WO2018131070A1 - 弁装置及び貯湯式給湯機 - Google Patents

弁装置及び貯湯式給湯機 Download PDF

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WO2018131070A1
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chamber
valve
valve device
housing
pressure
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PCT/JP2017/000471
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English (en)
French (fr)
Inventor
智彦 村木
真行 須藤
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18—Water-storage heaters

Definitions

  • the present invention relates to a valve device and a hot water storage type water heater.
  • the relief valve (1) disclosed in the following Patent Document 1 is configured as follows.
  • An intake passage (45) for sucking air into the valve body (10) is provided in the valve lift shaft (40).
  • the intake valve (70) normally closes the intake passage (45), and automatically opens the intake passage (45) in the event of an abnormality in which the pressure on the primary side becomes equal to or lower than the set negative pressure.
  • the relief valve (1) is incorporated into the hot water supply apparatus in a posture in which the intake valve (70) is on the lower side. Therefore, in normal times, as shown in FIG. 10A of the same document, the ball valve body (75) closes the intake valve port (72) by its own weight.
  • the numbers in parentheses indicate reference numerals in the same document.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a valve device and a hot water storage type water heater that can reliably prevent corrosion of components of a relief valve mechanism.
  • the valve device of the present invention includes a housing, an inlet port, an outlet port, a first chamber formed in the housing and in fluid communication with the inlet port, a first chamber formed in the housing and in fluid communication with the outlet port. And a relief valve mechanism for discharging the fluid in the first chamber to the second chamber when the pressure in the first chamber exceeds the first pressure, and at least a part of the relief valve mechanism is located inside the second chamber.
  • the valve device is provided with a ventilation path that allows air outside the housing to flow into the second chamber without passing through the outlet port when the pressure in the second chamber is equal to the atmospheric pressure.
  • the hot water storage type water heater of the present invention includes a hot water storage tank and the valve device connected to the hot water storage tank.
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view of a valve device according to Embodiment 3. 6 is a side sectional view of a valve device according to Embodiment 4.
  • FIG. 1 is a diagram showing a valve device 1 according to Embodiment 1 and a hot water storage type water heater 100 including the valve device 1.
  • a hot water storage type water heater 100 includes a hot water storage tank 101 and a valve device 1.
  • FIG. 1 a side view of the valve device 1 is shown.
  • FIG. 1 is a schematic diagram in which the scale of the hot water storage tank 101 is extremely smaller than the scale of the valve device 1. Actually, the hot water storage tank 101 is larger than the valve device 1. Although illustration is omitted, the hot water storage tank 101 is covered with a heat insulating material and housed in a housing.
  • a water supply pipe (not shown) for supplying water from a water source such as a water supply is connected to the lower part of the hot water storage tank 101.
  • a water source water pressure acts in the hot water storage tank 101.
  • Other equipment provided in the hot water storage hot water heater 100 for example, a heating device for heating water in the hot water storage tank 101, a water pipe, a pump, a pressure reducing valve, a mixing valve, a heat exchanger, and the like are well known, Illustration and description are omitted.
  • the valve device 1 includes a housing 2, a lever 3, an inlet port 4, and an outlet port 5.
  • the valve device 1 is used in a posture in which the outlet port 5 is vertically downward.
  • the inlet port 4 is connected to the upper part of the hot water storage tank 101 via the flow path 102.
  • a drain passage (not shown) is connected to the outlet port 5.
  • the valve device 1 functions as a pressure relief valve.
  • the internal pressure of the hot water storage tank 101 increases due to the volume expansion of the water.
  • the air dissolved in the water may be gasified and collected in the upper part of the hot water storage tank 101.
  • the valve device 1 is “open”, and water and gasified air corresponding to volume expansion are discharged out of the system through the valve device 1.
  • the internal pressure of the hot water storage tank 101 decreases.
  • the valve device 1 is “closed”.
  • the lever 3 is attached to the outside of the housing 2.
  • the valve device 1 can be forcibly opened.
  • the inlet port 4 protrudes from the housing 2.
  • the outlet port 5 protrudes from the housing 2.
  • the axial direction of the inlet port 4 is perpendicular to the axial direction of the outlet port 5.
  • the housing 2 is formed by a first casing 6 and a second casing 7.
  • the first casing 6 and the second casing 7 are connected to each other by a plurality of screws 8.
  • FIG. 2 is a rear view of the valve device 1 shown in FIG.
  • FIG. 3 is a side sectional view of the valve device 1 shown in FIG.
  • the first chamber 9 and the second chamber 10 are formed inside the housing 2.
  • the first chamber 9 is in fluid communication with the inlet port 4.
  • the first chamber 9 is filled with a fluid, such as water, that flows from the inlet port 4.
  • the second chamber 10 is in fluid communication with the outlet port 5.
  • the fluid, that is, water in the second chamber 10 passes through the outlet port 5 and the drainage flow path, and is discharged out of the hot water storage water heater 100.
  • the valve device 1 includes a relief valve mechanism 11.
  • the relief valve mechanism 11 discharges the fluid in the first chamber 9 into the second chamber 10.
  • the first pressure corresponds to a set pressure at which the valve device 1 is “open”.
  • the first pressure is higher than atmospheric pressure.
  • the relief valve mechanism 11 includes a diaphragm 12, a coil spring 13, a valve seat 14, a spring receiver 15, a first valve shaft 16, and a valve plug 17.
