JPH05118653A - 即時給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 循環式の即時給湯装置において、大型の貯湯
タンクを設けることなしに、ガスバーナの点火時または
ガス量の急激な増大時に一時的に出湯温度が低下するこ
とを防止する。 【構成】 瞬間式の即時給湯装置において、熱交換器１
３の出口側と給湯栓１６への分岐位置との間の復管１２
にトータル絞り弁２３を設け、熱交換器１３出口側の温
度センサ４２により検出される湯温が設定された出湯温
度設定値Ｔに対応する所定温度となるようにガスバーナ
３０へのガス供給量を制御すると共に、トータル絞り弁
２３の開度を、熱交換器１３の入口側に設けた入水検出
装置４１，４５，４６が入水状態を検出していないとき
は最小開度またはその付近とし、同入水検出装置が入水
状態を検出しているときは出湯温度が出湯温度設定値以
下とならない範囲において次第に増大させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、瞬間湯沸器方式の給湯
装置において、使用開始直後から設定温度の出湯が得ら
れるようにした即時給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の即時給湯装置には、例えば図７
に示すように、ガスバーナ６により加熱される熱交換器
３の入口側とポンプ５の吐出側を連結する往管１及び熱
交換器３の出口側とポンプ５の吸入側を連結する復管２
によりループ状の循環管路を構成して水を循環させ、復
管２に給湯栓２ａを設け、往管１に給水管４を接続した
ものがある。この即時給湯装置は、給湯栓２ａから出湯
していない状態では循環管路内の水をポンプ５により循
環させ、温度センサ８ａの検出温度によりガスバーナ６
へのガス供給量を制御して循環管路内の水温が常に設定
温度付近に維持されるようにしている。そして給湯栓２
ａを開けば流量センサ９が流量の増大を検出し給水とみ
なしてポンプ５を停止し、ガスバーナ６に点火しまたは
加熱量を増大させ、この給水は熱交換器３で加熱されて
給湯栓２ａから出湯される。この状態では温度センサ８
ｂの検出温度によりガス供給管に設けた比例電磁弁７の
開度を制御して、給湯栓２ａからの出湯温度が設定温度
となるようにしている。このような技術によれば、給湯
栓２ａを設けた復管２に設定温度付近の水を循環させて
いるので、使用開始直後から設定温度付近の出湯が得ら
れる利点がある。

【０００３】またこの種の給湯装置では、ガスバーナ６
の加熱能力を越えた出湯がなされた場合に出湯温度が所
望の設定値より低下するのを防止するために、給水管４
またはこれと熱交換器３の入口側の間に電磁絞り弁を設
け、加熱能力を越える量の給水が送られないようにこの
電磁絞り弁の開度を設定温度またはこれと給水温度に基
づいて制御するようにすることも考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱交換
器のフィンや管には熱容量や伝熱の遅れがあるので、こ
のような即時給湯装置でもガスバーナの点火時またはガ
ス量の急激な増大時に多量の出湯を行うと、一時的に出
湯温度が低下するという問題がある。この問題は熱交換
器の出口側と給湯栓への分岐位置との間の復管に大型の
貯湯タンクを設けることにより解決することもできる
が、器具が大型化し製造コストも上昇するという別の問
題が生じる。本発明はこのような各問題を同時に解決す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このために、本発明によ
る請求項１の即時給湯装置は、図１〜図３に例示するよ
うに、ガスバーナ３０により加熱される熱交換器１３の
入口側とポンプ１４の吐出側を連結する往管１１及び前
記熱交換器１３の出口側と前記ポンプ１４の吸入側を連
結する復管１２により構成されるループ状の循環管路１
０と、前記復管１２の途中から分岐される給湯栓１６
と、前記往管１１の途中に連結される給水管２５と、前
記熱交換器１３の出口側と前記給湯栓１６への分岐位置
との間の前記復管１２に設けられた温度センサ４２を備
えてなる即時給湯装置において、前記熱交換器１３の出
口側と前記給湯栓１６への分岐位置との間の前記復管１
２に設けられたトータル絞り弁２３と、前記給水管２５
の入口側と前記熱交換器１３の入口側との間に設けられ
た入水検出装置４１，４５，４６と、前記熱交換器１３
の出口側と前記トータル絞り弁２３との間の前記復管１
２に一端が連結され前記給水管２５の連結位置と前記熱
交換器１３の入口側との間の前記往管１１に他端が連結
されたバイパス管路２０と、前記入水検出装置４１，４
５，４６が入水状態を検出しているときは前記温度セン
サ４２により検出される湯温が設定された出湯温度設定
値Ｔよりも所定値T_Aだけ高温の所定温度となるように前
記ガスバーナ３０へのガス供給量を制御すると共に、前
記トータル絞り弁２３の開度を前記入水検出装置４１，
４５，４６が入水状態を検出していないときは最小開度
またはその付近とし、同入水検出装置が入水状態を検出
しているときは出湯温度が出湯温度設定値Ｔ以下となら
ない範囲において次第に増大させる制御装置４０と、前
記バイパス管路２０の前記一端側に設けられ前記温度セ
ンサ４２を通過した前記所定温度の高温水と同バイパス
管路からの低温水を混合し出湯温度設定値Ｔの温度とし
て前記給湯栓１６側に供給する自動混合弁２１を備えた
ことを特徴とするものである。

【０００６】本発明による請求項１の即時給湯装置の制
御装置４０は、前記入水検出装置４１，４５，４６が入
水状態を検出しなくなって前記ガスバーナ３０が燃焼を
停止した場合において前記トータル絞り弁２３の開度
を、前記温度センサ４２により検出される湯温が前記所
定値T_Aより小さいある値だけ前記出湯温度設定値Ｔより
も高い所定の温度に低下するまでは同ガスバーナ３０が
燃焼を停止したときの開度に維持し、その後に最小開度
またはその付近とすることが好ましい。

