(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入水管を流れる水を熱交換器を介して加熱し出湯管を経て出湯させると共に、入水管と出湯管との間に設けたバイパス管を介して、前記入水管を流れる水を前記熱交換器を介さずに前記出湯管へ供給し、混合湯水として出湯させるバイパスミキシング方式の一般給湯系のほかに、その一般給湯系の出湯管のバイパス管との合流部の下流より分岐して浴槽へ同じく混合湯水を設定量供給する自動給湯系と、一般給湯系の出湯管のバイパス管との合流部の上流より分岐して熱交換器からの高温湯をバイパス管からの水と混合させずに直接浴槽の湯水に差し湯する高温差湯給湯系とを備える高温差湯型給湯器において、前記バイパス管には、前記入水管を流れる水の温度に応じてバイパス管路へ流入する水への管路抵抗を可変制御する水温感応手段を有するバイパス率制御弁を備えると共に、前記高温差湯系に備えられる高温差湯管には浴槽への差し湯時に開放される開閉弁を備え、前記出湯管の前記高温差湯管との分岐部と前記バイパス管との接続部との間には、弁体がコイルバネによって閉方向に付勢された逆流防止弁を備え、前記高温差湯管の開閉弁が開放された高温差湯中に前記一般給湯系が開栓された場合、通常より高いバイパス率で高温湯が前記バイパス管を流れる水によってミキシングされて一般給湯系より出湯されるように前記入水管への入水量を制御する入水量制御弁を備えることを特徴とする高温差湯型給湯器。
【請求項２】
前記水温感応手段を備えた前記バイパス率制御弁は、前記入水管を流れる水の温度が低い場合には前記バイパス管を流れる水量を抑制し、高い場合には前記バイパス管を流れる水量を多くなるように管路抵抗を可変制御することを特徴とする請求項１に記載の高温差湯型給湯器。
【請求項３】
前記入水管には入水量を検知する入水量検知手段を備えると共に、前記浴槽へ温水を供給する浴槽給湯管に該温水の流量を検知する温水流量検知手段を備え、前記高温差湯給湯系において高温差湯中に前記一般給湯系が開栓されたとき、前記入水量検知手段と前記温水流量検知手段により検知される流量差に基づいて、前期熱交換器を加熱するガスバーナの加熱を弱めまたは停止することを、前記熱交換器からの出湯温が安定する迄指示することを特徴とする請求項１又は２に記載の高温差湯型給湯器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、台所や洗面台の蛇口あるいは浴室のシャワー等より湯を出湯させる一般給湯系のほかに、その一般給湯系に流れる湯を浴槽へ注湯する自動給湯系と、さらには浴槽へ高温度の湯を足し湯して浴槽の湯水温度を上げさせる高温差湯給湯系を備えた高温差湯型給湯器に関し、さらに詳しくは、その高温差湯給湯系を介して浴槽に高温度の湯を足し湯している最中に台所や洗面台の蛇口あるいはシャワー等の一般給湯系の蛇口等が開栓された時に、高温湯がそのまま出湯されることのない安全機能を備えた高温差湯型給湯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般家庭などにおいて用いられるこの種の高温差湯型給湯器では、台所や洗面台の蛇口あるいはシャワー等より湯を出湯させる一般給湯系のほかに、その一般給湯系に流れる湯を浴槽へ設定量注湯する自動給湯系と、さらには浴槽に高温度の湯を足し湯して浴槽の湯水温度を上げさせる高温差湯給湯系を備えたものがすでに知られている。
【０００３】
図８は、その従来一般的に知られている高温差湯型給湯器の概略構成を示している。この図に示すものは、入水管２１と出湯管２２とが配設される熱交換器２３と、この熱交換器を加熱するガスバーナ２４とを備え、ガスバーナ２４のガス管路にガス比例弁２５や図示しないガス電磁弁を設ける一方、前記出湯管２２は台所や洗面台の蛇口あるいはシャワー等へ案内されている。
【０００４】
そして前記出湯管２２より分岐点ａにて分岐して浴槽４１へ湯を自動的に注湯する自動給湯管２６と、さらに出湯管２２より分岐点ｂにて分岐して前記自動給湯管２６に合流する高温差湯管２７とが配管されており、これらの自動給湯管２６および高温差湯管２７にはそれぞれその管路を開閉する電磁弁２８、２９が設けられている。尚、高温差湯管２７には最大流量を規制する湯ガバナ３０が設けられている。
【０００５】
