(57)【要約】【課題】エネルギー損失を回避しつつ、一旦沸騰した水を所望の温度に冷まして給湯する給湯装置を提供する【解決手段】給湯装置１００は、第一冷水１１（冷水）を貯留する水タンク１０と、第二冷水１２（冷水）を加熱して沸騰水１３を得る第二熱交換部４０（加熱器）と、沸騰水１３を外部に給湯する給湯部８８とを備え、水タンク１０からの第二冷水１２を通流させるとともに、第二熱交換部４０からの沸騰水１３を通流させる第一熱交換部３０（熱交換部）を有し、第一熱交換部３０は、沸騰水１３と第一冷水１１とを熱交換させることによって沸騰水１３を冷却して給湯水１４として給湯部８８から外部に給湯する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷水を貯留する水タンクと、冷水を加熱して沸騰水を得る加熱器と、前記沸騰水を外部に給湯する給湯部とを備える給湯装置であって、
前記水タンクからの冷水を通流させるとともに、前記加熱器からの前記沸騰水を通流させる熱交換部を有し、
前記熱交換部は、前記沸騰水と前記冷水とを熱交換させることによって前記沸騰水を冷却して給湯水として前記給湯部から外部に給湯する給湯装置。
【請求項２】
前記加熱器と前記熱交換部との間に設けられ、前記水タンク内の前記冷水の液面よりも高い位置に前記沸騰水を通流させる高位流路部を有する請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
前記熱交換部に設けられ、前記給湯水が所望の温度になるようにさらに加熱する補助加熱器を備える請求項１または２に記載の給湯装置。
【請求項４】
前記熱交換部の温度を検出する第一温度検出部を有し、前記熱交換部の温度が所定の温度以上となる場合に、前記補助加熱器による加熱を停止する請求項３に記載の給湯装置。
【請求項５】
前記加熱器の温度を検出する第二温度検出部を有し、前記加熱器の温度が所定の温度以上となる場合に、前記加熱器および前記補助加熱器による加熱を停止する請求項３または４に記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沸騰した水を所望の温度に冷まして給湯する給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一度沸騰させた水を適度に冷ましてから使用する場合がある。たとえば、緑茶の抽出を行う場合（特許文献１）や、調乳用のお湯の用途（特許文献２）が挙げられる。
【０００３】
特許文献１は、一旦沸騰させて殺菌および空気除去させた後、空冷された冷媒で急速冷却された原水を緑茶の抽出を行う抽出タンクに注水する事例を開示している。
【０００４】
特許文献２は、湯沸かし用の水を貯める水タンクと、当該水タンクと連通されてなり、加熱部によって加熱されて沸騰した湯が通るパイプとを備え、当該パイプを当該水タンクに通し、この当該パイプ内を通る湯を所定温度に冷却し、当該パイプから導かれる湯を受けると共に、当該湯を所定温度に維持する調乳用サーバを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０６１６２号公報
【特許文献２】特開平５−２５３０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
３０℃から７０℃程度の温水を得る場合、冷水を所望の温度に加熱して温水を得ることできる。そこで、当該温水を飲料に用いる場合には、一旦沸騰などしてから冷却して温水を得ることが望まれる。
しかし、特許文献１が開示するがごとく、一旦加熱（沸騰）してから単純に冷却すると、エネルギーの損失が問題となる。
【０００７】
そこで、特許文献２が開示するがごとく、水を一度加熱した後、当該加熱した水を、後に加熱に用いる水を貯留する水タンクに通流させて、当該加熱した水を冷却し、給湯する方法を採用すれば、エネルギーを再利用でき好ましい。
