JPH0424353Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野及び考案の概要］ 本考案は、給湯器の凍結防止装置、特に、給湯
器の水回路をヒーターで加熱保温することによ
り、冬期における水回路の凍結を防止する凍結防
止装置に関するもので、器具使用時におけるガス
バーナーの発熱等によつて加熱対象となる水回路
内が高温状態なつたときは、外気温度と無関係に
保温用ヒーターの発熱を停止させるようにし、こ
れにより、無駄な電力消費を抑えるようにしたも
のである。

［従来技術及びその問題点］ 不使用状態にある給湯器では、水回路内の水が
滞留状態にあることから、冬期において外気温が
低下した場合には上記水回路内の水が凍結し、配
管を破損させることがある。

そこで、第７図に示す如く、給湯器の水回路を
ヒーターで加熱保温するようにして水回路内水の
凍結を防止するようにしたものがある。

即ち、水回路を構成する水管２には、その入口
部２１や出口部２２、更に、熱交換器１から出た
部分２３等に第１ヒータ３１，３１，３１が配設
してあると共に、熱交換器１近傍の水管２内を加
熱保温する第２ヒータ３２，３２が、上記熱交換
器１の上流側の缶体１０の水回路２に添設してあ
る。又、上記各ヒータ３１，３１，３２，３２は
器具下部に配設した温度検知器４によつてON・
OFF制御されるようになている。

この従来のものでは、水管２内が凍結する程外
気温が低下すると、温度検知器４の出力によつて
第１、第２ヒータ３１，３１，３２，３２が発熱
して水管２内の水を加熱してその凍結を防止す
る。

ところが、上記従来のものでは電力の浪費が著
しいという問題があつた。

これは、熱交換器１近傍の水管２内が、ガスバ
ーナ５の燃焼等によつて加熱昇温せしめられて第
２ヒータ３２，３２による加熱保温が不要な状態
になつても、外気温が凍結温度以下にある限り、
上記第２ヒータ３２，３２が通電状態のままに放
置されるからである。

即ち、外気温が凍結温度以下にある時は、器具
使用時又は使用直後で第２ヒータ３２，３２配設
部（熱交換器近傍部）の水管２内が高温状態に成
つていても、該部分を保温する為の第２ヒータ３
２，３２が無用に発熱することとなり、電力を無
駄に消費するのである。

［技術的課題］ 本考案は、『器具内に於ける熱交換器１又はそ
の近傍の水回路部分に第２ヒータ３２，３２を配
設し、上記熱交換器１から離れた水回路部分には
複数の第１ヒータ３１，３１を添設し、更に、上
記第１ヒータ３１，３１や第２ヒータ３２，３２
は、器具内に具備させた温度検知スイツチの出力
によつてON・OFF制御されるようにした給湯器
の凍結防止装置』に於いて、無駄な電力消費を抑
えるため、熱交換器１部分に位置する水回路内が
高温状態にあるときは該部分を加熱保温する為の
第２ヒータ３２，３２を発熱停止させるようにす
ることをその技術的課題とする。

［手段］ 上記課題を解決する為の本考案の技術的手段を
第１図に示す概念図を用いて記載すると、本考案
の技術的手段は、『器具に、水の凍結温度にほぼ
一致する作動温度を有する第１温度検知スイツチ
４１と、これより高く設定された作動温度を有す
る第２温度検知スイツチ４２を設けると共に、各
温度検知スイツチ４１，４２は、それぞれ作動温
度以下でON動作するようにし、第１ヒータ３１
には第１温度検知スイツチ４１の出力を印加する
と共に、他方の第２ヒータ３２，３２には、第１
温度検知スイツチ４１と第２温度検知スイツチ４
２のAND出力を印加させ、第２温度検知スイツ
チ４２の感熱部は熱交換器１又はその近傍の水回
路部分に、他方の第１温度検知スイツチ４１の感
熱部は器具の外気温を感知し易い場所にそれぞれ
位置させた』ことである。

