(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）  水を湯に沸き上げる加熱器を備え、上部に出湯口と下部に給水口を有する貯湯タンクと、
（Ｂ）  該貯湯タンクの出湯口に接続された給湯管から分岐した複数本の湯側連結管と、
（Ｃ）  前記貯湯タンクに取り付けられた安全弁に組み込まれ、貯湯タンク内を無圧状態に保持する無圧開放弁と、
（Ｄ）  前記貯湯タンクの給水口に接続された給水管から分岐した複数本の水側連結管と、
（Ｅ）  給水源に接続されており、かつ前記複数の湯側連結管と前記複数の水側連結管が１本ずつ、それぞれに接続された複数の混合栓とからなり、
（Ｆ）  前記混合栓は、給水源に接続される給水室と、該給水室と連通し水側連結管が接続される送水口を有する送水室と、前記給水室と連通し混合蛇口に連通する出水室と、前記混合蛇口に連通する出湯口と湯側連結管が接続される入湯口を有する給湯室を備えており、
前記給水室と前記送水室の連通を開閉する送水弁と、前記給湯室の出湯口との連通を開閉する出湯弁とが設けられており、かつ該送水弁と該出湯弁とは開動作と閉動作が共に連動して行われるよう機構的に連結されている
（Ｇ）  ことを特徴とする無圧給湯装置。
【請求項２】
（Ａ）  水を湯に沸き上げる加熱器を備え、上部に出湯口と下部に給水口を有する貯湯タンクと、
（Ｂ）  該貯湯タンクに取り付けられた安全弁と、
（Ｃ）  前記貯湯タンクの出湯口に接続された給湯管から分岐した複数本の湯側連結管と、
（Ｄ）  前記貯湯タンクの給水口に接続された給水管から分岐した複数本の水側連結管と、
（Ｅ）  給水源に接続されており、かつ前記複数の湯側連結管と前記複数の水側連結管が１本ずつ、それぞれに接続された複数の混合栓とからなり、
（Ｆ）  前記混合栓は、給水源に接続される給水室と、該給水室と連通し水側連結管が接続される送水口を有する送水室と、前記給水室と連通し混合蛇口に連通する出水室と、前記混合蛇口に連通する出湯口と湯側連結管が接続される入湯口を有する給湯室を備えており、
前記給水室と前記送水室の連通を開閉する送水弁と、前記給湯室の出湯口との連通を開閉する出湯弁とが設けられており、かつ該送水弁と該出湯弁とは開動作と閉動作が共に同期して行われるよう機構的に連結されており、
（Ｇ）  前記混合栓の出湯弁に、前記貯湯タンク内を無圧状態に保持する無圧開放弁が組み込まれている
（Ｈ）  ことを特徴とする無圧給湯装置。
【請求項３】
（Ａ）  水を湯に沸き上げる加熱器を備え、上部に出湯口と下部に給水口を有する貯湯タンクと、
（Ｂ）  該貯湯タンクに取り付けられた安全弁に組み込まれ、貯湯タンク内を無圧状態に保持する無圧開放弁と、
（Ｃ）  前記貯湯タンクの出湯口に接続された給湯管および複数の湯側連結管と、
（Ｄ）  前記貯湯タンクの給水口に接続された給水管および複数の水側連結管と、
（Ｅ）  給水源に接続されており、かつ前記複数の湯側連結管と前記複数の水側連結管が１本ずつ、それぞれに接続された複数の混合栓と
（Ｆ）  前記給水管が接続される出水口と前記複数の水側連結管が接続される複数の給水口を備えた給水室と、
前記給湯管が接続される給湯口と前記複数の湯側連結管が接続される複数の出湯口を備えた給湯室とを備え、
前記給水室の出水口と給水口の連通を開閉する水側開閉弁と、前記給湯室の出湯口と給湯口の連通を開閉する湯側開閉弁とが、複数の給水口および複数の出湯口の対応付けて複数個設けられており、かつ該水側開閉弁と該湯側開閉弁は開動作と閉動作が共に同期して行われるように機構的に連結された元止分岐栓と、
（Ｇ）  からなることを特徴とする無圧給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無圧給湯装置に関する。さらに詳しくは、一般家庭や工場、学校、病院などの諸施設で用いられる複数の混合栓から適宜出湯させることができる貯湯型温水器の無圧給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は従来の無圧給湯装置を示している。同図に示すように、従来の無圧給湯装置は、内部にヒータ５を有する貯湯タンク１が設けられ、この貯湯タンク１の上部に設けられた出湯口６には、給湯管１０が一端を接続され他端を混合栓２０に接続されている。この混合栓２０には、給水管１５が一端を接続され他端を貯湯タンク１の下部に設けられた給水口７に接続されている。混合栓２０は給水源Ｓに接続されており、湯水を排出する混合蛇口４３を備えている。そして、安全弁５０が貯湯タンク１に接続されており、この安全弁５０は、貯湯タンク１内の異常圧力によって開弁し、異常圧を解消するようになっている。２は保温用断熱材、３は外板である。
【０００３】
まず、混合栓２０の湯側コック４４を回して送水弁２８を開弁させると、水は給水室２１から送水室３０を通って、給水管１５を経由して貯湯タンク１に給水される。貯湯タンク１が満水すると、水は出湯口６より給湯管１０を通り、混合栓２０の出水室２９に入る。混合栓２０の出水室２９は常時開放しており、混合蛇口４３に通じているため、出水室２９に入水した水は、混合蛇口４３より出水する。湯側コック４４を回し、出水弁２８を閉弁させると、混合蛇口４３よりの出水が停止する。そして、貯湯タンク１のヒータ５に通電させると、貯湯タンク１の内部の水がヒータ５によって湯に沸き上げられる。
【０００４】
出湯させる場合には、混合栓２０の湯側コック４４を回して送水弁２８を開弁させると、水は給水管１５を通って、貯湯タンク１の給水口７から給水され、貯湯タンク１の内部の湯を押し上げて、湯が出湯口６から出湯される。この湯は給湯管１０を通って混合栓２０の出水室２９を経由して、混合蛇口４３から外部に供給される。
