JPH08200800A

JPH08200800A - 給湯器付風呂釜

Info

Publication number: JPH08200800A
Application number: JP7027641A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Kobayashi; 敏宏小林; Masaru Kodama; 勝児玉; Hirohisa Narita; 広久成田
Original assignee: Paloma Kogyo KK
Current assignee: Paloma Kogyo KK
Priority date: 1995-01-23
Filing date: 1995-01-23
Publication date: 1996-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】湯張りの際には流量を増加させることにより
短時間で浴槽に湯張りできる給湯器付風呂釜を提供する
こと。【構成】給水管１および出湯管２を配管された熱交換
器３と、熱交換器３を加熱するガスバーナ４とを備える
給湯部Ａで浴槽４１へ湯を供給する給湯器付風呂釜にお
いて、給水管１の水の流量を規制する主可変ガバナ６
と、主可変ガバナ６に設けられた副水路１４と、副水路
１４を開閉する切換電磁弁１２とを備え、浴槽４１へ給
湯する際に切換電磁弁１２を開き給湯流量を増加させて
急速に湯張りを行う。その状態での出湯温度が設定温度
より低い場合には、給湯の途中で切換電磁弁１２を閉じ
て出湯温度を上げ、又は、追い焚き部Ｂで追い焚きし
て、浴槽４１を設定温度に湯張りする。主可変ガバナ６
及び副水路１４には形状記憶合金バネ２９、３２を設
け、給水温度の変化に対処した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーナで加熱した湯を
浴槽へ給湯することができる給湯器付風呂釜に関し、更
に詳細には、浴槽に湯張りする場合には注湯流量を増加
させて浴槽を急速に適温適量に湯張りできるようにした
給湯器付風呂釜に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、浴槽に湯を供給する給湯器を備え
る給湯器付風呂釜が使用されている。この種の給湯器付
風呂釜の一例を図７に示す。この給湯器付風呂釜は、給
水管５１と出湯管５２とが配管される熱交換器５３と、
この熱交換器５３を流れる水を加熱するためのガスバー
ナ５４と、出湯管５２から分岐して浴槽４１へ湯を供給
する浴槽給湯管５５と、往管６５と戻り管６４とが配管
される熱交換器６６と、この熱交換器６６を流れる浴槽
水を加熱するためのガスバーナ６７と、を有している。
また、出湯管５２の浴槽給湯管５５との分岐部ｗ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
５７が接続されている。

【０００３】そして、ガスバーナ５４には燃料ガスの流
量調整をするガス比例弁５８が、給水管５１には流量セ
ンサ６１と水の最大流量を規制する水ガバナ６０とが設
けられている。水ガバナ６０は、形状記憶合金バネを内
蔵しており、給水温度が低いときには規制流量が小さく
なり、給水温度が高いときには規制流量が大きくなるよ
うに構成されている。ガスバーナ５４の最大能力の火力
により給水温度の高低に拘らずほぼ一定の出湯温度を得
るためである。

【０００４】また出湯管５２には、浴槽給湯管５５との
分岐部ｗより上流に、熱交換器５３からの出湯温度を測
定する出湯サーミスタ６３が設けられている。ガスバー
ナ６７には、燃料ガスの供給を開閉するガス電磁弁６８
が設けられており、往管６５と戻り管６４とは浴槽４１
に連通される。熱交換器６６には浴槽給湯管５５が接続
され、給湯部からの湯が浴槽４１に注湯されるようにな
っている。そして浴槽給湯管５５には、開閉弁６９と浴
槽水が給湯部に逆流するのを防ぐための縁切り弁７０と
が設けられている。更にこれらの他、浴槽４１に水位セ
ンサを備えてもよい。

【０００５】この給湯器付風呂釜で浴槽４１に湯張りす
る場合には、ガスバーナ５４で燃料ガスを燃焼して熱交
換器５３で入浴に適した温度に加熱した湯を浴槽４１に
所定の流量で所定時間注湯する。あるいは、浴槽４１に
水位センサが備えられている場合には所定の水位に達す
るまで注湯することとしてもよい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
の給湯器付風呂釜には、以下のような問題点があった。
まず、図７の給湯器付風呂釜の問題点を説明する。この
給湯器付風呂釜の問題点は、浴槽４１に湯張りするのに
長時間を要することである。なぜなら、浴槽４１への注
湯の流量は水ガバナ６０により規制され所定の流量以上
の注湯はできず、この所定の流量があまり大きくないか
らである。水ガバナ６０の規制流量は、給湯器で加熱す
ることができる上限温度にガスバーナ５４の所定の火力
で達し得るように定められる。具体的には、以下のよう
に計算される。

【０００７】ガスバーナ５４の最大火力時のアウトプッ
ト（熱出力）をＨで、熱交換器５３で加熱する上限温度
（台所での調理用等も含む）をＴ_UPで表すと、熱交換器
５３に流し得る流量Ｆは、Ｆ＝Ｈ／（Ｔ_UP−Ｔ_IN）（１）で表される。ここにＴ_INは供給水温である。

