WO2014049814A1 - 給湯システム - Google Patents

給湯システム Download PDF

Info

Publication number
WO2014049814A1
WO2014049814A1 PCT/JP2012/075020 JP2012075020W WO2014049814A1 WO 2014049814 A1 WO2014049814 A1 WO 2014049814A1 JP 2012075020 W JP2012075020 W JP 2012075020W WO 2014049814 A1 WO2014049814 A1 WO 2014049814A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hot water
water supply
storage tank
circulation
pipe
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/075020
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大林　誠善
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to EP12885365.2A priority Critical patent/EP2902714B1/en
Priority to JP2014537983A priority patent/JP6033321B2/ja
Priority to PCT/JP2012/075020 priority patent/WO2014049814A1/ja
Publication of WO2014049814A1 publication Critical patent/WO2014049814A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0078—Recirculation systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/02—Fluid distribution means
    • F24D2220/0207—Pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/02—Fluid distribution means
    • F24D2220/0235—Three-way-valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/042—Temperature sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/046—Pressure sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/08—Storage tanks

Definitions

  • the present invention relates to a hot water supply system capable of instant hot water at a hot water outlet terminal such as a faucet or a shower.
  • a water heater using a heat pump has a refrigeration cycle in which a compressor, a radiator, an expansion valve, and a heat absorber are sequentially connected by refrigerant piping. And heat exchange is performed between refrigerant
  • Hot water generated by the hot water supply device is sent from a hot water storage tank to a hot water outlet terminal such as a faucet or shower through a hot water supply pipe.
  • Patent Documents 1 and 2 a hot water supply pipe is connected to the hot water storage tank, and a hot water outlet terminal and a circulation pipe are branched and connected to the hot water supply pipe. Hot water flowing through the hot water supply pipe is returned to the hot water storage tank through the circulation pipe. Since the hot water circulates in the hot water supply pipe and the circulation pipe, the hot water stored in the hot water storage tank can be immediately used at the hot water outlet terminal.
  • Japanese Patent No. 4943258 page 12, FIG. 1
  • Japanese Patent Laying-Open No. 2012-32078 page 13, FIG. 12
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a hot water supply system capable of suppressing pressure fluctuations in a water distribution pipe while enabling instant hot water.
  • a hot water supply system is connected to a hot water storage tank for storing hot water, a hot water supply pipe for supplying hot water in the hot water storage tank to a hot water outlet terminal, a hot water supply pipe and a hot water storage tank, and hot water flowing through the hot water supply pipe to the hot water storage tank.
  • a circulation pipe for returning is provided, and a circulation pump is provided on the hot water supply pipe and sucks hot water in the hot water storage tank and discharges the hot water to the outlet terminal side and the circulation pipe side.
  • the circulation pump since the circulation pump is arranged between the hot water terminal and the circulation pump applies a pressure for discharging hot water to the hot water terminal, there is a case where water is shut off.
  • the circulation pump does not suck water in the water distribution pipe connected to the hot water outlet terminal, and it is possible to reliably prevent pressure fluctuations in the water distribution pipe while enabling instant hot water.
  • Embodiment 1 of the hot water supply system of this invention It is a schematic diagram which shows Embodiment 1 of the hot water supply system of this invention. It is a graph which shows the pressure distribution in the circulation circuit in Embodiment 1 of this invention. It is a schematic diagram which shows an example of the conventional hot water supply system. It is a graph which shows the pressure fluctuation in the distribution pipe at the time of the water stop in the hot-water supply system of FIG. 1, and the hot-water supply system of FIG.
  • FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing Embodiment 1 of a hot water supply system of the present invention.
  • a hot water supply system 100 in FIG. 1 includes a hot water supply device 1, a hot water storage tank 2, a hot water supply pipe 11, a circulation pump 12, a circulation pipe 14, and the like.
  • the hot water supply device 1 is composed of, for example, a heat pump type hot water supply device using carbon dioxide as a refrigerant, and is connected to the hot water storage tank 2 by connection pipes 3a and 3b.
  • the hot water supply apparatus 1 heats the low water temperature water of the lower part in the hot water storage tank 2 supplied from the connection piping 3a, and sends the heated hot water to the hot water storage tank 2 via the connection piping 3b.
  • the hot water storage tank 2 stores hot water supplied by the hot water supply device 1 and is connected to the hot water supply device 1 by connection pipes 3a and 3b. Furthermore, a lower part of the hot water storage tank 2 is connected to a water distribution pipe (water pipe) 41 through a water supply pipe 4, a check valve 6, and a pressure reducer 7. For example, when hot water is consumed at the hot water terminal 22 and the amount of hot water stored in the hot water storage tank 2 becomes a predetermined amount or less, water is supplied from the water distribution pipe 41 through the water supply pipe 4, the check valve 6, and the pressure reducer 7. The hot water storage tank 2 is supplied.
  • the hot water supply device 1 and the hot water storage tank 2 constitute a heat source circuit that circulates low-temperature water and high-temperature water.