【０００５】
出水させる場合には、混合栓２０の水側コック３２を回すと送水弁３３が開弁し、給水室２１から出水室２９に水が送られ、混合蛇口４３から出水される。もし、湯側コック４４が開かれたままであれば、出水室２９で水と湯が混じり合って適温の湯となって混合蛇口４３から出湯する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来の無圧給湯装置では混合栓２０の常時開放している混合蛇口４３に給湯管１０が連通しており、給湯系が開放されっぱなしなので、単に、複数の混合栓２０に複数の給湯管１０および複数の給水管１５を接続させるだけでは、湯の必要な箇所の混合栓２０を開くと他の混合栓２０からも湯が出てしまうので、複数の混合栓を取り付けることができないという問題があった。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑み、１つの貯湯タンクに複数の混合栓を取り付けることができて、混合栓を開くとその混合栓の混合蛇口からのみ出湯させ、また、安全に給湯運転することができることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の無圧給湯装置は、水を湯に沸き上げる加熱器を備え、上部に出湯口と下部に給水口を有する貯湯タンクと、該貯湯タンクの出湯口に接続された給湯管から分岐した複数本の湯側連結管と、前記貯湯タンクに取り付けられた安全弁に組み込まれ、貯湯タンク内を無圧状態に保持する無圧開放弁と、前記貯湯タンクの給水口に接続された給水管から分岐した複数本の水側連結管と、給水源に接続されており、かつ前記複数の湯側連結管と前記複数の水側連結管が１本ずつ、それぞれに接続された複数の混合栓とからなり、前記混合栓は、給水源に接続される給水室と、該給水室と連通し水側連結管が接続される送水口を有する送水室と、前記給水室と連通し混合蛇口に連通する出水室と、前記混合蛇口に連通する出湯口と湯側連結管が接続される入湯口を有する給湯室を備えており、前記給水室と前記送水室の連通を開閉する送水弁と、前記給湯室の出湯口との連通を開閉する出湯弁とが設けられており、かつ該送水弁と該出湯弁とは開動作と閉動作が共に連動して行われるよう機構的に連結されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の無圧給湯装置は、水を湯に沸き上げる加熱器を備え、上部に出湯口と下部に給水口を有する貯湯タンクと、該貯湯タンクに取り付けられた安全弁と、前記貯湯タンクの出湯口に接続された給湯管から分岐した複数本の湯側連結管と、前記貯湯タンクの給水口に接続された給水管から分岐した複数本の水側連結管と、給水源に接続されており、かつ前記複数の湯側連結管と前記複数の水側連結管が１本ずつ、それぞれに接続された複数の混合栓とからなり、前記混合栓は、給水源に接続される給水室と、該給水室と連通し水側連結管が接続される送水口を有する送水室と、前記給水室と連通し混合蛇口に連通する出水室と、前記混合蛇口に連通する出湯口と湯側連結管が接続される入湯口を有する給湯室を備えており、前記給水室と前記送水室の連通を開閉する送水弁と、前記給湯室の出湯口との連通を開閉する出湯弁とが設けられており、かつ該送水弁と該出湯弁とは開動作と閉動作が共に同期して行われるよう機構的に連結されており、前記混合栓の出湯弁に、前記貯湯タンク内を無圧状態に保持する無圧開放弁が組み込まれていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の無圧給湯装置は、水を湯に沸き上げる加熱器を備え、上部に出湯口と下部に給水口を有する貯湯タンクと、該貯湯タンクに取り付けられた安全弁に組み込まれ、貯湯タンク内を無圧状態に保持する無圧開放弁と、前記貯湯タンクの出湯口に接続された給湯管および複数の湯側連結管と、前記貯湯タンクの給水口に接続された給水管および複数の水側連結管と、給水源に接続されており、かつ前記複数の湯側連結管と前記複数の水側連結管が１本ずつ、それぞれに接続された複数の混合栓と前記給水管が接続される出水口と前記複数の水側連結管が接続される複数の給水口を備えた給水室と、前記給湯管が接続される給湯口と前記複数の湯側連結管が接続される複数の出湯口を備えた給湯室とを備え、前記給水室の出水口と給水口の連通を開閉する水側開閉弁と、前記給湯室の出湯口と給湯口の連通を開閉する湯側開閉弁とが、複数の給水口および複数の出湯口の対応付けて複数個設けられており、かつ該水側開閉弁と該湯側開閉弁は開動作と閉動作が共に同期して行われるように機構的に連結された元止分岐栓と、からなることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の無圧給湯装置の第１実施形態の一例の説明図、図２は本発明の無圧給湯装置の第１実施形態の他の例の説明図である。図１において１は貯湯タンクでその外周は保温用断熱材２で覆われており、外板３の中に収容されている。貯湯タンク１の内部にはヒータ５が配置され、このヒータ５で水を湯に沸き上げるようになっているが、貯湯タンク１とは別体の加熱器を備え、該加熱器によって貯湯タンク１を沸き上げる構造でもよい。本発明では、水を湯に沸き上げる手段はとくに制限なく、どのような装置であってもよい。
【００１２】