【０００８】ここでＨを４００kcal／分（１６号相当）
とし、Ｔ_UPを６０℃とすれば、夏期にはＴ_INが２５℃程
度であるから、Ｆ＝４００／（６０−２５）＝１１．４（リットル／分）（２）であり、Ｔ_INが５℃程度となる冬期には、Ｆ＝４００／（６０−５）＝７．３（リットル／分）（３）となる。かくして求められるＦが、水ガバナ６０の規制
流量とされる。

【０００９】かかる規制流量Ｆでの湯張り所要時間は次
のように計算される。浴槽４１に湯張りしたときの湯量
をＱで表せば、所要時間ｔ₀ は、ｔ₀ ＝Ｑ／Ｆである
から、Ｑを２００リットルとすれば、夏期には（２）式よ
り、ｔ₀ ＝２００／１１．４＝１７．５（分）（４）と求められる。冬期には（３）式より、ｔ₀ ＝２００／７．３＝２７．４（分）（５）と求められる。

【００１０】即ち従来の給湯器付風呂釜では夏期でも湯
張りに１５分以上を要し、冬期では３０分近くを要す
る。このため、入浴しようとする者はその間待たされる
ことになり不便である。

【００１１】次に、水ガバナ６０に替えてモータを備え
た給湯器付風呂釜の問題点を説明する。湯張りの際の出
湯温度は上限温度Ｔ_UPより低いのでガスバーナ５４の火
力には余裕があり、従ってモータで流量を増加させても
湯張り温度までは加熱できるので短時間で湯張りを完了
できる。しかし、モータのコストが高いことから、一般
家庭向けとして広く使用するにはあまり適していない。

【００１２】本発明は、前記従来技術のこのような問題
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、水ガバナに副水路を設けその副水路に開閉
弁を備え、浴槽に自動湯張りする場合には副水路を用い
て注湯流量を増やすことにより湯張り所要時間を短縮し
た給湯器付風呂釜を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の給湯器付風呂釜（１）は、給水管および出湯管
を配管された熱交換器と、その熱交換器を加熱するガス
バーナとを備え、出湯管を介して浴槽へ湯を供給する給
湯部を有する給湯器付風呂釜であって、前記給水管に設
けられ水の流量を規制する水ガバナと、前記水ガバナに
設けられた副水路と、その副水路に設けられこれを開閉
する開閉弁とを備え、前記給湯部から浴槽へ給湯する際
に、前記開閉弁を開き給湯流量を増加させて急速に湯張
りを行う湯張り制御手段を有することをその要旨とす
る。

【００１４】また、本発明の給湯器付風呂釜（２）は、
前記熱交換器からの出湯温度を検知する出湯温度検知手
段を備え、前記湯張り制御手段は、前記開閉弁を開いた
状態での出湯温度が所定の湯張り設定温度より低い場合
には、給湯の途中で開閉弁を閉じて出湯温度を上げて給
湯を続け、浴槽を設定温度に湯張りすることを特徴とす
る前記（１）の構成を有する。

【００１５】また、本発明の給湯器付風呂釜（３）は、
浴槽内の水または残り湯を加熱するための循環管と熱交
換器およびガスバーナを設けた追い焚き部と、前記給湯
部の熱交換器からの出湯温度を検知する出湯温度検知手
段とを備え、前記湯張り制御手段は、前記開閉弁を開い
た状態での出湯温度が所定の湯張り設定温度より低い場
合には、浴槽内の湯量が追い焚き可能なレベルに達した
ときまたはそれ以後に前記追い焚きを開始し、その追い
焚き部の熱出力が浴槽の設定湯量の湯を設定温度に沸か
し上げるために必要な熱量に達したときに追い焚きを停
止することを特徴とする前記（１）の構成を有する。

【００１６】また、本発明の給湯器付風呂釜（４）は、
前記水ガバナが、給水温度に応じて規制流量を変化させ
る温度補正手段を備え、その温度補正手段は、給水温度
が低いときには流路面積を狭め、給水温度が高いときに
は流路面積を広げる形状記憶合金製の感温部材を有する
ことを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれかの構
成を有する。また、本発明の給湯器付風呂釜（５）は、
前記水ガバナ及び前記副水路が、給水温度に応じて規制
流量を変化させる温度補正手段をそれぞれ備え、それら
の温度補正手段は、給水温度が低いときには流路面積を
狭め、給水温度が高いときには流路面積を広げる形状記
憶合金製の感温部材を有することを特徴とする前記
（１）の構成を有する。

【００１７】

【作用】このような構成を有する本発明の給湯器付風呂
釜（１）によれば、給水管に備えられた水ガバナにより
熱交換器を流れる水の流量が規制されている。所定の上
限温度での出湯を可能とするためである。開閉弁が開か
れ副水路が連通されると、水ガバナにより規制される本
来の流量より大流量の水が流れる。湯張り制御手段によ
り開閉弁が開かれると、出湯管を介して浴槽に大流量の
湯が供給され、急速に湯張りがなされる。

