JP7465010B1 - 蒸気調整弁 - Google Patents

Abstract

【課題】給湯を停止した時であっても閉弁を早めることができる給湯システムの蒸気調整弁を提供する。【解決手段】蒸気調整弁４は、常温の水Ｗを、蒸気Ｓを熱源として加熱して給水温度を調整する給湯システムＳＹに用いられる。蒸気調整弁４は、給水ライン２８の水温により伸縮する駆動源３２と、この駆動源３２により駆動されて蒸気ライン３９を開閉する弁体３４とを備えている。駆動源３２が、給水ライン２８の水温により膨張・伸縮するサーモワックス３８を有している。蒸気ライン３０は、サーモワックス３８の感温部３８ａよりも反弁体側に蒸気Ｓを供給する補助加熱通路５６を有している。補助加熱通路５６におけるサーモワックス３８の感温部３８ａの反弁体側の領域に、サーモワックス３８の感温部３８ａに向かって膨出する拡張部分７２が形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、常温の給水を、蒸気を熱源として加熱し、給水流量に関わらず給水温度を調整して、一定に保つ給湯システムの蒸気調整弁に関するものである。

常温の給水を、蒸気を熱源として加熱し、給水流量に関わらず給水温度を調整して、一定に保つ給湯システムが知られている（例えば、特許文献１）。このような給湯システムは電気が不要であるので、蒸気と給水があれば、設置できる利点がある。この給湯システムは、主な構成機器として、給水を蒸気で加熱する熱交換器と、熱交換器の出口の熱水温度に合わせて蒸気流量を調整する蒸気調整弁と、高温の熱水と常温の水を設定温度に合わせて混合比を変更する湯水混合栓とを備えている。特許文献１の蒸気調整弁は、サーモワックスを用いて蒸気の流量を調整している。

特許第５４６３０９６号公報

図４に示すように、従来の蒸気調整弁１００では、サーモワックス（感温部）１１０と熱交換器とが離れて設置されていることで、サーモワックス１１０の応答が熱交換器内の給水温度変化から遅れることがある。特に、給湯を停止した時は、給水Ｗの流れが無くなってしまうので、給湯時よりも応答が遅くなる。給湯停止時に蒸気調整弁１００の閉弁が遅れると、給湯を停止した後も蒸気Ｓが熱交換器へ送られ、熱交換器内の給水Ｗが必要以上に加熱される。この状態で給湯を開始すると、意図しない高温の熱水が出水する可能性があり、この高温水により、熱交換器や蒸気調整弁、湯水混合栓等への熱負荷が増し、各機器の耐久性に影響を及ぼす恐れがある。

本発明は、給湯を停止した時であっても閉弁を早めることができる給湯システムの蒸気調整弁を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の蒸気調整弁は、常温の水を、蒸気を熱源として加熱して給水温度を調整する給湯システムの蒸気調整弁であって、前記水が流れる給水ラインと、前記蒸気が流れる蒸気ラインと、前記給水ラインの水温により伸縮する駆動源と、前記駆動源により駆動されて前記蒸気ラインを開閉する弁体とを備えている。前記駆動源が、前記給水ラインの水温により膨張・伸縮するサーモワックスを有している。前記給水ラインは、入口から前記サーモワックスに向かう一次側給水ラインと、前記サーモワックスを通過後に出口に向かう二次側給水ラインとを有している。前記サーモワックスの感温部が、前記一次側給水ラインの軸心および二次側給水ラインの軸心よりも前記弁体側に位置している。前記蒸気ラインは、前記サーモワックスの感温部よりも反弁体側に前記蒸気を供給する補助加熱通路を有している。前記補助加熱通路における前記サーモワックスの感温部の反弁体側の領域に、前記サーモワックスの感温部に向かって膨出する拡張部分が形成されている。

この構成によれば、補助加熱通路により蒸気をサーモワックス感温部近傍に供給し、給湯停止時は弁二次側の補助加熱通路の蒸気からサーモワックス感温部へ熱を伝えることで閉弁を早めることができる。特に、サーモワックスの感温部に向かって膨出する拡張部分を設けることで、給湯停止時の蒸気調整弁の閉弁を効果的に早めることができる。

