JP6187274B2

JP6187274B2 - 多方弁および貯湯式給湯機

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Publication number: JP6187274B2
Application number: JP2014007566A
Authority: JP
Inventors: 智彦村木; 利幸佐久間; 真行須藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2017-08-30
Anticipated expiration: 2034-01-20
Also published as: JP2015135173A

Description

本発明は、多方弁および貯湯式給湯機に関する。

例えば給湯機等の機器において、流体の流路を切り替える多方弁（例えばボールバルブ）が用いられている。多方弁では、外部から印加される流体の圧力により、シール部材（例えばシートパッキン）が弁体（例えばボール）に押圧され、シール部材と弁体との間のシール効果を向上させる。初回使用時あるいは使用再開時など、多方弁の各ポートに大気開放状態から流体の圧力が印加された場合に、多方弁の本体と弁体とシール部材とで囲まれた閉空間である弁室は、大気圧の状態に維持される。このため、この弁室と各ポートとの間に差圧が生じ、この差圧により、シール部材が弁体を締め付けて拘束し、弁体の回転トルクが増大する。その結果、弁体の円滑な回転が妨げられ、動作不良が発生する場合がある。

特許文献１のボールバルブでは、弁体（ボール３）の主流路（弁孔１５）と弁室（空間Ｓ）とを連通する連通路（圧力導入路２９）を弁体に形成することで、流体の流入側の圧力を連通路（圧力導入路２９）を介して弁室（空間Ｓ）内へ導入する構成としている。これにより、弁体（ボール３）を回転させるときにシール部材（シートリング２６）との間に生じる摩擦力を低減させている。

特開２０１３−４４３５４号公報

しかしながら、特許文献１のような構成では、以下のような課題が生じる。例えば給湯機において、多方弁の主流路に温水を流す場合、主流路を流れる温水が上記連通路を通って弁室に流入することで、温水が放熱し、熱損失が発生する。また、主流路に流れる流体に異物（例えばスケール）が含まれていた場合に、この異物が連通路を通って弁室に侵入し、弁体とシール部材とのシール面に挟まれることで、シール性が確保できなくなるおそれがある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、流体圧力が印加されたときの弁体の回転トルクを低減できるとともに、弁体の主流路を流れる流体が、多方弁の本体と弁体とシール部材とに囲まれた弁室に流入することを防止できる多方弁およびこれを備えた貯湯式給湯機を提供することを目的とする。

本発明に係る多方弁は、三つ以上のポートを有する本体と、本体の内部で回転可能に設置され、主流路および連通路を有する弁体と、弁体とポートとの間をシールするシール部材と、を備え、主流路は、三つ以上のポートのうちの二つのポートを導通させ、連通路は、本体と弁体とシール部材とに囲まれた弁室と、主流路によって導通しない少なくとも一つのポートとを連通させる。

本発明によれば、初回使用時あるいは使用再開時などに流体圧力が印加されたときの弁体の回転トルクを低減し、多方弁の動作不良を確実に防止できる。また、弁体の主流路を流れる流体が多方弁の本体と弁体とシール部材とに囲まれた弁室に流入することがなく、熱損失および弁室への異物侵入を防止できる。

本発明の実施の形態１の多方弁（四方弁）を示す斜視図である。本発明の実施の形態１の多方弁（四方弁）を示す側面図である。本発明の実施の形態１の多方弁（四方弁）を示す正面図である。図２中のＡ−Ａ線断面図である。図３中のＢ−Ｂ線断面図である。本発明の実施の形態１の多方弁（四方弁）が備える弁体を拡大して示す断面図である。本発明の実施の形態２の多方弁（四方弁）が備える弁体を拡大して示す断面図である。本発明の実施の形態３の多方弁（四方弁）を示す断面図である。本発明の多方弁を備えた貯湯式給湯機の実施の形態を示す構成図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１、図２および図３は、それぞれ、本発明の実施の形態１の多方弁（四方弁）を示す斜視図、側面図および正面図である。図４は、図２中のＡ−Ａ線断面図であり、図５は、図３中のＢ−Ｂ線断面図である。図１から図３に示すように、本発明の実施の形態１の多方弁である四方弁２００は、本体２１０と、流路切替の動力となるステッピングモータ２０１とを備え、この両者がモータ取付板２５０を介して連結固定された構成となっている。本体２１０には、第１ポート２０２、第２ポート２０３、第３ポート２０４および第４ポート２０５が設けられている。第１〜第４ポート２０２〜２０５は、それらの中心線が９０°間隔となり、全体として十字状となるように配置されている。なお、図５ではステッピングモータ２０１の図示を省略している。

