弁装置および給湯装置
【課題】小型で簡易な構成で分配比または混合比を調整可能な弁装置およびそれを有する給湯装置を提供する。
【解決手段】軸体１２は、軸線Ｃ−Ｃを中心に回転可能である。第１の弁体１３ａは第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間に位置し、第１の切欠を有している。第２の弁体１３ｂは第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間に位置し、第２の切欠を有している。軸線Ｃ−Ｃを中心Ｏとした第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの回転により第１および第２の切欠の開閉操作が可能である。
【解決手段】軸体１２は、軸線Ｃ−Ｃを中心に回転可能である。第１の弁体１３ａは第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間に位置し、第１の切欠を有している。第２の弁体１３ｂは第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間に位置し、第２の切欠を有している。軸線Ｃ−Ｃを中心Ｏとした第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの回転により第１および第２の切欠の開閉操作が可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁装置およびそれを用いた給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
給湯装置には、バイパス回路と熱交換器とへの分配比を調整するための弁装置が設けられている。弁装置は、たとえば特開平４−１４１７０９号公報に記載されている。この公報に記載の弁装置は、湯水混合弁であって、湯流路と水流路との双方に接続された混合室内に湯用弁体と水用弁体とを取付けられた弁軸を有している。この弁軸を回転により軸方向に移動させることで、湯用弁体による湯用弁座に対する開度と、水用弁体による水用弁座に対する開度とが調節されて、湯水の混合比率が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１４１７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記公報に記載の弁装置では、湯水の混合比率を制御するために、弁軸の回転により弁軸を軸方向に移動させる必要がある。このため、弁軸にネジ切りをする必要があり、弁軸を太くする必要がある。よって、弁軸の外周に嵌められるＯリングも大型のものを使用する必要がある。これにより、弁軸の回転時に生じるＯリングによる抵抗が大きくなるため摺動トルクが大きくなる。したがって弁軸を回転させるために大型のモータが必要となり、装置が大型化・複雑化するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、小型で簡易な構成で分配比または混合比を調整可能な弁装置およびそれを有する給湯装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の弁装置は、弁本体と、軸体と、第１の弁体と、第２の弁体とを備えている。弁本体は、第１の開口部と、その第１の開口部を挟むように配置された第２の開口部および第３の開口部とを有する流路を含んでいる。軸体は、弁本体の流路内に配置され、かつ軸線を中心に回転可能に構成されている。第１の弁体は、流路内において第１の開口部と第２の開口部との間に位置するように軸体に接続され、かつ軸線を中心とした円盤形状に第１の切欠が形成された形状を有している。第２の弁体は、流路内において第１の開口部と第３の開口部との間に位置するように軸体に接続され、かつ軸線を中心とした円盤形状に第２の切欠が形成された形状を有している。弁装置は、軸線を中心とした第１および第２の弁体の回転により第１および第２の切欠の開閉操作が可能なように構成されている。
【０００７】
本発明の弁装置によれば、第１および第２の弁体の回転により第１および第２の切欠の開閉操作が可能であり、これにより第１の開口部と第２の開口部との間の流路の開度と、第１の開口部と第３の開口部との間の流路の開度とを調整することができる。このため、第１の開口部と第２の開口部との間の流量と、第１の開口部と第３の開口部との間の流量とを同時に制御することができる。
【０００８】
また上記開度を調整するために第１および第２の弁体を軸体とともに軸線方向に移動させる必要がない。よって、軸体にネジ切りをする必要がなく、軸体を細くすることができるため、軸体を回転させるための駆動源（たとえばモータ）を小型化できる。したがって、小型で簡易な構成で分配比または混合比を調整することが可能となる。
【０００９】
上記の弁装置においては、第１の切欠は、第２の切欠に対して軸線を中心とした点対称となるように配置されている。これにより軸体を回転させることで、第１の開口部と第２の開口部との間の流路の開度と、第１の開口部と第３の開口部との間の流路の開度との各々の変化を対称にすることが容易となる。
【００１０】
上記の弁装置においては、第１の開口部が流路への流体の流入口であり、かつ第２および第３の開口部の各々が流路からの流体の流出口であり、第２および第３の開口部の合計の流出量に対する第２および第３の開口部のいずれか一方の流出量の比が装置の制御範囲内において軸体の軸線を中心とした回転におけるステップ数に対して直線的に変化するように構成されている。上記の流出量の比が直線的に変化するため、ステップ数の変化量に対して分配比の変化量が一定となり、分配比の制御が容易になる。
【００１１】
上記の弁装置においては、第１の弁体の軸線を中心とした回転により第１の弁体の第１の切欠を開閉可能なように流路内に配置された第１の遮蔽部と、第２の弁体の軸線を中心とした回転により第２の弁体の第２の切欠を開閉可能なように流路内に配置された第２の遮蔽部とがさらに備えられている。これにより簡易な構成で第１および第２の切欠の開閉操作が可能となる。
【００１２】
上記の弁装置においては、第１の遮蔽部は、第２の遮蔽部に対して軸線を中心とした点対称となるように配置されている。これにより軸体を回転させることで、第１の開口部と第２の開口部との間の流路の開度と、第１の開口部と第３の開口部との間の流路の開度との各々の変化を対称にすることが容易となる。
【００１３】
上記の弁装置においては、第１および第２の遮蔽部を有するスペーサが弁本体と別体で設けられ、かつ弁本体の流路の壁面に固定されている。これにより装置の組立が可能かつ容易となるとともに、軸体の回転時にスペーサが軸体とともに回転することを防止することができる。
【００１４】
上記の弁装置においては、第１および第２の切欠の各々の第１および第２の遮蔽部から開いた部分の面積の変化が軸体の回転角度の２乗に比例するように第１および第２の切欠は構成されている。これにより第２および第３の開口部の合計の流出量に対する第２および第３の開口部のいずれかの流出量の比を、弁装置の制御範囲内において軸体の回転のステップ数に対して直線的に変化させることが可能となる。このため制御が容易となる。
【００１５】
上記の弁装置においては、第１および第２の切欠の少なくとも１つの切欠は、第１および第２の弁体の少なくとも１つの弁体の円盤形状の外形を維持したまま、円盤形状の少なくとも１つの弁体を貫通するように形成された切欠開口である。これにより第１および第２の弁体の少なくとも１つの弁体が円盤形状の外形を維持できるため、その円盤形状の外周全周を弁本体の流路内における壁面に沿わせることが可能となる。このため、弁本体と上記少なくとも１つの弁体との２部品の軸精度のみを考慮すれば足り、他の部品について厳密な軸精度が不要となる。また円盤形状の外周全周を弁本体の流路内における壁面に沿わせることが可能となるため、少なくとも１つの弁体の回転を安定させることができる。
【００１６】
上記の弁装置においては、第１および第２の弁体のいずれか一方の円弧部と流路壁面との間の径方向の隙間は、第１および第２の弁体のいずれか他方の円弧部と流路壁面との間の径方向の隙間よりも大きい。これにより上記の径方向の隙間が大きくなる弁体側では弁体と流路壁面とが接触することによる摩耗を防止することができる。また径方向の隙間が大きくなる弁体側では、弁体と流路壁面との間に異物を噛み込み難くなるとともに、その隙間から流体が流れやすくなり排水性の向上効果も得られる。
【００１７】
また上記径方向の隙間が大きくなる弁体側の流路を熱交換器側に接続することで、その弁体の切欠が閉じた状態でも熱交換器側へ流体を供給することができるため、熱交換器での流体の沸騰や空焚きを防止することが可能となる。また上記径方向の隙間が小さくなる弁体側の流路をバイパス回路側に接続することで、その弁体の切欠が閉じた状態ではバイパス回路側への流体の漏れ出しを抑制することが可能となる。これにより、分配比（バイパス回路側への流量／全流量）を小さくでき、高温出湯が可能となる。
【００１８】
上記の弁装置においては、第２および第３の開口部のいずれか一方と第１の開口部とは軸線に対して直交する向きに設けられており、第２および第３の開口部のいずれか他方は軸線に平行な向きに設けられている。この弁装置は、第１および第２の弁体の回転により第１および第２の切欠の開閉操作が可能な構成を有しているため、上記のように軸線に対して直交する向きだけでなく平行な向きにも開口部を設けることが可能となる。そして平行な向きにも開口部を設けることができるため、弁装置を給湯装置などの器具に組み込んだ際の組立が容易となる。
【００１９】
本発明の給湯装置は、上記のいずれかの弁装置と、その弁装置の第２および第３の開口部のいずれか一方に接続された熱交換器と、その弁装置の第２および第３の開口部のいずれか他方に接続されたバイパス回路とを備えている。
【００２０】
本発明の給湯装置によれば、熱交換器側への流量とバイパス回路側への流量とを同時に制御することが可能となるとともに、装置の小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、小型で簡易な構成で分配比または混合比を調整可能な弁装置およびそれを有する給湯装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１における弁装置およびステッピングモータの構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１に示す弁装置およびステッピングモータにおける弁装置部分の断面を概略的に示す図である。
【図３】図１に示す弁装置の構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図４】図１に示す弁装置に用いられる第１および第２の弁体の形状を説明するための図である。
【図５】図１に示す弁装置に用いられるスペーサの構成を下側から概略的に示す斜視図である。
【図６】図１に示す弁装置に用いられる軸体、弁体、スペーサなどの構成を概略的に示す斜視図である。
【図７】図１に示す弁装置に用いられる弁本体の破断斜視図である。
【図８】図１に示す弁装置において弁本体にスペーサが固定された様子を示す断面図である。
【図９】図１に示す弁装置において弁体と弁本体内部の流路壁面との間の径方向の隙間を説明するための断面図である。
【図１０】図１に示す弁装置が設けられた給湯装置の構成を概略的に示す図である。
【図１１】図１に示す弁装置の動作を説明するための図である。
【図１２】弁体に設けられる切欠の形状と流量との関係を説明するための図である。
【図１３】弁体の形状を半円形とした場合の構成を示す概略斜視図である。
【図１４】図１３に示す半円形の切欠を有する弁体を用いた場合のステップ数と分配比またはバイパス比との関係を示す図である。
【図１５】図４に示す形状の切欠を有する弁体を用いた場合のステップ数と分配比またはバイパス比との関係を示す図である。
【図１６】弁体と流路壁面との間に径方向の隙間がある場合とない場合との出湯温度の制御可能範囲を説明するための図である。
【図１７】切欠が１８０°未満の範囲で弁体に設けられた場合の構成を説明するための図である。
【図１８】切欠が１８０°を超えた範囲で弁体に設けられた場合の構成を説明するための図である。
【図１９】弁体に設けられた切欠が切欠開口である場合の軸体、弁体などの構成を概略的に示す斜視図である。
【図２０】図１９に示す軸体、弁体などを有する弁装置において弁体の円盤形状の外周全周が弁本体の流路内における壁面に沿った様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
まず本実施の形態の弁装置およびステッピングモータの構成を図１〜図９を用いて説明する。
【００２４】
主に図１を参照して、本実施の形態の弁装置１にはステッピングモータ２が取付け固定されている。このステッピングモータにより、後述するように弁装置１内の軸体および弁体が回転駆動可能なように構成されている。
【００２５】
主に図２および図３を参照して、本実施の形態の弁装置１は、弁本体１１と、軸体１２と、第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂと、スペーサ１４と、弁カラー１５と、Ｏリング１６ａ、１６ｂとを主に有している。
【００２６】
弁本体１１は、内部に流路１１Ａを有している。その流路１１Ａは、第１の開口部１１ａと、その第１の開口部１１ａを挟むように配置された第２の開口部１１ｂおよび第３の開口部１１ｃとを有している。
【００２７】
この弁装置１が分配弁である場合には、第１の開口部１１ａは流体（たとえば湯水）のたとえば流入口であり、第２および第３の開口部１１ｂ、１１ｃの各々は流体のたとえば流出口である。また弁装置１が混合弁である場合には、第１の開口部１１ａは流体のたとえば流出口であり、第２および第３の開口部１１ｂ、１１ｃの各々は流体のたとえば流入口である。
【００２８】
また第４の開口部１１ｄが流路１１Ａに通じるように形成されていてもよい。弁装置１が分配弁である場合には、この第４の開口部１１ｄは流体の流出口であることが好ましい。
【００２９】
