JPH1089770A - ガス給湯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】バイパス弁が故障して閉じたままになっても高
温の湯が多量に出湯されるのを防止して火傷の危険を抑
制したガス給湯器を提供する。 【解決手段】熱交換器２２は外部より導入された水を加
熱し、外部より導入されバイパス管１４を通った水と混
合されて出湯口１２より送出される。バイパス管１４は
バイパス弁２９により流量が調節され、出湯口１２から
送出される湯の温度が調節される。また、バイパス管１
４にはバイパス管用流量センサ１７が設けられ、熱交換
器２２により水を加熱している間にバイパス管用流量セ
ンサ１７によって検出される流量が所定値以下であると
ガスバーナ２１を消火させる。これにより、熱交換器２
２からの高温の湯が水に混合されずに出湯口１２から送
出されるのを抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キッチン用、風呂
用、床暖房用などに用いられる給湯器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、給湯器としては、所定温度に
加熱した湯を蓄えておく貯湯式のものと、給湯開始と同
時にガスバーナを備えた熱交換器による加熱を開始する
瞬間式のものとが知られている。貯湯式のガス給湯器は
湯を蓄えるタンクが必要であるから装置が大型であり、
設置条件に制約が多く、また高価なものである。これに
対して、設置条件に制約が少なく安価である瞬間式のガ
ス給湯器は広く普及している。

【０００３】この種の瞬間式のガス給湯器では、内部に
熱交換器を通る経路と熱交換器を通らないバイパス管と
を設けておき、熱交換器では使用者が設定した設定温度
よりも高い温度（通常は５０〜７０℃）の湯が得られる
ように水を加熱しておき、熱交換器で加熱された湯にバ
イパス管を通った水を混合することで、所望温度の湯が
出湯されるようにしている。ただし、出湯開始時にはガ
ス給湯器の中の保有水の温度が低いから、出湯する湯の
温度が設定温度に達するまではバイパス管を閉じた状態
に保つように制御される。つまり、バイパス管は必要に
応じて流量が制御される（通常は開閉のみであるが、流
量を段階的ないし連続的に調節することもある）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
にバイパス管およびバイパス弁を設けているものである
から、バイパス弁が何らかの原因で故障して閉じたまま
になると、熱交換器で加熱された湯が水と混合されるこ
となく出湯することになる。つまり、高温の湯が出湯し
て、火傷する可能性が生じる。とくに、シャワー用に給
湯器を用いているときには高温の湯を全身に浴びる危険
があるから、このような危険は回避しなければならな
い。

【０００５】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、バイパス弁が故障して閉じたままに
なっても高温の湯が多量に出湯されるのを防止して火傷
の危険を抑制したガス給湯器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、外部より導入された水をガスバーナによ
り加熱する熱交換器と、外部より導入された水の一部を
熱交換器で加熱された湯に混合させる経路を形成するバ
イパス管と、バイパス管を通る水の流量を調節するバイ
パス弁と、熱交換器で加熱された湯とバイパス管を通っ
た水とを混合した出湯用の湯の温度を検出する出湯温度
検出器と、出湯用の湯の温度を設定する温度設定手段
と、出湯温度検出器による検出温度が温度設定手段によ
り設定された温度に保たれるようにガスバーナによる加
熱量を制御する制御手段と、バイパス管を通過する水の
流量を検出するバイパス管用流量センサとを備え、制御
手段は熱交換器により水を加熱している間にバイパス管
用流量センサによってバイパス管を通過する水の流量が
所定値以下であることが検出されるとガスバーナを消火
させるものである。

【０００７】上記構成によれば、バイパス管への通水の
有無をバイパス管用流量センサにより検出し、熱交換器
により水を加熱している間にバイパス管への通水が停止
したときにはガスバーナを消火するのである。したがっ
て、バイパス弁の故障などによって熱交換器からの高温
の湯に水を混合することができなくなると、ガスバーナ
を消火することで高温の湯が多量に出湯されないように
することができる。その結果、高温の湯が使用者に触れ
る量を減少させることができ、大量の高温の湯に触れる
場合に比較すると火傷を抑えることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】基本的な構成を図１に示す。この
ガス給湯器は、ガスバーナ２１を熱源とする熱交換器２
２を用い、通水によってガスバーナ２１が自動的に点火
するようにしてある。給湯器本体２には市水などにより
供給された水を導入するための給水口１１と、給湯器本
体２内で加熱した湯を送出するための出湯口１２とが設
けられ、また燃料ガスを導入するためのガス導入口１３
が設けられる。

