JP3938659B2 - 出湯装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定温度以上の水（以下、湯とする）が通過可能な位置に設けられた出湯装置に関するものであって、出湯口（以下、蛇口とする）の近くに配置されることが好ましいものである。
【０００２】
【従来の技術】
給湯器から離れた位置に蛇口が設けられる場合がある。このような場合、給湯のために蛇口を開栓すると、しばらく所定温度に達しない水（以下、冷水とする）が出水し、その後、給湯器で沸かされた湯が到達して出湯が開始される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
給湯器から蛇口が離れた場合には、次の不具合がある。
（１）湯が供給されるまでの間、給湯器から蛇口までの距離に応じた大量の冷水が無駄に流される。
（２）冷水から湯に変化するのが視覚等では感知できない。このため、冷水から湯に変化したか否かをいちいち手で触れて確認することが慣用的に行われるが、手でいちいち確認するのが煩わしい。特に冬期等の寒い時期に冷水に触れるのは嫌がられる。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、出湯を開始する際、無駄な冷水の出水を抑えて給湯が開始可能な出湯装置の提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１の手段〕
出湯装置は、所定温度の水が通過可能な温水通路に配置され、所定温度の水が供給可能な供給口、供給された水を排出可能な排出口を備えたものであって、
前記供給口から供給された水を蓄えることの可能な貯水タンクと、
前記供給口から供給された水を、前記排出口又は前記貯水タンクに切り替えて導く水路切替弁と、
前記供給口から供給された水の温度が所定温度よりも低い場合に、前記水路切替弁を前記貯水タンクに水を導く側に切り替え、前記供給口から供給された水の温度が所定温度以上の場合に、前記水路切替弁を前記排出口に水を導く側に切り替える弁駆動手段と、
前記貯水タンクに蓄えられた水を前記排出口から排出する貯水排出手段とを備える。
前記貯水タンクは、内部に蓄えられる水量によって伸縮する可撓容器である。
前記貯水排出手段は、前記排出口から排出される水が流れるベンチュリー管を備え、このベンチュリー管によって生じるベンチュリー圧によって前記貯水タンクに蓄えられた水が前記ベンチュリー管を流れる水中に吸い出される。
なお、この出湯装置は、給湯器（湯源）と出湯口（蛇口）との中間よりも出湯口側に配置されるものであり、好ましくは蛇口等の出湯口の近傍に配置されるものである。
【０００６】
〔請求項２の手段〕
請求項１の出湯装置において、
前記弁駆動手段は、前記水路切替弁を前記貯水タンクに水を導く側に切り替える方向に付勢する付勢手段と、
前記供給口から供給された水の温度が伝わる位置に配置され、前記供給口から供給された水の温度が所定温度以上の場合に、前記付勢手段の付勢力に抗して前記水路切替弁を前記排出口側に切り替える形状記憶合金と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
〔請求項３の手段〕
請求項１の出湯装置において、
前記弁駆動手段は、前記水路切替弁を前記貯水タンクに水を導く側に切り替える方向に付勢する付勢手段と、
前記水路切替弁を前記排出口側に切り替えるための作動室に、前記供給口から供給される水圧を導くパイロット水路と、
このパイロット水路の開閉を行うパイロットバルブと、
このパイロットバルブを前記パイロット水路が閉じる方向に付勢するパイロット付勢手段と、
前記供給口から供給された水の温度が伝わる位置に配置され、前記供給口から供給された水の温度が所定温度以上の場合に、前記パイロット付勢手段の付勢力に抗して前記パイロットバルブを前記パイロット水路が閉じる側に切り替える形状記憶合金と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
【発明の作用および効果】
〔請求項１の作用および効果〕
蛇口を開栓すると、湯源（給湯器等）から湯が送られてくる。湯源から送りだされた湯が出湯装置に到達するまでの間は、湯源と出湯装置との間の水路に存在した冷水が出湯装置に送られてくる。
この出湯装置に冷水が送られてくる間は、弁駆動手段によって水路切替弁が供給口から流入した冷水を貯水タンクに導く側に切り替えられているため、出湯装置に送られてきた冷水は、貯水タンクに蓄えられる。