軸体１２は、弁本体１１の流路１１Ａ内に配置されており、かつ仮想の軸線Ｃ−Ｃを中心に回転可能に構成されている。つまり軸体１２は、その外周部に取付られた弁カラー１５を介在して弁本体１１に取付けられることにより、軸線Ｃ−Ｃを中心に回転可能である。
【００３０】
軸体１２と弁カラー１５との間にはＯリング１６ａが配置されており、かつ弁カラー１５と弁本体１１との間にはＯリング１６ｂが配置されている。また軸体１２は、ステッピングモータ２により回転駆動力を与えられるように構成されている。このステッピングモータ２は、サーボ取付板３を介在して弁本体１１に取付け固定されている。
【００３１】
第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの各々は軸体１２に取付けられている。第１の弁体１３ａは、流路１１Ａ内において第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間に位置している。第２の弁体１３ｂは、流路１１Ａ内において第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間に位置している。
【００３２】
主に図４を参照して、第１の弁体１３ａは軸線Ｃ−Ｃを中心Ｏとした円盤形状に第１の切欠１３ａ1が形成された形状を有している。この第１の切欠１３ａ1は、円盤形状の第１の弁体１３ａの中心Ｏの周りに約１８０°の角度範囲で設けられている。第１の切欠１３ａ1が設けられていない第１の弁体１３ａの部分１３ａ2は円弧形状を有している。また第１の切欠１３ａ1が設けられた第１の弁体１３ａの部分はたとえばインボリュート曲線に似た外形を有している。
【００３３】
第２の弁体１３ｂも、第１の弁体１３ａと同様、軸線Ｃ−Ｃを中心Ｏとした円盤形状に第２の切欠１３ｂ1が形成された形状を有している。この第２の切欠１３ｂ1は、円盤形状の第２の弁体１３ｂの中心Ｏの周りに約１８０°の角度範囲で設けられている。第２の切欠１３ｂ1が設けられていない第２の弁体１３ｂの部分１３ｂ2は円弧形状を有している。また第２の切欠１３ｂ1が設けられた第２の弁体１３ｂの部分はたとえばインボリュート曲線に似た外形を有している。
【００３４】
第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの双方は１つの軸体１２に取付けられているため、第１の弁体１３ａの中心Ｏと第２の弁体１３ｂの中心Ｏとは同一の軸線（直線）Ｃ−Ｃ上に位置している。第１の弁体１３ａの円弧部１３ａ2の中心Ｏからの半径Ｒ１は、第２の弁体１３ｂの円弧部１３ｂ2の中心Ｏからの半径Ｒ２と同じであってもよく、または異なっていてもよい。本実施の形態においては、半径Ｒ１は半径Ｒ２よりも小さくなっている。
【００３５】
第１の切欠１３ａ1は、軸線Ｃ−Ｃ方向から見たときに、第２の切欠１３ｂ1に対して軸線Ｃ−Ｃを中心Ｏとした点対称となるように配置されていることが好ましい。上述のように本実施の形態では半径Ｒ１が半径Ｒ２よりも小さくなっている場合には、軸線Ｃ−Ｃ方向から見た第１の弁体１３ａの形状は第２の弁体１３ｂの形状の相似形状を有している。
【００３６】
主に図３および図５を参照して、スペーサ１４は、第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂと、連結部１４ｃと、２つの凸状係合部１４ｄとを主に有している。第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂの各々は、たとえば半円形状を有している。連結部１４ｃは、第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂの双方に接続される部分であり、かつ軸体１２の外周面に沿ってその外周面を覆う半円筒形状部を有している。
【００３７】
連結部１４ｃには軸線Ｃ−Ｃ方向と直交する方向に延びる貫通孔１４ｅが形成されている。２つの凸状係合部１４ｄは、それぞれ連結部１４ｃの両端部に配置されており、かつ第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂの双方の外周端部よりも外周側に突き出すとともに、軸線Ｃ−Ｃ方向に延在している。
【００３８】
主に図２および図６を参照して、スペーサ１４は、第１の弁体１３ａと第２の弁体１３ｂとの間で挟み込まれるとともに、貫通孔１４ｅ内に第２の弁体１３ｂを挿通させることにより、軸体１２に取付けられている。この取付け状態において、連結部１４ｃの半円筒形状部は軸体１２の外周面に沿ってその外周面を覆っている。またこの取付け状態において、第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂは、軸線Ｃ−Ｃに対して互いに同じ方向に位置している。
【００３９】
この取付け状態においてスペーサ１４に対して軸体１２を回転させることにより、第１の切欠１３ａ1を第１の遮蔽部１４ａで開閉可能であり、かつ第２の切欠１３ｂ1を第２の遮蔽部１４ｂで開閉可能である。そして第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1が軸線Ｃ−Ｃに対して互いに異なる方向に位置し、かつ第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂが軸線Ｃ−Ｃに対して互いに同じ方向に位置しているため、第１の遮蔽部１４ａが第１の切欠１３ａ1を閉じているときに、第２の遮蔽部１４ｂが第２の切欠１３ｂ1を開くことができる。また逆に、第１の遮蔽部１４ａが第１の切欠１３ａ1を開いているときに、第２の遮蔽部１４ｂが第２の切欠１３ｂ1を閉じることもできる。
【００４０】
主に図７および図８を参照して、弁本体１１の流路１１Ａの壁面（以下、「流路壁面」とも称する）には、軸線Ｃ−Ｃの延びる方向に延在する直線状の溝１１ｅが形成されている。スペーサ１４は、凸状係合部１４ｄが溝１１ｅ内に嵌め込まれた状態で、溝１１ｅで案内されながら流路１１Ａ内に挿入されることにより、流路壁面に固定され得る。つまりスペーサ１４が流路１１Ａ内に挿入された状態ではスペーサ１４の両側の凸状係合部１４ｄのそれぞれが溝１１ｅ内に嵌り込んでいるため、軸体１２が軸線Ｃ−Ｃを中心として回転してもスペーサ１４が軸体１２とともに回転することはない。
【００４１】
主に図７および図９を参照して、弁本体１１の流路壁面には、周方向に沿って約１８０°の角度範囲で延在する溝１１ｆが形成されている。
【００４２】
なお軸線Ｃ−Ｃに対して、第１、第２および第４の開口部１１ａ、１１ｂ、１１ｄは直交する向きに設けられており、第３の開口部１１ｃは平行な向きに設けられていることが好ましい。
【００４３】
弁本体１１、軸体１２、第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂ、スペーサ１４および弁カラー１５の材質はたとえばＰＰＳ（polyphenylene sulfide）からなっており、サーボ取付板３はたとえば亜鉛めっき鋼板からなっている。また第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂは軸体１２と一体的に形成されたものであってもよく、また軸体１２と別体からなり軸体１２に取付け固定されたものであってもよい。
【００４４】
次に、本実施の形態の弁装置１を有する給湯装置の構成について図１０を用いて説明する。
【００４５】
図１０を参照して、給湯装置２０は、弁装置１と、ステッピングモータ２と、熱交換器２１と、バイパス回路２２と、燃焼バーナ２３と、送風機２４と、給水配管３１と、出湯配管３２とを主に有している。
【００４６】
熱交換器２１には、熱交換器２１に給水するための給水配管３１と、熱交換器から出湯するための出湯配管３２とが接続されている。バイパス回路（バイパス配管）２２は、この給水配管３１と出湯配管３２とを接続している。
【００４７】
熱交換器２１は、燃焼バーナ２３で発生する燃焼ガスとの間で熱交換を行なうものであり、送風機２４は、燃焼バーナ２３に対して燃焼に必要な空気を供給するためのものである。図１〜図９に示す構成を有する本実施の形態の弁装置１は、たとえば給水配管３１とバイパス回路２２との接続部に接続されている。
【００４８】
主に図２および図１０を参照して、弁装置１の第１の開口部１１ａは給水配管３１の給水側部分３１ａに接続されており、第２の開口部１１ｂは給水配管３１の熱交換器側部分３１ｂに接続されている。また第３の開口部１１ｃはバイパス回路２２に接続されている。なお第４の開口部１１ｄは、この弁装置１を追焚付き給湯装置に使用した場合などに、その追焚付き給湯装置に含まれる水圧導入口を有する逆流防止（図示せず）などに接続されることが好ましい。
【００４９】
この給湯装置２０においては、弁装置１が給水配管３１とバイパス回路２２との接続部に配置されているため、熱交換器２１およびバイパス回路２２への分配比を弁装置１により調整することができる。
【００５０】
つまり給湯装置２０においては、当該装置への入水が一旦、熱交換器２１側とバイパス回路２２側とへ分配され、熱交換器２１を通過した高温水とバイパス回路２２を通過した低温水とが混合されて所望の出湯温度が得られる。この際に弁装置１により分配比を調整することにより所望の出湯温度に制御することが可能となる。
【００５１】
次に、本実施の形態の弁装置１の動作について図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）を用いて説明する。
【００５２】
図１１（Ａ）を参照して、この状態は、第１の弁体１３ａの第１の切欠１３ａ1の全体が第１の遮蔽部１４ａで覆われておらず開いており、かつ第２の弁体１３ｂの第２の切欠１３ｂ1の全体が第２の遮蔽部１４ｂで覆われて閉じた状態を示している。この状態では図９に示すように、第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間で流体（たとえば湯水）が流通可能であり、かつ第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間で流体の流通は遮断されている。
【００５３】
なお第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1が形成された部分のうち第１および第２の遮蔽部で覆われておらず開いた部分には図中ハッチングが付されている。このハッチングは、図１１（Ｂ）、（Ｃ）にも同様に付されている。
【００５４】
図１１（Ｂ）を参照して、この状態は図１１（Ａ）の状態から軸体１２を矢印ＲＤで示すように図中時計周りに約９０°回転させた状態である。この状態では、第１の弁体１３ａの第１の切欠１３ａ1の一部が第１の遮蔽部１４ａで覆われているが、残りの部分は第１の遮蔽部１４ａで覆われておらず開いている。また第２の弁体１３ｂの第２の切欠１３ｂ1の一部が第２の遮蔽部１４ｂで覆われているが、残りの部分は第２の遮蔽部１４ｂで覆われておらず開いている。つまり、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の双方の一部分が開いた状態となっている。このため、この状態では、第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間で所定量の流体が流通可能であり、かつ第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間でも所定量の流体が流通可能である。
【００５５】
図１１（Ｃ）を参照して、この状態は図１１（Ｂ）の状態から軸体１２を矢印ＲＤで示すように図中時計回りにさらに約９０°回転させた状態である。この状態では、第１の弁体１３ａの第１の切欠１３ａ1の全体が第１の遮蔽部１４ａで覆われて閉じており、かつ第２の弁体１３ｂの第２の切欠１３ｂ1の全体が第２の遮蔽部１４ｂで覆われておらず開いた状態となっている。この状態では図２に示すように、第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間で主たる流体の流通は遮断されており、かつ第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間で流体は流通可能である。
【００５６】
このように軸体１２を回転させることにより、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の開閉操作を行なうことができる。これにより、第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間の流路の開度と、第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間の流路の開度とを調整することができる。このため、第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間の流量と、第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間の流量とを同時に制御することが可能となる。
【００５７】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の弁装置１によれば、上述のように軸体１２の回転により第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の開閉操作が可能である。これにより第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間の流路の開度と、第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間の流路の開度とを調整することができる。このため、第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間の流量と、第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間の流量とを同時に制御することができる。よって、この弁装置１を図１０に示すように給湯装置２０に用いることにより、缶体流量（熱交換器２１内に流れる流量）とバイパス流量（バイパス回路内に流れる流量）とを同時に制御することが可能となる。
