JPH0566472U

JPH0566472U - 給湯器の膨張弁

Info

Publication number: JPH0566472U
Application number: JP1294592U
Authority: JP
Inventors: 勝児玉; 真一北野
Original assignee: パロマ工業株式会社
Priority date: 1992-02-06
Filing date: 1992-02-06
Publication date: 1993-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】後沸きによる膨張水を吸収処理する膨張弁に
おいて、膨張弁自体の小型化を実現する。【構成】Ｗ／ｄ面積の圧力でバネ荷重に抗して開弁
し、該開弁圧力で形成される貯留室に膨張分の膨張水を
溜めて膨張水を吸収処理し、Ｗ／Ｄ面積の圧力ではバネ
荷重で開弁し、貯留室内の膨張水を流出し貯留室を閉鎖
する構成を特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、先止式給湯器において、給湯停止時での後沸きによる膨張水を吸収処理する給湯器の膨張弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の技術としては、たとえば、実開昭５４−１０７２６３号公報に示されているように、給湯停止時の後沸きのため膨張水が発生し器体内部の水圧が上昇すると、摺動体が発条に抗して下降し膨張水の体積分に相当するだけ下方へ押圧移動して止まり膨張水を吸収処理し器体内部を常圧に保つ。

【０００３】給湯開始により器体内部が正常な水圧に復すると、摺動体は発条の力で上昇移動して復元する構造、すなわち、ピストン構造の水抜安全弁がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の技術では、器体内部の水圧の受圧面積が摺動体（ピストン）の上面全体、すなわち、弁本体（シリンダー）の内径となっているため、給湯時の正常な水圧に耐える必要があることと相まってバネ荷重の大きい発条を用いる必要がある。

【０００５】たとえば、圧力１０Kg／cm²で開弁するように設計すると、弁本体の断面積２ cm²としてもバネ荷重は２０Kgを要し、このような小径のバネ設計は困難であり、また、断面積１cm²とするとバネ荷重は１０Kgで済むが湯沸器の膨張水（約１０cc程度）を吸収するには長さ１０cmを要し大型となる不都合が生じる。

【０００６】この考案は、上記従来の技術の有する斯かる問題点に鑑み、器体内圧による開弁時と閉弁時とで異径とすることによりバネ荷重を小さくできるため、小型で、しかも、膨張水の吸収処理動作が確実に行いうる給湯器の膨張弁の提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この考案の給湯器の膨張弁は、膨張水による器体内の圧力が規定の圧力に達したとき開閉弁が発条による閉止方向への付勢力に抗して開弁すると同時に膨張水の貯留室を形成して後沸きによる膨張水を吸収処理する構成とした膨張弁において、器体内圧導入路の径ｄと貯留室の径Ｄ及び発条のバネ荷重Ｗとの関係を開閉弁がＷ／ｄ面積の圧力で開弁し、Ｗ／Ｄ面積の圧力で閉弁する関係に設定して設けたことを主要な特徴としている。

【０００８】

【作用】

この考案の給湯器の膨張弁は、上記のような構成を主要な特徴としているから、給湯停止による止水時に後沸きで器体内圧がＷ／ｄ面積の圧力に達すると、開閉弁がバネ荷重に抗して開弁し膨張した量の膨張水を開閉弁の移動にともなって形成されるが貯留室へすみやかに導いて溜め、膨張水を確実に吸収処理する。

【０００９】膨張水吸収後の器体内温度の低下又は給湯開始による再通水時に器体内圧がＷ／Ｄ面積の圧力に達すると開閉弁はバネ荷重で閉弁し、開閉弁の閉弁にともなって貯留室内の膨張水は流出し貯留室を閉鎖する。

【００１０】

【実施例】

以下この考案の給湯器の膨張弁の実施例について図面を参照して説明する。

【００１１】図１〜図３は単独の膨張弁の一実施例で、図１〜図２において、１は開閉弁で、一端に予め決められた径ｄの器体内圧導入路４を有する接続管８を備え他端は開口９された予め決められた径Ｄの筒状弁筐１０内にその外周にＯリング１１を介して進退移動自由に嵌込まれ、器体内圧導入路４の内端に形成された弁シート１２に接離可能に設けられている。

