(57)【要約】      （修正有）【課題】製造性に優れた風呂循環流路切替装置を提供する。【解決手段】熱源機５側からの湯水を浴槽側へ供給する往き流路６１と、略水平に伸びた第１水平流路６５と、第１水平流路６５端部から立ち上がった立ち上がり流路６６と、立ち上がり流路６６端部から立ち上がり流路６６とは異なる方向に伸びた第２水平流路６７とを浴槽側から順に含み、浴槽側からの湯水を熱源機側へ供給する戻り流路６２と、立ち上がり流路６６と第２水平流路６７との少なくとも一部を構成するエルボ管９０と、往き流路６１を戻り流路６２の立ち上がり流路６６に接続するバイパス流路と、流通する湯水の温度が所定温度以上である場合にバイパス流路を閉じ、流通する湯水の温度が所定温度よりも低い場合にバイパス流路を開き往き流路６１を閉じる感温切替弁６４と、を備えた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源機側からの湯水を浴槽側へ供給する往き流路と、
略水平に伸びた第１水平流路と、前記第１水平流路端部から立ち上がった立ち上がり流路と、前記立ち上がり流路端部から前記立ち上がり流路とは異なる方向に伸びた第２水平流路とを前記浴槽側から順に含み、前記浴槽側からの湯水を前記熱源機側へ供給する戻り流路と、
前記立ち上がり流路と前記第２水平流路との少なくとも一部を構成するエルボ管と、
前記往き流路を前記戻り流路の前記立ち上がり流路に接続するバイパス流路と、
流通する湯水の温度が所定温度以上である場合に前記バイパス流路を閉じ、前記流通する湯水の温度が所定温度よりも低い場合に前記バイパス流路を開き前記往き流路を閉じる感温切替弁と、を備えたことを特徴とする風呂循環流路切替装置。
【請求項２】
前記往き流路と前記エルボ管より上流側の前記戻り流路と前記バイパス流路との少なくとも一部は、一体成形された部材により形成される請求項１記載の風呂循環流路切替装置。
【請求項３】
前記バイパス流路は、前記第１水平流路と前記立ち上がり流路との接続部分に一端が接続された請求項１または２記載の風呂循環流路切替装置。
【請求項４】
前記感温切替弁は、弁体の移動方向が略水平方向である請求項１〜３のいずれか１項記載の風呂循環流路切替装置。
【請求項５】
熱源機側からの湯水を浴槽側へ供給する往き流路と、略水平に伸びた第１水平流路と、前記第１水平流路端部から立ち上がった立ち上がり流路と、前記立ち上がり流路端部から前記立ち上がり流路とは異なる方向に伸びた第２水平流路とを前記浴槽側から順に含み、前記浴槽側からの湯水を前記熱源機側へ供給する戻り流路と、前記立ち上がり流路と前記第２水平流路との少なくとも一部を構成するエルボ管と、前記往き流路を前記戻り流路の前記立ち上がり流路に接続するバイパス流路と、流通する湯水の温度が所定温度以上である場合に前記バイパス流路を閉じ、前記流通する湯水の温度が所定温度よりも低い場合に前記バイパス流路を開き前記往き流路を閉じる感温切替弁と、を備える風呂循環流路切替装置の製造方法において、
前記往き流路と前記エルボ管より上流側の前記戻り流路と前記バイパス流路との少なくとも一部を一体形成された部材により形成し、
前記エルボ管および前記一体形成された部材を、それぞれ金型成形することを特徴とする風呂循環流路切替装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、追い炊き機能を備えた風呂給湯システムに使用される風呂循環流路切替装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、風呂循環流路切替装置へ流路内の残留水が流入すると、感温切替弁により往き流路から浴槽への通水を遮断して、バイパス流路を介して戻り流路へ通水させる技術が知られている。例えば、特許文献１の切替装置は、戻り流路の残留水を浴槽へ排出し、浴槽からの空気を戻り流路へ流入させるための立ち上げ流路部を戻り流路途中に備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１８９２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
往き流路および戻り流路を形成する管は一般的には金型成形により作製される。しかし、特許文献１に開示されたような立ち上げ流路部を備えた切替装置を実際に風呂給湯システムに適用しようとすると、この装置の製造性に問題があった。すなわち、立ち上げ流路部のようなエルボ部分が切替装置に設けられた場合、その流路形状から金型成形するのが極めて困難であり、実現には至らなかった。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、製造性に優れた風呂循環流路切替装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る風呂循環流路切替装置は、上述した課題を解決するために、熱源機側からの湯水を浴槽側へ供給する往き流路と、略水平に伸びた第１水平流路と、前記第１水平流路端部から立ち上がった立ち上がり流路と、前記立ち上がり流路端部から前記立ち上がり流路とは異なる方向に伸びた第２水平流路とを前記浴槽側から順に含み、前記浴槽側からの湯水を前記熱源機側へ供給する戻り流路と、前記立ち上がり流路と前記第２水平流路との少なくとも一部を構成するエルボ管と、前記往き流路を前記戻り流路の前記立ち上がり流路に接続するバイパス流路と、流通する湯水の温度が所定温度以上である場合に前記バイパス流路を閉じ、前記流通する湯水の温度が所定温度よりも低い場合に前記バイパス流路を開き前記往き流路を閉じる感温切替弁と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る風呂循環流路切替装置の製造方法は、熱源機側からの湯水を浴槽側へ供給する往き流路と、略水平に伸びた第１水平流路と、前記第１水平流路端部から立ち上がった立ち上がり流路と、前記立ち上がり流路端部から前記立ち上がり流路とは異なる方向に伸びた第２水平流路とを前記浴槽側から順に含み、前記浴槽側からの湯水を前記熱源機側へ供給する戻り流路と、前記立ち上がり流路と前記第２水平流路との少なくとも一部を構成するエルボ管と、前記往き流路を前記戻り流路の前記立ち上がり流路に接続するバイパス流路と、流通する湯水の温度が所定温度以上である場合に前記バイパス流路を閉じ、前記流通する湯水の温度が所定温度よりも低い場合に前記バイパス流路を開き前記往き流路を閉じる感温切替弁と、を備える風呂循環流路切替装置の製造方法において、前記往き流路と前記エルボ管より上流側の前記戻り流路と前記バイパス流路との少なくとも一部を一体形成された部材により形成し、前記エルボ管および前記一体形成された部材を、それぞれ金型成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る風呂循環流路切替装置およびその製造方法においては、優れた製造性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態における風呂循環流路切替装置を適用した風呂給湯システムのシステム構成図。
【図２】本実施形態における風呂循環流路切替装置の外観構成図。
【図３】バイパス流路が閉じた場合の風呂循環流路切替装置の縦断面図。
【図４】バイパス流路が開いた場合の風呂循環流路切替装置の縦断面図。
【図５】（Ａ）は切替装置ボディの金型および中子の断面図、（Ｂ）はエルボ管の金型および中子の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る風呂循環流路切替装置の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態における風呂循環流路切替装置１を適用した風呂給湯システム２の概略的なシステム構成図である。
【００１２】
風呂給湯システム２は、浴室３内に設けられた浴槽４と、浴室３外に設けられた風呂給湯機５（給湯機５）と、給湯機５と浴槽４とを接続する風呂循環流路６とを主に有する。
【００１３】
浴槽４は、風呂循環流路６と接続された風呂循環口７を有する。風呂循環口７は、浴槽４の壁面に設けられ浴槽４に湯水（湯または水）を吐出する吐出口７ａと、浴槽４内の湯水を吸い込む吸込口７ｂとを有する。また、浴室３内には、給湯機５を操作するためのリモコン８と、カラン９とが設けられる。
【００１４】
給湯機５は、湯水を貯湯する貯湯タンク１１を有する。貯湯タンク１１は、貯湯タンク１１内の湯水を加熱するヒータ１２と、貯湯タンク１１内の貯湯温度を検出する貯湯温度センサ１３とを有する。貯湯タンク１１底部には、貯湯タンク１１に市水を供給する給水管１５が接続される。貯湯タンク１１頂部には、貯湯タンク１１から湯水を出湯する出湯管１６が接続される。出湯管１６は、給湯混合弁１７を介して給水管１５から分岐された給水バイパス管１８と接続される。
【００１５】
給湯混合弁１７は、給水バイパス管１８からの湯水と出湯管１６からの湯水とを給湯設定温度になるよう混合する。給湯混合弁１７にはさらに給湯管１９が接続されており、給湯混合弁１７で混合された湯水はカラン９へ導かれる。給湯管１９には、湯水の温度を検出する給湯温度センサ２１と、給湯量を検出する給湯流量カウンタ２２とが設けられる。また、給水管１５には、給水温度を検出する給水温度センサ２３が設けられる。
【００１６】
風呂循環流路６は、戻り管３１と、風呂熱交換器３３と、往き管３２とを主に有する。戻り管３１は、風呂循環口７の吸込口７ｂから吸い込まれた浴槽４の湯水（浴槽水）を風呂熱交換器３３へ戻す。風呂熱交換器３３は、貯湯タンク１１内上部に設けられ、湯水を加熱する。往き管３２は、風呂熱交換器３３で加熱された湯水を浴槽４側へ供給する。戻り管３１には、湯水を送る風呂循環ポンプ３５と、湯水が循環しているか否かを検出する流水センサ３６と、循環する湯水の温度を検出する風呂温度センサ３７とが設けられる。また、風呂循環流路６は、風呂三方弁３９を介して戻り管３１と往き管３２とをバイパスする風呂バイパス管４０を有する。風呂三方弁３９は、戻り管３１からの湯水を風呂熱交換器３３に流通させるか、往き管３２にバイパスさせるかを切り替える。
【００１７】
戻り管３１には、給湯管１９からの湯水を風呂循環流路６へ供給するため、給湯管１９から分岐された湯張り管４１が接続される。湯張り管４１は、湯張り管４１を開閉する湯張り弁４２と、湯張り管４１から供給される湯水の量をカウントする風呂流量カウンタ４３と、戻り管３１からの湯水の逆流を防止する逆止弁４４とを有する。
【００１８】
風呂給湯システム２は、風呂給湯システム２を電気的に制御する制御部５０を有する。制御部５０は、演算、比較、記憶機能、および時計機能を有し、給湯機５を制御するためのプログラムを予め記憶する。
【００１９】
制御部５０は、貯湯温度センサ１３、給湯温度センサ２１、給湯流量カウンタ２２、給水温度センサ２３、流水センサ３６、風呂温度センサ３７、および風呂流量カウンタ４３の検出値を取得し、この検出値に基づいてヒータ１２、給湯混合弁１７、風呂循環ポンプ３５、風呂三方弁３９、および湯張り弁４２を制御する。また、制御部５０は、リモコン８を介してユーザーの指示を受け付け、各部を制御し指示を実行する。すなわち、制御部５０は、リモコン８で指示された給湯設定温度や、風呂設定温度、設定湯量などに基づいて給湯運転、湯張り運転、風呂追焚き運転などを実行する。
【００２０】
風呂循環流路６は、浴室３内の浴槽４裏側空間の風呂循環口７近傍に配置された、風呂循環流路切替装置１を有する。
【００２１】
図２は、本実施形態における風呂循環流路切替装置１の外観構成図である。
【００２２】
図３は、バイパス流路６３が閉じた場合の風呂循環流路切替装置１の縦断面図である。
【００２３】
図４は、バイパス流路６３が開いた場合の風呂循環流路切替装置１の縦断面図である。
【００２４】
風呂循環流路切替装置１（切替装置１）は、風呂循環流路６から浴槽４への冷水の吐出を防止するために設けられる。切替装置１は、往き流路６１と、戻り流路６２と、バイパス流路６３と、感温切替弁６４とを主に備える。
【００２５】
往き流路６１は、給湯機５（熱源機）側からの湯水を浴槽４側へ供給する。戻り流路６２は、浴槽４側からの湯水を給湯機５側へ供給する。戻り流路６２は、略水平に伸びた第１水平流路６５と、第１水平流路６５端部から立ち上がった立ち上がり流路６６と、立ち上がり流路６６端部から立ち上がり流路６６とは異なる方向である略水平の方向に伸びた第２水平流路６７とを浴槽４側から順に有する。
【００２６】
バイパス流路６３は、往き流路６１を戻り流路６２の立ち上がり流路６６に接続する。
【００２７】
感温切替弁６４は、流通する湯水の温度に応じて伸縮する形状記憶合金圧縮コイルバネ７１（ＳＭＡ（Shape Memory Alloy）バネ７１）と、このＳＭＡバネ７１によって移動する弁体７２と、この弁体７２をＳＭＡバネ７１の付勢力とは逆方向に付勢するバイアスバネ７３とを有する。また、感温切替弁６４は、バイアスバネ７３の付勢力を調整するプリセット荷重調整ネジ７４を有する。感温切替弁６４は、弁体７２の移動方向が略水平方向となるように構成される。すなわち、ＳＭＡバネ７１およびバイアスバネ７３の付勢方向は、略水平方向である。
【００２８】
ＳＭＡバネ７１は、所定温度以上である場合に伸びてバイパス流路６３を閉じ、所定温度より低い場合に縮みバイパス流路６３を開く。弁体７２は、このＳＭＡバネ７１とバイアスバネ７３との力関係によって移動する。バイパス流路６３が閉じた場合、後述するバイパス管９５と切替装置戻り管８４（戻り流路６２とバイパス流路６３との区画壁８４ｄとなる箇所）とが弁座となる。バイパス流路６３が開いた場合、後述する接続部材８１が弁座となる。また、接続部材８１とバイパス管９５とは、感温切替弁６４のケーシングとなる。
【００２９】
なお、このＳＭＡバネ７１は、浴槽４内に流入させてもユーザーにとって低温感の少ない温度であってユーザーが任意に設定可能な浴槽４に供給される湯水の温度（風呂設定温度）より低い温度（例えば３０℃）を、上記所定温度としての形状回復温度として設計される。形状回復温度より低い雰囲気下では、ＳＭＡバネ７１の付勢力はバイアスバネ７３の付勢力よりも弱く、ＳＭＡバネ７１はバイアスバネ７３に押されて縮む。形状回復温度以上の雰囲気下では、ＳＭＡバネ７１の付勢力はバイアスバネ７３の付勢力よりも強く、ＳＭＡバネ７１はバイアスバネ７３に抗して伸びる。
【００３０】
次に、切替装置１の構成をさらに詳細に説明する。往き流路６１は、接続部材８１と、切替装置往き管８２とで構成される。接続部材８１は、風呂循環流路６の往き管３２と入口側接続口８１ａで接続される。接続部材８１は、出口側接続口８１ｂで切替装置往き管８２の入口側接続口８２ａと接続される。また、接続部材８１は、切替装置往き管８２との接続部分に往き流路口８１ｃを有する。切替装置往き管８２は、風呂循環口７の往き側接続口７ｃと、出口側接続口８２ｂで接続される。ここで、往き流路６１が形成される場合は、図３に示すようにバイパス流路６３が閉じている場合である。すなわち、感温切替弁６４を流通する湯水の温度が所定温度以上である場合（ＳＭＡバネ７１が所定温度以上となり伸びた場合）に、弁体７２は弁座としてのバイパス管９５と切替装置戻り管８４に当接し、バイパス流路６３を閉じる。なお、切替装置１の「往き流路」という場合には、上記構成に限らず往き管３２の一部や、切替装置往き管８２より下流側の流路を含んでもよい。
【００３１】
戻り流路６２は、切替装置戻り管８４と、エルボ管９０とで構成される。切替装置戻り管８４は、第１水平流路６５と立ち上がり流路６６の一部とを含む。エルボ管９０は、立ち上がり流路６６の一部と第２水平流路６７とを含む。切替装置戻り管８４は、風呂循環口７の戻り側接続口７ｄと入口側接続口８４ａで接続される。切替装置戻り管８４は、出口側接続口８４ｂでエルボ管９０の入口側接続口９０ａと接続される。エルボ管９０は、出口側接続口９０ｂで風呂循環流路６の戻り管３１と接続される。また、切替装置戻り管８４は、第１水平流路６５と立ち上がり流路６６との接続部分にバイパス流路口８４ｃを有する。なお、切替装置１の「戻り流路」という場合には、上記構成に限らず切替装置戻り管８４より上流側の流路や、戻り管３１の一部を含んでもよい。
【００３２】
バイパス流路６３は、弁体７２と、バイパス管９５（戻り流路６２とバイパス流路６３との区画壁８４ｄとなる箇所を含む）と、プリセット荷重調整ネジ７４の流路側面７４ａと、バイパス流路口８４ｃとで構成される。ここで、バイパス流路６３が形成される場合は、図４に示すようにバイパス流路６３が開き往き流路６１が閉じている場合である。すなわち、感温切替弁６４を流通する湯水の温度が所定温度よりも低い場合（ＳＭＡバネ７１が所定温度よりも低く縮んだ場合）に、弁体７２は弁座としての接続部材８１に当接し、バイパス流路６３を開き、往き流路６１を閉じる。
【００３３】
このような切替装置１は、気水分離部として機能する戻り流路６２により、風呂循環流路６から浴槽４への冷水の吐出を防止する。すなわち、第１水平流路６５と第２水平流路６７との間に立ち上がり流路６６を設けて、第１水平流路６５と第２水平流路６７とに高低差を形成したことで、風呂循環ポンプ３５駆動時に戻り管３１内に第１水平流路６５のわずかな残留水を循環させることなく、浴槽４内の空気を主に吸い込むことができる。このような気水分離部は、例えば浴槽４が空の状態である場合に、風呂循環流路６内の残留水だけで循環することを防止することができる。
【００３４】
なお、第１水平流路６５の内径および立ち上がり流路６６の内径が大きい方が、気水分離部の機能を発揮する。また、第１水平流路６５および第２水平流路６７は、完全な水平ではなく、若干の傾斜を伴っていてもよい。さらに、立ち上がり流路６６は第１水平流路６５および第２水平流路６７に対して略垂直に立ち上がるのが好ましいが、第１水平流路６５および第２水平流路６７に高低差を設けることができれば垂直以外の角度で立ち上がってもよい。
【００３５】
ここで、本実施形態における切替装置１は、主に切替装置ボディ１００とエルボ管９０と接続部材８１の３部材で構成することができる。このうち、切替装置ボディ１００とエルボ管９０との製造方法について以下詳細に説明する。
【００３６】
図５（Ａ）は切替装置ボディ１００の金型１０１および中子１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃの断面図、（Ｂ）はエルボ管９０の金型１０２および中子１０２ａ、１０２ｂの断面図である。
