JPH0688642A

JPH0688642A - 給湯器

Info

Publication number: JPH0688642A
Application number: JP23936892A
Authority: JP
Inventors: Akiko Kondou; 亜希子近藤; Yoshio Kaneko; 精夫金子; Hiroyuki Koide; 宏之小出; Toshihisa Takahashi; 寿久高橋
Original assignee: Hitachi Home Tech Ltd
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 1992-09-08
Filing date: 1992-09-08
Publication date: 1994-03-29

Abstract

(57)【要約】【目的】高周波電磁誘導加熱で瞬間的に湯を得る。【構成】内部に蛇行する水路６を有する磁性材からな
る熱交換器１と、熱交換器１の両平面に対向して高周波
電磁誘導コイルよりなる加熱手段１１ａ、１１ｂと、前
記熱交換器１の水路６の入口、中間部、出口にそれぞれ
温度検知センサー１３、１４、１５を設けた加熱装置Ａ
と、給水管７に水流検知器１０を設け、前記各種センサ
ー１３、１４、１５、１０からの情報により加熱制御を
行う制御部１６を設けた構成とし、止水栓９を開くと出
湯初期から待ち時間なしで瞬間的に設定湯温で望みの出
湯量が得られる。また、流量の増加あるいは設定湯温が
高温で一台の加熱装置Ａで出力不足の場合は、加熱装置
Ａを複数個直列に接続してパワーアップすることにより
台所や洗面所での給湯はもちろん浴槽への給湯にも供す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、台所、洗面所等にお湯
を供給する給湯器の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】台所、洗面所等に給湯を行なう給湯器は
ガスや灯油および電気をエネルギー源にして加熱を行な
っているのが一般的で、湯沸かし形態を大別すると２種
類に分類できる。

【０００３】第１は、数百リットルの貯湯タンクに給水
してこれをガスや灯油あるいは深夜電力等のエネルギー
源で加熱する貯湯方式である。

【０００４】第２は、貯湯量なしで、あるいは微少（数
リットル）の貯湯量で、必要な時必要な量だけ沸かす瞬
間方式で、この瞬間方式はガスや灯油を燃料とするもの
が一般的である。

【０００５】シーズヒータを用いた電気加熱による瞬間
方式も考案されているが殆ど普及していないのが現状で
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】電気がエネルギー源の
場合、ガスや灯油を燃料にしているものに比べてパワー
が小さく湯沸かしの立上りが遅いなどの問題があった。

【０００７】また集合住宅や高層住宅では、ガス爆発、
排気ガスの処理等が問題でガスや灯油が使用できないと
ころも多く、このような住宅では熱エネルギーとして電
気を使用する貯湯方式の給湯器が使われ、設置面積が大
きく必要となる問題があった。

【０００８】これらの問題を解決するために、本願の発
明者は、内部に水路を有する磁性材からなる熱交換器の
側面に高周波電磁誘導コイルよりなる加熱手段を配し、
熱交換器内の水路の入口、出口、中間部にはそれぞれ温
度検知センサーを具備し、水路の出入口に水流検知器を
配して水路内の水流を検知して、熱交換器を発熱させ水
路内を下方から上方へ流れる水を加熱するようにし、前
記各センサーにより水路各部の湯温を検知して出湯温度
が設定湯温となるように加熱制御を行ない、熱交換器で
保温しておくことにより給湯の初期から所定の温度の湯
を得ることができるようにした台所や洗面所での給湯を
満足する瞬間式の給湯器を試みたが、浴槽に給湯する場
合のような高温で流量の多い給湯を満足するものではな
かった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、内部に蛇行する水路を
有する磁性材からなる熱交換器と、熱交換器の両面に対
向して設けた高周波電磁誘導コイルよりなる加熱手段
と、前記熱交換器の水路の入口、出口、中間部にそれぞ
れ設けた温度検知センサーと、水系路に設けた水流検知
器と、前記各種センサーからの情報により加熱制御を行
う制御部とで構成し、流量の増加あるいは設定湯温が高
温となって一台の加熱装置では対処できないときは、前
記構成の加熱装置を複数個直列に接続して運転できるよ
うにした。

【００１０】

【作用】上記構成により、エネルギー源が電気であるの
で、ガスや灯油を用いたときのような排気ガスの処理が
不要で、瞬間方式であるため貯湯式のような大きな設置
場所は不要で高層住宅などでの使用に最適である。