［作用］ 上記技術的手段は次のように作用する。

器具不使用時において、外気温が水の凍結温度
迄低下すると、２つの温度検知スイツチ４１，４
２が共にON状態になり、これら各スイツチの
AND出力が第２ヒータ３２，３２に印加されて
該第２ヒータ３２，３２が発熱する。即ち、熱交
換器１やその近傍の水回路部分が上記第２ヒータ
３２，３２で加熱保温されて凍結防止されるので
ある。

同時に、ON状態にある上記第１温度検知スイ
ツチ４１の出力は、熱交換器１以外の部分に位置
する水回路に添設された第１ヒータ３１，３１に
も印加されているから、これら第１ヒータ３１，
３１も発熱し、該部分の水回路内の凍結も防止さ
れる。

従つて、器具内の水回路は、熱交換器１部分及
びそれ以外の部分が第１ヒータ３１や第２ヒータ
３２，３２によつて加熱保温されるから、冬期等
の低温時における凍結が防止できることとなる。

次に、ガスバーナ５を燃焼させた器具使用時
や、器具使用直後においては、熱交換器１又はそ
の近傍に位置させた第２ヒータ３２，３２配設部
の水回路は昇温せしめられることから、該部分が
第２温度検知スイツチ４２の作動温度以上にな
り、これによつて、該第２温度検知スイツチ４２
がOFF状態になる。このことから、第２温度検
知スイツチ４２と第１温度検知スイツチ４１の
AND条件が成立しなくなつて、該AND出力で通
電せしめられていた熱交換器１近傍の第２ヒータ
３２，３２は発熱しなくなる。即ち、ガスバーナ
５の燃焼によつて熱交換器１部分に位置する水回
路が高温状態になると、該部分を加熱する第２ヒ
ータ３２，３２が発熱停止せしめられるのであ
る。

次に、ガスバーナ５が消火して暫くすると、熱
交換器１近傍の水回路内が冷える。

熱交換器近傍の水回路内が冷えると、該部分の
温度を検出して作動する第２温度検知スイツチ４
２が再度ON状態になり、再び該第２温度検知ス
イツチ４２と第１温度検知スイツチ４１のAND
条件が成立して上記と同様に第２ヒータ３２，３
２が発熱し、該第２ヒータ３２，３２近傍の水回
路部分を加熱保温する。

又、第２ヒータ３２，３２，３２が発熱して熱
交換器１部分の回路内が必要以上に昇温した場合
も、この温度を第２温度検知スイツチ４２が検出
して第２ヒータ３２，３２の無駄な発熱を防ぐ。

［効果］ 外気温検知によつて水回路に添設した複数のヒ
ータを制御して凍結防止を図るものであるから、
給湯器内の水回路の温度を検知するものに比べ
て、凍結防止装置全体としての凍結防止動作の感
度が良好なものとなり、その上で、給湯器が運転
状態となつたときや運転停止直後の一定時間等、
熱交換器１の部分に位置する水回路内が高温状態
にあるときには、少なくとも第２ヒータ３２，３
２の発熱が確実に停止されるから、無駄な電力消
費が抑えられる。

［実施例］ 次に、上記した本考案の実施例を図面に従つて
詳述する。

第２図に示すように、給湯器内の水回路を構成
する水管２には、既述した従来のものと同様に第
１ヒータ３１，３１や第２ヒータ３２，３２が添
設されており、器具下部の外気温を感知し易い部
分には、０℃に設定された作動温度を有する第１
温度検知スイツチ４１の感熱部４３が位置してい
る。又、上記第１温度検知スイツチ４１より高く
設定された作動温度を有する第２温度検知スイツ
チ４２の感熱部４４は、熱交換器１部分に位置す
る水管２に添設してあり、この実施例では、上記
第２温度検知スイツチ４２の感熱部４４は、有風
時に冷気が吹込み易く冷却され易い排気口６の近
傍に位置させてある。

