JPH0429233Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はガスを使用した瞬間湯沸器型の給湯装
置に関する。

（従来の技術） この種の給湯装置には、例えば特開昭61−
99022号公報に開示された如く、ガスバーナへの
ガス供給量を制御するガス弁の開度が連続的に変
化して、出湯量の増減に拘わらず設定温度の出湯
が得られるようにしたものがある。この種の給湯
装置においては、第３図に示す如く、出湯量と出
湯温度の関係図における最大能力特性（ガス弁開
度最大）Ｘと最小能力特性（ガス弁開度最小）Ｙ
との範囲で作動が行われ、例えば出湯温度をT1
に設定した場合は、出湯量がV1以内のときは出
湯量に応じてガス弁の開度が変化して温度T1の
出湯が得られるが、出湯量がV1を越えれば出湯
量が増大してもガスバーナによる加熱量は増大し
ないので、出湯量がV2となれば出湯温度はT2に
低下し、また給湯栓を全開として出湯量がV3と
なれば出湯温度はT3まで低下する。このように
出湯温度が設定温度より大幅に低下するのは好ま
しくないので、従来は給湯栓を全開とした場合で
も出湯量がV2以上とならないように規制する水
ガバナを熱交換器への給水管に設け、出湯温度を
最高温度T1に設定した場合に給湯栓を全開とし
ても出湯温度が設定温度T1より多少低い温度T2
以下には低下しないようにしている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来技術において
は、出湯温度を低温のT3に設定した場合でも出
湯量はV2以下に制限され、給湯装置の最大加熱
能力に対応する出湯量V3まで達しない。従つて
シヤワー等のように比較的低温の湯を使用する場
合に、加熱能力は充分あるにも拘わらず少量の出
湯量しか得られず、不便であるという問題があ
る。

このような問題を解決するものとして、電子制
御装置により作動する水量制御弁を給水管に設
け、通常はこの水量制御弁を全開とし、ガス弁が
最大開度となつても出湯温度が設定温度に達しな
い場合には水量制御弁の開度を絞り、出湯量を減
少させて出湯温度を設定温度まで上昇させるとい
う技術がある。しかしながらこの技術において
は、ガス弁の開度が最大となつた後に水量制御弁
による出湯量の制御を行つているので装置の構造
が複雑となり、また出湯温度を最高温度T1付近
に設定した場合には、出湯開始から出湯温度が設
定温度T1に達するまでの時間遅れが大きいとい
う問題がある。

本考案は、設定温度の高低に拘わらず常にほゞ
設定温度の出湯を得ることができると共に低温の
場合は出湯量を増大させることができ、出湯開始
から出湯温度が設定温度に達するまでの時間も短
かい比較的構造簡単な給湯装置を得ることを目的
とする。

（課題を解決するための手段） このために、本考案による給湯装置は、添付図
面に例示する如く、熱交換器３０と、その前後に
接続された給水管３１及び給湯管３２と、前記熱
交換器３０内を通る給水を加熱するガスバーナ１
０と、湯温設定装置７１と、開度が自動的に変化
し前記ガスバーナ１０へのガス供給量を制御して
出湯温度を前記湯温設定装置７１により設定され
た設定温度に保つガス量制御弁２６と、前記給水
管３１に設けられた水ガバナ４０を備えてなる給
湯装置において、前記水ガバナ４０は前記給水管
３１と直列に配置された制御絞り５０と、この制
御絞り５０の前後の圧力差によりスプリング４９
に抗して移動する受圧部材４７と、この受圧部材
に固着されて前記スプリング４９に抗する移動に
より前記給水管３１の通路面積を減少させる可変
絞り部４８ａ，４８ｂを前記制御絞り５０の下流
側に形成する可動弁体５５よりなり、更に前記設
定温度が所定温度以下となれば開となるバイパス
弁６０を前記制御絞り５０と並列に設け、前記バ
イパス弁６０の下流側は前記制御絞り５０と可変
絞り部４８ａ，４８ｂの間に連通したものであ
る。

