JP2003294251A - 貯湯式給湯床暖房システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 貯湯タンク内のほぼ全量の湯（熱）をすべて
床暖房又は給湯に有効に使いきること。ヒートポンプに
よる効率の良い加熱方式を実現すること。 【解決手段】 貯湯タンク２内の上部の床暖房用の高温
の湯が貯湯される高温湯領域Ｓ１に、床暖房用循環パイ
プ５の往路側に供給される熱媒と高温湯領域Ｓ１の湯と
の間で熱交換を行なう熱交換部７を配置する。貯湯タン
ク２の下端部に給水管８からの水を取り入れる水取り入
れ口９を設け、貯湯タンク２に床暖房用循環パイプ５の
復路５ｂ側に戻される熱媒の温度近くの温度の湯を取り
出すための湯取り出し口１０を設け、先端部が出湯端末
３に接続される給湯配管４を湯取り出し口１０に接続す
ると共に、給湯配管４の湯取り出し口１０と出湯端末３
との途中に湯水混合弁１２を介して給水管８を接続し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、出湯と床暖房の両
方を行なうことが可能な貯湯式給湯床暖房システムに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、加熱部にて加熱した湯を貯溜する
貯湯タンクに、出湯端末に湯を供給する給湯配管を貯湯
タンクの上端部に接続し、一方、上記貯湯タンク内に床
暖房用循環パイプの熱交換部を配置して、貯湯タンク内
の高温の湯と床暖房用循環パイプ内を循環する熱媒との
間で熱交換を行なうようにした貯湯式給湯床暖房システ
ムが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、貯湯タンク
内の湯の温度は上層部で最も高く、中層部ではそれより
も低くなり、下層部では最も低くなっているが、従来で
は、貯湯タンクの湯を貯湯タンクの上層領域から取り出
して給水管からの低温水と混合して所定温度にして出湯
端末へ供給するようにしているため、出湯と床暖房とを
同時に行なう場合にあっては、出湯によって上層部の高
温の湯が使用されてしまい、この高温の湯を床暖房のた
めに利用できなくなるため、従来では貯湯タンク内の湯
水を加熱部によって加熱する必要が生じる。しかも、貯
湯タンクの上層部から出湯がされると、貯湯タンクの下
端部からその使用分だけ市水（低温水）が供給されるた
め、貯湯タンクの上層部の湯の温度が低くなり、貯湯タ
ンク内部にはまだ給湯に利用できる温度の湯が残ってい
るにもかかわらず、加熱部によって上層部を床暖房が可
能な温度（例えば、９０℃前後）まで加熱する必要が生
じ、このため主貯湯タンク内部のほぼ全量の湯（熱）を
有効に利用できないという欠点がある。

【０００４】そのうえ、従来では貯湯タンク内部に給湯
に利用できる温度の湯が残った状態であるにもかかわら
ず加熱を行なうために、例えばヒートポンプ式の加熱方
式を採用できないという問題がある。つまり、ヒートポ
ンプはその入口水温が低いほどＣＯＰ｛冷媒が凝縮する
際に放出する熱量／圧縮機動力｝が高くなるという特性
を有するが、従来のように床暖房用循環パイプの往路側
の加熱温度よりも低いが、給湯に利用できる温度以上の
湯（例えば６０℃前後）を加熱する場合は、ヒートポン
プの入口水温が高くなるためにＣＯＰが低下して、加熱
効率がきわめて悪くなり、この結果従来ではヒートポン
プによる加熱方式は採用できないものであった。

