貯湯式給湯システム
【課題】貯湯式給湯システムにおいて、湯水を無駄にすることなく中温の混合湯を直ぐに出湯することができるようにする。
【解決手段】給湯システム１は、貯湯タンク２、ヒートポンプ３、制御部４、高温給湯管５、混合給湯管６、及び混合返湯管８１を備える。混合給湯管６は、高温出湯管６１、中温出湯管６２、三方弁６３、混合弁入湯管６４、混合弁入水管６５、混合弁６６、混合湯管６８、及び混合湯管６８中の湯温を検出する温度センサ６９を有する。混合返湯管８１は、送湯ポンプ８２を有している。温度センサ６９が検出した湯温が所定の温度より低くなると、送湯ポンプ８２が駆動され、混合湯管６８中の湯が貯湯タンク２に返され、貯湯タンク２の湯と給水の混合湯が混合湯管６８に送湯される。これにより、湯水を無駄にすることなく混合湯管６８中の湯温が保持され、混合湯管６８の出湯口を開くと直ぐに中温の混合湯が出湯される。
【解決手段】給湯システム１は、貯湯タンク２、ヒートポンプ３、制御部４、高温給湯管５、混合給湯管６、及び混合返湯管８１を備える。混合給湯管６は、高温出湯管６１、中温出湯管６２、三方弁６３、混合弁入湯管６４、混合弁入水管６５、混合弁６６、混合湯管６８、及び混合湯管６８中の湯温を検出する温度センサ６９を有する。混合返湯管８１は、送湯ポンプ８２を有している。温度センサ６９が検出した湯温が所定の温度より低くなると、送湯ポンプ８２が駆動され、混合湯管６８中の湯が貯湯タンク２に返され、貯湯タンク２の湯と給水の混合湯が混合湯管６８に送湯される。これにより、湯水を無駄にすることなく混合湯管６８中の湯温が保持され、混合湯管６８の出湯口を開くと直ぐに中温の混合湯が出湯される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、即湯を行う貯湯式給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ヒートポンプによって水を沸かし、貯湯タンクに溜めた湯をカランや食洗機等の湯使用端末に供給する貯湯式給湯システムがある。貯湯タンクは、ヒートポンプと共に屋外に設置されることが多く、タンクから湯の使用端末までの配管距離が長いので、湯を使用しない時間が長くなると配管中の湯温が低下し、湯の使用開始時に配管内に残留している湯が貯湯タンクから送湯された湯に置換されるまで待たねばならない。そこで、配管中の湯温が低下すると送湯ポンプによって配管中の湯を貯湯タンクに返湯し、貯湯タンクの高温湯を配管に送湯して循環させ、配管中の湯温の低下を防ぐことにより、湯の使用開始時に直ぐに高温湯を出湯することができる即湯を行うようにした貯湯式給湯システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような貯湯式給湯システムの例を、図５を参照して説明する。貯湯式給湯システム１０１は、給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンク１０２と、貯湯タンク１０２の水を加熱するヒートポンプ１０３と、ヒートポンプ１０３等の動作を制御する制御部１０４と、貯湯タンク１０２の高温湯を給湯する高温給湯管１０５と、中温の混合湯を給湯する混合給湯管１０６とを備えている。
【０００４】
貯湯タンク１０２の下層部は給水を行なう給水管１７１に接続されている。また、貯湯タンク１０２の下層部は配管１７２を介してヒートポンプ１０３と接続されており、貯湯タンク１０２下層部の水がヒートポンプ１０３で加熱される。ヒートポンプ１０３は加熱した湯を貯湯タンク１０２に送るポンプ１３１を有している。ヒートポンプ１０３は貯湯タンク１０２の上層部と配管１７３を介して接続されており、加熱した湯を貯湯タンク１０２の上層部に供給する。
【０００５】
貯湯タンク１０２の上層部は高温給湯配管１０５を介して高温給湯口１５１と接続されており、高温給湯管１０５には管中の湯温を検出する温度センサ１５２が設けられている。高温給湯管１０５の高温給湯口１５１付近から、高温給湯管１０５中の湯を貯湯タンク１０２に返すための高温返湯管１５３が分岐しており、高温返湯管１５３の途中には送湯ポンプ１５４が設けられている。
【０００６】
混合給湯管１０６は、高温給湯管１０５から分岐した高温出湯管１６１と、貯湯タンク１０２の中層部の湯を取り出す中温出湯管１６２と、高温出湯管１６１と中温出湯管１６２とを接続する三方弁１６３と、三方弁１６３に接続されている混合弁入湯管１６４と、給水管１７１から分岐した混合弁入水管１６５と、混合弁入湯管１６４からの混合湯と混合弁入水管１６５からの給水とを混合する混合弁１６６と、混合弁１６６と混合給湯口１６７とを接続する混合湯管１６８とを有している。混合湯管１６８には管中の湯温を検出する温度センサ１６９が設けられている。
【０００７】
次に、貯湯式給湯システム１０１の動作について説明する。高温給湯口１５１が開かれると、給水管１７１からの給水が給水圧によって貯湯タンク１０２の下層部に入り、貯湯タンク１０２上層部の高温湯が押し上げられて高温給湯管１０５を通って高温給湯口１５１より給湯される。混合給湯管１６７が開かれると、制御部１０４は出湯する混合湯の設定温度に応じて、高温出湯管１６１からの高温湯と、中温出湯管１６２からの中温湯とのいずれかに三方弁１６３を切替え、切替えられた湯と混合弁入水管１６５からの給水とが給水圧によって混合弁１６６へ送られ、混合湯となって混合湯管１６８を通り混合給湯管１６７より給湯される。
【０００８】
制御部１０４は、温度センサ１５２が検出した高温給湯管１０５中の湯温が所定の温度より低くなると送湯ポンプ１５４を駆動させる。高温給湯管１０５中の湯が高温返湯管１５３を介して貯湯タンク１０２の中層部に返され、貯湯タンク１０２の上層部の高温湯が高温給湯管１０５に送られて高温給湯管１０５及び高温返湯管１５３中の湯が循環する。温度センサ１５２が検出する湯温が所定の温度より高くなると送湯ポンプ１５４の駆動を停止する。このようにして、高温給湯管１０５内の湯温が常に所定の温度以上になるので、高温給湯口１５１を開くと直ぐに高温湯が出湯される。
【０００９】
しかしながら、このような貯湯式給湯システム１０１においては、混合湯管１６８中の湯は貯湯タンク１０２に返湯されないので、混合給湯口１６７が開かれても、混合湯管１６８中の湯が新たに混合された混合湯に置換されるまで待たなければならず、利便性が悪い。また、置換されるまで混合湯管１６８中の湯水を捨てなければならないので、湯水が無駄になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１５７５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題を解消するものであり、湯水を無駄にすることなく中温の混合湯を直ぐに出湯することができる貯湯式給湯システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、給水管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯管と、前記貯湯タンクの高温湯又は中温湯と前記給水管からの給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯管と、即湯するために前記混合給湯管中の湯を前記貯湯タンクに戻す混合返湯管と、を備えた貯湯式給湯システムにおいて、前記混合給湯管は、前記貯湯タンクの上層部又は前記高温給湯管に接続された高温出湯管と、前記貯湯タンクの中層部に接続された中温出湯管と、前記高温出湯管と中温出湯管とを接続する三方弁と、前記三方弁に接続され送湯する混合弁入湯管と、前記給水管から分岐した混合弁入水管と、前記混合弁入湯管からの湯と混合弁入水管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、前記混合返湯管は、前記混合湯管から分岐して前記貯湯タンクに接続されており、前記混合湯管中の湯を前記貯湯タンクに送湯する送湯ポンプを有しているものである。
