JP2003343923A - 給湯機の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湯温センサの故障や空焚きによる缶体の異常
加熱時にバーナを確実に停止する為の給湯機の安全装置
に関する。 【構成】 筒状の缶体１下部の内側に燃焼室３を配置
し、缶体１の上面板１ａと燃焼室天板３ａとの間、及
び、缶体１と燃焼室側壁３ｂとの間隙によって貯湯室４
を構成する。上面板１ａと燃焼室天板３ａとの間には燃
焼室３と排気室２とを連通する複数本の煙道パイプ５を
取付け、缶体１下部側壁に給水管７を、缶体１上部側壁
に出湯管８を開口し、給水管７と出湯管８との間の缶体
１の側壁に湯温センサ９を取付ける。出湯管８と湯温セ
ンサ９との間に温度過昇防止装置１０を、湯温センサ９
と同じ高さもしくは下方には温度過昇防止装置１０より
も作動温度の低い第２の温度過昇防止装置１１を取付
け、湯温センサ９の故障時は第２の温度過昇防止装置１
１が作動し、缶体１の空焚き時は温度過昇防止装置１０
が作動して、バーナ６の燃焼を停止するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、湯温センサの故障や
空焚きによって缶体が異常加熱したときにバーナの燃焼
を停止する為の給湯機の安全装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】缶体の内部にバーナをのぞませた燃焼室
を配置し、上面板と燃焼室天板との間に複数本の煙道パ
イプを取付け、燃焼室側壁と煙道パイプ側壁と缶体の上
面板を伝熱面積とする熱交換部分を構成し、缶体内部に
貯えられた水を加熱する給湯機が知られている。

【０００３】そして、冷水を供給する給水管を缶体下部
側壁に開口し、温水を取り出す出湯管を缶体上部側壁に
開口し、ユーザーが蛇口を開いて温水を使用すると使用
した温水量を貯湯室に補う為、給水管から冷水を缶体内
部の貯湯室に供給する。

【０００４】缶体側壁には湯温センサを設け、操作部に
は温度設定部を設けており、湯温センサが操作部で設定
された温度以下を検出すると、バーナに燃焼指令を出し
て燃焼を開始し、湯温センサの信号によってバーナの発
熱量を選択することで操作部で設定された湯温の温水を
得る構成となっている。

【０００５】一般的に湯温センサは給水管と出湯管の間
の缶体側壁に取付けて、早めに水温の変化を検出してバ
ーナに燃焼要求を出すようにしており、バーナの着火か
ら安定燃焼に移行するには一定時間が必要であっても、
湯温のバラツキのない安定した温水を取り出せるように
なっている。

【０００６】一方、湯温センサが故障して湯温の検出が
できなくなると、設定温度を超えてもバーナが燃焼を続
けてしまうから、貯湯室のお湯が沸騰する前にバーナの
燃焼を停止させる為の安全装置が必要となる。この対策
として、出湯管と湯温センサとの間の缶体側壁には温度
過昇防止装置を取付けてあり、湯温センサの故障によっ
て缶体側壁の温度が上昇すると温度過昇防止装置が作動
してバーナの燃焼を停止することで、湯温センサの故障
時に沸騰を防止できるようになっている。

【０００７】また、貯湯室の湯量が少ない状態でバーナ
が燃焼して、温水のない缶体上部で空焚きすると、缶体
が異常加熱して孔あきなどの重大なトラブルを発生させ
る恐れがあるが、温度過昇防止装置はこのときにも作動
してバーナを停止するので、缶体の空焚きも防止できる
ようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の給湯機は、
バーナ停止後の後沸きによって缶体上部の温度が上昇
し、缶体上部の湯温は湯温センサ付近よりも高くなるも
のであり、温度過昇防止装置の作動温度はバーナ停止後
の温度上昇があっても缶体上部のお湯が沸騰しない温度
に設定しなければならない。

