JP2016033439A - Hot water storage system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、出湯に供される湯水を蓄えるための貯湯タンクを備え、該貯湯タンク内の湯水を所定の熱源機で昇温する貯湯システムに関する。 The present invention relates to a hot water storage system that includes a hot water storage tank for storing hot water supplied to the hot water, and raises the temperature of the hot water in the hot water storage tank with a predetermined heat source.
貯湯システムには、給水源から供給される水を浄水器で浄化してから貯湯タンクに補給することでスケールの付着を軽減するものがある(たとえば、特許文献1参照)。 Some hot water storage systems reduce adhesion of scale by purifying water supplied from a water supply source with a water purifier and then replenishing the hot water storage tank (see, for example, Patent Document 1).
災害により、水道が使えなくなった場合には、貯湯システムの貯湯タンクに蓄えられている湯水の利用が望まれる。 When water supply becomes unavailable due to a disaster, it is desirable to use hot water stored in a hot water storage tank of a hot water storage system.
しかし、断水に加えて、電気、ガスも遮断されると、貯湯タンク内の水温が低下し、熱による殺菌ができず、雑菌の繁殖を招く。このため、貯湯タンク内の水を飲料水として使用することができなくなってしまう。 However, if electricity and gas are cut off in addition to the water shutoff, the water temperature in the hot water storage tank decreases, and sterilization by heat cannot be performed, leading to the propagation of germs. For this reason, the water in the hot water storage tank cannot be used as drinking water.
特許文献1のシステムは浄水器を備えているが、貯湯タンクに補給する給水を浄化するものであり、上記の問題には対応できない。
Although the system of
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、災害時などに電気、ガス、水道が遮断された状況下で貯湯タンクに長く溜まっている水を飲料水として利用可能な貯湯システムを提供することを目的としている。 The present invention is intended to solve the above-described problem, and provides a hot water storage system that can use water stored in a hot water storage tank for a long time as drinking water in a situation where electricity, gas, and water are shut off during a disaster or the like. It is intended to provide.
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。 The gist of the present invention for achieving the object lies in the inventions of the following items.
[1]出湯に供される湯水を蓄えるための貯湯タンクを備え、該貯湯タンク内の湯水を所定の熱源機で昇温する貯湯システムであって、
前記貯湯タンクの下部の排水口から該貯湯タンク内の水を排水するか否かを切り替える排水弁と、
前記排水口から排水された水を浄化する浄水器と、
を有する
ことを特徴とする貯湯システム。
[1] A hot water storage system that includes a hot water storage tank for storing hot water supplied to the hot water, and raises the temperature of the hot water in the hot water storage tank with a predetermined heat source device,
A drain valve for switching whether or not to drain the water in the hot water storage tank from the drain outlet at the bottom of the hot water storage tank;
A water purifier for purifying water drained from the drain;
A hot water storage system characterized by comprising:
上記発明では、貯湯タンク内の水を浄水器で浄化して排水することができる。災害時に電気、ガス、水道が遮断されて貯湯タンク内の水が雑菌で汚染された場合でも、該貯湯タンク内の水を浄化して飲料水として利用することが可能になる。 In the said invention, the water in a hot water storage tank can be purified and drained with a water purifier. Even when electricity, gas, and water are shut off during a disaster and the water in the hot water storage tank is contaminated with germs, the water in the hot water storage tank can be purified and used as drinking water.
[2]前記浄水器を経た水を取り出す取り出し口は、当該貯湯システムの接地面より所定距離以上高い場所に設けられる
ことを特徴とする[1]に記載の貯湯システム。
[2] The hot water storage system according to [1], wherein the outlet for taking out the water that has passed through the water purifier is provided at a location that is higher than the ground contact surface of the hot water storage system by a predetermined distance or more.
たとえば、浄水器を経た水の取り出し口として蛇口を設ける場合、該蛇口の下に、蛇口から流出する水を受け止めてためる小型のタンクなどを置けるように、蛇口の設置高さを設定する。 For example, when a faucet is provided as a water outlet through the water purifier, the faucet installation height is set so that a small tank or the like can be placed under the faucet to receive and collect water flowing out from the faucet.
[3]前記浄水器は、中空糸膜式である
ことを特徴とする[1]または[2]に記載の貯湯システム。
[3] The hot water storage system according to [1] or [2], wherein the water purifier is a hollow fiber membrane type.
上記発明では、中空糸膜式は、通水後に放置しても、浄水器内部での雑菌の繁殖がないので、災害時の使用前に、防災訓練などで浄水器からの吐出が試しに行われても問題ない。 In the above invention, since the hollow fiber membrane type does not propagate germs inside the water purifier even if it is left after passing water, discharge from the water purifier by trial for disaster prevention training etc. is performed before use at the time of disaster. No problem.
[4]前記貯湯タンク内の圧力を高めるための圧力注入口を設けた
ことを特徴とする[3]に記載の貯湯システム。
[4] The hot water storage system according to [3], wherein a pressure inlet for increasing the pressure in the hot water storage tank is provided.
