特許ウォッチ

公開番号2025099860
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023216817
出願日2023-12-22
発明の名称圧力逃がし弁
出願人株式会社ダンレイ
代理人個人
主分類F16K 17/04 20060101AFI20250626BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】流体経路内圧が異常高圧になった時に開弁状態を維持できる圧力逃がし弁であって、弁機構の複雑化が防止された圧力逃し弁を提供する。
【解決手段】弁体と弁座と弁軸と弁体を閉弁方向へ付勢するバネとを有する弁機構と、弁機構を収容するケーシングと、ケーシング外へ延びた弁軸一端部にピンを介して揺動可能に連結する手動開弁用レバーと、前記弁軸一端部のケーシング外への突出量が所定値未満の時に弁開閉方向とは異なる所定方向への手動開弁用レバーの移動を阻止して前記所定方向に関して手動開弁用レバーを第1位置に保持し、前記突出量が所定値以上の時に手動開弁用レバーの前記所定方向への移動を許容する第1レバー移動規制機構と、前記所定方向へ手動開弁用レバーを付勢する弾性体と、前記所定方向へ移動して前記所定方向に関して第2位置にある手動開弁用レバーに係合して手動開弁用レバーに連結する弁軸の閉弁方向への移動を阻止する第2レバー移動規制機構と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
弁体と弁座と弁軸と弁体を閉弁方向へ付勢するバネとを有する弁機構と、弁機構を収容するケーシングと、ケーシング外へ延びた弁軸一端部にピンを介して揺動可能に連結する手動開弁用レバーと、前記弁軸一端部のケーシング外への突出量が所定値未満の時に弁開閉方向とは異なる所定方向への手動開弁用レバーの移動を阻止して前記所定方向に関して手動開弁用レバーを第１位置に保持し、前記突出量が所定値以上の時に手動開弁用レバーの前記所定方向への移動を許容する第１レバー移動規制機構と、前記所定方向へ手動開弁用レバーを付勢する弾性体と、前記所定方向へ移動して前記所定方向に関して第２位置にある手動開弁用レバーに係合して手動開弁用レバーに連結する弁軸の閉弁方向への移動を阻止する第２レバー移動規制機構と、を備えることを特徴とする圧力逃がし弁。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
第１レバー移動規制機構は、手動開弁用レバーの前記所定方向に差し向けられた表面と、ケーシング外面から起立し手動開弁用レバーの前記所定方向に差し向けられた前記表面に当接可能な突起部とを備え、第２レバー移動規制機構は、手動開弁用レバーの閉弁方向に差し向けられた表面と、ケーシング外面から起立し手動開弁用レバーの閉弁方向に差し向けられた前記表面に当接可能な突起部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の圧力逃し弁。
【請求項３】
前記所定方向に関する第２位置に於ける手動開弁用レバーの閉弁方向に差し向けられた表面とケーシング外面の突起との当接面が、第２位置から第１位置へ向けて開弁方向へ傾斜した斜面を形成していることを特徴とする請求項２に記載の圧力逃し弁。
【請求項４】
弁体がベロフラムを有すること特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の圧力逃がし弁。
【請求項５】
貯湯タンクを有する貯湯ユニットとヒートポンプを有する熱源ユニットと、貯湯ユニットと熱源ユニットとを接続する循環路に取り付けられた請求項１乃至４の何れか１項に記載の圧力逃がし弁とを備えることを特徴とする貯湯式給湯機。
【請求項６】
室内熱交換機を有する暖房ユニットとヒートポンプを有する熱源ユニットと、暖房ユニットと熱源ユニットとを接続する循環路に取り付けられた請求項１乃至４の何れか１項に記載の圧力逃がし弁とを備えることを特徴とする暖房機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力逃がし弁に関するものである。
続きを表示（約 5,900 文字）【背景技術】
【０００２】
本出願人は、流体経路内圧が所定値以上になった時に開弁し、流体経路内の流体を外部環境へ放出して、流体経路内圧を低下させる圧力逃がし弁を特許文献１で提案した。