そして一方、前記入水管２１には水の最大流量を規制する水ガバナ３１とこの入水管を流れる水の流量を検知する入水流量センサ３２とが設けられ、また前記出湯管２２には熱交換器２３からの出湯温度を検知する出湯温サーミスタ３３、および台所・シャワー等の一般給湯系への水の流れを検知する給湯水流センサ３４が設けられている。
【０００６】
このように構成された給湯器では、浴槽内への湯水温度を上げるべく浴槽への高温差湯給湯を行なっている最中に台所やシャワー等の蛇口を開かれた場合、通常これらの台所やシャワー等への一般給湯が優先するようになっているが、その場合に浴槽への高温差湯用の湯の温度は通常８０℃程度の高温度となっているためにこの高温度の湯がそのまま一般給湯系より出湯されると、使用者はその高温度の湯によって思わぬ火傷（やけど）を負ってしまう等のおそれがあった。
【０００７】
そこでこれの解決として、図９に示したように、前記熱交換器２３を通らずに（バイパスして）、入水管２１と出湯管２２とを直接継ぐバイパス管３６を設け、出湯管２２にはそのバイパス管の接続点ｃより上流側に逆流防止弁３７を設けてそのバイパス管３６を通って入水管２１より流れてきた水が出湯管２２を逆流して自動注湯管２６あるいは高温差湯管２７へ流入しないようにする一方、バイパス管３６にはこれを開閉するバイパス弁３８を設けている。
【０００８】
そして浴槽４１への高温差湯中にはそのバイパス弁３８をコントローラからの指令により開いたままの状態にしておき、台所の蛇口やシャワー等の一般給湯系が開かれた時にその高温度の湯がバイパス管３６を通って入水管２１より供給される水によって直ぐに薄められる（ミキシングされる）ようになっている。これによって使用者が不用意に高温度の湯によって火傷等を負うことが回避されるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなバイパス管路を備えた高温差湯型給湯器においても次のような問題があった。すなわち、浴槽へ高温度の湯を給湯している最中に台所等の一般給湯系が開かれたときに、通常はバイパス管路のバイパス弁が開いていて高温度の湯が直ちに水によって薄められて温度を下げた状態で一般給湯系より出湯されるものであるが、そのバイパス弁が故障状態にあって開いていないとするとその浴槽へ差湯されていた高温度の湯が水によって薄められない熱い状態のまま一般給湯系より出湯されることになる。
【００１０】
そうすると使用者は、このような熱い湯が出てくることは予期していないためその熱い湯によって思わぬ火傷を負ってしまう等のトラブルが懸念されていた。また、このような問題点を解決するために、バイパス管路に設けられるバイパス弁の故障診断機能を備え、そのバイパス弁の故障時には高温差湯給湯が使用できないようにしたタイプのものもあるが、故障診断機能のための制御系統やそのための配線も複雑になり、メンテナンス性が悪くコストも高くなるという問題があった。
【００１１】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、給湯器への総入水量と、その総入水量に対するバイパス流量の割合（バイパス率）を制御することで、熱交換器内のドレン発生とボイル発生の双方を防止して、全出湯温度範囲においてバイパス出湯方式で出湯を行い、バイパス管に備えられた閉止機能を備えないバイパス率制御弁と、出湯管に備えられた逆流防止弁との相互作用により、入水量が少ないほどバイパス率が高くなることを利用して、高温差湯中に台所等の一般給湯系が開かれたときには、直ちに通常より高いバイパス率でミキシングすることで高温度の湯を水によって薄めて温度を下げた状態で出湯を行い、使用者が思わぬ火傷等を負わないようにして、さらには、閉止機能がないバイパス率制御弁を用いているので、弁が故障状態にあって開いていないかの故障診断機能を備える必要もなく、メンテナンス的にもコスト的も有利な安全性の高い高温差湯型給湯器を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明の高温差湯型給湯器は、入水管を流れる水を熱交換器を介して加熱し出湯管を経て出湯させると共に、入水管と出湯管との間に設けたバイパス管を介して、前記入水管を流れる水を前記熱交換器を介さずに前記出湯管へ供給し、混合湯水として出湯させるバイパスミキシング方式の一般給湯系のほかに、その一般給湯系の出湯管のバイパス管との合流部の下流より分岐して浴槽へ同じく混合湯水を設定量供給する自動給湯系と、一般給湯系の出湯管のバイパス管との合流