【００１２】前記開閉弁１の弁シート１２との接触部にはパッキング１３を設けて閉弁時の気密性をよくしている。

【００１３】また、前記開閉弁１は筒状弁筐１０の他端開口９に止め輪１４で支持された発条受け１５との間に介装せる予め決められたバネ荷重Ｗの発条２で常時閉止方向（図示左方）に付勢されている。

【００１４】さらに、開閉弁１が膨張水による圧力で図示右方へ発条２のバネ荷重Ｗに抗して移動したとき、弁シート１２と開閉弁１との間に膨張分の膨張水を溜めうる貯留室３が形成されるようになっている。なお、図中１６は通気孔である。

【００１５】前記構成において、器体内圧導入路４の径ｄと貯留室３の径Ｄ及び発条２のバネ荷重Ｗとの関係を給湯停止による止水時の膨張水によって器体内圧がＷ／ｄ面積の圧力に達すると、開閉弁１が発条２のバネ荷重Ｗに抗して開弁し膨張した量の膨張水を貯留室３に溜めて膨張水がすみやかに吸収できる関係に設定する。

【００１６】そして、膨張水吸収後の器体内温度の低下又は給湯開始による再通水時に器体内圧が低下してＷ／Ｄ面積の圧力に達すると、開閉弁１が閉弁し貯留室３内の膨張水が流出する関係に設定するものである。

【００１７】図３は前記構成の単独の膨張弁Ｖをガス給湯器Ａの給湯経路の給湯接手１７に水抜き栓を兼ねて着脱自由に設け、給水経路の給水接手１８には単独の圧力安全弁１９を備えた使用状態の一例であり、図中２０はガス入口接手、２１は排気口、２２は電源コード、２３は操作盤である。

【００１８】この実施例では単独の膨張弁Ｖを給湯経路に備え、給水経路に単独の圧力安全弁１９を設けたが、一般的には水圧が高い地域では膨張弁Ｖの開弁、閉弁動作に支障が生ずるおそれがあるので、基本的に給湯経路に膨張弁Ｖを取付け設置するのがよく、水圧の低い地域では膨張弁Ｖを給湯、給水いずれの経路に取付け設置してもよい。

【００１９】図１〜図３の実施例は前記構成としたから、給湯停止による止水時に熱交換器の余熱による後沸きで器体内の残留水が膨張し器体内圧がＷ／ｄ面積の圧力に達すると、開閉弁１がその弁シート１２から離れて開弁するため、膨張水はその圧力で開閉弁１を図示右方へ発条２のバネ荷重Ｗに抗して押動し、弁シート１２と開閉弁１との間に形成される貯留室３へすみやかに流入し膨張した量の膨張水（たとえば、８ｃｃ程度）を貯留室３に溜め膨張水を吸収処理する（図１の閉弁状態から図２の開弁状態参照）。

【００２０】前記膨張水の吸収処理動作において、開閉弁１は閉弁時にその弁シート１２にパッキング１３を介して気密に圧接されているから、Ｗ／ｄ面積の圧力での開弁動作が正確、かつ、迅速に行われ、しかも、開閉弁１は筒状弁筐１０にＯリング１１を介在して気密に嵌込まれているから、膨張水による貯留室３の形成及び膨張水の貯留室３への導入も正確、かつ、迅速に行われる。

【００２１】前記膨張水の吸収処理後、ある時間が経過して器体内温度が一定温度にまで低下すると、膨張水による器体内圧が降下しこれがＷ／Ｄ面積の圧力に達すると、開閉弁１は発条２のバネ荷重Ｗで図示左方へ押動されその弁シート１２に接して閉弁する。しかして、貯留室３内に溜まっていた膨張水は開閉弁１の閉弁動作と同時に給湯経路へ流出し貯留室３は閉鎖される（図２の開弁状態から図１の閉弁状態参照）。

