JP2019158211A - Hot water supply unit and hot water supply system - Google Patents

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Abstract

To provide a compact hot water supply unit with a simple structure, and a hot water supply system, which allow stable temperature adjustment to be executed from an initial hot water supply stage.SOLUTION: A low temperature side pipe 309 is connected to a lower part of a hot water storage tank 307. The low temperature side pipe 309 is a pipe for sending low temperature water to a heat source 305. A high temperature side pipe 311 is connected to a higher part of the hot water storage tank 307. The high temperature side pipe 311 is a pipe for returning high temperature water from the heat source 5 to the hot water storage tank 307. In a hot water supply unit 403, the high temperature side pipe 311 and a hot water supply pipe 313 are arranged close to each other. By executing heat exchange between hot water in the high temperature side pipe 311 and hot water in the hot water supply pipe 313, the hot water in the hot water supply pipe 313 rises in temperature by the hot water in the high temperature side pipe 311 so as to suppress a decrease in temperature of the hot water in the hot water supply pipe 313.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、熱源の熱を利用した給湯ユニットおよび給湯システムに関するものである。   The present invention relates to a hot water supply unit and a hot water supply system using heat from a heat source.

従来より、例えば発電機等で発生する熱を有効に利用するコジェネレーションシステム等が提案されている。図4は、従来のコジェネレーションシステム1の全体構成を示す図である。図に示すように、コジェネレーションシステム1は、電気と熱を発生する発電装置100と、湯水を貯える貯湯装置200(貯湯タンク307)と、貯湯装置200(貯湯タンク307)と発電装置100との間で熱交換器6を介して湯水を循環させて発電装置100の排熱を回収する熱回収循環回路7等を備える。   Conventionally, for example, a cogeneration system that effectively uses heat generated by a generator or the like has been proposed. FIG. 4 is a diagram showing an overall configuration of a conventional cogeneration system 1. As shown in the figure, the cogeneration system 1 includes a power generation device 100 that generates electricity and heat, a hot water storage device 200 (hot water storage tank 307) that stores hot water, a hot water storage device 200 (hot water storage tank 307), and the power generation device 100. A heat recovery circuit 7 is provided for recovering the exhaust heat of the power generation apparatus 100 by circulating hot water between them through the heat exchanger 6.

発電装置100は、主に、燃料電池11、水素生成装置2、空気供給装置3、冷却水循環回路4、冷却水ポンプ5、熱交換器6、熱回収循環回路7、熱回収循環ポンプ8、電力変換装置9、制御装置10、冷却温度センサ13、及び余剰電力消費ヒータ14等を備えている。   The power generation device 100 mainly includes a fuel cell 11, a hydrogen generator 2, an air supply device 3, a cooling water circulation circuit 4, a cooling water pump 5, a heat exchanger 6, a heat recovery circulation circuit 7, a heat recovery circulation pump 8, an electric power. A conversion device 9, a control device 10, a cooling temperature sensor 13, a surplus power consumption heater 14, and the like are provided.

燃料電池11は、水素を含有する還元剤ガスと、空気などの酸素を含有する酸化剤ガスとを、電気化学的に反応させることにより、電力と熱とを同時に発生させる。燃料電池11は、水素イオンを選択的に輸送する高分子電解質膜、および高分子電解質膜の両面に形成された一対の電極、すなわち燃料極(アノード)と空気極(カソード)を複数積層し構成される。アノード及びカソードは、例えば、白金系の金属触媒を担持したカーボン粉末を主成分とし、高分子電解質膜の両面に形成される触媒層、および前記触媒層の外面に形成される、通気性と電子導電性とを併せ持つガス拡散層から構成される。燃料電池11としては、例えば、固体高分子形やリン酸形、固体酸化物形などが用いられる。   The fuel cell 11 generates electric power and heat simultaneously by electrochemically reacting a reducing agent gas containing hydrogen and an oxidant gas containing oxygen such as air. The fuel cell 11 includes a polymer electrolyte membrane that selectively transports hydrogen ions, and a plurality of pairs of electrodes formed on both sides of the polymer electrolyte membrane, that is, a fuel electrode (anode) and a plurality of air electrodes (cathodes). Is done. The anode and the cathode, for example, are mainly composed of carbon powder supporting a platinum-based metal catalyst, a catalyst layer formed on both surfaces of the polymer electrolyte membrane, and an air permeability and an electron formed on the outer surface of the catalyst layer. It is composed of a gas diffusion layer having both conductivity. As the fuel cell 11, for example, a solid polymer form, a phosphoric acid form, a solid oxide form, or the like is used.

燃料電池11のアノードには、還元剤ガス供給経路15の下流端が接続されている。還元剤ガス供給経路15の上流端は、水素生成装置2に接続されている。これにより、水素生成装置2で生成された水素を多く含む還元剤ガスがアノードに供給される。なお、水素生成装置2は、燃料電池11の発電に必要な水素を多く含む還元剤ガスを、都市ガスなどの炭化水素系原料に水蒸気を添加し、改質反応させて生成する。   The anode of the fuel cell 11 is connected to the downstream end of the reducing agent gas supply path 15. The upstream end of the reducing agent gas supply path 15 is connected to the hydrogen generator 2. Thereby, the reducing agent gas containing much hydrogen produced | generated with the hydrogen production | generation apparatus 2 is supplied to an anode. The hydrogen generator 2 generates a reducing agent gas containing a large amount of hydrogen necessary for power generation of the fuel cell 11 by adding steam to a hydrocarbon-based raw material such as city gas and performing a reforming reaction.

燃料電池11のカソードには、酸化剤ガス供給経路16の下流端が接続されている。酸化剤ガス供給経路16の上流端は、空気供給装置3に接続されている。これにより、空気供給装置3からカソードに酸化剤ガスが供給される。酸化剤ガスとしては、主に空気が用いられる。空気供給装置3としては、例えば、遠心ポンプや往復ポンプ、スクロールポンプなどが用いられる。   The cathode of the fuel cell 11 is connected to the downstream end of the oxidant gas supply path 16. The upstream end of the oxidant gas supply path 16 is connected to the air supply device 3. As a result, the oxidant gas is supplied from the air supply device 3 to the cathode. Air is mainly used as the oxidant gas. For example, a centrifugal pump, a reciprocating pump, a scroll pump, or the like is used as the air supply device 3.

冷却水循環回路4には、冷却水ポンプ5、冷却温度センサ13、燃料電池11、余剰電力消費ヒータ14、および熱交換器6が接続されている。燃料電池11には、冷却水ポンプ5を駆動させることで、冷却水循環回路4を通じて冷却水を供給する。これにより、燃料電池11の発電により発生する熱が除去される。冷却水は、燃料電池11で加熱されたあと、熱交換器6により湯水に熱を伝達して冷却され、再び燃料電池11へと供給される。余剰電力消費ヒータ14は、発電により余った電力を熱にして消費するものであり、配管内に挿入され直接的に冷却媒体を加熱してもよく、配管外に設置され間接的に冷却媒体を加熱してもよい。   A coolant pump 5, a coolant temperature sensor 13, a fuel cell 11, a surplus power consumption heater 14, and a heat exchanger 6 are connected to the coolant circulation circuit 4. The coolant is supplied to the fuel cell 11 through the coolant circulation circuit 4 by driving the coolant pump 5. Thereby, the heat generated by the power generation of the fuel cell 11 is removed. After the cooling water is heated by the fuel cell 11, the heat is transferred to the hot water by the heat exchanger 6 to be cooled, and then supplied to the fuel cell 11 again. The surplus power consumption heater 14 is used to heat up and consume surplus power by power generation. The surplus power consumption heater 14 may be inserted into the pipe to directly heat the cooling medium, or may be installed outside the pipe to indirectly supply the cooling medium. You may heat.

熱回収循環回路7は、貯湯タンク307の下部から貯湯タンク307の上部へと接続されている。また熱回収循環回路7の途中には熱回収循環ポンプ8が接続され、熱回収循環回路7は、熱交換器6から貯湯タンク307までの熱回収往き管路7aと貯湯タンク307から熱交換器6までの熱回収戻り管路7bとで形成される。熱回収循環回路7に設けられている熱回収温度センサ19aによって、発電装置100で排熱を回収して貯湯タンク307へ貯えられる湯水の温度が検出される。また、熱回収循環回路7に設けられている熱回収温度センサ19bによって、貯湯タンク307から流出して発電装置100に供給される湯水の温度が検出される。熱回収温度センサ19a、19bの検出データは、制御装置10に伝達され、記憶部に記憶される。なお、熱回収および貯湯タンク307における熱貯留の詳細については後述する。   The heat recovery circuit 7 is connected from the lower part of the hot water storage tank 307 to the upper part of the hot water storage tank 307. A heat recovery circulation pump 8 is connected in the middle of the heat recovery circulation circuit 7, and the heat recovery circulation circuit 7 is connected to the heat recovery forward line 7 a from the heat exchanger 6 to the hot water storage tank 307 and from the hot water storage tank 307 to the heat exchanger. And up to 6 heat recovery return lines 7b. A heat recovery temperature sensor 19 a provided in the heat recovery circuit 7 detects the temperature of the hot water that is recovered in the hot water storage tank 307 by recovering the exhaust heat by the power generation device 100. Further, the temperature of hot water flowing out of the hot water storage tank 307 and supplied to the power generation apparatus 100 is detected by a heat recovery temperature sensor 19 b provided in the heat recovery circuit 7. Detection data of the heat recovery temperature sensors 19a and 19b is transmitted to the control device 10 and stored in the storage unit. Details of heat recovery and heat storage in the hot water storage tank 307 will be described later.

電力変換装置9は、燃料電池11で発電された直流電力を交流電力に変換して電力負荷に供給する。電力変換装置9の一方側は、直流電力経路17を介して、燃料電池11と接続されている。また、電力変換装置9の他方側は、交流電力経路18を介して、家庭の電化製品などの電力負荷(不図示)、商用電源(不図示)に接続されている。また交流電力経路18には、自動電源切替器(不図示)が接続されている。この自動電源切替器は、停電が発生すると、電力の供給先を商用電源から停電時専用の停電時専用コンセント(不図示)に自動で切り替える。   The power converter 9 converts the DC power generated by the fuel cell 11 into AC power and supplies it to the power load. One side of the power converter 9 is connected to the fuel cell 11 via a DC power path 17. Further, the other side of the power converter 9 is connected to a power load (not shown) such as a home appliance or a commercial power source (not shown) via an AC power path 18. An automatic power switch (not shown) is connected to the AC power path 18. When a power failure occurs, this automatic power switch automatically switches the power supply destination from a commercial power source to a dedicated power outlet for power failure (not shown).

