JP5066429B2 - 給湯装置、制御方法、及び給湯システムの改修方法 - Google Patents

Description

本発明は、給湯装置、制御方法、及び給湯システムの改修方法に関する。

ビル等では、集中式の給湯システムが多く採用されている。給湯システムは、現場での組立や施工を容易にするユニットタイプのもの（例えば、特許文献１を参照）や、給湯時の即湯性と省スペースとを両立したもの（例えば、特許文献２を参照）がある。
特開２００４−２０１２４号公報 特開平６−２６５２１２号公報

図１１は、給湯システムの一構成例を示す図である。図１１が示すように、給湯システム１１１は、給湯先１２０（例えば、各フロアに設置された混合水栓等）に給湯する湯を蓄えるストレージタンク１１２を備える。ストレージタンク１１２は、タンク内の水を加熱する伝熱管を内蔵している。ストレージタンク１１２は、管側に熱媒を流すことにより、胴側の水を加熱することが可能である。ストレージタンク１１２は、十分な量の水を蓄えることが可能であり、給湯する湯の温度のゆらぎ（むら）を緩和することが可能である。

給湯システム１１１は、ボイラ１１３を備えており、ストレージタンク１１２の管側に蒸気を流して胴側の水を加熱する。ボイラ１１３で発生した蒸気は、蒸気ヘッダ１１４、及び減圧弁１１５を経由し、ストレージタンク１１２の伝熱管内へ送られる。伝熱管内で熱を奪われた蒸気は復水になり、ドレントラップ１１６によって還水槽１１７へ回収される。還水槽１１７内の復水は、給水ポンプ１１８によってボイラ１１３へ再び給水される。

また、給湯システム１１１は、ストレージタンク１１２と給湯先１２０との間で湯を循環させる循環ポンプ１１９を備えている。循環ポンプ１１９で昇圧された湯は、ストレージタンク１１２、及び給湯先１２０を介して循環ポンプ１１９の吸い込み側に戻った後、再び昇圧される。なお、循環ポンプ１１９がある系統には高架水槽１２１が備えられている。高架水槽２１は、ボールタップ弁等により自動的に水を補給して水位を維持することで、循環ポンプ１１９の系統の水（湯）の圧力を一定に保つ。

ここで、ストレージタンク１１２が劣化した場合を考える。通常、ストレージタンク１１２は、大型であり、建屋に搬出入することは容易でない場合が多い。しかし、ストレージタンク１１２を小型のものに変更してしまうと、給湯先１２０へ給湯する湯の温度のゆらぎが大きくなり、あるいは給湯能力が低下する虞がある。また、給湯システムの改修に際してはできるだけ変更する部材を少なくして省スペースで行いたいという要請がある。

本発明は、上記した問題に鑑み、給湯用の水を貯留して加熱する貯留加熱槽を複数備える給湯システムを、システム構成がシンプルで多種多様の部材を要することなく、また、給湯能力に影響を与えることなく改修できる給湯装置、制御方法、及び給湯システムの改修方法を提供することを課題とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、給湯システムから切り離さずに残した貯留加熱
槽へ加熱した水を流す。

詳細には、給湯用の水を貯留して加熱する貯留加熱槽を複数備える給湯システムに設置する給湯装置であって、前記複数の貯留加熱槽のうち一部を残し、他の貯留加熱槽を前記給湯システムから切り離したことによる該給湯システムの加熱能力の低下分を補う加熱器であって、給湯先が水を消費した際に既設の高架水槽から水頭圧力によって流下する水を加熱する、水を貯留する機能を有さない加熱器と、前記加熱器が加熱した水を前記給湯システムから切り離さずに残した前記貯留加熱槽へ流す経路と、前記加熱器及び前記給湯システムから切り離さずに残した前記貯留加熱槽へ水を送水することで該給湯システム内に水を循環させることが可能なポンプと、前記ポンプから前記加熱器と前記給湯システムから切り離さずに残した前記貯留加熱槽との何れか一方を迂回して他方に送水する管路と、前記加熱器が加熱した水の温度のゆらぎによって生ずる、前記給湯システムから切り離さずに残した前記貯留加熱槽から給湯先へ供給される水の温度のゆらぎが所定の許容範囲内になるように、前記経路を流れる水の量を制御する制御装置と、を備える。

