JP3862846B2

JP3862846B2 - 元止め式ガス湯沸器

Info

Publication number: JP3862846B2
Application number: JP02505998A
Authority: JP
Inventors: 辰夫栗山
Original assignee: パロマ工業株式会社
Priority date: 1998-01-21
Filing date: 1998-01-21
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2018-01-21
Also published as: JPH11211072A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水圧力によってマグネット式安全弁を押動開弁する開弁装置を備えた元止め式ガス湯沸器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にガス器具には、燃焼中に燃焼炎が消失した場合に、燃料ガス流路を閉じるマグネット式安全弁が組込まれる。
マグネット式安全弁は、フレームガードまたは熱電対の熱起電力等によって燃焼炎が検知されると乾電池電力により通電されて開弁保持され、燃焼炎が消失すると通電が停止されることにより、開弁保持力が解かれて閉弁する。
また、マグネット式安全弁は、それ自身では開弁動作できないため、点火時に、押動力によって吸着面に押し付けられて開弁が設定され、押動力が開放されることによって閉弁可能状態になる。
このようなマグネット式安全弁を開弁設定する押動力は、人力または他の電磁力によるものの他、水圧力を利用するものが知られている。
【０００３】
この水圧力を利用した元止め式ガス湯沸器については、本出願人によって実開平４−１７８９号に開示されており、一例として元止め式ガス湯沸器に組込んだマグネット安全弁の開弁装置について図１０を用いて説明する。
尚、元止め式ガス湯沸器については、図１の本願の実施例を参照されたい。
【０００４】
この元止め式ガス湯沸器では、通水による差圧によって動作する水圧応動装置１が設けられ、この水圧応動装置１の動作を伝達するスピンドル３７の先端に開弁装置３４が設けられる。
この開弁装置３４は、スピンドル３７上を摺動自在に、マグネット式安全弁３３に対向して設けられ、マグネット式安全弁３３を開弁し吸着に至るまではスピンドル３７と係合し一体となって動き、マグネット式安全弁３３を開き切った後にスピンドル３７との係合を開放して、マグネット式安全弁３３が閉弁可能な位置までスピンドル３７上を摺動して後退する。
そして、通水が停止されると水圧応動装置１によりスピンドル３７が当初の停止位置まで戻り、開弁装置３４とスピンドル３７とが係合復帰する（以下、リセットと呼ぶ）関係に構成される。
【０００５】
開弁装置３４の働きは、マグネット安全弁３３を吸着位置まで押動開弁すると押し付け力を開放し、マグネット式安全弁３３の閉弁を妨げない位置まで後退する（押圧解除）。
従って、その機構上、次回の点火操作に備えて押し付け能力を回復するために、スピンドル３７と開弁装置３４との係合、つまりリセットを行なう必要がある。
また、このリセット位置は、スピンドル３７を戻した停止位置に近い位置となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、消火操作後から時間がかなり経ってから点火操作を行う場合には、ガス流路内のガスが空気に置換されているため１回の点火操作で着火できないことがある。こうした場合、使用者は、操作ボタン１７を押して消火操作した後、改めて、点火操作を行うが、そのタイミングによっては、着火ミスを生じる場合があるという問題があった。
これは、消火操作後、直ちに点火操作を行うと、スピンドル３７が停止位置に戻りきらないまま、スピンドル３７が前進してしまい、開弁装置３４とスピンドル３７とが係合復帰できず、開弁装置３４がマグネット式安全弁３３を押動開弁できないからである。
