JP4126814B2

JP4126814B2 - 温水分岐ユニット

Info

Publication number: JP4126814B2
Application number: JP21591799A
Authority: JP
Inventors: 宏和桑原; 正継矢野; 浩之多田
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2019-07-29
Also published as: JP2001041476A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流路切替弁を用いて温水の流入方向もしくは流出方向を切り替えるための温水分岐ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
給湯器で加熱された湯を浴槽内に落とし込んだり、浴槽内の湯を循環させながら追焚きする機能を有する風呂装置（風呂用給湯器）が従来より用いられている。このような風呂装置により浴槽内の湯を追焚きする際には、浴槽と給湯器の間の循環路に浴槽内の湯を循環させているので、この湯を浴室暖房装置の熱源に利用し、風呂の湯を沸すと同時に浴室の暖房も行なうことが考えられる。
【０００３】
このような暖房機能付きの風呂装置１の構成を図１に示す。この風呂装置１は、主として給湯器２及び温水分岐ユニット３から構成されている。給湯器２は、燃焼号数が比較的大きな主缶体４と燃焼号数が比較的小さな副缶体５から構成されており、主缶体４内には熱交換器６とガスバーナ７が設けられ、副缶体５内にも熱交換器８とガスバーナ９が設けられている。主缶体４内に設けられた熱交換器５の入水口には、上水道等から水を注入される入水管１０が接続され、熱交換器６の出湯口には、熱交換器６で加熱した湯をカランやシャワーヘッド等の出湯端末１３に供給するための出湯管１１が接続されており、入水管１０には熱交換器６に流入する水の水量を検出するための流量センサ１４が設けられ、熱交換器６には缶体温度を検出するための缶体温度センサ１５が設けられ、出湯管１１には熱交換器６から出湯される湯の温度を検出するための出湯温度センサ１６と流量制御バルブ１７が設けられている。
【０００４】
副缶体５内に設けられた熱交換器８の入水口と出湯口には、それぞれ浴槽１８のバスアダプター１９に接続された循環路往き管２０と循環路戻り管２１が接続されており、循環路戻り管２１には循環ポンプ２２、風呂水流スイッチ２３及び循環温度センサ２４が設けられており、循環温度センサ２４により浴槽１８内の湯温を検知できるようにしている。また、給湯器２の出湯管１１から分岐した湯落とし込み管１２は、循環ポンプ２２の下流側で循環路戻り管２１に接続されている。
【０００５】
また、主缶体４及び副缶体５内のガスバーナ７,９は、ガス供給管３６を通じて供給された可燃性ガスを燃焼させることにより、各熱交換器６,８を加熱する。
【０００６】
温水分岐ユニット３は、浴槽１８のバスアダプタ１９と給湯器２とを結ぶ循環路（２０,２１）を分岐させ、浴室に設置された浴室暖房装置（例えば、暖房機能を備えた浴室暖房装置）２５内の熱交換器２６へ湯を供給するものである。すなわち、温水分岐ユニット３内には、２つの三方弁２７,２８が設けられており、一方の三方弁２７は循環路往き管２０の途中に接続され、他方の三方弁２８は循環路戻り管２１の途中に接続される。また、循環路往き管２０に接続される三方弁２７からは、暖房用往き管２９が分岐し、暖房用往き管２９の先端は浴室暖房装置２５内に設けられた熱交換器２６の湯入口に接続されている。この三方弁２７は副缶体５側で常に開いており、浴槽１８側と浴室暖房装置２５側とで交互に開かれるようになっている。循環路戻り管２１に接続される三方弁２８からは、暖房用戻り管３０が分岐しており、暖房用戻り管３０の途中にはエアセパレータ３１が設けられている。この三方弁２８は、副缶体５側で常に開いており、浴槽１８側とエアセパレータ３１側とで交互に開かれるようになっている。
【０００７】
エアセパレータ３１は湯を貯める空間を有しており、暖房戻り管３０の三方弁側の部分はエアセパレータ３１の底面に接続され、暖房戻り管３０の浴室暖房装置側の部分はエアセパレータ３１の側面に接続されている。また、三方弁２７よりも浴槽側において、循環路往き管２０からはオーバーフローパイプ３２が分岐しており、オーバーフローパイプ３２は水流スイッチ３３を介してエアセパレータ３１の上面に接続されている。なお、図中３４は浴室暖房装置２５の室温検知センサ、３５は温水分岐ユニット３のコントローラ、３７は給湯器２のコントローラである。
