JPH02225941A - 瞬間湯沸器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は瞬間湯沸器に関するものである。

（従来の技術） 例えば第５図に示すような従来の通常の瞬間湯沸器に於
いては、出湯口ａの蛇口等を開として通水を開始し、通
水系統すの適所に設けた流水スイッチまたは流量センサ
Ｃが所定以上の流水を検出するとバーナｄが燃焼を開始
して熱交換器ｅを加熱し、こうして該熱交換器ｅに於い
て加熱された湯が通水系統すを経て出湯口ａに至り、こ
こから出湯される。尚、符号ｆ、ｆ’はサーミスタ等の
温度検出手段、ｇは逆止弁、ｈは流ＩＩＩ整弁である。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の瞬間湯沸器では、通水を開始して所定
以上の流水を検出した後にバーナｄが燃焼を開始して熱
交換器ｅの加熱が始まるので、通水開始直後は、まず全
く加熱されていない通水系統すの残留水が吐出し、次い
で徐々に加熱された湯が出湯する。従って第４図に破線
で示すように通水を開始してから所望の使用温度の湯が
得られるまでに所定時間【４、例えば１０数秒という比
較的長い時間がかかっていた。

本発明は、かかる課題を解決することを目的とするもの
である。

（課題を解決するための手段） 本発明の構成を実施例に対応する第１図〜第４図を参照
して説明すると、本発明の瞬間湯沸器は、湯沸器の熱交
換器１を通る通水系統２に於いて、核熱交換器１の下流
側に容積可変の保温貯湯部３を構成し、該保温貯湯部３
は内部の湯の圧力の上昇により戻し手段４に抗して容積
を増大させると共に、内部の湯の圧力の低下時に戻し手
段４により容積を減少させる構成とし、該保温貯湯部３
の下流側と前記熱交１ｅ器工の上流側に、ポンプ５及び
弁６を設けた還流系統７を構成したものである。

（作用及び実施例） 次に本発明の作用を図示の実施例と共に説明する。

まず第１図（ｂｌに示すように、ポンプ５の運転を停止
して給湯を行っているときには保温貯湯部３は後述する
ように容積が減少した状態となっており、従来の瞬間湯
沸器と同様に給湯を行うことができる。即ち給水口８か
ら通水系統２内に導入された上水道等からの水は、弁６
があるため還流系統７内には流れ込まず、従来の瞬間湯
沸器と同様に通水系統２にのみ流れる。かかる状態に於
いて、出湯口９を閉として給湯を停止すると、給水口８
に接続した上水道等の水圧が保温貯湯部３に加わり、圧
力が上昇する。かかる圧力上昇により保温貯湯部３は戻
し手段４に抗して容積が増大し、上流側の湯が流入する
。こうして第１図（ａｌに示すように容積が増大した保
温貯湯部３に所定量の湯を貯えることができる。

かかる状態に於いて、ポンプ５を運転すると、通水系統
２内の水は、第１図（８）の２点鎖線矢印で示すように
分岐位置Ｓから還流系統７に入り、ポンプ５及び逆止弁
等の弁６を経て通水系統２との合流位置ｊに至り、ここ
から通水系統２に入り、熱交換器１そして保温貯湯部３
を流れた後、再び分岐位置Ｓに戻って循環する。従って
、かかる循環と同時に適宜バーナｌＯを燃焼させること
により、循環している水を昇温することができ、こうし
て保温貯湯部３内の湯を冷まさずに、所定温度に昇温し
た湯を貯めておくことができる。

以上の状態に於いて、出湯口９を開とし、ポンプ５が運
転停止状態に於いて出湯を開始すると、該出湯口９から
は、まず保温貯湯部３の下流側の配管内の残留水が吐出
し、次いで該保温貯湯部３内に貯えられている湯が吐出
する。かかる湯の吐出と同時に保温貯湯部３内には、そ
の上流側の配管内の残留水が流入し、内部の湯と混合す
る。−方、出湯の開始による通水系統２の流水を、適所
に設置した流水スイッチ（図示省略）等が検出するとバ
ーナｌＯが燃焼を開始して、熱交換器ｌに於ける昇温か
開始する。

このように、本発明に於いては、出湯口９を開として出
湯を開始すると、まず保温貯湯部３の下流側の配管内の
残留水が短時間吐出するが、その後には該保温貯湯部３
内に貯えられていた湯が吐出するので、第４図に示すよ
うに短時間ｔのうちに所定温度またはそれに近い温度の
湯を使用することができる。前述したように、バーナ１
０が燃焼を開始して熱交換器１を加熱し、該熱交換器１
に於いて所定の温度の湯が得られるようになるまでは保
温貯湯部３内には、その上流側の配管内の残留水が流入
するが、かかる残留水は保温貯湯部３内の湯と混合する
ので、そのまま吐出することがなく、また保温貯湯部３
は前述した容積の増大により十分な量の湯を貯えること
ができるので、出湯口９からの出湯温度は若干低下する
ものの所定温度に近い温度の出湯が継続する。