  • a predetermined set value is set in advance in the decompressor 7, and when the pressure of water discharged from the decompressor 7 becomes lower than the set value, the valve in the decompressor 7 is operated in the opening direction. On the other hand, when the pressure exceeds the set value, the valve inside the decompressor 7 is operated in the closing direction.
  • the set value of the decompressor 7 can be varied from the outside. If it is desired to save water, if the set value is lowered, the amount of water supplied to the hot water storage tank 2 can be reduced to save water. Note that, when the set value is small, the pressure in the hot water storage tank 2 decreases, but a necessary and sufficient pressure for supplying the hot water terminal 22 by the circulation pump 12 can be obtained. For this reason, hot water can be stably supplied to the hot water terminal 22.
  • the decompressor 7 opens the internal valve so that the pressure of the discharge part becomes a set value. Then, water is supplied from the water distribution pipe 41 and the water supply pipe 4 to increase the pressure on the discharge side of the decompressor 7, and when the pressure becomes a set value or more, the valve inside the decompressor 7 is closed and the hot water storage tank 2 is connected. Water supply is stopped.
  • the hot water supply pipe 11 is attached to the upper part of the hot water storage tank 2, and supplies hot water in the hot water storage tank 2 to the hot water terminal 22.
  • the hot water supply pipe 11 is provided with a circulation pump 12, and the circulation pump 12 sucks hot water from the hot water storage tank 2 and discharges it to the hot water outlet terminal 22 side through the hot water supply pipe 11.
  • the operation of the circulation pump 12 is controlled by the circulation control means 33.
  • a check valve 13 is connected to the circulation pump 12 in parallel.
  • the check valve 13 allows hot water to pass only from the hot water storage tank 2 side to the hot water terminal 22 side.
  • the circulation pump 12 is stopped or malfunctioning or when a small capacity pump is selected to suppress pump power, hot water passes through the check valve 13 due to the internal pressure of the hot water storage tank 2 and is supplied to the hot water terminal 22. Will be.
  • the circulation pump 12 and the check valve 13 are installed such that the distance to the hot water storage tank 2 is shorter than the distance to the hot water terminal 22.
  • the circulation pump 12 and the check valve 13 are preferably provided in the vicinity of the hot water storage tank 2. That is, the pressure of the suction portion 12 a of the circulation pump 12 is reduced in proportion to the piping distance from the hot water storage tank 2. If bubbles are generated by this decompression (cavitation), the bubbles may cause the circulation pump 12 to fail or the life of the pump to be reduced. Therefore, by installing the suction portion 12a of the circulation pump 12 on the side close to the hot water storage tank 2 of the hot water supply pipe 11, it is possible to prevent the circulation pump 12 from being broken.
  • a hot water supply terminal 22 and a circulation pipe 14 are branched and connected to the hot water supply pipe 11.
  • the hot water terminal 22 is composed of a shower / curan, a faucet, and the like, and is connected to the hot water supply pipe 11 via the mixing tap 21.
  • the mixing plug 21 is connected to the oil supply pipe 11, and is connected to the water distribution pipe 41 through the check valve 8, the decompressor 9, and the water supply pipe 5.
  • hot water supplied from the hot water supply pipe 11 and water supplied from the water distribution pipe 41 are mixed, and hot water having an optimal temperature is provided from the hot water outlet terminal 22.
  • the hot water supply pipe 11, the circulation pump 12, the check valve 13, the mixing tap 21, and the hot water terminal 22 constitute a hot water supply circuit.
  • the circulation pipe 14 is branched from the hot water supply pipe 11 and connected to the lower part of the hot water storage tank 2, and hot water discharged from the circulation pump 12 is returned to the hot water storage tank 2 through the circulation pipe 14.
  • the hot water storage tank 2, the hot water supply pipe 11, the circulation pump 12, the check valve 13, and the circulation pipe 14 constitute a circulation circuit 10 that returns hot water to the center or the lower part of the hot water storage tank 2. Yes.
  • the hot water supply system 100 includes a pressure detection unit 31, a temperature detection unit 32, and a circulation control means 33.
  • the pressure detector 31 detects the pressure of hot water flowing in the circulation circuit 10 and is installed on the hot water supply pipe 11, for example.
  • the circulation control means 33 operates the circulation pump 12 when the pressure P detected by the pressure detection unit 31 is equal to or lower than a preset set pressure Pref. As a result, large-capacity hot water can be supplied without increasing the internal pressure in the hot water storage tank 2 by the operation of the circulation pump 12.
  • the circulation control means 33 stops the circulation pump 12.
  • the temperature detection unit 32 detects the temperature T of the hot water circulating in the circulation circuit 10. Then, the circulation control means 33 stops the operation of the circulation pump 12 when the temperature T detected by the temperature detection unit 32 becomes equal to or higher than a preset temperature Tref. Thereby, it is possible to provide a system that can prevent wasteful heat dissipation from hot and cold water by circulating in the circulation circuit 10 and can efficiently realize instant hot water that immediately provides hot water having a high temperature.
  • FIG. 2 is a graph showing the pressure at each position in the hot water supply system 100 of FIG. 1, and the flow of hot water in the hot water supply system 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 2 and FIG.
  • the internal pressure of the hot water storage tank 2 is a predetermined pressure