【００１３】
請求項２の発明は、給水管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯管と、前記貯湯タンクの高温湯又は中温湯と前記給水管からの給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯管と、即湯するために前記混合給湯管中の湯を前記貯湯タンクに戻す混合返湯管と、を備えた貯湯式給湯システムにおいて、前記混合給湯管は、前記貯湯タンクの上層部又は前記高温給湯管に接続された高温出湯管と、前記貯湯タンクの中層部に接続された中温出湯管と、前記高温出湯管と中温出湯管とを接続する三方弁と、前記三方弁に接続され送湯する混合弁入湯管と、前記給水管から分岐した混合弁入水管と、前記混合弁入湯管からの湯と混合弁入水管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、前記混合返湯管は、前記混合湯管から分岐して前記混合弁入水管に接続され、前記混合湯管中の湯を前記混合弁入水管に送湯する送湯ポンプを有しているものである。
【００１４】
請求項３の発明は、給水管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯管と、前記貯湯タンクの高温湯又は中温湯と前記給水管からの給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯管と、即湯するために前記混合給湯管中の湯を前記貯湯タンクに戻す混合返湯管と、を備えた貯湯式給湯システムにおいて、前記混合給湯管は、前記貯湯タンクの上層部又は前記高温給湯管に接続された高温出湯管と、前記貯湯タンクの中層部に接続された中温出湯管と、前記高温出湯管と中温出湯管とを接続する三方弁と、前記三方弁に接続され送湯する混合弁入湯管と、前記給水管から分岐した混合弁入水管と、前記混合弁入湯管からの湯と混合弁入水管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、前記混合返湯管は、前記混合湯管から分岐し、混合湯の返湯先を切替える第２三方弁を介して前記貯湯タンクに繋がる返湯中温管と前記給水管に繋がる返湯低温管とに分岐し、前記混合湯管中の湯を前記返湯中温管又は返湯低温管に送湯する送湯ポンプを有し、前記返湯中温管が前記混合弁入水管に配管によって接続されているものである。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の貯湯式給湯システムにおいて、前記混合返湯管は、湯の貯湯タンクへの返湯元を前記混合湯管又は高温給湯管から分岐した高温返湯管のいずれかに切替える第３三方弁を有したものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、送湯ポンプによって温度の低下した混合湯管中の湯が貯湯タンクに返湯され、貯湯タンク中の高温湯、中温湯及び給水の混合湯が混合湯管に送湯されて混合湯管中の湯温が保持されるので、混合湯管の出湯口を開くと直ぐに中温の混合湯が出湯される。また、混合湯管と貯湯タンク中の湯水を循環させて捨てないので、湯水を無駄にすることがない。
【００１７】
請求項２の発明によれば、混合弁入水管を介して混合湯管中の湯を貯湯タンクに返湯するので、請求項１と同様の効果を得ることができる。また、混合返湯管が貯湯タンクに接続されずに混合弁入水管に接続されるので、混合返湯管の長さが短かくてよく、低コストにすることができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、第２三方弁を介して混合湯管中の湯を貯湯タンクに返湯するので、請求項１と同様の効果を得ることができる。また、混合湯管中の混合湯の温度に応じて返湯先を貯湯タンクの中層部か給水管のいずれかに切替えることができるので、貯湯タンク中の湯温分布が乱されずに温度成層が維持され易く、高温湯、中温湯を効率良く出湯することができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、高温給湯管中の高温湯と混合湯管中の混合湯の返湯を同一の配管で行うので、低コストになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る貯湯式給湯システムの構成図。
【図２】同上実施形態の第１の変形例に係る貯湯式給湯システムの構成図。
【図３】同上実施形態の第２の変形例に係る貯湯式給湯システムの構成図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る貯湯式給湯システムの構成図。
【図５】従来の貯湯式給湯システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る貯湯式給湯システム（以下、給湯システムと記す）について、図１を参照して説明する。給湯システム１は、給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンク２と、貯湯タンク２の水を加熱するヒートポンプ（加熱源）３と、ヒートポンプ３等の動作を制御する制御部４と、貯湯タンク２中の高温湯を給湯する高温給湯管５と、貯湯タンク２中の湯と給水との混合湯を給湯する混合給湯管６とを備えている。ここで、高温湯は概ね７５℃以上であり、混合湯は概ね３５〜４５℃である。
【００２２】
貯湯タンク２は、側壁に上部から下部にかけて、複数の温度センサ２１を有しており、制御部４は、温度センサ２１が検出した湯温から貯湯タンク２内の湯量を検知する。貯湯タンク２の下層部は、給水を行なう給水管７１に接続されている。また、貯湯タンク２の下層部は、配管７２を介してヒートポンプ３と接続されており、貯湯タンク２の下層の水がヒートポンプ３で加熱される。ヒートポンプ３は、加熱した湯を貯湯タンク２に送るポンプ３１を有している。ヒートポンプ３は、貯湯タンク２の上層部と配管７３を介して接続されており、加熱した湯を貯湯タンク２の上層部に供給する。
【００２３】
貯湯タンク２の上層部は、高温給湯配管５を介して高温給湯口５１と接続されており、高温給湯管５には管中の湯温を検出する温度センサ５２が設けられている。高温給湯管５の高温給湯口５１付近から、高温給湯管５中の湯を貯湯タンク２に返湯するための高温返湯管５３が分岐しており、高温返湯管５３の途中には送湯ポンプ５４が設けられている。
【００２４】
