(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022186059
(43)【公開日】2022-12-15
(54)【発明の名称】給湯システム
(51)【国際特許分類】
F24H 15/375 20220101AFI20221208BHJP
F24H 1/18 20220101ALI20221208BHJP
F24H 15/212 20220101ALI20221208BHJP
【ＦＩ】
F24H4/02 N
F24H1/18 B
F24H1/18 302Q
F24H4/02 S
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021094084
(22)【出願日】2021-06-04
(71)【出願人】
【識別番号】000148357
【氏名又は名称】株式会社前川製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100211122
【弁理士】
【氏名又は名称】白石 卓也
(72)【発明者】
【氏名】赤石 拓也
【テーマコード（参考）】
3L122
【Ｆターム（参考）】
3L122AA04
3L122AA12
3L122AA23
3L122AA53
3L122AA66
3L122AB03
3L122AB22
3L122AB54
3L122BA12
3L122BA13
3L122BB03
3L122BB34
3L122BB37
3L122DA21
3L122EA64
(57)【要約】
【課題】供給管からの戻り温水を貯湯槽の中温領域にバッファして給湯に有効利用し、ヒートポンプの成績係数の低下を防ぐ。
【解決手段】給湯システム１は、温度センサー３Ａ～３Ｃにより貯湯槽２の中温水が増加したことを検出した場合、第２弁５６を開いて貯湯槽２の中温水を供給管４０内の戻り温水および高温水と混合して循環用温水を作る。また、供給管４０からの戻り温水の少なくとも一部を中間槽６に戻して蓄え、必要に応じて、中間槽６の中温水を用いて循環用温水を作ることができるから、貯湯槽２への戻り温水の流入量を減らし、小温度差でのヒートポンプの運転を抑制して、ヒートポンプの成績係数を高めることができる。
【選択図】図１
【解決手段】給湯システム１は、温度センサー３Ａ～３Ｃにより貯湯槽２の中温水が増加したことを検出した場合、第２弁５６を開いて貯湯槽２の中温水を供給管４０内の戻り温水および高温水と混合して循環用温水を作る。また、供給管４０からの戻り温水の少なくとも一部を中間槽６に戻して蓄え、必要に応じて、中間槽６の中温水を用いて循環用温水を作ることができるから、貯湯槽２への戻り温水の流入量を減らし、小温度差でのヒートポンプの運転を抑制して、ヒートポンプの成績係数を高めることができる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下端口、中間口、および上端口を、下方から上方へ向けて順に備えた密閉型の貯湯槽と、
密閉型の中間槽と、
入口と出口を有し、前記入口から供給された原水を加熱して前記出口から流出させるヒートポンプと、
給水源に接続可能とされ、前記ヒートポンプの前記入口に接続された給水管と、
前記ヒートポンプの前記出口、前記貯湯槽の前記上端口、および混合弁の第１ポートとを接続する熱水管と、
前記給水管と前記貯湯槽の前記下端口とを接続する第１弁と、
前記貯湯槽の前記中間口と前記混合弁の第２ポートを接続する第２弁と、
前記中間槽と前記給水管とを接続する第３弁と、
前記混合弁の第３ポート、温水を供給すべき給湯設備、前記中間槽、および前記混合弁の前記第２ポートを接続する供給管と、
前記中間槽と前記熱水管とを接続する第４弁と、
前記貯湯槽の内部の温度分布に対応する信号を出力する温度センサーと、
前記温度センサーからの前記信号を受けて、前記第１弁から前記第４弁および前記ヒートポンプを制御する制御装置とを具備する給湯システム。
密閉型の中間槽と、
入口と出口を有し、前記入口から供給された原水を加熱して前記出口から流出させるヒートポンプと、
給水源に接続可能とされ、前記ヒートポンプの前記入口に接続された給水管と、
前記ヒートポンプの前記出口、前記貯湯槽の前記上端口、および混合弁の第１ポートとを接続する熱水管と、
前記給水管と前記貯湯槽の前記下端口とを接続する第１弁と、
前記貯湯槽の前記中間口と前記混合弁の第２ポートを接続する第２弁と、
前記中間槽と前記給水管とを接続する第３弁と、
前記混合弁の第３ポート、温水を供給すべき給湯設備、前記中間槽、および前記混合弁の前記第２ポートを接続する供給管と、
前記中間槽と前記熱水管とを接続する第４弁と、
前記貯湯槽の内部の温度分布に対応する信号を出力する温度センサーと、
前記温度センサーからの前記信号を受けて、前記第１弁から前記第４弁および前記ヒートポンプを制御する制御装置とを具備する給湯システム。
【請求項2】
前記中間槽は、下端口、中間口、および上端口を、下方から上方へ向けて順に備え、
前記第３弁は、前記中間槽の前記下端口に接続されており、
前記供給管は、前記中間槽の前記中間口に接続されており、
前記第４弁は、前記中間槽の前記と前記上端口に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
前記第３弁は、前記中間槽の前記下端口に接続されており、
前記供給管は、前記中間槽の前記中間口に接続されており、
前記第４弁は、前記中間槽の前記と前記上端口に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
【請求項3】
下端口、中間口、および上端口を、下方から上方へ向けて順に備えた密閉型の貯湯槽と、
密閉型の中間槽と、
入口と出口を有し、前記入口から供給された原水を加熱して前記出口から流出させるヒートポンプと、
給水源に接続可能とされ、前記ヒートポンプの前記入口に接続された給水管と、
前記ヒートポンプの前記出口、前記貯湯槽の前記上端口、および混合弁の第１ポートとを接続する熱水管と、
前記給水管と前記貯湯槽の前記下端口との間を接続する第１弁と、
前記貯湯槽の前記中間口と前記混合弁の第２ポートを接続する第２弁と、
前記給水管と前記混合弁の前記第２ポートを接続する冷水管と、
前記混合弁の第３ポート、温水を供給すべき給湯設備、前記中間槽を接続して循環する供給管と、
前記貯湯槽の内部の温度分布に対応する信号を出力する温度センサーと、
前記温度センサーからの前記信号を受けて、前記第１弁、前記第２弁および前記ヒートポンプを制御する制御装置とを具備する給湯システム。
密閉型の中間槽と、
入口と出口を有し、前記入口から供給された原水を加熱して前記出口から流出させるヒートポンプと、
給水源に接続可能とされ、前記ヒートポンプの前記入口に接続された給水管と、
前記ヒートポンプの前記出口、前記貯湯槽の前記上端口、および混合弁の第１ポートとを接続する熱水管と、
前記給水管と前記貯湯槽の前記下端口との間を接続する第１弁と、
前記貯湯槽の前記中間口と前記混合弁の第２ポートを接続する第２弁と、
前記給水管と前記混合弁の前記第２ポートを接続する冷水管と、
前記混合弁の第３ポート、温水を供給すべき給湯設備、前記中間槽を接続して循環する供給管と、
前記貯湯槽の内部の温度分布に対応する信号を出力する温度センサーと、
前記温度センサーからの前記信号を受けて、前記第１弁、前記第２弁および前記ヒートポンプを制御する制御装置とを具備する給湯システム。
【請求項4】
前記中間槽内の温水を加熱する加熱手段をさらに具備することを特徴とする請求項３に記載の給湯システム。
【請求項5】
前記温度センサーは、前記貯湯槽の前記下端口に対応する位置での水温を測定する下端部温度センサーと、前記中間口に対応する位置での水温を測定する下位中間温度センサーと、前記上端口に対応する位置での水温を測定する上端部温度センサーとを具備することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の給湯システム。
【請求項6】
前記供給管を通じて供給される温水の温度を測定する供給温度センサーと、前記供給温度センサーの信号を受けて、前記混合弁の前記第１ポートから前記第３ポートに到る弁開度、および前記混合弁の前記第２ポートから前記第３ポートに到る弁開度を制御する温度制御装置を具備することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の給湯システム。
【請求項7】
前記貯湯槽は、低温貯湯槽、中温貯湯槽、高温貯湯槽を有し、
前記低温貯湯槽の下端に前記下端口が形成され、
前記低温貯湯槽の上端と前記中温貯湯槽の下端が接続され、
前記中温貯湯槽の上端と前記高温貯湯槽の下端が接続されて前記中間口が形成され、
前記高温貯湯槽の上端に前記上端口が形成され、
前記温度センサーは、少なくとも前記中温貯湯槽の内部の温度分布に対応する信号を出力することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の給湯システム。
前記低温貯湯槽の下端に前記下端口が形成され、
前記低温貯湯槽の上端と前記中温貯湯槽の下端が接続され、
前記中温貯湯槽の上端と前記高温貯湯槽の下端が接続されて前記中間口が形成され、
