JP2001104157A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 泡による給湯不能になるのを防止するため
の供給用ポンプにダイヤフラムポンプを用いると共にダ
イヤフラムポンプによる脈流を減少させて注入口より湯
が飛散しないようにする。 【解決手段】 湯を供給するダイヤフラムポンプの排
出口と注入口との間の流路にアキュムレーターを設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のポンプを用いて湯を供給するポッ
ト等の給湯装置は、図４に示す通りの構成である。

【０００３】図４において３０は給湯装置の湯を入れる
容器、８０は給湯装置の容器３０の底の部分に配置して
あるポンプ、８１はポンプ８０により湯を供給するパイ
プ、８２は注入口である。又、８３はポンプ８０（その
排出口）とパイプ８１を接続するチューブ、８４はパイ
プ８１よりの湯を注入口へ導く管である。

【０００４】このような給湯装置においては、湯供給用
のポンプとして一般にインペラーポンプが用いられてい
る。このインペラーポンプは、例えば図５に示すような
構成である。この図５において、３１はポンプのケー
ス、３２はポンプ室３３と駆動部３４とを気密に仕切る
仕切り板、３５は支持部材３６により支持されている
軸、３７は軸３５に対して回転可能に取り付けられてい
るインペラーとマグネットを保持するための保持部材、
３８は保持部材３７と一体に回転するインペラー、３９
は保持部材３７と一体に回転する従動マグネットで、こ
れらはいずれもポンプ室３３内に配置されている。また
仕切り板３２にて仕切られた駆動部３４にはモーター４
１にて回転される駆動マグネット４０が仕切り板３２を
挟んで従動マグネット３９と相対して配置されている。

【０００５】このインペラーポンプは、モーター４１の
駆動により駆動マグネット４０を回転させ、この駆動マ
グネット４０の回転によりこれと磁気結合されている従
動マグネット３９が回転する。従動マグネット３９の回
転によりインペラー３８が回転してポンプ作用を行な
う。

【０００６】このインペラー３８のポンプ作用により容
器３０内の湯は吸引され、インペラーポンプの吸入口４
２より吸引されて吐出口４３より吐出される。

【０００７】また、液体等を供給するポンプとしてダイ
ヤフラムポンプが知られている。このダイヤフラムポン
プは図６に示す通りの構成で、図６において５０はモー
ター、５１はモーター５０の出力軸５０ａに固定された
クランク体、５２はクランク体５１に出力軸５０ａに対
し偏芯させて圧入固定した駆動軸、５３は駆動軸５２に
回転自由に結合されたコネクチングロッド、５４はコネ
クチングロッドの先に固定された合成ゴム等にて形成さ
れたダイヤフラムである。このダイヤフラム５４は、外
周部分にシール部５４ａが設けられていて、押え板５５
とケーシング５６の間に挟まれていてポンプ室６０を外
気に対して密封している。また６１は吸入口、６２は排
出口で、吸入口６１、排出口６２には夫々リーフ弁等の
逆止弁５８、５９が設けられている。

【０００８】以上のような構成のダイヤフラムポンプ
は、モーター５０の駆動によりその出力軸５０ａが回転
するとクランク体５１が回転し、駆動軸５２がコネクチ
ングロッド５３を介してダイヤフラム５４を上下動さ
せ、このダイヤフラム５４の上下動によりポンプ室６０
の容積が増減する。ポンプ室６０の容積が増加するとリ
ーフ弁５８を開いて吸入口６１より流体が吸入され、ま
たポンプ室５０の容積が減少するとリーフ弁５９が開き
排出口６２から流体を排出し、ポンプ作用が行なわれ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図５に示すようなイン
ペラーポンプを用いて高温の湯を容器より吸入して供給
する場合、ポンプ内には、気泡が発生する。特にインペ
ラー３８の回転中心付近つまり軸３５の付近は、ポンプ
室３３内の他の部分に比べて気圧が低くなるために発生
した気泡が軸３５付近に集まり、この気泡が吸入口４２
を塞いで湯を流れにくくし、そのために給湯能力が著し
く低下し、時には給湯不能になることもある。

【００１０】また、給湯用とし用いるインペラーポンプ
は、気密性が十分保たれるように図５に示すように駆動
マグネット４０と従動マグネット３９の二つのマグネッ
トを必要とする等、高価な部品を多く用いるためにコス
ト高になる欠点もあった。

【００１１】そのため、給湯装置に用いるポンプとし
て、比較的安価で泡による給湯能力の低下や給湯不能の
問題の発生しない、前記ダイヤフラムポンプを使用する
ことが考えられる。

