JP4550009B2 - 追焚き機能付き給湯システム - Google Patents

Description

本発明は、貯湯式給湯機の貯湯タンクに貯留された温水を熱源として利用して追焚きを行う追焚き機能付き給湯システムに関するものである。

ヒートポンプ給湯機や電気温水器等の貯湯式給湯機は、ヒートポンプやヒータ等の熱源器により水を加熱して得た温水を貯湯タンクに一旦貯留し、貯湯タンクに接続された給湯管の端部に配置した給水栓をユーザが開けたときに貯湯タンク内の温水が出湯するように構成されている。

今日、この貯湯式給湯機は、台所、洗面所、浴室等で用いられる温水の供給源として用いられている他に、貯湯タンクに貯留された温水を熱源として用いた熱交換により被追焚き水、例えば温水式床暖房に用いられる温水や浴槽水等を追焚きする追焚き機能付き給湯システムでの一構成要素としても利用されている。例えば特許文献１には、貯湯タンクに貯留された温水（湯水）を熱源として用いた熱交換によって、温水式床暖房に用いられる温水を追焚きすることができる追焚き機能付き給湯システム（貯湯式給湯暖房装置）が記載されている。

このような追焚き機能付き給湯システムでは、貯湯タンクから温水を取水して熱交換器に供給した後に再び貯湯タンクに戻す循環回路（以下、「貯湯タンク循環回路」という。）と、被追焚き水の貯留槽から被追焚き水を取水して上記の熱交換器に供給した後に再び貯留槽に戻す循環回路（以下、「被追焚き水循環回路」という。）とが貯湯式給湯機に付設される。各循環回路には、それぞれ循環ポンプが配置され、かつ貯湯タンク循環回路には自然対流を防止するための対流防止用逆止弁が配置される。

特開２００５−３４５０４１号公報

しかしながら、従来の追焚き機能付き給湯システムにおいては、貯湯タンク循環回路に配置されている対流防止用逆止弁によって循環ポンプに呼び水を供給することが困難であることから、貯湯タンクが空の状態から当該システムを起動させるにあたっては、施行業者に貯湯タンク循環回路のエア抜きを行ってもらうことが必要である。このエア抜きを行わないと上記の循環ポンプが空回りしてしまい、追焚きを正常に行うことができない。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、貯湯タンクが空の状態から起動させるときでも貯湯タンク循環回路のエア抜き作業が不要な追焚き機能付き給湯システムを得ることを目的とする。

上記の目的を達成する本発明の追焚き機能付き給湯システムは、水を加熱して温水を生成する熱源器と、熱源器により生成された温水が貯留される貯湯タンクと、貯湯タンクの上部から温水を取水して貯湯タンクの下部に戻す貯湯タンク循環回路と、被追焚き水の貯留槽から被追焚き水を取水して貯留槽に戻す被追焚き水循環回路と、貯湯タンク循環回路を流れる温水と被追焚き水循環回路を流れる被追焚き水との間で熱交換を行って被追焚き水を加熱する熱交換器とを備えた追焚き機能付き給湯システムであって、貯湯タンク循環回路は、貯湯タンクの上部から熱交換器を通って貯湯タンクの下部に達する主流路と、主流路に配置された温水用循環ポンプと、温水用循環ポンプの下流の主流路に配置された対流防止用逆止弁と、該対流防止用逆止弁をバイパスするように前記温水用循環ポンプと貯湯タンクの下部とを結ぶ副流路と、副流路に配置されて貯湯タンクから温水用循環ポンプに向かう水流のみ通過を許容する呼び水用逆止弁と、を含むことを特徴とするものである。

本発明の追焚き機能付き給湯システムでは、貯湯タンク循環回路に上記の副流路および呼び水用逆止弁が設けられているので、空の貯湯タンクに単に水を供給するだけで上記の温水用循環ポンプに呼び水が供給されると共に、貯湯タンク循環回路のエア抜きを行うことができる。したがって、本発明によれば、初めて設置したときや何らかの理由で貯湯タンクが空になったときでも、ユーザが容易に起動させることができる追焚き機能付き給湯システムを提供することが可能になる。

以下、本発明の追焚き機能付き給湯システムの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の追焚き機能付き給湯システムの一例を示す概略図である。同図に示す追焚き機能付き給湯システム７０は、貯湯式給湯機２０と、貯湯タンク循環回路３０と、被追焚き水の貯留槽に相当する浴槽４０と、被追焚き水循環回路５０と、熱交換器６０とを含んで構成されている。以下、各構成要素について説明する。

