JP2024031603A - 給湯器 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼室のケーシングの周囲に樹脂シートを容易に巻回することができる上、樹脂シートが不用意に傷つきにくい給湯器を提供する。【解決手段】下流端が湯出口１０に接続される出湯管４２の上流端が、燃焼室１６の中ケーシング１８に設けられた給湯側伝熱管３０の上段の下流端に接続され、出湯管４２に、下ケーシング１７及び中ケーシング１８の左前方において上下方向へ直線状に延びる直線部４３が設けられており、樹脂シート５０は、出湯管４２の外側に位置しているとともに、直線部４３の表面に沿って下ケーシング１７及び中ケーシング１８の側面側から前面側へ折り曲げられるようにして巻き付けられているため、燃焼室１６を構成する下ケーシング１７及び中ケーシング１８の周囲に樹脂シート５０を容易に巻回することができ、製造しやすい給湯器１とすることができる。【選択図】図７

Description

本発明は、バーナを備えた燃焼室のケーシング周囲に、導電パターンが形成された樹脂シートを巻回してなる過熱防止装置が搭載された給湯器に関する。

従来の給湯器では、たとえば特許文献１に記載されているように、燃焼室のケーシングの異常過熱によるひび割れ等の発生を検知するため、ケーシングの周囲に樹脂シートを巻回していた。また、樹脂シートに、管同士を連結状態で保持するクリップを備え、クリップをケーシング表面側に配設されている管（たとえば給水管）に取り付けることによって、樹脂シートがケーシングに直接接触することを防いでいた。なお、樹脂シートには、所定の導電パターンが印刷されており、その導電パターンは、バーナの燃焼を制御するコントローラに電気的接続されている。そして、樹脂シートの溶断等に伴う導電パターンの破断を検知することにより、ケーシングの異常過熱を検知、ひいてはバーナへの燃料ガスの供給を停止するようになっている。

特許第４１９００５７号公報

しかしながら、従来の給湯器では、燃焼室のケーシングに樹脂シートを巻回しづらいという作業性に係る問題があった。また、特に製造時において、クリップが樹脂シートを不用意に傷つけてしまいやすいという問題もあった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、燃焼室のケーシングの周囲に樹脂シートを容易に巻回することができる上、樹脂シートが不用意に傷つきにくい給湯器を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、バーナを備えた燃焼室のケーシング周囲に、導電パターンが形成された樹脂シートを巻回してなる過熱防止装置が搭載された給湯器であって、下流端が湯出口に接続される出湯管の上流端が、ケーシングに接続され、出湯管に、ケーシングの左前方又は右前方において上下方向へ直線状に延びる直線部が設けられており、樹脂シートは、出湯管の外側に位置しているとともに、直線部の表面に沿ってケーシングの側面側から前面側へ巻き付けられていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、出湯管における直線部よりも上流側は、直線部よりも上方においてケーシングの前面を左右に横切っており、当該横切る部分において、ケーシングに接続される側と直線部側とがクリップにより連結されているとともに、樹脂シートは、クリップよりも下方において、ケーシング周囲に巻回されていることを特徴とする。

本発明によれば、下流端が湯出口に接続される出湯管の上流端が、ケーシングに接続され、出湯管に、ケーシングの左前方又は右前方において上下方向へ直線状に延びる直線部が設けられており、樹脂シートは、出湯管の外側に位置しているとともに、直線部の表面に沿ってケーシングの側面側から前面側へ巻き付けられているため、燃焼室のケーシングの周囲に樹脂シートを容易に巻回することができ、製造しやすい給湯器とすることができる。
また、出湯管における直線部よりも上流側は、直線部よりも上方においてケーシングの前面を左右に横切っており、当該横切る部分において、ケーシングに接続される側と直線部側とがクリップにより連結されているとともに、樹脂シートは、クリップよりも下方において、ケーシング周囲に巻回されているため、クリップと樹脂シートとが干渉しない。したがって、特に製造時において、樹脂シートが不用意に傷つきにくい給湯器とすることができる。

給湯器を正面側から示した説明図である。 フロントカバーを取り外した状態の給湯器を正面側から示した説明図である。 図１中のＡ－Ａ線断面を示した説明図である。 フロントカバー及び箱本体の左右の側板、背板、樹脂シートを省略して筐体内部を左後方から見た斜視図である。 フロントカバー及び箱本体の左右の側板、背板、樹脂シートを省略して筐体内部を右後方から見た斜視図である。 フロントカバー及び箱本体の左右の側板、背板、樹脂シートを省略して筐体内部を右前方から見た斜視図である。 中和器を省略して筐体内部を左後方から見た斜視図である。 中和器を省略して筐体内部を右前方から見た斜視図である。 樹脂シートの背板へのネジ止めを示した説明図である。

