JPH09303884A - 太陽熱温水器のための自動管路切替装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水道管からの太陽熱温水器または給湯機に対
する給水を外気温に応じて切換えることができて、しか
も厳寒時における凍結による太陽熱温水器の破壊を自動
的に防止することのできる自動管路切替装置を提供する
こと。 【構成】 水道管接続口１１と、水供給管接続口１２
と、湯導入管接続口１３と、給湯管接続口１４と、給水
管接続口１５とを有したボックス本体１０と、このボッ
クス本体１０内に収納されて、水道入口２２と、湯導入
口２３と、水供給口２４と、湯供給口２５とを有した切
替えバルブ２０と、この切替えバルブ２０を作動すべく
前記ボックス本体１０内に収納されて、設定温度に基い
て制御盤３１により制御されるアクチュエータ３０とを
備えたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽熱温水器と、
これに水を供給する水道管と、太陽熱温水器からの湯ま
たは水道管からの水を加熱して他の設備に湯を供給する
ボイラー等の給湯機とを接続する管路中に介装される自
動管路切替装置に関し、特に外気温の変化に応じて各管
路間の連通状態を自動的に切換えるようにした自動管路
切替装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】太陽熱温水器は、水道管からの水を太陽
熱というクリーンなエネルギーを有効に活用して、人間
の生活等に必要な湯水を形成することができるものであ
り、近年では環境保護の観点からも、非常に有望視され
ているものである。また、この太陽熱温水器は、曇った
日であっても、ある程度の太陽熱を吸収することができ
るものであるため、これから供給されてくる湯水をボイ
ラー等の給湯機に供給するようにして、給湯機での燃料
や電気の消費をできるだけ少なくすることもできるもの
である。このため、図１等に示すように、この種の太陽
熱温水器に給湯機を接続して、給湯機の効率的使用を図
るようにすることが行われてきているものである。

【０００３】このように長所の多い太陽熱温水器ではあ
るが、これに給湯機を接続した場合には、この給湯機に
対して水道管から直接給水することができるようにもし
ておかなければならない。何故なら、厳寒時の朝早くに
湯水を使用したい場合においては、太陽熱温水器では未
だ湯水が形成されてはいないから、水道管から給湯機に
直接水を供給してこれを加熱できるようにしておかなけ
ればならないからである。そして、その場合には、水道
管の接続を太陽熱温水器から給湯機に変更しなければな
らないのであるが、そのためのバルブやコックは外にあ
ることが多く、作業が非常に面倒である。

【０００４】また、この太陽熱温水器またはこれに接続
されている管路の中には、水道管からの水や湯が入って
いるため、特に厳寒時の夜間において、これらの湯水が
管路内あるいは太陽熱温水器内にて凍り付くことがあ
る。太陽熱温水器内での氷の形成がある限界を超える
と、その膨張によって当該太陽熱温水器が部分的に破損
することになるため、この種の太陽熱温水器には、厳寒
時における水抜きを行うためのバルブまたはコックを設
けておくことが一般的である。

【０００５】ところが、これらのバルブやコックは、当
該太陽熱温水器を使用する人が、その日の夜の気温を予
測して開閉しなければならないものであり、使用者が旅
行等に出かけていて居ない日にはその操作がなされなく
なることは当然として、予想に反して非常に寒い夜とな
った場合には、バルブやコックの閉め忘れをしたことに
結果的になってしまう。勿論、完全に忘れてしまうこと
もある。

【０００６】また、翌日に閉めておいたバルブやコック
を開放して、太陽熱温水器内に水道管からの水を供給し
ておかなければ、太陽熱温水器によって湯を形成するこ
とができないから、前日閉めておいたバルブやコック
は、翌日のできるだけ早い時間に開放しなければならな
いものである。これらの作業は、それ自体面倒であるだ
けでなく、相当な注意も必要であり、結果的に、これら
のバルブやコックの開閉は忘れがちとなるのである。

【０００７】さらには、太陽熱温水器内の水抜きを行う
バルブやコックは、太陽熱温水器のための屋外配管に設
けておくことが多く、例えばお風呂に入っていて（太陽
熱温水器の湯水を使用する最終時間はお風呂のそれと略
同じ）その閉め忘れに気付いたとしても、一旦外に出て
操作をしなければならない。これらのバルブ等の開閉操
作は、厳寒時に行なわなければならないから、一旦外に
出て操作すること自体大変であり、特にお年寄りにはき
つい作業となる。

【０００８】そこで、本発明者等は、太陽熱温水器の有
効利用を図りながら、水道管からの給湯機に対する給水
の切換えが自動的に行え、しかもその厳寒時における破
壊を簡単に防止することができるようするにはどうした
らよいかについて種々検討を重ねてきた結果、本発明を
完成したのである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、この種の太
陽熱温水器における上記実状に鑑みてなされたもので、
その解決しようとする課題は、水道管、水道管及び給湯
機間の管路の連通状態を外気温の状況に合わせて自動的
に切換えるようにすることである。

【００１０】すなわち、まず請求項１に係る発明の目的
とするところは、水道管からの太陽熱温水器または給湯
機に対する給水を外気温に応じて切換えることができ
て、しかも厳寒時における凍結による太陽熱温水器の破
壊を自動的に防止することのできる自動管路切替装置を
提供することにある。

