ピストンロッド（66）の軸直角断面の面積の分だけ小さくなっている。同様に、第２ピストン部（65）では、第２空気室（A2）側の端面にピストンロッド（66）が設けられている。このため、第２ピストン部（65）では、第２受水室（W2）側に面する部位の面積（即ち、受圧面Ｓw2の面積）が、第２空気室（A2）側に面する部位の面積（即ち、増圧面Ｓa2の面積）よりも、ピストンロッド（66）の軸直角断面の面積の分だけ小さくなっている。
【００９４】
−運転動作−
実施形態１に係る給湯システム（S）の運転動作について説明する。
【００９５】
〈基本動作〉
給湯システム（S）の運転時には、上水道水が貯湯タンク（30）に適宜供給され、この貯湯タンク（30）内の水が適宜加熱される。また、貯湯タンク（30）で生成された温水が、シャワー（2）等の利用対象へ適宜供給される。このような、給湯システム（S）の基本動作について図１を参照しながら説明する。
【００９６】
給湯システム（S）の運転時には、上水道管の水が給水路（21）を介して貯湯タンク（30）へ適宜供給される。具体的に、上水道管の水は、空気圧縮ユニット（50）を通過する。この際、空気圧縮ユニット（50）では、水道水の水圧によって空気が圧縮され、この空気が蓄圧タンク（41）に貯留される（詳細は後述する）。空気圧縮ユニット（50）を通過した水は、減圧弁（32）で減圧される。減圧された水は、貯湯タンク（30）の内部に流入する。このように減圧弁（32）で水を減圧することで、貯湯タンク（30）内の圧力も低くなる。よって、貯湯タンク（30）の耐圧を十分に確保できる。
【００９７】
貯湯タンク（30）内の水は、熱源ユニット（10a）によって適宜加熱される。具体的に、貯湯タンク（30）の水を加熱する加熱動作時には、圧縮機（11）、及び室外ファン（16）が運転され、膨張弁（13）の開度が適宜調節される。これにより、冷媒回路（15）では、冷凍サイクルが行われる。具体的に、この冷凍サイクルでは、圧縮機（11）で圧縮された冷媒が、水熱交換器（12）の第１内部流路（12a）で放熱する。放熱した冷媒は、膨張弁（13）で減圧されて室外熱交換器（14）で蒸発し、圧縮機（11）に吸入される。
【００９８】
加熱動作時には、第１循環ポンプ（34）が運転され、三方切換弁（35）が図１の実線で示す状態に切り換えられる。これにより、貯湯タンク（30）内は、加熱循環流路（22）に流入し、水熱交換器（12）の第２内部流路（12b）を流れる。水熱交換器（12）では、第１内部流路（12a）を流れる冷媒の熱が、第２内部流路（12b）を流れる水に付与される。これにより、第２内部流路（12b）を流れる水が所定温度まで加熱される。第２内部流路（12b）で加熱された水は、貯湯タンク（30）内に返送される。
【００９９】
貯湯タンク（30）内で生成された温水は、シャワー（2）やその他の利用対象へ適宜供給される。具体的に、貯湯タンク（30）の温水を供給する供給動作時には、給湯混合弁（36）が供給路（23）を開放状態とする。これにより、貯湯タンク（30）内の温水は、該貯湯タンク（30）の内圧によって搬送され、給湯混合弁（36）を通過する。この際、給湯混合弁（36）は、分岐路（26）側のポートの開度も適宜調整する。これにより、貯湯タンク（30）側から供給される温水と、分岐路（26）側から供給される水（冷水）とが所定の比率で混合され、供給水の温度が調整される。このようにして温度調整された水は、加圧ユニット（70）を通過した後、シャワー（2）へ送られる。
【０１００】
〈太陽パネルユニットの動作〉
太陽パネルユニット（91）では、太陽光の方角に応じて太陽パネル（92）の角度が調整される。給湯システム（S）では、この太陽パネル（92）の駆動源として、空気圧縮ユニット（50）から供給された圧縮空気が利用される。太陽パネルユニット（91）の動作について図１〜図３を参照しながら説明する。
【０１０１】
給湯システム（S）において、太陽パネル（92）を駆動する際には、三方切換機構（42）が図１の破線で示す状態に切り換わる。これにより、蓄圧タンク（41）に貯留された圧縮空気は、給排気機構（105）側へ送られる。この状態において、太陽パネル制御部（112）は、太陽の位置（方角）に応じて、各給排気切換弁（108,109）を制御する。より詳細に、太陽パネル制御部（112）は、角度センサ（110）で検出した太陽パネル（92）の角度位置と、日射センサ（111）で検出した太陽の日射方向とに基づいて、太陽パネル（92）の必要な回動角度を算出する。そして、太陽パネル制御部（112）は、太陽パネル（92）が算出した回転角度で変位するように、各給排気切換弁（108,109）を制御し、各空気袋（101,102）を伸縮させる。
【０１０２】
例えば太陽が東側（例えば図３におけるの右上側）に位置していたとする。この場合、太陽パネル制御部（112）は、東側寄りに設けられる第２空気袋（102）の受け部（102b）が、第１空気袋（101）の受け部（101b）よりも低い位置とするように、各給排気切換弁（108,109）を制御する。具体的に、この場合には第２給排気切換弁（109）を第２状態とすることで、第２給排気流路（107b）と第２排出路（107c）とを連通させる。これにより、第２空気袋（102）内の圧縮空気が第２排出路（107c）を通じて大気中へ放出される。その結果、第２空気袋（102）は徐々に収縮し、第２空気袋（102）の受け部（102b）が下方に変位する。同時に、第１給排気切換弁（108）を第１状態とすることで、第１中継流路（106a）と第１給排気流路（106b）とを連通させる。これにより、第１中継流路（106a）側の圧縮空気が、第１空気袋（101）に流入する。その結果、第１空気袋（101）は徐々に伸張し、第１空気袋（101）の第１受け部（101b）が上方に変位する。以上のように各受け部（101b,102b）の高さ位置を調整することで、太陽パネル（92）を図３(Ａ)に示すような角度位置に調整できる。
