JP2009243713A

JP2009243713A - 給湯システム

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Publication number: JP2009243713A
Application number: JP2008087967A
Authority: JP
Inventors: Akio Morita; 明夫森田
Original assignee: Nippon Thermoener Co Ltd
Current assignee: Nippon Thermoener Co Ltd
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2009-10-22
Anticipated expiration: 2028-03-28
Also published as: JP5161628B2

Abstract

【課題】複数の熱源機を有する給湯システムにおいて、新たに貯湯タンクに直接温度センサを取り付けることなく、一の熱源機の制御を可能にする給湯システムを提供する。
【解決手段】貯湯タンク１の入出水口３１から取得された温水は、入出水口３１、十字継手４３を介してヒートポンプ給湯機２に供給されて加熱され、当該加熱された温水が、入水口３３からタンク１へ再供給される。給水源５から供給された低温水は、十字継手４３によって、入出水口３１からタンク１に供給される経路と、ヒートポンプ給湯機２へ供給される経路とに分岐される。十字継手４３は、四方向に第１〜第４開口部を有し、第１開口部から十字継手４３内部の流路に到達するように挿嵌された温度センサ５２によって、十字継手４３内部の流路を通水する温水の温度測定が可能に構成され、ヒートポンプ給湯機２が、温度センサ５２によって検出された温度に応じて発停制御が行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、貯湯タンクから給湯負荷に対して給湯可能に構成された給湯システムに関し、特に、複数の熱源機を備えた給湯システムに関する。

給湯システムは、熱源機によって加熱された温水を貯湯タンクに貯湯し、この貯湯タンクから給湯負荷に温水を供給する構成となっている。従来、熱源機として、ガス等を熱源とする温水ボイラを利用するものや、ヒートポンプ回路の凝縮器からの凝縮熱と熱交換して水を加熱するヒートポンプ給湯機を利用するものが存在する。

ヒートポンプ給湯機は、夜間の安価な電力を使用することで、夜間の給湯使用量の少ない低給湯負荷状態となる時間帯に貯湯タンクに温水を貯めて、翌日の昼間の給湯負荷、例えば風呂やシャワー等の給湯に対して使用するのが一般的である。

しかしながら、ヒートポンプ給湯機の加熱能力は、夜間の低給湯負荷状態を想定して決定されているため、専ら貯湯目的に所定の温度に加熱するだけでよく、短時間での加熱能力は非常に低くなっており、高給湯負荷時に貯湯タンクの温水を消費した場合に温水の給湯能力が不足する場合が生じる。又、夜間に蓄熱する一方、温水を利用するのは翌日の昼間や夕方となるため使用時間が大幅にずれ、貯湯タンクからの放熱が多くなり、せっかく高効率で蓄熱した熱を放熱させてしまうという問題が生じる。

このようなヒートポンプ給湯機の加熱能力不足を補い、ヒートポンプ給湯機に必要な給湯能力を確保する方法として、本出願人により、ヒートポンプ給湯機と温水ボイラを併用する給湯システムが従来開示されている（下記特許文献１参照）。以下、特許文献１に開示された構成につき、図面を参照して説明する。

図４は、上記特許文献１に開示された給湯システムの概略構成図である。図４に示す給湯システム１００は、貯湯タンク１、ヒートポンプ給湯機２、温水ボイラ３、給湯負荷４、給水源５を備える。

給水源５からは、弁１１、三方継手４１を介して、入出水口３１から貯湯タンク１に低温水が供給可能に構成されている。更に、給水源５から、弁１１、三方継手４１、弁１２、循環ポンプ１３、弁１４を介してヒートポンプ給湯機２に低温水が供給可能に構成されている。ヒートポンプ給湯機２は、ヒートポンプ回路の冷媒として例えばＣＯ_２を採用したＣＯ_２ヒートポンプで構成され、供給された低温水（又は温水）に対して凝縮器からの凝縮熱と熱交換して加熱処理を行い、加熱された温水が、逆止弁１５、三方継手４２、弁１６を介して、入水口３３から貯湯タンク１に供給される。入水口３３は、貯湯タンク１内において入出水口３１よりも上方に形成されている。

