(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水部と給湯部と熱交換器とバーナを備え、前記給水部に流量センサーを設け、この流量センサーの後流側に熱交換器側と給湯部側に分岐する２方向通路を形成するとともに熱交換器側通路の水量を制限する水量制御弁を設け、前記分岐通路の給湯部側通路の水量を制御する２個のバイパス弁を並列に設け、かつ前記流量センサーと水量制御弁とバイバス弁を直線状の位置に配置し、給水口との接続部、給水パイプとの接続部及びバイパスパイプとの接続部を有した一体化ボディとした直圧式石油給湯機。
【請求項２】
燃焼空気用送風機を有し、この燃焼空気用送風機を構成するモータと本体ケースで形成するスペースに一体化ボディとした流量センサーと水量制御弁とバイバス弁を配置した請求項１記載の直圧式石油給湯機。
【請求項３】
給湯部側に設けた２個のバイパス弁はその通路を小径と大径とに設定し、かつ上記バイパス弁の開駆動を給水開始信号を基にし熱交換器出口に設けた給湯サーミスターの温度上昇の違いにあわせて、熱交換器出口の温度が低い場合は小径のバイパス弁を開け、熱交換器出口の温度が少し高い場合は大径のバイパス弁を開け、熱交換器出口の温度がさらに高い場合は両方のバイパス弁を同時に開け、かつ温度が徐々に上昇する場合は、小径のバイパス弁を開後に大径のバイパス弁のみを開と同時に小径のバイパス弁を閉として、さらに温度上昇する場合は両方のバイパス弁を開とする制御部を有する請求項１または２記載の直圧式石油給湯機。
【請求項４】
制御部は、給湯部側に設けたバイパス弁の開駆動の後の閉駆動を給水開始信号を基にして熱交換器出口に設けた給湯サーミスタの温度が下り勾配時に少流量と中流量と大流量により閉止温度を可変する請求項３記載の直圧式石油給湯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭用の給湯や暖房機器に使用される直圧式石油給湯機の製品の小型化、給湯特性の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般の直圧式石油給湯機について図５に基づいて説明する。
【０００３】
図５に於いて、１はプレートフィンを有する熱交換器、２はバーナで熱交換器１に取りつけられている。３は給水口で水道配管に固定されている。４は水が流れたことを検出する流量センサーで給水口３に接続されている。５は給水パイプで熱交換器１と流量センサー４を連結している。６は給湯口で、バーナ２の燃焼により熱交換器１でお湯となった水を台所やふろに供給する製品の出口部分である。７は給湯口６と熱交換器１を接続する給湯パイプである。８は給水パイプ５と給湯パイプ７を直接つなぐバイパスパイプであり、バイパスパイプ途中にはバイパス電磁弁９が設けられている。１０は熱交換器１出口に設けた給湯温度制御用の給湯サーミスタである。１１は給湯口６近傍に設けた水量制御弁である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
直圧式石油給湯機は、強い給湯シャワー圧の快適さや製品の小型化、軽量化による省スペース化が訴求ポイントとして年々増加傾向にある。しかしながら、製品の特性上水が流れたことを検知して燃焼させるために、そのセンサーとして流量センサー４や、給湯停止後の再給湯時に発生する燃焼の余熱による後沸きを防止するために、給水パイプ５と給湯パイプ７の間にバイパスパイプ８とバイパス電磁弁９を設け、再給湯時の後沸き温度が高い場合に熱交換器出口に設定した給湯サーミスタ１０によりバイパス電磁弁９を開閉して再給湯時の後沸きによる熱いお湯が出ることを防止している。また、給湯機の能力に対して能力以上の給湯負荷が要求された場合に給湯設定温度に達しないことを防止し、給湯設定温度を維持するために給湯口の近傍に水の量をコントロールする水量制御弁１１を設けていた。
【０００５】
しかしながら、製品のさらなる小型化に対応するためには、流量センサー４、バイパス電磁弁９、水量制御弁１１の個々の設置スペースが必要で小型化に対しての限界があった。また、個々に部品が分散することで、部品間のつなぎ部に材料コストや水シール性が要求されて製造コストとしては高いものとなっていた。
【０００６】
さらに後沸き温度の変化に対応するために２個のバイパス電磁弁９を用い、図６に示すように一方のバイパス電磁弁を開け、さらに後沸き温度が高い場合にはもう一方のバイパス電磁弁を開けて対応していたが、このような２段階でのバイパス電磁弁用開閉制御では完全に後沸き温度の変化に対応できないでいた。
【０００７】