しかし、当該方法では、当該水タンクに貯留されている水量や、水温によって冷却の状態が変化し、所望の温度で給湯出来ない場合がある。たとえば、水タンクに貯留されている水量が少ない場合や、水温が高い場合には得られる給湯水の温度が上昇し、水タンクに貯留されている水量が多い場合や、水温が低い場合には、給湯水が過剰に冷却される場合が起こりうる。つまり、冷却の状態が変化してしまうため、一旦沸騰した水を所望の温度に冷まして給湯することが出来ない。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、エネルギー損失を回避しつつ、一旦沸騰した水を所望の温度に冷まして給湯する給湯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る給湯装置の特徴構成は、
冷水を貯留する水タンクと、冷水を加熱して沸騰水を得る加熱器と、前記沸騰水を外部に給湯する給湯部とを備える給湯装置であって、
前記水タンクからの冷水を通流させるとともに、前記加熱器からの前記沸騰水を通流させる熱交換部を有し、
前記熱交換部は、前記沸騰水と前記冷水とを熱交換させることによって前記沸騰水を冷却して給湯水として前記給湯部から外部に給湯する点にある。
【００１０】
上記構成によれば、水タンクから導出された冷水は、加熱器で沸騰して沸騰水となる。当該沸騰水は、当該沸騰に伴い発生した蒸気を推進力として熱交換部に導かれ、引き続き水タンクから導出される冷水と熱交換して冷まされて、給湯水となる。またこれと同時に、引き続き水タンクから導出される冷水は熱交換部にて加熱される。したがって、当該冷却に伴うエネルギー損失を回避できる。
【００１１】
そして、上記給湯水を得る過程で、熱交換部にて当該沸騰水が熱交換する冷水の流量は、沸騰水が通流する量だけ水タンクから冷水が導出される。このため、当該沸騰水の流量とおよそ同一である。すなわち、熱交換部に導かれる沸騰水に対する冷水の比率が一定となり、当該沸騰水の冷却状態の変化を回避でき、冷却効果を安定させることができる。
すなわち上記構成によれば、エネルギー損失を回避しつつ、一旦沸騰した水を所望の温度に冷まして給湯部から給湯する給湯装置を提供することができる。
【００１２】
本発明に係る給湯装置の更なる特徴構成は、
前記加熱器と前記熱交換部との間に設けられ、前記水タンク内の前記冷水の液面よりも高い位置に前記沸騰水を通流させる高位流路部を有する点にある。
【００１３】
上記構成によれば、加熱器と熱交換部との間に、水タンク内の冷水の液面よりも高い位置の高位流路部が存在することになるため、揚程のバランスにより、意図せず水が通流することを回避できる。また、沸騰水は、沸騰に伴い発生した蒸気を推進力（蒸気圧）として、加熱器から流路を介して熱交換部に導かれるため、通常は気液混合状態である。そのため、水タンクの液面より高い位置にある流路部分の前後において、サイフォン効果が生じることを回避でき、水タンクの水が流出してしまうことを回避することが可能になる。
【００１４】
本発明に係る給湯装置の更なる特徴構成は、
前記熱交換部に設けられ、前記給湯水が所望の温度になるようにさらに加熱する補助加熱器を備える点にある。
【００１５】
上記構成によれば、給湯水を補助加熱器で所望の温度になるように加熱することが出来る。したがって、給湯水の温度を精度よく調整することが可能になる。
【００１６】
本発明に係る給湯装置の更なる特徴構成は、
前記熱交換部の温度を検出する第一温度検出部を有し、前記熱交換部の温度が所定の温度以上となる場合に、前記補助加熱器による加熱を停止する点にある。
【００１７】
上記構成によれば、給湯水の温度をより精度よく調整することが可能になる。また、給湯水の過加熱を回避することが出来る。
【００１８】
本発明に係る給湯装置の更なる特徴構成は、
前記加熱器の温度を検出する第二温度検出部を有し、前記加熱器の温度が所定の温度以上となる場合に、前記加熱器および前記補助加熱器による加熱を停止する点にある。
【００１９】
上記構成によれば、給湯水の温度をより精度よく調整することが可能になる。また、給湯水の過加熱を回避することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】給湯装置の概略構成を示すフロー図
【図２】給湯装置の外観を示す図