混合給湯管６は、高温給湯管５から分岐した高温出湯管６１と、貯湯タンク２の中層部の湯を取り出す中温出湯管６２と、高温出湯管６１と中温出湯管６２とを接続する三方弁６３と、三方弁６３に接続されている混合弁入湯管６４と、給水管７１から分岐した混合弁入水管６５と、混合弁入湯管６４からの混合湯と混合弁入水管６５からの給水とを混合する混合弁６６と、混合弁６６と混合給湯口６７とを接続する混合湯管６８とを有している。高温出湯管６１は、高温給湯管５から分岐せずに貯湯タンク２の上層部に接続されていてもよい。混合湯管６８には管中の湯温を検出する温度センサ６９が設けられている。混合湯管６８の混合給湯口６７付近から、混合湯管６８中の湯を貯湯タンク２に返湯するための混合返湯管８１が分岐しており、混合返湯管８１の途中には送湯ポンプ８２が設けられている。送湯ポンプ５４及び送湯ポンプ８２は、停止時に管内の湯が逆流しない構成になっている。
【００２５】
次に、給湯システム１の動作について説明する。高温給湯口５１が開かれると、給水管７１からの給水が給水圧によって貯湯タンク２の下層部に入り、貯湯タンク２の上層部の高温湯が押し上げられて高温給湯管５を通って高温給湯口５１より給湯される。混合給湯口６７が開かれると、制御部４は、ユーザが制御盤（図示せず）によって設定した混合湯の設定温度が、貯湯タンク２の中層部の湯温よりも高い場合は三方弁６３を高温出湯管６１側に切替え、貯湯タンク２の中層部の湯温よりも低い場合は三方弁６３を中温出湯管６２側に切替える。切替えられた出湯管からの湯と混合弁入水管６５からの給水とが給水圧によって混合弁６６へ送られ、混合湯となって混合湯管６８を通り混合給湯口６７より給湯される。このとき、制御部４は、温度センサ６９が検出した混合湯の湯温が、設定温度になるように混合弁入湯管６４からの湯と混合弁入水管６５からの給水の混合割合を混合弁６６によって調整する。混合湯の湯温が低い場合には、混合弁入湯管６４からの湯の混合割合を大きくし、混合湯の湯温が高い場合には、混合弁入水管６５からの給水の混合割合を大きくする。
【００２６】
また、制御部４は、温度センサ２１が検出した湯温に基づいて貯湯タンク２内の湯量が所定量より少ないと判断すると、ポンプ３１を駆動し貯湯タンク２の下層部の給水を、配管７２を通して吸引し、ヒートポンプ３で加熱して配管７３を通して貯湯タンク２の上層部に供給する。制御部４は、貯湯タンク２内の湯量が所定量に増加するまで、ポンプ３１の駆動と給水の加熱を続ける。
【００２７】
また、温度センサ５２が検出した高温給湯管５中の湯温が所定の温度より低くなると、送湯ポンプ５４が駆動される。高温給湯管５中の湯が高温返湯管５３を介して貯湯タンク２の中層部に返され、貯湯タンク２の上層部の高温湯が高温給湯管５に送られて高温給湯管５及び高温返湯管５３中の湯が循環する。温度センサ５２が検出する湯温が所定の温度より高くなると送湯ポンプ５４の駆動が停止される。このようにして、高温給湯管５中の湯温が常に所定の温度以上になるので、高温給湯口５１を開くと直ぐに高温湯が出湯される。
【００２８】
また、温度センサ６９が検出した混合湯管６８中の湯温が所定の温度より低くなると、送湯ポンプ８２が駆動され、混合湯管６８中の湯が混合返湯管８１を介して貯湯タンク２の中層部に返される。この中層部に返される湯によって、貯湯タンク２の上層部の高温湯が高温出湯管６１から、中層部の中温湯が中温出湯管６２から、図中の矢印Ａの経路に沿って三方弁６３、混合弁入湯管６４を介して混合弁６６に送湯される。また、下層部の水が給水管７１から、図中の矢印Ｂの経路に沿って混合弁入水管６５を介して混合弁６６に送湯される。このとき、制御部４は、混合湯の設定温度に応じて、高温出湯管６１と、中温出湯管６２とのいずれかの出湯管に三方弁６３を切替える。また、制御部４は、温度センサ６９が検出する混合湯の湯温が、設定温度になるように、混合弁入湯管６４からの湯と混合弁入水管６５からの給水の混合割合を混合弁６６によって調整する。
【００２９】
温度センサ６９が検出する湯温が混合湯の設定温度になると送湯ポンプ８２の駆動を停止する。このようにして、混合湯管６８中の湯温が常に設定温度になるので、混合給湯口６７を開くと直ぐに設定温度の混合湯が出湯されるので利便性が良くなる。また、湯水を無駄にすることがない。また、湯温の不足分に応じて高温湯を使用するので、エネルギーの無駄がない。
【００３０】
（第１の変形例）
次に、本実施形態の第１の変形例について図２を参照して説明する。本変形例では、混合湯管６８中の混合湯の返湯先が実施形態と異なっている。混合返湯管８１は、貯湯タンク２に接続されずに混合弁入水管６５に接続されている。送湯ポンプ８２が駆動されると、混合湯管６８中の湯の一部は、図中の矢印Ｃの経路に沿って混合返湯管８１と混合弁入水管６５とを介して混合弁６６に送湯される。混合湯管６８中の湯の残りは、図中の矢印Ｄの経路に沿って混合返湯管８１、混合弁入水管６５、給水管７１を介して貯湯タンク２の下層部に送湯され、高温出湯管６１又は中温出湯管６２を通って三方弁６３、混合弁入湯管６４を介して混合弁６６に送湯される。制御部４は、温度センサ６９が検出する混合湯の湯温が、設定温度になるように、混合弁入湯管６４からの湯と混合弁入水管６５からの給水の混合割合を混合弁６６によって調整する。
【００３１】
このようにして、第１の実施形態と同様に混合湯管６８中の湯温が常に設定温度になるので、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、循環で発生する返湯の一部を混合弁６６に入れる水として利用することにより、返湯は水よりも温度が高いので、混合湯を設定温度にするために必要な高温の湯量を少なくすることが可能となり、貯湯タンク２に貯めている高温湯の使用を少なくすることができる。また、混合返湯管８１が貯湯タンク２に接続されずに混合弁入水管６５に接続されるので、混合返湯管８１の長さが短くなり、低コストになる。
【００３２】
（第２の変形例）
次に、本実施形態の第２の変形例について図３を参照して説明する。本変形例では、混合湯管６８中の混合湯の返湯先が実施形態と異なっている。混合返湯管８１は、混合湯の返湯先を切替える第２三方弁８３を有し、第２三方弁８３を介して貯湯タンク２の中層部に繋がる返湯中温管８４と給水管７１に繋がる返湯低温管８５とに分岐している。返湯中温管８４は、配管８６によって混合弁入水管６５に接続されている。返湯中温管８４と返湯低温管８５には、貯湯タンク２及び給水管７１からの逆流を防止する逆止弁８７、８７が設けられている。また、混合弁入水管６５に開閉弁８８が設けられている。第２三方弁８３は、返湯される混合湯の湯温に基づいて、返湯先を返湯中温管８４又は返湯低温管８５に切替える。
【００３３】
次に、給湯システム１の動作について説明する。温度センサ６９が検出した混合湯管６８中の湯温が所定の温度より低くなると送湯ポンプ８２が駆動される。このとき、混合湯管６８中の湯温が、第２三方弁８３を切替える予め定められた基準温度より高い場合には、第２三方弁８３は返湯中温管８４の方に切替えられる。このとき、給水管７１から混合弁入水管６５への送湯を防止するために開閉弁８８が閉じられる。混合湯管６８中の混合湯の一部は、混合返湯管８１、第２三方弁８３を通り、以降、図中の矢印Ｅに沿って配管８６、混合弁入水管６５を介して混合弁６６に送湯される。混合湯管６８中の混合湯の残りは、混合返湯管８１、第２三方弁８３を通り、以降、図中の矢印Ｆに沿って、返湯中温管８４を介して貯湯タンク２の中層部に送湯され、高温出湯管６１又は中温出湯管６２を通って三方弁６３、混合弁入湯管６４を介して混合弁６６に送湯される。このとき、貯湯タンク２から給水管７１、混合弁入水管６５を介して混合弁６６へ送湯される経路は開閉弁８８によって閉じられる。