【０１０３】
また、例えば太陽が南側（例えば図３における上側）に位置していたとする。この場合、太陽パネル制御部（112）は、第１空気袋（101）の受け部（101b）と、第２空気袋（102）の受け部（102b）とを同じ位置とするように、各給排気切換弁（108,109）を制御する。具体的に、この場合には第１給排気切換弁（108）と第２給排気切換弁（109）とを第１状態又は第２状態に適宜切り換えることで、各受け部（101b,102b）を同じ高さ変位させる。以上のように各受け部（101b,102b）の高さ位置を調整することで、太陽パネル（92）を図３(Ｂ)に示すような角度位置に調整できる。
【０１０４】
また、例えば太陽が西側（例えば図３における左上側）に位置していたとする。この場合、太陽パネル制御部（112）は、第１空気袋（101）の受け部（101b）が、第２空気袋（102）の受け部（102b）よりも低い位置とするように、各給排気切換弁（108,109）を制御する。具体的に、この場合には第１給排気切換弁（108）を第２状態とし、第２給排気切換弁（109）を第１状態とする。その結果、第１空気袋（101）を収縮させて受け部（101b）を下方に変位させることができる。同時に、第２空気袋（102）を収縮させて受け部（101b）を上方に変位させることができる。以上のように各受け部（101b,102b）の高さ位置を調整することで、太陽パネル（92）を図３(Ｃ)に示すような角度位置に調整できる。
【０１０５】
以上のようにして、太陽パネル（92）の受光面（92a）に太陽光が授与されると、太陽パネル（92）では、直流電力が生成される。この直流電力は、パワーコンディショナ（115）に出力されて、該パワーコンディショナ（115）によって交流電力に変換される。パワーコンディショナ（115）から出力された交流電力は、熱源ユニット（10a）や他の電力供給対象へ供給される。
【０１０６】
この際、パワーコンディショナ（115）では、スイッチング素子の切換等により、発熱部品から熱が放出される。この熱は、放熱部（115a）及びジャケット部（39a）を介して冷却水路（39b）を流れる水に付与される。その結果、パワーコンディショナ（115）の発熱部品を冷却することができる。パワーコンディショナ（115）の発熱部品から吸熱して貯湯タンク（30）に流入する。これにより、パワーコンディショナ（115）からの熱を貯湯タンク（30）の温水の生成に利用できる。
【０１０７】
〈空気圧縮ユニットの運転動作〉
上述した基本動作時には、空気圧縮ユニット（50）が水道水の水圧を利用して空気を圧縮する。この空気圧縮ユニット（50）の運転について、図５〜図８を参照しながら説明する。
【０１０８】
空気圧縮ユニット（50）の運転動作では、第１空気室（A1）の空気を圧縮する第１動作と、第２空気室（A2）の空気を圧縮する第２動作とが、所定の期間置きに交互に実行される。これにより、空気圧縮ユニット（50）では、圧縮空気が連続的に生成される。空気圧縮ユニット（50）の運転開始時には、第１動作又は第２動作のいずれかが行われる。ここでは、第１動作を先に行った場合について説明する。
【０１０９】
初回の第１動作が開始されると、水流路切換部（51）及び空気流路切換部（52）がそれぞれ第１状態（図５の実線で示す状態）となる。その結果、第１水ポート（53）が水道管側と連通し、第２水ポート（54）が利用対象側（貯湯タンク（30）側）と連通する。同時に、第１吐出ポート（55）と空気流路（40）とが連通する。ここで、この初回の運転では、各受水室（W1,W2）に水が入っていない。このため、第１動作が開始されると、第１水ポート（53）を通じて第１受水室（W1）に水が充填される（図６(Ａ)を参照）。一方、第２受水室（W2）には、水が充填されていないため、第２水ポート（54）へ水が流出することはない。
【０１１０】
図６(Ａ)に示す状態において、第１水ポート（53）から第１受水室（W1）に更に水が流入すると、第１ピストン部（64）の受圧面Ｓw1に水圧が作用し、ピストン部材（63）が第２閉塞部（61c）側に変位していく（図６(Ｂ)を参照）。その結果、第１空気室（A1）の容積が徐々に小さくなり、第１空気室（A1）内の空気が圧縮される。この際、第１ピストン部（64）の受圧面Ｓw1は、第１空気室（A1）の空気の増圧面Ｓa1よりも大きくなっている。このため、パスカルの原理により、第１空気室（A1）の空気を第１受水室（W1）側の水道水の圧力よりも高い圧力まで増圧することができる。
【０１１１】
また、第１ピストン部（64）と共に第２ピストン部（65）が第２閉塞部（61c）側に変位していくと、第２空気室（A2）の容積が徐々に大きくなっていく。これにより、シリンダ部材（61）の外部の空気が、第２吸入ポート（58）を通じて第２空気室（A2）に吸入されていく。
【０１１２】
第１空気室（A1）の空気が所定圧力以上になると、第１吐出ポート（55）のボール弁（55b）が開放される。その結果、第１空気室（A1）内の圧縮空気が第１吐出ポート（55）を通じて空気流路（40）へ吐出される（図６(Ｃ)を参照)。空気流路（40）へ吐出された圧縮空気は、蓄圧タンク（41）内に貯留される。
【０１１３】
初回の第１動作が行われてから所定時間が経過すると、第２動作が実行される。第２動作では、水流路切換部（51）及び空気流路切換部（52）がそれぞれ第２状態（図５の破線で示す状態）となる。その結果、第２水ポート（54）が水道管側と連通し、第１水ポート（53）が利用対象側（貯湯タンク（30）側）と連通する。同時に、第２吐出ポート（56）と空気流路（40）とが連通する。第２動作が開始されると、第２水ポート（54）を通じて第２受水室（W2）に水が充填される（図７(Ａ)を参照）。
【０１１４】
