JP2021131186A - ガス瞬間湯沸かし器 - Google Patents

Abstract

【課題】 屋外で電源を使用することなしに、複数のガスボンベを使用して長時間安定してガスを供給維持することにより、温水を長時間供給することが可能なガス瞬間湯沸かし器を提供する。【解決手段】ガス瞬間湯沸かし器１は、カートリッジ式の複数のガスボンベから取り出した気化ガスによりガス燃焼部３６を燃焼させて熱交換器４０を加熱し、熱交換器４０を通過する水を加熱して給湯を行い、ガスボンベと、ガスの流量及び／又は圧力調整を行うガスガバナとの間のガス流路７に対して、熱交換器４０により加熱された温水の出湯流路５０を当接させてガス流路７を加熱する再気化装置１８を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、ガス瞬間湯沸かし器に係り、特に、屋外でシャワー等に使用可能なガス瞬間湯沸かし器に関する。

近年、スポーツ、レジャー、キャンプなどでの屋外活動で、温水のシャワー等を使用したいとの要望がある。また、洗車、洗浄などの屋外作業において、温水のシャワーを必要とすることがある。

これらの場所では商用の電気が使用できなかつたり、シャワー等を使用する場所が決まっていないため、電気を使用することなく、容易に移動することができるガス瞬間湯沸かし器が求められている。

さらに災害発生時には、避難所等の屋外でガス瞬間湯沸かし器を容易に設置でき、誰もが温水のシャワー等を使用できる環境が求められている。

例えば、特許文献１には、電気を必要とせず、燃料としてカセットガス（カートリッジ式のガスボンベ）を使用する携帯型温水シャワー装置が開示されている。しかしながら、ガス瞬間湯沸かし器のようにガスの消費量が大きい機器にカートリッジ式のガスボンベを使用した場合には、液化ガスの気化量が大きいため、ガスボンベの温度低下が発生し、ガスボンベからのガス圧力が低下してしまい安定した燃焼能力を得ることができない恐れがあつた。

このため、安定したガス圧力を得るためには、ガスボンベの温度低下を補い、大きな熱量をガスボンベに与える必要があった。

このように、従来のカセットガス瞬間湯沸かし器では数分の燃焼時間でガスボンベの温度が低下してしまい、カセットガス瞬間湯沸かし器の能力を継続して確保することができないという問題があった。

このため、特許文献２には、カートリッジ式のガスボンベを燃料としたガス瞬間湯沸かし器によって生成される温水を、ガスボンベの外周に当接するボンベ加熱部に接合した水通路部に流すことで、熱伝達によりカートリッジ式のガスボンベを温める気化装置（ヒートパネル）を設けたガス瞬間湯沸かし器が開示されている。

気化装置を設けたことによりガス瞬間湯沸かし器のようなガス消費量の大きい燃焼機器においてもカートリッジ式のガスボンベを用いて長時間の燃焼を継続させることが可能となる。

さらに、ガス瞬間湯沸かし器は、内部に複数のガスボンベを取り付けるようにして使用することにより、長時間の燃焼を継続させるが可能となる。

特開２０１９−４２２４６号公報 実用新案登録第３２２３８４９号

前述したように、屋外活動、避難所等で商用の電源を必要としない、屋外で容易に使用でき、可搬性に優れたシャワー用等のガス瞬間湯沸かし器が求められている。

このため、ガス瞬間湯沸かし器として、燃料には取扱いが容易なカートリッジ式のガスボンベを複数用いることができ、温水シャワーとして連続で数十分程度の使用時間が得られ、可搬性に優れ、水栓等に接続して直ちに使用できることが必要となる。

しかしながら、複数のガスボンベを使用するガス瞬間湯沸かし器では、複数のガスボンベとガス圧力を制御するガスガバナとの設置の位置が離れてしまい、複数のガスボンベを直接、ガスガバナに連結することができないため、ガスボンベとガスガバナとを流路で連結するようにする。ガスボンベとガスガバナとを流路によって連結することによりガスボンベとガスガバナとの間の流路が長くなり、流路のパイプ内で気化したガスが液化する恐れがある。

液化ガスがガスガバナに流入すると、ガスガバナに使用しているグリスシールに悪影響を及ぼしガスの外部漏れに至ることがある。

さらに、液化ガスがガスガバナの二次側に流入すると、ガスガバナの二次側のガス圧力が上昇し、ガス燃焼部（バーナー）へのガスの供給を開閉するガス電磁弁が閉弁動作を行うことが可能なガス圧力の規定値を超えてしまい、ガス電磁弁の閉弁動作が行えず故障に至ることがある。

さらに、ガス瞬間湯沸かし器にカートリッジ式のガスボンベを使用する際には、ガスボンベの構造により液化ガスの噴出を防ぐため、ガスボンベを所定の位置に取り付けて、ガスボンベが水平状態を保つように、ガス瞬間湯沸かし器本体の姿勢を規定の状態に維持する必要がある。

しかしながら、ガス瞬間湯沸かし器を傾けたりするなど、様々な状態で使用される恐れがあるため、ガス瞬間湯沸かし器本体の姿勢が規定の状態にないときには、ガスボンベからの液化ガスが配管、ガスガバナに流入しないように、ガスの供給を遮断する必要がある。

このように、カートリッジ式の複数のガスボンベを使用するガス瞬間湯沸かし器では、
１．液化ガスの気化によるガスボンベの温度低下により、ガスの気化能力が低下し、ガス供給が不安定となる。
２．ガス瞬間湯沸かし器を傾けて使用することによりガスボンベからの液化ガスがガス流路内に流出することがある。
３．複数のガスボンベを使用することによりガスガバナまでの配管内で気化ガスが液化し、液化ガスがガスガバナに流入することがある。
等の課題がありカートリッジ式の複数のガスボンベを使用するガス瞬間湯沸かし器では、これらの課題を同時に解決することが求められている。

このため発明者は、上記課題を解決すべく誠心誠意実験を重ねて、その結果、複数のガスボンベを使用して、液状化したガスを気化し、さらに気化ガスの液状化を防止する再気化装置等を設けることにより長時間、安定してガスを供給できることを見出した。これにより、複数のガスボンベを使用して、ガス瞬間湯沸かし器における温水を長時間にわたって供給することが可能となることに思い至った。

