JPS63207948A - 瞬時出湯式の給湯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［利用分野］ 本発明は、給湯器、特に、先止め式の給湯器であって、
器具が使用準備完了の状態（種火式の場合は種火点火完
了の状態、直接点火の場合には電源投入済の状態）にあ
るときに、出湯を開始すると同時にある程度の温度の温
水が採り出せる、所謂、瞬時出湯式の給湯器に関するも
のである。また、瞬時出湯のための加熱手段を凍結防止
用熱源として兼用することにより、冬期の夜間等におけ
る給湯回路の凍結を防止するものである。

［従来技術及びその問題点コ 上記したような、瞬時出湯式の給湯器として、すでに、
実開昭５９−１８０２３１号公報に提案されており、第
８図の如く、熱交換器における吸熱管（ｌＯ）の下流側
の給湯管（１１）に蛇口（２）を接続するとともにこの
蛇口（２）　を連絡管（１２）を介して吸熱管（１０）
の上流側の水回路（１４）とも接続し、蛇口（２）を閉
じた状態では、前記連絡管（１２）に挿入したポンプ（
Ｐ）によりて吸熱管（１０）、給湯管（１１）及び連絡
管（１２）からなるループ状の循環回路（閉回路）が主
制御手段の作用により連通せしめられるとともにバーナ
（３）及びポンプ（Ｐ）が運転状態となり、この循環回
路内が所定温度に維持される。

従って、蛇口（２）を閉じて、出湯を停止したあと、一
定時間経過した時点で出湯を再開しても、速やかに温水
が取り出せる利点がある。

ところが、この従来のものでは、熱交換器から蛇口（２
）までの回路が長くなり、冬期の夜間等、外気温度が低
下する時期においては、この回路及び熱交換器が凍結し
易いという問題があった。

［技術的課題］ 本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ｒ給
湯管（１１）に接続される蛇口（２）の近傍と、吸熱部
とを連絡管（１２）によって連通接続させ、吸熱部と前
記給湯管（１１）及び連絡管（１２）からなる閉回路の
一部を加熱する加熱手段（Ｈ）を具備させるとともに、
前記連絡管（１２）に循環用のポンプ（Ｐ）を挿入し、
給湯停止状態においては、主制御手段の作用により、吸
熱部と前記給湯管（１１）及び連絡管（１２）からなる
閉回路を連通させるとともにこの閉回路内が循環加熱温
度となるようにこの閉回路を必要に応じて循環加熱する
ようにした給湯器１において、熱交換器及びこれから蛇
口（２）　までの配管が冬期の外気温低温時において凍
結しないようにするため、瞬時出湯のための循環加熱用
の熱源によって、前記回路が凍結温度以上に維持される
ようにすることをその技術的課題とする。

［技術的手段］ 上記技術的課題を解決するために講じた本発明の技術的
手段はｒ閉回路の最低温度域の温度を検知するセンサー
（Ｓ０）と、このセンサー（Ｓ０）の検知温度が凍結温
度に降下した時点でポンプ（Ｐ）及び加熱手段（Ｈ）を
動作状態とするとともにこのセンサー（Ｓ０）の検知温
度が設定温度以上になった時点でこれらポンプ（Ｐ）及
び加熱手段（Ｈ）の動作を停止させる補助制御手段（Ｃ
）とを具備させた１ことである（第１図参照）。

［作用］ 本発明の上記技術的手段は次のように作用する。

蛇口（２）を閉じて、給湯を停止した状態では、既述の
従来例と同様に熱交換器と蛇口近傍とを繋ぐ閉回路は加
熱手段（Ｈ）とポンプ（１’）との協動により循環加熱
され、所定の温度に維持される。

次いで、出湯が再開されると、蛇口からは、上記のよう
に所定の温度に維持された湯が採り出せるとともに、そ
の後は、熱交換器によって所定に加熱された温水が継続
的に採り出せることとなる。

