(57)【特許請求の範囲】
【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と対抗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８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６を、缶体１上部側壁に出湯管７を開口し、
給水管６と出湯管７との間の缶体１の側壁に出湯温度センサー１１を取付けると共に、
該出湯温度センサー１１よりも下方で燃焼室天板３ａよりも上方に位置し、貯湯室４を上部貯湯室４ｂと下部貯湯室４ａとに分割する仕切板９を設け、前記煙道パイプ５は仕切板９に設けた連通口９ａ内に配置した給湯機において、
前記仕切板９の連通口９ａの内壁から上方に向けて筒状部９ｂを形成し、
仕切板９の外周には缶体１の内壁に接続する環状部１２を設け、
該環状部１２には缶体１の内壁に接続する密着部１２ａと間隙を介して缶体１の内壁に隣接する還流部１２ｂとを交互に設け、
前記給水管６から下部貯湯室４ａに送られた給水は煙道パイプ５と筒状部９ｂの間から煙道パイプ５に沿って上部貯湯室４ｂに流入すると共に、
上部貯湯室４ｂの水が還流部１２ｂを介して下部貯湯室４ａに還流することを特徴とする給湯機の缶体構造。
【請求項２】
前記仕切板９の連通口９ａの内壁から上方に向けて形成した筒状部９ｂに連続する、もしくは、筒状部９ｂの外方の仕切板９から立設する円筒１０を設け、
該仕切板９付近の円筒１０には通水孔１０ａを設け、
仕切板９付近の上部貯湯室４ｂの水が通水孔１０ａから円筒１０と煙道パイプ５の間隙に流入する請求項１記載の給湯機の缶体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は出湯温度特性を向上した給湯機の缶体構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
筒状の缶体の上面板に隣接して排気筒に連なる排気室を設け、かつ、缶体下部の内側には燃焼室を配置し、該燃焼室の筒状の燃焼室側壁の下端は缶体に接続している。燃焼室の燃焼室天板は缶体の上面板と対抗しており、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て燃焼室と排気室とを連通し、前記缶体の上面板と燃焼室天板との間、及び、缶体と燃焼室との間隙によって貯湯室を構成している。
【０００３】
貯湯室は筒状の燃焼室側壁と煙道パイプ側壁と缶体の上面板とを伝熱面積とする熱交換部分を構成し、缶体の側部の外側に取付けたバーナの先端は燃焼室に接続されており、バーナを燃焼すると燃焼炎と燃焼ガスは燃焼室に送られ、高温の燃焼ガスは煙道パイプから排気室を経て排気筒から排出され、このとき、貯湯室に貯えられた水が加熱される。
【０００４】
缶体の下部側壁に給水管を、缶体の上部側壁に出湯管を開口し、給水管と出湯管との間の缶体の側壁に出湯温度センサーを取付けたから、温水の要求があって出湯管に向かって温水が流れると、冷水が給水管から貯湯室に入ってバーナの熱で加熱され、高温となって出湯管に送られる。このとき、出湯温度センサーによって出湯温度が監視されており、バーナは出湯温度センサーの出力によって運転と停止を繰り返すことで希望する湯温を得ている。
【０００５】
即ち、缶体側壁には出湯温度センサーを設け、給湯機の操作部には出湯温度設定手段を設け、出湯温度設定手段によって設定された湯温を下回ると出湯温度センサーが検知し、バーナ制御手段が燃焼指令を出して、バーナは燃えたり消えたりの繰り返しを行ない、缶体の貯湯室に貯えた温水を一定の湯温に保つ構成となっている。
【０００６】
