JP2007263523A - 給湯システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】給湯水を貯留する貯湯槽1、この貯湯槽1内の給湯水を循環させる循環給湯管2、この循環給湯管2に配設した循環ポンプ3、循環給湯管2に水を補給する補給水管4、給湯水を加熱する加熱器5、貯湯槽1内の給湯水の温度を検知する温度センサ6を有する給湯システムにおいて、加熱器5は、加熱すべき給湯水を循環させる循環供給管31、この循環供給管31に配設した循環供給ポンプ32、循環供給管31内を流れる給湯水に熱を与えるヒートポンプ熱源器34を備える。
【選択図】図1
Description
図1は、この発明の実施の形態1における給湯システムの構成図である。この給湯システムは、給湯水を貯留するための密閉型の貯湯槽1を備えている。貯湯槽1の頂部と底部には給湯水流出口1aと給湯水流入口1bをそれぞれ形成してある。給湯水流出口1aには循環給湯管2の一端を接続し、給湯水流入口1bには循環給湯管2の他端を接続してある。このような循環給湯管2には、給湯水を強制的に循環させる循環ポンプ3を配設し、給湯水を貯湯槽1の給湯水流出口1aから貯湯槽1の給湯水流入口1bへ循環させるようにしてある。循環給湯管2には、新しい低温の水を補給するための補給水管4を接続してある。そして、貯湯槽1の外側には、貯湯槽1内の給湯水を加熱するための加熱器5を設置してある。また、貯湯槽1の所定の水位位置には、その水位での湯温を計測するための温度センサ(温度計測器)6を設置してある。
図2は、この発明の実施の形態2における給湯システムの構成図である。以降、図1と同一部分に同一符号を付して重複説明を省略する。この給湯システムは、加熱器5Aの水熱交換器36の一次側にある循環供給管31Aの端部を循環給湯管2に接続してある点、および水熱交換器36の二次側にある循環供給管31Aの端部を貯湯槽1の下部に接続してある点で、実施の形態1における給湯システムと異なっている。すなわち、循環供給管31Aの他端は、補給水管4の下流側において、図示しない分岐継ぎ手を介して循環給湯管2に接続してある。そして、この循環供給管31Aの接続点と貯湯槽1との間の循環給湯管2に制御弁80が配設されている。制御器42Aは、温度センサ6、循環供給ポンプ32、流量調節弁33、制御弁80、およびヒートポンプ熱源器34に電気的に接続してある。
図3は、この実施の形態3における給湯システムの構成図である。この給湯システムは、加熱器5Bに熱交換器43を設け、この熱交換器43に循環供給管31Bを接続してある点で、実施の形態1の給湯システムと異なっている。熱交換器43は加熱コイルとし、この大部分を貯湯槽1内に突出させてある。循環供給管31Bは、熱交換器43の一次側に接続してある。そして、制御器42Bは、温度センサ6、循環供給ポンプ32、およびヒートポンプ熱源器34に電気的に接続してある。その他は、実施の形態1と同様にしてある。
図4は、この発明の実施の形態4における給湯システムの構成図である。この給湯システムは、2台の加熱器5を備え、貯湯槽1内の給湯水を加熱している点で実施の形態1における給湯システムと異なっている。この場合、各加熱器5における水熱交換器36の流入側の循環供給管31は、貯湯槽1の下部にそれぞれ単独で接続し、かつ水熱交換器36の流出側の循環供給管31は、貯湯槽1の上部にそれぞれ単独で接続している。そして、1台の制御器42Cに1つの温度センサ6、2つの循環供給ポンプ32、2つの流量調節弁33、および2つのヒートポンプ熱源器34を電気的に接続してある。その他の構成は、実施の形態1と同様としてある。