上記給湯装置は、改修対象の給湯システムに設置するものであり、給湯システムの改修に伴う加熱能力の低下を補う。改修対象の給湯システムが備える、給湯システムから切り離さずに改修後も使用する貯留加熱槽は、給湯用の水を貯留しながら加熱するものであり、給湯先へ供給する水（湯）の温度のゆらぎを緩和可能な程度の量の水を貯留可能であることを前提とする。

給湯装置が備える加熱器は、給湯システムから切り離した貯留加熱槽の加熱能力を補うものであり、水を加熱する。ここで、加熱器は、十分な量の水を貯留する容量を有していないため、加熱した水の温度にゆらぎが生ずる場合がある。そこで、給湯装置は、加熱器が加熱した水を、給湯システムから切り離さずに残した貯留加熱槽へ流す経路を備える。すなわち、加熱器が加熱した水の温度のゆらぎを貯留加熱槽に吸収させる。

ここで、加熱器から貯留加熱槽へ流れる水の温度のゆらぎが大きい場合、既設の貯留加熱槽が貯留可能な水の量如何で、給湯先へ供給される水の温度が大きくゆらぐ場合が生じ得る。そこで、給湯装置は、加熱器から貯留加熱槽へ流す水の量を制御することで、給湯先へ供給される水の温度のゆらぎを所定の許容範囲内にする。ここで、所定の許容範囲とは、給湯システムが供給する水（湯）の温度のゆらぎを許容できる温度変化の範囲であり、例えば、給湯先のユーザが求める湯の温度の上限及び下限や、給湯システムの配管や機器を保護する観点から決定される温度の上限及び下限である。

以上、上記給湯装置によれば、加熱器が加熱した水を給湯先へ直接流すのではなく、給湯システムから切り離さずに残した貯留加熱槽へ流しているため、加熱器が加熱した水の温度のゆらぎによって生ずる給湯先への温度のゆらぎを緩和することが可能となる。これにより、例えば、既設の貯留加熱槽を交換することができない給湯システムであっても、給湯能力に影響を与えることなく改修することが可能となる。また、ポンプの流動と弁の開閉状態により、少ない部材で加熱器や貯留加熱槽の保守時の性能を保証することができる。

また、上記給湯装置は、前記高架水槽から、前記水を貯留する機能を有さない前記加熱器と前記給湯システムから切り離さずに残した前記貯留加熱槽とへそれぞれ分岐する水の経路が途中まで兼用されるように設けられ、２つの該経路にはそれぞれ開閉弁と逆止弁が設けられることを特徴としてもよい。

これによれば、弁の開閉状態によって水の流路を変更し、加熱器や貯留加熱槽を保守しながら給湯運転を行うことが可能になる。

また、上記給湯装置は、前記給湯システムが、前記給湯先へ供給する水の温度の単位時間当たりの温度変化量の上限が許容温度変化量として予め設定されており、前記加熱器が、前記許容温度変化量を超える温度変化量で水を加熱し、前記制御装置が、前記給湯先へ供給される水の温度の単位時間当たりの温度変化量が前記許容温度変化量の範囲内になるように、前記経路を流れる水の量を制御してもよい。

この給湯装置によれば、加熱器が加熱する水の温度の単位時間当たりの温度変化量が大きい場合であっても、給湯先へ供給される水の温度のゆらぎを十分に抑制することが可能となる。よって、既設給湯システムの給湯能力に比べて給湯装置の給湯能力が大きい場合であっても、給湯先へ供給する水の温度のゆらぎを十分に抑制することが可能となる。

また、本発明は、方法の面からも捉えられる。すなわち、本発明は、上記給湯装置を使い、通常時は前記加熱器及び前記給湯システムから切り離さずに残した前記貯留加熱槽の両方に水を流し、該加熱器の保守時には前記高架水槽から該加熱器への通水を遮断し、該貯留加熱槽の保守時には該加熱器が加熱していた水を該貯留加熱槽を迂回させて給湯先へ通水するようにしてもよい。

