JP2010063763A - 流路切替装置およびこれを備えた給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単数の供給元の液体流路と、複数の供給先の液体流路との各連通を容易に切り替え可能で簡素な流路切替装置およびこれを備えた給湯装置を提供することを目的とする。
【解決手段】底部上面２８ａの半径方向外側に周方向に離間して設けた複数の流路入口３０を有し、流路入口３０にそれぞれ連通する複数の下流側流路１２を備える有底円筒状の本体１４と、本体１４内に液密かつ回動可能に収容される円柱状部１８を含むアクチュエータ２０を備えるようにする。円柱状部１８は、本体１４の底部上面２８ａと対向する底面１８ｂの半径方向外側に流路出口３８を有し、流路出口３８に連通する上流側流路１６を備える。アクチュエータ２０の円柱状部１８の回動によって、上流側流路１６と連通する下流側流路１２を切り替えるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、湯などの液体の流路を切り替える流路切替装置およびこれを備えた給湯装置に関し、特に、カップ式の飲料自動販売機や飲料ディスペンサなどに備わる湯タンクなどによる給湯装置からの湯の供給先を切り替えるのに好適な流路切替装置およびこれを備えた給湯装置に関する。

従来、カップ式の飲料自動販売機や飲料ディスペンサにおいて、給湯装置の温水流路（液体流路）が知られている（例えば、特許文献１の図２参照）。特許文献１の温水流路は、温水タンク（湯水タンク）に接続された複数の配管によって構成され、温水タンク内の温水は、各配管を介して複数の供給先に供給されるようになっている。

特開２００１−１０９９３７号公報

ところで、上記の従来の特許文献１の温水流路では、各配管が温水タンクに直接接続されてあるので、複数の配管のそれぞれに対して専用のバルブを設ける必要がある。この場合、バルブおよび配管の接続部の配置スペースを確保する必要から温水タンクの外形が大きくなってしまう。このため、構成部品が増えて構造が複雑となり部品や組立加工に係るコストが上昇するおそれがある。また、タンク容積が大きいとタンクの加熱や保温の効率において不利となりコストが上昇するおそれがある。

一方、省エネルギーの観点から、温水タンク周囲には断熱材を設けるのが通常である。この場合、断熱材には、配管を通すための開口が設けられる。通すべき配管の数が多いと開口の面積は必然的に大きくなる。開口面積が大きいと温水タンクの熱はこの大きな開口を通じて外部に放熱し易くなり、熱ロスが増大する。他方、配管の接続部やバルブの数が増すと監視負担が増大する。しかも温水タンクに接続する複数の配管やバルブが互いに接近するように密集配置してあると、点検や修理などのメンテナンス作業がしづらくなる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、単数の供給元の液体流路と、複数の供給先の液体流路との各連通を容易に切り替え可能で簡素な流路切替装置およびこれを備えた給湯装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る流路切替装置は、複数の液体流路のうちから少なくとも一つの液体流路を選択して液体が流れる流路を切り替える流路切替装置であって、底部上面の半径方向外側に周方向に離間して設けた複数の流路入口を有し、前記複数の流路入口にそれぞれ連通する複数の下流側流路を備える有底円筒状の本体と、前記本体内に液密かつ回動可能に収容される円柱状部であって、前記本体の底部上面と対向する底面の半径方向外側に流路出口を有し、前記流路出口に連通する上流側流路を備える円柱状部を含むアクチュエータとを有し、前記アクチュエータの円柱状部の回動によって、上流側流路と連通する下流側流路を切り替えることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る流路切替装置は、上述した請求項１において、前記流路の内面を滑らかな曲面で構成するとともに、前記流路内を通過する液体を整流するためのフィレットを前記流路の内面に設けたことを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る流路切替装置は、上述した請求項２において、前記フィレットは、前記流路内面の対向した二箇所から互いに向けて突出する一方で、前記流路の軸方向に延在する一対の平板部からなり、上流側流路と下流側流路の軸心を一致させた際における上流側流路内面の前記フィレットは、下流側流路内面の前記フィレットに対して軸周りに９０度ずれた位置に配置されてあることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る流路切替装置は、上述した請求項１から請求項３のいずれか一つにおいて、前記下流側流路の入口の縁部分にＣ面が形成されることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に係る流路切替装置は、上述した請求項４において、前記Ｃ面の傾斜角度は、前記本体の底部上面に対して３０°以上の角度とされてあることを特徴とする。