上記発明では、圧力注入口からポンプで空気を送り込むことで、貯湯タンク内の圧力を高めることができる。中空糸膜式の浄水器は、一定以上の水圧で水を送り込む必要があるが、貯湯タンク内の圧力を高めることで、排水弁を開いたときに、浄水器へ高い水圧で水を送り込むことができる。 In the said invention, the pressure in a hot water storage tank can be raised by sending air with a pump from a pressure inlet. Hollow fiber membrane water purifiers need to send water at a certain level of water pressure, but when the drain valve is opened by increasing the pressure in the hot water storage tank, water is sent to the water purifier at a high water pressure. Can do.
[5]前記圧力注入口と前記貯湯タンクの上部の開口を結ぶ加圧経路の途中に設けられた活性炭フィルタと、
前記活性炭フィルタと前記開口との間の前記加圧経路に設けられた逆止弁と、
を有する
ことを特徴とする[4]に記載の貯湯システム。
[5] An activated carbon filter provided in the middle of a pressurizing path connecting the pressure inlet and the upper opening of the hot water storage tank;
A check valve provided in the pressurization path between the activated carbon filter and the opening;
The hot water storage system according to [4], characterized by comprising:
上記発明では、圧力注入口に接続したポンプの潤滑オイルなどの匂いを活性炭フィルタで脱臭する。また、逆止弁は、貯湯タンクの水が活性炭フィルタに至ることを防止する。 In the said invention, smells, such as lubricating oil of the pump connected to the pressure inlet, are deodorized with an activated carbon filter. Further, the check valve prevents water in the hot water storage tank from reaching the activated carbon filter.
[6]前記貯湯タンクに給水を補給する給水路を、通電時は開き、非通電時は閉じる開閉弁を設けた
ことを特徴とする[1]乃至[5]のいずれか1つに記載の貯湯システム。
[6] The open / close valve provided in any one of [1] to [5] is characterized in that a water supply passage for supplying water to the hot water storage tank is provided with an open / close valve that opens when energized and closes when deenergized. Hot water storage system.
上記発明では、電磁弁が閉じることで、マンションなどで、排水弁を開いたときに、貯湯タンク内の水が給水管を通じて階下に流れ出ることが防止される。 In the above invention, the solenoid valve is closed, so that when the drain valve is opened in an apartment or the like, the water in the hot water storage tank is prevented from flowing down through the water supply pipe.
本発明に係る貯湯システムによれば、災害時などに、電気、ガス、水道が遮断された状況下で貯湯タンクに長く溜まっている水を飲料水として利用することができる。 According to the hot water storage system according to the present invention, it is possible to use, as drinking water, water that has been accumulated in the hot water storage tank for a long time in a situation where electricity, gas, and water are shut off during a disaster or the like.
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の貯湯システムを適用した風呂給湯システム10の構成を示している。風呂給湯システム10は、貯湯タンクユニット11と、熱源機4と、排熱回収装置50と、バックアップ熱源機としての風呂給湯器70とを備えて構成される。本例では、熱源機4は燃料電池である。なお、図中、装置間の配管や外部配管は2重の矢印で示してある。
FIG. 1 shows a configuration of a bath hot
貯湯タンクユニット11は、給水管12から供給される給水を蓄える貯湯タンク13を備えている。貯湯タンク13は中空略円柱状のタンクであり、下部には給水口14が設けてあり、上部には出湯口15が設けてある。さらに貯湯タンク13の下部には取水口16が、上部には戻り口17が設けてある。