本発明において、さらに、前記一次側給水ラインおよび二次側給水ラインに連通して前記サーモワックスの感温部に水を供給する補助給水通路を備えていてもよい。上述の拡張部分を設けたことで、給湯時にサーモワックス感温部の温度が下がらず、開弁量（蒸気流量）が不足し、給湯温度が低下することが懸念される。この構成によれば、サーモワックス感温部の周囲に補助給水流路を設けることで、給湯時にサーモワックスの周囲の給水の温度が十分に低下する。これにより、給湯時に開弁操作が促進され、蒸気流量が不足するのを防ぐことができる。

本発明の蒸気調整弁は、第１の流体の温度により第２の流体の流量を調整する温度調整弁であって、前記第１の流体が流れる第１のラインと、前記第２の流体が流れる第２のラインと、前記第１の流体の温度により伸縮する駆動源と、前記駆動源により駆動されて前記第２のラインを開閉する弁体とを備えている。前記駆動源が、前記第１の流体の温度により膨張・伸縮するサーモワックスを有している。前記第１のラインは、入口から前記サーモワックスに向かう一次側第１のラインと、前記サーモワックスを通過後に出口に向かう二次側第１のラインとを有している。前記サーモワックスの感温部が、前記一次側第１のラインの軸心および二次側第１のラインの軸心よりも前記弁体側に位置している。前記第２のラインは、前記サーモワックスの感温部よりも反弁体側に前記蒸気を供給する補助加熱通路を有している。前記補助加熱通路における前記サーモワックスの感温部の反弁体側の領域に、前記サーモワックスの感温部に向かって膨出する拡張部分が形成されている。

本発明の給湯システムの蒸気調整弁によれば、給湯を停止した時であっても閉弁を早めることができる。

給湯システムの基本構造を示す概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る蒸気調整弁を示す断面図である。 図２のサーモワックス感温部とその周辺を拡大して示す図である。 従来の蒸気調整弁を示す断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。最初に、図１を用いて、給湯システムＳＹの基本構造について説明する。給湯システムＳＹは、常温の水Ｗ（給水）を、蒸気Ｓを熱源として加熱し、給水流量に関わらず給水温度を調整し、一定に保つ。本実施形態の給湯システムＳＹは、電気が不要であり、蒸気Ｓと水Ｗがあれば、設置できる利点がある。以下の説明において、「上流」および「下流」とは、蒸気Ｓまたは水Ｗの流れ方向の「上流」および「下流」をいう。また、以下の説明において、“水Ｗ”を“給水Ｗ”と呼ぶこともある。

給湯システムＳＹは、主な構成機器として、給水Ｗを蒸気Ｓで加熱する熱交換器２と、熱交換器２から導出される熱水Ｗの温度に合わせて蒸気Ｓの流量を調整する蒸気調整弁４と、高温の熱水Ｗと常温の水Ｗとの混合比を設定温度に合わせて変更する湯水混合栓６とを備えている。

熱交換器２は、例えば、複数のプレートを重ねて、その間に蒸気Ｓの通路と水Ｗの通路を、プレートを介して交互に配置した「プレートヒーター」である。ただし、熱交換器２は、プレートヒーターに限定されない。

熱交換器２の水入口２ａに水供給通路８が接続され、熱交換器２の水出口２ｂに熱水通路１１が接続され、熱交換器２の蒸気入口２ｃに蒸気供給通路１２が接続され、熱交換器２の蒸気出口２ｄに蒸気排出通路１４が接続されている。水入口２ａからの水Ｗと、蒸気入口２ｃからの蒸気Ｓが熱交換器２で熱交換され、熱交換後の熱水Ｗが水出口２ｂから導出され、熱交換後の蒸気Ｓが蒸気出口２ｄから導出される。

水供給通路８には、常温の水Ｗ、例えば、水道水Ｗが流れる。水供給通路８に、第１逆止弁１０が設けられている。第１逆止弁１０は、熱交換器２から水供給通路８に水Ｗが逆流するのを防ぐ。

熱水通路１１には、熱交換器２で熱交換された熱水Ｗが流れる。熱水通路１１に、前述の蒸気調整弁４と湯水混合栓６が設けられている。詳細には、熱交換器２の水出口２ｂから導出された熱水Ｗが、蒸気調整弁４の給水入口４ａから蒸気調整弁４に流入し、蒸気調整弁４の給水出口４ｂから流出される。蒸気調整弁４に流入した熱水Ｗの温度により、蒸気調整弁４の開度が調整される。給水出口４ｂから流出された熱水Ｗが、湯水混合栓６に導入される。

