(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽内の水をポンプによって循環させる循環回路と、前記循環回路を短絡するバイパス水路と、給湯源又は給水源と循環回路とを接続して浴槽に注水する落とし込み配管を有する風呂装置において、浴槽へ水を落とし込む状態と、浴槽内の水を循環させる状態とを切り替える切り替え弁を有し、当該切り替え弁は、４以上の開口を持ち、その内の一つの開口を基準開口として当該基準開口と他の一つの開口が連通する状態と、前記基準開口と先とは別の２つの開口の三者が連通する状態とが選択可能であり、前記切り替え弁は、循環回路中に配されていて基準開口を含む二つの開口が循環回路の管路に接続され、他の一つの開口は落とし込み配管と連通し、さらに別の一つの開口はバイパス水路と連通していることを特徴とする風呂装置。
【請求項２】
循環回路はポンプの吐出側に熱交換器が配された追い焚き回路であり、前記切り替え弁は、ポンプの吸水口と浴槽との間にあって基準開口を浴槽側に向けて接続され、バイパス水路は熱交換器の吐出側の管路から分岐されていることを特徴とする請求項１に記載の風呂装置。
【請求項３】
切り替え弁は、内部に空隙部を有し、基準開口を含む４以上の開口を有するハウジングと、該ハウジングの空隙部内に移動または姿勢変更可能に内蔵された弁体を有し、該弁体が移動又は姿勢変更することにより基準開口と他の一つの開口が連通する状態と、前記基準開口と先とは別の２つの開口の三者が連通する状態とが選択可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の風呂装置。
【請求項４】
切り替え弁は、内部に空隙部を有し、基準開口を含む４以上の開口を有するハウジングと、該ハウジングの空隙部内に移動または姿勢変更可能に内蔵された弁体を有し、該弁体には３方向の位置に互いに連通する開口が設けられ、弁体が特定の位置に移動又は特定の姿勢となったとき、弁体の前記３方向の開口の一つがハウジングの基準開口と連通すると共に弁体の他の一方向の開口がハウジングの他の開口と連通しさらに弁体の残る開口がハウジングの内部で閉塞され、前記弁体が移動又は姿勢変更することにより弁体の前記３方向の開口の一つがハウジングの基準開口と連通すると共に弁体の他の二方向の開口がハウジングの先とは別の二つの開口と連通することを特徴とする請求項１又は２に記載の風呂装置。
【請求項５】
弁体は回転してハウジングの空隙部内で姿勢変更し、当該弁体は回転軸方向と当該回転軸に対して垂直な２方向に開口を有し、ハウジングは、弁体の回転軸方向に基準開口を有すると共に弁体の回転軸方向に対して垂直方向に３か所の開口を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の風呂装置。
【請求項６】
弁体は、ボール状、円筒状、円錐状、皿状のいずれかであることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の風呂装置。
【請求項７】
給水源から熱交換器に配管され、熱交換器の出口側から直接或いは分岐部を経て落とし込み配管が設けられており、落とし込み配管は切り替え弁に至るまでの間に弁部材を持たず、水は、熱交換器或いは分岐部から切り替え弁を介して直接的に循環回路に導入されることを特徴とする請求項６に記載の風呂装置。
【請求項８】
ハウジング内に弁体が回転可能に内蔵された切り替え弁において、弁体は回転軸方向と当該回転軸に対して垂直な２方向に互いに連通する開口を有し、ハウジングは、弁体の回転軸方向に基準開口を有すると共に弁体の回転軸方向に対して垂直方向に３か所の開口を有し、弁体の回転軸方向の開口は、ハウジングの基準開口と常時連通し、弁体が特定の姿勢となったとき、弁体の回転軸に対して垂直方向にある開口の一つがハウジングの他の開口と連通しさらに弁体の残る開口がハウジングの内部で閉塞され、前記弁体が回転して他の特定の姿勢となったとき、弁体の回転軸に対して垂直方向にある二つの開口がハウジングの先とは別の二つの開口と連通することを特徴とする切り替え弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風呂装置に関するものであり、特に落とし込み配管を持ち、追い焚き回路等の循環回路を経由して浴槽に水を落とし込む風呂装置に関するものである。また本発明は、風呂装置の落とし込みと循環とを切り替えるのに適する切り替え弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
浴槽内の湯量が一定となる様に浴槽に湯を落とし込み、或いは一定量の湯を追加給湯する風呂装置が知られている。この種の風呂装置は、一般に二つの熱交換器を内蔵し、浴槽内の湯を一方の熱交換器を経て循環させる追い焚き回路と、給水源から導入された水を加熱する給湯回路を持つ。そして両者の間を接続する落とし込み配管を有し、給湯回路で作られた湯が追い焚き回路を経て浴槽に落とし込まれる。
【０００３】
従来技術の風呂装置の具体的な配管系統は、図１３の通りである。図１３は、従来技術の風呂装置１００の配管系統図である。
風呂装置１００は、落とし込み給湯及び他栓への給湯を行う給湯部２と、浴槽３内の湯を追い焚きする追い焚き部５を持つ。
