JP2007003125A - 給湯システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 各住戸に個別に貯湯槽を設置するものでありながら、貯湯槽を小型化する。
【解決手段】 複数の住戸1それぞれに、貯湯槽2と燃料電池3とを設ける。燃料電池3の排熱回収部3aに給湯往き配管4を接続し、その給湯往き配管4に給湯栓5を接続する。 給湯往き配管4を貯湯槽2に接続し、貯湯槽2に給湯戻り配管8を接続する。各住戸1の給湯往き配管4どうしを接続する。給湯栓5からの出湯を検知するいずれかのフロースイッチ13が出湯を検知した場合には、それに対応する貯湯槽2に対する開閉弁16を開放して当該貯湯槽2から温水を送出し、その開閉弁16の開放中に、無湯検知手段14が貯湯槽2内に温水が無くなったことを検知した場合には、当該貯湯槽2の開閉弁16を閉じ、他の住戸1のすべての貯湯槽2に対する開閉弁16を開放し、他住戸1の貯湯槽2から温水を送出して給湯する。
【選択図】 図1
【解決手段】 複数の住戸1それぞれに、貯湯槽2と燃料電池3とを設ける。燃料電池3の排熱回収部3aに給湯往き配管4を接続し、その給湯往き配管4に給湯栓5を接続する。 給湯往き配管4を貯湯槽2に接続し、貯湯槽2に給湯戻り配管8を接続する。各住戸1の給湯往き配管4どうしを接続する。給湯栓5からの出湯を検知するいずれかのフロースイッチ13が出湯を検知した場合には、それに対応する貯湯槽2に対する開閉弁16を開放して当該貯湯槽2から温水を送出し、その開閉弁16の開放中に、無湯検知手段14が貯湯槽2内に温水が無くなったことを検知した場合には、当該貯湯槽2の開閉弁16を閉じ、他の住戸1のすべての貯湯槽2に対する開閉弁16を開放し、他住戸1の貯湯槽2から温水を送出して給湯する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、マンションなどの集合住宅や複数の店舗が入居したテナントビルなどで、浴室や台所、洗面所、あるいは、洗い場や調理場といった温水使用場所への給湯を行うための給湯システムに関する。
従来の給湯システムとしては、次のようなものがあった。
A.第1従来例
いわゆるセントラル給湯システムと称されるもので、地下等の最下層階に、貯湯槽と熱源であるボイラーとを設け、それより上層の複数階それぞれに設けられた多数の給湯栓に貯湯槽が給湯管を介して接続されている。これにより、貯湯槽に湯を貯めるとともに、その貯められた湯を給湯栓に供給できるように構成されている(特許文献1参照)。
A.第1従来例
いわゆるセントラル給湯システムと称されるもので、地下等の最下層階に、貯湯槽と熱源であるボイラーとを設け、それより上層の複数階それぞれに設けられた多数の給湯栓に貯湯槽が給湯管を介して接続されている。これにより、貯湯槽に湯を貯めるとともに、その貯められた湯を給湯栓に供給できるように構成されている(特許文献1参照)。
B.第2従来例
マンション等の集合住宅において、各住戸それぞれに一般的に採用されている構成であり、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2参照)。
特開平7−55173号公報
実開昭64−1350号公報
マンション等の集合住宅において、各住戸それぞれに一般的に採用されている構成であり、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2参照)。
しかしながら、上述第1および第2従来例では、次のような欠点があった。
a.第1従来例の欠点
多数の給湯栓で同時使用した場合にも良好に給湯できるようにするために、給湯管を大口径の配管で施工する必要があり、しかも、そのような大口径の給湯管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、給湯管および給湯戻り配管からの放熱損失が大きくなって省エネルギー性が低下する欠点があった。また、循環のためのポンプ動力も無視できない量となりランニングコストが高価になる欠点があった。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。
a.第1従来例の欠点
多数の給湯栓で同時使用した場合にも良好に給湯できるようにするために、給湯管を大口径の配管で施工する必要があり、しかも、そのような大口径の給湯管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、給湯管および給湯戻り配管からの放熱損失が大きくなって省エネルギー性が低下する欠点があった。また、循環のためのポンプ動力も無視できない量となりランニングコストが高価になる欠点があった。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。
b.第2従来例の欠点
浴室への湯張りと食器の洗浄などが重なる場合のように一時的に給湯が集中しても給湯できるようにするために、通常時の給湯量の割に大容量の貯湯槽を準備しなければならず、貯湯槽の設置スペースが増大し、住居占有面積が減少する欠点があった。