【００１８】また、本発明の給湯器付風呂釜（２）によ
れば、出湯温度検知手段により熱交換器からの出湯温度
が検知されている。開閉弁を開いた状態での出湯温度が
所定の湯張り設定温度より低い場合には、湯張り制御手
段により、給湯の途中で開閉弁が閉じられ出湯温度給湯
が上げられて給湯が続けられ、浴槽が設定温度に湯張り
される。また、本発明の給湯器付風呂釜（３）によれ
ば、出湯温度検知手段により熱交換器からの出湯温度が
検知されている。開閉弁を開いた状態での出湯温度が所
定の湯張り設定温度より低い場合には、湯張り制御手段
により、開閉弁を開いた状態で給湯され、浴槽内の湯量
が追い焚き可能なレベルに達したときまたはそれ以後に
追い焚きが開始され、その追い焚き部の熱出力が浴槽の
設定湯量の湯を設定温度に沸かし上げるために必要な熱
量に達したときに追い焚きが停止される。

【００１９】また、本発明の給湯器付風呂釜（４）によ
れば、温度補正手段の形状記憶合金製の感温部材により
給水温度が低いときには流路面積が狭められ、給水温度
が高いときには流路面積が広げられ、水ガバナの規制流
量が変化される。開閉弁を閉じた状態での出湯温度を、
給水温度が変化しても予め設定された一定の温度とする
ためである。また、本発明の給湯器付風呂釜（５）によ
れば、温度補正手段の形状記憶合金製の感温部材によ
り、水ガバナ及び副水路の流量がそれぞれ変化され、開
閉弁を閉じた状態でも開いた状態でも、出湯温度が給水
温度に拘らず予め設定された一定の温度とされる。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明を具体化した実施例を図面を
参照して詳細に説明する。まず、第１の実施例に係る給
湯器付風呂釜について説明する。図１に、この実施例に
係る給湯器付風呂釜の構成を示す。この給湯器付風呂釜
は、基本的に給湯部Ａと追い焚き部Ｂとにより構成され
る。給湯部Ａは、給水管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
を供給する浴槽給湯管５と、を有している。また、出湯
管２の浴槽給湯管５との分岐部ａより下流には、図示し
ない洗面所や台所等に至る一般給湯管７が接続されてい
る。

【００２１】そして、給水管１には、水流の有無及び流
量を検知する水流センサ９と、ガバナ部１０とが設けら
れている。ガバナ部１０は、水の流量を規制すると共に
給水温度等に応じてその規制流量を変更する働きを有す
るものであり、その詳細は後述する。また、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８が、出湯
管２には浴槽給湯管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１３
が、それぞれ設けられている。以上で給湯部Ａをなして
いる。

【００２２】次に追い焚き部Ｂは、往復管１５、１５が
配管される熱交換器１６とこの熱交換器１６を流れる浴
槽水を加熱するためのガスバーナ１７とを有しており、
ガスバーナ１７には、燃料ガスの供給を開閉するガス電
磁弁１８が設けられている。往復管１５、１５は浴槽４
１に連通される。熱交換器１６には浴槽給湯管５が接続
され、給湯部Ａからの湯が浴槽４１に注湯されるように
なっている。そして浴槽給湯管５には、給湯部Ａから浴
槽４１への給湯の給断を切り換える給湯電磁弁１９と、
浴槽水が給湯部Ａに逆流するのを防ぐための縁切り弁２
０とが設けられている。

【００２３】更に、水流センサ９、及び出湯サーミスタ
１３から信号を受け、ガス比例弁８、ガバナ部１０、給
湯電磁弁１９、及びガス電磁弁１８を制御するコントロ
ーラ２２を有している。コントローラ２２は、公知のＣ
ＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成され、水流センサ９
の検知流量を積算して浴槽４１等に給湯した湯量をカウ
ントする機能その他各種の機能を有している。コントロ
ーラ２２のＲＯＭには、後述する湯張り制御等を行うた
めの種々のプログラムが格納されている。そして、コン
トローラ２２は、リモコン２３を備えている。リモコン
２３により、浴室内や台所等から給湯装置を遠隔操作す
ることができる。またリモコン２３は、装置の運転状
況、特に浴槽湯張りの終了を表示や音により報知する機
能も有している。

【００２４】尚、浴槽４１に水位センサを備え、その検
出信号により浴槽４１の湯量を検知することとしてもよ
く（以下、「水位方式」という）、その場合の水流セン
サ９は、水流の有無のみを検知する水流スイッチでもよ
い。

【００２５】続いて、給水管１に設けられるガバナ部１
０について説明する。ガバナ部１０は、給水管１の流量
を給水温度に応じて規制する主可変ガバナ６と、副水路
１４と、副水路１４に設けられこれを開閉する切換電磁
弁１２と、切換電磁弁１２が開いているときの副水路１
４の流量を給水温度に応じて規制する副可変ガバナ１１
とにより構成される。ここで、主可変ガバナ６と副可変
ガバナ１１とは共に、給水温度が低いときには規制流量
を小さくし、給水温度が高いときには規制流量を大きく
する。これらは内部に形状記憶合金バネを有しており、
給水温度に応じて流路面積を変更してかかる流量変更を
行う。