【図３】給湯装置の背面側から見た内部構造を説明する図
【図４】給湯装置の下方側から見た内部構造を説明する容器台座部分を含む断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〔給湯装置の概略説明〕
図１から図４に基づいて、本発明の実施形態に係る給湯装置について説明する。
給湯装置１００は、飲料に用いる湯水を給湯する装置である。
本実施形態において給湯装置１００は、およそ８５℃を超える熱水や、調乳用に用いる４０℃以上６０℃未満のお湯、緑茶などの抽出に用いる６０℃以上８５℃未満のお湯を給湯するものを例示している。つまり、給湯装置１００は、調乳用、給茶用、さらにはコーヒーや紅茶の抽出などに用いる種々の温度の湯水を給湯する給湯サーバである。
【００２２】
本実施形態に係る給湯装置１００は、図１に示すように、第一冷水１１（冷水）を貯留する水タンク１０と、第二冷水１２（冷水）を加熱して沸騰水１３を得る第二熱交換部４０（加熱器）と、沸騰水１３を外部に給湯する給湯部８８とを備える。
そして、給湯装置１００は、水タンク１０からの第二冷水１２を通流させるとともに、第二熱交換部４０からの沸騰水１３を通流させる第一熱交換部３０（熱交換部）を有し、第一熱交換部３０は、沸騰水１３と第一冷水１１とを熱交換させることによって沸騰水１３を冷却して給湯水１４として給湯部８８から外部に供給する。
【００２３】
なお、以下では、第一冷水１１、第二冷水１２、沸騰水１３、給湯水１４について、流体として説明を加える場合において、単に「水」と称する場合がある。
また、水タンク１０から水が導出されて給湯部８８にて給湯されるまでの水の流れる方向を「通流方向」と称し、その水の流れる向きについて水タンク１０側を「上流側」、給湯部８８側を「下流側」と称する。
【００２４】
水タンク１０の第一冷水１１は、以下の順序で給湯装置１００内部を通流し、給湯水１４として給湯部８８から給湯されて、給湯容器９０に、お湯１９として貯留される。
すなわち第一冷水１１は、水タンク１０からタンクバルブ５０を介して導出されて、水タンク１０と第一冷水配管２１を介して接続される第一熱交換部３０の冷水側熱交換部３１、冷水側熱交換部３１を介して第二冷水１２とされ、第二冷水配管２２を介して接続される第二熱交換部４０、第二熱交換部４０を介して沸騰水１３とされ、沸騰水配管２３を介して接続される第一熱交換部３０の温水側熱交換部３２、の順に通流し、温水側熱交換部３２を介して給湯水１４とされ、給湯配管２４、給湯部８８を介して給湯容器９０へ給湯される。
【００２５】
〔給湯装置の構成〕
以下、給湯装置１００の各構成要素について説明する。
筐体８０は、給湯装置１００の本体ケーシングである。図２に示すように、筐体８０は、筐体８０の奥行方向Ｙの背面側Ｙ２に水タンク１０を載置するタンク台座８１を有し、タンク台座８１に水タンク１０を載置可能となっている。
給湯装置１００は、本実施形態では、商用電源（図示せず）からプラグ６０を介して供給された電力により動作する。
【００２６】
また、筐体８０の奥行方向Ｙの正面側Ｙ１における、左右方向Ｘの左側Ｘ２の下方側Ｌ（下部）に、給湯容器９０を載置する容器台座８９を備え、容器台座８９に給湯容器９０を載置可能となっている。
筐体８０の正面側Ｙ１における左右方向Ｘの右側Ｘ１には、使用者が所望の動作指示を給湯装置１００に入力するインタフェースである入力部２を備える。
【００２７】
給湯装置１００は、筐体８０の内部に、第一熱交換部３０と第二熱交換部４０とを備える（図４参照）。給湯装置１００は、入力部２を介して入力された動作指示に基づいて、制御装置１（図１参照）により制御される。
【００２８】
水タンク１０は、給湯に用いる水１１を冷水の状態で貯留する容器である。本実施形態において冷水とは、水タンク１０に入れた際の水であり、市水から取得した水道水や市販のミネラルウオーターなどの水を含む、いわゆる常温水である。
【００２９】
第一熱交換部３０には、冷水側熱交換部３１と、温水側熱交換部３２とが含まれる。
第一熱交換部３０は、温水側熱交換部３２から供給される沸騰水１３の熱量を第一冷水１１に受け渡す熱交換器である。
