JP2023031836A - 風呂給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】断水時に大気開放弁が開弁状態であっても、循環ポンプの作動で浴槽内の湯水を吸い出して循環可能とする。【解決手段】湯張制御装置における電磁弁よりも下流側の給湯通路から分岐した大気開放通路５５に、大気開放弁を備えると共に、大気開放弁よりも給湯通路側に閉塞機構５７を設ける。この閉塞機構には、弁孔１１０が貫通した弁座１１１と、弁体１１３とを設けておき、循環ポンプの作動で発生する負圧を給湯通路および大気開放通路を介して受けることで弁体が弁座に当接して弁孔を塞ぐようにする。こうすれば、断水時に大気開放弁が開弁状態であっても、循環ポンプが作動すると、閉塞機構が大気開放通路を閉塞するので、大気開放弁からの空気の流入を遮断することができる。その結果、循環ポンプが空回りすることなく、浴槽内の湯水を吸い出して循環可能となる。【選択図】図６

Description

本発明は、給湯装置から浴槽に湯水を供給する給湯通路に設けられた湯張制御装置によって浴槽の湯張りを制御すると共に、浴槽と湯張制御装置との間に接続された循環ポンプの作動で浴槽内の湯水を吸い出して循環可能な風呂給湯システムに関する。

給湯装置で湯を生成し、給湯通路を介して浴槽に湯水を供給する風呂給湯システムでは、浴槽の湯張りを制御する湯張制御装置が給湯通路に設けられており、この湯張制御装置は、電磁弁や逆止弁などを備えている。電磁弁は、給湯通路を開閉可能であり、電磁弁の開弁によって湯張りが開始され、電磁弁の閉弁によって湯張りが停止される。逆止弁は、電磁弁よりも下流側（浴槽側）に設けられ、給湯通路を閉じる閉弁方向に付勢されている。電磁弁が開弁して給湯装置から供給される湯水の圧力が所定の開弁圧を超えると、逆止弁が開弁して湯水を通過させる。一方、湯張り中に断水などが発生して給湯装置への上水の供給圧力が低下すると、給湯装置から供給される湯水の圧力が低下することで逆止弁が閉弁するので、浴槽側から給湯通路を通って給湯装置側に湯水が逆流するのを阻止することができる。

また、こうした湯張制御装置では、電磁弁よりも下流側で給湯通路から分岐した大気開放通路に大気開放弁を設置することが提案されている（例えば、特許文献１）。大気開放弁は、開弁バネによって開弁方向に付勢されており、上水の供給圧力を受けることで開弁バネの付勢力に抗して閉弁状態となっている。そして、断水時に上水の供給圧力が低下すると、開弁バネの付勢力で大気開放弁が開弁し、電磁弁よりも下流側で湯水の排出および空気による置換が行われる。そのため、仮に逆止弁の閉弁が不完全であったとしても、浴槽側から給湯装置側への湯水の逆流を防ぐことができる。

さらに、風呂給湯システムの中には、浴槽内の湯水を再加熱する追い焚き機能を有するものがあり（例えば、特許文献２）、浴槽と湯張制御装置との間に接続された循環ポンプの作動により、浴槽内の湯水を吸い出して循環させることが可能となっている。

特開２００９－２７０６９８号公報 特開２００８－２９８１０９号公報

しかし、上述のような風呂給湯システムでは、断水時に追い焚きが必要となって循環ポンプを作動させても、開弁状態の大気開放弁から空気が吸い込まれることで循環ポンプが空回りしてしまうため、浴槽内の湯水を吸い出して循環させることができないという問題があった。

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、断水時に大気開放弁が開弁状態であっても、循環ポンプの作動で浴槽内の湯水を吸い出して循環可能な風呂給湯システムの提供を目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の風呂給湯システムは次の構成を採用した。すなわち、
給湯装置から浴槽に湯水を供給する給湯通路に設けられた湯張制御装置によって該浴槽の湯張りを制御すると共に、前記浴槽と前記湯張制御装置との間に接続された循環ポンプの作動で該浴槽内の湯水を吸い出して循環可能な風呂給湯システムにおいて、
前記湯張制御装置は、
前記給湯通路を開閉する電磁弁と、
前記電磁弁よりも前記浴槽側に設けられて、前記給湯通路を閉じる閉弁方向に付勢されており、前記電磁弁側の湯水の圧力が所定の開弁圧を超えると開弁する逆止弁と、
前記電磁弁よりも前記浴槽側で前記給湯通路から分岐した大気開放通路と、
前記大気開放通路を開閉可能であり、開弁バネによって開弁方向に付勢されていると共に、前記給湯装置に供給される上水の圧力を受けることで前記開弁バネの付勢力に抗して閉弁する大気開放弁と、
前記大気開放通路における前記大気開放弁よりも前記給湯通路側に設けられて、前記大気開放弁が開弁した状態で、前記大気開放通路を閉塞可能な閉塞機構と
を備え、
前記閉塞機構は、
弁孔が貫通して設けられた弁座と、
前記循環ポンプの作動で発生する負圧を前記給湯通路および大気開放通路を介して受けることで、前記大気開放弁側から前記弁座に当接して前記弁孔を塞ぐ弁体と
を有する
ことを特徴とする。