【０００７】あるいは本発明による請求項１の即時給湯
装置は、前記入水検出装置４１，４５，４６が入水状態
を検出しなくなって前記ガスバーナ３０が燃焼を停止し
た時点に計時を開始するタイマ４７を更に備え、前記制
御装置４０は、前記入水検出装置４１，４５，４６が入
水状態を検出しなくなって前記ガスバーナ３０が燃焼を
停止した場合において前記トータル絞り弁２３の開度
を、前記タイマ４７が所定時間の計時を終了するまでは
同ガスバーナ３０が燃焼を停止したときの開度に維持
し、前記所定時間の計時終了後に最小開度またはその付
近とすることが好ましい。

【０００８】また、本発明による請求項４の即時給湯装
置は、図４〜図６に例示するように、ガスバーナ３０に
より加熱される熱交換器１３の入口側とポンプ１４の吐
出側を連結する往管１１及び前記熱交換器１３の出口側
と前記ポンプ１４の吸入側を連結する復管１２により構
成されるループ状の循環管路１０と、前記復管１２の途
中から分岐される給湯栓１６と、前記往管１１の途中に
連結される給水管２５と、前記熱交換器１３の出口側と
前記給湯栓１６への分岐位置との間の前記復管１２に設
けられた温度センサ４２を備えてなる即時給湯装置にお
いて、前記熱交換器１３の出口側と前記給湯栓１６への
分岐位置との間の前記復管１２に設けられたトータル絞
り弁２３と、前記給水管２５の入口側と前記熱交換器１
３の入口側との間に設けられた入水検出装置４１，４
５，４６と、前記温度センサ４２により検出される湯温
が設定された出湯温度設定値Ｔとなるように前記ガスバ
ーナ３０へのガス供給量を制御すると共に、前記トータ
ル絞り弁２３の開度を前記入水検出装置４１，４５，４
６が入水状態を検出していないときは最小開度またはそ
の付近とし、同入水検出装置が入水状態を検出している
ときは出湯温度が出湯温度設定値Ｔ以下とならない範囲
において次第に増大させる制御装置４０を備えたものと
してもよい。

【０００９】本発明による請求項４の即時給湯装置は、
前記入水検出装置４１，４５，４６が入水状態を検出し
なくなって前記ガスバーナ３０が燃焼を停止した時点に
計時を開始するタイマ４７を更に備え、前記制御装置４
０は、前記入水検出装置４１，４５，４６が入水状態を
検出しなくなって前記ガスバーナ３０が燃焼を停止した
場合において前記トータル絞り弁２３の開度を、前記タ
イマ４７が所定時間の計時を終了するまでは同ガスバー
ナ３０が燃焼を停止したときの開度に維持し、前記所定
時間の計時終了後には最小開度またはその付近とするこ
とが好ましい。

【００１０】

【作用】請求項１の即時給湯装置の制御装置４０は、給
湯栓１６が閉じられて入水検出装置４１，４５，４６が
入水状態を検出していないときは、ポンプ１４により循
環管路１０を循環する湯の温度センサ４２により検出さ
れる温度が出湯温度設定値Ｔとなるように、ガスバーナ
３０へのガス供給量を制御し、またトータル絞り弁２３
を最小開度またはその付近とする。これにより給湯栓１
６付近の復管１２へはほゞ出湯温度設定値Ｔの湯が循環
される。給湯栓１６を開けば入水検出装置４１，４５，
４６が入水状態を検出し、制御装置４０は、温度センサ
４２により検出される湯温が出湯温度設定値Ｔよりも所
定値TAだけ高温の所定温度となるようにガスバーナ３０
へのガス供給量を増大し、また出湯温度が出湯温度設定
値Ｔ以下とならない範囲でトータル絞り弁２３の開度を
次第に増大して出湯量を増大させる。また、自動混合弁
２１は温度センサ４２を通過した前記所定温度の高温水
とバイパス管路２０からの低温水を混合して出湯温度設
定値Ｔの温度とし、トータル絞り弁２３を介して給湯栓
１６側に供給する。入水検出装置４１，４５，４６が入
水状態を検出した直後にはトータル絞り弁２３は最小開
度またはその付近にあるので、給湯栓１６を急に大きく
開いた場合でも給湯量は直ちには増大せずトータル絞り
弁２３の開度の増大に応じて次第に増大する。

【００１１】請求項２の即時給湯装置では、温度センサ
４２により検出される湯温が所定値T_Aより小さいある値
だけ出湯温度設定値Ｔよりも高い所定の温度に低下する
までは、トータル絞り弁２３をガスバーナ３０が燃焼を
停止したときの開度に維持するので、その間に給湯栓１
６を開けば、トータル絞り弁２３はその開度から次第に
増大する。また請求項３の即時給湯装置も同様に、タイ
マ４７が所定時間の計時を終了するまでの間に給湯栓１
６を開けば、トータル絞り弁２３はその開度から次第に
増大する。

【００１２】請求項４の即時給湯装置の制御装置４０
は、給湯栓１６が閉じられて入水検出装置４１，４５，
４６が入水状態を検出していないときは、請求項１の即
時給湯装置と同様、ポンプ１４により循環管路１０を循
環する湯の温度センサ４２により検出される温度が出湯
温度設定値Ｔとなるように、ガスバーナ３０へのガス供
給量を制御し、またトータル絞り弁２３を最小開度また
はその付近とする。これにより給湯栓１６付近の復管１
２へはほゞ出湯温度設定値Ｔの湯が循環される。給湯栓
１６を開いて入水検出装置４１，４５，４６が入水状態
を検出すれば、制御装置４０は温度センサ４２により検
出される湯温が出湯温度設定値Ｔとなるようにガスバー
ナ３０へのガス供給量を制御してトータル絞り弁２３を
介して給湯栓１６側に供給し、また出湯温度が出湯温度
設定値Ｔ以下とならない範囲でトータル絞り弁２３の開
度を次第に増大して出湯量を増大させる。入水検出装置
４１，４５，４６が入水状態を検出した直後にはトータ
ル絞り弁２３は最小開度またはその付近にあるので、給
湯栓１６を急に大きく開いた場合でも給湯量は直ちには
増大せずトータル絞り弁２３の開度の増大に応じて次第
に増大する。

