JPH07269955A - 可変抵抗装置及び可変抵抗装置を用いた給湯器付風呂装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】流体の分岐位置での圧力差に応じた流量制御を
可能にする。 【構成】風呂装置において、給湯回路の出湯路１１が風
呂給湯路１２と一般給湯路１３とに分岐する位置に、本
体内の通路を、ダイヤフラム３４により仕切られる一次
圧室３１と二次圧室３２、及び一次圧室３１と弁体４２
で仕切られ、弁体４２の下流側に設けられる弁室３３と
から構成される可変抵抗装置３０を配置し、一次圧室３
１には、出湯路１１と一般給湯路１３とを夫々接続する
と共に、弁室３３への開口４０を設け、弁室３３には、
風呂給湯路１２と、ダイヤフラム３４に密閉される二次
圧室３２への連通管４４とを夫々接続すると共に、ダイ
ヤフラム３４と連動し、開口４０の開口面積を可変する
円錐形状の弁体４２を設け、更に二次圧室３２の本体ケ
ース３０ａには、調節ネジ３９を螺合すると共に、調節
ネジ３９の操作によりダイヤフラム３４を押圧し、その
付勢力を調整可能なコイルバネ３６を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水道の配管や、浴槽や
洗面所等の給湯システムに用いられる可変抵抗装置及
び、その可変抵抗装置を用いた給湯器付風呂装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】上記水道の配管や給湯システムには蛇
口、シャワー等の給水或は給湯栓が接続されており、こ
の給水栓等が設けられる箇所が複数になると、配管や流
路等を分岐させ、夫々の開閉栓へ接続させて水や温水の
供給が行われる。例えば図３は本件出願人の先願である
特願平５−９２５３８号に開示される給湯器付風呂装置
の概略図であるが、給湯器付風呂装置５０において、外
部給水管５１に接続される給水路５２と、バーナー５３
に加熱される給湯熱交換器５４と、給湯熱交換器５４に
接続する出湯路５５とからなる給湯回路５６は、前記出
湯路５５が分岐して、シャワー等への外部給湯管５８へ
通じる一般給湯路５７と、循環加熱回路６０へ通じる風
呂給湯路６９とに夫々接続されており、更に循環加熱回
路６０は、浴槽６１への往き配管６２と戻り配管６３へ
夫々接続される流路６４，６５、バーナー６６に加熱さ
れる風呂熱交換器６７、ポンプ６８等により構成されて
いる。これにより外部給水管５１からの水道水を給湯弁
６９ｂの開放と同時に給湯熱交換器５４で加熱し、風呂
給湯路６９から循環加熱回路６０を経由して浴槽６１へ
給湯したり、一般給湯路５７、外部給湯管５８からシャ
ワー等へ給湯したり、夫々分岐した流路を単独で使用で
きるのは勿論、風呂給湯路６９から浴槽６１への給湯中
に、シャワー等を一般給湯路５７で同時に使用できるよ
うにもなっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記のように流
路等を分岐させた場合、分岐した流路間に抵抗差がある
と、夫々の流路への流量が相違し、用途によっては不具
合を生じさせる。特に前記給湯器付風呂装置において
は、浴槽への給湯中にシャワー等を使用したり、逆にシ
ャワー等を使用中に浴槽への給湯を始めたりした際に
は、風呂給湯路６９と一般給湯路５７との流水抵抗差に
より、一般給湯路５７への給湯量が減少し、シャワー等
の使用者に不快感を与えることになる。そこでここでは
給湯回路５６の給水路５２と循環加熱回路６０への風呂
給湯路６９とに夫々水流センサー５２ａ，６９ａを設け
て一般給湯路５７の給湯を検知すると共に、制御手段５
９により循環加熱回路６０の流路切替弁６５ａを作動さ
せて、浴槽６１への給湯を片方の配管のみで行うこと
で、一般給湯路５７への給湯量の減少を抑えるものとし
ているが、このため給湯システムに水流センサー５２
ａ、６９ａや流路切替弁６５ａ、制御手段５９等、流量
制御のために新たに付加する構成が多くなり、設計上の
複雑さやコストアップの問題が生じてしまう。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、簡単な
構成で分岐位置での流量制御を可能とする可変抵抗装置
を提供するもので、その構成は、流入口と２箇所の流出
口とを本体内部の通路で連通させて設け、通路内に、前
記流出口間に圧力差が生じた際には低圧側の流出口を閉
塞する方向へ移動する弁体を備え、更にその弁体に、弁
体の閉塞移動に抗して任意の付勢力を付与可能な付勢手
段を設けたことを特徴とするもので、特にその具体例と
して請求項２は、前記通路を、隔膜により仕切られる一
次圧室と二次圧室、及び一次圧室と弁体で仕切られ、且
つ前記弁体の下流側に設けられる弁室とから構成し、前
記一次圧室には、流入口と高圧側の流出口とを夫々接続
すると共に、弁室への連通部を設け、前記弁室には、低
圧側の流出口と隔膜に密閉される二次圧室への連通管と
を夫々接続すると共に、前記隔膜と連動し、前記連通部
の開口面積を可変する弁体を設け、更に前記付勢手段
を、前記二次圧室のハウジングに螺合する調節ネジと、
その調節ネジを進退させることにより前記隔膜を押圧
し、その付勢力を調節するコイルバネとから構成したも
のである。又ここでは前記請求項１又は２の可変抵抗装
置を、給湯回路からの給湯路が浴槽に通じる給湯路と、
他の給湯箇所に通じる一般給湯路とに分岐する位置に配
置し、低圧側の流出口を浴槽への給湯路に、高圧側の流
出口を一般給湯路に夫々接続した給湯器付風呂装置の発
明も提供するものである。

