JP2000074490A - 湯沸器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の湯沸器は、樹脂材料で製作された通
水制御ユニットであっても水抜き性能を良好にすること
を目的とする。 【解決手段】 水の通る水側ケーシング８が樹脂材料で
形成されていても、水抜き後に、流路を閉塞する水膜ま
たは水滴の形成をされ易い部位に、その形成を妨げる切
欠２ｃ、３ａ、３ｂを通水路の内壁の一部を左右非対称
に切り欠いて設け、この切欠２ｃ、３ａ、３ｂが、水膜
または水滴の左右の重力バランスを崩す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は湯沸器に組み込まれる通
水制御ユニットに関し、詳しくは樹脂材料で形成された
通水制御ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】冬期、寒冷地などでは、凍結による湯沸
器の破損を防止するために、就寝前などに水抜き栓を開
いて器体内の水を抜く水抜き操作が行なわれ、スムーズ
に水が抜けて残水量の少ない水抜き性能の良い湯沸器が
望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、湯沸器
を軽量化したり湯沸器を安価に製作するため、湯沸器の
通水制御ユニット、つまり、水栓、ダイアフラム等を一
体的に組み合わせたユニットのハウジング材料に、真鍮
や青銅の金属材料に代えて樹脂材料を用いると、水抜き
性能が低下する問題があった。殊に、樹脂材料で製作さ
れた通水路が、垂直に形成されたり、傾斜がある場合に
は、水抜き操作後に水滴が弾かれるようにして重力で流
れるものの、水平方向の流路、段差のある流路、細い流
路の場合には、水が止まって流路を狭めたり閉じてしま
う場合があった。これは、樹脂材料が水にぬれにくいた
め、水と樹脂表面との接触角が大きくなり、水滴が丸く
高さの高い水滴となって流路の開口面積を狭めてしま
い、水滴が止まると流路を閉塞する水膜ができ易くなる
ためである。このため、せっかく凍結防止のための水抜
きをしても、器体内に残った水が凍って湯沸器の再使用
時に水が出なかったり、水量が少なくなって正常に着火
できない場合があった。そこで、本発明の湯沸器は上記
課題を解決し、樹脂材料で製作された通水制御ユニット
であっても水抜き性能を良好にし、水抜きしてから凍結
雰囲気に放置した後に問題なく湯沸器の再使用ができる
ようにすることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の請求項１記載の湯沸器は、通水路の一部を樹脂材料
で形成した湯沸器において、上記樹脂材料で形成された
通水路のうち、水抜き後に、水膜または水滴の形成をさ
れ易い部位に、その形成を妨げる切欠を設けたことを要
旨とする。

【０００５】また、上記課題を解決する本発明の請求項
２記載の湯沸器は、請求項１記載の湯沸器において、上
記切欠は、上記通水路の内壁の一部を左右非対称に切り
欠いたものであることを要旨とする。

【０００６】上記構成を有する本発明の請求項１記載の
湯沸器は、通水路の一部を樹脂材料で形成された通水路
のうち、水抜き後に、水膜または水滴の形成をされ易い
部位に設けた切欠が、その形成を妨げる。従って、通水
部が樹脂材料で形成されても、水抜き後に、水膜または
水滴が形成されないので、水抜きしてから凍結雰囲気に
放置した後に問題なく湯沸器の再使用ができる。

【０００７】また、上記構成を有する本発明の請求項１
記載の湯沸器は、請求項１記載の湯沸器において、通水
路の内壁の一部を左右非対称に切り欠いた切欠が、水膜
または水滴の左右のバランスを崩すと共に、通水路内下
方に誘導する。従って、請求項１による効果を高めるこ
とができる。

【０００８】

【発明の実施形態】以上説明した本発明の構成・作用を
一層明らかにするために、以下本発明の湯沸器の好適な
実施例を説明する。図９は、ガス湯沸器の概略図であ
り、水入口に通水制御ユニットが設けられる。この通水
制御ユニットには、上流より、水入口からの給水経路３
を開閉する水栓２４と、通水と連動してガス流路を開閉
する水圧応動装置１０と、水量を変えることにより湯温
を調節する湯温調節部１１と、後述するベンチュリー２
とが樹脂製のハウジング内に組み込まれる。