浴室への湯張りと食器の洗浄などが重なる場合のように一時的に給湯が集中しても給湯できるようにするために、通常時の給湯量の割に大容量の貯湯槽を準備しなければならず、貯湯槽の設置スペースが増大し、住居占有面積が減少する欠点があった。
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、各住戸に個別に貯湯槽を設置するものでありながら、貯湯槽を小型化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、熱源として燃料電池を用いた場合に、システム全体としての省エネルギー性を向上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、システムを安価に構築するとともに、住居占有面積を一層広く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、各住戸に個別に貯湯槽を設置するものでありながら、貯湯槽を小型化できるとともに熱源の設備容量を減少できるようにすることを目的とする。
請求項1に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
複数の住戸それぞれに温水を貯める貯湯槽を設置するとともに、前記貯湯槽に貯める温水を出力する熱源を設け、前記熱源に前記貯湯槽を給湯往き配管と貯湯時循環用の給湯戻り配管とを介して接続するとともに、前記給湯往き配管に給湯需要端を接続し、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、
前記熱源を各住戸内に設け、各住戸の前記給湯往き配管どうしを接続して、前記給湯需要端それぞれに、対応する住戸以外の前記貯湯槽からの温水を供給可能に構成し、かつ、
前記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、
前記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、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、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とともに直上流を含む近傍またはすべての当該貯湯槽以外の遮断機構を開放して他住戸の前記貯湯槽から温水を送出する貯湯槽制御機構とを備えて構成する。
ここで、住戸とは、マンションなどの集合住宅における1個の住戸や複数の店舗が入居したテナントビルにおける1個の店舗などのことをいう。また、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をいう。更に、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。以下の説明においても同じである。
複数の住戸それぞれに温水を貯める貯湯槽を設置するとともに、前記貯湯槽に貯める温水を出力する熱源を設け、前記熱源に前記貯湯槽を給湯往き配管と貯湯時循環用の給湯戻り配管とを介して接続するとともに、前記給湯往き配管に給湯需要端を接続し、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、
前記熱源を各住戸内に設け、各住戸の前記給湯往き配管どうしを接続して、前記給湯需要端それぞれに、対応する住戸以外の前記貯湯槽からの温水を供給可能に構成し、かつ、
前記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、
前記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、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、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とともに直上流を含む近傍またはすべての当該貯湯槽以外の遮断機構を開放して他住戸の前記貯湯槽から温水を送出する貯湯槽制御機構とを備えて構成する。
ここで、住戸とは、マンションなどの集合住宅における1個の住戸や複数の店舗が入居したテナントビルにおける1個の店舗などのことをいう。また、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をいう。更に、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。以下の説明においても同じである。
(作用・効果)
請求項1に係る発明の給湯システムの構成によれば、給湯時において、自分の住戸の貯湯槽内の温水が無くなったときに、その貯湯槽から給湯需要端に水が流れることを遮断し、他住戸の貯湯槽における遮断機構を開放して他住戸の貯湯槽から給湯することができる。