そこで、本発明は、屋外で電源を使用することなしに、複数のガスボンベを使用して長時間安定してガスを供給維持することにより、温水を長時間供給することが可能なガス瞬間湯沸かし器を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明に係るガス瞬間湯沸かし器は、カートリッジ式の複数のガスボンベから取り出した気化ガスによりガス燃焼部を燃焼させて熱交換器を加熱し、当該熱交換器を通過する水を加熱して給湯を行うガス瞬間湯沸かし器であって、前記ガスボンベと、ガスの流量及び／又は圧力調整を行うガスガバナとの間のガス流路に対して、前記熱交換器により加熱された温水の出湯流路を当接させて前記ガス流路を加熱する再気化装置を備えることを特徴とする。

本発明に係るガス瞬間湯沸かし器の前記再気化装置は、前記ガスガバナよりも下方に配され、かつ、液化ガスを貯留可能な貯液部を備え、当該貯液部は、前記ガス流路に接続される前記ガスガバナ側のガス流出口よりも幅広に構成され、当該ガス流出口よりも、前記ガスボンベ側のガス流入口が下方に配され、前記貯液部に前記出湯流路が当接して加熱することを特徴とする。

本発明に係るガス瞬間湯沸かし器の前記貯液部は、前記ガス流入口より流入した前記気化ガスが、当該貯液部に貯留された液化ガス内を通過して前記ガス流出口に至ることを特徴とする。

本発明に係るガス瞬間湯沸かし器の前記貯液部は、前記出湯流路が巻き回され、溶接されて当接していることを特徴とする。

本発明に係るガス瞬間湯沸かし器は、前記再気化装置と前記複数のガスボンベとの間の前記ガス流路において、前記ガス瞬間湯沸かし器の傾斜を検知して当該ガス流路を閉止する傾斜閉止弁を備えることを特徴とする。

本発明に係るガス瞬間湯沸かし器の前記出湯流路は、前記再気化装置において、前記ガス流路に当接した後、前記ガスボンベに当接して熱を加えるガスボンベ加熱部を備えることを特徴とする。

本発明に係るガス瞬間湯沸かし器の前記熱交換器は、前記ガス燃焼部の上方に配され、前記複数のガスボンベ、前記ガスガバナ及び前記再気化装置は、前記ガス燃焼部の下方に配されることを特徴とする。

本発明に係る前記ガス瞬間湯沸かし器は、可搬型であることを特徴とする。

本発明に係る前記ガス瞬間湯沸かし器は、前記熱交換器により加熱された温水の給湯口にホースを接続し、前記ホースの先端にシャワーヘッドを備え、当該シャワーヘッドの温水の出湯及び停止操作で、前記ガス燃焼部の燃焼制御を行うことを特徴とする。

本発明のガス瞬間湯沸かし器によれば、カートリッジ式の複数のガスボンベを使用し、ガスボンベと、ガスガバナとの間のガス流路に対して、熱交換器により加熱された温水の出湯流路を当接させてガス流路を加熱する再気化装置を設けることにより、ガス流路で発生した液化したガスが気化されるため、ガスガバナへの液化ガスの流入を防止することができるため、長時間安定して使用可能となる。

また、本発明のガス瞬間湯沸かし器によれば、再気化装置は、ガスガバナよりも下方に配され、かつ、液化ガスを貯留可能な貯液部を備え、貯液部は、ガス流路に接続されるガスガバナ側のガス流出口よりも幅広に構成され、ガス流出口よりも、ガスボンベ側のガス流入口が下方に配され、貯液部に巻き回された出湯流路が当接して加熱することにより、ガス流路内で再液化された液化ガスを貯液部の底部に集めて、出湯流路からの熱により液化ガスの気化を促進し、ガスガバナへの液化ガスの流入を防止することができるため、ガスガバナの液化ガスの流入よる故障を防ぐことができる。

また、本発明のガス瞬間湯沸かし器に係る貯液部は、ガス流入口より流入した気化ガスが、貯液部に貯留された液化ガス内を通過してガス流出口に至るため、気化ガスが通り抜けることにより貯液部に貯まった液化ガスが攪拌され、液化ガスの気化が促進される。

また、本発明のガス瞬間湯沸かし器は、再気化装置と複数のガスボンベとの間のガス流路において、ガス瞬間湯沸かし器の傾斜を検知してガス流路を閉止する傾斜閉止弁を備えることにより、本体を持ち上げたり傾けたりしたときに、ガスボンベから流出する液化ガスを傾斜閉止弁で遮断するため、再気化装置及びガスガバナへの液化ガスの流入を防止することができる。

また、ガス瞬間湯沸かし器の出湯流路は、再気化装置において、ガス流路に当接した後、ガスボンベに当接して熱を加えるガスボンベ加熱部を備えることにより、ボンベ加熱部を介してカートリッジ式のガスボンベを熱伝導により温めることで、充填された液化ガスの気化を促進し、ガス瞬間湯沸かし器の長時間の燃焼継続を可能とする。

また、本発明のガス瞬間湯沸かし器は、燃料としてカートリッジ式のガスボンベを使用し、ガスボンベとガス燃焼部（バーナー）間のガス流路上にヒートパネル、傾斜閉止弁と再気化装置を設けるようにして、熱交換器により加熱された温水の出湯流路を当接させてガス流路を加熱する再気化装置を設けたことにより、ガスガバナへの液化ガスの流入を防止し、ガスガバナの液化ガスの流入よる故障を防ぐことができ、傾斜閉止弁によりガス瞬間湯沸かし器の傾斜によるガスボンベから流入する液化ガスを遮断して再気化装置、ガスガバナへの液化ガスの流入を防止し、再気化装置において、ガス流路に当接した後、ガスボンベに当接して熱を加えるガスボンベ加熱部を備えたことにより、カートリッジ式のガスボンベのガス圧力の低下が改善され、これにより可搬性に優れ、複数のガスボンベを使用できるため、温水を長時間安定して供給することができる。