このような本発明の風呂給湯システムでは、断水時に大気開放弁が開放状態であっても、循環ポンプの作動による負圧を給湯通路および大気開放通路を介して受けることで閉塞機構の弁体が弁座に当接して弁孔を塞ぐ（大気開放通路を閉塞する）ので、大気開放弁からの空気の流入を遮断することができる。その結果、循環ポンプが空回りすることなく、浴槽内の湯水を吸い出して正常に循環させることが可能となる。

上述した本発明の風呂給湯システムでは、閉塞機構における弁座の弁孔を円形に形成すると共に、弁体を球状に形成してもよい。

このような本発明の風呂給湯システムでは、弁体の姿勢（向き）にかかわらず、弁座に球状の弁体が当接することで円形の弁孔を塞ぐことができるので、弁体を所定の姿勢に維持する必要がなく、大気開放通路を確実に閉塞することが可能となる。

こうした本発明の風呂給湯システムでは、弁体を上下方向に移動可能として、弁体が上方に移動することで弁座に当接すると共に、弁体の比重を１よりも大きくしてもよい。

このような本発明の風呂給湯システムでは、大気開放弁の開弁前に大気開放通路が湯水で満たされている状態で、比重が１よりも大きい弁体が湯水に沈むことで弁座から離隔しており、弁孔（弁座と弁体との隙間）における流通を確保することができる。このため、大気開放弁が開弁した際に電磁弁よりも下流側の湯水を速やかに排出することが可能となる。

また、前述した本発明の風呂給湯システムでは、付勢部材で弁体を弁座から引き離す方向に付勢しておくこととして、弁体が循環ポンプの作動で発生する負圧を受けることで付勢部材の付勢力に抗して弁座に当接するようにしてもよい。

このような本発明の給湯システムでは、大気開放弁の開弁前に大気開放通路が湯水で満たされている状態で、弁体が付勢部材の付勢力で弁座から離隔しており、弁孔（弁座と弁体との隙間）における流通を確保することができる。このため、大気開放弁が開弁した際に電磁弁よりも下流側の湯水を速やかに排出することが可能となる。

本実施例の風呂給湯システム１の全体構成を示す説明図である。 本実施例の湯張制御装置５０の構成を概念的に示した説明図である。 本実施例の湯張電磁弁５１および第１逆止弁５３の詳細な構造を示した断面図である。 本実施例の大気開放弁５６の詳細な構造を示した断面図である。 閉塞機構５７を備えていない従来の風呂給湯システム１で断水時に循環ポンプ６３を作動させた場合の湯張制御装置５０の状態を概念的に示した説明図である。 本実施例の閉塞機構５７の構造を示した断面図である。 水平方向の大気開放通路５５に設置された変形例の閉塞機構５７の構造を示した断面図である。

図１は、本実施例の風呂給湯システム１の全体構成を示す説明図である。この風呂給湯システム１は、風呂の浴槽２に湯を溜める湯張り機能だけでなく、浴槽２内の湯水を再加熱する追い焚き機能を備えている。図示されるように風呂給湯システム１は、供給される上水を加熱する給湯加熱部１０と、追い焚きで浴槽２から送られる湯水を加熱する風呂加熱部２０とが設けられている。

給湯加熱部１０には、燃料ガスを燃焼させる給湯バーナ１１が設けられており、給湯バーナ１１の上方には給湯主熱交換器１２が設けられ、さらに給湯主熱交換器１２の上方には給湯副熱交換器１３が設けられている。給湯主熱交換器１２は、給湯バーナ１１での燃料ガスの燃焼によって生じた燃焼排気から顕熱を回収し、給湯副熱交換器１３は、燃焼排気から潜熱を回収する。また、給湯バーナ１１の下方には燃焼ファン１４が設けられており、給湯バーナ１１に燃焼用空気を送る。

給湯加熱部１０と同様に、風呂加熱部２０にも、燃料ガスを燃焼させる風呂バーナ２１が設けられており、風呂バーナ２１の上方には顕熱回収用の風呂主熱交換器２２が設けられ、さらに風呂主熱交換器２２の上方には潜熱回収用の風呂副熱交換器２３が設けられている。また、風呂バーナ２１には、燃焼ファン１４によって燃焼用空気が送られる。

燃料ガスを供給するガス通路３０には、ガス通路３０を開閉する元弁３１と、ガス通路３０を流れる燃料ガスの流量を調節する比例弁３２とが設けられている。また、ガス通路３０は、比例弁３２よりも下流側で２つに分岐しており、給湯バーナ１１に接続された分岐通路を開閉する給湯電磁弁３３と、風呂バーナ２１に接続された分岐通路を開閉する風呂電磁弁３４とが設けられている。

上水を供給する給水通路４０には、給水通路４０を流れる上水の流量を検知する水量センサ４１や、給水通路４０の開度を変更して上水の流量を調節する水量サーボ４２が設けられており、この給水通路４０は給湯副熱交換器１３の上流側に接続されている。給湯副熱交換器１３の下流側は、給湯連絡通路４３を介して給湯主熱交換器１２の上流側と接続されており、給湯主熱交換器１２の下流側には出湯通路４４が接続されている。