したがって、各住戸に個別に貯湯槽を設置するものでありながら、自分の住戸の貯湯槽で温水量に不足が生じた場合でも、他の住戸の貯湯槽から給湯できるから、各住戸それぞれに大容量の貯湯槽を設けなくても、多量の温水を使用したときに温水不足が発生することを回避できる。しかも、貯湯槽を小型化できるから、各住戸内での貯湯槽の設置スペースを減少でき、住居占有面積を広くできる。
また、温水が無くなった貯湯槽に対する遮断機構を作動するから、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。
更に、熱源として、例えば、ガスエンジン発電機などの熱電併給装置の発電時の排熱を利用するものの場合に、個別の住戸では温水使用量が少ない場合に、発生した排熱余剰分を無駄に捨てることになるが、その排熱余剰分を他住戸への給湯に有効利用できるから、システム全体として、熱エネルギーを相互に利用できて省エネルギー性を向上できる。
請求項1に係る発明の給湯システムの構成によれば、給湯時において、自分の住戸の貯湯槽内の温水が無くなったときに、その貯湯槽から給湯需要端に水が流れることを遮断し、他住戸の貯湯槽における遮断機構を開放して他住戸の貯湯槽から給湯することができる。
したがって、各住戸に個別に貯湯槽を設置するものでありながら、自分の住戸の貯湯槽で温水量に不足が生じた場合でも、他の住戸の貯湯槽から給湯できるから、各住戸それぞれに大容量の貯湯槽を設けなくても、多量の温水を使用したときに温水不足が発生することを回避できる。しかも、貯湯槽を小型化できるから、各住戸内での貯湯槽の設置スペースを減少でき、住居占有面積を広くできる。
また、温水が無くなった貯湯槽に対する遮断機構を作動するから、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。
更に、熱源として、例えば、ガスエンジン発電機などの熱電併給装置の発電時の排熱を利用するものの場合に、個別の住戸では温水使用量が少ない場合に、発生した排熱余剰分を無駄に捨てることになるが、その排熱余剰分を他住戸への給湯に有効利用できるから、システム全体として、熱エネルギーを相互に利用できて省エネルギー性を向上できる。
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に記載の給湯システムにおいて、
熱源を燃料電池で構成する。
請求項1に記載の給湯システムにおいて、
熱源を燃料電池で構成する。
(作用・効果)
請求項2に係る発明の給湯システムの構成によれば、燃料電池からの排熱を熱源として貯湯槽に貯める温水を出力する。
したがって、自分の住戸では給湯需要が無く、貯湯槽に温水が満たされた状態になると、改質器をスタンバイ状態に維持するために保温のためだけに燃料ガスを供給して運転を続ける必要があり、燃料ガスが無駄に消費されることになるが、他の住戸で温水不足を生じたときには、給湯需要のために燃料電池を発電出力および熱出力のある状態で運転することができるから、システム全体としての省エネルギー性を向上でき、燃料電池を熱源とする給湯システムに適用した場合に極めて有用である。
請求項2に係る発明の給湯システムの構成によれば、燃料電池からの排熱を熱源として貯湯槽に貯める温水を出力する。
したがって、自分の住戸では給湯需要が無く、貯湯槽に温水が満たされた状態になると、改質器をスタンバイ状態に維持するために保温のためだけに燃料ガスを供給して運転を続ける必要があり、燃料ガスが無駄に消費されることになるが、他の住戸で温水不足を生じたときには、給湯需要のために燃料電池を発電出力および熱出力のある状態で運転することができるから、システム全体としての省エネルギー性を向上でき、燃料電池を熱源とする給湯システムに適用した場合に極めて有用である。
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または2に記載の給湯システムにおいて、
各住戸に対応した熱源を特定箇所に集中して設置して構成する。
請求項1または2に記載の給湯システムにおいて、
各住戸に対応した熱源を特定箇所に集中して設置して構成する。
(作用・効果)
請求項3に係る発明の給湯システムの構成によれば、熱源として、例えば、ガスエンジン発電機の発電時の排熱を利用するような場合に、騒音防止のための防音構造を一箇所にまとめて構築でき、各住戸の熱源ごとに防音構造を構築する場合に比べて安価にできるなどシステムを安価に構築できる。
また、住戸内に熱源を設置するためのスペースを不要にでき、住居占有面積を一層広くできる。
請求項3に係る発明の給湯システムの構成によれば、熱源として、例えば、ガスエンジン発電機の発電時の排熱を利用するような場合に、騒音防止のための防音構造を一箇所にまとめて構築でき、各住戸の熱源ごとに防音構造を構築する場合に比べて安価にできるなどシステムを安価に構築できる。
また、住戸内に熱源を設置するためのスペースを不要にでき、住居占有面積を一層広くできる。
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、