  • the circulation pump 12 is operated under the control of the circulation control means 33 described above.
  • hot water is sucked into the suction part 12 a of the circulation pump 12 from the upper part of the hot water storage tank 2.
  • the pressure is reduced from the hot water storage tank 2 in proportion to the piping length of the circulation pump 12.
  • the hot water sucked from the suction part 12a of the circulation pump 12 is discharged from the discharge part 12b of the circulation pump 12 toward the hot water terminal 22 side.
  • hot water is also discharged from the check valve 13.
  • the internal pressure in the hot water supply pipe 11 is increased by the circulation pump 12.
  • the hot water flowing through the hot water supply pipe 11 is branched into the hot water terminal 22 side and the circulation pipe 14 side.
  • the amount of hot water branched to the circulation pipe 14 side depends on the amount of hot water used at the hot water terminal 22.
  • the hot water flowing through the circulation pipe 14 is returned to the hot water storage tank 2 again.
  • the circulation pump 212 is arranged on the circulation pipe 14 side. Accordingly, the circulation pump 212 sucks hot water from the hot water supply pipe 11 and the suction portion 212a on the side of the hot water terminal 22.
  • the circulation pump 212 not only sucks the water in the water supply pipe 5 through the mixing plug 21 but also the water in the water distribution pipe 41 through the check valve 8. I will suck it. For this reason, there exists a problem that the pressure fluctuation of not only the water supply piping 5 but the water distribution pipe 41 is produced.
  • FIG. 4 is a graph showing pressure fluctuations in the water distribution pipe 41 at the time of water interruption in the hot water supply system 100 of FIG. 1 and the conventional hot water supply system 200 of FIG.
  • the inside of the water distribution pipe 41 is always filled with water by the pressurization pump 40 installed in the upstream part of the water distribution pipe 41, and the high pressure state is hold
  • water shutoff occurs, for example, when the power supply to the pressurizing pump 40 is cut off, if the circulating pumps 12 and 212 are not operating as shown in FIG. To maintain.
  • the circulation pumps 12 and 212 are operated in the event of a water outage, water is supplied to the hot water terminal 22 only with the residual pressure of the feed water pipe 5, and the residual pressure of the feed water pipe 5 decreases with the use of water at the hot water terminal 22.
  • the circulation pump 212 is connected not only to the water in the water supply pipe 5 but also to the mixing plug 21 because the suction part 212a is connected to the hot water terminal 22 side.
  • Water in the water distribution pipe 41 is also sucked through the stop valve 8 and the decompressor 9. As a result, the pressure fluctuation in the water distribution pipe 41 occurs more than the pressure drop in the water distribution pipe 41 due to a power failure.
  • a hot water terminal 22 is connected to the discharge unit 12b side of the circulation pump 12. Accordingly, when the operation of the pressurizing pump 40 is stopped and the circulation pump 12 is operated in a state where water is cut off, the hot water discharged from the circulation pump 12 is discharged from the hot water supply pipe 11 to the water supply pipe 5 through the mixing plug 21. Will be applied.
  • the check pipe 8 is provided in the water supply pipe 5, the water pressurized by the circulation pump 12 is blocked by the check valve 8.
  • the pressure fluctuation of the water distribution pipe 41 is kept small. Can do. That is, since the circulation pump 12 is disposed in the hot water supply pipe 11 on the upstream side of the hot water terminal 22, the pressure fluctuation of the water supply pipe 5 can be kept small even when the water supply is interrupted due to a power failure or the like.
  • the pressure on the suction side of the circulation pump 12 is reduced in proportion to the piping distance from the hot water storage tank 2. Since bubbles are generated by the decompression, the circulation pump 12 can be installed closer to the hot water storage tank 2 in the hot water supply pipe 11 to prevent the pump from being damaged by the bubbles.
  • the pressure detection part 31 is provided in the discharge part 12b side of the circulation pump 12, and when the pressure detected by the pressure detection part 31 becomes below a preset set value, the circulation control means 33 operates the circulation pump 12.
  • the circulation control means 33 operates the circulation pump 12.
  • FIG. 1 illustrates the case where one hot water storage tank 2 is provided, a plurality of hot water storage tanks 2 may be installed in parallel or in series.
  • the circulation pump 12 and the check valve 13 are provided separately from the hot water storage tank 2, the hot water storage tank 2, the circulation pump 12 and the check valve 13 include the hot water storage. It may be provided integrally with the tank 2. Thereby, generation
  • the installation location of the pressure detection unit 31 and the temperature detection unit 32 may be provided in either the hot water supply pipe 11 or the circulation pipe 14 as long as it is in the circulation circuit 10, and is limited to the above embodiment. Not.
  • 1 hot water supply device 2 hot water storage tank, 3a, 3b connection piping, 4, 5 water supply piping, 6 check valve, 7 pressure reducer, 8 check valve, 9 pressure reducer, 10 circulation circuit, 11 hot water supply piping, 12, 212 circulation Pump, 12a, 212a suction part, 12b, 212b discharge part, 13 check valve, 14 circulation pipe, 15 water supply pipe, 21 mixing tap, 22 hot water terminal, 31 pressure detection part, 32 temperature detection part, 33 circulation control means, 40 pressure pump, 41 water pipe, 100, 200 hot water supply system, P pressure, Pref set pressure, T temperature, Tref set temperature.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)

