JP6603051B2 - 給水給湯システム - Google Patents

Description

本発明は、利用者の任意の設定に応じて、上水と中水を選択的に、あるいは所定の割合で混合して使用箇所に給水するシステムに関する。

従来の水道配管方法では、上水道から供給される上水のみを供給する給水配管は給水ヘッダーに、給湯器に連結する配管は給湯ヘッダーにそれぞれ別に接続すると共に、蛇口等の水の使用箇所まで、この給水配管と給湯配管を個別単独に配管し、端末水栓にて混合して水温調整していた。
現在では、給水配管と給湯配管を経由した個別単独配管を任意混合する混合水栓が主流ではあるが、雨水、浴槽残湯、あるいはドレン排水といった中水を有効に活用できているシステムは現実的には提供されていない。確かに近年では、浴槽の残り湯を洗濯機給水に利用するシステムも実用されたが、専用の配管が必要であったし、水や湯の使用箇所への経路に個別管理機能が設けられることもなかった。

この点、特許文献１では、水側・湯側のそれぞれに設けられたヘッダーからの温度と流量を検知・演算して、予め設定された温度または流量の混合湯を得るようにした自動コントロール弁を必要な給湯箇所の数だけ集中して設置する一方、各給湯箇所の吐水口との間を接続配管するとともに、各吐水口の近傍にコントロールボックスを配設した給湯管理システムが提案されている。
また、特許文献２では、湯水混合手段を有する湯沸器の出湯側を、給湯すべき複数箇所における給水配管に接続して水または適宜な湯温の湯を供給する構成とし、各給湯箇所において給水配管に前記湯沸器を操作する遠隔操作手段と給水弁とを備えた給湯部を設けることを特徴とする多栓給湯システムが提案されている。
また、特許文献３では、給湯機に入る給水ラインを分岐すると共にこの分岐した分岐給水ラインを更に分岐してこの再分岐給水ラインを設けると共にこの再分岐給水ラインに夫々ミキシングバルブを取り付けたこと、前記給湯機から出る給湯ラインを分岐してこの分岐給湯ラインを前記ミキシングバルブに接続したこと、前記ミキシングバルブの出湯口と蛇口間を１本の給湯・給水ラインで結んだこと、前記蛇口側に前記ミキシングバルブを制御するためのコントローラーを設けたこと、を特徴とする給湯・給水システムが提案されている。

特開平３−２１１３２２号公報 特開平５−２９６４７６号公報 特開平８−１２８６６０号公報

しかしながら、上記特許文献１〜３記載のシステムではいずれも、中水を有効に活用することができておらず、また、使用箇所に応じて所望の水質の水又は湯を適宜に供給することができない。

そこで、本発明は、中水を利用しつつ、水又は湯を使用する使用箇所ごとに、所定の水質、水量、及び水温の水又は湯を供給することができるようにすると共に、その水質、水量、及び水温をいつでも任意に設定変更することができるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る給水給湯システムは、中水を利用した給水給湯システムであって、吐水口に連結する給水給湯ラインごとに設けられた複数の個別給水源に上水を供給する上水給水部と、上記個別給水源に上記中水を供給する中水給水部と、上記個別給水源ごとに設けられ、上記上水給水部から供給された上水と、上記中水給水部から供給された中水を、所定の水量設定及び水質設定に応じた比率で混合する第一の混合弁と、上記個別給水源ごとに設けられ、上記第一の混合弁によって得られた混合水と、給湯器から供給される熱湯を、所定の水温設定に応じた比率で混合する第二の混合弁と、上記個別給水源に設けられた第二の混合弁と接続し、上記吐水口に連結する給水給湯ラインと、を有し、上記給水給湯ラインが単管で構成されていることを特徴とする。

また、利用者による任意の設定操作が可能であって、上記第一の混合弁及び上記第二の混合弁に対し、上水、中水、及び給湯器から供給される熱湯を、所定の混合比率で混合させることにより、所定の水質、水温、及び水量の水又は湯を生成させ、上記給水給湯ラインを介して上記吐水口に供給させるコントローラ、をさらに有するものとしてもよい。

また、上記給水給湯ラインを構成する単管が、断熱材で被覆されているものとしてもよい。

本発明によれば、中水を利用しつつ、水又は湯を使用する使用箇所ごとに、所定の水質、水量、及び水温の水又は湯を供給することができる。また、その水質、水量、及び水温をいつでも任意に設定変更することができる。

