今回は、知っているようで知らない「給湯器」の仕組みや役割について、わかりやすく解説します。
給湯器とは？
家庭の中には、「水回り」と呼ばれる場所があります。キッチン、トイレ、お風呂場、洗面所などがその代表ですが、そこに共通して必ずあるもの、それはひねれば水やお湯が出てくる「蛇口」です。
そして皆さんの家庭にある蛇口をひねって、水だけではなくお湯が出てくるならば、そのお湯を提供するために必要な機械が「給湯器」です。
もし給湯器が無かったら？
給湯器は、水を温めてお湯の状態にして供給するための住宅設備機器となっています。
もし、給湯器をはじめとする湯沸設備が設置されていない家庭であれば、蛇口をひねっても水しか出ないので、寒い冬の朝でも冷たい水で洗顔をしなくてはいけません。
私達の暮らしを支える機器の1つだといえます。
給湯器は家の中のどこにあるの？
洗面所やお風呂場、そしてキッチンと、離れた場所でも同じようにお湯を提供してくれる給湯器。
では一体一つの住宅にはどれだけの数が必要で、家のどこに設置されているのでしょうか？
一般的に給湯器は屋外に1軒に1台設置されており、この１台で家の中のすべての水回りをカバーしています。私たちが「給湯器って何？」と聞かれて即答できない場合が多いのは、屋外の、しかもあまり目立たぬ場所に設置されている場合がほとんどだからです。
まさに縁の下の力持ちのように、普段ななかなか見ることのできない場所から私たちの暮らしを支えてくれているのです。
室内設置型の場合には換気方式にも注目を
一戸建ての場合、給湯器は室外に設置されるのが一般的ですが、共同住宅などでは、室内に設置される場合があります。
給湯器の排気方法には、室内から給気して排気ガスは室外に吐き出す「FE式」と、給気も排気も屋外を通して行う「FF式」の２つの種類が方式です。現在、屋内設置の場合はFF式が一般的です。
給湯器がお湯をわかす仕組み
例えばやかんを使って水を沸騰させる場合、何らかの方法で熱を加える作業が必要です。
給湯器がお湯をわかす仕組みも、基本的にはこれと同じです。給湯器は水道管と繋がれており、ここから給水された水を何らかの燃料を使って温めて、そこから各蛇口へと給水します。
一般的な給湯器は、四角い大きな箱型です。美観上の問題で目隠しされている場合もありますが、その四角い箱に水道管、ガス管、電源線などが接続されています。
給湯器には燃料の違いによりいくつかの種類があり、それぞれ水をわかすための方法が異なります。
給湯器の種類
ここからは、給湯器には主にどんな種類があるのか見ていきましょう。
ガス給湯器
給湯器のスタンダードはガスを燃料としてお湯をわかし、給湯配管を通じ家庭家の水回りにお湯を届ける「ガス給湯器」です。
ガス給湯器の歴史は意外と古く、日本では1930年頃にはすでに給湯器が発売されていた記録が残されています。
ガス給湯器のメリットは、短時間でお湯をわかすことができる点や、燃料供給の安定性などがあり、逆にデメリットとしては燃料費（光熱費）が比較的高いことなどがあります。
ガス給湯器の場合、お湯用の蛇口をひねる、お風呂をわかすためのボタンを押すといった作業をすると給湯器内部に通水が始まります。
すると給湯器内部にある水量センサーが感知し、熱交換器が始動し、通水されたパイプが加熱され、そこを通過する水の温度を上げてくれます。そしてこの熱交換によって温められた水が、キッチンや浴槽に運ばれ、お湯として供給されます。
お風呂のお湯をためる場合など、あらかじめ温度を設定しておくと自動的にその温度のお湯が供給されますが、これは設定温度によりバーナーの火力が自動的に調整されるためです。
ガス給油器の場合、燃焼のための燃料はガスですが、機器本体は電気で動いているため、停電になると動作しません。