【０００４】
給湯部２は、公知の給湯器と同様の構成であり、給湯用熱交換器１０を流れる高温湯回路１１と、給湯用熱交換器１０をバイパスするバイパス水路１２によって構成される給湯回路を持つ。そしてバイパス水路１２を流れるバイパス水量をバイパス水量調節弁１５によって調節し、高温湯回路１１を流れる高温湯とバイパス水路１２を流れる冷水を混合して湯の温度を調節する。また高温湯回路１１とバイパス水路１２との混合部分の下流側には水量調節弁１８と出湯温度センサー２０が設けられており、出湯温度センサー２０によって検知された温度が前記したバイパス水量調節弁１５等にフィードバックされると共に、水量調節弁１８によって総水量が調節される。
【０００５】
高温湯回路１１には、水量センサー１４と、入水温度センサー１９が設けられ、高温湯の温度が例えば８０°Ｃ程度の所定の温度となる様にバーナ４７の熱量が調節される。
【０００６】
追い焚き部５は、浴槽３と追い焚き用熱交換器２１とを循環する追い焚き回路（循環回路）２２を持つものである。すなわち追い焚き回路２２は、浴槽３から追い焚き用熱交換器２１側に湯を戻す戻り側水路２３と、追い焚き用熱交換器２１側から浴槽３へ湯を送る往き側水路２４を持つ。そして戻り側水路２３には、水位センサー２５と、循環ポンプ２６、水流スイッチ２７及び湯温センサー２８が設けられている。水位センサー２５は、機能的には圧力センサーであり、圧力変化によって浴槽３内の水位を検出するものである。
【０００７】
給湯部２と追い焚き部５とは、落とし込み配管３０によって接続されている。落とし込み配管３０は、前記した給湯部２の出湯温度センサー２０が取付けられた部位の下流側から枝分けされ、他端が追い焚き回路５に接続されたものである。より具体的には、落とし込み配管３０は、循環ポンプ２６の吐出口と追い焚き用熱交換器２１の間に接続されている。
また落とし込み配管３０の戻り側水路２３との接続部位には注水電磁弁３２が設けられている。注水電磁弁３２は、給湯部２と追い焚き部５とを断続するものである。すなわち従来技術の風呂装置１００においては、湯の落とし込みと、湯の循環は、上記した注水電磁弁３２を作動させるか否かによって切り替えられる。落とし込み配管３０には、他に安全弁３１が設けられている。また前記した電磁弁３２の下流には水量センサー３３が接続され、さらにその下流には二つの逆止弁３４，３５が設けられている。
【０００８】
なお、上記した配管系統の中で、落とし込み配管３０の安全弁３１と逆止弁３４，３５は、給水源側に浴槽３内の湯が逆流することを防ぐために設けられたものである。
【０００９】
風呂装置１００は、図示しないコントローラ内に内蔵されたＣＰＵを中心として制御される。ＣＰＵには、追い焚き回路５に設けられた水位センサー２５の信号と、湯温センサー２８の信号が入力される。またＣＰＵの出力に応じ、所定のリレー等を介して追い焚き回路５に属する注水電磁弁３２や循環ポンプ２６等が起動・停止される。
【００１０】
図１３に示すような、風呂装置１００について、浴槽３に湯を落とし込む場合は、落とし込み配管３０の注水電磁弁３２を開く。その結果、給湯部２の給湯回路の一部が開放されることとなり、図示しない給水源の圧力によって、給湯部２に水が流れ込む。そして水は、給湯部２の給湯用熱交換器１０を通過して加熱され、さらにバイパス水路１２を流れる水と混合されて温度調節され、適温の湯となる。
こうして給湯部２によって湯が作られ、落とし込み配管３０を経由して追い焚き回路２２に注水され、追い焚き回路２２を経由して浴槽３に湯が落とし込まれる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の風呂装置は、浴槽３内に自動的に湯を落とし込むことができ、すこぶる便利である。
そこで次は、より短時間で湯を落とし込むことが開発目標として要求されている。すなわち従来技術の風呂装置は、自動的に浴槽に湯を張ることができるものの、目標の水位となるまでに時間がかかるという問題がある。特に従来技術の風呂装置１００は、高架水槽を給水源とする場合であって、風呂装置が高い階の部屋に設けられているケースや、井戸水をシスターンポンプで供給するケースの様に、給水圧が低い場合に目標の水位となるまでに時間がかかる。
【００１２】
この原因の一つとして、従来技術の風呂装置１００は、給湯部２から浴槽３に至るまでの流路抵抗が高いという点が挙げられる。
すなわち湯を落とし込む際には、落とし込み配管３０から、追い焚き回路２２に湯を流し込み、追い焚き回路２２を介して浴槽３に湯を落とし込むが、従来技術の風呂装置１００は、落とし込み配管３０の部位についても、追い焚き回路２２の部位についても、流路抵抗が高く、落とし込み流量を減少させる結果となっている。
【００１３】
個別に説明すると、従来技術の風呂装置１００では、落とし込み配管３０に注水電磁弁３２が設けられており、当該注水電磁弁３２の流路抵抗が高い。
すなわち注水電磁弁３２は、ソレノイドによって直接的に、あるいはパイロット圧を活用して弁体を動作させるものであるが、いずれにしても内部に複雑な流路が設けられている上、流路内に弁体が設けられていて水が内部を通過する際の障害物となる。そのため注水電磁弁３２を通過する際に、水は、長く曲がりくねった流路を流れる上、流路と弁体との間の狭い空間をくぐる必要があり、相当の圧力損失が発生する。その結果、落とし込み配管３０を流れる水の流量が著しく減少し、落とし込み作業に長時間を要する。
