JP2585445B2 - 比例制御弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は比例制御弁に係り、とりわけ給水管からの給
水を熱媒によって加熱する自動給湯システムの比例制御
弁に関する。

（従来の技術） 一般に、自動給湯システムは、給水管からの給水（冷
水）をボイラからの熱媒によって熱交換器で加熱し、加
熱された温水を各洗面所の混合栓に導くものである。混
合栓には給水管からの給水も直接的に導かれている。

ところで、一般に熱交換器にはボイラからの熱媒が一
定量流れているが、この熱媒量は混合栓からの温水量に
対して特に制御されていないのが普通である。このた
め、温水の排水量が多くなればそれだけ温水温度が低く
なり、温水の排出量が少ない場合は温水温度が高くな
る。

（発明が解決しようとする課題） 上述のように、従来ボイラからの熱媒量は特に制御さ
れていないので、温水の排出量が多くなれば温水温度が
低下し、温水の排出量が少ない場合は温水温度が高くな
るという問題がある。

このような場合、熱交換器の前後いずれかの側に、排
出される温水量に応じて熱媒を制御することができる比
例制御弁を設けることにより、温水の排出量によらず温
水温度を一定に制御することが考えられる。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであ
り、排出される温水量に対応して熱媒量を制御すること
ができる比例制御弁を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、円筒状の本体を仕切部を介して一次側と二
次側とに区画し、その一次側に一次側入口と一次側出口
とを設け、前記本体の二次側に二次側入口と二次側出口
とを設け、前記本体の一次側内部に、その一方の面を前
記一次側入力に向かわせるとともにその他方の面を前記
一次側出口に向かわせてなるフロートを摺動自在に配設
し、前記本体の二次側内部に、前記二次側入口と前記二
次側出口とを遮断するディスクを摺動自在に配設し、前
記フロートと前記ディスクとシャフトで連結し、前記フ
ロートが一次側出口方向に移動した場合前記ディスクが
開方向へ移動するよう構成し、前記フロートは一次側入
口方向の面が開口する略円筒状となって仕切部外周に挿
着され、前記仕切部との間でダンパ空間を形成すること
を特徴とする比例制御弁である。

（作 用） 本発明によれば、一次側出口からの流量を増加させて
一次側出口を減圧させることにより、一次側出口の圧力
によってフロートを一次側出口方向に移動させ、このフ
ロートの一次側出口方向への移動に対応してシャフトを
介して二次側入口と二次側出口とを遮断するディスクを
開方向へ移動させることができる。また、ディスクを閉
方向に移動させる際、フロートと仕切部との間に形成さ
れたダンバ空間により、フロートおよびディスクを徐々
に閉方向へ移動させることができる。このため、ディス
クによる急な遮断を防止することができる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。

第1a図、第1b図〜第３図は本発明による比例制御弁の
一実施例を示す図である。

まず、第３図のより自動給湯システムの全体について
説明する。第３図に示すように、自動給湯システム10
は、給水管15からの給水（冷水）を、ボイラ11から熱媒
送り管12を介して送られた熱媒によって熱交換器14で加
熱するものである。また、熱交換器14からの熱媒は、熱
媒戻り管13によってボイラ11に戻され、このようにして
熱媒の循環ラインが形成されている。一方熱交換器14で
加熱された温水は、比例制御弁20を介して各混合栓16に
導かれるようになっている。

なお、熱交換器14および比例制御弁20は熱交換器ユニ
ット18内に配設され、また熱交換器ユニット18および各
混合栓16は室19内に配設されている。

次に第1a図、第1b図、第2a図および第2b図により比例
制御弁20について詳述する。

比例制御弁20は、上端を上部蓋30で密閉し、下端を下
部蓋39で密閉した円筒状本体21を備えている。また本体
21の上部側（一次側）には熱交換器14で加熱された温水
が流入する一次側入口22が設けられ、一次側入口22の上
方であって一次側入口22に対向する側に、混合栓16に連
通する一次側出口23が設けられている。一方、本体21の
下部側（二次側）には、ボイラ11からの触媒が流入する
二次側入口24が設けられ、二次側入口24の下方であって
二次側入口24に対向する側にボイラ11に熱媒を戻す二次
側出口25が設けられている。

そして、これら一次側と二次側は、本体21内の円柱状
仕切部26によって区画され、この仕切部26は本体21内に
ボルト40によって固着されている。

また、本体21の一次側内部には、上面が一次側出口23
に向い、下面が一次側入口に22に向うフロート29が本体
21の内面と所定のクリアランスをもって摺動自在に配設
されている。このフロート29は下面側が開口する略円筒
状となっており、本体21内に設けられた仕切部26の外周
に挿着されている。さらにフロート29の内部には、仕切
部26との間でダンパ空間32が形成されている。

また、フロート29の中央部には、フロート29を案内す
るためのシャフト31が固着されている。このシャフト31
は上部蓋30に形成された案内溝30a内を摺動するととも
に、仕切部26内を摺動自在に貫通して下方に延び、後述
するディスク27を保持するディスク保持体27aに固着さ
れている。

また仕切部26内には、ダンパ空間32と一次入口22とを
連通する連通孔35が形成され、また仕切部26の上部には
連通孔35を密閉するための環状蓋37が上下方向に移動自
在に配設されている。さらに仕切部26の上部には、環状
蓋37の上方向の移動を制限するストッパ36が固着されて
いる。

また、本体21の二次側内部に、二次側入口24と二次側
出口25とを遮断するディスク27が摺動自在に設けられて
いる。このディスク27を保持するディスク保持体27aに
はシャフト31が固着されており、このシャフト31によっ
てディスク27はフロート29と互いに連結された状態とな
っている。また、ディスク保持体27aと仕切部26との間
にはスプリング28が介在されている。