又、貯湯タンク１に貯えられた温水は、出水口３２から逆止弁１７、循環ポンプ２４、弁１８を介して温水ボイラ３に供給可能に構成されている。温水ボイラ３は、例えばガス焚真空式温水機で構成され、缶体内の下部にガスバーナの火炎で熱媒水を加熱する火炉を設けると共に、缶体内の上部の減圧空気中にＵ字状の伝熱管を設けており、缶体内の下部に封入された熱媒水をガスバーナの火炎で加熱し、その上部の減圧空気中の伝熱管を加熱することによって伝熱管中を流れる水を加熱する。温水ボイラ３は、このようにして供給される温水をボイラによって加熱した後、弁１９、三方継手４２、弁１６を介して入水口３３から貯湯タンク１に温水を供給する。即ち、貯湯タンク１の出水口３２から取得された温水が、循環ポンプ２４を介して温水ボイラ３へ供給され、当該温水ボイラ３で加熱された後、入水口３３から貯湯タンク１に再供給される循環回路（以下、「第１循環回路Ｃ１」と記載）が構成されている。

更に、貯湯タンク１に貯えられた温水は、入出水口３１から三方継手４１、弁１２、循環ポンプ１３、弁１４を介してヒートポンプ給湯機２に供給され、再加熱可能に構成されている。ヒートポンプ給湯機２によって加熱された温水は、上述したように、入水口３３から貯湯タンク１に供給され、貯湯される。即ち、貯湯タンク１の入出水口３１から取得された温水が、循環ポンプ１３を介してヒートポンプ給湯機２へ供給され、当該ヒートポンプ給湯機２で加熱された後、入水口３３から貯湯タンク１に再供給される循環回路（以下、「第２循環回路Ｃ２」と記載）が構成されている。図５に、第１循環回路Ｃ１及び第２循環回路Ｃ２の経路図を示す。尚、図５では、弁や継手等の一部の構成要素の図示を省略している。

又、第２循環回路Ｃ２において、ポンプ１３が稼働して入出水口３１から取り出された温水は、全てヒートポンプ給湯機２側へ送出される構成である。

そして、貯湯タンク１内に貯湯された温水は、貯湯タンク１の出水口３４から、弁２１を介して給湯負荷４に対して供給される。給湯負荷４は、例えばカランやシャワー、浴槽等で構成される。水は、温度が高くなるにつれ上方に移動する性質、いわゆる対流性を有しているため、貯湯タンク１の上部領域には温度の高い温水が貯湯される。従って、貯湯タンク１の上部領域に設置された出水口３４から給湯負荷４に対して高温の温水を供給することが可能となる。又、その温水の一部が、管路での放熱による温水温度の低下を防止すべく、循環ポンプ２３、弁２２を介して入水口３５から貯湯タンク１に循環される。

又、貯湯タンク１には、タンク上部に貯えられた温水の温度を検出する温度センサ５１、及びタンク下部に貯えられた温水の温度を検出する温度センサ５２が取り付けられている。上述したように、給水源５から供給される低温水が貯湯タンク１の下部に取り付けられた入出水口３１からタンク１内に流入し、ヒートポンプ給湯機２若しくは温水ボイラ３で加熱された温水が貯湯タンク１の上部に取り付けられた入水口３３からタンク１内に流入する構成である。このため、タンク下部に取り付けられた温度センサ５２よりも、タンク上部に取り付けられた温度センサ５１の方が高い温度を検出する。