以上の如く出湯口９を開として出湯を行っている状態に
於いては保温貯湯部３内の湯の圧力は背圧まで低下する
ので、該保温貯湯部３の容積は第１図（ｂｌに示すよう
に、戻し手段４により出湯開始と共に次第に減少し、該
保温貯湯部３内の湯量が最少となる。従って、かかる給
湯状態に於いて、湯温設定器により出湯温度の設定値を
変更してバーナ１０の燃焼量を調節した場合に、設定変
更後の温度に昇温された湯が出湯口９から吐出するまで
の間に吐出する出湯量が少なく、保温貯湯部３による応
答性の悪化が極めて小さい。

次に以上に関する制御の具体例を説明すると、まずバー
ナＩＯの制御等は従来と同様に適宜に行うことができる
０例えば通水系統２に於いて、熱交換器１の上流側と下
流側の夫々に設けたサーミスタ等の温度センサＩＩ、１
２と流量センサ１３及び湯温設定器（図示省略）等に基
づいて前記バーナ１０への燃料の供給をフィードフォワ
ード制御やフィードバック制御により調節して所望の設
定温度の湯を得ることができる。

次に前述したポンプ５の運転制御及び、ポンプ５の運転
時に於けるバーナ１０の燃焼制御は、例えば次のような
方法により行うことができる。まず第１の方法は、保温
貯湯部３内の湯温を監視し、その場温か所定温度以下と
なった場合にポンプ５を運転すると共に、バーナｌＯを
燃焼制御して、保温貯湯部３内の湯温を所定温度に昇温
する方法である。この方法に於いて保温貯湯部３内の湯
温の監視は、該保温貯湯部３内に温度センサを設置して
、直接的に湯温を監視する他、該保温貯湯部３と熱交換
器１間に設けた温度センサ１２により間接的に監視する
こともできる。次に第２の方法は、所定時間毎にポンプ
５を運転し、かかる運転状態に於いて循環している湯温
を検出し、その場温か所定温度以下の場合にバーナ１０
を燃焼制御して、循環している湯温、そして貯湯保温部
３内の湯温を所定温度に昇温する方法である。この方法
に於いては湯温の検出は循環経路中の適所に設けた温度
センサ１）．１２等により行うことができる。

次に、保温貯湯部３の具体的実施例を説明する。

まず、第１図に概略的に、そして第２図に詳細に示す保
温貯湯部３は、弾性的に膨張可能なゴム製の゛容器１４
によって構成し、自体の弾性を戻し手段４としたもので
ある。該ゴム製容器１４はインサート成形等によって口
金部１５を形成しており、この口金部１５と通水系統２
の配管１６とを袋ナツト１７により接続する構成として
いる。この保温貯湯部３は図に於いては下側を省略して
いるが、下側にも口金部を設けており、こうして湯の流
入部と流出部を構成している。また、ゴム製容器１４は
空気抜き孔１８を形成したケーシング１９内に収納して
おり、このケーシング１９は容器１４の膨張を制限する
。

以上の構成に於いて、給湯停止時に上水道の水圧が加わ
ると、ゴム製容器１４は第２図の実線で示すように弾性
的に変形し、ケーシング１９で制限される大きさまで膨
張して容積が増大する。また、給湯時の背圧程度の圧力
では、第２図の２点鎖線で示すように自体の弾性により
収縮し、容積が減少する。

このようにゴム製容器１４を用いた場合にも、該容器１
４をケーシング１９に収納しないで、自体の弾性により
水圧とバランスさせて容積の無制限な膨張を防止するよ
うにすることができる。また、ゴム製容器１４の具体的
形状、配管１６との接続方法、湯の流入部、流出部の構
成等は適宜である。また弾性的に膨張可能な容２３１４
はゴム袋の他に、ベローズを利用した構成とすることが
できる。

保温貯湯部３の他の実施例として、第３図に示すものは
、可動仕切２０を設けた容器１４により構成したもので
ある。第３図（ａｌに示すものでは可動仕切２０はピス
トンとし、これをばね２１により付勢して戻し手段４を
構成している。また第３図中）に示すものは、可動仕切
２０はゴム袋の一部とし、このゴム袋によって構成され
る室２２に窒素ガス等の加圧用気体を封入し、この加圧
用気体の圧力を戻し手段４としたものである。この他、
例えば第３図（ａ）のばね２１に代えて、ピストンを加
圧用気体の圧力により付勢したり、第３図（ｂ）のゴム
袋をベローズに代える等、保温貯湯部３は前述した作用
をする限りに於いては適宜に構成することができ、また
保温の方法も断熱材で囲む等、適宜の方法を適用するこ
とができる。

