(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-14
(45)【発行日】2024-08-22
(54)【発明の名称】ガス比例弁ユニット及び給湯器
(51)【国際特許分類】
F16K 27/02 20060101AFI20240815BHJP
F16K 31/06 20060101ALI20240815BHJP
F16K 47/02 20060101ALI20240815BHJP
F23K 5/00 20060101ALI20240815BHJP
F23N 1/00 20060101ALI20240815BHJP
【ＦＩ】
F16K27/02
F16K31/06 385F
F16K31/06 305K
F16K47/02 D
F23K5/00 301D
F23N1/00 102D
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020058518
(22)【出願日】2020-03-27
(65)【公開番号】P2021156385
(43)【公開日】2021-10-07
【審査請求日】2023-02-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000112015
【氏名又は名称】株式会社パロマ
(74)【代理人】
【識別番号】100078721
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 喜樹
(74)【代理人】
【識別番号】100121142
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 恭一
(72)【発明者】
【氏名】山口 賢祐
【審査官】橋本 敏行
(56)【参考文献】
【文献】特開昭５１－００００１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０１－１５３８７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－３１０３５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５６－００８９８３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００２－２２８１４０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｋ １／００－１／５４
２７／００－２７／１２
３１／０６－３１／１１
３９／００－５１／０２
Ｆ２３Ｋ ５／００－５／２２
Ｆ２３Ｎ １／００
５／２６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃料ガスが通過可能な円柱状の内部通路を有する第１ケーシングと、前記内部通路内で前記内部通路の軸方向へ移動可能に配置される弁体と、
前記第１ケーシングに連結され、通電量に応じてプランジャを動作させて前記弁体を移動させ、前記内部通路の開度を調整可能な電磁ソレノイドと、
前記第１ケーシングに設けられ、前記弁体より上流側から前記内部通路に燃料ガスを供給するためのガス供給路と、を含んでなるガス比例弁ユニットであって、
前記弁体の下流側で前記第１ケーシングには、前記内部通路と連通し、前記内部通路の軸線に沿って延びる第２の内部通路を備えた第２ケーシングが連結されており、
前記第２の内部通路の下流側の端部で前記第２ケーシングに、前記第２の内部通路と連通するガス出口部が設けられている一方、
前記第２の内部通路は、前記内部通路との連通側に、前記内部通路と同軸となる円柱状通路を有し、
前記円柱状通路には、当該円柱状通路の軸方向に沿って延びる支持柱が設けられて、前記支持柱と前記弁体との間に、前記弁体を閉弁方向に付勢すると共に、前記弁体の移動を支持するコイルバネが設けられていることを特徴とするガス比例弁ユニット。
【請求項2】
前記第２の内部通路における前記円柱状通路の下流側には、前記円柱状通路よりも通路面積が小さい狭窄通路が形成されて、前記狭窄通路の下流側の端部が前記ガス出口部と連通していることを特徴とする請求項１に記載のガス比例弁ユニット。
【請求項3】
前記円柱状通路は、前記内部通路よりも軸方向の長さが長くなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガス比例弁ユニット。
【請求項4】
バーナと、前記バーナに燃料ガスを供給するガス管と、を含み、
前記ガス管に、請求項１乃至３の何れかに記載のガス比例弁ユニットを備えてなることを特徴とする給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、給湯器において、バーナに燃料ガスを供給するために設けられるガス比例弁ユニットと、そのガス比例弁ユニットを備えた給湯器とに関する。
【背景技術】
【0002】
給湯器は、筐体内に、バーナを備えた燃焼装置と、熱交換器とを備え、燃料ガスと燃焼用空気との混合気に点火して燃焼するバーナの燃焼排気により、熱交換器を通過する水を加熱して出湯させる。
