(57)【要約】【課題】  高圧用減圧弁の二次圧が過大になる前に高圧用減圧弁の二次側配管の流路を閉じて前記二次圧を遮断する緊急遮断弁を提供する。【解決手段】  内部に流路が形成されたケーシングと、前記流路を開閉する弁体と、弁体を閉弁方向へ付勢する第１バネと、弁体に係合して弁体を開弁状態に保持するストッパーと、ストッパーに当接しストッパーを付勢して弁体に係合させると共に、流路内圧を感知してストッパーと弁体との係合解除を許容する方向へ移動可能な感圧部材とを備える。【選択図】  図２
2009097651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流路が形成されたケーシングと、前記流路を開閉する弁体と、弁体を閉弁方向へ付勢する第１バネと、弁体に係合して弁体を開弁状態に保持するストッパーと、ストッパーに当接しストッパーを付勢して弁体に係合させると共に、流路内圧を感知してストッパーと弁体との係合解除を許容する方向へ移動可能な感圧部材とを備えることを特徴とする緊急遮断弁。
【請求項２】
一次側流路と二次側流路と、一次側流路を二次側流路に連通させる弁孔とがケーシング内に形成され、弁体は一次側流路側から弁孔を開閉することを特徴とする請求項１に記載の緊急遮断弁。
【請求項３】
ストッパーは弁体に形成された倒置台形断面を有する溝に係合可能なボール部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の緊急遮断弁。
【請求項４】
ストッパーと感圧部材とが一体であり、ストッパーは弁体に形成された倒置台形断面を有する溝に係合可能な球状部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の緊急遮断弁。
【請求項５】
感圧部材は、流路内圧を感知する受圧面積が異なる二つのピストンヘッドと、前記二つのピストンヘッドを連結するピストンロッドとを有するピストン組立体と、ピストン組立体をストッパーへ向けて付勢する第２バネとを有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の緊急遮断弁。
【請求項６】
感圧部材のストッパーと弁体との係合解除を許容する方向への移動に連動して、ケーシング外へ突出する警報部材を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の緊急遮断弁。
【請求項７】
弁体に係合し、外力を受けて閉弁状態の弁体を開弁状態に復帰させる復帰部材を備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の緊急遮断弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧用減圧弁の二次側配管に取り付けられる緊急遮断弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
缶体を有する給湯器においては、例えば特許文献１に開示されているように、缶体の上流側に減圧弁が配設される。建築物の高層化に伴い、ポンプの押し上げ圧が高くなり、低層階に配設された給湯器の減圧弁には従来に比べて遥かに高圧の一次圧が加わるようになった。このため、高層建築物の低層階に配設された給湯器には、減圧量の大きな高圧用減圧弁が配設されている。
【特許文献１】特開平１０−１３２３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
