JPH0484066A - 湯張り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、給湯器からの給湯回路が、浴槽内の湯水を加
熱するための熱交換器を備えた風呂循環回路に接続され
た湯張り装置に関する。

［従来の技術］ 給湯器から供給される温水を、浴槽内の湯水を加熱する
ための風呂循環回路を介して浴槽へ供給する湯張り装置
では、湯張りを行う際には、給湯回路と風呂循環回路と
を連通し、追焚き等の再加熱を行う場合には、風呂循環
回路を湯張り回路と分離する必要がある。

このため、こうした湯張り装置では、給湯回路中に給湯
回路と風呂循環回路との連通を断つための開閉弁が設け
られたものや、特開平２−３７２２６号公報の発明のよ
うに、給湯回路（上水回路）と風呂循環回路との接続部
分に三方弁を設けて、風呂循環回路と給湯回路とを切り
替えるようにしたものがある。

そして、給湯回路から浴槽への湯張りは、三方弁および
熱交換器を介して行われる。

［発明が解決しようとする課題］ このように、従来では、浴槽への給湯は、流路抵抗が大
きな再加熱用の熱交換器などを通って行われているため
、湯張りに時間が掛かつていた。

これに対し、湯張り時間を短縮するためには、風呂循環
回路において再加熱用の熱交換器などが設けられていな
い側の管路を利用して浴槽への給湯を行うことが考えら
れるが、熱交換器が設けられていない側の管路から給湯
を行うと、流路抵抗が小さいため温水の通過速度が速く
なり、水流音が大きくなったり、風呂循環回路の管路を
形成する管路部材等の管内腐食等の劣化を早めてしまう
という問題がある。

本発明は、風呂循環回路を介して浴槽へ給湯を行う湯張
り装置において、給湯時には、浴槽への給湯を速やかに
行うことができるとともに、給湯に伴う水流音を小さく
し、風呂循環回路の管路部材等の劣化を少なくすること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、浴槽、該浴槽内の湯水を加熱するための熱交
換器を含む第１の管路、前記熱交換器を含まない第２の
管路を接続してなる風呂循環回路と、前記第１の管路と
前記第２の管路との接続部で前記風呂循環回路と接続さ
れた給湯回路とからなり、前記接続部に三方弁が設けら
れた湯張り装置において、前記三方弁の弁体は、前記第
１の管路に対して前記給湯回路を連通させる第」位置、
前記第１の管路に対して前記給湯回路および前記第２の
管路をともに連通ずる第２位置、前記第１の管路に対し
て前記第２の管路を連通させる第３位置とを有し、前記
第２位置において、前記第２の管路に対する開口面積が
、前記第１の管路および前記給湯回路に対する開口面積
より小さく設定されたことを技術的手段とする。

［作用］ 本発明では、湯張りが行われる場合には、三方弁の弁体
は、第１位置または第２位置となり、浴槽内の湯水の再
加熱を行う場合には第３位置となる。

第１位置によって湯張りが行われる場合には、給湯回路
から供給される湯水は熱交換器を含む第１の管路から浴
槽へ送られる。ここで、熱交換器は一般に流路抵抗が大
きいため、浴槽へ供給される湯水の流速はそれほど大き
くならない。

第２位置によって湯張りが行われる場合には、給湯回路
から供給される湯水は、三方弁で第１の管路と第２の管
路とに分岐して浴槽へ供給される。

ここで、三方弁の弁体は、給湯回路と第１の管路とを連
通ずるための開口面積に対して、熱交換器を含まない第
２の管路に対する開口面積が小さく設定されているため
、第２の管路へ流入する湯水は、第１の管路へ流入する
湯水と比較して弁体によって制限される。ただし、第１
の管路においては、流路抵抗の大きな熱交換器が含まれ
るため、相対的には大きな差が生じることはなく、各管
路へ流入する湯水は熱交換器あるいは弁体の開口によっ
てそれぞれ制限されて浴槽へ供給される。

