JPH0416672B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は湯沸器や給湯器等において、流入した
水の流量を調節する流量型水ガバナに関し、特
に、被加熱水の温度変化に伴つて給水量を調節す
る温度補正機能を合せ持つように改良された水ガ
バナに係る。

［従来の技術］ バーナ等の加熱装置によつて水を加熱する湯沸
器や給湯器等では、上水道の圧力変動の影響を防
止するために水ガバナが湯沸器等の熱交換器の上
流に備えられ、熱交換器へ供給される水圧を一定
にして、熱交換器内の通過水量を安定させて、出
湯温度の変化をなくしている。また、同じ加熱能
力でも、熱交換器へ流入する水の温度によつて出
湯温度が変化し、特に冬季など水の温度が著しく
低い場合には、加熱装置の加熱能力が不足して、
十分に加熱できない場合が生じやすいため、水温
が低い場合に、熱交換器内を通過する水量を自動
的に調節して減少させる温度補正式の水量調整装
置が熱交換器の上流に備えられている。

従来では、例えば、これら２つの機能を共に有
する第４図に示すような温度補正式の水量調整装
置１００が、図示下方を上流側、上方を下流側と
して熱交換器の上流に備えられている。この水量
調整装置１００では、ケーシング１００内に摺動
可能に設けられた筒状弁体１２０と、筒状弁体１
２０内を貫通して設けられダイヤフラム１３０等
によつて筒状弁体１２０と接合された管状弁体１
４０とによつて水ガバナが形成されている。

ここで、筒状弁体１２０は内周方向に湾曲した
板ばね１３５によつて、管状弁体１４０はコイル
ばね１５０によつて、それぞれ上流側へ押圧さ
れ、筒状弁体１２０と管状弁体１４０との間に
は、筒状弁体１２０を上流側へ押圧するためのコ
イルばね１５５が設けられている。そして、流入
口１６０から水が流入すると、一次水圧室１７０
と二次水圧室１７５との圧力差に応じて、管状弁
体１４０の弁部１４５と筒状弁体１２０の弁部１
２５との相対位置が変化して、熱交換器へ供給す
る水の水量が所定の水量になるように間〓１７６
が調節される。

また、コイルばね１５０は、ケーシング１１０
との間にワツクスサーモ１８０を備えたばね支持
板１８１によつて支持され、ワツクスサーモ１８
０が流入水の温度に応じてコイルばね１５０の押
圧力を変化させるため、一次水圧室１７０と二次
水圧室１７５との圧力差を変化させることがで
き、温度に応じて供給水量をある程度変更するこ
とができる。

［発明が解決しようとする課題］ このように、従来では、流入水温に応じて、供
給水量の温度補正をするためにワツクスサーモ１
８０使用しているため、部品点数が多くなるとと
もに、水量調整装置１００が大型になり、さらに
ワツクスサーモ１８０の劣化によつて液漏れの可
能性がある。

また、ワツクスサーモ１８０では、流入水温に
対するコイルばね１５０の押圧力の変化量が限ら
れるため、水量調節特性の設定範囲が限定され
る。従つて、使用する給湯器毎にそれぞれ最適な
特性を設定することが困難であるという問題があ
る。

このような流入水温の変化に対して、流入水量
を適切に調節するためには、サーミスタによつて
流入水温を検知し、その検知温度に基づいてギヤ
ドモータを備えた制御弁によつて調節する電動式
水量制御装置があるが、この場合には、制御弁を
駆動制御する制御装置が必要であり、装置自体が
大掛かりなものとなるとともに、価格が高くなる
という問題がある。

本発明は、小型で部品点数が少なく、かつ信頼
性の高いとともに、必要に応じた任意の水量調節
機能が得られやすい温度補正機能付き水ガバナを
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、流入口と流出口とを有するとともに
内側に弁部を形成したケーシング内にダイヤフラ
ムと弁体とを配し、該ダイヤフラムによつて形成
される一次水圧室と二次水圧室との圧力差を調節
して所定量の水を通過させる水ガバナにおいて、
前記一次水圧室と前記二次水圧室とを連通するバ
イパス路を設け、該バイパス路中に前記一次水圧
室と前記二次水圧室との連通開度を調節する開度
調節弁と該開度調節弁を温度に応じて駆動して前
記連通開度を変更する温度感応部材とを配したこ
とを技術的手段とする。