上記圧力逃し弁は、従来の圧力逃し弁が、開弁して流体経路内圧が所定値未満まで低下すると閉弁するように構成されており、流体経路に接続された機器の不具合等の原因で流体経路内圧が異常高圧になった時でも開弁して流体経路内圧が低下すると閉弁するので、前記原因が解消される前に流体経路内圧が再び異常高圧になる事態が発生する可能性があるという、従来の圧力逃し弁の問題点に鑑みてなされたものであり、流体経路内圧が異常高圧になった時に開弁状態を維持できるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０３２４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の圧力逃がし弁には、流体経路内圧が異常高圧になった時に開弁状態を維持するための機構が弁ケーシング内に配設されており弁機構が複雑化しているという問題があった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、流体経路内圧が異常高圧になった時に開弁状態を維持できる圧力逃がし弁であって、弁機構の複雑化が防止された圧力逃し弁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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明においては、弁体と弁座と弁軸と弁体を閉弁方向へ付勢するバネとを有する弁機構と、弁機構を収容するケーシングと、ケーシング外へ延びた弁軸一端部にピンを介して揺動可能に連結する手動開弁用レバーと、前記弁軸一端部のケーシング外への突出量が所定値未満の時に弁開閉方向とは異なる所定方向への手動開弁用レバーの移動を阻止して前記所定方向に関して手動開弁用レバーを第１位置に保持し、前記突出量が所定値以上の時に手動開弁用レバーの前記所定方向への移動を許容する第１レバー移動規制機構と、前記所定方向へ手動開弁用レバーを付勢する弾性体と、前記所定方向へ移動して前記所定方向に関して第２位置にある手動開弁用レバーに係合して手動開弁用レバーに連結する弁軸の閉弁方向への移動を阻止する第２レバー移動規制機構と、を備えることを特徴とする圧力逃がし弁を提供する。
手動開弁用レバーが弁ケーシング外に配設された圧力逃し弁が一般に使用されている。手動開弁用レバーは、手動で強制開弁させることにより、外部環境へ放出する液体を用いて弁体や弁座に付着した異物を洗い流すために設けられる。本発明では手動開弁用レバーを利用して流体経路内圧が異常高圧になった時に開弁状態を維持する機構を構成した。
流体経路内圧が圧力逃し弁の開弁圧を越えて圧力逃がし弁が開弁しても、流体経路内圧が所定値未満で弁軸一端部のケーシング外への突出量が所定値未満の時は第１レバー移動規制機構が作動して手動開弁用レバーの弁開閉方向とは異なる所定方向への移動が阻止されているので、流体経路内圧が低下すれば手動開弁用レバーも弁軸も閉弁方向へ移動して圧力逃し弁は閉弁する。流体経路内圧が異常高圧になり弁軸一端部のケーシング外への突出量が所定値以上になり、第１レバー移動規制機構による移動規制が解除されて弾性体により付勢された手動開弁用レバーが弁開閉方向とは異なる所定方向へ移動して前記所定方向に関して第２位置に到達すると、第２レバー移動規制機構が作動して手動開弁用レバーに連結する弁軸の閉弁方向への移動が規制されて開弁状態が維持される。
手動開弁用レバーの移動機構、移動規制機構はケーシング外に配設されるので、弁機構は複雑化しない。
手動開弁用レバーを第２位置から第１位置へ向けて押すことにより開弁状態を解除できる。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、第１レバー移動規制機構は、手動開弁用レバーの前記所定方向に差し向けられた表面と、ケーシング外面から起立し手動開弁用レバーの前記所定方向に差し向けられた前記表面に当接可能な突起部とを備え、第２レバー移動規制機構は、手動開弁用レバーの閉弁方向に差し向けられた表面と、ケーシング外面から起立し手動開弁用レバーの閉弁方向に差し向けられた前記表面に当接可能な突起部とを備える。
