JP6051176B2 - 湯張制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、給湯装置で生成した湯を、湯張制御装置を介して浴槽に湯張りするシステムに関し、詳しくは、給湯装置の水抜き時に湯張制御装置の湯水を水抜きする技術に関する。

給湯装置で生成した湯を用いて浴槽を湯張りするシステムでは、給湯装置と浴槽との間に湯張制御装置が設けられており、湯張制御装置を介して浴槽に湯張りするようになっている。この湯張制御装置は、電磁弁や、フィルターや、逆止弁などの様々な部品によって構成されており、それぞれの部品は次のような機能を有している。

先ず、電磁弁は、給湯装置で生成した湯水を浴槽へ供給するための給湯通路に設けられており、電磁弁を開弁させると給湯装置から浴槽に湯水が供給され、電磁弁を閉弁させると湯水の供給が停止される。また、電磁弁の上流側（給湯装置側）には、給湯装置から湯水と共に流入する小さな異物を除去するために、目の細かいフィルターが設けられている。このため、異物が噛み込むなどして電磁弁が正常に動作できなくなる事態を防止することができる。一方、電磁弁の下流側（浴槽側）には逆止弁が設けられている。このため、断水などの理由で給湯装置に供給される上水の圧力が低下し、給湯装置から流出する湯水の圧力が低下した場合でも、浴槽内の下水が給湯装置側に逆流することを防止することができる。更に、逆止弁と電磁弁との間には、上水の圧力が低下すると開弁する大気開放弁が設けられている。このため、逆止弁が異物を噛み込むなどして完全には閉弁できなくなり、逆止弁を超えて下水が逆流する事態が生じた場合でも、開弁した大気開放弁から下水を排出させて、給湯装置側に下水が逆流することを防止することが可能となっている。

また、このような湯張制御装置では、電磁弁と浴槽との間に２つの逆止弁を直列に組み込むことによって、下水の逆流をより確実に防止可能とする技術が提案されている（特許文献１）。あるいは、下水を排出するために開弁した大気開放弁から空気が吸い込まれて、流出しようとする下水を空気と一緒に吸い込んでしまうことを回避するために、大気開放弁内で下水が排出される通路と、空気が吸い込まれる通路とを分離させた技術も提案されている（特許文献２）。

特開２００３−２５４６０４号公報 特開２００５−２０７５２２号公報

しかし、上述した構造を有する湯張制御装置には、水抜きの際に電磁弁とフィルターとの間に湯水が残ってしまい易く、水抜きすることが難しいという問題があった。これは次のような理由による。先ず、同じ湯張制御装置の内部でも、電磁弁と逆止弁との間の湯水については、水抜き時に大気開放弁が開弁するので、ここから水抜きすることができる。ところが、電磁弁とフィルターとの間の湯水については、事情は異なったものとなる。すなわち、水抜き時には電磁弁が閉じており、且つ、フィルターでは表面張力による水の膜が形成される。このため、電磁弁とフィルターとの間の湯水が流出しようとすると、置換される空気がないために負圧が発生し、この負圧と、フィルターで生じる水の膜の表面張力とによって湯水の重さが支えられてしまう。その結果、フィルターよりも上流側（給湯装置側）の湯水が水抜きされても、電磁弁とフィルターとの間には湯水が閉じこめられたまま残ってしまうためである。

この発明は従来の技術における上述した課題に対応してなされたものであり、容易に水抜きすることが可能な湯張制御装置の提供を目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の湯張制御装置は次の構成を採用した。すなわち、
給湯装置からの湯水を浴槽に導く給湯通路に設けられて該給湯通路を開閉すると共に水抜き時には閉弁される電磁弁と、前記給湯装置から該電磁弁に流入する湯水中の異物を除去するフィルターと、前記電磁弁と前記浴槽との間の前記給湯通路に設けられて該浴槽から該電磁弁への湯水の逆流を防止する逆止弁と、前記給湯装置に供給される上水の圧力が低下すると開弁して前記逆止弁と前記電磁弁との間の湯水を排出する大気開放弁とを備える湯張制御装置において、
前記電磁弁と前記フィルターとの間には、該電磁弁と該フィルターとの間の湯水の圧力が負圧になると開弁して、該負圧を開放する負圧開放弁が設けられている
ことを特徴とする。

