JP2001221499A - 給湯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ふろ運転だけを使用する場合の給湯熱交換部
の沸騰防止性能に優れた給湯器の提供を可能とする。 【構成】 給湯熱交換部３０とふろ熱交換部６０とを持
つ熱交換器２１と、該給湯熱交換部３０と該ふろ熱交換
部６０を同時に加熱できる共通の加熱手段２７を持ち、
該給湯熱交換部３０には該給湯熱交換部３０の給湯熱交
出口３８と給湯熱交入口３４を結ぶバイパス水路７１を
持ち、該バイパス水路７１には混合弁７２があり、ふろ
熱交換部６０だけに流体が通過して前記加熱手段で加熱
させるときに前記バイパス水路７１の混合弁７２を開と
して給湯熱交換部３０及びバイパス水路７１で対流する
手段を持つことと、前記対流する手段は前記給湯熱交換
部３０の給湯熱交入口３４、給湯熱交出口３８、バイパ
ス水路７１のいずれかに設けた強制的に対流させる手段
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、台所や浴槽等に給
湯する給湯装置と浴槽の浴水を循環加熱する風呂装置の
組み合わせで二つの熱交換流路が一つの熱交換器にある
給湯器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の給湯器の構成について図６により
説明する。図６の従来例の給湯器において、１０１は従
来例の給湯器、２３は後述する給湯熱交換部と同じく後
述するふろ熱交換部の水路を形成する銅等の伝導伝熱性
の良い材料の管（パイプ）と、受熱板（フィン）よりな
る熱交換器、５０は該熱交換器２３の給湯熱交換部、６
０は該熱交換器２３のふろ熱交換部、５１は水道に該給
湯器１０１を接続した場合、水道の給水圧と無関係に一
定水量として使用者が水量設定をし易くするための水量
制御弁、５２は該給湯熱交換部５０の給湯熱交入口側に
設けられたサーミスター等の給水温度検知器、５３は水
が流れるとパルス等を出力し後述の制御部にて演算し単
位時間当たりのパルス数等で単位時間当たりの水量が検
知できるようにした水量検知器で、該水量制御弁５１及
び該水量検知器５３は該給湯熱交換部５０の出口及び給
湯熱交入口側のどちらに設けてもかまわないが、図６に
おいては該給湯熱交換部５０の入口側としている。５５
は該熱交換器２３の最も温度が高くなる給湯熱交換部５
０の中央部付近に設けられ沸騰を防止するための温度を
検出するサーミスター等の熱交温度検知器、５６は該給
湯熱交換部５０の出口側で該熱交換器２３の近傍に設け
たサーミスター等の給湯温度検知器、５７は台所、風呂
場等に設けられた一般に蛇口や水栓等と呼ばれる水量の
調整が可能な給湯口、２４は浴槽、２５は該浴槽２４に
設けられた循環口、６１は該循環口２５より前記ふろ熱
交換部６０までの水路で前記ふろ熱交換部６０より浴槽
２４へ向かう方向の循環往き管、６２は該循環口２５よ
り前記ふろ熱交換部６０までの水路で浴槽２４よりふろ
熱交換部６０へ向かう方向の循環戻り管、６４は該循環
戻り管６２に設けられ該ふろ熱交換部６０に該浴槽２４
の水を循環させるポンプ、６６は該循環戻り管６２の途
中で該ポンプ６４の吸込側に設けたサーミスター等のふ
ろ戻り温度検知器、６８は該ポンプ６４によって水が所
定の水量以上で循環していることを検知するふろ水流ス
イッチで、図６では該ポンプ６４の吐出側に設けられて
いるが循環の判定が可能な場所ならどこでも良い。２７
は石油、ガス等を熱源とし該熱交換器２３を加熱する加
熱手段、８４は該給水温度検知器５２、該水量検知器５
３、該熱交温度検知器５５、該給湯温度検知器５６、該
ふろ戻り温度検知器６６及び該ふろ水流スイッチ６８等
の検知部材で検知された情報により該ポンプ６４及び該
加熱手段２７等の駆動部材の動作を制御する制御部、８
２は該制御部８４及び該各種の検知部材や、該制御部８
４を介して動作する該各種の駆動部材にコンセント等よ
り電気を供給する電源コードや変圧器等の電源部、９０
は該給湯器１０１の外郭にあるかまたは該給湯器１０１
より離れた場所で使用者が操作の便利な場所にあるいわ
ゆる遠隔操作装置（リモコン）である操作部、９１は該
操作部９０にある該給湯器１０１の通常の駆動動作が入
り切りできる電源スイッチ、９２は該給湯熱交換部５０
で熱交換して該給湯口５７で給湯する湯の温度を設定す
る給湯温度設定スイッチ、９３は該ふろ熱交換部６０で
熱交換して該浴槽２４の水温を上昇させるいわゆるふろ
追い焚きを開始するふろ運転開始スイッチ、９４は該ふ
ろ運転開始スイッチで開始した浴槽の水温を設定するふ
ろ温度設定スイッチである。