注水電磁弁３２の形式には、上記した様に直動式とパイロット式のものがあり、風呂装置においては、比較的大口径のものが得やすい関係からパイロット式のものが活用される場合が多い。しかし、パイロット式の注水電磁弁３２は、一般的に一方方向の水流だけを断続することができるものが多く、反対方向への水流を阻止できない。そのためパイロット式の注水電磁弁３２を採用する場合には、逆流を防止するため、落とし込み配管３０に安全弁３１や逆止弁３４，３５を設けなければならず、これらの弁も流路抵抗を発生させる原因の一つとなっている。
【００１４】
また図１３に示した風呂装置１００では、戻り側水路２３だけを利用して浴槽３に湯が落とし込まれるが、追い焚き回路２２の浴槽３との接続部分はスペースの制約からどうしても流路が狭くならざるを得ず、当該部分で大きな圧力損失を発生させてしまう。また追い焚き回路を流れる際の流路抵抗を減少させる方策として、追い焚き回路の往き側水路２３と戻り側水路２４の双方から浴槽３に湯を落とし込む構成が実用化されているが、当該構成では切り替えに要する弁が複数必要であり、部品点数が著しく増加するという新たな問題がある。
【００１５】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、部品点数が少なく、且つ浴槽への湯の落とし込みをより迅速に行うことができる風呂装置の開発を課題とするものである。
また併せて本発明は、水を落とし込む際の圧力損失を著しく減少させることができる切り替え弁の開発を課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
そして上記した目的を達成するための請求項１に記載の発明は、浴槽内の水をポンプによって循環させる循環回路と、前記循環回路を短絡するバイパス水路と、給湯源又は給水源と循環回路とを接続して浴槽に注水する落とし込み配管を有する風呂装置において、浴槽へ水を落とし込む状態と、浴槽内の水を循環させる状態とを切り替える切り替え弁を有し、当該切り替え弁は、４以上の開口を持ち、その内の一つの開口を基準開口として当該基準開口と他の一つの開口が連通する状態と、前記基準開口と先とは別の２つの開口の三者が連通する状態とが選択可能であり、前記切り替え弁は、循環回路中に配されていて基準開口を含む二つの開口が循環回路の管路に接続され、他の一つの開口は落とし込み配管と連通し、さらに別の一つの開口はバイパス水路と連通していることを特徴とする風呂装置である。
なお、本明細書において、「水」の文言は、「湯」を含む概念である。
【００１７】
本発明の風呂装置は、従来技術と同様に循環回路と、落とし込み配管を持ち、落とし込み配管から循環回路に注水して水（湯）を浴槽に落とし込む。
本発明の風呂装置では、浴槽へ水を落とし込む状態と、浴槽内の水を循環させる状態とを切り替える切り替え弁に、特別の構成を採用する。すなわち本発明で採用する切り替え弁は、４以上の開口を持ち、その内の一つの開口を基準開口として当該基準開口と他の一つの開口が連通する状態と、前記基準開口と先とは別の２つの開口の三者が連通する状態とが選択可能である。そして本発明の風呂装置では、切り替え弁は、循環回路中に配されていて基準開口を含む二つの開口が循環回路の管路に接続され、他の一つの開口は落とし込み配管と連通し、さらに別の一つの開口はバイパス水路と連通している。
本発明の風呂装置において、浴槽内の水を循環させる場合には、切り替え弁を、基準開口と他の一つの開口が連通する状態に動作させる。その結果、循環回路が一連の回路として連通し、落とし込み配管とバイパス水路は閉鎖される。
一方、本発明の風呂装置において、浴槽内に水を落とし込む場合は、基準開口と他の２つの開口の三者が連通する状態に切り替える。その結果、落とし込み配管及び、バイパス水路が開く。そのため落とし込み配管から水が循環回路に入り、循環回路の戻り側水路あるいは往き側水路のいずれかから、浴槽に水が落とし込まれる。さらに前記した様にバイパス水路が開いているので、水は循環回路の他方の水路にも流れ、当該水路からも浴槽に入る。
【００１８】
また請求項２に記載の発明は、循環回路はポンプの吐出側に熱交換器が配された追い焚き回路であり、前記切り替え弁は、ポンプの吸水口と浴槽との間にあって基準開口を浴槽側に向けて接続され、バイパス水路は熱交換器の吐出側の管路から分岐されていることを特徴とする請求項１に記載の風呂装置である。
【００１９】
本発明の風呂装置では、切り替え弁は、ポンプの吸水口と浴槽との間にあって基準開口を浴槽側に向けて接続され、バイパス水路は熱交換器の吐出側の管路から分岐されている。すなわち切り替え弁は、追い焚き回路の戻り側であって、浴槽とポンプの間の部位にあり、常時開口の基準開口は浴槽側に向けて取り付けられている。
本発明の風呂装置を使用して浴槽に水を落とし込む場合は、前述した通り、基準開口と他の２つの開口が連通する様に切り替え弁を切り替える。この時、本発明の風呂装置では、切り替え弁によって、落とし込み配管と、戻り側水路を経由した浴槽と、バイパス水路が連通する。したがって落とし込み配管から切り替え弁に流れ込んだ水は、二つに分流され、その一方は基準開口から戻り側水路に入り、直接的に浴槽に落とし込まれる。すなわち水は、戻り側水路においてはポンプ及び熱交換器側に流れ込むことなく、直接的に浴槽に入る。
