JP3759073B2 - 貯湯式給湯器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入水口を下部に出水口を上部に備えた複数の貯湯タンクを給水口と給湯口との間に給水経路によって直列接続し、前記給水口に最も近い最後段の貯湯タンクの下部に設けた循環用出水口と前記給湯口に最も近い最前段の貯湯タンクの上部に設けた循環用入水口とを循環用経路で接続し、前記循環用経路の途中に設けたポンプにより前記最後段の貯湯タンクの水を前記循環用出水口から前記循環用経路を通じて前記循環用入水口へ送り込むとともに前記循環用経路の途中に設けた熱交換器を所定の熱源で加熱することによって貯湯タンク内の水を昇温する貯湯式給湯器であって前記貯湯タンクを増設可能なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
給水を貯湯タンク内で加熱して温水を供給する貯湯式給湯器としては、電気温水器などのほか、ガスエンジンで発電をした際の排熱を回収して貯湯タンク内の水を昇温する排熱回収型のものがある。排熱回収型の貯湯式給湯器では、入水口を下部に出水口を上部に備えた複数の貯湯タンクが給水経路によって給水口と給湯口との間に直列に接続されており、給湯口の先の蛇口が開くと、給水口から流入する給水によって後ろから押し出される形で、給湯口に最も近い最前段の貯湯タンクの上層部分の湯から順に出湯される。
【０００３】
また給水口に最も近い最後段の貯湯タンクの下部に設けた循環用出水口と最前段の貯湯タンクの上部に設けた循環用入水口とを循環用経路で接続し、循環用経路の途中に設けたポンプによって最後段の貯湯タンクの水を循環用出水口から前記循環用経路を通じて循環用入水口へ送り込むとともに、循環用経路の途中に設けた熱交換器を発電用のガスエンジンから回収した排熱を利用して加熱することで、貯湯タンク内の水を昇温するようになっている。さらにこのような貯湯式給湯器では、上述した給水経路や循環経路とは別に、各貯湯タンク内の水を排水するための排水経路を備えていた。
【０００４】
このほか、ビルの屋上等に設置する際にエレベータに載せて運べるように複数のユニットに分解し得るようになっているものや、必要な湯量の大小に応じて貯湯タンクを増設し得るもの等があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の貯湯式給湯器では、現場で複数のユニットを組み立てるようになっているが、給水経路と循環経路と排水経路の３系統を配管しなければならないので、現場での組立・施工に長い時間を要するという問題があった。また、循環経路は、給水口に最も近い最後段の貯湯タンクと最前段の貯湯タンクとの間に設ける必要があるので、貯湯タンクを増設可能としたものでは、最後段の貯湯タンクを専用のものにする必要が生じたり、配管のつなぎ変え作業が煩雑になったりする等の問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、現場での組立・施工や貯湯タンクの増設を容易に行うことのできる貯湯式給湯器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
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。
［１］入水口を下部に出水口を上部に備えた複数の貯湯タンク（２１０、３１０）を給水口と給湯口との間に給水経路によって直列接続し、前記給水口に最も近い最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の下部に設けた循環用出水口（３１２）と前記給湯口に最も近い最前段の貯湯タンク（２１０）の上部に設けた循環用入水口（２１５）とを循環用経路で接続し、前記循環用経路の途中に設けたポンプ（４２２）により前記最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の水を前記循環用出水口（３１２）から前記循環用経路を通じて前記循環用入水口（２１５）へ送り込むとともに前記循環用経路の途中に設けた熱交換器（２２０）を所定の熱源で加熱することによって貯湯タンク（２１０、３１０）内の水を昇温する貯湯式給湯器であって前記貯湯タンク（３１０）を増設可能なものにおいて、
前記貯湯タンク（３１０）に、前記循環用出水口（３１２）と、当該循環用出水口（３１２）から延びた水管（３２３）であってその途中で二分岐して第１開口端と第２開口端とを有するものと、前記水管（３２３）のうち前記循環用出水口（３１２）と分岐箇所との間に配置され通水状態と止水状態とに切替可能な止水弁（３１６）とを設け、
最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の第２開口端側を所定の閉止手段（４２５）で閉止するとともに、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）を除く他の貯湯タンクの有する水管（３２３）の第２開口端とその後段の貯湯タンクの有する水管（３２３）の第１開口端とをそれぞれ接続し、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の有する止水弁（３１６）を通水状態にしかつ他の貯湯タンクの有する止水弁（２１６、３１６）を止水状態にすることで、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の循環用出水口（３１２）から最前段の貯湯タンクの有する水管の第１開口端までの通水経路を形成し、これを前記循環経路の一部として用いる
ことを特徴とする貯湯式給湯器。
【０００８】
［２］少なくとも貯湯タンク（３１０）とその前後で分割した給水経路としての水管と前記循環用出水口（３１２）から延びた水管（３２３）と前記止水弁（３１６）とを含むものを増設の単位としてユニット化し、
前記ユニットの第１の側方にその前段のユニットと接続すべき水管の開口端を配置し、
前記ユニットの第２の側方にその後段のユニットと接続すべき水管の開口端を配置し、
かつこれら開口端の配置を、前段のユニットの前記第２の側方と当該ユニットの前記第１の側方とを合わせた際に対応する水管の開口端同士の位置が合うように設定した
ことを特徴とする［１］に記載の貯湯式給湯器。
【０００９】
［３］前記貯湯タンク（３１０）の循環用出水口（３１２）から延びる水管（３２３）としてＴ字型の水管（３２３）を用いる
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の貯湯式給湯器。
【００１０】
［４］前記閉止手段（４２５）による閉止を解除し、かつ前記止水弁（３１６）を通水状態にすることで、前記止水弁（３１６）を通水状態にした貯湯タンク（３１０）の循環用出水口（３１２）から最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の有する水管（３２３）の第２開口端までの通水経路を形成し、これを、前記止水弁（３１６）を通水状態にした貯湯タンク（２１０、３１０）内の水の排水経路として用いる
ことを特徴とする［１］から［３］の何れかに記載の貯湯式給湯器。
【００１１】
［５］前記止水弁（２１６、３１６）として電磁弁を使用し、スイッチ操作または配線のつなぎにより、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の止水弁（３１６）が通水状態に設定され他の貯湯タンク（２１０、３１０）の止水弁（２１６、３１６）が止水状態に設定されるようにした
ことを特徴とする［１］から［４］の何れかに記載の貯湯式給湯器。
【００１２】
［６］前記閉止手段（４２５）および前記止水弁（２１６、３１６）として電磁弁を使用し、
前記閉止手段（４２５）およびすべての止水弁（２１６、３１６）を通水状態にする排水スイッチ（４２６）を設けた
ことを特徴とする［１］から［５］の何れかに記載の貯湯式給湯器。
【００１３】
次に、前記各項に記載された発明の作用について説明する。
