(57)【要約】【課題】簡単かつ安価な構造によって、出湯路の下流側に流れる湯の温度の変動を抑制できる給湯器を提供する。【解決手段】給水路５から供給された水をバーナ３の燃焼熱によって加熱して出湯路６に出湯する熱交換器２を有する給湯器１であって、一端が出湯路の上流側から分岐して、他端が出湯路の下流側に合流する迂回路１０を備え、前回の出湯によって出湯路の上流側から迂回路に湯が流入したことに起因して、前回の出湯の停止後に迂回路に湯が残存し、次回の出湯の際に、迂回路に残存する湯と、次回の出湯によって出湯管の上流側から出湯管の下流側に流れる湯と、を混合させた混合湯を、下流側に流す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水路から供給された水をバーナの燃焼熱によって加熱して出湯路に出湯する熱交換器を有する給湯器であって、
一端が前記出湯路の上流側から分岐して、他端が前記出湯路の下流側に合流する迂回路を備え、
前回の前記出湯によって前記出湯路の上流側から前記迂回路に湯が流入したことに起因して、前記前回の出湯の停止後に前記迂回路に湯が残存し、
次回の前記出湯の際に、前記迂回路に残存する前記湯と、前記次回の出湯によって前記出湯管の上流側から前記出湯管の下流側に流れる湯と、を混合させた混合湯を、前記下流側に流すことを特徴とする給湯器。
【請求項２】
前記迂回路の外周を覆う断熱材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、給水路から供給された水をバーナの燃焼熱によって加熱して出湯路に出湯する熱交換器を有する給湯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、間欠再出湯時の出湯温度の変動を抑制する給湯器が開示されている。特許文献１の給湯器は、給水路から供給された水をバーナの燃焼熱によって加熱して出湯路に供給する熱交換器と、熱交換器をバイパスして前記給水路と前記出湯路とを連通させるバイパス路と、バイパス路を開閉するバイパス弁とを備えている。特許文献１の給湯器では、出湯動作の開始後に、後沸き現象が生じた場合には、熱交換器内に滞留した湯の温度が上昇する。しかし、前記給湯栓を開いて再度出湯動作を開始するときには、点火流量よりも少量の流量が検知されると、点火よりも早いタイミングで、コントローラが前記バイパス弁を開弁するため、出湯管の下流側には、前記温度が上昇した湯とバイパス路から供給される水とを混合させた混合湯が流れる。これにより、早期にバイパス弁を開き、出湯路の下流側に流れる湯の温度の上昇を抑えることができる。
【０００３】
また、特許文献１に記載された技術以外にも、例えば、出湯路を流れる湯の温度によってバネ定数が変化する形状記憶合金バネが、バイパス路を開閉するバイパス弁の開度を調整することにより、バイパス路から出湯路に供給される水量を増減させて、出湯路の下流側に流れる湯の温度の上昇又は下降を抑制することがなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１９３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の給湯器のように、コントローラがバイパス弁を開閉する制御を行うことにより、出湯路の下流側で出湯温度の上昇を抑制する技術では、温度センサによって検出した出湯温度を目標温度に近づけるために、コントローラが、継続的にバイパス弁を開閉する制御を含めて複数の制御を行う必要があった。このようなことから、複数の制御からなる複雑な制御が不要で簡単な構造によって、出湯路の下流側に流れる湯の温度の変動を抑制したいとの要請があった。さらに、上記のような形状記憶合金バネを用いると、給湯器の製造コストが増加するため、安価な構造によって、出湯路の下流側に流れる湯の温度の変動を抑制したいとの要請もあった。加えて、給湯栓が大きく開かれた場合等、いきなり点火流量に達する場合には、バイパス弁を開放する前に、加熱された湯が供給される等の問題が考えられる。これを防止するためには、点火の際、水量を２段階に供給する必要があるが、別途絞り弁等を設ける必要があり無駄であった。
【０００６】
