JP3238124B2 - ガス給湯器 - 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、ガス給湯器に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にガス給湯器では出湯と停止とを繰
り返すものであるから、出湯から停止したときに水撃現
象が生じることがある。水撃現象は水圧が高いほど生じ
やすいものであり、水撃現象が生じると内部の流路が強
い衝撃を受けて振動し、このような振動が生じると故障
につながることがある。

【０００３】水撃現象は流路内の流れが急に停止したと
きに生じるから、給湯栓が閉じてから流路内の流れが停
止するまでに時間遅れを与えることによって水撃現象を
緩和することが考えられている。たとえば、出湯させる
出湯口に水撃緩衝弁と称する弁を設け、給湯栓が閉じた
ときに給湯栓付近での急激な水圧の上昇がガス給湯器に
作用しないように水圧を緩和しながら流路を閉じること
が考えられている。

【０００４】一方、食器洗い、洗面、シャワーのように
給湯栓から吐出された湯が身体に直接かかるような用途
に用いるガス給湯器では、給湯開始直後に人に冷水感を
生じさせないために、給湯していないときにガス給湯器
内に保有している水（以下、保有水という）を保温する
技術が提案されている。これは、給湯を行なっていない
間にもガス給湯器の保有水の温度が所定温度以上に保た
れるように、保有水の温度が再加熱温度まで低下すると
ガスバーナを点火して保温するものである。このような
保温運転を行なえば、ガス給湯器内の保有水の温度を比
較的高く保つことができるから、給湯栓からの給湯を開
始した後に給湯栓から吐出される湯の温度が設定温度に
達するまでの時間が比較的短くなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水撃緩
衝弁はばね等を用いて水圧を機械的に緩和するものであ
るから、水撃を防止することができる圧力の範囲が比較
的狭く、水撃現象を十分に抑制することができないこと
がある。とくに、保温運転を行なうガス給湯器では、保
温運転中に通水されていない状態でガスバーナに点火さ
れるから流路内の圧力が高くなりやすい。水撃緩衝弁は
機器の外部に取り付けるものであるから、余分なスペー
スが必要になったり、取り付けられない場合が生じる。

【０００６】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、水撃現象を緩和するように水圧を制
御したガス給湯器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、水が
流入する給水口と水を吐出させる出湯口との間に形成さ
れる流路上に設けた熱交換器と、熱交換器内の水を加熱
するガスバーナと、前記流路内への通水を検出する流量
センサと、流量センサにより検出される単位時間当たり
の流量が所定値以上になるとガスバーナを点火させる点
火制御手段と、前記流路上に配置され流路内の水圧を検
出する圧力センサと、開放時に前記流路内の圧力を逃が
す圧力逃がし弁と、圧力センサによる検出圧力が水撃現
象の生じる程度に高い規定値以上であるときに圧力逃が
し弁を開放させて水撃現象を緩和する水撃抑制手段と、
流量センサにより検出される単位時間当たりの流量が前
記所定値未満のときにガスバーナを間欠的に点火して前
記流路内に保有している水を保温する保温運転が可能な
保温制御手段とを備え、水撃抑制手段は、保温運転中に
おいてガスバーナの点火直前における圧力センサの検出
圧力が前記規定値以上であるときに圧力逃がし弁を開放
させるものである。この構成によれば、流路内の圧力を
圧力センサにより検出し、圧力センサの出力が規定値以
上になると圧力逃がし弁を開放して流路内の圧力を逃が
しているから、流路内の圧力が規定値以上に高まらない
のであって水撃現象の発生を抑制することができる。

【０００８】しかも、流量センサにより検出される単位
時間当たりの流量が前記所定値未満のときにガスバーナ
を間欠的に点火して前記流路内に保有している水を保温
する保温運転が可能な保温制御手段を備えることによ
り、出湯を停止している間に保温運転を行なうから、出
湯開始から湯温が短時間で立ち上がり、冷水感が生じる
ことはほとんどないのである。