複数の貯湯タンク（２１０、３１０）は、給水口と給湯口との間に給水経路によって直列接続されている。また給水口に最も近い最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の下部に設けた循環用出水口（３１２）と給湯口に最も近い最前段の貯湯タンク（２１０）の上部に設けた循環用入水口（２１５）とを循環用経路で接続してある。循環用経路は、所定の熱源で加熱される熱交換器（２２０）を経由しており、給水を加熱する際には、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の水を循環用出水口（３１２）から循環用経路を通じて先の熱交換器（２２０）を経由させて最前段の貯湯タンク（２１０）の循環用入水口（２１５）へポンプ（４２２）で送り込むようになっている。
【００１４】
貯湯タンク（３１０）のそれぞれには、循環用出水口（３１２）と、当該循環用出水口（３１２）から延びた水管（３２３）であってその途中で二分岐して第１開口端と第２開口端とを有するものと、水管（３２３）のうち前記循環用出水口（３１２）と分岐箇所との間に配置され通水状態と止水状態とに切替可能な止水弁（３１６）とを設けてある。そして、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の第２開口端側を所定の閉止手段（４２５）で閉止するとともに、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）を除く他の貯湯タンクの有する水管（３２３）の第２開口端とその最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の有する水管（３２３）の第１開口端とをそれぞれ接続し、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の有する止水弁（３１６）を通水状態にしかつ他の貯湯タンク（２１０、３１０）の有する止水弁（２１６、３１６）を止水状態に設定する。これにより、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の循環用出水口（３１２）から最前段の貯湯タンクの有する水管（３２３）の第１開口端までの通水経路が形成されるので、これを循環経路の一部として用いる。
【００１５】
このように、循環用出水口（３１２）と、ここから延びかつ途中で二分岐する水管（３２３）と、当該水管（３２３）の分岐箇所の手前に配置した止水弁（３１６）とを各貯湯タンク（３１０）に設けたので、各貯湯タンク（３１０）の水管（３２３）を順次直列接続し、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の水管（３２３）の他端を止水し、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の止水弁（３１６）を開き、かつ他の貯湯タンクの止水弁（３１６）を閉じることで、循環用経路が形成され、貯湯タンク（３１０）の増設等に伴う循環用経路の配管変更作業を容易に行うことができる。
【００１６】
少なくとも貯湯タンク（３１０）とその前後で分割した給水経路としての水管と循環用出水口（３１２）から延びた水管（３２３）とその途中の止水弁（３１６）とを含む部分を増設の単位としてユニット化し、このユニットの第１の側方にその前段のユニットと接続すべき水管の開口端を配置し、このユニットの第２の側方にその後段のユニットと接続すべき水管の開口端を配置し、かつこれら開口端の配置を、前段のユニットの第２の側方と当該ユニットの第１の側方とを合わせた際に対応する水管の開口端同士の位置が合うように設定したものでは、ユニットを増設する際に隣り合うユニット管で接続すべき配管の開口端が位置合わせされているので、ユニット間の配管接続を容易に行うことが可能になる。
【００１７】
各貯湯タンク（３１０）の循環用出水口（３１２）から延びる水管（３２３）としてＴ字型の水管（３２３）を用いたものでは、ユニットを横一列に並べて増設する際の水管（３２３）同士の開口端位置を容易に揃えることができる。また水管（３２３）同士を接続した際に、まっすぐな循環用経路を形成することができる。
【００１８】
閉止手段（４２５）による閉止を解除し、かつ止水弁（２１６、３１６）を通水状態にすることで、止水弁（２１６、３１６）を通水状態にした貯湯タンク（２１０、３１０）の循環用出水口（２１２、３１２）から最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の有する水管（３２３）の第２開口端までの通水経路を形成し、これを、止水弁（２１６、３１６）を通水状態にした貯湯タンク（２１０、３１０）内の水の排水経路として用いるものでは、循環用経路を排水経路として利用することができるので、排水経路を別途設ける場合に比べて、現場での配管作業を軽減することができる。
【００１９】
止水弁（３１６）として電磁弁を使用し、スイッチ操作または配線のつなぎにより、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の止水弁（３１６ｂ）が通水状態に設定され、他の貯湯タンク（２１０、３１０ａ）の止水弁（２１６、３１６ａ）が止水状態に設定されるようにしたものでは、止水弁等の設定作業が低減されるとともに、作業ミスの発生も抑制される。
【００２０】
閉止手段（４２５）および止水弁（２１６、３１６）として電磁弁を使用し、閉止手段（４２５）およびすべての止水弁（２１６、３１６）を通水状態にする排水スイッチ（４２６）を設けたものでは、排水スイッチ（４２６）を押下することで、循環用経路であった水管（３２３）を排水経路に変更することができ、操作性が向上する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施の形態にかかる貯湯式給湯器１０の概略構成を示している。貯湯式給湯器１０は、ガスエンジンで発電するとともにその排熱で給水を加熱するコージェネレーションシステムの中の給湯部を成すものである。コージェネレーションシステムは、ガスエンジンユニット１００と、貯湯式給湯器１０としての基本ユニット２００および増設ユニット３００とから構成されている。増設ユニット３００は無くても良いし、１つの基本ユニット２００に対して複数設けることも可能になっている。図１は、増設ユニット３００を２つ設置したものを示してある。
【００２２】
ガスエンジンユニット１００には、図示省略のガスエンジンと当該ガスエンジンによって駆動される発電機と、ガスエンジンの排気経路に配置され、排熱を回収するための受熱用熱交換器１０１を備えている。
【００２３】
基本ユニット２００は、矩形箱型の筐体内部に、基本貯湯タンク２１０、水水熱交換器２２０、制御基板２３０などを備えている。増設ユニット３００は、矩形箱型の筐体内部に、それぞれ１つの増設貯湯タンク３１０とその前後の配管等を備えている。
【００２４】
ガスエンジンユニット１００と基本ユニット２００との間には、熱媒体の循環する環状の一次経路４１０が形成されている。一次経路４１０は、熱媒体を送り出す第１循環ポンプ４１１と、受熱用熱交換器１０１と、水水熱交換器２２０の有する放熱用水管２２１と、シスターン４１２とを経由して一巡する水管で構成されている。
【００２５】
基本貯湯タンク２１０は、中空の略円柱形状を成しており、給水を貯湯し得る容量は３５０リットルになっている。基本貯湯タンク２１０の底部には、タンク内に給水を注入するための入水口２１１と、タンク内の水の排水および循環を行うための循環用出水口２１２が開設されている。入水口２１１には、給水経路４３０の一部としての入水管４３１の一端が接続されており、当該入水管４３１の他端は、図２に示すように、基本ユニット２００の一側面に、給水の入口となる入水開口端２０１として開口している。
【００２６】
基本貯湯タンク２１０の天井部には、タンク内で加熱された水の出水口２１４と、循環用入水口２１５を設けてある。出水口２１４と給湯口４３３との間は、給水経路４３０の一部としての出湯管４３２によって接続されている。基本貯湯タンク２１０は、給湯口４３３に最も近い最前段の貯湯タンクである。図２に示すように、基本ユニット２００のうち、入水開口端２０１の開口している側面と同一の側面には、循環用入水開口端２０２が配置されている。循環用入水開口端２０２は、一端が循環用入水口２１５に接続された循環用基本水管４２１の他方の開口端になっている。循環用基本水管４２１は、水水熱交換器２２０の有する受熱用水管２２２を経由している。
