(57)【要約】【課題】貯湯タンクなどから排水される湯が所定温度以上であれば常温水を混合して温度を低下させた状態で排水することにより、人的危険性や排水管の変形を防止することのできる排水用温度調整バルブを提供する。【解決手段】湯の排水路中に設けられる排水用温度調整バルブ１であって、湯を通過させる主流路５と該主流路５に対して常温水を供給する開口部７とを設けたバルブ本体２と、開口部７を開閉する弁体１０と、弁体１０を閉弁方向に付勢する付勢手段１３と、主流路５に設けられ、所定温度以上で記憶状態に復帰し、付勢手段１３の付勢力に抗して弁体１０を開弁方向に移動させる形状記憶スプリング１４とを備える。そして主流路５を高温の湯が通過すると、形状記憶スプリング１４が変形して弁体１０を開弁し、開口部７を介して主流路５に流入する常温水と湯を混合して排水温度を低下させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯の排水路中に設けられる排水用温度調整バルブであって、
湯を通過させる主流路と該主流路に対して常温水を供給する開口部とを設けたバルブ本体と、
前記開口部を開閉する弁体と、
前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段と、
前記主流路に設けられ、所定温度以上で記憶状態に復帰し、前記付勢手段の付勢力に抗して前記弁体を開弁方向に移動させる形状記憶スプリングとを備え、
前記開口部を介して前記主流路に流入する常温水と前記主流路を通過する湯を混合して排水することを特徴とする排水用温度調整バルブ。
【請求項２】
前記形状記憶スプリングの設置位置より下流側で常温水と湯を混合することを特徴とする請求項１記載の排水用温度調整バルブ。
【請求項３】
前記形状記憶スプリングと前記開口部の間には上端が前記バルブ本体の内壁に連結しており、かつその連結位置から垂下させた隔壁を設けており、該隔壁によってバルブ本体の内部に前記主流路と平行する常温水の副流路を形成すると共に、該隔壁の下流側で常温水と湯の混合を行うことを特徴とする請求項２記載の排水用温度調整バルブ。
【請求項４】
前記弁体は主流路に沿って移動可能に設けられて前記開口部を開閉すると共に、その軸心には湯を通過させる貫通孔が形成されており、前記付勢手段は前記弁体の下流側から前記弁体を閉弁方向に付勢し、前記形状記憶スプリングは前記弁体の上流側に設けたこと特徴とする請求項１記載の排水用温度調整バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用又は業務用の貯湯タンクなどから高温の湯を排水する際の排水温度を調整する排水用温度調整バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用又は業務用の貯湯タンクには、通常所定温度の湯が蓄えられている。ところが、給湯設備のメンテナンス時や貯湯タンクの清掃時など必要な場合にはタンク内の湯を一旦排水することが行われる。また下記特許文献１には、何らかの故障により貯湯タンク内の温度が所定温度以上に過熱されると、タンク内の過熱湯を排出することが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１４１７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、貯湯タンク内の湯が高温である場合、これを高温状態のままで排水すると、排水後の湯に触れて火傷をするなど人的危険性がある。また排水管として樹脂管などを使用している場合、高温の湯によって排水管が変形するなどの悪影響を及ぼすこともあるため、排水管自体を耐熱性のある特殊な管で構成する必要があり、配管コストがアップする。