JPS6055736B2 - ガス湯わかし器のガス量自動調節装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ガス湯わカル器のガス量自動調節装置に関
し、特に水量に比例したガス量が供給できるようにした
ものである。

〔従来の技術とその問題点〕

ガス湯わかし器を使用する場合、水量が多くても少なく
ても出湯温度が一定していることが望ましいが、従来の
ガス湯わカル器においては、一定量のガスを燃焼させた
状態で通過水量を水量調節装置などで変化させることに
より出湯温度を調節するようにしているので、設定水量
が多いと出湯温度が低く、水量が少ないと高くなり、水
量と出・湯温度関係は固定的なものであり、水量を絞つ
て使用すると消火するか、または出湯温度が高くなり、
出湯温度を維持できない。

調節のためにはガス量を手動で調節する等の別操作が必
要である。そこで、水量に応じてガス量を調節するよう
に一した装置が、例えば特公昭４６−３９８３冴公報に
開示されている。この装置は、例えば浴槽に給湯する場
合と洗面器に給湯する場合に応じてガス量を変えるため
に、洗面器側の給水管にベンチユリー管を設けることに
よつて流れの有無を検出し、その検出結果によつてダイ
ヤフラム装置（ハイドロブラストスイッチ）を作動せし
め、これによつてガス供給管の絞り弁を開閉するように
したものである。上記の装置は絞り弁を半開より全開へ
切換えるものであり、切換時には水量の２乗で生じる圧
力差でダイヤフラムが変位して、この変化を直接的に絞
り弁に作用させるために、ガス量の増加は急激であり、
ガス量を水量に比例させることは困難である。

したがつて、水量が変化した場合に湯温を一定に保持で
きない欠点がある。また、暖房装置において、室内温度
を均一に保つために室内温度の変化を検出すると、その
検出値に応じてガス量を変化させ、所定の設定温度にな
るように制御するサーボ機能を備えた装置が特公昭４５
−３５７ｍ号公報の第４図に示されている。

この装置は、サーボ機能を必要としないガス湯わかし器
とは、機能的に異質のものである。また、上記の装置に
おいては、ガスガバナー内部のガス圧力が温度変化の検
出値に直線的に比例して変化するが、ガスバーナへ送出
されるガス量は物理的にガス圧力の１１源に比例するの
で、温度変化とガス量の変化は直線的な比例関係をもた
ない。この発明は上述のごとき従来技術の問題点にかん
がみ、水量とガス量と間に一次的な比例関係を持たせる
ことにより、水量の変化にかかわらず出湯温度が一定で
あるようにすることを目的とする。〔問題点を解決する
ための手段〕 上記の問題点を解決するために、この発明は、ガス湯わ
かし器の熱交換器へ至る給水管１に水バルブ装置２、最
大水量設定バルブ３、および上記水バルブ装置２の下流
にベンチユリー管等の水圧！検出器４を設け、上記水バ
ルブ装置２に、弁孔５を通じて給水管１の入側に通じ、
かつ給水管１の出側に通じた第１圧力室６と、水圧検出
器４に通じた第２圧力室７を設け、上記両圧力室６，７
を分けるダイヤフラム８に上記弁孔５を開閉する弁体９
を固定し、上記第１および第２圧力室６，７の圧力差に
より比例的な変位を生じる連動装置１０を設け、ガスバ
ーナへ通じたガス供給管１１にガスガバナー１２を設け
、上記ガスガバナー１２に、弁孔１３を経てガス供給管
１１の入側に通じ、かつガス供給管１１の出側に通じた
圧力室１４を設け、上記弁孔１３を開閉する主弁体１５
を、ガスガバナー１２の圧力調節部１６によつて押圧さ
れるダイヤフラム１８または１７″に固定し、上記圧力
調節部１６に、上記ダイヤフラム１８ζまたは１Ｖに押
圧力を附与する圧力調節スプリング１９を設けるととも
に、上記連動装置１０によつて、作動されるスライド自
在の押圧棒２０を上記スプリング１９の一端に係合し、
上記スプリング１９のバネ定数を、最大水量設定バルブ
３で設定される最大水量において、押圧棒２０が最大に
突出しスプリング１９によりダイヤフラム１８または１
７″に最大荷重を加え、かつ止水時にはその突出量が最
小で荷重が零となるように設定した構成としたものであ
る。