（作用） 湯温設定装置７１により設定された設定温度が
所定温度以上の高温の場合にはバイパス弁６０は
閉じているので、最大給水量は制御絞り５０の前
後の圧力差により作動する水ガバナ４０により制
限され、従つて給水量が給湯装置の最大能力を越
えることはなくなるので出湯温度が設定された高
温よりも低下することはない。設定温度が所定温
度以下の低温の場合にはバイパス弁６０が開き、
その分だけ制御絞り５０の前後の圧力差が減少し
て水ガバナ４０の作動により制限される最大給水
量が増大するので、出湯量は増大する。バイパス
弁６０の開閉は湯温設定装置７１による出湯温度
の設定と同時に行われるので、出湯温度を最高温
度に設定した場合でも、出湯開始から出湯温度が
設定温度に達するまでの時間は短くなる。

（考案の効果） 上述の如く、本考案によれば、設定温度の高低
に拘わらず常にほゞ設定温度の出湯を得ることが
できると共に設定温度が所定温度以下の低温の場
合には出湯量を増大させて給湯装置の最大能力を
発揮させることができ、また出湯開始から出湯温
度が設定温度に達するまでの時間を短縮させるこ
とができる。更にバイパス弁は単に開閉を行うも
ので足りるので給湯装置の構造が簡略化される。

（実施例） 以下に添付図面に示す実施例により、本考案の
説明をする。

先ず、本考案が適用される瞬間ガス湯沸器の構
造につき説明する。第１図に示す如く、瞬間ガス
湯沸器の内胴１８内の下部には、並列に配置され
た第１部分バーナ１１と第２部分バーナ１５より
なるメインバーナ１０が設けられ、内胴１８の下
側には電動フアン１９が設けられている。メイン
バーナ１０へのガス供給通路２０には供給側より
元電磁弁２５とガス量制御弁２６が設けられ、そ
の下流側は第１及び第２分岐路２１，２２に分岐
され、各分岐路２１，２２の途中にはそれぞれ第
１及び第２切替電磁弁２７，２８が設けられ、各
先端に第１及び第２メインノズル２３，２４が設
けられている。ガス量制御弁２６はソレノイドへ
の印加電流に応じて開度が連続的に変化してガス
バーナへ１０へのガス供給量を連続的に変化する
比例電磁弁であり、元電磁弁２５及び各切替電磁
弁２７，２８は単に開閉のみを行う常閉型の電磁
弁である。

第１図に示す如く、内胴１８の上方には熱交換
器３０が設けられ、その前後には給水管３１及び
給湯管３２が接続されている。給水管３１には供
給側より制御絞り５０を有する水ガバナ４０及び
通水量が所定の最低通水量以上となつたことを検
出する水流スイツチ等の水流センサ３５が設けら
れ、また制御絞り５０と並列にバイパス弁６０が
設けられている。給湯管３２の途中には出湯温度
を検出するサーミスタ等の湯温センサ７２が設け
られ、先端には給湯栓３３が設けられている。