手動開弁用レバーの前記所定方向に差し向けられた表面と、ケーシング外面から起立し手動開弁用レバーの前記所定方向に差し向けられた前記表面に当接可能な突起部とで第１レバー移動規制機構を形成でき、手動開弁用レバーの閉弁方向に差し向けられた表面と、ケーシング外面から起立し手動開弁用レバーの閉弁方向に差し向けられた前記表面に当接可能な突起部とで第２レバー移動規制機構を形成できる。
本発明の好ましい態様においては、前記所定方向に関する第２位置に於ける手動開弁用レバーの閉弁方向に差し向けられた表面とケーシング外面の突起との当接面が、第２位置から第１位置へ向けて開弁方向へ傾斜した斜面を形成している。
前記所定方向に関する第２位置に於ける手動開弁用レバーの閉弁方向に差し向けられた表面とケーシング外面の突起との当接面を第２位置から第１位置へ向けて開弁方向に傾斜した斜面とすることにより、手動開弁用レバーの第２位置から第１位置への移動に対する抵抗として弁体を閉弁方向へ付勢するバネの弾性力を利用して、第２位置から第１位置への手動開弁用レバーの想定外の復帰を防止できる。
本発明の好ましい態様においては、弁体がベロフラムを有する。
ベロフラムを用いて開弁圧の受圧面積を増大させることにより、圧力逃し弁の開弁速度と放出流量の迅速な増加を図り、流体経路内圧の速やかな低減を実現することができる。
【０００７】
本発明の好ましい態様においては、貯湯タンクを有する貯湯ユニットとヒートポンプを有する熱源ユニットとを備える貯湯式給湯機の貯湯ユニットと熱源ユニットとを接続する循環路又は室内熱交換機とヒートポンプを有する熱源ユニットとを備える暖房機の室内熱交換器と熱源ユニットとを接続する循環路に上記何れかの圧力逃がし弁が取り付けられている。
貯湯タンクを有する貯湯ユニットとヒートポンプを有する熱源ユニットとを備える貯湯式給湯機の貯湯ユニットと熱源ユニットとを接続する循環路又は室内熱交換機とヒートポンプを有する熱源ユニットとを備える暖房機の室内熱交換器と熱源ユニットとを接続する循環路で発生する異常内圧は、ヒートポンプが備える水冷媒熱交換機の損傷による高圧冷媒の循環水への混入が原因である場合が多い。現在、地球温暖化抑制に向けて、温暖化係数が低く可燃性の炭化水素や有毒性のアンモニアなどが、ヒートポンプに使用する冷媒として主流になりつつある。上述の貯湯式給湯機や暖房機の循環路の室内で延在する部位に万一何らかの損傷が発生すると循環水へ混入した冷媒が室内に放出されて危険である。本願発明に係る圧力逃し弁を使用することより、循環水に混入した冷媒を外部環境へ放出して室内への冷媒の放出を阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施例に係る圧力逃がし弁を備える貯湯式給湯機兼暖房機の構成図である。
本発明の第１実施例に係る圧力逃がし弁の構造図である。（ａ）は閉弁時の一部を平断面図で示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ－ｂ矢視図であり、（ｃ）は一部を（ａ）のｃ－ｃ矢視図で示す正面図であり、（ｄ）はケーシング上端壁から起立する突起の斜視図である。
本発明の第１実施例に係る圧力逃がし弁が備える手動開弁用レバーの斜視図である。（ａ）は斜め上方から見た斜視図であり（ｂ）は斜め下方から見た斜視図である。
本発明の第１実施例に係る圧力逃がし弁が備える手動開弁用レバーとケーシング上端壁から起立する突起の相関を示す斜視図である。
本発明の第１実施例に係る圧力逃がし弁の通常圧力時の作動状態を示す図である。（ａ）、（ｂ）は図２の（ｂ）、（ｃ）に相当する。
本発明の第１実施例に係る圧力逃がし弁の異常圧力発生時の作動状態を示す図である。（ａ）、（ｂ）は図２の（ｂ）、（ｃ）に相当し、（ｃ）は手動開弁用レバーとケーシング上端壁から起立する突起の相関を示す斜視図である。
本発明の第１実施例に係る圧力逃がし弁の異常圧力発生時の手動開弁用レバーの右方向移動を示す図であり、手動開弁用レバーとケーシング上端壁から起立する突起の相関を示す斜視図である。
本発明の第１実施例に係る圧力逃がし弁の異常圧力発生後の圧力低下時の作動状態を示す図である。（ａ）は図２の（ｃ）に相当し、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図であり、（ｃ）は手動開弁用レバーとケーシング上端壁から起立する突起の相関を示す斜視図である。