【００５８】
また上記開度を調整するためには第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂを回転させるだけでよく、第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂを軸線Ｃ−Ｃ方向に移動させる必要はない。つまり第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂを回転のみによって上記開度を調整することができる。これにより、軸体１２を軸線Ｃ−Ｃ方向に移動させるために軸体１２にネジ切りをする必要がなく、軸体１２を細くすることができるため、軸体１２を回転させるためのステッピングモータ２を小型化することができる。このため弁装置１を小型で簡易な構成としつつ、分配比または混合比を調整することが可能となる。したがって、この弁装置１を備えた給湯装置２０も小型化することが可能となる。
【００５９】
また第１の切欠１３ａ1が第２の切欠１３ｂ1に対して軸線Ｃ−Ｃを中心Ｏとした点対称となるように配置されている。これにより軸体１２を回転させることで、第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間の流路の開度と、第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間の流路の開度との各々の変化を対称にすることが容易となる。
【００６０】
また第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂを有するスペーサ１４が弁本体１１と別体で設けられ、かつ弁本体１１の流路壁面に固定されている。これにより２つの弁体１３ａ、１３ｂを１つの軸体１２に接合した弁装置１の組立が可能かつ容易となるとともに、軸体１２の回転時にスペーサ１４が軸体１２とともに回転することを防止することができる。
【００６１】
つまり、第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂが弁本体１１と一体的に形成されていた場合、１つの軸体１２に接合された２つの弁体１３ａ、１３ｂを流路１１Ａ内に挿入しようとしても、流路１１Ａ内の第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂが弁体の侵入を遮ることになる。このため、１つの軸体１２に接合された２つの弁体１３ａ、１３ｂを流路１１Ａ内に挿入することはできず、弁装置１を組み立てることができない。
【００６２】
これに対して本実施の形態では、第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂを有するスペーサ１４は、弁本体１１と別体で形成され、かつ軸体１２および弁体１３ａ、１３ｂに組み付けられた状態で流路１１Ａ内に挿入される。これにより、第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの流路１１Ａ内への挿入が第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂによって遮られることがなくなる。このため、２つの弁体１３ａ、１３ｂを１つの軸体１２に接合した弁装置１の組立が可能となる。
【００６３】
加えて図８に示すようにスペーサ１４の両端部に設けられた２つの凸状係合部１４ｄのそれぞれが、流路壁面に設けられた溝１１ｅ内に嵌めこまれる。このため、軸体１２の回転時にスペーサ１４が軸体１２とともに回転することが防止される。これにより、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の開閉操作を正確に行なうことが可能となる。
【００６４】
またスペーサ１４に設けられた第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂにより第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の開閉が可能となるため、簡易な構成で第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の開閉操作が可能となる。
【００６５】
また第１および第２の開口部１１ａ、１１ｂは軸線Ｃ−Ｃに対して直交する向きに設けられており、第３の開口部１１ｃは軸線Ｃ−Ｃに平行な向きに設けられている。この弁装置１は、上述したように第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの回転により第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の開閉操作が可能な構成を有しているため、上記のように軸線Ｃ−Ｃに対して直交する向きだけでなく平行な向きにも第３の開口部１１ｃを設けることが可能となる。そして平行な向きにも第３の開口部１１ｃを設けることができるため、弁装置１を給湯装置２０などの器具に組み込んだ際の組立が容易となる。
【００６６】
なお本実施の形態においては、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1が軸線Ｃ−Ｃに対して互いに異なる方向に位置し、かつ第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂが軸線Ｃ−Ｃに対して互いに同じ方向に位置している場合について説明した。しかし、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1が軸線Ｃ−Ｃに対して互いに同じ方向に位置し、かつ第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂが軸線Ｃ−Ｃに対して互いに異なる方向に位置していてもよい。この場合、第１の遮蔽部１４ａは、第２の遮蔽部１４ｂに対して軸線Ｃ−Ｃを中心Ｏとした点対称となるように配置されていることが好ましい。この場合にも、軸体１２を回転させることで、第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間の流路の開度と、第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間の流路の開度との各々の変化を対称にすることが可能かつ容易となる。
【００６７】
また図１１に示すように、第１の遮蔽部１４ａが第１の切欠１３ａ1を閉じているときに第２の遮蔽部１４ｂが第２の切欠１３ｂ1を開くことができ、かつ第１の遮蔽部１４ａが第１の切欠１３ａ1を開いているときに第２の遮蔽部１４ｂが第２の切欠１３ｂ1を閉じることができるのであれば、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1と第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂとの位置は特に制限されるものではない。
【００６８】
（実施の形態２）
本実施の形態における弁装置１は、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の形状に特徴を有している。
【００６９】
本実施の形態においては、第１の切欠１３ａ1が設けられた第１の弁体１３ａの部分および第２の切欠１３ｂ1が設けられた第２の弁体１３ｂの部分の各々は、図４に示すようにインボリュート曲線に似た外形を有している。具体的には、軸体１２を図１１に示すように回転させたときに、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の各々の第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂから開いた部分（図１１中のハッチング領域）の面積の変化が軸体１２の回転角度θの２乗に比例するような形状を第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1は有している。
【００７０】
これにより弁装置１が図１０に示すような給湯装置２０に取付けられた場合、第２および第３の開口部１１ｂ、１１ｃの合計の流出量に対する第３の開口部１１ｃの流出量の比（バイパス流量／全流量）を、弁装置１の制御範囲内において軸体１２の回転のステップ数に対して直線的に変化させることが可能となる。以下、そのことを詳細に説明する。
【００７１】
まず本発明者らは、上記の比（バイパス流量／全流量）を弁装置１の制御範囲内において軸体１２の回転のステップ数に対して直線的に変化させるためには、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1をどのような形状にすべきかについて以下のように考察した。
【００７２】
図１２を参照して、半径ｒの円形において角度θのときの面積（ハッチング部分の面積）をＳとし、そのＳを流体の通る面積とし、Ｑをその流体の流量とし、さらにｖをその流体の平均流速とすると、Ｓ、Ｑおよびｖの関係から以下の式（１）が導き出される。
【００７３】
【数１】
【００７４】
ここで上記Ｑを以下の式（２）に近似できるとすると、上記式（１）は以下の式（３）で表すことができる。
【００７５】
【数２】
【００７６】
【数３】
【００７７】
上記式（３）の両辺をθで微分すると以下の式（４）が得られる。なお式（４）におけるＣは定数である。
【００７８】
【数４】
【００７９】
この式（４）から、平均流速ｖが回転角度θと半径ｒとの２乗に反比例すると仮定することができる。ここで、流量Ｑの特性を直線（Ｑ＝Ａθ＋Ｂ）にしたいため、流量Ｑをこの直線の式にあてはめると以下のように表すことができる。なお上記Ａ、Ｂは定数である。
【００８０】
【数５】
【００８１】
上記のあてはめの式に上記式（４）を代入し、かつｄＳ／ｄθを出すためにｄＳ＝（ｄＳ／ｄθ）・ｄθと変形すると以下の式（５）が得られる。なおｄＳ／ｄθは角度変化に対する面積変化である。
【００８２】
【数６】
【００８３】
この式（５）の両辺をθで微分すると以下の式（６）が得られる。
【００８４】
【数７】
【００８５】
上記式（６）から、流量Ｑの特性を直線（Ｑ＝Ａθ＋Ｂ）にするためには、面積Ｓは回転角度θの３乗に比例する必要があり、また流体の通る面積Ｓの回転による変化量が回転角度θの２乗に比例する必要があることが分かった。よって、第１の切欠１３ａ1が設けられた第１の弁体１３ａの部分および第２の切欠１３ｂ1が設けられた第２の弁体１３ｂの部分の各々が、図４に示すようにインボリュート曲線に似た外形を有している必要があることが分かった。
【００８６】
また本発明者らは、上記事項を確認するために第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の形状を変えたときの分配比（バイパス流量／全流量）を調べた。その内容および結果を図１３〜図１５を用いて以下に説明する。
【００８７】
本発明者らは、図１３に示すように第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの各々を半円形にした場合と、図４に示すようにインボリュート曲線に似た外形（開口面積変化が回転角度の２乗に比例する外形）にした場合との双方で、回転のステップ数に対する分配比（バイパス流量／全流量）とバイパス比（バイパス流量／缶体流量）とを調べた。その結果を図１４および図１５に示す。
【００８８】
図１４の結果から、図１３に示すように第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの各々を半円形にした場合には、分配比が回転角度（ステップ数）に対して反比例曲線となることが確認された。この場合には、回転角度と分配比との関係が曲線状で分かり難い。このため、仮にこの弁装置を量産した場合に各個体ごとにばらつきが生じると、分配比の制御が困難になる。ただし、バイパス比が直線状に近似できるというメリットはある。
【００８９】
一方、図１５の結果から、図４に示すようにインボリュート曲線に似た外形にした場合には、分配比が回転角度（ステップ数）に対して直線近似が可能となることが確認された。この場合には、回転角度と分配比との関係が直線状で分かり易い。このため、仮にこの弁装置を量産した場合に各個体ごとにばらつきが生じた場合でも、回転角度から分配比を容易に割り出すことができ、分配比の制御が容易になる。
【００９０】
なお上記において分配比が直線で近似できる制御範囲は、分配比が０．１５〜０．７５の範囲内であることが好ましい。一般的には、熱交換器への入水温度は５℃〜２５℃であり、給湯装置からの出湯温度を３２℃〜６０℃にしたいという要望がある。この場合、最も低い入水温度５℃を最も高い出湯温度６０℃にするためには通常、缶体温度（熱交換器２１の温度）は７０℃程度必要であり、その缶体温度を実現するためには上記分配比を０．１５程度にする必要がある。また最も高い入水温度２５℃を最も低い出湯温度３２℃にするためには通常、缶体温度は５０℃程度必要であり、その缶体温度を実現するためには上記分配比を０．７５程度にする必要がある。よって、上記の一般的な要望を実現できる範囲で分配比の制御を容易にするためには、分配比が０．１５〜０．７５の範囲で分配比が直線で近似可能であればよい。
【００９１】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
図１０に示す給湯装置２０においては、当該装置２０への入水が一旦、熱交換器２１側とバイパス回路２２側とへ分配され、熱交換器２１を通過した高温水とバイパス回路２２を通過した低温水とが混合されて所望の出湯温度が得られる。このため、分配比を制御できない弁装置や、分配比を制御できても分配比を正確に知ることができない弁装置では、適切な出湯温度を得ることができない。また弁装置を大量生産する場合、各個体ごとに組立誤差などが生じた場合には、出湯温度もばらつく。
【００９２】
本実施の形態によれば、上述したように弁装置１の制御範囲内において、回転角度と分配比との関係が直線状で分かり易いため、回転角度から分配比を知ることが容易である。また仮にこの弁装置１を量産して各個体ごとに組立誤差などが生じた場合でも回転角度から分配比を容易に割り出すことができ、分配比の制御が容易になる。これにより出湯特性の良好な給湯装置を得ることができる。
【００９３】
また図１３に示した第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの各々を半円形にした場合には、バイパス比を基準にして制御すれば、バイパス比と回転角度との関係が直線状であるため、回転角度からバイパス比を容易に知ることができ、この点で制御が容易となる。
【００９４】
（実施の形態３）
本実施の形態における弁装置１は、図２に示す第１の弁体１３ａの円弧部１３ａ2と流路壁面との間の径方向の隙間の大きさＬ１が、図９に示す第２の弁体１３ｂの円弧部１３ｂ2と流路壁面との間の径方向の隙間の大きさＬ２よりも大きくなっている点に特徴を有している。
【００９５】
隙間の大きさＬ１を隙間の大きさＬ２よりも大きくするために、図４に示すように第１の弁体１３ａの円弧部１３ａ2の半径Ｒ１が第２の弁体１３ｂの円弧部１３ｂ2の半径Ｒ２よりも小さくされてもよく、また図７に示すように第１の弁体１３ａが位置する部分の流路壁面に周方向に延びる溝１１ｆが形成されてもよい。また半径Ｒ１が半径Ｒ２よりも小さくされた構成と、溝１１ｆが形成された構成とが組み合わされてもよい。
【００９６】
具体的には、第１の弁体の円弧部１３ａ2と流路１１Ａの壁面との間の径方向の隙間の大きさＬ１はたとえば０．数ｍｍ（１０分の数ｍｍ）程度であり、第２の弁体の円弧部１３ｂ2と流路１１Ａの壁面との間の径方向の隙間の大きさＬ２はたとえば０．０数ｍｍ（１００分の数ｍｍ）程度である。
【００９７】
図９に示すようにバイパス側（第３の開口部１１ｃ側）の第２の切欠１３ｂ1が全閉のとき、熱交換器側（第２の開口部１１ｂ側）の第１の切欠１３ａ1は全開となる。この場合には、バイパス側への流量はほとんどない状態となり、分配比（バイパス流量／全流量）は小さくなり給湯装置は高温出湯の状態となる。バイパス側への流量が少なければ少ないほど図１６の破線で示すように高温出湯の制御可能範囲を広げることが可能となる。
【００９８】
逆に図２に示すようにバイパス側（第３の開口部１１ｃ側）の第２の切欠１３ｂ1が全開のとき、熱交換器側（第２の開口部１１ｂ側）の第１の切欠１３ａ1は全閉となる。熱交換器側が全閉となる場合には、予め第１の弁体１３ａの円弧部１３ａ2と流路壁面との間に径方向の隙間が設けられており、全閉ではあるものの、弁装置１はある一定流量の水が流れる構造となっている。
【００９９】
上記の一定流量とは、流量センサが検知できる流量以上（ＭＯＱ（Minimum Operation Quantity）≒熱交換器側に流れる流量１．０Ｌ／ｍｉｎ）のことである。
【０１００】
この場合には、隙間がない場合と比べると、図１６の実線で示すように低温出湯の制御可能範囲は狭くなるが、分配比として０．７程度であれば入水２５℃の時（缶体設定温度５０℃）でも約３２℃の出湯（給湯器設定最低温度）が可能である。
【０１０１】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
図１０に示す給湯装置２０においては、当該装置２０への入水が一旦、熱交換器２１側とバイパス回路２２側とへ分配され、熱交換器２１を通過した高温水とバイパス回路２２を通過した低温水とが混合されて所望の出湯温度が得られる。この分配において、熱交換器２１側の流量が極端に減ることで流量センサが検知できる流量未満になって装置２０が作動しない可能性がある。また燃焼バーナ２３での燃焼中に一気に熱交換器２１側への給水が完全に遮断されることで、熱交換器２１での沸騰や空焚きが生じる可能性もある。
【０１０２】
本実施の形態によれば、上述したように図２に示す第１の弁体の円弧部１３ａ2と流路１１Ａの壁面との間の径方向の隙間の大きさＬ１が、図９に示す第２の弁体の円弧部１３ｂ2と流路１１Ａの壁面との間の径方向の隙間の大きさＬ２よりも大きくなっている。このため、第２の開口部１１ｂを熱交換器２１側に接続することで、第１の弁体１３ａの第１の切欠１３ａ1が閉じた状態でも寸法Ｌ１の隙間を通って熱交換器２１側へ水を供給することができるため、熱交換器２１での沸騰や空焚きを防止することが可能となる。また第３の開口部１１ｃをバイパス回路２２に接続することで、第２の弁体１３ｂの第２の切欠１３ｂ1が閉じた状態ではバイパス回路２２側への水の漏れ出しを防止することが可能となる。これにより、分配比（バイパス回路側への流量／全流量）を小さくでき、高温出湯が可能となる。
【０１０３】
また第１の弁体１３ａの円弧部１３ａ2と流路１１Ａの壁面との間の径方向の隙間の大きさＬ１が大きくなるため、第１の弁体１３ａの円弧部１３ａ2と流路壁面とが接触することによる摩耗を防止することができる。また第１の弁体１３ａの円弧部１３ａ2と流路壁面との間に異物が噛み込み難くなるとともに、その隙間から湯水が流れやすくなり排水性の向上効果も得られる。
【０１０４】
なお上記実施の形態１〜３においては、第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの各々に設けられる第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1はともに約１８０°の角度範囲で形成されている。この第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の形成角度範囲θ１、θ２は、ともに図１７に示すように１８０°未満であってもよく、また図１８に示すように１８０°を超えていてもよい。
【０１０５】
（実施の形態４）
上記の実施の形態１〜３においては図３、図４に示すように第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の各々の外周側に第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの肉厚部が存在しない構成について説明した。しかし図１９および図２０に示す本実施の形態の弁装置１のように、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の各々の外周側に第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの肉厚部１３ａ3、１３ｂ3が存在していてもよい。
【０１０６】
主に図１９を参照して、本実施の形態においては第１の切欠１３ａ1は、第１の弁体１３ａの円盤形状（軸体１２の軸方向から見て円形）の外形を維持したまま、その円盤形状の第１の弁体１３ａを貫通するように形成された切欠開口である。このため第１の切欠１３ａ1の外周側には、第１の弁体１３ａの肉厚部（たとえば円弧形状を有する部分）１３ａ3が位置している。これにより軸体１２の軸方向から見て第１の切欠１３ａ1の周囲全周は第１の弁体１３ａの肉厚部により取り囲まれている。
【０１０７】
また第２の切欠１３ｂ1は、第２の弁体１３ｂの円盤形状（軸体１２の軸方向から見て円形）の外形を維持したまま、その円盤形状の第２の弁体１３ｂを貫通するように形成された切欠開口である。このため第２の切欠１３ｂ1の外周側には、第２の弁体１３ｂの肉厚部（たとえば円弧形状を有する部分）１３ｂ3が位置している。これにより軸体１２の軸方向から見て第２の切欠１３ｂ1の周囲全周は第２の弁体１３ｂの肉厚部により取り囲まれている。
【０１０８】
主に図２０を参照して、上記第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂを有する軸体１２を弁本体１１の流路１１Ａ内に配置した状態において、第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂは、その外周全周が弁本体１１の流路１１Ａ内における壁面に沿った状態となる。
【０１０９】
なお上記以外の本実施の形態の構成は、図１〜図３に示す実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
【０１１０】
本実施の形態においては、第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂが円盤形状の外形を維持できるため、その円盤形状の外周全周を弁本体１１の流路１１Ａ内における壁面に沿わせることが可能となる。このため、弁本体１１と第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂとの２部品の軸精度のみを考慮すれば足り、他の部品（スペーサ１４）について厳密な軸精度が不要となる。また円盤形状の外周全周を弁本体１１の流路１１Ａ内における壁面に沿わせることが可能となるため、第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの回転を安定させることができる。
【０１１１】
本実施の形態においては第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の双方が切欠開口である場合について説明したが、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1のいずれか一方のみが切欠開口であって、いずれか他方は図４に示したような切欠の外周側に弁体の肉厚部が存在しない構成であってもよい。
【０１１２】
また第１の切欠１３ａ1の外周側に位置する肉厚部１３ａ3と第２の切欠１３ｂ1の外周側に位置する肉厚部１３ｂ3とは、それぞれ切欠１３ａ1、１３ｂ1の外周側の全体を取り囲んでいなくてもよく、切欠１３ａ1、１３ｂ1の外周側の一部において途切れていてもよい。
【０１１３】
また第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1はともに約１８０°の角度範囲で形成されている。この第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の形成角度範囲θ１、θ２は、ともに図１７に示すのと同様に１８０°未満であってもよく、また図１８に示すのと同様に１８０°を超えていてもよい。
【０１１４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１５】
１ 弁装置、２ ステッピングモータ、３ サーボ取付板、１１ 弁本体、１１Ａ 流路、１１ａ 第１の開口部、１１ｂ 第２の開口部、１１ｃ 第３の開口部、１１ｄ 第４の開口部、１１ｅ，１１ｆ 溝、１２ 軸体、１３ａ 第１の弁体、１３ｂ 第２の弁体、１３ａ1 第１の切欠、１３ｂ1 第２の切欠、１３ａ2 第１の円弧部、１３ｂ2 第２の円弧部、１３ａ3，１３ｂ3 肉厚部、１４ スペーサ、１４ｃ 連結部、１４ｄ 凸状係合部、１４ｅ 貫通孔、１４ａ 第１の遮蔽部、１４ｂ 第２の遮蔽部、１５ 弁カラー、１６ａ，１６ｂ Ｏリング、２０ 給湯装置、２１ 熱交換器、２２ バイパス回路、２３ 燃焼バーナ、２４ 送風機、３１ 給水配管、３１ｂ 熱交換器側部分、３１ａ 給水側部分、３２ 出湯配管。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁装置およびそれを用いた給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
給湯装置には、バイパス回路と熱交換器とへの分配比を調整するための弁装置が設けられている。弁装置は、たとえば特開平４−１４１７０９号公報に記載されている。この公報に記載の弁装置は、湯水混合弁であって、湯流路と水流路との双方に接続された混合室内に湯用弁体と水用弁体とを取付けられた弁軸を有している。この弁軸を回転により軸方向に移動させることで、湯用弁体による湯用弁座に対する開度と、水用弁体による水用弁座に対する開度とが調節されて、湯水の混合比率が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１４１７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記公報に記載の弁装置では、湯水の混合比率を制御するために、弁軸の回転により弁軸を軸方向に移動させる必要がある。このため、弁軸にネジ切りをする必要があり、弁軸を太くする必要がある。よって、弁軸の外周に嵌められるＯリングも大型のものを使用する必要がある。これにより、弁軸の回転時に生じるＯリングによる抵抗が大きくなるため摺動トルクが大きくなる。したがって弁軸を回転させるために大型のモータが必要となり、装置が大型化・複雑化するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、小型で簡易な構成で分配比または混合比を調整可能な弁装置およびそれを有する給湯装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の弁装置は、弁本体と、軸体と、第１の弁体と、第２の弁体とを備えている。弁本体は、第１の開口部と、その第１の開口部を挟むように配置された第２の開口部および第３の開口部とを有する流路を含んでいる。軸体は、弁本体の流路内に配置され、かつ軸線を中心に回転可能に構成されている。第１の弁体は、流路内において第１の開口部と第２の開口部との間に位置するように軸体に接続され、かつ軸線を中心とした円盤形状に第１の切欠が形成された形状を有している。第２の弁体は、流路内において第１の開口部と第３の開口部との間に位置するように軸体に接続され、かつ軸線を中心とした円盤形状に第２の切欠が形成された形状を有している。弁装置は、軸線を中心とした第１および第２の弁体の回転により第１および第２の切欠の開閉操作が可能なように構成されている。
【０００７】
本発明の弁装置によれば、第１および第２の弁体の回転により第１および第２の切欠の開閉操作が可能であり、これにより第１の開口部と第２の開口部との間の流路の開度と、第１の開口部と第３の開口部との間の流路の開度とを調整することができる。このため、第１の開口部と第２の開口部との間の流量と、第１の開口部と第３の開口部との間の流量とを同時に制御することができる。
【０００８】
また上記開度を調整するために第１および第２の弁体を軸体とともに軸線方向に移動させる必要がない。よって、軸体にネジ切りをする必要がなく、軸体を細くすることができるため、軸体を回転させるための駆動源（たとえばモータ）を小型化できる。したがって、小型で簡易な構成で分配比または混合比を調整することが可能となる。
【０００９】
上記の弁装置においては、第１の切欠は、第２の切欠に対して軸線を中心とした点対称となるように配置されている。これにより軸体を回転させることで、第１の開口部と第２の開口部との間の流路の開度と、第１の開口部と第３の開口部との間の流路の開度との各々の変化を対称にすることが容易となる。
【００１０】
上記の弁装置においては、第１の開口部が流路への流体の流入口であり、かつ第２および第３の開口部の各々が流路からの流体の流出口であり、第２および第３の開口部の合計の流出量に対する第２および第３の開口部のいずれか一方の流出量の比が装置の制御範囲内において軸体の軸線を中心とした回転におけるステップ数に対して直線的に変化するように構成されている。上記の流出量の比が直線的に変化するため、ステップ数の変化量に対して分配比の変化量が一定となり、分配比の制御が容易になる。
【００１１】
上記の弁装置においては、第１の弁体の軸線を中心とした回転により第１の弁体の第１の切欠を開閉可能なように流路内に配置された第１の遮蔽部と、第２の弁体の軸線を中心とした回転により第２の弁体の第２の切欠を開閉可能なように流路内に配置された第２の遮蔽部とがさらに備えられている。これにより簡易な構成で第１および第２の切欠の開閉操作が可能となる。
【００１２】
上記の弁装置においては、第１の遮蔽部は、第２の遮蔽部に対して軸線を中心とした点対称となるように配置されている。これにより軸体を回転させることで、第１の開口部と第２の開口部との間の流路の開度と、第１の開口部と第３の開口部との間の流路の開度との各々の変化を対称にすることが容易となる。
【００１３】
上記の弁装置においては、第１および第２の遮蔽部を有するスペーサが弁本体と別体で設けられ、かつ弁本体の流路の壁面に固定されている。これにより装置の組立が可能かつ容易となるとともに、軸体の回転時にスペーサが軸体とともに回転することを防止することができる。
【００１４】
上記の弁装置においては、第１および第２の切欠の各々の第１および第２の遮蔽部から開いた部分の面積の変化が軸体の回転角度の２乗に比例するように第１および第２の切欠は構成されている。これにより第２および第３の開口部の合計の流出量に対する第２および第３の開口部のいずれかの流出量の比を、弁装置の制御範囲内において軸体の回転のステップ数に対して直線的に変化させることが可能となる。このため制御が容易となる。
【００１５】
上記の弁装置においては、第１および第２の切欠の少なくとも１つの切欠は、第１および第２の弁体の少なくとも１つの弁体の円盤形状の外形を維持したまま、円盤形状の少なくとも１つの弁体を貫通するように形成された切欠開口である。これにより第１および第２の弁体の少なくとも１つの弁体が円盤形状の外形を維持できるため、その円盤形状の外周全周を弁本体の流路内における壁面に沿わせることが可能となる。このため、弁本体と上記少なくとも１つの弁体との２部品の軸精度のみを考慮すれば足り、他の部品について厳密な軸精度が不要となる。また円盤形状の外周全周を弁本体の流路内における壁面に沿わせることが可能となるため、少なくとも１つの弁体の回転を安定させることができる。
【００１６】
上記の弁装置においては、第１および第２の弁体のいずれか一方の円弧部と流路壁面との間の径方向の隙間は、第１および第２の弁体のいずれか他方の円弧部と流路壁面との間の径方向の隙間よりも大きい。これにより上記の径方向の隙間が大きくなる弁体側では弁体と流路壁面とが接触することによる摩耗を防止することができる。また径方向の隙間が大きくなる弁体側では、弁体と流路壁面との間に異物を噛み込み難くなるとともに、その隙間から流体が流れやすくなり排水性の向上効果も得られる。
【００１７】
また上記径方向の隙間が大きくなる弁体側の流路を熱交換器側に接続することで、その弁体の切欠が閉じた状態でも熱交換器側へ流体を供給することができるため、熱交換器での流体の沸騰や空焚きを防止することが可能となる。また上記径方向の隙間が小さくなる弁体側の流路をバイパス回路側に接続することで、その弁体の切欠が閉じた状態ではバイパス回路側への流体の漏れ出しを抑制することが可能となる。これにより、分配比（バイパス回路側への流量／全流量）を小さくでき、高温出湯が可能となる。
【００１８】
上記の弁装置においては、第２および第３の開口部のいずれか一方と第１の開口部とは軸線に対して直交する向きに設けられており、第２および第３の開口部のいずれか他方は軸線に平行な向きに設けられている。この弁装置は、第１および第２の弁体の回転により第１および第２の切欠の開閉操作が可能な構成を有しているため、上記のように軸線に対して直交する向きだけでなく平行な向きにも開口部を設けることが可能となる。そして平行な向きにも開口部を設けることができるため、弁装置を給湯装置などの器具に組み込んだ際の組立が容易となる。
【００１９】
本発明の給湯装置は、上記のいずれかの弁装置と、その弁装置の第２および第３の開口部のいずれか一方に接続された熱交換器と、その弁装置の第２および第３の開口部のいずれか他方に接続されたバイパス回路とを備えている。
【００２０】
本発明の給湯装置によれば、熱交換器側への流量とバイパス回路側への流量とを同時に制御することが可能となるとともに、装置の小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、小型で簡易な構成で分配比または混合比を調整可能な弁装置およびそれを有する給湯装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１における弁装置およびステッピングモータの構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１に示す弁装置およびステッピングモータにおける弁装置部分の断面を概略的に示す図である。
【図３】図１に示す弁装置の構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図４】図１に示す弁装置に用いられる第１および第２の弁体の形状を説明するための図である。
【図５】図１に示す弁装置に用いられるスペーサの構成を下側から概略的に示す斜視図である。
【図６】図１に示す弁装置に用いられる軸体、弁体、スペーサなどの構成を概略的に示す斜視図である。
【図７】図１に示す弁装置に用いられる弁本体の破断斜視図である。
【図８】図１に示す弁装置において弁本体にスペーサが固定された様子を示す断面図である。
【図９】図１に示す弁装置において弁体と弁本体内部の流路壁面との間の径方向の隙間を説明するための断面図である。
【図１０】図１に示す弁装置が設けられた給湯装置の構成を概略的に示す図である。
【図１１】図１に示す弁装置の動作を説明するための図である。
【図１２】弁体に設けられる切欠の形状と流量との関係を説明するための図である。
【図１３】弁体の形状を半円形とした場合の構成を示す概略斜視図である。
【図１４】図１３に示す半円形の切欠を有する弁体を用いた場合のステップ数と分配比またはバイパス比との関係を示す図である。
【図１５】図４に示す形状の切欠を有する弁体を用いた場合のステップ数と分配比またはバイパス比との関係を示す図である。
【図１６】弁体と流路壁面との間に径方向の隙間がある場合とない場合との出湯温度の制御可能範囲を説明するための図である。
【図１７】切欠が１８０°未満の範囲で弁体に設けられた場合の構成を説明するための図である。
【図１８】切欠が１８０°を超えた範囲で弁体に設けられた場合の構成を説明するための図である。
【図１９】弁体に設けられた切欠が切欠開口である場合の軸体、弁体などの構成を概略的に示す斜視図である。
【図２０】図１９に示す軸体、弁体などを有する弁装置において弁体の円盤形状の外周全周が弁本体の流路内における壁面に沿った様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
まず本実施の形態の弁装置およびステッピングモータの構成を図１〜図９を用いて説明する。
【００２４】
主に図１を参照して、本実施の形態の弁装置１にはステッピングモータ２が取付け固定されている。このステッピングモータにより、後述するように弁装置１内の軸体および弁体が回転駆動可能なように構成されている。
【００２５】
主に図２および図３を参照して、本実施の形態の弁装置１は、弁本体１１と、軸体１２と、第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂと、スペーサ１４と、弁カラー１５と、Ｏリング１６ａ、１６ｂとを主に有している。
【００２６】
弁本体１１は、内部に流路１１Ａを有している。その流路１１Ａは、第１の開口部１１ａと、その第１の開口部１１ａを挟むように配置された第２の開口部１１ｂおよび第３の開口部１１ｃとを有している。
【００２７】
この弁装置１が分配弁である場合には、第１の開口部１１ａは流体（たとえば湯水）のたとえば流入口であり、第２および第３の開口部１１ｂ、１１ｃの各々は流体のたとえば流出口である。また弁装置１が混合弁である場合には、第１の開口部１１ａは流体のたとえば流出口であり、第２および第３の開口部１１ｂ、１１ｃの各々は流体のたとえば流入口である。
【００２８】
また第４の開口部１１ｄが流路１１Ａに通じるように形成されていてもよい。弁装置１が分配弁である場合には、この第４の開口部１１ｄは流体の流出口であることが好ましい。
【００２９】
軸体１２は、弁本体１１の流路１１Ａ内に配置されており、かつ仮想の軸線Ｃ−Ｃを中心に回転可能に構成されている。つまり軸体１２は、その外周部に取付られた弁カラー１５を介在して弁本体１１に取付けられることにより、軸線Ｃ−Ｃを中心に回転可能である。
【００３０】
軸体１２と弁カラー１５との間にはＯリング１６ａが配置されており、かつ弁カラー１５と弁本体１１との間にはＯリング１６ｂが配置されている。また軸体１２は、ステッピングモータ２により回転駆動力を与えられるように構成されている。このステッピングモータ２は、サーボ取付板３を介在して弁本体１１に取付け固定されている。
【００３１】
第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの各々は軸体１２に取付けられている。第１の弁体１３ａは、流路１１Ａ内において第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間に位置している。第２の弁体１３ｂは、流路１１Ａ内において第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間に位置している。
【００３２】
主に図４を参照して、第１の弁体１３ａは軸線Ｃ−Ｃを中心Ｏとした円盤形状に第１の切欠１３ａ1が形成された形状を有している。この第１の切欠１３ａ1は、円盤形状の第１の弁体１３ａの中心Ｏの周りに約１８０°の角度範囲で設けられている。第１の切欠１３ａ1が設けられていない第１の弁体１３ａの部分１３ａ2は円弧形状を有している。また第１の切欠１３ａ1が設けられた第１の弁体１３ａの部分はたとえばインボリュート曲線に似た外形を有している。
【００３３】
第２の弁体１３ｂも、第１の弁体１３ａと同様、軸線Ｃ−Ｃを中心Ｏとした円盤形状に第２の切欠１３ｂ1が形成された形状を有している。この第２の切欠１３ｂ1は、円盤形状の第２の弁体１３ｂの中心Ｏの周りに約１８０°の角度範囲で設けられている。第２の切欠１３ｂ1が設けられていない第２の弁体１３ｂの部分１３ｂ2は円弧形状を有している。また第２の切欠１３ｂ1が設けられた第２の弁体１３ｂの部分はたとえばインボリュート曲線に似た外形を有している。
【００３４】
第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの双方は１つの軸体１２に取付けられているため、第１の弁体１３ａの中心Ｏと第２の弁体１３ｂの中心Ｏとは同一の軸線（直線）Ｃ−Ｃ上に位置している。第１の弁体１３ａの円弧部１３ａ2の中心Ｏからの半径Ｒ１は、第２の弁体１３ｂの円弧部１３ｂ2の中心Ｏからの半径Ｒ２と同じであってもよく、または異なっていてもよい。本実施の形態においては、半径Ｒ１は半径Ｒ２よりも小さくなっている。
【００３５】
第１の切欠１３ａ1は、軸線Ｃ−Ｃ方向から見たときに、第２の切欠１３ｂ1に対して軸線Ｃ−Ｃを中心Ｏとした点対称となるように配置されていることが好ましい。上述のように本実施の形態では半径Ｒ１が半径Ｒ２よりも小さくなっている場合には、軸線Ｃ−Ｃ方向から見た第１の弁体１３ａの形状は第２の弁体１３ｂの形状の相似形状を有している。
【００３６】
主に図３および図５を参照して、スペーサ１４は、第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂと、連結部１４ｃと、２つの凸状係合部１４ｄとを主に有している。第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂの各々は、たとえば半円形状を有している。連結部１４ｃは、第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂの双方に接続される部分であり、かつ軸体１２の外周面に沿ってその外周面を覆う半円筒形状部を有している。
【００３７】
連結部１４ｃには軸線Ｃ−Ｃ方向と直交する方向に延びる貫通孔１４ｅが形成されている。２つの凸状係合部１４ｄは、それぞれ連結部１４ｃの両端部に配置されており、かつ第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂの双方の外周端部よりも外周側に突き出すとともに、軸線Ｃ−Ｃ方向に延在している。
【００３８】
主に図２および図６を参照して、スペーサ１４は、第１の弁体１３ａと第２の弁体１３ｂとの間で挟み込まれるとともに、貫通孔１４ｅ内に第２の弁体１３ｂを挿通させることにより、軸体１２に取付けられている。この取付け状態において、連結部１４ｃの半円筒形状部は軸体１２の外周面に沿ってその外周面を覆っている。またこの取付け状態において、第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂは、軸線Ｃ−Ｃに対して互いに同じ方向に位置している。
【００３９】
この取付け状態においてスペーサ１４に対して軸体１２を回転させることにより、第１の切欠１３ａ1を第１の遮蔽部１４ａで開閉可能であり、かつ第２の切欠１３ｂ1を第２の遮蔽部１４ｂで開閉可能である。そして第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1が軸線Ｃ−Ｃに対して互いに異なる方向に位置し、かつ第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂが軸線Ｃ−Ｃに対して互いに同じ方向に位置しているため、第１の遮蔽部１４ａが第１の切欠１３ａ1を閉じているときに、第２の遮蔽部１４ｂが第２の切欠１３ｂ1を開くことができる。また逆に、第１の遮蔽部１４ａが第１の切欠１３ａ1を開いているときに、第２の遮蔽部１４ｂが第２の切欠１３ｂ1を閉じることもできる。
【００４０】
主に図７および図８を参照して、弁本体１１の流路１１Ａの壁面（以下、「流路壁面」とも称する）には、軸線Ｃ−Ｃの延びる方向に延在する直線状の溝１１ｅが形成されている。スペーサ１４は、凸状係合部１４ｄが溝１１ｅ内に嵌め込まれた状態で、溝１１ｅで案内されながら流路１１Ａ内に挿入されることにより、流路壁面に固定され得る。つまりスペーサ１４が流路１１Ａ内に挿入された状態ではスペーサ１４の両側の凸状係合部１４ｄのそれぞれが溝１１ｅ内に嵌り込んでいるため、軸体１２が軸線Ｃ−Ｃを中心として回転してもスペーサ１４が軸体１２とともに回転することはない。
【００４１】
主に図７および図９を参照して、弁本体１１の流路壁面には、周方向に沿って約１８０°の角度範囲で延在する溝１１ｆが形成されている。
【００４２】
なお軸線Ｃ−Ｃに対して、第１、第２および第４の開口部１１ａ、１１ｂ、１１ｄは直交する向きに設けられており、第３の開口部１１ｃは平行な向きに設けられていることが好ましい。
【００４３】
弁本体１１、軸体１２、第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂ、スペーサ１４および弁カラー１５の材質はたとえばＰＰＳ（polyphenylene sulfide）からなっており、サーボ取付板３はたとえば亜鉛めっき鋼板からなっている。また第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂは軸体１２と一体的に形成されたものであってもよく、また軸体１２と別体からなり軸体１２に取付け固定されたものであってもよい。
【００４４】
次に、本実施の形態の弁装置１を有する給湯装置の構成について図１０を用いて説明する。
【００４５】
図１０を参照して、給湯装置２０は、弁装置１と、ステッピングモータ２と、熱交換器２１と、バイパス回路２２と、燃焼バーナ２３と、送風機２４と、給水配管３１と、出湯配管３２とを主に有している。
【００４６】
熱交換器２１には、熱交換器２１に給水するための給水配管３１と、熱交換器から出湯するための出湯配管３２とが接続されている。バイパス回路（バイパス配管）２２は、この給水配管３１と出湯配管３２とを接続している。
【００４７】
熱交換器２１は、燃焼バーナ２３で発生する燃焼ガスとの間で熱交換を行なうものであり、送風機２４は、燃焼バーナ２３に対して燃焼に必要な空気を供給するためのものである。図１〜図９に示す構成を有する本実施の形態の弁装置１は、たとえば給水配管３１とバイパス回路２２との接続部に接続されている。
【００４８】
主に図２および図１０を参照して、弁装置１の第１の開口部１１ａは給水配管３１の給水側部分３１ａに接続されており、第２の開口部１１ｂは給水配管３１の熱交換器側部分３１ｂに接続されている。また第３の開口部１１ｃはバイパス回路２２に接続されている。なお第４の開口部１１ｄは、この弁装置１を追焚付き給湯装置に使用した場合などに、その追焚付き給湯装置に含まれる水圧導入口を有する逆流防止（図示せず）などに接続されることが好ましい。
【００４９】
この給湯装置２０においては、弁装置１が給水配管３１とバイパス回路２２との接続部に配置されているため、熱交換器２１およびバイパス回路２２への分配比を弁装置１により調整することができる。
【００５０】
つまり給湯装置２０においては、当該装置への入水が一旦、熱交換器２１側とバイパス回路２２側とへ分配され、熱交換器２１を通過した高温水とバイパス回路２２を通過した低温水とが混合されて所望の出湯温度が得られる。この際に弁装置１により分配比を調整することにより所望の出湯温度に制御することが可能となる。
【００５１】
次に、本実施の形態の弁装置１の動作について図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）を用いて説明する。
【００５２】
図１１（Ａ）を参照して、この状態は、第１の弁体１３ａの第１の切欠１３ａ1の全体が第１の遮蔽部１４ａで覆われておらず開いており、かつ第２の弁体１３ｂの第２の切欠１３ｂ1の全体が第２の遮蔽部１４ｂで覆われて閉じた状態を示している。この状態では図９に示すように、第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間で流体（たとえば湯水）が流通可能であり、かつ第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間で流体の流通は遮断されている。
【００５３】
なお第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1が形成された部分のうち第１および第２の遮蔽部で覆われておらず開いた部分には図中ハッチングが付されている。このハッチングは、図１１（Ｂ）、（Ｃ）にも同様に付されている。
【００５４】
図１１（Ｂ）を参照して、この状態は図１１（Ａ）の状態から軸体１２を矢印ＲＤで示すように図中時計周りに約９０°回転させた状態である。この状態では、第１の弁体１３ａの第１の切欠１３ａ1の一部が第１の遮蔽部１４ａで覆われているが、残りの部分は第１の遮蔽部１４ａで覆われておらず開いている。また第２の弁体１３ｂの第２の切欠１３ｂ1の一部が第２の遮蔽部１４ｂで覆われているが、残りの部分は第２の遮蔽部１４ｂで覆われておらず開いている。つまり、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の双方の一部分が開いた状態となっている。このため、この状態では、第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間で所定量の流体が流通可能であり、かつ第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間でも所定量の流体が流通可能である。
【００５５】
図１１（Ｃ）を参照して、この状態は図１１（Ｂ）の状態から軸体１２を矢印ＲＤで示すように図中時計回りにさらに約９０°回転させた状態である。この状態では、第１の弁体１３ａの第１の切欠１３ａ1の全体が第１の遮蔽部１４ａで覆われて閉じており、かつ第２の弁体１３ｂの第２の切欠１３ｂ1の全体が第２の遮蔽部１４ｂで覆われておらず開いた状態となっている。この状態では図２に示すように、第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間で主たる流体の流通は遮断されており、かつ第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間で流体は流通可能である。
【００５６】
このように軸体１２を回転させることにより、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の開閉操作を行なうことができる。これにより、第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間の流路の開度と、第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間の流路の開度とを調整することができる。このため、第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間の流量と、第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間の流量とを同時に制御することが可能となる。
【００５７】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の弁装置１によれば、上述のように軸体１２の回転により第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の開閉操作が可能である。これにより第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間の流路の開度と、第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間の流路の開度とを調整することができる。このため、第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間の流量と、第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間の流量とを同時に制御することができる。よって、この弁装置１を図１０に示すように給湯装置２０に用いることにより、缶体流量（熱交換器２１内に流れる流量）とバイパス流量（バイパス回路内に流れる流量）とを同時に制御することが可能となる。
【００５８】
また上記開度を調整するためには第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂを回転させるだけでよく、第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂを軸線Ｃ−Ｃ方向に移動させる必要はない。つまり第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂを回転のみによって上記開度を調整することができる。これにより、軸体１２を軸線Ｃ−Ｃ方向に移動させるために軸体１２にネジ切りをする必要がなく、軸体１２を細くすることができるため、軸体１２を回転させるためのステッピングモータ２を小型化することができる。このため弁装置１を小型で簡易な構成としつつ、分配比または混合比を調整することが可能となる。したがって、この弁装置１を備えた給湯装置２０も小型化することが可能となる。
【００５９】
また第１の切欠１３ａ1が第２の切欠１３ｂ1に対して軸線Ｃ−Ｃを中心Ｏとした点対称となるように配置されている。これにより軸体１２を回転させることで、第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間の流路の開度と、第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間の流路の開度との各々の変化を対称にすることが容易となる。
【００６０】
また第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂを有するスペーサ１４が弁本体１１と別体で設けられ、かつ弁本体１１の流路壁面に固定されている。これにより２つの弁体１３ａ、１３ｂを１つの軸体１２に接合した弁装置１の組立が可能かつ容易となるとともに、軸体１２の回転時にスペーサ１４が軸体１２とともに回転することを防止することができる。
【００６１】
つまり、第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂが弁本体１１と一体的に形成されていた場合、１つの軸体１２に接合された２つの弁体１３ａ、１３ｂを流路１１Ａ内に挿入しようとしても、流路１１Ａ内の第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂが弁体の侵入を遮ることになる。このため、１つの軸体１２に接合された２つの弁体１３ａ、１３ｂを流路１１Ａ内に挿入することはできず、弁装置１を組み立てることができない。
【００６２】
これに対して本実施の形態では、第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂを有するスペーサ１４は、弁本体１１と別体で形成され、かつ軸体１２および弁体１３ａ、１３ｂに組み付けられた状態で流路１１Ａ内に挿入される。これにより、第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの流路１１Ａ内への挿入が第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂによって遮られることがなくなる。このため、２つの弁体１３ａ、１３ｂを１つの軸体１２に接合した弁装置１の組立が可能となる。
【００６３】
加えて図８に示すようにスペーサ１４の両端部に設けられた２つの凸状係合部１４ｄのそれぞれが、流路壁面に設けられた溝１１ｅ内に嵌めこまれる。このため、軸体１２の回転時にスペーサ１４が軸体１２とともに回転することが防止される。これにより、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の開閉操作を正確に行なうことが可能となる。
【００６４】
またスペーサ１４に設けられた第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂにより第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の開閉が可能となるため、簡易な構成で第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の開閉操作が可能となる。
【００６５】
