(57)【要約】【課題】水の有無を検知する圧力スイッチと圧力を一定以下に保持するための開閉弁を一体化して安価で取り付けを簡易にした圧力センサー付き圧力開閉弁が発明されたが圧力スイッチの設定圧力と圧力開閉弁の開弁圧力の差を大きく出来なかった。圧力スイッチの設定圧力と圧力開閉弁の開弁圧力の差を大きく設定でき高圧給湯器に使用できる圧力センサー付き圧力開閉弁が要望されている。【解決手段】圧力応動板を圧力に対して附勢する附勢手段を主附勢手段と補助附勢手段に分け主附勢手段の附勢距離を制限し、圧力開閉弁の開閉圧力以内の設定位置まで圧力応動板が移動するまで主附勢手段が圧力応動板を附勢しないようにして、設定位置までは圧力応動板が補助附勢手段に対抗して動き、設定位置以降は補助附勢手段と主附勢手段とに対抗して動くようにして圧力スイッチの設定圧力と圧力開閉弁の開弁圧力の差が大きい場合であっても任意に設定できるようにした。【選択図】図１
2004270905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口と出口と入口と出口を連通する流路を有するハウジングと、入口側の圧力を感知し可動する圧力応動板と、圧力応動板に対して弁体又は弁座を可動可能として圧力応動板が予め設定された位置まで動いたときに前記流路を開閉する弁座と弁体と、圧力応動板を圧力に対抗して附勢する附勢手段とで構成する圧力開閉弁の圧力応動板の動きを検知して電気信号を出すセンサー又はスイッチをハウジング又はハウジングと一体的な部位に取り付けて、圧力応動板が予め設定された位置まで動いたときに、電気信号が出る圧力センサー付き圧力開閉弁において、圧力応動板を圧力に対抗して附勢する附勢手段を主附勢手段と補助附勢手段に分け主附勢手段の附勢距離を制限し、圧力開閉弁の開閉圧力以内の任意の設定位置まで圧力応動板が移動するまで、主附勢手段が圧力応動板を附勢しないようにした圧力センサー付き圧力開閉弁
【請求項２】
入口と出口と入口と出口を連通する流路を有し、その流路に圧力室を形成したハウジングと、その圧力室に外部に対して水密的且つ可動可能に組付けた圧力応動板と、前記圧力応動板を圧力室側に付勢する第１付勢手段と、前記圧力応動板の中央部に圧力応動板に対して水密的且つ可動可能に組付けた弁体と、出口側流路の圧力室開口口に装設した前記弁体に対向して弁体と共に流路を開閉する弁座と、前記弁体を圧力応動板に対して弁座側に付勢する第２付勢手段と、圧力応動板に対して弁体の移動距離を制限するストッパーとから構成される圧力開閉弁のハウジング又はハウジングと一体的な部位又は弁軸にリードスイッチ又はホール素子等の磁気センサーを取り付け、圧力応動板又は圧力応動板と一体的に動く部位の前記磁気センサー対向位置に磁石を取り付けて、圧力応動板が予め設定した位置まで動いたときに、電気信号が出る圧力センサー付き圧力開閉弁において、第１附勢手段を主附勢手段と補助附勢手段とに分け、主附勢手段の附勢距離を制限し、圧力応動板に対して弁体の移動がストッパーにより制限される距離以内の任意の設定位置まで圧力応動板が移動するまで、主附勢手段が圧力応動板を附勢しないようにした圧力センサー付き圧力開閉弁。
【請求項３】
入口と出口と入口と出口を連通する流路を有するハウジングと、入口と出口を連通する流路に入口と出口を水密的に仕切り且つ可動可能に組み付けた圧力応動板と、前記圧力応動板を入口側に付勢する第１付勢手段と、前記圧力応動板の中央部に入口側と出口側を連通する連通孔を設け、その連通孔の入口側周囲に設装した弁座と、その弁座に入口側から対向し弁座と共に連通孔を開閉する弁体と、この弁体を弁座に付勢する第２付勢手段と、前記弁体の出口側への移動距離を制限するストッパーとから構成される圧力開閉弁のハウジング又はストッパー等ハウジングと一体的な部位にリードスイッチ又はホール素子等の磁気センサーを取り付け、圧力応動板又は圧力応動板と一体的に動く部位の前記磁気センサー対向位置に磁石を取り付けて、圧力応動板が予め設定した位置まで動いたときに電気信号が出る圧力センサー付き圧力開閉弁において、第１附勢手段を主附勢手段と補助附勢手段とに分け、主附勢手段の附勢距離を制限し、弁体の移動がストッパーにより制限される距離以内の任意の設定位置まで圧力応動板が移動するまで、主附勢手段が圧力応動板を附勢しないようにした圧力センサー付き圧力開閉弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は温水器機等の圧力を規定以内に維持するための圧力開閉弁に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２００１−２５４８５２号公報
【特許文献２】実用公告Ｈ０４−０１０４４６号公報
【特許文献３】特開２００３−２１２６１号公報
圧力開閉弁は精度、耐久性の向上等の要求により特開２００１−２５４８５２号公報、実用公告Ｈ０４−０１０４４６号公報に見るように、入口側の圧力を感知し可動する圧力応動板が予め設定された位置まで動いたときに、流路を開閉する圧力開閉弁が発明された。これらは、圧力応動板に対し弁体が動く構造であって、特開２００１−２５４８５２号公報では弁体のストッパーに当たるまで圧力応動板のみが動き、圧力応動板が弁体のストッパーに当たると、弁体は圧力応動板と一体的に動き弁体が弁座を離れ開弁する。他の例実用公告Ｈ０４−０１０４４６号公報では弁体がストッパーに当たるまで、圧力応動板と弁体は一体的に動き、弁体がストッパーに当たると弁体の動きが止まり、圧力応動板のみが動くことで弁座を弁体が離れ開弁する。従って弁に掛かる力は弁座に弁を密着させる第二付勢力のみとなることと、開弁圧力の調整はストッパーの位置を変えることで出来ることで精度、耐久性が向上した。
