温水システム及び電気式追焚、循環ろ過装置付き温水システム
【課題】小型化を図りながら効率的に水を加熱することが可能であり、浴槽の湯を衛生的に追い焚きすることが可能な温水システム及び電気式追焚、循環ろ過装置付き温水システムを提供すること。
【解決手段】本実施の形態における温水システム１０は、流水パイプ２により外部の水道管等から水道水が取り込まれ貯湯タンク３内に供給される。このとき、発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂは電気により発熱し、発熱ヒータ１が発熱して流水パイプ２内を流れる水を加熱し、貯湯タンク３内のらせん形状の内部を流れる水が、そのらせん形状によって長大な長さとなった流水パイプ２内部を経て十分な熱を加えられて湯として、貯湯タンク３内に供給される。貯湯タンク３内に貯湯された湯は、流水パイプ２のらせん形状によって増大した外側表面の表面積から発熱した熱によって更に加熱され給湯パイプ４を介して蛇口や給湯口に供給される。
【解決手段】本実施の形態における温水システム１０は、流水パイプ２により外部の水道管等から水道水が取り込まれ貯湯タンク３内に供給される。このとき、発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂは電気により発熱し、発熱ヒータ１が発熱して流水パイプ２内を流れる水を加熱し、貯湯タンク３内のらせん形状の内部を流れる水が、そのらせん形状によって長大な長さとなった流水パイプ２内部を経て十分な熱を加えられて湯として、貯湯タンク３内に供給される。貯湯タンク３内に貯湯された湯は、流水パイプ２のらせん形状によって増大した外側表面の表面積から発熱した熱によって更に加熱され給湯パイプ４を介して蛇口や給湯口に供給される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯し外部に供給する温水システム及び電気式追焚、循環ろ過装置付き温水システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水道管から得られる水道水を加熱して湯とし住居の生活用水に使用するために供給する温水システムでは、水道水を加熱して適度な温度に設定し加熱した温水を、温水器の給湯口や水道管から接続された蛇口から供給するようになっている。この温水システムでは、例えば、貯湯タンクと、貯湯タンクの下部に設けられた給水管と、貯湯タンクの上部に設けられた給湯管と、貯湯タンク内に設けられたヒータとを備えている。
【０００３】
すなわち、この温水システムでは、水道管から供給された水道水を給水管によって取り込み貯湯タンクのヒータにより加熱して湯とするとともに、この加熱した湯を、直接或いは別の水道管からの水道水と混合することにより設定温度に調節すること等を行い、この温度調節した湯を給湯管から外部に供給して配管を介して給湯口や蛇口に供給することができるようになっている。
【０００４】
また、水道水を加熱するための電力等の効率化を図ったものとしては、所要の容量を有する円筒状の貯湯タンクと、貯湯タンクの下部に設けられた給水管と、貯湯タンクの上部に設けられた給湯管と、貯湯タンク内の下部に設けられた下部ヒータと、貯湯タンク内の上部に設けられた上部ヒータと、貯湯タンク内の上部に設けられ、浴槽の水を導入して熱交換を行う加熱用熱交換器とを備えた電気温水器がある。
【０００５】
そして、この電気温水器は、貯湯タンク内の下部に、浴槽の水を導入して熱交換を行う熱回収用熱交換器を設け、浴槽の導出管に、加熱用熱交換器と熱回収用熱交換器の各導入管をそれぞれ接続するとともに、浴槽の導入管に、加熱用熱交換器と熱回収用熱交換器の各導出管をそれぞれ接続し、浴槽の導出管の流路を加熱用熱交換器側又は熱回収用熱交換器側に選択的に切り替える切替弁を設けている。
【０００６】
このような電気温水器では、下部ヒータにより加熱された水は、実際の使用時間になると、貯湯タンクの上半部より上が高温の水で、下部は比較的低温の水となっている。また、給湯や加熱用熱交換器の使用により、貯湯タンク内の上半部の水温が低下したときには、上部ヒータにより加熱し貯湯タンク内全体が適度な温度の湯に維持するようになっている。また、給湯管は、例えば、浴槽や浴槽側の蛇口等に接続されており、途中で水道水と混合されることにより適温の温水を供給することができる。
【０００７】
更に、この電気温水器は、貯湯タンク内の下部に切替弁を設けたことから、貯湯タンクの水を浴槽の温水を利用して予熱し湯とすることが可能となり、ヒータの負荷を減じて電力と電力料金を節減するとともに、浴槽の導出管の流路を切替弁により切り替えるだけで、ポンプや配管の一部を加熱用熱交換器と共用して、貯湯タンク水の予熱と風呂の追い焚きとを行うことができることとなっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２９４０１９号公報（第１−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら上述の温水システムや電気温水器では、実際に住居で湯を使用する際に湯の量が不足することがないように、大量の湯を予め加熱して用意しておくため貯湯タンクが大きなものとなり、装置全体が大型化されていた。このため住居内でもこの装置を設置するためのスペースを確保することが容易ではなく、設置する場所が限定され給湯管から蛇口等に接続されたパイプ等が過大に長大となるという問題があった。また、これにより蛇口を使用しても湯が蛇口から供給されるまで時間がかかったりする問題もあった。装置の機種交換の際には、装置を取り外して交換を行うために住居の一部を工事により破壊しなければならない場合もあった。
【００１０】
貯湯タンクから加熱した湯を給湯管を経て蛇口等に供給しているため、貯湯タンクで貯められた量以上の湯を使用することができず湯切れとなることもあった。一般的には、従来の電気温水器では、水道水を加熱する湯はり専用の装置となっており、浴槽の湯をろ過し浄化するろ過装置を備えていないことが多く浴槽の湯を追い焚きするときに、浴槽の湯の上澄み部分等を捨てたり、捨てた後湯を補充する作業を行わなければならない場合が生じたり、浴槽の湯にアカや臭いが生じ衛生上の問題が発生することもあった。
【００１１】
本発明は、以上のような問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小型化を図りながら効率的に水を加熱することが可能であり、浴槽の湯を衛生的に追い焚きすることが可能な温水システム及び電気式追焚、循環ろ過装置付き温水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】
【００１２】
以上の問題点を解決するために請求項１に係る発明は、外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯すると共に、外部に供給する温水システムにおいて、
外部から水を取り込み前記貯湯タンク内に排水する前記貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設された流水パイプと、
前記流水パイプを加熱するための電熱ヒータとを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に係る発明は、上述の温水システムにおいて、前記流水パイプは、前記貯湯タンク内でらせん形状を有して配設されている。
【００１４】
請求項３に係る発明は、上述の温水システムにおいて、前記貯湯タンクは、周囲を覆う被覆部を備えた２層構造である。
【００１５】
請求項４に係る発明は、外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯すると共に、外部に供給する温水システムにおいて、
外部から水を取り込み前記貯湯タンク内に排水する前記貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設された流水パイプと、
前記流水パイプ内を流れる水を加熱するための前記流水パイプの内側に挿通された線状の自己制御機能を有する発熱ヒータとを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５に係る発明は、外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯し外部に供給すると共に、浴槽内の湯を加熱する電気式追焚及び循環ろ過装置付き温水システムにおいて、
外部から水を取り込み前記貯湯タンク内に排水する前記貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設された流水パイプと、
前記流水パイプ内に取り込まれた水を加熱するための電熱ヒータと、
前記浴槽内の湯が流入および流出が可能に両端が前記浴槽内に接続され、前記貯湯タンク内を通過する第２の流水パイプと、
前記貯湯タンク内の湯および前記浴槽内の湯の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した前記貯湯タンク内の湯および前記浴槽内の湯の温度を比較する温度比較手段と、
前記温度比較手段が比較した結果、前記貯湯タンク内の湯が低い場合には、前記第２の流水パイプが前記貯湯タンク内を通過しない状態に切り替える流水弁と、
前記第２の流水パイプ内に流入した湯をろ過するろ過手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る発明は、外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯し外部に供給すると共に、浴槽内の湯を加熱する電気式追焚及び循環ろ過装置付き温水システムにおいて、
外部から水を取り込み前記貯湯タンク内に排水する前記貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設された流水パイプと、
前記流水パイプ内を流れる水を加熱するための前記流水パイプの内側に挿通された線状の自己制御機能を有する発熱ヒータと、
前記浴槽内の湯が流入および流出が可能に両端が前記浴槽内に接続され、前記貯湯タンク内を通過する第２の流水パイプと、
前記貯湯タンク内の湯および前記浴槽内の湯の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した前記貯湯タンク内の湯および前記浴槽内の湯の温度を比較する温度比較手段と、
前記温度比較手段が比較した結果、前記貯湯タンク内の湯が低い場合には、前記第２の流水パイプが前記貯湯タンク内を通過しない状態に切り替える流水弁と、
前記第２の流水パイプ内に流入した湯をろ過するろ過手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る温水システム及び電気式追焚、循環ろ過装置付き温水システムによれば、小型化を図りながら効率的に水を加熱することが可能であり、浴槽の湯を衛生的に追い焚きすることが可能となる。
【００１９】
請求項１に係る発明においては、流水パイプが外部から水を取り込み貯湯タンク内に排水し、貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設されているので、この流水パイプ内に取り込まれて流れる水を、流水パイプの複数の曲線形状部分を有することにより表面積が増大しているため電熱ヒータで流水パイプを加熱して効率的に水を加熱できる。また、貯湯タンク内で複数の曲線形状を有することにより貯湯タンク内の湯に接触する表面積が増大しているため電熱ヒータで流水パイプを加熱して効率的に貯湯タンク内の湯を加熱できる。
【００２０】
請求項２に係る発明においては、流水パイプが貯湯タンク内で複数のらせん形状を有して配設されているので、この流水パイプ内に取り込まれて流れる水を、効率的に加熱でき、また、効率的に貯湯タンク内の湯を加熱できる。
【００２１】
請求項３に係る発明においては、電熱ヒータで加熱した貯湯タンク内の湯を温度を下げることなく効果的に保温することができる。
【００２２】
請求項４に係る発明においては、流水パイプが外部から水を取り込み貯湯タンク内に排水し、貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設されているので、この流水パイプ内に取り込まれて流れる水を、流水パイプの複数の曲線形状部分を有することにより表面積が増大しているため発熱ヒータで流水パイプを加熱して効率的に水を加熱でき、更に、外部に温度を検出して制御するためのサーモスタットや回路等を備えた温度センサを不要として所定の温度に維持することができる。また、貯湯タンク内で複数の曲線形状を有することにより貯湯タンク内の湯に接触する表面積が増大しているため発熱ヒータで流水パイプを加熱して効率的に貯湯タンク内の湯を加熱できる。
【００２３】
請求項５に係る発明においては、流水パイプが外部から水を取り込み貯湯タンク内に排水し、貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設されているので、この流水パイプ内に取り込まれて流れる水を、流水パイプの複数の曲線形状部分を有することにより表面積が増大しているため電熱ヒータで流水パイプを加熱して効率的に水を加熱できる。また、貯湯タンク内で複数の曲線形状を有することにより貯湯タンク内の湯に接触する表面積が増大しているため電熱ヒータで流水パイプを加熱して効率的に貯湯タンク内の湯を加熱できる。また、温度検出手段が貯湯タンク内の湯および浴槽内の湯の温度を検出し、温度比較手段が温度検出手段で検出した貯湯タンク内の湯および浴槽内の湯の温度を比較し、流水弁が温度比較手段で比較した結果、貯湯タンク内の湯が低い場合には、第２の流水パイプが貯湯タンク内を通過しない状態に切り替えるので、貯湯タンク内の湯が浴槽内の湯の温度より低くない場合にのみ適切に、浴槽内の湯の流入および流出可能に両端が浴槽内に接続され貯湯タンク内を通過する第２の流水パイプ内に浴槽内の湯が流れるようにして、貯湯タンク内の湯の温度により第２の流水パイプを介して浴槽内の湯を追い焚きすることが可能となる。また、ろ過手段により第２の流水パイプ内に流入した湯をろ過するので、浴槽内の湯を衛生的に追い焚きすることが可能となる。
【００２４】
請求項６に係る発明においては、流水パイプが外部から水を取り込み貯湯タンク内に排水し、貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設されているので、この流水パイプ内に取り込まれて流れる水を、流水パイプの複数の曲線形状部分を有することにより表面積が増大しているため発熱ヒータで流水パイプを加熱して効率的に水を加熱でき、更に、外部に温度を検出して制御するためのサーモスタットや回路等を備えた温度センサを不要として所定の温度に維持することができる。また、貯湯タンク内で複数の曲線形状を有することにより貯湯タンク内の湯に接触する表面積が増大しているため発熱ヒータで流水パイプを加熱して効率的に貯湯タンク内の湯を加熱できる。また、請求項５に係る発明と同様に、貯湯タンク内の湯の温度により第２の流水パイプを介して浴槽内の湯を追い焚きすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る温水システムを実施するための最良の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図１は、第１の実施の形態における温水システム１０の構成を示す説明図である。この温水システム１０は、水道水を加熱して得た湯を貯湯する円筒状の貯湯タンク３に対して外部の水道管等から取り込んだ水を供給する流水パイプ２と、貯湯タンク３内に貯湯された湯を外部に接続された蛇口や給湯口に供給する給湯パイプ４と、貯湯タンク３内に貯湯された湯を外部に供給する際には給湯パイプ４に送り込み供給しない際には給湯パイプ４内への湯の流入を遮断するバルブ５と、貯湯タンク３内に貯湯された湯を排水するための排水バルブ６と、貯湯タンク３の周囲を取り囲み２層構造により貯湯タンク３が外気との接触による温度低下を防止する外部ケース７とを備えている。