以下、本発明の一実施形態となる給湯器について、図面にもとづき詳細に説明する。
（給湯器の全体構成の説明）
図１は、給湯器１を正面側から示した説明図である。図２は、フロントカバー４を取り外した状態の給湯器１を正面側から示した説明図である。図３は、図１中のＡ－Ａ線断面を示した説明図である。図４は、フロントカバー４及び箱本体３の左右の側板７Ａ、７Ｂ、背板８、樹脂シート５０を省略して筐体２内部を左後方から見た斜視図である。図５は、フロントカバー４及び箱本体３の左右の側板７Ａ、７Ｂ、背板８、樹脂シート５０を省略して筐体２内部を右後方から見た斜視図である。図６は、フロントカバー４及び箱本体３の左右の側板７Ａ、７Ｂ、背板８、樹脂シート５０を省略して筐体２内部を右前方から見た斜視図である。図７は、中和器５５を省略して筐体２内部を左後方から見た斜視図である。図８は、中和器５５を省略して筐体２内部を右前方から見た斜視図である。図９は、樹脂シート５０の背板８へのネジ止めを示した説明図である。

給湯器１は、縦長箱状の筐体２を有する。筐体２は、箱本体３とフロントカバー４とを備えている。箱本体３は、前面を開口して前後に深底となっている。フロントカバー４は、箱本体３に前方からネジ止めされて前面を閉塞する。フロントカバー４の上部には、後述する上ケーシング１９の前側に設けられた円筒状の排気口３７が貫通している。

箱本体３は、天板５、底板６、左右の側板７Ａ、７Ｂ、及び背板８を備えている。底板６には、外部の水道管に接続するための水入口９と、外部の給湯栓に接続するための湯出口１０と、外部の浴槽に接続するための風呂戻り口１１と風呂往き口１２とが設けられている。底板６の中央部には、外部のガス配管に接続するためのガス入口１３と、後述する中和器５５に接続される排水口１４とが設けられている。背板８の上下には、壁面等へ設置するための取付板１５、１５が設けられている。

箱本体３内の奥側には、燃焼室１６が設けられている。燃焼室１６は、上下方向に連通する下ケーシング１７と中ケーシング１８と上ケーシング１９とを備えている。
下ケーシング１７には、複数のバーナユニット２０、２０・・が収容されている。各バーナユニット２０は、前後方向に延びる扁平なバーナ２１を左右方向に複数並設してなる。バーナ２１の数は、バーナユニット２０毎に異なっている。下ケーシング１７の下面には、図４に示すように、燃焼ファン２２が連結されている。燃焼ファン２２は、後面側に設けたファンモータ２３により、前後方向を軸として回転する。燃焼ファン２２は、バーナユニット２０に燃焼用空気を供給する。下ケーシング１７の前側には、ガス分配ユニット２５が設けられている。ガス分配ユニット２５は、複数の電磁弁を備えて、各電磁弁の開閉により燃焼させるバーナユニット２０を切替可能となっている。バーナユニット２０の上流端には、元弁及び比例弁を備えたガス配管２６が接続されている。ガス配管２６は、ガス入口１３に接続されている。

中ケーシング１８には、給湯一次熱交換器２７及び風呂熱交換器２８が収容されている。給湯一次熱交換器２７は、左右方向に所定間隔をおいて配設される複数のフィン２９、２９・・と、各フィン２９を蛇行状に上下二段で貫通する給湯側伝熱管３０とを備えている。風呂熱交換器２８は、各フィン２９と、上下段の給湯側伝熱管３０の間で各フィン２９を蛇行状に貫通する風呂側伝熱管３１とを備えている。すなわち、給湯器１は、１つの中ケーシング１８内に経路が異なる給湯一次熱交換器２７と風呂熱交換器２８とが併設されて共通のバーナユニット２０によって加熱される１缶２水路型となっている。

上ケーシング１９には、給湯二次熱交換器３２が収容されている。給湯二次熱交換器３２は、蛇行状に形成される複数の吸熱管３３、３３・・を収容している。各吸熱管３３は、図４に示すように、両端が上ケーシング１９の左側面へ前後に設けた入側ヘッダ３４と出側ヘッダ３５とに接続されて、入側端部同士と出側端部同士とが互いに連通している。上ケーシング１９は、中ケーシング１８と後部同士で連通している。上ケーシング１９は、前下がり傾斜姿勢で支持されて、前側には、前後に扁平なドレン受け３６が設けられている。ドレン受け３６の前側に排気口３７が前向きに連結されている。

