JP2024044814A - 給湯器 - Google Patents

Abstract

【課題】所謂スリム型の給湯器であっても、給水管の水入口への接続部近傍に設置される凍結防止ヒータをメンテナンスしやすい給湯器を提供する。【解決手段】筐体２の底板６におけるポンプ４６よりも左右方向で内側となる箇所に、外部の水道管が接続される水入口９を設け、水入口９の筐体２内側に給水管４０を接続した。また、給水管４０の接続部近傍で、且つ、側方から見るとポンプ４６により隠れる位置に、給水管４０の凍結を防止するための凍結防止ヒータ８１を取付ネジ８２により取り付けた。さらに、底板６のポンプ４６が設置されている側の側縁を上方へ折り曲げて右側面部８３を形成し、その右側面部８３にメンテナンス用開口８４を開設した。そして、ポンプ４６を設置位置から移動させると、筐体２の右側から見た際、凍結防止ヒータ８１及び取付ネジ８２のネジ頭がメンテナンス用開口８４内に露出するようにした。【選択図】図９

Description

本発明は、給水管の水入口近傍に、給水管の凍結を防止するための凍結防止ヒータが設置されてなる給湯器に関する。

従来、給湯器の底部には、外部の水道管と給水管とを接続する接続部、給湯栓と出湯管とを接続する接続部、外部のガス配管と内部ガス配管とを接続する接続部等の構成要素が設けられている。そして、それらの接続部周りに係るメンテナンス等を可能とすべく、給湯器の筐体を構成する側板や天板等が取り外し可能に構成されている（たとえば特許文献１）。

特開２００２－３１０５１２号公報

しかしながら、各種配管の位置等によっては、筐体の側板等を取り外しただけでは触ることのできない部品もある。そして、たとえば給水管の接続部に設置される凍結防止ヒータについて、筐体の側板等を取り外しただけでは触ることができないとなると、外部の水道管を止めた上で水入口と筐体内部の給水管との接続を解除しなければならない等、大がかりな作業が必要となるため、凍結防止ヒータの交換等のメンテナンス作業が非常に煩わしいという問題がある。特に、色々な部材や部品が前後に重なるように設置される所謂スリム型の給湯器にあっては、給湯器の下部において部材や部品が密集しやすく、上述したような問題が一層顕著になる。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、所謂スリム型の給湯器であっても、給水管の水入口への接続部近傍に設置される凍結防止ヒータについてのメンテナンス作業が容易な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、本発明は、筐体内に、バーナを備えた燃焼室と、バーナの動作を制御するコントローラと、外部の風呂との間で湯水を循環させるためのポンプとを備えた給湯器であって、筐体の下部前側にコントローラが、筐体の下部後側にポンプが夫々設置されている一方、筐体の底板におけるポンプよりも左右方向で内側となる箇所に、外部の水道管が接続される水入口が設けられ、水入口の筐体内側に給水管が接続されているとともに、給水管の接続部近傍で、且つ、側方から見るとポンプにより隠れる位置に、前記給水管の凍結を防止するための凍結防止ヒータが取付ネジにより取り付けられており、さらに、底板のポンプが設置されている側の側縁が上方へ折り曲げられ、その折り曲げ部分に開口が開設されており、ポンプを設置位置から移動させると、側方から見て開口内に取付ネジが露出することを特徴とする。

本発明によれば、筐体の下部前側にコントローラが、筐体の下部後側にポンプが夫々設置されている。また、筐体の底板におけるポンプよりも左右方向で内側となる箇所に、外部の水道管が接続される水入口が設けられ、水入口の筐体内側に給水管が接続されている。さらに、給水管の接続部近傍で、且つ、側方から見るとポンプにより隠れる位置に、給水管の凍結を防止するための凍結防止ヒータが取付ネジにより取り付けられている。加えて、底板のポンプが設置されている側の側縁が上方へ折り曲げられ、その折り曲げ部分に開口が開設されている。そして、ポンプを設置位置から移動させると、側方から見て開口内に取付ネジが露出するようになっている。したがって、筐体の下部前側にコントローラが、筐体の下部後側にポンプが夫々設置されるような所謂スリム型の給湯器であるにもかかわらず、給水管の水入口への接続部近傍に設置される凍結防止ヒータについて、ポンプを設置位置から移動させるだけで、凍結防止ヒータの取付ネジを開口内に露出させることができる。すなわち、外部の水道管を止めた上で水入口と給水管との接続を解除する等の大がかりな作業を要することなく、凍結防止ヒータを取り外して交換する等のメンテナンス作業を行うことができ、従来よりも凍結防止ヒータのメンテナンスに係る作業を簡易化することができる。

