JPH05823Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、給湯器等への給水量を測定するため
の水量センサに関する。

〔従来の技術〕

キツチン用の瞬間湯沸かし器やシヤワー用の給
湯システムには、必要とする量及び温度の湯を供
給するための給湯機を設備している。

このような給湯機では、水量及び温度の制御を
行うことが必要で、給水量、給水温度及び加熱後
の給湯温度を求め、これらから必要とする加熱量
となるように最適制御を行うことが通常である。

給水量を求めるための機器として各種のものが
あるが、その一例として、第５図に示すような水
量センサがある。これは、給水源に連絡する給水
管２と給湯機の加熱部に水を送る給水管３との間
に水量センサの本体１を付属配管し、内部流路を
通過する水の流量をこの水量センサの本体１に設
けた検出系によつて検出している。

本体１は、給水管２及び供給管３を接続するた
めの流入口４と流出口５とを互いに直交する軸線
方向に設け、流路が屈曲する部分に流量検出用の
チヤンバを画成する筒体６を配置している。この
筒体６の内部には、上下両端に一体化したブツシ
ユ７，８によつて回転軸９を回転自在に支承し、
水の流動によつてこの回転軸９を回転させる翼１
０を該回転軸９に固定している。回転軸９の上端
には、磁石を装着した回転子１１を取付け、本体
１の上端に固定したブツシユ１２の下面に形成し
た凹部１３内にこの回転子１１を位置させてい
る。更に、ブツシユ１２の上面には、回転数検出
器１４を取付け、回転子１１に設けた磁石の接
近・離間を検知し、パルス信号として制御系に入
力することにより、供給する水の流量を検出して
いる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、このような翼１０を持つ回転軸９の
回転数によつて流量を検出する場合、水の流れが
給水管２から供給管３への順方向であるときの回
転数が通過流量を正確に与える。一方、ミスが供
給管３から給水管２方向へ逆流するときにも、翼
１０によつて回転軸９が回転し、これを通過流量
として計算してしまう。

したがつて、例えば給湯を止めて逆流が起こる
と、実際には着火を止めたのに逆流を感知して着
火してしまうという不具合がある。また、給湯中
に逆流が生じて回転子１１が止まることもあり、
給湯中に失火してしまうという問題もある。

また、寒冷時には、流路内の凍結を生じること
が避けられないが、水量センサのように回転要素
を内蔵したものでは、このような凍結事故による
影響は極めて大きい。すなわち、給湯機を使用す
るとき、配管を温める等して水の流動化を図るこ
とにより給水するが、回転軸９が凍結していると
この給水の流動を受けても回転せず、結果的に流
量を測定できなくなつてしまうこともある。

本考案は、このような問題に鑑みて案出された
ものであり、水の逆流や凍結に際しても、常に正
確な流量の検出を可能とすることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

本考案は、以上の目的を達成するために、給湯
器への給水路の中途に本体を接続し、翼を備えた
回転軸及び該回転軸の回転数を検出する回転数検
出器によつて水量を検出する水量センサにおい
て、前記回転軸の配置位置よりも上流側に水圧に
よつて開弁可能な弁体を設け、該弁体に水抜き用
の通水路を形成すると共に、該通水路を開閉する
逆止弁用の補助弁体を取付け、更に該補助弁体を
開弁方向に付勢する弾性手段を設けたことを特徴
とする。

給水を停止すると弁体は閉弁位置に戻るが、こ
の弁体に設けた通水路によつて、給水源側と給湯
機側との流路は連通し、閉弁後には給湯機側の流
路内の水がこの通水路を通つて抜かれる。また、
逆流を発生する状況となると、開弁している補助
弁体が流水路を閉じて逆止弁としての機能を果た
す。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例に基づいて本考案を具
体的に説明する。

第１図は本考案に係る水量センサの縦断面図、
及び第２図は同第１図の−線矢視による断面
図であり、従来例で示したものと共通の部材に付
いての説明は省略する。

図において、本体１の流入口４側、すなわち流
量検出用のチヤンバとして用いる筒体６の下部に
は、逆流防止及び凍結防止のための弁体２０を配
置している。この弁体２０は上端にフランジ部２
１を形成すると共に、下方に向けて断面が縮径す
るコーン体となつている。フランジ部２１は流入
口４の内周に設けた環状の段部１５の上面を弁座
としてこれに着座し、逆止弁として機能する。

すなわち、弁体２０は段部１５によつて囲まれ
た環状の開口部内に遊嵌状に挿入配置され、流入
口４から給水されると水圧によつて弁体２０は図
の一点鎖線で示すように上昇して開弁する。ま
た、給水を停止すると、弁体２０はその自重によ
り落下し、フランジ部２１が段部１５に着座して
流路を閉じ、給湯機側から給水源側方向への逆流
を防止する。

更に、弁体２０は、その軸線方向に断面形状が
階段状の通水路２２を貫設し、弁体２０が流路を
閉じた場合でも流入口４を下流側の流路に連通可
能としている。この通水路２２内には、水抜き及
び逆流防止のための補助弁体２３を弾性手段とし
ての圧縮コイルスプリング２４により上向きに付
勢して配置し、ピン２５によつてその上限位置を
拘束規制している。

補助弁体２３は略Ｔ字状の断面をなし、上端の
環状板体２６の下面が弁体２０の通水路２２の弁
座面２７に接離し、通水路２２内の流路の開閉を
逆流時の水圧及び圧縮コイルスプリング２４の付
勢力によつて行うことができる。

