(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部には切換弁を有する排水管を、底部には水道管に接続した流量調整手段を有する流入管を、外周部には高周波磁界を発生する加熱コイルを、内部には前記加熱コイルが発生する高周波磁界を受けて発熱する発熱体を備えた筒状の加熱管と、前記切換弁に接続した給水管及びバイパス管と、前記加熱コイルに高周波電流を供給する電力供給手段と、前記排水管に設けた温度検知手段と、使用者が温度を指定する温度設定手段と、前記温度設定手段と前記温度検知手段の信号を受けて前記切換弁・前記流量調整手段または前記電力供給手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記温度検知手段の検知温度が前記温度設定手段に設定された温度よりも高い間は、前記切換弁をバイパス管側に切り換えるとともに、前記流量調整手段を調整して流入管に流れる水道水の流量を多くするように制御する給湯器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水道水を加熱して所望の温度の湯を供給する給湯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭用として使用している給湯器には、瞬間湯沸器・風呂用湯沸器や、セントラルヒーティング装置などがある。これらはいずれも、燃料としてガスあるいは石油を使用しているものである。このため、燃料であるガスあるいは石油を供給・貯蔵するための配管・貯槽などの付帯設備を必要としている。また燃焼時に酸素欠乏状態や、燃料の漏洩による引火などを防止するための安全設備も必要となる。
【０００３】
また設備面でもっと簡単な、熱源としてヒータを使用する給湯器がある。この中には、湯を複数段階の温度に保って貯湯する形式のものも開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の電気給湯器は、複数段階の温度に保って貯湯できるとしても、利用できる温度範囲が限られているものである。つまり、飲料水として、食器洗いに使用するため、或いは緑茶・コーヒ・紅茶用等の広範な温度範囲で使用したい場合には使い勝手の悪いものとなっている。すなわち、大量に貯湯した水の温度が用途に適した温度に低下するまであるいは上昇するまでの間、待つ必要があるものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記従来の構成が有している課題を解決するために、本発明は常温から沸騰温度までの広範囲の温度の水を短時間で供給できる給湯器としているものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、加熱コイルが発生する高周波磁界によって加熱管内に配置した発熱体が誘導加熱され、水道管に流量調整手段を介して直接接続した流入管から流入し発熱体内部を通過する水道水を加熱して、温度設定手段に設定された温度の水を給水管から給水できる給湯器としている。
【０００７】
また、温度検知手段の検知温度が温度設定手段に設定された温度よりも高い間は、切換弁をバイパス管側に開くようにするとともに、
流量調整手段を調整して流入管に流れる水道水の流量を多くするように制御して、給水管から確実に所定温度の水を供給できる給湯器としている。
【０００８】
【実施例】
（実施例１）
以下本発明の第１の実施例について説明する。図１は本実施例の給湯器の構成を示す説明図である。１は、上部に切換弁２を有する排水管３を、底部に水道管４に接続した流量調整手段５を有する流入管６と、外周部に高周波磁界を発生する加熱コイル７と、内部に加熱コイル７が発生する高周波磁界を受けて発熱する発熱体８を備えた筒状の加熱管である。加熱管１は本実施例では樹脂で構成しているが、誘導加熱されない金属によって構成しても支障はないものである。流量調整手段５は、本実施例では比例制御弁を使用しているが流量を調節できるものであれば特に種類を限定する必要はないものである。発熱体８は筒状の金属によって構成しており、図２に示しているように流入管６から流入した水が通過する多数の孔を有している。なお本実施例では発熱体８は水道水が流通する多数の孔を有する円筒状の金属としているが、発熱体８を編目状の孔を有する磁性体または非磁性体としても、パイプ状の或いは球状・粒状の磁性体または非磁性体としても、金属板を単体あるいは複数組み合わせた磁性体または非磁性体であっても誘導加熱されるものであればよい。
【０００９】
