JPH10185320A - 給湯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バイパスミキシング方式の給湯器において、
部品点数を削減してコストダウンを図るとともに、全体
構造が簡単で取り付けスペースが少なくて済むようにす
る。 【解決手段】 一体成型された配管ケース３２を有し、
このケース３２には、水量センサ１０とバイパス弁２０
とが、その翼車軸１０bと弁軸２０aの両軸心を一致させ
て配置されるとともに、水量センサ１０とバイパス弁２
０との間に熱交換器１に通じる出水口３２dが形成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バイパスミキシン
グ方式の給湯器に係り、特には、配管系統の改善に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、バイパスミキシング方式の給湯
器は、図５に示すように、熱交換器１の入水側には水道
管等の給水源に連通された入水路２が、出湯側に図示し
ないカラン、風呂釜、シャワー等に連通された出湯路４
が接続され、また、両水路２，４の間は熱交換器１をバ
イパスするためのバイパス路６で短絡されている。

【０００３】熱交換器１に対しては、これを加熱するた
めのガスバーナ８が配置される一方、入水路２には、バ
イパス路６の接続箇所よりも下流側に熱交換器１への入
水量を検出する翼車式の水量センサ１０、および入水温
度を検出する入水温度センサ１２が、また、出湯路４に
は、バイパス路６の接続箇所よりも上流側に熱交換器１
からの出湯温度Ｔhを検出する缶体温度センサ１４が、
バイパス路６の接続箇所よりも下流側には、熱交換器１
への通水量が最大加熱能力を越えた場合に湯水の吐出水
量を制限するための過流出サーボ弁１６、および湯水の
混合後の給湯温度を検出する給湯温度センサ１８が設け
られ、さらに、バイパス路６にはその通過水量を制御す
るバイパス弁２０がそれぞれ設けられている。なお、２
２はガス比例弁である。

【０００４】そして、上記の過流出サーボ弁１６、バイ
パス弁２０、およびガス比例弁２２は、図外のコントロ
ーラによってその開度が制御されるようになっている。

【０００５】この構成の給湯器において、図示しないコ
ントローラは、水量センサ１０、入水温度センサ１２、
缶体温度センサ１４でそれぞれ検出される入水量Ｑc、
入水温度Ｔc、出湯温度Ｔh、および所望の設定温度Ｔs
の各値に基づいて、ガス燃焼量Ｇを算出し、このガス燃
焼量Ｇとなるようにガス比例弁２２の開度を制御する。
さらに、コントローラは、入水温度センサ１２、缶体温
度センサ１４、および給湯温度センサ１８でそれぞれ検
出される各温度Ｔc，Ｔh、Ｔm、および所望の設定温度
Ｔsの各値に基づいて、所望の設定温度Ｔsの湯が得られ
るように、バイパス弁１８の開度を制御して、湯水の混
合比率を調整する。

【０００６】ところで、図５に示した従来構成の給湯器
では、水量センサ１０に対して入水温度センサ１２が一
体に取り付けられているものの、水量センサ１０とバイ
パス弁２０、および両者１０，２０を接続するためのＴ
字形の分岐継手２４がそれぞれ別体で設けられ、これら
の部品１０，２０，２４が図中符号pで示す個所で互い
に接続されたものとなっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このよう
に、各部品１０，２０，２４が別体であると、全体的な
部品点数が増加してコストアップを招来するのみなら
ず、接続個所pの数が多いために(これらの部品１０，２
０，２４の周辺では５箇所必要)、配管接続の手間がか
かる上に、それらを接続するための金具等の部品の多数
を要し、全体としても大型化するという問題がある。

【０００８】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、これらの各部材を一体化して一つのユ
ニットとし、これによって部品点数を削減し、組立作業
の効率化とコストダウンを図るとともに、全体構造が簡
単で取り付けスペースが少なくて済むようにすることを
課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、次の構成を採用している。

【００１０】すなわち、請求項１記載に係る発明では、
入水路と出湯路が設けられ、かつ両水路の間は熱交換器
をバイパスするためのバイパス路で短絡され、入水量を
検出する水量センサと前記バイパス路の通過水量を制御
するバイパスとが設けられ、熱交換器で加熱された湯と
バイパス路を経由した水を混合して所定の給湯温度に調
整するバイパスミキシング方式の給湯において、給水源
への接続口、前記熱交換器への出水口、及びバイパス路
への出水口を形成しつつ一体成形された配管ケースを有
し、このケースには少なくとも前記水量センサ及びバイ
パス弁が一体ユニット化されている。

【００１１】請求項２記載に係る発明では、給湯器の入
水側と出湯側に、それぞれ入水路と出湯路が設けられ、
かつ両水路の間は熱交換器をバイパスするためのバイパ
ス路で短絡され、入水路には入水量を検出する翼車式の
水量センサが、また前記バイパス路にはその通過水量を
制御するバイパス弁がそれぞれ設けられ、熱交換器で加
熱された湯とバイパス路を経由した水とを混合して所定
の給湯温度に調整するバイパスミキシング方式の給湯器
において、一体成型された配管ケースを有し、このケー
スには、前記水量センサとバイパス弁とが、その翼車軸
と弁軸の両軸心を一致させて配置されるとともに、水量
センサとバイパス弁との間に熱交換器に通じる出水口が
形成されている。