【０００５】本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて
発明したものであって、その目的とするところは、貯湯
タンク内のほぼ全量の湯（熱）をすべて床暖房又は給湯
に有効に使いきることができると共に、ヒートポンプに
よる効率の良い加熱方式を実現できる貯湯式給湯床暖房
システムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明にあっては、加熱部１にて加熱した湯を貯溜す
る貯湯タンク２を備えると共に、出湯端末３に湯を供給
する給湯配管４を接続すると共に、床暖房を行なうため
の熱媒を循環させる床暖房用循環パイプ５の熱交換部７
を貯湯タンク２内の上部の床暖房用の高温の湯が貯湯さ
れる高温湯領域Ｓ１に配置し、貯湯タンク２の下端部に
給水管８からの水を取り入れる水取り入れ口９を設け、
貯湯タンク２に床暖房用循環パイプ５の復路５ｂ側に戻
される熱媒の温度近くの温度の湯を取り出すための湯取
り出し口１０を設け、先端部が出湯端末３に接続される
給湯配管４を湯取り出し口１０に接続すると共に、給湯
配管４の湯取り出し口１０と出湯端末３との途中に湯水
混合弁１２を介して給水管８を接続したことを特徴とし
ており、このように構成することで、貯湯タンク２の湯
取り出し口１０からは床暖房用循環パイプ５の復路５ｂ
側に戻される熱媒の温度近くの温度の湯が取り出される
こととなる。これにより出湯時には貯湯タンク２内の高
温湯領域Ｓ１の湯を使用しなくても済むようになり、そ
の高温の湯をそのまま床暖房の熱源として利用できるよ
うになる。しかも、熱交換部７から下降してくる湯が貯
湯タンク２内の高温の湯を押し上げることで、床暖房用
循環パイプ５の往路５ａ側を加熱するための高温の湯を
床暖房の熱交換にすべて有効に利用できるようになる。
従って、従来のように貯湯タンク２内の湯水を加熱部１
によって無駄に加熱する必要がなくなる。さらに、給湯
配管４の湯と給水管８からの水とを混合して出湯するこ
とで、設定された端末出湯温度の湯を継続して供給可能
となり、貯湯タンク２内部のほぼ全量の湯（熱）をすべ
て床暖房又は給湯に有効に使いきることができる。

【０００７】また上記湯取り出し口１０を貯湯タンク２
の側壁２ａの上下方向に間隔をあけて複数設け、各湯取
り出し口１０には各湯取り出し口１０を個別に開閉する
複数の出湯バルブＶと、湯取り出し口１０ごとに湯の温
度を検知する複数の検知手段１３とをそれぞれ設け、湯
の温度を検知手段１３にて検知して任意の設定温度に該
当する出湯バルブＶを開閉制御する制御部１４を設ける
のが好ましく、この場合、出湯によって貯湯タンク２内
の湯量が減り、貯湯タンク２の下端部の水取り入れ口９
から水が供給されて、貯湯タンク２の下層部の低温湯領
域（水道水の温度）Ｓ３が増加して、出湯を行なってい
る湯取り出し口１０の温度が所定温度以下となったとき
にはその湯取り出し口１０を閉じ、検知手段１３によっ
て温度が所定温度以上である別の湯取り出し口１０を検
知して開放することで、高温の湯（９０℃前後）を残し
つつ、設定された端末出湯温度の湯を当該別の湯取り出
し口１０から出湯端末３に継続して供給可能となる。

【０００８】また上記貯湯タンク２の上端部に、貯湯タ
ンク２内の湯を取り出すための副湯取り出し口３２を設
け、副湯取り出し口３２に副給湯配管３０の一端を接続
し、副給湯配管３０の他端を混合弁１１を介して上記給
湯配管４の湯水混合弁１２と湯取り出し口１０との途中
に接続するのが好ましく、この場合、例えば出湯量が増
えて湯取り出し口１０から取り出される湯の温度が所定
温度以下となったとき、或いは端末出湯温度が貯湯タン
ク２内の中間温湯領域（高温湯領域Ｓ１の温度よりも低
く、且つ設定された端末出湯温度よりも高い温度の領
域）Ｓ２の温度よりも高く設定されたときは、混合弁１
１を副給湯配管３０が全開、給湯配管４が全閉となるよ
うに切り替えることにより、貯湯タンク２の上端部の副
湯取り出し口３２から高温の湯を出湯させて、端末出湯
温度に見合った湯を出湯端末３に供給することが可能と
なる。

【０００９】また上記貯湯タンク２の上端部に流路入口
１５、下端部に流路出口１６を設け、これら流路入口１
５と流路出口１６とをタンク外部に配した循環流路１７
を介して接続すると共に、循環流路１７の途中に加熱部
１を設けるのが好ましく、この場合、加熱部１によって
貯湯タンク２内の上層部→中層部→下層部の順に高温の
湯が効率良く溜められる。