第４図は、本考案の水量センサを用いて給湯機
への水量を検出する系を備えた制御系の一例を示
すものである。図において、給湯機Ａに設けた熱
交換器Ｂに供給管３が接続され、バーナＣによつ
て加熱された湯は給湯管Ｄから排出される。Ｅは
制御装置で、水量センサの回転数検出器１４から
のパルス信号及びサーミスタ等の温度測定器Ｆか
らの信号を入力してこれを演算し、給水量及び給
水温度を求める。また、これらのデータに基づ
き、必要とする温度に湯を昇温できるようにバー
ナＣへのガス等の燃料流量を調整する電磁弁Ｇへ
信号を入力し、発熱量を設定する。なお、Ｈは湯
温度に設定器であり、必要とする湯の温度をこれ
によつて設定する。

上記構成において、給水停止の期間では、第１
図のように弁体２０のフランジ部２１が本体１内
周の段部１５面に着座し、補助弁体２３は圧縮コ
イルスプリング２４の付勢力によつて弁座面２７
から離れた状態となつている。すなわち、補助弁
体２３は開弁しているので、弁体２０内の通水路
２２によつて流入口４側と排出口５側とは弁体２
０が開弁する位置にあつても連通している。

給水を開始すると、弁体２０は給水圧によつて
上昇してフランジ部２１が段部１５から離れて開
弁し、流入口４からの水を給湯機Ａに供給する。
なお、この給水の期間では、補助弁体２３も開弁
している。

以上の弁体２０の開弁によつて、水が筒体６内
を通過するとき、水の流動を受ける翼１０を利用
して回転軸９が回転し、上端の回転子１１及び回
転数検出器１４によつて制御装置Ｅに信号を入力
する。そして、この入力信号により供給流量を計
算すると同時に給水温度の測定結果に基づき、必
要とする発熱量となるように電磁弁Ｇによる燃料
供給量を設定する制御を行う。

更に、給水を停止すると、水圧の減衰と共に弁
体２０が自重によつて下降し、フランジ部２１が
段部１５の上面に着座して閉弁する。ところが、
補助弁体２３は圧縮コイルスプリング２４の付勢
力により依然として開弁した状態を保つている。
したがつて、給水を停止した後でも、流入口４側
と排出口５側とは連通しているので、流路内に溜
る水を通水路２２から給水源側に排出できる。つ
まり、流量検出用の回転軸９等を内蔵した筒体６
内の水抜き操作を自動的に行うことができ、寒冷
時における凍結を防止できる。

また、給水中又は停止中に、流路内圧の変動等
によつて水が逆流しようとすると、第３図のよう
に補助弁体２３はその水圧を受けて下降し、環状
板体２６が弁座面２７に着座する。この結果、弁
体２０及び補助弁体２３は共に閉じることにな
り、流入口４方向への逆流を防止できる。したが
つて、逆流の発生を未然に防ぐことによつて、流
路内の水の流動を抑制でき、回転軸９には回転を
与えず、回転数検出器１４による測定信号は制御
装置Ｅには入力されない。

このように、流路内での逆流を防ぐので、制御
系による誤動作を伴わず、常に給水方向への流量
を正確に検出でき、設定した発熱量に対応した加
熱わ効率的に行うことができる。

〔考案の効果〕

以上に説明したように、本考案の水量センサに
おいては、水抜き用の通水路を内部に形成した弁
体に、更にこの通水路を水の逆流に対して閉じる
補助弁体を備えている。したがつて、給水停止の
際には通水路が水抜きでき、流量検出用の回転軸
等の凍結を防止し、再使用のときでも動作不良を
伴うことなく給湯機の作動が可能となる。

更に、流路内の逆流を補助弁体によつて防ぐこ
とができるので、流量検出用の回転軸等が誤動作
することはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る水量センサの縦断面図、
第２図は同第１図の−線矢視による断面図、
第３図は逆流による補助弁体の開弁を示す縦断面
図、第４図は水量センサによる給湯機への水量を
検出制御系の一例を示す概略図、第５図は従来例
の縦断面図である。 １……本体、２……給水管、３……供給管、４
……流入口、５……流出口、６……筒体、７，８
……ブツシユ、９……回転軸、１０……翼、１１
……回転子、１２……ブツシユ、１３……凹部、
１４……回転数検出器、１５……段部、２０……
弁体、２１……フランジ部、２２……通水路、２
３……補助弁体、２４……圧縮コイルスプリング
（弾性手段）、２５……ピン、２６……環状板体、
２７……弁座面、Ａ……給湯機、Ｂ……熱交換
器、Ｃ……バーナ、Ｄ……給湯管、Ｅ……制御装
置、Ｆ……温度測定器、Ｇ……電磁弁、Ｈ……設
定器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 給湯器への給水路の中途に本体を接続し、翼を
   備えた回転軸及び該回転軸の回転数を検出する回
   転数検出器によつて水量を検出する水量センサに
   おいて、前記回転軸の配置位置よりも上流側に水
   圧によつて開弁可能な弁体を設け、該弁体に水抜
   き用の通水路を形成すると共に、該通水路を開閉
   する逆止弁用の補助弁体を取付け、更に該補助弁
   体を開弁方向に付勢する弾性手段を設けたことを
   特徴とする水量センサ。