〔作用〕

予め最大水量設定バルブ３を操作して最大水量を設定し
ておく。

ガス湯わかし器の蛇口を所要の開度に開放すると給水管
１に水が流れ、その水量に応じた圧力差が検出器４にお
いて発生し、水バルブ装置２の第２圧力室７が減圧され
ダイヤフラム８に閉弁方向の水圧が作用する。ダイヤフ
ラム８およびこれと一体の弁体９は、所要の反対力（実
施例ではスプリング２５のバネカ）とバランスする位置
で停止し、水圧変動に応じて弁体９を作動せしめ水量を
一定に保つ。上記水バルブ装置２の第１圧力室６と第２
圧力室７の圧力差は連動装置１０を介して比例的に押圧
棒２０に伝達される。

押圧棒２０は圧力差に比例し、一定のストロークをもつ
て進出し、圧力調節スプリング１９を圧縮する。上記の
スプリング１９はガスガバナー１２のダイヤフラム１８
または１ｒに押圧力を及ぼし、ガスガバナー１２の圧力
室１４から出るガス圧を変化せしめる。前記の検出器４
で検出される圧力差は物理的に水量の２乗に比例し、そ
の圧力差が連動装置１０、押圧棒２０、圧力調節スプリ
ング１９を経て１次的な比例関係を保つてダイヤフラム
１８または１７″に伝達され、前記の圧力差に比例（水
量に対しては２乗に比例）したガス圧を発生させる。ガ
スガバナー１２からガスバーナへ送出されるガス量は前
記ガス圧の１１２乗に比例するので、結局水量に対しガ
ス量が一次的な比例関係をもつことになる。

なお、圧力調節スプリング１９のバネ定数が所定値に設
定されているので、水量の最大のときはガス量も最大と
なり、水量が最小のとき（止水時）はガス量が零となる
関係が保たれる。

〔実施例〕

第１図に示した装置は、ガス湯わかし器の熱交換器へ至
る給水管１に流れの順に接続した水バルブ装置２、最大
水量設定バルブ３およびベンチユリー管等の水圧検出器
４を有する。

水バルブ装置２は、給水管１の入側に通じた弁室２１と
、弁孔５を通じて弁室２１に通じかつ給水管１の出側に
通じた第１圧力室６、水圧検出器４に連通管２２によつ
て通じた第２圧力室７、両圧力室６，７を分けるダイヤ
フラム８およびそのダイヤフラム８に固定された弁体９
を有する。

弁体９の弁棒２３はケーシング２４をスライド自在に貫
通して外部に突出している。上記の第２圧力室７の内部
にはダイヤフラム８とケーシング２４の間に介在したス
プリング２５が設けられ、そのバネカとダイヤフラム８
に作用する水圧差がバランスした位置で弁体９が停止し
、弁孔５の開度を一定に保つ。また、最大水量設定バル
ブ３は、給水管１に流す最大流量を設定するために設け
られ、蛇口から流出する水量の上限を設定するものであ
り、予め所要の開度に設定される。

上記の弁棒２３の先端には操作片２６が設けられ、この
操作片２６のケーシング２４側の面にマイクロスイッチ
２７が当接される。

このマイクロスイッチ２７は止水時はオフ、通水時はオ
ンになる。上記の第１圧力室６および第２圧力室７には
連通管２８，２９がそれぞれ接続され、これによつて連
動装置１０の第１圧力室３０および第２圧力室３１とが
通じている。

これらの圧力室３０，３１はダイヤフラム３２によつて
分けられ、ケーシング３３をスライド自在に貫通した押
圧棒２０が上記のダイヤフラム３２に固定されている。
押圧棒２０の一端とケーシング３３の間には復帰スプリ
ング３４が介在される。上記の連動装置１０により、押
圧棒２０は両圧力室３０，３１の水圧差に対し、１次的
な比例関係を保つてスライドする。

なお、上記の連通管２８，２９、第１および第２圧力室
３０，３１、ダイヤフラム３２、スプリング３４を全て
省略し、前記の弁棒２３を押圧棒２０と一体に連結した
構成としてもよい。