【００２６】ここで、ガバナ部１０の規制流量について
説明する。まず、切換電磁弁１２を閉じた状態での規制
流量（以下、「主流量」という）について説明する。こ
の状態では主可変ガバナ６により流量が規制される。主
流量を規制する理由は、流量があまり大きいとガスバー
ナ４の火力を強めても必要な温度の出湯が得られないか
らである。主流量Ｆは、従来技術の（１）式と同様に、Ｆ＝Ｈ／（Ｔ_UP−Ｔ_IN）で与えられる。ここでＨはガスバーナ４の最大火力時の
熱出力、Ｔ_UPは必要な上限の出湯温度、Ｔ_INは供給水温
である。

【００２７】Ｈを４００kcal／分（１６号相当）とした
場合の流量と出湯温度との関係を図６に示す。図６で
は、Ｔ_INが５℃、１５℃、２５℃の３通りの場合を示
す。図６から、６０℃の出湯温度Ｔ_UPを得るための主流
量Ｆは、Ｔ_INが２５℃の場合で１１．４リットル／分、Ｔ_IN
が１５℃の場合で８．９リットル／分、Ｔ_INが５℃の場合で
７．３リットル／分であることが読み取られる。６０℃とし
たのは、一般給湯管７の先の台所等ではこの程度の温度
の湯も使用されるからである。以下の各説明では、Ｔ_IN
が２５℃の場合（夏期に相当）と５℃の場合（冬期に相
当）とについて具体的計算例を示す。

【００２８】次に、切換電磁弁１２を開いた状態での規
制流量について説明する。この状態では副水路１４の流
量（以下、「副流量」という）が加えられ、前記した主
流量より総流量が大きくなる。主流量は前記のように設
定されているが、浴槽４１に湯張り給湯するときの出湯
温度は４５℃程度でさほど高くなく、流量を更に増やし
ても給湯可能であるので、副水路１４を設け、湯張り給
湯するときのみこれを利用して迅速な湯張りを行うため
である。そしてこのときの出湯温度を予め設定された一
定の温度とするため、副水路１４に副可変ガバナ１１が
設けられるのである。

【００２９】ガスバーナ４の熱出力をＨで、湯張り設定
温度をＴ_B で表すと、湯張りの際に流し得る流量Ｆ_B
は、Ｆ_B ＝Ｈ／（Ｔ_B−Ｔ_IN）で表される。ここにＴ_INは供給水温である。ここでＨを
４００kcal／分（１６号相当）とし、Ｔ_B を４５℃とす
れば、夏期にはＴ_INが２５℃程度であるから、Ｆ_B ＝４００／（４５−２５）＝２０（リットル／分）（６）であり、Ｔ_INが５℃程度となる冬期には、Ｆ_B ＝４００／（４５−５）＝１０（リットル／分）（７）となる。かくして求められるＦ_B が、湯張り流量であ
る。

【００３０】このＦ_B は、ガバナ部１０の総規制流量で
あるから、先に求めた主流量をこれから引けば、副流量
が得られる。従って、副流量は、夏期（給水温２５℃）
で８．６リットル／分、冬期（給水温５℃）で２．７リットル／
分となる。

【００３１】かかる副可変ガバナ１１を有するガバナ部
１０は、個々の機器を組み合わせて使用してもよいが、
単一の機器として一体に形成してもよい。ガバナ部１０
の各機能を一体にまとめた温度可変ガバナの例を図２に
示す。図２の温度可変ガバナは、主流路部分Ｃと副水路
部分Ｄとにより構成される。

【００３２】主流路部分Ｃは、入力ポート２４及び出力
ポート２５を形成されたボディ２６と、その内部に固持
された内部材２７と、内部材２７との間に流路を形成す
る移動体２８と、水温に応じて移動体２８を移動させる
形状記憶合金バネ２９とを有している。このうち内部材
２７と移動体２８と形状記憶合金バネ２９とが、前記し
た主可変ガバナ６として機能する。即ち、給水温度が低
いときには、形状記憶合金バネ２９の荷重が小さく移動
体２８が内部材２７に接近して流路を狭め規制流量を小
さくし、一方給水温度が高いときには、形状記憶合金バ
ネ２９の荷重が大きく移動体２８が内部材２７から離間
して流路を広げ規制流量を大きくする。

【００３３】副水路部分Ｄは、主流路部分Ｃのボディ２
６の外部に取り付けられ内部に副水路１４が形成された
外ボディ３０と、副水路１４の内部に移動可能に保持さ
れた移動体３１と、水温に応じて移動体３１を移動させ
る形状記憶合金バネ３２と、外ボディ３０に取り付けら
れ副水路１４を開閉する切換電磁弁１２とを有してい
る。このうち外ボディ３０の内面と移動体３１と形状記
憶合金バネ３２とが、前記した副可変ガバナ１１として
機能する。即ち、給水温度が低いときには、形状記憶合
金バネ３２が縮小して移動体３１が内面に接近して流路
を狭め規制流量を小さくし、一方給水温度が高いときに
は、形状記憶合金バネ３２が伸長して移動体３１が内面
から離間して流路を広げ規制流量を大きくする。