【００１０】また上記加熱部１は、ヒートポンプ１８
と、ヒートポンプ１８の熱媒と循環流路１７内に循環す
る湯水との間で熱交換する熱交換器１９とで構成されて
いるのが好ましく、この場合、貯湯タンク２内部のほぼ
全量の湯（熱）をすべて使いきることができるので、加
熱の際には貯湯タンク２内のほぼ全体に水が溜まった状
態で加熱をすることとなるため、入口水温が低いほどＣ
ＯＰが高くなるというヒートポンプの特性を生かした加
熱方式を実現できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実
施形態に基づいて説明する。

【００１２】図１は、加熱部１にて加熱した湯を貯溜す
る貯湯タンク２に、出湯端末３に湯を供給する給湯配管
４を接続すると共に、貯湯タンク２内に床暖房用循環パ
イプ５の熱交換部７を配置して、貯湯タンク２内の高温
の湯と床暖房用循環パイプ５内を循環する熱媒との間で
熱交換を行なう貯湯式給湯床暖房システムの一例を示し
ている。

【００１３】上記熱交換部７は貯湯タンク２内の上層部
の高温湯領域Ｓ１に配置され、床暖房パネル６内に引き
込まれる床暖房用循環パイプ５の往路５ａ側に供給され
る熱媒と高温湯領域Ｓ１の湯との間で熱交換を行なうた
めのものである。熱交換部７の下方には、熱遮蔽板２０
が設けられている。この熱遮蔽板２０は貯湯タンク２内
の他側壁２ｂに面して下り傾斜しており、これにより、
熱交換部７にて生じる低温の下降水流Ｗが高温の湯と混
ざらないようにしながら下降させる働きをする。

【００１４】貯湯タンク２の下端部には水取り入れ口９
が設けられ、給水管８が接続配管を介して水取り入れ口
９に接続されている。接続配管の途中には減圧弁２５、
ストレーナー（ごみ取り）２６とが介設されている。な
お給水管８からは直圧２００ｋＰａ以上の市水が供給さ
れる。

【００１５】貯湯タンク２の一側壁２ａには、床暖房用
循環パイプ５の復路５ｂ側に戻される熱媒の温度近くの
温度の湯を取り出すための湯取り出し口１０が設けられ
ている。本例では、湯取り出し口１０は貯湯タンク２の
一側壁２ａの上下方向に間隔をあけて複数設けられてい
る。各湯取り出し口１０は、それぞれ、出湯バルブＶを
介して１本の給湯配管４に接続されている。給湯配管４
の先端部は逆止弁２７を介して出湯端末３に接続されて
いる。また給湯配管４の湯取り出し口１０と出湯端末３
との途中には、湯水混合弁１２を介して給水管８が接続
されている。図１の例では、湯水混合弁１２の開度を矢
印で示している。この湯水混合弁１２は、予め設定され
る又はリモコン等によって逐次設定される端末出湯温度
に応じて、給湯配管４を全開、給水管８を全閉とする方
向（図１の矢印ｎ１の方向）と、給湯配管４を全閉、給
水管８を全開とする方向（図１の矢印ｎ２の方向）との
間で開度が切り替え可能となっている。

【００１６】また、上記貯湯タンク２の複数の湯取り出
し口１０には、各湯取り出し口１０を個別に開閉する複
数の出湯バルブＶと、湯取り出し口１０ごとに湯の温度
を検知する複数の検知手段１３とがそれぞれ設けられて
いる。本例では検知手段１３は、貯湯タンク２の一側壁
２ａに沿って設けられた上下複数のサーミスタ等の温度
センサＴ（Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔｎ）からなり、貯湯タン
ク２全体の温度分布を把握できるようになっている。こ
こでは１つの温度センサＴと１つの出湯バルブＶを１組
として、貯湯タンク２内の湯取り出し口１０の近くにそ
れぞれ配置されている。そして、設定された任意の温度
に応じた最適な出湯バルブＶを１つ（或いは複数）を選
び、この出湯バルブＶがマイコン等によって構成される
制御部１４（図９）からの制御信号により開放されるこ
とにより、最適な出湯バルブＶから出湯端末３に給湯さ
れるようになっている。