この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、簡単かつ安価な構造によって、出湯路の下流側に流れる湯の温度の変動を抑制できる給湯器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、給水路から供給された水をバーナの燃焼熱によって加熱して出湯路に出湯する熱交換器を有する給湯器であって、一端が出湯路の上流側から分岐して、他端が出湯路の下流側に合流する迂回路を備え、前回の出湯によって出湯路の上流側から迂回路に湯が流入したことに起因して、前回の出湯の停止後に迂回路に湯が残存し、次回の出湯の際に、迂回路に残存する湯と、次回の出湯によって出湯管の上流側から出湯管の下流側に流れる湯と、を混合させた混合湯を、下流側に流すことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成において、迂回路の外周を覆う断熱材を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、前回の出湯の停止後に、後沸き現象によって出湯路の上流側の湯の温度が上昇することがあっても、次回の出湯の際には、出湯路の下流側に、該温度が上昇した湯と、前回の出湯によって迂回路に残存する湯とを混合させた混合湯を流すことができる。これにより、出湯路の下流側に流れる湯の温度の上昇を抑制できる。
また、次回の出湯の際に、給水路への通水が開始された後でバーナが点火するため、通水の加熱が不十分となる結果、バーナの点火直後の水が十分に加熱されないまま、出湯路の上流側に、目標温度よりも低い温度の湯が流れることがあるが、出湯路の下流側に、この湯と、前回の出湯によって迂回路に残存する湯とを混合させた混合湯を流すことができ、これにより、出湯路の下流側に流れる湯の温度の低下を抑制することができる。
よって、従来のようなコントローラによる複雑な制御を行わなくても、出湯路に迂回路を設けるだけの簡単かつ安価な構造により、出湯路の下流側に流れる湯の温度の変動（上昇及び低下）を抑制できる。
請求項２に記載の発明によれば、断熱材により迂回路からの放熱を抑制できるため、特に、前回の出湯の停止後に前記迂回路に残存して、次回の出湯の際に前記目標温度よりも低い温度の湯と混合させる湯の温度が低下することを抑制できる。その結果、次回の出湯の際に、出湯管の下流側に流れる湯の温度が低下することを効果的に抑制できる。また、前回のバーナの点火から十分に時間が経過し、後沸きのおそれがなくなった場合にあっては、迂回路内の湯の放熱を抑制することにより、バーナの点火初期の加熱が不十分な水を温めた状態で出湯管の下流側に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態のガス給湯器の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態を図１を参照しつつ説明する。図１には本発明の実施形態のガス給湯器１の概略構成を示した。このガス給湯器１は、熱交換器２と、ガスバーナ３とを備えている。熱交換器２は、上下方向（図１の上下方向）に長い長方形状とされたガス給湯器１の本体ケース４内に配設されている。給水用配管５は、本体ケース４内で上下方向に配設されている。給水用配管５の一端は、本体ケース４内で熱交換器２の入口側に接続され、給水用配管５の他端は、本体ケース４の外部で水道管（図示せず。）に接続されている。さらに、出湯用配管６も、本体ケース４内で上下方向に配設されている。出湯用配管６の一端は、本体ケース４内で熱交換器２の出口側に接続され、本体ケース４の外部で出湯用配管６の他端には、給湯栓７が接続されている。
【００１１】
加えて本体ケース４内では、熱交換器２を加熱するガスバーナ３が、熱交換器２の下方に配設されている。このガスバーナ３には、ガス供給路（図示せず。）を通じてガスが供給される。また、本体ケース４内では、出湯用配管６の途中に迂回用配管１０が１本設けられている。図１に示すように、迂回用配管１０の一端は、出湯用配管６の上流側（図１の上側）に接続されて該上流側と連通する。さらに、迂回用配管１０の他端は、出湯用配管６の下流側（図１の下側）に接続されて該下流側と連通する。これにより、迂回用配管１０の一端が、出湯用配管６の上流側から分岐し、迂回用配管１０の他端が、出湯用配管６の下流側に合流することになる。そして、断熱材１４が、迂回用配管１０の外周を覆う状態で設けられている。なお、迂回用配管１０は本発明の迂回路の一例である。