本発明によるガス瞬間湯沸かし器の外形を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 ガス瞬間湯沸かし器本体の内部の構成を示すブロック図である。 気化装置としてのヒートパネルの構成を示す外観図である。 再気化装置の構成を示す一部断面を含む図である。 ガス瞬間湯沸かし器にヒートパネルを設けない場合とヒートパネルを設けた場合の給湯動作における使用時間に対するガスボンベのガス消費量及びガスボンベのガス供給圧力の変化を示す図である。 ガス瞬間湯沸かし器に再気化装置を設けない場合と再気化装置を設けた場合の給湯動作におけるガスガバナの二次側のガス圧力の変化を示す図であり、（ａ）は、ガス瞬間湯沸かし器に再気化装置を設けない場合におけるガスガバナの二次側のガス圧力の変化を示す図、（ｂ）は、ガス瞬間湯沸かし器に再気化装置を設けた場合におけるガスガバナの二次側のガス圧力の変化を示す図、（ｃ）は、再気化装置を設けて長時間にわたり給湯利用の繰り返したときの、ガスガバナの二次側のガス圧力の変化を示す図である。 本発明によるガス瞬間湯沸かし器をシャワー用に用いた一例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明によるガス瞬間湯沸かし器を実施するための形態について説明する。尚、本発明のガス瞬間湯沸かし器は、カートリッジ式の複数のガスボンベを使用し、可搬性に優れ、ガスボンベとガス燃焼部（バーナー）間に液化したガスを気化するガスを気化する再気化装置等を設けることにより、長時間安定して使用可能としたものである。

［ガス瞬間湯沸かし器の構成］
図１は、本発明によるガス瞬間湯沸かし器の外形を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ガス瞬間湯沸かし器１は、本体３が縦長の略直方体形の形状をなし、その正面を後方に傾斜させて斜面状に形成した側面視縦長略台形状であり、本体３の上部には、本体３側面から延設された取手９０が設けられている。本体底部４の両端には、運搬時の走行に使用する車輪（タイヤ）９１が設けられている。本体３の一方の側面には、水道水を供給する給水接続口８０と温められた水道水を給湯する給湯接続口８１が設けられている。また、本体３の上面には、湯温を調整する温度調整ダイヤル５９が設けられている。

また、本体３正面にはカバー８３が設けられており、カバー８３を上部にスライドすることにより、本体３内部のガスボンベ５，６（図２に示す）、電池７６（図２に示す）の交換が可能となっている。

また、本体３の背面上部には、排気流路４３（図２に示す）からの排気ガスを外部に排出するための排気口（図示せず）を有しており、排気口への風の侵入を抑える防風板４６が突出して設けられている。

尚、ガス瞬間湯沸かし器１における正常な姿勢は、タイヤ９１等を含む本体底部４が接地して、本体底部４が水平を保っている状態をいう。

ガス瞬間湯沸かし器１の本体３の内部には、給水接続口８０から供給された水を沸かしてお湯にして給湯接続口８１から給湯するための、出湯流路５０、ガス流路７及び制御部とを有している。以下に、これらの構成について図２を参照して説明する。

図２は、ガス瞬間湯沸かし器本体３の内部の構成を示すブロック図である。また、図２に示すブロック図は、本体３の内部における各部品の高さ方向の取付位置を示し、ガス瞬間湯沸かし器１の正常な姿勢での正面視における各部品の位置を示すものである。

［出湯流路の構成］
最初に、ガス瞬間湯沸かし器の本体に内蔵する出湯流路の構成について述べる。出湯流路５０は、給水接続口８０から給湯接続口８１までの水道水が流れる流路をいう。尚、図２において、出湯流路５０を太い線で示す。

水道水を給水するホースをガス瞬間湯沸かし器１の給水接続口８０に接続して、給水を行うようにする。図２に示すように、給水接続口８０からの流路は、水ガバナ５３に接続された流路と温水の温度を調整する温調部５５に接続された流路とに分岐している。温調部５５は、水量調整バルブ５８、定流量弁５６、５７等から構成され、温水の温度を調整するものである。

水ガバナ５３は、給水接続口８０から水道水を通水すると、水ガバナ５３に内蔵したダイヤフラムが作動して、熱交換器４０を囲む流路に給水する。このとき、水ガバナ５３に内蔵したダイヤフラムに連動した水圧マイクロスイッチ５４がＯＮ状態となる。

図２に示すように、水ガバナ５３からの流路は、熱交換器４０の筐体４１を囲むように配置されている。熱交換器４０における出湯流路５０は、水ガバナ５３からの流路が本体３の上面付近まで設置させ、上面から底面に向かって熱交換器４０の筐体４１の側面に沿って徐々に螺旋状に下降するように配置されている。

熱交換器４０の下部に設けられたガス燃焼部（バーナー）３６で加熱された温水は、熱交換器４０の下部から再気化装置１８の貯液加熱部２８に供給され、再気化装置１８の外周を螺旋状に流れるように巻き回されて当接された出湯流路５０からなる貯液加熱部２８を通過する。

再気化装置１８からの出湯流路５０は、各ガスボンベの下方の側面に当接するように設けられたガスボンベ加熱部６２を備えたヒートパネル６０内を通過し、その後ガスボンベ加熱部６３を備えたヒートパネル６１内を通過するように設けられており、ヒートパネル６１内を通過後に給湯接続口８１に接続されている。

一方、温調部５５からの流路は、給湯接続口８１の手前でヒートパネル６１からの出湯流路５０と結合され、温調器５５の流路からの水と出湯流路５０の温水とが混合され、混合された湯が給湯接続口８１から給湯される。

給湯接続口８１から給湯されるお湯の温度は、温度調整ダイヤル５９を回して所定の温度の位置に設定する。水量調整バルブ５８と連動した温度調整ダイヤル５９を回すことにより、温水と水道水の水量との混合割合を調節して、お湯の温度を変化させる。

給湯接続口８１には、シャワーホース８６（図７に示す）が接続され、シャワーホース８６の先端にはシャワーヘッド８７（図７に示す）等が取り付けられる。シャワーヘッド８７には、シャワーヘッド８７から温水の出湯及び停止を行う操作ボタン８８（図７に示す）が設けられている。

