JP5950955B2 - 給湯装置用分配弁 - Google Patents
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Description
本発明は、給湯装置内に組み込まれ、外部から流入する水を熱交換器とその熱交換器をバイパスするバイパス路との双方に分配する給湯装置用分配弁に関する。
１つの経路から流入した流体を２方向に分配して流出させるものとして、例えば、１個の分配室を設け、この分配室に互いに対向する２個の流出口を設け、この分配室に流入する流体を両流出口から流出させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このものでは、２個の流出口の各々の流量の比、すなわち分配比を可変するため、両流出口を貫通する１本の弁軸を設け、かつ、この弁軸に分配室側から各流出口の各々に対応する２個の弁体を設け、弁軸を軸線方向に進退させることにより両流出口の開度を増減させるように構成されている。なお、このものでは弁軸の駆動はモータによって行われる。
給湯装置では熱交換器を加熱するガスバーナの火力を小さくしすぎると、熱交換器内にドレンが生じ、熱交換器を腐食させるおそれがあるので、火力を一定以下にすることができない。また、熱交換器に流れる水の流量を多くしすぎると、熱交換器が冷却され、やはりドレンが生じる。そのため、熱交換器で加熱された温水の温度が高くなるので、出湯温度を下げることができない。
そこで、熱交換器をバイパスするバイパス路を設け、熱交換器で加熱された温水にバイパス路を流れてきた冷水を混合させて出湯温度を下げることが考えられる。また、熱交換器を通過する温水の流量とバイパス路を通過する冷水の流量との比は変更できた方が望ましいので、上述のような分配弁を熱交換器の上流側に設け、分配弁から流出される２系統の流れの一方を熱交換器に導き、他方をバイパス路に導くように構成されている。
ところが、上述の分配弁では弁軸に取り付けられた弁体が流出口に近づいていくと、流出口を閉鎖し、その流出口から全く水が流出しないように構成されている。そのため、弁軸を駆動するモータが暴走して熱交換器側の流出口を完全に閉鎖してしまう故障が生じると、熱交換器内で沸騰が生じ、外部に対して大きな騒音が生じ、あるいは熱交換器を損傷してしまうおそれが生じる。
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、弁軸を駆動するモータが暴走しても熱交換器への流量がゼロにならない給湯装置用分配弁を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために本発明による給湯装置用分配弁は、外部から流入された水を、熱交換器と、この熱交換器を通過しないバイパス路との２系統に分配する給湯装置用分配弁であって、外部からの水が流入される分配室を有し、この分配室に、上記熱交換器に連通する熱交換器用弁口と、上記バイパス路に連通するバイパス路用弁口とを設け、上記分配室側から熱交換機器用弁口に向かって移動することによって熱交換器への流量を減少させる熱交換器用弁体と、上記分配室側からバイパス路用弁口に向かって移動することによってバイパス路への流量を減少させるバイパス路用弁体とをモータで移動させるようにしたものにおいて、上記熱交換器用弁口の直径を熱交換器用弁体の外径より大きく設定し、熱交換器用弁体が熱交換器用弁口を通過し得るように構成したことを特徴とする。
上記構成によれば、モータが暴走し熱交換器用弁体が熱交換器用弁口に近づいていっても、そのまま熱交換器用弁体が熱交換器用弁口を通過するので、熱交換器用弁口が閉鎖されることがなく、熱交換器への水流を確保することができる。
なお、上記熱交換器用弁口を熱交換器用弁体が通過する際に熱交換器への流量が最少となり、熱交換器用弁体が熱交換器用弁口を通過した後、直ちに熱交換器への流量が増加するように構成することが望ましい。
以上の説明から明らかなように、本発明は、モータが暴走しても熱交換器用弁口が閉鎖されることがないので、熱交換器へ水が全く流れないという状態を回避することができ、従ってモータの暴走による熱交換器内での沸騰を防止することができる。
図１を参照して、本図は給湯装置の内部構造を簡略化して示している。１は本発明による給湯装置用分配弁（以下、単に分配弁という）であり、外部の上水管に連結された入水管１０１を通って供給される水を連結管１０３を介して熱交換器１０５へと送り、熱交換器１０５で加熱して温水とし、バイパス路１０４からの水と混合して出湯管１０６から外部に出水するように構成されている。図において、１０２は流量計で有り、分配弁１はこの流量計１０２を経て導流された水を、熱交換器１０５と、熱交換器１０５をバイパスするバイパス路１０４とに分岐して流すと共に、熱交換器１０５への流量とバイパス路１０４への流量との比である分配比を可変することができるように構成されている。
図２を参照して、上記流量計１０２は入水口１１に接続されており、この入水口１１から水が内部の空間１２へと流入してくる。そして、その流入してきた水は熱交換器１０５に連結する熱交換器口１３とバイパス路１０４に連結するバイパス路口１４とに分岐されて流出していく。空間１２には互いに対向するように、熱交換器用弁口１３ａとバイパス路用弁口１４ａとが形成されており、熱交換器用弁口１３ａの開度を増減する熱交換器用弁体２３とバイパス路用弁口１４ａの開度を増減するバイパス路用弁体２４とが１本の弁軸２２に取り付けられている。