貯湯装置200は、蓄熱された貯湯タンク307内の湯水を給湯、風呂、暖房等に利用することができる。貯湯装置200は、給湯機能と風呂の追い焚き機能と暖房機能とを備えており、暖房端末50(50a〜50c)と浴槽27とを熱的に接続して形成されている。暖房端末50(50a〜50c)に液体(例えば温水)を循環させる暖房回路21は、貯湯装置200の筐体内に設けられた管路89,90,91,92,93,94,95,96,97,98,99と、貯湯装置200の外部に設けられた管路40,41,44,45,59とを有している。   The hot water storage device 200 can use the hot water stored in the hot water storage tank 307 for hot water supply, bathing, heating, and the like. The hot water storage device 200 has a hot water supply function, a bath reheating function, and a heating function, and is formed by thermally connecting the heating terminal 50 (50a to 50c) and the bathtub 27. A heating circuit 21 that circulates a liquid (for example, hot water) to the heating terminal 50 (50a to 50c) includes pipes 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96 provided in the housing of the hot water storage device 200. 97, 98, 99 and pipes 40, 41, 44, 45, 59 provided outside the hot water storage apparatus 200.

管路40は管路97に接続され、管路41,44は液体合流手段35と管路59と介して管路95に接続され、管路45は液体分岐手段37を介して管路90に接続されている。管路40,41には、暖房端末50aの内部通路51が接続され、管路44,45には、暖房端末50b,50cの内部通路52がそれぞれ接続されている。暖房端末50b,50cは例えば温水マット等の低温暖房端末である。暖房端末50aは予め定められる高温暖房設定温度(例えば80℃)の液体が供給される浴室暖房機等の高温暖房端末である。暖房端末50aには熱動弁53が設けられている。なお、液体分岐手段37と液体合流手段35には、必要に応じ、同図に示している以外の暖房端末を接続することができる。   The conduit 40 is connected to the conduit 97, the conduits 41 and 44 are connected to the conduit 95 via the liquid confluence means 35 and the conduit 59, and the conduit 45 is connected to the conduit 90 via the liquid branching means 37. It is connected. An internal passage 51 of the heating terminal 50a is connected to the pipelines 40 and 41, and an internal passage 52 of the heating terminals 50b and 50c is connected to the pipelines 44 and 45, respectively. The heating terminals 50b and 50c are low-temperature heating terminals such as hot water mats. The heating terminal 50a is a high-temperature heating terminal such as a bathroom heater to which a liquid having a predetermined high-temperature heating set temperature (for example, 80 ° C.) is supplied. A heating valve 53 is provided in the heating terminal 50a. It should be noted that a heating terminal other than that shown in the figure can be connected to the liquid branching means 37 and the liquid joining means 35 as necessary.

暖房回路21には、この暖房回路21に液体を循環させる暖房循環ポンプ26と、この暖房循環ポンプ26の駆動により循環する液体を加熱する暖房用熱交換器28(暖房潜熱熱交換器28a,暖房顕熱熱交換器28b)が設けられている。暖房潜熱熱交換器28aの液体導入側には管路95が、液体導出側には管路94がそれぞれ接続されており、暖房顕熱熱交換器28bの液体導入側には管路91が、液体導出側には管路92がそれぞれ接続されている。管路92には、暖房高温温度センサ33が設けられており、暖房顕熱熱交換器28bから出る液体の温度を検出する。   The heating circuit 21 includes a heating circulation pump 26 that circulates liquid in the heating circuit 21 and a heating heat exchanger 28 (heating latent heat exchanger 28a, heating) that heats the liquid circulated by driving the heating circulation pump 26. A sensible heat exchanger 28b) is provided. A pipe 95 is connected to the liquid introduction side of the heating latent heat exchanger 28a, a pipe 94 is connected to the liquid discharge side, and a pipe 91 is connected to the liquid introduction side of the heating sensible heat exchanger 28b. Pipe lines 92 are connected to the liquid outlet side. A heating high temperature sensor 33 is provided in the pipe line 92 to detect the temperature of the liquid exiting from the heating sensible heat exchanger 28b.

また、管路91は、暖房循環ポンプ26の吐出側に、管路90と共に接続されており、管路91には、暖房顕熱熱交換器28bに導入される液体の温度を検出する暖房低温温度センサ36が設けられている。また、暖房循環ポンプ26の吸入口側には管路93が接続されており、管路93と管路94との間にはシスターン装置60が介設されている。シスターン装置60の上部には、補給水電磁弁61が設けられ、この補給水電磁弁61には、給水通路101aから分岐された補給水通路57が接続されている。補給水電磁弁61が開弁状態に切替わると、補給水通路57を介してシスターン装置60に補給水が供給される。   Further, the pipe line 91 is connected to the discharge side of the heating circulation pump 26 together with the pipe line 90, and the pipe line 91 has a heating low temperature for detecting the temperature of the liquid introduced into the heating sensible heat exchanger 28b. A temperature sensor 36 is provided. In addition, a pipe 93 is connected to the suction port side of the heating circulation pump 26, and a cistern device 60 is interposed between the pipe 93 and the pipe 94. A makeup water electromagnetic valve 61 is provided in the upper part of the cistern device 60, and a makeup water passage 57 branched from the water supply passage 101a is connected to the makeup water electromagnetic valve 61. When the makeup water electromagnetic valve 61 is switched to the valve open state, makeup water is supplied to the cistern device 60 via the makeup water passage 57.

暖房用熱交換器28(暖房潜熱熱交換器28a,暖房顕熱熱交換器28b)は、それぞれ、燃焼室24内に設けられており、燃焼室24には、暖房用熱交換器28と共に、暖房用熱交換器28を加熱するバーナ46と、このバーナ46の燃焼の給排気を行なう燃焼ファン48とが設けられている。また、燃焼室24と連通して燃焼室25が設けられ、燃焼室25内には、バーナ47と、このバーナ47により加熱される給湯用熱交換器29(29a,29b)とが設けられている。   Heating heat exchangers 28 (heating latent heat exchangers 28a and heating sensible heat exchangers 28b) are respectively provided in the combustion chamber 24, and together with the heating heat exchanger 28, A burner 46 for heating the heating heat exchanger 28 and a combustion fan 48 for supplying and exhausting combustion of the burner 46 are provided. A combustion chamber 25 is provided in communication with the combustion chamber 24, and a burner 47 and a hot water supply heat exchanger 29 (29 a, 29 b) heated by the burner 47 are provided in the combustion chamber 25. Yes.

バーナ46,47には、それぞれのバーナ46,47に燃料を供給するガス管31,32が接続されている。これらのガス管31,32は、ガス管30から分岐形成されており、ガス管30には、ガス開閉弁80が介設されている。また、ガス管31には、ガス比例弁86とガス開閉弁81,82,83,84,85がそれぞれ介設されている。これらの弁80〜86はいずれも電磁弁により形成されており、ガス開閉弁80〜85は、対応するバーナ46,47への燃料供給・停止を制御し、ガス比例弁86は、バーナ46,47への供給燃料量を弁開度でもって制御する。なお、バーナ46,47の燃焼制御は、制御装置10によって、適宜の制御方法により制御される。   Gas pipes 31 and 32 for supplying fuel to the respective burners 46 and 47 are connected to the burners 46 and 47. These gas pipes 31 and 32 are branched from the gas pipe 30, and a gas on / off valve 80 is interposed in the gas pipe 30. The gas pipe 31 is provided with a gas proportional valve 86 and gas on-off valves 81, 82, 83, 84, and 85, respectively. These valves 80 to 86 are all formed by electromagnetic valves, the gas on-off valves 80 to 85 control the fuel supply / stop to the corresponding burners 46 and 47, and the gas proportional valve 86 includes the burner 46, The amount of fuel supplied to 47 is controlled by the valve opening. The combustion control of the burners 46 and 47 is controlled by the control device 10 by an appropriate control method.

給水系通路101は、上水源から低温の上水を貯湯タンク307に供給するものであり、給水通路101a、給水通路101bを有する。給水通路101aは上水源と接続され、給水通路101bは給水通路101aから分岐して貯湯タンク307の下部と接続されている。給水通路101aには、流量センサ102、給水温度センサ103、減圧弁104、混合弁105が設けられ、給水通路101bには、逆止弁107が設けられている。   The water supply system passage 101 supplies low temperature clean water from a water supply source to the hot water storage tank 307, and includes a water supply passage 101a and a water supply passage 101b. The water supply passage 101 a is connected to a water supply source, and the water supply passage 101 b is branched from the water supply passage 101 a and connected to the lower part of the hot water storage tank 307. The water supply passage 101a is provided with a flow rate sensor 102, a water supply temperature sensor 103, a pressure reducing valve 104, and a mixing valve 105, and the water supply passage 101b is provided with a check valve 107.

給湯系通路201は、貯湯タンク307に貯えられた湯水を給湯栓等の給湯先に供給するものであり、高温の湯水が流れる給湯通路201aと、低温の上水と高温の湯水が混合した混合湯水が流れる給湯通路201bと、給湯栓等の給湯先に接続されている給湯通路201cと、からなる。給湯通路201aには、給湯温度センサ202、混合弁203が設けられている。この混合弁203と、低温の上水が流れる給水通路101aに設けられた混合弁105と、により低温の上水と高温の湯水の混合量が調整され、混合湯水として給湯通路201bを流れ、給湯用熱交換器29aに導入される。給湯通路201bには、給湯通路201bを流れる湯水の流れを検出する流量センサ73と、湯水の温度を検出する混合湯水温度センサ74が設けられている。また、給湯用熱交換器29bの出口側には給湯通路201cが設けられており、湯水が給湯通路201cを流れて給湯栓等の給湯先に導かれる。給湯通路201cは、分岐通路70と湯水経路切替弁58を介して給湯通路201bと接続されている。また給湯通路201cには、分岐通路70の分岐部よりも下流側に出湯温度センサ113が設けられ、給湯用熱交換器29側に缶体温度センサ114が設けられている。   The hot water supply system passage 201 supplies hot water stored in the hot water storage tank 307 to a hot water supply destination such as a hot water tap, and a hot water supply passage 201a through which high temperature hot water flows, and a mixture of low temperature hot water and high temperature hot water. It consists of a hot water supply passage 201b through which hot water flows and a hot water supply passage 201c connected to a hot water supply destination such as a hot water tap. A hot water supply temperature sensor 202 and a mixing valve 203 are provided in the hot water supply passage 201a. The mixing valve 203 and the mixing valve 105 provided in the water supply passage 101a through which the low temperature clean water flows adjusts the mixing amount of the low temperature clean water and the high temperature hot water, and flows through the hot water supply passage 201b as the mixed hot water. The heat exchanger 29a is introduced. The hot water supply passage 201b is provided with a flow rate sensor 73 for detecting the flow of hot water flowing through the hot water supply passage 201b and a mixed hot water temperature sensor 74 for detecting the temperature of the hot water. A hot water supply passage 201c is provided on the outlet side of the hot water supply heat exchanger 29b, and hot water flows through the hot water supply passage 201c and is guided to a hot water supply destination such as a hot water tap. The hot water supply passage 201 c is connected to the hot water supply passage 201 b through the branch passage 70 and the hot water passage switching valve 58. The hot water supply passage 201c is provided with a hot water temperature sensor 113 on the downstream side of the branch portion of the branch passage 70, and a can body temperature sensor 114 on the hot water supply heat exchanger 29 side.

浴槽27には、風呂往き管63aと風呂戻り管63bを有する追い焚き循環回路63が接続されており、この追い焚き循環回路63は、熱交換手段(液―液熱交換器)としての風呂熱交換器67を介して、暖房回路21と熱的に接続されている。なお、暖房回路21の風呂熱交換器67を形成する管路89には、風呂熱交換器67の入口に追い焚き流量制御弁38が設けられている。追い焚き循環回路63には、浴槽湯水を循環させる風呂循環ポンプ68が設けられ、風呂熱交換器67は、この風呂循環ポンプ68を駆動することによって追い焚き循環回路63を循環する浴槽湯水を加熱する熱交換器と成る。   A recirculation circuit 63 having a bath outlet pipe 63a and a bath return pipe 63b is connected to the bathtub 27, and the recirculation circuit 63 has bath heat as heat exchange means (liquid-liquid heat exchanger). It is thermally connected to the heating circuit 21 via the exchanger 67. Note that a reflow rate control valve 38 is provided at the inlet of the bath heat exchanger 67 in the pipe line 89 forming the bath heat exchanger 67 of the heating circuit 21. The recirculation circuit 63 is provided with a bath circulation pump 68 that circulates the bath water. The bath heat exchanger 67 drives the bath water that circulates in the recirculation circuit 63 by driving the bath circulation pump 68. Heat exchanger.

また、追い焚き循環回路63には、風呂往き管63aへ流れる湯水の温度を検出する風呂往き温度センサ64aと、風呂戻り管63bから流れてくる湯水の温度を検出する風呂戻り温度センサ64bと、浴槽湯水の水位を検出する水位センサ65と、追い焚き循環回路63の水流を検知する風呂水流スイッチ66とが介設されている。風呂循環ポンプ68の吸入口側に、風呂戻り管63bの一端側が接続され、風呂戻り管63bの他端側が循環金具56を介して浴槽27に連通接続されている。風呂循環ポンプ68の吐出口側には、風呂往き管63aの一端側が接続され、風呂往き管63aの他端側は循環金具56を介して浴槽27に連通接続されている。   The recirculation circuit 63 has a bath temperature sensor 64a for detecting the temperature of hot water flowing to the bath return pipe 63a, a bath return temperature sensor 64b for detecting the temperature of hot water flowing from the bath return pipe 63b, A water level sensor 65 for detecting the water level of the bathtub hot water and a bath water flow switch 66 for detecting the water flow of the recirculation circuit 63 are provided. One end side of the bath return pipe 63 b is connected to the suction port side of the bath circulation pump 68, and the other end side of the bath return pipe 63 b is connected to the bathtub 27 via the circulation fitting 56. One end side of the bath outlet pipe 63 a is connected to the discharge port side of the bath circulation pump 68, and the other end side of the bath outlet pipe 63 a is connected to the bathtub 27 via the circulation fitting 56.

また給湯通路201cには、分岐通路70の形成部および出湯温度センサ113の配設部よりも下流側に、管路54を介して出湯水ユニット55が接続されている。出湯水ユニット55には出湯通路23の一端側が接続され、出湯通路23の他端側は、風呂循環ポンプ68に接続されている。出湯水ユニット55には、湯張り電磁弁42、逆止弁43a,43b、湯張り水量センサ49が設けられている。なお、給湯用熱交換器29から給湯通路201cと管路54、出湯水ユニット55、出湯通路23、風呂循環ポンプ68、風呂熱交換器67、風呂往き管63aを順に通って浴槽27に至るまでの通路によって、湯張りや注水を行うための湯張り注水通路が構成される。   Further, a hot water supply unit 55 is connected to the hot water supply passage 201c via a pipe line 54 on the downstream side of the formation portion of the branch passage 70 and the arrangement portion of the hot water temperature sensor 113. One end side of the hot water passage 23 is connected to the hot water unit 55, and the other end side of the hot water passage 23 is connected to the bath circulation pump 68. The hot water supply unit 55 is provided with a hot water solenoid valve 42, check valves 43a and 43b, and a hot water sensor 49. From the hot water supply heat exchanger 29 to the bathtub 27 through the hot water supply passage 201c and the pipe 54, the hot water supply unit 55, the hot water supply passage 23, the bath circulation pump 68, the bath heat exchanger 67, and the bath outlet pipe 63a in this order. This passage constitutes a hot water injection passage for hot water filling and water injection.

暖房端末50の暖房運転を行うときには、バーナ46によって暖房用熱交換器28を加熱し、暖房循環ポンプ26を駆動させる。これにより、暖房回路21の液体が図4の矢印N〜Tに示すように循環する。つまり、管路95から暖房潜熱熱交換器28aに導入されて暖房潜熱熱交換器28aで加熱された液体は、シスターン装置60を通り、管路93を通って暖房循環ポンプ26に導入される。   When the heating operation of the heating terminal 50 is performed, the heating heat exchanger 28 is heated by the burner 46 and the heating circulation pump 26 is driven. Thereby, the liquid of the heating circuit 21 circulates as shown by arrows N to T in FIG. That is, the liquid introduced into the heating latent heat exchanger 28a from the pipe 95 and heated by the heating latent heat exchanger 28a passes through the cistern device 60, and is introduced into the heating circulation pump 26 through the pipe 93.

そして、液体分岐手段37の熱動弁39が開いている状態においては、液体は暖房循環ポンプ26の吐出側から管路90側と管路91側とにそれぞれ流れ、管路90側に流れた液体は、管路90,45を順に通って暖房端末50b,50cに導入される。また、暖房循環ポンプ26の吐出側から管路91側に導入された液体は、管路91を通って暖房顕熱熱交換器28bに導入され、暖房顕熱熱交換器28bよりさらに加熱されて高温(例えば80℃程度)とされた後、管路92に導入される。   In the state where the thermal valve 39 of the liquid branching means 37 is open, the liquid flows from the discharge side of the heating circulation pump 26 to the pipe line 90 side and the pipe line 91 side, and then flows to the pipe line 90 side. The liquid is introduced into the heating terminals 50b and 50c through the pipe lines 90 and 45 in order. Further, the liquid introduced from the discharge side of the heating circulation pump 26 to the pipe 91 side is introduced into the heating sensible heat exchanger 28b through the pipe 91 and further heated by the heating sensible heat exchanger 28b. After a high temperature (for example, about 80 ° C.), the pipe 92 is introduced.

この管路92を通った液体は、暖房端末50aの熱動弁53が開いている状態においては、管路97側と管路89側とにそれぞれ流れ、管路89側(風呂熱交換器67側)に流れた液体は、管路96を通り、管路95に戻る。また、管路97側に流れた液体は、管路40を通って暖房端末50aに導入される。そして、各暖房端末50a〜50cに導入された液体は、対応する管路41,44と液体合流手段35を通り、管路95に戻る(以降、管路95を「暖房戻り管路」と呼ぶ場合がある)。なお、熱動弁53,39が閉じている場合には、その熱動弁53,39に接続されている暖房端末50側への液体の流れ(管路90,45を通しての暖房端末50b,50cへの流れや管路97,40を通しての暖房端末50aへの流れ)は停止される。   In the state where the thermal valve 53 of the heating terminal 50a is open, the liquid that has passed through the conduit 92 flows to the conduit 97 side and the conduit 89 side, respectively, and the conduit 89 side (the bath heat exchanger 67). The liquid that has flowed to the side) passes through the pipe 96 and returns to the pipe 95. Further, the liquid that has flowed to the pipe line 97 side is introduced into the heating terminal 50 a through the pipe line 40. The liquid introduced into the heating terminals 50a to 50c passes through the corresponding pipelines 41 and 44 and the liquid merging means 35 and returns to the pipeline 95 (hereinafter, the pipeline 95 is referred to as a “heating return pipeline”). Sometimes). When the thermal valves 53 and 39 are closed, the liquid flows to the heating terminal 50 connected to the thermal valves 53 and 39 (the heating terminals 50b and 50c through the pipes 90 and 45). And the flow to the heating terminal 50a through the pipes 97 and 40) are stopped.