一般的に出湯温度センサーは給水管と出湯管の間の缶体側壁に設け、早めに湯温変化を検知してバーナ制御手段に燃焼指令を出すことで、消火と点火を繰り返すバーナが、着火から安定燃焼に移行する間に一定時間が必要であっても、給水管から送られる冷水を素早く加熱している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
湯温を安定させるためには、貯湯室の内容量である貯湯量を多くすることが必要であるが、貯湯室を大きくすると、出湯温度センサーが湯温変化を検知しても、すぐに追従できないから、上記のような構造で、ある程度の貯湯量があり、かつ、伝熱面積が大きな缶体形状では、出湯温度センサーが湯温変化を検知したときに、湯温低下する温度から推測して、バーナを燃焼させるタイミングを先読みして調整し、貯湯室内部の温水を早く上昇させるようにしている。
【０００８】
しかしながら、このように缶体内部の構造が複雑になっていると、給水管から缶体の貯湯室に供給される冷水の流量によっては、給水管から缶体内部に入った冷水の流れが燃焼室側壁や煙道パイプ側壁や缶体側壁にぶつかり、流れが変わることがあり、複雑の個所で乱流が起きやすく、熱交換された湯温にばらつきが出ることがわかってきた。このような湯温のばらつきがあると、出湯温度センサーの検出精度が悪化し、湯温が安定せず、温度むらの変動が激しくなってしまうものであった。
【０００９】
また、このような場合でも、出湯温度センサーの検出時間を長くするなどの方法によって平均した湯温が検出できるようにすれば、平均した湯温変化を検出でき、安定性を良くすることができるが、このように湯温を検出する時間が長くなれば、バーナ制御手段がバーナへ出す燃焼指令に遅れが生じ易くなり、缶体の貯湯量が限られているから湯切れを起こし、特に出湯管から温水が供給されたときにトラブルを発生しやすくなるものであった。
【００１０】
また、上記構造の筒状の缶体形状では、広い燃焼室天板と缶体の上面板との間の貯湯部分と、狭い燃焼室側壁と缶体との間隙の貯湯部分との間で、温水の流れが滞り易くなり、特に燃焼室側壁に接する部分の温水の流れが悪くなると部分的に局部沸騰することがあり、このような熱交換不良は湯温の安定性を悪くするだけでなく、缶体に熱歪みが生じ、割れや孔あきなどの重大なトラブルを発生させることがあった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記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と対抗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８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６を、缶体１上部側壁に出湯管７を開口し、給水管６と出湯管７との間の缶体１の側壁に出湯温度センサー１１を取付けると共に、該出湯温度センサー１１よりも下方で燃焼室天板３ａよりも上方に位置し、貯湯室４を上部貯湯室４ｂと下部貯湯室４ａとに分割する仕切板９を設け、前記煙道パイプ５は仕切板９に設けた連通口９ａ内に配置した給湯機において、前記仕切板９の連通口９ａの内壁から上方に向けて筒状部９ｂを形成し、仕切板９の外周には缶体１の内壁に接続する環状部１２を設け、該環状部１２には缶体１の内壁に接続する密着部１２ａと間隙を介して缶体１の内壁に隣接する還流部１２ｂとを交互に設け、前記給水管６から下部貯湯室４ａに送られた給水は煙道パイプ５と筒状部９ｂの間から煙道パイプ５に沿って上部貯湯室４ｂに流入すると共に、上部貯湯室４ｂの水が還流部１２ｂを介して下部貯湯室４ａに還流することを特徴とするものである。
【００１２】
貯湯室４に貯えた水を加熱時に上部貯湯室４ｂの水が還流部１２ｂを介して下部貯湯室４ａに還流することで、再度、加熱不足の温水を下部貯湯室４ａで加熱させ、上部貯湯室４ａ内部の温水の温度むらをなくし、安定した温水を供給できるように工夫したものである。