［ヒートパネルの構成］
次に、出湯流路におけるガスボンベを加温するヒートパネルの構成について説明する。尚、ヒートパネルについては、特許文献２の実用新案登録第３２２３８４９号に詳細に記載されているため、概要のみを説明する。

図３は、ヒートパネルの構成を示す外観図である。図３に示すように、ヒートパネル６０は、金属片で構成されるガスボンベ加熱部６２の内部に流路を構成する金属製の導管６４を埋設した構成となっている。導管６４の端部から温水を流すことでガスボンベ加熱部６２の金属片を温める構造となっており、カートリッジ式のガスボンベ５の外周面に当接して形成されるガスボンベ加熱部６２よりガスボンベ５を温める構成となっている。尚、ヒートパネル６１は、ヒートパネル６０と同一の構成である。

また、流路となる導管６４をガスボンベ加熱部６２となる金属片に埋設することで出湯流路５０とガスボンベ加熱部６２との接触面積を大きくすることができ、温水の熱をより効率的にガスボンベ加熱部６２に伝達することができる。

図２に示すように、ガスボンベ５，６を加温するヒートパネル６０、６１は、本体３内部の下方位置に設けられており、例えば、温水は下に位置する一方のヒートパネル６０を流れて、その上部に位置する他方のヒートパネル６１に流入して、ヒートパネル６１内を通過後に給湯接続口８１に流れる。

［ガス流路の構成］
次に、ガス瞬間湯沸かし器の本体に内蔵するガス流路の構成について述べる。ガス流路は、ガスを供給するガスボンベからガスの燃焼を行うガス燃焼部３６（バーナーともいう）までの流路をいう。尚、図２において、ガス流路７は、出湯流路５０よりも細い線で示す。以下の説明では、カートリッジ式のガスボンベを２本使用した実施形態について説明する。

図２に示すように、一方のガスボンベ接続口１０に取り付けられたガスボンベ５の先端から噴出したガスは再充填防止弁１２を通過し、他方のガスボンベ接続口１１に取り付けられたガスボンベ６の先端から噴出したガスは再充填防止弁１３を通過し、一方のガスボンベ５の再充填防止弁１２を通過したガスと他方のガスボンベ６の再充填防止弁１３を通過したガスとが、配管結合部１４で結合される。再充填防止弁１２、１３は、ガスボンベ接続口１０，１１から配管結合部１４までのガス流路７上にそれぞれに設けられている。

尚、再充填防止弁１２、１３は、ガスボンベ５，６から出たガスが、再度ガスボンベに流入するのを防止する弁を有している。また、一方のガスボンベのガス圧力と他方のガスボンベのガス圧力とに差がある場合には、低いガス圧力のガスボンベ側の再充填防止弁が作動して、ガスのガスボンベへの逆流が防止される。

配管結合部１４からのガス流路７は、傾斜閉止弁１６を経由して、再気化装置１８に接続されている。さらに、再気化装置１８からのガス流路７は、第１ガスガバナ３０に接続されている。尚、第１ガスガバナ３０及び第２ガスガバナ３３（図２に示す）を総称してガスガバナと称す。ガスガバナは、ガスの流量及びガスの圧力調整の少なくとも１つを行う。

傾斜閉止弁１６は、本体底部４に位置し、ガス瞬間湯沸かし器１の本体３を持ち上げたり、傾けたことを検知したときに、ガスの流路を遮断するものであり、液化ガスの流入を防ぐ弁体を搭載する。

［傾斜閉止弁の構成］
傾斜閉止弁１６は、ガス瞬間湯沸かし器１の本体３を立てた状態、すなわちガス瞬間湯沸かし器１の本体３が正常な姿勢では、傾斜閉止弁１６の弁体の軸の先端が接地面と接触してガス瞬間湯沸かし器１の本体３の自重で傾斜閉止弁１６の弁体の軸が押し上げられて、ガスの流路が開状態となる。また、ガス瞬間湯沸かし器１の本体３を倒すと傾斜閉止弁１６の弁体の先端が接地面から離れるため、傾斜閉止弁１６の弁体の軸がスプリングの圧とガス圧力とで押し下げられて、ガスの流路が遮断されて閉状態となる。これにより、ガス瞬間湯沸かし器１の本体３を倒したりすると傾斜閉止弁１６が作動して、再気化装置１８への液化ガスの流入が防止される。

このように、ガス瞬間湯沸かし器１の本体３が正常な姿勢のときには、傾斜閉止弁１６からのガスは、再気化装置１８に流入し、再気化装置１８を通過したガスは、第１ガスガバナ３０に供給される。一方、ガス瞬間湯沸かし器１の本体３が倒れたりしたときには、傾斜閉止弁１６が作動して、ガス流路７が遮断されて再気化装置１８以後のガスの供給が停止する。

［再気化装置の構成］
次に、ガス流路における再気化装置の構成について、図４を参照して説明する。図４は、再気化装置の構成を示す一部断面を含む図である。

再気化装置１８は、垂直方向に筒状の形状をなし筒状の内部をガスが通過する貯液部１９と、出湯流路５０からの熱を貯液部１９の外周に螺旋状に当接した貯液加熱部２８を備えている。再気化装置１８は、貯液部１９の底部にはガス流入部２５が設けられ、貯液部１９の上部にはガス流出部２２を有している。再気化装置１８の材質は、銅、アルミニウム等の金属であり、熱伝導率が優れているものを使用する。

再気化装置１８のガス流入部２５は、傾斜閉止弁１６からのガスを流入するガス流入接続口２７を有し、貯液部１９の底部に連通してガス流路が形成されている。ガス流入部２５のガス流路は、ガス流入接続口２７から水平方向に貯液部１９の底部直下の中心位置付近まで設けられ、底部直下の中心位置付近の端部から垂直方向に貯液部１９の底部のガス流入口２６に貫通するように設けられている。

貯液部１９の入口である底部には、ガス流路７で液化したガスを貯める液化ガス貯まり部２０を有する。

また、再気化装置１８のガス流出部２２は、貯液部１９の上部のガス流出口２３からガスを流出するガス流路を有している。ガス流出部２２のガス流路は、貯液部１９の上部の中心に位置するガス流出口２３から上方の垂直方向に一定の長さまで設けられ、それに続く端部から水平方向にガス流出接続口２４まで設けられている。