そして、この温度センサ５１の検出結果に基づいて温水ボイラ３及び循環ポンプ２４の制御を行う一方、温度センサ５２の検出結果に基づいてヒートポンプ給湯機２及び循環ポンプ１３の制御を行う。より具体的には、例えば温度センサ５１から与えられる温度情報が５０℃以上であれば温水ボイラ３及び循環ポンプ２４を停止させる一方、３５℃以下であれば温水ボイラ３及び循環ポンプ２４を稼働させる。更に、例えば温度センサ５２から与えられる温度情報が５０℃以上であればヒートポンプ給湯機２及び循環ポンプ１３を停止させる一方、３５℃以下であればヒートポンプ給湯機２及び循環ポンプ１３を稼働させる。

上述したように、温度センサ５２よりも温度センサ５１の方が高い温度が検出されるため、貯湯タンク１内に給水源５から低温水が供給され、タンク内の温度が低下し始めると、温度センサ５２の方が先に３５℃以下を検出し、これによって温水ボイラ３よりヒートポンプ給湯機２の方が先に稼働される。一方、加熱された温水が供給されることでタンク内の温度が上昇し始めると、温度センサ５１の方が先に５０℃以上を検出し、これによって温水ボイラ３がヒートポンプ給湯機２よりも先に停止される。このように、図４の構成とすることで、温水ボイラ３よりもヒートポンプ給湯機２を優先的に稼動させる制御が行われることとなる。上述のように、ヒートポンプ給湯機２は温水ボイラ３よりも単体で高効率を実現する構成であるため、高効率のヒートポンプ給湯機２の稼働率が向上されることで、システム全体としての高い効率が実現できる。

特開２００７−１７０７７０号公報

しかしながら、図４の構成の場合、貯湯タンク１内に２つの温度センサ５１及び５２を取り付ける必要がある。通常、温水ボイラ３による加熱のみを想定して製造された従来の貯湯タンク１では、温水ボイラ３の制御のための温度センサ５１は既に取り付けられているものの、ヒートポンプ給湯機２の制御のための温度センサ５２は取り付けられていない。

従って、このような貯湯タンク１を図４に示す給湯システム１００に適用するためには、新たに温度センサ５２を取り付ける必要があるが、貯湯タンク１にはこのような温度センサ５２を新たに取り付けるための管台が存在しておらず、このような温度センサ５２を新たに取り付けるのが困難である。

又、別の方法として、貯湯タンク１に温度センサ５２を取り付けるための孔を空け、この孔に温度センサ５２を設置する方法も可能であるが、タンク１に孔が空けられることによってタンク１からの水漏れ等が発生する場合が考えられる。かかる場合、給湯負荷が発生していない場合であってもタンク１内の貯湯量が減少し、これによって給水源からの給水並びに温水ボイラ３或いはヒートポンプ給湯機２による加熱が追加的に必要となる可能性があり、システム全体の効率が低下するという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑み、複数の熱源機を有する給湯システムにおいて、新たに貯湯タンクに直接温度センサを取り付けることなく、一の熱源機の制御を可能にする給湯システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る給湯システムは、供給される温水を加熱する第１熱源機並びに第２熱源機と、温水を貯湯すると共に当該貯湯された温水を給湯負荷に供給する貯湯タンクと、前記貯湯タンク下部に設けられた出水口から取得された温水が、前記第１熱源機を介して再び前記貯湯タンクに再供給される第１循環回路と、前記貯湯タンク下部に設けられた入出水口から取得された温水が、前記第２熱源機を介して直接、若しくは更に前記第１熱源機を介して再び前記貯湯タンクに再供給される第２循環回路と、前記第２循環回路内において、前記入出水口と前記第２熱源機の間に介装された四方向に第１〜第４開口部を有する十字継手と、前記第１開口部から前記十字継手内部の流路に到達するように挿嵌されており、前記十字継手内部の流路を通水する温水の温度測定が可能な温度センサと、を備えてなり、前記第２開口部に低温水を供給する給水源を接続し、前記第３開口部に前記第２熱源機を接続し、前記第４開口部に前記入出水口を接続することで、前記給水源から供給される低温水が、前記十字継手で分岐されて前記貯湯タンク内並びに前記第２熱源機に供給可能に構成されており、前記第２熱源機が、前記温度センサによって検出された温度に応じて発停制御が行われることを第１の特徴とする。