【０００３】前記従来の給湯器１０１において、給湯時
の動作を説明すると、電源部８２が制御部８４に電気を
供給し、操作部９０の電源スイッチ９１が入れられてお
り、給湯温度設定スイッチ９２が所定の温度に設定され
ている時、給湯口５７を開けると前記給湯器１０１は給
水圧をもつ水道等に接続されているので、前記給湯口５
７の開度による水量、または水量制御弁５１で設定され
た最大設定水量のいずれか少ない方の水量に制限された
水は給水温度検知器５２と水量検知器５３を通過して水
の温度及び水量が検知され、水量検知器５３で加熱開始
水量を検知すると加熱手段２７が給湯熱交換部５０の加
熱を開始する。該給湯熱交換部５０はふろ熱交換部６０
と一体の熱交換器２２であるので当然ふろ熱交換部６０
も加熱される。前記加熱手段２７の加熱量は前記給水温
度検知器５２と前記水量検知器５３が検知する水の温度
及び水量の積によって制御部８４が推測した加熱量と
し、実際の出湯温度を検知する給湯温度検知器５６によ
って給湯温度設定スイッチ９２で設定された設定温度に
近づける様に補正する。ここで、前述の給湯時の動作以
外の方法として水量検知器５３が水量と言う量で検知す
るのではなく、一定の水量で入り切りを行う水流スイッ
チに置き換えたものや、給水温度検知器５２のないもの
もあり、要は加熱手段２７に加熱量を制御部８４が制御
できる方法となっている。

【０００４】次にふろ循環加熱時の動作を説明すると、
電源部８２が制御部８４に電気を供給し、操作部９０の
電源スイッチ９１が入れられており、ふろ温度設定スイ
ッチ９４が所定の温度に設定され、浴槽２４に循環口２
５が水没する以上の水が入れられている時、ふろ運転開
始スイッチ９３が入れられると、ポンプ６４が駆動し、
ふろ水流スイッチ６８が一定以上の水量を検知すると制
御部８４が所定の加熱量での加熱を加熱手段２７に指示
する。給湯熱交換部５０に設けた熱交温度検知器５５で
沸騰を開始する直前の温度を検知した場合は、加熱手段
２７は加熱を停止し、ポンプ６４による水の循環で熱交
温度検知器５５が所定の温度以下を検知すると加熱手段
２７は再び加熱を開始する。ふろ熱交換部６０で加熱さ
れながら、浴槽２４内の浴水の温度が上昇し、ふろ戻り
温度検知器６６がふろ温度設定スイッチ９４で設定した
ふろ温度になると制御部８４が加熱手段２７に加熱の終
了を指示する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の給湯器は以下の課題を有していた。ａ．熱交換器２
３には給湯熱交換部５０とふろ熱交換部６０があり、両
方同時に使用する場合は一つの加熱手段２７で両方を加
熱するので問題ないが、例えばふろ加熱の動作だけを行
って給湯動作を行わない場合においても、熱交換器２３
は共通であるので他の給湯熱交換部５０も同時に加熱手
段２７により加熱され、該給湯熱交換部５０が沸騰する
という問題があった。前記沸騰を起こすと、給湯口を使
用者が開いたとき熱湯が吐出して危険であることと、給
湯熱交換部５０内部の水管の内面に水に含まれるシリカ
や石灰等が凝固して付着するようになり、加熱手段２７
の熱量が給湯熱交換部５０内部の水へ伝わり難くなるこ
とや、通過水量の低下を招くという問題があった。

【０００６】ｂ．また沸騰しないようにするため、給湯
熱交換部５０の熱交温度検知器５５の温度が沸騰する前
に加熱手段２７の加熱を停止させ、ふろ熱交換部６０で
循環することで伝導伝熱により給湯熱交換部５０の温度
が低下すると、再び加熱手段２７で加熱すると言う発停
を繰り返す方法があったが、加熱手段２７が燃焼装置の
場合は着火消火時は燃焼が安定しないため臭いが発生し
やすいという問題があった。

【０００７】ｃ．また前記発停が多いとふろ加熱時の時
間が長くなったり、加熱効率が悪くなるという問題があ
った。

【０００８】ｄ．また、ふろ熱交換部６０の循環流量を
増やす方法や、ふろ運転だけを行う場合の加熱量を小さ
くする等の方法もあるが、循環流量を増やす方法におい
ては通常加熱に必要な流量より選定するポンプ６４の循
環能力を必要以上に大きなものにする必要がありポンプ
６４自体の価格が上昇することやポンプ６４の消費電力
が過大になり電力料金が多くなることから経済的でない
という問題があり、一方ふろ運転時の加熱量を少なくす
る方法においては、ふろ運転の時間が長くなりすぎると
いう問題があった。

