JPH0449021B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主としてガス瞬間湯沸器に用いるガ
ス比例制御弁に関する。

通常の家庭で広く用いられているガス瞬間湯沸
器は、貯湯タンクをもたず、また、出湯温度の制
御を、サーモスタツトによる湯温の制御ではな
く、ガスの燃焼量（供給量）を切換えるか、出湯
流量を変動させることで行なうようになつている
形態のものであり、このことから、出湯流量を変
化させると湯温がそれに伴ない変化するようにな
つて、この点がガス瞬間湯沸器の最大の欠点とな
つている。

これは、サーモスタツトを組込んで、それによ
る出湯温度の感知作動により、ガスの燃焼量であ
るガスの供給量を、ガスの供給路に設けたガス制
御弁の作動で制御しようとしても、サーモスタツ
トによるガス供給量の制御が、出湯流量の変化→
湯温の変化→サーモスタツトの感知作動→ガス供
給量の制御、の各階段を経て行なわれることか
ら、出湯流量を変化させるときに、それに応答し
てガス供給量を出湯流量に対応させて変化させる
作動が間に合わず、制御が不完全なものとなるこ
とから、機械的方式による制御が出来ないものと
されていたことによる。

このため、近年、出湯温度を電子的に感知し
て、これによりガス燃焼量を比例的に制御するこ
とで、出湯流量を変化させても出湯温度が略一定
に保持されるようにする手段が開発されている。
しかし、この手段は、マイクロコンピユーターを
用いての電子制御方式のために機構が複雑でまた
高価なものとなる問題がある。

本発明は、これら問題を解消せしめるためにな
されたものであつて、機械的な制御により、ガス
瞬間湯沸器の出湯温度が出湯量を変化させても略
一定に保持されるようにするための、ガス比例制
御弁を提供することを目的とするものである。

本発明は、上述の問題を解消せしめるために
種々の実験と研究を重ねた結果得られた知見に基
づいて完成されたものである。

即ち、出湯温度を制御するためにガス供給量を
制御する際に、出湯温度を感知して作動するサー
モスタツトでガス制御弁を動かしガス供給量を制
御するだけでは、出湯量を変化させたときの湯温
の変化に対する応答速度が遅く、出湯量の変化に
伴なう出湯温度の変化に対応させてガス燃焼量を
変化させる制御が間に合わないが、出湯流量を感
知して作動する作動体によりガス供給量を制御す
るガス制御弁によつて、まず、出湯流量の変化に
応じてガス供給量をおおまかに制御しておき、そ
の制御されたガス供給量を、そのガスの供給量に
よつて燃焼作動するガスバーナーで沸き上がつて
流れてくる湯温を感知して作動するサーモスタツ
トにより補正せしめるようにすると、出湯流量の
変化に即応してガス供給量が変化し、かつ、その
ガス供給量が出湯温度を所定の温度に保持するよ
う正確に制御できるようになつて、出湯流量の変
化に応じてガス燃焼量を比例的に制御し、出湯温
度を略一定に保持せしめる制御が充分に行なえる
ようになるという結果が得られたことによるもの
である。

それ故に本発明においては、本体に、給湯配管
に接続する湯の流路と、ガス配管に接続するガス
供給路とを、隣接して並列するように設け、それ
のガス供給路内には、前記ガス配管側に連通する
一次側とガスバーナーに連通する二次側とを仕切
る隔壁を設けて、その隔壁に、第一ガス制御弁に
より開閉制御される第一弁口と第二ガス制御弁に
より開閉制御される第二弁口とを並設し、湯の流
路内には、出湯流量を感知して作動する作動体と
温度変化によりピストンが出入するサーモエレメ
ントとを配設し、作動体の作動をロツドを介して
前記ガス供給路内に設けた第一ガス制御弁に連繋
し、サーモエレメントのピストンの作動を前記ガ
ス供給路内に設けた第二制御弁に連繋せしめてな
るガス瞬間湯沸器におけるガス比例制御弁を提起
するものである。

次に実施の一例を図面に従い詳述する。

第１図において、ａは本発明によるガス比例制
御弁Ａの本体、１はその本体ａに設けた湯の流
路、２はガス供給路を示す。また、ｂは、ガス瞬
間湯沸器（図面にては省略している）の熱交換器
から湯を導く導管を示し、前記湯の流路１の入口
側の接続口１０に接続している。またｃは、前記
湯の流路１に流れてくる湯を給湯栓（蛇口）に導
く給湯配管、ｄはガスの元栓からガスを前記ガス
給湯路２の入口側の接続口２０に導くガス配管、
ｅはガス供給路２に供給されてくるガスを前記ガ
ス瞬間湯沸器のガスバーナーに供給するためのガ
ス管を示している。

前記湯の流路１は、前記給湯配管ｃに接続する
出口１１側の端部が上方に屈曲して上下方向の筒
部１ａに形成してあり、また、該流路１の底壁の
前記筒部１ａの軸心線とラツプする部位には上下
に貫通する透孔１２が開設してある。そして、そ
の筒部１ａ内には、上下に貫通する透孔３０…を
具備するピストン状の作動体３（または差圧板）
が、それの周面と筒部１ａの内壁との間を略水密
に保持した状態で上下に摺動自在に嵌挿され、筒
部１ａ内に設けたバネ受座３１との間に介装した
バネ３２により下方に押下げられるよう付勢して
ある。また、前記透孔１２には前述の作動体３に
上端が連結するロツド３３が上下に摺動自在に嵌
合し、そのロツド３３の下半側を湯の流路１の下
方に突出せしめている。

前記ガス供給路２は、前述の湯の流路１の下方
に配設されていて、それの内部には、ガス配管ｄ
側に連通する一次側２ａとガスバーナーに連通す
る二次側２ｂとを仕切る隔壁２１が設けられ、そ
の隔壁２１の前記筒部１ａと対応する部位に第一
弁口４０に装設され、その第一弁口４０には上下
に動いて該第一弁口４０を開閉制御する第一ガス
制御弁４が、バネ４１により開放側に付勢して対
応させてある。そして、前記作動体３から下方に
突出するようその作動体３に連繋せしめた前記ロ
ツド３３の下端側には、ガス供給路２の上壁に設
けた透孔を介して該ガス供給路２内に突入して、
この第一ガス制御弁４に連結せしめてあり、これ
により、湯の流路１内を流れる湯の流路が増大し
て、作動体３の透孔３０を流過する湯の抵抗が増
大することで作動体３がバネ３２の付勢に抗して
上方に動くと、ガス供給路２に設けた第一ガス制
御弁４が第一弁口４０の開度を大きくするように
動いてガスバーナーへのガスの供給量を増大させ
るようにしてある。

５は湯の流路１内に配設したサーモエレメント
で、ボデイ５０内に封入したワツクス類が昇温に
より膨張してくることでガイド筒部５１に設けた
ピストン５２を押出すようになる従来公知のワツ
クスサーモエレメントであつて、それのガイド筒
部５１を湯の流路１の下壁に設けた透孔に、水密
を保持せしめた状態で上下に摺動自在に嵌挿し
て、前記出入作動を行なうピストン５２を湯の流
路１の下方に突出せしめ、湯の流路１内に位置す
るボデイ５０の上端を、該湯の流路１の上壁に螺
合せる温度調整ネジ６との間に設けたバネ５３に
支承せしめてある。

７は前記サーモエレメント５の作動でガス供給
量を制御さすよう、前述の第一ガス制御弁４と別
にガス供給路２内に装設せる第二ガス制御弁で、
前述の隔壁２１に前記第一弁口４０と別に設けた
第二弁口７０に対応させてあつて、バネ７１によ
り第二弁口７０を開放する側に押出すように付勢
してある。そして、該第二ガス制御弁７の上面側
には、ガス供給路２の上壁に気密を保持して上下
に摺動するよう嵌挿せる連結ロツド７２の下端が
連繋し、その連結ロツド７２の上端が前述のサー
モエレメント５のピストン５２の突出端と連繋す
ることで、サーモエレメント５の出湯温度の感知
作動により弁口７０の開度を制御するようにして
ある。なお、５４はサーモエレメント５の戻しバ
ネであり、また、前記バネ５３は逃しバネであ
る。また、第１図において、ｆは、前記熱交換器
の手前に設けられるフロースイツチの作動により
水が熱交換器に流れることで開となるよう制御せ
しめてガス配管ｄに設けた電磁弁、ｇはパイロツ
トバーナーｐにガスを導く管路、ｈはパイロツト
バーナーｐが燃焼作動を行なつているときに熱電
対により開に保持されるよう制御せしめてガス配
管ｄに設けた電磁弁、ｉは元栓を示す。

このように構成せる実施例装置は次のように作
用する。

給湯配管ｃを設けてある給湯栓（蛇口）を開放
すれば、ガス瞬間湯沸器の熱交換器から導管ｂを
経て湯の流路１内に流れてくる湯は、サーモエレ
メント５及び作動体３を経て蛇口から流出する。

これにより、湯の流路１内に設けた作動体３は
湯の流路１内を湯が流れることでそれの上面側と
下面側との間にに生ずる差圧により上方に動いて
第一ガス制御弁４を引上げて第一弁口４０を開
き、また、サーモエレメント５は流れてくる湯の
温度に応じて第二ガス制御弁７を動かす。そし
て、それにより第１図の状態にあるとする。

次にこの状態から、蛇口を絞り出湯量を少なく
変化させれば、作動体３の透孔３０…を通過する
湯の抵抗が小さくなつて、作動体３の上面側と下
面側との間における差圧が小さくなることで、作
動体３はバネ３２の圧力で下方に動くよう作動し
て第一ガス制御弁４を押下げ、第２図に示してい
るように、第一弁口４０の開度をせばめ、ガス瞬
間湯沸器のガスバーナーに供給するガスの供給量
を少なくする。

そして、上述の作動によつてガスの供給量が絞
られた状態で燃焼作動するガスバーナーにより沸
き上げられた湯が、湯の流路１内に流れてきて、
サーモエレメント５に接するようになる。この
時、その湯の温度が調整ネジ６により所望に設定
した温度より低い場合には、サーモエレメント５
のピストン５２を押出す圧力が低下することで、
ピストン５２が戻しバネ５４により押込まれて、
第２図にあるように第二ガス制御弁７が第二弁口
７０の開度を拡く側に動き、ガスの供給量を増大
させて、出湯温度を上昇させるようになり、これ
により出湯温度を略一定に保持するようにする。

また、前述した状態から逆に蛇口を大きく拡い
て出湯量を多くした場合は、湯の流路１に流れて
くる湯量の増大で、作動体３の上下の差圧が大き
くなることから、作動体３は第２図にて鎖線に示
す如くバネ３２の圧力に抗して押上げられて、第
一ガス制御弁４を同第２図の鎖線の如く引き上げ
るように作動し、第一弁口４０の開度を拡げてガ
スの供給量を増大させる。そして、このガス供給
量が多い燃焼作動が旺んになつた状態で沸き上げ
られた湯が湯の流路１に流れてき、サーモエレメ
ント５に接することで、そのサーモエレメント５
の作動によりガスの供給量が修正されて出湯温度
を設定した温度に保持するようになる。

以上説明したように本発明によるガス瞬間湯沸
器におけるガス比例制御弁は、出湯量を変化させ
たときに、その流量を感知して作動する作動体３
によつて第一ガス制御弁４を制御させることで、
まず、ガス供給量を即応的に変化させておき、そ
の変化させたガス供給量を、そのガス供給量で燃
焼作動するガスバーナーで沸き上げられて流れて
くる湯温を感知して作動するサーモエレメント５
によつて、第二ガス制御弁７を制御せしめること
で、修正するようにしているのだから、出湯量を
変化させたときの応答の遅れの問題を効果的に解
消せしめて、出湯温度を所望に設定する設定温度
に保持せしめ得るガス瞬間湯沸器におけるガス比
例制御弁が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施せるガス瞬間湯沸器にお
けるガス比例制御弁の縦断側面図、第２図は同上
の作用の説明図である。 図面符号の説明、Ａ……ガス比例制御弁、ａ…
…本体、ｂ……導管、ｃ……給湯配管、ｄ……ガ
ス配管、ｅ……ガス管、ｆ……電磁弁、ｇ……管
路、ｈ……電磁弁、ｉ……元栓、ｐ……パイロツ
トバーナー、１……湯の流路、１ａ……筒部、１
０……接続口、１１……出口、１２……透孔、２
……ガス供給路、２ａ……一次側、２ｂ……二次
側、２０……接続口、２１……隔壁、３……作動
体、３０……透孔、３１……バネ受座、３２……
バネ、３３……ロツド、４……ガス制御弁、４０
……弁口、４１……バネ、５……サーモエレメン
ト、５０……ボデイ、５１……ガイド筒部、５２
……ピストン、５３…バネ、５４……戻しバネ、
６……温度調整ネジ、７……ガス制御弁、７０…
…弁口、７１……バネ、７２……連結ロツド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 本体ａに、給湯配管ｃに接続する湯の流路１
   とガス配管ｄに接続するガス供給路２とを、隣接
   して並列するように設け、それのガス供給路２内
   には、前記ガス配管ｄ側に連通する一次側２ａと
   ガスバーナーに連通する二次側２ｂとを仕切る隔
   壁２１を設けて、その隔壁２１に、第一ガス制御
   弁４により開閉制御される第一弁口４０と第二ガ
   ス制御弁７により開閉制御される第二弁口７０と
   を並設し、湯の流路１内には、出湯流量を感知し
   て作動する作動体３と温度変化によりピストン５
   ２が出入するサーモエレメント５とを配設し、作
   動体３の作動をロツド３３を介して前記ガス供給
   路２内に設けた第一ガス制御弁４に連繋し、サー
   モエレメント５のピストン５２の作動を前記ガス
   供給路２内に設けた第二制御弁７に連繋せしめて
   なるガス瞬間湯沸器におけるガス比例制御弁。