【００２６】
流水パイプ２は、一方の先端が外部の水道管等に接続され水道水を取り込むようになっており、他の一方の先端が貯湯タンク３内に固定され外部の水道管等から取り込んだ水を供給する。この一方の先端から連続した中途部分は、貯湯タンク３内を通り、貯湯タンク３内で複数の曲線形状、即ち、図１に示すように、らせん形状を有して配設されている。
【００２７】
また、この流水パイプ２は、例えば中途部分の材質が熱の伝熱性が高い、銅などの金属等により構成されており、流水パイプ２上の一方の先端の貯湯タンク３外側近傍部位に設けられた発熱ヒータ始端部１ａと、他の一方の先端の貯湯タンク３外側近傍部位に設けられた発熱ヒータ終端部１ｂとの間の範囲では、これらの発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂとが発熱して熱が伝達し、この中途部分の流水パイプ２内部を流れる水を加熱することが可能な発熱ヒータ１を構成している。更に、流水パイプ２は、内部を流れる水を加熱すると共に外側表面を伝達する熱によって貯湯タンク３内に貯湯された湯を加熱することが可能である。これらの発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂは、例えば２００V等の電力を得て電気により発熱する電熱ヒータ等が用いられる。
【００２８】
バルブ５は、例えば水を吸い上げて排水可能なポンプ等を内蔵しており、貯湯タンク３内に貯湯された湯を吸い上げて給湯パイプ４内へ流入させる構成であっても良い。
【００２９】
続いて、本実施の形態における温水システム１０が以上のような構成を有することにより奏される効果について説明する。まず、貯湯タンク３内に湯が入っていない場合には、流水パイプ２により外部の水道管等から水道水が取り込まれ、流水パイプ２を流れて他の一方の先端から流れ出て貯湯タンク３内に供給される。このとき、発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂは電気により発熱し、発熱ヒータ１が発熱して流水パイプ２内を流れる水を加熱し、貯湯タンク３内のらせん形状の内部を流れる水が、そのらせん形状によって長大な長さとなった流水パイプ２内部を経て他の一方の先端から流れ出るまでに、例えば４０度〜６０度等の適度な温度にするための十分な熱を加えられて湯として、貯湯タンク３内に供給される。
【００３０】
そして、貯湯タンク３内に貯湯された湯は、流水パイプ２のそのらせん形状によって長大な長さとなり従来の温水システム等における直線形状のパイプと比較して、増大した外側表面の表面積から発熱した熱によって更に加熱され、温度低下せずに適度な温度が維持され、温水システム１０が設置された住居の住居者が、蛇口や給湯口を使用すると、貯湯タンク３内に貯湯された湯がバルブ５により吸い上げられ給湯パイプ４内へ流入され、給湯パイプ４を介して蛇口や給湯口に供給される。
【００３１】
以上のように、本実施の形態における温水システム１０は、外部から取り込んだ水が発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂにより発熱する発熱ヒータ１が構成された流水パイプ２のらせん形状の内部を流れることによって効果的に加熱されて湯となり貯湯タンク３内に貯湯される。電気により発熱ヒータ１が発熱するので、水の加熱の際に音や臭いが発生することがなく、周囲環境に対して悪影響等がなく湯を供給できる。
【００３２】
また、水を効率的に加熱して湯を供給できるため、貯湯タンク３等を大型化して大量の湯を予め貯湯しておく必要がなく、温水システム１０の装置全体の小型化を実現して湯を供給できる。このため、温水システム１０が設置される住居の中で、温水システム１０を設置するための広域なスペースを確保する必要もなく、従来の温水システムと比較して住居の中で場所を選ばずに自由に設置できる。
【００３３】
水を効率的に加熱して湯を供給でき、貯湯タンク３内に貯湯された湯は表面積が増大した外側表面から発熱した熱によって加熱され、温度低下せずに適度な温度が維持されるため、常に一定の温度に保温することができ、住居内の風呂、台所、洗面所等に対して同時に湯を供給することも可能である。
【００３４】
貯湯タンク３内に貯湯された湯は、発熱ヒータ１の表面積が増大した外側表面から発熱した熱によって加熱され、流水パイプ２のらせん形状の内部を流れる水と同時に加熱することができるため、電気によって発熱した熱を効率的に利用でき、省エネルギー効果を図ることも可能である。貯湯タンク３内に貯湯された湯は、外部ケース７を用いた２層構造によっても温度低下せずに適度な温度が維持される。
【００３５】
また、給湯パイプ４を住居の床下を通過させて蛇口や給湯口に接続させることにより、給湯パイプ４を流れる湯からの発熱で床下を暖めて床下暖房用のボイラーを実現することも可能である。
【００３６】
（第２の実施の形態）
本発明に係る温水システムを実施するための第２の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図２は、第２の実施の形態における温水システム１１の構成を示す説明図である。この温水システム１１は、上述の第１の実施の形態における温水システム１０と同様の２つの構成を並列に組み合わせたものであり、この温水システム１１では、水道水を加熱して得た湯を貯湯する円筒状の２つの貯湯タンク３ａおよび３ｂに対して外部の水道管等から取り込んだ水を供給する流水パイプ２と、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯を外部に接続された蛇口や給湯口に供給する給湯パイプ４と、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯を外部に供給する際には給湯パイプ４に送り込み供給しない際には給湯パイプ４内への湯の流入を遮断するバルブ５と、貯湯タンク３内に貯湯された湯を排水するための排水バルブ６と、貯湯タンク３ａおよび３ｂの周囲を取り囲み２層構造により貯湯タンク３ａおよび３ｂが外気との接触による温度低下を防止する外部ケース７と、貯湯タンク３ａおよび３ｂの上方および下方部位において貯湯タンク３ａおよび３ｂ内に貯湯された湯を相互に流動可能に連結する上方連結パイプ８ａおよび下方連結パイプ８ｂとを備えている。
【００３７】
流水パイプ２は、一方の先端が外部の水道管等に接続され水道水を取り込むようになっており、他の一方の先端が貯湯タンク３ｂ内に固定され外部の水道管等から取り込んだ水を供給する。この一方の先端から連続した中途部分は、貯湯タンク３ａ内を通って貯湯タンク３ａ内から出た後続けて貯湯タンク３ｂ内を通っており、それぞれの貯湯タンク３ａおよび３ｂ内で複数の曲線形状、即ち、図２に示すように、らせん形状を有して配設されている。
【００３８】
また、この流水パイプ２は、例えば中途部分の材質が熱の伝熱性が高い、銅などの金属等により構成されており、流水パイプ２上の一方の先端の貯湯タンク３ａ外側近傍部位に設けられた発熱ヒータ始端部１ａと、この発熱ヒータ始端部１ａとの間に貯湯タンク３ａ内を通る中途部分を有して貯湯タンク３ａ及び３ｂ間の連絡部分上に設けられた発熱ヒータ中間部１ｃとの間の範囲では、これらの発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ中間部１ｃとが発熱して熱が伝達し、この貯湯タンク３ａ内を通る中途部分の流水パイプ２内部を流れる水を加熱することが可能な発熱ヒータ１を構成している。
【００３９】
流水パイプ２上の他の一方の先端の近傍部位に設けられた発熱ヒータ終端部１ｂと、この発熱ヒータ終端部１ｂとの間に貯湯タンク３ｂ内を通る中途部分を有して貯湯タンク３ａ及び３ｂ間の連絡部分上に設けられた発熱ヒータ中間部１ｄとの間の範囲では、これらの発熱ヒータ終端部１ｂと発熱ヒータ中間部１ｄとが発熱して熱が伝達し、このこの貯湯タンク３ｂ内を通る中途部分の流水パイプ２内部を流れる水を加熱することが可能な発熱ヒータ１を構成している。更に、流水パイプ２は、内部を流れる水を加熱すると共に外側表面を伝達する熱によって貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯された湯を加熱することが可能である。これらの発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂ、発熱ヒータ中間部１ｃ、１ｄは、例えば２００V等の電力を得て電気により発熱する電熱ヒータ等が用いられる。
【００４０】
バルブ５は、例えば水を吸い上げて排水可能なポンプ等を内蔵しており、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯を吸い上げて給湯パイプ４内へ流入させる構成であっても良い。
【００４１】
続いて、本実施の形態における温水システム１１が以上のような構成を有することにより奏される効果について説明する。まず、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に湯が入っていない場合には、流水パイプ２により外部の水道管等から水道水が取り込まれ、流水パイプ２を流れて他の一方の先端から流れ出て貯湯タンク３ｂ内に供給される。貯湯タンク３ｂ内に供給されると、貯湯されて水位が上昇した湯が下方連結パイプ８ｂを通って貯湯タンク３ａ内にも供給され、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に同時に湯が供給されていく。
【００４２】
このとき、発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂ、発熱ヒータ中間部１ｃ、１ｄは電気により発熱し、発熱ヒータ１が発熱して流水パイプ２内を流れる水を加熱し、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内のらせん形状の内部を流れる水が、そのらせん形状によって長大な長さとなった流水パイプ２内部を経て他の一方の先端から流れ出るまでに、例えば４０度〜６０度等の適度な温度にするための十分な熱を加えられて湯として、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に供給される。
【００４３】
そして、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯された湯は、流水パイプ２のそのらせん形状によって長大な長さとなり従来の温水システム等における直線形状のパイプと比較して、増大した外側表面の表面積から発熱した熱によって更に加熱され、温度低下せずに適度な温度が維持され、温水システム１１が設置された住居の住居者が、蛇口や給湯口を使用すると、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯がバルブ５により吸い上げられ給湯パイプ４内へ流入され、給湯パイプ４を介して蛇口や給湯口に供給される。
【００４４】
以上のように、本実施の形態における温水システム１１は、外部から取り込んだ水が発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂ、発熱ヒータ中間部１ｃ、１ｄにより発熱する発熱ヒータ１が構成された流水パイプ２のらせん形状の内部を流れることによって効果的に加熱されて湯となり貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯される。電気により発熱ヒータ１が発熱するので、水の加熱の際に音や臭いが発生することがなく、周囲環境に対して悪影響等がなく湯を供給できる。
【００４５】
また、第２の実施の形態のようにして、上述の温水システム１０の全体の構成を並列して増やしていきながら連結することにより、蛇口や給湯口に供給できる湯の全体量を増加させていき、一般的な住居のみでなく、数十人以上の多人数が生活や活動を行い大量の湯が必要となる大型施設にも対応させて湯を供給可能とすることもできる。
【００４６】
貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯された湯を、表面積が増大した外側表面から発熱した熱によって加熱され、流水パイプ２のらせん形状の内部を流れる水と同時に加熱することができるため、電気によって発熱した熱を効率的に利用でき、省エネルギー効果を図ることも可能である。
【００４７】
（第３の実施の形態）
本発明に係る温水システムを実施するための第３の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図３は、第３の実施の形態における温水システム１２の構成を示す説明図である。この温水システム１２は、上述の第１の実施の形態における温水システム１０の構成に、貯湯タンク３内を通過する浴槽内に接続された追い焚きパイプ９及び後述する循環ろ過装置５０が加えられ電気式追焚、循環ろ過装置付きの温水システム１２とされている。この追い焚きパイプ９は、その両端が浴槽内に接続されており、浴槽内の湯が追い焚きパイプ９内を流れて循環し、貯湯タンク３内を通過した際に、貯湯タンク３内に貯湯された湯から発熱した熱により追い焚きパイプ９表面を介して加熱され、追い焚きされて再び浴槽内に供給されるようになっている。
【００４８】
図５、図７は、追い焚きパイプ９および浴槽間に設けられた循環ろ過装置５０の構成を示す説明図である。循環ろ過装置５０は、浴槽内から流出した湯をろ過するろ過装置５１と、浴槽内の湯の温度を検出する浴槽温度センサ５２と、追い焚きパイプ９内の湯を流して循環させるモータ５３と、貯湯タンク３内の湯の温度を検出する貯湯タンク温度センサ５４と、浴槽温度センサ５２および貯湯タンク温度センサ５４検出した温度に基づいて浴槽内から流出した湯の循環方向を切り替える三方弁５５とを備えている。
【００４９】
三方弁５５は、浴槽温度センサ５２および貯湯タンク温度センサ５４が検出したそれぞれの温度を比較し、比較した結果、浴槽内の湯の温度が貯湯タンク３内の湯の温度よりも低い場合には、浴槽内から流出した湯をそのまま通過させて追い焚きパイプ９内を循環させる方向に循環方向を切り替える。貯湯タンク３内の湯の温度が浴槽内の湯の温度よりも低い場合には、浴槽内から流出した湯をそのまま通過させずに追い焚きパイプ９内を循環しない状態とし、浴槽内に接続されたパイプのみを循環させて浴槽内に戻す方向に循環方向を切り替える機能を有する。
【００５０】
図６は、循環ろ過装置５０の外観構成を示す説明図である。循環ろ過装置５０は、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、片側側面に浴槽内に接続された２本のパイプを接続する接続口を備え、反対側の片側側面に追い焚きパイプ９の両端を接続する接続口を備えている。