【００１１】
その後、湯が出湯装置に到達すると、弁駆動手段によって水路切替弁が、供給口から流入した湯を排出口に導く側に切り替えられる。このため、出湯装置に送られてきた湯が蛇口に導かれる。この結果、湯源から出湯装置までに存在した冷水が蛇口から出水することなく、蛇口から出湯が開始される。
なお、貯水タンクに蓄えられた水は、貯水排出手段によって、徐々に排出口から排出され、蛇口より流出する。このため、次回、貯水タンクに冷水を蓄える容量を確保できる。
【００１２】
上述したように、出湯を開始した際、無駄な冷水の出水が抑えられて給湯が開始されるため、湯が出湯装置に導かれるまでの冷水が無駄に流される不具合を回避でき、節水に役立つ。
また、湯源から送られる湯が出湯装置に到達するまでの間は、冷水が貯水タンクに蓄えられるため、蛇口からは冷水が出ない。そして、湯源から送られる湯が出湯装置に到達すると、蛇口から出湯が開始される。このため、冷水から湯に変化したのを手等で確認する必要がなく、従来の煩わしさがない。
ベンチュリー管の作用によって貯留タンクに蓄えられた冷水がベンチュリー管を流れる水中に吸い出されるため、貯留タンクがベンチュリー管の上下どちらでも設置可能となり、貯留タンクの設置位置の自由度が大きい。
水路切替弁が切り替わった後の排出口を流れる湯によって作用するため、蛇口が開栓されても湯が出湯装置に到達するまでの間は、貯水タンク内の冷水は吸い出されないため、蛇口から冷水が出水することはない。
【００１３】
〔請求項２、３の作用および効果〕
形状記憶合金の作用によって水路切替弁が切り替えられるため、電気的な回路等が不要である。このため、コストを抑えることができるとともに、取り付けの制約がない。また、構造がシンプルになるため、故障確率が小さく、高い信頼性を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、２つの実施例および変形例を用いて説明する。
〔第１実施例の構成〕
図１〜図３は第１実施例を示すもので、図１は出湯装置の概略図、図２は出湯装置の外観図、図３は出湯装置に用いられるバルブ本体の断面図および外観図を示すものである。
【００１７】
出湯装置１は、給湯器２（湯源）から離れた位置に設けられた蛇口３（出湯端末）に湯を供給する温水通路４に取り付けられるものである。この出湯装置１は、好ましくは蛇口３の近傍に取り付けられるものであり、外観上、図２に示すように、バルブ本体５と貯水タンク６によって構成される。
バルブ本体５には、給湯器２側の温水通路４に接続されて湯が供給される供給口７と、蛇口３側の温水通路４に接続されて内部に供給された湯を排出する排出口８とが設けられている。
【００１８】
バルブ本体５には、図３に示すように、供給口７から流入した水を、排出口８又は貯水タンク６に切り替えて導く水路切替弁９が設けられている。
一方、バルブ本体５の内部には、供給口７から供給された水の温度に応じて水路切替弁９を切り替える弁駆動手段１０が設けられている。
この弁駆動手段１０は、供給口７から供給された水の温度が所定温度よりも低い場合（冷水の場合）に、流入した水（冷水）を貯水タンク６に導くように水路切替弁９を設定するとともに、供給口７から供給された水の温度が所定温度以上の場合（湯の場合）に、流入した水（湯）を排出口８に導くように水路切替弁９を設定するものである。
【００１９】
この実施例の弁駆動手段１０は、圧縮コイルバネよりなる平衡バネ１１（付勢手段に相当する）と、所定温度以上に加熱されることによって所定の形状（コイル形状）に復元する形状記憶合金１２とによって構成される。
平衡バネ１１は、供給口７から流入した水（冷水）を貯水タンク６に導くように、水路切替弁９を常に付勢するものである。
また、形状記憶合金１２は、供給口７から供給された水が流れる位置に配置され、供給口７から供給された水が所定温度以上の場合（つまり、湯の場合）に、平衡バネ１１の付勢力に抗して水路切替弁９を押し戻し、供給口７から流入した水（湯）を貯水タンク６に導くものである。
なお、図３に示す固定部材１３は、平衡バネ１１および形状記憶合金１２の一端を固定するものである。
【００２０】
貯水タンク６は、水を蓄えることの可能な容器であり、内部に蓄えられる水量によって伸縮する可撓容器によって構成されている。なお、貯水タンク６は、バルブ本体５より供給される水を流入させるためのバイパス入口１４と、貯水タンク６に蓄えられた水を排出するためのバイパス出口１５とに接続されている。
