温水システム
【課題】本発明は、既存の冷温水の配管を変更することなく、冷温水循環加熱を提供することで節水効果を有する温水システムを提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、ポンプ１４を利用して温水パイプ１２を加圧することで、温水パイプ１２の水圧を冷水パイプ１１の水圧より高くし、温水を使用する際は、接続バルブによって、冷水パイプ１１と温水パイプ１２を通じさせ、冷水パイプ１１と温水パイプ１２が通じた後、両者の水圧差が低くなった時、ポンプ制御ユニット１５が水圧差の変化を計測したら、ポンプ１４を起動させて温水パイプ１２の水を加圧し、温水パイプ１２の水が接続バルブを介して冷水パイプ１１に送られて循環し、さらに、温水器１３によって加熱されて温水が循環された後、用水蛇口まで送られたら、ポンプ１４をＯＦＦにし、温水が使用された後か、水温が下がった後、ポンプ１４が再起動される。
【解決手段】本発明は、ポンプ１４を利用して温水パイプ１２を加圧することで、温水パイプ１２の水圧を冷水パイプ１１の水圧より高くし、温水を使用する際は、接続バルブによって、冷水パイプ１１と温水パイプ１２を通じさせ、冷水パイプ１１と温水パイプ１２が通じた後、両者の水圧差が低くなった時、ポンプ制御ユニット１５が水圧差の変化を計測したら、ポンプ１４を起動させて温水パイプ１２の水を加圧し、温水パイプ１２の水が接続バルブを介して冷水パイプ１１に送られて循環し、さらに、温水器１３によって加熱されて温水が循環された後、用水蛇口まで送られたら、ポンプ１４をＯＦＦにし、温水が使用された後か、水温が下がった後、ポンプ１４が再起動される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は温水システムに関し、特に、冷温水循環の原理を利用することでスピーディーに温水の供給を行うと同時に、節水の目的を果たす温水システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭で使用される温水はいずれも、冷水パイプから送られてくる水を温水器によって加熱した後、温水パイプに送られて、例えば、浴室または台所の蛇口等の用水設備に供給される。
しかしながら、最初に温水を使用する時、温水パイプ内には多くの冷水があり、使用の際には蛇口を開いて冷水を出し続けないと、温水器に加熱された温水が使用できない。
このため、多くの温水循環システムが発明されて、このような水の無駄を解決する方法が提供されている。
【０００３】
現在、最も一般的な温水循環供給システムは、水槽の下に送水ポンプを設置し、前記ポンプの入水口が水槽下の温水パイプに接続され、出水口が水槽下の冷水パイプに接続されて、使用時にはスタートボタンを押して、ポンプの回転をスタートさせ、まだ加熱されていない水が温水パイプから冷水パイプに送られて循環し、循環水が温水器によって加熱された後、温水パイプによってポンプに戻され、温水を計測した後ポンプが自動的に運転を停止させ、この時、使用者は蛇口を開いて温水を使用することができる。
このタイプの循環装置は、Dux Manufacturing Limited社のREADYHOT製品が参考になる。
しかしながら、このタイプの方式では、使用する全ての水槽の下方に送水ポンプを装着する必要がある。
さらに、シャワー用の蛇口に対しては、往々にして取り付ける空間がなかったり、電気供給面での安全を考えて、設置できない場合がある。
【０００４】
この他、さらに複雑な温水システムもあるが、ほとんどが元のパイプ系統に複雑な制御バルブ（特許文献１参照。)を追加接続するものであり、中には冷温水パイプの配置を変更することで、水流をコントロールして循環させるタイプ（特許文献１、２参照。)もある。
しかしながら、これらのタイプはすでに建築済みの家屋に設置する温水システムとしては、決して理想的な解決策とは言えない。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７１４０３８２号明細書
【特許文献２】米国特許第６８９５９８５号明細書
【特許文献３】米国特許第５９１８６２５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は、既存の冷温水の配管を変更することなく、冷温水循環加熱を提供することで節水効果を有する温水システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、既存の冷温水の配管を変更することなく、冷温水循環加熱を提供することで節水効果を有する温水システムを提供することを目的とする。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の温水システムは、温水パイプ、冷水パイプ、蛇口、ポンプ、温水器及び接続貫通部品を備える。
蛇口は温水入水口、冷水入水口及び出水口を有し、温水入水口及び冷水入水口はそれぞれ温水パイプ及び冷水パイプに接続される。
ポンプは前記冷水パイプに接続されて、温水パイプを加圧して温水パイプ内の水圧を冷水パイプ内の水圧より高くする。
温水システムは温水パイプ及びポンプに接続される。
接続貫通部品は温水パイプ及び冷水パイプに接続されて、温水パイプ内の温水を、冷水パイプを介してポンプに戻すという特徴を備える。
【０００９】
このうちの１つの実施例において、本発明の温水システムは、冷水パイプ、温水パイプ、温水器、ポンプ、ポンプ制御ユニット及び出水口制御バルブを有する混合式蛇口を備える。
ポンプ制御ユニットは、水圧計測器、水温計測器、水流計測器及びポンプ制御回路を有する。
混合式蛇口は、冷水入水口、温水入水口、冷水制御バルブ、温水制御バルブ及び出水口制御バルブを有する。
蛇口内には冷温水混合室を有する。
一般の家庭の配管経路は、冷水パイプが温水パイプに接続された後、温水器の出水口が温水パイプに接続される。
そして、蛇口の一端が同時に冷水パイプ及び温水パイプに接続される。
本発明は、従来の配管経路において、温水器の入水口の一端にポンプ及びポンプ制御ユニットを追加設置し、制御されたポンプが温水パイプを加圧することで、その水圧を冷水パイプの水圧より高くして、同時に冷水パイプ及び温水パイプの末端装置（例えば、出水口制御バルブを有する混合式蛇口）を利用して、冷水パイプ、温水パイプにおいて水の循環回路を形成させる。
さらに、ポンプ制御ユニットを組み合わせて水圧及び水温の変化を計測することにより、ポンプの動作をコントロールして、水パイプ中の水循環加熱を行うことを特徴とする。
【００１０】
このように、ポンプ制御ユニットは、水圧計測器及び水温計測器のデータに基づいてポンプの動作をコントロールする。
水を使用しない時は、混合式蛇口は閉められている。
つまり、蛇口内の冷水制御バルブと温水制御バルブは、閉じているため、蛇口に接続された温水パイプと冷水パイプは隔離状態にある。
ポンプ制御ユニットの水圧計測器がポンプの出水口の水圧と入水口の水圧の差が所定の値より低いのを計測すると、ポンプ制御ユニットがポンプを起動させて、そのポンプ出水口方向の温水パイプに向かって加圧することで、温水パイプ内の水圧が冷水パイプ内の水圧より高くなる。
温水を使用する時、使用者はまず混合式蛇口の冷水制御バルブ、温水制御バルブを同時に開き、冷水と温水の水量が同じになる位置に調節する。
同時に、混合式蛇口の出水口制御バルブを、水が蛇口から出ないようにすることで、混合式蛇口内部に冷水と温水のパイプが通じる密閉された通り道を形成する。