【００３４】
混合湯管６８中の湯温が、第２三方弁８３を切替える予め定められた基準温度より低い場合には、第２三方弁８３は返湯低温管８５の方に切替えられる。このとき、開閉弁８８は開かれる。混合湯管６８中の混合湯の一部は、混合返湯管８１、第２三方弁８３を通り、以降、図中の矢印Ｇに沿って返湯低温管８５、給水管７１、混合弁入水管６５を介して混合弁６６に送湯される。混合湯管６８中の混合湯の残りは、混合返湯管８１、第２三方弁８３、返湯低温管８５、給水管７１を介して貯湯タンク２の下層部に送湯され、高温出湯管６１又は中温出湯管６２を通って三方弁６３、混合弁入湯管６４を介して混合弁６６に送湯される。制御部４は、温度センサ６９が検出する混合湯の湯温が、設定温度になるように、混合弁入湯管６４からの湯と混合弁入水管６５からの給水の混合割合を混合弁６６によって調整する。
【００３５】
このようにして、第１の実施形態と同様に混合湯管６８中の湯温が常に設定温度になるので、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、混合湯管６８中の混合湯の温度に応じて返湯先を貯湯タンク２の中層部か給水管７１のいずれかに切替えるので、貯湯タンク２中の湯温分布が乱されず温度成層が維持され易く、高温湯、中温湯を効率良く出湯することができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る給湯システムについて、図４を参照して説明する。本実施形態では、高温給湯管５中の高温湯と混合湯管６８中の混合湯の返湯を同一の配管で行う。混合返湯管８１は、湯の貯湯タンク２への返湯元を混合湯管６８又は高温給湯管５から分岐した高温返湯管５３のいずれかに切替える第３三方弁８９を有している。温度センサ５２が検出した高温給湯管５中の湯温が所定の温度より低くなると、第３三方弁８９が高温返湯管５３の方に切替えられ、送湯ポンプ８２が駆動される。高温給湯管５中の湯が高温返湯管５３、第３三方弁８９、混合返湯管８１を介して貯湯タンク２の中層部に返される。温度センサ６９が検出した混合湯管６８中の湯温が所定の温度より低くなると、第３三方弁８９が混合返湯管８１の方に切替えられ、送湯ポンプ８２が駆動され、混合湯管６８中の湯が混合返湯管８１、第３三方弁８９を介して貯湯タンク２の中層部に返される。このように、高温給湯管５中の高温湯と混合湯管６８中の混合湯の返湯を同一の配管で行うので低コストになる。このような高温給湯管５中の高温湯と混合湯管６８中の混合湯の返湯を同一の配管で行う構成を上述した第１の実施形態の各変形例に適用してもよい。
【００３７】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、混合湯管６８中の湯温に基づかずに、時間によって送湯ポンプ８２を駆動させて混合湯管６８中の湯と貯湯タンク２中の湯を循環させてもよい。また、第１の実施形態において、高温返湯管５３や送湯ポンプ５４を備えずに高温湯の返湯を行わないようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１ 貯湯式給湯システム
２ 貯湯タンク
３ ヒートポンプ（加熱源）
４ 制御部
５ 高温給湯管
６ 混合給湯管
６１ 高温出湯管
６２ 中温出湯管
６３ 三方弁
６４ 混合弁入湯管
６５ 混合弁入水管
６６ 混合弁
６８ 混合湯管
７１ 給水管
８１ 混合返湯管
８２ 送湯ポンプ
８３ 第２三方弁
８４ 返湯中温管
８５ 返湯低温管
８６ 配管
８９ 第３三方弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、即湯を行う貯湯式給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ヒートポンプによって水を沸かし、貯湯タンクに溜めた湯をカランや食洗機等の湯使用端末に供給する貯湯式給湯システムがある。貯湯タンクは、ヒートポンプと共に屋外に設置されることが多く、タンクから湯の使用端末までの配管距離が長いので、湯を使用しない時間が長くなると配管中の湯温が低下し、湯の使用開始時に配管内に残留している湯が貯湯タンクから送湯された湯に置換されるまで待たねばならない。そこで、配管中の湯温が低下すると送湯ポンプによって配管中の湯を貯湯タンクに返湯し、貯湯タンクの高温湯を配管に送湯して循環させ、配管中の湯温の低下を防ぐことにより、湯の使用開始時に直ぐに高温湯を出湯することができる即湯を行うようにした貯湯式給湯システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような貯湯式給湯システムの例を、図５を参照して説明する。貯湯式給湯システム１０１は、給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンク１０２と、貯湯タンク１０２の水を加熱するヒートポンプ１０３と、ヒートポンプ１０３等の動作を制御する制御部１０４と、貯湯タンク１０２の高温湯を給湯する高温給湯管１０５と、中温の混合湯を給湯する混合給湯管１０６とを備えている。
【０００４】
貯湯タンク１０２の下層部は給水を行なう給水管１７１に接続されている。また、貯湯タンク１０２の下層部は配管１７２を介してヒートポンプ１０３と接続されており、貯湯タンク１０２下層部の水がヒートポンプ１０３で加熱される。ヒートポンプ１０３は加熱した湯を貯湯タンク１０２に送るポンプ１３１を有している。ヒートポンプ１０３は貯湯タンク１０２の上層部と配管１７３を介して接続されており、加熱した湯を貯湯タンク１０２の上層部に供給する。
【０００５】
貯湯タンク１０２の上層部は高温給湯配管１０５を介して高温給湯口１５１と接続されており、高温給湯管１０５には管中の湯温を検出する温度センサ１５２が設けられている。高温給湯管１０５の高温給湯口１５１付近から、高温給湯管１０５中の湯を貯湯タンク１０２に返すための高温返湯管１５３が分岐しており、高温返湯管１５３の途中には送湯ポンプ１５４が設けられている。
【０００６】
混合給湯管１０６は、高温給湯管１０５から分岐した高温出湯管１６１と、貯湯タンク１０２の中層部の湯を取り出す中温出湯管１６２と、高温出湯管１６１と中温出湯管１６２とを接続する三方弁１６３と、三方弁１６３に接続されている混合弁入湯管１６４と、給水管１７１から分岐した混合弁入水管１６５と、混合弁入湯管１６４からの混合湯と混合弁入水管１６５からの給水とを混合する混合弁１６６と、混合弁１６６と混合給湯口１６７とを接続する混合湯管１６８とを有している。混合湯管１６８には管中の湯温を検出する温度センサ１６９が設けられている。
【０００７】