貯湯タンク１の上部の出湯口６には給湯管１０が接続され、下部の給水口７には給水管１５が接続されている。そして、給湯管１０の途中には無圧開放弁内蔵の無圧開放型安全弁８が介装されている。なお、無圧開放型安全弁８は給湯管１０とは別に貯湯タンク１の上部に直接取り付けてもよい。この無圧開放型安全弁８の詳細は後述する。前記給湯管１０には複数本の湯側連結管７６が分岐して接続されており、前記給水管１５には複数本の水側連結管７７が分岐して接続されている。そして、複数個の混合栓９５の全てに対して１本ずつの湯側連結管７６と水側連結管７７がそれぞれ接続されている。
【００１３】
なお、図１の無圧給湯装置では給水管１５と給湯管１０は短く、湯側連結管７６と水側連結管７７は長いが、これを図２のように、給水管１５と給湯管１０を長く、湯側連結管７６と水側連結管７７を短くしてもよい。これらは設置環境に応じて選択するとよい。
【００１４】
つぎに、各部の詳細を説明する。
図３は無圧開放弁を組み込んだ無圧開放型安全弁８の説明図、図４は同無圧開放型安全弁の作動説明図である。図３に示すように、無圧開放型安全弁８は、外側ケーシング５１が設けられ、この外側ケーシング５１の上部にはねじ嵌合部９１が設けられており、このねじ嵌合部９１には調整板９０が取り付けられている。有頂円筒状の内側ケーシング６９の底部には環状の逃がし弁８０が固着されており、前記調整板９０に内側ケーシング６９が開閉自在に取り付けられている。そして、内側ケーシング６９の内部には無圧開放弁８２が開閉自在に取り付けられている。
【００１５】
外側ケーシング５１の内部には円周状に弁座６８が設けられており、逃がし弁８０が弁座６８に対して開閉自在に取り付けられており、逃がし弁８０は内側ケーシング６９の下部に沿って円周状に固着され、この内側ケーシング６９の外側上部と前記調整板９０には圧縮バネ５３が介装されている。そして、この内側ケーシング６９には開放口５８が設けられているので、逃がし弁８０が閉弁されたままでも、図示していないが貯湯タンク１内の水が加温によって、体積膨脹した膨脹水や余分な圧力分をこの開放口５８から排出させて、貯湯タンク１内を無圧状態に保持できる。そして、この外側ケーシング５１のねじ嵌合部９１には、調整板９０がねじ込まれて昇降自在に取り付けられており、ねじ嵌合部９１と外側ケーシング５１との間にはパッキン９２で液密にシールされている。５４は排水口で外側ケーシング５１の適所に設けられている。前記調整板９０を回すと調整板９０が昇降するので、逃がし弁８０を開弁させる規定圧力、すなわち、給湯器の操業時での最高圧力の調整をすることができる。
【００１６】
さらに、この内側ケーシング６９の内側上部には圧縮バネ４８を介して無圧開放弁８２が開閉自在に取り付けられており、常時、入湯口５５を閉じない隙間Ｄと貯湯タンク１の出湯口６と連結されている給湯管１０を閉じない隙間Ｅとが開くように設けられている。このため、貯湯タンク１から上昇してくる膨張水や余分な圧力分をこの隙間Ｅ、Ｄを通して外部に逃がすことができる。８３は連結棒で、無圧開放弁８２に取り付けられており、無圧開放弁８２が垂直に昇降動作できるように支えている。
【００１７】
無圧開放弁８２を組み込んだ無圧開放型安全弁８は上記のごとく構成されているので、図４に示すように動作する。符号（Ａ）は常時、符号（Ｂ）は通常出湯時、符号（Ｃ）は異常圧力時を示している。貯湯タンク１のヒータ５で水を湯に沸き上げているときには、符号（Ａ）で示すように、逃がし弁８０は圧縮バネ５３によって閉弁しており、かつ、無圧開放弁８２は入湯口５５に図示していないが隙間Ｄが設けられているので、貯湯タンク１から上昇してくる余分な圧力分や膨張水はこの隙間Ｄを通り、前記開放口５８を経由して排水口５４から排出される。出湯時には、符号（Ｂ）で示すように、無圧開放弁８２は流水圧力を受けて圧縮バネ４８に打ち勝って上昇し前記隙間Ｄを閉じる。また、逃がし弁８０は圧縮バネ５３によって閉弁しているので、湯は外部に排出されることなく、給湯管１０に送られる。そして、異常圧力時には、符号（Ｃ）で示すように、無圧開放弁８２が前記隙間Ｄを完全に閉弁しながら、かつ、異常圧力が圧縮バネ５３にも打ち勝って、逃がし弁８０を開弁させ、一気に余分な湯を外部に排出させることができるので、給湯器内の圧力を素早く、減圧させることができる。
【００１８】
図５は混合栓の説明図、図６は同混合栓の連動開閉弁の作動説明図である。図５に示すように、混合栓９５は、給水源Ｓに連通されている給水室２１が設けられ、この給水室２１に連通させて送水室３０が設けられ、前記給水室２１に連通させて出水室２９が設けられており、この出水室２９と前記送水室３０とは分離している。そして、これらとは別に、給湯室４６が設けられており、この給湯室４６と送水室３０とはＯリング７５によって液密にシールされている。そして、このＯリング７５には連結弁７０の後述する連結棒７３が昇降自在に通されている。この連結弁７０には湯側コック４４が取り付けられており、この湯側コック４４は給湯室４６のケーシングに螺合されている。したがって、湯側コック４４を回すと連結弁７０が開閉される。前記給湯室４６は出湯口４２を備えており、給湯室４６には混合蛇口４３が接続され、この混合蛇口４３は出水室２９にも接続されている。
【００１９】
