給湯システム
【課題】給湯栓を開けた直後から安定した温度の湯が供給されるとともに、配管コストを抑えることが可能な給湯システムを提供する。
【解決手段】貯湯タンク３２から複数の住戸１Ａ−１Ｄに給湯をおこなうための給湯システム２である。
そして、共用空間に設置される給湯用の加熱手段としてのヒートポンプ式加熱装置３１と、ヒートポンプ式加熱装置に接続されるとともに同じ共用空間に設置される貯湯タンク３２と、貯湯タンクから複数の住戸に向けて配管されるとともに供給されなかった湯を貯湯タンクに戻すための循環パイプ４と、循環パイプから各住戸に引き込まれるとともに循環パイプに戻る経路がない枝管５Ａ−５Ｄとを備えている。
【解決手段】貯湯タンク３２から複数の住戸１Ａ−１Ｄに給湯をおこなうための給湯システム２である。
そして、共用空間に設置される給湯用の加熱手段としてのヒートポンプ式加熱装置３１と、ヒートポンプ式加熱装置に接続されるとともに同じ共用空間に設置される貯湯タンク３２と、貯湯タンクから複数の住戸に向けて配管されるとともに供給されなかった湯を貯湯タンクに戻すための循環パイプ４と、循環パイプから各住戸に引き込まれるとともに循環パイプに戻る経路がない枝管５Ａ−５Ｄとを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯槽から複数の住戸に給湯をおこなうための給湯システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
集合住宅において、１箇所に設置された貯湯槽から各住戸に給湯をおこなうことで、設備コストやランニングコストを抑えることができる給湯システムが知られている（特許文献１−３参照）。
【０００３】
この貯湯槽に貯める湯は、共用の電気及び水を使用して作られるので、特許文献１には、各住戸に分岐される給湯配管に湯量計を設けることで、各住戸の使用量を把握できるようにした構成が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、貯湯槽から各住戸を回って貯湯槽に戻る循環用配管を設けることで、各住戸において安定した温度の湯がすぐに使用できるようにした構成が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、循環中に低下する湯の温度を効率的に上昇させるための保温機能を有する保温用循環ポンプを備えた給湯システムの構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９８０８６号公報
【特許文献２】特開２００３−１４２４７号公報
【特許文献３】特開平７−２３９１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された給湯システムは、湯を循環させる経路がないため、各住戸で給湯栓を開けてから一定の温度の湯が吐出されるまでに時間がかかる。
【０００８】
一方、特許文献２の給湯システムでは、各住戸の中まで循環用配管を引き込むため、配管コストが高くなるうえに、各住戸の配管の上流側と下流側に２つの湯量計又は湯量計と定流量弁を設けなければならず、コストが嵩む。また、特許文献３の給湯システムも各住戸にまで循環用配管を引き込むため、配管コストが高くなる。
【０００９】
そこで、本発明は、給湯栓を開けた直後から安定した温度の湯が供給されるとともに、配管コストを抑えることが可能な給湯システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の給湯システムは、貯湯槽から複数の住戸に給湯をおこなうための給湯システムであって、共用空間に設置される給湯用の加熱手段としてのヒートポンプ式加熱装置と、前記ヒートポンプ式加熱装置に接続されるとともに同じ前記共用空間に設置される貯湯槽と、前記貯湯槽から複数の住戸に向けて配管されるとともに供給されなかった湯を貯湯槽に戻すための循環経路と、前記循環経路から各住戸に引き込まれるとともに前記循環経路に戻る経路がない枝管とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記ヒートポンプ式加熱装置及び前記貯湯槽の稼働には共用の電気及び水が使用されるとともに、前記枝管には湯量計が接続される構成とすることができる。
【００１２】
また、給湯用の加熱手段として集熱パイプが配管された集熱器を備えた構成であってもよい。さらに、前記循環経路には保温用の加熱手段が接続されている構成にすることもできる。
【００１３】
そして、前記共用空間は共用階段に隣接する空間であってもよい。また、複層階の集合建物に適用するに際して、前記循環経路が上層階の床又は下層階の天井に隣接して配管される構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
このように構成された本発明の給湯システムは、加熱手段としてヒートポンプ式加熱装置を使用している。また、供給されなかった湯を貯湯槽に戻す循環経路を備えるとともに、各住戸へは一方通行で湯が供給される。
【００１５】
