(57)【要約】【課題】温度に感応して流体を制御するための感温スプリングとバイアススプリングにつき、組み付けに際し両スプリングそれぞれのスプリング荷重を容易に個別調整すること。【解決手段】温水制御弁は流路２１を含むハウジング２２を備え、ハウジング２２には弁座２３、弁体２４、感温スプリング２５、バイアススプリング２６、アジャスタ２７及びホルダ２８が組み付けられる。感温スプリング２５は弁体２４を弁座２３へ近付ける方向へ付勢し、温度に感応して膨張する形状記憶合金よりなる。バイアススプリング２６は感温スプリング２５の付勢方向と逆方向へ弁体２４を付勢する。アジャスタ２７は弁体２４の全開位置を調整するために設けられる。ホルダ２８は感温スプリング２５の一端部を支える。各部品２４〜２８は、入口２２ａからハウジング２２の中へ組み付け可能に設けられ、アジャスタ２７とホルダ２８はハウジング２２の中で位置調節可能に設けられる。【選択図】        図２
2017003054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が所定温度より低い温度のときに前記流体を流し、前記流体が所定温度以上の温度のときに前記流体の流れを遮断するように構成した流体制御弁であって、
内部を前記流体の流路とし、両端が開口する管状のハウジングと、
前記ハウジングは、その一端に開口する入口とその他端に開口する出口を含むことと、
前記ハウジングの中に設けられた弁座と、
前記ハウジングの中にて移動可能かつ前記弁座に着座可能に設けられた弁体と、
前記弁体を前記弁座から離れる方向又は前記弁座に近付く方向へ付勢するために前記ハウジングの中に設けられ、温度に感応して収縮又は膨張する形状記憶合金よりなる感温スプリングと、
前記感温スプリングによる付勢方向とは逆方向へ前記弁体を付勢するために前記ハウジングの中に設けられたバイアススプリングと、
前記ハウジングの中に設けられ、前記弁体が前記弁座から最も離れる全開位置を調整するためのアジャスタと、
前記ハウジングの中に設けられ、前記バイアススプリング又は前記感温スプリングの一端部を支えるためのホルダと
を備え、前記弁体、前記感温スプリング、前記アジャスタ、前記バイアススプリング及び前記ホルダが、前記入口から前記ハウジングの中へ組み付け可能に設けられ、かつ前記ハウジングの中にて前記アジャスタ及び前記ホルダが位置調節可能に設けられたことを特徴とする流体制御弁。
【請求項２】
前記感温スプリングは前記弁体と前記ホルダとの間に介在し、前記バイアススプリングは前記ハウジングと前記弁体との間に介在し、前記感温スプリングが、前記所定温度以上の温度に感応して膨張することにより、前記弁体が前記弁座に着座して前記流体の流れを遮断することを特徴とする請求項１に記載の流体制御弁。
【請求項３】
前記感温スプリングは前記ハウジングと前記弁体との間に介在し、前記バイアススプリングは前記弁体と前記ホルダとの間に介在し、前記感温スプリングが、前記所定温度以上の温度に感応して収縮することにより、前記弁体が前記弁座に着座して前記流体の流れを遮断することを特徴とする請求項１に記載の流体制御弁。
【請求項４】
前記アジャスタ及び前記ホルダは、それぞれ中心に連通孔を含み、前記連通孔が前記弁体を押圧するための操作孔と前記流路とを兼ねることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の流体制御弁。
【請求項５】
前記弁体の先端部には、前記弁座に対して前記弁体が移動することで前記流体の流量を可変とする計量部と、前記流路の内周面に沿って前記弁体を案内するガイド部とが設けられたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の流体制御弁。
【請求項６】
前記弁体又は前記弁座には、前記弁体が前記弁座に着座したときに前記弁体と前記弁座との間をシールするためのシール部材が設けられたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の流体制御弁。
【請求項７】
前記ハウジングの前記出口の側には、下流側配管を接続するための出口側管継手が設けられ、前記ハウジングの前記入口には、上流側配管を接続するための入口側管継手が固定されたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の流体制御弁。
【請求項８】
エンジンを冷却することで暖められた温水を温水通路を介して付属機器の近傍へ流すことで前記付属機器を加熱するように構成した温水加熱装置において、
