JP2005195185A - 貯湯槽分散設置型給湯システムおよびそれに用いる分散設置型貯湯ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 即湯性に優れる給湯システムを安価にして提供するとともに省エネルギーを図る。
【解決手段】 熱源１に給湯往き配管２を接続し、その給湯往き配管２に、分散して設けられる複数の給湯栓３…を分岐配管４を接続する。給湯栓３…それぞれの直上流位置で、給湯往き配管２に貯湯槽５を接続し、その貯湯槽５の下部に給湯戻り配管７を低温側接続配管８を介して接続する。低温側接続配管８に、貯湯槽５側への流動のみを許容する第１の逆止弁１３と、第１の定流量弁１４を介装した第１のバイパス配管１５を設ける。これにより、貯湯時には、第１の定流量弁１４を通じて温水を流し、温度成層による蓄熱を行う状態で貯めながら、給湯時には、第１の逆止弁１３を通じて抵抗少なく給水管９からの給水により給湯圧力を付与し、出湯のあった給湯栓３に最も近い貯湯槽５から即座に給湯する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、家庭内の各温水使用場所への給湯や、ホテル等の各部屋の温水設備への給湯を集中熱源から経済的かつ利便性良く行うための貯湯槽分散設置型給湯システムおよびそれに用いる分散設置型貯湯ユニットに関する。

従来、集中熱源から分散した給湯需要端へ湯待ち時間無く給湯を行うためには、復管配管を用いた給湯方法が、ホテル等の業務用用途では広く用いられてきた。ただし、家庭用としては、復管配管は配管からの放熱損失が大きくて経済的ではないため、殆ど使用されていない。
それに替わって、家庭用としては、小型の熱源付き貯湯槽を洗面化粧台やシンク下に設置して、給湯栓までの短距離を給湯配管で結ぶことで、湯待ち時間を無くせるようにすることが一部で試行されてきた。以下の文献は、それらの従来例に関するものである。

Ａ．第１従来例
給湯機にて加熱された温水を一旦貯湯槽に蓄え、ヒートパイプを用いて保温もしくは加熱した後、温調弁を通して出湯栓から出湯させるように給湯装置が構成されている（特許文献１参照）。

Ｂ．第２従来例
ガスまたは電気熱源で加熱される貯湯タンクに出湯管を介して蛇口が接続されて給湯装置が構成されている。貯湯タンクと出湯管とがバイパス管を介して接続され、出湯管内とバイパス管内とで生じる比重差に基づいて、バイパス管内の湯を貯湯タンクに戻す自然循環を起こさせ、出湯管内の湯温を貯湯タンク内の設定温度近くに保つように構成されている（特許文献２参照）。
実開昭６４−１３５０号公報 特開平１１−１９０５５７号公報

しかしながら、上述第１および第２従来例では、即湯性は確保できるものの、貯湯槽（貯湯タンク）に個別に熱源を持っているために、電気熱源ではランニングコストが割高になる問題、ガス熱源では排気筒やガス配管を設置するためのイニシャルコストや施工性の問題があった。

また、別の従来例として、図９の全体概略構成図に示すような熱源機と集中貯湯槽からなる復管配管給湯システムもあった。
この従来例では、熱源０１と貯湯槽０２とが、第１の循環ポンプ０３を介装した戻り配管０４と給湯配管０５とを介して接続され、熱源０１で加熱された湯を貯湯槽０２に供給して貯めるように構成されている。

貯湯槽０２に給湯往き配管０６が接続され、その給湯往き配管０６に、給湯需要端としての３個の給湯栓０７，０８，０９を備えた短い分岐配管０７ａ，０８ａ，０９ａが直列に接続されている。給湯往き配管０６の終端と貯湯槽０２とが、逆止弁０１０と定流量弁０１１と第２の循環ポンプ０１２とを介装した給湯戻り配管０１３を介して接続されている。
上記構成により、出湯が無い状態でも、給湯往き配管０６から給湯戻り配管０１３に常時湯を流して給湯往き配管０６内の温水を適温に保ち、給湯栓０７，０８，０９から即時に給湯できるようになっている。

ところが、給湯往き配管０６においては、３個の給湯栓０７，０８，０９から同時に出湯される可能性を考慮した口径の配管を施工する必要があり、しかも、給湯往き配管０６内の温水を高温に維持するために比較的大流量の温水を常時循環しておく必要が生じる。このために、給湯往き配管０６および給湯戻り配管０１３からの放熱損失が大きくなり、かつ、循環のためのポンプ動力も無視できない量となる点に課題があった。更には、大容量の集中貯湯槽を設置する必要もあって、設置性にも課題を残していた。
一方、給湯栓０７，０８，０９ごとに熱源を備えた貯湯槽を設置する場合には、熱源を各貯湯槽に備えるための機器費用、燃料配管費用、及び排気筒施工費用が高額に付く点、あるいは、これらを安価にするために電気熱源とすると電気料金が高額になると言う点に課題があった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、請求項１に係る発明は、即湯性に優れる給湯システムを安価にして提供するとともに省エネルギーを図ることができるようにすることを目的とし、請求項２に係る発明は、即湯性を損なうことなく、一層省エネルギーを図ることができるようにすることを目的とし、請求項３に係る発明は、温水戻り配管からの放熱を抑制し、省エネルギーを図ることができるようにすることを目的とし、請求項４に係る発明は、貯湯槽に温水を良好に満たすことができながら、給湯温度の低下を回避して良好に給湯できるようにすることを目的とし、請求項５に係る発明は、給湯需要端からの出湯に伴う給湯往き配管内の圧力変化にかかわらず、給湯温度の低下を回避して良好に給湯できるようにすることを目的とし、請求項６に係る発明は、混合給水のための構成を安価にできるようにすることを目的とし、請求項７に係る発明は、請求項２に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムを容易に構築できるようにすることを目的とし、請求項８に係る発明は、請求項３に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムを容易に構築できるようにすることを目的とし、請求項９に係る発明は、請求項４に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムを容易に構築できるようにすることを目的とする。