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来の問題点を解決することを目的としてなされたものであり、貯湯タンクなどから排水される湯が所定温度以上であれば常温水を混合して温度を低下させた状態で排水することにより、人的危険性や排水管の変形を防止することのできる排水用温度調整バルブを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明が解決手段として採用したところは、湯の排水路中に設けられる排水用温度調整バルブであって、湯を通過させる主流路と該主流路に対して常温水を供給する開口部とを設けたバルブ本体と、前記開口部を開閉する弁体と、前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段と、前記主流路に設けられ、所定温度以上で記憶状態に復帰し、前記付勢手段の付勢力に抗して前記弁体を開弁方向に移動させる形状記憶スプリングとを備え、前記開口部を介して前記主流路に流入する常温水と前記主流路を通過する湯を混合して排水する構成にある。かかる構成によると、主流路を通過する湯が所定温度以上である場合、形状記憶スプリングが延伸方向に変形し、弁体を開弁方向に移動させて開口部を開放するので、主流路に常温水が流入し、湯と常温水が混合して排水温度を低下させることができる。
【０００７】
また上記構成においては、形状記憶スプリングの設置位置より下流側で常温水と湯を混合する構成とすることが好ましい。形状記憶スプリングを設けた位置で常温水と湯を混合すると、低温の常温水が形状記憶スプリングに作用して形状記憶スプリングに変態を生じさせる可能性があるが、形状記憶スプリングよりも下流側で常温水と湯の混合を行うことにより、形状記憶スプリングは常に排水される湯の温度に反応して開口部を開閉することができるようになる。
【０００８】
またこの場合、形状記憶スプリングと開口部の間に、上端がバルブ本体の内壁に連結しており、かつその連結位置から垂下させた隔壁を設け、該隔壁によってバルブ本体の内部に主流路と平行する常温水の副流路を形成すると共に、該隔壁の下流側で常温水と湯の混合を行う構成とすることにより、常温水が形状記憶スプリングに直接影響することを防止することができる。
【０００９】
また上記構成において、弁体は主流路に沿って移動可能に設けられて開口部を開閉すると共に、その軸心には湯を通過させる貫通孔が形成されており、付勢手段は弁体の下流側から弁体を閉弁方向に付勢し、形状記憶スプリングは弁体の上流側に設けた構成としても良い。この場合にも、形状記憶スプリングは開口部よりも上流側に位置するので、常温水が形状記憶スプリングに直接影響することを防止できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る排水用温度調整バルブによれば、主流路を通過する湯が所定温度よりも高温である場合、主流路に設けた形状記憶スプリングが記憶状態に復帰することで延伸方向に変形し、弁体を閉弁方向に付勢している付勢手段に抗して弁体を開弁方向に移動させて開口部を開放するので、主流路に常温水を流入させることができ、主流路において湯と常温水とを混合して排水温度を低下させることができる。したがって、排水用温度調整バルブよりも下流側に排水される湯の温度は低温となり、人体に触れても火傷などを生ずることのない安全な温度で排水することができる。また排水温度が低温になるので下流側排水管の耐熱温度を低くすることができ、安価な樹脂管などを用いて配管できるので配管コストを抑えることもできる。
【００１１】
また形状記憶スプリングよりも下流側で常温水と湯の混合を行う構成とすることにより、主流路に流入する常温水が形状記憶スプリングの温度を低下させることを抑制でき、形状記憶スプリングを常に排水される湯の温度のみに反応させることができるので、弁体の開閉動作を正確にかつ安定して行うことができる。
【００１２】
特に、形状記憶スプリングと開口部の間に隔壁を設け、該隔壁によってバルブ本体の内部に主流路と平行する常温水の副流路を形成し、常温水と湯の混合を該隔壁の下流側で行うように構成することにより、主流路に流入する常温水が形状記憶スプリングの温度を低下させることを良好に防止することができる。
【００１３】