【００１７】また、上記貯湯タンク２の上端部には、貯
湯タンク２内の高温の湯を取り出すための副湯取り出し
口３２が設けられており、この副湯取り出し口３２に副
給湯配管３０の一端が接続され、副給湯配管３０の他端
が混合弁１１を介して上記給湯配管４の湯水混合弁１２
と湯取り出し口１０との途中に接続されている。図１の
例では、混合弁１１の開度を矢印で示している。この混
合弁１１は、設定された端末設定温度に応じて、副給湯
配管３０を全開、給湯配管４を全閉とする方向（図１の
矢印ｍ１の方向）と、副給湯配管３０を全閉、給湯配管
４を全開とする方向（図１の矢印ｍ２の方向）との間で
開度が切り替え可能となっている。

【００１８】さらに、貯湯タンク２の上端部に流路入口
１５が設けられ、貯湯タンク２の下端部には流路出口１
６が設けられ、これら流路入口１５と流路出口１６とは
タンク外部に配した循環流路１７を介して互いに接続さ
れていると共に、この循環流路１７の途中に加熱部１が
設けられている。ここでは、加熱部１は、ヒートポンプ
１８と、ヒートポンプ１８の熱媒と循環流路１７内に循
環する湯水との間で熱交換する熱交換器１９とで構成さ
れている。

【００１９】上記貯湯タンク２内の温度分布の一例を説
明すると、貯湯タンク２の高温湯領域Ｓ１の温度をＡ、
中間温湯領域Ｓ２の温度をＢ、低温湯領域Ｓ３の温度を
Ｃとしたとき、貯湯タンク２からの放熱ロスが少ない場
合は、Ａ＞Ｂ＞Ｃの関係となる。以下において、Ａは床
暖房用循環パイプ５の往路５ａ側の温度であり、例えば
９０℃前後とする。Ｂは湯取り出し口１０から取り出さ
れるタンク出湯温度であり、例えば５７℃前後とする。
Ｃは水道水の温度であり、例えば１０℃前後とする。な
お、タンク出湯温度Ｂは、床暖房用循環パイプ５の復路
５ｂ側の温度δ近くの温度（例えば９０℃よりも低く、
且つ設定された端末出湯温度よりも高い温度、例えば５
７℃前後）とする。以下において、風呂、台所、シャワ
ー等の給湯装置側（出湯端末３）で使用される湯の温度
（端末出湯温度）を例えば、３８℃〜４５℃とする。な
お端末出湯温度の設定は予め設定される場合或いはリモ
コンによって逐次設定される場合のいずれであってもよ
い。

【００２０】次に、本貯湯式給湯床暖房システムの動作
を図２に示す床暖房と給湯の使用パターンを例に挙げて
説明する。図２中の早朝の使用パターンａは床暖房の
み、使用パターンｂはシャンプー等の給湯と床暖房の両
方、夕方以後の使用パターンｃは床暖房のみ、使用パタ
ーンｄは風呂炊きと給湯と床暖房のすべて、蓄熱パター
ンｅは床暖房も出湯も行なわない場合である。

【００２１】先ず、早朝では貯湯タンク２内の湯の温度
はすべて９０℃以上の高温湯領域Ｓ１となっている。つ
まり、早朝使用前は後述のように示すように、深夜電力
を利用して貯湯タンク２内の全量を高温湯領域Ｓ１とな
るようにあらかじめ加熱しておく。上記床暖房のみの使
用パターンａでは、図３に示すように、給湯配管４から
出湯されないように全ての出湯バルブＶ（Ｖ１，Ｖ２，
……，Ｖｎ）を閉じ、床暖房のポンプ５１のみを稼動す
る。これにより、床暖房用循環パイプ５内の熱媒が循環
して、往路５ａ側に供給される熱媒が熱交換部７におい
て貯湯タンク２内の高温の湯（９０℃前後）との間で熱
交換されて床暖房パネル６内へ供給される。そして、床
暖房パネル６を加熱した後の低温となった熱媒（温度
δ：例えば５７℃前後）は床暖房用循環パイプ５の復路
５ｂに戻って熱交換部７において再び高温の湯（９０℃
前後）と熱交換される。このとき図４に示すように、熱
交換されて低温となった湯（５７℃前後）は下降水流Ｗ
となって熱交換部７の下方に配した熱遮蔽板２０に沿っ
て高温の湯と混ざることなく、下層部まで下降してい
き、下層部は中間温湯領域Ｓ２（５７℃前後）となる。
従って、中層部及び上層部の高温湯領域Ｓ１の湯（９０
℃前後）の温度が下がることがないため、床暖房に支障
をきたすことがない。

【００２２】その後、給湯と床暖房の両方を行なう使用
パターンｂ、さらに夕方において風呂炊きと出湯と床暖
房とを行なう使用パターンｃに移行する場合を説明す
る。このとき、貯湯タンク２内の湯の温度分布は、例え
ば上層部が９０℃の高温湯領域Ｓ１、中層部が５７℃前
後の温度を含む中間温湯領域Ｓ２となっているものとす
る。この場合、設定されたタンク出湯温度（例えば、５
７℃前後）に合わせて、上下複数に設けた温度センサＴ
（Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔｎ）が中間温湯領域Ｓ２の湯の温
度（例えば、５７℃前後）を検知し、この温度に該当す
る湯取り出し口１０の出湯バルブＶを開放する。このと
き、５７℃前後の湯取り出し口１０が複数検知されたと
きは、中間温湯領域Ｓ２のうちの最も下に位置する湯取
り出し口１０の出湯バルブＶ５のみ（或いは中間温湯領
域Ｓ２の出湯バルブＶ５、Ｖ６の両方でもよい）を開放
する。また、給湯配管４の混合弁１１を副給湯配管３０
が全閉、給湯配管４が全開となるように図５の矢印ｍ２
方向に切り替えると共に、湯水混合弁１２の開度を調整
して、設定された端末出湯温度（例えば４２℃）となる
ように給湯配管４内の湯（５７℃前後）と給水管８から
の水とを混合して出湯端末３に供給する。このとき、出
湯に使用した分だけ貯湯タンク２の下端部の水取り入れ
口９から市水が供給される。これにより図５のように、
下層部が１０℃程度の低温湯領域Ｓ３となる。

【００２３】その後、貯湯タンク２内の上層部には９０
℃の高温湯領域Ｓ１があり、さらにその下には５７℃前
後の湯を含む中間温湯領域Ｓ２が残っており、中層部及
び下層部は１０℃の低温湯領域Ｓ３となっている場合に
おいて、上記出湯が終了して床暖房のみとなる使用パタ
ーンｄでは、図６に示すように、給湯配管４から出湯さ
れないように全ての出湯バルブＶを閉じ、床暖房のポン
プ５１のみを稼動する。このときは、上層部に残ってい
る高温の湯（９０℃前後）をすべて残らず床暖房に利用
することができる。

【００２４】一方、出湯時において、出湯量が増えて中
間温湯領域Ｓ２の湯（５７℃前後）が熱交換部７のある
上層部まで達したときは、最上部の出湯バルブＶ１のみ
を開いて上層部の湯を出湯用として利用することができ
る。

【００２５】しかして、貯湯タンク２の側壁の任意の位
置から中間温湯領域Ｓ２における５７℃前後の湯を取り
出して使用するので、貯湯タンク２の高温湯領域Ｓ１の
湯は取り出されないため、床暖房に支障をきたさないよ
うにしながら、出湯することができる。しかも、前述の
ように床暖房によって上層部の熱交換部７で生じた５７
℃前後の下降水流Ｗが中間温湯領域Ｓ２まで下降してく
る。ここで給湯に利用される湯の温度は、下降してくる
湯の温度とほぼ同レベル（例えば５７℃前後）であるた
め、その下降水流Ｗをそのまま給湯に利用できるように
なり、またこのとき、下降水流Ｗが高温の湯を押し上げ
るので、貯湯タンク２の上層部は高温湯領域Ｓ１に保た
れ、床暖房の熱交換にすべて有効に利用できるようにな
る。従って、従来のように貯湯タンク２内の湯水を加熱
部１によって無駄に加熱する必要がなくなる。