また切り替え弁の内部で分流された他の一方は、バイパス水路を経て往き側水路に入り、浴槽に落とし込まれる。
ここで本発明の風呂装置では、バイパス水路は熱交換器の吐出側の管路から分岐されているので、バイパス水路は、ポンプと熱交換器とを短絡しており、バイパス水路から戻り側水路に入る水も、ポンプ及び熱交換器を経由することなく、浴槽に落とし込まれる。そのため、落とし込み配管から循環回路に入った水は、いずれも流路抵抗の大きいポンプ及び熱交換器を通過することなく、直接的に浴槽に落とし込まれ、圧力損失が小さい。
【００２０】
また請求項３に記載の発明は、切り替え弁は、内部に空隙部を有し、基準開口を含む４以上の開口を有するハウジングと、該ハウジングの空隙部内に移動または姿勢変更可能に内蔵された弁体を有し、該弁体が移動又は姿勢変更することにより基準開口と他の一つの開口が連通する状態と、前記基準開口と先とは別の２つの開口の三者が連通する状態とが選択可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の風呂装置である。
【００２１】
本発明は、切り替え弁の具体的構成を開示するものである。本発明の風呂装置で採用する切り替え弁では、弁体が移動又は姿勢変更することにより基準開口と他の一つの開口が連通する状態と、前記基準開口と先とは別の２つの開口の三者が連通する状態とが選択される。
【００２２】
また請求項４に記載の発明は、切り替え弁は、内部に空隙部を有し、基準開口を含む４以上の開口を有するハウジングと、該ハウジングの空隙部内に移動または姿勢変更可能に内蔵された弁体を有し、該弁体には３方向の位置に互いに連通する開口が設けられ、弁体が特定の位置に移動又は特定の姿勢となったとき、弁体の前記３方向の開口の一つがハウジングの基準開口と連通すると共に弁体の他の一方向の開口がハウジングの他の開口と連通しさらに弁体の残る開口がハウジングの内部で閉塞され、前記弁体が移動又は姿勢変更することにより弁体の前記３方向の開口の一つがハウジングの基準開口と連通すると共に弁体の他の二方向の開口がハウジングの先とは別の二つの開口と連通することを特徴とする請求項１又は２に記載の風呂装置である。
【００２３】
本発明の風呂装置は、切り替え弁の具体的構成を開示するものである。本発明で採用する切り替え弁は、弁体には３方向の位置に互いに連通する開口が設けられ、弁体が移動又は姿勢変更することにより、基準開口と他の一つの開口が連通する状態と、前記基準開口と先とは別の２つの開口の三者が連通する状態とが選択される。
【００２４】
さらに請求項５に記載の発明は、弁体は回転してハウジングの空隙部内で姿勢変更し、当該弁体は回転軸方向と当該回転軸に対して垂直な２方向に開口を有し、ハウジングは、弁体の回転軸方向に基準開口を有すると共に弁体の回転軸方向に対して垂直方向に３か所の開口を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の風呂装置である。
【００２５】
本発明の風呂装置で採用する切り替え弁では、弁体は回転してハウジングの空隙部内で姿勢変更するものを採用している。そして弁体には３個の開口を有し、弁体の回転に応じて開口がハウジングの開口と一致する。
本発明で採用する切り替え弁は、コック又はボールコック（ボール弁）と同様の構成を有するものであり、流路の構成が単純であり、かつ流路中の障害物も少ないので圧力損失が小さい。
【００２６】
また請求項６に記載の風呂装置は、弁体は、ボール状、円筒状、円錐状、皿状のいずれかであることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の風呂装置。
【００２７】
本発明で採用する切り替え弁は、ボールコック（ボール弁）等と同様の構成を有するものであり、圧力損失が小さい。
【００２８】
また請求項７に記載の発明は、給水源から熱交換器に配管され、熱交換器の出口側から直接或いは分岐部を経て落とし込み配管が設けられており、落とし込み配管は切り替え弁に至るまでの間に弁部材を持たず、水は、熱交換器或いは分岐部から切り替え弁を介して直接的に循環回路に導入されることを特徴とする請求項６に記載の風呂装置である。
【００２９】
前述した請求項６に記載の風呂装置では、弁体に、ボール状、円筒状、円錐状、皿状のいずれかのものを採用している。この切り替え弁は、ボールコック（ボール弁）等と同様の構成を有するものであり、双方向の水流を制御することができる。すなわち従来技術の風呂装置において多く採用していたパイロット式電磁弁は、一方方向の水流のみを断続するものであり、反対方向の水の流れを阻止することができなかったのに対し、本発明で採用する切り替え弁では、双方向の水流を断続することができる。そのため落とし込み配管に必ずしも逆止弁等を設ける必要はない。そこで本発明では、逆止弁等を廃し、水を、熱交換器或いは分岐部から切り替え弁を介して直接的に循環回路に導入する構成を採用している。本発明の風呂装置では、逆止弁等の流路抵抗となるものが無いので、短時間で多量の水を落とし込むことができる。
