JP2002364771A - 熱動弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】熱動弁を、入口流路側と出口流路側との間の水
圧差の影響を少なくした構造のものとすることと、縦方
向の長さを短くした構造にする。 【解決手段】ワックスサーモエレメントを起動部とする
熱動弁において、ボディ１には入口流路２と出口流路３
とを仕切る仕切壁１０と対向する入口流路２の上壁側
に、前記仕切壁１０に形成した環状の弁座５ｂの内側に
形成される弁口ｂの内径に略対応する内径の摺動筒部１
ａを形成し、弁機構部５には、弁座５ｂの内腔から入口
流路２を経て前記摺動筒部１ａ内に向け突出する弁金具
７を組み付け、それの上端側に、弁機構部５の受圧面ｗ
と対向する受圧面ｙを下面側に具備する摺動軸部７０を
形設して、前記摺動筒部１ａに水密に嵌装し、その摺動
軸部７０の上面側にワックスサーモエレメント４のピス
トン４１の押し面を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は暖房機器に使用する
熱動弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の熱動弁Ａは、通常、図１に示して
いるように、入口流路２と出口流路３とを具備せしめた
ボディ１の上部側に、ＰＴＣヒーター４０を通電により
加熱することでピストン４１が伸長作動するワックスサ
ーモエレメント４を駆動部として組み付け、ボディ１の
底部側には、入口流路２と出口流路３とに連通する弁室
ａを設けて、その弁室ａ内に、弁機構部５を、それに組
み付けた弁５ａが、入口流路２と出口流路３とを仕切る
仕切壁１０に開設した弁口ｂの口縁に装設せる環状の弁
座５ｂに対し下方から対向するように組み込んで、これ
をバネ５０により押し上げて、前記弁５ａが弁座５ｂに
衝合して閉弁するようにし、ボディ１内の入口流路２の
上壁側１１には、軸心線が、前記入口流路２の下壁側に
開設した環状の弁座５ｂの軸心線に揃う軸穴状の貫通穴
１２を、ワックスサーモエレメント４を組み付けたボデ
ィ１の上部側に向け貫通するように設けて、これに、軸
杆状に形成した連繋軸６を水密に嵌挿し、この連繋軸６
の下端側を、前記弁機構部５の中心金具５１に衝合さ
せ、その連繋軸６の上端側を、ボディ１の上部側に組み
付けた前述のワックスサーモエレメント４の出入作動す
るピストン４１の突出端部に衝合させることで構成して
ある。

【０００３】そして、これにより、常態においては、バ
ネ５０の付勢により弁室ａ内の弁機構部５が押し上げら
れて、弁５ａが弁座５ｂの下面側に衝合することで、弁
口ｂを閉塞して閉弁の状態を保持し、ＰＴＣヒーター４
０に通電してそれを昇温させると、ワックスサーモエレ
メント４のピストン４１が押し出されるよう作動し、そ
れにより連繋軸６が下方に押し込まれて、弁機構部５を
バネ５０の付勢に抗して押し下げ、弁５ａを弁座５ｂか
ら引き離して開弁作動を行わすようにしてある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、ＰＴＣヒ
ーターに対する通電の制御によりピストンを伸長させる
よう作動するワックスサーモエレメントを駆動部とし
て、開弁作動を行わせる従来の熱動弁Ａには、入口流路
２側の水圧が、バネ５０により押し上げられて弁座５ｂ
に当接する弁５ａに対し、それを押し下げて開弁させる
方向に働くことから、入口流路２側と出口流路３側との
水圧差が大きくなってくると、弁５ａを閉弁側に押し上
げるバネ５０のバネ圧が不足して、閉弁が不完全にな
り、弁漏れが大きくなる問題がある。

【０００５】また、ＰＴＣヒーター４０とワックスサー
モエレメント４とからなる駆動部と、それのピストン４
１の下端側を当接させる連繋軸６と、その連繋軸６の下
端側を衝合させる弁機構部５と、それを弁座５ｂに向け
押し上げるバネ５０との各部品が、縦方向（上下方向）
に積み重ねられてボディ１に組み込まれることから、組
み立てられる熱動弁Ａの製品を縦方向に長い構造のもの
として、取り扱いが悪い問題がある。

