JP2014009800A

JP2014009800A - 逆止弁およびそれを備えた給湯機

Info

Publication number: JP2014009800A
Application number: JP2012149071A
Authority: JP
Inventors: Osamu Inui; 道乾; Tadashi Yanagisawa; 忠柳澤
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2014-01-20
Anticipated expiration: 2032-07-03
Also published as: JP6002933B2

Abstract

【課題】圧力逃しの設定圧を正確に設定できるようにした逆止弁を提供すること。
【解決手段】先端が流路一次側に対向する摺動軸２と、前記摺動軸２の外周で前記摺動軸２の先端より流路二次側に配設されたパッキン３と、前記パッキン３と前記摺動軸２との軸方向間に配設された第一バネ４と、前記摺動軸２の軸方向に固定され、前記第一バネ４よりも前記流路二次側に配設された第二バネ５とを備え、前記流路二次側より圧力が作用し、前記摺動軸２の先端が前記パッキン３より離間したときに、前記パッキン３と前記摺動軸２との間に流路８が形成される構成としたことを特徴とする逆止弁で、圧力逃しの設定圧は、摺動軸２にかかる流路一次側と二次側との圧力差および第一バネ４によってパッキン３を押し付ける力の関係によって決定し、パッキン３の温度特性や高度の影響は少なくなるため、正確な圧力逃しの設定ができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、給湯機等に使用される逆止弁に関するものである。

従来、この種の逆止弁は、以下のようなものが一般的であった。

この逆止弁は、図５に示されているように、弁ケース１９の内部に一次側から二次側への流体の移動を許容するための逆止弁体２０を収容するとともに、前記弁ケース１９と前記逆止弁体２０との間に、前記逆止弁体２０を常に閉位置に付勢するためのバネ２１を介在させ、前記逆止弁体２０に二次側から一次側に圧力を逃すための圧力逃し通路２２を設け、前記圧力逃し通路２２の一次側の開口を、弾性材料よりなる圧力逃し弁板２３により常に閉塞し、二次側の圧力が異常に高くなった場合に、前記圧力逃し弁板２３を弾性変形させて前記圧力逃し通路２２を開放するようにしたことを特徴とする圧力緩和構造を備えていることを特徴としている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２９５７３号公報

しかしながら、従来の逆止弁では弾性材料よりなる前記圧力逃し弁板２３の弾性変形によって圧力を逃すため、弾性体の温度特性および硬度のバラツキなどによって圧力逃しの設定圧が大きく変動する。

また、圧力逃しの設定圧を変更する際には、前記圧力逃し弁板２３を作り変える必要があり、圧力逃しの設定圧の再設定が困難であった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、圧力逃しの設定圧を正確に設定できるようにした逆止弁を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の逆止弁は、先端が流路一次側に対向する摺動軸と、前記摺動軸の外周で前記摺動軸の先端より流路二次側に配設されたパッキンと、前記パッキンと前記摺動軸との軸方向間に配設された第一バネと、前記摺動軸の軸方向に固定され、前記第一バネよりも前記流路二次側に配設された第二バネとを備え、前記流路二次側より圧力が作用し、前記摺動軸の先端が前記パッキンより離間したときに、前記パッキンと前記摺動軸の外周との間に流路が形成される構成としたことを特徴とするものである。

これにより、圧力逃しの設定圧は、摺動軸にかかる流路一次側と二次側との圧力差および第一バネによってパッキンを押し付ける力の関係によって決定し、パッキンの温度特性や高度の影響は少なくなるため、正確な圧力逃しの設定ができる。

本発明によれば、圧力逃しの設定圧を正確に設定できるようにした逆止弁を提供圧できる。

本発明の実施の形態１における逆止弁の断面図本発明の実施の形態１における流路二次側から一次側に向かって対流した際に逆止弁が作動した状態の断面図本発明の実施の形態１における圧力緩和構造が作動した状態での逆止弁の断面図本発明の実施の形態１における貯湯式給湯機のシステム図従来の逆止弁の断面図

第１の発明は、先端が流路一次側に対向する摺動軸と、前記摺動軸の外周で前記摺動軸の先端より流路二次側に配設されたパッキンと、前記パッキンと前記摺動軸との軸方向間に配設された第一バネと、前記摺動軸の軸方向に固定され、前記第一バネよりも前記流路二次側に配設された第二バネとを備え、前記流路二次側より圧力が作用し、前記摺動軸の先端が前記パッキンより離間したときに、前記パッキンと前記摺動軸の外周との間に流路が形成される構成としたことを特徴とする逆止弁である。

第２の発明は、前記摺動軸の先端に閉塞体を配設し、前記パッキンと前記摺動軸の外周との間に形成された流路を、前記閉塞体と前記パッキンとにより閉塞させる構成としたことを特徴とするものである。

これにより、パッキンに負荷をかけることなく摺動軸へ組み付けることで、パッキンに亀裂等の不良発生を防ぐことを可能にしたものである。

また、摺動軸に閉塞体を組み付けることで、摺動軸とパッキンによるシール面積に比べ、閉塞体とパッキンによるシール面積を大きく確保でき、安定したシール構成を実現できる。

第３の発明は、第１または第２に記載の逆止弁を備えたことを特徴とする給湯機で、給湯機において局所的に圧力が上昇することを防止でき、使用性の高い給湯機を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における逆止弁の断面図である。

