JP6529336B2 - 弁装置及び貯湯式給湯装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、弁装置及びその弁装置を備えた貯湯式給湯装置に関する。

近年、水道水をタンク内に貯え、その水道水を沸上げるようにした貯湯式給湯装置が普及している。このような貯湯式給湯装置におけるタンク内の湯水（お湯や水）をタンク外に放出するための弁装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に記載された弁装置は、タンクから放出される湯水の水路にボールバルブ等の開閉弁が設けられ、さらに、この開閉弁を収容する弁筐体に、タンクからの膨張水を排水する排水管、風呂水を排水する排水管、過圧防止用の排水管等が接続されている。各種の排水管を通って弁筐体に排水される湯水は、開閉弁の開閉状態に係わらず排水溝側に排水されるようになっている。

特開２０１０-２０６１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された弁装置では、地震や水害等の災害発生時等において、タンク内の湯水を飲料水等として有効に利用することはできない。

本発明の実施形態の目的は、タンク内に貯められている湯水を災害発生時等に有効に利用することができる弁装置及びその弁装置を備えた貯湯式給湯装置に関する。

実施形態の弁装置は、タンクに接続されてこのタンク内に貯められた湯水が流れる放出管の途中に設けられる弁収容部と、弁収容部内に、タンク内の湯水が排水溝側へ流れることを閉止する閉弁位置とタンク内の湯水が排水溝側へ流れることを許容する開弁位置とに移動可能に設けられ、内部に放出管に連通する空洞部が形成された第１弁本体と、少なくとも一部が第１弁本体の空洞部内に収容され、この空洞部を湯水が流れることを阻止する閉弁位置とこの空洞部を湯水が流れることを許容する開弁位置とに移動可能に設けられ、先端部に空洞部を流れた湯水を取水する湯水取水口を有する第２弁本体と、タンクを覆うタンクケースと、を有し、湯水取水口はタンクケースの外側に延出し、第１弁本体はこの第１弁本体を中心線回りに回動操作することにより閉弁位置と開弁位置とに移動可能に設けられ、第２弁本体はこの第２弁本体を第１弁本体と同じ方向に回動させることにより閉弁位置と開弁位置とに移動可能に設けられ、第１弁本体の外周部にＤ形カット部が設けられ、タンクケースに第２弁本体の点検窓とこの点検窓を開閉する点検扉が設けられ、閉止された点検扉の一辺がＤ形カット部に当接されている。

貯湯式給湯装置のシステム図である。 第２弁装置の構造を示す分解斜視図である。 第１弁本体が閉弁位置に位置し、及び、第２弁本体が閉弁位置に位置する場合の断面図である。 第１弁本体が開弁位置に位置し、及び、第２弁本体が閉弁位置に位置する場合の断面図である。 第１弁本体が閉弁位置に位置し、及び、第２弁本体が開弁位置に位置する場合の断面図である。 タンクを覆うタンクケース内に第２弁装置が収容されている状態を示す斜視図である。

以下、一実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、ヒートポンプ式の貯湯式給湯装置１のシステム図であり、貯湯式給湯装置１は、ヒートポンプユニット２とタンクユニット３と制御部４とを備えている。この貯湯式給湯装置１には湯水（お湯や水）が供給される湯水使用部の一つとして浴槽５が接続されており、浴槽５が設置された浴室６内には浴槽５への給湯条件等を設定するリモコン７が設けられている。制御部４は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を有し、貯湯式給湯装置１の各構成要素の制御を行い、例えば、ヒートポンプユニット２の運転のオン・オフ制御、タンクユニット３内に設けられている後述する循環ポンプのオン・オフ制御、タンクユニット３内に設けられている後述する切替弁の切替制御等を行う。