バーナへのガス管には、要求されるインプットに対応して開度（通過面積）を調整する比例弁が設けられる。この比例弁は、特許文献１に開示されるように、ケーシング内に設けた円柱状の第１空間内に弁座を形成し、この弁座を開閉する弁体部を備えた軸部を、電磁ソレノイドによって軸方向へ進退動可能に設ける一方、弁体部の一次圧室側にガス流入口を、弁体部の二次圧室側にガス流出口をそれぞれ備えている。比例弁は、電磁ソレノイドへの通電量に比例した押圧力を軸部に作用させて弁体部と弁座との間の開度を調整し、ガス流入口から供給される燃料ガスを所定量だけガス流出口へ供給する。
このような比例弁において、ガス流入口の上流側には、元電磁弁を収容する円柱状の第２空間が、第１空間と直交状に連結され、第２空間の上流側に、給湯器のガス入口と接続されるガス通路が形成される。よって、比例弁は、第２空間とガス通路とが連設されて一体化したガス比例弁ユニットとして製造され、給湯器内に組み込まれることが多くなっている。
バーナへのガス管には、要求されるインプットに対応して開度（通過面積）を調整する比例弁が設けられる。この比例弁は、特許文献１に開示されるように、ケーシング内に設けた円柱状の第１空間内に弁座を形成し、この弁座を開閉する弁体部を備えた軸部を、電磁ソレノイドによって軸方向へ進退動可能に設ける一方、弁体部の一次圧室側にガス流入口を、弁体部の二次圧室側にガス流出口をそれぞれ備えている。比例弁は、電磁ソレノイドへの通電量に比例した押圧力を軸部に作用させて弁体部と弁座との間の開度を調整し、ガス流入口から供給される燃料ガスを所定量だけガス流出口へ供給する。
このような比例弁において、ガス流入口の上流側には、元電磁弁を収容する円柱状の第２空間が、第１空間と直交状に連結され、第２空間の上流側に、給湯器のガス入口と接続されるガス通路が形成される。よって、比例弁は、第２空間とガス通路とが連設されて一体化したガス比例弁ユニットとして製造され、給湯器内に組み込まれることが多くなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－２６０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来のガス比例弁ユニットにおいては、弁座を通過した燃料ガスが二次圧室の側面に形成されるガス流出口へ短い距離だけ移動して流れる。このため二次圧室内で燃料ガスが偏って流れ、ケーシングの一部や弁体の一部に力が集中して作用し、ユニット全体に振動が発生してユーザに不快感を与えるおそれがある。二次圧室に整流用の新たな部材を設ければガス分布の偏りは軽減されるが、構造が複雑となって製造コストがかさんでしまう。
【0005】
そこで、本発明は、簡単な構成で、振動の発生を効果的に抑制することができるガス比例弁ユニット及び給湯器を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、燃料ガスが通過可能な円柱状の内部通路を有する第１ケーシングと、
内部通路内で内部通路の軸方向へ移動可能に配置される弁体と、
第１ケーシングに連結され、通電量に応じてプランジャを動作させて弁体を移動させ、内部通路の開度を調整可能な電磁ソレノイドと、
第１ケーシングに設けられ、弁体より上流側から内部通路に燃料ガスを供給するためのガス供給路と、を含んでなるガス比例弁ユニットであって、
弁体の下流側で第１ケーシングには、内部通路と連通し、内部通路の軸線に沿って延びる第２の内部通路を備えた第２ケーシングが連結されており、
第２の内部通路の下流側の端部で第２ケーシングに、第２の内部通路と連通するガス出口部が設けられている一方、
第２の内部通路は、内部通路との連通側に、内部通路と同軸となる円柱状通路を有し、
円柱状通路には、当該円柱状通路の軸方向に沿って延びる支持柱が設けられて、支持柱と弁体との間に、弁体を閉弁方向に付勢すると共に、弁体の移動を支持するコイルバネが設けられていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、上記構成において、第２の内部通路における円柱状通路の下流側には、円柱状通路よりも通路面積が小さい狭窄通路が形成されて、狭窄通路の下流側の端部がガス出口部と連通していることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、上記構成において、円柱状通路は、内部通路よりも軸方向の長さが長くなるように形成されていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、給湯器であって、
バーナと、
バーナに燃料ガスを供給するガス管と、を含み、
ガス管に、請求項１乃至３の何れかに記載のガス比例弁ユニットを備えてなることを特徴とする。
内部通路内で内部通路の軸方向へ移動可能に配置される弁体と、
第１ケーシングに連結され、通電量に応じてプランジャを動作させて弁体を移動させ、内部通路の開度を調整可能な電磁ソレノイドと、
第１ケーシングに設けられ、弁体より上流側から内部通路に燃料ガスを供給するためのガス供給路と、を含んでなるガス比例弁ユニットであって、
弁体の下流側で第１ケーシングには、内部通路と連通し、内部通路の軸線に沿って延びる第２の内部通路を備えた第２ケーシングが連結されており、
第２の内部通路の下流側の端部で第２ケーシングに、第２の内部通路と連通するガス出口部が設けられている一方、
