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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-24
(45)【発行日】2023-05-02
(54)【発明の名称】給湯器
(51)【国際特許分類】
F24H 15/128 20220101AFI20230425BHJP
F24H 15/305 20220101ALI20230425BHJP
F24H 1/00 20220101ALI20230425BHJP
F16K 11/044 20060101ALN20230425BHJP
【ＦＩ】
F24H15/128
F24H15/305
F24H1/00 Z
F16K11/044 Z
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2019143931
(22)【出願日】2019-08-05
(65)【公開番号】P2021025701
(43)【公開日】2021-02-22
【審査請求日】2022-06-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000112015
【氏名又は名称】株式会社パロマ
(74)【代理人】
【識別番号】100078721
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 喜樹
(74)【代理人】
【識別番号】100121142
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 恭一
(72)【発明者】
【氏名】川田 剛司
【審査官】河野 俊二
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２３６９８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１７５４１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６０－００３７０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－３４００５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－０８０５５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－３４７０９６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２４Ｈ １５／２１２
Ｆ２４Ｈ １５／１０
Ｆ１６Ｋ １１／０４４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱交換器に接続される給水管と出湯管との間に、前記熱交換器をバイパスするバイパス管が接続されると共に、前記給水管から供給された水を、前記熱交換器側と前記バイパス管側とに分配する水分配弁を備えた給湯器であって、前記水分配弁は、水入口と、バイパス側出口と、熱交換器側出口とを有するバルブボディを備え、前記バルブボディ内部には、前記水入口と接続されて弁体が進退動可能に配置される分配経路部と、前記弁体の一方の移動端で閉塞される第１の弁座を介して上流側が前記分配経路部に接続され、下流側が前記バイパス側出口に接続されるバイパス経路部と、前記弁体の他方の移動端で閉塞される第２の弁座を介して上流側が前記分配経路部に接続され、下流側が前記熱交換器側出口に接続される熱交換器経路部と、が形成される一方、
前記弁体の進退動位置にかかわらず前記分配経路部と前記熱交換器経路部とを連通させる連通部が設けられていることを特徴とする給湯器。
【請求項2】
前記分配経路部は、水平方向に形成され、前記熱交換器経路部は、前記分配経路部から前記水平方向へ延長状に連設される横経路部を含んで形成されて、前記連通部は、前記分配経路部と前記横経路部との下部同士を連通させることを特徴とする請求項１に記載の給湯器。
【請求項3】
前記第２の弁座は、前記バルブボディの前記横経路部側から挿入されて前記分配経路部に位置決めされるリング状の弁座形成部材の内周に形成され、前記連通部は、位置決め状態で前記弁座形成部材の下端外周に形成される切欠きにより形成されていることを特徴とする請求項２に記載の給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱交換器に接続される給水管と出湯管との間に、熱交換器をバイパスするバイパス管を接続すると共に、給水管から供給された水を、熱交換器側とバイパス管側とに分配する水分配弁を備えた給湯器に関する。
【背景技術】
【0002】
給湯器には、熱交換器に接続される給水管と出湯管との間に、熱交換器をバイパスするバイパス管を接続し、バイパス管に水分配弁を設けて、水分配弁の動作によって熱交換器側とバイパス管側（バイパス側）とに水を分配するようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