一方、出湯装置１には、貯水タンク６に蓄えられた水を排出口８から排出する貯水排出手段１６が設けられている。
【００２１】
この実施例の貯水排出手段１６は、排出口８に生じる湯の水流を利用したものであり、バルブ本体５には排出口８に通じるベンチュリー管１７が設けられている。また、バルブ本体５には、ベンチュリー管１７において管径の細くなる喉部に通じる細管１８が形成されており、この細管１８はバイパス出口１５に接続される。このような構成を採用することにより、排出口８に湯の水流が生じると、ベンチュリー管１７によって生じるベンチュリー圧によって貯水タンク６に蓄えられた水がベンチュリー管１７を流れる湯水中に吸い出される。
【００２２】
〔実施例の作動〕
使用者が給湯のために蛇口３を開栓すると、給湯器２が作動して給湯器２から湯が送出される。給湯器２から送られる湯が出湯装置１に到達するまでの間は、給湯器２と出湯装置１との間の温水通路４に存在した冷水が出湯装置１に送られてくる。
この出湯装置１に冷水が送られてくる間は、平衡バネ１１の付勢力が形状記憶合金１２の付勢力に打ち勝っているため、水路切替弁９が供給口７から流入した冷水を貯水タンク６に導く側に切り替えられている。このため、出湯装置１に送られてきた冷水は、排出口８へは導かれずに、貯水タンク６に導かれ、貯水タンク６に蓄えられる。
【００２３】
その後、給湯器２から送られる湯が出湯装置１に到達すると、形状記憶合金１２が元の伸びた形状（コイル形状）に復元し、平衡バネ１１を押し戻して、水路切替弁９が、供給口７から流入した湯を排出口８に導く側に切り替えられる。このため、出湯装置１に送られてきた湯が排出口８から蛇口３に導かれる。この結果、給湯器２から出湯装置１までに存在した冷水が蛇口３から出水することなく、蛇口３から出湯する。
排出口８から湯が蛇口３に向かって流れると、ベンチュリー管１７によって生じるベンチュリー圧によって貯水タンク６に蓄えられた冷水がベンチュリー管１７を流れる湯水中に吸い出される。このため、次回の給湯開始時に、貯水タンク６に冷水を蓄える容量を確保できる。
【００２４】
〔実施例の効果〕
蛇口３の近傍に出湯装置１を配置することにより、蛇口３を開栓しても、給湯器２と出湯装置１との間の温水通路４に存在した冷水は、貯水タンク６に蓄えられて出水せず、湯が出湯装置１に到達した後に、蛇口３からの出水が開始される。このため、給湯器２から出湯装置１に湯が達するまでの間の冷水が、無駄に流される不具合を回避でき、節水に役立つ。
【００２５】
また、給湯器２から送られる湯が出湯装置１に到達するまでの間は、冷水が貯水タンク６に蓄えられるため、蛇口３からは冷水が出ず、湯が出湯装置１に到達すると、蛇口３から出湯が開始される。この結果、冷水から湯に変化したのを手等で確認する必要がなく、従来の煩わしさがない。
【００２６】
一方、この実施例では、平衡バネ１１と形状記憶合金１２を用いて水路切替弁９の切り替えを行うため、温度センサや弁駆動用アクチュエータ等の電気的装置が一切不要である。このため、コストを抑えることができるとともに、取り付けの制約がない。また、構造がシンプルになるため、故障確率が小さく、高い信頼性を得ることができる。
また、ベンチュリー管１７を流れる湯の作用によって貯水タンク６に蓄えられた冷水を湯水中に戻すため、貯水タンク６がベンチュリー管１７の上下どちらでも設置可能となり、貯水タンク６の設置位置の自由度が大きく、汎用性に優れる。
さらに、水路切替弁９が切り替わった後、排出口８を流れる湯によって貯水タンク６内の冷水が排水されるため、蛇口３が開栓されても湯が出湯装置１に到達するまでの間は、貯水タンク６内の冷水は吸い出されない。このため、蛇口３から冷水が出水することはない。
【００２７】
〔第２実施例〕
図４、図５を参照して第２実施例を示す。なお、図４は出湯装置１の概略図、図５はバルブ本体５の断面図および外観図を示すものである。
この第２実施例は、上記第１実施例と弁駆動手段１０が異なるものである。この実施例の水路切替弁９は、貯水タンク６に水を導く側に水路切替弁９を付勢する平衡バネ１１と、この平衡バネ１１の付勢力に打ち勝つ水圧とによって切り替えられるものであり、水圧の切り替えはパイロットバルブ２０によってなされるものである。
【００２８】