そこで、本発明の元止め式ガス湯沸器は、上記課題を解決し、消火操作後、直ちに点火操作を行っても、確実にマグネット式安全弁を押動開弁し、吸着保持できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１記載の元止め式ガス湯沸器は、
バーナの燃焼熱により通水中の水を加熱する熱交換器と、
上記バーナへのガス流路に設けられ、電磁力により開弁保持されるマグネット式安全弁と、
上記熱交換器への給水路に設けられ、給水路を開閉する水栓と、
上記水栓から熱交換器への給水路途中に設けられ、上記熱交換器への通水により、ダイアフラムで仕切る一次室と二次室に差圧力を発生する水圧応動装置と、
上記水圧応動装置による差圧力によって進退動するスピンドルと、
上記スピンドルの先端部に設けられ、上記マグネット式安全弁を押し開く開弁装置と、
上記マグネット安全弁を開弁完了後に上記スピンドルと上記開弁装置との係合状態を解き、通水停止による上記スピンドルの後退途中で上記スピンドルと上記開弁装置とを再係合する係合機構とを備えた元止め式ガス湯沸器において、
上記水圧応動装置の上記一次室と上記二次室とを連通する連通路と、
上記一次室の水圧が所定水圧に達すると上記連通路を閉じ、上記一次室の水圧が所定水圧未満となると上記連通路を開く開閉弁とを設けたことを要旨とする。
【０００８】
上記構成を有する本発明の請求項１記載の元止め式ガス湯沸器は、通水が開始され一次室の水圧が所定水圧に達すると、開閉弁が連通路を閉じる。
そして、水圧応動装置は、一次室と二次室間に差圧力を生じてスピンドルを前進させ、マグネット式安全弁を開弁して燃焼を開始する。
その後、通水が停止され水圧応動装置の一次室の水圧が低下すると、開閉弁が一次室と二次室とを連通する連通路を開き、一次室と二次室との差圧が無くなりスピンドルが後退する。
従って、この連通路を介して一次室から二次室へ水の移動が行われることになり、スピンドルの後退が速やかに行われ、スピンドルと開弁装置との再係合が速められる。
その結果、消火操作後に、直ちに点火操作を行っても、確実にマグネット式安全弁を押動開弁して吸着保持させることができる。
【０００９】
【発明の実施形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の元止め式ガス湯沸器の好適な実施例について、図１の概略図に基づいて説明する。
水入口からの給水経路には、操作ボタン１７による手動操作によって流路を開閉する水栓１９が設けられ、その下流には水圧応動装置１が設けられる。水圧応動装置１には、前後に移動自在なダイアフラム１５が設けられ、このダイアフラム１５で仕切って一次室１３と二次室１２とが形成される。
また、水圧応動装置１の一次室１３への入路には、ダイアフラム１５と同軸上に、給水圧の変動が生じても流量を一定に保つ水ガバナ１６が設けられる。
また、一次室１３から続く（図の下方への）流路には、湯温調節部１８が設けられる。
湯温調節部１８で流路は、ベンチュリー２２を経由し熱交換器２３へ通じた後ミキシング部２１に至る加熱経路２８と、ミキシング部２１へ直接に通じるバイパス路２０とに分岐される。
そして、分岐された流路は、ミキシング部２１で合流し出湯口に至る。
また、加熱経路２８に設けられるベンチュリー２２は、流路を絞ると共に、流路と直角方向に横孔２２ａが設けられる。そして、この横孔２２ａから水圧応動装置１の二次室１２に通じる導通路２４が設けられる。
【００１０】
また、水圧応動装置１には、一次室１３から二次室１２へ通じる連通路６が設けられ、この連通路６の途中には、連通路６を開閉するバルブ７を備えた開閉部２が設けられる。
この開閉部２は、上下に移動自在な感圧ダイアフラム８で仕切られ、上側に大気開放された大気室９ａが、下側に水圧応動装置１の一次室１３に通じる受圧室９ｂが設けられる。