部の上流より分岐して熱交換器からの高温湯をバイパス管からの水と混合させずに直接浴槽の湯水に差し湯する高温差湯給湯系とを備える高温差湯型給湯器において、前記バイパス管には、前記入水管を流れる水の温度に応じてバイパス管路へ流入する水への管路抵抗を可変制御する水温感応手段を有するバイパス率制御弁を備えると共に、前記高温差湯系に備えられる高温差湯管には浴槽への差し湯時に開放される開放弁を備え、前記出湯管の前記高温差湯管との分岐部と前記バイパス管との接続部との間には、弁体がコイルバネによって閉方向に付勢された逆流防止弁を備え、前記高温差湯管の開閉弁が開放された高温差湯中に前記一般給湯系が開栓された場合、通常より高いバイパス率で高温湯が前記バイパス管を流れる水によってミキシングされて一般給湯系より出湯されるように前記入水管への入水量を制御する入水量制御弁を備える構成としたことを要旨とするものである。
【００１３】
このように構成された本発明の高温差湯型給湯器によれば、台所や洗面台あるいはシャワー等へ通じる一般給湯系を使用の場合も、浴槽へ通じる自動給湯系を使用の場合も、熱交換器からガスバーナによって加熱されて排出される湯が、バイパス管路より制御されたバイパス率で送り込まれた水で薄められて、設定湯温度の混合湯水として出湯され、高温差湯給湯系を使用の場合には、その熱交換器で加熱された高温湯がバイパス管路からの水とは混合されずに、直接浴槽へ案内されて浴槽中の湯水に足し湯される。浴槽への高温差湯給湯系を使用中に台所等の一般給湯系が開栓されたときには、その熱交換器で加熱された高温湯は、バイパス管に備えられた閉止機能を備えないバイパス率制御弁と、出湯管に備えられた逆流防止弁との相互作用によって、一般給湯系及び自動給湯系使用時のバイパス率よりも高いバイパス率で導かれた水によって直ちに薄められて、湯温度を下げた状態で台所等の一般給湯系より出湯される。さらにバイパス率制御弁は閉止機能を備えていないので、弁が故障状態にあって開いていないかの故障診断機能を備える必要もない。
【００１４】
また、請求項２に記載のように、水温感応手段を備えたバイパス率制御弁は、入水管を流れる水の温度が低い場合にはバイパス管を流れる水量を抑制し、高い場合にはバイパス管を流れる水量を多くなるように管路抵抗を可変制御することが望ましい。これにより、流水の温度が低いときには、入水量を制御する入水量制御弁によってトータルの流水量を制御すると同時に水温感応手段はバイパス率を低減させ、流水の温度が高くなるにつれて、入水量制御弁によってトータルの流水量を増加させると同時に水温感応手段はバイパス率も増大することができる。
【００１５】
これにより、一般給湯系の場合も自動給湯系の一般給湯系を使用の場合にも、入水温度に応じて入水管に導入される総入水量を入水量制御弁が可変制御し、その総入水量に対するバイパス管路を流れる流水量の比率（バイパス率）を水温感応手段を有するバイパス率制御弁が可変制御することで、熱交換器内のドレンの発生とボイルの発生の双方を回避して全出湯温度範囲において安定したバイパス出湯することができる。
【００１６】
また請求項３に記載のように、入水管には入水量を検知する入水量検知手段を備えると共に、浴槽へ温水を供給する浴槽給湯管には温水の流量を検知する温水流量検知手段を備え、高温差湯給湯系において高温差湯中に一般給湯系が開栓されたとき、入水量検知手段と温水流量検知手段により検知される流量差に基づいて、熱交換器を加熱するガスバーナの加熱を弱めまたは停止することを、熱交換器からの出湯温が安定する迄指示することで、安全に一般給湯系への切替え給湯制御を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施例に係る高温差湯型給湯器の概略的な全体構成を示したものである。この高温差湯型給湯器は、入水管１と出湯管２とが配管される熱交換器３と、この熱交換器３を流れる水を加熱するためのガスバーナ４と、出湯管２から分岐して浴槽４１へ湯を供給する自動給湯管６と、入水管１から分岐して出湯管２の自動給湯管６との分岐部ｃより上流の位置に接続されるバイパス管８と、出湯管のバイパス管との合流部ｂより上流の位置にある分岐部ａから分岐して自動給湯管６に接続される高温差湯管５とを有している。また、出湯管２の自動給湯管６との接続部ｃより下流には、図示しないシャワーや台所等に至る一般給湯管７が接続されている。
【００１８】