複数の住戸それぞれに温水を貯める貯湯槽を設置するとともに、前記貯湯槽に貯める温水を出力する熱源を設け、前記熱源に前記貯湯槽を給湯往き配管と貯湯時循環用の給湯戻り配管とを介して接続するとともに、前記給湯往き配管に給湯需要端を接続し、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、
前記熱源として複数住戸分に対応可能に複数個の熱電併給装置を特定箇所に集中して設置し、各住戸の前記給湯往き配管どうしを接続して、前記給湯需要端それぞれに、対応する住戸以外の前記貯湯槽からの温水を供給可能に構成するとともに、各住戸の電気系統を連係し、かつ、
前記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、
前記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、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、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とともに直上流を含む近傍またはすべての当該貯湯槽以外の遮断機構を開放して他住戸の前記貯湯槽から温水を送出する貯湯槽制御機構とを備えて構成する。
複数の住戸それぞれに温水を貯める貯湯槽を設置するとともに、前記貯湯槽に貯める温水を出力する熱源を設け、前記熱源に前記貯湯槽を給湯往き配管と貯湯時循環用の給湯戻り配管とを介して接続するとともに、前記給湯往き配管に給湯需要端を接続し、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、
前記熱源として複数住戸分に対応可能に複数個の熱電併給装置を特定箇所に集中して設置し、各住戸の前記給湯往き配管どうしを接続して、前記給湯需要端それぞれに、対応する住戸以外の前記貯湯槽からの温水を供給可能に構成するとともに、各住戸の電気系統を連係し、かつ、
前記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、
前記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、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、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とともに直上流を含む近傍またはすべての当該貯湯槽以外の遮断機構を開放して他住戸の前記貯湯槽から温水を送出する貯湯槽制御機構とを備えて構成する。
(作用・効果)
請求項4に係る発明の給湯システムの構成によれば、特定箇所に集中して設置した熱電併給装置からの電気を連係して各住戸に供給するとともに、排熱によって得られる温水を各住戸に設置した貯湯槽に供給して貯め、給湯時において、自分の住戸の貯湯槽内の温水が無くなったときに、その貯湯槽から給湯需要端に水が流れることを遮断し、他住戸の貯湯槽における遮断機構を開放して他住戸の貯湯槽から給湯することができる。
したがって、各住戸に個別に貯湯槽を設置するものでありながら、自分の住戸の貯湯槽で温水量に不足が生じた場合でも、他の住戸の貯湯槽から給湯できるから、各住戸それぞれに大容量の貯湯槽を設けなくても、多量の温水を使用したときに温水不足が発生することを回避できる。しかも、貯湯槽を小型化できて各住戸内での貯湯槽の設置スペースを減少できるとともに熱源を設置するスペースを住戸内に確保せずに済むから、住居占有面積を広くできる。
また、温水が無くなった貯湯槽に対する遮断機構を作動するから、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。
しかも、特定箇所に集中して設置した熱電併給装置からの電気を連係して各住戸に供給するとともに、排熱によって得られる温水を各住戸に設置した貯湯槽に供給して貯めるから、同時使用率を向上できて、熱源の設備容量を低減でき、イニシャルコストおよびランニングコストを低減できて経済的である。
すなわち、各住戸それぞれに熱電併給装置を設ける場合、例えば、10個の住戸それぞれに1kWの容量のものを設置するとすれば、全体で10kW分設置することになる。ところが、電気を連係して住戸に供給する場合、すべての住戸で同時に電気の使用量が最大になることは無く、同時使用率を向上できて、全住戸の合計した使用量の最大値は70%以下まで低下する。このために、7台分の熱電併給装置を設けるだけで済むことになり、設備容量を低減できるのである。この効果は、住戸の個数が多くなるほど顕著になり、段階的に50%程度まで低減できる。
更に、例えば、熱電併給装置としてエンジン発電機を用いる場合に、騒音防止のための防音構造を一箇所にまとめて構築でき、多数の熱源ごとに防音構造を構築する場合に比べて安価にできるなどシステムを安価に構築できる。そのうえ、個別の住戸では温水使用量が少ない場合に、発生した排熱余剰分を無駄に捨てることになるが、その排熱余剰分を他住戸に有効利用できるから、システム全体として、熱エネルギーを相互に利用できて省エネルギー性を向上できる。