本発明に係る給湯システムの上記第１の特徴構成によれば、十字継手内部を通水する温水の温度によって第２熱源機の発停制御が行われる。

ここで、給水源から低温水が供給されておらず、且つ、第２循環回路内を温水が通水していない、即ち貯湯タンクの前記入出水口から温水が取得されて前記第２熱源機で加熱された後再び貯湯タンクへ温水が再供給されるという循環回路を温水が通水していない場合、第２循環回路内における前記入出水口から前記第２熱源機までの経路内には温水が滞留することとなる。そして、この滞留している温水の温度は、入出水口近傍の貯湯タンク内の温水と同程度の温度となる。そして、第２循環回路内における入出水口から第２熱源機までの経路内には、十字継手が介装されており、その十字継手内部を通水する温水の温度が温度センサによって検出可能に構成されているため、温度センサによって検出される温水の温度は、貯湯タンクの下部に貯えられた温水の温度に略等しくなる。

又、給水源から低温水が供給されておらず、且つ、第２循環回路内を温水が通水している、即ち貯湯タンクの前記入出水口から温水が取得されて前記第２熱源機で加熱された後再び貯湯タンクへ温水が再供給されるという循環回路を温水が通水している場合、貯湯タンクに貯湯されている温水が入出水口から取り出され、十字継手内を介して第２熱源機に温水が供給されている。即ち、かかる場合には、入出水口近傍の貯湯タンク内の温水と、十字継手内を通水する温水は略同程度の温度を示すこととなる。このため、かかる場合においても、十字継手内を通水する温水の温度を温度センサによって検出することで、実質的に貯湯タンクの下部に貯えられた温水の温度を検出するに等しい結果となる。

つまり、給水源から低温水が供給されていない場合において、十字継手内を通水する温水の温度を温度センサによって検出することで、実質的に貯湯タンクの下部に貯えられた温水の温度を検出するに等しい結果となる。従って、この温度センサの検出結果に基づいて第２熱源機の制御を行うことで、実質的に貯湯タンクの下部に貯えられた温水の温度に基づく発停制御を行うことができる。

又、給水源から低温水が供給されている場合には、十字継手内を低温水が通水することとなる。かかる場合、温度センサによって、貯湯タンクの下部に貯えられている温水の温度と同等又はそれ以下の温度が検出される。これにより、貯湯タンク内の温水の温度が低下していることを認識することができる。従って、例えば検出された温度が所定の温度以下を示した時点で第２熱源機を稼働させる制御を行うように予め設定しておくことで、実質的に貯湯タンクの下部に貯えられた温水の温度に基づく発停制御を行うことができる。

そして、本発明の構成を実現するに際しては、市販の十字継手を用い、一の孔部に温度センサを挿嵌することのみで実現することができる。このため、一の熱源機のみを想定していた従来の貯湯タンクに対して、新たな熱源機を追加する場合においても、貯湯タンクに新たな温度センサを取り付けるための孔を空ける施工を行う必要がない。このため、貯湯タンクから水漏れが発生するという事態が生じることがなく、水漏れに伴うシステム効率の低下を招くという問題は発生しない。

又、本発明に係る給湯システムは、上記第１の特徴構成に加えて、前記第２熱源機が、ヒートポンプ回路の凝縮器からの凝縮熱と熱交換することで前記低温水を加熱して温水を生成するヒートポンプ給湯機であることを第２の特徴とする。