【００１３】請求項５の即時給湯装置は、請求項３の即
時給湯装置と同様、タイマ４７が所定時間の計時を終了
するまでは、トータル絞り弁２３をガスバーナ３０が燃
焼を停止したときの開度に維持するので、その間に給湯
栓１６を開けば、トータル絞り弁２３はその開度から次
第に増大する。

【００１４】

【発明の効果】上述のように、請求項１の発明によれ
ば、ガスバーナの点火時あるいは出湯時に給湯栓を急に
大きく開いた場合でも、給湯量は直ちには増大すること
なく最小開度またはその付近から次第に増大するので、
熱交換器のフィンや管の熱容量や伝熱の遅れにかかわら
ず一時的に出湯温度が低下することはない。また制御装
置は出湯温度が出湯温度設定値以下とならない範囲でト
ータル絞り弁の開度を次第に増大して出湯量を増大させ
るので、加熱能力を越えた出湯がなされて出湯温度が出
湯温度設定値より低下したり、加熱能力があるにもかか
わらず出湯量が制限されたりすることもない。

【００１５】請求項２の発明によれば、温度センサによ
り検出される湯温が所定の温度に低下するまでは、トー
タル絞り弁をガスバーナが燃焼を停止したときの開度に
維持し、その間に給湯栓を開けばトータル絞り弁はその
開度から次第に増大するので、短時間で頻繁に出湯停止
を繰り返す場合にその都度出湯流量が低下することな
く、しかも出湯温度が過渡的に出湯温度設定値より低下
することもないので使用勝手が向上する。また請求項３
の即時給湯装置も同様に、タイマが所定時間の計時を終
了するまでの間に給湯栓を開けば、トータル絞り弁はそ
の開度から次第に増大するので、同様に使用勝手が向上
する。

【００１６】請求項４の発明も、請求項１の発明と同
様、ガスバーナの点火時あるいは出湯時に給湯栓を急に
大きく開いた場合でも、給湯量は最小開度またはその付
近から次第に増大するので、熱交換器のフィンや管の熱
容量や伝熱の遅れにかかわらず一時的に出湯温度が低下
することはない。また加熱能力を越えた出湯がなされて
出湯温度が出湯温度設定値より低下したり、加熱能力が
あるにもかかわらず出湯量が制限されたりすることもな
い。また請求項５の発明も、請求項３の発明と同様、タ
イマが所定時間の計時を終了するまでの間に給湯栓を開
けば、トータル絞り弁はその開度から次第に増大するの
で、同様に短時間で頻繁に出湯停止を繰り返す場合の使
用勝手が向上する。

【００１７】

【実施例】先ず図１〜図３により第１実施例の説明をす
る。図１に示すように、ガスバーナ３０により加熱され
る貫流型の熱交換器１３の入口側は往管１１を介してポ
ンプ１４の吐出側に連結され、熱交換器１３の出口側は
復管１２を介してポンプ１４の吸入側に連結され、この
両管１１，１２によりループ状の循環管路１０が形成さ
れる。往管１１の途中には給水管２５が連結され、復管
１２の途中からは分岐管１５を介して給湯栓１６が分岐
されている。この分岐管１５及び給湯栓１６は複数個設
けてもよい。給水管２５には、この即時給湯装置から給
水源側への逆流を阻止する逆止弁２６が設けられてい
る。またガスバーナ３０には、主電磁弁３２及び比例電
磁弁３３を備えたガス供給管３１を介して燃料ガスが供
給されている。

【００１８】往管１１と復管１２間に設けられるバイパ
ス管路２０は、復管１２側となる一端部が熱交換器１３
の出口側と給湯栓１６への分岐位置との間に連結され、
往管１１側となる他端部が給水管２５の接続位置と熱交
換器１３の入口側との間に連結されている。バイパス管
路２０と復管１２の連結部に設けられた自動混合弁２１
は、第１入口２１ａが熱交換器１３側の復管１２に、第
２入口２１ｂがバイパス管路２０に、出口２１ｃが給湯
栓１６側の復管１２に連結されている。この自動混合弁
２１は、後述のようにサーボモータ２２の作動により第
１入口２１ａ側と第２入口２１ｂ側の開度が逆向きに開
閉制御されて熱交換器１３の出口側からの高温水とバイ
パス管路２０からの低温水の混合比を調整し、リモコン
操作器４６などにより設定された出湯温度設定値Ｔの湯
として出口２１ｃから給湯栓１６側に向かう復管１２に
供給するものである。第１入口２１ａの最低開度は全閉
とはならないが、第２入口２１ｂの最低開度は全閉であ
る。

【００１９】往管１１には、ポンプ１４と給水管２５の
連結位置との間にポンプ１４停止時の逆流を阻止する逆
止弁１８が、給水管２５とバイパス管路２０の各連結位
置の間に第１温度センサ４１が、またバイパス管路２０
の連結位置と熱交換器１３の間に熱交換器１３への流量
を検出する流量センサ４５が設けられている。熱交換器
１３と自動混合弁２１の間の復管１２には、熱交換器１
３側から順に第２温度センサ４２と、電気ヒータ３５を
備えたタンク１７が設けられている。電気ヒータ３５の
加熱能力はガスバーナ３０のそれよりも小である。また
復管１２には、自動混合弁２１付近の給湯栓１６側にト
ータル絞り弁２３及び第３温度センサ４３が設けられて
いる。トータル絞り弁２３は所定の最小開度を有する比
例電磁弁である。本実施例では、分岐管１５、給湯栓１
６及び復管１２の一部を除く各部分は、二点鎖線Ａで示
す本体ケーシング内に設けられている。分岐管１５は比
較的短くし、復管１２の一部を流し台などの所望の箇所
に設けた給湯栓１６の近くまで延長することが望まし
い。

【００２０】以上の各センサ４１〜４３，４５、自動混
合弁２１のサーボモータ２２、トータル絞り弁２３、ガ
スバーナ３０の各電磁弁３２，３３、電気ヒータ３５及
び操作器４６は、即時給湯装置の作動を制御する電子制
御装置４０に接続されている。この電子制御装置４０は
中央処理装置（ＣＰＵ）、読出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）、書込み可能メモリ（ＲＡＭ）、インターフェイス
等よりなり、概略次に述べる給湯制御及びトータル絞り
弁２３の通常制御その他を行うものである。なお、以下
の説明に使用する各符号は次の通りである。 Ｗ： 流量センサ４５の検出流量 ΔW： 検出流量Ｗの増加の割合 Ｔ： 出湯温度設定値 t1： 第１温度センサ４１の検出温度 t2： 第２温度センサ４２の検出温度 t3： 第３温度センサ４３の検出温度