【０００９】一方、温度過昇防止装置の作動温度は設定
温度を最高にしたときのバーナ停止温度よりも高くし
て、湯温センサが設定温度を検出してバーナが停止した
ときに誤作動しないようにする必要があり、湯温センサ
の故障時に確実に沸騰を防止する為には温度過昇防止装
置の作動温度を低くした方がよく、温度過昇防止装置の
作動温度を低くする為には、温度過昇防止装置の取付け
位置をバーナ停止後の温度上昇が少ない位置まで下げる
必要がある。

【００１０】また、貯湯室の湯量が少ない状態でバーナ
が作動したときには、温水のない缶体上部側壁の温度が
上昇しても、温水のある缶体下部側壁では温度上昇しに
くいから、温度過昇防止装置の取付け位置を下げてしま
うと作動が遅れ、温度過昇防止装置が作動するまでに缶
体上部で空焚きを繰り返す恐れがあった。

【００１１】しかし、缶体上部で空焚きを繰り返さない
為に温度過昇防止装置の取付け位置を高くすると、温度
過昇防止装置の作動温度を高くしなければならず、湯温
センサの故障時に沸騰する恐れがあり、湯温センサの故
障時と空焚きの両方に対応した安全装置の開発が課題と
なっていた。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の課題を
解決するもので、筒状の缶体１の上面板１ａに隣接して
排気室２を設け、かつ、缶体１下部の内側には燃焼室天
板３ａが上面板１ａと対向すると共に筒状の燃焼室側壁
３ｂの下端が缶体１に接続する燃焼室３を配置し、前記
缶体１の上面板１ａと燃焼室天板３ａとの間、及び、缶
体１と燃焼室側壁３ｂとの間隙によって貯湯室４を構成
し、上面板１ａと燃焼室天板３ａとの間に複数本の煙道
パイプ５を取付けてバーナ６を接続した燃焼室３と排気
室２とを連通し、かつ、缶体１下部側壁に給水管７を、
缶体１上部側壁に出湯管８を開口し、給水管７と出湯管
８との間の缶体１の側壁に湯温センサ９を取付けると共
に、出湯管８と湯温センサ９との間の缶体１の側壁に温
度過昇防止装置１０を取付けた給湯機において、前記湯
温センサ９と同じ高さもしくは下方の缶体１の側壁には
第２の温度過昇防止装置１１を取付け、該第２の温度過
昇防止装置１１の作動温度は温度過昇防止装置１０の作
動温度よりも低く設定したものである。

【００１３】また、前記缶体１の異常温度上昇時に作動
する警告手段１２を設け、前記温度過昇防止装置１０も
しくは第２の温度過昇防止装置１１が作動したときは、
バーナ６を停止すると共に警告手段１２を作動し、か
つ、警告手段１２は温度過昇防止装置１０の作動時と第
２の温度過昇防止装置１１の作動時とで異なる警報を発
するもので、湯温センサ９の故障か空焚きかを判断でき
るから、対応が簡単にできるものである。

【００１４】

【作用】缶体１の側壁に取付けた湯温センサ９が設定さ
れた温度以下を検出するとバーナ６を燃焼して缶体１内
の温水を設定温度まで沸き上げ、湯温センサ９が設定さ
れた温度以上を検出するとバーナ６の燃焼を停止し、バ
ーナ６が燃焼と停止を繰り返すことで設定された湯温の
温水を得ている。

【００１５】一方、湯温センサ９が故障したときは、設
定温度を超えてもバーナ６の燃焼が停止しなくなるの
で、貯湯室４のお湯が沸騰する前にバーナ６を停止する
必要がある。この発明では、出湯管８と湯温センサ９と
の間の缶体１側壁に温度過昇防止装置１０を取付け、湯
温センサ９と同じ高さもしくは下方の缶体１側壁に第２
の温度過昇防止装置１１を取付けたもので、第２の温度
過昇防止装置１１付近ではバーナ６停止後の温度上昇が
ほとんどないから、第２の温度過昇防止装置１１の作動
温度は温度過昇防止装置１０の作動温度よりも低く設定
することができる。