請求項１に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムは、上述のような目的を達成するために、
熱源に接続された給湯往き配管に、貯湯槽と、間欠的に使用されるとともに分散して設けられる複数の給湯需要端とを接続し、熱源より出力される温水を前記貯湯槽に供給して貯めるとともに、前記貯湯槽に貯めた温水を前記給湯需要端に供給可能に構成した給湯システムであって、
前記給湯需要端それぞれの直上流位置で、前記給湯往き配管に前記貯湯槽を接続するとともに、前記貯湯槽に貯湯時循環用の給湯戻り配管を接続し、かつ、前記給湯戻り配管に給水管を接続して給湯時に前記貯湯槽の下部から圧力を付与することにより前記給湯需要端に給湯可能に構成する。
ここで、給湯需要端とは、浴室や洗面化粧台や台所などに備えられる給湯栓などのことであり、例えば、浴槽用とシャワー等用など互いに近接して複数個の給湯栓が設けられる場合には、それらの複数個の給湯栓でもってひとつの給湯需要端と称する。

（作用・効果）
請求項１に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムの構成によれば、給湯時には、給水管からの給水圧力を給湯用の圧力として付与することにより、給湯需要端の直上流位置の貯湯槽から給湯することができる。
したがって、熱源を備えた貯湯槽を設けること無く、給湯需要端の直上流の貯湯槽に貯められた湯を湯待ち時間無しに給湯することができ、いわゆる即湯性に優れる。
しかも、給湯需要が複数の給湯需要端で生じた場合でも、給湯需要端の直上流の貯湯槽からの給湯によって賄うことができ、大能力の熱源を備える必要も無いうえに、大容量の集中貯湯槽を設置する必要が無く、システム施工費用を可及的に低減できる。
また、給湯往き配管の口径を複数の給湯需要端の同時使用を見越した大きな口径のものにせずに小口径にできるから、配管材料等に要する費用を低減できるとともに給湯往き配管からの放熱を減少でき、省エネルギーを図ることができる。すなわち、配管からの放熱は、配管の表面積に比例するため、例えば、口径を半分にできれば、放熱量は１／２にできるわけであり、省エネルギーを図ることができる。
更に、熱源から貯湯槽への貯湯時に、給湯戻り配管には貯湯槽内下部の常温水が流れることになり、給湯戻り配管内に高温の温水を流さないから、給湯戻り配管からの放熱はほとんど無く、省エネルギーを図ることができる。
そのうえ、給湯需要端からの給湯を、給水管からの給水圧力を利用して行うから、給湯のためのポンプ等の圧送装置の追加もしくは能力増強を不要にでき、コスト低減と故障の低減を図ることができる。

請求項２に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
請求項１に記載の貯湯槽分散設置型給湯システムにおいて、
給湯戻り配管に、貯湯槽から前記給湯戻り配管側への流量を制限するとともに前記給水管から前記貯湯槽側への流動には制限を加えない流動制御機構を介装して構成する。

（作用・効果）
請求項２に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムの構成によれば、熱源から貯湯槽への貯湯時に、給水管側への流量を制限することにより、複数の貯湯槽に対して、その容量に応じた状態で同時的に満たされるように温水を供給でき、一方、給湯需要端からの給湯時には、制限無く迅速に給水管からの給水圧力による給湯のための圧力を付与することができる。
したがって、給湯需要端からの給湯時には、低圧損にて水を通過させて迅速に給湯のための圧力を付与するから、大量の出湯に対しても即応できながら、貯湯時には、偏流によって蓄熱できない貯湯槽が生じることを防止するとともに、給湯戻り配管に貯湯槽から高温の湯が流動して無駄に放熱することを抑制でき、即湯性を損なうことなく、一層省エネルギーを図ることができる。

請求項３に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
請求項１に記載の貯湯槽分散設置型給湯システムにおいて、
貯湯槽に貯蔵された温水量を検知する温水量検知手段と、
貯湯槽に流入する温水の流量を制御する流量制御手段と、
前記温水量検知手段が所定量以上の温水量の貯蔵を検知した場合には、前記貯湯槽に流入する温水流量を通常貯湯時よりも少ない設定流量に抑制する流量低減制御機構とを備えて構成する。
設定流量としては、短時間は零にまで減少させても良いが、温水往き配管中の温水温度を維持するためには、放熱損失を補うに足る微小流量を常時流し続けることが望ましい。