【００２１】給湯制御はガスバーナ３０への点火を含む
比例電磁弁３３の制御と自動混合弁２１の制御を含んで
いる。前者は比例電磁弁３３を緩点火開度として点火栓
（図示省略）によりガスバーナ３０に緩点火し、緩点火
終了後に比例電磁弁３３の開度を、給湯栓１６からの出
湯がなされていない保温状態（後述）では第２温度セン
サ４２の検出温度t2が操作器４６を介して設定された出
湯温度設定値Ｔとなるように制御し、給湯栓１６からの
出湯がなされている給湯状態では検出温度t2が出湯温度
設定値Ｔ＋T_Aとなるように制御するものである。なおT_A
は出湯温度設定値Ｔに応じた所定値で、例えばＴ＝40℃
のときはT_A＝25℃、Ｔ＝60℃のときはT_A＝20℃である。
また後者は第３温度センサ４３の検出温度t3が出湯温度
設定値Ｔとなるようにサーボモータ２２を介して自動混
合弁２１の開度を制御するものである。なお電子制御装
置４０は、流量センサ４５が所定の流量を検出していな
い状態では主電磁弁３２を閉じてガスバーナ３０の作動
を停止させる。

【００２２】トータル絞り弁２３の通常制御は Ａ＝定数／（第２温度センサ４２の設定温度−検出温度
t1） ただし、第２温度センサ４２の設定温度は、前述のよう
に保温状態では出湯温度設定値Ｔであり、給湯状態では
Ｔ＋T_Aである。定数は給湯器の加熱能力に応じて定めら
れ、例えば１６号の給湯器では400、２４号の給湯器で
は600である。とした場合、流量センサ４５の検出流量
ＷがＡ以上でなければすなわち加熱能力を越えなければ
トータル絞り弁２３を全開とし、Ａ以上であればすなわ
ち加熱能力を越えればＷ＝Ａとなるまで、すなわち検出
流量Ｗが加熱能力に見合う値となるまでトータル絞り弁
２３を絞るものである。

【００２３】次にこの第１実施例の作動の説明をする。
操作器４６に設けた手動スイッチまたはプログラムタイ
マの作動などにより即時給湯装置の電源が投入されれ
ば、図２及び図３に示すフローチャートによる作動が開
始される。このときは給湯栓１６からの出湯はされてい
ないものとする。

【００２４】この作動開始時には、検出流量Ｗはほゞ０
であり、検出温度t1はＴ−７℃以下であるので、電子制
御装置４０のＣＰＵはステップ１００，１０１からステ
ップ１０２に制御動作を進め、ポンプ１４を作動させト
ータル絞り弁２３を全開として循環管路１０内の水を循
環させ、電気ヒータ３５を作動させてこの循環水を加熱
し、ステップ１０３からステップ１０１に制御動作を戻
してステップ１０１〜１０３を繰り返す。しかしポンプ
１４の作動によりすぐＷ＞1.5リットル／minとなるので、Ｃ
ＰＵは制御動作をステップ１０３からステップ１０４に
進め、主電磁弁３２を開き比例電磁弁３３を緩点火開度
とし、ガスバーナ３０からのガスに点火して燃焼を開始
させて熱交換器１３を通る循環水の加熱を開始し、点火
終了後は第２温度センサ４２の検出温度t2が出湯温度設
定値Ｔとなるように比例電磁弁３３によりガスバーナ３
０へのガス供給量を制御し、これを続けながら制御動作
をステップ１０５に進める。作動開始直後にはＷは７リッ
トル／min未満、ΔWは比較的小、t1はＴ−７未満、t2はＴ
＋３未満であるので、ＣＰＵはステップ１０５〜ステッ
プ１０９を繰り返し、これにより循環水はガスバーナ３
０及び電気ヒータ３５により次第に加熱される。そして
第１温度センサ４１の検出温度t1がＴ−７℃以上となれ
ば、ＣＰＵはステップ１０７から図３のステップ１２０
に制御動作を進める。

【００２５】ＣＰＵはステップ１２０で主電磁弁３２を
閉じてガスバーナ３０の燃焼を停止し、この状態では検
出温度t1はＴ−７を多少越えた程度の値でＴ＋３以下で
あるので、ステップ１２１からステップ１２２に制御動
作を進め、引き続きポンプ１４及び電気ヒータ３５を作
動させ、トータル絞り弁２３を最小開度にしてステップ
１２３に進める。そしてＣＰＵはステップ１２１〜１２
３を繰り返して循環水を電気ヒータ３５により加熱す
る。この状態では流量センサ４５の検出流量Ｗは引き続
き1.5リットル／min以上に維持されている。この加熱により
検出温度t1がＴ＋３を越えればＣＰＵは制御動作をステ
ップ１２１からステップ１２４に進め、ポンプ１４及び
電気ヒータ３５の作動を停止し、トータル絞り弁２３を
最小開度としたままステップ１２５に進める。この状態
では流量センサ４５の検出流量Ｗはほゞ０となり、第１
温度センサ４１の検出温度t1はほゞＴ＋３であるのでス
テップ１２５及びステップ１２６が繰り返される。そし
て放熱により循環管路１０内の湯温が低下して検出温度
t1がＴ−３以下となればステップ１２６からステップ１
２３に戻り、ステップ１２１〜１２３を繰り返して再び
電気ヒータ３５により循環加熱がなされ、これを交互に
行って、循環管路１０内の湯温は出湯温度設定値Ｔ±３
℃に保たれる。循環管路１０及びタンク１７内の水量は
比較的少ないので、即時給湯装置の電源投入から所定時
間（例えば１５分）経過すれば、この保温状態に達す
る。この状態では自動混合弁２１は、第１入口２１ａが
ほゞ全開で第２入口２１ｂがほゞ全閉となっている。な
お、前に述べたステップ１０５〜１０９の繰り返し中に
検出温度t2がＴ＋３℃以上となれば、ＣＰＵは制御動作
をステップ１０８からステップ１１０に進め主電磁弁３
２を閉じてガスバーナ３０の燃焼を停止させ、更にステ
ップ１０１から前述のステップ１２１に制御動作を進め
て保温状態となる。