前記高温貯湯槽の上端に前記上端口が形成され、
前記温度センサーは、少なくとも前記中温貯湯槽の内部の温度分布に対応する信号を出力することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ヒートポンプおよび密閉型の貯湯槽を備えた給湯システムに関する。
【背景技術】
【0002】
給湯システムとして、二酸化炭素を熱媒として用いたヒートポンプで水を加熱し、得られた温水を密閉型の貯湯槽に温度成層を形成しつつ貯留して、給湯に用いるものが従来から知られており、ヒートポンプの利用により運転コストが安く、しかも、高温水を空気に触れさせずに貯留できることから衛生的である。
【0003】
例えば、特許文献１に記載された給湯システムは、原水供給路と連結した貯湯槽に、貯湯用循環流路を介してヒートポンプを連結し、このヒートポンプにより加熱した湯を前記貯湯槽内に貯留するとともに、前記貯湯槽に連結した給湯路に、出湯用端末を取り付けた循環給湯回路を連通させ、前記出湯用端末から給湯可能としている。前記給湯路と循環給湯回路とは、混合弁を介して連結され、前記循環給湯回路の中途から分岐させて前記貯湯槽の底部側に連通連結した返湯路の中途に、返し湯を一時的に貯留するサブタンクを設け、このサブタンクに前記循環給湯回路から流入した返し湯の分だけ、前記貯湯槽内に貯留した湯を前記循環給湯回路内に流入させている。
【0004】
特許文献２の給湯システムは、密閉型の貯湯槽と、その下部から給水可能かつヒートポンプに接続された給水管と、貯湯槽の下部から取り出した低温水をヒートポンプで加熱して貯湯槽の上部に戻す加熱管と、一端が貯湯槽の上部に接続され他端が混合弁に接続された高温水配管と、一端が貯湯槽の中間部に接続され他端が混合弁に接続された中温水配管と、一端が混合弁に接続され他端が給湯先に接続された給湯管と、一端が給水管から分岐し、他端が中温水配管に接続された給水分岐管とを備えている。給湯管には、温水の温度を検出する給湯温度センサーが設けられ、給湯先に供給される給湯の温度が設定温度になるように、混合弁の開度を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第４９４９８１８号公報
【特許文献2】特許第６３５１１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１の給湯システムは、例えば給湯負荷にばらつきがある場合、貯湯槽中の高温水層量の変動に伴い、熱水層と冷水層の界面が上下に移動して熱水層と冷水層の混合が進み、貯湯槽の内部で中温水層が徐々に拡大し、貯湯槽の中の温度成層が維持しにくくなることがあった。また、貯湯槽内の中温水が増えた場合には、貯湯槽の下端口から中温水を流出させてヒートポンプで再加熱することが必要となるが、ヒートポンプへ供給される水の温度が上昇すると、ヒートポンプから出力すべき高温水との温度差が小さくなる。
【0007】
特に、二酸化炭素を熱媒として用いるヒートポンプでは、温水入口と温水出口の温度差が大きければ高い効率で運転できるが、温度差が小さくなるに従い加熱効率が低下するため、ヒートポンプでの成績係数（ＣＯＰ）が悪化するという問題があった。給湯システムにヒートポンプを利用する際は、ヒートポンプの成績係数により給湯システムの効率が左右されるため、ヒートポンプ性能が低下する小温度差での運転をなるべく減らせるようにシステムを構築することが重要である。
【0008】
特許文献２の給湯システムは、比較的小規模な給湯設備を対象としているため、供給管を流れる温水を常に循環させて給湯温度を安定化しつつ、戻り温水を再加熱することはできず、給湯先までの距離がある大規模なビルなどの給湯システムには適していない。
【0009】
本発明は、供給管を流れる温水を常に循環させて給湯温度を安定化しつつ、ヒートポンプ性能が低い小温度差での運転をなるべく減らすことができ、ヒートポンプの成績係数を高めることができる給湯システムの提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
［１］本発明に係る第１態様の給湯システムは、
下端口、中間口、および上端口を、下方から上方へ向けて順に備えた密閉型の貯湯槽と、
密閉型の中間槽と、
入口と出口を有し、前記入口から供給された原水を加熱して前記出口から流出させるヒートポンプと、
給水源に接続可能とされ、前記ヒートポンプの前記入口に接続された給水管と、
前記ヒートポンプの前記出口、前記貯湯槽の前記上端口、および混合弁の第１ポートとを接続する熱水管と、
前記給水管と前記貯湯槽の前記下端口とを接続する第１弁と、
前記貯湯槽の前記中間口と前記混合弁の第２ポートを接続する第２弁と、
前記中間槽と前記給水管とを接続する第３弁と、
前記混合弁の第３ポート、温水を供給すべき給湯設備、前記中間槽、および前記混合弁の前記第２ポートを接続する供給管と、
前記中間槽と前記熱水管とを接続する第４弁と、
前記貯湯槽の内部の温度分布に対応する信号を出力する温度センサーと、
前記温度センサーからの前記信号を受けて、前記第１弁から前記第４弁および前記ヒートポンプを制御する制御装置とを具備する。
下端口、中間口、および上端口を、下方から上方へ向けて順に備えた密閉型の貯湯槽と、
密閉型の中間槽と、
入口と出口を有し、前記入口から供給された原水を加熱して前記出口から流出させるヒートポンプと、
給水源に接続可能とされ、前記ヒートポンプの前記入口に接続された給水管と、
前記ヒートポンプの前記出口、前記貯湯槽の前記上端口、および混合弁の第１ポートとを接続する熱水管と、
前記給水管と前記貯湯槽の前記下端口とを接続する第１弁と、
前記貯湯槽の前記中間口と前記混合弁の第２ポートを接続する第２弁と、
前記中間槽と前記給水管とを接続する第３弁と、
前記混合弁の第３ポート、温水を供給すべき給湯設備、前記中間槽、および前記混合弁の前記第２ポートを接続する供給管と、
前記中間槽と前記熱水管とを接続する第４弁と、
前記貯湯槽の内部の温度分布に対応する信号を出力する温度センサーと、
前記温度センサーからの前記信号を受けて、前記第１弁から前記第４弁および前記ヒートポンプを制御する制御装置とを具備する。
【0011】
前記態様［１］の給湯システムによれば、温度センサーにより貯湯槽の内部の中温水が増加したことを検出した場合、第２弁を開くとともに第３弁を閉じて、貯湯槽の中間口から中温水を抜き、この中温水を混合弁により貯湯槽の上端口からの高温水またはヒートポンプからの高温水と混合して、供給管を経て給湯設備へ供給することができる。これにより、貯湯槽内の中温水を有効に利用して、貯湯槽内の中温水域の拡大を防ぎ、中温水がヒートポンプへ流れることによる成績係数の低下を抑制することができる。
【0012】
また、供給管からの戻り温水の少なくとも一部を中間槽に戻して蓄え、必要に応じて、中間槽に蓄えた温水を循環用温水をつくることに使用できるため、貯湯槽への戻り温水の流入量を減らすことができる。よって、貯湯槽中に中温水が過剰に滞留することをこの点からも防止でき、中温水がヒートポンプへ流れることによる成績係数の低下を抑制することができ、中温水を再加熱する動力を減らすことが可能であるとともに、中温水域中で繁殖しやすいレジオネラ菌の増殖も抑制することが可能である。
【0013】
［２］前記態様［１］の給湯システムにおいて、
前記中間槽は、下端口、中間口、および上端口を、下方から上方へ向けて順に備え、
前記第３弁は、前記中間槽の前記下端口に接続されており、
前記供給管は、前記中間槽の前記中間口に接続されており、
前記第４弁は、前記中間槽の前記と前記上端口に接続されていてもよい。
前記中間槽は、下端口、中間口、および上端口を、下方から上方へ向けて順に備え、
前記第３弁は、前記中間槽の前記下端口に接続されており、
前記供給管は、前記中間槽の前記中間口に接続されており、
前記第４弁は、前記中間槽の前記と前記上端口に接続されていてもよい。
【0014】
［３］本発明に係る他の態様の給湯システムは、
下端口、中間口、および上端口を、下方から上方へ向けて順に備えた密閉型の貯湯槽と、
密閉型の中間槽と、
入口と出口を有し、前記入口から供給された原水を加熱して前記出口から流出させるヒートポンプと、
給水源に接続可能とされ、前記ヒートポンプの前記入口に接続された給水管と、
前記ヒートポンプの前記出口、前記貯湯槽の前記上端口、および混合弁の第１ポートとを接続する熱水管と、
前記給水管と前記貯湯槽の前記下端口との間を接続する第１弁と、
前記貯湯槽の前記中間口と前記混合弁の第２ポートを接続する第２弁と、
前記給水管と前記混合弁の前記第２ポートを接続する冷水管と、
前記混合弁の第３ポート、温水を供給すべき給湯設備、前記中間槽を接続して循環する供給管と、
前記貯湯槽の内部の温度分布に対応する信号を出力する温度センサーと、
前記温度センサーからの前記信号を受けて、前記第１弁、前記第２弁および前記ヒートポンプを制御する制御装置とを具備する。
下端口、中間口、および上端口を、下方から上方へ向けて順に備えた密閉型の貯湯槽と、
密閉型の中間槽と、
入口と出口を有し、前記入口から供給された原水を加熱して前記出口から流出させるヒートポンプと、
給水源に接続可能とされ、前記ヒートポンプの前記入口に接続された給水管と、
