JP5656166B2

JP5656166B2 - 即湯システム

Info

Publication number: JP5656166B2
Application number: JP2010171740A
Authority: JP
Inventors: 慎也澤田; 宏展堀; 堀　　宏展; 山脇　信二; 信二山脇; 理芳井; 亘彦戸田; 訓永田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2030-07-30
Also published as: JP2012032078A

Description

本発明は、即湯を行うことができる即湯システムに関する。

従来から、出湯時に即時に湯を出湯する即湯を行うことができる即湯システムがある。この即湯システムにおいては、出湯端末と貯湯タンクとを接続する配管内に貯湯タンク内の湯を循環させることにより、配管内の湯水温度を高温に保つようにしている（例えば、特許文献１参照）。

図５に示すように、この種の即湯システム５０は、給湯配管５２の出湯端末側の給湯水栓の近くの部位と貯湯タンク５１とを接続する循環配管５３を備える。この即湯システム５０では、給湯配管５２の内部の水温が低下したときに循環ポンプ５４を動作させて、循環配管５３内に湯を循環させることにより、長時間湯の使用がない場合でもすぐに湯を出湯端末から出湯させることができる。

特開２００８−１５７５５１号公報

しかしながら、上記従来の即湯システム５０では、循環運転をするため循環配管５３内の湯温は、湯の使用状況や外気温などの環境条件により変化する。また、貯湯タンク５１内の湯量も、湯の使用状況などにより変化する。このため、循環配管５３から貯湯タンク５１に戻る湯の湯温と、貯湯タンク５１の湯温とが大きく異なる場合があり、この場合、循環された湯水が貯湯タンク５１に戻ると貯湯タンク５１内に対流が発生し、貯湯タンク５１の温度成層を破壊してしまうという問題がある。

具体的には、循環配管５３から循環された中温水が貯湯タンク５１の低温水の箇所に戻ると、貯湯タンク５１は全体的にぬるま湯となってしまう。また、循環配管５３から循環された中温水が貯湯タンク５１の高温水の箇所に戻ると、貯湯タンク５１内の高温水を中温水にしてしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、貯湯タンクの温度成層を破壊することなく、循環配管からの湯水を貯湯タンクに戻すことができる即湯システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、給湯配管から分岐して貯湯タンクへ戻る循環配管を有し、この循環配管に設置した循環ポンプを用いて即湯循環運転を行う即湯システムにおいて、循環配管内の湯温を検出する温度検出部と、前記温度検出部において検出される湯温に応じて、前記循環配管から前記貯湯タンクに複数形成された湯水の戻り口までの経路を高温部、中温部、若しくは低温部に切替える流路切替部と、を備えることを特徴とする。

また、前記即湯システムにおいて、前記貯湯タンクには、当該貯湯タンク内の湯温を検知する温度センサが設けられ、前記流路切替部は、前記温度検出部により検出される湯温と、前記温度センサにより検出される湯温との差分が少なくなるように、前記経路を切替えることが好ましい。

本発明に係る即湯システムによれば、循環配管から貯湯タンクに形成された複数の湯水の戻り口までの経路を、循環配管に設置した温度センサの検出値に基づいて変更するため、貯湯タンクの温度成層を破壊することなく、湯水を貯湯タンクに戻すことができる。

本発明の一実施形態に係る即湯システムの構成図。同即湯システムの動作手順を示すフローチャート。本実施形態の変形例に係る即湯システムの構成図。同即湯システムの動作手順を示すフローチャート。従来の即湯システムの構成図。

本発明の一実施形態に係る即湯システムについて図面を参照して説明する。本実施形態に係る即湯システム１は、湯水を貯える貯湯タンク２、流路切替部３、温度センサ４、逆止弁５、及び即湯用の循環ポンプ６を備えている。この即湯システム１は、図１の点線の矢印に示すように貯湯タンク２、給湯配管７、及びこの給湯配管７から分岐して貯湯タンク２へ戻る循環配管８から成る湯水の循環経路を有し、循環配管８に設置した循環ポンプ６を用いて即湯循環運転を行う機能を有している。この機能により、給湯配管７及び循環配管８内の湯水を所定温度以上に保ち、出湯端末からすぐに湯を出湯できる。

貯湯タンク２は、熱源機であるヒートポンプ（図示せず）に給水すると共に、断熱材を用いてヒートポンプで加熱された湯を保温しながら貯留する機能を有する。この貯湯タンク２には、循環配管８からの湯水の戻り口が複数形成されている。貯湯タンク２内の湯の温度は、貯湯タンク２の上層部が最も高温で、中層部ではそれよりも低い中温となり、下層部では最も低温になり、上層部から高温水を給湯配管７に出湯し、給水管からの水と混合し、所定温度にして出湯端末へ給湯している。なお、貯湯タンク２の上層部から出湯が行なわれると、貯湯タンク２の下層部にその出湯分だけ水が供給される。

流路切替部３は、温度センサ４から循環配管８を通る湯水の湯温を取得し、この湯温に基づいて、循環配管８から貯湯タンク２に複数形成された湯水の戻り口までの流路の切り替えを行う。即湯システム１では、流路切替部３と貯湯タンク２との間の循環配管８に三方弁が設けられ、循環配管８から貯湯タンク２の戻り口へと戻る湯の経路が３つに分岐されている。流路切替部３は、温度センサ４の検出値に応じて三方弁に制御信号を送信して弁方向を自動で切替えることで、湯水が貯湯タンク２へ戻る経路を高温部、中温部、若しくは低温部に切替える。