上記各部分は具体的には第３図に示すように電
気配線されており、第１温度検知スイツチ４１の
感熱部となる第１サーミスター７１の出力は、ス
イツチングトランジスタで構成された第１スイツ
チ６１のベースに印加されており、該第１スイツ
チ６１の出力は、第１ヒータ３１，３１をON・
OFFさせる第３スイツチ６３（スイツチングト
ランジスタが用いられている）の入力部に印加さ
れている。

又、第２温度検知スイツチ４２は、第２サーミ
スター７２、第２スイツチ６２及び抵抗５２とか
ら構成されており、該第２温度検知スイツチ４２
の出力は、第１温度検知スイツチ４１の出力と共
にNAND回路５１に印加されている。そして、
上記第２サーミスター７２が既述技術的手段に記
載した第２温度検知スイツチ４２の感熱部に対応
する。

上記第２サーミスター７２の出力は、増幅回路
５５で増幅されるようになつており、該増幅回路
５５は、NAND回路５１の出力でON・OFFさ
れる第５スイツチ６５によつてON・OFF制御さ
れるようになつている。

そして、上記増幅回路５５によつて増幅された
第２サーミスター７２の出力はシユミツト回路４
６に印加されており、該シユミツト回路４６の出
力は第４スイツチ６４に印加されて、該第４スイ
ツチ６４によつて第２ヒータ３２，３２がON・
OFFされるようになつている。

このものでは、第１抵抗５３と第１サーミスタ
ー７１との値を適宜に設定することによつて、外
気温が０℃まで降下したときに第１スイツチ６１
がONするようにしており、又第２抵抗５２と第
２サーミスター７２の値を適当に選ぶことによ
り、第２スイツチ６２は45℃以下の温度状態で
「ON」になるように設定してある。

又、シユミツト回路４６の各抵抗の値を適宜に
設定することにより、該シユミツト回路４６の出
力は、40℃以上になつたことを示す上記第２サー
ミスター７２の出力があつた時に「Ｌ」出力を出
し、15℃以下になつたことを示す第２サーミスタ
ー７２の出力があつた時に「Ｈ」出力を出すよう
にしてある。従つて、上記シユミツト回路４６の
出力が印加される第４スイツチ６４は外気温が40
℃以上になるとOFF状態になり、15℃以下にな
るとONになるようになつている。

さて、器具不使用状態において外気温が低下す
ると、先ず第１温度検知スイツチ４１を構成する
第１スイツチ６１が「ON」状態になり、該第１
スイツチ６１の出力によつて第３スイツチ６３が
ON状態になつて第１ヒータ３１，３１が発熱す
る。これにより、熱交換器１部分以外の水管２部
分が加熱保温されることとなる。

同時に、第２サーミスター７２も外気温の低下
を検知するから、第２温度検知スイツチ４２を構
成する第２スイツチ６２がON状態になり、該第
２スイツチ６２のエミツター側の出力がNAND
回路５１に印加される。

NAND回路５１には、第２スイツチ６２の出
力だけでなく既述第１スイツチ６１の出力も印加
されており、然も、これら第１スイツチ６１、第
２スイツチ６２は共にON状態になつている（Ｈ
出力を出している）ことから、NAND回路５１
の２つの入力端子には共に「Ｈ」信号が入力され
る。

NAND回路５１の２つの入力端子に「Ｈ」信
号が入力されると、該NAND回路５１からは
「Ｌ」信号が出力されることとなり、これが第５
スイツチ６５に印加され、該第５スイツチ６５の
コレクター側に設けられた増幅回路５５が導通
し、第２サーミスター７２の増幅信号がシユミツ
ト回路４６に印加される。

シユミツト回路４６は、15℃以下の温度条件下
で「Ｈ」信号を出すことから、器具不使用時にお
いて外気温が凍結温度程度に低下している場合に
は、第４図に示すように、シユミツト回路４６か
らは「Ｈ」が出される。そして、該「Ｈ」信号
は、第４スイツチ６４に印加されて第２ヒータ３
２，３２が通電状態になる。即ち、熱交換器１部
分に位置する水管２を加熱する第２ヒータ３２，
３２が発熱して該部分の凍結を防止するのであ
る。

