JPH10281556A

JPH10281556A - 凍結破損防止装置

Info

Publication number: JPH10281556A
Application number: JP10663497A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Kuriyama; 辰夫栗山
Original assignee: Paloma Kogyo KK
Current assignee: Paloma Kogyo KK
Priority date: 1997-04-08
Filing date: 1997-04-08
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】凍結破損防止装置の耐久性を向上すると共
に、安価な凍結破損防止装置を提供することを目的とす
る。【解決手段】ガス流路を開閉する水圧応動弁２３を、
通水による差圧により押動する水圧応動装置１０が設け
られ、この水圧応動装置１０内に差圧力を発生するダイ
アフラム１２を設け、ダイアフラム１２で仕切る一次室
１６と二次室２１のいずれかに独立気泡からなるスポン
ジ７を設け、水の凍結による膨張体積を吸収して水圧応
動装置１０の凍結破損を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は凍結破損防止装置に関
し、詳しくは湯沸器に組込まれる水側部位における凍結
破損防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】冬期、寒冷地などでは、凍結による湯沸
器の破損を防止するために、就寝前などに水抜き栓を開
き、器体内の水を抜いている。しかし、水抜きを忘れた
り、外出中あるいは就寝中に予想しない低温にみまわれ
たり、あるいはヒータを設けた湯沸器であっても停電時
にはヒータが働かなかったりして破損してしまう場合が
ある。そこで、凍結による破損を防止するために種々の
提案が行われている。例えば、特開昭６３−２１７１６
４号公報（図２）に示されるものは、水側部に空気を封
入した変形可能な円環状の空気袋３０を設け、水の凍結
による膨張した体積を空気袋３０内の空気が圧縮される
ことにより吸収し、破損を防止している。この空気袋
は、耐水性のある樹脂やゴムなどの柔らかい材料で作製
され、０℃以上になって、氷が解けて水になると空気の
圧縮力により最初の形状に復元する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この空
気袋３０は、解凍する過程で氷の角（エッジ）に引っ掛
かったり、水側部の内壁と摺れ合ったり、解凍が部分的
に行われて引っ張られたり、材料が劣化したりして破れ
て穴が開いてしまう場合には、空気が洩れて機能しなく
なるという問題があった。そのために、空気袋３０の袋
材の厚みを増したり、材料の強度を増したりして、空気
袋が高価なものとなっていた。そこで、本発明の凍結破
損防止装置は上記課題を解決し、少々劣化しても凍結防
止機能を損なわないように耐久性を向上すると共に、安
価な凍結破損防止装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の請求項１記載の凍結破損防止装置は、空気を内包す
る多数の独立気泡からなるスポンジを水が通る水側部に
設け、上記スポンジは、水の凍結による膨張力により圧
縮されて、水の凍結による膨張体積を吸収し、上記水側
部の凍結破損を防止することを要旨とする。

【０００５】また、本発明の請求項２記載の凍結破損防
止装置は、請求項１記載の凍結破損防止装置において、
燃料ガスを燃焼するバーナと、上記バーナへのガス流路
を開閉する水圧応動弁と、通水による差圧により上記水
圧応動弁を開閉する水圧応動装置と、上記水圧応動装置
内に設けられて通水による差圧力を発生するダイアフラ
ムとを備えた湯沸器に設けられ、上記ダイアフラムで仕
切る一次室と二次室のいずれかに、上記スポンジを設け
たことを要旨とする。

【０００６】上記構成を有する本発明の請求項１記載の
凍結破損防止装置は、空気を内包する多数の独立気泡か
らなるスポンジが、水の凍結による膨張力により圧縮さ
れて、膨張体積を吸収し、水側部の凍結破損を防止す
る。また、スポンジは多数の独立気泡から形成されるた
め、凍結破損防止機能を損ねるほど空気がもれることは
なく、耐久性が向上する。更に、凍結破損防止装置がス
ポンジなので安価に作製できる。また、通水圧力の急激
な変動がある場合には、スポンジがその変動を吸収する
ので、ウォーターハンマ音を防止できる。