The hot water
貯湯タンク13は、たとえば、容量100リットル程度を有し、底から20リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第1温度センサ18aが、底から40リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第2温度センサ18bが、底から60リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する第3温度センサ18cが、底から80リットルの水位の箇所に、その箇所の水温を検出する湯切れ温度センサ18dが、さらに貯湯タンク13内のほぼ最上部に、その箇所の水温を検出するタンク上部温度センサ18eがそれぞれ設けてある。
The hot
排熱回収装置50は、熱源機4の内部などに設けられて熱源機4の排熱を回収する。排熱回収装置50は排熱回収熱交換器51と、排熱回収ポンプ52とを有する。貯湯タンク13と排熱回収装置50の排熱回収熱交換器51は、これらの間に貯湯タンク13の水を循環させる排熱回収循環経路が構成されるように熱回収配管53(53a、53b)で接続されている。詳細には、貯湯タンク13の取水口16には熱回収配管(低温)53aの一端が接続され、排熱回収熱交換器51の入り側に熱回収配管(低温)53aの他端が接続されている。排熱回収ポンプ52は、排熱回収熱交換器51の入り側近傍の熱回収配管(低温)53aに介挿されており、排熱回収ポンプ52は熱回収配管(低温)53a内の水を貯湯タンク13の取水口16側から排熱回収熱交換器51の入り側に向けて送水する。
The exhaust
排熱回収熱交換器51の出側には熱回収配管(高温)53bが接続され、熱回収配管(高温)53bの他端は、貯湯タンクユニット11内の第1三方弁21の第1接続口21aに接続されている。
A heat recovery pipe (high temperature) 53 b is connected to the outlet side of the exhaust heat
第1三方弁21は、前述の第1接続口21aと、第2接続口21bと第3接続口21cとを備え、第1接続口21aと第2接続口21bとを接続し第3接続口21cを閉鎖するA方向と、第1接続口21aと第3接続口21cとを接続し第2接続口21bを閉鎖するB方向とに接続状態を切り替え可能に構成されている。なお、第1三方弁21は第1接続口21aから流入する水の温度が所定温度以上ならばA方向となり、所定温度未満ならばB方向に切り替わるように制御部20により制御される。
The first three-
第1三方弁21の第2接続口21bは貯湯タンク13の戻り口17に配管されている。第1三方弁21の第3接続口21cにはバイパス管54の一端が接続され、バイパス管54の他端は貯湯タンクユニット11内で熱回収配管(低温)53aに合流している。
The
第1三方弁21の第1接続口21a近傍の熱回収配管(高温)53bには熱回収配管高温側温度センサ22aが設けてあり、貯湯タンク13の取水口16からバイパス管54との合流箇所までの間の熱回収配管(低温)53aに熱回収配管低温側温度センサ22bが設けてある。
A heat recovery pipe high temperature
貯湯タンクユニット11は、貯湯タンク13の出湯口15からの湯と、風呂給湯器70からの湯と、給水とを混合する混合器23を備えている。この混合器23は、実際には、貯湯タンク13の出湯口15からの湯の混合量を調整する第1混合器23aと、風呂給湯器70からの湯の混合量を調整する第2混合器23bと、給水管12からの給水の混合量を調整する第3混合器23cとを有して構成される。
The hot water
第1混合器23aの入り側は貯湯タンク13の出湯口15に配管で接続されており、この配管の途中には、タンク出口温度センサ26が設けてある。また、この配管から分岐した管路(加圧経路)の途中には逆止弁47が介挿され、さらにその先に活性炭フィルタ48が設けられ、末端に圧力注入口49が設けてある。第2混合器23bの入り側は風呂給湯器70の給湯接続口に接続配管(高温)61で接続されている。接続配管(高温)61のうち貯湯タンクユニット11内の所定箇所には接続配管(高温)61内の水温を検出する接続配管高温側温度センサ28が設けてある。第3混合器23cの入り側には給水管12が接続されている。
The inlet side of the
第1混合器23aの出側と第2混合器23bの出側は合流し、給湯高温温度センサ29の設けられた配管を経た後、第3混合器23cの出側からの配管と合流して混合器23の出口に通じている。混合器23の出口には給湯配管31が接続されている。混合器23の出口近傍の給湯配管31には出湯温度センサ32およびハイカット温度センサ33が設けてある。
The outlet side of the
貯湯タンクユニット11内部の給水管12には、通電時に開き、停電時に閉じる電磁弁44が介挿され、その下流に流量センサ34、給水温度センサ35、減圧弁36が設けられている。給水管12は、これらの下流で3つに分岐し、その1つは逆止弁37aを介して第3混合器23cの入り側に接続され、他の1つは逆止弁37bを介して貯湯タンク13の給水口14に接続され、他の1つは逆止弁37cを介して第2三方弁38の第2接続口38bに接続されている。
The
第2三方弁38は、第1接続口38aと第2接続口38bと第3接続口38cとを備え、第1接続口38aと第2接続口38bとを接続し第3接続口38cを閉鎖したC方向と、第1接続口38aと第3接続口38cとを接続し第2接続口38bを閉鎖したD方向とに接続状態を切り替え可能になっている。第3接続口38cには、ハイカット温度センサ33の下流側で給湯配管31から分岐した配管31bが接続されている。この配管31bの途中には逆止弁39が設けてある。第2三方弁38の第1接続口38aは風呂給湯器70の給水接続口に接続配管(低温)62を通じて接続されている。
The second three-