ヒートポンプユニット２は、冷媒を圧縮する圧縮機８と、圧縮された冷媒を凝縮する放熱側の熱交換器９と、凝縮された液状の冷媒を膨張させる膨張弁１０と、膨張された冷媒を気化させる吸熱側の熱交換器１１とを有している。放熱側の熱交換器９内には、冷媒が流れる冷媒用配管１２が配管されるとともに、湯水が流れる湯水用配管１３が配管されている。

タンクユニット３は、湯水が貯められるタンク１４と、水道管１５とタンク１４の下部との間に接続されて水道水をタンク１４内に給水する給水配管１６と、タンク１４の上部と湯水使用部（例えば、浴槽５、洗面所、台所等）との間に接続された供給配管１７と、タンク１４の下部と熱交換器９の入口側との間に接続された第１配管１８と、熱交換器９の出口側とタンク１４の上部との間に接続された第２配管１９と、供給配管１７の途中から分岐して浴槽５に接続された浴槽供給配管２０と、供給配管１７の途中から分岐して追い焚き用熱交換器２１内を経由した後にタンク１４の上下方向中央部に接続された追い焚き用タンク側配管２２と、一端が浴槽５に接続されて追い焚き用熱交換器２１内を経由した後に他端が浴槽供給配管２０に接続された追い焚き用浴槽側配管２３とを有している。タンク１４には、タンク１４内の湯水の温度を検出する複数の温度センサ２４がタンク１４の上下方向に沿って取付けられている。これらの温度センサ２４は制御部４に接続され、検出した温度を制御部４に伝えるようになっている。

タンク１４の下部には、上述したように水道水をタンク１４内に給水するための給水配管１６と、タンク１４内の湯水をヒートポンプユニット２の熱交換器９に供給するための第１配管１８とが接続されている。さらに、タンク１４の下部には、タンク１４内の湯水をタンク１４外に放出するための配管である放出管２５が接続されている。また、タンク１４の上部には膨張水を放出するための膨張水放出管２６が接続されている。給水配管１６の途中におけるタンク１４の下部側には、タンク１４の負圧破壊及び高圧破壊を防止するための第１弁装置２７が設けられている。放出管２５の下部と膨張水放出管２６の下部には、タンク１４から放出された湯水を排水溝に向けて排水するとともにタンク１４内の湯水を飲料水等として取水するための第２弁装置２８が設けられている。

供給配管１７の途中には、タンク１４の上部から取り出したお湯と給水配管１６を経由して給水された水道水とを混合して温度調整する供給用ミキシングバルブ２９が設けられている。湯水使用部（例えば、洗面所や台所等）へは、供給用ミキシングバルブ２９によって温度調整された湯水が供給されるようになっている。この供給用ミキシングバルブ２９は制御部４に接続され、制御部４からの指示により開度調整が行われるようになっている。

第１配管１８の途中には、熱交換器９内に入る湯水の温度を検出する第１温度センサ３０が設けられている。第２配管１９の途中には、熱交換器９内を通って熱交換器９から出る湯水の温度を検出する第２温度センサ３１が設けられている。これらの第１・第２温度センサ３０、３１は制御部４に接続され、検出した温度を制御部４に伝えるようになっている。

さらに、第１配管１８の途中には、循環ポンプ３２が設けられている。この循環ポンプ３２は、タンク１４内の湯水をタンク１４の下部側から取り出し、取り出した湯水を第１配管１８内と熱交換器９の湯水用配管１３内と第２配管１９内とを経由して送水し、タンク１４内の上部に戻すようになっている。

第２配管１９と第１配管１８との間には、第２配管１９内を流れる湯水を第１配管１８に戻す戻し配管３３が設けられている。さらに、第２配管１９の途中には、この第２配管１９内を流れる湯水をタンク１４内の上部に導くか、又は、戻し配管３３に導くかを切替える切替弁３４が設けられている。この切替弁３４は制御部４に接続され、制御部４からの指示により切替制御が行われるようになっている。