水供給通路８における第１逆止弁１０よりも上流側から混合用冷水通路１６が分岐されている。混合用冷水通路１６は、湯水混合栓６に接続されている。湯水混合栓６において、熱水通路１１からの熱水Ｗと、混合用冷水通路１６からの常温の水Ｗが混合されて、所望の温度の温水（湯）Ｗが生成され、温水通路１３を介して給湯される。混合用冷水通路１６に、第２逆止弁１８が設けられている。第２逆止弁１８は、湯水混合栓６から混合用冷水通路１６に水（湯）Ｗが逆流するのを防ぐ。

蒸気供給通路１２には、熱源である蒸気Ｓが流れる。蒸気供給通路１２に蒸気調整弁４が設けられている。詳細には、蒸気Ｓが蒸気調整弁４の蒸気入口４ｃから蒸気調整弁４に流入し、蒸気調整弁４の蒸気出口４ｄから流出される。上述のように、蒸気調整弁４に流入した蒸気Ｓの流量は、給水入口４ａから流入した熱水Ｗの温度により調整される。蒸気出口４ｄから流出された蒸気Ｓは、熱交換器２に導入される。蒸気調整弁４の詳細は後述する。

蒸気排出通路１４には、熱交換器２の蒸気出口２ｄから導出された蒸気Ｓが流れる。蒸気排出通路１４にスチームトラップ２０が設けられている。スチームトラップ２０は、ドレンＤを排出し、蒸気Ｓをトラップする。

以下に、図２および図３を用いて、本発明の第１実施形態に係る蒸気調整弁４を説明する。以下の説明において、図２の蒸気側を上側、給水側を下側という。図２に示すように、蒸気調整弁４は、上端と下端が開口した筒状のケーシング２２と、上側の開口を塞ぐ上蓋２４、下側の開口を塞ぐ下蓋２６とを有している。上蓋２４および下蓋２６は、複数のボルトによりケーシング２２に着脱自在に取り付けられている。ケーシング２２、上蓋２４および下蓋２６は、例えば、ステンレス製である。ただし、ケーシング２２、上蓋２４および下蓋２６の材質は、これに限定されない。

蒸気調整弁４は、水Ｗが流れる給水ライン２８と、蒸気Ｓが流れる蒸気ライン３０と、給水ライン２８の水温により伸縮する駆動源３２と、駆動源３２により駆動されて蒸気ライン３０を開閉する弁体３４とを備えている。

給水ライン２８は、ケーシング２２の内部に形成されている。給水ライン２８は、駆動源３２が配置された駆動源収容部３６と、給水入口４ａから駆動源収容部３６に向かう一次側給水ライン２８ａと、駆動源収容部３６を通過後に給水出口４ｂに向かう二次側給水ライン２８ｂとを有している。

駆動源３２は、給水ライン２８の水温により膨張・収縮するサーモワックス３８を有している。この駆動源３２のサーモワックス３８が、給水ライン２８の駆動源収容部３６に配置されている。より詳細には、サーモワックス３８の感温部３８ａが、給水ライン２８の駆動源収容部３６に配置されている。サーモワックス３８の感温部３８ａは、一次側給水ライン２８ａの軸心ＡＸ１および二次側給水ライン２８ｂの軸心ＡＸ２よりも弁体側（上側）に位置している。

蒸気調整弁４は、さらに、サーモワックス３８の膨張・収縮により上下方向に移動するピストン４０を有している。ピストン４０は上下方向に延びる軸部材で、基端部（下端部）４０ａがサーモワックス３８に当接し、先端部（上端部）４０ｂに弁体３４が取り付けられている。本実施形態では、ケース３９の内部にサーモワックス３８とピストン４０が収納されてユニット化されている。つまり、ピストン４０は、ケース３９にガイドされて上下方向に移動する。

弁体３４は、大径の筒部３４ａと、小径の弁体部３４ｂと、筒部３４ａと弁体部３４ｂとを結ぶ傾斜部３４ｃとを有している。傾斜部は、上方に向かって徐々に縮径する錐形状である。

筒部３４ａは、一端側（下端側）が開口し、他端（上端）が頂壁３４ａａで閉塞された筒状で、中空部にピストン４０およびケース３９の一部が挿通されている。ピストン４０の先端部４０ｂに円盤形状のばねホルダ４２が取り付けられている。ばねホルダ４２の外径は、筒部３４ａの中空部の内径とほぼ同じで、若干小さく設定されている。

