(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁本体に流入口と、独立した２つの第１、第２流出口とを設け、
該弁本体内に、貫通した中空部を有するとともに第１流出口を開閉する第１弁体と、第２流出口を開閉する第２弁体と、第１弁体を第１流出口の開位置に向かって付勢する第１バネと、第２弁体を第２流出口の閉位置に向かって付勢する第２バネと、第１弁体及び第２弁体の間に設けられ、不適温流体との接触により第１弁体を第１流出口の閉位置に向かって付勢するとともに、第２弁体を第２流出口の開位置に向かって付勢する形状記憶合金よりなる感熱バネとを設け、
適温流体が流入口から弁本体に流入してきたとき、第１バネにより付勢された第１弁体により第１流出口が開かれ、第２バネにより付勢された第２弁体により第２流出口が閉じられることで、第１流出口を介して又は第１弁体の貫通した中空部及び第１流出口を介して適温流体が弁本体から流出する一方、不適温流体が流入口から弁本体に流入してきたとき、感熱バネにより第１バネの付勢力に抗して付勢された第１弁体により第１流出口が閉じられ、感熱バネにより第２バネの付勢力に抗して付勢された第２弁体により第２流出口が開かれることにより、第２流出口を介して不適温流体が弁本体から流出することを特徴とする感熱応動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は給湯器の給湯路等に使用される感熱応動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、流体が流れる流体通路に適用され、流体の温度に応じて開閉する感熱応動弁が知られている。具体的には、この感熱応動弁は、所定温度の流体（以下「不適温流体」）に応答して閉弁し、所定温度でない流体（以下「適温流体」）に応答して開弁するように構成されている。これにより、感熱応動弁より下流側の流体通路には、不適温流体は流れず、適温流体のみが流れる。しかし、流体通路に適温流体が流れうる状態となっても、感熱応動弁付近に不適温流体が残ったままであり、この不適温流体の温度が適温流体の温度に変化しない限り感熱応動弁は開弁しない。そのため、流体通路内の流体の流れが停止されてから再開されるまでの時間が長くなる。
【０００３】
本発明者は、この時間を短縮するために、不適温流体に応答して感熱応動弁が閉弁したとき、感熱応動弁より上流側の流体通路から、不適温流体を排出することに想到した。この排出のための具体的手段としては、感熱応動弁より上流側の流体通路から分岐する排出路と、この排出路を開閉する排出弁とからなるものが考えられる。しかし、感熱応動弁が閉弁しても排出弁が確実に開弁しなかったり、開弁に長時間を要したりすると、流体通路内の流体の流れが停止されてから再開されるまでの時間が短縮できないという不都合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる不都合を解消して、流体通路内の流体の流れが停止されてから再開されるまでの時間を確実に短縮するための弁装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の感熱応動弁装置は、弁本体に流入口と、独立した２つの第１、第２流出口とを設け、該弁本体内に、貫通した中空部を有するとともに第１流出口を開閉する第１弁体と、第２流出口を開閉する第２弁体と、第１弁体を第１流出口の開位置に向かって付勢する第１バネと、第２弁体を第２流出口の閉位置に向かって付勢する第２バネと、第１弁体及び第２弁体の間に設けられ、不適温流体との接触により第１弁体を第１流出口の閉位置に向かって付勢するとともに、第２弁体を第２流出口の開位置に向かって付勢する形状記憶合金よりなる感熱バネとを設け、適温流体が流入口から弁本体に流入してきたとき、第１バネにより付勢された第１弁体により第１流出口が開かれ、第２バネにより付勢された第２弁体により第２流出口が閉じられることで、第１流出口を介して又は第１弁体の貫通した中空部及び第１流出口を介して適温流体が弁本体から流出する一方、不適温流体が流入口から弁本体に流入してきたとき、感熱バネにより第１バネの付勢力に抗して付勢された第１弁体により第１流出口が閉じられ、感熱バネにより第２バネの付勢力に抗して付勢された第２弁体により第２流出口が開かれることにより、第２流出口を介して不適温流体が弁本体から流出することを特徴とする。
【０００６】