この時、蛇口に接続された２個の冷水パイプと温水パイプ内の水は、冷水制御バルブ、温水制御バルブを介して蛇口内の冷水温水混合室内に流れ込む。
温水パイプの水圧が冷水パイプの水圧より大きくなるため、温水パイプの水は蛇口内の冷水温水混合室を経由して冷水パイプに注入されることで、冷水パイプの水圧が上昇、温水パイプの水圧が降下して、最終的に同じ水圧に近くなる。
この時水圧計測器は、ポンプ出水口（温水パイプ）と入水口（冷水パイプ）の間の水圧差が下がるとポンプを起動する。
ポンプは温水パイプの水を混合式蛇口を経由して途切れることなく次々と冷水パイプに送って循環回路を形成する。
また、水の流動により、温水器が起動されて、温水器の温水を混合式蛇口に向かって流れさせる。
温水が再び蛇口から冷水パイプを経由してポンプに戻った時、水温計測器が水温の変化を計測すると、ポンプ制御ユニットが強制的にポンプをＯＦＦにし、温水循環の動作が完了する。
この時、使用者が蛇口の出水口制御バルブを開けると、温水が出る。
そして、温水パイプ内の冷水も無駄にすることがない。
使用者が温水を使用し始めると、蛇口内の冷水と温水が共に蛇口の出水口から流れ出て、温水パイプの水が再び冷水パイプに注入されることはなく、水道管から入ってくる冷水もまた冷水パイプを循環してポンプに流れる。
この時、ＯＦＦにされたポンプの箇所において、水流計測器が水の流動を計測する。
この時、ポンプ制御ユニットはポンプを正常な動作に戻す。
使用が完了して蛇口が閉められると、冷水パイプ、温水パイプも蛇口によって隔離された状態になり、水圧、ポンプ及びポンプ制御ユニットも元の状態に戻る。
使用者がすぐに温水を使用しない場合は、パイプ内の水温が徐々に下がり、ポンプの箇所の水温計測器が、水温が一定の温度まで下がったことを計測すると、ポンプ制御ユニットがポンプを再び起動させて、パイプ内の水を循環させて加熱する。
【００１１】
このように、本発明の温水システムは、既存の冷温水パイプの配管を利用して、温水器の前にポンプ及びポンプ制御ユニットを追加設置することで、平常は温水パイプの水圧が冷水パイプの水圧より高い状態を保ち、末端の用水蛇口（例えば、出水口制御バルブを有する混合式蛇口）が開けられて、冷水と温水のパイプが通じると、計測された水圧差の変化に基づいてポンプを起動させることにより、水が循環加熱されて、温水が末端設備に送られる。
前述の出水口制御バルブを有する混合式蛇口を利用し、使用者の操作を組み合わせて、蛇口内に冷、温水パイプの末端を接続させて密閉された通路を形成することで、水の循環を起動させると同時に、節水効果をも有する。
末端設備または蛇口の区域は電力の供給は必要なく、シャワーの蛇口にも出水口制御バルブを設置することが可能である。
したがって、従来の技術に比べ、実用的であると同時にコストの節約も可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の温水システムは、既存の冷温水パイプの配管を利用して、温水器の前にポンプ及びポンプ制御ユニットを追加設置することで、平常は温水パイプの水圧が冷水パイプの水圧より高い状態を保ち、末端の用水蛇口（例えば、出水口制御バルブを有する混合式蛇口）が開けられて、冷水と温水のパイプが通じると、計測された水圧差の変化に基づいてポンプを起動させることにより、水が循環加熱されて、温水が末端設備に送られる。
前述の出水口制御バルブを有する混合式蛇口を利用し、使用者の操作を組み合わせて、蛇口内に冷、温水パイプの末端を接続させて密閉された通路を形成することで、水の循環を起動させると同時に、節水効果をも有する。
末端設備または蛇口の区域は電力の供給は必要なく、シャワーの蛇口にも出水口制御バルブを設置することが可能である。
したがって、従来の技術に比べ、実用的であると同時にコストの節約も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１の温水システムを示した図である。
【図２】本発明の実施例１の温水システムにおけるポンプ制御ユニットの動作の流れを示した図である。
【図３】本発明の実施例１の温水システムの水圧の変化を示した図である。
【図４】本発明の実施例２の温水システムを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図を参照しながら、本発明の複数の実施例における温水システムについて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１を参照しながら説明する。
本発明の実施例１における温水システム１は、冷水パイプ１１、温水パイプ１２、温水器１３、ポンプ１４、ポンプ制御ユニット１５、混合式蛇口１６及び水道管１７を備える。
【００１６】
温水器１３は、冷水入水口１３１及び温水出水口１３２を有する。
水は冷水入水口１３１から流入して加熱され、温水出水口１３２から流出される。
【００１７】
ポンプ１４は、入水口１４１、出水口１４２及び電源入力端子１４３を有する。
ポンプ１４は逆流防止バルブを有し、ポンプ１４停止時に、水流はポンプ１４の入水口から出水口に向かって流れ、逆流することはない。
【００１８】
ポンプ制御ユニット１５は、水圧計測器１５１、水温計測器１５２、水流計測器１５３及びポンプ制御回路１５４を有する。
【００１９】
混合式蛇口１６は、冷水入水口１６１、温水入水口１６２、冷水制御バルブ１６３、温水制御バルブ１６４、出水口制御バルブ１６５、出水口１６７及び冷温水混合室１６６を有する。
温水入水口１６２及び冷水入水口１６１はそれぞれ温水パイプ１２及び冷水パイプ１１に接続される。
出水口制御バルブ１６５は、密閉素子となって温水パイプ１２内の温水が混合式蛇口１６の出水口１６７から流出するのを阻止することで、温水パイプ１２及び冷水パイプ１１を通じさせる。
温水パイプ１２及び冷水パイプ１１は、混合式蛇口１６の温水入水口１６２及び冷水入水口１６１を介して相通じ、温水パイプ１２内の温水が冷水パイプ１１を経由してポンプ１４に戻される。
【００２０】
ポンプ１４は冷水パイプ１１に接続されて、温水パイプ１２を加圧することで、温水パイプ１２内の水圧が冷水パイプ１１内の水圧より高くなる。
本実施例において、冷水パイプ１１は、第一冷水パイプ１１１及び第二冷水パイプ１１２を備える。
第一冷水パイプ１１１は冷水入水口１６１に接続され、第二冷水パイプ１１２の二端はそれぞれポンプ１４及び第一冷水パイプ１１１に接続される。
【００２１】
引き続き、図１を参照しながら説明する。
温水器１３の温水出水口１３２は温水パイプ１２に接続され、温水器１３の冷水入水口１３１はポンプ１４の出水口１４２に接続される。
ポンプ１４の入水口１４１は冷水パイプ１１に接続される。
ポンプ制御ユニット１５の水圧計測器１５１はポンプ１４の入水口１４２端と入出水口１４１端に接続され、水温計測器１５２はポンプ１４の入水口１４２端に、水流計測器１５３はポンプ１４の出水口１４２端に、ポンプ制御回路１５４の入力端子は水圧計測器１５１、水温計測器１５２及び水流計測器１５３に接続され、出力端子はポンプ１４の電源入力端子１４３に接続される。
混合式蛇口１６の冷水入水口１６１は冷水パイプ１１に、温水入水口１６２は温水パイプ１２に接続される。
冷水パイプ１１は水道管１７に接続される。
【００２２】
本実施例において、ポンプ制御ユニット１５はポンプ１４を制御して、温水パイプ１２を加圧することで、温水パイプ１２と冷水パイプ１１の水圧差を一定値に保つ。
混合式蛇口１６の冷水制御バルブ１６３が開けられると、温水制御バルブ１６４も開き、出水口制御バルブ１６５が閉じた時、冷水パイプ１１及び温水パイプ１２の水が冷温水混合室１６６に注入されて混合される。