【００３０】
さらに請求項７に記載の発明は、ハウジング内に弁体が回転可能に内蔵された切り替え弁において、弁体は回転軸方向と当該回転軸に対して垂直な２方向に互いに連通する開口を有し、ハウジングは、弁体の回転軸方向に基準開口を有すると共に弁体の回転軸方向に対して垂直方向に３か所の開口を有し、弁体の回転軸方向の開口は、ハウジングの基準開口と常時連通し、弁体が特定の姿勢となったとき、弁体の回転軸に対して垂直方向にある開口の一つがハウジングの他の開口と連通しさらに弁体の残る開口がハウジングの内部で閉塞され、前記弁体が回転して他の特定の姿勢となったとき、弁体の回転軸に対して垂直方向にある二つの開口がハウジングの先とは別の二つの開口と連通することを特徴とする切り替え弁である。
【００３１】
本発明の切り替え弁では、弁体は、回転軸方向に開口を有し、さらに回転軸に対して垂直な２方向にも開口し、これらが互いに連通する。
そしてハウジングは、弁体の回転軸方向に基準開口を有する。そして弁体はハウジング内で回転可能であるが、前記した方向の開口の内、回転軸方向に設けられた開口は、弁体が回転しても位置が変わることはない。そのため当該弁体の開口は、ハウジングの基準開口と常時連通する。
一方、弁体の回転軸に対して垂直な２方向に設けられた開口は、弁体の回転に応じて位置が変わり、開口の一つがハウジングの他の開口と連通しさらに弁体の残る開口がハウジングの内部で閉塞される状態と、二つの開口がハウジングの先とは別の二つの開口と連通する状態とが生じる。
そのため本発明の切り替え弁では、基準開口と一つの開口とが連通する状態と、基準開口と先とは別の二つの開口の三者が連通する状態を作ることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。なお従来技術と同一の部材については、同一の番号を付して、詳細な説明を省略する。
図１は、本発明の実施形態の風呂装置の配管系統図である。図２は、本発明の実施形態の風呂装置で採用する切り替え弁の断面図である。図３は、本発明の実施形態の風呂装置で採用する切り替え弁を模式的に表した斜視図である。図４は、本発明の実施形態の風呂装置で採用する切り替え弁の弁体を模式的に表した斜視図である。図５は、浴槽へ水を落とし込む際における図３の切り替え弁の平面断面図である。図６は、追い焚きの際における図３の切り替え弁の平面断面図である。図７は、図１の実施形態の風呂装置の湯落とし込み時と、追い焚き時の湯の流れを示す配管系統図である。図８、弁体の変形例を示す斜視図である。図９は、弁体の他の変形例を示す斜視図である。図１０は、弁体の他の変形例を示す正面図、左右側面図、平面図および底面図である。図１１は、切り替え弁の変形例を示す断面図であり、当該切り替え弁によって、浴槽へ水を落とし込む際の状態を示す。図１２は、追い焚きの際の図１１の切り替え弁の断面図である。
【００３３】
本実施形態の風呂装置１の配管系統は、切り替え弁５３と、落とし込み配管３０の一部に特徴があり、他の部位については、従来技術と同一である。すなわち本実施形態の風呂装置１では、図１の様に落とし込み給湯及び他栓への給湯を行う給湯部２と、浴槽３内の湯を追い焚きする追い焚き部５を持つ。また給湯部２は、給湯用熱交換器１０を流れる高温湯回路１１と、給湯用熱交換器１０をバイパスするバイパス水路１２を持ち、高温湯回路１１を流れる高温湯とバイパス水路１２を流れる冷水を混合して湯の温度を調節する。
本実施形態の風呂装置１では、高架水槽５０から給水される。すなわち本実施形態の風呂装置１の給水源は高架水槽５０である。なお本実施形態で給水源として高架水槽５０を採用したのは、給水圧が低い給水源の例を示したものに過ぎず、給水源を限定するものではない。
【００３４】
追い焚き部５は、浴槽３と追い焚き用熱交換器２１とを循環する追い焚き回路２２を持ち、浴槽３から追い焚き用熱交換器２１側に湯を戻す戻り側水路２３と、追い焚き用熱交換器２１側から浴槽３へ湯を送る往き側水路２４からなる。そして戻り側水路２３には、従来技術と同様に水位センサー２５と、循環ポンプ２６、水流スイッチ２７及び湯温センサー２８が設けられている。
【００３５】
本実施形態の風呂装置１に特有の構成として、追い焚き回路２２に後記する切り替え弁５３が設けられている。切り替え弁５３は、４個の開口Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを持つ。そして開口Ａ、Ｃが追い焚き回路２２に接続されている。より具体的には、開口Ａは浴槽３側に接続され、開口Ｃは、循環ポンプ２６の吸水側に接続されている。なお、本実施形態では、切り替え弁５３の開口Ａが基準開口として機能する。
【００３６】
また本実施形態の風呂装置１では、往き側水路２４と切り替え弁５３の開口Ｂの間にバイパス水路５１が設けられている。バイパス水路５１は、往き側水路２４と戻り側水路２３とを接続するものである。すなわちバイパス水路５１は、一端が往き側水路２４にあり、他端側は戻り側水路２３に設けられた切り替え弁５３の開口Ｂに接続されており、往き側水路２４と戻り側水路２３を繋いでいる。より詳細には、バイパス水路５１は、追い焚き用熱交換器２１の吐出部・浴槽間と、循環ポンプ２６の吸水側・浴槽間を接続するものであり、実質的に追い焚き用熱交換器２１と循環ポンプ２６を側路（バイパス）するものである。