かかる本発明の湯張制御装置においては、給湯装置に上水を供給する給水通路内の上水を水抜きする際には電磁弁が閉弁されるが、電磁弁が閉弁されても、大気開放弁が開弁するので、湯張制御装置内の逆止弁と電磁弁との間の湯水を排出することができる。また、給湯装置側の給湯通路の湯水を水抜きすると、閉弁された電磁弁とフィルターとの間の湯水が流出しようとするので、電磁弁とフィルターとの間に負圧が発生して、負圧開放弁が開弁する。すると、電磁弁とフィルターとの間の負圧が開放されるので、フィルターで生じる水の膜の表面張力だけでは湯水の重さを支えきれなくなって、電磁弁とフィルターとの間の湯水もフィルターを通過して排出される。その結果、電磁弁とフィルターとの間の湯水も容易に水抜きすることが可能となる。

また、上述した本発明の湯張制御装置においては、電磁弁よりも低い位置にフィルターを設けておき、電磁弁とフィルターとの間の水頭差よりも大きな負圧が掛かると、負圧開放弁が開弁するようにしても良い。

こうすれば、水抜き時には、電磁弁とフィルターとの間の水頭差だけでも負圧開放弁を確実に開弁させることができるので、電磁弁とフィルターとの間の湯水を確実に水抜きすることが可能となる。

実施例の湯張システム１の全体構成を示した説明図である。 本実施例の湯張システム１に設けられた湯張制御装置１００の内部構造を示す説明図である。 一般的な湯張制御装置９００を水抜きする様子を示した説明図である。 本実施例の湯張制御装置１００を水抜きする様子を示した説明図である。

図１は、本実施例の湯張制御装置１００を備える湯張システム１の全体構成を示した説明図である。図示されるように湯張システム１は、湯を生成する給湯装置１０と、湯張りされる浴槽２と、給湯装置１０からの湯を浴槽２に導くための給湯配管２０と、給湯配管２０の途中に設けられた湯張制御装置１００とを備えている。尚、本実施例では、給湯配管２０が本発明における「給湯通路」に対応する。

給湯装置１０は、ガス配管５から供給された燃料ガスを燃焼させるバーナー１１と、バーナー１１に向けて燃焼用空気を供給する燃焼ファン１２と、バーナー１１で発生した燃焼排ガスとの間で熱交換する熱交換器１３とを備えている。熱交換器１３には、給水配管４を介して上水が供給されており、供給された上水は熱交換器１３で燃焼排ガスと熱交換することによって湯に加熱された後、給湯配管２０へと流出する。また、熱交換器１３に上水を供給する給水配管４の途中には、給湯装置１０内の水を水抜きするための水抜栓３が設けられている。更に、水抜栓３よりも上流側の給水配管４には、図示しない元栓が設けられている。

熱交換器１３の下流側には給湯配管２０が接続されており、この給湯配管２０は湯張制御装置１００の手前で２つに分岐して、一方は湯張制御装置１００に接続され、他方は水抜栓７に接続されている。また、湯張制御装置１００には、給水配管４から分岐した上水圧力配管６も接続されている。更に、湯張制御装置１００は、コントローラ５０にも接続されている。

図２（ａ）は、本実施例の湯張制御装置１００の内部の構造を示した説明図である。本実施例の湯張制御装置１００は、大まかには、コントローラ５０によって開閉動作が制御される電磁弁１０３と、電磁弁１０３の下流側（浴槽２側）に設けられた逆止弁１０４とによって構成されている。尚、本実施例では、逆止弁１０４として、第１逆止弁１０４ａと第２逆止弁１０４ｂとが直列に接続されて用いられている。

電磁弁１０３の上流側には流量センサー１０２が設けられている。この流量センサー１０２には、給湯装置１０からの湯水の流れによって回転する羽根車が内蔵されており、羽根車の回転速度に基づいて湯水の流量を検出して、コントローラ５０に出力する。この流量センサー１０２の上流側（給湯装置１０側）には、異物を除去するために目の細かなフィルター１０１が設けられている。このため、流量センサー１０２内の羽根車の回転軸に異物が噛み込んだり、電磁弁１０３に異物が噛み込んだりすることを回避することができる。

本実施例の湯張制御装置１００では、フィルター１０１は電磁弁１０３よりも低い位置に設けられている。この理由については後述する。また、フィルター１０１と電磁弁１０３との間には、通常時は閉弁しているが負圧が掛かると開弁する負圧開放弁１０６が接続されている。尚、負圧開放弁１０６が接続される位置は、フィルター１０１の近くよりは、電磁弁１０３の近くの方が望ましい。この理由についても後述する。更に、負圧開放弁１０６の構造についても後述する。