前記連結弁７０は出湯弁４７と送水弁２８とが連結棒７３によって連結されたものであり、この送水弁２８は給水室２１と送水室３０との連通部分に開閉自在に取り付けられている。この送水弁２８には支棒７９ａ  の一端が取り付けられ、連結棒７３の上端にはケーシング７８が取り付けられ支棒７９ａ  の先端はケーシング７８の内部に入れられ抜け出さないように掛合している。ケーシング７８および前記圧縮バネ４８がいずれも連結棒７３の一端に取り付けられているので、送水弁２８は、圧縮バネ４８によって閉弁され、かつ連結棒７３によって支えられている。一方の出湯弁４７は給湯室４６の出湯口４２に開閉自在に取り付けられている。前記送水室３０には送水口３１が設けられ、この送水口３１に水側連結管７７が接続されており、前記給湯室４６には入湯口３４が設けられ、この入湯口３４に湯側連結管７６が接続されている。上記の構成により、湯側コック４４を回すことによって、出湯弁４７および送水弁２８は同期をとりながら開弁・閉弁されるが詳細は後述する。
【００２０】
３３は出水弁で、給水室２１と出水室２９との連通部分に開閉自在に取り付けられ、この出水弁３３には水側コック３２が取り付けられている。水側コック３２を回すと出水弁３３が開弁し、給水室２１から出水室２９に水が送られ、混合蛇口４３から出水される。したがって、給湯室４６の出湯口４２から出湯される湯、出水室２９から出水される水、および、両方の湯水が混じり合った適温の湯も、混合蛇口４３から出湯・出水させることができる。
９３は給水弁で、給水源Ｓと給水室２１との間に開閉自在に取り付けられている。この給水弁９３は常時開弁しており、故障時や点検時などにおいて給水が不要な場合に閉弁させるものである。９４は水抜き弁で、常時閉弁しており、寒冷地や冬期など、凍結防止のために水抜きをする必要があるときには開弁させるものである。
【００２１】
上記の構成により、図６に示すように、混合栓９５は動作する。符号（Ａ）は常時湯又は水を使用していない時、符号（Ｂ）は湯側コックの開放初期の状態、符号（Ｃ）は湯側コックを全開時の状態を示している。符号（Ａ）で示すように、この混合栓９５の送水弁２８および出湯弁４７はいずれも閉弁されており、湯側コック４４を回さない限り、開弁されることはない。すなわち、他のどの混合栓９５から出湯されていても、この混合栓９５の出湯弁４７および送水弁２８は閉弁されたままなので、この混合栓９５の混合蛇口４３から出湯・出水することはない。そこで、この混合栓９５の湯側コック４４を回すと、まず、符号（Ｂ）で示すように、湯側コック４４に連結されている出湯弁４７が開弁されるが、送水弁２８は閉弁したままである。というのは、湯側コック４４の移動距離が少ないので、送水弁２８に介装されている圧縮バネ４８が伸長するだけであり、ケーシング７８の内側上部に支棒７９ａ  が掛合する位置まで進んでいないので、開弁されない。さらに、湯側コック４４を回し続けると、符号（Ｃ）で示すように、出湯弁４７は更に引き下げられて全開し、これとともにケーシング７８が引き下げられるので、ケーシング７８の内側上部に支棒７９ａ  が掛合し、送水弁２８を引き下げる。このため、送水弁２８が開弁し、給水室２１から送水室３０を経由して、水側連結管７７に水が送られる。これと同時に、湯側連結管７６から給湯室４６に湯が送られ、混合蛇口４３から出湯する。
【００２２】
第１実施形態の無圧給湯装置は上記の構成により、以下に示すように動作する。まず、任意の混合栓９５の湯側コック４４を回して出湯弁を開弁させ次に送水弁２８を開弁させると、水は給水室２１から送水室３０を通って水側連結管７７に案内され、給水管１５を経由して貯湯タンク１に給水される。貯湯タンク１が満水するまで給水を続け、貯湯タンク１が満水し、水が給湯管１０、湯側連結管７６を経由して混合栓９５の混合蛇口４３から出水すれば、湯側コック４４を逆に回し、出水弁２８を閉弁し、次に出湯弁４７が閉弁する。出水弁２８を最初に閉弁し出湯弁４７をしかる後に閉弁することで、貯湯タンク１内の出水時の圧力をなくすことができる。そして、貯湯タンク１のヒータ５に通電させると、ヒータ５の周辺の水が熱されて温度が上昇する。温度が上昇すると、密度が小さくなるため高温湯は上昇し、上部の低温水は温度が低いままで水の密度が大きいため下降し、この対流作用を繰返して貯湯タンク１内が沸き上がる。温度が上昇すると体積が膨脹し、その膨脹した分は膨脹水として溢れ出る。この余分な膨張水は無圧開放型安全弁８に内蔵された無圧開放弁８２の常時開いている隙間Ｄ、Ｅを通り、ケーシング６９の開放口５８を経由して排水口５４から排出される。
【００２３】
つぎに、出湯させる場合には、混合栓９５の湯側コック４４を回して出湯弁４７を開き、そして、連結弁７０を全開させ、送水弁２８を開弁させる。送水弁２８が開弁されているので、水は給水室２１から送水室３０を通って水側連結管７７に案内され、給水管１５を経由して貯湯タンク１の給水口７に給水される。この水は貯湯タンク１の内部の湯を押し上げるので、湯は貯湯タンク１の出湯口６から出湯される。この湯は給湯管１０を経由し、この混合栓９５に接続されている湯側連結管７６を通って、混合栓９５の給湯室４６に流入する。そして、前記出湯弁４７は開弁しているので、湯は給湯室４６の出湯口４２を経由して混合蛇口４３から出湯される。
【００２４】
また、出水させる場合には、混合栓９５の水側コック３２を回すと、出水弁３３が開弁し、給水室２１から出水室２９に水が送られ、この水が混合蛇口４３から出水される。もし、上記湯側コック４４が開弁されていれば、前記湯がこの水と混ざり合って適温の湯となり、この湯が混合蛇口４３から出湯される。
さらに、所望の混合栓９５の連結弁７０が閉弁している状態で、他の混合栓９５の連結弁７０を開弁しても、所望の混合栓９５の出湯弁４７および送水弁２８は閉弁されたままなので、所望の混合栓９５の混合蛇口４３から出湯・出水することはない。すなわち、全ての混合栓９５は、どの混合栓９５であってもその混合栓９５以外の混合栓９５とは独立に開閉動作する。
【００２５】