経年劣化による弁体の消耗や弁体と弁座間のゴミ詰まり等により、高圧用減圧弁が作動不良を起こす可能性があり、高圧用減圧弁の下流側に配設された缶体や各種弁機構等に過大な圧力が作用し、これらの機器を損傷させるおそれがある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、高圧用減圧弁の二次圧が過大になる前に高圧用減圧弁の二次側配管の流路を閉じて前記二次圧を遮断する緊急遮断弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明においては、内部に流路が形成されたケーシングと、前記流路を開閉する弁体と、弁体を閉弁方向へ付勢する第１バネと、弁体に係合して弁体を開弁状態に保持するストッパーと、ストッパーに当接しストッパーを付勢して弁体に係合させると共に、流路内圧を感知してストッパーと弁体との係合解除を許容する方向へ移動可能な感圧部材とを備えることを特徴とする緊急遮断弁を提供する。
本発明に係る緊急遮断弁は、高圧用減圧弁の二次側配管に取り付けられる。
高圧用減圧弁が正常に作動して二次圧が適正値に維持されている時には、感圧部材はストッパーを付勢して弁体に係合させている。この結果、弁体は開弁状態に維持されて、ケーシング内の流路は開放され、高圧用減圧弁の下流側に配設された缶体や各種弁機構等には高圧用減圧弁の適正な二次圧が作用している。
高圧用減圧弁が作動不良を起こして二次圧が上昇すると、当該二次圧の上昇を感知した感圧部材はストッパーと弁体との係合解除を許容する方向へ移動し、前記二次圧が過大になる前に、ストッパーと弁体との係合解除を許容する位置に到達する。ストッパーと弁体との係合が解除され、第１バネの付勢力を受けた弁体が閉弁し、ケーシング内の流路は閉鎖され、前記二次圧が遮断される。この結果、高圧用減圧弁の下流側に配設された缶体や各種弁機構等に、高圧用減圧弁の過大な二次圧が作用する事態の発生が防止される。
【０００５】
本発明の好ましい態様においては、一次側流路と二次側流路と、一次側流路を二次側流路に連通させる弁孔とがケーシング内に形成され、弁体は一次側流路側から弁孔を開閉する。
弁体を一次側流路側に配設することにより、弁孔を通過する流体の動圧が弁体に加わり、弁体の閉弁方向への移動を妨げるのを防止することができる。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、ストッパーは弁体に形成された倒置台形断面の溝に係合可能なボール部材である。
開放端の幅が底部の幅よりも広い倒置台形断面の溝に係合可能なボール部材がストッパーであれば、感圧部材がストッパーと弁体との係合解除を許容する方向へ移動するのに対応して、第１バネに付勢された弁体がボール部材を溝から支障無く排除しつつ閉弁方向へ移動することができるので、感圧部材がストッパーと弁体との係合解除を許容する位置に到達するのと同時に、弁体はボール部材を溝から完全に排除して直ちに閉弁することができる。この結果、緊急遮断弁の応答性が向上する。
【０００７】
本発明の好ましい態様においては、ストッパーと感圧部材とが一体であり、ストッパーは弁体に形成された倒置台形断面の溝に係合可能な球状部を有する。
ストッパーと感圧部材とが一体であれば、感圧部材がストッパーと弁体との係合解除を許容する位置に到達するのと同時にストッパーと弁体との係合状態が解除される。ストッパーが有する球状部が弁体に形成された倒置台形断面の溝に係合するので、感圧部材はストッパーと弁体との係合解除を許容する方向へ支障なく移動することができる。ストッパーと感圧部材とを一体化することにより、部品数が減少する。
【０００８】
本発明の好ましい態様においては、感圧部材は、流路内圧を感知する受圧面積が異なる二つのピストンヘッドと、前記二つのピストンヘッドを連結するピストンロッドとを有するピストン組立体と、ピストン組立体をストッパーへ向けて付勢する第２バネとを有する。
流路内圧を感知する受圧面積が異なる二つのピストンヘッド間の空間をケーシング内に形成された流路に連通させることにより、流路内圧を感知して移動する感圧部材としてピストン組立体を機能させることができる。流路内圧が適正範囲にある時は、第２バネの付勢力を受けたピストン組立体はストッパーに当接しストッパーを付勢して弁体に係合させる。
【０００９】