尚、第１図に示す構成中、符号２３は逆止弁、２４はバ
ーナ１０の能力を越える出湯負荷の場合に、設定温度を
優先させて出湯流量を絞った出湯を行うための流量調整
弁であり、これらを含め、通水系統２の具体的構成は適
宜である。前述した還流系統７の弁６は適宜の弁により
構成することができるが、逆止弁とすれば電流印加等の
作動を必要としないので全体として構成及び制御が簡素
化される。

（発明の効果） 本発明は以上の通り、湯沸器の熱交換器を通る通水系統
に於いて、該熱交換器の下流側に容積可変の保温貯湯部
を構成し、給湯停止時に於いて該保温貯湯部の容積を増
大させて、その中に湯を貯えておくので、出湯口を開と
して、給湯を開始したら短時間のうちに所望温度または
それに近い温度の湯を使用することができるという効果
がある。

そして、本発明は保温貯湯部の下流側と前記熱交換器の
上流側間にポンプ及び弁を設けた還流系統を構成して、
出湯を行っていないときに咳還流系統及び遣水系統を通
して湯を循環させつつバーナを燃焼させて熱交換器に於
いて湯の昇温を行うことができるので、冬期の夜間に於
いても常時十分な温度の湯を貯えることができ、また電
気ヒータ等の補助加熱源を必要としないという効果があ
る。

更に本発明は給湯時に於いては前記保温貯湯部の容積を
減少させるので出湯湯温の設定変更に於ける応答性の悪
化が極めて小さく、またこのような保温貯湯部の容積の
変化は水圧の変化に対応して自動的に行われるので、湯
沸器全体としての制御を複雑にしないという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ、　（ｂｌは本発明の実施例の全体構成及
び動作を表わした系統説明図、第２図及び第３図（ａ）
。 （ｂ）は保温貯湯部の具体的構成の実施例を表わした説
明的断面図、第４図は本発明並びに従来例の出湯特性を
表わした説明図、第５図は従来例の系統説明図である。 符号１・・・熱交換器、２・・・通水系統、３・・・保
温貯湯部、４・・・戻し手段、５・・・ポンプ、６・・
・弁、７・・・還流系統、８・・・給水口、９・・・出
湯口、１０・・・バーナ、１）．１２・・・温度センサ
、１３・・・流量センサ、１４・・・容器、１５・・・
口金部、１６・・・配管、１７・・・袋ナフト、１８・
・・空気抜き、１９・・・ケーシング、２０・・・可動
仕切、２１・・・ばね、２２・・・室、２３・・・逆止
弁、２４・・・流量調整弁。 第２図 第３図（ａ） 第３図（ｂ）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）湯沸器の熱交換器を通る通水系統に於いて、該熱
   交換器の下流側に容積可変の保温貯湯部を構成し、該保
   温貯湯部は内部の湯の圧力の上昇により、戻し手段に抗
   して容積を増大させると共に、内部の湯の圧力の低下時
   に戻し手段により容積を減少させる構成とし、該保温貯
   湯部の下流側と前記熱交換器の上流側に、ポンプ及び弁
   を設けた還流系統を構成したことを特徴とする瞬間湯沸
   器
2. （２）第１項記載の瞬間湯沸器に於いて、保温貯湯部は
   弾性的に膨張可能な容器により構成し、自体の弾性を戻
   し手段としたことを特徴とする瞬間湯沸器
3. （３）第１項記載の瞬間湯沸器に於いて、保温貯湯部は
   弾性的に膨張可能な容器により構成し、自体の弾性を戻
   し手段とすると共に、該容器を、その膨張を制限するケ
   ーシング内に収納したことを特徴とする瞬間湯沸器
4. （４）第２項または第３項記載の容器は、ゴム製容器で
   あることを特徴とする瞬間湯沸器
5. （５）第１項記載の瞬間湯沸器に於いて、保温貯湯部は
   可動仕切を設けた容器により構成すると共に、該可動仕
   切をばねにより付勢し、該ばねの付勢力を戻し手段とし
   たことを特徴とする瞬間湯沸器
6. （６）第１項記載の瞬間湯沸器に於いて、保温貯湯部は
   、可動仕切を設けた容器の一方の室により構成すると共
   に他方の室に加圧用気体を封入し、該加圧用気体の圧力
   を戻し手段としたことを特徴とする瞬間湯沸器
7. （７）第１項記載の湯沸器に於いて、出湯口からの出湯
   を行っていないときには、保温貯湯部内の湯温の監視に
   よりポンプ及び熱交換器加熱用のバーナを制御して該貯
   湯保温容器内の湯温を所定温度に昇温することを特徴と
   する瞬間湯沸器
8. （８）第１項記載の湯沸器に於いて、出湯口からの出湯
   を行っていないときには、ポンプを所定時間毎に運転し
   、この運転状態に於いて循環している湯温を検出してバ
   ーナを制御することにより保温貯湯部内の湯温を所定温
   度に昇温することを特徴とする瞬間湯沸器