この弁軸２２はステッピングモータ２に対してギヤ部２１を介して連結されており、ステッピングモータ２が正逆方向に回転することによって弁軸２２が図において上下方向に進退するように構成されている。
バイパス路用弁体２４の最大直径はバイパス路用弁口１４ａの内径より大きく設定されおり、従って、バイパス路用弁体２４がバイパス路用弁口１４ａに近づいていくと、バイパス路口１４からバイパス路１０４へと流れる水の流量が減少していき、バイパス路用弁体２４がバイパス路用弁口１４ａに着座すると、バイパス路１０４に流れる流量はゼロになる。
これに対して、熱交換器用弁体２３の最大直径２３Ｄは熱交換器用弁口１３ａの内径１３Ｄより小さく設定した。このように２３Ｄ＜１３Ｄとなるように設定したので、例えばステッピングモータ２が暴走して弁軸２２が通常使用領域を越えて上方に移動した場合、図３に示すように、熱交換器用弁体２３は熱交換器用弁口１３ａを通過して、図示しない機械的ストッパに突き当たって停止するまで更に上方に移動する。そのため、熱交換器用弁口１３ａが閉鎖されてしまうことがない。なお、熱交換器用弁体２３が熱交換器用弁口１３ａを通過した後、熱交換器１０５への流量が急速に増加するように、熱交換器用弁口１３ａの内周面を円筒状ではなくテーパ状にした。
このような構成を有する分配弁１の分配比を図４に示す。通常使用領域では、弁軸２２が下端に位置する状態では、バイパス路用弁口１４ａがバイパス路用弁体２４によって閉鎖されるため、分配比は「０」になる。その状態から弁軸２２が上方に移動すると、バイパス路１０４への流量が徐々に増加するので、Ａに示すように、分配比は連続して増加する。
ステッピングモータ２の異常により弁軸２２が通常使用領域を越えて上方に移動すると、熱交換器１０５への流量が減少していくので、従来の分配弁であればＢに示すように、分配比が急激に上昇した。ところが、本発明による分配弁１では、上述のように、熱交換器用弁体２３が熱交換器用弁口１３ａを閉鎖することがなく、かつ、熱交換器用弁体２３が熱交換器用弁口１３ａを通過した後は熱交換器１０５への流量が急速に増加するので、分配比はＣに示すように減少することになる。
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。
１ 分配弁
２ ステッピングモータ
１１ 入水口
１２ 空間
１３ 熱交換器口
１３ａ 熱交換器用弁口
１４ バイパス路口
１４ａ バイパス路用弁口
２１ ギヤ部
２２ 弁軸
２３ 熱交換器用弁体
２４ バイパス路用弁体
１０１ 入水管
１０４ バイパス路
１０５ 熱交換器
２ ステッピングモータ
１１ 入水口
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１３ 熱交換器口
１３ａ 熱交換器用弁口
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１４ａ バイパス路用弁口
２１ ギヤ部
２２ 弁軸
２３ 熱交換器用弁体
２４ バイパス路用弁体
１０１ 入水管
１０４ バイパス路
１０５ 熱交換器
Claims (2)
- 外部から流入された水を、熱交換器と、この熱交換器を通過しないバイパス路との２系統に分配する給湯装置用分配弁であって、外部からの水が流入される分配室を有し、この分配室に、上記熱交換器に連通する熱交換器用弁口と、上記バイパス路に連通するバイパス路用弁口とを設け、上記分配室側から熱交換機器用弁口に向かって移動することによって熱交換器への流量を減少させる熱交換器用弁体と、上記分配室側からバイパス路用弁口に向かって移動することによってバイパス路への流量を減少させるバイパス路用弁体とをモータで移動させるようにしたものにおいて、上記熱交換器用弁口の直径を熱交換器用弁体の外径より大きく設定し、熱交換器用弁体が熱交換器用弁口を通過し得るように構成したことを特徴とする給湯装置用分配弁。
- 上記熱交換器用弁口を熱交換器用弁体が通過する際に熱交換器への流量が最少となり、熱交換器用弁体が熱交換器用弁口を通過した後、直ちに熱交換器への流量が増加するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の給湯装置用分配弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014051553A JP5950955B2 (ja) | 2014-03-14 | 2014-03-14 | 給湯装置用分配弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014051553A JP5950955B2 (ja) | 2014-03-14 | 2014-03-14 | 給湯装置用分配弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2015175415A JP2015175415A (ja) | 2015-10-05 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2014051553A Active JP5950955B2 (ja) | 2014-03-14 | 2014-03-14 | 給湯装置用分配弁 |
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- 2014-03-14 JP JP2014051553A patent/JP5950955B2/ja active Active
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