このため、少ないエネルギーで湯を作ることができるうえに、給湯栓を開けた直後から安定した温度の湯を使用することができる。また、各住戸に引き込まれる枝管は簡素な構成にできるため、配管コストを抑えることができる。
【００１６】
さらに、各住戸の枝管に湯量計を接続することで、各住戸の使用量に応じて料金を徴収できるため、合理的である。また、太陽熱や大気熱を利用する集熱器を接続することによって、電気などのエネルギーの使用量を削減することができる。
【００１７】
そして、循環経路に保温用の加熱手段を接続すれば、少量の湯の加熱にヒートポンプ式加熱装置を稼動させなくてもよくなるため、効率的である。また、共用階段の下や踊り場などの空いているスペースにヒートポンプ式加熱装置及び貯湯槽を設置すれば、空間を有効利用することができる。
【００１８】
さらに、複層階の集合建物の各階の境界付近に循環経路の配管をおこなえば、上層階及び下層階の住戸までの枝管の長さを短くすることができ、配管コストを抑えることができるうえに、開栓後の短時間で安定した湯を供給できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態の給湯システムの構成を示した説明図である。
【図２】実施例の給湯システムの構成を示した説明図である。
【図３】実施例の給湯システムが組み込まれた集合住宅の外観を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、集合建物としての集合住宅１０に本実施の形態の給湯システム２を適用した構成を模式的に示した説明図である。
【００２１】
この集合住宅１０は、複層階となる２階建てであり、図１に示すように１階と２階にそれぞれ２戸の住戸１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄがある。集合住宅１０の外観は、図３によって参照できるように、屋根１３と外壁１２とによって主に形成され、共用階段１６には２階の住戸１Ｃ，１Ｄの玄関に繋がる共用廊下１１が接続される。
【００２２】
そして、集合住宅１０には、図１に示すように、給湯システム２が各住戸１Ａ−１Ｄの給湯設備として設置されている。この給湯システム２は、１台の貯湯式給湯装置３と、その貯湯式給湯装置３から複数の住戸１Ａ−１Ｄに湯を供給するために設けられる循環経路としての循環パイプ４と、循環パイプ４から各住戸１Ａ−１Ｄに引き込まれる枝管５Ａ−５Ｄとを主に備えている。
【００２３】
貯湯式給湯装置３は、外壁１２に隣接した共用空間に設置される。また、貯湯式給湯装置３には、各住戸１Ａ−１Ｄからは独立した共用部の水道管１４及び電線１５が接続されている。
【００２４】
貯湯式給湯装置３は、給湯用の加熱手段としてのヒートポンプ式加熱装置３１と、そのヒートポンプ式加熱装置３１に接続される貯湯槽としての貯湯タンク３２とを主に備えている。
【００２５】
ヒートポンプ式加熱装置３１は、熱を低温物体と高温物体との間で移動させることで加熱をおこなう装置で、二酸化炭素などの熱媒を熱搬送流体として循環させる際に圧縮と膨張を繰り返させることで、大気熱を取り込ませて水の加熱をおこなう。
【００２６】
すなわち、ヒートポンプ式加熱装置３１を流れる液状の熱媒は、膨張弁（図示省略）で圧力を一気に下げられて低圧・低温状態になって液体のまま外気との熱交換部（図示省略）に搬送される。
【００２７】
そして、熱交換部に搬送された熱媒は、外気と熱交換をおこなうことで温度が上昇して気体になり、気体になった熱媒は、圧縮機（図示省略）内で圧縮されて高圧・高温状態になる。
【００２８】
このように高温状態になった熱媒が通る管と水が通る管とを接触させて間接的に熱交換をおこなわせることで、水を加熱することができる。他方、熱媒は、この熱交換によって温度が下がって液体になり、再び膨張弁に送られる。
【００２９】
ヒートポンプ式加熱装置３１の成績係数（ＣＯＰ）は、「放出する熱量」を「熱媒を圧縮する圧縮機を作動させる電力」で除した値であり、放出する熱量が多いほど成績係数（ＣＯＰ）は大きくなってエネルギー効率が良いとされる。
【００３０】
このように共用部の水と電気を使ってヒートポンプ式加熱装置３１によって作られた湯は、貯湯タンク３２に貯められる。なお、この貯湯タンク３２に貯める湯は、電気料金の安い深夜電力を使って作られる。
【００３１】
この貯湯タンク３２には、各住戸１Ａ−１Ｄに向けて配管されるとともに供給されなかった湯を貯湯タンク３２に戻すための循環パイプ４が接続される。すなわち、循環パイプ４の一端は貯湯タンク３２の上部に接続され、そこから往路管４１が２階の共用廊下１１に向けて延伸される。
【００３２】
また、共用廊下１１を通って各住戸１Ａ−１Ｄの近傍を通過した循環パイプ４の復路管４２の端部は、貯湯タンク３２に接続される。この復路管４２が接続される位置は、循環パイプ４が保温用の加熱手段を備えているか否かなどの諸条件によって変わる。
【００３３】