ガス給湯器の号数とパワーについて
ガス給湯器の場合、給水能力によりいくつかの種類に分かれています。単位は「号」で示されており、号数が大きくなるほどお湯を作る能力が高いことを示しています。
号数の算定は、「1分間に水温＋25℃のお湯をどれだけの量出すことができるか」で決まり、1号あたり1500kcal（1.74kw）のパワーがあることを示しています。
号数が大きい、つまりパワーがある給湯器の方が、当然値段は高くなります。一般的な家庭の場合、日常的にキッチンとお風呂で同時にお湯を使う場面が想定されるため、２か所で同時にお湯を使っても支障が出ないパワーがある16号・20号・24号が、そして家族の人数が多く、キッチン、シャワー、洗面所など3か所での同時使用が日常的な場合には32号を選択すると安全です。
さらに寒冷地の場合、冬場はどうしても水を温めるためにパワーが求められるため、多少パワーに余裕がある給湯器を選択すると安全です。
水をお湯にする際に発生する200度程度の空気を利用することで、効率よくお湯を作る「潜熱回収型」と呼ばれる給湯器も登場しました。この熱を回収し再利用する仕組みによって従来のガス給湯器と比べてガスの使用量削減を期待できます。
石油給湯器（灯油ボイラー）
北海道や東北といった寒冷地では、お湯をわかすためにより多くの燃料を使う必要があります。そのためガスよりも燃料費の安い石油を燃料とした給湯器がよく使われています。
しかしガスの配管に接続すれば常時使えるガス給湯器と異なり、給油の手間がかかる、燃料費の変動が大きいといったデメリットがあります。
石油給湯器には、ガス給湯器と同様に配管内を流れる水を加熱してお湯にする瞬間式と、熱交換器を利用して水をお湯に変える貯湯式の2種類がありますが、現在は瞬間式が主流です。
石油給湯器のパワーは、kw（キロワット）で表示されており、40.7kWが概ねガス給湯器の23号に相当します。
電気給湯器
近年では人気が高まっている種類の１つが、電気で稼働する「電気給湯器（電気温水器）」です。ガス給湯器と比較して比較的使用できる期間が長い傾向にあるものの、給湯器本体の代金をはじめとする初期費用が高い、お湯が出るまでに時間がかかるといったデメリットがあります。
電気温水器にはタンクに水を貯水し、タンク上部に取り付けられたヒーターで水を温め、ポンプを使ってお湯と水を混ぜ合わせて必要な量だけお湯を作る「積層沸き上げ方式」と、タンク下部にヒーターを取り付け、温められたお湯をタンク内に滞留させることでタンク全体のお湯の温度を保つ「対流沸き上げ方式」があります。
一部に瞬間式のものもありますが、電気温水器の基本は貯湯型です。そのため温水器の機能の大きさは燃費ではなく貯水量で示され、３〜５人家族であれば370L程度が目安となります。
ハイブリッド給湯器
最近は車でもガソリンと電気の両方を使い分けながら走るものがありますが、給湯器にもガスと電気の両方を使ってお湯を沸かす「ハイブリッド給湯器」が登場しています。
電気式の給湯器の場合、予め電気でお湯を沸かして貯湯タンクにお湯を貯めておきますが、ハイブリッド給湯器においてもその仕組みは同じです。しかしハイブリッドの場合、貯湯タンクにお湯がなくなったら、ガスでお湯を沸かしてくれるのが電気式と異なる点です。
ハイブリット給湯器は省エネであり、エコロジーの観点からも優れていますが、2021年段階では本体価格が高いこともあり、普及率はあまり高くありません。
まとめ
蛇口をひねればお湯が提供される便利な給湯器ですが、実は燃料や給水方法によりさまざまな違いがあります。
もし給湯器を新たに設置したり、古い機種から交換したりする場合には、環境や使用状況にあった機器を賢く選ぶようにしましょう。