【００３４】また、外ボディ３０には弁座３３が設けら
れ、切換電磁弁１２には弁体３４が設けられている。切
換電磁弁１２は内部にソレノイドを有しており、コント
ローラ２２の指令に基づき弁体３４を駆動して弁座３３
に当接または離間させる。弁体３４が弁座３３に当接し
ているときには副水路１４は閉鎖され、離間していると
きには連通される。

【００３５】次に、前記の構成を有する給湯器付風呂釜
の動作を説明する。この給湯付風呂釜の動作には、通常
給湯、湯張り給湯、追い焚きの３種類がある。これらの
給湯装置の運転の切換指令は、リモコン２３により行
う。通常給湯は、給水管１から供給される水を、給湯部
Ａの熱交換器３においてガスバーナ４の燃焼熱で加熱し
て湯とし、浴槽給湯管５から浴槽４１へ、若しくは一般
給湯管７から台所等へ供給する動作であり、出湯サーミ
スタ１３の検知温度が湯の使用目的に適した温度となる
ようにガス比例弁８の開度を制御して行う。使用目的に
適した温度とは、湯を洗面所等で使用する場合には４０
℃程度、浴槽４１へ供給する場合には４５℃程度であ
り、ユーザーがリモコン２３で設定することができる。
かかる通常給湯は、出湯温度が６０℃や７５℃のように
高温である場合には切換電磁弁１２を閉じて行われる。

【００３６】湯張り給湯は、給湯電磁弁１９を開いて空
の浴槽４１に熱交換器３から湯を供給して適温適量に満
たす給湯であり、切換電磁弁１２を開いて総合流量を大
きくし、浴槽４１を通常給湯による場合より短時間で入
浴適温に満たそうとするものである。前記のように湯張
りの適温が６０℃よりかなり低いことから、かかる給湯
が可能なのである。

【００３７】追い焚きは、給湯電磁弁１９を閉じ、浴槽
４１に溜っている残り湯を追い焚き部Ｂの熱交換器１６
においてガスバーナ１７の燃焼熱で加熱して昇温させる
動作である。ガスバーナ１７を燃焼すると浴槽水は熱交
換器１６で加熱されて生ずる温度差により自然循環す
る。

【００３８】この給湯器付風呂釜で湯張り給湯する場合
の所要時間は以下のようになる。まず夏期（給水温２５
℃）には、切換電磁弁１２を開いたときの総流量Ｆ_B が
（６）式で計算したように２０リットル／分であるから、浴
槽４１の湯量Ｑを２００リットルとすれば、所要時間ｔ₁
は、ｔ₁ ＝Ｑ／Ｆ_B＝２００／２０＝１０（分）と計算され、従来技術の１７．５分（（４）式参照）と
比較して７．５分の短縮となる。

【００３９】一方冬期（給水温５℃）には、切換電磁弁
１２を開いたときの総流量Ｆ_B が（７）式で計算したよ
うに１０リットル／分であるから、所要時間ｔ₁ は、ｔ₁ ＝２００／１０＝２０（分）と計算され、従来技術の２７．４分（（５）式参照）と
比較して７．４分の短縮となる。

【００４０】次に、第２の実施例に係る給湯器付風呂釜
について説明する。この給湯器付風呂釜は、前記した第
１実施例の給湯器付風呂釜とほぼ同様の構成を有する
が、図１中の副可変ガバナ１１を有しない点が異なる。
この場合のガバナ部１０の構成を図３に示す。このため
この給湯器付風呂釜は第１実施例のものと比較して、切
換電磁弁１２を開いたときの副水路１４の流量が異な
り、従ってガバナ部１０の総流量も異なる。この場合の
ガバナ部１０の各機能を一体にまとめた温度可変ガバナ
の構成を図４に示す。図２の温度可変ガバナと比較し
て、副水路部分Ｄにおいて移動体及び形状記憶合金バネ
が設けられていない点が異なる。

【００４１】この給湯器付風呂釜の場合の切換電磁弁１
２を開いたときのガバナ部１０の規制流量は以下のよう
になる。まず、主流量については第１実施例と変わりな
く、夏期（給水温２５℃）で１１．４リットル／分、冬期
（給水温５℃）で７．３リットル／分である。次に副流量を
求める。この実施例では副水路部分Ｄに形状記憶合金バ
ネは設けられていないが、副水路１４を通った水も主可
変ガバナ６を通るので、その形状記憶合金バネの影響を
受ける。このため夏期（給水温２５℃）で８．４リットル／
分、冬期（給水温５℃）で５．７リットル／分である。従っ
てこれらの合計である総流量Ｆ_B は、夏期（給水温２５
℃）で１９．８リットル／分、冬期（給水温５℃）で１３．
０リットル／分となる。

【００４２】かかる第２実施例の給湯器付風呂釜の動作
は、通常給湯、湯張り給湯、追い焚きの３種類である。
このうち通常給湯と追い焚きとは、切換電磁弁１２を閉
じて行うので第１実施例の場合と何ら異なるところはな
いが、切換電磁弁１２を開いて行う湯張り給湯では、総
流量Ｆ_B の違いにより若干の相違がある。以下この相違
を説明する。