温水側熱交換部３２は、第一冷水１１からみると、加熱装置と言い換えることが出来る。また、温水側熱交換部３２は、沸騰水１３からみると、冷却装置と言い換えることが出来る。
冷水側熱交換部３１と、温水側熱交換部３２とは、それぞれ水が通流可能な配管であり、本例では金属管（例えば、アルミニウム管）である。冷水側熱交換部３１と、温水側熱交換部３２とは、それぞれ互いに熱交換が可能な状態で設けられている。
【００３０】
本実施形態では、冷水側熱交換部３１の管と、温水側熱交換部３２の管と、が互いに水の通流方法に沿うように配置され、冷水側熱交換部３１の管壁と、温水側熱交換部３２の管壁とが互いに接触して熱伝導可能な状態で、Ｕ字形に屈曲した形状に形成されてタンク台座８１内部に収容されている。
【００３１】
温水側熱交換部３２は、第一温度検出部３５と、第一伝熱コイル３９（補助加熱器）を備える。第一温度検出部３５は、温水側熱交換部３２の出口部分の管の温度を検出する温度の検出手段である。
【００３２】
本実施形態では第一温度検出部３５としてサーミスタを用いた場合を例示している。サーミスが温水側熱交換部３２の管壁に熱的に接触するように、サーミスタと温水側熱交換部３２とを押さえバネ（図示せず）で挟み、固定している。
【００３３】
第一伝熱コイル３９は、温水側熱交換部３２で生ずる給湯水１４を所望の温度となるように加熱する加熱手段である。本実施形態では電気の供給によりジュール熱で発熱する電熱線を金属管容器に収容した、いわゆるシーズヒーターを用いた場合を例示している。第一伝熱コイル３９は、温水側熱交換部３２と熱交換が可能な状態で接続されている。第一伝熱コイル３９による供給熱量の制御、すなわち、給湯水１４の温度調整のために加える熱量の調整は、たとえば第一伝熱コイル３９に供給する電流を連続的に入り切りするなどの、デューティー比の変更により行える。
【００３４】
本実施形態では、第一伝熱コイル３９は、温水側熱交換部３２の水が通流する管の管壁に接して設けられている場合を例示している。
なお、本実施形態においては、第一伝熱コイル３９は、冷水側熱交換部３１の管壁にも接している。
【００３５】
第二熱交換部４０は、第二温度検出部４５と、第二伝熱コイル４９を備える。
第二熱交換部４０は水が通流可能な配管であり、本例では金属管（アルミニウム管）である。第二温度検出部４５は、第二熱交換部４０の出口部分の管の温度を検出する温度の検出手段である。
【００３６】
本実施形態では第二温度検出部４５としてサーミスタを用いた場合を例示しており、サーミスタが、第二熱交換部４０の管壁と熱的に接触するように、サーミスタと第二熱交換部４０とを押さえバネ（図示せず）で挟み、固定している。
取り付けられている。
【００３７】
第二伝熱コイル４９は、第二熱交換部４０に導入される第二冷水１２を加熱する加熱手段である。本実施形態では電気の供給によりジュール熱で発熱する電熱線を用いた場合を例示している。本実施形態では電気の供給によりジュール熱で発熱する電熱線を金属管容器に収容した、いわゆるシーズヒーターを用いた場合を例示している。
第二伝熱コイル４９は、第二熱交換部４０と熱交換が可能な状態で接続されている。本実施形態では、第二伝熱コイル４９は、第二熱交換部４０の水が通流する管の管壁に接して設けられている場合を例示している。
第二伝熱コイル４９の供給熱量の調整は、第一伝熱コイル３９による供給熱量の制御と同様に行える。
【００３８】
本実施形態では、第二熱交換部４０の水の通流方向に沿い、第二伝熱コイル４９が第二熱交換部４０の管壁と接触する状態で配設された場合を例示している。
【００３９】
第一冷水配管２１、第二冷水配管２２、沸騰水配管２３、給湯配管２４はそれぞれ水の流路となる配管である。本実施形態では外径がおよそ８ｍｍのアルミニウム管の場合を例示している。
【００４０】
第一冷水配管２１は、冷水側熱交換部３１の側から水タンク１０の向きへの水の逆流を防止する逆止弁５１を備えている。
【００４１】
沸騰水配管２３は、温水側熱交換部３２の側から第二熱交換部４０の向きへの水の逆流を防止する逆止弁５２を備えている。
