JP2805277B2 - 給水回路用ポンプ応動弁及び給水用弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給水回路用ポンプ応動
弁及び給水用弁装置に関するものであり、給湯器から浴
槽に湯張りするための湯張り回路に挿入された、逆止機
能及び縁切り機能を備えた弁装置に利用でき、特に、こ
の弁装置における縁切り用の逃がし弁からの漏洩水を、
これを貯留する空室から前記湯張り回路とこれに接続さ
れる回路を介して排出するためのポンプ応動弁として好
適に利用できる。

【０００２】

【従来技術及び課題】給湯器から浴槽内に直接湯張りで
きる様にした風呂装置が普及しており、かかる風呂装置
では、図１に示す様に、給湯器の熱交換器(H) から浴槽
(BT)に接続される湯張り回路(1) の上流端部に給水用弁
装置が挿入される。この給水用弁装置は、一対の逆止弁
(1a)(1b)と、大気に開放される空室(2) と、この空室
(2) と前記湯張り回路(1) との間の吸気口(11)を開閉す
る逃がし弁(1c)と、前記空室(2) の底壁の排出口(21)と
湯張り回路(1) の下流側とを接続する補助回路(22)に挿
入された排出弁(23)とを具備し、湯張り回路(1) の上流
端部に設けれている。この給水用弁装置は湯張り回路
(1) の回路を開閉する為の湯張り制御弁(12)と前記給水
用弁装置の上流側の逆止弁(1a)との間に流量計(13)を挿
入している。

【０００３】この従来の装置では、前記逆止弁(1a)と逃
がし弁(1c)とは一体的に動作する構成となっており、こ
れらが弁室(10)内に収容されている。そして、逆止弁(1
a)は弁室(10)への入口に対して閉弁方向に、他方の逃が
し弁(1c)は吸気口(11)に対して開弁方向にバネにより付
勢されている。又、逆止弁(1b)もバネにより閉弁方向に
付勢されている。

【０００４】従って、前記制御弁(12)を開弁させると、
給水用弁装置の逆止弁(1a)(1b)は共に開弁する。逆止弁
(1a)が開弁されると弁室(10)への流入水の圧力によって
逃がし弁(1c)が閉弁される。これにより、吸気口(11)が
閉じて空室(2) への回路が遮断された状態で、運転状態
となった熱交換器(H) からの温水が、湯張り回路(1)を
介して浴槽(BT)に湯張りされる。

【０００５】前記制御弁(12)が閉じて湯張り動作が終了
すると、各部が運転停止状態となる。そして、逆止弁(1
a)(1b)が同時に閉弁状態に復帰する。又、何らかの事情
によって湯張り回路(1) に逆流傾向が生じても、閉弁状
態の前記逆止弁(1a)(1b)によって逆流が防止できる。更
に、逆止弁(1a)の上流側が弁室(10)よりも低圧の状態と
なり且この逆止弁(1a)及び下流側の逆止弁(1b)が損傷し
た場合等では、浴槽(BT)の貯留水が逆流することとなる
が、このものでは、逃がし弁(1c)の開弁により弁室(10)
内が空室(2) を介して大気に開放することから、上記低
圧状態が解消され当該逆流も防止できる。

【０００６】この形式の給水用弁装置では、湯張り開始
時点では、逃がし弁(1c)が開弁しているから、湯張り開
始時及び終了時において吸気口(11)から空室(2) への漏
れが生じる。この漏洩水は、吸気口(11)の下方の空室
(2) 内に貯留される。従来のものでは、排出弁(23)を電
磁弁としてあり、これを排水動作のときにポンプ(P) の
運転開始と共に開弁させる様にしている。これにより、
空室(2) 内に貯留された湯水はポンプ(P) の吸引力によ
り補助回路(22)から湯張り回路(1) に達する。従って、
前記漏洩水が外部に排出されることもない。

【０００７】ところが、この従来のものでは、ポンプ
(P) の動作と連動させて的確に電磁弁式の排出弁(23)を
開弁させるための制御機構が必要であり、電磁弁式であ
ることから、この排出弁(23)への電気配線が必要となり
給湯器の組立が面倒であると共に構造が複雑化する。ま
た、電磁弁の電磁ユニットのためにこの弁装置が大型化
する。

