JPH0518606A

JPH0518606A - 給湯器

Info

Publication number: JPH0518606A
Application number: JP16698291A
Authority: JP
Inventors: Makoto Hamada; 誠濱田; Hidehito Ichimaru; 秀仁市丸; Katsuhiro Fujiwara; 克博藤原; Akira Yoshida; 晶吉田
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1991-07-08
Publication date: 1993-01-26

Abstract

(57)【要約】【目的】入水路とリリーフ路とにそれぞれ弁を設ける構
造において、特にリリーフ路側の弁を機械的な構造とし
て、電気代の節約と負担軽減を図ること。【構成】入水路２と出湯路３との間に熱交換器１と並列
にリリーフ路５を設け、入水路２においてリリーフ路５
との接続部よりも熱交換器側に無通電時に閉状態となる
パイロット式電磁弁６を設け、リリーフ路５と入水路２
との接続部分にバランスリリーフ弁（機械的開閉弁）７
を設けている。これにより、熱交換器１での低温腐食の
発生を防止するための制御が可能となる上、弁の電気的
制御を無駄に行わなくて済むようになり、弁の制御コス
トの低減と弁の耐久性アップに貢献できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯器に係り、特に熱
交換器の低温腐食の発生を防止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の給湯器においては、熱交換器に接
続した入水路に水量センサを設け、出湯路の先栓を開放
したときの入水量を水量センサで検出して、入水量が設
定値を越えたときコントローラにより、熱交換器のバー
ナを点火動作させて出湯するようにしている。

【０００３】前記コントローラの電源スイッチがオフに
なっていると、先栓を開放してもバーナは点火動作され
ない。したがって、入水路に入水される水は熱交換器を
加熱されずに通過して先栓から水のまま排出される。ま
た、電源スイッチをオンしていても、先栓の開度が小さ
くて入水量が少ない場合、上述同様、バーナは点火動作
されず、先栓から水のまま排出される。

【０００４】ところで、例えば、使用現場において常温
水を必要とするとき、他の水栓を使用せずに給湯用の先
栓を利用し、電源スイッチをオフにした状態で給水した
り、または先栓の開度を小さくして給水することが使用
上の便利性からしばしば行われるが、このような使い方
をした場合、熱交換器を水が通過することにより熱交換
器のフィンに結露が生じることがあり、この結露による
低温腐食を発生してフィン詰まりを引き起こし、ひいて
は不完全燃焼などにつながる。

【０００５】このような従来の一般的な給湯器の他に、
いわゆるバイパスミキシング式給湯器と称するものがあ
る。これは、入水路と出湯路との間に熱交換器と並列に
水路（バイパス路）を設け、熱交換器の出湯路側で熱交
換器で加熱された湯と、バイパス路を通過した水とをミ
キシングすることにより、先栓から設定値の湯を排出す
るようにしたものである。

【０００６】このバイパスミキシング式の給湯器の場
合、入水路においてバイパス路との接続部に切換弁を設
け、水を得たいときに、切換弁でもって入水がバイパス
路側となるように切り換えれば、熱交換器に通水させず
に、バイパス路を通じて先栓から水を出せるようにな
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記バイパ
スミキシング式の給湯器は、バイパス路の通水量が多い
と、高温出湯ができなくなるため、通常、バイパス路の
通水量を熱交換器側よりも少なくしているが、このよう
にバイパス路の通水量を少なくしていると、今度は、給
湯用の先栓を利用して水を得る場合において、出水量が
少なくなり、所望の水量が得られなくなるという問題が
発生する。なお、通水量は、入水路やバイパス路の管径
によって設定されている。