前記ヒートポンプの前記出口、前記貯湯槽の前記上端口、および混合弁の第１ポートとを接続する熱水管と、
前記給水管と前記貯湯槽の前記下端口との間を接続する第１弁と、
前記貯湯槽の前記中間口と前記混合弁の第２ポートを接続する第２弁と、
前記給水管と前記混合弁の前記第２ポートを接続する冷水管と、
前記混合弁の第３ポート、温水を供給すべき給湯設備、前記中間槽を接続して循環する供給管と、
前記貯湯槽の内部の温度分布に対応する信号を出力する温度センサーと、
前記温度センサーからの前記信号を受けて、前記第１弁、前記第２弁および前記ヒートポンプを制御する制御装置とを具備する。
【0015】
前記態様［３］の給湯システムによれば、温度センサーにより貯湯槽の内部の中温水が増加したことを検出した場合、第２弁を開いて貯湯槽の中間口から中温水を放出し、この中温水を混合弁により貯湯槽の上端口からの高温水またはヒートポンプからの高温水と混合して、供給管を経て給湯設備へ供給することができる。これにより、貯湯槽内の中温水を有効に利用して、貯湯槽内の中温水域の拡大を防ぎ、中温水がヒートポンプへ流れることによる成績係数の低下を抑制することができる。
【0016】
また、前記供給管からの戻り温水の少なくとも一部を、中間槽に戻して蓄え、中間槽から戻り温水を混合弁からの高温水と混合して供給管へ再放出することにより、貯湯槽への戻り温水の流入量を減らすことができる。よって、貯湯槽中に中温水が過剰に滞留することをこの点からも防止でき、中温水がヒートポンプへ流れることによる成績係数の低下を抑制することができ、中温水を再加熱する動力を減らすことが可能であるとともに、中温水域中で繁殖しやすいレジオネラ菌の増殖も抑制することが可能である。
【0017】
［４］前記態様［３］の給湯システムにおいて、前記中間槽内の温水を加熱する加熱手段をさらに具備してもよい。
［５］前記態様［１］～［４］の給湯システムにおいて、前記温度センサーは、前記貯湯槽の前記下端口に対応する位置での水温を測定する下端部温度センサーと、前記中間口に対応する位置での水温を測定する中間温度センサーと、前記上端口に対応する位置での水温を測定する上端部温度センサーとを具備してもよい。
［５］前記態様［１］～［４］の給湯システムにおいて、前記温度センサーは、前記貯湯槽の前記下端口に対応する位置での水温を測定する下端部温度センサーと、前記中間口に対応する位置での水温を測定する中間温度センサーと、前記上端口に対応する位置での水温を測定する上端部温度センサーとを具備してもよい。
【0018】
前記態様［５］の給湯システムによれば、前記貯湯槽に設けられた温度センサーが、下端部温度センサー、下位中間温度センサー、および上端部温度センサーとを具備するから、貯湯槽の内部の中温水が増加・減少することを検出することが容易であり、高精度の制御が行いやすい。
【0019】
［６］前記態様［１］～［５］の給湯システムにおいて、前記供給管を通じて供給される温水の温度を測定する供給温度センサーと、前記供給温度センサーの信号を受けて、前記混合弁の前記第１ポートから前記第３ポートに到る弁開度、および前記混合弁の前記第２ポートから前記第３ポートに到る弁開度を制御する温度制御装置を具備してもよい。
【0020】
前記態様［６］の給湯システムによれば、供給管を通じて供給される温水の温度を供給温度センサーで測り、混合弁の開度を温度制御装置で制御することにより、供給管を通じて給湯設備に供給される温水の温度の制御を高精度に行うことが容易である。
【0021】
［７］前記態様［１］～［６］の給湯システムにおいて、
前記貯湯槽は、低温貯湯槽、中温貯湯槽、高温貯湯槽を有し、
前記低温貯湯槽の下端に前記下端口が形成され、
前記低温貯湯槽の上端と前記中温貯湯槽の下端が接続されて前記中間口が形成され、
前記中温貯湯槽の上端と前記高温貯湯槽の下端が接続され、
前記高温貯湯槽の上端に前記上端口が形成され、
前記温度センサーは、少なくとも前記中温貯湯槽の内部の温度分布に対応する信号を出力してもよい。
前記貯湯槽は、低温貯湯槽、中温貯湯槽、高温貯湯槽を有し、
前記低温貯湯槽の下端に前記下端口が形成され、
前記低温貯湯槽の上端と前記中温貯湯槽の下端が接続されて前記中間口が形成され、
前記中温貯湯槽の上端と前記高温貯湯槽の下端が接続され、
前記高温貯湯槽の上端に前記上端口が形成され、
前記温度センサーは、少なくとも前記中温貯湯槽の内部の温度分布に対応する信号を出力してもよい。
【0022】
前記態様［７］の給湯システムによれば、前記貯湯槽は、低温貯湯槽、中温貯湯槽、高温貯湯槽を有するから、貯湯槽のコンパクト化が図れるとともに、明確な温度成層を形成することが容易になるので、中温水と低温水、高温水の混合をなるべく減らして中温水の増加を抑制することが容易である。
【発明の効果】
【0023】
本発明に係る給湯システムによれば、供給管からの戻り温水を前記貯湯槽の中温領域にバッファすることで給湯（温水消費）に有効利用できるから、ヒートポンプの成績係数の低下を防ぎ、高効率運転を維持できる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明に係る給湯システムの第１実施形態を示すブロック図である。
【図2】第１実施形態における（１Ａ）循環／中間槽の高温水熱源モードでの運転状態を示すブロック図である。
【図3】第１実施形態における（１Ｂ）給湯／貯湯槽の高温水熱源モードでの運転状態を示すブロック図である。
【図4】第１実施形態における（２Ａ）循環／ヒートポンプ熱源モードでの運転状態を示すブロック図である。
【図5】第１実施形態における（２Ｂ）給湯／ヒートポンプ＋貯湯槽の高温水＋中間槽の中温水熱源モードでの運転状態を示すブロック図である。
【図6】第１実施形態における（３Ａ）循環／中間槽の高温水熱源モードでの運転状態を示すブロック図である。
【図7】第１実施形態における（３Ｂ）給湯／中間槽の高温水と中温水熱源モードでの運転状態を示すブロック図である。
【図8】第１実施形態における（４Ａ）循環／ヒートポンプ熱源モードでの運転状態を示すブロック図である。
【図9】第１実施形態における（４Ｂ）給湯／ヒートポンプ＋貯湯槽の高温水熱源モードでの運転状態を示すブロック図である。
【図10】第１実施形態における（５Ａ）循環／中間槽の高温水熱源モードでの運転状態を示すブロック図である。
【図11】第１実施形態における（５Ｂ）給湯／貯湯槽の高温水と中温水熱源モードでの運転状態を示すブロック図である。
【図12】第１実施形態における（６Ａ）循環／中間槽の高温水熱源モードでの運転状態を示すブロック図である。
【図13】第１実施形態における（６Ｂ）給湯／ヒートポンプ＋貯湯槽の高温水＋中間槽の中温水熱源モードでの運転状態を示すブロック図である。
【図14】本発明に係る給湯システムの第２実施形態を示すブロック図である。
【図15】本発明に係る給湯システムの第３実施形態を示すブロック図である。
【図16】本発明に係る給湯システムの第４実施形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、図面を用いて本発明の給湯システムの実施形態を詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１は第１実施形態の給湯システム１を示し、この給湯システム１は、原水を加熱するヒートポンプ４、加熱された水を蓄えて循環させる貯湯槽２および中間槽６、および給湯システム１の温水の流れを制御する制御装置８を備え、ビル内などに設置された給湯設備１０へ温水を常に循環しつつ供給するものである。
［第１実施形態］
図１は第１実施形態の給湯システム１を示し、この給湯システム１は、原水を加熱するヒートポンプ４、加熱された水を蓄えて循環させる貯湯槽２および中間槽６、および給湯システム１の温水の流れを制御する制御装置８を備え、ビル内などに設置された給湯設備１０へ温水を常に循環しつつ供給するものである。
【0026】
この実施形態の貯湯槽２は単一のタンクであり、鉛直方向に延びる円筒形の側板部と、この側板部の上端および下端をドーム状に塞ぐ天板部および底板部を有し、気密性と断熱性を有している。貯湯槽２の形状は図示のものに限らず、角柱状であってもよいし、内部に水平な層をなす温度成層を形成できれば傾いていてもよいし、複数の貯湯槽を並列または直列に連結したものであってもよい。
【0027】
貯湯槽２の底板部には下端口２Ａが設けられ、側板部の高さ方向のほぼ中央部には中間口２Ｂが形成され、天板部には上端口２Ｃが形成されている。上端口２Ｃから高温水、下端口２Ａから低温水を貯湯槽２に注入することにより、貯湯槽２の内部には低温領域Ｌ、中温領域Ｍ、および高温領域Ｈが温度成層として形成され、各領域の境界面の高さはそれぞれの液量により変化する。
【0028】
貯湯槽２には、下端部の水温を測る下端部温度センサー３Ａ、中間口２Ｂの高さに対応した水温を測る中間温度センサー３Ｂ、上端部の水温を測る上端部温度センサー３Ｃがそれぞれ設けられ、制御装置８へ接続されている。本発明では、温度センサーの個数は上記のように３基に限定されず、上下の２基またはより細分化した５基以上であってもよいし、貯湯槽２の内部全体の温度分布を連続的に捉えるラインセンサーや二次元画像センサーのようなものであってもよい。
