(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ケースと、弁室と、弁室に通ずる入水通路及び出水通路と、弁室内に配置された略円筒形の弁体と、弁ケース側に設けられた弁座と、弁体を駆動する駆動軸と、この駆動軸を駆動する駆動手段とを有し、弁体を軸心方向へ移動駆動して弁座との離間距離を制御することにより流量の調整と止水を行う止水機能付き流量調整弁を有する給湯装置において、
前記流量調整弁に、弁体と駆動軸間のシール部材を介して弁体の内側に形成された圧力キャンセル室および圧力キャンセル室に入水通路から入水圧を導入する圧力導入通路を設け、
給湯経路の排水状態を検知する排水状態検知手段と、
この排水状態検知手段によって排水状態を検知した場合に、流量調整弁の駆動軸を介して圧力キャンセル室の容積を縮小させるように駆動手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
前記排水状態検知手段によって排水状態を検知した場合に、前記制御手段は、流量調整弁の駆動軸を所定のホームポジションから全開位置に駆動し、その後全閉位置に駆動し、その後ホームポジションに移動させるように駆動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
前記圧力キャンセル室に臨む駆動軸のピストン部を駆動軸本体とは別体に構成し、圧力キャンセル室の容積を縮小させた状態となるように全開時のピストン部の位置を規制する位置規制部材を設け、排水状態検知手段によって排水状態を検知した場合に、前記制御手段は、流量調整弁の駆動軸を所定のホームポジションから全開位置に駆動し、その後ホームポジションに移動させるように駆動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
【請求項４】
前記排水状態検知手段は、給湯装置の給湯器本体又は遠隔操作装置に設けられた指令入力スイッチを有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の給湯装置。
【請求項５】
前記排水状態検知手段は、給湯経路に設けられた自己発熱型のサーミスタを有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、止水機能付き水量調整弁を有する給湯装置に関し、特に凍結時における弁体や弁本体部の破損を防止したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、給湯装置は、実施形態に係る図１に示すように、給湯器本体２と、給湯器本体２に設けられた熱交換器１０を加熱するバーナ１１の複数の燃焼管にガスを供給するガス供給管３Ａ，３Ｂと、給湯器本体２に水を入水する入水管４と、給湯器本体２から湯水を出湯する出湯管５と、これら入水管４と出湯管５とを接続するバイパス管６と、出湯管５に介設された止水機能付き流量調整弁４０等を有し、入水管４を介して給水ポート２１から入水された水が熱交換器１０で加熱され、この加熱された湯水の出湯湯量が流量調整弁４０で調節されて出湯管５の出湯ポート２４を介して給湯カラン２５に供給される。
【０００３】
ところで、バイパス管６に介設されたバイパス用流量調整弁２７の開度を変化させて、入水管４から出湯管５への通水量を調節して、給湯カラン２５から給湯する給湯温度の微調整等を行なえるようになっている。ここで、給水ポート２１には手動式の排水栓３０が設けられるとともに、出湯ポート２４にも手動式の排水栓３１が設けられている。
【０００４】
流量調整弁４０は、実施形態に係る図２に示すように、弁ケース５１と、弁室５２と、弁室５２に通ずる入水通路６１及び出水通路６２と、弁室５２内に配設された略円筒形の弁体５３と、弁ケース５１側に設けられた弁座６３と、弁体５３を駆動する駆動軸５４等を有し、この駆動軸５４を駆動部８０により回転駆動して、弁体５３を軸心方向へ移動駆動して弁座６３との離間距離を制御し、湯水流量の調整と止水を行うように構成され、弁体５３はバネ部材５６で弁座６３の方へ弾性付勢され且つ駆動軸５４に止め輪にて位置規制されている。
【０００５】
そして、バネ部材５６の小形化を図る為に、弁体５３の内側に圧力キャンセル室７２を形成し、入水通路６１からその圧力キャンセル室７２へ入水圧（１次側圧力）を導入するように構成されている。この場合、圧力キャンセル室７２への入水圧は、弁体５３の端壁部５３ａに形成した複数の圧力導入通路７８（図３参照）を介して導入されるようになっている。駆動部８０により駆動軸５４を左方へ移動させて、弁座６３と弁体５３間の離間距離を小さくすると湯水流量が少なくなり、実施形態に係る図４に示すように、弁座６３をシール部材６４に密着させると流量が零となり、止水状態になる。また、駆動軸５４を右方へ移動させて、弁座６３と弁体５３間の離間距離を大きくすると湯水流量が多くなる。
【０００６】