【００５１】
続いて、本実施の形態における温水システム１２が以上のような構成を有することにより奏される効果について説明する。まず、貯湯タンク３内に湯が入っていない場合には、流水パイプ２により外部の水道管等から水道水が取り込まれ、流水パイプ２を流れて他の一方の先端から流れ出て貯湯タンク３内に供給される。このとき、発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂは電気により発熱し、発熱ヒータ１が発熱して流水パイプ２内を流れる水を加熱し、貯湯タンク３内のらせん形状の内部を流れる水が、そのらせん形状によって長大な長さとなった流水パイプ２内部を経て他の一方の先端から流れ出るまでに、例えば４０度〜６０度等の適度な温度にするための十分な熱を加えられて湯として、貯湯タンク３内に供給される。
【００５２】
そして、貯湯タンク３内に貯湯された湯は、流水パイプ２のそのらせん形状によって長大な長さとなり従来の温水システム等における直線形状のパイプと比較して、増大した外側表面の表面積から発熱した熱によって更に加熱され、温度低下せずに適度な温度が維持され、温水システム１２が設置された住居の住居者が、蛇口や給湯口を使用すると、貯湯タンク３内に貯湯された湯がバルブ５により吸い上げられ給湯パイプ４内へ流入され、給湯パイプ４を介して蛇口や給湯口に供給される。
【００５３】
またここで、浴槽内の湯の温度が浴槽温度センサ５２により検出され、貯湯タンク３内の湯の温度が貯湯タンク温度センサ５４により検出され、三方弁５５がこれらの湯の温度を比較した結果、浴槽内の湯の温度が貯湯タンク３内の湯の温度よりも低い場合には、三方弁５５が追い焚きパイプ９への接続口を開口して浴槽内から流出した湯をそのまま通過させて追い焚きパイプ９内を循環させる方向に循環方向を切り替える。そして、モータ５３が作動して浴槽内の湯がろ過装置５１によってろ過され浄化された湯となり、追い焚きパイプ９内に流入し循環して貯湯タンク３内を通過し、この際、貯湯タンク３内に貯湯された湯から発熱した熱によって追い焚きされ、貯湯タンク３内の湯と同程度の温度となって浴槽内に供給される。
【００５４】
三方弁５５が比較した結果、貯湯タンク３内の湯の温度が浴槽内の湯の温度よりも低い場合には、三方弁５５が追い焚きパイプ９への接続口を閉口して浴槽内から流出した湯をそのまま通過させずに追い焚きパイプ９内を循環しない状態とし、浴槽内に戻す方向に循環方向を切り替える。そして、モータ５３が作動して浴槽内の湯がろ過装置５１によってろ過され浄化された湯となり、浴槽内に接続されたパイプのみを循環して浴槽内に供給される。
【００５５】
以上のように、本実施の形態における温水システム１２は、外部から取り込んだ水が発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂにより発熱する発熱ヒータ１が構成された流水パイプ２のらせん形状の内部を流れることによって効果的に加熱されて湯となり貯湯タンク３内に貯湯される。電気により発熱ヒータ１が発熱するので、水の加熱の際に音や臭いが発生することがなく、周囲環境に対して悪影響等がなく湯を供給できる。
【００５６】
また、浴槽内の湯の温度が貯湯タンク３内の湯の温度よりも低い場合には、浴槽内から流出した湯がろ過され浄化された湯となり、追い焚きパイプ９内を循環して貯湯タンク３内に貯湯された湯から発熱した熱によって追い焚きされ浴槽内に供給される。貯湯タンク３内の湯の温度が浴槽内の湯の温度よりも低い場合には、浴槽内の湯がろ過装置５１によってろ過され浄化された湯となり、浴槽内に接続されたパイプのみを循環して浴槽内に供給される。
【００５７】
（第４の実施の形態）
本発明に係る温水システムを実施するための第４の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図４は、第４の実施の形態における温水システム１３の構成を示す説明図である。この温水システム１３は、上述の第２の実施の形態における温水システム１１の構成に、第３の実施の形態と同様の貯湯タンク３ｂ内を通過する浴槽内に接続された追い焚きパイプ９及び後述する循環ろ過装置５０の構成を組み合わせたものであり電気式追焚、循環ろ過装置付きの温水システム１３とされている。これらの追い焚きパイプ９及び循環ろ過装置５０の構成については第３の実施の形態と同様であり、説明を省略する。
【００５８】
続いて、本実施の形態における温水システム１３が以上のような構成を有することにより奏される効果について説明する。まず、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に湯が入っていない場合には、流水パイプ２により外部の水道管等から水道水が取り込まれ、流水パイプ２を流れて他の一方の先端から流れ出て貯湯タンク３ｂ内に供給される。貯湯タンク３ｂ内に供給されると、貯湯されて水位が上昇した湯が下方連結パイプ８ｂを通って貯湯タンク３ａ内にも供給され、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に同時に湯が供給されていく。
【００５９】
このとき、発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂ、発熱ヒータ中間部１ｃ、１ｄは電気により発熱し、発熱ヒータ１が発熱して流水パイプ２内を流れる水を加熱し、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内のらせん形状の内部を流れる水が、そのらせん形状によって長大な長さとなった流水パイプ２内部を経て他の一方の先端から流れ出るまでに、例えば４０度〜６０度等の適度な温度にするための十分な熱を加えられて湯として、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に供給される。
【００６０】
そして、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯された湯は、流水パイプ２のそのらせん形状によって長大な長さとなり従来の温水システム等における直線形状のパイプと比較して、増大した外側表面の表面積から発熱した熱によって更に加熱され、温度低下せずに適度な温度が維持され、温水システム１３が設置された住居の住居者が、蛇口や給湯口を使用すると、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯がバルブ５により吸い上げられ給湯パイプ４内へ流入され、給湯パイプ４を介して蛇口や給湯口に供給される。
【００６１】
またここで、浴槽内の湯の温度が浴槽温度センサ５２により検出され、貯湯タンク３ｂ内の湯の温度が貯湯タンク温度センサ５４により検出され、三方弁５５がこれらの湯の温度を比較した結果、浴槽内の湯の温度が貯湯タンク３ｂ内の湯の温度よりも低い場合には、三方弁５５が追い焚きパイプ９への接続口を開口して浴槽内から流出した湯をそのまま通過させて追い焚きパイプ９内を循環させる方向に循環方向を切り替える。そして、モータ５３が作動して浴槽内の湯がろ過装置５１によってろ過され浄化された湯となり、追い焚きパイプ９内に流入し循環して貯湯タンク３ｂ内を通過し、この際、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯から発熱した熱によって追い焚きされ、貯湯タンク３ｂ内の湯と同程度の温度となって浴槽内に供給される。
【００６２】
三方弁５５が比較した結果、貯湯タンク３ｂ内の湯の温度が浴槽内の湯の温度よりも低い場合には、三方弁５５が追い焚きパイプ９への接続口を閉口して浴槽内から流出した湯をそのまま通過させずに追い焚きパイプ９内を循環しない状態とし、浴槽内に戻す方向に循環方向を切り替える。そして、モータ５３が作動して浴槽内の湯がろ過装置５１によってろ過され浄化された湯となり、浴槽内に接続されたパイプのみを循環して浴槽内に供給される。
【００６３】
以上のように、本実施の形態における温水システム１３は、第２の実施の形態と同様に、外部から取り込んだ水が発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂ、発熱ヒータ中間部１ｃ、１ｄにより発熱する発熱ヒータ１が構成された流水パイプ２のらせん形状の内部を流れることによって効果的に加熱されて湯となり貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯される。電気により発熱ヒータ１が発熱するので、水の加熱の際に音や臭いが発生することがなく、周囲環境に対して悪影響等がなく湯を供給できる。
【００６４】
また、第４の実施の形態のようにして、上述の温水システム１０の全体の構成を並列して増やしていきながら連結することにより、蛇口や給湯口に供給できる湯の全体量を増加させていき、一般的な住居のみでなく、数十人以上の多人数が生活や活動を行い大量の湯が必要となる大型施設にも対応させて湯を供給可能とすることもできる。
【００６５】
また、浴槽内の湯の温度が貯湯タンク３ｂ内の湯の温度よりも低い場合には、浴槽内から流出した湯がろ過され浄化された湯となり、追い焚きパイプ９内を循環して貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯から発熱した熱によって追い焚きされ浴槽内に供給される。貯湯タンク３ｂ内の湯の温度が浴槽内の湯の温度よりも低い場合には、浴槽内の湯がろ過装置５１によってろ過され浄化された湯となり、浴槽内に接続されたパイプのみを循環して浴槽内に供給される。
【００６６】
（第５の実施の形態）
以下、本発明に係る温水システムを実施するための最良の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図８は、本発明の実施の形態における第５の実施の形態における温水システム１４の構成を示す説明図である。この温水システム１４は、水道水を加熱して得た湯を貯湯する円筒状の貯湯タンク３に対して外部の水道管等から取り込んだ水を供給する流水パイプ２と、貯湯タンク３内に貯湯された湯を外部に接続された蛇口や給湯口に供給する給湯パイプ４と、貯湯タンク３内に貯湯された湯を外部に供給する際には給湯パイプ４に送り込み供給しない際には給湯パイプ４内への湯の流入を遮断するバルブ５と、貯湯タンク３内に貯湯された湯を排水するための排水バルブ６と、貯湯タンク３の周囲を取り囲み２層構造により貯湯タンク３が外気との接触による温度低下を防止する外部ケース７とを備えている。
【００６７】
流水パイプ２は、一方の先端が外部の水道管等に接続され水道水を取り込むようになっており、他の一方の先端が貯湯タンク３内に固定され外部の水道管等から取り込んだ水を供給する。この一方の先端から連続した中途部分は、貯湯タンク３内を通り、貯湯タンク３内で複数の曲線形状、即ち、図１に示すように、らせん形状を有して配設されている。また、この流水パイプ２は、例えば中途部分の材質が熱の伝熱性が高い、銅などの金属等により構成されており、表面を腐食や破損等から保護するための塗料が塗布されている。
【００６８】
また、この流水パイプ２の内側の管内には、流水パイプ２上の一方の先端の貯湯タンク３外側近傍部位に設けられた発熱ヒータ始端部２０ａと、他の一方の先端の貯湯タンク３外側近傍部位に設けられた発熱ヒータ終端部２０ｂとに両端が接続され、流水パイプ２の複数の曲線形状、即ち、らせん形状の中途部分の内側の管内を挿通した線状の発熱ヒータ２０が取り付けられている。この発熱ヒータ２０は、発熱ヒータ始端部２０ａおよび発熱ヒータ終端部２０ｂに電気を通して電力を得ることにより、発熱してこの中途部分の流水パイプ２内部を流れる水を加熱することが可能となっている。更に、発熱ヒータ２０は、流水パイプ２内部を流れる水を加熱すると共にその流水パイプ２自体を加熱し、その外側表面を伝達する熱によって貯湯タンク３内に貯湯された湯を加熱することも可能である。発熱ヒータ２０は、これらの発熱ヒータ始端部２０ａと発熱ヒータ終端部２０ｂを介して、例えば２００V等の電力を得て電気により発熱する。
【００６９】
発熱ヒータ２０は、例えば自己制御機能を有する自己制御カーボン発熱ヒータ等が用いられ、電力を得て発熱する自己制御機能を有する発熱体が、一定の加熱温度を保持するため、流水パイプ２内または貯湯タンク３内の水や湯の温度に対応して変化する発熱量により加熱するようになっている。流水パイプ２内または貯湯タンク３内の水や湯の温度が低くなり、発熱体自身の温度が低くなると通電量が大きくなって発熱量が多くなり、また、流水パイプ２内または貯湯タンク３内の水や湯の温度が高くなり、発熱体自身の温度が高くなると通電量が小さくなって発熱量が少なくなって、水や湯の温度を例えば４０度〜６０度等の所定の温度に維持するようになっている。
【００７０】
バルブ５は、例えば水を吸い上げて排水可能なポンプ等を内蔵しており、貯湯タンク３内に貯湯された湯を吸い上げて給湯パイプ４内へ流入させる構成であっても良い。
【００７１】
続いて、本実施の形態における温水システム１４が以上のような構成を有することにより奏される効果について説明する。まず、貯湯タンク３内に湯が入っていない場合には、流水パイプ２により外部の水道管等から水道水が取り込まれ、流水パイプ２を流れて他の一方の先端から流れ出て貯湯タンク３内に供給される。このとき、発熱ヒータ始端部２０ａおよび発熱ヒータ終端部２０ｂを介して電気が通り、発熱ヒータ２０が電気により発熱して流水パイプ２内を流れる水を加熱し、貯湯タンク３内のらせん形状の内部を流れる水が、そのらせん形状によって長大な長さとなった流水パイプ２内部を経て他の一方の先端から流れ出るまでに、例えば４０度〜６０度等の適度な温度にするための十分な熱を加えられて湯として、貯湯タンク３内に供給される。
【００７２】
そして、貯湯タンク３内に貯湯された湯は、流水パイプ２のそのらせん形状によって長大な長さとなり従来の温水システム等における直線形状のパイプと比較して、増大した外側表面の表面積を介して発熱ヒータ２０から発熱した熱によって更に加熱され、温度低下せずに適度な温度が維持され、温水システム１４が設置された住居の住居者が、蛇口や給湯口を使用すると、貯湯タンク３内に貯湯された湯がバルブ５により吸い上げられ給湯パイプ４内へ流入され、給湯パイプ４を介して蛇口や給湯口に供給される。
【００７３】
以上のように、本実施の形態における温水システム１４は、外部から取り込んだ水が発熱ヒータ始端部２０ａおよび発熱ヒータ終端部２０ｂを介して電力を得て発熱する発熱ヒータ２０が管内の内側に構成された流水パイプ２のらせん形状の内部を流れることによって効果的に加熱されて湯となり貯湯タンク３内に貯湯される。電気により発熱ヒータ２０が発熱するので、水の加熱の際に音や臭いが発生することがなく、周囲環境に対して悪影響等がなく湯を供給できる。
【００７４】
また、水を効率的に加熱して湯を供給できるため、貯湯タンク３等を大型化して大量の湯を予め貯湯しておく必要がなく、温水システム１４の装置全体の小型化を実現して湯を供給できる。このため、温水システム１４が設置される住居の中で、温水システム１４を設置するための広域なスペースを確保する必要もなく、従来の温水システムと比較して住居の中で場所を選ばずに自由に設置できる。
【００７５】
