JP3249715B2 - 給湯器 - Google Patents

給湯器

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JP3249715B2
JP3249715B2 JP15069495A JP15069495A JP3249715B2 JP 3249715 B2 JP3249715 B2 JP 3249715B2 JP 15069495 A JP15069495 A JP 15069495A JP 15069495 A JP15069495 A JP 15069495A JP 3249715 B2 JP3249715 B2 JP 3249715B2
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貞雄 岡田
勝俊 中村
明 大西
誉樹 竹内
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/20Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2035Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using fluid fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/24Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
    • F23N5/245Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements using electrical or electromechanical means

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  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は給湯器、特に、給湯停止
操作がされてもガスバーナが消火しない所謂残火状態の
継続を回避できる機能を有する形式の給湯器に関するも
のである。
【0002】
【従来技術及び課題】一般的な給湯器では、その通水回
路に上流側から水流検知器(例えば、水流スイッチ
等),熱交換器,出湯蛇口がこの順序で順次設けられて
いると共に、上記熱交換器を加熱するガスバーナへのガ
ス回路にはガス弁が設けられている。そして、上記出湯
蛇口の開放時に生じる通水回路内の通水を水流検知器が
検知すると、ガス弁が開弁状態に維持されると共にガス
バーナに点火され、これにより、給湯動作が始まる。
【0003】一方、この種給湯器では、上記水流検知器
の作動不良が生じると出湯蛇口が閉操作されたにも関わ
らず該水流検知器の通水検知信号が消失しない場合があ
り、かかる場合はガス弁が閉弁せずにガスバーナの燃焼
が継続する所謂残火状態となる不都合がある。そこで、
上記給湯器では、熱交換器内の滞留水が異常高温状態に
なると該温度を検知してガス弁の駆動電源を遮断する例
えばバイメタルスイッチの如き残火安全装置が設けられ
ており、残火が生じて上記熱交換器内の滞留水が異常高
温状態となった場合には前記ガス弁を強制閉弁させてガ
スバーナを消火状態に維持し、これにより、安全状態を
確保するようにしている。又、通水回路内が異常高温状
態となったときに閉弁動作する熱湯遮断弁が上記熱交換
器の下流側の通水回路に配設されており、これにより、
前記残火に起因する熱湯が熱交換器に滞留している条件
下で出湯蛇口が開放されても該蛇口から熱湯が流出する
危険を防止している。尚、上記熱湯遮断弁には該弁内の
通水が異常高温状態となったときに変形する感熱部材
(例えば、形状記憶合金又は形状記憶樹脂製のコイル)
が組み込まれており、該感熱部材の前記変形動作に連動
して該弁が閉弁駆動されるようになっている。
【0004】しかしながら、上記給湯器では、残火が発
生してガスバーナを強制消火させても、その後の自然放
熱によって熱交換器内の滞留水が温度低下すると、バイ
メタル等で形成された残火安全装置が自動的に初期状態
に復帰することから、出湯蛇口を再開放したときにガス
バーナが燃焼して給湯動作が開始される。従って、かか
る場合は再び残火が発生することとなり、不正常な器具
動作が繰り返される不都合が生じる。又、残火安全装置
が自動的に初期状態に復帰することにより残火が繰り返
して発生すると、これに気付かずに出湯蛇口が開放され
て熱湯遮断弁が作動する頻度も高くなるから、該熱湯遮
断弁に閉弁駆動力を与える形状記憶合金等の感熱材料が
疲労し易くなって該熱湯遮断弁の長期使用が担保し得な
くなる不都合もある。
【0005】本発明はかかる点に鑑みて成されたもの
で、『通水回路に設けられ且つガスバーナで加熱される
熱交換器と、該熱交換器内の滞留水の温度を検知してこ
れが異常高温になったときにガスバーナへのガス供給用
のガス弁を強制閉弁させる残火安全装置と、上記熱交換
器の下流側の通水回路に設けられ且つ該通水回路内の通
水が異常高温になったときに閉弁する熱湯遮断弁を具備
する給湯器』に於いて、残火を伴う不正常な器具動作が