【０００８】これに対して、熱交換器の低温腐食の発生
を防止しながらも、先栓からの給水量を十分にせしめる
ために、本件出願人は、特許願平成３年第７５９３２号
を提案している。この特許出願は、熱交換器と並列に入
水路とほぼ同等の通水抵抗に設定されたリリーフ路を設
けるとともに、リリーフ路と入水路との接続部に流路切
換弁手段（三方弁）を設け、先栓から水を得たいときは
流路切換弁手段で熱交換器側への通路を遮断する一方、
リリーフ路側への通路を開放して、熱交換器に結露が発
生するのを防止するようにしている。

【０００９】また、前述の流路切換弁手段として三方弁
を用いる他に、リリーフ路と入水路のそれぞれに電磁弁
を設けてもよく、この場合には三方弁を用いる場合に比
べて切り換え速度を速くできるとともに、部品耐久性を
増せるといったメリットがある。この二つの電磁弁を用
いる場合、リリーフ路側の電磁弁は給湯動作時以外を開
状態としておく必要があるが、このリリーフ路の管径は
入水路と同等に大径に設定する関係から、無通電時に開
状態となる直動式の電磁弁を用いることができず、パイ
ロット式の電磁弁を用いている。このパイロット式の電
磁弁は、開状態とする場合、通電する必要があり、使用
状況としては、開状態とする方が閉状態とする場合に比
べて圧倒的に長いため、電気代が高くつく他、耐久性が
低下するために早期交換を必要とする、といったデメリ
ットがある。

【００１０】本発明はこのような事情に鑑みて創案され
たもので、入水路とリリーフ路とにそれぞれ弁を設ける
構造において、特にリリーフ路側の弁を機械的な構造と
して、電気代の節約と負担軽減を図ることを課題として
いる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、入水路および出湯路と接続した熱
交換器と、出湯路の下流側に設けた先栓と、熱交換器を
加熱するバーナと、水量センサで検出した入水量が設定
値を越えたときバーナを動作させる制御手段とを具備し
た給湯器において、次のような構成をとる。

【００１２】本発明の給湯器は、入水路と出湯路との間
で熱交換器と並列に設けられ、かつ入水路とほぼ同等の
小さな通水抵抗に設定されたリリーフ路と、入水路にお
いてリリーフ路との接続部よりも熱交換器側に設けら
れ、かつ無通電時に閉状態となるパイロット式電磁弁
と、入水路とリリーフ路との接続部に設けられ、かつ前
記電磁弁が閉状態のときリリーフ路へ供給水を導く一方
で前記電磁弁が開状態のとき熱交換器側へ供給水を導く
機械的開閉弁と、を備えていることを特徴としている。

【００１３】

【作用】上記構成において、先栓から水を出す場合、電
磁弁は無通電の閉状態となるので、供給される常温水が
熱交換器を通らずに、機械的開閉弁からリリーフ路を通
じて先栓へと導かれる。したがって、このとき、熱交換
器に結露が発生せずに済むし、リリーフ路の通水抵抗が
入水路と同等に小さく設定されているから、十分な量の
水が得られる。

【００１４】一方、先栓から湯を出す場合、電磁弁が通
電されて開状態となるので、供給される常温水が機械的
開閉弁からリリーフ路側へ流れずに熱交換器側へ導か
れ、熱交換器内でバーナによって加熱され、先栓へと導
かれる。

【００１５】このように、圧倒的に長い期間閉状態とさ
れる入水路途中の弁を無通電時に閉状態となるパイロッ
ト式の電磁弁とし、圧倒的に長い間開状態とされるリリ
ーフ路途中の弁を機械的開閉弁としているから、無駄な
電力消費がほとんどなくなるし、その耐久性も低下せず
に済む。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１７】図１に本発明の第１実施例を示している。
この実施例ではバイパスミキシング式給湯器を用いてい
る。図中、１は入水路２と出湯路３との間に設けられた
熱交換器、４は入水路２と出湯路３との間に熱交換器１
と並列に設けられたバイパス路、５はバイパス路４と同
様に入水路２と出湯路３との間に熱交換器１と並列に設
けられたリリーフ路、６は入水路２においてバイパス路
４とリリーフ路５との各接続部の間に設けられたパイロ
ット式電磁弁、７はリリーフ路５と入水路２との接続部
分に設けられたバランスリリーフ弁（機械的開閉弁）、
８は入水路２の入り口寄りに設けられた水量センサ、９
は熱交換器１を加熱するバーナ、１０はコントローラ、
１１、１２はガス電磁弁、１３は水比例弁、１４は出湯
路３に設けられた先栓である。