ところで、この止水機能付き水量調整弁を有する給湯装置が設置された別荘やマンションが長期間空き状態になり、給湯装置を長期間使用しない場合には、ガス供給源や水供給源の元栓を夫々締めてから、給水ポートと出湯ポートに設けられた手動式の排水栓を夫々開いて、入水管と出湯管の内部や水量調整弁の内部に留った水を排水しておくようになっている。この場合、水量調整弁が出湯管に介設されているため、駆動軸は通常の場合、弁座がシール部材から離間した所定のホームポジションに位置している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、給湯装置を長期間使用しない場合には、入水管４と出湯管５の排水栓３０，３１を夫々手動操作にて開いて、両管４，５の内部に留った水を排水でき、しかも止水機能付き水量調整弁４０の入水通路６１や弁室５２内に留った水を排水できるが、駆動軸がホームポジションのときの圧力キャンセル室７２内に留った水までは排出することができず、給湯装置が特に寒冷地に建設された別荘やマンションの屋外に設置されているような場合には、寒い冬場に、その圧力キャンセル室７２内の水が凍結して膨脹し、弁体が破損したり、弁本体部が破損する虞がある。
【０００８】
ところで、止水機能付き水量調整弁に凍結防止用のヒータが標準装備されており、凍結する虞のある状況において、そのヒータへの通電により凍結を防止できるようになっている場合でも、長期間使用しないために、給湯装置の電源が切られるような場合には、そのヒータで凍結を防止することができず、同様に圧力キャンセル室内の水が凍結することになる。
本発明の目的は、給湯装置が凍結するような環境に設置された場合であっても、給湯装置の止水機能付き水量調整弁を破損させないような給湯装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の給湯装置は、弁ケースと、弁室と、弁室に通ずる入水通路及び出水通路と、弁室内に配置された略円筒形の弁体と、弁ケース側に設けられた弁座と、弁体を駆動する駆動軸と、この駆動軸を駆動する駆動手段とを有し、弁体を軸心方向へ移動駆動して弁座との離間距離を制御することにより流量の調整と止水を行う止水機能付き流量調整弁を有する給湯装置において、流量調整弁に、弁体と駆動軸間のシール部材を介して弁体の内側に形成された圧力キャンセル室および圧力キャンセル室に入水通路から入水圧を導入する圧力導入通路を設け、給湯経路の排水状態を検知する排水状態検知手段と、この排水状態検知手段によって排水状態を検知した場合に、流量調整弁の駆動軸を介して圧力キャンセル室の容積を縮小させるように駆動手段を制御する制御手段を設けたものである。
【００１０】
制御手段により駆動手段を介して駆動軸を弁座の方へ駆動して、弁座と弁体との離間距離を小さくすると流量が少なく調整され、前記離間距離を大きくすると流量が多く調整され、前記弁体を弁座に当接させると閉弁状態、つまり止水状態となる。ところで、流量調整弁には、弁体と駆動軸間のシール部材を介して弁体の内側に圧力キャンセル室が形成されるとともに、その圧力キャンセル室に入水通路から入水圧を導入する圧力導入通路が形成されているため、圧力キャンセル室に圧力導入通路を介して入水圧が導入されている。
【００１１】
排水状態検知手段により、給湯経路の排水状態が検知された場合に、制御手段により駆動手段を介して駆動軸が圧力キャンセル室の容積を縮小させるように駆動される。この場合、駆動軸の駆動により圧力キャンセル室の容積が、例えば略零になり、この圧力キャンセル室に滞留している水を入水通路を経て確実に排出させることができる。ここで、給湯経路の水については、排水栓等を用いて確実に排水することができる。それ故、給湯装置が凍結するような環境に設置された場合であっても、圧力キャンセル室内の水が凍結することがなく、水量調整弁の破損を確実に防止することができる。
【００１２】
請求項２の給湯装置は、請求項１の発明において、前記排水状態検知手段によって排水状態を検知した場合に、制御手段は、流量調整弁の駆動軸を所定のホームポジションから全開位置に駆動し、その後全閉位置に駆動し、その後ホームポジションに移動させるように駆動手段を制御するものである。この場合、流量調整弁の駆動軸を所定のホームポジションから全開位置に駆動することで、水量調整弁内に滞留する水の排水性能を高めることができる。
【００１３】
その後駆動軸を全閉位置に駆動して、圧力キャンセル室内の容積を縮小させて圧力キャンセル室内の水を強制的に排出でき、更に、駆動軸をホームポジションに移動させることで、圧力キャンセル室内に、抜け切れなかった微小量の水が残留し、その微小量の水が凍結するような場合でも、圧力キャンセル室の容積が拡大されているので、弁体が破損したり、弁本体部が破損するのを確実に防止することができる。
【００１４】
