JP6215504B1 - 給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】太陽熱温水器で生成された温水を、給湯器に供給することができる給湯システムを提供する。【解決手段】給湯システム１０は太陽熱温水器２０と給湯器３０とミキシングバルブ４０を備える。太陽熱温水器２０とミキシングバルブ４０の温水流入口４２が温水給水管５０で接続され、水道水給水管５２がミキシングバルブ４０の冷水流入口４４に接続され、ミキシングバルブ４０の混合水流出口４６と給湯器３０に加熱用の水を供給する給水口３６が混合水給水管５４で接続されている。ミキシングバルブ４０は混合水の温度を設定するミキシング温度設定部材４８を備え、水道水給水管５２と温水給水管５０は補助給水管５６で接続され、補助給水管５６には水道水給水管５２から温水給水管５０に流入する水量を調整する絞り弁５８が取り付けられており、温水給水管は水道水の逆流を防ぐ逆止弁を備えている。【選択図】図１

Description

この発明は、給湯システムに関する。さらに詳しくは、太陽熱温水器で生成された温水を給湯器で加熱してお湯を供給する給湯システムに関する。

地球温暖化対策として、ＣＯ２を排出しない環境に優しい再生可能エネルギーを有効利用することが好ましい。再生可能エネルギーの有効利用の代表的なものは太陽光発電であり、太陽光発電におけるエネルギー変換効率は１５〜２０％程度である。
これに対し、太陽熱でお湯を生成する太陽熱温水器は、エネルギー変換効率が４０〜５０％程度であり、太陽光発電よりも変換効率が高い。そして、太陽光発電で発電した電気でお湯を生成する場合には、太陽光からの最終的なエネルギー変換効率は約１０％程度となり、お湯を生成する効率では、太陽熱温水器は、太陽光発電の４〜５倍に達する。
同じ量のお湯を生成するには、太陽熱温水器は太陽光発電に比べて５分の１程度の設置面積で済むため、広い面積が確保できなくても、太陽熱を効率よく利用できる。

太陽熱温水器は、１９７０年代のオイルショックを契機として、エネルギーコストの削減の観点で普及が進んだが、近年は、環境に優しいエネルギーとして再生可能エネルギーの有効利用に対する関心が高まっており、太陽熱温水器のエネルギー変換効率の高さに改めて注目が集まっている。環境保護の観点からも、エネルギー変換効率の高い太陽熱温水器の利用は好ましいものである。

家庭用の太陽熱温水器には、自然循環式と呼ばれるものと水道直圧式と呼ばれるものがある。
自然循環式では、集熱器の上部に貯湯タンクがあり、集熱器と貯湯タンクの内部がつながっており、集熱器に給水された水は比重が高いので集熱器の下方に移動し、集熱器で温められたお湯は比重が軽いので上方に移動して貯湯タンクに貯められる。そして、給湯には貯湯タンクに蓄えられたお湯が使われる。自然循環式では集熱器と貯湯タンクは屋上に設置され、貯湯タンクからの自然落下により給湯されるので、ポンプなどを必要とせず構造がシンプルで安価な製品が作りやすいという特徴があり、一般家庭用として普及している。自然循環式は、その給湯方式から自然落下式と呼ばれることもある。

水道直圧式では、集熱器の上部に密閉された貯湯タンクがあり、集熱器で加熱された熱媒体が貯湯タンクの水と熱交換を行って貯湯タンク内の水が加熱される。貯湯タンク内の水には水道水の水圧が直接かかっているので、貯湯タンクで加熱されたお湯は、お湯にかかっている水圧により給湯される。水道直圧式は自然循環式に比べれば構造が複雑で貯湯タンクに耐圧性が必要となるが、水道水の水圧を直接利用するのでポンプを必要とせず、集熱器と貯湯タンクは地上に設置することも、屋上に設置することもできる。