次に、水ガバナ４０の構造につき説明する。第
２図に示す如く、給水管３１の途中には水ガバナ
４０のケーシング４１が設けられ、その一端は栓
部材４１ａにより閉止され、その一端側、他端側
及び中間部に開口された入口４１ｂ、出口４１ｃ
及びバイパス口４１ｄには、給水管３１の前半部
３１ａ、後半部３１ｂ及び前半部３１ａと一体形
成されたバイパス路３４がそれぞれ連通されてい
る。ケーシング４１の内周には、出口４１ｃとバ
イパス口４１ｄの間に位置して、円筒状の弁座部
材４２が固定され、また入口４１ｂとバイパス口
４１ｄの間に位置して可動弁体４５と一体形成さ
れたフランジ状の受圧部材４７が液密に摺動可能
に嵌合されている。可動弁体４５は、受圧部材４
７と弁座部材４２の間に介装したスプリング４９
により、ケーシング４１に固定した絞り板５１
（後述する制御絞り５０の構成部材）に向けて付
勢され、可動弁体４５の先端部は弁座部材４２内
に挿入されている。弁座部材４２には、その側面
中間部に設けた開口４３の両側部に位置して一対
のテーパ状の制御面４４ａ，４４ｂが設けられ、
一方可動弁体４５の先端と中間部には制御突起４
６ａ，４６ｂが設けられ、此等制御面４４ａ，４
４ｂと制御突起４６ａ，４６ｂの間に、スプリン
グ４９に抗する可動弁体４５の移動により開口面
積が減少する可変絞り部４８ａ，４８ｂが形成さ
れている。また可動弁体４５には、同軸的に形成
した貫通孔４５ａと、この貫通孔４５ａと連通し
て制御突起４６ａと受圧部材４７の間において開
口する連通孔４５ｂが設けられ、これにより入口
４１ｂとバイパス口４１ｄは、何れも可変絞り部
４８ａ又は４８ｂを経て出口４１ｃに連通される
ようになつている。絞り板５１の中央に形成した
円筒部５１ａは受圧部材４７の中央に形成した孔
と液密かつ摺動自在に嵌合すると共に絞り板５１
の外周部には連通穴５１ｂが形成され、これによ
り次に述べる制御絞り５０の狭窄部５３の前後の
圧力差により可動弁体４５はスプリング４９に抗
して移動して給水路３１の通路面積を減少させる
ようになつている。

次に、水ガバナ４０の制御絞り５０の構造につ
き説明すれば、ケーシング４１の内周には、入口
４１ｂとバイパス口４１ｄの間に位置して前記絞
り板５１と支持板５６が固定されている。後端に
ばね受け５５を固定したロツド５４は、ケーシン
グ４１の出口４１ｃ側先端部から弁座部材４２、
可動弁体４５及び絞り板５１に同軸的に挿入さ
れ、その先端部は支持板５６に軸方向移動自在に
支持され、ロツド５４と貫通孔４５ａ及び円筒部
５１ａとの間には相当な隙間が設けられている。
ケーシング４１の出口４１ｃ側先端部には、ワツ
クス形サーモスタツト５７が、液密に嵌合された
調整ねじ５８によりロツド５４と同軸的に支持さ
れ、ばね受５５は弁座部材４２との間に介装され
たスプリング５９によりワツクス形サーモスタツ
ト５７の可動ピン５７ａの先端に向けて付勢当接
されている。ロツド５４に固定された円錐台状の
制御部材５２と絞り板５１の円筒部５１ａの間に
は、可動弁体４５を作動させて給水管３１を通る
最大給水量を規制する狭窄部５３が形成され、こ
の狭窄部５３の開口面積は給水温度が上昇又は低
下すればワツクス形サーモスタツト５７の作動に
より増大又は減少し、また調整ねじ５８の調節に
より調整することができる。

第２図に示す如く、給水管３１の前半部３１ａ
の壁面にはバイパス弁６０の弁口６２が開口され
ると共に弁口６２をバイパス口４１ｄに連通する
バイパス路３４が一体的に形成されている。バイ
パス路３４の壁面には弁口６２と同軸的に弁本体
６１が取り付けられ、弁本体６１から液密的に摺
動自在に突出する弁棒６５の先端には弁口６２を
開閉する弁体６４が設けられている。バイパス弁
６０は、通常は弁体６４が弁本体６１との間に介
装されたスプリング６６により付勢されて弁口６
２を閉じているが、弁本体６１に設けたソレノイ
ド６７に、電流を印加すれば弁棒６５の基端に固
定された可動鉄片をスプリング６６に抗して吸引
して弁口６２を開とする開閉電磁弁である。