また、貯液部１９の径は、ガス流出口２３の穴径、ガス流入口２６の穴径よりも幅広に構成されている。

尚、ガス流出口２３の垂直方向のガス流路の穴径は、液化ガスが液化ガス貯まり部２０から流出しにくいように、可能な限り小さくなっている。例えば、ガス流出口２３の径が１．２ｍｍであり、それに続くガス流路の径は、２ｍｍである。
再気化装置１８では、貯液部１９のガス流入口２６より流入した気化ガスは、貯液部１９に貯留された液化ガス内を通過してガス流出口２３に流れ、第１ガスガバナ３０へ流出する。

貯液部１９の外周に出湯流路５０が螺旋状に当接した貯液加熱部２８が設けられており、ガス燃焼部３６で加熱された温水が貯液加熱部２８を通過することにより貯液部１９が加熱され、貯液部１９の液化ガス貯まり部２０に溜まった液化ガスが気化される。

さらに、再気化装置１８では、貯液部１９の下方から気化ガスを入れて、貯液部１９の上方に向かって気化ガスが流れるので、気化ガスが通り抜けることにより貯液部１９の液化ガス貯まり部２０に貯まった液化ガスが攪拌され、貯液加熱部２８による貯液部１９の加熱と相まって液化ガスの気化が促進される。

また、再気化装置１８の貯液部１９で気化されたガスは、ガス流出接続口２４からガス流路７を流れ第１ガスガバナ３０へ流出する。

尚、貯液加熱部２８は、熱の伝達効率を向上させるために貯液部１９の外周と密着するように溶接することが望ましい。

以上述べたように、ガス流路７上に再気化装置１８を設けたことにより、気化ガスが通り抜けることにより貯液部１９の液化ガス貯まり部２０に貯まった液化ガスが攪拌され、また、貯液加熱部２８による貯液部１９の加熱により液化ガスの気化が行われ、ガスガバナ（第１ガスガバナ３０及び第２ガスガバナ３３）への液化ガスの流入を防止できるため、ガスガバナの液化ガスの流入よる故障を防ぐことができる。

また、ガス流路７上に再気化装置１８を設けたことにより、再気化装置１８の貯液加熱部２８により貯液部１９の熱容量が大きくなり放熱しにくくなることで、貯液部１９内の圧力が維持されやすくなり、ガスボンベより圧力が高い状態となって、液化ガスのガスガバナへの流入を少なくすることができる。

また、傾斜閉止弁１６に連続して再気化装置１８を設けたことにより、流路の長さが短くなり、流路が短くなったことにより、流路内のガスの容量が少なくなることで、液化ガスが第１ガスガバナ３０に流入することを防ぐことができる。

このように、ガス流路内で再液化されてしまった液化ガスを貯液部１９の底部に集めるようにして、出湯流路５０からの熱を貯液部１９の外周に当接するようにした再気化装置１８を設けたことにより、出湯流路５０からの熱により貯液部１９が加熱されて、貯液部１９の底部に集めた液化ガスの気化が促進され、第１ガスガバナ３０への液化ガスの流入を防止することができる。

また、傾斜閉止弁１６を設けたことにより、ガス瞬間湯沸かし器１の本体３を持ち上げたり、傾けたときに発生する液化ガスの再気化装置１８、第１ガスガバナ３０への流入を防止することができる。

図２に示すように、ガス流路７は、再気化装置１８からのガスが第１ガスガバナ３０に流入するように接続されている。第１ガスガバナ３０は、ガス燃焼部３６に供給するガス量を切り替え、ガス量に応じたガス圧力に調整するものであり、ツマミの操作によりガス量が切り替えられる。また、第１ガスガバナ３０は、ガス燃焼部３６へのガスの供給を行うガス電磁弁３１の動作、ガス燃焼部３６のガス点火を行うイグナイタ３７の動作を制御するための信号を制御部である電装基板７０に出力する。

第１ガスガバナ３０を通過したガスは、ガス電磁弁３１を通り、ガス電磁弁３１から水ガバナ５３と連動し開閉するガス弁であるシート弁３２に供給される。その後シート弁３２からガス燃焼部３６の一次圧を調節する第２ガスガバナ３３に流入し、第２ガスガバナ３３からガス燃焼部３６に供給される。第２ガスガバナ３３は、シート弁３２から供給されたガス圧力を所定の圧力に減圧し、ガス燃焼部３６のガス圧力の規定値を超えないように、ガス燃焼部３６にガスを供給する。

ガス燃焼部３６は、熱交換器４０の下部に設けられ、複数のガス燃焼部３６が熱交換器４０の下部全面を熱するように構成されている。例えば、直線上に配置されたガス噴出口を有するガス燃焼部３６を熱交換器４０の下部全面を熱ずるように複数配してもよい。尚、ガス燃焼部３６の構成は、これに限定するものではなく、他の構成であってもよい。

ガス燃焼部３６は、例えば、直線上に配置されたガス噴出口からガスを噴出してイグナイタ３７により着火されてガスが燃焼する。

［熱交換器の構成］
図２に示す熱交換器４０は、ガス燃焼部３６のガスが燃焼した熱を集めて排気流路４３へ導く略直方体の形状をなす筐体４１を有している。熱交換器４０の筐体４１の側面には、出湯流路５０のパイプの長さに沿ってパイプを取り付ける凹状のへこみを有し、パイプは筐体４１のへこみに接合されている。

熱交換器４０の上部に位置する排気流路４３は、熱交換器４０の上部から排気口（図示せず）までの排気用の流路であり、外部に排気ガスを排出ためのものである。本体３表面の背面に位置する排気口には、排気口への風の侵入を抑える防風板４６（図１に示す）がスペーサを介して設けられている。

［検出センサー及び制御部について］
次に、ガス瞬間湯沸かし器における検出センサー及び制御部について図２を参照して説明する。
ガス瞬間湯沸かし器１には、各種センサー、スイッチからの信号に基づいて、ガスの供給を制御する制御部としての電装基板７０が設けられている。