【０００８】
しかして、このような暖房機能付き風呂装置１にあっては、給湯器２から浴槽１８への湯の落とし込み時には、循環路往き管２０の三方弁２７と循環路戻り管２１の三方弁２８は、いずれも浴槽１８側で開かれる。そして、図２に示すように、給湯器２で加熱された湯は、出湯路１１及び湯落とし込み管１２を経て循環路戻り管２１に流れ込み、循環路往き管２０及び循環路戻り管２１から浴槽１８へ両搬送で落とし込まれる。
【０００９】
また、風呂追い焚き運転及び浴室暖房運転が行われる場合には、循環路往き管２０の三方弁２７は浴室暖房装置２５側で開かれ、循環戻り管２１の三方弁２８は浴槽１８側で開かれる。そして、図３に示すように、循環ポンプ２２によって浴槽１８内の湯が、バスアダプター１９→循環路戻り管２１→副缶体５の熱交換器８→循環路往き管２０→三方弁２７→暖房往き管２９→浴室暖房装置２５の熱交換器２６→暖房戻り管３０→エアセパレータ３１→オーバーフローパイプ３２→循環路往き管２０→バスアダプター１９という経路で循環させられ、浴槽１８内の湯が副缶体５で追い焚きされると同時に浴室暖房装置２５が暖房運転される。
【００１０】
また、単独で浴室暖房運転する場合には、三方弁２７は浴室暖房装置２５側で開かれ、三方弁２８はエアセパレータ３１側で開かれる。そして、図４に示すように、循環ポンプ２２によってエアセパレータ３１内の湯が、エアセパレータ３１→三方弁２８→循環路戻り管２１→副缶体５の熱交換器８→循環路往き管２０→三方弁２７→暖房往き管２９→浴室暖房装置２５の熱交換器２６→暖房戻り管３０→エアセパレータ３１という経路で循環させられ、浴室内が暖房運転される。
【００１１】
また、単独で追い焚き運転する場合には、三方弁２７及び２８はいずれも浴槽１８側で開かれる。そして、図５に示すように、循環ポンプ２２によって浴槽１８内の湯が、バスアダプター１９→循環路戻り管２１→副缶体５の熱交換器８→循環路往き管２０→バスアダプター１９という経路で循環させられ、浴槽１８内の湯が副缶体５で追い焚きされる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図６は、上記のような温水分岐ユニットで用いられている三方弁２７、２８の縦断面及び水平断面を示す概念図であって、ケーシング３８内に可動部３９が納められており、可動部３９はサーボモータ４０によって回転角度を制御されるようになっている。可動部３９の内部には上面から外周面にかけてＬ字状に屈曲した内部流路４１が形成されており、ケーシング３８の上面には共通接続口４２が設けられ、可動部３９の内部流路４１の上端は共通接続口４２につながっている。また、ケーシング３８の外周面にも２つの切替接続口４３、４４が設けられており、可動部３９をサーボモータ４０で回転させることにより、内部流路４１の下端開口をいずれかの切替接続口４３、４４に連通させられるようになっている。例えば、上記循環路往き管２０の三方弁２７の場合でいえば、共通接続口４２に副缶体５側の循環路往き管２０が接続され、２つの切替接続口４３、４４にそれぞれ暖房往き管２９と浴槽側の循環路往き管２０が接続される。
【００１３】
また、サーボモータ４０で可動部３９を回転させたとき、可動部３９の内部流路４１がそれぞれの切替接続口４３、４４に一致した状態を電気的に検知するため、三方弁２７、２８にはリミッタ４５、４６が設けられている。さらに、一般的な三方弁２７、２８では、可動部３９の内部流路４１（共通接続口４２）を全閉状態にするため、内部流路４１がいずれの切替接続口４３、４４にも重ならない状態もリミッタ４７で検出し、ここで可動部３９を停止させられるようにしている。
【００１４】
しかしながら、このような温水分岐ユニット３に用いられている三方弁２７、２８のリミッタ４５、４６、４７が異常を起こすと、風呂装置１が正常に動作せず、風呂自動運転や浴室暖房運転を行なうことができなくなる。例えば、浴室暖房装置側で開いた位置で可動部を停止させるためのリミッタが故障すると、サービスセンタに連絡してもサービスマンが到着するまでは浴室暖房を行なえなかった。
【００１５】