また、例えばリモコン装置(不図示)からの浴槽湯水の追い焚き指令を受けると、風呂循環ポンプ68を駆動させる。これにより、暖房回路21内の液体が風呂熱交換器67を介して循環するとともに、追い焚き循環回路63内の浴槽湯水が図4の矢印Uに示すように循環する。この浴槽湯水と暖房回路21を通る液体とを風呂熱交換器67を介して熱交換することにより浴槽27内の湯水の追い焚き動作が行われる。この追い焚き動作中には、暖房高温温度センサ33の温度が設定温度(例えば80℃)となるようにバーナ46の燃焼を行いながら、図示しない風呂温度センサの検出温度が風呂設定温度となるまで、暖房回路21内の液体と追い焚き循環回路63内の浴槽湯水とをそれぞれ循環させる。なお、風呂温度センサの検出温度が風呂設定温度となったら、バーナ46の燃焼を停止し、暖房循環ポンプ26と風呂循環ポンプ68は、予め定められたポストポンプ時間経過後に停止する。   Further, for example, when a bath hot water refilling instruction is received from a remote control device (not shown), the bath circulation pump 68 is driven. Thereby, while the liquid in the heating circuit 21 circulates through the bath heat exchanger 67, the bathtub hot water in the recirculation circuit 63 circulates as shown by the arrow U in FIG. By exchanging heat between the hot water in the bathtub and the liquid passing through the heating circuit 21 via the bath heat exchanger 67, the reheating operation of the hot water in the bathtub 27 is performed. During this reheating operation, the burner 46 is burned so that the temperature of the heating high temperature sensor 33 becomes a set temperature (for example, 80 ° C.), and until the temperature detected by a bath temperature sensor (not shown) becomes the bath set temperature. The liquid in the heating circuit 21 and the bath water in the recirculation circuit 63 are circulated. When the detected temperature of the bath temperature sensor reaches the bath set temperature, the combustion of the burner 46 is stopped, and the heating circulation pump 26 and the bath circulation pump 68 are stopped after a predetermined post pump time has elapsed.

さらに、浴槽27への湯張り(自動湯張り動作)を行うときには、バーナ47の燃焼によって給湯用熱交換器29を通る水を加熱し、湯張り注水通路を通して湯を浴槽27に注ぐ。そして、この自動湯張り後、例えば4時間といった保温動作時間中には、風呂温度センサの検出温度を監視し、この検出温度が予め設定される風呂設定温度より予め定められている許容範囲を超えて低下したときには、前記の追い焚き動作を例えば3分間行い、風呂温度センサの検出温度が風呂設定温度となるようにする保温モードの機能の動作が行われる。   Furthermore, when performing hot water filling (automatic hot water filling operation) to the bathtub 27, the water passing through the hot water supply heat exchanger 29 is heated by the combustion of the burner 47, and hot water is poured into the bathtub 27 through the hot water filling water passage. After the automatic hot water filling, the temperature detected by the bath temperature sensor is monitored during a warming operation time of, for example, 4 hours, and the detected temperature exceeds a predetermined allowable range from a preset bath set temperature. When the temperature drops, the reheating operation is performed for 3 minutes, for example, and the operation of the function of the heat retention mode is performed so that the temperature detected by the bath temperature sensor becomes the bath set temperature.

制御装置10は、上述したコジェネレーションシステム1を構成する各機器を制御する。制御装置10は、マイクロプロセッサ、CPU等に例示される制御部、各制御動作を実行するためのプログラムや制御パラメータを格納した、メモリ等から構成される記憶部、タイマ等を備えている。そして、制御装置10は、制御部が、記憶部に格納された所定の制御プログラムを読み出し、これを実行することにより、コジェネレーションシステム1の各種動作を制御する。   The control device 10 controls each device constituting the cogeneration system 1 described above. The control device 10 includes a control unit exemplified by a microprocessor and a CPU, a storage unit configured by a memory or the like that stores a program and control parameters for executing each control operation, a timer, and the like. And the control apparatus 10 controls various operation | movement of the cogeneration system 1 by a control part reading the predetermined | prescribed control program stored in the memory | storage part, and performing this.

次に、前述したコジェネレーションシステム1で使用される給湯システムについて詳細に説明する。図5は、一例として、従来の給湯システム300を示す概略図である。なお、図5において、低温側配管309、高温側配管311は、図4における熱回収戻り管路7b、熱回収往き管路7aにそれぞれ対応する。また、図5において、給湯配管313、給水配管315は、それぞれ、図4における給湯通路201a、給水通路101bに対応する。また、図5における熱源305は図4における発電装置100に対応する。給湯システム300は、給湯ユニット303と熱源305とからなる。熱源305は、例えば発電機等であり、発電時に熱が発生する。   Next, a hot water supply system used in the above-described cogeneration system 1 will be described in detail. FIG. 5 is a schematic diagram showing a conventional hot water supply system 300 as an example. In FIG. 5, a low temperature side pipe 309 and a high temperature side pipe 311 correspond to the heat recovery return pipe 7b and the heat recovery forward pipe 7a in FIG. 4, respectively. In FIG. 5, a hot water supply pipe 313 and a water supply pipe 315 correspond to the hot water supply path 201a and the water supply path 101b in FIG. 4, respectively. 5 corresponds to the power generation apparatus 100 in FIG. The hot water supply system 300 includes a hot water supply unit 303 and a heat source 305. The heat source 305 is a generator, for example, and generates heat during power generation.

給湯ユニット303は貯湯タンク307がケース317内に配置される。貯湯タンク307の下部には、給水配管315が接続される。給水配管315へ水を送水すると(図中矢印G)、貯湯タンク307の下部から、貯湯タンク307の内部へ低温の水を給水可能である(図中矢印H)。   In the hot water supply unit 303, a hot water storage tank 307 is disposed in the case 317. A water supply pipe 315 is connected to the lower part of the hot water storage tank 307. When water is supplied to the water supply pipe 315 (arrow G in the figure), low temperature water can be supplied from the lower part of the hot water storage tank 307 into the hot water storage tank 307 (arrow H in the figure).

また、貯湯タンク307の下部には、低温側配管309が接続され、貯湯タンク307の上部には高温側配管311が接続される。低温側配管309と高温側配管311は熱源305で接続され、低温側配管309または高温側配管311に接続されたポンプによって、熱源305に水が循環する。すなわち、貯湯タンク307から低温側配管309を介して熱源305に低温の水が熱源305に送られ(図中矢印I)、熱源305において、水と熱源305との熱交換が行われて、配管内の水が昇温する。すなわち、低温側配管309内の水によって、熱源305を冷却することができる。熱源305で得られた高温の湯は、高温側配管311を介して貯湯タンク307に送られる(図中矢印J)。   A low temperature side pipe 309 is connected to the lower part of the hot water storage tank 307, and a high temperature side pipe 311 is connected to the upper part of the hot water storage tank 307. The low temperature side pipe 309 and the high temperature side pipe 311 are connected by a heat source 305, and water is circulated to the heat source 305 by a pump connected to the low temperature side pipe 309 or the high temperature side pipe 311. That is, low temperature water is sent from the hot water storage tank 307 to the heat source 305 through the low temperature side pipe 309 to the heat source 305 (arrow I in the figure), and heat exchange between the water and the heat source 305 is performed in the heat source 305. The water inside rises. That is, the heat source 305 can be cooled by water in the low temperature side pipe 309. The hot water obtained from the heat source 305 is sent to the hot water storage tank 307 via the high temperature side pipe 311 (arrow J in the figure).

このように、貯湯タンク307には、下方から低温の水が給水され、上部には高温の湯が戻るため、貯湯タンク307の内部には、上部には高温の湯が貯留し、下部には低温の水が貯留する。すなわち、貯湯タンク307の内部には、温度境界層が存在する。なお、貯湯タンク307には、所定の水位毎に、温度センサ22a〜22eが配置され、貯湯タンク307内における湯温と境界層の位置を把握することができる。高温の湯を利用する際には、貯湯タンク307の上部に接続された給湯配管313から高温の湯を出湯し(図中矢印K)、混合器325を介して、外部へ給湯が可能である(図中矢印L)。この際、高温の湯の温度はタンク出口サーミスタ321で測温され、低温の水の温度は、給水サーミスタ329で測温される。これらを設定された温度となるように混合器325で混合する。なお、給湯温度は、混合サーミスタ331で測温される。   In this way, the hot water storage tank 307 is supplied with low temperature water from below and high temperature hot water returns to the upper part, so that hot water is stored in the upper part of the hot water storage tank 307 and in the lower part. Cold water is stored. That is, a temperature boundary layer exists inside the hot water storage tank 307. The hot water storage tank 307 is provided with temperature sensors 22a to 22e for each predetermined water level, so that the hot water temperature in the hot water storage tank 307 and the position of the boundary layer can be grasped. When using hot water, hot water is discharged from a hot water supply pipe 313 connected to the upper part of the hot water storage tank 307 (arrow K in the figure), and hot water can be supplied to the outside via the mixer 325. (Arrow L in the figure). At this time, the temperature of the hot water is measured by the tank outlet thermistor 321, and the temperature of the low temperature water is measured by the water supply thermistor 329. These are mixed by the mixer 325 so that it may become set temperature. The hot water supply temperature is measured by the mixing thermistor 331.

ここで、貯湯タンク307の内部に高温の湯を貯めるためには、熱源305との熱交換が必要である。しかし、熱源305の稼働状況によっては、効率良く湯をためることができない。例えば、多くの湯を利用する際に熱源305が稼働していないと、湯を使い切ることとなり、他の昇温装置が必要となる。また、熱源305が稼働し続けた際に、湯の利用がないと、熱源305へ低温の水が送られず、熱源305の冷却が不十分となり、他の冷却経路が必要となり、熱源305の熱を有効に利用することができなくなる。   Here, in order to store hot water in the hot water storage tank 307, heat exchange with the heat source 305 is required. However, depending on the operating condition of the heat source 305, hot water cannot be efficiently stored. For example, if the heat source 305 is not operating when using a large amount of hot water, the hot water will be used up and another temperature raising device will be required. In addition, when the heat source 305 continues to operate, if no hot water is used, low-temperature water is not sent to the heat source 305, cooling of the heat source 305 becomes insufficient, and another cooling path is required. Heat cannot be used effectively.

このような熱源305の稼働と湯の利用のタイミングのずれを吸収して、効率良く熱源305の熱を利用するためには、貯湯タンク307の容量を大きくする必要がある。しかし、貯湯タンク307の大型化は、設置スペースやコストなどにより制約がある。これに対し、配管の容量を貯湯タンク307の容量として利用する方法がある。しかし、このように配管の容量を大きくすると、例えば給湯配管313内の湯が冷却されて温度が下がる。このため、出湯直後の給湯温度が安定しなくなる恐れがある。   In order to absorb such a difference between the operation of the heat source 305 and the use of hot water and efficiently use the heat of the heat source 305, the capacity of the hot water storage tank 307 needs to be increased. However, the increase in the size of the hot water storage tank 307 is limited by the installation space and cost. On the other hand, there is a method of using the capacity of the piping as the capacity of the hot water storage tank 307. However, when the capacity of the pipe is increased in this way, for example, hot water in the hot water supply pipe 313 is cooled and the temperature is lowered. For this reason, there is a possibility that the hot water supply temperature immediately after tapping will not be stable.