【００１２】
次に、本実施形態のガス給湯器１において、出湯用配管６の下流側に流れる湯の温度の変動を抑制する動作を説明する。図１に示す給湯栓７を開栓することにより、給水用配管５に設けた流量センサ（図示せず。）によって、水道管から給水用配管５に供給される水の流量が所定量になったことを検出すると、ガスバーナ３にガスが供給されて、ガスバーナ３が点火する。その結果、ガスバーナ３の燃焼熱により熱交換器２が加熱される。給水用配管５を通じて熱交換器２に供給された水は、前記燃焼熱によって加熱されて所定の温度の湯となる。この湯は、熱交換器２から出湯用配管６に出湯された後に給湯栓７を通じて出湯される。これと共に、この湯は、出湯用配管６の上流側から迂回用配管１０に流入した後に、この迂回用配管１０を流れ、出湯用配管６の下流側へ供給される。なお、給水用配管５は本発明の給水路の一例であり、出湯用配管６は本発明の出湯路の一例である。
【００１３】
本実施形態では、後沸き現象が生じ、熱交換器２の出湯動作で出湯用配管６の上流側の湯の温度が上昇した場合でも、以下に説明するようにして、出湯用配管６の下流側に流れる湯の温度の上昇を抑制できる。図１に示す給湯栓７を開栓して熱交換器２の出湯動作を開始した後に、給湯栓７が閉じられて前回の出湯動作が停止してある程度の時間が経過したときには、熱交換器２の余熱が熱交換器２に残存する湯に伝わることにより、この湯の後沸き現象が生じる。さらに、前回の出湯動作を停止してから次回の出湯動作が開始される前には、前回の出湯動作によって、出湯用配管６の上流側から迂回用配管１０に湯が流入したことに起因して、迂回用配管１０に、目標温度に近い温度の湯が残存している。本実施形態では、断熱材１４により迂回用配管１０の外周が覆われているため、この断熱材１４によって、迂回用配管１０からの放熱を抑制できる。このため、前回の出湯動作の停止後に、迂回用配管１０に残存している湯の温度が、目標温度から低下することを抑制できる。
【００１４】
この状態で、前回の出湯動作の停止からある程度の時間が経過して給湯栓７を開栓することにより次回の出湯動作が開始すると、後沸き現象が生じた場合には、目標温度よりも高い温度に上昇した湯が、熱交換器２から出湯用配管６の上流側に出湯された後に出湯用配管６の下流側に向けて流れる。これと共に、前記目標温度よりも高い温度に上昇した湯の一部は、迂回用配管１０に流入する。このとき、迂回用配管１０に流入した湯によって、迂回用配管１０に残存している目標温度に近い温度の湯が、出湯用配管６の下流側に押し出される。前記目標温度に近い温度の湯が出湯用配管６の下流側に押し出されるときには、次回の出湯動作によって、目標温度よりも高い温度に上昇した湯が、出湯用配管６の下流側に到達する。その結果、出湯用配管９の下流側には、前記目標温度よりも高い温度に上昇した湯と、迂回用配管１０に残存していた目標温度に近い温度の湯とを混合させた混合湯を流すことができる。これにより、出湯用配管６の下流側に流れる湯の温度の上昇を抑制できる。
【００１５】
一方、次回の出湯動作の際には、給水用配管５に設けた流量センサ（図示せず。）によって給水用配管５への通水開始が確認された後に、この通水開始から遅れてガスバーナ３が点火する。すると、給水用配管５から熱交換器２に供給された水が、加熱されずに熱交換器２から出湯用配管６に送り出される。これにより、目標温度よりも低い温度の湯が出湯用配管６の上流側に出湯された場合でも、以下に説明するようにして、出湯用配管６の下流側に流れる湯の温度の低下を抑制できる。前回の出湯動作の停止後に、給湯栓７を開栓することで次回の出湯動作を開始し、前記流量センサによって給水用配管５への通水開始が確認された後に、ガスバーナ３が点火する。この場合には、次回の出湯動作の開始後に、熱交換器２に供給された水の加熱が不十分となる結果、目標温度よりも低い温度の湯が、熱交換器２から出湯用配管６の上流側に出湯された後に出湯用配管６の下流側に向けて流れる。