第２の内部通路は、内部通路との連通側に、内部通路と同軸となる円柱状通路を有し、
円柱状通路には、当該円柱状通路の軸方向に沿って延びる支持柱が設けられて、支持柱と弁体との間に、弁体を閉弁方向に付勢すると共に、弁体の移動を支持するコイルバネが設けられていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、上記構成において、第２の内部通路における円柱状通路の下流側には、円柱状通路よりも通路面積が小さい狭窄通路が形成されて、狭窄通路の下流側の端部がガス出口部と連通していることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、上記構成において、円柱状通路は、内部通路よりも軸方向の長さが長くなるように形成されていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、給湯器であって、
バーナと、
バーナに燃料ガスを供給するガス管と、を含み、
ガス管に、請求項１乃至３の何れかに記載のガス比例弁ユニットを備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
請求項１及び４に記載の発明によれば、弁体の下流側で第１ケーシングに、内部通路と連通し、内部通路の軸線に沿って延びる第２の内部通路を備えた第２ケーシングを連結して、第２の内部通路の下流側にガス出口部を設ける構成としたことで、内部通路内で燃料ガスの流れに偏りが生じたとしても、第２の内部通路では燃料ガスが周方向に拡散しつつ軸方向に向けて流れるため、燃料ガスの集中が緩和され、第１ケーシング等に作用する力が弱まる。よって、簡単な構成で振動の発生を効果的に抑制することができる。
特に、第２の内部通路の円柱状通路には、当該円柱状通路の軸方向に沿って延びる支持柱が設けられているので、円柱状通路において燃料ガスの周方向への流れを促進することができ、ガスの均一化が効果的に行われ、振動の発生の抑制により効果的となる。また、支持柱と弁体との間に介在させたコイルバネによって弁体のがたつきも抑えられるため、ここでも振動抑制に繋がる。
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加えて、第２の内部通路における円柱状通路の下流側には、通路面積が小さい狭窄通路が形成されて、狭窄通路の下流側の端部がガス出口部と連通しているので、円柱状通路で均一化された燃料ガスを狭窄通路に導いて直線状のガス出口部に流すことができる。よって、ガス出口部の圧損を防止することができる。また、第１ケーシングから後側に突出することなく狭窄通路をガス出口部の後端に接続できるので、前後方向の厚みが大きくなることがない。
請求項３に記載の発明によれば、円柱状通路は、内部通路よりも軸方向の長さが長くなるように形成されているので、燃料ガスを均一化するのに十分な通路長さを確保でき、振動抑制に効果的となる。
特に、第２の内部通路の円柱状通路には、当該円柱状通路の軸方向に沿って延びる支持柱が設けられているので、円柱状通路において燃料ガスの周方向への流れを促進することができ、ガスの均一化が効果的に行われ、振動の発生の抑制により効果的となる。また、支持柱と弁体との間に介在させたコイルバネによって弁体のがたつきも抑えられるため、ここでも振動抑制に繋がる。
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加えて、第２の内部通路における円柱状通路の下流側には、通路面積が小さい狭窄通路が形成されて、狭窄通路の下流側の端部がガス出口部と連通しているので、円柱状通路で均一化された燃料ガスを狭窄通路に導いて直線状のガス出口部に流すことができる。よって、ガス出口部の圧損を防止することができる。また、第１ケーシングから後側に突出することなく狭窄通路をガス出口部の後端に接続できるので、前後方向の厚みが大きくなることがない。
請求項３に記載の発明によれば、円柱状通路は、内部通路よりも軸方向の長さが長くなるように形成されているので、燃料ガスを均一化するのに十分な通路長さを確保でき、振動抑制に効果的となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】フロントカバーを外した状態の給湯器の斜視図である。
【図2】フロントカバーを外した状態の給湯器の正面図である。
【図3】ガス分配ユニット及びガス比例弁ユニットの正面図である。
【図4】ガス比例弁ユニットの斜視図である。
【図5】ガス比例弁ユニットの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１，２は、給湯器の一例を示す説明図で、図１は前面のフロントカバーを外した状態の斜視を示し、図２は正面を示している。
給湯器１は、四角箱状の筐体２内に、燃焼装置３と、その上側の熱交換器４とを設置している。燃焼装置３の前面には、燃焼装置３内の図示しないバーナユニットに燃料ガスを分配供給するためのガス分配ユニット５が組み付けられる。燃焼装置３の下面には、燃焼用空気を供給する給気ファン６が組み付けられる。熱交換器４は、バーナユニットの燃焼排気から顕熱を回収する下側の一次熱交換器４Ａと、潜熱を回収する上側の二次熱交換器４Ｂとを備える。燃焼装置３と一次、二次熱交換器４Ａ，４Ｂとの内部は、それぞれ風呂側と給湯側とに仕切られている。二次熱交換器４Ｂを通過した燃焼排気は、二次熱交換器４Ｂの前面に設けた排気口７から外部へ排出可能となっている。