【０００８】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、給水回路に挿入されたポンプ(P) の運転時にこれ
と連動して給水回路への回路を開閉するための給水回路
用ポンプ応動弁において、電磁ユニットを用いることな
く、自動的に開閉できるようにすることを課題とする。 ［請求項１の発明］

【０００９】

【技術的手段】上記課題を解決するための本発明の技術
的手段は、『ポンプ(P) を挿入した給水回路に接続され
且貯留水を収容する空室(2) の底部に排出口(21)を設け
ると共に前記底部の下方に大気側とはダイヤフラム(26)
によって区画された一次空室(28)を設け、前記排出口(2
1)に対して空室(2) 側から対接する排出弁(23)を前記ダ
イヤフラム(26)に連結すると共に、前記排出弁(23)を閉
弁方向に付勢し、ポンプ(P) の吸引圧力によるダイヤフ
ラム(26)の作動圧力を排出弁(23)に作用する閉弁付勢力
よりも大きく設定した』ことである。

【００１０】

【作用】上記技術的手段は次のように作用する。ポンプ
(P) が運転状態となると、ポンプ(P) の吸引圧力が一次
空室(28)に作用する。そして、この一次空室(28)の構成
壁の一方がダイヤフラム(26)となっているから、このダ
イヤフラム(26)は前記吸引圧力によって一次空室(28)側
に撓むべく作動する。この作動力は前記ダイヤフラム(2
6)に連結された排出弁(23)に作用する閉弁付勢力よりも
大きいことから、これによって排出弁(23)が開弁する。

【００１１】ポンプ(P) の運転が停止すると、ダイヤフ
ラム(26)の前記作動力が消失して排出弁(23)はこれに作
用する閉弁付勢力によって閉弁される。このようにポン
プ(P) の運転・停止に応じて排出弁(23)が開閉する。

【００１２】

【効果】電磁装置等の駆動装置を用いることなく、ポン
プ(P) の運転・停止に応じて排出弁(23)が開閉するか
ら、排出弁(23)の構成が簡素化でき、しかも、ポンプ
(P)の運転・停止と正確に連動する。 ［請求項２の発明について］この発明は、上記請求項１
の発明を給湯器からの湯張り回路に循環加熱回路を接続
した場合の様に、排水用ポンプ(P) を具備する排出回路
を下流側に接続した給水回路(91)に挿入された給水用弁
装置に利用したものであり、このために採用された手段
は、『給水回路(91)に挿入され、非通水時には大気側に
開放する吸気口(11)を開放し通水時には前記吸気口(11)
を閉じる逃がし弁(1c)を具備し、前記吸気口(11)の下方
に前記逃がし弁(1c)の作動時の漏洩水を貯留させる空室
(2) を設けると共にこの空室(2) に排出弁を設け、給水
回路(91)に接続された排出回路(9) の排出用のポンプ
(P) による排出動作時に前記排出弁を開弁させるように
した給水弁装置において、空室(2) の底部に排出口(21)
を設けると共に前記底部の下方に大気側とはダイヤフラ
ム(26)によって区画された一次空室28を設け、前記排出
口(21)に対して空室(2) 側から対接する排出弁(23)を前
記ダイヤフラム(26)に連結すると共に、前記排出弁(23)
を閉弁方向に付勢し、ポンプ(P) の吸引圧力によるダイ
ヤフラム(26)の作動圧力を排出弁(23)に作用する閉弁付
勢力よりも大きく設定した』ことである。

【００１３】このものでは、排出回路(9) のポンプ(P)
を運転させたとき、ポンプ(P) の吸引圧力による排出弁
(23)の開弁により、空室(2) 内に貯留された漏洩水が給
水回路(91)を介して排出回路(9) から排出されることと
なる。例えば、前記給水回路(91)を給湯器から浴槽への
湯張り回路とし、排出回路(9) を前記湯張り回路に接続
される浴槽内加熱用の循環加熱回路とすれば、湯張り回
路と前記循環加熱回路のポンプ(P) とを直列に接続した
回路構成とすることによりこのポンプ(P) の吸引圧力に
よって前記漏洩水が浴槽内に排出される。

