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公開番号2024125716
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-19
出願番号2023033720
出願日2023-03-06
発明の名称貯湯式給湯システム
出願人大阪瓦斯株式会社
代理人個人
主分類F24H 1/18 20220101AFI20240911BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】高温水生成部と、中温水生成部と、高温水、中温水、及び低温水を貯留する貯湯タンクを備えた貯湯式給湯システムにおいて、貯湯タンク内の温度成層状態を維持して、エネルギー効率の向上や複数の需要に応じた適切な温水供給を可能とする技術を提供する。
【解決手段】貯湯タンク50内を上側貯留部50Aと下側貯留部50Bとに仕切る仕切体55と、仕切体55を昇降可能な仕切体昇降部56と、を備え、仕切体昇降部56を制御して、貯湯タンク50内の温度成層状態を維持するように仕切体55の高さを変更する仕切体高さ制御部3Aを備える。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
低温水を加熱して高温水を生成し、当該生成した高温水を高温水需要部に通じる高温水路に吐出する高温水生成部と、
低温水を加熱して前記高温水よりも温度が低い中温水を生成し、当該生成した中温水を中温水需要部に通じる中温水路に吐出する中温水生成部と、
前記高温水路に対して高温水が流入出する高温水流入出部位が高位箇所に位置し、前記中温水路に対して中温水が流入出する中温水流入出部位が前記高位箇所よりも低い中位箇所に位置し、給水部から低温水が供給される低温水路に対して低温水が流入出する低温水流入出部位が前記中位箇所よりも低い低位箇所に位置する貯湯タンクと、を備えた貯湯式給湯システムであって、
前記貯湯タンク内を上側貯留部と下側貯留部とに仕切る仕切体と、前記仕切体を昇降可能な仕切体昇降部と、を備え、
前記仕切体昇降部を制御して、前記貯湯タンク内の温度成層状態を維持するように前記仕切体の高さを変更する仕切体高さ制御部を備えた貯湯式給湯システム。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記高温水生成部が、ヒートポンプサイクルにより低温水を加熱するヒートポンプであり、
前記中温水生成部が、排熱により低温水を加熱する燃料電池である請求項１に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項３】
前記仕切体高さ制御部が、前記高温水生成部による前記高温水の生成量に応じて前記仕切体の降下幅を決定する請求項１又は２に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項４】
前記仕切体高さ制御部が、前記高温水需要部による前記高温水の消費量に応じて前記仕切体の上昇幅を決定する請求項１又は２に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項５】
前記高温水路側から取り出した高温水と前記低温水路側から取り出した低温水とを混合して前記中温水を生成し、当該生成した中温水を前記中温水路に吐出する中温水補充部を備え、
前記仕切高さ制御部が、前記中温水補充部による前記中温水の生成量に応じて前記仕切体の上昇幅を決定する請求項１又は２に記載の貯湯式給湯システム。
【請求項６】
前記貯湯タンクにおける前記中温水流入出部位の高さを変更可能な中温水流入出部位高さ変更部を備え、
前記中温水流入出部位高さ変更部を制御して、前記仕切体の高さに追従するように前記中温水流入出部位の高さを変更する中温水流入出部位高さ制御部を備えた請求項１又は２に記載の貯湯式給湯システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水生成部で生成した温水を、貯湯タンク内に貯留して、温水需要部へ供給可能な貯湯式給湯システムに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の貯湯式給湯システムにおいて、ヒートポンプサイクルにより低温水を加熱して約６５℃～９０℃の高温水を生成するヒートポンプ（高温水生成部の一例）と、排熱により低温水を加熱して約６０℃の中温水を生成する燃料電池（中温水生成部の一例）とを、上記温水生成部として備えたものが知られている（特許文献１を参照。）。このような貯湯式給湯システムが備える貯湯タンクでは、高温水、中温水、及び低温水を内部に温度成層を形成して貯留するために、ヒートポンプから高温水が吐出される高温水路に対して高温水が流入出する高温水流入出部位が高位箇所に位置し、燃料電池から中温水が吐出される中温水路に対して中温水が流入出する中温水流入出部位が上記高位箇所よりも低い中位箇所に位置し、低温水が供給される低温水路に対して低温水が流入出する低温水流入出部位が当該中位箇所よりも低い低位箇所に位置している。