図１，２は、給湯器の一例を示す説明図で、図１は前面のフロントカバーを外した状態の斜視を示し、図２は正面を示している。
給湯器１は、四角箱状の筐体２内に、燃焼装置３と、その上側の熱交換器４とを設置している。燃焼装置３の前面には、燃焼装置３内の図示しないバーナユニットに燃料ガスを分配供給するためのガス分配ユニット５が組み付けられる。燃焼装置３の下面には、燃焼用空気を供給する給気ファン６が組み付けられる。熱交換器４は、バーナユニットの燃焼排気から顕熱を回収する下側の一次熱交換器４Ａと、潜熱を回収する上側の二次熱交換器４Ｂとを備える。燃焼装置３と一次、二次熱交換器４Ａ，４Ｂとの内部は、それぞれ風呂側と給湯側とに仕切られている。二次熱交換器４Ｂを通過した燃焼排気は、二次熱交換器４Ｂの前面に設けた排気口７から外部へ排出可能となっている。
【0010】
一次熱交換器４Ａにおいて、給湯側一次熱交換器の伝熱管は、入側端部が給湯側二次熱交換器の吸熱管の出側端部に接続され、伝熱管の出側端部が出湯管８に接続される。二次熱交換器４Ｂにおいて、給湯側二次熱交換器の吸熱管の入側端部は、給水管９に接続される。一次熱交換器４Ａにおいて、風呂側一次熱交換器の伝熱管は、入側端部が風呂側二次熱交換器の吸熱管の出側端部に接続され、伝熱管の出側端部が往き管１０に接続される。二次熱交換器４Ｂにおいて、風呂側二次熱交換器の吸熱管の入側端部は、戻り管１１に接続される。
筐体２の下面には、外部のガス管が接続されるガス入口１２と、水道管が接続される水入口１３と、給湯栓への外部配管が接続される湯出口１４と、外部の浴槽へ接続される往き口１５及び戻り口１６とが設けられている。ガス入口１２は、筐体２内で、ガス比例弁ユニット１７を介してガス分配ユニット５に接続される。水入口１３は、給水管９に接続され、湯出口１４は、出湯管８に接続される。往き口１５は往き管１０に接続され、戻り口１６は戻り管１１に接続される。ガス比例弁ユニット１７の前方には、制御回路基板を備えたコントローラＣ（図６）が配置される。
筐体２の下面には、外部のガス管が接続されるガス入口１２と、水道管が接続される水入口１３と、給湯栓への外部配管が接続される湯出口１４と、外部の浴槽へ接続される往き口１５及び戻り口１６とが設けられている。ガス入口１２は、筐体２内で、ガス比例弁ユニット１７を介してガス分配ユニット５に接続される。水入口１３は、給水管９に接続され、湯出口１４は、出湯管８に接続される。往き口１５は往き管１０に接続され、戻り口１６は戻り管１１に接続される。ガス比例弁ユニット１７の前方には、制御回路基板を備えたコントローラＣ（図６）が配置される。
【0011】
ガス分配ユニット５は、バーナユニットを収容する燃焼装置３のインナーケース２０の前面に組み付けられている。ガス分配ユニット５は、図３に示すように、左右方向に延びる扁平状で、背面には、バーナユニットを構成する複数のバーナの位置に合わせてノズル２１，２１（図６）を左右方向に複数備えると共に、内部には、複数のノズル２１，２１の群ごとに風呂側と給湯側とに区画されるガス分配部２２Ａ，２２Ｂを有している。但し、給湯側のガス分配部２２Ｂ，２２Ｂ・・は、バーナの数が異なる３つに分割されている。各ガス分配部２２Ａ，２２Ｂの下部は、左右方向のガス供給部２３とそれぞれ連通しており、各ガス分配部２２Ａ，２２Ｂの下部とガス供給部２３との連通部には、電磁弁２４，２４・・が設けられて、各電磁弁２４の開閉動作により、選択したガス分配部２２Ａ，２２Ｂへ燃料ガスが供給可能となっている。
【0012】
ガス比例弁ユニット１７は、図４，５にも示すように、上端がガス分配ユニット５に接続される上ケーシング３１と、上ケーシング３１の下部に連結され、下端がガス入口１２に接続される下ケーシング３２とからなるケーシング３０を備える。下ケーシング３２には、電磁ソレノイド３３と元電磁弁３４とが連結されている。
上ケーシング３１は、図６に示すように、軸線Ａ１が上下方向に延びる筒状で、下部には円柱部３５が、その上側には、前側の半円部分を切除した格好の半円部３６が形成されている。但し、半円部３６は、上方へ行くに従って横断面形状が徐々に小さくなる先細り状となっている。半円部３６の上端には、筒状のガス出口部３７が前向きに形成されて、ガス分配ユニット５のガス供給部２３の上流端と接続されている。
上ケーシング３１内において、円柱部３５の上面には、軸線Ａ１と同軸上で下向きに突出する支持柱３８が形成されている。この支持柱３８は、図７に示すように、開放側が後向きとなる横断面Ｃ字状で、前側には、リブ３９が形成されている。
上ケーシング３１は、図６に示すように、軸線Ａ１が上下方向に延びる筒状で、下部には円柱部３５が、その上側には、前側の半円部分を切除した格好の半円部３６が形成されている。但し、半円部３６は、上方へ行くに従って横断面形状が徐々に小さくなる先細り状となっている。半円部３６の上端には、筒状のガス出口部３７が前向きに形成されて、ガス分配ユニット５のガス供給部２３の上流端と接続されている。