【００１８】バイパス路４の通水抵抗は入水路２に比べ
てかなり大きく設定されているが、リリーフ路５の通水
抵抗は熱交換器１のそれとほぼ同等にと小さく設定され
ている。つまり、リリーフ路５の管径ｈ２は入水路２の
管径ｈ１と同一に設定され、バイパス路４の管径ｈ３は
熱交換器１の管径ｈ１よりも大幅に小さく設定されてい
る。

【００１９】パイロット式電磁弁６は、無通電時に閉状
態となるものであり、バランスリリーフ弁７は、電磁弁
６が閉状態のときリリーフ路５側へ供給水を導く一方、
電磁弁６が開状態のとき熱交換器１側へ供給水を導くよ
うに機能する構造になっている。詳しくは、バランスリ
リーフ弁７は、図示するように、小径の連通孔で連通連
結されかつそれぞれ入水路２とリリーフ路５とに接続さ
れた第１、第２の空間Ａ、Ｂを有する弁本体１５と、こ
の弁本体１５の両空間Ａ、Ｂを貫通するように両空間内
壁部にスライド自在に支持されたスライド軸１６と、ス
ライド軸１６の中間部分で離隔して取り付けられかつ両
空間Ａ、Ｂと連通孔との接続部を開閉する第１、第２の
弁体１７、１８と、第２弁体１８を閉状態とするように
弾性的に付勢するスプリング１９とからなる。

【００２０】コントローラ１０は、電源スイッチのオン
時のみに電源から駆動電圧が与えられるようになってお
り、水量センサ８から入力される入水量Ｑと所定の設定
値（加熱対象となる最低入水量）Ｑ₀との関係がＱ≧Ｑ₀
であるか否かを判定し、判定結果に応じて電磁弁６、ガ
ス電磁弁１１、１２、水比例弁１３を開閉制御するもの
である。なお、コントローラ１０がＱ≧Ｑ₀であると判
定したとき、電磁弁６を開状態にするとともに、バーナ
９を点火燃焼させる。燃焼制御は、図示省略の操作部か
ら与えられる給湯温度指定信号並びに熱交換器１出口に
配した図示省略の温度検出器の検出温度に基づいて、ガ
ス電磁弁１２の開度を制御することで行うようにしてい
る。

【００２１】次に、上記給湯器の動作を説明する。

【００２２】まず、電源スイッチがオフの場合におい
て、先栓１４を開放すると、コントローラ１０が休止状
態であるので、バーナ９は点火動作されない。このと
き、入水路２へ供給された常温水は、まず、バランスリ
リーフ弁７において開状態になっている第１弁体１７か
ら第１空間Ａへ導入されるが、電磁弁６が閉状態である
ため、第１空間Ａ内に閉じ込められ、所定時間経過後に
第１空間Ａが満杯になる。この満杯になった時点で第１
空間Ａ内の水圧でもって第１弁体１７がスライド軸１６
とともに図中の矢印Ｘ方向にスライドさせられることに
なり、第１弁体１７が閉状態となり、今度は、第２弁体
１８が開状態となる。そのため、供給水が、第２空間Ｂ
側へ導入されることになり、リリーフ路５を通じて先栓
１４へと常温のまま導かれる。このように熱交換器１に
は水が流れなくなる。