【０００９】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、ふろ加熱時間が早くかつ、加熱手段の発停を少なく
した上で給湯熱交換部の沸騰を防止でき、かつ経済的に
ふろの加熱できる給湯器の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の給湯器は、給湯
熱交換部とふろ熱交換部とを持つ熱交換器と、該給湯熱
交換部と該ふろ熱交換部を同時に加熱できる共通の加熱
手段を持ち、該給湯熱交換部には該給湯熱交換部の給湯
熱交出口と給湯熱交入口を結ぶバイパス水路を持ち、該
バイパス水路には混合弁があり、ふろ熱交換部だけに流
体が通過して前記加熱手段で加熱させるときに前記バイ
パス水路の混合弁を開として給湯熱交換部及びバイパス
水路で対流する手段を持つことと、前記対流する手段は
前記給湯熱交換部の給湯熱交入口、給湯熱交出口、バイ
パス水路の何れかに設けた強制的に対流させる手段であ
るか、前記バイパス水路または／及び前記給湯熱交換部
に連接する管の少なくとも一部が前記給湯熱交換部より
上にあること、前記混合弁はふろ熱交換部だけに流体が
通過して前記加熱手段で加熱させるときに全開となるこ
とにより可能とした。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明における給湯器の実施の形
態について、以下図面を用いて説明する。図１は本発明
の請求項２を説明する実施例１の給湯器の構成図、図２
は本発明の要部である混合弁の構造を説明する構造模式
図、図３は請求項２を説明する実施例１のシーケンス、
図４は本発明の請求項３を説明する実施例２の給湯器の
構成図、図５は請求項３を説明する実施例２のシーケン
スである。各部の説明において、従来例と同じ箇所には
同じ符号を付けて説明を省略する。

【００１２】（実施例１）図１の本発明の実施例１の給
湯器の構成図中、１１は本発明の給湯器、２１は後述す
る給湯熱交換部とふろ熱交換部６０の水路を形成する銅
等の伝導伝熱性の良い材料の管（パイプ）と受熱板（フ
ィン）よりなる熱交換器、３０は該熱交換器２１の給湯
熱交換部、３１は水道に該給湯器１１を接続した場合水
道の給水圧に無関係に一定水量として使用者が水量設定
をし易くする様に該給湯熱交換部３０の給水側（入口
側）に設けた水量制御弁、３２は該給湯熱交換部３０の
給水側（入口側）に設けたサーミスター等の給水温度検
知器、３３は水が流れるとパルス等を出力し後述の制御
部にて演算し単位時間当たりのパルス数等で単位時間当
たりの水量が検知できるようにした水量検知器で、該水
量制御弁３１及び該水量検知器３３は該給湯熱交換部３
０の出口及び給湯熱交入口側のどちらに設けてもかまわ
ないが、図１においては該給湯熱交換部３０の入口側と
している。３４は該給湯熱交換部３０の給水側（入口
側）の後述するバイパス水路との分岐部である給湯熱交
入口、３５は該熱交換器２１の最も温度が高くなる給湯
熱交換部３０の中央部付近に設けられ沸騰を防止するた
めの温度を検出するサーミスター等の熱交温度検知器、
３６は該給湯熱交換部３０の出口側で該熱交換器２１の
近傍に設けたサーミスター等の給湯温度検知器、３７は
台所、風呂場等に設けられた一般に蛇口や水栓等と呼ば
れる水量の調整が可能な給湯口、３８は該給湯熱交換部
３０の出口側で後述するバイパス水路との合流部である
給湯熱交出口である。７１は該給湯熱交入口３４と該給
湯熱交出口３８を結ぶバイパス水路、７２は該バイパス
水路７１に設けた混合弁で、該混合弁７２は該給湯口３
７より吐出する湯水の混合割合を変化させることが可能
な弁をもち、該給湯熱交換部３０を通過する湯と、該給
湯熱交換部３０を通過せず給湯熱交換部３０と水量検知
器３３の間で分岐した水との、混合割合を調節できるよ
うになっており、弁が開くと水側と湯側が連通する構造
になっている。７３はバイパス水路７１に配設され該給
湯熱交換部３０と該バイパス水路７１によってできる閉
回路を循環させるポンプ等の給湯循環手段、８１はポン
プ６４、加熱手段２７、該混合弁７２、該給湯循環手段
７３等の駆動部の制御を行う制御部である。

【００１３】前記混合弁７２には各種の構造及び機能を
持つものがあり図２の模式図を用いて説明すると、
（ａ）は水側だけに閉止可能で水量を制御する弁を持ち
湯側には弁を持たない場合、（ｂ）は水側と湯側の両方
に閉止可能な弁を持ち、両方の弁が一体となって駆動し
同時に制御する場合、（ｃ）は水側と湯側に閉止可能な
弁を持ち、両方の弁が独立して制御可能な場合等があ
る。湯側だけに弁を持つ場合もあるが、水側の水量を制
御できないと制御しづらいので通常は行わない。また、
前記において、閉止可能な弁としているが、湯側につい
ては閉止できなくてもかまわないし、水側についても水
量を閉止付近まで絞ることができれば完全に閉止できな
くても良い。本例においては、水側だけに閉止可能な弁
が付いた混合弁７２として説明する。