従って、各管路を通過する湯水の流速は大きくならない
。

［発明の効果］ 本発明では、熱交換器を含む第１の管路と熱交換器を含
まない第２の管路とから浴槽へ湯水が供給されるため、
浴槽への流路抵抗が小さくなり、速やかに湯張りを行う
ことができる。

このとき、熱交換器を含まない第２の管路を通過する湯
水は、三方弁の弁体において、他の開口と比較して小さ
く設定された開口によって通過量が制限されるため、第
２の管路を通過する湯水の流速が速くなることはない。

従って、水流音を小さくできるとともに、管路部材等の
劣化を少なくして管路を保護することができる。

［実施例］ 次に本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図は、本発明の湯張り装置としてのガス給湯風呂シ
ステム１である。

ガス給湯風呂システム１は、上水道等の水供給源から供
給される水を加熱する給湯回路１０と、浴槽Ｂ内の湯水
の追焚きを行うための風呂循環回路３０からなる。

給湯回路１０は、水供給源と接続された給水管１１によ
って供給される水を加熱するための木管式の給湯熱交換
器１２と、加熱しないでそのまま供給するためのバイパ
ス管１３とが給水管１１から分岐して設けられており、
給湯熱交換器１２とバイパス管１３とは合流して出湯管
１４に接続されている。

なお、バイパス管１３には、必要に応じて開閉されるバ
イパス電磁弁１３ａが備えられている。

一方、出湯管１４には、通過する湯水の流量を調節する
ための湯量サーボ１５が備えられ、出湯管１４は湯量サ
ーボ１５の下流で分岐して、浴槽Ｂへの湯張りを行うた
めの湯張り管１６と、図示しない幾つかの給湯口が設け
られた給湯管１７が接続されている。

湯張り管１６には、湯張りの指示に応じて所定の制御に
よって開閉される湯張り弁１８が設けられ、さらにその
下流には、風呂循環回路３０からの水の逆流を防止する
ための逆流防止装置２０が設けられている。

逆流防止袋Ｗ２０は、第１逆止弁２１と第２逆止弁２２
とを直列に接続するとともに、第１逆止弁２１の弁体２
１ａが設けられた弁室２３に大気開放口２４が形成され
、大気開放口２４は弁体２１ａに連動する弁部２１ｂに
よって、第１逆止弁２１に対して可逆的に開閉される。

また大気開放口２４の外側には、大気開放口２４を覆う
ようにしてホッパ２５が設けられ、大気開放口２４が弁
部２１ｂによって閉じられる前に大気開放口２４から流
出する湯水を溜めて、外部へ排出されるのを防ぐ。

ホッパ２５には、外部と連通した外部誘導管２６が底部
からホッパ２５内に突出して設けられるとともに、ホッ
パ２５内の水を排出するための排出口２５ａが底部に設
けられ、排出口２５ａには、電磁弁２７を介して第２逆
止弁２２の下流側と合流した排出ｉ２８が設けられ、第
２逆止弁２２と排出路２８との合流部の下流側は、再び
湯張り管１６となっており、湯張り管１６は三方弁４０
を介して風呂循環回路３０と接続されている。

風呂循環回路３０は、湯水が常に同一方向に通過する順
方向管路３０ａと、湯張り時と追焚き時とで温水の通過
方向が逆になる逆方向管８３０ｂとが、三方弁４０およ
び浴槽Ｂを介して閉鎖状に接続されている。

順方向管路３０ａには、ポンプ３１と風呂熱交換器３２
とが、三方弁４０側から浴槽Ｂ側へ向かって順に設けら
れ、ポンプ３１は、三方弁４０側を吸引部３１ａとし浴
槽Ｂ側を吐出部３１ｂとして水流を発生する。一方、逆
方向管路３０ｂは、三方弁４０と浴槽Ｂとを直接接続し
ている。

