JP2009092093A - Flow control valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータで開度を増減して湯水の流量を制御する流量制御弁に関する。 The present invention relates to a flow rate control valve that controls the flow rate of hot water by increasing and decreasing the opening degree with a motor.
この種の流量制御弁は給湯装置等に用いられ、モータの回転軸に対して軸線方向に進退自在に係合した弁軸と、この弁軸の周面に形成されたネジ部に螺合し、弁軸を回転自在に保持すると共に弁軸が回転した際に弁軸を軸線方向に移動させる軸受部材とを有し、弁軸の先端に設けた弁体で弁口の開度を増減制御して弁口を通過する湯水の流量を制御するように構成されている。 This type of flow control valve is used in a hot water supply device or the like, and is screwed into a valve shaft engaged with an axis of rotation of a motor rotation shaft so as to be movable back and forth, and a screw portion formed on the peripheral surface of the valve shaft. And a bearing member that holds the valve shaft rotatably and moves the valve shaft in the axial direction when the valve shaft rotates, and controls the opening and closing of the valve opening with a valve body provided at the tip of the valve shaft Thus, the flow rate of the hot water passing through the valve port is controlled.
このような流量制御弁では、使用後に内部に湯水が残留した状態で冬期などに気温が低下すると、内部の湯水が凍結し、流量制御弁のケーシングなどが破損されるおそれが生じる。 In such a flow control valve, if the temperature drops in winter or the like with hot water remaining inside after use, the hot water in the interior may freeze and the casing of the flow control valve may be damaged.
このような内部に残留した湯水の凍結による破損を防止するため、湯水が残留する空間内にスポンジを挿入し(例えば、特許文献1参照)、あるいは内部に気泡カプセルを含有したゴム素材を挿入し(例えば、特許文献2参照)、湯水の凍結により上昇する圧力をスポンジやゴム素材を圧縮変形させることにより緩和して、凍結による破損を防止するようにしたものが知られている。
上記従来のものでは、共に常に湯水と接しているので、水道水に溶融している塩素等の影響を受け、劣化することが考えられる。 Since both of the above conventional ones are always in contact with hot water, it may be deteriorated by the influence of chlorine or the like melted in tap water.
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、このような不具合が生じない流量制御弁を提供することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a flow control valve in which such a problem does not occur.
上記課題を解決するために本発明による流量制御弁は、モータの回転軸に対して軸線方向に進退自在に係合した弁軸と、この弁軸の周面に形成されたネジ部に螺合し、弁軸を回転自在に保持すると共に弁軸が回転した際に弁軸を軸線方向に移動させる軸受部材とを有し、弁軸の先端に設けた弁体で弁口の開度を増減制御して弁口を通過する湯水の流量を制御する流量制御弁において、上記軸受部材を弁軸の軸線方向に移動自在に設けると共に、この軸受部材を弁軸の閉弁方向への移動時の反力より大きな付勢力で弁体側に付勢する付勢手段を、軸受部材を挟んで弁体とは反対側に設けたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a flow control valve according to the present invention is screwed into a valve shaft engaged with a rotating shaft of a motor so as to be able to advance and retreat in an axial direction, and a screw portion formed on a peripheral surface of the valve shaft. And a bearing member that moves the valve shaft in the axial direction when the valve shaft rotates, and increases or decreases the opening degree of the valve port with a valve body provided at the tip of the valve shaft. In the flow control valve for controlling the flow rate of hot water passing through the valve port, the bearing member is provided movably in the axial direction of the valve shaft, and the bearing member is moved when the valve shaft is moved in the valve closing direction. The urging means for urging the valve body with an urging force larger than the reaction force is provided on the opposite side of the valve body with the bearing member interposed therebetween.
軸受部材を移動自在に設けるが、弁体側への付勢力を弁軸の閉弁方向への移動時の反力より大きく設定したので、通常では軸受部材は移動しない。ところが、弁体が存在する部分の湯水が凍結して膨張し圧力が高まると、軸受部材は付勢力に抗して弁口から離れる方向に移動する。この移動により湯水が残留している空間の体積が拡がるので、圧力の上昇が緩和される。また、軸受部材を挟んで弁体とは反対側に付勢手段を設けるので、付勢手段は湯水と接しない空間に配置することが可能になり、劣化の原因となる湯水中の成分の影響を受けづらくなる。 Although the bearing member is movably provided, the urging force to the valve element side is set larger than the reaction force when the valve shaft moves in the valve closing direction, so that the bearing member does not normally move. However, when the hot water in the portion where the valve body exists freezes and expands to increase the pressure, the bearing member moves away from the valve opening against the urging force. This movement increases the volume of the space in which the hot water remains, so that the increase in pressure is alleviated. In addition, since the biasing means is provided on the opposite side of the valve body across the bearing member, the biasing means can be arranged in a space not in contact with hot water and the influence of components in hot water causing deterioration. It becomes difficult to receive.
また、上記軸受部材が付勢手段による付勢力に抗して移動すると弁体が移動して弁口を開弁するように構成すると、開弁した弁口を通って圧力が開放されるので、圧力の上昇を確実に回避することができる。 Further, when the bearing member moves against the urging force by the urging means, the valve body moves to open the valve port, so that the pressure is released through the opened valve port. An increase in pressure can be reliably avoided.