上ケーシング３１内において、円柱部３５の上面には、軸線Ａ１と同軸上で下向きに突出する支持柱３８が形成されている。この支持柱３８は、図７に示すように、開放側が後向きとなる横断面Ｃ字状で、前側には、リブ３９が形成されている。
【0013】
下ケーシング３２は、上ケーシング３１の円柱部３５に連結される比例弁部４０と、比例弁部４０の側面から横向きに形成される元弁部４１と、元弁部４１の下面から下向きに形成されるガス入口部４２とを備え、正面視が倒Ｌ字状となっている。
比例弁部４０は、円柱部３５と同軸で結合される筒状で、比例弁部４０の内部には、環状の弁座４３が形成されている。弁座４３の内側には、上下方向に延びる軸部４５と、軸部４５の上部から上方へ行くに従って徐々に拡開する傘状の弁部４６とからなる弁体４４が配置されている。軸部４５は、比例弁部４０の下端に設けられたダイヤフラム４７により、上下移動可能に支持されている。よって、弁体４４の上下移動により、比例弁部４０内の後述する第３通路６３の開度が変更可能となっている。支持柱３８の下端と弁部４６の上面中央に設けたバネ受け部４８との間には、コイルバネ４９が介在されて、弁体４４を閉弁方向に付勢すると共に、弁体４４の上下方向の移動を支持している。
電磁ソレノイド３３は、比例弁部４０の下部に連結されて、プランジャ５０を軸部４５の下端に結合させている。よって、電磁ソレノイド３３の通電に伴ってプランジャ５０が上方へ移動することで、軸部４５を連動させて弁部４６による開度調整が可能となっている。
比例弁部４０は、円柱部３５と同軸で結合される筒状で、比例弁部４０の内部には、環状の弁座４３が形成されている。弁座４３の内側には、上下方向に延びる軸部４５と、軸部４５の上部から上方へ行くに従って徐々に拡開する傘状の弁部４６とからなる弁体４４が配置されている。軸部４５は、比例弁部４０の下端に設けられたダイヤフラム４７により、上下移動可能に支持されている。よって、弁体４４の上下移動により、比例弁部４０内の後述する第３通路６３の開度が変更可能となっている。支持柱３８の下端と弁部４６の上面中央に設けたバネ受け部４８との間には、コイルバネ４９が介在されて、弁体４４を閉弁方向に付勢すると共に、弁体４４の上下方向の移動を支持している。
電磁ソレノイド３３は、比例弁部４０の下部に連結されて、プランジャ５０を軸部４５の下端に結合させている。よって、電磁ソレノイド３３の通電に伴ってプランジャ５０が上方へ移動することで、軸部４５を連動させて弁部４６による開度調整が可能となっている。
【0014】
元弁部４１は、比例弁部４０から左向きに突出する筒状で、内部には、図８に示すように、環状の弁座５５が形成されている。但し、元弁部４１の軸線Ａ２は、比例弁部４０の軸線Ａ１と交わっておらず、図６及び図８に示すように、比例弁部４０の軸線Ａ１から前後方向で手前側にオフセットしている。元弁部４１の突出端には、元電磁弁３４が連結されて、元弁部４１内に突出する弁軸５６の先端に、弁体５７を備えている。弁軸５６は、常態では弁体５７が弁座５５を閉塞する位置にあり、通電により弁軸５６が左方向へ後退することで、弁座５５を開放可能となっている。
ガス入口部４２は、図９に示すように、元弁部４１の下面から下向きに突出する筒状であるが、ガス入口部４２の軸線Ａ３は、元弁部４１の軸線Ａ２と交わっておらず、図８及び図９に示すように、元弁部４１の軸線Ａ２から前後方向で手前側にオフセットしている。
ガス入口部４２は、図９に示すように、元弁部４１の下面から下向きに突出する筒状であるが、ガス入口部４２の軸線Ａ３は、元弁部４１の軸線Ａ２と交わっておらず、図８及び図９に示すように、元弁部４１の軸線Ａ２から前後方向で手前側にオフセットしている。
【0015】
こうしてガス比例弁ユニット１７の内部には、下ケーシング３２のガス入口部４２内に同軸で形成される第１通路６１（図８，９）と、元弁部４１内に同軸で形成される第２通路６２（図８，９）と、比例弁部４０内に同軸で形成される第３通路６３（図６，８）と、上ケーシング３１の円柱部３５内に同軸で形成される第４通路６４（図６）と、半円部３６内に形成される第５通路６５（図６）と、ガス出口部３７内に形成される第６通路６６（図６）とが一連で形成される。第４通路６４と第５通路６５とが上ケーシング３１内で連通する連通空間６７を形成している。第４通路６４は、軸方向で第３通路６３よりも長く形成されている。
ガス入口部４２は、平面視でガス分配ユニット５よりも後方に位置するガス入口１２に接続される。このガス入口部４２に対して元弁部４１が後方へオフセットし、元弁部４１に対して比例弁部４０が後方へさらにオフセットすることになる。よって、ガス比例弁ユニット１７の組み付け状態では、ガス比例弁ユニット１７は、図６に示すように、ガス分配ユニット５よりも前方に突出することがないため、その前側にコントローラＣを設置するスペースを確保できる。
ガス入口部４２は、平面視でガス分配ユニット５よりも後方に位置するガス入口１２に接続される。このガス入口部４２に対して元弁部４１が後方へオフセットし、元弁部４１に対して比例弁部４０が後方へさらにオフセットすることになる。よって、ガス比例弁ユニット１７の組み付け状態では、ガス比例弁ユニット１７は、図６に示すように、ガス分配ユニット５よりも前方に突出することがないため、その前側にコントローラＣを設置するスペースを確保できる。
【0016】