【００２２】また、器体内圧がＷ／Ｄ面積の圧力に達する前、すなわち、器体内温度が低下して器体内圧がＷ／Ｄ面積の圧力に達する前に次の給湯動作に入った場合は、給湯開始による通水で器体内圧が低下しＷ／Ｄ面積の閉弁圧力まで低下したところで開閉弁１は前記理により確実に閉弁し貯留室３を閉鎖する（図２の開弁状態から図１の閉弁状態参照）。

【００２３】給湯器における給湯→給湯停止、給湯停止→給湯にともなう器体内圧と膨張弁Ｖの開閉動作との関係を、給湯器の給水、給湯経路の概略を示した図４と給湯栓及び膨張弁の開閉と器体内圧との関係をグラフで示した図５に基づいて以下に説明する。

【００２４】給湯停止による止水時における給水圧がＰ₀Ｋｇ／ｃｍ²であると、給湯停止時の器体内圧はＰ₀Ｋｇ／ｃｍ²に保たれている。そこで、給湯栓２４を開いて給湯動作に入ると、器体内圧は給湯配管２５、熱交換器２６等の圧損でＰ₁Ｋｇ／ｃｍ²に低下し給湯中は器体内圧をＰ₁Ｋｇ／ｃｍ²に維持する。

【００２５】給湯停止にともない給湯栓２４を閉めると、器体内圧は再び当初のＰ₀Ｋｇ／ｃｍ²に戻るが、その後、後沸きが生じ器体内圧がＷ／ｄ面積の開弁圧力、すなわち、Ｐ₂Ｋｇ／ｃｍ²にまで上昇すると、膨張弁の開閉弁が開いて膨張水を吸収する。開閉弁が開いた瞬間に受圧面積はｄ→Ｄに変化するので器体内圧はＷ／Ｄ（Ｐ₃Ｋｇ／ｃｍ²強）に保たれるように膨張弁が移動しバランスする。

【００２６】その後、給動動作に入らずある時間が経過したことにより器体内の温度が低下して器体内圧がＷ／Ｄ面積の閉弁圧力、すなわち、Ｐ₃Ｋｇ／ｃｍ²以下にまで低下すると、膨張弁Ｖの開閉弁は閉じ器体内圧を給湯停止時のＰ₀Ｋｇ／ｃｍ² に復し給湯停止時の器体内圧を保つ。

【００２７】膨張水吸収後、閉弁圧力（Ｐ₃Ｋｇ／ｃｍ²）にまで器体内温度が低下する前に次の給湯動作に入った場合は、給湯開始による通水で器体内圧が膨張弁より先の圧力損失の圧力、すなわち、Ｐ₁ｋｇ／ｃｍ²にまで直ちに低下するため、膨張弁Ｖの開閉弁は閉じ器体内圧を給湯時のＰ₁ｋｇ／ｃｍ²に復し給湯時の器体内圧に保持する。

【００２８】図４において、２７は給水配管、２８は逆止弁、２９はガスバーナである。

【００２９】図６〜図１０の実施例は、閉弁動作を軽快、かつ、確実とするための通路５に開弁時における膨張水の流通を阻止する逆止弁６を設けた膨張弁に圧力安全弁を一体的に組込み内蔵せしめたものの一実施例であって、図１〜図３の実施例と同一部分には同一符号を付して以下に説明する。

【００３０】図６〜図９において、１は開閉弁で、該開閉弁１は一端に予め決められた径ｄの器体内圧導入路４に通ずる接続管８を備え他端には過剰圧力排出孔３０を有する接続管３１を備えた筒状弁筐１０の前記両接続管８，３１間に形成せる予め決められた径Ｄの弁室３２内に、その外周にＯリング１１を介して進退移動自由に嵌込まれ、器体内圧導入路４の内端に形成されたテーパ状の弁シート１２にその接触部に設けたリング状のパッキング１３が接離するように設けられている。