本発明に係る給湯システムの上記第２の特徴構成によれば、例えばガス焚等の温水ボイラのみを熱源機として使用していた従来の給湯システムに対して、貯湯タンクに新たな温度センサを取り付けるための孔を空ける施工を行うことなくシステム内に、新たに熱効率の高いヒートポンプ給湯機を導入することができる。このため、貯湯タンクから水漏れが発生するという事態が生じることがなく、水漏れに伴うシステム効率の低下を招くという問題は発生しない。

又、本発明に係る給湯システムは、上記第１又は第２の特徴構成に加えて、前記第２熱源機が、前記温度センサによる検出温度が第１温度以下であれば稼働し、前記第１温度より高い第２温度以上であれば停止する制御が行われることを第３の特徴とする。

本発明に係る給湯システムの上記第３の特徴構成によれば、貯湯タンクの下部に貯湯された温水の温度が低下すると第２熱源機を稼働させ、所定の温度以上に上昇すると第２熱源機を停止させるという制御を実質的に行うことができる。又、特に給湯負荷が大きい場合には、給水源から供給される低温水が十字継手内を通水する構成であり、通常、貯湯タンク内に貯湯されている温水よりも給水源から供給される低温水は低温であるため、予め第１温度を給水源から供給される低温水の温度よりは高い温度に設定しておくことで、給湯負荷が高負荷時に直ちに第２熱源機を稼働することができる。

本発明の構成によれば、一の熱源機のみを想定していた従来の貯湯タンクに対して、新たな熱源機を追加する場合においても、貯湯タンクに新たな温度センサを取り付けるための孔を空ける施工を行うことがない。このため、貯湯タンクから水漏れが発生するという事態が生じることがなく、水漏れに伴うシステム効率の低下を招くという問題は発生しない。

以下において、本発明に係る給湯システム（以下、適宜「本発明システム」と称する）の実施形態について図面を参照して説明する。尚、図４及び図５に示す従来構成と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を簡略化又は省略する。

又、以下の各図面は、システム構成を概略的に示したものであり、圧力センサ等の一部の構成要素については図示していない。

図１は、本発明システムの概略構成図である。図１に示す本発明システム１０は、図４に示す従来の給湯システム１００と比べて、三方継手４１の代わりに異なる四方向に開口部を有する十字継手４３を備え、この十字継手の一の開口部に温度センサ５２が挿嵌されている点が異なる。言い換えれば、図５（ｂ）に示す第２循環回路Ｃ２内において、入出水口３１とヒートポンプ給湯機２の間に十字継手４３が介装される構成である。

このとき、貯湯タンク１の入出水口３１から取得された温水は、入出水口３１、十字継手４３を介してヒートポンプ給湯機２に供給され、ヒートポンプ給湯機２で加熱された温水が、入水口３３から貯湯タンク１へ再供給される。又、給水源５から供給された低温水は、十字継手４３によって、入出水口３１から貯湯タンク１に供給される経路と、ヒートポンプ給湯機２へ供給される経路とに分岐される。

図２は、十字継手４３の構造を拡大した模式図である。十字継手４３は、異なる四方向に夫々第１開口部４３ａ、第２開口部４３ｂ、第３開口部４３ｃ、及び第４開口部４３ｄを備える。

第１開口部４３ａには、当該十字継手４３内部の流路に到達するように温度センサ５２が挿嵌されており、十字継手４３内部の流路を通水する温水の温度測定が可能に構成されている。又、第２開口部４３ｂには給水源５と連絡された管路が接続され、第３開口部４３ｃにはヒートポンプ給湯機２と連絡された管路が接続され、第４開口部４３ｄには入出水口３１が接続されている。

これにより、給水源５から供給された低温水は、第２開口部４３ｂから十字継手４３内部に流入した後、第３開口部４３ｃからヒートポンプ給湯機２へ供給される低温水と、第４開口部４３ｄから入出水口３１を介して貯湯タンク１内に供給される低温水とに分岐される。又、貯湯タンク１内に貯えられていた温水は、入出水口３１から第４開口部４３ｄを介して十字継手４３内部に流入した後、第３開口部４３ｃからヒートポンプ給湯機２へ供給される。そして、このように十字継手４３内部を通水する温水又は低温水の温度が、第１開口部４３ａから挿嵌された温度センサ５２によって検出可能に構成されている。