【００１２】また、図６に示すようなダイヤフラムポン
プは、前記のように泡の発生があってもある程度の泡は
排出し得るので給湯不能になることはない。しかし、ダ
イヤフラムに合成ゴムが用いられるために、合成ゴムの
種類によっては、湯に異味異臭が付いたり、蒸気温度等
により材質を硬化させる等によりダイヤフラムの寿命の
点で十分な信頼性が得られない欠点がある。

【００１３】また、ダイヤフラムポンプのうち、金属ダ
イヤフラムを用いたものもある。図７は、この金属ダイ
ヤフラムを用いたダイヤフラムポンプの一例を示すもの
で、ダイヤフラムとして金属ダイヤフラム７０を用い、
そのためこの金属ダイヤフラム７０をコネクチングロッ
ド５３とリテーナー７１とにて挟んで固定した点を除い
ては図６に示す合成ゴム製ダイヤフラムを用いたダイヤ
フラムポンプと実質上同じ構成である。したがってポン
プ作用も図６のダイヤフラムポンプと同様で、金属ダイ
ヤフラムの変形によって、ポンプ室の容積が変化してポ
ンプ作用を行なう。

【００１４】この金属ダイヤフラムを用いたダイヤフラ
ムポンプは、金属ダイヤフラムの変移が増大するとその
中央部（コネクチングロッド５３の外周部）に応力が集
中し、寿命が非常に短く、この欠点を解消するためには
ポンプが大型化し、また変位が比較的少なくなるように
すると、気泡の排出が十分でなくなり、また流量が減少
する等の欠点が生ずる。

【００１５】これら図６、図７に示すようなダイヤフラ
ムポンプは、いずれもダイヤフラムの変形によりポンプ
作用を行なう。つまり前述のようにダイヤフラムの変形
によりポンプ室の容積を大にすることにより、湯をポン
プ内に吸入し、逆にポンプ室の容積を小にすることによ
り湯を供給する。

【００１６】このように、ダイヤフラムポンプを給湯装
置に用いた場合、湯の注入が断続的になり、そのため注
入口より湯が飛散することがあり好ましくない。

【００１７】本発明は、泡による給湯不能になるのを防
止するためにダイヤフラムポンプを用いると共に注入時
に注入口より湯が飛散することがないようにした給湯装
置を提供するものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の給湯装置は、湯
を供給するためのポンプとしてダイヤフラムの変形によ
りポンプ室の容積の増減を利用してポンプ作用を行なう
ダイヤフラムポンプを用い、このダイヤフラムポンプの
排出口より湯を供給するために設けられている流路（ポ
ンプの排出口から湯を注ぐ注入口までの流路）に設けた
アキュムレーターを備えていることを特徴としている。

【００１９】本発明の給湯装置は、ダイヤフラムポンプ
を用いて湯を供給するようにしたことにより泡の発生に
伴う供給能力の低下または供給不能になるのを防止する
と共に、ダイヤフラムポンプを用いたことにより生ずる
脈流を少なくして湯の供給が断続的にならないようにし
た。

【００２０】また本発明において、給湯ポット等のよう
に湯の供給路にガラス管等のパイプ（供給管）を固定配
置する給湯装置におけるポンプの排出口と供給管との間
の接続部や供給管と注入口を接続する管の接続部にアキ
ュムレーターを設けることにより、従来用いられている
給湯装置の前記の接続部にアキュムレーターを設けるよ
うにすれば、ポンプの大型化、給湯装置の大型化なしに
給湯装置を構成し得る。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に本発明の給湯装置の実施の形
態を図面にもとづいて説明する。

【００２２】図１は本発明の給湯装置を示す図、図２は
本発明の給湯装置で用いるダイヤフラムポンプの一例を
示す図である。尚この実施の形態の給湯装置で用いるポ
ンプは、つまり図２に示すポンプは、図６、図７に示す
ダイヤフラムポンプを改良して湯を供給するポンプとし
て更に望ましい構成にしたポンプを示してある。

【００２３】図１において、３０は給湯装置における湯
を入れる容器、４５は本発明の給湯装置で用いるダイヤ
フラムポンプである。

【００２４】このダイヤフラムポンプ４５は、例えば図
２に示す通りの構成である。この図２おいて、１はモー
ター、２はモーター１の出力軸１ａに固定されたクラン
ク体、３はクランク体２にその回転軸（出力軸１ａ）に
対し偏芯させて固定した駆動軸、４は駆動軸３に取り付
けられたコネクチングロッド、５はコネクチングロッド
４の先端が取り付けられている合成ゴムその他の材料よ
りなる第１のダイヤフラム、６、７は夫々押え板および
スペーサーで、第１のダイヤフラム５の周辺部に設けら
れたシール部５ａを押え板６とスペーサー７とにより挟
んでいる。９は薄いステンレス板等を波紋形に絞ること
により作製されている第２のダイヤフラムでスペーサー
７とケーシング１０とにより挟持されている。これら第
１、第２のダイヤフラム５、９によりその間に空気室８
を形成しまた第２のダイヤフラム９とケーシング１０と
の間にポンプ室１２を形成している。また１３、１４は
リーフ弁、１５は流入口、１６は排出口、１８は蓋であ
る。また１１、１９、２０等はいずれもＯリングであ
る。また２４は排出口１６とパイプ８１の間の接続部４
６に設けられたアキュムレーターである。