図７(Ａ)に示す状態において、第２水ポート（54）から第２受水室（W2）に更に水が流入すると、第２ピストン部（65）の受圧面Ｓw2に水圧が作用し、ピストン部材（63）が第１閉塞部（61b）側に変位していく（図７(Ｂ)を参照）。その結果、第２空気室（A2）の容積が徐々に小さくなり、第２空気室（A2）内の空気が圧縮される。この際、第２ピストン部（65）の受圧面Ｓw2は、第２空気室（A2）の空気の増圧面Ｓa2よりも大きくなっている。このため、パスカルの原理により、第２空気室（A2）の空気を第２受水室（W2）側の水道水の圧力よりも高い圧力まで増圧することができる。
【０１１５】
また、第２ピストン部（65）と共に第１ピストン部（64）が第１閉塞部（61b）側に変位していくと、第１受水室（W1）の容積が徐々に小さくなり、第１空気室（A1）の容積が徐々に大きくなってく。このため、第１受水室（W1）の水は、第１水ポート（53）に流出し、給水路（21）を経由して貯湯タンク（30）へ供給される。同時に、シリンダ部材（61）の外部の空気が、第１吸入ポート（57）を通じて第１空気室（A1）に吸入されていく（図７(Ｂ)を参照）。
【０１１６】
第２空気室（A2）の空気が所定圧力以上になると、第２吐出ポート（56）のボール弁（56b）が開放される。その結果、第２空気室（A2）内の圧縮空気が第２吐出ポート（56）を通じて空気流路（40）へ吐出される（図７(Ｃ)を参照)。空気流路（40）へ吐出された圧縮空気は、蓄圧タンク（41）内に貯留される。
【０１１７】
第２動作が行われてから所定時間が経過すると、第１動作が再び実行される。これにより、第１水ポート（53）から第１受水室（W1）に水が流入し、ピストン部材（63）が第２閉塞部（61c）側に変位する（図８(Ａ）、図８(Ｂ)を参照）。これにより、第１空気室（A1）の空気が圧縮されるとともに、第２受水室（W2）の水が第２水ポート（54）を通じて貯湯タンク（30）へ供給される。同時に、シリンダ部材（61）の外部の空気が第２空気室（A2）に吸入される。
【０１１８】
第１空気室（A1）の空気が所定圧力以上になると、第１吐出ポート（55）の第１ボール弁（55b）が開放される。その結果、第１空気室（A1）内の圧縮空気が第１吐出ポート（55）を通じて空気流路（40）へ吐出される（図８(Ｃ)を参照)。空気流路（40）へ吐出された圧縮空気は、蓄圧タンク（41）内に貯留される。
【０１１９】
その後は、図７に示す第２動作と、図８に示す第１動作とが交互に繰り返し行われる。これにより、空気圧縮ユニット（50）からは、圧縮空気が連続的に蓄圧タンク（41）側へ供給されるとともに、水道水が連続的に貯湯タンク（30）側へ供給される。
【０１２０】
〈加圧ユニットの動作〉
給湯システム（S）の給湯ユニット（10）では、上述したように、水道水の圧力が減圧機構としての減圧弁（32）によって減圧されてから、貯湯タンク（30）に供給される。これにより、上水道管の水圧が比較的高い条件であっても、貯湯タンク（30）の内圧が過剰に高くなることがない。よって、貯湯タンク（30）の耐圧を確保することができる。一方、このように水道水の圧力を減圧弁（32）で減圧すると、シャワー（2）等の利用対象へ供給される水の水圧も低下してしまう。従って、シャワー（2）から吐出される水の水圧が小さくなり、シャワー（2）からユーザー等へ十分な吐出圧の水を供給できなくなる、という問題が生じてしまう。そこで、本実施形態１の給湯ユニット（10）では、空気圧縮ユニット（50）で圧縮した圧縮空気を利用して加圧ユニット（70）を駆動し、この加圧ユニット（70）によりシャワー（2）の吐出水を加圧している。
【０１２１】
具体的に、加圧ユニット（70）の動作時には、三方切換機構（42）が図１の実線で示す状態となり、第１ポートと第２ポートとが連通する。これにより、蓄圧タンク（41）内の圧縮空気は、加圧ユニット（70）側に供給される。この圧縮空気は、図４に示す空気吸入ポート（74）よりケーシング（71）内の空気導入室（77）に流入する。
【０１２２】
空気導入室（77）に圧縮空気が流入すると、この空気によって羽根車（81）が回転駆動される。すると、羽根車（81）に連結する出力軸（82）も回転する。出力軸（82）の回転運動は、直動変換機構（83）によって従動ロッド部（84）の往復運動に変換される。これにより、従動ロッド部（84）は、図４(Ａ)の位置と図４(Ｂ)の位置との間を交互に変位する。これに伴い、従動ロッド部（84）に連結するダイヤフラム部（75）は、図４(Ａ)の状態と図４(Ｂ)の状態とに交互に変形する。
【０１２３】
以上のようにして、ダイヤフラム部（75）が変形すると、水加圧室（76）で水が加圧される。具体的に、加圧ユニット（70）が図４(Ｂ）の状態から図４(Ａ)の状態に切り換わると、吸入水ポート（72）のボール弁（72b）が開放され、供給路（23）の水が吸入水ポート（72）を通じて水加圧室（76）に導入される。この状態から再び図４(Ａ）の状態になると、水加圧室（76）の容積が小さくなり、水加圧室（76）の水が加圧される。以上のようにして、水加圧室（76）の水圧が所定圧力以上になると、吐出水ポート（73）のボール弁（73b）が開放される。その結果、加圧された水は、吐出水ポート（73）を通じてシャワー（2）へ供給され、比較的高圧の吐出水となってユーザー等へ供給される。
【０１２４】
−実施形態１の効果−
上記実施形態１では、空気圧縮ユニット（50）によって水流路（20）の水の圧力を利用して空気を圧縮し、加圧ユニット（70）によってこの圧縮空気を利用してシャワー（2）の吐出水を加圧するようにしている。このため、シャワー（2）から比較的高圧の水をユーザに向かって吐出させることができる。
【０１２５】
また、実施形態１では、給水路（21）における減圧弁（32）の上流側の水の水圧を利用して空気を圧縮しているため、例えば減圧弁（32）で減圧した水の水圧を利用する場合と比較して、空気圧縮ユニット（50）で得られる圧縮空気の圧力を高めることができる。一方、このようにしても、貯湯タンク（30）側の内圧を低減できるため、貯湯タンク（30）の耐圧も十分に確保できる。