請求項３の給湯装置は、請求項１の発明において、前記圧力キャンセル室に臨む駆動軸のピストン部を駆動軸本体とは別体に構成し、圧力キャンセル室の容積を縮小させた状態となるように全開時のピストン部の位置を規制する位置規制部材を設け、排水状態検知手段によって排水状態を検知した場合に、前記制御手段は、流量調整弁の駆動軸を所定のホームポジションから全開位置に駆動し、その後ホームポジションに移動させるように駆動手段を制御するものである。この場合、流量調整弁の駆動軸を所定のホームポジションから全開位置に駆動することで、水量調整弁内に滞留する水の排水性能を高めることができる。
【００１５】
更に、このとき、駆動軸のピストン部は駆動軸本体とは別体に構成され、しかも圧力キャンセル室の容積を縮小させた状態となるように、全開時のピストン部の位置が位置規制部材により規制されるため、圧力キャンセル室内の容積を縮小させて圧力キャンセル室内の水を強制的に排出することができる。そして、駆動軸をホームポジションに移動させることで、圧力キャンセル室内に、抜け切れなかった微小量の水が残留し、その微小量の水が凍結するような場合でも、圧力キャンセル室の容積が拡大されているか、又はピストン部は圧力キャンセル室の容積拡大方向に移動可能な状態なので、弁体が破損したり、弁本体部が破損するのを確実に防止することができる。
【００１６】
請求項４の給湯装置は、請求項１〜３の何れかの発明において、前記排水状態検知手段は、給湯装置の給湯器本体又は遠隔操作装置に設けられた指令入力スイッチを有するものである。それ故、給湯器本体又は遠隔操作装置に設けられた指令入力スイッチをユーザーが手動で操作して排出を指令することで、圧力キャンセル室に滞留している水を確実に排出させることができる。
【００１７】
請求項５の給湯装置は、請求項１〜４の何れかの発明において、前記排水状態検知手段は、給湯経路に設けられた自己発熱型のサーミスタを有するものである。この場合、自己発熱型のサーミスタはヒータを有しており、電気抵抗の変化により水温や湯温を検知できるうえ、ヒータに通電したときの温度上昇の度合いにより、水の有無をも検知できるため、既存の温度センサを自己発熱型サーミスタに交換するだけなので、水の有無を検知する為の高価な電子部品を何ら必要としない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１に示すように、給湯装置１は、ガス給湯器本体２と、ガス給湯器本体２にガスを供給するガス供給元管３Ａ，３Ｂと、ガス給湯器本体２に水を入水する入水管４と、ガス給湯器本体２から湯水を出湯する出湯管５と、入水管４と出湯管５を接続するバイパス管６と、出湯管５に介設された止水機能付き流量調整弁４０と、ガス供給元管３Ａ，３Ｂに接続されるガス制御弁ユニット７等が設けられている。
【００１９】
ガス給湯器本体２には、入水管４と出湯管５に接続される熱交換器１０と、熱交換器１０を加熱する複数の燃焼管を有するバーナ１１と、バーナ１１の燃焼管の燃焼本数を設定された目標燃焼量に応じて適宜複数段階（例えば、４段階）に切替える電磁制御式の能力切替弁ユニット１２と、点火プラグ１３と、立消え安全装置１４と、バーナ温度センサ１５と、燃焼用空気の送風ファン１６等が設けられている。但し、能力切替弁ユニット１２は、例えば、ガス制御弁ユニット７の比例弁８により調節されたガス流量に応じて制御される。
【００２０】
ガス供給元管３Ａは、ガス供給源のガス供給ポート２０に接続されてガス制御弁ユニット７まで延び、ガス供給元管３Ｂは、ガス制御弁ユニット７から給湯器本体２の能力切替弁ユニット１２まで延びている。入水管４は、市水道の給水ポート２１に接続されて給湯器本体２の熱交換器１０まで延びている。入水管４には、バイパス管６との接続点よりも下流側において、熱交換器１０に供給される水量を検出する入水量センサ２２と、入水温度を検出する入水温度センサ２３が設けられている。
【００２１】
出湯管５は、給湯器本体２の熱交換器１０から延びて出湯ポート２４に接続され、その出湯ポート２４に給湯カラン２５が接続されている。出湯管５には、バイパス管６との接続点よりも上流側において、熱交換器１０で加熱された湯水の温度を検出する湯水温度センサ２６が設けられ、バイパス管６との接続点よりも下流側において、出湯ポート２４からの出湯流量を調整するための止水機能付き流量調整弁４０と、給湯直前に湯水の温度を検出する調節湯水温度センサ２８が設けられている。
【００２２】
バイパス管６にはバイパス用流量調整弁２７が設けられ、この流量調整弁２７の開度を変化させて、入水管４から出湯管５への通水量を調節して、給湯温度の微調整等を行えるようになっている。ここで、給水ポート２１には手動式の排水栓３０が設けられるとともに、出湯ポート２４にも手動式の排水栓３１が設けられている。ところで、３つの温度センサ２３，２６，２８は、自己発熱型サーミスタで構成されている。この自己発熱型サーミスタはヒータを有しており、電気抵抗の変化により水温や湯温を検知できるうえ、特に調節湯水温度センサ２８のヒータに通電したときの温度上昇の度合いにより、出水管５内の湯水の有無を検知できるようになっている。