これと共に、目標温度よりも低い温度の湯の一部は、迂回用配路１０に流入する。このとき、迂回用配管１０に流入した湯により、前回の出湯動作によって迂回用配管１０に残存している湯が、出湯用配管６の下流側に押し出される。このとき、前回の出湯動作の停止から短時間が経過した状態では、迂回用配管１０に、目標温度に近い温度の湯が残存している。前記目標温度に近い温度の湯が出湯用配管６の下流側に押し出されるときには、次回の出湯動作によって、目標温度よりも低い温度の湯が、出湯用配管６の下流側に到達する。その結果、出湯用配管６の下流側に、目標温度よりも低い温度の湯と、目標温度に近い温度の湯とを混合させた混合湯を流すことができる。これにより、出湯用配管６の下流側に流れる湯の温度の低下を抑制できる。特に本実施形態では、断熱材１４によって、迂回用配管１０からの放熱を抑制できる。このため、前回の出湯動作の停止後に、迂回用配管１０に残存している湯の温度が、目標温度から低下することを抑制できる。その結果、次回の出湯動作の際に、前記目標温度よりも低い温度の湯と混合される湯の温度の低下が抑制されるため、出湯用配管６の下流側に流れる混合湯の温度の低下を効果的に抑制できる。
【００１６】
本実施形態のガス給湯器１では、後沸き現象が生じているときに次回の出湯動作が開始されると、後沸き現象と共に給水用配管５への通水開始から遅れてガスバーナ３が点火する現象が生じることになる。このような場合には、以下に説明するようにして、出湯用配管６の下流側に流れる湯の温度の変動（上昇及び低下）を抑制できる。後沸き現象が生じているときに次回の出湯動作が開始されると、次回の出湯動作からある程度の時間が経過するまでは、上述した後沸き現象が生じた場合と同様に、出湯用配管９の下流側に、目標温度よりも高い温度に上昇した湯と、迂回用配管１０に残存していた目標温度に近い温度の湯とを混合させた混合湯を流すことができる。これにより、出湯用配管６の下流側に流れる湯の温度の上昇を抑制できる。このとき、前記目標温度よりも高い温度に上昇した湯の一部は、迂回用配管１０にも流入する。
【００１７】
その後にある程度の時間が経過するまでは、給水用配管５への通水開始から遅れてガスバーナ３が点火することが原因で、目標温度よりも低い温度の湯が、熱交換器２から出湯用配管６の上流側に出湯された後に出湯用配管６の下流側に向けて流れる。これと共に、目標温度よりも低い温度の湯の一部は、迂回用配管１０に流入する。このとき、迂回用配管１０に流入した湯によって、迂回用配管１０に残存している前記目標温度よりも高い温度に上昇した湯が、出湯用配管６の下流側に押し出される。その結果、該下流側に、前記目標温度よりも低い温度の湯と、迂回用配管１０から該下流側に押し出された目標温度よりも高い温度に上昇した湯とを混合させた混合湯を流すことができる。これにより、該下流側に流れる湯の温度の低下を抑制できる。
【００１８】
続いてある程度の時間が経過すると、ガスバーナ３が点火された次回の出湯動作により、目標温度に保たれた湯が、熱交換器２から出湯用配管６の上流側に出湯された後に出湯用配管６の下流側に向けて流れる。これと共に、目標温度に保たれた湯の一部は、迂回用配管１０に流入する。このとき、迂回用配管１０に流入した湯によって、迂回用配管１０に残存している目標温度よりも低い温度の湯が、出湯用配管６の下流側に押し出される。その結果、該下流側に、前記目標温度に保たれた湯と、迂回用配管１０から該下流側に押し出された目標温度よりも低い温度の湯とを混合させた混合湯を流すことができる。これにより、該下流側に流れる湯の温度の上昇を抑制することになる。
【００１９】
さらにある程度の時間が経過すると、ガスバーナ３が点火された次回の出湯動作により、出湯用配管６を流れて該出湯用配管６の下流側に到達する湯の温度は目標温度に保たれている。これと共に、目標温度に保たれた湯の一部は、迂回用配管１０に流入する。このとき、迂回用配管１０に流入した湯によって、迂回用配管１０に残存している目標温度に保たれた湯が、出湯用配管６の下流側に押し出される。その結果、該下流側に流れる湯の温度を目標温度に保つことができる。
【００２０】
＜本実施形態の効果＞