【０００３】
近年温水機等の使用圧力が高圧となり、温水機の缶内圧力により開閉する圧力開閉弁の他に缶内圧力を感知し電気信号を出す圧力スイッチを取り付け、温水機に水が満たされていることを確認し、温水機からの蒸気の発生を防止しすることが義務化され、特開２００３−２１２６１では前述の特開２００１−２５４８５２等の圧力開閉弁が、圧力により圧力応動板があらかじめ動いた後に圧力応動板に対し弁が動き開弁する構造である事に注目し、圧力開閉弁の圧力応動板を圧力スイッチの感圧板と兼用することで圧力開閉弁と圧力スイッチの一体化を図った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし温水機の場合は水が満たされていることを確認する為の圧力スイッチの設定圧力は低圧であり、缶内圧力を規定圧力以下に保つ圧力開閉弁の開弁圧力は高圧であって差が大きく、何れか一方に合わせ設計すると他方の圧力設定が出来なかった。両者の圧力差が大きい温水機の様な場合であっても使用出来る圧力スイッチを一体化した圧力開閉弁の開発が要望されていた。
【０００５】
【課題を解決する手段】
前述した目的を達成するために、本発明は圧力応動板を圧力に対抗して附勢する附勢手段を主附勢手段と補助附勢手段に分け、主附勢手段が高圧設定された開弁圧力近くの位置まで圧力応動板が移動するまで圧力応動板を附勢しないようにして、低圧設定をする圧力では補助附勢手段のみが圧力応動板を附勢するようにすることで高圧設定、低圧設定が容易に出来るようにしたものである。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば入口と出口と入口と出口を連通する流路を有するハウジングと、入口側の圧力を感知し可動する圧力応動板と、圧力応動板に対して弁体又は弁座を可動可能として圧力応動板が予め設定された位置まで動いたときに前記流路を開閉する弁座と弁体と圧力応動板を圧力に対抗して附勢する附勢手段とで構成する圧力開閉弁の圧力応動板の動きを検知して電気信号を出すセンサー又はスイッチをハウジング又はハウジングと一体的な部位に取り付けて、圧力応動板が予め設定された位置まで動いたときに、電気信号が出る圧力センサー付き圧力開閉弁において、圧力応動板を圧力に対抗して附勢する附勢手段を主附勢手段と補助附勢手段に分け主附勢手段の附勢距離を制限し、圧力開閉弁の開閉圧力以内の任意の設定位置まで圧力応動板が移動するまで、主附勢手段が圧力応動板を附勢しないようにした圧力センサー付き圧力開閉弁であるから、主附勢手段が圧力応動板を附勢しない圧力開閉弁の開閉圧力以内の任意の設定位置まで圧力応動板には補助附勢手段のみが附勢されているだけであるから、圧力応動板は低圧力で可動するので低圧力の設定が出来ると共に主附勢手段が圧力応動板を附勢する任意の設定位置以降に於いては補助附勢手段と主附勢手段の両方が圧力応動板を附勢するのであるから圧力応動板は高圧力で可動するので高圧力の設定が出来る事となり、圧力開閉弁の開弁圧力と圧力スイッチの設定圧力との差が大きい場合であっても無理なく両者の圧力設定が可能である。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば入口と出口と入口と出口を連通する流路を有し、その流路に圧力室を形成したハウジングと、その圧力室に外部に対して水密的且つ可動可能に組付けた圧力応動板と、前記圧力応動板を圧力室側に付勢する第１付勢手段と、前記圧力応動板の中央部に圧力応動板に対して水密的且つ可動可能に組付けた弁体と、出口側流路の圧力室開口口に装設した前記弁体に対向して弁体と共に流路を開閉する弁座と、前記弁体を圧力応動板に対して弁座側に付勢する第２付勢手段と、圧力応動板に対して弁体の移動距離を制限するストッパーとから構成される圧力開閉弁のハウジング又はハウジングと一体的な部位又は弁軸にリードスイッチ又はホール素子等の磁気センサーを取り付け、圧力応動板又は圧力応動板と一体的に動く部位の前記磁気センサー対向位置に磁石を取り付けて、圧力応動板が予め設定した位置まで動いたときに、電気信号が出る圧力センサー付き圧力開閉弁において、第１附勢手段を主附勢手段と補助附勢手段とに分け、主附勢手段の附勢距離を制限し、圧力応動板に対して弁体の移動がストッパーにより制限される距離以内の任意の設定位置まで圧力応動板が移動するまで、主附勢手段が圧力応動板を附勢しないようにした圧力センサー付き圧力開閉弁であるから、弁体の移動がストッパーにより制限される距離以内の任意の設定位置まで圧力応動板が移動するまで圧力応動板には補助附勢手段のみが附勢されているだけであるから圧力応動板は低圧力で動くので圧力スイッチの設定圧力を低圧設定にする事が出来る。前述の任意の設定位置以降は圧力応動板には主附勢手段と補助附勢手段が附勢され圧力応動板は高圧力で動くことになり圧力応動板が弁体の移動距離を制限するストッパーに当たり弁体を開弁する開弁圧力は高圧設定にすることが出来る。
【０００８】
