JP6872687B2

JP6872687B2 - 逆止弁およびそれを備えた給湯機

Info

Publication number: JP6872687B2
Application number: JP2017170003A
Authority: JP
Inventors: 和登上西; 柳澤　忠; 忠柳澤
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-09-05
Filing date: 2017-09-05
Publication date: 2021-05-19
Anticipated expiration: 2037-09-05
Also published as: JP2019044899A

Description

本発明は、逆止弁に関するものである。

従来、この種の逆止弁は、弁座を有する弁ケースの内部に上流側から下流側への流体の移動を許容する逆止弁体を収容するとともに、前記逆止弁体により支持された弾性体を設け、前記弾性体を前記弁座方向に付勢するスプリングを配設し、前記逆止弁体に下流側から上流側へ圧力を逃すための圧力逃がし経路を設け、前記圧力逃がし経路の上流側開口部と前記弾性体を当接し、前記上流側開口部と閉塞体を閉塞させるスプリングを配設し、下流側から過大圧力が印加されたときにスプリングが収縮し、前記上流側開口部と前記弾性体の閉塞が開放されることで圧力を逃すことを特徴としている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−００９８００号公報

しかしながら、前記従来の逆止弁において、圧力逃がし経路を閉塞するための閉塞体を設けていることで、部品が大型化し、また、上流側から下流側へ流体が流れる際に閉塞体と流体が衝突することで、流体の圧力損失が生じ、大流量の流体を流すことが困難という課題を有していた。

さらに、下流側から上流側へ圧力が印加された際に、圧力が開放する水圧が高く、弾性体の耐久性に支障をきたすという課題も有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、弾性体の耐久性能の向上、部品数の削減による小型軽量化、流体の圧力損失を低減させた逆止弁を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の逆止弁は、弁座を有する弁ケースと、前記弁ケースに配設された逆止弁体と、前記逆止弁体により支持された弾性体と、前記弾性体を前記弁座方向にあたる上流側に付勢するスプリングと、前記逆止弁体に設けられ、前記逆止弁体の上流側と下流側とが連通する貫通部と、を備え、前記逆止弁体は、前記逆止弁体の上流側と下流側との圧力差に伴う前記スプリングの伸縮により開閉動作するとともに、前記逆止弁体の開状態において、前記貫通部の上流側開口部は、前記弾性体と当接して前記弾性体にて閉塞され、前記逆止弁体の上流側と連通せず、前記逆止弁体の閉状態において、前記逆止弁体の下流側の圧力が、上流側の圧力より所定値以上高くなると、前記貫通部の上流側開口部が前記弾性体と離間することで、前記貫通部の上流側開口部は、前記逆止弁体の上流側と直通する構成としたことを特徴とするものである。

これにより、逆止弁体の上流側と下流側とが連通する貫通部を設けたことで、圧力逃がし経路を閉塞する閉塞体の削減しながらも、下流側の圧力の増大を抑制でき、その結果、弾性体の耐久性能の向上、部品数の削減による小型軽量化、流体の圧力損失を低減させた逆止弁を提供できる。

本発明によれば、弾性体の耐久性能の向上、部品数の削減による小型軽量化、流体の圧力損失を低減させた逆止弁を提供できる。

本発明の実施の形態１における逆止弁体が開状態の逆止弁の断面図同逆止弁体が閉状態の逆止弁の断面図同他の逆止弁体が開状態の逆止弁の断面図同他の逆止弁体が閉状態の逆止弁の断面図同他の逆止弁体が閉状態の逆止弁の断面図同他の逆止弁体が閉状態の逆止弁の断面図同貯湯式給湯機の全体図

第１の発明は、弁座を有する弁ケースと、前記弁ケースに配設された逆止弁体と、前記逆止弁体により支持された弾性体と、前記弾性体を前記弁座方向にあたる上流側に付勢するスプリングと、を備え、前記逆止弁体は、前記逆止弁体の上流側と下流側との圧力差に伴う前記スプリングの伸縮により開閉動作するとともに、前記逆止弁体には、前記逆止弁体の上流側と下流側とが連通する貫通部が設けられていることを特徴とする逆止弁である。

これにより、逆止弁体の上流側と下流側とが連通する貫通部を設けたことで、圧力逃がし経路を閉塞する閉塞体の削減しながらも、下流側の圧力の増大を抑制できる。

その結果、弾性体の耐久性能の向上、部品数の削減による小型軽量化、流体の圧力損失を低減させた逆止弁を提供できる。

また、第１の発明は、前記逆止弁体の開状態において、前記貫通部の上流側開口部は前記弾性体にて閉塞され、前記逆止弁体の閉状態において、前記逆止弁体の下流側の圧力が上流側の圧力より所定値以上高くなると、前記貫通部の上流側開口部が前記逆止弁体の上流側と連通する構成としたことを特徴とするものである。