次に、貯湯式給湯システム１０１の動作について説明する。高温給湯口１５１が開かれると、給水管１７１からの給水が給水圧によって貯湯タンク１０２の下層部に入り、貯湯タンク１０２上層部の高温湯が押し上げられて高温給湯管１０５を通って高温給湯口１５１より給湯される。混合給湯管１６７が開かれると、制御部１０４は出湯する混合湯の設定温度に応じて、高温出湯管１６１からの高温湯と、中温出湯管１６２からの中温湯とのいずれかに三方弁１６３を切替え、切替えられた湯と混合弁入水管１６５からの給水とが給水圧によって混合弁１６６へ送られ、混合湯となって混合湯管１６８を通り混合給湯管１６７より給湯される。
【０００８】
制御部１０４は、温度センサ１５２が検出した高温給湯管１０５中の湯温が所定の温度より低くなると送湯ポンプ１５４を駆動させる。高温給湯管１０５中の湯が高温返湯管１５３を介して貯湯タンク１０２の中層部に返され、貯湯タンク１０２の上層部の高温湯が高温給湯管１０５に送られて高温給湯管１０５及び高温返湯管１５３中の湯が循環する。温度センサ１５２が検出する湯温が所定の温度より高くなると送湯ポンプ１５４の駆動を停止する。このようにして、高温給湯管１０５内の湯温が常に所定の温度以上になるので、高温給湯口１５１を開くと直ぐに高温湯が出湯される。
【０００９】
しかしながら、このような貯湯式給湯システム１０１においては、混合湯管１６８中の湯は貯湯タンク１０２に返湯されないので、混合給湯口１６７が開かれても、混合湯管１６８中の湯が新たに混合された混合湯に置換されるまで待たなければならず、利便性が悪い。また、置換されるまで混合湯管１６８中の湯水を捨てなければならないので、湯水が無駄になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１５７５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題を解消するものであり、湯水を無駄にすることなく中温の混合湯を直ぐに出湯することができる貯湯式給湯システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、給水管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯管と、前記貯湯タンクの高温湯又は中温湯と前記給水管からの給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯管と、即湯するために前記混合給湯管中の湯を前記貯湯タンクに戻す混合返湯管と、を備えた貯湯式給湯システムにおいて、前記混合給湯管は、前記貯湯タンクの上層部又は前記高温給湯管に接続された高温出湯管と、前記貯湯タンクの中層部に接続された中温出湯管と、前記高温出湯管と中温出湯管とを接続する三方弁と、前記三方弁に接続され送湯する混合弁入湯管と、前記給水管から分岐した混合弁入水管と、前記混合弁入湯管からの湯と混合弁入水管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、前記混合返湯管は、前記混合湯管から分岐して前記貯湯タンクに接続されており、前記混合湯管中の湯を前記貯湯タンクに送湯する送湯ポンプを有しているものである。
【００１３】
請求項２の発明は、給水管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯管と、前記貯湯タンクの高温湯又は中温湯と前記給水管からの給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯管と、即湯するために前記混合給湯管中の湯を前記貯湯タンクに戻す混合返湯管と、を備えた貯湯式給湯システムにおいて、前記混合給湯管は、前記貯湯タンクの上層部又は前記高温給湯管に接続された高温出湯管と、前記貯湯タンクの中層部に接続された中温出湯管と、前記高温出湯管と中温出湯管とを接続する三方弁と、前記三方弁に接続され送湯する混合弁入湯管と、前記給水管から分岐した混合弁入水管と、前記混合弁入湯管からの湯と混合弁入水管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、前記混合返湯管は、前記混合湯管から分岐して前記混合弁入水管に接続され、前記混合湯管中の湯を前記混合弁入水管に送湯する送湯ポンプを有しているものである。
【００１４】
請求項３の発明は、給水管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯管と、前記貯湯タンクの高温湯又は中温湯と前記給水管からの給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯管と、即湯するために前記混合給湯管中の湯を前記貯湯タンクに戻す混合返湯管と、を備えた貯湯式給湯システムにおいて、前記混合給湯管は、前記貯湯タンクの上層部又は前記高温給湯管に接続された高温出湯管と、前記貯湯タンクの中層部に接続された中温出湯管と、前記高温出湯管と中温出湯管とを接続する三方弁と、前記三方弁に接続され送湯する混合弁入湯管と、前記給水管から分岐した混合弁入水管と、前記混合弁入湯管からの湯と混合弁入水管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、前記混合返湯管は、前記混合湯管から分岐し、混合湯の返湯先を切替える第２三方弁を介して前記貯湯タンクに繋がる返湯中温管と前記給水管に繋がる返湯低温管とに分岐し、前記混合湯管中の湯を前記返湯中温管又は返湯低温管に送湯する送湯ポンプを有し、前記返湯中温管が前記混合弁入水管に配管によって接続されているものである。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の貯湯式給湯システムにおいて、前記混合返湯管は、湯の貯湯タンクへの返湯元を前記混合湯管又は高温給湯管から分岐した高温返湯管のいずれかに切替える第３三方弁を有したものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、送湯ポンプによって温度の低下した混合湯管中の湯が貯湯タンクに返湯され、貯湯タンク中の高温湯、中温湯及び給水の混合湯が混合湯管に送湯されて混合湯管中の湯温が保持されるので、混合湯管の出湯口を開くと直ぐに中温の混合湯が出湯される。また、混合湯管と貯湯タンク中の湯水を循環させて捨てないので、湯水を無駄にすることがない。
【００１７】
請求項２の発明によれば、混合弁入水管を介して混合湯管中の湯を貯湯タンクに返湯するので、請求項１と同様の効果を得ることができる。また、混合返湯管が貯湯タンクに接続されずに混合弁入水管に接続されるので、混合返湯管の長さが短かくてよく、低コストにすることができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、第２三方弁を介して混合湯管中の湯を貯湯タンクに返湯するので、請求項１と同様の効果を得ることができる。また、混合湯管中の混合湯の温度に応じて返湯先を貯湯タンクの中層部か給水管のいずれかに切替えることができるので、貯湯タンク中の湯温分布が乱されずに温度成層が維持され易く、高温湯、中温湯を効率良く出湯することができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、高温給湯管中の高温湯と混合湯管中の混合湯の返湯を同一の配管で行うので、低コストになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る貯湯式給湯システムの構成図。