【００１２】請求項３に係る発明では、請求項２記載の
構成において、熱交換器からの出湯温度に基づいて、熱
交換器における通水の良否を判別するようにしている。

【００１３】

【発明の実施の形態】実施形態１ 図１はこの実施形態１の配管接続構造を示す断面図であ
り、図５に示した従来例と対応する部分には同一の符号
を付す。

【００１４】この実施形態１の配管接続構造では、図１
に示すように、水量センサ１０とバイパス弁２０とを一
体化して分岐継手２４が省略されている。

【００１５】すなわち、この実施形態１のものは、一体
成型された配管ケース３０を有し、この配管ケース３０
は、入水路形成用の垂直部３０aと、バイパス路形成用
の水平部３０bとで略Ｌ字状に形成されており、垂直部
３０aの下端には給水源への接続口３０cが、上端には熱
交換器１に通じる出水口３０dが設けられ、また、水平
部３４からは上方に向けてバイパス路６の一部となる短
尺の出水口３０eが突出形成されている。

【００１６】そして、垂直部３０aの途中には翼車式の
水量センサ１０と入水温度センサ１２とが設けられ、水
量センサ１０は、その翼車１０aの軸１０bが垂直部３０
aの中心と同軸上に配置され、また、水平部３０bにはそ
の軸方向に沿ってバイパス弁２０を構成する弁軸２０a
がその駆動用のモータ２０cに連結されて出退可能に設
けられ、この弁軸２０aの先端に弁体２０bが取り付けら
れている。

【００１７】４０は入水路２の一部を構成するための略
円筒状の入水金具であり、その一端４０a側が前述の配
管ケース３０の給水源への接続口３０cに、他端４０b側
が図外の水道管等にそれぞれ接続され、また、その途中
には水濾過用のフィルタ４２が設けられている。

【００１８】なお、配管ケース３０と入水金具４０とを
一体化してもよく、その場合は、給水源への接続口は４
０bとなる。

【００１９】実施形態２ 図２は、この実施形態２に係る給湯器における配管接続
構造を示す正面図、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面
図であり、図１に示した構成と対応する部分には同一の
符号を付す。

【００２０】この実施形態２の給湯器における配管接続
構造は、一体成型された配管ケース３２を有し、この配
管ケース３２は、略直管状の垂直部３２aの下端に給水
源への接続口３２cが設けられ、また、垂直部３２aの途
中からは横方向に熱交換器１の入水路２に通じる短尺の
出水口３２dが、垂直部３２aの上端からは横方向にバイ
パス路６の一部となる短尺の出水口３２eが、それぞれ
突出形成されて構成されている。

【００２１】そして、垂直部３２aの出水口３２dよりも
上流側の位置に翼車式の水量センサ１０が、また、垂直
部３２aの出水口３２dに対面した水分岐点となる位置に
入水温度センサ１２がそれぞれ設けられ、さらに、垂直
部３２aの上端側にバイパス弁２０が配置されて、水量
センサ１０とバイパス弁２０とが一体ユニット化されて
いる。

【００２２】しかも、上記の水量センサ１０の翼車１０
aの軸１０b、およびバイパス弁２０を構成する弁軸２０
aが共に、垂直部３２aの中心と一致させて配置されてい
る。

【００２３】その他の構成は、図１に示したものと同様
であるから、詳しい説明は省略する。

【００２４】この実施形態２の構成のものでは、分岐継
手等を設けなくても、熱交換器１への通水およびバイパ
ス弁２０による通水量の制御が可能であるため、配管ケ
ース３２を含む全体構造が簡単である。しかも、上下方
向の長さＬyに比べて左右方向の長さＬxが短いので全体
的にスリムな形状となっており、このため、取り付けス
ペースも小さくて済む。また、配管ケース３２は、一般
に樹脂成形されるため、図２のように単純な直線状にす
ると、図１のような構造にする場合より、成形後に成形
型を抜くのが容易である。

【００２５】また、この実施形態では、熱交換器１側と
バイパス路６側とに分岐する位置よりも上流側に水量セ
ンサ１０が設けられている。したがって、分岐前のトー
タルの入水量を測定できるため、風呂への落とし込み中
にカラン等の給湯側の他栓が使用された場合にも、その
時のトータル流量を即座に検知し、給湯能力を超えない
ように過流出サーボ弁１６による迅速な流量制御が可能
である。すなわち、図１のような構造とした場合とは異
なり、分岐後の流量とバイパス比とから、トータル流量
を計算する必要がなく、流量制御を精度良く行うことが
できる。

