JPH0492170A - 過熱防止弁兼逆流防止弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、配管システムに付設し、過熱した液体が流れ
た場合、これを止める弁を兼備した逆流防止弁に関する
ものである。

〔従来の技術とその課題］ 近年、家庭或いは工場、オフィス等の給湯システムの発
達は目覚しく、各家庭にほぼ１台以上の割合で普及して
いる。またトイレで使用する温水洗浄器も同様のシステ
ムを有している。

これらの給湯システムには、水の逆流を防ぐために出水
口付近に逆流防止弁が設けられている。

この逆流防止弁には第７〜９図に示すようなものがある
。第７図に示すものは、配管（１）の間に弁座（２）と
弁（３）とコイルばね（４）を有するばね型逆流防止弁
（５）を設けたもので、水流の圧力が低下した場合は弁
（３）がコイルばね（４）のばね力により点線で示すよ
うに弁が押し付けられて弁座（２）に当接して弁が閉し
水の逆流を止めるようになっている。

この他に第８図に示すような、リフト弁（６）が止め金
具（７）により左右動作フリーに取付けられた水流の圧
力により常時は開き、圧力が低下すると自動的に点線で
示すように弁座（２）と当接し、て閉じ、逆流を止める
リフト型逆流防止弁（８）がある。

また、第９図に示すようにスイング弁（９）が上下動フ
リーに取付けられ、水流の圧力により常時は開き、圧力
が低下すると自動的に点線で示すように弁座（２）と当
接して閉し、逆流を止めるスイング型逆流防止弁（１０
）がある。

これらは、給湯装置と出水口の間に設けられて水の逆流
を防止し、安全を図るために必ず設けるものである。

給湯システムとしては、給湯を適切な温度に設定し使用
するもので過熱した湯が流れると、火傷等の事故が起き
危険である。

この過熱防止のため従来はバイメタル等を応用した過熱
防止装置が温度をコントロールする水槽に付けられてい
る。しかし電気的な異常が起った場合、この装置は作動
しなくなる問題がある。

また理想的には出水直前で温度の異常を感知し、給湯を
停止することが重要であり、必要なこととされているが
、これには、この箇所に例えば温度センサーと電磁弁な
どを設けるため、システム的に？！雑乙こなり、コスト
が増大すると云う難屯がある。

（発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記の問題について検討の結果、上記の逆流防
止弁と組合せて、形状記憶合金ばねを利用した過熱防止
弁を兼備させることにより、精度よく作動し、かつ安価
な過熱防止弁兼逆流防止弁を開発したものである。

［課題を解決するための手段および作用］本発明は、逆
流防止弁の前方または逆流防止弁と一体に形状記憶合金
ばねを用いた弁を設け、逆流防止と過熱防止とを兼備し
たことを特徴とする過熱防止弁兼逆流防止弁である。

すなわち本発明は、例えば第１図に示すように配管（１
）の間のばね型逆流防止弁（５）の前方に弁座（２）と
弁（３）を有し、この弁の前方に過熱すると伸長するよ
うに形状記憶された形状記憶台金ばね（１１）を挿入し
た過熱防止弁（１２）を設けたものである。この形状記
憶合金ばねは、給湯システムにより適した温度に形状記
憶回復温度が設定されており、例えば人が火傷する危険
温度（５０°Ｃ以上）に給湯の温度が上昇すると矢印の
水流の圧力より強くなり、ばねが伸長して点線で示すよ
うに弁が弁座に当接して閉じ、過熱した給湯が遮断され
る。

その後給湯の温度が下降すると形状記憶合金ばねのばね
力が低下し、水流の圧力により弁が開き給湯するように
なる。

上記の過熱防止弁は、ばね型逆流防止弁の前方すなわち
水流の方向に別体に設けた例であるが、第２図に示すよ
うにばね型逆流防止弁（５）と一体に設けることができ
る。すなわちばね型逆流防止弁の弁（３）と一体の弁棒
に形状記憶合金ばね（１１）を挿入して過熱防止弁を兼
備したものである。この場合も、給湯の温度が上昇する
と矢印の水流の圧力より、形状記憶合金ばねの力が強く
なり、ばねが伸長して点線で示すように弁が閉して過熱
した給湯を止めるものである。

また第３図に示すようにリフト型逆流防止弁に一体に取
付けることもできる。これは、リフト弁（６）の前方に
形状記憶合金ばね（１１）を設けたものであり、給湯の
温度が上昇すると形状記憶合金ばねが収縮して点線で示
すように弁が閉しるようにしたものである。

さらに第４図はスイング型逆流防止弁に一体に設けたも
ので、スイング弁（９）の前方に形状記憶合金ばね（１
１）を取付けたものである。この場合も給湯の温度が上
昇すると形状記憶合金ばねが伸長して点線で示すように
弁が閉じる。