電装基板７０にはマイクロコンピュータが内蔵されており、本体３に取り付けられている電池７６を電源として動作する。マイクロコンピュータのＣＰＵは、内蔵されているプログラムを実行して、ガス瞬間湯沸かし器１の制御を行う。

図２に示すように、ガス瞬間湯沸かし器１はセンサーとして、転倒センサー７１、バーナー熱電対７２、熱交換器熱電対７３、温度ヒューズ７４とオーバーヒートスイッチ７５を備えている。また、水ガバナ５３と連動する水圧マイクロスイッチ５４を備えている。

転倒センサー７１は、本体３の傾きや振動を検出するセンサーであり、本体３の底部に設けられている。それぞれのセンサー、スイッチは電装基板７０に接続されている。尚、図２では、センサー、スイッチと電装基板７０との接続線を省略して、記載していない。

バーナー熱電対７２は、ガス燃焼部３６の炎の温度を検出するセンサーであり、熱交換器熱電対７３は熱交換器４０内の燃焼ガスの温度を検出するセンサーであり、温度ヒューズ７４は熱交換器４０の異常高温を検出センサーであり、オーバーヒートスイッチ７５は熱交換器４０からの高温出湯を検出するセンサーである。

オーバーヒートスイッチ７５は温度が一定以上となると接点がＯＦＦとなり、一定以下となると接点がＯＮとなる。オーバーヒートスイッチ７５の接点のＯＮ／ＯＦＦを検知して電装基板７０がガス電磁弁３１の開閉を制御する。電装基板７０は、熱交換器熱電対７３、バーナー熱電対７２から出力される電圧値から燃焼状態が正常であるかを判断し、異常と判断したときには、ガス電磁弁３１を閉じるように制御し、ガス燃焼部３６へのガスの供給を遮断する。

電装基板７０は、転倒センサー７１、温度ヒューズ７４、オーバーヒートスイッチ７５から検出される信号からガス瞬間湯沸かし器１が正常状態であるかを判断し、水圧マイクロスイッチ５４がＯＦＦからＯＮとなった際、即ち通水されたときには、イグナイタ３７の制御を行い、ガス燃焼部３６に点火する。

また、電装基板７０は、転倒センサー７１、温度ヒューズ７４、オーバーヒートスイッチ７５から検出される信号からガス瞬間湯沸かし器１が正常状態でないと判断したときには、ガス電磁弁３１を閉じるように制御し、ガス燃焼部３６へのガスの供給を遮断する。

また、電装基板７０は、第１ガスガバナ３０のツマミの設定位置によってイグナイタ３７の起動、ガス電磁弁３１の開閉の制御を行う。

［各部品の位置関係］
ガス瞬間湯沸かし器１における出湯流路、ガス流路について述べたが、次に、出湯流路、ガス流路、センサー等を構成する各部品の位置関係について図２を参照して説明する。

図２に示すように、ガスボンベ接続口１０，１１は、ガスボンベ５，６がガス燃焼部３６などで加熱されにくい位置、例えば、ガス燃焼部３６より低い位置に設置することが望ましい。更に、ガスボンベ接続口１０，１１は、ガスボンベ５，６の交換が容易に行える位置が望ましい。

また、ガスボンベ使用時の気化熱による冷却を防止するヒートパネル６０は、ガスボンベ本体の長手方向の軸を水平にした状態で、ガスボンベ５，６の外周の下方側に位置するように設けるようにする。

再気化装置１８は、傾斜閉止弁１６と第１ガスガバナ３０との間に設けるようにし、傾斜閉止弁１６の出口直後の位置に設けることが望ましい。

再気化装置１８は、下方に位置するガス流入部２５から気化ガスを入れて、上方に位置するガス流出部２２に向かって気化ガスが流れるので、液化ガス貯まり部２０に貯まった液化ガスが攪拌されて、液化ガスの気化が促進される。

また、第１ガスガバナ３０は、再気化装置１８よりも高い位置に設置するようにする。これは、再気化装置１８からの気化したガスのみを取り込み、ガスの再液化を防止するためである。
熱交換器４０は、水道水を沸かすのに好適なガス燃焼部３６の上方に位置するように設けられている。ガス燃焼部３６からの熱が効率的に熱交換器４０の筐体４１を加熱するようにして、筐体４１の外周の水配管のパイプを温めるようにする。

このように、ガス燃焼部３６は、熱交換器を除く他の部品が加熱されないように、本体内部の高い位置に具備し、複数のガスボンベ、第１ガスガバナ３０、第２ガスガバナ３３及び再気化装置１８は、ガス燃焼部３６の下方に設けられている。

［ヒートパネルの効果］
次に、ガス瞬間湯沸かし器にヒートパネルを設けた場合における効果について図５を参照して説明する。図５は、ガス瞬間湯沸かし器１にヒートパネルを設けない場合とヒートパネルを設けた場合の給湯動作における使用時間に対するガスボンベのガス消費量及びガスボンベのガス供給圧力の変化を示す図である。

図５に示すように、ガス瞬間湯沸かし器１にヒートパネル６０を設けることにより、ガスボンベのガス消費量の増大及びガスボンベのガス供給圧力の維持がなされ、ヒートパネルを設けない場合と比較して、給湯動作における使用時間が、約５倍伸びることが確認された.