水入口９には、給水管４０が接続されている。給水管４０は、燃焼室１６の左側で上方に引き回され、上ケーシング１９の入側ヘッダ３４に接続されている。
出側ヘッダ３５には、中継管４１が接続されている。中継管４１は、図５にも示すように、燃焼室１６の左側から中ケーシング１８の後方を通って中ケーシング１８の右側へ回り込んでいる。そして、中継管４１は、中ケーシング１８の右側で前方へ引き回されて、給湯一次熱交換器２７の給湯側伝熱管３０の下段の上流端に接続されている。

給湯側伝熱管３０の上段の下流端には、出湯管４２が接続されている。出湯管４２は、図６にも示すように、中ケーシング１８の右側面から中ケーシング１８の前方へ回り込み、中ケーシング１８の前方を横切って中ケーシング１８の左側へ移動する。そして、出湯管４２は、図４に示すように、中ケーシング１８の左前方で下方向に屈曲し、下方へ直線状に引き回された後、湯出口１０に接続されている。出湯管４２の直線部４３は、バイパス管４４を介して給水管４０に接続されている。

風呂戻り口１１には、風呂戻り管４５が接続されている。風呂戻り管４５は、図４～６に示すように、ポンプ４６を介して燃焼室１６の右側を上方へ引き回される。そして、風呂戻り管４５は、中ケーシング１８の前方を横切って中ケーシング１８の左側に回り込み、風呂熱交換器２８の風呂側伝熱管３１の上流端に接続される。風呂戻り管４５は、落とし込み管４７を介して出湯管４２と接続されている。
風呂往き口１２には、風呂往き管４８が接続されている。風呂往き管４８は、燃焼室１６の右側を上方へ引き回された後、中ケーシング１８の右側で風呂側伝熱管３１の下流端に接続されている。

燃焼室１６の周囲には、樹脂シート５０が巻回されている。樹脂シート５０には、幅方向に往復して蛇行しながら長手方向に延びる連続状の導電パターン５１が、長手方向の全長に亘って印刷されている。導電パターン５１の両端は、後述する電装基板６６へ電気的に接続されて、過熱防止装置を形成している。この過熱防止装置は、下ケーシング１７又は中ケーシング１８の異常過熱によってひび割れや穴あき等が生じて燃焼排気が噴出すると、樹脂シート５０の溶融と共に導電パターン５１が破断して抵抗値が急増又は無限大となることで、その抵抗値の変化を検知した電装基板６６が燃料ガスの供給を停止してバーナユニット２０を消火させるものである。

燃焼室１６の前側には、中和器５５が配置されている。中和器５５は、正面視が矩形状の箱体で、内部には図示しない中和剤が充填されている。中和器５５の上面には、上ケーシング１９の前側底面及びドレン受け３６に接続されるドレン排出管５６、５６が接続されている。中和器５５の下面には、排水口１４と接続される排水管５７が接続されている。

中和器５５の上部は、図３に示すように、中ケーシング１８及び上ケーシング１９から下向きに固定されたブラケット金具５８に、側面視Ｌ字状の取付金具５９を介して固定されている。中和器５５の下部は、ガス分配ユニット２５の前側で下ケーシング１７に固定されて左右方向に延びる固定バー６０に固定されている。
中和器５５の下方には、コントローラ６５が配置されている。コントローラ６５は、電装基板６６と、収納ケース６７と、カバー６８とを含んでなる。

（給湯器の動作説明）
給湯器１において、通常の給湯は以下の如くなされる。
湯出口１０に接続された外部配管の給湯栓が開栓されて器具内に通水され、その通水を給水管４０に設けた給湯水量センサで検知すると、コントローラ６５は、燃焼ファン２２を所定時間駆動させて、燃焼室１６内に貯留している燃焼排気を排出させる（プリパージ）。その後、ガス配管２６の元弁及びガス分配ユニット２５の電磁弁を開弁させ、比例弁を所定開度で開弁させて、バーナユニット２０へガスを供給すると共に、イグナイタを作動させてバーナユニット２０に点火する。