筒部３４ａの頂壁３４ａａと、ばねホルダ４２の上面との間に、第１ばね部材４４が介装されている。第１ばね部材４４は、例えば、コイルばねで、開方向（下方）に付勢されている。筒部３４ａの周壁３４ａｂが、ばねガイドとして機能する。

蒸気ライン３０は、ケーシング２２の内部およびケーシング２２と上蓋２４との間に形成されている。蒸気ライン３０に弁体３４が配置されている。蒸気ライン３０の蒸気入口４ｃは上蓋２４の周壁に設けられ、蒸気出口４ｄはケーシング２２の周壁に設けられている。

上蓋２４に、筒状のインレットガイド４６を介して筒状の弁座部材４８が支持されている。弁座部材４８は、外側筒部４８ａと、内側筒部４８ｂと、両筒部４８ａ，４８ｂの上端部を連結する環状の連結部４８ｃとを有している。弁座部材４８は、外側筒部４８ａの外周面がインレットガイド４６の内周面に接触した状態で上蓋２４に支持されている。

弁座部材４８の内側筒部４８ｂの中空孔は蒸気ライン３０の一部を構成している。内側筒部４８ｂの下端部４８ｂａが弁座を構成している。つまり、弁体３４の弁体部３４ｂが、上昇して内側筒部４８ｂの弁座（下端部）４８ｂａに当接することで、蒸気ライン３０が閉じる。

弁座部材４８と弁体３４との間に、第２ばね部材５０が介装されている。第２ばね部材５０は、例えば、コイルばねで、開方向（下方）に付勢されている。詳細には、第２ばね部材５０は、上端が弁座部材４８の連結部４８ｃに当接し、下端が弁体３４の筒部３４ａに設けられた段差部３４ａｃに当接している。本実施形態では、筒状のばねガイド部材５２を介して第２ばね部材５０の下端が弁体３４の段差部３４ａｃに当接している。第２ばね部材５０の外側に、ばねガイド５４を設けてもよい。

給水ライン２８の水の温度が低い時は、第２ばね部材５０のばね力により、弁体３４は下方に移動し、弁体３４は弁座４８ｂａから離れている（図２の状態）。つまり、蒸気ライン３０は開放され、蒸気Ｓが熱交換器２（図１）に供給される。

熱交換器２に蒸気Ｓが供給されることで、熱交換器２から供給される給水ライン２８の水の温度が上昇する。給水ライン２８の水の温度が上昇すると、サーモワックス３８が作動し、ピストン４０により上向きの力が働く。この駆動源３２による上向きの力が、第２ばね部材５０のばね力よりも大きくなると、弁体３４が上方に移動し、弁体３４が弁座４８ｂａに着座する。つまり、蒸気ライン３０は閉じられ、蒸気Ｓの熱交換器２（図１）への供給が停止する。

本実施形態では、サーモワックス３８の温度が９０℃になると、弁体３４が弁座４８ｂａに着座する。ただし、弁体着座後もサーモワックス３８の温度が上昇する可能性があり、着座後もピストン４０が伸びようとすることがある。第１のばね部材４４は、このピストン４０の力を受けるように設定されている。

熱交換器２への蒸気Ｓの供給が停止されることで、熱交換器２から供給される給水ライン２８の水の温度が低下する。給水ライン２８の水の温度が低下すると、ピストン４０に作用する上向きの力が小さくなる。第２ばね部材５０のばね力が、駆動源３２による上向きの力がよりも大きくなると、弁体３４が下方に移動し、弁体３４が弁座４８ｂａから離れる。つまり、蒸気ライン３０は開放され、図２の状態に戻る。以降、同様の動作が繰り返される。

蒸気ライン３０は、サーモワックス３８の感温部３８ａよりも反弁体側（下側）に蒸気Ｓを供給する補助加熱通路５６を有している。補助加熱通路５６は、ケーシング２２の内部に形成され、下蓋２６により閉塞されている。すなわち、蒸気ライン３０は、サーモワックス３８の感温部３８ａを挟んで、弁体側（上側）と反弁体側（下側）に形成されている。

給水ライン２８と蒸気ライン３０は、バルブガイド部材５８により区画されている。バルブガイド部材５８は、筒状の部材からなり、ケーシング２２の内部に嵌合されている。バルブガイド部材５８の上側（弁体側）および下側（反弁体側）に蒸気ライン３０が配置され、バルブガイド部材５８の内部に、給水ライン２８、詳細には駆動源収容部３６が配置されている。

