(57)【要約】【課題】即湯機能に係る設備コスト、ランニングコスト共に低減することができる給湯器を提供する。【解決手段】出湯管９の略全体にわたりヒータ３１を巻き付けるとともに、該出湯管９を保温材３２によって覆っている。そして、給湯待機中に、第２出湯温度センサ１５による検出温度にもとづいて、ヒータ３１をＯＮ／ＯＦＦさせることにより、出湯管９内の湯温を設定温度の付近で維持し、所謂即湯を可能とした。したがって、従来の如くポンプや循環管等を設置する必要がないし、従来より備えられている第２出湯温度センサ１５を用いてヒータ３１の動作を制御するため、設備コストを低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室の内部に、バーナ、及びバーナの燃焼排気の熱を回収して伝熱管の通水を加熱する熱交換器が設けられているとともに、前記燃焼室の外部に、前記熱交換器の上流側に接続される入水管と、前記熱交換器の下流側に接続されて給湯栓まで延びる出湯管と、前記出湯管内の湯温を検出する出湯温度検出手段と、前記入水管及び前記出湯管内の通水を検出する通水検出手段と、前記通水検出手段により通水を検出すると、前記湯温が設定温度と一致するように前記バーナの燃焼動作を制御する制御手段とを備えた給湯器であって、
前記出湯管内の水を加熱するための副加熱手段を備えており、
前記制御手段が、前記通水検出手段により通水が検出されない状態において、前記出湯温度検出手段により検出される前記湯温に応じて、前記副加熱手段をＯＮ／ＯＦＦ制御し、前記出湯管内の湯温を前記設定温度の付近で維持させることを特徴とする給湯器。
【請求項２】
前記副加熱手段が、前記出湯管に巻き付けられた電熱線であることを特徴とする請求項１に記載の給湯器。
【請求項３】
前記出湯管を前記副加熱手段ごと被覆するように保温材を取り付けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯器。
【請求項４】
前記制御手段において、前記副加熱手段をＯＮさせる要加熱温度、及び前記副加熱手段をＯＦＦさせる停止温度を変更設定可能としたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の給湯器。
【請求項５】
前記制御手段が時刻を計時するタイマを備えており、所定の時間帯においてのみ前記副加熱手段のＯＮ／ＯＦＦ制御を実行することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、即湯機能を備えた給湯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、給湯を終了してから所定の時間が経過したとしても、給湯栓を開いた際、すぐに設定温度の湯を出湯可能とした所謂即湯機能を有する給湯器としては、たとえば特許文献１に開示されているものがある。この給湯器では、出湯管と給水管との間に循環管を配設し、湯温が低下してくると、バーナを燃焼させるとともに、ポンプを利用して出湯管、循環管、及び給水管で湯を循環させることによって、湯温を所定の設定温度で維持するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平３−１３０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような特許文献１に記載の給湯器では、湯を循環させるためのポンプを設置する必要があるため、設備コストがかかるという問題がある。また、湯温を上昇させるために一々バーナを着火させなければならない上、ポンプを駆動させて湯を循環させることで放熱を一層促してしまうことから、湯温の維持にエネルギーが多く必要になるし、ランニングコストもかかる。また、ポンプを駆動させるため、騒音の点でも問題となっていた。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、即湯機能に係る設備コスト、ランニングコスト共に低減することができる給湯器を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、燃焼室の内部に、バーナ、及びバーナの燃焼排気の熱を回収して伝熱管の通水を加熱する熱交換器が設けられているとともに、燃焼室の外部に、熱交換器の上流側に接続される入水管と、熱交換器の下流側に接続されて給湯栓まで延びる出湯管と、出湯管内の湯温を検出する出湯温度検出手段と、入水管及び出湯管内の通水を検出する通水検出手段と、通