JP2571163B2 - 感熱応動弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯器等に用いる弁に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ガスバーナを用いた熱交換器
と、この熱交換器を通る給湯路とを備えた給湯器は、通
常、その給湯路の途中箇所に水ガバナや水流スイッチ等
の通水検知手段が設けられ、この通水検知手段により通
水が検知されると、これに応動させてガスバーナにガス
を供給・点火して熱交換器を作動させるようにしてい
る。

【０００３】そして、この種の給湯器においては、水ガ
バナや水流スイッチ等の作動不良が生じると、給湯路に
通水がない場合や、ごく少量の通水である場合にも、熱
交換器が作動して、所謂、残火が生じることがあり、こ
のような残火が生じると、給湯路内の水が過加熱される
こととなる。

【０００４】このため、この種の給湯器においては、給
湯路内の水が過加熱されるのを防止するために、過加熱
防止装置が設けられ、この過加熱防止装置は、給湯路内
の水が異常に高温となった時に、熱交換器の作動を強制
的に停止させるようにしている。

【０００５】しかしながら、かかる給湯器においては、
上記のように残火が生じた時には、熱交換器の作動が停
止されても、その熱交換器内の給湯路内には高温の湯が
残り、このため、このような残火が生じた直後に給湯路
の通水を行った場合には、台所や浴室等の給湯栓に使用
者が予期しない高温の湯がある程度継続して供給される
虞れがあった。

【０００６】この場合、かかる不都合を防止するために
は、熱交換器の下流側で給湯路内に湯温センサ及び電磁
弁を設け、湯温センサにより検出された湯温が高温であ
る時には、これに応じて電磁弁を閉塞するようにするこ
とが考えられる。

【０００７】しかしながら、かかる手法では、給湯器の
コントローラ等が湯温センサの信号を受け取った後に、
電磁弁を閉塞するという作動となるため、応答遅れが生
じ、従って、台所や浴室等への高温の給湯は、多少その
量が軽減されるものの、依然としてある程度継続して高
温の湯が供給される虞れがある。

【０００８】このため、この種の給湯器においては、給
湯路内の湯温に感応して迅速に自動的に開閉する弁が望
まれていた。

【０００９】また、この種の給湯器においては、給湯路
の上流端部は、その入水温が比較的低いことから、安価
で、また取り回しも容易な塩化ビニル等から成る樹脂製
の配管部材を介して水道管等に接続されるものがある。

【００１０】そして、かかる給湯器において、上記のよ
うに残火が生じた時には、熱交換器における給湯路内の
高温の湯が、その水圧も高圧なものとなるため、高温の
湯が給湯路内を上流側に急激に逆流することがあり、こ
のような事態が生じると、給湯路と水道管等とを接続す
る樹脂製の配管部材が熱により損傷を受ける虞れがあっ
た。

【００１１】かかる不都合を防止するためには、給湯路
の熱交換器と樹脂製の配管部材との間の箇所に逆止弁を
設け、この逆止弁により、熱交換器側から樹脂製の配管
部材側に高温の湯が逆流しないようにすることが考えら
れる。

【００１２】しかしながら、この種の給湯器において
は、給湯路の上流部の箇所から排水管を介して該給湯路
内の排水を行うようにしたものが一般的であり、このた
め、上記のような逆止弁を設けると、この逆止弁より下
流側における給湯路内の排水を行うことができず、ま
た、この排水を行うことができるように、給湯路の下流
側に新たに排水路を形成することは、給湯器の配管構成
が複雑になると共に、大型化してしまう。