本実施例の湯張制御装置１００には、大気開放弁１０５も設けられている。大気開放弁１０５は、周知の大気開放弁と同様に、一次室１０５ａと二次室１０５ｂとが弁体１０５ｃによって区切られた構造となっている。大気開放弁１０５の一次室１０５ａには、上水圧力配管６を介して上水が導かれ、大気開放弁１０５の二次室１０５ｂには、電磁弁１０３と逆止弁１０４との間の湯水が導かれている。尚、本実施例では、逆止弁１０４が、直列に接続された２つの逆止弁（第１逆止弁１０４ａおよび第２逆止弁１０４ｂ）で構成されていることに対応して、大気開放弁１０５の二次室１０５ｂには、電磁弁１０３と第１逆止弁１０４ａとの間、および第１逆止弁１０４ａと第２逆止弁１０４ｂとの間の湯水が導かれている。通常は、電磁弁１０３の下流側の湯水の圧力よりも上水の圧力の方が大きいので、大気開放弁１０５の弁体１０５ｃが、バネの力に抗して二次室１０５ｂ側に押し付けられる結果、大気開放弁１０５は閉弁状態となっている。ところが、断水などの理由で上水の圧力が低下すると、バネの力で弁体１０５ｃが押し戻されて、大気開放弁１０５が開弁状態となる。

図２（ｂ）には、負圧開放弁１０６の内部構造が示されている。図示されるように、負圧開放弁１０６は、弁体１０６ａを収容するケース１０６ｂと、ケース１０６ｂと給湯配管２０とを接続する接続通路１０６ｃと、ケース１０６ｂに設けられた開口部１０６ｄに弁体１０６ａを付勢するバネ１０６ｅとを備えている。

通常の状態では、バネ１０６ｅの力で弁体１０６ａが押し付けられて、開口部１０６ｄが閉鎖された状態（閉弁状態）となっている。また、閉弁状態では、給湯配管２０内の湯水が、接続通路１０６ｃを介してケース１０６ｂ内に流入する結果、ケース１０６ｂは湯水で満たされた状態となっている。ところが、給湯配管２０側に負圧が発生すると、その負圧によって弁体１０６ａがバネ１０６ｅに抗して移動する。その結果、弁体１０６ａが開口部１０６ｄから離れて負圧開放弁１０６が開弁状態となる。そして、開口部１０６ｄから空気が吸い込まれる結果、給湯配管２０側に発生していた負圧が開放されるようになっている。

以上のように負圧開放弁１０６を備えた本実施例の湯張制御装置１００は、湯張制御装置１００の内部の湯水を容易に水抜きすることができる。以下、この点について説明するが、その準備として、負圧開放弁１０６が設けられていない従来の湯張制御装置９００を水抜きする場合について説明する。

図３は、従来の湯張制御装置９００を水抜きする様子を示した説明図である。図３（ａ）には、水抜き前の状態が示されている。図中に付した斜線は、湯水で満たされていることを表している。尚、水抜き前は、浴槽２の湯水が抜かれており、このため、第２逆止弁１０４ｂの下流側の給湯配管２０の湯水も抜かれているものとしている。また、当然ながら、水抜きする前は、湯張りは行われていないので、電磁弁１０３は閉じた状態となっている。

水抜き時には、給水配管４の元栓（図示は省略）を閉じた後、水抜栓７および水抜栓３（図１参照）を開弁させる。すると、図３（ｂ）に示したように、フィルター１０１より上流側の給湯配管２０内の湯水は、水抜栓７（あるいは水抜栓３）から排出される。また、給水配管４の元栓が閉じられた状態で水抜栓３が開弁するので、上水圧力配管６内の上水も排出される。その結果、大気開放弁１０５が開弁して、電磁弁１０３から第１逆止弁１０４ａの間の湯水や、第１逆止弁１０４ａから第２逆止弁１０４ｂの間の湯水も大気開放弁１０５から排出される。

しかし、電磁弁１０３とフィルター１０１との間の湯水については、電磁弁１０３が閉じており、且つ、表面張力によってフィルター１０１の細かい目に水の膜ができてしまうため、空気が入り込むことができない。このため、電磁弁１０３とフィルター１０１との間の湯水が、電磁弁１０３とフィルター１０１との間に生じる負圧と、フィルター１０１の目で生じる表面張力とによって支えられた状態となって、水抜きされずに取り残されてしまう。