【００４２】
第一熱交換部３０、第二熱交換部４０、第一冷水配管２１、第二冷水配管２２、沸騰水配管２３、給湯配管２４などの筐体８０内部における配置について説明を加える。
【００４３】
第一冷水配管２１は筐体８０の内部で、タンク台座８１に載置された水タンク１０の下部に接続されており、第一冷水配管２１は、タンクバルブ５０を介して水タンク１０と接続される。
第一冷水配管２１は、水タンク１０の下部から下方側Ｌに向けて延出し、その後容器台座８９の内部に配置された第一熱交換部３０の冷水側熱交換部３１の一端に接続される。
なお、タンクバルブ５０は、水タンク１０から第一冷水配管２１への水の導出（通流）と通流停止をおこなう弁部材である。
【００４４】
第二冷水配管２２は第一熱交換部３０の冷水側熱交換部３１の他端から延出し、その後、筐体８０の内部の、タンク台座８１の下方側Ｌに配置された第二熱交換部４０に向けて延び、第二熱交換部４０の一端に接続される。
【００４５】
沸騰水配管２３は、第二熱交換部４０の他端から延出し、その後屈曲されて第二熱交換部４０から見て上方側Ｈに向けて延出し、筐体８０の最上部まで延びて配設される。
沸騰水配管２３は、筐体８０の最上部で、沸騰水１３の通流方向が上方側Ｈに向く向きから下方側Ｌに向く向きに転換する、上に凸の逆Ｖ字状に屈曲した形状の高位流路部２３ａを沸騰水配管２３の一部として備える。そして沸騰水配管２３は、高位流路部２３ａからみて下方側Ｌにある容器台座８９の内部に配置された第一熱交換部３０の温水側熱交換部３２に接続される。
【００４６】
冷水側熱交換部３１の水の通流方向と温水側熱交換部３２の水の通流方向は、本実施形態では対向流となるように配置される。
なお、高位流路部２３ａは、水タンク１０に貯留される第一冷水１１の液面１８の最大高さよりも高い位置（上方側Ｈ）に配置される（図１参照）。すなわち、第一熱交換部３０および第二熱交換部４０に対して水タンク１０は上下方向Ｚにおける上方側Ｈに配置され、水タンク１０内の第一冷水１１の液面１８よりも、高位流路部２３ａは上方側Ｈに配設され、沸騰水配管２３は液面１８よりも高い位置を経由して配設される。
【００４７】
給湯配管２４は、温水側熱交換部３２から延出し、筐体８０の内部に沿い配設されて、容器台座８９の上方側Ｈ（容器台座８９に給湯容器９０を載置した場合の給湯容器９０の上方側Ｈ）にある給湯部８８に接続される。
【００４８】
制御装置１は、入力部２で受け付けた使用者の指示に基づいて、給湯装置１００の動作を制御し、また監視する中央制御部である。
【００４９】
入力部２は、本実施形態においては、筐体８０の正面側Ｙ１に設けられたパネル７０を、使用者からの給湯装置１００に対する動作指示を受け付ける操作インタフェースとして備える。
パネル７０は、操作ボタン７２から７６を含み、使用者が操作ボタン７２ないし７６を押圧すると、操作ボタン７２から７６のそれぞれに予め割り当てられた動作指示が、制御装置１に動作指令として入力される。例えば、調乳用の給湯指示が操作ボタン７２に割り当てられる。
【００５０】
制御装置１は、入力部２で受け付けた動作指示と、給湯装置１００の動作状態を、パネル７０の表示部７１で表示する。例えば、表示部７１は調乳用の給湯動作中である旨を表示する。
【００５１】
制御装置１は、給湯装置１００の動作の制御として、第一温度検出部３５、第二温度検出部４５における温度の検出結果に基づいて、第一伝熱コイル３９、および第二伝熱コイル４９に供給する電流の供給と停止とを行う。
【００５２】
本実施形態では、第一伝熱コイル３９、および第二伝熱コイル４９に供給する電流の供給と停止の設定として、所定のデューティー比Ｄ１、Ｄ２がそれぞれ設定される。制御装置１は、第一温度検出部３５が検出した温度が所定の温度Ｔ１を超えると、第一伝熱コイル３９に供給する電力を停止する。つまり、第一温度検出部３５が検出した温度が所定の温度Ｔ１を超えると、給湯水１４の加熱を停止する。
【００５３】
また制御装置１は、第二温度検出部４５が検出した温度が所定の温度Ｔ２を超えると、第一伝熱コイル３９および第二伝熱コイル４９に供給する電力を停止する。つまり、第二温度検出部４５が検出した温度が所定の温度Ｔ２を超えると、第二冷水１２および給湯水１４の加熱を停止する。