さらに、冷水パイプ１１及び温水パイプ１２の水圧は、水管が通じることで調整されて、水圧差が減少する。
水圧計測器１５１が水圧差が下がったことを計測すると、ポンプ制御ユニット１５がポンプ１４を起動させ、温水パイプを加圧することにより、温水パイプ１２の水が冷温水混合室１６６を経て冷水パイプ１１に流れ込む。
その後、再びポンプ１４に戻され、循環を形成する。
この循環水は温水器１３を経た後、温水に加熱され、混合式蛇口１６に流れて、再び冷水パイプ１１に流入する。
最後にポンプ１４に戻され、水温計測器１５２が、戻った水温が上昇し始めたことを計測すると、ポンプ制御ユニット１５がポンプ１４をＯＦＦにして、水の循環を停止して使用者が温水を使用するのを待つ。
使用者が混合式蛇口１６の出水口制御バルブ１６５を開けて、冷水と温水を使用し始めると、水道管１７の冷水が冷水パイプ１１から混合式蛇口１６及びポンプ１４に流れる。
水流計測器１５３が、水流がポンプ入水口１４１から１４２に流れたことを計測すると、ポンプ制御ユニット１５が再びポンプ１４の機能を起動させ、水圧差に基づいて温水パイプ１２を加圧する。
あるいは、水温計測器１５２が、水温が所定の温度以下に下がったことを計測すると、ポンプ制御ユニット１５も再びポンプ１４を起動させて、水の循環を再起動させて、パイプ内の水が再び加熱される。
【００２３】
また、出水口制御バルブ１６５は、温度制御型の制御バルブに変更することも可能である。
この方式では、温度上昇時に自動的に制御バルブを開き、出水口制御バルブ１６５が閉まって、温水システムが加熱を始めると、循環水の水温が上昇し、出水口制御バルブ１６５に達したら、出水口制御バルブ１６５が温度制御作用を利用して自動的に開けられ、加熱後の温水が出水口１６７から流出し始める。
したがって、温水システムが起動した後、さらに温水が混合式蛇口１６に達した後、出水口制御バルブ１６５が自動的に開けられることにより、冷、温水が流れ出し、温水システムの循環が終了し、使用者が直接温水を使用できると同時に、温水が冷水パイプに進入することもない。
【００２４】
本実施例において、ポンプ制御ユニット１５内には、さらに、タイマーを備える。
タイマーは、所定の時間を過ぎるとポンプ１４を閉めて、温水器１３が故障して加熱できない時、または、温水パイプ１２が破裂した時、ポンプ１４を保護して温水が戻らないことで、送水循環を続けることがない。
前記タイマー機能は、さらに、毎回水循環加熱の時間を設定することが可能で、温水が冷水パイプ１１に進入しすぎるのを回避する。
【００２５】
また、温水器１３は、加熱開始時に、まず所定の温度以下低温の温水を送り出すように設計することも可能である。
この低温の温水の温度は冷水より高いが、冷水パイプに進入してもＰＶＣ材質の冷水パイプを損傷させることがない程度の水温（約４０度前後）である。
それから、タイマーによって低温の温水が温水器１３に戻る時間の長さを計測し、戻る時間の長さの値を得た後、温水器１３が再び全火力で加熱して所定の温度以上の高温の温水を送り出す。
再加熱が戻る時間の長さの値の約半分になった時、高温の温水はすでに使用者の蛇口に達しているはずであるため、この時、ポンプ１４をＯＦＦにして温水の循環を終了し、使用者が温水を使用するのを待つ。
【００２６】
さらに、温水システム１は、前述の低温の温水が前記温水器に戻る時間の長さから再加熱の時間の長さの値を計算して、再加熱時間の長さの値に基づいてポンプ１４の起動時間の長さを制御する。
【００２７】
本実施例の温水システム１の動作の流れは、図２に示したとおりである。
まず、温水パイプ１２と冷水パイプ１１間の水圧差が充分かどうかを判断し、不充分であればポンプ１４を起動させて温水パイプ１２を加圧する。
それから、温水システム１が、水温が上昇したかどうかを判断する。
水温が所定の温度まで上昇した時、ポンプ１４を停止させる。
水温が所定の温度に達しない場合は、温水の加熱時間が所定の時間を超えていないか判断する。
もし、超えていたらポンプ１４を停止させ、そうでなければ、温水パイプ１２と冷水パイプ１１間の水圧差が充分かどうかを判断する。
水圧差が不充分であれば、さらにもう一度水温を判断し、充分であれば、ポンプ１４を停止させ、温水システム１は、水圧差を判断するステップに戻る。
【００２８】
また、水温上昇または加熱時間が長すぎてポンプ１４が停止した場合は、ポンプ１４に水が流れているかを判断する。
もし流れていなければ、引き続き水温が下がったかどうかを判断する。
水温が下がっていなければ、再度ポンプ１４に水が流れているかを判断し、水温が下がっていれば、再度ポンプ１４のステップに戻る。
また、ポンプ１４に水が流れていれば、ポンプ１４を起動させ、引き続き水温が上昇したかどうかを判断する。
水温が上昇していれば、ポンプ１４を停止させる。
そうでなければ、引き続き水圧差が充分かどうかを判断する。
水圧差が不足であれば、水温を判断するステップに戻り、水圧差が充分であれば、ポンプ１４を停止させて、水圧差を判断するステップから始める。
【００２９】
図３に示したのは、温水パイプと冷水パイプの水圧の変化である。
時間Ｔ１において、ポンプ１４が起動して温水パイプ１２の水圧を上昇させる。
時間Ｔ２になると、ポンプ１４が停止し、温水パイプ１２の水圧は変化せず、圧力ＰＨＯＴを維持する。
一定の時間を過ぎて時間Ｔ３になると、温水パイプ１２と冷水パイプ１１が相通じるため、水圧はいずれも圧力ＰＭＩＸとなる。
時間Ｔ４において、ポンプ１４が起動して、循環加熱を始めることにより、温水パイプ１２の水温が上昇する。
時間Ｔ５において加熱が完了すると、ポンプ１４が停止し、使用者はその後の時間Ｔ６に、蛇口を開いて温水を使用する。
蛇口が開けられると、温水パイプ１２と冷水パイプ１１の水圧はいずれも下がるため、時間Ｔ７の後ポンプ１４が起動する。
使用者が時間Ｔ８に用水を停止すると、ポンプ１４は時間Ｔ９まで引き続き作動し、温水パイプ１２の水圧が上昇するまで続く。
時間Ｔ９において温水パイプ１２の水圧が圧力ＰＨＯＴにまで上昇すると、ポンプ１４が停止する。
【実施例２】
【００３０】
図４を参照しながら説明する。
実施例１と異なるのは、実施例２の温水システム１Ａはさらに、末端制御バルブユニット２１を備えるという点である。
【００３１】
末端制御バルブユニット２１は、温水パイプ１２と冷水パイプ１１の間に設置され、温水パイプ１２内の温水を制御して冷水パイプ１１を経由してポンプ１４に戻す。
【００３２】
末端制御バルブユニット２１は、水栓２１１、入水口２１１ａ、出水口２１１ｂ、スイッチボタン２１３、水栓制御装置２１２を有する。
水栓制御装置２１２内には水温計測器２１２ａ及びタイマー２１２ｂを有する。
【００３３】
次に、図２を参照しながら説明する。
末端制御バルブユニット２１の入水口２１１ａは、温水パイプ１２に、出水口２１１ｂは冷水パイプ１１に、水温計測器２１２ａは温水パイプ１２に、スイッチボタン２１３は水栓制御装置２１２に、そして、水栓制御装置２１２の出力端子は水栓２１１に接続される。
水栓２１１は、冷水パイプ１１と温水パイプ１２が相通じているかどうかを制御する。
【００３４】
本実施例において、手動により温水を使用する場合は、使用者はスイッチボタン２１３を押すと、水栓制御装置２１２が水栓２１１を開き、冷水パイプ１１と温水パイプ１２を通じさせて、冷水パイプ１１と温水パイプ１２間の水圧差を下げるため、ポンプ制御ユニット１５がポンプ１４を起動させ、温水パイプ１２の水が水栓２１１を経て冷水パイプ１１に流れてから、ポンプ１４に戻る。