【0029】
給湯システム１には、原水の供給源に接続される給水管９が設けられ、ヒートポンプ４の入口４Ａに接続されている。貯湯槽２の下端口２Ａは、電磁弁等からなる第１弁１４を介して給水管９に接続されている。また、貯湯槽２の下端口２Ａと給水管９の間には配管１６が接続されている。配管１６は例えば図示しない逆止弁を有し、下端口２Ａから給水管９側への一方向のみ水が流れる。貯湯槽２の下端口２Ａと給水管９の間は配管１６で常時連通されているが、第１弁１４を開くと配管１６の場合よりも大容量が流れるようにされている。
【0030】
中間槽６は、貯湯槽２よりも小型のタンクであり、鉛直方向に延びる円筒形の側板部と、この側板部の上端および下端をドーム状に塞ぐ天板部および底板部を有し、気密性と断熱性を有している。中間槽６の形状は図示のものに限らず、角柱状であってもよいし、内部に水平な層をなす温度成層を形成できれば傾いていてもよいし、複数の貯湯槽を並列または直列に連結したものであってもよい。
【0031】
中間槽６の底板部には下端口６Ａが設けられ、側板部の高さ方向のほぼ中央部には中間口６Ｂが形成され、天板部には上端口６Ｃが形成されている。上端口６Ｃから高温水、下端口６Ａから低温水を注入することにより、中間槽６の内部には温度成層が形成されるようになっている。
【0032】
中間槽６には、中間槽６の下端部の水温を測る下端温度センサー７Ａ、中間口６Ｂの高さに対応した位置での水温を測る中間温度センサー７Ｂ、上端部の水温を測る上端温度センサー７Ｃがそれぞれ設けられている。本発明では、中間槽６の温度センサーの個数は上記のように３基に限定されず、中央の１基のみ、上下の２基のみ、またはより細分化した４基以上であってもよいし、中間槽６の内部全体の温度分布を連続的に捉えるラインセンサーや二次元画像センサーのようなものであってもよい。
【0033】
ヒートポンプ４は、この種の用途に使用される一般的なものであってよく、熱媒は二酸化炭素であることが環境問題や運転コストの点で現実的であるため、以下では熱媒を二酸化炭素とした場合について説明するが、フロンや他の熱媒ガスであっても実施は可能である。ヒートポンプ４は、入口４Ａから供給された低温の水を出口４Ｂへ向けて図示しないポンプで加圧するとともに、図示しない熱媒流路内で断熱圧縮されて高温になった二酸化炭素と原水とを熱交換させ、原水を例えば約９０℃に加熱して出口４Ｂから流出させる。以後、同様に各部の水温を具体的に記載するが、本発明はこれらの温度に限定されるものではなく、給湯システムの用途に応じて適宜設定されるべきである。
【0034】
ヒートポンプ４の出口４Ｂには高温水が流れる熱水管３２が接続され、熱水管３２は貯湯槽２の上端口２Ｃおよび混合弁３８の第１ポートに接続されている。混合弁３８の出口となる第３ポートには、温水を流すための供給管４０の上流端が接続され、この供給管４０は、例えばビル内などの給湯設備１０（給湯蛇口、温水シャワー、温水暖房設備など）を次々に経由し、ポンプ５０を経て供給管４０の下流端が混合弁３８の第２ポートに接続されている。
【0035】
中間槽６の中間口６Ｂは、供給管４０へ接続されている。中間槽６の上端口６Ｃは熱水管３２に配管３４を介して接続されるとともに、中間槽６の上端口６Ｃと熱水管３２の間は、電磁弁等からなる第４弁３６を介しても接続されている。中間槽６の上端口６Ｃと熱水管３２の間は配管３４で常時連通されているが、第４弁３６を開くと配管３４のみの場合よりも大流量が流れるようにされている。
貯湯槽２の中間口２Ｂは、電磁弁等からなる第２弁５６を経て、供給管４０へ接続されている。
貯湯槽２の中間口２Ｂは、電磁弁等からなる第２弁５６を経て、供給管４０へ接続されている。
【0036】
混合弁３８にはアクチュエータ４６が設けられ、アクチュエータ４６は温度制御装置４４で駆動される。温度制御装置４４には混合弁３８の第３ポート近くで供給管４０に設けられた供給温度センサー４２が接続され、供給温度センサー４２からの信号に応じて、温度制御装置４４が、混合弁３８の第１ポートから第３ポートに到る弁開度、および第２ポートから第３ポートに到る弁開度をそれぞれ独立かつ連続的にフィードバック制御する。これにより、第１ポートに流れ込む約９０℃の高温水と、第２ポートに流れ込む温水の混合量を調整し、第３ポートから供給管４０へ常に約６０℃（約６５℃の場合もある）の温水が供給される。
【0037】
供給管４０の全長は、システム１を設ける施設の規模によっては比較的長距離に達することもある。業務用の給湯では即時給湯が求められるため、給湯設備１０へ約６０℃（仮に熱媒を二酸化炭素とする場合）の温水を常時供給するために、ポンプ５０により常に温水を供給管４０に循環させて供給管４０内を温めておく必要がある。温水の循環量は、供給管４０からの戻り温水の温度が約６０℃から例えば５℃程度低下して約５５℃（供給温度が６５℃であれば約６０℃）になるように、供給温度や供給管４０での放熱量等に基づいてポンプ５０の出力が調整される。
【0038】
第１弁１４、第２弁５６、第３弁１２、第４弁３６、ヒートポンプ４、およびポンプ５０は、いずれも制御装置８によって制御され、制御装置８には、貯湯槽２の温度センサー３Ａ～３Ｃ、および中間槽６の温度センサー７Ａ～７Ｃの信号が伝達される。制御装置８は、例えば制御プログラムを記憶したコンピューターを備え、温度センサー３Ａ～３Ｃおよび温度センサー７Ａ～７Ｃの信号に基づいて、第１弁１４、第２弁５６、第３弁１２、第４弁３６、ヒートポンプ４、およびポンプ５０を動作させ、下記のような運転モードを実現するように構成されている。必要に応じては、下記の各運転モードの他の運転モードを設けてもよいし、下記の各運転モードでの流路を若干変更することも可能であるし、下記の各運転モードのいずれかは行わない構成としてもよい。
【0039】
（１Ａ）循環／中間槽の高温水熱源モード
給湯設備１０での温水の消費がなく、貯湯槽２内の高温水を補う必要がなく、中間槽６内には高温水が十分にある場合の運転モードである。図２に示すように、給水管９からの原水の供給を停止し、ヒートポンプ４を休止させ、第１弁１４を閉じ、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を閉じ、第４弁３６を開ける。約６０℃の温水を供給管４０へ流し、消費されないまま約５５℃に低下した戻り温水をポンプ５０で加圧する。戻り温水の一部が中間口６Ｂから中間槽６へ流入し、中間槽６の上端口６Ｃから第４弁３６および配管３４を経て約９０℃の高温水が押し出され、混合弁３８において、約５５℃の戻り温水の残部と混合され、混合弁３８で高温水と混合されて約６０℃の温水となって供給管４０を循環する。この運転モードによれば、貯湯槽２内の温度成層に影響を与えず、中間槽６内の高温水のみを用いて、供給管４０に温水を循環させることができる。
給湯設備１０での温水の消費がなく、貯湯槽２内の高温水を補う必要がなく、中間槽６内には高温水が十分にある場合の運転モードである。図２に示すように、給水管９からの原水の供給を停止し、ヒートポンプ４を休止させ、第１弁１４を閉じ、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を閉じ、第４弁３６を開ける。約６０℃の温水を供給管４０へ流し、消費されないまま約５５℃に低下した戻り温水をポンプ５０で加圧する。戻り温水の一部が中間口６Ｂから中間槽６へ流入し、中間槽６の上端口６Ｃから第４弁３６および配管３４を経て約９０℃の高温水が押し出され、混合弁３８において、約５５℃の戻り温水の残部と混合され、混合弁３８で高温水と混合されて約６０℃の温水となって供給管４０を循環する。この運転モードによれば、貯湯槽２内の温度成層に影響を与えず、中間槽６内の高温水のみを用いて、供給管４０に温水を循環させることができる。
【0040】
（１Ｂ）給湯／貯湯槽の高温水熱源モード
給湯設備１０で温水が消費され、供給管４０を介して温水を循環させており、貯湯槽２内の高温水量は十分にあり、中間槽６の中温水量が多い場合の運転モードである。図３に示すように、給水管９から原水を供給し、ヒートポンプ４を停止し、第１弁１４を開き、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を閉じ、第４弁３６を開く。これにより、給水管９からの例えば約１６℃の原水を貯湯槽２の下端口２Ａから注入し、貯湯槽２の上端口２Ｃから貯湯槽２内の約９０℃の高温水を流出させる。貯湯槽２の上端口２Ｃからの高温水の一部は第４弁３６および配管３４を通じて中間槽６の上端口６Ｃから中間槽６内に供給され、中間槽６内の中温水が中間口６Ｂから流出して、供給管４０内を流れる戻り温水と混合され、約６０℃の温水となって供給管４０を循環する。この運転モードによれば、貯湯槽２内の高温水を消費しつつ、中間槽６内に高温水を補充することができる。