繰り返される不都合が回避できるようにすると共に、熱
湯遮断弁を長期使用に耐え得るようにすることをその課
題とする。
【0006】
【技術的手段】上記課題を解決する為の本発明の技術的
手段は、『前記熱湯遮断弁は、前記異常高温状態が回避
されると開弁状態に自動復帰するものを採用し、前記残
火安全装置は、人為的操作によらなければ初期状態に復
帰しないようにフリップフロップが組み込まれた手動復
帰式のものを採用した』ことである。
【0007】
【作用】上記技術的手段によれば、残火が生じてガス弁
が強制閉弁状態に維持されると、熱交換器の通水回路内
の滞留水が自然に温度低下しても前記フリップフロップ
を手動操作しない限り残火安全装置が初期状態に復帰す
ることはない。即ち、残火の原因たる故障箇所を修理し
た後にフリップフロップを組み込んだ上記残火安全装置
を手動で復帰させるまではガス弁が閉弁状態に維持され
るのである。従って、かかる状態で出湯蛇口を開放して
もガスバーナが燃焼することはない。
【0008】
【効果】本発明は次の特有の効果を有する。残火安全装
置が作動した後はこれを人為的に手動復帰させない限り
ガスバーナが燃焼可能な状態に戻らないから、かかる条
件下で出湯蛇口を開放しても残火が発生する余地がな
く、残火を伴う不正常な器具動作が繰り返される不都合
が回避できる。
【0009】又、残火を伴う器具動作が繰り返されない
から、出湯蛇口を誤って開放することによる熱湯遮断弁
の作動頻度も低くなり、該熱湯遮断弁に閉弁駆動力を与
える形状記憶合金等の感熱材料が疲労し難くなって該熱
湯遮断弁が長期使用に耐え得るものとなる。
【0010】
【実施例】次に、上記した本発明の実施例を説明する。
図1に示すように、給湯器本体(1) 内には熱交換装置
(2) や制御装置(5) 等が配設されており、前記熱交換装
置(2) は、給気ファン(22)から給気される缶体(21)とそ
の内部に設けられたガスバーナ(23)及びその上方の熱交
換器(24)を具備し、更に、上記缶体(21)の上端には排気
筒(25)が連設されている。
【0011】上記熱交換器(24)を具備する通水回路(27)
の上流端近傍には水流スイッチ又は流量計等の水流検知
器(26)が設けられていると共に、前記熱交換器(24)の下
流側には出湯温センサ(28),熱湯遮断弁(29)及び出湯蛇
口(3) がこの順序で設けられている。そして、上記熱湯
遮断弁(29)は図3に示すように、形状記憶合金で形成さ
れた感熱コイル(291) と開弁バネ(290) の間に弁体(29
2) が介装された構造を有する。そして、上記感熱コイ
ル(291) は例えば90℃以下においては収縮状態に維持
され、この状態では閉弁バネ(290) の付勢力で弁体(29
2) が開弁状態に維持される。又、上記設定温度以上の
熱湯に感熱コイル(291) が接触するとこれが伸長して弁
体(292) が閉弁せしめられるようになっている。
【0012】又、熱交換器(24)部分に於ける通水回路(2
7)には設定温度(この実施例では90℃に設定されてい
る)以上の温度を検知したときに異常検知信号を出す高
温検知器(41)が添設されており、該高温検知器(41)の出
力はフリップフロップ(42)のセット入力端子に印加され
ている。又、該フリップフロップ(42)のリセット端子に
はリセットスイッチ(43)が接続されていると共に、該フ
リップフロップ(42)の出力はAND回路(44)のL能動端
子と後述するリモコン(6) に印加されている。そして、
この実施例では、上記高温検知器(41),フリップフロッ
プ(42),リセットスイッチ(43)及びAND回路(44)が既
述技術的手段の項に記載の残火安全装置(4) に対応して
いる。
【0013】次に、ガスバーナ(23)へのガス回路(31)に
は比例弁(32)と既述技術的手段の項に記載したガス弁に
対応する元弁(33)が挿入されており、これら各弁(32)(3
3)や既述給気ファン(22)はマイクロコンピュータが組み
込まれた制御装置(5) で制御されるようになっている。
又、上記制御装置(5) には通水回路(27)に設けられた水
流検知器(26)や出湯温センサ(28)の出力が印加されてお
り、更に、該制御装置(5) にはリモコン(6) が接続され
ている。そして、該リモコン(6) には運転スイッチ(6
1),温度設定器(62),温度表示器(63)及び残火報知器(6
4)が設けられており、該残火報知器(64)としては発光ダ
イオードやブザー等が採用できる。
【0014】上記制御装置(5) に組み込まれたマイクロ
コンピュータには図2のフローチャートに示す内容の制
御プログラムが格納されており、以下、本実施例の給湯
器の動作の実際を同図に従って説明する。尚、初期状態
においてはフリップフロップ(42)はL信号を出力してお
り、これがAND回路(44)のL能動端子に印加されてい
る。従って、かかる初期状態では制御装置(5) からの信
号のみによって元弁(33)が開閉制御されるようになって
いる。
【0015】さて、ステップ(70)で運転スイッチ(61)が
投入されたことが確認できると、ステップ(71)で出湯蛇
口(3) が開放されるのを監視する。そして、出湯蛇口