さらに貯湯タンクユニット11の取水口16には所定の排水箇所に通じる排水管41が接続されており、排水管41の途中にはこの管路を開閉する手動の排水栓42が、さらにその下流に手動の第3三方弁45が設けてある。排水栓42は常時は閉じた状態にされている。
Further, a
第3三方弁45の第1接続口45aは排水栓42の出側に接続され、第3三方弁45の第2接続口45bには、第3三方弁45より下流側の排水管41が接続されている。第3三方弁45の第3接続口45cには、浄水器46の入側が接続されている。浄水器46の出側は、非常用飲料水の吐出口になっている。浄水器46は中空糸膜式である。
The
第3三方弁45は、第1接続口45aと第2接続口45bが連通し、第3接続口45cが封鎖されたE方向、第1接続口45aと第3接続口45cとが連通し、第2接続口45bが封鎖されたF方向に、手動で切り替えることができる。
In the third three-
貯湯タンクユニット11は、当該貯湯タンクユニット11の動作を統括制御する制御部20を備えている。制御部20はCPU(Central Processing Unit)と、該CPUが実行するプログラムや固定データなどが記憶されたフラッシュROM(Read Only Memory)と、CPUがプログラムを実行する際に各種情報を一時記憶するRAM(Random Access Memory)、各種の信号を入出力するI/F(Interface)部などを主要部とする回路で構成されている。制御部20には、貯湯タンクユニット11の各種センサからの検出信号が入力されている。また制御部20からは各弁やその他の制御対象に対して制御信号が出力される。制御部20はさらに熱源機4や風呂給湯器70と各種の情報や指令を授受するようになっている。
The hot water
次に、バックアップ熱源機としての風呂給湯器70の構成例を説明する。風呂給湯器70は接続配管(低温)62が接続された給水接続口から流入する水を加熱して出湯する機能、風呂(浴槽)2へ注湯(湯張り)する機能、浴槽内の湯水を追い焚きする機能、暖房用放熱器3に加熱した熱媒体流体を流して暖房する機能などを備えたガス燃焼式の風呂給湯器である。なお、図2では暖房機能に係る部分は省略してある。
Next, a configuration example of the
風呂給湯器70は、第1熱交換水管72aと第2熱交換水管72bとが通る一缶二水路型の熱交換器72と、この熱交換器72を加熱するバーナ73を備える。バーナ73にはガス供給管73aが接続され、このガス供給管73aの途中には、ガスの供給/遮断を切り替えるガス弁や供給ガス量を調整する比例弁などが設けてある。
The
第1熱交換水管72aの入り側は入水管74により給水接続口に接続され、第1熱交換水管72aの出側は出湯管75により給湯接続口に接続されている。また、第2熱交換水管72bの入り側には風呂(浴槽)2へ通じる風呂戻り管76が、第2熱交換水管72bの出側には同じく風呂(浴槽)2へ通じる風呂往き管77がそれぞれ接続されている。
The inlet side of the first heat
出湯管75と風呂戻り管76とは、連結管78によって接続されており、該連結管78の途中には、連結管78の閉鎖/開通を切り替える注湯電磁弁79が設けてある。また、連結管78の接続箇所より上流側の出湯管75の途中には、略閉鎖状態から全開状態まで開度を調整可能な水量サーボ81が出湯水量を調整するために設けてある。水量サーボ81の下流側には、出湯温度を検出する出湯温度センサ82が設けてある。
The hot
さらに、入水管74から分岐し、水量サーボ81より第1熱交換水管72a側の所定箇所で出湯管75に合流・接続されたバイパス管83を備え、このバイパス管83の途中に、略閉鎖から全開まで開度を調整可能なバイパス調整弁84を備えている。第1熱交換水管72aからの湯とバイパス管83を経由した水とを混合して設定温度の湯になるようにバイパス調整弁84が調整される。バイパス管83の分岐箇所より上流側の入水管74には、入水管74内の流量を検出する流量センサ85および入水温度を検知する入水温度センサ86が設けてある。
Furthermore, a
風呂戻り管76の途中には、風呂(浴槽)2内の水を、追い焚き循環経路(風呂戻り管76、第2熱交換水管72b、風呂往き管77)を通じて循環させるための風呂循環ポンプ87が設けてある。風呂戻り管76に設けた流水スイッチ88は、風呂循環ポンプ87を作動させたとき、追い焚き循環経路に実際に水が循環しているか否かを検出する。
In the middle of the
このほか、風呂戻り管76および風呂往き管77には、それぞれ管内の温度を検出する風呂往き温度センサ89a、風呂戻り温度センサ89bが設けてある。
In addition, the
制御部91は、CPUと、該CPUが実行するプログラムや固定データなどが記憶されたフラッシュROMと、CPUがプログラムを実行する際に各種情報を一時記憶するRAMなどを主要部とする回路で構成されている。制御部91には、風呂給湯器70が有する各種センサ、弁、風呂循環ポンプ87などが接続されている。
The
通常は、制御部91に配線を介してリモコン92が直接接続されるが、ここでは、風呂給湯器70を貯湯タンクユニット11側の制御部20の制御下で動作させるために、制御部91を配線を介して制御部20に接続し、制御部20に配線を介してリモコン(貯湯タンクユニット11側と風呂給湯器70の共通のリモコン)92が接続されている。リモコン92は、給湯設定温度や風呂設定温度の指定、湯張り動作や追い焚き動作の開始・終了指示、電源のオン/オフなど各種の操作をユーザから受けるスイッチ類、および動作状態や設定温度などを表示する表示部などで構成される。
Normally, the remote controller 92 is directly connected to the
風呂給湯器70の制御部91は、給湯接続口から接続配管(高温)61へ出湯する給湯動作では、貯湯タンクユニット11側の制御部20から指示された温度の湯が接続配管(高温)61へ出湯されるようにバーナ73の燃焼量やバイパス調整弁84の開度などを制御する。