  • the diaphragm 12 is made of rubber, for example.
  • the diaphragm 12 separates the first chamber 9 and the second chamber 10.
  • the diaphragm 12 is displaced by receiving the pressure in the first chamber 9.
  • the valve seat 14 is attached to the surface of the diaphragm 12 on the first chamber 9 side.
  • the spring receiver 15 is attached to the surface of the diaphragm 12 on the second chamber 10 side.
  • the coil spring 13 is located inside the second chamber 10.
  • the coil spring 13 has a first end in contact with the spring receiver 15 and a second end in contact with the inner wall of the housing 2.
  • the coil spring 13 is in a compressed state.
  • the coil spring 13 urges the diaphragm 12 toward the left in FIG.
  • FIG. 4 is a side sectional view of the valve device 1 shown in FIG. FIG. 4 shows a state in which the valve device 1 is forcibly “opened” by the lever 3.
  • a passage 18 is formed in the valve seat 14.
  • the passage 18 provides fluid communication between the first chamber 9 and the second chamber 10.
  • a valve plug 17 is attached to the first valve shaft 16.
  • the first valve shaft 16 protrudes into the second chamber 10 through the passage 18.
  • valve plug 17 When the valve plug 17 is seated on the valve seat 14, the valve plug 17 closes the passage 18, thereby closing the valve device 1.
  • the valve plug 17 When the valve plug 17 is separated from the valve seat 14, the fluid in the first chamber 9 can flow into the second chamber 10 through the passage 18. That is, when the valve plug 17 moves away from the valve seat 14, the valve device 1 is “open”.
  • the first valve shaft 16 and the valve plug 17 are movable in the longitudinal direction of the first valve shaft 16.
  • the first valve shaft 16 and the valve plug 17 are urged in the valve closing direction with respect to the valve seat 14 by a spring (not shown). This “valve closing direction” is the right direction in FIGS. 3 and 4.
  • the valve device 1 is “closed”.
  • the second valve shaft 19 has a tip that faces the tip of the first valve shaft 16.
  • a gap 20 is formed between the tip of the first valve shaft 16 and the tip of the second valve shaft 19.
  • the second valve shaft 19 moves in the longitudinal direction of the second valve shaft 19 in conjunction with the movement of the lever 3.
  • the second valve shaft 19 is displaced to the position of FIG. 4 that protrudes toward the inside of the second chamber 10 and the position of FIG. 3 that is retracted from the inside of the second chamber 10.
  • the fluid in the first chamber 9 flows into the second chamber 10 through the passage 18, and the pressure in the first chamber 9 decreases.
  • the diaphragm 12 and the valve seat 14 move to the left in FIG. 3 by the biasing force of the coil spring 13, and the valve device 1 returns from “open” to “closed”.
  • the hot water storage type water heater 100 After the hot water storage type water heater 100 is installed, an operation of filling the hot water storage tank 101 with water is performed. For example, in such a case, the valve device 1 is forcibly “opened” as shown in FIG. By doing so, the air in the hot water storage tank 101 can be discharged to the outside through the valve device 1.
  • the valve device 1 of the present embodiment includes an air passage 21.
  • the air passage 21 is a flow that allows air outside the housing 2, that is, air, to flow into the second chamber 10 without passing through the outlet port 5 when the pressure in the second chamber 10 is equal to the atmospheric pressure. Road.
  • the air passage 21 is formed as a hole penetrating the wall of the housing 2.
  • the internal space of the second chamber 10 communicates with the atmosphere via the air passage 21.
  • the valve device 1 includes an outlet passage 22.
  • the outlet passage 22 is a passage through which fluid, that is, water flowing from the second chamber 10 to the outlet port 5 passes.
  • the cylindrical portion 23 forms an outlet passage 22.
  • An outlet passage 22 is formed by the inner peripheral surface of the cylindrical portion 23.
  • the cylindrical portion 23 connects between the housing 2 and the outlet port 5.
  • the housing 2 has a vent 24 and a discharge port 25.
  • the ventilation port 24 and the discharge port 25 are open to the internal space of the second chamber 10.
  • the air passage 21 is connected to the internal space of the second chamber 10 through the air vent 24.
  • the vent hole 24 corresponds to a boundary portion between the vent path 21 and the second chamber 10.
  • the outlet port 5 is connected to the internal space of the second chamber 10 via the outlet passage 22 and the discharge port 25.
  • the discharge port 25 corresponds to a boundary portion between the outlet passage 22 and the second chamber 10.
  • the water discharged from the first chamber 9 to the second chamber 10 may temporarily remain in the second chamber 10.
  • water accumulated due to surface tension may temporarily remain in the gap between the coil spring 13 of the relief valve mechanism 11 and the inner wall of the housing 2.
  • external air flows into the second chamber 10 through the air passage 21, so that such residual water quickly flows down and is discharged to the outlet passage 22 and the outlet port 5.
  • the metal parts such as the coil spring 13 can be reliably prevented from corroding. Therefore, it is possible to reliably prevent the function of the relief valve mechanism 11 from being impaired.
  • water remaining in the second chamber 10 is difficult to escape.
  • water accumulated due to surface tension may stay in the gap between the coil spring 13 and the inner wall of the housing 2 for a long time.
  • Water that stays for a long time may corrode metal parts such as the coil spring 13, which may impair the function of the relief valve mechanism 11.
  • the vent 24 is located on the opposite side of the discharge port 25 via the relief valve mechanism 11.
