JP2761479B2 - ガスボイラーの水管板凍破防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスボイラーの水
管板凍破防止装置に係わり、より具体的には、水管板管
路の内側での水の凍結時、管路内の吸収部材が水の膨脹
による体積変化に伴って、収縮しながら体積変化を吸収
するように、管路の領域を拡張し、凍結時に水の体積膨
脹に因る水管板管路の凍破を防止することのできる、ガ
スボイラーの水管板凍破防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスボイラーは、図１に示すように暖房
回路Ｐと温水回路Ｒとに大きく区別される。

【０００３】上記暖房回路Ｐは、循環ポンプ３０１のポ
ンピング動作により、暖房水が配管ラインをスムーズに
循環し、このような暖房水の循環過程において、バーナ
ー３０２により加熱される主熱交換器３０３で熱交換さ
れ、暖められて三方弁３０４に供給される。この三方弁
３０４を経た暖房水は、暖房コイル３０５を通過する間
に、実質的な暖房機能を果し、水タンク３０６に還水す
る循環状態をなし、この際の暖房水の補充は、水タンク
内の水位が低下し、これが水位感知手段によって感知さ
れると、機器の制御部にあたるマイコンから制御信号が
送出され、自動補充水弁を開くので、直水（水道水）
は、配管を通り水タンク内に給水充填され、暖房水が補
充されることによる。

【０００４】又、温水回路Ｒにおいては、直水管から供
給される直水が、温水熱交換器３０８を通過しながら温
水熱交換器３０８内に供給された暖房水と熱交換され、
温水管を通って温水状態で供給される。

【０００５】上記のようなガスボイラーの暖房及び温水
回路は、ガスボイラーの制御部にあたるマイコンの送出
信号により、通常の順序又は方法で動作を行い、正常の
暖房回路及び温水回路を実現するのである。

【０００６】一般的に、ガスボイラーの配管ラインは、
金属管（銅管）を使用した暖房水還収管、暖房水供給
管、直水管（給水管）、温水管等からなり、これらの配
管ラインは、機器の運転のための主要部品等が相互連結
され、ガスボイラーの本体内部にそれぞれ独立した状態
で複雑に設置されていた。

【０００７】上記のようなガスボイラーの配管ライン
は、その内部を流れる水（暖房水、温水）の凍結時に、
水の体積膨脹現象による配管ライン内部においての体積
変化（増加）により、限定された大きさの配管ライン
が、これを受容をすることができず、凍破したのであっ
た。

【０００８】このような配管ラインの凍破を防止するた
めに、従来は、配管ラインに別途の凍破防止手段を設け
ていた。

【０００９】上記のガスボイラー凍破防止手段は、配管
ライン上で水の現在温度を感知して、設定した温度以下
になれば駆動（発熱）し、設定した温度より高いと駆動
（発熱）停止する方式の電気ヒータを使用した。

【００１０】即ち、金属管からなる配管ラインを電気ヒ
ータが加熱するようにし、配管ラインを流れる水の凍結
又は配管の凍結を防止するようにした。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、電気ヒータを
用いたガスボイラーの凍破防止手段においては、電気ヒ
ータ駆動時の容量に係る問題が生ずるのみならず、誤動
作が発生し、停電時には配管ラインの凍結或いは凍破防
止に対する如何なる対策もないという問題点があった。

【００１２】一方、本出願人は、暖房水還収管、暖房水
供給管、直水管、温水管等の、それぞれ独立した配管ラ
インをガスボイラーの本体内部に設置すると内部が複雑
になるために、それぞれ独立的に設けることを避け、一
枚の板上にこれらの配管ラインを一体的に成形し設置す
るようにした水管板構造を提案している。

【００１３】即ち、図２乃至図４に示したように、ガス
ボイラーの水（暖房水、温水）の案内誘導が可能な管路
１０を設けるための溝部１１が形成され、該溝部の一定
位置にガスボイラーを運転するための主要部品を組立て
る締付け部１２を具備した上部板１００と、上部板１１
に対応する形態の溝部２１が形成された下部板２００を
成形製造して、図３に示すように上、下部板１００、２
００を相互融着し、管路１０を設けた合成樹脂製の水管
板を構成した。