図４に示すように、本体２１０の内部の中心部には、略球形状の弁体２３０が配置されている。弁体２３０は、図４の紙面に垂直な回転軸を中心に回転可能になっている。弁体２３０の内部には、Ｌ字状の主流路２３１が形成されている。四方弁２００では、弁体２３０の向き（回転位置）に応じて、第１〜第４ポート２０２〜２０５のうちの隣り合う任意の二つのポートを主流路２３１を介して導通させるとともに他の二つのポートを閉じることができる。

本体２１０の内側であって、第１〜第４ポート２０２〜２０５の基端部と弁体２３０との間には、シール部材としての円環状のシートパッキン２２５，２２６，２２７，２２８が弁体２３０に接してそれぞれ設置されている。また、これらシートパッキン２２５〜２２８と、第１〜第４ポート２０２〜２０５の基端部との間には、Ｏリング２１５，２１６，２１７，２１８が圧縮した状態で設置されている。シートパッキン２２５〜２２８およびＯリング２１５〜２１８により、第１〜第４ポート２０２〜２０５と弁体２３０との間は、液密にシールされ、第１〜第４ポート２０２〜２０５間の内部漏れが防止されている。

なお、本実施の形態１では、第１〜第４ポート２０２〜２０５の先端部には、それぞれ、フランジ２１１，２１２，２１３，２１４が形成されている。また、第１〜第４ポート２０２〜２０５の基端部の外周には、Ｏリング２１９，２２０，２２１，２２２が設置され、液密性が確保されている。

図５に示すように、本体２１０の上部には、弁体２３０の回転軸と同心的にシャフト挿入穴２１０ａが貫通形成されており、このシャフト挿入穴２１０ａにシャフト２４０が挿入されている。シャフト２４０は、モータ取付板２５０により押さえられ、抜け止めされている。モータ取付板２５０は、図示しないネジ等により本体２１０と固定されている。

図６は、弁体２３０を拡大して示す断面図である。図６に示すように、弁体２３０には、前述した主流路２３１のほか、シャフト係合穴２３０ａと、連通路２３０ｂとが形成されている。連通路２３０ｂは、弁体２３０を貫通するＬ字状の孔である。連通路２３０ｂは、主流路２３１に連通せず、独立している。連通路２３０ｂの流路断面積（流れ方向に垂直な断面の面積）は、主流路２３１の流路断面積（流れ方向に垂直な断面の面積）より小さくなっている。連通路２３０ｂの一方の開口（図６中の右向きの開口）は、主流路２３１の一方の開口に対し反対方向に向いている。連通路２３０ｂの他方の開口（図６中の上向きの開口）は、主流路２３１の二つの開口に対し垂直な方向に向いている。

図５に示すように、シャフト２４０の弁体２３０側の端部２４０ａは、弁体２３０のシャフト係合穴２３０ａに挿入して係合（嵌合）する形状となっている。シャフト２４０が回転すると弁体２３０も一体となって回転する。シャフト２４０のステッピングモータ２０１側の端部２４０ｂは、ステッピングモータ２０１と嵌合する。シャフト２４０の外周部には、Ｏリング２２３，２２４が配置されて液密性が確保され、本体２１０内からの外部漏れが防止されている。ステッピングモータ２０１に回転指示を与えることにより、シャフト２４０はステッピングモータ２０１の回転に連動して回転し、弁体２３０がこれと一体となって回転する。弁体２３０が回転することで、第１ポート２０２と第２ポート２０３とが主流路２３１を介して導通し他のポートが閉じる状態と、第２ポート２０３と第３ポート２０４とが主流路２３１を介して導通し他のポートが閉じる状態と、第３ポート２０４と第４ポート２０５とが主流路２３１を介して導通し他のポートが閉じる状態と、第１ポート２０２と第４ポート２０５とが主流路２３１を介して導通し他のポートが閉じる状態との４つの切替状態の間で切り替えを行うことができる。このような四方弁２００では、本体２１０の内壁と、弁体２３０の外面と、シートパッキン２２５〜２２８とで囲まれる閉空間が形成される。この閉空間を以下「弁室２６０」と称する。