以上の如く構成されたガス比例弁ユニット１７及び給湯器１においては、湯出口１４の配管に接続される給湯栓を開栓して器具内に通水させると、これを検知したコントローラＣがガス比例弁ユニット１７の元電磁弁３４へ通電させて第２通路６２を開くと共に、電磁ソレノイド３３へ通電させて、第３通路６３が点火時の所定開度となるように弁体４４を移動させる。一方、コントローラＣは、風呂側の使用であればこれに対応するガス分配部２２Ａの電磁弁２４を開き、給湯側の使用であればこれに対応するガス分配部２２Ｂの電磁弁２４を開く。
よって、ガス入口１２からガス比例弁ユニット１７に供給される燃料ガスは、ガス入口部４２の第１通路６１から元弁部４１の第２通路６２を通って比例弁部４０の第３通路６３に流れる。このとき、第３通路６３に対してオフセットしている第２通路６２から流れ込む燃料ガスは、図８に矢印で示すように、第３通路６３内で比例弁部４０の内周面に沿って旋回しながら弁座４３と弁部４６との間を通過する。よって、燃料ガスが上ケーシング３１側へ均一に流れ、一部に集中して流れたり、軸部４５に当たって分岐して反対側で合流したりすることで渦流が発生することが少なくなり、下ケーシング３２での騒音の発生が抑制される。
よって、ガス入口１２からガス比例弁ユニット１７に供給される燃料ガスは、ガス入口部４２の第１通路６１から元弁部４１の第２通路６２を通って比例弁部４０の第３通路６３に流れる。このとき、第３通路６３に対してオフセットしている第２通路６２から流れ込む燃料ガスは、図８に矢印で示すように、第３通路６３内で比例弁部４０の内周面に沿って旋回しながら弁座４３と弁部４６との間を通過する。よって、燃料ガスが上ケーシング３１側へ均一に流れ、一部に集中して流れたり、軸部４５に当たって分岐して反対側で合流したりすることで渦流が発生することが少なくなり、下ケーシング３２での騒音の発生が抑制される。
【0017】
比例弁部４０を通過した燃料ガスは、図６に矢印で示すように、上ケーシング３１の円柱部３５内の第４通路６４へ上向きに流れる。よって、燃料ガスが一部に集中することなく、周方向の流れを生じさせて第４通路６４内を上昇するため、燃料ガスが均一に流れて上ケーシング３１に作用する力が抑えられる。特に第４通路６４は、第３通路６３よりも軸方向の長さが長いので、燃料ガスの均一化が促進され、上ケーシング３１でも騒音の発生が抑制される。
そして、燃料ガスは、第４通路６４から半円部３６内の通路面積の狭い第５通路６５を流れ、ガス出口部３７の第６通路６６を通ってガス分配ユニット５のガス供給部２３に入る。このとき、ガス出口部３７では、第６通路６６の後端から前進してガス供給部２３に流れ込むため、ガス供給部２３に至る直線状の流れが確保でき、振動抑制及び圧損抑制に繋がる。また、第４通路６４に対して後方へ偏心させることで第５通路６５を形成しているので、ガス出口部３７を上ケーシング３１から後方へ突出させることなく第６通路６６を形成でき、前後方向での薄型化も維持可能となる。
そして、燃料ガスは、第４通路６４から半円部３６内の通路面積の狭い第５通路６５を流れ、ガス出口部３７の第６通路６６を通ってガス分配ユニット５のガス供給部２３に入る。このとき、ガス出口部３７では、第６通路６６の後端から前進してガス供給部２３に流れ込むため、ガス供給部２３に至る直線状の流れが確保でき、振動抑制及び圧損抑制に繋がる。また、第４通路６４に対して後方へ偏心させることで第５通路６５を形成しているので、ガス出口部３７を上ケーシング３１から後方へ突出させることなく第６通路６６を形成でき、前後方向での薄型化も維持可能となる。
【0018】
こうしてコントローラＣは、ガス分配ユニット５へ燃料ガスを供給させると共に、給気ファン６を作動させて燃焼用空気を供給させる。よって、ガス分配ユニット５のノズル２１，２１・・から供給される燃料ガスは、一次空気と共に各バーナに供給される。そして、コントローラＣにより放電電極が連続放電すると、各バーナの炎孔部から噴出する混合気が燃焼する。バーナユニットの燃焼排気は、一次熱交換器４Ａの伝熱管と二次熱交換器４Ｂの吸熱管とを通過する水と熱交換され、設定温度の湯となって出湯管８から出湯される。コントローラＣは、必要な燃焼量に合わせて電磁ソレノイド３３の通電量を制御して弁体４４による第３通路６３の開度を調整し、ガス比例弁ユニット１７からの燃料ガスの供給量を調整すると共に、給気ファン６の回転数を連続的に変化させて、所定の空燃比を維持する。また、コントローラＣは、必要な燃焼量に合わせてガス分配部２２Ａ，２２Ｂの電磁弁２４を開閉制御することで、バーナの燃焼本数を段階的に制御する。
【0019】
（第２通路のオフセットに係る発明の効果）
上記形態のガス比例弁ユニット１７及び給湯器１によれば、燃料ガスが通過可能な円柱状の第３通路６３（内部通路）を有する下ケーシング３２（ケーシング）と、第３通路６３内で第３通路６３の軸方向へ移動可能に配置される弁体４４と、下ケーシング３２に連結され、通電量に応じてプランジャ５０を動作させて弁体４４を移動させ、第３通路６３の開度を調整可能な電磁ソレノイド３３と、を含み、下ケーシング３２には、弁体４４より上流側から第３通路６３に燃料ガスを供給するための第２通路６２（ガス供給路）が、自身の軸線Ａ２（中心）が第３通路６３の軸線Ａ１に対してオフセットする位置で設けられている。