この水分配弁は、バルブボディ内部に、バイパス側の第１の弁座と、熱交換器側の第２の弁座とを設けて、両弁座の間にモータ駆動で軸方向に往復動する弁体が設けられている。この弁体の位置を、入水温度、入水量、設定温度に応じて変更することで、第１の弁座の開度と第２の弁座の開度とを調整して熱交換器側とバイパス側とに水を分配する。これにより、熱交換器での加熱量の過度による沸騰を防止すると共に、加熱量の過小によるドレンの発生を防止することができる。
この水分配弁は、バルブボディ内部に、バイパス側の第１の弁座と、熱交換器側の第２の弁座とを設けて、両弁座の間にモータ駆動で軸方向に往復動する弁体が設けられている。この弁体の位置を、入水温度、入水量、設定温度に応じて変更することで、第１の弁座の開度と第２の弁座の開度とを調整して熱交換器側とバイパス側とに水を分配する。これにより、熱交換器での加熱量の過度による沸騰を防止すると共に、加熱量の過小によるドレンの発生を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１９－９５１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このような水分配弁では、より柔軟な調整を行うために、弁体を第１の弁座に当接させてバイパス側を全閉（熱交換器側を全開）とする位置と、第２の弁座に当接させてバイパス側を全開（熱交換器側を全閉）とする位置との間で移動可能とするのが望ましい。
しかし、この場合、弁体が第２の弁座に当接して熱交換器側が全閉となっている状態で給湯栓が開栓されると、水分配弁より上流側に設けられている水量センサによって通水が検知されるため、そのままバーナの点火制御が行われて熱交換器内に通水しない状態で加熱されてしまうおそれがある。
また、熱交換器内の残水を水抜きする場合、水分配弁を介して行われるが、ここで弁体が熱交換器側を全閉とする位置にあると、熱交換器の残水を排出することができず、低温時には凍結による損傷が生じるおそれもある。
しかし、この場合、弁体が第２の弁座に当接して熱交換器側が全閉となっている状態で給湯栓が開栓されると、水分配弁より上流側に設けられている水量センサによって通水が検知されるため、そのままバーナの点火制御が行われて熱交換器内に通水しない状態で加熱されてしまうおそれがある。
また、熱交換器内の残水を水抜きする場合、水分配弁を介して行われるが、ここで弁体が熱交換器側を全閉とする位置にあると、熱交換器の残水を排出することができず、低温時には凍結による損傷が生じるおそれもある。
【0005】
そこで、本発明は、水分配弁での調整幅を確保しつつ、熱交換器での空焚きの防止と凍結防止とを実現可能とする給湯器を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、熱交換器に接続される給水管と出湯管との間に、熱交換器をバイパスするバイパス管が接続されると共に、給水管から供給された水を、熱交換器側とバイパス管側とに分配する水分配弁を備えた給湯器であって、
水分配弁は、水入口と、バイパス側出口と、熱交換器側出口とを有するバルブボディを備え、バルブボディ内部には、水入口と接続されて弁体が進退動可能に配置される分配経路部と、弁体の一方の移動端で閉塞される第１の弁座を介して上流側が分配経路部に接続され、下流側がバイパス側出口に接続されるバイパス経路部と、弁体の他方の移動端で閉塞される第２の弁座を介して上流側が分配経路部に接続され、下流側が熱交換器側出口に接続される熱交換器経路部と、が形成される一方、
弁体の進退動位置にかかわらず分配経路部と熱交換器経路部とを連通させる連通部が設けられていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、分配経路部は、水平方向に形成され、熱交換器経路部は、分配経路部から水平方向へ延長状に連設される横経路部を含んで形成されて、連通部は、分配経路部と横経路部との下部同士を連通させることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２の構成において、第２の弁座は、バルブボディの横経路部側から挿入されて分配経路部に位置決めされるリング状の弁座形成部材の内周に形成され、連通部は、位置決め状態で弁座形成部材の下端外周に形成される切欠きにより形成されていることを特徴とする。
水分配弁は、水入口と、バイパス側出口と、熱交換器側出口とを有するバルブボディを備え、バルブボディ内部には、水入口と接続されて弁体が進退動可能に配置される分配経路部と、弁体の一方の移動端で閉塞される第１の弁座を介して上流側が分配経路部に接続され、下流側がバイパス側出口に接続されるバイパス経路部と、弁体の他方の移動端で閉塞される第２の弁座を介して上流側が分配経路部に接続され、下流側が熱交換器側出口に接続される熱交換器経路部と、が形成される一方、