図４および図５に示す状態は、第１ポート２０２と第４ポート２０５とが主流路２３１を介して導通し第２ポート２０３および第３ポート２０４が閉じる状態である。この状態では、図５に示すように、主流路２３１によって導通しない第３ポート２０４と弁室２６０とが連通路２３０ｂを介して連通する一方、主流路２３１を介して導通する第１ポート２０２および第４ポート２０５は弁室２６０に連通しない。同様にして、他の切替状態においても、主流路２３１によって導通しない一つのポートと弁室２６０とが連通路２３０ｂを介して連通し、主流路２３１を介して導通する二つのポートは弁室２６０に連通しない。

以下、本実施の形態１の四方弁２００の作用効果について説明する。まず、弁体２３０に連通路２３０ｂが設けられていない場合を比較例として説明する。四方弁２００を搭載した機器の初回使用時あるいは使用再開時などにおいて、四方弁２００の第１〜第４ポート２０２〜２０５に流体の圧力（水圧等）が最初に印加されたときに、連通路２３０ｂが無い場合には、閉空間である弁室２６０には流体の圧力が作用しないため、弁室２６０の圧力は大気圧の状態を保つ。その結果、第１〜第４ポート２０２〜２０５内の圧力が弁室２６０の圧力より高くなるため、その差圧によってシートパッキン２２５〜２２８が弁体２３０に強く押し付けられ、シートパッキン２２５〜２２８が弁体２３０を締め付けて拘束する力が発生する。これにより、弁体２３０とシートパッキン２２５〜２２８との間の摩擦力が増大し、弁体２３０の回転に必要なトルクが増大するため、ステッピングモータ２０１に回転指示を入力した際、弁体２３０の円滑な回転が妨げられ、動作不良となる場合がある。

これに対し、本実施の形態１の四方弁２００では、四方弁２００を搭載した機器の初回使用時あるいは使用再開時などにおいて、四方弁２００の第１〜第４ポート２０２〜２０５に流体の圧力が最初に印加された状態では、その流体の圧力が連通路２３０ｂを介して弁室２６０にも作用するので、第１〜第４ポート２０２〜２０５と弁室２６０との差圧の発生を抑制できる。このため、シートパッキン２２５〜２２８が弁体２３０を締め付けて拘束する力の発生を抑制することができる。その結果、弁体２３０の回転に必要なトルクの増加を確実に抑制することができるので、ステッピングモータ２０１に回転指示を入力した際、動作不良に至ることなく、弁体２３０のスムーズな回転動作が可能となる。

また、本実施の形態１の四方弁２００では、いずれの切替状態においても、主流路２３１によって導通しないポートが連通路２３０ｂを介して弁室２６０に連通し、主流路２３１によって導通するポートは弁室２６０に連通しない。このため、主流路２３１に例えば温水が流れる場合に、この温水が弁室２６０内に流れることはないので、温水が無駄に放熱することはない。したがって、主流路２３１を流れる流体が無駄に放熱することがなく、熱損失を防止できる。

また、本実施の形態１の四方弁２００では、主流路２３１が弁室２６０に連通しないので、主流路２３１を流れる流体に異物（例えば、配管の内壁から剥離したスケールなど）が含まれていた場合であっても、その異物が弁室２６０内に侵入するおそれがない。このため、弁室２６０内に侵入した異物が弁体２３０とシートパッキン２２５〜２２８とのシール面に挟まるようなことを確実に防止できる。すなわち、弁室２６０への異物の侵入によるシール性の低下を確実に防止できる。

本実施の形態１では、連通路２３０ｂは、主流路２３１によって導通しない二つのポートのうちの一つのポートのみに連通する。したがって、主流路２３１によって導通しない二つのポートが連通路２３０ｂを介して連通することはない。よって、非導通側の回路の漏れを確実に防止できる。

連通路２３０ｂの一方の開口部は、弁体２３０が回転するときにシートパッキン２２５〜２２８と接する。シートパッキン２２５〜２２８と接する側の連通路２３０ｂの開口部を滑らかにしておくことで、連通路２３０ｂの開口部とシートパッキン２２５〜２２８との接触によるシートパッキン２２５〜２２８の異常磨耗を確実に防止できる。

