JPS5926219B2 - 給湯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば深夜電力利用の貯湯式温水器などの
給湯装置に関する。

従来、この種の給湯装置には、温水タンク内の湯の膨張
分を排水管に排水する安全弁を有し、一方、温水タンク
への給水系には水源水圧を一定に保つための減圧弁が使
用されている。

したがって、安全弁の動作時には所定の排水管から排水
されるが、減圧弁に温水タンク側から圧力がかかったと
き、あるいは減圧弁が凍結したときにはこれが破損し溢
水する欠点があった。

この発明は、減圧弁の温水タンク側を弁を介して安全弁
の排水側に連通させることにより、かかる従来の欠点を
解消するものである。

以下この発明を図示実施例にもとづいて説明する。

Ｗは貯湯式温水器で、下部に給水口２及び上部に給湯口
３を有する温水タンク１と発熱体４を有している。

５は一端を給湯口３に接続され、他端を給湯栓６を介し
て大気に連通ずる給湯管、７は一端を給水口２に、他端
を不凍水抜栓８を介して水源に接続した給水管、９は一
端を給湯管５から分岐され、他端を所定の排水溝１１に
開口した排水管、１０は給水管７から分岐され他端を排
水管９の下部に接続した水抜管、１２は給水管７と水抜
管１０との分岐部に設けた三方弁で、第３図に示すよう
に、給水口２と給水管７とを連通させるとともに水抜管
１０に対して閉塞する状態イ、給水管７と水抜管１０を
連通させるとともに給水口２に対して閉塞する状態口及
び給水口２、給水管７、水抜管１０を同時に連通させる
状態ハに切換えられるように成っている。

１３は略温水タンク１の上部と同程度の高さに配した集
合弁装置で、安全弁本体Ｐと減圧弁本体Ｑと流通弁本体
Ｒとを一体に集合して構成している。

安全弁本体Ｐは次のように構成されている。

すなわち、１０１は一端に流入口１０２、他端に排出口
１０３を形成した弁本体で、流入口と排出口との間に弁
口１０４を一体に形成している。

この弁口から排出口１０３に至る経路Ａと、弁口１０４
から流入口１０２に至る経路Ｂは直交しており、かつ弁
口１０４の上部から経路Ｂの一部にかけて一連に開放さ
れ、この開放周縁には略略環状の段部１０５が形成され
ている。

１０６は前記弁本体１０１の一連の開放面上を充分な空
間をもって覆うカバ一体で、頂部は開放され下部周面ば
弁本体１０１の開放面周縁に接合されている。

このカバ一体の頂部開放面はパツキン１０７を介して螺
合固定したキャップ１０８により閉塞され、これにより
カバ一体１０６の内側には空気Ｃが形成される。

この空室はまた、前記経路Ａ、Ｂにより一連となって流
通経路りに連通している。

１０９は経路Ａ、Ｂによる一連の流通経路りと空室Ｃと
を隔絶区画するためのダイヤフラムで、ゴムなどの可撓
性材から円板状に形成されており、その周縁部は前記段
部に嵌着され、弁本体１０１とカバ一体１０６をネジ１
１０により一体に固着する際、これら両者に挟持固定さ
れるようになっている。

ダイヤフラム１０９の中央側上下面には略々対象形の皿
状板体１１１，１１２が配され、下側の板体１１２には
弁口１０４の全面に対応する弾性弁１１３が固定されて
いる。

１１４はこの弾性弁、前記板体１１１，１１２およびダ
イヤフラム１０９の中央を貫通した固定筒体で、空室Ｃ
側にはその外周部にフランジ１１５が、また弁口１０４
より経路Ａ側にはその外周部にネジ部１１６が形成され
ている。

そしてこのネジ部に経路Ａ方向からナツト１１７が螺合
され、これにより板体１１１．１１２がダイヤフラム１
０９の中央部を挟圧するとともにこれらは固定筒体１１
４と一体に成される。

この固定筒体の下端は開放され、また空室Ｃ側に位置す
る周面には複数の貫通孔１１８が形成されて空室Ｃと排
出口１０３とを弁口１０４内を経て連通させている。

１１９は空室Ｃ内に収納され、その下端は固定筒体１１
４のフランジ１１５上に、また上端にはキャップ１０８
の下部に装着した調節板１２０の段部１２１に夫々衝合
した圧縮ばねで、常時フランジ１１５に圧縮力を作用さ
せて弾性弁１０３が弁口１０４の口縁部全面を密閉する
ように成される。