【００１４】

【実施例】次に、上記した本発明の実施例を図面に従っ
て詳述する。この実施例の給水用弁装置は、図２に示す
如く、従来のものと同様に浴槽への湯張り回路(1) の上
流端部に挿入され、湯張り回路(1) への回路を開閉して
湯張り動作の開始、停止を制御する為の制御弁(12)と、
逆止弁(1a)(1b)と、流量計(13)と、大気に連通させた空
室(2) と、これとの関係で設けた逃がし弁(1c)及び排出
弁(23)とを一つのユニットとしたものである。

【００１５】そして、弁箱(3) は、上端部に水平方向の
入口側接続部(31)を具備し、側部に下方に開放する出口
側接続部(32)を具備する。そして、この弁箱(3) 内に形
成した上下方向の円筒部によって前記空室(2) が構成さ
れ、この空室(2) の上方及び一方の側部に沿って湯張り
回路(1) の一部を構成する流路部が構成されて、この流
路部の上流端が前記入口側接続部(31)となり下流端が前
記出口側接続部(32)となる。

【００１６】入口側接続部(31)の下流側には、制御弁(1
2)の出力弁体(12a) が対接する弁座口(14a) を備えたポ
ート部(14)が設けられ、このポート部(14)の弁座口(14
a) の開口方向を前記入口側接続部(31)と同軸で且逆向
きに設定してあり、前記制御弁(12)は入口側接続部(31)
の反対側に配置される。これにより、制御弁(12)と入口
側接続部(31)との組み合わせ部分がコンパクトにでき
る。

【００１７】前記ポート部(14)の下方に弁室(10)が連設
され、図２及び図３のように、この弁室(10)と上記空室
(2) とが上下に連続する態様で配設されている。そして
前記ポート部(14)から弁室(10)への入口部(15)の弁座(1
5a) に逆止弁(1a)が接離自在に対接する。前記弁室(10)
の直径は前記入口部(15)の直径よりも大きく設定され、
この弁室(10)の上部に縮径部(16)とこの下方に続くテー
パ部(16a) を設けて、この縮径部(16)内に、前記逆止弁
(1a)とこれの弁軸部(K) の上部から張り出す受圧円盤(1
7)が収容されている。尚、前記縮径部(16)の上下幅は、
逆止弁(1a)の開弁状態で受圧円盤(17)がこの縮径部(16)
から下方のテーパ部(16a) に脱出できる程度に設定され
ている。

【００１８】前記逆止弁(1a)の弁軸部(K) には、逃がし
弁(1c)の弁軸(L) が昇降自在に嵌合し、この逃がし弁(1
c)の逆止弁(1a)の弁軸部(K) に対する最降下位置が所定
の位置に設定され、逆止弁(1a)が閉弁状態にある時、前
記逃がし弁(1c)は吸気口(11)を開放した位置にセットさ
れる構成となっている。この為、受圧円盤(17)の下面中
央からガイド筒(18)が下方に突出し、この下部に設けた
上下に長い一対の係止孔(18a) (18a) に逃がし弁(1c)の
弁軸(L) の下端部に設けた突起部(19)(19)が嵌入してい
る。そして、受圧円盤(17)と逃がし弁(1c)との間には圧
縮バネ(B₁)が介在されている。又、逆止弁(1a)を閉弁方
向に付勢し且逃がし弁(1c)を開弁方向に付勢する為に、
弁室(10)の底壁と受圧円盤(17)との間に圧縮バネ(B₂)を
介装している。

【００１９】上記弁室(10)の側壁には、出口部(10a) が
開口し、これの下流側に逆止弁(1b)が配設される。この
逆止弁(1b)の軸線は水平方向に設定され、弁箱(3) の流
路部の構成壁によって水平移動自在に軸支され、圧縮バ
ネ(B₃)により逆止弁(1b)が閉弁方向に付勢されている。
尚、この逆止弁(1b)の弁軸(J) は流路壁に螺合装着され
る蓋体(33)によって摺動自在に支持されており、このも
のでは、前記蓋体(33)に設けた筒部(34)と前記弁軸(J)
とがすすみ対偶する関係に設定してある。従って、逆止
弁(1b)が開弁した時、水流によってこの逆止弁(1b)に旋
回力が作用したとしても、この作用力によって逆止弁(1
b)が自転して開弁しにくくなったり弁軸(J) と筒部(34)
の摺動部分に摩耗が生じる等の不都合が解消できる。