これにより、給水管４０から供給される水は、給湯二次熱交換器３２の吸熱管３３を流れる際にバーナユニット２０の燃焼排気と熱交換して潜熱を回収する。このとき発生したドレンは、ドレン排出管５６を介して中和器５５に回収され、中和剤で中和された後、排水管５７から器具外部へ排出される。
そして、給湯二次熱交換器３２を通過した湯水は、中継管４１を介して給湯一次熱交換器３２に流れ、給湯側伝熱管３０を流れる際にバーナユニット２０の燃焼排気と熱交換して顕熱を回収する。こうして加熱された湯は、出湯管４２及び外部配管を通って給湯栓から出湯される。

コントローラ６５の電装基板６６は、出湯管４２に設けた出口温度サーミスタによって、給湯一次熱交換器２７直後から出湯される湯の温度である出口温度を監視し、バイパス管４４に設けた分配弁を駆動させて、出口温度が、給湯一次熱交換器２７でのドレンの発生や過熱を防止できる温度範囲内に維持されるようにバイパス管４４への流量（バイパス率）を制御する。
また、電装基板６６は、出湯管４２に設けた出湯温度サーミスタによって出湯温度を監視し、出湯温度が外部の給湯リモコン又は風呂リモコンによって指示された設定温度となるように、ガス分配ユニット２５の各電磁弁の開閉制御と比例弁の開度調整とを行うと共に、燃焼ファン２２の動作制御によって空気量を連続的に変化させる。
給湯栓を閉じると、給湯水量センサからの信号停止を確認した電装基板６６は、元弁及びガス分配ユニット２５の電磁弁を閉じてバーナユニット２０を消火させ、所定時間燃焼ファン２２を駆動させる（ポストパージ）。

一方、給湯リモコン又は風呂リモコンの自動スイッチを押すと、電装基板６６は、落とし込み管４７に設けた落とし込み水電磁弁を開弁して給湯一次熱交換器２７及び給湯二次熱交換器３２に通水させてバーナユニット２０を燃焼させる。出湯管４２からの湯は、落とし込み管４７及び風呂戻り管４５を通って外部の浴槽に供給される。落とし込み管４７に設けた風呂水量センサで検出した水量が設定水量に達すると、電装基板６６は、落とし込み水電磁弁を閉じて通水を停止し、バーナユニット２０を消火させる。
次に、電装基板６６は、ポンプ４６を作動させて、風呂熱交換器２８と浴槽との間で湯を循環させる。このとき、電装基板６６は、風呂戻り管４５及び風呂往き管４８に設けたサーミスタで循環する湯の温度を監視し、設定温度からの低下を確認すると、給湯時と同様にバーナユニット２０を点火すると共に、燃焼ファン２２によって燃焼用空気を供給する。よって、風呂熱交換器２８と浴槽との間を循環する風呂循環水は、風呂側伝熱管３１を流れる際にバーナユニット２０の燃焼排気と熱交換されて設定温度まで加熱される。設定温度に達すると、電装基板６６は、バーナユニット２０の燃焼を停止させ、ポンプ４６を停止させる。

（樹脂シートの巻回構造の説明）
樹脂シート５０は、左右方向へ延びる帯状体であり、図２及び図３等に示すように、下ケーシング１７と中ケーシング１８とに跨がって燃焼室１６の周囲に巻回される。また、樹脂シート５０の左右方向において略中央で、導電パターン５１の上側及び下側となる箇所には、自身を背板８にネジ止めするための取付孔７０、７０・・が穿設されている。一方、出湯管４２における中ケーシング１８の前方を横切る部分には、管同士を連結するためのクリップ７２が設けられている。また、出湯管４２には、上述したように中ケーシング１８の左前方で下方へ直線状に延びる直線部４３が設けられている。なお、背板８の内面側には、樹脂シート５０をネジ止めするためのネジ止め部７１、７１・・が設けられている。

そして、樹脂シート５０を筐体２内に設置するにあたっては、まず図９に示すように樹脂シート５０を背板８へネジ止めする。次に、樹脂シート５０におけるネジ止め箇所の前方に燃焼室１６を設置する。さらに、中ケーシング１８から外方へ突出する各配管の外側において、樹脂シート５０の右部が下ケーシング１７及び中ケーシング１８の右側面に、樹脂シート５０の左部が下ケーシング１７及び中ケーシング１８の左側面に夫々沿うように、樹脂シート５０の左右両側を前方へ折り曲げる。それから、樹脂シート５０の左右両側のうち、下ケーシング１７及び中ケーシング１８よりも前方へ突き出す部分を下ケーシング１７及び中ケーシング１８の前面側へと折り曲げる。このとき、特に樹脂シート５０の左部においては、直線部４３の表面に沿って樹脂シート５０を折り曲げる。最後に、下ケーシング１７及び中ケーシング１８の前方において、樹脂シート５０の左右両端を貼着する等して一体化すればよい。すると、樹脂シート５０は、燃焼室１６の周囲に巻回された格好で、筐体２内に設置されることになる。なお、樹脂シート５０の設置状態においては、上述したように樹脂シート５０と下ケーシング１７及び中ケーシング１８との間に各配管が位置しており、樹脂シート５０と燃焼室１６とは非接触となっている。また、出湯管４２における中ケーシング１８の前方を横切る箇所は、直線部４３及び樹脂シート５０よりも上方に位置しており、中ケーシング１８の前方において管同士を連結するクリップ７２も、樹脂シート５０よりも上方に位置している。