つぎに、本発明の第２実施形態を説明する。
図７は本発明の無圧給湯装置の第２実施形態の一例の説明図、図８は本発明の無圧給湯装置の第２実施形態の他の例の説明図である。第２実施形態の無圧給湯装置は、第１実施形態の無圧給湯装置と異なり、無圧開放弁を内蔵しない安全弁５０が設けられおり、かつ混合栓９５の代わりに無圧開放弁内蔵の無圧開放型混合栓９６が設けられていることが特徴である。１は貯湯タンク、５はヒータ、６は出湯口、７は給水口であって、貯湯タンク１の内部の水はヒータ５によって湯に沸き上げられ出湯口６から出湯する。５０は公知の安全弁で、危険防止のために取り付けられており、常時閉弁しており、異常圧になると開弁し湯を逃がして内圧を下げる。
【００２６】
なお、図７の無圧給湯装置では給水管１５と給湯管１０は短く、湯側連結管７６と水側連結管７７は長いが、これを図８のように、給水管１５と給湯管１０を長く、湯側連結管７６と水側連結管７７を短くしてもよい。これらは設置環境に応じて選択するとよい。
【００２７】
図９は無圧開放弁を組み込んだ無圧開放型混合栓の説明図、図１０〜１１は同無圧開放型混合栓の作動説明図である。図９に示すように、無圧開放型混合栓９６は第１実施形態に用いられている混合栓９５と異なり、給湯室４６の出湯口４２に無圧開放型逃し弁８１が取り付けられていることを特徴とする。その余の構成は第１実施形態の混合栓９５と実質同一であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００２８】
無圧開放型逃し弁８１は、給湯室４６の内部に設けられており、出湯弁４７ｂ  と無圧開放弁８２ｂ  とから構成されている。給湯室４６の内壁に沿って弁座６８ｂ  が設けられており、出湯弁４７ｂ  は弁座６８ｂ  に対して開閉自在に取り付けられ、連結棒７３で送水弁２８ｂ  と連結されている。そして、出湯弁４７ｂ  には貫通口８８ｂ  が穿孔されているので、出湯弁４７ｂが閉弁していても貫通口８８ｂ  から膨張水や余分な圧力分を逃がすことができる。
【００２９】
出湯弁４７ｂ  の貫通口８８ｂ  に対して開閉自在に無圧開放弁８２ｂ  が取り付けられており、この無圧開放弁８２ｂ  は有頂円筒状の内側ケーシング６９ｂ  の下部に固着されている。さらに、この内側ケーシング６９ｂ  の内側上部と前記出湯弁４７ｂ  には圧縮バネ４８ｂ  が介装され、連結棒７３の中間部には止金８９ｂ  が取り付けられている。このため、無圧開放弁８２ｂ  は圧縮バネ４８ｂ  によって連結棒７３の止金８９ｂ  の位置まで持ち上げられ常時開弁しており、出湯弁４７ｂ  と無圧開放弁８２ｂ  との間には隙間Ｄが常時開けられており、貯湯タンク１で発生する膨張水や余分な圧力分は給湯管１０、湯側連結管７６を経由して給湯室４６に流入され、隙間Ｄ、貫通口８８ｂ  を通って、混合蛇口４３から排出される。なお、給湯室４６への急激な流水圧力によって無圧開放弁８２ｂ  は閉弁する。
【００３０】
無圧開放弁８２ｂ  を組み込んだ無圧開放型混合栓９６は上記のごとく構成されているので、湯側コック４４を閉めている状態では図１０〜１１に示すように動作する。符号（Ａ）は貯湯タンク加温時の状態、符号（Ｂ）は他の無圧開放型混合栓が出湯しているときの状態、符号（Ｃ）は湯側コックの開放初期状態、符号（Ｄ）は湯側コック４４の全開時の状態をそれぞれ示している。図１０（Ａ）に示すように、湯側コック４４を閉めている状態であっても、貯湯タンク１で発生する膨張水や余分な圧力分が給湯管１０、湯側連結管７６を経由して給湯室４６に流入されるがその勢いは非常に弱く、出湯弁４７ｂ  の慣通口８８ｂ  を通って、混合蛇口４３から排出される。図１０（Ｂ）に示すように、他の無圧開放型混合栓９６が出湯しているときには図示していないが給湯管１０に湯が流れてこの流水圧力によって、給湯管１０およびこの給湯管１０に連結されている全ての湯側連結管７６の内圧が高まる。このため、湯側連結管７６に接続されている無圧開放型混合栓９６の給湯室４６の内圧が高くなり、この圧力によって無圧開放弁８２ｂ  は閉弁し、膨脹水の排出を停止する。
【００３１】
つぎに、図１１（Ｃ）に示すように、湯側コック４４を回すと、出湯弁４７ｂ  は開弁されるが、送水弁２８ｂ  は閉弁した状態のままである。というのは、湯側コック４４の移動距離が少ないので、ケーシング７８ｂ  の内側上部に支棒７９ｂ  が掛合する位置まで進んでおらず、しかも、圧縮バネ４８ｂ  で押し上げられているので、送水弁２８ｂ  は開弁されない。つぎに、図１１（Ｄ）に示すように、湯側コック４４をさらに回すと、出湯弁４７ｂ  は更に開弁し、支棒７９ｂ  がケーシング７８ｂ  に掛合して送水弁２８ｂ  を引き下げるので送水弁２８ｂ  が開弁されて、給水室２１から送水室３０に水が流れる。この水は水側連結管７７、給水管１５を通って貯湯タンク１に給水され、貯湯タンク１の内部の湯を押し上げるので、貯湯タンク１の上部の出湯口６から湯が出湯する。この湯は図示していないが給湯管１０、湯側連結管７６を通って給湯室４６に給湯される。出湯弁４７ｂ  が開弁しているため、湯は出湯口４２ｂ  を経由して、混合蛇口４３から勢いよく湯が出湯する。
【００３２】
第２実施形態の無圧給湯装置は上記の構成により、以下のように動作する。