【００１６】湯温センサ９の故障によって設定温度を超
えてもバーナ６の燃焼が停止しないときは、作動温度の
低い第２の温度過昇防止装置１１が作動してバーナ６の
燃焼を停止するので、バーナ６停止後の缶体１上部の湯
温を低く抑えることができた。

【００１７】一方、貯湯室４の水が少ない状態でバーナ
６が燃焼して、水の無い缶体１上部が高温となったとき
は、温度過昇防止装置１０が作動してバーナ６の燃焼を
停止するから、空焚きを防止することができるものであ
る。

【００１８】

【実施例】図に示す実施例によってこの発明を説明する
と、１は筒状の缶体、１ａは缶体１の上面板、３は缶体
１の下部内側に設けた燃焼室、３ａは上面板１ａと対向
する燃焼室天板、６は燃焼室３内にのぞませたバーナで
あり、燃焼室３の下端は缶体１に接続されて二重構造に
構成され、バーナ６の火炎を燃焼室３に吹き込んでい
る。

【００１９】５は上面板１ａと燃焼室天板３ａとの間に
取付けた複数本の煙道パイプ、２は上面板１ａの上部に
隣接して設けた排気室、１３は排気室２に接続する排気
筒であり、燃焼室３の燃焼ガスは煙道パイプ５内を通っ
て排気室２に送られ、排気筒１３から室外に排気されて
いる。

【００２０】４は缶体１の上面板１ａと燃焼室天板３ａ
との間、及び、缶体１と燃焼室側壁３ｂとの間隙によっ
て構成される貯湯室、７は缶体１の下部側壁に開口した
給水管、８は缶体１の上部側壁に開口した出湯管、１４
は給水管６の途中に取付けた減圧弁であり、図示しない
蛇口を開くと給水管７から送られる水道水が減圧弁１４
で所定の水圧に減圧されて貯湯室４に送られる。

【００２１】１５はバーナ６に燃焼指令を出すバーナ制
御手段、１６は給湯機の出湯温度を決定する温度設定
部、９は給水管７と出湯管８との間で煙道パイプ５の側
方の缶体１の側壁に設けた湯温センサであり、貯湯室４
内の水温は湯温センサ９で検知され、温度設定部１６で
設定された温度以下を検出した時にはバーナ制御手段１
５がバーナ６に燃焼指令を出して、貯湯室４に貯えた水
を指定温度に沸き上げる。

【００２２】そして、蛇口を開くと貯湯室４で加熱した
温水が出湯管８から吐出し、換わって貯湯室４に冷水が
入れば、湯温センサ９がこれを検知して再びバーナ６を
作動させ、連続して所定温度の温水が供給できるもので
ある。

【００２３】湯温センサ９が故障したときは、設定温度
を超えてもバーナ６が燃焼を続けてしまうから、貯湯室
４のお湯が沸騰する前にバーナ６を停止する安全装置が
必要となる。１０は出湯管８と湯温センサ９との間の缶
体１の側壁に設けたバイメタルで構成する温度過昇防止
装置であり、湯温センサ９の故障によって設定温度を超
えてもバーナ６が燃焼を続け、缶体１が高温になったと
きに作動してバーナ６の燃焼を停止するものである。

【００２４】また、温度過昇防止装置１０の作動温度は
設定温度を最高にしたときのバーナ６の停止温度よりも
高く設定され、湯温センサ９が正常に動作しているとき
に誤作動しないようになっている。

【００２５】一方、貯湯室４の湯量が少ない状態でバー
ナ６が燃焼したときは温水の無い缶体１上部で空焚きと
なり、缶体１側壁が異常加熱するから、温度過昇防止装
置１０はこのときにも作動してバーナ６の燃焼を停止す
るものとなっている。このとき、温水のない缶体１上部
では高温となるが、温水のある缶体１下部側壁の温度は
通常とほとんど変わらないので、温度過昇防止装置１０
の取付け位置が低いと作動が遅れて缶体１上部で空焚き
を繰り返してしまい、缶体１の孔あきや割れなどの重大
なトラブルを発生させる恐れがある。

