混合弁ユニット及び貯湯式給湯機
【課題】部品点数が少なく、組立作業性がよく、小型、低コストでメンテナンス性のよい混合弁ユニットを得ること。
【解決手段】流入管と、前記流入管内を仕切る仕切壁と、前記流入管の一側に一体に形成され一端に第１流出口を有し他端にアクチュエータ取付フランジを有する第１流出管と、前記流入管の他側に一体に形成され一端に第２流出口を有し他端にアクチュエータ取付フランジを有する第２流出管と、を含んで成る弁ハウジングと、前記第１流出管に嵌合され、第１流体と第２流体との混合比率を調整して混合流体を前記第１流出口から流出させる第１混合弁と、前記第２流出管に嵌合され、第１流体と第２流体との混合比率を調整して混合流体を前記第２流出口から流出させる第２混合弁と、前記アクチュエータ取付フランジに装着され、前記第１、第２混合弁を夫々回動させるアクチュエータと、前記第１、第２流入口の内側に夫々設置された逆止弁と、を備える。
【解決手段】流入管と、前記流入管内を仕切る仕切壁と、前記流入管の一側に一体に形成され一端に第１流出口を有し他端にアクチュエータ取付フランジを有する第１流出管と、前記流入管の他側に一体に形成され一端に第２流出口を有し他端にアクチュエータ取付フランジを有する第２流出管と、を含んで成る弁ハウジングと、前記第１流出管に嵌合され、第１流体と第２流体との混合比率を調整して混合流体を前記第１流出口から流出させる第１混合弁と、前記第２流出管に嵌合され、第１流体と第２流体との混合比率を調整して混合流体を前記第２流出口から流出させる第２混合弁と、前記アクチュエータ取付フランジに装着され、前記第１、第２混合弁を夫々回動させるアクチュエータと、前記第１、第２流入口の内側に夫々設置された逆止弁と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湯と水を混合して温水を浴槽や蛇口に供給する混合弁ユニット及び該混合弁ユニットを備えるヒートポンプ式の貯湯式給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、湯水混合弁の一形態として、湯水使用部の給湯栓に到る第一の給湯流路に湯水を供給するための第１の混合弁と、風呂貯湯用の給湯栓に到る第２の給湯流路に湯水を供給するための第２の混合弁とを、一つのバルブボディに一体的に組み込んだ混合弁ユニットにより、貯湯タンクからの湯供給管と水供給管とを合流させ、湯水使用部の給湯栓、風呂貯湯用の給湯栓に供給する貯湯式給湯機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３８８８８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、上記従来の技術によれば、二つの混合弁を一つのバルブボディに一体的に組み込んで混合弁ユニットを構成しているが、これら二つの混合弁に供給する湯及び水の供給路は、バルブボディとは別部品で構成されており、一つの混合弁に対して湯供給路及び水供給路を一つずつ、二つの混合弁に対して合計４つの供給路を設ける必要があった。そのため、混合弁に流入する湯及び水の逆流を阻止する逆止弁についても、夫々の供給路に対して一つずつ設置する必要があり、給湯機の部品点数が多くなり、組立作業性が悪く高コストになる、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、貯湯式給湯機を構成する給湯回路の部品構成を簡素化し、部品点数が少なく、組立作業性がよく、コストを低減した混合弁ユニット及び貯湯式給湯機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、一端に第１流体が供給される第１流入口を有し、他端に第２流体が供給される第２流入口を有する流入管と、前記流入管内を第１、第３流路と第２、第４流路とに仕切る仕切壁と、前記流入管の一側に一体に形成され弁座開口により前記第１、第３流路に連通し、一端に第１流出口を有し他端にアクチュエータ取付フランジを有する第１流出管と、前記流入管の他側に一体に形成され弁座開口により前記第２、第４流路に連通し、一端に第２流出口を有し他端にアクチュエータ取付フランジを有する第２流出管と、を含んで成る弁ハウジングと、弁体に開口を有し前記第１流出管に嵌合され、前記開口の回動により前記弁座開口の開度を調整し、前記第１流路の第１流体と第３流路の第２流体との混合比率を調整して混合流体を前記第１流出口から流出させる第１混合弁と、弁体に開口を有し前記第２流出管に嵌合され、前記開口の回動により前記弁座開口の開度を調整し、前記第２流路の第１流体と第４流路の第２流体との混合比率を調整して混合流体を前記第２流出口から流出させる第２混合弁と、前記第１、第２流出管の夫々のアクチュエータ取付フランジに装着され、前記第１、第２混合弁を夫々回動させるアクチュエータと、前記第１、第２流入口の内側に夫々設置され、該第１、第２流入口から外側への流体の逆流を阻止する逆止弁と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、部品点数が少なく、組立作業性がよく、小型、低コストでメンテナンス性のよい混合弁ユニットが得られる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明にかかる混合弁ユニットの実施の形態１を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１の混合弁ユニットの弁本体を示す斜視図である。
【図３】図３は、実施の形態の混合弁ユニットの弁体を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】図５は、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６−１】図６−１は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図６−２】図６−２は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図６−３】図６−３は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図７−１】図７−１は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図７−２】図７−２は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図７−３】図７−３は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図７−４】図７−４は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図７−５】図７−５は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図７−６】図７−６は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図８】図８は、本発明にかかる混合弁ユニットの実施の形態２を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の混合弁ユニットを備えた貯湯式給湯機の回路図である。