調節板１２０はカバ一体１０６の頂部内周面と螺合され
て、その進退により圧縮はね１１９の圧縮度合を加減し
て弁口１０４の密閉圧を適正にし得るようになっている
。

従って、かかる圧縮ばねによる弁口１０４の強制密閉に
おいては一連の流通経路りは前記弁口１０４の口縁部で
遮断され、経路Ａと経路Ｂとは独、立することになる。

１２２はキャップ１０８および調節体１２０の中央を貫
通してその下端を固定筒体１１４の上部内側て該筒体の
上下動を許容するように係着させた操作軸で、キャップ
１０８外に突出した上端にはレバー１２３の一端がピン
Ｓにより枢着されている。

このレバーの枢着部外面にはカム構成面１２４が与えら
れ、その直立状態において操作軸１２２が所定距離引き
上げられ、同時に固定筒体１１４が追随することにより
、弾性弁１１３が弁口１０４の密閉を解除するようにな
っている。

操作軸１２２がキャップ１０８を貫通する部分には、シ
ールリング１２５が装着されその軸周面の水密を保持し
ている。

しかして、弁本体１０１の流入口１０２は排水管９の中
途において温水タンク１側と連通接続されている。

１２５は一端が大気に連通ずるとともに他端が経路Ａ内
に下向きに開放するよう弁本体１０１に回着した空気管
である。

以上が安全弁本体の構成であり、次に減圧弁本体Ｑにつ
いて述べると、２０９は弁本体で、上端に流出口２０８
をまた下端に流入口２０７を有し、これらの間には弁孔
２１０とこの弁孔の同一軸線上に相対してシリンダ部２
１１を有する隔壁２１２により内部を一次側圧力室２１
３と二次側圧力室２１４に区画している。

２１５は前記弁本体２０９の一側部に設けたカバー、２
１６は前記弁本体２０９とこの弁本体のカバー２１５と
の間に、該カバーと同時にビス等で周縁を固着したダイ
ヤフラムで、可撓性部材にて形成されている。

２１７はダイヤフラム２１６のたわみに連動する弁棒で
、前記弁本体２０９の隔壁２１２のシリンダ部２１１に
摺動自在に嵌入したプランジャ一部２１８を有している
。

２１９は弁棒２１７に固定された弁体で、一次側圧力室
２１３と二次側圧力室２１４の連通孔である弁孔２１０
を、弁棒２１７の摺動により開閉するようになっている
。

２２０はカバー２１５に進退可能に螺着した調圧ネジ、
２２１はダイヤフラム２１６と調圧ネジ２２０との間に
一定圧縮圧力を有するように設けたバネ、２２２はプラ
ンジャ一部２１８がシリンダ部２１１を水密に摺動する
ように介在させたリングパツキン、２２３はカバー２１
５と対応する側において常時二次側圧力室２１４と連通
ずる開口２２４を有する連通口、しかし前記弁棒２１γ
の一端はカバー２１５とダイヤフラム２１６とで隔絶さ
れた空室Ｅ内に、また他端は弁体２１９を貫通して連通
口２２３の開口２２４の中心部に及んでいる。

２２５は弁棒２１７の軸方向中心部に貫通して設けた連
通孔、２２６は弁本体２０９の流出口２０１に０リング
２２７を介して水密に連通ずるよう螺着した逆流防止弁
本体で、羽根孔２２８及び逆流防止弁孔２２９を有し、
前記羽根孔２２８には羽根部２３０を突設した逆流防止
弁２３１を上下動自在に嵌入している。

２３２は逆流防止弁孔２２９より一次側に設けた真空破
壊装置で、弁本体２２６から水平に突出しかつこの弁本
体の一次側流入口２３３と大気とを連通する連通孔２３
４と、この連通孔をパツキン２３５を介して常閉し、か
つ一次側が負圧時に大気と連通させる弁球２３６とから
成っている。

そして減圧弁本体Ｑは給水管７の中途において、その流
入口２３３が水源側、すなわち一次側の給水管７に、ま
た流出口２０８が温水タンク側すなわち二次側の給水管
γに接続されている。