【００１３】
また、仕切板９の連通口９ａの内壁から上方に向けて形成した筒状部９ｂに連続する、もしくは、筒状部９ｂの外方の仕切板９から立設する円筒１０を設け、該仕切板９付近の円筒１０には通水孔１０ａを設け、仕切板９付近の上部貯湯室４ｂの水が通水孔１０ａから円筒１０と煙道パイプ５の間隙に流入するようにし、仕切板９付近の温水の混合を良好にすると共に温水が煙道パイプ５側壁を沿うように流れて煙道パイプ５側壁から放熱される熱を効率よく熱交換できるように工夫したものである。
【００１４】
【作用】
この発明では給湯機の貯湯室４内に仕切板９を設けたから、バーナ８を運転すると高温となる燃焼室側壁３ｂにそって上昇する温水は、貯湯室４を上下に分割する仕切板９が抵抗体となり、一旦、上昇速度が失速して減速され、その際、温水は下部貯湯室４ａで燃焼室天板３ａや煙道パイプ５側壁から放熱される熱と効率よく熱交換しながら一次混合され、それと同時に自然対流が発生するため、熱い温水は下部貯湯室４ａの最上部に残り、加熱不足の温水は下方へ押し戻されて加熱され、更に自然対流を繰り返して温度むらが均一化される。
【００１５】
また、上部貯湯室４ｂ内で煙道パイプ５の側壁から放熱される熱によって加熱されて上昇する温水は、自然対流によって上部貯湯室４ｂの最上部に届き、缶体１の上面板１ａから放熱される熱によって効率よく熱交換して高温となる。更に、加熱不足の温水は放熱のない缶体１の側壁にそって下方に自然対流によって流れて二次混合を行い、やがて、温水は仕切板９付近に届いて再び煙道パイプ５によって加熱される。このとき、缶体１の側壁に取付けた出湯温度センサー１１によって温水温度が測定されており、あらかじめ設定した温度を維持するようにバーナ８の運転を制御している。
【００１６】
給水管６から冷水が供給されると下部貯湯室４ａで一次混合された温水は、押し出されるように仕切板９に設けた筒状部９ｂに導かれ、煙道パイプ５と筒状部９ｂとの間隙を通過するときに煙道パイプ５側壁を沿うように流れ、上部貯湯室４ｂの最上部に到達することができ、温水は煙道パイプ５側壁から放熱される熱と効率よく熱交換することができる。また、供給された冷水は下部貯湯室４ａで一次混合し、燃焼室側壁３ｂと燃焼室天板３ａと煙道パイプ５の下部側壁から放熱される熱と熱交換して温水となる。
【００１７】
上部貯湯室４ｂの温水温度は出湯温度センサー１１によって設定温度に維持されているので、この温水が出湯管７から送り出されるが、仕切板９の連通口９ａから煙道パイプ５にそって導かれた温水は高温の煙道パイプ５と熱交換を行うと共に、上部貯湯室４ｂで二次混合されると同時に自然対流が発生するために、上部貯湯室４ｂの温度を急に変化させることはなく、出湯管７はあらかじめ設定された温度の温水を送り出すことができる。
【００１８】
また、給湯機の貯湯室４内の仕切板９の外周に、缶体１の内壁に接続する環状部１２を設け、かつ、環状部１２に缶体１の内壁に接続する密着部１２ａと間隙を介して缶体１の内壁に隣接する還流部１２ｂとを交互に設けたから、上部貯湯室４ｂで温水が二次混合されるときに自然対流が発生するため、熱い温水は上部貯湯室４ｂの最上部に残り、加熱不足の温水は下方へ押し戻される。このとき、一部の温水は仕切板９の上に向かうが、一部の温水は缶体１の内壁に隣接する還流部１２ｂを介して下部貯湯室４ａへ還流され、最終的に上部貯湯室４ｂには熱い温水のみが残り、更に自然対流を繰り返して温度むらが均一化される。
【００１９】
また、給湯機の貯湯室４内の連通口９ａの内壁から上方に向けて形成した筒状部９ｂに連続する、もしくは、筒状部９ｂの外方の仕切板９から立設する円筒１０を設けたから、煙道パイプ５と円筒１０との間隙を一次混合した温水が通過するときに、上部貯湯室４ｂに広く拡散することなく上面板１ａに向って流れ、煙道パイプ５側壁から放熱される熱と効率よく熱交換することができる。