パイロットバルブ２０は、図５に示すようにバルブ本体５に設けられるものである。バルブ本体５には、水路切替弁９を排出口８側に切り替えるための作動室２１（水圧を与える部屋）に、供給口７から供給される水圧を導くパイロット水路２２が形成されている。また、パイロットバルブ２０は、圧縮コイルバネよりなるパイロット平衡バネ２３（パイロット付勢手段に相当する）と、所定温度以上に加熱されることによって所定の形状（コイル形状）に復元する形状記憶合金１２とを備える。
パイロット平衡バネ２３は、パイロットバルブ２０がパイロット水路２２を閉鎖するように、パイロットバルブ２０を常に付勢するものである。
また、形状記憶合金１２は、供給口７から供給された水が流れる位置に配置され、供給口７から供給された水が所定温度以上の場合（つまり、湯の場合）に、パイロット平衡バネ２３の付勢力に抗してパイロットバルブ２０を押し戻してパイロット水路２２を開き、供給口７から流入する水圧を作動室２１に導くものである。
【００２９】
〔変形例〕
上記の実施例では、貯水タンク６をバルブ本体５の下方に配置した例を示したが、図６に示すように、貯水タンク６をバルブ本体５の上方に配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】出湯装置の概略図である（第１実施例）。
【図２】出湯装置の外観図である（第１実施例）。
【図３】バルブ本体の断面図および外観図を示すものである（第１実施例）。
【図４】出湯装置の概略図である（第２実施例）。
【図５】バルブ本体の断面図および外観図を示すものである（第２実施例）。
【図６】出湯装置の外観図である（変形例）。
【符号の説明】
１ 出湯装置
４ 温水通路
６ 貯水タンク
７ 供給口
８ 排出口
９ 水路切替弁
１０ 弁駆動手段
１１ 平衡バネ（付勢手段）
１２ 形状記憶合金
１６ 貯水排出手段
１７ ベンチュリー管
２０ パイロットバルブ
２１ 作動室
２２ パイロット水路
２３ パイロット平衡バネ（パイロット付勢手段）

Claims (3)

1. 所定温度の水が通過可能な温水通路に配置され、所定温度の水が供給可能な供給口、供給された水を排出可能な排出口を備えた出湯装置であって、
   この出湯装置は、
   前記供給口から供給された水を蓄えることの可能な貯水タンクと、
   前記供給口から供給された水を、前記排出口又は前記貯水タンクに切り替えて導く水路切替弁と、
   前記供給口から供給された水の温度が所定温度よりも低い場合に、前記水路切替弁を前記貯水タンクに水を導く側に切り替え、前記供給口から供給された水の温度が所定温度以上の場合に、前記水路切替弁を前記排出口に水を導く側に切り替える弁駆動手段と、
   前記貯水タンクに蓄えられた水を前記排出口から排出する貯水排出手段とを備え、
   前記貯水タンクは、内部に蓄えられる水量によって伸縮する可撓容器であり、
   前記貯水排出手段は、前記排出口から排出される水が流れるベンチュリー管を備え、このベンチュリー管によって生じるベンチュリー圧によって前記貯水タンクに蓄えられた水が前記ベンチュリー管を流れる水中に吸い出されることを特徴とする出湯装置。
2. 請求項１の出湯装置において、
   前記弁駆動手段は、
   前記水路切替弁を前記貯水タンクに水を導く側に切り替える方向に付勢する付勢手段と、
   前記供給口から供給された水の温度が伝わる位置に配置され、前記供給口から供給された水の温度が所定温度以上の場合に、前記付勢手段の付勢力に抗して前記水路切替弁を前記排出口側に切り替える形状記憶合金と、
   を備えることを特徴とする出湯装置。
3. 請求項１の出湯装置において、
   前記弁駆動手段は、
   前記水路切替弁を前記貯水タンクに水を導く側に切り替える方向に付勢する付勢手段と、
   前記水路切替弁を前記排出口側に切り替えるための作動室に、前記供給口から供給される水圧を導くパイロット水路と、
   このパイロット水路の開閉を行うパイロットバルブと、
   このパイロットバルブを前記パイロット水路が閉じる方向に付勢するパイロット付勢手段と、
   前記供給口から供給された水の温度が伝わる位置に配置され、前記供給口から供給された水の温度が所定温度以上の場合に、前記パイロット付勢手段の付勢力に抗して前記パイロットバルブを前記パイロット水路が閉じる側に切り替える形状記憶合金と、
   を備えることを特徴とする出湯装置。

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