【００１１】また、内部に蛇行する水路を有する磁性材
からなる熱交換器の両平面に対向して高周波電磁誘導コ
イルよりなる加熱手段を設けたことにより大出力が得ら
れる。

【００１２】さらに、流量の増加あるいは設定湯温が高
温で一台の加熱装置でも出力不足の場合は、加熱装置を
複数個直列に接続して上流側の加熱装置を運転しなが
ら、最終加熱装置の出口で設定温度の湯温となるよう加
熱制御を行い、台所や洗面所での給湯はもちろん浴槽へ
の給湯にも供する瞬間式の給湯器を提供することができ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３を用い
て説明する。

【００１４】１は熱交換器、１Ａは磁性材からなる皿状
をした熱交換器本体で、相対面が平面及び並行面となっ
ている。２は前記熱交換器本体１Ａの並行面の開口部を
覆う蓋体で、パッキン３を介して水密にねじ４で固定さ
れている。５は熱交換器本体１Ａに設けられたリブ、６
はリブ５と熱交換器本体１Ａの壁面及び蓋体２で囲まれ
て形成された蛇行した水路である。７は熱交換器１下部
に接続された給水管で、他端は止水弁９を介して水道に
接続されている。８は熱交換器１上部に接続された給湯
管で、その先端は給湯口８ａになっている。１０は熱交
換器１内の水路６を水が流れて生じる圧力損失の差圧を
検知して作動する水流検知器で、差圧の検知は給水管７
の止水弁９と熱交換器１の間を高圧側とし給湯管８を低
圧側にして行なう。１１ａおよび１１ｂは熱交換器１の
両面に配され熱交換器１を加熱する高周波電磁誘導コイ
ルからなる加熱手段、１２は熱交換器１と加熱手段１１
ａおよび１１ｂとの間に装着した絶縁材である。１３は
水路６入口の湯温を検知する温度検知センサーである低
温センサー、１４は水路６中間部の湯温を検知する同じ
く中温センサー、１５は水路６出口の湯温を検知する同
じく高温センサーである。１６は前記各センサー１３、
１４、１５、水流検知器１０からの情報により加熱コン
トロールを行なう制御部である。１６ａは制御部１６の
運転、停止をする電源スイッチ、１７は電源である。

【００１５】上記構成からなる本実施例の作用について
説明する。

【００１６】熱交換器１の水路６内には湯が滞留してい
るので、電源スイツチ１６ａを閉じると制御部１６が動
作する。この時水路６内の湯温を検知している高温セン
サー１５の検知温度Ｔ3が制御部１６で設定された設定
温度Ｔsより低温であれば、加熱手段１１ａに通電して
熱交換器本体１Ａを発熱させ水路６内の湯は昇温され
る。高温センサー１５は湯温が設定温度Ｔsに達したこ
とを検知すると、制御部１６にフィードバックし加熱手
段１１ａへの通電を止め加熱を停止してこの状態を維持
する。加熱手段１１ａのみの加熱では足りない場合、加
熱手段１１ｂにも通電して湯が設定温度Ｔsになるよう
加熱を補助する。電源スイッチ１６ａが閉じていればこ
の状態を維持しており、出湯の初期から所定の湯温で出
湯される。

【００１７】止水栓９を開くと水が給水管７、水路６へ
と流入し、水路６内の湯は給湯管８を通って給湯口８ａ
へ送り出される。この時給水管７と給湯管８の流水の差
圧を水流検知器１０が検知して制御部１６へフィードバ
ックし、制御部１６は加熱手段１１ａ、１１ｂへ通電し
て熱交換器本体１Ａが発熱し水路６の湯が加熱される。

【００１８】また、水路６に設けた各センサー１３、１
４、１５が湯温を検知して制御部１６へフィードバック
し、制御部１６は設定温度Ｔsでの出湯量を得るに必要
な電力を演算して、その電力を加熱手段１１ａ、１１ｂ
に供給する。

【００１９】演算式はＴ3＝Ｔ1＋（Ｔ2−Ｔ1）α Ｔ3＜Ｔs のときはパワーを上げるＴ3＞Ｔs のときはパワーを下げるこのときＴ3＝Ｔsとなるように制御部１６が作動する。