【００２０】
更に、仕切板９付近の円筒１０には通水孔１０ａを設けたから、煙道パイプ５と円筒１０との間隙を一次混合した温水が通過するときに、通水孔１０ａ付近に負圧が生じ、自然対流で下方へ押し戻された加熱不足の温水が通水孔１０ａから円筒１０と煙道パイプ５の間隙に流入し、再度、下部貯湯室４ａから上昇してきた一次混合された温水と混合しながら煙道パイプ５側壁から放熱される熱を吸収し、上部貯湯室４ｂに送られるために温度むらが均一化される。
【００２１】
【実施例】
実施例を示す図によってこの構成を説明すると、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と対抗する燃焼室天板、３ｂは缶体１の下部内側に設けた燃焼室側壁、８は缶体１の側部の外側に取付けたバーナであり、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８の火炎を燃焼室３に吹き込んでいる。
【００２２】
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、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、２ａは排気室２に接続する排気筒であり、燃焼室３に送られた燃焼ガスは煙道パイプ５内部を通って排気室２に送られ、排気筒２ａから室外に排気されると共に、貯湯室４内の水は燃焼室３壁面と煙道パイプ５と上面板１ａの熱と熱交換して高温となる。
【００２３】
６は缶体１の下部側壁に開口した給水管、７は缶体１の上部側壁に開口した出湯管、１１は給水管６と出湯管７との間で煙道パイプ５の側方の缶体１の側壁に設けた出湯温度センサーである。
【００２４】
図４の実施例は給湯機とその制御機構部を示しており、１３は給湯機を操作させる操作部、１４はバーナ８に燃焼指令を出すバーナ制御手段、１３ａは給湯機の出湯温度を設定する出湯温度設定手段、１３ｂは給湯機を運転させる運転開始手段、１３ｃは給湯機を運転させる運転開始手段１３ｂが信号を送ると表示する運転表示手段、１３ｄはバーナ制御手段１４が燃焼指令を出してバーナ８が燃焼すると表示する燃焼表示手段、１３ｅは給湯機に不具合が生じたときにユーザーに知らせるための警報表示手段である。
【００２５】
貯湯室４の温水は出湯温度センサー１１で検知され、給湯機の操作部１３の出湯温度設定手段１３ａによって設定された湯温以下を検知したときには、バーナ制御手段１４が燃焼指令を出してバーナ８が燃焼し、貯湯室４に貯えた温水を指定の湯温に沸き上げる。
【００２６】
給湯機の温度設定のしくみは、操作部１３の出湯温度設定手段１３ａをユーザーが予め好みの温度に設定し、熱い温水を要求するのであれば出湯温度設定手段１３ａの「あつく」を押すと温度設定が上昇し、「ぬるく」を押すと温度設定が下降することができ、運転開始手段１３ｂが信号を送ると、運転表示手段１３ｃが表示し、出湯温度センサー１１が貯湯室４の水を低温検知すると、バーナ制御手段１４が燃焼指令を出してバーナ８が燃焼し、燃焼表示手段１３ｄがバーナ８の運転中を表示する。
【００２７】
また、給湯機の加熱動作を説明すると、冷水を供給する給水管６を缶体１下部側壁に開口し、加熱された温水を取り出す出湯管７を缶体１上部側壁に開口し、ユーザが図示しない台所や洗面所などの蛇口を開けると、貯湯室４で加熱した温水が出湯管７から吐出され、代わって給水管６から送られる冷水が貯湯室４に供給されると、出湯温度センサー１１がこれを検知して再びバーナ８を作動させ、給湯機の操作部１３の出湯温度設定手段１３ａによって設定された湯温を維持できるものである。
【００２８】
