(57)【要約】【課題】バーナ４と、バーナで加熱される熱交換器５とを備え、熱交換器への給水路５ａに、止水弁７と水ガバナ８とが介設され、バーナへのガス供給路４ａに、止水弁の開弁で給水路に通水されたときに水ガバナの動作により開弁される水圧応動ガス弁１１が介設された元止め式湯沸器において、給水路に供給される一次給水圧が高い地域でのウォータハンマー現象を圧力緩衝器を用いることなく抑制できるようにする。【解決手段】止水弁７をモータ７ａにより開閉される電動式のものに構成する。一次給水圧を検出する水圧センサ１７を設ける。そして、止水弁７の開弁動作速度を、一次給水圧に応じて切換える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナと、バーナで加熱される熱交換器とを備え、熱交換器への給水路に、止水弁と水ガバナとが介設され、バーナへのガス供給路に、止水弁の開弁で給水路に通水されたときに水ガバナの動作により開弁される水圧応動ガス弁が介設された元止め式湯沸器において、
止水弁は、モータにより開閉される電動式のものに構成され、止水弁の開弁動作速度を、給水路に供給される一次給水圧に応じて切換え可能な切換手段を備えることを特徴とする元止め式湯沸器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナと、バーナで加熱される熱交換器とを備え、熱交換器への給水路に、止水弁と水ガバナとが介設された元止め式湯沸器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の元止め式湯沸器では、バーナへのガス供給路に、止水弁の開弁で給水路に通水されたときに水ガバナの動作で開弁される水圧応動ガス弁が介設されている。そして、止水弁を開弁させることにより、水圧応動ガス弁が開弁してバーナに点火され、熱交換器の下流側の出湯管に温水が供給されるようにしている。
【０００３】
尚、水ガバナは、熱交換器に供給される二次給水圧を給水路に供給される一次給水圧よりも低い一定圧に調圧する機能を持つ。また、従来、止水弁として、モータにより開閉される電動式止水弁を用いる元止め式湯沸器も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、地域によっては、水道の給水圧（一次給水圧）が非常に高くなることがある。このような地域では、止水弁の開弁時、水ガバナの調圧機能が発揮される前に、高い給水圧が熱交換器の下流側の出湯管にまで作用し、所謂ウォータハンマー現象を生じて、出湯管が振動する等の不具合が発生する。
【０００５】
かかる不具合を解消するため、従来、熱交換器の入口パイプと出口パイプとの間にダイヤフラムを内蔵する圧力緩衝器を設けたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。然し、小型の湯沸器では、設置できる圧力緩衝器の大きさが制限され、ウォータハンマー現象を十分に抑制できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２４７５１号公報
【特許文献２】特公昭５８−１７３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、一次給水圧が高い地域でのウォータハンマー現象を圧力緩衝器を用いることなく抑制できるようにした元止め式湯沸器を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、バーナと、バーナで加熱される熱交換器とを備え、熱交換器への給水路に、止水弁と水ガバナとが介設され、バーナへのガス供給路に、止水弁の開弁で給水路に通水されたときに水ガバナの動作により開弁される水圧応動ガス弁が介設された元止め式湯沸器において、止水弁は、モータにより開閉される電動式のものに構成され、止水弁の開弁動作速度を、給水路に供給される一次給水圧に応じて切換え可能な切換手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、一次給水圧が高い地域では、切換手段により止水弁の開弁動作速度を遅くすることができる。これによれば、止水弁がゆっくりと開弁し、止水弁の開弁途中で水ガバナの調圧機能が発揮される。従って、一次給水圧が高い地域であっても、止水弁の開弁時の二次給水圧の急上昇を生じず、ウォータハンマー現象を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態の元止め式湯沸器の正面図。
【図２】実施形態の湯沸器の構造を示す説明図。
【図３】実施形態の湯沸器のコントローラが行う止水弁の速度切換制御の内容を示すフロー図。
【図４】（ａ）止水弁の開弁動作速度が速い場合の二次給水圧の変化を示すグラフ、（ｂ）止水弁の開弁動作速度が遅い場合の二次給水圧の変化を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１を参照して、１は、本発明の実施形態の元止め式湯沸器の器体を示している。この器体１の前面には、操作ボタン２と、能力切換レバー３とが配置されている。器体１内には、図２に示す如く、バーナ４と、バーナ４で加熱される熱交換器５と、コントローラ６とが配置されている。
【００１２】
操作ボタン２は、１度目の押し操作で押し込み位置に係止され、２度目の押し操作で非押し込み位置に復帰するものであり、操作ボタン２の押し込み位置でオンする運転スイッチ２ａがコントローラ６に接続されている。また、操作ボタン２は、「低」と「高」との間の所定の湯温調節範囲とそこから外れた「水」位置とに回動自在であって、湯温調節範囲ではオンし、「水」位置ではオフする選択スイッチ２ｂがコントローラ６に接続されている。
【００１３】