電子制御装置７０は、第１図に示す如く、ユー
ザが出湯温度を設定する湯温設定装置７１、水流
センサ３５及び湯温センサ７２から入力した信号
に基づき、電磁弁２５、ガス量制御弁２６、切替
電磁弁２７，２８及び電動フアン１９の作動を関
連して制御するものである。また、電子制御装置
７０は、湯温設定装置７１により設定された温度
が所定温度Ta以下の場合はソレノイド６７へ電
流を印加してバイパス弁６０を開とし、設定温度
が所定温度Taを越えた場合はソレノイド６７へ
の印加電流を停止してバイパス弁６０を閉とする
ものである。開となつた場合のバイパス弁６０の
開口面積は最大水量制御絞り５０の狭窄部５３の
開口面積と同程度にすることによつて、制御絞り
５０の後流側の水圧とバイパス弁６０通過後の水
圧が略同程度になり、ガバナの性能を損わない範
囲内で、ガバナの制限する最大給水量を確保する
ことができる。

次に本実施例の作動につき説明する。電子制御
装置７０の電源を入れ、給湯栓３３を開いて通水
量が所定の最低通水量を越えれば、電子制御装置
７０は所定のシーケンスに基づき各部品を作動さ
せ、ガス供給量を点火に必要な少量として先ず第
１部分バーナ１１に点火し、次いで第２部分バー
ナ１５に点火して給湯装置を始動させる。給水管
３１から供給される給水は熱交換器３０を通過す
る際にメインバーナ１０により加熱されて給湯管
３２より出湯されるが、始動後においては電子制
御装置７０は湯温センサ７２により検出された出
湯温度を湯温設定装置７１の設定温度と比較し、
出湯温度が設定温度となるようにガス量制御弁２
６のソレノイドへの印加電流を制御してメインバ
ーナ１０へのガス供給量を制御し、またメインバ
ーナ１０に供給されたガスと空気の比率が常に所
定の範囲内に保持されるように電動フアン１９の
回転数をガス供給量と関連して制御する。

湯温設定装置７１により設定された設定温度が
所定温度Ta（例えば45℃）を越えている場合は、
バイパス弁６０が閉となつているので給水は全て
制御絞り５０の狭窄部５３を通り、この給水量が
V2となればその前後に生じる圧力差により可動
弁体４５はスプリング４９に抗して移動し、可変
絞り部４８ａ，４８ｂの開口面積を減少させて給
水管３１を通る最大給水量をV2に規制する。従
つて給湯装置は、第３図に示す範囲ABCDEの範
囲内で作動し、設定温度を最高温度T1（例えば80
℃）とした場合は、出湯量がV1に達するまでは
設定温度T1の出湯が得られるが、出湯量が最大
値V2となれば出湯温度は多少低下した温度T2と
なる。設定温度をT2とT1の間に設定した場合は
出湯量がV1を多少越えるまでは設定温度の出湯
が得られるが、出湯量が最大値V2となれば出湯
温度は温度T2まで低下し、また設定温度をTaと
T2の間に設定した場合は出湯量が最大値V2に達
するまで設定温度の出湯が得られる。

湯温設定装置７１により設定された設定温度が
所定温度Ta以下の場合は、バイパス弁６０が開
となるので給水は制御絞り５０の狭窄部５３とバ
イパス弁６０の弁口６２の両方を通り、このうち
狭窄部５３を通過後の水圧とバイパス弁通過後の
水圧と同程度でかつ狭窄部の前後の圧力差が減少
して可動弁体４５が作動するので水ガバナの制限
される最大給水量はV2よりも増大してV3とな
る。従つて給湯装置は、第３図に示す範囲EFGH
の範囲内で作動し、設定温度をTaとした場合は、
出湯量がVaに達する迄は設定温度Taの出湯が得
られるが、出湯量が最大値V3となれば出湯温度
は多少低下した温度T3となる。設定温度をT3と
Taの間に設定した場合は出湯量がVaを多少越え
るまでは設定温度の出湯が得られるが出湯量が最
大値V3となれば出湯温度は温度V3まで低下し、
また設定温度をT3以下とすれば出湯量が最大値
V3に達するまで設定温度の出湯が得られる。