このように構成されるとき、給水源５からの低温水の供給がなく、ヒートポンプ給湯機２及び循環ポンプ１３が停止状態である場合、第２循環回路Ｃ２内における入出水口３１からヒートポンプ給湯機２までの経路内には温水が滞留することとなる。そして、この滞留している温水の温度は、入出水口３１近傍の貯湯タンク１内の温水と同程度の温度となる。そして、第２循環回路Ｃ２内における入出水口３１からヒートポンプ給湯機２までの経路内には、十字継手４３が介装されており、その継手４３内部を通水する温水の温度が温度センサ５２によって検出可能に構成されている。従って、温度センサ５２によって検出される温水の温度は、貯湯タンク１の下部に貯えられた温水の温度に略等しくなる。

つまり、給水源５からの低温水の供給がなく、ヒートポンプ給湯機２及び循環ポンプ１３が停止状態である場合、温度センサ５２によって十字継手４３内部の温水の温度を検出することで、実質的に貯湯タンク１の下部に貯えられた温水の温度を検出するに等しい結果となる。

又、給水源５からの低温水の供給がなく、ヒートポンプ給湯機２及び循環ポンプ１３が稼働状態である場合は、貯湯タンク１に貯湯されている温水が入出水口３１から取り出され、十字継手４３内を介してヒートポンプ給湯機２に温水が供給されている状態である。即ち、かかる場合には、入出水口３１近傍の貯湯タンク１内の温水と、十字継手４３内を通水する温水は略同程度の温度を示すこととなる。このため、かかる場合においても、十字継手４３内を通水する温水の温度を温度センサ５２によって検出することで、実質的に貯湯タンク１の下部に貯えられた温水の温度を検出するに等しい結果となる。

即ち、給水源５からの低温水の供給がない場合は、十字継手４３内を通水する温水の温度を温度センサ５２によって検出することで、実質的に貯湯タンク１の下部に貯えられた温水の温度を検出するに等しい結果となる。従って、上述した従来の給水システム１００と同様、温度センサ５１の検出結果に基づいて温水ボイラ３及び循環ポンプ２４の制御を行い、温度センサ５２の検出結果に基づいてヒートポンプ給湯機２及び循環ポンプ１３の制御を行うことで、温水ボイラ３よりも高効率なヒートポンプ給湯機２を優先的に稼働させることができ、システム全体としての高い効率が実現できる。

一方、給水源５から低温水が供給されている場合は、貯湯タンク１内に貯湯されている温水量に対して、給湯負荷４が比較的大きい場合に相当する。かかる場合、給水源５から供給される低温水は必ず十字継手４３内を通水する。即ち、温度センサ５２は、十字継手４３内を通水する低温水の温度を検出することとなる。

このとき、従来と同様、例えば、温度センサ５２から与えられる温度情報が５０℃以上であればヒートポンプ給湯機２及び循環ポンプ１３を停止させる一方、３５℃以下であればヒートポンプ給湯機２及び循環ポンプ１３を稼働させる旨の制御を行う場合、給水源５から供給される低温水の温度は通常３５℃以下であるため、ヒートポンプ給湯機２及び循環ポンプ１３は稼働される。つまり、貯湯タンク１内に貯湯されている温水量に対して給湯負荷４が比較的大きい場合には、ヒートポンプ給湯機２が優先的に稼働されることとなる。そして、給湯負荷４の大きさが貯湯タンク１内に貯湯されている温水量に対して減少し、給水源５からの低温水の供給が停止されると、上述したように十字継手４３内を通水する温水は、貯湯タンク１内の入出水口３１近傍の温水と略同程度の温度を示すこととなる。