【００３１】前記開閉弁１は器体内圧導入路４に遊挿できる先端短柱部１ａと他端が開口された基端短筒部１ｂからなり、先端短柱部１ａに器体内圧導入路４と貯留室３を連通する通路５が穿たれ、基端短筒部１ｂ内には圧力安全弁７が弁室３２の他端寄りに止め輪１４で固定された通孔１６を有する発条受け１５との間に介装せる予め決められたバネ荷重Ｗを有する開閉弁１の発条２で常閉状に支持して装備されている。

【００３２】圧力安全弁７は前記通路５に連通して穿った弁孔３３からの過剰圧力の有無でその弁シート３４に接離するように設けられている。

【００３３】開閉弁１の先端短柱部１ａに穿たれた通路５には、開弁時における膨張水の該通路５への流通を阻止する逆止弁６を備えている。この逆止弁６はボール弁６ａを発条６ｂで常閉状に付勢して保持した構成となっている。

【００３４】なお、器体内圧導入路４の径ｄと貯留室３の径Ｄ及び発条２のバネ荷重Ｗとの関係は、図１〜図３の実施例と同一関係に設定するものである。

【００３５】図１０は前記構成の圧力安全弁を内蔵せる膨張弁Ｖをガス給湯器Ａの給湯経路の給湯接手１７に水抜き栓を兼ねて脱着自由に備えた使用状態の一例である。

【００３６】図６〜図１０の実施例は前記構成としたから、給湯停止による止水時に熱交換器の余熱による後沸きで器体内の残留水が膨張し器体内圧がＷ／ｄ面積の圧力に達すると、開閉弁１がその弁シート１２から離れて開弁するため、膨張水はその圧力で開閉弁１を図示右方へ発条２のバネ荷重Ｗに抗して圧力安全弁７とともに押動し、弁シート１２と開閉弁１との間に形成される貯留室３へすみやかに流入し、膨張した量の膨張水（たとえば、８ｃｃ程度）を貯留室３に溜め膨張水を吸収処理する（図６の閉弁状態から図７の開弁状態参照）。

【００３７】前記膨張水の吸収処理動作において、開閉弁１は閉弁時にその弁シート１２にパッキング１３を介して気密に圧接されているから、Ｗ／ｄ面積の圧力での開弁動作が正確、かつ、迅速に行われ、しかも、開閉弁１は筒状弁筐１０の弁室３２にＯリング１１を介在して気密に嵌込まれているから、膨張水による貯留室３の形成及び膨張水の貯留室３への導入も正確、かつ、迅速に行われる。

【００３８】前記膨張水の吸収処理後、ある時間が経過して器体内温度が一定温度にまで低下すると、膨張水による器体内圧が降下しこれがＷ／Ｄ面積の圧力に達すると、開閉弁１は圧力安全弁７とともに発条２のバネ荷重Ｗで図示左方へ移動しその弁シート１２に接して閉弁する。しかして、貯留室３内の膨張水は開閉弁１の閉弁動作と同時に給湯経路へ流出し貯留室３は閉鎖される（図７の開弁状態から図６の閉弁状態参照）。

【００３９】また、器体内圧がＷ／Ｄ面積の圧力に達する前、すなわち、器体内温度が低下して器体内圧がＷ／Ｄ面積の圧力に達する前に次の給湯動作に入った場合は、給湯開始による通水で器体内圧が低下しＷ／Ｄ面積の閉弁圧力まで低下したところで開閉弁１は前記理により確実に閉弁し貯留室３を閉鎖する（図７の開弁状態から図６の閉弁状態参照）。

【００４０】給湯器における給湯→給湯停止、給湯停止→給湯にともなう器体内圧と膨張弁Ｖの開閉動作との関係は、この実施例においても図４と図５に基づく先の説明と同一である。

【００４１】上記膨張水吸収処理動作において、開閉弁１の閉弁時に開閉弁１のパッキング１３が弁シート１２に近づくに従いパッキング１３と弁シート１２との間の流出間隙が次第に絞られて膨張水の流出が先端短柱部１ａが導入路４へ遊挿されることと相まって妨げられるが、膨張水は通路５からも逆止弁６を押し開いて流出するため、開閉弁１の閉弁動作は軽快、かつ、確実に行われる（図８の状態参照）。