また、本発明の請求項６に係る流路切替装置は、上述した請求項１から請求項５のいずれか一つにおいて、前記円柱状部を回動駆動するステッピングモータまたは前記円柱状部の回動角度を検出するエンコーダを有し、前記ステッピングモータに設定した所定の回動角度または前記エンコーダの出力値に応じて前記円柱状部の回動位置を制御する回動位置制御手段をさらに備えることを特徴とする。

また、本発明の請求項７に係る流路切替装置は、上述した請求項６において、前記回動位置制御手段は、前記円柱状部底面の上流側流路出口が前記本体の底部上面の隣り合う二つの下流側流路入口の間に位置するように前記円柱状部の回動位置を制御して上流側流路出口と前記二つの下流側流路入口とをそれぞれ連通状態にし、上流側流路からの液体流量を前記二つの下流側流路に対して前記円柱状部の回動位置に応じた所定の比率で分配することを特徴とする。

また、本発明の請求項８に係る流路切替装置は、上述した請求項６または７において、前記回動位置制御手段は、前記円柱状部の回動位置および回動停止時間を制御して、上流側流路から各下流側流路に流れ込む液体流量を制御することを特徴とする。

また、本発明の請求項９に係る流路切替装置は、上述した請求項１から請求項８のいずれか一つにおいて、前記本体と前記円柱状部との間に、スケール物質の通過を許容する隙間を設けたことを特徴とする。

また、本発明の請求項１０に係る給湯装置は、上述した請求項１から請求項９のいずれか一つに記載の流路切替装置を備えた給湯装置であって、貯湯容器と、前記貯湯容器の周囲に配設した断熱部材と、前記貯湯容器内に貯えられた湯を前記断熱部材の外部に導く流路とをさらに備え、前記流路は、前記断熱部材の外部に設けた前記流路切替装置の上流側流路に接続されていることを特徴とする。

本発明の流路切替装置によれば、複数の液体流路のうちから少なくとも一つの液体流路を選択して液体が流れる流路を切り替える流路切替装置であって、底部上面の半径方向外側に周方向に離間して設けた複数の流路入口を有し、前記複数の流路入口にそれぞれ連通する複数の下流側流路を備える有底円筒状の本体と、前記本体内に液密かつ回動可能に収容される円柱状部であって、前記本体の底部上面と対向する底面の半径方向外側に流路出口を有し、前記流路出口に連通する上流側流路を備える円柱状部を含むアクチュエータとを有し、前記アクチュエータの円柱状部の回動によって、上流側流路と連通する下流側流路を切り替えるので、単数の供給元の液体流路（上流側流路）と、複数の供給先の液体流路（下流側流路）との各連通を容易に切り替えることができる。

このように、温水タンクなどの供給元の容器と接続される上流側流路の数が単数となって供給元の容器との接続箇所数が少なくて済むので、供給元の容器の構造の複雑化を招かない。また、容器側に接続部の配置スペースを多数確保する必要がないことから、容器の大型化を招かず、容器の大きさを必要最小限の大きさにすることができ、コスト低減を図ることができる。

また、供給元の容器の大型化を招かないことから、例えば、供給元の容器が温水タンクの場合には、温水タンク内の水を加熱保温するためのヒータの容量を必要最小限の容量に設定することができる。しかも、容器は必要最小限の大きさでよく、この結果、容器内に余分な水を貯めなくて済むので、容器内の水を必要な水温まで昇温する時間は従来の構成よりも短時間で済む。このため、温水タンク内の水を所定温度まで昇温する間の待ち時間を従来よりも短くすることができる。このように、供給元の容器の大型化を招かず、容器の大きさを必要最小限にできることから、温水タンクのセッティング作業時や温水タンク内の湯切れ時などにおいて、湯を迅速に生成する場合などに有効である。