一方、バイパス電磁弁を開駆動したのちの閉止するタイミングが再給湯時の流量にかかわらず一定の給湯サーミスタの温度で閉止していたために、小流量時には、閉止するタイミングが早く後沸き温度の高い状態で弁を閉じ、一方、大流量時にはタイミングが遅く後沸きによるお湯が通過した後に弁を閉じるために、給水からの水が直接給湯に流れ冷たい水が出てしまうことがあった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決し、製品の小型化と給湯特性の大幅な向上を図る構成を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、給水部と給湯部と熱交換器とバーナを備え、前記給水部に流量センサーを設け、この流量センサーの後流側に熱交換器側と給湯部側に分岐する２方向通路を形成するとともに熱交換器側通路の水量を制限する水量制御弁を設け、
前記分岐通路の給湯部側通路の水量を制御する２個のバイパス弁を並列に設け、かつ前記流量センサーと水量制御弁とバイバス弁を直線状の位置に配置し、給水口との接続部、給水パイプとの接続部及びバイパスパイプとの接続部を有した一体化ボディとしたものである。
【００１０】
上記構成により、本発明の直圧式石油給湯機は、流量センサー、バイパス弁、水量制御弁の個々のスペースを直線上の位置に一体化し配列することで製品としての大幅な小型化ができる。
【００１１】
また、２個のバイパス弁はその通路を小径と大径とに設定し、かつバイパス弁の開駆動を熱交換器出口温度に対して可変し、さらにバイパス弁の開駆動したのちの閉駆動を給水開始信号を基にして熱交換器出口の温度が下り勾配時に少流量と中流量と大流量により閉止温度を可変したことで給湯性能を大幅に向上できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、給水部と給湯部と熱交換器とバーナを備え、前記給水部に流量センサーを設け、この流量センサーの後流側に熱交換器側と給湯部側に分岐する２方向通路を形成するとともに熱交換器側通路の水量を制限する水量制御弁を設け、前記分岐通路の給湯部側通路の水量を制御する２個のバイパス弁を並列に設け、かつ前記流量センサーと水量制御弁とバイバス弁を直線状の位置に配置し、給水口との接続部、給水パイプとの接続部及びバイパスパイプとの接続部を有した一体化ボディとしたものであり、製品の小型化することができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、燃焼空気用送風機を有し、この燃焼空気用送風機を構成するモータと本体ケースで形成するスペースに一体化ボディとした流量センサーと水量制御弁とバイバス弁を配置したものであり、より一層の小型化が促進できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、２個のバイパス弁はその通路を小径と大径とに設定し、かつ上記バイパス弁の開駆動を熱交換器出口温度の温度上昇の度合いにより、（ａ）小径側のバイパス弁を開ける場合、（ｂ）小径側のバイパス弁を開後にけ大径側のバイパス弁のみを開ると同時に小径のバイパス弁を閉とする場合、（ｃ）小径側のバイパス弁を開後に大径側のバイパス弁のみを開くと同時に小径のバイパス弁を閉とし、さらに小径側と大径側を同時に開する場合、（ｄ）大径側のバイパス弁を開後小径と大径のバイパス弁を同時に開ける場合、（ｅ）小径と大径のバイパス弁を同時に開ける場合とに区別して、給湯停止時間や燃焼負荷の違いなどからくる後沸き温度の変化に対応することができる。
【００１５】
さらに請求項４に記載の発明は、給湯部側に設けたバイパス弁の開駆動した後の閉駆動を、給水開始信号を基にして熱交換器出口の給湯サーミスタの温度が下り勾配時に少流量と中流量と大流量により閉止温度を可変したものであり、バイパス弁を閉止するタイミングが早すぎることによる後沸き温度の高い状態で弁を閉じることを防止、また、タイミング遅れにより後沸きによるお湯が通過したのちに弁を閉じるために、給水からの水が直接給湯に流れ冷たい水が出てしまうことを防止することができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１７】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の全体構成図である。図２は要部側断面図である。
【００１８】
図において、１１はプレートフィンを有する熱交換器、１２はバーナで熱交換器１１に取りつけられている。１３は給水口で水道配管に固定されている。１４は水が流れたことを検出する流量センサー、１５は流量センサー１４の後流側で熱交換器側と給湯部側に分岐する２方向通路の内熱交換器側への水量を制限する水量制御弁、１６、１７は同給湯部側への水量を制御するバイパス弁で、小径のバイパス弁１６と大径のバイパス弁１７を対向して設けてある。そして上記流量センサー１４と水量制御弁１５と小径のバイパス弁１６と大径のバイパス弁１７の２個のバイパス弁は直線状の位置に一体化ボディー１８として配置している。１９は給水パイプで、熱交換器１１と一体化ボディー１８を連結している。２０は給湯口でバーナ１２の燃焼により熱交換器１１でお湯となった水を台所やふろに供給する製品の出口部分である。２１は給湯口２０と熱交換器１１を接続する給湯パイプである。２２は一体化ボディー１８と給湯パイプ２１を直接つなぐバイパスパイプである。２３は熱交換器１１出口に設けた給湯温度制御用の給湯サーミスタである。