［再気化装置の効果］
次に、ガス瞬間湯沸かし器に再気化装置を設けない場合と再気化装置を設けた場合の給湯動作における第２ガスガバナ３３の二次側のガス圧力の変化を図６を参照して説明する。尚、第２ガスガバナ３３の二次側からガス燃焼部３６の一次側にガスを供給する。

図６（ａ）は、ガス瞬間湯沸かし器１に再気化装置を設けない場合における第２ガスガバナ３３の二次側のガス圧力の変化を示す図である。図６（ａ）は、時間ｔ１で給湯をすることにより、給湯流量ａが立ち上がっている状態であり、時間ｔ１から時間ｔ２の約１分間給湯していることを示す。このとき、ガスを使用するので時間ｔ１から時間ｔ２で第２ガスガバナ３３の二次側のガス圧力ｂが降下する。

その後、時間ｔ２で給湯を停止すると、ガスの使用も停止するので第２ガスガバナ３３の二次側のガス圧力が元に戻る。このように、給湯することにより、給湯中に期間第２ガスガバナ３３の二次側のガス圧力が低下し、給湯を停止することにより、第２ガスガバナ３３の二次側のガス圧力が上昇して、定常状態となる。このような、第２ガスガバナ３３の二次側のガス圧力の変化が正常な動作である。

［再気化装置なしのガス圧力の変化］
図６（ａ）に示すように、１回目と２回目の給湯では第２ガスガバナ３３の二次側のガス圧力が定常状態に戻っているが、しかしながら、３回目以降の給湯利用後に第２ガスガバナ３３の二次側のガス圧力ｂが急激に上昇して異常状態となっている。これは、第２ガスガバナ３３に液化ガスが侵入し第２ガスガバナ３３の二次側に到達したことにより、第２ガスガバナ３３の二次側で液化ガスが気化し、第２ガスガバナ３３の二次側のガス圧力が異常状態になったことを示す。

［再気化装置ありのガス圧力の変化］
図６（ｂ）は、ガス瞬間湯沸かし器１に再気化装置を設けた場合における第２ガスガバナの二次側のガス圧力の変化を示す図である。図６（ｂ）に示すように、再気化装置１８を設けない場合と同じタイミングの条件で給湯を行った場合でも、第２ガスガバナ３３の二次側のガス圧力ｂの異常状態が見られず、再気化装置１８を具備することで第２ガスガバナ３３への液化ガスの侵入を防ぐ効果があることを確認した。

また、図６（ｃ）は、再気化装置を設けて長時間にわたり給湯利用の繰り返したときの、第２ガスガバナの二次側のガス圧力の変化を示す図である。図６（ｃ）に示すように、再気化装置１８を設けたことにより長時間にいたる給湯利用の繰り返しを実施しても、第２ガスガバナ３３の二次側のガス圧力ｂの異常が見られず、第２ガスガバナ３３の二次側への液化ガスの侵入がないことが確認できた。

［ガス瞬間湯沸かし器のシャワーへの適用］
次に、本発明によるガス瞬間湯沸かし器をシャワー用に用いた実施形態を図７を参照して説明する。図７は、本発明によるガス瞬間湯沸かし器１をシャワー用に用いた一例を示す図である。

図７に示すように、ガス瞬間湯沸かし器１の給水接続口８０と水栓とを給水ホースで接続して水道水を供給する。また、ガス瞬間湯沸かし器１の給湯接続口８１にシャワーホース８６が接続され、シャワーホース８６の先端にシャワーヘッド８７が取り付けられている。また、シャワーヘッド８７には、温水の出湯及び停止を物理的な機構により行う操作ボタン８８が設けられている。

シャワー用としてガス瞬間湯沸かし器１を使用する際には、水栓から水道水を供給し、温度調整ダイヤル５９で温水の温度を設定する。第１ガスガバナ３０のガス量切替ツマミを操作して、ガス供給ができるようにする。その後シャワーヘッド８７の操作ボタン８８を出湯側にする。これにより、水ガバナ５３に通水されて水圧マイクロスイッチ５４がＯＮする。

制御部７０は、水圧マイクロスイッチ５４がＯＦＦからＯＮとなった際、即ち通水されたときには、転倒センサー７１、温度ヒューズ７４、オーバーヒートスイッチ７５からの信号を検出し、検出される信号からガス瞬間湯沸かし器１が正常状態であるかを判断する。

制御部７０は、正常状態であると判断したときには、ガス電磁弁３１を作動させて、ガスをガス燃焼部３６に供給し、イグナイタ３７を制御して、ガス燃焼部３６のガスに点火する。また、シャワーヘッド８７の操作ボタン８８を停止側にすると、水圧マイクロスイッチ５４がＯＦＦして、制御部７０はガス電磁弁３１のガス供給を停止し、ガス燃焼部３６の燃焼を停止させる。

このように、ガス瞬間湯沸かし器１は、熱交換器４０により加熱された温水の給湯口にシャワーホース８６を接続し、シャワーホース８６の先端にシャワーヘッド８７を備え、シャワーヘッド８７の温水の出湯及び停止操作で、ガス燃焼部３６の燃焼制御を行うことが可能である。

また、ガス瞬間湯沸かし器は、本体の上部に取手を設け、本体底部に車輪を設けることにより、可搬性に優れ、容易に使用する場所に運ぶことができる。

以上述べたように、本発明のガス瞬間湯沸かし器によれば、本発明のガス瞬間湯沸かし器によれば、カートリッジ式の複数のガスボンベを使用し、ガスボンベと、ガスガバナとの間のガス流路に対して、熱交換器により加熱された温水の出湯流路を当接させてガス流路を加熱する再気化装置を設けることにより、ガス流路で発生した液化したガスが気化されるため、ガスガバナへの液化ガスの流入を防止することができるため、長時間安定して使用可能となる。

また、本発明のガス瞬間湯沸かし器によれば、再気化装置は、ガスガバナよりも下方に配され、かつ、液化ガスを貯留可能な貯液部を備え、貯液部は、ガス流路に接続されるガスガバナ側のガス流出口よりも幅広に構成され、ガス流出口よりも、ガスボンベ側のガス流入口が下方に配され、貯液部に巻き回された出湯流路が当接して加熱することにより、ガス流路内で再液化された液化ガスを貯液部の底部に集めて、出湯流路からの熱により液化ガスの気化を促進し、ガスガバナへの液化ガスの流入を防止することができるため、ガスガバナの液化ガスの流入よる故障を防ぐことができる。

また、本発明のガス瞬間湯沸かし器に係る貯液部は、ガス流入口より流入した気化ガスが、貯液部に貯留された液化ガス内を通過してガス流出口に至るため、気化ガスが通り抜けることにより貯液部に貯まった液化ガスが攪拌され、液化ガスの気化が促進される。