【００２６】ステップ１２１〜１２６の保温状態におい
て給湯栓１６を開けば、循環管路１０内を循環していた
出湯温度設定値Ｔ±３℃の湯が給湯栓１６から出湯され
ると同時に給水管２５からの冷水が熱交換器１３の入口
側に供給されるので第１温度センサ４１の検出温度t1が
低下してt1＜Ｔ−７となる。これによりＣＰＵはステッ
プ１２３からステップ１３０に制御動作を進めてポンプ
１４及び電気ヒータ３５の作動を停止させ、トータル絞
り弁２３が最小開度から次第に開くようにしてステップ
１３１に進む。給湯栓１６を開けばポンプ１４を停止し
ても検出流量Ｗは通常は1.5リットル／min以上であるので、
制御動作はステップ１３２に進んで給湯制御を開始し、
次第に増加する検出流量Ｗが4リットル／min以上にならない
ように制限して次のステップ１３３に進む。ステップ１
３２の給湯制御は前述のようにガスバーナ３０に緩点火
し、検出温度t2が出湯温度設定値Ｔ＋T_Aとなるように比
例電磁弁３３を制御し、検出温度t3が出湯温度設定値Ｔ
となるように自動混合弁２１を制御するものである。第
２温度センサ４２の検出温度t2が出湯温度設定値Ｔ以下
であればＣＰＵは制御動作をステップ１３１に戻してス
テップ１３１〜１３３を繰り返し、t2＞Ｔであればステ
ップ１３４に制御動作を進めてトータル絞り弁２３の通
常制御を行う。このように出湯開始時にはトータル絞り
弁２３は最小開度から次第に開き、また検出温度t2が出
湯温度設定値Ｔ以下であれば検出流量Ｗが4リットル／min以
上にならないように制限するので、給湯栓１６を急に開
いた場合でも出湯量の増加はゆっくりであると共に出湯
量が過大となることはなく、従って熱交換器１３のフィ
ンや管による熱容量や伝熱の遅れがあっても出湯温度が
出湯温度設定値Ｔ付近より低下することは殆どない。

【００２７】引き続きＣＰＵは制御動作をステップ１３
４から図２のステップ１４１に進め、Ｗ＞1.5リットル／min
すなわち出湯がなお続いていればステップ１４１及び１
４２を繰り返して給湯制御及びトータル絞り弁２３の通
常制御を行う。出湯開始直後の過渡状態を過ぎれば自動
混合弁２１の第１入口２１ａに流入する湯温は出湯温度
設定値Ｔ＋T_Aとなり、この湯はＣＰＵに制御される自動
混合弁２１によりバイパス管路２０から第２入口２１ｂ
に供給される冷水と混合されて出湯温度設定値Ｔの湯と
なり、復管１２の一部及び分岐管１５を経て給湯栓１６
から出湯される。この状態ではトータル絞り弁２３の開
度は、流量センサ４５の検出流量Ｗが前述したＡ以上で
なければ全開となり、Ａ以上であれば検出流量ＷがＡと
なるまで絞られる。これにより加熱能力があるにもかか
わらず出湯量が制限されたり、加熱能力を越えて出湯温
度が出湯温度設定値より低下したりすることはなくな
る。給湯栓１６を閉じて出湯を停止すれば、検出流量Ｗ
がほゞ０となるのでＣＰＵはステップ１４１から制御動
作をステップ１１０に戻して前述と同様ガスバーナ３０
の燃焼を停止させ、更にステップ１０１に戻す。この場
合において検出温度t1がＴ−７以下でなければ制御動作
は直ちにステップ１０１からステップ１２１に進み、Ｔ
−７以下であればステップ１０１〜１０３からステップ
１０４を経てステップ１０５〜１０９を繰り返し、すぐ
に検出温度t1はＴ−７以上となるのでステップ１０７か
らステップ１２１に進んで前述のように保温状態とな
る。

【００２８】ステップ１２１〜１２６の保温状態で給湯
栓１６を開いたが開度が小さくて検出流量Ｗが1.5／min
に達しない場合は、ＣＰＵはステップ１３１及びステッ
プ１３５を繰り返し、トータル絞り弁２３を次第に開い
て検出流量Ｗを増大させ、Ｗ＞1.5／minとなってから制
御動作をステップ１３２に進める。Ｗ＞1.5／minとなる
前にトータル絞り弁２３が全開となればＣＰＵは制御動
作をステップ１３４からステップ１０２に戻す。この場
合はステップ１０２〜１０４を経て前述のステップ１０
５〜１０９を繰り返した状態あるいはステップ１２１〜
１２６の保温状態で出湯がなされる。

【００２９】ステップ１０５〜１０９を繰り返している
状態で給湯栓１６の開度を大きくして、検出流量の増加
の割合ΔWが2リットル／min²以上または検出流量Ｗが7リットル
／min以上となれば、ＣＰＵは制御動作をステップ１０
５またはステップ１０６からステップ１４０に進めてポ
ンプ１４及び電気ヒータ３５の作動を停止させ、ステッ
プ１４１からステップ１４２に進めて、前述と同様の給
湯制御及びトータル絞り弁２３の通常制御を行う。な
お、電源投入と同時またはそれ以前に給湯栓１６を大き
く開いた場合には、ＣＰＵはステップ１００からステッ
プ１４２に制御動作を進めて、直ちに給湯制御及びトー
タル絞り弁２３の通常制御を行う。