  • the vent 24 is located on the opposite side of the discharge port 25 via the coil spring 13.
  • the valve device 1 is used in a posture that is in a predetermined direction with respect to the vertical line.
  • the valve device 1 is used in a posture in which the outlet port 5, the outlet passage 22, and the discharge port 25 are on the lower side with respect to the second chamber 10.
  • the vent 24 is positioned above the coil spring 13 of the relief valve mechanism 11. Therefore, the external air that flows in through the ventilation path 21 flows from the ventilation hole 24 to a position above the coil spring 13 of the relief valve mechanism 11.
  • water around the coil spring 13 of the relief valve mechanism 11 is reliably discharged to the outlet port 5 side without staying.
  • the boundary 26 between the outlet passage 22 and the second chamber 10 is defined as follows.
  • the end of the region where the inner peripheral surface of the outlet passage 22 is formed over the entire periphery is defined as a boundary 26.
  • the distance between the coil spring 13 and the boundary 26 is L1.
  • the inner diameter of the outlet passage 22 is L2.
  • the diameter of a circle having an area equal to the cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the outlet passage 22 may be used as the inner diameter L2 of the outlet passage 22.
  • the inner diameter L ⁇ b> 2 of the outlet passage 22 is smaller than the inner diameter of the outlet port 5.
  • Embodiment 2 the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 7. However, the difference from the first embodiment will be mainly described, and the elements common or corresponding to the elements described above are as follows. The same reference numerals are attached, and overlapping descriptions are simplified or omitted.
  • FIG. 5 is a side sectional view of the valve device 1A according to the second embodiment.
  • the valve device 1 ⁇ / b> A includes a check valve 27 provided for the ventilation path 21.
  • the check valve 27 blocks the air passage 21 when the pressure in the second chamber 10 becomes higher than the atmospheric pressure.
  • the check valve 27 prevents the fluid in the second chamber 10, that is, water, from flowing out of the housing 2 through the air passage 21.
  • FIG. 6 and 7 are enlarged sectional views showing the check valve 27 provided in the valve device 1A shown in FIG.
  • the check valve 27 includes a valve seat 28, a movable member 29, and a bottom wall 30.
  • An opening 31 is formed in the center of the valve seat 28.
  • the opening 31 faces the external space of the housing 2.
  • Vents 32 and 33 are formed in the bottom wall 30.
  • the vent holes 32 and 33 face the space of the second chamber 10.
  • the movable member 29 includes a seal member 29a and a guide rod 29b.
  • the guide bar 29b protrudes downward.
  • the guide rod 29 b passes through the vent 33 at the center of the bottom wall 30.
  • the guide rod 29b is movable in the vertical direction with respect to the vent hole 33.
  • the seal member 29 a is installed on the upper surface of the movable member 29.
  • the seal member 29a is formed of an elastic material such as rubber, for example.
  • the movable member 29 is movable between a closed position where the seal member 29 a contacts the valve seat 28 and an open position where the seal member 29 a is separated from the valve seat 28.
  • FIG. 6 shows a state where the check valve 27 is “open”. As shown in FIG. 6, when the seal member 29 a is separated from the valve seat 28, the atmosphere outside the housing 2, that is, the air passes through the opening 31, the air passage 21, and the air vents 32 and 33, and enters the second chamber 10. Can flow in.
  • FIG. 7 shows a state where the check valve 27 shown in FIG. 6 is “closed”.
  • the valve device 1A is forcibly opened by the lever 3 to supply water into the hot water storage tank 101 in order to fill the hot water storage tank 101 with water.
  • the operation is performed.
  • the hot water storage tank 101 is filled with water, a large amount of overflowing water flows from the first chamber 9 to the second chamber 10 and the second chamber 10 may be filled with water.
  • water in the second chamber 10 may leak out of the housing 2 through the air passage 21 at that time.
  • the check valve 27 can reliably prevent the water in the second chamber 10 from leaking out of the housing 2 through the air passage 21. It becomes possible.
  • the valve device 1A is used in a posture in a predetermined direction with respect to the vertical line, that is, in a posture shown in FIG. In this posture, the movable member 29 of the check valve 27 is held in the open position by gravity, as shown in FIG. For this reason, when the pressure in the second chamber 10 is equal to the atmospheric pressure, the check valve 27 is reliably “open”, so that air outside the housing 2 can surely flow into the second chamber 10. .
  • the pressure in the second chamber 10 acts on the bottom surface of the movable member 29.
  • the movable member 29 moves upward in response to the force of the pressure, so that the check valve 27 is in the “closed” state of FIG.
  • the movable member 29 may be configured to be able to float on liquid water. That is, the movable member 29 may be configured such that the specific gravity of the movable member 29 is smaller than the specific gravity of liquid water. Thereby, the following effects are acquired.
  • the movable member 29 floats in the water, so that the movable member 29 moves upward, and the check valve 27 becomes the “closed” state of FIG. For this reason, since the check valve 27 is in the “closed” state more quickly and reliably, it is possible to more reliably prevent water in the second chamber 10 from leaking out of the housing 2 through the air passage 21. .
  • Embodiment 3 FIG. Next, the third embodiment will be described with reference to FIG. 8. The difference from the first embodiment will be mainly described, and the same or corresponding elements as those described above are denoted by the same reference numerals. Is used to simplify or omit redundant descriptions.