【図１０】図１０は、本発明の混合弁ユニットを備えた他の貯湯式給湯機の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかる混合弁ユニット及び貯湯式給湯機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる混合弁ユニットの実施の形態１を示す斜視図であり、図２は、実施の形態１の混合弁ユニットの弁本体を示す斜視図であり、図３は、実施の形態の混合弁ユニットの弁体を示す斜視図であり、図４は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図５は、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、図６−１〜図７−６は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【００１１】
図１〜図５に示すように、実施の形態１の混合弁ユニット１は、１本の流入管２０の一側部に第１流出管６Ａを形成し、他側部の軸方向に離間した位置に互いに平行に第２流出管６Ｂを形成した弁ハウジング２と、第１、第２流出管６Ａ、６Ｂの夫々に嵌合された第１、第２混合弁７Ａ、７Ｂと、第１、第２混合弁７Ａ、７Ｂを夫々回動させるアクチュエータ（ステッピングモータ）９、９と、を備えて成る。
【００１２】
弁ハウジング２は、水道水等の第１流体が供給される流入管２０の第１流入口２１、高温湯等の第２流体が供給される流入管２０の第２流入口２２、第１流入口２１を第１流路３１と第２流路３２とに分岐する第１分岐部４１、第２流入口２２を第３流路３３と第４流路３４とに分岐する第２分岐部４２、第１流路３１及び第３流路３３に連通し、第１流路３１と第３流路３３とから流入した流体を混合して第１流出管６Ａに流出させる第１弁座部５１、第２流路３２及び第４流路３４に連通し、第２流路３２と第４流路３４とから流入した流体を混合して第２流出管６Ｂに流出させる第２弁座部５２、第１流出管６Ａの一端に設けられた第１流出口２３、第２流出管６Ｂの一端に設けられた第２流出口２４、第１、第２流出管６Ａ、６Ｂの他端に設けられたアクチュエータ取付フランジ２５、２６、等を有している。
【００１３】
弁ハウジング２は、金属鋳物、望ましくは樹脂の射出成形品により、一体に形成されている。第１流入口２１から第２流入口２２までの長さ、或いは、第１分岐部４１から第２分岐部４２までの長さは、第１流入口２１及び第２流入口２２の近傍に設置される第１、第２の逆止弁の寸法や、混合弁ユニット１が組み込まれる貯湯式給湯機の部品レイアウトや、第１、第２分岐部４１、４２の分流特性等により決定する。
【００１４】
第１、第２流出管６Ａ、６Ｂは、流入管２０と直交する方向に配置され、流入管２０の軸方向に互いに離間して、流入管２０の中心軸の一側と他側に、流出管径の１／２程度、流入管２０の中心軸から離間して、流入管２０に形成されている。
【００１５】
第１分岐部４１及び第２分岐部４２は、流入管２０の中心に軸方向に配置され、流入管２０内を二つの流路に分ける仕切壁４の一端部及び他端部として形成されている。仕切壁４は、弁ハウジング２と一体に形成するのがよい。
【００１６】
図４に示すように、第１、第２流入口２１、２２の内部の第１、第２分岐部４１、４２の近傍には、夫々第１、第２逆止弁９１Ａ、９１Ｂが設置されている。第１、第２逆止弁９１Ａ、９１Ｂは、円板状のゴム弾性体から成るパッキング９２、パッキング９２を保持し流入管２０内を軸方向に変位する樹脂製の弁体シャフト９３、弁体シャフト９３が挿入される円筒状のガイド部を中心部に有する樹脂製の弁体ガイド９４、パッキング９２が当接して内部からの流体の逆流を阻止する弁台座９５が形成された樹脂製の弁ケース９６、弁体シャフト９３と弁体ガイド９４の間に設置されたバネ９７、等を備えている。
【００１７】
第１弁座部５１は、円筒状に形成され、第１流路３１に連通する弁座開口５１ａ（図２参照）と、第３流路３３に連通する弁座開口５１ｂ（図２参照）と、が設けられ、弁座開口５１ａ、５１ｂから夫々第１流体、第２流体が弁体７１（図３参照）内に流入する。第２弁座部５２は、第１弁座部５１と略対称に形成され、第２流路３２に連通する弁座開口５２ａ（図４参照）と、第４流路３４に連通する弁座開口５２ｂ（図４参照）と、が設けられ、弁座開口５２ａ、５２ｂから夫々第１流体、第２流体が弁体７１内に流入する。なお、第１流路３１は、弁座開口５１ａと略同一部分に形成され、第４流路３４は、弁座開口５２ｂと略同一部分に形成されている。
【００１８】
第１、第２混合弁７Ａ、７Ｂは、全く同一形状であるので、以下、区別する必要がある場合を除き、単に混合弁７と呼ぶこととする。混合弁７は、弁ハウジング２と同様に、金属鋳物や射出成形樹脂等で形成され、図３に示すように、円筒状の弁体７１と、弁体７１を回動させるための、上方に突出形成された軸部７２と、から成る。
【００１９】
弁体７１の周壁部の、弁座開口５１ａ、５１ｂ、或いは、弁座開口５２ａ、５２ｂと対向する部分には、第１流体及び第２流体を流入させるための開口７１ａが設けられ、下端部には、開口７１ａから流入した流体を、第１、第２流出管６Ａ、６Ｂに流入させるための弁流出口７１ｂが設けられている。
【００２０】
開口７１ａは、周方向の中央部で最大幅となり、周方向両端部に近づくにつれて幅が減少する略楕円形状となっている。混合弁７は、第１、第２弁座部５１、５２の内部に、外周面が接するか、僅かな間隙を有して回動可能に嵌合される。なお、開口７１ａの付近では、流路断面積は、第１、第２流入口２１、２２の流路断面積の略半分となっている。
【００２１】
混合弁７の軸部７２は、第１、第２流出管６Ａ、６Ｂの他端に設けられたアクチュエータ取付フランジ２５、２６から外部に突出し、アクチュエータ９（図１参照）と係合し、アクチュエータ９により回動される。図５に示すように、軸部７２は、アクチュエータ取付フランジ２５、２６とスペーサ８１を介してパッキン８２、８３により水密状態が保たれている。
【００２２】
スペーサ８１は、ネジ８４によってアクチュエータ取付フランジ２５、２６に取り付けられた蓋体８５によって抜け止めされ、アクチュエータ９側へ漏水しないようにしている。弁体７１の軸側端面とスペーサ８１の内端面との間には、摺動リング８６が配置され、弁体７１の弁流出口７１ｂの端面と第１、第２の流出管６Ａ、６Ｂの流出口側段部の内端面との間には、摺動リング８７が配置されている。
【００２３】
摺動リング８６、８７は、ポリアセタール、フッ素系樹脂等の摺動性に優れた材料で形成され、弁体７１の回動をスムーズにさせている。また、第１、第２流入口２１、２２、第１、第２流出口２３、２４の外周部は、図示していない配管と接続するためにフランジ状に形成されている。
【００２４】
次に、図６−１〜図７−６を参照し、上記のように構成された実施の形態１の混合弁ユニット１の動作について説明する。なお、混合弁ユニット１は、湯水混合弁として用いられ、第１流入口２１には第１流体としての水道水が供給され、第２流入口２２には第２流体として高温湯が供給され、第１流出口２３は、浴槽への給湯配管に、第２流出口２４は、台所や洗面所の蛇口への給湯配管に接続されているものとする。
【００２５】
先ず、図６−１に示す状態では、第１、第２混合弁７Ａ、７Ｂは、第２流体が供給される第２流入口２２側に対して何れも閉成状態にあり、第１流体が供給される第１流入口２１側に対して何れも開成状態となっている。第２流入口２２内に設置されている第２逆止弁９１Ｂは閉成状態にあり、第１流入口２１内に設置されている第１逆止弁９１Ａは開成状態にあるので、第１流出口２３及び第２流出口２４からは第１流体（水道水）のみが流出する。
【００２６】