【００３０】上記第１実施例ではステップ１２２及びス
テップ１２４でトータル絞り弁２３を最小開度とし、出
湯開始の際にはステップ１３０において常にトータル絞
り弁２３を最小開度から開くようにしている。しかし給
湯栓１６を閉じてガスバーナ３０を停止させた直後には
熱交換器１３のフィンや管は高温で管内部の湯温も高く
（Ｔ＋T_A）なっており、保温状態では次第に低下して湯
温は出湯温度設定値Ｔ±３℃となるが、この湯温が時間
の経過によりある値（例えば出湯温度設定値Ｔ＋３℃）
まで低下する間は、トータル絞り弁２３を最小開度とし
なくても出湯温度が過渡的に出湯温度設定値Ｔより低下
することはない。従って、第２温度センサ４２の検出温
度t2が、給湯栓１６を閉じてガスバーナ３０を停止させ
た直後の温度Ｔ＋T_Aから前述の値まで低下する間は、ス
テップ１２２及びステップ１２４で制御されるトータル
絞り弁２３の開度を、流量センサ４５が流量を検出しな
くなってガスバーナ３０が燃焼を停止した時点の開度と
し、その後は最小開度とするようにしてもよい。第１実
施例をこのように変形すれば、短時間で頻繁に出湯停止
を繰り返す場合にその都度出湯流量が低下することな
く、しかも出湯温度が過渡的に出湯温度設定値Ｔより低
下することもないので使用勝手が向上する。

【００３１】また、給湯栓１６を閉じてガスバーナ３０
を停止させた直後の高い湯温（Ｔ＋T_A）が前述のある値
まで低下する間の時間はほゞ一定（例えば６分）である
ので、給湯栓１６を閉じ流量センサ４５が流量を検出し
なくなってガスバーナ３０が燃焼を停止した時点で電子
制御装置４０に内蔵したタイマ４７をスタートさせ、ス
テップ１２２及びステップ１２４で制御されるトータル
絞り弁２３の開度を、タイマ４７が所定時間（前述の一
定時間）を計時するまではガスバーナ３０が燃焼を停止
した時点の開度とし、その後は最小開度とするようにし
てもよい。このようにしても、上記同様短時間で頻繁に
出湯停止を繰り返す場合の使用勝手を向上させることが
できる。

【００３２】なお、上記第１実施例では入水状態の検出
を第１温度センサ４１により行っているが、図１の二点
鎖線に示すように給水管２５に流量センサ４６を設けて
入水検出装置としてもよい。あるいはポンプ１４と直列
に設けた絞り１９などにより循環管路１０の抵抗を調節
して保温状態ではポンプ１４が作動しても流量センサ４
５の検出流量Ｗがある値（例えば2リットル／min）を越えな
いようにすることにより、流量センサ４５を入水検出装
置に兼用することができ、この場合は検出流量Ｗが上記
ある値を越えれば入水と判断する。

【００３３】次に図４〜図６に示す第２実施例の説明を
する。図４に示すように、この第２実施例の構造は、第
１実施例からタンク１７、電気ヒータ３５、バイパス管
路２０、自動混合弁２１及び第３温度センサ４３を除い
たものであり、その他の構造は同一であるので詳細な説
明は省略する。この第２実施例では自動混合弁２１を備
えていないので、給湯制御の内容は第２温度センサ４２
の検出温度t2が出湯温度設定値Ｔとなるように比例電磁
弁３３の開度を制御することである。トータル絞り弁２
３の通常制御は第１実施例と実質的に同じであるが、前
述のように第２温度センサ４２の設定温度は出湯温度設
定値Ｔとなる。なお電子制御装置４０は、流量センサ４
５が所定の流量を検出していない状態では主電磁弁３２
を閉じてガスバーナ３０の作動を停止させる。

【００３４】次にこの第２実施例の作動を、図５及び図
６に示すフローチャートにより説明する。給湯栓１６か
ら出湯されていない状態で即時給湯装置の電源を投入す
れば、第１実施例と同様ＣＰＵはステップ２００，２０
１からステップ２０２に制御動作を進め、ポンプ１４を
作動させトータル絞り弁２３を全開として循環管路１０
内の水の循環を開始する。次いでＣＰＵはステップ２０
３及びステップ２１２を１０秒間繰り返し、その間にＷ
＞1.0リットル／minとなればステップ２０４で５秒間の時間
をとって制御動作をステップ２０５に進める。１０秒間
以内にＷ＞1.0リットル／minとならなければ何らかの異常が
あるので、ＣＰＵは制御動作をステップ２１３に進めて
ポンプ１４を停止し、ランプなどにより異常を表示して
即時給湯装置の作動を停止させる。前述のように作動開
始直後にはＷは７リットル／min未満、ΔWは比較的小、t1は
Ｔ−７未満、t2はＴ＋３未満であるので、ＣＰＵはステ
ップ２０５〜ステップ２１０を繰り返し、ステップ２０
９で主電磁弁３２を開き比例電磁弁３３を緩点火開度と
してガスバーナ３０に点火して燃焼を開始させ、第２温
度センサ４２の検出温度t2が出湯温度設定値Ｔ＋２℃と
なるように比例電磁弁３３によりガス供給量を制御す
る。これにより循環管路１０を通る循環水はガスバーナ
３０により次第に加熱される。そして第１温度センサ４
１の検出温度t1がＴ−７℃以上となれば、ＣＰＵはステ
ップ２０７から図６のステップ２１５に制御動作を進め
る。

【００３５】即時給湯装置の作動開始直後で検出温度t1
が低いときは検出温度t1は出湯温度設定値Ｔよりも低い
ので、ＣＰＵは制御動作をステップ２１５から直ちにス
テップ２１９に進める。作動途中で検出温度t1が高くt1
＜ＴでないときはＣＰＵはステップ２１５からステップ
２１６に制御動作を進め、ポンプ１４を停止させトータ
ル絞り弁２３を最小開度とするが、これによりＷ＝０と
なるので主電磁弁３２が閉じてガスバーナ３０の燃焼は
停止する。そしてステップ２１７及びステップ２１８を
繰り返し、放熱により循環管路１０内の湯温が低下して
検出温度t1がＴ−３以下となれば、ステップ２１９に制
御動作を進める。ステップ２１９ではポンプ１４を作動
させトータル絞り弁２３を最小開度としてステップ２２
０に制御動作を進め、ステップ２２０では前述のステッ
プ２０３と同様、１０秒間の間にＷ＞1.0リットル／minとな
れば制御動作をステップ２２１に進め、さもなければ即
時給湯装置の作動を停止する。