【００２０】ここでＴs：設定温度（℃）（制御部１６で設定）Ｔ1：初期水温（℃）（低温センサー１３の測定値）Ｔ2：中間水温（℃）（中温センサー１４の測定値）Ｔ3：出湯水温（℃）（高温センサー１５の測定値） α ：加熱係数（加熱手段１１ａ、１１ｂへの
電力変動係数）である。

【００２１】すなわち、制御部１６は上記演算式に基い
て電力を制御して高温センサー１５の測定値と設定温度
Ｔｓが等しくなるようにし、出湯初期から設定された温
度の湯が得られるとともに出湯量を変化せても設定され
た温度の湯が得られる。

【００２２】次に、複数個の加熱装置を直列に接続した
一実施例の作用を図２を用いて説明する。

【００２３】ここで、磁性材からなる熱交換器１及びこ
れを加熱する高周波電磁誘導コイル１１ａ、１１ｂ、熱
交換器１の水路６に温度検知センサー１３、１４、１５
を設けた加熱装置を加熱装置Ａとし、加熱装置Ａから温
度検知センサー１３、１４、１５を排除した加熱装置を
加熱装置Ｂとし、加熱装置Ａの上流部分すなわち給水管
７部分に加熱装置Ｂが直列に接続されている。

【００２４】流量が多くなったり設定温度Ｔsが高温と
なって加熱装置Ａだけでは加熱が足りない場合のみ、制
御部１６の制御により加熱装置Ｂが最大出力で運転さ
れ、加熱装置Ａの電力を前記演算式に基いて制御し、高
温センサー１５の測定値Ｔ3と設定温度Ｔsが等しくなる
ようにし、出湯初期から設定温度Ｔsの湯が得られると
ともに出湯量を変化せても設定温度Ｔsの湯が得られ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上本発明によれば、加熱方式を高周波
電磁誘導加熱としたことにより、磁性材からなる蛇行す
る水路を有する熱交換器自体が発熱するので、電源スイ
ッチを閉じておくことにより熱交換器の水路内の湯は設
定温度に維持され、出湯初期から時間待ちなしで瞬間的
に所定湯温の出湯ができるし、給湯量を変化させても制
御部で演算及び加熱制御を行ない設定温度の湯が得られ
る。

【００２６】また、流量が多くなったり設定温度が高温
となって加熱装置だけでは加熱が足りない場合、加熱装
置を上流部分に直列に接続してパワーアップすることが
でき、浴槽などへの給湯も十分にできる。

【００２７】また、エネルギー源が電気であるのでエネ
ルギーの供給が容易であるとともにガスや灯油のような
排気ガスの処理も不要であり、１戸建て住宅から高層集
合住宅まで取付けに制約がなく幅広く使用できるもので
ある。

【００２８】さらに、貯湯タンクがない瞬間方式である
ので、小形で設置面積も少なく省スペースで取り付けら
れるなど数々の利点を有する給湯器を供給することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す給湯器の概略断面図で
ある。

【図２】同じく加熱装置を直列に接続した給湯器の概略
断面図である。

【図３】同じく熱交換器の一部断面した詳細図である。

【符号の説明】

１熱交換器６水路１０水流検知器１１ａ、１１ｂ加熱手段１３低温センサー（温度検知センサー）１４中温センサー（温度検知センサー）１５高温センサー（温度検知センサー）１６制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋寿久千葉県柏市新十余二３番地１株式会社日立ホームテック内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に蛇行する水路（６）を有する磁性
材からなる熱交換器（１）と、熱交換器（１）の両面に
設けた高周波電磁誘導コイルよりなる加熱手段（１１
ａ）（１１ｂ）と、前記熱交換器（１）の水路（６）の
入口、中間部、出口にそれぞれ設けた温度検知センサー
（１３）（１４）（１５）と、水系路に設けた水流検知
器（１０）と、前記各種センサー（１３）（１４）（１
５）（１０）からの情報により加熱制御する制御部（１
６）よりなることを特徴とする給湯器。
【請求項２】熱交換器（１）、加熱手段（１１ａ）
（１１ｂ）からなる加熱装置（Ａ）、（Ｂ）を直列に複
数個接続したことを特徴とする請求項１記載の給湯器。
【請求項３】給湯負荷に応じて下流側の加熱装置
（Ａ）からの温度情報により制御することを特徴とする
請求項１および２記載の給湯器。