【０００７】また、上記構成を有する本発明の請求項２
記載の凍結破損防止装置は、ダイアフラムで仕切られた
一次室と二次室のいずれかに設けたスポンジが水の凍結
による膨張体積を吸収し、水圧応動装置の凍結破損を防
止する。従って、湯沸器に適用して同様の効果を得るこ
とができる。

【０００８】

【発明の実施形態】以上説明した本発明の構成・作用を
一層明らかにするために、以下本発明の凍結破損防止装
置の好適な実施例について説明する。図１は、一実施例
としてのガス湯沸器の概略図である。水入口からの給水
経路３には、流路を開閉する水栓２４が設けられ、その
下流には水圧応動装置１０が設けられる。水圧応動装置
１０には、前後に移動自在なダイアフラム１２が設けら
れ、このダイアフラム１２で仕切って一次室１６と二次
室２１とが形成される。また、水圧応動装置１０の一次
室１６への入路には、ダイアフラム１２と同軸上に、給
水圧の変動が生じても流量を一定に保つ水ガバナ１４が
設けられる。また、一次室１６から続く流路には、湯温
調節部１１が設けられる。そして、湯温調節部１１から
ベンチュリー２を経由して熱交換器１に通じ、熱交換器
１からの出湯経路５が出湯口へ通じる。

【０００９】給水経路３に設けられるベンチュリー２
は、流路を絞ると共に、流路と直角方向に横孔が設けら
れ水圧応動装置１０の二次室２１に通じている。そし
て、ベンチュリー２へ通水されると、ベンチュリー効果
による横孔の水圧低下に応じて二次室２１の圧力が低下
する。従って、一次室１６と二次室２１間に差圧が生じ
て、前後に変位自在なダイアフラム１２に変位力を（図
の左方向への）発生させる。また、ダイアフラム１２に
は、変位を伝える押軸２２および図示しないスピンドル
が同一軸線上に当接して設けられ、このスピンドルの他
端に水圧応動弁２３が設けられる。水圧応動弁２３は、
通水されることによってダイアフラム１２の変位力によ
りガス流路を開く。

【００１０】水圧応動弁２３より上流のバーナ２７への
ガス供給経路４には、ガス通路を開閉する器具栓２６お
よびメイン弁２５が設けられる。また、バーナ２７には
放電によりガスへ着火する電極（図略）が設けられる。

【００１１】水圧応動弁２３の閉弁状態から流水圧が上
昇すると、水圧応動装置１０が働き、押軸２２が前進
（図左方向へ）移動する。次に、この状態から水栓２４
を閉じて出湯を停止すると、給水経路３を熱交換器１に
向けて流れていた水が止り、水圧応動装置１０は、ダイ
アフラム１２の一次室１６と二次室２１間の差圧がなく
なり、スピンドルを停止位置（図右方向）に後退させ
る。

【００１２】ダイアフラム１２の一次室１６と二次室２
１の下部には、凍結防止のために手動で水抜き操作がで
きる排水栓１９が設けられ、器体外へ導かれる排水路１
８に通じている。

【００１３】水圧応動装置１０の二次室２１には、押軸
２２が挿通する孔１７と押軸２２をシールするＯリング
２８とを備えた押軸保持部１５が設けられ、二次室２１
の外へ変位を伝える押軸２２がこの孔１７を挿通し、前
後に摺動自在に設けられる。また、押軸保持部１５に固
定される係止板８に二次室２１を仕切る円盤状の仕切板
６が係止されて設けられ、二次室２１内壁と仕切板６間
には円柱状のスポンジ７が押軸保持部１５と同軸上に装
着される。このスポンジ７は、空気をとじ込めた多数の
独立気泡から形成され、スポンジ７の容積は給水経路３
および水圧応動装置１０内の水が氷になったときの体積
膨張分を吸収できる大きさに設けられる。