【００３７】
落とし込み配管３０は、本実施形態では切り替え弁５３の開口Ｄに接続されている。落とし込み配管３０は、給湯部２と追い焚き回路５とを接続するものである。落とし込み配管３０は、切り替え弁５３を介し、戻り側水路２３の一部であって、循環ポンプ２６の上流側に接続されている。
また本実施形態の風呂装置１の落とし込み配管３０では、水量センサー３３が設けられているが、従来技術の様な安全弁３１や逆止弁３４，３５は無い。すなわち本実施形態の風呂装置１で採用する切り替え弁５３は、後記する様にボール弁と類似の構成を持ち、双方向の水流を断続することができるので、安全弁３１や逆止弁３４，３５を設けなくても浴槽３の湯が給水側に逆流することはない。
【００３８】
次に、本実施形態の風呂装置１に特有の部材たる切り替え弁５３の構成について説明する。
切り替え弁５３は、前記した様に４個の開口Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有し、その内の開口Ａが基準開口としての機能を果たす。
切り替え弁５３は、図２，３の様にモータ等のアクチェータ５２が取り付けられたものであり、アクチェータ５２を動作させることにより、基準開口Ａと開口Ｂ，Ｄの三者が連通する状態と、基準開口Ａと開口Ｃの二者が連通する状態とに切り替えることができる。
すなわち内部の弁体５５が一定の姿勢にあるとき、基準開口Ａとバイパス水路５１に接続された開口Ｂ、及び落とし込み配管３０に接続された開口Ｄの三者がが連通し、循環ポンプ２６に接続された開口Ｃは閉鎖される。また弁体５５が他の一定の姿勢にあるとき、基準開口Ａと循環ポンプ２６に接続された開口Ｃが連通し、バイパス水路５１に接続された開口Ｂと落とし込み配管３０に接続された開口Ｄは閉鎖される。
【００３９】
切り替え弁５３は、図２，３の様に、ハウジング５６の内部に弁体５５が内蔵されたものであり、さらに前記した様にアクチェータ５２が取り付けられている。
順次説明すると、ハウジング５６は、図２，３に示すように内部に空隙５４を有し、当該空隙５４と外部とを連通する４個の開口Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが設けられている。ここで基準開口Ａは、図２，３に示す様に、アクチェータ５２取付け面に対向する面に設けられている。基準開口Ａは、アクチェータ５２の回転軸５９と同心であり、弁体５５の回転軸６０方向に開口する。準開口Ａの中心は弁体５５の回転軸６０と一致する。
他の開口Ｂ，Ｃ，Ｄは、基準開口Ａの開口方向に対していずれも垂直方向に開口している。そして開口Ｂ，Ｃ，Ｄは当該順序で互いに９０°離れた位置に設けられている。すなわち開口Ｂと開口Ｃは、９０°離れ、開口Ｃと開口Ｄはさらに９０°離れ、開口Ｄと開口Ｂは１８０°離れている。従って開口Ｄと開口Ｂは、直線上に位置する。
【００４０】
弁体５５は、図３乃至図４に示すようにボール状である。弁体５５は、図４の矢印の様に回転軸６０を中心として回転する。そして弁体５５には、回転軸６０方向の部位に開口ａが設けられ、さらに回転軸６０と垂直に交わる方向に貫通孔６３が設けられ、開口ｂ，ｃが形成されている。そして弁体５５の内部には垂直孔６４が設けられており、開口ａ，ｂ，ｃの三者は貫通孔６３及び垂直孔６４によって互いに連通している。
【００４１】
弁体５５は、前記したハウジング５６の空隙５４内に回転可能に内蔵されている。弁体５５の回転軸６０は、ハウジング５６の基準開口Ａの中心軸線と一致する。そして弁体５５の開口ａは、ハウジング５６の基準開口Ａに一致する方向及び位置にある。
また弁体５５には、ハウジング５６に設けられたアクチェータ５２の回転軸６０が嵌合され、アクチェータ５２によって回転軸６０を中心として回転される。
なお弁体５５とハウジング５６の間は、公知のボール弁と同様にシート６１，６２によってシールされている。
【００４２】
切り替え弁５３では、前記した様に弁体５５は、回転軸６０を中心として回転し、開口ａは、回転軸６０と同方向に設けられているので、弁体５５が回転しても開口ａの位置は変わらない。そして開口ａは、ハウジング５６の基準開口Ａと一致する位置にあるため、弁体の開口ａは、弁体５５の回転角度に係わらず、常に基準開口Ａと連通する。
また弁体５５の開口ｂ，ｃは、回転軸６０に対して垂直に交わる方向に開口し、さらに両者の位置関係は直線上にある。一方ハウジング５６の開口Ｂ，Ｄは、基準開口Ａの開口方向に対して垂直方向に開口しており、開口Ｂ，Ｄ同士は１８０°離れていて両者は直線上にある。したがって、弁体５５を特定の回転角度とした時、弁体５５の開口ｂ，ｃは、ハウジング５６の開口Ｂ，Ｄと一致し、これらは互いに連通する。したがって、弁体５５が特定の回転姿勢の時、切り替え弁５３の基準開口Ａと、開口Ｂ，Ｄの三者が連通する。なおこのとき、ハウジング５６の残る開口Ｃは、弁体５５の外周によって閉塞される。したがってハウジング５６の残る開口Ｃは、他の開口とは連通しない。
【００４３】