まず、任意の無圧開放型混合栓９６の湯側コック４４を回してまず出湯弁４７ｂ  を開弁させ、さらに、送水弁２８を開弁させると、水は給水室２１から送水室３０を通って水側連結管７７に案内され、給水管１５を経由して貯湯タンク１に給水される。貯湯タンク１が満水するまで給水を続け、貯湯タンク１が満水し、水が給湯管１０、  湯側連結管７６を経由して無圧開放型混合栓９６の混合蛇口４３から出水すれば、湯側４４を逆に回し、出水弁２８ｂ  を閉弁し、次に出湯弁４７ｂ  が閉弁する。出水弁２８ｂ  を最初に閉弁し、出湯弁４７ｂ  を後から閉弁することで、貯湯タンク１内の出水時の圧力をなくすことができる。そして、貯湯タンク１のヒータ５に通電させると、ヒータ５の周辺の水が熱されて湯になる。温度が上昇すると、水の密度が小さくなるため高温湯は上昇し、上部の低温水は温度が低いままで水の密度が大きいため下降し、この対流作用を繰返して貯湯タンク１内が沸き上がる。温度が上昇すると体積が膨脹し、その膨脹した分は膨脹水として溢れ出る。この余分な膨張水は給湯管１０、湯側連結管７６を通って、無圧開放型混合栓９６の給湯室４６に内蔵された無圧開放弁８２の常時開いている隙間Ｄを通り、混合蛇口４３から排出される。
【００３３】
つぎに、出湯させる場合には、無圧開放型混合栓９６の湯側コック４４を回して出湯弁４７ｂ  を開き、そして連結弁７０を全開させ、送水弁２８ｂ  開弁させる。送水弁２８ｂ  が開弁されているので、水は給水室２１から送水室３０を通って水側連結管７７に案内され、給水管１５を経由して貯湯タンク１の給水口７に給水される。この水は貯湯タンク１の内部の湯を押し上げるので、湯は貯湯タンク１の出湯口６から出湯される。この湯は給湯管１０を経由し、この無圧開放型混合栓９６に接続されている湯側連結管７６を通って、無圧開放型混合栓９６の給湯室４６に流入する。そして、他方の前記出湯弁４７ｂ  は開弁しているので、湯は給湯室４６の出湯口４２を経由して混合蛇口４３から出湯される。
【００３４】
また、出水させる場合には、無圧開放型混合栓９６の水側コック３２を回すと、出水弁３３が開弁し、給水室２１から出水室２９に水が送られ、水が混合蛇口４３から出水される。もし、上記湯側コック４４が開弁されていれば、前記湯がこの水と混ざり合って適温の湯となり、この湯が混合蛇口４３から出湯される。
【００３５】
上記のごとく、第２実施形態の無圧給湯装置においても、湯側コック４４を開いても各々の無圧開放型混合栓９６は独立に開閉動作をし他の無圧開放型混合栓９６から湯が出ないので、複数箇所に無圧開放型混合栓を設けることができる。
【００３６】
つぎに、本発明の第３実施形態を説明する。図１２は本発明の無圧給湯装置の第３実施形態の説明図である。同図に示すように、第３実施形態の無圧給湯装置は、第１実施形態の無圧給湯装置と同様に、安全弁が無圧開放弁内蔵型の無圧開放型安全弁８であって、かつ、第１実施形態の無圧給湯装置と異なり、混合栓が従来型の混合栓２０であって、給湯管１０や給水管１５、複数の湯側連結管７６、複数の水側連結管７７に接続されている元止分岐栓６０が設けられていることが特徴である。
【００３７】
第３実施形態の無圧給湯装置は、湯を沸き上げるヒータ５を内部に備えた貯湯タンク１が設けられており、貯湯タンク１の上部の出湯口６には給湯管１０が接続され、下部の給水口７には給水管１５が接続されている。そして、貯湯タンク１には無圧開放弁内蔵の無圧開放型安全弁８が介装されている。前記給湯管１０および給水管１５はいずれも、元止分岐栓６０に接続されている。この元止分岐栓６０には複数本の湯側連結管７６と複数本の水側連結管７７が接続されており、全ての湯側連結管７６にはそれぞれ１つの混合栓２０が取り付けられ、これら全ての混合栓２０に対して１つの前記水側連結管７７が対応付けられて接続されている。
【００３８】
つぎに、各部の詳細を説明する。
図１３に示すように、従来型の混合栓２０は、給水源Ｓに接続されている給水室２１が設けられ、この給水室２１に連通させて送水室３０が設けられ、前記給水室２１に連通させて出水室２９が設けられており、この出水室２９と前記送水室３０とは分離している。給水室２１と出水室２９との連通部分には出水弁３３が開閉自在に取り付けられ、この出水弁３３には水側コック３２が取り付けられている。給水室２１と送水室３０との連通部分に送水弁２８が開閉自在に取り付けられ、この送水弁２８には湯側コック４４が取り付けられている。前記送水室３０には送水口３１が設けられ、この送水口３１に図示していないが水側連結管７７が接続されており、前記出水室２９には入湯口３４が設けられ、この入湯口３４に図示していないが湯側連結管７６が接続されている。そして、出水室２９には混合蛇口４３が接続されている。
【００３９】
９３は給水弁で、給水源Ｓと給水室２１との間に開閉自在に取り付けられている。この給水弁９３は常時開弁しており、故障時や点検時などにおいて給水が不要な時には閉弁させる。９４は水抜き弁で、常時閉弁しており、寒冷地や冬期などで、凍結防止のために水抜きをする必要があるときには開弁させるものである。
【００４０】
上記の構成により、出湯させる場合には、混合栓２０の湯側コック４４を回して送水弁２８を開弁させると、水は給水管１５を通って、貯湯タンク１の給水口７から給水され、貯湯タンク１の内部の湯を押し上げる。この湯は給湯管１０を通って混合栓２０の出水室２９を経由して、混合蛇口４３から外部に供給される。出水させる場合には、混合栓２０の水側コック３２を回すと出水弁３３が開弁し、給水室２１から出水室２９に水が送られ、混合蛇口４３から出水される。湯側コック４４の送水弁２８が開弁していれば、前記湯と混じり合って湯温を下げることができる。
【００４１】
