JP3687716B2 - 給湯器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乾電池の電池電圧を監視し検出した電池電圧が所定値以下になると報知器を作動させたり、加熱を停止させる給湯器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス給湯器では、バーナの燃焼状態を検知する燃焼状態監視回路を含む燃焼制御回路を備え、燃焼状態監視回路がガスバーナの失火や着火ミスを検知した場合には、ガスバーナへのガス管路中に設けたガス電磁弁を閉弁してガスバーナへのガス供給を遮断するようにしている。
【０００３】
そして、小形のガス給湯器では、燃焼制御回路の作動用電力を乾電池で賄っている。
このように、作動用電源に乾電池を用いる給湯器では、作動電力が小さい低電流タイプのガス電磁弁を使用しているので、僅かな電流でガス電磁弁を開弁維持できるものの、電池電圧が大幅に低下すると燃焼制御回路の作動が不安定になるので電磁弁の閉弁駆動を確実に行えなくなる恐れがある。
【０００４】
そこで、電池電圧監視回路により乾電池の電圧を監視し、電池電圧が所定値以下に低下すると、表示ランプを点灯（または点滅）させて電池の交換が必要である旨を使用者に報知するようにしている。
この場合、表示ランプの点灯（または点滅）は、燃焼制御回路の作動が不安定になる直前の電圧に上記所定値を設定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、電池電圧監視回路や、表示ランプに点灯用電力を供給するランプ制御回路には、燃焼制御回路と同じように、乾電池から作動用電力が供給されているので、乾電池の電圧が低下し、電池電圧を正しく監視することができなかったり、ランプ制御回路を作動させることができない場合には、電池切れの報知が行われなかったり、ガス電磁弁を適切なタイミングで閉弁できなくなる。
また、乾電池の電圧が低下していなくても、乾電池が電池ケースから外れた場合には電池切れ（電池外れ）の報知を行うことができない。
【０００６】
本発明の第１の目的は、乾電池の電池電圧が所定値以下になった場合には、確実に報知器が作動する給湯器の提供にある。
本発明の第２の目的は、乾電池の電池電圧が所定値以下になった場合には、確実に加熱源の作動を禁止できる給湯器の提供にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、以下の構成を採用した。
（１）給水管、熱交換器、及び出湯管を順に連設し、途中に水栓を配設した熱交水路と、前記熱交水路に配設される水流発電機と、前記熱交換器を加熱する加熱源と、該加熱源の作動を司る加熱制御手段と、該加熱制御手段の作動用電力を蓄えた乾電池と、該乾電池の電池電圧を監視する電池電圧監視手段と、該電池電圧監視手段が検出した電池電圧が所定値以下になると報知器を作動させる報知器制御手段とを備える給湯器において、前記電池電圧監視手段および前記報知器制御手段の作動用電力を前記水流発電機が発電する電力で賄う。
【０００８】
（２）給水管、熱交換器、及び出湯管を順に連設し、途中に水栓を配設した熱交水路と、前記熱交水路に配設される水流発電機と、前記熱交換器を加熱する加熱源と、該加熱源の作動を司る加熱制御手段と、該加熱制御手段の作動用電力を蓄えた乾電池と、該乾電池の電池電圧を監視し、検出した電池電圧が所定値以下になると電池電圧低下信号を出力する電池電圧監視手段と、前記電池電圧低下信号が入力すると前記加熱源を作動禁止状態にする加熱停止手段とを備える給湯器において、前記電池電圧監視手段及び前記加熱停止手段の作動用電力を前記水流発電機が発電する電力で賄う。
【０００９】
（３）給湯器は、上記(1) 又は(2) の構成を有し、前記水流発電機が発電した電力を蓄える充電手段を設けた。
【００１０】
【作用及び発明の効果】
〔請求項１について〕
水栓を開けると熱交水路に水が流れ、熱交水路に配設した水流発電機が発電を開始し、発電電力が電池電圧監視手段および報知器制御手段の作動用電力として供給される。
電池電圧監視手段が電池電圧の監視を開始し、検出した電池電圧が所定値以下である場合には報知器制御手段が報知器を作動させて乾電池の交換を使用者に促す。
このように、水流発電機により、電池電圧監視手段および報知器制御手段の作動用電力を供給するため、乾電池の電圧が大きく低下しても、或いは、乾電池が電池ケースから外れても、確実に報知を行うことができる。
【００１１】
〔請求項２について〕