(3) が開放されて水流検知器(26)が通水検知信号を出力
するとステップ(72)で元弁(33)を開弁させると共に給気
ファン(22)を駆動させる。次に、ステップ(73)で図示し
ない点火装置を作動させてガスバーナ(23)を燃焼させ、
更に、温度設定器(62)で設定した温度の温水が沸かせる
ようにガスバーナ(23)の燃焼量を制御すべく比例弁(32)
の開度を調整し(ステップ(74))、これにより、給湯動
作を開始させる。そして、この給湯中に出湯蛇口(3) が
閉じられて水流検知器(26)からの通水検知信号が消失す
ると(ステップ(75))、ステップ(76)で元弁(33)を閉じ
ると共に給気ファン(22)を停止させ、これにより、給湯
動作を終了させる。
【0016】ところが、上記給湯中に出湯蛇口(3) が閉
じられたにも関わらず水流検知器(26)の通水信号が消失
しない異常状態が発生すると、熱交換器(24)内の滞留水
が温度設定器(62)による設定温度を越えて温度上昇す
る。従って、かかる場合は、出湯温センサ(28)の出力に
基づく制御装置(5) の給湯温度制御機能によって比例弁
(32)が最小開度まで絞られてもガスバーナ(23)が完全消
火せずに残火が発生する。すると、熱交換器(24)内の滞
留水が90℃まで昇温したときに高温検知器(41)が異常
信号を出力し、これにより、フリップフロップ(42)がH
信号を出してAND回路(44)の出力がL状態に変化して
元弁(33)が強制閉弁される。これにより、ガスバーナ(2
3)が消火状態に維持されて安全状態が確保される。又、
上記フリップフロップ(42)の出力はリモコン(6) に印加
されてこれに設けられた残火報知器(64)が作動せしめら
れ、これにより、残火が発生したことが報知される。
尚、熱交換器(24)に異常高温の水が滞留している状態で
出湯蛇口(3) が開放されて該高温水が熱湯遮断弁(29)部
分まで流下した場合は、既述したように感熱コイル(29
1) が伸長して弁体(292) が閉弁せしめられる。よっ
て、該高温水が出湯蛇口(3)ら流出する危険が防止され
る。
【0017】次に、熱交換器(24)内の滞留水が自然放熱
で90℃未満まで温度低下すると高温検知器(41)からの
異常信号が消失する。ところが、高温検知器(41)の信号
が消失してもフリップフロップ(42)の出力はL状態に戻
らず、元弁(33)は閉弁状態に維持される。従って、この
状態で出湯蛇口(3) を再び開放してもガスバーナ(23)は
燃焼せず、前記再開放した出湯蛇口(3) を閉じた際の残
火が発生する余地がなくなる。
【0018】一方、リモコン(6) に設けた残火報知器(6
4)が作動して残火の発生が報知された場合は、器具使用
者は修理業者等に故障箇所の修理を依頼する。そして、
故障箇所の修理が完了したときにリセットスイッチ(43)
が操作されると、フリップフロップ(42)が初期状態に復
帰し、これにより、給湯可能な初期状態に戻る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の給湯器の断面図
【図2】給湯制御用のフローチャート
【図3】熱湯遮断弁(29)の要部断面図
【符号の説明】
(1) ・・・給湯器本体 (2) ・・・熱交換器 (4) ・・・残火安全装置 (5) ・・・制御装置 (29)・・・熱湯遮断弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 誉樹 名古屋市中川区福住町2番26号 リンナ イ株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−18024(JP,A) 特開 平5−126401(JP,A) 実開 昭62−171854(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24H 1/10 303 F23N 5/02 350

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通水回路に設けられ且つガスバーナで加
    熱される熱交換器と、該熱交換器内の滞留水の温度を検
    知してこれが異常高温になったときにガスバーナへのガ
    ス供給用のガス弁を強制閉弁させる残火安全装置と、上
    記熱交換器の下流側の通水回路に設けられ且つ該通水回
    路内の通水が異常高温になったときに閉弁する熱湯遮断
    弁を具備する給湯器に於いて、 前記熱湯遮断弁は、前記異常高温状態が回避されると開
    弁状態に自動復帰するものを採用し、 前記残火安全装置は、人為的操作によらなければ初期状
    態に復帰しないようにフリップフロップが組み込まれた
    手動復帰式のものを採用した給湯器。
  2. 【請求項2】 ガス弁を強制閉弁させる為の残火安全装
    置の出力によって作動する残火報知器を設けた請求項1
    の給湯器。
JP15069495A 1995-06-16 1995-06-16 給湯器 Expired - Lifetime JP3249715B2 (ja)

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