(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナの燃焼熱により通水を加熱する熱交換器と、
前記熱交換器に給水する給水路と、
前記熱交換器で加熱された湯を送り出す出湯路と、
出湯の開始・停止操作により前記給水路を開閉する水栓と、
前記出湯路に接続されるフレキシブル出湯管とを備えた元止め式湯沸器において、
前記給水路または前記出湯路あるいはその両者を保温する電熱ヒータと、
前記出湯路に設けられて前記水栓が開かれて通水されると前記出湯路の通水が可能であり、前記水栓が閉じられて止水されると前記出湯路の下流側を大気に開放する大気開放手段とを備え、
前記大気開放手段の下流側を大気に開放する開放経路において、その一部の経路断面積を狭くすると共に、その部分の断面の周長と断面積との比率を、断面が円形の場合に比べて大きくしたことを特徴とする元止め式湯沸器。
【請求項２】
バーナの燃焼熱により通水を加熱する熱交換器と、
前記熱交換器に給水する給水路と、
前記熱交換器で加熱された湯を送り出す出湯路と、
出湯の開始・停止操作により前記給水路を開閉する水栓と、
前記出湯路に接続されるフレキシブル出湯管とを備えた元止め式湯沸器において、
前記給水路または前記出湯路を保温する電熱ヒータと、
前記水栓が開かれて通水されると前記出湯路を開き、前記水栓が閉じられて止水されると前記出湯路を閉じるゲート弁と、
止水時に前記ゲート弁下流側を大気に開放する大気開放弁とを備え、
前記大気開放弁あるいはゲート弁の下流側を大気に開放する開放経路において、その一部の経路断面積を狭くすると共に、その部分の断面の周長と断面積との比率を、断面が円形の場合に比べて大きくしたことを特徴とする元止め式湯沸器。
【請求項３】
前記大気開放弁と前記ゲート弁とは一体に形成されることを特徴とする前記請求項２に記載の元止め式湯沸器。
【請求項４】
バーナの燃焼熱により通水を加熱する熱交換器と、
前記熱交換器に給水する給水路と、
前記熱交換器で加熱された湯を送り出す出湯路と、
出湯の開始・停止操作により前記給水路を開閉する水栓と、
前記出湯路に接続されるフレキシブル出湯管とを備えた元止め式湯沸器において、
前記給水路または前記出湯路を保温する電熱ヒータと、
前記出湯路から分岐して大気に連通する大気通路と、
前記大気通路に介装され、前記水栓が開かれて通水されると、前記出湯路から大気通路への水の通過を妨げ、前記水栓が閉じられて止水されると前記大気通路を通じて前記出湯路下流側を大気に開放する開放手段とを備え、
前記開放手段が、前記出湯路の前記大気通路との接続位置にベンチュリー構造を設けたことを特徴とする元止め式湯沸器。
【請求項５】
前記大気通路において、その一部の通路断面積を狭くすると共に、その部分の断面の周長と断面積との比率を、断面が円形の場合に比べて大きくしたことを特徴とする前記請求項４に記載の元止め式湯沸器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は元止め式湯沸器に関し、詳しくは凍結防止ヒータが組み込まれる元止め式湯沸器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冬期、寒冷地などでは、凍結による元止め式湯沸器の破損を防止するために、就寝前などに水抜き栓を開いて器体内の水抜き操作が行なわれる。
しかし、水抜き操作を忘れたり、水抜き操作を怠って外出中あるいは就寝中に予想しない低温にみまわれたりすると、凍結破損してしまう場合がある。
このため、就寝前に凍結を予測して水抜き操作を行なう必要があり、不意の寒波には、水抜き操作を予め出来ないという問題があった。
そこで、所定温度によって０Ｎ／ＯＦＦするバイメタルＳＷと、通電して発熱する複数の電熱ヒータとを通水路の外面に密着させ、通水路を所定温度に保温して凍結破損を防止することが行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、元止め式湯沸器では、電熱ヒータを設けても図５に示すように可動自在に出湯方向を変えるフレキシブル出湯管５と、その端部で出湯形状をストレートとシャワーとに切り替えるキッチンシャワー４０とが凍結し易く、これらが凍結してしまうと凍結破損しないまでも解凍するまで機器をすぐに使用できない問題があった。
また、このフレキシブル出湯管５とキッチンシャワー４０にも電熱ヒータを設けて凍結しないように保温することもできるが、フレキシブル出湯管５が自在に曲げられ、使用中に水をかぶったりキッチンシャワー４０を水没させてしまうこともあるため、防水や漏電対策を確実に行なう必要があって湯沸器が高価なものとなってしまう問題があった。
そこで、本発明の元止め式湯沸器は、上記課題を解決し、安価な構成で水抜き操作をしないでも凍結破損をしないようにすると共に、いつでもすぐに再使用できるようにすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために上記請求項１に係る発明の構成上の特徴は、バーナの燃焼熱により通水を加熱する熱交換器と、前記熱交換器に給水する給水路と、前記熱交換器で加熱された湯を送り出す出湯路と、出湯の開始・停止操作により前記給水路を開閉する水栓と、前記出湯路に接続されるフレキシブル出湯管とを備えた元止め式湯沸器において、前記給水路または前記出湯路を保温する電熱ヒータと、前記出湯路に設けられて前記水栓が開かれて通水されると前記出湯路の通水が可能であり、前記水栓が閉じられて止水されると前記出湯路の下流側を大気に開放する大気開放手段とを備え、大気開放手段の下流側を大気に開放する開放経路において、その一部の経路断面積を狭くすると共に、その部分の断面の周長と断面積との比率を、断面が円形の場合に比べて大きくしたことにある。
【０００５】
上記のように請求項１に係る発明を構成したことにより、給水路から熱交換器に給水されると、出湯路の通水が可能であり出湯路は熱交換器で加熱された湯をフレキシブル出湯管に導いて出湯する。そして、給水が停止されると、大気開放手段により出湯路の下流側を大気に開放するため、フレキシブル出湯管を含めた大気開放手段下流の湯が空気と置換されて器体外へ排水される。さらに、出湯路上流側の湯は、通電されることにより電熱ヒータが発熱して給水路及び出湯路を保温しているため、凍結しない。また、請求項１の発明によれば、開放経路に外気が流入するときに発生する音の伝播エネルギ損失を大きくすることができ、その結果、空気吸込み騒音を低減することができる。すなわち、管路内の空気中を伝播する音のエネルギ損失は、管路内面の断面の周長と断面積の比となることが知られている。従って、管路の断面積を小さくしかつ断面の周長と断面積との比率を、断面が円形の場合に比べて大きくすることにより、音の伝播エネルギ損失を大きくでき、空気吸込み騒音を低減できる。
【０００６】
また、上記請求項２に係る発明の構成上の特徴は、バーナの燃焼熱により通水を加熱する熱交換器と、前記熱交換器に給水する給水路と、前記熱交換器で加熱された湯を送り出す出湯路と、出湯の開始・停止操作により前記給水路を開閉する水栓と、前記出湯路に接続されるフレキシブル出湯管とを備えた元止め式湯沸器において、前記給水路または前記出湯路を保温する電熱ヒータと、前記水栓が開かれて通水されると前記出湯路を開き、前記水栓が閉じられて止水されると前記出湯路を閉じるゲート弁と、止水時に前記ゲート弁下流側を大気に開放する大気開放弁とを備え、大気開放弁あるいはゲート弁の下流側を大気に開放する開放経路において、その一部の経路断面積を狭くすると共に、その部分の断面の周長と断面積との比率を、断面が円形の場合に比べて大きくしたことにある。
【０００７】
上記のように請求項２に係る発明を構成したことにより、給水路から熱交換器に給水されると、ゲート弁が出湯路を開き、大気開放弁が出湯路を大気から遮断し、出湯路は熱交換器で加熱された湯をフレキシブル出湯管に導いて出湯する。そして、給水が停止されると、ゲート弁が出湯路閉じ、大気開放弁がゲート弁下流の出湯路を大気に開放するため、フレキシブル出湯管を含めたゲート弁下流の湯が空気と置換されて器体外へ排水される。さらに、ゲート弁上流の湯は、通電されることにより電熱ヒータが発熱して給水路及び出湯路を保温しているため、凍結しない。また、請求項２の発明によれば、開放経路に外気が流入するときに発生する音の伝播エネルギ損失を大きくすることができ、その結果、空気吸込み騒音を低減することができる。すなわち、管路内の空気中を伝播する音のエネルギ損失は、管路内面の断面の周長と断面積の比となることが知られている。従って、管路の断面積を小さくしかつ断面の周長と断面積との比率を、断面が円形の場合に比べて大きくすることにより、音の伝播エネルギ損失を大きくでき、空気吸込み騒音を低減できる。
【０００８】
また、上記請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記請求項２に記載の元止め式湯沸器において、前記大気開放弁と前記ゲート弁とは一体に形成されることにある。
上記のように請求項３に係る発明を構成したことにより、大気開放弁は、ゲート弁と一体に作動する。このため、ゲート弁の開弁動作が大気開放弁の閉弁動作を助け、ゲート弁の閉弁動作が大気開放弁の開弁動作を助けるため、連動動作が確実になる。
【０００９】
また、上記請求項４に係る発明の構成上の特徴は、バーナの燃焼熱により通水を加熱する熱交換器と、前記熱交換器に給水する給水路と、前記熱交換器で加熱された湯を送り出す出湯路と、出湯の開始・停止操作により前記給水路を開閉する水栓と、前記出湯路に接続されるフレキシブル出湯管とを備えた元止め式湯沸器において、前記給水路または前記出湯路を保温する電熱ヒータと、前記出湯路から分岐して大気に連通する大気通路と、前記大気通路に介装され、前記水栓が開かれて通水されると、前記出湯路から大気通路への水の通過を妨げ、前記水栓が閉じられて止水されると前記大気通路を通じて前記出湯路下流側を大気に開放する開放手段とを備え、開放手段が、出湯路の大気通路との接続位置にベンチュリー構造を設けたことにある。
【００１０】
上記のように請求項４に係る発明を構成したことにより、給水路から熱交換器に給水されると、出湯路の通水が可能であるので、出湯路は熱交換器で加熱された湯をフレキシブル出湯管に導いて出湯する。そして、給水が停止されると、開放手段により出湯路の下流側を大気に開放するため、フレキシブル出湯管を含めた開放手段下流の湯が空気と置換されて器体外へ排水される。さらに、出湯路上流側の湯は、通電されることにより電熱ヒータが発熱して給水路及び出湯路を保温しているため、凍結しない。また、請求項４の発明によれば、出湯路を通水中には、ベンチュリー構造により大気通路が負圧となるため、出湯路から大気通路への湯の進入が防止される。止水時には、大気通路が開放されているため、フレキシブル出湯管を含めた開放手段下流の湯が空気と置換されて器体外へ排水される。なお、大気通路に逆止弁を設けるとより確実となる。
【００１１】
また、上記請求項５に係る発明の構成上の特徴は、前記請求項４に記載の元止め式湯沸器において、前記大気通路において、その一部の通路断面積を狭くすると共に、その部分の断面の周長と断面積との比率を、断面が円形の場合に比べて大きくしたことにある。
【００１２】
上記のように請求項５に係る発明を構成したことにより、開放経路に外気が流入するときに発生する音の伝播エネルギ損失を大きくすることができ、その結果、空気吸込み騒音を低減することができる。すなわち、管路内の空気中を伝播する音のエネルギ損失は、管路内面の断面の周長と断面積の比となることが知られている。従って、管路の断面積を小さくしかつ断面の周長と断面積との比率を、断面が円形の場合に比べて大きくすることにより、音の伝播エネルギ損失を大きくでき、空気吸込み騒音を低減できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
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湯沸器の好適な実施の形態について説明する。
まず、参考例１について説明する。図１に示すように、水入り口からの給水経路３には、流路を開閉する水栓２４が設けられ、その下流には水圧応動装置１０が設けられる。水圧応動装置１０には、前後に移動可能なダイアフラム１２が設けられ、このダイアフラム１２で仕切って一次室１６と二次室２１とが形成される。
また、水圧応動装置１０の一次室１６への入路には、ダイアフラム１２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１４が設けられる。
また、一次室１６から続く流路には、湯温調節部１１が設けられ、湯温調節部１１で流路は、ベンチュリー２を経由し熱交換器１へ通じたミキシング部２８に至る加熱経路７ａと、ミキシング部２８へ直接通じる大気通路７ｂとに分岐され、ミキシング部２８下流には、後述する自動排水ユニット１５が設けられる。
さらに、自動排水ユニット１５の下流には、図５に示すように、湯出口の位置を可動自在に曲げて移動できるフレキシブル出湯管５が設けられ、フレキシブル出湯管５の端部には、出湯形状をストレートとシャワーとに切り替えるキッチンシャワー４０が設けられる。
【００１４】
自動排水ユニット１５は、出湯経路７下流側に設けられ、後述するゲート弁９が接離して流路を開閉するシート部２９と、その下流流路を大気側に開口する開放孔３０とを同軸上に備え、このシート部２９及び孔３０の中心を挿通し、両端が本体に可動自在に保持されるスピンドル１７と、スピンドル１７の一端に固定されシート部２９に下流側から離接して流路を開閉するゲート弁９と、スピンドル１７の他端に固定され、開放孔３０の周囲に接離して流路を大気に開閉する大気開放弁８と、ゲート弁９を下流側から閉弁方向に付勢するバネ１３と、大気開放弁８の出口に閉弁タイミングで洩れた水を溜める凹部３８とを備える。
【００１５】
また、加熱経路７ａに設けられるベンチュリー２は、流路を絞ると共に、流路と直角方向に横孔２ａが設けられる。そして、この横孔２ａから水圧応動装置１０の二次室２１に通じる導通路２ｂが設けられる。また、ダイアフラム１２には、変位を伝える押軸２２及び突棒３７が同一軸線上に当接して設けられ、この突棒３７の他端に給水自動ガス弁２３が設けられる。
【００１６】
給水自動ガス弁２３より下流のバーナ２７へのガス供給経路４には、ガス通路を開閉する器具栓２６及びメイン弁２５が設けられる。また、給水自動ガス弁２３の下流に、燃料ガスを燃焼するバーナ２７が設けられ、バーナ２７に放電することにより燃料ガスへ着火する電極（図略）が設けられる。さらに、このガス供給経路４上流には、ガス配管(図略)が接続され、このガス配管途中には、手動で流路を開閉するガス元栓３５が設けられる。
【００１７】
また、ダイアフラム１２の一次室１６と二次室２１の下部には、手動で元止め式湯沸器内の水抜きができる水抜栓１９が設けられ、水抜栓１９は器体外へ排水を導く水抜路１８に通じている。
【００１８】
また、給水経路３上流には、給水配管(図略)が接続され、この給水配管途中には、元止め式湯沸器への給水路を開閉する給水元栓３１と、その下流の水を抜く排水栓３２とが設けられる。
【００１９】
また、室温を検出し、所定温度まで低下した場合にＯＮし、所定温度まで上昇した場合にＯＦＦするバイメタルＳＷ３３が器体内に設けられ、給水経路３、出湯経路７、水圧応動装置１０等を含めた通水路における複数の箇所に、バイメタルＳＷ３３が０Ｎすることにより１００Ｖの電力が供給されて発熱する電熱ヒータ３４が設けられる。従って、通水路は、この電熱ヒータ３４により所定温度に保持され、凍結が防止される。
【００２０】
つぎに、元止め式湯沸器の水圧応動装置１０の動作について説明する。
ガス元栓３５と給水元栓３１とを開いた後、点火操作が行われると、器具栓２６及びメイン弁２５と共に水栓２４が開かれる。
そして、水が水圧応動装置１０を経てベンチュリー２を通過すると、ベンチュリー効果による横孔２ａの水圧低下に応じて二次室２１の圧力が低下する。続いて一次室１６と二次室２１間に差圧が生じると、前後に変位自在なダイアフラム１２に移動力を(図の左方向へ)発生させ、移動力が押棒２２及び突棒３７に伝達されて給水自動ガス弁２３を開き、ガス流路が開かれる。
【００２１】
この通水により出湯経路７においては、図２の（イ）に示すように、自動排水ユニット１５内のゲート弁９に働く通水水圧がバネ１３力に打ち勝ってゲート弁９を開くと共に、一体に移動するスピンドル１７上の大気開放弁８が開放孔３０を閉じる。
この際に、開放孔３０が閉る直前に大気開放弁８から通水が僅かに洩れる場合があるが外部に洩れることなく凹部３８に溜まる。
そして、自動排水ユニット１５内を通過した通水は、フレキシブル出湯管５を経由してキッチンシャワー４０から出湯する。
【００２２】
また、この状態から水栓２４を閉じて出湯を停止すると、給水経路３を熱交換器１に向けて流れていた水が止り、水圧応動装置１０は、ダイアフラム１２の一次室１６と二次室２１間の差圧がなくなり、突棒３７を停止位置(図右方向)に後退させ、給水自動ガス弁２３を閉弁してガス供給経路４を閉じる。
【００２３】
すると、出湯経路７内の通水水圧が無くなり、図２の(ロ)に示すように、自動排水ユニット１５内のバネ１３がゲート弁９を閉弁し、同時に大気開放弁８を開弁する。このため、ゲート弁９の上流の水は通水路内に閉じ込められると共に、ゲート弁９下流のフレキシブル出湯管５及びキッチンシャワー４０内の水は、大気開放弁８から空気が流入することにより、下方のキッチンシャワー４０から排水される。同様に、凹部３８に溜まっていた水は、大気開放弁８から再び通水路内に流入して同様に排水される。
【００２４】
そして、室温が所定の温度以下になると、バイメタルＳＷ３３がＯＮし、通電された電熱ヒータ３４が発熱し、給水経路３、出湯経路７、水圧応動装置１０等を含めた通水路が保温される。つまり、自動排水ユニット１５のゲート弁９より上流の水は保温され、下流の水は排水されて凍結が防止される。このため、従来のように器体内の水を完全に水抜きして凍結防止する場合に比べて、加熱経路７ａ内に水を閉じ込めた状態にするため、再使用の場合に出湯開始を早くできる。
【００２５】
次に、機器を長期間使用しなかったり、あるいは機器の修理を行う場合には、器体内の水抜きを行う必要があるが、その手順を説明する。
まず、水抜栓１９を開栓し、加熱経路7aと導通路２ｂの水をダイアフラム１２の一次室１６と二次室２１内の水と共に器体外へ排水する。また、上流の給水元栓３１を閉じて排水栓３２および水栓２４を開け、水圧応動装置１０上流の水を排水栓３２から排水する。そして、自動排水ユニット１５内から突き出ているスピンドル１７を一杯に引っ張ってゲート弁９を開くことにより、上流の水をキッチンシャワー４０および排水栓３２から排水する。
従って、必要な場合には、器体内の全ての水を排水することができる。
【００２６】
以上に説明した元止め式湯沸器の参考例１によれば、安価な構成で、水抜き操作をしないでも凍結破損を防止することができ、いつでもすぐに使用できる状態で待機させることができる。
しかも、ゲート弁９より上流の水を閉じ込めたまま、ゲート弁９より下流の水だけを排水するため、止水毎の排水量を少なくできると共に、次回の出湯時における待ち時間を少なくすることができる。
【００２７】
以上、参考例１について説明したが、これに何等限定されるものではなく、以下のような種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、図３に示すように、自動排水ユニット１５内のゲート弁９と大気開放弁８とを一体形状にして、開放孔３０の口元周囲面とシート部２９とに接離するシート面を前後に設けた大気開放弁８ａであっても良い（参考例２)。この参考例２では、大気開放弁８ａを一体形状にすることにより部品点数を少なくして、自動排水ユニット１５を安価に製作することができる。
【００２８】
また、ゲート弁９をスピンドル１７上に一体的に固定しないで大気開放弁８とゲート弁９とを個別に作動するように設けても良い（参考例３）。例えば、図４に示すように、開放孔３０を開口する通気室４１が出湯経路７の側壁に設けられ、この側壁に出湯経路７に通じる連通孔４２が開口し、通気室４１内に、可動自在なスピンドル１７ｂが設けられ、開放孔３０を開閉する大気開放弁８ｂと、バネ受け３９とがスピンドル１７ｂ上に同軸となって設けられ、開放孔３０外周面とバネ受け３９間に大気開放弁８ｂを開弁方向に付勢するバネ１３ｂが装着される。そして、ゲート弁９ｂは、出湯経路７内の下流側から閉じるように、バネ１３ａで付勢され、スピンドルが省略される。なお、この場合に、修理等でゲート弁９ｂ上流の水を排水するためには、ゲート弁９ｂを強制的に開弁する押軸をゲート弁９ｂに対向して設けたり(図略)、別途排水栓を上流に設けたり、ゲート弁９ｂを迂回するバイパス排水路を設けたりする。
【００２９】
この参考例３では、通水時に水栓２４が開かれて通水されると、水圧によりゲート弁９ｂが開かれ大気開放弁８ｂが閉じられる。また、止水されると、バネ１３ａ力によりゲート弁９ｂが閉じられて出湯経路７上流の水を閉じ込め、バネ１３ｂ力により大気開放弁８が開かれてゲート弁９ｂ下流側に空気を流入させてフレキシブル出湯管５とキッチンシャワー４０内の水を排水する。そして、気温が低下すると、電熱ヒータ３４により通水路が保温される。
従って、水抜き操作をしないでも凍結破損せず、いつでもすぐに再使用できる。
【００３０】
また、ゲート弁９ｂに比べて大気開放弁８ｂにシート径をより小さくし、個別に設けることにより大気開放弁８ｂの開閉ストロークを小さくできるため、フレキシブル出湯管５を接続する給湯継手４３の中に自動排水ユニット１５を容易に組み込みできる。
このため、既設の元止め式湯沸器についても、給湯継手４３を交換し電熱ヒータ３４を追加するだけで容易に改造できて凍結破損を防止できる。
【００３１】
また、電熱ヒータ３４は、給水経路３、出湯経路７、水圧応動装置１０等の通水路における複数の箇所に設けられても良く、あるいは、１箇所だけであってもよい。なお、１ヶ所の場合には、湯を循環させて通水路全体を保温できるようにしてもよい。
【００３２】
つぎに、第１の実施形態について説明する。
第１実施形態に係る自動排水ユニット５０は、図６に示すように、出湯経路７下流側に設けられ、出湯経路７の側壁から分岐した筒状の大気開放路５１を有しており、出湯経路７の大気開放路５１の分岐部分にはベンチュリー構造部５２が配設されている。
大気開放路５１は、出湯経路７側近傍部分が小径の通路孔５１ａになっており、通路孔５１ａに続く大径部５１ｂには筒状のバルブシート５３が圧入されている。バルブシート５３は、樹脂製で軸方向長さが大径部５１ｂより僅かに短く、軸方向略中間に軸心方向に伸び中心に小孔を有する内フランジ部５４を有しており、内フランジ部５４を挟んだ出湯経路７側部分の内径が外端側の内径より僅かに大きくなっている。
【００３３】
バルブシート５３の外端側内部には大気開放管７０が挿着されている。大気開放管７０は、金属製のパイプに曲げ加工を施して形成されており、一端側近傍位置でくの字形状に折り曲げられ、他端側で同一側に折り返されて折り返し部分が円弧形になるようにされており、先端ストレート部７１と、中間ストレート部７２と、折り返し端部７３とになっている。先端ストレート部７１は、大気開放路５１内に圧入され、先端がバルブシート５３の内フランジ部５４に当接するようにされており、大気開放路５１の外端部分に、バルジ加工により形成されて径方向外側に膨出したフランジ形状のストッパ部７４を設けている。そして、先端ストレート部７１の外周面にはＯリング７５が装着されており、このＯリング７５がバルブシート５３の外端側とストッパ部７４間に介装されることにより、先端ストレート部７１が大気開放路５１に気密状態で連結される。さらに、大気開放管７０は、ストッパ部７４が、大気開放路５１の外端面に取りつけた固定板７６によって引抜き不能なように押え付けられることにより、大気開放路５１に固定されている。
【００３４】
この第１実施形態では、通水時に水栓２４が開かれて通水され出湯経路７を通過すると、ベンチュリー構造部５２において流速が高くなり、そのベンチュリー効果により、大気開放路５１側が負圧になる。そのため、出湯経路７を通過する湯が大気開放路５１に流入する不都合を防止できる。また、止水されると、出湯経路７の通水が停止され、元々大気開放路５１と連通しているため、空気が大気開放管７０を通過して出湯経路７内に流入する。そのため、フレキシブル出湯管５とキッチンシャワー４０内の水を排水する。また、気温が低下すると、電熱ヒータ３４により通水路が保温される。従って、水抜き操作をしないでもキッチンシャワー４０等が凍結破損せず、いつでもすぐに再使用できる。
【００３５】
つぎに、第１実施形態の変形例について説明する。
変形例は、図７に示すように、第４の実施形態においてバルブシート５３の出湯経路７側内部に樹脂製のバルブ本体６０を挿入したものである。バルブ本体６０は、図８に示すように、出湯経路７側端部から外端にかけて(図示左端から右端)順次外径が小さくなる大径部、中径部、小径部が同軸的に配列されている。大径部は、端部側の十字部６１と、肉薄の円板部６２を有している。十字部６１は、さらに軸方向中間位置から端部側が小径部６１ａであり、円板部側が円板部６２と同一径の大径部６１ｂになっている。小径部６１ａの外径は、上記大気開放路５１の通路孔５１ａの内径より小さくされており、小径部６１ａが通路孔５１ａに挿入可能になっている。円板部６２の外径は、図９に詳細に示すように、バルブシート５３の内径より僅かに小さくされており、バルブ本体６０前後の差圧が有効に働いてバルブ本体６０が可動なように狭くされている。
【００３６】
中径部は、軸方向の両側が第１中径部６３と第２中径部６４になっており、両者の中間が中間十字部６５になっている。小径部は、中径部側端部が凹円弧面であるＯリング６９が装着される装着溝６６になっており、装着溝６６との境界部分が薄肉の円板部６７になっており、さらに外端側が小十字部６８になっている。小十字部６８の外径は、バルブシート５３の内フランジ部５４小孔の内径より僅かに小さくなっており、内フランジ部５４小孔へ挿入可能になっている。そして、バルブ本体６０の円板部６２とバルブシート５３の内フランジ部５４の対向面間が、バネ５６によって連結されており、バルブ本体６０はバネ５６によって出湯経路７側に向けて付勢されている。
【００３７】
変形例では、通水時に水栓２４が開かれて通水され出湯経路７を通過すると、ベンチュリー構造部５２において流速が高くなり、そのベンチュリー効果により、大気開放路５１側が負圧になる。バルブ本体６０は、バネ５６に図示左方向に付勢され、十字部６１の小径部６１ａが通路孔５１ａ内に挿入されている。これらのことから、出湯経路７を通過する湯が大気開放路５１に流入する不都合を防止できる。また、止水されると、出湯経路７の通水が停止され、元々大気開放路５１と連通しているため、空気が大気開放管７０からバルブ本体６０とバルブシート５３の間を通過して出湯経路７内に流入する。そのため、フレキシブル出湯管５とキッチンシャワー４０内の水を排水する。また、気温が低下すると、電熱ヒータ３４により通水路が保温される。従って、水抜き操作をしないでもキッチンシャワー４０等が凍結破損せず、いつでもすぐに再使用できる。また、もしキッチンシャワー等の凍結が起きた場合に、通水させるとバルブ本体６０に水圧がかかり図示右方向へ移動し、Ｏリング６９がシールするため、大気開放管７０から水が洩れるのを防止できる。
【００３８】
つぎに、参考例４について説明する。
参考例４に係る自動排水ユニット５０は、図１０に示すように、第１実施形態と比べて、大気開放路５１に設けられるバルブ本体８０の構成が異なっており、また出湯経路７の大気開放路５１の分岐部分前後にはベンチュリー構造部５２が設けられておらず、ストレート形状になっている。その他、大気開放路５１、バルブシート５３、大気開放管７０については第４実施形態に示したものと同様である。
【００３９】
バルブ本体８０は、図１０に示すように、出湯経路７側端部から外端にかけて(図示左端から右端)順次外径が小さくなる大径部８１、中径部８２、小径部８３となっている。大径部８１は、端部側の十字部と、肉薄の円板部を有している。円板部の外径は、バルブシート５３の内径より僅かに小さくされており、バルブ本体８０前後の差圧でバルブ本体８０が可動なように狭くされている。小径部８３には、Ｏリング８４が装着されている。小径部８３の外径は、バルブシート５３の内フランジ部５４小孔の内径より僅かに小さくなっており、小径部８３は内フランジ部５４小孔へ挿入可能になっている。そして、大径部８１の円板部８１ｂとバルブシート５３の内フランジ部５４間が、バネ８５によって連結されており、バルブ本体８０はバネ８５によって出湯経路７側に向けて付勢されている。
【００４０】
参考例４では、通水時に水栓２４が開かれて通水され出湯経路７を通過すると、バルブ本体８０前後の差圧により、バルブ本体８０が押されて小径部８３がＯリング８４を介して内フランジ部５４に押し付けられ、バルブ本体８０が大気開放路５１を液密に閉塞する。そのため、湯が大気開放管７０側に流入しない。また、止水されると、出湯経路７の通水が停止され、出湯経路７の大気開放路５１側に対する高圧状態が解除される。そのため、内フランジ部５４からバルブ本体６０がバネによって引き離され、空気が大気開放管７０からバルブ本体８０とバルブシート５３の間を通過して出湯経路７内に流入する。そのため、フレキシブル出湯管５とキッチンシャワー４０内の水を排水する。また、気温が低下すると、電熱ヒータ３４により通水路が保温される。
従って、水抜き操作をしないでもキッチンシャワー４０等が凍結破損せず、いつでもすぐに再使用できる。
【００４１】
つぎに、参考例５について説明する。
参考例５に係る自動排水ユニット９０は、図１１に示すように、出湯経路７下流側に設けられ、出湯経路７の側壁から水平方向に分岐すると共に、上方移向けて垂直に延びた垂直部分を有する大気開放路９１を有している。垂直部分には円柱空間であるフロート室９２が設けられており、フロート室９２の上面は、開口部９３ａを有する蓋９３により封止されている。フロート室９２内部には、円柱形状のフロート弁９４が同軸的に配置されている。フロート弁９４は、樹脂製で水に浮くことができ、円柱形状であって上面には同軸的に突出した凸部９４ａを設けている。凸部９４ａは開口部９３ａに挿入可能になっており、凸部９４ａにはＯリング９５が嵌め合わされている。
【００４２】
参考例５では、通水時に水栓２４が開かれて通水され出湯経路７を通過すると、出湯経路７から湯が大気開放路９１に進入する。そのため、フロート室９２内のフロート弁９４が浮上し、その上端面に設けた凸部９４ａが開口部９３ａに挿入されると共に凸部９４ａに嵌め合わされたＯリング９５を介してフロート弁９４がフロート室９２上壁面に押し付けられる。その結果、フロート弁９４によって大気開放路９１が液密的に閉塞され、出湯経路７からの湯がせき止められる。また、止水されると、出湯経路７の通水が停止され、出湯経路７の大気開放路５１側に対する高圧状態が解除される。そのため、フロート室９５内の水位が低下し、フロート弁９４による大気開放路９１の閉鎖状態が解除され、空気がフロート室９５を通過して出湯経路７内に流入し、フレキシブル出湯管５とキッチンシャワー４０内の水を排水する。また、気温が低下すると、電熱ヒータ３４により通水路が保温される。従って、水抜き操作をしないでもキッチンシャワー４０等が凍結破損せず、いつでもすぐに再使用できる。
【００４３】
つぎに、参考例６について説明する。
参考例６に係る自動排水ユニット１００は、図１２に示すように、出湯経路７下流側に設けられ、出湯経路７の側壁から水平方向に分岐した大気開放路１０１を有している。この大気開放路１０１は、出湯経路７からわずかに伸びた内径の小さい通路孔１０２とさらに水平に伸びた内径の大きくかつ長い作動室１０３を有しており、また作動室１０３の一部から垂直上方に突出した上経路１０４と、その対向位置にて垂直下方に突出した下経路１０５を有している。上経路１０４は、作動室１０３に続く小径の出口孔１０４ａとその上の大径のバルブ収容部１０４ｂとにより構成されている。作動室１０３内には、通路孔１０２の下側で水平に配設されて内部を上側空間と下側空間に仕切る上下に変位自在なダイアフラム部１０６が設けられている。ダイアフラム部１０６は、下面の２箇所で作動室１０３底部との間に設けたコイルバネ１０６ａによって上方に付勢されている。そして、作動室１０３とバルブ収容部１０４ｂには、出口部１０４ａを貫通した軸部１０８と、軸部１０８のバルブ収容部１０４ｂ内における突出端に固定された円板部１０９からなるバルブ本体１０７が配設されており、軸部１０８の他端はダイアフラム部１０５に固定されている。さらに、軸部１０８にはＯリング１０９ａが嵌められており、円板部１０９近傍位置に配設されている。
【００４４】
参考例６では、通水時に水栓２４が開かれて通水され出湯経路７を通過すると、通路孔１０２を通して作動室１０３内に侵入する。ダイヤフラム部１０６の受圧面積が出口孔１０４ａより充分大きいので、そのため、作動室１０３内のダイアフラム部１０６が下方に押されて、バルブ本体１０７が下方に引っ張られ、その円板部１０９がＯリング１０９ａを介してバルブ収容部１０４ｂの底部に押し付けられ、バルブ収容部１０４ｂが閉塞される。その結果、バルブ本体１０７によって大気開放路１０１が液密的に閉塞され、出湯経路７からの湯がせき止められる。また、止水されると、出湯経路７の通水が停止され、作動室１０３内の圧力が大気圧より低くなり、コイルバネ１０６ａの付勢力によりダイアフラム部１０６が元に戻り、軸１０８が上方に押されて円板部１０９が離れ、バルブ本体１０７による大気開放路１０１の閉鎖状態が解除され、空気が大気開放路１０１を通過して出湯経路７内に流入し、フレキシブル出湯管５とキッチンシャワー４０内の水を排水する。また、気温が低下すると、電熱ヒータ３４により通水路が保温される。従って、水抜き操作をしないでもキッチンシャワー４０等が凍結破損せず、いつでもすぐに再使用できる。
【００４５】
つぎに、第２の実施形態について説明する。
第２実施形態では、図１３に示すように、上記大気開放管７０の円弧形に曲げられた折り返し端部７３の先端部分を径方向に押し潰して僅かに隙間を残して平坦にした管潰し部である平坦部７４を設けたことにある。平坦部７４の長さは５ｍｍ程度は必要である。これにより、平坦部７４の内周の周長Ｄは、元の丸パイプの周長Ｄと変わらないが、その断面積Ｓが元の丸パイプの断面積Ｓに比べて大幅に小さくされる。さらに、周長と断面積の比率Ｄ／Ｓが丸パイプに比べて大幅に大きくされる。その結果、大気開放管７０内に空気が流れ込んだときの騒音が外部に伝わる音を大幅に低減でき、使用者に与える不快感をなくすることができる。このような断面積Ｓ及び比率Ｄ／Ｓと、パイプ内の空気中を音が伝播するときのエネルギ損失との関係については、文献にも明記されていることである。なお、平坦部を設ける位置については、大気開放管７０の先端に限らず、任意の位置に設けても良い。また、管潰し部の形状についても平坦部に限らず、パイプを縮径したり、別部材を挿着したり等、周長と断面積の比率Ｄ／Ｓが丸パイプに比べて大きくなるようにされればよい。
【００４６】
なお、上記第１、第２実施形態については、一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々変更して実施することが可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上に詳述したように、本発明の請求項１、２記載の元止め式湯沸器によれば、水抜き操作をしないでも凍結破損をせず、しかも、いつでもすぐに再使用できるという優れた効果を奏する。また、本発明によれば、開放経路に外気が流入するときに発生する音の伝播エネルギ損失を大きくすることができ、その結果、空気吸込み騒音を低減することができる。
また、請求項３記載の発明によれば、大気開放弁とゲート弁とを一体形状にして安価に設けることができる。
また、請求項４記載の元止め式湯沸器によれば、水抜き操作をしないでも凍結破損をせず、しかも、いつでもすぐに再使用できるという優れた効果を奏する。
また、請求項５記載の発明によれば、大気通路に外気が流入するときに発生する音の伝播エネルギ損失を大きくすることができ、その結果、空気吸込み騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例１に係る元止め式湯沸器の概略図である。
【図２】参考例１に係る自動排水ユニットの拡大図である。
【図３】参考例２に係る自動排水ユニットの拡大図である。
【図４】参考例３に係る自動排水ユニットの拡大図である。
【図５】元止め式湯沸器の外観図である。
【図６】第１実施形態に係る自動排水ユニットの拡大図である。
【図７】第１実施形態の変形例である自動排水ユニットの拡大図である。
【図８】変形例の自動排水ユニットに使用するバルブ本体を示す（ａ）Ａ−Ａ線方向の拡大部分断面図、（ｂ）Ｂ矢視図、（ｃ）Ｃ−Ｃ線方向断面図、及び（ｄ）Ｄ矢視図である。
【図９】同自動排水ユニットの一部を示す部分拡大断面図である。
【図１０】参考例４に係る自動排水ユニットの拡大図である。
【図１１】参考例５に係る自動排水ユニットの拡大図である。
【図１２】参考例６に係る自動排水ユニットの拡大図である。
【図１３】第２実施形態に係る自動排水ユニットの大気開放管を示すａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）先端部分の部分図、Ｂ矢視図及びＣ矢視図である。
【符号の説明】
１…熱交換器、３…給水経路、５…フレキシブル出湯管、８…大気開放弁、９…ゲート弁、１０…水圧応動装置、１２…ダイアフラム、１３…スピンドル、１５，１５ａ，１５ｂ…自動排水ユニット、１６…一次室、２１…二次室、３１…給水元栓、３２…排水栓、３３…バイメタルＳＷ、３４…電熱ヒータ、４０…キッチンシャワー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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