【００２３】
次に、出湯管５に設けられた止水機能付き流量調整弁４０について説明する。図２に示すように、止水機能付き流量調整弁４０は、大別すると弁本体部５０と、この弁本体部５０の駆動軸５４を回転駆動して流量調整や止水（閉弁）を行う駆動部８０とからなる。前記弁本体部５０は、弁ケース５１、この弁ケース５１内の弁室５２、この弁室５２内に収容された弁体５３、この弁体５３を移動駆動する駆動軸５４、弁ケース５１に内嵌された軸保持部材５５、弁体５３を閉弁側へ弾性付勢するバネ部材５６、リング部材５７、連結板５８，５９などを備えている。
【００２４】
尚、前記弁ケース５１、弁体５３、軸保持部材５５、リング部材５７等は合成樹脂製のものであり、駆動軸５４は金属製のものである。駆動部８０（これが駆動手段に相当する）は、コントロールユニット８５（これが制御手段に相当する）に接続されたステッピングモータ８１とケース８２の内部のギヤ系を有し、この駆動部８０の出力ギヤ８３に、駆動軸５４のスプライン軸部６０が挿入係合され、駆動部８０によって駆動軸５４が回転駆動される。
【００２５】
次に、弁本体部５０について詳細に説明する。
弁ケース５１の左端部には弁室５２に通ずる入水通路６１が形成され、弁ケース５１の長さ方向途中部の下部には弁室５２に通ずる出水通路６２が形成されている。弁室５２の上流端において弁ケース５１の内面には弁室５２内へ突出した環状の弁座６３が形成されている。
【００２６】
弁体５３は横向き姿勢にした略円筒形のもので、弁室５２の左半部内に配設されている。弁体５３は左端部の端壁部５３ａとこの端壁部５３ａと一体の円筒壁部５３ｂとを有し、端壁部５３ａの左端面に形成した環状溝にはゴム製のシール部材６４が装着され、弁体５３が左方へ移動駆動されると、このシール部材６４が弁座６３に密着して閉弁状態となる（図４参照）。駆動軸５４で弁体５３を移動駆動して、弁座６３と弁体５３間の離間距離を制御することにより、湯水流量を調整できる。
【００２７】
尚、弁座６３と弁体５３の間の通路形状に関して、弁座６３の上流側近傍において弁ケース５１には弁座６３の頂部側へ向かうように傾斜した環状テーパ部が形成され、シール部材６４の上流側近傍において弁体５３の端壁部５３ａには環状テーパ部と同方向へ傾斜した環状傾斜部が形成されているため、弁座６３と弁体５３の間の通路抵抗が小さくなっている。
【００２８】
軸保持部材５５は、弁室５２側へ伸びる筒部５５ａと、これと一体の大径基部５５ｂを有し、軸保持部材５５は駆動軸５４に外嵌され、大径基部５５ｂはリング部材５７と共に弁ケース５１に内嵌され、弁ケース５１とリング部材５７と連結板５８，５９は相対回転不能に固定されている。尚、連結板５８，５９を介して弁本体部５０に駆動部８０が固定されている。
【００２９】
駆動軸５４の右端側部分のネジ部６６が大径基部５５ｂのネジ穴６７に螺合され、駆動部８０によりスプライン軸部６０を回転駆動すると、ネジ部６６とネジ穴６７を介して駆動軸５４が大径基部５５ｂに対して軸心方向（左方又は右方）へ移動し、弁体５３と弁座６３間の離間距離が変化する。
【００３０】
弁体５３とリング部材５７間に、弁体５３を閉弁方向へ付勢する圧縮コイルバネからなるバネ部材５６が介装され、このバネ部材５６の左端部は金属薄板製のバネ受けを介して弁体５３で受け止められ、バネ部材５６の右端部は金属薄板製のリング状のバネ受け６８を介してリング部材５７で受け止められている。弁体５３はその左側において駆動軸５４に外嵌させたＥリング６９により、駆動軸５４に対して位置決めされている。
【００３１】
弁体５３の内側にはシリンダ穴７０が形成され、このシリンダ穴７０に駆動軸５４のピストン部７１が、これに外嵌したシール部材７１ａを介して水密に相対移動可能に装着され、弁体５３とピストン部７１との間に入水通路６１の入水圧（１次圧）を導入する圧力キャンセル室７２が形成されている。尚、駆動軸５４には、封止用のＯリング７４，７５（図４参照）が装着され、リング部材５７と軸保持部材５５の間にも封止用のＯリング７６が装着されている。
【００３２】
次に、前記圧力キャンセル室７２に入水圧を導入する圧力導入通路７８とその周辺構造について、図２〜図４に基づいて説明する。駆動軸５４の先端側軸部５４ａが挿通する弁体５３の軸孔の内径側には３本のリブ７９が周方向３等分位置に形成され、これら３本のリブ７９によって弁体５３は駆動軸５４に対して同心状に支えられている。駆動軸５４の先端側軸部５４ａの外周側に且つ３つのリブ７９間には入水通路６１から圧力キャンセル室７２に入水圧を導入する３本の圧力導入通路７８が形成されている。尚、この圧力導入通路７８は駆動軸５４に形成するようにしてもよい。
【００３３】
ところで、マイクロコンピュータを有するコントロールユニット（Ｃ／Ｕ）８５には、点火プラグ１３と、排出指令スイッチ１７と、各種センサ１５，２２，２３，２６，２８と、各種のアクチュエータ７，１６，８１等が電気的に接続されている。そして、コントロールユニット８５は、図示外の遠隔操作装置（リモコン装置）により設定された設定温度や給湯量と、各種センサ１５，２２，２３，２６，２８からの検知信号とに基づいて、各種のアクチュエータ７，１６，８１を制御可能になっている。
