給湯器の仕組みや原理とは? 買い替える前に知っておきたい5つのこと

はてなブックマークに追加 Twitterでシェア Facebookでシェア Google+でシェア

給湯器の仕組みや原理について知らない人は多いと思います。生活の必需品ともいえる給湯器ですが、故障や使い勝手の悪さから交換を検討する場合もあるでしょう。最近はさまざまな種類の給湯器が登場しており、その仕組みや特徴・メリットなどはそれぞれ異なります。自分の家庭ではどのような給湯器が合っているのか、事前に考えておく必要があるのではないでしょうか。この記事では、給湯器の種類やそれぞれの仕組みなどをまとめてご紹介します。

  1. 給湯器とは?
  2. 給湯器の仕組みについて
  3. 電気給湯器やそのほかの給湯器の仕組み
  4. エコ給湯器について
  5. 給湯器に関するよくある質問

この記事を読むことで、どのような給湯器を選ぶべきか分かるはずです。交換や購入を検討している人は、ぜひ参考にしてください。


1.給湯器とは?

まずは、給湯器について解説します。

1-1.どんなものか?

水をお湯に換えて供給する機器が、給湯器です。台所に設置される小型の湯沸かし器とは区別して呼ばれ、主にガス・電気・灯油を熱源とした種類のものがあります。規模や機能などもさまざまで、住宅の構造や家族構成・ライフスタイルに合ったものを選ぶ必要があるでしょう。

1-2.種類について

給湯器の種類は、熱源やお湯を沸かすシステムの違いによっていくつかに分けられます。熱源がガスか電気か灯油かによる違い、お湯を沸かすシステムが貯湯式か瞬間式かの違いなどです。それぞれメリットとデメリットがあるため、自分の暮らしにとってベストなものを選んでください。

1-3.普及率と必要性

今やほとんどの家庭に給湯器が普及しています。私たちの生活に、お湯は欠かすことのできない存在です。そのお湯を作り出す給湯器は、なくてはならないものといえるでしょう。給湯器があれば、使いたいときにお湯を使うことができます。ただし、お湯を作り出す以外の機能については、何が必要かは家庭によって違いがあるはずです。ここ数年は、エコに特化した給湯器や、バスタイムを楽しむための機能がついた給湯器の普及がすすんでいます。

2.給湯器の仕組みについて

次に、給湯器の仕組みについてご紹介しましょう。

2-1.構成内容と各部品の役割

給湯器は、さまざまな部品や構成物からできています。ガス給湯器の場合は、主に以下のような構成内容です。

  • 水量センサー:水の流れを読み取り、お湯を沸かす準備をする
  • ファンモーター:ガスを燃やすために必要な空気をバーナーに送り込む
  • 水流サーボ:出湯量を調節する
  • 過熱防止装置:過熱すると断線して給湯器を安全停止する
  • 給湯熱交換器:給湯回路の水をお湯に交換する
  • ふろ熱交換器:追い焚(だ)き時のお湯をより高温に変換する
  • サーミスタ:温度を測定する
  • 循環ポンプ:浴槽内のお湯を給湯器に戻して再加熱し、また浴槽に戻す
  • 水位センサー:水圧を検知して浴槽の水位を保つ
  • 電装基板:給湯器内の情報を瞬時に判断して適切に機械を動かす
  • 凍結予防ヒーター:凍結の危険がある温度近くになると自動的に作動する
  • COセンサー:一酸化炭素濃度が上昇すると給湯器の運転を停止する

2-2.ガス給湯器の仕組み

ガス給湯器がお湯を作り出す仕組みについてご紹介します。

  • 蛇口やシャワーを開くと水が給湯器に流れ込み、お湯を沸かす準備をする
  • 送風機が回って空気が送り込まれ、ガス量制御弁が解放されて点火する
  • ガスの炎の熱を、熱交換器内を流れる水に伝え、お湯に変える

3.電気給湯器やそのほかの給湯器の仕組み

電気給湯器やそのほかの給湯器について、その仕組みをご紹介します。

3-1.電気給湯器の仕組み

電気給湯器とは、電気を熱源にしてお湯を沸かす給湯器のことです。貯湯式と瞬間式があり、それぞれ仕組みが異なります。まず、貯湯式は電気代が安い夜間にお湯を沸かし、タンクにためておくことが可能です。そのお湯を、使いたいときにいつでも使うことができます。一方の瞬間式は、必要なときに必要な分だけお湯を沸かす給湯器です。

3-2.ほかの熱源を使用する給湯器の仕組み

そのほかにも、石油を熱源とする給湯器の仕組みについてご紹介しましょう。石油給湯器には直圧式と減圧式があり、内部の構造が全く異なります。直圧式は水道管と直結しているため、水道から出てくる水と同じ圧力でお湯を出すことが可能です。一方の減圧式は、水道から入ってくる水の圧力をいったん低くして給湯器本体へ送り込むという仕組みになっています。