また、大気室９ａには、感圧ダイアフラム８を受圧室９ｂ側へ付勢するバネ１０が設けられる。
そして、受圧室９ｂの底部中心には、水圧応動装置１の二次室１２に通じる孔部１１が設けられる。
また、この孔部１１を開閉するバルブ７が感圧ダイアフラム８に同軸となって固定され、感圧ダイアフラム８による大気室９ａ側への移動に伴って孔部１１を閉じ、受圧室９ｂ側への移動に伴って孔部１１を開くように設けられる。
【００１１】
図５に示すように、スピンドル３７は、水圧応動装置１から移動力を伝える水側軸１４と同一軸線上に設けられ、下流方向（図右方向）に戻しバネ３２で付勢される。
そして、移動力が戻しバネ３２力に打ち勝つとスピンドル３７を図の左方向に前進させ、後述するマグネット式安全弁３３、開弁装置３４、水圧自動弁４を作動する。
【００１２】
マグネット式安全弁３３は、ガス流路の上流側の弁室３５に設けられる。その弁軸３６の一端にはバネ４５により閉止方向に付勢された弁体４３が本体のシート部３８と接離可能に設けられる。また、弁軸３６の他端には吸着片４６が電磁石の吸着面４７と向い合って設けられる。
【００１３】
マグネット式安全弁３３の下流には、開弁装置３４がマグネット式安全弁３３と向い合って同一の軸線上に配置され、水圧応動装置１の移動を伝えるスピンドル３７の先端に同軸に挿通される。
開弁装置３４は、マグネット式安全弁３３を開弁し吸着に至るまではスピンドル３７と係合し一体となって動き、マグネット式安全弁３３を開き切った後、スピンドル３７の前進移動によりスピンドル３７との係合を開放して、マグネット式安全弁３３が閉弁可能な位置までスピンドル３７上を摺動して後退する。通水が停止されると水圧応動装置１によりスピンドル３７が当初の停止位置まで戻ると、開弁装置３４とスピンドル３７とが係合復帰する関係に構成される。
【００１４】
開弁装置３４の下流には、スピンドル３７に摺動可能に挿通された水圧自動弁４が設けられ、バルブバネ３９で下流方向に閉止するように付勢され、本体のシート部４０と接離することにより弁体との区間で第２の弁室４１を形成している。
また、スピンドル３７には水圧自動弁４を開弁するための押部材４２が設けられる。マグネット式安全弁３３の開弁完了後でスピンドル３７と開弁装置３４との係合が解けた後に、水圧自動弁４は、スピンドル３７の押部材４２に押されて開弁される。
【００１５】
また、バーナ２７には放電によりガスへ着火する電極（図略）と、燃焼炎を検出するフレームガード（図略）とが設けられる。
そして、点火・消火操作を行う押ボタン１７には、点火操作時にＯＮし、次の消火操作までＯＮ状態を維持する操作スイッチ３０が設けられる。
また、スピンドル３７の移動による位置を検出して、通水または止水状態を検出する水圧スイッチ４９がスピンドル３７近傍に設けられる。
そして、乾電池電力により、各スイッチ作動の検出、電極への放電、フレームガードによる燃焼炎の検出、マグネット式安全弁３３の開弁保持等を行うコントローラ２９が設けられる。
また、ガス流路の上流には、押ボタン１７によって、バーナ２７へのガス供給経路を開閉する器具栓２５が設けられる。
【００１６】
次に、図１〜図９に基づいて、各動作を説明する。
操作ボタン１７により点火操作が行われると、操作ボタン１７の移動により、操作スイッチ３０がＯＮされると共に、器具栓２５および水栓１９が機械的に開かれる。
そして、水栓１９が開かれることによって通水が開始され、水圧応動装置１の一次室１３に水が流入する（図２）。
受圧室９ｂ内は一次室１３内の水圧と同圧となって、感圧ダイアフラム８は、この水圧によりバネ１０力に打ち勝ち、バルブ７と共に上方に移動して連通路６を閉じる。
一方、一次室１３からの通水がベンチュリー２２を通過すると、ベンチュリー効果による横孔２２ａの水圧の低下に応じて水圧応動装置１の二次室１２の圧力が低下する。
このため、水圧応動装置１の一次室１３と二次室１２間に差圧が生じて、前後に変位自在なダイアフラム１５に図面の左方向への力を発生させる。