前記ガスバーナ４には燃料ガスの流量調整をするガス比例弁２１および図示しないがこのガス管路を開閉するガス電磁弁が設けられる。また入水管１のバイパス管８との分岐部ｅより上流には、入水量を適切な水量に調節する入水量制御弁９と、入水温度を測定する入水サーミスタ１７および給水される水の流量を検出する入水流量センサ１０がそれぞれ設けられている。バイパス管８には、入水管を流れる水の温度に応じてバイパス管路へ流入する水への管路抵抗を可変制御する水温感応手段を有するバイパス率制御弁１１が設けられている。
【００１９】
さらに、前記入水量を調節するする入水量制御弁９と水温感応手段を備えるバイパス率制御弁１１に関しては、入水管１入口より流れる流水量（トータル入水量）を入水量制御弁９で制御し、そのトータルの流水量に対する熱交換器を介さずにバイパス管路へ導びかれる流水量の比率、すなわちバイパス率を入水温度に応じて、バイパス管路へ流入する水への管路抵抗を可変制御する水温感応手段を備えるバイパス率制御弁で規制制御される。
【００２０】
一方出湯管２には、高温差湯管５との分岐部ａより上流の位置に、熱交換器３からの出湯温度を測定する出湯サーミスタ１２が設けられ、また高温差湯管５との分岐部ａとバイパス管８との接続部ｂとの間の位置に、バイパス管８から高温差湯管５への水の流入を防止する給湯逆止弁１５が設けられている。また出湯管２のバイパス管８との接続部ｂと、自動給湯管６との接続部ｃの間の位置に給湯温度を測定する給湯サーミスタ２０が設けられており、自動給湯管６の高温差湯管との接合部ｆより下流の位置には、浴槽４１からの湯水が給湯器側に逆流するのを防止する風呂逆止弁２２,２２と浴槽への湯の落し込み量を測定する落し込み流量センサ１６が自動給湯管６に接続されている。また、自動給湯管６には浴槽４１へ自動給湯するときに開弁される自動給湯電磁弁１４が設けられ、一方高温差湯管５には浴槽４１へ高温差湯するときに開弁される高温差湯電磁弁１３がそれぞれ設けられている。
【００２１】
さらに、前記給湯逆止弁１５に関しては、高温差湯管５へ水の流入を防止する以外に、以下のような利点がある。仮にこの給湯逆止弁１５がない場合、一般給湯中に開栓すると、熱交換器３内の温水とバイパス管８内の冷水の温度差による比重の違いによって対流熱が起きて、バイパス管８内の冷水が出湯管２上流の熱交換器３側へ流れて、熱交換器３内の温水の温度が下がってしまい、閉栓後間もなく再度開栓したにもかかわらず、低い温度の温水が出湯され、設定湯温度への昇温に再度時間を要するという不具合が生じる。このような不具合を解決する手段としての効果も給湯逆止弁１５は有している。
【００２２】
そしてコントローラ１８では前述の入水流量センサ１０、出湯サーミスタ１２、給湯サーミスタ２０、落し込み流量センサ１６及び入水サーミスタ１７から信号を受け、ガス比例弁２１、入水量制御弁９、自動給湯電磁弁１４、高温差湯電磁弁１３等を制御するようになっている。このコントローラ１８は、公知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成され、コントローラ１８のＲＯＭには、給湯切換制御等を行うための種々のプログラムが格納されている。また、コントローラ１８はリモコン１９を備え、このリモコン１９により、浴室内や台所等から高温差湯型給湯器を遠隔操作することができる。尚、リモコン１９にはこの高温差湯型給湯器の運転状況を表示するための表示機能や警報機能も有している。
【００２３】
次に、このように構成された高温差湯型給湯器の動作について説明する。この高温差湯型給湯器の動作は、基本的には入水管１から供給される水を熱交換器３においてガスバーナ４の熱で加熱し、その温水をバイパス管路８より送り込まれた水で薄めて混合水とした湯を自動給湯管６を経て浴槽４１へ、または一般給湯管７を経て台所の蛇口やシャワー等へ供給するか、あるいはバイパス管路より送り込まれた水で薄めずにガスバーナで加熱された高温の湯を直接高温差湯管５を経て浴槽へ足し湯として供給することである。このような湯の給湯系の切換は、コントローラ１８により、ガス比例弁２１の開度を調整し、自動給湯電磁弁１４および高温差湯電磁弁１３の開閉を制御することにより行われる。以下、この高温差湯型給湯器における、自動湯張り、高温差湯、一般給湯の各給湯動作を図１を用いて説明する。
【００２４】