【００４３】まず、湯張り給湯時の出湯温度Ｔ₁ を算出
する。出湯温度Ｔ₁ は、Ｔ₁ ＝（Ｈ／Ｆ_B）＋Ｔ_IN であるから、ガスバーナ４の熱出力Ｈを４００kcal／分
（１６号相当）とすれば、夏期（給水温Ｔ_INは２５℃）
には、Ｔ₁ ＝（４００／１９．８）＋２５＝４５．２（℃）（８）となり、冬期（給水温Ｔ_INは５℃）には、Ｔ₁ ＝（４００／１３）＋５＝３５．８（℃）（９）となる。

【００４４】このように、夏期の出湯温度は４５．２℃
であり、湯張り設定温度は通常４０〜４５℃程度なので
十分である。設定温度が４０℃程度と低めである場合に
はガス比例弁８の開度制御で調整する。

【００４５】しかし、冬期の出湯温度がかなり低いの
で、湯張り給湯をするときにこれを補う必要がある。こ
のためこの給湯器付風呂釜では、冬期には湯張り給湯の
途中で切換電磁弁１２を閉じて出湯温度を上げ、湯を混
合させて適温にする制御を行う。切換電磁弁１２を閉じ
れば、主流量（７．３リットル／分、（３）式参照）のみと
なり、出湯温度は、Ｔ₂ ＝（４００／７．３）＋５＝５９．８（℃）（１０）に上昇して湯張り温度を超えるからである。

【００４６】この場合の制御を図５のフローチャートに
示す。まずＳ１において、湯張り湯量Ｑと湯張り温度Ｔ
_B を設定する。設定はリモコン２３で行う。するとＳ２
において、ガスバーナ４での燃焼が開始され給湯電磁弁
１９が開かれ、浴槽４１への給湯が開始される。このと
き切換電磁弁１２が開かれ、温度Ｔ₁ （ここでは３５．
８℃、（９）式参照）、流量Ｆ_B （ここでは１３．０リッ
トル／分）で給湯される。そしてＳ３では、Ｓ２での給湯
開始以後の水流センサ９により検知される積算給湯量Ｑ
₁ が、｛（Ｔ₂−Ｔ_B）／（Ｔ₂−Ｔ₁）｝Ｑなる湯量に達したか否かが判断される。水位方式の場合
には浴槽４１の水位計の検出値で判断する。未だ達して
いないときは（Ｓ３：Ｎｏ）、そのままその状態での給
湯が続けられる。

【００４７】その湯量に達したときは（Ｓ３：Ｙｅ
ｓ）、Ｓ４に進み切換電磁弁１２が閉じられる。このた
めこれ以後は温度Ｔ₂ （ここでは５９．８℃、（１０）
式参照）、流量Ｆ（ここでは７．３リットル／分、（３）式
参照）で給湯される。そしてＳ５では、Ｓ４で切換電磁
弁１２を閉じて以後の積算給湯量Ｑ₂ が、Ｑ−Ｑ₁なる
湯量に達したか否かが判断される。未だ達していないと
きは（Ｓ５：Ｎｏ）、そのままその状態での給湯が続け
られる。その湯量に達したときは（Ｓ５：Ｙｅｓ）、湯
張りは終了する。

【００４８】このとき浴槽４１内は、温度Ｔ₁ の湯（湯
量Ｑ₁ ）と温度Ｔ₂ の湯（湯量Ｑ₂）との混合状態とな
っており、平均温度Ｔ_AVは、Ｔ_AV ＝（Ｑ₁Ｔ₁＋Ｑ₂Ｔ₂）／（Ｑ₁＋Ｑ₂）（１１）で表される。ここでＱ₁ 、Ｑ₂ はそれぞれ前記より、Ｑ₁ ＝｛（Ｔ₂−Ｔ_B）／（Ｔ₂−Ｔ₁）｝Ｑ（１２）Ｑ₂ ＝Ｑ−Ｑ₁ （１３）で表されるから、これらを（１１）式に代入して、Ｔ_AV ＝Ｔ_B となる。また合計湯量は（１３）式より、Ｑであるか
ら、Ｓ２で設定した湯温Ｔ_B 、湯量Ｑで浴槽４１が満た
されたことになる。

【００４９】このときの所要時間ｔ₂ を計算する。ま
ず、給湯開始から切換電磁弁１２を閉じるまでの所要時
間ｔ₂₁は、ｔ₂₁ ＝Ｑ₁／Ｆ_B である。Ｑ₁ は（１２）式においてＱを２００リットル、Ｔ
_B を４５℃とし、Ｔ₁ 、Ｔ₂ を（９）、（１０）式から
求めると、Ｑ₁ ＝（１４．８／２４）×２００＝１２３（リットル）であり、一方Ｆ_B はここでは１３．０リットル／分であるか
ら、所要時間ｔ₂₁は、ｔ₂₁ ＝１２３／１３＝９．５（分）（１４）となる。

【００５０】次に、切換電磁弁１２を閉じてから給湯終
了までの所要時間ｔ₂₂は、ｔ₂₂ ＝Ｑ₂／Ｆである。Ｑ₂ は（１３）式より７７リットルと求められ、Ｆ
は（３）式より７．３リットル／分であるから、ｔ₂₂ ＝７７／７．３＝１０．５（分）（１５）となる。従って湯張り所要時間ｔ₂ は（１４）式と（１
５）式との合計で２０分となる。この時間は第１実施例
の場合と同じであり、従来技術と比較して７．４分の短
縮が達成されている。