【００２５】図２に示すダイヤフラムポンプは、モータ
ー１を駆動し出力軸１ａを回転させると、クランク体２
に固定された駆動軸３も回転し、コネクチングロッド４
が上下の往復運動を行なう。この運動によりコネクチン
グロッド４が押し上げられそれにより第１のダイヤフラ
ム５が押し上げられ、密封された空気室８の容積が小に
なり、空気室８内の圧力が大になる。この空気室８の圧
力の上昇により、第２のダイヤフラム９が上方に膨ら
み、ポンプ室１２の容積は減少する。このポンプ室１２
の容積の減少によりポンプ室内の流体は流出穴１７より
リーフ弁１３を開いて排出口１６より排出される。

【００２６】また、更にモーター１の出力軸１ａが回転
し、クランク体２を介して駆動軸３を回転させてコネク
チングロッド４が下方に移動すると第１のダイヤフラム
５は下降し空気室８の圧力が減少して第２のダイヤフラ
ム９が下降してポンプ室１２の容積が大になり流入口１
５からリーフ弁１３を開いて液体はポンプ室１２内に入
る。

【００２７】以上述べた動作を繰り返すことにより、ポ
ンプ作用が行なわれる。

【００２８】この実施の形態は、排出口１６とパイプ８
１の接続部４６にシリコンゴム等にて作成したアキュム
レーター２４を取り付けてあり、これにより排出口１６
より供給される液体が脈流となってもポンプ４５とパイ
プ８１の間の接続部４６に設けられたアキュムレーター
２４の空気２３の容積の増減により排出口１６よりパイ
プ８１を通って供給される流体の量がほぼ一定になるよ
うにしている。つまり、排出される流体の圧力が高い時
にはアキュムレーター２４内の空気２３の容積が自動的
に小なり、また排出される液体の圧力が低い時には、空
気２３の容積が大になって脈流を減少させ得る。このよ
うに、第１のダイヤフラム５の作用により空気室の圧力
が高くなり、それによって第２のダイヤフラムを変形さ
せてポンプ室の容積が小になってポンプ室内１２の流体
は排出口１６より排出されパイプ４６に流れその一部は
アキュムレーター２４内に流れアキュムレーター２４内
の空気２３を圧縮させる。これによって排出される流体
の一部は、アキュムレーター２４内に貯留される。続い
て、第１のダイヤフラムの作用により空気室内の圧力が
減少して第２のダイヤフラムがポンプ室の容積を拡大す
る方向に変化し、ポンプ室の容積が大になることにより
流入口より流体がポンプ室内に流れ込む。それと同時に
アキュムレーター２４の空気の圧力によりアキュムレー
ター２４内にたくわえられていた液体は、パイプ８１の
方向に流れ注入口８２より供給される。これによって、
ポンプよりつまり排出口より液体の流出がない時も一定
量の流体が流出側に流れ出ることになる。

【００２９】この実施の形態に示す本発明の給湯装置
は、図２に示すような構成のダイヤフラムポンプを用い
ることによりポンプ内に泡が発しても給湯不能になるこ
とはなく、またアキュムレーターを備えることにより、
ダイヤフラムポンプを用いたにも拘らず、湯の供給と供
給停止を繰り返すことなく、断続的供給が解消され飛散
のない良好な湯の供給を行ない得る。

【００３０】一般に、図４に示すようなポットは、パイ
プ８１がガラス管等よりなり、ポット内の図示する位置
に固定配置され、このパイプ８１の下端の部分８１ａに
チューブ８３を用いてポンプの排出口と接続するように
している。

【００３１】本発明の給湯装置においては、図示するよ
うにダイヤフラムポンプとパイプとをチューブにて接続
する部分にアキュムレーター２４を一体に形成した接続
部４６をパイプ８１に接続し、他方をポンプの排出口に
接続することにより簡単にアキュムレーターを配置し得
る。

【００３２】したがって、例えば、ポットの容器の底面
部分にダイヤフラムポンプを配置し、その排出口とパイ
プとの間にアキュムレーターを接続することによって、
本発明の給湯装置を構成し得る。