まず、空の浴槽４１に入浴適温の湯を自動湯張りする場合を説明する。自動湯張りは、蛇口やシャワー等を閉じた状態でリモコン１９によりコントローラ１８にその旨を指令して行う。図１の高温差湯電磁弁１３を閉じ、自動給湯電磁弁１４を開くと、入水管１入口より水が流入し、その流れが、流量センサ１０により検出されると、ガスバーナ４が点火され比例制御を開始する。熱交換器３で加熱された湯がバイパス管８からの水と混合されて、自動給湯管６を経て浴槽へ案内される。給湯サーミスタ２０で検出した混合水の湯温度と設定湯温度に差があると、コントローラ１８でそれを判断してガス比例弁によって、ガス量を連続的に変化させて熱交換器３の出口湯温度を一定に保ち、入水量を入水量制御弁９によって適切な水量に調節を行うので、安定した湯温度の温水が浴槽４１に供給される。
【００２５】
このような自動湯張りは、浴槽４１への流入量を落し込み流量センサ１６にて確認し、予め定められた所定の積算流量に達するまで行われる。自動湯張りが終了すると、自動給湯電磁弁１４を閉じて湯の供給を停止し、ガスバーナ４を消火する。また、自動湯張りの開始時と終了時とには、リモコン１９の表示機能及び警報機能を利用して、その旨が知らされる。
【００２６】
次に、浴槽４１に残り湯があり、高温差湯を行って残り湯を昇温させる場合を説明する。高温差湯は、前述した自動湯張りと同様に蛇口やシャワー等を閉じた状態でリモコン１９によりコントローラ１８にその旨を指令して行う。この場合には、図１の自動給湯電磁弁１４を閉じた状態で、高温差湯電磁弁１３を開く。一般給湯管７の先の蛇口やシャワー等は閉じられており、また後述する給湯逆止弁１５によりバイパス管８から高温差湯管５への水の流入が禁じられているので、バイパス管８に水は流れない。
【００２７】
このため、熱交換器３で加熱された高温湯がバイパス管８からの水とは混合されずに、直接高温差湯管５を経て浴槽へ案内され、浴槽中の湯水に足し湯される。ただし入水流量制御弁９により入水量を抑制するので、自動湯張りの場合よりその流量は少ない。入水量を抑制する理由は、大流量の高温湯を足し湯すると、浴槽内の高温湯による高温域が広範囲になってしまい、人が入っている場合にはそれを不快に感じる為だからである。そして、自動湯張りの場合と同様にガスバーナ４が点火され、出湯サーミスタ１２の検知水温が高温、例えば８０℃程度となるようにガス比例弁２１が制御される。
【００２８】
このような高温差湯給湯は、予め定められた所定時間又は設定湯量に達するまで行われる。高温差湯が終了すると、高温差湯電磁弁１３を閉じて湯の供給を停止し、自動湯張りが終了したときと同様にガスバーナ４を消火する。また、高温差湯の開始時と終了時とには、自動湯張りの場合と同様、リモコン１９の表示機能及び警報機能を利用して、その旨が知らされる。
【００２９】
次に、蛇口等の一般給湯を使用する場合を説明する。一般給湯は、台所の蛇口や浴室のシャワー等を開栓することにより行う。この場合は図４に示す高温差湯電磁弁１３及び自動給湯電磁弁１４はいずれも閉じられている。自動湯張りと同様に、蛇口やシャワー等を開くと、入水管１入口より水が流入し、その流れが、入水流量センサ１０により検出されると、ガスバーナ４が点火され比例制御を開始する。熱交換器３で加熱された湯がバイパス管路８からの水と混合されて、一般給湯管７を経て出湯される。給湯サーミスタ２０で検出した湯温と設定湯温度に差があると、コントローラ１８でそれを判断してガス比例弁によって、ガス量を連続的に変化させて熱交換器３の出口湯温度を一定に保ち、入水量制御弁９により適切な水量に調節を行うので、安定した湯温度の温水が一般給湯管７より出湯される。蛇口等を閉栓すると、入水流量センサ１０からの信号が無くなり、コントローラ１８の指令によりガスバーナ４が消火される。
【００３０】
そして、このような高温差湯機能付給湯器によれば、自動湯張り時及び一般給湯時において、熱交換器３で加熱された湯がバイパス管路８からの冷水と混合される際には、水温感応手段を備えるバイパス率制御弁１１と入水量を調節する入水量制御弁９によって、入水管１入口より流れる流水量（トータル入水量）が制御されるが、そのトータルの流水量に対する熱交換器３を介さずにバイパス管８へ導びかれる流水量の比率、すなわちバイパス率は、入水温度に応じてバイパス管路８へ流入する水への管路抵抗を可変制御する水温感応手段を備えるバイパス率制御弁１１によって規制制御される。この実施例では、バイパス率は通常約３８％以内で規制制御される。
【００３１】