バルブガイド部材５８は、給水ライン２８と弁体側（上側）の蒸気ライン３０を区画する第１の部分６０と、給水ライン２８と反弁体側（下側）の蒸気ライン３０を区画する第２の部分６２とを有している。バルブガイド部材５８の中空部における第１の部分６０と第２の部分６２の領域が駆動源収容部３６である。

第１の部分６０に上下方向に延びる軸挿通孔６０ａが形成され、この軸挿通孔６０ａにケース３９が嵌合されている。

第２の部分６２は、その内周面に嵌合された筒状部材６４を有している。筒状部材６４は、ケーシング２２や下蓋２６よりも熱伝導率の高い金属で形成されている。本実施形態では、筒状部材６４は銅製である。ただし、筒状部材６４の材質は、これに限定されない。

筒状部材６４は、その外周面が第２の部分６２の内周面に当接する第１の筒部６６と、第１の筒部６６の上方に位置する第２の筒部６８とを有している。第１の筒部６６と第２の筒部６８は、同芯状に形成され、第２の筒部６８は第１の筒部６６よりも小径である。

第１の筒部６６と第２の筒部６８は、底壁７０により連結されている。つまり、第１の筒部６６は、下方に開口し、上端が底壁７０で閉塞された有底の筒部である。一方、第２の筒部６８は、上方に開口し、下端が底壁７０で閉塞された有底の筒部である。

第２の筒部６８の内部空間は給水ライン２８の駆動源収容部３６に連通しており、第２の筒部６８の内部空間に、サーモワックス３８の感温部３８ａが配置されている。筒状部材６４に補助給水通路６９が形成されている。補助給水通路６９は、一次側給水ライン２８ａおよび二次側給水ライン２８ｂに連通し、サーモワックス３８の感温部３８ａに水を直接供給する。

図３に示すように、補助給水通路６９は、筒状部材６４の第２の筒部６８に形成されている。本実施形態では、補助給水通路６９は、第２の筒部６８を径方向に切り欠いて形成した環状の溝である。ただし、補助給水通路６９の配置、構造は、これに限定されない。

第１の筒部６６の内部空間は、蒸気ライン３０の補助加熱通路５６に連通している。換言すれば、第１の筒部６６の内部空間が、補助加熱通路５６におけるサーモワックス３８の感温部３８ａに向かって膨出する拡張部分７２を構成している。

拡張部分７２は、蒸気ライン３０のうちで最もサーモワックス３８の感温部３８ａに近い領域である。拡張部分７２は、底壁７０を挟んで、サーモワックス３８の感温部３８ａに近接している。拡張部分７２がない場合に比べて、底壁７０は薄くなる。つまり、拡張部分７２を設けることで、蒸気ライン３０（拡張部分７２）とサーモワックス３８の感温部３８ａが近接する。

図２に示すように、蒸気調整弁４は、給水ライン２８と蒸気ライン３０とをシールする複数のシール部材７４を有している。シール部材７４は、バルブガイド部材５８の第１の部分６０とケーシング２２との間、バルブガイド部材５８の第１の部分６０とケース３９との間、バルブガイド部材５８の第２の部分６２とケーシング２２との間、およびバルブガイド部材５８の第２の部分６２と筒状部材６４の第１の筒部６６との間に配置されている。

バルブガイド部材５８の第１の部分６０とケーシング２２との間の第１のシール部材７６は、バルブガイド部材５８の第１の部分６０の外周面とケーシング２２の内周面との隙間をシールする。バルブガイド部材５８の第１の部分６０とケース３９との間の第２のシール部材７８は、バルブガイド部材５８の第１の部分６０の内周面とケース３９の外周面との隙間をシールする。

バルブガイド部材５８の第２の部分６２とケーシング２２との間の第３のシール部材８０は、バルブガイド部材５８の第２の部分６２の外周面とケーシング２２の内周面との隙間をシールする。バルブガイド部材５８の第２の部分６２と筒状部材６４の第１の筒部６６との間の第４のシール部材８２は、バルブガイド部材５８の第２の部分６２の内周面と筒状部材６４の第１の筒部６６の外周面との隙間をシールする。