【０００５】

【作用】流入口からの流体が２箇所の流出口へ同時に流
れる際、流出口から下流の流路抵抗が異なること等によ
り流出口間に圧力差が生じると、弁体が低圧側の流出口
を閉塞する方向へ移動し、その流出口の流量を抑えると
共に、高圧側の流出口への流量を確保する。又弁体には
その閉塞移動に抗する付勢手段が設けられているから、
流出口間の圧力差に応じてその付勢力を変更することが
でき、任意の流量制御が可能となる。

【０００６】

【実施例】以下本発明の可変抵抗装置を給湯器付風呂装
置に適用した実施例を図面に基づいて説明する。図１
は、浴槽へ取り付けた給湯器付風呂装置（以下単に風呂
装置という）の管路を示す概略図で、一点鎖線で示す風
呂装置１は、上水道の水を供給する外部給水管２、シャ
ワーや洗面所などに接続する外部給湯管３並びに浴槽４
の戻り配管５及び往き配管６に接続している。また、風
呂装置１の内部は、外部給水管２の水を加熱する給湯回
路１０と、戻り配管５及び往き配管６に接続され浴槽水
を循環加熱する循環加熱回路２０とから構成される。前
記給湯回路１０は、外部給水管２に接続する給水路７
と、給水路７に接続しバーナー８に加熱される給湯熱交
換器９と、給湯熱交換器９に接続する出湯路１１と、出
湯路１１より可変抵抗装置３０を介して分岐する風呂給
湯路１２及び、一般給湯路１３とから構成され、一般給
湯路１３は、シャワーなどの給湯栓に通じる外部給湯管
３へ接続されている。一方分岐した風呂給湯路１２と接
続される循環加熱回路２０は、浴槽４の往き配管６に接
続する流路１４と、途中で風呂給湯路１２と接続し浴槽
４の戻り配管５に接続する流路１６と、両者の間に設け
られバーナー１７を備えた風呂熱交換器１８とから構成
され、更に風呂給湯路１２には、風呂給湯時開放する給
湯弁１９が備えられている。よって給水路７から導かれ
た水道水は、給湯回路１０の給湯熱交換器９を通過する
際にバーナー８の燃焼熱により加熱され、コントローラ
２２によるガス比例制御弁２３の制御により燃焼量を制
御され所定温度となって出湯路１１へ送り出され、可変
抵抗装置３０を介して風呂給湯路１２から循環加熱回路
２０へ、又は一般給湯路１３から外部給湯管３へ、或は
同時に双方への給湯が可能である。又循環加熱回路２０
においては、循環ポンプ１５の制御により浴槽水を戻り
配管５から風呂装置１内の流路１６、流路１４を通して
往き配管６から再び浴槽４内へ循環させながら、風呂熱
交換器１８を通過する際にバーナー１７によって加熱
し、ガス比例制御弁２４の制御により燃焼量を制御して
所定温度で浴槽４内へ送る、所謂追い炊きが可能となっ
ている。