【００５４】
第一伝熱コイル３９、第二伝熱コイル４９、および温度Ｔ１、Ｔ２の関係を表１に示す。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
これら所定のデューティー比Ｄ１、Ｄ２、および温度Ｔ１、Ｔ２は、それぞれ複数の値を予め設定可能である。たとえば、操作ボタン７２から７６のそれぞれに予め割り当てられた動作指示に対応して、複数のデューティー比Ｄ１、Ｄ２、および複数の温度Ｔ１、Ｔ２を備える場合がある。
【００５７】
本実施形態では、操作ボタン７２から７６のそれぞれに予め割り当てられた動作指示に対応して、デューティー比Ｄ１として、デューティー比Ｄ１１からデューティー比Ｄ１６が設定されている。同様に、デューティー比Ｄ２として、デューティー比Ｄ２１からデューティー比Ｄ２６が設定されている。また、温度Ｔ１として、温度Ｔ１１から温度Ｔ１７が設定されている。同様に、温度Ｔ２として、温度Ｔ２１から温度Ｔ２７が設定されている。
【００５８】
〔給湯装置の動作〕
次に、この給湯装置１００が給湯する場合の動作例を説明する。
以下では、給湯として、調乳用に用いる４０℃以上６０℃未満お湯を給湯する場合、緑茶などの抽出に用いる６０℃以上８５℃未満のお湯を給湯する場合、８５℃を以上の熱水を給湯する場合について順に説明していく。
【００５９】
何れの給湯を行う場合も、まず、使用者が水タンク１０に第一冷水１１を貯留する。また、容器台座８９に給湯容器９０を載置する。
そして、使用者が水タンク１０をタンク台座８１に載置する。そうすると、タンクバルブ５０が開き、第一冷水１１が、高位流路部２３ａの上流側、すなわち、沸騰水１３の供給を受ける沸騰水配管２３における、高位流路部２３ａと第二熱交換部４０の間の位置まで通流して停止し、給湯装置１００が給湯開始可能な状態となる。
以下では、給湯装置１００が給湯開始可能な状態となった以降の動作を場合分けして説明する。
【００６０】
〔４０℃以上６０℃未満お湯を給湯する場合〕
使用者が操作ボタン７２を押圧すると、制御装置１は、給湯を開始すべく、所定のデューティー比Ｄ２１で第二伝熱コイル４９に通電する。本実施形態ではデューティー比Ｄ２１として、第二伝熱コイル４９に対し、１０秒の通電と、１０秒の通電停止の繰り返しを行うことが設定される。
【００６１】
第二伝熱コイル４９に通電されると、第二熱交換部４０で水が沸騰する。第二熱交換部４０の上流側には、逆止弁５１が備えられているため、第二熱交換部４０での沸騰で生じた蒸気によって、第二熱交換部４０の下流側にある水がさらに下流側に向けて押し出される。つまり、第二熱交換部４０の下流側にある水が第二伝熱コイル４９への通電により、給湯容器９０に向けて給湯（送出）される。また、当該水の送出にともない、水タンク１０から新たな第一冷水１１が導出される。第二伝熱コイル４９がデューティー比Ｄ２１で通電され続けると、上記の沸騰と送出が繰り返される。
以下では、第二伝熱コイル４９の発熱に伴う当該水の送出動作を単に「ポンプ効果」と称する。
【００６２】
第二熱交換部４０で生じた沸騰水１３は、第一熱交換部３０で、水タンク１０から導出された第一冷水１１と熱交換する。当該熱交換した沸騰水１３は短時間で冷却されて、所望の温度の給湯水１４となって給湯部８８から給湯容器９０に対して給湯される。
沸騰水１３と熱交換した第一冷水１１は加温されて第二冷水１２となって第二熱交換部４０に導入される。第二冷水１２は下流側で沸騰水１３となるから、第一冷水１１と沸騰水１３とが熱交換して沸騰水１３が冷却されてもエネルギーの損失は生じない。
【００６３】
以下では、第一熱交換部３０における、水タンク１０から導出された第一冷水１１と沸騰水１３との熱交換を、単に、「沸騰水１３の熱のリサイクル」と称する。
本実施形態では、上記動作が定常状態に達した場合に、給湯水１４の温度が４０℃から６０℃となるように、デューティー比Ｄ２１が設定されており、給湯部８８から給湯容器９０に、４０℃以上６０℃未満給湯水１４が給湯される。
