JPS6199022A - ガス湯沸器の出湯温度調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は給水量を増減しても給水温度と出湯温度の温度
差（以下単に出ｌ＆温度という）が所定の値に維持され
るガス湯沸器における出湯温度関節装置に関する。

〔従来技術〕

従来のこの種の出湯温度調節装置には第６図に示すもの
がある。これはダイヤフラム室１０の１火室１０ａを通
過する給水路１２に設けたベンチュリ１の負圧発生部を
連通路１６により２火室１０ｂに連通して給水量の増大
に応じてダイヤフラム１１を撓ませ、ガス弁１５の弁体
１５ａのリフト（以下単にリフトという）を連続的に変
えてガス供給量を制御し、出湯温度を所定の値に維持す
るものである。出湯温度の調節にはベンチュリ１と直列
に設けた絞り弁２を使用し、絞り弁２を小開度とするこ
とにより負圧発生部の負圧を増大させ、ガス弁１５の開
度を大として出湯温度を上昇させるものである。しかし
ながら第６図のものは高温及び低温の両方において給水
量の増減に拘わらず安定した温度の出湯を得ることがで
きなかった。

給水量の増減にも拘わらず安定した温度の出湯を得るた
めには、ガス弁作動装置（ベンチュリ１及びダイヤフラ
ム１１）により与えられる「給水量−リフト」の特性（
作動特性）と、出湯温度を一定にするために必要な「給
水量−ガス流量（これはリフトに比例する）」の特性（
要求特性）とを、どの出湯温度に対してもほぼ一致させ
る必要がある。第４図はガス湯沸器の給水量と出湯温度
のグラフであり、Ｃは最大能力（ガス流量最大、リフト
最大）を、Ｄは最小能力（ガス流量最小、リフト最小）
を示す線である。第４図より理解される如く、「給水量
−リフト」の要求特性は次の通りとなる。

出湯温度 高温Ｔ　　低温ｔ リフト最小　　　　ＱＩ　　　　Ｑ３ リフト最大　　　　Ｑ２　　　　Ｑ４ Ｑ２−Ｑ　１　＜Ｑ４−Ｑ３ （曲線Ｃ，Ｄは双曲線であるので） すなわち、高温及び低温出湯の場合の「給水量−リフト
」の要求特性は第５図のＡ及びＢに示す通りとなる。

しかるに第６図の従来技術においては、作動特性は第７
図に示す如く、絞り弁２を小開度（高温Ｔにセント）と
した場合はＲ（またはｒ）となり、絞り弁２を大開度（
低温ｔにセント）とした場合はＲ（またはｒ）とほぼ並
行なＳ（またはＳ）となり、次のようになる。

出湯温度 高温Ｔ　　低温【 リフト最小　　　　ＲＩ　　　　Ｓｌ リフト最大　　　　Ｒ２５２ Ｒ２−Ｒ１’ｑ３２−３ｌ このため第６図の従来技術においては、高温Ｔにセット
した場合に給水量を変えても所定の出湯温度が維持され
るようにベンチュリ１及び絞り弁２の流量特性をＲに設
定（Ｒ１がＱｌに、Ｒ２がＱ２になるように設定）する
と、低温ｔにセントした場合の流量特性はＳ゛となり、
ＳｌはＱ３になるがＳ２はＱ４よりも小さい値となるの
で、給水量の増大につれて出湯温度が上昇し、また低温
ｔにセフ　）した場合に所定の出湯温度が維持されるよ
うに流量特性をＳに設定（ＳｌがＱ３に、ｓ２がＱ４に
なるように設定）すると、高温Ｔにセットした場合の流
量特性はｒとなり、Ｒ１はＱｌになるがＲ２はＱ２より
も大きな値となるので、給水量の増加につれて出湯温度
が低下し、高温出湯及び低温出湯の両方において、安定
した温度の出湯を得ることができなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明はこの種のガス湯沸装置において、ダイヤフラム
室の２次室に加える負圧を発生させる装置を改良するこ
とにより、高温出湯と低温出湯の両方において作動特性
と要求特性をほぼ一致させ、給水量のほぼ全範囲で出湯
温度を安定させようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このために本発明は、第１図に示す如く、給水路１２の
１火室１０ａより下流路１２ａに設けたベンチュリの負
圧発生部を２火室１０ｂに連通して給水量の増大に伴っ
てダイヤフラム１１を撓ませ、ガス弁１５の開度を連続
的に変えてガス供給量を制御し、出湯温度を所定の値に
維持するガス湯沸器を通用対象とするものであり、下流
路１２ａに設けられたベンチュリは給水量の増大に伴い
自動的に通路面積が増大する可変ベンチュリ２０とする
と共に下流路１２ａと並列に第１バイパス１２ｂ及び第
２バイパス１２Ｃを設け、第１バイパス１２ｂには手動
により制御される第１絞り弁３１を設け、第２バイパス
１２ｃには給水量の増大に伴い自動的に通路面積が増加
する可変絞り装置３０と第１絞り弁３１に連動して制御
される第２絞り弁３２を直列に設けたことを特徴とする
ものである。