給湯設備１０で温水が消費され、供給管４０を介して温水を循環させており、貯湯槽２内の高温水量は十分にあり、中間槽６の中温水量が多い場合の運転モードである。図３に示すように、給水管９から原水を供給し、ヒートポンプ４を停止し、第１弁１４を開き、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を閉じ、第４弁３６を開く。これにより、給水管９からの例えば約１６℃の原水を貯湯槽２の下端口２Ａから注入し、貯湯槽２の上端口２Ｃから貯湯槽２内の約９０℃の高温水を流出させる。貯湯槽２の上端口２Ｃからの高温水の一部は第４弁３６および配管３４を通じて中間槽６の上端口６Ｃから中間槽６内に供給され、中間槽６内の中温水が中間口６Ｂから流出して、供給管４０内を流れる戻り温水と混合され、約６０℃の温水となって供給管４０を循環する。この運転モードによれば、貯湯槽２内の高温水を消費しつつ、中間槽６内に高温水を補充することができる。
【0041】
（２Ａ）循環／ヒートポンプ熱源モード
給湯設備１０での温水の消費がなく、貯湯槽２内の熱水量は十分にあり補う必要がなく、中間槽６内の高温水は補充する必要がある場合の運転モードである。図４に示すように、給水管９からの原水の供給を停止し、ヒートポンプ４を稼働し、第１弁１４を閉じ、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を開き、第４弁３６は閉じる。これにより、給水管９から供給された原水はヒートポンプ４で約９０℃に加熱され、熱水管３２を通って、高温水の一部が配管３４を通って小流量で上端口６Ｃから中間槽６へ補充される。中間槽６の下端口６Ａからは十分に冷たい低温水が流出してヒートポンプ４へ供給される。熱水管３２を流れる高温水の残部は混合弁３８へ供給され、供給管４０からの約５５℃の戻り温水と混合されて約６０℃の温水となり、供給管４０を循環する。戻り温水の一部が中間口６Ｂを経て中間槽６内に供給される。この運転モードによれば、貯湯槽２内の高温水を消費せず、貯湯槽２内の温度成層を静置したまま、中間槽６の上端口６Ｃから高温水を補充して、供給管４０に温水を循環させることができる。
給湯設備１０での温水の消費がなく、貯湯槽２内の熱水量は十分にあり補う必要がなく、中間槽６内の高温水は補充する必要がある場合の運転モードである。図４に示すように、給水管９からの原水の供給を停止し、ヒートポンプ４を稼働し、第１弁１４を閉じ、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を開き、第４弁３６は閉じる。これにより、給水管９から供給された原水はヒートポンプ４で約９０℃に加熱され、熱水管３２を通って、高温水の一部が配管３４を通って小流量で上端口６Ｃから中間槽６へ補充される。中間槽６の下端口６Ａからは十分に冷たい低温水が流出してヒートポンプ４へ供給される。熱水管３２を流れる高温水の残部は混合弁３８へ供給され、供給管４０からの約５５℃の戻り温水と混合されて約６０℃の温水となり、供給管４０を循環する。戻り温水の一部が中間口６Ｂを経て中間槽６内に供給される。この運転モードによれば、貯湯槽２内の高温水を消費せず、貯湯槽２内の温度成層を静置したまま、中間槽６の上端口６Ｃから高温水を補充して、供給管４０に温水を循環させることができる。
【0042】
（２Ｂ）給湯／ヒートポンプ＋貯湯槽の高温水＋中間槽の中温水熱源モード
給湯設備１０で温水が消費されており、貯湯槽２内の高温水は十分にあり、中間槽６内の中温水が多い場合の運転モードである。図５に示すように、給水管９から原水を供給し、ヒートポンプ４を稼働し、第１弁１４を開き、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を開き、第４弁３６を閉じる。これにより、給水管９から供給された例えば１６℃の原水が、中間槽６の下端口６Ａおよび貯湯槽２の下端口２Ａへ供給され、残部がヒートポンプ４で加熱される。ヒートポンプ４で加熱された高温水と、貯湯槽２の上端口２Ｃから流出した高温水とが混合され、その一部が配管３４を通じて小流量で上端口６Ｃから中間槽６へ補充される。中間槽６の中間口６Ｂから中温水が流出し、供給管４０の戻り温水と混合されて、混合弁３８へ到り、熱水管３２を流れてきた高温水と混合弁３８で混合されて、約６０℃の温水として供給管４０へ供給される。この運転モードによれば、貯湯槽２の高温水を消費しつつ、中間槽６へ高温水を補充し、中間槽６内の過剰な中温水を消費することができる。ヒートポンプ４には、給水管９からの冷たい原水が供給されるので、ヒートポンプ４の成績係数が高く、高効率運転を維持できる。
給湯設備１０で温水が消費されており、貯湯槽２内の高温水は十分にあり、中間槽６内の中温水が多い場合の運転モードである。図５に示すように、給水管９から原水を供給し、ヒートポンプ４を稼働し、第１弁１４を開き、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を開き、第４弁３６を閉じる。これにより、給水管９から供給された例えば１６℃の原水が、中間槽６の下端口６Ａおよび貯湯槽２の下端口２Ａへ供給され、残部がヒートポンプ４で加熱される。ヒートポンプ４で加熱された高温水と、貯湯槽２の上端口２Ｃから流出した高温水とが混合され、その一部が配管３４を通じて小流量で上端口６Ｃから中間槽６へ補充される。中間槽６の中間口６Ｂから中温水が流出し、供給管４０の戻り温水と混合されて、混合弁３８へ到り、熱水管３２を流れてきた高温水と混合弁３８で混合されて、約６０℃の温水として供給管４０へ供給される。この運転モードによれば、貯湯槽２の高温水を消費しつつ、中間槽６へ高温水を補充し、中間槽６内の過剰な中温水を消費することができる。ヒートポンプ４には、給水管９からの冷たい原水が供給されるので、ヒートポンプ４の成績係数が高く、高効率運転を維持できる。
【0043】
（３Ａ）循環／中間槽の高温水熱源モード
給湯設備１０での温水の消費がなく、貯湯槽２内の高温水を補う必要がなく、中間槽６内には高温水が十分にある場合の運転モードである。図６に示すように、給水管９からの原水の供給を停止し、ヒートポンプ４を休止させ、第１弁１４を閉じ、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を閉じ、第４弁３６を開ける。これにより、第４弁３６および配管３４を通じて中間槽６の上端口６Ｃから約９０℃の高温水が流出し、混合弁３８へ到り、約５５℃の戻り温水の残部と混合され、約６０℃の温水となって供給管４０を循環する。消費されないまま約５５℃に低下した戻り温水の一部が中間口６Ｂから中間槽６へ流入して、中間槽６の上端口６Ｃから約９０℃の高温水を押し出す。この運転モードによれば、貯湯槽２内の温度成層に影響を与えず、中間槽６内の高温水のみを用いて、供給管４０に温水を循環させることができる。
給湯設備１０での温水の消費がなく、貯湯槽２内の高温水を補う必要がなく、中間槽６内には高温水が十分にある場合の運転モードである。図６に示すように、給水管９からの原水の供給を停止し、ヒートポンプ４を休止させ、第１弁１４を閉じ、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を閉じ、第４弁３６を開ける。これにより、第４弁３６および配管３４を通じて中間槽６の上端口６Ｃから約９０℃の高温水が流出し、混合弁３８へ到り、約５５℃の戻り温水の残部と混合され、約６０℃の温水となって供給管４０を循環する。消費されないまま約５５℃に低下した戻り温水の一部が中間口６Ｂから中間槽６へ流入して、中間槽６の上端口６Ｃから約９０℃の高温水を押し出す。この運転モードによれば、貯湯槽２内の温度成層に影響を与えず、中間槽６内の高温水のみを用いて、供給管４０に温水を循環させることができる。
【0044】
（３Ｂ）給湯／中間槽の高温水と中温水熱源モード
給湯設備１０で温水が消費されており、貯湯槽２内に高温水を補充する必要は無く、中間槽６内の高温水および中温水が多い場合の運転モードである。図７に示すように、給水管９から原水を供給し、ヒートポンプ４を停止し、第１弁１４を閉じ、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を開き、第４弁３６を開く。これにより、給水管９から供給された例えば１６℃の原水が第３弁１２を通じて下端口６Ａから中間槽６へ供給され、中間槽６の中間口６Ｂから中温水が流出するとともに、上端口６Ｃから第４弁３６および配管３４を通じて高温水が流出する。中間口６Ｂから流出した中温水は供給管４０内の戻り温水と混合され、混合弁３８へ到る。中間槽６の上端口６Ｃから流出した高温水は混合弁３８へ到り、戻り温水と混合されて約６０℃の温水となり、供給管４０へ供給される。なお、このモードでは、第１弁１４を開いて給水管９からの原水の一部を下端口２Ａから貯湯槽２へ供給し、上端口２Ｃから流出した高温水を中間槽６からの高温水と混合して補助的に用いてもよい（点線矢印で示す）。この運転モードによれば、主として中間槽６内の高温水および中温水を用い、給湯設備１０での温水消費をまかなうことができる。