【００５１】次に、第３の実施例に係る給湯器付風呂釜
について説明する。この給湯器付風呂釜は、前記した第
２実施例の給湯器付風呂釜と同様の構成を有するが、冬
期における湯張り給湯の手順が異なる。即ち第２実施例
の場合には、給湯の途中で切換電磁弁１２を閉じて流量
を絞り出湯温度を上げることにより切換電磁弁１２を開
いた状態での出湯温度が低いのを補ったが、この実施例
では追い焚き部Ｂのガスバーナ１７で追い焚きしてその
燃焼熱で加熱して補う。ただし追い焚きを開始するの
は、浴槽４１の湯量が追い焚き可能なレベルに達したと
きかまたはそれ以後でなければならない。浴槽４１にお
ける往復管１５、１５の開口部が湯に浸されていない
と、熱交換器１６で空焚きが起こるからである。浴槽４
１の湯量は、水流センサ９の検知信号の積算値による。
水位方式の場合には浴槽４１の水位計の検出値による。

【００５２】この場合の追い焚き時間は以下のように計
算される。追い焚き時間ｔ₃₁は、ｔ₃₁ ＝Ｉ／Ｈ_F （１６）で表される。ここで、Ｉは切換電磁弁１２を開いて浴槽
４１を満たしたときの不足熱量であり、Ｈ_F はガスバー
ナ１７の熱出力である。そしてＩは、Ｉ＝（Ｔ_B−Ｔ₁）Ｑで表されるので（１６）式は、ｔ₃₁ ＝（Ｔ_B−Ｔ₁）Ｑ／Ｈ_F となる。

【００５３】ここで前記と同様に湯張り設定温度Ｔ_B を
４５℃、湯張り設定湯量Ｑを２００リットルとし、Ｈ_F は１
５０kcal／分としてｔ₃₁を求める。Ｔ₁ は（９）式より
３５．８℃だから、ｔ₃₁ ＝９．２×２００／１５０＝１２．３（分）（１７）である。この１２．３分の追い焚きが終了したらガスバ
ーナ１７を消火して浴槽４１の湯温の過上昇を防ぐ。

【００５４】一方、浴槽４１を設定湯量Ｑに満たすのに
必要な時間ｔ₃₂は、ｔ₃₂ ＝Ｑ／Ｆ_B であり、総流量Ｆ_B は第２実施例で計算したように１
３．０リットル／分だから、ｔ₃₂ ＝２００／１３＝１５．４（分）（１８）と求められる。従って（１７）、（１８）式より、給湯
開始後３．１分経過した時点で追い焚き可能なレベルに
達していれば、そのときから追い焚きを行えば、給湯と
追い焚きとが同時に終了し、１５．４分で浴槽４１を沸
かし上げることができる。この場合従来技術（（５）式
参照）より１２分短い。追い焚き可能なレベルに達する
までに給湯開始後３．１分以上を要する場合には、その
分追い焚き開始と終了とが遅くなる。

【００５５】以上詳細に説明したように、前記各実施例
に係る給湯器付風呂釜では、給湯部Ａと追い焚き部Ｂと
を有し、給湯部Ａから追い焚き部Ｂを介して浴槽４１に
湯を供給する給湯器付風呂釜において、給水温度に応じ
て規制流量を変化させるとともに副水路１４を備えたガ
バナ部１０を給水管１に設け、浴槽４１に湯張りする際
には、副水路１４を利用して流量を増加させて給湯する
こととしたので、浴槽４１を迅速に、かつ季節等に拘ら
ず適温に沸かし上げることができる。

【００５６】特に、第１の実施例に係る給湯器付風呂釜
では、ガバナ部１０の主流路と副水路１４とにそれぞれ
主可変ガバナ６と副可変ガバナ１１とを設けたので、副
水路１４を利用して給湯しているときでも湯張りの設定
温度の出湯が得られ、浴槽４１の速やかな沸かし上げが
できる。ここで、主可変ガバナ６及び副可変ガバナ１１
では、形状記憶合金バネ２９、３２の荷重が給水温度に
応じて変化することにより流路抵抗を変え設定温度の出
湯が得られる流量を実現するものである。

【００５７】また、第２の実施例に係る給湯器付風呂釜
では、ガバナ部１０の主流路に主可変ガバナ６を設け、
副水路１４を利用して浴槽４１に湯張りをし、その途中
で副水路１４を閉じて流量を減らして出湯温度を上げ、
湯を混合して設定温度の適量の湯とし、浴槽４１を速や
かに沸かし上げることができる。また、第３の実施例に
係る給湯器付風呂釜では、ガバナ部１０の主流路に主可
変ガバナ６を設け、副水路１４を利用して浴槽４１に湯
張りをするとともに、浴槽４１の湯量が追い焚き可能な
レベルに達した後は追い焚き部Ｂのガスバーナ１７をも
利用して浴槽４１の湯を加熱するので、浴槽４１を短時
間で適温適量に沸かし上げることができる。