In the hot water supply operation in which the
風呂(浴槽)2へ注湯(湯張り)する動作では、注湯電磁弁79を開けてバーナ73を燃焼させた状態で水量サーボ81の開度を調整することにより、給水接続口から流入する湯水が熱交換器72の第1熱交換水管72aを通って加熱され、さらに出湯管75から連結管78、風呂戻り管76および風呂往き管77の双方(もしくは一方)を通じて風呂(浴槽)2へ流れ込む(この経路を注湯回路とする)。この際、リモコン92でユーザが設定した風呂設定温度の湯が注湯されるようにバーナ73の燃焼量やバイパス調整弁84の開度などを制御する。なお、貯湯タンクユニット11側から接続配管(低温)62を通じて供給された湯が既に風呂設定温度に達しており風呂給湯器70で追加の加熱が不要な場合は、バーナ73を燃焼させずに注湯動作を行う。風呂給湯器70は風呂(浴槽)2内の水位をチェックし、設定水位に達すると注湯動作は終了する。
In the operation of pouring (hot water) into the bath (tub) 2, the opening of the
追い焚き動作では、注湯電磁弁79を閉鎖し、風呂循環ポンプ87を作動させた状態でバーナ73を燃焼させる。これにより風呂(浴槽)2内の湯水が風呂戻り管76を通じて風呂給湯器70に取り込まれ熱交換器72の第2熱交換水管72bを通る間に加熱され、加熱後の湯水が風呂往き管77を通じて風呂(浴槽)2へ戻される。
In the reheating operation, the hot
次に、風呂給湯システム10の各種動作について説明する。
Next, various operations of the bath hot
<排熱回収動作>
図3は、排熱回収動作における湯水の流れを表しており、排熱回収動作における湯水の流れる経路を太線で示してある。熱源機4の排熱を回収して貯湯タンク13内の湯水を加熱する排熱回収動作では、制御部20は熱源機4に指示して排熱回収ポンプ52を作動させる。これにより、貯湯タンク13内の湯水は、取水口16から出て、熱回収配管(低温)53a、排熱回収熱交換器51、熱回収配管(高温)53b、A方向の第1三方弁21を経由して戻り口17から貯湯タンク13の上部に戻る循環経路で循環する。なお、第1三方弁21の第1接続口21aには、排熱回収熱交換器51で加熱されて高温になった湯が到達するので制御部20は第1三方弁21をA方向にする。
<Exhaust heat recovery operation>
FIG. 3 shows the flow of hot water in the exhaust heat recovery operation, and the flow path of hot water in the exhaust heat recovery operation is indicated by a bold line. In the exhaust heat recovery operation for recovering the exhaust heat of the
給水は貯湯タンク13の下部の給水口14から供給され、排熱回収動作で加熱された湯は貯湯タンク13の上部に戻されるので、貯湯タンク13内には下部が低温で上部が高温となるような温度勾配が形成される。そして排熱回収動作を続けることで上部に溜まる高温の湯量が次第に増加する。
The hot water is supplied from the
<給湯動作>
貯湯タンクユニット11は風呂給湯器70の近くに設置される場合もあれば、遠く離れて設置される場合もある。たとえば、2階に風呂があるような家屋では、風呂給湯器70は2階の外壁に設置され貯湯タンクユニット11および熱源機4は1階に設置されるといったケースがあり、このような場合には装置間を結ぶ接続配管(高温)61および接続配管(低温)62の配管長が長くなって圧損の大きい設置状況になる。本発明の風呂給湯システム10では、低水圧地域において、配管が長くて圧損が大きい設置状況になっても、出湯量を十分確保できるように、圧損の増加を抑えた給湯を行うようになっている。
<Hot-water supply operation>
The hot water
給湯は以下の3つの制御モードのいずれかで行われる。 Hot water is supplied in one of the following three control modes.
(1)第1モード(タンク出湯)
第1モードは、貯湯タンク13に十分蓄熱されている場合の給湯動作である。図4は、第1モードの給湯動作における湯水の流れを表している。図中、湯水の流れる経路を太線で示してある。第1モードでは、混合器23で貯湯タンク13からの湯と給水とを混合して給湯設定温度の湯を作り、給湯する。風呂給湯器70には給水は送らず、風呂給湯器70での加熱はなく燃焼運転しない。
(1) First mode (tank hot water)
The first mode is a hot water supply operation in the case where the hot
詳細には、混合器23の第2混合器23bは閉じ、第1混合器23aと第3混合器23cの開度を調整して、出湯温度センサ32によって検出される混合器23の出側の湯の温度が給湯設定温度になるように制御する。ここでは、たとえば、貯湯タンク13に設けた湯切れ温度センサ18dの検出温度が、給湯設定温度(実際には、給湯配管などでの温度低下を考慮してたとえば給湯設定温度+1℃とする)以上の場合は第1モードでの給湯を行う。
Specifically, the
(2)第2モード(給湯器出湯モード)
第2モードは、貯湯タンク13に利用可能な湯がない場合の給湯動作である。図5は、第2モードの給湯動作における湯水の流れを表している。図中、湯水の流れる経路を太線で示してある。第2モードでは、給水を風呂給湯器70で給湯設定温度より高い温度に加熱した湯と給水とを混合器23で混合して給湯設定温度の湯を給湯する。