この力は水圧応動装置１の水側軸１４へ伝えられ、スピンドル３７は戻しバネ３２力に打ち勝って水側軸１４と一体となって図面左方向へ移動する（以下、「前進」と呼ぶ）。
【００１７】
開弁装置３４は、スピンドル３７の前進により停止位置（Ａの状態（図５））からマグネット式安全弁７の弁軸３６を押し始め、弁体４３の開弁を開始する。
更に、スピンドル３７は、マグネット式安全弁３３の吸着片４６を電磁石の吸着面４７まで押動する（Ｂの状態（図６））。
この際に、吸着片４６が電磁石の吸着面４７に当接する直前位置で、水圧スイッチ４９がＯＮし、コントローラ２９からマグネット式安全弁３３に乾電池電力が供給され、マグネット式安全弁３３の開弁状態が保たれる。
【００１８】
更に、スピンドル３７が前進すると、その力により開弁装置３４とスピンドル３７との係合が解かれ、開弁装置３４はスピンドル３７上を図面右側に摺動しながら後退し、マグネット式安全弁３３への押動を開放する（Ｃの状態（図７））。
この押動力の開放はボール５１と、スピンドル３７に形成した凹部５２との係合箇所が外れることによるものである。
更に、スピンドル３７が前進するとＤの状態（図８）に至り、スピンドル３７と一体となった押部材４２により水圧自動弁４が押され開弁して燃料ガスがバーナ２７に流れ始める。
【００１９】
操作ボタン１７により消火操作が行われると、操作ボタン１７が手前に戻って、操作スイッチ３０がＯＦＦされ、コントローラ２９からマグネット式安全弁３３への通電が停止されてマグネット式安全弁３３が閉弁する。
また、操作ボタン１７と連動する器具栓２５および水栓１９が閉じられ、ガス供給経路と給水経路とが閉じられる。
そして、止水されることによって、ダイアフラム１５の一次室１３と二次室１２間の差圧がなくなり、戻しバネ３２力によって、一次室１３の水を押し出しつつ、二次室１２へ水を流入させながら、スピンドル３７が停止位置（図の右方向）へ移動を開始する。
このとき、開閉部２は、図３に示すように、バネ１０力によってバルブ７を開き、水圧応動装置１の一次室１３と二次室１２との連通路６を全開にする。
このため、一次室１３からの水の流出、二次室１２への流入が素速く行われることとなって、スピンドル３７は停止位置に速やかに後退する。
そして、スピンドル３７と一体となった押部材４２が後退して水圧自動弁４を閉弁し、開弁装置３４とスピンドル３７とが再係合をする（Ｅの状態（図９））。
従って、開弁装置３４は、上述した開閉部２により素速く押動能力を回復して次の点火に備えることができる。
【００２０】
従来の水圧応動装置１では、この開閉部２を備えていないため、水を一次室１３から湯温調節部１８へ押出し、導通路２４から二次室１２へ流入させる流路のみであった（図１０）。従って、ダイアフラム１５が停止位置まで後退するのに時間を要すことになっていた。
しかも、導通路２４は細くて長いため通水抵抗が大きく、加えて湯温調節部１８が高温に設定されている場合には、湯温調節部１８の開口面積が小さくなっており、更に大きな通水抵抗となって、ダイアフラム１５が素速く後退することができなかった。
【００２１】
図４に示すグラフは、開閉部２の有無によって、スピンドル３７の後退時間を比較測定したものである。
図のＨ１、Ｃ１は、開閉部２を設けない従来の後退時間を示し、Ｈ２、Ｃ２は、開閉部２を設けた本実施例の後退時間を示している。尚、Ｈ１、Ｈ２は湯温調節部が高温位置の場合、Ｃ１、Ｃ２は低温位置の場合を示す。
（尚、グラフ中の後退時間は、消火操作の操作時点からの後退時間で示しており、Ｌは水栓が閉弁するまでの時間を示し、後退時間を短縮できる限界を示している。）
グラフから判るように、従来、０．７〜０．８秒かかっていた後退時間は、開閉部２を設けることによって、０．４〜０．５秒まで短縮される。
更に、湯温調節部１８が低温位置Ｃ２の場合には、高温位置に比べて、０．１秒程度遅れていた後退時間を高温位置Ｈ２とほぼ同じ後退時間とすることができる。