  • FIG. 8 is a side sectional view of the valve device 1B according to the third embodiment.
  • the valve device 1 ⁇ / b> B includes a guide wall 34 that protrudes toward the inside of the second chamber 10.
  • the guide wall 34 protrudes from the boundary portion between the outlet passage 22 and the second chamber 10 toward the inside of the second chamber 10.
  • the guide wall 34 has a guide surface 35 located inside the second chamber 10.
  • the guide surface 35 is smoothly connected to the inner wall surface of the outlet passage 22. No step is formed at the boundary between the guide surface 35 and the inner wall surface of the outlet passage 22.
  • the following effects are obtained in addition to the same effects as the first embodiment.
  • the water in the lower part of the second chamber 10 can flow more smoothly along the guide surface 35 to the outlet passage 22. As a result, it is possible to more reliably prevent water from staying in the second chamber 10.
  • Embodiment 4 FIG. Next, the fourth embodiment will be described with reference to FIG. 9. The difference from the first embodiment will be mainly described, and the same or corresponding elements as those described above are denoted by the same reference numerals. Is used to simplify or omit redundant descriptions.
  • FIG. 9 is a side sectional view of the valve device 1C according to the fourth embodiment.
  • the inner wall surface of the boundary portion between the outlet passage 22 and the second chamber 10 has a slope 36.
  • the slope 36 is inclined with respect to the longitudinal direction of the outlet passage 22.
  • the flow path cross-sectional area perpendicular to the water flow direction increases as the distance from the second chamber 10 increases. That is, in the flow path portion including the slope 36, the flow path cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the outlet passage 22 increases as the distance from the second chamber 10 increases.
  • the following effects can be obtained.
  • the water in the lower part of the second chamber 10 can flow more smoothly along the slope 36 to the outlet passage 22. As a result, it is possible to more reliably prevent water from staying in the second chamber 10.
  • valve device 1, 1A, 1B, 1C valve device, 2 housing, 3 lever, 4 inlet port, 5 outlet port, 9 first chamber, 10 second chamber, 11 relief valve mechanism, 12 diaphragm, 14 valve seat, 16 first valve Axis, 17 valve stopper, 18 passage, 19 2nd valve stem, 21 vent passage, 22 exit passage, 24 vent, 25 outlet, 26 boundary, 27 check valve, 28 valve seat, 29 movable member, 34 guide wall , 35 guide surface, 36 slope, 100 hot water storage water heater, 101 hot water storage tank