さらに、従来の構成ではバルブ数が複数に及び、しかも温水タンクに接近するように密集配置されてあったことから、複数の配管毎に設けた個々のバルブに対する監視負担やメンテナンスに係る労力は多大であった。しかし、本発明によれば、バルブ数は上流側流路への流入量を調整するためのバルブ１個で済み、このバルブと流路切替装置に対して監視およびメンテナンス作業を行えば足り、従来の構成に比べて監視負担やメンテナンスに係る労力を減らすことができる。さらに、これにより、複数の供給先に湯を供給する給湯装置などの給液装置における信頼性を高めることができる。

一方、本発明の流路切替装置を備えた給湯装置によれば、貯湯容器と、前記貯湯容器の周囲に配設した断熱部材と、前記貯湯容器内に貯えられた湯を前記断熱部材の外部に導く流路とをさらに備え、前記流路は、前記断熱部材の外部に設けた前記流路切替装置の上流側流路に接続されているので、断熱部材に形成される湯供給のための流路挿通用の開口の大きさを小さくすることができる。このため、貯湯容器から開口を通じて外部に放熱することによる熱ロスの増大を抑制し、省エネルギー効果を高めることができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明に係る流路切替装置およびこれを備えた給湯装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る流路切替装置の断面図であり、図２は、流路切替装置の外観斜視図である。図３は、斜め下から見た流路切替装置の分解斜視図、図４は、斜め上から見た流路切替装置の分解斜視図である。

図１〜図４に示すように、本発明に係る流路切替装置１０は、６本の下流側流路１２を有する有底円筒状の本体１４と、１本の上流側流路１６を有する円柱状部１８としてのアクチュエータ２０と、回動位置制御手段としてのステッピングモータ２２と、液体導入口２４を有するカバー２６とを備える。アクチュエータ２０の円柱状部１８は、本体１４内に液密かつ回動可能に収容される。

図５は、斜め上から見た本体の斜視図であり、図６は、斜め下から見た本体の斜視図である。図７は、本体の上面図であり、図８は、図７のＡ−Ａ線に沿った本体の切断斜視図である。

本体１４は、図５〜図８に示すように、底部２８の上面２８ａに複数（本実施形態では６つ）の流路入口３０を有する。この流路入口３０は、上流側流路１６を接続するためのものである。この６つの流路入口３０は、底部上面２８ａの半径方向外側に周方向に離間して設けられ、各流路入口３０には下流側流路１２がそれぞれ連通してある。下流側流路１２は、本体１４の底部２８を上下に貫通し、底部下面２８ｂから下側に向けて突出した円形断面の管路により構成される。下流側流路１２の下端は、各供給先への配管が接続可能とされてある。なお、本体１４の底部上面２８ａの半径方向内側には凸状部３２が形成され、中心にはステッピングモータ２２の出力軸２２ａをアクチュエータ２０に通す軸穴３４が設けてある。

流路入口３０は、円形断面の形状をしており、流路入口３０の縁部分には、Ｃ面３６が形成されてある。このＣ面３６は、流路入口３０における液体の飛散を抑制するためのものである。つまり、上流側流路１６の出口３８から出た液体が多少暴れたとしても、Ｃ面３６の傾斜によって液体を下流側流路１２にスムーズに流入させることができる。Ｃ面３６の傾斜角度は、底部上面２８ａに対して３０°以上の角度とするのが好ましい。

図９は、斜め上から見たアクチュエータの円柱状部の斜視図であり、図１０は、斜め下から見た円柱状部の斜視図である。図１１は、円柱状部の上面図である。

また、図１２は、図１１のＸ１−Ｘ１線に沿った円柱状部の切断斜視図であり、図１３は、図１１のＸ２−Ｘ２線に沿った切断斜視図、図１４は、図１１のＸ３−Ｘ３線に沿った切断斜視図である。また、図１５は、図１１のＹ１−Ｙ１線に沿った切断斜視図、図１６は、図１１のＹ２−Ｙ２線に沿った切断斜視図、図１７は、図１１のＹ３−Ｙ３線に沿った切断斜視図である。