以上が減圧弁本体の構成であり、次に流通弁本体Ｒにつ
いて述べると、３０１は上端に流入口３０２を、また下
端に流出口３０３を有する弁本体で、その中途−側に減
圧弁本体Ｑの連通口２２３と螺着される結合口３０４を
有し、かつこの結合口の内側には減圧弁本体Ｑの開口２
２４と弁本体３０１内とを連通させる連通孔３０５を設
けている。

３０６は弁本体の内側から連通孔３０５に対応させた弁
装置で、開口２２４内に位置する弁棒２１７の他端部ン
こ水密に摺動可能に嵌合するシリンダ部３０７と連通孔
３０５を開閉するパツキン３０８とから成っている。

３０９は連通孔３０５と対応する側に螺着した取付栓、
３１０はこの取付栓に貫通螺合され、その先端部を弁装
置３０６のシリンダ部３０７内に嵌入されて、これら両
者に設けた段部により係合した弁軸、３１１はこの弁軸
の先端と弁本体３０１内とを連通ずるように弁軸の中央
部に形成した連通孔で、これにより減圧弁本体Ｑの空室
Ｅと流通弁本体Ｒ内とが連通されるものである。

３１２は取付栓３０９から外部に突出した弁軸３１０の
他端部に固着され、この弁軸を進退自在とするための回
動つまみ、３１３は取付栓３０９に外側から螺合され、
前記取付栓との間に弁軸３１０を水密にするためのパツ
キン３１４を介装させる閉塞カバー、３１６は弁本体内
において、弁軸３１０を中心に介装した圧縮ばねで、一
端は弁装置３０６の内面に、また他端は取付栓３０９の
内面に形成した凹部３１５に圧接され、これにより弁装
置３０６のパツキン３０８が常時連通孔３０５を密閉す
るようになっている。

３１７は弁本体３０１の流出口３０３側において、真空
破壊装置２３２と対応する部分に設けた凹陥部、３１８
はこの凹陥部のド面に穿設した空気孔で、外気と弁本体
３０１内とを連通させるとともに連通孔２３４の先端を
大気を介して受けるようになっている。

すなわち、連通孔２３４の先端は凹陥部３１７内に没入
するとともに、連通孔２３４からの溢水時にこれを流出
口３０３に導入するような形状に成されている。

しかして凹陥部３１７と連通孔２３４部分とは、減圧弁
本体Ｑの連通口２２３と流通弁本体Ｒの結合口３０４と
を螺合固着する際、その螺回を妨げないような関係に設
定しである。

また、流通弁本体Ｒの流出口は排水管９に接続され、か
つ流入口３０２は安全弁本体Ｐの排出口１０３に螺合固
着されている。

さらに、圧縮ばね３１６，１１９、調圧ばね２２１の順
にばね圧の強さを設定している。

以上の構成において、三方弁１２を第３図イの状態にす
るとともに給湯栓６を開き、かつ不凍水抜栓８を操作し
て水源に連通させると、水は給水管１から逆流防止弁本
体２２６に入り、逆流防止弁２３１を押し上げて弁孔２
１０から流出し、この際弁体２１９部で一定圧に減圧さ
れて三方弁１２、給水口２、温水タンク１、給湯口３、
給湯管５を経て給湯栓６から流出するので、この時点で
給湯栓６を閉めると、減圧弁本体Ｑの温水タンク側すな
わち二次側が昇圧され、ダイヤフラム２１６が調圧ばね
２２１に抗して押され、同時に弁棒２１７が水平に移動
して弁体２１９が弁孔２１０を閉塞する。

このとき、シリンダ部２１１とプランジャ一部２１８及
び弁棒２１７の他端部とシリンダ部３０γとは水密に摺
動するため、水が他に移動することはない。

かかる状態において、例えば深夜電力利用の温水器であ
れば、深夜から翌朝の一定時間内に発熱体４に通電され
、温水タンク１内の水は加熱されて体膨張を起し当該タ
ンク内の流体膨張等によりその内圧が所定以上に上昇し
た際に、弾性弁１１３が圧縮ばね１１９に抗して押し上
げられ弁口１０４はその口縁部の密閉が解かれて開放し
、経路Ａと経路Ｂとが一連の経路りとなることにより前
記流体の膨張分（蒸気）は排出口１０３から流出し、流
通弁本体Ｒを経て排水管９の下端から排水溝１１に排出
され、タンク内は消圧される。