(2) Second mode (hot water supply hot water mode)
The second mode is a hot water supply operation when there is no hot water available in the hot
詳細には、第2三方弁38をC方向に設定し、風呂給湯器70に給水を供給する。また、混合器23の第1混合器23aは閉じ、第2混合器23bと第3混合器23cの開度を調整して、出湯温度センサ32によって検出される混合器23の出側の湯の温度が給湯設定温度になるように制御する。
Specifically, the second three-
なお、制御部20は、風呂給湯器70の出湯温度が給湯設定温度より十分高くなるように風呂給湯器70に対して出湯温度を指示する。これにより、給水と混ぜて給湯設定温度を得るために必要な風呂給湯器70からの湯の量が少なくなり、接続配管(低温)62、風呂給湯器70および接続配管(高温)61を経由することにより生じる圧損を小さく抑えることができる。たとえば、給湯設定温度が40℃ならば風呂給湯器70から55℃の湯をもらう。また給湯設定温度が60℃ならば風呂給湯器70から75℃の湯をもらう、というようにする。
Note that the
(3)第3モード(後混合出湯モード)
第3モードは、貯湯タンク13内に蓄熱はあるが、温度が低く、貯湯タンク13内の湯だけでは不十分な場合の給湯動作である。図6は、第3モードの給湯動作における湯水の流れを表している。図中、湯水の流れる経路を太線で示してある。第3モードは、たとえば、貯湯タンク13の湯切れ温度センサ18dの検出温度が給湯設定温度より低いが給湯設定温度より10℃以上は低くないような場合に選択される。
(3) Third mode (post-mixing hot water mode)
The third mode is a hot water supply operation in the case where heat is stored in the hot
第3モードでは、給水を風呂給湯器70で加熱した湯と貯湯タンク13からの湯と給水とを混合して給湯設定温度の湯を作る。詳細には、第2三方弁38をC方向とし、給水を風呂給湯器70で加熱して作った湯と、給水と、貯湯タンク13からの湯とを混合器23で混合して給湯設定温度の湯を作り、給湯する。貯湯タンク13内の湯の温度が低くても、風呂給湯器70からもらった高温の湯と混ぜて使うことにより、貯湯タンク13に貯めた蓄熱をより使い切ることができるため、第1、第2モードのみで制御する場合よりも省エネ性が増す。
In the third mode, the hot water heated by the
なお、制御部20は第1モードを優先選択し、第1モードで設定温度の湯を給湯できない場合であって給湯設定温度より所定温度(たとえば、10℃)以上低くない湯を貯湯タンク13から供給可能な場合は第3モードを選択し、第3モードを選択できない場合に第2モードを選択する。
The
<注湯動作>
図7は、注湯動作における湯水の流れを表している。図中、湯水の流れる経路を太線で示してある。注湯動作では、混合器23の出側の湯を風呂給湯器70の給水接続口へ供給すると共に、貯湯タンク13からの湯もしくは貯湯タンク13からの湯と給水とを混合した湯を混合器23でつくり、混合器23の出側から出た湯に風呂給湯器70による加熱を足してもしくは追加の加熱無しに風呂給湯器70から風呂(浴槽)2へ風呂設定温度の注湯が行われるように制御する。
<Pouring operation>
FIG. 7 shows the flow of hot water in the pouring operation. In the figure, the path through which hot water flows is indicated by a bold line. In the pouring operation, the hot water on the outlet side of the
具体的には、貯湯タンク13に蓄熱がある状態で注湯(湯張り)する場合には、第2三方弁38をD方向とし、混合器23で貯湯タンク13からの湯と給水とを混合してつくった風呂設定温度の湯を風呂給湯器70に送り、風呂給湯器70の注湯回路により湯張りする。貯湯タンクユニット11の制御部20は風呂給湯器70に対してバーナ73の燃焼オフのまま注湯電磁弁79を開くように指示する。貯湯タンクユニット11が有する混合器23の出側からの湯は、接続配管(低温)62から風呂給湯器70の注湯回路、すなわち、風呂給湯器70内の入水管74、第1熱交換水管72a、注湯電磁弁79、連結管78を経由した後、風呂往き管77と風呂戻り管76の双方もしくは一方、を通って風呂(浴槽)2へ流出し注湯される。
Specifically, when pouring (hot water filling) with hot water stored in the hot
貯湯タンク13に蓄熱がない場合の注湯は、第2三方弁38をD方向とし、貯湯タンク13内の風呂設定温度よりも低い温度の湯、または給水、またはそれらを混合した風呂設定温度よりも低い温度の湯を風呂給湯器70に送り、風呂給湯器70において風呂設定温度まで加熱し、風呂給湯器70内の注湯回路を通じて注湯する。
When the hot
なお、水位の検知や追い焚きなど全自動風呂に用いる機能は、全て風呂給湯器70の有する機能をそのまま使用する。
It should be noted that all the functions used for the fully automatic bath such as detection of water level and reheating use the functions of the
このように、第2三方弁38をD方向に切り替えて混合器23の出側からの湯を風呂給湯器70に供給するので、貯湯タンク内の湯を活用して注湯することができる。
Thus, since the hot water from the outlet side of the