水の循環が始まり、循環水が温水器１３によって加熱された後、末端制御バルブユニット２１に流れた時、水温計測器２１２ａが水温の上昇を計測する。
この時、水栓制御装置２１２が水栓２１１を閉めることで、温水パイプ１２の水圧が上昇する。
前述のように、ポンプ制御ユニット１５がポンプ１４を閉め、水の循環が終了して、温水の使用が可能になる。
タイマー２１２ｂが時間の計測を行う時、毎回水が循環して加熱される時間の長さを設定するためや、水栓２１１が開けられたまま時間が経過したにもかかわらず温水が出ない時、水栓制御装置２１２が強制的に水栓２１１を閉めて、水の循環を停止させるのに用いられる。
タイマー２１２ｂは、定時装置としても使用可能で、所定の時間を設定して、自動的に水栓２１１を開けて水を加熱し、使用者が使用するのを待つ。
【００３５】
このように、本発明の温水システムは以下のような特徴を有する。
１．本発明は、既存の冷水パイプ、温水パイプの配管を利用することにより、現在の家屋がそのまま使用可能で、配管を変更する必要がない。
２．本発明は、冷水パイプ、温水パイプの水圧差の変化によって、使用者の指令を計測し、別に制御装置を追加する必要がない。
３．本発明は、既存の混合式蛇口を使用して循環回路を形成するため、応用上非常に簡単で、コストが抑えられると同時に、屋内の各箇所の末端用水設備への応用が可能である。
４．本発明は、温水が供給されるまでの時間を節約し、無駄に水を流し続けることがないため節水の効果をも有する。
【００３６】
以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても、本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００３７】
１、１Ａ 温水システム
１１ 冷水パイプ
１１１ 第一冷水パイプ
１１２ 第二冷水パイプ
１２ 温水パイプ
１３ 温水器
１４ ポンプ
１５ ポンプ制御ユニット
１６ 混合式蛇口
１７ 水道管
１３１ 冷水入水口
１３２ 温水出水口
１４１ 入水口
１４２ 出水口
１４３ 電源入力端子
１５１ 水圧計測器
１５２ 水温計測器
１５３ 水流計測器
１５４ ポンプ制御回路
１６１ 冷水入水口
１６２ 温水入水口
１６３ 冷水制御バルブ
１６４ 温水制御バルブ
１６５ 出水口制御バルブ
１６６ 冷温水混合室
２１ 末端制御バルブユニット
２１１ 水栓
２１１ａ 入水口
２１１ｂ 出水口
２１２ 水栓制御装置
２１２ａ 水温計測器
２１２ｂ タイマー
２１３ スイッチボタン
【技術分野】
【０００１】
本発明は温水システムに関し、特に、冷温水循環の原理を利用することでスピーディーに温水の供給を行うと同時に、節水の目的を果たす温水システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭で使用される温水はいずれも、冷水パイプから送られてくる水を温水器によって加熱した後、温水パイプに送られて、例えば、浴室または台所の蛇口等の用水設備に供給される。
しかしながら、最初に温水を使用する時、温水パイプ内には多くの冷水があり、使用の際には蛇口を開いて冷水を出し続けないと、温水器に加熱された温水が使用できない。
このため、多くの温水循環システムが発明されて、このような水の無駄を解決する方法が提供されている。
【０００３】
現在、最も一般的な温水循環供給システムは、水槽の下に送水ポンプを設置し、前記ポンプの入水口が水槽下の温水パイプに接続され、出水口が水槽下の冷水パイプに接続されて、使用時にはスタートボタンを押して、ポンプの回転をスタートさせ、まだ加熱されていない水が温水パイプから冷水パイプに送られて循環し、循環水が温水器によって加熱された後、温水パイプによってポンプに戻され、温水を計測した後ポンプが自動的に運転を停止させ、この時、使用者は蛇口を開いて温水を使用することができる。
このタイプの循環装置は、Dux Manufacturing Limited社のREADYHOT製品が参考になる。
しかしながら、このタイプの方式では、使用する全ての水槽の下方に送水ポンプを装着する必要がある。
さらに、シャワー用の蛇口に対しては、往々にして取り付ける空間がなかったり、電気供給面での安全を考えて、設置できない場合がある。
【０００４】
この他、さらに複雑な温水システムもあるが、ほとんどが元のパイプ系統に複雑な制御バルブ（特許文献１参照。)を追加接続するものであり、中には冷温水パイプの配置を変更することで、水流をコントロールして循環させるタイプ（特許文献１、２参照。)もある。
しかしながら、これらのタイプはすでに建築済みの家屋に設置する温水システムとしては、決して理想的な解決策とは言えない。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７１４０３８２号明細書
【特許文献２】米国特許第６８９５９８５号明細書
【特許文献３】米国特許第５９１８６２５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は、既存の冷温水の配管を変更することなく、冷温水循環加熱を提供することで節水効果を有する温水システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、既存の冷温水の配管を変更することなく、冷温水循環加熱を提供することで節水効果を有する温水システムを提供することを目的とする。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の温水システムは、温水パイプ、冷水パイプ、蛇口、ポンプ、温水器及び接続貫通部品を備える。
蛇口は温水入水口、冷水入水口及び出水口を有し、温水入水口及び冷水入水口はそれぞれ温水パイプ及び冷水パイプに接続される。
ポンプは前記冷水パイプに接続されて、温水パイプを加圧して温水パイプ内の水圧を冷水パイプ内の水圧より高くする。
温水システムは温水パイプ及びポンプに接続される。
接続貫通部品は温水パイプ及び冷水パイプに接続されて、温水パイプ内の温水を、冷水パイプを介してポンプに戻すという特徴を備える。
【０００９】
このうちの１つの実施例において、本発明の温水システムは、冷水パイプ、温水パイプ、温水器、ポンプ、ポンプ制御ユニット及び出水口制御バルブを有する混合式蛇口を備える。
ポンプ制御ユニットは、水圧計測器、水温計測器、水流計測器及びポンプ制御回路を有する。
混合式蛇口は、冷水入水口、温水入水口、冷水制御バルブ、温水制御バルブ及び出水口制御バルブを有する。
蛇口内には冷温水混合室を有する。
一般の家庭の配管経路は、冷水パイプが温水パイプに接続された後、温水器の出水口が温水パイプに接続される。
そして、蛇口の一端が同時に冷水パイプ及び温水パイプに接続される。
本発明は、従来の配管経路において、温水器の入水口の一端にポンプ及びポンプ制御ユニットを追加設置し、制御されたポンプが温水パイプを加圧することで、その水圧を冷水パイプの水圧より高くして、同時に冷水パイプ及び温水パイプの末端装置（例えば、出水口制御バルブを有する混合式蛇口）を利用して、冷水パイプ、温水パイプにおいて水の循環回路を形成させる。
さらに、ポンプ制御ユニットを組み合わせて水圧及び水温の変化を計測することにより、ポンプの動作をコントロールして、水パイプ中の水循環加熱を行うことを特徴とする。
【００１０】
このように、ポンプ制御ユニットは、水圧計測器及び水温計測器のデータに基づいてポンプの動作をコントロールする。
