JP2011069582A - 湯沸器 - Google Patents

Abstract

【課題】過熱防止装置の作動タイミングを早めて安全性を向上させる。
【解決手段】湯沸器１において、ケーシング２のバックカバー３の内面には遮熱板２９が設けられ、遮熱板２９の中央上部には、過熱防止装置の温度ヒューズ３１が横向きに保持されている。また、遮熱板２９の上端には、温度ヒューズ３１の真上に位置する受け板２４を除いてケーシング２と熱交換器８との間を閉塞し、ケーシング２内の熱気を温度ヒューズ３１側に導く折曲片３０，３０が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、通水される熱交換器をバーナによって加熱する湯沸器に関する。

湯沸器は、背面が壁に取り付けられるケーシングの内部に、バーナを備えた燃焼室と、その燃焼室の上方で通水されてバーナに加熱される熱交換器とを備えると共に、熱交換器とケーシングとの間に遮熱板を設けてなり、操作ボタン等の押し操作によってバーナの点火と熱交換器との通水がなされて所定温度の湯が出湯される。
このような湯沸器においては、例えばバーナの燃焼を検出する一次熱電対と、燃焼室に設けた監視窓で燃焼排ガスの温度を検出する二次熱電対とを用いて、両者の熱起電力を監視し、フィン閉塞等が生じた際にはバーナへのガス供給管に設けた電磁弁を閉弁してバーナの燃焼を停止させる周知の不完全燃焼防止装置（以下単に「不燃防装置」と略称する。）に加えて、空焚き等による熱交換器の異常過熱を検知するとバーナの燃焼を停止させる過熱防止装置が設けられている。この過熱防止装置としては、特許文献１に示すように、ケーシングに設けた排気口部に、燃焼排ガスの温度を検出するセンサ（例えば設定温度以上となったら開作動する常閉型のバイメタルスイッチ）を設けて、検出温度が所定温度に達したら電磁弁への電力供給を遮断してバーナの燃焼を停止させる構成が知られている。

実開昭６２−８５４３号公報

しかし、このように不燃防装置と過熱防止装置とを併設しても、燃焼室の外で温度を検出する過熱防止装置が単独で過熱する可能性は低く、不燃防装置が作動した後、その余熱によってセンサの温度が設定温度に達して作動する現状となっている。過熱防止装置においては、熱交換器に異常が生じた際には、器具の背面や側面に面した壁面の温度が所定温度を超えないことがＪＩＳによって義務づけられているが、このように過熱防止装置の作動が遅いことで、壁面温度が規格に対してかなり接近するまで上昇するおそれがある。従って、規格を満たすものであっても、安全性に関しては一層の改善を施すのが望ましい。

そこで、本発明は、過熱防止装置の作動タイミングを早めて安全性を向上させることができる湯沸器を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、背面が壁に取り付けられるケーシングの内部に、バーナを備えた燃焼室と、その燃焼室の上方で通水されてバーナに加熱される熱交換器とを設けて、熱交換器とケーシングとの間に遮熱板を設ける一方、熱交換器の背面側でケーシング内の温度を感知する感熱手段を備え、ケーシング内の温度が所定温度に達するとバーナの燃焼を停止させる過熱防止装置を設けた湯沸器であって、熱交換器の背面側で感熱手段よりも上方位置に、感熱手段の上方を除いてケーシングと熱交換器との間を閉塞し、ケーシング内の熱気を感熱手段側に導くガイド部を設けたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、ガイド部を、遮熱板の上端から前方に折曲形成され、前端が熱交換器に近接若しくは当接する折曲片としたことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、感熱手段を左右方向の中央に配置して、ガイド部を、感熱手段を中心とした左右対称に設けたことを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、ガイド部によって温度上昇する熱気に感熱手段が確実に接触することになる。よって、空焚き等により熱交換器が異常過熱した際の過熱防止装置の作動タイミングが早くなり、湯沸器が設置される壁面の温度が上昇する前に燃焼を停止させることができ、安全性の一層の向上が期待できる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、遮熱板を利用してガイド部を簡単に形成することができる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、熱気を左右からバランス良く感熱手段に導くことができ、感熱手段に熱気をむらなく接触させることが可能となる。

湯沸器の説明図で、（Ａ）は平面、（Ｂ）はフロントカバーを取り外した正面、（Ｃ）は縦断面を夫々示す。 Ａ部拡大図である。 遮熱板の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は湯沸器の一例を示す説明図で、湯沸器１は、上下の取付金具５，５を介して壁面Ｗに取り付けられるバックカバー３と、そのバックカバー３に前方から取り付けられるフロントカバー４とからなるケーシング２を有し、ケーシング２の内部に、下方にバーナ７を備えた燃焼室６と、燃焼室６の上部で通水され、バーナ７に加熱される熱交換器８とを非接触状態で設置している。熱交換器８は、複数のフィンを伝熱管９が蛇行状に貫通するフィンチューブ式で、伝熱管９の入側には、燃焼室６の外周に巻回され、外部の水道管との給水接続口１１に至る給水管１０が接続され、伝熱管９の出側には、出湯管１３に接続される給湯管１２が接続されている。１４は操作ボタン、１５は外部のガス管が接続されるガス接続口である。

