(57)【要約】      （修正有）【課題】ハンチングを生じない、簡便で信頼性の高い、加熱殺菌型浄水器に内蔵される流路自動制御弁を提供する。【解決手段】弁本体１、該弁本体に穿設された浄水流路２と温水流路３、前記弁本体に穿設されたシリンダー４、該シリンダー内に摺動自在に設置されたピストン５、該ピストンに穿設された浄水流路６と温水流路７、前記シリンダー両端部に設けられたストッパー８と９、弁本体とストッパー８に挟設された形状記憶合金ばね１０、弁本体１とストッパー９に挟設されたバイアスばね１１から成る加熱殺菌型浄水器内蔵用流路自動制御弁。【選択図】図１
0003130272.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
弁本体１、該弁本体に穿設された浄水流路２と温水流路３、前記弁本体に穿設されたシリンダー４、該シリンダー内に摺動自在に設置されたピストン５、該ピストンに穿設された浄水流路６と温水流路７、前記シリンダー両端部に設けられたストッパー８と９、前記弁本体と前記ストッパー８に挟設された形状記憶合金ばね１０、前記弁本体と前記ストッパー９に挟設されたバイアスばね１１から成る加熱殺菌型浄水器内蔵用流路自動制御弁。  
【請求項２】
弁本体とピストンの双方に１段または２段の段付き部を有し、該段付き部にＯリングまたはシールリングが嵌設されていることを特徴とする請求項１記載の加熱殺菌型浄水器内蔵用流路自動制御弁。  
【請求項３】
ピストンに略円盤状の２枚の弾性体を嵌設し、該弾性体が弁本体に穿設された浄水流路と温水流路を塞ぐように配置されていることを特徴とする請求項１記載の加熱殺菌型浄水器内蔵用流路自動制御弁。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は加熱殺菌型浄水器に内蔵される流路自動制御弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
活性炭等の吸着剤によって水道水中の化学物質を吸着する方式の浄水器、所謂吸着式浄水器は広く普及している。吸着式浄水器においては、吸着剤を含む浄水器内部において細菌や真菌等の菌が繁殖するという衛生上の問題があることは周知の通りである。
【０００３】
この問題を解決する手段として、吸着剤を含む浄水器内部を加熱する方式、所謂加熱殺菌型が提案され、一部実用化されている。例えば引用文献１、２、３では浄水器容器底面外部に電気ヒーターを設置して容器内の水を加熱する方式が提案されている。引用文献４では、浄水器容器底面内部に電気ヒーターを設置して容器内の水を加熱する方法が提案されている。
【０００４】
加熱殺菌型の浄水器においては、浄水モードと加熱殺菌モードを適宜切り替える必要がある。即ち、浄水モードにおいては原水を浄水器に導き、浄水器通過後の水を蛇口に導く。一方、加熱殺菌モードにおいては、原水の供給を止め、加熱されて出来た水蒸気や温水を温水排出パイプの方に導く。このように浄水モードと加熱殺菌モードでは流路が異なるために、流路切り替え制御が必要になる。
【０００５】
流路切り替え制御の方法としては、電磁三方弁を使用する方法が一般的であるが、電磁弁は制御用電気回路を含めて大変に高価である上に、耐久性や信頼性にも懸念がある。電磁弁を使わずに温度によって流路を自動的に切り替える所謂温調３方弁を使う方法もよく知られている。温調３方弁としては、ワックスバルブを使う方法がかってはよく利用されたが、信頼性に乏しいために、近年では形状記憶合金ばねを利用する方法にとって替わられた。
【０００６】
形状記憶合金ばねを利用した温調３方弁の代表例を図4に示す。図中、（a）は浄水時、（b）は加熱殺菌時の状態を示す。弁本体の内部を摺動するピストンは中央部に鍔を有し、鍔を挟んで形状記憶合金ばねとバイアスばねで支承されている。形状記憶合金ばねは流路上に設置されているために、流路を通過する液体の温度に応じて伸縮し、シリンダーを図面上左右に動かし、弁本体両端部に設けられた排出孔を開閉する。即ち、液体が流れる方向とピストンが動く方向が同一直線状つまり一次元構造となっている。
【０００７】
形状記憶合金ばねを利用した温調３方弁は上記のような一次元構造であるために、液体の流量が多い場合には流速が速くなり、流速に伴う水圧や慣性力がピストンに影響を及ぼし、所謂ハンチング現象を不可避的に招くことになる。このハンチング現象を避けるためには、弁全体の寸法を巨大にするしか方途がないが、構造上あるいは経済性の点で不都合である。
【０００８】
【特許文献１】実開昭６１−１８７２９２号
【特許文献２】特開平９−２４８５６３号
【特許文献３】特開平１１−３４２３８７号
【特許文献４】特開平１８−３１４９６３号
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
本考案は上述の事情に鑑み為されたものであって、その課題とする処は、ハンチングを生じない、簡便で信頼性の高い、加熱殺菌型浄水器に内蔵される流路自動制御弁を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本考案では、従来の形状記憶合金利用の３方温調弁と同様に形状記憶合金ばねを利用するが、従来の一次元構造とは異なり、流路とピストン摺動方向が略直交する方向とすることによって、ハンチング問題の解決を図った。
【考案の効果】
【００１１】
本考案によって、ハンチングがまったく生じない、加熱殺菌型の浄水器に内蔵して使える流路自動制御弁を初めて実現した。構造が簡単であるために、信頼性も高く、製造原価も安価になった。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
本考案の実施形態は概ね３つに分かれる。第１の形態は請求項１にて訴求した最も単純な構造のものである。この形態を図１に即して説明する。弁本体の材料はプラスチックでも可能であるが、水中にて使用されるためにステンレスが最良である。浄水経路と温水経路は弁本体に孔を開けることによって形成する。経路形状は図１の如く貫通する形状でも、図示はしていないが直交する形状でも構わない。経路断面積は流量によって異なるが、流水抵抗が過大になることをさけるために、流速が毎秒数メートル以下になるように設計されることが好ましい。
【００１３】
シリンダーは円筒状に、ピストンは丸棒状に形成される。ピストンの材料もステンレスが最良である。ピストンに形成される浄水経路と温水経路は、図１の如く貫通する形状でも、図示はしていないがピストンの周囲を抉る形状でも構わない。
【００１４】
ピストン端部のストッパーは螺子留めでも、Ｅリングでも構わない。形状記憶合金バネは目的とする温度に応じて選ばれるが、本考案のように、加熱殺菌型浄水器に内蔵して使われる場合には、蛇口から熱水がでて火傷をすることを防止するのが第１の目的であるからして、切り替え温度は５０℃前後に設定されるケースが多い。この場合、形状記憶合金バネは変態点が５０℃前後のものが用いられる。形状記憶合金バネの材料は銅―亜鉛―アルミ系でも構わないが水中で使う点からニッケル―チタン系が好ましい。  
【００１５】
形状記憶合金バネとバイアスばねとは、５０℃前後を境として、低温では、図１（a）のように弁本体の浄水経路とピストンの浄水経路が繋がって浄水が蛇口の方に流れ、高温では、図１（b）のように温水経路同士が繋がるようにピストンが動くように設計される。
【００１６】
シリンダーとピストンの間には不可避的に隙間が存在する。第１の形態では、この隙間を通過した水が温水経路から流出する不都合がある。この不都合を無くしたのが第２と第３の形態である。第２の形態は、請求項２にて訴求した構造である。この形態を図２に即して説明する。弁本体に穿設されたシリンダーとピストンの双方には段付き部が形成され、段付き部にはＯリングまたはシールリングが嵌められる。図２（a）は低温の状態であるが、この時、ピストンはバイアスバネの伸び力によって図上右側に引き寄せられ、Ｏリングまたはシールリングを圧縮して止まる。この時、弁本体側の温水経路は２個のＯリングの中間に位置する。図から分かるように、シリンダーとピストンの隙間を流れる水は２個のＯリングまたはシールリングによって遮断される。図２（b）は高温の状態であるが、この時、ピストンは形状記憶合金バネの伸び力によって図上左側に引き寄せられ、ピストンが浄水経路に蓋をする形で止まる。
【００１７】
Ｏリングまたはシールリングは無駄な摩擦抵抗を招かないように、その外径がシリンダーの内径よりも小さいことが望ましい。材料は天然ゴムや合成ゴムでも構わないが、水中で長く使われることから、PTFE製またはシリコン製が望ましい。  
【００１８】
第３の形態は、請求項３にて訴求した構造である。この形態を図３に即して説明する。弁本体の図上左端には浄水経路が、右端には温水経路が形成される。ピストン左側と右側には、縊れ部が形成され、ここに略円盤状の弾性体が夫々嵌めこまれる。弾性体の材料はゴムでも構わないが、水中で長く使われることから、PTFEまたはシリコンが望ましい。
【００１９】
図３（a）は低温の状態であるが、この時、ピストンはバイアスバネの伸び力によって図上右側に引き寄せられ、弾性体が温水経路に蓋をする状態で止まる。図３（b）は高温の状態であるが、この時、ピストンは形状記憶合金バネの伸び力によって図上左側に引き寄せられ、弾性体が浄水経路に蓋をする形で止まる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本考案になる自動制御弁は、主に業務用の加熱殺菌型浄水器の内蔵用として使われるが、簡便な構造でハンチングを生じず、作動が確実で耐久性も高いことから、温度による流路切り替え弁、所謂温調弁としての一般的な利用も期待される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本考案の自動制御弁の全体構造を示した図である。
【図２】請求項２で訴求した自動制御弁の構造を示した図である。
【図３】請求項３で訴求した自動制御弁の構造を示した図である。
【図４】従来の形状記憶合金利用の温調３方弁の構造を示した図である。
【符号の説明】
【００２２】
１．弁本体  
２．浄水流路  
３．温水流路  
４．シリンダー  
５．ピストン  
６．浄水流路  
７．温水流路  
８．ストッパー  
９．ストッパー  
１０．形状記憶ばね  
１１．バイアスばね  
１２．Oリング  
１３．Oリング  
【図１】
0003130272.tif 000003
【図２】
0003130272.tif 000004
【図３】
0003130272.tif 000005
【図４】
0003130272.tif 000006