三方弁４０は、第２図に示すとおり、丁字形状に配置さ
れた第１ボート４１、第２ボート４２、第３ボート４３
を有するハウジング４０Ａ内に、第１ボート４１側に挿
入されたバッキング４４、および第２ボート４２側に挿
入されたバッキング４５によって回動可能に支持された
ボール弁体４６を配したもので、第１ボート４１には逆
方向管路３０ｂが接続され、第２ボート４２には湯張り
管１６が接続され、第３ボート４３には順方向管路３０
ａが接続されている。

ボール弁体４６には、第３ボート４３に対して常に連通
状態にある常開連通口４６ａが形成されるとともに、常
開連通口４６ａに対して直角方向の平面上には、以下に
説明するとおり、小連通口４６ｂ、第１連通ロ４６ｃ、
第２連道ロ４６ｄが形成されていて、常開連通口４６ａ
の反対側には、ギヤドモータ４７によって駆動されるシ
ャフト４８が備えられ、常開連通口４６ａおよびシャフ
ト４８を結ぶ線上を中心軸として、第３図における点Ｏ
を中心として回動駆動される。

小連通口４６ｂは、例えば第２図に示すとおり、その内
径ｄ１すなわち開口面積が常開連通口４６ａの内径ｄＯ
すなわち開口面積と比較して小さく設定されている。

第１連通ロ４６ｃは、小連通口４６ｂの反対側に形成さ
れており、その内径すなわち開口面積は常開連通口４６
ａの開口面積と同じに設定されている。

第２連通ロ４６ｄは、第４図、第５図、第６図に示すと
おり、小連通口４６ｂと第１連通ロ４６Ｃと同一平面上
で、各連通口４６ｂ、４６ｃに対してそれぞれ直角方向
に形成されていて、その内径すなわち開口面積は、常開
連通口４６ａあるいは第１連通ロ４６ｃの開口面積と同
じに設定されている。

ここで、第４図は、風呂循環回路３０における一方の順
方向管路３０ａのみから浴槽Ｂへ湯張りを行うための片
搬送の場合となるボール弁体４６の第１位置を示し、第
５図は、風呂循環回路３０の両管路３０ａ、３０ｂを利
用して湯張りを行う両搬送のための第２位置を示し、第
６図は、追焚きを行うために風呂循環回路３０と給湯回
路１０とを遮断して順方向管路３０ａと逆方向管路３０
ｂを互いに連通させる第３位置を示す。

第１位置では、常開連通口４６ａと第２連通ロ４６ｄと
によって順方向管路３０ａに対して湯張り管１６のみが
連通状態となり、第２位置では、常開連通口４６ａと第
１連通ロ４６ｃと小連通口４６ｂとによって順方向管路
３０ａに対して湯張り管１６と逆方向管路３０ｂが相互
に連通状態となり、第３位置では、常開連通口４６ａと
第２連通ロ４６ｄとによって順方向管路３０ａと逆方向
管路３０ｂとが連通状態となる。

ここで、順方向管路３０ａが一つの管（管路）のみと連
通される第１位置および第３位置においては、同じ内径
すなわち同じ開口面積の各連通口によってそれぞれ連通
するが、第２位置においては、逆方向管路３０ｂに対す
る小連通口４６ｂの開口面積（内径）が、他の常開連通
口４６ａあるいは第１連通ロ４６ｃの開口面積に対して
小さく設定されているため、湯張り管１６から供給され
る湯水は、三方弁４０を通過するに際して、順方向管路
３０ａに対しては抵抗が小さくなり、逆方向管路３０ｂ
に対しては抵抗が大きくなる。

しかしながら、ここでは、三方弁４０において抵抗が大
きく設定された逆方向管路３０ｂには、浴槽Ｂとの間に
何も設けられていないのに対して、順方向管路３０ａに
は、ポンプ３１および風呂熱交換器３２が設けられてい
るため、管路内の抵抗が大きい。