たとえば、給湯初期の配管内の比較的低温の湯が流れる場合と、貯湯タンク307内の高温の湯が流れる場合とで、所定の温度の湯を得るための水と湯の混合比が異なる。したがって、給湯配管313内の湯の温度が安定するまでの間は、温度調整が間に合わず、温度変化が大きくなる。   For example, the mixing ratio of water and hot water for obtaining hot water of a predetermined temperature differs depending on whether relatively low-temperature hot water in the pipe in the initial stage of hot water supply flows or hot water in the hot water storage tank 307 flows. Therefore, until the temperature of the hot water in the hot water supply pipe 313 is stabilized, the temperature adjustment is not in time, and the temperature change becomes large.

このような配管内の湯の温度低下を避けるため、配管の外周に、他の熱源で加熱した湯を循環させる方法がある(例えば特許文献1)。   In order to avoid such a temperature drop of the hot water in the pipe, there is a method of circulating hot water heated by another heat source around the pipe (for example, Patent Document 1).

特開昭60−216143号公報JP 60-216143 A

しかし、特許文献1のように、別途の熱源を用いたのでは、熱源305の熱を有効に利用しているとはいえず、給湯システム自体も複雑化する。また、循環させる湯を貯めるシスターンが必要となるため、設備も大型化する。   However, if a separate heat source is used as in Patent Document 1, it cannot be said that the heat of the heat source 305 is effectively used, and the hot water supply system itself is complicated. In addition, a system is required to store the hot water to be circulated, so the equipment will be enlarged.

本発明は、前述した観点に鑑みてなされたものであり、給湯初期から安定した温度調整が可能であり、簡易な構造でコンパクトな給湯ユニットおよび給湯システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described viewpoints, and an object of the present invention is to provide a compact hot water supply unit and a hot water supply system that can perform stable temperature adjustment from the initial stage of hot water supply and have a simple structure.

前述した目的を達するために第1の発明は、湯を貯留可能な貯湯タンクと、前記貯湯タンクの上方に接続され、熱源からの高温の湯を前記貯湯タンクに戻す高温側配管と、前記貯湯タンクの下方に接続され、熱源へ低温の水を送る低温側配管と、前記貯湯タンクの上方に接続され、前記貯湯タンクの高温の湯を用いて給湯する給湯配管と、前記貯湯タンクの下方に接続され、前記貯湯タンクへ給水する給水配管と、を具備し、前記高温側配管と、前記給湯配管とが近接して、前記高温側配管内の湯と、前記給湯配管内の湯との熱交換が可能であることを特徴とする給湯ユニットである。   In order to achieve the above-described object, the first invention includes a hot water storage tank capable of storing hot water, a high temperature side pipe connected to the upper side of the hot water storage tank for returning high temperature hot water from a heat source to the hot water storage tank, and the hot water storage A low-temperature side pipe connected to the lower side of the tank for sending low-temperature water to a heat source; a hot-water supply pipe connected to the upper side of the hot water storage tank for supplying hot water using the hot water of the hot water storage tank; and a lower side of the hot water storage tank. A hot water supply pipe for supplying water to the hot water storage tank, wherein the high temperature side pipe and the hot water supply pipe are close to each other, and the hot water in the high temperature side pipe and the hot water in the hot water supply pipe are heated. It is a hot water supply unit characterized in that it can be replaced.

前記低温側配管と、前記給水配管とが近接して、前記低温側配管内の水と、前記給水配管内の水との熱交換が可能であってもよい。   The low temperature side pipe and the water supply pipe may be close to each other, and heat exchange between the water in the low temperature side pipe and the water in the water supply pipe may be possible.

前記貯湯タンクの周囲には、断熱材が配置され、前記断熱材の外周部の一部に切欠き部が形成され、前記高温側配管と前記給湯配管とが前記切欠き部に配置され、前記切欠き部を塞ぐ断熱片によって、前記高温側配管と前記給湯配管とが、互いに押圧されて近接してもよい。   A heat insulating material is disposed around the hot water storage tank, a notch is formed in a part of the outer peripheral portion of the heat insulating material, the high temperature side pipe and the hot water supply pipe are disposed in the notch, The high temperature side pipe and the hot water supply pipe may be pressed toward each other by a heat insulating piece that closes the notch.

前記高温側配管と前記給湯配管との少なくとも一部が2重管で構成されてもよい。   At least a part of the high temperature side pipe and the hot water supply pipe may be constituted by a double pipe.

第1の発明によれば、高温側配管と給湯配管とが近接して、高温側配管内の湯と、給湯配管内の湯との熱交換が可能であるため、給湯配管内の湯も貯湯タンク内の湯として利用することができる。このため、貯湯タンクを大きくしたのと同様の効果を得ることができる。また、給湯配管内の湯の温度が下がることが抑制されるため、給湯初期から安定した温度で給湯を行うことができる。   According to the first invention, since the high temperature side pipe and the hot water supply pipe are close to each other and heat exchange between the hot water in the high temperature side pipe and the hot water in the hot water supply pipe is possible, the hot water in the hot water supply pipe is also stored in the hot water. It can be used as hot water in the tank. For this reason, the effect similar to having enlarged the hot water storage tank can be acquired. Moreover, since it is suppressed that the temperature of the hot water in hot water supply piping falls, hot water supply can be performed at the stable temperature from the initial stage of hot water supply.

また、さらに低温側配管と給水配管とが近接して、低温側配管内の水と、給水配管内の水との熱交換が可能であれば、低温側配管内の温度変動を抑えることができ、熱源を効率良く冷却することができる。   Furthermore, if the low-temperature side piping and the water supply piping are close to each other and heat exchange between the water in the low-temperature side piping and the water in the water supply piping is possible, temperature fluctuations in the low-temperature side piping can be suppressed. The heat source can be efficiently cooled.

また、高温側配管と給湯配管とを断熱材の切欠き部に配置し、切欠き部を塞ぐ断熱片によって、高温側配管と給湯配管とを互いに押圧して近接することで、効率良く高温側配管と給湯配管との熱交換を行うことができる。   Moreover, the high temperature side pipe and the hot water supply pipe are arranged in the notch part of the heat insulating material, and the high temperature side pipe and the hot water supply pipe are pressed and brought close to each other by the heat insulating piece that closes the notch part, so that the high temperature side can be efficiently Heat exchange between the piping and the hot water supply piping can be performed.

また、高温側配管と給湯配管との少なくとも一部を2重管で構成することで、効率良く高温側配管と給湯配管との熱交換を行うことができる。   Moreover, heat exchange with a high temperature side piping and hot water supply piping can be performed efficiently by comprising at least one part of high temperature side piping and hot water supply piping with a double pipe.

第2の発明は、第1の発明にかかる給湯ユニットと、熱源と、を具備し、前記貯湯タンクの湯を利用可能な給湯システムであって、前記低温側配管によって、前記貯湯タンク内の低温の水が前記熱源へ送られ、前記高温側配管によって、前記熱源からの高温の湯が前記貯湯タンクに戻されることを特徴とする給湯システムである。   A second aspect of the invention is a hot water supply system that includes the hot water supply unit according to the first aspect of the invention and a heat source, and is capable of using the hot water of the hot water storage tank. Water is sent to the heat source, and hot water from the heat source is returned to the hot water storage tank by the high temperature side pipe.

前記熱源は、発電装置であり、前記給湯システムは、コジェネレーションシステムであってもよい。   The heat source may be a power generation device, and the hot water supply system may be a cogeneration system.

第2の発明によれば、熱源の熱を有効に利用することが可能でありコンパクトな給湯システムを得ることができる。特に、熱源が発電装置であれば、効率良く熱を利用可能なコジェネレーションシステムを得ることができる。   According to the second invention, it is possible to effectively use the heat of the heat source, and a compact hot water supply system can be obtained. In particular, if the heat source is a power generation device, a cogeneration system that can efficiently use heat can be obtained.

本発明によれば、給湯初期から安定した温度調整が可能であり、簡易な構造でコンパクトな給湯ユニットおよび給湯システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the stable temperature adjustment is possible from the hot water supply initial stage, and a compact hot water supply unit and hot water supply system with a simple structure can be provided.

給湯システム400を示す概略図。Schematic which shows the hot water supply system 400. FIG. 図1のM−M線断面概略図であって、(a)は断熱片335を取り外した状態を示す図、(b)は断熱片335を取り付けた状態を示す図。It is the MM line sectional schematic of FIG. 1, (a) is a figure which shows the state which removed the heat insulation piece 335, (b) is a figure which shows the state which attached the heat insulation piece 335. 給湯システム400aを示す概略図。Schematic which shows the hot water supply system 400a. 従来のコジェネレーションシステム1の全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the conventional cogeneration system 1. 従来の給湯システム300を示す概略図。Schematic which shows the conventional hot water supply system 300. FIG.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態にかかる給湯システムについて説明する。図1は、給湯システム400の構成を示す概略図である。給湯システム400は、主に、給湯ユニット403と熱源305とからなる。熱源305は、例えば燃料電池などの発電装置であり、この場合には、給湯システム400は、前述したコジェネレーションシステム1の一部となる。なお、給湯システム400を利用したコジェネレーションシステムの構成については、図4と同様であるため、重複する説明を省略する。この場合、前述したのと同様に、図1において、低温側配管309、高温側配管311は、図4における熱回収戻り管路7b、熱回収往き管路7aにそれぞれ対応する。また、図1において、給湯配管313、給水配管315は、それぞれ、図4における給湯通路201a、給水通路101bに対応する。また、図1における熱源305は図4における発電装置100に対応する。なお熱源305としては、エンジン発電機や太陽光温水器の受光部等であってもよい。すなわち、熱源305は、内部を循環する水と熱交換を行い、水を昇温させることができればいずれの装置であってもよい。   Hereinafter, a hot water supply system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a hot water supply system 400. The hot water supply system 400 mainly includes a hot water supply unit 403 and a heat source 305. The heat source 305 is a power generation device such as a fuel cell. In this case, the hot water supply system 400 is a part of the cogeneration system 1 described above. In addition, about the structure of the cogeneration system using the hot water supply system 400, since it is the same as that of FIG. 4, the overlapping description is abbreviate | omitted. In this case, as described above, in FIG. 1, the low temperature side pipe 309 and the high temperature side pipe 311 respectively correspond to the heat recovery return pipe 7b and the heat recovery forward pipe 7a in FIG. In FIG. 1, a hot water supply pipe 313 and a water supply pipe 315 correspond to the hot water supply path 201a and the water supply path 101b in FIG. 4, respectively. 1 corresponds to the power generation apparatus 100 in FIG. The heat source 305 may be an engine generator or a light receiving unit of a solar water heater. That is, the heat source 305 may be any device as long as it can exchange heat with water circulating inside and heat the water.