このように、ユーザーが図示しない台所や洗面所などで蛇口を開いたときは、始めに給湯機の操作部１３の出湯温度設定手段１３ａによって設定された温水が出湯管７から供給されるから、立ち上がり温度特性は良く、また、熱交換部は燃焼室側壁３ｂと煙道パイプ５側壁と缶体１の上面板１ａで構成されるので伝熱面積が大きく、貯湯室４の温水が早く上昇することができるので、極端な温度むらは少なく安定した温水が得られるものとなっている。
【００２９】
しかし、上記のような缶体１の構造では、給水管６から供給された冷水は燃焼室天板３ａと缶体１の上面板１ａとの間に流れやすく、燃焼室側壁３ｂと、缶体１との間隙には流れにくいものであった。
【００３０】
このため、燃焼室天板３ａと上面板１ａとの間の貯湯部分では加熱した温水との混合が行なわれるが、燃焼室側壁３ｂと缶体１との間隙の貯湯部分では温水の流れが滞り易くなってしまい、貯湯室４内部の温水の安定性が悪くなってしまうものであった。
【００３１】
更に、燃焼室側壁３ｂに接する部分の温水の流れが悪くなると部分的に局部沸騰することがあり、このときは缶体１から甲高い音を発生させて騒音のトラブルを引き起こしたり、缶体１に熱歪みが生じ、割れや孔あきなどの重大なトラブルを発生させることがあった。
【００３２】
この発明は上記の課題を解決するもので、９は出湯温度センサー１１よりも下方で燃焼室天板３ａよりも上方に位置した貯湯室４を上下に分割する仕切板であり、該仕切板９の外周は筒状の缶体１の内壁に内接して取付けている。９ａは仕切板９に設けた連通口、９ｂは仕切板９に設けた連通口９ａの内壁から上方に向けた筒状部であり、前記煙道パイプ５は仕切板９に設けた連通口９ａ内に配置している。
【００３３】
４ａは仕切板９で分離された貯湯室４の給水管６が接続される下部貯湯室、４ｂは出湯管７が接続される上部貯湯室であり、バーナ８を運転すると高温となる燃焼室側壁３ｂにそって上昇する温水は、貯湯室４を上下に分割する仕切板９が抵抗体となり、一旦、上昇速度が失速して減速され、その際、温水は下部貯湯室４ａで燃焼室天板３ａや煙道パイプ５側壁から放熱される熱と効率よく熱交換しながら一次混合され、それと同時に自然対流が発生するため、熱い温水は下部貯湯室４ａの最上部に残り、加熱不足の温水は下方へ押し戻されて加熱され、更に自然対流を繰り返して温度むらが均一化される。
【００３４】
また、上部貯湯室４ｂ内で煙道パイプ５の側壁から放熱される熱によって加熱されて上昇する温水は、自然対流によって上部貯湯室４ｂの最上部に届き、缶体１の上面板１ａから放熱される熱によって効率よく熱交換して高温となる。更に、加熱不足の温水は放熱のない缶体１の側壁にそって下方に自然対流によって流れて二次混合を行い、やがて、温水は仕切板９付近に届いて再び煙道パイプ５によって加熱される。このとき、缶体１の側壁に取付けた出湯温度センサー１１によって温水温度が測定されており、上部貯湯室４ｂ内は給湯機の操作部１３の出湯温度設定手段１３ａによって設定された湯温の温水が貯えられるようにバーナ８の運転を制御している。
【００３５】
そして、上部貯湯室４ｂ内に貯えられた設定温度の温水が出湯管７から吐出されると、下部貯湯室４ａから上部貯湯室４ｂに向けて温水が流れ、更に、缶体１の下部側壁に開口する給水管６から下部貯湯室４ａ内に冷水が供給される。
【００３６】
即ち、図示しない台所や洗面所などで蛇口を開くと上部貯湯室４ｂの温水は出湯管７から蛇口に向かって流れ、代わって給水管６から下部貯湯室４ａに供給される冷水は、缶体１側壁や燃焼室側壁３ｂにあたり、左右に分流されながら個々に分かれ、左右半周づつ回り込んだ時点で互いにぶつかり会いながら混合して上昇する。このとき、貯湯室４を上下に分割する仕切板９が抵抗体となり、上昇速度が失速して減速される。
【００３７】
その際、供給された冷水は燃焼室側壁３ｂと燃焼室天板３ａと煙道パイプ５の下部側壁から放熱される熱と効率よく熱交換しながら下部貯湯室４ａに貯えられていた温水と一次混合し、それと同時に自然対流が発生するため、高温の温水は下部貯湯室４ａの最上部の仕切板９付近に残り、加熱不足の温水は下方へ押し戻されて再加熱され、給水管６から供給された冷水が熱交換不足で冷水のまま上部貯湯室４ｂへ流れることはない。