水を使用しない時は、混合式蛇口は閉められている。
つまり、蛇口内の冷水制御バルブと温水制御バルブは、閉じているため、蛇口に接続された温水パイプと冷水パイプは隔離状態にある。
ポンプ制御ユニットの水圧計測器がポンプの出水口の水圧と入水口の水圧の差が所定の値より低いのを計測すると、ポンプ制御ユニットがポンプを起動させて、そのポンプ出水口方向の温水パイプに向かって加圧することで、温水パイプ内の水圧が冷水パイプ内の水圧より高くなる。
温水を使用する時、使用者はまず混合式蛇口の冷水制御バルブ、温水制御バルブを同時に開き、冷水と温水の水量が同じになる位置に調節する。
同時に、混合式蛇口の出水口制御バルブを、水が蛇口から出ないようにすることで、混合式蛇口内部に冷水と温水のパイプが通じる密閉された通り道を形成する。
この時、蛇口に接続された２個の冷水パイプと温水パイプ内の水は、冷水制御バルブ、温水制御バルブを介して蛇口内の冷水温水混合室内に流れ込む。
温水パイプの水圧が冷水パイプの水圧より大きくなるため、温水パイプの水は蛇口内の冷水温水混合室を経由して冷水パイプに注入されることで、冷水パイプの水圧が上昇、温水パイプの水圧が降下して、最終的に同じ水圧に近くなる。
この時水圧計測器は、ポンプ出水口（温水パイプ）と入水口（冷水パイプ）の間の水圧差が下がるとポンプを起動する。
ポンプは温水パイプの水を混合式蛇口を経由して途切れることなく次々と冷水パイプに送って循環回路を形成する。
また、水の流動により、温水器が起動されて、温水器の温水を混合式蛇口に向かって流れさせる。
温水が再び蛇口から冷水パイプを経由してポンプに戻った時、水温計測器が水温の変化を計測すると、ポンプ制御ユニットが強制的にポンプをＯＦＦにし、温水循環の動作が完了する。
この時、使用者が蛇口の出水口制御バルブを開けると、温水が出る。
そして、温水パイプ内の冷水も無駄にすることがない。
使用者が温水を使用し始めると、蛇口内の冷水と温水が共に蛇口の出水口から流れ出て、温水パイプの水が再び冷水パイプに注入されることはなく、水道管から入ってくる冷水もまた冷水パイプを循環してポンプに流れる。
この時、ＯＦＦにされたポンプの箇所において、水流計測器が水の流動を計測する。
この時、ポンプ制御ユニットはポンプを正常な動作に戻す。
使用が完了して蛇口が閉められると、冷水パイプ、温水パイプも蛇口によって隔離された状態になり、水圧、ポンプ及びポンプ制御ユニットも元の状態に戻る。
使用者がすぐに温水を使用しない場合は、パイプ内の水温が徐々に下がり、ポンプの箇所の水温計測器が、水温が一定の温度まで下がったことを計測すると、ポンプ制御ユニットがポンプを再び起動させて、パイプ内の水を循環させて加熱する。
【００１１】
このように、本発明の温水システムは、既存の冷温水パイプの配管を利用して、温水器の前にポンプ及びポンプ制御ユニットを追加設置することで、平常は温水パイプの水圧が冷水パイプの水圧より高い状態を保ち、末端の用水蛇口（例えば、出水口制御バルブを有する混合式蛇口）が開けられて、冷水と温水のパイプが通じると、計測された水圧差の変化に基づいてポンプを起動させることにより、水が循環加熱されて、温水が末端設備に送られる。
前述の出水口制御バルブを有する混合式蛇口を利用し、使用者の操作を組み合わせて、蛇口内に冷、温水パイプの末端を接続させて密閉された通路を形成することで、水の循環を起動させると同時に、節水効果をも有する。
末端設備または蛇口の区域は電力の供給は必要なく、シャワーの蛇口にも出水口制御バルブを設置することが可能である。
したがって、従来の技術に比べ、実用的であると同時にコストの節約も可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の温水システムは、既存の冷温水パイプの配管を利用して、温水器の前にポンプ及びポンプ制御ユニットを追加設置することで、平常は温水パイプの水圧が冷水パイプの水圧より高い状態を保ち、末端の用水蛇口（例えば、出水口制御バルブを有する混合式蛇口）が開けられて、冷水と温水のパイプが通じると、計測された水圧差の変化に基づいてポンプを起動させることにより、水が循環加熱されて、温水が末端設備に送られる。
前述の出水口制御バルブを有する混合式蛇口を利用し、使用者の操作を組み合わせて、蛇口内に冷、温水パイプの末端を接続させて密閉された通路を形成することで、水の循環を起動させると同時に、節水効果をも有する。
末端設備または蛇口の区域は電力の供給は必要なく、シャワーの蛇口にも出水口制御バルブを設置することが可能である。
したがって、従来の技術に比べ、実用的であると同時にコストの節約も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１の温水システムを示した図である。
【図２】本発明の実施例１の温水システムにおけるポンプ制御ユニットの動作の流れを示した図である。
【図３】本発明の実施例１の温水システムの水圧の変化を示した図である。
【図４】本発明の実施例２の温水システムを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図を参照しながら、本発明の複数の実施例における温水システムについて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１を参照しながら説明する。
本発明の実施例１における温水システム１は、冷水パイプ１１、温水パイプ１２、温水器１３、ポンプ１４、ポンプ制御ユニット１５、混合式蛇口１６及び水道管１７を備える。
【００１６】
温水器１３は、冷水入水口１３１及び温水出水口１３２を有する。
水は冷水入水口１３１から流入して加熱され、温水出水口１３２から流出される。
【００１７】
ポンプ１４は、入水口１４１、出水口１４２及び電源入力端子１４３を有する。
ポンプ１４は逆流防止バルブを有し、ポンプ１４停止時に、水流はポンプ１４の入水口から出水口に向かって流れ、逆流することはない。
【００１８】
ポンプ制御ユニット１５は、水圧計測器１５１、水温計測器１５２、水流計測器１５３及びポンプ制御回路１５４を有する。
【００１９】
混合式蛇口１６は、冷水入水口１６１、温水入水口１６２、冷水制御バルブ１６３、温水制御バルブ１６４、出水口制御バルブ１６５、出水口１６７及び冷温水混合室１６６を有する。
温水入水口１６２及び冷水入水口１６１はそれぞれ温水パイプ１２及び冷水パイプ１１に接続される。
出水口制御バルブ１６５は、密閉素子となって温水パイプ１２内の温水が混合式蛇口１６の出水口１６７から流出するのを阻止することで、温水パイプ１２及び冷水パイプ１１を通じさせる。
温水パイプ１２及び冷水パイプ１１は、混合式蛇口１６の温水入水口１６２及び冷水入水口１６１を介して相通じ、温水パイプ１２内の温水が冷水パイプ１１を経由してポンプ１４に戻される。
【００２０】
ポンプ１４は冷水パイプ１１に接続されて、温水パイプ１２を加圧することで、温水パイプ１２内の水圧が冷水パイプ１１内の水圧より高くなる。
本実施例において、冷水パイプ１１は、第一冷水パイプ１１１及び第二冷水パイプ１１２を備える。
第一冷水パイプ１１１は冷水入水口１６１に接続され、第二冷水パイプ１１２の二端はそれぞれポンプ１４及び第一冷水パイプ１１１に接続される。
【００２１】
引き続き、図１を参照しながら説明する。
温水器１３の温水出水口１３２は温水パイプ１２に接続され、温水器１３の冷水入水口１３１はポンプ１４の出水口１４２に接続される。
ポンプ１４の入水口１４１は冷水パイプ１１に接続される。