すなわち、保温用の加熱手段によって循環パイプ４の搬送中に低下した温度を上昇させる場合は、貯湯タンク３２の温度の高い上部に湯を戻すことができる。他方、保温用の加熱手段がなく、循環パイプ４の搬送中の温度低下が大きい場合は、貯湯タンク３２の中央より下方の比較的温度が低い湯が貯まっている下部に湯を戻すことになる。
【００３４】
また、循環パイプ４には循環ポンプ（図示省略）が接続されており、住戸１Ａ−１Ｄで湯が使用されていないときも含めて、常時、循環パイプ４には湯が循環している。この循環ポンプに上述した保温用の加熱手段を設けることができる。
【００３５】
さらに、共用廊下１１に配管された循環パイプ４には、各住戸１Ａ−１Ｄ用の枝管５Ａ−５Ｄが接続される。これらの枝管５Ａ−５Ｄは、各住戸１Ａ−１Ｄに向けて一方通行の流れとなるような配管にされるもので、使用しなかった湯を循環パイプ４に戻す経路は設けられない。
【００３６】
循環パイプ４からは、１階の住戸１Ａ，１Ｂには天井側から枝管５Ａ，５Ｂの配管がされる。また、２階の住戸１Ｃ，１Ｄには、床に沿って枝管５Ｃ，５Ｄの配管がされる。
【００３７】
このように循環パイプ４を１階と２階の境界に隣接する共用廊下１１に配管すれば、１階の廊下に配管した後に２階の廊下に配管させる場合に比べて、循環パイプ４の総延長を短くすることができる。このため、循環パイプ４の搬送中の熱損失を減らすことができる。
【００３８】
また、循環パイプ４が１階と２階の境界付近に配管されていれば、１階の住戸１Ａ，１Ｂにも２階の住戸１Ｃ，１Ｄにも近くなるので、それぞれの枝管５Ａ−５Ｄの長さを短くできる。
【００３９】
そして、これらの枝管５Ａ−５Ｄには、通過する湯量を計測するための湯量計６Ａ−６Ｄをそれぞれ取り付ける。ここで、枝管５Ａ−５Ｄを通過した湯は、循環パイプ４に戻ることがないため、湯量計６Ａ−６Ｄは、枝管５Ａ−５Ｄの引込口の一箇所にそれぞれ設ければよい。
【００４０】
貯湯タンク３２の湯は共用部の水と電気を使って作られるため、各枝管５Ａ−５Ｄに湯量計６Ａ−６Ｄがなければ、湯の使用量を徴収しないか、又は各住戸１Ａ−１Ｄの均一料金にするしかない。
【００４１】
これに対して各枝管５Ａ−５Ｄに湯量計６Ａ−６Ｄを接続して各住戸１Ａ−１Ｄの湯の使用量が明確にできれば、使った分に応じた従量制の料金体系を採用することができる。この湯量計６Ａ−６Ｄは、目視によって読み取る構成であってもよいし、遠隔で計測値を集計できる構成であってもよい。
【００４２】
次に、本実施の形態の給湯システム２の作用について説明する。
【００４３】
このように構成された本実施の形態の給湯システム２は、加熱手段としてヒートポンプ式加熱装置３１を使用している。また、供給されなかった湯を貯湯タンク３２に戻す循環パイプ４を備えるとともに、各住戸１Ａ−１Ｄへは枝管５Ａ−５Ｄを通して一方通行で湯が供給される。
【００４４】
すなわち、エネルギー効率のよいヒートポンプ式加熱装置３１によって、少ないエネルギーで湯を作ることができる。また、複数の住戸１Ａ−１Ｄに対して１台の貯湯式給湯装置３を設置すればよいので、設置スペースが少なくて済む。
【００４５】
さらに、各住戸１Ａ−１Ｄに給湯装置を設置する場合は、住戸の数だけ高価なヒートポンプ式加熱装置が必要になりコストが嵩むうえに作動時の騒音も各所で発生することになるが、それに比べて１台の貯湯式給湯装置３を複数の住戸１Ａ−１Ｄで使用する構成とすることでコストや騒音を抑えることができる。
【００４６】
また、循環パイプ４によって各住戸１Ａ−１Ｄ近くまで常時、湯が搬送されているため、各住戸１Ａ−１Ｄでは給湯栓を開けた直後から安定した温度の湯を使用することができる。
【００４７】
すなわち、循環パイプ４を流れる湯は、常に安定した温度を保っているので、給湯栓を開けて枝管５Ａ−５Ｄ内の湯が排出されれば、すぐに安定した温度の湯が供給されることになる。
【００４８】
そして、２階建ての集合住宅１０の１階と２階の境界付近にある共用廊下１１に循環パイプ４の配管をおこなえば、２階及び１階の住戸１Ａ−１Ｄまでの枝管５Ａ−５Ｄの長さを短くすることができ、冷めた湯が管内に貯留される量も少なくなるので、開栓後の短時間で安定した温度の湯を供給できるようになる。
【００４９】
また、枝管５Ａ−５Ｄが短ければ、配管コストを抑えることができる。さらに、各住戸１Ａ−１Ｄに引き込まれる枝管５Ａ−５Ｄは、循環をさせない簡素な構成にできるため、配管のための材料費や配管作業などのコストを抑えることができる。
【００５０】
また、各住戸１Ａ−１Ｄの枝管５Ａ−５Ｄに湯量計６Ａ−６Ｄを接続することで、各住戸１Ａ−１Ｄの使用量に応じて料金を徴収できるため、合理的である。
【００５１】
さらに、循環パイプ４に保温用の加熱手段を接続することによって、少量の湯の加熱にヒートポンプ式加熱装置３１を稼動させなくてもよくなるため、効率的である。
【実施例】
【００５２】
以下、前記した実施の形態で説明した給湯システム２とは別の形態の給湯システム２Ａについて、図２，３を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語や同一符号を付して説明する。
【００５３】