【００１３】このため、この種の給湯器においても、給
湯路内の湯温に感応して迅速に自動的に開閉する弁が望
まれていた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる背景を
考慮し、給湯器の給湯路等の流体通路において、これを
流れる流体の温度に応じて応答性良く、該流体通路の開
閉を行うことができ、特に該流体通路に高温の流体が流
れるのを確実に阻止することができる感熱応動弁を提供
することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の感熱応動弁はか
かる目的を達成するために、流体通路の途中に介装され
る有底筒状の本体部と、該本体部の内部を前記流体通路
の上流部及び下流部に連通させて接続すべく該本体部の
端部開口及び側部開口にそれぞれ設けられた第１配管接
続部及び第２配管接続部と、前記本体部内にその端部開
口側から底部側にかけて該本体部の側部開口に第２配管
接続部に外周面を臨ませて内挿され、前記第１及び第２
配管接続部を連通する開位置と両配管接続部を遮断する
閉位置との間で前記本体部の軸方向に移動自在に設けら
れた弁体と、該弁体にその内部を前記本体部の軸方向に
貫通して設けられた貫通孔と、前記弁体の開位置におい
て前記本体部の第２配管接続部よりも底部寄りの内周部
と該弁体の先端部の外周部との間に形成される第１の間
隙と、前記弁体の開位置において前記本体部の第２配管
接続部よりも端部開口寄りの内周部と該弁体の後端部の
外周部との間に形成される第２の間隙と、前記弁体の先
端部の外周部に設けられ、該弁体の閉位置において前記
第１の間隙を全周にわたって遮断するよう該第１の間隙
の位置で前記本体部の内周部に形成された環状弁座に当
接する第１の閉止部と、前記弁体の後端部の外周部に設
けられ、該弁体の閉位置において前記第２の間隙を全周
にわたって遮断するよう該第２の間隙の位置で前記本体
部の内周部に形成された環状弁座に当接する前記第１の
閉止部と略同径の第２の閉止部と、前記弁体を前記開位
置に付勢する付勢手段と、前記本体部内で流体に接触す
る位置で該流体の温度に応じて伸縮自在に前記弁体を閉
位置に付勢する形伏記憶合金から成るスプリングとを備
え、前記弁体は、その開位置において前記第１及び第２
配管接続部を前記貫通孔及び前記第１の間隙を介して連
通すると共に、前記第２の間隙を介して連通し、前記ス
プリングは、これに接触する流体の温度が所定温度以上
の高温となったとき、前記付勢手段の付勢力を上回る付
勢力で前記弁体を前記閉位置に移動させる伸長状態とな
り、且つ前記流体の温度が前記所定温度以下の低温状態
であるときは前記付勢手段の付勢力により前記弁体が前
記開位置側に移動する短縮状態となるよう構成されてい
ることを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明の感熱応動弁によれば、流体の温度が所
定温度以下の低温であるとき、前記弁体が前記付勢手段
により開位置に付勢される一方、流体の温度が所定温度
以上の高温となったとき前記形状記憶合金から成るスプ
リングにより閉位置に付勢される。

【００１７】すなわち、該スプリングは、前記流体通路
から前記本体部内に流入して該スプリングに接触する流
体の温度が前記所定の温度以上の高温となると、前記付
勢手段の付勢力を上回る付勢力で伸長状態となり、それ
により、前記弁体が前記閉位置に移動される。そして、
該閉位置においては、弁体の前記第１及び第２の閉止部
がそれぞれ本体部の内周部の環状弁座に当接すること
で、前記第１及び第２配管接続部を連通する前記第１及
び第２の間隙が遮断され、これにより両配管接続部の間
が閉弁される。また、前記流体の温度が前記所定の温度
以下の低温状態では、前記スプリングが短縮状態となっ
て前記付勢手段の付勢力により、前記弁体が前記開位置
側に移動される。そして、該開位置においては、弁体の
前記第１及び第２の閉止部がそれぞれ本体部の内周部の
環状弁座から離反して前記第１及び第２の間隙が形成さ
れ、この時、前記両配管接続部は、弁体の貫通孔及び第
１の間隙を介して連通すると共に、第２の間隙を介して
連通し、両配管接続部の間が開弁される。

【００１８】

【００１９】

【実施例】本発明の感熱応動弁の一例を図１（ａ），
（ｂ）に従って説明する。図１（ａ），（ｂ）はそれぞ
れ該感熱応動弁の開状態及び閉状態における縦断面図で
ある。

【００２０】図１（ａ），（ｂ）で、この感熱応動弁１
は、その略筒状の本体部２内に、これに同心に内挿され
た略筒状の弁体３と、この弁体３を開位置に付勢するス
プリング４と、この弁体３を開閉駆動する形状記憶合金
から成るスプリング５とを備えている。

【００２１】本体部２の先端部はその外周側部と一体に
形成された底壁部２ａにより閉塞され、その開口した後
端部には、入口側配管接続部６が形成されている。そし
て、本体部２の外周側部の底壁部２ａ寄りの位置には、
本体部２の内部を介して入口側配管接続部６に連通する
出口側配管接続部７が形成されている。これらの両配管
接続部６，７はそれぞれ流体通路８の途中位置でその上
流部及び下流部に接続される。