ポンプ制御ユニット１５の水圧計測器１５１はポンプ１４の入水口１４２端と入出水口１４１端に接続され、水温計測器１５２はポンプ１４の入水口１４２端に、水流計測器１５３はポンプ１４の出水口１４２端に、ポンプ制御回路１５４の入力端子は水圧計測器１５１、水温計測器１５２及び水流計測器１５３に接続され、出力端子はポンプ１４の電源入力端子１４３に接続される。
混合式蛇口１６の冷水入水口１６１は冷水パイプ１１に、温水入水口１６２は温水パイプ１２に接続される。
冷水パイプ１１は水道管１７に接続される。
【００２２】
本実施例において、ポンプ制御ユニット１５はポンプ１４を制御して、温水パイプ１２を加圧することで、温水パイプ１２と冷水パイプ１１の水圧差を一定値に保つ。
混合式蛇口１６の冷水制御バルブ１６３が開けられると、温水制御バルブ１６４も開き、出水口制御バルブ１６５が閉じた時、冷水パイプ１１及び温水パイプ１２の水が冷温水混合室１６６に注入されて混合される。
さらに、冷水パイプ１１及び温水パイプ１２の水圧は、水管が通じることで調整されて、水圧差が減少する。
水圧計測器１５１が水圧差が下がったことを計測すると、ポンプ制御ユニット１５がポンプ１４を起動させ、温水パイプを加圧することにより、温水パイプ１２の水が冷温水混合室１６６を経て冷水パイプ１１に流れ込む。
その後、再びポンプ１４に戻され、循環を形成する。
この循環水は温水器１３を経た後、温水に加熱され、混合式蛇口１６に流れて、再び冷水パイプ１１に流入する。
最後にポンプ１４に戻され、水温計測器１５２が、戻った水温が上昇し始めたことを計測すると、ポンプ制御ユニット１５がポンプ１４をＯＦＦにして、水の循環を停止して使用者が温水を使用するのを待つ。
使用者が混合式蛇口１６の出水口制御バルブ１６５を開けて、冷水と温水を使用し始めると、水道管１７の冷水が冷水パイプ１１から混合式蛇口１６及びポンプ１４に流れる。
水流計測器１５３が、水流がポンプ入水口１４１から１４２に流れたことを計測すると、ポンプ制御ユニット１５が再びポンプ１４の機能を起動させ、水圧差に基づいて温水パイプ１２を加圧する。
あるいは、水温計測器１５２が、水温が所定の温度以下に下がったことを計測すると、ポンプ制御ユニット１５も再びポンプ１４を起動させて、水の循環を再起動させて、パイプ内の水が再び加熱される。
【００２３】
また、出水口制御バルブ１６５は、温度制御型の制御バルブに変更することも可能である。
この方式では、温度上昇時に自動的に制御バルブを開き、出水口制御バルブ１６５が閉まって、温水システムが加熱を始めると、循環水の水温が上昇し、出水口制御バルブ１６５に達したら、出水口制御バルブ１６５が温度制御作用を利用して自動的に開けられ、加熱後の温水が出水口１６７から流出し始める。
したがって、温水システムが起動した後、さらに温水が混合式蛇口１６に達した後、出水口制御バルブ１６５が自動的に開けられることにより、冷、温水が流れ出し、温水システムの循環が終了し、使用者が直接温水を使用できると同時に、温水が冷水パイプに進入することもない。
【００２４】
本実施例において、ポンプ制御ユニット１５内には、さらに、タイマーを備える。
タイマーは、所定の時間を過ぎるとポンプ１４を閉めて、温水器１３が故障して加熱できない時、または、温水パイプ１２が破裂した時、ポンプ１４を保護して温水が戻らないことで、送水循環を続けることがない。
前記タイマー機能は、さらに、毎回水循環加熱の時間を設定することが可能で、温水が冷水パイプ１１に進入しすぎるのを回避する。
【００２５】
また、温水器１３は、加熱開始時に、まず所定の温度以下低温の温水を送り出すように設計することも可能である。
この低温の温水の温度は冷水より高いが、冷水パイプに進入してもＰＶＣ材質の冷水パイプを損傷させることがない程度の水温（約４０度前後）である。
それから、タイマーによって低温の温水が温水器１３に戻る時間の長さを計測し、戻る時間の長さの値を得た後、温水器１３が再び全火力で加熱して所定の温度以上の高温の温水を送り出す。
再加熱が戻る時間の長さの値の約半分になった時、高温の温水はすでに使用者の蛇口に達しているはずであるため、この時、ポンプ１４をＯＦＦにして温水の循環を終了し、使用者が温水を使用するのを待つ。
【００２６】
さらに、温水システム１は、前述の低温の温水が前記温水器に戻る時間の長さから再加熱の時間の長さの値を計算して、再加熱時間の長さの値に基づいてポンプ１４の起動時間の長さを制御する。
【００２７】
本実施例の温水システム１の動作の流れは、図２に示したとおりである。
まず、温水パイプ１２と冷水パイプ１１間の水圧差が充分かどうかを判断し、不充分であればポンプ１４を起動させて温水パイプ１２を加圧する。
それから、温水システム１が、水温が上昇したかどうかを判断する。
水温が所定の温度まで上昇した時、ポンプ１４を停止させる。
水温が所定の温度に達しない場合は、温水の加熱時間が所定の時間を超えていないか判断する。
もし、超えていたらポンプ１４を停止させ、そうでなければ、温水パイプ１２と冷水パイプ１１間の水圧差が充分かどうかを判断する。
水圧差が不充分であれば、さらにもう一度水温を判断し、充分であれば、ポンプ１４を停止させ、温水システム１は、水圧差を判断するステップに戻る。
【００２８】
また、水温上昇または加熱時間が長すぎてポンプ１４が停止した場合は、ポンプ１４に水が流れているかを判断する。
もし流れていなければ、引き続き水温が下がったかどうかを判断する。
水温が下がっていなければ、再度ポンプ１４に水が流れているかを判断し、水温が下がっていれば、再度ポンプ１４のステップに戻る。
また、ポンプ１４に水が流れていれば、ポンプ１４を起動させ、引き続き水温が上昇したかどうかを判断する。
水温が上昇していれば、ポンプ１４を停止させる。
そうでなければ、引き続き水圧差が充分かどうかを判断する。
水圧差が不足であれば、水温を判断するステップに戻り、水圧差が充分であれば、ポンプ１４を停止させて、水圧差を判断するステップから始める。
【００２９】
図３に示したのは、温水パイプと冷水パイプの水圧の変化である。
時間Ｔ１において、ポンプ１４が起動して温水パイプ１２の水圧を上昇させる。
時間Ｔ２になると、ポンプ１４が停止し、温水パイプ１２の水圧は変化せず、圧力ＰＨＯＴを維持する。
一定の時間を過ぎて時間Ｔ３になると、温水パイプ１２と冷水パイプ１１が相通じるため、水圧はいずれも圧力ＰＭＩＸとなる。
時間Ｔ４において、ポンプ１４が起動して、循環加熱を始めることにより、温水パイプ１２の水温が上昇する。
時間Ｔ５において加熱が完了すると、ポンプ１４が停止し、使用者はその後の時間Ｔ６に、蛇口を開いて温水を使用する。
蛇口が開けられると、温水パイプ１２と冷水パイプ１１の水圧はいずれも下がるため、時間Ｔ７の後ポンプ１４が起動する。
使用者が時間Ｔ８に用水を停止すると、ポンプ１４は時間Ｔ９まで引き続き作動し、温水パイプ１２の水圧が上昇するまで続く。
時間Ｔ９において温水パイプ１２の水圧が圧力ＰＨＯＴにまで上昇すると、ポンプ１４が停止する。
【実施例２】
【００３０】
図４を参照しながら説明する。
実施例１と異なるのは、実施例２の温水システム１Ａはさらに、末端制御バルブユニット２１を備えるという点である。
【００３１】
末端制御バルブユニット２１は、温水パイプ１２と冷水パイプ１１の間に設置され、温水パイプ１２内の温水を制御して冷水パイプ１１を経由してポンプ１４に戻す。
【００３２】
末端制御バルブユニット２１は、水栓２１１、入水口２１１ａ、出水口２１１ｂ、スイッチボタン２１３、水栓制御装置２１２を有する。