給水通路４０を流れる上水の流量が所定の点火流量以上になると、給湯バーナ１１で燃料ガスの燃焼が開始され、水量センサ４１で検知される流量に応じて給湯バーナ１１での燃焼が制御される。給水通路４０を通じて給湯加熱部１０に供給される上水は、給湯副熱交換器１３で予備加熱された後に給湯主熱交換器１２で加熱され、湯となって出湯通路４４に流出する。出湯通路４４は給湯栓４５（いわゆるカラン）に通じており、給湯栓４５の開栓に伴って給湯加熱部１０に上水が供給される。

また、出湯通路４４からは、浴槽２に湯を供給するための湯張通路４６が分岐しており、この湯張通路４６には、浴槽２の湯張りを制御する湯張制御装置５０が設けられている。湯張制御装置５０の詳細については別図を用いて後述するが、給水通路４０から分岐した上水圧力通路４７が湯張制御装置５０に接続されている。

一方、風呂加熱部２０には、浴槽２内の湯水を循環させるための風呂戻通路６０および風呂往通路６１が接続されている。すなわち、浴槽２と風呂副熱交換器２３の上流側とが風呂戻通路６０によって接続されており、風呂副熱交換器２３の下流側は、風呂連絡通路６２を介して風呂主熱交換器２２の上流側と接続されている。そして、風呂主熱交換器２２の下流側と浴槽２とが風呂往通路６１によって接続されている。

風呂戻通路６０には、浴槽２内の湯水を吸い出して風呂副熱交換器２３へと送る循環ポンプ６３や、風呂戻通路６０内における一定流量以上の湯水の流れを検知する水流スイッチ６４が設けられている。追い焚きの際には、循環ポンプ６３の作動によって浴槽２内の湯水が循環し、水流スイッチ６４がＯＮ状態になると、風呂バーナ２１で燃料ガスの燃焼が開始される。浴槽２から吸い出された湯水が風呂戻通路６０を通って風呂加熱部２０に送られると、風呂副熱交換器２３で予備加熱された後に風呂主熱交換器２２で加熱され、高温になった湯が風呂往通路６１を通って再び浴槽２に供給される。

また、前述した湯張通路４６は、湯張制御装置５０よりも下流側で循環ポンプ６３に接続されている。浴槽２の湯張りの際には、給湯加熱部１０で生成された湯が、出湯通路４４から湯張通路４６を通って風呂戻通路６０に流入する。このとき、循環ポンプ６３は作動せず、湯張通路４６から風呂戻通路６０に流入する湯は、循環ポンプ６３から上流に向かって風呂戻通路６０だけを通るルートと、循環ポンプ６３から下流に向かって風呂戻通路６０、風呂加熱部２０、風呂往通路６１を順に通るルートとの両方で浴槽２に供給される。尚、本実施例の給湯加熱部１０は、本発明の「給湯装置」に相当しており、本実施例の出湯通路４４、湯張通路４６、および風呂戻通路６０は、本発明の「給湯通路」に相当している。

図２は、本実施例の湯張制御装置５０の構成を概念的に示した説明図である。図示されるように湯張制御装置５０は、まず、湯張通路４６を開閉する湯張電磁弁５１を備えており、湯張電磁弁５１の開弁によって湯張りが開始され、湯張電磁弁５１の閉弁によって湯張りが停止される。本実施例の湯張電磁弁５１には、後述するようにパイロット式電磁弁を用いている。また、湯張電磁弁５１よりも上流側（給湯加熱部１０側）には、湯張通路４６を流れる湯の流量を検知する湯量センサ５２が設けられている。尚、本実施例の湯張電磁弁５１は、本発明の「電磁弁」に相当している。

一方、湯張電磁弁５１よりも下流側（浴槽２側）には、２つの逆止弁（第１逆止弁５３および第２逆止弁５４）が直列に設けられている。第１逆止弁５３および第２逆止弁５４は、湯張通路４６を閉じる閉弁方向に付勢されており、浴槽２側から給湯加熱部１０側への湯水の逆流を阻止する。

また、第１逆止弁５３と第２逆止弁５４との間で湯張通路４６から大気開放通路５５が分岐しており、この大気開放通路５５を開閉可能な大気開放弁５６が設置されている。大気開放弁５６は、後述するように開弁方向に付勢されており、上水圧力通路４７を介して上水の供給圧力を受けることで付勢に抗して閉弁状態になっている。そして、断水などで上水の供給圧力が低下すると、大気開放弁５６が開弁して第１逆止弁５３と第２逆止弁５４との間の湯水を排出するので、仮に第１逆止弁５３や第２逆止弁５４の閉弁が不完全であったとしても、浴槽２側から給湯加熱部１０側への湯水の逆流を防ぐことができる。

さらに、本実施例の大気開放通路５５には、大気開放弁５６が開弁した状態で大気開放通路５５を閉塞可能な閉塞機構５７が、大気開放弁５６よりも湯張通路４６側に設けられている。この閉塞機構５７の構造や役割については、後ほど詳述する。

図３は、本実施例の湯張電磁弁５１および第１逆止弁５３の詳細な構造を示した断面図である。尚、第２逆止弁５４の構造は、第１逆止弁５３の構造と基本的には同様である。図３（ａ）には、湯張電磁弁５１および第１逆止弁５３が共に閉弁した状態が示されている。まず、湯張電磁弁５１は、湯量センサ５２を通過した湯水が流入する流入室７０と、第１逆止弁５３へと湯水を導く流出通路７１とが筒状の隔壁７２によって仕切られており、流入室７０の内側に流出通路７１が形成された二重管構造になっている。この隔壁７２の端部を覆うようにダイヤフラムで支持されたダイヤフラム弁７３が設けられている。