また、本実施の形態１では、メンテナンス等の際に連通路２３０ｂにより弁室２６０内を水抜きすることができる。例えば、第３ポート２０４が下向きとなる姿勢で四方弁２００が取り付けられている場合には、メンテナンス等の際に弁体２３０の回転位置を図５に示す状態にすることで、弁室２６０内の水を連通路２３０ｂを介して排出することができる。弁室２６０内の水を排出することで、凍結による破損等を確実に防止できる。本実施の形態１では、弁体２３０の回転軸に対し外周側に連通路２３０ｂを設けていることで、この水抜きの際に弁室２６０内の水をより多く排出することができる。第３ポート２０４以外のポートが下向きとなる姿勢で四方弁２００が取り付けられている場合にも、連通路２３０ｂの開口部が下向きになるように弁体２３０を回転させることで、上記と同様にして水抜きを行うことができる。

以上説明した本実施の形態１では、本発明を四方弁に適用した形態について説明したが、本発明は、三方弁など、三つ以上の任意の個数のポートを有する多方弁に同様に適用できる。

実施の形態２．
次に、図７を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。

図７は、本発明の実施の形態２の多方弁（四方弁２００）が備える弁体２３０を拡大して示す断面図である。図７に示すように、本実施の形態２の四方弁２００が備える弁体２３０には、連通路２３０ｂが二つ形成されている。二つの連通路２３０ｂは、弁体２３０の中心を通り弁体２３０の回転軸に垂直な仮想平面を介して対称に形成されている。本実施の形態２は、上記の点以外は実施の形態１と同様である。

本実施の形態２では、連通路２３０ｂを二つ設けたことで、第１〜第４ポート２０２〜２０５と弁室２６０との差圧の発生をより確実に抑制し、弁体２３０の回転トルクの増加をより確実に抑制できる。また、弁室２６０内を水抜きする際に水をより確実に排出できる。

実施の形態３．
次に、図８を参照して、本発明の実施の形態３について説明するが、前述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。

図８は、本発明の実施の形態３の多方弁（四方弁２００）を図２中のＡ−Ａ線に相当する平面で切断した断面図である。図８に示すように、本実施の形態３の四方弁２００の弁体２３０には、実施の形態１の連通路２３０ｂに代えて連通路２３０ｃが設けられている。連通路２３０ｃは、弁体２３０の表面に形成された溝、すなわち細長い凹部で構成されている。連通路２３０ｃは、主流路２３１に連通していない。連通路２３０ｃの流路断面積（流れ方向に垂直な断面の面積）は、主流路２３１の流路断面積（流れ方向に垂直な断面の面積）より小さくなっている。連通路２３０ｃは、弁体２３０の回転軸を中心とする円弧状をなすように形成されている。

図８に示す状態は、第１ポート２０２と第４ポート２０５とが主流路２３１を介して導通し第２ポート２０３および第３ポート２０４が閉じる状態である。この状態では、主流路２３１によって導通しない第２ポート２０３および第３ポート２０４と弁室２６０とが連通路２３０ｃを介して連通する一方、主流路２３１を介して導通する第１ポート２０２および第４ポート２０５は弁室２６０に連通しない。同様にして、他の切替状態においても、主流路２３１によって導通しない二つのポートと弁室２６０とが連通路２３０ｃを介して連通し、主流路２３１を介して導通する二つのポートは弁室２６０に連通しない。したがって、本実施の形態３によれば、前述した実施の形態１と同様の効果が得られる。

また、本実施の形態３では、主流路２３１によって導通しない二つのポートが共に弁室２６０に連通するので、第１〜第４ポート２０２〜２０５と弁室２６０との差圧の発生をより確実に抑制し、弁体２３０の回転トルクの増加をより確実に抑制できる。

なお、本実施の形態３では、主流路２３１によって導通しない二つのポートが連通路２３０ｃを介して連通するが、連通路２３０ｃの流路断面積は小さいので、連通路２３０ｃを流れる流体の流量は極めて小さい。このため、四方弁２００を搭載した機器の性能に及ぼす影響は無視できる程度に抑制できる。

実施の形態４．
次に、図９を参照して、本発明の実施の形態４について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図９は、本発明の多方弁（三方弁３１、四方弁２００）を備えた貯湯式給湯機の実施の形態を示す構成図である。

