JP5121411B2 - 排水用温度調整バルブ - Google Patents

Description

本発明は、家庭用又は業務用の貯湯タンクなどから高温の湯を排水する際の排水温度を調整する排水用温度調整バルブに関する。

家庭用又は業務用の貯湯タンクには、通常所定温度の湯が蓄えられている。ところが、給湯設備のメンテナンス時や貯湯タンクの清掃時など必要な場合にはタンク内の湯を一旦排水することが行われる。また下記特許文献１には、何らかの故障により貯湯タンク内の温度が所定温度以上に過熱されると、タンク内の過熱湯を排出することが記載されている。

特開平１１−１４１７１０号公報

しかしながら、貯湯タンク内の湯が高温である場合、これを高温状態のままで排水すると、排水後の湯に触れて火傷をするなど人的危険性がある。また排水管として樹脂管などを使用している場合、高温の湯によって排水管が変形するなどの悪影響を及ぼすこともあるため、排水管自体を耐熱性のある特殊な管で構成する必要があり、配管コストがアップする。

そこで、本発明は、上記従来の問題点を解決することを目的としてなされたものであり、貯湯タンクなどから排水される湯が所定温度以上であれば常温水を混合して温度を低下させた状態で排水することにより、人的危険性や排水管の変形を防止することのできる排水用温度調整バルブを提供するものである。

上記目的を達成するため、本発明が解決手段として採用したところは、湯の排水路中に設けられる排水用温度調整バルブであって、湯を通過させる主流路と該主流路に対して常温水を供給する開口部とを設けたバルブ本体と、前記開口部を開閉する弁体と、前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段と、前記主流路に設けられ、所定温度以上で記憶状態に復帰し、前記付勢手段の付勢力に抗して前記弁体を開弁方向に移動させる形状記憶スプリングとを備え、前記開口部を介して前記主流路に流入する常温水と前記主流路を通過する湯を混合して排水する構成にある。かかる構成によると、主流路を通過する湯が所定温度以上である場合、形状記憶スプリングが延伸方向に変形し、弁体を開弁方向に移動させて開口部を開放するので、主流路に常温水が流入し、湯と常温水が混合して排水温度を低下させることができる。

また上記構成においては、形状記憶スプリングの設置位置より下流側で常温水と湯を混合する構成とすることが好ましい。形状記憶スプリングを設けた位置で常温水と湯を混合すると、低温の常温水が形状記憶スプリングに作用して形状記憶スプリングに変態を生じさせる可能性があるが、形状記憶スプリングよりも下流側で常温水と湯の混合を行うことにより、形状記憶スプリングは常に排水される湯の温度に反応して開口部を開閉することができるようになる。

またこの場合、形状記憶スプリングと開口部の間に、上端がバルブ本体の内壁に連結しており、かつその連結位置から垂下させた隔壁を設け、該隔壁によってバルブ本体の内部に主流路と平行する常温水の副流路を形成すると共に、該隔壁の下流側で常温水と湯の混合を行う構成とすることにより、常温水が形状記憶スプリングに直接影響することを防止することができる。

本発明に係る排水用温度調整バルブによれば、主流路を通過する湯が所定温度よりも高温である場合、主流路に設けた形状記憶スプリングが記憶状態に復帰することで延伸方向に変形し、弁体を閉弁方向に付勢している付勢手段に抗して弁体を開弁方向に移動させて開口部を開放するので、主流路に常温水を流入させることができ、主流路において湯と常温水とを混合して排水温度を低下させることができる。したがって、排水用温度調整バルブよりも下流側に排水される湯の温度は低温となり、人体に触れても火傷などを生ずることのない安全な温度で排水することができる。また排水温度が低温になるので下流側排水管の耐熱温度を低くすることができ、安価な樹脂管などを用いて配管できるので配管コストを抑えることもできる。

また形状記憶スプリングよりも下流側で常温水と湯の混合を行う構成とすることにより、主流路に流入する常温水が形状記憶スプリングの温度を低下させることを抑制でき、形状記憶スプリングを常に排水される湯の温度のみに反応させることができるので、弁体の開閉動作を正確にかつ安定して行うことができる。