【００２２】弁体３は、本体部２内にその軸方向に移動
自在に内挿されており、その移動により、本体部２の内
部を両配管接続部６，７の間で開閉するようにしてい
る。

【００２３】すなわち、本体部２の内周面には、両配管
接続部６，７の間の箇所（配管接続部７よりも本体部２
の端部開口寄りの箇所）と、出口側配管接続部７及び底
壁部２ａの間の箇所（配管接続部７よりも本体部２の底
壁部２ａ寄りの箇所）とにそれぞれ本体部２の底壁部２
ａ側に向かって徐々に縮径する傾斜面９，１０（環状弁
座）が形成されており、弁体３の後端部の外周部と、先
端部の外周部とには、それぞれ該弁体３が底壁部２ａ側
に向かって移動された時に、図１（ｂ）に示すように傾
斜面９，１０にその全周にわたって摺接するＯリング１
１，１２（閉止部）が装着されている。そして、弁体３
は、図１（ａ）に示すように、入口側配管接続部６側に
移動されてＯリング１１，１２がそれぞれ傾斜面９，１
０から離反した状態では、該弁体３の後端部及び先端部
と本体部２の内周面との間にそれぞれ間隙１３，１４を
形成するようにしている。

【００２４】従って、弁体３は、図１（ａ）に示すよう
に入口側配管接続部６側に移動された位置（以下、開位
置という）では、両配管接続部６，７を間隙１３を介し
て、あるいは弁体３の内部及び間隙１４を介して連通さ
せ、また、図１（ｂ）に示すように底壁部２ａ側に移動
されてＯリング１１，１２がそれぞれ傾斜面９，１０に
摺接する位置（以下、閉位置という）では、両配管接続
部６，７をＯリング１１，１２を介して遮断する。

【００２５】尚、弁体３の後端部と入口側配管接続部６
との間の位置には本体部２の内周面に環状のスプリング
シート１５が固着されており、弁体３の入口側配管接続
部６側への移動は、該弁体３の後端部に固着されたスト
ッパ１６がスプリングシート１５に当接することにより
規制される。

【００２６】一方、前記スプリング４は、弁体３の内周
面の中間部に形成された環状顎部１７と本体部２の底壁
部２ａとの間に介装され、弁体３を前記開位置に向かっ
て付勢している。また、形状記憶合金から成るスプリン
グ５は、弁体３の環状顎部１７と前記スプリングシート
１５との間に介装され、弁体３を前記閉位置に向かって
付勢している。

【００２７】この場合、形状記憶合金から成るスプリン
グ５は、本体部２内の入口側配管接続部６から流入する
流体の温度に応じて、伸縮して発生する弾性力が変化す
る形状記憶合金から成り、これに接触する流体の温度が
所定の温度以下の時（例えば、８０℃以下の時）には、
比較的小さな弾性力を生じる短縮状態となり、所定の温
度以上の時（例えば、９０℃以上の時）には、比較的大
きな弾性力を生じる伸長状態となるようにされている。

【００２８】そして、図１（ａ）に示すように、スプリ
ング５の発生弾性力の小さい状態においては、その弾性
力はスプリング４の弾性力よりも、充分小さくなるよう
にされており、この状態では、スプリング４の弾性力が
スプリング５の弾性力よりも大きくなって、弁体３がス
プリング４の付勢力により開位置に移動されるようにな
っている。

【００２９】これと逆に、図１（ｂ）に示すように、ス
プリング５の発生弾性力の大きい状態においては、その
弾性力はスプリング４のそれよりも、充分大きくなるよ
うにされており、この状態では、スプリング５の弾性力
がスプリング４の弾性力よりも大きくなって、弁体３が
スプリング５の付勢力により閉位置に移動されるように
なっている。

【００３０】従って、形状記憶合金から成るスプリング
５は、本体部２内に流入する流体の温度に応じた形状変
化により、弁体３の開閉を行うようにしている。

【００３１】尚、この感熱応動弁１の弁体３はその内部
が貫通しているので、入口側配管接続部６から本体部２
内に流入する流体の圧力によっては、開位置から閉位置
に移動するようなことはない。