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Abstract

弁装置（１）は、ハウジング（２）と、入口ポート（４）と、出口ポート（５）と、ハウジング（２）の内部に形成され、入口ポート（４）に流体連通する第一室（９）と、ハウジング（２）の内部に形成され、出口ポート（５）に流体連通する第二室（１０）と、第一室（９）内の圧力が第一圧力を超えると第一室（９）内の流体を第二室（１０）内へ排出させる逃がし弁機構（１１）と、を備える。逃がし弁機構（１１）の少なくとも一部が第二室（１０）の内部に位置する。第二室（１０）内の圧力が大気圧に等しいときに、ハウジング（２）の外部の大気を、出口ポート（５）を通らずに第二室（１０）内に流入させることが可能な通気路（２１）を有する。

Description

弁装置及び貯湯式給湯機
　本発明は、弁装置及び貯湯式給湯機に関する。
　下記特許文献１に開示された逃がし弁（１）は、以下のように構成される。大気を弁本体（１０）に吸入するための吸気通路（４５）が揚弁軸（４０）内に設けられる。吸気弁（７０）は、通常時は吸気通路（４５）を閉じ、一次側の圧力が設定負圧以下になった異常時には吸気通路（４５）を自動的に開く。逃がし弁（１）は、同文献の図１１に示されるように、吸気弁（７０）が下側になる姿勢で給湯装置に組み込まれる。したがって、通常時は、同文献の図１０の（Ａ）に示されるように、ボール弁体（７５）が自重により吸気弁口（７２）を閉じた状態となる。なお、括弧内の数字は、同文献での参照符号を示す。
日本特開２０１４－１７５９号公報
　上述した従来の逃がし弁（１）において、一次側の圧力が設定圧力を超えると、二次側へ水が排出される。その排出された水の一部が、ばね（３８）及びばね受け（３３）のような金属部品の周囲に、表面張力によって残留する可能性がある。その結果、当該金属部品が腐食して、逃がし弁（１）の機能が損なわれるおそれがある。
　本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、逃がし弁機構の部品の腐食を確実に防止することのできる弁装置及び貯湯式給湯機を提供することを目的とする。
　本発明の弁装置は、ハウジングと、入口ポートと、出口ポートと、ハウジングの内部に形成され、入口ポートに流体連通する第一室と、ハウジングの内部に形成され、出口ポートに流体連通する第二室と、第一室内の圧力が第一圧力を超えると第一室内の流体を第二室内へ排出させる逃がし弁機構と、を備え、逃がし弁機構の少なくとも一部が第二室の内部に位置する弁装置において、第二室内の圧力が大気圧に等しいときに、ハウジングの外部の大気を、出口ポートを通らずに第二室内に流入させることが可能な通気路を有するものである。
　また、本発明の貯湯式給湯機は、貯湯タンクと、貯湯タンクに対して接続された上記弁装置と、を備えるものである。
　本発明によれば、逃がし弁機構の部品の腐食を確実に防止することが可能となる。
実施の形態１による弁装置、及び当該弁装置を備えた貯湯式給湯機を示す図である。 図１に示す弁装置の背面図である。 図１に示す弁装置の側面断面図である。 図１に示す弁装置の側面断面図である。 実施の形態２による弁装置の側面断面図である。 図５に示す弁装置が備える逆止弁を拡大して示す断面図である。 図５に示す弁装置が備える逆止弁を拡大して示す断面図である。 実施の形態３による弁装置の側面断面図である。 実施の形態４による弁装置の側面断面図である。
　以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含み得る。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１による弁装置１、及び当該弁装置１を備えた貯湯式給湯機１００を示す図である。図１に示すように、貯湯式給湯機１００は、貯湯タンク１０１及び弁装置１を備える。図１では、弁装置１の側面図が示されている。図１は、模式的な図であり、貯湯タンク１０１の縮尺を、弁装置１の縮尺に対して、極端に小さくしている。実際には、貯湯タンク１０１は、弁装置１に比べて、もっと大きい。図示を省略するが、貯湯タンク１０１は、断熱材に覆われるとともに、筐体に収納されている。水道等の水源から水を供給する給水管（図示省略）が貯湯タンク１０１の下部に接続される。貯湯タンク１０１内には、水源水圧が作用する。貯湯式給湯機１００が備える他の機器、例えば、貯湯タンク１０１内の水を加熱するための加熱装置、水の配管、ポンプ、減圧弁、混合弁、熱交換器などは、公知であるため、図示及び説明を省略する。
　弁装置１は、ハウジング２、レバー３、入口ポート４、及び出口ポート５を備える。弁装置１は、出口ポート５が鉛直下向きになる姿勢で使用される。入口ポート４は、流路１０２を介して、貯湯タンク１０１の上部に接続されている。出口ポート５には、図示しない排水流路が接続される。弁装置１は、圧力逃がし弁として機能する。
　貯湯タンク１０１内の水が加熱されると、水の体積膨張により、貯湯タンク１０１の内圧が上昇する。また、水中に溶存していた空気がガス化して貯湯タンク１０１内の上部に溜まることもある。貯湯タンク１０１の内圧が設定圧力を超えると、弁装置１が「開」となり、体積膨張した分の水及びガス化した空気が、弁装置１を通って系外へ排出される。その結果、貯湯タンク１０１の内圧が低下する。貯湯タンク１０１の内圧が設定圧力以下になると、弁装置１が「閉」となる。
　レバー３は、ハウジング２の外側に取り付けられている。レバー３を操作すると、弁装置１を強制的に「開」にすることができる。入口ポート４は、ハウジング２から突出している。出口ポート５は、ハウジング２から突出している。入口ポート４の軸方向は、出口ポート５の軸方向に対して垂直である。本実施の形態において、ハウジング２は、第一ケーシング６及び第二ケーシング７により形成されている。第一ケーシング６及び第二ケーシング７は、複数のねじ８により互いに連結されている。