【０００９】水圧応動装置１０には、前後に移動自在な
ダイアフラム１２が設けられ、このダイアフラム１２で
仕切って一次室１６と二次室２１とが形成される。ま
た、ダイアフラム１２を押えるケーシング蓋６が水側ケ
ーシング８に図示しないビスにより固定される。水側ケ
ーシング８の一次室１６への流路には、ダイアフラム１
２と同軸上に給水圧の変動が生じても流量を一定に保つ
水ガバナ１４が設けられ、一次室１６下流には、湯温調
節部１１が設けられる。湯温調節部１１で流路は、ベン
チュリー２を経由し熱交換器１へ通じた後ミキシング部
６に至る加熱経路７ａと、ミキシング部６へ直接に通じ
るバイパス路７ｂとに分岐される。そして、分岐された
流路は、ミキシング部６で合流し湯出口に至る。また、
加熱経路７ａに設けられるベンチュリー２は、流路を絞
ると共に、流路と直角方向に横孔２ａが設けられる。そ
して、この横孔２ａから水圧応動装置１０の二次室２１
に通じる導通路２ｂが設けられる。また、ダイアフラム
１２には、変位を伝える押軸２２およびスピンドル３７
が同一軸線上に当接して設けられ、このスピンドル３７
の他端に給水自動ガス弁２３が設けられる。

【００１０】給水自動ガス弁２３より上流のバーナ２７
へのガス供給経路４には、ガス通路を開閉する器具栓２
６およびメイン弁２５が設けられる。また、給水自動ガ
ス弁２３の下流に、燃料ガスを燃焼するバーナ２７が設
けられ、バーナ２７に放電することにより燃料ガスへ着
火する電極（図略）が設けられる。

【００１１】また、ダイアフラム１２の一次室１６と二
次室２１の下部には、凍結防止のために手動で湯沸器内
の水抜きができる排水栓１９が設けられ、排水栓１９か
ら器体外へ排水を導く排水路１８に通じている。

【００１２】水栓２４は、図１に示すように、小さな手
動操作力によって動作するパイロットバルブ式の水栓で
ある。パイロットバルブ式の水栓２４には、前後に移動
自在な水栓ダイアフラム４１が設けられ、この水栓ダイ
アフラム４１で仕切って一次室４２と二次室４３とが形
成される。この一次室４２の中央には下流に通じる通水
出口４４が開口し、通水出口４４の口元に水栓ダイアフ
ラム４１が接離して通水路を開閉する水室弁座４５が設
けられる。また、一次室４２の水室弁座４５下方には、
上流に通じる通水入口５１が水平方向に開口される。

【００１３】水栓ダイアフラム４１には、中心位置に水
室弁座４５下流と二次室４３とを連通するパイロット孔
４６と、中心から下方にずれた位置に一次室４２と二次
室４３とを連通する小孔４７とが開口する。また、水栓
ダイアフラム４１は、ステンレス材で製作される補強用
の円環状座金４８を挟んで、ＮＢＲ、ＥＰＴ等の弾性体
によりこの円環状座金４８を包み込んでモールド成形さ
れる。そして、この円環状座金４８の中心孔と同心とな
って、二次室４３側の面に後述するパイロット弁４０と
接離するシート部ａが断面円錐状に形成され、一次室４
２側の面に円錐台部４９が形成され、円錐台部４９の外
側に水室弁座４５に接離するシート面ｂが一体形成され
る。尚、円錐台部４９は、水室弁座４５がシート面ｂに
当接するときに水室弁座４５の中心孔内に入り込んで流
路を絞ることにより開閉時の水撃音発生を防止する。

【００１４】小孔４７が開口する水栓ダイアフラム４１
の一次室４２側の面には、小孔４７を中心孔として一次
室４２側に延びる円筒状のガイド部５０が設けられる。
このガイド部５０は、組み付けの際に、通水入口５１内
に入り込み水栓ダイアフラム４１を位置決めする。ま
た、水栓ダイアフラム４１の二次室４３側には、パイロ
ット孔４６を開閉するパイロット弁４０と、パイロット
弁４０を閉弁方向に付勢するばね４０ａとが設けられ
る。パイロット弁４０は、スピンドル３８を介して水栓
２４の外部から開閉操作が行われるように、手動操作と
連動するレバー３９により開閉される。また、通水入口
５１上流の水入口には、水フィルタ５２ａを備えた水入
口接手５２が設けられ、水入口接手５２に給水配管３３
が接続される。この給水配管３３途中には、湯沸器への
流路を開閉する給水元栓３１と、給水元栓３１下流の水
を抜く水抜栓３２が設けられる。