図６−２に示す状態は、図６−１に示す状態から、第１混合弁７Ａのみが時計まわりに約４５°回動し、分岐された第１流路３１の弁座開口５１ａと第１混合弁７Ａの開口７１ａとにより形成される第１流体流入路と、分岐された第３流路３３の弁座開口５１ｂと第１混合弁７Ａの開口７１ａとにより形成される第２流体流入路の面積が略等しい状態を示したものである。図６−２に示す状態では、第１流出口２３から、第１流体と第２流体とが略等しい流量で混合された中間温度の混合流体が流出する。一方、第２混合弁７Ｂは、図６−１に示す状態と同一状態のままであるので、第２流出口２４からは、第１流体（水道水）のみが流出する。
【００２７】
図６−３に示す状態は、図６−２に示す状態から、第１混合弁７Ａのみが、さらに時計まわりに約４５°回動し、第１流路３１の流入口（弁座開口５１ａ）と第１混合弁７Ａの開口７１ａにより形成される第１流体流路が閉ざされ、第３流路３３の流入口（弁座開口５１ｂ）と第１混合弁７Ａの開口７１ａとにより形成される第２流体流路が略全開の状態を示したものである。
【００２８】
図６−３に示す状態では、第１流出口２３からは、第２流体のみが流出することになるので高温湯が浴槽に給湯される。例えば、実際の運転モードにおける高温差し湯に相当する。一方、第２混合弁７Ｂについては、図６−１の状態のままであるので、第２流出口２４からは第１流体（水道水）のみが流出する。
【００２９】
このように、第１混合弁７Ａの回動によって、第１流出口２３から流出する混合流体の流量に占める第１流体と第２流体の流量比を調整することができる。なお、上記では、第１混合弁７Ａの代表的な回動位置における動作を示したが、混合弁７は、ステッピングモータを用いたアクチュエータ９と、図示を省略した制御回路によって所望の角度に回動し得るものであり、回動角度に応じて、第１流体と第２流体の流入流量比を連続的に変化させることができるので、第１流出口２３から流出する混合流体の温度は、第１流体の温度から第２流体の温度まで連続的に調整することができる。
【００３０】
図７−１に示す状態は、図６−１に示す状態から、第２混合弁７Ｂのみが図の反時計まわりに約４５°回動し、分岐された第２流路３２の弁座開口５２ａと第２混合弁７Ｂの開口７１ａとにより形成される第１流体流入路と、分岐された第４流路３４の弁座開口部５２ｂと第２混合弁７Ｂの開口７１ａとにより形成される第２流体流入路の面積が略等しい状態を示したものである。図７−１に示す状態では、第２流出口２４から、第１流体と第２流体が略等しい流量で混合された中間温度の混合流体が流出する。一方、第１混合弁７Ａは、図６−１に示す状態のままであるので、第１流出口２３からは、第１流体のみが流出する。
【００３１】
図７−２に示す状態は、図７−１に示す状態から、第１混合弁７Ａのみが時計まわりに約４５°回動し、第１流路３１の弁座開口５１ａと第１混合弁７Ａの開口７１ａとにより形成される第１流体流入路と、第３流路３３の弁座開口５１ｂと第１混合弁７Ａの開口７１ａとにより形成される第２流体流入路の面積が略等しい状態を示したものである。図７−２に示す状態では、第１流出口２３から、第１流体と第２流体が略等しい流量で混合された中間温度の混合流体が流出する。一方、第２混合弁７Ｂは、図７−１に示す状態のままであり、第２流出口２４からは、第１流体と第２流体が略等しい流量で混合された中間温度の混合流体が流出する。即ち、何れの流出口からも第１流体と第２流体の中間温度の湯が給湯される状態である。
【００３２】
図７−３に示す状態は、図７−２に示す状態から、第１混合弁７Ａのみが、さらに時計まわりに約４５°回動し、第１流路３１が閉成され、第３流路３３が略全開の状態を示したものである。図７−３に示す状態では、第１流出口２３からは、第２流体のみが流出することになるので、高温湯が浴槽に給湯される。一方、第２混合弁７Ｂは、図７−２に示す状態のままであるので、第２流出口２４からは、第１流体と第２流体が略等しい流量で混合された中間温度の混合流体が流出する。
【００３３】
図７−４に示す状態は、図７−１に示す状態から、第２混合弁７Ｂのみが、反時計まわりに約４５°回動し、第２流路３２が閉成され、第４流路３４が略全開の状態を示したものである。図７−４に示す状態では、第２流出口２４からは、第２流体のみが流出する。一方、第１混合弁７Ａには、図７−１に示す状態のままであるので、第１流出口２３からは、第１流体のみが流出する。
【００３４】
図７−５に示す状態は、図７−４に示す状態から、第１混合弁７Ａのみが時計まわりに約４５°回動し、第１流路３１と第３流路３３の面積が略等しい状態を示したものである。図７−５に示す状態では、第１流出口２３からは、第１流体と第２流体が略等しい流量で混合された中間温度の混合流体が流出する。一方、第２混合弁７Ｂは、図７−４に示す状態のままであるので、第２流出口２４からは、第２流体のみが流出する。
【００３５】
図７−６に示す状態は、図７−５に示す状態から、第１混合弁７Ａのみが、さらに時計まわりに約４５°回動し、第１流路３１が閉成され、第３流路３３が略全開の状態を示したものである。図７−６に示す状態では、第１流出口２３からは、第２流体のみが流出することになるので高温湯が浴槽に給湯される。一方、第２混合弁７Ｂは、図７−５に示す状態のままであるので、第２流出口２４からは、第２流体のみが流出する。
【００３６】
なお、上述の図６−１〜図７−６に示す状態は、第１混合弁７Ａと第２混合弁７Ｂの代表的な回動位置における混合弁の動作を説明するもので、これらの回動位置の他、例えば、第１混合弁７Ａの開口７１ａが、図４において右方を向くように回動されたときは、第１流路３１及び第３流路３３の双方が閉成され、第１流体及び第２流体の双方を止めることができる。
【００３７】
以上のように、実施の形態１の混合弁ユニット１は、第１混合弁７Ａと第２混合弁７Ｂの２個の混合弁を、夫々の給湯回路及び給水回路を含めて一体化し、配管径や曲がり数を全ての経路で共通化して、混合弁７への通水回路を対称的に形成して同一にしたものである。
【００３８】
そのため、第１流出口２３、第２流出口２４の何れについても、夫々第１混合弁７Ａ、第２混合弁７Ｂの回動に応じて、第１流体（水道水）と第２流体（高温湯）とが任意の割合で混合された混合湯を、独立して流出させることができる。それ故、例えば、貯湯タンクを備え、沸きあげた湯を、浴槽とキッチンの蛇口等、複数箇所に同時給湯する貯湯式給湯機において、温度制御の不安定性が解消され、リモートコントローラ等により外部で設定された所望温度の湯を安定して給湯することができる。
【００３９】
また、簡素な配管構成で給湯部品類が一体化されているので、部品配置の設計自由度が向上するとともに、別途追加部品を用意する必要もなく、組立性も向上し、コストの上昇を抑えることができる。また、混合弁７は、開口７１ａの形状が、周方向の端部に近づくにつれて幅（開口面積）が略線形的に減少するので、弁体７１の回動角度に応じて、第１流体と第２流体の流入流量比を直線的に任意に調整することができ、温度制御性に優れている。
【００４０】
実施の形態２．
図８は、本発明にかかる混合弁ユニットの実施の形態２を示す斜視図である。図８に示すように、実施の形態２の混合弁ユニット１ａは、流入管２０に一体に形成した第２混合弁７Ｂの向きを、第１混合弁７Ａに対して逆向きにしている。混合弁ユニット１ａは、第２混合弁７Ｂの向き以外は、実施の形態１の混合弁ユニット１と変わるところはない。
【００４１】
実施の形態１の混合弁ユニット１は、第１、第２混合弁７Ａ、７Ｂが同一の方向を向いており、第１、第２混合弁７Ａ、７Ｂの何れもが、図４の下側に第１流体の第１流入口２１を有し、上側に第２流体の第２流入口２２を有している。従って、例えば、第１流体の流量を減少させるために、第１混合弁７Ａでは弁体７１を、図４において時計回りに回動させるのに対し、第２混合弁７Ｂでは、逆方向の反時計回りに回動させる必要がある。すなわち、同じ構造の湯水混合弁であっても、第１流体と第２流体の混合比率を調整する弁体７１の回動方向が逆になる。
【００４２】
一方、実施の形態２の混合弁ユニット１ａでは、第１混合弁７Ａと第２混合弁７Ｂの向きを逆にしたので、第１流体と第２流体の混合比率を調整する弁体７１の回動方向を同一方向にすることができ、同じ流量制御特性を有する２つの湯水混合弁として取扱うことができ、制御が簡易になる、という効果を有する。
【００４３】
なお、実施の形態１及び２では、第１流路３１と第２流路３２が同一の中心軸上に形成され、第１、第２流出管６Ａ、６Ｂが、該中心軸に直交し、かつ、中心軸方向に位置をずらして配置しているが、本発明の混合弁ユニットは、必ずしもこのような形状に限定されるものではなく、例えば、第１流路３１と第２流路３２を結ぶ流路をＳ字状に形成し、第１流入口２１及び第２流入口２２から第１弁座部５１及び第２弁座部５２の入口までの距離を全て等しくすることもできる。
【００４４】
また、仕切壁４を例えば円筒状にし、その外周部に第１〜第４流路を設け、第１流入口２１と第２流入口２２に対して、第１混合弁７Ａと第２混合弁７Ｂを完全に対称位置に設けるようにしてもよい。その他、アクチュエータ９のステッピングモータを他のアクチュエータに変更し、あるいは流入路を３つに分流して混合弁を３つ設ける等、この発明の範囲内で各種の変形や変更が可能であることはいうまでもない。さらに、この発明を給湯機の湯水混合弁として用いた場合について説明したが、この発明の混合弁ユニットの用途は、湯水混合弁に限定されるものではない。
【００４５】
実施の形態３．
図９は、本発明の混合弁ユニットを備えた貯湯式給湯機の回路図であり、図１０は、本発明の混合弁ユニットを備えた他の貯湯式給湯機の回路図である。図９に示すように、水源からの水は、減圧弁１００により、所定の圧力に減圧されて貯湯タンク１０２の下部へ供給される。
【００４６】
貯湯タンク１０２内の水は、ポンプ１０５により、図示しないヒートポンプによる加熱手段を備えた室外熱源機で加熱された冷媒と熱交換する熱交換器１０４に循環され、高温に加熱されて貯湯タンク１０２に貯えられる。図示しないリモートコントローラから、浴槽への所定の湯温での所定湯量のお湯張りが指令されると、図示しない制御部により浴槽給湯電磁弁１０１が開かれ、混合弁ユニット１、１ａの第１混合弁７Ａに、減圧弁１００を通して水が供給され、タンク出湯配管１０３を通して貯湯タンク１０２の高温湯が供給される。第１混合弁７Ａは、流出湯温が指令された湯温となるように、高温湯と水の混合比率を調整し、浴槽へのお湯張りを行なう。図示しない浴槽給湯流量センサが所定湯量のお湯張りを検出すると、検出信号が制御部に送られ、制御部は、浴槽給湯電磁弁１０１を閉じ、お湯張りを停止する。
【００４７】
図示しないフロースイッチが、台所、洗面所、浴室のカラン兼シャワー等の蛇口が開かれたことを検出すると、混合弁ユニット１の第２混合弁７Ｂは、流出湯温が指令された湯温となるように、高温湯と水の混合比率を調整し、蛇口やシャワーへ混合湯を供給する。
【００４８】
以上説明した貯湯式給湯機は、実施の形態１又は実施の形態２の混合弁ユニット１、１ａを備え、給湯温度調整を行なうので、沸きあげた高温湯を、浴槽と台所の蛇口等、複数箇所に同時給湯する場合でも、温度制御の不安定性が解消され、リモートコントローラ等により外部で設定された所望温度の混合湯を安定して給湯することができる。簡素な配管構成で給湯部品類が一体化されているので、部品配置の設計自由度が向上するとともに、別途追加部品を用意する必要もなく、組立性も向上し、コストの上昇を抑えることができる。
【００４９】
図９（実施の形態３）に示す貯湯式給湯機は、沸き上げ用の熱源としてＣＯ２をはじめとする自然冷媒の熱を熱交換器１０４を介して熱交換するいわゆるヒートポンプ式の貯湯式給湯機であるが、図１０に示すように、貯湯タンク１０２内に設置したヒータ１０６に通電し、ヒータ１０６の発熱により貯湯タンク１０２の水を沸き上げるヒータ式給湯機に実施の形態１又は実施の形態２の混合弁ユニット１、１ａを組み込んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明にかかる混合弁ユニットは、貯湯式給湯機の混合弁として有用である。
【符号の説明】
【００５１】
１、１ａ 混合弁ユニット
２ 弁ハウジング
２０ 流入管
２１ 第１流入口
２２ 第２流入口
２３ 第１流出口
２４ 第２流出口
２５、２６ アクチュエータ取付フランジ
３１ 第１流路
３２ 第２流路
３３ 第３流路
３４ 第４流路
４ 仕切壁
４１ 第１分岐部
４２ 第２分岐部
５１ 第１弁座部
５１ａ、５１ｂ 弁座開口
５２ 第２弁座部
５２ａ、５２ｂ 弁座開口
６Ａ 第１流出管
６Ｂ 第２流出管
７ 混合弁
７Ａ 第１混合弁
７Ｂ 第２混合弁
７１ 弁体
７１ａ 開口
７１ｂ 弁流出口
７２ 軸部
８１ スペーサ
８６、８７ 摺動リング
９ アクチュエータ（ステッピングモータ）
９１Ａ、９１Ｂ 逆止弁
１００ 減圧弁
１０１ 浴槽給湯電磁弁
１０２ 貯湯タンク
１０３ タンク出湯配管
１０４ 熱交換器
１０５ ポンプ
１０６ ヒータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湯と水を混合して温水を浴槽や蛇口に供給する混合弁ユニット及び該混合弁ユニットを備えるヒートポンプ式の貯湯式給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、湯水混合弁の一形態として、湯水使用部の給湯栓に到る第一の給湯流路に湯水を供給するための第１の混合弁と、風呂貯湯用の給湯栓に到る第２の給湯流路に湯水を供給するための第２の混合弁とを、一つのバルブボディに一体的に組み込んだ混合弁ユニットにより、貯湯タンクからの湯供給管と水供給管とを合流させ、湯水使用部の給湯栓、風呂貯湯用の給湯栓に供給する貯湯式給湯機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３８８８８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、上記従来の技術によれば、二つの混合弁を一つのバルブボディに一体的に組み込んで混合弁ユニットを構成しているが、これら二つの混合弁に供給する湯及び水の供給路は、バルブボディとは別部品で構成されており、一つの混合弁に対して湯供給路及び水供給路を一つずつ、二つの混合弁に対して合計４つの供給路を設ける必要があった。