この実施例で説明する給湯システム２Ａには、集熱器としての太陽熱集熱器７が接続されている。太陽熱集熱器７は、給湯用の加熱手段として設置され、貯湯式給湯装置３Ａに接続される。
【００５４】
太陽熱集熱器７は、内部に集熱パイプ（図示省略）が蛇行して配管されている。この太陽熱集熱器７は集合住宅１０の屋根１３の上に設置され、太陽熱や大気熱によって温められた集熱パイプ内部の水が接続管７１を通って貯湯式給湯装置３Ａに流れ込む。
【００５５】
このように水道管１４から供給される水の温度を太陽熱集熱器７によって上昇させる構成とすることで、ヒートポンプ式加熱装置３１の負荷を減らすことができれば、電気エネルギーの使用量を削減することができる。
【００５６】
また、この実施例の貯湯式給湯装置３Ａは、図３に示すように、集合住宅１０の共用空間にある共用階段１６の下方空間に設置される。この図３では、共用階段１６の下方空間に、１台のヒートポンプ式加熱装置３１と２台の貯湯タンク３２，３２とが収容されている。
【００５７】
共用階段１６の下方空間のように空いているスペースにヒートポンプ式加熱装置３１及び貯湯タンク３２を設置できれば、空間を有効利用することができる。
【００５８】
また、各住戸１Ａ−１Ｄから比較的に離れた場所に設けられる共用階段１６に隣接して貯湯式給湯装置３Ａを設置すれば、稼動時の騒音も気にならなくなる。
【００５９】
さらに、共用階段１６は共用廊下１１に接続されるため、貯湯式給湯装置３Ａから共用廊下１１に沿って配管される循環パイプ４の長さを短くすることができる。
【００６０】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【００６１】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態又は実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００６２】
例えば、前記実施の形態及び実施例では、２階建ての集合住宅１０に適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、平屋建てや３階建て以上の階層の集合住宅、又は一つの敷地内に複数の戸建て住宅が点在する場合であっても本発明の給湯システムを適用することができる。
【００６３】
また、前記実施の形態及び実施例では、共用部の水道管１４及び電線１５から供給される水と電気を使って貯湯式給湯装置３，３Ａを稼働させる構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば大家の住戸の水と電気を使って貯湯式給湯装置３，３Ａを稼働させてもよい。さらに、電気は、太陽光発電装置によって発電された電気を利用することができる。
【００６４】
また、前記実施の形態及び実施例では、枝管５Ａ−５Ｄに湯量計６Ａ−６Ｄを設ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、使用量を各住戸１Ａ−１Ｄで均一料金にする場合は、湯量計６Ａ−６Ｄを設ける必要がない。
【００６５】
さらに、前記実施例では、屋根１３の上に設置する太陽熱集熱器７について説明したが、これに限定されるものではなく、例えばベランダの手摺りに配置されるルーバー型の集熱器を利用することもできる。
【符号の説明】
【００６６】
１０ 集合住宅（集合建物）
１Ａ−１Ｄ 住戸
１１ 共用廊下
１６ 共用階段
２，２Ａ 給湯システム
３，３Ａ 貯湯式給湯装置
３１ ヒートポンプ式加熱装置
３２ 貯湯タンク（貯湯槽）
４ 循環パイプ（循環経路）
５Ａ−５Ｄ 枝管
６Ａ−６Ｄ 湯量計
７ 太陽熱集熱器（集熱器）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯槽から複数の住戸に給湯をおこなうための給湯システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
集合住宅において、１箇所に設置された貯湯槽から各住戸に給湯をおこなうことで、設備コストやランニングコストを抑えることができる給湯システムが知られている（特許文献１−３参照）。
【０００３】
この貯湯槽に貯める湯は、共用の電気及び水を使用して作られるので、特許文献１には、各住戸に分岐される給湯配管に湯量計を設けることで、各住戸の使用量を把握できるようにした構成が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、貯湯槽から各住戸を回って貯湯槽に戻る循環用配管を設けることで、各住戸において安定した温度の湯がすぐに使用できるようにした構成が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、循環中に低下する湯の温度を効率的に上昇させるための保温機能を有する保温用循環ポンプを備えた給湯システムの構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９８０８６号公報
【特許文献２】特開２００３−１４２４７号公報
