(57)【要約】【課題】湯張制御装置から容易に水抜きすることが可能な技術を提供する。【解決手段】給湯装置から浴槽に湯水を供給するための給湯通路３０を開閉する電磁弁４１を設け、電磁弁の給湯装置側には異物を除去するフィルター４３を設ける。また、電磁弁の浴槽側には、浴槽から給湯装置への湯水の逆流を阻止する逆止弁４４を設ける。さらに、フィルターと逆止弁との間に空気を導入可能な空気導入通路２７を接続し、この空気導入通路を開閉する開閉弁２８を設ける。そして、湯張制御装置４０の水抜きに際して、閉弁状態の開閉弁を開弁状態にする。こうすれば、開閉弁を開弁すると、空気導入通路を通じて空気の導入が可能となるため、フィルターと逆止弁との間で負圧が解消されると共に、湯水に大気圧が作用する。この状態では、フィルターで生じる水の表面張力だけでは湯水の重量を支えきれないので、フィルターと逆止弁との間の湯水がフィルター側から流れ出る。【選択図】図６
2019132554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯装置から浴槽に湯水を供給するための給湯通路に設けられ、前記浴槽の湯張りを制御する湯張制御装置において、
前記給湯通路を開閉する電磁弁と、
前記電磁弁よりも前記給湯装置側に設けられて、該給湯装置からの湯水に混入する異物を除去するフィルターと、
前記電磁弁よりも前記浴槽側に設けられて、前記浴槽から前記給湯装置への湯水の逆流を阻止する逆止弁と
を備え、
前記フィルターと前記逆止弁との間に空気を導入可能な空気導入通路が接続されていると共に、該空気導入通路を開閉する開閉弁が設けられており、
前記湯張制御装置の水抜きに際して、閉弁状態の前記開閉弁を開弁状態にする
ことを特徴とする湯張制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の湯張制御装置において、
前記空気導入通路の空気を取り入れる側は、前記水抜きを行わなければ湯水があり、前記水抜きの際に湯水が抜けて空気に置換される箇所に接続されている
ことを特徴とする湯張制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の湯張制御装置において、
前記空気導入通路の空気を取り入れる側は、前記給湯装置に上水を供給する給水通路で上水の流量を調節する給水流量調節装置に接続されていると共に、前記開閉弁と前記給水流量調節装置とが一体に構成されており、
前記給水流量調節装置は、所定の往復動作によって前記給水通路の上水の流量を変化させる給水可動部材を備え、
前記給水通路の上水の流量を調節するために前記給水可動部材が動作する給水可動範囲では、前記開閉弁が閉弁状態にあり、前記給水可動部材が前記給水可動範囲を超えて動作することで、前記開閉弁が開弁状態になる
ことを特徴とする湯張制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載の湯張制御装置において、
前記空気導入通路の空気を取り入れる側は、前記給湯通路における前記給湯装置と前記湯張制御装置との間で湯水の流量を調節する給湯流量調節装置に接続されていると共に、前記開閉弁と前記給湯流量調節装置とが一体に構成されており、
前記給湯流量調節装置は、所定の往復動作によって前記給湯通路の湯水の流量を変化させる給湯可動部材を備え、
前記給湯通路の湯水の流量を調節するために前記給湯可動部材が動作する給湯可動範囲では、前記開閉弁が閉弁状態にあり、前記給湯可動部材が前記給湯可動範囲を超えて動作することで、前記開閉弁が開弁状態になる
ことを特徴とする湯張制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯装置から湯張制御装置を介して浴槽に湯張りするシステムにおける当該湯張制御装置に関し、詳しくは、給湯装置の水抜き時に湯張制御装置から水抜きする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
給湯装置で生成した湯を用いて浴槽に湯張りするシステムでは、給湯装置から浴槽に湯水を供給するための給湯通路に湯張制御装置が設けられており、湯張制御装置を介して湯張りするようになっている。この湯張制御装置は、電磁弁や、フィルターや、逆止弁などの様々な部品によって構成されており、それぞれの部品は次のような機能を有している。
【０００３】
先ず、電磁弁は、給湯通路を開閉可能に設けられており、電磁弁が開弁すると給湯装置から浴槽に湯水が供給され、電磁弁が閉弁すると湯水の供給が停止される。また、電磁弁の上流側（給湯装置側）には目の細かいフィルターが設けられており、給湯装置からの湯水に混入する異物を除去している。このため、電磁弁などが異物によって正常に動作しなくなる事態を防止できる。一方、電磁弁の下流側（浴槽側）には逆止弁が設けられている。このため、断水などの理由で給湯装置への上水の供給圧力が低下し、給湯装置から供給される湯水の圧力が低下した場合でも、浴槽側から給湯装置側に湯水が逆流することを防止できる。
【０００４】