アクチュエータ２０は、図９〜図１２に示すように、上面１８ａが円錐面で下面１８ｂが開口した円柱状部１８からなり、内部には放射状のリブ４０が形成されてある。上流側流路１６は、円柱状部１８を上から下に斜めに貫通しており、円柱状部１８の上面１８ａの軸心位置に入口４２が、下面１８ｂの半径方向外側に流路出口３８が配置される略円形断面の傾斜管路である。

より詳細には、上流側流路１６は、図１２〜図１７に示すように、入口４２から下方に若干延び、そこから傾斜して下方に行くに従い半径方向外側に延び、下面１８ｂ近くに至り下方に延びて流路出口３８に接続している。流路出口３８は、本体１４側の各流路入口３０と対向可能な位置であって、下面１８ｂよりも若干下方に突き出るように配置されてある。また、円柱状部１８の下面１８ｂの流路出口３８よりも半径方向内側には凹状部４４が形成される。この凹状部４４が本体１４の凸状部３２が嵌り込む態様で円柱状部１８は本体１４内に収容される。また、円柱状部１８の下面１８ｂの軸心位置には軸凹孔４６が設けられ、ステッピングモータ２２の出力軸２２ａが係合してある。

このような簡素な構成によって、ステッピングモータ２２で円柱状部１８を回動し、上流側流路１６の出口３８と下流側流路１２の入口３０とを対向させることで上流側流路１６とこの下流側流路１２とを連通状態にする一方、残りの下流側流路１２との連通を絶つことができる。このため、本発明によれば、単数の供給元の液体流路（上流側流路１６）と、複数の供給先の液体流路（下流側流路１２）との各連通を容易に切り替えることができる。

したがって、温水タンクなどの供給元の容器と接続される上流側流路の数が単数となって供給元の容器との接続箇所数が少なくて済むので、供給元の容器の構造の複雑化を招かない。また、容器側に接続部の配置スペースを多数確保する必要がないことから、容器の大型化を招かず、容器の大きさを必要最小限の大きさにすることができ、コスト低減を図ることができる。

上流側流路１６および下流側流路１２の内面は、滑らかな曲面で構成されてあり、各流路１２，１６の内面には流路内を通過する液体を整流するためのフィレット４８ａ，４８ｂがそれぞれ設けてある。

フィレット４８ａ，４８ｂは、流路内面の対向した二箇所から互いに向けて突出する一方で、流路の軸方向に延在する一対の平板部５０からなる。そして、図１１等に示すように、一対の平板部５０の先端５０ａ同士は離れており、流路断面の中央部分にスケール等の異物を詰まらせずに流下可能な開口５２が確保してある。

図１８は、本体内に円柱状部が収容された場合の上面図であり、上流側流路と下流側流路とが連通状態とされた図である。図１８等に示すように、下流側流路１２のフィレット４８ａの突出方向は、上流側流路１６のフィレット４８ｂの突出方向に対して流路軸周りに９０度ずれた位置にされており、互いの流路の軸心を一致させた際には軸方向視で交差する位置関係になる。

より詳細には、上流側流路１６のフィレット４８ｂは、アクチュエータ２０の軸心に対して放射方向に突出するように設けてある。一方、下流側流路１２のフィレット４８ａは、アクチュエータの軸心に対して放射方向に直交する方向に突出するように設けてある。このため、流路が選択された時点で、上流側流路１６および下流側流路１２のフィレット４８ａ，４８ｂは、流路の軸方向視で交差部分が開いた略十字状に交差する態様となる。

このように、フィレット４８ａ，４８ｂを交差配置することで、流路断面積を変化させず、かつ、流路断面積を減少させずに、液体の暴れを減衰させたり、偏流や乱れの発生を少なくし、流路内での液体の流れを整流して安定させることができる。このため、液体をスムーズに流下させることができる。また、乱れ等に伴う流路内の流動抵抗が低くなるので、フィレットを有しない同一断面積の流路よりも大きな流量を流すことができる。

図１９は、流路切替装置の切断斜視図であり、図２０は、カバーを除いた流路切替装置の切断斜視図である。図１９および図２０等に示すように、特に本実施形態では、上流側流路１６内において、流れの方向が下方、斜め下方、下方と変化してから下流側流路１２内に流れ込むように構成されてあるので、流れの方向の変化に伴う遠心力などの慣性力の影響を受け流況に偏流や乱れが生じるおそれがある。しかし、上記のように、交差した態様のフィレット４８ａ，４８ｂを設けることで、こうした偏流や乱れの発生を少なくすることができる。

ステッピングモータ２２は、図１〜図４等に示すように、アクチュエータ２０を回動駆動するためのものであり、本体１４の底部下面２８ｂに同軸状に設けられる。モータ２２の出力軸２２ａは、本体１４の底部２８の軸穴３４を挿通し液体侵入防止用Ｏリング５４を介してアクチュエータ２０の円柱状部１８の下面１８ｂの軸凹孔４６に係合してある。円柱状部１８の回動角度および回動位置は、ステッピングモータ２２のパルス数制御によって制御され、これにより上流側流路１６の軸心と下流側流路１２の軸心とが合致するように制御することができる。なお、本体１４の底部上面２８ａの半径方向外側には、図５等に示すように、アクチュエータ原点出し用の段差５６が設けてあり、ステッピングモータ２２によって回転して脱調させることで原点位置とするようにされてある。

カバー２６は、図１〜図４および図２１の流路切替装置の上面図等に示すように、略円錐面状の半透明の部材であり、アクチュエータ２０の円錐面（上面１８ａ）と本体１４の円筒外周面とを外嵌被覆するように配置され、本体１４に係合してある。カバー２６の円錐頂部には、上端に液体導入口２４を備える円管が設けてあり、この円管の下端出口は、アクチュエータ２０の上流側流路１６の入口４２に対向配置される。また、円錐下端には、図１および図２等に示すように、下方に延びる筒状鍔部５８が形成してある。筒状鍔部５８の周方向に等間隔の３箇所には、下方に延びる係合部６０が設けてある。係合部６０には、本体１４の係合爪１４ａと係合可能な係合孔６０ａが設けてある。

上記構成の動作および作用について説明する。
ステッピングモータ２２を駆動すると、予め設定した所定角度だけアクチュエータ２０の円柱状部１８が回動して、円柱状部１８の下面１８ｂの上流側流路１６の出口３８が、本体１４の底部上面２８ａの６つの下流側流路１２の入口３０のうち一つの入口３０に対向配置される。これにより上流側流路１６と下流側流路１２とが連通状態になり、上流側流路１６に液体を送る図示しないバルブを開くことで、上流側流路１６からの液体が連通状態の下流側流路１２に流れ込み、接続された図示しない配管を通じて所望の供給先に液体が供給される。また、他の流路に切り替える場合には、上流側流路１６の出口３８が所望の下流側流路１２の入口３０に対向配置されるように円柱状部１８の回動角度を制御してステッピングモータ２２を駆動すればよい。

こうすることで、温水タンクなどの供給元の容器と接続される上流側流路の数が単数となって供給元の容器との接続箇所数が少なくて済むので、供給元の容器の構造の複雑化を招かない。また、容器側に接続部の配置スペースを多数確保する必要がないことから、容器の大型化を招かず、容器の大きさを必要最小限の大きさにすることができ、コスト低減を図ることができる。

また、上流側流路１６と下流側流路１２とが連通状態となった時点で、上流側流路１６および下流側流路１２のフィレット４８ａ，４８ｂは、流路の軸方向視で交差する態様となる。このフィレット４８ａ，４８ｂは、流路内での液体の流れを整流して、液体の暴れを減衰させたり、偏流や乱れの発生を少なくし、液体をスムーズに流下させるように作用する。

上記の実施形態において、回動位置制御手段は、ステッピングモータ２２を備える代わりに、円柱状部１８の回動角度を検出するエンコーダを備えてもよく、例えば、ＤＣモータなどの他の方式のモータを用いて円柱状部１８を回転駆動する一方でエンコーダの出力値に応じて円柱状部１８の回動位置を制御するようにしてもよい。

上記の実施形態において、回動位置制御手段は、図２２（ｂ）および（ｃ）の切断面図に示すように、流路出口３８が隣り合う二つの流路入口３０の間に位置するように円柱状部１８の回動位置を制御して上流側流路１６と二つの下流側流路１２とを同時にそれぞれ連通状態にしてもよい。この場合、上流側流路１６からの液体流量を、二つの下流側流路１２に対して円柱状部１８の回動位置に応じた所定の比率で分配することができる。

この場合、例えば、図２２（ａ）の断面図に示す通常の場合のように、各流路入口３０の中心を通る円の円周方向に沿って切った断面の形状を台形状とする代わりに、Ｃ面３６の形成範囲を大きくして、図２２（ｅ）の概略平面図および図２２（ｂ）の断面図に示すように、この断面の形状を三角形状とし、図２２（ｂ）のように上流側流路１６の軸心を２つの流路入口３０間の中央に配置させて、２つの下流側流路１２に同量の液体を同時に流し込んでもよい。

また、図２２（ｃ）の断面図に示すように、上流側流路１６の軸心を２つの流路入口３０間のやや左よりに配置することで、左側の下流側流路１２に若干多めの液体を流し込んでもよい。この場合、上流側流路１６の軸心の配置位置を変える制御を行うことで液体の分配比率を、例えば、６：４や７：３というような所望の比率にすることができる。なお、Ｃ面３６の切断面の形状を三角形状とした場合であっても、図２２（ｄ）の断面図に示すように、上流側流路１６の軸心の配置位置を下流側流路１２の軸心に一致させるように制御すれば、液体はＣ面３６によって流路入口３０に導かれるので、１本の下流側流路１２のみに液体を流し込むことができることはいうまでもない。

上記の実施形態において、回動位置制御手段は、円柱状部１８の回動位置および回動停止時間を制御してもよい。この場合、例えば、タイマーの出力信号に基づいて定期的に各下流側流路１２に対して上流側流路１６を所定時間ずつ順々に連通状態にしてもよい。また、各下流側流路１２と連通している時間を制御して、上流側流路１６から各下流側流路１２に流れ込む液体流量を制御することもできる。さらに、液体導入口２４に連通してある上流側流路１６への液体流入量を調整可能な図示しないバルブの開度を制御可能な構成としてもよく、円柱状部１８の回動タイミングと連動させて流量を制御してもよい。

上記の実施形態において、図２２（ａ）等に示すように、本体１４と円柱状部１８との間に、スケール物質の通過を許容する隙間６２を設け、スケール物質の詰まりによってアクチュエータ２２が回動できなくなる事態の発生を回避してもよい。

次に、本発明の流路切替装置１０を備えた給湯装置１００について説明する。
図２３は、給湯装置の外観斜視図であり、図２４は、給湯装置のブロック図である。
図２３に示すように、本発明に係る給湯装置１００は、貯湯容器としての湯タンク７０と、ヒータ７２と、湯タンク７０の周囲に配設した断熱部材７４と、湯タンク７０内に貯えられた湯を断熱部材７４の外部に導く流路７６およびバルブ７８と、本発明の流路切替装置１０とを備える。流路切替装置１０は、断熱部材７４の外部に設けられており、流路７６は、流路切替装置１０の液体導入口２４に接続されてある。

図２４に示すように、リザーバまたは水道回路から供給された水は、ポンプによって湯タンク７０に供給され、湯タンク７０のヒータ７２に昇温され湯が生成される。湯タンク７０の湯はバルブ７８と流路７６を介して流路切替装置１０に送られ、流路切替装置１０の下流側流路を介して所望の各供給先に送られる。

このように、給湯装置１００に対して本発明の流路切替装置１０を用いることで、図２５（ａ）に示すように、断熱部材７４に形成される流路挿通用の開口８０の大きさを、図２５（ｂ）に示す従来の構成と比較して小さくすることができる。このため、湯タンク７０から開口８０を通じて外部に放熱することによる熱ロスの増大を抑制し、省エネルギー効果を高めることができる。

