JPH0933104A - 給湯機の熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給湯再開時に問題となる冷水サンドイッチ現
象を安価に且つ簡単に低減可能とする給湯機の熱交換器
を提供する。 【解決手段】 給水配管を通して給水された水を熱交換
し、熱湯を給湯配管を介して給湯する給湯機の熱交換器
に於いて、前記給湯配管を前記熱交換器の燃焼胴に巻着
された前記給水配管部分に少なくとも一カ所以上接触さ
せた形で付設して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯機に関し、詳
しくは給湯再開時の出湯温度の変動を低減可能とする給
湯機の熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ガス給湯機や石油給湯機等
は、機器を起動させた後、蛇口栓を開くと熱交換器のバ
ーナが燃焼を開始し、給水配管より流れ込んだ水道水を
設定温度に加熱しながら給湯される構成である。又、蛇
口栓を全閉すると給湯が停止され、同時にバーナの燃焼
も停止する。そして、再び蛇口栓を開くとバーナが着火
され、給湯が再開される。この際、給湯機は湯温を常に
安定に保つ快適給湯であることが要求される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
給湯機では、バーナの燃焼が停止された給湯停止中であ
っても、熱交換器自体や熱交換器に使用されている耐火
材等の畜熱効果で熱交換器内の湯水が加熱（後沸き）さ
れ、給湯再開時に一時的に高温水が供給されるオーバー
シュート現象や給湯再開時のバーナ着火の遅れが原因で
上記高温水の後一時的に給水配管の冷水が供給されるア
ンダーシュート現象等、所謂ゆる冷水サンドイッチ現象
が発生する（図２参照）。特に、瞬間式熱交換器を用い
た給湯機ではこの冷水サンドイッチ現象が極めて顕著と
なる。

【０００４】係る不都合を緩和するため、従来機器に於
いては給湯配管と給湯配管の間にバイパス管を設け、熱
交換器からの出湯にこのバイパス管を通して給水側の水
を混合することで給湯温度を安定化させるといった方法
が実施されている。（この場合、熱交換器からの出湯温
度は設定温度よりも幾分高めに設定される。） しかしながら、このような方法では、バイパス管は勿論
のこと、湯・水の混合比を調整するためのミキシングバ
ルブ、或いはバイパス電磁弁等が必要とされるため機器
が大型化し、コスト高となってしまう。

【０００５】本発明の目的は、上記不都合を解消し、給
湯再開時に問題となる冷水サンドイッチ現象を安価に且
つ簡単に低減可能とする給湯機の熱交換器を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、給水配
管を通して給水された水を熱交換し、その熱湯を給湯配
管を介して給湯する給湯機の熱交換器に於いて、前記給
湯配管を前記熱交換器の燃焼胴に巻着された前記給水配
管部分に少なくとも一カ所以上接触させる形で付設して
構成される。

【０００７】上記構成により、本発明では、給湯配管を
給水配管の一部分に接触させて付設することで、給湯停
止中に給湯配管の熱湯がこれと接触する給水配管の水に
熱を奪われて湯温が平均化され、給湯再開時に熱交換器
の畜熱効果で生ずる出湯温度のオーバーシュート現象が
低減される。

【０００８】又、この熱交換作用で給水配管の冷水が暖
められ、給湯再開時にバーナの着火遅れで生ずる出湯温
度のアンダーシュート現象が低減される。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明による熱交換器３が
備えられた直圧式の給湯機の内部構造図である。図中、
１は本給湯機の外装体であり、この外装体１内の下部の
一側部に底板台２が設置され、この底板台２上に上部に
消音用のマフラ４が連結された瞬間式の熱交換器３が設
置・固定されている。又、熱交換器３の燃焼胴５部分の
裏側には、この熱交換器３を加熱するバーナ装置６が、
その先端部を前記熱交換器３の内側に形成された燃焼室
７に臨ませた形で取り付けられている。

【００１０】又、この燃焼室７の上方には熱交換用のフ
ィン付きパイプ８が配置されており、前記バーナー装置
６と、このフィン付きパイプ８とで給湯機の熱交換機構
が構成されている。

【００１１】このフイン付きパイプ８の上流側となる給
水配管９の端部は、給水口１０を介して水道管（図示せ
ず）へ接続され、一方、フィン付きパイプ８の下流側と
なる給湯配管１１の端部は、給湯口１２を介して室内等
に設置されている蛇口栓（図示せず）に接続されてい
る。尚、給水配管９には給水を検知する流量センサ１３
が、又、給湯配管１１には出湯温度を検知する給湯サー
ミスタ１４が夫々適所に配設されている。