【０１２６】
また、実施形態１の加圧ユニット（70）は、ダイヤフラム式の加圧機構で構成されているため、比較的簡易な構成で、シャワー（2）の吐出水の圧力を十分に加圧できる。
【０１２７】
また、実施形態１の空気圧縮ユニット（20）では、受水室（W1,W2）における水の受圧面Ｓw1,Ｓw2の面積を、空気室（A1,A2）における空気の増圧面Ｓa1,Ｓa2の面積よりも大きくしているため、空気室（A1,A2）の空気を水道水の圧力よりも高い圧力まで増圧させることができる。従って、比較的高い圧力の圧縮空気を得ることができる。また、流体を圧縮する昇圧機構として、空気を圧縮する空気圧縮ユニット（50）を用いているため、圧縮流体の取り扱いも簡便である。
【０１２８】
《発明の実施形態２》
実施形態２に係る給湯システム（S）は、上記実施形態１と空気圧縮ユニット（50）の構成が異なるものである。図１０に示すように、実施形態２の空気圧縮ユニット（50）は、実施形態１と同様の、水流路切換部（51）、空気流路切換部（52）、及び弁制御部（図示省略）を有している。一方、実施形態２の空気圧縮機（60）は、実施形態１と異なり、２つのシリンダ部材（121,122）を有する２シリンダ式に構成されている。
【０１２９】
２つのシリンダ部材（121,122）は、第１シリンダ部材（121）と、第２シリンダ部材（122）とで構成されている。各シリンダ部材（121,122）は、筒状胴部（121a,122a）と、筒状胴部（121a,122a）の軸方向の一端を閉塞する第１閉塞部（121b,122b）と、筒状胴部（121a,122a）の軸方向の他端を閉塞する第２閉塞部（121c,122c）とを有している。第１シリンダ部材（121）の内部には、第１シリンダ室（C1）が形成され、第２シリンダ部材（122）の内部には、第２シリンダ室（C2）が形成されている。第１シリンダ室（C1）は、第２シリンダ室（C2）よりも大径で、且つ軸方向の長さが短くなっている。
【０１３０】
実施形態２の空気圧縮ユニット（50）は、実施形態１と同様、ピストン部材（123）を有している。ピストン部材（123）は、第１シリンダ室（C1）に収容される第１ピストン部（124）と、第２シリンダ室（C2）に収容される第２ピストン部（125）と、両者のピストン部（124,125）を連結する１本のピストンロッド（126）とを有し、変位部材を構成している。第１ピストン部（124）及び第２ピストン部（125）は円板状に形成され、第１ピストン部（124）が第２ピストン部（125）よりも大径となっている。ピストンロッド（126）は、第１シリンダ部材（121）の第２閉塞部（121c）、及び第２シリンダ部材（122）の第１閉塞部（122b）を貫通して両者のピストン部（124,125）を連結している。ピストンロッド（126）は、各ピストン部（124,125）よりも小径に形成され、両者のシリンダ部材（121,122）の軸心と同軸となって軸方向に延びている。
【０１３１】
第１ピストン部（124）は、第１シリンダ室（C1）を第１受水室（W1）と第２受水室（W2）とに区画している。第１受水室（W1）は、第１閉塞部（121b）と第１ピストン部（124）との間に形成されている。第２受水室（W2）は、第１ピストン部（64）と第２閉塞部（121c）との間に形成されている。つまり、第１シリンダ室（C1）には、第１ピストン部（124）を挟んで軸方向の一端側（第１閉塞部（121b）側）に第１受水室（W1）が形成され、第１ピストン部（124）を挟んで軸方向の他端側（第２閉塞部（121c）側）に第２受水室（W2）が形成されている。
【０１３２】
第２ピストン部（125）は、第２シリンダ室（C2）を第１空気室（A1）と第２空気室（A2）とに区画している。第１空気室（A1）は、第２閉塞部（122c）と第２ピストン部（125）との間に形成されている。第２空気室（A2）は、第２ピストン部（125）と第１閉塞部（122b）との間に形成されている。つまり、第２シリンダ室（C2）には、第２ピストン部（125）を挟んで軸方向の一端側（第２閉塞部（122c）側）に第１空気室（A1）が形成され、第２ピストン部（125）を挟んで軸方向の他端側（第１閉塞部（122b）側）に第２空気室（A2）が形成されている。
【０１３３】
実施形態２の空気圧縮機（120）には、実施形態１と同様にして、６本のポート（53〜58）が接続されている。具体的に、第１シリンダ部材（121）では、第１受水室（W1）に第１水ポート（53）が接続し、第２受水室（W2）に第２水ポート（54）が接続している。第２シリンダ部材（122）では、第１空気室（A1）に第１吐出ポート（55）の流入端と、第１吸入ポート（57）の流出端とが接続し、第２空気室（A2）に第２吐出ポート（56）の流入端と、第２吸入ポート（58）の流出端とが接続している。
【０１３４】
実施形態２の空気圧縮機（120）においても、 各受水室（W1,W2）側に臨む受圧面Ｓw1,Ｓw2の面積が、空気室（A1,A2）に臨む増圧面Ｓa1,Ｓa2よりも大きくなっている。具体的に、ピストン部材（123）では、第１ピストン部（124）における第１受水室（W1）側の受圧面Ｓw1の面積が、第２ピストン部（125）における第１空気室（A1）側の増圧面Ｓa1の面積よりも大きくなっている。また、ピストン部材（123）では、第１ピストン部（124）における第２受水室（W2）側の受圧面Ｓw2の面積が、第２ピストン部（125）における第２空気室（A2）側の増圧面Ｓa2の面積よりも大きくなっている。
【０１３５】
〈圧縮動作〉