次いで、冬期の夜間等、外気温度が降下するときには、
補助制御手段（Ｃ）への電源を投入しておく、すると、
熱交換器と蛇口を繋ぐ循環閉回路の最低温度域に設けた
センサー（Ｓ０）からの信号出力が、外気温度が凍結温
度近傍に降下した時点で、所定レベルに達し、補助制御
手段（Ｃ）からの出力により、ポンプ（Ｐ）及び加熱手
段（）Ｉ）が動作状態となり、当該循環閉回路が加熱さ
れる。また、この閉回路が所定の温度に昇温せしめられ
ると、前記循環加熱が停止せしめられる。以後、この動
作を繰り返し、吸熱部と前記給湯管（１１）及び連絡管
（１２）からなる閉回路が凍結の心配のない温度に維持
されることとなる。

［効果］ 本発明は上記構成であるから次の特有の効果を有する。

冬期の夜間等凍結の可能性のある外気条件下では、セン
サー（ｓｏｌ、加熱手段（Ｈ）、ポンプ（Ｐ）及び補助
制御手段（Ｃ）の組み合わせにより、吸熱部と前記給湯
管（１１）及び連絡管（１２）からなる閉回路が循環加
熱されて所定の温度に維持されるから、給湯器から蛇口
までの給湯回路全域の凍結が防止できる。

また、瞬時出湯のための循環加熱用の加熱手段（）Ｉ）
がそのまま凍結防止用の加熱手段として機能するから、
凍結防止のために別個に加熱装置を付加する必要がなく
、その分構成が簡単になる。

［実施例］ 第２図〜第４図に示す第１実施例は、給湯器の運転状態
における給湯回路と運転停止時における循環加熱用の閉
回路とを切替えるために三方切替弁（４１）を採用した
もので、吸熱管（１０）の出口側と連絡管（１２）とを
バイパス回路（１３）によって連通させ、このバイパス
回路（１３）と連絡管（１２）との合流点に前記三方切
替弁（４１）が挿入され、連絡管（１２）と水回路（１
４）の合流点より上流側の水回路部に逆止弁（１５）を
挿入し、連絡管（１２）における前記三方切替弁（４１
）と水回路（１４）との間にポンプ（Ｐ）及び加熱手段
（）Ｉ）としての電熱式のヒータ（ｈ）を挿入した構成
である。

尚、前記三方切替弁（４１）、ポンプ（Ｐ）の動作を自
動化するために、水回路（１４）における連絡管（１２
）との合流点の上流側には水流スイッチ（１６）が挿入
され、これにより蛇口（２）の開閉が検知される。又、
既述の吸熱部としての吸熱管（１０）の出口側には、湯
温を検知するためのセンサー（Ｓ０）としてのサーミス
タ（Ｓ＋）が設けられており、これら、水流スイッチ（
１６）、サーミスタ（５１）と出力動作部としての三方
切替弁（４１）、ポンプ（Ｐ）　とは、電気的には、第
４図のように関連せしめられている。

三方切替弁（４１）は、常時はバイパス回路（１３）と
連絡管（１２）を連通させる姿勢となるように付勢され
たものであり、電気的・駆動源となるコイル（４２）が
導通状態になると、第３図のように、バイパス回路（１
３）と連絡管（１２）とが遮断され、連絡管（１２）の
ポンプ（Ｐ）側と蛇口（２）側とが相互に連通するよう
な構成である。

そして、このコイル（４２）は、ポンプ（Ｐ）　と並列
に接続されて、この並列回路が、温度設定回路としての
第１設定抵抗（４３）に印加される電圧又は第２設定抵
抗（４４）に印加される電圧と、サーミスタ（Ｓｌ）の
出力信号に対応する電圧とを入力させた比較演算回路（
５）により制御されるとともに、水流スイッチ（１６）
の出力信号によっても制御されるようになっている。尚
、ここで、前記第１設定抵抗（４３）は、瞬時出湯のた
めの循環加熱温度（瞬時出湯温度）を所定に設定するた
めの抵抗であり、他方の第２設定抵抗（４６）は、凍結
防止のための循環加熱温度（凍結防止温度）を所定に設
定するための抵抗である。そして、これらの抵抗に印加
される電圧は、切替スイッチ（４７）を介して択一的に
入力されるようになっており、冬期の夜間等、凍結の危
険性のある時期においてのみ、この切替スイッチ（４７
）は、第２設定抵抗（４６）を導通させるように切替え
られる。従って、この実施例では、第１設定抵抗（４３
）が導通状態にあるときの前記比較演算手段（５）と水
流スイッチ（１６）の組み合わせが主制御手段として機
能し、逆に、第２設定抵抗（４６）が導通状態にあると
きの前記比較演算手段（５）と水流スイッチ（１６）の
組み合わせが補助制御手段（Ｃ）として機能する。