水検出手段により通水を検出すると、湯温が設定温度と一致するようにバーナの燃焼動作を制御する制御手段とを備えた給湯器であって、出湯管内の水を加熱するための副加熱手段を備えており、制御手段が、通水検出手段により通水が検出されない状態において、出湯温度検出手段により検出される湯温に応じて、副加熱手段をＯＮ／ＯＦＦ制御し、出湯管内の湯温を設定温度の付近で維持させることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、副加熱手段が、出湯管に巻き付けられた電熱線であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、出湯管を副加熱手段ごと被覆するように保温材を取り付けたことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、制御手段において、副加熱手段をＯＮさせる要加熱温度、及び副加熱手段をＯＦＦさせる停止温度を変更設定可能としたことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、制御手段が時刻を計時するタイマを備えており、所定の時間帯においてのみ副加熱手段のＯＮ／ＯＦＦ制御を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、出湯管内の水を加熱するための副加熱手段を備えており、制御手段が、通水検出手段により通水が検出されない状態において、出湯温度検出手段により検出される湯温に応じて、副加熱手段をＯＮ／ＯＦＦ制御し、出湯管内の湯温を設定温度の付近で維持させるため、従来の如くポンプや循環管等を設置する必要がないし、従来より備えられている出湯温度検出手段を用いて副加熱手段をＯＮ／ＯＦＦ制御するため、設備コストを低減することができる。また、出湯管内の湯温を設定温度付近で維持するにあたって、副加熱手段を作動させるのみであるため、ポンプを駆動させたり、バーナを点火させたりする従来のものと比較して、ランニングコストも低減することができる。さらに、従来の如く湯を循環させないため、循環に伴う湯の放熱を抑えることができ、湯温の維持に係るエネルギーの省エネを図ることもできるし、ポンプを駆動させないため騒音が出にくいというメリットもある。
また、請求項２に記載の発明によれば、副加熱手段が、出湯管に巻き付けられた電熱線であるため、設備コストの一層の低減を図ることができる。
さらに、請求項３に記載の発明によれば、出湯管を副加熱手段ごと被覆するように保温材を取り付けているため、出湯管内の湯温の低下を抑制することができ、一層の省エネを期待することができる。
さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、制御手段において、副加熱手段をＯＮさせる要加熱温度、及び副加熱手段をＯＦＦさせる停止温度を変更設定可能としているため、出湯管の長さ、すなわち給湯器から給湯栓までの距離を問わず、好適な湯温の維持を実現することができる。
加えて、請求項５に記載の発明によれば、制御手段が時刻を計時するタイマを備えており、所定の時間帯においてのみ副加熱手段のＯＮ／ＯＦＦ制御を実行するため、極めて高い省エネを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】給湯器を示した説明図である。
【図２】給湯器における即湯制御を示したフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態となる給湯器について、図面にもとづき詳細に説明する。
【００１０】
給湯器１は、器具本体２内に、下方に給気ファン４を、上方に排気口５を夫々備えた燃焼室３を形成してなるもので、燃焼室３内部には、燃料ガスと給気ファン４からの一次空気との混合ガスを燃焼させるバーナ６が備えられているとともに、バーナ６からの燃焼排気中の熱を主に回収して伝熱管内の通水を加熱するフィンチューブ式の熱交換器７が設けられている。また、燃焼室３外部には、熱交換器７の入水側に接続された入水管８、及び出水側に接続された出湯管９が設けられており、該出湯管９は器具本体２外部まで延設されて、給湯栓３３、３３と接続されている。尚、給湯器１は室内に設置されており、排気口５は室外へ開口している。
【００１１】