給湯設備１０で温水が消費されており、貯湯槽２内に高温水を補充する必要は無く、中間槽６内の高温水および中温水が多い場合の運転モードである。図７に示すように、給水管９から原水を供給し、ヒートポンプ４を停止し、第１弁１４を閉じ、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を開き、第４弁３６を開く。これにより、給水管９から供給された例えば１６℃の原水が第３弁１２を通じて下端口６Ａから中間槽６へ供給され、中間槽６の中間口６Ｂから中温水が流出するとともに、上端口６Ｃから第４弁３６および配管３４を通じて高温水が流出する。中間口６Ｂから流出した中温水は供給管４０内の戻り温水と混合され、混合弁３８へ到る。中間槽６の上端口６Ｃから流出した高温水は混合弁３８へ到り、戻り温水と混合されて約６０℃の温水となり、供給管４０へ供給される。なお、このモードでは、第１弁１４を開いて給水管９からの原水の一部を下端口２Ａから貯湯槽２へ供給し、上端口２Ｃから流出した高温水を中間槽６からの高温水と混合して補助的に用いてもよい（点線矢印で示す）。この運転モードによれば、主として中間槽６内の高温水および中温水を用い、給湯設備１０での温水消費をまかなうことができる。
【0045】
（４Ａ）循環／ヒートポンプ熱源モード
給湯設備１０での温水の消費がなく、貯湯槽２内の熱水量は十分にあり補う必要がなく、中間槽６内の高温水は補充する必要がある場合の運転モードである。図８に示すように、給水管９からの原水の供給を停止し、ヒートポンプ４を稼働し、第１弁１４を閉じ、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を開き、第４弁３６は閉じる。これにより、給水管９から供給された原水はヒートポンプ４で約９０℃に加熱され、熱水管３２を通って、高温水の一部が配管３４を通じて小流量で上端口６Ｃから中間槽６へ補充される。中間槽６の下端口６Ａからは十分に冷たい低温水が流出してヒートポンプ４へ供給される。熱水管３２を流れる高温水の残部は混合弁３８へ供給され、供給管４０からの約５５℃の戻り温水と混合されて約６０℃の温水となり、供給管４０を循環する。戻り温水の一部が中間口６Ｂを経て中間槽６内に供給される。この運転モードによれば、貯湯槽２内の高温水を消費せず、貯湯槽２内の温度成層を静置したまま、中間槽６の上端口６Ｃから高温水を補充して、供給管４０に温水を循環させることができる。
給湯設備１０での温水の消費がなく、貯湯槽２内の熱水量は十分にあり補う必要がなく、中間槽６内の高温水は補充する必要がある場合の運転モードである。図８に示すように、給水管９からの原水の供給を停止し、ヒートポンプ４を稼働し、第１弁１４を閉じ、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を開き、第４弁３６は閉じる。これにより、給水管９から供給された原水はヒートポンプ４で約９０℃に加熱され、熱水管３２を通って、高温水の一部が配管３４を通じて小流量で上端口６Ｃから中間槽６へ補充される。中間槽６の下端口６Ａからは十分に冷たい低温水が流出してヒートポンプ４へ供給される。熱水管３２を流れる高温水の残部は混合弁３８へ供給され、供給管４０からの約５５℃の戻り温水と混合されて約６０℃の温水となり、供給管４０を循環する。戻り温水の一部が中間口６Ｂを経て中間槽６内に供給される。この運転モードによれば、貯湯槽２内の高温水を消費せず、貯湯槽２内の温度成層を静置したまま、中間槽６の上端口６Ｃから高温水を補充して、供給管４０に温水を循環させることができる。
【0046】
（４Ｂ）給湯／ヒートポンプ＋貯湯槽の高温水熱源モード
給湯設備１０で温水が消費されており、貯湯槽２内の高温水は十分にあり、中間槽６内の中温水が多い場合の運転モードである。図９に示すように、給水管９から原水を供給し、ヒートポンプ４を稼働し、第１弁１４を開き、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を開き、第４弁３６を閉じる。これにより、給水管９から供給された例えば１６℃の原水が、中間槽６の下端口６Ａおよび貯湯槽２の下端口２Ａへ供給され、残部がヒートポンプ４で加熱される。ヒートポンプ４で加熱された高温水と、貯湯槽２の上端口２Ｃから流出した高温水とが混合され、その一部が配管３４を通じて小流量で上端口６Ｃから中間槽６へ補充される。中間槽６の中間口６Ｂから中温水が流出し、供給管４０の戻り温水と混合されて、混合弁３８へ到り、熱水管３２を流れてきた高温水と混合弁３８で混合されて、約６０℃の温水として供給管４０へ供給される。この運転モードによれば、貯湯槽２の高温水を消費しつつ、中間槽６へ高温水を補充し、中間槽６内の過剰な中温水を消費することができる。ヒートポンプ４には、給水管９からの冷たい原水が供給されるので、ヒートポンプ４の成績係数が高く、高効率運転を維持できる。
給湯設備１０で温水が消費されており、貯湯槽２内の高温水は十分にあり、中間槽６内の中温水が多い場合の運転モードである。図９に示すように、給水管９から原水を供給し、ヒートポンプ４を稼働し、第１弁１４を開き、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を開き、第４弁３６を閉じる。これにより、給水管９から供給された例えば１６℃の原水が、中間槽６の下端口６Ａおよび貯湯槽２の下端口２Ａへ供給され、残部がヒートポンプ４で加熱される。ヒートポンプ４で加熱された高温水と、貯湯槽２の上端口２Ｃから流出した高温水とが混合され、その一部が配管３４を通じて小流量で上端口６Ｃから中間槽６へ補充される。中間槽６の中間口６Ｂから中温水が流出し、供給管４０の戻り温水と混合されて、混合弁３８へ到り、熱水管３２を流れてきた高温水と混合弁３８で混合されて、約６０℃の温水として供給管４０へ供給される。この運転モードによれば、貯湯槽２の高温水を消費しつつ、中間槽６へ高温水を補充し、中間槽６内の過剰な中温水を消費することができる。ヒートポンプ４には、給水管９からの冷たい原水が供給されるので、ヒートポンプ４の成績係数が高く、高効率運転を維持できる。
【0047】
（５Ａ）循環／中間槽の高温水熱源モード
給湯設備１０での温水の消費がなく、貯湯槽２内の高温水を補う必要がなく、中間槽６内には高温水が十分にある場合の運転モードである。図１０に示すように、給水管９からの原水の供給を停止し、ヒートポンプ４を休止させ、第１弁１４を閉じ、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を閉じ、第４弁３６を開ける。これにより、中間槽６の上端口６Ｃから約９０℃の高温水が流出し、第４弁３６および配管３４を通じて混合弁３８へ到り、約５５℃の戻り温水の残部と混合され、約６０℃の温水となって供給管４０を循環する。消費されないまま約５５℃に低下した戻り温水の一部が中間口６Ｂから中間槽６へ流入して、中間槽６の上端口６Ｃから約９０℃の高温水を押し出す。この運転モードによれば、貯湯槽２内の温度成層に影響を与えず、中間槽６内の高温水のみを用いて、供給管４０に温水を循環させることができる。
給湯設備１０での温水の消費がなく、貯湯槽２内の高温水を補う必要がなく、中間槽６内には高温水が十分にある場合の運転モードである。図１０に示すように、給水管９からの原水の供給を停止し、ヒートポンプ４を休止させ、第１弁１４を閉じ、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を閉じ、第４弁３６を開ける。これにより、中間槽６の上端口６Ｃから約９０℃の高温水が流出し、第４弁３６および配管３４を通じて混合弁３８へ到り、約５５℃の戻り温水の残部と混合され、約６０℃の温水となって供給管４０を循環する。消費されないまま約５５℃に低下した戻り温水の一部が中間口６Ｂから中間槽６へ流入して、中間槽６の上端口６Ｃから約９０℃の高温水を押し出す。この運転モードによれば、貯湯槽２内の温度成層に影響を与えず、中間槽６内の高温水のみを用いて、供給管４０に温水を循環させることができる。
【0048】
（５Ｂ）給湯／貯湯槽の高温水と中温水熱源モード
給湯設備１０で温水が消費されており、貯湯槽２内に十分な高温水があり、中間槽６内の中温水が多い場合の運転モードである。図１１に示すように、給水管９から原水を供給し、ヒートポンプ４を停止し、第１弁１４を開き、第２弁５６を開き、第３弁１２を閉じ、第４弁３６を開く。これにより、給水管９から供給された例えば１６℃の原水が下端口２Ａから貯湯槽２へ供給され、中間口２Ｂから中温水が押し出されるとともに、上端口２Ｃから高温水が押し出される。上端口２Ｃからの高温水は熱水管３２を流れ、その一部が第４弁３６および配管３４を通じて上端口６Ｃから中間槽６へ供給される。熱水管３２の高温水の残部は混合弁３８へ到る。一方、中間口２Ｂから流出した中温水は第２弁５６を経て、供給管４０の戻り温水と混合される。中間槽６の中間口６Ｂから流出した中温水も供給管４０の戻り温水と混合され、混合弁３８で高温水と混合されて約６０℃の温水となり、供給管４０へ供給される。この運転モードによれば、貯湯槽２内の高温水および中温水を主に使用して、給湯設備１０での温水消費をまかなうとともに、中間槽６へ高温水を補充することができる。