［作用］ 本発明では、水が流入口から流入すると、ダイ
ヤフラムと弁体とによつて一次水圧室の圧力と二
次水圧室との圧力差が、バイパス路中の開度調節
弁による一次水圧室と二次水圧室との連通開度に
応じて調節されて、所定量の水が流出口から流出
する。

このとき、開度調節弁は、温度感応部材によつ
て温度に応じて駆動されるため、連通開度は流入
した水の温度に応じて変化する。従つて、通過す
る水量は、流入した水の温度に応じて調節され
る。

［発明の効果］ 本発明では、温度に応じて一次水圧室と二次水
圧室との連通開度が調節されるため、開度調節弁
は温度に対して一定の変位特性を呈するだけで
も、開度調節弁によつて調節される開口部の形状
を変更するだけで温度に応じて種々の流量特性を
与えることができる。従つて、水量調節特性の設
定範囲が限定されず、必要に応じた任意の水量調
節機能が得られる。また、ダイヤフラムや弁体に
対しては外力を加えないため、供給圧力に関係な
く安定した流量調整を行うことができ、信頼性の
高い温度補正を行うことができる。

また、サーミスタ等によつて流入水温を検知
し、その検知温度に基づいてギヤドモータを備え
た制御弁によつて調節する電動式水量制御装置と
比較して、小型にできるとともに、価格が低くな
る。

［実施例］ 次に本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図に示す本実施例の温度補正式の水ガバナ
１は、図示上方を下流側、下方を上流側として給
湯器や湯沸器に熱交換器に上流の水管に接続され
るもので、ケーシング２によつて主調圧部１０と
バイパス部７０とを一体に形成している。

主調圧部１０は、ケーシング２の内側に、大径
部１１、湾曲部１２、小径部１３の連続した中空
の３つの部分が、次第に内径が小さくされて主調
圧部１０の上流側と下流側とを連通して形成さ
れ、大径部１１内には、湾曲部１２との境界部に
形成された段部１４に下流側が係止された弁座部
材２０と、弁座部材２０の上流側に弁座部材２０
の上流端を下流側へ押圧するように配された上流
側ケーシング３０とが設けられ、上流側ケーシン
グ３０は、大径部１１に形成された溝１１ｂ内に
嵌入されたＯリング１５によつて、弁座部材２０
とともにケーシング２に固定されている。

弁座部材２０は略筒状を呈し、その上流端に
は、内側に張り出したフランジ形状の弁座２１が
形成され、弁座２１の下流には、後述するバイパ
ス部７０と連通するための誘導路２２が、ケーシ
ング２の内側と外側とを連通して形成されてい
る。

上流側ケーシング３０は、断面が略凸字状を呈
し、その凸部３１が上流側へ突出し、下流部分は
開放されていて、その内側に弁座部材２０の弁座
２１を収納している。

上流側ケーシング３０の下流端には、切欠き溝
３２が外周に沿つて形成され、切欠き溝３２には
ケーシング２との間の気密性を確保するためのＯ
リング１６が配され、上流側ケーシング３０は、
弁座２１との間に水室３３を形成している。ま
た、上流側ケーシング３０の凸部３１の下流に
は、上流側ケーシング３０の内側と外側とを貫通
して、大径部１１と水室３３とを連通する流入口
３４が形成されている。

弁座部材２０と上流側ケーシング３０との内側
には、中空に管状弁体４０が配されている。

管状弁体４０の中空部分は水路４１となつてお
り、管状弁体４０には、弁座部材２０の上流側
に、弁座２１に対応して傘状弁部４２が形成さ
れ、弁座２１と傘状弁部４２との間の間〓部１７
は、管状弁体４０と弁座部材２０との相対位置に
応じた開度を呈する。

管状弁体４０の傘状弁部４２の上流部分には、
上流側ケーシング３０の凸部３１内を摺動する摺
動部４３が形成され、摺動部４３の溝４４には凸
部３１の内側に設けられた摺動部材３５との気密
性を確保するＯリング４５が配されている。

管状弁体４０の傘状弁部４２の下流部分には、
管状弁体４０の外側と水路４１とを連通する通水
口４６が設けられ、さらに管状弁体４０の下流端
には、外側に張り出したフランジ４７が形成さ
れ、フランジ４７には、その下流に厚板状の円盤
５０が設けられている。

円盤５０の外周には、弁座部材２０内を自在に
移動するための筒部５１が形成され、円盤５０
は、固定板５２によつて管状弁体４０のフランジ
４７と固定されている。

円盤５０には、円盤５０に加締められた押さえ
板４８によつてダイヤフラム６０の内側部分が接
続されている。

ダイヤフラム６０の外側部分は、外側に湾曲し
て弁座部材２０の下流端に形成された固定用の筒
部２３とケーシング２の湾曲部１２との間に挟ま
れて固定されている。

これら円盤５０およびダイヤフラム６０によつ
て、ケーシング２内には、弁座部材２０の内側を
中心とする一次水圧室１８と、湾曲部１２および
小径部１３とからなる二次水圧室１９とが形成さ
れる。

円盤５０の中央部には開口５３が設けられ、一
次水圧室１８から管状弁体４０の通水口４６と水
路４１によつて導かれる水を、二次水圧室１９へ
通過させる。

管状弁体４０および円盤５０は、固定板５２と
弁座部材２０との間に配された円すいコイルばね
６１によつて下流側へ押圧されるとともに、押さ
え板４８と小径部１３の下流端との間に配された
円筒コイルばね６２によつて上流側へ押圧され、
ダイヤフラム６０に支持されてケーシング２内を
一次水圧室１８と二次水圧室１９との圧力差に応
じて、管状弁体４０とともに変位し、二次水圧室
１９からは一定量の水が流出する。

一方ケーシング２には、主調圧部１０の大径部
１１と小径部１３とを連通するバイパス部７０が
形成されている。

バイパス部７０は、大径部１１に開口した上流
側連通路７１、小径部１３に開口した下流側連通
路７２、上流側連通都７１と下流側連通路７２と
を連通して設けられた開度調節部８０とからな
る。

開度調節部８０は、主調圧部１０と同様にケー
シング２の内側に大径部８１と小径部８２とを連
続して形成したもので、大径部８１は、上流側連
通路７１によつて主調圧部１０の大径部１１と連
通し、小径部８２は下流側通路７２によつて主調
圧部１０の小径部１３と連通している。

大径部８１の内側にはめねじが形成され、大径
部８１内には、このめねじと螺合するおねじが形
成された筒状部材８３が、図示下方の大径部８１
の開口部分を閉塞して配されている。

筒状部材８３の外周には溝８４が形成され、溝
８４にはケーシング２との気密性を確保するため
のＯリング８５が設けられている。また筒状部材
８３の外周には、上流側連通路７１の位置に対応
して幅広の溝８６が設けられ、筒状部材８３の周
囲には、溝８６によつてケーシング２との間に環
状の水路が形成されている。

筒状部材８３の内側には、下流側が開放された
シリンダ８７が形成され、筒状部材８３には溝８
６とシリンダ８７とを連通する開度調節口８８が
設けられている。シリンダ８７内には、開度調節
弁９０が配されている。

開度調節弁９０は、下流端が閉塞した平面９１
を呈する筒状の弁部９２と、弁部９２を押圧する
ために平面９１の下流側に設けられだ押圧部９３
とからなる。

開度調節弁９０は、筒状部材８３内に配された
円筒コイルばね９４によつて下流側へ押圧される
とともに、小径部８２内に設けられた円筒コイル
ばね９５によつて、押圧部９３を介して上流側へ
押圧される。従つて、弁部９２は、円筒コイルば
ね９４と円筒コイルばね９５との押圧力の差に応
じて、開度調節口８８の開度を決定する。

ここで、開度調節弁９０を上流側へ押圧する円
筒コイルばね９５は、Ni−Ti系、あるいはNi−
Ti−Co系の形状記憶合金によつて形成されたも
ので、例えば第２図に示すとおり、温度に応じて
次第に大きな伸び特性を呈する。従つて、開度調
節弁９０は、開度調節口８８の開度を温度に応じ
て変更し、バイパス部７０を通過する流量を温度
に応じて調節する。

なお、ケーシング２の小径部１３には、主調圧
部１０の流出口をなし、水の乱れを少なくする整
流部材１３ａが備えられ、主調圧部１０の下流に
は、湯沸器や給湯器において熱交換器へ水を導く
供給管と接続するためのフランジ５と気密性を確
保するためのＯリング６とが設けられている。

以上の構成からなる本実施例の温度補正式の水
ガバナ１は、次のとおり作用する。

水供給管から水が供給されると、上流側ケーシ
ング３０の流入口３４から水室３３へ流入した水
は、間〓部１７を通過して一次水圧室１８内へ流
入し、管状弁体４０の通水口４６を経て水路４１
から二次水圧室１９へ導かれるが、このときダイ
ヤフラム６０に支持された円盤５０を下流側へ押
し、それに伴つて間〓部１７が狭くなるため、二
次水圧室１９へは、一定量の水が流出する。

また、このとき、一次水圧室１８内の水は、誘
導路２２を導かれて上流側連通路７１を通過し
て、開度調節部８０へ流入する。

開度調節部８０では、円筒コイルばね９５が流
入した水の温度に応じた伸び力を呈し、それに応
じて開度調節弁９０が変位して、弁部９２によつ
て開度調節口８８が温度に応じて開度を呈する。

このため、一次水圧室１８と二次水圧室１９と
の圧力差は、開度調節口８８の開度に応じて調節
されるため、二次水圧室１９からは、例えば第３
図の実線Ａに示すように、流入した水の温度に応
じて水量が流出する。

以上のとおり、本発明によれば、供給水量を温
度に応じて変更することができ、また、開度調節
弁が一定の温度特性て変位するものであつても、
バイパスにおける調節弁の開口形状等の開度特性
を変更するだけで、供給水温に対する供給量特性
を、第３図の破線Ｂ，Ｃに示すように自由に設定
することができる。また主調圧部における弁体等
に対しては、外力が一切加えられないため、供給
圧力に関係なく安定した流量調整を行うことがで
き、信頼性の高い温度補正を行うことができる。

また、ワツクスサーモを使用しないた、液漏れ
等の心配がなく、安全で信頼性の高い水ガバナと
することができる。

さらに、サーミスタ等によつて流入水温を検知
して調節する電動式水量制御装置の比較して、小
型にできるとともに、低価格になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す温度補正式の水
ガバナを示す断面図、第２図は本実施例における
形状記憶合金製コイルばねの温度に対する荷重特
性を示す特性図、第３図は本実施例における温度
に対する流量特性を示す特性図、第４図は従来例
を示す温度補正式の水量調整装置の断面図であ
る。 図中、１……水ガバナ、２……ケーシング、１
３ａ……整流部材（流出口）、１８……一次水圧
室、１９……二次水圧室、２１……弁座（弁部）、
３４……流入口、４０……管状弁体（弁体）、６
０……ダイヤフラム、７０……バイパス部（バイ
パス路）、９０……開度調節弁、９５……円筒コ
イルばね（温度感応部材）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流入口と流出口とを有するとともに内側に弁
   部を形成したケーシング内にダイヤフラムと弁体
   とを配し、該ダイヤフラムによつて形成される一
   次水圧室と二次水圧室との圧力差を調節して所定
   量の水を通過させる水ガバナにおいて、 前記一次水圧室と前記二次水圧室とを連通する
   バイパス路を設け、該バイパス路中に前記一次水
   圧室と前記二次水圧室との連通開度を調節する開
   度調節弁と該開度調節弁を温度に応じて駆動して
   前記連通開度を変更する温度感応部材とを配した
   ことを特徴とする温度補正機能付き水ガバナ。