【００１１】また、請求項２に係る発明の目的とすると
ころは、上記請求項１のそれと同様な効果を発揮できる
ようにすることができるとともに、厳寒時における太陽
熱温水器内の湯水の排出を自動的に行うことができて、
太陽熱温水器の破壊防止をより積極的に行うことのでき
る自動管路切替装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、まず請求項１に係る発明の採った手段は、後述の
実施形態の説明中において使用する符号を付して説明す
ると、「太陽熱温水器２００と、これに水を供給する水
道管４１、及び太陽熱温水器２００からの湯または水道
管４１からの水を加熱して他の設備に給湯する給湯機３
００との間に介装されて、各管路間の連通状態の切換え
を自動的に行う自動管路切替装置１００であって、水道
管４１が接続される水道管接続口１１と、太陽熱温水器
２００に水を供給するための水供給管４２が接続される
水供給管接続口１２と、太陽熱温水器２００からの湯が
供給されてくる湯導入管４３が接続される湯導入管接続
口１３と、太陽熱温水器２００側からの湯を給湯機３０
０に供給するための給湯管４４が接続される給湯管接続
口１４と、水道管４１からの水を迂回して給湯機３００
に供給するための給水管４５が接続される給水管接続口
１５とを有したボックス本体１０と、このボックス本体
１０内に収納されて、水道管接続口１１と水供給管接続
口１２とを連通させる連通管１６に連通する水道入口２
２と、湯導入管接続口１３側に連通する湯導入口２３
と、給湯管接続口１４側に連通する水供給口２４と、給
水管接続口１５側に連通する湯供給口２５とを有した切
替えバルブ２０と、この切替えバルブ２０を作動すべく
前記ボックス本体１０内に収納されて、設定温度に基い
て制御盤３１により制御されるアクチュエータ３０とを
備えて、外気温が設定温度よりも高い場合には、水道管
４１側からの水を太陽熱温水器２００に供給するように
するとともに、この太陽熱温水器２００からの湯を給湯
機３００側に供給するようにし、外気温が設定温度より
も低い場合には、水道管４１からの水を給湯機３００側
に供給するようにするとともに、太陽熱温水器２００か
らの湯の流れを停止するようにしたことを特徴とする太
陽熱温水器２００のための自動管路切替装置１００」で
ある。

【００１３】すなわち、この請求項１に係る太陽熱温水
器２００は、図３に示すように、１つのボックス本体１
０内に、管路の切換えを行う１個の切替えバルブ２０
と、この切替えバルブ２０を作動させるべくバルブ本体
２１に接続したアクチュエータ３０と、このアクチュエ
ータ３０の制御を行う制御盤３１と、アクチュエータ３
０による作動制御を行うために必要な外気温を測定する
温度センサー３３とをまとめてコンパクトに収納すると
ともに、このボックス本体１０に、水道管接続口１１、
水供給管接続口１２、湯導入管接続口１３、給湯管接続
口１４及び給水管接続口１５を設けたものである。従っ
て、この自動管路切替装置１００は、ボックス状のもの
として１つにまとまったものであり、その製造や運搬は
勿論、その設置作業も、以下に述べるように非常に簡単
なものとなっていて、既設の太陽熱温水器２００及び給
湯機３００に対しても直ちに適用することができるもの
である。

【００１４】既設されている太陽熱温水器２００に水を
供給するための水道管４１は、勿論一般的に各家庭に存
在しているものであり、この水道管４１を太陽熱温水器
２００に接続するための水供給管４２は当該太陽熱温水
器２００自身が有しているものであり、また、太陽熱温
水器２００からの湯水を給湯機３００等に供給するため
の湯導入管４３をも有しているのは当然である。一方、
給湯機３００についてみても、これと水道管４１とを接
続する給水管４５は勿論、太陽熱温水器２００にて形成
された湯を受け入れる給湯管４４を有していることは当
然である。

【００１５】従って、既設の太陽熱温水器２００及び給
湯機３００に対しては、水道管４１と水道管接続口１
１、水供給管４２と水供給管接続口１２、湯導入管４３
と湯導入管接続口１３、給湯管４４と給湯管接続口１４
及び給水管４５と給水管接続口１５について、それぞれ
接続を行うことにより、本発明の自動管路切替装置１０
０は直ちに設置することができるのである。勿論、この
自動管路切替装置１００においては、そのアクチュエー
タ３０や制御盤３１等は電力によって作動するものであ
るから、そのプラグ７０は近くの電源コンセントに差し
込まれるものである。

【００１６】以上の通りであるから、この自動管路切替
装置１００は、既設の太陽熱温水器２００及び給湯機３
００に対して、これらの構成に全く変更を加えることな
く適用することができるものであり、その管路状況を自
動的に切換えることができるものとすることが極めて簡
単に行えるのである。勿論、太陽熱温水器２００や給湯
機３００が既設のものである必要はなく、新規にこれら
を設置する場合にもこの自動管路切替装置１００を適用
すれば、全体を使用勝手のよいものとすることができる
ものである。

【００１７】さて、この自動管路切替装置１００による
管路変更であるが、これは次のようにしてなされる。ま
ず、この自動管路切替装置１００が切換え作動を開始す
べき外気温を、図３に示す制御盤３１の温度設定ハンド
ル３２により設定しておくのである。すなわち、温度セ
ンサー３３によって検出された外気温が設定値より高い
場合には、図１に示すように、水道管４１からの水が当
該自動管路切替装置１００を介して水供給管４２から太
陽熱温水器２００内に供給されるようにされるととも
に、この太陽熱温水器２００により形成された湯水が、
湯導入管４３、自動管路切替装置１００及び給湯管４４
を介して給湯機３００に供給されるようになされるので
ある。