【特許文献３】特開平７−２３９１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された給湯システムは、湯を循環させる経路がないため、各住戸で給湯栓を開けてから一定の温度の湯が吐出されるまでに時間がかかる。
【０００８】
一方、特許文献２の給湯システムでは、各住戸の中まで循環用配管を引き込むため、配管コストが高くなるうえに、各住戸の配管の上流側と下流側に２つの湯量計又は湯量計と定流量弁を設けなければならず、コストが嵩む。また、特許文献３の給湯システムも各住戸にまで循環用配管を引き込むため、配管コストが高くなる。
【０００９】
そこで、本発明は、給湯栓を開けた直後から安定した温度の湯が供給されるとともに、配管コストを抑えることが可能な給湯システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の給湯システムは、貯湯槽から複数の住戸に給湯をおこなうための給湯システムであって、共用空間に設置される給湯用の加熱手段としてのヒートポンプ式加熱装置と、前記ヒートポンプ式加熱装置に接続されるとともに同じ前記共用空間に設置される貯湯槽と、前記貯湯槽から複数の住戸に向けて配管されるとともに供給されなかった湯を貯湯槽に戻すための循環経路と、前記循環経路から各住戸に引き込まれるとともに前記循環経路に戻る経路がない枝管とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記ヒートポンプ式加熱装置及び前記貯湯槽の稼働には共用の電気及び水が使用されるとともに、前記枝管には湯量計が接続される構成とすることができる。
【００１２】
また、給湯用の加熱手段として集熱パイプが配管された集熱器を備えた構成であってもよい。さらに、前記循環経路には保温用の加熱手段が接続されている構成にすることもできる。
【００１３】
そして、前記共用空間は共用階段に隣接する空間であってもよい。また、複層階の集合建物に適用するに際して、前記循環経路が上層階の床又は下層階の天井に隣接して配管される構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
このように構成された本発明の給湯システムは、加熱手段としてヒートポンプ式加熱装置を使用している。また、供給されなかった湯を貯湯槽に戻す循環経路を備えるとともに、各住戸へは一方通行で湯が供給される。
【００１５】
このため、少ないエネルギーで湯を作ることができるうえに、給湯栓を開けた直後から安定した温度の湯を使用することができる。また、各住戸に引き込まれる枝管は簡素な構成にできるため、配管コストを抑えることができる。
【００１６】
さらに、各住戸の枝管に湯量計を接続することで、各住戸の使用量に応じて料金を徴収できるため、合理的である。また、太陽熱や大気熱を利用する集熱器を接続することによって、電気などのエネルギーの使用量を削減することができる。
【００１７】
そして、循環経路に保温用の加熱手段を接続すれば、少量の湯の加熱にヒートポンプ式加熱装置を稼動させなくてもよくなるため、効率的である。また、共用階段の下や踊り場などの空いているスペースにヒートポンプ式加熱装置及び貯湯槽を設置すれば、空間を有効利用することができる。
【００１８】
さらに、複層階の集合建物の各階の境界付近に循環経路の配管をおこなえば、上層階及び下層階の住戸までの枝管の長さを短くすることができ、配管コストを抑えることができるうえに、開栓後の短時間で安定した湯を供給できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態の給湯システムの構成を示した説明図である。
【図２】実施例の給湯システムの構成を示した説明図である。
【図３】実施例の給湯システムが組み込まれた集合住宅の外観を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、集合建物としての集合住宅１０に本実施の形態の給湯システム２を適用した構成を模式的に示した説明図である。
【００２１】
この集合住宅１０は、複層階となる２階建てであり、図１に示すように１階と２階にそれぞれ２戸の住戸１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄがある。集合住宅１０の外観は、図３によって参照できるように、屋根１３と外壁１２とによって主に形成され、共用階段１６には２階の住戸１Ｃ，１Ｄの玄関に繋がる共用廊下１１が接続される。
【００２２】
そして、集合住宅１０には、図１に示すように、給湯システム２が各住戸１Ａ−１Ｄの給湯設備として設置されている。この給湯システム２は、１台の貯湯式給湯装置３と、その貯湯式給湯装置３から複数の住戸１Ａ−１Ｄに湯を供給するために設けられる循環経路としての循環パイプ４と、循環パイプ４から各住戸１Ａ−１Ｄに引き込まれる枝管５Ａ−５Ｄとを主に備えている。
【００２３】
貯湯式給湯装置３は、外壁１２に隣接した共用空間に設置される。また、貯湯式給湯装置３には、各住戸１Ａ−１Ｄからは独立した共用部の水道管１４及び電線１５が接続されている。
【００２４】