水ガバナ４０の受圧部材４７の一側には絞り板
５１の連通穴５１ｂを介して給水管３１の前半部
３１ａ内の圧力すなわち給水圧が直ちに加わり、
受圧部材４７の他側には狭窄部５３と給湯栓３３
の出口の間の通水抵抗と通水量に応じた所定の圧
力が加わつている。周辺の機器の水栓の急激な開
閉等により給水管１３の前半部１３ａの圧力が瞬
間的に急上昇すれば狭窄部５３（バイパス弁６０
が開いている場合は狭窄部４３と弁口６２）前後
の圧力差が急増するので可動弁体４５がスプリン
グ４９に抗して移動し、可変絞り部４８ａ，４８
ｂの開口面積を瞬間的に減少させる。狭窄部５３
と弁口６２を通る給水は何れも可変絞り部４８
ａ，４８ｂを通るので、バイパス弁６０の開閉如
何に拘わらず前記瞬間的圧力上昇による熱交換器
３０への給水量の瞬間的増大は可変絞り４８ａ，
４８ｂの開口面積の瞬間的減少により防止され、
給水量は平滑化されて給湯栓３３からの瞬間的な
湯の吹き出しは防止される。

上記作動の説明は給水温度が或る特定の温度の
場合について行つたが、給水温度がそれよりも上
昇すれば給湯装置の最大能力特性及び最小能力特
性は、第３図のX′及びY′に示す如く給水温度の
上昇の分だけ上方に平行移動する。この給水温度
の上昇により、前述の如く最大水量制御絞り５０
の狭窄部５３の開口面積も増大するので、バイパ
ス弁６０が閉じた場合と開いた場合の最大給水量
も増大して、それぞれV2′及びV3′となる。

上述の如く、本実施例によれば、設定温度の高
低に拘わらず常にほゞ設定温度の出湯を得ること
ができると共に設定温度を低温とした場合には出
湯量を増大させることができ、また水ガバナ４０
はバイパス弁６０の開閉如何に拘わらず給水量を
平滑化し、給水圧の瞬間的変動による湯の吹き出
し等の悪影響を防止する。なお、バイパス弁６０
の開閉は湯温設定装置７１による出湯温度の設定
と同時に行われるので、出湯温度を高温に設定し
た場合でも出湯開始から出湯温度が設定温度に達
するまでの時間を短縮させることができ、またバ
イパス弁６０は単に開閉を行うものであるので給
湯装置の構造を簡略することができる。

なお、本考案は上記実施例の如く、ガス量制御
弁の制御を電子制御装置により行う方式のものに
限らず、給水量と応動するダイヤフラムにより行
う方式のものにも適用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案による給湯装置の一実施例を
示し、第１図は全体構造図、第２図は要部の構造
を示す断面図、第３図は出湯量と出湯温度の特性
図である。 符号の説明、１０……ガスバーナ、２６……ガ
ス量制御弁、３０……熱交換器、３１……給水
管、３２……給湯管、４０……水ガバナ、４５…
…可動弁体、４７……受圧部材、４８ａ，４８ｂ
……可変絞り部、４９……スプリング、５０……
制御絞り、６０……バイパス弁、７１……湯温設
定装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱交換器と、その前後に接続された給水管及び
   給湯管と、前記熱交換器内を通る給水を加熱する
   ガスバーナと、湯温設定装置と、開度が自動的に
   変化し前記ガスバーナへのガス供給量を制御して
   出湯温度を前記湯温設定装置により設定された設
   定温度に保つガス量制御弁と、前記給水管に設け
   られた水ガバナを備えてなる給湯装置において、
   前記水ガバナは前記給水管と直列に配置された制
   御絞りと、この制御絞りの前後の圧力差によりス
   プリングに抗して移動する受圧部材と、この受圧
   部材に固着されて前記スプリングに抗する移動に
   より前記給水管の通路面積を減少させる可変絞り
   部を前記制御絞りの下流側に形成する可動弁体よ
   りなり、更に前記設定温度が所定温度以下となれ
   ば開となるバイパス弁を前記制御絞りと並列に設
   け、前記バイパス弁の下流側は前記制御絞りと可
   変絞り部の間に連通したことを特徴とする給湯装
   置。