【００２２】
以上説明したように、本実施例の元止め式ガス湯沸器によれば、一次室１３と二次室１２とを止水時のみ連通させる開閉部２を備えることによって、実使用上問題ない程度に後退時間を短縮することができる。
従って、消火操作後、直ちに点火操作を行っても、確実にマグネット式安全弁を押動開弁し、吸着保持できる。
しかも、従前のものでは、湯温調節部１８が高温位置か低温位置かによって停止位置に達するまでの後退時間が異なっていたが、本実施例では後退時間をほぼ同一にできる。
従って、消火操作後に直ちに点火操作を行った時に、高温では着火するが低温では着火しないといったようなことが起こらず、操作時に違和感を生じない。
【００２３】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、本実施例では、マグネット式安全弁３３を開弁する開弁装置３４としてスピンドル３７に嵌合するボール式の開弁装置３４を示して説明したが、水圧力によって、マグネット式安全弁３３を押動開弁する開弁装置であれば、他の構成であっても良い。
【００２４】
また、開閉部２は、上下に移動自在な感圧ダイアフラム８で仕切られ、上側に大気開放された大気室９ａを、下側に水圧応動装置１の一次室１３に通じる受圧室９ｂを設ける構成としたが、開閉部２全体を逆さに設けた構成であっても、横向きに設けた構成であっても良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の元止め式ガス湯沸器によれば、開弁装置のリセット時間を短縮することにより、消火操作後に直ちに点火操作を行っても、マグネット式安全弁を押動開弁して、確実に着火することができる。
その結果、着火ミスなく点火操作ができるので使用勝手が向上するという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例としての元止め式ガス湯沸器の概略構成図である。
【図２】開弁部の動作を示す説明図である（点火時）。
【図３】開弁部の動作を示す説明図である（消火時）。
【図４】開弁装置の後退時間と水圧との関係を示すグラフである。
【図５】開弁装置の動作を示す概略図である（停止状態）。
【図６】開弁装置の動作を示す概略図である（押し切り状態）。
【図７】開弁装置の動作を示す概略図である（係合解除状態）。
【図８】開弁装置の動作を示す概略図である（燃焼状態）。
【図９】開弁装置の動作を示す概略図である（係合復帰状態）。
【図１０】従来の元止め式ガス湯沸器の概略構成図である。
【符号の説明】
１水圧応動装置
２開閉部
４水圧自動弁
５バルブバネ
６連通路
７バルブ
８感圧ダイアフラム
９ａ大気室
９ｂ受圧室
１０バネ
１２二次室
１３一次室
３３マグネット式安全弁
３４開弁装置
３７スピンドル

Claims

バーナの燃焼熱により通水中の水を加熱する熱交換器と、
上記バーナへのガス流路に設けられ、電磁力により開弁保持されるマグネット式安全弁と、
上記熱交換器への給水路に設けられ、給水路を開閉する水栓と、
上記水栓から熱交換器への給水路途中に設けられ、上記熱交換器への通水により、ダイアフラムで仕切る一次室と二次室に差圧力を発生する水圧応動装置と、
上記水圧応動装置による差圧力によって進退動するスピンドルと、
上記スピンドルの先端部に設けられ、上記マグネット式安全弁を押し開く開弁装置と、
上記マグネット安全弁を開弁完了後に上記スピンドルと上記開弁装置との係合状態を解き、通水停止による上記スピンドルの後退途中で上記スピンドルと上記開弁装置とを再係合する係合機構とを備えた元止め式ガス湯沸器において、
上記水圧応動装置の上記一次室と上記二次室とを連通する連通路と、
上記一次室の水圧が所定水圧に達すると上記連通路を閉じ、上記一次室の水圧が所定水圧未満となると上記連通路を開く開閉弁とを設けたことを特徴とする元止め式ガス湯沸器。