また、このような湯張制御装置では、上水の供給圧力が低下すると開弁する大気開放弁を逆止弁の下流側（浴槽側）に設けておくことが提案されている（特許文献１）。開弁した大気開放弁からは、逆止弁の下流側の湯水が排出され、代わりに空気が吸い込まれるので、何らかの理由で逆止弁の閉弁が不完全であった場合でも、浴槽側から給湯装置側への湯水の逆流を防止することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５４６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述のような構造を有する湯張制御装置では、冬期の凍結防止のために水抜きを行う際にフィルターと逆止弁との間の湯水が抜け難いという問題があった。これは次のような理由による。先ず、水抜きの際には、電磁弁を開弁させても、逆止弁が閉弁しており、逆止弁の下流側から上流側の湯水に大気圧が作用することはない。一方、フィルターよりも上流側（給湯装置側）の湯水が抜けると、フィルターの上流側から下流側の湯水に大気圧が作用する。また、フィルターの細かい目で水の表面張力が生じることで空気が通り抜け難くなる。このため、フィルターと逆止弁との間では、湯水がフィルター側から流れ出ようとしても、置換される空気がないことから負圧が発生し、この負圧と、フィルターで生じる水の表面張力と、フィルターの上流側から作用する大気圧とで湯水の重量が支えられてしまう。その結果、フィルターの上流側が水抜きされても、フィルターと逆止弁との間には湯水が閉じ込められたまま残ってしまう。
【０００７】
この発明は従来の技術における上述した課題に対応してなされたものであり、湯張制御装置から容易に水抜きすることが可能な技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明の湯張制御装置は次の構成を採用した。すなわち、
給湯装置から浴槽に湯水を供給するための給湯通路に設けられ、前記浴槽の湯張りを制御する湯張制御装置において、
前記給湯通路を開閉する電磁弁と、
前記電磁弁よりも前記給湯装置側に設けられて、該給湯装置からの湯水に混入する異物を除去するフィルターと、
前記電磁弁よりも前記浴槽側に設けられて、前記浴槽から前記給湯装置への湯水の逆流を阻止する逆止弁と
を備え、
前記フィルターと前記逆止弁との間に空気を導入可能な空気導入通路が接続されていると共に、該空気導入通路を開閉する開閉弁が設けられており、
前記湯張制御装置の水抜きに際して、閉弁状態の前記開閉弁を開弁状態にする
ことを特徴とする。
【０００９】
このような本発明の湯張制御装置では、水抜きの際に空気導入通路の開閉弁を開弁すると、空気導入通路を通じて空気の導入が可能となるため、フィルターと逆止弁との間で負圧が解消されると共に、湯水に大気圧が作用する。この状態では、フィルターで生じる水の表面張力だけでは湯水の重量を支えきれなくなるので、フィルターと逆止弁との間の湯水がフィルター側から流れ出る。その結果、湯張制御装置から容易に水抜きすることができる。
【００１０】
上述した本発明の湯張制御装置では、空気導入通路の空気を取り入れる側を、水抜きを行わなければ湯水があり、水抜きの際に湯水が抜けて空気に置換される箇所に接続しておいてもよい。
【００１１】
このようにすれば、空気導入通路が接続された箇所で湯水が抜ける際に生じる圧力変動が空気導入通路を介してフィルターと逆止弁との間に伝わることにより、フィルターで生じる水の表面張力を破るのに寄与して湯張制御装置からの水抜きを促進することができる。
【００１２】
また、上述した本発明の湯張制御装置では、次のようにしてもよい。まず、空気導入通路の空気を取り入れる側を、給湯装置に上水を供給する給水通路で上水の流量を調節する給水流量調節装置に接続すると共に、開閉弁と給水流量調節装置とを一体に構成する。この給水流量調節装置では、給水可動部材の所定の往復動作によって給水通路の上水の流量を変化させる。そして、給水通路の上水の流量を調節するために給水可動部材を動作させる給水可動範囲では、開閉弁が閉弁状態にあり、給水可動範囲を超えて給水可動部材を動作させることで、開閉弁を開弁状態にする。
【００１３】
湯張制御装置の水抜きは給湯装置の水抜きに伴って行われ、水抜き前の給水通路には上水が満たされているものの、水抜きの際に給水通路の上水は排出されて空気に置換される。そのため、水抜きに伴う圧力変動をフィルターと逆止弁との間に伝えるために空気導入通路を接続しておく箇所として給水通路は好適である。そして、この給水通路に設けられた給水流量調節装置と開閉弁とを一体に構成しておけば、空気導入通路を開閉する専用の開閉弁を別に設ける必要がなく、給水通路の上水の流量を調節するための給水可動部材を流用して空気導入通路を開閉することが可能となる。
【００１４】
また、前述した本発明の湯張制御装置では、次のようにしてもよい。まず、空気導入通路の空気を取り入れる側を、給湯通路における給湯装置と湯張制御装置との間で湯水の流量を調節する給湯流量調節装置に接続すると共に、開閉弁と給湯流量調節装置とを一体に構成する。この給湯流量調節装置では、給湯可動部材の所定の往復動作によって給湯通路の湯水の流量を変化させる。そして、給湯通路の湯水の流量を調節するために給湯可動部材を動作させる給湯可動範囲では、開閉弁が閉弁状態にあり、給湯可動範囲を超えて給湯可動部材を動作させることで、開閉弁を開弁状態にする。