本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、温水分岐ユニットに用いられている流路切替弁のリミッタが故障しても、修理が完了するまでの間応急処置ないし緊急避難的に流路切替弁が動作するようにすることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段とその作用】
請求項１に記載の温水分岐ユニットは、ケーシングの内部に可動部を納めた流路切替弁を有し、前記可動部を電気的に駆動して前記可動部の内部流路を前記ケーシングに設けた複数の切替接続口のうちのいずれかに一致させることにより、前記流路切替弁で温水の流入方向もしくは流出方向を切り替えるようにした温水分岐ユニットにおいて、前記可動部の内部流路が前記切替接続口に一致したことをそれぞれ検知する複数個の第１のリミッタと、前記可動部の内部流路が前記切替接続口のいずれにも重ならない所定位置にあることを検知する第２のリミッタとを備え、流路切替弁が正常に動作しているときに、前記第１及び第２のリミッタの検知位置間を前記可動部が移動するのに要するそれぞれの時間を計測して、その値を保存する記憶データ部を備え、前記流路切替弁の駆動指令出力後に所定時間が経過しても目的とする位置のリミッタから信号を検知できない場合には、いずれかのリミッタから信号を受け取るまで可動部を移動させて可動部を該リミッタの検知位置に停止させた後、可動部を停止させたリミッタの検知位置と目的とするリミッタの検知位置との間を可動部が移動するのに要する時間を前記記憶データ部から読み出し、読み出した時間可動部を移動させることによって停止異常を起こしている停止位置まで可動部を移動させる異常時処理手段を備えたことを特徴としている。
【００１７】
請求項１に記載した温水分岐ユニットにあっては、流路切替弁の駆動指令出力後に所定時間が経過しても目的とする位置のリミッタから信号を検知できない場合には、いずれかのリミッタから信号を受け取るまで可動部を移動させて可動部を該リミッタの検知位置に停止させた後、可動部を停止させたリミッタの検知位置と目的とするリミッタの検知位置との間を可動部が移動するのに要する時間を記憶データ部から読み出し、読み出した時間可動部を移動させることによって停止異常を起こしている停止位置まで可動部を移動させることができる。よって、可動部の停止異常が生じた場合には、正常なリミッタにより可動部を停止させることのできる位置を基準とし、その位置より最適な駆動時間を設定して可動部を移動させることにより、リミッタに異常の起きている停止位置で可動部を停止させることができる。従って、流路切替弁に故障が生じても、修理するまでの間、応急処置ないし緊急避難的に温水分岐ユニットが動作できるようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本発明の温水分岐ユニット及び該温水分岐ユニットが組込まれている風呂装置の構成は、図１に示した従来例と同じであるから、改めて図示することはせず、同一構成部分については、図１と同一の符号を引用して説明する。また、温水分岐ユニット３に用いられている三方弁２７、２８の機械的構造も図６に示したものと同じであるから、図６（ａ）（ｂ）とそこで用いられている符号を引用して説明する。
【００１９】
三方弁２７、２８の可動部３９は、切替え時にはサーボモータ４０によって一定速度で回転させられるようになっており、例えば切替接続口４４のリミッタ４６と全閉位置のリミッタ４７との間を移動する時間がＴ１、全閉位置のリミッタ４７と切替接続口４３のリミッタ４５との間を移動する時間がＴ２、切替接続口４３、４４間の各リミッタ４５、４６を移動する時間がＴ３であるとする。温水分岐ユニット３は、これらの移動時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３をメモリなどに記憶している。この移動時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は温水分岐ユニット３の工場出荷時に予め記憶させてあり、三方弁２７、２８が正常に動作しているときにリミッタ間移動時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を計測し、その値を記憶データとして常に更新している。
【００２０】