弁体の進退動位置にかかわらず分配経路部と熱交換器経路部とを連通させる連通部が設けられていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、分配経路部は、水平方向に形成され、熱交換器経路部は、分配経路部から水平方向へ延長状に連設される横経路部を含んで形成されて、連通部は、分配経路部と横経路部との下部同士を連通させることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２の構成において、第２の弁座は、バルブボディの横経路部側から挿入されて分配経路部に位置決めされるリング状の弁座形成部材の内周に形成され、連通部は、位置決め状態で弁座形成部材の下端外周に形成される切欠きにより形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
請求項１に記載の発明によれば、水分配弁に、弁体の進退動位置にかかわらず分配経路部と熱交換器経路部とを連通させる連通部が設けられているので、弁体によって第２の弁座が閉塞されていても連通部によって熱交換器への通水を確保できると共に、連通部を介して熱交換器の残水の水抜きも行える。よって、水分配弁での調整幅を確保しつつ、熱交換器での空焚きの防止と確実な凍結防止とが実現可能となる。
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加えて、連通部は、分配経路部と横経路部との下部同士を連通させているので、熱交換器経路部内の残水をより確実に排出させることができる。
請求項３に記載の発明によれば、上記効果に加えて、第２の弁座を、分配経路部に位置決めされるリング状の弁座形成部材の内周に形成し、連通部を、位置決め状態で弁座形成部材の下端外周に形成される切欠きにより形成しているので、弁座形成部材の組み付けと同時に第２の弁座と隙間とが簡単に形成可能となり、切欠きに誤配置や位置ズレが生じなくなる。
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加えて、連通部は、分配経路部と横経路部との下部同士を連通させているので、熱交換器経路部内の残水をより確実に排出させることができる。
請求項３に記載の発明によれば、上記効果に加えて、第２の弁座を、分配経路部に位置決めされるリング状の弁座形成部材の内周に形成し、連通部を、位置決め状態で弁座形成部材の下端外周に形成される切欠きにより形成しているので、弁座形成部材の組み付けと同時に第２の弁座と隙間とが簡単に形成可能となり、切欠きに誤配置や位置ズレが生じなくなる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（風呂給湯器の概略構成）
図１は、給湯器の一例である風呂給湯器１の概略回路図である。
この風呂給湯器１は、図示しない筐体内に収容される内胴２内に、仕切部材３によって給湯燃焼室４と風呂燃焼室５とを仕切り形成し、各燃焼室４，５の下部に、複数のバーナからなる給湯バーナ６，６・・と風呂バーナ７とを備えている。また、各燃焼室４，５には、点火プラグ８とフレームロッド９とがそれぞれ設けられている。内胴２の下部には、各バーナ６，７へ燃焼用空気を供給する燃焼ファン１０が設けられている。
給湯燃焼室４内の上部には、給湯バーナ６の燃焼排気が通過する給湯一次熱交換器１１と給湯二次熱交換器１２とが設けられ、風呂燃焼室５の上部には、風呂バーナ７の燃焼排気が通過する風呂一次熱交換器１３と風呂二次熱交換器１４とが設けられている。各二次熱交換器１２，１４は、内胴２の上部に設けられた排気フード１５内に収容されている。排気フード１５には、各二次熱交換器１２，１４を通過した燃焼排気を排出する排気口１６が形成されている。
（風呂給湯器の概略構成）
図１は、給湯器の一例である風呂給湯器１の概略回路図である。
この風呂給湯器１は、図示しない筐体内に収容される内胴２内に、仕切部材３によって給湯燃焼室４と風呂燃焼室５とを仕切り形成し、各燃焼室４，５の下部に、複数のバーナからなる給湯バーナ６，６・・と風呂バーナ７とを備えている。また、各燃焼室４，５には、点火プラグ８とフレームロッド９とがそれぞれ設けられている。内胴２の下部には、各バーナ６，７へ燃焼用空気を供給する燃焼ファン１０が設けられている。
給湯燃焼室４内の上部には、給湯バーナ６の燃焼排気が通過する給湯一次熱交換器１１と給湯二次熱交換器１２とが設けられ、風呂燃焼室５の上部には、風呂バーナ７の燃焼排気が通過する風呂一次熱交換器１３と風呂二次熱交換器１４とが設けられている。各二次熱交換器１２，１４は、内胴２の上部に設けられた排気フード１５内に収容されている。排気フード１５には、各二次熱交換器１２，１４を通過した燃焼排気を排出する排気口１６が形成されている。
【0010】