3-3.共通するシステム

電気給湯器とガス給湯器に共通するのは「お湯をまとめて沸かしてタンクにためておくことができる」というシステムです。電気やガスの料金が夜間に安くなるプランだと、お得に給湯器を使用できるでしょう。

3-4.ガス給湯器との違い

電気給湯器はガス給湯器に比べて作りが複雑なため、導入する際の初期費用が高くなる場合が多いでしょう。しかし、ランニングコストで考えると電気温水器のほうがお得といわれています。また、電気給湯器の貯湯タンクには、常に一定量の水が蓄えられており、お湯を使ってもその分の水が補給されるという仕組みです。万が一断水してしまった場合でも、非常用水として活用できます。

3-5.それぞれのメリットとデメリット

ガス給湯器と電気給湯器、それぞれのメリットとデメリットをまとめました。

3-5-1.ガス給湯器

【メリット】

  • 給湯能力が高い
  • コンパクトなため、スペースが狭くても設置可能
  • 初期費用が安い

【デメリット】

  • お湯を沸かす際に音が鳴る
  • 屋内に設置する場合、給排気設備が必要になる
  • 寿命が電気給湯器より短い

3-5-2.電気給湯器

【メリット】

  • 給排気設備が不要
  • 配管工事を必要としない
  • 空気を汚さない
  • 寿命がガス給湯器より長い

【デメリット】

  • ヒートポンプユニットの設置が必要
  • 寒冷地など一部の地域では使用不可能

4.エコ給湯器について

近年注目を集めているエコ給湯器についてご紹介します。

4-1.エコ給湯器とは?

エコ給湯器とは、従来の給湯器よりも熱効率を高めた給湯器のことをいいます。現在販売されている主なエコ給湯器には「エコジョーズ」「エコキュート」「エコフィール」などがあり、それぞれガス・電気・石油が熱源です。熱効率を高めた分、無駄なエネルギーの発生を抑えることができるエコ給湯器は、光熱費の節約ができるという点、環境にやさしい点が人気の理由となっています。

4-2.エコ給湯器の仕組み

では、なぜエコ給湯器はエネルギーの無駄を抑えることができるのでしょうか。それぞれの仕組みをご紹介します。

4-2-1.エコジョーズ

廃熱を利用して効率よくお湯を沸かすため、従来のガス給湯器よりもガスの使用量を大きく抑えることが可能です。従来のガス給湯器では、水を一次交換器で加熱する際、余分な熱を捨てていました。エコジョーズはこの熱を再利用しているのです。

4-2-2.エコキュート

大気中の熱を回収して熱効率を高める「ヒートポンプ」を使用することで、消費する電気よりも多い量のエネルギーを作り出すことができます。通常よりも安い夜間電力を使用してお湯を沸かしておくため、光熱費も安く抑えられるというのが特徴です。

4-2-3.エコフィール

熱交換器を2つ使用していることから、従来の石油給湯器よりも無駄なく熱交換が可能です。二酸化炭素の排出量も大幅に抑えることができます。

5.給湯器に関するよくある質問

「給湯器の交換や購入を検討している」という人が感じる疑問とその回答をまとめました。

5-1.エコジョーズの寿命は何年くらいですか?

A.10年程度といわれています。従来型のガス給湯器も寿命は同じくらいでしょう。ただし、もちろん使用頻度やメンテナンスの仕方によって寿命は変わってきます。

5-2.給湯器によくある故障を教えてください。

A.お湯が出ない・温度が安定しない・異音や異臭がする・煙が出るなどの故障がよく報告されています。取り扱い説明書の指示に従っても改善されない場合は、すぐに業者に連絡してください。

5-3.5人家族なのですが、どのくらいのサイズの給湯器を選べばよいでしょうか?

A.給湯器のサイズは号数で表され、号数が大きくなるほど使えるお湯の量が増えます。5人家族の場合は24号を選ぶのが一般的でしょう。

5-4.給湯器の交換にはどのくらい費用がかかりますか?

A.本体価格のほかに3~4万円前後の取り付け工事費がかかるのが一般的です。業者によって差があるため、事前に無料見積もりを依頼して比較しておくとよいでしょう。

5-5.給湯器の交換はどこに依頼すればやってもらえますか?

A.ガス会社や給湯器メーカー・給湯器販売業者に依頼することができます。「環境ネットショップ」では人気メーカーの給湯器を格安販売すると同時に、取り付け工事も承っているため、ぜひご利用ください。

まとめ

いかがでしたか? 給湯器の仕組みについて詳しくご紹介しました。給湯器の交換や購入を検討しているなら、何を選ぶべきか慎重に考えるべきです。給湯器は生活に欠かすことのできない必需品であり、私たちの生活を快適にしてくれる大切な存在といえます。ぜひこの記事を参考にして、どのように給湯器を選び、導入するべきなのか考えてみてください。