図5は、この発明の実施の形態5における給湯システムの構成図である。この給湯システムは、加熱器5Dが蓄熱槽51を有してヒートポンプ熱源器34で外気から取り込んだ熱を蓄熱できるようにしている点で実施の形態3における給湯システムと異なっている。蓄熱槽51には蓄熱材52を充填してある。また、実施の形態3における循環供給管31Bの代りに、水熱交換器36を通る閉ループ構造の循環供給管53と、熱交換器43を通る閉ループ構造の冷媒配管54を設けてある。そして、循環供給管53には、循環供給ポンプ32を配設してあるとともに、蓄熱材52の内部に位置する放熱器55を配設してある。また、冷媒配管54には、冷媒循環ポンプ56と、蓄熱材52の内部に位置する吸熱器57を配設してある。これらの放熱器55と吸熱器57は例えばコイル状とし、蓄熱材52の内部において熱交換できるように隣接させてある。
図6は、この発明の実施の形態6における給湯システムの構成図である。この給湯システムは、加熱器5Eをヒートポンプ熱源器34が外気から取り込んだ熱を蓄熱槽51を介さずに、新たに設けた熱交換器44を介して熱交換器43に熱を伝えて、貯湯槽1内の給湯水を昇温することも可能な構成とした点で実施の形態5における給湯システムと異なっている。すなわち、循環供給管53に三方制御弁91、92を配設し、三方制御弁91、92の循環供給管53が接続されていない流出口に配管53a、53bの一端をそれぞれ接続し、他端を熱交換器44の一次側室の接続口にそれぞれ接続している。一方、冷媒配管54においても、三方制御弁93、94を配設し、三方制御弁93、94の冷媒配管54が接続されていない流出口に配管54a、54bの一端をそれぞれ接続し、他端を熱交換器44の二次側室の接続口にそれぞれ接続している。また、制御器42Eは、温度センサ6、58、循環供給ポンプ32、冷媒循環ポンプ56、三方制御弁91、92、93、94およびヒートポンプ熱源器34と電気的に接続されている。
図7は、この発明の実施の形態7における給湯システムの構成図である。この給湯システムは、実施の形態6における給湯システムとは、加熱器5Fにおいて、ヒートポンプ熱源器34Aの冷媒循環管35Aを筐体41外に延伸し、その両端を放熱器55に直接接続した点、熱交換器44に代えて水熱交換器36Aを配設し、二次側室に配管54a、54bの端部をそれぞれ接続した点、冷媒循環管35Aに三方制御弁91、92を配設し、それの冷媒循環管35Aが接続していない接続口に配管35a、35bの一端を接続し、他端を水熱交換器36Aの一次側室にそれぞれ接続した点が大きく異なる。ただし、ヒートポンプ熱源器34A内のコンプレッサ39は、冷媒循環管35Aの配管長が長くなるので、冷媒が正常に機能する圧力が掛けられる容量のものを選定する必要がある。また、制御器42Fは、温度センサ6、58、冷媒循環ポンプ56、三方制御弁91、92、93、94およびヒートポンプ熱源器34Aと電気的に接続されている。
図8は、この発明の実施の形態8における給湯システムの構成図である。この給湯システムは、実施の形態1と同様な加熱器5を備えているうえに、加熱器5を循環式浴槽、循環式温水プール等の循環ろ過システム60の循環水を加熱する熱源としても利用している点で実施の形態1における給湯システムと異なっている。すなわち、この実施の形態8における給湯システムは、循環式温水プール、循環式浴槽等が同じ建物内または近隣に存在している場合に、プール・浴槽601の給湯水の温度を所定に維持するものとしても使用できる。循環ろ過システム60はプール・浴槽601内の給湯水を循環させる給湯水循環管602を備え、この給湯水循環管602には給湯水の流れる方向に従って、ヘアキャッチャー603、ろ過ポンプ604、ろ過器605、熱交換器606、薬注器607を順次に配設してある。
図9は、この発明の実施の形態9における給湯システムの構成図である。この給湯システムは、実施の形態3と同様な加熱器5Bを備えている上に、実施の形態8における循環ろ過システム60を備え、加熱器5Bを循環ろ過システム60の循環水を加熱する熱源としても利用している点で実施の形態3における給湯システムと異なっている。この場合に、熱交換器606の一次側室の流入側接続口は、水熱交換器36の下流側において循環供給管31Bに三方制御弁70を介して接続されている配管64の他端が接続されている。また、熱交換器606の一次側室の流入側接続口は、循環供給ポンプ32の上流側において循環供給管31Bに三方制御弁71を介して接続されている配管65の他端が接続されている。そして、制御器42Gは、温度センサ6、循環供給ポンプ32、ヒートポンプ熱源器34、三方向制御弁70、71、および冷媒循環ポンプ66に電気的に接続してある。その他の構成は、実施の形態3と同様としてある。なお、冷媒循環ポンプ66は、循環供給ポンプ32が冷媒を熱交換器606まで循環させるのに十分な揚程を有している場合には、不要とすることができる。