給湯ユニット403は貯湯タンク307がケース317内に配置される。なお、ケース317内であって、貯湯タンク307および配管等の周りには、図示を省略した断熱材が配置される。すなわち、各配管と貯湯タンク307との間には断熱材が配置される。これにより、貯湯タンク307と各配管との間の熱交換が抑制される。また、ケース317の外部に露出する各配管は、図示を省略した断熱材で覆われる。   In the hot water supply unit 403, a hot water storage tank 307 is disposed in the case 317. In addition, in the case 317 and around the hot water storage tank 307 and the piping, a heat insulating material (not shown) is arranged. That is, a heat insulating material is disposed between each pipe and the hot water storage tank 307. Thereby, the heat exchange between the hot water storage tank 307 and each piping is suppressed. Each pipe exposed to the outside of the case 317 is covered with a heat insulating material (not shown).

貯湯タンク307の下方には、給水配管315が接続される。給水配管315へ水を送水すると(図中矢印A)、貯湯タンク307の下部から、貯湯タンク307の内部へ低温の水を給水可能である(図中矢印B)。   A water supply pipe 315 is connected below the hot water storage tank 307. When water is supplied to the water supply pipe 315 (arrow A in the figure), low temperature water can be supplied from the lower part of the hot water storage tank 307 to the inside of the hot water storage tank 307 (arrow B in the figure).

また、貯湯タンク307の下方には、低温側配管309が接続される。低温側配管309は、熱源305へ低温の水を送る配管である(図中矢印C)。低温側配管309を流れる低温の水によって、熱源305を冷却することができる。   A low temperature side pipe 309 is connected below the hot water storage tank 307. The low temperature side pipe 309 is a pipe that sends low temperature water to the heat source 305 (arrow C in the figure). The heat source 305 can be cooled by low-temperature water flowing through the low-temperature side pipe 309.

低温側配管309は、熱源305において高温側配管311と接続され、高温側配管311は貯湯タンク307の上方に接続される。高温側配管311は、熱源305からの高温の湯を貯湯タンク307に戻す配管である(図中矢印D)。すなわち、熱源305を冷却した後の高温の湯は、高温側配管311を流れて貯湯タンク307へ戻されて貯留可能である。なお、低温側配管309または高温側配管311には、ポンプが接続され、ポンプによって上述したように熱源305へ水を循環させることができる。このように、貯湯タンク307には、給水配管315によって下方から低温の水が給水され、上方には高温側配管311によって高温の湯が戻るため、貯湯タンク307の内部には、上部には高温の湯が貯留し、下部には低温の水が貯留する。   The low temperature side pipe 309 is connected to the high temperature side pipe 311 at the heat source 305, and the high temperature side pipe 311 is connected above the hot water storage tank 307. The high temperature side pipe 311 is a pipe that returns high temperature hot water from the heat source 305 to the hot water storage tank 307 (arrow D in the figure). That is, the hot water after cooling the heat source 305 flows through the high temperature side pipe 311, is returned to the hot water storage tank 307, and can be stored. Note that a pump is connected to the low temperature side pipe 309 or the high temperature side pipe 311, and water can be circulated to the heat source 305 by the pump as described above. In this way, the hot water storage tank 307 is supplied with low-temperature water from below by the water supply pipe 315, and high-temperature hot water is returned to the upper side by the high-temperature side pipe 311. Hot water is stored, and low temperature water is stored in the lower part.

なお、貯湯タンク307は、たとえば、容量90リットル程度を有し、底から18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22aが、底から36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22bが、底から54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22cが、底から72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22dが、さらに貯湯タンク307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22eがそれぞれ設けてある。   The hot water storage tank 307 has, for example, a capacity of about 90 liters, and a first temperature sensor 22a that detects the water temperature at the water level of 18 liters from the bottom has a water level of 36 liters from the bottom. The second temperature sensor 22b for detecting the water temperature at the location is located at a location where the water level is 54 liters from the bottom, and the third temperature sensor 22c for detecting the water temperature at the location is located at a location where the water level is 72 liters from the bottom. A hot water temperature sensor 22d for detecting the water temperature at the location is further provided, and a tank upper temperature sensor 22e for detecting the water temperature at the location is provided at a substantially uppermost position in the hot water storage tank 307, respectively.

前述したように、給水は貯湯タンク307の下部の給水配管315から供給され、熱源305で加熱された湯は貯湯タンク307の上部に戻されるので、貯湯タンク307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。   As described above, the hot water is supplied from the lower water supply pipe 315 of the hot water storage tank 307, and the hot water heated by the heat source 305 is returned to the upper part of the hot water storage tank 307. A temperature gradient is formed such that the temperature is high. By continuing the exhaust heat recovery operation, the amount of hot water that accumulates in the upper portion gradually increases.

貯湯タンク307内の高温の湯を利用する際には、貯湯タンク307の上部に接続された給湯配管313から高温の湯を出湯し(図中矢印E)、混合器325を介して、湯を利用可能である(図中矢印F)。この際、高温の湯の温度はタンク出口サーミスタ321で測温され、低温の水の温度は、給水サーミスタ329で測温される。これらを設定された温度となるようにフィードフォワード制御を用いて混合器325で混合する。なお、給湯温度は、混合サーミスタ331で測温されフィードバック制御される。   When using hot water in the hot water storage tank 307, hot water is discharged from the hot water supply pipe 313 connected to the upper part of the hot water storage tank 307 (arrow E in the figure), and hot water is supplied via the mixer 325. It can be used (arrow F in the figure). At this time, the temperature of the hot water is measured by the tank outlet thermistor 321, and the temperature of the low temperature water is measured by the water supply thermistor 329. These are mixed by the mixer 325 using feedforward control so that it may become set temperature. The hot water supply temperature is measured by the mixing thermistor 331 and feedback controlled.

また、貯湯タンク307内の湯が使用されると、給水配管315から低温の水が貯湯タンク307の下方から補給される。なお、給水配管315へ流れる水量は流量センサ327で測定される。また、貯湯タンク307内の圧力が高くなりすぎると、過圧逃し弁323から湯を排出して圧力が上がりすぎることが防止される。   Further, when hot water in the hot water storage tank 307 is used, low temperature water is supplied from the lower side of the hot water storage tank 307 through the water supply pipe 315. The amount of water flowing to the water supply pipe 315 is measured by the flow sensor 327. Further, if the pressure in the hot water storage tank 307 becomes too high, hot water is discharged from the overpressure relief valve 323 and the pressure is prevented from rising excessively.

給湯ユニット403においては、高温側配管311と給湯配管313とが近接して配置される。図2(a)、図2(b)は、図1のM−M線断面における、断熱材333の形態を示す概略図である。前述したように、ケース317内において、貯湯タンク307の周囲には断熱材333が配置される。断熱材333によって、貯湯タンク307および各配管が断熱される。   In the hot water supply unit 403, the high temperature side pipe 311 and the hot water supply pipe 313 are arranged close to each other. 2A and 2B are schematic views showing the form of the heat insulating material 333 in the cross section taken along the line MM in FIG. As described above, the heat insulating material 333 is disposed around the hot water storage tank 307 in the case 317. The hot water storage tank 307 and each pipe are insulated by the heat insulating material 333.

断熱材333の外周部の一部には、切欠き部337が形成される。切欠き部337は、高温側配管311と給湯配管313に沿って形成される。また、切欠き部337の形状に応じた形状の断熱片335が用いられる。断熱片335は、切欠き部337とほぼ同一の外形を有し、さらに、配管が配置される部位のみが凹状に切りかかれた形状である。   A notch 337 is formed in a part of the outer periphery of the heat insulating material 333. The notch 337 is formed along the high temperature side pipe 311 and the hot water supply pipe 313. Moreover, the heat insulation piece 335 of the shape according to the shape of the notch part 337 is used. The heat insulating piece 335 has substantially the same outer shape as the notch 337, and further has a shape in which only a portion where the pipe is disposed is cut into a concave shape.

図2(b)に示すように、切欠き部337に高温側配管311と給湯配管313とを配置して、切欠き部337を塞ぐように断熱片335を切欠き部337へ挿入すると、両配管が断熱片335の凹部に誘導されて押し込まれる。この時、シリコン系潤滑材を塗布するとより好ましい。シリコン系潤滑材は潤滑材の役目と共に、シリコングリスほどではないが伝熱材としての役割も兼ねる。このため、断熱片335を切欠き部337へ押し込むのみで、高温側配管311と給湯配管313とを互いに押圧して近接することができる。なお、給湯配管313と高温側配管311とを近接させて熱交換を行う方法は、図示した例には限られない。   As shown in FIG. 2B, when the high temperature side pipe 311 and the hot water supply pipe 313 are arranged in the notch 337 and the heat insulating piece 335 is inserted into the notch 337 so as to close the notch 337, both The pipe is guided and pushed into the recess of the heat insulating piece 335. At this time, it is more preferable to apply a silicon-based lubricant. Silicon-based lubricants serve as a heat transfer material, although not as much as silicon grease, together with the role of the lubricant. For this reason, the high temperature side pipe 311 and the hot water supply pipe 313 can be pressed and brought close to each other only by pushing the heat insulating piece 335 into the notch 337. Note that the method of performing heat exchange by bringing the hot water supply pipe 313 and the high temperature side pipe 311 close to each other is not limited to the illustrated example.