【００１５】水圧応動装置１０と水栓２４とは、樹脂材
料で一体的に成型された水側ケーシング８（図６〜図
８）に組み込まれ、水側ケーシング８にビス止めされる
ケーシング蓋６も樹脂材料で成型される。樹脂材料は、
水にぬれにくいため、水と樹脂表面との接触角が大きく
なり、丸く高さの高い水滴になり、この水滴が通水路の
開口面積を狭めることになる。特に、水側ケーシング８
で水の抜け難い箇所は、水平方向の流路となる通水入口
５１と、ベンチュリー２端部近傍の段差と、小さい隙間
のある水栓４２の一次室４２とである。即ち、図２に示
すように、ベンチュリー２は斜めに設けられているもの
の、スロート径が小さいため水が流れ難くなり、ベンチ
ュリー２端部と給水管２ｄとの接続段差に水膜ができ易
い。また、水栓２４の一次室４２へ連通する通水入口５
１は、水平方向の流路となるため、下方から開口する孔
３ａとの境に水膜ができ易く、水栓ダイアフラム４１の
一次室４２に開口する通水入口５１の口元に、水膜がで
き易い。

【００１６】そこで、ベンチュリー２端部の右半分を切
り欠き、図３および図８に示すように、右半分の端部を
左半分より３ｍｍほど低くなるように切り欠く（切欠２
ｃ）。また、水平方向の通水入口５１に下方から開口す
る孔３ａを円形の孔ではなく、図７に斜線で示すよう
に、孔３ａの１／４分割分だけ径を拡大するように切り
欠く（切欠３ａ）。更に、図６に斜線で示すように、水
栓ダイアフラム４１の一次室４２に開口する水平方向の
通水入口５１の口元を左片側に切り欠いて拡げる（切欠
３ｂ）。

【００１７】次に、湯沸器の水圧応動装置１０の動作を
説明する。点火操作が行われると、器具栓２６およびメ
イン弁２５と共に、水栓２４が開かれる。通水が水圧応
動装置１０を経てベンチュリー２を通過すると、ベンチ
ュリー効果による横孔２ａの水圧低下に応じて二次室２
１の圧力が低下する。そして、一次室１６と二次室２１
間に差圧が生じて、前後に変位自在なダイアフラム１２
に移動力を（図の左方向へ）発生させ、移動力が押軸２
２およびスピンドル３７に伝達されて給水自動ガス弁２
３を開き、ガス流路が開かれる。

【００１８】次に、この状態から水栓２４を閉じて出湯
を停止すると、加熱経路７ａを熱交換器１に向けて流れ
ていた水が止り、水圧応動装置１０により、ダイアフラ
ム１２の一次室１６と二次室２１間の差圧がなくなり、
スピンドル３７を停止位置（図右方向）に後退させ、給
水自動ガス弁２３を閉弁してガス流路が閉じられる。

【００１９】次に水栓２４の開閉動作について、説明す
る。ガス湯沸器の点火操作に連動してパイロット弁４０
が開かれると、パイロット孔４６から通水出口４４へ水
が流れ、小孔４７の径よりパイロット孔４６の径を大き
く設定しているため二次室４３内の水圧が低下する。す
ると、一次室４２と二次室４３との差圧力が二次室４３
と水室弁座４５下流との差圧力より大きくなり、水栓ダ
イアフラム４１が二次室４３側に移動し、水室弁座４５
から離れて給水流路３が開かれる。また、ガス湯沸器の
消火操作に連動してパイロット弁４０が閉じられると、
小孔４７を通じて一次室４２と二次室４３とが等圧とな
って一次室４２と二次室４３との差圧力が無くなり、二
次室４３と下流との差圧力によって水栓ダイアフラム４
１が下流（一次室４２）側に移動し、水室弁座４５に当
接して給水流路３が閉じられる。

【００２０】次に、凍結による破損を防止するための水
抜きについて説明する。排水栓１９を開栓すると、加熱
経路７ａと導通路２ｂの水がダイアフラム１２の一次室
１６と二次室２１を経て器体外へ排水される。また、上
流の給水元栓３１を閉じて水抜栓３２を開け、水栓ダイ
アフラム４１のパイロット弁４０を開けると、給水元栓
３１下流から水圧応動装置１０までの水が水室弁座４５
を経て水抜栓３２から外部に排水される。この時、水栓
ダイアフラム４１の二次室４３側の水は、排水によって
引っ張られるバキューム力により、パイロット孔４６か
ら空気を流入しながら、下方の小孔４７からガイド部５
０を経て水抜きされる。

【００２１】この水抜きの場合に、従来では図５に示す
ように、通水入口５１に下方から開口する孔３ｃが円形
であるため、内面形状に沿って放射状に表面張力が働
き、水自身の重力や、バキューム力があっても均一に応
力が分散されるため、表面張力により水膜ができてい
た。これに対して本実施例では、水平方向の通水入口５
１に１／４分割分だけ孔３ａを切り欠き（切欠３ａ）、
左右非対称に開口しているため、排水される水のバキュ
ーム力や水の重力が、切欠３ａの角に集中することにな
り（図４）、水膜は角から崩れて通水路内下方に誘導さ
れて流される。

【００２２】更に、水平方向の通水入口５１では、水栓
ダイアフラム４１の一次室４２に開口する通水入口５１
の口元を片側に拡げているため（切欠３ｂ）、排水され
る水のバキューム力や水の重力が、水膜の左右にアンバ
ランスに働くことになり、水膜は崩れて通水入口５１内
に誘導される。

【００２３】また、ベンチュリー２端部では、右半分が
切り欠かれ（切欠２ｃ）、開口周長さが大きくなり、排
水される水のバキューム力や水の重力が、水膜の左右に
アンバランスに働くことになり、水膜は崩れてベンチュ
リー２内に誘導される。

【００２４】以上のように、水の残り易い流路部分に左
右非対称に切欠が形成されるため、水に働く水自身の重
力や下方からのバキューム力により生じた応力および表
面張力がアンバランスに働いて水が流れ易くなる。その
結果、流路に樹脂材料を用いても、器体内に残った水が
凍って流路を塞ぐことが無くなり、水抜きしてから凍結
雰囲気に放置した後に問題なく湯沸器の再使用ができ
る。

【００２５】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明はこうした実施例に何等限定されるものでは
なく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々な
る態様で実施し得ることは勿論である。例えば、切欠
は、左右非対称形状であれば、どのような形状であって
も良い。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１
記載の湯沸器によれば、樹脂材料で製作された通水制御
ユニットであっても水抜き性能を良好にし、水抜きして
から凍結雰囲気に放置した後に問題なく湯沸器の再使用
ができる。その結果、水側部品に樹脂材料を用いること
ができて、湯沸器を軽量化したり、安価にできるという
優れた効果を奏する。

【００２７】また、請求項２記載の加熱調理器の湯沸器
によれば、流路を塞ぐ水膜または水滴の左右がアンバラ
ンスとなるので、請求項１による効果をいっそう高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る水栓および水入口を示す
概略図である。

【図２】本発明の実施例に係るベンチュリー部を示す概
略図である。

【図３】本発明の実施例に係るベンチュリー端部を示す
斜視図である。

【図４】左右非対称形状に働く水の表面張力を示す説明
図である。

【図５】円形形状に働く水の表面張力を示す説明図であ
る。

【図６】樹脂製ケーシング８の平面図（水栓側から見た
図）である。

【図７】樹脂製ケーシング８の下面図（水入口側から見
た図）である。

【図８】樹脂製ケーシング８の側面図（ベンチュリーの
出口側から見た図）である。

【図９】ガス湯沸器の概略構成図である。

【符号の説明】

２ｃ 切欠 ３ａ 切欠 ３ｂ 切欠 ８ 水側ケーシング １０ 水圧応動装置 １８ 排水路１８ １９ 排水栓１９ ２４ 水栓２４ ３１ 給水元栓３１ ３２ 水抜栓３２ ４４ 通水出口４４ ５１ 通水入口５１ ５２ 水入口接手５２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通水路の一部を樹脂材料で形成した湯沸
   器において、上記樹脂材料で形成された通水路のうち、
   水抜き後に、水膜または水滴の形成をされ易い部位に、
   その形成を妨げる切欠を設けたことを特徴とする湯沸
   器。
2. 【請求項２】 上記切欠は、上記通水路の内壁の一部を
   左右非対称に切り欠いたものであることを特徴とする湯
   沸器。