次に、ガスガバナー１２について説明する。

実施例のガスガバナー１２は、上記の連動装置１０のケ
ーシング３３と一体に構成されている。ガスガバナー１
２の圧力調節部１６は、圧力調節スプリング１９とダイ
ヤフラム１７およびダイヤフラム１７によつて大気とわ
けられた圧力室３５とからなり、前記の押圧棒２０の一
端を上記スプリング１９の一端に押し当て、またそのス
プリング１９の他端をダイヤフラム１７の背面に押し当
てている。上記スプリング１９のバネ定数は最大水量設
定バルブ３で設定される最大水量において、押圧棒２０
が最大に突出しスプリング１９によりダイヤフラム１７
に最大荷重を加え、かつ止水時にはその突出量が最小で
荷重が零となるように設定されている。上記の圧力室３
５はダイヤフラム１７によつて開放度合が設定される弁
孔３６が形成されている。ガスガバナー１２は、ガス供
給管１１の入側に通じた弁室３７を有し、また上記の弁
室３７と弁孔１３を経て通じかつガス供給管１１の出側
に通じた第１圧力室１４を有する。

第１圧力室１４は、連通路３８を通じて前記の圧力調節
室３５と連通し、更に他の連通路３９によつて電磁弁装
置４０の弁室４１に通じている。上記の第１圧力室１４
とダイヤフラム１８によつて分けられた第２圧力室４２
は、連通路４３および弁孔３６を経て前記の圧力調節室
３５に通じている。

また、第１および第２圧力室１４，４２を分けるダイヤ
フラム１８には主弁体１５の弁棒４４が固定され、その
弁棒４４のまわりに嵌めた復帰スノプリング４５のバネ
カにより主弁体１５を閉弁方向に附勢している。

また、第２圧力室４２は連通路４６を経て電磁弁装置４
０の弁室４１に通じており、更に弁室４１は連通路４７
によつて主弁体１５の弁室３７に通じている。

上記の２本の連通路４７，３９の開放端は対向しており
、その間に両者を択一的に開閉する切換弁４８が設けら
れ、この切換弁４８は止水時はスプリング４９のバネカ
によつて連通路４７を閉塞し、他の連通路３９，４６相
互が通じるようになつている。

また、切換弁４８には電磁石５０が附設され、その電磁
石５０が前記のマイクロスイッチ２７がオンになること
によつて励磁されると、切換弁４８を作動し、連通路３
９を閉塞するとともに、他の連通路４６，４７相互を連
通せしめる。実施例の装置は以上のごとき構成からなり
、次にその作用を説明する。

ガス湯わかし器を使用するに先立つて、予め水量設定バ
ルブ３を操作して量大水量を設定しておく。

蛇口を開放すると、給水管１に水が漏れ、その水量の１
１諌に比例した圧力差が検出器４において発生し、水バ
ルブ装置２の第２圧力室７が減圧されダイヤフラム８に
閉弁方向の水圧が作用する。

ダイヤフラム８およびこれと一体の弁体９はスプリング
２５のバネカとバランスする位置で停止し、弁孔５を一
定の開度に保つ。一方、ガスガバナー１２においては、
止水状態では、圧力調節室３５を経て第１圧力室１４と
第２圧力室４２が通じているため、両者間に圧力差が発
生せず、主弁体１５はスプリング４５のバネ力により弁
孔１３を閉塞した状態にある。

通水の開始によつてマイクロスイッチ２７がオンになる
と電磁石５０が励磁され、連通路３９，４７を切換え、
連通路４７，４６を経てガス供給管１１と第２圧力室４
２とを連通せしめ、弁棒４４を押し上げる。

また、水バルブ装置２における圧力差は、連動．装置１
０の第１および第２圧力室３０，３１に伝達され、ダイ
ヤフラム３２およびこれと一体の押圧棒２０が一定スト
ローク進出し、スプリング１９を圧縮してダイヤフラム
１７に押圧力を加える。

これによつてダイヤフラム１７は弁孔３６を−所定の開
度に維持する。上記のスプリング１９は、最大水量のと
きダイヤフラム１７を最大に押込んで弁孔３６を閉塞し
、第１および第２圧力室１４，４２の圧力差を最大にす
る。

また止水時には弁孔３６を最大に開放し、連通路４３、
圧力調節室３５および連通路３８を経て両圧力室１４，
４２を連通せしめ、その圧力差を零にする。最大水量と
止水時の中間は、水量に比例して弁孔３６の開放度が設
定され、その結果両圧力室１４，４２の圧力差がその開
放度合に応じて設定される。ガスガバナー１２のダイヤ
フラム１８には、両圧力室１４，４２の圧力により、水
量に応じた圧・力差が作用し、その圧力差とスプリング
４５のバネカがバランスした状態で主弁体１５が停止し
、弁孔１３を一定に開放する。