請求項１乃至７のいずれかに記載の流体制御弁が、前記温水の流れを制御する温水制御弁として前記温水通路に設けられたことを特徴とする温水加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体の温度に感応してその流体の流れを制御する流体制御弁に関する。詳しくは、低温時に流体を流し、常温時又は高温時に流体の流れを遮断するように構成した流体制御弁及びそれを使用した温水加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される技術が知られている。この技術は、温水混合栓の安全装置として使用される温水制御弁であり、図１２にその断面図を示す。この温水制御弁は、混合湯の温度を感知する感温部材（感温スプリング）６１と、混合湯通路６２を開閉する弁体６３とを備え、感温スプリング６１が所定温度以上の温度を感知して伸長（膨張）することで弁体６３を閉じるように構成される。詳しくは、この温水制御弁は、管状のケース（ハウジング）６４を備え、そのハウジング６４の中の一端部（出口側）には、軸状の弁体６３が、ガイド６５により移動可能に支持される。弁体６３の弁部６３ａは、ハウジング６４に設けられたシート面（弁座）６６に当接することで、混合湯通路６２を閉じるようになっている。ハウジング６４の中の中間部には、弁体６３の一端部にて摺動可能に設けられた支持板６７が、ハウジング６４に対しても摺動可能に設けられる。ガイド６５と支持板６７との間には、弁体６３を感温スプリング６１とは逆方向へ付勢する復帰用スプリング（バイアススプリング）６８が設けられ、弁体６３を常時開き方向へ付勢するようになっている。また、弁体６３と支持板６７との間には、緩衝用スプリング６９が設けられる。一方、ハウジング６４の他端部（入口側）には、ニップル７０が設けられる。このニップル７０と支持板６７との間に、感温スプリング６１が設けられる。感温スプリング６１は、所定温度以上の温度により膨張するよう設定された形状記憶合金製スプリングである。そして、混合湯が所定温度より低い温度では、バイアススプリング６８の付勢力が感温スプリング６１の付勢力に打ち勝って弁体６３が開き方向へ動作（開弁）する。一方、混合湯が所定温度以上の温度では、感温スプリング６１がバイアススプリング６８の付勢力に打ち勝って膨張し、弁体６３が閉じ方向へ動作（閉弁）するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−２４５８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載の温水制御弁では、感温スプリング６１とバイアススプリング６８のそれぞれにつき、弾性力（スプリング荷重）に多少のばらつきがあることが考えられる。そのため、両スプリング６１，６８のスプリング荷重の関係から、混合湯が所定温度以上の温度になったときに弁体６３を正確に閉弁させるためには、両スプリング６１，６８をハウジング６４に組み付けるに際して、それぞれのスプリング荷重を個別に調整する必要がある。しかし、この温水制御弁では、両スプリング６１，６８それぞれのスプリング荷重を個別に調整できなかった。このため、混合湯を精度よく制御できないおそれがあった。また、スプリング荷重の容易な調整の仕方について何も検討がなされていなかった。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、温度に感応して流体を制御するために設けられる感温スプリングとバイアススプリングにつき、部品組み付けに際し両スプリングそれぞれのスプリング荷重を容易に個別調整することを可能とした流体制御弁を提供することにある。また、この発明の別の目的は、上記目的に加え、温水の流れを精度よく制御することを可能とした温水加熱装置を提供することにある。
【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、流体が所定温度より低い温度のときに流体を流し、流体が所定温度以上の温度のときに流体の流れを遮断するように構成した流体制御弁であって、内部を流体の流路とし、両端が開口する管状のハウジングと、ハウジングは、その一端に開口する入口とその他端に開口する出口を含むことと、ハウジングの中に設けられた弁座と、ハウジングの中にて移動可能かつ弁座に着座可能に設けられた弁体と、弁体を弁座から離れる方向又は弁座に近付く方向へ付勢するためにハウジングの中に設けられ、温度に感応して収縮又は膨張する形状記憶合金よりなる感温スプリングと、感温スプリングによる付勢方向とは逆方向へ弁体を付勢するためにハウジングの中に設けられたバイアススプリングと、ハウジングの中に設けられ、弁体が弁座から最も離れる全開位置を調整するためのアジャスタと、ハウジングの中に設けられ、バイアススプリング又は感温スプリングの一端部を支えるためのホルダとを備え、弁体、感温スプリング、アジャスタ、バイアススプリング及びホルダが、入口からハウジングの中へ組み付け可能に設けられ、かつハウジングの中にてアジャスタ及びホルダが位置調節可能に設けられたことを趣旨とする。
【０００７】
上記発明の構成によれば、感温スプリング、アジャスタ、バイアススプリング及びホルダが、一つの入口からハウジングの中へ組み付け可能に設けられるので、それら部品の組み付けが容易となる。また、ハウジングの中にて、アジャスタ及びホルダが位置調節可能に設けられるので、弁体の全開位置が調節され、弁体に係る感温スプリング及びバイアススプリングの寸度が調節される。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、感温スプリングは弁体とホルダとの間に介在し、バイアススプリングはハウジングと弁体との間に介在し、感温スプリングが、所定温度以上の温度に感応して膨張することにより、弁体が弁座に着座して流体の流れを遮断することを趣旨とする。
【０００９】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、ハウジングの中にて、アジャスタを位置調節することにより、弁体の全開位置が調節され、弁体に係るバイアススプリングの寸度が調節される。また、ハウジングの中にて、ホルダを位置調節することにより、弁体に係る感温スプリングの寸度が調節される。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、感温スプリングはハウジングと弁体との間に介在し、バイアススプリングは弁体とホルダとの間に介在し、感温スプリングが、所定温度以上の温度に感応して収縮することにより、弁体が弁座に着座して流体の流れを遮断することを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、ハウジングの中にて、アジャスタを位置調節することにより、弁体の全開位置が調節され、弁体に係る感温スプリングの寸度が調節される。また、ハウジングの中にて、ホルダを位置調節することにより、弁体に係るバイアススプリングの寸度が調節される。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、アジャスタ及びホルダは、それぞれ中心に連通孔を含み、連通孔が弁体を押圧するための操作孔と流路とを兼ねることを趣旨とする。
【００１３】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の作用に加え、アジャスタ及びホルダは、それぞれ中心に流路を兼ねる連通孔を含むので、ハウジングの流路における流体の流れが確保される。また、連通孔が弁体を押圧するための操作孔を兼ねるので、連通孔を介して弁体を押圧した状態で、アジャスタ及びホルダの位置調節が可能となる。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、弁体の先端部には、弁座に対して弁体が移動することで流体の流量を可変とする計量部と、流路の内周面に沿って弁体を案内するガイド部とが設けられたことを趣旨とする。
【００１５】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の作用に加え、感温スプリングの収縮又は膨張により弁体が移動することで、弁体の計量部にて弁座との間で流体の流量が調節される。また、ガイド部により弁体の移動が安定する。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、弁体又は弁座には、弁体が弁座に着座したときに弁体と弁座との間をシールするためのシール部材が設けられたことを趣旨とする。
【００１７】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明の作用に加え、弁体が弁座に着座したときに弁体と弁座との間がシール部材によりシールされる。
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、ハウジングの出口の側には、下流側配管を接続するための出口側管継手が設けられ、ハウジングの入口には、上流側配管を接続するための入口側管継手が固定されたことを趣旨とする。
【００１９】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明の作用に加え、ハウジングの入口には、その入口の蓋を兼ねるように入口側管継手が固定される。また、ハウジングの入口の側には、入口側管継手に対し上流側配管が接続され、ハウジングの出口の側には、出口側管継手に対し下流側配管が接続される。これにより配管の途中に流体制御弁が配置される。
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、エンジンを冷却することで暖められた温水を温水通路を介して付属機器の近傍へ流すことで付属機器を加熱するように構成した温水加熱装置において、請求項１乃至７のいずれかに記載の流体制御弁が、温水の流れを制御する温水制御弁として温水通路に設けられたことを趣旨とする。
【００２１】
上記発明の構成によれば、温水通路において、温水が所定温度より低い温度のときに温水制御弁が開いて温水が流れ、温水が所定温度以上の温度のときに温水制御弁が閉じて温水の流れが遮断される。温水制御弁については、請求項１乃至７のいずれかの作用が得られる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１乃至３のいずれかに記載の発明によれば、温度に感応して流体を制御するために設けられる感温スプリングとバイアススプリングにつき、それらを含む部品の組み付けに際して、両スプリングそれぞれのスプリング荷重を容易に個別調整することができ、流体が所定温度以上の温度となるときに流体制御弁を精度良く動作させて流体の流れを遮断することができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の効果に加え、流体の流れを阻害することなく、感温スプリングとバイアススプリングのスプリング荷重の調整を容易化することができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の効果に加え、流体制御弁により安定的で正確に流体流量を制御することができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明の効果に加え、弁体が全閉位置に配置されたときに、弁体と弁座との間からの流体の洩れを抑えることができる。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明の効果に加え、入口側管継手が蓋を兼ねる分だけ流体制御弁の部品点数を減らすことができる。また、流体制御弁を、所定の装置に容易に組み入れることができる。
【００２７】
請求項８に記載の発明によれば、温水加熱装置において、温水制御弁を所定温度に対して精度良く動作させて温水の流れを制御することができ、比較的簡易な構成で温水を精度良く制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態に係り、ボンネットを取り外した車両の前部を概略的に示す平面図。
【図２】第１実施形態に係り、開弁状態の温水制御弁を拡大して示す断面図。
【図３】第１実施形態に係り、開弁状態の温水制御弁と温水の流れを示す断面図。
【図４】第１実施形態に係り、閉弁状態の温水制御弁を示す断面図。
【図５】第１実施形態に係り、アジャスタの基端面を示す図２〜図４における右側面図。
【図６】第１実施形態に係り、ホルダの基端面を示す図２〜図４における右側面図。
【図７】第１実施形態に係り、温水制御弁の製造工程の一段階を示す断面図。
【図８】第１実施形態に係り、温水制御弁の製造工程の一段階を示す断面図。
【図９】第２実施形態に係り、開弁状態の温水制御弁と温水の流れを示す断面図。
【図１０】第２実施形態に係り、閉弁状態の温水制御弁を示す断面図。
【図１１】第３実施形態に係り、開弁状態の温水制御弁を拡大して示す断面図。
【図１２】従来例に係り、温水制御弁を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜第１実施形態＞
以下、本発明における流体制御弁及び温水加熱装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
図１に、ボンネットを取り外した車両１の前部を概略的に平面図により示す。エンジンコンパートメント（以下「エンコパ」と言う。）２の中には、その前側中央にラジエータ３が配置され、車両１の前方から取り込まれる空気がラジエータ３を通り抜けてエンコパ２の中へ流入するようになっている。ラジエータ３の後方には、エンジン５と、エンジン５の吸気系及び排気系が配置される。ここで、ラジエータ３には、エンジン５を冷却することで暖められた冷却水（温水）が熱交換のために循環するように冷却水通路（図示略）が設けられる。このため、エンジン５の冷間始動時には、エンジン５で暖められる前の冷却水がラジエータ３を流れる。その後、エンジン５の暖機が進むに連れて冷却水の温度が上昇し、エンジン５の暖機が完了した状態では、高温の温水がラジエータ３を流れることになる。
【００３１】
ラジエータ３の左右両側には、ヘッドライト４が配置される。エンコパ２の中には、エンジン５が横向きに配置される。エンジン５の前側には、燃焼室（図示略）へ空気を導入するための吸気マニホルド６が設けられる。エンジン５の後側には、燃焼室から排気を導出するための排気マニホルド１１が設けられる。排気マニホルド１１の下流側には、排気浄化のための触媒コンバータと排気管（図示略）が接続される。排気マニホルド１１等は、排気通路と排気系を構成する。
【００３２】
吸気マニホルド６の入口側には、スロットル装置７を介して吸気管８が接続される。吸気管８の先端には、エアクリーナ９が設けられる。エアクリーナ９には、吸気入口９ａが設けられる。これら吸気マニホルド６、スロットル装置７、吸気管８及びエアクリーナ９により吸気通路と吸気系が構成される。吸気通路は、エンジン５の燃焼室へ空気（吸気）を導入するようになっている。吸気マニホルド６は、サージタンク６ａと複数の分岐管６ｂとを含む。スロットル装置７は、スロットル弁７ａを含む。スロットル装置７は、横向きに配置されたサージタンク６ａの右端に固定される。吸気管８は、スロットル装置７から右方向へ延びてエアクリーナ９に接続される。
【００３３】
この実施形態では、スロットル装置７が、吸気通路に関連して設けられた本発明の付属機器に相当する。また、エンジン５とスロットル装置７との間には、温水通路１６が設けられる。温水通路１６は、スロットル装置７を加熱するために、エンジン５を冷却することで暖められた冷却水（温水）をスロットル装置７のケーシングへ流して循環させるように設けられる。温水通路１６は、上記した冷却水通路から分岐して設けられる。温水通路１６の途中には、温水の流れを制御するための非電動式の温水制御弁１７が設けられる。この温水制御弁１７は、流体である温水が所定温度より低い温度のときに温水を流し、温水が所定温度以上の温度のときに温水の流れを遮断するように構成され、本発明の流体制御弁に相当する。これら温水通路１６と温水制御弁１７により、エンジン５を冷却することで暖められた温水を温水通路１６を介してスロットル装置７の近傍へ流すことでスロットル装置７を加熱するように構成した本発明の温水加熱装置が構成される。
【００３４】
次に、温水制御弁１７の構成について図２〜図４を参照して詳しく説明する。図２に、開弁状態の温水制御弁１７を拡大して断面図により示す。図３に、開弁状態の温水制御弁１７と温水の流れを断面図により示す。図４に、閉弁状態の温水制御弁１７を断面図により示す。温水制御弁１７は、内部を流体である温水の流路２１とし、両端が開口する管状のハウジング２２を備える。ハウジング２２は、その一端に開口する入口２２ａと、その他端に開口する出口２２ｂとを含む。後述するように、入口２２ａから各種部品をハウジング２２の中へ組み込むようになっている。ハウジング２２の中には、出口２２ｂに近い側に弁座２３が設けられる。弁座２３の中心には、流路２１を構成する弁孔２３ａが形成される。ハウジング２２において、弁座２３の周囲には周溝２２ｃが形成される。また、ハウジング２２の内周には、雌ネジ２２ｄが形成される。この雌ネジ２２ｄは、ハウジング２２の入口２２ａを一端（開放端）とし、ハウジング２２の中間部を他端（閉塞端）とする範囲でハウジング２２に形成される。
【００３５】
また、ハウジング２２の中には、弁体２４、感温スプリング２５、バイアススプリング２６、アジャスタ２７及びホルダ２８が設けられる。弁体２４は、ハウジング２２の中にて移動可能かつ弁座２３に着座可能に設けられる。感温スプリング２５は、弁体２４を弁座２３へ近付ける方向へ付勢するためのものであり、温度に感応して膨張する形状記憶合金より構成される。バイアススプリング２６は、感温スプリング２５による付勢方向とは逆方向へ弁体２４を付勢するために設けられる。アジャスタ２７は、弁体２４が弁座２３から最も離れる全開位置を調整するためのものである。ホルダ２８は、感温スプリング２５の一端部を支えるためのものである。そして、この温水制御弁１７では、バイアススプリング２６、弁体２４、アジャスタ２７、感温スプリング２５及びホルダ２８が、この順序で一つの入口２２ａからハウジング２２の中へ組み付け可能に設けられ、かつ、ハウジング２２の中にてアジャスタ２７及びホルダ２８が位置調節可能に設けられる。
【００３６】
弁体２４は、長軸状をなし、その先端部（図左側）には、弁座２３に対して弁体２４が移動することで温水の流量を可変とする計量部２４ａと、流路２１の内周面に沿って弁体２４を案内するガイド部２４ｂとが設けられる。計量部２４ａは、その先端側へ向けて先細る円錐台形状をなす。この計量部２４ａの外周には、ガイド部２４ｂと同様、流路２１の内周面に沿って弁体２４を案内する４つのリブ２４ｃが、等角度間隔に形成される。弁体２４の中間部には、弁座２３に当接可能な中間フランジ２４ｄが形成される。この中間フランジ２４ｄが弁座２３に当接することで、弁体２４がその全閉位置に位置決めされる。弁体２４の基端部外周には、基端フランジ２４ｅが形成される。この基端フランジ２４ｅの外周には、同フランジ２４ｅの外径を部分的に拡大する４つの拡径部２４ｆが等角度間隔に形成される。この拡径部２４ｆがアジャスタ２７の一端面に当接することで、弁体２４がその全開位置に位置決めされる。また、隣り合う拡径部２４ｆの間に形成される隙間は、温水の流路を兼ねる。また、これら隙間は、拡径部２４ｆがアジャスタ２７の一端面に当接した状態において、アジャスタ２７の連通孔２７ｂに連通する。弁体２４の基端中心には、ハウジング２２の入口２２ａの方向へ延びるロッド２４ｇが形成される。このロッド２４ｇは、後述するように、弁体２４等の組み付けの際に使用される。
【００３７】
アジャスタ２７及びホルダ２８は、それぞれ円環状をなし、それら外周には雄ネジ２７ａ，２８ａが形成される。これら雄ネジ２７ａ，２８ａを、ハウジング２２の雌ネジ２２ｄに螺合することにより、アジャスタ２７とホルダ２８のそれぞれが、入口２２ａからハウジング２２の中に組み付けられると共に、ハウジング２２の中にて位置調節可能となる。また、アジャスタ２７及びホルダ２８は、それぞれ中心に連通孔２７ｂ，２８ｂが設けられる。これら連通孔２７ｂ，２８ｂが、温水の流路と、後述するように弁体２４を押圧するための操作孔を兼ねるようになっている。図５に、アジャスタ２７の基端面２７ｃを図２〜図４における右側面図により示す。図６に、ホルダ２８の基端面２８ｃを図２〜図４における右側面図により示す。図５に示すように、アジャスタ２７の基端面２７ｃには、４つの溝２７ｄが連通孔２７ｂを中心に略十字をなすように等角度間隔に形成される。これら溝２７ｄには、アジャスタ２７を回転させるために、後述するアジャスタ用治具４１（図７参照）の先端を係合させるようになっている。同様に、図６に示すように、ホルダ２８の基端面２８ｃには、４つの溝２８ｄが連通孔２８ｂを中心に略十字をなすように等角度間隔に形成される。これら溝２８ｄには、ホルダ２８を回転させるために、後述するホルダ用治具４３（図８参照）の先端を係合させるようになっている。
【００３８】
バイアススプリング２６は、ハウジング２２と弁体２４との間に介在する。バイアススプリング２６の一端は、弁座２３の周囲の周溝２２ｃに嵌め込まれ、他端は弁体２４の基端フランジ２４ｅの拡径部２４ｆに当接する。感温スプリング２５は、弁体２４とホルダ２８との間に介在する。感温スプリング２５の一端は、弁体２４の基端面２４ｈに当接し、他端はホルダ２８の内側段部２８ｅに当接する。そして、図２、図３の状態から、図４に示すように、感温スプリング２５が、所定温度以上の温度に感応して膨張することにより、弁体２４が弁座２３に着座して全閉となり、温水の流れを遮断するようになっている。
【００３９】
ハウジング２２の出口２２ｂの側には、温水通路１６を構成する下流側配管１８を接続するための出口側管継手２９が一体に設けられる。また、ハウジング２２の入口２２ａの側には、同じく温水通路１６を構成する上流側配管１９を接続するための入口側管継手３０が固定される。入口側管継手３０は、ハウジング２２と別体に形成されたものであり、蓋部３０ａと、蓋部３０ａの一端から軸方向へ突出する管部３０ｂと、蓋部３０ａの外周に形成されたフランジ部３０ｃとを含む。一方、ハウジング２２の基端外周にも、フランジ２２ｅが形成される。そして、ハウジング２２のフランジ２２ｅと入口側管継手３０のフランジ部３０ｃとを面合わせし、両者２２ｅ，３０ｃをレーザ溶接することにより、入口側管継手３０がハウジング２２に溶着される。
【００４０】
上記した温水制御弁１７は、わずか７つの部品点数で構成することができ、ワックスサーモエレメントのような高価で精密な部品を使用する必要がなく、簡易な部品を組み合わせることで構成することができる。また、この温水制御弁１７については、その構成部品のうち、感温スプリング２５とバイアススプリング２６以外の部品につき、すなわち、ハウジング２２、弁体２４、アジャスタ２７、ホルダ２８及び入口側管継手３０につき、軽量化のために樹脂で形成することができ、比較的コンパクトな体格となる。
【００４１】
ここで、上記した温水制御弁１７の製造に係る部品組み付けについて説明する。図７、図８に、それぞれ温水制御弁１７の製造工程の一段階を断面図により示す。ハウジング２２に全部品を組み付けるには、最初に、ハウジング２２の中へ、その入口２２ａからバイアススプリング２６と弁体２４を、その順序で組み入れる。このとき、弁体２４の先端部のリブ２４ｃを弁孔２３ａに組入れる。また、バイアススプリング２６の一端をハウジング２２の周溝２２ｃに嵌め込み、他端を弁体２４の拡径部２４ｆに当接させる。
【００４２】
次に、ハウジング２２に対してアジャスタ２７を組み付ける。そのために、ハウジング２２の入口２２ａにアジャスタ２７を整合させ、アジャスタ２７の雄ネジ２７ａをハウジング２２の雌ネジ２２ｄに螺合させる。このとき、アジャスタ２７を回転させるために、図７に示すような略円筒状のアジャスタ用治具４１を使用する。この治具４１は、ハウジング２２に挿入される筒部４１ａと、筒部４１ａの基端に形成されるフランジ部４１ｂとを含み、フランジ部４１ｂの外周が多角形状をなす。筒部４１ａの先端には、アジャスタ２７の端面の４つの溝２７ｄに係合可能な４つの突起が形成される。これら突起を各溝２７ｄに係合させて治具４１を回転させることにより、アジャスタ２７が雌ネジ２２ｄに螺合しながらハウジング２２の中へ移動する。アジャスタ２７は、図７に示すように、弁体２４の基端面２４ｈに当接し、弁体２４が若干押圧されることで、感温スプリング２５が所定の寸度となるまで仮押し込みされる。ここで、感温スプリング２５の「寸度」とは、ハウジング２２の周溝２２ｃと弁体２４の拡径部２４ｆとの間に挟まれた感温スプリング２５の軸方向の長さを意味する。このとき、弁体２４のロッド２４ｇは、アジャスタ２７の連通孔２７ｂを貫通すると共に、治具４１の中心孔４１ｃに挿入される。そして、感温スプリング２５のスプリング荷重が所定値となるようにスプリング荷重を微調整する。そのために、治具４１の中心孔４１ｃには、外部から押圧棒４２が挿入され、その押圧棒４２の先端が弁体２４のロッド２４ｇの先端に当接して弁体２４が押圧される。押圧棒４２の基端側には、スプリング荷重の測定装置（図示略）が設けられる。押圧棒４２により弁体２４を押圧するとき、その押圧荷重が測定装置により測定されるようになっている。そして、押圧荷重を所定値に設定するために、アジャスタ２７を治具４１で回転させて位置調整する。このように感温スプリング２５のスプリング荷重を、所定の設定値に微調整することができる。位置調整後のアジャスタ２７は、ハウジング２２に対して接着剤により固定したり、雄ネジ２７ａをかしめて固定したりすることができる。
【００４３】
次に、ハウジング２２の中へ、その入口２２ａから感温スプリング２５を組み入れる。このとき、感温スプリング２５は、アジャスタ２７の連通孔２７ｂの中にて、弁体２４のロッド２４ｇを中心に配置し、その一端を弁体２４の基端面２４ｈに当接させる。
【００４４】
次に、ハウジング２２に対してホルダ２８を組み付ける。そのために、ハウジング２２の入口２２ａにホルダ２８を整合させ、ホルダ２８の雄ネジ２８ａをハウジング２２の雌ネジ２２ｄに螺合させる。このとき、ホルダ２８を回転させるために、図８に示すような略円筒状のホルダ用治具４３を使用する。この治具４３は、筒部４３ａと、筒部４３ａの基端に形成されたフランジ部４３ｂとを含み、フランジ部４３ｂの外周が多角形状をなす。筒部４３ａの先端には、ホルダ２８の端面の４つの溝２８ｄに係合可能な４つの突起が形成される。これら突起を各溝２８ｄに係合させて治具４３を回転させることにより、ホルダ２８が雌ネジ２２ｄに螺合しながらハウジング２２の中へ移動し、図８に示すように、ホルダ２８の内側段部２８ｅに感温スプリング２５の他端が当接する。そして、ホルダ２８を更に移動させることで、感温スプリング２５が所定の寸度となるまでホルダ２８が仮押し込みされる。ここで、感温スプリング２５の「寸度」とは、弁体２４の基端面２４ｈとホルダ２８の内側段部２８ｇとの間に挟まれた感温スプリング２５の軸方向の長さを意味する。このとき、弁体２４のロッド２４ｇは、ホルダ２８の連通孔２８ｂに挿入される。そして、感温スプリング２５のスプリング荷重が所定値となるようにスプリング荷重を微調整する。そのために、治具４３の中心孔４３ｃには、押圧棒４２が挿通され、その押圧棒４２の先端が弁体２４のロッド２４ｇの先端に当接して弁体２４が押圧される。そして、その押圧荷重を所定値に設定するために、ホルダ２８を治具４３で回転させて位置調整する。このように感温スプリング２５のスプリング荷重を、所定の設定値に微調整することができる。位置調整後のホルダ２８は、アジャスタ２７と同様、ハウジング２２に対して接着剤により固定したり、雄ネジ２８ａをかしめて固定したりすることができる。
【００４５】
その後、ハウジング２２のフランジ２２ｅに、入口側管継手３０のフランジ部３０ｃを当接させてレーザ溶接することで、図２〜図４に示すように、入口側管継手３０がハウジング２２に固定される。このようにして温水制御弁１７の製造を完了することができる。
【００４６】
以上説明したこの実施形態の温水制御弁１７によれば、温水通路１６の中の温水が所定温度より低い温度のときに開いて温水を流し、その温水が所定温度以上の温度のときに閉じて温水の流れを遮断する。ここで、バイアススプリング２６、アジャスタ２７、感温スプリング２５及びホルダ２８が、比較的大きく開口した一つの入口２２ａからハウジング２２の中へ組み付け可能に設けられるので、それら部品２５〜２８の組み付けが容易となる。また、ハウジング２２の中にて、アジャスタ２７及びホルダ２８が位置調節可能に設けられるので、弁体２４の全開位置が調節され、弁体２４に係る感温スプリング２５及びバイアススプリング２６の寸度が調節される。
【００４７】
より具体的には、入口２２ａを介し、ハウジング２２の中にてアジャスタ２７を位置調節することにより、弁体２４の全開位置が調節され、弁体２４に係るバイアススプリング２６の寸度が調節される。また、入口２２ａを介し、ハウジング２２の中にてホルダ２８を位置調節することにより、弁体２４に係る感温スプリング２５の寸度が調節される。このため、温度に感応して温水を制御するために設けられる感温スプリング２５とバイアススプリング２６につき、それらを含む部品２４〜２８の組み付けに際して、両スプリング２５，２６それぞれのスプリング荷重を容易に個別調整することができる。また、両スプリング２５，２６それぞれのスプリング荷重を容易に個別調整できることから、温水が所定温度以上の温度となるときに温水制御弁１７を精度良く動作させて温水の流れを遮断することができる。このように、シンプル、コンパクトかつ軽量で、ワックスサーモエレメントを使用しないことから低コストで部品点数が少なく、感温スプリング２５及びバイアススプリング２６の寸度を容易に個別調整できる温水制御弁１７を得ることができる。
【００４８】
この実施形態では、アジャスタ２７及びホルダ２８は、それぞれ中心に流路を兼ねる連通孔２７ｂ，２８ｂを含むので、ハウジング２２の流路２１における温水の流れがアジャスタ２７やホルダ２８で遮断されることなく確保される。また、連通孔２７ｂ，２８ｂが、押圧棒４２により弁体２４を押圧するための操作孔を兼ねるので、連通孔２７ｂ，２８ｂを介して弁体２４を押圧した状態で、アジャスタ２７及びホルダ２８の位置調節が可能となる。このため、温水の流れを阻害することなく、感温スプリング２５とバイアススプリング２６のスプリング荷重の調整を容易化することができる。
【００４９】
この実施形態では、感温スプリング２５の膨張により弁体２４が移動することで、弁体２４の計量部２４ａにて弁座２３との間で温水流量が調節される。また、ガイド部２４ｂとリブ２４ｃにより弁体２４の移動が安定する。このため、温水制御弁１７により安定的で正確に温水流量を制御することができる。
【００５０】
この実施形態では、ハウジング２２の入口２２ａには、その入口２２ａの蓋を兼ねるように入口側管継手３０が固定される。また、ハウジング２２の入口２２ａの側には、入口側管継手３０に対し上流側配管１９が接続され、ハウジング２２の出口２２ｂの側には、出口側管継手２９に対し下流側配管１８が接続される。これにより温水通路１６を構成する両配管１８，１９の途中に温水制御弁１７が配置される。このため、入口側管継手３０が蓋を兼ねる分だけ温水制御弁１７の部品点数を減らすことができる。また、温水制御弁１７を、所定の温水加熱装置に容易に組み入れることができる。
【００５１】
この実施形態では、温水通路１６において、温水が所定温度より低い温度のときに温水制御弁１７が開いて温水が流れ、温水が所定温度以上の温度のときに温水制御弁１７が閉じて温水の流れが遮断される。このため、温水加熱装置において、温水制御弁１７を所定温度に対して精度良く動作させて温水の流れを制御することができる。すなわち、比較的簡易な構成で温水を精度良く制御することができる。
【００５２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明における流体制御弁及び温水加熱装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００５３】
なお、以下の説明において第１実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し異なった点を中心に説明する。
【００５４】
図９に、この実施形態に係り、開弁状態の温水制御弁１７と温水の流れを断面図により示す。図１０に、この実施形態に係り、閉弁状態の温水制御弁１７を断面図により示す。この実施形態では、図９、図１０に示すように、弁体２４の中間フランジ２４ｄの近傍には、弁体２４が弁座２３に着座したときに弁体２４と弁座２３との間をシールするためのシール部材３１が設けられる点で第１実施形態と構成が異なる。図９、図１０に示すように、円環状をなすシール部材３１は、中間フランジ２４ｄに隣接して弁体２４に形成された周溝２４ｉに嵌め込まれ、その一部が弁座２３に当接可能に設けられる。このシール部材３１は、ゴム等の弾性材料により形成される。
【００５５】
従って、この実施形態によれば、図１０に示すように、弁体２４が弁座２３に着座したときに弁体２４と弁座２３との間がシール部材３１によりシールされる。このため、弁体２４が全閉位置に配置されたときに、弁体２４と弁座２３との間からの温水の洩れを抑えることができる。この実施形態におけるその他の作用効果は、第１実施形態のそれと同じである。
【００５６】
＜第３実施形態＞
次に、本発明における流体制御弁及び温水加熱装置を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００５７】
図１１に、開弁状態の温水制御弁１７を拡大して断面図により示す。前記各実施形態では、バイアススプリング２６をハウジング２２と弁体２４との間に介在し、感温スプリング２５を弁体２４とホルダ２８との間に介在した。そして、感温スプリング２５が、所定温度以上の温度に感応して膨張することにより、弁体２４が弁座２３に着座して温水の流れを遮断するように構成した。これに対し、この実施形態では、図１１に示すように、バイアススプリング２６を弁体２４とホルダ２８との間に介在し、感温スプリング３５をハウジング２２と弁体２４との間に介在する。そして、感温スプリング３５が、所定温度以上の温度に感応して収縮することにより、弁体２４が弁座２３に着座して温水の流れを遮断するように構成する。ここで、図示は省略するが、弁体２４に対して感温スプリング３５を機能させるために、感温スプリング３５の一端はハウジング２２に固定され、他端は弁体２４に固定されている。
【００５８】
この実施形態によれば、ハウジング２２の中にて、アジャスタ２７を位置調節することにより、弁体２４の全開位置が調節され、弁体２４に係る感温スプリング３５の寸度調節される。また、ハウジング２２の中にて、ホルダ２８を位置調節することにより、弁体２４に係るバイアススプリング２６の寸度が調節される。このため、温度に感応して温水を制御するために設けられる感温スプリング３５とバイアススプリング２６につき、それらを含む部品２６〜２８，３５の組み付けに際して、両スプリング３５，２６それぞれのスプリング荷重を容易に個別調整することができ、温水が所定温度以上の温度となるときに温水制御弁１７を精度良く動作させて温水の流れを遮断することができる。この実施形態におけるその他の作用効果は、第１実施形態のそれと同じである。
【００５９】
なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することができる。
【００６０】
前記各実施形態では、本発明の流体制御弁を、流体を温水とした温水制御弁１７に具体化したが、流体は温水以外の液体でもよく、或いは、液体以外に気体でもよい。
【００６１】
前記各実施形態では、弁体２４を案内する４つのリブ２４ｃを等角度間隔に形成し、フランジ２４ｅの４つの拡径部２４ｆを等角度間隔に形成したが、これら複数のリブや複数の拡径部の間隔は等角度でなくてもよい。
【００６２】
前記各実施形態では、アジャスタ２７の基端面２７ｃに４つの溝２７ｄを略十字をなすように等角度間隔に形成し、ホルダ２８の基端面２８ｃに４つの溝２８ｄを略十字をなすように等角度間隔に形成したが、これら溝は略十字をなすように等角度間隔に形成しなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
この発明は、流体の温度に感応してその流体の流れを制御する流体制御装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１６  温水通路
１７  温水制御弁（流体制御弁）
１８  下流側配管
１９  上流側配管
２１  流路
２２  ハウジング
２２ａ  入口
２２ｂ  出口
２２ｄ  雌ネジ
２３  弁座
２４  弁体
２４ａ  計量部
２４ｂ  ガイド部
２５  感温スプリング
２６  バイアススプリング
２７  アジャスタ
２７ａ  雄ネジ
２７ｂ  連通孔
２７ｄ  溝
２８  ホルダ
２８ａ  雄ネジ
２８ｂ  連通孔
２８ｄ  溝
２９  出口側管継手
３０  入口側管継手
３１  シール部材
３５  感温スプリング
４１  アジャスタ用治具
４３  ホルダ用治具
【図１】
2017003054.tif 000003
【図２】
2017003054.tif 000004
【図３】
2017003054.tif 000005
【図４】
2017003054.tif 000006
【図５】
2017003054.tif 000007
【図６】
2017003054.tif 000008
【図７】
2017003054.tif 000009
【図８】
2017003054.tif 000010
【図９】
2017003054.tif 000011
【図１０】
2017003054.tif 000012
【図１１】
2017003054.tif 000013
【図１２】
2017003054.tif 000014