流路１の二次側から一次側へ向かって前記流路１を閉じる方向に、第一バネ４を介して摺動軸２へ押し付けられたパッキン３を、第二バネ５によって前記流路１に形成された弁座１９に押圧させ、一次側の圧力が上昇したときに、前記第一バネ４が収縮することで、前記摺動軸２が前記流路１の一次側に摺動し、前記摺動軸２の外周部と前記パッキン３との間で形成された圧力緩和流路８を連通させ、一次側へ圧力を逃す圧力緩和構造を備えた構成となっている。

以上のように構成された圧力緩和構造を備えた逆止弁について、以下その動作、作用を説明する。

図１は、前記流路１の一次側から二次側に向かって対流した際の作動状態を示す。

前記流路１の一次側圧力が、二次側圧力に前記第二バネ５の力を加えた力を超えた際に、前記第二バネ５の力によって、前記流路１に形成された弁座１９に押圧されていた前記パッキン３が弁座１９から離れ、一次側から二次側に向かう対流を実現させる。

図２は、前記流路１の二次側から一次側に向かって逆止弁機構が作動した状態を示す。

前記流路１の二次側の圧力が一次側の圧力よりも高く、かつ、前記摺動軸２にかかる二次側圧力が、前記摺動軸２にかかる一次側圧力に前記第一バネ４の力を加えた力よりも低い場合に、前記流路１を閉塞する。

図３は、前記流路１の二次側から一次側に向かって圧力緩和構造が作動した状態を示す。

前記流路１の二次側の圧力が一次側の圧力よりも高く、かつ、前記摺動軸２にかかる二次側の圧力が前記摺動軸２にかかる一次側圧力に前記第一バネ４の力を加えた力よりも高い場合に、前記第一バネ４が圧縮され、前記摺動軸２が前記流路１の一次側へ移動することで、前記パッキン３と前記摺動軸２との間のシール構成が解かれ、前記パッキン３と前記摺動軸２との間で形成された圧力緩和流路８を通して前記流路１の二次側から一次側へ圧力を逃す。

以上のように、図１から図３の構成により、前記流路１の二次側圧力が異常に高くなった場合、流体温度や前記パッキン３の硬度に依ることなく、前記摺動軸２の流路一次側と二次側との圧力差と前記第一バネ４のバネ力のみによって圧力緩和機能が働くため、安定した圧力緩和性能を確保することが可能となる。

また、前記摺動軸２の流路一次側に閉塞体７を固定接続することで前記パッキン３とのシール面積を大きくすることが可能となり、前記圧力緩和流路８と前記パッキン３との間の閉塞精度を向上させることが可能となる。

なお、前記摺動軸２に閉塞体７の機能を保有させた形状であっても、前記圧力緩和流路８を閉塞することは可能であるが、前記パッキン３の軸穴径よりも前記摺動軸２の閉塞機能部の外径を大きくする必要があるため、組み立て時に、前記パッキン３が損傷することを防ぐには、前記摺動軸２の閉塞機能部と前記パッキン３との間で確保できるシール面積は限定される。

また、前記パッキン３と前記第一バネ４との間にパッキン保持板６を設けることで、前記流路１を閉塞する際に前記パッキン３の変形を抑制することができ、閉塞精度を向上させることが可能となる。

また、前記パッキン３をゴム材で構成することで、流路二次側から一次側への閉塞精度を向上させることが可能となる。

図４は、本発明の実施の形態１における貯湯式給湯機のシステム図を示す。

図において、本実施の形態１の貯湯式給湯機は、貯湯タンクユニット９と熱源ユニット
１０とで構成されており、貯湯タンクユニット９は、湯水を貯湯する貯湯タンク１１と湯水を混合して所定の湯温に調整する混合弁１２と、前記混合弁１２に湯水を供給する給湯湯側管路１３と、前記混合弁１２に水を供給する給湯水側管路１４とを有している。

前記混合弁１２で調整した湯水は、給湯管路１５を介してカラン１６へと接続されており、使用者が前記カラン１６を開閉することで所定の湯水を供給する。

また、前記カラン１６側から前記混合弁１２に向かって逆流することを防止する目的で、前記混合弁１２の湯水両側に逆止弁１７、１８を設けることが一般的である。

このように構成された給湯機において、低外気温となる冬場に前記給湯管路１５が凍結し、前記給湯管路１５内の圧力が異常に高くなった場合などに、本発明の圧力緩和構造を備えた逆止弁を設けることで、前記逆止弁１７、１８にかかる負荷を低減し、損傷を防止することが可能となる。

以上のように、本発明にかかる逆止弁は、二次側が異常圧力となり、一次側に圧力を逃す際の圧力逃しの設定圧が正確に設定することが可能となるので、圧力逃しの必要な機器、特に給湯機等に有用である。

１流路
２摺動軸
３パッキン
４第一バネ
５第二バネ
６パッキン保持板
７閉塞体
８圧力緩和流路

Claims

先端が流路一次側に対向する摺動軸と、前記摺動軸の外周で前記摺動軸の先端より流路二次側に配設されたパッキンと、前記パッキンと前記摺動軸との軸方向間に配設された第一バネと、前記摺動軸の軸方向に固定され、前記第一バネよりも前記流路二次側に配設された第二バネとを備え、前記流路二次側より圧力が作用し、前記摺動軸の先端が前記パッキンより離間したときに、前記パッキンと前記摺動軸の外周との間に流路が形成される構成としたことを特徴とする逆止弁。
前記摺動軸の先端に閉塞体を配設し、前記パッキンと前記摺動軸の外周との間に形成された流路を、前記閉塞体と前記パッキンとにより閉塞させる構成としたことを特徴とする請求項１に記載の逆止弁。
前記請求項１または２に記載の逆止弁を備えたことを特徴とする給湯機。