筐体の底面に設けたガス入口には、外部からのガス配管が接続されるガス管１７が接続されている。各給湯バーナ６と風呂バーナ７とには、ガス管１７から分岐するガス分岐管１８，１８・・がそれぞれ接続されると共に、各ガス分岐管１８には、ガス流路を開閉するガス電磁弁１９がそれぞれ設けられている。また、分岐前のガス管１７には、上流側から元ガス電磁弁２０、ガス比例弁２１がそれぞれ設けられている。
【0011】
給湯二次熱交換器１２の吸熱管の入口には、筐体底面の水入口に接続される給水管２２が接続される。給水管２２には、上流側から、水抜き栓を備えたストレーナ２３と、給水管２２を流れる水量を検出する給湯水量センサ２４と、入水温度を検出する給湯入水サーミスタ２５と、水量制御モータ２６とが設けられている。吸熱管の出口は、給湯一次熱交換器１１の伝熱管の入口に接続され、伝熱管の出口は、筐体底面の湯出口に接続される出湯管２７が接続される。出湯管２７には、給湯一次熱交換器１１からの出口温度を検出する給湯熱交換器サーミスタ２８が設けられ、その下流側で器具からの出湯温度を検出する給湯出湯サーミスタ２９とが設けられる。出湯管２７における給湯出湯サーミスタ２９の上流側と、給水管２２における水量制御モータ２６の下流側との間には、給湯一次、二次熱交換器１１，１２をバイパスするバイパス管３０が接続され、バイパス管３０には、バイパス流量を制御する水分配弁３１が設けられている。水分配弁３１の詳細については後述する。
こうして筐体内には、給水管２２からの水が給湯二次熱交換器１２、給湯一次熱交換器１１の順に通過して給湯バーナ６の燃焼排気と熱交換して加熱された後、出湯管２７から出湯される給湯回路Ａが形成される。
こうして筐体内には、給水管２２からの水が給湯二次熱交換器１２、給湯一次熱交換器１１の順に通過して給湯バーナ６の燃焼排気と熱交換して加熱された後、出湯管２７から出湯される給湯回路Ａが形成される。
【0012】
一方、風呂二次熱交換器１４の吸熱管の入口には、筐体底面の風呂戻り口に接続されて水抜き栓を備えた戻り管３５が接続される。風呂戻り口は、外部戻り管３６を介して浴槽３７と接続される。また、戻り管３５の下流側にはポンプ３８が設けられ、ポンプ３８の上流側には、風呂戻り温度を検出する風呂戻りサーミスタ３９が設けられて、ポンプ３８の下流側には、風呂水流スイッチ４０と水位センサ４１とが設けられる。
風呂二次熱交換器１４の吸熱管の出口は、風呂一次熱交換器１３の伝熱管の入口に接続され、伝熱管の出口は、筐体底面の風呂往き口に接続される往き管４２が接続される。風呂戻り口は、外部往き管４３を介して浴槽３７と接続される。往き管４２には、風呂往き温度を検出する風呂往きサーミスタ４４が設けられている。
こうして筐体内には、ポンプ３８の運転によって浴槽３７の湯水が戻り管３５から風呂二次熱交換器１４、風呂一次熱交換器１３の順に通過して風呂バーナ７の燃焼排気と熱交換して加熱された後、往き管４２から浴槽３７に戻る風呂回路Ｂ（循環回路）が形成される。
風呂二次熱交換器１４の吸熱管の出口は、風呂一次熱交換器１３の伝熱管の入口に接続され、伝熱管の出口は、筐体底面の風呂往き口に接続される往き管４２が接続される。風呂戻り口は、外部往き管４３を介して浴槽３７と接続される。往き管４２には、風呂往き温度を検出する風呂往きサーミスタ４４が設けられている。
こうして筐体内には、ポンプ３８の運転によって浴槽３７の湯水が戻り管３５から風呂二次熱交換器１４、風呂一次熱交換器１３の順に通過して風呂バーナ７の燃焼排気と熱交換して加熱された後、往き管４２から浴槽３７に戻る風呂回路Ｂ（循環回路）が形成される。
【0013】
また、出湯管２７におけるバイパス管３０より下流側と、戻り管３５におけるポンプ３８よりも上流側との間には、落とし込み管４５が接続される。この落とし込み管４５には、上流側（出湯管２７側）から、落とし込み管４５を開閉する落とし込み水電磁弁４６と、落とし込み管４５を流れる水量を検出する風呂水量センサ４７とがそれぞれ設けられている。さらに、風呂水量センサ４７の上流側と下流側とには、２つの逆止弁４８，４８がそれぞれ設けられて、上流側の逆止弁４８と風呂水量センサ４７との間には、縁切弁４９が接続されている。この縁切弁４９は、筐体底面に設けたオーバーフロー口に接続される排水管５０と、給水管２２におけるストレーナ２３の下流側と接続された導入管５１とが接続されて、戻り管３５からの逆流で高まった落とし込み管４５内の湯水の内圧が導入管５１から加わる背圧より高くなると、落とし込み管４５から逆流した湯水を排水管５０を介してオーバーフロー口へ排出するものである。
【0014】
そして、筐体内には、給湯二次熱交換器１２及び風呂二次熱交換器１４で生じたドレンを中和するための中和器５５が設けられている。この中和器５５は、排気フード１５の底面に設けたドレン受け５６とドレン導入管５７を介して接続されると共に、縁切弁４９の排水管５０とドレン排出管５８を介して接続されている。また、中和器５５には、水位を検出する水位電極５９が設けられると共に、筐体底面からドレンを排出するドレン抜き口６０が設けられている。
６５は、各サーミスタやセンサ等の検出信号を受けて各弁等を動作させて出湯温制御や浴槽３７への湯張り制御等を行うコントローラ、６６は給湯リモコン、６７は風呂リモコンである。
６５は、各サーミスタやセンサ等の検出信号を受けて各弁等を動作させて出湯温制御や浴槽３７への湯張り制御等を行うコントローラ、６６は給湯リモコン、６７は風呂リモコンである。
【0015】
（風呂給湯器の通常動作）
この風呂給湯器１においては、通常の給湯及び湯張りは以下の如くなされる。
まず、給湯回路Ａにおいて、湯出口に接続された外部配管の給湯栓が開栓されて給水管２２から器具内に通水され、その通水を給湯水量センサ２４で検知すると、コントローラ６５は、燃焼ファン１０を所定時間回転させて、給湯燃焼室４内に貯留している燃焼排気を排出させる（プリパージ）。その後、ガス管１７の元ガス電磁弁２０、各ガス電磁弁１９を開弁させ、ガス比例弁２１を所定開度で開弁させて、給湯バーナ６へガスを供給すると共に、イグナイタを作動させて点火プラグ８で給湯バーナ６に点火する。
これにより、給湯二次熱交換器１２では、給水管２２から吸熱管に流れる水が給湯バーナ６の燃焼排気と接触して潜熱が回収され、給湯一次熱交換器１１では、吸熱管から伝熱管に流れる湯水が給湯バーナ６の燃焼排気と接触して顕熱が回収されて、高い熱効率で加熱された湯が出湯管２７及び外部配管を通って給湯栓から出湯される。
この風呂給湯器１においては、通常の給湯及び湯張りは以下の如くなされる。
まず、給湯回路Ａにおいて、湯出口に接続された外部配管の給湯栓が開栓されて給水管２２から器具内に通水され、その通水を給湯水量センサ２４で検知すると、コントローラ６５は、燃焼ファン１０を所定時間回転させて、給湯燃焼室４内に貯留している燃焼排気を排出させる（プリパージ）。その後、ガス管１７の元ガス電磁弁２０、各ガス電磁弁１９を開弁させ、ガス比例弁２１を所定開度で開弁させて、給湯バーナ６へガスを供給すると共に、イグナイタを作動させて点火プラグ８で給湯バーナ６に点火する。
これにより、給湯二次熱交換器１２では、給水管２２から吸熱管に流れる水が給湯バーナ６の燃焼排気と接触して潜熱が回収され、給湯一次熱交換器１１では、吸熱管から伝熱管に流れる湯水が給湯バーナ６の燃焼排気と接触して顕熱が回収されて、高い熱効率で加熱された湯が出湯管２７及び外部配管を通って給湯栓から出湯される。
【0016】
コントローラ６５は、出湯管２７の給湯熱交換器サーミスタ２８によって出口温度を監視し、水分配弁３１を駆動させて、出口温度が、給湯一次熱交換器１１でのドレンの発生や過熱を防止できる温度範囲内に維持されるようにバイパス管３０への流量（バイパス率）を制御する。
また、給湯出湯サーミスタ２９によって出湯温度を監視し、出湯温度が給湯リモコン６６又は風呂リモコン６７によって指示された設定温度となるように、各ガス電磁弁１９の開閉制御と、ガス比例弁２１の開度調整とを行うと共に、燃焼ファン１０の回転数制御によって空気量を連続的に変化させる。
給湯栓を閉じると、給湯水量センサ２４からの信号停止を確認したコントローラ６５は、元ガス電磁弁２０及びガス電磁弁１９を閉じて給湯バーナ６を消火させ、所定時間燃焼ファン１０を回転させる（ポストパージ）。
また、給湯出湯サーミスタ２９によって出湯温度を監視し、出湯温度が給湯リモコン６６又は風呂リモコン６７によって指示された設定温度となるように、各ガス電磁弁１９の開閉制御と、ガス比例弁２１の開度調整とを行うと共に、燃焼ファン１０の回転数制御によって空気量を連続的に変化させる。
給湯栓を閉じると、給湯水量センサ２４からの信号停止を確認したコントローラ６５は、元ガス電磁弁２０及びガス電磁弁１９を閉じて給湯バーナ６を消火させ、所定時間燃焼ファン１０を回転させる（ポストパージ）。
【0017】
一方、給湯リモコン６６又は風呂リモコン６７の自動スイッチを押すと、コントローラ６５は、落とし込み管４５の落とし込み水電磁弁４６を開弁して給湯一次、二次熱交換器１１，１２に通水させて給湯バーナ６を燃焼させる。出湯管２７からの湯は、落とし込み管４５及び戻り管３５を通って浴槽３７に供給される。落とし込み管４５に設けた風呂水量センサ４７で検出した水量が設定水量に達すると、落とし込み水電磁弁４６を閉じて通水を停止し、給湯バーナ６を消火させる。
次に、風呂回路Ｂでは、ポンプ３８を作動させて、風呂一次、二次熱交換器１３，１４と浴槽３７との間で湯水を循環させる。このとき、風呂戻りサーミスタ３９と風呂往きサーミスタ４４とで循環する湯水の温度を監視し、設定温度からの低下を確認すると、コントローラ６５は風呂バーナ７を点火させて燃焼ファン１０によって燃焼用空気を供給する。よって、風呂一次、二次熱交換器１３，１４と浴槽３７との間を循環する風呂循環水は、風呂二次熱交換器１４の吸熱管を流れる際に風呂バーナ７の燃焼排気と接触して潜熱が回収され、風呂一次熱交換器１３の伝熱管を流れる際に燃焼排気と接触して顕熱が回収されて設定温度まで加熱される。設定温度に達すると、コントローラ６５は風呂バーナ７の燃焼及びポンプ３８の運転を停止させる。
次に、風呂回路Ｂでは、ポンプ３８を作動させて、風呂一次、二次熱交換器１３，１４と浴槽３７との間で湯水を循環させる。このとき、風呂戻りサーミスタ３９と風呂往きサーミスタ４４とで循環する湯水の温度を監視し、設定温度からの低下を確認すると、コントローラ６５は風呂バーナ７を点火させて燃焼ファン１０によって燃焼用空気を供給する。よって、風呂一次、二次熱交換器１３，１４と浴槽３７との間を循環する風呂循環水は、風呂二次熱交換器１４の吸熱管を流れる際に風呂バーナ７の燃焼排気と接触して潜熱が回収され、風呂一次熱交換器１３の伝熱管を流れる際に燃焼排気と接触して顕熱が回収されて設定温度まで加熱される。設定温度に達すると、コントローラ６５は風呂バーナ７の燃焼及びポンプ３８の運転を停止させる。
【0018】
（水分配弁の説明）
そして、図２は、水分配弁３１の断面図である。この水分配弁３１は、バルブボディ７０に、給水管２２の上流側の配管が接続される水入口７１と、水入口７１から水が流れ込む分配経路部７２と、分配経路部７２から給湯二次熱交換器１２側へ分岐される熱交換器経路部７３と、バイパス管３０側へ分岐されるバイパス経路部７４とを備えてなる。
水入口７１は、バルブボディ７０から下向きに突設されて、分配経路部７２は、水入口７１と直交する水平方向に形成されている。なお、ここでは便宜上、図２の左右方向でバイパス経路部７４側を前方、熱交換器経路部７３側を後方として説明する。
そして、図２は、水分配弁３１の断面図である。この水分配弁３１は、バルブボディ７０に、給水管２２の上流側の配管が接続される水入口７１と、水入口７１から水が流れ込む分配経路部７２と、分配経路部７２から給湯二次熱交換器１２側へ分岐される熱交換器経路部７３と、バイパス管３０側へ分岐されるバイパス経路部７４とを備えてなる。
水入口７１は、バルブボディ７０から下向きに突設されて、分配経路部７２は、水入口７１と直交する水平方向に形成されている。なお、ここでは便宜上、図２の左右方向でバイパス経路部７４側を前方、熱交換器経路部７３側を後方として説明する。
【0019】
熱交換器経路部７３は、分配経路部７２の後端から後方へ延長状に連設される水平方向の横経路部７５と、横経路部７５の後端から上向きに延びる縦経路部７６とからなる。縦経路部７６の上端には、バルブボディ７０から前向きに突出して給水管２２の下流側の配管が接続される熱交換器側出口７７が形成されている。
バイパス経路部７４は、分配経路部７２の前端へ延長状に連設されて前方に延び、前端には、バイパス管３０が接続されるバイパス側出口７８が形成されている。
また、バルブボディ７０内には、分配経路部７２と横経路部７５とに跨る弁軸７９が配置されて、バルブボディ７０の後端から横経路部７５に挿入固定された支持筒８０により、前後移動可能に支持されている。この弁軸７９は、バルブボディ７０の後端に連結されたモータ８１の駆動で前後移動するもので、弁軸７９の前部で分配経路部７２内には、前後面をそれぞれ先細りテーパ状の第１弁部８３、第２弁部８４とした弁体８２が一体に設けられている。
バイパス経路部７４は、分配経路部７２の前端へ延長状に連設されて前方に延び、前端には、バイパス管３０が接続されるバイパス側出口７８が形成されている。
また、バルブボディ７０内には、分配経路部７２と横経路部７５とに跨る弁軸７９が配置されて、バルブボディ７０の後端から横経路部７５に挿入固定された支持筒８０により、前後移動可能に支持されている。この弁軸７９は、バルブボディ７０の後端に連結されたモータ８１の駆動で前後移動するもので、弁軸７９の前部で分配経路部７２内には、前後面をそれぞれ先細りテーパ状の第１弁部８３、第２弁部８４とした弁体８２が一体に設けられている。
【0020】
そして、弁体８２の前方で分配経路部７２とバイパス経路部７４との間には、バルブボディ７０の内面に形成したリング状の段部からなる第１の弁座８５が形成されている。また、弁体８２の後方で分配経路部７２と横経路部７５との間には、内周に第２の弁座８７を有するリング状の弁座形成部材８６が位置決め固定されている。第１の弁座８５には、前進した弁体８２の第１弁部８３が着座可能で、第２の弁座８７には、後退した弁体８２の第２弁部８４が着座可能となっている。
弁座形成部材８６は、図３に示すように、外周上端に形成した凹部８８に、バルブボディ７０の上側内面に形成したリブ８９を係合させると共に、分配経路部７２と横経路部７５との内面にそれぞれ形成した位置決め突起９０，９０の間に嵌合させることで、前後方向で水入口７１及び分配経路部７２と横経路部７５との間を仕切る位置で位置決めされる。但し、弁座形成部材８６の外周には、部分的に切欠き９１が設けられており、この切欠き９１が、位置決め状態で弁座形成部材８６の下端に位置することで、弁座形成部材８６とバルブボディ７０の内面との間には、上下方向の隙間９２が形成される。