（作用・効果）
請求項３に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムの構成によれば、貯湯槽に温水が満たされた場合に、そのことを温水量検知手段で検知して、その貯湯槽への温水流量を減少することができる。
したがって、貯湯槽に温水が満たされた後には、既に温水で満たされた貯湯槽への温水供給を抑え、その抑えた量の温水をまだ温水で満たされていない貯湯槽に振り向けることができるため、能率良く貯湯することができ、同時に、温水戻り配管に流す温水の流量を少なくするから、温水戻り配管からの放熱を抑制し、省エネルギーを図ることができる。

請求項４に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
請求項１に記載の貯湯槽分散設置型給湯システムにおいて、
各給湯需要端に付設されてその給湯需要端からの出湯を検知する出湯検知手段と、
各貯湯槽に付設されてその貯湯槽から前記給湯需要端への水の流出を遮断する遮断機構と、
前記各貯湯槽に付設されてその貯湯槽に貯蔵された温水が無くなったことを検知する無湯検知手段と、
いずれかの出湯検知手段が出湯を検知した場合には、直上流を含む近傍またはすべての前記遮断機構を開放して前記貯湯槽から温水を送出し、かつ、その遮断機構の開放中に、いずれかの無湯検知手段が前記貯湯槽内に湯が無くなったことを検知した場合には、当該貯湯槽の遮断機構を作動させる貯湯槽制御機構とを備えて構成する。
ここで、貯湯槽制御機構とは、検知手段ならびに遮断機構相互のデータの授受を行う通信装置をも含むものである。

（作用・効果）
請求項４に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムの構成によれば、給湯需要端での出湯を検知するに伴い、貯湯槽に湯が存在する間は、遮断機構を開放、あるいは、開放状態に維持して給湯需要端から出湯することができる。
貯湯槽のいずれかにおいて温水の貯蔵が無くなれば、遮断機構を作動し、その貯湯槽を通過した常温の給水が給湯往き配管内に混入し、給湯温度が低下することを回避することができる。
なお、いずれの出湯検知手段も出湯を検知していない場合には、遮断機構を開放して、温水を貯湯槽に流入させて、温水の貯蔵を行う。
したがって、貯湯槽に温水を良好に満たすことができながら、その貯蔵温水が無くなった後には、給湯圧力付与に起因して常温水が給湯往き配管内に混入することを防止して、給湯温度を所定温度に維持し、良好に給湯することができる。

請求項５に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
請求項１、２、３、４のいずれかに記載の貯湯槽分散設置型給湯システムにおいて、
給湯戻り配管における、給水管との接続箇所と熱源との間に、流量を一定にする定流量機構または前記熱源の入口―出口間の差圧を一定にする整圧機構を介装して構成する。

（作用・効果）
請求項５に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムの構成によれば、給湯需要端から出湯があって、給水管よりも給湯往き配管内の圧力が低下した場合にも、定流量機構により流量を一定値に維持する、または、整圧機構により熱源の入口―出口間の差圧を一定にすることができる。これにより、出湯の有無にかかわらず、給湯循環温度を一定に維持することができ、安定した給湯温度を維持することができる。
したがって、給湯需要端からの出湯の有無にかかわらず、給湯往き配管内の圧力低下に起因して熱源を流れる水の流量が増加し、熱源から出力される温水の温度が変動することを回避でき、給湯温度を一定に維持し、良好に給湯することができる。

請求項６に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
請求項１、２、３、４、５のいずれかに記載の貯湯槽分散設置型給湯システムにおいて、
給湯戻り配管と給湯需要端とにわたって混合給水管を接続して構成する。

（作用・効果）
請求項６に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムの構成によれば、給湯戻り配管を通じて給水管からの給水圧力による給湯のための圧力を付与する構成を利用し、出湯時において、混合給水管を通じて給湯需要端に給水することができる。
したがって、給湯戻り配管を混合給水に利用できるから、給湯温度の調整のための給水配管系の構成を簡略化できて、混合給水のための構成を安価にできる。

請求項７に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
請求項２に記載の貯湯槽分散設置型給湯システムに用いる分散設置型貯湯槽ユニットであって、
貯湯槽の一端側に給湯往き配管と接続する給湯接続口を、他端側に給湯戻り配管と接続する給水接続口を設け、かつ、前記給湯接続口と前記給水接続口との間に、流動制御機構を付設して構成する。

（作用・効果）
請求項７に係る発明の分散設置型貯湯槽ユニットの構成によれば、給湯接続口を給湯往き配管に接続し、給水接続口を給湯戻り配管に接続することによって、請求項２に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムを構築することができる。
したがって、請求項２に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムを容易に構築することができる。

請求項８に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
請求項３に記載の貯湯槽分散設置型給湯システムに用いる分散設置型貯湯槽ユニットであって、
貯湯槽の一端側に給湯往き配管と接続する給湯接続口を、他端側に給湯戻り配管と接続する給水接続口を設け、かつ、前記給湯接続口と前記給水接続口との間に、温水量検知手段と、流量制御手段と、流量低減制御機構とを付設して構成する。