このとき、空気管１２６あるいは空気孔３１８により外
気が流入するため排水がより迅速かつ確実に行われる。

また、ダイヤフラム１０９の動きに合わせて固定筒体１
１４が上下動するが、操作軸１２２を案内として上下動
するに止まる。

ところで、ダイヤフラム式安全弁は、一般に空室Ｃと経
路Ａ、Ｂとがダイヤフラム１０９により完全に隔絶され
、空室Ｃは独立して密閉されている。

したがって、ダイヤフラム１０９に成形時におけるピン
ホールが存在する場合、あるいは経年劣化などにより穴
が開くと流入口１０２からの圧力は空室Ｃに及んで弾性
弁１１３が弁口１０４をより一層閉塞する方向に作用し
て消圧することが不能になり、タンクまたは配管に異常
圧がかかつてこれらを破壊するばかりか、安全弁自体を
破壊する恐れがあるが、前記実施例において、ダイヤフ
ラム１０９に前述の損傷などが生じた場合、空室Ｃと排
出口１０３とが固定体１１４の貫通孔１１８を介して連
通されていることにより、流入口１０２・経路Ｂから空
室Ｃへ侵入する蒸気などの流体膨張分は前記貫通孔１１
８から筒体１１４内に入り、その端面開放部から経路Ａ
及び流通弁本体Ｒを経て、排水管９から排水溝１１へ排
水される。

したがって各部の破壊あるいは不用意、かつ不特定な漏
洩噴出は皆無である。

しかも、ダイヤフラム１０９損傷時の流体排出は、正常
動作時における排出口１０３を単に利用するだけで、特
別な構造を要しない。

また、空室Ｃからの排出案内となる固定筒体１１４は、
弾性弁１１３が弁口１０４の口縁部の密閉状態を維持す
るのに何ら関与せず、正常時の動作に影響を及ぼさない
。

すなわち、弾性弁１１３の密閉作用が弁口１０４の口縁
部で行なわれるのに対し、固定筒体１１４の貫通位置は
口縁部の内側（密閉部の内側）に設定されていることに
よる。

さらには、弾性弁１１３の正常動作に伴なう固定筒体１
１４の上下動は操作軸１２２に沿って行なわれ、その動
きの案内を受けると同時に、操作軸１２２自体の移動を
要求することがない。

一方、弁孔１０４が何らかの原因で閉塞したままになっ
た場合、流体膨張により温水タンク１の内圧が上昇する
が、この圧力は給水管７を経て減圧弁本体Ｑに達し、第
４図に示すように弁装置３０６が圧縮ばね３１６に抗し
て押されることによりパツキン３０８は連通孔３０５に
開放する。

したがって、膨張分はこの連通孔３０５から流通弁本体
Ｒ内に流出し、かつ排水管９から排水溝１１に排水され
、消圧される。

これは、二次側圧力室２１４内の水が凍結したとき、弁
装置３０６が自動的に働いて連通孔３０５を流通弁本体
Ｒに連通させるため、減圧弁本体Ｑが破壊することはな
い。

前記排水時には空気管１２６及び空気孔３１８からの大
気の流入で迅速かつ確実に排水されることはもちろんで
ある。

かかる弁装置３０６の移動は、弁棒２１７の端部と弁軸
３１０の端部とにより確実に行われる。

ところで、安全弁本体のところで詳述したのと同様に、
ダイヤフラム式減圧弁は一般に、空室Ｅと二次側圧力室
２１４とがダイヤフラム２１６によって完全に隔絶され
、空室Ｅは独立して密閉されているのが普通である。

したがって、ダイヤフラム２１６に成形時のピンホール
が存在する場合、あるいは経年劣化などにより穴が開く
と、二次側圧力室２１４からの圧力は空室Ｅに及んで弁
軸２１７を押し、弁体２１９が弁孔２１０を開放するよ
うに作用して水源と連通して昇圧するとともに、タンク
又は配管に異常圧がかかつてこれらを破壊するばかりか
、減圧弁自体をも破壊する恐れがあるが、前記実施例に
おいてダイヤフラム２１６に前述の損傷などが生じた場
合、空室Ｅと流通弁本体Ｒとが弁棒２１７の連通孔２２
５、弁軸３１０の連通孔３１１を介して連通されている
ことにより、流通弁本体Ｒを経て排水管９から排水溝１
１に排水され、各部の破壊及び不特定箇所への浅水等が
ない。