水を効率的に加熱して湯を供給でき、貯湯タンク３内に貯湯された湯は表面積が増大した外側表面から発熱した熱によって加熱され、温度低下せずに適度な温度が維持されるため、常に一定の温度に保温することができ、住居内の風呂、台所、洗面所等に対して同時に湯を供給することも可能である。
【００７６】
貯湯タンク３内に貯湯された湯は、流水パイプ２の表面積が増大した外側表面を介して発熱ヒータ２０から発熱した熱によって加熱され、流水パイプ２のらせん形状の内部を流れる水と同時に加熱することができるため、電気によって発熱した熱を効率的に利用でき、省エネルギー効果を図ることも可能である。貯湯タンク３内に貯湯された湯は、外部ケース７を用いた２層構造によっても温度低下せずに適度な温度が維持される。
【００７７】
また、給湯パイプ４を住居の床下を通過させて蛇口や給湯口に接続させることにより、給湯パイプ４を流れる湯からの発熱で床下を暖めて床下暖房用のボイラーを実現することも可能である。
【００７８】
なお、この第５の実施の形態における温水システム１４においても、貯湯タンク３内を通過する浴槽内に接続された追い焚きパイプ９及び循環ろ過装置５０を加えて、電気式追焚、循環ろ過装置付きの温水システムとすることが可能である。
【００７９】
（第６の実施の形態）
本発明に係る温水システムを実施するための第６の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図９は、第６の実施の形態における温水システム１５の構成を示す説明図である。この温水システム１５は、上述の第５の実施の形態における温水システム１４と同様の２つの構成を並列に組み合わせたものであり、この温水システム１５では、水道水を加熱して得た湯を貯湯する円筒状の２つの貯湯タンク３ａおよび３ｂに対して外部の水道管等から取り込んだ水を供給する流水パイプ２と、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯を外部に接続された蛇口や給湯口に供給する給湯パイプ４と、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯を外部に供給する際には給湯パイプ４に送り込み供給しない際には給湯パイプ４内への湯の流入を遮断するバルブ５と、貯湯タンク３内に貯湯された湯を排水するための排水バルブ６と、貯湯タンク３ａおよび３ｂの周囲を取り囲み２層構造により貯湯タンク３ａおよび３ｂが外気との接触による温度低下を防止する外部ケース７と、貯湯タンク３ａおよび３ｂの上方および下方部位において貯湯タンク３ａおよび３ｂ内に貯湯された湯を相互に流動可能に連結する上方連結パイプ８ａおよび下方連結パイプ８ｂとを備えている。
【００８０】
流水パイプ２は、一方の先端が外部の水道管等に接続され水道水を取り込むようになっており、他の一方の先端が貯湯タンク３ｂ内に固定され外部の水道管等から取り込んだ水を供給する。この一方の先端から連続した中途部分は、貯湯タンク３ａ内を通って貯湯タンク３ａ内から出た後続けて貯湯タンク３ｂ内を通っており、それぞれの貯湯タンク３ａおよび３ｂ内で複数の曲線形状、即ち、図９に示すように、らせん形状を有して配設されている。また、この流水パイプ２は、例えば中途部分の材質が熱の伝熱性が高い、銅などの金属等により構成されており、表面を腐食や破損等から保護するための塗料が塗布されている。
【００８１】
また、この流水パイプ２は、流水パイプ２上の一方の先端の貯湯タンク３ａ外側近傍部位に設けられた発熱ヒータ始端部２０ａと、この発熱ヒータ始端部２０ａとの間に貯湯タンク３ａ内を通る中途部分を有して貯湯タンク３ａ及び３ｂ間の連絡部分上に設けられた発熱ヒータ中間部２０ｃとに両端が接続され、流水パイプ２の複数の曲線形状、即ち、らせん形状の中途部分の内側の管内を挿通した線状の発熱ヒータ２０が取り付けられている。この発熱ヒータ２０は、発熱ヒータ始端部２０ａおよび発熱ヒータ中間部２０ｃに電気を通して電力を得ることにより、発熱してこの貯湯タンク３ａ内を通る中途部分の流水パイプ２内部を流れる水を加熱することが可能となっている。更に、発熱ヒータ２０は、流水パイプ２内部を流れる水を加熱すると共にその流水パイプ２自体を加熱し、その外側表面を伝達する熱によって貯湯タンク３ａ内に貯湯された湯を加熱することも可能である。発熱ヒータ２０は、これらの発熱ヒータ始端部２０ａと発熱ヒータ中間部２０ｃを介して、例えば２００V等の電力を得て電気により発熱する。
【００８２】
流水パイプ２上の他の一方の先端の近傍部位に設けられた発熱ヒータ終端部２０ｂと、この発熱ヒータ終端部２０ｂとの間に貯湯タンク３ｂ内を通る中途部分を有して貯湯タンク３ａ及び３ｂ間の連絡部分上に設けられた発熱ヒータ中間部２０ｄとに両端が接続され、流水パイプ２の複数の曲線形状、即ち、らせん形状の中途部分の内側の管内を挿通した線状の発熱ヒータ２０が取り付けられている。この発熱ヒータ２０は、発熱ヒータ終端部２０ｂおよび発熱ヒータ中間部２０ｄに電気を通して電力を得ることにより、発熱してこの貯湯タンク３ｂ内を通る中途部分の流水パイプ２内部を流れる水を加熱することが可能となっている。更に、発熱ヒータ２０は、流水パイプ２内部を流れる水を加熱すると共にその流水パイプ２自体を加熱し、その外側表面を伝達する熱によって貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯を加熱することも可能である。発熱ヒータ２０は、これらの発熱ヒータ終端部２０ｂと発熱ヒータ中間部２０ｄを介して、例えば２００V等の電力を得て電気により発熱する。
【００８３】
発熱ヒータ２０は、例えば自己制御機能を有する自己制御カーボン発熱ヒータ等が用いられ、電力を得て発熱する自己制御機能を有する発熱体が、この発熱体自身の温度変化に応じて通電量が変化するため、流水パイプ２内または貯湯タンク３ａ、３ｂ内の水や湯の温度に対応して変化する発熱量により加熱するようになっている。流水パイプ２内または貯湯タンク３ａ、３ｂ内の水や湯の温度が低くなり、発熱体自身の温度が低くなると通電量が大きくなって発熱量が多くなり、また、流水パイプ２内または貯湯タンク３ａ、３ｂ内の水や湯の温度が高くなり、発熱体自身の温度が高くなると通電量が小さくなって発熱量が少なくなって、水や湯の温度を例えば４０度〜６０度等の所定の温度に維持するようになっている。
【００８４】
バルブ５は、例えば水を吸い上げて排水可能なポンプ等を内蔵しており、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯を吸い上げて給湯パイプ４内へ流入させる構成であっても良い。
【００８５】
続いて、本実施の形態における温水システム１５が以上のような構成を有することにより奏される効果について説明する。まず、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に湯が入っていない場合には、流水パイプ２により外部の水道管等から水道水が取り込まれ、流水パイプ２を流れて他の一方の先端から流れ出て貯湯タンク３ｂ内に供給される。貯湯タンク３ｂ内に供給されると、貯湯されて水位が上昇した湯が下方連結パイプ８ｂを通って貯湯タンク３ａ内にも供給され、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に同時に湯が供給されていく。
【００８６】
このとき、発熱ヒータ始端部２０ａと発熱ヒータ終端部２０ｂ、発熱ヒータ中間部２０ｃ、２０ｄを介して電気が通り、発熱ヒータ２０が電気により発熱して流水パイプ２内を流れる水を加熱し、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内のらせん形状の内部を流れる水が、そのらせん形状によって長大な長さとなった流水パイプ２内部を経て他の一方の先端から流れ出るまでに、例えば４０度〜６０度等の適度な温度にするための十分な熱を加えられて湯として、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に供給される。
【００８７】
そして、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯された湯は、流水パイプ２のそのらせん形状によって長大な長さとなり従来の温水システム等における直線形状のパイプと比較して、増大した外側表面の表面積を介して発熱ヒータ２０から発熱した熱によって更に加熱され、温度低下せずに適度な温度が維持され、温水システム１５が設置された住居の住居者が、蛇口や給湯口を使用すると、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯がバルブ５により吸い上げられ給湯パイプ４内へ流入され、給湯パイプ４を介して蛇口や給湯口に供給される。
【００８８】
以上のように、本実施の形態における温水システム１５は、外部から取り込んだ水が発熱ヒータ始端部２０ａと発熱ヒータ終端部２０ｂ、発熱ヒータ中間部２０ｃ、２０ｄを介して電力を得て発熱する発熱ヒータ２０が管内の内側に構成された流水パイプ２のらせん形状の内部を流れることによって効果的に加熱されて湯となり貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯される。電気により発熱ヒータ２０が発熱するので、水の加熱の際に音や臭いが発生することがなく、周囲環境に対して悪影響等がなく湯を供給できる。
【００８９】
また、第２の実施の形態のようにして、上述の温水システム１５の全体の構成を並列して増やしていきながら連結することにより、蛇口や給湯口に供給できる湯の全体量を増加させていき、一般的な住居のみでなく、数十人以上の多人数が生活や活動を行い大量の湯が必要となる大型施設にも対応させて湯を供給可能とすることもできる。
【００９０】
貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯された湯を、表面積が増大した外側表面を介して発熱ヒータ２０から発熱した熱によって加熱され、流水パイプ２のらせん形状の内部を流れる水と同時に加熱することができるため、電気によって発熱した熱を効率的に利用でき、省エネルギー効果を図ることも可能である。
【００９１】
なお、この温水システム１５においても、貯湯タンク３ｂ内を通過する浴槽内に接続された追い焚きパイプ９及び後述する循環ろ過装置５０の構成を組み合わせて電気式追焚、循環ろ過装置付きの温水システムとすることが可能である。
【００９２】
（他の実施の形態）
上述の実施の形態における温水システム１０、１１、１２、１３、１４、１５では、流水パイプ２が貯湯タンク３、３ａ、３ｂ内においてらせん形状を有していたが、これに限られず貯湯タンク３、３ａ、３ｂ内の幅に応じて内側の幅全体を交互に往復しながら蛇行していく蛇行形状を有していても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】第１の実施の形態における温水システムの全体構成を示す説明図である。
【図２】第２の実施の形態における温水システムの全体構成を示す説明図である。
【図３】第３の実施の形態における温水システムの全体構成を示す説明図である。
【図４】第４の実施の形態における温水システムの全体構成を示す説明図である。
【図５】第３の実施の形態における温水システムの循環ろ過装置の構成を示す説明図である。
【図６】第３の実施の形態における温水システムの循環ろ過装置の構成を示す説明図である。
【図７】第３の実施の形態における温水システムの構成を示す説明図である。
【図８】第５の実施の形態における温水システムの全体構成を示す説明図である。
【図９】第６の実施の形態における温水システムの全体構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９４】
１、２０ 発熱ヒータ
１ａ、２０ａ 発熱ヒータ始端部
１ｂ、２０ｂ 発熱ヒータ終端部
１ｃ、１ｄ、２０ｃ、２０ｄ 発熱ヒータ中間部
２ 流水パイプ
３、３ａ、３ｂ 貯湯タンク
４ 給湯パイプ
５ バルブ
６ 排水バルブ
７ 外部ケース
８ａ 上方連結パイプ
８ｂ 下方連結パイプ
９ 追い焚きパイプ
１０、１１、１２、１３、１４、１５ 温水システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯し外部に供給する温水システム及び電気式追焚、循環ろ過装置付き温水システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水道管から得られる水道水を加熱して湯とし住居の生活用水に使用するために供給する温水システムでは、水道水を加熱して適度な温度に設定し加熱した温水を、温水器の給湯口や水道管から接続された蛇口から供給するようになっている。この温水システムでは、例えば、貯湯タンクと、貯湯タンクの下部に設けられた給水管と、貯湯タンクの上部に設けられた給湯管と、貯湯タンク内に設けられたヒータとを備えている。
【０００３】
すなわち、この温水システムでは、水道管から供給された水道水を給水管によって取り込み貯湯タンクのヒータにより加熱して湯とするとともに、この加熱した湯を、直接或いは別の水道管からの水道水と混合することにより設定温度に調節すること等を行い、この温度調節した湯を給湯管から外部に供給して配管を介して給湯口や蛇口に供給することができるようになっている。
【０００４】
また、水道水を加熱するための電力等の効率化を図ったものとしては、所要の容量を有する円筒状の貯湯タンクと、貯湯タンクの下部に設けられた給水管と、貯湯タンクの上部に設けられた給湯管と、貯湯タンク内の下部に設けられた下部ヒータと、貯湯タンク内の上部に設けられた上部ヒータと、貯湯タンク内の上部に設けられ、浴槽の水を導入して熱交換を行う加熱用熱交換器とを備えた電気温水器がある。
【０００５】
そして、この電気温水器は、貯湯タンク内の下部に、浴槽の水を導入して熱交換を行う熱回収用熱交換器を設け、浴槽の導出管に、加熱用熱交換器と熱回収用熱交換器の各導入管をそれぞれ接続するとともに、浴槽の導入管に、加熱用熱交換器と熱回収用熱交換器の各導出管をそれぞれ接続し、浴槽の導出管の流路を加熱用熱交換器側又は熱回収用熱交換器側に選択的に切り替える切替弁を設けている。
【０００６】
このような電気温水器では、下部ヒータにより加熱された水は、実際の使用時間になると、貯湯タンクの上半部より上が高温の水で、下部は比較的低温の水となっている。また、給湯や加熱用熱交換器の使用により、貯湯タンク内の上半部の水温が低下したときには、上部ヒータにより加熱し貯湯タンク内全体が適度な温度の湯に維持するようになっている。また、給湯管は、例えば、浴槽や浴槽側の蛇口等に接続されており、途中で水道水と混合されることにより適温の温水を供給することができる。
【０００７】