ダイヤフラム弁７３に対して流入室７０および流出通路７１の反対側には、背圧室７４が形成されている。また、ダイヤフラム弁７３を貫通してオリフィス通路７５が設けられており、このオリフィス通路７５によって流入室７０と背圧室７４とが連通している。さらに、背圧室７４と流出通路７１とを連通させる接続通路７６が設けられており、この接続通路７６には、連通孔７７が中央に貫通した弁座７８が設置されている。

また、湯張電磁弁５１には、接続通路７６を開閉するパイロット弁としてアクチュエータ８０が設けられている。アクチュエータ８０は、導線を巻回して円筒形状に形成された電磁コイル８１や、電磁コイル８１の中心軸に沿って摺動可能に設けられたプランジャ８２などを備えている。電磁コイル８１に通電していない状態では、図３（ａ）に示すようにプランジャ８２の先端部が弁座７８に当接しているため、連通孔７７を塞いで接続通路７６の流れが遮断されている。

このような湯張電磁弁５１では、流入室７０に流入した湯水がオリフィス通路７５を通じて背圧室７４にも流入するため、流入室７０と背圧室７４とで湯水の圧力は等しくなる。ただし、ダイヤフラム弁７３の背圧室７４側は、ほぼ全面に湯水の圧力を受けるのに対して、ダイヤフラム弁７３の流入室７０側は、隔壁７２の外側の部分に湯水の圧力を受けるだけである。こうした受圧面積の違いからダイヤフラム弁７３は、背圧室７４側から隔壁７２の端部に押し付けられるので、流入室７０と流出通路７１との間で流れが遮断され、湯張電磁弁５１は閉弁状態となっている。

湯張電磁弁５１の下流側に接続された第１逆止弁５３は、湯張電磁弁５１の流出通路７１と連通する弁孔９０が形成された弁座９１と、下流側（第２逆止弁５４側）から弁座９１に当接することで弁孔９０を塞ぐ弁体９２とを備えている。弁体９２は、第１逆止弁５３内に設置された支持板９３によって摺動可能に支持されており、この支持板９３には、湯水を通過させる複数の貫通孔が形成されている。また、第１逆止弁５３には、付勢バネ９４が設けられており、弁体９２を弁座９１に押し付ける方向に付勢している。

湯張電磁弁５１が閉弁状態であると、給湯加熱部１０から供給される湯水の圧力が流出通路７１に及ぶことはなく、第１逆止弁５３の弁体９２が付勢バネ９４の付勢力で弁座９１に押し付けられるため、第１逆止弁５３は閉弁状態となっている。そして、同様に第２逆止弁５４も閉弁状態になっている。

閉弁状態の湯張電磁弁５１および第１逆止弁５３は、次のように動作することで、図３（ｂ）に示す開弁状態となる。まず、湯張電磁弁５１の電磁コイル８１に通電すると、磁力によってプランジャ８２が電磁コイル８１に引き込まれ、プランジャ８２の先端部が弁座７８から離隔するので、接続通路７６（連通孔７７）の遮断が解除される。これにより、背圧室７４内の湯水が接続通路７６を通じて流出通路７１に流出し、背圧室７４内の湯水の圧力が低下するので、ダイヤフラム弁７３は、流入室７０側の湯水の圧力によって背圧室７４側に押し返され、隔壁７２の端部から離れる。その結果、流入室７０と流出通路７１とが連通して、湯張電磁弁５１は開弁状態となる。

尚、背圧室７４は、オリフィス通路７５によって流入室７０と連通しているので、背圧室７４内の湯水の圧力が低下すると、流入室７０の湯水がオリフィス通路７５を通じて背圧室７４に流入しようとする。ただし、オリフィス通路７５は、接続通路７６（連通孔７７）よりも細径であるため、オリフィス通路７５で背圧室７４に流入する流量よりも接続通路７６で流出する流量の方が多くなっている。その結果、背圧室７４内の湯水の圧力が回復することなく、湯張電磁弁５１は開弁することになる。

こうして湯張電磁弁５１が開弁状態になると、流入室７０から流出通路７１に流出した湯水の圧力が第１逆止弁５３の弁体９２にかかる。そして、湯張電磁弁５１側から弁体９２にかかる湯水の圧力が所定の開弁圧を超えると、付勢バネ９４の付勢力に抗して弁体９２を弁座９１から離隔させるので、第１逆止弁５３は開弁状態となる。続いて、同様に第２逆止弁５４も開弁状態となり、浴槽２に湯水が供給される。

その後、開弁状態の湯張電磁弁５１は、電磁コイル８１への通電の停止によって磁力が消失すると、プランジャ８２が弁座７８に当接する方向に摺動して接続通路７６（連通孔７７）の流れを遮断する。そして、オリフィス通路７５を通じて流入室７０から背圧室７４に湯水が流入することにより、背圧室７４内の湯水の圧力が上昇していき、ダイヤフラム弁７３を背圧室７４側から隔壁７２の端部に押し付けるので、湯張電磁弁５１は閉弁状態に戻る（図３（ａ）参照）。