　図２は、図１に示す弁装置１の背面図である。図３は、図１に示す弁装置１の側面断面図である。図３に示すように、第一室９及び第二室１０がハウジング２の内部に形成されている。第一室９は、入口ポート４に流体連通する。第一室９は、入口ポート４から流入した、水のような流体で満たされる。第二室１０は、出口ポート５に流体連通する。第二室１０内の流体すなわち水は、出口ポート５及び上記排水流路を通って、貯湯式給湯機１００の系外へ排出される。
　弁装置１は、逃がし弁機構１１を備える。逃がし弁機構１１は、第一室９内の圧力が第一圧力を超えると、第一室９内の流体を第二室１０内へ排出させる。第一圧力は、弁装置１が「開」となる設定圧力に相当する。第一圧力は、大気圧より高い圧力である。逃がし弁機構１１の少なくとも一部は、第二室１０の内部に位置する。本実施の形態において逃がし弁機構１１は、ダイアフラム１２、コイルばね１３、弁座１４、ばね受け１５、第一弁軸１６、及び弁栓１７を備える。
　ダイアフラム１２は、例えば、ゴム製である。ダイアフラム１２は、第一室９と第二室１０との間を隔てる。ダイアフラム１２は、第一室９内の圧力を受けて変位する。弁座１４は、ダイアフラム１２の、第一室９側の面に取り付けられている。ばね受け１５は、ダイアフラム１２の、第二室１０側の面に取り付けられている。コイルばね１３は、第二室１０の内部に位置する。コイルばね１３は、ばね受け１５に接する第一端と、ハウジング２の内壁に接する第二端とを有する。コイルばね１３は、圧縮された状態になっている。コイルばね１３は、ダイアフラム１２を、図３中の左方向へ向けて付勢している。
　図４は、図１に示す弁装置１の側面断面図である。図４は、レバー３により弁装置１が強制的に「開」にされた状態を示す。図４に示すように、弁座１４に通路１８が形成されている。通路１８は、第一室９と第二室１０との間を流体連通させる。第一弁軸１６に弁栓１７が取り付けられている。第一弁軸１６は、通路１８を通って、第二室１０の内部へ突出している。
　弁栓１７が弁座１４に対して着座すると、弁栓１７が通路１８を封鎖することで弁装置１が「閉」となる。弁栓１７が弁座１４から離れると、第一室９内の流体が通路１８を通って第二室１０内に流入可能になる。すなわち、弁栓１７が弁座１４から離れると、弁装置１が「開」となる。第一弁軸１６及び弁栓１７は、第一弁軸１６の長手方向に移動可能である。第一弁軸１６及び弁栓１７は、図示しないばねにより、弁座１４に対して閉弁方向に付勢されている。この「閉弁方向」とは、図３及び図４中の右方向である。
　図３では、弁装置１は「閉」となっている。第二弁軸１９は、第一弁軸１６の先端に対向する先端を有する。弁装置１が「閉」のときには、第一弁軸１６の先端と、第二弁軸１９の先端との間に、隙間２０が形成される。第二弁軸１９は、レバー３の動きに連動して、第二弁軸１９の長手方向に移動する。第二弁軸１９は、第二室１０の内部に向かって突出する図４の位置と、第二室１０の内部から退避した図３の位置とに変位する。
　図３の状態から、第一室９内の圧力が上昇したと仮定すると、以下のようになる。ダイアフラム１２が第一室９内の圧力を受けることで、ダイアフラム１２がコイルばね１３の付勢力に抗して図３中の右方向へ移動する。このとき、弁座１４、第一弁軸１６及び弁栓１７もダイアフラム１２と共に図３中の右方向へ移動する。第一弁軸１６の先端が第二弁軸１９の先端に突き当たると、第一弁軸１６及び弁栓１７は、それ以上、図３中の右方向へ移動できなくなる。その状態から第一室９内の圧力がさらに上昇すると、ダイアフラム１２及び弁座１４が図３中の右方向へさらに移動することで、弁栓１７が弁座１４から離れ、弁装置１が「開」となる。その後、第一室９内の流体が通路１８を通って第二室１０内に流入し、第一室９内の圧力が低下する。第一室９内の圧力が低下すると、ダイアフラム１２及び弁座１４がコイルばね１３の付勢力によって図３中の左方向へ移動し、弁装置１が「開」から「閉」に戻る。
　レバー３を操作すると、以下のようになる。図４に示すように、第二弁軸１９が突出し、第一弁軸１６が第二弁軸１９に押されて、図４中の左方向へ変位する。その結果、弁栓１７が弁座１４から離れ、弁装置１が強制的に「開」となる。
　貯湯式給湯機１００が設置された後、貯湯タンク１０１内を水で満たす操作が行われる。例えば、そのような場合に、図４のように弁装置１を強制的に「開」にする。そうすることで、貯湯タンク１０１内の空気を弁装置１を通して外部へ排出できる。
　図３に示すように、本実施の形態の弁装置１は、通気路２１を備える。通気路２１は、第二室１０内の圧力が大気圧に等しいときに、ハウジング２の外部の大気すなわち空気を、出口ポート５を通らずに第二室１０内に流入させることが可能な流路である。本実施の形態において、通気路２１は、ハウジング２の壁を貫通する孔として形成されている。第二室１０の内部空間は、通気路２１を介して、大気に連通している。
　本実施の形態の弁装置１は、出口通路２２を備える。出口通路２２は、第二室１０から出口ポート５へ流れる流体すなわち水が通る通路である。筒状部２３は、出口通路２２を形成する。筒状部２３の内周面により出口通路２２が形成される。筒状部２３は、ハウジング２と出口ポート５との間を接続する。
　ハウジング２は、通気口２４及び排出口２５を有する。通気口２４及び排出口２５は、第二室１０の内部空間に対して開口する。通気路２１は、通気口２４を介して第二室１０の内部空間につながる。通気口２４は、通気路２１と第二室１０との境界部分に相当する。出口ポート５は、出口通路２２及び排出口２５を介して第二室１０の内部空間につながる。排出口２５は、出口通路２２と第二室１０との境界部分に相当する。
　第一室９から第二室１０へ排出された水が、第二室１０内に一時的に残留する可能性がある。例えば、逃がし弁機構１１のコイルばね１３と、ハウジング２の内壁との隙間に、表面張力によって溜まった水が、一時的に残留する可能性がある。本実施の形態であれば、外部の空気が通気路２１を通って第二室１０内に流入することで、そのような残留水が速やかに流れ落ちて、出口通路２２及び出口ポート５へ排出される。このため、第二室１０内に水が長時間滞留することがないので、コイルばね１３のような金属部品が腐食することを確実に防止できる。よって、逃がし弁機構１１の機能が損なわれることを確実に防止できる。