以上説明したように、本発明の流路切替装置によれば、単数の供給元の液体流路（上流側流路）と、複数の供給先の液体流路（下流側流路）との各連通を容易に切り替えることができる。温水タンクなどの供給元の容器と接続される上流側流路の数が単数となって供給元の容器との接続箇所数が少なくて済むので、供給元の容器の構造の複雑化を招かない。また、容器側に接続部の配置スペースを多数確保する必要がないことから、容器の大型化を招かず、容器の大きさを必要最小限の大きさにすることができ、コスト低減を図ることができる。

また、供給元の容器の大型化を招かないことから、例えば、供給元の容器が温水タンクの場合には、温水タンク内の水を加熱保温するためのヒータの容量を必要最小限の容量に設定することができる。しかも、容器は必要最小限の大きさでよく、この結果、容器内に余分な水を貯めなくて済むので、容器内の水を必要な水温まで昇温する時間は従来の構成よりも短時間で済む。このため、温水タンク内の水を所定温度まで昇温する間の待ち時間を従来よりも短くすることができる。このように、供給元の容器の大型化を招かず、容器の大きさを必要最小限にできることから、温水タンクのセッティング作業時や温水タンク内の湯切れ時などにおいて、湯を迅速に生成する場合などに有効である。

また、本発明によれば、バルブ数は上流側流路への流入量を調整する１個で済み、このバルブと流路切替装置に対して監視およびメンテナンス作業を行えば足り、従来の構成に比べて監視負担やメンテナンスに係る労力を減らすことができる。また、複数の供給先に湯を供給する給湯装置などの給液装置における信頼性を高めることができる。

本発明に係る流路切替装置の一例を示す側断面図である。 本発明に係る流路切替装置の一例を示す外観斜視図である。 斜め下から見た流路切替装置の分解斜視図である。 斜め上から見た流路切替装置の分解斜視図である。 斜め上から見た本体の斜視図である。 斜め下から見た本体の斜視図である。 本体の上面図である。 図７のＡ−Ａ線に沿った本体の切断斜視図である。 斜め上から見たアクチュエータの円柱状部の斜視図である。 斜め下から見たアクチュエータの円柱状部の斜視図である。 アクチュエータの円柱状部の上面図である。 図１１のＸ１−Ｘ１線に沿った円柱状部の切断斜視図である。 図１１のＸ２−Ｘ２線に沿った円柱状部の切断斜視図である。 図１１のＸ３−Ｘ３線に沿った円柱状部の切断斜視図である。 図１１のＹ１−Ｙ１線に沿った円柱状部の切断斜視図である。 図１１のＹ２−Ｙ２線に沿った円柱状部の切断斜視図である。 図１１のＹ３−Ｙ３線に沿った円柱状部の切断斜視図である。 本体内に円柱状部が収容された上面図であり、上流側流路と下流側流路とが連通状態とされた図である。 本発明に係る流路切替装置の切断斜視図である。 カバーを除いた流路切替装置の切断斜視図である。 本発明に係る流路切替装置の上面図である。 上流側流路の流路出口と下流側流路の流路入口の位置関係を説明する図であり、（ａ）は各流路入口の中心を通る円の円周方向に沿って切った断面の形状が台形状である場合の切断面図、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は断面の形状が三角形状である場合の切断面図、（ｅ）は断面の形状が三角形状である場合の底部上面の部分平面図である。 本発明に係る給湯装置の一例を示す外観斜視図である。 本発明に係る給湯装置のブロック図である。 給湯装置の概略斜視図であり、（ａ）は本発明の給湯装置の斜視図、（ｂ）は従来の給湯装置の斜視図である。