そして、施設用の太陽熱温水器には強制循環式と呼ばれるものがある。強制循環式では、貯湯タンクは地上に置き、集熱器だけを屋根の上に設置して、ポンプで貯湯タンクの下部の水を集熱器の下部に送り込み、集熱器の上部からお湯を貯湯タンクの上部に循環させる。強制循環式では、貯湯タンクの設置スペースが必要であり、給水のためのポンプも必要となるなど機器も複雑になり価格が高くなるが、重い貯湯タンクを地上に置けるため建物の強度による制約がなく大量の湯を生成することが可能であり、ホテルや病院、福祉施設などの大規模な給湯設備に用いられている。
なお、強制循環式には、集熱器では熱媒体を加熱し、貯湯タンクからポンプで送り出された水と集熱器の熱媒体との間で熱交換をさせてお湯を生成する方式のものもある。

太陽熱温水器は一般家庭ではお風呂や洗面等の給湯に使用されているが、一般的な太陽熱温水器は天気に左右されて供給できるお湯の温度が変動するため、曇りの日や冬期には、給湯に使用するのに十分な温度のお湯が生成できない場合もある。そのため、家庭でお風呂や洗面に使用するお湯を太陽熱温水器だけで賄うことは困難であり、太陽熱温水器を使用している家庭においても、給湯用にガス給湯器や深夜電力を利用した電気給湯器を併用しているのが現状である。
そして、ガス給湯器や電気給湯器では、水道水からお湯を沸かすのが一般的で、太陽熱温水器で生成された温水を利用するのはごくまれであり、エネルギーの有効利用の観点で好ましくない。

そこで、太陽熱温水器で生成された温水を、ガス給湯器や電気給湯器に供給できれば、エネルギーの有効利用の観点で好ましい。そのための一番簡単で直接的な方法は、太陽熱温水器で生成された温水を、ガス給湯器や電気給湯器の水道水供給口に直接供給することである。
しかしながら、ガス給湯器についても、電気給湯器についても、複数のメーカーのカタログに、太陽熱温水器との接続はできませんと記載されている。
これは、一般的な給湯器は水道水が直接供給されることを前提に作られており、水道水で想定される温度範囲及び水圧範囲から外れた温度または水圧の温水が供給されて不測の事態が生ずるのを避けるためと考えられる。
そして、あるガス給湯器のカタログには、「太陽熱温水器には対応しておりません。接続されますと設定温度より高いお湯が出ることがあります。また機器の故障の原因にもなります。」と、太陽熱温水器を接続した場合に生じうる事態について注意書きがある。

太陽熱温水器で生成された温水を、ガス給湯器や電気給湯器に供給する技術として、特開２０１０−１４３１６号公報（特許文献１）には、太陽熱温水器で生成された温水が所定温度以上であればそのまま給湯器の給湯管に供給し、所定温度以下であれば、水道水用とは別の専用の給水管で給湯器に送り込んで給湯器で加熱した上で給湯する給湯システムが提案されている。特許文献１に記載の給湯システムによれば、太陽熱温水器の温水を利用できるので、エネルギーの有効利用が可能となる。しかしながら、特許文献１に記載の給湯システムでは、太陽熱温水器から取り出した温水の温度を監視して温水の流れを制御する制御装置が必要であり、構成も複雑となるため、水道水を直接加熱する一般的な給湯器よりも価格が高くなると考えられる。

そして、一部のメーカーのカタログには、太陽熱温水器を接続できる給湯器が掲載されているが、接続用に専用のオプション機器が必要であり、太陽熱温水器が自然循環式の場合は加圧ポンプも必要となるため、水道水を直接加熱する一般的な給湯器よりも割高となる。そして、太陽熱温水器を給湯器に接続するためには、太陽熱温水器に対応した給湯器を新たに導入することが必要となるため、既設の一般的な給湯器に既設の太陽熱温水器を接続することには対応できず、既設の一般的な給湯器の補助熱源として太陽熱温水器を導入して接続することにも対応できない。

特開２０１０−１４３１６号公報

そこで、本発明が解決しようとする課題は、一般的な太陽熱温水器及び一般的な給湯器を使用して、太陽熱温水器で生成された温水を給湯器に供給することができる給湯システムを提供することである。
そして、太陽熱温水器で生成された温水を給湯器に供給するにあたり、給湯器の機能に制約を生じないことが好ましい。