請求項4に係る発明の給湯システムの構成によれば、特定箇所に集中して設置した熱電併給装置からの電気を連係して各住戸に供給するとともに、排熱によって得られる温水を各住戸に設置した貯湯槽に供給して貯め、給湯時において、自分の住戸の貯湯槽内の温水が無くなったときに、その貯湯槽から給湯需要端に水が流れることを遮断し、他住戸の貯湯槽における遮断機構を開放して他住戸の貯湯槽から給湯することができる。
したがって、各住戸に個別に貯湯槽を設置するものでありながら、自分の住戸の貯湯槽で温水量に不足が生じた場合でも、他の住戸の貯湯槽から給湯できるから、各住戸それぞれに大容量の貯湯槽を設けなくても、多量の温水を使用したときに温水不足が発生することを回避できる。しかも、貯湯槽を小型化できて各住戸内での貯湯槽の設置スペースを減少できるとともに熱源を設置するスペースを住戸内に確保せずに済むから、住居占有面積を広くできる。
また、温水が無くなった貯湯槽に対する遮断機構を作動するから、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。
しかも、特定箇所に集中して設置した熱電併給装置からの電気を連係して各住戸に供給するとともに、排熱によって得られる温水を各住戸に設置した貯湯槽に供給して貯めるから、同時使用率を向上できて、熱源の設備容量を低減でき、イニシャルコストおよびランニングコストを低減できて経済的である。
すなわち、各住戸それぞれに熱電併給装置を設ける場合、例えば、10個の住戸それぞれに1kWの容量のものを設置するとすれば、全体で10kW分設置することになる。ところが、電気を連係して住戸に供給する場合、すべての住戸で同時に電気の使用量が最大になることは無く、同時使用率を向上できて、全住戸の合計した使用量の最大値は70%以下まで低下する。このために、7台分の熱電併給装置を設けるだけで済むことになり、設備容量を低減できるのである。この効果は、住戸の個数が多くなるほど顕著になり、段階的に50%程度まで低減できる。
更に、例えば、熱電併給装置としてエンジン発電機を用いる場合に、騒音防止のための防音構造を一箇所にまとめて構築でき、多数の熱源ごとに防音構造を構築する場合に比べて安価にできるなどシステムを安価に構築できる。そのうえ、個別の住戸では温水使用量が少ない場合に、発生した排熱余剰分を無駄に捨てることになるが、その排熱余剰分を他住戸に有効利用できるから、システム全体として、熱エネルギーを相互に利用できて省エネルギー性を向上できる。
請求項1に係る発明の給湯システムの構成によれば、給湯時において、自分の住戸の貯湯槽内の温水が無くなったときに、その貯湯槽から給湯需要端に水が流れることを遮断し、他住戸の貯湯槽における遮断機構を開放して他住戸の貯湯槽から給湯することができる。
したがって、各住戸に個別に貯湯槽を設置するものでありながら、自分の住戸の貯湯槽で温水量に不足が生じた場合でも、他の住戸の貯湯槽から給湯できるから、各住戸それぞれに大容量の貯湯槽を設けなくても、多量の温水を使用したときに温水不足が発生することを回避できる。しかも、貯湯槽を小型化できるから、各住戸内での貯湯槽の設置スペースを減少でき、住居占有面積を広くできる。
また、温水が無くなった貯湯槽に対する遮断機構を作動するから、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。
更に、熱源として、例えば、ガスエンジン発電機などの熱電併給装置の発電時の排熱を利用するものの場合に、個別の住戸では温水使用量が少ない場合に、発生した排熱余剰分を無駄に捨てることになるが、その排熱余剰分を他住戸への給湯に有効利用できるから、システム全体として、熱エネルギーを相互に利用できて省エネルギー性を向上できる。
したがって、各住戸に個別に貯湯槽を設置するものでありながら、自分の住戸の貯湯槽で温水量に不足が生じた場合でも、他の住戸の貯湯槽から給湯できるから、各住戸それぞれに大容量の貯湯槽を設けなくても、多量の温水を使用したときに温水不足が発生することを回避できる。しかも、貯湯槽を小型化できるから、各住戸内での貯湯槽の設置スペースを減少でき、住居占有面積を広くできる。
また、温水が無くなった貯湯槽に対する遮断機構を作動するから、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。
更に、熱源として、例えば、ガスエンジン発電機などの熱電併給装置の発電時の排熱を利用するものの場合に、個別の住戸では温水使用量が少ない場合に、発生した排熱余剰分を無駄に捨てることになるが、その排熱余剰分を他住戸への給湯に有効利用できるから、システム全体として、熱エネルギーを相互に利用できて省エネルギー性を向上できる。
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、実施例1を自分の住戸の貯湯槽が空になって他の住戸の貯湯槽から給湯している状態で示す全体概略構成図であり、複数の住戸1それぞれに、温水を貯める貯湯槽2と、温水を出力する熱源としての熱電併給装置である燃料電池3とが設けられている。