熱交換器５への給水路５ａには、上流側から順に、モータ７ａによりカム等の機械的連動機構を介して開閉される電動式の止水弁７と、熱交換器５に供給される二次給水圧を給水路５ａに供給される一次給水圧よりも低い一定圧に調圧する機能を持つ水ガバナ８と、操作ボタン２の回動に連動して開度が変化する水量調節弁９とが介設されている。熱交換器５の下流側には、出湯管５ｂを介して出湯ヘッド５ｃが接続されている。
【００１４】
バーナ４へのガス供給路４ａには、上流側から順に、ガス電磁弁１０と、止水弁７の開弁で給水路５ａに通水されたときに水ガバナ８の動作により開弁される水圧応動ガス弁１１と、ガス圧を一定に調圧するガスガバナ１２と、能力切換レバー３の揺動に連動して開度が変化するガス量調節弁１３とが介設されている。また、水圧応動ガス弁１１の開弁でオンする水流スイッチ１４がコントローラ６に接続されている。
【００１５】
バーナ４には、コントローラ６で制御されるイグナイタから成る点火器１５の作動でスパークを発生する点火電極１５ａと、火炎検知素子たるフレームロッド１６とが付設されている。
【００１６】
コントローラ６は、運転スイッチ２ａがオンされたとき、選択スイッチ２ｂがオンされていれば、給湯運転制御を行い、選択スイッチ２ｂがオフされていれば、給水運転制御を行う。給湯運転制御では、先ず、運転スイッチ２ａがオンすると同時に点火器１５を作動させると共に、止水弁７を開弁させて給水路５ａに通水する。この際、水ガバナ８の動作で水圧応動ガス弁１１が開弁すると共に、水流スイッチ１４がオンする。そして、水流スイッチ１４がオンしたときに、ガス電磁弁１０を開弁させて、バーナ４に点火する。これにより、バーナ４を燃焼させた状態で熱交換器５に給水されることになり、出湯管５ｂに温水を供給する給湯運転が行われることになる。一方、給水運転制御では、運転スイッチ２ａがオンしたとき、止水弁７を開弁させるだけで点火器１５は作動させず、水流スイッチ１４がオンしても、ガス電磁弁１０は開弁させない。そのため、バーナ４を燃焼させずに熱交換器５に給水され、出湯管５ｂに冷水を供給する給水運転が行われることになる。
【００１７】
ところで、一次給水圧は、一般的に０．２ＭＰａ程度であるが、一次給水圧が０．４ＭＰａ以上になる地域もある。そして、一次給水圧の高い地域では、止水弁７の開弁時、水ガバナ８の調圧機能が発揮される前に、図４（ａ）に示す如く、二次給水圧が大きくオーバーシュートする。その結果、高い給水圧が熱交換器５の下流側の出湯管５ｂにまで作用し、所謂ウォータハンマー現象を生じて、出湯管５ｂが振動する等の不具合が発生する。
【００１８】
そこで、本実施形態では、止水弁７の上流側の給水路５ａの部分に水圧センサ１７を接続している。そして、コントローラ６は、プログラムで構成される機能的手段として、水圧センサ１７で検出された一次給水圧に応じて止水弁７の開弁動作速度を切換える切換手段６ａを備えている。尚、止水弁７の開弁動作速度は止水弁７用のモータ７ａの回転速度で決定されるため、一次給水圧に応じてモータ７ａの回転速度を切換えるようにしている。
【００１９】
切換手段６ａによる制御内容、即ち、止水弁７の速度切換制御の内容は図３に示す通りである。先ず、ＳＴＥＰ１で運転スイッチ２ａがオンしたと判別されたとき、ＳＴＥＰ２に進み、水圧センサ１７で検出された一次給水圧がどのレベルであるか判別する。そして、一次給水圧が低レベル（例えば、一次給水圧＜０．２ＭＰａ）であれば、ＳＴＥＰ３に進んで、モータ７ａの回転設定速度ＮＳを比較的速い第１速度Ｎｈ設定する。また、一次給水圧が中レベル（例えば、０．２ＭＰａ≦一次給水圧＜０．４ＭＰａ）であれば、ＳＴＥＰ４に進んで、モータ７ａの回転設定速度ＮＳを中程度の第２速度Ｎｍに設定する。また、一次給水圧Ｐが高レベル（例えば、０．４ＭＰａ＜一次給水圧）であれば、ＳＴＥＰ５に進んで、モータ７ａの回転設定速度ＮＳを比較的遅い第３速度Ｎｌに設定する。次に、ＳＴＥＰ６に進み、モータ７ａを回転設定速度ＮＳで回転させて、止水弁７を開弁させる。尚、止水弁７が閉じ状態から全開するまでにかかる時間を開弁時間ｔとして、第１速度Ｎｈ、第２速度Ｎｍ、第３速度Ｎｌは、夫々、開弁時間ｔが例えば１秒、１．５秒、２秒になるような回転速度である。
【００２０】
これによれば、一次給水圧が高い場合、止水弁７の開弁動作速度が遅くなり、止水弁７がゆっくりと開弁する。そのため、止水弁７の開弁途中で水ガバナ８の調圧機能が発揮されて、図４（ｂ）に示す如く二次給水圧のオーバーシュートが小さくなる。従って、一次給水圧が高い地域であっても、止水弁７の開弁時の二次給水圧の急上昇を生じず、ウォータハンマー現象を抑制できる。
【００２１】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、止水弁７の開弁動作速度を一次給水圧に応じて３段階に切換えるようにしたが、切換え段数は２段階或いは４段階以上であってもよい。また、開弁動作速度を一次給水圧に応じて無段階に切換えることも可能である。
【００２２】
また、上記実施形態では、止水弁７の開弁動作速度を水圧センサ１７で検出された一次給水圧に応じて自動的に切換えているが、開弁動作速度を切換えるディップスイッチを設け、湯沸器の設置業者が一次給水圧の測定結果に基づいてディップスイッチを操作して、止水弁７の開弁動作速度を手動で切換えるようにしてもよい。この場合、切換手段はディップスイッチで構成されることになる。
【符号の説明】
【００２３】
４…バーナ、４ａ…ガス供給路、５…熱交換器、５ａ…給水路、６…コントローラ、６ａ…切換手段、７…止水弁、７ａ…モータ、８…水ガバナ、１１…水圧応動ガス弁、１７…水圧センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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