【０００９】加えて、水撃抑制手段が、保温運転中にお
いてガスバーナの点火直前における圧力センサの検出圧
力が前記規定値以上であるときに圧力逃がし弁を開放さ
せることにより、保温運転を行なうときであって保有水
の加熱によって圧力が高まる前の圧力を検出して圧力逃
がし弁を制御するから、流路内の異常な圧力上昇を防止
して水撃現象を確実に防止することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１にガス給湯器の概略構成を示
す。本実施形態として示すガス給湯器は、図１（ａ）に
示すように、市水が流入する給水口１１と、水を吐出さ
せる出湯口１２とを備え、給水口１１と出湯口１２との
間の流路上には熱交換器１３が設けられる。熱交換器１
３はガスバーナ２１とともに給湯燃焼室４１に収納さ
れ、熱交換器１３の中を通る水はガスバーナ２１により
加熱される。給水口１１から熱交換器１３への流路上に
は流量センサ３１が設けられ、流路を水が流れているか
否かが流量センサ３１により検出される。また、給水口
１１から流入し流量センサ３１を通過した水の温度が温
度センサ３２により検出される。出湯口１２の近傍には
熱交換器１３により加熱され、出湯口１２から出湯され
る湯の温度を検出する温度センサ３４が配置され、さら
に、熱交換器１３から出湯される湯の温度を検出するた
めの温度センサ３３が設けられる。熱交換器１３と出湯
口１２との間の流路上であって出湯口１２の近傍には流
量調節弁３５が設けられている。給水口１１と出湯口１
２との間の流路上の適宜箇所（たとえば、出湯口１２の
近傍）には流路内の水圧を検出する圧力センサ３６が設
けられる。出湯口１２には圧力逃がし弁３７が結合され
る。ガスバーナ２１にはガス接続口２２から電磁弁であ
る元ガス弁２３およびガス比例弁２４を通して燃料ガス
が供給される。

【００１１】ところで、元ガス弁２３、ガス比例弁２
４、流量センサ３１、温度センサ３２〜３４、流量調節
弁３５、圧力センサ３６、圧力逃がし弁３７は、図１
（ｂ）のように、マイコンよりなる制御回路３０に接続
されている。制御回路３０は、流量センサ３１、温度セ
ンサ３２〜３４、圧力センサ３６からの入力に基づい
て、図２に示す手順で、ガスバーナ２１に点火する点火
手段（図示せず）、元ガス弁２３、ガス比例弁２４、流
量調節弁３５、圧力逃がし弁３７を制御する。

【００１２】すなわち、出湯口１２を通して接続される
図示しない給湯栓が開放され、流量センサ３１により流
路内に水が流れていることが検出されると（Ｓ１）、元
ガス弁２３およびガス比例弁２４を開放してガスバーナ
２１に点火する（Ｓ２）。ガスバーナ２１の点火手段は
図示していないが、スパークを連続的に発生させて点火
するものを用いており、炎センサ（図示せず）によって
ガスバーナ２１の点火が検出されるとスパークが停止す
るものを用いている。この種の点火手段は周知のもので
ある。ガスバーナ２１の点火後には、温度センサ３３に
より検出される出湯温度があらかじめ設定された温度に
なるようにガス比例弁２４や流量調節弁３５を用いて出
湯温度が調節される（Ｓ３，Ｓ４）。

【００１３】一方、流量センサ３１によって流路内の通
水が検出されなくなると（Ｓ１）、元ガス弁２３および
ガス比例弁２４が閉止されガスバーナ２１は消火される
（Ｓ５）。ガスバーナ２１が消火すると流路内の保有水
の温度は一般に低下する。ここで、圧力センサ３６によ
る検出圧力を水撃現象の生じる程度に高く設定されてい
る規定値と比較し（Ｓ６）、検出圧力が規定値よりも小
さい時には、圧力逃がし弁３７を閉じて（Ｓ７）、制御
回路３０に設けた保温制御部（保温制御手段）３０ａに
よる保温運転を開始する。保温運転では、温度センサ３
２〜３４による検出温度があらかじめ設定されている再
加熱温度まで下がると（Ｓ８）、ガスバーナ２１を一定
時間ずつ間欠的に点火する（Ｓ９）。これにより、保有
水が冷水感を生じる程度の温度（つまり、手に触れたと
きにごく冷たいと感じる程度の水温）まで低下する前
に、保有水の温度を上昇させる。再加熱温度は出湯温度
として設定されている設定温度に対して、所定の温度だ
け低い温度に設定されている。要するに、再加熱温度は
設定温度に対して定まった温度差を持つように設定され
ている。ここで、流路および保有水の熱容量は比較的大
きいから、ガスバーナ２１に点火しても温度センサ３２
〜３４による検出温度はすぐには上昇しない。ただし、
ガスバーナ２１の燃焼量と保有水の温度上昇とにはほぼ
一定の関係があるから、所定温度の上昇が得られる程度
にガスバーナ２１の１回の点火時間を設定してある。ま
た、保温運転の際の温度検出にはすべての温度センサ３
２〜３４を用いる必要はなく、いずれか１つの温度セン
サ３２〜３４のみを用いてもよい。