図９に示す本実施の形態４の貯湯式給湯機１００は、貯湯タンクユニット１と、ヒートポンプサイクルを利用するように構成されたヒートポンプユニット６０とを備えている。貯湯タンクユニット１と、ヒートポンプユニット６０とは、ヒートポンプ入口配管４１とヒートポンプ出口配管４２とによって接続されている。また、貯湯タンクユニット１には、制御部７０が内蔵されている。貯湯タンクユニット１およびヒートポンプユニット６０が備える各種の弁類およびポンプ類等の作動は、これらと電気的に接続された制御部７０により制御される。以下、貯湯式給湯機１００の各構成要素について説明する。

ヒートポンプユニット６０は、貯湯タンクユニット１から導かれた低温水を加熱する（沸き上げる）ための加熱手段として機能するものである。ヒートポンプユニット６０は、圧縮機６１、沸き上げ用熱交換器６２、膨張弁６３、空気熱交換器６４を冷媒循環配管６５にて環状に接続し、冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）を構成している。沸き上げ用熱交換器６２は、冷媒循環配管６５を流れる冷媒と貯湯タンクユニット１から導かれた低温水との間で熱交換を行うためのものである。また、ＨＰ出口側サーミスタ６６は、沸き上げ用熱交換器６２で加熱した高温水の温度を検出するための温度センサーであり、ヒートポンプ出口配管４２に設けられている。ヒートポンプユニット６０で高温水を得るためには、ヒートポンプサイクルは、冷媒として二酸化炭素を用い、臨界圧を越える圧力で運転することが好ましい。

一方、貯湯タンクユニット１には、以下の各種部品や配管などが内蔵されている。貯湯タンク１０は、湯水を貯留するためのものである。貯湯タンク１０の下部には、市水を供給するための給水配管２が接続されており、貯湯タンク１０の上部には、貯留した湯を給湯機外部へ供給するための給湯湯側配管３がタンク上部配管４３から分岐されて接続されている。なお、貯湯タンク１０には、ヒートポンプユニット６０を用いて加熱された高温水がタンク上部から流入されるとともに、給水配管２を介して低温水をタンク下部から流入させることにより、タンク内の上部と下部で温度差が生じるように湯水が貯留される。

タンク上部配管４３から分岐されて接続されている給湯湯側配管３は、給水配管２から分岐した給湯水側配管４とともに給湯混合弁３３に接続され、給湯湯側配管３からの湯と給湯水側配管４からの水とを混合し、所定の温度に調整された湯水を給湯配管５から外部水栓へ供給する。

また、貯湯タンクユニット１内には、循環ポンプ２１および利用側熱交換器２２が内蔵されている。循環ポンプ２１は、貯湯タンクユニット１内の後述する各種配管に湯水を循環させるためのポンプである。利用側熱交換器２２は、貯湯タンク１０やヒートポンプユニット６０から供給される高温水を利用して、２次側の加熱対象水（浴槽循環水や暖房用循環水など）を加熱するための熱交換器である。なお、本実施形態では、利用側熱交換器２２の２次側の構成として、浴槽５０内の湯水を循環させる浴槽水循環回路５１を例に挙げて説明する。上記利用側熱交換器２２は、浴槽水循環回路５１の途中に設置されている。また、浴槽水循環回路５１の途中には、浴槽水を循環させるための２次側循環ポンプ５２と、浴槽５０から出た浴槽水の温度を検出するための浴槽出口側サーミスタ５３とが設置されている。

次に、貯湯タンクユニット１が備える弁類について説明する。貯湯タンクユニット１は、三方弁３１と、四方弁２００とを有している。三方弁３１は、湯水が流入する二つの入口（ａポート、ｂポート）と、湯水が流出する一つの出口（ｃポート）とを有する流路切替手段であり、ａポートもしくはｂポートのどちらかから湯水が流入するように湯水の経路を切り替え可能に構成されている。四方弁２００は、湯水が流入する二つの入口（第２ポート２０３、第４ポート２０５）と、湯水が流出する二つの出口（第１ポート２０２、第３ポート２０４）とを有する流路切替手段であり、３つの経路、すなわち、第１ポート２０２と第２ポート２０３とを連通させる経路と、第１ポート２０２と第４ポート２０５とを連通させる経路と、第３ポート２０４と第４ポート２０５とを連通させる経路との間で流路形態を切り替え可能に構成されている。