【００１４】前記図１の給湯器１１において、給湯時の
動作を説明すると、電源部８２から制御部８１に電気が
供給され、操作部９０の電源スイッチ９１が入れられて
おり、給湯温度設定スイッチ９２が所定の温度に設定さ
れている時、給湯口３７を開けると前記給湯器１１は給
水圧をもつ水道等に接続されているので、前記給湯口３
７の開度による水量と水量制御弁３１で設定された最大
設定水量のいずれか少ない方の水量に制限された水は給
水温度検知器３２と水量検知器３３を通過して水の温度
及び水量が検知され、水量検知器３３で加熱開始水量
（一般的には２〜３Ｌ／分）以上を検知すると加熱手段
２７が給湯熱交換部３０の加熱を開始する。該給湯熱交
換部３０はふろ熱交換部６０と一体の熱交換器２１であ
るので当然ふろ熱交換部６０も加熱される。前記加熱手
段２７の加熱量は前記給水温度検知器３２と前記水量検
知器３３が検知する水の温度及び水量の積によって制御
手段が推測した加熱量として、実際の出湯温度を検知す
る給湯温度検知手段３６によって給湯温度設定スイッチ
９２で設定された設定温度に近づける様に補正する。ま
た、給湯温度設定スイッチ９２の温度範囲によって混合
弁７２の開度を変化させ、基本的には加熱手段２７の最
大加熱量を常時発揮できる様に該混合弁７２の開度は変
化する。ただし、混合弁７２の開度を最大加熱量だけを
元にして制御させると混合弁７２の開度が頻繁に変化す
ることになり、出湯温度が変化し易くなるという好まし
くない現象が発生するので、開度は給湯設定温度スイッ
チ９２の設定温度に従って一旦固定させ、かつ、最大加
熱量が所定の範囲変化した場合にだけ変化させるように
している。例えば給湯温度設定スイッチ９２が最高温度
に設定されている場合においては、混合弁７２は水側の
水量を零として、湯側の水量を最大に固定させ、また、
給湯設定スイッチ９２が最低温度に設定されている場合
は、混合弁７２は水側の水量と湯側の水量が同等になる
開度に固定する。ここで、従来例と同様、前述の給湯時
の動作以外にも水量検知器３３が水量と言う量で検知す
るのではなく、一定の水量で入り切りを行う水流スイッ
チに置き換えたものや、給水温度検知器３２のないもの
もあり、要は加熱手段２７の加熱量を制御部８１が制御
できる方法となっている。

【００１５】次にふろ循環加熱時の動作を説明すると、
電源部８２から制御部８１に電気が供給され、操作部９
０の電源スイッチ９１が入れられており、ふろ温度設定
スイッチ９４が所定の温度に設定され、浴槽２４に循環
口２５が水没する以上の水が入れられている時、ふろ運
転開始スイッチ９３が入れられると、ポンプ６４が駆動
し、ふろ水流スイッチ６８が一定以上の水量を検知する
と制御部８１が所定の加熱量での加熱を加熱手段２７に
指示する。ふろ熱交換部６０で加熱されながら、浴槽２
４内の浴水の温度が上昇し、ふろ戻り温度検知器６６が
ふろ温度設定スイッチ９４で設定したふろ温度になると
制御部８１が加熱手段２７に加熱の終了を指示する。

【００１６】実施例１の本発明に関する部分について図
３のフローチャートを用いて説明すると、電源部８２が
制御部８１に電気を供給し、操作部９０の電源スイッチ
９１が入れられ、ふろ温度設定スイッチ９４が所定の温
度に設定されている。水量検知器３３が加熱開始水量未
満を検知している給湯運転をおこなっていない状態にお
いて、ふろ運転開始スイッチ９３が入れられると（ステ
ップ１１）、加熱手段２７が加熱を開始し（ステップ１
２）、混合弁７２の水側が全開に駆動し（ステップ１
３）、給湯循環手段７３が駆動する（ステップ１４）。
この状態において、ふろ戻り温度検知器６６がふろ温度
設定スイッチ９４のふろ設定温度を検知した場合は（ス
テップ１５）、加熱手段２７が加熱を停止し（ステップ
１６）、給湯循環手段７３が停止し（ステップ１７）、
混合弁７２が給湯温度設定スイッチ９２の設定温度によ
って定められた開度に駆動する（ステップ１８）。尚、
前述混合弁７２の水側が全開に駆動し、給湯循環手段７
３が駆動している時に水量検知器３３が加熱開始水量以
上を検知した場合は、給湯循環手段７３が停止し、混合
弁７２が給湯温度設定スイッチ９２の設定温度によって
定められた開度に駆動し、給湯運転を行うフローチャー
トに移行するが、本発明の主旨とは外れるので説明を省
略する。