この三方弁２７、２８が切替えられるときの動作を図７のフロー図により説明する。三方弁２７、２８に駆動指令が送られると（Ｓ１）、サーボモータ４０が駆動されて可動部３９が回転する（Ｓ２）。サーボモータ４０により可動部３９が回転させられ、目的とする位置のリミッタ（例えば、４６）からの信号を受信すると（Ｓ３でYESの場合）、サーボモータ４０が停止して可動部３９が静止し（Ｓ８）、三方弁２７、２８は正しく切替えられる。
【００２１】
これに対し、所定時間経過しても目的とする位置のリミッタ（例えば、４６）から信号を受信できない場合には、いずれかのリミッタから信号を受け取るまで可動部３９を回転させ、リミッタ信号を受信した位置で可動部３９を停止させる（Ｓ４）。ついで、信号を受け取ったリミッタ（例えば、４７）からの信号により可動部３９の位置（角度）を判定し（Ｓ５）、目的とする位置まで可動部３９を回転させるのに必要な移動時間（例えば、Ｔ１）をメモリから読み出す（Ｓ６）。そして、サーボモータ４０により可動部３９をその時間（Ｔ１）回転させて停止させ、可動部３９を異常の生じているリミッタ４６の位置で停止させる。
【００２２】
このようにして異常の生じているリミッタの位置で可動部を停止させることができるので、三方弁の故障が修理されるまでの間、とりあえず温水分岐ユニットを使用可能にすることができ、修理が完了するまでの不都合を回避することができる。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１に記載した温水分岐ユニットによれば、可動部の停止異常を検知した場合には、該可動部を正常に停止させることができる位置に停止させた後、この正常な停止位置を基準として停止異常を起こしている停止位置まで可動部を移動させるようにしているので、一部の停止位置で可動部の停止異常が発生しても正常な停止位置を基準として異常の起きている停止位置で可動部を停止させることができる。従って、流路切替弁に故障が生じても、修理するまでの間、応急処置ないし緊急避難的に温水分岐ユニットを使用し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】暖房機能付き風呂装置の構成を示す図である。
【図２】同上の風呂装置の動作を説明する図であって、湯の落とし込み時の様子を表わしている。
【図３】同上の風呂装置の動作を説明する図であって、風呂の追焚きと浴室の暖房を同時に行なっている時の様子を表わしている。
【図４】同上の風呂装置の動作を説明する図であって、浴槽の湯の追い焚き時の様子を表わしている。
【図５】同上の風呂装置の動作を説明する図であって、浴室暖房運転時の様子を表わしている。
【図６】（ａ）（ｂ）は三方弁の概略を示す縦断面図及び水平断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による温水分岐ユニットにおいて、三方弁を駆動する際の、処理フローを示す図である。
【符号の説明】
３温水分岐ユニット
２０循環路往き管（循環路）
２１循環路戻り管（循環路）
２５浴室暖房装置
２６浴室暖房装置の熱交換器
２７、２８三方弁
２９暖房往き管
３０暖房戻り管
３９三方弁の可動部
３８三方弁のケーシング

Claims

ケーシングの内部に可動部を納めた流路切替弁を有し、前記可動部を電気的に駆動して前記可動部の内部流路を前記ケーシングに設けた複数の切替接続口のうちのいずれかに一致させることにより、前記流路切替弁で温水の流入方向もしくは流出方向を切り替えるようにした温水分岐ユニットにおいて、
前記可動部の内部流路が前記切替接続口に一致したことをそれぞれ検知する複数個の第１のリミッタと、前記可動部の内部流路が前記切替接続口のいずれにも重ならない所定位置にあることを検知する第２のリミッタとを備え、
流路切替弁が正常に動作しているときに、前記第１及び第２のリミッタの検知位置間を前記可動部が移動するのに要するそれぞれの時間を計測して、その値を保存する記憶データ部を備え、
前記流路切替弁の駆動指令出力後に所定時間が経過しても目的とする位置のリミッタから信号を検知できない場合には、いずれかのリミッタから信号を受け取るまで可動部を移動させて可動部を該リミッタの検知位置に停止させた後、可動部を停止させたリミッタの検知位置と目的とするリミッタの検知位置との間を可動部が移動するのに要する時間を前記記憶データ部から読み出し、読み出した時間可動部を移動させることによって停止異常を起こしている停止位置まで可動部を移動させる異常時処理手段を備えた温水分岐ユニット。