【００１４】このような水管板は、合成樹脂の材質で製
造されているので、前述した電気ヒータを用いた凍破防
止手段の適用は不可能であり、ついてはそれに適合した
形態の構成からなる凍破防止手段が必要とされる。

【００１５】本発明は、上記のような問題点を解決する
ために案出されたものである。

【００１６】従って本発明は、ガスボイラーの水管板に
設けた管路内の水が凍結した場合、水の体積変化による
影響で、管路の領域に挿入した変形性の良好なクッショ
ン部材の収縮変形により、管路領域の水の充填空間を拡
張させるので、限定された管路領域での水の膨脹による
体積変化の効果的な吸収を可能とすることにより、水管
板管路の凍破の抑制が可能なガスボイラーの水管板凍破
防止装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明は、上部板と下部板が融着結合した形態
であり、配管ラインにあたる管路を区画的（即ち、上部
板の半円筒状部材と下部板の半円筒状部材を合わせるこ
とにより）に設けたガスボイラーの水管板において、上
記水管板管路の内側領域での水の凍結時に、膨脹による
体積変化に伴って収縮変形しながら、管路内の水の充填
空間を拡張し、効果的に吸収するような変形性の良好な
クッション部材を配置したことと、水管板の管路内を流
れる水の流速、水圧等の外力によりクッション部材が流
動することなく、その機能の遂行に支障がないようにす
るための固定手段を備えたことを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を添付の図面を基に具体的に説明する。

【００１９】図２乃至図４は、本出願人が提案している
水管板についての図面であり、図５及び図６は、本発明
の第１の実施の形態を示す斜視図及び断面図である。

【００２０】図２乃至図４に示したように、ガスボイラ
ーの水管板は、上部板１００と下部板２００に大きく区
別され、これら上部板１００と下部板２００は、相互融
着又は其他の方法により漏水が発生しないように完璧に
結合されている。

【００２１】そして、上部板１００と下部板２００のそ
れぞれには互いに対応して形成された溝部１１、２１に
より管路１０が設けてあり、管路１０上にはガスボイラ
ーの運転のための主要部品（循環ポンプ、三方弁、自動
補充水弁、温水熱交換器等）等を管路１０と連結して結
合する締付け部１２が、上部板１００に設けてあり、配
管ラインの連結のための管連結部１３が設けてある。こ
のような水管板は、上部板１００の締付け部１２と管連
結部１３に、対応する主要部品を締付け、管を連結する
ことにより、それぞれの管路１０により配管された状態
を保つのである。

【００２２】（第１の実施の形態）上記の通常的なガス
ボイラーの水管板構造に係わる本発明の第１の実施の形
態を図５及び図６を参照して以下に説明する。

【００２３】水管板を適用したガスボイラーにおいて、
上記水管板の管路１０の内側領域での水の凍結時に、体
積膨脹による体積変化を吸収するような、変形性が良好
なクッション部材３０を、流動抑制状態に配置した構成
である。

【００２４】このように、水管板の管路１０の内側に、
凍破防止手段にあたるクッション部材３０を備えた水管
板を、ガスボイラーに採用した状態で、水管板の管路１
０内の水が凍結した場合、水の膨脹による体積の変化を
生じながら、該水管板管路１０の内面に体積の変化に伴
う力が加わり、この際、体積変化による力は、変形性が
良好なクッション部材３０にも加えられるので、クッシ
ョン部材３０は、その形状が収縮変形され、図６（Ｂ）
に示すように、限定された大きさの管路１０において、
水の流れ領域を拡張することになる。従って、凍結時の
水の体積変化を吸収することになり、水管板管路１０の
凍破を防止するのである。

【００２５】一方、水管板の管路１０が凍結した状態
で、ガスボイラーを稼動した場合は、バーナーを介して
主熱交換器内に暖房水が生成され、暖房回路を通り流れ
が循環すると、凍結した水が溶けながら体積変化はなく
なるので、収縮変形されていたクッション部材３０は、
図６（Ａ）に示すように、元の状態に戻り原形を保つこ
とになる。