【００２６】この為、温度過昇防止装置１０を缶体１の
できるだけ上部に取付ける必要があるが、缶体１上部で
はバーナ６の燃焼中の温度上昇が速く、バーナ６停止後
には後沸きによる温度上昇があり、バーナ６停止後の缶
体１上部の湯温は湯温センサ９付近よりも高くなるか
ら、温度過昇防止装置１０を缶体１上部に取付けたとき
は、温度過昇防止装置１０の作動温度が高くなってしま
い、温度過昇防止装置１０の作動に遅れが生じたときに
缶体１上部のお湯を沸騰させる恐れがあった。

【００２７】具体的な実施例として、設定温度を最高に
したときのバーナ６の停止温度を６５℃とした場合、バ
ーナ６が停止したときの缶体１上部の温度は７０℃前後
であり、この後更に後沸きによる温度上昇によって８０
℃近くまで上昇するものであった。

【００２８】この為、湯温センサ９が正常に動作したと
きに温度過昇防止装置１０が誤作動しないよう、温度過
昇防止装置１０の作動温度を８５℃に設定していたか
ら、湯温センサ９の故障時にはバーナ６停止後の缶体１
上部の湯温が９５℃前後まで上昇するものとなり、温度
過昇防止装置１０の作動に遅れが生じたときには缶体１
上部のお湯が１００℃を超えてしまうことがあった。

【００２９】この発明は上記の課題を解決するもので、
１１は湯温センサ９と同じ高さもしくは下方の缶体１の
側壁に設けた第２の温度過昇防止装置であり、該第２の
温度過昇防止装置１１の作動温度は温度過昇防止装置１
０の作動温度よりも低く設定する。第２の温度過昇防止
装置１１付近ではバーナ６停止後の温度上昇がほとんど
ないから、バーナ６の停止温度を６５℃とした場合に
は、第２の温度過昇防止装置１１の作動温度を７５℃に
設定すれば誤作動する恐れはない。

【００３０】そして、湯温センサ９の故障によってバー
ナ６が燃焼を続け、缶体１全体の温度が上昇してくる
と、第２の温度過昇防止装置１１が作動してバーナ６の
燃焼を停止するものとなり、このときの缶体１上部の温
度は８０℃前後であり、後沸きによる温度上昇があって
も缶体１上部の温度は９０℃前後であるから、第２の温
度過昇防止装置１１の作動に遅れが生じても確実に沸騰
を防止することができるものとなった。

【００３１】このように、湯温センサ９の故障時には第
２の温度過昇防止装置１１が作動してバーナ６を停止で
きるようになったことで、温度過昇防止装置１０は作動
温度を高くして缶体１上部に取付けることができ、貯湯
室４の湯量が少ない状態でバーナ６が燃焼して缶体１上
部側壁が異常加熱したときは、温度過昇防止装置１０が
すぐに作動してバーナ６の燃焼を停止するから、空焚き
の防止も確実にできるものとなった。

【００３２】１２は缶体１の異常温度上昇時に警告ラン
プを点灯したり警報を鳴らしたりする警告手段であり、
湯温センサ９の異常や缶体１の空焚きによって温度過昇
防止装置１０もしくは第２の温度過昇防止装置１１が作
動したときには、警告手段１２が作動して取扱者に異常
を知らせると共に、バーナ６を停止するものである。

【００３３】そして、湯温センサ９の故障時には第２の
温度過昇防止装置１１が作動し、缶体１上部の空焚き時
には温度過昇防止装置１０が作動するので、警告手段１
２は温度過昇防止装置１０が作動したときと、第２の温
度過昇防止装置１１が作動したときで異なる警報を発す
るようにすれば、取扱者は湯温センサ９の故障で停止し
たのか空焚きで停止したのかを判断することができ、空
焚きであれば取扱者が貯湯室４に水を補給すれば運転が
再開でき、一方、湯温センサ９の故障時にはすぐに専門
の修理業者に修理を依頼すればよく、修理等の対応が簡
単にできるものとなった。