【００３２】次に、かかる感熱応動弁１の作動を説明す
る。

【００３３】この感熱応動弁１においては、流体通路８
内を入口側配管接続部６から本体部２内に流入する流体
の温度が、あらかじめ設定されたある所定の温度以下の
時、例えば８０℃以下の時には、形状記憶合金から成る
スプリング５は、図１（ａ）に示すように、発生弾性力
の小さい状態（短縮状態）となり、この場合には、前記
したようにスプリング４の付勢力により弁体３が開位置
に移動され、従って、流体通路８をその上流部から下流
部に流れる流体は、感熱応動弁１をその入口側配管接続
部６から出口側配管接続部７まで支障なく本体部２内を
流れる。

【００３４】一方、入口側配管接続部６から本体部２内
に流入する流体の温度が、あらかじめ設定されたある所
定の温度以上、例えば９０℃以上となると、形状記憶合
金から成るスプリング５は、図１（ｂ）に示すように、
その流体との直接的な接触により、即座に発生弾性力の
大きい状態（伸長状態）となり、この場合には、前記し
たようにスプリング５の付勢力により弁体３が閉位置に
移動される。そして、この状態では、流体通路８が感熱
応動弁１の位置で遮断され、流体が感熱応動弁１を通過
するのが阻止される。

【００３５】この場合、形状記憶合金から成るスプリン
グ５は、入口側配管接続部６を介して流体通路８の上流
側に常時、連通する箇所に設けられているので、該スプ
リング５の発生弾性力の大きい状態は流体通路８の上流
側の流体温度が低下するまで維持され、従って、弁体３
が閉位置に維持される。

【００３６】次に、本発明の感熱応動弁の他の例を図２
（ａ），（ｂ）に従って説明する。図２（ａ），（ｂ）
はそれぞれ該感熱応動弁の開状態及び閉状態における縦
断面図である。

【００３７】この感熱応動弁１８は、その略筒状の本体
部１９内に、一端部が閉塞された略筒状の弁体２０と、
この弁体２０を開位置に付勢する付勢手段であるスプリ
ング２１と、この弁体２０を通水温に応じて開閉駆動す
るための形状記憶合金から成るスプリング２２とを備え
ている。

【００３８】この場合、本体部１９の開口された両端部
には、それぞれ入口側配管接続部２３及び出口側配管接
続部２４が形成され、これらの配管接続部２３，２４
は、流体通路２５の途中位置でその上流部及び下流部に
接続される。そして、本体部１９の内周面部は、入口側
配管接続部２３側に形成された小径内周部１９ａと、該
小径内周部１９ａから内周段部１９ｂを介して出口側配
管接続部２４側に形成された大径内周部１９ｃとにより
構成されている。

【００３９】弁体２０は、本体部１９の大径内周部１９
ｃの内部に軸方向に移動自在に内挿されており、その移
動により本体部１９の内部を開閉するようにしている。

【００４０】すなわち、弁体２０の入口側配管接続部２
３側の端部は、該弁体２０の外周側部と一体に形成され
た底壁部２６により閉塞され、この底壁部２６は、本体
部１９の小径内周部１９ａよりも大径に形成されてい
る。そして、この底壁部２６の小径内周部１９ａ側の端
面部の周縁部には、弁体２０が小径内周部１９ａ側に移
動された時に本体部１９の前記内周段部１９ｂに当接す
る環状パッキング２７が固着されている。また、弁体２
０の開口端部２８は本体部１９の大径内周部１９ｃに全
周にわたって摺接され、さらに、弁体２０の外周側部に
は、複数の流体通路穴２９が穿設されている。

【００４１】従って、弁体２０は、図２（ａ）に示すよ
うに、出口側配管接続部２４側に移動されて底壁部２６
が本体部１９の内周段部１９ｂから離反した位置（以
下、開位置という）では、入口側配管接続部２３を本体
部１９の小径内周部１９ａの内部、弁体２０の流体通路
穴２９及び本体部１９の大径内周部１９ｃを介して出口
側配管接続部２４に連通させ、また、図２（ｂ）に示す
ように、入口側配管接続部２３側に移動されて底壁部２
６が環状パッキング２７を介して内周段部１９ｂに圧接
された位置（以下、閉位置という）では、両配管接続部
２３，２４を底壁部２６及び環状パッキング２７を介し
て遮断する。