本発明の実施形態に係る給水給湯システムの概要を示す模式図である。 本実施形態に係る給水給湯システムに対して適用可能な貯水システムの一例を示した模式図である。

以下、本発明の実施形態に係る給水給湯システムについて、図を参照して説明する。
本実施形態に係る給水給湯システムは、雨水や排水、風呂の残り湯等からなる中水を再利用し、使用場所の蛇口等の吐水口に所定の水質及び温度の水又は湯を供給するものである。

本実施形態に係る給水給湯システムの構成を図１に示す。
なお、以下の説明においては、バスルーム１２ａ、雨水タンク１２ｂ、エアコン排水管１２ｃ、給湯器２のドレン排水管１２ｄをまとめて「中水給水源１２」と称し、風呂残湯用分岐給水部１４ａ、及び雨水・ドレン排水用分岐給水部１４ｂをまとめて「中水用分岐給水部１４」と称し、風呂水源１５ａ、台所水源１５ｂ、洗面水源１５ｃ、洗濯水源１５ｄ、床暖水源１５ｅ、便所水源１５ｆ、及び散水水源１５ｇをまとめて「個別給水源１５」と称することがある。

本実施形態に係る給水給湯システムでは、上水給水源１１と中水給水源１２からなる給水源によって水が供給される。
上水給水源１１は、上水道本管によって構成され、上水を供給する。中水給水源１２は、バスルーム１２ａ、雨水タンク１２ｂ、エアコン排水管１２ｃ、給湯器２のドレン排水管１２ｄによって構成され、風呂の残り湯や排水、雨水等、リサイクル可能な中水を供給する。
また、給湯器２からは所定の温度に加熱された熱湯が供給される。

給水源を起点として供給される水は、上水用分岐給水部１３及び中水用分岐給水部１４を介して個別給水源１５に個別に供給される。
詳細には、上水給水源１１から供給された上水はまず、上水用分岐給水部１３に供給され、この上水用分岐給水部１３から各個別給水源１５ａ〜１５ｇに分岐して供給される。

また、風呂残湯用分岐給水部１４ａと雨水・ドレン排水用分岐給水部１４ｂは中水用分岐給水部１４を構成し、中水給水源１２から供給された中水はまず、この中水用分岐給水部１４に供給され、この中水用分岐給水部１４から各個別給水源１５ａ〜１５ｇに分岐して供給される。
ここで本例では、中水用分岐給水部１４は、風呂残湯用分岐給水部１４ａと雨水・ドレン排水用分岐給水部１４ｂとからなるが、このように中水用分岐給水部１４が、風呂残湯用分岐給水部１４ａと雨水・ドレン排水用分岐給水部１４ｂとに分けて構成されているのは、それぞれで供給される水の水質によって使用用途を適宜に変更可能とするためである。

上水用分岐給水部１３及び中水用分岐給水部１４からは、個別給水源１５に水が供給される。
個別給水源１５は、風呂水源１５ａ、台所水源１５ｂ、洗面水源１５ｃ、洗濯水源１５ｄ、床暖水源１５ｅ、便所水源１５ｆ、及び散水水源１５ｇ等からなる。この個別給水源１５には、個別給水源１５ごとの用途あるいは要求される水質に応じて、上水用分岐給水部１３や中水用分岐給水部１４が接続されており、上水と中水を任意の比率で混合するための流量センサー付き電子制御混合弁３１が取り付けられている。この混合弁３１は、利用者による設定に従い、接続されている上水用分岐給水部１３、風呂残湯用分岐給水部１４ａ、あるいは雨水・ドレン排水用分岐給水部１４ｂから給水された上水と中水を任意の比率で混合し、これにより使用箇所に供給する水の水質及び水量を変更することができる。なお、水質は上水と中水の混合比率によって決定される。

ここで、各個別給水源１５は、使用箇所において求められる水質に応じて、上水用分岐給水部１３、風呂残湯用分岐給水部１４ａ、雨水・ドレン排水用分岐給水部１４ｂと選択的に接続されている。
即ち、衛生的に高い水質が要求される風呂水源１５ａには、上水用分岐給水部１３が接続する一方、中水用分岐給水部１４は接続されておらず、上水のみが供給されるようになっている。なお、図中、風呂水源１５ａは給湯器２と接続し、追炊用の循環経路２ａが設けられている。
風呂水源１５ａと同様、衛生的に高い水質が要求される台所水源１５ｂや洗面水源１５ｃも、上水用分岐給水部１３が接続し、中水用分岐給水部１４は接続されておらず、上水のみが供給されるようになっている。