図10は、この発明の実施の形態10における給湯システムの構成図である。この給湯システムは、実施の形態9における循環ろ過システム60の代りに複数の暖房機72、73を配設し、加熱器5Bをその熱源としても利用している構成としてある点が実施の形態9の給湯システムと異なる。すなわち、この実施の形態10における給湯システムは、暖房機72、73が同じ建物内または近隣に存在している場合に、加熱器5Bの冷媒を暖房機72、73に供給するようにしてある。したがって、配管64、65と暖房機72、73とは実施の形態9と同様に接続し、制御器42Gも実施の形態9と同様に接続してある。その他の構成は、実施の形態9と同様としてある。
図11は、この発明の実施の形態11における給湯システムの構成図である。この給湯システムは、加熱器5Gにおけるヒートポンプ熱源器34Bが循環供給管53内の冷媒を加熱するだけでなく、冷却することも可能なものを適用した点、循環供給管53に三方制御弁91、92を配設し、循環供給管53が未接続の接続口と冷暖房が可能な空調機74、75とを配管64、65で接続して、冷媒を循環供給可能とした点が、実施の形態5の給湯システムとは異なる。
2 循環給湯管
3 循環ポンプ
4 補給水管
5,5A〜5G 加熱器
6,58 温度センサ(温度計測器)
31,31A、31B 循環供給管
32 循環供給ポンプ
33 流量調節弁
34、34A、34B ヒートポンプ熱源器
36 水熱交換器
37 膨張弁
38 空気熱交換器
39 コンプレッサ
39A 四方切替弁
39B ループ配管
40 ファン
41 筐体
42,42A〜42H 制御器
43、44、606 熱交換器
51 蓄熱槽
52 蓄熱材
53 循環供給管
54 冷媒配管
55 放熱器
56 冷媒循環ポンプ
57 吸熱器
60 循環ろ過システム
601 プール・浴槽
602 給湯水循環管
603 ヘアキャッチャー
604 ろ過ポンプ
605 ろ過器
607 薬注器
61、63、64、65 配管
62 温水循環ポンプ
66 冷媒循環ポンプ
70、71、91、92、93、94 三方制御弁
72、73 暖房機
74、75 空調機
Claims (5)
- 給湯水を循環供給する循環給湯管と、温度計測器を備えて前記循環給湯管に配設される貯湯槽と、給湯水を加熱する加熱器と、前記循環給湯管に補給水を供給する補給水管と、前記循環給湯管に配設される循環ポンプとからなる給湯システムにおいて、前記加熱器は、ヒートポンプ熱源器と、循環供給ポンプを備える循環供給管とにより構成されるヒートポンプ給湯機であることを特徴とする給湯システム。
- 温度計測器からの信号に応じて、ヒートポンプ熱源器および循環供給ポンプを制御する制御器を備えることを特徴とする請求項1記載の給湯システム。
- 貯湯槽は、熱交換器を備えることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の給湯システム。
- ヒートポンプ給湯機を複数備え、かつ、各ヒートポンプ給湯機の循環供給管がそれぞれ単独で貯湯槽に接続していることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の給湯システム。
- 加熱器は、蓄熱材、放熱器および吸熱器を有する蓄熱槽を備え、前記放熱器とヒートポンプ熱源器とを循環供給管で接続し、前記吸熱器と熱交換器とを冷媒循環ポンプを備えた冷媒配管で接続していることを特徴とする請求項3記載の給湯システム。
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