前述したように、給湯を行っていない間においても、熱源305が利用されると、高温側配管311内には高温の湯が流れる。したがって、高温側配管311内の湯と、給湯配管313内の湯とを熱交換させることで、給湯配管313内の湯が、高温側配管311の湯により昇温する。この結果、給湯配管313内の湯の温度低下を抑制することができる。   As described above, when the heat source 305 is used even when hot water is not being supplied, hot water flows in the high temperature side pipe 311. Therefore, the hot water in the hot water supply pipe 313 is heated by the hot water in the high temperature side pipe 311 by exchanging heat between the hot water in the high temperature side pipe 311 and the hot water in the hot water supply pipe 313. As a result, the temperature drop of the hot water in the hot water supply pipe 313 can be suppressed.

特に、熱源305から戻る高温側配管311は、最も高温の湯が流れる部位である。このため、効率良く給湯配管313と熱交換を行うことができる。このように、給湯配管313と高温側配管311との熱交換によって、給湯配管313と高温側配管311の内部の湯温は近くなる。また、熱交換を行った後の高温側配管311内の湯は貯湯タンク307に貯留される。このため、給湯配管313と熱交換を行った後の高温側配管311内の湯温と貯湯タンク307内の湯温とは略同一となる。このため、給湯配管313内の湯温と貯湯タンク307内の湯温との差が小さくなり、給湯開始直後からの湯温変化が少なく、使用開始初期から安定した湯温で給湯を行うことができる。   In particular, the high temperature side pipe 311 returning from the heat source 305 is a portion through which the hottest hot water flows. For this reason, heat exchange with the hot water supply pipe 313 can be performed efficiently. In this way, the hot water temperature inside the hot water supply pipe 313 and the high temperature side pipe 311 becomes close by heat exchange between the hot water supply pipe 313 and the high temperature side pipe 311. The hot water in the high temperature side pipe 311 after heat exchange is stored in the hot water storage tank 307. For this reason, the hot water temperature in the high temperature side pipe 311 after heat exchange with the hot water supply pipe 313 and the hot water temperature in the hot water storage tank 307 are substantially the same. For this reason, the difference between the hot water temperature in the hot water supply pipe 313 and the hot water temperature in the hot water storage tank 307 is reduced, and there is little change in hot water temperature immediately after the start of hot water supply, and hot water can be supplied at a stable hot water temperature from the beginning of use. it can.

また、熱源305の熱を利用して、給湯配管313内の湯を昇温することができる。このため、貯湯タンク307を大型化することなく、貯湯タンク307の容量を増やしたのと同様の効果を得ることができる。給湯配管313と高温側配管311は略垂直状に接触しており、最初に接触する下部側で給湯配管313内の湯は最高温度となる。高温となった湯は略垂直状管内を対流して上方に至り、タンク出口サーミスタ321にて熱交換の程度を把握すると共に、混合器325で混合する際のフィードフォワード制御データとして用いられる。なお、給湯配管313と高温側配管311の管径は、管内対流の抵抗とならないように十分に大きい径とすることが望ましく、例えば、外径φ14、内径φ10程度、又はそれ以上とすることが望ましい。   In addition, the temperature of the hot water in the hot water supply pipe 313 can be raised using the heat of the heat source 305. For this reason, the effect similar to having increased the capacity | capacitance of the hot water storage tank 307 can be acquired, without enlarging the hot water storage tank 307. The hot water supply pipe 313 and the high temperature side pipe 311 are in contact with each other in a substantially vertical shape, and the hot water in the hot water supply pipe 313 reaches the maximum temperature on the lower side that comes into contact first. The hot water that has reached a high temperature convects in a substantially vertical pipe and reaches the upper side, and is used as feedforward control data when mixing at the mixer 325 while grasping the degree of heat exchange at the tank outlet thermistor 321. Note that the pipe diameters of the hot water supply pipe 313 and the high temperature side pipe 311 are preferably sufficiently large so as not to cause resistance to convection in the pipe. For example, the pipe diameter may be about the outer diameter φ14, the inner diameter φ10, or more. desirable.

なお、本実施形態では、さらに低温側配管309と給水配管315とが近接する。例えば、図2(b)に示すような構造で、低温側配管309と給水配管315とを近接させることができる。したがって、低温側配管309内の水と、給水配管315内の水との熱交換が可能である。   In the present embodiment, the low temperature side pipe 309 and the water supply pipe 315 are closer to each other. For example, with the structure shown in FIG. 2B, the low temperature side pipe 309 and the water supply pipe 315 can be brought close to each other. Therefore, heat exchange between the water in the low temperature side pipe 309 and the water in the water supply pipe 315 is possible.

このようにすることで、熱源305へ流れる水の温度を低くすることができるため、熱源305の冷却能力を高めることができる。例えば、給湯が行われない状態で、熱源305が使用され続けると、貯湯タンク307内の高温湯と低温水の境界が下降する。したがって、境界付近や高温湯を吸い込み始めると熱源305の冷却能力が低下する。貯湯タンク307を大型化すれば、低温部の容量を大きくすることが可能であるが、前述したように、貯湯タンク307の大型化には制約がある。   By doing in this way, since the temperature of the water which flows into the heat source 305 can be made low, the cooling capacity of the heat source 305 can be improved. For example, when the heat source 305 continues to be used in a state where hot water is not supplied, the boundary between the hot water and the low temperature water in the hot water storage tank 307 is lowered. Therefore, the cooling capacity of the heat source 305 decreases when the vicinity of the boundary or high-temperature hot water starts to be sucked. If the hot water storage tank 307 is increased in size, the capacity of the low temperature part can be increased. However, as described above, there is a limitation in increasing the size of the hot water storage tank 307.

これに対し、本実施形態では、低温側配管309と給水配管315とを近接させて、低温側配管309内の水と給水配管315内の水とを熱交換させることができる。このため、貯湯タンク307の容量を増やしたのと同様の効果を得ることができる。また、貯湯タンク307に補充される水の温度が上昇するため、貯湯タンク307内の温度低下を抑制することができる。なお、低温側配管309と給水配管315との熱交換は必ずしも必須ではない。   On the other hand, in the present embodiment, the low temperature side pipe 309 and the water supply pipe 315 can be brought close to each other to exchange heat between the water in the low temperature side pipe 309 and the water in the water supply pipe 315. For this reason, the effect similar to having increased the capacity | capacitance of the hot water storage tank 307 can be acquired. Moreover, since the temperature of the water replenished to the hot water storage tank 307 rises, the temperature drop in the hot water storage tank 307 can be suppressed. Note that heat exchange between the low temperature side pipe 309 and the water supply pipe 315 is not always essential.

以上、本実施形態によれば、高温側配管311と給湯配管313を近接させて、高温側配管311内の湯と給湯配管313内の湯とを熱交換させることで、熱源305の熱を給湯配管313内の湯の昇温に利用することができる。このため、貯湯タンク307を大型化することなく、貯湯タンク307の容量を増やしたのと同様の効果を得ることができる。このため、給湯ユニット403をコンパクトにすることができる。   As described above, according to the present embodiment, the high temperature side pipe 311 and the hot water supply pipe 313 are brought close to each other to exchange heat between the hot water in the high temperature side pipe 311 and the hot water in the hot water supply pipe 313, thereby supplying heat from the heat source 305. It can be used for raising the temperature of hot water in the pipe 313. For this reason, the effect similar to having increased the capacity | capacitance of the hot water storage tank 307 can be acquired, without enlarging the hot water storage tank 307. For this reason, the hot water supply unit 403 can be made compact.

また、高温側配管311内の湯と給湯配管313内の湯とを熱交換させることで、給湯配管313内の湯温低下を抑制し、貯湯タンク307内の湯温と給湯配管313内の湯温の差を小さくすることができる。このため、給湯を開始してからの湯温変動が少なく、安定した温度の湯を利用することができる。   Moreover, the hot water in the hot water storage tank 307 and the hot water in the hot water supply pipe 313 are suppressed by exchanging heat between the hot water in the high temperature side pipe 311 and the hot water in the hot water supply pipe 313. The difference in temperature can be reduced. For this reason, there is little fluctuation in hot water temperature after the start of hot water supply, and hot water having a stable temperature can be used.

また、断熱材333に切欠き部337を形成し、切欠き部337に高温側配管311と給湯配管313とを配置して断熱片335で塞ぐことで、効率良く両者を近接させて熱交換させることができる。   Moreover, the notch part 337 is formed in the heat insulating material 333, the high temperature side piping 311 and the hot water supply piping 313 are arrange | positioned in the notch part 337, and it closes with the heat insulation piece 335, and makes both close and heat-exchange efficiently. be able to.

また、低温側配管309と給水配管315とを近接させて、低温側配管309内の水と給水配管315内の水とを熱交換させることができる。このため、低温側配管309内の水温が給水配管315内の水で冷却されて、冷却能力の低下を抑制することができる。このように、貯湯タンク307を大型化することなく、貯湯タンク307の容量を増やしたのと同様の効果を得ることができる。   Further, the low temperature side pipe 309 and the water supply pipe 315 can be brought close to each other so that the water in the low temperature side pipe 309 and the water in the water supply pipe 315 can exchange heat. For this reason, the water temperature in the low temperature side piping 309 is cooled with the water in the water supply piping 315, and the fall of cooling capacity can be suppressed. Thus, the same effect as increasing the capacity of the hot water storage tank 307 can be obtained without increasing the size of the hot water storage tank 307.

次に、第2の実施の形態について説明する。図3は、第2の実施の形態にかかる給湯システム400aを示す概略図である。なお、以下の説明において、給湯システム400と同一の機能を奏する構成については、図1と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Next, a second embodiment will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing a hot water supply system 400a according to the second embodiment. In the following description, components having the same functions as those of the hot water supply system 400 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

給湯システム400aは、給湯システム400とほぼ同様の構成であるが、配管同士の近接状態が異なる。給湯システム400aでは、高温側配管311と給湯配管313との外面同士の接触ではなく、一部が2重管で構成される。図示した例では、給湯配管313の一部が、高温側配管311の内部に配置される。   The hot water supply system 400a has substantially the same configuration as the hot water supply system 400, but the proximity state between the pipes is different. In the hot water supply system 400a, the high temperature side pipe 311 and the hot water supply pipe 313 are not in contact with each other, but a part of the hot water supply system 400a is constituted by a double pipe. In the illustrated example, a part of the hot water supply pipe 313 is disposed inside the high temperature side pipe 311.