そのため、混合弁に流入する湯及び水の逆流を阻止する逆止弁についても、夫々の供給路に対して一つずつ設置する必要があり、給湯機の部品点数が多くなり、組立作業性が悪く高コストになる、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、貯湯式給湯機を構成する給湯回路の部品構成を簡素化し、部品点数が少なく、組立作業性がよく、コストを低減した混合弁ユニット及び貯湯式給湯機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、一端に第１流体が供給される第１流入口を有し、他端に第２流体が供給される第２流入口を有する流入管と、前記流入管内を第１、第３流路と第２、第４流路とに仕切る仕切壁と、前記流入管の一側に一体に形成され弁座開口により前記第１、第３流路に連通し、一端に第１流出口を有し他端にアクチュエータ取付フランジを有する第１流出管と、前記流入管の他側に一体に形成され弁座開口により前記第２、第４流路に連通し、一端に第２流出口を有し他端にアクチュエータ取付フランジを有する第２流出管と、を含んで成る弁ハウジングと、弁体に開口を有し前記第１流出管に嵌合され、前記開口の回動により前記弁座開口の開度を調整し、前記第１流路の第１流体と第３流路の第２流体との混合比率を調整して混合流体を前記第１流出口から流出させる第１混合弁と、弁体に開口を有し前記第２流出管に嵌合され、前記開口の回動により前記弁座開口の開度を調整し、前記第２流路の第１流体と第４流路の第２流体との混合比率を調整して混合流体を前記第２流出口から流出させる第２混合弁と、前記第１、第２流出管の夫々のアクチュエータ取付フランジに装着され、前記第１、第２混合弁を夫々回動させるアクチュエータと、前記第１、第２流入口の内側に夫々設置され、該第１、第２流入口から外側への流体の逆流を阻止する逆止弁と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、部品点数が少なく、組立作業性がよく、小型、低コストでメンテナンス性のよい混合弁ユニットが得られる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明にかかる混合弁ユニットの実施の形態１を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１の混合弁ユニットの弁本体を示す斜視図である。
【図３】図３は、実施の形態の混合弁ユニットの弁体を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】図５は、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６−１】図６−１は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図６−２】図６−２は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図６−３】図６−３は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図７−１】図７−１は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図７−２】図７−２は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図７−３】図７−３は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図７−４】図７−４は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図７−５】図７−５は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図７−６】図７−６は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【図８】図８は、本発明にかかる混合弁ユニットの実施の形態２を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の混合弁ユニットを備えた貯湯式給湯機の回路図である。
【図１０】図１０は、本発明の混合弁ユニットを備えた他の貯湯式給湯機の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかる混合弁ユニット及び貯湯式給湯機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる混合弁ユニットの実施の形態１を示す斜視図であり、図２は、実施の形態１の混合弁ユニットの弁本体を示す斜視図であり、図３は、実施の形態の混合弁ユニットの弁体を示す斜視図であり、図４は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図５は、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、図６−１〜図７−６は、実施の形態１の混合弁ユニットの動作を説明する断面図である。
【００１１】
図１〜図５に示すように、実施の形態１の混合弁ユニット１は、１本の流入管２０の一側部に第１流出管６Ａを形成し、他側部の軸方向に離間した位置に互いに平行に第２流出管６Ｂを形成した弁ハウジング２と、第１、第２流出管６Ａ、６Ｂの夫々に嵌合された第１、第２混合弁７Ａ、７Ｂと、第１、第２混合弁７Ａ、７Ｂを夫々回動させるアクチュエータ（ステッピングモータ）９、９と、を備えて成る。
【００１２】
弁ハウジング２は、水道水等の第１流体が供給される流入管２０の第１流入口２１、高温湯等の第２流体が供給される流入管２０の第２流入口２２、第１流入口２１を第１流路３１と第２流路３２とに分岐する第１分岐部４１、第２流入口２２を第３流路３３と第４流路３４とに分岐する第２分岐部４２、第１流路３１及び第３流路３３に連通し、第１流路３１と第３流路３３とから流入した流体を混合して第１流出管６Ａに流出させる第１弁座部５１、第２流路３２及び第４流路３４に連通し、第２流路３２と第４流路３４とから流入した流体を混合して第２流出管６Ｂに流出させる第２弁座部５２、第１流出管６Ａの一端に設けられた第１流出口２３、第２流出管６Ｂの一端に設けられた第２流出口２４、第１、第２流出管６Ａ、６Ｂの他端に設けられたアクチュエータ取付フランジ２５、２６、等を有している。
【００１３】
弁ハウジング２は、金属鋳物、望ましくは樹脂の射出成形品により、一体に形成されている。第１流入口２１から第２流入口２２までの長さ、或いは、第１分岐部４１から第２分岐部４２までの長さは、第１流入口２１及び第２流入口２２の近傍に設置される第１、第２の逆止弁の寸法や、混合弁ユニット１が組み込まれる貯湯式給湯機の部品レイアウトや、第１、第２分岐部４１、４２の分流特性等により決定する。
【００１４】
第１、第２流出管６Ａ、６Ｂは、流入管２０と直交する方向に配置され、流入管２０の軸方向に互いに離間して、流入管２０の中心軸の一側と他側に、流出管径の１／２程度、流入管２０の中心軸から離間して、流入管２０に形成されている。
【００１５】
第１分岐部４１及び第２分岐部４２は、流入管２０の中心に軸方向に配置され、流入管２０内を二つの流路に分ける仕切壁４の一端部及び他端部として形成されている。仕切壁４は、弁ハウジング２と一体に形成するのがよい。
【００１６】
図４に示すように、第１、第２流入口２１、２２の内部の第１、第２分岐部４１、４２の近傍には、夫々第１、第２逆止弁９１Ａ、９１Ｂが設置されている。第１、第２逆止弁９１Ａ、９１Ｂは、円板状のゴム弾性体から成るパッキング９２、パッキング９２を保持し流入管２０内を軸方向に変位する樹脂製の弁体シャフト９３、弁体シャフト９３が挿入される円筒状のガイド部を中心部に有する樹脂製の弁体ガイド９４、パッキング９２が当接して内部からの流体の逆流を阻止する弁台座９５が形成された樹脂製の弁ケース９６、弁体シャフト９３と弁体ガイド９４の間に設置されたバネ９７、等を備えている。
【００１７】
第１弁座部５１は、円筒状に形成され、第１流路３１に連通する弁座開口５１ａ（図２参照）と、第３流路３３に連通する弁座開口５１ｂ（図２参照）と、が設けられ、弁座開口５１ａ、５１ｂから夫々第１流体、第２流体が弁体７１（図３参照）内に流入する。第２弁座部５２は、第１弁座部５１と略対称に形成され、第２流路３２に連通する弁座開口５２ａ（図４参照）と、第４流路３４に連通する弁座開口５２ｂ（図４参照）と、が設けられ、弁座開口５２ａ、５２ｂから夫々第１流体、第２流体が弁体７１内に流入する。なお、第１流路３１は、弁座開口５１ａと略同一部分に形成され、第４流路３４は、弁座開口５２ｂと略同一部分に形成されている。
【００１８】
第１、第２混合弁７Ａ、７Ｂは、全く同一形状であるので、以下、区別する必要がある場合を除き、単に混合弁７と呼ぶこととする。混合弁７は、弁ハウジング２と同様に、金属鋳物や射出成形樹脂等で形成され、図３に示すように、円筒状の弁体７１と、弁体７１を回動させるための、上方に突出形成された軸部７２と、から成る。
【００１９】
弁体７１の周壁部の、弁座開口５１ａ、５１ｂ、或いは、弁座開口５２ａ、５２ｂと対向する部分には、第１流体及び第２流体を流入させるための開口７１ａが設けられ、下端部には、開口７１ａから流入した流体を、第１、第２流出管６Ａ、６Ｂに流入させるための弁流出口７１ｂが設けられている。
【００２０】
開口７１ａは、周方向の中央部で最大幅となり、周方向両端部に近づくにつれて幅が減少する略楕円形状となっている。混合弁７は、第１、第２弁座部５１、５２の内部に、外周面が接するか、僅かな間隙を有して回動可能に嵌合される。なお、開口７１ａの付近では、流路断面積は、第１、第２流入口２１、２２の流路断面積の略半分となっている。
【００２１】
混合弁７の軸部７２は、第１、第２流出管６Ａ、６Ｂの他端に設けられたアクチュエータ取付フランジ２５、２６から外部に突出し、アクチュエータ９（図１参照）と係合し、アクチュエータ９により回動される。図５に示すように、軸部７２は、アクチュエータ取付フランジ２５、２６とスペーサ８１を介してパッキン８２、８３により水密状態が保たれている。
【００２２】
スペーサ８１は、ネジ８４によってアクチュエータ取付フランジ２５、２６に取り付けられた蓋体８５によって抜け止めされ、アクチュエータ９側へ漏水しないようにしている。弁体７１の軸側端面とスペーサ８１の内端面との間には、摺動リング８６が配置され、弁体７１の弁流出口７１ｂの端面と第１、第２の流出管６Ａ、６Ｂの流出口側段部の内端面との間には、摺動リング８７が配置されている。
【００２３】
摺動リング８６、８７は、ポリアセタール、フッ素系樹脂等の摺動性に優れた材料で形成され、弁体７１の回動をスムーズにさせている。また、第１、第２流入口２１、２２、第１、第２流出口２３、２４の外周部は、図示していない配管と接続するためにフランジ状に形成されている。
【００２４】
次に、図６−１〜図７−６を参照し、上記のように構成された実施の形態１の混合弁ユニット１の動作について説明する。なお、混合弁ユニット１は、湯水混合弁として用いられ、第１流入口２１には第１流体としての水道水が供給され、第２流入口２２には第２流体として高温湯が供給され、第１流出口２３は、浴槽への給湯配管に、第２流出口２４は、台所や洗面所の蛇口への給湯配管に接続されているものとする。
【００２５】
先ず、図６−１に示す状態では、第１、第２混合弁７Ａ、７Ｂは、第２流体が供給される第２流入口２２側に対して何れも閉成状態にあり、第１流体が供給される第１流入口２１側に対して何れも開成状態となっている。第２流入口２２内に設置されている第２逆止弁９１Ｂは閉成状態にあり、第１流入口２１内に設置されている第１逆止弁９１Ａは開成状態にあるので、第１流出口２３及び第２流出口２４からは第１流体（水道水）のみが流出する。
【００２６】
図６−２に示す状態は、図６−１に示す状態から、第１混合弁７Ａのみが時計まわりに約４５°回動し、分岐された第１流路３１の弁座開口５１ａと第１混合弁７Ａの開口７１ａとにより形成される第１流体流入路と、分岐された第３流路３３の弁座開口５１ｂと第１混合弁７Ａの開口７１ａとにより形成される第２流体流入路の面積が略等しい状態を示したものである。図６−２に示す状態では、第１流出口２３から、第１流体と第２流体とが略等しい流量で混合された中間温度の混合流体が流出する。一方、第２混合弁７Ｂは、図６−１に示す状態と同一状態のままであるので、第２流出口２４からは、第１流体（水道水）のみが流出する。
【００２７】
図６−３に示す状態は、図６−２に示す状態から、第１混合弁７Ａのみが、さらに時計まわりに約４５°回動し、第１流路３１の流入口（弁座開口５１ａ）と第１混合弁７Ａの開口７１ａにより形成される第１流体流路が閉ざされ、第３流路３３の流入口（弁座開口５１ｂ）と第１混合弁７Ａの開口７１ａとにより形成される第２流体流路が略全開の状態を示したものである。
【００２８】
図６−３に示す状態では、第１流出口２３からは、第２流体のみが流出することになるので高温湯が浴槽に給湯される。例えば、実際の運転モードにおける高温差し湯に相当する。一方、第２混合弁７Ｂについては、図６−１の状態のままであるので、第２流出口２４からは第１流体（水道水）のみが流出する。
【００２９】
このように、第１混合弁７Ａの回動によって、第１流出口２３から流出する混合流体の流量に占める第１流体と第２流体の流量比を調整することができる。なお、上記では、第１混合弁７Ａの代表的な回動位置における動作を示したが、混合弁７は、ステッピングモータを用いたアクチュエータ９と、図示を省略した制御回路によって所望の角度に回動し得るものであり、回動角度に応じて、第１流体と第２流体の流入流量比を連続的に変化させることができるので、第１流出口２３から流出する混合流体の温度は、第１流体の温度から第２流体の温度まで連続的に調整することができる。
【００３０】
図７−１に示す状態は、図６−１に示す状態から、第２混合弁７Ｂのみが図の反時計まわりに約４５°回動し、分岐された第２流路３２の弁座開口５２ａと第２混合弁７Ｂの開口７１ａとにより形成される第１流体流入路と、分岐された第４流路３４の弁座開口部５２ｂと第２混合弁７Ｂの開口７１ａとにより形成される第２流体流入路の面積が略等しい状態を示したものである。図７−１に示す状態では、第２流出口２４から、第１流体と第２流体が略等しい流量で混合された中間温度の混合流体が流出する。一方、第１混合弁７Ａは、図６−１に示す状態のままであるので、第１流出口２３からは、第１流体のみが流出する。
【００３１】
図７−２に示す状態は、図７−１に示す状態から、第１混合弁７Ａのみが時計まわりに約４５°回動し、第１流路３１の弁座開口５１ａと第１混合弁７Ａの開口７１ａとにより形成される第１流体流入路と、第３流路３３の弁座開口５１ｂと第１混合弁７Ａの開口７１ａとにより形成される第２流体流入路の面積が略等しい状態を示したものである。図７−２に示す状態では、第１流出口２３から、第１流体と第２流体が略等しい流量で混合された中間温度の混合流体が流出する。一方、第２混合弁７Ｂは、図７−１に示す状態のままであり、第２流出口２４からは、第１流体と第２流体が略等しい流量で混合された中間温度の混合流体が流出する。即ち、何れの流出口からも第１流体と第２流体の中間温度の湯が給湯される状態である。
【００３２】
図７−３に示す状態は、図７−２に示す状態から、第１混合弁７Ａのみが、さらに時計まわりに約４５°回動し、第１流路３１が閉成され、第３流路３３が略全開の状態を示したものである。図７−３に示す状態では、第１流出口２３からは、第２流体のみが流出することになるので、高温湯が浴槽に給湯される。一方、第２混合弁７Ｂは、図７−２に示す状態のままであるので、第２流出口２４からは、第１流体と第２流体が略等しい流量で混合された中間温度の混合流体が流出する。
【００３３】
図７−４に示す状態は、図７−１に示す状態から、第２混合弁７Ｂのみが、反時計まわりに約４５°回動し、第２流路３２が閉成され、第４流路３４が略全開の状態を示したものである。図７−４に示す状態では、第２流出口２４からは、第２流体のみが流出する。一方、第１混合弁７Ａには、図７−１に示す状態のままであるので、第１流出口２３からは、第１流体のみが流出する。
【００３４】
図７−５に示す状態は、図７−４に示す状態から、第１混合弁７Ａのみが時計まわりに約４５°回動し、第１流路３１と第３流路３３の面積が略等しい状態を示したものである。図７−５に示す状態では、第１流出口２３からは、第１流体と第２流体が略等しい流量で混合された中間温度の混合流体が流出する。一方、第２混合弁７Ｂは、図７−４に示す状態のままであるので、第２流出口２４からは、第２流体のみが流出する。
【００３５】
図７−６に示す状態は、図７−５に示す状態から、第１混合弁７Ａのみが、さらに時計まわりに約４５°回動し、第１流路３１が閉成され、第３流路３３が略全開の状態を示したものである。図７−６に示す状態では、第１流出口２３からは、第２流体のみが流出することになるので高温湯が浴槽に給湯される。一方、第２混合弁７Ｂは、図７−５に示す状態のままであるので、第２流出口２４からは、第２流体のみが流出する。
【００３６】
なお、上述の図６−１〜図７−６に示す状態は、第１混合弁７Ａと第２混合弁７Ｂの代表的な回動位置における混合弁の動作を説明するもので、これらの回動位置の他、例えば、第１混合弁７Ａの開口７１ａが、図４において右方を向くように回動されたときは、第１流路３１及び第３流路３３の双方が閉成され、第１流体及び第２流体の双方を止めることができる。
【００３７】
以上のように、実施の形態１の混合弁ユニット１は、第１混合弁７Ａと第２混合弁７Ｂの２個の混合弁を、夫々の給湯回路及び給水回路を含めて一体化し、配管径や曲がり数を全ての経路で共通化して、混合弁７への通水回路を対称的に形成して同一にしたものである。
【００３８】
そのため、第１流出口２３、第２流出口２４の何れについても、夫々第１混合弁７Ａ、第２混合弁７Ｂの回動に応じて、第１流体（水道水）と第２流体（高温湯）とが任意の割合で混合された混合湯を、独立して流出させることができる。それ故、例えば、貯湯タンクを備え、沸きあげた湯を、浴槽とキッチンの蛇口等、複数箇所に同時給湯する貯湯式給湯機において、温度制御の不安定性が解消され、リモートコントローラ等により外部で設定された所望温度の湯を安定して給湯することができる。
【００３９】
また、簡素な配管構成で給湯部品類が一体化されているので、部品配置の設計自由度が向上するとともに、別途追加部品を用意する必要もなく、組立性も向上し、コストの上昇を抑えることができる。また、混合弁７は、開口７１ａの形状が、周方向の端部に近づくにつれて幅（開口面積）が略線形的に減少するので、弁体７１の回動角度に応じて、第１流体と第２流体の流入流量比を直線的に任意に調整することができ、温度制御性に優れている。
【００４０】
実施の形態２．
図８は、本発明にかかる混合弁ユニットの実施の形態２を示す斜視図である。図８に示すように、実施の形態２の混合弁ユニット１ａは、流入管２０に一体に形成した第２混合弁７Ｂの向きを、第１混合弁７Ａに対して逆向きにしている。混合弁ユニット１ａは、第２混合弁７Ｂの向き以外は、実施の形態１の混合弁ユニット１と変わるところはない。
【００４１】
実施の形態１の混合弁ユニット１は、第１、第２混合弁７Ａ、７Ｂが同一の方向を向いており、第１、第２混合弁７Ａ、７Ｂの何れもが、図４の下側に第１流体の第１流入口２１を有し、上側に第２流体の第２流入口２２を有している。従って、例えば、第１流体の流量を減少させるために、第１混合弁７Ａでは弁体７１を、図４において時計回りに回動させるのに対し、第２混合弁７Ｂでは、逆方向の反時計回りに回動させる必要がある。すなわち、同じ構造の湯水混合弁であっても、第１流体と第２流体の混合比率を調整する弁体７１の回動方向が逆になる。
【００４２】
一方、実施の形態２の混合弁ユニット１ａでは、第１混合弁７Ａと第２混合弁７Ｂの向きを逆にしたので、第１流体と第２流体の混合比率を調整する弁体７１の回動方向を同一方向にすることができ、同じ流量制御特性を有する２つの湯水混合弁として取扱うことができ、制御が簡易になる、という効果を有する。
【００４３】
なお、実施の形態１及び２では、第１流路３１と第２流路３２が同一の中心軸上に形成され、第１、第２流出管６Ａ、６Ｂが、該中心軸に直交し、かつ、中心軸方向に位置をずらして配置しているが、本発明の混合弁ユニットは、必ずしもこのような形状に限定されるものではなく、例えば、第１流路３１と第２流路３２を結ぶ流路をＳ字状に形成し、第１流入口２１及び第２流入口２２から第１弁座部５１及び第２弁座部５２の入口までの距離を全て等しくすることもできる。
【００４４】
また、仕切壁４を例えば円筒状にし、その外周部に第１〜第４流路を設け、第１流入口２１と第２流入口２２に対して、第１混合弁７Ａと第２混合弁７Ｂを完全に対称位置に設けるようにしてもよい。その他、アクチュエータ９のステッピングモータを他のアクチュエータに変更し、あるいは流入路を３つに分流して混合弁を３つ設ける等、この発明の範囲内で各種の変形や変更が可能であることはいうまでもない。さらに、この発明を給湯機の湯水混合弁として用いた場合について説明したが、この発明の混合弁ユニットの用途は、湯水混合弁に限定されるものではない。
【００４５】
実施の形態３．
図９は、本発明の混合弁ユニットを備えた貯湯式給湯機の回路図であり、図１０は、本発明の混合弁ユニットを備えた他の貯湯式給湯機の回路図である。図９に示すように、水源からの水は、減圧弁１００により、所定の圧力に減圧されて貯湯タンク１０２の下部へ供給される。
【００４６】
貯湯タンク１０２内の水は、ポンプ１０５により、図示しないヒートポンプによる加熱手段を備えた室外熱源機で加熱された冷媒と熱交換する熱交換器１０４に循環され、高温に加熱されて貯湯タンク１０２に貯えられる。図示しないリモートコントローラから、浴槽への所定の湯温での所定湯量のお湯張りが指令されると、図示しない制御部により浴槽給湯電磁弁１０１が開かれ、混合弁ユニット１、１ａの第１混合弁７Ａに、減圧弁１００を通して水が供給され、タンク出湯配管１０３を通して貯湯タンク１０２の高温湯が供給される。第１混合弁７Ａは、流出湯温が指令された湯温となるように、高温湯と水の混合比率を調整し、浴槽へのお湯張りを行なう。図示しない浴槽給湯流量センサが所定湯量のお湯張りを検出すると、検出信号が制御部に送られ、制御部は、浴槽給湯電磁弁１０１を閉じ、お湯張りを停止する。
【００４７】
図示しないフロースイッチが、台所、洗面所、浴室のカラン兼シャワー等の蛇口が開かれたことを検出すると、混合弁ユニット１の第２混合弁７Ｂは、流出湯温が指令された湯温となるように、高温湯と水の混合比率を調整し、蛇口やシャワーへ混合湯を供給する。
【００４８】
以上説明した貯湯式給湯機は、実施の形態１又は実施の形態２の混合弁ユニット１、１ａを備え、給湯温度調整を行なうので、沸きあげた高温湯を、浴槽と台所の蛇口等、複数箇所に同時給湯する場合でも、温度制御の不安定性が解消され、リモートコントローラ等により外部で設定された所望温度の混合湯を安定して給湯することができる。簡素な配管構成で給湯部品類が一体化されているので、部品配置の設計自由度が向上するとともに、別途追加部品を用意する必要もなく、組立性も向上し、コストの上昇を抑えることができる。
【００４９】