これにより、逆止弁体の開状態において、貫通部の上流側開口部は弾性体にて閉塞され、逆止弁体の閉状態において、下流側の圧力の上昇に伴う弾性体の変形により、貫通部の上流側開口部は逆止弁体の上流側と連通する構成としたことで、圧力逃がし経路を閉塞する閉塞体の削減しながらも、下流側の圧力の増大を抑制できる。

その結果、弾性体の耐久性能の向上、部品数の削減による小型軽量化させた逆止弁を提供できる。

また、第１の発明は、前記逆止弁体の開状態において、前記貫通部の上流側開口部は前記弾性体と当接し、前記逆止弁体の閉状態において、前記逆止弁体の下流側の圧力が上流側の圧力より所定値以上高くなると、前記貫通部の上流側開口部が前記弾性体と離間することで、前記逆止弁体の上流側と連通する構成としたことを特徴とするものである。

これにより、貫通部の上流側開口部は、逆止弁体の開状態において弾性体と当接し、逆止弁体の閉状態において、下流側の圧力の上昇に伴う弾性体の変形により、貫通部の上流側開口部が弾性体と離間することで、貫通部の上流側開口部が逆止弁体の上流側と連通する構成としたことで、圧力逃がし経路を閉塞する閉塞体の削減しながらも、下流側の圧力の増大を抑制でき、その結果、弾性体の耐久性能の向上、部品数の削減による小型軽量化させた逆止弁を提供できる。

第２の発明は、特に第１の発明の逆止弁を備えた給湯機である。

これにより、下流側の圧力の増大を抑制できる。

その結果、弾性体の耐久性能の向上、部品数の削減による小型軽量化、流体の圧力損失を低減させた逆止弁を備えた給湯機を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における逆止弁体３が開状態の逆止弁の断面図である。

弁座１を有する弁ケース２の内部に、上流側から下流側への流体の移動を許容するための逆止弁体３を収容している。

そして、逆止弁体３に支持される弾性体４を設け、弁ケース２と逆止弁体３との間に、逆止弁体３を弁座１方向へ付勢するためのスプリング５を介在させている。そして、上流側から下流側への流体の流れが生じて、上流側の圧力が高くなり、スプリング５を圧縮させた場合に、上流側から下流側へと流体が流れる。

また、前記逆止弁体３の軸上には、逆止弁体３の上流側と下流側とを連通させ、逆止弁体が開状態においても、逆止弁体３の上流側から下流側へと流体が流れる貫通穴である貫通部６が設けられている。

図２は、図１に示す逆止弁体３が閉状態の逆止弁の断面図である。

逆止弁体３の上流側から下流側への流体の流れがない場合、すなわち、逆止弁体３が閉状態の場合には、スプリング５の力により、逆止弁体３は弁座１方向に押し付けられ、弾性体４は弁座１に当接される。

そして、逆止弁体３の下流側の圧力が上流側より高くなった場合に、逆止弁体３に設けられている貫通部６が圧力逃がし経路となり、逆止弁体３の下流側から上流側へと、貫通部６において流体が流れることで、逆止弁体３の下流側の圧力上昇が抑制される。

これにより、逆止弁体３の下流の圧力上昇により、弾性体４が弁座１に圧接されることによる破損を防ぐことができる。また、従来の技術のように、圧力逃がし経路を閉塞する閉塞体がないため、部品数の削減による小型軽量化と流体の圧力損失の緩和を行うことができる。

図３は、本発明の実施の形態１における他の逆止弁体３が開状態の逆止弁の断面図である。

図３に示す逆止弁については、図１に示す逆止弁の構成に対して、貫通部６の上流側開口部７が弾性体４に当接することで、貫通部６の上流側開口部７が逆止弁体３の上流側と連通しないように構成されているが、その他は、図１に示す逆止弁の構成と同様なので、その説明は省略する。

図４は、図３に示す逆止弁体が閉状態の逆止弁の断面図である。

逆止弁体３の下流側の圧力が上流側より所定以上高くなった場合に、弾性体４の圧縮変形により、上流側開口部７が弾性体４に当接しなくなり、貫通部６の上流側開口部７が逆止弁体３の上流側と連通することで、圧力逃がし経路８が形成されて、逆止弁体３の下流側から上流側へと流体が流れることで、逆止弁体３の下流側の圧力が逃される。

これにより、逆止弁体３の下流側が低圧のときには、流体の流れを防止する逆止弁の機能を保ち、逆止弁体３の下流側が高圧になると、逆止弁体３の下流側の圧力を逆止弁体３の上流側へと逃すことができる。

また、圧力逃がし経路８を閉塞する閉塞体がないため、従来の技術より部品数の削減できるため、小型軽量化を図ることができ、逆止弁体３の上流側から下流側へ流体が流れる際の圧力損失が小さくなる。