以上の説明から明らかなように、本発明は、湯水の凍結による圧力上昇で流量制御弁が破損することを防止することができる。そして、湯水が残留する空間にスポンジやゴム部材を配設することなく、付勢手段を湯水に触れない空間に配置することができるので、付勢手段は湯水中の塩素等の影響を受けることがなく、従って付勢手段が塩素等によって劣化することがない。 As is apparent from the above description, the present invention can prevent the flow rate control valve from being damaged due to a pressure increase due to freezing of hot water. And since the urging means can be arranged in a space where the hot water remains without touching the hot water with no sponge or rubber member, the urging means is affected by chlorine in the hot water. Therefore, the biasing means is not deteriorated by chlorine or the like.
図1を参照して、1は本発明による流量制御弁であり、ケーシング10の入水側には流量検知部11が設けられている。この流量検知部11には流水によって回転するタービン上の回転羽根が内蔵されている。また、この回転羽根には永久磁石が取り付けられており、ホール素子を用いた図示しない磁気センサでこの回転羽根の回転数を検知し、この回転数から流量を算出できるように構成されている。
With reference to FIG. 1,
この流量検知部11を通過した湯水は弁室Cから弁口12を通って出水される。この弁口12は弁体13により開閉され、弁体13の位置により弁口12の開度が増減されることにより弁口12を通過する流量が調節される。この弁体13は軸部14の先端に形成されており、軸部14は回転軸3に取り付けられて一体に移動するようになっている。そして、これらの軸部14と回転軸3とで弁軸が構成される。
Hot water that has passed through the
回転軸3の外周面にはネジ部32が形成されている。一方、ケーシング10には軸受部材4が取り付けられており、この軸受部材4に形成された内ネジ部41と回転軸3のネジ部32とが螺合している。
A
2は円筒状の出力軸21を備えたギヤドモータであり、出力軸21の内周面にはスプライン22が形成されており、上記回転軸3にはこのスプライン22に係合するスプライン31が形成されている。従って、出力軸21が回転すると回転軸3は出力軸21と一体となって回転すると共に、その状態で回転軸3は軸線方向に沿って前後に移動することができる。従って、軸受部材4が固定されていれば出力軸21が正逆回転することにより回転軸3は進退移動することになる。
A geared
上述のように回転軸3には軸部14が一体に取り付けられているので、回転軸3が進退すれば弁体13も連動して進退することになる。そして弁体13の進退位置により弁口12の開度が閉弁状態から全開状態の間で変化する。
Since the
軸受部材4は従来ものではケーシング10に対して固定されているが、本発明ではこの軸受部材4を回転軸3の軸線方向に移動できるようにケーシング10内に取り付けた。なお、図2に示すように、軸受部材4に形成した上下各1対の回り止め部42が、ケーシング10の内周面に形成したリブ16を挟むことによって軸受部材4が回り止めされるようにした。
The
また、軸受部材4はコイルバネ5によって弁体13側に付勢されており、ケーシング10に形成したストッパ部15に押接されている。弁体13を開弁方向に移動させる際の反力が軸受部材4に作用すると、その反力はストッパ部15が受けるので軸受部材4が反力によって移動することはない。また、開弁状態から弁体13を閉弁する際の反力は軸受部材4に対してストッパ部15から離れる方向に作用するが、コイルバネ5の付勢力をこの反力よりも大きく設定することにより、軸受部材4が反力によって移動しないようにした。
The
上述の構成で、冬期など外気温が低下する状態で、例えば弁室C内に残留した水が凍結し出すと、弁室C内の圧力が上昇する。弁口12は弁体13で閉弁されているので、上昇した圧力は弁口12から解放されない。従来の流量制御弁ではこの上昇した圧力を開放する構成がないのでいずれか強度の弱い部分が破損するおそれが生じるが、本発明では、図3に示すように、軸受部材4がコイルバネ5の付勢力に抗してモータ2側に移動する。この移動により弁室Cの体積が拡がるので、弁室C内の圧力の上昇が緩和される。また、軸受部材4を挟んで弁体13とは反対側にコイルバネ5を設けるので、コイルバネ5は弁室Cに配置することが可能になり、劣化の原因となる湯水中の成分の影響を受けづらくなる。
With the above-described configuration, for example, when water remaining in the valve chamber C freezes in a state where the outside air temperature decreases, such as in winter, the pressure in the valve chamber C increases. Since the
軸受部材4が移動すると回転軸3と共に軸部14に連なる弁体13もモータ2側、すなわち開弁側に移動する。そして、圧力の上昇がさらに続いて軸受部材4の移動力が所定量Lになると、弁口12が開弁して圧力が弁口12を介して開放される。従って、軸受部材4はそれ以上モータ2側に移動しなくてよい状態となる。なお、外気温が上昇して凍結が解除され圧力が低下すると、軸受部材4はコイルバネ5の付勢力により当初の位置に戻されるので、流量制御弁1は再び正常な作動をすることができる。
When the
なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。 In addition, this invention is not limited to an above-described form, You may add a various change in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1 流量制御弁
2 モータ
3 回転軸
4 軸受部材
5 コイルバネ
12 弁口
13 弁体
14 軸部
C 弁室
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---|---|---|---|---|
JP2012219877A (en) * | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Rinnai Corp | Flow control valve with anti-freezing measure |
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US11583806B2 (en) | 2015-07-31 | 2023-02-21 | Ecowater Systems Llc | Variable drain flow restrictor |
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