一方、弁体５５の開口ｂ，ｃのいずれかをハウジング５６の真ん中の開口Ｃと一致させたとき、弁体５５の残る開口は、ハウジング５６の内壁によつて閉塞される。またハウジング５６の開口Ａ，Ｄは、弁体５５の外周によって閉塞される。したがってこのとき、弁体５５の開口Ａ，Ｃが連通し、開口Ｂ，Ｄは不通となる。
本実施形態で採用する切り替え弁５３は、ハウジング５６の開口Ａ，Ｂ．Ｃ．Ｄと、弁体５５の開口ａ，ｂ，ｃの一致・不一致によって流路を断続するものであり、双方向の水流を断続することができる。したがって、追い焚きを行うべく、基準開口Ａと循環ポンプ２６に接続された開口Ｃが連通したときは、追い焚き回路２２と落とし込み配管３０とは、双方向の水流が遮断され、追い焚き回路２２側の湯が落とし込み配管３０に流れることはない。
【００４４】
次に、本実施形態の風呂装置１の作用について説明する。
本実施形態の風呂装置１を使用して浴槽３に湯を落とし込む場合には、切り替え弁５３の弁体５５を回転させ、図５の様に基準開口Ａと開口Ｂ，Ｄの三者が連通する状態とする。すなわち戻り側水路２３経由の浴槽３と、バイパス水路５１及び落とし込み配管３０の三者を連通させる。
その結果、落とし込み配管３０の末端が開放され、給湯部２から切り替え弁５３の開口Ｄに湯が流れ込む。そして湯は図７（ａ）の様に、切り替え弁５３の内部で開口Ａ，Ｂに分流される。そのため分流された一方の流れは、基準開口Ａから追い焚き回路２２の戻り側水路２３を流れ、直接浴槽３に入る。また他方の流れは、開口Ｂからバイバス水路５１に入り、追い焚き回路２２の往き側水路２４を流れて浴槽３に入る。すなわち落とし込み配管３０の湯は、切り替え弁５３内で分流され、一方は、基準開口Ａから戻り配管２３を経て浴槽３に入り、他方は開口Ｂからバイパス水路５１に入って戻り配管２４を流れ、浴槽３に至る。
そのため本実施形態の風呂装置１は、往き側水路２４と戻り側水路２３の両方から湯が落とし込まれ、落とし込みの際の配管抵抗が小さく、より多量の湯を落とし込むことができる。また本実施形態では、切り替え弁５３内の流路が直線的であるばかりでなく、流路中に障害物がなく、切り替え弁５３自身の圧力損失が小さい。加えて、本実施形態の風呂装置１では、落とし込み配管３０には、安全弁や逆止弁が無いので、落とし込み配管３０の流路抵抗は小さく、より大きな流量が期待される。
【００４５】
本実施形態の風呂装置１で追い焚きを行う場合には、切り替え弁５３の弁体５５を回転させ、図６の様に基準開口Ａと開口Ｃが連通する状態とする。すなわち戻り側水路２３を経由した１槽３と循環ポンプ２６の吸水側とが連通し、バイパス水路５１と落とし込み配管３０は閉鎖される。
その結果、従来技術と同様に循環ポンプ２６の吸水口２９が浴槽３と接続され、浴槽３、循環ポンプ２６、追い焚き用熱交換器２１が連続した回路が形成され、支障なく追い焚きを行うことができる。すなわち浴槽３内の湯は、図７（ｂ）の様に浴槽３、循環ポンプ２６、追い焚き用熱交換器２１を経て浴槽３に戻る。
【００４６】
上記した実施形態では、切り替え弁の例として、ボール状の弁体５５を内蔵した構成を例示した。上記した実施形態の切り替え弁５３は、流路が直線的であるばかりでなく、流路中に障害物がなく、圧力損失が小さいので最も推奨される構成である。しかしながら本発明は、弁体の形状をボール状のものに限定するものではなく、他の公知の形状も採用することができる。
【００４７】
例えば、弁体には図８の様な円筒形のものを採用することもできる。弁体６５は、全体形状が円筒形であって、下面と側面とに開口ａ，ｂ，ｃが設けられている。開口ａ，ｂ，ｃの位置関係は、前記したボール状の弁体５５と同一であり、開口ａは回転軸と一致し、開口ｂ，ｃは、回転軸に対して垂直であって、両者は互いに直線上にある。図８に示した弁体６５を使用した場合においても、双方向の水流を断続することができるので、安全弁３１や逆止弁３４，３５を設けなくても浴槽３の湯が給水側に逆流することはない。
【００４８】
また他に、図９の様な円錐台状の弁体６６も採用可能である。弁体６６は、全体形状が円錐台形状であって、下面と側面とに開口ａ，ｂ，ｃが設けられている。開口ａ，ｂ，ｃの位置関係は、前記したボール状の弁体５５と同一であり、開口ａは回転軸と一致し、開口ｂ，ｃは、回転軸に対して垂直であって、両者は互いに直線上にある。図９に示した弁体６６を使用した場合においても、双方向の水流を断続することができるので、逆止弁等は不要である。
【００４９】
また図１０に示す弁体６７は、開口ａを極端に大きくして、他の開口ｂ，ｃと開口ａが繋がったものを示している。ここで図１０（ａ）は、弁体６７の正面図であり、（ｂ）は左側面図であり、（ｃ）は右側面図であり、（ｄ）は平面図であり、（ｅ）は底面図である。
図１０に示す弁体６７においても、回転軸方向に開口ａが設けられており、回転軸に対して垂直な２方向に開口ｂ，ｃを有している。図１０に示す弁体６７は、あたかもボールの一部に溝が形成されたような形態をしている。
図１０に示す弁体６７は、ボール型弁体の変形であり、通常ディスク型（皿型）と称されるものの応用例である。すなわち、弁体６７は、半円型のディスク（皿）６８ａ，６８ｂが上部で繋がった形であり、ディスク６８ａ，６８ｂの外周面で図示しないハウジングの開口を封鎖する。
図１０に示した弁体６７を使用した場合においても、浴槽３の湯が給水側に逆流することはなく、逆止弁等を設ける必要はない。