Abstract

【課題】即湯を可能にしながら配水管内の圧力変動を防止する。 【解決手段】給湯システムは、湯水を貯蔵する貯湯タンクと、貯湯タンク内の湯水を出湯端末へ供給する給湯配管と、給湯配管と貯湯タンクとに接続され、給湯配管を流れる湯水を貯湯タンクに戻す循環配管と、給湯配管上に設けられ、貯湯タンク内の湯水を吸引して出湯端末側および循環配管側に吐出する循環ポンプとを備える。

Description

給湯システム
　本発明は、蛇口やシャワー等の出湯端末に即湯可能な給湯システムに関するものである。
　一般的に、ヒートポンプを用いた給湯装置は、圧縮機と、放熱器と、膨張弁と、吸熱器とを冷媒配管で順次接続した冷凍サイクルを備えている。そして、二酸化炭素などの冷媒と水との間で熱交換が行われ湯水が生成される。この給湯装置により生成された湯水は、貯湯タンクから給湯配管を介して蛇口やシャワー等の出湯端末へ送水される。
　ホテルなどの商業施設などの業務用途においては施設の特性上、給湯配管が非常に長くなるため、湯水を利用したい場合すぐに利用できない場合がある。そこで、即時に湯水を出湯することが可能な給湯システムが提案されている（たとえば特許文献１、２参照）。特許文献１、２において、貯湯タンクに給湯配管が接続されており、給湯配管には出湯端末および循環配管が分岐して接続されている。給湯配管を流れる湯水が循環配管を介して貯湯タンクへ返湯されるようになっている。湯水が給湯配管および循環配管の中を循環しているため、貯湯タンクに蓄えられた湯を出湯端末において即時に利用できる即湯が可能になる。
特許第４９４３２５８号公報（第１２頁、第１図） 特開２０１２－３２０７８号公報（第１３頁、第１２図）
　しかしながら、特許文献１、２の給湯システムにおいて、給湯配管から出湯端末へ分岐した後の貯湯タンクへ返湯される循環配管側に循環ポンプが配置されている。このため、給湯システムが設置されている施設への配水管（上水）が停電等により断水した場合、循環ポンプの運転により混合栓を介して配水管に滞留している水が吸引されてしまい、配水管内の圧力が変動してしまうという問題がある。
　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、即湯を可能にしながら配水管内の圧力変動を抑えることができる給湯システムを提供することを目的とするものである。
　本発明に係る給湯システムは、湯水を貯蔵する貯湯タンクと、貯湯タンク内の湯水を出湯端末へ供給する給湯配管と、給湯配管と貯湯タンクとに接続され、給湯配管を流れる湯水を貯湯タンクに戻す循環配管と、給湯配管上に設けられ、貯湯タンク内の湯水を吸引して出湯端末側および循環配管側に吐出する循環ポンプとを備えたことを特徴とする。
　本発明に係る給湯システムによれば、循環ポンプが出湯端末までの間に配置されていることにより、循環ポンプは出湯端末へ湯水を吐出する圧力を加えることになるため、断水等した場合であっても循環ポンプが出湯端末に接続されている配水管内の水を吸入することがなく、即湯を可能にしながら配水管内に圧力変動が生じるのを確実に防止することができる。
本発明の給湯システムの実施形態１を示す模式図である。 本発明の実施の形態１における循環回路内の圧力分布を示すグラフである。 従来の給湯システムの一例を示す模式図である。 図１の給湯システムと図３の給湯システムにおける断水時の配水管内の圧力変動を示すグラフである。
実施形態１．
　図１は本発明の給湯システムの実施形態１を示す模式図である。図１の給湯システム１００は、給湯装置１、貯湯タンク２、給湯配管１１、循環ポンプ１２、循環配管１４等を備えている。給湯装置１は、たとえば二酸化炭素を冷媒として使用したヒートポンプ式の給湯装置からなっており、接続配管３ａ、３ｂにより貯湯タンク２に接続されている。そして、給湯装置１は、接続配管３ａから供給される貯湯タンク２内の下部の低水温の水を加熱し、加熱した湯水を接続配管３ｂを介して貯湯タンク２に送る。
　貯湯タンク２は、給湯装置１により供給される湯水を貯蔵するものであって、接続配管３ａ、３ｂにより給湯装置１に接続されている。さらに、貯湯タンク２の下部には、給水配管４、逆止弁６、減圧器７を介して配水管（上水管）４１に接続されている。たとえば出湯端末２２において湯水が消費され貯湯タンク２に貯蔵されている湯水の量が所定量以下になった場合、配水管４１から水が給水配管４、逆止弁６、減圧器７を介して貯湯タンク２に供給されるようになっている。
　さらに、貯湯タンク２内の湯水が所定温度以下になった場合、貯湯タンク２の下部から接続配管３ａを介して給湯装置１に低水温の水が送水される。そして、給湯装置１において加熱された高温の湯水が接続配管３ｂを介して再び貯湯タンク２に供給される。このように、給湯装置１と貯湯タンク２とは、低水温の水と高温の温水とを循環させる熱源回路を構成している。
　特に、減圧器７には所定の設定値が予め設定されており、減圧器７から吐出する水の圧力が設定値よりも低くなった場合、減圧器７内部の弁を開方向に動作させる。一方、圧力が設定値以上になった場合、減圧器７内部の弁を閉方向に動作させる。この減圧器７の設定値は外部から可変できるようになっている。節水したい場合、設定値を下げれば貯湯タンク２への給水量を少なくして節水が可能となる。なお、設定値が小さくなると、貯湯タンク２内の圧力は低下することになるが、循環ポンプ１２により出湯端末２２へ供給するための必要十分な圧力を得ることができる。このため、出湯端末２２に湯水を安定して供給することができる。