【００２６】このように、ガスボイラー水管板管路１０
内の水の凍結時に、水の体積膨脹による体積の変化をク
ッション部材３０の収縮変化によって吸収し、管路１０
の凍破を防止するようにしたのである。

【００２７】上記クッション部材３０の結束構造のため
の構成は、次の通りである。

【００２８】水管板の管路１０に対し、固定ボス４１が
等間隔に突出した結束溝４０と、いま一つの固定ボス５
１を有する安着部５０を設け、上記結束溝４０の内側に
固定ボス４１がクッション部材３０の孔を貫通するよう
に配置することにより、結束溝４０でクッション部材３
０が水の流速と自体の膨脹、収縮等の現象により、水平
的に流動するのを抑制し、又上記安着部５０には固定ボ
ス５１が貫通する孔を有し、上、下部板１００、２００
に両端が埋められた状態で位置固定される固定手段Ａに
あたる固定プレート６０を備え、クッション部材３０の
上部からその垂直方向の流動を拘束するような構成にな
っている。

【００２９】なお、安着部５０は、固定プレート６０を
収容可能な溝の形態で、管路１０上に等間隔に設けてあ
る。即ち、水管板を構成する上部板１００と下部板２０
０を融着する前にクッション部材３０を結束溝４０内
に、固定ボス４１に嵌められるように挿入して配置す
る。（このとき、固定ボス４１の上端部はクッション部
材３０を貫通して突出した状態である。） このような状態で、固定ボス５１に嵌められるように固
定プレート６０を管路１０の安着部５０に密着させて配
置し、クッション部材３０の上面に接触するようにす
る。

【００３０】次に、上部板１００と下部板２００を相互
に融着結合し、固定プレート６０の両端部が上、下部板
１００、２００の間に埋められるように、完璧な固定状
態を保つようにする。

【００３１】従って、水管板の管路１０内を流れる水の
流速、水圧及び収縮、膨脹力により、クッション部材３
０が流動又は離脱するのを効果的に防止することができ
る。

【００３２】（第２の実施の形態）図７を参照して、本
発明による第２の実施の形態を以下に説明する。（前述
と同一部分には、同一符号を付けた。） この第２の実施の形態は、クッション部材３０の機能
と、クッション部材３０の拘束のための固定プレート６
０の機能は、前述した本発明の第１の実施の形態と同様
であるが、第２の実施の形態では、固定プレート６０の
両端が管路１０の中心に向って曲っている構成になって
いる。又、上部板１００の溝部の構造は、上、下部板１
００、２００を融着したとき、上部板１００により固定
プレート６０の両端屈曲部が押された状態を保つ条件を
満たす構造に形成されている。

【００３３】これにより、上記固定プレート６０は、下
部板２００の溝部２１に設けた安着部５０に密着して配
置され、固定ボス４１、５１により位置固定され、結束
溝４０にクッション部材３０を上面から拘束するように
なっている。

【００３４】次に、上、下部板１００、２００を相互に
融着結合して、図７に示すように上部板１００により両
端屈曲部を押して、完璧な固定状態を保つようにする。

【００３５】（第３の実施の形態）図８を参照して、本
発明による第３の実施の形態を以下に説明する。（前述
と同一部分には、同一符号を付けた。） 上部板１００と下部板２００の融着により、全体的な形
状をなすガスボイラーの水管板において、上記上部板１
００の管路形成用溝部１１に、一定間隔に突出配置され
ており、結束溝４０内に配置された、クッション部材３
０を固定する固定手段Ａにあたる固定棒７０と、上記固
定棒７０の下端部により拘束された状態で、管路１０内
の水の体積膨脹量を変形しながら吸収するクッション部
材３０で構成されている。

【００３６】即ち、上部板１００と下部板２００とを融
着する前に、クッション部材３０を結束溝４０内に挿入
した後、該クッション部材３０の上面が固定棒７０によ
り固定されるように、上部板１００と下部板２００を相
互に融着結合する。

【００３７】上記のように、上部板１００と下部板２０
０とが融着した状態で、管路１０内の水の凍結時に、水
の体積が膨脹すると、クッション部材３０の変形収縮
（図面図８（Ｂ））により、水の体積変化をクッション
部材３０が吸収する。（この点も前に説明した通りであ
る）。この場合、固定棒７０の下端がクッション部材３
０の上面で固定状態を保っているので、クッション部材
３０が結束溝４０の外部に離脱するのを防止することが
できる。