【００１４】次に、水圧応動装置１０に設けたスポンジ
７の働きについて説明する。通水中に、二次室２１内
は、１０００ｍｍＡｑ程度の負圧または正圧となってい
る。この程度の圧力では、負圧でスポンジ７が僅かに膨
張し、正圧で僅かに収縮するだけで、スポンジ７に大き
な変化はない。水栓２４を閉じて出湯が停止されると、
ダイアフラム１２の二次室２１は湯出口に通じて大気圧
に開放される。しかしながら、この状態で水抜きを忘
れ、気温が低下して０℃以下になると、まず、通水路中
の水から凍結が始まり、熱容量の大きな水圧応動装置１
０は最後に凍結し、水圧応動装置１０内の水が閉じ込め
られる。すると、スポンジ７（独立気泡）は、閉じ込め
られた水が氷となって体積が約１．１倍となる膨張力に
より圧縮される。そして、気温が上昇して凍結した氷が
溶けて水になると、スポンジ７に対する圧縮力が開放さ
れ、スポンジ７は元の形状に復帰する。

【００１５】従って、水抜きを忘れて、水が凍結するよ
うな事態になったとしても、給水経路３および水圧応動
装置１０を変形破損することがなくなると共に、独立気
泡内の空気が失われることがないので繰り返して使用で
きる（耐久性が向上する）。また、凍結破損防止機能を
果たすスポンジ７を安価に作製できる。

【００１６】また、従来の湯沸器では、水栓２４の開閉
時、特に高水圧時には、ウォーターハンマ音が発生する
場合があった。これは、水圧応動装置１０内の急激な圧
力変動によって、瞬間的な気泡の発生と消滅が起こるた
めに発生する。そこで、本実施例におけるスポンジ７を
設けた場合には、スポンジ７が急激な圧力変動を吸収す
るので、ウォーターハンマ音の発生を防止することがで
きる。

【００１７】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明はこうした実施例に何等限定されるものでは
なく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々な
る態様で実施し得ることは勿論である。例えば、本実施
例では、水圧応動装置１０の二次室２１にスポンジ７を
設ける構成としたが、一次室１６に設ける構成としても
良い。また、この場合に、スポンジ７は水圧の高い一次
室１６に設けられるので、水栓２４を開いている場合
に、通水圧によってスポンジ７の体積が収縮すると共
に、水栓２４を閉じた場合に、圧縮力が開放されてスポ
ンジ７の体積が膨張して水を押し出し、残水量を少なく
する効果も得られる。そして、凍結の場合には、圧縮さ
れて膨張体積を吸収し、凍結による破損を防止できる。

【００１８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の凍結破損
防止装置によれば、万が一、水抜きを忘れて凍結する事
態になったとしても、凍結による破損を防止できるとい
う優れた効果を奏する。また、水栓の開閉に伴うウォー
ターハンマ音の発生を防止することができる。更に、水
圧応動装置のケーシングに銅合金に代る樹脂材料を用い
る場合には、強度の低下による凍結破損を懸念するが、
本発明は特に有効な凍結破損防止策となって強度の低下
を補うことができる。その結果、樹脂化を達成できるこ
ととなって水圧応動装置を安価に作製できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る凍結破損防止装置を備え
た湯沸器の概略構成図である。

【図２】従来の凍結破損防止装置を備えた湯沸器の概略
構成図である。

【符号の説明】

３給水経路６仕切板７スポンジ８係止板１０水圧応動装置１２ダイアフラム１５押軸保持部１６一次室１７孔２１二次室２２押軸２３水圧応動弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気を内包する多数の独立気泡からなる
スポンジを水が通る水側部に設け、上記スポンジは、水
の凍結による膨張力により圧縮されて、水の凍結による
膨張体積を吸収し、上記水側部の凍結破損を防止するこ
とを特徴とする凍結破損防止装置。
【請求項２】燃料ガスを燃焼するバーナと、上記バーナへのガス流路を開閉する水圧応動弁と、通水による差圧により上記水圧応動弁を開閉する水圧応
動装置と、上記水圧応動装置内に設けられて通水による差圧力を発
生するダイアフラムとを備えた湯沸器に設けられ、上記ダイアフラムで仕切る一次室と二次室のいずれか
に、上記スポンジを設けたことを特徴とする請求項１記
載の凍結破損防止装置。