（作用・効果）
請求項８に係る発明の分散設置型貯湯槽ユニットの構成によれば、給湯接続口を給湯往き配管に接続し、給水接続口を給湯戻り配管に接続することによって、請求項３に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムを構築することができる。
したがって、請求項３に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムを容易に構築することができる。

請求項９に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
請求項４に記載の貯湯槽分散設置型給湯システムに用いる分散設置型貯湯槽ユニットであって、
貯湯槽の一端側に給湯往き配管と接続する給湯接続口を、他端側に給湯戻り配管と接続する給水接続口を設け、かつ、前記給湯接続口と前記給水接続口との間に、遮断機構と、無湯検知手段と、出湯検知手段からの信号を受信して、出湯検知手段が出湯を検知した場合には、前記遮断機構を開放して前記貯湯槽から温水を送出し、かつ、前記遮断機構の開放中に、無湯検知手段が前記貯湯槽内に湯が無くなったことを検知した場合には、前記遮断機構を作動させる貯湯槽制御機構とを付設して構成する。

（作用・効果）
請求項９に係る発明の分散設置型貯湯槽ユニットの構成によれば、給湯接続口を給湯往き配管に接続し、給水接続口を給湯戻り配管に接続することによって、請求項４に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムを構築することができる。
したがって、請求項４に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムを容易に構築することができる。

請求項１に係る発明の貯湯槽分散設置型給湯システムの構成によれば、給湯時には、給水管からの給水圧力を給湯用の圧力として付与することにより、給湯需要端の直上流位置の貯湯槽から給湯することができる。
したがって、熱源を備えた貯湯槽を設けること無く、給湯需要端の直上流の貯湯槽に貯められた湯を湯待ち時間無しに給湯することができ、いわゆる即湯性に優れる。
しかも、給湯需要が複数の給湯需要端で生じた場合でも、給湯需要端の直上流の貯湯槽からの給湯によって賄うことができ、大能力の熱源を備える必要も無いうえに、大容量の集中貯湯槽を設置する必要が無く、システム施工費用を可及的に低減できる。
また、給湯往き配管の口径を複数の給湯需要端の同時使用を見越した大きな口径のものにせずに小口径にできるから、配管材料等に要する費用を低減できるとともに給湯往き配管からの放熱を減少でき、省エネルギーを図ることができる。すなわち、配管からの放熱は、配管の表面積に比例するため、例えば、口径を半分にできれば、放熱量は１／２にできるわけであり、省エネルギーを図ることができる。
更に、熱源から貯湯槽への貯湯時に、給湯戻り配管には貯湯槽内下部の常温水が流れることになり、給湯戻り配管内に高温の温水を流さないから、給湯戻り配管からの放熱はほとんど無く、省エネルギーを図ることができる。
そのうえ、給湯需要端からの給湯を、給水管からの給水圧力を利用して行うから、給湯のためのポンプ等の圧送装置の追加もしくは能力増強を不要にでき、コスト低減と故障の低減を図ることができる。

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の貯湯槽分散設置型給湯システムに係る実施例１を貯湯時の状態で示す全体概略構成図、図２は、給湯時の状態で示す全体概略構成図であり、熱源１に給湯往き配管２が接続され、その給湯往き配管２に、間欠的に使用されるとともに分散して設けられる複数の給湯需要端としての給湯栓３…が分岐配管４を介して接続されている。

給湯栓３…それぞれの直上流位置で、給湯往き配管２に貯湯槽５の上部が高温側接続配管６を介して接続され、その貯湯槽５の下部に貯湯時循環用の給湯戻り配管７が低温側接続配管８を介して接続されている。

給湯戻り配管７が、熱源１に接続された給水管９に接続されている。給湯往き配管２の熱源１からの出口箇所に、熱源１から出る温水の温度を測定する第１の温度計１０が設けられている。給水管９において、給湯戻り配管７との接続箇所と熱源１との間に、流量を一定にする定流量機構としての整圧弁１１と、回転数制御可能なポンプ１２とが設けられている。
第１の温度計１０とポンプ１２とがコントローラ（図示せず）を介して接続され、第１の温度計１０で測定される温度が設定温度（６０〜９０℃程度で設定される）になるようにポンプの回転数を制御し、設定温度の温水をすべての貯湯槽５に並列供給しながら、温度成層による蓄熱を行う状態で貯めていくように構成されている。

低温側接続配管８に、貯湯槽５側への流動のみを許容する第１の逆止弁１３が設けられるとともに、その第１の逆止弁１３と並列になるように第１の定流量弁１４を介装した第１のバイパス配管１５が設けられ、貯湯槽５から給水管９側への流量を制限するとともに給水管９から貯湯槽５側への流動には制限を加えないように流動制御機構１６が構成されている。
上記３個の第１の定流量弁１４は、それらの合計設定流量がポンプ１２の定常状態での吐出流量と等しくなるように設定されている。ポンプ１２の流量は、回転数制御によって変動するため、バイパス配管によるバイパス流路を設け、その流量過剰分を吸収できるように構成するのが望ましい。