また切換弁２には、所定の温度の水を給水する給水管９と、所定温度には達していない水を排出するバイパス管１０を接続している。１１は加熱コイル７に高周波電流を供給する電力供給手段で、商用電源をスイッチングして高周波に変換するインバータ回路によって構成している。１２は、排水管３に設けている水の温度を検知する温度検知手段で、サーミスタ等によって構成している。また１３は温度設定手段で、使用者が使用したい水温を設定するものである。この温度設定手段１３と温度検知手段１２の信号とは、制御手段１４に伝達されている。制御手段１４は、この信号を受けて前記切換弁２・流量調整手段５と電力供給手段１１を制御しているものである。
【００１０】
以下本実施例の動作について説明する。使用者が温度設定手段１３を操作して使用したい水の温度を設定し、図示していないスイッチを押すと、装置は動作を開始する。すなわち、制御手段１４が流量調整手段５を制御して適当な流量の水道水を、流入管６から加熱管１内に導入する。同時に、電力供給手段１１に動作を開始させる。電力供給手段１１は、商用電源を高周波に変換して、加熱コイル７に高周波電流を供給する。加熱コイル７はこの高周波電流を受けて高周波磁界を発生する。この高周波磁界は加熱管１内の水道水の流路中に設けている発熱体８と鎖交する。発熱体８は磁性体によって構成しているため、この高周波磁界を受けると誘導加熱されて高温に発熱する。発熱体８は水道水が流通する多数の孔を有しており、流入管６から発熱体８に導入された水道水は、発熱体８によって加熱される。従って、発熱体８を出た水は温度設定手段１３に設定された温度となっており、使用者は給水管９からこの水を利用できるものである。
【００１１】
このとき制御手段１４は、温度設定手段１３に設定されている温度条件と、流入管６から流れ込む水道水の流量と、加熱コイル７に供給する電力の関係を予めプログラムされているものである。従って、給水管９から供給される水道水の温度は、温度設定手段１３に設定されている温度となるものである。
【００１２】
以上のように本実施例は、水道管４に流量調整手段５を介して直接接続した流入管６から導入した水道水を、加熱コイル７と発熱体８と、電力供給手段１６とによって誘導加熱することによって、短時間で温度設定手段１３に設定されている温度の水を給水管９から供給できるようにしているものである。また、この温度設定手段１３に設定できる温度は、常温から沸騰温度までの広範囲なものであり、極めて使い勝手の良い給湯器としているものである。
【００１３】
またこのとき制御手段１４が、切換弁２を制御するようにして所定の温度となるまでの間は、バイパス管１０から水を排水するように制御すると、確実に温度設定手段１３に設定されている温度の水を給水管９から給水できるものである。すなわち、例えば使用者が温度設定手段１３に設定した温度を高めるように或いは低めるように設定変更した場合は、加熱管１内に滞留している水の温度は以前の設定温度となっているものである。従ってこの水の温度が温度設定手段１３に新しく設定した温度と所定値以上低かったり或いは高かったりした場合には、制御手段１４は切換弁２をバイパス管１０側に制御するものである。こうして、温度検知手段１２の検知温度が温度設定手段１３に設定された温度となった時点で、再び切り換え弁２を給水管９側に制御しているものである。
【００１４】
また制御手段１４が、前記温度設定手段１３に設定した温度を変更した場合に、流量調整手段５を制御して流入管６に流入する水道水の流量を調整するように制御しても、同様の効果を得ることができるものである。すなわち、温度検知手段１２が検知している温度が温度設定手段１３に設定された温度より低い場合には、流入管６に流入する水道水の流量を少なくするように、また高い場合には多くするように制御するものである。
【００１５】
（参考例１）
続いて本発明の第１の参考例について説明する。図３は本参考例の構成を示している。本参考例では、筒状の加熱管１の上部には切換弁２を有する排水管３を、底部には水道管４に接続した流量調整手段５を有する流入管６ａ・６ｂを、切換弁２には、所定の温度の水を給水する給水管９と、所定温度より高い温度の水を排出するバイパス管１０ａと、ポンプ１６に接続している循環管１０ｂおよび１０ｃとを接続している。循環管１０ｃは、前記流入管６ａと流入管６ｂに接続した第２の切換弁１５に接続している。制御手段１４は、温度設定手段１３と温度検知手段１２の信号とを受けて、切換弁２・第２の切換弁１５・ポンプ１６と、流量調整手段５・電力供給手段１１を制御しているものである。
【００１６】