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。 側板及び背板が外された状態での筐体の後下部を右側から見た説明図である。 図７の状態にある筐体を右下方から見た説明図である。 図７の状態からポンプを取り外した状態での筐体の後下部を右側から見た説明図である。 図９の状態から更に底板を取り外した状態での筐体を右下方から見た説明図である。

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、側板７Ａ、７Ｂ、及び背板８が外された状態での筐体２の後下部を右側から見た説明図である。図８は、図７の状態にある筐体２を右下方から見た説明図である。図９は、図７の状態からポンプ４６を取り外した状態での筐体２の後下部を右側から見た説明図である。図１０は、図９の状態から更に底板６を取り外した状態での筐体２を右下方から見た説明図である。

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は、図２及び図３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帯状体である。樹脂シート５０は、各配管の外側で左右の側板７Ａ、７Ｂ、背板８の内面に沿って巻回されることで、燃焼室１６と非接触となっている。

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。

（凍結防止ヒータのメンテナンス構造の説明）
筐体２を構成する底板６において、水入口９は、最も後部における左右方向での中央部分に設けられている。また、底板６における水入口９よりも前側にガス入口１３が設けられ、ガス入口１３の更に前側に排水口１４が設けられており、ガス入口１３及び排水口１４の前後方向での位置は底板６の略中央となっている。加えて、ガス入口１３の左側に湯出口１０が設けられている一方、ガス入口１３の右側に風呂戻り口１１が、排水口１４の右側に風呂往き口１２が夫々設けられている。このように各種口が底板６の中央から奥側に設けられている理由は、底板６の前部上にコントローラ６５が設置されているためである。

また、水入口９には、筐体２外側において図示しない外部の水道管が接続される一方、筐体２内側において給水管４０が接続される。そして、その給水管４０の接続部（水入口９の上側）には、給水管４０の凍結を防止するための凍結防止ヒータ８１が取り付けられているとともに、凍結防止ヒータ８１を取り付けるための取付ネジ８２が右側にネジ頭を向けた姿勢でネジ止めされている。

さらに、底板６の右後ろ隅部上で、凍結防止ヒータ８１及び取付ネジ８２の右側となる箇所にはポンプ４６が設置されている。したがって、凍結防止ヒータ８１及び取付ネジ８２は、図７に示すように右側から見るとポンプ４６の後ろに隠れるようになっている。さらにまた、凍結防止ヒータ８１及び取付ネジ８２の上側には、燃焼ファン２２及びファンモータ２３が設置されている。

加えて、底板６の右側縁には、上方へ折り曲げられた右側面部８３が設けられており、その右側面部８３の後部には、前後方向へ長い長孔状のメンテナンス用開口８４が開設されている。そして、ポンプ４６を取り外す、若しくは、ポンプ４６を後方及び上方へ所定量ずらす（たとえば、後方に３ｍｍ、上方に７ｍｍ程度ずらす）等して、ポンプ４６を設置位置から移動させると、筐体２の右側から見た際、図９に示すようにメンテナンス用開口８４内に凍結防止ヒータ８１及び取付ネジ８２のネジ頭が露出するようになっている。なお、右側面部８３及びメンテナンス用開口８４は、筐体２の組み立てにおける右側の側板７Ｂの取り付けに伴い、側板７Ｂによって右側から被覆される。

上述したような位置に取り付けられている凍結防止ヒータ８１のメンテナンスについて説明すると、まず側板７Ｂを取り外して、右側面部８３及びメンテナンス用開口８４を露出させる。それから、ポンプ４６を設置位置からずらす等して移動させて、メンテナンス用開口８４内に凍結防止ヒータ８１及び取付ネジ８２のネジ頭を露出させる。最後に、メンテナンス用開口８４から工具を差し込んで取付ネジ８２を取り外し、凍結防止ヒータ８１を取り外せば、凍結防止ヒータ８１を交換する等、凍結防止ヒータ８１についてのメンテナンスを行うことができる。すなわち、凍結防止ヒータ８１のメンテナンスに際して、水道管の通水を停止させたり、水入口９と給水管４０との接続を解除したりという煩雑な作業を必要としない。また、コントローラ６５を取り外したり、燃焼ファン２２を取り外したりという煩雑な作業も必要としない。