四方弁２００は、実施の形態１から３で説明したように、弁体２３０の回転トルクの増加を抑制するとともに、熱損失を抑制し、耐異物性および水抜き性を向上できる構成を備えたものである。三方弁３１については詳細な図示を省略するが、三方弁３１は、四方弁２００の連通路２３０ｂまたは２３０ｃと同様の連通路を弁体に備えることで、弁体の回転トルクの増加を抑制するとともに、熱損失を抑制し、耐異物性および水抜き性を向上できる構成を備えたものである。

また、貯湯タンクユニット１は、タンク下部配管４０、タンク戻し配管４４、利用側熱交換器１次側（熱源側）入口配管４５、利用側熱交換器１次側出口配管４６およびバイパス配管４７を更に備えている。

タンク下部配管４０は、貯湯タンク１０の下部と、三方弁３１のａポートとを接続する流路である。ヒートポンプ入口配管４１は、三方弁３１のｃポートと、ヒートポンプユニット６０の入口側とを接続する流路である。ヒートポンプ出口配管４２は、ヒートポンプユニット６０の出口側と、四方弁２００の第４ポート２０５とを接続する流路である。タンク上部配管４３は、四方弁２００の第３ポート２０４と貯湯タンク１０上部とを接続する流路である。タンク戻し配管４４は、四方弁２００の第１ポート２０２と、貯湯タンク１０の中央部と下部との間に設けられた戻し口とを接続する流路である。利用側熱交換器１次側入口配管４５は、タンク上部配管４３における貯湯タンク上部１０と四方弁２００との間から分岐し、利用側熱交換器２２の１次側入口に接続される流路である。利用側熱交換器１次側出口配管４６は、利用側熱交換器２２の１次側出口と三方弁３１のｂポートとを接続する流路である。バイパス配管４７は、ヒートポンプ出口配管４２における三方弁３１とヒートポンプユニット６０の入口側との間から分岐し、四方弁２００の第２ポート２０３に接続される流路である。

貯湯タンク１０内の低温水を加熱する沸き上げ運転時には、三方弁３１はａポートとｃポートとを連通させるように切り替えられ、四方弁２００は第３ポート２０４と第４ポート２０５とを連通させるように切り替えられて、循環ポンプ２１およびヒートポンプユニット６０が運転される。これにより、貯湯タンク１０の下部の低温水がタンク下部配管４０、三方弁３１、ヒートポンプ入口配管４１を通って沸き上げ用熱交換器６２に流入し、沸き上げ用熱交換器６２で沸き上げられた高温水がヒートポンプ出口配管４２、四方弁２００、タンク上部配管４３を通って貯湯タンク１０の上部に戻る。

沸き上げ運転の開始前等に実施されるバイパス運転時には、三方弁３１はａポートとｃポートとを連通させるように切り替えられ、四方弁２００は第１ポート２０２と第４ポート２０５とを連通させるように切り替えられて、循環ポンプ２１が運転される。これにより、貯湯タンク１０の下部から導出された水が、タンク下部配管４０、三方弁３１、ヒートポンプ入口配管４１、沸き上げ用熱交換器６２、四方弁２００、タンク戻し配管４４を通って、戻し口から貯湯タンク１０内に戻る。

貯湯タンク１０に蓄えられた熱を利用して浴槽５０を追い焚きする第１の追焚運転時には、三方弁３１はｂポートとｃポートとを連通させるように切り替えられ、四方弁２００は第１ポート２０２と第２ポート２０３とを連通させるように切り替えられて、循環ポンプ２１および２次側循環ポンプ５２が運転される。これにより、貯湯タンク１０上部の高温水がタンク上部配管４３、利用側熱交換器１次側入口配管４５を通って利用側熱交換器２２に流入し、浴槽循環水と熱交換する。この熱交換後の温度低下した水は、利用側熱交換器１次側出口配管４６、三方弁３１、ヒートポンプ入口配管４１、バイパス配管４７、四方弁２００、タンク戻し配管４４を通って、戻し口から貯湯タンク１０内に戻る。