従って、第２位置においては、順方向管路３０ａと逆方
向管路３０ｂの各管路の抵抗を三方弁４０を含めた総合
的な抵抗と考えた場合には、各管路の抵抗に大きな差が
なく、湯水は各管路に適度に分流して浴槽Ｂへ供給され
、順方向管路３０ａのみによって湯張りを行う片搬送と
比較して、水流音や流速を速くすることなく、給湯流量
を大幅に増大させることができる。

この結果、風呂循環回路３０の各管路を形成する管路部
材を保護することができ、管路部材の劣化を少なくでき
る。

なお、ボール弁体４６の各位置は、各位置に対応した図
示しない位置センサによってそれぞれの位置状態が検出
される。

なお、第１図において、３３ａ、３３ｂ、３３Ｃはサー
ミスタ、３４ａ、３４ｂは流量センサ、３５は水流スイ
ッチである。

また、各熱交換器１２．３２には、それぞれ送風機１２
ａ、３２ａによって燃焼用空気が供給されるバーナ１２
Ａ、３２Ａが備えられ、燃料供給路１２ｂには、バーナ
１２Ａに対しては、燃焼量を調節するためにガバナ比例
弁３６と小電磁弁３７．３７ａが備えられており、バー
ナ３２Ａに対しては、風呂電磁弁３８とガバナ３８ａが
備えられ、他に元電磁弁３９が設けられている。

なお各バーナ１２Ａ、３２Ａには、他に、図示しない点
火電極と炎検知のためのフレームロッドがそれぞれ備え
られている。

以上の構成からなるガス給湯風呂システム１は、制御装
置５０によって制御される。

制御装置５０は、リモコン５１の操作状態と上記各サー
ミスタ等の検知状態に応じて、各バーナ１２Ａ、３２Ａ
の燃焼状態と給湯回路１０および風呂循環回路３０の各
回路を制御するが、ここでは、湯張り動作に間する制御
についてのみ説明する。

リモコン５１によって目標の湯張り水量が設定されて湯
張りが指示されると、三方弁４０は、第２位置を選択し
、湯張り管１６と順方向管路３０ａおよび逆方向管路３
０ｂとをともに連通させ、湯張り弁１８を開く。

給湯回路１０では、給水管１１から供給される水が給湯
熱交換器１２で加熱され、温水は湯張り弁１８、逆流防
止装置２０および三方弁４０を通過して風呂循環回路３
０へ流入する。

このとき、逆流防止装置２０では、電磁弁２７は閉じら
れており、流入する温水の一部が大気開放口２４からホ
ッパ２５へ流出して、ホッパ２５内に溜まる。

また風呂循環回路３０では、温水は、順方向管路３０ａ
および逆方向管路３０ｂの２つに別れて浴槽Ｂへ向かっ
て供給される。

このとき、管路内に何も設けられていない逆方向管路３
０ｂが接続された第１ボート４１には、ボール弁体４６
の小連通口４６ｂが位置するため、逆方向管路３０ｂへ
流れ込む湯水の流量が制限される。

また、順方向管路３０ａへ流れ込む湯水は、管路内に設
けられたポンプ３１および風呂熱交換器３２によって抵
抗を受ける。

このため、湯張り管１６から供給される湯水は、順方向
管路３０ａと逆方向管路３０ｂとに適度に分流して浴槽
Ｂへ供給されるため、水流の勢いが弱まり水流音が小さ
くなるため管路を形成する管路部材を保護し、劣化を少
なくすることができるとともに、浴槽Ｂへの管路全体の
抵抗が小さくなるため、多量の給湯を行うことができる
。

流量センサ３４ｂによって検知される流量の積算値が目
標の湯張り水量になると、湯張り弁１８が閉じられて湯
張りを終える。

その後、三方弁４０を第１位置に切り替えることによっ
て湯張り管１６と順方向管路３０ａのみを連通させてポ
ンプ３１を駆動すると、逆流防止装置２０の第２逆止弁
２２の上流の弁室２３に残った水は、ポンプ３１の吸引
力により第２逆止弁２２を開いて吸い出される。