燃料電池3の排熱回収部3aに給湯往き配管4が接続され、その給湯往き配管4に、給湯需要端としての給湯栓5が分岐配管6を介して接続されている。図では給湯栓5を1個しか示していないが、通常2個以上設けられるものである。
給湯往き配管4に貯湯槽2の上部が高温側接続配管7を介して接続され、貯湯槽2に貯めた温水を給湯栓5に供給できるように構成されている。貯湯槽2の下部に貯湯時循環用の給湯戻り配管8が低温側接続配管9を介して接続されている。
各住戸1の給湯往き配管4どうしが接続され、給湯栓5それぞれに、対応する住戸1以外の貯湯槽2からの温水を供給できるように構成されている。
給湯往き配管4に貯湯槽2の上部が高温側接続配管7を介して接続され、貯湯槽2に貯めた温水を給湯栓5に供給できるように構成されている。貯湯槽2の下部に貯湯時循環用の給湯戻り配管8が低温側接続配管9を介して接続されている。
各住戸1の給湯往き配管4どうしが接続され、給湯栓5それぞれに、対応する住戸1以外の貯湯槽2からの温水を供給できるように構成されている。
各住戸1の給湯戻り配管8どうしが接続されるとともに、排熱回収部3aに接続された給水管10に接続されている。給湯往き配管4の排熱回収部3aからの出口箇所に、排熱回収部3aから出る温水の温度を測定する温度計11が設けられている。給水管10において、給湯戻り配管8との接続箇所と排熱回収部3aとの間に、回転数制御可能なポンプ12とが設けられている。
温度計11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、温度計11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12の回転数を制御し、設定温度の温水を貯湯槽2に供給しながら、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。
各分岐配管6それぞれに、給湯栓5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13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7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2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)14が設けられている。
更に、低温側接続配管9には、蓄熱のための貯湯時において低温側接続配管9内を流れる設定温度の温水を検知する温度検知手段(例えば、サーミスタ、温度計、熱電対など)15と、貯湯槽2から給湯栓5への水の流出を遮断する遮断機構としての開閉弁16とが設けられている。
更に、低温側接続配管9には、蓄熱のための貯湯時において低温側接続配管9内を流れる設定温度の温水を検知する温度検知手段(例えば、サーミスタ、温度計、熱電対など)15と、貯湯槽2から給湯栓5への水の流出を遮断する遮断機構としての開閉弁16とが設けられている。
フロースイッチ13、無湯検知手段14および温度検出手段15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開閉弁16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13からの信号を受信し、いずれかのフロースイッチ13が出湯を検知した場合には、それに対応する貯湯槽2に対する開閉弁16を開放して当該貯湯槽2から温水を送出し、かつ、その開閉弁16の開放中に、無湯検知手段14が貯湯槽2内に温水が無くなったことを検知した場合には、当該貯湯槽2の開閉弁16を作動させて閉じ、その直上流の貯湯槽2に対する開閉弁16と近傍の貯湯槽2に対する開閉弁16あるいは温水の無くなった貯湯槽2以外のすべての貯湯槽2に対する開閉弁16を開放し、他住戸1の貯湯槽2から温水を送出して給湯す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、開閉弁16を開放し、その貯湯状態で温度検出手段15が温水を検知するに伴い、当該貯湯槽2の開閉弁16を作動させて閉じるように構成されている。
コントローラにおいて、フロースイッチ13からの信号を受信し、いずれかのフロースイッチ13が出湯を検知した場合には、それに対応する貯湯槽2に対する開閉弁16を開放して当該貯湯槽2から温水を送出し、かつ、その開閉弁16の開放中に、無湯検知手段14が貯湯槽2内に温水が無くなったことを検知した場合には、当該貯湯槽2の開閉弁16を作動させて閉じ、その直上流の貯湯槽2に対する開閉弁16と近傍の貯湯槽2に対する開閉弁16あるいは温水の無くなった貯湯槽2以外のすべての貯湯槽2に対する開閉弁16を開放し、他住戸1の貯湯槽2から温水を送出して給湯す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、開閉弁16を開放し、その貯湯状態で温度検出手段15が温水を検知するに伴い、当該貯湯槽2の開閉弁16を作動させて閉じるように構成されている。
上記構成により、すべてのフロースイッチ13が出湯を検知していなくて出湯が無い状態で、温度検出手段15が温水の温度を検知していないときには、開閉弁16を開放し、図1に示すように、排熱回収部3aからの温水を貯湯槽2に供給し、温水を貯蔵できるようになっている。
また、開閉弁16の開放中に、いずれかの無湯検知手段14が貯湯槽2内に湯が無くなったことを検知した場合には、図2に示すように、当該貯湯槽2の開閉弁16を作動させて閉じ、それ以外の貯湯槽2からの温水と排熱回収部3aからの温水とを供給し続けるようになっている。
また、開閉弁16の開放中に、いずれかの無湯検知手段14が貯湯槽2内に湯が無くなったことを検知した場合には、図2に示すように、当該貯湯槽2の開閉弁16を作動させて閉じ、それ以外の貯湯槽2からの温水と排熱回収部3aからの温水とを供給し続けるようになっている。
図3は、本発明の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、図4は、実施例2を自分の住戸の貯湯槽が空になって他の住戸の貯湯槽から給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、熱源として3個の住戸分に対応可能に2個の燃料電池21が、各フロアーに設けられている機械室などの特定箇所に集中して設置され、各住戸1どうしで接続された給湯往き配管4および給湯戻り配管8が燃料電池21の排熱回収部21aに接続され、給湯栓5に対して、対応する住戸1以外の貯湯槽2からの温水を供給できるように構成されている。
また、燃料電池21からの電力出力線22に商用電源23が連係されるとともに、その電力出力線22が各住戸1に接続され、各住戸1の電気系統が連係されている。
この構成により、電力の同時使用率を向上し、燃料電池21を各住戸1に個別に設置する場合に比べ、燃料電池21の設置個数を少なくできるようになっている。
この構成により、電力の同時使用率を向上し、燃料電池21を各住戸1に個別に設置する場合に比べ、燃料電池21の設置個数を少なくできるようになっている。
また、すべてのフロースイッチ13が出湯を検知していなくて出湯が無い状態で、温度検出手段15が温水の温度を検知していないときには、開閉弁16を開放し、図3に示すように、排熱回収部21aからの温水を貯湯槽2に供給し、温水を貯蔵できるようになっている。
また、開閉弁16の開放中に、いずれかの無湯検知手段14が貯湯槽2内に湯が無くなったことを検知した場合には、図4に示すように、当該貯湯槽2の開閉弁16を作動させて閉じ、それ以外の貯湯槽2からの温水と排熱回収部21aからの温水とを供給し続けるようになっている。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。
また、開閉弁16の開放中に、いずれかの無湯検知手段14が貯湯槽2内に湯が無くなったことを検知した場合には、図4に示すように、当該貯湯槽2の開閉弁16を作動させて閉じ、それ以外の貯湯槽2からの温水と排熱回収部21aからの温水とを供給し続けるようになっている。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、排熱回収部3a,21aからの温水の出口温度(温度計11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。
また、上記実施例では、平面方向で並んだ住戸1の複数個をグループ化して構成した給湯システムを示しているが、例えば、複数階に及んでグループ化するとか建物全部の住戸1をグループ化して構成するものでも良い。更には、水配管等を通す縦シャフトを利用して鉛直方向でグループ化して構成するものでも良い。また、実施例2では、システムを構成する住戸1の数よりも少ない個数の燃料電池21を特定箇所に集中して設置しているが、住戸1の数と同じ個数の燃料電池21を特定箇所に集中して設置するものでも良い。
熱源としては、熱電併給装置のガスエンジンやディーゼル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。
熱源としては、熱電併給装置のガスエンジンやディーゼル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。
1…住戸
2…貯湯槽
3…燃料電池(熱電併給装置、熱源)
4…給湯往き配管
5…給湯栓(給湯需要端)
8…給湯戻り配管
13…フロースイッチ(出湯検知手段)
14…無湯検知手段
16…開閉弁(遮断機構)
21…燃料電池(熱電併給装置、熱源)
2…貯湯槽
3…燃料電池(熱電併給装置、熱源)
4…給湯往き配管
5…給湯栓(給湯需要端)
8…給湯戻り配管
13…フロースイッチ(出湯検知手段)
14…無湯検知手段
16…開閉弁(遮断機構)
21…燃料電池(熱電併給装置、熱源)
Claims (4)