　対照的に、通気路２１がないと仮定すると、第二室１０内に残留した水が抜けにくい。例えば、コイルばね１３とハウジング２の内壁との隙間に、表面張力によって溜まった水が、長時間滞留する可能性がある。長時間滞留した水によって、コイルばね１３のような金属部品が腐食し、逃がし弁機構１１の機能が損なわれる可能性がある。
　本実施の形態において、通気口２４は、逃がし弁機構１１を介して、排出口２５と反対側の位置にある。例えば、通気口２４は、コイルばね１３を介して、排出口２５と反対側の位置にある。これにより、以下の効果が得られる。弁装置１は、鉛直線に対して所定の向きとなる姿勢で使用される。例えば、弁装置１は、出口ポート５、出口通路２２、及び排出口２５が、第二室１０に対して下側になる姿勢で使用される。この姿勢のとき、通気口２４は、逃がし弁機構１１のコイルばね１３より上側に位置する。よって、通気路２１を通って流入する外部の空気は、通気口２４から、逃がし弁機構１１のコイルばね１３より上側の位置へ流入する。その結果、逃がし弁機構１１のコイルばね１３の周囲の水が、滞留することなく、確実に出口ポート５側へ排出される。
　本実施の形態では、出口通路２２と第二室１０との境界２６を以下のように定義する。出口通路２２の内周面が全周に渡って形成されている領域の末端を境界２６とする。コイルばね１３と、境界２６との距離をＬ１とする。出口通路２２の内径をＬ２とする。出口通路２２の長手方向に垂直な断面形状が円形でない場合には、出口通路２２の長手方向に垂直な断面積に等しい面積の円の直径を出口通路２２の内径Ｌ２としてもよい。出口通路２２の内径Ｌ２は、出口ポート５の内径より小さい。
　コイルばね１３と境界２６との距離Ｌ１が、出口通路２２の内径Ｌ２以上である場合には、以下の効果が得られる。コイルばね１３の周囲に表面張力が水を滞留させる作用が生じにくくなり、コイルばね１３の周囲の水をより確実かつ速やかに出口ポート５側へ排出させることが可能となる。
実施の形態２．
　次に、図５から図７を参照して、実施の形態２について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。
　図５は、実施の形態２による弁装置１Ａの側面断面図である。図５に示すように、弁装置１Ａは、通気路２１に対して設けられた逆止弁２７を備える。逆止弁２７は、第二室１０内の圧力が大気圧より高くなったときに通気路２１を遮断する。逆止弁２７は、第二室１０内の流体すなわち水が通気路２１を通ってハウジング２の外部へ流出することを防止する。
　図６及び図７は、図５に示す弁装置１Ａが備える逆止弁２７を拡大して示す断面図である。図６に示すように、逆止弁２７は、弁座２８、可動部材２９、及び底壁３０を備える。弁座２８の中央には、開口３１が形成されている。開口３１は、ハウジング２の外部空間に面する。底壁３０には、通気口３２，３３が形成されている。通気口３２，３３は、第二室１０の空間に面する。
　可動部材２９は、シール部材２９ａ及びガイド棒２９ｂを備える。ガイド棒２９ｂは、下方向へ突出する。ガイド棒２９ｂは、底壁３０の中央にある通気口３３を貫通している。ガイド棒２９ｂは、通気口３３に対して上下方向に移動可能である。ガイド棒２９ｂが通気口３３に対して上下方向に移動することで、可動部材２９が上下方向に移動するように案内される。シール部材２９ａは、可動部材２９の上面に設置されている。シール部材２９ａは、例えばゴムのような弾性材料で形成されている。
　可動部材２９は、シール部材２９ａが弁座２８に接する閉位置と、シール部材２９ａが弁座２８から離れた開位置との間を移動可能である。図６は、逆止弁２７が「開」の状態を示す。図６に示すように、シール部材２９ａが弁座２８から離れていると、ハウジング２の外部の大気すなわち空気が、開口３１、通気路２１、通気口３２，３３を通って、第二室１０内に流入可能である。
　シール部材２９ａが弁座２８に接すると、シール部材２９ａが開口３１を封鎖することで逆止弁２７が「閉」となる。図７は、図６に示す逆止弁２７が「閉」の状態を示す。
　本実施の形態２によれば、実施の形態１と同じ効果に加えて、以下の効果が得られる。前述したように、貯湯式給湯機１００が設置された後、弁装置１Ａをレバー３により強制的に「開」の状態として、貯湯タンク１０１内を水で満たすために貯湯タンク１０１内に給水する操作が行われる。その操作において、貯湯タンク１０１内が水で満たされると、溢れた水が第一室９から第二室１０へ大量に流入し、第二室１０内に水が充満する可能性がある。逆止弁２７が無いと仮定すると、その際に、第二室１０内の水が通気路２１を通ってハウジング２の外部へ漏出する可能性がある。通気路２１からハウジング２の外部へ漏出した水が、貯湯式給湯機１００の内部に溜まったり、貯湯式給湯機１００の筐体から外部へ染み出したりすることは、好ましくない。これと対照的に、本実施の形態２であれば、第二室１０内の水が通気路２１を通ってハウジング２の外部へ漏出することを、逆止弁２７により確実に防止することが可能となる。
　弁装置１Ａは、鉛直線に対して所定の向きとなる姿勢、すなわち図５に示す姿勢で使用される。この姿勢において、逆止弁２７の可動部材２９は、図６に示すように、重力により開位置に保持される。このため、第二室１０内の圧力が大気圧に等しいときには、逆止弁２７が確実に「開」となるので、ハウジング２の外部の空気が第二室１０内により確実に流入可能となる。
　可動部材２９の底面には第二室１０内の圧力が作用する。第二室１０内の圧力が大気圧より高くなると、その圧力による力を受けて可動部材２９が上方向に移動することで、逆止弁２７が図７の「閉」の状態になる。
　可動部材２９が液体の水に浮くことが可能となるように構成してもよい。すなわち、可動部材２９の比重が液体の水の比重よりも小さくなるように可動部材２９を構成してもよい。これにより、以下の効果が得られる。第二室１０内に水が充満して通気口３２，３３から通気路２１に水が流入すると、その水に可動部材２９が浮かぶことで、可動部材２９が上方向に移動し、逆止弁２７が図７の「閉」の状態になる。このため、逆止弁２７がより迅速かつ確実に「閉」の状態になるので、第二室１０内の水が通気路２１を通ってハウジング２の外部へ漏出することをより確実に防止できる。
実施の形態３．