他方、風呂水源１５ａ、台所水源１５ｂ、あるいは洗面水源１５ｃほど衛生的に高い水質が要求されない洗濯水源１５ｄ、床暖水源１５ｅ、便所水源１５ｆ、及び散水水源１５ｇには、上水用分岐部１３に加えて、風呂残湯用分岐給水部１４ａと雨水・ドレン排水用分岐給水部１４ｂの両方の中水用分岐給水部１４が接続されている。

また、個別給水源１５には、給湯器２で生成された熱湯と、上水用分岐給水部１３や中水用分岐給水部１４から供給された水とを混合するための混合弁３２が取り付けられている。混合弁３２は、利用者の任意の設定によって、熱湯と水の混合比率を変更することができ、風呂、台所、洗面所、洗濯機、床暖房、便所、戸外の散水栓といった吐水口に水又は所定の水温に混合された湯が供給される。

さらに、個別給水源１５に設けられた混合弁３２と、風呂、台所、洗面所、洗濯機、床暖房、便所、戸外の散水栓といった各使用箇所の吐水口を結ぶ給水給湯ライン４は、一本の配管あるいは単管によって構成されており、この給水給湯ライン４から任意に設定された水質、水温、水量の水又は湯が使用箇所に供給される。

以上の構成からなる本実施形態に係る給水給湯システムでは、利用者による操作が可能であって、使用箇所ごとの水温と水質を任意に変更可能なコントローラを有している。このコントローラは、利用者が操作するコントロールパネル等から入力された設定情報に基づいて、個別給水源１５ごとに設けられている混合弁３１、３２を制御することができ、混合弁３１、３２はこのコントローラからの指示に従って開閉度合を調整する。これにより、個別給水源１５から供給される水又は湯の水質、水温、水量の設定が一括管理可能となっている。

例えば、所定の個別給水源１５についてコントロールパネル等から所定の水質、水温、及び水量が指示された場合、コントローラは当該所定の個別給水源１５の混合弁３１に対し、供給すべき水質及び水量を指示し、これに応じて混合弁３１は、適切な混合比率により、上水用分岐給水部１３や中水用分岐給水部１４から供給された水を混合する。同時に、コントローラは当該所定の個別給水源１５の混合弁３２に対し、供給すべき水温及び水量を指示し、これに応じて混合弁３２は、適切な混合比率により、給湯器２からの熱湯と、上水用分岐給水部１３や中水用分岐給水部１４から供給された水を混合し、混合した水又は湯を使用箇所に吐出させる。

なお、コントロールパネルは、専用のリモートコントロールパネルのほか、データ通信可能な携帯型電話機やタブレット端末、パーソナルコンピュータなどによって構成することができ、コントローラと有線又は無線によってデータ通信可能に接続され、コントローラに対して所定の指示信号を送信して遠隔制御を行うことができるものであれば特に限定されない。

以上の本実施形態に係る給水給湯システムによれば、使用箇所における水質、水量、及び水温が所定のコントローラ等によって個別給水源１５ごとに設定可能となる。その結果、例えば便所水源１５ｆについて、通常、雨水・ドレン排水用分岐給水部１４ｂから水の供給を受けず、上水用分岐給水部１３と風呂残湯用分岐給水部１４ａから水の供給を受けるように設定する一方、災害等で上水の供給がストップした際には、雨水・ドレン排水用分岐給水部１４ｂからも水の供給を可能とするように設定を変更することができる。

このように、中水を状況に応じて使い分け、使用効率を高めることができるので、上水の使用量を低減することができる。また、雨水用の貯水タンクが設ければ、雨水の貯水容量が増加し、下水道負担が軽減される。その結果、集中豪雨での洪水被害の減少にも寄与する。さらに、緊急災害時での水源確保等、社会インフラも補完することができる。

また、中水と上水を任意の比率で混合して所定の水質とすると共に、給湯器２からの熱湯を混合して所定の水温とした湯を、使用箇所ごとに個別に単管の給水給湯ライン４を介して給水又は給湯することにより、従来のように、使用箇所まで、水と給湯器２からの熱湯とをそれぞれ別の配管で供給し、使用箇所で混合する場合と異なり、給湯器２から使用箇所までつながる熱湯の配管での熱エネルギー損失を大幅低減すると共に、配管材を節減し、さらにはCO₂の排出量削減をも実現する。