太陽熱温水器で生成される温水は、夏の晴天時には７０℃程度まで加熱されるが、冬の曇天時には１０℃程度までしか加熱されず、天候や季節により１０℃〜７０℃程度の範囲で変動する。水道水の温度も季節により変動するが、１０℃〜３０℃程度の常温の範囲である。そこで、水道水の供給を前提として作られた給湯器に太陽熱温水器で生成された７０℃程度の高温のお湯が供給されると、給湯器の設定温度よりも高い温度のお湯が出たり、給湯器が給水の温度異常を検知して停止してしまう事がある。
したがって、太陽熱温水器の温水を給湯器の機能に支障がない温度以下にして供給する必要がある。

そこで、出願人は、ミキシングバルブで太陽熱温水器で生成された温水に水道水を混合して、ミキシングバルブで給湯器の機能に支障がない温度となるまで温度を下げた混合水を給湯器に供給することを試みた。ミキシングバルブで混合水の温度を４０℃に設定することで、太陽熱温水器で生成された温水が４０℃を超える場合は水道水が混合されて約４０℃まで下げられた混合水が給湯器に供給され、太陽熱温水器で生成された温水が４０℃以下の場合は、水道水は混合されずに太陽熱温水器で生成された温水がそのまま給湯器に供給されることとなる。ここで、太陽熱温水器は既設の自然循環式のものを使用し、給湯器は既設の電気給湯器を使用した。

この試験では、夏期及び秋期は、給湯器に供給する水の水温が高すぎて給湯器が停止することは無く、給湯器の設定温度よりも高い温度のお湯が出ることもなく、給湯器は安定して作動した。しかしながら、冬期に、台所とシャワーを同時に使用すると水圧が下がってシャワーの出が悪いという問題が生じた。
自然循環式の場合は、太陽熱温水器を２階建ての屋根に設置したとしても落差約７ｍで温水の水圧が約０．０７ＭＰａしかない。太陽熱温水器から温水を取り出す配管に横向きの部分が有れば温水の実際の水圧はさらに低下する。
これに対して水道水は約０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａ程度に加圧されている。出願人が試験をした環境では、水道水の止水時の水圧は０．４４ＭＰａ程度であり、通水時でも０．２５ＭＰａ程度の水圧があった。したがって、自然循環式の太陽熱温水器で生成された温水の水圧は水道水の水圧に比べて大幅に低く、温水の水温が下がるとミキシングバルブで水道水が混合されなくなって、温水の水圧がそのまま給湯器に供給される水の水圧となるので、これが原因でシャワーの出が悪くなると考えられる。

さらに、真冬に、外気温がおよそ１℃以下になると、ミキシングバルブの動作が不安定となり、給湯器に水が供給されなくなるという問題が生じた。ミキシングバルブは、冷水、温水の流れが停止した際、安全の為、冷温水入口が自動的に遮断され、運転が停止される構造となっており、太陽熱温水器から供給される温水は水圧が低くて流れにくく、水温が下がってさらに流れにくくなったため、ミキシングバルブが温水の流れの停止を検知したのが原因と考えられる。

また、冬期の３ヶ月〜４ヶ月程度の期間は太陽熱温水器で生成される温水は４０℃以下のため、そのまま給湯器に供給され、ミキシングバルブで水道水が混合されることがないので、水道水をミキシングバルブに供給する配管の一部で水道水が滞留する。そして、太陽熱温水器で生成される温水が４０℃を超えたときに、滞留していた水道水が温水に混合されて給湯器に供給されるため、衛生管理上好ましくない。

上記の問題を解決するため、本願の出願人は、鋭意研究、試行を重ねた結果、シャワーの出が悪くなる問題、ミキシングバルブの動作が不安定となる問題、及び滞留水が発生する問題を解決した給湯システムに想到した。
そこで、本発明に係る給湯システムは、
太陽熱を利用して温水を生成する太陽熱温水器と、水を加熱してお湯を供給する給湯器と、ミキシングバルブとを備えた給湯システムであって、
前記ミキシングバルブは、温水を流入させる温水流入口と冷水を流入させる冷水流入口と、該温水と該冷水を混合した混合水を流出させる混合水流出口と、流出する混合水の温度を設定するミキシング温度設定部材とを備え、
前記太陽熱温水器で生成された温水を取り出す温水取水口と前記ミキシングバルブの温水流入口が温水給水管で接続され、水道水を該ミキシングバルブの冷水流入口に供給する水道水給水管を備え、該ミキシングバルブの混合水流出口と前記給湯器に加熱用の水を供給する給水口が混合水給水管で接続され、
前記水道水給水管と前記温水給水管は補助給水管で接続され、該補助給水管を通じて水道水が該温水給水管に流入する構成とされており、
前記補助給水管は前記水道水給水管から前記温水給水管に流入する水道水の量を調整する絞り弁を備え、
前記温水給水管は前記温水取水口との接続部と前記補助給水管との接続部の間に逆止弁を備える給湯システムである。