本態様の感熱応動弁装置においては、流入口から弁本体内に不適温流体が流れてきたときは、感熱バネの弾性力が第１バネの弾性力より十分大きくなり、第１弁体が第１流出口の閉位置に駆動される。また、このとき同時に、感熱バネの弾性力が第２バネの弾性力より十分大きくなり、第２弁体が第２流出口の開位置に駆動される。従って、不適温流体は第１流出口を通過しないで、第２流出口を通過して弁本体外に流出する。一方、流入口から弁本体内に適温流体が流れたときは、感熱バネの弾性力が第１バネの弾性力より十分小さくなり、第１弁体が第１流出口の開位置に駆動される。また、このとき、感熱バネの弾性力が第２バネの弾性力より十分小さくなり、第２弁体が第２流出口の閉位置に駆動される。従って、適温流体は第２流出口を通過しないで、第１流出口又は第１弁体の中空部及び第１流出口を通過して弁本体外に流出する。
【０００７】
第１及び第２流出口の開閉は、流体の温度に応答して感熱バネの弾性力が変化することにより確実に行われる。不適温流体は第２流出口を通過して弁本体外へ排出されるので、適温流体が時間を置かずに弁本体内に流れてくることが可能となる。従って、不適温流体に応答して第１流出口が閉じられてから、適温流体により第１流出口が開かれるまでの時間が短縮できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１及び図２は本発明の第一実施形態の感熱応動弁装置の説明的断面図であり、第二実施形態の感熱応動弁装置の説明的断面図である。
【００１２】
本発明の第一実施形態の感熱応動弁装置について図１及び図２を用いて説明する。図１及び図２示の弁装置は、弁本体１を有しており、弁本体１は下部半体２と上部半体３とが接続されてなる。
【００１３】
下部半体２は、貫通する中空部を有する略筒状の外部体４と、外部体４の中空部に内挿された有底筒状の収納筐５とよりなる。収納筐５には、貫通した中空部を有する第１弁体６が軸方向に可動に内挿されている。第１弁体６は、その側壁下端と収納筐５の下端壁との間に介装された第１バネ７により上方向に付勢されている。
【００１４】
上部半体３は、略筒状の収納部８と、収納部８の上端に接続された管９とよりなる。収納部８には、収納部８の内径と略同径の第２弁体１０が軸方向に可動に内挿されている。第２弁体１０は、その上端壁と管９の側壁下端との間に介装された第２バネ１１により下方向に付勢されている。上部半体３の側部には、流入口１２が開設されている。第１弁体６と第２弁体１０との間には、第２弁体１０側に駆動体１３が介装され、駆動体１３と第１弁体との間には感熱バネ１４が介装されている。
【００１５】
外部体４の側壁内周には顎部１５が形成されている。収納筐５の側壁外周には段部１６が形成され、段部１６の上側にはＯリング１７が装着されている。収納筐５は、その段部１６が顎部１５に当接し、Ｏリング１７が外部体４の側壁内周に摺接することにより固定されている。収納筐５の側壁には第１流出口１８が開設され、この第１流出口１８の上側、下側の側壁内周に、各々下側に向かって徐々に縮径した弁座１９、２０が形成されている。弁座２０より下側の側壁内周には環状台座２１が形成されている。収納筐５の側壁内周上端には環状のストッパ２２が装着されている。第１弁体６には、その側壁外周の上端付近、下端付近にはＯリング２３、２４が装着されている。また、第１弁体６の側壁上端、下端にはそれぞれガイド２５、２６が設けられている。ガイド２５、２６には、それぞれ流体が通過可能なように流通スリットが２５ａ、２６ａが開設されている。更に、第１弁体６の側壁内周には環状顎部２７が形成され、感熱バネ１４の下端が当接している。
【００１６】
収納部８の下端壁には第２流出口２８が開設され、側壁内周上部にはネジ部２９が形成されている。第２流出口２８付近の下端壁内側には、上側に突出して環状弁座３０が形成されている。管９の側壁外周にはＯリング３１が装着され、Ｏリング３１より下側の側壁外周にはネジ部３２が形成されている。ネジ部２９と３２とが螺合し、Ｏリング３１が収納部８の側壁内周に摺接して収納部８と管９とは固定されている。第２弁体１０は、側壁を介して流体が通過可能なように、その側壁外周に溝３３が形成されている。また、第２弁体１０の下端壁にはくぼみ部３４が形成され、くぼみ部３４にはディスクバルブ３５が装着されている。更に、第２弁体１０の上端壁には、流体が通過可能なように流通スリット３６ａが開設されたストッパ３６が設けられている。
【００１７】
駆動体１３は、基部と、基部上の上縁フランジと、基部上面から突出したロッドとが一体になって形成されている。ロッドの上端は、ディスクバルブ３５下端に当接している。フランジ下端は感熱バネ１４の上端に当接し、基盤上端には流体が通過可能なように、流通スリット３７ａが開設されたストッパ３７が設けられている。
【００１８】
感熱バネ１４は、不適温流体に接触したとき、その弾性力が、第１バネ７の弾性力、第２バネ１１の弾性力のいずれよりも充分大きくなるように構成されている。また、感熱バネ１４は、適温流体に接触したとき、その弾性力が、第１バネ７の弾性力、第２バネ１１の弾性力のいずれよりも充分小さくなるように構成されている。
【００１９】
不適温流体が流入口１２から弁本体１内に流入してきたとき、感熱バネ１４の弾性力が第１バネ７の弾性力より充分大きくなるので、第１弁体６は、図１示のように、第１流出口１８の閉位置にある。Ｏリング２３、２４が、弁座１９、２０にそれぞれ全周にわたって摺接することにより、第１流出口１８が閉じられる。また、このとき、感熱バネ１４の弾性力が第２バネ１１の弾性力より充分大きくなるので、第２弁体１０は、図１示のように、第２流出口２８の開位置にある。ディスクバルブ３５と収納部８の環状弁座３０とが離反することにより第２流出口２８が開かれる。従って、不適温流体は第１流出口１８を通過することはできず、矢印のように、第２流出口２８を通過して弁本体１の外に流出する。
【００２０】
なお、このとき、ガイド２６が環状台座２１に当接することにより、第１弁体６の下方向への移動が規制され、Ｏリング２３、２４が必要以上の力で弁座１９、２０に押し付けられて損傷されることを防止する。また、ストッパ３６が管９の側壁下端に当接することにより、第２弁体１０の上方向への移動が規制される。更に、ストッパ３７が収納部８の下端壁に当接することにより、駆動体１３の上方向への移動が規制され、ディスクバルブ３５が、駆動体１３のロッドにより必要以上の力で押し付けられ、損傷されることを防止する。
【００２１】
適温流体が流入口１２から弁本体１内に流入してきたとき、感熱バネ１４の弾性力が第１バネ７の弾性力より充分小さくなるので、第１弁体６は、図２示のように、第１流出口１８の開位置にある。Ｏリング２３、２４が、弁座１９、２０からそれぞれ離反することにより、第１流出口１８は開かれる。また、このとき、感熱バネ１４の弾性力が第２バネ１１の弾性力より充分小さくなるので、第２弁体１０は、図２示のように、第２流出口２８の閉位置にある。ディスクバルブ３５と収納部８の環状弁座３０とが当接することにより、第２流出口２８は閉じられる。従って、不適温流体は第２流出口２８を通過することはできず、矢印のように、第１流出口１８を通過して弁本体１の外に流出する。
【００２２】
なお、このとき、ガイド２５がストッパ２２に当接することにより、第１弁体６の上方向への移動が規制される。
【００２３】
第１弁体６及び第２弁体１０の駆動は、流体の温度に応答した感熱バネ１４により行われるため、不適温流体に応答して第１流出口１８が閉じられても、第２流出口２８が確実かつ迅速に開かれる。従って、弁本体１内の流体の流れは停滞せず、時間を置かないで適温流体が弁本体１内に流れてくることができる。適温流体が流れてくると、第１流出口１８が開き、第２流出口２８が閉じられることにより、適温流体は第１流出口１８から流出する。これにより、不適温流体により閉じられた第１流出口１８が適温流体により開かれるまでの時間を短縮できる。
【００２４】
なお、適温流体が第２流出口２８から流出し、不適温流体が第１流出口１８から流出するように第１バネ７、第２バネ１１、感熱バネ１４を構成してもよい。即ち、感熱バネ１４が不適温流体に接触したとき、その弾性力が第１バネ７の弾性力及び第２バネ１１の弾性力より充分に小さくなり、適温流体に接触したとき、その弾性力が第１バネ７の弾性力及び第２バネ１１の弾性力より充分に大きくなるように構成してもよい。この場合、不適温流体により閉じられた第２流出口２８が適温流体により開かれるまでの時間を短縮できる。
【００２５】
本発明の第二実施形態の感熱応動弁装置について図３及び図４を用いて説明する。図３及び図４示の弁装置は、有底筒状の弁本体３８と、弁本体３８内に軸方向に可動に内挿された弁体３９とを有している。また、弁本体３８の下端壁と弁体３９の下端壁には、バネ４０が介装され、弁体３９を上方向に付勢している。更に、弁本体３８の上端壁と弁体３９の上端壁には、感熱バネ４１が介装され、弁体３９を下方向に付勢している。
【００２６】
弁本体３８は、その上端壁、側壁下部、側壁上部にそれぞれ流入口４２、第１流出口４３、第２流出口４４が開設されている。また、その側壁内周の第２流出口４４の上側、下側の箇所に、各々上側に向かって徐々に縮径して形成された弁座４５、４６と、第１流出口４３の上側、下側の箇所に、各々下側に向かって徐々に縮径して形成された弁座４７、４８とを有している。更に、側壁内周の弁座４５より上側の箇所、弁座４８より下側の箇所には、各々環状台座４９、５０が形成されている。
【００２７】
弁体３９は、貫通した中空部を有し、略筒状であり、その側壁には開口５１が開設されている。弁体３９の側壁外周の開口５１より上側にはＯリング５２、５３が装着され、下側にはＯリング５４、５５が装着されている。また、弁体３９の側壁上端、下端には各々ガイド５６、５７が設けられている。ガイド５６、５７には、各々流体が通過可能なように、流通スリット５６ａ、５７ａが開設されている。
【００２８】
感熱バネ４１は、不適温流体に接触したとき、その弾性力がバネ４０の弾性力よりも充分大きくなるように構成されている。また、感熱バネ４１は、適温流体に接触したとき、その弾性力がバネ４０の弾性力よりも充分小さくなるように構成されている。
【００２９】
不適温流体が流入口４２から弁本体３８内に流入してきたとき、感熱バネ４１の弾性力がバネ４０の弾性力より充分大きくなるので、弁体３９は、図３示のように、第１流出口４３の閉位置にあると同時に第２流出口２８の開位置にある。Ｏリング５４、５５が、弁座４７、４８にそれぞれ全周にわたって摺接することにより、第１流出口４３が閉じられる。また、Ｏリング５２、５３が、弁座４５、４６から離反することにより、第２流出口４４が開かれる。従って、不適温流体は第１流出口４３を通過することはできず、矢印のように、第２流出口４４を通過して弁本体３８の外に流出する。なお、このとき、ガイド５７が、環状台座５０に当接することにより、弁体３９の下方向への移動が規制され、Ｏリング５４、５５が必要以上の力で弁座４７、４８に押し付けられ、損傷されることを防止する。
【００３０】
適温流体が流入口４２から弁本体３８内に流入してきたとき、感熱バネ４１の弾性力がバネ４０の弾性力より充分小さくなるので、弁体６は、図４示のように、第１流出口４３の開位置にあると同時に第２流出口２８の閉位置にある。Ｏリング５４、５５が、弁座４７、４８から離反することにより、第１流出口４３が開かれる。また、Ｏリング５２、５３が、弁座４５、４６にそれぞれ全周にわたって摺接することにより、第２流出口４４が閉じられる。以上により、適温流体は第２流出口４４を通過することはできず、矢印のように、第１流出口４３を通過して弁本体３８の外に流出する。なお、このとき、ガイド５６が、環状台座４９に当接することにより、弁体３９の上方向への移動が規制され、Ｏリング５２、５３が必要以上の力で弁４５、４６に押し付けられ、損傷されることを防止する。
【００３１】
弁体３９の駆動は、流体の温度に応答した感熱バネ４１により行われ、また、弁体３９は一方の流出口の開位置にあると同時に他方の流出口の閉位置にある。このため、不適温流体に応答して第１流出口４３が閉じられても、第２流出口４４が確実かつ迅速に開かれる。従って、弁本体３８内の流体の流れは停滞せず、時間を置かないで適温流体が弁本体３８内に流れてくることができる。適温流体が流れてくると、第１流出口４３が開き、第２流出口４４が閉じられることにより、適温流体は第１流出口４３から流出する。このように、不適温流体により閉じられた第１流出口４３が適温流体により開かれるまでの時間が短縮できる。
【００３２】
なお、適温流体が第２流出口４４から流出し、不適温流体が第１流出口４３から流出するように構成してもよい。即ち、バネ４０と感熱バネ４１とを置き換えてもよい。この場合、不適温流体により閉じられた第２流出口４４が適温流体により開かれるまでの時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態の感熱応動弁装置の説明的断面図
【図２】本発明の第一実施形態の感熱応動弁装置の説明的断面図
【図３】本発明の第二実施形態の感熱応動弁装置の説明的断面図
【図４】本発明の第二実施形態の感熱応動弁装置の説明的断面図
【符号の説明】
１‥弁本体、６‥第１弁体、７‥第１バネ、１０‥第２弁体、１１‥第２バネ、１２‥流入口、１４‥感熱バネ、１８‥第１流出口、２８‥第２流出口、３８‥弁本体、３９‥弁体、４０‥バネ、４１‥感熱バネ、４２‥流入口、４３‥第１流出口、４４‥第２流出口
【図１】
0003657411.tif 000002
【図２】
0003657411.tif 000003
【図３】
0003657411.tif 000004
【図４】
0003657411.tif 000005