また、バーナ７の前方には、バーナ７の燃焼を検出する一次熱電対１６が設けられる一方、燃焼室６の前面には、燃焼室６に設けた監視窓１８に感熱部を臨ませた二次熱電対１７が設けられて、各熱電対１６，１７の熱起電力がコントローラ１９へ入力されるようになっている。さらに、燃焼室６の前面には、バーナ７の炎を検出するフレームロッド２０が設けられて、フレームロッド２０の検出信号もコントローラ１９へ入力されるようになっている。

このコントローラ１９は、操作ボタン１４の押し操作に伴う通常の点消火制御を行う。加えてコントローラ１９は、フレームロッド２０の検出信号や一次熱電対１６及び二次熱電対１７の熱起電力を監視することで、バーナ７の失火に加えて、酸欠や熱交換器８のフィン閉塞等の異常を検出し、これらの異常を検出すると、バーナ７へのガス供給管に設けられた図示しない電磁弁を閉弁させてバーナ７の燃焼を停止させ、不完全燃焼を防止する制御を実行する。

２１は、熱交換器８の上部に取り付けられる防熱フードで、熱交換器８の上方を後面から上面に掛けて非接触で覆う整流板２２と、その整流板２２の左右端に連設されて熱交換器８の側面にビス固定される脚部２３とからなり、防熱フード２１もケーシング２とは非接触となっている。
この防熱フード２１の後方でバックカバー３には、受け板２４が設けられている。この受け板２４は、図２にも示すように、バックカバー３にビス止めされる上板部２５と、その上板部２５の下端から前方へ折曲されて防熱フード２１の後面に近接する中板部２６と、その中板部２６の前端から下方へ折曲されて下端が熱交換器８の後面に近接する下板部２７とを有する正面視横長長方形状の折曲板で、中板部２６には、左右端を除いて略全面で開口する通気孔２８が形成されている。

そして、２９は、受け板２４の下方でバックカバー３の内面にビス止めされた遮熱板で、図３に示すように、燃焼室６及びバーナ７、そして熱交換器８の後方略全面を非接触で覆う四角形状を有している。この遮熱板２９の上端は、熱交換器８の上端まで形成されて正面視で受け板２４の下板部２７と重なっており、下板部２７と重ならない左右の上端には、前方へ折曲されて前端が熱交換器８の後面に近接するガイド部としての折曲片３０，３０が、受け板２４を中心とした左右対称に形成されている。この折曲片３０，３０により、熱交換器８とバックカバー３との間は、図１（Ａ）の斜線で示すように、受け板２４の中板部２６に設けた通気孔２８を除いて略閉塞されることになる。

また、遮熱板２９において、熱交換器８の背面に当たる中央上部には、感熱手段としての温度ヒューズ３１が横向きに保持されている。この温度ヒューズ３１は、コントローラ１９からガス供給管に設けた電磁弁に通電するリード線の途中に電気的接続されており、所定温度に達して温度ヒューズ３１が溶断すると、電磁弁への通電がストップすることにより電磁弁が閉弁し、バーナ７の燃焼を停止させるようになっている。すなわち、温度ヒューズ３１によって過熱防止装置を構成したものである。

以上の如く構成された湯沸器１においては、操作ボタン１４を押し操作すると、コントローラ１９によって熱交換器８の伝熱管９への通水とバーナ７の燃焼とが開始される。伝熱管９内を流れる水は、熱交換器８のフィン間を通過する燃焼排ガスと熱交換することで加熱され、操作ボタン１４の回転操作によって設定された温度で出湯管１３から出湯される。熱交換器８を通過した燃焼排ガスは、防熱フード２１を通ってケーシング２の上面から排出されることになる。

一方、バーナ７の燃焼に伴って燃焼室６や熱交換器８の温度が上昇すると、ケーシング２内の空気も加熱されて温度上昇するため、その熱気が燃焼室６及び熱交換器８とケーシング２との間を通って上昇し、ケーシング２の上面から排出されることになる。しかし、熱交換器８とバックカバー３との間においては、両者間に遮熱板２９の折曲片３０，３０が設けられて受け板２４の通気孔２８のみが開口しているため、ここを通る熱気は、図１（Ｂ）に実線矢印で示すように折曲片３０，３０に沿って中央に案内され、通気孔２８を通って上方に流れる。従って、熱交換器８の背面側の熱気は中央に位置する温度ヒューズ３１へ集中的に接触してから排出されることになる。