【００１８】すなわち、外気温が設定温度以上である場
合には、アクチュエータ３０を作動させるか、またはア
クチュエータ３０の状態のチェックがなされて、切替え
バルブ２０を構成している可動弁体２８の連通孔２９
が、図７の（イ）に示した状態にされる。この図７の
（イ）に示した状態では、可動弁体２８の連通孔２９に
よって、湯導入口２３及び湯供給口２５にそれぞれ連通
している固定弁体２６側の２つの通孔２７が連通状態に
なっており、これにより、湯導入口２３に接続されてい
る湯導入管接続口１３と湯供給口２５に接続されている
給湯管接続口１４とが連通状態になっている。従って、
湯導入管４３から湯導入管接続口１３に供給されてきた
太陽熱温水器２００側の湯水は、当該切替えバルブ２０
内を通って給湯管接続口１４から給湯管４４側に給送で
きる状態になっており、給湯管４４に接続された給湯機
３００において湯水が使用されれば、太陽熱温水器２０
０側からの湯水は切替えバルブ２０を通って給湯機３０
０側に流れ得る状態となっているのである。

【００１９】また、図７の（イ）に示した状態では、水
道入口２２及び水供給口２４にそれぞれ連通している固
定弁体２６側の２つの通孔２７上には、可動弁体２８側
の連通孔２９が存在していないのであるから、水道入口
２２及び水供給口２４は連通していない状態にある。こ
の切替えバルブ２０の水道入口２２は、図３に示すよう
に、ボックス本体１０の水道管接続口１１と水供給管接
続口１２とを常に連通させている連通管１６に接続して
はあるが、水供給口２４側に連通していないため、水道
管４１からの水が給水管４５側に供給されることはな
い。これに対して、水道管４１からの水は、切替えバル
ブ２０のバイパスである連通管１６から水供給管４２を
通して太陽熱温水器２００に供給されることになるので
ある。

【００２０】以上の通りであるから、外気温が制御盤３
１の温度設定ハンドル３２によって設定された値以上の
ものである場合には、給湯機３００において湯を形成し
てこの給湯機３００に接続してある他の給湯管４８側へ
供給するようにすれば、太陽熱温水器２００内の湯水が
給湯機３００に供給されて使用されることになる。太陽
熱温水器２００内の湯水が使用されれば、その使用量に
見合った量の水道水が水道管４１から連通管１６を通し
て太陽熱温水器２００内に供給されることになるのであ
る。

【００２１】ここで、外気温が設定された値より低くな
った場合には、そのことを温度センサー３３が感知して
制御盤３１に信号を送り、この制御盤３１がアクチュエ
ータ３０を作動（実施形態では可動弁体２８を１８０゜
回転）させることになる。その結果、切替えバルブ２０
においては、可動弁体２８の固定弁体２６に対する相対
位置が、図７の（ロ）に示したように変更されるのであ
る。この図７の（ロ）に示した状態では、湯導入口２３
及び湯供給口２５にそれぞれ連通している固定弁体２６
側の２つの通孔２７上には可動弁体２８の連通孔２９が
存在していないから、これら２つの通孔２７は非連通状
態にある。従って、湯導入管４３から湯導入管接続口１
３に供給されてきた太陽熱温水器２００側の湯水は、当
該切替えバルブ２０内において堰止められた状態になっ
ており、給湯機３００側に流れることはない。

【００２２】これに対して、水道入口２２及び水供給口
２４にそれぞれ連通している固定弁体２６側の２つの通
孔２７は、その上に回動してきた可動弁体２８の連通孔
２９により連通状態にされており、水道管４１からの水
が給水管４５側に供給され、ここからさらに給湯機３０
０側に供給され得る状態になっている。従って、給湯機
３００において水を加熱すべく使用されれば、太陽熱温
水器２００側の湯水を停止させたまま、水道管４１から
の水が当該切替えバルブ２０を通して直接供給されてき
て使用されることになる。なお、水道管４１には太陽熱
温水器２００が連通管１６を介して連通されたままであ
るが、太陽熱温水器２００内の湯水は全く使用されない
のであるから、水道管４１からの水が太陽熱温水器２０
０内に入り込める余地はなく、給湯機３００側にのみ供
給されるのである。

【００２３】なお、本実施形態の自動管路切替装置１０
０においては、図３に示すように、その制御盤３１に２
つの表示ランプ３５が設けてあり、これら各表示ランプ
３５は、その点灯によって、給湯機３００において現在
水道管４１または太陽熱温水器２００のどちらの湯水を
使用しているかをそれぞれ示しているものである。ま
た、この制御盤３１には、室内操作ボックス３４が接続
してあり、この室内操作ボックス３４上の選択スイッチ
３６を押圧することにより、給湯機３００において、水
道管４１または太陽熱温水器２００のいずれの湯水を使
用するかを室内において操作できるようにしてある。勿
論、各選択スイッチ３６には、現在どちらを作動させて
いるかを点灯によって知らせる表示ランプ３５が設けて
ある。