請求項３記載の発明によれば、入口と出口と入口と出口を連通する流路を有するハウジングと、入口と出口を連通する流路に入口と出口を水密的に仕切り且つ可動可能に組み付けた圧力応動板と、前記圧力応動板を入口側に付勢する第１付勢手段と、前記圧力応動板の中央部に入口側と出口側を連通する連通孔を設け、その連通孔の入口側周囲に設装した弁座と、その弁座に入口側から対向し弁座と共に連通孔を開閉する弁体と、この弁体を弁座に付勢する第２付勢手段と、前記弁体の出口側への移動距離を制限するストッパーとから構成される圧力開閉弁のハウジング又はストッパー等ハウジングと一体的な部位にリードスイッチ又はホール素子等の磁気センサーを取り付け、圧力応動板又は圧力応動板と一体的に動く部位の前記磁気センサー対向位置に磁石を取り付けて、圧力応動板が予め設定した位置まで動いたときに電気信号が出る圧力センサー付き圧力開閉弁において、第１附勢手段を主附勢手段と補助附勢手段とに分け、主附勢手段の附勢距離を制限し、弁体の移動がストッパーにより制限される距離以内の任意の設定位置まで圧力応動板が移動するまで、主附勢手段が圧力応動板を附勢しないようにした圧力センサー付き圧力開閉弁であるから、弁体の移動がストッパーにより制限される距離以内の任意の設定位置まで圧力応動板には補助附勢手段のみが附勢されているだけであるから圧力応動板は低圧力で動くので圧力スイッチの設定圧力を低圧設定にする事が出来る。前述の任意の設定位置以降は圧力応動板には主附勢手段と補助附勢手段が附勢され圧力応動板は高圧力で動くことになり弁体が弁体の移動を制限するストッパーに当たり弁座を開弁する圧力は高圧設定にすることが出来る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例である。ハウジング１の入口２と出口３とを連通する流路に圧力室６を形成し、その圧力室６に外部に対して水密的に圧力応動板であるダイアフラム４をバネケース１７により組付ける。ダイアフラム４には通常の作動部である第１作動部１６と第１作動部１６の中心側に第２作動部１８を設け、第２作動部１８のセンターに弁部１９をその弁部１９とバネ受け座２０でダイアフラム４を挟持するように軸５により水密的に取り付ける。  第１作動部１６内側ダイアフラム（以降受圧部と表記）１５上面側に、中心部位に前記バネ受け座２０と対向するバネ座２１を設けそのセンターに穴２２を穿った支持金具１２を、その支持金具１２のセンターの穴２２に前記軸５を摺動可能に貫通させ、前記バネ受け座２０とバネ座２１との間に弁バネ１０を附勢した状態で組み付け、上方より軸５にストッパー１１を取り付けることで弁部１９の受圧部１５に対する移動距離を制限し、そして支持金具１２とバネケース１７に取り付けられた蓋２４の間に補助バネ９を附勢する。
【００１０】
主バネ２５は図２に示すように第一吊金具２６と第二吊金具２７との間に附勢し、第一吊金具２６のスライド溝２８に第二吊金具２７の爪２９が上下動可能に取り付けることで附勢距離を制限し、蓋２４と補助バネ９の間に第一吊金具２６の鍔３０を挟むことでハウジング１に組み付けられ、支持金具１２が設定位置まで上昇したときに支持金具１２に第二吊金具２７が当たり主バネ２５が支持金具１２を介して受圧部１５を附勢する。
【００１１】
弁部１９には下面側に弾性体で成る弁体７を一体的に形成し、ハウジング１には出口３と圧力室６を連通する連通路の圧力室６の開口口に前記弁体７に対向さえて弁体７と共に連通路を開閉する弁座８を形成する。受圧部１５下面側に対向するハウジング１の位置には受圧部１５の下限ストッパー２３を形成し受圧部１５の必要以上の下降を止めダイアフラムに無理な力が加わらないようにする。補助バネ９が弱くダイアフラムに無理が係らないような場合には省略する場合もある。
【００１２】
そしてバネケース１７の外側面にリードスイッチ３１を取り付け、支持金具１２の前記リードスイッチ３１と対向する位置には磁石３２を取り付け、支持金具が設定位置まで上昇したときに、磁石３２をリードスイッチ３１が感知して電気信号を出すようにする。
【００１３】
蓋２４のセンターに穴を穿ち軸５を貫通して軸５に取り付けた取手３３は手動開閉をする為の物で無くても何ら支障ない。又第一吊金具２６と第二吊金具２７により主バネ２５の附勢距離を制限したが主バネ２５の自由長を設計により附勢距離の制限長さに出来れば第一吊金具２６、第二吊金具２７を省略し主バネ２５のみでも差し使いない。その場合は支持金具１２の上面にバネ座を設けて主バネ２５を組み付けると良い。
【００１４】
圧力の設定は、まず電気信号を出力する圧力をリードスイッチ３１の位置を調節するか蓋２４を調節して補助バネ９の力を変化させて設定し、開弁圧力の設定をストッパー１１を調節して設定すれば各々個別に設定できる。
【００１５】
前述のように構成された圧力スイッチ付き圧力開閉弁の作動を図面により説明する。図１は無圧力時の図、図３は低圧力時で磁石３２をリードスイッチ３１が感知して電気信号を出力した図であり、図４は高圧力となり弁体７が弁座８を離れ開弁した図である。
【００１６】
図１０の如く本発明の圧力センサー付き圧力開閉弁５０の入口２を給湯機５１の給湯管５４を分岐して接続し、出口３に排水管５３を接続し出口３からの排水を排水溝に排水するようにして、リードスイッチ３１を給湯機５１の制御器にコード５７で電気的に接続する。給湯機５１に減圧弁５２を介して給水すると給湯機５１の缶体内圧力が上昇し圧力室６の圧力が上昇して、受圧部１５が補助バネ９に対抗して押し上げられる。受圧部１５が上昇しリードスイッチ３１が磁石３２を感知するとリードスイッチ３１が給湯機５１の制御器に電気信号を出し給湯機を運転可能状態にする。水圧が規定以下の場合、リードスイッチ３１が磁石３２を感知するまで受圧部１５が上昇しないのでリードスイッチ３１が電気信号を出さず給湯機５１の制御器は給湯機５１を運転不可として給水圧異常ランプの点灯又はブザーを鳴らして給湯器５１の異常運転を防止する。
圧力スイッチの設定圧力と圧力開閉弁の開弁圧力の差を大きく出来なかった。
【００１７】
給湯機の缶内圧力がさらに上昇すると主バネ２５が支持金具１２を介して受圧部１５を附勢し、受圧部１５は主バネ２５と補助バネ９に対抗して上昇し支持金具１２がストッパー１１に当たると弁部１９と一体となり上昇して、弁体７を弁座８から引き離して図４の如く開弁して缶内圧力を出口３に排出して缶内圧力を設定値以下に保つように作動する。
【００１８】