水栓制御装置２１２内には水温計測器２１２ａ及びタイマー２１２ｂを有する。
【００３３】
次に、図２を参照しながら説明する。
末端制御バルブユニット２１の入水口２１１ａは、温水パイプ１２に、出水口２１１ｂは冷水パイプ１１に、水温計測器２１２ａは温水パイプ１２に、スイッチボタン２１３は水栓制御装置２１２に、そして、水栓制御装置２１２の出力端子は水栓２１１に接続される。
水栓２１１は、冷水パイプ１１と温水パイプ１２が相通じているかどうかを制御する。
【００３４】
本実施例において、手動により温水を使用する場合は、使用者はスイッチボタン２１３を押すと、水栓制御装置２１２が水栓２１１を開き、冷水パイプ１１と温水パイプ１２を通じさせて、冷水パイプ１１と温水パイプ１２間の水圧差を下げるため、ポンプ制御ユニット１５がポンプ１４を起動させ、温水パイプ１２の水が水栓２１１を経て冷水パイプ１１に流れてから、ポンプ１４に戻る。
水の循環が始まり、循環水が温水器１３によって加熱された後、末端制御バルブユニット２１に流れた時、水温計測器２１２ａが水温の上昇を計測する。
この時、水栓制御装置２１２が水栓２１１を閉めることで、温水パイプ１２の水圧が上昇する。
前述のように、ポンプ制御ユニット１５がポンプ１４を閉め、水の循環が終了して、温水の使用が可能になる。
タイマー２１２ｂが時間の計測を行う時、毎回水が循環して加熱される時間の長さを設定するためや、水栓２１１が開けられたまま時間が経過したにもかかわらず温水が出ない時、水栓制御装置２１２が強制的に水栓２１１を閉めて、水の循環を停止させるのに用いられる。
タイマー２１２ｂは、定時装置としても使用可能で、所定の時間を設定して、自動的に水栓２１１を開けて水を加熱し、使用者が使用するのを待つ。
【００３５】
このように、本発明の温水システムは以下のような特徴を有する。
１．本発明は、既存の冷水パイプ、温水パイプの配管を利用することにより、現在の家屋がそのまま使用可能で、配管を変更する必要がない。
２．本発明は、冷水パイプ、温水パイプの水圧差の変化によって、使用者の指令を計測し、別に制御装置を追加する必要がない。
３．本発明は、既存の混合式蛇口を使用して循環回路を形成するため、応用上非常に簡単で、コストが抑えられると同時に、屋内の各箇所の末端用水設備への応用が可能である。
４．本発明は、温水が供給されるまでの時間を節約し、無駄に水を流し続けることがないため節水の効果をも有する。
【００３６】
以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても、本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００３７】
１、１Ａ 温水システム
１１ 冷水パイプ
１１１ 第一冷水パイプ
１１２ 第二冷水パイプ
１２ 温水パイプ
１３ 温水器
１４ ポンプ
１５ ポンプ制御ユニット
１６ 混合式蛇口
１７ 水道管
１３１ 冷水入水口
１３２ 温水出水口
１４１ 入水口
１４２ 出水口
１４３ 電源入力端子
１５１ 水圧計測器
１５２ 水温計測器
１５３ 水流計測器
１５４ ポンプ制御回路
１６１ 冷水入水口
１６２ 温水入水口
１６３ 冷水制御バルブ
１６４ 温水制御バルブ
１６５ 出水口制御バルブ
１６６ 冷温水混合室
２１ 末端制御バルブユニット
２１１ 水栓
２１１ａ 入水口
２１１ｂ 出水口
２１２ 水栓制御装置
２１２ａ 水温計測器
２１２ｂ タイマー
２１３ スイッチボタン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水パイプと、
冷水パイプと、
温水入水口、冷水入水口及び出水口を有し、前記温水入水口及び前記冷水入水口はそれぞれ前記温水パイプ及び前記冷水パイプに接続される蛇口と、
前記冷水パイプに接続されて、前記温水パイプを加圧することで、前記温水パイプ内の水圧を前記冷水パイプ内の水圧より高くするポンプと、
前記温水パイプ及び前記ポンプに接続される温水器と、
前記温水パイプと前記冷水パイプを通じさせることで、前記温水パイプ内の温水を前記冷水パイプを経由して前記ポンプに戻す接続貫通部品とを備えることを特徴とする
温水システム。
【請求項２】
前記接続貫通部品は、出水口制御バルブであって、前記温水パイプ内の温水が前記蛇口の前記出水口から流出されるのを阻止することで、前記温水パイプ及び前記冷水パイプを、前記蛇口の前記温水入水口及び前記冷水入水口を介して通じさせて、前記温水パイプ内の温水を前記蛇口及び前記冷水パイプを経由して前記ポンプに戻すことを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項３】
前記蛇口は従来の混合式蛇口であり、前記蛇口は温水制御バルブ、冷水制御バルブ及び冷温水混合室を備え、前記温水制御バルブ及び前記冷水制御バルブが開けられ、前記出水口制御バルブが閉められると、前記冷水パイプ及び前記温水パイプ内の水が前記冷温水混合室に注入されて混合されることを特徴とする
請求項２に記載の温水システム。
【請求項４】
前記出水口制御バルブの箇所の水温を計測し、水温が上昇した時、前記出水口制御バルブを開ける水温計測器を備えることを特徴とする
請求項２に記載の温水システム。
【請求項５】
前記温水パイプ内の温水が前記ポンプに戻った時、前記ポンプがＯＦＦになることを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項６】
前記ポンプは逆流防止バルブを有し、前記ポンプの停止時に、水流がポンプの入水口から出水口に流れても、逆流はしないことを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項７】
前記温水パイプと前記冷水パイプ間の水圧差が低下したのを計測した時、前記ポンプを起動させる水圧計測器を備えることを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項８】
前記ポンプの箇所の水温を計測して、水温が上昇した時、前記ポンプをＯＦＦにする水温計測器を備えることを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項９】
前記ポンプの水温を計測し、水温が所定の温度以下まで低下した時、前記ポンプを起動させる水温計測器を備えることを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項１０】
前記ポンプが停止した後、水流が前記ポンプの入水口から出水口に向かって流れたことを計測すると、前記ポンプを起動させる水流計測器を備えることを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項１１】
ポンプ起動後、所定の時間が経過した後、前記ポンプをＯＦＦにするタイマーを備えることを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項１２】
前記接続貫通部品は末端制御バルブユニットであり、前記温水パイプと前記冷水パイプ間に設置され、前記温水パイプ内の温水を制御して前記冷水パイプを経由して前記ポンプに戻すことを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項１３】
前記末端制御バルブユニットは、
前記冷水パイプと前記温水パイプが通じているかどうかを制御する水栓を備えることを特徴とする
請求項１２に記載の温水システム。
【請求項１４】