【００２４】上述した課題を解決するために、請求項２
に係る発明の採った手段は、「太陽熱温水器２００と、
これに水を供給する水道管４１、及び太陽熱温水器２０
０からの湯または水道管４１からの水を加熱して他の設
備に給湯する給湯機３００との間に介装されて、各管路
間の連通状態の切換えを自動的に行う自動管路切替装置
１００であって、水道管４１が接続される水道管接続口
１１と、太陽熱温水器２００に水を供給するための水供
給管４２が接続される水供給管接続口１２と、太陽熱温
水器２００からの湯が供給されてくる湯導入管４３が接
続される湯導入管接続口１３と、太陽熱温水器２００側
からの湯を給湯機３００に供給するための給湯管４４が
接続される給湯管接続口１４と、水道管４１からの水を
迂回して給湯機３００に供給するための給水管４５が接
続される給水管接続口１５と、太陽熱温水器２００内の
排水を行うための排水路４６が接続される排水路接続口
１７と、太陽熱温水器２００からの排水を排出するため
の排水管４７が接続される排水管接続口１８とを有した
ボックス本体１０と、このボックス本体１０内に収納さ
れて、水道管接続口１１と水供給管接続口１２とを連通
させる連通管１６に連通する水道入口２２と、湯導入管
接続口１３側に連通する湯導入口２３と、給湯管接続口
１４側に連通する水供給口２４と、給水管接続口１５側
に連通する湯供給口２５とを有した切替えバルブ２０
と、ボックス本体１０内に収納されて、排水路接続口１
７に連通する排水導入口５１と、排水管接続口１８に連
通する排水口５２とを有した第２切換バルブ５０と、こ
れらの第２切換バルブ５０及び切替えバルブ２０をそれ
ぞれ作動させるべくボックス本体１０内に収納されて、
設定温度に基いて制御盤３１により制御されるアクチュ
エータ３０とを備えて、外気温が設定温度よりも高い場
合には、水道管４１側からの水を太陽熱温水器２００に
供給するようにするとともに、この太陽熱温水器２００
からの湯を給湯機３００側に供給するようにし、外気温
が設定温度よりも低い場合には、水道管４１からの水を
給湯機３００側に供給するようにするとともに、太陽熱
温水器２００からの湯の流れを停止し、かつ太陽熱温水
器２００内の排水を第２切換バルブ５０により給水管４
５及び排水路４６を介して行うようにしたことを特徴と
する太陽熱温水器２００のための自動管路切替装置１０
０」である。

【００２５】ずなわち、この自動管路切替装置１００
は、上記請求項１に係る自動管路切替装置１００につい
て、次の点をそれぞれ付加したものである。まず、この
請求項２の自動管路切替装置１００を構成しているボッ
クス本体１０には、図８に示すように、排水路接続口１
７及び排水管接続口１８が形成してあるのであり、これ
ら排水路接続口１７及び排水管接続口１８には、太陽熱
温水器２００の下端に接続した排水路４６の他端、及び
一端を排水溝等に配置した排水管４７の他端がそれぞれ
接続されるのである。換言すれば、この請求項２の自動
管路切替装置１００が対象とする太陽熱温水器２００
は、図９及び図１０に示すように、その内部の湯水を排
水するための排水路４６を有しているものなのである。

【００２６】そして、この自動管路切替装置１００は、
図８に示したように、請求項１の自動管路切替装置１０
０が有している切替えバルブ２０を備えているだけでな
く、この切替えバルブ２０と略同様の構成・機能を有す
る第２切換バルブ５０をも備えているものである。この
第２切換バルブ５０に対しても、制御盤３１によって制
御されるアクチュエータ３０が接続してあり、この第２
切換バルブ５０は、制御盤３１によって切替えバルブ２
０とともに同時に駆動されるものとしてある。

【００２７】また、この第２切換バルブ５０には、排水
導入口５１及び排水口５２が形成してあって、この排水
導入口５１に排水路４６が、また排水口５２に排水管４
７がそれぞれ接続されるのであり、これらの排水導入口
５１及び排水口５２とは反対側に水導入口５３及び水供
給口５４が形成してある。また、水導入口５３には、切
替えバルブ２０側の水道入口２２に連結した連通管１６
の他端が、また水供給口５４には、水供給管接続口１２
が接続されるのである。そして、この第２切換バルブ５
０は、図８に示したように、図示左端を水導入口５３に
連結して、右端を切替えバルブ２０側の水道入口２２に
連結した連通管１６によって、切替えバルブ２０と関連
するものとしてボックス本体１０内に配置されるのであ
り、連通管１６にはボックス本体１０の水供給管接続口
１２を介して水道管４１が接続されることになるのであ
る。

【００２８】これにより、この第２切換バルブ５０にお
いては、水道管４１からの水が切替えバルブ２０及び連
通管１６を介して温度センサー３３側に供給され、水供
給口５４からボックス本体１０の水供給管接続口１２を
通して水供給管４２から太陽熱温水器２００に供給する
のである。一方、太陽熱温水器２００内を排水する場合
には、排水路４６から落ちてきた水を排水導入口５１か
ら受けて、排水口５２から排水管接続口１８を通して排
水管４７側に流すことになるものである。

【００２９】以上の第２切換バルブ５０の作動を、図９
及び図１０を参照しながら、切替えバルブ２０の作動と
の関連において説明すると、次の通りである。図９の
（イ）には、外気温が設定値以上であって、水道管４１
から太陽熱温水器２００に水を送るとともに、この太陽
熱温水器２００にて形成した湯水を給湯機３００におい
て使用している通常の使用状態が示してある。そして、
このときの切替えバルブ２０及び第２切換バルブ５０内
の状態が図９の（ロ）に模式的に示してある。この場
合、図９の（ロ）に示した切替えバルブ２０側の固定弁
体２６及び可動弁体２８の関係は、前述した図７の
（イ）の場合と同様であり、これに基く作用説明は省略
する。