次にこのような構成からなる本実施例の作用について
説明する。

まず、第３図に示す混合栓16によって温水の排出量を
零とする。この状態は本体21の一次側に温水が流れない
状態であり、この状態を第1a図および第2a図に示す。第
1a図および第2a図に示すように本体21内面とフロート29
との間には所定のクリアランスが形成されているので、
一次側入口22の圧力と一次側出口23の圧力は給水管15内
の圧力と同一となって互いにつり合う。この場合、ディ
スク保持体27aがスプリング28によって下方へ押圧さ
れ、ディスク27が本体21内の弁座41に当接して二次側入
口24と二次側出口25とを遮断する。

次に、混合栓16によって温水を排出する。この場合、
第2b図に示すように、温水が一次側入口22からフロート
29の外周を通って二次側出口23に達し、その後混合栓16
側へ流れる。このため混合栓16と連通する一次側出口23
側の圧力が減圧されるので、一次側入口22側の給水管15
内圧力によってフロート29はスプリング28の力に抗して
上方へ押上げられる。この場合、仕切部26上部の環状蓋
37は上方へ移動して連通孔35を開とする。そして一次側
入口22側の圧力は連通孔35を経てダンパ空間32内からフ
ロート29の下面29aを上方へ押圧するとともに、仕切部2
6の外周においてフロート29の下面29bを上方へ押圧す
る。

このフロート29の上方向への移動によってシャフト31
を介してディスク27が上方へ移動し、ディスク27は本体
21内の弁座41から離れる。そして熱媒は二次側入口24か
ら二次側出口25へ流れる。次に混合栓16からの温水排出
量を徐々に大きくしていくと、一次側出口23側の圧力が
更に減圧するので、ディスク27は更に弁座41から上方へ
持上げられて全開状態となる（第1b図）。

このようにして、混合栓16からの温水排出量に応じて
二次側入口24から二次側出口25に流れる熱媒量を制御す
ることができる。このため、第３図において混合栓16か
らの温水排出量が少ないときはボイラ11からの熱媒量を
少なくし、温水排出量が多いときは熱媒量を多くするこ
とができ、混合栓16からの温水温度を略一定に保つこと
ができる。

次に混合栓16により温水の排出を停止すると、上述の
ように一次側入口22と一次側出口23との圧力がつり合う
ため、フロート29はスプリング28により下方へ押圧され
る。この場合、第２図に示すように、ダンパ室32の圧力
はわずかに上昇し、環状蓋37は仕切部26上面に押付けら
れて連通孔35を閉とする。一方、仕切部26の外面とフロ
ート29の内面との間には、わずかな隙間が形成されてお
り、ダンパ室32内の圧力はこの隙間を通って一次側入口
22に逃がされることになる。このためフロート29はスプ
リング28の作用により非常にゆっくりと下方に移動す
る。これに伴い、ディスク27はゆっくりと弁座４に当接
して二次側入口24と二次側出口25とを遮断することがで
きる。

なお、混合栓16を開いた場合は、上記とは逆にディス
ク27をすみやかに開とすることができる。すなわち、混
合栓16により温水を排出させると、上述のように一次側
出口23の圧力は一次側入口22より低くなるのでフロート
29は一次側出口23方向へ移動し、ダンパ室32内の圧力は
瞬間的に下がるので、一次側入口22の圧力は連通孔35を
通り環状蓋37を押上げダンパ室32内に導かれる。このよ
うに、フロート29はすみやかに一次側出口23方向に移動
するので、ディスク27をすみやかに開とすることができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、一次側出口か
らの流量を増加させて一次側出口を減圧させることによ
り、二次側を遮断するディスクを開方向へ移動させるこ
とができるので、一次側流量に対応させて二次側流量を
適切に制御することができる。また、ディスクを閉方向
へ移動させる際、フロートと仕切部との間に形成された
ダンパ空間により、フロートおよびディスクを徐々に閉
方向に移動させることができる。このためディスクによ
る急な遮断を防止することができ、またウォータハンマ
を防止できるとともにディスクの損傷を確実に防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

第1a図は本発明による比例制御弁の一実施例を示す側断
面図であって一次側出口を閉とした状態を示す図、第1b
図は第1a図において一次側出口を全開とした状態を示す
図、第2a図および第2b図は比例制御弁の作用を示す拡大
断面図、第３図は自動給湯システムの全体図である。 20……比例制御弁、21……本体、22……一次側入口、23
……一次側出口、24……二次側入口、25……二次側出
口、26……仕切部、27……ディスク、29……フロート、
31……シャフト、32……ダンパ空間。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状の本体を仕切部を介して一次側と二
   次側とに区画し、その一次側に一次側入口と一次側出口
   とを設け、前記本体の二次側に二次側入口と二次側出口
   とを設け、前記本体の一次側内部に、その一方の面を前
   記一次側入口に向かわせるとともにその他方の面を前記
   一次側出口に向かわせてなるフロートを摺動自在に配設
   し、前記本体の二次側内部に、前記二次側入口と前記二
   次側出口とを遮断するディクスを摺動自在に配設し、前
   記フロートと前記ディスクとをシャフトで連結し、前記
   フロートが一次側出口方向に移動した場合前記ディスク
   が開方向へ移動するよう構成し、前記フロートは一次側
   入口方向の面が開口する略円筒状となって仕切部外周に
   挿着され、前記仕切部との間でダンパ空間を形成するこ
   とを特徴とする比例制御弁。