このような貯湯式給湯システムは、高温水と中温水とを共通の貯湯タンクに貯留することでシステムの煩雑化を避けながら、高温水を必要とする高温水需要部に対して高温水を供給し、中温水を必要とする中温水需要部に対して中温水を供給するというように、複数の需要に応じて適切に温水を供給することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－１４７４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高温水と中温水とを共通の貯湯タンクに貯留する場合には、貯湯タンクに形成される温度成層状態が崩れることで、エネルギー効率の悪化や、複数の需要に応じた適切な温水供給でできなくなるなどの問題が生じる。例えば、貯湯タンク内において、中温水流入出部位近傍に貯留されている温水の温度が当該中温水流入出部位から流入した中温水の温度に対して大幅に乖離している場合には、当該流入した中温水の温度低下や貯湯タンク内に貯留されている高温水の温度低下を招く恐れがある。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、低温水を加熱して高温水を生成する高温水生成部と、低温水を加熱して中温水を生成する中温水生成部と、高温水、中温水、及び低温水を貯留する貯湯タンクを備えた貯湯式給湯システムにおいて、貯湯タンク内の温度成層状態を維持して、エネルギー効率の向上や複数の需要に応じた適切な温水供給を可能とする技術を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１特徴構成は、低温水を加熱して高温水を生成し、当該生成した高温水を高温水需要部に通じる高温水路に吐出する高温水生成部と、
低温水を加熱して前記高温水よりも温度が低い中温水を生成し、当該生成した中温水を中温水需要部に通じる中温水路に吐出する中温水生成部と、
前記高温水路に対して高温水が流入出する高温水流入出部位が高位箇所に位置し、前記中温水路に対して中温水が流入出する中温水流入出部位が前記高位箇所よりも低い中位箇所に位置し、給水部から低温水が供給される低温水路に対して低温水が流入出する低温水流入出部位が前記中位箇所よりも低い低位箇所に位置する貯湯タンクと、を備えた貯湯式給湯システムであって、
前記貯湯タンク内を上側貯留部と下側貯留部とに仕切る仕切体と、前記仕切体を昇降可能な仕切体昇降部と、を備え、
前記仕切体昇降部を制御して、前記貯湯タンク内の温度成層状態を維持するように前記仕切体の高さを変更する仕切体高さ制御部を備えた点にある。
【０００６】
本構成によれば、貯湯タンク内を上下に仕切る仕切体が仕切体昇降部により自動的に昇降されて、その仕切体の高さが、貯湯タンク内の温度成層状態を維持するように自動的に変更されることになる。
このことで、貯湯タンク内において、仕切体の上側に区画された上側貯留部に高温水を適切に貯留すると共に、仕切体の下側に区画された下側貯留部に中温水を低温水との温度成層状態を維持しながら適切に貯留するように、上記仕切体の高さを決定して、貯湯タンク内における仕切体をその決定した高さに移動させることができる。
従って、本発明により、低低温水を加熱して高温水を生成する高温水生成部と、低温水を加熱して中温水を生成する中温水生成部と、高温水、中温水、及び低温水を貯留する貯湯タンクを備えた貯湯式給湯システムにおいて、貯湯タンク内の温度成層状態を維持して、エネルギー効率の向上や複数の需要に応じた適切な温水供給を可能とする技術を提供することができる。
【０００７】
本発明の第２特徴構成は、前記高温水生成部が、ヒートポンプサイクルにより低温水を加熱するヒートポンプであり、
前記中温水生成部が、排熱により低温水を加熱する燃料電池である点にある。
【０００８】
本構成によれば、電気を駆動源とするヒートポンプを高温水生成部として備え、燃料ガスを駆動源とする燃料電池を中温水生成部として備えることで、複数の駆動源により個別に温水生成が可能な所謂エネルギー分散を実現して、災害に強い貯湯式給湯システムを構築することができる。
【０００９】
本発明の第３特徴構成は、前記仕切体高さ制御部が、前記高温水生成部による前記高温水の生成量に応じて前記仕切体の降下幅を決定する点にある。
【００１０】
本構成によれば、上記仕切体高さ制御部により、上記仕切体の高さを決定するにあたり、高温水生成部による高温水の生成量に応じて当該仕切体の降下幅が決定される。即ち、高温水生成部で高温水が生成される際には、その高温水が高温水路から高温水流入出部位を通じて貯湯タンク内の上側貯留部へ流入するのに合わせて、仕切体の降下幅が決定され、当該降下幅を反映させて仕切体が移動されることになる。すると、貯湯タンク内において、貯湯タンク内の上側貯留部の容積が当該上側貯留部に対する高温水の流入量に合わせて適切に変更されることになるので、当該上側貯留部に高温水を適切に貯留して、貯湯タンク内の温度成層状態を維持することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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