【００３８】
また、給水管６から冷水が供給されると、下部貯湯室４ａで加熱され一次混合された温水が押し出されるように仕切板９に設けた筒状部９ｂに導かれ、煙道パイプ５と筒状部９ｂとの間隙を通過し、煙道パイプ５側壁を沿うように上部貯湯室４ｂへ流入して上部貯湯室４ｂの最上部に到達することができ、流入した温水は煙道パイプ５側壁から放熱される熱と効率よく熱交換することができる。
【００３９】
下部貯湯室４ａの温水は上部貯湯室４ｂの温水よりも温度が低いものの、仕切板９の連通口９ａから煙道パイプ５にそって導かれる一次混合した温水は、煙道パイプ５と筒状部９ｂとの間隙を通過するときに煙道パイプ５側壁を沿うように流れて高温の煙道パイプ５と熱交換を行うから、温水は煙道パイプ５側壁から放熱される熱で高温になり、更に、上部貯湯室４ｂの最上部に到着して缶体１の上面板１ａから放熱される熱とも効率よく熱交換し、上部貯湯室４ｂに貯えられていた温水と二次混合を行う。
【００４０】
上部貯湯室４ｂでは二次混合されると同時に自然対流が発生するために、上部貯湯室４ｂの温度を急に変化させることはなく、出湯管７はあらかじめ設定された温度の温水を送り出すことができる。そして、煙道パイプ５による熱交換後の熱い温水は上部貯湯室４ｂの最上部に残り、加熱不足の温水は出湯温度センサー１１を取り付けた低温の缶体１の壁面付近から下方へ押し出され、更に、自然対流を繰り返して煙道パイプ５の熱で加熱されるから、湯温の温度むらが均一化される。従って、上部貯湯室４ｂの温水温度は出湯温度センサー１１によって検知され、給湯機の操作部１３の出湯温度設定手段１３ａで設定する湯温の温水が上部貯湯室４ｂに貯えられて設定温度に維持されており、給水が継続されてもこの設定された湯温の温水が出湯管７から吐出される。
【００４１】
一方、貯湯室４を持つ給湯機では水道直結型給湯機のような速湯性が得にくい点があり、湯温を希望する温度に変化させても直ちに追従できずしばらくは以前の設定温度の温水を吐出する。このため、貯湯室４を小さくして追従性を良くする必要があるが、貯湯室４を小さくすると給水量や給水温度の影響を受けて湯温の安定性が悪くなる。
【００４２】
また、給水量や給水温度の影響を抑制して吐出湯温を安定させるためには、二次混合する上部貯湯室４ｂの貯湯量は大きな方が有利であるが、ある程度の貯湯量があり、かつ、伝熱面積が大きな上部貯湯室４ｂでは、出湯温度センサー１１が設定温度以下を検知してからバーナ８を起動させてもすぐに湯温は上昇せずに湯温の落ち込みが発生する。このため、常に出湯温度センサー１１で検知する湯温変化を監視して、上部貯湯室４ｂの湯温低下する温度変化から推測して、バーナ８を燃焼開始させるタイミングを先読みして調整するなどといった、複雑な制御が必要となる。
【００４３】
この発明は上記の課題を解決して貯湯室４の大きさを小さくしても湯温が安定できるもので、図２に示す実施例において、１２は仕切板９の外周に設けた環状部、１２ａは缶体１の内壁に接続する密着部、１２ｂは缶体１の内壁に隣接する還流部であり、環状部１２は缶体１の内壁に接続し、かつ、環状部１２には缶体１の内壁に接続する密着部１２ａと間隙を介して缶体１の内壁に隣接する還流部１２ｂとを交互に設けている。
【００４４】
この構造によれば、上部貯湯室４ｂで温水が二次混合されると同時に、自然対流が発生するため、熱い設定温度の温水は上部貯湯室４ｂの最上部に残り、上部貯湯室４ｂで缶体１の内壁にそって下方に還流する加熱不足の温水は下方へ押し戻される。このとき、一部の温水は仕切板９の上に向かうが、一部の温水は缶体１の内壁に隣接する還流部１２ｂを介して下部貯湯室４ａへ還流され、代わって下部貯湯室４ａの仕切板９付近の高温の温水が連通口９ａから上部貯湯室４ｂに押し出されており、下部貯湯室４ａから流入する高温の温水によって上部貯湯室４ｂの湯温は低下しにくくなり、上部貯湯室４ｂの貯湯容量を小さくしても湯温の変動を少なくできる。