また、湯張電磁弁５１が閉弁状態に戻るのに伴い、給湯加熱部１０から供給される湯水の圧力が流出通路７１に及ばなくなる。そのため、湯張電磁弁５１側から第１逆止弁５３の弁体９２にかかる湯水の圧力が低下し、開弁圧を下回ると、弁体９２が付勢バネ９４の付勢力で弁座９１に押し付けられることで、第１逆止弁５３は閉弁状態に戻る。そして、同様に第２逆止弁５４も閉弁状態に戻る。

図４は、本実施例の大気開放弁５６の詳細な構造を示した断面図である。まず、図４（ａ）には、大気開放弁５６が閉弁した状態が示されている。図示されるように大気開放弁５６は、ダイヤフラム１００によって一次室１０１と二次室１０２とに仕切られた構造になっている。一次室１０１には、給水通路４０から分岐した上水圧力通路４７が接続されており、上水が導かれる。一方、二次室１０２には、ダイヤフラム１００で支持された弁体１０３や、弁体１０３を一次室１０１側に向けて付勢する開弁バネ１０４が設けられていると共に、大気に開放された排出通路１０５が接続されている。また、二次室１０２は、大気開放通路５５と連通する弁孔１０６が形成された弁座１０７を備えている。

上水が供給されていれば、上水圧力通路４７を介して一次室１０１に供給される上水の圧力によってダイヤフラム１００が二次室１０２側に押し込まれるので、開弁バネ１０４の付勢力に抗して弁体１０３が弁座１０７に押し付けられることで弁孔１０６を塞ぎ、大気開放弁５６は閉弁状態になっている。

尚、浴槽２の湯張りの際に湯張電磁弁５１が開弁すると、第１逆止弁５３と第２逆止弁５４の間から湯水が大気開放通路５５を通って大気開放弁５６へと導かれるものの、一般に、給湯加熱部１０を介して大気開放通路５５で供給される湯水の圧力に比べて、上水圧力通路４７を通って供給される上水の圧力が高いことから、大気開放弁５６は閉弁状態が維持される。

そして、断水などが発生し、上水圧力通路４７で一次室１０１に供給される上水の圧力が低下すると、図４（ｂ）に示されるように、開弁バネ１０４の付勢力でダイヤフラム１００が一次室１０１側に押し戻され、弁体１０３が弁座１０７から離れることで、大気開放弁５６は開弁状態となる。その結果、第１逆止弁５３と第２逆止弁５４との間の湯水が大気開放通路５５を介して弁孔１０６を通過可能となり、排出通路１０５から排出される。また、湯水の排出に伴って、代わりに空気が吸い込まれ、第１逆止弁５３と第２逆止弁５４との間が空気で置換される。

このように断水時に大気開放弁５６が開弁することで、仮に第１逆止弁５３や第２逆止弁５４の閉弁が不完全でも、浴槽２側から給湯加熱部１０側への湯水の逆流を防ぐことができる。その反面、大気開放弁５６を備える従来の風呂給湯システム１では、断水時に浴槽２内の湯水の追い焚きが必要となって循環ポンプ６３を作動させても、浴槽２内の湯水を吸い出して循環させることができなかった。以下では、断水時でも追い焚きを可能とするために、本実施の風呂給湯システム１で湯張制御装置５０に採用した閉塞機構５７（図２参照）について説明するが、その準備として、湯張制御装置５０に閉塞機構５７を備えていない従来の風呂給湯システム１で断水時に循環ポンプ６３を作動させた場合について説明する。

図５は、閉塞機構５７を備えていない従来の風呂給湯システム１で断水時に循環ポンプ６３を作動させた場合の湯張制御装置５０の状態を概念的に示した説明図である。前述したように追い焚きのために循環ポンプ６３を作動させると、浴槽２内の湯水が吸い出され、風呂戻通路６０を通じて風呂加熱部２０へと送られる。このとき、第２逆止弁５４よりも下流側で循環ポンプ６３と接続された湯張通路４６内の湯水も吸引されるので、湯張通路４６における第２逆止弁５４よりも下流側には大気圧よりも低い負圧が発生する。

そして、第２逆止弁５４の下流側の負圧と大気圧との差が第２逆止弁５４や第１逆止弁５３の開弁圧と大気圧との差を上回ると、第２逆止弁５４や第１逆止弁５３が開弁状態となる。すなわち、第２逆止弁５４および第１逆止弁５３は基本的には同じ構造であり（図３参照）、下流側の負圧で弁体９２が付勢バネ９４の付勢力に抗して弁座９１から引き離されることで開弁する。

尚、第２逆止弁５４および第１逆止弁５３の開弁に伴い、湯張電磁弁５１の流出通路７１にも負圧が及ぶものの、その負圧でダイヤフラム弁７３が流出通路７１側に引き付けられて隔壁７２の端部に当接することになる。従って、湯張電磁弁５１は開弁することなく、閉弁状態になっている。