これら第１～第４のシール部材７６，７８，８０，８２が前述のシール部材７４を構成する。第１～第４のシール部材７６，７８，８０，８２は、例えば、樹脂製のＯリングである。ただし、各シール部材７６，７８，８０，８２の構造、材質はこれに限定されない。各シール部材７６，７８，８０，８２の構造、材質は同じであってもよく、異なっていてもよい。あるいは、各シール部材７６，７８，８０，８２のうちの２つまたは３つが同じ構造、材質であってもよい。

第１～第４のシール部材７６，７８，８０，８２は、それぞれ複数設けられている。本実施形態では、第１～第４のシール部材７６，７８，８０，８２は、２つずつ設けられている。第１～第４のシール部材７６，７８，８０，８２の数は、これに限定されない。２つの第１のシール部材７６，７６は、同じ構造、材質であることが好ましいが、異なっていてもよい。第２～第４のシール部材７８，８０，８２についても同じである。

２つの各シール部材７６，７８，８０，８２の間に、連通路８４が設けられている。詳細には、ケーシング２２における第１のシール部材７６，７６の間に第１連通路８６が設けられている。第１連通路８６は、ケーシング２２を貫通して径方向に延びる通路で、一端がバルブガイド部材５８の第１の部分６０とケーシング２２との隙間に連通し、他端が外部（大気）に開放されている。したがって、第１のシール部材７６が劣化して漏れが発生した場合、漏れた流体は該隙間から第１連通路８６を流れて外部に排出される。第１連通路８６は、周方向に離間して複数（例えば、４つ）設けられている。ただし、第１連通路８６の数は、これに限定されない。

バルブガイド部材５８の第１の部分６０における第２のシール部材７８，７８の間に第２連通路８８が設けられている。第２連通路８８は、バルブガイド部材５８の第１の部分６０を貫通して径方向に延びる通路で、一端がバルブガイド部材５８の第１の部分６０とケース３９との隙間に連通し、他端が第１連通路８６に連通している。つまり、第２連通路８８は、第１連通路８６を介して外部（大気）に開放されている。

したがって、第２のシール部材７８が劣化して漏れが発生した場合、漏れた流体は該隙間から第２連通路８８および第１連通路８６を流れて外部に排出される。第２連通路８８も、周方向に離間して複数（例えば、４つ）設けられている。ただし、第２連通路８８の数は、これに限定されない。

ケーシング２２における第３のシール部材８０，８０の間に第３連通路９０が設けられている。第３連通路９０は、ケーシング２２を貫通して径方向に延びる通路で、一端がバルブガイド部材５８の第２の部分６２とケーシング２２との隙間に連通し、他端が外部（大気）に開放されている。したがって、第３のシール部材８０が劣化して漏れが発生した場合、漏れた流体は該隙間から第３連通路９０を流れて外部に排出される。第３連通路９０も、周方向に離間して複数（例えば、４つ）設けられている。ただし、第３連通路９０の数は、これに限定されない。

バルブガイド部材５８の第１の部分６０における第４のシール部材８２，８２の間に第４連通路９２が設けられている。第４連通路９２は、バルブガイド部材５８の第２の部分６２を貫通して径方向に延びる通路で、一端がバルブガイド部材５８の第１の部分６０と第２の部分６２との隙間に連通し、他端が第３連通路９０に連通している。つまり、第４連通路９２は、第３連通路９０を介して外部（大気）に開放されている。

したがって、第４のシール部材８２が劣化して漏れが発生した場合、漏れた流体は該隙間から第４連通路９２および第３連通路９０を流れて外部に排出される。第４連通路９２も、周方向に離間して複数（例えば、４つ）設けられている。ただし、第４連通路９２の数は、これに限定されない。これら第１から第４連通路８６，８８，９０，９２により上記連通路８４が構成されている。

各連通路８６，８８，９０，９２から排出される流体は、例えば、ドレンにて、目視できる状態で排出される。したがって、外部から目視で、流体の漏れを確認できる。また、連通路８４の出口８４ａにホースを取り付けて、漏れた流体を所定の箇所に排出できるようにしてもよい。

図２に二点鎖線で示すように、連通路８４の出口８４ａに点検バルブ９４を取り付けてもよい。点検バルブ９４を閉めておくことで、流体の漏れが発生しても、流体が外部に流れ続けるのを防ぐことができる。流体の漏れが発生している場合、点検者が、点検バルブ９４を開くことで漏れを確認でき、迅速に対応できる。また、連通路８４からの排水を検知するセンサを設けてもよい。