また第１および第２の開口部１１ａ、１１ｂは軸線Ｃ−Ｃに対して直交する向きに設けられており、第３の開口部１１ｃは軸線Ｃ−Ｃに平行な向きに設けられている。この弁装置１は、上述したように第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの回転により第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の開閉操作が可能な構成を有しているため、上記のように軸線Ｃ−Ｃに対して直交する向きだけでなく平行な向きにも第３の開口部１１ｃを設けることが可能となる。そして平行な向きにも第３の開口部１１ｃを設けることができるため、弁装置１を給湯装置２０などの器具に組み込んだ際の組立が容易となる。
【００６６】
なお本実施の形態においては、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1が軸線Ｃ−Ｃに対して互いに異なる方向に位置し、かつ第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂが軸線Ｃ−Ｃに対して互いに同じ方向に位置している場合について説明した。しかし、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1が軸線Ｃ−Ｃに対して互いに同じ方向に位置し、かつ第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂが軸線Ｃ−Ｃに対して互いに異なる方向に位置していてもよい。この場合、第１の遮蔽部１４ａは、第２の遮蔽部１４ｂに対して軸線Ｃ−Ｃを中心Ｏとした点対称となるように配置されていることが好ましい。この場合にも、軸体１２を回転させることで、第１の開口部１１ａと第２の開口部１１ｂとの間の流路の開度と、第１の開口部１１ａと第３の開口部１１ｃとの間の流路の開度との各々の変化を対称にすることが可能かつ容易となる。
【００６７】
また図１１に示すように、第１の遮蔽部１４ａが第１の切欠１３ａ1を閉じているときに第２の遮蔽部１４ｂが第２の切欠１３ｂ1を開くことができ、かつ第１の遮蔽部１４ａが第１の切欠１３ａ1を開いているときに第２の遮蔽部１４ｂが第２の切欠１３ｂ1を閉じることができるのであれば、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1と第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂとの位置は特に制限されるものではない。
【００６８】
（実施の形態２）
本実施の形態における弁装置１は、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の形状に特徴を有している。
【００６９】
本実施の形態においては、第１の切欠１３ａ1が設けられた第１の弁体１３ａの部分および第２の切欠１３ｂ1が設けられた第２の弁体１３ｂの部分の各々は、図４に示すようにインボリュート曲線に似た外形を有している。具体的には、軸体１２を図１１に示すように回転させたときに、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の各々の第１および第２の遮蔽部１４ａ、１４ｂから開いた部分（図１１中のハッチング領域）の面積の変化が軸体１２の回転角度θの２乗に比例するような形状を第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1は有している。
【００７０】
これにより弁装置１が図１０に示すような給湯装置２０に取付けられた場合、第２および第３の開口部１１ｂ、１１ｃの合計の流出量に対する第３の開口部１１ｃの流出量の比（バイパス流量／全流量）を、弁装置１の制御範囲内において軸体１２の回転のステップ数に対して直線的に変化させることが可能となる。以下、そのことを詳細に説明する。
【００７１】
まず本発明者らは、上記の比（バイパス流量／全流量）を弁装置１の制御範囲内において軸体１２の回転のステップ数に対して直線的に変化させるためには、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1をどのような形状にすべきかについて以下のように考察した。
【００７２】
図１２を参照して、半径ｒの円形において角度θのときの面積（ハッチング部分の面積）をＳとし、そのＳを流体の通る面積とし、Ｑをその流体の流量とし、さらにｖをその流体の平均流速とすると、Ｓ、Ｑおよびｖの関係から以下の式（１）が導き出される。
【００７３】
【数１】
【００７４】
ここで上記Ｑを以下の式（２）に近似できるとすると、上記式（１）は以下の式（３）で表すことができる。
【００７５】
【数２】
【００７６】
【数３】
【００７７】
上記式（３）の両辺をθで微分すると以下の式（４）が得られる。なお式（４）におけるＣは定数である。
【００７８】
【数４】
【００７９】
この式（４）から、平均流速ｖが回転角度θと半径ｒとの２乗に反比例すると仮定することができる。ここで、流量Ｑの特性を直線（Ｑ＝Ａθ＋Ｂ）にしたいため、流量Ｑをこの直線の式にあてはめると以下のように表すことができる。なお上記Ａ、Ｂは定数である。
【００８０】
【数５】
【００８１】
上記のあてはめの式に上記式（４）を代入し、かつｄＳ／ｄθを出すためにｄＳ＝（ｄＳ／ｄθ）・ｄθと変形すると以下の式（５）が得られる。なおｄＳ／ｄθは角度変化に対する面積変化である。
【００８２】
【数６】
【００８３】
この式（５）の両辺をθで微分すると以下の式（６）が得られる。
【００８４】
【数７】
【００８５】
上記式（６）から、流量Ｑの特性を直線（Ｑ＝Ａθ＋Ｂ）にするためには、面積Ｓは回転角度θの３乗に比例する必要があり、また流体の通る面積Ｓの回転による変化量が回転角度θの２乗に比例する必要があることが分かった。よって、第１の切欠１３ａ1が設けられた第１の弁体１３ａの部分および第２の切欠１３ｂ1が設けられた第２の弁体１３ｂの部分の各々が、図４に示すようにインボリュート曲線に似た外形を有している必要があることが分かった。
【００８６】
また本発明者らは、上記事項を確認するために第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の形状を変えたときの分配比（バイパス流量／全流量）を調べた。その内容および結果を図１３〜図１５を用いて以下に説明する。
【００８７】
本発明者らは、図１３に示すように第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの各々を半円形にした場合と、図４に示すようにインボリュート曲線に似た外形（開口面積変化が回転角度の２乗に比例する外形）にした場合との双方で、回転のステップ数に対する分配比（バイパス流量／全流量）とバイパス比（バイパス流量／缶体流量）とを調べた。その結果を図１４および図１５に示す。
【００８８】
図１４の結果から、図１３に示すように第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの各々を半円形にした場合には、分配比が回転角度（ステップ数）に対して反比例曲線となることが確認された。この場合には、回転角度と分配比との関係が曲線状で分かり難い。このため、仮にこの弁装置を量産した場合に各個体ごとにばらつきが生じると、分配比の制御が困難になる。ただし、バイパス比が直線状に近似できるというメリットはある。
【００８９】
一方、図１５の結果から、図４に示すようにインボリュート曲線に似た外形にした場合には、分配比が回転角度（ステップ数）に対して直線近似が可能となることが確認された。この場合には、回転角度と分配比との関係が直線状で分かり易い。このため、仮にこの弁装置を量産した場合に各個体ごとにばらつきが生じた場合でも、回転角度から分配比を容易に割り出すことができ、分配比の制御が容易になる。
【００９０】
なお上記において分配比が直線で近似できる制御範囲は、分配比が０．１５〜０．７５の範囲内であることが好ましい。一般的には、熱交換器への入水温度は５℃〜２５℃であり、給湯装置からの出湯温度を３２℃〜６０℃にしたいという要望がある。この場合、最も低い入水温度５℃を最も高い出湯温度６０℃にするためには通常、缶体温度（熱交換器２１の温度）は７０℃程度必要であり、その缶体温度を実現するためには上記分配比を０．１５程度にする必要がある。また最も高い入水温度２５℃を最も低い出湯温度３２℃にするためには通常、缶体温度は５０℃程度必要であり、その缶体温度を実現するためには上記分配比を０．７５程度にする必要がある。よって、上記の一般的な要望を実現できる範囲で分配比の制御を容易にするためには、分配比が０．１５〜０．７５の範囲で分配比が直線で近似可能であればよい。
【００９１】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
図１０に示す給湯装置２０においては、当該装置２０への入水が一旦、熱交換器２１側とバイパス回路２２側とへ分配され、熱交換器２１を通過した高温水とバイパス回路２２を通過した低温水とが混合されて所望の出湯温度が得られる。このため、分配比を制御できない弁装置や、分配比を制御できても分配比を正確に知ることができない弁装置では、適切な出湯温度を得ることができない。また弁装置を大量生産する場合、各個体ごとに組立誤差などが生じた場合には、出湯温度もばらつく。
【００９２】
本実施の形態によれば、上述したように弁装置１の制御範囲内において、回転角度と分配比との関係が直線状で分かり易いため、回転角度から分配比を知ることが容易である。また仮にこの弁装置１を量産して各個体ごとに組立誤差などが生じた場合でも回転角度から分配比を容易に割り出すことができ、分配比の制御が容易になる。これにより出湯特性の良好な給湯装置を得ることができる。
【００９３】
また図１３に示した第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの各々を半円形にした場合には、バイパス比を基準にして制御すれば、バイパス比と回転角度との関係が直線状であるため、回転角度からバイパス比を容易に知ることができ、この点で制御が容易となる。
【００９４】
（実施の形態３）
本実施の形態における弁装置１は、図２に示す第１の弁体１３ａの円弧部１３ａ2と流路壁面との間の径方向の隙間の大きさＬ１が、図９に示す第２の弁体１３ｂの円弧部１３ｂ2と流路壁面との間の径方向の隙間の大きさＬ２よりも大きくなっている点に特徴を有している。
【００９５】
隙間の大きさＬ１を隙間の大きさＬ２よりも大きくするために、図４に示すように第１の弁体１３ａの円弧部１３ａ2の半径Ｒ１が第２の弁体１３ｂの円弧部１３ｂ2の半径Ｒ２よりも小さくされてもよく、また図７に示すように第１の弁体１３ａが位置する部分の流路壁面に周方向に延びる溝１１ｆが形成されてもよい。また半径Ｒ１が半径Ｒ２よりも小さくされた構成と、溝１１ｆが形成された構成とが組み合わされてもよい。
【００９６】
具体的には、第１の弁体の円弧部１３ａ2と流路１１Ａの壁面との間の径方向の隙間の大きさＬ１はたとえば０．数ｍｍ（１０分の数ｍｍ）程度であり、第２の弁体の円弧部１３ｂ2と流路１１Ａの壁面との間の径方向の隙間の大きさＬ２はたとえば０．０数ｍｍ（１００分の数ｍｍ）程度である。
【００９７】
図９に示すようにバイパス側（第３の開口部１１ｃ側）の第２の切欠１３ｂ1が全閉のとき、熱交換器側（第２の開口部１１ｂ側）の第１の切欠１３ａ1は全開となる。この場合には、バイパス側への流量はほとんどない状態となり、分配比（バイパス流量／全流量）は小さくなり給湯装置は高温出湯の状態となる。バイパス側への流量が少なければ少ないほど図１６の破線で示すように高温出湯の制御可能範囲を広げることが可能となる。
【００９８】
逆に図２に示すようにバイパス側（第３の開口部１１ｃ側）の第２の切欠１３ｂ1が全開のとき、熱交換器側（第２の開口部１１ｂ側）の第１の切欠１３ａ1は全閉となる。熱交換器側が全閉となる場合には、予め第１の弁体１３ａの円弧部１３ａ2と流路壁面との間に径方向の隙間が設けられており、全閉ではあるものの、弁装置１はある一定流量の水が流れる構造となっている。
【００９９】
上記の一定流量とは、流量センサが検知できる流量以上（ＭＯＱ（Minimum Operation Quantity）≒熱交換器側に流れる流量１．０Ｌ／ｍｉｎ）のことである。
【０１００】
この場合には、隙間がない場合と比べると、図１６の実線で示すように低温出湯の制御可能範囲は狭くなるが、分配比として０．７程度であれば入水２５℃の時（缶体設定温度５０℃）でも約３２℃の出湯（給湯器設定最低温度）が可能である。
【０１０１】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
図１０に示す給湯装置２０においては、当該装置２０への入水が一旦、熱交換器２１側とバイパス回路２２側とへ分配され、熱交換器２１を通過した高温水とバイパス回路２２を通過した低温水とが混合されて所望の出湯温度が得られる。この分配において、熱交換器２１側の流量が極端に減ることで流量センサが検知できる流量未満になって装置２０が作動しない可能性がある。また燃焼バーナ２３での燃焼中に一気に熱交換器２１側への給水が完全に遮断されることで、熱交換器２１での沸騰や空焚きが生じる可能性もある。
【０１０２】
本実施の形態によれば、上述したように図２に示す第１の弁体の円弧部１３ａ2と流路１１Ａの壁面との間の径方向の隙間の大きさＬ１が、図９に示す第２の弁体の円弧部１３ｂ2と流路１１Ａの壁面との間の径方向の隙間の大きさＬ２よりも大きくなっている。このため、第２の開口部１１ｂを熱交換器２１側に接続することで、第１の弁体１３ａの第１の切欠１３ａ1が閉じた状態でも寸法Ｌ１の隙間を通って熱交換器２１側へ水を供給することができるため、熱交換器２１での沸騰や空焚きを防止することが可能となる。また第３の開口部１１ｃをバイパス回路２２に接続することで、第２の弁体１３ｂの第２の切欠１３ｂ1が閉じた状態ではバイパス回路２２側への水の漏れ出しを防止することが可能となる。これにより、分配比（バイパス回路側への流量／全流量）を小さくでき、高温出湯が可能となる。
【０１０３】
また第１の弁体１３ａの円弧部１３ａ2と流路１１Ａの壁面との間の径方向の隙間の大きさＬ１が大きくなるため、第１の弁体１３ａの円弧部１３ａ2と流路壁面とが接触することによる摩耗を防止することができる。また第１の弁体１３ａの円弧部１３ａ2と流路壁面との間に異物が噛み込み難くなるとともに、その隙間から湯水が流れやすくなり排水性の向上効果も得られる。