【００５８】尚、前記各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、前記各実施例中の種々の数値等は単なる例示であ
って、これらに限られるものではない。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の給湯器付風呂釜では、給湯部の給水管に、水の流
量を規制する水ガバナと、副水路と、副水路を開閉する
開閉弁とを設け、浴槽に給湯する際には開閉弁を開いて
流量を増加させることにしたので、浴槽を急速に適温適
量に湯張りすることができる。また、本発明の給湯器付
風呂釜では、開閉弁を開いて流量を増加させた状態での
出湯温度が設定温度より低い場合には、給湯の途中で開
閉弁を閉じて流量を減らし、出湯温度を高めた湯を混合
して設定温度とすることにしたので、給水温度が低い場
合でも、浴槽を速やかに適温適量に湯張りすることがで
きる。

【００６０】また、本発明の給湯器付風呂釜では、追い
焚き部を設け、開閉弁を開いて流量を増加させた状態で
の給湯部からの出湯温度が設定温度より低い場合には、
浴槽内の湯量が追い焚き可能なレベルに達したときまた
はそれ以後に追い焚き部による追い焚きを開始すること
としたので、給水温度が低い場合でも、浴槽を短時間で
適温適量に湯張りすることができる。また、追い焚き部
の熱出力が沸かし上げに必要な値に達したら追い焚きを
停止するので、浴槽温度が過度に上昇することはない。

【００６１】また、本発明の給湯器付風呂釜では、水ガ
バナ又は、水ガバナ及び副水路に形状記憶合金製の部材
を有する温度補正手段を設け、給水温度が低いときには
流路面積を狭め、給水温度が高いときには流路面積を広
げることとしたので、季節等による給水温度の変動に拘
らず、適温の出湯が得られる。かくして、湯張り所要時
間を短縮した給湯器付風呂釜が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る給湯器付風呂釜の構
成図である。

【図２】給湯器付風呂釜のガバナ部を一体に形成した物
の構成を示す断面図である。

【図３】本発明の第２又は第３実施例に係る給湯器付風
呂釜の構成図である。

【図４】給湯器付風呂釜のガバナ部を一体に形成した物
の構成を示す断面図である。

【図５】第２実施例に係る給湯器付風呂釜で浴槽に湯張
りする場合の制御ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図６】流量と出湯温度との関係を示すグラフである。

【図７】従来の給湯器付風呂釜の概略構成図である。

【符号の説明】

１給水管２出湯管３熱交換器４ガスバーナ６主可変ガバナ１２切換電磁弁１３出湯サーミスタ１４副水路１５往復管１６熱交換器１７ガスバーナ２２コントローラ２９、３２形状記憶合金バネＡ給湯部Ｂ追い焚き部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】給水管および出湯管を配管された熱交換
器と、その熱交換器を加熱するガスバーナとを備え、出
湯管を介して浴槽へ湯を供給する給湯部を有する給湯器
付風呂釜において、前記給水管に設けられ水の流量を規制する水ガバナと、前記水ガバナに設けられた副水路と、その副水路に設けられこれを開閉する開閉弁とを備え、前記給湯部から浴槽へ給湯する際に、前記開閉弁を開き
給湯流量を増加させて急速に湯張りを行う湯張り制御手
段を有することを特徴とする給湯器付風呂釜。
【請求項２】前記熱交換器からの出湯温度を検知する
出湯温度検知手段を有し、前記湯張り制御手段は、前記開閉弁を開いた状態での出
湯温度が所定の湯張り設定温度より低い場合には、給湯
の途中で開閉弁を閉じて出湯温度を上げて給湯を続け、
浴槽を設定温度に湯張りすることを特徴とする請求項１
に記載の給湯器付風呂釜。
【請求項３】浴槽内の水または残り湯を加熱するため
の循環管と熱交換器およびガスバーナを設けた追い焚き
部と、前記給湯部の熱交換器からの出湯温度を検知する出湯温
度検知手段とを有し、前記湯張り制御手段は、前記開閉弁を開いた状態での出
湯温度が所定の湯張り設定温度より低い場合には、浴槽
内の湯量が追い焚き可能なレベルに達したときまたはそ
れ以後に前記追い焚きを開始し、その追い焚き部の熱出
力が浴槽の設定湯量の湯を設定温度に沸かし上げるため
に必要な熱量に達したときに追い焚きを停止することを
特徴とする請求項１に記載の給湯器付風呂釜。
【請求項４】前記水ガバナが、給水温度に応じて規制
流量を変化させる温度補正手段を備え、その温度補正手段は、給水温度が低いときには流路面積
を狭め、給水温度が高いときには流路面積を広げる形状
記憶合金製の感温部材を有することを特徴とする請求項
１乃至３のいずれかに記載の給湯器付風呂釜。
【請求項５】前記水ガバナ及び前記副水路が、給水温
度に応じて規制流量を変化させる温度補正手段をそれぞ
れ備え、それらの温度補正手段は、給水温度が低いときには流路
面積を狭め、給水温度が高いときには流路面積を広げる
形状記憶合金製の感温部材を有することを特徴とする請
求項１に記載の給湯器付風呂釜。