【００１９】
次に動作、作用について説明すると、流量センサー１４、水量制御弁１５、バイパス弁１６、１７の個々のスペースを直線上の位置に一体化し配列することで大幅に小型化することができると同時に、個々の部品間のつなぎ部に対する材料コストの削減と水シール箇所を減少させることで製造コストおよび品質面での効果も得られる。
【００２０】
さらに上記流量センサー１４、水量制御弁１５、バイパス弁１６、１７を有する一体化ボディー１８は、燃焼空気用送風機２４のモータ２４ａが位置する燃焼空気用送風機２４と給湯機本体壁２５との間のデッドスペースを利用して組み込んでいるので、この点でも大巾な小型化が可能となった。また、バイパス弁１６と１７を対向して設けたことで、バイパス部の水路抵抗が並列回路となり、より多いバイパス量を確保することが可能となった。
【００２１】
また、２個のバイパス弁１６と１７は通路を小径と大径に個々に設定し、バイパス弁１６、１７の開駆動を熱交換器出口温度の温度上昇の度合いにより熱交換器出口に設けた給湯温度制御用の給湯サーミスタ２３からの出力に基づき制御部２６が図３の（ａ）〜（ｅ）に示すモードでバイパス弁の開駆動を行っている。設定モードは、（ａ）小径側のバイパス弁（バイパス比率を約２５％）を開ける場合、（ｂ）小径側のバイパス弁を開後に大径側のバイパス弁（バイパス比率を約４２％）を開ける場合、（ｃ）小径側のバイパス弁を開後に大径側のバイパス弁を開けさらに小径側と大径側を同時（バイパス比率を約５０％）に開する場合、（ｄ）大径側のバイパス弁を開後小径と大径のバイパス弁を同時に開ける場合、（ｅ）小径と大径のバイパス弁を同時に開ける場合とに区別し、給湯停止時間や燃焼負荷の違いなどからくる後沸き温度の変化に対応することができるようになっている。
【００２２】
さらに給湯部側に設けたバイパス弁１６、１７の閉駆動を給水開始信号を基にして熱交換器出口に設けた給湯温度制御用の給湯サーミスタ２３からの出力に基づき制御部２６が図４の（ａ）〜（ｃ）に示すモードで制御する。すなわち温度が下り勾配時には６．５l／分を少流量と６．５〜１２l／分を中流量と１２l／分以上を大流量に区別して、少流量時には、小径のバイパス弁１６の閉止温度は給湯の設定温度に対して３℃高く（ａ）、中流量時には、小径のバイパス弁１６の閉止温度は給湯の設定温度に対して５℃高く（ｂ）、大流量時には、小径のバイパス弁１６の閉止温度は給湯の設定温度に対して７℃高く（ｃ）して閉止温度を可変する。これにより、バイパス弁１６、１７を閉止するタイミングが早すぎることによる後沸き温度の高い状態で弁を閉じることを防止、また、タイミング遅れにより後沸きによるお湯が通過したのちに弁を閉じるために、給水からの水が直接給湯に流れ冷たい水が出てしまうことを防止している。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明は、次のような効果を有する。
【００２４】
請求項１記載の発明は、流量センサーと水量制御弁とバイパス弁を直線状の位置に一体化し配置することで製品を大幅に小型化することができ、かつ接続部分を減少することによる品質向上と生産コストの削減が可能となる。
【００２５】
請求項２記載の発明は流量センサー、水量制御弁、バイパス弁を燃焼空気用送風機のモータ設置スペースを利用して組み込むことでより一層の小型化が可能となる。
【００２６】
また請求項３または４記載の発明は、２個のバイパス弁を小径と大径とに設定しバイパス弁の開駆動モードを後沸き温度により数多く可変すること、バイパス弁の開駆動ののちの閉駆動モードを流量によって可変することで、給湯性能の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における直圧式石油給湯機の全体構成図
【図２】同直圧式石油給湯機の要部側断面図
【図３】（ａ）〜（ｅ）本発明の実施例１におけるバイパス弁開駆動のモード図
【図４】（ａ）〜（ｃ）同直圧式石油給湯機のバイパス弁閉駆動のモード図
【図５】従来の直圧式石油給湯機の全体構成図
【図６】従来のバイパス弁開駆動のモード図
【符号の説明】
１１  熱交換器
１３  給水口
１４  流量センサー
１５  水量制御弁
１６  小径のバイパス弁
１７  大径のバイパス弁
１８  一体化ボディー
１９  給水パイプ
２０  給湯口
２１  給湯パイプ
２２  バイパスパイプ
２３  給湯サーミスタ
２４  燃焼空気用送風機
２４ａ  モータ
２６  制御部
【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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