これによれば、給湯運転を停止することなく加熱器や貯留加熱槽の保守を行うことが可能になる。

また、本発明は、給湯用の水を貯留して加熱する貯留加熱槽を複数備える給湯システムにおいて、該複数の貯留加熱槽のうち一部を残し、他の貯留加熱槽を該給湯システムから切り離した際、貯留加熱槽の切り離しによる加熱能力の低下分を補うため、切り離さずに残した該貯留加熱槽へ流す加熱した水の量を制御する制御方法であって、切り離さずに残した貯留加熱槽へ流す水の温度のゆらぎによって生ずる該貯留加熱槽から給湯先へ供給される水の温度のゆらぎが所定の許容範囲内になるように、該貯留加熱槽へ流す水の量を制御するようにしてもよい。

上記制御方法によれば、上記給湯装置と同様、切り離した貯留加熱槽の加熱能力を補うために流す加熱した水によって生ずる、貯留加熱槽から給湯先への温度のゆらぎを緩和することが可能となる。

また、上記制御方法は、前記給湯システムが、前記給湯先へ供給する水の温度の単位時間当たりの温度の変化量の上限が許容温度変化量として予め設定されており、切り離さずに残した該貯留加熱槽へ流す加熱された水は、前記許容温度変化量を超える温度変化量で加熱されており、前記給湯先へ供給される水の温度の単位時間当たりの温度変化量が前記許容温度変化量の範囲内になるように前記貯留加熱槽へ流す水の量を制御するようにしてもよい。

この制御方法によれば、切り離さずに残した貯留加熱槽へ流す水の温度の単位時間当たりの温度変化量が大きい場合であっても、給湯先へ供給される水の温度のゆらぎを十分に抑制することが可能となる。

また、本発明は、改修方法の面からも捉えられる。すなわち、給湯用の水を貯留して加熱する貯留加熱槽を複数備える給湯システムを改修する改修方法であって、前記複数の貯留加熱槽のうち一部を残し、他の貯留加熱槽を前記給湯システムから切り離す工程と、前記他の貯留加熱槽を前記給湯システムから切り離したことによる該給湯システムの加熱能力の低下分を補う加熱器であって、給湯先が水を消費した際に既設の高架水槽から水頭圧力によって流下する水を加熱する、水を貯留する機能を有さない加熱器を前記給湯システ
ムに設置する工程と、前記加熱器が加熱した水を前記給湯システムから切り離さずに残した前記貯留加熱槽へ流す経路を前記給湯システムに設置する工程と、前記加熱器が加熱した水の温度のゆらぎによって生ずる、前記給湯システムから切り離さずに残した前記貯留加熱槽から給湯先へ供給される水の温度のゆらぎが所定の許容範囲内になるように、前記経路を流れる水の量を制御する制御装置を前記給湯システムに設置する工程と、を有するようにしてもよい。

上記改修方法によれば、給湯用の水を貯留して加熱する貯留加熱槽を複数備える給湯システムを、新たな貯留加熱槽を設置することなく改修することが可能となる。

給湯用の水を貯留して加熱する貯留加熱槽を複数備える給湯システムを、給湯能力に影響を与えることなく改修する給湯装置、制御方法、及び給湯システムの改修方法を提供することが可能になる。

以下、本発明の一実施形態を例示的に説明する。以下に示す実施形態は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜給湯装置の構成＞
図１は、給湯装置１の構成図である。図１が示すように、給湯装置１は、シェル＆チューブ型の加熱器としての熱交換器２を備える。この熱交換器２は、胴側（シェル側）を水（湯）が流れ、管側（チューブ側）を蒸気が流れるように構成されている。この熱交換器２は、９４２．８ｋＷの熱交換能力を有しており、０．０４５ＭＰａの飽和蒸気で５℃の水を５０℃へ昇温することが可能である。なお、熱交換器２は、シェル＆チューブ型に限定されるものでなく、プレート型等であってもよい。また、加熱器である熱交換器２は、例えば、熱交換器２内の水（湯）の流路の口径が入口及び出口の口径と略同径であり、運転時に水（湯）が滞留する空間を有しないものを援用することができる。