【００３４】
次に、以上説明した止水機能付き流量調整弁４０を有する給湯装置１の作用について説明する。
給水ポート２１に設けた排水栓３０と、出湯ポート２４に設けた排水栓３１を夫々閉じた状態で、入水管４を介して水供給源から給湯器本体２に入水された水は、ガス供給管３Ａ，３Ｂを介してガス供給源からバーナ１１の複数の燃焼管に供給され、熱交換器１０により加熱され、その加熱された湯水は出湯管５の流量調整弁４０で出湯流量を調整されて給湯カラン２５に供給される。
【００３５】
このとき、バイパス管６に設けられた流量調整弁２７により、入水管４から出湯管５への通水量が調整され、給湯温度の微調整を行なえる。この場合、止水機能付き流量調整弁４０においては、駆動部８０に設けられたステッピングモータ８１の駆動により、駆動軸５４を左方へ移動させて、弁座６３と弁体５３間の離間距離を小さくすると（図２参照）、出湯管５を通過する湯水流量が少なくなり、弁座６３をシール部材６４に密着させると、図４に示すように、駆動軸５４が全閉位置（閉弁位置）に移動し、湯水流量が零となり止水状態になる。
【００３６】
この止水状態（閉弁状態）においては、弁体５３はシール部材６４を弁座６３に押圧する閉弁位置に移動して停止した状態で、駆動軸５４だけが更に左方に所定距離だけ移動された最左端位置である全閉位置に移動するため、圧力キャンセル室７２の容積が略零になり、圧力キャンセル室７２内の水の略全てが強制的に入水通路６１側に排出される。ステッピングモータ８１の逆回転駆動により、駆動軸５４を右方へ移動させたときには、図２に示すように、弁座６３と弁体５３間の離間距離が大きくなり、この離間距離の大きさに比例して、出湯管５を通過する湯水流量が多くなる。
【００３７】
この場合、弁体５３とピストン部７１とはバネ部材５６の付勢力により、最大距離に離間し、圧力キャンセル室７２にはその容積の拡大に伴って湯水が充満状態に侵入している。ところで、給湯装置１を長期間に亙って使用しない場合には、先ずガス供給源や水供給源の元栓を夫々締めてから、給水ポート２１と出水ポート２４に設けられた排水栓３０，３１を夫々開いて、両管４，５の内部や止水機能付き水量調整弁４０の内部に留った湯水を排水する。そして、排出指令スイッチ１７をＯＮ操作する。但し、この場合、駆動軸５４は、図２に示すホームポジションに位置しているものとする。
【００３８】
この場合、コントロールユニット８５は排出指令スイッチ１７から排出指令信号を受けると、図５に示す滞留水排出制御を実行する。この制御が開始されると、先ずステッピングモータ８１の回転駆動により、駆動軸５４が右方限界位置である全開位置（開弁位置）へ移動駆動され（Ｓ１０）、所定時間（例えば、１０分〜３０分）が経過するまでこの状態で待機される（Ｓ１１）。それ故、この待機時間においては、排水栓３０，３１が開いているため、両管４，５の内部に留った湯水をこれら排水栓３０，３１を介して外部に排水できるとともに、水量調整弁４０の入水通路６１や弁室５２内に留った湯水も排水栓３０，３１を介して排水することができる。
【００３９】
そして、所定時間経過したとき、ステッピングモータ８１の逆回転駆動により、駆動軸５４が左方限界位置である全閉位置（閉弁位置）へ移動駆動される（Ｓ１２）。この止水状態（閉弁状態）においては、前述したように、駆動軸５４の全閉位置への移動により、圧力キャンセル室７２の容積が略零になり、圧力キャンセル室７２内の湯水の略全てが強制的に入水通路６１側に排出される。そして、ステッピングモータ８１の逆回転駆動により、駆動軸５４が、最終的に、図４に示す全閉位置と全開位置との間の、例えば図２に示す所定のホームポジションに移動される（Ｓ１３）。
【００４０】
このように、排出指令スイッチ１７が操作されたときには、駆動軸５４が右方限界位置である全開位置へ移動するため、閉弁状態に比べて水量調整弁４０内に貯留する水の排水性能を高めることができる。しかも、その後に駆動軸５４を左方限界位置である全閉位置へ移動させるため、圧力キャンセル室７２内の湯水の略全てを強制的に入水通路６１側に排出することができる。
【００４１】
更に、その後に駆動軸５４を、図２に示す所定のホームポジションに移動しておくため、圧力キャンセル室７２内に、抜け切れなかった微小量の湯水が残留し、その微小量の湯水が凍結するような場合でも、圧力キャンセル室７２の容積が拡大されているので、この滞留水排出制御の実行後に給湯装置１の電源が切断されて、凍結防止用のヒータが作動しない場合でも、弁体５３が破損したり、弁本体部５０が破損するのを確実に防止することができる。しかも、ユーザーの排出指令スイッチ１７操作により滞留水排出制御が実行されるため、圧力キャンセル室７２内の滞留水排出を確実に行なうことができる。