- 複数の住戸それぞれに温水を貯める貯湯槽を設置するとともに、前記貯湯槽に貯める温水を出力する熱源を設け、前記熱源に前記貯湯槽を給湯往き配管と貯湯時循環用の給湯戻り配管とを介して接続するとともに、前記給湯往き配管に給湯需要端を接続し、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、
前記熱源を各住戸内に設け、各住戸の前記給湯往き配管どうしを接続して、前記給湯需要端それぞれに、対応する住戸以外の前記貯湯槽からの温水を供給可能に構成し、かつ、
前記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、
前記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、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、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とともに直上流を含む近傍またはすべての当該貯湯槽以外の遮断機構を開放して他住戸の前記貯湯槽から温水を送出する貯湯槽制御機構と、
を備えたことを特徴とする給湯システム。 - 請求項1に記載の給湯システムにおいて、
熱源が燃料電池である給湯システム。 - 請求項1または2に記載の給湯システムにおいて、
各住戸に対応した熱源を特定箇所に集中して設置してある給湯システム。 - 複数の住戸それぞれに温水を貯める貯湯槽を設置するとともに、前記貯湯槽に貯める温水を出力する熱源を設け、前記熱源に前記貯湯槽を給湯往き配管と貯湯時循環用の給湯戻り配管とを介して接続するとともに、前記給湯往き配管に給湯需要端を接続し、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、
前記熱源として複数住戸分に対応可能に複数個の熱電併給装置を特定箇所に集中して設置し、各住戸の前記給湯往き配管どうしを接続して、前記給湯需要端それぞれに、対応する住戸以外の前記貯湯槽からの温水を供給可能に構成するとともに、各住戸の電気系統を連係し、かつ、
前記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、
前記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、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、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とともに直上流を含む近傍またはすべての当該貯湯槽以外の遮断機構を開放して他住戸の前記貯湯槽から温水を送出する貯湯槽制御機構と、
を備えたことを特徴とする給湯システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005185063A JP2007003125A (ja) | 2005-06-24 | 2005-06-24 | 給湯システム |
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JP2005185063A JP2007003125A (ja) | 2005-06-24 | 2005-06-24 | 給湯システム |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007101004A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Kawamura Electric Inc | 集合住宅用コージェネレーションシステム |
JP2009121739A (ja) * | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Tokyo Gas Co Ltd | コジェネレーションシステム |
JP2014181822A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Yazaki Energy System Corp | マルチ給湯システム及びその制御方法 |
JP2017180956A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 東邦瓦斯株式会社 | 給電給熱システムおよびそれを有する居住区画群 |
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JP7433717B2 (ja) | 2020-03-27 | 2024-02-20 | 矢崎エナジーシステム株式会社 | コージェネレーションシステムの設備決定方法、設備決定装置、設備決定プログラム、及び、コンピュータ読取可能な記録媒体 |
-
2005
- 2005-06-24 JP JP2005185063A patent/JP2007003125A/ja active Pending
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