【図２】同上実施形態の第１の変形例に係る貯湯式給湯システムの構成図。
【図３】同上実施形態の第２の変形例に係る貯湯式給湯システムの構成図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る貯湯式給湯システムの構成図。
【図５】従来の貯湯式給湯システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る貯湯式給湯システム（以下、給湯システムと記す）について、図１を参照して説明する。給湯システム１は、給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンク２と、貯湯タンク２の水を加熱するヒートポンプ（加熱源）３と、ヒートポンプ３等の動作を制御する制御部４と、貯湯タンク２中の高温湯を給湯する高温給湯管５と、貯湯タンク２中の湯と給水との混合湯を給湯する混合給湯管６とを備えている。ここで、高温湯は概ね７５℃以上であり、混合湯は概ね３５〜４５℃である。
【００２２】
貯湯タンク２は、側壁に上部から下部にかけて、複数の温度センサ２１を有しており、制御部４は、温度センサ２１が検出した湯温から貯湯タンク２内の湯量を検知する。貯湯タンク２の下層部は、給水を行なう給水管７１に接続されている。また、貯湯タンク２の下層部は、配管７２を介してヒートポンプ３と接続されており、貯湯タンク２の下層の水がヒートポンプ３で加熱される。ヒートポンプ３は、加熱した湯を貯湯タンク２に送るポンプ３１を有している。ヒートポンプ３は、貯湯タンク２の上層部と配管７３を介して接続されており、加熱した湯を貯湯タンク２の上層部に供給する。
【００２３】
貯湯タンク２の上層部は、高温給湯配管５を介して高温給湯口５１と接続されており、高温給湯管５には管中の湯温を検出する温度センサ５２が設けられている。高温給湯管５の高温給湯口５１付近から、高温給湯管５中の湯を貯湯タンク２に返湯するための高温返湯管５３が分岐しており、高温返湯管５３の途中には送湯ポンプ５４が設けられている。
【００２４】
混合給湯管６は、高温給湯管５から分岐した高温出湯管６１と、貯湯タンク２の中層部の湯を取り出す中温出湯管６２と、高温出湯管６１と中温出湯管６２とを接続する三方弁６３と、三方弁６３に接続されている混合弁入湯管６４と、給水管７１から分岐した混合弁入水管６５と、混合弁入湯管６４からの混合湯と混合弁入水管６５からの給水とを混合する混合弁６６と、混合弁６６と混合給湯口６７とを接続する混合湯管６８とを有している。高温出湯管６１は、高温給湯管５から分岐せずに貯湯タンク２の上層部に接続されていてもよい。混合湯管６８には管中の湯温を検出する温度センサ６９が設けられている。混合湯管６８の混合給湯口６７付近から、混合湯管６８中の湯を貯湯タンク２に返湯するための混合返湯管８１が分岐しており、混合返湯管８１の途中には送湯ポンプ８２が設けられている。送湯ポンプ５４及び送湯ポンプ８２は、停止時に管内の湯が逆流しない構成になっている。
【００２５】
次に、給湯システム１の動作について説明する。高温給湯口５１が開かれると、給水管７１からの給水が給水圧によって貯湯タンク２の下層部に入り、貯湯タンク２の上層部の高温湯が押し上げられて高温給湯管５を通って高温給湯口５１より給湯される。混合給湯口６７が開かれると、制御部４は、ユーザが制御盤（図示せず）によって設定した混合湯の設定温度が、貯湯タンク２の中層部の湯温よりも高い場合は三方弁６３を高温出湯管６１側に切替え、貯湯タンク２の中層部の湯温よりも低い場合は三方弁６３を中温出湯管６２側に切替える。切替えられた出湯管からの湯と混合弁入水管６５からの給水とが給水圧によって混合弁６６へ送られ、混合湯となって混合湯管６８を通り混合給湯口６７より給湯される。このとき、制御部４は、温度センサ６９が検出した混合湯の湯温が、設定温度になるように混合弁入湯管６４からの湯と混合弁入水管６５からの給水の混合割合を混合弁６６によって調整する。混合湯の湯温が低い場合には、混合弁入湯管６４からの湯の混合割合を大きくし、混合湯の湯温が高い場合には、混合弁入水管６５からの給水の混合割合を大きくする。
【００２６】
また、制御部４は、温度センサ２１が検出した湯温に基づいて貯湯タンク２内の湯量が所定量より少ないと判断すると、ポンプ３１を駆動し貯湯タンク２の下層部の給水を、配管７２を通して吸引し、ヒートポンプ３で加熱して配管７３を通して貯湯タンク２の上層部に供給する。制御部４は、貯湯タンク２内の湯量が所定量に増加するまで、ポンプ３１の駆動と給水の加熱を続ける。
【００２７】
また、温度センサ５２が検出した高温給湯管５中の湯温が所定の温度より低くなると、送湯ポンプ５４が駆動される。高温給湯管５中の湯が高温返湯管５３を介して貯湯タンク２の中層部に返され、貯湯タンク２の上層部の高温湯が高温給湯管５に送られて高温給湯管５及び高温返湯管５３中の湯が循環する。温度センサ５２が検出する湯温が所定の温度より高くなると送湯ポンプ５４の駆動が停止される。このようにして、高温給湯管５中の湯温が常に所定の温度以上になるので、高温給湯口５１を開くと直ぐに高温湯が出湯される。
【００２８】
また、温度センサ６９が検出した混合湯管６８中の湯温が所定の温度より低くなると、送湯ポンプ８２が駆動され、混合湯管６８中の湯が混合返湯管８１を介して貯湯タンク２の中層部に返される。この中層部に返される湯によって、貯湯タンク２の上層部の高温湯が高温出湯管６１から、中層部の中温湯が中温出湯管６２から、図中の矢印Ａの経路に沿って三方弁６３、混合弁入湯管６４を介して混合弁６６に送湯される。また、下層部の水が給水管７１から、図中の矢印Ｂの経路に沿って混合弁入水管６５を介して混合弁６６に送湯される。このとき、制御部４は、混合湯の設定温度に応じて、高温出湯管６１と、中温出湯管６２とのいずれかの出湯管に三方弁６３を切替える。また、制御部４は、温度センサ６９が検出する混合湯の湯温が、設定温度になるように、混合弁入湯管６４からの湯と混合弁入水管６５からの給水の混合割合を混合弁６６によって調整する。
【００２９】
温度センサ６９が検出する湯温が混合湯の設定温度になると送湯ポンプ８２の駆動を停止する。このようにして、混合湯管６８中の湯温が常に設定温度になるので、混合給湯口６７を開くと直ぐに設定温度の混合湯が出湯されるので利便性が良くなる。また、湯水を無駄にすることがない。また、湯温の不足分に応じて高温湯を使用するので、エネルギーの無駄がない。
【００３０】
（第１の変形例）
次に、本実施形態の第１の変形例について図２を参照して説明する。本変形例では、混合湯管６８中の混合湯の返湯先が実施形態と異なっている。混合返湯管８１は、貯湯タンク２に接続されずに混合弁入水管６５に接続されている。送湯ポンプ８２が駆動されると、混合湯管６８中の湯の一部は、図中の矢印Ｃの経路に沿って混合返湯管８１と混合弁入水管６５とを介して混合弁６６に送湯される。混合湯管６８中の湯の残りは、図中の矢印Ｄの経路に沿って混合返湯管８１、混合弁入水管６５、給水管７１を介して貯湯タンク２の下層部に送湯され、高温出湯管６１又は中温出湯管６２を通って三方弁６３、混合弁入湯管６４を介して混合弁６６に送湯される。制御部４は、温度センサ６９が検出する混合湯の湯温が、設定温度になるように、混合弁入湯管６４からの湯と混合弁入水管６５からの給水の混合割合を混合弁６６によって調整する。