特に、形状記憶スプリングと開口部の間に隔壁を設け、該隔壁によってバルブ本体の内部に主流路と平行する常温水の副流路を形成し、常温水と湯の混合を該隔壁の下流側で行うように構成することにより、主流路に流入する常温水が形状記憶スプリングの温度を低下させることを良好に防止することができる。

以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。図１乃至図５は排水用温度調整バルブの第一実施形態を示す図であり、この排水用温度調整バルブは例えば貯湯タンクなどから湯を排水する排水路中に設けられる。図１は排水用温度調整バルブ１の縦割断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。また図３は排水用温度調整バルブ１の底面図であり、図４は右側面図である。この排水用温度調整バルブ１は、湯を通過させるバルブ本体２を備えており、バルブ本体２の上部には貯湯タンクなどに接続されて排水される湯を流入させる流入部３が設けられ、下部には湯を下流側の排水管に流出させる流出部４が設けられる。バルブ本体２の内部おいて流入部３と流出部４は湯を通過させる主流路５によって連通している。またバルブ本体２の側部には筒状の給水部６が設けられており、該給水部６の内部には主流路５に対して連通する開口部７が設けられる。給水部６には常温水を供給する給水管が接続され、開口部７を介してバルブ本体２内部の主流路５に対して常温水を供給することができる構成である。

排水用温度調整バルブ１には、主流路５を横断するように設けた弁棒８が配置されており、弁棒８の一端はバルブ本体２の側部に設けた弁棒保持具９に摺動自在に保持されており、他端は開口部７の内側を挿通して給水部６の内側に延設されると共に、その先端に弾性部材などから成る弁体１０が弁体保持具１０ａなどによって固定されている。開口部７の開口縁は給水部６側に若干突出形成されており、弁体１０が接離する弁座１１を構成している。そのため、弁体１０は弁棒８に連動して開口部７を開閉する。

また給水部６の内側には開口部７から所定間隔を隔てて内板１２が設けられており、この内板１２の中心には弁棒８の先端軸８ａを挿通して弁棒８の移動を案内する中心孔１２ａが設けられると共に、中心孔１２ａの周囲には常温水を通過させる複数の給水孔１２ｂが設けられる（図４参照）。この内板１２と弁体１０の間には、弁体１０を閉弁方向に付勢するバネ等の付勢手段１３が設けられている。そのため、弁体１０には、付勢手段１３による付勢力と、常温水の水圧による付勢力の双方が作用して閉弁方向に付勢される。

また弁棒８には主流路５に位置するフランジ部８ｂが設けられており、このフランジ部８ｂと弁棒保持具９の間には弁棒８の周囲を螺旋状に巻き回した形状記憶スプリング１４を設けている。形状記憶スプリング１４は、ＮｉＴｉ合金などの形状記憶合金でコイルスプリング状に形成されており、所定温度以下ではスプリングが収縮状態にあり、所定温度以上で形状記憶合金が変態して記憶状態に復帰し、スプリングが延伸方向に変形するように構成される。形状記憶スプリング１４が延伸方向に変形する所定温度は適宜設定可能であり、本実施形態の場合には、例えば主流路５を通過する湯の温度が人体に火傷などの危険を及ぼす可能性のある温度未満に設定したり、或いは流出部４に接続される排水管の耐熱温度として設定する。

上記構成の排水用温度調整バルブ１を、排水路中に取り付けると、排水が行われない場合には形状記憶スプリング１４は収縮状態にあり、図１に示すように、弁体１０は給水部６に設けた付勢手段１３から受ける付勢力と常温水の水圧によって開口部７を閉弁した状態となる。また排水が行われる場合であっても、湯の温度が形状記憶スプリング１４が変態する所定温度よりも低温であると、形状記憶スプリング１４は依然として収縮状態にあり、図１の如く弁体１０は給水部６に設けた付勢手段１３から受ける付勢力と常温水の水圧によって開口部７を閉弁した状態となる。