【０００９】給湯器本体２には、給水口１１を通して導
入された水をガスバーナ２１により加熱する熱交換器２
２が収納され、給水口１１から熱交換器２２に至る流路
上には、給水口１１から流入する全水量を計測する流量
センサ２３と、外部から導入された水の温度を検出する
ためのサーミスタよりなる給水温度検出器２４とが配置
される。また、熱交換器２２から出湯口１２に至る流路
上には、給湯器本体２の内部の配管系の内部圧力が所定
値以上になると開放されて配管系を大気に連通させる逃
し弁２５と、熱交換器２２で加熱された湯の温度を検出
するためのサーミスタよりなる加熱温度検出器２６と、
出湯口１２から送出する湯の温度を検出するためのサー
ミスタよりなる出湯温度検出器２７と、後述するマイク
ロコンピュータ２０からの制御信号により湯の送出流量
を調節する可変流量弁よりなる出湯制御弁２８とが配設
される。

【００１０】さらに、流量センサ２３と出湯温度検出器
２７との間はバイパス管１４によっても接続され、バイ
パス管１４にはバイパス弁２９およびバイパス管用流量
センサ１７が配置される。出湯制御弁２８は複数段階の
流量調節が可能な電磁弁または連続的に流量調節が可能
な電動弁であり、バイパス弁２９には流路の開閉のみを
行なう電磁弁が用いられる。

【００１１】ガスバーナ２１への燃料ガスの供給経路に
は、後述するマイクロコンピュータ２０からの制御信号
によって燃料ガスの供給と遮断とを選択する電磁弁より
なるガス開閉弁１５と、後述するマイクロコンピュータ
２０からの制御信号によって燃料ガスの流量を複数段階
に調節する電磁弁または連続的に調節する電動弁よりな
るガス可変流量弁１６とが設けられる。また、図示して
いないがガス開閉弁１５が開放されるとガスバーナ２１
を点火させる点火装置が始動される。

【００１２】図２に示すように、出湯制御弁２８とバイ
パス弁２９とガス開閉弁１５とガス可変流量弁１６は給
湯器本体２の中に収納された制御手段としてのマイクロ
コンピュータ２０により制御される。このマイクロコン
ピュータ２０には接続線３５を介してリモコン装置３０
が接続される。リモコン装置３０は、給湯器１の運転を
指示する運転スイッチ３１と、送出する湯の温度を設定
する温度設定手段としての温度設定部３２とを備え、給
水温度検出器２４、加熱温度検出器２６、出湯温度検出
器２７での検出温度に基づいて送出する湯の温度が温度
設定部３２で設定された給湯温度に近付けるように、ガ
ス開閉弁１５、ガス可変流量弁１６、出湯制御弁２８、
バイパス弁２９を制御する。また、マイクロコンピュー
タ２０は、バイパス管用流量センサ１７、流量センサ２
３で検出した流量、および給水温度検出器２４、加熱温
度検出器２６、出湯温度検出器２７による検出温度に基
づいて、ガス開閉弁１５、ガス可変流量弁１６、出湯制
御弁２８、バイパス弁２９を制御する。

【００１３】ここで、本発明の要旨は、バイパス管用流
量センサ１７で検出した流量が所定値以下のときにガス
バーナ２１を消火させる点であって、バイパス弁２９の
故障などによってバイパス管１４を通過する流量が減少
し、熱交換器２２で加熱された湯に混合すべき水の量が
減少すると、出湯口１２から高温の湯が多量に出湯しな
いように、ガス開閉弁１５を閉止してガスバーナ２１を
消火し、熱交換器２２での加熱を停止するのである。こ
のようにして、バイパス管１４を通る水の流量が減少し
て熱交換器２２で加熱された高温の湯がそのままで出湯
口１２から送出されるような状況になると、ガスバーナ
２１を消火して熱交換器２２での加熱を停止し、高温の
湯が吐出されないようにして火傷の危険を抑制すること
ができるのである。以上の説明から明らかなように、制
御手段はマイクロコンピュータ２０により実現されてい
る。