また、循環ポンプ６３の作動による負圧は、開弁状態の第２逆止弁５４と第１逆止弁５３との間で湯張通路４６から分岐した大気開放通路５５にも及び、断水時には大気開放弁５６が開弁していることから（図４（ｂ）参照）、排出通路１０５から空気が吸い込まれて大気開放通路５５に流入する。そして、大気開放通路５５および湯張通路４６を介して空気を吸い込むことで循環ポンプ６３が空回りしてしまうため、浴槽２内の湯水を吸い出して循環させることができない。結果として、水流スイッチ６４がＯＮ状態にならず、追い焚きが開始されないことになる。そこで、本実施例の風呂給湯システム１では、湯張制御装置５０に以下のような閉塞機構５７を備えている。

図６は、本実施例の閉塞機構５７の構造を示した断面図である。まず、図６（ａ）には、断水時に循環ポンプ６３を作動させていない状態が示されており、大気開放弁５６の開弁によって大気開放通路５５の湯水は排出されている。図示した本実施例の閉塞機構５７は、上方の湯張通路４６から分岐して下方の大気開放弁５６に接続された上下方向の大気開放通路５５に設置されており、円形の弁孔１１０が貫通した円環形状にゴムなどの弾性材料で形成された弁座１１１を備えると共に、弁座１１１の下方（大気開放弁５６側）に円筒形状の弁室１１２が設けられている。この弁室１１２には、球状の弁体１１３が収容されており、弁体１１３の直径は弁孔１１０の内径よりも大きくなっている。尚、本実施例の弁孔１１０は、本発明の「弁孔」に相当しており、本実施例の弁座１１１は、本発明の「弁座」に相当している。また、本実施例の弁体１１３は、本発明の「弁体」に相当している。

また、弁室１１２には、内周面から突出して複数（本実施例では３つ）の支持爪１１４が周方向に略均等に設けられている。弁体１１３は、弁室１１２内を上下方向に移動可能であり、重力で支持爪１１４に載置された状態で、弁座１１１から離隔していながら、弁座１１１の近傍に支持されている。

尚、大気開放弁５６の開弁前に大気開放通路５５が湯水で満たされている状態では、弁体１１３が湯水に没している。本実施例の弁体１１３は、比重が１よりも大きくなっており、湯水に沈むようになっている。このため、大気開放通路５５（弁室１１２）が湯水で満たされていても、弁体１１３は、弁座１１１から離隔して支持爪１１４によって支持されている。そして、断水時に大気開放弁５６が開弁状態になると、第１逆止弁５３と第２逆止弁５４との間の湯水が弁孔１１０（弁座１１１と弁体１１３との隙間）を通って大気開放弁５６から排出される。

続いて、断水時に循環ポンプ６３を作動させると、湯張通路４６における第２逆止弁５４よりも下流側に負圧が発生し、第２逆止弁５４の開弁に伴って負圧が大気開放通路５５にも及ぶ。すると、図６（ｂ）に示されるように閉塞機構５７では、大気開放通路５５の負圧によって弁室１１２内の弁体１１３が吸引され、上方へと移動する。そして、弁座１１１に当接した球状の弁体１１３が円形の弁孔１１０に嵌って弁孔１１０を塞ぐようになっており、大気開放通路５５を閉塞することができる。

以上に説明したように本実施例の風呂給湯システム１では、湯張制御装置５０における湯張通路４６から分岐した大気開放通路５５に、大気開放弁５６を備えると共に、大気開放弁５６よりも湯張通路４６側に閉塞機構５７が設けられている。この閉塞機構５７は、弁孔１１０が貫通した弁座１１１と、弁体１１３とを有している。そして、断水時に大気開放弁５６が開弁した状態であっても、循環ポンプ６３の作動による負圧を湯張通路４６および大気開放通路５５を介して受けることで閉塞機構５７の弁体１１３が弁座１１１に当接して弁孔１１０を塞ぐ（大気開放通路５５を閉塞する）ので、大気開放弁５６からの空気の流入を遮断することができる。その結果、循環ポンプ６３が空回りすることなく、浴槽２内の湯水を吸い出して正常に循環させることが可能となり、水流スイッチ６４がＯＮ状態になることで追い焚きが開始される。

特に、本実施例の風呂給湯システム１では、閉塞機構５７における弁座１１１の弁孔１１０が円形に形成されており、弁体１１３が球状に形成されている。このようにすれば、弁体１１３の姿勢（向き）にかかわらず、弁座１１１に球状の弁体１１３が当接することで円形の弁孔１１０を塞ぐことができるので、弁体１１３を所定の姿勢に維持する必要がなく、大気開放通路５５を確実に閉塞することが可能となる。加えて、弁体１１３が弁座１１１から離隔した状態で、球状の弁体１１３と弁座１１１との隙間を湯水が通過する抵抗を抑えることができる。

また、本実施例の風呂給湯システム１では、閉塞機構５７における弁座１１１の下方に配置された弁室１１２内で弁体１１３が上下方向に移動可能であり、弁体１１３が上方に移動することで弁座１１１に当接すると共に、弁体１１３の比重が１よりも大きくなっている。このようにすれば、大気開放弁５６の開弁前に大気開放通路５５が湯水で満たされている状態で、比重が１よりも大きい弁体１１３が湯水に沈むことで弁座１１１から離隔しており、弁孔１１０（弁座１１１と弁体１１３との隙間）における流通を確保することができる。このため、大気開放弁５６が開弁した際に第１逆止弁５３と第２逆止弁５４との間の湯水を速やかに排出することが可能となる。