更に、この電気温水器は、貯湯タンク内の下部に切替弁を設けたことから、貯湯タンクの水を浴槽の温水を利用して予熱し湯とすることが可能となり、ヒータの負荷を減じて電力と電力料金を節減するとともに、浴槽の導出管の流路を切替弁により切り替えるだけで、ポンプや配管の一部を加熱用熱交換器と共用して、貯湯タンク水の予熱と風呂の追い焚きとを行うことができることとなっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２９４０１９号公報（第１−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら上述の温水システムや電気温水器では、実際に住居で湯を使用する際に湯の量が不足することがないように、大量の湯を予め加熱して用意しておくため貯湯タンクが大きなものとなり、装置全体が大型化されていた。このため住居内でもこの装置を設置するためのスペースを確保することが容易ではなく、設置する場所が限定され給湯管から蛇口等に接続されたパイプ等が過大に長大となるという問題があった。また、これにより蛇口を使用しても湯が蛇口から供給されるまで時間がかかったりする問題もあった。装置の機種交換の際には、装置を取り外して交換を行うために住居の一部を工事により破壊しなければならない場合もあった。
【００１０】
貯湯タンクから加熱した湯を給湯管を経て蛇口等に供給しているため、貯湯タンクで貯められた量以上の湯を使用することができず湯切れとなることもあった。一般的には、従来の電気温水器では、水道水を加熱する湯はり専用の装置となっており、浴槽の湯をろ過し浄化するろ過装置を備えていないことが多く浴槽の湯を追い焚きするときに、浴槽の湯の上澄み部分等を捨てたり、捨てた後湯を補充する作業を行わなければならない場合が生じたり、浴槽の湯にアカや臭いが生じ衛生上の問題が発生することもあった。
【００１１】
本発明は、以上のような問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小型化を図りながら効率的に水を加熱することが可能であり、浴槽の湯を衛生的に追い焚きすることが可能な温水システム及び電気式追焚、循環ろ過装置付き温水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】
【００１２】
以上の問題点を解決するために請求項１に係る発明は、外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯すると共に、外部に供給する温水システムにおいて、
外部から水を取り込み前記貯湯タンク内に排水する前記貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設された流水パイプと、
前記流水パイプを加熱するための電熱ヒータとを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に係る発明は、上述の温水システムにおいて、前記流水パイプは、前記貯湯タンク内でらせん形状を有して配設されている。
【００１４】
請求項３に係る発明は、上述の温水システムにおいて、前記貯湯タンクは、周囲を覆う被覆部を備えた２層構造である。
【００１５】
請求項４に係る発明は、外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯すると共に、外部に供給する温水システムにおいて、
外部から水を取り込み前記貯湯タンク内に排水する前記貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設された流水パイプと、
前記流水パイプ内を流れる水を加熱するための前記流水パイプの内側に挿通された線状の自己制御機能を有する発熱ヒータとを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５に係る発明は、外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯し外部に供給すると共に、浴槽内の湯を加熱する電気式追焚及び循環ろ過装置付き温水システムにおいて、
外部から水を取り込み前記貯湯タンク内に排水する前記貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設された流水パイプと、
前記流水パイプ内に取り込まれた水を加熱するための電熱ヒータと、
前記浴槽内の湯が流入および流出が可能に両端が前記浴槽内に接続され、前記貯湯タンク内を通過する第２の流水パイプと、
前記貯湯タンク内の湯および前記浴槽内の湯の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した前記貯湯タンク内の湯および前記浴槽内の湯の温度を比較する温度比較手段と、
前記温度比較手段が比較した結果、前記貯湯タンク内の湯が低い場合には、前記第２の流水パイプが前記貯湯タンク内を通過しない状態に切り替える流水弁と、
前記第２の流水パイプ内に流入した湯をろ過するろ過手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る発明は、外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯し外部に供給すると共に、浴槽内の湯を加熱する電気式追焚及び循環ろ過装置付き温水システムにおいて、
外部から水を取り込み前記貯湯タンク内に排水する前記貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設された流水パイプと、
前記流水パイプ内を流れる水を加熱するための前記流水パイプの内側に挿通された線状の自己制御機能を有する発熱ヒータと、
前記浴槽内の湯が流入および流出が可能に両端が前記浴槽内に接続され、前記貯湯タンク内を通過する第２の流水パイプと、
前記貯湯タンク内の湯および前記浴槽内の湯の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した前記貯湯タンク内の湯および前記浴槽内の湯の温度を比較する温度比較手段と、
前記温度比較手段が比較した結果、前記貯湯タンク内の湯が低い場合には、前記第２の流水パイプが前記貯湯タンク内を通過しない状態に切り替える流水弁と、
前記第２の流水パイプ内に流入した湯をろ過するろ過手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る温水システム及び電気式追焚、循環ろ過装置付き温水システムによれば、小型化を図りながら効率的に水を加熱することが可能であり、浴槽の湯を衛生的に追い焚きすることが可能となる。
【００１９】
請求項１に係る発明においては、流水パイプが外部から水を取り込み貯湯タンク内に排水し、貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設されているので、この流水パイプ内に取り込まれて流れる水を、流水パイプの複数の曲線形状部分を有することにより表面積が増大しているため電熱ヒータで流水パイプを加熱して効率的に水を加熱できる。また、貯湯タンク内で複数の曲線形状を有することにより貯湯タンク内の湯に接触する表面積が増大しているため電熱ヒータで流水パイプを加熱して効率的に貯湯タンク内の湯を加熱できる。
【００２０】
請求項２に係る発明においては、流水パイプが貯湯タンク内で複数のらせん形状を有して配設されているので、この流水パイプ内に取り込まれて流れる水を、効率的に加熱でき、また、効率的に貯湯タンク内の湯を加熱できる。
【００２１】
請求項３に係る発明においては、電熱ヒータで加熱した貯湯タンク内の湯を温度を下げることなく効果的に保温することができる。
【００２２】
請求項４に係る発明においては、流水パイプが外部から水を取り込み貯湯タンク内に排水し、貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設されているので、この流水パイプ内に取り込まれて流れる水を、流水パイプの複数の曲線形状部分を有することにより表面積が増大しているため発熱ヒータで流水パイプを加熱して効率的に水を加熱でき、更に、外部に温度を検出して制御するためのサーモスタットや回路等を備えた温度センサを不要として所定の温度に維持することができる。また、貯湯タンク内で複数の曲線形状を有することにより貯湯タンク内の湯に接触する表面積が増大しているため発熱ヒータで流水パイプを加熱して効率的に貯湯タンク内の湯を加熱できる。
【００２３】
請求項５に係る発明においては、流水パイプが外部から水を取り込み貯湯タンク内に排水し、貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設されているので、この流水パイプ内に取り込まれて流れる水を、流水パイプの複数の曲線形状部分を有することにより表面積が増大しているため電熱ヒータで流水パイプを加熱して効率的に水を加熱できる。また、貯湯タンク内で複数の曲線形状を有することにより貯湯タンク内の湯に接触する表面積が増大しているため電熱ヒータで流水パイプを加熱して効率的に貯湯タンク内の湯を加熱できる。また、温度検出手段が貯湯タンク内の湯および浴槽内の湯の温度を検出し、温度比較手段が温度検出手段で検出した貯湯タンク内の湯および浴槽内の湯の温度を比較し、流水弁が温度比較手段で比較した結果、貯湯タンク内の湯が低い場合には、第２の流水パイプが貯湯タンク内を通過しない状態に切り替えるので、貯湯タンク内の湯が浴槽内の湯の温度より低くない場合にのみ適切に、浴槽内の湯の流入および流出可能に両端が浴槽内に接続され貯湯タンク内を通過する第２の流水パイプ内に浴槽内の湯が流れるようにして、貯湯タンク内の湯の温度により第２の流水パイプを介して浴槽内の湯を追い焚きすることが可能となる。また、ろ過手段により第２の流水パイプ内に流入した湯をろ過するので、浴槽内の湯を衛生的に追い焚きすることが可能となる。
【００２４】
請求項６に係る発明においては、流水パイプが外部から水を取り込み貯湯タンク内に排水し、貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設されているので、この流水パイプ内に取り込まれて流れる水を、流水パイプの複数の曲線形状部分を有することにより表面積が増大しているため発熱ヒータで流水パイプを加熱して効率的に水を加熱でき、更に、外部に温度を検出して制御するためのサーモスタットや回路等を備えた温度センサを不要として所定の温度に維持することができる。また、貯湯タンク内で複数の曲線形状を有することにより貯湯タンク内の湯に接触する表面積が増大しているため発熱ヒータで流水パイプを加熱して効率的に貯湯タンク内の湯を加熱できる。また、請求項５に係る発明と同様に、貯湯タンク内の湯の温度により第２の流水パイプを介して浴槽内の湯を追い焚きすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る温水システムを実施するための最良の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図１は、第１の実施の形態における温水システム１０の構成を示す説明図である。この温水システム１０は、水道水を加熱して得た湯を貯湯する円筒状の貯湯タンク３に対して外部の水道管等から取り込んだ水を供給する流水パイプ２と、貯湯タンク３内に貯湯された湯を外部に接続された蛇口や給湯口に供給する給湯パイプ４と、貯湯タンク３内に貯湯された湯を外部に供給する際には給湯パイプ４に送り込み供給しない際には給湯パイプ４内への湯の流入を遮断するバルブ５と、貯湯タンク３内に貯湯された湯を排水するための排水バルブ６と、貯湯タンク３の周囲を取り囲み２層構造により貯湯タンク３が外気との接触による温度低下を防止する外部ケース７とを備えている。
【００２６】
流水パイプ２は、一方の先端が外部の水道管等に接続され水道水を取り込むようになっており、他の一方の先端が貯湯タンク３内に固定され外部の水道管等から取り込んだ水を供給する。この一方の先端から連続した中途部分は、貯湯タンク３内を通り、貯湯タンク３内で複数の曲線形状、即ち、図１に示すように、らせん形状を有して配設されている。
【００２７】
また、この流水パイプ２は、例えば中途部分の材質が熱の伝熱性が高い、銅などの金属等により構成されており、流水パイプ２上の一方の先端の貯湯タンク３外側近傍部位に設けられた発熱ヒータ始端部１ａと、他の一方の先端の貯湯タンク３外側近傍部位に設けられた発熱ヒータ終端部１ｂとの間の範囲では、これらの発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂとが発熱して熱が伝達し、この中途部分の流水パイプ２内部を流れる水を加熱することが可能な発熱ヒータ１を構成している。更に、流水パイプ２は、内部を流れる水を加熱すると共に外側表面を伝達する熱によって貯湯タンク３内に貯湯された湯を加熱することが可能である。これらの発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂは、例えば２００V等の電力を得て電気により発熱する電熱ヒータ等が用いられる。
【００２８】
バルブ５は、例えば水を吸い上げて排水可能なポンプ等を内蔵しており、貯湯タンク３内に貯湯された湯を吸い上げて給湯パイプ４内へ流入させる構成であっても良い。
【００２９】
続いて、本実施の形態における温水システム１０が以上のような構成を有することにより奏される効果について説明する。まず、貯湯タンク３内に湯が入っていない場合には、流水パイプ２により外部の水道管等から水道水が取り込まれ、流水パイプ２を流れて他の一方の先端から流れ出て貯湯タンク３内に供給される。このとき、発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂは電気により発熱し、発熱ヒータ１が発熱して流水パイプ２内を流れる水を加熱し、貯湯タンク３内のらせん形状の内部を流れる水が、そのらせん形状によって長大な長さとなった流水パイプ２内部を経て他の一方の先端から流れ出るまでに、例えば４０度〜６０度等の適度な温度にするための十分な熱を加えられて湯として、貯湯タンク３内に供給される。
【００３０】
そして、貯湯タンク３内に貯湯された湯は、流水パイプ２のそのらせん形状によって長大な長さとなり従来の温水システム等における直線形状のパイプと比較して、増大した外側表面の表面積から発熱した熱によって更に加熱され、温度低下せずに適度な温度が維持され、温水システム１０が設置された住居の住居者が、蛇口や給湯口を使用すると、貯湯タンク３内に貯湯された湯がバルブ５により吸い上げられ給湯パイプ４内へ流入され、給湯パイプ４を介して蛇口や給湯口に供給される。
【００３１】
以上のように、本実施の形態における温水システム１０は、外部から取り込んだ水が発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂにより発熱する発熱ヒータ１が構成された流水パイプ２のらせん形状の内部を流れることによって効果的に加熱されて湯となり貯湯タンク３内に貯湯される。電気により発熱ヒータ１が発熱するので、水の加熱の際に音や臭いが発生することがなく、周囲環境に対して悪影響等がなく湯を供給できる。
【００３２】
また、水を効率的に加熱して湯を供給できるため、貯湯タンク３等を大型化して大量の湯を予め貯湯しておく必要がなく、温水システム１０の装置全体の小型化を実現して湯を供給できる。このため、温水システム１０が設置される住居の中で、温水システム１０を設置するための広域なスペースを確保する必要もなく、従来の温水システムと比較して住居の中で場所を選ばずに自由に設置できる。
【００３３】
水を効率的に加熱して湯を供給でき、貯湯タンク３内に貯湯された湯は表面積が増大した外側表面から発熱した熱によって加熱され、温度低下せずに適度な温度が維持されるため、常に一定の温度に保温することができ、住居内の風呂、台所、洗面所等に対して同時に湯を供給することも可能である。
【００３４】