【００４２】
ここで、排出指令スイッチ１７、滞留水排出制御の特にＳ１１，Ｓ２４などで排水状態検知手段が構成されている。
次に、前記実施形態を部分的に変更する例について説明する。
１〕排出指令スイッチ１７を、給湯装置１の随所に設けるようにしてもよく、また給湯動作を指示するリモコン装置に設けるようにしてもよい。
２〕専用の排出指令スイッチ１７を別途設けることなく、ガス給湯器本体２又はリモコン装置に既存のスイッチを、所定時間以上継続して操作することで排出指令信号を出力するようにしてもよい。
【００４３】
３〕排水栓３０，３１による排水が行なわれたときには、給湯装置１を長期間に亙って使用しない場合であるため、出湯管５の排水状態を検知して、滞留水排出制御を自動的に実行するようにしてもよい。この場合、バーナ温度センサ１５からの温度信号に基づいて、湯水が使用されていない場合に限って、図６の滞留水排出制御が実行される。この制御が開始されると、所定時間毎に、自己発熱型サーミスタからなる調節湯水温度センサ２８のヒータに通電するのと同時に、その温度センサ２８からのセンサ信号（温度信号）が読み込まれ（Ｓ２０）、その温度信号に基づいて温度上昇率演算が実行される（Ｓ２１）。
【００４４】
そして、湯水が存在しない状態であって、その温度上昇率が所定の判定基準値よりも大きいため、出湯管５の湯水が排水されたと判定されたときには（Ｓ２２：Ｙｅｓ  ）、図５の滞留水排出制御のＳ１０〜Ｓ１３と同様のＳ２３〜Ｓ２６により、圧力キャンセル室７２内の湯水の略全てが強制的に排出される。この場合にも、圧力キャンセル室７２内に滞留する湯水は確実に排出されているため、この滞留水排出制御の実行後に給湯装置１の電源が切断されて、凍結防止用のヒータが作動しない場合でも、弁体５３が破損したり、弁本体部５０が破損するのを確実に防止することができる。
【００４５】
ここで、図６の滞留水排出制御は、各種の温度センサ２３，２６からの温度信号等に基づいて、冬季に限ってこの制御を実行するようにしてもよく、常に実行するようにしてもよい。この場合、排水状態検知手段はこの調節湯水温度センサ２８を含んで構成されている。
４〕滞留水排出制御を自動的に実行するに際して、調節湯水温度センサ２８だけを自己発熱型サーミスタで構成し、その他の温度センサ２３，２６等は通常のサーミスタ型の温度センサであってもよい。この場合、調節湯水温度センサ２８を自己発熱型サーミスタに交換するだけなので、湯水の有無を検知する為の高価な電子部品を何ら必要としない。
【００４６】
別実施形態・・・図７〜図１１
次に、別実施形態について、図７〜図１１に基づいて説明する。但し、前記実施形態と同様の部材や部品については同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてだけ説明する。
図７，図８に示すように、駆動軸１５４には、別体であるピストン部７１Ａを軸方向に摺動可能に支持し且つ開弁側への移動位置を規制するために、先端側軸部１００ａに連なる段落ち部１００ｂが形成されている。尚、駆動軸本体１００には、封止用のＯリング１０１（図８参照）が装着されている。ピストン部７１Ａは正面視にて略Ｈ字状であり、これにシール部材７１ａが外嵌されている。
【００４７】
ここで、図７においては、駆動軸１５４のホームポジションを示すものである。そして、このシール部材７１ａを介して、ピストン部７１Ａの右側面が段落ち部１００ｂに当接する右方当接位置（図７参照）とピストン部７１Ａの左側面が弁体５３の端壁部５３ａに当接する左方当接位置（図９参照）との間で、シリンダ穴７０に水密に相対移動可能に装着されている。前記軸保持部材１５５の筒部１５５ａが左方に延長して形成され、その延長部に、圧力キャンセル室７２の容積を縮小させた状態となるように全開時のピストン部７１Ａの位置を規制する位置規制部材１５５ｃが一体的に形成されている。ここで、弁体５３は、前記実施形態と同様に、バネ部材５６により閉弁側へ弾性付勢されている。
【００４８】
次に、以上説明した止水機能付き流量調整弁４０Ａの作用について説明する。
止水機能付き流量調整弁４０Ａにおいては、駆動部８０のステッピングモータ８１の駆動により、駆動軸１５４を左方へ移動させて、弁座６３と弁体５３間の離間距離を小さくすると（図７参照）、出湯管５を通過する湯水流量が少なくなり、図９に示すように、駆動軸１５４を全閉位置（閉弁位置）に移動させると、弁座６３がシール部材６４に密着し、湯水流量が零となり止水状態になる。この場合、ピストン部７１Ａは段落ち部１００ｂに当接した右方当接位置に保持された状態で、駆動軸１５４と同期して閉弁位置へ移動する。
【００４９】
ところで、図１０に示すように、駆動軸１５４を全開位置に移動したときには、軸保持部材１５５の位置規制部材１５５ｃがピストン部７１Ａに右方から当接し、圧力キャンセル室７２の容積を縮小させた状態となるように全開時のピストン部７１Ａの位置が規制される。それ故、圧力キャンセル室７２内の容積が略零になり、圧力キャンセル室７２内の水の略全てが強制的に入水通路６１側に排出される。