【００２７】
循環用基本水管４２１の途中には、第２循環ポンプ４２２と、水量制御バルブ４２３が設けてある。また基本貯湯タンク２１０の循環用出水口２１２は、電磁式の止水弁２１６が途中に介装されたタンク下部水管２１７によって循環用基本水管４２１に接続されている。
【００２８】
基本貯湯タンク２１０の底部に設けた入水口２１１との接続箇所近傍において給水経路４３０は分岐し、水電磁弁４１３を介してシスターン４１２に接続されている。一次経路４１０を循環する熱媒体には、水電磁弁４１３を介して取り込んだ給水が使用される。シスターン４１２の中には水位センサ４１４が設けてあり、適切な水位が保持されるように水電磁弁４１３の開閉が制御基板２３０によって制御されるようになっている。
【００２９】
増設ユニット３００の有する増設貯湯タンク３１０は、基本貯湯タンク２１０と同様に中空の略円柱形状を成しており、給水を貯湯し得る容量は３５０リットルである。増設貯湯タンク３１０の底部には、タンク内に給水を注入するための入水口３１１と、タンク内の水の排水および循環を行うための循環用出水口３１２が開設されている。また増設貯湯タンク３１０の天井部には、タンク内の給水を給湯口４３３側に存する１つ前段の貯湯タンクに向けて流出するための出水口３１４が開設されている。
【００３０】
出水口３１４には、給水経路４３０の一部としての出水管３２１の一端が接続され、その他端は、図２に示すように、増設ユニット３００のうち基本ユニット２００または前段の増設ユニット３００に臨む第１の側面に第３開口端３０３として開口している。入水口３１１には、給水経路４３０の一部としての入水管３２２の一端が接続され、その他端は、図２に示すように、増設ユニット３００のうち後段の増設ユニット３００に臨む第２の側面に第４開口端３０４として開口している。
【００３１】
循環用出水口３１２には、逆Ｔ字型を成したＴ字水管３２３のうち、Ｔ字の縦棒部分に相当する水管の端部が接続されている。当該縦棒部分の途中には、電磁式の止水弁３１６が設けてある。Ｔ字水管３２３のうちＴ字の横棒部分の一端は、第１の側面に第１開口端３０１として開口し、横棒部分の他端は第２の側面に第２開口端３０２として開口している。
【００３２】
図２に示すように、前段の増設ユニット３００の第２の側面と後段の増設ユニット３００の第１の側面とを合わせて２台の増設ユニット３００を並置した際に、対応する水管の開口端同士の位置が合うように設定してある。基本ユニット２００と増設ユニット３００との接続箇所においても同様である。すなわち、前段の増設ユニット３００の第４開口端３０４と後段の増設ユニット３００の第３開口端３０３との位置が一致し、前段の増設ユニット３００の第２開口端３０２と後段の増設ユニット３００の第１開口端３０１との位置が一致するようになっている。また基本ユニット２００と増設ユニット３００との接続箇所においては、基本ユニット２００の入水開口端２０１と増設ユニット３００の第３開口端３０３との位置が一致し、基本ユニット２００の循環用入水開口端２０２と増設ユニット３００の第１開口端３０１との位置が一致するように各開口端の配置が定めてある。
【００３３】
図１では、上述のように対応する開口端同士を接続することにより、基本ユニット２００の後段に増設ユニット３００ａを接続し、さらに増設ユニット３００ａの後段に増設ユニット３００ｂを接続してある。そして、最後段の増設ユニット３００の第４開口端３０４ｂは、給水口４３４として機能するようになっている。給水口４３４には、減圧逆止弁とストレーナーとを介装して給水管が接続される。また最後段の増設ユニット３００の第２開口端３０２ｂには、閉止手段としての電磁式の止水弁４２５を介して排水管が接続される。
【００３４】
基本貯湯タンク２１０および増設貯湯タンク３１０の内部の上方には、タンク内の水温を検出するための温度センサ２４１、３４１が取り付けられている。制御基板２３０は、マイクロコンピュータを主たる構成要素とする回路であり、貯湯式給湯器１０の動作を統括制御する機能を有している。制御基板２３０には、シスターン４１２の内部に設けた水位センサ４１４、各タンクに設けた温度センサ２４１、３４１、第１循環ポンプ４１１、第２循環ポンプ４２２、水電磁弁４１３、水量制御バルブ４２３等が接続されている。制御基板２３０には水位センサ４１４や温度センサ２４１、３４１の出力信号が入力されるとともに、第１循環ポンプ４１１、シスターン４１２、水電磁弁４１３、水量制御バルブ４２３等の動作を制御するための制御信号が制御基板２３０から出力されるようになっている。
【００３５】
図３は、基本貯湯タンク２１０の止水弁２１６、増設貯湯タンク３１０の止水弁３１６、および閉止手段としての止水弁４２５の動作を制御するための回路構成を示している。止水弁２１６、３１６、４２５は、入力される制御信号がハイレベルになると通水状態になり、ローレベルのときは止水状態になるようになっている。基本ユニット２００および増設ユニット３００には、それぞれ自ユニットが最後段のユニットであるか否かを設定するための末尾設定スイッチ２１８、３１８を設けてある。また基本ユニット２００には、貯湯タンク内の水を排水する際に使用する排水スイッチ４２６を設けてある。
【００３６】
止水弁２１６、３１６には、ＯＲ回路４５０の出力信号が制御信号として入力されている。それぞれのＯＲ回路４５０の第１入力端には、プルアップ抵抗の一端と末尾設定スイッチ２１８、３１８の一方の端子が接続されている。プルアップ抵抗の他端は＋５ボルトに接続されている。末尾設定スイッチ２１８、３１８の他方の端子は接地されている。すべてのＯＲ回路４５０の第２入力端は共通接続されるとともに、プルアップ抵抗の一端と排水スイッチ４２６の一方の端子が接続されている。このプルアップ抵抗の他端は＋５ボルトに接続され、排水スイッチ４２６の他方の端子は接地されている。止水弁４２５には、ＯＲ回路４５０の第２入力端と同じ信号が入力される。
【００３７】
次に作用を説明する。
貯湯式給湯器１０は、ビルの屋上などの設置場所まで、各ユニット毎に分離して搬送される。これにより、増設タンクを複数備えた大型のシステムであっても、エレベータを利用して搬送することが可能になる。これらのユニットを連結するには、まず、基本ユニット２００の入水開口端２０１等が存する側面と後段の増設ユニット３００の第１の側面とを向かい合わせてこれらのユニットを隣接配置する。このように設置することで、接続すべき配管の開口端同士が自然に位置合わせされた状態になるので、これらをボルトを用いて接続する。すなわち、入水開口端２０１と第３開口端３０３とを接続し、循環用入水開口端２０２と第１開口端３０１とを接続する。
【００３８】
さらに増設ユニット３００を増設するには、前段の増設ユニット３００の第２の側面と後段の増設ユニット３００の第１の側面とを向かい合わせてこれらのユニットを隣接配置する。このように配置することで、接続すべき配管の開口端同士が自然に位置合わせされた状態になるので、これらをボルトを用いて接続する。すなわち、前段の増設ユニット３００の第４開口端３０４と後段の増設ユニット３００の第３開口端３０３とを接続するとともに、前段の増設ユニット３００の第２開口端３０２と後段の増設ユニット３００の第１開口端３０１とを接続する。
【００３９】
最後段のユニットの第４開口端３０４には、ストレーナーおよび減圧逆止弁を介して給水管を接続する。また最後段のユニットの第２開口端３０２には止水弁４２５を接続する。また図３に示すように配線を施す。
【００４０】
そして、最後段のユニットの末尾設定スイッチ３１８をオフにし、それ以外のユニットの末尾設定スイッチ３１８および基本ユニット２００の末尾設定スイッチ２１８をオンにする。また排水スイッチ４２６は、通常状態でオンになるように設定されている。かかる状態にスイッチを設定することで、止水弁４２５は閉じた状態に（止水状態）、最後段の増設ユニット３００の止水弁３１６は開いた状態に（通水状態）、他の増設ユニット３００の止水弁３１６および基本ユニット２００の止水弁２１６は閉じた状態になる。
【００４１】