温度センサ４は、例えば半導体などの電気抵抗が温度で変化することを利用して循環配管８内を通る湯水の温度を測る温度センサである。逆止弁５は、循環配管８に取り付けられ、湯水が貯湯タンク２から循環配管８を経由して出湯端末に流れることを防止する。循環ポンプ６は、循環配管８内の湯水を循環させるためのポンプであり、この循環ポンプ６が駆動されることにより、循環経路中の水を貯湯タンク２の比較的温度が高い湯水により暖めることができる。

次に、本実施形態の循環システム１の動作を説明する。図２に示すように、最初に、流路切替部３は、温度センサ４から循環配管８を通る湯水の湯温を取得し、デフォルト値などで保持された高温の範囲となるか否かを判定する（Ｓ２１）。高温である場合（Ｓ２１でＹｅｓ）、流路切替部３は、弁方向を図１に示す経路１に切替える（Ｓ２２）。また、流路切替部３は、高温でない場合には（Ｓ２１でＮｏ）、中温の範囲となるか否かを判定する（Ｓ２３）。中温となる場合には（Ｓ２３でＹｅｓ）、流路切替部３は、弁方向を図１に示す経路２に切替える（Ｓ２４）。一方、流路切替部３は、中温とならない場合には（Ｓ２３でＮｏ）、低温となるため弁方向を経路３に切替える（Ｓ２５）。

以上のように、本実施形態に係る即湯システム１は、循環配管８内の湯温を検出する温度センサ４と、温度センサ４において検出される湯温に応じて循環配管８から貯湯タンク２に複数形成された湯水の戻り口までの経路を切替える流路切替部３とを備える。この構成により、流路切替部３は、循環配管８から貯湯タンク２に戻る湯温に適した経路に切替えることができ、貯湯タンク２の温度成層を破壊することなく、循環配管８からの湯水を貯湯タンク２に返湯することができる。

以下、本実施形態の変形例に係る給湯システムについて図面を参照しながら説明する。本変形例に係る即湯システム１は、図３に示すように、貯湯タンク２の湯水の温度分布を検知する複数のサーミスタ９ａ〜９ｄを備えている。なお、上記の実施形態の即湯システム１と同様の構成部には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

サーミスタ９ａ〜９ｄは、貯湯タンク２の湯水の温度分布を測る温度センサであり、貯湯タンク２の側壁に上部から下部にかけて複数備えられる。本変形例においては、サーミスタ９ａでは湯温Ｔ１が、サーミスタ９ｂでは湯温Ｔ２が、サーミスタ９ｃでは湯温Ｔ３が、サーミスタ９ｄでは湯温Ｔ４が検出される。ここでＴ１からＴ４の順番で温度は低下している。流路切替部３は、温度センサ４の検出温度と、貯湯タンク２に設置したサーミスタ９ａ〜９ｄの検出温度Ｔ１〜Ｔ４とを比較して、湯温の差分ができるだけ少なくなるように循環配管８から貯湯タンク２に複数形成された湯水の戻り口までの経路を切替える。

次に、本変形例に係る即湯システム１の動作を説明する。図４に示すように、最初に、流路切替部３は、温度センサ４により検出される循環配管８内の湯水の湯温ＴがＴ１以上の場合には（Ｓ４１でＹｅｓ）、経路１に弁方向を切替える（Ｓ４２）。そして、流路切替部３は、湯温ＴがＴ２以上Ｔ１未満となる場合には（Ｓ４３でＹｅｓ）、経路２に弁方向を切替える（Ｓ４４）。次に、流路切替部３は、湯温ＴがＴ３以上Ｔ２未満の場合には（Ｓ４５でＹｅｓ）、経路３に弁方向を切替え（Ｓ４６）、湯温Ｔがこれを満たさないＴ３未満の場合には（Ｓ４５でＮｏ）、経路４に弁方向を切替える（Ｓ４７）。

以上のように、本変形例に係る即湯システム１において、流路切替部３は、温度センサ４により検出される循環配管８内の湯温Ｔと、サーミスタ９ａ〜９ｄにより検出される貯湯タンク２内の湯温Ｔ１〜Ｔ４とに基づいて、湯温の差分が少なくなるように循環配管８から貯湯タンク２に複数形成された湯水の戻り口までの経路を切替える。従って、流路切替部３は、沸き上げ時など貯湯タンク２内の湯量の判定に必要で元々設置していたサーミスタ９ａ〜９ｄを用いて、貯湯タンク２の温度成層を破壊することなく、循環配管８からの湯水を貯湯タンク２に返湯することができる。

なお、本発明は、上記実施形態及び変形例の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、流路切替部３において切替えられる貯湯タンク２の戻り口までの経路は２つ以上であればよく、貯湯タンク２に設置されるサーミスタも２つ以上あればよい。

１即湯システム
２貯湯タンク
３流路切替部
４温度センサ
５逆止弁
６循環ポンプ
７給湯配管
８循環配管
９ａ〜９ｄサーミスタ

Claims

給湯配管から分岐して貯湯タンクへ戻る循環配管を有し、この循環配管に設置した循環ポンプを用いて即湯循環運転を行う即湯システムにおいて、
循環配管内の湯温を検出する温度検出部と、前記温度検出部において検出される湯温に応じて、前記循環配管から前記貯湯タンクに複数形成された湯水の戻り口までの経路を高温部、中温部、若しくは低温部に切替える流路切替部と、を備えることを特徴とする即湯システム。
前記貯湯タンクには、当該貯湯タンク内の湯温を検知する温度センサが設けられ、
前記流路切替部は、前記温度検出部により検出される湯温と、前記温度センサにより検出される湯温との差分が少なくなるように、前記経路を切替えることを特徴とする請求項１記載の即湯システム。