【００３７】
切替装置１は、往き流路６１と、エルボ管９０より上流側の戻り流路６２と、バイパス流路６３との少なくとも一部が、一体成形された切替装置ボディ１００により形成される。具体的には、切替装置ボディ１００には、切替装置往き管８２と、切替装置戻り管８４と、バイパス管９５とが含まれる。この切替装置ボディ１００は、金型１０１および中子１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃにより一体的に成形される。成形時、バイパス流路６３を閉じる際の感温切替弁６４の弁座となる部分（バイパス管９５と切替装置戻り管８４）が中子１０１ａにより同時に形成される。また、エルボ管９０は、この切替装置ボディ１００とは別に、金型１０２および中子１０２ａ、１０２ｂにより成形される。
【００３８】
切替装置の流路内にエルボ部分が複数設けられた場合、その流路形状に起因して、切替装置が金型成形により作製されるのは極めて困難である。これに対して、本実施形態における切替装置１およびその製造方法は、切替装置ボディ１００とエルボ管９０とを別体として作製するため、上記の製造性に関する課題を解消することができる。
【００３９】
このような本実施形態における切替装置１は、戻り流路６２のエルボ管９０を別体として、戻り流路６２を分割構造としたため、優れた製造性を実現することができる。また、往き流路６１と、エルボ管９０より上流側の戻り流路６２と、バイパス流路６３との少なくとも一部が、金型１０１により一体的に成形される点においても、製造性を有することができる。これにより、切替装置１は切替装置ボディ１００、エルボ管９０および接続部材８１を主な構成要素とし、少ない部品点数で切替装置１を構成することができる。
【００４０】
さらに、感温切替弁６４の弁体７２の移動方向を往き流路６１と同様に略水平方向としたため、弁体７２の移動方向が鉛直方向である場合に比べて余計な屈曲がなく、その構成を簡素化することができる。また、往き流路６１と、戻り流路６２の第１水平流路６５と、第２水平流路６７とは略同一方向に伸びた管であるため、接続作業性を向上させ、施工空間の有効利用が可能である。このため、従来はバイパス流路の構造が複雑であり、限られた施工空間に切替装置を配置するのは現実的ではなかったが、本実施形態の切替装置１により、風呂給湯システム２に感温切替弁６４を備えた切替装置を設けることが容易となった。
【００４１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００４２】
例えば、本実施形態においては、施工性向上の観点から第２水平流路６７の方向を往き流路６１（往き管３２）や第１水平流路６５と水平となる方向としたが、本実施形態に限らず他の方向（例えば往き流路６１と水平関係にない異なる方向）に伸びていてもよい。例えば、第２水平流路６７は、下向きの傾斜や上向きの傾斜を有していたり、往き流路６１や第１水平流路６５とねじれの関係となる方向に伸びたりしてもよい。
また、熱源機としての給湯機５は、貯湯タンク１１外にヒートポンプ式の加熱装置を設け、貯湯タンク１１内の湯水を循環加熱する構成としたり、風呂熱交換器３３を貯湯タンク１１外に配置して、貯湯タンク１１内の湯水を風呂熱交換器の一次側に循環させる構成としたり、給水や浴槽水をガスバーナや石油バーナで加熱する瞬間式熱交換器（風呂熱交換器）を有した構成としたものでもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  風呂循環流路切替装置（切替装置）
２  風呂給湯システム
４  浴槽
５  風呂給湯機（給湯機）
６  風呂循環流路
７  風呂循環口
１１  貯湯タンク
３１  戻り管
３２  往き管
３３  風呂熱交換器
５０  制御部
６１  往き流路
６２  戻り流路
６３  バイパス流路
６４  感温切替弁
６５  第１水平流路
６６  立ち上がり流路
６７  第２水平流路
７１  形状記憶合金圧縮コイルバネ（ＳＭＡバネ）
７２  弁体
８１  接続部材
８２  切替装置往き管
８４  切替装置戻り管
９０  エルボ管
９５  バイパス管
１００  切替装置ボディ
１０１、１０２  金型
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０２ａ、１０２ｂ  中子
【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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