貯湯タンク３内に貯湯された湯は、発熱ヒータ１の表面積が増大した外側表面から発熱した熱によって加熱され、流水パイプ２のらせん形状の内部を流れる水と同時に加熱することができるため、電気によって発熱した熱を効率的に利用でき、省エネルギー効果を図ることも可能である。貯湯タンク３内に貯湯された湯は、外部ケース７を用いた２層構造によっても温度低下せずに適度な温度が維持される。
【００３５】
また、給湯パイプ４を住居の床下を通過させて蛇口や給湯口に接続させることにより、給湯パイプ４を流れる湯からの発熱で床下を暖めて床下暖房用のボイラーを実現することも可能である。
【００３６】
（第２の実施の形態）
本発明に係る温水システムを実施するための第２の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図２は、第２の実施の形態における温水システム１１の構成を示す説明図である。この温水システム１１は、上述の第１の実施の形態における温水システム１０と同様の２つの構成を並列に組み合わせたものであり、この温水システム１１では、水道水を加熱して得た湯を貯湯する円筒状の２つの貯湯タンク３ａおよび３ｂに対して外部の水道管等から取り込んだ水を供給する流水パイプ２と、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯を外部に接続された蛇口や給湯口に供給する給湯パイプ４と、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯を外部に供給する際には給湯パイプ４に送り込み供給しない際には給湯パイプ４内への湯の流入を遮断するバルブ５と、貯湯タンク３内に貯湯された湯を排水するための排水バルブ６と、貯湯タンク３ａおよび３ｂの周囲を取り囲み２層構造により貯湯タンク３ａおよび３ｂが外気との接触による温度低下を防止する外部ケース７と、貯湯タンク３ａおよび３ｂの上方および下方部位において貯湯タンク３ａおよび３ｂ内に貯湯された湯を相互に流動可能に連結する上方連結パイプ８ａおよび下方連結パイプ８ｂとを備えている。
【００３７】
流水パイプ２は、一方の先端が外部の水道管等に接続され水道水を取り込むようになっており、他の一方の先端が貯湯タンク３ｂ内に固定され外部の水道管等から取り込んだ水を供給する。この一方の先端から連続した中途部分は、貯湯タンク３ａ内を通って貯湯タンク３ａ内から出た後続けて貯湯タンク３ｂ内を通っており、それぞれの貯湯タンク３ａおよび３ｂ内で複数の曲線形状、即ち、図２に示すように、らせん形状を有して配設されている。
【００３８】
また、この流水パイプ２は、例えば中途部分の材質が熱の伝熱性が高い、銅などの金属等により構成されており、流水パイプ２上の一方の先端の貯湯タンク３ａ外側近傍部位に設けられた発熱ヒータ始端部１ａと、この発熱ヒータ始端部１ａとの間に貯湯タンク３ａ内を通る中途部分を有して貯湯タンク３ａ及び３ｂ間の連絡部分上に設けられた発熱ヒータ中間部１ｃとの間の範囲では、これらの発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ中間部１ｃとが発熱して熱が伝達し、この貯湯タンク３ａ内を通る中途部分の流水パイプ２内部を流れる水を加熱することが可能な発熱ヒータ１を構成している。
【００３９】
流水パイプ２上の他の一方の先端の近傍部位に設けられた発熱ヒータ終端部１ｂと、この発熱ヒータ終端部１ｂとの間に貯湯タンク３ｂ内を通る中途部分を有して貯湯タンク３ａ及び３ｂ間の連絡部分上に設けられた発熱ヒータ中間部１ｄとの間の範囲では、これらの発熱ヒータ終端部１ｂと発熱ヒータ中間部１ｄとが発熱して熱が伝達し、このこの貯湯タンク３ｂ内を通る中途部分の流水パイプ２内部を流れる水を加熱することが可能な発熱ヒータ１を構成している。更に、流水パイプ２は、内部を流れる水を加熱すると共に外側表面を伝達する熱によって貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯された湯を加熱することが可能である。これらの発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂ、発熱ヒータ中間部１ｃ、１ｄは、例えば２００V等の電力を得て電気により発熱する電熱ヒータ等が用いられる。
【００４０】
バルブ５は、例えば水を吸い上げて排水可能なポンプ等を内蔵しており、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯を吸い上げて給湯パイプ４内へ流入させる構成であっても良い。
【００４１】
続いて、本実施の形態における温水システム１１が以上のような構成を有することにより奏される効果について説明する。まず、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に湯が入っていない場合には、流水パイプ２により外部の水道管等から水道水が取り込まれ、流水パイプ２を流れて他の一方の先端から流れ出て貯湯タンク３ｂ内に供給される。貯湯タンク３ｂ内に供給されると、貯湯されて水位が上昇した湯が下方連結パイプ８ｂを通って貯湯タンク３ａ内にも供給され、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に同時に湯が供給されていく。
【００４２】
このとき、発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂ、発熱ヒータ中間部１ｃ、１ｄは電気により発熱し、発熱ヒータ１が発熱して流水パイプ２内を流れる水を加熱し、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内のらせん形状の内部を流れる水が、そのらせん形状によって長大な長さとなった流水パイプ２内部を経て他の一方の先端から流れ出るまでに、例えば４０度〜６０度等の適度な温度にするための十分な熱を加えられて湯として、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に供給される。
【００４３】
そして、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯された湯は、流水パイプ２のそのらせん形状によって長大な長さとなり従来の温水システム等における直線形状のパイプと比較して、増大した外側表面の表面積から発熱した熱によって更に加熱され、温度低下せずに適度な温度が維持され、温水システム１１が設置された住居の住居者が、蛇口や給湯口を使用すると、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯がバルブ５により吸い上げられ給湯パイプ４内へ流入され、給湯パイプ４を介して蛇口や給湯口に供給される。
【００４４】
以上のように、本実施の形態における温水システム１１は、外部から取り込んだ水が発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂ、発熱ヒータ中間部１ｃ、１ｄにより発熱する発熱ヒータ１が構成された流水パイプ２のらせん形状の内部を流れることによって効果的に加熱されて湯となり貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯される。電気により発熱ヒータ１が発熱するので、水の加熱の際に音や臭いが発生することがなく、周囲環境に対して悪影響等がなく湯を供給できる。
【００４５】
また、第２の実施の形態のようにして、上述の温水システム１０の全体の構成を並列して増やしていきながら連結することにより、蛇口や給湯口に供給できる湯の全体量を増加させていき、一般的な住居のみでなく、数十人以上の多人数が生活や活動を行い大量の湯が必要となる大型施設にも対応させて湯を供給可能とすることもできる。
【００４６】
貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯された湯を、表面積が増大した外側表面から発熱した熱によって加熱され、流水パイプ２のらせん形状の内部を流れる水と同時に加熱することができるため、電気によって発熱した熱を効率的に利用でき、省エネルギー効果を図ることも可能である。
【００４７】
（第３の実施の形態）
本発明に係る温水システムを実施するための第３の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図３は、第３の実施の形態における温水システム１２の構成を示す説明図である。この温水システム１２は、上述の第１の実施の形態における温水システム１０の構成に、貯湯タンク３内を通過する浴槽内に接続された追い焚きパイプ９及び後述する循環ろ過装置５０が加えられ電気式追焚、循環ろ過装置付きの温水システム１２とされている。この追い焚きパイプ９は、その両端が浴槽内に接続されており、浴槽内の湯が追い焚きパイプ９内を流れて循環し、貯湯タンク３内を通過した際に、貯湯タンク３内に貯湯された湯から発熱した熱により追い焚きパイプ９表面を介して加熱され、追い焚きされて再び浴槽内に供給されるようになっている。
【００４８】
図５、図７は、追い焚きパイプ９および浴槽間に設けられた循環ろ過装置５０の構成を示す説明図である。循環ろ過装置５０は、浴槽内から流出した湯をろ過するろ過装置５１と、浴槽内の湯の温度を検出する浴槽温度センサ５２と、追い焚きパイプ９内の湯を流して循環させるモータ５３と、貯湯タンク３内の湯の温度を検出する貯湯タンク温度センサ５４と、浴槽温度センサ５２および貯湯タンク温度センサ５４検出した温度に基づいて浴槽内から流出した湯の循環方向を切り替える三方弁５５とを備えている。
【００４９】
三方弁５５は、浴槽温度センサ５２および貯湯タンク温度センサ５４が検出したそれぞれの温度を比較し、比較した結果、浴槽内の湯の温度が貯湯タンク３内の湯の温度よりも低い場合には、浴槽内から流出した湯をそのまま通過させて追い焚きパイプ９内を循環させる方向に循環方向を切り替える。貯湯タンク３内の湯の温度が浴槽内の湯の温度よりも低い場合には、浴槽内から流出した湯をそのまま通過させずに追い焚きパイプ９内を循環しない状態とし、浴槽内に接続されたパイプのみを循環させて浴槽内に戻す方向に循環方向を切り替える機能を有する。
【００５０】
図６は、循環ろ過装置５０の外観構成を示す説明図である。循環ろ過装置５０は、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、片側側面に浴槽内に接続された２本のパイプを接続する接続口を備え、反対側の片側側面に追い焚きパイプ９の両端を接続する接続口を備えている。
【００５１】
続いて、本実施の形態における温水システム１２が以上のような構成を有することにより奏される効果について説明する。まず、貯湯タンク３内に湯が入っていない場合には、流水パイプ２により外部の水道管等から水道水が取り込まれ、流水パイプ２を流れて他の一方の先端から流れ出て貯湯タンク３内に供給される。このとき、発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂは電気により発熱し、発熱ヒータ１が発熱して流水パイプ２内を流れる水を加熱し、貯湯タンク３内のらせん形状の内部を流れる水が、そのらせん形状によって長大な長さとなった流水パイプ２内部を経て他の一方の先端から流れ出るまでに、例えば４０度〜６０度等の適度な温度にするための十分な熱を加えられて湯として、貯湯タンク３内に供給される。
【００５２】
そして、貯湯タンク３内に貯湯された湯は、流水パイプ２のそのらせん形状によって長大な長さとなり従来の温水システム等における直線形状のパイプと比較して、増大した外側表面の表面積から発熱した熱によって更に加熱され、温度低下せずに適度な温度が維持され、温水システム１２が設置された住居の住居者が、蛇口や給湯口を使用すると、貯湯タンク３内に貯湯された湯がバルブ５により吸い上げられ給湯パイプ４内へ流入され、給湯パイプ４を介して蛇口や給湯口に供給される。
【００５３】
またここで、浴槽内の湯の温度が浴槽温度センサ５２により検出され、貯湯タンク３内の湯の温度が貯湯タンク温度センサ５４により検出され、三方弁５５がこれらの湯の温度を比較した結果、浴槽内の湯の温度が貯湯タンク３内の湯の温度よりも低い場合には、三方弁５５が追い焚きパイプ９への接続口を開口して浴槽内から流出した湯をそのまま通過させて追い焚きパイプ９内を循環させる方向に循環方向を切り替える。そして、モータ５３が作動して浴槽内の湯がろ過装置５１によってろ過され浄化された湯となり、追い焚きパイプ９内に流入し循環して貯湯タンク３内を通過し、この際、貯湯タンク３内に貯湯された湯から発熱した熱によって追い焚きされ、貯湯タンク３内の湯と同程度の温度となって浴槽内に供給される。
【００５４】
三方弁５５が比較した結果、貯湯タンク３内の湯の温度が浴槽内の湯の温度よりも低い場合には、三方弁５５が追い焚きパイプ９への接続口を閉口して浴槽内から流出した湯をそのまま通過させずに追い焚きパイプ９内を循環しない状態とし、浴槽内に戻す方向に循環方向を切り替える。そして、モータ５３が作動して浴槽内の湯がろ過装置５１によってろ過され浄化された湯となり、浴槽内に接続されたパイプのみを循環して浴槽内に供給される。
【００５５】
以上のように、本実施の形態における温水システム１２は、外部から取り込んだ水が発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂにより発熱する発熱ヒータ１が構成された流水パイプ２のらせん形状の内部を流れることによって効果的に加熱されて湯となり貯湯タンク３内に貯湯される。電気により発熱ヒータ１が発熱するので、水の加熱の際に音や臭いが発生することがなく、周囲環境に対して悪影響等がなく湯を供給できる。
【００５６】
また、浴槽内の湯の温度が貯湯タンク３内の湯の温度よりも低い場合には、浴槽内から流出した湯がろ過され浄化された湯となり、追い焚きパイプ９内を循環して貯湯タンク３内に貯湯された湯から発熱した熱によって追い焚きされ浴槽内に供給される。貯湯タンク３内の湯の温度が浴槽内の湯の温度よりも低い場合には、浴槽内の湯がろ過装置５１によってろ過され浄化された湯となり、浴槽内に接続されたパイプのみを循環して浴槽内に供給される。
【００５７】
（第４の実施の形態）
本発明に係る温水システムを実施するための第４の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図４は、第４の実施の形態における温水システム１３の構成を示す説明図である。この温水システム１３は、上述の第２の実施の形態における温水システム１１の構成に、第３の実施の形態と同様の貯湯タンク３ｂ内を通過する浴槽内に接続された追い焚きパイプ９及び後述する循環ろ過装置５０の構成を組み合わせたものであり電気式追焚、循環ろ過装置付きの温水システム１３とされている。これらの追い焚きパイプ９及び循環ろ過装置５０の構成については第３の実施の形態と同様であり、説明を省略する。
【００５８】
続いて、本実施の形態における温水システム１３が以上のような構成を有することにより奏される効果について説明する。まず、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に湯が入っていない場合には、流水パイプ２により外部の水道管等から水道水が取り込まれ、流水パイプ２を流れて他の一方の先端から流れ出て貯湯タンク３ｂ内に供給される。貯湯タンク３ｂ内に供給されると、貯湯されて水位が上昇した湯が下方連結パイプ８ｂを通って貯湯タンク３ａ内にも供給され、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に同時に湯が供給されていく。