〔作用〕

第１及び第２絞り弁３１．３２は、何れも、通面路面積
を小とすればヘンチュリ２０に生ずる負圧が増大してガ
ス弁１５に所定のリフトを与えるのに必要な給水量が小
となるが、その作動特性は互に異なる。すなわち、第１
絞り弁３１を開度が増大する方向に変化させれば第３図
の「給水量−リフト」のグラフに示す如く、Ａにあった
特性曲線はほぼ平行に移動してＡ１となり、一方第２絞
り弁３２は開度を増大させれば、Ａにあった特性曲線は
給水量が多い側に移動すると同時に傾斜が小となってＡ
２となる。このように作動特性の異なる第１及び第２絞
り弁３１，３２を互に連動して手動により制御すれば、
それぞれの特性及び連動関係を変えることにより、作動
特性は大幅にかつ任意に変化する。また、可変ベンチュ
リ２０は給水量が増大するにつれて自動的に通路面積が
増大するので前述の作動特性は全体として比較的なだら
かとなる。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明は「給水量−リフト」の作動特性を大
幅にかつ任意に変化させることができ、また、作動特性
が比較的なだらかとなるので、種々の技術的制約があっ
ても、各部分の特性及び連動関係を選択することにより
高温出湯と低温出湯の両方において作動特性を要求特性
に近付けることができる。従って、給水量の変化に応じ
て適切なガス量が供給でき、給水量のほぼ全範囲におい
て出湯温度を安定させることができる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の実施例を示し、ダイヤフラム室１０
はダイヤフラム１１により仕切って１火室ｔＯａと２火
室１０ｂを形成し、１火室１０ａを通過する給水路１２
の下流路１２ａには可変ベンチュリ２０を設ける。ガス
バーナ（図示せず）へのガス供給路１３には弁体１５ａ
をスプリング１５ｃにより弁座１５ｂに付勢してなるガ
ス弁１５を設け、ダイヤフラム１１の撓みに応じて弁体
１５ａがリフトしてガス弁１５を開くよう、ダイヤフラ
ム１１と弁体１５ａをロッド１４により連結する。可変
ヘンチェリ２０の負圧発生部に一端１６ａを開口した連
通路１６により可変ヘンチュリ２０とダイヤフラム室１
０の２火室１０ｂとを連通し、１火室１０．ａ内と２火
室１０ｂ内の圧力差によりスプリング１５ｃの付勢力に
抗してガス弁１５の弁体１５ａをリフトさせる。

可変ベンチュリ２０は下流路１２ａに形成されたベンチ
ュリ管２１と弁体２２よりなる。弁体２２は先細の先端
を上流に向けてベンチュリ管２１内に挿入され、下流路
１２ａに固定した支持部材２４により長手方向移動可能
に支持され、弁体２２の先端部はスプリング２３により
ベンチュリ管２１の内面に付勢され、下流路１２ａを通
る給水量の増大に応じてスプリング２３が撓んで弁体２
２が後退し、可変ベンチュリ２０の開口面積を自動的に
増大させるようにする。なお、弁体２２の中心には逃し
孔２２ａを設ける。

下流路１２ａと並列に第１バイパス１２ｂと第２バイパ
ス１２ｃを設ける。第１バイパス１２ｂには第１絞り弁
３１を設ける。また、■火室ｌＯａに開口する第２バイ
パス１２ｃの開口部分には給水量の増大に伴い自動的に
通路面積が増加する可変絞り装置３０を設ける。この可
変絞り装置３０の絞り片３０ａはダイヤフラム１１に固
定され、給水量の増大に伴って生ずる１火室１０ａと２
火室１０ｂの圧力差によるダイヤフラム１１の撓みによ
り絞り片３０ａを後退させて、前記開口部分との間に形
成される通路面積を増大させるものである。第２バイパ
スＬ２ｃには、また、可変絞り装置３０と直列に第２絞
り弁３２を設ける。第１及び第２絞り弁３１．３２は互
いに連動して手動により制御し、これにより出湯温度の
制御を行う。

第１及び第２絞り弁３１．３２を閉じまたは最小開度と
すれば出湯温度を高温Ｔにセットした状態となり、可変
ベンチュリ２０の特性により出湯温度が定められる。下
流路１２ａの給水量が少ない間はベンチュリ管２１と弁
体２２の間の隙間は閉じ、給水は逃し孔２２ａのみを流
れるが、給水量の増加につれてスプリング２３が撓んで
弁体２２が後退し、ベンチュリ管２１との間の隙間が開
いて可変ヘンチュリ２０の通路面積を増大させる。

