JPH0443186B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、集合住宅などにおける、給湯システ
ムに関するものである。

従来の技術 従来、集合住宅における給湯システムは集合型
と戸別型があつた。集合型の給湯システムは、一
つの熱源で住棟全体を給湯するものである。常に
一定の給湯温度を供給し、湯切れが生じないよう
にしていた。

発明が解決しようとする問題点 従来の上記のようなシステムでは、まず集合型
の給油システムは、いつでも一定の給湯温度を供
給し、居住者の要求に無条件に対応するため、ど
うしても大きめの熱源機を用いざるを得なかつ
た。また、常に高温度の温水を循環させるため、
熱ロスも大きく省エネルギーなシステムではなか
つた。

本発明は、これらの問題点を解決し、省エネル
ギー省スペースで湯切れを起こさない集合住宅用
給湯システムを提供しようとするものである。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するために、各住戸に小さな貯
湯槽をもたせ、その貯湯槽の加熱源は１つにして
おき、貯湯槽に接続された流量計により計測され
た単位時間の流量が設定時間以上、設定流量を連
続して上回る貯湯槽を優先的に加熱する。

作 用 この方法によつて、省エネルギー省スペースで
湯切れを起こさない集合住宅用給湯システムが提
供できる。

実施例 以下本発明の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。第１図は、熱源機としてヒートポン
プ給湯機を用いたときのシステム図である。圧縮
機と膨脹弁よりなる熱源機１と、空気熱源の蒸発
器２、複数の凝縮器３と、冷媒流量制御弁６とを
冷媒配管で冷凍サイクルが構成される。このとき
の蒸発器２は、水冷であつてもかまわない。貯湯
槽４の水は貯湯槽の下部から循環ポンプ５により
吸い上げられ、凝縮器３に送られる。熱交換した
水は、再び貯湯槽４に返される。貯湯槽４へは、
給水管１０で給水され給湯管９で給湯される。給
水管１０の途中に流量計７を設置する。この流量
計の位置は、給湯経路の途中であれば、どこに設
置してもかまわない。流量計７で計測された流量
データは、制御器８に送られる。制御器８の中で
は、単位時間の流量を計算し、その結果、流量制
御弁６で各凝縮器の加熱量を制御する。

以下、その作用について説明する。このシステ
ムは、１台の熱源機で複数の住戸の給湯を行うも
のであり、給湯の同時使用率を利用することによ
り、一住戸当たりの大きな加熱能力を持ちなが
ら、全体としては小さな熱源容量で対応すること
が可能である。これは、第１図でいえば、熱交換
器３の能力は大きいが、熱源機１の容量はすべて
の熱交換器の能力を積算したものより、小さくで
きることである。この時、各戸に貯湯槽を持つこ
とにより、同時使用率はさらに小さくすることが
できるし、また逆に、冷凍サイクルの立上り特性
を考えれば、ヒートポンプで瞬間加熱することは
難しく、多少の容量の貯湯槽が必要となる。この
貯湯の容量を小さくするため、住宅の給湯負荷の
特性をみると、最も大きなものは浴槽への張水で
あり、この時に連続した大量の給湯量が発生す
る。

これを貯湯槽の湯だけでまかなおうとすれば、
大きな浴槽を例にとると50℃で200相当程度の容
量が必要となる。ここで要求された貯湯槽容量を
さらに小さくするためには、張水中に同時に貯湯
槽を加熱すればよい。これを張水同時加熱とす
る。現在、張水中であるということを認定するた
め、一日の使用目的別給湯使用量をみてみると、
もつとも大きいのは張水時の給湯であり、単位時
間当たりの使用量や、その使用時間の連続長さで
も最大である。

これを利用して給湯使用目的を把握すればよ
い。20分で200を張水しようと思えば、10／
分の流量を必要とする。これが、20分連続するこ
とを利用して、７／分以上が２分以上連続して
使用された時を張水時と認定し張水同時加熱を開
始する。第１図の流量計７が、７／分以上の使
用量を２分間計測したらすべての流量制御弁を調
整し、凝縮機３への冷媒循環量を調整し、熱交換
量が最大になるようにする。給湯管９からの給湯
と同時に給水管１０から給水された水は、貯湯槽
下部の周囲の湯と混合し循環ポンプ５で凝縮器３
と熱交換され50℃まで加熱される。再び貯湯槽４
に戻されて、給湯管９より張水に利用される。例
えば、熱交換器３に10000Kcal／ｈの補助加熱能
力があれば、4.2／分の水を10℃から50℃まで
40deg温度上昇できるはずであり、20分で張水し
ようと思えば、第２図に示すように張水同時加熱
による給水量が4.2×20分で斜線部の84となり、
貯湯槽容量は200必要としたものが50℃で120
程度、もし60℃に換算すると96まで小さくする
ことができる。

このように、極力小さな容量の熱源で熱供給す
るためには、加熱能力を適正に分配し、加熱を急
いで必要とする住戸に湯切れを生じないようにし
なければならない。張水同時加熱を必要としなけ
れば、他の住戸は熱源容量に余裕があるときに加
熱すればよい。

また、各戸に貯湯槽をもつているため、必要な
時のみ加熱すれば、給油の要求に充分応じられ、
従来の集合型が連続して高温水をまわしていたこ
とと比較して、省エネルギーになる。

第３図は、この制御を適用した例である。図の
格子の部分は各住戸の浴槽への張水をあらわして
いる。各住戸の給湯使用量が重なつても、急いで
加熱する必要があるのは浴槽への張水時だけであ
るから、通常の同時使用率の概念では、60％とな
るべき時間帯もこの制御を用いれば40％までおさ
えることが可能となる。つまり、それだけ熱源容
量が小さくできる。

発明の効果 以上のように本発明の給湯機は、複数の住戸の
給湯系において、貯湯槽だけでなく、熱源容量も
小さくすることができ、省エネルギー省スペース
で湯切れの無い給湯が実現でき、その実用的効果
は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の給湯機のシステム
構成図、第２図は、浴槽への張水を行つたときの
張水同時加熱による給湯量の割合を示す図、第３
図は、前記システムにおける同時使用率の変化図
である。 １……熱源機、２……蒸発器、３……凝縮器、
４……貯湯槽、６……弁、７……流量計、８……
制御器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の住戸の各々に配置した複数の貯湯槽
   と、前記複数個の貯湯槽に対する１つのヒートポ
   ンプ加熱源と、前記貯湯槽に各々接続された凝縮
   器、冷媒流量制御弁および給湯流量計を具備し、
   前記流量計により計測された単位時間の給湯流量
   が設定時間以上、設定給湯流量を連続して上回る
   貯湯槽が存在するときに、前記各冷媒流量制御弁
   の調整により前記各凝縮器での加熱量を制御し、
   その貯湯槽のヒートポンプ加熱を優先的に行う制
   御をすることを特徴とする給湯機。