追焚き機能付き給湯システム７０を構成している貯湯式給湯機２０は、浴槽４０にお湯を張る際の温水の供給源として機能する他に、浴槽４０内の温水（浴槽水）を追焚きする際の熱源に用いられる温水の供給源としても機能する。図示の貯湯式給湯機２０は電気温水器であり、この貯湯式給湯機２０は、水を加熱して温水を生成する熱源器１、熱源器１により生成された温水が貯留される貯湯タンク３、未加熱の水を貯湯タンク３内の下部に導く未加熱水用流路５、および貯湯タンク３に貯留された温水を浴槽４０に導く温水用流路７等を有している。なお、図１中の各矢印は、水（未加熱の水、温水、または浴槽水）の移動方向を示している。

上記の熱源器１としてはヒータが用いられており、この熱源器１は貯湯タンク３内の下部に配置されている。未加熱水用流路５を介して貯湯タンク３内の下部に供給される未加熱の水は、熱源器１により加熱されて温水となる。なお、追焚き機能付き給湯システム７０の稼働中、貯湯タンク３は常時満水状態に保たれる。未加熱の水は貯湯タンク３内の下部に滞留し、温水は貯湯タンク３内の上部に滞留する。熱源器１の動作は、貯湯タンク３に付設された温度センサ３ａの測定結果等に基づいて、図示を省略した制御装置により制御される。

未加熱水用流路５の一端は貯湯タンク３の下部に接続され、他端は例えば水道（上水道）に接続される。未加熱水用流路５を水道に接続したときには、図示のように、該未加熱水用流路５の途中に元供給圧を減圧するための減圧弁９が配置される。水源から貯湯タンク３に向けて未加熱の水が常時送水され、該未加熱の水は、貯湯タンク３内の温水が消費されたときに未加熱水用流路５を介して貯湯タンク３内の下部に供給される。

浴槽４０への温水の供給源として貯湯式給湯機２０を用いる場合、貯湯タンク３の上部に滞留している温水は、温水用流路７を通って浴槽４０に供給される。温水用流路７の途中には混合栓１１と開閉弁１３とが配置されており、混合栓１１には、未加熱水用流路５から分岐した流路１５が接続されている。ユーザは混合栓１１の開閉量を調整して、貯湯式給湯機２０から浴槽４０に供給される温水の温度を制御する。また、開閉弁１３の開閉を制御して、浴槽４０に供給される温水の量を制御する。

一方、浴槽４０に張られている浴槽水３５を追焚きしようとする場合には、貯湯タンク３の上部に滞留している温水が貯湯タンク循環回路３０に供給されると共に浴槽水３５が被追焚き水循環回路５０に供給されて、熱交換器６０により上記の温水を熱源として用いた熱交換が行われる。その結果として、熱交換器６０内で浴槽水３５が加熱（追焚き）され、該加熱された浴槽水３５が浴槽４０に供給される。

上記の貯湯タンク循環回路３０は、貯湯タンク３の上部から熱交換器６０を通って貯湯タンク３の下部に達する主流路２１と、主流路２１の途中に配置された温水用循環ポンプ２３および温水用循環ポンプ２３の下流に配置されて温水用循環ポンプ２３から貯湯タンク３の下部に向かう水流についてのみ通過を許容する対流防止用逆止弁２５と、この対流防止用逆止弁２５をバイパスするようにして温水用循環ポンプ２３と貯湯タンク３の下部とを結ぶ副流路２７と、副流路２７に配置されて貯湯タンク３から温水用循環ポンプ２３に向かう水流のみ通過を許容する呼び水用逆止弁２９とを含んで構成されている。

また、被追焚き水循環回路５０は、浴槽４０から熱交換器６０を通って再び浴槽４０に戻る被追焚き水用流路４１と、被追焚き水用流路４１の途中に配置された水位センサ４３と、水位センサ４３よりも下流で熱交換器６０よりも上流に配置された被追焚き水用循環ポンプ４５とを含んで構成されている。なお、前述した温水用流路７の一部は、被追焚き水用流路４１における熱交換器６０よりも下流側の一領域を兼ねている。

追焚きの際には温水用循環ポンプ２３および被追焚き水用循環ポンプ４５がそれぞれ作動し、温水用循環ポンプ２３の揚力により貯湯タンク３内の温水が貯湯タンク循環回路３０内に流入して熱交換器６０内に供給される一方で、被追焚き水用循環ポンプ４５の揚力により浴槽４０内の浴槽水３５（被追焚き水）が被追焚き水循環回路５０内に流入して熱交換器６０内に供給され、これら温水と浴槽水３５との間で熱交換が行われる。この熱交換により熱を奪われて冷めた温水は温水用循環ポンプ２３および対流防止用逆止弁２５を通って貯湯タンク３の下部に戻され、加熱された浴槽水３５は被追焚き水用流路４１を流下して浴槽４０に戻される。