つまり、本発明システム１のような構成とすることで、常にヒートポンプ給湯機２を優先的に稼働させることができる。そして、温度センサ５２の検出結果に基づいてヒートポンプ給湯機２の制御を行うと共に、従来と同様、温度センサ５１の検出結果に基づいて温水ボイラ３の制御を行うことで、温水ボイラ３よりも高効率なヒートポンプ給湯機２を優先的に稼働させることができ、システム全体としての高い効率が実現できる。

そして、本発明システム１を実現するに際しては、市販の十字継手（クロス継手とも称される）を用い、一の孔部に温度センサを挿嵌することのみで実現することができる。このため、熱源機として温水ボイラ３のみを想定していた従来の貯湯タンク１に対して、ヒートポンプ給湯機２を新たな熱源機として追加する場合においても、貯湯タンク１に温度センサ５２を取り付けるための孔を空ける施工を行う必要がないため、給湯システムの信頼性に影響を与えることなく容易にシステムを実現することができる。

更に、本発明システム１の構成とすることで、給湯負荷４が大きく給水源５から低温水が供給される場合には、温度センサ５２によって当該低温水の温度が検出される構成となるため、検出された温度が低い温度であることを直ちに認識してヒートポンプ給湯機２を稼働させることができる。即ち、給湯負荷４が高負荷となった場合に、高効率のヒートポンプ給湯機２を直ちに稼働させる制御を行うことができ、システム全体としての高い効率が実現できる。

尚、上述の実施形態では、ヒートポンプ給湯機２で加熱された温水は、直接貯湯タンク１に供給されるシステム構成としたが、温水ボイラ３を介して貯湯タンク１に供給されるシステム構成としても構わない。図３は、本発明システムの別実施形態を示す概略構成図である。

図３に示す本発明システム１０ａは、図１に示す本発明システム１０と比較して、循環ポンプ２５及び三方継手４４を新たに備え、又、逆止弁１５及び三方継手４２を備えない。即ち、ヒートポンプ給湯機２で加熱された温水が、循環ポンプ２５を介して逆止弁１７と温水ボイラ３の間に介装された三方継手４４内に供給され、この三方継手４４を介して温水ボイラ３へ供給される構成である。循環ポンプ２５はヒートポンプ給湯機２と同様、温度センサ５２によって制御される。尚、圧力的に循環ポンプ１３だけで温水ボイラ３側へ供給可能であれば、循環ポンプ２５は不要である。

かかる構成とすることで、温度センサ５２が３５℃以下を検出すると、ヒートポンプ給湯機２によって加熱された温水が、循環ポンプ２５、三方継手４４を介して温水ボイラ３内を加熱されることなく通過した後、入水口３３から温水が貯湯タンク１に供給される。一方で、温度センサ５１についても３５℃以下を検出した場合には、ヒートポンプ給湯機２によって加熱された温水が、温水ボイラ３に供給された後、再度温水ボイラ３によって加熱されて貯湯タンク１に供給される。

即ち、本発明システム１０ａの場合、温水ボイラ３には予めヒートポンプ給湯機２によって加熱された温水が供給されるため、温水ボイラ３に供給される温水の温度が本発明システム１０と比較して上昇し、これによって温水ボイラ３の熱交換量を減らすことができるため、システム全体の効率が向上する。

尚、上述の実施形態では、熱源機としてヒートポンプ給湯機２と温水ボイラ３を用いるものとして説明したが、複数の熱源機を備えると共に、一の熱源機が十字継手４３内に挿嵌された温度センサ５２によって発停制御が行われる構成であれば、熱源機の種類に限定されるものではない。又、ヒートポンプ給湯機２並びに温水ボイラ３を備える場合であっても、上述のようにＣＯ_２冷媒を用いたヒートポンプ給湯機や真空式ボイラに限定されるものではない。更に、ヒートポンプ給湯機２及び温水ボイラ３の発停条件として記載した設定温度値はあくまで一例であり、設定値はこの値に限られるものではない。