図４は、本実施例の湯張制御装置１００を水抜きする様子を示した説明図である。図４（ａ）には、水抜きのために、給水配管４（図１参照）の図示しない元栓を閉じて水抜栓７（および水抜栓３）を開いた直後の状態が示されている。尚、図４においても、斜線を付した部分は湯水で満たされていることを示している。図示されるように、水抜栓７を開くと給湯配管２０内の湯水が水抜栓７から流出し始める。このため、フィルター１０１から電磁弁１０３の間の湯水も、下方に流れようとする。もちろん、フィルター１０１で遮られるので、フィルター１０１より上流側の湯水は流出することができないが、それでも水抜栓７が開弁されると、湯水の重さでフィルター１０１から電磁弁１０３の間が負圧となる。すると、その負圧によって負圧開放弁１０６が開弁して、図４（ａ）に示すように負圧開放弁１０６から空気が流れ込み、フィルター１０１から電磁弁１０３の間の負圧を開放する。

また、フィルター１０１は電磁弁１０３よりも低い位置に設けられているので、負圧開放弁１０６には、電磁弁１０３とフィルター１０１との水頭差による負圧が掛かる。この負圧を利用することにより、負圧開放弁１０６を確実に開弁させることができる。加えて、負圧開放弁１０６が接続される位置を、できるだけ電磁弁１０３に近い位置にしておけば、負圧開放弁１０６に大きな負圧を作用させることができるので、負圧開放弁１０６を確実に開弁させて、負圧を開放することができる。

こうして負圧開放弁１０６で負圧が開放されると、もはやフィルター１０１で生じる表面張力だけでは湯水の重さを支えきれなくなるので、フィルター１０１を通過して湯水が流出するようになる。また、水抜き時には水抜栓３も開かれるので、上水圧力配管６の上水の圧力も低下して、図４（ａ）に示すように大気開放弁１０５も開弁する。その結果、本実施例の湯張制御装置１００では、図４（ｂ）に示すように、電磁弁１０３から第２逆止弁１０４ｂの間の湯水も水抜きされる。

このように、本実施例の湯張制御装置１００では、水抜栓３および水抜栓７を開くだけで、電磁弁１０３からフィルター１０１の間の湯水も含めて、湯張制御装置１００内の全ての湯水を簡単に水抜きすることが可能となる。

以上、本実施例の湯張制御装置１００について説明したが、本発明は上記の実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

１…湯張システム、 ２…浴槽、 ３…水抜栓、 ４…給水配管、
５…ガス配管、 ６…上水圧力配管、 ７…水抜栓、 １０…給湯装置、
１１…バーナー、 １２…燃焼ファン、 １３…熱交換器、 ２０…給湯配管、
５０…コントローラ、 １００…湯張制御装置、 １０１…フィルター、
１０２…流量センサー、 １０３…電磁弁、 １０４ａ…第１逆止弁、
１０４ｂ…第２逆止弁、 １０５…大気開放弁、 １０６…負圧開放弁、
１０６ａ…弁体、 １０６ｂ…ケース、 １０６ｃ…接続通路、
１０６ｄ…開口部、 １０６ｅ…バネ、 ９００…湯張制御装置。

Claims (2)

1. 給湯装置からの湯水を浴槽に導く給湯通路に設けられて該給湯通路を開閉すると共に水抜き時には閉弁される電磁弁と、前記給湯装置から該電磁弁に流入する湯水中の異物を除去するフィルターと、前記電磁弁と前記浴槽との間の前記給湯通路に設けられて該浴槽から該電磁弁への湯水の逆流を防止する逆止弁と、前記給湯装置に供給される上水の圧力が低下すると開弁して前記逆止弁と前記電磁弁との間の湯水を排出する大気開放弁とを備える湯張制御装置において、
   前記電磁弁と前記フィルターとの間には、該電磁弁と該フィルターとの間の湯水の圧力が負圧になると開弁して、該負圧を開放する負圧開放弁が設けられている
   ことを特徴とする湯張制御装置。
2. 請求項１に記載の湯張制御装置において、
   前記フィルターは、前記電磁弁よりも低い位置に設けられており、
   前記負圧開放弁は、前記電磁弁と前記フィルターとの間の水頭差よりも大きな負圧がかかると開弁する
   ことを特徴とする湯張制御装置。

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