【００１４】次に、図３を用いて運転時の動作を説明す
る。運転を開始すると、まずリモコン装置３０により設
定された給湯温度を読み込むとともに（Ｓ１）、流量セ
ンサ２３で検出されている通過流量を読み込む（Ｓ
２）。通過流量が所定値以下であれば（Ｓ３）、ガス開
閉弁１５を閉止状態に保つ。一方、流量センサ２３で検
出した流量が所定値以上のときには、ガス開閉弁１５を
開放するとともにガスバーナ２１を点火させ（Ｓ４）、
給水温度検出部２３での検出温度とリモコン装置３０で
設定した給湯温度との差および流量センサ２３での検出
流量に基づいてガスバーナ２１の熱量を決定し、その熱
量が得られるようにガス可変流量弁１６の開量を調節す
る（Ｓ５）。このとき、ガスバーナ２１の熱量は加熱温
度検出器２６で検出される湯の温度が給湯温度よりも高
くなるように設定され、バイパス弁２９が開放されるこ
とによって熱交換器２２から吐出された湯と給水口１１
を通して導入された水とが混合されたときに所望の湯温
が得られるようにしてある。ガス可変流量弁１６を調節
しただけでは送出する湯の温度が給湯温度に一致しない
ことがあるから、出湯温度検出器２７で検出した温度と
給湯温度とを一致させるようにガス可変流量弁１６の開
量を補正する（Ｓ６）。さらに、ガス可変流量弁１６だ
けで対応しきれない場合には、出湯制御弁２８により出
湯量を制御することになる。その後も流量センサ２３に
よる通過流量を検出し（Ｓ１０）、通過流量が減少すれ
ば（Ｓ１１）、ガスバーナ２１を消火する（Ｓ１２）。

【００１５】ここで、ガスバーナ２１が点火した直後に
は給湯器１内の配管系に残留する保有水が吐出されるか
ら、出湯口１２から送出される湯の温度は設定温度より
も低いものである。そこで、ガスバーナ２１の点火直後
にはバイパス弁２９を閉じた状態に保ち、出湯口１２か
ら所望温度の湯が吐出できる状態になればバイパス弁２
９を開く（Ｓ７）。マイクロコンピュータ２０は、バイ
パス弁２９に対して開く指示をした後には、バイパス管
用流量センサ１７によりバイパス管１４の通過流量を検
出し（Ｓ８）、この流量が所定値以下になると（Ｓ
９）、ガスバーナ２１を消火する（Ｓ１２）。要する
に、ガスバーナ２１が点火して出湯している状態では、
バイパス管用流量センサ１７と流量センサ２３とのいず
れかで検出される流量が減少すればガスバーナ２１を消
火する。

【００１６】ところで、この種の給湯器１では出湯口１
２から５ｍ先で４０℃の湯を１分間当たり１０リットル
吐出させた後に湯の吐出を停止させたとき、停止から５
分以内はリモコン装置３０で設定した給湯温度に対して
±３℃以内に保たれるようにすることが望まれている。
たとえば、食器を洗うような場合には、湯の使用を一旦
止めて短時間の後に湯を再使用することが多く、このよ
うな使用形態では吐出される湯の温度が変動するから、
湯の再使用の際の温度変化を小さくしておかなければ、
温水と冷水とが交互に吐出されるいわゆるサンドイッチ
現象が生じて使用者に不快感を与えることになる。