この構成により、第２通路６２から第３通路６３に入り込んだ燃料ガスは、第３通路６３内で旋回するため、弁体４４の一部に集中して作用したり、第２通路６２の反対側で合流して渦流を発生させたりすることがなくなる。よって、簡単な構成で振動の発生を効果的に抑制することができる。また、弁体４４の下流側へ燃料ガスを均一に流すことができるため、燃料ガスの分布を均一化させるための部材が不要又は小型化し、コスト低減に繋がる。
上記形態のガス比例弁ユニット１７及び給湯器１によれば、燃料ガスが通過可能な円柱状の第３通路６３（内部通路）を有する下ケーシング３２（ケーシング）と、第３通路６３内で第３通路６３の軸方向へ移動可能に配置される弁体４４と、下ケーシング３２に連結され、通電量に応じてプランジャ５０を動作させて弁体４４を移動させ、第３通路６３の開度を調整可能な電磁ソレノイド３３と、を含み、下ケーシング３２には、弁体４４より上流側から第３通路６３に燃料ガスを供給するための第２通路６２（ガス供給路）が、自身の軸線Ａ２（中心）が第３通路６３の軸線Ａ１に対してオフセットする位置で設けられている。
この構成により、第２通路６２から第３通路６３に入り込んだ燃料ガスは、第３通路６３内で旋回するため、弁体４４の一部に集中して作用したり、第２通路６２の反対側で合流して渦流を発生させたりすることがなくなる。よって、簡単な構成で振動の発生を効果的に抑制することができる。また、弁体４４の下流側へ燃料ガスを均一に流すことができるため、燃料ガスの分布を均一化させるための部材が不要又は小型化し、コスト低減に繋がる。
【0020】
特に、第２通路６２は、第３通路６３の軸線Ａ１と交差する円柱状に形成されて、下ケーシング３２には、第２通路６２を開閉する弁体５７を備えた元電磁弁３４が設けられており、元電磁弁３４よりも上流側で第２通路６２には、第３通路６３の軸線Ａ１に沿って延びる第１通路６１（上流側ガス供給路）が、自身の軸線Ａ３（中心）が第２通路６２の軸線Ａ２に対して、第２通路６２のオフセットと同じ方向へオフセットする位置で設けられている。
この構成により、ガス入口１２（ガス入口部）の位置に対して、ガス比例弁ユニット１７全体を一方側（ここでは奥側）へ配置することができる。よって、ガス入口１２の配置の自由度を高めることができると共に、筐体２内部でガス比例弁ユニット１７と干渉することなくコントローラＣの設置スペースが確保可能となる。
この構成により、ガス入口１２（ガス入口部）の位置に対して、ガス比例弁ユニット１７全体を一方側（ここでは奥側）へ配置することができる。よって、ガス入口１２の配置の自由度を高めることができると共に、筐体２内部でガス比例弁ユニット１７と干渉することなくコントローラＣの設置スペースが確保可能となる。
【0021】
なお、第２通路の位置は上記形態に限らず、第３通路（内部通路）の軸線から半径方向へより離れる方向へオフセットさせてもよい。また、第２通路は厳密な左右方向とせず、前後や上下に傾斜するものであっても差し支えない。第３通路に対する接続の向きも上記形態に限らず、右側や後側、前側から接続させることもできる。
第１通路のオフセットは必須ではなく、第２通路の軸線と交差するように設けることもできる。
第１通路のオフセットは必須ではなく、第２通路の軸線と交差するように設けることもできる。
【0022】
（連通空間に係る発明の効果）
上記形態のガス比例弁ユニット１７及び給湯器１によれば、燃料ガスが通過可能な円柱状の第３通路６３（内部通路）を有する下ケーシング３２（第１ケーシング）と、第３通路６３内で第３通路６３の軸方向へ移動可能に配置される弁体４４と、下ケーシング３２に連結され、通電量に応じてプランジャ５０を動作させて弁体４４を移動させ、第３通路６３の開度を調整可能な電磁ソレノイド３３と、下ケーシング３２に設けられ、弁体４４より上流側から第３通路６３に燃料ガスを供給するための第２通路６２（ガス供給路）と、を含んでなり、弁体４４の下流側で下ケーシング３２には、第３通路６３と連通し、第３通路６３の軸線Ａ１に沿って延びる連通空間６７（第２の内部通路）を備えた上ケーシング３１（第２ケーシング）が連結されており、連通空間６７の下流側の端部で上ケーシング３１に、連通空間６７と連通するガス出口部３７が設けられている。
この構成により、第３通路６３内で燃料ガスの流れに偏りが生じたとしても、連通空間６７では燃料ガスが周方向に拡散しつつ軸方向に向けて流れるため、燃料ガスの集中が緩和され、上ケーシング３１に作用する力が弱まる。よって、簡単な構成で振動の発生を効果的に抑制することができる。
上記形態のガス比例弁ユニット１７及び給湯器１によれば、燃料ガスが通過可能な円柱状の第３通路６３（内部通路）を有する下ケーシング３２（第１ケーシング）と、第３通路６３内で第３通路６３の軸方向へ移動可能に配置される弁体４４と、下ケーシング３２に連結され、通電量に応じてプランジャ５０を動作させて弁体４４を移動させ、第３通路６３の開度を調整可能な電磁ソレノイド３３と、下ケーシング３２に設けられ、弁体４４より上流側から第３通路６３に燃料ガスを供給するための第２通路６２（ガス供給路）と、を含んでなり、弁体４４の下流側で下ケーシング３２には、第３通路６３と連通し、第３通路６３の軸線Ａ１に沿って延びる連通空間６７（第２の内部通路）を備えた上ケーシング３１（第２ケーシング）が連結されており、連通空間６７の下流側の端部で上ケーシング３１に、連通空間６７と連通するガス出口部３７が設けられている。