給湯設備１０で温水が消費されており、貯湯槽２内に十分な高温水があり、中間槽６内の中温水が多い場合の運転モードである。図１１に示すように、給水管９から原水を供給し、ヒートポンプ４を停止し、第１弁１４を開き、第２弁５６を開き、第３弁１２を閉じ、第４弁３６を開く。これにより、給水管９から供給された例えば１６℃の原水が下端口２Ａから貯湯槽２へ供給され、中間口２Ｂから中温水が押し出されるとともに、上端口２Ｃから高温水が押し出される。上端口２Ｃからの高温水は熱水管３２を流れ、その一部が第４弁３６および配管３４を通じて上端口６Ｃから中間槽６へ供給される。熱水管３２の高温水の残部は混合弁３８へ到る。一方、中間口２Ｂから流出した中温水は第２弁５６を経て、供給管４０の戻り温水と混合される。中間槽６の中間口６Ｂから流出した中温水も供給管４０の戻り温水と混合され、混合弁３８で高温水と混合されて約６０℃の温水となり、供給管４０へ供給される。この運転モードによれば、貯湯槽２内の高温水および中温水を主に使用して、給湯設備１０での温水消費をまかなうとともに、中間槽６へ高温水を補充することができる。
【0049】
（６Ａ）循環／中間槽の高温水熱源モード
給湯設備１０での温水の消費がなく、貯湯槽２内の高温水を補う必要があり、中間槽６内には高温水が十分にある場合の運転モードである。図１２に示すように、給水管９からの原水の供給を停止し、ヒートポンプ４を稼働させ、第１弁１４を開き、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を閉じ、第４弁３６を開ける。これにより、貯湯槽２内の低温水を下端口２Ａから第１弁１４を通じて排出し、ヒートポンプ４へ供給して約９０℃の高温水としてそのほぼ全量を上端口２Ｃから貯湯槽２内に補充する。一方、中間槽６内の高温水を上端口６Ｃから第４弁３６および配管３４を通じて熱水管３２へ放出し、混合弁３８で戻り温水と混合して約６０℃の温水とし、供給管４０へ供給する。供給管４０の戻り温水の一部は中間口６Ｂから中間槽６へ注入され、残部は混合弁３８へ到る。この運転モードによれば、貯湯槽２内へ高温水を急速に注入しながら、中間槽６内の高温水を用いて供給管４０に温水を循環させることができる。
給湯設備１０での温水の消費がなく、貯湯槽２内の高温水を補う必要があり、中間槽６内には高温水が十分にある場合の運転モードである。図１２に示すように、給水管９からの原水の供給を停止し、ヒートポンプ４を稼働させ、第１弁１４を開き、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を閉じ、第４弁３６を開ける。これにより、貯湯槽２内の低温水を下端口２Ａから第１弁１４を通じて排出し、ヒートポンプ４へ供給して約９０℃の高温水としてそのほぼ全量を上端口２Ｃから貯湯槽２内に補充する。一方、中間槽６内の高温水を上端口６Ｃから第４弁３６および配管３４を通じて熱水管３２へ放出し、混合弁３８で戻り温水と混合して約６０℃の温水とし、供給管４０へ供給する。供給管４０の戻り温水の一部は中間口６Ｂから中間槽６へ注入され、残部は混合弁３８へ到る。この運転モードによれば、貯湯槽２内へ高温水を急速に注入しながら、中間槽６内の高温水を用いて供給管４０に温水を循環させることができる。
【0050】
（６Ｂ）給湯／ヒートポンプ＋貯湯槽の高温水＋中間槽の中温水熱源モード
給湯設備１０で温水が消費されており、ヒートポンプ４の高温水、貯湯槽２内の高温水および中間槽６内の中温水を使用する場合の運転モードである。図１３に示すように、給水管９から原水を供給し、ヒートポンプ４を稼働し、第１弁１４を開き、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を閉じ、第４弁３６を開く。これにより、給水管９から供給された例えば１６℃の原水の一部が、貯湯槽２の下端口２Ａへ供給され、貯湯槽２内の高温水が上端口２Ｃから熱水管３２へ供給される。原水の残部は、ヒートポンプ４へ供給され、約９０℃の高温水となって貯湯槽２からの高温水と合流し、その一部が第４弁３６および配管３４を通じて中間槽６へ補充される。中間槽６の中間口６Ｂから中温水が流出し、供給管４０の戻り温水と合流して混合弁３８へ到り、熱水管３２からの高温水と混合されて約６０℃の温水となり、供給管４０へ供給される。この運転モードによれば、貯湯槽２の高温水を消費しつつ、中間槽６へ高温水を補充し、中間槽６内の過剰な中温水を消費することができる。ヒートポンプ４には、給水管９からの冷たい原水が供給されるので、ヒートポンプ４の成績係数が高く、高効率運転を維持できる。
給湯設備１０で温水が消費されており、ヒートポンプ４の高温水、貯湯槽２内の高温水および中間槽６内の中温水を使用する場合の運転モードである。図１３に示すように、給水管９から原水を供給し、ヒートポンプ４を稼働し、第１弁１４を開き、第２弁５６を閉じ、第３弁１２を閉じ、第４弁３６を開く。これにより、給水管９から供給された例えば１６℃の原水の一部が、貯湯槽２の下端口２Ａへ供給され、貯湯槽２内の高温水が上端口２Ｃから熱水管３２へ供給される。原水の残部は、ヒートポンプ４へ供給され、約９０℃の高温水となって貯湯槽２からの高温水と合流し、その一部が第４弁３６および配管３４を通じて中間槽６へ補充される。中間槽６の中間口６Ｂから中温水が流出し、供給管４０の戻り温水と合流して混合弁３８へ到り、熱水管３２からの高温水と混合されて約６０℃の温水となり、供給管４０へ供給される。この運転モードによれば、貯湯槽２の高温水を消費しつつ、中間槽６へ高温水を補充し、中間槽６内の過剰な中温水を消費することができる。ヒートポンプ４には、給水管９からの冷たい原水が供給されるので、ヒートポンプ４の成績係数が高く、高効率運転を維持できる。
【0051】
［第１実施形態の効果］
以上説明したように、第１実施形態の給湯システム１によれば、温度センサー３Ａ～３Ｃにより貯湯槽２の内部の中温水が増加したことを検出した場合、第２弁５６を開いて貯湯槽２の中温水を供給管４０内の戻り温水と混合し、さらに混合弁３８で高温水と混合して約６０℃の循環用温水をつくることができるため、貯湯槽２内の中温水を有効に消費して貯湯槽２内の中温水域の拡大を防ぎ、ヒートポンプ４へ供給される水の温度の上昇を抑制し、ヒートポンプ４での成績係数の低下を防ぐことができる。したがって、中温水を再加熱する動力を減らすことが可能であるとともに、温水域中で繁殖しやすいレジオネラ菌の増殖も抑制することが可能である。
以上説明したように、第１実施形態の給湯システム１によれば、温度センサー３Ａ～３Ｃにより貯湯槽２の内部の中温水が増加したことを検出した場合、第２弁５６を開いて貯湯槽２の中温水を供給管４０内の戻り温水と混合し、さらに混合弁３８で高温水と混合して約６０℃の循環用温水をつくることができるため、貯湯槽２内の中温水を有効に消費して貯湯槽２内の中温水域の拡大を防ぎ、ヒートポンプ４へ供給される水の温度の上昇を抑制し、ヒートポンプ４での成績係数の低下を防ぐことができる。したがって、中温水を再加熱する動力を減らすことが可能であるとともに、温水域中で繁殖しやすいレジオネラ菌の増殖も抑制することが可能である。
【0052】
また、供給管４０からの戻り温水の少なくとも一部を、中間槽６に戻して蓄え、必要に応じて、中間槽６から中温水を約６０℃の循環用温水をつくることに使用できるため、貯湯槽２への戻り温水の流入量を減らすことができる。よって、貯湯槽２中に中温水が過剰に滞留することをこの点からも防止でき、ヒートポンプ４へ供給される水の温度上昇を抑制し、ヒートポンプ４で再加熱する動力を減らすことが可能であるとともに、中温水域中で繁殖しやすいレジオネラ菌の増殖も抑制することが可能である。
【0053】
［第２実施形態］
次に、図１４は、本発明に係る給湯システムの第２実施形態を示している。この第２実施形態では、第１実施形態と中間槽６の使用方法が異なり、供給管４０の戻り温水の全量を中間槽６に注入し、中間槽６内で戻り温水を加熱して供給管４０に戻すようにしている。以下、第１実施形態と異なる点のみを説明し、第１実施形態と同様の部分の説明は省略して第１実施形態の説明を援用する。
次に、図１４は、本発明に係る給湯システムの第２実施形態を示している。この第２実施形態では、第１実施形態と中間槽６の使用方法が異なり、供給管４０の戻り温水の全量を中間槽６に注入し、中間槽６内で戻り温水を加熱して供給管４０に戻すようにしている。以下、第１実施形態と異なる点のみを説明し、第１実施形態と同様の部分の説明は省略して第１実施形態の説明を援用する。
【0054】
この第２実施形態では、混合弁３８の第２ポートが冷水管５７を介して、給水管９に接続され、給水管９からの原水が混合弁３８の第２ポートへ供給される。混合弁３８の第３ポートには、供給管４０の上流端が接続され、供給管４０は給湯設備１０、およびポンプ５０を経て、供給管４０の下流端が中間槽６の下端口６Ａに接続されている。これにより、供給管４０からの戻り温水の全量が下端口６Ａから中間槽６へ注入される。中間槽６の上端口６Ｃは、供給管４０の上流端に接続され、中間槽６内の温水が供給管４０の上流端に戻されるようになっている。
【0055】
中間槽６には、中間口６Ｂの代わりに、下部口６Ｄおよび上部口６Ｅが形成され、中間槽６の下部口６Ｄから抜き取られた温水がポンプ５３で加圧され、加熱手段５５を通って加熱された上、上部口６Ｅから中間槽６の上部内へ戻される。加熱手段５５は、ヒートポンプ４とは別のヒートポンプであってもよいし、通電により発熱する電熱装置であってもよい。加熱手段５５は、制御装置８に接続されており、中間槽６の温度センサー７Ａ～７Ｃからの信号に基づいて、例えば、中間槽６の下部に溜まった約５５℃の戻り温水を約６０℃に加熱するものでもよい。
【0056】