【００２６】なお、出湯時において設定された端末出湯
温度が中間温湯領域Ｓ２の温度（５７℃前後）以上の場
合、例えば６０℃とされたときには、高温湯領域Ｓ１の
出湯バルブＶを開くか、或いは混合弁１１を副給湯配管
３０が全開、給湯配管４が全閉となるように図６の矢印
ｍ１方向に切り替えることにより、貯湯タンク２の上端
部の副湯取り出し口３２から高温の湯を出湯させて出湯
端末３に供給することが可能となる。

【００２７】また、出湯によって貯湯タンク２内の湯量
が減り、貯湯タンク２の下端部から水が新たに供給され
るが、この下層部の水量が増加するにつれて、中間温湯
領域Ｓ２の下層部分が徐々に上に移動するのに伴い、湯
取り出し口１０のタンク出湯温度が低下してくるが、温
度センサＴによって５７℃前後の湯取り出し口１０を検
知することで、所定温度以下になった湯取り出し口１０
の出湯バルブＶを閉じ、５７℃前後の湯取り出し口１０
を検知してその出湯バルブＶを開放する。このような出
湯バルブＶの切り替えは中間温湯領域Ｓ２が熱交換部７
のある上層部に達するまで繰り返される。これにより、
中間温湯領域Ｓ２の湯を継続して供給可能となる。

【００２８】この結果、本貯湯式給湯床暖房システムで
は、設定された端末出湯温度に見合った湯を出湯端末３
に供給可能としたものでありながら、貯湯タンク２内の
高温の湯をすべて床暖房用として、或いは給湯として有
効に利用できることとなり、エネルギー効率がきわめて
良くなり、従来と比較して電気代を節約できるものであ
る。

【００２９】また、貯湯タンク２内の温度センサＴによ
って貯湯タンク２内の水温が一定温度以下となったこと
を検知したときは、制御部１４は、貯湯タンク２内の湯
を殆んど使いきったと判断して、図２の蓄熱パターンｅ
を実行する。このとき図７に示すように、加熱部１のポ
ンプ５０を稼動して、貯湯タンク２の循環流路１７に循
環する湯水とヒートポンプ１８の熱媒との間で熱交換す
ることにより、貯湯タンク２内の湯水が加熱される。本
例では全ての出湯バルブＶを閉じて、開閉弁４６を開い
て加熱部１のポンプ５０を稼動することで、貯湯タンク
２内に高温の湯を溜めることができる。

【００３０】また本例では、加熱部１としてヒートポン
プ方式を利用している。このヒートポンプ１８の特性を
図８に示す。図８はヒートポンプ１８の入口水温と加熱
時のＣＯＰとの関係を示している。なお、ＣＯＰは、
｛冷媒が凝縮する際に放出する熱量／圧縮機動力｝であ
る。 図８では、ヒートポンプ１８の入口水温が低いほ
ど、ＣＯＰが高くなっている。ヒートポンプ１８の入口
水温が例えば３０℃以下では、ＣＯＰが１．５０以上と
良くなる。しかして、本発明では主貯湯タンク２内部の
ほぼ全量の湯（熱）をすべて使いきることができるの
で、加熱の際には貯湯タンク２内のほぼ全体に水が溜ま
った状態で加熱をするため、ヒートポンプ１８の熱媒と
低温の水との熱交換となり、ヒートポンプ１８の入口水
温が低いほどＣＯＰが高くなるという特性を利用して効
率良く加熱することができる。なお、このヒートポンプ
１８による加熱は、昼夜を問わず、貯湯タンク２内の湯
を使いきった段階で実行されるものである。