同様に、給湯システム400aでは、低温側配管309と給水配管315との外面同士の接触ではなく、一部が2重管で構成される。図示した例では、給水配管315の一部が、低温側配管309の内部に配置される。   Similarly, in the hot water supply system 400a, the outer surfaces of the low temperature side pipe 309 and the water supply pipe 315 are not in contact with each other but partly constituted by double pipes. In the illustrated example, a part of the water supply pipe 315 is disposed inside the low temperature side pipe 309.

このように配管の一部を2重管として、各配管同士を配管の内外で近接させることで、効率良く両者の熱交換を行うことができる。なお、配管の一部を2重管とした場合でも、管内対流の抵抗とならないように十分に大きい管径とすることで、管内での対流を発生させ、下方の高温の湯を上方に対流させることができる。   In this way, by making a part of the pipe a double pipe and bringing the pipes close together inside and outside the pipe, heat exchange between them can be performed efficiently. Even if a part of the pipe is a double pipe, by setting the pipe diameter sufficiently large so as not to cause resistance to convection in the pipe, convection is generated in the pipe, and hot water below is convected upward. Can be made.

第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。このように、各配管同士の近接形態はいずれの形態でもよい。例えば、熱伝導部材を介して配管同士を接触させてもよく、配管同士の接触面積を増やすために、偏平管や一部が平坦な配管等を用いてもよい。   According to the second embodiment, an effect similar to that of the first embodiment can be obtained. Thus, any form may be sufficient as the proximity | contact form of each piping. For example, the pipes may be brought into contact with each other via a heat conducting member, and a flat pipe or a pipe having a partly flat surface may be used in order to increase the contact area between the pipes.

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, the technical scope of this invention is not influenced by embodiment mentioned above. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.

1………コジェネレーションシステム
2………水素生成装置
3………空気供給装置
4………冷却水循環回路
5………冷却水ポンプ
6………熱交換器
7………熱回収循環回路
7a………熱回収往き管路
7b………熱回収戻り管路
8………熱回収循環ポンプ
9………電力変換装置
10………制御装置
11………燃料電池
13………冷却温度センサ
14………余剰電力消費ヒータ
15………還元剤ガス供給経路
16………酸化剤ガス供給経路
17………直流電力経路
18………交流電力経路
19a、19b………熱回収温度センサ
21………暖房回路
23………出湯通路
24、25………燃焼室
26………暖房循環ポンプ
27………浴槽
28………暖房用熱交換器
28a………暖房潜熱熱交換器
28b………暖房顕熱熱交換器
29、29a、29b………給湯用熱交換器
30、31、32………ガス管
33………暖房高温温度センサ
35………液体合流手段
36………暖房低温温度センサ
37………液体分岐手段
38………追い焚き流量制御弁
39、53………熱動弁
40、41、44、45、54、59、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99………管路
42………湯張り電磁弁
43a、43b、107………逆止弁
46、47、48………バーナ
48………燃焼ファン
49………湯張り水量センサ
50、50a、50b、50c………暖房端末
51、52………内部通路
55………出湯水ユニット
56………循環金具
57………補給水通路
58………湯水経路切替弁
60………シスターン装置
61………補給水電磁弁
63………追い焚き循環回路
63a………風呂往き管
63b………風呂戻り管
64a………風呂往き温度センサ
64b………風呂戻り温度センサ
65………水位センサ
66………風呂水流スイッチ
67………風呂熱交換器
68………風呂循環ポンプ
70………分岐通路
73、102………流量センサ
74………混合湯水温度センサ
80、81、82、83、84、85………ガス開閉弁
86………ガス比例弁
101………給水系通路
101a、101b………給水通路
103………給水温度センサ
104………減圧弁
105、203………混合弁
113………出湯温度センサ
114………缶体温度センサ
200………貯湯装置
201………給湯系通路
201a、201b、201c………給湯通路
202………給湯温度センサ
300、400、400a………給湯システム
303、403………給湯ユニット
305………熱源
307………貯湯タンク
309………低温側配管
311………高温側配管
313………給湯配管
315………給水配管
317………ケース
321………タンク出口サーミスタ
323………過圧逃し弁
325………混合器
327………流量センサ
329………給水サーミスタ
331………混合サーミスタ
333………断熱材
335………断熱片
337………切欠き部
1 ... Cogeneration system 2 ... Hydrogen generator 3 ... Air supply device 4 ... Cooling water circulation circuit 5 ... Cooling water pump 6 ... Heat exchanger 7 ... Heat recovery circulation circuit 7a ......... Heat recovery forward pipe 7b ......... Heat recovery return pipe 8 ......... Heat recovery circulation pump 9 ......... Power converter 10 ......... Control device 11 ...... Fuel cell 13 ......... Cooling Temperature sensor 14... Surplus power consumption heater 15... Reducing agent gas supply path 16... Oxidant gas supply path 17 .. DC power path 18 ....... AC power paths 19 a and 19 b. Temperature sensor 21 ... Heating circuit 23 ... Hot water passages 24, 25 ... Combustion chamber 26 ... Heating circulation pump 27 ... Bath 28 ... Heating heat exchanger 28a ... Heating latent heat Exchanger 28b ... Heating sensible heat exchanger 29, 29a, 29b ...... Heat-exchanger heat exchangers 30, 31, 32 .... gas pipe 33 .... heating high temperature sensor 35 .... liquid merging means 36 .... heating low temperature sensor 37 .... liquid branching means 38 .... ... reheating flow control valves 39, 53 ..... Thermal valves 40, 41, 44, 45, 54, 59, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 ... ... Pipe line 42 ... ... Filled solenoid valves 43a, 43b, 107 ... ... Check valves 46, 47, 48 ... ... Burner 48 ... ... Combustion fan 49 ... ... Filled water amount sensors 50, 50a and 50b , 50c ......... Heating terminals 51, 52 ......... Internal passage 55 ......... Tap water unit 56 ......... Circuit fitting 57 ......... Supply water passage 58 ...... Hot water path switching valve 60 ......... Sis turn device 61 ……… Supply water solenoid valve 63 ……… Further circulation circuit 63 ... bath pipe 63b ... bath return pipe 64a ... bath room temperature sensor 64b ... bath return temperature sensor 65 ... water level sensor 66 ... bath water flow switch 67 ... bath heat exchanger 68... Bath circulation pump 70... Branch passages 73 and 102. Gas proportional valve 101... Water supply system passages 101 a and 101 b... Water supply passage 103... Water supply temperature sensor 104. Can body temperature sensor 200... Hot water storage apparatus 201... Hot water supply system passages 201 a, 201 b, 201 c ...... Hot water supply passage 202. 3, 403 ..... Hot water supply unit 305 ..... Heat source 307 ..... Hot water storage tank 309 ..... Low temperature side pipe 311 ..... High temperature side pipe 313 ..... Hot water supply pipe 315 ..... 321 ......... Tank outlet thermistor 323 ......... Overpressure relief valve 325 ......... Mixer 327 ......... Flow sensor 329 ......... Water supply thermistor 331 ......... Mixing thermistor 333 ......... Heat insulation 335 ......... Heat insulation Piece 337 ......... Notch

Claims (6)

湯を貯留可能な貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの上方に接続され、熱源からの高温の湯を前記貯湯タンクに戻す高温側配管と、
前記貯湯タンクの下方に接続され、熱源へ低温の水を送る低温側配管と、
前記貯湯タンクの上方に接続され、前記貯湯タンクの高温の湯を用いて給湯する給湯配管と、
前記貯湯タンクの下方に接続され、前記貯湯タンクへ給水する給水配管と、
を具備し、
前記高温側配管と、前記給湯配管とが近接して、前記高温側配管内の湯と、前記給湯配管内の湯との熱交換が可能であることを特徴とする給湯ユニット。
A hot water storage tank capable of storing hot water,
A hot pipe connected to the hot water storage tank and returning hot water from a heat source to the hot water storage tank;
A low-temperature side pipe connected to the lower side of the hot water storage tank and sending low-temperature water to a heat source;
A hot water supply pipe connected above the hot water storage tank and supplying hot water using hot water of the hot water storage tank;
A water supply pipe connected below the hot water storage tank and supplying water to the hot water storage tank;
Comprising
The hot water supply unit, wherein the high temperature side pipe and the hot water supply pipe are close to each other and heat exchange between the hot water in the high temperature side pipe and the hot water in the hot water supply pipe is possible.
前記低温側配管と、前記給水配管とが近接して、前記低温側配管内の水と、前記給水配管内の水との熱交換が可能であることを特徴とする請求項1記載の給湯ユニット。   The hot water supply unit according to claim 1, wherein the low temperature side pipe and the water supply pipe are close to each other and heat exchange between the water in the low temperature side pipe and the water in the water supply pipe is possible. . 前記貯湯タンクの周囲には、断熱材が配置され、前記断熱材の外周部の一部に切欠き部が形成され、前記高温側配管と前記給湯配管とが前記切欠き部に配置され、前記切欠き部を塞ぐ断熱片によって、前記高温側配管と前記給湯配管とが、互いに押圧されて近接することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の給湯ユニット。   A heat insulating material is disposed around the hot water storage tank, a notch is formed in a part of the outer peripheral portion of the heat insulating material, the high temperature side pipe and the hot water supply pipe are disposed in the notch, 3. The hot water supply unit according to claim 1, wherein the high temperature side pipe and the hot water supply pipe are pressed toward each other by a heat insulating piece that closes the notch. 前記高温側配管と前記給湯配管との少なくとも一部が2重管で構成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の給湯ユニット。   The hot water supply unit according to claim 1 or 2, wherein at least a part of the high temperature side pipe and the hot water supply pipe is constituted by a double pipe. 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の給湯ユニットと、熱源と、を具備し、前記貯湯タンクの湯を利用可能なことを特徴とする給湯システム。   A hot water supply system comprising the hot water supply unit according to any one of claims 1 to 4 and a heat source, wherein the hot water in the hot water storage tank can be used. 前記熱源は、発電装置であり、前記給湯システムは、コジェネレーションシステムであることを特徴とする請求項5に記載の給湯システム。   The hot water supply system according to claim 5, wherein the heat source is a power generation device, and the hot water supply system is a cogeneration system.
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