【００３４】

【発明の効果】以上のようにこの発明では、出湯管８と
湯温センサ９との間の缶体１の側壁に温度過昇防止装置
１０を取付け、湯温センサ９と同じ高さもしくは下方の
缶体１の側壁に第２の温度過昇防止装置１１を取付けた
ものであり、第２の温度過昇防止装置１１付近ではバー
ナ６停止後の温度上昇がほとんどないから、第２の温度
過昇防止装置１１の作動温度を温度過昇防止装置１０の
作動温度よりも低く設定することができたものである。

【００３５】この為、湯温センサ９の故障によって缶体
１全体の温度が上昇したときは、作動温度の低い第２の
温度過昇防止装置１１が作動してバーナ６の燃焼を停止
し、バーナ６停止後の缶体１上部の湯温を低くすること
ができたから、第２の温度過昇防止装置１１の作動に遅
れが生じても缶体１上部のお湯が沸騰する恐れはなく、
確実に沸騰を防止することができるものとなった。

【００３６】一方、缶体１上部で空焚きしたときは、温
度過昇防止装置１０が作動してバーナ６の燃焼を停止す
ることができるので、湯温センサ９付近までお湯がある
ときでも空焚きを繰り返すことはなく、湯温センサ９の
故障時と缶体１の空焚きの両方に対応できる安全装置と
して信頼性の高い構造が実現できるものとなった。

【００３７】また、温度過昇防止装置１０の作動時と第
２の温度過昇防止装置１１の作動時で異なる警報を発す
る警告手段１２を設けたから、湯温センサ９の故障によ
る停止か空焚きによる停止かの判断が簡単にでき、修理
等の対応が簡単にできるものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す給湯機の断面図であ
る。

【図２】この発明の他の実施例を示す給湯機の構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１ 缶体 １ａ 上面板 ２ 排気室 ３ 燃焼室 ３ａ 燃焼室天板 ３ｂ 燃焼室側壁 ４ 貯湯室 ５ 煙道パイプ ６ バーナ ７ 給水管 ８ 出湯管 ９ 湯温センサ １０ 温度過昇防止装置 １１ 第２の温度過昇防止装置 １２ 警告手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の缶体１の上面板１ａに隣接して排
   気室２を設け、かつ、缶体１下部の内側には燃焼室天板
   ３ａが上面板１ａと対向すると共に筒状の燃焼室側壁３
   ｂの下端が缶体１に接続する燃焼室３を配置し、前記缶
   体１の上面板１ａと燃焼室天板３ａとの間、及び、缶体
   １と燃焼室側壁３ｂとの間隙によって貯湯室４を構成
   し、上面板１ａと燃焼室天板３ａとの間に複数本の煙道
   パイプ５を取付けてバーナ６を接続した燃焼室３と排気
   室２とを連通し、かつ、缶体１下部側壁に給水管７を、
   缶体１上部側壁に出湯管８を開口し、給水管７と出湯管
   ８との間の缶体１の側壁に湯温センサ９を取付けると共
   に、出湯管８と湯温センサ９との間の缶体１の側壁に温
   度過昇防止装置１０を取付けた給湯機において、前記湯
   温センサ９と同じ高さもしくは下方の缶体１の側壁には
   第２の温度過昇防止装置１１を取付け、該第２の温度過
   昇防止装置１１の作動温度は温度過昇防止装置１０の作
   動温度よりも低く設定したことを特徴とする給湯機の安
   全装置。
2. 【請求項２】 前記缶体１の異常温度上昇時に作動する
   警告手段１２を設け、前記温度過昇防止装置１０もしく
   は第２の温度過昇防止装置１１が作動したときは、バー
   ナ６を停止すると共に警告手段１２を作動し、かつ、警
   告手段１２は温度過昇防止装置１０の作動時と第２の温
   度過昇防止装置１１の作動時とで異なる警報を発するこ
   とを特徴とする請求項１記載の給湯機の安全装置。