この実施例の場合、通常時は、蛇口（２）を開放したと
きに水回路（１４）側に水流が生じることから、常閉状
態にある水流スイッチ（１６）が開成して三方切替弁−
（４１）とポンプ（Ｐ）の並列回路への電路が断たれ、
これら、三方切替弁（４１）とポンプ（Ｐ）　とは停止
状態にある。従って、三方切替弁（４１）は第２図の状
態にあって、熱交換器（１）の吸熱管（１０）からの湯
は、同図の如く、給湯管（１１）と連絡管（１２）から
蛇口（２）に至り、給湯される。

次いで、蛇口（２）が閉じられると、水回路（１４）内
の流れはなくなって、水流スイッチ（１６）が閉成する
が、蛇口（２）を閉じた直後では、吸熱管（１０）の出
口側の温度が設定温度以上にあり、比較演算回路（５）
の出力が入力された出力スイッチ（５１）は導通状態と
はならず、この時点では、三方切替弁（４１）とポンプ
（Ｐ）は非導通状態にある。

次いで、サーミスタ（Ｓ＋）の検知温度が設定温度以下
になると、出力スイッチ（５１）は導通状態となって、
三方切替弁（４１）とポンプ（Ｐ）が共に作動状態とな
り、三方切替弁（４１）は、第３図の如く、回路を切り
替えて、バイパス回路（１３）から連絡管（１２）への
回路を遮断すると同時に連絡管（１２）における蛇口（
２）から水回路（１４）までの回路が連通し、又、ポン
プ（Ｐ）の運転が開始される。さらに、ヒータ（ｈ）が
発熱状態となり、吸熱管（１０）、給湯管（１１）及び
連絡管（１２）の閉回路内の水が循環加熱され、常時、
瞬時出湯温度に維持されることとなる。

次いで、冬期の夜間等、凍結の危険性のある時期では、
切替スイッチ（４７）を切替えて第２設定抵抗（４６）
を導通状態にさせ、操作スイッチを閉成させておく、す
ると、外気温度が凍結温度近傍に降下した時点で、ポン
プ（Ｐ）及びヒータ（ｈ）が動作状態となり、しかも、
既述した作用により吸熱管（１０）、給湯管（１１）及
び連絡管（１２）からなる期回路が三方切替弁（４１）
の動作により連通状態となる。これにより、この閉回路
が凍結防止温度に維持されることとなる。

特に、この実施例では、給湯時においては、バイパス回
路（１３）及び連絡管（１２）を介して蛇口に至る回路
と、給湯管（１１）を介する回路の、二回路により給湯
されることとなるから、前記給湯管（１１）及び連絡管
（１２）の回路断面を予め小さく設定しておいても十分
な給湯流量が確保できる。従って、瞬時出湯のための閉
回路を形成する形式の給湯器において熱交換器から蛇口
までの配管断面を既述従来のものに比べて小さく設定で
きる利点がある。

尚、第４図に示す電気回路は第７図のように変更可能で
ある。このものでは、凍結防止温度をサーモスタット（
Ｓ２）によって検知するとともにポンプ（Ｐ）及びヒー
タをサーモスタット（Ｓ２）によって制御するようにし
たもので、このサーモスタット（Ｓ２）をポンプ（Ｐ）
、ヒータ（ｈ）、コイル（４２）への回路に挿入すると
ともに操作スイッチと並列に設けた切替スイッチ（４７
）により前記サーモスタット（Ｓ２）を介する回路に選
択的に電源接続できるようにしたものである。この場合
、冬期の夜間等凍結の危険性のある時期にはこの切替ス
イッチ（４７）を閉成させる。すると、上記した循環回
路がサーモスタット（Ｓ２）によって設定された温度に
降下したとき、ポンプ（Ｐ）及びヒータ（ｈ）が動作し
てこの循環回路が設定温度に維持されることとなり、上
記実施例と同様に循環回路全体の凍結が防止できる。こ
の場合サーモスタット（Ｓ２）が閉回路の最低温度域の
温度を検知するセンサー（Ｓ０）として、また、補助制
御手段（Ｃ）として機能することとなる。

