JPH09243169A - ガス給湯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】戻り配管を用いることなく湯温の立ち上がり時
間を比較的短くしたガス給湯器を提供する。 【解決手段】給湯器１は流量センサ２４により検出され
る通過流量が所定値以下であってもガスバーナ２１を間
欠的に点火させる。ガスバーナ２１を点火するタイミン
グは、加熱温度検出器２５により検出される熱交換器２
２の出口付近の湯の温度と、リモコン装置３０に設けた
温度設定部３２で設定された給湯温度とに基づいて決め
られる。この動作によって、給湯器１に通水されていな
い間にも熱交換器２２の内部の湯の温度は比較的高温に
保たれ、給湯器１から湯を送出すれば所望温度の湯をた
だちに供給することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キッチン用、風呂
用、床暖房用などに用いられ、給湯開始と同時にガスバ
ーナによる加熱を開始する瞬間式のガス給湯器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ガス給湯器では所定温度に加熱
した湯を蓄えておく貯湯式のものと、給湯開始と同時に
ガスバーナによる加熱を開始する瞬間式のものとが知ら
れており、瞬間式のものは貯湯する必要がなく装置が小
形であって設置が容易であることから広く普及してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、瞬間式のガス給
湯器は、給湯を開始すると同時にガスバーナによる加熱
を開始するものであるから、ガス給湯器の中に滞留して
いる水が所望温度に達するまでに時間遅れがあり、所望
温度の湯がカランに到達するまでにガス給湯器からカラ
ンまでの配管の長さ分だけではない時間遅れが生じる。
つまり、カランから吐出される湯の温度が立ち上がるま
でに比較的長い時間を要するという問題がある。

【０００４】この種の問題を解決するものとして、従来
より図５に示すように、給湯器１からの湯を吐出させる
カラン５が接続された給湯配管６に加えて、給湯配管６
の端末から給湯器１への戻り配管７を設け、給湯器１か
ら供給される湯を給湯配管６→戻り配管７の経路で給湯
器１に循環させることが考えられている。つまり、給湯
配管６と戻り配管７とによる循環経路を設けることによ
って、カラン５が閉じている間にも湯を流し続け、循環
している湯の温度を給湯器１で監視するとともに、循環
経路を通る湯の温度が所定温度に保たれるように給湯器
１において湯を適宜加熱するのである。

【０００５】この構成を採用すれば、循環経路を通る湯
の温度は所定温度に保たれているから、カラン５を開放
すると同時に温度の高い湯を吐出させることができるの
である。また、カラン５が開放されると給湯器１のガス
バーナが点火するから温度の高い湯を吐出させ続けるこ
とができる。この構成を採用すれば、カラン５を開放し
てから吐出される湯の温度が立ち上がるまでの時間遅れ
がほとんど生じないが、戻り配管７を設けるものである
から施工が面倒であり、既設の建物に設置するのは困難
である。また、給湯配管６と戻り配管７とにより形成さ
れる循環経路に湯を循環させるためには給湯器１にポン
プのような循環用の装置を設ける必要があり、給湯器１
の構成が複雑になるとともにコスト増につながる。

【０００６】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、戻り配管を用いることなく湯温の立
ち上がり時間を比較的短くしたガス給湯器を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、導入
された水をガスバーナで加熱する熱交換器と、熱交換器
を通過する水の流量を検出する流量センサと、外部に送
出する湯の温度を設定する温度設定部と、熱交換器の出
口側で湯の温度を検出する加熱温度検出器と、流量セン
サにより検出される流量が所定値以上になるとガスバー
ナへの燃料ガスの供給を開始させてガスバーナを点火さ
せる制御手段とを備え、制御手段は流量センサにより検
出される流量が所定値未満のときには加熱温度検出部に
より検出される湯の温度をほぼ一定に保つようにガスバ
ーナを間欠的に点火させることによって、外部に送出す
る湯の温度を温度設定部で設定した給湯温度付近に保つ
ことを特徴とする。

【０００８】この構成によれば、通水していないときに
もガスバーナを間欠的に点火させることによって熱交換
器内の湯の温度を比較的高い温度に保っているから、通
水を開始してから水の加熱を開始する従来構成に比較す
ると送出される湯の温度の立ち上がり時間が短縮される
ことになり、使い勝手が向上する。また、戻り配管を用
いないにもかかわらず湯の温度が短時間で立ち上がり、
しかも従来の給湯器に対して構成上でも変更箇所が少な
く、比較的簡単な構成であって比較的低コストで提供す
ることが可能である。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、熱交換器で加熱された湯に導入された水の一部を混
合させる経路を形成するバイパス管と、バイパス管を開
閉するバイパス弁と、導入された水の温度を検出する給
水温度検出器とを備え、制御手段は、熱交換器から吐出
される湯とバイパス管を通過した水とを混合した湯の温
度が温度設定部で設定した給湯温度付近になるように、
給水温度検出器での検出温度に基づいてガスバーナの熱
量を設定することを特徴とする。