【００１２】次に上記給湯機の動作を説明すれば、運転
スイッチの操作で機器を起動させ蛇口栓を開けると給水
口１０より給水配管９に水道水が流入し、これが流量セ
ンサ１３で検出されてバーナ装置６が着火し、燃焼室７
に火炎を形成して燃焼運転が開始される。更に、燃焼室
７で燃焼された高温の排気ガスが給水配管９を通してフ
ィン付きパイプ８に流れ込んだ水道水と熱交換され、熱
湯となって給湯口１２から各蛇口栓に給湯される。給湯
中は出湯温度が給湯配管１１の給湯サーミスタ１４で常
時検出され、これに基づきバーナ装置６の燃焼が制御さ
れて給湯温度が設定温度にコントロールされる。尚、熱
交換を終えた排気ガスはマフラ４を通って排気口１５か
ら外装体１の外に排出される。

【００１３】又、燃焼運転中に蛇口栓を全閉すると流量
センサ１３が給水停止を検知して熱交換器３の燃焼が中
断され、給湯運転が一時停止する。再度、蛇口栓を開く
とバーナ装置６が再び着火され、給湯が再開される。

【００１４】上記給湯機に於いて、本発明の特徴とする
ところは熱交換器３に付設された給水配管９及び給湯配
管１１の配管構造である。

【００１５】即ち、給水口１０からの給水配管９は直接
フィン付きパイプ８に接続されるのではなく、一旦、熱
交換器３の下方へ誘導された後、その燃焼胴５部分に上
に向って巻着されていき、その先端部がフィン付きパイ
プ８に接続される。一方、このフィン付きパイプ８の下
流側端部も直接給湯口１２に配管されるのではなく、給
湯配管１１は、一旦、熱交換器３の下方へ誘導され、そ
の燃焼胴５部分に巻着されている給水配管９に添わせる
形でその一部分を接触（実施例では矢印部分３カ所）さ
せた後、給湯口１２へ配管されている。

【００１６】係る配管構造により、給湯運転中フィン付
きパイプ８で熱交換された給湯配管１１の出湯は給水配
管９に熱を奪われながら給湯口１２へ供給されることに
なり、一方、給水口１０より機器内に流れ込んだ水道水
は、給湯配管１１から熱を吸収しながらフィン付きパイ
プ８へ供給されていく。

【００１７】従って、図２に示すように、給湯停止の際
に滞留したフィン付きパイプ８の湯温が熱交換器３の蓄
熱効果で上昇しても、その後、給水配管９との熱交換作
用で出湯温度が平均化されるため、給湯再開時のオーバ
ーシュート現象が低減される。又、この熱交換作用によ
って給湯配管１１と接触する給水配管９の水道水は暖め
られているため、給湯再開時にバーナ装置６の着火に遅
れが有っても、給湯口１２に冷水が供給されるといった
アンダーシュート現象が低減される。

【００１８】このように、給湯配管１１を給水配管９に
接触させることで、給湯配管１１の湯温を速やかに平均
化する本発明によれば、バイパス管を設け、ミキシング
バルブやバイパス電磁弁等を用いて湯・水を混合し、給
湯温度を安定化するといった従来機器の複雑な機構が不
要となり、配管構造だけの極めて簡単な方法で冷水サン
ドイッチ現象の低減が実現可能となる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱交換器の給湯配管を給水配管の一部分に接触させて付
設することによって給水配管の熱交換作用で給湯配管の
湯温が平均化されるため、給湯再開時の冷水サンドイッ
チ現象が低減され、快適給湯が実現できる。しかも、本
熱交換器は従来のバイパス管方式で必要とされたミキシ
ングバルブ、或いはバイパス電磁弁等も不要であるた
め、極めて安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱交換器が備えられた給湯機の内部構
造図である。

【図２】給湯時の湯温の変動を示す図である。

【符号の説明】

３ 熱交換器 ５ 燃焼胴 ９ 給水配管 １１ 給湯配管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水配管を通して給水された水を熱交換
   し、その熱湯を給湯配管を介して給湯する給湯機の熱交
   換器に於いて、 前記給湯配管は、前記熱交換器の燃焼胴に巻着された前
   記給水配管部分に少なくとも一カ所以上接触させる形で
   付設されていることを特徴とする給湯機の熱交換器。