【００５９】
このとき、発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂ、発熱ヒータ中間部１ｃ、１ｄは電気により発熱し、発熱ヒータ１が発熱して流水パイプ２内を流れる水を加熱し、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内のらせん形状の内部を流れる水が、そのらせん形状によって長大な長さとなった流水パイプ２内部を経て他の一方の先端から流れ出るまでに、例えば４０度〜６０度等の適度な温度にするための十分な熱を加えられて湯として、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に供給される。
【００６０】
そして、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯された湯は、流水パイプ２のそのらせん形状によって長大な長さとなり従来の温水システム等における直線形状のパイプと比較して、増大した外側表面の表面積から発熱した熱によって更に加熱され、温度低下せずに適度な温度が維持され、温水システム１３が設置された住居の住居者が、蛇口や給湯口を使用すると、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯がバルブ５により吸い上げられ給湯パイプ４内へ流入され、給湯パイプ４を介して蛇口や給湯口に供給される。
【００６１】
またここで、浴槽内の湯の温度が浴槽温度センサ５２により検出され、貯湯タンク３ｂ内の湯の温度が貯湯タンク温度センサ５４により検出され、三方弁５５がこれらの湯の温度を比較した結果、浴槽内の湯の温度が貯湯タンク３ｂ内の湯の温度よりも低い場合には、三方弁５５が追い焚きパイプ９への接続口を開口して浴槽内から流出した湯をそのまま通過させて追い焚きパイプ９内を循環させる方向に循環方向を切り替える。そして、モータ５３が作動して浴槽内の湯がろ過装置５１によってろ過され浄化された湯となり、追い焚きパイプ９内に流入し循環して貯湯タンク３ｂ内を通過し、この際、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯から発熱した熱によって追い焚きされ、貯湯タンク３ｂ内の湯と同程度の温度となって浴槽内に供給される。
【００６２】
三方弁５５が比較した結果、貯湯タンク３ｂ内の湯の温度が浴槽内の湯の温度よりも低い場合には、三方弁５５が追い焚きパイプ９への接続口を閉口して浴槽内から流出した湯をそのまま通過させずに追い焚きパイプ９内を循環しない状態とし、浴槽内に戻す方向に循環方向を切り替える。そして、モータ５３が作動して浴槽内の湯がろ過装置５１によってろ過され浄化された湯となり、浴槽内に接続されたパイプのみを循環して浴槽内に供給される。
【００６３】
以上のように、本実施の形態における温水システム１３は、第２の実施の形態と同様に、外部から取り込んだ水が発熱ヒータ始端部１ａと発熱ヒータ終端部１ｂ、発熱ヒータ中間部１ｃ、１ｄにより発熱する発熱ヒータ１が構成された流水パイプ２のらせん形状の内部を流れることによって効果的に加熱されて湯となり貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯される。電気により発熱ヒータ１が発熱するので、水の加熱の際に音や臭いが発生することがなく、周囲環境に対して悪影響等がなく湯を供給できる。
【００６４】
また、第４の実施の形態のようにして、上述の温水システム１０の全体の構成を並列して増やしていきながら連結することにより、蛇口や給湯口に供給できる湯の全体量を増加させていき、一般的な住居のみでなく、数十人以上の多人数が生活や活動を行い大量の湯が必要となる大型施設にも対応させて湯を供給可能とすることもできる。
【００６５】
また、浴槽内の湯の温度が貯湯タンク３ｂ内の湯の温度よりも低い場合には、浴槽内から流出した湯がろ過され浄化された湯となり、追い焚きパイプ９内を循環して貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯から発熱した熱によって追い焚きされ浴槽内に供給される。貯湯タンク３ｂ内の湯の温度が浴槽内の湯の温度よりも低い場合には、浴槽内の湯がろ過装置５１によってろ過され浄化された湯となり、浴槽内に接続されたパイプのみを循環して浴槽内に供給される。
【００６６】
（第５の実施の形態）
以下、本発明に係る温水システムを実施するための最良の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図８は、本発明の実施の形態における第５の実施の形態における温水システム１４の構成を示す説明図である。この温水システム１４は、水道水を加熱して得た湯を貯湯する円筒状の貯湯タンク３に対して外部の水道管等から取り込んだ水を供給する流水パイプ２と、貯湯タンク３内に貯湯された湯を外部に接続された蛇口や給湯口に供給する給湯パイプ４と、貯湯タンク３内に貯湯された湯を外部に供給する際には給湯パイプ４に送り込み供給しない際には給湯パイプ４内への湯の流入を遮断するバルブ５と、貯湯タンク３内に貯湯された湯を排水するための排水バルブ６と、貯湯タンク３の周囲を取り囲み２層構造により貯湯タンク３が外気との接触による温度低下を防止する外部ケース７とを備えている。
【００６７】
流水パイプ２は、一方の先端が外部の水道管等に接続され水道水を取り込むようになっており、他の一方の先端が貯湯タンク３内に固定され外部の水道管等から取り込んだ水を供給する。この一方の先端から連続した中途部分は、貯湯タンク３内を通り、貯湯タンク３内で複数の曲線形状、即ち、図１に示すように、らせん形状を有して配設されている。また、この流水パイプ２は、例えば中途部分の材質が熱の伝熱性が高い、銅などの金属等により構成されており、表面を腐食や破損等から保護するための塗料が塗布されている。
【００６８】
また、この流水パイプ２の内側の管内には、流水パイプ２上の一方の先端の貯湯タンク３外側近傍部位に設けられた発熱ヒータ始端部２０ａと、他の一方の先端の貯湯タンク３外側近傍部位に設けられた発熱ヒータ終端部２０ｂとに両端が接続され、流水パイプ２の複数の曲線形状、即ち、らせん形状の中途部分の内側の管内を挿通した線状の発熱ヒータ２０が取り付けられている。この発熱ヒータ２０は、発熱ヒータ始端部２０ａおよび発熱ヒータ終端部２０ｂに電気を通して電力を得ることにより、発熱してこの中途部分の流水パイプ２内部を流れる水を加熱することが可能となっている。更に、発熱ヒータ２０は、流水パイプ２内部を流れる水を加熱すると共にその流水パイプ２自体を加熱し、その外側表面を伝達する熱によって貯湯タンク３内に貯湯された湯を加熱することも可能である。発熱ヒータ２０は、これらの発熱ヒータ始端部２０ａと発熱ヒータ終端部２０ｂを介して、例えば２００V等の電力を得て電気により発熱する。
【００６９】
発熱ヒータ２０は、例えば自己制御機能を有する自己制御カーボン発熱ヒータ等が用いられ、電力を得て発熱する自己制御機能を有する発熱体が、一定の加熱温度を保持するため、流水パイプ２内または貯湯タンク３内の水や湯の温度に対応して変化する発熱量により加熱するようになっている。流水パイプ２内または貯湯タンク３内の水や湯の温度が低くなり、発熱体自身の温度が低くなると通電量が大きくなって発熱量が多くなり、また、流水パイプ２内または貯湯タンク３内の水や湯の温度が高くなり、発熱体自身の温度が高くなると通電量が小さくなって発熱量が少なくなって、水や湯の温度を例えば４０度〜６０度等の所定の温度に維持するようになっている。
【００７０】
バルブ５は、例えば水を吸い上げて排水可能なポンプ等を内蔵しており、貯湯タンク３内に貯湯された湯を吸い上げて給湯パイプ４内へ流入させる構成であっても良い。
【００７１】
続いて、本実施の形態における温水システム１４が以上のような構成を有することにより奏される効果について説明する。まず、貯湯タンク３内に湯が入っていない場合には、流水パイプ２により外部の水道管等から水道水が取り込まれ、流水パイプ２を流れて他の一方の先端から流れ出て貯湯タンク３内に供給される。このとき、発熱ヒータ始端部２０ａおよび発熱ヒータ終端部２０ｂを介して電気が通り、発熱ヒータ２０が電気により発熱して流水パイプ２内を流れる水を加熱し、貯湯タンク３内のらせん形状の内部を流れる水が、そのらせん形状によって長大な長さとなった流水パイプ２内部を経て他の一方の先端から流れ出るまでに、例えば４０度〜６０度等の適度な温度にするための十分な熱を加えられて湯として、貯湯タンク３内に供給される。
【００７２】
そして、貯湯タンク３内に貯湯された湯は、流水パイプ２のそのらせん形状によって長大な長さとなり従来の温水システム等における直線形状のパイプと比較して、増大した外側表面の表面積を介して発熱ヒータ２０から発熱した熱によって更に加熱され、温度低下せずに適度な温度が維持され、温水システム１４が設置された住居の住居者が、蛇口や給湯口を使用すると、貯湯タンク３内に貯湯された湯がバルブ５により吸い上げられ給湯パイプ４内へ流入され、給湯パイプ４を介して蛇口や給湯口に供給される。
【００７３】
以上のように、本実施の形態における温水システム１４は、外部から取り込んだ水が発熱ヒータ始端部２０ａおよび発熱ヒータ終端部２０ｂを介して電力を得て発熱する発熱ヒータ２０が管内の内側に構成された流水パイプ２のらせん形状の内部を流れることによって効果的に加熱されて湯となり貯湯タンク３内に貯湯される。電気により発熱ヒータ２０が発熱するので、水の加熱の際に音や臭いが発生することがなく、周囲環境に対して悪影響等がなく湯を供給できる。
【００７４】
また、水を効率的に加熱して湯を供給できるため、貯湯タンク３等を大型化して大量の湯を予め貯湯しておく必要がなく、温水システム１４の装置全体の小型化を実現して湯を供給できる。このため、温水システム１４が設置される住居の中で、温水システム１４を設置するための広域なスペースを確保する必要もなく、従来の温水システムと比較して住居の中で場所を選ばずに自由に設置できる。
【００７５】
水を効率的に加熱して湯を供給でき、貯湯タンク３内に貯湯された湯は表面積が増大した外側表面から発熱した熱によって加熱され、温度低下せずに適度な温度が維持されるため、常に一定の温度に保温することができ、住居内の風呂、台所、洗面所等に対して同時に湯を供給することも可能である。
【００７６】
貯湯タンク３内に貯湯された湯は、流水パイプ２の表面積が増大した外側表面を介して発熱ヒータ２０から発熱した熱によって加熱され、流水パイプ２のらせん形状の内部を流れる水と同時に加熱することができるため、電気によって発熱した熱を効率的に利用でき、省エネルギー効果を図ることも可能である。貯湯タンク３内に貯湯された湯は、外部ケース７を用いた２層構造によっても温度低下せずに適度な温度が維持される。
【００７７】
また、給湯パイプ４を住居の床下を通過させて蛇口や給湯口に接続させることにより、給湯パイプ４を流れる湯からの発熱で床下を暖めて床下暖房用のボイラーを実現することも可能である。
【００７８】
なお、この第５の実施の形態における温水システム１４においても、貯湯タンク３内を通過する浴槽内に接続された追い焚きパイプ９及び循環ろ過装置５０を加えて、電気式追焚、循環ろ過装置付きの温水システムとすることが可能である。
【００７９】
（第６の実施の形態）
本発明に係る温水システムを実施するための第６の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図９は、第６の実施の形態における温水システム１５の構成を示す説明図である。この温水システム１５は、上述の第５の実施の形態における温水システム１４と同様の２つの構成を並列に組み合わせたものであり、この温水システム１５では、水道水を加熱して得た湯を貯湯する円筒状の２つの貯湯タンク３ａおよび３ｂに対して外部の水道管等から取り込んだ水を供給する流水パイプ２と、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯を外部に接続された蛇口や給湯口に供給する給湯パイプ４と、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯を外部に供給する際には給湯パイプ４に送り込み供給しない際には給湯パイプ４内への湯の流入を遮断するバルブ５と、貯湯タンク３内に貯湯された湯を排水するための排水バルブ６と、貯湯タンク３ａおよび３ｂの周囲を取り囲み２層構造により貯湯タンク３ａおよび３ｂが外気との接触による温度低下を防止する外部ケース７と、貯湯タンク３ａおよび３ｂの上方および下方部位において貯湯タンク３ａおよび３ｂ内に貯湯された湯を相互に流動可能に連結する上方連結パイプ８ａおよび下方連結パイプ８ｂとを備えている。
【００８０】
流水パイプ２は、一方の先端が外部の水道管等に接続され水道水を取り込むようになっており、他の一方の先端が貯湯タンク３ｂ内に固定され外部の水道管等から取り込んだ水を供給する。この一方の先端から連続した中途部分は、貯湯タンク３ａ内を通って貯湯タンク３ａ内から出た後続けて貯湯タンク３ｂ内を通っており、それぞれの貯湯タンク３ａおよび３ｂ内で複数の曲線形状、即ち、図９に示すように、らせん形状を有して配設されている。また、この流水パイプ２は、例えば中途部分の材質が熱の伝熱性が高い、銅などの金属等により構成されており、表面を腐食や破損等から保護するための塗料が塗布されている。
【００８１】
また、この流水パイプ２は、流水パイプ２上の一方の先端の貯湯タンク３ａ外側近傍部位に設けられた発熱ヒータ始端部２０ａと、この発熱ヒータ始端部２０ａとの間に貯湯タンク３ａ内を通る中途部分を有して貯湯タンク３ａ及び３ｂ間の連絡部分上に設けられた発熱ヒータ中間部２０ｃとに両端が接続され、流水パイプ２の複数の曲線形状、即ち、らせん形状の中途部分の内側の管内を挿通した線状の発熱ヒータ２０が取り付けられている。この発熱ヒータ２０は、発熱ヒータ始端部２０ａおよび発熱ヒータ中間部２０ｃに電気を通して電力を得ることにより、発熱してこの貯湯タンク３ａ内を通る中途部分の流水パイプ２内部を流れる水を加熱することが可能となっている。更に、発熱ヒータ２０は、流水パイプ２内部を流れる水を加熱すると共にその流水パイプ２自体を加熱し、その外側表面を伝達する熱によって貯湯タンク３ａ内に貯湯された湯を加熱することも可能である。発熱ヒータ２０は、これらの発熱ヒータ始端部２０ａと発熱ヒータ中間部２０ｃを介して、例えば２００V等の電力を得て電気により発熱する。
【００８２】
流水パイプ２上の他の一方の先端の近傍部位に設けられた発熱ヒータ終端部２０ｂと、この発熱ヒータ終端部２０ｂとの間に貯湯タンク３ｂ内を通る中途部分を有して貯湯タンク３ａ及び３ｂ間の連絡部分上に設けられた発熱ヒータ中間部２０ｄとに両端が接続され、流水パイプ２の複数の曲線形状、即ち、らせん形状の中途部分の内側の管内を挿通した線状の発熱ヒータ２０が取り付けられている。この発熱ヒータ２０は、発熱ヒータ終端部２０ｂおよび発熱ヒータ中間部２０ｄに電気を通して電力を得ることにより、発熱してこの貯湯タンク３ｂ内を通る中途部分の流水パイプ２内部を流れる水を加熱することが可能となっている。更に、発熱ヒータ２０は、流水パイプ２内部を流れる水を加熱すると共にその流水パイプ２自体を加熱し、その外側表面を伝達する熱によって貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯を加熱することも可能である。発熱ヒータ２０は、これらの発熱ヒータ終端部２０ｂと発熱ヒータ中間部２０ｄを介して、例えば２００V等の電力を得て電気により発熱する。
【００８３】
発熱ヒータ２０は、例えば自己制御機能を有する自己制御カーボン発熱ヒータ等が用いられ、電力を得て発熱する自己制御機能を有する発熱体が、この発熱体自身の温度変化に応じて通電量が変化するため、流水パイプ２内または貯湯タンク３ａ、３ｂ内の水や湯の温度に対応して変化する発熱量により加熱するようになっている。流水パイプ２内または貯湯タンク３ａ、３ｂ内の水や湯の温度が低くなり、発熱体自身の温度が低くなると通電量が大きくなって発熱量が多くなり、また、流水パイプ２内または貯湯タンク３ａ、３ｂ内の水や湯の温度が高くなり、発熱体自身の温度が高くなると通電量が小さくなって発熱量が少なくなって、水や湯の温度を例えば４０度〜６０度等の所定の温度に維持するようになっている。
【００８４】
バルブ５は、例えば水を吸い上げて排水可能なポンプ等を内蔵しており、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯を吸い上げて給湯パイプ４内へ流入させる構成であっても良い。
【００８５】
続いて、本実施の形態における温水システム１５が以上のような構成を有することにより奏される効果について説明する。まず、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に湯が入っていない場合には、流水パイプ２により外部の水道管等から水道水が取り込まれ、流水パイプ２を流れて他の一方の先端から流れ出て貯湯タンク３ｂ内に供給される。貯湯タンク３ｂ内に供給されると、貯湯されて水位が上昇した湯が下方連結パイプ８ｂを通って貯湯タンク３ａ内にも供給され、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に同時に湯が供給されていく。
【００８６】
このとき、発熱ヒータ始端部２０ａと発熱ヒータ終端部２０ｂ、発熱ヒータ中間部２０ｃ、２０ｄを介して電気が通り、発熱ヒータ２０が電気により発熱して流水パイプ２内を流れる水を加熱し、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内のらせん形状の内部を流れる水が、そのらせん形状によって長大な長さとなった流水パイプ２内部を経て他の一方の先端から流れ出るまでに、例えば４０度〜６０度等の適度な温度にするための十分な熱を加えられて湯として、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に供給される。
【００８７】
そして、貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯された湯は、流水パイプ２のそのらせん形状によって長大な長さとなり従来の温水システム等における直線形状のパイプと比較して、増大した外側表面の表面積を介して発熱ヒータ２０から発熱した熱によって更に加熱され、温度低下せずに適度な温度が維持され、温水システム１５が設置された住居の住居者が、蛇口や給湯口を使用すると、貯湯タンク３ｂ内に貯湯された湯がバルブ５により吸い上げられ給湯パイプ４内へ流入され、給湯パイプ４を介して蛇口や給湯口に供給される。
【００８８】
以上のように、本実施の形態における温水システム１５は、外部から取り込んだ水が発熱ヒータ始端部２０ａと発熱ヒータ終端部２０ｂ、発熱ヒータ中間部２０ｃ、２０ｄを介して電力を得て発熱する発熱ヒータ２０が管内の内側に構成された流水パイプ２のらせん形状の内部を流れることによって効果的に加熱されて湯となり貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯される。電気により発熱ヒータ２０が発熱するので、水の加熱の際に音や臭いが発生することがなく、周囲環境に対して悪影響等がなく湯を供給できる。
【００８９】
また、第２の実施の形態のようにして、上述の温水システム１５の全体の構成を並列して増やしていきながら連結することにより、蛇口や給湯口に供給できる湯の全体量を増加させていき、一般的な住居のみでなく、数十人以上の多人数が生活や活動を行い大量の湯が必要となる大型施設にも対応させて湯を供給可能とすることもできる。
【００９０】
貯湯タンク３ａ及び３ｂ内に貯湯された湯を、表面積が増大した外側表面を介して発熱ヒータ２０から発熱した熱によって加熱され、流水パイプ２のらせん形状の内部を流れる水と同時に加熱することができるため、電気によって発熱した熱を効率的に利用でき、省エネルギー効果を図ることも可能である。
【００９１】
なお、この温水システム１５においても、貯湯タンク３ｂ内を通過する浴槽内に接続された追い焚きパイプ９及び後述する循環ろ過装置５０の構成を組み合わせて電気式追焚、循環ろ過装置付きの温水システムとすることが可能である。
【００９２】
（他の実施の形態）
上述の実施の形態における温水システム１０、１１、１２、１３、１４、１５では、流水パイプ２が貯湯タンク３、３ａ、３ｂ内においてらせん形状を有していたが、これに限られず貯湯タンク３、３ａ、３ｂ内の幅に応じて内側の幅全体を交互に往復しながら蛇行していく蛇行形状を有していても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】第１の実施の形態における温水システムの全体構成を示す説明図である。
【図２】第２の実施の形態における温水システムの全体構成を示す説明図である。
【図３】第３の実施の形態における温水システムの全体構成を示す説明図である。
【図４】第４の実施の形態における温水システムの全体構成を示す説明図である。
【図５】第３の実施の形態における温水システムの循環ろ過装置の構成を示す説明図である。
【図６】第３の実施の形態における温水システムの循環ろ過装置の構成を示す説明図である。
【図７】第３の実施の形態における温水システムの構成を示す説明図である。
【図８】第５の実施の形態における温水システムの全体構成を示す説明図である。
【図９】第６の実施の形態における温水システムの全体構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９４】
１、２０ 発熱ヒータ
１ａ、２０ａ 発熱ヒータ始端部
１ｂ、２０ｂ 発熱ヒータ終端部
１ｃ、１ｄ、２０ｃ、２０ｄ 発熱ヒータ中間部
２ 流水パイプ
３、３ａ、３ｂ 貯湯タンク
４ 給湯パイプ
５ バルブ
６ 排水バルブ
７ 外部ケース
８ａ 上方連結パイプ
８ｂ 下方連結パイプ
９ 追い焚きパイプ
１０、１１、１２、１３、１４、１５ 温水システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯すると共に、外部に供給する温水システムにおいて、
外部から水を取り込み前記貯湯タンク内に排水する前記貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設された流水パイプと、
前記流水パイプ内を流れる水を加熱するための電熱ヒータとを備えたことを特徴とする温水システム。
【請求項２】
請求項１に記載の温水システムにおいて、
前記流水パイプは、前記貯湯タンク内で複数のらせん形状を有して配設されていることを特徴とする温水システム。
【請求項３】
請求項１に記載の温水システムにおいて、
前記貯湯タンクは、周囲を覆う被覆部を備えた２層構造であることを特徴とする温水システム。
【請求項４】
外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯すると共に、外部に供給する温水システムにおいて、
外部から水を取り込み前記貯湯タンク内に排水する前記貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設された流水パイプと、
前記流水パイプ内を流れる水を加熱するための前記流水パイプの内側に挿通された線状の自己制御機能を有する発熱ヒータとを備えたことを特徴とする温水システム。
【請求項５】
外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯し外部に供給すると共に、浴槽内の湯を加熱する電気式追焚及び循環ろ過装置付き温水システムにおいて、
外部から水を取り込み前記貯湯タンク内に排水する前記貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設された流水パイプと、
前記流水パイプ内を流れる水を加熱するための電熱ヒータと、
前記浴槽内の湯が流入および流出が可能に両端が前記浴槽内に接続され、前記貯湯タンク内を通過する第２の流水パイプと、
前記貯湯タンク内の湯および前記浴槽内の湯の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した前記貯湯タンク内の湯および前記浴槽内の湯の温度を比較する温度比較手段と、
前記温度比較手段が比較した結果、前記貯湯タンク内の湯が低い場合には、前記第２の流水パイプが前記貯湯タンク内を通過しない状態に切り替える流水弁と、
前記第２の流水パイプ内に流入した湯をろ過するろ過手段とを備えたことを特徴とする電気式追焚及び循環ろ過装置付き温水システム。
【請求項６】
外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯し外部に供給すると共に、浴槽内の湯を加熱する電気式追焚及び循環ろ過装置付き温水システムにおいて、
外部から水を取り込み前記貯湯タンク内に排水する前記貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設された流水パイプと、
前記流水パイプ内を流れる水を加熱するための前記流水パイプの内側に挿通された線状の自己制御機能を有する発熱ヒータと、
前記浴槽内の湯が流入および流出が可能に両端が前記浴槽内に接続され、前記貯湯タンク内を通過する第２の流水パイプと、
前記貯湯タンク内の湯および前記浴槽内の湯の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した前記貯湯タンク内の湯および前記浴槽内の湯の温度を比較する温度比較手段と、
前記温度比較手段が比較した結果、前記貯湯タンク内の湯が低い場合には、前記第２の流水パイプが前記貯湯タンク内を通過しない状態に切り替える流水弁と、
前記第２の流水パイプ内に流入した湯をろ過するろ過手段とを備えたことを特徴とする電気式追焚及び循環ろ過装置付き温水システム。
【請求項１】
外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯すると共に、外部に供給する温水システムにおいて、
外部から水を取り込み前記貯湯タンク内に排水する前記貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設された流水パイプと、
前記流水パイプ内を流れる水を加熱するための電熱ヒータとを備えたことを特徴とする温水システム。
【請求項２】
請求項１に記載の温水システムにおいて、
前記流水パイプは、前記貯湯タンク内で複数のらせん形状を有して配設されていることを特徴とする温水システム。
【請求項３】
請求項１に記載の温水システムにおいて、
前記貯湯タンクは、周囲を覆う被覆部を備えた２層構造であることを特徴とする温水システム。
【請求項４】
外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯すると共に、外部に供給する温水システムにおいて、
外部から水を取り込み前記貯湯タンク内に排水する前記貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設された流水パイプと、
前記流水パイプ内を流れる水を加熱するための前記流水パイプの内側に挿通された線状の自己制御機能を有する発熱ヒータとを備えたことを特徴とする温水システム。
【請求項５】
外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯し外部に供給すると共に、浴槽内の湯を加熱する電気式追焚及び循環ろ過装置付き温水システムにおいて、
外部から水を取り込み前記貯湯タンク内に排水する前記貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設された流水パイプと、
前記流水パイプ内を流れる水を加熱するための電熱ヒータと、
前記浴槽内の湯が流入および流出が可能に両端が前記浴槽内に接続され、前記貯湯タンク内を通過する第２の流水パイプと、
前記貯湯タンク内の湯および前記浴槽内の湯の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した前記貯湯タンク内の湯および前記浴槽内の湯の温度を比較する温度比較手段と、
前記温度比較手段が比較した結果、前記貯湯タンク内の湯が低い場合には、前記第２の流水パイプが前記貯湯タンク内を通過しない状態に切り替える流水弁と、
前記第２の流水パイプ内に流入した湯をろ過するろ過手段とを備えたことを特徴とする電気式追焚及び循環ろ過装置付き温水システム。
【請求項６】
外部から取り込んだ水を加熱して得た湯を貯湯タンクに貯湯し外部に供給すると共に、浴槽内の湯を加熱する電気式追焚及び循環ろ過装置付き温水システムにおいて、
外部から水を取り込み前記貯湯タンク内に排水する前記貯湯タンク内で複数の曲線形状を有して配設された流水パイプと、
前記流水パイプ内を流れる水を加熱するための前記流水パイプの内側に挿通された線状の自己制御機能を有する発熱ヒータと、
前記浴槽内の湯が流入および流出が可能に両端が前記浴槽内に接続され、前記貯湯タンク内を通過する第２の流水パイプと、
前記貯湯タンク内の湯および前記浴槽内の湯の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した前記貯湯タンク内の湯および前記浴槽内の湯の温度を比較する温度比較手段と、
前記温度比較手段が比較した結果、前記貯湯タンク内の湯が低い場合には、前記第２の流水パイプが前記貯湯タンク内を通過しない状態に切り替える流水弁と、
前記第２の流水パイプ内に流入した湯をろ過するろ過手段とを備えたことを特徴とする電気式追焚及び循環ろ過装置付き温水システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１３９２００（Ｐ２００７−１３９２００Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１９２６２（Ｐ２００５−３１９２６２）
【出願日】平成１７年１１月２日（２００５．１１．２）
【出願人】（５９２２４７６５４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２日（２００５．１１．２）
【出願人】（５９２２４７６５４）
【Ｆターム（参考）】
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