上述した本実施例の風呂給湯システム１には、次のような変形例も存在する。以下では、上述の実施例とは異なる点を中心に変形例について説明する。尚、変形例の説明では、上述の実施例と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。

上述した実施例では、上下方向の大気開放通路５５に閉塞機構５７が設置されており、弁室１１２内に収容された弁体１１３が上下方向に移動可能となっていた。しかし、閉塞機構５７が設置される大気開放通路５５は、上下方向に限られず、水平方向であってもよい。

図７は、水平方向の大気開放通路５５に設置された変形例の閉塞機構５７の構造を示した断面図である。まず、図７（ａ）には、断水時に循環ポンプ６３を作動させていない状態が示されている。図示した変形例の閉塞機構５７は、左方の湯張通路４６から分岐して右方の大気開放弁５６に接続された左右方向の大気開放通路５５に設置されている。

また、変形例の閉塞機構５７は、円形の弁孔１２０が貫通した円環形状にゴムなどの弾性材料で形成された弁座１２１を備えており、弁座１２１の右方（大気開放弁５６側）に円筒形状の弁室１２２が設けられている。この弁室１２２には、弁孔１２０に向かって縮径するテーパー形状の弁体１２３が収容されており、弁体１２３の小径側における円形断面の外径は弁孔１２０の内径よりも小さく、弁体１２３の大径側における円形断面の外径は弁孔１２０の内径よりも大きくなっている。尚、変形例の弁孔１２０は、本発明の「弁孔」に相当しており、変形例の弁座１２１は、本発明の「弁座」に相当している。また、変形例の弁体１２３は、本発明の「弁体」に相当している。

さらに、弁室１２２には、弁体１２３を弁座１２１から引き離す方向に付勢する付勢バネ１２４が設置されている。弁体１２３は、小径側を弁孔１２０（図中の左側）に向けた姿勢で、大気開放通路５５の通路方向（図中の左右方向）に移動可能に、付勢バネ１２４によって支持されている。尚、変形例の付勢バネ１２４は、本発明の「付勢部材」に相当している。

尚、大気開放弁５６の開弁前に大気開放通路５５が湯水で満たされている状態では、付勢バネ１２４の付勢力によって弁体１２３が弁座１２１から離隔している。そして、断水時に大気開放弁５６が開弁状態になると、第１逆止弁５３と第２逆止弁５４との間の湯水が弁孔１２０（弁座１２１と弁体１２３との隙間）を通って大気開放弁５６から排出される。

続いて、断水時に循環ポンプ６３を作動させると、湯張通路４６における第２逆止弁５４よりも下流側に発生する負圧が、第２逆止弁５４の開弁に伴って大気開放通路５５にも及ぶ。すると、図７（ｂ）に示されるように閉塞機構５７では、大気開放通路５５の負圧によって弁室１２２内の弁体１２３が吸引され、弁座１２１側に引き付けられる。すなわち、変形例の閉塞機構５７では、付勢バネ１２４の付勢力が、循環ポンプ６３の作動で大気開放通路５５に及ぶ負圧による吸引力よりも小さく設定されている。そして、付勢バネ１２４の付勢力に抗して弁体１２３が弁座１２１に当接した状態では、テーパー形状の弁体１２３の小径側が円形の弁孔１２０に挿入されて弁孔１２０を塞ぐようになっており、大気開放通路５５を閉塞することができる。

以上のような変形例の風呂給湯システム１においても、前述した実施例と同様に、断水時に大気開放弁５６が開弁した状態であっても、循環ポンプ６３の作動による負圧を受けることで閉塞機構５７の弁体１２３が弁座１２１に当接して大気開放通路５５を閉塞し、大気開放弁５６からの空気の流入を遮断できるので、循環ポンプ６３が空回りすることなく、浴槽２内の湯水を吸い出して正常に循環させることが可能となる。

そして、変形例の風呂給湯システム１では、閉塞機構５７における弁体１２３を弁座１２１から引き離す方向に付勢する付勢バネ１２４を備えており、循環ポンプ６３の作動で発生する負圧を受けることで弁体１２３が付勢バネ１２４の付勢力に抗して弁座１２１に当接するようになっている。このようにすれば、大気開放弁５６の開弁前に大気開放通路５５が湯水で満たされている状態で、弁体１２３が付勢バネ１２４の付勢力で弁座１２１から離隔しており、弁孔１２０（弁座１２１と弁体１２３との隙間）における流通を確保することができる。このため、大気開放弁５６が開弁した際に第１逆止弁５３と第２逆止弁５４との間の湯水を速やかに排出することが可能となる。

以上、本実施例および変形例の風呂給湯システム１について説明したが、本発明は上記の実施例および変形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。

例えば、前述した実施例では、閉塞機構５７の弁体１１３が球状に形成されていた。しかし、弁体１１３の形状は、弁座１１１に当接して弁孔１１０を塞ぐことが可能であれば、球状に限られず、半球状や、テーパー形状などであってもよい。ただし、前述した実施例のように弁体１１３を球状にしておけば、弁体１１３を所定の姿勢（向き）に維持する必要がなく、弁体１１３が弁座１１１に当接することで円形の弁孔１１０を確実に塞ぐことができる。

また、前述した実施例では、閉塞機構５７における弁座１１１をゴムなどの弾性材料で形成することで弁体１１３との密着性を高めていた。しかし、弁座１１１の素材は、ゴム製に限られず、球状の弁体１１３に対して弁孔１１０が略真円であれば、樹脂製や金属製であってもよい。