ヒートポンプユニット６０で沸き上げられた高温水を直接利用して浴槽５０を追い焚きする第２の追焚運転時には、三方弁３１はｂポートとｃポートとを連通させるように切り替えられ、四方弁２００は第３ポート２０４と第４ポート２０５とを連通させるように切り替えられて、循環ポンプ２１、２次側循環ポンプ５２およびヒートポンプユニット６０が運転される。これにより、沸き上げ用熱交換器６２で沸き上げられた高温水がヒートポンプ出口配管４２、四方弁２００、タンク上部配管４３、利用側熱交換器１次側入口配管４５を通って利用側熱交換器２２に流入し、浴槽循環水と熱交換する。この熱交換後の温度低下した水は、利用側熱交換器１次側出口配管４６、三方弁３１、ヒートポンプ入口配管４１を通って沸き上げ用熱交換器６２に戻り、沸き上げられて再循環する。

以上説明した貯湯式給湯機１００では、貯湯タンクユニット１を住宅等の屋外やマンション等の屋内に設置した後の初回給水後、あるいは使用再開時の給水後において、システム全体に水圧が印加されたときに、実施の形態１で説明したようにして、三方弁３１および四方弁２００の弁体の回転トルクの増大を確実に抑制でき、弁体のスムーズな回転が可能となるので、三方弁３１および四方弁２００の動作不良を確実に防止することができる。また、四方弁２００の湯水が流入する二つの入口（第２ポート２０３および第４ポート２０５）からの湯水が四方弁２００の弁室２６０に流入しないので、温水の熱損失を防止できる。同様にして、三方弁３１の湯水が流入する二つの入口（ａポートおよびｂポート）からの湯水が三方弁３１の弁室に流入しないので、温水の熱損失を防止できる。さらに、三方弁３１および四方弁２００では、実施の形態１で説明したようにして、耐異物性および水抜き性を向上できる。

１貯湯タンクユニット、２給水配管、３給湯湯側配管、４給湯水側配管、５給湯配管、１０貯湯タンク、２１循環ポンプ、２２利用側熱交換器、３１三方弁、３３給湯混合弁、４０タンク下部配管、４１ヒートポンプ入口配管、４２ヒートポンプ出口配管、４３タンク上部配管、４４タンク戻し配管、４５利用側熱交換器１次側入口配管、４６利用側熱交換器１次側出口配管、４７バイパス配管、５０浴槽、５１浴槽水循環回路、５２２次側循環ポンプ、５３浴槽出口側サーミスタ、６０ヒートポンプユニット、６１圧縮機、６２沸き上げ用熱交換器、６３膨張弁、６４空気熱交換器、６５冷媒循環配管、６６ＨＰ出口側サーミスタ、７０制御部、１００貯湯式給湯機、２００四方弁、２０１ステッピングモータ、２０２第１ポート、２０３第２ポート、２０４第３ポート、２０５第４ポート、２１０本体、２１０ａシャフト挿入穴、２１１，２１２，２１３，２１４フランジ、２１５，２１６，２１７，２１８，２１９，２２０，２２１，２２２，２２３，２２４Ｏリング、２２５，２２６，２２７，２２８シートパッキン、２３０弁体、２３０ａシャフト係合穴、２３０ｂ，２３０ｃ連通路、２３１主流路、２４０シャフト、２４０ａ，２４０ｂ端部、２５０モータ取付板、２６０弁室

Claims

三つ以上のポートを有する本体と、
前記本体の内部で回転可能に設置され、主流路および連通路を有する弁体と、
前記弁体と前記ポートとの間をシールするシール部材と、
を備え、
前記主流路は、前記三つ以上のポートのうちの二つの前記ポートを導通させ、
前記連通路は、前記本体と前記弁体と前記シール部材とに囲まれた弁室と、前記主流路によって導通しない少なくとも一つの前記ポートとを連通させる多方弁。
前記連通路の流路断面積は、前記主流路の流路断面積より小さい請求項１に記載の多方弁。
前記連通路は、前記弁体の内部を貫通する孔で構成される請求項１または請求項２に記載の多方弁。
前記連通路は、前記弁体の表面に設けられた溝で構成される請求項１または請求項２に記載の多方弁。
前記弁体に複数の前記連通路が設けられている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の多方弁。
前記連通路は、前記弁体の回転軸に対し外周側に設けられている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の多方弁。
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の多方弁を備え、前記多方弁により湯水の流路を切り替える貯湯式給湯機。