【００６４】
上記給湯中において、制御装置１が、第二温度検出部４５の検出温度が所定の温度Ｔ２としての温度Ｔ２１以上であることを検出した場合、制御装置１は、上記デューティー比Ｄ２１の設定に関わらず、第二伝熱コイル４９への通電を停止する。第二伝熱コイル４９の空焚き防止のためである。また、給湯水１４の過熱を回避するためである。
【００６５】
当該停止後、制御装置１は、第二温度検出部４５の検出温度が所定の温度Ｔ２未満になると第二伝熱コイル４９への通電をデューティー比Ｄ２１で再開する。
【００６６】
使用者が所定量の給湯水１４を得たと判断すると、使用者が再び操作ボタン７２を押圧する。すると、制御装置１は、所定のデューティー比Ｄ２１での第二伝熱コイル４９への通電を停止し、４０℃以上６０℃未満のお湯の給湯が終了する。
【００６７】
〔６０℃以上８５℃未満のお湯を給湯する場合〕
使用者が操作ボタン７３を押圧すると、制御装置１は、給湯を開始すべく、所定のデューティー比Ｄ２２で第二伝熱コイル４９へ通電する。
【００６８】
本実施形態ではデューティー比Ｄ２２として、第二伝熱コイル４９に対し、５秒の通電と、１０秒の通電停止の繰り返しを行うことが設定される。制御装置１は、第一伝熱コイル３９への通電開始と同時に、第一伝熱コイル３９に対して、所定のデューティー比Ｄ１２で通電する。
【００６９】
本実施形態ではデューティー比Ｄ１２として、第一伝熱コイル３９に、５秒の通電と、１０秒の通電停止の繰り返しを行うこと設定される。
なお、ポンプ効果については、上記同様である。
【００７０】
第二熱交換部４０で生じた沸騰水１３は、第一熱交換部３０で、水タンク１０から導出された第一冷水１１と熱交換する。
本実施形態では、上記動作が定常状態に達した場合に、給湯水１４の温度が６０℃以上８５℃未満となるように、デューティー比Ｄ１２、Ｄ２２が設定されており、給湯部８８から給湯容器９０に、６０℃以上８５℃未満の給湯水１４が給湯される。
なお、沸騰水１３の熱のリサイクルは、上記の場合と同様である。
【００７１】
上記給湯中において、制御装置１が、第二温度検出部４５の検出温度が所定の温度Ｔ２としての温度Ｔ２２以上であることを検出した場合、制御装置１は、上記デューティー比Ｄ１２、Ｄ２２の設定に関わらず、第一伝熱コイル３９および第二伝熱コイル４９への通電を停止する。つまり、第一温度検出部３５以外の伝熱コイルが備える温度検出部の検出温度が所定の温度以上になると、全ての伝熱コイルへの通電を停止する。第二伝熱コイル４９の空焚き防止のためである。また、給湯水１４の過熱を回避するためである。
【００７２】
当該停止後、制御装置１は、第一温度検出部３５の検出温度が所定の温度Ｔ２未満になると第一伝熱コイル３９および第二伝熱コイル４９への通電をデューティー比Ｄ１２、Ｄ２２で再開する。
【００７３】
上記給湯中において、制御装置１が、第一温度検出部３５の検出温度が所定の温度Ｔ１としての温度Ｔ１２以上であることを検出した場合、制御装置１は、上記デューティー比Ｄ１２の設定に関わらず、第一伝熱コイル３９への通電を停止する。給湯水１４の過熱を回避するためである。
【００７４】
当該停止後、制御装置１は、第一温度検出部３５の検出温度が所定の温度Ｔ１未満になると第一伝熱コイル３９への通電をデューティー比Ｄ１２で再開する。
【００７５】
使用者が所定量の給湯水１４を得たと判断すると、使用者が再び操作ボタン７３を押圧する。すると、制御装置１は、第一伝熱コイル３９と第二伝熱コイル４９への通電を停止し、６０℃以上８５℃未満のお湯の給湯が終了する。
【００７６】
〔８５℃を超える熱水を給湯する場合〕
使用者が操作ボタン７４を押圧すると、制御装置１は、給湯を開始すべく、所定のデューティー比Ｄ２３で第二伝熱コイル４９に通電する。
本実施形態ではデューティー比Ｄ２３として、第二伝熱コイル４９に対し、５秒の通電と、１０秒の通電停止の繰り返しを行うことが設定される。
【００７７】
制御装置１は、第一伝熱コイル３９への通電開始と同時に、第一伝熱コイル３９に対して、所定のデューティー比Ｄ１３で通電する。