【００４２】尚、弁体２０の開口端部２８と出口側配管
接続部２４との間の位置には、本体部１９の大径内周部
１９ｃに、複数の流体通路穴３０が穿設された環状のス
プリングシート３１が固着されており、弁体２０の出口
側配管接続部２４側への移動は、弁体２０の開口端部２
８がスプリングシート３１に当接することにより規制さ
れる。

【００４３】一方、前記スプリング２１は、弁体２０の
開口端部２８と本体部１９の内周段部１９ｂとの間に介
装され、弁体２０を前記開位置に付勢している。また、
形状記憶合金から成るスプリング２２は、弁体２０の底
壁部２６とスプリングシート３１との間に介装され、弁
体２０を前記閉位置に向かって付勢している。

【００４４】この場合、形状記憶合金から成るスプリン
グ２２は、本体部１９内の出口側配管接続部２４の位置
における流体の温度に応じて発生する弾性力が変化する
形状記憶合金から成り、これに接触する流体の温度が所
定の温度以下の時（例えば、８０℃以下の時）には、比
較的小さな弾性力を生じる短縮状態となり、所定の温度
以上の時（例えば、９０℃以上の時）には、比較的大き
な弾性力を生じる伸長状態となるようにされている。

【００４５】そして、図２（ａ）に示すように、スプリ
ング２２の発生弾性力の小さい状態においては、その弾
性力はスプリング２１の弾性力よりも、充分小さくなる
ようにされており、この状態では、スプリング２１の弾
性力がスプリング２２の弾性力よりも大きくなって、弁
体２０がスプリング２１の付勢力により開位置に移動さ
れるようになっている。

【００４６】これと逆に、図２（ｂ）に示すように、ス
プリング２２の発生弾性力の大きい状態においては、そ
の弾性力はスプリング２１のそれよりも、充分大きくな
るようにされており、この状態では、スプリング２２の
弾性力がスプリング２１の弾性力よりも大きくなって、
弁体２０がスプリング２２の付勢力により閉位置に移動
されるようになっている。

【００４７】従って、形状記憶合金から成るスプリング
２２は、本体部１９の出口側配管接続部２４の位置にお
ける流体の温度に応じた形状変化により、弁体２０の開
閉を行うようにしている。

【００４８】次に、かかる感熱応動弁１８の作動を説明
する。

【００４９】この感熱応動弁１８においては、流体通路
２５内を入口側配管接続部２３から本体部１９内に流入
する流体の温度が、あらかじめ設定されたある所定の温
度以下の時、例えば８０℃以下の時には、形状記憶合金
から成るスプリング２２は、図２（ａ）に示すように、
発生弾性力の小さい状態（短縮状態）となり、この場合
には、前記したようにスプリング２１の付勢力により弁
体２０が開位置に移動され、従って、流体通路２５をそ
の上流部から下流部に流れる流体は、本体部１９の内部
をその入口側配管接続部２３から出口側配管接続部２４
まで支障なく流れる。

【００５０】一方、なんらかの原因により、例えば、感
熱応動弁１８の下流側で流体通路２５内の流体の温度が
流体通路２５の上流側に比べて充分、高温（例えば、９
０℃以上）となると、その高温の流体がその圧力の上昇
により、流体通路２５の下流側から感熱応動弁１８を通
って上流側に逆流しようとすることがあり、このような
場合には、形状記憶合金から成るスプリング２２は、図
２（ｂ）に示すように、出口側配管接続部２４から本体
部１９内に逆流しようとする高温の流体との直接的な接
触により、即座に発生弾性力の大きい状態（伸長状態）
となり、これにより、前記したようにスプリング２２の
付勢力により弁体２０が閉位置に移動される。そして、
この状態では、流体通路２５が感熱応動弁１８の位置で
遮断され、流体が感熱応動弁１８を逆流して流体通路２
５の上流側に流れようとするのが阻止される。

【００５１】この場合、形状記憶合金から成るスプリン
グ２２は、出口側配管接続部２４を介して流体通路２５
の上流側に常時、連通する箇所に設けられているので、
該スプリング２２の発生弾性力の大きい状態は流体通路
２５の下流側の流体温度が低下するまで維持され、従っ
て、弁体２０が閉位置に維持される。

【００５２】次に、以上、説明した感熱応動弁１，１８
を例えば給湯器に適用した実施例について図３に従って
説明する。図３はこの給湯器の説明的構成図である。

【００５３】図３で、この給湯器３２は、その本体ケー
ス３３内に、図示しないガス管からガス通路３４を介し
てガスが供給されるガスバーナ３５を有する熱交換器３
６と、前記流体通路８，２５（図１及び図２参照）に相
当する流体通路である給湯路３７とを備え、この給湯路
３７の中間部は熱交換器３６の本体部３８に巻装されて
いる。そして、給湯路３７における熱交換器３６の下流
側の箇所と熱交換器３６の上流側の箇所とには、それぞ
れ前記感熱応動弁１，１８が設けられている（図１及び
図２参照）。

【００５４】この場合、給湯路３７は、例えば、その上
流端部が塩化ビニル等から成る樹脂製配管３９を介して
図示しない水道管等に接続されると共に、その下流端部
が給湯栓４０，４１をそれぞれ介して給湯蛇口４２及び
シャワーヘッド４３に接続され、樹脂製配管３９を介し
て導入される水を通水検知機構４４、水量調節子４５、
感熱応動弁１８、過圧逃がし弁４６、熱交換器３６及び
感熱応動弁１を順に介して蛇口４２及びシャワーヘッド
４３に供給するようにしている。

【００５５】また、ガス通路３４は、その上流端部が本
体ケース３３の外部において図示しないガス管に接続さ
れ、このガス管から、安全ガスバルブ４７、ガス量調節
機構４８、ガスバルブ４９、ガスガバナ５０及びガスノ
ズル５１を順に介してガスバーナ３５にガスを供給する
ようにしている。そして、熱交換器３６は、ガスバーナ
３５にガスが供給されると、このガスを該ガスバーナ３
５により燃焼させて、本体部３８を介して給湯路３７の
通水を適宜、加熱し、これにより、給湯路３７から蛇口
４２及びシャワーヘッド４３に給湯を行わしめるように
している。

【００５６】尚、給湯路３７の通水検知機構４４は、公
知の水ガバナ５２及びダイヤフラム５３を有するもので
あり、周知のように、ダイヤフラム５３が受ける水圧に
より給湯路３７における通水を検知し、これに応動させ
て、ガス通路３４の前記ガスバルブ４９を水ガバナ５２
を介して開くようにしている。

【００５７】次に、かかる給湯器３２の作動を説明す
る。

【００５８】図３で、この給湯器３２においては、前記
給湯栓４０，４１のいずれかを開くと、前記樹脂製配管
３９から給湯路３７を介して蛇口４２あるいはシャワー
ヘッド４３への通水が行われる。

【００５９】この時、給湯路３７の通水検知機構４４に
より、給湯路３７の通水が検知され、これに応動してガ
ス通路３４のガスバルブ４９が開かれる。そして、ガス
バルブ４９が開かれると、前記したように、ガス通路３
４を介して熱交換器３６のガスバーナ３５にガスが供給
されて、このガスの燃焼が行われ、これにより、給湯路
３７内の通水が熱交換器３６の本体部３８を介して加熱
される。そして、この加熱により、蛇口４２あるいはシ
ャワーヘッド４３への給湯が行われる。

【００６０】尚、この場合、熱交換器３６は、通常時
は、給湯温が例えば４０〜５０℃等の通常的な温度とな
るように、図示しないコントローラによりその作動が適
宜、制御される。

【００６１】そして、このような通常的な給湯温におい
ては、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、前記感
熱応動弁１，１８の形状記憶合金から成るスプリング
５，２２は発生弾性力の小さい状態となっており、従っ
て、前記したように、各感熱応動弁１，１８の弁体３，
２０は開位置に移動されている。

【００６２】一方、かかる給湯器３２において、例えば
通水検知機構４４の水ガバナ５２やダイヤフラム５３の
作動不良等が生じた場合には、給湯路３７に通水がない
にもかかわらず、ガス通路３４のガスバルブ４９が開い
て熱交換器３６が一時的に作動し、所謂、残火が生じる
ことがあり、この場合には、図示しない過加熱防止装置
により熱交換器３６の作動は停止されるようになってい
るものの、給湯路３７内の水は熱交換器３６の箇所にお
いて、その残火により高温に加熱されると共に、その圧
力が高圧になることがある。この場合、給湯路３７の前
記過圧逃がし弁４６により給湯路３７の圧力は例えば１
７．５kg重／cm² 以上となることはないように設定され
るものの、このように高圧となると水の沸点も上昇し
て、熱交換器３６の箇所における給湯路３７内の水は例
えば１５０〜１８０℃まで加熱されることがある。