　また、出湯端末２２において湯水が使用された場合、貯湯タンク２内の内圧が下がるとともに、減圧器７の吐出側の圧力が下がる。すると、配水管４１の内圧と減圧器７の吐出部側（貯湯タンク側）の圧力の間に差が発生する。この場合にも減圧器７は吐出部の圧力が設定値になるように内部の弁を開く。すると、配水管４１および給水配管４から水が供給されて減圧器７の吐出側の圧力が上昇し、圧力が設定値以上になった場合減圧器７内部の弁が閉じ、貯湯タンク２への給水が停止される。
　給湯配管１１は、貯湯タンク２の上部に取り付けられたものであって、貯湯タンク２内の湯水を出湯端末２２へ供給するものである。給湯配管１１には循環ポンプ１２が設けられており、循環ポンプ１２は貯湯タンク２から湯水を吸引して給湯配管１１を介して出湯端末２２側に吐出する。なお、循環ポンプ１２の動作は循環制御手段３３により制御されている。
　この循環ポンプ１２には逆止弁１３が並列に接続されている。逆止弁１３は貯湯タンク２側から出湯端末２２側へのみ湯水を通過させる。そして、循環ポンプ１２が停止・故障している場合もしくはポンプ動力を抑えるために少容量のポンプを選定した場合、湯水は貯湯タンク２の内圧により逆止弁１３を通過して出湯端末２２に供給されることになる。
　ここで、循環ポンプ１２および逆止弁１３は、貯湯タンク２までの距離が出湯端末２２までの距離よりも短くなるように設置されている。特に、循環ポンプ１２および逆止弁１３は貯湯タンク２の近傍に設けられていることが好ましい。すなわち、循環ポンプ１２の吸入部１２ａの圧力は、貯湯タンク２からの配管距離に比例して減圧される。この減圧により気泡が発生した場合（キャビテーション）、気泡により循環ポンプ１２が故障もしくはポンプの寿命が低下するおそれがある。そこで、給湯配管１１の貯湯タンク２に近い側に循環ポンプ１２の吸入部１２ａを設置することにより、循環ポンプ１２が故障するのを未然に防止することができる。
　給湯配管１１には出湯端末２２と循環配管１４とがそれぞれ分岐して接続されている。出湯端末２２は、シャワー・カランや蛇口等からなるものであって、混合栓２１を介して給湯配管１１に接続されている。この混合栓２１は、給油配管１１に接続されているとともに、逆止弁８、減圧器９、給水配管５を介して配水管４１に接続されている。そして、混合栓２１において、給湯配管１１から供給される湯水と配水管４１から供給される水とが混合され、出湯端末２２から最適な温度の温水が提供される。このように、給湯システム１００において、給湯配管１１、循環ポンプ１２および逆止弁１３、混合栓２１、出湯端末２２により給湯回路が構成されている。
　循環配管１４は、給湯配管１１から分岐して貯湯タンク２の下部に接続されており、循環ポンプ１２から吐出された湯水が循環配管１４内を通って貯湯タンク２に戻される。このように、給湯システム１００において、貯湯タンク２、給湯配管１１、循環ポンプ１２および逆止弁１３、循環配管１４により、貯湯タンク２の中央あるいは下部へ返湯される循環回路１０が構成されている。
　さらに、給湯システム１００は、圧力検知部３１、温度検知部３２、循環制御手段３３を備えている。圧力検知部３１は循環回路１０内を流れる湯水の圧力を検知するものであって、たとえば給湯配管１１上に設置されている。循環制御手段３３は、圧力検知部３１により検知された圧力Ｐが予め設定した設定圧力Ｐｒｅｆ以下になった場合、循環ポンプ１２を作動させる。これにより、循環ポンプ１２の作動により貯湯タンク２内の内圧を上昇させることなく、大容量の給湯が可能となる。なお、圧力Ｐが設定圧力より大きい場合、循環制御手段３３は循環ポンプ１２を停止させる。
　温度検知部３２は、循環回路１０内を循環する湯水の温度Ｔを検知するものである。そして、循環制御手段３３は、温度検知部３２により検知された温度Ｔが予め設定した設定温度Ｔｒｅｆ以上になった場合、循環ポンプ１２の作動を停止させる。これにより、循環回路１０内を循環することによる湯水からの無駄な放熱を防止し、温度の高い温水を即座に提供する即湯を効率よく実現可能なシステムを提供することができる。
　図２は、図１の給湯システム１００における位置毎の圧力を示すグラフであり、図１と図２を参照して図１を参照して給湯システム１００における湯水の流れについて説明する。なお、図２に示すように、貯湯タンク２の内圧が所定圧力になっているものとし、上述した循環制御手段３３の制御により循環ポンプ１２が作動しているものとする。まず、湯水が貯湯タンク２の上部から循環ポンプ１２の吸入部１２ａへ吸引される。このとき、貯湯タンク２から循環ポンプ１２の配管長に比例して減圧していく。
　そして、循環ポンプ１２の吸入部１２ａから吸入された湯水は循環ポンプ１２の吐出部１２ｂから出湯端末２２側に向かって吐出される。この際、逆止弁１３からも湯水が吐出される。この際、循環ポンプ１２により給湯配管１１内の内圧は上昇することになる。その後、給湯配管１１内を流れる湯水は出湯端末２２側と循環配管１４側とに分岐される。なお、循環配管１４側に分岐する湯水の量は出湯端末２２において使用される使用湯水量に依存する。一方、循環配管１４内を流れる湯水は再び貯湯タンク２に返湯される。