これにより、最終段の貯湯タンク３１０ｂの循環用出水口３１２ｂと最前段の基本貯湯タンク２１０の循環用入水口２１５とを結ぶ通水経路（循環経路）が、各段のＴ字水管３２３および循環用基本水管４２１によって形成される。かかる状態で貯湯式給湯器１０を運転すると、最後段の増設貯湯タンク３１０ｂの中の給水が上述した通水経路を通じて最前段の基本貯湯タンク２１０に送られ、その途中で水水熱交換器２２０によって加熱され昇温される。なお、水量制御バルブ４２３によって流量を制御することにより、水水熱交換器２２０を一度通るだけで目標貯湯温度まで昇温されるようになっている。
【００４２】
図４に示すように、排水スイッチ４２６をオフに操作すると、すべての止水弁２１６、３１６および止水弁４２５にハイレベルの制御信号が入力されるので、これらすべての弁が通水状態になり、すべての貯湯タンク２１０、３１０の中の水が排水される。
【００４３】
このように、Ｔ字水管３２３は、加熱時には循環経路として機能し、排水時には排水経路として機能する。
【００４４】
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、具体的な構成はこれ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かまわない。
【００４５】
たとえば、実施の形態では、Ｔ字水管３２３として逆Ｔ字型の水管を用いたが、２分岐した水管であれば、たとえば逆Ｙの字であってもよいが、循環経路を水平に敷設するためにはＴ字型が望ましい。
【００４６】
また実施の形態では、図３に示した止水弁の制御回路を用いたが、これに限定されず、通常状態において、最後段のユニットの止水弁だけが開き、他の止水弁が閉じるような回路構成であればよい。たとえば、最後段のユニットにだけ所定の配線を接続することで、最後段のユニットの止水弁が開き、当該配線のされない他の段の止水弁が閉じるような構成にしてもよい。
【００４７】
また実施の形態では、基本貯湯タンク２１０のＴ字水管３２３の横棒部分に相当する水管部分を循環用基本水管４２１に含ませたが、基本貯湯タンク２１０に増設貯湯タンクと同様のＴ字水管３２３を設け、これの一端を循環用基本水管４２１に接続する構成としてもよい。
【００４８】
このほか実施の形態では、ガスエンジンの排熱を熱源としたコージェネレーションシステムについて説明したが、貯湯式給湯器１０の熱源は排熱を利用するものに限定されない。
【００４９】
【発明の効果】
本発明にかかる貯湯式給湯器によれば、循環用出水口と、ここから延びかつ途中で二分岐する水管と、当該水管の分岐箇所の手前に配置した止水弁とをそれぞれの貯湯タンクに設けたので、各貯湯タンクの水管を順次直列接続し、最後段の貯湯タンクの水管の他端を止水し、最後段の貯湯タンクの止水弁を開き、かつ他の貯湯タンクの止水弁を閉じることで、循環用経路が形成され、貯湯タンクの増設等に伴う循環用経路の配管変更作業を容易に行うことができる。
【００５０】
少なくとも貯湯タンクとその前後で分割した給水経路としての水管と循環用出水口から延びた水管とその途中の止水弁とを含む部分を増設の単位としてユニット化し、このユニットの第１の側方にその前段のユニットと接続すべき水管の開口端を配置し、このユニットの第２の側方にその後段のユニットと接続すべき水管の開口端を配置し、かつこれら開口端の配置を、前段のユニットの第２の側方と当該ユニットの第１の側方とを合わせた際に対応する水管の開口端同士の位置が合うように設定したものでは、ユニットを増設する際に隣り合うユニット管で接続すべき配管の開口端が位置合わせされているので、ユニット間の配管接続を容易に行うことが可能になる。
【００５１】
各貯湯タンクの循環用出水口から延びる水管としてＴ字型の水管を用いたものでは、ユニットを横一列に並べて増設する際の水管同士の開口端位置を容易に揃えることができる。また水管同士を接続した際に、まっすぐな循環用経路を形成することができる。
【００５２】
閉止手段による閉止を解除し、かつ止水弁を通水状態にすることで、止水弁を通水状態にした貯湯タンクの循環用出水口から最後段の貯湯タンクの有する水管の第２開口端までの通水経路を形成し、これを、止水弁を通水状態にした貯湯タンク内の水の排水経路として用いるものでは、循環用経路を排水経路として利用することができるので、排水経路を別途設ける場合に比べて、現場での配管作業を軽減することができる。
【００５３】
止水弁として電磁弁を使用し、スイッチ操作または配線のつなぎにより、最後段の貯湯タンクの止水弁が通水状態に設定され、他の貯湯タンクの止水弁が止水状態に設定されるようにしたものでは、止水弁等の設定作業が低減されるとともに、作業ミスの発生も抑制される。
【００５４】
閉止手段および止水弁として電磁弁を使用し、閉止手段およびすべての止水弁を通水状態にする排水スイッチを設けたものでは、排水スイッチを押下することで、循環用経路であった水管を排水経路に変更することができ、操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る貯湯式給湯器を含むコージェネレーションシステムの概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係る貯湯式給湯器のユニット同士を接続する際の様子を示す説明図である。
【図３】本発明に係る貯湯式給湯器における止水弁の制御回路の一例であって通常状態におけるスイッチの設定状態を示す回路図である。
【図４】本発明に係る貯湯式給湯器における止水弁の制御回路の一例であって排水する場合におけるスイッチの設定状態を示す回路図である。
【符号の説明】
１０…貯湯式給湯器
１００…ガスエンジンユニット
１０１…受熱用熱交換器
２００…基本ユニット
２０１…入水開口端
２０２…循環用入水開口端
２１０…基本貯湯タンク
２１１…入水口
２１２…循環用出水口
２１４…出水口
２１５…循環用入水口
２１６…止水弁
２１７…タンク下部水管
２１８…末尾設定スイッチ
２１８、３１８…末尾設定スイッチ
２２０…水水熱交換器
２２１…放熱用水管
２２２…受熱用水管
２３０…制御基板
３００…増設ユニット
３０１…第１開口端
３０２…第２開口端
３０３…第３開口端
３０４…第４開口端
３１０…増設貯湯タンク
３１１…入水口
３１２…循環用出水口
３１４…出水口
３１６…止水弁
３１８…末尾設定スイッチ
３２１…出水管
３２２…入水管
３２３…Ｔ字水管
４１０…一次経路
４１１…第１循環ポンプ
４１２…シスターン
４１３…水電磁弁
４１４…水位センサ
４２１…循環用基本水管
４２２…第２循環ポンプ
４２３…水量制御バルブ
４２５…止水弁
４２６…排水スイッチ
４３０…給水経路
４３１…入水管
４３２…出湯管
４３３…給湯口
４３４…給水口
４５０…ＯＲ回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、入水口を下部に出水口を上部に備えた複数の貯湯タンクを給水口と給湯口との間に給水経路によって直列接続し、前記給水口に最も近い最後段の貯湯タンクの下部に設けた循環用出水口と前記給湯口に最も近い最前段の貯湯タンクの上部に設けた循環用入水口とを循環用経路で接続し、前記循環用経路の途中に設けたポンプにより前記最後段の貯湯タンクの水を前記循環用出水口から前記循環用経路を通じて前記循環用入水口へ送り込むとともに前記循環用経路の途中に設けた熱交換器を所定の熱源で加熱することによって貯湯タンク内の水を昇温する貯湯式給湯器であって前記貯湯タンクを増設可能なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
給水を貯湯タンク内で加熱して温水を供給する貯湯式給湯器としては、電気温水器などのほか、ガスエンジンで発電をした際の排熱を回収して貯湯タンク内の水を昇温する排熱回収型のものがある。排熱回収型の貯湯式給湯器では、入水口を下部に出水口を上部に備えた複数の貯湯タンクが給水経路によって給水口と給湯口との間に直列に接続されており、給湯口の先の蛇口が開くと、給水口から流入する給水によって後ろから押し出される形で、給湯口に最も近い最前段の貯湯タンクの上層部分の湯から順に出湯される。
【０００３】
また給水口に最も近い最後段の貯湯タンクの下部に設けた循環用出水口と最前段の貯湯タンクの上部に設けた循環用入水口とを循環用経路で接続し、循環用経路の途中に設けたポンプによって最後段の貯湯タンクの水を循環用出水口から前記循環用経路を通じて循環用入水口へ送り込むとともに、循環用経路の途中に設けた熱交換器を発電用のガスエンジンから回収した排熱を利用して加熱することで、貯湯タンク内の水を昇温するようになっている。さらにこのような貯湯式給湯器では、上述した給水経路や循環経路とは別に、各貯湯タンク内の水を排水するための排水経路を備えていた。