【０００６】本発明は、従前の熱動弁に生じていた問題
を解決するためになされたものであって、熱動弁を入口
流路側と出口流路側との間の水圧差の影響を少なくした
構造のものに構成する新たな手段および熱動弁の縦方向
の長さを短く構成し得る新たな手段を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そして、本発明において
は、上述の目的を達成するための手段として、請求項１
に記載した、ボディ１に、ＰＴＣヒーター４０に対する
通電による昇温によりピストン４１が伸び出すよう作動
するワックスサーモエレメント４を組み付け、そのワッ
クスサーモエレメント４の作動により、ボディ１内の弁
室ａに組み込んだ弁機構部５に開弁作動を行わす熱動弁
Ａにおいて、ボディ１には入口流路２と出口流路３とを
仕切る仕切壁１０と対向する入口流路２の上壁側に、前
記仕切壁１０に形成した環状の弁座５ｂの内側に形成さ
れる弁口ｂの内径に略対応する内径の摺動筒部１ａを形
成し、弁機構部５には、弁座５ｂの内腔から入口流路２
を経て前記摺動筒部１ａ内に向け突出する弁金具７を組
み付け、それの上端側に、弁機構部５の受圧面ｗと対向
する受圧面ｙを下面側に具備する摺動軸部７０を形設し
て、前記摺動筒部１ａに水密に嵌装し、その摺動軸部７
０の上面側にワックスサーモエレメント４のピストン４
１の押し面を形成することを特徴とする熱動弁を提起
し、また、これに併せて請求項２に記載した、ボディ１
に、ＰＴＣヒーター４０に対する通電による昇温により
ピストン４１が伸び出すよう作動するワックスサーモエ
レメント４を組み付け、そのワックスサーモエレメント
４の作動により、ボディ１内の弁室ａに組み込んだ弁機
構部５に開弁作動を行わす熱動弁Ａにおいて、ボディ１
には、弁室ａの天井壁となる入口流路２と出口流路３の
間の仕切壁１０に、内腔が弁口ｂとなる環状の弁座５ｂ
を形設し、この弁座５ｂと対向する入口流路２の上壁側
に、弁座５ｂの内径に略対応する内径の摺動筒部１ａ
を、それの軸心線が前記弁座５ｂの軸心線に略揃うよう
に形成し、この摺動筒部１ａに、下端側を弁室ａ内に組
み込む弁機構部５に一体または一体的に組み付ける弁金
具７の上端側に形設せる摺動軸部７０を水密に保持せし
めて摺動自在に嵌挿し、その摺動軸部７０の下面側に弁
機構部５の上面側の受圧面ｗと対向する受圧面ｙを形成
して、その摺動軸部７０の上面側に、ワックスサーモエ
レメント４のピストン４１の押し面を形成することを特
徴とする熱動弁を提起するものである。

【０００８】この手段においては、入口流路２の水圧
は、弁機構部５に対し、その弁機構部５の上面側の受圧
面ｗに作用してそれを押し下げ弁機構部５を開弁させる
方向の力と、弁機構部５に組み付けた弁金具７の摺動軸
部７０の下面側の受圧面ｙに作用して摺動軸部７０を押
し上げ弁機構部５を閉弁させる方向の力との両方が働
き、この両方の力が、受圧面ｗと受圧面ｙとを対応させ
て形成していることにより相殺されるようになる。この
ことから、弁機構部５は、低圧である出口流路３側の水
圧の影響を受けるだけになって、閉弁しにくくなること
のない熱動弁を構成し得るようになる。

【０００９】また、請求項３に記載した発明では、ボデ
ィ１に、ＰＴＣヒーター４０に対する通電による昇温に
よりピストン４１が伸び出すよう作動するワックスサー
モエレメント４を組み付け、そのワックスサーモエレメ
ント４の作動により、ボディ１内の弁室ａに組み込んだ
弁機構部５に開弁作動を行わす熱動弁Ａにおいて、弁機
構部５を閉弁させる駆動部としてボディ１に組み付ける
ワックスサーモエレメント４の、出入作動するピストン
４１をガイドする筒部４２が、弁機構部５に組み付けた
弁金具７の上部側に設けた摺動軸部７０の上端側に形成
してあるガイド挿入穴７１内に、縦方向である上下方向
に摺動自在に嵌合していて、ピストン４１の出入作動
が、ガイド筒部４２のガイド挿入穴７１に対する摺動範
囲でまかなわれることから、熱動弁Ａの縦方向の高さ・
長さが、ガイド挿入穴７１の深さ分だけ短くできること
になって、熱動弁Ａを小型化して組み付け易くする。

【００１０】

【発明の実施の形態】図２は、本発明を実施せる熱動弁
Ａの第１の実施例を示す。同図において、１は熱動弁Ａ
のボディで、それの側面部に、入口流路２と出口流路３
とが、それぞれ反対方向に突出する枝管状に装設してあ
り、底部側には、弁機構部５を収蔵する弁室ａが設けて
あって、その弁室ａは出口流路３に対し側方において連
通し、入口流路２に対しては、該弁室ａの天井壁を形成
するように入口流路２と出口流路３とを仕切る仕切壁１
０に開設した弁口ｂを介して連通させてある。

【００１１】そして、前記弁口ｂの口縁の下面側には、
前記弁口ｂを内腔とする環状の弁座５ｂが弁室ａ内に向
け垂下するように形設してあり、これに、弁室ａ内に装
入した弁機構部５の上面側に組み付けられた弾性資材よ
りなる環状の弁５ａが下方から対向し、弁室ａの底面に
組み付けた底蓋１３と弁機構部５との間に張設せるバネ
５０により弁機構部５が押し上げられることで、弁５ａ
が弁座５ｂに衝合して弁口ｂをシールし、閉弁状態に保
持されるようにしてある。

【００１２】また、前記弁口ｂおよび弁座５ｂを形設し
た仕切壁１０と対向する入口流路２の上壁１１には、前
述の弁口ｂの内径に対応する内径の開口が、それの軸心
線を前述の弁口ｂの軸心線と揃うように配位されて開設
され、その開口の上方に、内径を開口のそれに一致させ
た摺動筒部１ａが、ボディ１に連続させて形設してあ
り、その摺動筒部１ａの上方に、ワックスサーモエレメ
ント４の組付部１ｂが、一体に連続させた状態としてボ
ディ１に形設してある。

【００１３】７は、弁機構部５に組み付ける弁金具で、
下端部は、弁機構部５の上面側に設けた環状の弁５ａの
内縁側を押さえる皿状に形成されて、弁機構部５に下方
から螺じ込むビス５２により、その弁機構部５に一体的
に組み付けてあり、この皿状の下端部の上面に連続する
上部側は、入口流路２内に臨む中間部が軸杆状に縊れ、
上端側は、外径が前述の摺動筒部１ａの内径に対応する
摺動軸部７０に形成してあって、その摺動筒部１ａ内
に、水密保持部材７２…により水密に保持せしめて摺動
自在に嵌挿してある。

【００１４】そして、この弁金具７の上端側の摺動軸部
７０の下面側に、皿状の下端部と弁機構部５の上面側と
で形成される弁機構部５の受圧面ｗと対応する受圧面ｙ
を形成して、弁機構部５が入口流路２内の水圧の影響を
受けないようにしている。

【００１５】前述したワックスサーモエレメント４の組
付部１ｂは、摺動筒部１ａに連続する下端側に、ワック
スサーモエレメント４のピストン４１を摺動筒部１ａ内
に突入させ得る開口を具備し、上端側に上蓋１４の組み
付けにより閉塞される開口を具備するケース状に形成さ
れて、ボディ１の上面側に一体に連続する状態として装
設してある。

【００１６】そして、この組付部１ｂに組み付けるワッ
クスサーモエレメント４は、それのワックスを収蔵せる
感温部４ａの底面にＰＴＣヒーター４０とそれの電極４
００・４００を組み付けて、ピストン４１およびそれを
ガイドするガイド筒部４２が下方に向かう姿勢として、
上蓋１４を外して開放させた組付部１ｂの上面側の開口
から装入して、上蓋１４を組み付けることで、組付部１
ｂに組み付けるようにしている。

【００１７】そして、これにより、電極４００・４００
に通電してＰＴＣヒーター４０を発熱させることで、感
温部４ａ内のワックス類の熱膨張によりピストン４１が
押し出されて、弁金具７の摺動軸部７０の上端面に当接
し、それを押し下げていくことで弁機構部５に開弁作動
を行わせる熱動弁Ａを構成するようにしている。

【００１８】このワックスサーモエレメント４の組付部
１ｂへの組み付けは、図２に示す実施例においては、ワ
ックスサーモエレメント４のガイド筒部４２の胴部に係
止鍔４３を設けて、これが組付部１ｂ内に設けた係止段
部１５に衝合するようにしているが、図３に示している
ように、ワックスサーモエレメント４の感温部４ａが、
組付部１ｂ内に設ける係止段部１５に衝合することで組
み付けるように適宜に行ってよい。

【００１９】また、ピストン４１の先端に衝合するよう
摺動軸部７０の上端側に形成する押し面も、図２に示し
ている実施例においては、摺動軸部７０の上端面をその
まま押し面としているが、図３にある実施例のように、
摺動軸部７０の上端面に凹部７０ａを形成してここにピ
ストン４１が嵌入してくるようにするなど適宜に形成し
てよい。

【００２０】次に図４は、本発明手段の請求項３に記載
の発明の実施例である。この例における熱動弁Ａは、入
口流路２および出口流路３を具備せしめたボディ１の底
部側に弁室ａを設け、その弁室ａの天井壁となる仕切壁
１０に、弁口ｂと環状の弁座５ｂを設け、弁室ａ内に
は、前記弁座５ｂに対向する環状の弁５ａを上面側に組
み付けた弁機構部５を装入してバネ５０により押し上げ
るよう付勢し、ボディ１の上面側には、前記仕切壁１０
と対向する入口流路２の上壁１１に、前記弁口ｂと対応
する口径の開口を開設して、それに摺動筒部１ａを連続
させて形設し、それの上方に、ワックスサーモエレメン
ト４の組付部１ｂをボディ１に連続させて形設し、ま
た、弁機構部５には、弁金具７の下端側を組み付け、そ
れの上端側に形設せる摺動軸部７０を前記摺動筒部１ａ
内に水密を保持せしめて摺動自在に嵌挿し、この摺動軸
部７０の下面側に、弁機構部５の受圧面ｗと対応する受
圧面ｙを形成して、この摺動軸部７０の上端側を、前述
の組付部１ｂに組み付けるワックスサーモエレメント４
の出入作動するピストン４１に対向させることについて
は、前述の実施例と同様に構成してある。

【００２１】しかし、弁金具７の上端側に形成せる摺動
軸部７０には、それの上端側に内径を、ワックスサーモ
エレメント４のピストン４１の出入作動をガイドさせる
ガイド筒部４２の外径に対応させたガイド挿入穴７１
が、上下方向に沿い、そのガイド筒部４２の軸方向の長
さに略対応する深さに形成してあって、このガイド挿入
穴７１を、ボディ１の上端側に組付部１ｂに組み付け
て、上蓋１４の止着により固定装着したワックスサーモ
エレメント４のガイド筒部４２に対し、摺動自在に嵌挿
させてあり、かつ、このガイド挿入穴７１の底面が、ワ
ックスサーモエレメント４のピストン４１の先端と当接
する押し面に形成してある。

【００２２】そして、これにより、ワックスサーモエレ
メント４がＰＴＣヒーター４０への通電によりピストン
４１を伸び出るよう作動して、弁金具７を押し下げ弁機
構部５を開弁させていくときに、摺動軸部７０のガイド
挿入穴７１が、ワックスサーモエレメント４のガイド筒
部４２の外周から、ピストン４１の伸び出し量に対応し
て順次抜け出ていくようにしてある。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、弁機構
部５に組み付けた弁金具７の上端側の摺動軸部７０の下
面側に形成した受圧面ｙが弁機構部５の受圧面ｗと対向
して、弁機構部５が入口流路２側の水圧の影響を受けな
いようになるので、閉弁しにくくなることのない熱動弁
が得られるようになる。

【００２４】また、弁金具７に形成した摺動軸部７０に
ガイド挿入穴７１を設けて、これにワックスサーモエレ
メント４のガイド筒部４２を摺動自在に嵌挿することか
ら、このガイド筒部４２とガイド挿入穴７１との挿入深
さ分だけ上下方向に短い熱動弁が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従前の熱動弁の縦断正面図である。

【図２】本発明による熱動弁の縦断正面図である。

【図３】同上の別の実施例の要部の縦断正面図である。

【図４】同上のさらに別の実施例の縦断側面図である。

【符号の説明】

Ａ…熱動弁、ａ…弁室、ｂ…弁口、ｗ・ｙ…受圧面、１
…ボディ、１ａ…摺動筒部、１ｂ…組付部、１０…仕切
壁、１１…上壁、１２…貫通穴、１３…底蓋、１４…上
蓋、１５…係止段部、２…入口流路、３…出口流路、４
…ワックスサーモエレメント、４ａ…感温部、４０…Ｐ
ＴＣヒーター、４００…電極、４１…ピストン、４２…
ガイド筒部、４３…係止鍔、５…弁機構部、５ａ…弁、
５ｂ…弁座、５０…バネ、５１…中心金具、５２…ビ
ス、６…連繋軸、７…弁金具、７０…摺動軸部、７０ａ
…凹部、７１…ガイド挿入穴、７２…水密保持部材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボディ１に、ＰＴＣヒーター４０に対す
   る通電による昇温によりピストン４１が伸び出すよう作
   動するワックスサーモエレメント４を組み付け、そのワ
   ックスサーモエレメント４の作動により、ボディ１内の
   弁室ａに組み込んだ弁機構部５に開弁作動を行わす熱動
   弁Ａにおいて、ボディ１には入口流路２と出口流路３と
   を仕切る仕切壁１０と対向する入口流路２の上壁側に、
   前記仕切壁１０に形成した環状の弁座５ｂの内側に形成
   される弁口ｂの内径に略対応する内径の摺動筒部１ａを
   形成し、弁機構部５には、弁座５ｂの内腔から入口流路
   ２を経て前記摺動筒部１ａ内に向け突出する弁金具７を
   組み付け、それの上端側に、弁機構部５の受圧面ｗと対
   向する受圧面ｙを下面側に具備する摺動軸部７０を形設
   して、前記摺動筒部１ａに水密に嵌装し、その摺動軸部
   ７０の上面側にワックスサーモエレメント４のピストン
   ４１の押し面を形成することを特徴とする熱動弁。
2. 【請求項２】 ボディ１に、ＰＴＣヒーター４０に対す
   る通電による昇温によりピストン４１が伸び出すよう作
   動するワックスサーモエレメント４を組み付け、そのワ
   ックスサーモエレメント４の作動により、ボディ１内の
   弁室ａに組み込んだ弁機構部５に開弁作動を行わす熱動
   弁Ａにおいて、ボディ１には、弁室ａの天井壁となる入
   口流路２と出口流路３の間の仕切壁１０に、内腔が弁口
   ｂとなる環状の弁座５ｂを形設し、この弁座５ｂと対向
   する入口流路２の上壁側に、弁座５ｂの内径に略対応す
   る内径の摺動筒部１ａを、それの軸心線が前記弁座５ｂ
   の軸心線に略揃うように形成し、この摺動筒部１ａに、
   下端側を弁室ａ内に組み込む弁機構部５に一体または一
   体的に組み付ける弁金具７の上端側に形設せる摺動軸部
   ７０を水密に保持せしめて摺動自在に嵌挿し、その摺動
   軸部７０の下面側に弁機構部５の上面側の受圧面ｗと対
   向する受圧面ｙを形成して、その摺動軸部７０の上面側
   に、ワックスサーモエレメント４のピストン４１の押し
   面を形成することを特徴とする熱動弁。
3. 【請求項３】 摺動軸部７０の上端側に、ワックスサー
   モエレメント４のピストン４１を出入自在にガイドさせ
   るガイド筒部４２が、摺動自在に嵌合するガイド挿入穴
   ７１を形成して、そのガイド挿入穴７１の底面に、ガイ
   ド筒部４２から出入りするピストン４１の突出端を当接
   させる押し面を形成することを特徴とする請求項１また
   は請求項２記載の熱動弁。