次に、電気、ガス、水道が遮断された状態で、貯湯タンク13内の湯水を飲料水として利用する場合について説明する。
Next, a case where hot water in the hot
停電になると、給水管12に設けられた電磁弁44が自動的に閉じる。この状態で利用者が手動で第3三方弁45をF方向に切り替えて排水栓42を開くと、貯湯タンク13内の水が浄水器46から流れ出る。
When a power failure occurs, the
図8は、貯湯タンク13内の水を浄水器46から吐出させる場合の通水経路を示している。貯湯タンク13内の水は、下部の取水口16から流出し排水栓42、第3三方弁45、浄水器46を経由して浄水器46の出側から吐出する。
FIG. 8 shows a water flow path when water in the hot
ガス、水道、電気が遮断されると、貯湯タンク13内の水は時間の経過と共に雑菌により汚染される。しかし、浄水器46を通すことで浄化され、飲料水として利用可能になる。
When the gas, water supply, and electricity are cut off, the water in the hot
浄水器46は、中空糸膜式である。浄水器には、中空糸膜式のほかに活性炭式がある。しかし、活性炭式の場合、塩素も除去するので、水道水を通水した後、そのまま長期間放置すると、内部で雑菌が繁殖してしまう。貯湯システムにおいては、貯湯タンク13内の水を非常用の飲料水として利用できることを、システムの設置時や防災の日などに、利用者等が試すことが想定される。したがって、活性炭式の浄水器を用いると、実際に災害が発生して、非常用飲料水を使うときには、既に浄水器が雑菌で汚染されて使えなくなるおそれがある。そこで、本実施の形態では、中空糸膜式の浄水器46を用いる。
The
ただし、中空糸膜式の場合、一定以上の水圧で水を浄水器46に送り込む必要がある。そこで、本実施の形態では、浄水器46を通じて飲料水を得る前に、利用者に、自転車の空気入れ等のポンプで空気を圧力注入口49から貯湯タンク13内に送り込む作業を行ってもらう。これにより貯湯タンク13内の圧力を高め、浄水器46に一定以上の水圧で水が送り込まれるようにする。圧力注入口49は通常は閉じており、ポンプから一定以上の圧力で空気が送り込まれると、該圧力を受けて開く構造になっている。
However, in the case of the hollow fiber membrane type, it is necessary to send water to the
さらに、浄水器46を経た水は使用者によってポリタンク等に移されて使用すると便利である。そこで、図9に示すように、浄水器46を経た水を取り出す蛇口56を、貯湯タンクユニット11の下部(接地面)より所定距離以上高い場所、例えば450mm以上高い場所に設け、使用者が、蛇口56の下に、浄水された水を受け止めて溜めるポリタンク57等を設置できるようにすることが好ましい。しかし、そのようにすると、貯湯タンク13のうち蛇口56より低い部分(図中のh部分)に蓄えられた水の使用が通常はできなくなるが、前述したように、自転車の空気入れ等によるポンプ加圧があれば、そのような低所(図中h部分)に蓄えられる貯湯タンク13内の水の使用も支障なく行える。図9の場合、蛇口56が、貯湯タンク13の下部の排水口16から貯湯タンク16内の水を排水するか否かを切り替える排水弁としての役割を果たしている。
Furthermore, it is convenient that the water passed through the
なお、自転車の空気入れなどピストンを往復運動等させる構造のポンプは潤滑オイルを使用しているので、その匂いが貯湯タンク13内部の水に移るのを防ぐ目的で、圧力注入口49の下流に活性炭フィルタ48を設けてある。また、活性炭フィルタ48の下流の逆止弁47は、活性炭フィルタ48が濡れて雑菌が繁殖しないように、貯湯タンク13内の水が活性炭フィルタ48に到達することを防止する。
In addition, since the pump having a structure that reciprocates the piston, such as a bicycle air pump, uses lubricating oil, it is provided downstream of the
次に、電磁弁44の作用について説明する。
Next, the operation of the
風呂給湯システム10がマンションに設置されている場合、断水時に、風呂給湯システム10に接続されている蛇口(図9の蛇口58)を開くと、通常は貯湯タンク13内の湯水が風呂給湯器70を経て出てくるが、断水時に上層階で蛇口を開き、かつ、下層階でも蛇口を開くと、上層階の蛇口から空気が入ると共に、上層階のタンク内の水は自重で下層階のタンクを経て下層階の蛇口から出ることがある。このような逆流を防止するために水道メータ内にはメカニカル式の逆止弁(風呂給湯システム10内には37c)が設けられている場合があるが、その逆止弁が故障していると、貯湯タンク13内の水が、下の階の風呂給湯システム10の貯湯タンク13に給水管12を通じて流れ込む恐れがある。これでは、災害時に上層階の人は、自分の風呂給湯システム10の貯湯タンク13に溜まっている水を利用できない。そこで、本実施の形態では、災害などで停電した場合に、電磁弁44が閉じて自動的に給水管12を封鎖するようにしてある。これにより、上記の不都合は解消される。
When the bath
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to that shown in the embodiment, and there are changes and additions within the scope of the present invention. Are also included in the present invention.