更に、弁体を主流路に沿って移動可能に設けて開口部を開閉する構成とすると共に、その軸心に湯を通過させる貫通孔を形成しておき、付勢手段が弁体の下流側から弁体を閉弁方向に付勢し、形状記憶スプリングを弁体の上流側に設けた構成の場合にも、形状記憶スプリングは開口部よりも上流側に位置するので、主流路に流入する常温水が形状記憶スプリングの温度を低下させることを良好に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。図１乃至図５は排水用温度調整バルブの第一実施形態を示す図であり、この排水用温度調整バルブは例えば貯湯タンクなどから湯を排水する排水路中に設けられる。図１は排水用温度調整バルブ１の縦割断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。また図３は排水用温度調整バルブ１の底面図であり、図４は右側面図である。この排水用温度調整バルブ１は、湯を通過させるバルブ本体２を備えており、バルブ本体２の上部には貯湯タンクなどに接続されて排水される湯を流入させる流入部３が設けられ、下部には湯を下流側の排水管に流出させる流出部４が設けられる。バルブ本体２の内部おいて流入部３と流出部４は湯を通過させる主流路５によって連通している。またバルブ本体２の側部には筒状の給水部６が設けられており、該給水部６の内部には主流路５に対して連通する開口部７が設けられる。給水部６には常温水を供給する給水管が接続され、開口部７を介してバルブ本体２内部の主流路５に対して常温水を供給することができる構成である。
【００１５】
排水用温度調整バルブ１には、主流路５を横断するように設けた弁棒８が配置されており、弁棒８の一端はバルブ本体２の側部に設けた弁棒保持具９に摺動自在に保持されており、他端は開口部７の内側を挿通して給水部６の内側に延設されると共に、その先端に弾性部材などから成る弁体１０が弁体保持具１０ａなどによって固定されている。開口部７の開口縁は給水部６側に若干突出形成されており、弁体１０が接離する弁座１１を構成している。そのため、弁体１０は弁棒８に連動して開口部７を開閉する。
【００１６】
また給水部６の内側には開口部７から所定間隔を隔てて内板１２が設けられており、この内板１２の中心には弁棒８の先端軸８ａを挿通して弁棒８の移動を案内する中心孔１２ａが設けられると共に、中心孔１２ａの周囲には常温水を通過させる複数の給水孔１２ｂが設けられる（図４参照）。この内板１２と弁体１０の間には、弁体１０を閉弁方向に付勢するバネ等の付勢手段１３が設けられている。そのため、弁体１０には、付勢手段１３による付勢力と、常温水の水圧による付勢力の双方が作用して閉弁方向に付勢される。
【００１７】
また弁棒８には主流路５に位置するフランジ部８ｂが設けられており、このフランジ部８ｂと弁棒保持具９の間には弁棒８の周囲を螺旋状に巻き回した形状記憶スプリング１４を設けている。形状記憶スプリング１４は、ＮｉＴｉ合金などの形状記憶合金でコイルスプリング状に形成されており、所定温度以下ではスプリングが収縮状態にあり、所定温度以上で形状記憶合金が変態して記憶状態に復帰し、スプリングが延伸方向に変形するように構成される。形状記憶スプリング１４が延伸方向に変形する所定温度は適宜設定可能であり、本実施形態の場合には、例えば主流路５を通過する湯の温度が人体に火傷などの危険を及ぼす可能性のある温度未満に設定したり、或いは流出部４に接続される排水管の耐熱温度として設定する。
【００１８】
上記構成の排水用温度調整バルブ１を、排水路中に取り付けると、排水が行われない場合には形状記憶スプリング１４は収縮状態にあり、図１に示すように、弁体１０は給水部６に設けた付勢手段１３から受ける付勢力と常温水の水圧によって開口部７を閉弁した状態となる。また排水が行われる場合であっても、湯の温度が形状記憶スプリング１４が変態する所定温度よりも低温であると、形状記憶スプリング１４は依然として収縮状態にあり、図１の如く弁体１０は給水部６に設けた付勢手段１３から受ける付勢力と常温水の水圧によって開口部７を閉弁した状態となる。
【００１９】
これに対して、形状記憶スプリング１４が変態する所定温度よりも高温の湯が排水される場合には、主流路５を流れる高温の湯に反応して形状記憶スプリング１４は図５に示すように延伸方向（Ｆ方向）に変形し、給水部６に設けた付勢手段１３の付勢力と常温水の水圧に抗して弁棒８を開弁方向に押圧して弁体１０を弁座１１から離間させ、開口部７を開放する。このとき開口部７を介して常温水がバルブ本体２の主流路５に流入し、高温の湯と常温水とが混合されて排水温度を低下させる。そして貯湯タンクからの排水が止まり、形状記憶スプリング１４が所定温度以下になると、形状記憶スプリング１４は再び変態して元の収縮状態に戻る。これに伴って弁棒８は付勢手段１３の付勢力と常温水の水圧の作用を受けて弁体１０を閉弁方向に移動し、開口部７を閉鎖する。したがって、本実施形態の排水用温度調整バルブ１は、主流路５に設けた形状記憶スプリング１４が所定温度以上の湯に反応して延伸方向に変形し、弁棒を開弁方向に移動させるように構成されており、開口部７を介して主流路５に流入する常温水と主流路５を通過する湯を混合して排水温度を低下させることができる。
【００２０】
ところで、開口部７を介して主流路５に流入する常温水が形状記憶スプリング１４に直接触れると、形状記憶スプリング１４の温度が低下して収縮変形が生じ、流入する湯が所定温度以上であるにもかかわらず、弁体１０を閉弁方向に移動させる可能性がある。そこで本実施形態では、そのような不具合を解消すべく、湯と常温水の混合を形状記憶スプリング１４の設置位置よりも主流路５の下流側で行うように構成している。具体的に説明すると、本実施形態ではバルブ本体２内部の形状記憶スプリング１４と開口部７の間に、上端をバルブ本体２の内壁に連結し、かつその連結位置から垂下させた隔壁１５を設けており、該隔壁１５によってバルブ本体２の内部に主流路５と平行する常温水の副流路１６を形成している。そのため、隔壁１５が存在する区間は湯と常温水の混合は行われず、隔壁１５の下流側で湯と常温水の混合が行われる構成となっている。したがって、開口部７を介して主流路５に流入する常温水が形状記憶スプリング１４に直接触れることはなく、上述の不具合が解消される。尚、隔壁１５には弁棒８を挿通する孔１５ａが設けられており、弁棒８による弁体１０の開閉動作は妨げられない。
【００２１】
以上のように排水用温度調整バルブ１は、貯湯タンクなどから排水される湯が所定温度以上であれば主流路５に設けた形状記憶スプリング１４が反応して弁体１０を開弁方向に移動させ、開口部７を介して常温水を流入させることにより、湯と常温水を混合して温度を低下させた状態で排水することができ、人的危険性や排水管の変形を低減することができる。
【００２２】
次に第二実施形態について説明する。図６及び図７は排水用温度調整バルブの第二実施形態を示す図であり、第一実施形態と同様、例えば貯湯タンクなどから湯を排水する排水路中に設けられる。図６（ａ）は排水用温度調整バルブ１ａの上面図であり、（ｂ）は給水部を閉弁した状態の縦割断面図である。また図７は排水用温度調整バルブ１ａの給水部を開弁した状態の縦割断面図である。
【００２３】
この排水用温度調整バルブ１aは、湯を通過させるバルブ本体２２を備えており、バルブ本体２２の上部には貯湯タンクなどに接続されて排水される湯を流入させる流入部２３が設けられ、下部には湯を下流側の排水管に流出させる流出部２４が設けられる。バルブ本体２２の内部おいて流入部２３と流出部２４は湯を通過させる主流路２５によって連通している。またバルブ本体２２の側部には筒状の給水部２６が設けられており、該給水部２６の内部には主流路２５に対して連通する開口部２７が設けられる。給水部２６には常温水を供給する給水管が接続され、開口部２７を介してバルブ本体２２内部の主流路２５に対して常温水を供給することができる構成である。
【００２４】
バルブ本体２２の主流路２５の内面には略中央に段差部２５ａが設けられており、段差部２５ａよりも上流側の内面は小径の筒状面２５ｂとなっており、下流側の内面は上流側よりも大径の筒状面２５ｃとなっている。そして開口部２７は大径の筒状面２５ｃに形成されている。
【００２５】
この排水用温度調整バルブ１ａには、主流路２５に沿って縦方向に移動可能な弁体３０が設けられており、弁体３０の移動によって開口部２７を開閉する。弁体３０は、その上部に主流路２５の小径の筒状面２５ｂに適合する縮径部３０ａと、下部に主流路２５の大径の筒状面２５ｃに適合する拡径部３０ｂとを有しており、縮径部３０ａと拡径部３０ｂの間には弁体３０の周方向に凹溝３０ｃが形成されている。また弁体３０の軸心には上下を貫通する貫通孔３０ｄが形成されており、流入部２３より流入する湯は貫通孔３０ｄを通って弁体３０の下流側に導かれる構成である。また凹溝３０ｃには貫通孔３０ｄに連通する複数の孔３０ｅが形成されており、該孔３０ｅを介して凹溝３０ｃの周りから常温水が貫通孔３０ｄの内側に供給されるようになっている。
【００２６】
このような弁体３０は主流路２５に沿って移動するが、弁体３０の拡径部３０ｂの上端周縁が主流路２５の段差部２５ａに当たることにより、弁体３０がそれよりも上方向に移動することが規制され、弁体３０の上端位置を規定している。また開口部２７を挟んで筒状面２５ｃの周方向に上下一対のＯリング２８ａ，２８ｂが設けられており、弁体３０が上端位置にあるときに弁体３０とＯリング２８ａ，２８ｂとが互いに水密状に接合して開口部２７からの常温水の流入を防止する。すなわち、本実施形態では、弁体３０が上端位置にある状態が閉弁状態である。
【００２７】
流出部２４は中心に流出孔２４ａが形成された円盤状の受け部材２９によって構成されており、該受け部材２９がバルブ本体２２の下端部内面に螺合装着されている。この受け部材２９と弁体３０との間には、弁体３０の下流側から弁体３０を閉弁方向に付勢するバネ等の付勢手段３３が設けられている。そのため、弁体３０には付勢手段３３による付勢力が作用して閉弁方向に付勢される。尚、排水時、弁体３０には排水圧が作用するが、付勢手段３３は弁体３０に排水圧のみが作用した場合でも弁体３０を閉弁位置に留めておくことができる程度の付勢力で弁体３０を押圧する。
【００２８】
また流入部２３の内側には複数の流入孔３４ａを有する上板３４が設けられており、この上板３４と弁体３０の間には、ＮｉＴｉ合金などの形状記憶合金でコイルスプリング状に形成された形状記憶スプリング３５が設けられる。形状記憶スプリング３５は、第一実施形態で説明したものと同様に、所定温度以下ではスプリングが収縮状態にあり、所定温度以上で形状記憶合金が変態して記憶状態に復帰し、スプリングが延伸方向に変形するように構成されている。そして本実施形態でも形状記憶スプリング３５が延伸方向に変形する所定温度を、例えば主流路５を通過する湯の温度が人体に火傷などの危険を及ぼす可能性のある温度未満に設定したり、或いは流出部２４に接続される排水管の耐熱温度として設定する。
【００２９】
上記構成の排水用温度調整バルブ１ａを、排水路中に取り付けると、排水が行われない場合には形状記憶スプリング３５は収縮状態にあり、図６（ｂ）に示すように、付勢手段３３から受ける付勢力によって弁体３０はその可動範囲の上端に位置して開口部２７を閉弁した状態となる。また排水が行われる場合であっても、湯の温度が形状記憶スプリング３５が変態する所定温度よりも低温であると、形状記憶スプリング３５は依然として収縮状態にあり、図６（ｂ）の如く弁体３０は付勢手段３３から受ける付勢力によって開口部７を閉弁した状態となる。
【００３０】
これに対して、形状記憶スプリング３５が変態する所定温度よりも高温の湯が排水される場合には、主流路２５を流れる高温の湯に反応して形状記憶スプリング３５は図７に示すように延伸方向に変形し、付勢手段１３の付勢力に抗して弁体３０を開弁方向に押圧する。そして弁体３０の拡径部３０ｂの上端が開口部２７よりも下方に押し下げられると、開口部２７は開放され、弁体３０の凹溝３０ｃの周りに常温水が流入し、更に凹溝３０ｃに形成した複数の孔３０ｅを介して弁体３０内部の貫通孔３０ｄに流入する。このとき高温の湯と常温水とが混合されて排水温度を低下させる。そして貯湯タンクからの排水が止まり、形状記憶スプリング３５が所定温度以下になると、形状記憶スプリング３５は再び変態して元の収縮状態に戻る。これに伴って付勢手段３３は弁体３０を再び上端位置まで押し上げ、開口部２７を閉弁する。したがって、本実施形態の排水用温度調整バルブ１ａは、主流路２５に設けた形状記憶スプリング３５が所定温度以上の湯に反応して延伸方向に変形し、弁棒を開弁方向に移動させるように構成されており、開口部２７を介して主流路２５に流入する常温水と主流路２５を通過する湯を混合して排水温度を低下させることができる。
【００３１】
本実施形態の排水用温度調整バルブ１ａにおいて湯と常温水の混合は、主流路２５において形状記憶スプリング３５よりも下流側で行われるようになっている。すなわち、形状記憶スプリング３５は開口部２７よりも上流側となる上板３４と弁体３０の間に設けられており、湯と常温水の混合は形状記憶スプリング３５より下流側にある開口部２７の形成位置に対応した貫通孔３０ｄの内部において行われる。また弁体３０が開口部２７を開放した状態でも、弁体３０の縮径部３０ａの周囲はＯリング２８ｃと接合して水密状態となっているため、常温水が縮径部３０ａの外側を逆流することも防止されている。そのため、第一実施形態で説明したように開口部２７を介して主流路２５に流入する常温水が形状記憶スプリング３５に直接触れることのない構成となっている。それ故、流入する湯が所定温度以上であるにもかかわらず、形状記憶スプリング３５が収縮して弁体３０を閉弁方向に移動させるといった不具合が生じることもない。
【００３２】
以上のように排水用温度調整バルブ１ａは、貯湯タンクなどから排水される湯が所定温度以上であれば主流路２５に設けた形状記憶スプリング３５が反応して弁体３０を開弁方向に移動させ、開口部２７を介して常温水を流入させることにより、湯と常温水を混合して温度を低下させた状態で排水することができ、人的危険性や下流側排水管の変形を低減することができる。また本実施形態の排水用温度調整バルブ１ａの場合には、第一実施形態のように形状記憶スプリング３５に対して常温水の水圧がかからないため、変態に伴って弁体３０を開弁方向に移動させる力を小さくすることができるという利点もある。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した内容のものに限定するものではない。上述した排水用温度調整バルブは高温の湯を排水する配管環境があれば、その配管途中に配置することにより主流路を通過する湯の温度を低下させることができるので、例えば湯沸かし器で沸かした湯を適温状態に温度低下させて排出する湯水混合栓などとしても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第一実施形態である排水用温度調整バルブの閉弁状態を示す縦割断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態である排水用温度調整バルブの底面図である。
【図４】本発明の第一実施形態である排水用温度調整バルブの給水部側からみた右側面図である。
【図５】本発明の第一実施形態である排水用温度調整バルブの開弁状態を示す縦割断面図である。
【図６】本発明の第二実施形態である排水用温度調整バルブを示す図であり、（ａ）はその常面図、（ｂ）は閉弁状態の縦割断面図である。
【図７】本発明の第二実施形態である排水用温度調整バルブの開弁状態を示す縦割断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１，１ａ  排水用温度調整バルブ
２，２２  バルブ本体
５，２５  主流路
７，２７  開口部
１０，３０  弁体
１３，３３  付勢手段
１４，３５  形状記憶スプリング
１５  隔壁
１６  副流路
【図１】
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【図２】
2009121584.tif 000004
【図３】
2009121584.tif 000005
【図４】
2009121584.tif 000006
【図５】
2009121584.tif 000007
【図６】
2009121584.tif 000008
【図７】
2009121584.tif 000009