JPH05126413A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 太陽熱集熱器１と、この熱媒体で第一の貯湯
槽２ａ内の使用熱媒体を加熱する第一の熱交換器３ａ
と、第一貯湯槽２ａ内の使用熱媒体が設定温度になった
ときに熱媒体により第二の貯湯槽２ｂ内の使用熱媒体を
加熱する第二の熱交換器３ｂを設け、貯湯槽２ｂに給水
管７を接続し、貯湯槽２ｂの出湯口と貯湯槽２ａの入水
口を接続し、貯湯槽２ａ内の使用熱媒体を補助熱源４を
介して出湯する出湯管１０を設け、出湯管１０と給水管
８から分岐して設けた混合用水管１１とを混合弁１２を
介して接続した。 【効果】 第一の貯湯槽内の使用熱媒体が設定温度に達
しない場合でも、補助熱源で加熱して所望温度にするこ
とができ、また第一及び第二の貯湯槽内の使用熱媒体が
所望温度以上の場合は、混合用水管から混合弁を介して
所定量の冷水を供給して所望温度にして出湯することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は給湯装置に関し、特に主
たる熱源として太陽熱集熱器を用いる給湯装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、図３に示すように、太陽熱を吸収
して熱媒体を加熱する太陽熱集熱器３１を設けるととも
に、この熱媒体で第一の貯湯槽３２ａ内の使用熱媒体を
加熱する第一の熱交換器３３ａ、第二の貯湯槽３２ｂ内
の使用熱媒体を加熱する第二の熱交換器３３ｂ、および
第三の貯湯槽３２ｃ内の使用熱媒体を加熱する第三の熱
交換器３３ｃとをそれぞれ設け、これら三つの熱交換器
３３ａ〜３３ｂを三つの三方弁３４ａ〜３４ｃを介して
並列に接続した給湯装置があった。第一の貯湯槽３２ａ
と第二の貯湯槽３２ｂは接続管３５ａで接続され、第二
の貯湯槽３２ｂと第三の貯湯槽３２ｃは接続管３５ｂで
接続されている。また、第三の貯湯槽３２ｃには、シス
ターン３６からの給水管３７が接続され、さらに貯湯槽
３２ａ、３２ｂ、３２ｃからそれぞれ出湯できるよう
に、それぞれの貯湯槽３２ａ、３２ｂ、３２ｃは出湯管
３８に接続されている。第一の貯湯槽３２ａと出湯管３
８の合流部分、および第二の貯湯槽３２ｂと出湯管３８
の合流部分には、それぞれ三方弁３９ａ、３９ｂが設け
られている。なお、図３中、４０は熱媒体を強制的に循
環させるための循環ポンプである（例えば特開昭５９−
１５０２５７号公報参照）。

【０００３】上述のように構成した給湯装置は、例えば
第一の貯湯槽３２ａ内の使用熱媒体を第一の設定温度ま
で沸上げ、次に第二の貯湯槽３２ｂ内の使用熱媒体を第
一の設定温度まで沸上げ、次に第一の貯湯槽３２ａ内の
使用熱媒体を第二の設定温度まで沸き上げ、最後に第三
の貯湯槽３２ｃ内の使用熱媒体を第一の設定温度よりも
低い第三の設定温度まで沸き上げ、三つの貯湯槽３２ａ
〜３２ｃ内の使用熱媒体を高温・中温・低温と異なる温
度レベルに沸き上げて、暖房や給湯などの用途に応じ
て、それぞれの貯湯槽３２ａ〜３２ｃ内に湯を使い分け
ようとするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】ところが、この従来
の給湯装置では、シスターン３６から第三の貯湯槽３３
ｃに給水するとともに、第一の貯湯槽３２ａから第三の
貯湯槽３２ｃまで順次異なる所定温度になるように、そ
れぞれの貯湯槽３２ａ〜３２ｃ内の使用熱媒体を異なる
温度レベルまで沸上げるものの、冬季や曇天日などにお
いて、第一の貯湯槽３２ａが設定温度まで沸き上がらな
かった場合、出湯管３８では冷たい水しか得られない。
したがって、このような場合には、他の加熱源で水を加
熱して使用しなければならない。また、夏期や晴天日な
どにおいて、第一ないし第三の貯湯槽３２ａ〜３２ｃの
使用熱媒体がそれぞれ設定温度になった場合には、それ
ぞれの使用熱媒体を混合しても使用できる温度まで下げ
ることは困難であり、且つ低温レベルの第三の貯湯槽３
２ｃだけでは給湯量が少なくなる。したがって、このよ
うな場合には、他の給水用配管から給水して使用しなけ
ればならない。このように、主たる熱源として太陽熱集
熱器１を用いる従来の給湯装置は、冬季や夏期などにお
いて、出湯管３８から利用者が所望する温度の湯を得る
ことができず、使い勝手が極めて悪いものであった。。