【０００４】
このほか、ビルの屋上等に設置する際にエレベータに載せて運べるように複数のユニットに分解し得るようになっているものや、必要な湯量の大小に応じて貯湯タンクを増設し得るもの等があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の貯湯式給湯器では、現場で複数のユニットを組み立てるようになっているが、給水経路と循環経路と排水経路の３系統を配管しなければならないので、現場での組立・施工に長い時間を要するという問題があった。また、循環経路は、給水口に最も近い最後段の貯湯タンクと最前段の貯湯タンクとの間に設ける必要があるので、貯湯タンクを増設可能としたものでは、最後段の貯湯タンクを専用のものにする必要が生じたり、配管のつなぎ変え作業が煩雑になったりする等の問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、現場での組立・施工や貯湯タンクの増設を容易に行うことのできる貯湯式給湯器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
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。
［１］入水口を下部に出水口を上部に備えた複数の貯湯タンク（２１０、３１０）を給水口と給湯口との間に給水経路によって直列接続し、前記給水口に最も近い最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の下部に設けた循環用出水口（３１２）と前記給湯口に最も近い最前段の貯湯タンク（２１０）の上部に設けた循環用入水口（２１５）とを循環用経路で接続し、前記循環用経路の途中に設けたポンプ（４２２）により前記最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の水を前記循環用出水口（３１２）から前記循環用経路を通じて前記循環用入水口（２１５）へ送り込むとともに前記循環用経路の途中に設けた熱交換器（２２０）を所定の熱源で加熱することによって貯湯タンク（２１０、３１０）内の水を昇温する貯湯式給湯器であって前記貯湯タンク（３１０）を増設可能なものにおいて、
前記貯湯タンク（３１０）に、前記循環用出水口（３１２）と、当該循環用出水口（３１２）から延びた水管（３２３）であってその途中で二分岐して第１開口端と第２開口端とを有するものと、前記水管（３２３）のうち前記循環用出水口（３１２）と分岐箇所との間に配置され通水状態と止水状態とに切替可能な止水弁（３１６）とを設け、
最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の第２開口端側を所定の閉止手段（４２５）で閉止するとともに、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）を除く他の貯湯タンクの有する水管（３２３）の第２開口端とその後段の貯湯タンクの有する水管（３２３）の第１開口端とをそれぞれ接続し、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の有する止水弁（３１６）を通水状態にしかつ他の貯湯タンクの有する止水弁（２１６、３１６）を止水状態にすることで、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の循環用出水口（３１２）から最前段の貯湯タンクの有する水管の第１開口端までの通水経路を形成し、これを前記循環経路の一部として用いる
ことを特徴とする貯湯式給湯器。
【０００８】
［２］少なくとも貯湯タンク（３１０）とその前後で分割した給水経路としての水管と前記循環用出水口（３１２）から延びた水管（３２３）と前記止水弁（３１６）とを含むものを増設の単位としてユニット化し、
前記ユニットの第１の側方にその前段のユニットと接続すべき水管の開口端を配置し、
前記ユニットの第２の側方にその後段のユニットと接続すべき水管の開口端を配置し、
かつこれら開口端の配置を、前段のユニットの前記第２の側方と当該ユニットの前記第１の側方とを合わせた際に対応する水管の開口端同士の位置が合うように設定した
ことを特徴とする［１］に記載の貯湯式給湯器。
【０００９】
［３］前記貯湯タンク（３１０）の循環用出水口（３１２）から延びる水管（３２３）としてＴ字型の水管（３２３）を用いる
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の貯湯式給湯器。
【００１０】
［４］前記閉止手段（４２５）による閉止を解除し、かつ前記止水弁（３１６）を通水状態にすることで、前記止水弁（３１６）を通水状態にした貯湯タンク（３１０）の循環用出水口（３１２）から最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の有する水管（３２３）の第２開口端までの通水経路を形成し、これを、前記止水弁（３１６）を通水状態にした貯湯タンク（２１０、３１０）内の水の排水経路として用いる
ことを特徴とする［１］から［３］の何れかに記載の貯湯式給湯器。
【００１１】
［５］前記止水弁（２１６、３１６）として電磁弁を使用し、スイッチ操作または配線のつなぎにより、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の止水弁（３１６）が通水状態に設定され他の貯湯タンク（２１０、３１０）の止水弁（２１６、３１６）が止水状態に設定されるようにした
ことを特徴とする［１］から［４］の何れかに記載の貯湯式給湯器。
【００１２】
［６］前記閉止手段（４２５）および前記止水弁（２１６、３１６）として電磁弁を使用し、
前記閉止手段（４２５）およびすべての止水弁（２１６、３１６）を通水状態にする排水スイッチ（４２６）を設けた
ことを特徴とする［１］から［５］の何れかに記載の貯湯式給湯器。
【００１３】
次に、前記各項に記載された発明の作用について説明する。
複数の貯湯タンク（２１０、３１０）は、給水口と給湯口との間に給水経路によって直列接続されている。また給水口に最も近い最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の下部に設けた循環用出水口（３１２）と給湯口に最も近い最前段の貯湯タンク（２１０）の上部に設けた循環用入水口（２１５）とを循環用経路で接続してある。循環用経路は、所定の熱源で加熱される熱交換器（２２０）を経由しており、給水を加熱する際には、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の水を循環用出水口（３１２）から循環用経路を通じて先の熱交換器（２２０）を経由させて最前段の貯湯タンク（２１０）の循環用入水口（２１５）へポンプ（４２２）で送り込むようになっている。
【００１４】
貯湯タンク（３１０）のそれぞれには、循環用出水口（３１２）と、当該循環用出水口（３１２）から延びた水管（３２３）であってその途中で二分岐して第１開口端と第２開口端とを有するものと、水管（３２３）のうち前記循環用出水口（３１２）と分岐箇所との間に配置され通水状態と止水状態とに切替可能な止水弁（３１６）とを設けてある。そして、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の第２開口端側を所定の閉止手段（４２５）で閉止するとともに、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）を除く他の貯湯タンクの有する水管（３２３）の第２開口端とその最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の有する水管（３２３）の第１開口端とをそれぞれ接続し、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の有する止水弁（３１６）を通水状態にしかつ他の貯湯タンク（２１０、３１０）の有する止水弁（２１６、３１６）を止水状態に設定する。これにより、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の循環用出水口（３１２）から最前段の貯湯タンクの有する水管（３２３）の第１開口端までの通水経路が形成されるので、これを循環経路の一部として用いる。