このように、熱交換器３から排出される湯と、バイパス管路から供給される水とを混合した後出湯されるように構成されているため、出湯温度が低い場合であっても熱交換器３の温度が常に高温に保たれるので、熱交換器３内にドレンが発生しにくく、さらに入水温度に応じて入水管１に導入される総入水量と、その総入水量に対するバイパス管路を流れる流水量の比率（バイパス率）を水温感応手段を有するバイパス率制御弁が可変制御することで、ドレンの発生とボイルの発生の双方を回避しつつ、全出湯温度範囲においてバイパス出湯方式とすることができる。
【００３２】
この場合、流水の温度が低いときには、入水量制御弁９によってトータルの流水量を制御すると同時に水温感応手段はバイパス率を低減させ、流水の温度が高くなるにつれて、入水量制御弁９によってトータルの流水量を増加させると同時に水温感応手段はバイパス率も増大させるように、その水温感応手段は水温感応性部材により構成されている。これには水温変化に応じてバネ荷重（バネ常数）が変わるタイプの形状記憶合金バネなどが好適なものとして挙げられる。
【００３３】
そして、高温差湯給湯を行っている途中で蛇口等を開いた場合について、図２〜５を用いて詳細に説明する。図２は、図１に示されるミキシング本体１００の内部構造を拡大して示したものであり、内部に流体が流れていない状態である。図示されているように、このミキシング本体１００は、内部に給湯逆止弁１５を備えており、出湯管２よりミキシング本体１００の流入口に導入された湯を一般給湯管７及び自動給湯管６へ導く流水路と、バイパス管８より供給される水を出湯管２へ導く流水路と、出湯管２よりミキシング本体１００の流入口に導入された湯を給湯逆止弁１５を介さずに高温差湯管５へ導く流水路とを備えている。このように図１に示される給湯逆止弁１５と分岐点ａ及び分岐点ｂを一体化することで、パイプのロー付け等を削除することできて、組立て時の作業性もよく、さらにはコストダウンにもなる。
【００３４】
このミキシング本体１００の給湯逆止弁１５には、可動弁軸１０２が備えられ、ミキシング本体１００の軸受部１０６に摺動自在となるように挿入されている。また、可動弁軸１０２の片端には弁体１０４が設けられると共に、その弁体１０４には、不用意に逸脱されないようにシール部材１０８が密着固定される。ミキシング本体１００の内壁面には、そのシール部材１０８と密着する弁座１１０が設けられ、その弁座１１０とシール部材１０８との間に構成される流水間隙ｇを閉じて、給湯逆止弁１５を閉止するように、弁体１０４と軸受部１０６との間には、ミキシング本体１００に導かれる水の圧力に抗して、流水間隙ｇを押し狭める方向に弁体１０４を押圧付勢するコイルバネ部材１１２が介設されている。
【００３５】
次に、図３を用いて、自動湯張り時及び一般給湯時における給湯逆止弁１５の動作について説明する。自動湯張り時は、蛇口やシャワー等を閉じた状態で、高温差湯電磁弁１３を閉じ、自動給湯電磁弁１４を開くと、入水管１入口より水が流入し、熱交換器３で加熱された温水が、ミキシング本体１００に出湯管２を介して導かれ、その温水の圧力に前記コイルバネ部材１１２が抗しきれずに流水間隙ｇが大きく広がり、バイパス管８からの水と混合されて、設定された湯温度の温水として自動給湯管６を経て浴槽へ案内される。バイパス管８からミキシング本体１００に流入する水の流量は、前述したようにバイパス率制御弁１１によって規制制御されている。
【００３６】
また、一般給湯時は、高温差湯電磁弁１３及び自動給湯電磁弁１４が閉じられた状態で、蛇口やシャワー等を開栓すると、自動湯張り時と同様に、入水管１入口より水が流入し、熱交換器３で加熱された温水がミキシング本体１００に出湯管８を介して導かれ、その温水の圧力に前記コイルバネ部材１１２が抗しきれずに流水間隙ｇが大きく広がり、バイパス管８からの水と混合されて、設定された湯温度の温水として一般給湯管７を経て出湯される。
【００３７】
そして、高温差湯時は、前記した自動湯張りと同様に蛇口やシャワー等を閉じた状態で、自動給湯電磁弁１４を閉じ、高温差湯電磁弁１３を開く。この時、一般給湯管７の先の蛇口やシャワー等は閉じられており、図４に図示されているように、給湯逆止弁１５の弁座部はコイルバネ部材１１２によって閉止されているので、バイパス管８に水は流れない。このため、熱交換器３で加熱された約８０℃の高温湯がバイパス管路からの水とは混合されずに、直接高温差湯管５を経て浴槽へ案内され、浴槽中の湯水に足し湯される。