【００１７】そこで、このようなサンドイッチ現象を抑
制するために、本実施形態ではガスバーナ２１の点火か
らバイパス弁２９の開放までの時間を、加熱温度検出器
２６で検出した温度に応じて調節するようにしている。
すなわち、熱交換器２２の内部の水温は時間経過に伴っ
て低下するから、出湯口１２から送出される湯の温度の
低下を抑制するには、バイパス管１４を通して混合され
る冷水の量を減少させればよいことになる。そこで、ガ
スバーナ２１の点火からバイパス弁２９を開放するまで
のタイミングを調節することによって、出湯口１２から
送出される湯の温度の変化を低減するのである。また、
このとき同時に出湯制御弁２８も制御され、出湯口１２
から送出する湯の量を絞りつつガス可変流量弁１６によ
って湯の温度の低下を抑制する。このような制御によっ
て、出湯と停止とを繰り返しても出湯口１２から送出さ
れる湯の温度の変動を少なくすることができる。

【００１８】なお、上述の実施形態では、バイパス管用
流量センサ１７で検出する流量が所定値以下に減少する
とガスバーナ２１を消火しているが、このような現象が
生じるのはバイパス弁２９の故障が主な原因であるか
ら、リモコン装置３０に表示ランプやブザーのような光
学的ないし音響的な警報手段を設けておき、バイパス管
用流量センサ１７での検出流量に基づいてガスバーナ２
１を消火したときには、その旨を警報手段により報知し
て故障修理を促すようにするのが望ましい。また、バイ
パス弁２９として流路の開閉のみを行なうものを用いて
いるが、複数段階の流量調節が可能な電磁弁または連続
的に流量調節が可能な電動弁をバイパス弁２９に用いる
ことは可能である。その場合、バイパス弁２９の開量の
調節によって出湯温度の制御が容易になる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、外部より導入された水をガス
バーナにより加熱する熱交換器と、外部より導入された
水の一部を熱交換器で加熱された湯に混合させる経路を
形成するバイパス管と、バイパス管を通る水の流量を調
節するバイパス弁と、熱交換器で加熱された湯とバイパ
ス管を通った水とを混合した出湯用の湯の温度を検出す
る出湯温度検出器と、出湯用の湯の温度を設定する温度
設定手段と、出湯用の湯の温度が温度設定手段により設
定された温度に保たれるようにガスバーナによる加熱量
を制御する制御手段と、バイパス管を通過する水の流量
を検出するバイパス管用流量センサとを備え、制御手段
は熱交換器により水を加熱している間にバイパス管用流
量センサによってバイパス管を通過する水の流量が所定
値以下であることが検出されるとガスバーナを消火させ
るものであり、バイパス管への通水の有無をバイパス管
用流量センサにより検出し、熱交換器により水を加熱し
ている間にバイパス管への通水が停止したときにはガス
バーナを消火するので、バイパス弁の故障などによって
熱交換器からの高温の湯に水を混合することができなく
なると、ガスバーナを消火することで高温の湯が多量に
出湯されないようにすることができ、結果的に、高温の
湯が使用者に触れる量を減少させることができて多量の
高温の湯に触れる場合に比較すると火傷の危険を抑制す
ることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す概略構成図である。

【図２】同上の要部ブロック図である。

【図３】同上の動作説明図である。

【符号の説明】

１４ バイパス管 １７ バイパス管用流量センサ ２０ マイクロコンピュータ ２１ ガスバーナ ２２ 熱交換器 ２７ 出湯温度検出器 ２９ バイパス弁 ３２ 温度設定手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部より導入された水をガスバーナによ
   り加熱する熱交換器と、外部より導入された水の一部を
   熱交換器で加熱された湯に混合させる経路を形成するバ
   イパス管と、バイパス管を通る水の流量を調節するバイ
   パス弁と、熱交換器で加熱された湯とバイパス管を通っ
   た水とを混合した出湯用の湯の温度を検出する出湯温度
   検出器と、出湯用の湯の温度を設定する温度設定手段
   と、出湯温度検出器による検出温度が温度設定手段によ
   り設定された温度に保たれるようにガスバーナによる加
   熱量を制御する制御手段と、バイパス管を通過する水の
   流量を検出するバイパス管用流量センサとを備え、制御
   手段は熱交換器により水を加熱している間にバイパス管
   用流量センサによってバイパス管を通過する水の流量が
   所定値以下であることが検出されるとガスバーナを消火
   させることを特徴とするガス給湯器。