【００２３】ところで、電源スイッチがオンの場合にお
いて、先栓１４の開度が小さくてコントローラ１０がＱ
＜Ｑ₀であると判定したとき、上記と同じ様になる。

【００２４】しかし、先栓１４の開度が大きくてコント
ローラ１０がＱ≧Ｑ₀であると判定したときは、ガス電
磁弁１１を開放させてバーナ９を点火させるとともに、
電磁弁６を開状態とする。このとき、入水路２へ供給さ
れた常温水は、バランスリリーフ弁７において開状態に
なっている第１弁体１７から第１空間Ａへ導入され、こ
の第１空間Ａから開状態の電磁弁６を通じて熱交換器１
側へ導かれる。したがって、熱交換器１で加熱されてか
らバイパス路４からの常温水とミキシングされて出湯路
３の先栓１４へと導かれる。

【００２５】このように、加熱する必要がない場合に
は、リリーフ路５を通じて先栓１４へと導いて、熱交換
器１に水を通過させないようにすることで、熱交換器１
に結露が生ずるのを未然に防止している。

【００２６】図２に本発明の第２実施例を示している。
この実施例において、第１実施例と異なる構成は、バイ
パス路４に電磁弁２０を設けていることである。この電
磁弁２０は、設定温度を高くするときに閉状態とされ、
設定温度を低くするときに開状態とされる。つまり、設
定温度を高くする場合、熱交換器１に結露が発生しにく
くなるので、電磁弁２０を閉状態としてバイパス路４へ
の入水を無くせば、その分、熱交換器１への入水量が多
くなって熱交換器１内での沸騰を防止できる。一方、設
定温度を低くする場合、熱交換器１内に結露が発生しや
すくなるので、電磁弁２０を開状態としてバイパス路４
へも入水させれば、熱交換器１への入水量が少なくなっ
て熱交換器１に結露が発生しにくくなる。

【００２７】なお、上述した各実施例では、バイパスミ
キシング方式の給湯器に本発明を適用しているが、バイ
パス路４を設けていない給湯器についても本発明を適用
することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バーナの点火動作不要なときリリーフ路から先栓に常温
水を導いて、熱交換器へ入水させないようにしたから、
熱交換器での結露発生を防止できるようになり、また、
リリーフ路の通水抵抗が入水路と同等に小さく設定され
ているから、十分な量の水が得られる。

【００２９】そして、圧倒的に長い期間閉状態とされる
入水路途中の弁を無通電時に閉状態となるパイロット式
の電磁弁とし、圧倒的に長い期間開状態とされるリリー
フ路途中の弁を機械的開閉弁としているから、弁の制御
に伴う無駄な電力消費がほとんどなくなるとともに、そ
の耐久性も低下せずに済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の給湯器を示す回路図。

【図２】本発明の第２実施例の給湯器を示す回路図。

【符号の説明】

１熱交換器２入水路３出湯路５リリーフ路６パイロット式電磁弁７バランスリリー
フ弁８水量センサ９バーナ１０コントローラ１４先栓

フロントページの続き (72)発明者吉田晶兵庫県神戸市中央区明石町32番地株式会社ノーリツ内

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】入水路および出湯路と接続した熱交換器
と、出湯路の下流側に設けた先栓と、熱交換器を加熱す
るバーナと、水量センサで検出した入水量が設定値を越
えたときバーナを動作させる制御手段とを具備した給湯
器であって、入水路と出湯路との間で熱交換器と並列に設けられ、か
つ入水路とほぼ同等の小さな通水抵抗に設定されたリリ
ーフ路と、入水路においてリリーフ路との接続部よりも熱交換器側
に設けられ、かつ無通電時に閉状態となるパイロット式
電磁弁と、入水路とリリーフ路との接続部に設けられ、かつ前記電
磁弁が閉状態のときリリーフ路へ供給水を導く一方で前
記電磁弁が開状態のとき熱交換器側へ供給水を導く機械
的開閉弁と、を備えていることを特徴とする給湯器。