【００３８】（第４の実施の形態）図９及び図１０を参
照して、本発明による第４の実施の形態を以下に説明す
る。（前述と同一部分には、同一符号を付けた。） 上部板１００と下部板２００との融着により、全体的な
形状をなすガラスボイラーの水管板構造において、水管
板１０に設けた結束溝４０内にクッション部材３０を挿
入し、該クッション部材３０が結束溝４０内から離脱又
は流動するのを抑制するように、コイルスプリング８０
のような固定手段Ａを管路１０内に挿入して構成する。

【００３９】この場合、固定手段Ａにあたるコイルスプ
リング８０は、水管板管路１０の内面に接触し、クッシ
ョン部材３０の上面に接触する状態を保つ。

【００４０】以上の構成を有する第４の実施の形態の作
用効果は、前の他の実施の形態においてと同様に、クッ
ション部材３０が管路１０内の水の凍結時に、図１０
（Ｂ）に示すように、収縮変形しながら、体積膨脹に伴
う体積変化を吸収し、凍破を防止し、かつクッション部
材３０の離脱を防止可能にする。

【００４１】（第５の実施の形態）図１１及び図１２を
参照して、本発明による第５の実施の形態を以下に説明
する。

【００４２】図１１は、本発明の水管板の管路を示す分
解斜視図であり、図１２は断面図である。前述したよう
に、同一部分には、同一符号を付けた。

【００４３】図面に示したように、ガスボイラー水管板
の管路１０領域に、変形性が良好なクッション部材３０
を挿入し、固定される場合、上記結束溝４０の内側に固
定手段Ａにあたる案内溝９０を設け、板状に製造したク
ッション部材３０を案内溝９０に嵌めて固定した構造で
ある。上記のような第５の実施の形態は、クッション部
材３０が案内溝９０に緊密に嵌められているので、水の
流動又は収縮、膨脹により、結束溝４０内から離脱する
ことがない。

【００４４】さらに、結束溝４０のクッション部材３０
の下部は、水が流入することのないように、気密性が確
保されているので、水の凍結時に発生する体積変化によ
り、クッション部材３０が図１２（Ｂ）に示すようにス
ムーズに変形されながら、管路の水の流れ領域を拡張さ
せるので、体積変化による力を管路１０の内側壁に伝達
することがなく、体積変化を吸収して、水管板の凍破防
止することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明は、ガスボイラー
の水管板管路内側を流れる水の凍結時に、クッション部
材が収縮変形しながら、水の体積変化をスムーズに吸収
することにより、水の体積膨脹による水管板の凍破の防
止が可能になり、ガスボイラー使用時、凍破に伴う問題
点を充分に解消することができる。

【００４６】以上のように、本発明は、水管板の管路領
域に設けたクッション部材の固定手段により、使用中に
クッション部材の流動と離脱を防止することができ、機
能の信頼性を高めることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一般のガスボイラーの動作ブロック図であ
る。

【図２】 一般の水管板の分解斜視図である。

【図３】 一般の水管板の結合状態正面図並びに、主要
部品と配管の連結状態を示す例示図である。

【図４】 図３のＸ−Ｘ線断面図である。

【図５】 本発明の第１の実施の形態による水管板にお
いて、管路の一部を示す分解斜視図である。

【図６】 図５に対する結合状態断面図である。

【図７】 本発明の第２の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図８】 本発明の第３の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図９】 本発明の第４の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図１０】 図９に対する結合状態断面図である。

【図１１】 本発明の第５の実施の形態を示す分解斜視
図である。

【図１２】 図１１に対する断面図である。

【符号の説明】

１００ 上部板 ２００ 下部板 １０ 管路 １１、２１ 溝部 ３０ クッション部材 ４０ 結束溝 ５０ 安着部 ４１、５１ 固定ボス ６０ 固定プレート ７０ 固定棒 ８０ コイルスプリ
ング ９０ 案内溝 Ａ 固定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９６−Ｕ１６０ (32)優先日 1996年１月10日 (33)優先権主張国 韓国（ＫＲ） (72)発明者 朴 東俊 大韓民国京畿道水原市八逹區梅灘３洞 （番地なし） 林光アパート９棟1002號 (56)参考文献 特開 平２−118202（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−178068（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−156738（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−160238（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24H 1/10 303

