JPH02178562A - 給湯装置 - 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〕 本第１発明、及び、本第２発明は、水加熱用熱交換器へ
の給水状態においてその給水圧により変位する可動部材
を設け、前記可動部材との機械的連動により給水圧が適
正であるときのみ開弁状態となる水圧応動弁を、燃料弁
と直列に並べた状態でメインバーナへの燃料路に介装し
た給湯装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、給水圧により変位する可動部材（例えば、給水路
に介装したダイヤフラム式水ガバナにおけるダイヤフラ
ム等）との機械的運動により給水圧が適正であるときの
み開弁状態となる水圧応動弁を用いて、所謂空焚状態を
防止するようにした上記型式の給湯装置としては、第３
図に示す加きものがある。

第３図に示す給湯装置において、 （２１）は給湯開始停止操作を行うための操作具、（２
２）は給湯栓、（９）は、給水路（５）に介装の水ガバ
ナ（６）におけるダイヤフラム（６ａ）　（すなわち、
熱交換器（１）への給水状態において給水圧により変位
する可動部材）との連動杆（１０）を介しての機械的連
動により給水圧が適正であるときのみ開弁状態となる水
圧応動弁、 （１２’）は、操作具（２１）との連動により給湯開始
１呈作に伴いＯＮＬ、かつ、給湯停止操作に伴いＯＦＦ
するマイクロスイッチ、 （１４’）は、マイクロスイッチ（１２’）がＯＮした
とき、燃料弁（８）を開弁状態に切換えると共に点火具
（１３）を所定時間だけ点火作動させ、かつ、マイクロ
スイッチ（１２°）がＯＦＦしたとき燃料弁（８）を閉
弁状態に切換える制御器である。

又、（１６°）はパイロットバーナ（２３）の燃焼炎に
より加熱される熱電対であり、（２０″）は、熱電対（
１６’）の起電力が所定値にまで低下したとき燃料弁（
８）を閉弁状態に切換える不完全燃焼防止制御部である
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述の従来装置では、燃焼運転途中（給湯運転
途中）において何らかの原因で給水圧が低下して不適正
となり、そのために水圧応動弁（９）が閉弁してメイン
バーナ（２）が消火してしまった後、給水圧が再び適正
状態に上昇復帰して水圧応動弁（９）が開弁復帰した際
、パイロットバーナ（２３）からの火移りによりメイン
バーナ（２）　を再着火させることで、メインバーナ消
火状態での水圧応動弁（９）の開弁復帰による燃料生放
出（燃焼を伴わない燃料放出）を防止するようにしてお
り、したがって、水圧応動弁（９）の閉弁にかかわらず
燃焼を継続し得るパイロットバーナ（２３）　（具体的
には、燃料路（７）において水圧応動弁（９）よりも上
流側部分から燃料供給するようにしたパイロットバーナ
）の装備が不可欠であった。

そして、このパイロットバーナ（２３）での燃料消費の
ために運転コストが高く付く問題があった。

本箱１、及び、第２発明の目的は、水圧応動弁の開弁復
帰による燃料生放出をパイロットバーナを用いずに防止
できるようにして、水圧応動弁を用いるこの種の給湯装
置からのパイロットバーナの省略を可能にする点にある
。

〔課題を解決するための手段１〕 本第１発明による給湯装置の特徴構成は、水加熱用熱交
換器への給水状態においてその給水圧により変位する可
動部材を設け、前記可動部材との機械的連動により給水
圧が適正であるときのみ開弁状態となる水圧応動弁を、
燃料弁と直列に並べた状態でメインバーナへの燃料路に
介装した構成において、前記可動部材との連係により前
記水圧応動弁の閉弁に伴い前記燃料弁を閉弁状態に切換
える連係閉弁操作手段を設けたこと（請求項１に対応）
にあり、その作用は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、給水圧が低下して不適正となったことによる水
圧応動弁の閉弁に伴い、可動部材との連係をもって連係
閉弁操作手段により燃料弁が閉弁状態に切換えられるか
ら、その後、メインバーナ消火状態で給水圧が再び適正
状態に上昇復帰して水圧応動弁が開弁復帰したとしても
、連係閉弁操作手段により閉弁状態に切換えられた燃料
弁によりメインバーナへの燃料路を遮断状態に保つこと
ができ、これによって、水圧応動弁の開弁復帰による燃
料主放出を防止できる。