本発明の貯湯システムは、風呂給湯システム10のうちの貯湯タンクユニット11を備えれば、排熱回収装置50や風呂給湯器70、燃料電池4は含まれても含まれなくてもよく、たとえば、排熱回収装置50は燃料電池4に含まれる構成でもよいし、風呂給湯器70は既存のものを使用してもよい。
If the hot water storage system of the present invention includes the hot water
貯湯タンクユニット11の構成は実施の形態に例示したものに限定されない。たとえば、実施の形態では、風呂給湯器70からの湯を混合器23に戻して混合可能な構成であったが、混合器23では、貯湯タンク13からの湯と給水とを混合して風呂給湯器70に供給し、風呂給湯器70からの湯はそのまま給湯栓へ供給するような構成であってもかまわない。
The configuration of the hot water
実施の形態では、圧力注入口49に自転車の空気入れを接続する例を示したが、他の種類のポンプでもかまわない。
In the embodiment, an example in which a bicycle inflator is connected to the
実施の形態では、排水管41の途中に排水栓42を設けたが、取水口16に排水栓42が直接取り付けられてもよい。また、浄水器46を、排水栓42の下流に設けたが、取水口16と排水栓42の間に浄水器46を設けてもよい。
In the embodiment, the
2…風呂(浴槽)
3…暖房用放熱器
4…熱源機(燃料電池)
10…風呂給湯システム
11…貯湯タンクユニット
12…給水管
13…貯湯タンク
14…給水口
15…出湯口
16…取水口
17…戻り口
18a…第1温度センサ
18b…第2温度センサ
18c…第3温度センサ
18d…湯切れ温度センサ
18e…タンク上部温度センサ
20…制御部
21…第1三方弁
21a…第1三方弁の第1接続口
21b…第1三方弁の第2接続口
21c…第1三方弁の第3接続口
22a…熱回収配管高温側温度センサ
22b…熱回収配管低温側温度センサ
23…混合器
23a…第1混合器
23b…第2混合器
23c…第3混合器
26…タンク出口温度センサ
28…接続配管高温側温度センサ
29…給湯高温温度センサ
31…給湯配管
31b…配管
32…出湯温度センサ
33…ハイカット温度センサ
34…流量センサ
35…給水温度センサ
36…減圧弁
37a…逆止弁
37b…逆止弁
37c…逆止弁
38…第2三方弁
38a…第2三方弁の第1接続口
38b…第2三方弁の第2接続口
38c…第2三方弁の第3接続口
39…逆止弁
41…排水管
42…排水栓
44…電磁弁
45…第3三方弁
45a…第3三方弁の第1接続口
45b…第3三方弁の第2接続口
45c…第3三方弁の第3接続口
46…浄水器
47…逆止弁
48…活性炭フィルタ
49…圧力注入口
50…排熱回収装置
51…排熱回収熱交換器
52…排熱回収ポンプ
53…熱回収配管
53a…熱回収配管(低温)
53b…熱回収配管(高温)
54…バイパス管
56…蛇口
57…ポリタンク
58…風呂給湯システムに接続されている蛇口
61…接続配管(高温)
62…接続配管(低温)
70…風呂給湯器
72…熱交換器
72a…第1熱交換水管
72b…第2熱交換水管
73…バーナ
73a…ガス供給管
74…入水管
75…出湯管
76…風呂戻り管
77…風呂往き管
78…連結管
79…注湯電磁弁
81…水量サーボ
82…出湯温度センサ
83…バイパス管
84…バイパス調整弁
85…流量センサ
86…入水温度センサ
87…風呂循環ポンプ
88…流水スイッチ
89a…風呂往き温度センサ
89b…風呂戻り温度センサ
91…制御部
92…リモコン(共通リモコン)
2 ... Bath (tub)
3.
DESCRIPTION OF
53b ... Heat recovery piping (high temperature)
54 ... Bypass pipe 56 ...
62 ... Connection piping (low temperature)
70 ...
Claims (6)
前記貯湯タンクの下部の排水口から該貯湯タンク内の水を排水するか否かを切り替える排水弁と、
前記排水口から排水された水を浄化する浄水器と、
を有する
ことを特徴とする貯湯システム。 A hot water storage system comprising a hot water storage tank for storing hot water supplied to the hot water, and heating the hot water in the hot water storage tank with a predetermined heat source unit,
A drain valve for switching whether or not to drain the water in the hot water storage tank from the drain outlet at the bottom of the hot water storage tank;
A water purifier for purifying water drained from the drain;
A hot water storage system characterized by comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の貯湯システム。 The hot water storage system according to claim 1, wherein a take-out port for taking out water that has passed through the water purifier is provided at a location that is higher than a ground surface of the hot water storage system by a predetermined distance or more.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の貯湯システム。 The hot water storage system according to claim 1 or 2, wherein the water purifier is a hollow fiber membrane type.
ことを特徴とする請求項3に記載の貯湯システム。 The hot water storage system according to claim 3, further comprising a pressure inlet for increasing the pressure in the hot water storage tank.
前記活性炭フィルタと前記開口との間の前記加圧経路に設けられた逆止弁と、
を有する
ことを特徴とする請求項4に記載の貯湯システム。 An activated carbon filter provided in the middle of a pressure path connecting the pressure inlet and the upper opening of the hot water storage tank;
A check valve provided in the pressurization path between the activated carbon filter and the opening;
The hot water storage system according to claim 4, comprising:
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載の貯湯システム。 The hot water storage system according to any one of claims 1 to 5, wherein a water supply path for supplying water to the hot water storage tank is provided with an open / close valve that opens when energized and closes when deenergized.
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JP6484411B2 (en) | 2019-03-13 |
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