　このように、循環ポンプ１２を給湯配管１１側に設けることにより、加圧ポンプ４０の停止等による配水管４１が断水した場合であっても、配水管４１内の圧力が変動するのを防止することができる。すなわち、図３に示すような従来の給湯システム２００において、循環ポンプ２１２は循環配管１４側に配置されている。したがって、循環ポンプ２１２は、給湯配管１１および出湯端末２２側の吸入部２１２ａから湯水を吸入することになる。ここで、上述したような断水が発生した場合、循環ポンプ２１２は混合栓２１を介して給水配管５内の水を吸引するだけでなく、逆止弁８を介して配水管４１内の水も吸引してしまう。このため、給水配管５のみならず配水管４１の圧力変動を生じさせるという問題がある。
　図４は、図１の給湯システム１００および図３の従来の給湯システム２００における断水時の配水管４１内の圧力変動を示すグラフである。図４において、配水管４１の上流部に設置された加圧ポンプ４０により配水管４１内は常に水で満たされ高い圧力状態を保持している。そして、配水管４１の水は、逆止弁８、減圧器９、給水配管５を介して出湯端末２２に供給される。ここで、加圧ポンプ４０への電源が遮断された場合等の断水が発生した場合、図４に示すように循環ポンプ１２、２１２が作動していなければ、圧力変動は生じずに高い圧力状態を維持する。
　一方、断水時に循環ポンプ１２、２１２を作動させた場合、水は出湯端末２２に給水配管５の残圧のみで供給され、出湯端末２２における水の利用とともに給水配管５の残圧が小さくなる。このとき、図３に示すような従来の給湯システム２００では、循環ポンプ２１２は吸入部２１２ａが出湯端末２２側に接続されているため、給水配管５内の水のみならず、混合栓２１、逆止弁８、減圧器９を介して配水管４１内の水も吸引してしまう。その結果、配水管４１内の圧力変動は停電による配水管４１の圧力低下以上に発生してしまう。
　一方、図１の給湯システム１００において、循環ポンプ１２の吐出部１２ｂ側に出湯端末２２が接続されている。したがって、加圧ポンプ４０の作動が停止して断水が発生した状態で循環ポンプ１２が作動した場合、循環ポンプ１２から吐出した湯水は給湯配管１１から混合栓２１を介して給水配管５へ吐出圧力が印加されることになる。ここで、給水配管５には逆止弁８が設けられているため、循環ポンプ１２により加圧された水は逆止弁８によって遮断される。したがって、循環回路１０内において循環ポンプ１２を用いて湯水を循環させることで上記給湯回路中の温水を高く維持し即湯が可能となる給湯システム１００において、配水管４１の圧力変動を小さく抑えることができる。すなわち、循環ポンプ１２が出湯端末２２の上流側である給湯配管１１に配置されているため、停電時等による断水時においても給水配管５の圧力変動を小さく抑えることができる。
　また、大容量の温水が出湯端末２２で利用されると、循環ポンプ１２の吸入側の圧力は貯湯タンク２からの配管距離に比例して減圧される。減圧により気泡が発生するため、循環ポンプ１２は給湯配管１１中のより貯湯タンク２に近い側に設置し、気泡によりポンプが故障するのを防止することが可能となる。
　さらに、図３の従来の給湯システム２００においては、このキャビテーションを防止するためには給湯配管１１の内圧を高くする必要がある。さらに、大容量の給湯を行うためには、貯湯タンク２内の内圧を上げなければならず、貯湯タンク２の強度を高める必要があり、コストが高くなるという課題がある。一方、図１のように、循環ポンプ１２を貯湯タンク２近傍に配置することにより、貯湯タンク２内の圧力を低く設定しても循環ポンプ１２の吸入部１２ａで負圧になることをなくし、キャビテーションの発生を防止し安定して湯水を循環させることができる。
　また、循環ポンプ１２の吐出部１２ｂ側に圧力検知部３１を設け、圧力検知部３１により検出した圧力が予め設定した設定値以下になった場合、循環制御手段３３が循環ポンプ１２を運転させることで、貯湯タンク２内の内圧を上昇させることなく、大容量の給湯が可能となる。
　さらに、温度検知部３２により検知された温度を用いて循環ポンプ１２の動作を制御することにより、循環回路１０内を循環することによる湯水からの無駄な放熱を防止し、温度の高い温水を即座に提供する即湯を効率よく実現可能なシステムを提供することができる。
　また、貯湯タンク２への給水配管４に外部から可変な設定値に基づき内部の弁の開閉を行う減圧器７を設けることで、意図的に少量の給湯を行う（節水）が可能となる。
　本発明の実施形態は、上記実施形態に限定されない。たとえば、図１において、１つの貯湯タンク２が設けられている場合について例示しているが、複数の貯湯タンク２が並列もしくは直列に設置されたものであってもよい。
　また、図１において、循環ポンプ１２および逆止弁１３が貯湯タンク２に対し別体として設けられている場合について例示しているが、貯湯タンク２と循環ポンプ１２および逆止弁１３とが貯湯タンク２に対し一体的に設けられていてもよい。これにより、上述した気泡の発生を抑制するとともに設置工事の容易化を図り、さらに貯湯タンク２と循環ポンプ１２等とを接続する配管径を小さくすることができる。
　また、図１において、圧力検知部３１および温度検知部３２の設置場所は循環回路１０内であれば給湯配管１１もしくは循環配管１４のいずれかに設けられていればよく、上記実施の形態に限定されない。
　１　給湯装置、２　貯湯タンク、３ａ、３ｂ　接続配管、４、５　給水配管、６　逆止弁、７　減圧器、８　逆止弁、９　減圧器、１０　循環回路、１１　給湯配管、１２、２１２　循環ポンプ、１２ａ、２１２ａ　吸入部、１２ｂ、２１２ｂ　吐出部、１３　逆止弁、１４　循環配管、１５　給水配管、２１　混合栓、２２　出湯端末、３１　圧力検知部、３２　温度検知部、３３　循環制御手段、４０　加圧ポンプ、４１　配水管、１００、２００　給湯システム、Ｐ　圧力、Ｐｒｅｆ　設定圧力、Ｔ　温度、Ｔｒｅｆ　設定温度。

