(57)【要約】【課題】既存の湯水供給装置に対し後付けで容易に設置可能な湯水混合水栓装置を提供する。【解決手段】既存の給水用の蛇口１１に接続される給水接続部３１と、既存の給湯用の蛇口１２に接続される給湯接続部３２と、給水接続部３１を介して供給される水と給湯接続部３２を介して供給される湯を混合する湯水混合弁４とを備える。湯水混合弁４は、給水路４１と給湯路４２と吐出路４３と、給水路４１の開度と給湯路４２の開度とを調節する弁体と、給水路４１に流入する水の温度を検知する水温検知センサ５１と給湯路４２に流入する湯の温度を検知する湯温検知センサ５２と、水温と湯温とから混合された温水の温度が目標値となるように弁体の動作を制御し給水路４１と給湯路４２の開度を調節する制御部６を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水用の蛇口と給湯用の蛇口とを備えた湯水供給装置に接続される湯水混合水栓装置であって、前記給水用の蛇口に接続される給水接続部と、前記給湯用の蛇口に接続される給湯接続部と、前記給水接続部を介して供給される水と前記給湯接続部を介して供給される湯を混合する湯水混合弁とを備え、前記湯水混合弁は、前記給水接続部と連通する給水路と、前記給湯接続部と連通する給湯路と、前記給水路の開度と前記給湯路の開度とを調節する弁体と、混合された温水を吐出する吐出路とを備え、前記給水路に流入する水の温度を検知する水温検知センサと前記給湯路に流入する湯の温度を検知する湯温検知センサとを備え、前記水温検知センサで検知された水温と前記湯温検知センサで検知された湯温とから混合された温水の温度が目標値となるように前記弁体の動作を制御し前記給水路と前記給湯路の開度を調節する制御部を備えることを特徴とする湯水混合水栓装置。
【請求項２】
前記給湯用の蛇口から吐出する湯の供給源が給湯器であり、前記給湯接続部から前記湯水混合弁に至る湯搬送路に流路切替弁が設けられ、前記流路切替弁に前記湯搬送路から分岐し前記給湯器の水供給口に接続される還流路が設けられることを特徴とする請求項１記載の湯水混合水栓装置。
【請求項３】
前記還流路に流路切替弁が設けられ、前記還流路に設けられる前記流路切替弁に前記還流路から分岐する分岐路が設けられ、前記分岐路に貯水槽が設けられることを特徴とする請求項２記載の湯水混合水栓装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湯水混合水栓装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、給水管およびこの末端に接続される給水用の蛇口と、給湯管およびこの末端に接続される給湯用の蛇口とをそれぞれ備え、給水管や給湯管の栓が開かれることで、水や湯やその両方が供給可能な湯水供給装置が広く知られている。このような従来の湯水供給装置は、通常、使用者が手で操作部を操作して栓を開くもので、水や湯の流量は栓の開度すなわち操作部の操作量に依存するものであった。このため、使用者が、例えば蛇口から吐出される水および湯を混合して所望の温度の温水を所望量得ようとする場合、給水管と給湯管の操作部の両方を試行錯誤で調節する必要があった。このため、作業が面倒であるだけでなく、所望の温度の温水が所望量得られない場合もあり、また、湯や水が無駄になる場合も多いものであった。
【０００３】
一方、従来より、給水管と給湯管が接続され、水と湯が適宜混合された温水が吐出口から吐出される湯水混合水栓装置が知られている（例えば特許文献１参照）。このような湯水混合水栓装置には吐出口が一つ設けられていて、使用者は、吐出量調節部で温水の吐出量を調節し、温度調節部で温水の温度を調節すればよく、二つの操作部を試行錯誤で調節する必要がないものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３００８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記湯水混合水栓装置は、給水管と給湯管の配管施工時に取り付けられるものであり、給水用の蛇口と給湯用の蛇口が利用されるものではない。また、改装にて上記湯水混合水栓装置が取り付けられることも考えられるが、この場合には、給水管と給湯管がその蛇口よりも上流側で切断されて湯水混合水栓装置に接続されるという、大掛かりな工事が必要となるものであった。
【０００６】
本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、既存の湯水供給装置に対し、後付けで容易に設置することができる湯水混合水栓装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、以下のような構成とする。
【０００８】
給水用の蛇口と給湯用の蛇口とを備えた湯水供給装置に接続される湯水混合水栓装置であって、前記給水用の蛇口に接続される給水接続部と、前記給湯用の蛇口に接続される給湯接続部と、前記給水接続部を介して供給される水と前記給湯接続部を介して供給される湯を混合する湯水混合弁とを備え、前記湯水混合弁は、前記給水接続部と連通する給水路と、前記給湯接続部と連通する給湯路と、前記給水路の開度と前記給湯路の開度とを調節する弁体と、混合された温水を吐出する吐出路とを備え、前記給水路に流入する水の温度を検知する水温検知センサと前記給湯路に流入する湯の温度を検知する湯温検知センサとを備え、前記水温検知センサで検知された水温と前記湯温検知センサで検知された湯温とから混合された温水の温度が目標値となるように前記弁体の動作を制御し前記給水路と前記給湯路の開度を調節する制御部を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記給湯用の蛇口から吐出する湯の供給源が給湯器であり、前記給湯接続部から前記湯水混合弁に至る湯搬送路に流路切替弁が設けられ、前記流路切替弁に前記湯搬送路から分岐し前記給湯器の水供給口に接続される還流路が設けられることが好ましい。
【００１０】
また、前記還流路に流路切替弁が設けられ、前記還流路に設けられる前記流路切替弁に前記還流路から分岐する分岐路が設けられ、前記分岐路に貯水槽が設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の湯水混合水栓装置は、既存の湯水供給装置に対し、後付けで容易に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施形態の概略構成図である。
【図３】本発明の更に他の実施形態の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について図１に基いて説明する。
【００１４】
本実施形態の湯水混合水栓装置２は、給水用の蛇口１１と給湯用の蛇口１２とを備えた既存の湯水供給装置１に後付けで接続されるものである。本実施形態では、既存の湯水供給装置１の給水管１３は水道に接続され、給湯管１４は給湯器１５の湯吐出口に接続されるが、水および湯の供給源は特に水道や給湯器１５に限定されない。湯水混合水栓装置２は、給水接続部３１と、給湯接続部３２と、湯水混合弁４と、制御部６とを備えるものである。
【００１５】
給水接続部３１は、既存の湯水供給装置１の給水用の蛇口１１に接続され、給湯接続部３２は、湯水供給装置１の給湯用の蛇口１２に接続されるものである。給水接続部３１と給湯接続部３２は、既存の蛇口の一般的な型（単一でも複数でも可）に対応したアダプタ（不図示）を備え、既存の蛇口との接続が簡単で確実に行われる。また、パッキン（不図示）を備えることで、水圧がかかっても水漏れが発生するのを抑制することができる。
【００１６】
給水接続部３１には湯水混合水栓装置２の水搬送路３３の上流端が接続されており、給湯接続部３２には湯水混合水栓装置２の湯搬送路３４の上流端が接続されている。水搬送路３３と湯搬送路３４は、金属管や樹脂管等で構成されるもので、材質は特に限定されない。  
【００１７】
湯水混合弁４は、給水接続部３１を介して供給される水と給湯接続部３２を介して供給される湯を混合するものである。湯水混合弁４は、給水接続部３１と連通する給水路４１と給湯接続部３２と連通する給湯路４２とを備えている。給水路４１の上流端には水搬送路３３の下流端が接続されており、給湯路４２の上流端には湯搬送路３４の下流端が接続されている。この給水路４１と給湯路４２は、湯水混合弁４内に形成される混合室（不図示）に連通している。また、混合室には、混合された温水を吐出する吐出路４３が連通しており、吐出路４３の下流端に吐出口３５が設けられる。なお、給水路４１と給湯路４２と吐出路４３の長さは特に限定されず、開口のみであってもよい。
【００１８】
また湯水混合弁４には、給水路４１の開度と給湯路４２の開度とを調節する弁体（不図示）が設けられる。このような弁体としては、給水路４１用の弁体と給湯路４２用の弁体が別々に設けられてそれぞれ別々に動作するものや、一つの弁体のみが設けられて両方の開度を調節するもの等、多様なものが知られており、特に限定されない。このような弁体の一例（不図示）について説明する。弁体は、湯流入口と水流入口が穿設された固定板と、湯流入口と水流入口とに連通可能な凹部が穿設された可動板とで構成される。そして、固定板と可動板とが水密かつ摺動可能に重ね合わせられ、可動板が所定方向に往復されることにより両流入口の開閉が行われ、可動板が回転することにより両流入口の開口面積が変化し、湯水の混合比が調節される。
【００１９】
湯水混合水栓装置２は、湯水混合弁４の給水路４１に流入する水の温度を検知する水温検知センサ５１と、給湯路４２に流入する湯の温度を検知する湯温検知センサ５２とを備えている。これらのセンサとしては、熱電対やサーミスタ等が好適に用いられるが、特に限定されない。水温検知センサ５１は給水路４１または水搬送路３３に設けられ、湯温検知センサ５２は給湯路４２または湯搬送路３４に設けられる。
【００２０】
また湯水混合水栓装置２は、弁体を制御する制御部６を備える。制御部６は、本実施形態ではマイクロコンピュータからなり、プログラムに基づいて制御を実行する。具体的には、水温検知センサ５１で検知された水温と、湯温検知センサ５２で検知された湯温とから、弁体を動作させて、給水路４１の開度と給湯路４２の開度とを調節する。これにより、温水の温度が目標値となるように調節される。目標値は、予め設定された温度であってもよいし、使用者が設定した温度でもよい。本実施形態では、使用者が温水（水のみ、湯のみの場合も含む）の吐出、停止と吐出量を設定するための吐出操作部７１と、温水の温度として設定する温水温度設定部７２を備えている。吐出操作部７１と温水温度設定部７２は、ダイヤル、レバー、ボタン、タッチパネル等特に限定されず、また、吐出操作部７１と温水温度設定部７２は、別々に設けられてもよいし、例えばワンレバーのように一体に設けられてもよい。本実施形態では、吐出操作部７１と温水温度設定部７２での設定は最終的に制御部６に読み込まれて処理される。
【００２１】
制御部６は、温水温度を目標値になるようにするため、水温と湯温から、水と湯の混合比、すなわち混合する水の流量と湯の流量の比を決定する。この場合、
（湯温−温水温度）：（温水温度−水温）＝水の流量：湯の流量    ・・・式（１）
となる。
【００２２】
上述した給水接続部３１、水搬送路３３、給湯接続部３２、湯搬送路３４、湯水混合弁４、制御部６、吐出操作部７１、温水温度設定部７２、はケーシング（不図示）に設けられる。
【００２３】
上述した湯水混合水栓装置２は、そのケーシングが既存の湯水供給装置１の蛇口と隣接するように、あるいは覆うように設置される。そして、湯水混合水栓装置２の給水接続部３１が既存の湯水供給装置１の給水用の蛇口１１に接続され、給湯接続部３２が給湯用の蛇口１２に接続される。なお、既存の湯水供給装置１の給水用の蛇口１１と給湯用の蛇口１２は離れていてもよい。既存の湯水供給装置１の給水管１３と給湯管１４の栓は開かれた状態で維持される。
【００２４】
使用者は、温水温度設定部７２にて得ようとする温水の温度を設定し、吐出操作部７１にて得ようとする温水の吐出量を設定して吐出操作を行う。なお、吐出操作部７１が操作された後、温水温度設定部７２が操作されてもよい。制御部６は、使用者が設定した温水温度を目標値とし、吐出操作部７１にて設定された吐出量の温水が吐出されるように弁体を動作させる。
【００２５】
この時、給水路４１の開度に応じて水の流量が決定し、給湯路４２の開度に応じて湯の流量が決定するという前提で制御されるが、元圧が変化すると同じ開度でも流量が異なる。このため、水搬送路３３または給水路４１に水圧検知手段（不図示）が設けられ、湯搬送路３４または給湯路４２に湯圧検知手段（不図示）が設けられ、これらより得られる圧力値を考慮して制御部６が開度を制御するようにしてもよい。圧力の検知手段としては、ひずみゲージが用いられたトランスデューサが好適に用いられるが、特に限定されない。
【００２６】
また圧力の検知手段の代わりに、水搬送路３３または給水路４１に水量検知手段（不図示）が設けられ、湯搬送路３４または給湯路４２に湯量検知手段（不図示）が設けられ、流量に関しフィードバック制御が行われるようにしてもよい。
【００２７】
上述した湯水混合水栓装置２にあっては、既存の湯水供給装置１の給水用の蛇口１１に給水接続部３１が接続され、給湯用の蛇口１２に給湯接続部３２が接続されるだけで、設置が可能である。このため、従来の湯水混合水栓装置２が改装にて取り付けられる場合のように、既存の湯水供給装置１の給水管１３と給湯管１４が切断され湯水混合水栓装置２に接続されるという、大掛かりな工事が不要で、設置が容易となるものである。
【００２８】
また、水圧検知手段および湯圧検知手段、または、水量検知手段および湯量検知手段が設けられる場合、元圧が変動しても得られる温水の温度が目標値から大きく違わないものとなる。
【００２９】
次に、他の実施形態について図２に基いて説明する。なお、本実施形態は上記実施形態と大部分において同じであるため同じ構成については同符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。
【００３０】
本実施形態の湯水混合水栓装置２は、湯搬送路３４から分岐し、給湯器１５の水供給口に合流する還流路８１が設けられる点に特徴を有する。湯搬送路３４の途中に三方弁からなる流路切替弁８２が設けられ、この流路切替弁８２のポートの一つに還流路８１の上流端が接続される。
【００３１】
本実施形態では、給湯器１５の起動直後等で、湯の温度が目標値よりも低い場合には、制御部６は湯搬送路３４を流れる湯が還流路８１を流れるように流路切替弁８２を切り替え、給湯器１５を出た湯が湯搬送路３４と還流路８１を通って給湯器１５に戻る循環経路が形成される。循環経路を流れる湯の温度が目標値に達すると、制御部６は湯搬送路３４を流れてきた湯が湯水混合弁４に流入するように流路切替弁８２を切り替える。
【００３２】
このようにすることで、上記実施形態の効果に加え、目標値よりも低い温水が吐出口３５から吐出されるのが回避される。さらに、循環経路が形成されることで、循環経路を流れる湯の温度の上昇速度が大きくなり、温度が目標値に達した温水が速く吐出される。
【００３３】
次に、更に他の実施形態について図３に基いて説明する。なお、本実施形態は上記図２に示す実施形態と大部分において同じであるため同じ構成については同符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。
【００３４】
本実施形態の湯水混合水栓装置２は、還流路８１から分岐する分岐路８３が設けられるとともに、分岐路８３に貯水槽８５が接続される点に特徴を有する。還流路８１の途中に三方弁からなる流路切替弁８４が設けられ、この流路切替弁８４のポートの一つに分岐路８３の上流端が接続される。
【００３５】
本実施形態では、給湯器１５の起動直後等で、湯の温度が目標値よりも低い場合には、制御部６は湯搬送路３４を流れる湯が還流路８１および分岐路８３を流れるように流路切替弁８２、８４を切り替え、給湯器１５を出た湯が湯搬送路３４、還流路８１、分岐路８３を通って貯水槽８５に至る経路が形成される。湯搬送路３４を流れる湯の温度が目標値に達すると、制御部６は湯搬送路３４を流れてきた湯が湯水混合弁４に流入するように流路切替弁８２を切り替える。
【００３６】
このようにすることで、上記実施形態の効果に加え、目標値よりも低い温水が吐出口３５から吐出されるのが回避される。また、温水の生成に使用されなかった低温の湯が貯水槽８５に貯留され、湯が使用されずに廃棄されてしまうのが回避される。また、貯水槽８５に貯留されている水は、使用者が湯を得ようとする場合に、分岐路８３、還流路８１を通って給湯器１５に供給されることで、水道水が用いられることなく湯が得られる。
【符号の説明】
【００３７】
１    既存の湯水供給装置
１１  給水用の蛇口
１２  給湯用の蛇口
１３  給水管
１４  給湯管
１５  給湯器
２    湯水混合水栓装置
３１  給水接続部
３２  給湯接続部
３３  水搬送路
３４  湯搬送路
３５  吐出口
４    湯水混合弁
４１  給水路
４２  給湯路
４３  吐出路
５１  水温検知センサ
５２  湯温検知センサ
６    制御部
７１  吐出操作部
７２  温水温度設定部
８１  還流路
８２  流路切替弁
８３  分岐路
８４  流路切替弁
８５  貯水槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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