【００３３】またアキュムレーターの設置位置は、パイ
プ８１の管８４の付近でもよい。即ち、図３にパイプ８
１の上側端部８１ｂ付近を拡大して示すように、図１に
おける管８４の代わりに、アキュムレーター２４を設け
た管８５を設けた構成でもよい。

【００３４】これにより、ダイヤフラムポンプ４５の作
用により排出口１６よりパイプ８１を通って管８５に送
られた流体に脈流があってもアキュムレーター２４の作
用により注入口８２へ送られる流体は、脈流が軽減され
て断続的な流れは解消されて、湯が注入口８２より飛散
することがない。

【００３５】このようにアキュムレーターを、ポンプ外
に設置することによりポンプが大型化しまた給湯装置が
大型化することなしに本発明の給湯装置を構成し得る。

【００３６】また、図２に示すダイヤフラムポンプは、
一例であって、給湯装置の湯供給用ポンプとして他のダ
イヤフラムポンプを用い、これとアキュムレーターを組
み合わせることにより本発明の給湯装置を構成し得る。

【００３７】本発明の実施の形態の給湯装置は、ポンプ
として図２に示すような合成ゴム等よりなる第１のダイ
ヤフラムと金属の第２のダイヤフラムを用いて熱による
ダイヤフラムの破損その他を防止し得る最も望ましい実
施の形態を示しているが、例えば図５に示すダイヤフラ
ムポンプとアキュムレーターとを組み合わせた構成でも
よい。この場合、ダイヤフラムの材料としては、出来る
限り熱に強く、弾力性を有するものが望ましい。

【００３８】しかし、本発明の給湯装置で用いるポンプ
の最も望ましい実施の形態は、図２に示す構成である。
つまり、本発明の給湯装置の最も望ましい構成は、湯を
ためる容器と、容器に吸入口を接続し容器内の湯を供給
するために用いるポンプとを備えていて、ポンプにより
湯を供給するもので、ポンプが駆動機構により作動する
第１のダイヤフラムと、第１のダイヤフラムとの間に空
気室が形成されるように設置されている第２のダイヤフ
ラムと、第２のダイヤフラムの空気室と反対側に形成さ
れているポンプ室と、ポンプ室に夫々接続されている流
入口と排出口と、ポンプ室の流入口と排出口とに夫々設
けられた逆支弁とを有するもので、駆動機構の作動によ
る第１のダイヤフラムの変形により空気室の圧力を増減
させて第２のダイヤフラムを変形させてポンプ作用を行
なうものであり、このポンプの排出口から注入口までの
間の流路より分岐させてアキュムレーターを設けたもの
である。

【００３９】

【発明の効果】本発明の給湯装置は、湯を供給するため
のポンプとしてダイヤフラムポンプを用い、これとアキ
ュムレーターとを組み合わせることにより泡による給湯
能力の低下や給湯不能になるのを防止すると共に脈流を
減少させて断続的な湯の供給を除去したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の給湯装置の実施の形態を示す図

【図２】 図１の給湯装置で用いるポンプの構成を示す
図

【図３】 本発明の給湯装置におけるアキュムレーター
を設ける位置の他の例の拡大図

【図４】 従来の給湯装置の構成を示す図

【図５】 インペラーポンプの構成を示す図

【図６】 ダイヤフラムポンプの構成を示す図

【図７】 他のダイヤフラムポンプの構成を示す図

【符号の説明】

２４ アキュムレーター ３０ 給湯装置の容器 ４５ ダイヤフラムポンプ ８１ 湯を供給するパイプ ８２ 注入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H075 AA14 BB04 BB21 CC03 CC11 CC31 CC36 DA11 DA16 DB03 DB29 3H077 AA02 BB03 CC02 CC09 DD02 DD12 EE04 EE32 FF14 FF21 FF60 4B055 AA34 BA28 CA01 CA16 CA17 CA61 CB04 CB17 CC52 CC58 CD61

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 湯をためる容器と、容器に吸入口を接
   続し容器内の湯を供給するために用いるポンプとを備
   え、ポンプにより湯を供給するための給湯装置で、前記
   ポンプがダイヤフラムの変形によるポンプ室の容積の増
   減によりポンプ作用を行なうダイヤフラムポンプで、ポ
   ンプの排出口より湯が供給される注入口までの間の流路
   に設けられているアキュムレーターを有することを特徴
   とする給湯装置。
2. 【請求項２】 前記アキュムレーターが湯を供給する
   ための供給管と前記ポンプの排出口との接続部に設けた
   ことを特徴とする請求項１の給湯装置。