また、前述した実施例では、湯張制御装置５０における湯張電磁弁５１よりも下流側に２つの逆止弁（第１逆止弁５３および第２逆止弁５４）が直列に設けられていた。しかし、必ずしも逆止弁は２つである必要はなく、何れか一方を省略してもよい。その場合、大気開放通路５５は、逆止弁よりも上流側で湯張通路４６から分岐してもよいし、逆止弁よりも下流側で湯張通路４６から分岐してもよい。

また、前述した変形例では、水平方向の大気開放通路５５に設置された閉塞機構５７における弁体１２３を付勢バネ１２４の付勢力で弁座１２１から引き離すようになっていた。しかし、前述した実施例のように上下方向の大気開放通路５５に設置された閉塞機構５７においても、付勢バネを用いて弁体１１３を弁座１１１から引き離すようにしてもよい。

１…風呂給湯システム、 ２…浴槽、 １０…給湯加熱部、
１１…給湯バーナ、 １２…給湯主熱交換器、 １３…給湯副熱交換器、
１４…燃焼ファン、 ２０…風呂加熱部、 ２１…風呂バーナ、
２２…風呂主熱交換器、 ２３…風呂副熱交換器、 ３０…ガス通路、
３１…元弁、 ３２…比例弁、 ３３…給湯電磁弁、
３４…風呂電磁弁、 ４０…給水通路、 ４１…水量センサ、
４２…水量サーボ、 ４３…給湯連絡通路、 ４４…出湯通路、
４５…給湯栓、 ４６…湯張通路、 ４７…上水圧力通路、
５０…湯張制御装置、 ５１…湯張電磁弁、 ５２…湯量センサ、
５３…第１逆止弁、 ５４…第２逆止弁、 ５５…大気開放通路、
５６…大気開放弁、 ５７…閉塞機構、 ６０…風呂戻通路、
６１…風呂往通路、 ６２…風呂連絡通路、 ６３…循環ポンプ、
６４…水流スイッチ、 ７０…流入室、 ７１…流出通路、
７２…隔壁、 ７３…ダイヤフラム弁、 ７４…背圧室、
７５…オリフィス通路、 ７６…接続通路、 ７７…連通孔、
７８…弁座、 ８０…アクチュエータ、 ８１…電磁コイル、
８２…プランジャ、 ９０…弁孔、 ９１…弁座、
９２…弁体、 ９３…支持板、 ９４…付勢バネ、
１００…ダイヤフラム、 １０１…一次室、 １０２…二次室、
１０３…弁体、 １０４…開弁バネ、 １０５…排出通路、
１０６…弁孔、 １０７…弁座、 １１０…弁孔、
１１１…弁座、 １１２…弁室、 １１３…弁体、
１１４…支持爪、 １２０…弁孔、 １２１…弁座、
１２２…弁室、 １２３…弁体、 １２４…付勢バネ。

Claims (4)

1. 給湯装置から浴槽に湯水を供給する給湯通路に設けられた湯張制御装置によって該浴槽の湯張りを制御すると共に、前記浴槽と前記湯張制御装置との間に接続された循環ポンプの作動で該浴槽内の湯水を吸い出して循環可能な風呂給湯システムにおいて、
   前記湯張制御装置は、
   前記給湯通路を開閉する電磁弁と、
   前記電磁弁よりも前記浴槽側に設けられて、前記給湯通路を閉じる閉弁方向に付勢されており、前記電磁弁側の湯水の圧力が所定の開弁圧を超えると開弁する逆止弁と、
   前記電磁弁よりも前記浴槽側で前記給湯通路から分岐した大気開放通路と、
   前記大気開放通路を開閉可能であり、開弁バネによって開弁方向に付勢されていると共に、前記給湯装置に供給される上水の圧力を受けることで前記開弁バネの付勢力に抗して閉弁する大気開放弁と、
   前記大気開放通路における前記大気開放弁よりも前記給湯通路側に設けられて、前記大気開放弁が開弁した状態で、前記大気開放通路を閉塞可能な閉塞機構と
   を備え、
   前記閉塞機構は、
   弁孔が貫通して設けられた弁座と、
   前記循環ポンプの作動で発生する負圧を前記給湯通路および大気開放通路を介して受けることで、前記大気開放弁側から前記弁座に当接して前記弁孔を塞ぐ弁体と
   を有する
   ことを特徴とする風呂給湯システム。
2. 請求項１に記載の風呂給湯システムにおいて、
   前記弁孔は、円形に形成されており、
   前記弁体は、球状に形成されている
   ことを特徴とする風呂給湯システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の風呂給湯システムにおいて、
   前記弁体は、上下方向に移動可能であり、上方に移動することで前記弁座に当接し、
   前記弁体の比重が１よりも大きくなっている
   ことを特徴とする風呂給湯システム。
4. 請求項１または請求項２に記載の風呂給湯システムにおいて、
   前記弁体を前記弁座から引き離す方向に付勢する付勢部材を有し、
   前記弁体は、前記循環ポンプの作動で発生する負圧を受けることで前記付勢部材の付勢力に抗して前記弁座に当接する
   ことを特徴とする風呂給湯システム。

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