なお、以上の本実施形態に係る給水給湯システムでは、各個別給水源１５は、使用箇所において求められる水質に応じて、上水用分岐給水部１３、風呂残湯用分岐給水部１４ａ、雨水・ドレン排水用分岐給水部１４ｂと選択的に接続されているものとしたが、これにかかわらず、各個別給水源１５について、上水用分岐給水部１３、風呂残湯用分岐給水部１４ａ、雨水・ドレン排水用分岐給水部１４ｂの全てと連結し、それぞれからの上水又は中水の供給の有無は、混合弁３１によって切り替えられるものとすることもできる。

また、以上の本実施形態に係る給水給湯システムにおいて、上水給水源１１、中水給水源１２、上水用分岐給水部１３、中水用分岐給水部１４、及び個別給水源１５のそれぞれの間の配管、さらには個別給水源１５と使用箇所の吐出口までの配管には適宜、断熱材等を被覆させるなどしてもよい。

また、混合弁３１、３２によって混合される上水、中水、及び熱湯の混合比率は、利用者の手元で操作可能な所定のコントロールパネル等において、混合比率を所定の水質、水温、あるいは水量に置き換えた表示とすることができる。例えば、上水のみを吐出させる混合弁３１の開閉具合を、利用者に対して最上品質として選択可能にコントロールパネル上に表示したり、できるか限り中水を利用する混合弁３１の開閉具合を、リサイクル優先として選択可能にコントロールパネル上に表示したりすることができる。

また、以上の本実施形態に係る給水給湯システムに適用可能な中水の貯水システムの一例を図２に示す。この例について説明すると、屋根面降雨水は建物外壁に任意段数にて設けられた多層式の壁面貯水槽に貯水される。上下に隣接する壁面貯水槽は、上層の貯水槽から最下層の直置貯水槽まで任意の貯水量設定ができる水位調整管で連結され、上層貯水により水圧確保されるようになっている。上層貯水槽満水により最下層の直置貯水槽に集貯された雨水は、水圧ポンプにより最上層貯水槽に供給されるようになっている。エアコンのドレン排水等も水圧ポンプにより最上層貯水槽に供給される。さらに、壁面貯水の最下層である直置貯水槽は、床下貯水槽及び地下貯水槽に連結することができる。床下貯水槽及び地下貯水槽に連結した場合、前述の水圧ポンプは最も低い位置に設置された貯水槽に設備することになる。当該最上層の壁面貯水槽から、本実施形態に係る給水給湯システムの雨水タンク１２ｂに雨水を供給することができる（なお、図２中、１ 壁面貯水、２ 直置貯水、３ 床下貯水、４ 地下貯水、５ 水圧ポンプ、６ 貯水槽連結水位調整管、７ 逆止弁、８ アナログ雨水散水栓）。
なお、この例は一例であって、本実施形態に係る給水給湯システムは各種の貯水システムを適用して雨水を利用することができる。

１１ 上水給水源
１２ 中水給水源
１３ 上水用分岐給水部
１４ 中水用分岐給水部
１５ 個別給水源
２ 給湯器
３１ 混合弁
３２ 混合弁
４ 給水給湯ライン

Claims (2)

1. 中水を利用した給水給湯システムであって、
   吐水口に連結する給水給湯ラインごとに設けられた複数の個別給水源に上水を供給する上水給水部と、
   上記個別給水源に上記中水を供給する中水給水部と、
   上記個別給水源ごとに設けられ、上記上水給水部から供給された上水と、上記中水給水部から供給された中水を、任意の水量設定及び水質設定に応じた比率で混合する第一の混合弁と、
   上記個別給水源ごとに設けられ、上記第一の混合弁によって得られた混合水と、給湯器から供給される熱湯を、任意の水温設定に応じた比率で混合する第二の混合弁と、
   上記個別給水源に設けられた第二の混合弁と接続し、上記吐水口に連結する給水給湯ラインと、
   上記個別給水源ごとに利用者による任意の設定操作が可能であって、上記第一の混合弁及び上記第二の混合弁に対し、上水、中水、及び給湯器から供給される熱湯を、任意の混合比率で混合させることにより、任意の水質、水温、及び水量の水又は湯を生成させ、上記給水給湯ラインを介して上記吐水口に供給させるコントローラと、を有し、
   上記給水給湯ラインが単管で構成され、上記第一の混合弁及び上記第二の混合弁において混合された水又は湯が、上記個別給水源から上記吐水口に給水される、
   ことを特徴とする給水給湯システム。
2. 上記給水給湯ラインを構成する単管が、断熱材で被覆されている、
   請求項１記載の給水給湯システム。

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