【００１５】
給湯通路における給湯装置と湯張制御装置との間は、湯張制御装置の水抜き前であれば湯水が満たされており、水抜きの際に湯水が排出されて空気に置換される。そのため、水抜きに伴う圧力変動をフィルターと逆止弁との間に伝えるために空気導入通路を接続しておく箇所として給湯通路における給湯装置と湯張制御装置との間は好適である。そして、この給湯通路における給湯装置と湯張制御装置との間に設けられた給湯流量調節装置と開閉弁とを一体に構成しておけば、空気導入通路を開閉する専用の開閉弁を別に設ける必要がなく、給湯通路の湯水の流量を調節するための給湯可動部材を流用して空気導入通路を開閉することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例の湯張制御装置４０を備える湯張システム１の全体構成を示した説明図である。
【図２】本実施例の湯張制御装置４０の内部の構造を示した説明図である。
【図３】本実施例の湯張電磁弁４１および第１逆止弁４４の内部構造を示した断面図である。
【図４】空気導入配管２７が接続されていない従来の湯張制御装置４０から水抜きする様子を示した説明図である。
【図５】コントローラー５０が実行する水抜き制御処理を示すフローチャートである。
【図６】本実施例の湯張制御装置４０から水抜きする様子を示した説明図である。
【図７】空気導入配管２７の開閉弁２８と一体に構成された変形例の水量サーボ２２の内部構造を示した断面図である。
【図８】変形例の水量サーボ２２で水抜きする際の弁体２０４の位置を示した断面図である。
【図９】給湯配管３０における湯張制御装置４０よりも上流側（給湯装置１０側）に湯量サーボ３００を設けた例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本実施例の湯張制御装置４０を備える湯張システム１の全体構成を示した説明図である。図示されるように湯張システム１は、湯を生成する給湯装置１０と、湯を溜める浴槽２と、給湯装置１０から浴槽２に湯水を供給するための給湯配管３０と、給湯配管３０の途中に設けられた湯張制御装置４０とを備えている。尚、本実施例の給湯配管３０は、本発明の「給湯通路」に相当している。
【００１８】
給湯装置１０は、ガス配管１１を通じて供給された燃料ガスを燃焼させるバーナー１２と、バーナー１２に向けて燃焼用空気を供給する燃焼ファン１３と、バーナー１２での燃焼によって生じた燃焼排気との間で熱交換するための熱交換器１４とを備えている。熱交換器１４には、給水配管２０を通じて上水が供給されており、供給された上水は熱交換器１４で燃焼排気との熱交換によって加熱された後、湯となって給湯配管３０へと流出する。尚、本実施例の給水配管２０は、本発明の「給水通路」に相当している。
【００１９】
給水配管２０には、給水配管２０を開閉する元栓２１や、給水配管２０の開度を変更して上水の流量を調節する水量サーボ２２や、給湯装置１０から水抜きするための水抜栓２３が設けられている。また、水量サーボ２２よりも下流側で給水配管２０は、給湯配管３０とバイパス配管２４によって接続されている。給水配管２０とバイパス配管２４との接続部分にはバイパスサーボ２５が設けられており、このバイパスサーボ２５によって熱交換器１４に供給される上水の流量と、熱交換器１４を介さずに給湯配管３０に供給される上水の流量とを調節することで、給湯配管３０を通じて供給される湯水の温度変化を抑制することができる。
【００２０】
熱交換器１４の下流側に接続された給湯配管３０は、湯張制御装置４０の手前で２つに分岐して、一方が湯張制御装置４０に接続され、他方がカラン３１に接続されており、カラン３１側の途中に水抜栓３２が設けられている。また、湯張制御装置４０には、水量サーボ２２よりも上流側で給水配管２０から分岐した上水圧力配管２６や、湯張制御装置４０の水抜きの際に空気を導入するための空気導入配管２７が接続されている。本実施例の空気導入配管２７は、水量サーボ２２よりも下流側で給水配管２０から分岐しており、途中に空気導入配管２７を開閉する開閉弁２８が設けられている。さらに、湯張制御装置４０は、湯張システム１を制御するコントローラー５０と電気的に接続されている。尚、本実施例の空気導入配管２７は、本発明の「空気導入通路」に相当している。
【００２１】
図２は、本実施例の湯張制御装置４０の内部の構造を示した説明図である。図示されるように本実施例の湯張制御装置４０は、湯張電磁弁４１と、流量センサー４２と、フィルター４３と、２つの逆止弁（第１逆止弁４４および第２逆止弁４５）と、大気開放弁４６とを備えている。
【００２２】
湯張電磁弁４１は、コントローラー５０によって開閉動作が制御され、給湯配管３０を開閉する。本実施例の湯張電磁弁４１にはパイロット式電磁弁が用いられており、その構造については別図を用いて後述する。尚、本実施例の湯張電磁弁４１は、本発明の「電磁弁」に相当している。流量センサー４２は、湯張電磁弁４１の上流側（給湯装置１０側）に設けられており、給湯配管３０を通過する湯水の流量を検出する。本実施例の流量センサー４２には、給湯配管３０内の湯水の流れによって回転する羽根車が内蔵されており、羽根車の回転速度に基づいて湯水の流量を検出してコントローラー５０に出力する。また、流量センサー４２の上流側には目の細かいフィルター４３が設けられており、給湯装置１０からの湯水に混入する異物を除去している。このため、流量センサー４２や湯張電磁弁４１が異物によって正常に動作しなくなる事態を防止できる。