また、ポンプ３１の駆動開始後の数秒後〈例えば２秒）
に、電磁弁２７を開くと、ホッパ２５内の水が吸い出さ
れて、浴槽Ｂへ送られる。

逆流防止装置２０内の水の回収が終わると、三方弁４０
は、湯張り管１６と風呂循環回路３０との連通を断ち、
順方向管路３０ａと逆方向管路３０ｂとを連通させ、適
宜追焚きを行う保温制御に移る。

以上のとおり、本発明では、湯張りを行うとき、給湯回
路１０から風呂循環回路３０へ供給される温水は第３位
置に切り替わって、順方向管路３０ａと逆方向管路３０
ｂとから浴槽Ｂへ供給されるため、流路抵抗が小さくな
り流量を多くすることができ、湯張り時間を短縮するこ
とができる。

町な、湯張りを終わった後には、逆流防止装置２０内の
水をポンプ３１の吸引力を利用して確実に回収すること
ができる。

従って、凍結の影響を受けることなく湯張りを行うこと
ができる。

また、給湯回路１０と風呂循環回路３０とを三方弁４０
を介して接続しているので、構造が単純であり安価であ
る。

本実施例では、逆流防止装置２０のホッパ２５に電磁弁
２７を備えたものを示したが、電磁弁の代わりに逆止弁
を備えたものでもよい。

本実施例では、浴槽Ｂの水位を検知する水位センサを備
えないものを示したが、逆方向管路３０ｂにおいて、三
方弁４０と浴槽Ｂとの間に水位センサを設けてもよい。

その場合、水位センサは、半導体の単結晶の歪みに応じ
て電気抵抗が変化するピエゾ抵抗効果を利用した半導体
拡散抵抗型の圧力検知素子を利用したものを、逆方向管
路３０ｂに連通させて、ポンプ３１によって浴槽Ｂの温
水を汲み」−げた後に、逆方向管路３０ｂと順方向管路
３０ａとの連通を断って、水位検知を行う。

また、水位センサを保護するために、湯張り開始初期に
は、湯張り管１６と順方向管路３０ａとを連通させ、浴
槽Ｂに対して風呂循環回路３０の一方のみから湯張りが
行ってから、その後、湯張り管］６と順方向管路３０ａ
および逆方向管路３０ｂとがすべて連通するように切り
替えるようにすれば、水位センサに過度の荷重が加わら
ず保護できるとともに必要な水位まで速やかに湯張りを
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すガス給湯風呂システムの
概略構成図、第２図は本実施例の三方弁を示す断面図、
第３図は第２図のＭ親図、第４図図から第６図は本実施
例の三方弁における各ボート間の連通状態を説明するた
めのボール弁体の位置図である。 図中、１・・・ガス給湯風呂システム（湯張り装置）、
１０・・・給湯回路、３０・・・風呂循環回路、３０ａ
・・・順方向管路（第１の管路）、３０ｂ・・・逆方向
管路（第２の管路）、３２・・・風呂熱交換器（熱交換
器）、４０・・・三方弁、４６・・・ボール弁体く弁体
）、Ｂ・・・浴槽。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）浴槽、該浴槽内の湯水を加熱するための熱交換器を
   含む第１の管路、前記熱交換器を含まない第２の管路を
   接続してなる風呂循環回路と、前記第１の管路と前記第
   ２の管路との接続部で前記風呂循環回路と接続された給
   湯回路とからなり、前記接続部に三方弁が設けられた湯
   張り装置において、 前記三方弁の弁体は、前記第１の管路に対して前記給湯
   回路を連通させる第１位置、前記第１の管路に対して前
   記給湯回路および前記第２の管路をともに連通する第２
   位置、前記第１の管路に対して前記第２の管路を連通さ
   せる第３位置とを有し、前記第２位置において、前記第
   ２の管路に対する開口面積が、前記第１の管路および前
   記給湯回路に対する開口面積より小さく設定されたこと
   を特徴とする湯張り装置。