【０１０４】
なお上記実施の形態１〜３においては、第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの各々に設けられる第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1はともに約１８０°の角度範囲で形成されている。この第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の形成角度範囲θ１、θ２は、ともに図１７に示すように１８０°未満であってもよく、また図１８に示すように１８０°を超えていてもよい。
【０１０５】
（実施の形態４）
上記の実施の形態１〜３においては図３、図４に示すように第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の各々の外周側に第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの肉厚部が存在しない構成について説明した。しかし図１９および図２０に示す本実施の形態の弁装置１のように、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の各々の外周側に第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの肉厚部１３ａ3、１３ｂ3が存在していてもよい。
【０１０６】
主に図１９を参照して、本実施の形態においては第１の切欠１３ａ1は、第１の弁体１３ａの円盤形状（軸体１２の軸方向から見て円形）の外形を維持したまま、その円盤形状の第１の弁体１３ａを貫通するように形成された切欠開口である。このため第１の切欠１３ａ1の外周側には、第１の弁体１３ａの肉厚部（たとえば円弧形状を有する部分）１３ａ3が位置している。これにより軸体１２の軸方向から見て第１の切欠１３ａ1の周囲全周は第１の弁体１３ａの肉厚部により取り囲まれている。
【０１０７】
また第２の切欠１３ｂ1は、第２の弁体１３ｂの円盤形状（軸体１２の軸方向から見て円形）の外形を維持したまま、その円盤形状の第２の弁体１３ｂを貫通するように形成された切欠開口である。このため第２の切欠１３ｂ1の外周側には、第２の弁体１３ｂの肉厚部（たとえば円弧形状を有する部分）１３ｂ3が位置している。これにより軸体１２の軸方向から見て第２の切欠１３ｂ1の周囲全周は第２の弁体１３ｂの肉厚部により取り囲まれている。
【０１０８】
主に図２０を参照して、上記第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂを有する軸体１２を弁本体１１の流路１１Ａ内に配置した状態において、第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂは、その外周全周が弁本体１１の流路１１Ａ内における壁面に沿った状態となる。
【０１０９】
なお上記以外の本実施の形態の構成は、図１〜図３に示す実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
【０１１０】
本実施の形態においては、第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂが円盤形状の外形を維持できるため、その円盤形状の外周全周を弁本体１１の流路１１Ａ内における壁面に沿わせることが可能となる。このため、弁本体１１と第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂとの２部品の軸精度のみを考慮すれば足り、他の部品（スペーサ１４）について厳密な軸精度が不要となる。また円盤形状の外周全周を弁本体１１の流路１１Ａ内における壁面に沿わせることが可能となるため、第１および第２の弁体１３ａ、１３ｂの回転を安定させることができる。
【０１１１】
本実施の形態においては第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の双方が切欠開口である場合について説明したが、第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1のいずれか一方のみが切欠開口であって、いずれか他方は図４に示したような切欠の外周側に弁体の肉厚部が存在しない構成であってもよい。
【０１１２】
また第１の切欠１３ａ1の外周側に位置する肉厚部１３ａ3と第２の切欠１３ｂ1の外周側に位置する肉厚部１３ｂ3とは、それぞれ切欠１３ａ1、１３ｂ1の外周側の全体を取り囲んでいなくてもよく、切欠１３ａ1、１３ｂ1の外周側の一部において途切れていてもよい。
【０１１３】
また第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1はともに約１８０°の角度範囲で形成されている。この第１および第２の切欠１３ａ1、１３ｂ1の形成角度範囲θ１、θ２は、ともに図１７に示すのと同様に１８０°未満であってもよく、また図１８に示すのと同様に１８０°を超えていてもよい。
【０１１４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１５】
１ 弁装置、２ ステッピングモータ、３ サーボ取付板、１１ 弁本体、１１Ａ 流路、１１ａ 第１の開口部、１１ｂ 第２の開口部、１１ｃ 第３の開口部、１１ｄ 第４の開口部、１１ｅ，１１ｆ 溝、１２ 軸体、１３ａ 第１の弁体、１３ｂ 第２の弁体、１３ａ1 第１の切欠、１３ｂ1 第２の切欠、１３ａ2 第１の円弧部、１３ｂ2 第２の円弧部、１３ａ3，１３ｂ3 肉厚部、１４ スペーサ、１４ｃ 連結部、１４ｄ 凸状係合部、１４ｅ 貫通孔、１４ａ 第１の遮蔽部、１４ｂ 第２の遮蔽部、１５ 弁カラー、１６ａ，１６ｂ Ｏリング、２０ 給湯装置、２１ 熱交換器、２２ バイパス回路、２３ 燃焼バーナ、２４ 送風機、３１ 給水配管、３１ｂ 熱交換器側部分、３１ａ 給水側部分、３２ 出湯配管。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の開口部と、前記第１の開口部を挟むように配置された第２の開口部および第３の開口部とを有する流路を含む弁本体と、
前記弁本体の前記流路内に配置され、かつ軸線を中心に回転可能に構成された軸体と、
前記流路内において前記第１の開口部と前記第２の開口部との間に位置するように前記軸体に接続され、かつ前記軸線を中心とした円盤形状に第１の切欠が形成された形状を有する第１の弁体と、
前記流路内において前記第１の開口部と前記第３の開口部との間に位置するように前記軸体に接続され、かつ前記軸線を中心とした円盤形状に第２の切欠が形成された形状を有する第２の弁体とを備え、
前記軸線を中心とした前記第１および第２の弁体の回転により前記第１および第２の切欠の開閉操作が可能なように構成されている、弁装置。
【請求項２】
前記第１の切欠は、前記第２の切欠に対して前記軸線を中心とした点対称となるように配置されている、請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
前記第１の開口部が前記流路への流体の流入口であり、かつ前記第２および第３の開口部の各々が前記流路からの前記流体の流出口であり、
前記第２および第３の開口部の合計の流出量に対する前記第２および第３の開口部のいずれか一方の流出量の比が装置の制御範囲内において前記軸体の前記軸線を中心とした回転におけるステップ数に対して直線的に変化するように構成されている、請求項１または２に記載の弁装置。
【請求項４】
前記第１の弁体の前記軸線を中心とした回転により前記第１の弁体の前記第１の切欠を開閉可能なように前記流路内に配置された第１の遮蔽部と、
前記第２の弁体の前記軸線を中心とした回転により前記第２の弁体の前記第２の切欠を開閉可能なように前記流路内に配置された第２の遮蔽部とをさらに備えた、請求項１〜３のいずれかに記載の弁装置。
【請求項５】
前記第１の遮蔽部は、前記第２の遮蔽部に対して前記軸線を中心とした点対称となるように配置されている、請求項４に記載の弁装置。
【請求項６】
前記第１および第２の遮蔽部を有するスペーサが前記弁本体と別体で設けられ、かつ前記弁本体の前記流路の壁面に固定されている、請求項４または５に記載の弁装置。
【請求項７】
前記第１および第２の切欠の各々の前記第１および第２の遮蔽部から開いた部分の面積の変化が前記軸体の回転角度の２乗に比例するように前記第１および第２の切欠は構成されている、請求項４〜６のいずれかに記載の弁装置。
【請求項８】
前記第１および第２の切欠の少なくとも１つの切欠は、前記第１および第２の弁体の少なくとも１つの弁体の円盤形状の外形を維持したまま、円盤形状の前記少なくとも１つの弁体を貫通するように形成された切欠開口である、請求項１〜７のいずれかに記載の弁装置。
【請求項９】
前記第１および第２の弁体のいずれか一方の円弧部と前記流路壁面との間の径方向の隙間は、前記第１および第２の弁体のいずれか他方の円弧部と前記流路壁面との間の径方向の隙間よりも大きい、請求項１〜８のいずれかに記載の弁装置。
【請求項１０】
前記第２および第３の開口部のいずれか一方と前記第１の開口部とは前記軸線に対して直交する向きに設けられており、前記第２および第３の開口部のいずれか他方は前記軸線に平行な向きに設けられている、請求項１〜９のいずれかに記載の弁装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の前記弁装置と、
前記弁装置の前記第２および第３の開口部のいずれか一方に接続された熱交換器と、
前記弁装置の前記第２および第３の開口部のいずれか他方に接続されたバイパス回路とを備えた、給湯装置。
【請求項１】
第１の開口部と、前記第１の開口部を挟むように配置された第２の開口部および第３の開口部とを有する流路を含む弁本体と、
前記弁本体の前記流路内に配置され、かつ軸線を中心に回転可能に構成された軸体と、
前記流路内において前記第１の開口部と前記第２の開口部との間に位置するように前記軸体に接続され、かつ前記軸線を中心とした円盤形状に第１の切欠が形成された形状を有する第１の弁体と、
前記流路内において前記第１の開口部と前記第３の開口部との間に位置するように前記軸体に接続され、かつ前記軸線を中心とした円盤形状に第２の切欠が形成された形状を有する第２の弁体とを備え、
前記軸線を中心とした前記第１および第２の弁体の回転により前記第１および第２の切欠の開閉操作が可能なように構成されている、弁装置。
【請求項２】
前記第１の切欠は、前記第２の切欠に対して前記軸線を中心とした点対称となるように配置されている、請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
前記第１の開口部が前記流路への流体の流入口であり、かつ前記第２および第３の開口部の各々が前記流路からの前記流体の流出口であり、
前記第２および第３の開口部の合計の流出量に対する前記第２および第３の開口部のいずれか一方の流出量の比が装置の制御範囲内において前記軸体の前記軸線を中心とした回転におけるステップ数に対して直線的に変化するように構成されている、請求項１または２に記載の弁装置。
【請求項４】
前記第１の弁体の前記軸線を中心とした回転により前記第１の弁体の前記第１の切欠を開閉可能なように前記流路内に配置された第１の遮蔽部と、
前記第２の弁体の前記軸線を中心とした回転により前記第２の弁体の前記第２の切欠を開閉可能なように前記流路内に配置された第２の遮蔽部とをさらに備えた、請求項１〜３のいずれかに記載の弁装置。
【請求項５】
前記第１の遮蔽部は、前記第２の遮蔽部に対して前記軸線を中心とした点対称となるように配置されている、請求項４に記載の弁装置。
【請求項６】
前記第１および第２の遮蔽部を有するスペーサが前記弁本体と別体で設けられ、かつ前記弁本体の前記流路の壁面に固定されている、請求項４または５に記載の弁装置。
【請求項７】
前記第１および第２の切欠の各々の前記第１および第２の遮蔽部から開いた部分の面積の変化が前記軸体の回転角度の２乗に比例するように前記第１および第２の切欠は構成されている、請求項４〜６のいずれかに記載の弁装置。
【請求項８】
前記第１および第２の切欠の少なくとも１つの切欠は、前記第１および第２の弁体の少なくとも１つの弁体の円盤形状の外形を維持したまま、円盤形状の前記少なくとも１つの弁体を貫通するように形成された切欠開口である、請求項１〜７のいずれかに記載の弁装置。
【請求項９】
前記第１および第２の弁体のいずれか一方の円弧部と前記流路壁面との間の径方向の隙間は、前記第１および第２の弁体のいずれか他方の円弧部と前記流路壁面との間の径方向の隙間よりも大きい、請求項１〜８のいずれかに記載の弁装置。
【請求項１０】
前記第２および第３の開口部のいずれか一方と前記第１の開口部とは前記軸線に対して直交する向きに設けられており、前記第２および第３の開口部のいずれか他方は前記軸線に平行な向きに設けられている、請求項１〜９のいずれかに記載の弁装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の前記弁装置と、
前記弁装置の前記第２および第３の開口部のいずれか一方に接続された熱交換器と、
前記弁装置の前記第２および第３の開口部のいずれか他方に接続されたバイパス回路とを備えた、給湯装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１３−８３３４５（Ｐ２０１３−８３３４５Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１５７３３３（Ｐ２０１２−１５７３３３）
【出願日】平成２４年７月１３日（２０１２．７．１３）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月１３日（２０１２．７．１３）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
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