前記末端制御バルブユニットは、さらに、
水温が上昇したことを計測した時、前記水栓を閉めることで、前記温水パイプの水圧を上昇させる水栓制御装置を備えることを特徴とする
請求項１３に記載の温水システム。
【請求項１５】
前記水栓制御装置は水温計測器を有し、前記水温計測器が水温の上昇を計測した時、前記水栓制御装置が前記水栓を閉めることを特徴とする
請求項１４に記載の温水システム。
【請求項１６】
前記水栓制御装置はタイマーを有し、前記タイマーは前記水栓制御装置が前記水栓を開閉する時間をあらかじめ設定することを特徴とする
請求項１４に記載の温水システム。
【請求項１７】
前記水栓制御装置はタイマーを有し、前記タイマーは前述の水栓が毎回開けられる時間の長さをあらかじめ設定することを特徴とする
請求項１４に記載の温水システム。
【請求項１８】
タイマーを備え、
前記温水器が、まず所定の温度以下の低温の温水を送り出し、その後、前記タイマーが前記低温の温水が前記温水器に戻る時間の長さを測定し、次に、前記温水器が再び加熱することで前記所定の温度以上の高温の温水を送り出すことを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項１９】
前記温水システムは、前記低温の温水が前記温水器に戻る時間の長さに基づいて計算して、前記ポンプの起動時間の長さを制御することを特徴とする
請求項１８に記載の温水システム。
【請求項１】
温水パイプと、
冷水パイプと、
温水入水口、冷水入水口及び出水口を有し、前記温水入水口及び前記冷水入水口はそれぞれ前記温水パイプ及び前記冷水パイプに接続される蛇口と、
前記冷水パイプに接続されて、前記温水パイプを加圧することで、前記温水パイプ内の水圧を前記冷水パイプ内の水圧より高くするポンプと、
前記温水パイプ及び前記ポンプに接続される温水器と、
前記温水パイプと前記冷水パイプを通じさせることで、前記温水パイプ内の温水を前記冷水パイプを経由して前記ポンプに戻す接続貫通部品とを備えることを特徴とする
温水システム。
【請求項２】
前記接続貫通部品は、出水口制御バルブであって、前記温水パイプ内の温水が前記蛇口の前記出水口から流出されるのを阻止することで、前記温水パイプ及び前記冷水パイプを、前記蛇口の前記温水入水口及び前記冷水入水口を介して通じさせて、前記温水パイプ内の温水を前記蛇口及び前記冷水パイプを経由して前記ポンプに戻すことを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項３】
前記蛇口は従来の混合式蛇口であり、前記蛇口は温水制御バルブ、冷水制御バルブ及び冷温水混合室を備え、前記温水制御バルブ及び前記冷水制御バルブが開けられ、前記出水口制御バルブが閉められると、前記冷水パイプ及び前記温水パイプ内の水が前記冷温水混合室に注入されて混合されることを特徴とする
請求項２に記載の温水システム。
【請求項４】
前記出水口制御バルブの箇所の水温を計測し、水温が上昇した時、前記出水口制御バルブを開ける水温計測器を備えることを特徴とする
請求項２に記載の温水システム。
【請求項５】
前記温水パイプ内の温水が前記ポンプに戻った時、前記ポンプがＯＦＦになることを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項６】
前記ポンプは逆流防止バルブを有し、前記ポンプの停止時に、水流がポンプの入水口から出水口に流れても、逆流はしないことを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項７】
前記温水パイプと前記冷水パイプ間の水圧差が低下したのを計測した時、前記ポンプを起動させる水圧計測器を備えることを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項８】
前記ポンプの箇所の水温を計測して、水温が上昇した時、前記ポンプをＯＦＦにする水温計測器を備えることを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項９】
前記ポンプの水温を計測し、水温が所定の温度以下まで低下した時、前記ポンプを起動させる水温計測器を備えることを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項１０】
前記ポンプが停止した後、水流が前記ポンプの入水口から出水口に向かって流れたことを計測すると、前記ポンプを起動させる水流計測器を備えることを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項１１】
ポンプ起動後、所定の時間が経過した後、前記ポンプをＯＦＦにするタイマーを備えることを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項１２】
前記接続貫通部品は末端制御バルブユニットであり、前記温水パイプと前記冷水パイプ間に設置され、前記温水パイプ内の温水を制御して前記冷水パイプを経由して前記ポンプに戻すことを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項１３】
前記末端制御バルブユニットは、
前記冷水パイプと前記温水パイプが通じているかどうかを制御する水栓を備えることを特徴とする
請求項１２に記載の温水システム。
【請求項１４】
前記末端制御バルブユニットは、さらに、
水温が上昇したことを計測した時、前記水栓を閉めることで、前記温水パイプの水圧を上昇させる水栓制御装置を備えることを特徴とする
請求項１３に記載の温水システム。
【請求項１５】
前記水栓制御装置は水温計測器を有し、前記水温計測器が水温の上昇を計測した時、前記水栓制御装置が前記水栓を閉めることを特徴とする
請求項１４に記載の温水システム。
【請求項１６】
前記水栓制御装置はタイマーを有し、前記タイマーは前記水栓制御装置が前記水栓を開閉する時間をあらかじめ設定することを特徴とする
請求項１４に記載の温水システム。
【請求項１７】
前記水栓制御装置はタイマーを有し、前記タイマーは前述の水栓が毎回開けられる時間の長さをあらかじめ設定することを特徴とする
請求項１４に記載の温水システム。
【請求項１８】
タイマーを備え、
前記温水器が、まず所定の温度以下の低温の温水を送り出し、その後、前記タイマーが前記低温の温水が前記温水器に戻る時間の長さを測定し、次に、前記温水器が再び加熱することで前記所定の温度以上の高温の温水を送り出すことを特徴とする
請求項１に記載の温水システム。
【請求項１９】
前記温水システムは、前記低温の温水が前記温水器に戻る時間の長さに基づいて計算して、前記ポンプの起動時間の長さを制御することを特徴とする
請求項１８に記載の温水システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２６４７３２（Ｐ２００９−２６４７３２Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１０７４０（Ｐ２００９−１１０７４０）
【出願日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【出願人】（５０８３４３３９７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【出願人】（５０８３４３３９７）
【Ｆターム（参考）】
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