弁座形成部材８６は、図３に示すように、外周上端に形成した凹部８８に、バルブボディ７０の上側内面に形成したリブ８９を係合させると共に、分配経路部７２と横経路部７５との内面にそれぞれ形成した位置決め突起９０，９０の間に嵌合させることで、前後方向で水入口７１及び分配経路部７２と横経路部７５との間を仕切る位置で位置決めされる。但し、弁座形成部材８６の外周には、部分的に切欠き９１が設けられており、この切欠き９１が、位置決め状態で弁座形成部材８６の下端に位置することで、弁座形成部材８６とバルブボディ７０の内面との間には、上下方向の隙間９２が形成される。
【0021】
よって、弁体８２の第１弁部８３が第１の弁座８５に着座する弁軸７９の前進位置では、図２に二点鎖線で示すように、前進した弁体８２によってバイパス経路部７４が全閉となるため、水入口７１からの水は全て分配経路部７２から熱交換器経路部７３へ流れて給湯一次、二次熱交換器１１，１２に通水される。
一方、弁体８２の第２弁部８４が第２の弁座８７に着座する弁軸７９の後退位置では、図２に実線で示すように、後退した弁体８２によって第２の弁座８７と第２弁部８４との間は閉塞されるものの、弁座形成部材８６の下側の隙間９２を介して水入口７１と横経路部７５とは連通した状態となる。すなわち、第２の弁座８７が全閉される弁軸７９の後退位置でも、水入口７１からの水は隙間９２から熱交換器経路部７３を介して給湯一次、二次熱交換器１１，１２へ流れることになる。
一方、弁体８２の第２弁部８４が第２の弁座８７に着座する弁軸７９の後退位置では、図２に実線で示すように、後退した弁体８２によって第２の弁座８７と第２弁部８４との間は閉塞されるものの、弁座形成部材８６の下側の隙間９２を介して水入口７１と横経路部７５とは連通した状態となる。すなわち、第２の弁座８７が全閉される弁軸７９の後退位置でも、水入口７１からの水は隙間９２から熱交換器経路部７３を介して給湯一次、二次熱交換器１１，１２へ流れることになる。
【0022】
以上の如く構成された風呂給湯器１において、給湯回路Ａの使用時には、コントローラ６５は、前述のように水分配弁３１を駆動させて、出口温度が、給湯一次熱交換器１１でのドレンの発生や過熱を防止できる温度範囲内に維持されるようにバイパス管３０への流量（バイパス率）を制御する。すなわち、弁軸７９を前進位置と後退位置との間で往復動させて、弁体８２の第１弁部８３と第１の弁座８５との開度と、第２弁部８４と第２の弁座８７との開度とを変更することでバイパス率の制御を行うものである。
ここで、出湯を開始する際、弁軸７９が後退位置にあって第２の弁座８７が第２弁部８４によって閉塞されていた場合、水入口７１からの水は殆どがバイパス経路部７４からバイパス管３０へ流れるが、水の一部は、図２に実線矢印で示すように、隙間９２を介して熱交換器経路部７３から給湯一次、二次熱交換器１１，１２へも流れる。よって、両熱交換器１１，１２での通水を確保することができ、両熱交換器１１，１２での過熱を防止できる。その後、バイパス率の制御によって弁体８２が前進すれば過小な通水は解消される。
ここで、出湯を開始する際、弁軸７９が後退位置にあって第２の弁座８７が第２弁部８４によって閉塞されていた場合、水入口７１からの水は殆どがバイパス経路部７４からバイパス管３０へ流れるが、水の一部は、図２に実線矢印で示すように、隙間９２を介して熱交換器経路部７３から給湯一次、二次熱交換器１１，１２へも流れる。よって、両熱交換器１１，１２での通水を確保することができ、両熱交換器１１，１２での過熱を防止できる。その後、バイパス率の制御によって弁体８２が前進すれば過小な通水は解消される。
【0023】
一方、両熱交換器１１，１２及び給水管２２の残水を排出する場合、弁軸７９が後退位置にあって第２の弁座８７が第２弁部８４によって閉塞されていても、ストレーナ２３に設けた水抜き栓を抜くと、水分配弁３１の下流側での両熱交換器１１，１２及び給水管２２の残水は、図２に点線矢印で示すように、水分配弁３１の熱交換器経路部７３から隙間９２を通って分配経路部７２に至り、水入口７１から給水管２２の上流側に流れて排出される。よって、水抜きが確実に行える。特に隙間９２は分配経路部７２と熱交換器経路部７３との下部に位置するので、バルブボディ７０内に水が滞留しにくくなり、水分配弁３１内の残水を確実に排出可能となる。
【0024】
このように、上記形態の風呂給湯器１では、水分配弁３１は、水入口７１と、バイパス側出口７８と、熱交換器側出口７７とを有するバルブボディ７０を備え、バルブボディ７０内部には、水入口７１と接続されて弁体８２が進退動可能に配置される分配経路部７２と、弁体８２の一方の移動端で閉塞される第１の弁座８５を介して分配経路部７２と接続されるバイパス経路部７４と、弁体８２の他方の移動端で閉塞される第２の弁座８７を介して分配経路部７２と接続される熱交換器経路部７３と、が形成される一方、弁体８２の進退動位置にかかわらず分配経路部７２と熱交換器経路部７３とを連通させる隙間９２（連通部）が設けられている。