【００２０】そして、この逆止弁(1b)の収容部の下流側
に流量計(13)が配設され、これの下流側が出口側接続部
(32)となる。前記流量計(13)の配設部の側方に上記空室
(2) が位置するが、前記空室(2) は、下方に開放する空
室の下端開放部を中底(24)と底板(25)とによって閉塞し
て構成され、図４に示す様に、前記中底(24)は、その周
縁上端が空室(2) の胴部内周面下部に設けた段部(2a)に
対接した状態で底蓋(25)を取付けることにより、固定さ
れ、この中底(24)の中央に排出口(21)が貫通形成されて
いる。前記中底(24)と底板(25)との間には前記底板(25)
に添わせて設けられ且前記中底(24)との対接部にて周縁
部が挟圧されたダイヤフラム(26)が設けられ、中底(24)
とダイヤフラム(26)との間に一次空室(28)、ダイヤフラ
ム(26)と底板(25)との間に二次空室(29)が形成される。
そして、このダイヤフラム(26)の中央部から軸部(27)が
上方に突出して前記排出口(21)を貫通する。そして、こ
の軸部(27)の上端に排出弁(23)が取付けられている。
尚、前記ダイヤフラム(26)の上面及び下面には当て板(2
6a)(26b)が添設されており、この上面の当て板(26a) と
中底(24)との間に圧縮バネ(B ₄)が介在されて、前記排出
弁(23)を閉弁方向に付勢している。又、ダイヤフラム(2
6)の上方の一次空室(28)は補助回路(22)を介して出口側
接続部(32)に連通され、ダイヤフラム(26)と底板(25)と
の間に形成される二次空室(29)は、軸部(27)に貫通させ
た貫通孔(27a) を介して空室(2) 内に連通している。

【００２１】前記貫通孔(27a) を介して二次空室(29)と
空室(2) 内とが連通することから、この二次空室(29)は
大気側に開放する。そしてこの排出弁(23)は、通常時は
閉弁状態にあり、一次空室(28)の内圧が大気圧よりも低
下すると開弁する。出口側接続部(32)の下流側には湯張
り回路(1) （請求項２の給水回路(91)に相当する）に於
ける浴槽(BT)との回路が接続され、この湯張り回路(1)
に切換え弁(V) を介して接続される循環加熱回路(92)
（請求項２の排出回路(9) に相当する）にポンプ(P) が
挿入される。このポンプ(P) は、主として浴槽内の循環
加熱用に運転されるが、湯張り動作が終了した後、所定
のタイミングで運転状態となるように設定されている。
例えば、湯張り１０回を経る毎に湯張り動作終了から５
秒経過時点で一定時間運転状態となる。

【００２２】又、流量計(13)からの出力信号は制御演算
装置(4) に入力されており、この制御演算装置(4) は図
５に示すフローチャートに基づいた制御動作を実行し、
これによって湯張り動作が制御される。この制御動作を
同図に基づいて説明する。湯張りを開始させる為の湯張
り操作信号が入力されると、電磁弁式の制御弁(12)が
「オン」となってこれの出力弁体(12a) が開放する。同
時に熱交換器(H) が運転状態となり、各部が正常な時に
は逆止弁(1a)(1b)が開弁されるから湯張り回路(1) から
浴槽(BT)に温水が供給され、湯張り状態となる。このと
き、縮径部(16)内にあった受圧円盤(17)は入口部(15)か
ら供給される水流によって下方に押し下げられて、この
縮径部(16)から下方のテーパ部(16a) に脱出する。そし
て、この受圧円盤(17)と連結された逃がし弁(1c)が閉弁
して吸気口(11)を閉じる。従って、入口側接続部(31)〜
出口側接続部(32)への回路が連通する。