また、給湯装置１は、給湯温度制御装置３を備える。給湯温度制御装置３は、熱交換器２の胴側（以下、熱交換器２内の流路のうち水の流れる側をこのように「胴側」と呼び、蒸気の流れる側を「管側」と呼ぶ）から出た湯の温度（以下、熱交換器出口温度という）を計測する温度センサ４Ａ、及び熱交換器２の胴側を流れる水（湯）の流量（以下、熱交換器出口流量という）を調整可能な流量調整弁５を有する。この流量調整弁５は、開度調整が可能なコントロールバルブであり、熱交換器出口温度が一定になるように弁の開度を調整する。すなわち、流量調整弁５は、熱交換器出口温度が予め設定された値を下回ると弁の開度を減少して熱交換器出口流量を減らし、熱交換器出口温度を上げる。一方、流量調整弁５は、熱交換器出口温度が予め設定された値を上回ると弁の開度を増加して熱交換器出口流量を増やし、熱交換器出口温度を下げる。なお、熱交換器２と流量調整弁５との間には、手動の流量調整弁入口弁５Ａが設置されている。

給湯温度制御装置３は、流量調整弁５が全開になっても熱交換器出口温度を下げることができない場合を考慮し、蒸気調整弁６と温度センサ４Ｂとを有する。蒸気調整弁６は、熱交換器出口温度が予め設定された値を上回ったことを温度センサ４Ｂが検知すると、弁の開度を減少して蒸気の量を減らす。これにより、熱交換器２へ供給される蒸気の量が減少し、水の過加熱が抑制される。

給湯装置１の構成について、以上である。なお、給湯装置１は、上述のように熱交換器で水を加熱するものに限定されるものでなく、例えば、電気ヒータ等で水を加熱するものであってもよい。

＜給湯システムの改修方法＞
次に、給湯システムの改修方法について説明する。図２は、給湯システムの改修方法の処理フロー図である。以下、図２を参照しながら、給湯システムの改修方法の一例について説明する。

図３は、改修前の給湯システム１１の構成図である。図３が示すように、給湯システム１１は、ストレージタンク１２を備える。ストレージタンク１２は、十分な量の水を蓄えることが可能であり、給湯する湯の温度のゆらぎを緩和することが可能なように構成されている。このストレージタンク１２は、大型のため交換することを前提に設計されておらず、交換するには建屋の一部を破壊して搬出入口を設ける必要がある。ストレージタンク１２は、同様のものが２基、並列に設置されており、そのうち１基が劣化しているものとする。以下、劣化している方をストレージタンク１２Ａ、劣化していない方をストレージタンク１２Ｂといい、両方を指す場合は単にストレージタンク１２という。なお、ストレージタンク１２は、給湯システム１１に２基設置されているが、３基以上設置されていてもよい。

給湯システム１１は、ストレージタンク１２の管側に流すための蒸気を発生するボイラ１３を備えている。ボイラ１３で発生した蒸気は、蒸気ヘッダ１４、及び減圧弁１５を経由してストレージタンク１２の伝熱管内へ送られる。ボイラ１３は、６５１．９ｋＷの加熱能力を有している。なお、給湯システム１１は、ストレージタンク１２の伝熱管内に溜まる復水を回収するドレントラップ１６、及び還水槽１７を備えている。還水槽１７に回収された復水は、給水ポンプ１８によってボイラ１３へ再び給水される。なお、図３では、２基のボイラ１３が図示されているが、１基であってもよいし、３基以上であってもよい。また、ボイラ以外の熱源であってもよい。

給湯システム１１は、ストレージタンク１２と給湯先２０との間で湯を循環させる循環ポンプ１９を備えている。循環ポンプ１９で昇圧された湯は、ストレージタンク１２、及び給湯先２０（例えば、ビルの各フロアに設置されている混合水栓等）を介して循環ポンプ１９の吸い込み側に戻り、再び昇圧される。なお、循環ポンプ１９がある系統には高架水槽２１が備えられている。高架水槽２１は、ボールタップ弁等により自動的に水を補給して水位を維持する。これにより、水（湯）の系統の圧力が一定に保たれる。

給湯システム１１は、ストレージタンク１２Ａ，Ｂの胴側の入口と出口とに、それぞれ手動のストレージタンク入口弁２２Ａ，Ｂ、及びストレージタンク出口弁２３Ａ，Ｂを備える。また、給湯システム１１は、循環ポンプ１９と高架水槽２１とを繋ぐ経路を隔離するための高架水槽出口弁２４を備える。また、給湯システム１１は、循環ポンプ１９で昇圧された水（湯）が高架水槽２１へ逆流するのを防ぐ高架水槽出口逆止弁２５を備える。

（ステップＳ１０１：切り離し）次に、改修方法の内容について説明する。まず、劣化したストレージタンク１２Ｂを給湯システム１１から切り離す。すなわち、劣化したストレージタンク１２Ｂから、水（湯）や蒸気の配管を切り離す。なお、ストレージタンク１２Ｂを切り離す際は、ストレージタンク入口弁２２Ｂ、ストレージタンク出口弁２３Ｂ、及び減圧弁１５を閉じて水（湯）の通水と蒸気の通気を停止する。

（ステップＳ１０２：設置）次に、上述の給湯装置１を、ステップＳ１０１で給湯システム１１から切り離さずに残したストレージタンク１２Ａの近くに設置する。

（ステップＳ１０３：接続１）次に、主要な配管の接続を行う。まず、熱交換器２の胴側の入口と高架水槽２１とを連結する。なお、この際、熱交換器２の胴側の入口と高架水
槽２１との間に、熱交換器入口弁２６と熱交換器入口逆止弁２７とを合わせて設置する。熱交換器入口逆止弁２７は、熱交換器２から高架水槽２１へ湯が逆流するのを防ぐように設置する。また、熱交換器２の胴側の出口に接続されている流量調整弁５とストレージタンク１２Ａの胴側の入口とを、手動の切替弁２８Ａを介して連結する。また、熱交換器２の管側の入口に接続されている蒸気調整弁６と蒸気ヘッダ１４とを連結する。また、熱交換器２の管側の出口と還水槽１７とを、ドレントラップ１６を介して連結する。これにより、ストレージタンク１２Ａの胴側の入口は、循環ポンプ１９の出口の配管と熱交換器２の胴側の出口の配管とが合流する状態となる。

（ステップＳ１０４：接続２）次に、補助的な配管の接続を行う。まず、熱交換器２の胴側の出口とストレージタンク１２Ａの胴側の出口（すなわち、給湯先２０へ繋がる配管）とを、手動の切替弁２８Ｂを介して連結する。これにより、熱交換器２の出口からストレージタンク１２Ａを介さずに給湯先２０へ至るバイパス管路が形成される。また、熱交換器２の胴側の入口と循環ポンプ１９の出口とを、手動の切替弁２８Ｃを介して連結する。これにより、ストレージタンク１２Ａを迂回して水（湯）を加熱するバイパス管路が形成される。以上により、改修後の給湯システム１１をメンテナンスする際に用いる補助的な配管の接続が完了する。なお、図４は、ステップＳ１０１からステップＳ１０４の一連の処理を行うことにより改修された改修後の給湯システム１１を示す図である。図４に示すように、ステップＳ１０１からステップＳ１０４の処理を実行することにより、給湯システム１１に給湯装置１が設置される。

＜給湯方法＞
次に、改修後の給湯システム１１で給湯する方法を説明する。図５は、給湯方法を示すフロー図である。また、図６は、改修後の給湯システム１１で給湯する場合の流路の流れを示す状態図である。以下、図５のフロー図、及び図６の状態図を参照しつつ、改修後の給湯システム１１の給湯方法を説明する。

（ステップＳ２０１：系統構成）給湯システム１１の配管、ストレージタンク１２Ａ、熱交換器２、及び高架水槽２１への水張りを行ったのち、給湯システム１１の弁の状態を次のようにする。すなわち、切替弁２８Ａを開き、切替弁２８Ｂ，Ｃを閉じる。これにより、水の循環ラインが構築される。また、給湯温度制御装置３の制御目標値が給湯先２０へ供給しようとする湯の温度にセットされていることを確認する。

（ステップＳ２０２：ユニット起動）ステップＳ２０１で系統構成が完了したら、循環ポンプ１９を起動する。また、給水ポンプ１８を起動してからボイラ１３を起動する。これにより、ストレージタンク１２Ａや熱交換器２が、水の加熱を開始する。また、循環ポンプ１９が、ストレージタンク１２Ａと給湯先２０との間で湯を循環させる。給湯先２０で湯が消費されると、消費された湯の量と同じ量の水が高架水槽２１から熱交換器２へ落ち（流下し）、加熱された後にストレージタンク１２Ａへ送られる。これにより、給湯先２０で消費された量の湯が補われる。なお、熱交換器２を出た湯は、ストレージタンク１２Ａの中段に供給されるため、循環、貯留されている湯と混合して温度ムラが解消する。

＜給湯方法の変形例＞
以下、上記給湯方法の変形例について説明する。上記給湯方法は、熱交換器２で加熱した湯を、ストレージタンク１２に補給して給湯先２０へ供給していた。本変形例は、熱交換器２で加熱した湯を、ストレージタンク１２を介することなく給湯先２０へ供給する。なお、給湯先２０へ供給する湯の温度に多少のムラがあってもよいシステムでは、切替弁２８Ａを介して熱交換器２の出口とストレージタンク１２Ａの入口とを繋ぐ配管を省略することで配管の簡素化を図ることも可能である。図７は、本変形例に係る方法で給湯する場合の給湯システム１１の状態図である。以下、図７の状態図に沿って給湯方法の変形例
について説明する。

本変形例は、熱交換器２とストレージタンク１２Ａとが給湯先２０から見て並列に配管接続されている。この時の運転状態は次のように行われる。すなわち、系統構成の際に切替弁２８Ａ，Ｃを閉じ、切替弁２８Ｂを開いた状態にする。この系統構成で循環ポンプ１９、給水ポンプ１８、及びボイラ１３を起動すると、次のような水（湯）の流れが発生する。すなわち、循環ポンプ１９により昇圧された湯は、ストレージタンク１２Ａ、及び給湯先２０を通過して循環ポンプ１９の吸込み側に戻り、再び昇圧される。また、給湯先２０で湯が消費されると、消費された湯の量と同じ量の水が高架水槽２１から熱交換器２へ流れ、加熱された後に給湯先２０へ送られる。これにより、給湯先２０で消費された量の湯が補われる。

＜メンテナンス１＞
以下、熱交換器２をメンテナンスする際の給湯システム１１の給湯方法について説明する。図８は、熱交換器２をメンテナンスしながら給湯する場合の給湯システム１１の状態図である。以下、図８の状態図を参照しつつ、熱交換器２をメンテナンスする際の給湯方法について説明する。

給湯先２０へ給湯しながら熱交換器２をメンテナンスする際は、熱交換器入口弁２６、及び流量調整弁入口弁５Ａを閉じる。また、高架水槽出口弁２４を開く。この系統構成で循環ポンプ１９、給水ポンプ１８、及びボイラ１３を起動すると、次のような水（湯）の流れが発生する。すなわち、循環ポンプ１９により昇圧された湯は、ストレージタンク１２Ａ、及び給湯先２０を通過して循環ポンプ１９の吸込み側に戻り、再び昇圧される。また、給湯先２０で湯が消費されると、消費された湯の量と同じ量の水が高架水槽２１からストレージタンク１２Ａへ流れ、加熱された後に給湯先２０へ送られる。

上記のような給湯方法で給湯システム１１を運転することにより、給湯先２０への給湯を停止することなく、熱交換器２をメンテナンスすることが可能となる。

＜メンテナンス２＞
以下、改修後の給湯システム１１のストレージタンク１２Ａをメンテナンスする際の給湯システム１１の給湯方法について説明する。図９は、ストレージタンク１２Ａをメンテナンスしながら給湯する場合の給湯システム１１の状態図である。以下、図９の状態図を参照しつつ、ストレージタンク１２Ａをメンテナンスする際の給湯方法について説明する。

給湯先２０へ給湯しながらストレージタンク１２Ａをメンテナンスする際は、切替弁２８Ｂ及び切替弁２８Ｃを開き、ストレージタンク入口弁２２Ａ、ストレージタンク出口弁２３Ａ、及び減圧弁１５を閉じる。なお、この問い、切替弁２８Ａは閉じている。これにより、ストレージタンク１２Ａは水（湯）及び蒸気の系統から隔離され、メンテナンスが可能になる。このような弁構成により、循環ポンプ１９により昇圧された湯は、熱交換器２、及び給湯先２０を通過して循環ポンプ１９の吸込み側に戻り、再び昇圧される。また、給湯先２０で湯が消費されると、消費された湯の量と同じ量の水が高架水槽２１から熱交換器２へ流れ、加熱された後に給湯先２０へ送られる。なお、このとき、高架水槽出口弁２４及び熱交換器入口弁２６は、両方とも開弁していてもよいし、何れか一方が閉弁していてもよい。

上記のような給湯方法で給湯システム１１を運転することにより、給湯先２０への給湯を停止することなく、ストレージタンク１２Ａをメンテナンスすることが可能となる。

＜メンテナンス３＞
以下、循環ポンプ１９で昇圧された湯を熱交換器２へ送った後にストレージタンク１２Ａへ送りたい場合の運転方法について説明する。図１０は、この時の給湯システム１１の状態図である。以下、循環ポンプ１９で昇圧された湯を熱交換器２へ直接送る場合の運転方法を図１０の状態図を参照しながら説明する。

循環ポンプ１９で昇圧された湯を熱交換器２へ直接送る際は、切替弁２８Ａ及び切替弁２８Ｃを開き、ストレージタンク入口弁２２Ａを閉じる。なお、このとき、切替弁２８Ｂは閉弁しており、ストレージタンク出口弁２３Ａは開弁している。これにより、循環ポンプ１９で昇圧された湯は熱交換器２へ直接送られた後、ストレージタンク１２Ａを通過する。すなわち、このような弁構成により、循環ポンプ１９により昇圧された湯は、熱交換器２、ストレージタンク１２Ａ、及び給湯先２０を通過したのち循環ポンプ１９の吸込み側に戻り、再び昇圧される。また、給湯先２０で湯が消費されると、消費された湯の量と同じ量の水が高架水槽２１から熱交換器２へ流れ、加熱された後にストレージタンク１２Ａへ送られ、その後給湯先２０へ送られる。なお、このとき、高架水槽出口弁２４及び熱交換器入口弁２６は、両方とも開弁していてもよいし、何れか一方が閉弁していてもよい。

給湯装置の構成図。 給湯システムの改修方法の処理フロー図。 改修前の給湯システムの構成図。 改修後の給湯システムの状態を示す図。 給湯方法を示すフロー図。 改修後の給湯システムで給湯する場合の流路の流れを示す状態図。 変形例に係る方法で給湯する場合の給湯システムの状態図。 メンテナンス時の給湯システムの状態図。 メンテナンス時の給湯システムの状態図。 メンテナンス時の給湯システムの状態図。 給湯システムの一構成例を示す図である。

符号の説明

１・・・・・・・・・給湯装置
２・・・・・・・・・熱交換器
３・・・・・・・・・給湯温度制御装置
４Ａ，Ｂ・・・・・・温度センサ
５・・・・・・・・・流量調整弁
５Ａ・・・・・・・・流量調整弁入口弁
６・・・・・・・・・蒸気調整弁

Claims (7)

1. 給湯用の水を貯留して加熱する貯留加熱槽を複数備える給湯システムに設置する給湯装置であって、
   前記複数の貯留加熱槽のうち一部を残し、他の貯留加熱槽を前記給湯システムから切り離したことによる該給湯システムの加熱能力の低下分を補う加熱器であって、給湯先が水を消費した際に既設の高架水槽から水頭圧力によって流下する水を加熱する、水を貯留する機能を有さない加熱器と、
   前記加熱器が加熱した水を前記給湯システムから切り離さずに残した前記貯留加熱槽へ流す経路と、
   前記加熱器及び前記給湯システムから切り離さずに残した前記貯留加熱槽へ水を送水することで該給湯システム内に水を循環させることが可能なポンプと、
   前記ポンプから前記加熱器と前記給湯システムから切り離さずに残した前記貯留加熱槽との何れか一方を迂回して他方に送水する管路と、
   前記加熱器が加熱した水の温度のゆらぎによって生ずる、前記給湯システムから切り離さずに残した前記貯留加熱槽から給湯先へ供給される水の温度のゆらぎが所定の許容範囲内になるように、前記経路を流れる水の量を制御する制御装置と、を備える、
   給湯装置。
2. 前記高架水槽から、前記水を貯留する機能を有さない前記加熱器と前記給湯システムから切り離さずに残した前記貯留加熱槽とへそれぞれ分岐する水の経路が途中まで兼用されるように設けられ、２つの該経路にはそれぞれ開閉弁と逆止弁とが設けられることを特徴とする、
   請求項１に記載の給湯装置。
3. 前記給湯システムは、前記給湯先へ供給する水の温度の単位時間当たりの温度変化量の上限が許容温度変化量として予め設定されており、
   前記加熱器は、前記許容温度変化量を超える温度変化量で水を加熱し、
   前記制御装置は、前記給湯先へ供給される水の温度の単位時間当たりの温度変化量が前記許容温度変化量の範囲内になるように、前記経路を流れる水の量を制御する、
   請求項１または２に記載の給湯装置。
4. 請求項２の給湯装置を使い、通常時は前記加熱器及び前記給湯システムから切り離さずに残した前記貯留加熱槽の両方に水を流し、該加熱器の保守時には前記高架水槽から該加熱器への通水を遮断し、該貯留加熱槽の保守時には該加熱器が加熱していた水を該貯留加熱槽を迂回させて給湯先へ通水する、
   制御方法。
5. 給湯用の水を貯留して加熱する貯留加熱槽を複数備える給湯システムにおいて、該複数の貯留加熱槽のうち一部を残し、他の貯留加熱槽を該給湯システムから切り離した際、貯留加熱槽の切り離しによる加熱能力の低下分を補うため、切り離さずに残した該貯留加熱槽へ流す加熱した水の量を制御する制御方法であって、
   切り離さずに残した貯留加熱槽へ流す水の温度のゆらぎによって生ずる該貯留加熱槽から給湯先へ供給される水の温度のゆらぎが所定の許容範囲内になるように、該貯留加熱槽へ流す水の量を制御する
   制御方法。
6. 前記給湯システムは、前記給湯先へ供給する水の温度の単位時間当たりの温度の変化量の上限が許容温度変化量として予め設定されており、
   切り離さずに残した該貯留加熱槽へ流す加熱された水は、前記許容温度変化量を超える
   温度変化量で加熱されており、
   前記給湯先へ供給される水の温度の単位時間当たりの温度変化量が前記許容温度変化量の範囲内になるように前記貯留加熱槽へ流す水の量を制御する、
   請求項５に記載の制御方法。
7. 給湯用の水を貯留して加熱する貯留加熱槽を複数備える給湯システムを改修する改修方法であって、
   前記複数の貯留加熱槽のうち一部を残し、他の貯留加熱槽を前記給湯システムから切り離す工程と、
   前記他の貯留加熱槽を前記給湯システムから切り離したことによる該給湯システムの加熱能力の低下分を補う加熱器であって、給湯先が水を消費した際に既設の高架水槽から水頭圧力によって流下する水を加熱する、水を貯留する機能を有さない加熱器を前記給湯システムに設置する工程と、
   前記加熱器が加熱した水を前記給湯システムから切り離さずに残した前記貯留加熱槽へ流す経路を前記給湯システムに設置する工程と、
   前記加熱器が加熱した水の温度のゆらぎによって生ずる、前記給湯システムから切り離さずに残した前記貯留加熱槽から給湯先へ供給される水の温度のゆらぎが所定の許容範囲内になるように、前記経路を流れる水の量を制御する制御装置を前記給湯システムに設置する工程と、を有する
   給湯システムの改修方法。

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