なお、正常使用時において、給水管７側が負圧になる場
合があり、このとき温水タンク１からの逆流を防止する
ために逆流防止弁２３１が動作すると、真空破壊装置２
３２が働く。

すなわち弁球２３６を移動させて連通孔２３４から大気
を導入することにより配管のつぶれを防止するが、これ
ら動作時に連通孔から飛び出した水は、空気孔３１８か
ら流通弁本体Ｒ内に導入され、かつ排水管９から排水溝
１１に排水されるから不用意に周辺を濡らすことはない
。

さて、寒冷地の厳寒時には配管及び配管部品内の水を可
能な限り完全に抜くことが要求されるが、この発明の実
施例（でよれば、先ず安全弁本体Ｐのレバー１２３を直
立させて弾性弁１１３による弁口１０４の密閉を解除さ
せると、流通経路りを経て弁本体１０１内及び排水管９
の水平部分は大気と連通ずるので、この部分の水が排水
溝１１へ抜かれる。

このとき給湯栓６を開けば、給湯管５内の水も給湯栓６
から抜くことができる。

次に、既設の不凍水抜栓８を操作して水源を止めると同
時に給水管７の末端を地中に開放し、かつ三方弁１２を
第３図口のように給水管７と水抜管１０とが連通ずるよ
うに操作し、さらに、回動つまみ３１２を回動して連通
孔３０５を開放、すなわち弁軸３１０が後退し、その先
端段部がシリンダ部３０７の内面段部と係合して弁装置
３０６を圧縮ばね３１６のばね圧に抗して引張り、パツ
キン３０８が一連通孔３０５の密閉を解けば、二次側圧
力室２１４から三方弁１２に至る給水管７及び水抜管１
０が大気に連通し、これら配管及び配管部品内の水は流
通弁本体Ｒと排水管９を経て排水溝１１へ抜かれる。

また逆流防止弁２３１から不凍水抜栓８に至る給水管７
は、不凍水抜栓部分から地中に水抜きされ、以上により
配管及び配管部品内の総べての水が抜かれることにより
各所の凍結がなくなり破壊が生じることはない。

温水タンク１内の水抜きを行なうときは、三方弁１２を
第３図ハのように操作して給水口２と水抜管１０を連通
させるとともに安全弁本体Ｐのレバー１２３を直立させ
て経路Ａ、Ｂを連通させれば、温水タンク１は大気に達
して水抜管１０を経て排水管９から排水溝１１に排水さ
せる。

なお、上記いずれの水抜きあるいは排水時には空気管１
２６及び空気穴３１８の大気の流入により迅速かつ確実
に排水が行われる。

空気管１２６は必らずしも必要でないが、空気穴３１８
が不時に閉塞された場合に有効に作用するものである。

また、流通弁本体Ｒと減圧弁本体Ｑとは熱伝的に結合さ
れているため、膨張した湯（蒸気）が安全弁本体Ｐから
排出されるごとにその伝熱により加温されて、減圧弁本
体Ｑ内の水の凍結が可及的に抑制される傾向になってい
る。

以上図示実施例について詳述したが、この発明は安全弁
本体の動作時に所定の排水管から排水することはもとよ
り、減圧弁本体の二次側圧力室に温水タンク側から所定
以上の圧力が付与されたとき、もしくは二次側圧力室内
の水が凍結したときに自動的に前記同一の排水管から排
水又は圧力逃げを行うようにしたものであるから、各部
が破損することがなく、しかも同一の排水管を利用する
ため配管が簡単となり、経済的で、かつ所定箇所への排
水が確実に行えるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す一部断面正面図、第
２図は集合弁装置部分の拡大縦断面図、第３図は三方弁
の切換え状態を示す簡略断面図、第４図は弁軸操作時に
おける弁装置の動作状態を示す要部縦断面図である。 図中、１は温水タンク、７は給水管、９は排水管、Ｐは
安全弁本体、Ｑは減圧弁本体、２１４は二次側圧力室、
３０６は弁装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 温水タンクの給水口と水源とを連結する給水管の途
   中に減圧弁本体を介在させるとともに、一端を温水タン
   クの給湯口に他端を大気に連通した排水管の途中に安全
   弁本体を介在させ、前記減圧弁本体の二次側圧力室をそ
   の二次側の圧力が所定以上に上昇した際に作動する弁を
   介して前記安全弁本体の排水側に接続した排水管に連通
   接続したことを特徴とする給湯装置。