【００２３】尚、受圧円盤(17)が降下して逃がし弁(1c)
が吸気口(11)を閉じるとき突起部(19)(19)が係止孔(18
a) (18a) に対して上昇可能であるから、前記逃がし弁
(1c)がガイド筒(18)に対して上昇でき、しかも、圧縮バ
ネ(B₁)によって下方に付勢されているから、この逃がし
弁(1c)は、前記圧縮バネ(B₁)によって所定の付勢力によ
り吸気口(11)を閉じた状態となる。ここで、逃がし弁(1
c)は、ガイド筒(18)と突起部(19)(19)との相対移動余裕
と、弁軸(L) と逆止弁(1a)の弁軸部(K) との相対移動余
裕の、何れか短い方の相対移動余裕によって逃がし弁(1
c)の下死点位置からの上昇復帰余裕寸法(A₁)が決まる。
この実施例では、この上昇復帰余裕寸法(A ₁)は、逃がし
弁(1c)の非作動状態に於けるガイド筒(18)下端からの突
出寸法(A₂)よりも大きくしてあるから、上記の様にし
て、受圧円盤(17)に作用する水流による圧下力によって
ガイド筒(18)の下端が吸気口(11)の外周域に対接した状
態でも逃がし弁(1c)は圧縮バネ(B₁)による閉弁付勢力が
作用した状態に維持される。つまり、逃がし弁(1c)の閉
弁作動時にデッドロック状態となることがない。この逃
がし弁(1c)の閉弁作動状態に於いて、受圧円盤(17)に作
用する水流自体又はこの水流の水圧変動によってこの受
圧円盤(17)が上下或は左右に小さく振動することとなる
が、この場合でも、上記上昇復帰余裕(A₁)が上記突出寸
法(A₂)よりも大きく設定されているから、逃がし弁(1c)
は圧縮バネ(B₁)による閉弁付勢力が常時作用した状態に
維持され、上記振動が逃がし弁(1c)に伝わらないためこ
の閉弁状態が安定する。当然ながら、逃がし弁(1c)とガ
イド筒(18)との嵌合部や弁軸部(K)と弁軸(L) との嵌合
部に嵌合余裕があり、これにより、受圧円盤(17)が軸線
に対して直角方向の振動を吸収できるものとなる。上記
した各効果を確保するには、逃がし弁(1c)が受圧円盤(1
7)との間で圧縮バネによって閉弁方向に付勢され、受圧
円盤(17)が作動したときに吸気口(11)側と対接するスト
ッパ部（この実施例の場合にはガイド筒(18)）よりも逃
がし弁(1c)が更に突出すると共に、前記受圧円盤(17)の
逃がし弁保持部に対して復帰移動自在且首振り可能に保
持され、逃がし弁(1c)の前記復帰移動量が前記ストッパ
部からの突出量よりも大きく設定されていることが必要
である。

【００２４】既述の様にして湯張り動作が開始される
と、このときの流量が流量計(13)によって計測される。
そして、制御弁(12)の開弁時から設定時間（例えば、湯
張り開始から１分程度）内に前記流量計(13)の計測値が
初期設定値(L₁)にならない場合には、給水用弁装置の各
部に異常が生じたと判断して、前記設定時間が経過した
時に湯張り動作を停止させる。つまり、制御弁(12)を閉
弁させると共に、熱交換器(H) を停止させる。

【００２５】前記設定時間内に流量計(13)の計測値が初
期設定値(L₁)に達した場合には、そのまま湯張り動作が
継続されて、熱交換器(H) からの温水が浴槽(BT)内に貯
留され、流量計(13)の計測値が湯張り設定値(L₂)になる
と、制御弁(12)が閉弁されて同時に熱交換器(H) が停止
され、湯張り動作が終了する。このとき、浴槽(BT)には
所定の量の湯が貯留されたこととなる。