第２図の０１〜ｅ５はこの通路面積が異なる場合の給水
量とガス弁１５の弁体１５ａのリフトとの関係を示すも
のであるが、給水量の増加につれてスプリング２３が次
第に撓みベンチュリ２０の通路面積は自動的に増大する
ので特性はｅｌより８５へ移動し給水量と弁体１５ａの
リフトとの関係（作動特性）はＥの如くなる。すなわち
、給水量がＥ　ｌになればガス弁１５は開き始めて最小
量のガスをバーナに供給し始め、給水量がＥ２に達すれ
ば最大量のガスをバーナに供給するようになる。

そして、可変ベンチュリ２０のベンチュリ管２１、弁体
２２の形状３寸法及びスプリング２３のばね特性等は、
第２図の作動特性Ｅが前述の第５図の高温出湯の要求特
性Ａとはソ一致するように定めるものである。このよう
にして定められた高温出湯の作動特性Ａを第３図に示し
、これにより給水量のはソ゛全範囲Ｑ１〜Ｑ２で出湯温
度をはＶ一定の高温Ｔに維持することができる。

第２絞り弁３２を閉じまたは最小開度としたままで第１
絞り弁３１のみを開けば、第３図の作動特性はＡよりＡ
１に変化、すなわちＡ１とは一′平行に給水量が増大す
る側に移動する。給水量の増大につれて可変ベンチュリ
２０の通路面積は次第に増大するのに対し第１絞り弁３
１の通路面積は一定であり、このため全給水量の増大に
つれて第１バイパス比率（下流路１２ａの流量／第１バ
イパス１２ｂの流量）が増大するので、第１絞り弁３１
のみを開いた場合はこのような作動特性Ａ１が得られる
ものである。

第１絞り弁３１を閉じまたは最小開度としたままで第２
絞り弁３２のみを開けば、第３図の作動特性はＡよりＡ
２に変化、すなわちＡ２はＡに対し給水量が増大する側
に移動すると共に傾斜が小となる。第２バイパス１２Ｃ
の可変絞り装置３０の作用により、全給水量の増大につ
れて第２／＜イパス比率（下流１２ａの流量／第２バイ
パス１２ｃの流量）は減少または同程度に維持されるの
で、第２絞り弁３２のみを開いた場合はこのような作動
特性Ａ２が得られるものである。

以上のような異なる特性の第１及び第２絞り弁３１．３
２を連動して制御することによりＡ１及びＡ２を組み合
せた作動特性が得られる。この組み合せた作動特性は第
１及び第２絞り弁３１，３２の抵抗、自動絞り装置３０
の特性及び第１及び第２絞り弁３１，３２の連動関係な
どを変えることにより大幅にかつ任意に変えることがで
きる。

従って各部分の形状、寸法、構造などに関し種々の技術
的制約があっても、その制約の範囲内で各部分の特性や
連動関係を選択することにより、低温出湯の際の作動特
性Ｂを要求特性にはｙ一致させることができ、給水量の
は＼゛全範囲Ｑ３〜Ｑ４で出湯温度をはＸ一定の低温ｔ
に維持することができる。また、同様にして、中間温度
においても作動特性を要求特性とはｙ゛一致させて、一
定温度の出湯を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構造図、第２図及び第３図は
作動特性の説明図、第４図はガス湯沸器の給水量と出湯
温度の説明図、第５図は要求特性の説明図、第６図は従
来技術の構造図、第７図は従来技術の作動特性の説明図
である。 符号の説明 ＩＯ・・・ダイヤフラム室、１０ａ・・・１次室、１０
ｂ・・・２次室、１１・・・ダイヤフラム、１２・・・
給水路、１２ａ・・・下流路、１２ｂ・・・第１バイパ
ス、１２ｃ・・・第２バイパス、１５・・・ガス弁、２
０・・・可変ベンチュリ、３０・・・可変絞り装置、３
１・・・第１絞り弁、３２・・・第２絞り弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ダイヤフラム室の内部をダイヤフラムにより仕切って１
   次室及び２次室を形成し、１次室を通過する給水路の同
   １次室より下流路に設けたベンチュリの負圧発生部を２
   次室に連通して給水量の増大に伴ってダイヤフラムを撓
   ませ、この撓みによりガス弁の開度を連続的に変化させ
   、ガスバーナへのガス供給量を制御して出湯温度を所定
   の値に維持するガス湯沸器において、前記下流路に設け
   たベンチュリを給水量の増大に伴い自動的に通路面積が
   増大する可変ベンチュリとすると共に同下流路と並列に
   第１バイパス及び第２バイパスを設け、第１バイパスに
   は手動により制御される第１絞り弁を設け、第２バイパ
   スには給水量の増大に伴い自動的に通路面積が増加する
   可変絞り装置と第１絞り弁に連動して制御される第２絞
   り弁を直列に設けたことを特徴とする出湯温度調節装置
   。