【００１５】
このように、循環用出水口（３１２）と、ここから延びかつ途中で二分岐する水管（３２３）と、当該水管（３２３）の分岐箇所の手前に配置した止水弁（３１６）とを各貯湯タンク（３１０）に設けたので、各貯湯タンク（３１０）の水管（３２３）を順次直列接続し、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の水管（３２３）の他端を止水し、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の止水弁（３１６）を開き、かつ他の貯湯タンクの止水弁（３１６）を閉じることで、循環用経路が形成され、貯湯タンク（３１０）の増設等に伴う循環用経路の配管変更作業を容易に行うことができる。
【００１６】
少なくとも貯湯タンク（３１０）とその前後で分割した給水経路としての水管と循環用出水口（３１２）から延びた水管（３２３）とその途中の止水弁（３１６）とを含む部分を増設の単位としてユニット化し、このユニットの第１の側方にその前段のユニットと接続すべき水管の開口端を配置し、このユニットの第２の側方にその後段のユニットと接続すべき水管の開口端を配置し、かつこれら開口端の配置を、前段のユニットの第２の側方と当該ユニットの第１の側方とを合わせた際に対応する水管の開口端同士の位置が合うように設定したものでは、ユニットを増設する際に隣り合うユニット管で接続すべき配管の開口端が位置合わせされているので、ユニット間の配管接続を容易に行うことが可能になる。
【００１７】
各貯湯タンク（３１０）の循環用出水口（３１２）から延びる水管（３２３）としてＴ字型の水管（３２３）を用いたものでは、ユニットを横一列に並べて増設する際の水管（３２３）同士の開口端位置を容易に揃えることができる。また水管（３２３）同士を接続した際に、まっすぐな循環用経路を形成することができる。
【００１８】
閉止手段（４２５）による閉止を解除し、かつ止水弁（２１６、３１６）を通水状態にすることで、止水弁（２１６、３１６）を通水状態にした貯湯タンク（２１０、３１０）の循環用出水口（２１２、３１２）から最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の有する水管（３２３）の第２開口端までの通水経路を形成し、これを、止水弁（２１６、３１６）を通水状態にした貯湯タンク（２１０、３１０）内の水の排水経路として用いるものでは、循環用経路を排水経路として利用することができるので、排水経路を別途設ける場合に比べて、現場での配管作業を軽減することができる。
【００１９】
止水弁（３１６）として電磁弁を使用し、スイッチ操作または配線のつなぎにより、最後段の貯湯タンク（３１０ｂ）の止水弁（３１６ｂ）が通水状態に設定され、他の貯湯タンク（２１０、３１０ａ）の止水弁（２１６、３１６ａ）が止水状態に設定されるようにしたものでは、止水弁等の設定作業が低減されるとともに、作業ミスの発生も抑制される。
【００２０】
閉止手段（４２５）および止水弁（２１６、３１６）として電磁弁を使用し、閉止手段（４２５）およびすべての止水弁（２１６、３１６）を通水状態にする排水スイッチ（４２６）を設けたものでは、排水スイッチ（４２６）を押下することで、循環用経路であった水管（３２３）を排水経路に変更することができ、操作性が向上する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施の形態にかかる貯湯式給湯器１０の概略構成を示している。貯湯式給湯器１０は、ガスエンジンで発電するとともにその排熱で給水を加熱するコージェネレーションシステムの中の給湯部を成すものである。コージェネレーションシステムは、ガスエンジンユニット１００と、貯湯式給湯器１０としての基本ユニット２００および増設ユニット３００とから構成されている。増設ユニット３００は無くても良いし、１つの基本ユニット２００に対して複数設けることも可能になっている。図１は、増設ユニット３００を２つ設置したものを示してある。
【００２２】
ガスエンジンユニット１００には、図示省略のガスエンジンと当該ガスエンジンによって駆動される発電機と、ガスエンジンの排気経路に配置され、排熱を回収するための受熱用熱交換器１０１を備えている。
【００２３】
基本ユニット２００は、矩形箱型の筐体内部に、基本貯湯タンク２１０、水水熱交換器２２０、制御基板２３０などを備えている。増設ユニット３００は、矩形箱型の筐体内部に、それぞれ１つの増設貯湯タンク３１０とその前後の配管等を備えている。
【００２４】
ガスエンジンユニット１００と基本ユニット２００との間には、熱媒体の循環する環状の一次経路４１０が形成されている。一次経路４１０は、熱媒体を送り出す第１循環ポンプ４１１と、受熱用熱交換器１０１と、水水熱交換器２２０の有する放熱用水管２２１と、シスターン４１２とを経由して一巡する水管で構成されている。
【００２５】
基本貯湯タンク２１０は、中空の略円柱形状を成しており、給水を貯湯し得る容量は３５０リットルになっている。基本貯湯タンク２１０の底部には、タンク内に給水を注入するための入水口２１１と、タンク内の水の排水および循環を行うための循環用出水口２１２が開設されている。入水口２１１には、給水経路４３０の一部としての入水管４３１の一端が接続されており、当該入水管４３１の他端は、図２に示すように、基本ユニット２００の一側面に、給水の入口となる入水開口端２０１として開口している。
【００２６】
基本貯湯タンク２１０の天井部には、タンク内で加熱された水の出水口２１４と、循環用入水口２１５を設けてある。出水口２１４と給湯口４３３との間は、給水経路４３０の一部としての出湯管４３２によって接続されている。基本貯湯タンク２１０は、給湯口４３３に最も近い最前段の貯湯タンクである。図２に示すように、基本ユニット２００のうち、入水開口端２０１の開口している側面と同一の側面には、循環用入水開口端２０２が配置されている。循環用入水開口端２０２は、一端が循環用入水口２１５に接続された循環用基本水管４２１の他方の開口端になっている。循環用基本水管４２１は、水水熱交換器２２０の有する受熱用水管２２２を経由している。
【００２７】
循環用基本水管４２１の途中には、第２循環ポンプ４２２と、水量制御バルブ４２３が設けてある。また基本貯湯タンク２１０の循環用出水口２１２は、電磁式の止水弁２１６が途中に介装されたタンク下部水管２１７によって循環用基本水管４２１に接続されている。
【００２８】
基本貯湯タンク２１０の底部に設けた入水口２１１との接続箇所近傍において給水経路４３０は分岐し、水電磁弁４１３を介してシスターン４１２に接続されている。一次経路４１０を循環する熱媒体には、水電磁弁４１３を介して取り込んだ給水が使用される。シスターン４１２の中には水位センサ４１４が設けてあり、適切な水位が保持されるように水電磁弁４１３の開閉が制御基板２３０によって制御されるようになっている。
【００２９】
増設ユニット３００の有する増設貯湯タンク３１０は、基本貯湯タンク２１０と同様に中空の略円柱形状を成しており、給水を貯湯し得る容量は３５０リットルである。増設貯湯タンク３１０の底部には、タンク内に給水を注入するための入水口３１１と、タンク内の水の排水および循環を行うための循環用出水口３１２が開設されている。また増設貯湯タンク３１０の天井部には、タンク内の給水を給湯口４３３側に存する１つ前段の貯湯タンクに向けて流出するための出水口３１４が開設されている。
【００３０】
出水口３１４には、給水経路４３０の一部としての出水管３２１の一端が接続され、その他端は、図２に示すように、増設ユニット３００のうち基本ユニット２００または前段の増設ユニット３００に臨む第１の側面に第３開口端３０３として開口している。入水口３１１には、給水経路４３０の一部としての入水管３２２の一端が接続され、その他端は、図２に示すように、増設ユニット３００のうち後段の増設ユニット３００に臨む第２の側面に第４開口端３０４として開口している。