【０００７】次に可変抵抗装置３０の詳細を図２に示
す。前記風呂装置１の出湯路１１において、風呂給湯路
１２と一般給湯路１３との分岐位置に設けられる可変抵
抗装置３０は、本体ケース３０ａと本体３０ｂとの内部
に構成される通路内を、一次圧室３１、二次圧室３２及
び弁室３３とに分けてなるもので、一次圧室３１は上流
側を給湯回路１０の出湯路１１に、下流側を一般給湯路
１３に夫々接続され、弁室３３は下流側を風呂給湯路１
２と接続されている。又前記一次圧室３１と二次圧室３
２間には、前記本体ケース３０ａと本体３０ｂ間に挟着
されるダイヤフラム３４を設けて二次圧室３２を密閉し
ている。そしてダイヤフラム３４の二次圧室３２側に
は、ダイヤフラム座金３５を設けると共に、そのダイヤ
フラム座金３５上にコイルバネ３６を載置し、更にコイ
ルバネ３６の他端側には、ダイヤフラム座金３５に対向
するコイルバネ３６のバネ受３８が備えられている。こ
のバネ受３８は、本体ケース３０ａを貫通して垂直に螺
合する調節ネジ３９の二次圧室３２内へ突出したネジ部
３９ａ先端へ当接しており、調節ネジ３９の回転操作に
より、コイルバネ３６によるダイヤフラム３４への付勢
力を増減可能となっている。尚４５はネジ部３９ａをシ
ールするＯリングである。一方前記一次圧室３１と弁室
３３間は開口４０で連通され、弁室３３内には、そのロ
ッド部４１を前記ダイヤフラム３４とダイヤフラム座金
３５と一体にナット４３によって固定され、前記開口４
０より大径に設定された円錐状の弁体４２が備えられて
おり、この弁体４２は、一般給湯路１３と風呂給湯路１
２とのどちらか一方のみに流体が流れる状態、或は流体
がどちらの流路も流れない状態では、同図２の実線で示
すように、開口４０を全開する位置にある。更に弁室３
３と二次圧室３２とは、連通管４４によって連通されて
いる。

【０００８】以上の如く構成された風呂装置１は、まず
浴槽４へ給湯する場合、自動給湯指令により風呂給湯路
１２の給湯弁１９が開放され、同時に冷水は給湯熱交換
器９を通過する時にバーナー８の燃焼熱により加熱さ
れ、ガス比例制御弁２３により燃焼量を制御されて所定
温度となって出湯路１１へ送り出される。この時可変抵
抗装置３０においては、外部給湯管３へ接続される他の
給湯栓が開栓されていないので、出湯路１１からの温水
は一次圧室３１の開口４０から弁室３３を通って風呂給
湯路１２へ供給される。そして循環加熱回路２０の流路
１４，１６から夫々往き配管６、戻り配管５を介して浴
槽４へ給湯される。次に前記浴槽４への給湯中にシャワ
ーや洗面所等の他の給湯栓を開栓した場合、可変抵抗装
置３０においては、一般給湯路１３と風呂給湯路１２と
の抵抗差により、一次圧室３１より弁室３３の圧力が低
くなるから、連通管４４により弁室３３と連通した二次
圧室３２の圧力も同様に一次圧室３１より低くなる。よ
ってダイヤフラム３４中央の可動部はコイルバネ３６の
付勢に抗して上昇し、その付勢力とバランスする位置で
停止するが、同時に弁体４２も上昇して、同図の二点鎖
線で示すように、弁体４２と開口４０との間隔が縮まっ
て一次圧室３１と弁室３３間の開口面積が狭くなる。こ
のため弁室３３への流量が制限されて風呂給湯路１２へ
の流量が減少し、逆に一般給湯路１３への流量の減少が
抑えられて、シャワー等で快適に湯を使用できる。勿論
上記作用はシャワー等の他の給湯栓を開栓している最中
に浴槽４への給湯を開始しても同様で、浴槽４側へ通じ
る風呂給湯路１２への流量が少なくなり、一般給湯路１
３の流量減少を抑えることができる。又上記一般給湯路
１３と風呂給湯路１２との同時使用中にシャワー等の使
用を終了してその給湯栓を閉栓すると、ダイヤフラム３
４はコイルバネ３６により元位置へ復帰すると共に、弁
体４２も下降して開口４０へ元の開口面積を与えるか
ら、温水は風呂給湯路１２のみから循環加熱回路２０を
経由して浴槽４へ通常通り供給される。

【０００９】更に上記可変抵抗装置３０においては、調
節ネジ３９によりコイルバネ３６の付勢力を変更可能で
あるから、風呂給湯路１２と一般給湯路１３との抵抗差
に合わせて適宜設定すれば良い。ここで一般給湯路１３
への圧力をＰｓ、風呂給湯路１２の圧力をＰｆ、ダイヤ
フラム３４の有効面積をＳ₁ 、開口４０の面積をＳ₂、
コイルバネ３６の付勢力をＦとすると、以下の関係が成
り立つ。