【００５０】
給湯装置１を長期間に亙って使用しない場合には、前記実施形態と同様に、ガス供給源や水供給源の元栓を夫々締めてから排水栓３０，３１を夫々開き、両管４，５の内部や止水機能付き水量調整弁４０の内部に留った湯水を排水した後、排出指令スイッチ１７をＯＮ操作する。但し、この場合、駆動軸１５４は、図７に示すホームポジションに位置しているものとする。
【００５１】
この場合、コントロールユニット８５は排出指令スイッチ１７から排出指令信号を受けると、図１１に示す滞留水排出制御を実行する。この制御が開始されると、先ずステッピングモータ８１の回転駆動により、駆動軸１５４が右方限界位置である全開位置（開弁位置）へ移動駆動され（Ｓ３０）、所定時間（例えば、１０分〜３０分）が経過するまでこの状態で待機される（Ｓ３１）。それ故、この待機時間においては、排水栓３０，３１が開いているため、両管４，５の内部に留った湯水をこれら排水栓３０，３１を介して外部に排水できるとともに、水量調整弁４０Ａの入水通路６１や弁室５２内に留った湯水も排水栓３０，３１を介して排水することができる。
【００５２】
更に、この全開位置においては、図１０に基づいて説明したように、軸保持部材１５５の位置規制部材１５５ｃがピストン部７１Ａに右方から当接し、圧力キャンセル室７２の容積を略零にした状態となるように、全開時のピストン部７１Ａの位置が規制されるため、圧力キャンセル室７２内の水の略全てが強制的に入水通路６１側に排出される。そして、所定時間経過したとき、ステッピングモータ８１の駆動により、駆動軸１５４が、例えば図７に示す所定のホームポジションに移動される（Ｓ３２）。
【００５３】
このように、排出指令スイッチ１７が操作されたときには、駆動軸１５４が右方限界位置である全開位置へ移動するため、閉弁状態に比べて水量調整弁４０Ａ内に貯留する水の排水性能を高めることができるとともに、ピストン部７１Ａの位置が位置規制部材１５５ｃで規制されて圧力キャンセル室７２内の容積が略零になるため、圧力キャンセル室７２内の湯水の略全てを強制的に入水通路６１側に排出することができる。
【００５４】
しかも、その後に駆動軸１５４をホームポジションに移動させておくため、圧力キャンセル室７２の容積が拡大されているか、又はピストン部７１Ａは圧力キャンセル室７２の容積拡大方向に移動可能な状態なので、圧力キャンセル室７２内に、抜け切れなかった微小量の湯水が残留し、給湯装置１の電源が切断されて、凍結防止用のヒータが作動せず、その微小量の湯水が凍結するような場合でも、この滞留水排出制御の実行後に弁体５３が破損したり、弁本体部５０が破損するのを確実に防止することができる。
【００５５】
また、駆動軸１５４を全開位置に駆動してからホームポジションに移動させるだけなので、滞留水排出制御を簡単化することができる。また、駆動軸１５４のピストン部７１Ａを駆動軸本体１００とは別体に構成したため、駆動軸本体１００の外形を小さくでき、しかも駆動軸本体１００の加工工程の簡単化が図れる。その他、前記実施形態及び別実施形態において、当業者ならば、本発明の趣旨を逸脱することなく、種々の変更を付加して実施することができる。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、弁体を軸心方向へ移動駆動して弁座との離間距離を制御することにより流量の調整と止水を行う止水機能付き流量調整弁を有する給湯装置において、流量調整弁に、弁体と駆動軸間のシール部材を介して弁体の内側に形成された圧力キャンセル室および圧力キャンセル室に入水通路から入水圧を導入する圧力導入通路を設け、給湯経路の排水状態を検知する排水状態検知手段と、この排水状態検知手段によって排水状態を検知した場合に、流量調整弁の駆動軸を介して圧力キャンセル室の容積を縮小させるように駆動手段を制御する制御手段を設けたので、給湯経路の排水状態が検知された場合に、制御手段により駆動手段を介して駆動軸が圧力キャンセル室の容積を縮小させるように駆動されて、圧力キャンセル室の容積が、例えば略零になるため、その圧力キャンセル室に滞留している水を入水通路を経て確実に排出させることができる。それ故、給湯装置が凍結するような環境に設置された場合であっても、圧力キャンセル室の水が凍結することがなく、水量調整弁の破損を確実に防止することができる。
【００５７】
請求項２の発明によれば、前記排水状態検知手段によって排水状態を検知した場合に、制御手段は、流量調整弁の駆動軸を所定のホームポジションから全開位置に駆動し、その後全閉位置に駆動し、その後ホームポジションに移動させるように駆動手段を制御するため、流量調整弁の駆動軸を所定のホームポジションから全開位置に駆動することで、水量調整弁内に滞留する水の排水性能を高めることができる。
【００５８】