水栓を開けると熱交水路に水が流れ、熱交水路に配設した水流発電機が発電を開始し、発電電力が電池電圧監視手段及び加熱停止手段の作動用電力として供給される。電池電圧監視手段が電池電圧の監視を開始し、検出した電池電圧が所定値以下である場合には電池電圧監視手段が電池電圧低下信号を加熱停止手段に出力する。
つまり、電池電圧が所定値以下である場合には加熱源が作動禁止状態になる。
このように、水流発電機により、電池電圧監視手段および加熱停止手段の作動用電力を供給するため、乾電池の電圧が急激に低下しても加熱源の作動を確実に停止させることができる。
【００１２】
〔請求項３について〕
水栓を開けた直後は水流発電機の発電電力が不安定であり、水栓の開度が小さい場合には水流発電機の発電電力が小さい場合がある。
そのため、電池電圧監視手段、報知器制御手段や加熱停止手段に、水流発電機の発電電力を直接供給すると、電池電圧監視手段、報知器制御手段や加熱停止手段の作動が一時的に不安定になる恐れがある。
そこで、請求項３の構成を有する給湯器では、水流発電機が発電した電力を蓄える充電手段を設け、充電手段を介して電池電圧監視手段、報知器制御手段や加熱停止手段に作動用電力を供給している。このため、水栓を開けた直後や水栓の開度が小さい場合でも、電池電圧監視手段、報知器制御手段や加熱停止手段を正常に作動させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例（請求項１〜３に対応）を図１〜図６に基づいて説明する。図に示す様に、ガス湯沸器Ａは、給水管１１、熱交換器１２、及び出湯管１３を順に連設した熱交水路１と、給水管１１中に配設される水流発電機２と、熱交換器１２を加熱するガスバーナ３と、ガスバーナ３の点火・消火を司る燃焼制御回路４と、燃焼制御回路４の作動用電力を蓄えた乾電池５と、乾電池５の電池電圧を監視する電池電圧監視回路６と、電池切れランプ７１を制御する電池切れランプ駆動回路７と、ガス弁８１を閉弁するガス弁遮断回路８と、水流発電機２が発電した電力を蓄える充電手段９とを備える。
【００１４】
給水管１１は、水栓１１０、水圧応動部材としても働く水ガバナ１１１、水流発電機２、及びバイパス水量を調節する湯温調節器１１３を上流から順次、配設している。
バイパス管１４は、湯温調節器１１３のバイパス管側出口１４１と混合部１４２（出湯管１３の途中）とを接続している。
【００１５】
出湯管１３は、先端側が混合部１４２に接続され、この混合部１４２には、シャワーヘッドを嵌着したフレキシブル管１３１の基部が回動自在に接続されている。
【００１６】
水ガバナ１１１- 湯温調節器１１３間に配設される水流発電機２は、図３及び図４に示す様に、主水路２１と、入水側にベンチュリー２１１を有し主水路２１中に配される水車式の交流発電機２２と、交流発電機２２を迂回する副水路２３と、副水路２３中に配され水圧が高くなるほど開度が大きくなる流量制御形の圧力逃がし弁２４とを有する。
水流発電機２の水量に対する、電圧、電流、及び電力の各特性は図６に示す通りである。尚、測定には図５の特性測定回路を使用した。
【００１７】
３１はガス管であり、上流側より、ガス弁８１、ガス弁棒８１１により水ガバナ１１１に連結された水圧応動弁３１２、ガスガバナ３１３、及び能力調整子３１４を順次、配設している。
【００１８】
５１は操作ボタンであり、押圧すると水栓１１０の弁軸１１４が引っ張られて開弁するとともに、マイクロスイッチ５２がオン状態になる。これにより、給水管１１中に水が流れるとともに、燃焼制御回路４に電池電力が供給される。
【００１９】
燃焼制御回路４は、イグナイタ４１１に高電圧を供給するイグナイタ回路４１、フレームロッド４３２の出力に基づいて炎電流を検出するフレームロッド回路４２と、サーモカップル４３１、４２１の合成起電力に基づいて燃焼状態を検出するサーモカップル回路４３と、ガス弁８１を駆動するガス弁駆動回路４４とを有する。
【００２０】
乾電池５は、単一型であり、直列に二本接続している。
電池電圧監視回路６は、乾電池５の電池電圧を監視し、検出した電池電圧が１．８Ｖ（所定値）以下になると電池電圧低下信号６０を、ガス弁遮断回路８と電池切れランプ駆動回路７に出力する。
【００２１】
電池切れランプ駆動回路７は、電池電圧低下信号６０が入力すると導通状態になり、電池切れランプ（赤色ＬＥＤ）を点灯する。
ガス弁遮断回路８は、電池電圧低下信号６０が入力するとガス弁閉弁信号８０をガス弁駆動回路４４に出力する。
【００２２】
充電手段９は、充電電池９１と、ブリッジダイオード２０により整流された水流発電機２の発電電力を充電する充電回路９２とを備える。