【００３１】
循環用出水口３１２には、逆Ｔ字型を成したＴ字水管３２３のうち、Ｔ字の縦棒部分に相当する水管の端部が接続されている。当該縦棒部分の途中には、電磁式の止水弁３１６が設けてある。Ｔ字水管３２３のうちＴ字の横棒部分の一端は、第１の側面に第１開口端３０１として開口し、横棒部分の他端は第２の側面に第２開口端３０２として開口している。
【００３２】
図２に示すように、前段の増設ユニット３００の第２の側面と後段の増設ユニット３００の第１の側面とを合わせて２台の増設ユニット３００を並置した際に、対応する水管の開口端同士の位置が合うように設定してある。基本ユニット２００と増設ユニット３００との接続箇所においても同様である。すなわち、前段の増設ユニット３００の第４開口端３０４と後段の増設ユニット３００の第３開口端３０３との位置が一致し、前段の増設ユニット３００の第２開口端３０２と後段の増設ユニット３００の第１開口端３０１との位置が一致するようになっている。また基本ユニット２００と増設ユニット３００との接続箇所においては、基本ユニット２００の入水開口端２０１と増設ユニット３００の第３開口端３０３との位置が一致し、基本ユニット２００の循環用入水開口端２０２と増設ユニット３００の第１開口端３０１との位置が一致するように各開口端の配置が定めてある。
【００３３】
図１では、上述のように対応する開口端同士を接続することにより、基本ユニット２００の後段に増設ユニット３００ａを接続し、さらに増設ユニット３００ａの後段に増設ユニット３００ｂを接続してある。そして、最後段の増設ユニット３００の第４開口端３０４ｂは、給水口４３４として機能するようになっている。給水口４３４には、減圧逆止弁とストレーナーとを介装して給水管が接続される。また最後段の増設ユニット３００の第２開口端３０２ｂには、閉止手段としての電磁式の止水弁４２５を介して排水管が接続される。
【００３４】
基本貯湯タンク２１０および増設貯湯タンク３１０の内部の上方には、タンク内の水温を検出するための温度センサ２４１、３４１が取り付けられている。制御基板２３０は、マイクロコンピュータを主たる構成要素とする回路であり、貯湯式給湯器１０の動作を統括制御する機能を有している。制御基板２３０には、シスターン４１２の内部に設けた水位センサ４１４、各タンクに設けた温度センサ２４１、３４１、第１循環ポンプ４１１、第２循環ポンプ４２２、水電磁弁４１３、水量制御バルブ４２３等が接続されている。制御基板２３０には水位センサ４１４や温度センサ２４１、３４１の出力信号が入力されるとともに、第１循環ポンプ４１１、シスターン４１２、水電磁弁４１３、水量制御バルブ４２３等の動作を制御するための制御信号が制御基板２３０から出力されるようになっている。
【００３５】
図３は、基本貯湯タンク２１０の止水弁２１６、増設貯湯タンク３１０の止水弁３１６、および閉止手段としての止水弁４２５の動作を制御するための回路構成を示している。止水弁２１６、３１６、４２５は、入力される制御信号がハイレベルになると通水状態になり、ローレベルのときは止水状態になるようになっている。基本ユニット２００および増設ユニット３００には、それぞれ自ユニットが最後段のユニットであるか否かを設定するための末尾設定スイッチ２１８、３１８を設けてある。また基本ユニット２００には、貯湯タンク内の水を排水する際に使用する排水スイッチ４２６を設けてある。
【００３６】
止水弁２１６、３１６には、ＯＲ回路４５０の出力信号が制御信号として入力されている。それぞれのＯＲ回路４５０の第１入力端には、プルアップ抵抗の一端と末尾設定スイッチ２１８、３１８の一方の端子が接続されている。プルアップ抵抗の他端は＋５ボルトに接続されている。末尾設定スイッチ２１８、３１８の他方の端子は接地されている。すべてのＯＲ回路４５０の第２入力端は共通接続されるとともに、プルアップ抵抗の一端と排水スイッチ４２６の一方の端子が接続されている。このプルアップ抵抗の他端は＋５ボルトに接続され、排水スイッチ４２６の他方の端子は接地されている。止水弁４２５には、ＯＲ回路４５０の第２入力端と同じ信号が入力される。
【００３７】
次に作用を説明する。
貯湯式給湯器１０は、ビルの屋上などの設置場所まで、各ユニット毎に分離して搬送される。これにより、増設タンクを複数備えた大型のシステムであっても、エレベータを利用して搬送することが可能になる。これらのユニットを連結するには、まず、基本ユニット２００の入水開口端２０１等が存する側面と後段の増設ユニット３００の第１の側面とを向かい合わせてこれらのユニットを隣接配置する。このように設置することで、接続すべき配管の開口端同士が自然に位置合わせされた状態になるので、これらをボルトを用いて接続する。すなわち、入水開口端２０１と第３開口端３０３とを接続し、循環用入水開口端２０２と第１開口端３０１とを接続する。
【００３８】
さらに増設ユニット３００を増設するには、前段の増設ユニット３００の第２の側面と後段の増設ユニット３００の第１の側面とを向かい合わせてこれらのユニットを隣接配置する。このように配置することで、接続すべき配管の開口端同士が自然に位置合わせされた状態になるので、これらをボルトを用いて接続する。すなわち、前段の増設ユニット３００の第４開口端３０４と後段の増設ユニット３００の第３開口端３０３とを接続するとともに、前段の増設ユニット３００の第２開口端３０２と後段の増設ユニット３００の第１開口端３０１とを接続する。
【００３９】
最後段のユニットの第４開口端３０４には、ストレーナーおよび減圧逆止弁を介して給水管を接続する。また最後段のユニットの第２開口端３０２には止水弁４２５を接続する。また図３に示すように配線を施す。
【００４０】
そして、最後段のユニットの末尾設定スイッチ３１８をオフにし、それ以外のユニットの末尾設定スイッチ３１８および基本ユニット２００の末尾設定スイッチ２１８をオンにする。また排水スイッチ４２６は、通常状態でオンになるように設定されている。かかる状態にスイッチを設定することで、止水弁４２５は閉じた状態に（止水状態）、最後段の増設ユニット３００の止水弁３１６は開いた状態に（通水状態）、他の増設ユニット３００の止水弁３１６および基本ユニット２００の止水弁２１６は閉じた状態になる。
【００４１】
これにより、最終段の貯湯タンク３１０ｂの循環用出水口３１２ｂと最前段の基本貯湯タンク２１０の循環用入水口２１５とを結ぶ通水経路（循環経路）が、各段のＴ字水管３２３および循環用基本水管４２１によって形成される。かかる状態で貯湯式給湯器１０を運転すると、最後段の増設貯湯タンク３１０ｂの中の給水が上述した通水経路を通じて最前段の基本貯湯タンク２１０に送られ、その途中で水水熱交換器２２０によって加熱され昇温される。なお、水量制御バルブ４２３によって流量を制御することにより、水水熱交換器２２０を一度通るだけで目標貯湯温度まで昇温されるようになっている。
【００４２】
図４に示すように、排水スイッチ４２６をオフに操作すると、すべての止水弁２１６、３１６および止水弁４２５にハイレベルの制御信号が入力されるので、これらすべての弁が通水状態になり、すべての貯湯タンク２１０、３１０の中の水が排水される。
【００４３】
このように、Ｔ字水管３２３は、加熱時には循環経路として機能し、排水時には排水経路として機能する。
【００４４】
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、具体的な構成はこれ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かまわない。
【００４５】
たとえば、実施の形態では、Ｔ字水管３２３として逆Ｔ字型の水管を用いたが、２分岐した水管であれば、たとえば逆Ｙの字であってもよいが、循環経路を水平に敷設するためにはＴ字型が望ましい。
【００４６】
また実施の形態では、図３に示した止水弁の制御回路を用いたが、これに限定されず、通常状態において、最後段のユニットの止水弁だけが開き、他の止水弁が閉じるような回路構成であればよい。たとえば、最後段のユニットにだけ所定の配線を接続することで、最後段のユニットの止水弁が開き、当該配線のされない他の段の止水弁が閉じるような構成にしてもよい。
【００４７】