又、上述の各実施形態において、継手内を通水する温水の温度を測定するために挿嵌する温度センサは、鉛直下向きに挿嵌する必要はなく、挿嵌方向に依存するものではない。又、各継手間の接続位置や継手の取り付け位置は、図面上に図示された位置に限定されるものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。例えば、図２では貯湯タンク１の入出水口３１を接続する開口部４３ｄと向かい合う位置の開口部４３ｂには給水源５を接続し、開口部４３ｄの時計回りの位置で隣接する開口部４３ａには温度センサ５２を挿嵌し、開口部４３ｄの反時計回りの位置で隣接する開口部４３ｃにはヒートポンプ給湯機２を接続するものとしたが、これら給水源５、温度センサ５２、及びヒートポンプ給湯機２を、開口部４３ａ〜４３ｃの何れに接続（挿嵌）させる構成としても構わない。又、図２では開口部４３ａと開口部４３ｃとが鉛直方向に向かい合う構成であったが、例えば水平方向に向かい合う構成としても構わない。

本発明に係る給湯システムは、例えばヒートポンプ式の給湯システムに利用でき、ヒートポンプ式の給湯システムの高いエネルギー効率を維持して、瞬間的な高給湯負荷への給湯に自動的に対応可能で、システム内の給湯圧力を高めることのできる給湯システムを提供することができる。

本発明に係る給湯システムの概略構成図十字継手の構造を拡大した模式図本発明に係る給湯システムの別の概略構成図従来の給湯システムの概略構成図第１循環回路及び第２循環回路の経路図

符号の説明

１：貯湯タンク
２：ヒートポンプ給湯機
３：温水ボイラ
４：給湯負荷
５：給水源
１０、１０ａ：本発明に係る給湯システム
１１、１２、１４、１６、１８、１９、２１、２２：弁
１３、２３、２４、２５：循環ポンプ
１５、１７：逆止弁
３１：入出水口
３２、３４：出水口
３３、３５：入水口
４１、４２、４４：三方継手
４３：十字継手
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ：開口部
５１、５２：温度センサ
１００：従来の給湯システム
Ｃ１、Ｃ２：循環回路

Claims

供給される温水を加熱する第１熱源機並びに第２熱源機と、
温水を貯湯すると共に当該貯湯された温水を給湯負荷に供給する貯湯タンクと、
前記貯湯タンク下部に設けられた出水口から取得された温水が、前記第１熱源機を介して再び前記貯湯タンクに再供給される第１循環回路と、
前記貯湯タンク下部に設けられた入出水口から取得された温水が、前記第２熱源機を介して直接、若しくは更に前記第１熱源機を介して再び前記貯湯タンクに再供給される第２循環回路と、
前記第２循環回路内において、前記入出水口と前記第２熱源機の間に介装された四方向に第１〜第４開口部を有する十字継手と、
前記第１開口部から前記十字継手内部の流路に到達するように挿嵌されており、前記十字継手内部の流路を通水する温水の温度測定が可能な温度センサと、を備えてなり、
前記第２開口部に低温水を供給する給水源を接続し、前記第３開口部に前記第２熱源機を接続し、前記第４開口部に前記入出水口を接続することで、前記給水源から供給される低温水が、前記十字継手で分岐されて前記貯湯タンク内並びに前記第２熱源機に供給可能に構成されており、
前記第２熱源機が、前記温度センサによって検出された温度に応じて発停制御が行われることを特徴とする給湯システム。
前記第２熱源機が、ヒートポンプ回路の凝縮器からの凝縮熱と熱交換することで前記低温水を加熱して温水を生成するヒートポンプ給湯機であることを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
前記第２熱源機が、前記温度センサによる検出温度が第１温度以下であれば稼働し、前記第１温度より高い第２温度以上であれば停止する制御が行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯システム。