JP6127342B2

JP6127342B2 - 流路の圧逃がし弁の手動開閉構造

Info

Publication number: JP6127342B2
Application number: JP2013050964A
Authority: JP
Inventors: 朋弘穐田; 伊藤　良泰; 良泰伊藤; 尚紀柴田; 貞彦若葉; 恭子久和
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2033-03-13
Also published as: JP2014177967A

Description

本発明は、流路の圧逃がし弁の手動開閉構造に関するものである。

従来から、液体が流れている流路内を開閉弁で急に閉じると、ウォーターハンマー現象が発生し、機器が損傷してしまう虞がある。そこで、バイパス流路と、流路内の内圧を逃がす圧逃がし弁と、が備えられたものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開平５−２４０５０６号公報

上記した特許文献１の発明では、停電等で電力が遮断された場合、開閉弁や制御弁を動かすことができなくなってしまい、液体供給路の流出部から液体を流出することができなくなってしまっていた。そこで、図３に示すように、給水路３２側のバイパス流路４の圧逃がし弁２の上流側に、バイパス流路４と混合流路３３とを連結する水路５を設けて、手動切替具１により水路５の通水と止水が行えるようにすることが考えられる。しかし、余分なスペースと部材が必要となるため、装置が大型化してしまい、またコストが多くかかってしまっていた。

本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、小型であり、そして低コストである流路の圧逃がし弁の手動開閉構造を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、以下のような構成とする。

液体供給路と、前記液体供給路に取付けられ電気的に開閉する開閉弁と、前記開閉弁の上流側の前記液体供給路に流入部が連結されるバイパス流路と、前記バイパス流路内の圧力が所定の圧力以上になると開く圧逃がし弁と、を備える流路の圧逃がし弁の手動開閉構造であって、前記液体供給路の前記開閉弁よりも上流側は、給湯路と給水路に分岐しており、前記給湯路と前記給水路のそれぞれに、前記バイパス流路と前記圧逃がし弁が取付けられ、前記給水路側の前記圧逃がし弁は、前記バイパス流路に弾性体と前記弾性体に取付けられ前記バイパス流路を止水する止水体を有し、前記弾性体を圧縮又は伸張させて、手動で前記止水体を前記バイパス流路の止水状態から通水状態又は通水状態から止水状態に動かすことのできる手動切替具を備えることを特徴とする。

本発明の流路の圧逃がし弁の手動開閉構造は、小型であり、そして低コストとすることができる。

本実施形態における液体供給路の配管系統図である。（ａ）は本実施形態の手動切替具が取付けられた圧逃がし弁の断面図であり、（ｂ）は本実施形態の圧逃がし弁が手動切替具に押圧され、バイパス流路を通水状態にしている断面図である。従来例における液体供給路の配管系統図である。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

図１に示すように本実施形態の流路の圧逃がし弁２の手動開閉構造は、液体供給路３と、制御部（図示せず）により制御される流量制御弁６１と、開閉弁６２と、を備えている。

液体供給路３は、水、湯、油、化学物質等の様々な液体が流れる流路を示している。本実施形態では、液体供給路３は、湯が流れる給湯路３１と、水が流れる給水路３２と、給湯路３１と給水路３２から流れてきた湯と水を混合した温水が流れる混合流路３３と、で構成されている。本実施形態では、給水路３２は水道に接続され、給湯路３１は給湯器の湯吐出口に接続されるが、水及び湯の供給源は特に水道や給湯器に限定されない。また、液体供給路３は、金属製や樹脂製であるのが一般的であるが、錆や亀裂が発生し難い材質で形成される方が好ましい。

本実施形態では、液体供給路３には、温度センサ６３と、流量センサ６４と、流量制御弁６１と、開閉弁６２と、が備えられている。温度センサ６３と、流量センサ６４と、流量制御弁６１と、開閉弁６２と、は流量や温度を制御するための制御部と電気的に接続されている。なお、制御部に接続される機器は上記したものに限定されない。

制御部は、マイクロコンピュータからなり、プログラムに基づいて制御を実行するものである。

温度センサ６３は、例えば温度変化に対して電気抵抗の変化の大きい抵抗体の抵抗値の変化を利用して温度を計測するサーミスタが利用されるが、特に限定されない。

流量センサ６４には、測定流体を羽根車に当てその回転数を流量値に換算する羽根車式、鉛直方向に設置されたパイプ中の浮きの上昇度合いで流量を検出する浮き子式、ファラデーの法則を応用した電磁式など多様なものがある。流量センサ６４は、上記したものに限られない。

流量制御弁６１は、例えば流量を制御する絞り機構をもつ調節弁本体と、制御信号に応じて調節弁本体の絞り機構を動かすための駆動部から構成されているものがある。流量制御弁６１には、空気圧式制御弁、電動式制御弁、油圧式制御弁、等の種類がある。流量制御弁６１は、上記したものに限られず、最適なものが液体供給路３に取付けられる。

制御部は温度センサ６３で検知された水温から、給湯路３１と給水路３２に取付けられた流量制御弁６１の弁体を動作させて、給湯路３１と給水路３２の開度を調節する。これにより、液体供給路３から流出する温水の温度が目標値になるように調節される。目標値は、あらかじめ設定された温度であってもよいし、使用者が設定した温度であってもよい。また、流量センサ６４で測定された流量から、給湯路３１と給水路３２に取付けられた流量制御弁６１の弁体を動作させて、給湯路３１と給水路３２の開度を調節する。これにより液体供給路３から流出する温水の流量が目標値になるように調節される。目標値は、あらかじめ設定された流量であってもよいし、使用者が設定した流量であってもよい。

開閉弁６２は、電動弁や電磁弁が用いられる。流量制御弁６１と開閉弁６２との違いは、開閉弁６２は、全開か遮断かのいずれかの状態しか保持できない点にある。そのため、開閉弁６２により液体供給路３の流体の流れが急に堰き止められ、ウォーターハンマー現象が起こる。

ウォーターハンマー現象は、配管内の液体が瞬間的に停止させられことにより、流体の運動エネルギーが逃げ場を失い、圧力エネルギーに変換され、配管内に急激な圧力上昇（過大圧力波）が発生し、過大圧力波により配管が振動し異音が発生する現象である。本実施形態では、開閉弁６２が制御部からの信号により液体供給路３を遮断するときに起こる。その発生する過大圧力波は、混合流路３３を伝い、給水路３２や給湯路３１に伝播していく。ウォーターハンマー現象は、配管や配管に接続されている器具や機器に損傷を与えたり、漏水を起こす原因となる。

このウォーターハンマー現象の対策として、本実施形態では液体供給路３に迂回路であるバイパス流路４を設け、バイパス流路４には所定の圧力以上の圧力がかかると開放される圧逃がし弁２が取付けられている。

バイパス流路４は、開閉弁６２より上流側の液体供給路３と連結し、バイパス流路４の流出部分は、開閉弁６２の下流側の液体供給路３に連結されたり、そのまま外部に放出されたりしている。本実施形態では、バイパス流路４の流出部分は、開閉弁６２の下流側の液体供給路３に連結されているが、特に限定されない。また、金属製や樹脂製であるのが一般的であるが、錆や亀裂が発生し難い材質で形成される方が好ましい。

圧逃がし弁２は、本実施形態では、図２に示すように、栓２１と、弾性体２２と、止水体２３と、を備えている。

栓２１は、円形となっている基部２１ａと、基部２１ａの中心近傍から円筒状に突設される突出部２１ｂと、を備えている。栓２１は、圧逃がし弁２をバイパス流路４に取付けるためにバイパス流路４に開けられた孔に螺合されてもよいし、または嵌合していてもよい。そして、更にバイパス流路４に栓２１を強固に固定するために、栓２１の基部２１ａの外周をネジなどで固定してもよい。そして、栓２１にはシーリングが施され、栓２１とバイパス流路４との間から漏水しないことが好ましい。なお、栓２１の形状は特に限定されない。

弾性体２２はバネ等からなり、本実施形態ではバネである弾性体２２が円筒状の突出部２１ｂの内部に取付けられている。弾性体２２は、バイパス流路４内の圧力が所定の圧力以上になると圧縮されるようになっている。所定の圧力とは、流路の圧逃がし構造で用いられている部材や機器が壊れない圧力であり、バイパス流路４内を普段流れている液体の圧力によっては圧縮されない圧力である。

止水体２３は、図２に示すように弾性体２２に取付けられバイパス流路４を止水するために用いられている。なお、止水体２３の材質や形状は特に限定されない。

上記のような構成をした圧逃がし弁２は、バイパス流路４の圧力が所定の圧力未満の場合、弾性体２２は伸張しており、バイパス流路４を止水している。そして、バイパス流路４の圧力が所定の圧力以上になると、弾性体２２が圧縮され、バイパス流路４が開放して、過大圧力波を逃がすことができるようになっている。

本実施形態では、上記したような構成の圧逃がし弁２に対して、停電等で電力が遮断された場合でも、通水できるように、手動切替具１を圧逃がし弁２に取付け、手動で圧逃がし弁２を開放、閉塞できるようにした。

手動切替具１は、図２に示すように、圧逃がし弁２に対向する位置に取付けられている。バイパス流路４の止水状態は、図２（ａ）に示すように圧逃がし弁２の弾性体２２が伸張している状態である。バイパス流路４を手動切替具１で手動通水させた通水状態は、図２（ｂ）に示すように、手動切替具１が止水体２３を介して弾性体２２を圧縮した状態となる。手動切替具１は、例えば手動切替具１側に雄ネジ部を設け、バイパス流路４側に雌ネジ部を設け、手動切替具１を一方に回転させると圧逃がし弁２は圧縮していき、手動切替具１を他方に回転させると圧逃がし弁２は伸張していくようにする。こうすることで、図２（ａ）、（ｂ）の状態を作り出すことが考えられるが、手動切替具１とバイパス流路４の構造は特に限定されない。

本実施形態では給水路３２側の圧逃がし弁２のみに手動切替具１が設けられているので、温水ではなく高温の湯が突然出てくることがない。なお、本実施形態では給水路３２側の圧逃がし弁２のみに手動切替具１が設けられているが、給湯側の圧逃がし弁２にも手動切替具１が設けられてもよく、特に限定されない。

従来の構成では、停電等で電力が遮断された場合、開閉弁６２や流量制御弁６１を動かすことができなくなってしまい、液体供給路３の流出部から液体を流出することができなかった。従来では図３に示すように、バイパス流路４の圧逃がし弁２に向かう流路とは別に、迂回路である水路５に手動切替具１が設けられて液体供給路３の流出部から液体を流出していた。しかし、本実施形態のように手動切替具１と圧逃がし弁２を一体にすることにより、小型化、低コストを達成することができた。

１手動切替具
２圧逃がし弁
２２弾性体
２３止水体
３液体供給路
３１給湯路
３２給水路
３３混合流路
４バイパス流路
５水路
６１流量制御弁
６２開閉弁

Claims

液体供給路と、
前記液体供給路に取付けられ電気的に開閉する開閉弁と、
前記開閉弁の上流側の前記液体供給路に流入部が連結されるバイパス流路と、
前記バイパス流路内の圧力が所定の圧力以上になると開く圧逃がし弁と、を備える流路の圧逃がし弁の手動開閉構造であって、
前記液体供給路の前記開閉弁よりも上流側は、給湯路と給水路に分岐しており、前記給湯路と前記給水路のそれぞれに、前記バイパス流路と前記圧逃がし弁が取付けられ、
前記給水路側の前記圧逃がし弁は、前記バイパス流路に弾性体と前記弾性体に取付けられ前記バイパス流路を止水する止水体を有し、
前記弾性体を圧縮又は伸張させて、手動で前記止水体を前記バイパス流路の止水状態から通水状態又は通水状態から止水状態に動かすことのできる手動切替具を備えることを特徴とする流路の圧逃がし弁の手動開閉構造。