以下本参考例の動作について説明する。例えば使用者が温度設定手段１３に設定した温度を高めるように設定変更した場合は、温度検知手段１２の検知温度は設定変更された温度よりも低くなっているものである。このとき制御手段１４は切換弁２を循環管１０ｂ側に、第２の切換弁１５を循環管１０ｃ側に設定すると同時に、ポンプ１６を駆動するものである。このため、加熱管１内の水は循環管１０ｂ・１０ｃから加熱管１内に再び循環するものである。この循環によって、発熱体８によって循環水は加熱され温度設定手段１３に設定された温度に到達するものである。こうして、温度検知手段１２が所定の温度を検知すると、制御手段１４は切換弁２を給水管９側に、第２の切換弁１５を流入管６ｂ側に切り換えるものである。こうして、流量調整手段５を介して流入管６ｂ・流入管６ａから供給された水道水は発熱体８によって加熱されて、温度設定手段１３に設定された温度となって給水管９から給水される。
【００１７】
また使用者が温度設定手段１３に設定した温度を低めるように設定変更した場合は、温度検知手段１２の検知温度が温度設定手段１３に設定されている温度よりも高くなっているものである。このとき制御手段１４は、切換弁２をバイパス管１０ａ側に変更するものである。このため、加熱管１内の高温の水はバイパス管１０ａから外部に排出される。温度検知手段１２が検知した温度が所定の温度となると、制御手段１４は切換弁２を給水管９側に切り換えるものである。こうして、電力供給手段１１・流量調整手段５によって所定温度となった水が給水管９から給水できるものである。
【００１８】
以上のように本参考例によれば、特に温度検知手段１２が検知した温度が温度設定手段１３に設定されている温度よりも低い場合に、循環管１０ｂ・１０ｃ、ポンプ１６によって加熱管１内に循環させるようにして、節水を図ることができる給湯器を実現するものである。
【００１９】
（参考例２）
図４は本発明の第２の参考例の構成を示すブロック図である。本参考例では、制御手段１４が報知手段１７を駆動する構成としている。報知手段１７は、ブザー等の報知部１５ａと発光素子等の表示部１５ｂから構成している。つまり制御手段１４は、温度検知手段１２の検知温度が温度設定手段１３に設定されている温度と所定量以上の温度差がある場合には、報知手段１５を駆動して使用不可を報知し、前記温度差が少なくなった時点で使用可を報知するようにしているものである。
【００２０】
以上のように本参考例によれば、実施例１・参考例１の構成と比べて切換弁２・第２の切換弁１５・バイパス管１０あるいは１０ａ、循環管１０ｂ・１０ｃが不要となる簡単な構成で、単に報知手段１５の報知を見るだけで所定温度の水を得ることができるものである。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明は、上部には切換弁を有する排水管を、底部には水道管に接続した流量調整手段を有する流入管を、外周部には高周波磁界を発生する加熱コイルを、内部には加熱コイルが発生する高周波磁界を受けて発熱する発熱体を備えた筒状の加熱管と、前記切換弁に接続した給水管及びバイパス管と、加熱コイルに高周波電流を供給する電力供給手段と、排水管に設けた温度検知手段と、使用者が温度を指定する温度設定手段と、温度設定手段と温度検知手段の信号を受けて前記切換弁・流量調整手段または電力供給手段を制御する制御手段とを備えた構成として、水道管に流量調整手段を介して直接接続でき、常温から沸騰温度までの広範囲の温度の水を短時間で供給できる給湯器を実現できるものである。
【００２２】
また、制御手段は、温度検知手段の検知温度が温度設定手段に設定された温度よりも高い間は、切換弁をバイパス管側に切り換えるとともに、
流量調整手段を調整して流入管に流れる水道水の流量を多くするように制御する構成として、所定温度の水を確実に供給できる給湯器を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例である給湯器の構成を示す説明図
【図２】  同、発熱体の構成を示す斜視図
【図３】  本発明の第１の参考例である給湯器の構成を示す説明図
【図４】  本発明の第２の参考例である給湯器の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１  加熱管
２  切換弁
３  排水管
４  水道管
５  流量調整手段
６  流入管
６ａ  流入管
６ｂ  流入管
７  加熱コイル
８  発熱体
９  給水管
１０  バイパス管
１０ａ  バイパス管
１０ｂ  循環管
１０ｃ  循環管
１１  電力供給手段
１２  温度検知手段
１３  温度設定手段
１４  制御手段
１５  報知手段
１６  ポンプ
【図１】
0003767010.tif 000002
【図２】
0003767010.tif 000003
【図３】
0003767010.tif 000004
【図４】
0003767010.tif 000005