実施形態２の空気圧縮ユニット（50）の運転動作について図１０〜図１３を参照しながら説明する。実施形態２の空気圧縮ユニット（50）では、実施形態１と同様、第１空気室（A1）の空気を圧縮する第１動作と、第２空気室（A2）の空気を圧縮する第２動作とが、所定の期間置きに交互に実行される。
【０１３６】
初回の第１動作が開始されると、水流路切換部（51）及び空気流路切換部（52）がそれぞれ第１状態（図１０の実線で示す状態）となる。その結果、上水道管の水道水が第１水ポート（53）を通じて第１受水室（W1）に流入する。一方、第２受水室（W2）は第２水ポート（54）と連通するが、第２受水室（W2）には水が充填されていないため、第２水ポート（54）を水が流れることはない。
【０１３７】
図１１(Ａ)に示す状態において、第１水ポート（53）から第１受水室（W1）に更に水が流入すると、第１ピストン部（124）の受圧面Ｓw1に水圧が作用し、ピストン部材（123）が第２閉塞部（121c,122,）側に変位していく（図１１(Ｂ)を参照）。その結果、第１空気室（A1）の容積が徐々に小さくなり、第１空気室（A1）内の空気が圧縮される。この際、第１ピストン部（124）の受圧面Ｓw1は、第１空気室（A1）の空気の増圧面Ｓa1よりも大きくなっている。このため、パスカルの原理により、第１空気室（A1）の空気を第１受水室（W1）側の水道水の圧力よりも高い圧力まで増圧することができる。
【０１３８】
また、第２シリンダ部材（122）では、第２ピストン部（125）の変位に伴い第２空気室（A2）の容積が徐々に大きくなっていく。これにより、第２シリンダ部材（122）の外部の空気が、第２吸入ポート（58）を通じて第２空気室（A2）に吸入されていく。
【０１３９】
第１空気室（A1）の空気が所定圧力以上になると、第１吐出ポート（55）のボール弁（55b）が開放される。その結果、第１空気室（A1）内の圧縮空気が第１吐出ポート（55）を通じて空気流路（40）へ吐出される（図１１(Ｃ)を参照)。空気流路（40）へ吐出された圧縮空気は、蓄圧タンク（41）内に貯留される。
【０１４０】
初回の第１動作が行われてから所定時間が経過すると、第２動作が実行される。第２動作では、水流路切換部（51）及び空気流路切換部（52）がそれぞれ第２状態（図１０の破線で示す状態）となる。その結果、上水道管の水道水が第２水ポート（54）を通じて第２受圧室（W2）に流入する。
【０１４１】
図１２(Ａ)に示す状態において、第２水ポート（54）から第２受水室（W2）に更に水が流入すると、第２ピストン部（125）の受圧面Ｓw2に水圧が作用し、ピストン部材（123）が第１閉塞部（121b,122b）側に変位していく（図１２(Ｂ)を参照）。その結果、第２空気室（A2）の容積が徐々に小さくなり、第２空気室（A2）内の空気が圧縮される。この際、第２ピストン部（125）の受圧面Ｓw2は、第２空気室（A2）の空気の増圧面Ｓa2よりも大きくなっている。このため、パスカルの原理により、第２空気室（A2）の空気を第２受水室（W2）側の水道水の圧力よりも高い圧力まで増圧することができる。
【０１４２】
また、第２シリンダ部材（122）では、第２ピストン部（125）の変位に伴い第１空気室（A1）の容積が徐々に大きくなっていく。これにより、第２シリンダ部材（122）の外部の空気が、第１空気室（A1）に吸入されていく。また、第１シリンダ部材（121）では、第１ピストン部（124）の変位に伴い第１受水室（W1）の容積が徐々に小さくなっていく。このため、第１受水室（W1）の水は、第１水ポート（53）に流出し、給水路（21）を経由して貯湯タンク（30）へ供給される（図１２(Ｂ)を参照）。
【０１４３】
第２空気室（A2）の空気が所定圧力以上になると、第２吐出ポート（56）のボール弁（56b）が開放される。その結果、第２空気室（A2）内の圧縮空気が第２吐出ポート（56）を通じて空気流路（40）へ吐出される（図１２(Ｃ)を参照)。空気流路（40）へ吐出された圧縮空気は、蓄圧タンク（41）内に貯留される。
【０１４４】
第２動作が行われてから所定時間が経過すると、第１動作が再び実行される。これにより、第１水ポート（53）から第１受水室（W1）に水が流入し、ピストン部材（123）が第２閉塞部（121c,122c）側に変位する（図１３(Ａ）、図１３(Ｂ)を参照）。これにより、第１空気室（A1）の空気が圧縮されるとともに、第２受水室（W2）の水が第２水ポート（54）を通じて貯湯タンク（30）へ供給される。同時に、第２シリンダ部材（122）の外部の空気が第２空気室（A2）に吸入される。
【０１４５】
第１空気室（A1）の空気が所定圧力以上になると、第１吐出ポート（55）の第１ボール弁（55b）が開放される。その結果、第１空気室（A1）内の圧縮空気が第１吐出ポート（55）を通じて空気流路（40）へ吐出される（図１３(Ｃ)を参照)。空気流路（40）へ吐出された圧縮空気は、蓄圧タンク（41）内に貯留される。
【０１４６】
その後は、図１２に示す第２動作と、図１３に示す第１動作とが交互に繰り返し行われる。これにより、空気圧縮ユニット（50）からは、圧縮空気が連続的に蓄圧タンク（41）側へ供給されるとともに、水道水が連続的に貯湯タンク（30）側へ供給される。
【０１４７】
《発明の実施形態３》
実施形態３の給湯システム（S）は、上記実施形態と加圧ユニット（70）の構成が異なるものである。実施形態３の加圧ユニット（70）は、シャワー（2）の上流近傍に接続されている。図１４及び図１５に示すように、実施形態３の加圧ユニット（70）は、エジェクタ機構（130）を有し、いわゆるエジェクタ方式の加圧機構で構成されている。
【０１４８】
エジェクタ機構（130）は、水の流れの上流側から下流側に向かって順に、水導入路（131）、柱状流路（132）、縮径流路（133）、混合流路（134）、拡径流路（135）、及び水導出路（136）を有している。水導入路（131）には、貯湯タンク（30）からの水が流入する。柱状流路（132）は、円柱状に形成され、周方向外方に水導入路（131）が接続され、軸方向の一端に縮径流路（133）が接続されている。縮径流路（133）は、下流側にすすむにつれて流路断面の面積を徐々に小さくするような略円錐形状の流路を形成している。
