JP2001248896A - 高温差湯型給湯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温差湯使用中にも一般給湯を使える給湯器
において、一般給湯系から高温の湯が出湯するのを簡易
な構成と制御で防止する。 【構成】 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
の相互作用による、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

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バイパス管か
らの水が高温差湯管に流入するのを防ぐ逆流防止弁を備
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構成した
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２
０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１
６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４
１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６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
般給湯中に閉栓すると、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８側へに流れて、熱交換器８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２
０、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ＣＰ
Ｕ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成され、コントローラ１
８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２
１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１
３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１０
０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１
５には、可動弁軸１０２が備えられ、ミキシング本体１
００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１１
２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
小流量の場合は、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３
８％）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１
３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、入水流量センサ９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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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バイパス管からの水が高温
   差湯管に流入するのを防ぐ逆流防止弁を備え、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したことを特徴とする
   高温差湯型給湯器。
2. 【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。
3. 【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。