【００２３】
第１逆止弁４４および第２逆止弁４５は、湯張電磁弁４１の下流側（浴槽２側）に直列に設けられており、浴槽２側から給湯装置１０側への湯水の逆流を阻止する。逆止弁４４，４５の構造については別図を用いて後述する。尚、本実施例の第１逆止弁４４は、本発明の「逆止弁」に相当している。
【００２４】
第１逆止弁４４と第２逆止弁４５との間に接続された大気開放弁４６は、周知の大気開放弁と同様に、ダイヤフラムに支持された弁体４６ｃによって一次室４６ａと二次室４６ｂとに仕切られた構造になっている。大気開放弁４６の一次室４６ａには、上水圧力配管２６を通じて上水が導かれている。一方、大気開放弁４６の二次室４６ｂには、第１逆止弁４４と第２逆止弁４５との間の湯水が導かれると共に、弁体４６ｃを一次室４６ａ側に付勢するバネ４６ｄが設けられている。通常は、給湯装置１０を介して第１逆止弁４４の下流側に供給される湯水の圧力に比べて上水の圧力が高いので、弁体４６ｃがバネ４６ｄの付勢力に抗して二次室４６ｂ側に押し込まれる結果、大気開放弁４６は閉弁状態となっている。ただし、断水などの理由で上水の圧力が低下すると、バネ４６ｄの付勢力で弁体４６ｃが一次室４６ａ側に押し戻されて、大気開放弁４６が開弁状態となる。その結果、二次室４６ｂに接続された開放通路４６ｅを通って第１逆止弁４４と第２逆止弁４５との間の湯水が排出され、代わりに空気が吸い込まれる。
【００２５】
また、本実施例の湯張制御装置４０では、フィルター４３から第１逆止弁４４までの間に空気導入配管２７が接続されている。前述したように空気導入配管２７は、給水配管２０から分岐しており（図１参照）、空気導入配管２７を開閉する開閉弁２８は、コントローラー５０によって開閉動作が制御される。
【００２６】
図３は、本実施例の湯張電磁弁４１および第１逆止弁４４の内部構造を示した断面図である。尚、第２逆止弁４５の構造は、第１逆止弁４４と基本的に同様である。図３（ａ）には、湯張電磁弁４１および第１逆止弁４４が共に閉弁した状態が示されている。まず、湯張電磁弁４１は、流量センサー４２を通過した湯水が流入する流入室１００と、第１逆止弁４４へと湯水を導く流出通路１０１とが筒状の隔壁１０２によって仕切られており、流入室１００の内側に流出通路１０１が形成された二重管構造になっている。この隔壁１０２の端部を覆うようにダイヤフラムで支持されたダイヤフラム弁１０３が設けられている。
【００２７】
ダイヤフラム弁１０３に対して流入室１００および流出通路１０１の反対側には背圧室１０４が形成されている。また、ダイヤフラム弁１０３を貫通してオリフィス通路１０５が設けられており、このオリフィス通路１０５によって流入室１００と背圧室１０４とが連通している。さらに、背圧室１０４と流出通路１０１とを連通させる接続通路１０６が設けられており、接続通路１０６には、連通孔１０７が中央に貫通した弁座１０８が設置されている。加えて、本実施例の背圧室１０４には、前述した空気導入配管２７が接続されている。ただし、湯張制御装置４０の水抜きが不要な通常時は空気導入配管２７の開閉弁２８が閉弁されているので、空気導入配管２７を通じて背圧室１０４に空気が導入されることはなく、湯水が出入りすることもない。
【００２８】
また、湯張電磁弁４１には、接続通路１０６を開閉するパイロット弁としてアクチュエーター１１０が設けられている。アクチュエーター１１０は、電線を巻回して円筒形状に形成された電磁コイル１１１や、電磁コイル１１１の中心軸に沿って摺動可能に設けられたプランジャ１１２などを備えている。電磁コイル１１１に通電されていない状態では、図３（ａ）に示すようにプランジャ１１２の先端部が弁座１０８に当接しており、連通孔１０７を塞いで接続通路１０６を遮断している。
【００２９】
このような湯張電磁弁４１では、流入室１００に流入した湯水がオリフィス通路１０５を通じて背圧室１０４にも流入可能であるため、流入室１００と背圧室１０４とで湯水の圧力は等しくなる。ただし、ダイヤフラム弁１０３の背圧室１０４側には、ほぼ全面に湯水の圧力が加わるのに対して、ダイヤフラム弁１０３の流入室１００側には、隔壁１０２の外側の部分にしか湯水の圧力が加わらない。こうした受圧面積の違いからダイヤフラム弁１０３は、背圧室１０４側から隔壁１０２の端部に押し付けられる方向に力を受けるので、流入室１００と流出通路１０１との間が遮断され、湯張電磁弁４１は閉弁状態となる。
【００３０】
湯張電磁弁４１の下流側に接続された第１逆止弁４４は、湯張電磁弁４１の流出通路１０１と連通する弁孔１２０が形成された弁座１２１と、弁座１２１に当接することで弁孔１２０を塞ぐ弁体１２２とを備えている。弁体１２２は、第１逆止弁４４内に設置された支持板１２３によって摺動可能に支持されており、支持板１２３には、弁孔１２０から流入する湯水を通過させる貫通孔が複数形成されている。また、第１逆止弁４４には、付勢バネ１２４が設けられており、弁体１２２を弁座１２１に押し付ける方向に付勢している。