このように本発明の過熱防止弁兼逆流防止弁は、形状記
憶合金ばねを利用して逆流防止弁の前方または逆流防止
弁と一体に設けることにより、容易にかつ精度よく過熱
した給湯を止めることができるものである。上記の作用
をなす形状記憶合金ばねとしては、Ｎｉ　−Ｔｉ−Ｃｕ
系の形状記憶合金ばねが最も適している。

すなわち第５図に示すようにＮｉ−Ｔｉ二元合金は低温
時の発生力が高温時の発生力の１／３程度である。この
ため低温時に形状記憶合金ばねを０にするためにはバイ
アスバネが必要であるが、第６図に示すようにＮｉ　−
Ｔｉ−Ｃｕ合金は低温の発生力が略Ｏになるため形状記
憶合金ばねを押し戻すバイアスバネが必要なくなり、上
記の給湯シテスムの場合、水流の圧力によって自然に弁
が開くようになるのである。また高温時と低温時の発生
力差も大きくとれるので、ばねの小型化、すなわち弁の
小型化が可能である。

上記のＮｉ　−Ｔｉ−Ｃｕ合金のＣｕ量を７．５〜１１
、Ｏａｔ％としたのは、７．５ａｔ％未満では第６図に
示すような低温時の発生力の低下が見られず、１１、、
Ｏａｔ％を超えると製造時の加工性が著しく低下するか
らである。またＴｉ量を４８〜５２ａ　ｔ％としたのは
、この範囲外ではやはり加工性が低下するからである。

〔実施例］ 次に本発明の実施例について説明する。

形状記憶合金コイルばねば、Ｎｉ４１．５ａｔ％−Ｔｉ
Ｃｕ　８．５　ａｔ％の合金組成のものを、熔解・鋳造
、熱間加工後、焼鈍・冷間伸線を繰返し、直径０．６０
の線材にした。ばね成形機により、コイル中心径３．６
庇、自由長１３揶の圧縮コイルばね乙こ成形した後、４
５０’Ｃ１時間の形状記憶熱処理を施した。

この形状記憶ばねを使用して、第２図および第４図に示
すような過熱防止弁兼逆流防止弁を試作した。配管は外
径１５肛の給湯用Ｃｕパイプを用いた。

この弁を用いて２０゛Ｃ３３５°Ｃ，５０’Ｃの水を、
上流の方から１．０ｋｇｆ／Ｃｄの圧力で流水し、弁が
閉しるか否かを確認した。その結果、両方の装置とも、
２５°Ｃ１３５°Ｃでは、通常と同様に水が流れたが、
５０°Ｃでは、過熱防止弁が働いて、水の流れを止めた
。

また、下流の方から０．５ｋｇｆ／ｃ−の水を流したと
ころ逆流防止弁が働き、逆方間への流水は起こらなかっ
た。

この結果、本発明の弁は、過熱した流水を止める効果を
持った逆流防止弁として作動することが明らかになった
。

また、上記形状記憶合金コイルばねを、１０閣の長さに
固定して、温度を上昇させたときの発生力の変化を測定
した。その結果を、第６図に示す。

Ｎｉ　−Ｔｉ−Ｃｕコイルばねは低温時の発生力が“°
Ｏ゛になることが明らかである。

〔効果〕 以上説明したように本発明によれば、給湯等の配管ンス
テムにおいて、コストを増大させず、ノンプルな構成で
、過熱した流水を感知し、火傷等の危険を回避できる効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４回は本発明に係る過熱防止弁兼逆流防止
弁の例を示す断面図、第５図はＮ　ｉ　−Ｔ　ｉ合金形
状記憶コイルばねの発生力を示すグラフ、第６図はＮｉ
　−Ｔｉ−Ｃｕ合金形状記憶コイルばねの発生力を示す
グラフ、第７図乃至第９図は従来の逆流防止弁の断面図
である。 １・・・配管、　　２・・・弁座、　　３・・・弁、４
・・・コイルばね、　１１・・・形状記憶合金ばね。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）逆流防止弁の前方または逆流防止弁と一体に形状
   記憶合金ばねを用いた弁を設け、逆流防止と過熱防止と
   を兼備したことを特徴とする過熱防止弁兼逆流防止弁。
2. （２）逆流防止弁がばね型であることを特徴とする請求
   項１記載の過熱防止弁兼逆流防止弁。
3. （３）逆流防止弁がリフト型であることを特徴とする請
   求項１記載の過熱防止弁兼逆流防止弁。
4. （４）逆流防止弁がスイング型であることを特徴とする
   請求項１記載の過熱防止弁兼逆流防止弁。
5. （５）形状記憶合金ばねがＣｕ７．５〜１１．０ａｔ％
   、Ｔｉ４８〜５２ａｔ％、残部ＮｉからなるＮｉ−Ｔｉ
   −Ｃｕ合金であることを特徴とする請求項１乃至４のい
   ずれか１項に記載の過熱防止弁兼逆流防止弁。