本実施形態ではデューティー比Ｄ１３として、第一伝熱コイル３９に、連続通電を行うこと設定される。
なお、ポンプ効果については、上記同様である。
【００７８】
第二熱交換部４０で生じた沸騰水１３は、第一熱交換部３０で、水タンク１０から導出された第一冷水１１と熱交換する。
本実施形態では、上記動作が定常状態に達した場合に、給湯水１４の温度が８５℃以上となるように、デューティー比Ｄ１３、Ｄ２３が設定されており、給湯部８８から給湯容器９０に、８５℃以上の給湯水１４が給湯される。
なお、沸騰水１３の熱のリサイクル上記の場合と同様である。
【００７９】
上記給湯中において、制御装置１が、第二温度検出部４５の検出温度が所定の温度Ｔ２としての温度Ｔ２３以上であることを検出した場合、制御装置１は、上記デューティー比Ｄ１３、Ｄ２３の設定に関わらず、第一伝熱コイル３９および第二伝熱コイル４９への通電を停止する。つまり、第一温度検出部３５以外の伝熱コイルが備える温度検出部の検出温度が所定の温度以上になると、全ての伝熱コイルへの通電を停止する。また、給湯水１４の過熱を回避するためである
【００８０】
当該停止後、制御装置１は、第一温度検出部３５の検出温度が所定の温度Ｔ２未満になると第一伝熱コイル３９および第二伝熱コイル４９への通電をデューティー比Ｄ１３、Ｄ２３で再開する。
【００８１】
上記給湯中において、制御装置１が、第一温度検出部３５の検出温度が所定の温度Ｔ１としての温度Ｔ１３以上であることを検出した場合、制御装置１は、上記デューティー比Ｄ１２の設定に関わらず、第一伝熱コイル３９への通電を停止する。給湯水１４の過熱を回避するためである。
【００８２】
当該停止後、制御装置１は、第一温度検出部３５の検出温度が所定の温度Ｔ３未満になると第一伝熱コイル３９への通電をデューティー比Ｄ１３で再開する。
【００８３】
使用者が所定量の給湯水１４を得たと判断すると、使用者が再び操作ボタン７４を押圧する。すると、制御装置１は、第一伝熱コイル３９と第二伝熱コイル４９への通電を停止する。以上で８５℃以上のお湯の給湯が終了する。
【００８４】
本実施形態の給湯装置１００は、具体的事例の説明は省略するが、ボタン７５から７７に対しても、任意の設定を割り当てて、所望の給湯水１４を給湯できる。
【００８５】
以上のようにして、エネルギー損失を回避しつつ、一旦沸騰した水を所望の温度に冷まして給湯する給湯装置１００を提供することができる。
【００８６】
［別実施形態］
（１）上記実施形態では、一つの第一伝熱コイル３９と一つの第二伝熱コイル４９を備える場合を例示した。しかしながら、第二伝熱コイル４９は二つ以上備えてもよい。
【００８７】
（２）上記実施形態では、使用者が所定量の給湯水１４を得たと判断すると、使用者が再び操作ボタン７２などを押圧し、制御装置１が、第一伝熱コイル３９と第二伝熱コイル４９への通電を停止して、給湯が終了する場合を例示した。
しかしながら、給湯は、所定量の給湯が完了したら自動停止させてもよい。この場合は、例えば給湯水１４の給湯量の流量計を備えることもできる。例えば、水タンク１０の重量を検知して、第一冷水１１の導出量を給湯水１４の給湯量として求めてよい。
【００８８】
なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、冷却された沸騰水を給湯水として給湯する給湯装置に適用できる。
【符号の説明】
【００９０】
１０      ：水タンク
１１      ：第一冷水（冷水）
１２      ：第二冷水（冷水）
１３      ：沸騰水
１４      ：給湯水
１８      ：液面
１９      ：お湯
２３      ：沸騰水配管
２３ａ    ：高位流路部
３０      ：第一熱交換部（熱交換部）
３９      ：第一伝熱コイル（補助加熱器）
４０      ：第二熱交換部（加熱器）
３５      ：第一温度検出部
８８      ：給湯部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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