Claims (6)

  1. 　湯水を貯蔵する貯湯タンクと、
    　前記貯湯タンク内の前記湯水を出湯端末へ供給する給湯配管と、
    　前記給湯配管と前記貯湯タンクとに接続され、前記給湯配管を流れる前記湯水を前記貯湯タンクに戻す循環配管と、
    　前記給湯配管上に設けられ、前記貯湯タンク内の前記湯水を吸引して前記出湯端末側および前記循環配管側に吐出する循環ポンプと
    　を備えたことを特徴とする給湯システム。
  2. 　前記循環ポンプに並列に接続された逆止弁をさらに有することを特徴とする請求項１記載の給湯システム。
  3. 　前記循環ポンプは、前記貯湯タンクまでの距離が前記出湯端末までの距離よりも短くなる位置に設置されていることを特徴とする請求項１または２記載の給湯システム。
  4. 　前記循環配管内の圧力を検知する圧力検知部と、
    　前記圧力検知部により検知された圧力が予め設定した設定圧力以下になったときに前記循環ポンプを作動させる循環制御手段と
    　をさらに備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の給湯システム。
  5. 　前記循環配管内の温度を検知する温度検知部と、
    　前記温度検知部により検知された温度が予め設定した設定温度以上である場合、前記循環ポンプを停止させる循環制御手段と
    　をさらに備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の給湯システム。
  6. 　前記貯湯タンクに水を給水するための給水配管と、
    　前記給水配管に設けられた、減圧値が可変な減圧器と
    　をさらに備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の給湯システム。
PCT/JP2012/075020 2012-09-28 2012-09-28 給湯システム WO2014049814A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12885365.2A EP2902714B1 (en) 2012-09-28 2012-09-28 Hot-water supply system
JP2014537983A JP6033321B2 (ja) 2012-09-28 2012-09-28 給湯システム
PCT/JP2012/075020 WO2014049814A1 (ja) 2012-09-28 2012-09-28 給湯システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/075020 WO2014049814A1 (ja) 2012-09-28 2012-09-28 給湯システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014049814A1 true WO2014049814A1 (ja) 2014-04-03