あるいは、供給温度センサー４２を、中間槽６からの温水が供給される位置よりも下流側に設けて供給温度センサー４２Ａとし、供給温度センサー４２Ａの出力信号に基づいて温度制御装置４４により混合弁３８を制御してもよい。そうすれば、給湯設備１０による消費がある場合には、中間槽６から供給管４０に供給される水温が何度であっても、供給管４０に供給される水温は約６０℃に保つことができる。
【0057】
このような第２実施形態によっても、前記第１実施形態と同様に、多種の運転モードを実現することが可能である。具体的には、（１）ヒートポンプ４を稼働する場合と稼働しない場合の選択、（２）貯湯槽２の上端口２Ｃから高温水を放出する／放出しない／高温水を補充する場合の選択、（３）貯湯槽２の中間口２Ｂから中温水を放出する／放出しない／中温水を補充する場合の選択、の組み合わせが可能である。
【0058】
第２実施形態の給湯システム１によれば、第１実施形態と同様に、温度センサー３Ａ～３Ｃにより貯湯槽２の内部の中温水が増加したことを検出した場合、第２弁５６を開いて貯湯槽２の中温水を給水管９からの原水と混合したうえで、混合弁３８に供給し、熱水管３２からの高温水と混合して約６０℃の循環用温水をつくることができるため、貯湯槽２内の中温水を有効に消費して貯湯槽２内の中温水域の拡大を防ぎ、ヒートポンプ４へ供給される水の温度の上昇を抑制し、ヒートポンプ４での成績係数の低下を防ぐことができる。
【0059】
また、供給管４０からの戻り温水を中間槽６に戻して蓄え、加熱手段５５により加熱して循環用温水をつくることに使用できるため、貯湯槽２への戻り温水の流入がなくなる。よって、貯湯槽２中に中温水が過剰に滞留することを防止でき、ヒートポンプ４へ供給される水の温度上昇を抑制し、ヒートポンプ４で再加熱する動力を減らすことが可能である。したがって、中温水を再加熱する動力を減らすことが可能であるとともに、温水域中で繁殖しやすいレジオネラ菌の増殖も抑制することが可能である。
【0060】
［第３実施形態］
次に、図１５は、本発明に係る給湯システムの第３実施形態を示している。この第３実施形態では、第１実施形態で用いた単一の貯湯槽２の代わりに、直列に接続された低温貯湯槽６０、中温貯湯槽６２、および高温貯湯槽６４を有することを特徴としており、その他の構成は第１実施形態と同じ機能を果たすため同一の符号を付して説明を省略して第１実施形態の説明を援用する。
次に、図１５は、本発明に係る給湯システムの第３実施形態を示している。この第３実施形態では、第１実施形態で用いた単一の貯湯槽２の代わりに、直列に接続された低温貯湯槽６０、中温貯湯槽６２、および高温貯湯槽６４を有することを特徴としており、その他の構成は第１実施形態と同じ機能を果たすため同一の符号を付して説明を省略して第１実施形態の説明を援用する。
【0061】
低温貯湯槽６０、中温貯湯槽６２および高温貯湯槽６４は、互いにほぼ同形状をなし、鉛直方向に延びる円筒形の側板部と、この側板部の上端および下端をドーム状に塞ぐ天板部および底板部を有し、気密性と断熱性を有している。ただし、貯湯槽６０～６４の形状は図示のものに限らず、互いに容量や寸法が異なっていてもよいし、角柱状であってもよいし、内部に水平な層をなす温度成層を形成できれば傾いていてもよいし、３本が直線状に並べて配置されていてもよい。また、低温貯湯槽６０、中温貯湯槽６２および高温貯湯槽６４の他にサブタンクなどを設けてもよい。
【0062】
低温貯湯槽６０の下端には下端口６０Ａが形成され、第１実施形態の貯湯槽２の下端口２Ａと同様に給水管９に接続されている。低温貯湯槽６０の上端口６０Ｂは低位中間管６６により中温貯湯槽６２の下端口６２Ａに接続されている。中温貯湯槽６２の上端口６２Ｂは、上位中間管６８により高温貯湯槽６４の下端口６４Ａに接続されており、上位中間管６８は、第１実施形態の貯湯槽２の中間口２Ｂと同様に、第２弁５６を介して供給管４０の下流側に接続されている。
【0063】
低温貯湯槽６０には低温部温度センサー７０が設けられている。中温貯湯槽６２には下部、中央部、および上部のそれぞれに下部温度センサー７２、中央部温度センサー７４、上部温度センサー７６が設けられている。高温貯湯槽６４には高温部温度センサー７８が設けられている。これらの温度センサー７０～７８は、制御装置８に接続されており、制御装置８はこれらからの信号に基づいて、第１実施形態と同様の制御を行う。
【0064】
水量によって温度成層の位置は変化するが、低温貯湯槽６０の内部は主として低温領域Ｌに相当し、中温貯湯槽６２の内部は主として中温領域Ｍに相当し、高温貯湯槽６４の内部は主として高温領域Ｈに相当し、第１実施形態のそれらと同様の作用を果たす。
この第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、（１Ａ）～（６Ｂ）の運転モードを実施することができ、第１実施形態と同様の効果を奏する。
また、第３実施形態によれば、貯湯槽が３本に分かれているから、貯湯槽の配置の自由度が高く、給湯システム全体の形状の自由度が高く、コンパクト化が図れる利点を有する。
この第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、（１Ａ）～（６Ｂ）の運転モードを実施することができ、第１実施形態と同様の効果を奏する。
また、第３実施形態によれば、貯湯槽が３本に分かれているから、貯湯槽の配置の自由度が高く、給湯システム全体の形状の自由度が高く、コンパクト化が図れる利点を有する。
【0065】
［第４実施形態］
次に、図１６は、本発明に係る給湯システムの第４実施形態を示している。この第４実施形態では、貯湯槽２については第３実施形態の特徴を有し、中間槽６については第２実施形態の特徴を有するため、第１～第３実施形態の説明を援用して説明を省略する。
この第４実施形態によっても、第２実施形態と同様の多種の運転モードを実現でき、第２実施形態と同様の効果を奏する。
次に、図１６は、本発明に係る給湯システムの第４実施形態を示している。この第４実施形態では、貯湯槽２については第３実施形態の特徴を有し、中間槽６については第２実施形態の特徴を有するため、第１～第３実施形態の説明を援用して説明を省略する。
この第４実施形態によっても、第２実施形態と同様の多種の運転モードを実現でき、第２実施形態と同様の効果を奏する。
【0066】
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されることなく、特許請求の範囲内において構成の削除、既知の構成の付加、置換など自由に行うことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0067】
本発明に係る給湯システムによれば、供給管を流れる温水を常に循環させて給湯温度を安定化しつつ、ヒートポンプ性能が低い小温度差でのヒートポンプの運転をなるべく減らすことができ、ヒートポンプの成績係数を高めることができるから、産業上の利用が可能である。
【符号の説明】
【0068】
１ 給湯システム ２ 貯湯槽
２Ａ 下端口 ２Ｂ 中間口
２Ｃ 上端口 ３Ａ 下端温度センサー
３Ｂ 中間温度センサー ３Ｃ 上端温度センサー
４ ヒートポンプ ４Ａ 入口
４Ｂ 出口
６ 中間槽 ６Ａ 下端口
６Ｂ 中間口 ６Ｃ 上端口
６Ｄ 下部口 ６Ｅ 上部口
７Ａ 下端温度センサー ７Ｂ 中間温度センサー
７Ｃ 上端温度センサー ８ 制御装置
９ 給水管 １０ 給湯設備
１２ 第３弁 １４ 第１弁
１６ 配管 ３２ 熱水管
３４ 配管 ３６ 第４弁
３８ 混合弁 ４０ 供給管
４２ 供給温度センサー ４４ 温度制御装置
４６ アクチュエータ ５０、５３ ポンプ
５５ 加熱手段 ５６ 第２弁
６０ 低温貯湯槽 ６０Ａ 下端口
６０Ｂ 上端口 ６２ 中温貯湯槽
６２Ａ 下端口 ６２Ｂ 上端口
６４Ａ 下端口 ６４Ｂ 上端口
６４ 高温貯湯槽 ６６ 低位中間管
６８ 上位中間管 ７０ 低温部温度センサー
７２ 下部温度センサー ７４ 中央部温度センサー
７６ 上部温度センサー ７８ 高温部温度センサー
Ｌ 低温領域 Ｍ 中温領域
Ｈ 高温領域
２Ａ 下端口 ２Ｂ 中間口
２Ｃ 上端口 ３Ａ 下端温度センサー
３Ｂ 中間温度センサー ３Ｃ 上端温度センサー
４ ヒートポンプ ４Ａ 入口
４Ｂ 出口
６ 中間槽 ６Ａ 下端口
６Ｂ 中間口 ６Ｃ 上端口
６Ｄ 下部口 ６Ｅ 上部口
７Ａ 下端温度センサー ７Ｂ 中間温度センサー
７Ｃ 上端温度センサー ８ 制御装置
９ 給水管 １０ 給湯設備
１２ 第３弁 １４ 第１弁
１６ 配管 ３２ 熱水管
３４ 配管 ３６ 第４弁
３８ 混合弁 ４０ 供給管
４２ 供給温度センサー ４４ 温度制御装置
４６ アクチュエータ ５０、５３ ポンプ
５５ 加熱手段 ５６ 第２弁
６０ 低温貯湯槽 ６０Ａ 下端口
６０Ｂ 上端口 ６２ 中温貯湯槽
６２Ａ 下端口 ６２Ｂ 上端口
６４Ａ 下端口 ６４Ｂ 上端口
６４ 高温貯湯槽 ６６ 低位中間管
６８ 上位中間管 ７０ 低温部温度センサー
７２ 下部温度センサー ７４ 中央部温度センサー
７６ 上部温度センサー ７８ 高温部温度センサー
Ｌ 低温領域 Ｍ 中温領域
Ｈ 高温領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】