上記構成により、貯湯時には、図１に示すように、第１の定流量弁１４を通じて流し、温度成層による蓄熱を行う状態で貯めながら、給湯時には、図２に示すように、第１の逆止弁１３を通じて抵抗少なく給水管９からの給水圧力を給湯用の圧力として付与し、出湯のあった給湯栓３に最も近い貯湯槽５から即座に給湯できるように、すなわち、即湯性に優れるようになっている。このとき、給湯栓３には、最も近い貯湯槽５からはもちろんのこと、熱源１および他の貯湯槽５からと３方向から温水を供給できる。そのため、給湯往き配管２の配管径を細くでき、費用を低減できるとともに表面積減少により放熱量を減少して省エネルギーを図ることができる。また、直上流の貯湯槽５の湯が無くなった場合に、その貯湯槽５からの水が給湯往き配管２内に混入するが、熱源１および他の貯湯槽５からの温水を供給でき、給湯栓３に供給される湯の温度低下を抑えて最低限必要な温度（例えば、４５℃）に近い湯を確保できる。

また、貯湯槽５内に温水が満たされた後には、給湯戻り配管７から熱源１に還る水の温度が高くなるに伴って熱源１による加熱を一時的に停止したり加熱能力を減少させたりし、省エネルギー性を図ることができるようになっている。
また、その後には、ポンプ１２の回転数を減少して、微少量の温水が循環され、給湯往き配管２および給湯戻り配管７での放熱による湯温の低下を防止し、省エネルギー性を図りながら、即湯性に優れるようになっている。

図中１７は、給湯栓３が湯水混合水栓である場合に用いられる混合給水管を示し、この混合給水管１７が、給湯戻り配管７と給湯栓３とにわたって接続され、給湯戻り配管７を利用して、給湯栓３に温度調整用の給水を行えるように構成されている。

図３は、本発明の貯湯槽分散設置型給湯システムに係る実施例２を貯湯時の状態で示す全体概略構成図であり、実施例１と異なるところは、次の通りである。

すなわち、低温側接続配管８に、第１の逆止弁１３と、第１の定流量弁１４を介装した第１のバイパス配管１５とに加え、第１の逆止弁１３および第１の定流量弁１４それぞれと並列になるように、第１の開閉弁２１を介装した第２のバイパス配管２２が接続されるとともに、蓄熱のための貯湯時において低温側接続配管８内を流れる設定温度の温水を検知して貯湯槽５内に貯蔵された温水量を検知する温水量検知手段としての第１の温度検知手段（例えば、サーミスタ、熱電対、バイメタルなど）２３が設けられている。

第１の開閉弁２１および第１の温度検知手段２３がコントローラ（図示せず）に接続され、貯湯時において、第１の温度検知手段２３が設定温度の温水を検知しないときには第１の開閉弁２１を開き、第１の温度検知手段２３が設定温度の温水を検知したときには第１の開閉弁２１を閉じ、貯湯時には貯湯槽５内に流す温水量を増加させ、貯湯槽５内に温水が満たされるに伴って温水量を減少させ、他の貯湯槽５に供給する温水量を増加してすべての貯湯槽５への貯湯を迅速に行えるように流量低減制御機構２４が構成されている。他の構成は実施例１と同じであり、同一図番を付すことにより、その説明は省略する。上記第１の逆止弁１３と第１の定流量弁１４と第１の開閉弁２１とから成る構成をして流量制御手段と称する。

図４は、本発明の貯湯槽分散設置型給湯システムに係る実施例３を貯湯時の状態で示す全体概略構成図、図５は、最も近い貯湯槽から出湯している状態で示す全体概略構成図、図６は、最も近い貯湯槽が空になって他の貯湯槽から出湯している状態で示す全体概略構成図であり、実施例１と異なるところは、次の通りである。

すなわち、各分岐配管４それぞれに、給湯栓３からの出湯を検知する出湯検知手段としてのフロースイッチ３１が設けられている。この出湯検知手段としては、圧力スイッチや、流量センサを用いて給湯栓３が開いたことを検出するような構成など、各種の構成が採用できる。

また、高温側接続配管６に、そこを流れる温水の温度が低温になったことを検知することにより貯湯槽５に貯蔵された温水が無くなったことを検知する無湯検知手段（例えば、サーミスタ、熱電対、バイメタルなど）３２が設けられている。
更に、低温側接続配管８には、流動制御機構１６に代えて、蓄熱のための貯湯時において低温側接続配管８内を流れる設定温度の温水を検知する第２の温度検知手段（例えば、サーミスタ、温度計、熱電対など）３３と、貯湯槽５から給湯栓３への水の流出を遮断する遮断機構としての第２の開閉弁３４とが設けられている。

給湯往き配管２の終端と給湯戻り配管７の始端とが、第３のバイパス配管３５を介して接続され、その第３のバイパス配管３５に、給湯往き配管２側から給湯戻り配管７側への温水の流動のみを許容する第２の逆止弁３６と第２の定流量弁３７とが介装され、すべての貯湯槽５内に温水が満たされた状態でも給湯戻り配管７側に微少量の温水を流し、給湯往き配管２内の温水の温度が低下することを防止するように構成されている。