【００６３】そして、このように、給湯路３７内の水が
熱交換器３６の箇所において高温に加熱された状態で、
前記給湯栓４０，４１を開くと、その高温の湯が感熱応
動弁１を介して給湯栓４０，４１側に流れようとする。

【００６４】ところが、図１（ａ）に示すように、この
時、給湯路３７において、熱交換器３５側から感熱応動
弁１の入口側配管接続部６を介して本体部２内に高温の
湯が流入すると、その高温の湯が感熱応動弁１の形状記
憶合金から成るスプリング５に直接触れるため、即座
に、図１（ｂ）に示すように、該スプリング５が発生弾
性力の大きい状態となって、弁体３が閉位置に移動さ
れ、これにより、感熱応動弁１の出口側配管接続部７
は、前記したように入口側配管接続部６側から遮断され
る。

【００６５】従って、給湯路３７の熱交換器３６側から
本体部２に流入する高温の湯は、感熱応動弁１の下流側
に流出することはなく、これにより、その高温の湯が蛇
口４２やシャワーヘッド４３に供給されるのが阻止され
る。

【００６６】そして、この場合、形状記憶合金から成る
スプリング５は、入口側配管接続部６を介して給湯路３
７の上流側、すなわち、熱交換器３６側に常時、連通す
る箇所に設けられているので、前記したように、感熱応
動弁１の閉状態は熱交換器３６の箇所における給湯路３
７の湯温が低下するまで維持される。

【００６７】また、図２及び図３において、上記のよう
に熱交換器３６の残火が生じたときには、前述のように
熱交換器３６の箇所における給湯路３７内の水が高温と
なると共に、高圧となるので、この高温・高圧の湯が、
前記感熱応動弁１８を介して給湯路３７の上流側、すな
わち、樹脂製配管３９側に逆流しようとし、このような
逆流が生じると、配管３９が高温の湯により損なわれる
虞れがある。

【００６８】ところが、この時、図２（ｂ）に示すよう
に、感熱応動弁１８の形状記憶合金から成るスプリング
２２が出口側配管接続部２４から本体部１９内に逆流し
ようとする高温の湯との接触により即座に発生弾性力の
大きい状態となって弁体２０が閉位置に移動され、これ
により、高温の湯が給湯路３７の熱交換器３６の箇所か
ら感熱応動弁１８の上流側に逆流するのが阻止される。
また、この場合においては、出口側配管接続部２４から
本体部１９内に逆流しようとする高温の湯は高圧となっ
ているので、その圧力が弁体２０の底壁部２６に作用し
て弁体２０の閉位置への移動が助長される。

【００６９】従って、高温の湯が給湯路３７内を配管３
９まで逆流することはなく、配管３９が高温の湯により
損傷を受けることはない。

【００７０】そして、この場合、形状記憶合金から成る
スプリング２２は、熱交換器３６の箇所における給湯路
３７に出口側配管接続部２４を介して常時、連通する箇
所に設けられているので、前記したように、感熱応動弁
１８の閉状態が給湯路３７の熱交換器３６の箇所におけ
る湯温が低下するまで維持され。

【００７１】このように、かかる給湯器３２において
は、給湯路３７に感熱応動弁１，１８を設けたことによ
って、熱交換器３６の残火が生じた場合等に、高温の湯
が蛇口４２やシャワーヘッド４３に供給されるのが感熱
応動弁１により速やかに防止され、また、高温・高圧の
湯が樹脂製配管３９に逆流するのが、感熱応動弁１８に
より速やかに防止される。

【００７２】尚、以上説明した実施例では、感熱応動弁
１，１８のスプリング５，２２を形状記憶合金により構
成したが、これと逆にスプリング４，２１を形状記憶合
金により構成して本実施例と同様の作動を行わしめるよ
うにすることも可能であることはもちろんである。