貯湯式給湯装置３は、給湯用の加熱手段としてのヒートポンプ式加熱装置３１と、そのヒートポンプ式加熱装置３１に接続される貯湯槽としての貯湯タンク３２とを主に備えている。
【００２５】
ヒートポンプ式加熱装置３１は、熱を低温物体と高温物体との間で移動させることで加熱をおこなう装置で、二酸化炭素などの熱媒を熱搬送流体として循環させる際に圧縮と膨張を繰り返させることで、大気熱を取り込ませて水の加熱をおこなう。
【００２６】
すなわち、ヒートポンプ式加熱装置３１を流れる液状の熱媒は、膨張弁（図示省略）で圧力を一気に下げられて低圧・低温状態になって液体のまま外気との熱交換部（図示省略）に搬送される。
【００２７】
そして、熱交換部に搬送された熱媒は、外気と熱交換をおこなうことで温度が上昇して気体になり、気体になった熱媒は、圧縮機（図示省略）内で圧縮されて高圧・高温状態になる。
【００２８】
このように高温状態になった熱媒が通る管と水が通る管とを接触させて間接的に熱交換をおこなわせることで、水を加熱することができる。他方、熱媒は、この熱交換によって温度が下がって液体になり、再び膨張弁に送られる。
【００２９】
ヒートポンプ式加熱装置３１の成績係数（ＣＯＰ）は、「放出する熱量」を「熱媒を圧縮する圧縮機を作動させる電力」で除した値であり、放出する熱量が多いほど成績係数（ＣＯＰ）は大きくなってエネルギー効率が良いとされる。
【００３０】
このように共用部の水と電気を使ってヒートポンプ式加熱装置３１によって作られた湯は、貯湯タンク３２に貯められる。なお、この貯湯タンク３２に貯める湯は、電気料金の安い深夜電力を使って作られる。
【００３１】
この貯湯タンク３２には、各住戸１Ａ−１Ｄに向けて配管されるとともに供給されなかった湯を貯湯タンク３２に戻すための循環パイプ４が接続される。すなわち、循環パイプ４の一端は貯湯タンク３２の上部に接続され、そこから往路管４１が２階の共用廊下１１に向けて延伸される。
【００３２】
また、共用廊下１１を通って各住戸１Ａ−１Ｄの近傍を通過した循環パイプ４の復路管４２の端部は、貯湯タンク３２に接続される。この復路管４２が接続される位置は、循環パイプ４が保温用の加熱手段を備えているか否かなどの諸条件によって変わる。
【００３３】
すなわち、保温用の加熱手段によって循環パイプ４の搬送中に低下した温度を上昇させる場合は、貯湯タンク３２の温度の高い上部に湯を戻すことができる。他方、保温用の加熱手段がなく、循環パイプ４の搬送中の温度低下が大きい場合は、貯湯タンク３２の中央より下方の比較的温度が低い湯が貯まっている下部に湯を戻すことになる。
【００３４】
また、循環パイプ４には循環ポンプ（図示省略）が接続されており、住戸１Ａ−１Ｄで湯が使用されていないときも含めて、常時、循環パイプ４には湯が循環している。この循環ポンプに上述した保温用の加熱手段を設けることができる。
【００３５】
さらに、共用廊下１１に配管された循環パイプ４には、各住戸１Ａ−１Ｄ用の枝管５Ａ−５Ｄが接続される。これらの枝管５Ａ−５Ｄは、各住戸１Ａ−１Ｄに向けて一方通行の流れとなるような配管にされるもので、使用しなかった湯を循環パイプ４に戻す経路は設けられない。
【００３６】
循環パイプ４からは、１階の住戸１Ａ，１Ｂには天井側から枝管５Ａ，５Ｂの配管がされる。また、２階の住戸１Ｃ，１Ｄには、床に沿って枝管５Ｃ，５Ｄの配管がされる。
【００３７】
このように循環パイプ４を１階と２階の境界に隣接する共用廊下１１に配管すれば、１階の廊下に配管した後に２階の廊下に配管させる場合に比べて、循環パイプ４の総延長を短くすることができる。このため、循環パイプ４の搬送中の熱損失を減らすことができる。
【００３８】
また、循環パイプ４が１階と２階の境界付近に配管されていれば、１階の住戸１Ａ，１Ｂにも２階の住戸１Ｃ，１Ｄにも近くなるので、それぞれの枝管５Ａ−５Ｄの長さを短くできる。
【００３９】
そして、これらの枝管５Ａ−５Ｄには、通過する湯量を計測するための湯量計６Ａ−６Ｄをそれぞれ取り付ける。ここで、枝管５Ａ−５Ｄを通過した湯は、循環パイプ４に戻ることがないため、湯量計６Ａ−６Ｄは、枝管５Ａ−５Ｄの引込口の一箇所にそれぞれ設ければよい。
【００４０】
貯湯タンク３２の湯は共用部の水と電気を使って作られるため、各枝管５Ａ−５Ｄに湯量計６Ａ−６Ｄがなければ、湯の使用量を徴収しないか、又は各住戸１Ａ−１Ｄの均一料金にするしかない。
【００４１】
これに対して各枝管５Ａ−５Ｄに湯量計６Ａ−６Ｄを接続して各住戸１Ａ−１Ｄの湯の使用量が明確にできれば、使った分に応じた従量制の料金体系を採用することができる。この湯量計６Ａ−６Ｄは、目視によって読み取る構成であってもよいし、遠隔で計測値を集計できる構成であってもよい。
【００４２】
次に、本実施の形態の給湯システム２の作用について説明する。
【００４３】
このように構成された本実施の形態の給湯システム２は、加熱手段としてヒートポンプ式加熱装置３１を使用している。また、供給されなかった湯を貯湯タンク３２に戻す循環パイプ４を備えるとともに、各住戸１Ａ−１Ｄへは枝管５Ａ−５Ｄを通して一方通行で湯が供給される。