フロースイッチ３１、無湯検知手段３２および第２の温度検出手段３３がコントローラ（図示せず）に接続され、そのコントローラに第２の開閉弁３４が接続されている。
コントローラにおいて、フロースイッチ３１からの信号を受信し、いずれかのフロースイッチ３１が出湯を検知した場合には、その直上流の貯湯槽５に対する第２の開閉弁３４と近傍の貯湯槽５に対する第２の開閉弁３４あるいはすべての第２の開閉弁３４を開放して貯湯槽５から温水を送出し、かつ、その第２の開閉弁３４の開放中に、いずれかの無湯検知手段３２が貯湯槽５内に湯が無くなったことを検知した場合には、当該貯湯槽５の第２の開閉弁３４を作動させて閉じるように貯湯槽制御機構が構成されている。
また、貯湯時には、第２の開閉弁３４を開き、その貯湯状態で第２の温度検出手段３３が温水を検知するに伴い、当該貯湯槽５の第２の開閉弁３４を作動させて閉じるように構成されている。他の構成は実施例１と同じであり、同一図番を付すことにより、その説明は省略する。

上記構成により、すべてのフロースイッチ３１が出湯を検知していなくて出湯が無い状態で、第２の温度検出手段３３が温水の温度を検知していないときには、第２の開閉弁３４を開き、図４に示すように、熱源１からの温水を貯湯槽５に供給し、温水を貯蔵できるようになっている。
また、ひとつのフロースイッチ３１が出湯を検知して出湯があると、図５に示すように、第２の開閉弁３４のすべてを開放し、直上流の貯湯槽５からの温水に加えて、熱源１からの温水と他のすべての貯湯槽５からの温水とを、出湯を検知した給湯栓３に供給して即座に給湯するようになっている。
その後、第２の開閉弁３４の開放中に、いずれかの無湯検知手段３２が貯湯槽５内に湯が無くなったことを検知した場合には、図６に示すように、当該貯湯槽５の第２の開閉弁３４を作動させて閉じ、それ以外の貯湯槽５からの温水と熱源１からの温水とを供給し続けるようになっている。

図７は、具体例を示す全体概略構成図であり、浴室Ｂに浴槽用の給湯栓３およびシャワー等用の給湯栓３が設けられ、それらの給湯栓３に近い箇所に、互いに共用する状態で比較的容量の大きい貯湯槽５が設置されるとともに、洗面化粧台Ｗおよび台所Ｋそれぞれに給湯栓３が設けられ、それらの給湯栓３それぞれに近い箇所に小容量の貯湯槽５が設置されている。
比較的容量の大きい貯湯槽５に近い箇所に熱源１が設置され、その熱源１と各貯湯槽５とが給湯往き配管２および給湯戻り配管７を介して接続されるとともに、給湯往き配管２と各給湯栓３とが分岐配管４を介して接続されている。また、各給湯栓３それぞれと給湯戻り配管７とが混合給水管１７を介して接続されている。

図８は、本発明に係る分散設置型貯湯槽ユニットの実施例を示す全体概略構成図である。
図８の（ａ）は、実施例１の貯湯槽分散設置型給湯システムに用いる分散設置型貯湯槽ユニットＵ１を示し、高温側接続配管６の先端に、給湯往き配管２に接続する給湯接続口４１が設けられ、一方、低温側接続配管８の先端に、給湯戻り配管７に接続する給水接続口４２が設けられている。
低温側接続配管８において、第１の逆止弁１３と第１の定流量弁１４と第１のバイパス配管１５とから成る流動制御機構１６が備えられている。
貯湯槽５の大きさが異なるものについても同様である。

この構成により、給湯往き配管２に給湯接続口４１を接続し、給湯戻り配管７に給水接続口４２を接続することにより、給湯往き配管２と給湯戻り配管７との間に、流動制御機構１６を備えた分散設置型貯湯槽ユニットＵ１を組み込むことができ、実施例１の貯湯槽分散設置型給湯システムを容易に構築できる。

図８の（ｂ）は、実施例２の貯湯槽分散設置型給湯システムに用いる分散設置型貯湯槽ユニットＵ２を示し、高温側接続配管６の先端に、給湯往き配管２に接続する給湯接続口５１が設けられ、一方、低温側接続配管８の先端に、給湯戻り配管７に接続する給水接続口５２が設けられている。
低温側接続配管８において、第１の逆止弁１３と第１の定流量弁１４と第１のバイパス配管１５と第１の開閉弁２１と第２のバイパス配管２２と第１の温度検知手段２３とから成る流量低減制御機構２４が備えられている。
貯湯槽５の大きさが異なるものについても同様である。

この構成により、給湯往き配管２に給湯接続口５１を接続し、給湯戻り配管７に給水接続口５２を接続することにより、給湯往き配管２と給湯戻り配管７との間に、流量低減制御機構２４を備えた分散設置型貯湯槽ユニットＵ２を組み込むことができ、実施例２の貯湯槽分散設置型給湯システムを容易に構築できる。