【００３１】
湯張電磁弁４１が閉弁状態であると、流出通路１０１には給湯装置１０からの湯水の圧力が及ばないので、第１逆止弁４４の弁体１２２が付勢バネ１２４の付勢力で弁座１２１に押し付けられて、第１逆止弁４４は閉弁状態となっている。
【００３２】
閉弁状態の湯張電磁弁４１および第１逆止弁４４は、次のように動作することで、図３（ｂ）に示す開弁状態となる。まず、湯張電磁弁４１の電磁コイル１１１に通電すると、プランジャ１１２が電磁コイル１１１に磁力で引き込まれて、プランジャ１１２の先端部が弁座１０８から離隔するので、接続通路１０６（連通孔１０７）の遮断が解除される。これにより、背圧室１０４内の湯水が接続通路１０６を通じて流出通路１０１に流出するので、背圧室１０４内の湯水の圧力が低下していき、ダイヤフラム弁１０３が流入室１００側の湯水の圧力によって背圧室１０４側に押し返される。その結果、流入室１００と流出通路１０１とが連通して、湯張電磁弁４１は開弁状態となる。
【００３３】
尚、背圧室１０４は、オリフィス通路１０５によって流入室１００と連通しているので、背圧室１０４の湯水の圧力が低下すると、流入室１００の湯水がオリフィス通路１０５を通じて背圧室１０４に流入しようとする。ただし、オリフィス通路１０５は、接続通路１０６（連通孔１０７）よりも細径であるため、オリフィス通路１０５から背圧室１０４に流入する流量よりも接続通路１０６から流出する流量の方が多くなっている。その結果、背圧室１０４の湯水の圧力が低下していき、湯張電磁弁４１は開弁することになる。
【００３４】
こうして湯張電磁弁４１が開弁状態になると、流入室１００から流出通路１０１に流出した湯水の圧力が第１逆止弁４４の弁体１２２に加わり、付勢バネ１２４の付勢力に抗して弁体１２２を弁座１２１から引き離すので、第１逆止弁４４は開弁状態となる。そして、同様に第２逆止弁４５も開弁状態となり、浴槽２に湯水が供給される。
【００３５】
その後、開弁状態の湯張電磁弁４１は、電磁コイル１１１への通電を停止すると、プランジャ１１２が弁座１０８に当接する方向に摺動して接続通路１０６（連通孔１０７）を遮断する。そして、オリフィス通路１０５を通じて流入室１００から背圧室１０４に湯水が流入することにより、背圧室１０４内の湯水の圧力が上昇していき、ダイヤフラム弁１０３を背圧室１０４側から隔壁１０２の端部に押し付けるので、湯張電磁弁４１は閉弁状態に戻る。
【００３６】
また、湯張電磁弁４１が閉弁状態に戻ると、流出通路１０１には給湯装置１０からの湯水の圧力が及ばなくなるので、第１逆止弁４４の弁体１２２が付勢バネ１２４の付勢力で弁座１２１に押し付けられることで、第１逆止弁４４は閉弁状態に戻る。そして、同様に第２逆止弁４５も閉弁状態に戻る。
【００３７】
以上のような本実施例の湯張制御装置４０では、冬期の凍結防止のために水抜きを行う際に、湯張電磁弁４１の背圧室１０４に接続されている空気導入配管２７の開閉弁２８を開弁させることで、湯張制御装置４０から容易に水抜きすることができる。以下、この点について説明するが、その準備として、空気導入配管２７が接続されていない従来の湯張制御装置４０で水抜きを行った場合について説明する。
【００３８】
図４は、空気導入配管２７が接続されていない従来の湯張制御装置４０から水抜きする様子を示した説明図である。図４（ａ）には、水抜き前の状態が示されており、図中のハッチングを付した部分は湯水で満たされていることを表している。尚、水抜き前には浴槽２の湯水が抜かれているため、第２逆止弁４５の下流側の給湯配管３０の湯水も抜かれているものとする。また、水抜きに際して湯張りが行われることはないので、湯張電磁弁４１は閉じた状態となっており、それに伴って第１逆止弁４４および第２逆止弁４５も閉じた状態になっている。
【００３９】
水抜き時には、作業者が給水配管２０の元栓２１を閉じた後、水抜栓２３および水抜栓３２を開ける（図１参照）。すると、図４（ｂ）に示すように、給湯配管３０内のフィルター４３よりも上流側（給湯装置１０側）の湯水は、水抜栓３２（あるいは水抜栓２３）から排出される。また、上水圧力配管２６内の上水が水抜栓２３から排出されて、上水圧力配管２６内の圧力が低下する。その結果、大気開放弁４６が開弁して、第１逆止弁４４と第２逆止弁４５との間の湯水が大気開放弁４６から排出される。
【００４０】
しかし、フィルター４３から第１逆止弁４４までの間については、湯張電磁弁４１を開弁させても、第１逆止弁４４が閉弁しており、第１逆止弁４４の下流側から上流側の湯水に大気圧が作用することはなく、空気が入り込むこともない。一方、フィルター４３の上流側で給湯配管３０内の湯水が抜けたことで、フィルター４３の上流側から下流側の湯水に大気圧が作用する。また、フィルター４３の細かい目で水の表面張力が生じて空気が入り込み難くなる。このため、フィルター４３と第１逆止弁４４との間の湯水がフィルター４３側から流れ出ようとしても、置換される空気がないことからフィルター４３と第１逆止弁４４との間に負圧が発生し、この負圧と、フィルター４３で生じる水の表面張力と、フィルター４３の上流側から作用する大気圧とで湯水の重量が支えられてしまう。その結果、フィルター４３から第１逆止弁４４までの間の湯水が排出されずに取り残されてしまう。