【００４４】
すなわち、エネルギー効率のよいヒートポンプ式加熱装置３１によって、少ないエネルギーで湯を作ることができる。また、複数の住戸１Ａ−１Ｄに対して１台の貯湯式給湯装置３を設置すればよいので、設置スペースが少なくて済む。
【００４５】
さらに、各住戸１Ａ−１Ｄに給湯装置を設置する場合は、住戸の数だけ高価なヒートポンプ式加熱装置が必要になりコストが嵩むうえに作動時の騒音も各所で発生することになるが、それに比べて１台の貯湯式給湯装置３を複数の住戸１Ａ−１Ｄで使用する構成とすることでコストや騒音を抑えることができる。
【００４６】
また、循環パイプ４によって各住戸１Ａ−１Ｄ近くまで常時、湯が搬送されているため、各住戸１Ａ−１Ｄでは給湯栓を開けた直後から安定した温度の湯を使用することができる。
【００４７】
すなわち、循環パイプ４を流れる湯は、常に安定した温度を保っているので、給湯栓を開けて枝管５Ａ−５Ｄ内の湯が排出されれば、すぐに安定した温度の湯が供給されることになる。
【００４８】
そして、２階建ての集合住宅１０の１階と２階の境界付近にある共用廊下１１に循環パイプ４の配管をおこなえば、２階及び１階の住戸１Ａ−１Ｄまでの枝管５Ａ−５Ｄの長さを短くすることができ、冷めた湯が管内に貯留される量も少なくなるので、開栓後の短時間で安定した温度の湯を供給できるようになる。
【００４９】
また、枝管５Ａ−５Ｄが短ければ、配管コストを抑えることができる。さらに、各住戸１Ａ−１Ｄに引き込まれる枝管５Ａ−５Ｄは、循環をさせない簡素な構成にできるため、配管のための材料費や配管作業などのコストを抑えることができる。
【００５０】
また、各住戸１Ａ−１Ｄの枝管５Ａ−５Ｄに湯量計６Ａ−６Ｄを接続することで、各住戸１Ａ−１Ｄの使用量に応じて料金を徴収できるため、合理的である。
【００５１】
さらに、循環パイプ４に保温用の加熱手段を接続することによって、少量の湯の加熱にヒートポンプ式加熱装置３１を稼動させなくてもよくなるため、効率的である。
【実施例】
【００５２】
以下、前記した実施の形態で説明した給湯システム２とは別の形態の給湯システム２Ａについて、図２，３を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語や同一符号を付して説明する。
【００５３】
この実施例で説明する給湯システム２Ａには、集熱器としての太陽熱集熱器７が接続されている。太陽熱集熱器７は、給湯用の加熱手段として設置され、貯湯式給湯装置３Ａに接続される。
【００５４】
太陽熱集熱器７は、内部に集熱パイプ（図示省略）が蛇行して配管されている。この太陽熱集熱器７は集合住宅１０の屋根１３の上に設置され、太陽熱や大気熱によって温められた集熱パイプ内部の水が接続管７１を通って貯湯式給湯装置３Ａに流れ込む。
【００５５】
このように水道管１４から供給される水の温度を太陽熱集熱器７によって上昇させる構成とすることで、ヒートポンプ式加熱装置３１の負荷を減らすことができれば、電気エネルギーの使用量を削減することができる。
【００５６】
また、この実施例の貯湯式給湯装置３Ａは、図３に示すように、集合住宅１０の共用空間にある共用階段１６の下方空間に設置される。この図３では、共用階段１６の下方空間に、１台のヒートポンプ式加熱装置３１と２台の貯湯タンク３２，３２とが収容されている。
【００５７】
共用階段１６の下方空間のように空いているスペースにヒートポンプ式加熱装置３１及び貯湯タンク３２を設置できれば、空間を有効利用することができる。
【００５８】
また、各住戸１Ａ−１Ｄから比較的に離れた場所に設けられる共用階段１６に隣接して貯湯式給湯装置３Ａを設置すれば、稼動時の騒音も気にならなくなる。
【００５９】
さらに、共用階段１６は共用廊下１１に接続されるため、貯湯式給湯装置３Ａから共用廊下１１に沿って配管される循環パイプ４の長さを短くすることができる。
【００６０】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【００６１】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態又は実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００６２】
例えば、前記実施の形態及び実施例では、２階建ての集合住宅１０に適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、平屋建てや３階建て以上の階層の集合住宅、又は一つの敷地内に複数の戸建て住宅が点在する場合であっても本発明の給湯システムを適用することができる。
【００６３】
また、前記実施の形態及び実施例では、共用部の水道管１４及び電線１５から供給される水と電気を使って貯湯式給湯装置３，３Ａを稼働させる構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば大家の住戸の水と電気を使って貯湯式給湯装置３，３Ａを稼働させてもよい。さらに、電気は、太陽光発電装置によって発電された電気を利用することができる。