【００３８】
高温差湯中に一般給湯系の蛇口等を開栓した場合は、コントローラ１８が入水流量センサ１０と落し込み流量センサ１６の流量差を検出して、一般給湯を優先して高温差湯を中断する。しかし、高温差湯のための高温の湯がそのまま蛇口等から出ると危険なので、通常のバイパス率の上限（約３８％）より高いバイパス率（約６０％）で高温湯がバイパス管８を流れる冷水によってミキシングされ直ちに温度が下げられて一般給湯管７に流入するようになっている。これは通常、コイルバネ等による弱いバネ荷重で弁が閉止されている逆止弁は、順方向の流れに対しては容易に弁を全開して流れるが、逆方向の流れに対しては弁は閉止されたままで流体は流れない。しかし順方向の流れでも、流量がある一定以下の少流量の流れになってくると、弱い荷重のバネに抗して弁を少ししか開けることができなくなり、さらに、その弱い荷重のバネに抗して弁を開けるほどの圧力がない微少流量の場合は、弁は開かずに閉止されたままである。
【００３９】
つまり、給湯逆止弁１５のコイルバネ部材１１２のバネ荷重により、流量が少ないほど弁は少ししか開かないことを利用して、高温差湯時の高温湯の流量は、高温差湯中に一般給湯系が開栓されても、入水量制御弁９によって、給湯逆止弁１５を順方向から弁を少ししか開けることができない程度の流量（この実施例では５Ｌ／ｍｉｎ）として供給される。
【００４０】
図５に図示されるように、高温差湯中に蛇口等が開栓されても、８０℃の高温湯は、ミキシング本体１００の給湯逆止弁１５の弁座部を少し開けて、流水間隙ｇを経て少流量だけ流れ、残りは高温差湯管５に流れしまうので、バイパス管８からの水と通常使用時（一般給湯時および自動給湯時）のバイパス率の上限（約３８％）より高いバイパス率（約６０％）で混合され、温度が直ちに下げられて一般給湯管７に流入する。そして、ガス比例弁２１を制御して熱交換器３出口の湯温度が安全な温度に下がるまで、高温差湯水電磁弁１３を閉じないで熱交換器３内の高温湯を高温差湯管５へ促し、熱交換器３出口の湯温度が下がったら、高温差湯水電磁弁１３を閉じて、通常の一般給湯系の制御に切り換わる。この高温差湯系の給湯制御のタイムチャートを図６及び図７に示す。
【００４１】
図６の高温差湯運転の給湯制御のタイムチャートについて説明する。図示されるように、リモコン１９に備わる図示しない高温差湯ＳＷをＯＮすると、高温差湯電磁弁１３が開き給湯器に水が供給され始め、運転待機中は全開状態にあった入水量制御弁９をいったん所定流量に絞った後、総入水量が５Ｌ／ｍｉｎの流量になるように制御する。ガスバーナ４が点火され、湯温度８２℃を目標に給湯燃焼が開始され、浴槽４１に高温湯が供給される。高温差湯運転中は、コントローラ１８が入水流量センサ１０と落し込み流量センサ１６の流量差を常に監視している。そして、高温差湯ＳＷをＯＦＦするか、落し込み流量センサ１６によって浴槽４１への落し込み量を確認して設定湯量に達すると、ガスバーナ４を消火して燃焼給湯を停止し、その後高温差湯電磁弁１３を閉止して湯の供給を停止して、入水量制御弁９は再度全開状態となり、高温差湯給湯制御を終了する。
【００４２】
次に、図７の高温差湯運転中に一般給湯系が開栓された場合の給湯制御のタイムチャートについて説明する。図示されるように、高温差湯運転の途中で一般給湯系の蛇口やシャワー等が開栓して、コントローラ１８が入水流量センサ１０と落し込み流量センサ１６の流量差（この場合２．５Ｌ／ｍｉｎ以上）が検出されると、通常の一般給湯系への切り換え給湯制御を開始する。入水量制御弁９は入水流量５Ｌ／ｍｉｎに制御し、高温差湯電磁弁１３は弁を開けたままで、熱交換器３内の高温湯を高温差湯管５へ促し、熱交換器３出口の出湯温度が設定湯温度＋１０度に下がるまで、給湯燃焼を停止させ、図示しない高温差湯ＳＷのランプは点滅を開始する。そして、熱交換器３出口の出湯温度が設定湯温度＋１０℃以下に下がると、高温差湯電磁弁１３は閉止され、入水量制御弁９は全開状態になり、給湯燃焼が開始され、通常の一般給湯制御に切り換わる。そして、この一般給湯制御中に蛇口やシャワー等を閉じると、図６の説明と同様に、高温差湯運転を再開する。
【００４３】