【００５０】
図１１，１２に示す切り替え弁７０は、弁体７１を直線的に移動させて切り替えを行うものである。
すなわち弁体７１は、円筒形のハウジング７２と柱状の弁体７１を持つ。そしてハウジング７２は、配管接続部となる４個の開口Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを持つ。ここで開口Ａは、ハウジング７２の軸方向に設けられ、他の開口Ｂ，Ｃ，Ｄは、ハウジング７２の周面に設けられている。
また弁体には端面に開口ａが設けられ、側面にも２個の開口ｂ，ｃが設けられていてこれらは互いに連通する。
【００５１】
そして開口Ａは浴槽３側に接続され、開口Ｂはバイパス水路５１に接続され、開口Ｃは、循環ポンプ２６の吸水側に接続されている。開口Ｄは落とし込み配管３０に接続されている。
本実施形態の切り替え弁７０では、図１１の様に弁体７１の開口ｂ，ｃをハウジング７２の開口Ｂ，Ｄに一致させて湯の落とし込みを行い、図１２の様に弁体７１の開口ｃをハウジング７２の開口Ｃに一致させて追い焚きを行う。
【００５２】
以上説明した実施形態では、いずれも落とし込み配管３０に安全弁と逆止弁を設けない構成を例示した。本実施形態の様に安全弁と逆止弁を廃した構成は、高架水槽を給水源とする場合や、井戸水をスターンポンプで供給する場合の様に給水圧力が低い場合に推奨される構成であるが、もちろん本発明の風呂装置は、落とし込み配管３０に安全弁や逆止弁を設ける構成を否定するるものではない。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の風呂装置では、循環回路の戻り側水路と往き側水路の双方から浴槽に水（湯を含む）が落とし込まれるので、水が循環回路を通過する際の圧力損失が小さく、大きな落とし込み流量を確保することができる。そのため本発明の風呂装置は、落とし込みに要する時間を短縮することができる効果がある。
また本発明の風呂装置は、部品点数の過度の増加も無いので製造コストも低い。
【００５４】
また請求項２に記載の風呂装置によると、落とし込みの際にポンプ及び熱交換器を経由することなく、浴槽に水が落とし込まれる。そのため本発明の風呂装置は、さらに圧力損失が小さく、大きな落とし込み流量を確保することができ、落とし込みに要する時間をさらに短縮することができる効果がある。
【００５５】
また請求項３乃至６に記載の風呂装置は、本発明を実施する際の設計指針を与える効果があり、切り替え弁自体の圧力損失を低下させることができるものである。
【００５６】
また請求項７に記載の風呂装置では、落とし込み配管は注水弁を除いて弁部材を持たず、圧力損失が小さいので、給水圧が低い場合でも十分な水量を確保することができる。
【００５７】
さらに請求項８に記載の切り替え弁は、基準開口と一つの開口とが連通する状態と、基準開口と先とは別の二つの開口の三者が連通する状態を作ることができる効果があり、本発明の風呂装置の実施に寄与する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の風呂装置の配管系統図である。
【図２】本発明の実施形態の風呂装置で採用する切り替え弁の断面図である。
【図３】本発明の実施形態の風呂装置で採用する切り替え弁を模式的に表した斜視図である。
【図４】本発明の実施形態の風呂装置で採用する切り替え弁の弁体を模式的に表した斜視図である。
【図５】浴槽へ水を落とし込む際における図３の切り替え弁の平面断面図である。
【図６】追い焚きの際における図３の切り替え弁の平面断面図である。
【図７】図１の実施形態の風呂装置の湯落とし込み時と、追い焚き時の湯の流れを示す配管系統図である。
【図８】弁体の変形例を示す斜視図である。
【図９】弁体の他の変形例を示す斜視図である。
【図１０】弁体の他の変形例を示す正面図、左右側面図、平面図および底面図である。
【図１１】切り替え弁の変形例を示す断面図であり、当該切り替え弁によって、浴槽へ水を落とし込む際の状態を示す。
【図１２】追い焚きの際の図１１の切り替え弁の断面図である。
【図１３】従来技術の風呂装置の配管系統図である。
【符号の説明】
１  風呂装置
３  浴槽
１０  給湯用熱交換器
２２  追い焚き回路（循環回路）
２６  循環ポンプ
３０  落とし込み配管
５１  バイパス水路
５３  切り替え弁
５５  弁体
５６  ハウジング
Ａ  基準開口
Ｂ，Ｃ，Ｄ  開口
ａ，ｂ，ｃ  開口
【図１】
0003594114.tif 000002
【図２】
0003594114.tif 000003
【図３】
0003594114.tif 000004
【図４】
0003594114.tif 000005
【図５】
0003594114.tif 000006
【図６】
0003594114.tif 000007
【図７】
0003594114.tif 000008
【図８】
0003594114.tif 000009
【図９】
0003594114.tif 000010
【図１０】
0003594114.tif 000011
【図１１】
0003594114.tif 000012
【図１２】
0003594114.tif 000013
【図１３】
0003594114.tif 000014