【００４１】
そこで、本実施例の湯張制御装置４０では、湯張電磁弁４１の背圧室１０４に空気導入配管２７が接続されており、コントローラー５０が以下のような水抜き制御処理を実行することで、フィルター４３から第１逆止弁４４までの間についても水抜きすることができる。
【００４２】
図５は、コントローラー５０が実行する水抜き制御処理を示すフローチャートである。水抜き制御処理では、まず、コントローラー５０と接続された図示しないリモコンの水抜きスイッチが操作されたか否かを判断する（ＳＴＥＰ１００）。本実施例の湯張システム１では、水抜きに際して作業者が元栓２１を閉じた後に水抜栓２３および水抜栓３２を開けたら、水抜きスイッチを操作するようになっており、コントローラー５０は、水抜きスイッチの操作信号に基づいて、水抜きの実行を把握することができる。水抜きスイッチが操作されていない場合は（ＳＴＥＰ１００：ｎｏ）、水抜きスイッチが操作されるまで待機状態となる。尚、水抜スイッチを設ける代わりに、水抜栓２３や水抜栓３２などに設けたセンサーで水抜きの実行を検出して、検出信号をコントローラー５０に入力してもよい。
【００４３】
そして、水抜きスイッチが操作された場合は（ＳＴＥＰ１００：ｙｅｓ）、湯張電磁弁４１をＯＮにする（ＳＴＥＰ１０２）。前述したように水抜栓２３および水抜栓３２が開放されてフィルター４３の上流側で給湯配管３０内の湯水が抜けるのに伴い、フィルター４３の下流側に負圧が発生する。これにより、湯張電磁弁４１の流入室１００および背圧室１０４も負圧になるため（図３参照）、接続通路１０６が遮断されていても、流出通路１０１の湯水の圧力でダイヤフラム弁１０３が背圧室１０４側に押し返されて、湯張電磁弁４１は開弁状態になる。このように開弁状態の湯張電磁弁４１に対して、ＳＴＥＰ１０２の処理では、湯張電磁弁４１の電磁コイル１１１に通電することで、接続通路１０６の遮断を解除する。
【００４４】
湯張電磁弁４１をＯＮにすると、続いて、空気導入配管２７の開閉弁２８を開弁する（ＳＴＥＰ１０４）。前述したように湯張電磁弁４１の背圧室１０４に接続された本実施例の空気導入配管２７は、水量サーボ２２よりも下流側で給水配管２０から分岐している（図１参照）。水抜栓２３を開放すると、給水配管２０内の上水が水抜栓２３から排出されて、空気に置換されるため、空気導入配管２７にも空気が導入される。尚、本実施例の水量サーボ２２は、給水配管２０の開度を変更するものであり、水抜きの際に閉じていないため、水量サーボ２２の下流側でも給水配管２０内の上水が水抜栓２３から排出されて空気に置換される。そして、空気導入配管２７の開閉弁２８を開弁すると、フィルター４３と第１逆止弁４４との間に空気が導入されるので、湯張制御装置４０から水抜きすることができる。
【００４５】
図６は、本実施例の湯張制御装置４０から水抜きする様子を示した説明図である。尚、図中のハッチングを付した部分は湯水で満たされていることを表している。図６（ａ）には、空気導入配管２７の開閉弁２８を開弁する前の状態が示されており、水抜栓２３および水抜栓３２を開放しても、前述した図４（ｂ）の従来の湯張制御装置４０と同様に、フィルター４３から第１逆止弁４４までの間の湯水が排出されずに残っている。
【００４６】
そして、空気導入配管２７の開閉弁２８を開弁すると、空気導入配管２７を通じて開弁状態の湯張電磁弁４１の背圧室１０４に空気の導入が可能となり（図３（ｂ）参照）、オリフィス通路１０５や接続通路１０６を通じて流入室１００や流出通路１０１にも空気の導入が可能であるため、フィルター４３と第１逆止弁４４との間の負圧が解消され、フィルター４３から第１逆止弁４４までの間の湯水に大気圧が作用する。こうしてフィルター４３と第１逆止弁４４との間に空気が導入されると、もはやフィルター４３で生じる水の表面張力だけでは湯水の重量を支えきれなくなるので、表面張力を破ってフィルター４３と第１逆止弁４４との間の湯水がフィルター４３側から流れ出て、図６（ｂ）に示すように水抜栓３２（あるいは水抜栓２３）から排出される。尚、本実施例の湯張制御装置４０では、空気導入配管２７を湯張電磁弁４１の背圧室１０４に接続していたが、背圧室１０４に限られず、フィルター４３から第１逆止弁４４までの間であれば何処に接続してもよい。
【００４７】
このように本実施例の湯張制御装置４０では、フィルター４３と第１逆止弁４４との間に接続された空気導入配管２７の開閉弁２８を開弁して空気を導入することで、湯張制御装置４０から容易に水抜きすることができる。
【００４８】
また、本実施例の空気導入配管２７は、給水配管２０から分岐していることから、給水配管２０内の上水が水抜栓２３からごぼごぼと抜ける際に生じる給水配管２０内の圧力変動が空気導入配管２７を介してフィルター４３と第１逆止弁４４との間にも伝わることにより、フィルター４３で生じる水の表面張力を破るのに寄与して湯張制御装置４０からの水抜きを促進することができる。
【００４９】