このようにして主弁体１５が開放され、第１圧力室１４
、ガス供給管４７を経てガスガバナーへ供給されるガス
量は第１圧力室１４のガス圧の１１諌に比例する。

前記のように、水バルブ装置２における圧力差は、水量
の２乗に比例しており、連動装置１０、押圧棒２０、圧
力調節スプリング１９は上記の関係を一次的な比例関係
をもつてガスガバナー１２に伝達するので、結局ガスバ
ーナへ供給されるガス量は水量に対し一次的な比例関係
をもつことになる。

なお、止水すると水バルブ装置２での圧力差が零になる
ので、圧力調節スプリング１９によるダイヤフラム１７
の押圧力が零となり弁孔３６を開放する。

またマイクロスイッチ２７がオフになり電磁石５０が消
磁され切換弁４８を切換える。かくしてガスガバナー１
２の圧力差が零になり、主弁体１５が弁孔１３を閉塞し
、ガスを止める。以上述べた実施例のガスガバナー１２
は、第１圧力室１４の圧力を、第２圧力室４２との連通
の程度（即ち、弁孔３６の開放の程度）によつて定める
ようにした、いわゆるサーボ型であるが、この発明にお
けるガスガバナー１２は、このような型式のものにこだ
わらない。すなわち、通常一般のガスガバナーとして知
られているもの、例えば第２図に示すようにダイヤフラ
ム１ｒの片側に主弁体１５を固定し、主弁体１５と反対
側に圧力調節スプリング１９を設けたスプリング荷重式
定圧ガバナー１２を用いることができる。

第２図のものは、連動装置１０の押圧棒２０によつて調
節スプリング１９が押圧されると、ダイヤフラム１７″
を介して主弁体１５が押され、弁孔１３が開放される。

弁孔１３の開放度合は、圧力室１４のガス圧と、調節ス
プリング１９の押圧力がバランスする位置により定まる
。止水時は復帰スプリング３４のバネカにより弁孔１３
が閉塞される。〔効果〕 この発明は、以上のごときものであるから、水量に対し
てガス量を一次的な比例関係をもつよう調節できるので
、水量の変化にかかわらず常に一定の温度の湯を出湯す
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の断面図、第２図は他の実施例の断面図
である。 １・・・・・・給水管、２・・・・・・水バルブ装置、
３・・・・・・最大水量設定バルブ、４・・・・・・水
圧検出器、５・・・・・・弁孔、６・・・・・・第１圧
力室、７・・・・・・第２圧力室、８・・・・・・ダイ
ヤフラム、９・・・・・・弁体、１０・・・・・・連動
装置、１１・・・・・・ガス供給管、１２・・・・・・
ガスガバナー、１３・・・・・・弁孔、１４・・・・・
・第１圧力室、１５・・・・・・主弁体、１６・・・・
・・圧力調節部、１７，１７５，１８・・・・・・ダイ
ヤフラム、１９・・・・・・圧力調節スプリング、２０
・・・・・・押圧棒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガス湯わかし器の熱交換器へ至る給水管１に水バル
   ブ装置２、最大水量設定バルブ３、および上記水バルブ
   装置２の下流にベンチユリー管等の水圧検出器４を設け
   、上記水バルブ装置２に、弁孔５を通じて給水管１の入
   側に通じ、かつ給水管１の出側に通じた第１圧力室６と
   、水圧検出器４に通じた第２圧力室７を設け、上記両圧
   力室６、７を分けるダイヤフラム８に上記弁孔５を開閉
   する弁体９を固定し、上記第１および第２圧力室６、７
   の圧力差により比例的な変位を生じる連動装置１０を設
   け、ガスバーナへ通じたガス供給管１１にガスガバナー
   １２を設け、上記ガスガバナー１２に、弁孔１３を経て
   ガス供給管１１の入側に通じ、かつガス供給管１１の出
   側に通じた圧力室１４を設け、上記弁孔１３を開閉する
   主弁体１５を、ガスガバナー１２の圧力調節部１６によ
   つて押圧されるダイヤフラム１８または１７′に固定し
   、上記圧力調節部１６に、上記ダイヤフラム１８または
   １７′に押圧力を附与する圧力調節スプリング１９を設
   けるとともに、上記連動装置１０によつて、作動される
   スライド自在の押圧棒２０を上記スプリング１９の一端
   に係合し、上記スプリング１９のバネ定数を、最大水量
   設定バルブ３で設定される最大水量において、押圧棒２
   ０が最大に突出しスプリング１９によりダイヤフラム１
   ８または１７′に最大荷重を加え、かつ止水時にはその
   突出量が最小で荷重が零となるように設定してなるガス
   湯わかし器のガス量自動調節装置。