【００３６】給湯栓１６から出湯していない状態ではt1
＜Ｔ−７ではないので、ＣＰＵはステップ２２１からス
テップ２２２に制御動作を進め、t2＜Ｔ＋２でなければ
ステップ２２１及びステップ２２２を繰り返し、t2＜Ｔ
＋２であればステップ２２３に進んでガスバーナ３０の
燃焼を開始させ、第２温度センサ４２の検出温度t2が出
湯温度設定値Ｔ＋２℃となるように比例電磁弁３３によ
りガス供給量を制御し、ステップ２２１〜ステップ２２
４を繰り返す。これにより循環管路１０を通る循環水は
ガスバーナ３０により次第に加熱され、t2＜Ｔ＋３でな
くなればＣＰＵは制御動作をステップ２２５に進め、主
電磁弁３２を閉じてガスバーナ３０の燃焼を停止させて
ステップ２２１に戻し、ステップ２２１とステップ２２
２を繰り返す。そして放熱によりt2＜Ｔ＋２となれば再
びステップ２２３に進み、ガスバーナ３０を作動させて
循環水を加熱する。以上の繰り返しにより循環管路１０
内の第２温度センサ４２付近の湯温が、出湯温度設定値
Ｔを基準として＋２℃と＋３℃の間に保たれる保温状態
となる。なお復管１２の分岐管１５付近の湯温は多少下
がって出湯温度設定値Ｔ付近となる。

【００３７】ステップ２２１〜２２５の保温状態におい
て給湯栓１６を開けば、循環管路１０内を循環していた
出湯温度設定値Ｔ付近の湯が給湯栓１６から出湯される
と同時に給水管２５からの冷水が熱交換器１３の入口側
に供給されるので第１温度センサ４１の検出温度t1が低
下してt1＜Ｔ−７となる。これによりＣＰＵはステップ
２２１からステップ２３０に制御動作を進めてポンプ１
４の作動を停止させ、トータル絞り弁２３が最小開度か
ら次第に開くようにしてステップ２３１に進む。給湯栓
１６を開けばポンプ１４を停止しても検出流量Ｗは通常
は1.5リットル／min以上であるので、制御動作はステップ２
３２に進んで検出温度t2が出湯温度設定値Ｔとなるよう
に給湯制御を開始し、次第に増加する検出流量Ｗが4リット
ル／min以上にならないように制限して次のステップ２３
３に進む。第２温度センサ４２の検出温度t2が出湯温度
設定値Ｔ以下であればＣＰＵは制御動作をステップ２３
１に戻してステップ２３１〜２３３を繰り返し、t2＞Ｔ
であればステップ２３４に制御動作を進めてトータル絞
り弁２３の通常制御を行う。このように出湯開始時には
トータル絞り弁２３は最小開度から次第に開き、また検
出温度t2が出湯温度設定値Ｔ以下であれば検出流量Ｗが
4リットル／min以上にならないように制限するので、給湯栓
１６を急に開いた場合でも出湯量の増加はゆっくりであ
ると共に出湯量が過大となることはなく、従って熱交換
器１３のフィンや管による熱容量や伝熱の遅れがあって
も出湯温度が出湯温度設定値Ｔ付近より低下することは
殆どない。

【００３８】引き続きＣＰＵは制御動作をステップ２３
４から図５のステップ２４１に進め、Ｗ＞1.5リットル／min
すなわち出湯がなされていればステップ２４１及び２４
２を繰り返して給湯制御及びトータル絞り弁２３の通常
制御を行い、これにより給湯栓１６からは出湯温度設定
値Ｔの出湯される。この状態では、第１実施例と同様ト
ータル絞り弁２３の作用により、加熱能力があるにもか
かわらず出湯量が制限されたり、加熱能力を越えて出湯
温度が出湯温度設定値より低下したりすることはなくな
る。給湯栓１６を閉じて出湯を停止すれば、検出流量Ｗ
がほゞ０となるのでＣＰＵはステップ２４１からステッ
プ２４３においてガスバーナ３０の燃焼を停止した後、
制御動作をステップ２０１に戻す。この場合において検
出温度t1がＴ−７以下でなければ制御動作は直ちにステ
ップ２０１からステップ２１５に進み、ステップ２１
９，２２０を経てステップ２２１〜２２５の保温状態と
なる。この場合にはステップ２１６〜２１８を通る可能
性が増大し、この状態から給湯栓１６を開けば、制御動
作はステップ２１７からステップ２４２に進んで出湯が
なされる。

【００３９】ステップ２３５は第１実施例のステップ１
３５と実質的に同じなので、説明を省略する。またステ
ップ２０５及びステップ２０６も第１実施例のステップ
１０５及びステップ１０６と実質的に同じなので、説明
を省略する。電源投入と同時またはそれ以前に給湯栓１
６を大きく開いた場合も第１実施例と同様、ＣＰＵはス
テップ２００からステップ２４２に制御動作を進めて、
直ちに給湯制御及びトータル絞り弁２３の通常制御を行
う。

【００４０】この第２実施例では給湯栓１６からの出湯
中でも保温中でも温度センサ４２付近の湯温はそれほど
変化しないが、給湯栓１６を閉じてガスバーナ３０を停
止させた直後には熱交換器１３のフィンや管は高温に加
熱されており、その後比較的速く温度が低下する。この
温度低下後に出湯がなされガスバーナ３０が燃焼を開始
した場合は、トータル絞り弁２３を最小開度から開くよ
うにしないと熱交換器１３のフィンや管の熱容量や伝熱
の遅れのため出湯温度が過渡的に出湯温度設定値Ｔより
も低下する。しかしガスバーナ３０の停止直後で熱交換
器１３のフィンや管が高温に加熱された状態では、トー
タル絞り弁２３を最小開度としなくても出湯温度が過渡
的に出湯温度設定値Ｔより低下することはない。従っ
て、第１実施例の場合と同様、流量センサ４５が流量を
検出しなくなってガスバーナ３０が燃焼を停止した時点
で電子制御装置４０に内蔵したタイマ４７をスタートさ
せ、ステップ２１６及びステップ２１９で制御されるト
ータル絞り弁２３の開度を、タイマ４７が比較的短い所
定時間（例えば１分）を計時するまではその時点の開度
とし、その後は最小開度とするようにしてもよい。これ
により前述した第１実施例の変形例と同様、短時間で頻
繁に出湯停止を繰り返す場合にその都度出湯流量が低下
することなく、しかも出湯温度が過渡的に出湯温度設定
値Ｔより低下することもないので使用勝手が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による即時給湯装置の第１実施例の全
体構成図である。

【図２】 図１の実施例の作動説明用フローチャートの
一部分である。

【図３】 図１の実施例の作動説明用フローチャートの
残りの部分である。

【図４】 本発明による即時給湯装置の第２実施例の全
体構成図である。

【図５】 図４の実施例の作動説明用フローチャートの
一部分である。

【図６】 図４の実施例の作動説明用フローチャートの
残りの部分である。

【図７】 従来技術による即時給湯装置の一例の全体構
成図である。

【符号の説明】

１０…循環管路、１１…往管、１２…復管、１３…熱交
換器、１４…ポンプ、１６…給湯栓、２０…バイパス管
路、２１…自動混合弁、２３…トータル絞り弁、２５…
給水管、３０…ガスバーナ、４０…制御装置（電子制御
装置）、４１，４５，４６…入水検出装置（第１温度セ
ンサ、流量センサ）、４２…温度センサ（第２温度セン
サ）、４７…タイマ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスバーナにより加熱される熱交換器の
   入口側とポンプの吐出側を連結する往管及び前記熱交換
   器の出口側と前記ポンプの吸入側を連結する復管により
   構成されるループ状の循環管路と、前記復管の途中から
   分岐される給湯栓と、前記往管の途中に連結される給水
   管と、前記熱交換器の出口側と前記給湯栓への分岐位置
   との間の前記復管に設けられた温度センサを備えてなる
   即時給湯装置において、前記熱交換器の出口側と前記給
   湯栓への分岐位置との間の前記復管に設けられたトータ
   ル絞り弁と、前記給水管の入口側と前記熱交換器の入口
   側との間に設けられた入水検出装置と、前記熱交換器の
   出口側と前記トータル絞り弁との間の前記復管に一端が
   連結され前記給水管の連結位置と前記熱交換器の入口側
   との間の前記往管に他端が連結されたバイパス管路と、
   前記入水検出装置が入水状態を検出しているときは前記
   温度センサにより検出される湯温が設定された出湯温度
   設定値よりも所定値だけ高温の所定温度となるように前
   記ガスバーナへのガス供給量を制御すると共に、前記ト
   ータル絞り弁の開度を前記入水検出装置が入水状態を検
   出していないときは最小開度またはその付近とし、同入
   水検出装置が入水状態を検出しているときは出湯温度が
   出湯温度設定値以下とならない範囲において次第に増大
   させる制御装置と、前記バイパス管路の前記一端側に設
   けられ前記温度センサを通過した前記所定温度の高温水
   と同バイパス管路からの低温水を混合し出湯温度設定値
   の温度として前記給湯栓側に供給する自動混合弁を備え
   たことを特徴とする即時給湯装置。
2. 【請求項２】 前記制御装置は、前記入水検出装置が入
   水状態を検出しなくなって前記ガスバーナが燃焼を停止
   した場合において前記トータル絞り弁の開度を、前記温
   度センサにより検出される湯温が前記所定値より小さい
   ある値だけ前記出湯温度設定値よりも高い所定の温度に
   低下するまでは同ガスバーナが燃焼を停止したときの開
   度に維持し、その後に最小開度またはその付近とする請
   求項１に記載の即時給湯装置。
3. 【請求項３】 前記入水検出装置が入水状態を検出しな
   くなって前記ガスバーナが燃焼を停止した時点に計時を
   開始するタイマを更に備え、前記制御装置は、前記入水
   検出装置が入水状態を検出しなくなって前記ガスバーナ
   が燃焼を停止した場合において前記トータル絞り弁の開
   度を、前記タイマが所定時間の計時を終了するまでは同
   ガスバーナが燃焼を停止したときの開度に維持し、前記
   所定時間の計時終了後に最小開度またはその付近とする
   請求項１に記載の即時給湯装置。
4. 【請求項４】 ガスバーナにより加熱される熱交換器の
   入口側とポンプの吐出側を連結する往管及び前記熱交換
   器の出口側と前記ポンプの吸入側を連結する復管により
   構成されるループ状の循環管路と、前記復管の途中から
   分岐される給湯栓と、前記往管の途中に連結される給水
   管と、前記熱交換器の出口側と前記給湯栓への分岐位置
   との間の前記復管に設けられた温度センサを備えてなる
   即時給湯装置において、前記熱交換器の出口側と前記給
   湯栓への分岐位置との間の前記復管に設けられたトータ
   ル絞り弁と、前記給水管の入口側と前記熱交換器の入口
   側との間に設けられた入水検出装置と、前記温度センサ
   により検出される湯温が設定された出湯温度設定値とな
   るように前記ガスバーナへのガス供給量を制御すると共
   に、前記トータル絞り弁の開度を前記入水検出装置が入
   水状態を検出していないときは最小開度またはその付近
   とし、同入水検出装置が入水状態を検出しているときは
   出湯温度が出湯温度設定値以下とならない範囲において
   次第に増大させる制御装置を備えたことを特徴とする即
   時給湯装置。
5. 【請求項５】 前記入水検出装置４１，４５，４６が入
   水状態を検出しなくなって前記ガスバーナ３０が燃焼を
   停止した時点に計時を開始するタイマ４７を更に備え、
   前記制御装置４０は、前記入水検出装置４１，４５，４
   ６が入水状態を検出しなくなって前記ガスバーナ３０が
   燃焼を停止した場合において前記トータル絞り弁２３の
   開度を、前記タイマ４７が所定時間の計時を終了するま
   では同ガスバーナ３０が燃焼を停止したときの開度に維
   持し、前記所定時間の計時終了後には最小開度またはそ
   の付近とする請求項４に記載の即時給湯装置。