【００１０】この構成によれば、熱交換器で得られる湯
の温度を設定された給湯温度よりも高くしておくことに
より、バイパス管を通った適量の水と混合するだけで外
部に適温の湯を送出することができ、このことによって
湯の温度が短時間で立ち上がることになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】基本的な構成を図１に示す。給湯
器１のハウジング２には市水などにより供給された水を
導入するための給水口１１と、給湯器１により加熱した
湯を送出するための出湯口１２とが設けられ、また燃料
ガスを導入するためのガス導入口１３が設けられる。ハ
ウジング２には、給水口１１を通して導入された水をガ
スバーナ２１により加熱する熱交換器２２が収納され、
給水口１１から熱交換器２２に至る流路上には、サーミ
スタよりなる給水温度検出器２３と、給水経路を通過し
て熱交換器２２に導入される水の流量を計測する流量セ
ンサ２４とが配置される。また、熱交換器２２から出湯
口１２に至る流路上には、サーミスタよりなる加熱温度
検出器２５と、後述するマイクロコンピュータ２０から
の制御信号により湯の送出流量を調節する可変流量弁２
６と、出湯口１２から送出する湯の温度を検出するため
のサーミスタよりなる出湯温度検出器２７とが配設され
る。さらに、給水温度検出器２３と可変流量弁２６との
間はバイパス管１４によっても接続され、バイパス管１
４にはバイパス弁２８が配置される。可変流量弁２６は
複数段階の流量調節が可能な電磁弁または電動弁であ
り、バイパス弁２８には電磁弁が用いられる。また、図
示していないが熱交換器２２の圧力が上昇したときに圧
力を逃がすための圧力逃がし弁が設けられる。

【００１２】ガスバーナ２１への燃料ガスの供給経路に
は、後述するマイクロコンピュータ２０からの制御信号
によって燃料ガスの供給と遮断とを選択する電磁弁より
なるガス開閉弁１５と、後述するマイクロコンピュータ
２０からの制御信号によって燃料ガスの流量を調節する
ガス可変流量弁１６とが設けられる。また、図示してい
ないがガス開閉弁１５が開放されるとガスバーナ２１を
点火させる点火装置が始動される。

【００１３】図２に示すように、可変流量弁２６とバイ
パス弁２８とガス開閉弁１５とガス可変流量弁１６とは
ハウジング２の中に収納された制御手段としてのマイク
ロコンピュータ２０により制御される。このマイクロコ
ンピュータ２０には接続線２９を介してリモコン装置３
０が接続される。リモコン装置３０は、給湯器１を給湯
可能な状態にする運転スイッチ３１と、送出する湯の温
度を設定する温度設定部３２と、保温スイッチ３３とを
備え、給水温度検出器２３、加熱温度検出器２５、出湯
温度検出器２７での検出温度に基づいて、送出する湯の
温度が温度設定部３２で設定された給湯温度に近付くよ
うにガス開閉弁１５、ガス可変流量弁１６、可変流量弁
２６、バイパス弁２８を制御する。

【００１４】次に、図３を用いて動作を説明する。ま
ず、運転スイッチ３１が投入されると図３に示すよう
に、リモコン装置３０により設定された給湯温度を読み
込むとともに（Ｓ１）、流量センサ２４で検出されてい
る通過流量を読み込む（Ｓ２）。通過流量が所定値以下
であれば（Ｓ３）、ガス開閉弁１５を閉止状態に保つ。
一方、流量センサ２４で検出した流量が所定値以上のと
きには、ガス開閉弁１５を開放するとともにガスバーナ
２１を点火させ（Ｓ４）、給水温度検出部２３での検出
温度とリモコン装置３０で設定した給湯温度との差およ
び流量センサ２４での検出流量に基づいてガスバーナ２
１の熱量を決定し、その熱量が得られるようにガス可変
流量弁１６の開量を調節する（Ｓ５）。このとき、ガス
バーナ２１の熱量は加熱温度検出器２５で検出される湯
の温度が給湯温度よりも高くなるように設定され、バイ
パス弁２８が開放されることによって熱交換器２２から
吐出された湯と給水口１１を通して導入された水とが混
合されたときに所望の湯温が得られるようにしてある。
さらに、ガス可変流量弁１６を調節しただけでは送出す
る湯の温度が給湯温度に一致しないことがあるから、出
湯温度検出器２７で検出した温度と給湯温度とを一致さ
せるようにガス可変流量弁１６の開量を補正する（Ｓ
６）。さらに、ガス可変流量弁１６だけで対応しきれな
い場合には、可変流量弁２６により出湯量を制御する。
その後も流量センサ２４による通過流量を検出し（Ｓ
７）、通過流量が減少すれば（Ｓ８）、ガスバーナ２１
を消火する（Ｓ９）。