【００２６】しかし、一方で、たとえば熱交換器１の内
部が水アカ等で詰まっていて水の流れが不良となってい
たり、冬季において熱交換器１の内部の残水が凍結して
通水ができない状態となっている場合でも、バイパス路
６を経由して水が流れるために、水量センサ１０の検出
出力に着目しても通水の良否を判断することが困難であ
る。

【００２７】そこで、この実施形態では、缶体温度セン
サ１４(図５参照)によって熱交換器１からの出湯温度Ｔ
hを検出し、この値に基づいて熱交換器１における通水
の良否を判別するようにしている。

【００２８】すなわち、図４に示すように、水量センサ
１０で水の流れが検出されると(時刻t₁)、これに応じて
ガスバーナ８が点火される(時刻t₂)。

【００２９】このとき、熱交換器１の通水状態が良好な
場合には、図４の実線で示すように、たとえば時刻t₃に
なると所定温度に到達するが、熱交換器１の通水状態が
不良であると、図４の一点鎖線で示すように、短時間の
内(時刻t₄)に所定温度Ｔh₀に到達したり(これは熱交換
器１に僅かしか水が流れないような場合)、あるいは、
長時間(時刻t₅)経過しないと、所定温度Ｔh₀に到達しな
い(これは、熱交換器１内が凍結しているような場合)。

【００３０】そこで、正常時のガスバーナ８を点火して
から、所定温度Ｔh₀に到達するまでに要する時間Δtを
基準として、所定温度Ｔh₀に到達するまでの時間がこの
基準値Δtよりも極端に前後に外れる場合には、熱交換
器１の通水状態が不良であると判断するシーケンスを採
用することで、図２および図３に示した配管接続構造も
のであっても、安全性を十分に確保することが可能とな
る。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。

【００３２】(１) 請求項１記載に係る発明では、水量
センサやバイパス弁が一体化されているので、各部品の
接続箇所における水漏れ防止用の加工やＯリングが必要
となり、接続のためのビスや止め金具等の部品点数が削
減されて製造コストの低下とともに組立作業の効率化を
図ることができる。また、全体構造が簡単なため、取り
付けスペースが少なくて済む。

【００３３】(２） 請求項２記載に係る発明では、請求
項１の効果に加えて、成形、製造が容易であり、また、
構造が簡単なためにコンパクトとなり、省スペース化を
図ることができる。 (３) 請求項３記載に係る発明では、請求項２記載の効
果に加えて、熱交換器の通水状態の良否を把握すること
ができ、異常な高温出湯等による危険発生を確実に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る給湯器における配管
接続構造を示す断面図である。

【図２】本発明の実施形態２に係る給湯器における配管
接続構造を示す正面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図４】本発明の実施形態の給湯器における熱交換器の
通水状態の良否を検知するための説明に供するタイムチ
ャートである。

【図５】給湯器の全体構成図である。

【符号の説明】

１…熱交換器、２…入水路、４…出湯路、６…バイパス
路、１０…水量センサ、１０b…翼車軸、１２…入水温
度センサ、１４…缶体温度センサ、１８…給湯温度セン
サ、２０…バイパス弁、２０a…弁軸、３２…配管ケー
ス、３２c…接続口、３２d，３２e…出水口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舟引 恒男 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入水路と出湯路が設けられ、かつ両水路
   の間は熱交換器をバイパスするためのバイパス路で短絡
   され、入水量を検出する水量センサと前記バイパス路の
   通過水量を制御するバイパスとが設けられ、熱交換器で
   加熱された湯とバイパス路を経由した水を混合して所定
   の給湯温度に調整するバイパスミキシング方式の給湯に
   おいて、 給水源への接続口、前記熱交換器への出水口、及びバイ
   パス路への出水口を形成しつつ一体成形された配管ケー
   スを有し、このケースには少なくとも前記水量センサ及
   びバイパス弁が一体ユニット化されたことを特徴とする
   給湯器。
2. 【請求項２】 給湯器の入水側と出湯側に、それぞれ入
   水路と出湯路が設けられ、かつ両水路の間は熱交換器を
   バイパスするためのバイパス路で短絡され、入水路には
   入水量を検出する翼車式の水量センサが、また前記バイ
   パス路にはその通過水量を制御するバイパス弁がそれぞ
   れ設けられ、熱交換器で加熱された湯とバイパス路を経
   由した水とを混合して所定の給湯温度に調整するバイパ
   スミキシング方式の給湯器において、 一体成型された配管ケースを有し、このケースには、前
   記水量センサとバイパス弁とが、その翼車軸と弁軸の両
   軸心を一致させて配置されるとともに、水量センサとバ
   イパス弁との間に熱交換器に通じる出水口が形成されて
   いることを特徴とする給湯器。
3. 【請求項３】 請求項２記載の給湯器において、 熱交換器からの出湯温度に基づいて、熱交換器における
   通水の良否を判別するように構成されていることを特徴
   とする給湯器。