本発明の好ましい態様においては、緊急遮断弁は、感圧部材のストッパーと弁体との係合解除を許容する方向への移動に連動してケーシング外へ突出する警報部材を備える。
警報部材がケーシング外へ突出することにより、給湯器の使用者は、高圧用減圧弁の故障を認識することができる。ケーシング外へ突出した警報部材がリミットスイッチをＯＮし、警報ブザーや警報ランプ等の認識容易な警報手段を作動させるように構成すれば、給湯器の使用者は、高圧用減圧弁の故障を直ちに且つ確実に認識することができる。
【００１０】
本発明の好ましい態様においては、緊急遮断弁は、弁体に係合し、外力を受けて閉弁状態の弁体を開弁状態に復帰させる復帰部材を備える。
復帰部材を配設することにより、高圧用減圧弁の修復後、手動で容易に緊急遮断弁を開弁状態に復帰させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、高圧用減圧弁の二次圧が過大になる前に高圧用減圧弁の二次圧を遮断する緊急遮断弁が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１に示すように、缶体を有する給湯器Ａは、給湯時に水又は湯が流れる第１配管１と、給湯時に第１配管１を流れる水流に関して上流から下流へ向けて順次配設され第１配管に接続された逆止弁２ａと、高圧用減圧弁３と、加熱器を有する貯湯タンク４と、負圧作動機能を有する逃し弁５と、逆止弁２ｂと、湯水混合弁６とを備え、第１配管１の高圧用減圧弁３から延びる部分は貯湯タンク４の下端に接続し、第１配管１の貯湯タンク４から延びる部分は貯湯タンク４の頂部から延び、第１配管１の貯湯タンク４下端近傍で延在する部位に排水弁７が接続され、更に第１配管１の高圧用減圧弁３と貯湯タンク４との間で延在する部位から分岐して湯水混合弁６の冷水流入口に接続し給湯時に水が流れる第２配管８と、給湯時に第２配管８を流れる水流に関して前記湯水混合弁６よりも上流側に配設され第２配管８に接続された逆止弁２ｃとを備えている。第１配管１は湯水混合弁６から更に下流へ延びてシャワーヘッドや浴槽吐水口等の吐水装置１００に接続している。湯水混合弁６から浴槽へ延びる第１配管１の途上に、電磁弁９と、逆止弁２ｄ、２ｄと、縁切り弁１０とが配設されている。逃し弁５は排水ホース１’を介して、排水弁７の排水口に接続されている。排水弁７の下方に図示しない給湯器設置場所の排水口が配設されている。
第１配管１の、高圧用減圧３よりも下流で第２配管８の分岐部よりも上流の部位に、緊急遮断弁２０が配設されている。
【００１３】
上記給湯器Ａにおいては、給湯時には、水道水が第１配管１と逆止弁２ａと高圧用減圧弁３とを通って貯湯タンク４の下部へ流入し、湯が貯湯タンク４の頂部から流出し第１配管１と逆止弁２ｂとを通って湯水混合弁６の湯流入口へ流入する。水道水が第２配管８と逆止弁２ｃとを通って湯水混合弁６の冷水流入口へ流入する。湯水混合弁６内で湯と冷水とが混合され適温の温水が湯水混合弁６から流出し、第１配管１を通って吐水装置１００から吐水する。
貯湯タンク４内の圧力が適正値を超えると、逃し弁５が開き排水ホース１’を介して高圧の水蒸気や湯を給湯器Ａ外へ放出して、貯湯タンク４内の圧力を適正値まで低下させる。
逆止弁２ａは、上記給湯器Ａから上流側水道配管への湯水の逆流を防止し、逆止弁２ｂ、２ｃ、２ｄは、吐水装置１００側から貯湯タンク４や、貯湯タンク４よりも上流側の第１配管１への湯水の逆流を防止する。
縁切り弁１０は、貯湯タンク４に負圧が発生した場合に、縁切り弁１０よりも下流側の第１配管１を大気開放して、仮に逆止弁２ｂ、２ｃ、２ｄが壊れても、浴槽内の湯水が貯湯タンク４へ逆流するのを防止する。
長期に亙って上記給湯器Ａを使用しない時には、排水弁７を開き、貯湯タンク４内の水を、排水弁７の排水口から排水ホース１’と負圧作動機能を有する逃し弁５と第１配管１とを通って貯湯タンク４へ流入する空気に置換しつつ、貯湯タンク４、貯湯タンク４と逆止弁２ｂとの間で延在する第１配管１、第１配管１からの分岐点と逆止弁２ｃとの間で延在する第２配管８、第２配管８の分岐点と貯湯タンク４との間で延在する第１配管１から排水する。
【００１４】
図２に示すように、緊急遮断弁２０は、一次側流路２０１ａと二次側流路２０１ｂと、一次側流路２０１ａを二次側流路２０１ｂに連通させる弁孔２０１ｃとが内部に形成されたケーシング２０１を備えている。一次側流路２０１ａは、第１配管１を介して高圧用減圧弁３の二次側流路に接続し、二次側流路２０１ｂは第１配管１を介して貯湯タンク４に接続すると共に、第１配管１と第２配管８とを介して逆止弁２ｃに接続している。
ケーシング２０１に形成された筒状開口２０１ｄに摺動可能に挿入された弁軸２０２ａと、弁軸２０２ａの一端に形成され、一次側流路２０１ａ内に配設されて弁孔２０１ｃに対峙する弁部２０２ｂとを有する弁体２０２が配設されている。弁体２０２の筒状開口２０１ｄからの離脱は防止されている。弁軸２０２ａと筒状開口２０１ｄ囲壁との摺接部はＯリング２０３によりシールされている。開放端の幅が底部の幅よりも広い倒置台形断面の周溝２０２ｃが弁軸２０２ａに形成されている。弁部２０２ｂ、ひいては弁体２０２を閉弁方向へ付勢する第１バネ２０４が一次側流路２０１ａ内に配設されている。弁軸２０２ａのケーシング２０１外へ突出した他端に、復帰レバー２０５の一端が回動可能に取り付けられている。
【００１５】
筒状開口２０１ｄに直交する筒状開口２０１ｅが、ケーシング２０１に形成されている。筒状開口２０１ｅは、筒状開口２０１ｄとの連通部近傍の小径筒状開口２０１ｅ’と、筒状開口２０１ｄから離隔した大径筒状開口２０１ｅ”とを有している。
筒状開口２０１ｅに、ピストン組立体２０６が摺動可能に挿入されている。ピストン組立体２０６は、小径筒状開口２０１ｅ’に挿入された小径ピストンヘッド２０６ａと、大径筒状開口２０１ｅ”に挿入された大径ピストンヘッド２０６ｂと、両者を連結するピストンロッド２０６ｃとを有している。小径ピストンヘッド２０６ａと小径筒状開口２０１ｅ’囲壁との摺接部、大径ピストンヘッド２０６ｂと大径筒状開口２０１ｅ”囲壁との摺接部は、Ｏリング２０７、２０８によりシールされている。小径筒状開口２０１ｅ’と大径筒状開口２０１ｅ”の、小径ピストンヘッド２０６ａと大径ピストンヘッド２０６ｂとの間で延在する部位が形成する空間２０９が、一次側流路２０１ａに連通している。ピストン組立体２０６を筒状開口２０１ｄへ向けて付勢する第２バネ２１０が、大径筒状開口２０１ｅ”内に配設されている。第２バネ２１０の一端は大径ピストンヘッド２０６ｂに当接し、他端は、大径筒状開口２０１ｅ”の開放端部に螺合する調整部材２１１に当接している。大径ピストンヘッド２０６ｂから延びるピン２１２の端部が調整部材２１１の中央孔内に進入している。
ピストン組立体２０６と第２バネ２１０とにより、感圧部材２１３が形成されている。
ピストン組立体の小径ピストンヘッド２０６ａに当接するボール部材２１４が弁軸２０２の周溝２０２ｃに係合している。
【００１６】
緊急遮断弁２０の作動を説明する。
高圧用減圧弁３が正常に作動して高圧用減圧弁３の二次圧が適正値に維持されている時には、図２（ａ）に示すように、ピストン組立体２０６は、第２バネ２１０の付勢力の下に、ボール部材２１４を筒状開口２０１ｄに接近する方向へ付勢して、ボール部材２１４を弁体２０２の周溝２０２ｃに係合させている。この結果、弁部２０２ｂが弁孔２０１ｃを開放して弁体２０２は開弁状態に維持されており、高圧用減圧弁３の下流側に配設された貯湯タンク４、逆止弁２ｃ、湯水混合弁６等には、高圧用減圧弁３の適正な二次圧が作用している。
経年劣化による弁体の消耗や弁体と弁座間のゴミ詰まり等により、高圧用減圧弁３が作動不良を起こして、高圧用減圧弁３の二次圧が上昇すると、受圧面積の異なる大小のピストンヘッド２０６ｂ、２０６ａを有するピストン組立体２０６は、前記二次圧の上昇を感知し、図２（ｂ）に示すように、第２バネ２１０の付勢力に抗して、筒状開口２０１ｄから離隔する方向へ、即ちボール部材２１４と周溝２０２ｃとの係合解除を許容する方向へ移動する。ピストン組立体２０６がボール部材２１４と周溝２０２ｃとの係合解除を許容する方向へ移動するのに対応して、第１バネ２０４に付勢された弁体２０２が、ボール部材２１４を倒置台形断面の周溝２０２ｃから支障無く排除しつつ、閉弁方向へ移動する。
ピストン組立体２０６は、前記二次圧が過大になる前に、ボール部材２１４と周溝２０２ｃとの係合解除を許容する位置に到達する。ボール部材２１４が周溝２０２ｃから完全に排除され、第１バネ２０４の付勢力を受けた弁体２０２の弁部２０２ｂが直ちに弁孔２０１ｃを塞いで弁体２０２が閉弁し、高圧用減圧弁３の二次圧を遮断する。弁部２０２ｂは一次側流路２０１ａ内に配設されているので、弁孔２０１ｃを通過する流体の動圧を受けない。従って、前記動圧により弁体２０２の閉弁方向への移動が妨げられるおそれはない。弁部２０２ｂが弁孔２０１ｃを塞いで弁体２０２が閉弁し、高圧用減圧弁３の二次圧を遮断することにより、高圧用減圧弁３の下流側に配設された貯湯タンク４、逆止弁２ｃ、湯水混合弁６等に高圧用減圧弁３の過大な二次圧が作用する事態の発生が防止される。
調整部材２１１の螺合量を調整して、第２バネ２１０の付勢力を調整することにより、弁部２０２ｂが弁孔２０１ｃを閉鎖する緊急遮断弁２０の作動圧を調整することができる。
【００１７】
ピストン組立体２０６材がボール部材２１４と周溝２０２ｃとの係合解除を許容する方向へ移動するのに連動して、図２（ｂ）に示すように、ピン２１２がケーシング２０１外へ突出する。ピン２１２がケーシング２０１外へ突出したのを目視することにより、給湯器Ａの使用者は、高圧用減圧弁３の故障を認識することができる。ケーシング２０１外へ突出したピン２１２がリミットスイッチをＯＮし、警報ブザーや警報ランプ等の認識容易な警報手段を作動させるように構成すれば、給湯器Ａの使用者は、高圧用減圧弁３の故障を直ちに且つ確実に認識することができる。
第１バネ２０４の付勢力の下に、弁体２０２が閉弁方向へ移動すると、ケーシング２０１に形成された凸部に解除レバー２０５が当接し、高圧用減圧弁３の正常作動時には図２（ａ）に示すように寝ていた解除レバー２０５が、図２（ｂ）に示すように回動して立ち上がる。高圧用減圧弁３の修復後に、立ち上がった復帰レバーを手動で回動させて寝かせることにより、ピストン組立体２０６に付勢されたボール部材２１４を弁体２０２の周溝２０２ｃに再び係合させて、緊急遮断弁２０を開弁状態に容易に復帰させることができる。
【００１８】
ピストン組立体２０６とボール部材２１４とを一体化しても良い。ピストン組立体２０６がボール部材２１４と周溝２０２ｃとの係合解除を許容する位置に到達するのと同時に、ボール部材２１４と周溝２０２ｃとの係合状態が解除される。ボール部材２１４が倒置台形断面の周溝２０２ｃに係合するので、ピストン組立体２０６はボール部材２１４と周溝２０２ｃとの係合解除を許容する方向へ支障なく移動することができる。ピストン組立体２０６とボール部材２１４とを一体化することにより、部品数が減少する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例に係る緊急遮断弁を備える給湯器の回路図である。
【図２】本発明の実施例に係る緊急遮断弁の構造図である。（ａ）は開弁時の断面図であり、（ｂ）は閉弁時の断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
Ａ  給湯器
１  第１配管
３  高圧用減圧弁
４  貯湯タンク
５  逃し弁
８  第２配管
２ｃ  逆止弁
６  湯水混合弁
２０  緊急遮断弁
２０１  ケーシング
２０２  弁体
２０２ｃ  周溝
２０４  第１バネ
２０５  復帰レバー
２０６  ピストン組立体
２１０  第２バネ
２１４  ボール部材
【図１】
2009097651.tif 000003
【図２】
2009097651.tif 000004