以上詳細に説明したように、前記実施例にかかる高温差湯型給湯器では、給湯器への総入水量に対するバイパス流量の割合（バイパス率）を制御することで、熱交換器内のドレン発生及びボイル発生を防止して、全出湯温度範囲においてバイパス出湯方式で出湯を行い、バイパス管に備えられた閉止機能を備えないバイパス率制御弁と、出湯管に備えられた逆止弁との相互作用により、総入水量が少ないほどバイパス率が高くなることを利用して、高温差湯中に台所等の一般給湯系が開かれたときには、直ちに通常より高いバイパス率でミキシングすることで高温度の湯を水によって薄めて温度を下げた状態で出湯を行い、使用者が思わぬ火傷等を負わないようにして、さらには、閉止機能がないバイパス率制御弁を用いているので、弁が故障状態にあって開いていないかの故障診断機能を備える必要もなく、コントローラの制御の負担も小さく、さらにはメンテナンスやコスト等の点でも優れている。かくして、使いやすく、高温差湯給湯の使用途中に一般給湯を使用したような場合でも安全な高温差湯機能付給湯器が安価に実現されている。
【００４４】
尚、前記実施例は本発明を何ら限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形・改良が可能であることはもちろんである。例えば、ミキシング本体１００のように分岐部ａと分岐部ｂと給湯逆止弁１５とを一体化しないで、個々に接続させるような構成であってもよいし、それとは逆に、分岐部ｃと出湯サーミスタ１２及び給湯サーミスタ２０等までも含めて一体化してもよい。また、入水量センサ１０や入水サーミスタ１７は、入水制御弁９と分岐点ｅとの間や、さらに入水サーミスタ１７については、バイパス管８に設けてもよい。さらには、自動給湯管６及び自動給湯電磁弁１４が無い場合でも実施可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明の高温差湯型給湯器では、給湯器への総入水量に対するバイパス流量の割合（バイパス率）を制御することで、熱交換器内のドレン発生及びボイル発生を防止して、全出湯温度範囲においてバイパス出湯方式で出湯を行い、バイパス管に備えられた閉止機能を備えないバイパス率制御弁と、出湯管に備えられた逆止弁との相互作用による、総入水量が少ないほどバイパス率が高くなることを利用して、高温差湯中に台所等の一般給湯系が開かれたときには、直ちに通常より高いバイパス率でミキシングすることで、高温度の湯を水によって薄めて温度を下げた状態で出湯を行うので、高温の湯がそのまま蛇口等から出湯されることなく安全である。
【００４６】
また、その場合に、閉止機能がないバイパス率制御弁を用いているので、弁が故障状態にあって開いていないかの故障診断機能を備える必要もなく、さらには各分岐点と逆止弁とを一体化することで、従来よりも簡易な構造で給湯制御も容易になり、メンテナンス的にもコスト的も有利な安全性の高い高温差湯型給湯器が安価に提供され、その産業上奏する効果は大きい
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る高温差湯型給湯器の概略構成を示した全体図である。
【図２】本発明の高温差湯型給湯器に使用される逆止弁を備えたミキシング本体の内部構造を示す図である。
【図３】この高温差湯型給湯器で浴槽に自動給湯する場合の湯の流れを説明する図である。
【図４】この高温差湯型給湯器で浴槽に高温差湯する場合の湯の流れを説明する図である。
【図５】この高温差湯型給湯器で浴槽に高温差湯する途中で一般給湯が開栓された場合の湯の流れを説明する図である。
【図６】この高温差湯型給湯器で浴槽に高温差湯する場合の給湯制御のタイミングチャートである。
【図７】この高温差湯型給湯器で浴槽に高温差湯する途中で一般給湯が開栓された場合給湯制御のタイミングチャートである。
【図８】従来一般に知られる高温差湯型給湯器の概略構成を示した図である。
【図９】図８に示した高温差湯型給湯器の他の例としてバイパス管路を備えたものの概略構成を示した図である。
【符号の説明】
１  給水管
２  出湯管
３  熱交換器
４  ガスバーナ
５  高温差湯管
６  自動給湯管
７  一般給湯管
８  バイパス管
９  入水量制御弁
１０  入水流量センサ
１１  バイパス率制御弁
１３  高温差湯電磁弁
１４  自動給湯電磁弁
１５  給湯逆止弁
１６  落し込み流量センサ
２１  ガス比例弁
１００  ミキシング本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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