これにより、弁体８２によって第２の弁座８７が閉塞されていても隙間９２によって両熱交換器１１，１２への通水を確保できる。また、第２の弁座８７が閉塞されていても隙間９２を介して両熱交換器１１，１２の残水の水抜きも行える。よって、弁体８２で第１の弁座８５と第２の弁座８７とをそれぞれ全閉可能として水分配弁３１での調整幅を確保しつつ、両熱交換器１１，１２での空焚きの防止と確実な凍結防止とが実現可能となる。
これにより、弁体８２によって第２の弁座８７が閉塞されていても隙間９２によって両熱交換器１１，１２への通水を確保できる。また、第２の弁座８７が閉塞されていても隙間９２を介して両熱交換器１１，１２の残水の水抜きも行える。よって、弁体８２で第１の弁座８５と第２の弁座８７とをそれぞれ全閉可能として水分配弁３１での調整幅を確保しつつ、両熱交換器１１，１２での空焚きの防止と確実な凍結防止とが実現可能となる。
【0025】
特にここでは、分配経路部７２は、水平方向に形成され、熱交換器経路部７３は、分配経路部７２から水平方向へ延長状に連設される横経路部７５を含んで形成されて、隙間９２は、分配経路部７２と横経路部７５との下部同士を連通させているので、熱交換器経路部７３内の残水をより確実に排出させることができる。
また、第２の弁座８７を、バルブボディ７０の横経路部７５側から挿入されて分配経路部７２に位置決めされるリング状の弁座形成部材８６の内周に形成し、隙間９２を、位置決め状態で弁座形成部材８６の下端外周に形成される切欠き９１によって形成しているので、弁座形成部材８６の組み付けと同時に第２の弁座８７と隙間９２とが簡単に形成可能となる。特に、切欠き９１に誤配置や位置ズレが生じなくなる。
また、第２の弁座８７を、バルブボディ７０の横経路部７５側から挿入されて分配経路部７２に位置決めされるリング状の弁座形成部材８６の内周に形成し、隙間９２を、位置決め状態で弁座形成部材８６の下端外周に形成される切欠き９１によって形成しているので、弁座形成部材８６の組み付けと同時に第２の弁座８７と隙間９２とが簡単に形成可能となる。特に、切欠き９１に誤配置や位置ズレが生じなくなる。
【0026】
なお、弁座形成部材に設ける切欠きの形状は上記形態に限らず、複数箇所へ溝状に設ける等、数や形状を適宜変更して差し支えない。残水の問題がなければ弁座形成部材の下端でなく側端や上端に設けることもできる。
また、連通部は弁座形成部材を利用する場合に限らず、例えば弁座形成部材に切欠きを設けずにその外周に当接するバルブボディの内面に溝等の凹部を設けて分配経路部と熱交換器経路部とを連通させたり、弁体に、第２の弁座の閉塞状態で分配経路部と熱交換器経路部とを連通させる切欠きや貫通孔を形成したりすることも可能である。
さらに、水分配弁における水入口、熱交換器側出口、バイパス側出口、各経路部の位置や構造も上記形態に限らない。熱交換器経路部では横経路部と縦経路部との一方を省略してもよい。弁軸も、水平方向に限らず垂直方向に配置して弁体を上下動させて上下に配置した弁座を開閉させることも可能である。
また、連通部は弁座形成部材を利用する場合に限らず、例えば弁座形成部材に切欠きを設けずにその外周に当接するバルブボディの内面に溝等の凹部を設けて分配経路部と熱交換器経路部とを連通させたり、弁体に、第２の弁座の閉塞状態で分配経路部と熱交換器経路部とを連通させる切欠きや貫通孔を形成したりすることも可能である。
さらに、水分配弁における水入口、熱交換器側出口、バイパス側出口、各経路部の位置や構造も上記形態に限らない。熱交換器経路部では横経路部と縦経路部との一方を省略してもよい。弁軸も、水平方向に限らず垂直方向に配置して弁体を上下動させて上下に配置した弁座を開閉させることも可能である。
【0027】
一方、潜熱回収型に限らず、給湯回路や風呂回路では二次熱交換器がないものであっても差し支えない。
また、風呂回路に代えて暖房回路等を給湯回路に並設したものであってもよいし、このような循環加熱回路がない給湯回路のみの給湯器であってもよい。
また、風呂回路に代えて暖房回路等を給湯回路に並設したものであってもよいし、このような循環加熱回路がない給湯回路のみの給湯器であってもよい。
【符号の説明】
【0028】
１・・風呂給湯器、２・・内胴、４・・給湯燃焼室、５・・風呂燃焼室、６・・給湯バーナ、７・・風呂バーナ、１１・・給湯一次熱交換器、１２・・給湯二次熱交換器、１３・・風呂一次熱交換器、１４・・風呂二次熱交換器、１５・・排気フード、１７・・ガス管、２２・・給水管、２７・・出湯管、３０・・バイパス管、３５・・戻り管、３７・・浴槽、４２・・往き管、４５・・落とし込み管、６５・・コントローラ、７０・・バルブボディ、７１・・水入口、７２・・分配経路部、７３・・熱交換器経路部、７４・・バイパス経路部、７５・・横経路部、７６・・縦経路部、７７・・熱交換器側出口、７８・・バイパス側出口、７９・・弁軸、８１・・モータ、８２・・弁体、８３・・第１弁部、８４・・第２弁部、８５・・第１の弁座、８６・・弁座形成部材、８７・・第２の弁座、９１・・切欠き、９２・・隙間、Ａ・・給湯回路、Ｂ・・風呂回路。
【図1】
【図2】
【図3】