【００３０】この自動管路切替装置１００において設け
た第２切換バルブ５０は、図９の（ロ）に示した状態で
は、水道管４１からの水を太陽熱温水器２００側に供給
できるようにしているだけで、太陽熱温水器２００内の
排水を行うことは停止している。すなわち、この給湯管
接続口１４においては、その固定弁体５５に形成されて
水導入口５３及び水供給口５４にそれぞれ連通している
２つの通孔５６が可動弁体５７側に設けた連通孔５８が
上方に位置してきていることにより、互いに連通したも
のとなっている。水導入口５３側には、水道管４１が接
続してある連通管１６が連通しているから、図９の
（ロ）中の実線矢印で示したように、水道管４１からの
水は水導入口５３から第２切換バルブ５０内に導入され
て、互いに連通している２つの通孔５６を通して第２切
換バルブ５０の水供給口５４側に流れ得るようになって
いる。

【００３１】従って、図９の（イ）に示した太陽熱温水
器２００中の湯水が使用されれば、その使用量に応じた
水がこの第２切換バルブ５０側に接続してある水供給管
４２を通して太陽熱温水器２００内に供給されることに
なるのである。勿論、切替えバルブ２０において連通管
１６からの水が中に流入するのを阻止されており、太陽
熱温水器２００側からの湯水を給湯機３００側に供給し
得るようになっていることは前述した通りである。

【００３２】さて、ここで、外気温が制御盤３１におけ
る設定値より低下したとすると、これを検出した温度セ
ンサー３３から信号が制御盤３１に送られ、制御盤３１
は、切替えバルブ２０及び第２切換バルブ５０の各アク
チュエータ３０を同時に１８０゜回転させることにな
る。これにより、切替えバルブ２０及び第２切換バルブ
５０内においては、各可動弁体２８・５７が、図１０の
（ロ）に示したような状態に各固定弁体２６・５５に対
して回動していくのであり、太陽熱温水器２００及び給
湯機３００に対しては図１０の（イ）に示したような湯
水の供給がなされることになる。なお、この場合も、切
替えバルブ２０側の説明は、図７の（ロ）に示したのと
同様であるため省略することにする。

【００３３】図１０の（ロ）に示した第２切換バルブ５
０では、排水導入口５１及び排水口５２にそれぞれ連通
している固定弁体５５側の切替えバルブ２０が、その上
方に回動してきた可動弁体５７側の連通孔５８によって
連通状態にされている。従って、この場合には、図１０
の（イ）にも示したように、太陽熱温水器２００内の湯
水が排水路４６を通して第２切換バルブ５０内に入り、
ここから排水管４７を介して外部の排水溝に排出される
のである。この場合、水道管４１が接続してある連通管
１６の一端が連通している１つの通孔５６は、他の通孔
５６との連通が遮断されているから、連通管１６内に供
給された水は切替えバルブ２０側に流れ込み、切替えバ
ルブ２０から給水管４５を介して給湯機３００側に供給
し得るものとなっているのである。従って、図１０の
（イ）に示したように、太陽熱温水器２００内に水道管
４１等から水が供給されることがないだけでなく、太陽
熱温水器２００内は第２切換バルブ５０を介して排水さ
れることになるのであり、このことは外気温が設定値以
下になれば制御盤３１によって自動的になされるもので
ある。

【００３４】なお、この請求項２に係る自動管路切替装
置１００においても、上記性請求項１のそれと同様に、
図示はしていないけれども、表示ランプ３５や選択スイ
ッチ３６を有した室内操作ボックス３４を有しているも
のであり、上述した作動を、制御盤３１の自動制御に優
先して人が室内側で行えるようにしてあることは当然で
ある。

【００３５】

【発明の実施の形態】次に、上記のように構成した各発
明を、図面に示した実施の形態である太陽熱温水器２０
０について説明すると、図１〜図７には請求項１に係る
自動管路切替装置１００が示してあり、この自動管路切
替装置１００は、図１及び図２に示したように、水道管
４１と、太陽熱温水器２００と、給湯機３００との間に
介装されて、それぞれに対する管路を、外気温の変化に
応じて変更するものである。すなわち、この自動管路切
替装置１００は、外気温が設定値以上である場合には、
図１に実線で示したような管路を構成し、外気温が低い
場合には、図２の実線で示した管路を構成するものなの
である。

【００３６】この自動管路切替装置１００は、図３及び
図４に示したように、ボックス本体１０と、このボック
ス本体１０内に収納されて、水道入口２２等を有する切
替えバルブ２０と、この切替えバルブ２０を作動すべく
前記ボックス本体１０内に収納されて、設定温度に基い
て制御盤３１により制御されるアクチュエータ３０とを
備えているものである。

【００３７】ボックス本体１０は、水道管４１が接続さ
れる水道管接続口１１と、太陽熱温水器２００に水を供
給するための水供給管４２が接続される水供給管接続口
１２と、太陽熱温水器２００からの湯が供給されてくる
湯導入管４３が接続される湯導入管接続口１３と、太陽
熱温水器２００側からの湯を給湯機３００に供給するた
めの給湯管４４が接続される給湯管接続口１４と、水道
管４１からの水を迂回して給湯機３００に供給するため
の給水管４５が接続される給水管接続口１５とを有して
いる。このボックス本体１０内に収納される切替えバル
ブ２０は、水道管接続口１１と水供給管接続口１２とを
連通させる連通管１６に連通する水道入口２２と、湯導
入管接続口１３側に連通する湯導入口２３と、給湯管接
続口１４側に連通する水供給口２４と、給水管接続口１
５側に連通する湯供給口２５とを有したものである。

【００３８】すなわち、ボックス本体１０は、水道管４
１や水供給管４２等が配管してある屋外に配置できるよ
うにしたものであり、図示を省略した蓋体によって、内
部の切替えバルブ２０やアクチュエータ３０等を雨や雪
等から保護するようにしたものである。このボックス本
体１０の外周面には、前述した水道管接続口１１等が開
口させてあり、これらの水道管接続口１１等に外部に配
管されている水道管４１等を直接接続できるようにして
ある。また、このボックス本体１０の外周からは、外気
温の測定を行う温度センサー３３の感温部が露出させて
あり、当該自動管路切替装置１００に対して電力供給を
行うためのアクチュエータ３０のコードが外部に延出す
るようにしてあって、その先端がプラグ７０である。