浴槽供給配管２０の途中には、タンク１４の上部から取り出したお湯と給水配管１６を経由して給水される水道水とを混合して温度調整する浴槽用ミキシングバルブ３５と電磁弁３６とが設けられている。浴槽５へは、浴槽用ミキシングバルブ３５によって温度調整された湯水が供給されるようになっている。この浴槽用ミキシングバルブ３５は制御部４に接続され、制御部４からの指示により開度調整が行われるようになっている。電磁弁３６は制御部４に接続され、浴槽５への供給指示がされた場合に開弁されるようになっている。

追い焚き用タンク側配管２２の途中には、追い焚き用タンク側ポンプ３７が設けられている。この追い焚き用タンク側ポンプ３７は、タンク１４の上部からお湯を取り出し、取り出したお湯を追い焚き用熱交換器２１を経由してタンク１４内に戻すようになっている。

追い焚き用浴槽側配管２３の途中には、追い焚き用浴槽側ポンプ３８が設けられている。この追い焚き用浴槽側ポンプ３８は、浴槽５内の湯水を取り出し、取り出した湯水を追い焚き用熱交換器２１を経由して浴槽５内に戻すようになっている。

図２は、第２弁装置２８を示す分解斜視図である。この第２弁装置２８は、タンク１４内の湯水をタンク１４外に放出するための放出管２５の途中に設けられた弁収容部３９と、弁収容部３９内に収容された第１弁本体４０と、一部が第１弁本体４０内に収容されて一部が第１弁本体４０外に突出した第２弁本体４１とを備えている。

弁収容部３９内には図３に示すように流路３９ａが設けられ、この流路３９ａには、放出管２５が接続されるとともに、タンク１４からの膨張水が流れる膨張水放出管４２が接続されている。

第１弁本体４０は、内部に空洞部４３を有するスリーブ状に形成されており、中心線回りに回動操作可能に設けられている。第１弁本体４０は、中心線回りに回動操作されることにより、タンク１４からの湯水の流れを閉止する閉弁位置と、タンク１４からの湯水の流れを許容する開弁位置とに移動するようになっている。

第１弁本体４０の外周部には、この第１弁本体４０を閉弁位置と開弁位置とに移動させる際の操作を行うハンドルレバー４４が設けられている。また、第１弁本体４０の外周部には、第１弁本体４０の外周形状をＤ形とするＤ形カット部４５が形成されている。さらに、第１弁本体４０の外周部には、一対のＯリング４６が取付けられている。第１弁本体４０の外周部における一対のＯリング４６の間の部分には、外形寸法を小さくした細径部４７が形成されている。

第２弁本体４１は、内部に空洞部４８を有するスリーブ状に形成されており、中心線回りに回動操作可能に設けられている。第２弁本体４１は、中心線回りに回動操作されることにより、第１弁本体４０の空洞部４３を湯水が流れることを阻止する閉弁位置と、空洞部４３を湯水が流れることを許容する開弁位置とに移動するようになっている。第２弁本体４１の先端部には、第１弁本体４１の空洞部４３と第２弁本体４１の空洞部４８とを流れた湯水を取水する湯水取水口４９が形成されている。第２弁本体４１の外周部には、この第２弁本体４１を閉弁位置と開弁位置とに移動させる際の操作を行う歯車状の操作ネジ５０が設けられている。第２弁本体４１の一端には、この第２弁本体４１が閉弁位置に位置する場合、空洞部４３から空洞部４８への湯水の流れを閉止するＯリング５１が取付けられている。

図３は、第１弁本体４０が閉弁位置に位置し、及び、第２弁本体４１が閉弁位置に位置する場合の断面図である。第１弁本体４０が閉弁位置に位置することにより、流路３９ａの一方側（タンク１４側）と他方側（排水溝側）とが閉止され、タンク１４内の湯水が放出管２５内を通って排水溝側へ流れることが阻止されている。一方、タンク１４からの膨張水が膨張水放出管４２内を流れることは許容されており、膨張水は第１弁本体４０の細径部４７の外周部を通って矢印で示すように排水溝側へ流れるようになっている。また、第２弁本体４１が閉弁位置に位置することにより、第１弁本体４０の空洞部４３と第２弁本体４１の空洞部４８との間はＯリング５１により閉止されており、空洞部４３から空洞部４８への湯水の流入は阻止されている。

