JPH0360018B2 - - Google Patents

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（以下単に出湯温度という）が所定の
値に維持されるガス湯沸器における出湯温度調節
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
次室１０ａを通過する給水路１２に設けたベンチ
ユリ１の負圧発生部を連通路１６により２次室１
０ｂ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ユリ１
と直列に設けた絞り弁２の使用し、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つ
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（ベンチユリ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 Q1 Q3 リフト最大 Q2 Q4 Q2−Q1＜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に知す
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にセツト）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にセツト）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ｔ リフト最小 R1 S1 リフト最大 R2 S2 R2−R1≒S2−S1 このため第６図の従来技術においては、高温Ｔ
にセツトした場合に給水量の変えても所定の出湯
温度が維持されるようにベンチユリ１及び絞り弁
２の流量特定をＲに設定（R1がQ1に、R2がQ2
になるように設定）すると、低温ｔにセツトした
場合の流量特定はＳとなり、S1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にセツト
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（S1がQ3に、s2がQ4になるよ
うに設定）すると、高温Ｔにセツトした場合の流
量特定はｒとなり、R1はQ1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
かつた。

〔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のダイヤフラム室１０の１次室１０ａより
下流路１２ａに設けたベンチユリの負圧発生部を
２次室１０ｂに連通して給水量の増大に伴つてダ
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適用対象とするも
のであり、下流路１２ａに設けられたベンチユリ
は給水量の増大に伴い自動的に通路面積が増大す
る可変ベンチユリ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１
２ｃ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
路面積を小とすればベンチユリ２０に生じる負圧
が増大してガス弁１５の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にあつた特性曲線
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にあつた特性曲
線は給水量が多い側に移動すると同時に傾斜が小
となつてＡ２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、可変ベンチユリ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つても、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。従つて、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により仕切つて１次
室１０ａと２次室１０ｂを形成し、１次室１０ａ
を通過する給水路１２の下流路１２ａには可変ベ
ンチユリ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１
５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の弁体１５ａをロツド１４により連
結する。可変ベンチユリ２０の負圧発生部に一端
を開口した連通路１６により可変ベンチユリ２０
とダイヤフラム室１０の２次室１０ｂとを連通
し、１次室１０ａ内と２次室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１
５の弁体１５ａをリフトさせる。

可変ベンチユリ２０は下流路１２ａに形成され
たベンチユリ管２１と弁体２２によりなる。弁体
２２は先細の先端を上流に向けてベンチユリ管２
１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によりベンチユリ
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
２２が後退し、可変ベンチユリ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、１次室１０
ａ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３
０の絞り片３０ａはダイヤフラム１１に固定さ
れ、給水量の増大に伴つて生ずる１次室１０ａと
２次室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１２ｃ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にセツトした状
態となり、可変ベンチユリ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
い間はベンチユリ管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２
２が後退し、ヘンチユリ管２１との間の隙間が開
いて可変ベンチユリ２０の通路面積を増大させ
る。第２図のｅ１〜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ユリ２０
の通路面積は自動的に増大するので特性はｅ１よ
りｅ５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Ｅ１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、可変ベンチユリ２０のベンチユリ
管２１、弁体２２の形状、寸法及びスプリング２
３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とほゞ一致するよ
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
より給水量のほゞ全範囲Ｑ１〜Ｑ２で出湯温度を
ほゞ一定の高温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Ａ１に変化、すなわちＡ１とほゞ平
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ユリ２０の通路面積は次第
に増大するのに対第１絞い弁３１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３
１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を閉じた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Ａ２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３
０の作用により、全給水量の増大につれて第２バ
イパス比率（下流１２ａの流量／第２バイパス１
２ｃ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
３１，３２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３１，３
２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。
従つて各部分の形状、寸法、構造などに関し種々
の技術的制約があつても、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を要求特性にほゞ一致さ
せることができ、給水量のほゞ全範囲Ｑ３〜Ｑ４
で出湯温度をほゞ一定の低温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ほゞ一致させて、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、１０……ダイヤフラム室、１０ａ
……１次室、１０ｂ……２次室、１１……ダイヤ
フラム、１２……給水路、１２ａ……下流路、１
２ｂ……第１バイパス、１２ｃ……第２バイパ
ス、１５……ガス弁、２０……可変ベンチユリ、
３０……可変絞り装置、３１……第１絞り弁、３
２……第２絞り弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ダイヤフラム室の内部をダイヤフラムにより
   仕切つて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
   チユリの負圧発生部を２次室に連通して給水量の
   増大に伴つ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
   けたベンチユ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ユリとすると共に同
   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。