(57)【要約】【課題】風呂場の壁に穴を設けたり新たに蛇口を設けたりすることなく、太陽熱をより有効に利用でき、且つ、熱源機の効率の低下を招くことを防止することができる給湯システムを提供する。【解決手段】給湯システム１は、給湯設備１０と太陽熱利用給湯システム２０とを備え、太陽熱利用給湯システム２０は、熱源機１１により冷水を加熱すると共に浴槽内に温水を供給する湯張配管１５を備える給湯設備１０に接続されるものであって、太陽熱を利用して冷水を加熱し貯湯する太陽熱温水器２１と、浴槽内に温水を供給する湯張配管１５に対して太陽熱温水器２１からの湯水を供給する接続配管２３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】
熱源機により冷水を加熱すると共に浴槽内に温水を供給する湯張配管を備える給湯設備に接続される太陽熱利用給湯システムであって、
太陽熱を利用して冷水を加熱し貯湯する太陽熱温水器と、
浴槽内に温水を供給する前記湯張配管に対して、前記太陽熱温水器からの湯水を供給する接続配管と、
を備えることを特徴とする太陽熱利用給湯システム。
【請求項２】
前記浴槽内に供給する温水温度を設定する操作盤と、
前記接続配管上に設けられ、前記太陽熱温水器からの湯水と水道配管から供給される冷水とを混合して、前記操作盤にて設定された設定温度とする混合弁と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の太陽熱利用給湯システム。
【請求項３】
前記接続配管上に設けられ、前記湯張配管に供給される湯水の流量を計測する流量センサをさらに備え、
前記流量センサにより計測された流量の積算値が所定値に達すると、前記太陽熱温水器から前記湯張配管への湯水の供給を停止する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の太陽熱利用給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽熱を利用して冷水を加熱する太陽熱温水器が知られている。また、太陽熱温水器と熱源機（ヒートポンプ、ガス給湯器、排熱機器等）とを組み合わせた太陽熱利用給湯システムについても提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７５２５０号公報
【特許文献２】特開２０１３−１５２０３６号公報
【特許文献３】特開２０１５−４４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような太陽熱温水器からの湯水を風呂場に供給する場合、例えば風呂場の壁に穴を開け、太陽熱温水器から風呂場まで配管を通し、配管の風呂場側の端部を浴槽専用の蛇口（水栓）に接続している。
【０００５】
しかし、上記では、風呂場の壁に穴を設ける必要があり、工事が大掛かりである。しかも最近では浴槽専用の蛇口が無いことが多く、この場合には、新たに専用の蛇口を取り付けることになってしまう。
【０００６】
さらに、風呂場に供給する温水を生成するための熱源機の上流に、太陽熱温水器からの湯水を供給することも考えられている。この場合、熱源機入口側の各部品は水道配管からの冷水が供給されることを前提としているため、太陽熱温水器からの高温水によって劣化しないように、熱源機の上流において水道配管からの冷水と太陽熱温水器からの湯水とを混合し、約３０℃程度の混合水を熱源機に供給することとしている。
【０００７】
しかし、上記では、太陽熱により一度高温とした湯を冷水と混合してしまうため、太陽熱温水器の高温水の使用量が少なくなってしまい、太陽熱を有効に利用しているとは言い難い。
【０００８】
さらに、上記の熱源機が例えばエコキュート（登録商標）等のヒートポンプ式のものである場合、３０℃程度の混合水を供給した場合には、決して加熱効率が良いとはいえない。
【０００９】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、風呂場の壁に穴を設けたり新たに蛇口を設けたりすることなく、太陽熱をより有効に利用でき、且つ、熱源機の効率の低下を招くことを防止することができる太陽熱利用給湯システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の太陽熱利用給湯システムは、熱源機により冷水を加熱すると共に浴槽内に温水を供給する湯張配管を備える給湯設備に接続される太陽熱利用給湯システムであって、太陽熱を利用して冷水を加熱し貯湯する太陽熱温水器と、浴槽内に温水を供給する前記湯張配管に対して、前記太陽熱温水器からの湯水を供給する接続配管と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の太陽熱利用給湯システムによれば、太陽熱温水器からの湯水を湯張配管に供給するための接続配管を備えるため、太陽熱温水器からの湯水は、接続配管から湯張配管を通じて浴槽内に供給される。このため、貯湯槽から浴槽内に直接温水を供給する既存の湯張配管を利用して壁に穴を開けたり新たに蛇口を設けたりすることなく太陽熱温水器からの湯水を浴槽内に供給することができる。また、太陽熱温水器にて加熱された湯水を冷却して熱源機に供給することもなく、太陽熱をより有効に利用することができ、且つ、熱源機の効率の低下を招くことを防止することができる。以上より、風呂場の壁に穴を設けたり新たに蛇口を設けたりすることなく、太陽熱をより有効に利用でき、且つ、熱源機の効率の低下を招くことを防止することができる太陽熱利用給湯システムを提供することができる。
【００１２】
また、本発明の太陽熱利用給湯システムにおいて、前記浴槽内に供給する温水温度を設定する操作盤と、前記接続配管上に設けられ、前記太陽熱温水器からの湯水と水道配管から供給される冷水とを混合して、前記操作盤にて設定された設定温度とする混合弁と、をさらに備えることが好ましい。
【００１３】
この太陽熱利用給湯システムによれば、接続配管上に設けられ、太陽熱温水器からの湯水と水道配管から供給される冷水とを混合して、設定された温水温度とする混合弁を備えるため、太陽熱温水器からの高温水が直接浴槽に供給されるわけではなく、混合弁によってユーザが望む温度に調整されて浴槽内に供給されることとなり、適切な温度の湯による湯張を実現することができる。
【００１４】
また、本発明の太陽熱利用給湯システムにおいて、前記接続配管上に設けられ、前記湯張配管に供給される湯水の流量を計測する流量センサをさらに備え、前記流量センサにより計測された流量の積算値が所定値に達すると、前記太陽熱温水器から前記湯張配管への湯水の供給を停止することが好ましい。
【００１５】
この太陽熱利用給湯システムによれば、流量センサにより計測された流量の積算値が所定値に達すると、太陽熱温水器から湯張配管への湯水の供給を停止するため、浴槽内に適量の湯が供給されたときに湯張りを停止することができ、ユーザが望む適量の湯張を実現することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、風呂場の壁に穴を設けたり新たに蛇口を設けたりすることなく、太陽熱をより有効に利用でき、且つ、熱源機の効率の低下を招くことを防止することができる太陽熱利用給湯システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る太陽熱利用給湯システムを含む給湯システムを示す構成図である。
【図２】本実施形態に係る太陽熱利用給湯システムが適用される給湯システムの変形例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、以下の説明において、湯水とはあらゆる温度の温水及び冷水を含む概念である。さらに、以下の説明において、温水は冷水よりも温度が高ければよいものであり（冷水は温水よりも温度が低ければよいものであり）、温水及び冷水はその温度範囲が限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る太陽熱利用給湯システムを含む給湯システムを示す構成図である。図１に示すように、給湯システム１は、給湯設備１０及び本実施形態に係る太陽熱利用給湯システム２０を備え、既存の給湯設備１０に対して、太陽熱利用給湯システム２０を接続したものである。
【００２０】
給湯設備１０は、熱源機１１と、貯湯タンク１２と、各種配管１３ａ〜１３ｄと、湯張ユニット１４と、湯張配管１５と備えている。熱源機１１は例えばヒートポンプである。貯湯タンク１２は、熱源機１１によって加熱された湯水を貯湯するものである。
【００２１】
貯湯タンク１２の下部には水道配管５０が接続されている。また、貯湯タンク１２の下部には熱源機１１につながる第１配管１３ａが設けられている。このため、水道配管５０の冷水は、一度貯湯タンク１２に流入し、第１配管１３ａを通じて熱源機１１に至る。
【００２２】
また、熱源機１１には第２配管１３ｂが接続されている。第２配管１３ｂの熱源機１１の反対側には、風呂場のシャワー栓等が接続されている。この第２配管１３ｂには、第１及び第２の分岐点Ａ，Ｂがあり、第１分岐点Ａには第３配管１３ｃが接続され、第２分岐点Ｂには第４配管１３ｄが接続されている。
【００２３】
第３配管１３ｃは、一端が第１分岐点Ａに接続され、他端が貯湯タンク１２の上部に接続されている。このため、シャワー栓には、貯湯タンク１２からの温水が供給される。
【００２４】
第４配管１３ｄは、一端が第２分岐点Ｂに接続され、他端が湯張ユニット１４に接続されている。湯張ユニット１４には湯張配管１５が接続されている。湯張ユニット１４内には、電磁弁や流量センサが設けられており、湯張配管１５を通じてユーザが指定する量のお湯張りが可能となっている。
【００２５】
湯張配管１５は、貯湯タンク１２からの温水を浴槽内の給湯口６０を介して浴槽内に供給するものであり、第１湯張配管１５ａと、第２湯張配管１５ｂとを有している。第１湯張配管１５ａは、一端が湯張ユニット１４に接続され、他端が浴槽内の給湯口６０に接続されている。また、第２湯張配管１５ｂは、一端が第１湯張配管１５ａの分岐点Ｃに接続され、他端が浴槽内の給湯口６０に接続されている。
【００２６】
ユーザが給湯設備１０のリモコン（図示せず）にお湯張り指示を行った場合、貯湯タンク１２からの温水が第４配管１３ｄに流入する。その後、温水は、湯張ユニット１４、並びに、第１及び第２湯張配管１５ａ，１５ｂを通じて浴槽内に供給される。なお、上記の第４配管１３ｄには、図示を省略するが、混合弁が設けられており、貯湯タンク１２からの温水と水道配管５０からの冷水と所定温度（ユーザが設定した風呂湯張温度）となるように混合されたうえで、湯張ユニット１４に供給されるようになっている。
【００２７】
加えて、給湯設備１０は、追炊回路１６と、三方弁１７と、ポンプ１８とを備えている。追炊回路１６は、一端が第１湯張配管１５ａのうち、湯張ユニット１４から分岐点Ｃまでの間の分岐点Ｄに接続され、他端が三方弁１７に接続されている。三方弁１７は、第２湯張配管１５ｂ上に設けられている。ポンプ１８は、第２湯張配管１５ｂ上に設けられている。
【００２８】
ここで、ポンプ１８は、追炊動作時に浴槽内の湯水を引き込み、三方弁１７側に供給するようになっている。また、追炊動作時において三方弁１７は、浴槽内の湯水が追炊回路１６に流入するように切り替えられる。追炊回路１６は、その経路の途中に熱交換器１６ａを有している、熱交換器１６ａは、貯湯タンク１２の内側上部に設置されている。このため、追炊動作時において浴槽内の湯水は、第２湯張配管１５ｂからポンプ１８及び三方弁１７を通じて追炊回路１６に至り、熱交換器１６ａにて昇温された後、分岐点Ｄを介して第１湯張配管１５ａに至る。そして、第１湯張配管１５ａを通じて浴槽内に戻される。
【００２９】
本実施形態に係る太陽熱利用給湯システム２０は、以上のような給湯設備１０に対して接続されることとなる。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態に係る太陽熱利用給湯システム２０は、太陽熱温水器２１と、給水配管２２と、接続配管２３と、三方弁２４と、混合弁２５と、流量センサ２６と、第１及び第２温度センサＴ１，Ｔ２と、リモコン制御部（操作盤）２７とを備えている。
【００３１】
太陽熱温水器２１は、太陽熱を利用して冷水を加熱するものであって、例えば屋根の上などの太陽光を受光し易い位置に設置されるものである。この太陽熱温水器２１は、集熱器２１ａと、貯湯タンク２１ｂとを備えている。集熱器２１ａは内部に流れる冷水を太陽光によって加熱するものであり、貯湯タンク２１ｂは集熱器２１ａの加熱により得られた温水を貯湯するものである。
【００３２】
給水配管２２は、一端が水道配管５０に接続され、他端側が集熱器２１ａに接続されている。接続配管２３は、太陽熱温水器２１の貯湯タンク２１ｂと、湯張配管１５（特に第２湯張配管１５ｂ）とを接続する配管である。
【００３３】
三方弁２４は、第２湯張配管１５ｂ上に設けられると共に、接続配管２３の端部（太陽熱温水器２１の接続側と反対側の端部）に接続されている。この三方弁２４は、太陽熱温水器２１の貯湯タンク２１ｂ側と給湯口６０とがつながるように切り替えられた第１状態と、第４配管１３ｄ側と給湯口６０とがつながるように切り替えられた第２状態とで、切替可能となっており、リモコン制御部２７からの信号によって切り替えられるようになっている。
【００３４】
混合弁２５は、接続配管２３上に設けられると共に、給水配管２２上の分岐点Ｅから分岐する分岐配管２２ａに接続され、接続配管２３を流れる太陽熱温水器２１からの温水と分岐配管２２ａからの冷水とを混合するものである。混合割合は、リモコン制御部２７によって制御される。
【００３５】
流量センサ２６は、接続配管２３のうち、混合弁２５の下流側に設けられており、混合弁２５を介して浴槽に供給される湯水の流量を検出するものである。流量センサ２６の検出信号は、リモコン制御部２７に送信される。
【００３６】
第１温度センサＴ１は、貯湯タンク２１ｂ内の温水温度に応じた信号を出力するものであり、温度信号をリモコン制御部２７に送信するものである。第２温度センサＴ２は、給水配管２２を流れる冷水温度に応じた信号を出力するものであり、温度信号をリモコン制御部２７に送信するものである。
【００３７】
リモコン制御部２７は、太陽熱利用給湯システム２０の全体的な制御を行うものであり、ユーザ操作を受け付ける操作部としての機能と、太陽熱温水器２１の状態（湯張中）等を表示する表示部としての機能を有するものである。また、リモコン制御部２７は、混合弁２５や三方弁２４を制御するものとしても機能する。
【００３８】
詳細に説明すると、リモコン制御部２７は浴槽内に供給する温水の温度を設定可能となっている。このため、リモコン制御部２７は、ユーザからお湯張りの指示があると、ユーザにより設定された設定温度となるように、混合弁２５の開度を調整する。このとき、リモコン制御部２７は、第１及び第２温度センサＴ１，Ｔ２からの温度信号に基づいて、開度を調整することとなる。これにより、混合弁２５は、太陽熱温水器２１からの湯水と水道配管５０から供給される冷水とを混合して設定温度の湯水を得ることとなる。
【００３９】
また、リモコン制御部２７は、ユーザからお湯張りの指示があった場合、三方弁２４を第１状態にして、混合弁２５の混合によって得られた設定温度の湯水が湯張配管１５に供給される状態とし、浴槽内に設定温度の湯水を供給する。
【００４０】
さらに、リモコン制御部２７は、ユーザからお湯張りの指示があり、流量センサ２６により検出される流量の積算値が所定値（ユーザが設定する湯量）に達すると、三方弁２４を第２状態とし、太陽熱温水器２１から湯張配管１５への湯水の供給を停止させる。
【００４１】
加えてリモコン制御部２７は、第１温度センサＴ１にて検出される貯湯タンク２１ｂ内の温水温度を表示する機能を有している。このため、ユーザは、表示される温度が低く浴槽内の温水温度が設定温度に達しない場合などに、追炊きの必要があるかを判断することができるようになっている。
【００４２】
なお、図１に示すように、接続配管２３上にはポンプ２８が設けられている。このポンプ２８は、太陽熱温水器２１が自然循環式のものである場合に設置されるものであり、太陽熱温水器２１が強制循環式のものである場合には不要となるものである。
【００４３】
次に、本実施形態に係る太陽熱利用給湯システム２０の動作を説明する。本実施形態に係る太陽熱利用給湯システム２０は、リモコン制御部２７に対するユーザ操作によって以下のように動作する。
【００４４】
まず、ユーザは、リモコン制御部２７に対して、湯張りの指示、湯張温度の設定、及び、湯張時湯量の設定を行うことができる。そして、湯張りの指示があった場合、まずリモコン制御部２７は、三方弁２４を制御して第１状態とする。これにより、太陽熱温水器２１の貯湯タンク２１ｂ内の温水が接続配管２３に流入し始める。そして、接続配管２３に流入した温水は湯張配管１５を経て浴槽内に供給される。
【００４５】
また、この過程において、リモコン制御部２７は、第１及び第２温度センサＴ１，Ｔ２からの信号を入力し、それぞれの信号から求められる温水及び冷水の温度に基づいて、混合水が設定される湯張温度（設定温度）となるように、混合弁２５の開度を制御する。これにより、設定温度の温水が湯張配管１５に供給される。
【００４６】
さらに、リモコン制御部２７は、湯張りの指示があってから流量センサ２６により計測される流量について積算値を求めている。そして、リモコン制御部２７は、積算値が所定値に達したか否かを判断しており、達したと判断した場合に三方弁２４を第２状態に切り替える。これにより、太陽熱温水器２１からの温水の供給を停止し、ユーザが望む湯量が浴槽内に供給されたときに湯張りを停止する。
【００４７】
ここで、太陽熱温水器２１の貯湯タンク２１ｂ内の温水温度が低い場合などには、浴槽内に設定温度の湯を張れない可能性がある。この場合、ユーザは、太陽熱利用給湯システム２０による湯張りの完了後に、給湯設備１０側のリモコンを操作して追炊きを行う。これにより、ポンプ１８が動作すると共に、三方弁１７が追炊回路１６側に切り替えられて追炊きが行われることとなる。
【００４８】
このようにして、本実施形態に係る太陽熱利用給湯システム２０によれば、太陽熱温水器２１からの湯水を湯張配管１５に供給するための接続配管２３を備えるため、太陽熱温水器２１からの湯水は、接続配管２３から湯張配管１５を通じて浴槽内に供給される。このため、貯湯タンク１２から浴槽内に直接温水を供給する既存の湯張配管１５を利用して壁に穴を開けたり新たに蛇口を設けたりすることなく太陽熱温水器２１からの湯水を浴槽内に供給することができる。また、太陽熱温水器２１にて加熱された湯水を冷却して熱源機１１に供給することもなく、太陽熱をより有効に利用することができ、且つ、熱源機１１の効率の低下を招くことを防止することができる。以上より、風呂場の壁に穴を設けたり新たに蛇口を設けたりすることなく、太陽熱をより有効に利用でき、且つ、熱源機１１の効率の低下を招くことを防止することができる太陽熱利用給湯システム２０を提供することができる。