つぎに元止分岐栓６０について説明する。図１４は元止分岐栓６０の構成図である。同図に示すように、元止分岐栓６０には給水室６１と給湯室６５が設けられており、給水室６１と給湯室６５には複数の連結弁７０が取り付けられている。前記給水室６１には出水口６２が設けられており、この出水口６２には前記給水管１５が接続され、かつ給水室６１には複数の給水口６３が設けられており、それぞれの給水口６３に前記水側連結管７７が接続されている。同様にして、前記給湯室６５には給湯口６７が設けられており、この給湯口６７には前記給湯管１０が接続され、かつ給湯室６５には複数の出湯口６６が設けられており、それぞれの出湯口６６に前記湯側連結管７６が取り付けられている。
【００４２】
前記連結弁７０は湯側開閉弁７１と水側開閉弁７２が連結棒７３で連結されたものであって、湯側開閉弁７１は前記給湯室６５の１つの出湯口６６に開閉自在に取り付けられており、水側開閉弁７２は給水室６１の給水口６３に開閉自在に取り付けられている。この連結弁７０の水側開閉弁７２は圧縮バネ７４によって常時閉弁されており、連結弁７０の他方の湯側開閉弁７１も閉弁されている。給水室６１への流水圧力が高まって、この圧力が水側開閉弁７２を閉弁させている圧縮バネ７４に打ち勝つと、水側開閉弁７２が開弁し給水室６１へ水が給水されるとともに、湯側開閉弁７１も開弁し給湯室６５の出湯口６６から湯が出湯される。そして、給水室６１と給湯室６５との間の通路は複数のＯリング７５によって液密にシールされているので、湯と水が混じり合うことはない。それぞれのＯリング７５には、対応付けられた連結弁７０の連結棒７３が昇降自在に通されている。給水室６１には複数の給水口６３が設けられており、給湯室６５には複数の出湯口６６が設けられており、この出湯口６６と給水口６３との１つづつに前記連結弁７０が対応付けられている。
【００４３】
ところで、図１４に示すように、元止分岐栓６０には連結弁７０が複数取り付けられているので、説明を簡略化するため、最も左の連結弁をＮＯ．１系の連結弁７０、左から２番目の連結弁をＮＯ．２系の連結弁７０、左から３番目の連結弁をＮＯ．３系の連結弁７０と記すことにする。これに対応して、最も左の出湯口６６をＮＯ．１系の出湯口６６、同様にして、最も左の給水口をＮＯ．１系の給水口６３などと記すことにする。
【００４４】
なお、同図中の想像線で示すように、ＮＯ．３系の連結弁７０の隣に、ＮＯ．４系の連結弁７０を設けることもできるので、ＮＯ．４系の給水口６３に図示していないが水側連結管７７を接続させ、ＮＯ．４系の出湯口６６に図示していないが湯側連結管７６を接続させ、この水側連結管７７およびこの湯側連結管７６に混合栓２０を接続させれば、混合栓２０を増設することができる。
【００４５】
上記のごとき構成によって、元止分岐栓６０は以下のように動作する。図１５は元止分岐栓の作動説明図である。ＮＯ．１系の混合栓２０の湯側コック４４を回して、水を水側連結管７７に送ると、ＮＯ．１系の給水口６３の流水圧力が高まって、図１５（Ａ）に示すように、ＮＯ．１系の水側開閉弁７２が開弁されると、同時にＮＯ．１系の湯側開閉弁７１も開弁される。ＮＯ．１系の給水口６３から給水室６１に流入した水は、給水管１５を通って、図示していないが貯湯タンク１に給水される。この水は、貯湯タンク１の内部の湯を押し上げて、貯湯タンク１の出湯口６から湯を出湯させ、この湯は給湯管１０を通って元止分岐栓６０の給湯室６５に給湯される。この湯は開弁している湯側開閉弁７１の出湯口６６、すなわち、ＮＯ．１系の出湯口６６からのみ流出し、ＮＯ．１系の湯側連結管７６に送られる。なお、ＮＯ．２系の連結弁７０は閉じたままであり、ＮＯ．２系の混合栓２０の湯側コック４４を回さない限り、ＮＯ．２系の連結弁７０は開弁せず、同様に、ＮＯ．３系の連結弁７０は閉じたままであり、ＮＯ．３系の湯側コック４４を回さない限り、ＮＯ．３系の混合栓２０の連結弁７０は開弁しない。
【００４６】
つぎに、図１５（Ｂ）に示すように、ＮＯ．１系の連結弁７０を開放したまま、ＮＯ．２系の混合栓２０から水側連結管７７を通って水が元止分岐栓６０に送られてくると、ＮＯ．２系の給水口６３の流水圧力が高まって、ＮＯ．２系の水側開閉弁７２が開弁されると、同時にＮＯ．２系の湯側開閉弁７１が開弁される。ＮＯ．２系の給水口６３から給水室６１に流入した水は、ＮＯ．１系の給水口６３から給水室６１に流入した水と混じり合って、給水管１５を通って、貯湯タンク１に給水される。この水は、貯湯タンク１の内部の湯を押し上げて、貯湯タンク１の出湯口６から湯を出湯させ、この湯は給湯管１０を通って元止分岐栓６０の給湯室６５に給湯される。この湯は開弁している出湯口６６、すなわち、ＮＯ．１系の出湯口６６およびＮＯ．２系の出湯口６６の両方から流出し、それぞれの湯はＮＯ．１系の湯側連結管７６およびＮＯ．２系の湯側連結管７６に送られる。このときも、ＮＯ．３系の連結弁７０は閉じたままであり、ＮＯ．３系の混合栓２０の湯側コック４４を回さない限り、ＮＯ．３系の連結弁７０は開弁しない。なお、ＮＯ．３系の連結弁７０を開放しても、上記と実質同一の動作が行われるので説明を省略する。
【００４７】
第３実施形態の無圧給湯装置は上記の構成により、以下のように動作する。  まず、任意の混合栓２０の湯側コック４４を回して送水弁２８を開弁させると、水は給水室２１から送水室３０に案内され水側連結管７７を通って、元止分岐栓６０に給水される。そして、元止分岐栓６０の給水室６１への流水圧力が高まって、この圧力が水側開閉弁７２を開弁させるので、水は給水室６１、給水管１５を経由して貯湯タンク１に給水される。貯湯タンク１が満水するまで給水を続ける。そして、貯湯タンク１のヒータ５に通電させると、ヒータ５の周辺の水が熱されて湯になる。温度が上昇すると、水の密度が小さくなるため高温湯は上昇し、上部の低温水は温度が低いままで水の密度が大きいため下降し、この対流作用を繰返して貯湯タンク１内が沸き上がる。温度が上昇すると体積が膨脹し、その膨脹した分は膨脹水として溢れ出る。この余分な膨張水は逃がし弁８０の常時開けられている隙間Ｄを通り、開放口５８を経由して排水口５４から排出される。