【００３９】本実施形態のの自動管路切替装置１００
は、これを室内側にても操作できるようにするために室
内操作ボックス３４が接続してあり、この室内操作ボッ
クス３４は制御盤３１と略同様な機能を果たすようにし
てある。すなわち、この室内操作ボックス３４には、図
３に示したように、太陽熱温水器２００側に水が供給さ
れている（すなわち太陽熱温水器２００からの湯水が給
湯機３００において使用されている）か、あるいは給湯
機３００側にのみ水が供給されているかを示す表示ラン
プ３５が設けられているとともに、これらのいずれかの
供給を当該室内操作ボックス３４側で指令するための選
択スイッチ３６がそれぞれ設けてある。

【００４０】さらに、このボックス本体１０内には、図
３に示したように、その水道管接続口１１及び水供給管
接続口１２を連通するための連通管１６が設けてあり、
この連通管１６の中央に、次に述べる切替えバルブ２０
の水道入口２２が接続してある。なお、切替えバルブ２
０の各口と、ボックス本体１０側の湯導入管接続口１３
等とがそれぞれ連通管によって一対一で連通させてある
ことは、図３に示した通りである。

【００４１】本発明の自動管路切替装置１００において
は、ぞのボックス本体１０内に１つの切替えバルブ２０
が収納してあるが、この切替えバルブ２０のバルブ本体
２１には、図４等にも示したように、連通管１６に接続
される水道入口２２、湯導入管接続口１３に接続される
湯導入口２３、給湯機３００側への給水管４５に接続さ
れる水供給口２４、及び給湯機３００側への給湯管４４
に接続される湯供給口２５が形成してある。

【００４２】なお、水道管４１から太陽熱温水器２００
への水の供給は水道管４１側の水圧によって、また太陽
熱温水器２００から給湯機３００への湯水の供給は太陽
熱温水器２００内にある湯水の給湯機３００に対する落
差によって行うのが通常であり、もし水供給管４２や湯
導入管４３等の中に空気が入っていると、水圧や落差圧
を有効に利用できない。そこで、本実施形成の自動管路
切替装置１００では、図３及び図５に示したように、そ
の切替えバルブ２０のバルブ本体２１の下部にエア抜き
弁６０を設けておいて、水供給管４２または湯導入管４
３内の空気抜きを行う必要がある場合には、このエア抜
き弁６０の操作レバー６１をボックス本体１０内にて行
うことにより対処することができるようにしてある。

【００４３】当該自動管路切替装置１００を構成してい
る切替えバルブ２０は、文字通りのバルブであるから、
当然弁体を有しているものであるが、本実施形態では、
図４〜図７に示したような、セラミック製の固定弁体２
６及び可動弁体２８を有しているものである。固定弁体
２６は、文字通りバルブ本体２１に対して固定的に配置
されるものであるが、可動弁体２８は後述するアクチュ
エータ３０によって固定弁体２６に対して回動されるも
のであり、固定弁体２６に密着した状態でバルブ本体２
１内に組付けたものである。そして、固定弁体２６は、
図７に示したように、前述した水道入口２２、湯導入口
２３、水供給口２４及び湯供給口２５にそれぞれ連通す
ることになる４つの通孔２７を有していて、これら４つ
の通孔２７の内の２つだけを選択して互いに連通させる
ための１つの連通孔２９が可動弁体２８側に形成してあ
るのである。この連通孔２９による各通孔２７の連通状
態での作用は、上記解決手段の項で詳述したので省略す
る。

【００４４】以上のような切替えバルブ２０を作動させ
るうであるが、本実施形態では切替えバルブ２０の可動
弁体２８を１８０゜づつ回転させるようにしたものであ
り、アクチュエータ３０からの電力によって起動するも
のである 。勿論、この制御盤３１はアクチュエータ３
０の作動制御を調整するための温度設定ハンドル３２が
設けてあるものである。そして、この制御盤３１は、水
道管４１からの電気的信号に応じてアクチュエータ３０
を作動させるようにしたものであり、そのアクチュエー
タ３０の状態を２つの表示ランプ３５によって行うよう
にしたものであり。つまり、図３の図示左側の表示ラン
プ３５が点灯していれば、水道管４１からの水が給湯機
３００側に導入されていることを示し、図示右側の表示
ランプ３５が点灯していれば、太陽熱温水器２００内の
湯水が給湯機３００側に供給されていることを示してい
るものである。なお、この制御盤３１に室内操作ボック
ス３４が接続してあることは前述した通りである。

【００４５】図８〜図１０には、請求項２に係る自動管
路切替装置１００が示してあるが、この自動管路切替装
置１００は、前述した請求項１に係る自動管路切替装置
１００の切替えバルブ２０と、これと略同じ機構を有し
てはいるが切替えバルブ２０とは別の第２切換バルブ５
０とも並列的に備えることにより、太陽熱温水器２００
内の排水を排水路４６及び排水管４７によって行えるよ
うにしたものである。従って、この請求項２に係る湯導
入管４３の説明で、請求項１のそれと共通する部分につ
いては、図８〜図１０中に同一符号を付することにより
説明を省略し、省略できない部分を以下に詳述する。