図４は、第１弁本体４０が開弁位置に位置し、及び、第２弁本体４１が閉弁位置に位置する場合の断面図である。第１弁本体４０が開弁位置に位置する場合には、タンク１４内の湯水は放出管２５内を通って矢印で示すように排水溝側へ流れることが許容されている。

図５は、第１弁本体４０が閉弁位置に位置し、及び、第２弁本体４１が開弁位置に位置する場合の断面図である。第２弁本体４１が開弁位置に位置することにより、Ｏリング５１による湯水の流れの閉止が解除され、第２弁本体４１の空洞部４８が第１弁本体４０の空洞部４３を介して流路３９ａの一方側と連通される。これにより、タンク１４内の湯水が矢印で示すように第１弁本体４０の空洞部４３から第２弁本体４１の空洞部４８内に流入し、湯水取水口４９から取水できるようになっている。

図６は、タンク１４を覆うタンクケース５２内に第２弁装置２８が収容されている状態を示す斜視図である。第２弁本体４１の操作ネジ５０及び湯水取水口４９はタンクケース５２の外側に延出している。また、タンクケース５２には第１弁装置２８を点検するための点検窓が形成され、この点検窓は開閉可能な点検扉５３が取付けられている。点検扉５３が閉止された場合、点検扉５３の下端側の一辺が第１弁本体４０のＤ形カット部４５に当接されている。また、第１弁本体４０は、閉弁位置から開弁位置に移動した場合、第１弁本体４０の端部がタンクケース５２の内周面に当接するように配置されている。

このような構成において、この貯湯式給湯装置１においては、通常の使用時には図３に示すように、第１弁本体４０が閉弁位置に位置し、及び、第２弁本体４１が閉弁位置に位置している。これにより、タンク１４内の湯水が放出管２５内を通って排水溝側に放出することが阻止され、及び、タンク１４内の湯水が湯水取水口４９から放出（取水）されることが阻止されている。

タンク１４内の湯水を排水溝側に放出する場合には、図４に示すように、第２弁本体４１を閉弁位置に維持したまま、第１弁本体４０を開弁位置に移動させる。この移動は、点検扉５３（図６参照）を開いて、ハンドルレバー４４を回すことにより行う。第１弁本体４０が開弁位置に移動すると、第１弁本体４０により閉止されていた放出管２５が連通状態となり、タンク１４内の湯水が放出管２５内を通って矢印で示すように排水溝側へ放出される。

第１弁本体４０は、この第１弁本体４０が閉弁位置から開弁位置に移動した場合に横方向に移動するが、横方向に移動した場合に第１弁本体４０の端部がタンクケース５２の内周面に当接するように配置されている。このため、ハンドルレバー４４を回して第１弁本体４０を開弁位置に移動させた場合、ハンドルレバー４４の回し過ぎや、ハンドルレバー４４の回し過ぎにより第２弁装置２８の破損を防止することができる。

地震や水害等の災害発生時において、タンク１４内の湯水を飲料水等として取水する場合には、図５に示すように、第１弁本体４０を閉弁位置に位置させるとともに、第２弁本体４１を開弁位置に移動させる。通常使用時においては、第１弁本体４０は閉弁位置に位置しているため、第２弁本体４１を開弁位置に移動させる操作を行えばよい。この操作は、点検扉５３を開くことなく操作ネジ５０をタンクケース５２の外部から回すことにより行える。