また、バーナ６へのガス管には主電磁弁１０及びガス比例弁１１が設けられており、給湯器１の各種動作を制御するコントローラ２０へ電気的に接続されている。さらに、入水管８には入水温度を監視する入水温度センサ１３が設けられている一方、出湯管９の上流側で燃焼室３出口の近傍位置には熱交換器７からの出湯温度を監視する第１出湯温度センサ１４が、出湯管９の下流側には使用者への出湯温度を監視する第２出湯温度センサ１５が夫々設けられており、全てコントローラ２０と電気的に接続されている。加えて、入水管８には、水量を監視する水量センサ１２が夫々設けられており、コントローラ２０と電気的に接続されている。尚、２１は、熱交換器７をバイパスするバイパス管であって、そのバイパス管２１の通水量を調整することにより、熱交換器７から出湯される湯の温度を一定温度範囲内に調整可能となっている。また、コントローラ２０には、給気ファン４を駆動させるモータ等も電気的に接続されている。
【００１２】
以上のような給湯器１においては、出湯管９の下流側に設けられた給湯栓３３、３３・・の何れかを開いて器具内に通水させると、コントローラ２０では、以下のような給湯制御を実行する。すなわち、コントローラ２０は、水量センサ１２から検出信号を得ると、主電磁弁１０及びガス比例弁１１を開いてバーナ６へガスを供給する。また、図示しないイグナイタを作動させてバーナ６を点火させる。そして、バーナ６の点火後、第２出湯温度センサ１５で検出される出湯温度と、コントローラ２０に接続された図示しないリモコンで設定された設定温度の差に応じて、ガス比例弁１１の開度を制御してガス量を連続的に変化させるとともに、バイパス管２１を通水させる通水量を制御して、出湯温度を設定温度に一致させる。また、ガス量の変化に応じて給気ファン４の回転数も変化させ、ガス量と空気量との比率を制御する。尚、給湯栓３３を閉じると、コントローラ２０は、水量センサ１２からの検出信号により給湯栓３３が閉じられた状態を検出し、主電磁弁１０及びガス比例弁１１を閉じてバーナ６を消火する。
【００１３】
また、給湯器１は、給湯栓３３を開いた際、すぐに設定温度の湯を出湯するための即湯機能を備えている。
ここで、本発明の要部となる即湯機能について説明する。
まず、給湯器１では、即湯機能を実現するための構成として、出湯管９の略全体（すなわち熱交換器７の出口から出湯栓３３、３３・・まで）にわたって電熱線からなるヒータ３１を巻き付けている。また、ヒータ３１が巻き付けられた出湯管９の周囲をヒータ３１ごと覆うように、ガラスウールからなる保温材３２を取り付けている。尚、ヒータ３１は、コントローラ２０と電気的に接続されている。
【００１４】
次に、給湯器１における即湯機能について、図２のフローチャートに基づき説明する。
給湯器１のコントローラ２０は、給湯動作がＯＮであるか否か、すなわち水量センサ１２により通水が検出されているか否かを判断しており（Ｓ１）、給湯栓３３が閉じられて給湯動作がＯＮでない（Ｓ１においてＮＯである）ような給湯待機中であると、即湯制御を実行する。すなわち、ヒータ３１が作動中であるか否かを確認し（Ｓ２）、給湯停止直後であると当然ヒータ３１は作動していない（Ｓ２においてＮＯ）ため、第２出湯温度センサ１５による検出温度にもとづき、出湯管９内の湯温が要加熱温度まで下がっているか否かを判断する（Ｓ３）。この要加熱温度とは、リモコンで設定される設定温度に対して予め定められている温度であり、たとえば設定温度が４０℃である場合、要加熱温度は３７℃となっている。
【００１５】
そして、出湯管９内の湯温が要加熱温度よりも高い（Ｓ３においてＮＯである）場合には、まだ加熱の必要なしと判断して即湯制御を一旦終了する。一方、給湯栓３３が閉じられてから時間が経過し、出湯管９内の湯温が要加熱温度以下になる（Ｓ３においてＹＥＳである）と、ヒータ３１を作動させて出湯管９内の湯を加熱する（Ｓ４）。そして、第２出湯温度センサ１５による検出温度にもとづき、出湯管９内の湯温が停止温度に達しているか否かを判断し（Ｓ５）、出湯管９内の湯温が停止温度に達すると（Ｓ５においてＹＥＳである）と、ヒータ３１を停止させる（Ｓ６）。尚、停止温度とは、リモコンで設定される設定温度に対して予め定められている温度であり、たとえば設定温度が４０℃である場合、停止温度は４１℃となっている。
【００１６】
給湯器１では、以上のようにして給湯待機中に出湯管９内の湯温の維持、すなわち即湯制御を実行する。一方、給湯栓３３が開かれ、水量センサ１２により通水が検出されると（Ｓ１においてＹＥＳである）と、ヒータ３１が作動中であるか否かを確認し（Ｓ７）、ヒータ３１が作動中である場合にはヒータ３１を停止させた（Ｓ８）後、上述したような給湯制御の実行を開始する（Ｓ９）。そして、給湯栓３３が閉じられて給湯制御が終了となり、給湯動作がＯＦＦになったことをもって（Ｓ１０でＹＥＳ）、Ｓ１へと戻るようになっている。