【００１４】一方、圧力センサ３６による検出圧力が上
述した規定値以上であるときには（Ｓ６）、水撃現象が
生じる可能性があるものとして、制御回路３０の水撃抑
制部（水撃抑制手段）３０ｂにより、圧力逃がし弁３７
が開放される（Ｓ１０）。これによって、流路内の圧力
の異常な上昇を防止することができ、水撃現象を確実に
防止することができる。また、保温運転によるガスバー
ナ２１の点火前に流路内の圧力を検出しているから、ガ
スバーナ２１で加熱したときに生じる圧力上昇で流路内
が異常に高い圧力になるのを防止することができ、この
ことによって水撃現象の防止だけではなく、異常な圧力
上昇による故障を未然に防止することができる。流量セ
ンサ３１により検出される流量が所定値以上になると
（Ｓ１１）、圧力逃がし弁３７を閉じて（Ｓ１２）、出
湯させる。

【００１５】上述の実施形態では保温運転においてガス
バーナ２１を間欠的に点火する前にのみ圧力を検出する
ことによって、圧力の検出回数を少なくしているが、圧
力センサ３６による検出圧力を常時監視するようにして
もよい。

【００１６】

【発明の効果】請求項１の発明は、水が流入する給水口
と水を吐出させる出湯口との間に形成される流路上に設
けた熱交換器と、熱交換器内の水を加熱するガスバーナ
と、前記流路内への通水を検出する流量センサと、流量
センサにより検出される単位時間当たりの流量が所定値
以上になるとガスバーナを点火させる点火制御手段と、
前記流路上に配置され流路内の水圧を検出する圧力セン
サと、開放時に前記流路内の圧力を逃がす圧力逃がし弁
と、圧力センサによる検出圧力が水撃現象の生じる程度
に高い規定値以上であるときに圧力逃がし弁を開放させ
て水撃現象を緩和する水撃抑制手段と、流量センサによ
り検出される単位時間当たりの流量が前記所定値未満の
ときにガスバーナを間欠的に点火して前記流路内に保有
している水を保温する保温運転が可能な保温制御手段と
を備え、水撃抑制手段は、保温運転中においてガスバー
ナの点火直前における圧力センサの検出圧力が前記規定
値以上であるときに圧力逃がし弁を開放させるものであ
り、流路内の圧力を圧力センサにより検出し、圧力セン
サの出力が規定値以上になると圧力逃がし弁を開放して
流路内の圧力を逃がしているから、流路内の圧力が規定
値以上に高まらず、水撃現象の発生を抑制することがで
きるという利点がある。

【００１７】また、流量センサにより検出される単位時
間当たりの流量が前記所定値未満のときにガスバーナを
間欠的に点火して前記流路内に保有している水を保温す
る保温運転が可能な保温制御手段を備えるので、出湯を
停止している間に保温運転を行なうから、出湯開始から
湯温が短時間で立ち上がり、冷水感が生じることはほと
んどないという利点がある。

【００１８】さらに、水撃抑制手段が、保温運転中にお
いてガスバーナの点火直前における圧力センサの検出圧
力が前記規定値以上であるときに圧力逃がし弁を開放さ
せるので、保温運転を行なうときであって保有水の加熱
によって圧力が高まる前の圧力を検出して圧力逃がし弁
を制御するから、流路内の異常な圧力上昇を防止して水
撃現象を確実に防止することができるという利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示し、（ａ）は構成図、
（ｂ）は制御回路周辺のブロック図である。

【図２】同上の動作説明図である。

【符号の説明】

１１ 給水口 １２ 出湯口 １３ 熱交換器 ２１ ガスバーナ ３０ 制御回路 ３０ａ 保温制御部 ３０ｂ 水撃抑制部 ３１ 流量センサ ３２〜３４ 温度センサ ３６ 圧力センサ ３７ 圧力逃がし弁

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水が流入する給水口と水を吐出させる出
   湯口との間に形成される流路上に設けた熱交換器と、熱
   交換器内の水を加熱するガスバーナと、前記流路内への
   通水を検出する流量センサと、流量センサにより検出さ
   れる単位時間当たりの流量が所定値以上になるとガスバ
   ーナを点火させる点火制御手段と、前記流路上に配置さ
   れ流路内の水圧を検出する圧力センサと、開放時に前記
   流路内の圧力を逃がす圧力逃がし弁と、圧力センサによ
   る検出圧力が水撃現象の生じる程度に高い規定値以上で
   あるときに圧力逃がし弁を開放させて水撃現象を緩和す
   る水撃抑制手段と、流量センサにより検出される単位時
   間当たりの流量が前記所定値未満のときにガスバーナを
   間欠的に点火して前記流路内に保有している水を保温す
   る保温運転が可能な保温制御手段とを備え、水撃抑制手
   段は、保温運転中においてガスバーナの点火直前におけ
   る圧力センサの検出圧力が前記規定値以上であるときに
   圧力逃がし弁を開放させることを特徴とするガス給湯
   器。