【００１５】ところで、この種の給湯器１では出湯口１
２から５ｍ先で湯を吐出させるようにし、４０℃の湯を
１分間当たり１０リットル吐出させた後に湯の吐出を停
止させたとき、停止から５分以内はリモコン装置３０で
設定した給湯温度に対して±３℃以内に保たれるように
することが望まれている。つまり、食器を洗うような場
合には、湯の使用を一旦止めて短時間の後に湯を再使用
することが多く、このような使用形態では吐出される湯
の温度が変動するから、湯の再使用の際の温度変化を小
さくしておかなければ、温水と冷水とが交互に吐出され
るいわゆるサンドイッチ現象が生じて使用者に不快感を
与えることになる。

【００１６】そこで、このようなサンドイッチ現象を抑
制するために、本実施形態ではガスバーナ２１の点火か
らバイパス弁２８の開放までの時間を、加熱温度検出器
２５で検出した温度に応じて調節するようにしている。
すなわち、図４に破線で示すように、熱交換器２２の内
部の水温は比較的短い時間で低下するから、出湯口１２
から送出される湯の温度の低下を抑制するには、バイパ
ス管１４を通して混合される冷水の量を減少させればよ
いことになる。そこで、ガスバーナ２１の点火からバイ
パス弁２８を開放するまでのタイミングを調節すること
によって、図４に実線で示すように出湯口１２から送出
される湯の温度の変化を低減するのである。また、この
とき同時に可変流量弁２６も制御され、出湯口１２から
送出する湯の量を絞りつつガス可変流量弁１６によって
湯の温度の低下を抑制する。このような制御によって、
出湯と停止とを繰り返しても出湯口１２から送出される
湯の温度の変動を少なくすることができるのである。

【００１７】ところで、上述のような制御を行なっても
湯の供給を比較的長い時間停止させた後に給湯するよう
な場合には、出湯口１２から送出する湯の温度が、設定
されている給湯温度よりも低下してしまう。そこで、本
実施形態においては、保温スイッチ３３を投入すること
により間欠加熱モードを選択できるようにしてある。間
欠加熱モードでは給湯を停止している間にもガスバーナ
２１を間欠的に点火させて保温処理（Ｓ１０）を行な
う。すなわち、通常の動作では流量センサ２４で検出さ
れる流量が所定値以上になったときにのみガスバーナ２
１を点火していたが、間欠加熱モードでは流量センサ２
４で検出される流量が所定値以下でもガスバーナ２１を
間欠的に点火させる点が相違する。保温処理におけるガ
スバーナ２１の点火のタイミングは、リモコン装置３０
により設定した給湯温度と加熱温度検出器２５により検
出された温度と給湯器１の内部の水の容量（主として熱
交換器２２の容量）とにより決定される。すなわち、加
熱温度検出器２５により熱交換器２２から吐出される湯
の温度が求められるから、リモコン装置３０で設定され
た給湯温度との差を求めることによって、湯を給湯温度
で使用するには熱交換器２２の内部の湯の温度をどの程
度にしておけばよいかがわかり、既知である給湯器１の
内部の水の容量（熱交換器２２の容量）に基づいて、そ
の温度を得るためのガスバーナ２１による加熱量を決定
することができる。この演算はマイクロコンピュータ２
０により行なわれる。ただし、ガスバーナ２１を点火さ
せる温度はガスバーナ２１を消火させる温度よりも低く
設定することにより、点火と消火とが短い時間内に何度
も繰り返されるのを防止してある。

【００１８】このようにしてガスバーナ２１による加熱
量が決定されると、ガス可変流量弁１６の開量を決定す
ることができるから、ガス可変流量弁１６をその開量に
設定するとともに、ガス開閉弁１５を開閉制御すれば、
ガスバーナ２１を間欠的に点火させて熱交換器２２の内
部の湯の温度をほぼ一定に保つことができるのである。
つまり、バイパス管１４を通して供給される冷水と混合
される湯の温度をほぼ一定に保つことができ、結果的に
時間遅れが生じることなく所望温度の湯を送出すること
が可能になる。