【００３１】

【発明の効果】上述のように請求項１記載の発明にあっ
ては、加熱部にて加熱した湯を貯溜する貯湯タンクを備
えると共に、出湯端末に湯を供給する給湯配管を接続す
ると共に、床暖房を行なうための熱媒を循環させる床暖
房用循環パイプの熱交換部を貯湯タンク内の上部の床暖
房用の高温の湯が貯湯される高温湯領域に配置し、貯湯
タンクの下端部に給水管からの水を取り入れる水取り入
れ口を設け、貯湯タンクに床暖房用循環パイプの復路側
に戻される熱媒の温度近くの温度の湯を取り出すための
湯取り出し口を設け、先端部が出湯端末に接続される給
湯配管を湯取り出し口に接続すると共に、給湯配管の湯
取り出し口と出湯端末との途中に湯水混合弁を介して給
水管を接続したので、貯湯タンクの湯取り出し口からは
床暖房用循環パイプの復路側に戻される熱媒の温度近く
の温度の湯が取り出されることとなる。これにより出湯
時には貯湯タンク内の高温湯領域の湯を使用しなくても
済むようになり、その高温の湯をそのまま床暖房の熱源
として利用できるようになる。しかも、熱交換部から下
降してくる湯が貯湯タンク内の高温の湯を押し上げるこ
とで、床暖房用循環パイプの往路側を加熱するための高
温の湯を床暖房の熱交換にすべて有効に利用できるよう
になる。従って、従来のように貯湯タンク内の湯水を加
熱部によって無駄に加熱する必要がなくなる。さらに、
給湯配管の湯と給水管からの水とを混合して出湯するこ
とで、設定された端末出湯温度の湯を継続して出湯端末
に供給可能となる。従って、本貯湯式給湯床暖房システ
ムでは、設定された端末出湯温度に見合った湯を出湯端
末に供給可能としたものでありながら、貯湯タンク内の
高温の湯をすべて床暖房用として、或いは給湯用として
有効に利用できることとなり、エネルギー効率がきわめ
て良くなり、従来と比較して電気代を節約できるもので
ある。

【００３２】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の効果に加えて、湯取り出し口を貯湯タンクの側壁の上
下方向に間隔をあけて複数設け、各湯取り出し口には各
湯取り出し口を個別に開閉する複数の出湯バルブと、湯
取り出し口ごとにタンク出湯温度を検知する複数の検知
手段とをそれぞれ設け、湯の温度を検知手段にて検知し
て任意の設定温度に該当する出湯バルブを開閉制御する
制御部を設けたので、出湯によって貯湯タンク内の湯量
が減り、貯湯タンクの下端部の水取り入れ口から水が供
給されて、貯湯タンクの下層部の低温湯領域が増加し
て、出湯を行なっている湯取り出し口の温度が低下して
きたときその湯取り出し口を閉じ、検知手段によって出
湯温度よりも高く且つ熱交換部の往路側における温度よ
りも低い温度にある湯取り出し口を検知して開放するこ
とで、高温の湯（例えば９０℃前後）を残しつつ、出湯
端末から要求された端末出湯温度の湯を継続して供給可
能となる。

【００３３】また請求項３記載の発明は、請求項１記載
の効果に加えて、貯湯タンクの上端部に、貯湯タンク内
の湯を取り出すための副湯取り出し口を設け、副湯取り
出し口に副給湯配管の一端を接続し、副給湯配管の他端
を混合弁を介して上記給湯配管の湯水混合弁と湯取り出
し口との途中に接続したので、例えば出湯量が増えて湯
取り出し口から取り出される湯の温度が所定温度以下と
なったとき、或いは端末出湯温度が貯湯タンク内の中間
温湯領域（高温湯領域の温度よりも低く、且つ床暖房用
循環パイプの復路側に戻される熱媒の温度近くの温度の
湯が溜められている領域）の温度よりも高く設定された
ときは、混合弁を副給湯配管が全開、給湯配管が全閉と
なるように切り替えることにより、貯湯タンクの上端部
の副湯取り出し口から高温の湯を出湯させて、端末出湯
温度に見合った湯を出湯端末に供給することが可能とな
る。

【００３４】また請求項４記載の発明は、請求項１乃至
請求項３のいずれかに記載の効果に加えて、貯湯タンク
の上端部に流路入口、下端部に流路出口を設け、これら
流路入口と流路出口とをタンク外部に配した循環流路を
介して接続すると共に、循環流路の途中に加熱部を設け
たので、加熱部によって貯湯タンク内の上層部→中層部
→下層部の順に高温の湯を効率良く溜めることができ
る。

【００３５】また請求項５記載の発明は、請求項１又は
請求項４記載の効果に加えて、上記加熱部は、ヒートポ
ンプと、ヒートポンプの熱媒と循環流路内に循環する湯
水との間で熱交換する熱交換器とで構成されているの
で、貯湯タンク内部のほぼ全量の熱（熱）をすべて有効
に使いきることができるので、加熱の際には貯湯タンク
内のほぼ全体に水が溜まった状態で加熱をするため、入
口水温が低いほどＣＯＰが高くなるというヒートポンプ
の特性を生かした加熱方式を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の一例を示す概略構成図であ
る。

【図２】同上の床暖房、給湯の使用パターンの説明図で
ある。

【図３】同上の床暖房のみの使用状態の概略構成図であ
る。

【図４】同上の下降水流の説明図である。

【図５】同上の出湯と床暖房の両方の使用状態の概略構
成図である。

【図６】同上の出湯後において床暖房のみの使用状態の
概略構成図である。

【図７】同上の加熱部により加熱を行なう場合の説明図
である。

【図８】同上のヒートポンプの入口水温とＣＯＰとの関
係を示すグラフである。

【図９】同上の制御部のブロック図である。

【符号の説明】

１ 加熱部 ２ 貯湯タンク ２ａ 一側壁 ２ｂ 他側壁 ３ 出湯端末 ４ 給湯配管 ５ 床暖房用循環パイプ ５ａ 往路 ５ｂ 復路 ７ 熱交換部 ８ 給水管 ９ 水取り入れ口 １０ 湯取り出し口 １１ 混合弁 １２ 湯水混合弁 １３ 検知手段 １４ 制御部 １５ 流路入口 １６ 流路出口 １７ 循環流路 １８ ヒートポンプ １９ 熱交換器 ３０ 副給湯配管 ３２ 副湯取り出し口 Ｓ１ 高温湯領域 Ｓ２ 中間温湯領域 Ｓ３ 低温湯領域 Ｖ 出湯バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川上 享 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 中島 聡 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 3L025 AC01 3L070 AA02 BB14 BB18

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱部にて加熱した湯を貯溜する貯湯タ
   ンクを備えると共に、床暖房を行なうための熱媒を循環
   させる床暖房用循環パイプの熱交換部を貯湯タンク内の
   上部の床暖房用の高温の湯が貯湯される高温湯領域に配
   置し、貯湯タンクの下端部に給水管からの水を取り入れ
   る水取り入れ口を設け、貯湯タンクに床暖房用循環パイ
   プの復路側に戻される熱媒の温度近くの温度の湯を取り
   出すための湯取り出し口を設け、先端部が出湯端末に接
   続される給湯配管を湯取り出し口に接続すると共に、給
   湯配管の湯取り出し口と出湯端末との途中に湯水混合弁
   を介して給水管を接続したことを特徴とする貯湯式給湯
   床暖房システム。
2. 【請求項２】 湯取り出し口を貯湯タンクの側壁の上下
   方向に間隔をあけて複数設け、各湯取り出し口には各湯
   取り出し口を個別に開閉する複数の出湯バルブと、湯取
   り出し口ごとに湯の温度を検知する複数の検知手段とを
   それぞれ設け、湯の温度を検知手段にて検知して任意の
   設定温度に該当する出湯バルブを開閉制御する制御部を
   設けたことを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯床暖
   房システム。
3. 【請求項３】 貯湯タンクの上端部に、貯湯タンク内の
   湯を取り出すための副湯取り出し口を設け、副湯取り出
   し口に副給湯配管の一端を接続し、副給湯配管の他端を
   混合弁を介して上記給湯配管の湯水混合弁と湯取り出し
   口との途中に接続したことを特徴とする請求項１記載の
   貯湯式給湯床暖房システム。
4. 【請求項４】 貯湯タンクの上端部に流路入口、下端部
   に流路出口を設け、これら流路入口と流路出口とをタン
   ク外部に配した循環流路を介して接続すると共に、循環
   流路の途中に加熱部を設けたことを特徴とする請求項１
   乃至請求項３のいずれかに記載の貯湯式給湯床暖房シス
   テム。
5. 【請求項５】 上記加熱部は、ヒートポンプと、ヒート
   ポンプの熱媒と循環流路内に循環する湯水との間で熱交
   換する熱交換器とで構成されていることを特徴とする請
   求項１又は請求項４記載の貯湯式給湯床暖房システム。