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部板（１００）と下部板（２００）と
   が融着結合されて、配管ラインを構成する管路（１０）
   が形成され、 前記管路領域に変形性の良好なクッション部材（３０）
   が、外力により流動することがないように固定手段
   （Ａ）により位置固定され、管路内における水の凍結に
   伴う膨張に対し、収縮変形することにより、これを吸収
   して水管板の凍破を防止する水管板凍破防止装置におい
   て、 前記クッション部材（３０）が、管路の結束溝（４０）
   の内側に配置され、 前記固定手段（Ａ）が、下部板（２００）の管路形成用
   溝部（２１）に安着された多数の固定プレート（６０）
   を含み、 前記クッション部材（３０）が、前記固定プレート（６
   ０）により位置固定されていることを特徴とする ガスボ
   イラーの水管板凍破防止装置。
2. 【請求項２】 上部板（１００）と下部板（２００）と
   が融着結合されて、配管ラインを構成する管路（１０）
   が形成され、 前記管路領域に変形性の良好なクッション部材（３０）
   が、外力により流動することがないように固定手段
   （Ａ）により位置固定され、管路内における水の凍結に
   伴う膨張に対し、収縮変形することにより、これを吸収
   して水管板の凍破を防止する水管板凍破防止装置におい
   て、 前記クッション部材（３０）が、管路の結束溝（４０）
   の内側に配置され、 前記固定手段（Ａ）が、前記クッション部材（３０）の
   上面にその下端が接触するように上部板（１００）に一
   定間隔で突設された固定棒（７０）を含み、 前記クッション部材（３０）が、前記棒（７０）により
   位置固定されていることを特徴とする ガスボイラーの水
   管板凍破防止装置。
3. 【請求項３】 上部板（１００）と下部板（２００）と
   が融着結合されて、 配管ラインを構成する管路（１０）が形成され、 前記管路領域に変形性の良好なクッション部材（３０）
   が、外力により流動することがないように固定手段
   （Ａ）により位置固定され、管路内における水の凍結に
   伴う膨張に対し、収縮変形することにより、これを吸収
   して水管板の凍破を 防止する水管板凍破防止装置におい
   て、 前記クッション部材（３０）が、管路の結束溝（４０）
   の内側に配置され、 前記固定手段（Ａ）が、管路（１０）の内径に対してそ
   の外径が接触するコイルスプリング（８０）を含み、 前記クッション部材（３０）が、前記コイルスプリング
   （８０）により位置固定されていることを特徴とする ガ
   スボイラーの水管板凍破防止装置。
4. 【請求項４】 上部板（１００）と下部板（２００）と
   が融着結合されて、配管ラインを構成する管路（１０）
   が形成され、 前記管路領域に変形性の良好なクッション部材（３０）
   が、外力により流動することがないように固定手段
   （Ａ）により位置固定され、管路内における水の凍結に
   伴う膨張に対し、変形することにより、これを吸収して
   水管板の凍破を防止する水管板凍破防止装置において、 前記クッション部材（３０）が、管路の結束溝（４０）
   の内側に配置され、 前記固定手段（Ａ）が、前記管路（１０）の結束溝（４
   ０）に形成された案内溝（９０）を含み、 前記クッション部材（３０）が、前記案内溝（９０）に
   より位置固定されていることを特徴とする ガスボイラー
   の水管板凍破防止装置。
5. 【請求項５】 前記クッション部材（３０）が板状であ
   ることを特徴とする請求項４に記載のガスボイラーの水
   管板凍破防止装置。
6. 【請求項６】 前記固定プレート（６０）は、固定ボス
   （４１）、（５１）に嵌められた状態で安着部（５０）
   に位置固定され、両端が前記上部板（１００）と前記下
   部板（２００）の間に固定されたことを特徴とする請求
   項１に記載のガスボイラーの水管板凍破防止装置。