その後駆動軸を全閉位置に駆動して、圧力キャンセル室内の水を強制的に排出でき、更に、駆動軸をホームポジションに移動させることで、圧力キャンセル室内に、抜け切れなかった微小量の水が残留し、その微小量の水が凍結するような場合でも、圧力キャンセル室の容積が拡大されているので、弁体が破損したり、弁本体部が破損するのを確実に防止することができる。その他請求項１と同様の効果を奏する。
【００５９】
請求項３の発明によれば、前記圧力キャンセル室に臨む駆動軸のピストン部を駆動軸本体とは別体に構成し、圧力キャンセル室の容積を縮小させた状態となるように全開時のピストン部の位置を規制する位置規制部材を設け、排水状態検知手段によって排水状態を検知した場合に、前記制御手段は、流量調整弁の駆動軸を所定のホームポジションから全開位置に駆動し、その後ホームポジションに移動させるように駆動手段を制御するため、流量調整弁の駆動軸を所定のホームポジションから全開位置に駆動することで、水量調整弁内に滞留する水の排水性能を高めることができる。
【００６０】
更に、このとき、駆動軸のピストン部は駆動軸本体とは別体に構成され、しかも圧力キャンセル室の容積を縮小させた状態となるように、全開時のピストン部の位置が位置規制部材により規制されるため、圧力キャンセル室内の容積を縮小させて圧力キャンセル室内の水を強制的に排出することができる。そして、駆動軸をホームポジションに移動させることで、圧力キャンセル室内に、抜け切れなかった微小量の水が残留し、その微小量の水が凍結するような場合でも、圧力キャンセル室の容積が拡大されているか、又はピストン部は圧力キャンセル室の容積拡大方向に移動可能な状態なので、弁体が破損したり、弁本体部が破損するのを確実に防止することができる。
【００６１】
また、駆動軸を全開位置に駆動してからホームポジションに移動させるだけなので、滞留水の排出を含む排水制御を簡単化することができる。更に、駆動軸のピストン部を駆動軸本体とは別体に構成したため、駆動軸本体の外形を小さくできるとともに、駆動軸本体の加工工程を簡単化することができる。その他請求項１と同様の効果を奏する。
【００６２】
請求項４の発明によれば、前記排水状態検知手段は、給湯装置の給湯器本体又は遠隔操作装置に設けられた指令入力スイッチを有するため、給湯器本体又は遠隔操作装置に設けられた指令入力スイッチをユーザーが手動で操作して排出を指令することで、圧力キャンセル室に滞留している水を確実に排出させることができる。その他請求項１〜３の何れかと同様の効果を奏する。
【００６３】
請求項５の発明によれば、前記排水状態検知手段は、給湯経路に設けられた自己発熱型のサーミスタを有するため、電気抵抗の変化により水温や湯温を検知できるうえ、ヒータに通電したときの温度上昇の度合いにより、水の有無をも検知できるため、既存の温度センサをその自己発熱型サーミスタに交換するだけなので、水の有無を検知する為の高価な電子部品を何ら必要としない。その他請求項１〜４の何れかと同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る止水機能付き流量調整弁を有する給湯装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る止水機能付き流量調整弁の要部切欠き縦断正面図である。
【図３】図２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図４】弁本体部（閉弁状態）の要部縦断正面図である。
【図５】滞留水排出制御の概略フローチャートである。
【図６】変更形態に係る滞留水排出制御の概略フローチャートである。
【図７】別実施形態に係る止水機能付き流量調整弁の弁本体部の要部縦断正面図である。
【図８】駆動軸の分解正面図である。
【図９】駆動軸の全閉位置での図７相当図である。
【図１０】駆動軸の全開位置での図７相当図である。
【図１１】別実施形態に係る滞留水排出制御の概略フローチャートである。
【符号の説明】
１          給湯装置
２          給湯器本体
４          入水管
５          出湯管
１７        排出指令スイッチ
２８        調節湯水温度センサ
４０        止水機能付き流量調整弁
５１        弁ケース
５２        弁室
５３        弁体
５４        駆動軸
６１        入水通路
６３        弁座
７１ａ      シール部材
７２        圧力キャンセル室
７８        圧力導入通路
８０        駆動部
８５        コントロールユニット
７１Ａ      ピストン部
１００      駆動軸本体
１５４      駆動軸
１５５ｃ    位置規制部材
【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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