【００４５】
そして、最終的に上部貯湯室４ｂには熱い温水のみが残り、還流部１２ｂを介して下部貯湯室４ａへ還流する湯温が高くなるから、上部貯湯室４ｂと下部貯湯室４ａの湯温の差が小さくなると共に、自然対流を繰り返して温度むらが均一化され、給湯機の操作部１３の出湯温度設定手段１３ａによって設定された温水が出湯管７から吐出されるようになる。
【００４６】
なお、上記の構造において出湯温度センサー１１の取付け位置の実施例として、仕切板９が缶体１の内壁に接続する密着部１２ａの上部に設置したときには、上部貯湯室４ｂから下部貯湯室４ａに還流する加熱不足の温水は主として還流部１２ｂに向かって流れ、出湯温度センサー１１付近を流れないから、該出湯温度センサー１１は加熱不足の温水の影響が少なくなり、上部貯湯室４ｂの正確な湯温が検知しやすくなり、バーナ制御手段１４がバーナ８に的確な燃焼指令を出すことができる。
【００４７】
一方、図３に示す実施例の構造でも上記の問題を解決することができるものであり、１０は連通口９ａの内壁から上方に向けて形成した筒状部９ｂに連続する、もしくは、筒状部９ｂの外方の仕切板９から立設する円筒、１０ａは円筒１０の側壁に設けた通水孔である。
【００４８】
上記の構造において、煙道パイプ５と円筒１０との間隙を下部貯湯室４ａから押し出されて一次混合した温水が通過するときに、煙道パイプ５と円筒１０との間隙で集中的に加熱され、煙道パイプ５で加熱される前に上部貯湯室４ｂに広く拡散せずに上面板１ａに向って流れるから、煙道パイプ５側壁から放熱される熱と効率よく熱交換することができる。
【００４９】
また、煙道パイプ５と円筒１０の間隙を通過した温水は加熱されて上部貯湯室４ｂの最上部に最短で到達することができ、下部貯湯室４ａの湯温が低いときでも上部貯湯室４ｂの湯温の変動が少なくなるから，貯湯室容量を小さくしても給湯機の操作部１３の出湯温度設定手段１３ａによって設定された温水が出湯管７から速湯される。
【００５０】
更に、仕切板９付近の円筒１０には通水孔１０ａを設けたから、煙道パイプ５と円筒１０との間隙を一次混合した温水が通過するときに、通水孔１０ａ付近に負圧作用が生じ、自然対流で下方へ押し戻された仕切板９付近の加熱不足の温水が通水孔１０ａから円筒１０と煙道パイプ５の間隙に流入し、下部貯湯室４ａから上昇してきた一次混合された温水と混合しながら、再度、煙道パイプ５側壁から放熱される熱を吸収して上部貯湯室４ｂへ送られるために、上部貯湯室４ｂの温度むらが均一化され、給湯機の操作部１３の出湯温度設定手段１３ａによって設定された湯温の温水が出湯管７から吐出される。
【００５１】
本件発明の給湯機の缶体構造は、加圧された水道水などを加熱して直接台所や洗面所などで使用する温水を得る給湯機や、枠体内部や配管経路に循環ポンプなどの水圧加圧手段を備えて暖房や融雪などの熱源として使用する給湯機に用いることができる。
【００５２】
このとき、給湯機の給水管や貯湯室や出湯管に流れる水は、飲用に適する水道水や不凍液を混入した循環水が用いられており、この中で給水管に供給される水温が低いときもある水道水などを使用する給湯機では、缶体下部側壁に開口させた給水管は燃焼室上部や煙道パイプ付近の高温部に向けて取付け、速やかな温度上昇をねらった方がよい。これに対して、循環ポンプなどを使う給湯機では給水管に戻ってくる水温が高いために、缶体下部側壁に開口させた給水管は缶体の下部貯湯室の下方に取付けた方がよく、下部貯湯室内での水の循環がよくなるから突沸などのトラブルを防ぐことができる。
【００５３】
【発明の効果】
上記のようにこの発明では、貯湯室４内部を上下に分割する仕切板９を設け、給水管６によって下部貯湯室４ａに供給された水は直接出湯管７のある貯湯室４の上部へ流れることなく、一旦、失速して上昇速度が減速されることで、下部貯湯室４ａで燃焼天板３ａや煙道パイプ５から放熱される熱を効率よく熱交換できるようになり、温水の温度むらが均一化されて局部沸騰も発生せず、缶体１の熱歪みから発生していた割れや孔あきなどの重大なトラブルもなくなった。
【００５４】
また、出湯温度センサー１１によって温度制御される上部貯湯室４ｂに下部貯湯室４ａから送られる温水は、仕切板９の連通口９ａの筒状部９ｂに誘導されて高温の煙道パイプ５に沿って送られて加熱されるから、上部貯湯室４ｂの湯温が大きく変化することなく、安定した出湯温度を維持することができた。
【００５５】
また、仕切板９の外周には缶体１の内壁に接続する環状部１２を設け、かつ、環状部１２には缶体１の内壁に接続する密着部１２ａと間隙を介して缶体１の内壁に隣接する還流部１２ｂとを交互に設けると、熱い温水は上部貯湯室４ｂの最上部に残り、加熱不足の温水は下方へ押し戻され、缶体１の内壁に隣接する還流部１２ｂを介して下部貯湯室４ａへ還流され、上部貯湯室４ｂには熱い温水で満たされ、出湯管７から安定した湯温の温水を吐出することができた。
【００５６】
また、還流部１２ｂを介して下部貯湯室４ａへ還流する湯温が高くなるから、下部貯湯室４ａで一次混合した温水温度が高くなり、両貯湯室４ａ・４ｂの湯温の差が少なくなるから上部貯湯室４ｂの貯湯量を少なくしても安定した出湯温度を維持することができた。
【００５７】
また、缶体１の内壁に接続する環状部１２に密着部１２ａと還流部１２ｂを交互に設けたから、缶体１内壁に該仕切板９を挿入する際、接触部は密着部１２ａだけになるから接触面積が減って挿入しやすくなり、缶体１の内壁に接続する密着部１２ａをスポット溶接や、Ｔｉｇ溶接などで固着することにより仕切板９を簡単に取付けできるようになった。
【００５８】
更に、連通口９ａの内壁から上方に向けて形成した筒状部９ｂに円筒１０を設けると、筒状部９ｂと円筒１０との間隙で下部貯湯室４ａから送られる温水が強く加熱されるようになり、上部貯湯室４ｂに広く拡散して湯温変動を起こすことがなくなり、上部貯湯室４ｂの貯湯量を少なくしても安定した出湯温度を維持することができた。
【００５９】
また、円筒１０の仕切板９付近に煙道パイプ５と円筒１０との間隙に連絡する通水孔１０ａを設けたから、上部貯湯室４ｂの仕切板９付近に滞留する温度の低い温水が通水孔１０ａから間隙に流入して、下部貯湯室４ａから送られる温水の流れと混合して温度を高めており、更に、温水は煙道パイプ５側壁から放熱される熱を効率よく利用して加熱され、上部貯湯室４ｂには湯温の低い部分がなくなり、安定した出湯温度を維持することができた。
【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要部断面図である。
【図２】この発明の他の実施例を示す要部の切り欠き斜視図である。
【図３】この発明の他の実施例を示す給湯機の要部断面図である。
【図４】この発明の実施例を示す給湯機の制御機構部を示す要部断面図である。
【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
４ａ  下部貯湯室
４ｂ  上部貯湯室
５    煙道パイプ
６    給水管
７    出湯管
８    バーナ
９    仕切板
９ａ  連通口
９ｂ  筒状部
１０    円筒
１０ａ  通水孔
１１    出湯温度センサー
１２    環状部
１２ａ  密着部
１２ｂ  還流部
【図１】
0004082006.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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