【００４２】また、何らかの原因で器体内圧がＷ／ｄ面積の開弁圧力以上に達したときは、開閉弁１が前記理により開弁し発条受け１５に当たってその移動が規制された後、通路５→弁孔３３からの過剰圧力で圧力安全弁７は発条２に抗して図示右方へ移動しその弁シート３４から離れて開弁する。したがって、過剰圧力は導入路４ →貯留室３→逆流通路５→弁孔３３→開閉弁１の基端短筒部１ｂ→発条受け１５の通孔１６→排出孔３０を経て器体外に吹き出し放出される（図９の状態参照）。

【００４３】この実施例では圧力安全弁を内蔵した膨張弁を給湯経路に装備したが、水圧の低い地域では給水経路に備えてもよいこと先の実施例と同様である。

【００４４】図１１の実施例は、給湯接手１７と一体に形成した鋳物製の弁筐３５内に先に説明した各実施例の膨張弁を一体型として組込んだ構成としたものである。しかし、図示しないが給水接手１８に同様に一体型として組込んでもよい。

【００４５】

【考案の効果】

この考案による給湯器の膨張弁は、後沸きによる膨張水を吸収処理するものにおいて、器体内圧による開弁時と閉弁時とで径を変えることによりバネ荷重を小さくできる構造としたから、従来のものに比べ膨張弁自体の小型化が実現できる。

【００４６】また、開閉弁に逆止弁を有する逆流通路を設けたので、特に、閉弁時における膨張水の閉じ込みがなくなってその流出がスムーズとなるために、閉弁動作は軽快、かつ、確実に行われる。

【００４７】さらに、膨張弁に圧力安全弁を一体的に組込み内蔵せしめたから、１つの弁体で膨張水の吸収処理と器体の保護等の安全性が確保できる。

【００４８】なお、膨張弁を給湯接手等と一体型として組込めば、コスト的に極めて有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による給湯器の膨張弁の一実施例を示
した閉弁時の断面図である。

【図２】同、開弁時の断面図である。

【図３】膨張弁の使用状態の一例を示した正面図であ
る。

【図４】給湯器の給水、給湯経路の一例を示した概略図
である。

【図５】給湯栓と膨張弁の開閉と器体内圧との関係の一
例を示したグラフである。

【図６】圧力安全弁を組込み内蔵した膨張弁の一実施例
を示した閉弁時の断面図である。

【図７】同、開弁時の断面図である。

【図８】同、閉弁状態の断面図である。

【図９】圧力安全弁が開弁した状態の断面図である。

【図１０】圧力安全弁を組込み内蔵した膨張弁の使用状
態の一例を示した正面図である。

【図１１】膨張弁を給湯接手等と一体型とした一実施例
の一部切欠正面図である。

【符号の説明】

１開閉弁２発条３貯留室４導入路５通路６逆止弁７安全弁

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】膨張水による器体内の圧力が規定の圧力
に達したとき開閉弁（１）が発条（２）による閉止方向
への付勢力に抗して開弁すると同時に膨張水の貯留室
（３）を形成して後沸きによる膨張水を吸収処理する構
成とした膨張弁において、器体内圧導入路（４）の径ｄ
と貯留室（３）の径Ｄ及び発条（２）のバネ荷重Ｗとの
関係を開閉弁（１）がＷ／ｄ面積の圧力で開弁し、Ｗ／
ｄ面積の圧力で閉弁する関係に設定して設けたことを特
徴とする給湯器の膨張弁。
【請求項２】開閉弁（１）に器体内圧導入路（４）と
貯留室（３）とを連通する通路（５）を設け、該通路
（５）に器体内圧導入路（４）から貯留室（３）への膨
張水の流入を阻止し、かつ、貯留室（３）から器体内圧
導入路（４）への流出を許容する逆止弁（６）を装備し
た請求項１記載の給湯器の膨張弁。
【請求項３】器体内圧がＷ／ｄ面積の圧力以上に達し
たとき開弁して過剰圧力を器外に放出する安全弁（７）
を組込み内蔵した請求項１記載の給湯器の膨張弁。