【００１９】保温スイッチ３３は必要に応じて投入され
るものであるから、保温スイッチ３３の切り忘れによっ
て不必要に保温処理が継続されるのを防止するために、
マイクロコンピュータ２０は、給湯を停止してから所定
時間内に給湯が再開されなければ間欠加熱モードを自動
的に解除する。つまり、間欠加熱モードは時限されてい
る。この時間はたとえば４時間程度に設定してある。

【００２０】なお上記実施形態において、動作時におけ
る給湯の停止と再開との繰り返しの際の温度制御方法の
例として、バイパス弁２８の開放タイミングを制御する
方法を説明したが、これに限定されるものではなく、他
の同種の技術を用いることが可能である。また、上記実
施形態では保温スイッチ３３を設けているが、運転スイ
ッチ３１と温度設定部３２とを同時に操作することによ
って保温スイッチ３３と同様の機能を実現してもよい。
この構成では、リモコン装置３０の操作部の個数が増加
しないから、従来構成と同様の構造を採用することがで
き、コスト増を抑制することができる。

【００２１】

【発明の効果】請求項１の発明は、導入された水をガス
バーナで加熱する熱交換器と、熱交換器を通過する水の
流量を検出する流量センサと、送出する湯の温度を設定
する温度設定部と、熱交換器の出口側で湯の温度を検出
する加熱温度検出器と、流量センサにより検出される流
量が所定値以上になるとガスバーナへの燃料ガスの供給
を開始させてガスバーナを点火させる制御手段とを備
え、制御手段は流量センサにより検出される流量が所定
値未満のときには加熱温度検出部により検出される湯の
温度をほぼ一定に保つようにガスバーナを間欠的に点火
させることによって、外部に送出する湯の温度を温度設
定部で設定した給湯温度に保つものであり、通水してい
ないときにもガスバーナを間欠的に点火させることによ
って熱交換器内の湯の温度を高温に保っているから、湯
を供給するときには湯の温度が短時間で立ち上がること
になり使い勝手が向上するという利点がある。また、戻
り配管を用いないにもかかわらず湯の温度が短時間で立
ち上がり、しかも従来の給湯器に対する変更箇所が少な
く、比較的簡単な構成であって低コストでの実現が可能
である。

【００２２】請求項２の発明は、熱交換器で加熱された
湯に導入された水の一部を混合させる経路を形成するバ
イパス管と、バイパス管を開閉するバイパス弁と、導入
された水の温度を検出する給水温度検出器とを備え、制
御手段は、熱交換器から吐出される湯とバイパス管を通
過した水とを混合した湯の温度が温度設定部で設定した
給湯温度付近になるように、給水温度検出器での検出温
度に基づいてガスバーナの熱量を設定するものであり、
熱交換器で得られる湯の温度を設定された給湯温度より
も高くしておくことにより、バイパス管を通った適量の
水と混合するだけで外部に適温の湯を送出することがで
き、結果的に湯の温度が短時間で立ち上がるという利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す概略構成図である。

【図２】同上の要部ブロック図である。

【図３】同上の動作説明図である。

【図４】同上の動作説明図である。

【図５】従来例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１４ バイパス管 １５ ガス開閉弁 １６ ガス可変流量弁 ２０ マイクロコンピュータ ２１ ガスバーナ ２２ 熱交換器 ２３ 給水温度検出器 ２４ 流量センサ ２５ 加熱温度検出器 ２８ バイパス弁 ３２ 温度設定部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導入された水をガスバーナで加熱する熱
   交換器と、熱交換器を通過する水の流量を検出する流量
   センサと、外部に送出する湯の温度を設定する温度設定
   部と、熱交換器の出口側で湯の温度を検出する加熱温度
   検出器と、流量センサにより検出される流量が所定値以
   上になるとガスバーナへの燃料ガスの供給を開始させて
   ガスバーナを点火させる制御手段とを備え、制御手段は
   流量センサにより検出される流量が所定値未満のときに
   は加熱温度検出部により検出される湯の温度をほぼ一定
   に保つようにガスバーナを間欠的に点火させることによ
   って、外部に送出する湯の温度を温度設定部で設定した
   給湯温度付近に保つことを特徴とするガス給湯器。
2. 【請求項２】 熱交換器で加熱された湯に導入された水
   の一部を混合させる経路を形成するバイパス管と、バイ
   パス管を開閉するバイパス弁と、導入された水の温度を
   検出する給水温度検出器とを備え、制御手段は、熱交換
   器から吐出される湯とバイパス管を通過した水とを混合
   した湯の温度が温度設定部で設定した給湯温度付近にな
   るように、給水温度検出器での検出温度に基づいてガス
   バーナの熱量を設定することを特徴とする請求項１記載
   のガス給湯器。