【００４９】
また、接続配管２３上に設けられ、太陽熱温水器２１からの湯水と水道配管５０から供給される冷水とを混合して、設定された温水温度とする混合弁２５を備えるため、太陽熱温水器２１からの高温水が直接浴槽に供給されるわけではなく、混合弁２５によってユーザが望む温度に調整されて浴槽内に供給されることとなり、適切な温度の湯による湯張を実現することができる。
【００５０】
また、流量センサ２６により計測された流量の積算値が所定値に達すると、太陽熱温水器２１から湯張配管１５への湯水の供給を停止するため、浴槽内に適量の湯が供給されたときに湯張りを停止することができ、ユーザが望む適量の湯張を実現することができる。
【００５１】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、図２に示すように構成してもよい。
【００５２】
図２は、本実施形態に係る太陽熱利用給湯システム２０が適用される給湯システム１の変形例を示す構成図である。図２に示すように、変形例に係る給湯システム１において太陽熱利用給湯システム２０は、熱源機１１としてガス給湯器を備える給湯設備１０に接続されるようになっていてもよい。
【００５３】
なお、この給湯設備１０において、熱源機１１はガス給湯器であるため、図１に示したものと比較して、一部構成が異なっている。変形例においてガス給湯器がフルオート機である場合、給湯設備１０のリモコン（リモコン制御部２７と異なるものである）にてシャワー等の出湯温度や浴槽への湯張温度を設定することができ、ガス給湯器内部の温調機能により設定された温度の温水が第２配管１３ｂや湯張配管１５を通じてユーザに提供されるようになっている。さらに、図２に示す変形例において給湯設備１０のリモコンに対して追炊きが指示されると、ガス給湯器内部のポンプによって浴槽内の湯水がガス給湯器まで引き込まれ、ガス燃焼により昇温されて再度浴槽内に戻される。すなわち、変形例において湯張配管１５は追炊回路としての機能も有することとなる。
【００５４】
このように、太陽熱利用給湯システム２０が接続される給湯設備１０は、ヒートポンプを熱源機１１とする図１に示す例に限らず、ガス給湯器を熱源機１１とする図２に示すようなものであってもよい。
【００５５】
さらに、太陽熱利用給湯システム２０は、ガス給湯器を備える給湯設備１０以外にも電気温水器を備える給湯設備１０に接続されてもよい。すなわち、太陽熱利用給湯システム２０は、接続される給湯設備１０の種類を問うものではなく、湯張配管１５を備える給湯設備１０であれば、熱源機１１の種類や貯湯タンク１２の有無等を問うものではない。
【００５６】
また、太陽熱利用給湯システム２０に用いられる太陽熱温水器２１は、自然循環式のものであってもよいし、強制循環式のものであってもよい。さらに、図１及び図２に示す太陽熱温水器２１は、集熱器２１ａと貯湯タンク２１ｂとの一体型のものであるが、これに限らず、分離型であってもよい。加えて、太陽熱温水器２１は、集熱器２１ａ内を流れる冷水を加熱するタイプのものに限らず、熱媒を加熱し加熱された熱媒によって冷水を加熱するものであってもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１      ：給湯システム
１０    ：給湯設備
１１    ：熱源機
１２    ：貯湯タンク
１３ａ〜１３ｄ  ：配管
１４    ：湯張ユニット
１５    ：湯張配管
１５ａ  ：第１湯張配管
１５ｂ  ：第２湯張配管
１６    ：追炊回路
１６ａ  ：熱交換器
１７    ：三方弁
１８    ：ポンプ
２０    ：太陽熱利用給湯システム
２１    ：太陽熱温水器
２１ａ  ：集熱器
２１ｂ  ：貯湯タンク
２２    ：給水配管
２２ａ  ：分岐配管
２３    ：接続配管
２４    ：三方弁
２５    ：混合弁
２６    ：流量センサ
２７    ：リモコン制御部（操作盤）
２８    ：ポンプ
５０    ：水道配管
６０    ：給湯口
Ａ〜Ｅ      ：分岐点
Ｔ１    ：第１温度センサ
Ｔ２    ：第２温度センサ
【図１】
2016161155.tif 000003
【図２】
2016161155.tif 000004