第１～第４のシール部材７６，７８，８０，８２の少なくとも一つが３つ以上設けられる場合、複数のシール部材７４の間の領域は２つ以上となる。この場合、２つ以上の領域のすべてに連通路８４を設けてもよく、２つ以上の領域の少なくとも一つに連通路８４を設けてもよい。

図４の従来例のように、Ｏリング１０６が１つの場合、Ｏリング１０６が劣化すると、蒸気Ｓと水Ｗが混合する恐れがある。また、蒸気調整弁１００では、給湯時と停止時でＯリング１０６に負荷される圧力の方向が変わることがある。具体的には、給湯時には、給水ライン１０４の圧力が蒸気ライン１０２の圧力よりも高いので、給水ライン１０４から矢印Ａ２方向に力がかかる。給湯停止時に蒸気調整弁１００の閉弁遅れで蒸気ライン１０２の圧力が上がり、給水ライン１０４の圧力よりも高くなると、蒸気ライン１０２から矢印Ａ１方向に力がかかる。このように、Ｏリング１０６は、厳しい環境に配置されており、劣化し易い。

上記構成によれば、図２に示すように、給水ライン２８と蒸気ライン３０を隔てるシール部材７４を複数設置し、シール部材７４，７４の間に外部に通じる連通路８４が設けられている。これにより、１つのシール部材７４が劣化した場合でも、蒸気Ｓまたは水Ｗが連通路８４を通じて外部に排出されるので、給水ライン２８または蒸気ライン３０に直接混合されるのを防ぐことができる。

また、シール部材７４を２つ設けることで、給湯時と停止時でシール部材７４に負荷される圧力の方向が変わらない。具体的には、一方のシール部材７４には蒸気ライン３０からの力のみがかかり、他方のシール部材７４には給水ライン２８からの力のみがかかる。したがって、シール部材７４が劣化し難い。

さらに、連通路８４から蒸気Ｓまたは水Ｗが外部に排出されていることが目視で確認できるので、シール部材７４の劣化をユーザに知らせることができる。その結果、速やかなシール部材７４の交換が可能となり、長時間にわたって蒸気Ｓまたは水Ｗが漏れるのを回避できる。連通路８４の出口８４ａに点検バルブ９４を取り付ければ、点検者が点検バルブ９４を操作することで、シール部材７４の劣化を確認できる。これにより、周囲に人がいないときに漏れた蒸気Ｓや水Ｗが排出され続けるのを防ぎつつ、速やかなシール部材７４の交換が可能となり、長時間にわたって蒸気Ｓまたは水Ｗが漏れるのを回避できる。

また、図４の従来例では、サーモワックス１１０の応答が熱交換器２（図１）内の給水温度変化から遅れることがある。特に、給湯を停止した時は、給水Ｗの流れが無くなってしまうので、給湯時よりも応答が遅くなる。給湯停止時に蒸気調整弁１００の閉弁が遅れると、給湯を停止した後も蒸気Ｓが熱交換器２（図１）へ送られ、熱交換器２内の給水Ｗが必要以上に加熱される。また、図４の従来例では、サーモワックス１００の感温部１００ａが給水ライン１０４の底部にあり、給水Ｗが感温部１００ａに直接当たり難く、これも反応が遅れる一因となっていた。

上記構成によれば、図２に示すように、補助加熱通路５６により蒸気Ｓをサーモワックス３８の感温部３８ａ近傍に供給し、給湯停止時は補助加熱通路５６の蒸気Ｓからサーモワックス３８の感温部３８ａへ熱を伝えることで閉弁を早めることができる。特に、図３に示すように、サーモワックス３８の感温部３８ａに向かって膨出する拡張部分７２が設けられている。これにより、サーモワックス３８の感温部３８ａと蒸気Ｓとの距離が近くなる。つまり、筒状部材６４の底部７０の厚さＤ１が小さくなり、熱伝導性の良い銅で筒状部材６４が構成されることと相俟って、給湯停止時の蒸気調整弁４の閉弁を効果的に早めることができる。

図２に示すように、サーモワックス３８の感温部３８ａが、一次側給水ライン２８ａの軸心ＡＸ１および二次側給水ライン２８ｂの軸心ＡＸ２よりも弁体側（上側）に位置している。これにより、給水ライン２８の水Ｗがサーモワックス３８の感温部３８ａに直接当たり易くなり、従来例のような反応遅れを回避できる。