【００４６】まず、この自動管路切替装置１００におけ
る第２切換バルブ５０は、図８の図示右側に示した切替
えバルブ２０と略同様に、排水導入口５１、排水口５
２、水導入口５３及び水供給口５４という４つの口を有
しているものであり、排水導入口５１及び排水口５２
は、図８に示したように、ボックス本体１０に形成して
ある排水路接続口１７及び排水管接続口１８に各連通管
を介してそれぞれ連結・接続されるものである。また、
この第２切換バルブ５０の水導入口５３には、一端を切
替えバルブ２０側の水道入口２２に接続した連通管１６
の他端（図示左端）が接続されるのであり、この連通管
１６の中央には水道管４１に連通する配管が接続される
のである。

【００４７】また、この第２切換バルブ５０内には、図
９及び図１０の各（ロ）に示したように、切替えバルブ
２０側の固定弁体２６及び可動弁体２８と同様な固定弁
体５５及び可動弁体５７が収納してあり、固定弁体５５
には、排水導入口５１、排水口５２、水導入口５３及び
水供給口５４にそれぞれ連通することになる４つの通孔
５６が設けてある。そして、可動弁体５７には、４つの
通孔５６の内の２つを選択的に連通させることになる連
通孔５８が１つ形成してある。

【００４８】ところで、請求項１及び請求項２に係る自
動管路切替装置１００を構成している切替えバルブ２
０、または請求項２の自動管路切替装置１００を構成し
ている第２切換バルブ５０は、図１１〜図１３に示すよ
うに、４本足のタコのように構成して実施してもよく、
また図１４〜図１６に示したように、泳いでいるカメよ
うに構成して実施してもよい。なお、各口は図中にそれ
ぞれ示してあるが、タコやカメの頭部となる部分をアク
チュエータ３０とすればよいものである。

【００４９】なお、上記各自動管路切替装置１００と給
湯機３００との間を接続している給水管４５には、給湯
機３００以外でも水を使用できるようにするために、図
１あるいは図９に示したように、他の給水管４９を接続
するようにするとよい。

【００５０】

【発明の効果】以上、詳述した通り、まず請求項１に係
る発明においては、上記実施形態にて例示した如く、太
陽熱温水器２００と、これに水を供給する水道管４１、
及び太陽熱温水器２００からの湯または水道管４１から
の水を加熱して他の設備に給湯する給湯機３００との間
に介装されて、各管路間の連通状態の切換えを自動的に
行うものであって、各接続口１１〜１５を有したボック
ス本体１０と、このボックス本体１０内に収納されて、
各入口２２〜２５を有した切替えバルブ２０と、この切
替えバルブ２０を作動させるべく前記ボックス本体１０
内に収納されて、設定温度に基いて制御盤３１により制
御されるアクチュエータ３０とを備えたことにその構成
上の特徴があり、これにより水道管からの太陽熱温水器
または給湯機に対する給水を外気温に応じて切換えるこ
とができて、しかも厳寒時における凍結による太陽熱温
水器の破壊を自動的に防止することのできる自動管路切
替装置を提供することができるのである。

【００５１】また、請求項２に係る発明においては、請
求項１の自動管路切替装置におけるのと同様な切替えバ
ルブ２０と、ボックス本体１０内に収納されて、排水路
接続口１７に連通する排水導入口５１と、排水管接続口
１８に連通する排水口５２とを有した第２切換バルブ５
０とを並列的に設けて、これらの第２切換バルブ５０及
び切替えバルブ２０をそれぞれ作動させるべくボックス
本体１０内に収納されて、設定温度に基いて制御盤３１
により制御されるアクチュエータ３０とを備えたことに
その構成上の特徴があり、これにより水道管からの太陽
熱温水器または給湯機に対する給水を外気温に応じて切
換えることができて、しかも厳寒時における凍結による
太陽熱温水器の破壊を自動的に防止することのできる自
動管路切替装置を提供することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 請求項１の発明に係る自動管路切替装置を採
用して太陽熱温水器に給水してバルブ本体、太陽熱温水
器からの湯水を給湯機側に供給している状態を模式的に
示した管路図である。

【図２】 同自動管路切替装置を採用して水道管からの
給水を直接給湯機側にしている状態を模式的に示した管
路図である。

【図３】 同自動管路切替装置の内部を示す正面図であ
る。

【図４】 同自動管路切替装置を構成している切替えバ
ルブの拡大縦断面図である。

【図５】 図４の１−１線に沿ってみた横断面図であ
る。

【図６】 図４の２−２線に沿ってみた縦断面図であ
る。

【図７】 同切替えバルブにおいて使用している固定弁
体と可動弁体との関係を示すもので、（イ）は太陽熱温
水器からの湯水を使用しているとき、（ロ）は水道管か
らの水を給湯機に直接給送しているときの拡大横断断面
図である。

【図８】 請求項２に係る自動管路切替装置を示す正面
図である。

【図９】 同自動管路切替装置を採用して太陽熱温水器
に給水し、太陽熱温水器からの湯水を給湯機において使
用しているときの状態を示すもので、（イ）は模式的な
管路図、（ロ）はこのときの切替えバルブ及び給湯機中
の固定弁体と可動弁体との状態を示す拡大平面図であ
る。

【図１０】 同自動管路切替装置を採用して水道管から
の給水を直接給湯機に行うとともに、太陽熱温水器内の
排水をも行っているときの状態を示すもので、（イ）は
模式的な管路図、（ロ）はこのときの各固定弁体及び可
動弁体の状態を示す拡大平面図である。