【００１７】前記のように加熱手段２７がふろ熱交換部
６０を加熱し同時に給湯熱交換部３０を加熱している
時、給湯熱交換部３０の給湯熱交入口３４と給湯熱交出
口３８を結ぶバイパス水路７１にある混合弁７２が開
き、給湯熱交入口３４と給湯熱交出口３８が結ばれ、前
述の様に給湯循環手段７３が駆動し混合弁７２が開かれ
ると、給湯熱交入口３４、給湯熱交換部３０と給湯熱交
出口３８をバイパス水路７１で結ぶ閉回路の水路（輪状
になる水路）の循環が行われる。前記の循環は多大な循
環水量とする必要はなく給湯熱交換部３０に内蔵する水
が攪拌できる程度の循環で良い。

【００１８】（実施例２）図４の本発明の実施例２の給
湯器の構成図中、１２は本発明の給湯器、２２は後述す
る給湯熱交換部とふろ熱交換部６０の水路を形成する銅
等の伝導伝熱性の良い材料の管（パイプ）と受熱板（フ
ィン）よりなる熱交換器、４０は該熱交換器２２の給湯
熱交換部、４１は水道に該給湯器１２を接続した場合水
道の給水圧に無関係に一定水量として使用者が水量設定
をし易くする様に該給湯熱交換部４０の給水側（入口
側）に設けた水量制御弁、４２は該給湯熱交換部４０の
給水側（入口側）に設けたサーミスター等の給水温度検
知器、４３は水が流れるとパルス等を出力し後述の制御
部にて演算し単位時間当たりのパルス数等で単位時間当
たりの水量が検知できるようにした水量検知器で、該水
量制御弁４１及び該水量検知器４３は該給湯熱交換部４
０の出口及び給湯熱交入口側のどちらに設けてもかまわ
ないが、図４においては該給湯熱交換部４０の入口側と
している。４４は該給湯熱交換部４０の給水側（入口
側）の後述するバイパス水路との分岐部である給湯熱交
入口、４５は該熱交換器２２の最も温度が高くなる給湯
熱交換部４０の中央部付近に設けられ沸騰を防止するた
めの温度を検出するサーミスター等の熱交温度検知器、
４６は該給湯熱交換部４０の出口側で該熱交換器２２の
近傍に設けたサーミスター等の給湯温度検知器、４７は
台所、風呂場等に設けられた一般に蛇口や水栓等と呼ば
れる水量の調整が可能な給湯口、４８は該給湯熱交換部
４０の出口側で後述するバイパス水路との合流部である
給湯熱交出口である。７６は該給湯熱交入口４４と該給
湯熱交出口４８を結ぶバイパス水路、７７は該バイパス
水路に設けた混合弁で、該混合弁７７は該給湯口４７よ
り吐出する湯水の混合割合を変化させることが可能な弁
をもち、該給湯熱交換部４０を通過する湯と、該給湯熱
交換部４０を通過せず給湯熱交換部４０と水量検知器４
３の間で分岐した水との、混合割合を調節できるように
なっており、弁が開くと水側と湯側が連通する構造にな
っている。該混合弁７７は前述の実施例１の混合弁７７
と同様に各種の構造及び機能を持つものがあるが前記混
合弁７７と同様の内容であるので説明は省略する。８３
はポンプ６４、加熱手段２７、該混合弁７７等の駆動部
の制御を行う制御部である。

【００１９】本例における熱交換器２２と加熱手段２７
の位置関係は加熱手段２７が熱交換器２２の上部にある
いわゆる逆燃焼方式であり、この場合給湯熱交換部４０
の給湯熱交入口４４及び給湯熱交出口４８に連接するバ
イパス水路７６が熱交換器２２より上部となる。但し、
熱交換器２２に内蔵する給湯熱交換部４０の直接加熱手
段で加熱される水路以外の一部が直接加熱手段で加熱さ
れる水路より上部にあれば、加熱手段２７が熱交換器２
２の上部に無くても良い。