【００３１】
このようにして、第１の実施形態と同様に混合湯管６８中の湯温が常に設定温度になるので、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、循環で発生する返湯の一部を混合弁６６に入れる水として利用することにより、返湯は水よりも温度が高いので、混合湯を設定温度にするために必要な高温の湯量を少なくすることが可能となり、貯湯タンク２に貯めている高温湯の使用を少なくすることができる。また、混合返湯管８１が貯湯タンク２に接続されずに混合弁入水管６５に接続されるので、混合返湯管８１の長さが短くなり、低コストになる。
【００３２】
（第２の変形例）
次に、本実施形態の第２の変形例について図３を参照して説明する。本変形例では、混合湯管６８中の混合湯の返湯先が実施形態と異なっている。混合返湯管８１は、混合湯の返湯先を切替える第２三方弁８３を有し、第２三方弁８３を介して貯湯タンク２の中層部に繋がる返湯中温管８４と給水管７１に繋がる返湯低温管８５とに分岐している。返湯中温管８４は、配管８６によって混合弁入水管６５に接続されている。返湯中温管８４と返湯低温管８５には、貯湯タンク２及び給水管７１からの逆流を防止する逆止弁８７、８７が設けられている。また、混合弁入水管６５に開閉弁８８が設けられている。第２三方弁８３は、返湯される混合湯の湯温に基づいて、返湯先を返湯中温管８４又は返湯低温管８５に切替える。
【００３３】
次に、給湯システム１の動作について説明する。温度センサ６９が検出した混合湯管６８中の湯温が所定の温度より低くなると送湯ポンプ８２が駆動される。このとき、混合湯管６８中の湯温が、第２三方弁８３を切替える予め定められた基準温度より高い場合には、第２三方弁８３は返湯中温管８４の方に切替えられる。このとき、給水管７１から混合弁入水管６５への送湯を防止するために開閉弁８８が閉じられる。混合湯管６８中の混合湯の一部は、混合返湯管８１、第２三方弁８３を通り、以降、図中の矢印Ｅに沿って配管８６、混合弁入水管６５を介して混合弁６６に送湯される。混合湯管６８中の混合湯の残りは、混合返湯管８１、第２三方弁８３を通り、以降、図中の矢印Ｆに沿って、返湯中温管８４を介して貯湯タンク２の中層部に送湯され、高温出湯管６１又は中温出湯管６２を通って三方弁６３、混合弁入湯管６４を介して混合弁６６に送湯される。このとき、貯湯タンク２から給水管７１、混合弁入水管６５を介して混合弁６６へ送湯される経路は開閉弁８８によって閉じられる。
【００３４】
混合湯管６８中の湯温が、第２三方弁８３を切替える予め定められた基準温度より低い場合には、第２三方弁８３は返湯低温管８５の方に切替えられる。このとき、開閉弁８８は開かれる。混合湯管６８中の混合湯の一部は、混合返湯管８１、第２三方弁８３を通り、以降、図中の矢印Ｇに沿って返湯低温管８５、給水管７１、混合弁入水管６５を介して混合弁６６に送湯される。混合湯管６８中の混合湯の残りは、混合返湯管８１、第２三方弁８３、返湯低温管８５、給水管７１を介して貯湯タンク２の下層部に送湯され、高温出湯管６１又は中温出湯管６２を通って三方弁６３、混合弁入湯管６４を介して混合弁６６に送湯される。制御部４は、温度センサ６９が検出する混合湯の湯温が、設定温度になるように、混合弁入湯管６４からの湯と混合弁入水管６５からの給水の混合割合を混合弁６６によって調整する。
【００３５】
このようにして、第１の実施形態と同様に混合湯管６８中の湯温が常に設定温度になるので、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、混合湯管６８中の混合湯の温度に応じて返湯先を貯湯タンク２の中層部か給水管７１のいずれかに切替えるので、貯湯タンク２中の湯温分布が乱されず温度成層が維持され易く、高温湯、中温湯を効率良く出湯することができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る給湯システムについて、図４を参照して説明する。本実施形態では、高温給湯管５中の高温湯と混合湯管６８中の混合湯の返湯を同一の配管で行う。混合返湯管８１は、湯の貯湯タンク２への返湯元を混合湯管６８又は高温給湯管５から分岐した高温返湯管５３のいずれかに切替える第３三方弁８９を有している。温度センサ５２が検出した高温給湯管５中の湯温が所定の温度より低くなると、第３三方弁８９が高温返湯管５３の方に切替えられ、送湯ポンプ８２が駆動される。高温給湯管５中の湯が高温返湯管５３、第３三方弁８９、混合返湯管８１を介して貯湯タンク２の中層部に返される。温度センサ６９が検出した混合湯管６８中の湯温が所定の温度より低くなると、第３三方弁８９が混合返湯管８１の方に切替えられ、送湯ポンプ８２が駆動され、混合湯管６８中の湯が混合返湯管８１、第３三方弁８９を介して貯湯タンク２の中層部に返される。このように、高温給湯管５中の高温湯と混合湯管６８中の混合湯の返湯を同一の配管で行うので低コストになる。このような高温給湯管５中の高温湯と混合湯管６８中の混合湯の返湯を同一の配管で行う構成を上述した第１の実施形態の各変形例に適用してもよい。
【００３７】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、混合湯管６８中の湯温に基づかずに、時間によって送湯ポンプ８２を駆動させて混合湯管６８中の湯と貯湯タンク２中の湯を循環させてもよい。また、第１の実施形態において、高温返湯管５３や送湯ポンプ５４を備えずに高温湯の返湯を行わないようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１ 貯湯式給湯システム
２ 貯湯タンク
３ ヒートポンプ（加熱源）
４ 制御部
５ 高温給湯管
６ 混合給湯管
６１ 高温出湯管
６２ 中温出湯管
６３ 三方弁
６４ 混合弁入湯管
６５ 混合弁入水管
６６ 混合弁
６８ 混合湯管
７１ 給水管
８１ 混合返湯管
８２ 送湯ポンプ
８３ 第２三方弁
８４ 返湯中温管
８５ 返湯低温管
８６ 配管
８９ 第３三方弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯管と、前記貯湯タンクの高温湯又は中温湯と前記給水管からの給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯管と、即湯するために前記混合給湯管中の湯を前記貯湯タンクに戻す混合返湯管と、を備えた貯湯式給湯システムにおいて、
前記混合給湯管は、前記貯湯タンクの上層部又は前記高温給湯管に接続された高温出湯管と、前記貯湯タンクの中層部に接続された中温出湯管と、前記高温出湯管と中温出湯管とを接続する三方弁と、前記三方弁に接続され送湯する混合弁入湯管と、前記給水管から分岐した混合弁入水管と、前記混合弁入湯管からの湯と混合弁入水管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、
前記混合返湯管は、前記混合湯管から分岐して前記貯湯タンクに接続されており、前記混合湯管中の湯を前記貯湯タンクに送湯する送湯ポンプを有していることを特徴とする貯湯式給湯システム。
【請求項２】
給水管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯管と、前記貯湯タンクの高温湯又は中温湯と前記給水管からの給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯管と、即湯するために前記混合給湯管中の湯を前記貯湯タンクに戻す混合返湯管と、を備えた貯湯式給湯システムにおいて、
前記混合給湯管は、前記貯湯タンクの上層部又は前記高温給湯管に接続された高温出湯管と、前記貯湯タンクの中層部に接続された中温出湯管と、前記高温出湯管と中温出湯管とを接続する三方弁と、前記三方弁に接続され送湯する混合弁入湯管と、前記給水管から分岐した混合弁入水管と、前記混合弁入湯管からの湯と混合弁入水管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、
前記混合返湯管は、前記混合湯管から分岐して前記混合弁入水管に接続され、前記混合湯管中の湯を前記混合弁入水管に送湯する送湯ポンプを有していることを特徴とする貯湯式給湯システム。
【請求項３】
給水管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯管と、前記貯湯タンクの高温湯又は中温湯と前記給水管からの給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯管と、即湯するために前記混合給湯管中の湯を前記貯湯タンクに戻す混合返湯管と、を備えた貯湯式給湯システムにおいて、
前記混合給湯管は、前記貯湯タンクの上層部又は前記高温給湯管に接続された高温出湯管と、前記貯湯タンクの中層部に接続された中温出湯管と、前記高温出湯管と中温出湯管とを接続する三方弁と、前記三方弁に接続され送湯する混合弁入湯管と、前記給水管から分岐した混合弁入水管と、前記混合弁入湯管からの湯と混合弁入水管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、
前記混合返湯管は、前記混合湯管から分岐し、混合湯の返湯先を切替える第２三方弁を介して前記貯湯タンクに繋がる返湯中温管と前記給水管に繋がる返湯低温管とに分岐し、前記混合湯管中の湯を前記返湯中温管又は返湯低温管に送湯する送湯ポンプを有し、
前記返湯中温管が前記混合弁入水管に配管によって接続されていることを特徴とする貯湯式給湯システム。
【請求項４】
前記混合返湯管は、湯の貯湯タンクへの返湯元を前記混合湯管又は高温給湯管から分岐した高温返湯管のいずれかに切替える第３三方弁を有したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項１】
給水管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯管と、前記貯湯タンクの高温湯又は中温湯と前記給水管からの給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯管と、即湯するために前記混合給湯管中の湯を前記貯湯タンクに戻す混合返湯管と、を備えた貯湯式給湯システムにおいて、
前記混合給湯管は、前記貯湯タンクの上層部又は前記高温給湯管に接続された高温出湯管と、前記貯湯タンクの中層部に接続された中温出湯管と、前記高温出湯管と中温出湯管とを接続する三方弁と、前記三方弁に接続され送湯する混合弁入湯管と、前記給水管から分岐した混合弁入水管と、前記混合弁入湯管からの湯と混合弁入水管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、
前記混合返湯管は、前記混合湯管から分岐して前記貯湯タンクに接続されており、前記混合湯管中の湯を前記貯湯タンクに送湯する送湯ポンプを有していることを特徴とする貯湯式給湯システム。
【請求項２】
給水管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯管と、前記貯湯タンクの高温湯又は中温湯と前記給水管からの給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯管と、即湯するために前記混合給湯管中の湯を前記貯湯タンクに戻す混合返湯管と、を備えた貯湯式給湯システムにおいて、
前記混合給湯管は、前記貯湯タンクの上層部又は前記高温給湯管に接続された高温出湯管と、前記貯湯タンクの中層部に接続された中温出湯管と、前記高温出湯管と中温出湯管とを接続する三方弁と、前記三方弁に接続され送湯する混合弁入湯管と、前記給水管から分岐した混合弁入水管と、前記混合弁入湯管からの湯と混合弁入水管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、
前記混合返湯管は、前記混合湯管から分岐して前記混合弁入水管に接続され、前記混合湯管中の湯を前記混合弁入水管に送湯する送湯ポンプを有していることを特徴とする貯湯式給湯システム。
【請求項３】
給水管に接続され給水と加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの水を加熱する加熱源と、前記加熱源の動作を制御する制御部と、前記貯湯タンクの高温湯を給湯する高温給湯管と、前記貯湯タンクの高温湯又は中温湯と前記給水管からの給水とを混合した混合湯を給湯する混合給湯管と、即湯するために前記混合給湯管中の湯を前記貯湯タンクに戻す混合返湯管と、を備えた貯湯式給湯システムにおいて、
前記混合給湯管は、前記貯湯タンクの上層部又は前記高温給湯管に接続された高温出湯管と、前記貯湯タンクの中層部に接続された中温出湯管と、前記高温出湯管と中温出湯管とを接続する三方弁と、前記三方弁に接続され送湯する混合弁入湯管と、前記給水管から分岐した混合弁入水管と、前記混合弁入湯管からの湯と混合弁入水管からの給水とを混合する混合弁と、この混合弁による混合湯を出湯する混合湯管と、を有し、
前記混合返湯管は、前記混合湯管から分岐し、混合湯の返湯先を切替える第２三方弁を介して前記貯湯タンクに繋がる返湯中温管と前記給水管に繋がる返湯低温管とに分岐し、前記混合湯管中の湯を前記返湯中温管又は返湯低温管に送湯する送湯ポンプを有し、
前記返湯中温管が前記混合弁入水管に配管によって接続されていることを特徴とする貯湯式給湯システム。
【請求項４】
前記混合返湯管は、湯の貯湯タンクへの返湯元を前記混合湯管又は高温給湯管から分岐した高温返湯管のいずれかに切替える第３三方弁を有したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の貯湯式給湯システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１１２２３８（Ｐ２０１１−１１２２３８Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６６９５７（Ｐ２００９−２６６９５７）
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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