（樹脂シートの巻回構造に係る発明の効果）
以上のような構成を有する給湯器１によれば、下流端が湯出口１０に接続される出湯管４２の上流端が、燃焼室１６の中ケーシング１８に設けられた給湯側伝熱管３０の上段の下流端に接続され、出湯管４２に、下ケーシング１７及び中ケーシング１８の左前方において上下方向へ直線状に延びる直線部４３が設けられており、樹脂シート５０は、出湯管４２の外側に位置しているとともに、直線部４３の表面に沿って下ケーシング１７及び中ケーシング１８の側面側から前面側へ折り曲げられるようにして巻き付けられているため、燃焼室１６を構成する下ケーシング１７及び中ケーシング１８の周囲に樹脂シート５０を容易に巻回することができ、製造しやすい給湯器１とすることができる。

また、出湯管４２における直線部４３よりも上流側は、直線部４３よりも上方において中ケーシング１８の前面を左右に横切っており、当該横切る部分において、中ケーシング１８に接続される側と直線部４３側とがクリップ７２により連結されているとともに、樹脂シート５０は、クリップ７２よりも下方において、下ケーシング１７及び中ケーシング１８の周囲に巻回されているため、クリップ７２と樹脂シート５０とが干渉しない。したがって、特に製造時において、樹脂シート５０が不用意に傷つきにくい給湯器１とすることができる。

なお、本発明に係る給湯器は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、給湯器の全体的な構成（たとえば湯出口の位置や各配管の引き回し態様等）は勿論、樹脂シートの巻回構造に係る構成についても必要に応じて適宜変更することができる。

たとえば、上記実施形態では、燃焼室の左前方に出湯管の直線部を設けているが、右前方に出湯管の直線部を設ける等してもよく、出湯管を具体的にどのように引き回すかについては適宜設計変更可能である。
また、上記実施形態では、燃焼室が下ケーシング、中ケーシング、及び上ケーシングを備えてなり、下ケーシング及び中ケーシングに跨がるように樹脂シートを巻回させるとしているが、燃焼室の具体的な構造や樹脂シートの巻回位置についても適宜設計変更することができる。
さらに、樹脂シートを筐体の側板にネジ止めする等してもよいし、燃焼室の側面側において樹脂シートの両端部を一体化する等してもよく、燃焼室に対して樹脂シートを具体的にどのように巻回させるかについても設計変更可能である。

１・・給湯器、２・・筐体、３・・箱本体、１０・・湯出口、１６・・燃焼室、１７・・下ケーシング、１８・・中ケーシング、１９・・上ケーシング、２０・・バーナユニット、４２・・出湯管、４３・・直線部、５０・・樹脂シート、５１・・導電パターン、７２・・クリップ。

Claims (2)

1. バーナを備えた燃焼室のケーシング周囲に、導電パターンが形成された樹脂シートを巻回してなる過熱防止装置が搭載された給湯器であって、
   下流端が湯出口に接続される出湯管の上流端が、前記ケーシングに接続され、
   前記出湯管に、前記ケーシングの左前方又は右前方において上下方向へ直線状に延びる直線部が設けられており、
   前記樹脂シートは、前記出湯管の外側に位置しているとともに、前記直線部の表面に沿って前記ケーシングの側面側から前面側へ巻き付けられていることを特徴とする給湯器。
2. 前記出湯管における前記直線部よりも上流側は、前記直線部よりも上方において前記ケーシングの前面を左右に横切っており、当該横切る部分において、前記ケーシングに接続される側と前記直線部側とがクリップにより連結されているとともに、
   前記樹脂シートは、前記クリップよりも下方において、前記ケーシング周囲に巻回されていることを特徴とする請求項１に記載の給湯器。

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