【００６４】
また、前記実施の形態及び実施例では、枝管５Ａ−５Ｄに湯量計６Ａ−６Ｄを設ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、使用量を各住戸１Ａ−１Ｄで均一料金にする場合は、湯量計６Ａ−６Ｄを設ける必要がない。
【００６５】
さらに、前記実施例では、屋根１３の上に設置する太陽熱集熱器７について説明したが、これに限定されるものではなく、例えばベランダの手摺りに配置されるルーバー型の集熱器を利用することもできる。
【符号の説明】
【００６６】
１０ 集合住宅（集合建物）
１Ａ−１Ｄ 住戸
１１ 共用廊下
１６ 共用階段
２，２Ａ 給湯システム
３，３Ａ 貯湯式給湯装置
３１ ヒートポンプ式加熱装置
３２ 貯湯タンク（貯湯槽）
４ 循環パイプ（循環経路）
５Ａ−５Ｄ 枝管
６Ａ−６Ｄ 湯量計
７ 太陽熱集熱器（集熱器）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯槽から複数の住戸に給湯をおこなうための給湯システムであって、
共用空間に設置される給湯用の加熱手段としてのヒートポンプ式加熱装置と、
前記ヒートポンプ式加熱装置に接続されるとともに同じ前記共用空間に設置される貯湯槽と、
前記貯湯槽から複数の住戸に向けて配管されるとともに供給されなかった湯を貯湯槽に戻すための循環経路と、
前記循環経路から各住戸に引き込まれるとともに前記循環経路に戻る経路がない枝管とを備えたことを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
前記ヒートポンプ式加熱装置及び前記貯湯槽の稼働には共用の電気及び水が使用されるとともに、前記枝管には湯量計が接続されることを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
【請求項３】
給湯用の加熱手段として集熱パイプが配管された集熱器を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯システム。
【請求項４】
前記循環経路には保温用の加熱手段が接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の給湯システム。
【請求項５】
前記共用空間は共用階段に隣接する空間であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の給湯システム。
【請求項６】
複層階の集合建物に適用するに際して、前記循環経路が上層階の床又は下層階の天井に隣接して配管されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の給湯システム。
【請求項１】
貯湯槽から複数の住戸に給湯をおこなうための給湯システムであって、
共用空間に設置される給湯用の加熱手段としてのヒートポンプ式加熱装置と、
前記ヒートポンプ式加熱装置に接続されるとともに同じ前記共用空間に設置される貯湯槽と、
前記貯湯槽から複数の住戸に向けて配管されるとともに供給されなかった湯を貯湯槽に戻すための循環経路と、
前記循環経路から各住戸に引き込まれるとともに前記循環経路に戻る経路がない枝管とを備えたことを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
前記ヒートポンプ式加熱装置及び前記貯湯槽の稼働には共用の電気及び水が使用されるとともに、前記枝管には湯量計が接続されることを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
【請求項３】
給湯用の加熱手段として集熱パイプが配管された集熱器を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯システム。
【請求項４】
前記循環経路には保温用の加熱手段が接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の給湯システム。
【請求項５】
前記共用空間は共用階段に隣接する空間であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の給湯システム。
【請求項６】
複層階の集合建物に適用するに際して、前記循環経路が上層階の床又は下層階の天井に隣接して配管されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の給湯システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−９６５９１（Ｐ２０１３−９６５９１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３７０６２（Ｐ２０１１−２３７０６２）
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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