【００２０】前記図４の給湯器１２において、給湯時の
動作を説明すると、電源部８２から制御部８３に電気が
供給され、操作部９０の電源スイッチ９１が入れられて
おり、給湯温度設定スイッチ９２が所定の温度に設定さ
れている時、給湯口４７を開けると前記給湯器１２は給
水圧をもつ水道等に接続されているので、前記給湯口４
７の開度による水量と水量制御弁４１で設定された最大
設定水量のいずれか少ない方の水量に制限された水は給
水温度検知器４２と水量検知器４３を通過して水の温度
及び水量が検知され、水量検知器４３で加熱開始水量
（一般的には２〜３Ｌ／分）以上を検知すると加熱手段
２７が給湯熱交換部４０の加熱を開始する。該給湯熱交
換部４０は図２で説明したようにふろ熱交換部６０と一
体の熱交換器２２であるので当然ふろ熱交換部６０も加
熱される。前記加熱手段２７の加熱量は前記給水温度検
知器４２と前記水量検知器４３が検知する水の温度及び
水量の積によって制御手段が推測した加熱量として、実
際の出湯温度を検知する給湯温度検知手段４６によって
給湯温度設定スイッチ９２で設定された設定温度に近づ
ける様に補正する。また、給湯温度設定スイッチ９２の
温度範囲によって混合弁７７の開度を変化させ、基本的
には加熱手段２７の最大加熱量を常時発揮できる様に該
混合弁７７の開度は変化する。ただし、混合弁７７の開
度を最大加熱量だけを元にして制御させると混合弁７７
の開度が頻繁に変化することになり、出湯温度が変化し
易くなるという好ましくない現象が発生するので、開度
は給湯設定温度スイッチ９２の設定温度に従って一旦固
定させ、かつ、最大加熱量が所定の範囲変化した場合に
だけ変化させるようにしている。例えば給湯温度設定ス
イッチ９２が最高温度に設定されている場合において
は、混合弁７７は水側の水量を零として、湯側の水量を
最大に固定させ、また、給湯設定スイッチ９２が最低温
度に設定されている場合は、混合弁７７は水側の水量と
湯側の水量が同等になる開度に固定する。ここで、従来
例と同様、前述の給湯時の動作以外にも水量検知器４３
が水量と言う量で検知するのではなく、一定の水量で入
り切りを行う水流スイッチに置き換えたものや、給水温
度検知器４２のないものもあり、要は加熱手段２７の加
熱量を制御部８３が制御できる方法となっている。

【００２１】次にふろ循環加熱時の動作を説明すると、
電源部８２から制御部８３に電気が供給され、操作部９
０の電源スイッチ９１が入れられており、ふろ温度設定
スイッチ９４が所定の温度に設定され、浴槽２４に循環
口２５が水没する以上の水が入れられている時、ふろ運
転開始スイッチ９３が入れられると、ポンプ６４が駆動
し、ふろ水流スイッチ６８が一定以上の水量を検知する
と制御部８３が所定の加熱量での加熱を加熱手段に指示
する。ふろ熱交換部６０で加熱されながら、浴槽２４内
の浴水の温度が上昇し、ふろ戻り温度検知器６６がふろ
温度設定スイッチ９４で設定したふろ温度になると制御
部８３が加熱手段２７に加熱の終了を指示する。

【００２２】実施例２の本発明に関する部分について図
５のフローチャートを用いて説明すると、電源部８２が
制御部８３に電気を供給し、操作部９０の電源スイッチ
９１が入れられ、ふろ温度設定スイッチ９４が所定の温
度に設定されている。水量検知器４３が加熱開始水量未
満を検知している給湯運転をおこなっていない状態にお
いて、ふろ運転開始スイッチ９３が入れられると（ステ
ップ２１）加熱手段２７が加熱を開始し（ステップ２
２）、混合弁７７の水側が全開に駆動する（ステップ２
３）。前記の状態において、ふろ戻り温度検知器６６が
ふろ温度設定スイッチ９４のふろ設定温度を検知した場
合は（ステップ２４）、加熱手段２７は加熱を停止し
（ステップ２５）、混合弁７７が給湯温度設定スイッチ
の設定温度によって定められた開度に駆動する（ステッ
プ２６）。尚、前述混合弁７７の水側が全開に駆動して
いる時に水量検知器３３が加熱開始水量以上を検知した
場合は、混合弁７７が給湯温度設定スイッチ９２の設定
温度によって定められた開度に駆動し、給湯運転を行う
フローチャートに移行するが、本発明の主旨とは外れる
ので説明を省略する。

【００２３】前記のように加熱手段２７がふろ熱交換部
６０を加熱し同時に給湯熱交換部４０を加熱している
時、給湯熱交換部４０の給湯熱交入口４４と給湯熱交出
口４８を結ぶバイパス水路７６にある混合弁７７が開
き、給湯熱交入口４４と給湯熱交出口４８が結ばれる
と、前述の様に給湯熱交換部４０を含む熱交換器２２と
加熱手段２７の位置関係は加熱手段２７が熱交換器２２
の上部にあるいわゆる逆燃焼方式となっているので、加
熱手段２７で加熱される温度の高い部分は下側にありか
つ温度の低いバイバス水路７６等が上にあることにな
り、混合弁７７が開かれると給湯熱交換部４０と給湯熱
交入口４４、給湯熱交出口４８をバイパス水路７６で結
ぶ閉回路の水路（輪状になる水路）ができ、かつ前記の
閉回路の水路において温度の高い部分が低い場所にあれ
ば内部の水の密度の変化により温度の高い水が上部に、
それに伴って温度の低い水が下部に動く対流が発生す
る。対流自体は急激な流れではないが加熱手段２７によ
り熱が加えられて内部の水に温度差があれば循環をす
る。この場合熱交換器２２に内蔵する給湯熱交換部４０
の直接加熱手段２７で加熱される水路以外の一部が直接
に加熱手段２７で加熱される水路より上部にあれば、加
熱手段２７が熱交換器２２の上部に無くても循環の早さ
には差がでるとしても、循環を行う。