この給湯システムでは、ミキシングバルブで太陽熱温水器で生成された温水に水道水を混合し、ミキシングバルブで給湯器の機能に支障が生じない温度となるまで温度を下げた混合水を給湯器に供給するので、一般的な給湯器をそのまま使用できる。また、太陽熱温水器からは生成された温水の供給を受けるだけなので、一般的な太陽熱温水器をそのまま使用できる。

そして、この給湯システムでは、補助給水管を通じて温水給水管に流入する水道水の量を絞り弁で調整して、通水時に温水給水管からミキシングバルブに供給される温水の水圧を所定の水圧に高めるため、ミキシングバルブから給湯器に供給される混合水の水圧が高められるので、シャワーの出が悪くなることがない。
そして、絞り弁の調整により、止水時にはミキシングバルブに供給される温水の水圧を水道水の水圧まで高めることができ、通水時にはミキシングバルブに流入する温水の水圧を所定の水圧まで高めることができるので、温水の水圧不足でミキシングバルブの動作が不安定となることが無い。
そして、水道水給水管から補助給水管を経由して水道水が温水給水管に流入するので、水道水給水管に水道水が滞留することがない。
そして、温水給水管は逆止弁を備えているので、補助給水管から温水給水管に流入した水道水が温水給水管を逆流することがない。

本発明の給湯システムでは、自然循環式の太陽熱温水器を利用することができる。
自然循環式では太陽熱温水器から供給される温水の水圧が水道水に比べて低いが、補助給水管を通じて温水給水管の止水時の水圧を水道水の水圧まで高めることができ、温水給水管に流入する水道水により温水給水管を流れる温水の水圧を所定の水圧に高められる。よって、シャワーの出が悪くなることが無く、ミキシングバルブの動作が不安定となることも無い。また、水道水給水管から補助給水管を経由して水道水が温水給水管に流入するので、水道水給水管に水道水が滞留することがない。

本発明の給湯システムでは、太陽熱温水器が自然循環式の場合は、温水給水管の太陽熱温水器との接続部と補助給水管との接続部の途中に加圧ポンプを接続してもよい。
自然循環式の太陽熱温水器が平屋の屋根に設置される場合など、太陽熱温水器から供給される温水の水圧が低く、温水の水圧を所定の水圧に高めるためには、補助給水管から温水給水管に流入する水道水の量を多くする必要がある。そして、温水給水管からミキシングバルブに流入する温水の温度がミキシングバルブで設定した混合水の設定温度より低くなったり、温水給水管を水道水のみが流れることになってしまうと、太陽熱温水器で生成された温水のエネルギーを有効利用できない。
この場合、太陽熱温水器から供給される温水を加圧ポンプで加圧することにより、補助給水管から流入する水道水の量を少なくすることができ、太陽熱温水器で生成された温水のエネルギーを有効利用できる。

本発明の給湯システムでは、ミキシングバルブで太陽熱温水器で生成された温水に水道水を混合し、ミキシングバルブで温度調整された混合水を給湯器に供給するので、一般的な給湯器をそのまま使用できる。また、太陽熱温水器からは生成された温水の供給を受けるだけなので、一般的な太陽熱温水器をそのまま使用できる。
そして、この給湯システムでは、補助給水管を通じて温水給水管に流入する水道水の量を絞り弁で調整して、通水時に温水給水管からミキシングバルブに供給される温水の水圧を所定の水圧に高めるため、ミキシングバルブから給湯器に供給される混合水の水圧が高められるので、シャワーの出が悪くなることがない。
そして、絞り弁の調整により、止水時にはミキシングバルブに供給される温水の水圧を水道水の水圧まで高めることができ、通水時にはミキシングバルブに流入する温水の水圧を所定の水圧まで高めることができるので、温水の水圧不足でミキシングバルブの動作が不安定となることが無い。
そして、水道水給水管から補助給水管を経由して水道水が温水給水管に流入するので、水道水給水管に水道水が滞留することがない。
そして、温水給水管は逆止弁を備えているので、補助給水管から温水給水管に流入した水道水が温水給水管を逆流することがない。
そして、太陽熱温水器が自然循環式で温水の水圧が低い場合は、太陽熱温水器から供給される温水を加圧ポンプで加圧することにより、補助給水管から流入する水道水の量を少なくすることができ、太陽熱温水器で生成された温水のエネルギーを有効利用できる。

実施例１における給湯システムの構成図である。 実施例２に於ける給湯システムの構成図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。

［実施例１の構成］
図１に本発明の実施例１における給湯システム１０の構成図を示す。給湯システム１０は太陽熱温水器２０と給湯器３０とミキシングバルブ４０を備えている。図１で、矢印が付された線は給水用の配管を示しており、線上の矢印は水の流れる方向を示している。
太陽熱温水器２０は一般的な自然循環式のもので、２階の屋根に設置されており、給水配管２６から供給された水道水を集熱器２２で太陽熱により加熱し、加熱された温水を貯湯タンク２４に蓄えて、温水取水口２８から温水を供給する。
給湯器３０は深夜電力を利用してお湯を沸かす一般的な電気給湯器であって、ヒートポンプユニット３４を備えており、給水口３６に供給された水を加熱して、給湯配管３８からお湯を供給する。

ミキシングバルブ４０は、温水を流入させる温水流入口４２と、冷水を流入させる冷水流入口４４と、温水と冷水を混合した混合水を流出させる混合水流出口４６と、流出する混合水の温度を設定するダイヤル形式のミキシング温度設定部材４８とを備えている。
ミキシングバルブには、温水と冷水の許容水圧差等に応じて各種の製品があるので使用環境に適合した製品を選択する必要がある、実施例１では水圧差０．２５ＭＰａ以下のミキシングバルブを使用した。なお、ミキシングバルブは内蔵のサーモエレメントで温度感知をして温水及び冷水の流入量の調整を行うため、電源は不要である。

太陽熱温水器２０で生成された温水を取り出す温水取水口２８とミキシングバルブ４０の温水流入口４２が温水給水管５０で接続されており、太陽熱温水器２０に水道水を供給する給水配管２６から分岐した水道水給水管５２がミキシングバルブ４０の冷水流入口４４に接続されている。そして、ミキシングバルブ４０の混合水流出口４６と給湯器３０に加熱用の水を供給する給水口３６が混合水給水管５４で接続されている。
そして、水道水給水管５２と温水給水管５０は補助給水管５６で接続され、補助給水管５６を通じて水道水が温水給水管５０に流入する構成とされている。そして、補助給水管５６の途中には水道水給水管５２から温水給水管５０に流入する水道水の量を調整する絞り弁５８が取り付けられている。
なお、温水給水管５０の補助給水管５６との接続部より上流側を上部温水配管５１、下流側を下部温水配管５３と呼ぶ。

給水配管２６には、水道水給水管５２が分岐する部位よりも上流側に水道水逆止弁６０と水道水ストップ弁６２が取り付けられている。水道水逆止弁６０は一般的な逆流防止用であり、水道水ストップ弁６２は工事用である。
上部温水配管５１には逆止弁６４とストップ弁６６が取り付けられている。逆止弁６４は補助給水管５６から水道水が太陽熱温水器２０側に逆流するのを防ぐためのものであり、ストップ弁６６は工事用である。
なお、水道水給水管５２は、太陽熱温水器２０に水道水を供給する給水配管２６から分岐させているが、別の給水配管から水道水給水管５２に水道水を供給する構成としてもよい。

出願人は、初期の試験で、ミキシングバルブで太陽熱温水器で生成された温水に水道水を混合して、ミキシングバルブで給湯器の機能に支障がない温度の４０℃となるまで温度を下げた混合水を給湯器に供給することを試みた。
その時の構成は、図１から補助給水管５６と絞り弁５８とストップ弁６６を除いた構成と同じであり、止水時のミキシングバルブの温水流入口の水圧は０．０７ＭＰａであった。そして、通水時には、ミキシングバルブの混合水流出口から流出する混合水の水圧は、太陽熱温水器から供給される温水が高温の時は混合される水道水で加圧されて０．１５ＭＰａ程度になり、温水が低温で水道水が混合されないときは、０．０６ＭＰａ程度であった。

そして、夏期及び秋期は、給湯器に供給される混合水はミキシングバルブで混合される水道水で加圧されており、台所とシャワーを同時に使用してもシャワーは快適に使用できた。しかし、冬期は、シャワーのみを使った場合は混合水流出口の水圧は０．０６ＭＰａであったが、シャワーの出は悪くはなく、台所とシャワーを同時に使用すると、シャワーの出が悪くなり、この時は混合水流出口の水圧は０．０４ＭＰａであった。
そして、冬期に、通水時にミキシングバルブで水道水が混合されず、太陽熱温水器で生成された温水がミキシングバルブを素通りするときは、温水流入口の水圧と混合水流出口の水圧はどちらもほぼ同じ０．０６ＭＰａであった。
したがって、実施例１において、温水流入口４２の水圧が０．０６ＭＰａ以上であれば、混合水流出口４６の水圧は０．０６ＭＰａ以上となるので、シャワーの出が悪くならず、シャワーを快適に使用できると考えてよい。
なお、シャワーの出が快適と感じるか、出が悪いと感じるかは個人差があるので、この０．０６ＭＰａという数値は絶対的なものではない。

給湯システム１０の運用に当たっては、ミキシングバルブ４０のミキシング温度設定部材４８で混合水流出口４６から流出する混合水の設定温度を４０℃に設定する。そしてミキシングバルブ４０の温水流入口４２の手前で下部温水配管５３に水圧計を取り付けて、絞り弁５８を調整する。
まず、太陽熱温水器２０の温水の水圧を測定する。給湯器３０でお湯を使わない止水時には、絞り弁５８を閉じた状態では温水の水圧は０．０７ＭＰａであった。
次に、絞り弁５８を徐々に開けて水道水の水圧が温水に加わるように調整し、下部温水配管５３の温水の水圧が、止水時の水道水の水圧である０．４４ＭＰａ程度まで上昇することを確認した。
この状態で、シャワーを使用した通水状態とし、絞り弁５８を開いて調整して、温水流入口４２の水圧が０．０６ＭＰａとなるようにする。更に台所でお湯を使用し、シャワーを同時使用した通水状態でも水圧が０．０６ＭＰａになるように微調整して絞り弁５８の調整を終了した。絞り弁５８の調整が終了したら、水圧計は取り外してよい。

絞り弁５８を大きく開ければ、通水時の温水流入口４２の水圧は高くなり、これが止水時の温水の水圧である０．０７ＭＰａに近づくと、下部温水配管５３には太陽熱温水器２０で生成された温水がほとんど流れなくなる。一方、通水時の温水流入口４２の水圧が止水時の温水の水圧である０．０７ＭＰａよりも０．０１ＭＰａ以上低ければ、太陽熱温水器２０で生成された温水が下部温水配管５３に十分に流れることが確認できた。
したがって、実施例１の通水時の温水流入口４２の水圧０．０６ＭＰａとするのは、太陽熱温水器２０で生成された温水を有効利用するために好ましい値でもある。
止水時の太陽熱温水器２０の温水の水圧が０．１ＭＰａ程度ある場合は、通水時の温水流入口４２の水圧は、温水の有効利用の観点では０．０９ＭＰａ以下となり、台所でお湯を使用するときもシャワーを快適に使えるという観点では０．０６ＭＰａ以上となるので、この範囲で適宜調整すればよい。

［実施例１の効果］
この給湯システム１０では、ミキシングバルブ４０で太陽熱温水器２０で生成された温水と水道水を混合し、ミキシングバルブ４０で給湯器３０の機能に支障が生じない約４０℃となるまで温度を下げた混合水を給湯器３０に供給するので、一般的な給湯器３０をそのまま使用できる。また、太陽熱温水器２０からは生成された温水の供給を受けるだけなので、一般的な太陽熱温水器２０をそのまま使用できる。