上述した構成を有する追焚き機能付き給湯システム７０では、貯湯タンク３内および貯湯タンク循環回路３０内にそれぞれ水がないときに未加熱水用流路５を介して貯湯タンク３に未加熱の水を供給すると、この未加熱の水の一部が貯湯タンク３内から副流路２７に流入して貯湯タンク循環回路３０内に供給される。そして、貯湯タンク３内の水位の上昇に伴って貯湯タンク循環回路３０内の水位も上昇し、呼び水用逆止弁２９を介して温水用循環ポンプ２３内および熱交換器６０内に未加熱の水が順次供給される。

すなわち、追焚き機能付き給湯システム７０では、貯湯タンク３が空の状態から当該システム７０を起動させる際に、未加熱水用流路５を介して貯湯タンク３に未加熱の水を供給するだけで貯湯タンク循環回路３０のエア抜きが自ずと行われると共に、温水用循環ポンプ２３に呼び水が自ずと供給される。

したがって、追焚き機能付き給湯システム７０を初めて設置したときや、何らかの理由で貯湯タンク３が空になったときでも、ユーザは、施工業者を呼んで貯湯タンク循環回路３０のエア抜き作業を行ってもらわなくても、当該追焚き機能付き給湯システム７０を自分で起動させることができる。なお、貯湯タンク３に未加熱の水を供給するだけで貯湯タンク循環回路３０のエア抜きを確実に行ううえからは、貯湯タンク３の頂部よりも低い位置に温水用循環ポンプ２３を配置することが好ましい。

以上、本発明の追焚き機能付き給湯システムの実施の形態について詳述したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、未加熱の水を加熱して温水を生成する熱源器としては、貯湯タンク内に配置されたヒータの他に貯湯タンク外に配置されたヒートポンプ等を用いることもできる。また、被追焚き水は、床暖房等で用いられる暖房用の温水や、プールの水等であってもよい。被追焚き水が暖房用の水である場合には床暖房に用いられる温水循環パイプが被追焚き水の貯留槽に相当し、被追焚き水がプールの水である場合にはプールが被追焚き水の貯留槽に相当する。本発明の追焚き機能付き給湯システムについては、上述した以外にも種々の変形、修飾、組合せ等が可能である。

本発明の貯湯式給湯機の一例を示す概略図である。

符号の説明

１ 熱源器
３ 貯湯タンク
５ 未加熱水用流路
７ 温水用流路
２１ 主流路
２３ 温水用循環ポンプ
２５ 対流防止用逆止弁
２７ 副流路
２９ 呼び水用逆止弁
３０ 貯湯タンク循環回路
３５ 浴槽水（被追焚き水）
４０ 浴槽（被追焚き水の貯留槽）
４５ 被追焚き水用循環ポンプ
５０ 被追焚き水循環回路
６０ 熱交換器
７０ 追焚き機能付き給湯システム

Claims (1)

1. 水を加熱して温水を生成する熱源器と、該熱源器により生成された温水が貯留される貯湯タンクと、該貯湯タンクの上部から前記温水を取水して前記貯湯タンクの下部に戻す貯湯タンク循環回路と、被追焚き水の貯留槽から前記被追焚き水を取水して前記貯留槽に戻す被追焚き水循環回路と、前記貯湯タンク循環回路を流れる温水と前記被追焚き水循環回路を流れる被追焚き水との間で熱交換を行って前記被追焚き水を加熱する熱交換器とを備えた追焚き機能付き給湯システムであって、
   前記貯湯タンク循環回路は、
   前記貯湯タンクの上部から前記熱交換器を通って前記貯湯タンクの下部に達する主流路と、
   該主流路に配置された温水用循環ポンプと、
   前記温水用循環ポンプの下流の前記主流路に配置された対流防止用逆止弁と、
   該対流防止用逆止弁をバイパスするように前記温水用循環ポンプと前記貯湯タンクの下部とを結ぶ副流路と、
   該副流路に配置されて前記貯湯タンクから前記温水用循環ポンプに向かう水流のみ通過を許容する呼び水用逆止弁と、
   を含むことを特徴とする追焚き機能付き給湯システム。

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