そして、充電電池９１に蓄えられた電力は、電池電圧監視回路６、電池切れランプ駆動回路７、及びガス弁遮断回路８に供給される。
【００２３】
本実施例のガス湯沸器Ａは、以下の利点を有する。
ガス湯沸器Ａは、水流発電機２が発電した電力を蓄えた充電電池９１の電力を、電池電圧監視回路６、電池切れランプ駆動回路７、及びガス弁遮断回路８に供給している。
そして、乾電池５の寿命末期の出湯中において、イグナイタ４１１の作動等により電池電圧が１．８Ｖ（所定値）以下に低下した場合には、電池電圧監視回路６が電池電圧低下信号６０を電池切れランプ駆動回路７及びガス弁遮断回路８に出力する。
【００２４】
これにより、ガスバーナ３が燃焼停止するのでガス湯沸器Ａは安全性に優れる。また、電池切れランプ７１が確実に点灯して使用者に乾電池５の交換を促すので、使い勝手が良い。
尚、操作ボタンを押圧した直後や、元水栓（図示せず）湯量調節摘みの開度が小さい場合でも、充電電池９１の電力が、電池電圧監視回路６、電池切れランプ駆動回路７、及びガス弁遮断回路８に供給されるので、電池電圧監視回路６、電池切れランプ駆動回路７、及びガス弁遮断回路８が正常に作動する。
【００２５】
本発明は、上記実施例以外に、次の実施態様を含む。
ａ．充電手段９を設けず、ブリッジダイオード２１の出力を直接、電池電圧監視回路６、電池切れランプ駆動回路７、及びガス弁遮断回路８に供給する構成でも良い（請求項１、２に対応）。
【００２６】
ｂ．上記実施例では、電池電圧監視回路６から電池切れランプ駆動回路７及びガス弁遮断回路８に信号を出力するものを示したが、電池切れランプ駆動回路７のみに信号を出力するものであっても良く（請求項１対応）、ガス弁遮断回路８のみに信号を出力するものであっても良い（請求項２に対応）。
【００２７】
ｃ．上記実施例では、水流発電機２を給水管１１に配置するものを示したが、出湯管１３に配置するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかるガス湯沸器の構造説明図である。
【図２】そのガス湯沸器のブロック図である。
【図３】そのガス湯沸器に使用する水流発電機の断面図である。
【図４】そのガス湯沸器に使用する水流発電機の原理図である。
【図５】その発電機ユニットの特性測定を行う為の回路図である。
【図６】その特性測定回路を使用して測定した、水流発電機の水量に対する、電圧、電流、及び電力の各特性を示すグラフである。
【符号の説明】
Ａ ガス湯沸器（給湯器）
１ 熱交水路
２ 水流発電機
３ ガスバーナ（加熱源）
４ 燃焼制御回路（加熱制御手段）
５ 乾電池
６ 電池電圧監視回路（電池電圧監視手段）
７ 電池切れランプ駆動手段（報知器制御手段）
８ ガス弁遮断回路（加熱停止手段）
９ 充電手段
１１ 給水管
１２ 熱交換器
１３ 出湯管
６０ 電池電圧低下信号
７１ 電池切れランプ（報知器）
１１０ 水栓
１１１ 水ガバナ

Claims (3)

1. 給水管、熱交換器、及び出湯管を順に連設し、途中に水栓を配設した熱交水路と、
   前記熱交水路に配設される水流発電機と、
   前記熱交換器を加熱する加熱源と、
   該加熱源の作動を司る加熱制御手段と、
   該加熱制御手段の作動用電力を蓄えた乾電池と、
   該乾電池の電池電圧を監視する電池電圧監視手段と、
   該電池電圧監視手段が検出した電池電圧が所定値以下になると報知器を作動させる報知器制御手段とを備える給湯器において、
   前記電池電圧監視手段および前記報知器制御手段の作動用電力を前記水流発電機が発電する電力で賄うことを特徴とする給湯器。
2. 給水管、熱交換器、及び出湯管を順に連設し、途中に水栓を配設した熱交水路と、
   前記熱交水路に配設される水流発電機と、
   前記熱交換器を加熱する加熱源と、
   該加熱源の作動を司る加熱制御手段と、
   該加熱制御手段の作動用電力を蓄えた乾電池と、
   該乾電池の電池電圧を監視し、検出した電池電圧が所定値以下になると電池電圧低下信号を出力する電池電圧監視手段と、
   前記電池電圧低下信号が入力すると前記加熱源を作動禁止状態にする加熱停止手段とを備える給湯器において、
   前記電池電圧監視手段及び前記加熱停止手段の作動用電力を前記水流発電機が発電する電力で賄うことを特徴とする給湯器。
3. 前記水流発電機が発電した電力を蓄える充電手段を設けた請求項１又は請求項２記載の給湯器。

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