第２弁本体４１を開弁位置に移動させると、Ｏリング５１により閉止されていた第１弁本体４０の空洞部４３と第２弁本体４１の空洞部４８とが連通され、タンク１４内の湯水が空洞部４３と空洞部４８とを通して流れるようになる。そこで、湯水取水口４９の下側にバケツ等の容器を置くことや、湯水接続口４９に必要な長さのホースを接続することにより、タンク１４内の湯水を放出管２５を経由して湯水取水口４９から取水することができるようになる。放出管２５はタンク１４の下部に接続されているので、タンク１４内の全ての湯水を飲料水等として有効に取水することができる。また、タンク１４内の湯水を取水する専用の配管構造を設けることなく、放出管２５を利用してタンク１４内から取水することができる。

操作ネジ５０は、タンクケース５２の外部から回すことができるので、必要に応じて第２弁本体４１の開閉操作を容易に行うことができ、タンク１４内の湯水を効率良く手間をかけずに取水することができる。

点検扉５３の下端側の一辺が第１弁本体４０のＤ形カット部４５に当接されているので、操作ネジ５０を回して第２弁本体４１を開弁位置に移動させる場合、第１弁本体４０が連れ回されることを防止でき、第１弁本体４０が連れ回りされて開弁位置に移動し、湯水取水口４９からの取水が停止されるということを防止することができる。

上記した貯湯式給湯装置１では、第２弁装置２８には、放出管２５及び膨張水排出管４２が接続されているが、放出管２５のみ接続し、膨張水排出管４２が接続される流路は閉止して用いても良い。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

２…ヒートポンプユニット、１４…タンク、１７…供給配管、２５…放出管（配管）、２８…弁装置、３９…弁収容部、３９ａ…流路、４０…第１弁本体、４１…第２弁本体、４２…膨張水放出管、４３…空洞部、４５…Ｄ形カット部、４９…湯水取出口、５２…タンクケース、５３…点検扉

Claims (4)

1. タンクに接続されてこのタンク内に貯められた湯水が流れる放出管の途中に設けられる弁収容部と、
   前記弁収容部内に、前記タンク内の湯水が排水溝側へ流れることを閉止する閉弁位置と前記タンク内の湯水が排水溝側へ流れることを許容する開弁位置とに移動可能に設けられ、内部に前記放出管に連通する空洞部が形成された第１弁本体と、
   少なくとも一部が前記第１弁本体の前記空洞部内に収容され、この空洞部を湯水が流れることを阻止する閉弁位置とこの空洞部を湯水が流れることを許容する開弁位置とに移動可能に設けられ、先端部に前記空洞部を流れた湯水を取水する湯水取水口を有する第２弁本体と、
   前記タンクを覆うタンクケースと、
   を有し、
   前記湯水取水口は前記タンクケースの外側に延出し、
   前記第１弁本体はこの第１弁本体を中心線回りに回動操作することにより閉弁位置と開弁位置とに移動可能に設けられ、
   前記第２弁本体はこの第２弁本体を前記第１弁本体と同じ方向に回動させることにより閉弁位置と開弁位置とに移動可能に設けられ、
   前記第１弁本体の外周部にＤ形カット部が設けられ、
   前記タンクケースに前記第２弁本体の点検窓とこの点検窓を開閉する点検扉が設けられ、
   閉止された前記点検扉の一辺が前記Ｄ形カット部に当接されていることを特徴とする弁装置。
2. 前記第１弁本体は、この第１弁本体が閉弁位置から開弁位置に移動した場合に、この第１弁本体の端部が前記タンクケースの内周面に当接するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の弁装置。
3. 前記弁収容部に、前記タンクからの膨張水を流す膨張水放出管が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の弁装置。
4. 湯水が貯められるタンクと、
   前記タンクに接続されてこのタンク内の湯水を加熱するヒートポンプユニットと、
   請求項１ないし３のいずれか一項に記載の弁装置と、
   前記タンク内の湯水が湯水使用部に向けて供給される供給配管と、
   を備えることを特徴とする貯湯式給湯装置。

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