次に、ガスバーナ５の燃焼や第２ヒータ３２，
３２の発熱によつて熱交換器１部分に位置する水
管２が40℃迄昇温すると、第４図に示す如くシユ
ミツト回路４６が「Ｌ」出力を出し、これが第４
スイツチ６４に印加される。即ち、第２ヒータ３
２，３２が発熱停止し、電力の浪費を防止するの
である。

爾後、ガスバーナ５が消火した後に熱交換器１
部分に位置する水管２の温度が低下し、第２サー
ミスター７２配設部分の温度が15℃迄降下する
と、再度シユミツト回路４６が「Ｈ」信号を出
し、上記と同様に第２ヒータ３２，３２が発熱す
ることとなる。

第５図に示す第２実施例のものは、第１サーミ
スター７１の出力でONにされる第１スイツチ６
１のコレクター回路に第２サーミスター７２を挿
入し、該第２サーミスター７２の出力をシユミツ
ト回路４６に印加するようにしたものである。

このものでは、外気温が０℃になると第１スイ
ツチ６１がON状態になつて第２サーミスター７
２の出力がシユミツト回路４６に印加され始め
る。そして、熱交換器１近傍の水回路内の水温を
検出する上記第２サーミスター７２の出力がシユ
ミツト回路４６で処理されて第２ヒーター３２，
３２がON・OFF制御されるようになつている。
この場合においても、シユミツト回路４６内の各
抵抗の値を適宜に設定することにより、第２ヒー
ター３２，３２は、熱交換器１近傍の水回路内が
40℃以上になつた時に発熱停止し、15℃以下に降
下した時には発熱するようにしてある。

尚、上記実施例では、第２ヒータ３２，３２が
40℃以上で発熱停止し15℃以下で発熱するように
して、該第２ヒータ３２，３２がON・OFFする
温度を異ならせたが、第５図に示すような回路を
採用し、第２ヒータ３２，３２が、第２温度検知
スイツチ４２に設定したひとつの基準温度を境界
にしてON・OFFするようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の概念説明図、第２図は給湯器
の概略図、第３図は電気回路図、第４図は第２サ
ーミスター７２と第２ヒータ３２，３２の動作タ
イミングを示すタイムチヤート、第５図は第２実
施例の説明図、第６図は第３実施例の説明図、第
７図は従来例の説明図であり、図中、１……熱交
換器、３１……第１ヒータ、３２，３２……第２
ヒータ、４１……第１温度検知スイツチ、４２…
…第２温度検知スイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 器具内に於ける熱交換器１又はその近傍の水回
   路部分に第２ヒータを配設し、上記熱交換器１か
   ら離れた水回路部分には複数の第１ヒータを添設
   し、更に、上記第１ヒータや第２ヒータは、器具
   内に具備させた温度検知スイツチの出力によつて
   ON・OFF制御されるようにした給湯器の凍結防
   止装置に於いて、器具に、水の凍結温度にほぼ一
   致する作動温度を有する第１温度検知スイツチ４
   １と、これより高く設定された作動温度を有する
   第２温度検知スイツチ４２を設けると共に、各温
   度検知スイツチ４１，４２は、それぞれ作動温度
   以下でON動作するようにし、第１ヒータには第
   １温度検知スイツチ４１の出力を印加すると共
   に、他方の第２ヒータには、第１温度検知スイツ
   チ４１と第２温度検知スイツチ４２のAND出力
   を印加させ、第２温度検知スイツチ４２の感熱部
   は熱交換器１又はその近傍の水回路部分に、他方
   の第１温度検知スイツチ４１の感熱部は器具の外
   気温を感知し易い場所にそれぞれ位置させた給湯
   器の凍結防止装置。