図８の（ｃ）は、実施例３の貯湯槽分散設置型給湯システムに用いる分散設置型貯湯槽ユニットＵ３を示し、高温側接続配管６の先端に、給湯往き配管２に接続する給湯接続口６１が設けられ、一方、低温側接続配管８の先端に、給湯戻り配管７に接続する給水接続口６２が設けられている。
高温側接続配管６に無湯検知手段３２が備えられ、一方、低温側接続配管８において、第２の温度検知手段３３と第２の開閉弁３４とが備えられている。
貯湯槽５の大きさが異なるものについても同様である。

この構成により、給湯往き配管２に給湯接続口６１を接続し、給湯戻り配管７に給水接続口６２を接続することにより、給湯往き配管２と給湯戻り配管７との間に、無湯検知手段３２と第２の温度検知手段３３と第２の開閉弁３４とを備えた分散設置型貯湯槽ユニットＵ３を組み込むことができ、実施例３の貯湯槽分散設置型給湯システムを容易に構築できる。

また、図示しないが、この実施例３の貯湯槽分散設置型給湯システムに用いる分散設置型貯湯槽ユニットＵ３に対しては、それらの複数個と次のようなコントローラとを備え、分散設置型貯湯槽ユニット群としてセット化しても良い。
すなわち、コントローラとして、３個以上のフロースイッチ３１、無湯検知手段３２および第２の温度検出手段３３それぞれに対する信号線の接続端子が備えられている。
また、コントローラにおいて、フロースイッチ３１からの信号を受信し、いずれかのフロースイッチ３１が出湯を検知した場合には、その直上流の貯湯槽５に対する第２の開閉弁３４と近傍の貯湯槽５に対する第２の開閉弁３４あるいはすべての第２の開閉弁３４を開放して貯湯槽５から温水を送出し、かつ、その第２の開閉弁３４の開放中に、いずれかの無湯検知手段３２が貯湯槽５内に湯が無くなったことを検知した場合には、当該貯湯槽５の第２の開閉弁３４を作動させて閉じるように設定した貯湯槽制御機構が組み込まれている。
このような分散設置型貯湯槽ユニット群とすれば、配管接続と配線接続とを行うだけで実施例３の貯湯槽分散設置型給湯システムを一層容易に構築できる。

前述の第１および第２の定流量弁１４，３７としては、単なる絞り弁や整圧弁に置き換えることも可能ではあるが、流量設定を行うためには、定流量弁の使用が望ましい。
また、上述実施例では、温度成層による蓄熱を行う状態で貯めるために、温水循環流量をポンプ１２の回転数制御で調整し、加熱開始初期に、熱源１からの温水の出口温度（第１の温度計１０で検知される温度）が設定温度になるように構成しているが、温水循環流量をポンプ１２の回転数制御もしくは弁の絞り制御等で減少させる、バイパスを設けてバイパス通路を循環させながら昇温させる、もしくは熱源機の加熱能力を増大させる等の立ち上がり制御などによって調整するように構成しても良い。

上述実施例における貯湯槽５としては、家庭用の場合、流しのシンク下や、洗面ボウルの下の無駄な空間を利用して設置すれば良い。また、戸建て住宅の場合であれば、床下を利用するなどしても良い。このため、熱源１側に大容量の貯湯槽を設置する従来の場合に比べ、設置性に優れる利点を有している。

上記実施例２では、貯湯槽５内に温水が満たされるまで流量を減少させずに温水を流し、温水が満たされた後に流量を減少させるように構成するために、第１の温度検知手段２３と第１の開閉弁２１と第１の定流弁１４とを用いているが、それらに代えて、設定温度以上で閉止する弁（サーモバルブ）を用いることも可能である。

熱源１としては、コージェネレーションシステムのガスエンジンなどからの排熱、温水ボイラー、ヒートポンプ等が採用できる。

本発明としては、熱源１の近くに温水温度を安定化するための小型の貯湯槽を備えるように構成しても良い。例えば、コージェネレーションシステムのガスエンジンなどからの排熱を熱源１に利用し、電力需要を主体として運転する場合に、排熱量の変動に起因して熱源１による加熱出力が変動して熱源１からの温水の温度が変動する。このような加熱出力の変動を貯湯槽の温水との混合によって吸収し、温水温度を安定化するためである。

本発明の貯湯槽分散設置型給湯システムに係る実施例１を貯湯時の状態で示す全体概略構成図である。 実施例１を給湯時の状態で示す全体概略構成図である。 本発明の貯湯槽分散設置型給湯システムに係る実施例２を貯湯時の状態で示す全体概略構成図である。 本発明の貯湯槽分散設置型給湯システムに係る実施例３を貯湯時の状態で示す全体概略構成図である。 実施例３を最も近い貯湯槽から出湯している状態で示す全体概略構成図である。 実施例３を最も近い貯湯槽が空になって他の貯湯槽から出湯している状態で示す全体概略構成図である。 具体例を示す全体概略構成図である。 本発明に係る分散設置型貯湯槽ユニットの実施例を示す全体概略構成図である。 従来例を示す全体概略構成図である。