図５は、他の逆止弁体が閉状態の逆止弁の断面図である。

逆止弁体３の下流側の圧力が上流側より所定以上高くなった場合に、上流側の弾性体４の厚みが薄いために収縮力が弱くなり、弾性体４が圧縮されて変形し、上流側開口部７が弾性体４に当接しなくなり、貫通部６の上流側開口部７が逆止弁体３の上流側と連通することで、逆止弁体３の下流側から上流側へと流体が流れることで、逆止弁体３の下流側の圧力が逃される。

さらに、図６も他の逆止弁体が閉状態の逆止弁の断面図である。

逆止弁体３の下流側の圧力が上流側より所定以上高くなった場合に、弾性体４が圧縮されて変形し、上流側開口部７の弾性体４への当接位置が移動し、上流側開口部７が弾性体４に設けられているスリット状の連通部９と連通することで、逆止弁体３の下流側から上流側へと流体が流れ、これにより下流側の圧力が緩和され、弾性体の損傷を防ぐことができる。

図７は、本発明の実施の形態１の逆止弁を用いた貯湯式給湯機の全体図である。

貯湯式給湯機は、ヒートポンプユニット１０と貯湯タンクユニット１１とで構成されており、前記ヒートポンプユニット１０はポンプ１２にて湯水を貯湯する貯湯タンク１３の底から水を吸引し、前記水と冷媒とを熱交換し、前記貯湯タンク１３の頂部へ湯を供給する。

貯湯タンクユニット１１は、前記貯湯タンク１３と、湯水を混合して所定の湯温にする混合弁１４と、前記混合弁１４に湯水を供給する給湯湯側管路１５と、前記混合弁１４に水を供給する給湯水側管路１６とを有している。

給湯水側管路１６は水圧を低くしてタンクを保護する減圧弁１７を介して給水管路１８と接続されており、前記給水管１８は貯湯タンク１３の底と繋がっており、前記貯湯タンク１３に水を導く。

前記混合弁１４で温度調節した湯水は、給湯管路１９を介してカラン２０へと導かれ、使用者が前記カラン２０を開閉することで所定の湯水が供給できる。また、前記カラン２０側から前記混合弁１４に向かって逆流することを防止する目的で、前記混合弁１４の上流側の湯と水の両方側に逆止弁２１、２２を設けることが一般的である。

このように構成された給湯機において、低外気温となる冬場に前記給湯管路１９が凍結し、前記給湯管路１９内の圧力が異常に高くなった場合などに、本発明の逆止弁を設けることで、前記逆止弁２１、２２にかかる負荷を低減し、損傷を防止することが可能となる。

また、流体が逆止弁２１、２２を通過する際の圧力損失が小さくなることから高圧出湯が可能となる。または、逆止弁２１、２２の小型軽量化が可能となるため、貯湯式給湯機のコンパクト化を図ることができる。

さらに、実施の形態２の逆止弁を用いることで、貯湯タンク１３の頂部の湯が給湯湯側管路１５と給湯水側管路１６を介して前記貯湯タンク１３の底に流れる対流現象を防ぐことが可能となる。

したがって、貯湯タンク１３の頂部の湯が給湯管路に流れ、出湯初期にカランから熱湯が出ることを防ぐことが可能となる。

以上のように、本発明にかかる逆止弁は、弾性体の耐久性能の向上、部品数の削減による小型軽量化、流体の圧力損失を低減させた逆止弁を提供できるので、圧力逃がしの必要な機器、特に給湯機等に有用である。

１弁座
２弁ケース
３逆止弁体
４弾性体
５スプリング
６貫通部
７上流側開口部
８圧力逃がし経路
９連通部

Claims

弁座を有する弁ケースと、
前記弁ケースに配設された逆止弁体と、
前記逆止弁体により支持された弾性体と、
前記弾性体を前記弁座方向にあたる上流側に付勢するスプリングと、
前記逆止弁体に設けられ、前記逆止弁体の上流側と下流側とが連通する貫通部と、
を備え、
前記逆止弁体は、前記逆止弁体の上流側と下流側との圧力差に伴う前記スプリングの伸縮により開閉動作するとともに、
前記逆止弁体の開状態において、
前記貫通部の上流側開口部は、前記弾性体と当接して前記弾性体にて閉塞され、前記逆止弁体の上流側と連通せず、
前記逆止弁体の閉状態において、
前記逆止弁体の下流側の圧力が、上流側の圧力より所定値以上高くなると、前記貫通部の上流側開口部が前記弾性体と離間することで、前記貫通部の上流側開口部は、前記逆止弁体の上流側と直通する構成としたことを特徴とする逆止弁。
請求項１に記載の逆止弁を備えた給湯機。