上述のように、拡張部分７２を設けて、サーモワックス３８の感温部３８ａと蒸気Ｓとの距離が近くなると、給湯時にサーモワックス３８の感温部３８ａの温度が下がらず、開弁量（蒸気流量）が不足し、給湯温度が低下することが懸念される。

上記構成では、図３に示すように、筒状部材６４の底部７０に補助給水通路６９が設けられ、この補助給水通路６９によりサーモワックス３８の感温部３８ａに水が供給されている。これにより、給湯時にサーモワックス３８の感温部３８ａの周囲の水温が十分に低下するので、給湯時に開弁操作が促進され、蒸気流量が不足するのを防ぐことができる。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、上記実施形態では、給湯システムＳＹの蒸気調整弁４について説明したが、本発明は蒸気調整弁４以外の温度調整弁にも適用できる。その場合、駆動源を動作させる第１の流体は水でなくてもよく、流量が調整される第２の流体は蒸気でなくもよい。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

４ 蒸気調整弁（温度調整弁）
４ａ 給水ラインの入口
４ｂ 給水ラインの出口
２８ 給水ライン（第１のライン）
２８ａ 一次側給水ライン（一次側第１のライン）
２８ｂ 二次側給水ライン（一次側第１のライン）
３０ 蒸気ライン（第２のライン）
３２ 駆動源
３４ 弁体
３８ サーモワックス
３８ａ サーモワックスの感温部
５６ 補助加熱通路
６９ 補助給水通路
７２ 拡張部分
ＡＸ１ 一次側給水ラインの軸心
ＡＸ２ 二次側給水ラインの軸心
ＳＹ 給湯システム
Ｓ 蒸気（第２の流体）
Ｗ 水（第１の流体）

Claims (3)

1. 常温の水を、蒸気を熱源として加熱して給水温度を調整する給湯システムの蒸気調整弁であって、
   筒状のケーシングと、
   前記ケーシングの内部に形成されて前記水が流れる給水ラインと、
   前記ケーシングの内部に形成されて前記蒸気が流れる蒸気ラインと、
   前記ケーシングの内部に嵌合されて、前記給水ラインと前記蒸気ラインを区画する筒状のバルブガイド部材と、
   前記給水ラインの水温により伸縮する駆動源と、
   前記駆動源により駆動されて前記蒸気ラインを開閉する弁体と、を備え、
   前記駆動源が、前記給水ラインの水温により膨張・伸縮するサーモワックスを有し、
   前記給水ラインは、入口から前記サーモワックスに向かう一次側給水ラインと、前記サーモワックスを通過後に出口に向かう二次側給水ラインとを有し、
   前記サーモワックスの感温部が、前記一次側給水ラインの軸心および二次側給水ラインの軸心よりも前記弁体側に位置し、
   前記蒸気ラインは、前記サーモワックスの感温部よりも反弁体側に前記蒸気を供給する補助加熱通路を有し、
   前記補助加熱通路における前記サーモワックスの感温部の反弁体側の領域に、前記サーモワックスの感温部に向かって膨出する拡張部分が形成され、
   前記バルブガイド部材は、前記給水ラインと弁体側の前記蒸気ラインを区画する第１の部分と、前記給水ラインと反弁体側の前記補助加熱通路を区画する第２の部分とを有し、
   前記第１の部分と前記第２の部分との間に前記サーモワックスが配置され、
   前記第２の部分は、その内周面に嵌合された筒状部材を有し、
   前記筒状部材は、その外周面が前記第２の部分の内周面に当接する第１の筒部と、前記第１の筒部の弁体側端が底壁で閉塞された有底の筒部であり、
   前記第１の筒部の内部空間が、前記補助加熱通路に連通し、前記拡張部分を構成している蒸気調整弁。
2. 請求項１に記載の蒸気調整弁において、さらに、前記一次側給水ラインおよび二次側給水ラインに連通して前記サーモワックスの感温部に水を供給する補助給水通路を備え、
   前記筒状部材は、前記底壁から前記第１の筒部と同芯状に前記弁体側に延びる第２の筒部を有し、
   前記第２の筒部の内部空間は前記給水ラインに連通し、前記第２の筒部の内部空間に前記サーモワックスの前記感温部が配置され、
   前記補助給水通路は、前記第２の筒部に形成されている蒸気調整弁。
3. 請求項１または２に記載の蒸気調整弁において、前記筒状部材が前記ケーシングよりも熱伝導率の高い金属で構成されている蒸気調整弁。

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