符号の説明

１…熱源
２…給湯往き配管
３…給湯栓（給湯需要端）
５…貯湯槽
７…給湯戻り配管
９…給水管
１６…流動制御機構
１７…混合給水管
２１…第１の開閉弁
２３…第１の温度検知手段（温水量検知手段）
２４…流量低減制御機構
３１…フロースイッチ（出湯検知手段）
３２…無湯検知手段
３３…第２の温度検知手段
３４…第２の開閉弁（遮断機構）

Claims (9)

1. 熱源に接続された給湯往き配管に、貯湯槽と、間欠的に使用されるとともに分散して設けられる複数の給湯需要端とを接続し、熱源より出力される温水を前記貯湯槽に供給して貯めるとともに、前記貯湯槽に貯めた温水を前記給湯需要端に供給可能に構成した給湯システムであって、
   前記給湯需要端それぞれの直上流位置で、前記給湯往き配管に前記貯湯槽を接続するとともに、前記貯湯槽に貯湯時循環用の給湯戻り配管を接続し、かつ、前記給湯戻り配管に給水管を接続して給湯時に前記貯湯槽の下部から圧力を付与することにより前記給湯需要端に給湯可能に構成してあることを特徴とする貯湯槽分散設置型給湯システム。
2. 請求項１に記載の貯湯槽分散設置型給湯システムにおいて、
   給湯戻り配管に、貯湯槽から前記給湯戻り配管側への流量を制限するとともに前記給水管から前記貯湯槽側への流動には制限を加えない流動制御機構を介装してある貯湯槽分散設置型給湯システム。
3. 請求項１に記載の貯湯槽分散設置型給湯システムにおいて、
   貯湯槽に貯蔵された温水量を検知する温水量検知手段と、
   貯湯槽に流入する温水の流量を制御する流量制御手段と、
   前記温水量検知手段が所定量以上の温水量の貯蔵を検知した場合には、前記貯湯槽に流入する温水流量を通常貯湯時よりも少ない設定流量に抑制する流量低減制御機構と、
   を備えている貯湯槽分散設置型給湯システム。
4. 請求項１に記載の貯湯槽分散設置型給湯システムにおいて、
   各給湯需要端に付設されてその給湯需要端からの出湯を検知する出湯検知手段と、
   各貯湯槽に付設されてその貯湯槽から前記給湯需要端への水の流出を遮断する遮断機構と、
   前記各貯湯槽に付設されてその貯湯槽に貯蔵された温水が無くなったことを検知する無湯検知手段と、
   いずれかの出湯検知手段が出湯を検知した場合には、直上流を含む近傍またはすべての前記遮断機構を開放して前記貯湯槽から温水を送出し、かつ、その遮断機構の開放中に、いずれかの無湯検知手段が前記貯湯槽内に湯が無くなったことを検知した場合には、当該貯湯槽の遮断機構を作動させる貯湯槽制御機構と、
   を備えている貯湯槽分散設置型給湯システム。
5. 請求項１、２、３、４のいずれかに記載の貯湯槽分散設置型給湯システムにおいて、
   給湯戻り配管における、給水管との接続箇所と熱源との間に、流量を一定にする定流量機構または前記熱源の入口―出口間の差圧を一定にする整圧機構を介装してある貯湯槽分散設置型給湯システム。
6. 請求項１、２、３、４、５のいずれかに記載の貯湯槽分散設置型給湯システムにおいて、
   給湯戻り配管と給湯需要端とにわたって混合給水管を接続してある貯湯槽分散設置型給湯システム。
7. 請求項２に記載の貯湯槽分散設置型給湯システムに用いる分散設置型貯湯槽ユニットであって、
   貯湯槽の一端側に給湯往き配管と接続する給湯接続口を、他端側に給湯戻り配管と接続する給水接続口を設け、かつ、前記給湯接続口と前記給水接続口との間に、流動制御機構を付設してあることを特徴とする分散設置型貯湯槽ユニット。
8. 請求項３に記載の貯湯槽分散設置型給湯システムに用いる分散設置型貯湯槽ユニットであって、
   貯湯槽の一端側に給湯往き配管と接続する給湯接続口を、他端側に給湯戻り配管と接続する給水接続口を設け、かつ、前記給湯接続口と前記給水接続口との間に、温水量検知手段と、流量制御手段と、流量低減制御機構とを付設してあることを特徴とする分散設置型貯湯槽ユニット。
9. 請求項４に記載の貯湯槽分散設置型給湯システムに用いる分散設置型貯湯槽ユニットであって、
   貯湯槽の一端側に給湯往き配管と接続する給湯接続口を、他端側に給湯戻り配管と接続する給水接続口を設け、かつ、前記給湯接続口と前記給水接続口との間に、遮断機構と、無湯検知手段と、出湯検知手段からの信号を受信して、出湯検知手段が出湯を検知した場合には、前記遮断機構を開放して前記貯湯槽から温水を送出し、かつ、前記遮断機構の開放中に、無湯検知手段が前記貯湯槽内に湯が無くなったことを検知した場合には、前記遮断機構を作動させる貯湯槽制限制御機構とを付設してあることを特徴とする分散設置型貯湯槽ユニット。
   

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