【００１０】

【数１】Ｐｓ−Ｐｆ＝ＨΔとして

【００１１】よって差圧ＨΔの値に合わせて付勢力Ｆを
決定すれば良く、分岐する両管の抵抗差により生じる流
量差をコイルバネの付勢力によって補正することがで
き、適用する給湯システム毎にバランスの良い給湯を行
うことが可能となるのである。

【００１２】尚、上記実施例では流量調節にダイヤフラ
ムと弁体とを用いたが、スプールの軸方向両端をバネで
付勢して一般給湯路と風呂給湯路とを跨ぐ位置でバラン
スさせ、圧力差によりスプールの位置を変更させて、双
方への流量を調節するものともできる。又可変抵抗装置
を循環加熱回路と給湯回路とからなる風呂装置に設ける
実施例について説明したが、本発明は他の給湯システム
における流路の分岐位置に適用できるのは勿論、水道の
配管や油圧回路等においても用いることが可能である。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並
びに構成を適宜に変更して具体化することも可能であ
る。

【００１３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、流
体の分岐位置での抵抗差や必要に応じて任意に流量の制
御が可能となり、而も簡単な構成であるから既存のシス
テムへ容易に適用でき、コストもかからない。又可変抵
抗装置を適用した給湯器付風呂装置であれば、浴槽への
給湯中に一般給湯路でシャワーなどを使用する場合、ま
たはシャワーを使用中に浴槽への給湯が開始された場合
などであっても、一般給湯路の給湯量の減少が抑えら
れ、快適にシャワーを使用できる。勿論この場合も給湯
システムに付加する構成部が最小で済み、設計上の複雑
さやコストアップの問題も生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可変抵抗装置を適用した給湯器付風呂
装置の概略図である。

【図２】上記実施例における可変抵抗装置の説明図であ
る。

【図３】従来の流量制御手段を用いた給湯器付風呂装置
の概略図である。

【符号の説明】

１・・風呂装置、、２・・外部給水管、３・・外部給湯
管、４・・浴槽、５・・戻り配管、６・・往き配管、７
・・給水路、８・・バーナー、９・・給湯熱交換器、１
０・・給湯回路、１１・・出湯路、１２・・風呂給湯
路、１３・・一般給湯路、１４・・流路、１５・・循環
ポンプ、１６・・流路、１７・・バーナー、１８・・風
呂熱交換器、１９・・給湯弁、２０・・循環加熱回路、
２２・・コントローラ、２３，２４・・ガス比例制御
弁、３０・・可変抵抗装置、３１・・一次圧室、３２・
・二次圧室、３３・・弁室、３４・・ダイヤフラム、３
５・・ダイヤフラム座金、３６・・コイルバネ、３８・
・バネ受、３９・・調節ネジ、４０・・開口、４１・・
ロッド部、４２・・弁体、４３・・ナット、４４・・連
通管、４５・・Ｏリング。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入口と２箇所の流出口とを本体内部の
   通路で連通させ、通路内に、前記流出口間に圧力差が生
   じた際には低圧側の流出口を閉塞する方向へ移動する弁
   体を備え、更にその弁体に、弁体の閉塞移動に抗して任
   意の付勢力を付与可能な付勢手段を設けたことを特徴と
   する可変抵抗装置。
2. 【請求項２】 前記通路を、隔膜により仕切られる一次
   圧室と二次圧室、及び一次圧室と弁体で仕切られ、且つ
   前記弁体の下流側に設けられる弁室とから構成し、前記
   一次圧室には、流入口と高圧側の流出口とを夫々接続す
   ると共に、弁室への連通部を設け、前記弁室には、低圧
   側の流出口と隔膜に密閉される二次圧室への連通管とを
   夫々接続すると共に、前記隔膜と連動し、前記連通部の
   開口面積を可変する弁体を設け、更に前記付勢手段を、
   前記二次圧室のハウジングに螺合する調節ネジと、その
   調節ネジを進退させることにより前記隔膜を押圧し、そ
   の付勢力を調節するコイルバネとから構成したものであ
   る特許請求の範囲第１項に記載の可変抵抗装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２の可変抵抗装置
   を、給湯回路からの給湯路が浴槽に通じる給湯路と、他
   の給湯箇所に通じる一般給湯路とに分岐する位置に配置
   し、低圧側の流出口を浴槽への給湯路に、高圧側の流出
   口を一般給湯路に夫々接続したことを特徴とする給湯器
   付風呂装置。