（凍結防止ヒータのメンテナンス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、筐体内において中和器５５の後方に燃焼室１６が設置されているとともに、筐体２の下部前側にコントローラ６５が、筐体２の下部後側にポンプ４６及び燃焼ファン２２が夫々設置されて、所謂スリム型の給湯器１とされている。そして、そのような給湯器１において、筐体２の底板６におけるポンプ４６よりも左右方向で内側となる箇所に、外部の水道管が接続される水入口９が設けられ、水入口９の筐体２内側に給水管４０が接続されている。さらに、給水管４０の接続部近傍で、且つ、側方から見るとポンプ４６により隠れる位置に、給水管４０の凍結を防止するための凍結防止ヒータ８１が取付ネジ８２により取り付けられている。加えて、底板６のポンプ４６が設置されている側の側縁が上方へ折り曲げられて右側面部８３が形成され、その右側面部８３にメンテナンス用開口８４が開設されている。そして、ポンプ４６を設置位置から移動させると、筐体２の右側から見た際、メンテナンス用開口８４内に凍結防止ヒータ８１及び取付ネジ８２のネジ頭が露出するようになっている。したがって、所謂スリム型の給湯器１であるにもかかわらず、給水管４０の水入口９への接続部近傍に設置される凍結防止ヒータ８１について、ポンプ４６を設置位置からずらす等して移動させるだけで、凍結防止ヒータ８１の取付ネジ８２をメンテナンス用開口８４内に露出させることができる。すなわち、外部の水道管を止めた上で水入口９と給水管４０との接続を解除する等の大がかりな作業を要することなく、凍結防止ヒータ８１を取り外してメンテナンスすることができ、従来よりも凍結防止ヒータ８１のメンテナンスに係る作業を簡易化することができる。

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は勿論、凍結防止ヒータのメンテナンス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、筐体の右後ろ隅部上にポンプを設置しているが、筐体の左後ろ隅部上にポンプを設置してもよく、その際、左から見てポンプに隠れる位置に凍結防止ヒータを取付ネジによって取り付けるとともに、底板の左縁を上方へ折り曲げ、その折り曲げ部分に取付ネジを露出させる開口を設けるとすることも可能である。
また、水入口以外の口（湯出口、風呂戻り口、風呂往き口）について、設置位置は上記実施形態の位置に何ら限定されることはなく、底板のどの部分に設置するかについて適宜設計変更することができる。
さらに、上記実施形態では、側板の取り付けに伴い、右側面部及びメンテナンス用開口が側板に覆われるように構成しているが、側板の取り付け後、ひいては筐体の組み立て状態において、右側面部及びメンテナンス用開口が露出したままとなるように構成することも可能である。

１・・給湯器、２・・筐体、６・・底板、９・・水入口、１６・・燃焼室、２０・・バーナユニット、４０・・給水管、４６・・ポンプ、６５・・コントローラ、８１・・凍結防止ヒータ、８２・・取付ネジ、８３・・右側面部、８４・・メンテナンス用開口。

Claims (1)

1. 筐体内に、バーナを備えた燃焼室と、前記バーナの動作を制御するコントローラと、外部の風呂との間で湯水を循環させるためのポンプとを備えた給湯器であって、
   前記筐体の下部前側に前記コントローラが、前記筐体の下部後側に前記ポンプが夫々設置されている一方、
   前記筐体の底板における前記ポンプよりも左右方向で内側となる箇所に、外部の水道管が接続される水入口が設けられ、前記水入口の前記筐体内側に給水管が接続されているとともに、
   前記給水管の接続部近傍で、且つ、側方から見ると前記ポンプにより隠れる位置に、前記給水管の凍結を防止するための凍結防止ヒータが取付ネジにより取り付けられており、
   さらに、前記底板の前記ポンプが設置されている側の側縁が上方へ折り曲げられ、その折り曲げ部分に開口が開設されており、
   前記ポンプを設置位置から移動させると、側方から見て前記開口内に前記取付ネジが露出することを特徴とする給湯器。

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