また実施の形態では、基本貯湯タンク２１０のＴ字水管３２３の横棒部分に相当する水管部分を循環用基本水管４２１に含ませたが、基本貯湯タンク２１０に増設貯湯タンクと同様のＴ字水管３２３を設け、これの一端を循環用基本水管４２１に接続する構成としてもよい。
【００４８】
このほか実施の形態では、ガスエンジンの排熱を熱源としたコージェネレーションシステムについて説明したが、貯湯式給湯器１０の熱源は排熱を利用するものに限定されない。
【００４９】
【発明の効果】
本発明にかかる貯湯式給湯器によれば、循環用出水口と、ここから延びかつ途中で二分岐する水管と、当該水管の分岐箇所の手前に配置した止水弁とをそれぞれの貯湯タンクに設けたので、各貯湯タンクの水管を順次直列接続し、最後段の貯湯タンクの水管の他端を止水し、最後段の貯湯タンクの止水弁を開き、かつ他の貯湯タンクの止水弁を閉じることで、循環用経路が形成され、貯湯タンクの増設等に伴う循環用経路の配管変更作業を容易に行うことができる。
【００５０】
少なくとも貯湯タンクとその前後で分割した給水経路としての水管と循環用出水口から延びた水管とその途中の止水弁とを含む部分を増設の単位としてユニット化し、このユニットの第１の側方にその前段のユニットと接続すべき水管の開口端を配置し、このユニットの第２の側方にその後段のユニットと接続すべき水管の開口端を配置し、かつこれら開口端の配置を、前段のユニットの第２の側方と当該ユニットの第１の側方とを合わせた際に対応する水管の開口端同士の位置が合うように設定したものでは、ユニットを増設する際に隣り合うユニット管で接続すべき配管の開口端が位置合わせされているので、ユニット間の配管接続を容易に行うことが可能になる。
【００５１】
各貯湯タンクの循環用出水口から延びる水管としてＴ字型の水管を用いたものでは、ユニットを横一列に並べて増設する際の水管同士の開口端位置を容易に揃えることができる。また水管同士を接続した際に、まっすぐな循環用経路を形成することができる。
【００５２】
閉止手段による閉止を解除し、かつ止水弁を通水状態にすることで、止水弁を通水状態にした貯湯タンクの循環用出水口から最後段の貯湯タンクの有する水管の第２開口端までの通水経路を形成し、これを、止水弁を通水状態にした貯湯タンク内の水の排水経路として用いるものでは、循環用経路を排水経路として利用することができるので、排水経路を別途設ける場合に比べて、現場での配管作業を軽減することができる。
【００５３】
止水弁として電磁弁を使用し、スイッチ操作または配線のつなぎにより、最後段の貯湯タンクの止水弁が通水状態に設定され、他の貯湯タンクの止水弁が止水状態に設定されるようにしたものでは、止水弁等の設定作業が低減されるとともに、作業ミスの発生も抑制される。
【００５４】
閉止手段および止水弁として電磁弁を使用し、閉止手段およびすべての止水弁を通水状態にする排水スイッチを設けたものでは、排水スイッチを押下することで、循環用経路であった水管を排水経路に変更することができ、操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る貯湯式給湯器を含むコージェネレーションシステムの概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係る貯湯式給湯器のユニット同士を接続する際の様子を示す説明図である。
【図３】本発明に係る貯湯式給湯器における止水弁の制御回路の一例であって通常状態におけるスイッチの設定状態を示す回路図である。
【図４】本発明に係る貯湯式給湯器における止水弁の制御回路の一例であって排水する場合におけるスイッチの設定状態を示す回路図である。
【符号の説明】
１０…貯湯式給湯器
１００…ガスエンジンユニット
１０１…受熱用熱交換器
２００…基本ユニット
２０１…入水開口端
２０２…循環用入水開口端
２１０…基本貯湯タンク
２１１…入水口
２１２…循環用出水口
２１４…出水口
２１５…循環用入水口
２１６…止水弁
２１７…タンク下部水管
２１８…末尾設定スイッチ
２１８、３１８…末尾設定スイッチ
２２０…水水熱交換器
２２１…放熱用水管
２２２…受熱用水管
２３０…制御基板
３００…増設ユニット
３０１…第１開口端
３０２…第２開口端
３０３…第３開口端
３０４…第４開口端
３１０…増設貯湯タンク
３１１…入水口
３１２…循環用出水口
３１４…出水口
３１６…止水弁
３１８…末尾設定スイッチ
３２１…出水管
３２２…入水管
３２３…Ｔ字水管
４１０…一次経路
４１１…第１循環ポンプ
４１２…シスターン
４１３…水電磁弁
４１４…水位センサ
４２１…循環用基本水管
４２２…第２循環ポンプ
４２３…水量制御バルブ
４２５…止水弁
４２６…排水スイッチ
４３０…給水経路
４３１…入水管
４３２…出湯管
４３３…給湯口
４３４…給水口
４５０…ＯＲ回路
Claims (6)
- 入水口を下部に出水口を上部に備えた複数の貯湯タンクを給水口と給湯口との間に給水経路によって直列接続し、前記給水口に最も近い最後段の貯湯タンクの下部に設けた循環用出水口と前記給湯口に最も近い最前段の貯湯タンクの上部に設けた循環用入水口とを循環用経路で接続し、前記循環用経路の途中に設けたポンプにより前記最後段の貯湯タンクの水を前記循環用出水口から前記循環用経路を通じて前記循環用入水口へ送り込むとともに前記循環用経路の途中に設けた熱交換器を所定の熱源で加熱することによって貯湯タンク内の水を昇温する貯湯式給湯器であって前記貯湯タンクを増設可能なものにおいて、
前記貯湯タンクに、前記循環用出水口と、当該循環用出水口から延びた水管であってその途中で二分岐して第１開口端と第２開口端とを有するものと、前記水管のうち前記循環用出水口と分岐箇所との間に配置され通水状態と止水状態とに切替可能な止水弁とを設け、
最後段の貯湯タンクの第２開口端側を所定の閉止手段で閉止するとともに、最後段の貯湯タンクを除く他の貯湯タンクの有する水管の第２開口端とその後段の貯湯タンクの有する水管の第１開口端とをそれぞれ接続し、最後段の貯湯タンクの有する止水弁を通水状態にしかつ他の貯湯タンクの有する止水弁を止水状態にすることで、最後段の貯湯タンクの循環用出水口から最前段の貯湯タンクの有する水管の第１開口端までの通水経路を形成し、これを前記循環経路の一部として用いる
ことを特徴とする貯湯式給湯器。 - 少なくとも貯湯タンクとその前後で分割した給水経路としての水管と前記循環用出水口から延びた水管と前記止水弁とを含むものを増設の単位としてユニット化し、
前記ユニットの第１の側方にその前段のユニットと接続すべき水管の開口端を配置し、
前記ユニットの第２の側方にその後段のユニットと接続すべき水管の開口端を配置し、
かつこれら開口端の配置を、前段のユニットの前記第２の側方と当該ユニットの前記第１の側方とを合わせた際に対応する水管の開口端同士の位置が合うように設定した
ことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯器。 - 前記貯湯タンクの循環用出水口から延びる水管としてＴ字型の水管を用いる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の貯湯式給湯器。 - 前記閉止手段による閉止を解除し、かつ前記止水弁を通水状態にすることで、前記止水弁を通水状態にした貯湯タンクの循環用出水口から最後段の貯湯タンクの有する水管の第２開口端までの通水経路を形成し、これを、前記止水弁を通水状態にした貯湯タンク内の水の排水経路として用いる
ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の貯湯式給湯器。 - 前記止水弁として電磁弁を使用し、スイッチ操作または配線のつなぎにより、最後段の貯湯タンクの止水弁が通水状態に設定され他の貯湯タンクの止水弁が止水状態に設定されるようにした
ことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の貯湯式給湯器。 - 前記閉止手段および前記止水弁として電磁弁を使用し、
前記閉止手段およびすべての止水弁を通水状態にする排水スイッチを設けた
ことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の貯湯式給湯器。
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