〔課題を解決するだめの手段２〕 本第２発明による給湯装置の特徴構成は、水加熱用熱交
換器への給水状態においてその給水圧により変位する可
動部材を設け、前記可動部材との機械的連動により給水
圧が適正であるときのみ開弁状態となる水圧応動弁を、
燃料弁と直列に並べた状態でメインバーナへの燃料路に
介装した構成において、 前記可動部材との連係により前記水圧応動弁の開弁に伴
い前記メインバーナに対する点火具を起動提作する連係
点火操作手段を設けたこと（請求項３に対応）にあり、
その作用は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、給水圧が低下して不適正となったことにより水
圧応動弁が閉弁してメインバーナが消火した後、メイン
バーナ消火状態で給水圧が再び適正状態に上昇復帰して
水圧応動弁が開弁復帰したとしても、その水圧応動弁の
復帰開弁に伴い、可動部材との連係をもって連係点火操
作手段によりメインバーナに対する点火具が起動操作さ
れることで、メインバーナが再着火し、この再着火をも
って、水圧応動弁の開弁復帰による燃料主放出を防止で
きる。

〔発明の効果〕

以上要するに、本第１発明、ないし、本第２発明によれ
ば、いずれにしても、パイロットバーナを用いずに水圧
応動弁の開弁復帰による燃料主放出を防止できて安全性
を確保できることから、水圧応動弁を用いるこの種の給
湯装置からのパイロットバーナの省略が可能になり、ひ
いては、パイロットバーナの省略により従来装置に比し
て燃料消費口を節減できて運転コストを安価にし得るに
至った。

又、本第１発明であれば、給水圧が低下して不適正とな
ったことによる水圧応動弁の閉弁に伴い燃料弁が閉弁状
態に切換えられることから、給水圧が低下して不適正と
なっている間は、それが長時間にわたったとしても、メ
インバーナへの燃料路は、給湯装置不使用時と同様に、
燃料弁と水圧応動弁とにより２重に遮断された状態に保
たれ、その点、上述の基本効果に加え、燃料遮断が確実
でより安全性に優れる利点がある。

一方、本第２発明であれば、水圧応動弁の開弁復帰に伴
いメインバ、−すに対する点火具を起動させてメインバ
ーナを再着火させるから、水圧応動弁の開弁復帰時には
自動的に給湯のための燃焼運転を再開でき、その点、前
述の基本効果に加えて、利便性に優れる利点がある。

〔実施例〕

次に実施例を説明する。

第１図は給湯装置の一例である先止式ガス瞬間湯沸器の
装ｒＩｌ構成を示し、（１）はフィンチューブ型の熱交
換器、（２）　は熱交換器（１）における流水を加熱す
るバーナ（メインバーナ）であり、（３）は熱交換器（
１）からの給湯路（４）を接続した給湯栓である。

熱交換器（１）への給水路（５）　にはダイヤフラム式
の水ガバナ（６）を介装してあり、バーナ（２）への燃
料路（７）には、電磁式燃料弁（８）と水圧応動弁（９
）とを直列に並べて介装しである。

水圧応動弁（９）　は、水ガバナ（６）におけるダイヤ
フラム（６ａ）　（可動部材）との連動杆（ｌＯ）を介
しての機械的連動により、熱交換器（１）への給水状態
（給湯栓（３）を開いて通水した状態）において給水圧
が適正であるときのみ開弁状態となる弁であり、具体的
には、第２図に示すように、給水圧が所定の開弁給水圧
値（Ｐｌ）まで上昇すると開弁し、かつ、その開弁後、
給水圧が下限給水圧値（Ｐ、）にまで低下すると閉弁す
るように、ダイヤフラム（６ａ）との連動関係を設定し
である。

点火、消火操作機構としては、連動杆（１０）に付設の
スイッチ操作片（１１）により連動杆（１０）の変位（
すなわち、ダイヤフラム（６ａ）の変位）に伴いＯＮ・
０ＦＦＩ作されることで、水圧応動弁（９）　の開弁に
伴ってＯＮＬ、かつ、水圧応動弁（９）の閉弁に伴って
ＯＦＦするマイクロスイッチ（１２）を設け、そして、
そのマイクロスイッチ（１２）がＯＮしたときに、電磁
式燃料弁（８）を開弁状態に切換えると共に、バーナ（
２）に対する点火具（１３）　（すなわち、メインバー
ナ（２）に対して直接に点火機能する点火具）を起動操
作して所定時間だけ点火作動させ、かつ、マイクロスイ
ッチ（１２）がＯＦＦしたときに電磁式燃料弁（８）を
閉弁状態に切換える制御器（１４）を設けである。

すなわち、この構成により、給湯栓（３）の開栓操作を
もって給湯が開始され、かつ、給湯栓（３）の閉栓操作
をもって給湯が停止されるようにしである。

マイクロスイッチ（１２）のＯＮ・ＯＦＦについて更に
詳述すると、第２図に示すように、水圧応動弁（９）の
開弁に伴うＯＮについては、水圧応動弁（９）が開弁す
る開弁給水圧値（Ｐｌ）よりも設定巾（八Ｐ、）だけ高
いＯＮ作動給水圧値（Ｐａ）にまで給水圧が上昇したと
きマイクロスイッチ（１２）がＯＮＬ、又、その後の水
圧応動弁（９）の閉弁に伴うＯＦＦについては、水圧応
動弁（９）が閉弁する下限給水圧値（Ｐ２）よりも設定
巾（ΔＰ２）だけ高いＯＦＦ作動給水圧値（Ｐｂ）にま
で給水圧が低下したときマイクロスイッチ（１２）がＯ
ＦＦするように、マイクロスイッチ（１２）とダイヤフ
ラム（６ａ）との連係関係を設定しである。

つまり、以上の構成により、前述の単なる給湯開始・停
止に加えて下記（イ）〜（ネ）の各機能を得るようにし
である。

（イ）燃焼運転途中（給湯運転途中）において何らかの
原因で給水圧が下限給水圧値（Ｐ２）以下にまで低下し
て不適正となり、そのために、水圧応動弁（９）が閉弁
してバーナ（２）が消火した後、給水圧が再び開弁給水
圧値（Ｐｌ）に上Ｅ、復帰して水圧応動弁（９）が開弁
復帰したとしても、給水圧が更に上昇復帰してＯＮ作動
給水圧値（Ｐａ）に至るまでは、先の水圧応動弁（９）
の閉弁に伴うマイクロスイッチ（１２）のＯＦＦをもっ
て閉弁状態に切換えられている電磁式燃料弁（８）より
バーナ（２）への燃料路（７）を遮断状態に保ち、これ
によって水圧応動弁（９）の開弁復帰による燃料ガス生
放出を防止する。

（ロ）上述（イ）における状態から給水圧が更に上昇復
帰してＯＮ作動給水圧値（Ｐａ）に達したときには、マ
イクロスイッチ（１２）のＯＮにより電磁式燃料弁（８
）が開弁状態に切換えられると共に点火具（１３）が点
火作動してバーナ（２）が再着火し、これによって、水
圧応動弁（９）の開弁復帰後、給湯のための燃焼運転が
自動的に再開される。

（ハ）前述（イ）の機能により水圧応動弁（９）の開弁
復帰による燃料ガス生放出が防止されることを裏付けと
して、マイクロスイッチ（１２）をＯＮさせるＯＮ作動
給水圧値（ｆ’ａ）を水圧応動弁（９）が開弁する開弁
作動給水圧値（Ｐｌ）よりも設定巾（ΔＰ１）だけ高く
設定したことにより、点火具（１３）の起動時には必ず
水圧応動弁（９）が既に完全な開弁状態にあるようにし
、これによって、水圧応動弁（９）が未だ開弁していな
い段階からの無意味な点火作動、並びに、水圧応動弁（
９）の開弁が未だ不完全である状態での着火ミスを招き
易い点火作動を回避して、点火に要する電力の節減（電
池（１５）を電源としている本例の湯沸器では特に重要
）を図ると共に、確実性、並びに、安定性の面で点火着
火機能の向上を図る。

（ニ）前述（イ）の機能による燃料ガス生放出防止の以
前の段階として、給水圧低下により水圧応動弁（９）　
が閉弁した後、給水圧の上昇復帰により水圧応動弁（９
）が開弁復帰するまでの間は、そのような給水圧不適正
状態が長時間にわたる可能性もあることから、先の水圧
応動弁（９）の閉弁に伴う（具体的には閉弁直前）マイ
クロスイッチ（１２）のＯＦＦによる電磁式燃料弁（８
）　の閉弁状態への切換をもって、燃料路（７）を電磁
式燃料弁（８）と水圧応動弁（９）とで２重に遮断した
状態に保ち、これによって、燃料遮断を確実なものとし
て安全性の一囮の向上を図る。

（ホ）水圧応動弁（９）の閉弁に伴いマイクロスイッチ
（１２）をＯＦＦさせて電磁式燃料弁（８）を閉弁状態
に切換えるにあたり、マイクロスイッチ（１２）をＯＦ
ＦさせるＯＦＦ作動給水圧値（Ｐｂ）を水圧応動弁（９
）が閉弁する下限給水圧値（Ｐ２）よりも設定［１］（
ΔＰ２）だけ高く設定したことにより、給水圧低下で水
圧応動弁（９）が閉弁したときには必ず、マイクロスイ
ッチ（１２）が既にＯＦＦされていて電磁式燃料弁（８
）が前もって閉弁状態に切換えられているようにし、こ
れによって、水圧応動弁（９）の閉弁タイミングとマイ
クロスイッチ（１２）の○ＦＦタイミングとの前後関係
が微妙で不確定である場合（例えば、水圧応動弁（９）
を閉弁させる下限給水圧値とマイクロスイッチ（１２）
をＯＦＦさせるＯＦＦ作動給水圧値とを設計上、同値に
設定した場合等）に生じる可能性がある燃料ガス生放出
、すなわち、給水圧低下により水圧応動弁（９）が閉弁
してバーナ（２）が消火したものの、給水圧の低下が丁
度、下限給水正値程度までであってタイミング段差のた
めにマイクロスイッチ（１２）がＯＦＦせず、そして、
その後、給水圧が上昇復帰して水圧応動弁（９）　が開
弁復帰してしまうことにより招く燃料ガス生放出を確実
に防止する。

一方、図中（１６）はバーナ（２）の燃焼炎により加熱
される第１熱電対、又、（１７）は燃焼室（１８）の高
温高圧化に伴い加熱されるようにした第２熱電対であり
、酸欠による不完全燃焼が生じたときには第１熱電対（
１６）の起電力が低下し、又、排気路詰りによる不完全
燃焼が生じたときには、排気路詰りにより燃焼室（１８
）が高温高圧化することで第２熱電対（１７）が起電す
る。

第１及び第２熱電対（１６）、　（１７）は、互いの正
極側どうし、ないし、負極側どうしを接続した状態で不
完全燃焼検出用回路（１９）に直列に介装してあり、そ
して、燃焼運転状態において不完全燃焼検出用回路（１
９）における回路電圧が設定下限値にまで低下したとき
に、換言すれば、第２熱電対（１７）の起電が無い状態
で第１熱電対（１６）そのものの起電力が所定値にまで
低下したとき、又は、第２熱電対（１７）の起電のため
に第１熱電対（１６）の起電力が打消されて第１熱電対
（１６）の起電力が見かけ上で所定値にまで低下したと
きに、電磁式燃料弁（８）を閉弁状態に切換える不完全
燃焼防止制御部（２０）を制御器（１４）に組込み、も
って、酸欠による不完全燃焼や排気路詰りによる不完全
燃焼が生じたときには燃焼運転を自動停止させるように
しである。

給水圧低下により水圧応動弁（９）が閉弁してバーナ（
２）が消火したときには、第１熱電対（１６）の起電力
低下によっても電磁式燃料弁（８）が閉弁状態に切換え
られるが、前述の如く水圧応動弁（９）の閉弁に伴う（
具体的には閉弁直前）マイクロスイッチ（１２）のＯＦ
Ｆにより電磁式燃料弁（８）を閉弁状態に切換えるよう
にしたことで、水圧応動弁（９）の閉弁の際には、第１
熱電対（１６）の起電力低下による切換えよりも先にマ
イクロスイッチ（１２）のＯＦＦにより応答性良く俊敏
にＴｉ電磁式燃料弁８）が閉弁状態に切換えられる。

つまり、給水圧低下により水圧応動弁（９）が閉弁して
バーナ（２）　が消火した後、放熱による温度下降で第
１熱電対（１６）の起電力が電磁式燃料弁（８）を閉弁
させる所定値にまで低下するには多少の時間を要するが
、その間に給水圧が上昇復帰して水圧応動弁（９）が開
弁復帰してしまうことにより招く燃料ガス生放出を、前
述の如きマイクロスイッチ（１２）のＯＦＦによる電磁
式燃料弁（８）の閉弁状態への切換えをもって防止する
。

尚、以上説明した本例の先止式ガス瞬間湯沸器は、燃料
ガス生放出防止、自動再着火、並びに、不完全燃焼防止
といった諸機能を備えながらもパイロットバーナは具備
しない構成となっており、その点、パイロットバーナを
具備する型式に比して燃料消費量が少なく運転コストが
安価である。

〔別実施例〕

次に別実施例を列記する。

（ａ）前述実施例においては、水加熱用熱交換器（１）
への給水状態においてその給水圧により変位する可動部
材に、水ガバナ（６）におけるダイヤフラム（６ａ）を
適用したが、可動部材の具体的構造、並びに、その可動
部材と水圧応動弁（９）とを機械的に連動させる機構の
具体的構造は、種々の構成変更が可能である。

（ｂ）前述実施例においては、可動部材（水ガバナ（６
）　のダイヤフラム（６ａ））との連係により水圧応動
弁（９）の閉弁に伴い燃料弁（８）を閉弁状態に切換え
させることで、水圧応動弁（９）の開弁復帰による燃料
中放出を防止するようにしたが（本第１発明に対応）、
それに代えて、 可動部材（例えば水ガバナ（６）のダイヤフラム（６ａ
））との連係により水圧応動弁（９）の開弁に伴いバー
ナ（２）（メインバーナ）に対する点火具（１３）を起
動操作する連係点火操作手段を設け、バーナ再着火をも
って水圧応動弁（９）の開弁復帰による燃料中放出を防
止するようにしても良い（本第２発明に対応）。

（ｃ）本第１発明において、可動部材との連係により水
圧応動弁（９）の閉弁に伴い燃料弁（８）を閉弁状態に
切換える連係閉弁操作手段の具体的構造は種々の構成変
更が可能であり、又、本第２発明において、可動部材と
の連係により水圧応動弁（９）の開弁に伴いバーナ（２
）に対する点火具（１３）を起動操作する連係点火操作
手段を構成するについても種々の構造を適用できる。

（ｄ）水軍１、及び、第２発明は前述実施例における給
湯栓（３）に代えて給水栓を設ける型式のものにも適用
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は実施例を示し、第１図は装置構成図
、第２図は作動形態を説明するグラフである。 第３図は従来例を示す装置構成図である。 （１）・・・・・・熱交換器、（２）川・・・バーナ、
（６ａ）・・・・・・可動部材、（７）・・・・・・燃
料路、（８）・・・・・・燃料弁、（９）・・・・・・
水圧応動弁、（１３）叫・・点火具、（１６）・・・・
・・熱電対。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水加熱用熱交換器（１）への給水状態においてその
   給水圧により変位する可動部材（６ａ）を設け、前記可
   動部材（６ａ）との機械的連動により給水圧が適正であ
   るときのみ開弁状態となる水圧応動弁（９）を、燃料弁
   （８）と直列に並べた状態でメインバーナ（２）への燃
   料路（７）に介装した給湯装置であって、前記可動部材
   （６ａ）との連係により前記水圧応動弁（９）の閉弁に
   伴い前記燃料弁（８）を閉弁状態に切換える連係閉弁操
   作手段を設けた給湯装置。 ２、前記連係閉弁操作手段を、前記水圧応動弁（９）が
   閉弁する下限給水圧値（Ｐ＿２）よりも設定巾（ΔＰ＿
   ２）だけ高い給水圧値（Ｐｂ）にまで給水圧が低下した
   とき、前記可動部材（６ａ）との連係により前記燃料弁
   （８）を閉弁状態に切換えるものとした請求項１記載の
   給湯装置。 ３、水加熱用熱交換器（１）への給水状態においてその
   給水圧により変位する可動部材（６ａ）を設け、前記可
   動部材（６ａ）との機械的連動により給水圧が適正であ
   るときのみ開弁状態となる水圧応動弁（９）を、燃料弁
   （８）と直列に並べた状態でメインバーナ（２）への燃
   料路（７）に介装した給湯装置であって、前記可動部材
   （６ａ）との連係により前記水圧応動弁（９）の開弁に
   伴い前記メインバーナ（２）に対する点火具（１３）を
   起動操作する連係点火操作手段を設けた給湯装置。 ４、前記メインバーナ（２）の燃焼炎により加熱される
   熱電対（１６）を設け、その熱電対（１６）の起電力が
   所定値にまで低下したとき前記燃料弁（８）を閉弁状態
   に切換える不完全燃焼防止手段を設けた請求項１、２、
   又は３、のいずれかに記載の給湯装置。