【００７３】また、感熱応動弁１，１８は、本実施例の
ように給湯器３２に適用することができるだけでなく、
流体の温度に応じて迅速に開閉する必要のある各種の流
体通路においても適用することができ、さらには、流体
通路を通常時は閉じ、流体の温度が所定の温度以上とな
った時に流体通路を開くように感熱応動弁を構成するこ
とも可能であることはもちろんである。

【００７４】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
の感熱応動弁によれば、流体通路の途中に設けた開閉自
在な弁体を、付勢手段により開位置に付勢する一方、形
状記憶合金から成るスプリングにより付勢手段と逆に閉
位置に付勢し、このとき、スプリングに接触する流体の
温度が所定の温度以上の高温となるとスプリングを伸長
させて弁体を閉位置に移動させると共に、該流体の温度
が所定の温度以下の低温状態では、スプリングを短縮状
態として前記付勢手段の付勢力により弁体を開位置側に
移動させるようにしたことによって、流体通路を流れる
流体の温度に応じて迅速に流体通路の開閉を行うことが
できて、温度に対する応答性のよい開閉弁を提供するこ
とができ、特に流体通路に高温の流体が流れるのを確実
且つ迅速に阻止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の感熱応動弁の一例の開状態に
おける縦断面図、（ｂ）は該感熱応動弁の閉状態におけ
る縦断面図、

【図２】（ａ）は図１の感熱応動弁と共に給湯器に使用
する感熱応動弁の開状態における縦断面図、（ｂ）は該
感熱応動弁の閉状態における縦断面図。

【図３】本発明の感熱応動弁を適用した給湯器の説明的
構成図。

【符号の説明】

１…感熱応動弁、２…本体部、３…弁体、４…付勢手段
（スプリング）、５…形状記憶合金から成るスプリン
グ、６，７…配管接続部、８…流体通路、９，１０…環
状弁座（傾斜面）、１１，１２…閉止部（Ｏリング）、
１３，１４…間隙。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体通路の途中に介装される有底筒状の本
   体部と、該本体部の内部を前記流体通路の上流部及び下
   流部に連通させて接続すべく該本体部の端部開口及び側
   部開口にそれぞれ設けられた第１配管接続部及び第２配
   管接続部と、前記本体部内にその端部開口側から底部側
   にかけて該本体部の側部開口に第２配管接続部に外周面
   を臨ませて内挿され、前記第１及び第２配管接続部を連
   通する開位置と両配管接続部を遮断する閉位置との間で
   前記本体部の軸方向に移動自在に設けられた弁体と、該
   弁体にその内部を前記本体部の軸方向に貫通して設けら
   れた貫通孔と、前記弁体の開位置において前記本体部の
   第２配管接続部よりも底部寄りの内周部と該弁体の先端
   部の外周部との間に形成される第１の間隙と、前記弁体
   の開位置において前記本体部の第２配管接続部よりも端
   部開口寄りの内周部と該弁体の後端部の外周部との間に
   形成される第２の間隙と、前記弁体の先端部の外周部に
   設けられ、該弁体の閉位置において前記第１の間隙を全
   周にわたって遮断するよう該第１の間隙の位置で前記本
   体部の内周部に形成された環状弁座に当接する第１の閉
   止部と、前記弁体の後端部の外周部に設けられ、該弁体
   の閉位置において前記第２の間隙を全周にわたって遮断
   するよう該第２の間隙の位置で前記本体部の内周部に形
   成された環状弁座に当接する前記第１の閉止部と略同径
   の第２の閉止部と、前記弁体を前記開位置に付勢する付
   勢手段と、前記本体部内で流体に接触する位置で該流体
   の温度に応じて伸縮自在に前記弁体を閉位置に付勢する
   形状記憶合金から成るスプリングとを備え、 前記弁体は、その開位置において前記第１及び第２配管
   接続部を前記貫通孔及び前記第１の間隙を介して連通す
   ると共に、前記第２の間隙を介して連通し、 前記スプリングは、これに接触する流体の温度が所定温
   度以上の高温となったとき、前記付勢手段の付勢力を上
   回る付勢力で前記弁体を前記閉位置に移動させる伸長状
   態となり、且つ前記流体の温度が前記所定温度以下の低
   温状態であるときは前記付勢手段の付勢力により前記弁
   体が前記開位置側に移動する短縮状態となるよう構成さ
   れていることを特徴とする感熱応動弁。