【００４８】
つぎに、出湯させる場合には、所望の混合栓２０の湯側コック４４を回して送水弁２８を開弁させる。送水弁２８が開弁しているので、水は混合栓２０の給水室２１から送水室３０に案内され水側連結管７７を通って、元止分岐栓６０に流水する。この流水圧力によって、元止分岐栓６０に取り付けられている複数の連結弁７０のうち、前記水側連結管７７に対応して取り付けられている連結弁７０のみが開弁される。すなわち、この連結弁７０の水側開閉弁７２および湯側開閉弁７１が両方とも開弁される。そして、水は元止分岐栓６０の給水室６１に給水され、給水管１５を通って貯湯タンク１に給水される。この水は貯湯タンク１の内部の湯を押し上げるので、湯は貯湯タンク１の出湯口６から出湯される。この湯は給湯管１０を通って元止分岐栓６０の給湯室６５に給湯される。この湯は、元止分岐栓６０の開弁されている湯側開閉弁７１の出湯口６６から湯側連結管７６に送られ、この湯側連結管７６に接続されている混合栓２０、すなわち所望の混合栓２０の出水室２９を経由して所望の混合蛇口４３から出湯する。
【００４９】
また、出水させる場合には、混合栓２０の水側コック３２を回すと、出水弁３３が開弁し、給水室２１から出水室２９に水が送られ、水が混合蛇口４３から出水される。もし、上記湯側コック４４が開弁されていれば、前記湯がこの水と混ざり合って適温の湯となり、この湯が混合蛇口４３から出湯される。
【００５０】
上記のごとく、第３実施形態の無圧給湯装置は、元止分岐栓６０を設けることによって、混合栓を第１実施形態の混合栓９５や第２実施形態の無圧開放型混合栓９６などの新しいタイプの混合栓に交換することなく、従来型の混合栓のままで、複数箇所に混合栓を設けることができる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の無圧給湯装置によれば、１つの混合栓の連結弁が閉弁している状態であれば、別の混合栓の連結弁を開弁しても、この混合栓の出湯弁および送水弁は閉弁されたままであって、この混合栓の混合蛇口から出湯・出水することなく、どの混合栓であっても他の混合栓と独立に開閉動作するので、他の混合栓を開いてもこの混合蛇口から出湯することがなく、任意のどの混合栓を開いても所望の１つの混合栓の混合蛇口から出湯させることができるので、１つの給湯器に複数の混合栓を取り付けることができ、また、無圧開放弁内蔵の安全弁や無圧開放型混合栓によって、出湯時以外は無圧状態に保持するため、貯湯タンクやその他の機器の長寿命化が図られ、故障も少なく安全に給湯操業させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無圧給湯装置の第１実施形態の一例の説明図である。
【図２】本発明の無圧給湯装置の第１実施形態の他の例の説明図である。
【図３】無圧開放型安全弁の説明図である。
【図４】無圧開放型安全弁の作動説明図である。
【図５】混合栓の説明図である。
【図６】混合栓の連動開閉弁の作動説明図である。
【図７】本発明の無圧給湯装置の第２実施形態の一例の説明図である。
【図８】本発明の無圧給湯装置の第２実施形態の他の例の説明図である。
【図９】無圧開放弁を組み込んだ無圧開放型混合栓の説明図である。
【図１０】無圧開放型混合栓の作動説明図である。
【図１１】無圧開放型混合栓の作動説明図である。
【図１２】本発明の無圧給湯装置の第３実施形態に係わる説明図である。
【図１３】混合栓の構成図である。
【図１４】元止分岐栓の構成図である。
【図１５】元止分岐栓の作動説明図である。
【図１６】従来の給湯装置の説明図である。
【符号の説明】
１  貯湯タンク          ５  ヒータ
６  出湯口              ７  給水口
８  無圧開放弁        １０  給湯管
１５  給水管            ２０  混合栓
２１  給水室            ２８  送水弁
２９  出水室            ３０  送水室
３１  送水口            ３２  水側コック
３３  出水弁            ３４  入湯口
４２  出湯口            ４３  混合蛇口
４４  湯側コック        ４６  給湯室
４７  出湯弁            ５０  安全弁
５４  排水口            ５５  入湯口
５８  開放口            ６０  元止分岐栓
６１  給水室            ６２  出水口
６３  給水口            ６５  給湯室
６６  出湯口            ６７  給湯口
７０  連結弁            ７１  湯側開閉弁
７２  水側開閉弁        ７６  湯側連結管
７７  水側連結管        ８１  無圧開放型逃し弁
８０  逃がし弁          ８２  無圧開放弁
９５  混合栓            ９６  無圧開放型混合栓
Ｄ  隙間                Ｓ  給水源
Ｅ  隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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