　次に、図８を参照して、実施の形態３について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。
　図８は、実施の形態３による弁装置１Ｂの側面断面図である。図８に示すように、弁装置１Ｂは、第二室１０の内部に向かって突出するガイド壁３４を備える。ガイド壁３４は、出口通路２２と第二室１０との境界部分から、第二室１０の内部に向かって突出する。ガイド壁３４は、第二室１０の内部に位置するガイド面３５を有する。ガイド面３５は、出口通路２２の内壁面に対して滑らかに接続する。ガイド面３５と出口通路２２の内壁面との境界には段差が形成されない。
　本実施の形態３であれば、実施の形態１と同じ効果に加えて、以下の効果が得られる。第二室１０内の下部にある水が、ガイド面３５に沿って、より円滑に出口通路２２へ流れることが可能となる。その結果、第二室１０内に水が滞留することをより確実に防止できる。
実施の形態４．
　次に、図９を参照して、実施の形態４について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。
　図９は、実施の形態４による弁装置１Ｃの側面断面図である。図９に示すように、弁装置１Ｃでは、出口通路２２と第二室１０との境界部分の内壁面が斜面３６を有する。斜面３６は、出口通路２２の長手方向に対して傾斜している。斜面３６を含む流路部分においては、水の流れ方向に対して垂直な流路断面積が、第二室１０に近いほど大きくなる。すなわち、斜面３６を含む流路部分においては、出口通路２２の長手方向に対して垂直な流路断面積が、第二室１０に近いほど大きくなる。
　本実施の形態４であれば、実施の形態１と同じ効果に加えて、以下の効果が得られる。第二室１０内の下部にある水が、斜面３６に沿って、より円滑に出口通路２２へ流れることが可能となる。その結果、第二室１０内に水が滞留することをより確実に防止できる。
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ　弁装置、　２　ハウジング、　３　レバー、　４　入口ポート、　５　出口ポート、　９　第一室、　１０　第二室、　１１　逃がし弁機構、　１２　ダイアフラム、　１４　弁座、　１６　第一弁軸、　１７　弁栓、　１８　通路、　１９　第二弁軸、　２１　通気路、　２２　出口通路、　２４　通気口、　２５　排出口、　２６　境界、　２７　逆止弁、　２８　弁座、　２９　可動部材、　３４　ガイド壁、　３５　ガイド面、　３６　斜面、　１００　貯湯式給湯機、　１０１　貯湯タンク

Claims (10)

  1. 　ハウジングと、
    　入口ポートと、
    　出口ポートと、
    　前記ハウジングの内部に形成され、前記入口ポートに流体連通する第一室と、
    　前記ハウジングの内部に形成され、前記出口ポートに流体連通する第二室と、
    　前記第一室内の圧力が第一圧力を超えると前記第一室内の流体を前記第二室内へ排出させる逃がし弁機構と、
    　を備え、
    　前記逃がし弁機構の少なくとも一部が前記第二室の内部に位置する弁装置において、
    　前記第二室内の圧力が大気圧に等しいときに、前記ハウジングの外部の大気を、前記出口ポートを通らずに前記第二室内に流入させることが可能な通気路を有する、
    　弁装置。
  2. 　前記第二室から前記出口ポートへ流れる流体が通る出口通路と、
    　前記出口通路の内壁面に対して滑らかに接続するガイド面を有し、前記第二室の内部に向かって突出するガイド壁と、
    　を備える請求項１に記載の弁装置。
  3. 　前記第二室から前記出口ポートへ流れる流体が通る出口通路を備え、
    　前記第二室と前記出口通路との境界部分において、流体の流れ方向に対して垂直な流路断面積が、前記第二室に近いほど大きくなる請求項１に記載の弁装置。
  4. 　前記ハウジングは、前記第二室の内部空間に対して開口する通気口及び排出口を有し、
    　前記通気路は、前記通気口を介して前記第二室の内部空間につながり、
    　前記出口ポートは、前記排出口を介して前記第二室の内部空間につながり、
    　前記通気口は、前記逃がし弁機構を介して、前記排出口と反対側の位置にある請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の弁装置。
  5. 　前記第二室から前記出口ポートへ流れる流体が通る出口通路を備え、
    　前記逃がし弁機構は、前記第二室の内部に位置するばねを備え、
    　前記出口通路と前記第二室との境界と前記ばねとの距離が、前記出口通路の内径以上である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の弁装置。
  6. 　前記第二室内の圧力が大気圧より高くなったときに前記通気路を遮断する逆止弁を備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の弁装置。
  7. 　前記第二室内の流体が前記通気路を通って前記ハウジングの外部へ流出することを防止する逆止弁を備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の弁装置。
  8. 　前記逆止弁は、弁座と、前記弁座に接する閉位置と前記弁座から離れた開位置との間を移動可能な可動部材とを備え、
    　鉛直線に対して前記弁装置が所定の向きにあるときに、重力によって前記可動部材が前記開位置に保持される請求項６または請求項７に記載の弁装置。
  9. 　前記逆止弁は、弁座と、前記弁座に接する閉位置と前記弁座から離れた開位置との間を移動可能な可動部材とを備え、
    　前記可動部材は、水に浮くことが可能である請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の弁装置。
  10. 　貯湯タンクと、
    　前記貯湯タンクに対して接続された請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の弁装置と、
    　を備える貯湯式給湯機。
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