符号の説明

１０ 流路切替装置
１２ 下流側流路
１４ 本体
１４ａ 係合爪
１６ 上流側流路
１８ 円柱状部
１８ａ 円柱状部の上面（円錐面）
１８ｂ 円柱状部の下面
２０ アクチュエータ
２２ ステッピングモータ（回動位置制御手段）
２４ 液体導入口
２６ カバー
２８ 底部
２８ａ 本体の底部上面
２８ｂ 本体の底部下面
３０ 流路入口（下流側流路入口）
３２ 凸状部
３４ 軸穴
３６ Ｃ面
３８ 流路出口（上流側流路出口）
４０ リブ
４２ 入口（上流側流路入口）
４４ 凹状部
４６ 軸凹孔
４８ａ，４８ｂ フィレット
５０ 平板部
５０ａ 平板部の先端
５２ 開口
５４ Ｏリング
５６ 段差
５８ 筒状鍔部
６０ 係合部
６０ａ 係合孔
６２ 隙間
７０ 湯タンク
７２ ヒータ
７４ 断熱部材
７６ 流路
７８ バルブ
８０ 開口
１００ 給湯装置

Claims (10)

1. 複数の液体流路のうちから少なくとも一つの液体流路を選択して液体が流れる流路を切り替える流路切替装置であって、
   底部上面の半径方向外側に周方向に離間して設けた複数の流路入口を有し、前記複数の流路入口にそれぞれ連通する複数の下流側流路を備える有底円筒状の本体と、
   前記本体内に液密かつ回動可能に収容される円柱状部であって、前記本体の底部上面と対向する底面の半径方向外側に流路出口を有し、前記流路出口に連通する上流側流路を備える円柱状部を含むアクチュエータとを有し、
   前記アクチュエータの円柱状部の回動によって、上流側流路と連通する下流側流路を切り替えることを特徴とする流路切替装置。
2. 前記流路の内面を滑らかな曲面で構成するとともに、前記流路内を通過する液体を整流するためのフィレットを前記流路の内面に設けたことを特徴とする請求項１に記載の流路切替装置。
3. 前記フィレットは、前記流路内面の対向した二箇所から互いに向けて突出する一方で、前記流路の軸方向に延在する一対の平板部からなり、
   上流側流路と下流側流路の軸心を一致させた際における上流側流路内面の前記フィレットは、下流側流路内面の前記フィレットに対して軸周りに９０度ずれた位置に配置されてあることを特徴とする請求項２に記載の流路切替装置。
4. 前記下流側流路の入口の縁部分にＣ面が形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の流路切替装置。
5. 前記Ｃ面の傾斜角度は、前記本体の底部上面に対して３０°以上の角度とされてあることを特徴とする請求項４に記載の流路切替装置。
6. 前記円柱状部を回動駆動するステッピングモータまたは前記円柱状部の回動角度を検出するエンコーダを有し、前記ステッピングモータに設定した所定の回動角度または前記エンコーダの出力値に応じて前記円柱状部の回動位置を制御する回動位置制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の流路切替装置。
7. 前記回動位置制御手段は、前記円柱状部底面の上流側流路出口が前記本体の底部上面の隣り合う二つの下流側流路入口の間に位置するように前記円柱状部の回動位置を制御して上流側流路出口と前記二つの下流側流路入口とをそれぞれ連通状態にし、上流側流路からの液体流量を前記二つの下流側流路に対して前記円柱状部の回動位置に応じた所定の比率で分配することを特徴とする請求項６に記載の流路切替装置。
8. 前記回動位置制御手段は、前記円柱状部の回動位置および回動停止時間を制御して、上流側流路から各下流側流路に流れ込む液体流量を制御することを特徴とする請求項６または７に記載の流路切替装置。
9. 前記本体と前記円柱状部との間に、スケール物質の通過を許容する隙間を設けたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の流路切替装置。
10. 請求項１から請求項９のいずれか一つに記載の流路切替装置を備えた給湯装置であって、貯湯容器と、前記貯湯容器の周囲に配設した断熱部材と、前記貯湯容器内に貯えられた湯を前記断熱部材の外部に導く流路とをさらに備え、前記流路は、前記断熱部材の外部に設けた前記流路切替装置の上流側流路に接続されていることを特徴とする給湯装置。

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