また、本発明のガス瞬間湯沸かし器は、再気化装置と複数のガスボンベとの間のガス流路において、ガス瞬間湯沸かし器の傾斜を検知してガス流路を閉止する傾斜閉止弁を備えることにより、本体を持ち上げたり傾けたりしたときに、ガスボンベから流出する液化ガスを傾斜閉止弁で遮断するため、再気化装置及びガスガバナへの液化ガスの流入を防止することができる。

また、ガス瞬間湯沸かし器の出湯流路は、再気化装置において、ガス流路に当接した後、ガスボンベに当接して熱を加えるガスボンベ加熱部を備えることにより、ボンベ加熱部を介してカートリッジ式のガスボンベを熱伝導により温めることで、充填された液化ガスの気化を促進し、ガス瞬間湯沸かし器の長時間の燃焼継続を可能とする。

また、本発明のガス瞬間湯沸かし器は、燃料としてカートリッジ式のガスボンベを使用し、ガスボンベとガス燃焼部（バーナー）間のガス流路上にヒートパネル、傾斜閉止弁と再気化装置を設けるようにして、熱交換器により加熱された温水の出湯流路を当接させてガス流路を加熱する再気化装置を設けたことにより、ガスガバナへの液化ガスの流入を防止し、ガスガバナの液化ガスの流入よる故障を防ぐことができ、傾斜閉止弁によりガス瞬間湯沸かし器の傾斜によるガスボンベから流入する液化ガスを遮断して再気化装置、ガスガバナへの液化ガスの流入を防止し、再気化装置において、ガス流路に当接した後、ガスボンベに当接して熱を加えるガスボンベ加熱部を備えたことにより、カートリッジ式のガスボンベのガス圧力の低下が改善され、これにより可搬性に優れ、複数のガスボンベを使用できるため、温水を長時間安定して供給することができる。

また、本発明のガス瞬間湯沸かし器は、本体の上部に取手を設け、本体底部に車輪を設けることにより、可搬性に優れ、容易に使用する場所に運ぶことができる。

この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。

１ ガス瞬間湯沸かし器
３ 本体
４ 本体底部
５、６ ガスボンベ（カートリッジ式のガスボンベ）
７ ガス流路
１０、１１ ガスボンベ接続口
１２、１３ 再充填防止弁
１４ 配管結合部
１６ 傾斜閉止弁
１８ 再気化装置
１９ 貯液部
２０ 液化ガス貯まり部
２２ ガス流出部
２３ ガス流出口
２４ ガス流出接続口
２５ ガス流入部
２６ ガス流入口
２７ ガス流入接続口
２８ 貯液加熱部
３０ 第１ガスガバナ（ガス量切替ツマミ付き）
３１ ガス電磁弁
３２ シート弁
３３ 第２ガスガバナ
３６ ガス燃焼部（バーナー）
３７ イグナイタ
４０ 熱交換器
４１ 筐体
４３ 排気流路
４６ 防風板
５０ 出湯流路
５３ 水ガバナ
５４ 水圧マイクロスイッチ
５５ 温調部
５６、 ５７ 定流量弁
５８ 水量調整バルブ
５９ 温度調整ダイヤル
６０、６１ ヒートパネル
６２、６３ ガスボンベ加熱部
６４ 導管
７０ 電装基板（制御部）
７１ 転倒センサー
７２ バーナー熱電対
７３ 熱交換器熱電対
７４ 温度ヒューズ
７５ オーバーヒートスイッチ
７６ 電池
８０ 給水接続口
８１ 給湯接続口
８３ カバー
８６ シャワーホース
８７ シャワーヘッド
８８ 操作ボタン
９０ 取手
９１ 車輪（タイヤ）

Claims (9)

1. カートリッジ式の複数のガスボンベから取り出した気化ガスによりガス燃焼部を燃焼させて熱交換器を加熱し、当該熱交換器を通過する水を加熱して給湯を行うガス瞬間湯沸かし器であって、
   前記ガスボンベと、ガスの流量及び／又は圧力調整を行うガスガバナとの間のガス流路に対して、前記熱交換器により加熱された温水の出湯流路を当接させて前記ガス流路を加熱する再気化装置を備えることを特徴とするガス瞬間湯沸かし器。
2. 前記再気化装置は、前記ガスガバナよりも下方に配され、かつ、液化ガスを貯留可能な貯液部を備え、
   当該貯液部は、前記ガス流路に接続される前記ガスガバナ側のガス流出口よりも幅広に構成され、当該ガス流出口よりも、前記ガスボンベ側のガス流入口が下方に配され、
   前記貯液部に前記出湯流路が当接して加熱することを特徴とする請求項１に記載のガス瞬間湯沸かし器。
3. 前記貯液部は、前記ガス流入口より流入した前記気化ガスが、当該貯液部に貯留された液化ガス内を通過して前記ガス流出口に至ることを特徴とする請求項２に記載のガス瞬間湯沸かし器。
4. 前記貯液部は、前記出湯流路が巻き回され、溶接されて当接していることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のガス瞬間湯沸かし器。
5. 前記再気化装置と前記複数のガスボンベとの間の前記ガス流路において、前記ガス瞬間湯沸かし器の傾斜を検知して当該ガス流路を閉止する傾斜閉止弁を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１に記載のガス瞬間湯沸かし器。
6. 前記出湯流路は、前記再気化装置において、前記ガス流路に当接した後、前記ガスボンベに当接して熱を加えるガスボンベ加熱部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうち、いずれか１に記載のガス瞬間湯沸かし器。
7. 前記熱交換器は、前記ガス燃焼部の上方に配され、
   前記複数のガスボンベ、前記ガスガバナ及び前記再気化装置は、前記ガス燃焼部の下方に配されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうち、いずれか１に記載のガス瞬間湯沸かし器。
8. 前記ガス瞬間湯沸かし器は、可搬型であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のうち、いずれか１に記載のガス瞬間湯沸かし器。
9. 前記ガス瞬間湯沸かし器は、前記熱交換器により加熱された温水の給湯口にホースを接続し、前記ホースの先端にシャワーヘッドを備え、当該シャワーヘッドの温水の出湯及び停止操作で、前記ガス燃焼部の燃焼制御を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項８のうち、いずれか１に記載のガス瞬間湯沸かし器。
   
   

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