【図１１】 切替えバルブまたは第２切換バルブの他の
実施例を示す斜視図である。

【図１２】 図１１中の３−３線に沿ってみた横断面図
である。

【図１３】 図１１中の４−４線に沿ってみた縦断面図
である。

【図１４】 切替えバルブまたは第２切換バルブのさら
に他の実施例を示す斜視図である。

【図１５】 図１４中の５−５線に沿ってみた縦断面図
である。

【図１６】 同部分横断平面図である。

【符号の説明】

１００ 自動管路切替装置 １０ ボックス本体 １１ 水道管接続口 １２ 水供給管接続口 １３ 湯導入管接続口 １４ 給湯管接続口 １５ 連通管 １６ 給水管接続口 １７ 排水路接続口 １８ 排水管接続口 ２０ 切替えバルブ ２１ バルブ本体 ２２ 水道入口 ２３ 湯導入口 ２４ 水供給口 ２５ 湯供給口 ２６ 固定弁体 ２７ 通孔 ２８ 可動弁体 ２９ 連通孔 ３０ アクチュエータ ３１ 制御盤 ３２ 温度設定ハンドル ３３ 温度センサー ３４ 室内操作ボックス ３５ 表示ランプ ３６ 選択スイッチ ４１ 水道管 ４２ 水供給管 ４３ 湯導入管 ４４ 給湯管 ４５ 給水管 ４６ 排水路 ４７ 排水管 ５０ 第２切換バルブ ５１ 排水導入口 ５２ 排水口 ５３ 水導入口 ５４ 水供給口 ５５ 固定弁体 ５６ 通孔 ５７ 可動弁体 ５８ 連通孔 ６０ エア抜き弁 ６１ 操作レバー ２００ 太陽熱温水器 ３００ 給湯機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽熱温水器と、これに水を供給する水
   道管、及び太陽熱温水器からの湯または前記水道管から
   の水を加熱して他の設備に給湯する給湯機との間に介装
   されて、各管路間の連通状態の切換えを自動的に行う自
   動管路切替装置であって、 前記水道管が接続される水道管接続口と、前記太陽熱温
   水器に水を供給するための水供給管が接続される水供給
   管接続口と、前記太陽熱温水器からの湯が供給されてく
   る湯導入管が接続される湯導入管接続口と、前記太陽熱
   温水器側からの湯を前記給湯機に供給するための給湯管
   が接続される給湯管接続口と、前記水道管からの水を迂
   回して前記給湯機に供給するための給水管が接続される
   給水管接続口とを有したボックス本体と、 このボックス本体内に収納されて、前記水道管接続口と
   水供給管接続口とを連通させる連通管に連通する水道入
   口と、前記湯導入管接続口側に連通する湯導入口と、前
   記給湯管接続口側に連通する水供給口と、前記給水管接
   続口側に連通する湯供給口とを有した切替えバルブと、 この切替えバルブを作動させるべく前記ボックス本体内
   に収納されて、設定温度に基いて制御盤により制御され
   るアクチュエータとを備えて、 外気温が前記設定温度よりも高い場合には、前記水道管
   側からの水を太陽熱温水器に供給するようにするととも
   に、この太陽熱温水器からの湯を給湯機側に供給するよ
   うにし、 外気温が前記設定温度よりも低い場合には、前記水道管
   からの水を給湯機側に供給するようにするとともに、前
   記太陽熱温水器からの湯の流れを停止するようにしたこ
   とを特徴とする太陽熱温水器のための自動管路切替装
   置。
2. 【請求項２】 太陽熱温水器と、これに水を供給する水
   道管、及び太陽熱温水器からの湯または前記水道管から
   の水を加熱して他の設備に給湯する給湯機との間に介装
   されて、各管路間の連通状態の切換えを自動的に行う自
   動管路切替装置であって、 前記水道管が接続される水道管接続口と、前記太陽熱温
   水器に水を供給するための水供給管が接続される水供給
   管接続口と、前記太陽熱温水器からの湯が供給されてく
   る湯導入管が接続される湯導入管接続口と、前記太陽熱
   温水器側からの湯を前記給湯機に供給するための給湯管
   が接続される給湯管接続口と、前記水道管からの水を迂
   回して前記給湯機に供給するための給水管が接続される
   給水管接続口と、前記太陽熱温水器内の排水を行うため
   の排水路が接続される排水路接続口と、前記太陽熱温水
   器からの排水を排出するための排水管が接続される排水
   管接続口とを有したボックス本体と、 このボックス本体内に収納されて、前記水道管接続口と
   水供給管接続口とを連通させる連通管に連通する水道入
   口と、前記湯導入管接続口側に連通する湯導入口と、前
   記給湯管接続口側に連通する水供給口と、前記給水管接
   続口側に連通する湯供給口とを有した切替えバルブと、 前記ボックス本体内に収納されて、前記排水路接続口に
   連通する排水導入口と、前記排水管接続口に連通する排
   水口とを有した第２切換バルブと、 これらの第２切換バルブ及び切替えバルブをそれぞれ作
   動させるべく前記ボックス本体内に収納されて、設定温
   度に基いて制御盤により制御されるアクチュエータとを
   備えて、 外気温が前記設定温度よりも高い場合には、前記水道管
   側からの水を前記太陽熱温水器側に供給するようにする
   とともに、この太陽熱温水器からの湯を給湯機側に供給
   するようにし、 外気温が前記設定温度よりも低い場合には、前記水道管
   からの水を給湯機側に供給するようにするとともに、前
   記太陽熱温水器からの湯の流れを停止し、かつ前記太陽
   熱温水器内の排水を前記第２切換バルブにより前記給水
   管及び排水路を介して行うようにしたことを特徴とする
   太陽熱温水器のための自動管路切替装置。