【０１４９】
混合流路（134）は、縮径流路（133）と拡径流路（135）との間に接続されている。混合流路（134）は、その流入端から流出端に亘って流路断面の形状がほぼ同じとなっている。混合流路（134）の流路長さは、縮径流路（133）や拡径流路（135）よりも長くなっている。
【０１５０】
拡径流路（135）は、混合流路（134）を流出した水の流速を低下させ、該水の圧力を上昇させるものである。拡径流路（135）は、下流側にすすむにつれて流路断面の面積を徐々に大きくするような略円錐状の流路を構成している。拡径流路（135）の下流端には、水導出路（136）が接続している。水導出路（136）の下流端には、図示を省略したシャワー（2）が接続される。
【０１５１】
エジェクタ機構（130）は、空気ノズル（137）を有している。空気ノズル（137）は、空気流れの上流側から下流側に向かって順に、空気導入路（137a）、空気縮径路（137b）、及び空気導出路（137c）を有している。
【０１５２】
空気導入路（137a）は、圧縮空気が供給される第１給気路（44）と接続している。空気縮径路（137b）は、空気導入路（137a）の下流端に接続され、柱状流路（132）の内部に形成されている。空気縮径路（137b）は、空気の流路を縮小して空気を高速化させるものである。空気縮径路（137b）は、下流側にすすむにつれて空気の流路断面の面積を徐々に小さくするような略円錐形状をしている。空気導出路（137c）は、空気縮径路（137b）の下流端に接続され、縮径流路（133）の内部に形成されている。空気導出路（137c）の下流端は、混合流路（134）の上流側に開口している。これにより、混合流路（134）では、混合流路（134）では、縮径流路（133）から流出した水と、空気ノズル（137）から供給された圧縮空気とが混合される。
【０１５３】
〈加圧動作〉
実施形態３の加圧ユニット（70）の加圧動作について説明する。加圧ユニット（70）の動作時には、三方切換機構（42）が図１４の実線で示す状態となり、第１ポートと第２ポートとが連通する。これにより、蓄圧タンク（41）内の圧縮空気は、加圧ユニット（70）側に供給される。この圧縮空気は、図１５に示すように、エジェクタ機構（130）の空気ノズル（137）に流入する。空気ノズル（137）に流入した水は、空気導入路（137a）を通過し、空気縮径路（137b）で高速化された後、空気導出路（137c）を介して混合流路（134）へ流出する。
【０１５４】
一方、貯湯タンク（30）から供給された水は、エジェクタ機構（130）の水導入路（131）に流入する。この水は、柱状流路（132）に流出して直角方向に案内された後、縮径流路（133）を流れる。この縮径流路（133）には、空気ノズル（137）から噴出された圧縮空気により負圧が作用している。このため、縮径流路（133）の水は、圧縮空気に引き込まれて混合流路（134）に流出し、この混合流路（134）で高速化される。同時に、混合流路（134）では、空気と水とが混合される。この混合流路（134）中の水は、拡径流路（135）を流れることで、流路断面が拡大されて減速される。その結果、拡径流路（135）では、水の圧力が昇圧される。以上のようにして、加圧された水は、空気とともにシャワー（2）へ送られる。これにより、シャワー（2）からは、比較的高圧の吐出水がユーザー等へ供給される。
【０１５５】
実施形態３では、加圧ユニット（70）によって加圧した水をシャワー（2）から吐出させるようにしている。これにより、貯湯タンク（30）の耐圧を確保するために水道水の圧力を減圧弁（32）で減圧しても、シャワー（2）から十分な吐出圧の水を噴出させることができる。
【０１５６】
また、実施形態３では、加圧ユニット（70）として、エジェクタ機構（130）を有するエジェクタ方式の加圧機構を用いている。このため、圧縮空気による吸引圧を利用して、水の圧力を効率良く上昇させることができる。また、混合流路（134）では、水と圧縮空気とが混合するため、シャワー（2）からは微細な空気を含む水を噴出させることができる。このようにすると、シャワー（2）から噴出される水量を低減しつつ、所望とする洗浄効果を得ることができる。従って、水道水を節約することができる。
【０１５７】
《発明の実施形態４》
実施形態４に係る給湯システム（S）では、上記実施形態１の第１循環ポンプ（34）、及び第２循環ポンプ（38）が、上記実施形態１の加圧ユニット（70）（図４を参照）と同じ構成のダイヤフラム式のポンプで構成されている。つまり、実施形態４では、第１循環ポンプ（34）及び第２循環ポンプ（38）が、圧縮空気によって駆動される被駆動体となっている。
【０１５８】
具体的に、図１６に示すように、実施形態４の空気流路（40）には、主給気路（43）から分岐する第３給気路（48）が設けられている。第３給気路（48）の下流側は、第１ポンプ側給気路（48a）と、第２ポンプ側給気路（48b）とに分岐している。第１ポンプ側給気路（48a）の下流端は、第１循環ポンプ（34）の空気導入室（77a）と接続している。第２ポンプ側給気路（48b）の下流端は、第２循環ポンプ（38）の空気導入室（77b）と接続している。また、第１ポンプ側給気路（48a）には、第１開閉弁（49a）が接続され、第２ポンプ側給気路（48b）には、第２開閉弁（49b）が接続されている。これらの開閉弁（49a,49b）は、例えば電磁開閉弁で構成されている。
【０１５９】
第１循環ポンプ（34）の運転時には、第１開閉弁（49a）が開放される。これにより、蓄圧タンク（41）内の圧縮空気が、第１循環ポンプ（34）の空気導入室（77a）に供給され、ダイヤフラム部（75a）が図４(Ａ)の状態と図４(Ｂ)の状態とに交互に変形する。その結果、第１循環ポンプ（34）の水加圧室（76a）の容積が拡縮され、加熱循環流路（22）の水が搬送される。
【０１６０】
同様に、第２循環ポンプ（38）の運転時には、第２開閉弁（49b）が開放される。これにより、蓄圧タンク（41）内の圧縮空気が、第２循環ポンプ（38）の空気導入室（77b）に供給され、ダイヤフラム部（75b）が図４(Ａ)の状態と図４(Ｂ)の状態とに交互に変形する。その結果、第２循環ポンプ（68）の水加圧室（76b）の容積が拡縮され、冷却循環流路（28）の水が搬送される。
【０１６１】
《発明の実施形態５》
図１７に示す実施形態５に係る給湯システム（S）では、実施形態１のシャワー（2）に代わって、蛇口（3）が利用対象として設けられている。蛇口（3）は、水流路（20）の流出端に接続されて、水を所定の圧力で吐出させる吐出機構を構成している。実施形態５では、貯湯タンク（30）が地上付近に配置されているのに対し、蛇口（3）は家屋の３階に配置されている。つまり、実施形態５では、吐出機構としての蛇口（3）が、貯湯タンク（30）よりも高くに位置している。
【０１６２】
このようにして、蛇口（3）が高い位置に設けられると、貯湯タンク（30）から蛇口（3）までの揚程が大きくなり、蛇口（3）から吐出される水の圧力が低下し易くなる。しかしながら、実施形態５の蛇口（3）の上流側近傍には、上記実施形態１と同様の加圧ユニット（70）が設けられている。このため、蛇口（3）から供給される吐出水の圧力を十分確保できる。
【０１６３】
《発明の実施形態６》
図１８に示す実施形態６に係る給湯システム（S）では、実施形態１のシャワー（2）に代わって、噴霧器（4）が利用対象として設けられている。噴霧器（4）は、水流路（20）の流出端に接続されて、水を所定の圧力で吐出させる吐出機構を構成している。実施形態６では、貯湯タンク（30）が地上付近に配置されているのに対し、噴霧器（4）は屋根の上方に配置されている。つまり、実施形態６においても、吐出機構（4）としての噴霧器（4）が、貯湯タンク（30）よりも高くに位置している。
【０１６４】
また、実施形態６では、噴霧器（4）の噴出口が、太陽パネル（92）の受光面（92a）に対向している。つまり、実施形態６の噴霧器（4）からは、太陽パネル（92）の受光面（92a）に向かって、洗浄水が噴出される。これにより、圧縮空気を利用して太陽パネル（92）を適宜洗浄することができる。
【０１６５】
一方、このように、噴霧器（4）が高い位置に設けられると、噴霧器（4）から噴出される水の水圧が低下し易くなる。しかしながら、実施形態６の上流側近傍には、上記実施形態１と同様の加圧ユニット（70）が設けられている。このため、噴霧器（4）から共有される吐出水の圧力を十分確保でき、太陽パネル（92）の洗浄効果を十分に得ることができる。
【０１６６】
《発明の実施形態７》
図１９に示す実施形態７に係る給湯システム（S）では、貯湯タンク（30）と利用対象（2）との間の回路に、上記実施形態１と同様の空気圧縮ユニット（50）が設けられている。具体的に、供給路（23）から分岐する逃がし流路（27）の流出側に、空気圧縮ユニット（50）と蓄圧タンク（41）とが付加されている。
【０１６７】
上述したように、貯湯タンク（30）では、温水の生成に伴い水蒸気が発生するため、貯湯タンク（30）の内圧が過剰となることがある。この場合には、リリーフ弁（37）が開放され、貯湯タンク（30）内の水が逃がし流路（27）へ流出する。そこで、図１９の例では、逃がし流路（27）へ流出した水の圧力を利用して空気を圧縮するようにしている。これにより、給湯システム（S）では、逃がし流路（27）から下水道管へ排出していた水の圧力を空気圧として回収し、この空気圧を利用して所定の被駆動体を駆動させることができる。
【０１６８】
《発明の実施形態８》
図２０に示す実施形態８に係る給湯システム（S）では、冷却循環流路（28）の流入端の高さ位置、及び該冷却循環流路（28）の流出端の高さ位置が、上記実施形態１と異なる位置となっている。具体的に、図２０の例では、冷却循環流路（28）の流入端の高さが、貯湯タンク（30）の上下方向の中間部に位置し、冷却循環流路（28）の流出端の高さが、貯湯タンク（30）の上部近傍に位置している。この例では、パワーコンディショナ（115）の発熱部品から吸熱した循環水が、貯湯タンク（30）における比較的高い部位に返送される。このため、貯湯タンク（30）の下側の水温が高く成りすぎるのを防止できる。よって、貯湯タンク（30）から加熱循環流路（22）へ流出する水の温度を比較的低くすることができる。その結果、冷媒回路（15）では、水熱交換器（12）の冷媒（二酸化炭素）を十分に放熱させることができるため、所望とする冷凍サイクルを行うことができる。
【０１６９】
《発明の実施形態１０》
実施形態９に係る給湯システム（S）では、実施形態１の加圧ユニット（70）と異なるタイプのダイヤフラム方式の加圧機構が適用されている。
【０１７０】
具体的に、図２１に示す例の加圧ユニット（70）は、ハウジング（140）の内部に、水の流路が形成されている。この水の流路は、貯湯タンク（30）側と連通する上流側分岐路（141）と、シャワー（2）側と連通する下流側分岐路（142）とを有している。上流側分岐路（141）の流出側は、第１分岐路（141a）と第２分岐路（141b）とに分岐している。同様に、下流側分岐路（142）の流入側は、第３分岐路（142a）と第４分岐路（142b）とに分岐している。第１分岐路（141a）の流出端には、第１ボール弁（143a）が設けられ、第２分岐路（141b）の流出端には、第２ボール弁（143b）が設けられている。第３分岐路（142a）の流入端には、第３ボール弁（144a）が設けられ、第４分岐路（142b）の流入端には、第４ボール弁（144b）が設けられている。