図５の水抜き制御処理では、空気導入配管２７の開閉弁２８を開弁すると、所定時間が経過したか否かを判断し（ＳＴＥＰ１０６）、所定時間が経過していない場合は（ＳＴＥＰ１０６：ｎｏ）、所定時間が経過するまで待機状態となる。この所定時間としては、空気の導入によってフィルター４３と第１逆止弁４４との間の湯水がフィルター４３側から流れ出るのに十分な時間が設定されている。そして、所定時間が経過した場合は（ＳＴＥＰ１０６：ｙｅｓ）、空気導入配管２７の開閉弁２８を閉弁し（ＳＴＥＰ１０８）、続いて湯張電磁弁４１をＯＦＦにする（ＳＴＥＰ１１０）。このＳＴＥＰ１１０の処理では、電磁コイル１１１への通電を停止することで、接続通路１０６を遮断する。その後、水抜き制御処理の先頭に戻って水抜きスイッチが再び操作されるまで待機する。
【００５０】
上述した本実施例の空気導入配管２７の開閉弁２８は、コントローラー５０によって開閉動作が制御されていたが、これに限られず、水抜きの作業者が手動で開閉弁２８の開閉を行うようにしてもよい。また、空気導入配管２７の開閉弁２８を、給水配管２０の水量サーボ２２と一体に構成することも可能である。
【００５１】
図７は、空気導入配管２７の開閉弁２８と一体に構成された変形例の水量サーボ２２の内部構造を示した断面図である。図示されるように水量サーボ２２には、給水配管２０の上流側（元栓２１側）が接続される上流室２００や、給水配管２０の下流側（給湯装置１０側）が接続される下流室２０１や、上流室２００と下流室２０１とを連通する円形の弁孔２０２が形成された弁座２０３や、上流室２００内に設置されて弁座２０３に当接することで弁孔２０２を塞ぐ円筒形状の弁体２０４などが設けられている。弁体２０４は、弁孔２０２の中心線（図中の左右方向）に沿って往復移動が可能な移動軸２０５に取り付けられており、移動軸２０５は、ギヤードモータ２０６の駆動によって移動する。
【００５２】
こうした水量サーボ２２では、ギヤードモータ２０６の駆動によって弁体２０４を弁座２０３に対して近づけたり離したりすることで、給水配管２０の開度（弁座２０３と弁体２０４との隙間）を変更して給湯装置１０に供給される上水の流量を調節することが可能である。図７（ａ）には、弁座２０３に弁体２０４を当接させて水量サーボ２２を閉じることで給湯装置１０への上水の供給を停止した状態が示されている。一方、図７（ｂ）には、弁座２０３から弁体２０４を離して水量サーボ２２を開き、給湯装置１０に供給される上水の流量を最大にした状態が示されている。つまり、図７に示した水量サーボ２２では、給湯装置１０に供給される上水の流量を調節するための弁体２０４の可動範囲（以下、給水可動範囲）が、図７（ａ）の状態から図７（ｂ）の状態までとなっている。尚、変形例の水量サーボ２２は、本発明の「給水流量調節装置」に相当し、弁体２０４は、本発明の「給水可動部材」に相当している。
【００５３】
また、変形例の水量サーボ２２には、空気導入配管２７が接続されており、弁体２０４の外周面と対向する上流室２００の内周面に、空気導入配管２７と連通する接続口２０７が開口している。さらに、弁体２０４の外周面には、環状のパッキン２０８が取り付けられており、パッキン２０８が接続口２０７を開閉することで開閉弁２８として機能する。このパッキン２０８の幅は、弁体２０４が上述の給水可動範囲内で弁座１０８に対して近づいたり離れたりしてもパッキン２０８で接続口２０７を閉塞することが可能に設定されている。従って、給湯装置１０に供給される上水の流量を調節するために弁体２０４を移動させても、接続口２０７が開放されることはない。そして、変形例の水量サーボ２２では、水抜きの際に給水可動範囲を超えて弁体２０４を移動させることが可能となっている。
【００５４】
図８は、変形例の水量サーボ２２で水抜きする際の弁体２０４の位置を示した断面図である。変形例の水量サーボ２２では、水抜きスイッチが操作されると、図示されるように弁体２０４を図７の給水可動範囲を超えて弁座２０３から離すことにより、接続口２０７は、パッキン２０８で閉塞されなくなり、開放された状態となる。そして、前述したように水抜栓２３の開放によって、給水配管２０内（水量サーボ２２内）の上水が水抜栓２３から排出されて、空気に置換されているため、開放された接続口２０７から空気導入配管２７を通じてフィルター４３と第１逆止弁４４との間に空気が導入されることで、前述した実施例と同様に、湯張制御装置４０から容易に水抜きすることができる。
【００５５】
このように変形例の水量サーボ２２によれば、空気導入配管２７を開閉する専用の開閉弁２８を別に設ける必要がなく、給水配管２０の上水の流量を調節するための水量サーボ２２の弁体２０４を流用して空気導入配管２７を開閉することが可能となる。また、接続口２０７を開放する位置まで弁体２０４を移動させると、給水可動範囲を超えて水量サーボ２２における給水配管２０の開度を大きくすることになるため、水量サーボ２２よりも下流側の給水配管２０の水抜きを促進することができる。
【００５６】
以上、本実施例および変形例の湯張制御装置４０について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【００５７】
例えば、前述した実施例では、空気導入配管２７が給水配管２０から分岐していたが、空気導入配管２７の空気を取り入れる側は、必ずしも給水配管２０に接続されていなければならないわけではなく、予め大気に開放されていてもよい。ただし、実施例のように空気導入配管２７の空気を取り入れる側を給水配管２０に接続しておけば、前述したように給水配管２０内の上水が水抜栓２３から抜ける際に生じる給水配管２０内の圧力変動が空気導入配管２７を介してフィルター４３と第１逆止弁４４との間に伝わることにより、湯張制御装置４０からの水抜きを促進することができる。
【００５８】
また、水抜きに伴う圧力変動をフィルター４３と第１逆止弁４４との間に伝えるために空気導入配管２７を接続しておく箇所は、給水配管２０に限られず、水抜きを行わなければ湯水があり、水抜きの際に湯水が抜けて空気に置換される箇所であればよい。例えば、フィルター４３よりも上流側の給湯配管３０や、第１逆止弁４４と第２逆止弁４５との間に、空気導入配管２７の空気を取り入れる側を接続しておいてもよい。
【００５９】
また、前述した変形例では、開閉弁２８を水量サーボ２２と一体に構成していたが、バイパスサーボ２５においても、水量サーボ２２と同様に可動部材（弁体）を往復動作させる機構を採用して、給湯装置１０に供給される上水の流量と、給湯装置１０を介さずに給湯配管３０に供給される上水の流量とを調節することが可能であるため、開閉弁２８をバイパスサーボ２５と一体に構成してもよい。
【００６０】
さらに、前述した実施例および変形例では、給水配管２０に設けた水量サーボ２２で上水の流量を調節することで、給湯装置１０から給湯配管３０を通じて浴槽２に供給される湯水の流量を調節していた。しかし、水量サーボ２２に代えて、図９に示されるように給湯配管３０における湯張制御装置４０よりも上流側（給湯装置１０側）に湯量サーボ３００を設けることとして、この湯量サーボ３００で湯水の流量を調節してもよい。また、図９に示した例では、空気導入配管２７が湯量サーボ３００と湯張制御装置４０との間の給湯配管３０から分岐している。前述したように給湯配管３０における湯張制御装置４０よりも上流側は、水抜きの際に湯水が抜けて空気に置換されるので、空気導入配管２７の接続箇所として好適である。そして、このようなタイプの湯張システム１では、空気導入配管２７の開閉弁２８を、給湯配管３０の湯量サーボ３００と一体に構成してもよい。
【００６１】
湯量サーボ３００の構造は、前述した水量サーボ２２（図７，８参照）と基本的に同様であり、給湯配管３０の湯水の流量を調節するための弁体の可動範囲（以下、給湯可動範囲）では、開閉弁２８が閉弁状態にあり、給湯可動範囲を超えて弁体を弁座から離すことで、開閉弁２８が開弁状態になるようにすればよい。これにより、空気導入配管２７を開閉する専用の開閉弁２８を別に設ける必要がなく、給湯配管３０の湯水の流量を調節するための湯量サーボ３００の弁体を流用して空気導入配管２７を開閉することが可能となる。尚、この場合の湯量サーボ３００は、本発明の「給湯流量調節装置」に相当し、湯量サーボ３００の弁体は、本発明の「給湯可動部材」に相当している。
【符号の説明】
【００６２】
１…湯張システム、          ２…浴槽、              １０…給湯装置、
１１…ガス配管、            １２…バーナー、        １３…燃焼ファン、
１４…熱交換器、            ２０…給水配管、        ２１…元栓、
２２…水量サーボ、          ２３…水抜栓、          ２４…バイパス配管、
２５…バイパスサーボ、      ２６…上水圧力配管、    ２７…空気導入配管、
２８…開閉弁、              ３０…給湯配管、        ３１…カラン、
３２…水抜栓、              ４０…湯張制御装置、    ４１…湯張電磁弁、
４２…流量センサー、        ４３…フィルター、      ４４…第１逆止弁、
４５…第２逆止弁、          ４６…大気開放弁、      ５０…コントローラー、
１００…流入室、            １０１…流出通路、      １０２…隔壁、
１０３…ダイヤフラム弁、    １０４…背圧室、        １０５…オリフィス通路、
１０６…接続通路、          １０７…連通孔、        １０８…弁座、
１１０…アクチュエーター、  １１１…電磁コイル、    １１２…プランジャ、
１２０…弁孔、              １２１…弁座、          １２２…弁体、
１２３…支持板、            １２４…付勢バネ、      ２００…上流室、
２０１…下流室、            ２０２…弁孔、          ２０３…弁座、
２０４…弁体、              ２０５…移動軸、        ２０６…ギヤードモータ、
２０７…接続口、            ２０８…パッキン、      ３００…湯量サーボ。
【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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