【００１７】
上述したような給湯器１によれば、出湯管９の略全体にわたりヒータ３１を巻き付けるとともに、該出湯管９をヒータ３１ごと保温材３２によって覆っている。そして、給湯待機中に、第２出湯温度センサ１５による検出温度にもとづいて、ヒータ３１をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、出湯管９内の湯温を設定温度の付近で維持し、所謂即湯を可能としている。したがって、従来の如くポンプや循環管等を設置する必要がないし、従来より備えられている第２出湯温度センサ１５を用いてヒータ３１をＯＮ／ＯＦＦ制御するため、設備コストを低減することができる。また、出湯管９内の湯温を維持するにあたって、ヒータ３１をＯＮするのみであるため、ポンプを駆動させたり、バーナ６を点火させたりする従来のものと比較して、ランニングコストも低減することができる。さらに、出湯管９を保温材３２によって覆っている上、湯を循環させないため、循環に伴う湯の放熱を抑えることができ、湯温の維持に係るエネルギーの省エネを図ることもできるし、ポンプを駆動させないため騒音が出にくいというメリットもある。
【００１８】
なお、本発明の給湯器に係る構成は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、即湯機能に係る構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で必要に応じて適宜変更することができる。
【００１９】
たとえば、コントローラ２０に時刻を計時するタイマを備え、午前６時半〜８時、午前１１時〜午後１時半、午後６時〜午後１１時といった使用頻度の高い所定の時間帯にのみコントローラ２０が上述したような即湯制御を実行するように構成することも可能である。当該構成を採用することで、極めて高い省エネを達成し得る。尚、この構成においては、たとえば午前６時半になるとヒータ３１が作動するようにしてもよいし、又、午前６時半において給湯栓３３を開いた際に設定温度の湯が出湯されるように、午前６時半以前からヒータ３１を作動させるようにしてもよい。
【００２０】
また、出湯管９内の湯温を設定温度付近で維持するにあたり、上記要加熱温度や停止温度を任意に変更設定するための変更手段をリモコンやコントローラ２０に設けてもよい。すなわち、たとえば施工時等に設定温度４０℃で試運転をした際、即湯制御が実行されているにも拘わらず出湯温度が設定温度よりも低いと感じた場合には、要加熱温度を３７℃から４２℃に、停止温度を４１℃から４６℃に夫々変更できるように構成してもよい。当該構成を採用することにより、給湯器１から給湯栓３３までがどのような距離となっていても好適に即湯を実現することができる。
【００２１】
さらに、上記実施形態では、副加熱手段として電熱線からなるヒータ３１を採用しているが、導電性を有しており電流が流れると加熱するような合成樹脂製の加熱手段等、別の副加熱手段を採用することは可能であるし、所定の間隔毎に複数の副加熱手段を設置するような構成としてもよい。
一方、保温材としてもガラスウールに限らず、ロックウールやウレタンを採用してもよい。また、熱交換器７の近傍にのみガラスウールやロックウールを採用し、その他の部分についてはウレタンを採用する等、複数種類の保温材を組み合わせて使用しても何ら問題はない。さらに、保温材については必ずしも取り付ける必要はなく、副加熱手段のみによって出湯管９内の湯温の維持を図ってもよいし、保温材の設置位置等についても適宜変更可能である。
加えて、本発明に係る即湯機能は、バイパス管２１を備えていないタイプの給湯器に対しても適用することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１・・給湯器、２・・器具本体、７・・熱交換器、８・・入水管、９・・出湯管、１２・・水量センサ（通水検出手段）、１３・・入水温度センサ、１４・・第１出湯温度センサ、１５・・第２出湯温度センサ（出湯温度検出手段）、２０・・コントローラ（制御手段）、３１・・ヒータ（副加熱手段）、３２・・保温材、３３・・給湯栓。
【図１】
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【図２】
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