【００２４】前述の（実施例１）及び（実施例２）のふ
ろ熱交換部６０を加熱手段２７で加熱して熱交換する場
合において、給湯熱交換部３０、４０では給湯を使用し
てない状態では加熱手段２７によって加えられた熱量は
ほとんど給湯熱交換部３０、４０に吸熱されず最終的に
は大部分の熱量がふろ熱交換部６０で吸熱され浴槽の湯
温の上昇という形で熱交換される。しかしながら、ふろ
熱交換部６０での吸熱速度が遅いため、一時的に給湯熱
交換部３０、４０の熱量が過多となり沸騰が起きる。前
記の沸騰を防ぐ方法としては、ふろ運転だけを行う時の
加熱手段２７の熱量を低下させる方法かまたは、ふろ熱
交換部６０での熱吸収を増加させる方法となる。前記の
加熱手段２７の熱量を低下させる場合は、当然入浴可能
な一定温度に沸き上げるための時間が長くなり、使用者
にとって不便なものとなる。また、加熱手段２７の最低
加熱量を小さくすることも必要であり、給湯熱交換部３
０、４０の加熱手段と兼用していることもあるため余り
小さな熱量とすることは、加熱手段２７を制御する上で
好ましくないこととなる。よって、一定以上の加熱量で
加熱し、かつ給湯熱交換部３０、４０が沸騰する直前に
消火するという制御となる。ふろ熱交換部６０の熱吸収
を増加させる方法は、ポンプ６４のもつ循環水量を増加
させる方法があるが、ポンプ６４の能力を大きくするこ
とはポンプ６４を特殊なものを使用することとなりポン
プ６４自体の価格や使用時の消費電力の増加を招き不経
済となる。また、通常水量が少なくてもふろ運転に支障
があるわけではないのでポンプ６４の水量を増加させる
ことは余り意味がない。また、通常の給湯器の使用方法
を考慮すると給湯側の給湯能力が大きくなるように熱交
換器２１、２２のふろ熱交換部６０と給湯熱交換部３
０、４０の配置を持つ構造としてあり、給湯熱交換部３
０、４０の方がより加熱され易い構造となっている。よ
って、加熱手段２７を制御する熱交温度検知器３５、４
５は給湯熱交換部３０、４０側にあり、沸騰する前に加
熱手段２７を停止する方法となる。ふろ運転動作時に加
熱手段２７の能力は給湯動作時の最低能力に近いところ
で使用しており、ふろ運転動作時に前記熱交温度検知器
３５、４５が沸騰しない程度に加熱手段２７の能力を小
さくする方法もあるが沸き上げ時間が延びる等の問題も
あり沸き上げ能力を所定の能力としている。給湯熱交換
部３０、４０が給湯されない状態でふろ熱交換部６０が
加熱手段２７によって加熱されて沸騰する場合、沸騰す
る場所は給湯熱交換部３０、４０の最も加熱手段２７に
近い場所や炎が当たる場所等の一部の場所だけであり、
給湯熱交換部３０、４０の給湯熱交入口３４、４４や給
湯熱交出口３８、４８においては直接加熱手段２７で加
熱されないので余り温度は上がらない。もちろん、給湯
熱交換部３０、４０の給湯熱交入口３４、４４と給湯熱
交出口３８、４８を結ぶバイパス水路７１、７６及び該
バイパス水路７１、７６に設けられた混合弁７２、７７
に内蔵する水の温度もほとんど上昇することはない。熱
交換器２１、２２に加えられた加熱手段２７の加熱量は
最終的にふろ熱交換部６０により熱交換され浴槽２４の
浴水の温度を上昇させることとなる訳であるが、ふろ熱
交換部６０への吸熱が速やかに行われないため、給湯熱
交換部３０、４０の局部的な沸騰という現象が発生す
る。よって、給湯熱交換部３０、４０側の熱容量が一定
以上大きくかつ、局部的に沸騰しないように給湯熱交換
部３０、４０に内蔵する水全体の温度を均一に上げる、
言い換えると給湯熱交換部３０、４０に内蔵する水を攪
拌する手段をもてば良いことになる。