Family

ID=50387277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/075020 WO2014049814A1 (ja) 2012-09-28 2012-09-28 給湯システム

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2902714B1 (ja)
JP (1) JP6033321B2 (ja)
WO (1) WO2014049814A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI671496B (zh) * 2017-10-18 2019-09-11 台灣櫻花股份有限公司 熱水器循環預熱系統及其控制方法
CN110686312A (zh) * 2019-08-26 2020-01-14 深圳市有方科技股份有限公司 一种供暖监管系统及其方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017104947A1 (de) * 2017-03-09 2018-09-13 Oliver Kuhnt Umwälzanlage
IT201800006559A1 (it) * 2018-06-21 2019-12-21 Impianto migliorato di produzione istantanea di acqua calda ad uso sanitario

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007017083A (ja) * 2005-07-07 2007-01-25 Osaka Gas Co Ltd 循環式貯湯給湯システム
JP2008095994A (ja) * 2006-10-06 2008-04-24 Chugoku Electric Power Co Inc:The 給湯システム
JP2012032078A (ja) 2010-07-30 2012-02-16 Panasonic Electric Works Co Ltd 即湯システム
JP4943258B2 (ja) 2007-07-23 2012-05-30 パナソニック株式会社 給湯システム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58123033A (ja) * 1982-01-18 1983-07-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 循環式給湯装置
US5339859A (en) * 1993-12-16 1994-08-23 Bowman Gerald E Water conservation system
JPH09243174A (ja) * 1996-03-13 1997-09-16 Mitsubishi Electric Corp 貯湯式給湯システム
DE20307395U1 (de) * 2003-05-09 2003-08-21 Feder Alexander Modifizierte Warmwasserbereitstellung in Warmwasseranlagen
JP5180707B2 (ja) * 2008-07-07 2013-04-10 日立アプライアンス株式会社 保温給湯装置
JP5658495B2 (ja) * 2010-07-08 2015-01-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 貯湯式給湯機

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007017083A (ja) * 2005-07-07 2007-01-25 Osaka Gas Co Ltd 循環式貯湯給湯システム
JP2008095994A (ja) * 2006-10-06 2008-04-24 Chugoku Electric Power Co Inc:The 給湯システム
JP4943258B2 (ja) 2007-07-23 2012-05-30 パナソニック株式会社 給湯システム
JP2012032078A (ja) 2010-07-30 2012-02-16 Panasonic Electric Works Co Ltd 即湯システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2902714A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI671496B (zh) * 2017-10-18 2019-09-11 台灣櫻花股份有限公司 熱水器循環預熱系統及其控制方法
CN110686312A (zh) * 2019-08-26 2020-01-14 深圳市有方科技股份有限公司 一种供暖监管系统及其方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2902714A1 (en) 2015-08-05
JP6033321B2 (ja) 2016-11-30
EP2902714B1 (en) 2019-10-23
EP2902714A4 (en) 2017-07-26
JPWO2014049814A1 (ja) 2016-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9664415B2 (en) Hot-water heat pump and method of controlling the same
JP6033321B2 (ja) 給湯システム
US8365686B2 (en) Malfunction detection device for hot water supplier
JP2002181427A (ja) 自動回収機構付き冷却液循環装置
JP2016065685A (ja) ハイブリッド給湯システム
JP2009036486A (ja) 給湯装置
JP2008309391A (ja) ヒートポンプ式給湯装置
JP2009036487A (ja) 給湯装置
JP6066452B2 (ja) 貯湯式電気温水器
JP4962104B2 (ja) 貯湯式給湯機
JP2009109188A (ja) ヒートポンプ給湯器
JP5349354B2 (ja) 貯湯式給湯装置
JP2010084998A (ja) 温水装置
JP2016053458A (ja) 水素ガス冷却装置
CN220436559U (zh) 锅炉供油系统
CN213686244U (zh) 一种流体输送控制装置
CN101799017B (zh) 在溴化锂吸收式冷热水机组上应用的在线切换屏蔽泵系统
CN215404328U (zh) 一种应急供水装置
JP5823364B2 (ja) 工場内における流体循環システム
JP6555767B1 (ja) 温泉集中管理システム
JP2009074797A (ja) ヒートポンプ給湯器
JP2009047364A (ja) 熱媒体循環設備および熱媒体循環方法
JP6137666B2 (ja) 給湯システム
JP5300441B2 (ja) ヒートポンプ給湯機及びこのヒートポンプ給湯機を用いた貯湯システム、並びに、ヒートポンプ給湯機の断水防止方法及び断水原因判別方法
CN115352614A (zh) 船舶双循环加热系统

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12885365

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014537983

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012885365

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE