JP2005037078A - 給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】 局所式給湯システムにおいても、有効に給湯配管内の給湯水の湯温低下を防止できて、給湯配管内の給湯水を常時一定の湯温に維持することができる給湯システムを得ることにある。
【解決手段】 給湯水を供給する給湯機１と、給湯水を給湯使用箇所５，６，７に供給する給湯配管３Ａ，３Ｂ，３Ｃと、前記給湯機１から出湯された給湯水を再加熱する再加熱装置３１とからなる給湯システム構成としたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、建物内の給湯システム、特に局所式の給湯システムに関するものである。

従来、ビル等の複数階建物における給湯システムは、機械室等に蒸気・温水等を熱源とした熱交換機および貯湯タンクを設置して給湯水をつくり、貯湯槽から建物内の各階使用箇所を経由し、再度貯湯タンクに戻る循環給湯管を配管し、循環ポンプにより強制循環する中央式給湯システムが主流である。この中央式給湯システムは、給湯水温が常にほぼ一定に保たれるメリットがあった。しかし、その反面、システムが複雑であるためイニシャルコストが掛かり、また常時熱源により大容量の給湯水を保温・昇温しているいため、ランニングコストが掛かるといったデメリットがあるため、小規模な給湯システムには不向きであった。

一般に、戸建て住宅や集合住宅の住戸内のような小規模な給湯システムにおいては、局所式給湯システムが採用されることが多い。この局所式給湯システムは、ガス給湯機や電気温水器からキッチン、洗面所、シャワー等の各給湯使用箇所までの給湯配管をヘッダー方式または先分岐方式で接続して、給湯水を供給するシステムである。このような局所式給湯システムでは、イニシャルコストやランニングコストが安いというメリットがある。

ここで、前記ヘッダー配管方式は、一系統を多系統に分岐する分岐ヘッダーを配設し、給湯機と分岐ヘッダーの一次側を給湯主管で接続し、分岐ヘッダー二次側の各接続口と混合水栓やシャワー水栓等の各給湯使用箇所を給湯枝管で１対１に接続する方式である。
また、前記先分岐配管方式は、給湯機から一本の給湯主管を給湯使用箇所付近のそれぞれを通過するように配管し、給湯使用箇所付近のそれぞれで、分岐継手により給湯枝管を分岐し、混合水栓やシャワー水栓等の各給湯使用箇所に接続する方式である。

なお、上記先行技術は当業者一般に知られた技術であって、文献公知発明に係るものではない。

以上のような配管方式を使用する従来の局所式給湯システムでは、中央式給湯システムと異なり、給湯機と給湯使用箇所との間の配管が循環配管となっていないため、一般に、一度給湯機から給湯配管に流入した給湯水を再度給湯機で温めることができない。このため、給湯水を使用しない時間が長時間続くと、管内の給湯水温が低下してしまい、その後に、給湯使用箇所の水栓を開いたときに、冷めた給湯水が吐水されてしまい、使い勝手が悪く問題となっていた。
また、冷めた給湯水が吐水されたとき、使用者は、温かい給湯水が吐水されるまで給湯水を捨て続けているのが通常であり、節水上問題となっていた。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、局所式給湯システムにおいても、有効に給湯配管内の給湯水の湯温低下を防止できて、給湯配管内の給湯水を常時一定の湯温に維持することができる給湯システムを提供することを目的とする。

本発明に係る給湯システムは、給湯水を供給する給湯機と、給湯水を使用箇所に供給する給湯配管と、給湯機から出湯された給湯水を再加熱する再加熱装置とからなるものである。

本発明に係る給湯システムの再加熱装置は、給湯配管に昇温設備を配設したものである。

本発明に係る給湯システムの再加熱装置は、給湯水を貯留する貯湯タンクと、該貯湯タンク内給湯水から給湯配管内の給湯水への熱交換を行う熱交換機構とからなるものである。

この発明によれば、給湯水を供給する給湯機と、給湯水を使用箇所に供給する給湯配管と、給湯機から出湯された給湯水を再加熱する再加熱装置とからなる給湯システムを構成したので、次のような効果が得られる。
・局所式給湯システムにおいても、有効に給湯配管内の給湯水の給湯水温低下を防止できる。
・給湯水の使用が長時間なかったときに給湯使用箇所で水栓を開けた場合でも、すぐに温かい給湯水が出湯するため、従来のように温かい給湯水が出湯してくるまで待つ必要がなくなり、使用者の利便性が大幅に向上する。
・冷めた給湯水が吐水されることが殆どないため、最初の吐出水を捨てることがなくなり、節水に大きな効果がある。
・従来使用されていなかった廃熱を有効利用でき、省エネルギ化に大きく寄与できるという効果がある。

以下、本発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１によるヘッダー配管方式の給湯システムを示すフロー図である。
図１において、１は給湯機、２はその給湯機１に給水する給水管、３Ａは前記給湯機１から給湯水を供給する給湯水供給主管となる給湯配管である。この給湯配管３Ａの二次側には給湯ヘッダー４の一次側が接続されている。その給湯ヘッダー４の二次側には、例えば台所混合水栓や洗面所混合水栓およびシャワー水栓などの給湯使用箇所５，６，７に至る系統別の給湯配管３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが接続されている。前記各給湯配管３Ａ〜３Ｄは、それぞれ同一断面形状をなし、昇温機能および保温機能を有するもので、その配管断面構造については後述する。

そして、前記各給湯配管３Ａ〜３Ｄには温度センサＳ１〜Ｓ４が取り付けられている。これらの温度センサＳ１〜Ｓ４は、前記給湯配管３Ａ〜３Ｄの配管内給湯水温を常時測定するもので、その給湯水温測定信号を制御盤８が入力するようになっている。その制御盤８には、予め給湯水温の設定最高温度と設定最低温度が設定されている。

図３は前記給湯配管３Ａ〜３Ｄの構造の一例を示す断面図である。
図３に示す給湯配管３Ａ〜３Ｄは、配管３０の外周にサーモヒータ３１を巻回し、さらに、その外側に断熱性の高い保温材３２を巻装したものである。したがって、前記サーモヒータ３１は前記給湯機１から出湯された給湯水を再加熱する再加熱装置（昇温設備）となるものである。
このような断面構造の給湯配管３Ａ〜３Ｄにおいて、前記配管３０の外周面に前記温度センサＳ１〜Ｓ４が貼り付けてある。ここで、給湯水は給湯機１から最も離れたところで給湯水温が低下するので、前記温度センサＳ１〜Ｓ４は、各系統内で給湯機１から最も遠い配管部分に貼り付けるのが最適である。例えば、給湯配管３Ａの系統では、給湯ヘッダー４の一次側付近に設置するのが最適であり、他の給湯配管３Ｂ，３Ｃ，３Ｄでは、各給湯使用箇所付近の設置が最適である。

次に上記実施の形態１の動作について説明する。
給湯機１で沸かされた給湯水は、給湯配管３Ａから給湯ヘッダー４を介して各系統の給湯配管３Ｂ〜３Ｄに供給される。各給湯配管３Ａ〜３Ｄ内に供給された給湯水は、それぞれの系統の温度センサＳ１〜Ｓ４によって給湯水温が測定され、その給湯水温測定信号を制御盤８が入力する。

制御盤８では、各温度センサＳ１〜Ｓ４から入力した給湯水温測定情報と設定最低温度とを比較し、給湯水温が設定最低温度を下回ったとき、それを感知した温度センサＳ１〜Ｓ４と対応する系統の給湯配管３Ａ〜３Ｄにおけるサーモヒータ３１への通電を開始する。そして、設定最高温度以上の給湯水温を感知したとき、サーモヒータ３１への通電を停止する制御を行う。つまり、設定最高温度と設定最低温度の間を許容温度範囲とし、各系統の給湯配管３Ａ〜３Ｄ内の給湯水温がその許容温度範囲内となるように制御される。

以上説明した実施の形態１によれば、給湯機１と各給湯使用箇所５〜７とを結ぶ給湯配管３Ａ〜３Ｄ内の給湯水温が温度センサＳ１〜Ｓ４によって常時測定され、その給湯水温測定情報に基づいて前記各給湯配管３Ａ〜３Ｄ内の給湯水温が上述のように設定許容温度範囲内となるように制御する構成としたので、局所式給湯システムにおいても、給湯配管３Ａ〜３Ｄ内の給湯水温の低下を防止できると共に、給湯水使用が長時間なかった後に給湯水使用箇所５〜７で水栓を開けた場合でも、すぐに温かい給湯水を出湯させることができ、そのため、従来のように温かい給湯水が出湯してくるまで待つ必要がなくなり、使用者の利便性が大幅に向上すると共に、節水にも大きく寄与するなどの効果がある。

実施の形態２．
図２は本発明の実施の形態２による先分岐配管方式の給湯システムを示すフロー図であり、図１と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態２では、給湯機１から各給湯水使用箇所５，６，７に至る給湯配管として、給湯機１に一次側が接続された第１の給湯主管３ａの二次側に第１の分岐継手（図示せず）を介して給湯水使用箇所（台所混合水栓）５に至る第１の給湯枝管３ｂおよび第２の給湯主管３ｃの各一次側を接続すると共に、前記第２の給湯主管３ｃの二次側に第２の分岐継手（図示せず）を介して給湯水使用箇所（洗面所混合水栓）６に至る第２の給湯枝管３ｄおよび給湯水使用箇所（シャワー水栓）７に至る第３の給湯主管３ｅの各一次側を接続したものである。なお、この実施の形態２においても、前記各給湯主管３ａ，３ｃ，３ｅおよび給湯枝管３ｂ，３ｄは、図３に示す配管構造のものを適用するものであり、その他の構成は前記実施の形態１と同様である。
したがって、この実施の形態２による先分岐配管方式の給湯システムにおいても、前記実施の形態１と同様の作用効果が得られる。

次に、前記実施の形態１における給湯配管３Ａ〜３Ｄおよび前記実施の形態２における給湯配管（給湯主管３ａ，３ｃ，３ｅおよび給湯枝管３ｂ，３ｄ）の変形例を図４〜図１０に基づいて説明する。
図４に示す給湯配管は、配管３０の管肉内部にサーモヒータ３１を巻回状態に埋め込んで一体形成したものである。この場合、サーモヒータ３１を現場で巻回する作業を省力化できる。
図５に示す給湯配管は、配管３０の管内面に軸方向へ沿って形成される直線リブ状の突条管肉部３０ａに直線状のサーモヒータ３１を埋め込んで一体形成したものである。このような配管構造の給湯配管は、サーモヒータ３１の加熱能力が十分に高い場合に有効である。

図６に示す給湯配管は、配管３０の管内中心部に直線状のサーモヒータ３１をガイド３３で支持して配置したものである。この場合、配管３０の内外面がサーモヒータ３１と直接接触することがなく、配管３０が熱影響を受け難く、配管３０の長寿命化が図れて良い。また、サーモヒータ３１が断線した際の交換時においても、配管３０外面にサーモヒータ３１を巻回した場合では、その巻回部分全体の保温材３２を撤去して交換することになるが、図６の配管構造では、サーモヒータ３１が外部に出てくる部分の保温材３２の撤去のみで済む。さらに、図６の配管構造によれば、サーモヒータ３１によって給湯水を直接昇温できるため、高い熱効率を得ることが期待でき、省エネルギー化が図れる効果もある。

図７〜図９に示す給湯配管は、内層管３０Ａと外層管３０Ｂの二層管構造とし、内層管３０Ａ内に給湯水を流し、内層管３０Ａと外層管３０Ｂとの間の空間を真空層３５とした上で、図７の給湯配管は、内層管３０Ａを螺旋状のサーモヒータ３１が管肉内部に埋め込まれた構造とし、図８の給湯配管は、内層管３０Ａの管内中心部に直線状のサーモヒータ３１をガイドで支持した構造とし、図９の給湯配管は、内層管３０Ａの内面に沿って形成された軸方向のリブ状の突条管肉部内に直線状のサーモヒータ３１を埋め込んだ構造としたものである。

図７〜図９の配管構造によれば、通常の保温材よりも保温効率が高く、比較的長時間給湯水温の低下を防止でき、このため、サーモヒータ３１の通電時間を短縮でき、電気代のランニングコストを低減できる。さらに、保温材３２で保温されるため、さらなる保温効果が期待できる。

前記各実施の形態では、全系統の給湯配管内の給湯水を保温する構成となっているが、サーモヒータ３１の加熱能力が十分に高い場合は、各給湯水使用箇所５〜７付近の給湯配管のみサーモヒータ３１を配設したものとし、それ以外の給湯配管をサーモヒータのない配管としてもよい。また、特に前記実施の形態２による先分岐方式の場合は、給湯主管３ａ，３ｃ，３ｅにサーモヒータ３１を配設したものとし、給湯枝管３ｂ，３ｄをサーモヒータがない配管としてもよい。これらの場合、サーモヒータの巻回作業が軽減され、材料費、設置時の人件費等、イニシャルコストの低減および設置後のランニングコストの低減が図れる。なお、図７〜図９に示す保温効率の高い二層管構造の配管にサーモヒータを配設したものを使用する場合で、サーモヒータが必要ない配管部分については、図１０に示すサーモヒータのない二層管構造の配管を使用するとよい。なお、図７〜図１０において、符号３４はスペーサを示す。

実施の形態３．
図１１は本発明の実施の形態３による給湯システムを示すフロー図であり、図１および図２と同一または相当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態３では、給湯機として、電気温水器のような貯湯槽２０を備え、その貯湯槽２０内に貯湯されている給湯水の熱を利用して給湯配管内の給湯水を昇温する給湯システムとしたものである。
図１１において、２１は貯湯槽２０内に設置されて当該貯湯槽２０内の貯留給湯水中に浸漬させる熱交換コイル（熱交換機構）であり、それらの貯湯槽２０と熱交換コイル２１は、給湯水の再加熱装置を構成するものである。ここで、前記貯湯槽２０の缶体には２箇所に開口が設けられ、その開口に前記熱交換コイル２１の一次側端部および二次側端部が接続されている。

２２は貯湯槽２０の出湯口に一次側が接続された給湯水供給管、２３は貯湯槽２０の前記開口を介して熱交換コイル２１に接続された循環給湯配管であり、この循環給湯配管２３に前記給湯還管２２が逆流防止弁Ｖ１を介して接続されている。そして、前記循環給湯配管２３に各給湯水使用箇所５〜７が接続され、その給湯水使用箇所５〜７で給湯水が使用されたとき、貯湯槽２０内の給湯水が給湯水供給管２２から循環給湯配管２３に供給されるようになっている。また、前記循環給湯配管２３には、循環ポンプＰと温度センサＳ５が配設され、その温度センサＳ５により循環給湯配管２３内の循環給湯水の温度を測定し、その温度測定情報に基づいて制御盤８が循環ポンプを起動・停止制御するようになっている。

すなわち、前記温度センサＳ５による給湯水測定温度が、制御盤８に予め設定された設定最低温度を下回ったとき、循環ポンプＰを起動させる。これにより、循環給湯配管２３内の給湯水が循環し、その循環給湯水は、熱交換コイル２１にて貯湯槽２０内の給湯水との間で熱交換が行われる。
したがって、この実施の形態３による電気温水器のような貯湯槽２０を有した給湯機による給湯システムにおいては、サーモヒータを使用する昇温システムに比べて、微小の電力消費で済むため、大幅にランニングコストの低減が図れる。

なお、この実施の形態３では、貯湯槽２０が熱交換コイル２１を内蔵する構成としたが、熱交換コイル２１を外部に設置し、貯湯槽２０の２つの開口と熱交換器の２つの一次側接続部を配管で接続し、熱交換器の２つの二次側接続部と循環給湯配管２３を接続する構成としてもよい。この場合、熱交換器が腐食等により故障した際の交換が容易に行えるというメリットがある。

実施の形態４．
図１２は本発明の実施の形態４による床暖房廃熱利用による昇温方式の給湯システムを示すフロー図であり、図１，２と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態４では、給湯機１の出湯口に接続された給湯管３と各給湯水使用箇所５〜７とを給湯枝管５ａ〜７ａで接続すると共に、床暖房設備２４が熱源とする給湯機１からの温水の廃熱（床暖房廃熱）を利用して給湯水と熱交換を行わせて給湯水を昇温するシステム構成としたものである。ここで、前記床暖房設備２４には、給湯機１からの温水を循環させる温水往管２５と温水還管２６が接続されている。そして、温水還管２６を給湯枝管５ａ〜７ａの近傍に迂回させ、その迂回部分において、熱交換器（熱交換機構）２７〜２９により熱交換を行うことにより、給湯水の昇温を行うものである。

以上説明した実施の形態４によれば、冬期の床暖房廃熱を利用して給湯水を昇温できるので、給湯水昇温のためのランニングコストを低減できる。なお、この実施の形態４では、給湯配管が先分岐配管方式の場合の適用例であるが、ヘッダー配管方式においても同様に適用可能である。
また、給湯配管が先分岐配管方式の場合は、給湯主管の配管ルートに温水還管を併走させて熱交換を行うようにしてもよい。床暖房の温水熱源と給湯水の熱源は同一の給湯機であることが通常であるが、温水還管の配管ルートが給湯主管の配管ルートに近い位置を通る場合においては、特に有効な給湯水昇温を行うことができる。

なお、床暖房の温水廃熱を利用した給湯システムは、冬期で、かつ居住者が活動している時間帯のみの使用であるが、前述のサーモヒータを使用する昇温システムと組み合わせたシステム構成とすることが望ましい。この場合、一年を通じて安定した給湯水温度を維持でき、しかも、サーモヒータのみのシステムに比べ、サーモヒータへの電源供給量を節約でき、ランニングコストの低減が図れる。

実施の形態５．
図１３は本発明の実施の形態５による給湯システムを示すフロー図であって、浴槽の残り湯利用による昇温システム構成としたものであり、前記各実施の形態といずれかと同一相当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態５では、給湯機１と浴槽４０とを浴槽水循環往管４１および浴槽水循環還管４２によって接続している。そして、浴槽水循環往管４１および浴槽水循環還管４２には、自動三方弁（電磁式、電動式、空圧式、油圧式のいずれでも可）４３，４４を介してループ配管４５が接続してある。そのループ配管４５は、給湯主管３ａと併走するように配管され、その併走部分の給湯主管３ａとループ配管４５に熱交換機構４６を設け、かつ、前記浴槽水循環還管４２に循環ポンプＰを設けると共に、前記ループ配管４５には温度センサＳを設け、その温度センサＳによる循環浴槽水の測定温度情報に基づいて制御盤８で自動三方弁４３，４４および循環ポンプＰの自動制御を行うシステム構成としている。

ここで、一般に給湯機での浴槽水の追い焚きでは、給湯機内に配設されている循環ポンプで浴槽水を強制循環させて、給湯機内で加熱昇温して浴槽に返送している。これに対し、上述した本発明の実施の形態５では、浴槽水循環還管４２の自動三方弁４４の一次側に循環ポンプＰを配設している。そして、入浴時に三方弁４３，４４は、浴槽水が給湯機１と浴槽水４０との間を循環するような流路に切り替え、入浴後は、自動三方弁４３，４４を熱交換機構４６側の流路に切り替え、循環ポンプＰを起動して、浴槽水の温度が設定最低温度に低下するまでの間、熱源として利用するものである。本実施の形態においても、前述のサーモヒータを使用する昇温システムと組み合わせたシステム構成とすることが望ましい。この場合、入浴後の浴槽水の熱を有効利用することができ、かつ、その間のサーモヒータへの電源供給を節約でき、ランニングコストの低減が図れる。

実施の形態６．
図１４は本発明の実施の形態６による給湯システムを示すフロー図であって、冷蔵庫の廃熱利用による昇温システム構成としたものであり、前記各実施の形態といずれかと同一相当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態６では、冷蔵庫５０の放熱部５２と熱交換を行う熱交換機構５３を設け、該熱交換機構５３に温水等の冷媒を循環させる冷媒循環配管５１を接続し、さらに、該冷媒循環配管５１を給湯主管３ａと併走する位置まで延出させ、その併走管部位に熱交換機構４６を設けると共に、冷蔵庫５０内に制御盤８を設置し、給湯主管３ａに温度センサＳ１を、かつ冷媒循環配管５１における熱交換機構５３の二次側に温度センサＳ２をそれぞれ配設し、前記温度センサＳ１，Ｓ２による温度測定情報に基づいて制御盤８が冷媒（例えば、温水）循環ポンプＰを制御するシステム構成としたものである。

ここで、制御盤８は、例えば、給湯水の温度が設定最低温度未満であり、かつ冷媒循環配管５１の温水温度が給湯水温度以上である場合は、冷媒循環配管５１の循環ポンプＰを起動する。このとき、冷蔵庫放熱部５２において、冷蔵庫放熱と冷媒との間で熱交換を行って吸熱し、さらに、熱交換機構４６により冷媒と給湯水との間で熱交換が行われることで、給湯水は昇温される。このような熱交換を継続するうち、給湯水温度が設定最高温度を上回った時、循環ポンプＰを停止させる。

この実施の形態６においては、冷蔵庫５０は常時稼動しているため、安定した熱源として利用でき、一年を通じて冷蔵庫の低減が図れる。なお、この実施の形態６では、循環ポンプＰや温度センサＳ２、制御盤８を冷蔵庫内に内蔵させたが、それらは外部に配設してもよい。
また、冷蔵庫５０からの廃熱熱量が、給湯水を設定最高温度まで昇温するのに十分でない場合には、前述のサーモヒータを使用する昇温システムと組み合わせたシステム構成とするとよい。この場合、サーモヒータのみのシステムに比べ、サーモヒータへの電源供給量を節約でき、ランニングコストの低減が図れる。

実施の形態７．
図１５は本発明の実施の形態７による給湯システムを示すフロー図であって、は発熱部や放熱部を有する各種接続機器の廃熱利用による昇温システム構成としたもので、前記各実施の形態と同一または相当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態７では、給湯機１の出湯口に逆流防止弁Ｖ１を介して接続された循環給湯配管２３を、蓄熱タンク１０に内蔵された熱交換機構１１に接続している。そして、蓄熱タンク１０内の冷媒（例えば、温水）を循環させる冷媒循環配管１２を、自動開閉弁１３を介して太陽熱集熱器１８に接続し、また、自動開閉弁１４〜１７を介して冷蔵庫５０やエアコン室外機１９の放熱部（廃熱部）、浴槽４０の浴槽水、その他の各種機器（例えば、テレビ、アイロン、ドライヤーなど）３６の発熱部（廃熱部）のそれぞれから吸熱する各熱交換器５３に接続し、それらの接続機器からの廃熱を蓄熱タンク１０にて熱交換機構１１により吸熱して給湯水と熱交換するシステム構成としたものである。

この実施の形態７では、前述の接続機器からの廃熱の発生を感知（例えば、温度センサにより廃熱温度を計測する、機器の電源ＯＮを感知する等）して、自動開閉弁１３〜１７を開くことで、前記接続機器からの廃熱を回収し、その廃熱温度が蓄熱タンク１０内の冷媒温度を下回ったとき、前記自動開閉弁１３〜１７を閉じるように制御盤８で制御する。なお、図１５において、Ｐ１は循環給湯配管２３に設けた給湯水循環ポンプ、Ｐ２は冷媒循環配管１２に設けた冷媒循環ポンプ、Ｓ５は循環給湯配管２３に設けた給湯水温計測用の温度センサ、Ｓ６は蓄熱タンク１０に設けた冷媒温度計測用の温度センサである。

以上説明した実施の形態７によれば、蓄熱タンク１０に常時安定した熱を蓄熱しておくことが可能となり、供給量が不安定である熱源や常時供給されない熱源からの廃熱を有効活用でき、大幅なランニングコストの低減が図れる。
また、前記各種の接続機器から回収できる総廃熱量が、給湯水を設定最高温度まで昇温するのに十分でない場合には、前述のサーモヒータを使用する昇温システムと組み合わせたシステム構成にするとよい。この場合、サーモヒータのみのシステムに比べ、サーモヒータへの電源供給量を節約でき、ランニングコストの低減が図れる。

実施の形態８．
図１６は本発明の実施の形態８による給湯システムを示すフロー図であって、各種機器の廃熱利用による昇温システム（ヒートポンプ使用）構成としたもので、前記実施の形態７と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態８では、前記実施の形態７による給湯システムにおいて、蓄熱タンク１０内に循環給湯配管２３に接続する熱交換機構１１以外にもう一つ熱交換機構５４を設け、該熱交換機構５４に冷媒循環配管１２を接続して、蓄熱タンク１０内の冷媒（例えば、温水）と冷媒循環配管１２内の冷媒（例えば、ＣＯ_２やフロン等の気体）とを熱交換するようにし、さらに冷媒循環配管１２にヒートポンプ圧縮機３７と膨張弁３８を設けたものである。

この実施の形態８では、前記実施の形態７のシステム構成において、廃熱回収に媒介する冷媒にＣＯ_２やフロンのような気体を使用し、ヒートポンプ圧縮機３７で廃熱回収するように構成したことで、蓄熱タンク１０内の冷媒温度よりも低い温度の機器廃熱を有効に回収することができる。つまり、蓄熱タンク１０内の冷媒温度を高温にすることができ、その結果、給湯水との熱交換が短時間で出来る効果がある。
また、機器から回収できる総廃熱量が、給湯水を設定最高温度まで昇温するのに十分でない場合には、前述のサーモヒータを使用する昇温システムと組み合わせたシステム構成にするとよい。この場合、サーモヒータのみのシステムに比べ、サーモヒータへの電源供給量を節約でき、ランニングコストの低減が図れる。

実施の形態９．
図１７は本発明の実施の形態９による給湯システムを示すフロー図である。この実施の形態９では、前記実施の形態８における給湯機１および蓄熱タンク１０に代えて電気温水器のような貯湯槽４７を有する給湯機を適用したもので、その他の構成は前記実施の形態８と同一のため、その同一部分に同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態９のように、電気温水器のような貯湯槽４７を有する給湯機に対して、前記実施の形態７，８で述べたような各種接続機器の廃熱をヒートポンプ圧縮機３７で回収して利用する昇温システムとすることも可能である。この実施の形態９においては、ヒートポンプ圧縮機３７により各種接続機器より回収した廃熱を、貯湯槽４７内に設けられた熱交換機構４８により、貯湯槽４７内の給湯水を昇温する部分が前記実施の形態３とは異なる。この実施の形態３の昇温システムでは、循環給湯配管２３内の給湯水を熱交換コイル２１により昇温した際に貯湯槽２０内給湯水の温度が低下するため、貯湯槽２０内の加熱手段（電気温水器の場合は、加熱ヒーター）により、貯湯槽２０内給湯水を再度昇温する。この際、電力等のエネルギの消費があるが、この実施の形態９においては、各種接続機器の廃熱により、貯湯槽４７内給湯水を昇温することが可能であるため、電力等のエネルギ消費を最小限に抑えることができ、ランニングコストを低減できる効果がある。

次に、前記各実施の形態における昇温システムの変形例について以下に説明する。
（１） 温度センサは、熱電対や測温抵抗体など給湯水温が測定できれば、どのようなものでもよい。また、給湯配管に分岐継手等による取り出し部を設けて、その取り出し部より温度センサを管内に挿入して直接給湯水温を測定してもよい。正確な給湯水温が計測できるため、新規に給湯システムを設置する場合や既存給湯配管を撤去して新規に配管する場合には特に有効である。
（２） 配管には、塩化ビニル、架橋ポロエチレン、ポリブデン、ポリプロピレン等の樹脂管や硬質塩化ビニルライニング鋼管、ポリエチレン粉体ライニング鋼管、ナイロンコーティング鋼管が最適であるが、サーモヒータが配管と電気的に絶縁可能な構造である場合には、鋼管、ステンレス鋼管、銅管、チタン管等の金属管でもよい。
（３） 特に、二層構造管での内層管、外層管については、内層管と外層管との間の空間が負圧状態になるため、特に外層管においては、強度の高い金属管が最適である。
（４） 配管の保温材の材質としては、ロックウール、グラスウール、ポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム等、どのような材質でもよい。

図１８から図２０は前記実施の形態で適用した熱交換機構の構造例を示す断面図である。
図１８の熱交換機構は、例えば浴槽水循環還管４２として、１本の管４２の中心部に軸方向へ延びる隔壁４２ａを設けて管４２内に給湯管路４２ｂと温水還管路４２ｃとを仕切り形成した二層管路構造とし、管４２の外周に保温材４９を巻装したものである。
図１９の熱交換機構は、例えば浴槽水循環還管４２を、内層管４２Ａと外層管４２Ｂとからなる二層管構造とし、内層管４２Ａ内に隔壁４２ａを設けて給湯管路４２ｂと温水還管路４２ｃとを仕切り形成すると共に、内層管４２Ａと外層管４２Ｂとの間に真空層４２ｄを形成し、外層管４２Ｂの外周に保温材４９を巻装したものである。なお、図１９において、符号４２Ｃは内層管４２Ａと外層管４２Ｂとの間に介在して真空層４２ｄを形成するためのスペーサである。なお、図１８、図１９の熱交換機構は、温水還管２６と循環給湯配管２３との間の熱交換機構としても使用可能である。
図２０の熱交換機構は、例えば、温水還管２６や浴槽水循環還管４２として、２本の配管ａ，ｂを共通の保温材４９で被包し、例えば、その一方の配管ａを給湯管路、他方の配管ｂを温水還管路もしくは浴槽水循環還管路とするものである。
なお、前記各熱交換機構としては、通常の熱交換器（プレート式、シェル・チューブ式等）を使用してもよい。

前記各実施の形態で示した給湯水の昇温システムの給湯水温制御は、常時行うのではなく、居住者がいるとき、あるいは居住者が給湯水を使用する可能性がある時間帯のみ給湯水温制御を行うようにする（それ以外はサーモヒーターや給湯水循環ポンプを常時ＯＦＦにする）と、さらなる省エネルギ化が図れて尚良い。給湯水温制御回路の有効／無効の切り替えを自動で行うには、以下のような方法がある。
１．タイマーによる時間制御
例えば、給湯水温制御有効時間を６：００〜２４：００にする。
２．人感センサによる制御
例えば、居室に人感センサを設置し、所定の時間間隔で人感センサから情報を制御
盤に取り込み、無人状態の場合は、給湯水温制御をＯＦＦにし、再度有人状態とな
ったときにＯＮにする。
３．季節による制御
例えば、夏期期間は給湯水温をＯＦＦにする。あるいは、外気温センサを配置し、
外気温が所定温度以上の場合、給湯水温制御をＯＦＦにするなど。
４．上記１〜４のいずれか２つまたは全てを組み合わせて給湯水温制御をＯＮ／ＯＦＦ
する。

本発明の実施の形態１によるヘッダー配管方式の給湯システムを示すフロー図である。 本発明の実施の形態２による先分岐配管方式の給湯システムを示すフロー図である。 図３（Ａ）は給湯配管構造の一例を示す径方向断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の軸方向断面図である。 図４（Ａ）は給湯配管構造の変形例を示す径方向断面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の軸方向断面図である。 図５（Ａ）は給湯配管構造の変形例を示す径方向断面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の軸方向断面図である。 図６（Ａ）は給湯配管構造の変形例を示す径方向断面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の軸方向断面図である。 図７（Ａ）は給湯配管構造の変形例を示す径方向断面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の軸方向断面図である。 図８（Ａ）は給湯配管構造の変形例を示す径方向断面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の軸方向断面図である。 図９（Ａ）は給湯配管構造の変形例を示す径方向断面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）の軸方向断面図である。 図１０（Ａ）は給湯配管構造の変形例を示す径方向断面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の軸方向断面図である。 本発明の実施の形態３による給湯システムを示すフロー図である。 本発明の実施の形態４による給湯システムを示すフロー図である。 本発明の実施の形態５による給湯システムを示すフロー図である。 本発明の実施の形態６による給湯システムを示すフロー図である。 本発明の実施の形態７による給湯システムを示すフロー図である。 本発明の実施の形態８による給湯システムを示すフロー図である。 本発明の実施の形態９による給湯システムを示すフロー図である。 本発明の実施の形態に適用した熱交換機構の構造例を示す断面図である。 本発明の実施の形態に適用した熱交換機構の他の構造例を示す断面図である。 本発明の実施の形態に適用した熱交換機構の別の構造例を示す断面図である。

符号の説明

１ 給湯機
２ 給水管
３ 給湯管
３Ａ〜３Ｄ 給湯配管
３ａ，３ｃ，３ｅ 給湯主管
４ 給湯ヘッダー
５〜７ 給湯使用箇所
５ａ〜７ａ 給湯枝管
８ 制御盤
１０ 蓄熱タンク
１１ 熱交換機構
１２ 冷媒循環配管
１３〜１７ 自動開閉弁
１８ 太陽熱集熱器
１９ エアコン室外機
２０ 貯湯槽
２１ 熱交換機構
２２ 給湯水供給管
２３ 循環給湯配管
２４ 床暖房設備
２５ 温水往管
２６ 温水還管
２７〜２９ 熱交換器
３０ 配管
３０ａ 突条管肉部
３０Ａ 内層管
３０Ｂ 外層管
３１ サーモヒータ（昇温設備）
３２ 保温材
３３ ガイド
３４ スペーサ
３５ 真空層
３６ 各種機器
３７ ヒートポンプ圧縮機
３８ 膨張弁
４０ 浴槽
４１ 浴槽水循環往管
４２ 浴槽水循環還管
４２ａ 隔壁
４２ｂ 給湯管路
４２ｃ 温水管路
４２ｄ 真空層
４２Ａ 内層管
４２Ｂ 外層管
４３，４４ 自動三方弁
４５ ループ配管
４６ 熱交換機構
４７ 貯湯槽
４８ 熱交換機構
４９ 保温材
５０ 冷蔵庫
５１ 冷媒循環配管
５２ 冷蔵庫放熱部
５３ 熱交換機構
ａ，ｂ 配管
Ｐ，Ｐ１ 循環ポンプ
Ｓ１〜Ｓ６ 温度センサ

Claims (3)

1. 給湯水を供給する給湯機と、給湯水を使用箇所に供給する給湯配管と、給湯機から出湯された給湯水を再加熱する再加熱装置とからなる給湯システム。
2. 再加熱装置は、給湯配管に昇温設備を配設してなることを特徴とする請求項１記載の給湯システム。
3. 再加熱装置は、給湯水を貯留する貯湯タンクと、該貯湯タンク内給湯水から給湯配管内給湯水への熱交換を行う熱交換機構とからなることを特徴とする請求項１記載の給湯システム。

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