【００２６】なお、湯張り動作終了後において切換え弁
(V) を動作させて湯張り回路(1) と循環加熱回路(92)の
ポンプ(P) を直列させた状態とし、この状態でポンプ
(P) を運転させることによって一次空室(28)には補助回
路(22)を介して吸引圧力が作用する。従って、ポンプ
(P) が運転状態となると、二次空室(29)は貫通孔(27a)
を介して空室(2) から大気に開放していることから、一
次空室(28)内が二次空室(29)よりも低圧となる。ダイヤ
フラム(26)の受圧面積と圧縮バネ(B₄)の付勢力との関係
は予め所定の関係に設定されていることから、ダイヤフ
ラム(26)は一次空室(28)側に撓んで排出弁(23)が開弁し
空室(2) の底壁部に貯留していた吸気口(11)からの漏洩
水は一次空室(28)及び補助回路(22)を介して湯張り回路
(1) から循環加熱回路(92)を介して浴槽(BT)に排出され
る。このように、ポンプ(P) との連動によって排出弁(2
3)が自動的に開弁されることとなる。

【００２７】上記実施例の空室(2) の底部に設けられる
二次空室(29)は、排出弁(23)の軸部(27)に貫通させた貫
通孔(27a) から空室(2) を介して大気側に連通している
が、図６に示すように、底板(25)に設けた小孔(25a) を
介して直接大気側に連通させてもよい。図２及び図４の
ものの場合、図６の場合とは違って、ダイヤフラム(26)
が直接大気側に露出するものではないから耐久性が向上
する。また、このダイヤフラム(26)が損傷したとして
も、外部への漏れが生じない。また、空室(2) 内の漏洩
水の水位が排出弁(23)の上端を越えると、貯留水の水圧
が貫通孔(27a) を介して二次空室 (29) に達し、ダイヤ
フラム(26)を上方に撓ませるように作用するから、この
場合には、排出弁(23)が開弁し易い。

【００２８】尚、逆止弁(1a)と逃がし弁(1c)は圧縮バネ
(B₁)を介さず一体でも良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の説明図

【図２】本発明実施例の説明図

【図３】逆止弁(1a)及び逃がし弁(1c)の詳細図

【図４】空室(2) の底壁部の詳細図

【図５】制御演算装置(4) のフローチャート図

【図６】空室(2) の底部構造の他の例の説明図

【符号の説明】

(H) ・・・熱交換器 (1) ・・・湯張り回路 (11)・・・吸気口 (1c)・・・逃がし弁 (13)・・・流量計

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプ(P) を挿入した給水回路に接続さ
   れ且貯留水を収容する空室(2) の底部に排出口(21)を設
   けると共に前記底部の下方に大気側とはダイヤフラム(2
   6)によって区画された一次空室(28)を設け、前記排出口
   (21)に対して空室(2) 側から対接する排出弁(23)を前記
   ダイヤフラム(26)に連結すると共に、前記排出弁(23)を
   閉弁方向に付勢し、ポンプ(P) の吸引圧力によるダイヤ
   フラム(26)の作動圧力を排出弁(23)に作用する閉弁付勢
   力よりも大きく設定した給水回路用ポンプ応動弁。
2. 【請求項２】 給水回路(91)に挿入され、非通水時には
   大気側に開放する吸気口(11)を開放し通水時には前記吸
   気口(11)を閉じる逃がし弁(1c)を具備し、前記吸気口(1
   1)の下方に前記逃がし弁(1c)の作動時の漏洩水を貯留さ
   せる空室(2)を設けると共にこの空室(2) に排出弁を設
   け、給水回路(91)に接続された排出回路(9) の排出用の
   ポンプ(P) による排出動作時に前記排出弁を開弁させる
   ようにした給水弁装置において、空室(2) の底部に排出
   口(21)を設けると共に前記底部の下方に大気側とはダイ
   ヤフラム(26)によって区画された一次空室28を設け、前
   記排出口(21)に対して空室(2) 側から対接する排出弁(2
   3)を前記ダイヤフラム(26)に連結すると共に、前記排出
   弁(23)を閉弁方向に付勢し、ポンプ(P) の吸引圧力によ
   るダイヤフラム(26)の作動圧力を排出弁(23)に作用する
   閉弁付勢力よりも大きく設定した給水用弁装置。
3. 【請求項３】 ダイヤフラム(26)に対して一次空室(28)
   の反対側に二次空室(29)を設け、排出弁(23)の軸部(27)
   をダイヤフラム(26)の中央に連結し、前記軸部(27)の貫
   通孔(27a) を介して二次空室(29)を空室(2) 内に連通さ
   せ、この空室(2) を大気に開放させた請求項２に記載の
   給水用弁装置。