他の実施例を図を参照に説明する。図５はその一実施例である。入口２と入口２に連なる圧力室６を有するハウジング１′と出口３を有するハウジング１″とでハウジング１′の圧力室６上端面にダイアフラム４を外部に対して水密に挟持して取り付ける。ダイアフラム４の中心部に圧力室６と出口３を連通する連通孔３５を有する弁金具３４を上部より支持金具１２でダイアフラム４を挟持し水密に取り付けして、その弁金具３４の連通孔３５圧力室側に連通孔３５を囲む弁座８を形設する。その弁座８に圧力室側から対向する弁体７を組み付け、弁体７に一体的に取り付けられた軸５を連通孔３５を通して弁金具３４の上側に突き出す。弁体７を弁座８に密着させるように第二附勢手段である弁バネ１０を弁金具３４と軸５に支持した止め輪３６の間に附勢する。
【００１９】
そしてダイアフラム４の上部に取り付けた支持金具１２とハウジング１″に取り付けた蓋２４の間に図２の様にした主バネ２５と補助バネ９を前述の実施例と同様に附勢する。ハウジング１″に取り付けた蓋２４の軸５と対向する位置にストッパー１１を組み付けて弁体７の上方への動きを制限する。ハウジング１″の外壁にはリードスイッチ３１を取り付け、支持金具１２の前記リードスイッチ３１対向位置に磁石３２を取り付ける。
【００２０】
前述のように構成した圧力スイッチ付き圧力開閉弁の作動を図面により説明する。図５は無圧力時の図、図６は低圧力時で磁石３２をリードスイッチ３１が感知して電気信号を出力した図であり、図７は高圧力時の弁体７が弁座８を離れ開弁した図である。
【００２１】
入口２から水圧が加えられると、ダイアフラム４が補助バネ９に対抗して上方に押し上げられる。弁体７は弁バネ１０により、弁座８に附勢されているので、閉弁状態を維持しダイアフラム４と一体的に動く。ダイアフラム４の上昇に伴い、図６の如く支持金具１２に取り付けられた磁石３２が上昇すると、リードスイッチ３１が感知し電気信号を出力する。
【００２２】
さらに圧力が上昇しダイアフラム４が上方に押し上げられると弁金具３４が吊金具２７に当たり主バネ２５がダイアフラム４を附勢する様になる。さらに圧力が上昇するとダイアフラム４は補助バネ９と主バネ２５に対抗して上昇して、軸５がストッパー１１に当り弁部１９は上昇できなくなりダイアフラム４のみが上昇して弁座８が弁体７を離れ開弁し、圧力を外部に開放する図７となる。圧力の調整等については前述の例と同じである。
【００２３】
さらに他の実施例を図９に示す。この実施例はリードスイッチ３１をストッパー１１に内蔵し、軸５の上端に磁石３２を取り付けるか、軸の上端又は軸全体を磁性化して磁石３２としてリードスイッチ３１と磁石３２とを同一軸線上として対向し易くした物である。この場合の圧力の調整は開弁圧力をストッパー１１により調節した後、ストッパー１１に内蔵するリードスイッチ３１を上下し調節して電気信号を出す圧力を調整しリードスイッチ３１を止め板５６で固定する。而してハウジング１″に対して蓋２４を動かすことがないので蓋２４とハウジング１″を一体化できる。この例ではリードスイッチ３１をストッパー１１に内蔵したが、リードスイッチ３１、磁石３２の一方をハウジングと一体的な部位に取り付け、他方をダイアフラムと一体的に動く部位に取り付ければよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、発明によれば圧力応動板であるダイアフラムに加わる圧力が圧力開閉弁の開弁圧力以内の任意の設定位置までは、附勢力の弱い補助バネのみがダイアフラムを附勢しているのであるから、ダイアフラムは低圧力で動くこととなり、低圧力を検出することが出来ると共に任意の設定位置以降においてはダイアフラムに補助バネと主バネが附勢されるのでダイアフラムは補助バネと主バネの附勢力に対抗する高圧力で動く事となり高圧力を検出できる。従ってダイアフラムの低圧力検知範囲の動きを検知して電気信号を出力し、高圧力検知範囲の動きにより弁を開閉する圧力センサー付き開閉弁とすれば電気信号を出力する圧力と弁を開閉する圧力の差が大きい場合でも何ら支障無く低圧力、高圧力共に高い精度で圧力設定できるので、圧力開閉弁のダイアフラムを水圧確認用圧力スイッチの感圧板として兼用し圧力開閉弁と水圧確認用圧力スイッチを一体化した高圧用給湯機の圧力センサー付き圧力開閉弁として使用でき、圧力開閉弁と圧力スイッチとを一体にした装置となり取り付けが簡単で安価な圧力スイッチ一体の高圧給湯機用圧力センサー付き圧力開閉弁が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧力センサー付き圧力開閉弁の一実施例の無圧力時の縦断面図
【図２】主バネの附勢距離を規制する実施例の縦断面図
【図３】上記実施例の低圧力時の縦断面図
【図４】上記実施例の高圧力時開弁状態の縦断面図
【図５】本発明に係る圧力センサー付き圧力開閉弁の他の実施例の無圧力時の縦断面図
【図６】上記実施例の低圧力時の縦断面図
【図７】上記実施例の高圧力時開弁状態の縦断面図
【図８】従来の圧力センサー付き圧力開閉弁の無圧力時の縦断面図
【図９】本発明に係る圧力センサー付き圧力開閉弁の他の実施例の無圧力時に於ける縦断面図
【図１０】本発明に係る圧力センサー付き圧力開閉弁を給湯器に取り付けた実施例を示す図
【符号の説明】
１−ハウジング            ２−入口            ３−出口
４−ダイアフラム          ５−軸              ６−圧力室
７−弁体                  ８−弁座            ９−補助バネ
１１−ストッパー        １７−バネケース    ２５−主バネ
２６−第一吊金具        ２７−第二吊金具    ３１−リードスイッチ
３２−磁石              ５６−止め板
【図１】
2004270905.tif 000003
【図２】
2004270905.tif 000004
【図３】
2004270905.tif 000005
【図４】
2004270905.tif 000006
【図５】
2004270905.tif 000007
【図６】
2004270905.tif 000008
【図７】
2004270905.tif 000009
【図８】
2004270905.tif 000010
【図９】
2004270905.tif 000011
【図１０】
2004270905.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月20日(2004.2.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】入口と出口と入口と出口を連通する流路を有するハウジングと、入口側の圧力を感知し可動する圧力応動板と、圧力応動板に対して弁体又は弁座を可動可能として圧力応動板が予め設定された位置まで動いたときに前記流路を開閉する弁座と弁体と、圧力応動板を圧力に対抗して附勢する附勢手段とで構成する圧力開閉弁の圧力応動板の動きを検知して電気信号を出すセンサー又はスイッチをハウジング又はハウジングと一体的な部位に取り付けて、圧力応動板が予め設定された位置まで動いたときに、電気信号が出る圧力センサー付き圧力開閉弁において、圧力応動板を圧力に対抗して附勢する附勢手段を主附勢手段と補助附勢手段に分け主附勢手段の附勢距離を制限し、圧力開閉弁の開閉圧力以内の任意の設定位置まで圧力応動板が移動するまで、主附勢手段が圧力応動板を附勢しないようにした圧力センサー付き圧力開閉弁
【請求項２】入口と出口と入口と出口を連通する流路を有し、その流路に圧力室を形成したハウジングと、その圧力室に外部に対して水密的且つ可動可能に組付けた圧力応動板と、前記圧力応動板を圧力室側に付勢する第１付勢手段と、前記圧力応動板の中央部に圧力応動板に対して水密的且つ可動可能に組付けた弁体と、出口側流路の圧力室開口口に装設した前記弁体に対向して弁体と共に流路を開閉する弁座と、前記弁体を圧力応動板に対して弁座側に付勢する第２付勢手段と、圧力応動板に対して弁体の移動距離を制限するストッパーとから構成される圧力開閉弁のハウジング又はハウジングと一体的な部位又は弁軸にリードスイッチ又はホール素子等の磁気センサーを取り付け、圧力応動板又は圧力応動板と一体的に動く部位の前記磁気センサー対向位置に磁石を取り付けて、圧力応動板が予め設定した位置まで動いたときに、電気信号が出る圧力センサー付き圧力開閉弁において、第１附勢手段を主附勢手段と補助附勢手段とに分け、主附勢手段の附勢距離を制限し、圧力応動板に対して弁体の移動がストッパーにより制限される距離以内の任意の設定位置まで圧力応動板が移動するまで、主附勢手段が圧力応動板を附勢しないようにした圧力センサー付き圧力開閉弁。
【請求項３】入口と出口と入口と出口を連通する流路を有するハウジングと、入口と出口を連通する流路に入口と出口を水密的に仕切り且つ可動可能に組み付けた圧力応動板と、前記圧力応動板を入口側に付勢する第１付勢手段と、前記圧力応動板の中央部に入口側と出口側を連通する連通孔を設け、その連通孔の入口側周囲に装設した弁座と、その弁座に入口側から対向し弁座と共に連通孔を開閉する弁体と、その弁体を前記弁座に付勢する第２付勢手段と、前記弁体の出口側への移動距離を制限するストッパーとから構成される圧力開閉弁のハウジング又はストッパー等ハウジングと一体的な部位にリードスイッチ又はホール素子等の磁気センサーを取り付け、圧力応動板又は圧力応動板と一体的に動く部位の前記磁気センサー対向位置に磁石を取り付けて、圧力応動板が予め設定した位置まで動いたときに電気信号が出る圧力センサー付き圧力開閉弁において、第１附勢手段を主附勢手段と補助附勢手段とに分け、主附勢手段の附勢距離を制限し、弁体の移動がストッパーにより制限される距離以内の任意の設定位置まで圧力応動板が移動するまで、主附勢手段が圧力応動板を附勢しないようにした圧力センサー付き圧力開閉弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は温水器機等の圧力を規定以内に維持するための圧力開閉弁に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２００１−２５４８５２号公報
【特許文献２】実用公告Ｈ０４−０１０４４６号公報
【特許文献３】特開２００３−２１２６１号公報
圧力開閉弁は精度、耐久性の向上等の要求により特開２００１−２５４８５２号公報、実用公告Ｈ０４−０１０４４６号公報に見るように、入口側の圧力を感知し可動する圧力応動板が予め設定された位置まで動いたときに、流路を開閉する圧力開閉弁が発明された。これらは、圧力応動板に対し弁体が動く構造であって、特開２００１−２５４８５２号公報では弁体のストッパーに当たるまで圧力応動板のみが動き、圧力応動板が弁体のストッパーに当たると、弁体は圧力応動板と一体的に動き弁体が弁座を離れ開弁する。他の例実用公告Ｈ０４−０１０４４６号公報では弁体がストッパーに当たるまで、圧力応動板と弁体は一体的に動き、弁体がストッパーに当たると弁体の動きが止まり、圧力応動板のみが動くことで弁座を弁体が離れ開弁する。従って弁に掛かる力は弁座に弁を密着させる第二付勢力のみとなることと、開弁圧力の調整はストッパーの位置を変えることで出来ることで精度、耐久性が向上した。
【０００３】
近年温水機等の使用圧力が高圧となり、温水機の缶内圧力により開閉する圧力開閉弁の他に缶内圧力を感知し電気信号を出す圧力スイッチを取り付け、温水機に水が満たされていることを確認し、温水機からの蒸気の発生を防止しすることが義務化され、特開２００３−２１２６１では前述の特開２００１−２５４８５２等の圧力開閉弁が、圧力により圧力応動板があらかじめ動いた後に圧力応動板に対し弁が動き開弁する構造である事に注目し、図８に示す実施例の如く圧力開閉弁の圧力応動板を圧力スイッチの感圧板と兼用することで圧力開閉弁と圧力スイッチの一体化を図った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし温水機の場合は水が満たされていることを確認する為の圧力スイッチの設定圧力は低圧であり、缶内圧力を規定圧力以下に保つ圧力開閉弁の開弁圧力は高圧であって差が大きく、何れか一方に合わせ設計すると他方の圧力設定が出来なかった。両者の圧力差が大きい温水機の様な場合であっても使用出来る圧力スイッチを一体化した圧力開閉弁の開発が要望されていた。
【０００５】
【課題を解決する手段】
前述した目的を達成するために、本発明は圧力応動板を圧力に対抗して附勢する附勢手段を主附勢手段と補助附勢手段に分け、主附勢手段が高圧設定された開弁圧力近くの位置まで圧力応動板が移動するまで圧力応動板を附勢しないようにして、低圧設定をする圧力では補助附勢手段のみが圧力応動板を附勢するようにすることで高圧設定、低圧設定が容易に出来るようにしたものである。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば入口と出口と入口と出口を連通する流路を有するハウジングと、入口側の圧力を感知し可動する圧力応動板と、圧力応動板に対して弁体又は弁座を可動可能として圧力応動板が予め設定された位置まで動いたときに前記流路を開閉する弁座と弁体と圧力応動板を圧力に対抗して附勢する附勢手段とで構成する圧力開閉弁の圧力応動板の動きを検知して電気信号を出すセンサー又はスイッチをハウジング又はハウジングと一体的な部位に取り付けて、圧力応動板が予め設定された位置まで動いたときに、電気信号が出る圧力センサー付き圧力開閉弁において、圧力応動板を圧力に対抗して附勢する附勢手段を主附勢手段と補助附勢手段に分け主附勢手段の附勢距離を制限し、圧力開閉弁の開閉圧力以内の任意の設定位置まで圧力応動板が移動するまで、主附勢手段が圧力応動板を附勢しないようにした圧力センサー付き圧力開閉弁であるから、主附勢手段が圧力応動板を附勢しない圧力開閉弁の開閉圧力以内の任意の設定位置まで圧力応動板には補助附勢手段のみが附勢されているだけであるから、圧力応動板は低圧力で可動するので低圧力の設定が出来ると共に主附勢手段が圧力応動板を附勢する任意の設定位置以降に於いては補助附勢手段と主附勢手段の両方が圧力応動板を附勢するのであるから圧力応動板は高圧力で可動するので高圧力の設定が出来る事となり、圧力開閉弁の開弁圧力と圧力スイッチの設定圧力との差が大きい場合であっても無理なく両者の圧力設定が可能である。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば入口と出口と入口と出口を連通する流路を有し、その流路に圧力室を形成したハウジングと、その圧力室に外部に対して水密的且つ可動可能に組付けた圧力応動板と、前記圧力応動板を圧力室側に付勢する第１付勢手段と、前記圧力応動板の中央部に圧力応動板に対して水密的且つ可動可能に組付けた弁体と、出口側流路の圧力室開口口に装設した前記弁体に対向して弁体と共に流路を開閉する弁座と、前記弁体を圧力応動板に対して弁座側に付勢する第２付勢手段と、圧力応動板に対して弁体の移動距離を制限するストッパーとから構成される圧力開閉弁のハウジング又はハウジングと一体的な部位又は弁軸にリードスイッチ又はホール素子等の磁気センサーを取り付け、圧力応動板又は圧力応動板と一体的に動く部位の前記磁気センサー対向位置に磁石を取り付けて、圧力応動板が予め設定した位置まで動いたときに、電気信号が出る圧力センサー付き圧力開閉弁において、第１附勢手段を主附勢手段と補助附勢手段とに分け、主附勢手段の附勢距離を制限し、圧力応動板に対して弁体の移動がストッパーにより制限される距離以内の任意の設定位置まで圧力応動板が移動するまで、主附勢手段が圧力応動板を附勢しないようにした圧力センサー付き圧力開閉弁であるから、弁体の移動がストッパーにより制限される距離以内の任意の設定位置まで圧力応動板が移動するまで圧力応動板には補助附勢手段のみが附勢されているだけであるから圧力応動板は低圧力で動くので圧力スイッチの設定圧力を低圧設定にする事が出来る。前述の任意の設定位置以降は圧力応動板には主附勢手段と補助附勢手段が附勢され圧力応動板は高圧力で動くことになり圧力応動板が弁体の移動距離を制限するストッパーに当たり弁体を開弁する開弁圧力は高圧設定にすることが出来る。
【０００８】
請求項３記載の発明によれば、入口と出口と入口と出口を連通する流路を有するハウジングと、入口と出口を連通する流路に入口と出口を水密的に仕切り且つ可動可能に組み付けた圧力応動板と、前記圧力応動板を入口側に付勢する第１付勢手段と、前記圧力応動板の中央部に入口側と出口側を連通する連通孔を設け、その連通孔の入口側周囲に装設した弁座と、その弁座に入口側から対向し弁座と共に連通孔を開閉する弁体と、その弁体を前記弁座に付勢する第２付勢手段と、前記弁体の出口側への移動距離を制限するストッパーとから構成される圧力開閉弁のハウジング又はストッパー等ハウジングと一体的な部位にリードスイッチ又はホール素子等の磁気センサーを取り付け、圧力応動板又は圧力応動板と一体的に動く部位の前記磁気センサー対向位置に磁石を取り付けて、圧力応動板が予め設定した位置まで動いたときに電気信号が出る圧力センサー付き圧力開閉弁において、第１附勢手段を主附勢手段と補助附勢手段とに分け、主附勢手段の附勢距離を制限し、弁体の移動がストッパーにより制限される距離以内の任意の設定位置まで圧力応動板が移動するまで、主附勢手段が圧力応動板を附勢しないようにした圧力センサー付き圧力開閉弁であるから、弁体の移動がストッパーにより制限される距離以内の任意の設定位置まで圧力応動板には補助附勢手段のみが附勢されているだけであるから圧力応動板は低圧力で動くので圧力スイッチの設定圧力を低圧設定にする事が出来る。前述の任意の設定位置以降は圧力応動板には主附勢手段と補助附勢手段が附勢され圧力応動板は高圧力で動くことになり弁体が弁体の移動を制限するストッパーに当たり弁座を開弁する圧力は高圧設定にすることが出来る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例である。ハウジング１の入口２と出口３とを連通する流路に圧力室６を形成し、その圧力室６に外部に対して水密的に圧力応動板であるダイアフラム４をバネケース１７により組付ける。ダイアフラム４には通常の作動部である第１作動部１６と第１作動部１６の中心側に第２作動部１８を設け、第２作動部１８のセンターに弁部１９をその弁部１９とバネ受け座２０でダイアフラム４を挟持するように軸５により水密的に取り付ける。 第１作動部１６内側ダイアフラム（以降受圧部と表記）１５上面側に、中心部位に前記バネ受け座２０と対向するバネ座２１を設けそのセンターに穴２２を穿った支持金具１２を、その支持金具１２のセンターの穴２２に前記軸５を摺動可能に貫通させ、前記バネ受け座２０とバネ座２１との間に第２附勢手段である弁バネ１０を附勢した状態で組み付け、上方より軸５にストッパー１１を取り付けることで弁部１９の受圧部１５に対する移動距離を制限し、そして支持金具１２とバネケース１７に取り付けられた蓋２４の間に補助バネ９を附勢する。
【００１０】
主バネ２５は図２に示すように第一吊金具２６と第二吊金具２７との間に附勢し、第一吊金具２６のスライド溝２８に第二吊金具２７の爪２９を上下動可能に嵌めることで附勢距離を制限し、蓋２４と補助バネ９の間に第一吊金具２６の鍔３０を挟むことでハウジング１に組み付けられ、支持金具１２が設定位置まで上昇したときに支持金具１２に第二吊金具２７が当たり主バネ２５が支持金具１２を介して受圧部１５を附勢する。
【００１１】
弁部１９には下面側に弾性体で成る弁体７を一体的に形成し、ハウジング１には出口３と圧力室６を連通する連通路の圧力室6の開口口に前記弁体７に対向して弁体７と共に連通路を開閉する弁座８を形成する。受圧部１５下面側に対向するハウジング１の位置には受圧部１５の下限ストッパー２３を形成し受圧部１５の必要以上の下降を止めダイアフラムに無理な力が加わらないようにする。補助バネ９が弱くダイアフラムに無理が係らないような場合には省略する場合もある。
【００１２】
そしてバネケース１７の外側面にリードスイッチ３１を取り付け、支持金具１２の前記リードスイッチ３１と対向する位置には磁石３２を取り付け、支持金具が設定位置まで上昇したときに、磁石３２をリードスイッチ３１が感知して電気信号を出すようにする。
【００１３】
蓋２４のセンターに穴を穿ち軸５を貫通して軸５に取り付けた取手３３は手動開閉をする為の物で無くても何ら支障ない。又第一吊金具２６と第二吊金具２７により主バネ２５の附勢距離を制限したが主バネ２５の自由長を設計により附勢距離の制限長さに出来れば第一吊金具２６、第二吊金具２７を省略し主バネ２５のみでも差し使いない。その場合は支持金具１２の上面にバネ座を設けて主バネ２５を組み付けると良い。
【００１４】
圧力の設定は、まず電気信号を出力する圧力をリードスイッチ３１の位置を調節するか蓋２４を調節して補助バネ９の力を変化させて設定し、開弁圧力の設定をストッパー１１を調節して設定すれば各々個別に設定できる。
【００１５】
前述のように構成された圧力スイッチ付き圧力開閉弁の作動を図面により説明する。図１は無圧力時の図、図３は低圧力時で磁石３２をリードスイッチ３１が感知して電気信号を出力した図であり、図４は高圧力となり弁体７が弁座８を離れ開弁した図である。
【００１６】
図１０の如く本発明の圧力センサー付き圧力開閉弁５０の入口２を給湯機５１の給湯管５４を分岐して接続し、出口３に排水管５３を接続し出口３からの排水を排水溝に排水するようにして、リードスイッチ31を給湯機５１の制御器にコード５７で電気的に接続する。給湯機５１に減圧弁５２を介して給水すると給湯機５１の缶体内圧力が上昇し圧力室６の圧力が上昇して、受圧部１５が補助バネ９に対抗して押し上げられる。受圧部１５が上昇しリードスイッチ３１が磁石３２を感知するとリードスイッチ３１が給湯機５１の制御器に電気信号を出し給湯機を運転可能状態にする。水圧が規定以下の場合、リードスイッチ３１が磁石３２を感知するまで受圧部１５が上昇しないのでリードスイッチ３１が電気信号を出さず給湯機５１の制御器は給湯機５１を運転不可として給水圧異常ランプの点灯又はブザーを鳴らして給湯器５１の異常運転を防止する。
【００１７】
給湯機の缶内圧力がさらに上昇すると支持金具１２が第二吊金具２７に当たり主バネ２５が支持金具１２を介して受圧部１５を附勢し、受圧部１５は主バネ２５と補助バネ９に対抗して上昇し支持金具１２がストッパー１１に当たると弁部１９と一体となり上昇して、弁体７を弁座８から引き離して図４の如く開弁して缶内圧力を出口3に排出して缶内圧力を設定値以下に保つように作動する。常態の缶内圧力は減圧弁５２により支持金具１２がストパー１１に当たる圧力より低い圧力に保たれている。
【００１８】
他の実施例を図を参照に説明する。図５はその一実施例である。入口２と入口２に連なる圧力室６を有するハウジング１′と出口３を有するハウジング１″とでハウジング１′の圧力室６上端面にダイアフラム４を外部に対して水密に挟持して取り付ける。ダイアフラム４の中心部に圧力室６と出口３を連通する連通孔３５を有する弁金具３４を上部より支持金具１２でダイアフラム４を挟持し水密に取り付けして、その弁金具３４の連通孔３５圧力室側に連通孔３５を囲む弁座８を形設する。その弁座８に圧力室側から対向する弁体７を組み付け、弁体７に一体的に取り付けられた軸５を連通孔３５を通して弁金具３４の上側に突き出す。弁体７を弁座８に密着させるように第２附勢手段である弁バネ１０を弁金具３４と軸５に支持した止め輪３６の間に附勢する。
【００１９】
そしてダイアフラム４の上部に取り付けた支持金具１２とハウジング１″に取り付けた蓋２４の間に図２の様にした主バネ２５と補助バネ９を前述の実施例と同様に附勢する。ハウジング１″に取り付けた蓋２４の軸５と対向する位置にストッパー１１を組み付けて弁体７の上方への動きを制限する。ハウジング１″の外壁にはリードスイッチ３１を取り付け、支持金具１２の前記リードスイッチ３１対向位置に磁石３２を取り付ける。
【００２０】
前述のように構成した圧力スイッチ付き圧力開閉弁の作動を図面により説明する。図５は無圧力時の図、図６は低圧力時で磁石３２をリードスイッチ３１が感知して電気信号を出力した図であり、図７は高圧力時の弁体７が弁座８を離れ開弁した図である。
【００２１】
入口２から水圧が加えられると、ダイアフラム４が補助バネ９に対抗して上方に押し上げられる。弁体７は弁バネ１０により、弁座８に附勢されているので、閉弁状態を維持しダイアフラム４と一体的に動く。ダイアフラム４の上昇に伴い、図６の如く支持金具１２に取り付けられた磁石３２が上昇すると、リードスイッチ３１が感知し電気信号を出力する。
【００２２】
さらに圧力が上昇しダイアフラム４が上方に押し上げられると弁金具３４が第二吊金具２７に当たり主バネ２５がダイアフラム４を附勢する様になる。さらに圧力が上昇するとダイアフラム４は補助バネ９と主バネ２５に対抗して上昇して、軸５がストッパー１１に当り弁部１９は上昇できなくなりダイアフラム４のみが上昇して弁座８が弁体７を離れ開弁し、圧力を出口３に開放する図７となる。圧力の調整等については前述の例と同じである。
【００２３】
さらに他の実施例を図９に示す。この実施例はリードスイッチ３１をストッパー１１に内蔵し、軸５の上端に磁石３２を取り付けるか、軸の上端又は軸全体を磁性化して磁石３２としてリードスイッチ３１と磁石３２とを同一軸線上として対向し易くした物である。この場合の圧力の調整は開弁圧力をストッパー１１により調節した後、ストッパー１１に内蔵するリードスイッチ３１を上下し調節して電気信号を出す圧力を調整しリードスイッチ３１を止め板５６で固定する。而してハウジング１″に対して蓋２４を動かすことがないので蓋２４とハウジング１″を一体化できる。この例ではリードスイッチ３１をストッパー１１に内蔵したが、リードスイッチ３１、磁石３２の一方をハウジングと一体的な部位に取り付け、他方をダイアフラムと一体的に動く部位に取り付ければよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、発明によれば圧力応動板であるダイアフラムに加わる圧力が圧力開閉弁の開弁圧力以内の任意の設定位置までは、附勢力の弱い補助バネのみがダイアフラムを附勢しているのであるから、ダイアフラムは低圧力で動くこととなり、低圧力を検出することが出来ると共に任意の設定位置以降においてはダイアフラムに補助バネと主バネが附勢されるのでダイアフラムは補助バネと主バネの附勢力に対抗する高圧力で動く事となり高圧力を検出できる。従ってダイアフラムの低圧力検知範囲の動きを検知して電気信号を出力し、高圧力検知範囲の動きにより弁を開閉する圧力センサー付き開閉弁とすれば電気信号を出力する圧力と弁を開閉する圧力の差が大きい場合でも何ら支障無く低圧力、高圧力共に高い精度で圧力設定できるので、圧力開閉弁のダイアフラムを水圧確認用圧力スイッチの感圧板として兼用し圧力開閉弁と水圧確認用圧力スイッチを一体化した高圧用給湯機の圧力センサー付き圧力開閉弁として使用でき、圧力開閉弁と圧力スイッチとを一体にした装置となり取り付けが簡単で安価な圧力スイッチ一体の高圧給湯機用圧力センサー付き圧力開閉弁が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧力センサー付き圧力開閉弁の一実施例の無圧力時の縦断面図
【図２】主バネの附勢距離を規制する実施例の縦断面図
【図３】上記実施例の低圧力時の縦断面図
【図４】上記実施例の高圧力時開弁状態の縦断面図
【図５】本発明に係る圧力センサー付き圧力開閉弁の他の実施例の無圧力時の縦断面図
【図６】上記実施例の低圧力時の縦断面図
【図７】上記実施例の高圧力時開弁状態の縦断面図
【図８】従来の圧力センサー付き圧力開閉弁の無圧力時の縦断面図
【図９】本発明に係る圧力センサー付き圧力開閉弁の他の実施例の無圧力時に於ける縦断面図
【図１０】本発明に係る圧力センサー付き圧力開閉弁を給湯器に取り付けた実施例を示す図
【符号の説明】
１−ハウジング            ２−入口            ３−出口
４−ダイアフラム          ５−軸              ６−圧力室
７−弁体                  ８−弁座            ９−補助バネ
１１−ストッパー        １７−バネケース    ２５−主バネ
２６−第一吊金具        ２７−第二吊金具    ３１−リードスイッチ
３２−磁石              ５６−止め板