【０１７１】
ハウジング（140）の内部には、第１チャンバ（145）と第２チャンバ（146）とが形成されている。第１チャンバ（145）は、第１分岐路（141a）と第３分岐路（142a）との間に形成されている。第２チャンバ（146）は、第２分岐路（141b）と第４分岐路（142b）との間に形成されている。第１チャンバ（145）は、第１ダイヤフラム部（147）によって第１水加圧室（145a）と第１空気導入室（145b）とに区画されている。第２チャンバ（146）は、第２ダイヤフラム部（148）によって第２水加圧室（146a）と第２空気導入室（146b）とに区画されている。第１ダイヤフラム部（147）と第２ダイヤフラム部（148）とは、連結軸（149）を介して連結されている。第１水加圧室（145a）と第２水加圧室（146a）とは、ダイヤフラム部（147,148）の変位に伴って水流路（20）の水を加圧してシャワー（2）へ送る加圧流路を構成している。
【０１７２】
ハウジング（140）の内部には、空気圧縮ユニット（50）側からの圧縮空気が供給される、空気供給室（150）が形成されている。空気供給室（150）は、第１切換流路（151）を通じて第１空気導入室（145b）と連通するとともに、第２切換流路（152）を通じて第２空気導入室（146b）と連通している。加圧ユニット（70）では、図示しない切換機構により、空気供給室（150）の圧縮空気を第１切換流路（151）を通じて第１空気導入室（145b）へ供給する第１動作（図２１(Ａ)に示す動作）と、空気供給室（150）の圧縮空気を第２切換流路（152）を通じて第２空気導入室（146b）へ供給する第２動作（図２１(Ｂ）に示す動作）とが交互に繰り返し行われる。
【０１７３】
具体的に、第１動作において、空気供給室（150）の圧縮空気が第１空気導入室（145b）へ供給されると、第１ダイヤフラム部（147）が圧縮空気によって押圧されて、第１水加圧室（145a）側に変位する。同時に、第２ダイヤフラム部（148）は第２空気導入室（146b）側に変位する。その結果、第２水加圧室（146a）の容積が拡大する。このようにして第２水加圧室（146a）の内圧が低下すると、第２ボール弁（143b）が第２水加圧室（146a）側に変位して第２分岐路（141b）が開放される。これにより、貯湯タンク（30）側の水が第２分岐路（141b）を通じて第２水加圧室（146a）に流入する。
【０１７４】
次いで、第２動作が行われ、空気供給室（150）の圧縮空気が第２空気導入室（146b）へ供給されると、第２ダイヤフラム部（148）が圧縮空気によって押圧されて、第２水加圧室（146a）側に変位する。これにより、第２水加圧室（146a）の容積が縮小され、第２水加圧室（146a）内の水が加圧される。第２水加圧室（146a）の圧力が上昇すると、第４ボール弁（144b）が下流側分岐路（142）側に変位して第４分岐路（142b）が開放される。その結果、圧縮された水は、下流側分岐路（142）を経由してシャワー（2）へ供給される。
【０１７５】
第２動作において、第１ダイヤフラム部（147）が第１空気導入室（145b）側に変位すると、第１水加圧室（145a）の容積が拡大する。このようにして第１水加圧室（145a）の内圧が低下すると、第１ボール弁（143a）が第１水加圧室（145a）側に変位して第１分岐路（141a）が開放される。これにより、貯湯タンク（30）側の水が第１分岐路（141a）を通じて第１水加圧室（145a）に流入する。
【０１７６】
次いで、第１動作が再び行われ、空気供給室（150）の圧縮空気が第１空気導入室（145b）へ供給されると、第２ダイヤフラム部（148）が圧縮空気によって押圧されて、第１水加圧室（145a）側に変位する。これにより、第１水加圧室（145a）の容積が縮小され、第１水加圧室（145a）内の水が加圧される。第１水加圧室（145a）の圧力が上昇すると、第３ボール弁（144a）が下流側分岐路（142）側に変位して第３分岐路（142a）が開放される。その結果、圧縮された水は、下流側分岐路（142）を経由してシャワー（2）へ供給される。
【０１７７】
第１動作において、第１ダイヤフラム部（147）が第２空気導入室（146b）側に変位すると、第２水加圧室（146a）の容積が拡大する。このようにして第２水加圧室（146a）の内圧が低下すると、第２ボール弁（143b）が第２水加圧室（146a）側に変位して第２分岐路（141b）が開放される。これにより、貯湯タンク（30）側の水が第２分岐路（141b）を通じて第２水加圧室（146a）に流入する。
【０１７８】
以上のように、図２１に示す例の加圧ユニット（70）では、第１動作と第２動作とが交互に行われる。その結果、加圧ユニット（70）で圧縮された水がシャワー（2）へ連続的に供給され、シャワー（2）から比較的高圧の吐出水がユーザー等へ供給される。
【産業上の利用可能性】
【０１７９】
以上説明したように、本発明は、水道管の水を吐出機構から吐出させる給水システムについて有用である。
【符号の説明】
【０１８０】
2     シャワー（吐出機構）
3     蛇口（吐出機構）
4     噴霧器（吐出機構）
20    水流路
30    貯湯タンク
32    減圧弁（減圧機構）
50    空気圧縮ユニット（昇圧機構、空気圧縮部）
70    加圧ユニット
75    ダイヤフラム部
134   混合流路
137   空気ノズル
147   第１ダイヤフラム部
148   第２ダイヤフラム部
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【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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