この給湯システム１０では、 補助給水管５６を通じて温水給水管５０に流入する水道水の量を絞り弁５８で調整して、通水時に温水給水管５０からミキシングバルブ４０に供給される温水の水圧を所定の水圧に高めるため、ミキシングバルブ４０から給湯器３０に供給される混合水の水圧が高められるので、シャワーの出が悪くなることがない。
そして、絞り弁５８の調整により、止水時にはミキシングバルブ４０の温水流入口４２の水圧を水道水の水圧まで高めることができ、通水時には温水流入口４２に流入する温水の水圧を所定の水圧まで高めることができるので、ミキシングバルブ４０の動作が不安定となることが無い。
そして、水道水給水管５２から補助給水管５６を経由して水道水が温水給水管５０に流入するので、水道水給水管５２に水道水が滞留することがない。
そして、上部温水配管５１は逆止弁６４を備えているので、補助給水管５６から温水給水管５０に流入した水道水が温水給水管５０を逆流することがない。

太陽熱温水器が平屋の屋根に設置されている場合等、太陽熱温水器で生成された温水の水圧が低いときは、温水を加圧ポンプで加圧してもよい。
図２に本発明の実施例２の、太陽熱温水器２０ａで生成された温水を加圧ポンプ７０ａで加圧する給湯システム１０ａの構成図を示す。
給湯システム１０ａでは、上部温水配管５１ａの逆止弁６４ａとストップ弁６６ａの間に加圧ポンプ７０ａが接続されている。そして、下部温水配管５３ａには、水の流れを検知して加圧ポンプ７０ａを自動で起動・停止する圧力スイッチ（図示省略）が取り付けられている。
給湯システム１０ａの他の構成は給湯システム１０と同様なので、対応する符号を付して、説明は省略する。

給湯システム１０ａの運用に当たっては、ミキシングバルブ４０ａのミキシング温度設定部材４８ａで混合水流出口４６ａから流出する混合水の設定温度を４０℃に設定する。そしてミキシングバルブ４０ａの温水流入口４２ａの手前で下部温水配管５３ａに水圧計を取り付けて、絞り弁５８ａの調整する。
まず、太陽熱温水器２０ａの温水の水圧を測定する。
次に、絞り弁５８ａを徐々に開けて水道水の水圧が温水に加わるように調整し、下部温水配管５３ａの温水の水圧が、止水時で水道水の水圧である０．４４ＭＰａ程度まで上昇することを確認する。
この状態で、台所でお湯を使用しシャワーを同時に使った通水状態にすると、下部温水配管５３ａの水流を検知して加圧ポンプ７０ａが起動することを確認し、シャワーの出が快適であることを確認して、調整を終了する。
実施例２では、加圧ポンプ７０ａが起動状態では、上部温水配管５１ａを流れる温水の水圧は０．１８ＭＰａであった。これは止水時の水道水の水圧０．４４ＭＰａよりも低いので、補助給水管５６ａを温水が逆流する懸念はない。

［実施例２の効果］
この給湯システム１０ａでは、ミキシングバルブ４０ａで太陽熱温水器２０ａで生成された温水と水道水を混合し、ミキシングバルブ４０ａで給湯器３０ａの機能に支障が生じない約４０℃となるまで温度を下げた混合水を給湯器３０ａに供給するので、一般的な給湯器３０ａをそのまま使用できる。また、太陽熱温水器２０ａからは生成された温水の供給を受けるだけなので、一般的な太陽熱温水器２０ａをそのまま使用できる。
加圧ポンプ７０ａ及び圧力スイッチは温水給水管５０ａに取り付けられているので、給湯器３０ａや太陽熱温水器２０ａに手を加えることもない。

そして、給湯システム１０ａでは、通水時には加圧ポンプ７０ａにより温水給水管５０ａからミキシングバルブ４０ａに供給される温水の水圧を高めるため、ミキシングバルブ４０から給湯器３０に供給される混合水の水圧が高められるので、シャワーの出が悪くなることがない。
そして、絞り弁５８ａの調整により、止水時にはミキシングバルブ４０ａの温水流入口４２ａの水圧を水道水の水圧まで高めることができ、通水時には加圧ポンプ７０ａにより温水給水管５０ａからミキシングバルブ４０ａに供給される温水の水圧を高めることができるので、ミキシングバルブ４０ａの動作が不安定となることが無い。
そして、水道水給水管５２ａから補助給水管５６ａを経由して水道水が温水給水管５０ａに流入するので、水道水給水管５２ａに水道水が滞留することがない。
そして、上部温水配管５１ａは逆止弁６４ａを備えているので、補助給水管５６ａから温水給水管５０ａに流入した水道水が温水給水管５０ａを逆流することがない。