そして、コントローラ１９は、例えばバーナ７の燃焼中に二次熱電対１７の熱起電力が所定値を超えた場合には、熱交換器８のフィン閉塞が進行しているとして、前述のように電磁弁を閉弁させてバーナ７の燃焼を停止させる。
また、空焚き等によって熱交換器８が異常過熱すると、熱交換器８の背面側の熱気は、前述のように遮熱板２９の折曲片３０，３０により中央へ導かれて温度ヒューズ３１を集中的に加熱するため、温度ヒューズ３１は短時間で設定温度に達することになる。こうして温度上昇した熱気によって温度ヒューズ３１が溶断すると、電磁弁への通電がストップすることにより電磁弁が閉弁され、バーナ７の燃焼が停止する。

このように、上記形態の湯沸器１によれば、熱交換器８の背面側で温度ヒューズ３１よりも上方位置に、温度ヒューズ３１の上方を除いてケーシング２と熱交換器８との間を閉塞し、ケーシング２内の熱気を温度ヒューズ３１側に導くガイド部（折曲片３０）を設けたことで、温度上昇する熱気に温度ヒューズ３１が確実に接触することになる。よって、空焚き等により熱交換器が異常過熱した際の過熱防止装置の作動タイミングが早くなり、湯沸器１が設置される壁面Ｗの温度が上昇する前に燃焼を停止させることができ、安全性の一層の向上が期待できる。

特にここでは、ガイド部を、遮熱板２９の上端から前方に折曲形成され、前端が熱交換器８に近接する折曲片３０としたことで、遮熱板２９を利用してガイド部を簡単に形成することができる。
また、温度ヒューズ３１を左右方向の中央に配置して、折曲片３０，３０を、温度ヒューズ３１を中心とした左右対称に設けているので、熱気を左右からバランス良く温度ヒューズ３１に導くことができ、温度ヒューズ３１に熱気をむらなく接触させることが可能となる。

なお、折曲片は、上記形態では左右とも略水平に形成されているが、正面視で左右側が中央側よりも低くなるハの字状に傾斜させて、中央への熱気のよりスムーズな誘導を図ってもよい。また、折曲片の先端は熱交換器に当接させても差し支えない。
さらに、上記形態では遮熱板の上端を折曲してガイド部を形成しているが、打ち抜いて形成したり、別体の帯板を遮熱板に溶着やネジ止め等の固定手段で取り付けて形成したりしても差し支えない。勿論折曲片等のガイド部を左右に複数ずつ多段に設けることもできる。

また、上記形態では、左右対称の折曲片によって中央に熱気を導くようにしているが、温度ヒューズ等の感熱手段が左右何れかに偏って配置される場合は、左右の折曲片の長さを変えたり、一つの折曲片のみで熱気を片側に導いたりすることで対応できる。
但し、ガイド部は遮熱板に設ける場合に限らず、熱交換器の背面やバックカバーの内面に別体の帯板を固定手段で取り付ける等することで、熱交換器側やケーシング側に設けることも可能である。
その他、感熱手段としては温度ヒューズに限らず、バイメタルやサーミスタ等の感熱素子を用いても差し支えないし、湯沸器の形態も、防熱フードや受け板がないもの等適宜設計変更可能である。

１・・湯沸器、２・・ケーシング、３・・バックカバー、４・・フロントカバー、６・・燃焼室、７・・バーナ、８・・熱交換器、１４・・操作ボタン、１６・・一次熱電対、１７・・二次熱電対、１９・・コントローラ、２４・・受け板、２５・・上板部、２６・・中板部、２７・・下板部、２８・・通気孔、２９・・遮熱板、３０・・折曲片、３１・・温度ヒューズ。

Claims (3)

1. 背面が壁に取り付けられるケーシングの内部に、バーナを備えた燃焼室と、その燃焼室の上方で通水されて前記バーナに加熱される熱交換器とを設けて、前記熱交換器とケーシングとの間に遮熱板を設ける一方、前記熱交換器の背面側で前記ケーシング内の温度を感知する感熱手段を備え、前記温度が所定温度に達すると前記バーナの燃焼を停止させる過熱防止装置を設けた湯沸器であって、
   前記熱交換器の背面側で前記感熱手段よりも上方位置に、前記感熱手段の上方を除いて前記ケーシングと熱交換器との間を閉塞し、前記ケーシング内の熱気を前記感熱手段側に導くガイド部を設けたことを特徴とする湯沸器。
2. 前記ガイド部を、前記遮熱板の上端から前方に折曲形成され、前端が前記熱交換器に近接若しくは当接する折曲片としたことを特徴とする請求項１に記載の湯沸器。
3. 前記感熱手段を左右方向の中央に配置して、前記ガイド部を、前記感熱手段を中心とした左右対称に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の湯沸器。

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