次に、第５図に示す第２実施例は、バイパス回路（１３
）に第１１断弁（４５）を、バイパス回路（１３）と連
絡管（１２）の合流点とポンプ（Ｐ）との間に第２遮断
弁（４４）を挿入したものである。

この実施例では、給湯時には第１遮−新井（４５）のみ
が開弁じ、逆に循環加熱時には第２遮断弁（４４）のみ
が開弁するように、各部が関連せしめられ、第１実施例
と同様に動作する。

尚、運転停止状態におけるポンプ（Ｐ）の通過抵抗が８
ｉ端に大きい場合には、第２遮断弁（４４）を設けない
ようにしてもよい。

又、第２遮断弁（４４）を設けるか否かにかかわらず、
第１遮断弁（４５）を、バイパス回路（１３）から連絡
管（１２）への水の流れのみを許容する逆止弁としても
上記の場合と同様に機能する。

さらに、以上に詳記した各実施例において、ヒータ（ｈ
）を熱交換器（１）に具備させた給湯加熱用のバーナに
置換すること、熱交換器（１）の加熱源を電熱装置に置
換すること、瞬間加熱式の給湯器を貯湯式に置換するこ
と、さらには、第６図の如く、給湯管（１１）、連絡管
（１２）の組み合わせが複数個となるように配管構成を
変更することは、必要に応じて適宜に採用し得るもので
ある。

尚、最近の給湯器では、比例制御弁を組み込んで、出湯
温度を出湯温度設定器により３５℃〜８５℃程度の範囲
で任意に設定できるようにしたものが数多く採用されて
いるが、この形式の給湯器にも本発明は実施可能である
。この形式の給湯器及び上記した各実施例の給湯器にお
いて、第１設定抵抗（４３）により設定される循環加熱
温度は例えば２０℃（冬期）〜３５℃（夏期）程度に設
定しである。又、第２設定抵抗（４６）により設定され
る凍結防止温度は例えば３℃でオン、６℃でオフとなる
ように設定されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の厚理説明図、第２図〜第４図は第１実
施例の説明図、第５図は第２実施例の説明図、第６図は
第３実施例の説明図、第７図は第４図の電気回路の変形
例の説明図、第８図は従来例の説明図であり、図中、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］、給湯管（１１）に接続される蛇口（２）の近傍
   と吸熱部とを、連絡管（１２）によって連通接続させ、
   吸熱部と前記給湯管（１１）及び連絡管（１２）からな
   る閉回路の一部を加熱する加熱手段（Ｈ）を具備させる
   とともに前記連絡管（１２）に循環用のポンプ（Ｐ）を
   挿入し、給湯停止状態においては、主制御手段の作用に
   より、吸熱部と前記給湯管（１１）及び連絡管（１２）
   からなる閉回路を連通させるとともにこの閉回路内が循
   環加熱温度となるようにこの閉回路を必要に応じて循環
   加熱するようにした給湯器において、前記閉回路の最低
   温度域の温度を検知するセンサー（Ｓ＿０）と、このセ
   ンサー（Ｓ＿０）の検知温度が凍結温度に降下した時点
   でポンプ（Ｐ）及び加熱手段（Ｈ）を動作状態とすると
   ともにこのセンサー（Ｓ＿０）の検知温度が設定温度以
   上になった時点でこれらポンプ（Ｐ）及び加熱手段（Ｈ
   ）の動作を停止させる補助制御手段（Ｃ）とを具備させ
   た瞬時出湯式の給湯器。 ［２］、加熱手段（Ｈ）を電熱式のヒータ（ｈ）とした
   特許請求の範囲第１項記載の瞬時出湯式の給湯器 ［３］、主制御手段と補助制御手段（Ｃ）とを選択的に
   動作状態にする切替スイッチ（４７）を具備させた特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載の瞬時出湯式の給湯器
   。