この構成により、第３通路６３内で燃料ガスの流れに偏りが生じたとしても、連通空間６７では燃料ガスが周方向に拡散しつつ軸方向に向けて流れるため、燃料ガスの集中が緩和され、上ケーシング３１に作用する力が弱まる。よって、簡単な構成で振動の発生を効果的に抑制することができる。
【0023】
特に、連通空間６７は、第３通路６３との連通側に、第３通路６３と同軸となる第４通路６４（円柱状通路）を有し、第４通路６４には、当該第４通路６４の軸方向に沿って延びて弁体４４の移動を支持する支持柱３８が設けられている。
この構成により、第４通路６４において燃料ガスの周方向への流れを促進することができ、ガスの均一化が効果的に行われ、振動の発生の抑制により効果的となる。また、支持柱３８によって弁体４４のがたつきも抑えられるため、ここでも振動抑制に繋がる。
この構成により、第４通路６４において燃料ガスの周方向への流れを促進することができ、ガスの均一化が効果的に行われ、振動の発生の抑制により効果的となる。また、支持柱３８によって弁体４４のがたつきも抑えられるため、ここでも振動抑制に繋がる。
【0024】
また、連通空間６７における第４通路６４の下流側には、第４通路６４よりも通路面積が小さい第５通路６５（狭窄通路）が形成されて、第５通路６５の下流側の端部がガス出口部３７と連通している。
この構成により、第４通路６４で均一化された燃料ガスを第５通路６５に導いて直線状のガス出口部３７に流すことができる。よって、ガス出口部３７の圧損を防止することができる。また、上ケーシング３１から後側に突出することなく第５通路６５をガス出口部３７の後端に接続できるので、前後方向の厚みが大きくなることがない。
さらに、第４通路６４は、第３通路６３よりも軸方向の長さが長くなるように形成されている。
この構成により、燃料ガスを均一化するのに十分な通路長さを確保でき、振動抑制に効果的となる。
この構成により、第４通路６４で均一化された燃料ガスを第５通路６５に導いて直線状のガス出口部３７に流すことができる。よって、ガス出口部３７の圧損を防止することができる。また、上ケーシング３１から後側に突出することなく第５通路６５をガス出口部３７の後端に接続できるので、前後方向の厚みが大きくなることがない。
さらに、第４通路６４は、第３通路６３よりも軸方向の長さが長くなるように形成されている。
この構成により、燃料ガスを均一化するのに十分な通路長さを確保でき、振動抑制に効果的となる。
【0025】
なお、第３通路（内部通路）に対する第４通路（円柱状通路）の軸方向長さは、第３通路の軸方向長さの１．２～２．０倍とするのが望ましい。特に１．５倍以上とすると、振動抑制効果が顕著となる。但し、内部通路と円柱状通路との軸方向長さを同じとしたり、内部通路の方を長くしたりする変更を排除するものではない。
第４通路内の支持柱による弁体の支持は、コイルバネを用いず、例えば弁体の上面中央に設けた有底孔に支持柱の下端を遊挿させて支持させたり、これと逆に、弁体の上面中央に立設した突起を支持柱の下端に設けた開口に遊挿させて支持させたりしてもよい。支持柱の省略も可能である。
連通空間では狭窄通路をなくすこともできる。
第４通路内の支持柱による弁体の支持は、コイルバネを用いず、例えば弁体の上面中央に設けた有底孔に支持柱の下端を遊挿させて支持させたり、これと逆に、弁体の上面中央に立設した突起を支持柱の下端に設けた開口に遊挿させて支持させたりしてもよい。支持柱の省略も可能である。
連通空間では狭窄通路をなくすこともできる。
【0026】
そして、各発明に共通して、ガス比例弁ユニットは上下方向でなく、第１ケーシングと第２ケーシングとの何れか一方又は両方が左右方向や前後方向、或いは傾斜方向に延びる形態であってもよい。ケーシングに対する電磁ソレノイド及び元電磁弁の取付位置も適宜変更できる。
ケーシングの構成も上記形態に限らず、３つ以上の部品を用いてケーシングを形成したりしても差し支えない。
給湯器自体の構成も上記形態に限らず、二次熱交換器を備えないタイプや風呂側の回路を備えないタイプであってもよい。
ケーシングの構成も上記形態に限らず、３つ以上の部品を用いてケーシングを形成したりしても差し支えない。
給湯器自体の構成も上記形態に限らず、二次熱交換器を備えないタイプや風呂側の回路を備えないタイプであってもよい。
【符号の説明】
【0027】
１・・給湯器、２・・筐体、３・・燃焼装置、４・・熱交換器、５・・ガス分配ユニット、８・・出湯管、９・・給水管、１２・・ガス入口、１４・・湯出口、１７・・ガス供給ユニット、３０・・ケーシング、３１・・上ケーシング、３２・・下ケーシング、３３・・電磁ソレノイド、３４・・元電磁弁、３５・・円柱部、３６・・半円部、３７・・ガス出口部、３８・・支持柱、４０・・比例弁部、４１・・元弁部、４２・・ガス入口部、４３，５５・・弁座、４４，５７・・弁体、４６・・弁部、６１・・第１通路、６２・・第２通路、６３・・第３通路、６４・・第４通路、６５・・第５通路、６６・・第６通路、６７・・連通空間、Ｃ・・コントローラ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】