【０００５】

【問題を解決するための手段】本発明は、このような従
来装置の問題点に鑑みてなされたものであり、その特徴
とするところは、太陽熱を吸収して熱媒体を加熱する太
陽熱集熱器と、この熱媒体で第一の貯湯槽内の使用熱媒
体を加熱する第一の熱交換器と、この第一貯湯槽内の使
用熱媒体が設定温度になったときに第二の貯湯槽内の使
用熱媒体を加熱する第二の熱交換器とを設け、前記第二
の貯湯槽に給水管を接続するとともに、前記第二の貯湯
槽の出湯口と前記第一の貯湯槽の入水口を接続した給湯
装置において、前記第一の貯湯槽に補助熱源を介して出
湯する出湯管を設けるとともに、この出湯管と前記給水
管から分岐して設けた混合用水管とを混合弁を介して接
続した点にある。

【０００６】

【作用】上記のように構成することにより、第一の貯湯
槽内の使用熱媒体が設定温度に沸き上がらなかった場合
は、補助熱源で所望温度まで加熱して出湯することがで
きる。また、第一および第二の貯湯槽内の使用熱媒体が
設定温度以上に沸き上がった場合は、給水管の水と混合
して所望温度まで下げて出湯することができる。したが
って、常に使用者の所望温度の湯を出湯することがで
き、主たる熱源として太陽熱集熱器を用いるものでも、
すこぶる使い勝手のよい給湯装置となる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を添付図面に基づき詳細に説明
する。図１は、本発明に係る給湯装置の一実施例を示す
概略構成図であり、１は太陽熱を吸収して熱媒体を加熱
する太陽熱集熱器、２ａは第一の貯湯槽、２ｂは第二の
貯湯槽、３ａは第一の熱交換器、３ｂは第二の熱交換
器、４は補助熱熱源である。

【０００８】前記第一および第二の貯湯槽２ａ、２ｂ
は、それぞれ例えば５０〜２００リットル程度の比較的
小容量のもので構成される。

【０００９】前記第一の熱交換器３ａと第二の熱交換器
３ｂとは、前記太陽熱集熱器１に対して並列に接続され
ており、太陽熱集熱器１からの熱媒体を第一の熱交換器
３ａと第二の熱交換器３ｂとに選択して循環させること
ができるように、第一の三方弁５が設けられている。ま
た、熱媒体の循環路には、熱媒体を強制的に循環させる
循環ポンプ６と、熱媒体が高温になって膨張した場合な
どにその膨張分を吸収する膨張吸収タンク７とが設けら
れている。

【００１０】また、前記第二の貯湯槽２ｂには、市水か
ら水が給水される給水管８が接続されており、第二の貯
湯槽２ｂの出湯口と第一の貯湯槽２ａの給水口は接続配
管９で接続されている。なお、給水管８には、減圧弁１
７が設けられている。第二の貯湯槽２ｂには、第二の貯
湯槽２ｂ内の使用熱媒体を補助熱源４を介して出湯する
出湯管１０が設けられている。この出湯管１０は、前記
給水管８から分岐して設けられた混合用水管１１と第二
の混合弁１２を介して接続されている。第二の三方弁１
２は、Ｈ側とＣ側の流入量を異ならしめることができる
電子式混合栓や感温ワックスを用いた混合栓などで構成
される。本発明の給湯装置は、密閉回路で構成されるこ
とから、出湯管１０が開くと給水管８から自動的に給水
される。

【００１１】前記補助熱源４としては、貯湯式ボイラー
や瞬間式ボイラーなどが用いられる。補助熱源とし瞬間
式ボイラーを用いる場合は、図２に示すように、瞬間式
ボイラー４ａの前に加圧ポンプ１３、フロースイッチ１
４、圧力スイッチ１５、圧力保持用のアキュームレータ
１６などを設ける。

【００１２】次に、上述のように構成した給湯装置の動
作を説明する。まず、太陽熱集熱器１と第一の熱交換器
３ａ間を熱媒体が循環するように第一の三方弁５の方向
を設定して熱媒体を循環させ、第一の貯湯槽２ａ内の使
用熱媒体を例えば４０℃などの設定温度になるまで加熱
する。第一の貯湯槽２ａ内の使用熱媒体が設定温度にな
ったとき、太陽熱集熱器１と第二の熱交換器３ｂ間を熱
媒体が循環するように第一の三方弁５の方向を設定して
熱媒体を循環させ、第二の貯湯槽２ｂ内の使用熱媒体を
例えば４０℃などの設定温度になるまで加熱する。次
に、太陽熱集熱器１と第一の熱交換器３ａ間を熱媒体が
循環するように第一の三方弁５の方向を設定して熱媒体
を循環させ、第一の貯湯槽２ａ内の使用熱媒体を例えば
８０℃などの第二の設定温度になるまで加熱する。最後
に、太陽熱集熱器１と第二の熱交換器３ｂ間を熱媒体が
循環するように第一の三方弁５の方向を設定して熱媒体
を循環させ、第二の貯湯槽２ｂ内の使用熱媒体を例えば
８０℃などの設定温度になるまで加熱する。なお、第一
の貯湯槽２ａと第二の貯湯槽２ｂにそれぞれ設けられた
温度センサ（不図示）で、第一の設定温度と第二の設定
温度を検知して、第一の三方弁５の方向を切り換えれば
よい。

【００１３】このように、第一および第二の貯湯槽２
ａ、２ｂ内の使用熱媒体を複数段階で沸き上げると、多
量の湯を高温の設定温度まで一気に沸き上げるのに比べ
て、最低限必要と思われる湯温の湯を早く得ることがで
きる。すなわち、日射量の少ない冬季でも、最低限必要
な湯温の湯を少量ではあるが得ることができるようにな
る。また、全体の湯が最低限必要と思われる湯温に達し
た場合には、更に集熱して太陽熱集熱器１を効率良く使
用することができる。

【００１４】なお、冬季や曇天日などに第一の貯湯槽２
ａ内の使用媒体が例えば４０℃などの設定温度に達しな
い場合は、補助熱源４で加熱して所望温度にする。

【００１５】また、貯湯槽２ａ、２ｂ内の使用熱媒体が
所望温度以上の場合は、出湯温度が所望温度になるよう
に混合用水管１１から所定量の冷水が供給されるように
第二の混合弁１２を適度に混合させて出湯する。

【００１６】なお、上記実施例では、貯湯槽を二つ設け
る場合について述べたが、太陽熱集熱器１を複数設け
て、第二の貯湯槽を複数設けるようにしてもよい。この
場合、第二の貯湯槽２ｂ内の熱交換器３ｂと直列に接続
した熱交換器３ｂと直列に接続した熱交換器を設ければ
よい。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る給湯装置に
よれば、太陽熱で加熱される熱媒体で使用熱媒体が加熱
される第一の貯湯槽に、補助熱源を介して出湯する出湯
管を設けるとともに、太陽熱で加熱される熱媒体で使用
熱媒体が加熱される第二の貯湯槽に接続された給水管か
ら分岐して設けた混合用水管を、上述の出湯管に混合弁
を介して接続したことから、冬季や曇天日などに第一の
貯湯槽内の使用熱媒体が設定温度に達しない場合でも、
補助熱源で加熱して所望温度にすることができるととも
に、また第一および第二の貯湯槽内の使用熱媒体が所望
温度以上の場合は、混合用水管から混合弁を介して所定
量の冷水を供給して所望温度まで下げて出湯することが
でき、もって常に所望温度の出湯が得られ、すこぶる使
い勝手の良い給湯装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る給湯装置の一実施例を示す概略構
成図である。

【図２】本発明に係る給湯装置の他の実施例を示す図で
ある。

【図３】従来の給湯装置を示す図である。

【符号の説明】

１・・・太陽熱集熱器、２ａ・・・第一の貯湯槽、２ｂ
・・・第二の貯湯槽、３ａ・・・第一の熱交換器、３ｂ
・・・第二の熱交換器、４・・・補助熱源、８・・・給
水管、１０・・・出湯管、１１・・・混合用水管、１２
・・・混合弁。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽熱を吸収して熱媒体を加熱する太陽
   熱集熱器と、この熱媒体で第一の貯湯槽内の使用熱媒体
   を加熱する第一の熱交換器と、この第一貯湯槽内の使用
   熱媒体が設定温度になったときに第二の貯湯槽内の使用
   熱媒体を加熱する第二の熱交換器とを設け、前記第二の
   貯湯槽に給水管を接続するとともに、前記第二の貯湯槽
   の出湯口と前記第一の貯湯槽の入水口を接続した給湯装
   置において、前記第一の貯湯槽に補助熱源を介して出湯
   する出湯管を設けるとともに、この出湯管と前記給水管
   から分岐して設けた混合用水管とを混合弁を介して接続
   したことを特徴とする給湯装置。
2. 【請求項２】 前記第一および第二の貯湯槽内の使用熱
   媒体がそれぞれ設定温度になったときに、第一の貯湯槽
   内の使用熱媒体が第二の設定温度になるように前記熱媒
   体でさらに加熱し、この第一の貯湯槽内の使用熱媒体が
   第二の設定温度になったときに第二の貯湯槽内の使用熱
   媒体が第二の設定温度になるようにさらに加熱すること
   を特徴とする請求項１に記載の給湯装置。