【００２５】以上のように実施の形態において給湯器は
構成されているので以下の作用を有する。ａ．請求項１
においては、給湯熱交換部及びふろ熱交換部を持つ熱交
換器のふろ熱交換部だけを使用する時に、混合弁が開き
給湯熱交換部とバイパス水路による循環水路が形成さ
れ、同時に該循環水路内の水が対流することにより沸騰
を防ぐことができ、沸騰によって発生するシリカや石灰
等が凝固して付着することによる給湯熱交換部の熱効率
の低下や通過水量の低下を防止できる。ｂ．請求項２に
おいては、前記ａの作用に加え、対流する手段がポンプ
等の簡単なものであり、かつポンプ自体の循環能力も余
り大きなものを必要としないのでポンプ自体の価格や消
費電力等も過大なものとならず、給湯器の構造自体も簡
単なものとすることができる。ｃ．請求項３において
は、前記ａの作用に加え、前記循環水路の一部で加熱手
段により直接加熱されない部分が直接加熱される部分よ
り上にある構造により対流を発生させポンプ等による循
環より消費電力の増加もなくかつポンプによる価格の上
昇もなく、給湯器の構造も簡単にすることができる。
ｄ．請求項４においては、前記ａの作用に加え、混合弁
の水側の開度を全開にすることで、より循環水路内の対
流が促進され沸騰を防ぐことができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明により、熱交換器に給湯熱交換部
とふろ熱交換部を内蔵し、共通の加熱手段で該給湯熱交
換部とふろ熱交換部を加熱する給湯器において、ふろ運
転だけを行う場合の給湯熱交換部の沸騰防止が簡単にで
きることで、給湯熱交換部内部にシリカや石灰等が凝固
して付着することによる給湯熱交換部の熱効率の低下や
通過水量の低下を防止でき、給湯器の性能を長期にわた
って維持することが可能となり、さらにはふろ運転も早
くかつ、加熱手段が断続的に加熱することが少なくでき
ることで、加熱手段の加熱効率の無駄が少なく、燃焼装
置であれば、着火消火等の臭いの低減等が可能となるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の給湯器の構成図である。

【図２】実施例１の混合弁における各種構造を示す模式
図で、（ａ）は水側だけに混合弁がある場合、（ｂ）は
水側と湯側に弁があり両方の弁が連動して駆動する混合
弁の場合、（ｃ）は水側と湯側に弁があり各々の弁が独
立して駆動できる混合弁である。

【図３】図１の実施例１のフローチャートである。

【図４】本発明の実施例２の構成図である。

【図５】図４の実施例２のフローチャートである。

【図６】従来の給湯器の構成図である。

【符号の説明】

１１、１２、１０１ 給湯器 ２１、２２、２３ 熱交換器 ２４ 浴槽 ２５ 循環口 ２７ 加熱手段 ３０、４０、５０ 給湯熱交換部 ３１、４１，５１ 水量制御弁 ３２、４２、５２ 給水温度検知器 ３３，４３、５３ 水量検知器 ３４、４４ 給湯熱交入口 ３５、４５、５５ 熱交温度検知器 ３６、４６、５６ 給湯温度検知器 ３７、４７、５７ 給湯口 ３８、４８ 給湯熱交出口 ６０ ふろ熱交換部 ６１ 循環往き管 ６２ 循環戻り管 ６４ ポンプ ６６ ふろ戻り温度検知器 ６８ ふろ水流スイッチ ７１、７６ バイパス水路 ７２、７７ 混合弁 ７３ 給湯循環手段 ８１、８３、８４ 制御部 ８２ 電源部 ９０ 操作部 ９１ 電源スイッチ ９２ 給湯温度設定スイッチ ９３ ふろ運転開始スイッチ ９４ ふろ温度設定スイッチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給湯熱交換部とふろ熱交換部とを持つ熱
   交換器と、該給湯熱交換部と該ふろ熱交換部を同時に加
   熱できる共通の加熱手段を持つ給湯器において、該給湯
   熱交換部には該給湯熱交換部の給湯熱交出口と給湯熱交
   入口を結ぶバイパス水路を持ち、該バイパス水路には混
   合弁があり、ふろ熱交換部だけに流体が通過して前記加
   熱手段で加熱させるときに前記バイパス水路の混合弁を
   開として給湯熱交換部及びバイパス水路で対流する手段
   を持つことを特徴とする給湯器。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記対流する手段は
   前記給湯熱交換部の給湯熱交入口、給湯熱交出口、バイ
   パス水路の何れかに設けた強制的に対流させる手段であ
   ることを特徴とする給湯器。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記対流する手段は
   前記バイパス水路または／及び前記給湯熱交換部に連接
   する管の少なくとも一部が前記給湯熱交換部より上にあ
   ることを特徴とする給湯器。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記混合弁はふろ熱
   交換部だけに流体が通過して前記加熱手段で加熱させる
   ときに全開となることを特徴とする給湯器。