本実施形態のガス給湯器１では、前回の出湯動作の停止後に、後沸き現象によって出湯用配管６の上流側の湯の温度が上昇することがあっても、次回の出湯動作の際には、出湯用配管６の下流側に、該温度が上昇した湯と、前回の出湯動作によって迂回用配管１０に残存した湯とを混合させた混合湯を流すことができる。これにより、出湯用配管６の下流側に流れる湯の温度の上昇を抑制できる。
また、次回の出湯動作の際に、給水用配管５への通水が開始された後でガスバーナ３が点火するため、通水の加熱が不十分となる結果、出湯用配管６の上流側に、目標温度よりも低い温度の湯が流れることがあるが、出湯用配管６の下流側に、この湯と、前回の出湯動作によって迂回用配管１０に残存して前記目標温度に近い温度の湯と、を混合させた混合湯を流すことができる。これにより、出湯用配管６の下流側に流れる湯の温度の低下を抑制できる。
よって、従来のようなコントローラによる複雑な制御を行わなくても、出湯用配管６に迂回用配管１０を設けるだけの簡単かつ安価な構造により、出湯用配管６の下流側に流れる湯の温度の変動（上昇及び低下）を抑制できる。
【００２１】
加えて、断熱材１４により迂回用配管１０からの放熱を抑制できるため、特に、前回の出湯動作の停止後に前記迂回用配管１０に残存して、次回の出湯動作の際に前記目標温度よりも低い温度の湯と混合される湯の温度が低下することを抑制できる。その結果、次回の出湯動作の際に、出湯用配管６の下流側に流れる湯の温度が低下することを効果的に抑制できる。
【００２２】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜変更して実施できる。上述した実施形態では、ガス給湯器１の本体ケース４内で上下方向に、給水用配管５や出湯用配管６を配設した例を示したが、これに限らず、本体ケースを前後方向に長い長方形状に形成し、この本体ケース内で該本体ケースの前後方向に、給水用配管や出湯用配管を配設してもよい。そのうえで、当該本体ケース内で当該出湯用配管の途中に迂回用配管１０を１本設けてもよい。
【００２３】
また、上述した実施形態では、出湯用配管６の途中に、迂回用配管１０を１本設けた例を示したが、これに限らず、出湯用配管６の途中に、迂回用配管を２本以上設けてもよい。この場合にも、上述した実施形態と同様に、各迂回用配管が迂回用配管１０と同様に機能して、出湯用配管６の下流側に流れる湯の温度の変動を抑制できる。
【００２４】
出湯用配管６の途中に、迂回用配管を２本以上設ける実施形態（以下、他の実施形態という。）としては、出湯用配管６の延設方向で該出湯用配管６の途中に、迂回用配管を独立して２本以上並設してもよい。また、迂回用配管を２本以上設ける実施形態（以下、その他の実施形態という。）としては、出湯用配管６の上流側に設けた一の迂回用配管の他端（出湯用配管６との合流端）よりも該出湯用配管６の上流側かつ、該一の迂回用配管の一端（出湯用配管６からの分岐端）よりも該出湯用配管６の下流側から、前記一の迂回用配管よりも出湯用配管６の下流側に設けた他の迂回用配管の一端を分岐させ、該他の迂回用配管の他端を、前記一の迂回用配管の他端よりも該出湯用配管６の下流側に合流させてもよい。さらに、異なる実施形態としては、迂回用配管の一端を、出湯用配管６の上流側から分岐させ、該迂回用配管の他端を複数に分岐させて、この複数の他端を、前記一端よりも出湯用配管６の下流側で該出湯用配管６の異なる位置に合流させてもよい。加えて、他の実施形態、その他の実施形態ならびに異なる実施形態では、断熱材により、各迂回用配管の外周を覆うようにしてもよい。このようにすれば、上述した実施形態と同様に、前回の出湯動作の停止後に、各迂回用配管に残存している湯の温度が低下することを抑制できる。
【００２５】
また、上述した実施形態では、本発明をガス給湯器１に適用した例を示したが、これに限らず、本発明を、給湯器付風呂装置や暖房機能付の給湯器に適用してもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１・・ガス給湯器、２・・熱交換器、３・・ガスバーナ、５・・給水用配管、６・・出湯用配管、１０・・迂回用配管、１４・・断熱材。
【図１】
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