［変形例］
本発明の給湯システムで使用できる太陽熱温水器は、自然循環式に限られず、水道直圧式の太陽熱温水器や、強制循環式の太陽熱温水器を使用することができる。水道直圧式や強制循環式では、太陽熱温水器から供給される温水は加圧されているが、補助給水管で水道水の水圧を付加することにより、水圧不足でミキシングバルブの動作が不安定になるとかシャワーの出が悪くなると云う問題がさらに生じにくくなる。また、補助給水管で水道水を水道水給水管から温水給水管に流すので、水道水給水管における滞留水の発生を防ぐ効果がある。また、温水給水管が逆止弁を備えるので、水道水が温水給水管を逆流することがない。
また、本発明の給湯システムで使用できる給湯器は電気給湯器に限られず、ガスや灯油などの燃料を燃焼させてお湯を沸かすタイプの給湯器も使用することができる。

本発明で示した温水等の水圧は例示であって、本発明はそれらの水圧に限定されるものではなく、本発明に係る給湯システムはその発明の思想の範囲で、各種の形態で実施できるものである。

１０、１０ａ 給湯システム
２０、２０ａ 太陽熱温水器
２２、２２ａ 集熱器
２４、２４ａ 貯湯タンク
２６、２６ａ 給水配管
２８、２８ａ 温水取水口
３０、３０ａ 給湯器
３２、３２ａ 給湯ユニット
３４、３４ａ ヒートポンプユニット
３６、３６ａ 給水口
３８、３８ａ 給湯配管
４０、４０ａ ミキシングバルブ
４２、４２ａ 温水流入口
４４、４４ａ 冷水流入口
４６、４６ａ 混合水流出口
４８、４８ａ ミキシング温度設定部材
５０、５０ａ 温水給水管
５１、５１ａ 上部温水配管
５２、５２ａ 水道水給水管
５３、５３ａ 下部温水配管
５４、５４ａ 混合水給水管
５６、５６ａ 補助給水管
５８、５８ａ 絞り弁
６０、６０ａ 水道水逆止弁
６２、６２ａ 水道水ストップ弁
６４、６４ａ 逆止弁
６６、６６ａ ストップ弁
７０ａ 加圧ポンプ

Claims (3)

1. 太陽熱を利用して温水を生成する太陽熱温水器と、水を加熱してお湯を供給する給湯器と、ミキシングバルブとを備えた給湯システムであって、
   前記ミキシングバルブは、温水を流入させる温水流入口と冷水を流入させる冷水流入口と、該温水と該冷水を混合した混合水を流出させる混合水流出口と、流出する混合水の温度を設定するミキシング温度設定部材とを備え、
   前記太陽熱温水器で生成された温水を取り出す温水取水口と前記ミキシングバルブの温水流入口が温水給水管で接続され、水道水を該ミキシングバルブの冷水流入口に供給する水道水給水管を備え、該ミキシングバルブの混合水流出口と前記給湯器に加熱用の水を供給する給水口が混合水給水管で接続され、
   前記水道水給水管と前記温水給水管は補助給水管で接続され、該補助給水管を通じて水道水が該温水給水管に流入する構成とされており、
   前記補助給水管は前記水道水給水管から前記温水給水管に流入する水道水の量を調整する絞り弁を備え、
   前記温水給水管は前記温水取水口との接続部と前記補助給水管との接続部の間に逆止弁を備える給湯システム。
2. 請求項１に記載の給湯システムであって、
   前記太陽熱温水器は、自然循環式であることを特徴とする給湯システム。
3. 請求項２に記載の給湯システムであって、
   前記温水給水管には、太陽熱温水器との接続部と補助給水管との接続部の途中に加圧ポンプが接続されていることを特徴とする給湯システム。

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