これに対して、形状記憶スプリング１４が変態する所定温度よりも高温の湯が排水される場合には、主流路５を流れる高温の湯に反応して形状記憶スプリング１４は図５に示すように延伸方向（Ｆ方向）に変形し、給水部６に設けた付勢手段１３の付勢力と常温水の水圧に抗して弁棒８を開弁方向に押圧して弁体１０を弁座１１から離間させ、開口部７を開放する。このとき開口部７を介して常温水がバルブ本体２の主流路５に流入し、高温の湯と常温水とが混合されて排水温度を低下させる。そして貯湯タンクからの排水が止まり、形状記憶スプリング１４が所定温度以下になると、形状記憶スプリング１４は再び変態して元の収縮状態に戻る。これに伴って弁棒８は付勢手段１３の付勢力と常温水の水圧の作用を受けて弁体１０を閉弁方向に移動し、開口部７を閉鎖する。したがって、本実施形態の排水用温度調整バルブ１は、主流路５に設けた形状記憶スプリング１４が所定温度以上の湯に反応して延伸方向に変形し、弁棒を開弁方向に移動させるように構成されており、開口部７を介して主流路５に流入する常温水と主流路５を通過する湯を混合して排水温度を低下させることができる。

ところで、開口部７を介して主流路５に流入する常温水が形状記憶スプリング１４に直接触れると、形状記憶スプリング１４の温度が低下して収縮変形が生じ、流入する湯が所定温度以上であるにもかかわらず、弁体１０を閉弁方向に移動させる可能性がある。そこで本実施形態では、そのような不具合を解消すべく、湯と常温水の混合を形状記憶スプリング１４の設置位置よりも主流路５の下流側で行うように構成している。具体的に説明すると、本実施形態ではバルブ本体２内部の形状記憶スプリング１４と開口部７の間に、上端をバルブ本体２の内壁に連結し、かつその連結位置から垂下させた隔壁１５を設けており、該隔壁１５によってバルブ本体２の内部に主流路５と平行する常温水の副流路１６を形成している。そのため、隔壁１５が存在する区間は湯と常温水の混合は行われず、隔壁１５の下流側で湯と常温水の混合が行われる構成となっている。したがって、開口部７を介して主流路５に流入する常温水が形状記憶スプリング１４に直接触れることはなく、上述の不具合が解消される。尚、隔壁１５には弁棒８を挿通する孔１５ａが設けられており、弁棒８による弁体１０の開閉動作は妨げられない。

以上のように排水用温度調整バルブ１は、貯湯タンクなどから排水される湯が所定温度以上であれば主流路５に設けた形状記憶スプリング１４が反応して弁体１０を開弁方向に移動させ、開口部７を介して常温水を流入させることにより、湯と常温水を混合して温度を低下させた状態で排水することができ、人的危険性や排水管の変形を低減することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した内容のものに限定するものではない。上述した排水用温度調整バルブは高温の湯を排水する配管環境があれば、その配管途中に配置することにより主流路を通過する湯の温度を低下させることができるので、例えば湯沸かし器で沸かした湯を適温状態に温度低下させて排出する湯水混合栓などとしても使用することができる。

本発明の第一実施形態である排水用温度調整バルブの閉弁状態を示す縦割断面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第一実施形態である排水用温度調整バルブの底面図である。 本発明の第一実施形態である排水用温度調整バルブの給水部側からみた右側面図である。 本発明の第一実施形態である排水用温度調整バルブの開弁状態を示す縦割断面図である。

１ 排水用温度調整バルブ
２ バルブ本体
５ 主流路
７ 開口部
１０ 弁体
１３ 付勢手段
１４ 形状記憶スプリング
１５ 隔壁
１６ 副流路

Claims (1)

1. 湯の排水路中に設けられる排水用温度調整バルブであって、
   湯を通過させる主流路と該主流路に対して常温水を供給する開口部とを設けたバルブ本体と、
   前記開口部を開閉する弁体と、
   前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段と、
   前記主流路に設けられ、所定温度以上で記憶状態に復帰し、前記付勢手段の付勢力に抗して前記弁体を開弁方向に移動させる形状記憶スプリングとを備え、
   さらに、前記形状記憶スプリングと前記開口部の間には上端が前記バルブ本体の内壁に連結しており、かつその連結位置から垂下させた隔壁を設けており、該隔壁によってバルブ本体の内部に前記主流路と平行する常温水の副流路を形成すると共に、前記開口部を介して前記副流路に流入する常温水を該隔壁の下流側で前記主流路を通過する湯と混合することで、前記形状記憶スプリングの設置位置より下流側で常温水と湯を混合することを特徴とする請求項１記載の排水用温度調整バルブ。

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