図９（実施の形態３）に示す貯湯式給湯機は、沸き上げ用の熱源としてＣＯ２をはじめとする自然冷媒の熱を熱交換器１０４を介して熱交換するいわゆるヒートポンプ式の貯湯式給湯機であるが、図１０に示すように、貯湯タンク１０２内に設置したヒータ１０６に通電し、ヒータ１０６の発熱により貯湯タンク１０２の水を沸き上げるヒータ式給湯機に実施の形態１又は実施の形態２の混合弁ユニット１、１ａを組み込んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明にかかる混合弁ユニットは、貯湯式給湯機の混合弁として有用である。
【符号の説明】
【００５１】
１、１ａ 混合弁ユニット
２ 弁ハウジング
２０ 流入管
２１ 第１流入口
２２ 第２流入口
２３ 第１流出口
２４ 第２流出口
２５、２６ アクチュエータ取付フランジ
３１ 第１流路
３２ 第２流路
３３ 第３流路
３４ 第４流路
４ 仕切壁
４１ 第１分岐部
４２ 第２分岐部
５１ 第１弁座部
５１ａ、５１ｂ 弁座開口
５２ 第２弁座部
５２ａ、５２ｂ 弁座開口
６Ａ 第１流出管
６Ｂ 第２流出管
７ 混合弁
７Ａ 第１混合弁
７Ｂ 第２混合弁
７１ 弁体
７１ａ 開口
７１ｂ 弁流出口
７２ 軸部
８１ スペーサ
８６、８７ 摺動リング
９ アクチュエータ（ステッピングモータ）
９１Ａ、９１Ｂ 逆止弁
１００ 減圧弁
１０１ 浴槽給湯電磁弁
１０２ 貯湯タンク
１０３ タンク出湯配管
１０４ 熱交換器
１０５ ポンプ
１０６ ヒータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に第１流体が供給される第１流入口を有し、他端に第２流体が供給される第２流入口を有する流入管と、
前記流入管内を第１、第３流路と第２、第４流路とに仕切る仕切壁と、
前記流入管の一側に一体に形成され弁座開口により前記第１、第３流路に連通し、一端に第１流出口を有し他端にアクチュエータ取付フランジを有する第１流出管と、
前記流入管の他側に一体に形成され弁座開口により前記第２、第４流路に連通し、一端に第２流出口を有し他端にアクチュエータ取付フランジを有する第２流出管と、
を含んで成る弁ハウジングと、
弁体に開口を有し前記第１流出管に嵌合され、前記開口の回動により前記弁座開口の開度を調整し、前記第１流路の第１流体と第３流路の第２流体との混合比率を調整して混合流体を前記第１流出口から流出させる第１混合弁と、
弁体に開口を有し前記第２流出管に嵌合され、前記開口の回動により前記弁座開口の開度を調整し、前記第２流路の第１流体と第４流路の第２流体との混合比率を調整して混合流体を前記第２流出口から流出させる第２混合弁と、
前記第１、第２流出管の夫々のアクチュエータ取付フランジに装着され、前記第１、第２混合弁を夫々回動させるアクチュエータと、
前記第１、第２流入口の内側に夫々設置され、該第１、第２流入口から外側への流体の逆流を阻止する逆止弁と、
を備えることを特徴とする混合弁ユニット。
【請求項２】
前記第１流体が前記第１、第２流路に等分に分配され、前記第２流体が前記第３、第４流路に等分に分配されるように、前記仕切壁を前記流入管の中心に配置したことを特徴とする請求項１に記載の混合弁ユニット。
【請求項３】
前記第１、第２混合弁は、前記第１、第２流入口のいずれもが、前記第１、第２流出口と連通しない回動位置を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の混合弁ユニット。
【請求項４】
前記アクチュエータは、ステッピングモータであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の混合弁ユニット。
【請求項５】
前記弁ハウジング、第１、第２混合弁及び逆止弁を構成する材料として、樹脂を用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の混合弁ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の混合弁ユニットを組み込んだことを特徴とする貯湯式給湯機。
【請求項１】
一端に第１流体が供給される第１流入口を有し、他端に第２流体が供給される第２流入口を有する流入管と、
前記流入管内を第１、第３流路と第２、第４流路とに仕切る仕切壁と、
前記流入管の一側に一体に形成され弁座開口により前記第１、第３流路に連通し、一端に第１流出口を有し他端にアクチュエータ取付フランジを有する第１流出管と、
前記流入管の他側に一体に形成され弁座開口により前記第２、第４流路に連通し、一端に第２流出口を有し他端にアクチュエータ取付フランジを有する第２流出管と、
を含んで成る弁ハウジングと、
弁体に開口を有し前記第１流出管に嵌合され、前記開口の回動により前記弁座開口の開度を調整し、前記第１流路の第１流体と第３流路の第２流体との混合比率を調整して混合流体を前記第１流出口から流出させる第１混合弁と、
弁体に開口を有し前記第２流出管に嵌合され、前記開口の回動により前記弁座開口の開度を調整し、前記第２流路の第１流体と第４流路の第２流体との混合比率を調整して混合流体を前記第２流出口から流出させる第２混合弁と、
前記第１、第２流出管の夫々のアクチュエータ取付フランジに装着され、前記第１、第２混合弁を夫々回動させるアクチュエータと、
前記第１、第２流入口の内側に夫々設置され、該第１、第２流入口から外側への流体の逆流を阻止する逆止弁と、
を備えることを特徴とする混合弁ユニット。
【請求項２】
前記第１流体が前記第１、第２流路に等分に分配され、前記第２流体が前記第３、第４流路に等分に分配されるように、前記仕切壁を前記流入管の中心に配置したことを特徴とする請求項１に記載の混合弁ユニット。
【請求項３】
前記第１、第２混合弁は、前記第１、第２流入口のいずれもが、前記第１、第２流出口と連通しない回動位置を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の混合弁ユニット。
【請求項４】
前記アクチュエータは、ステッピングモータであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の混合弁ユニット。
【請求項５】
前記弁ハウジング、第１、第２混合弁及び逆止弁を構成する材料として、樹脂を用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の混合弁ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の混合弁ユニットを組み込んだことを特徴とする貯湯式給湯機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６−１】
【図６−２】
【図６−３】
【図７−１】
【図７−２】
【図７−３】
【図７−４】
【図７−５】
【図７−６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６−１】
【図６−２】
【図６−３】
【図７−１】
【図７−２】
【図７−３】
【図７−４】
【図７−５】
【図７−６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１７５２００（Ｐ２０１０−１７５２００Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０４７２（Ｐ２００９−２０４７２）
【出願日】平成２１年１月３０日（２００９．１．３０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月３０日（２００９．１．３０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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