本発明の第２実施例に係る圧力逃がし弁の構造図である。（ａ）は上面図であり、（ｂ）は左側面図であり、（ｃ）は手動開弁用レバーを斜め上方から見た斜視図であり、（ｄ）は手動開弁用レバーを斜め下方から見た斜視図であり、（ｅ）は一部を（ａ）のα－α矢視図とβ－β矢視図とした正面図である。
本発明の第２実施例に係る圧力逃がし弁の通常圧力時の作動状態を示す、図であり、図９（ｅ）に相当する図である。
本発明の第２実施例に係る圧力逃がし弁の異常圧力時の作動状態を示す、図であり、図９（ｅ）に相当する図である。（ａ）は異常圧力発生時を示す図であり、（ｂ）は異常圧力発生時の手動開弁用レバーの右方向移動を示す図であり、（ｃ）は異常圧力発生後の圧力低下時の作動状態を示す図である。
本発明の第３実施例に係る圧力逃がし弁が備える手動開弁用レバーの斜視図である。（ａ）は手動開弁用レバーを斜め上方から見た斜視図でありを（ｂ）は手動開弁用レバーを斜め下方から見た斜視図である。
本発明の第４実施例に係る圧力逃がし弁の構造図である。（ａ）は一部を平断面図で示した閉弁時の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ－ｂ矢視図であり、（ｃ）はケーシングから起立する突起の斜視図である。
本発明の第４実施例に係る圧力逃がし弁の通常圧力時の作動を示す構造図である。（ａ）は一部を平断面図で示した上面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ－ｂ矢視図である。
本発明の第４実施例に係る圧力逃がし弁の異常圧力時の作動を示す構造図である。（ａ）は異常圧力発生時の一部を平断面図で示した上面図であり、（ｂ）は手動開弁用レバーが前方へ移動する前の（ａ）のｂ－ｂ矢視図であり、（ｃ）は異常圧力発生後に手動開弁用レバーが前方へ移動した後の圧力低下時の作動状態を示す（ｂ）に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の第１実施例に係る圧力逃し弁と、当該圧力逃し弁の貯湯式給湯機兼暖房機への適用例を以下に説明する。
図１に示すように、貯湯式給湯機兼暖房機は、高温水を生成するヒートポンプ式の熱源ユニット１と、貯湯タンクユニット２とを備えている。
熱源ユニット１は、冷媒配管によって順次環状に接続された水冷媒熱交換器１１、圧縮機１２、蒸発器１３、膨張弁１４を備えている。
貯湯タンクユニット２は、貯湯タンク２１、貯湯タンク２１の下部に接続された給水管２２、貯湯タンク２１の上部から水冷媒熱交換器１１と循環ポンプ２３と三方弁２４とを経て貯湯タンク２１の下部に接続し、更に熱交換パイプ２５ａを形成しつつ貯湯タンク２１内を上方へ延びて貯湯タンクの上部に至る第１循環路２５、貯湯タンク２１の上部から高温水を取出す出湯管２６、出湯管２６に接続する貯湯タンク保護用の第１圧力逃がし弁２７、第１圧力逃がし弁２７から延びる排水管２８、出湯管２６と給水管２２から延びる分岐管２２ａとに接続する湯水混合弁２９を備えている。給湯配管を介して湯水混合弁２９に蛇口３０が接続している。
貯湯式給湯機兼暖房機は更に、第１循環路２５の熱源ユニット１内で延在する部位、より具体的には水冷媒熱交換器１１直近下流の部位に接続する水冷媒熱交換器１１保護用及び損傷時対応用の第２圧力逃がし弁３、第２圧力逃がし弁３の排水部３０ａを備えている。
貯湯式給湯機兼暖房機は更に暖房ユニット４を備えている。暖房ユニット４は上流端が流路切換用の三方弁２４に接続し下流端が第１循環路２５の貯湯タンク２１よりも下流部に接続する第２循環路４１と第２循環路４１の途上に配設された室内熱交換器４２とを備えている。第２循環路４１の室内熱交換器４２内で延在する部位は熱交換パイプ４１ａを形成している。
【００１０】
以下の説明において図２～図１５の矢印I
II III IV V VIの方向を上方、下方、左方、右方、前方、後方と呼ぶ。
図２（ａ）～（ｃ）に示すように、第２圧力逃がし弁３は、上下に延在する筒体のケーシング３１を備えている。ケーシング３１の下端に第１循環路２５に接続する開口３１ａ
１
が形成され、ケーシング３１の周側壁下部の前部に排水部３０ａに接続する開口３１ａ
２
が形成されている。ケーシング３１の開口３１ａ
１
と開口３１ａ
２
の間で延在する部位に、弁座３１ｂが形成されている。弁座３１ｂに対峙して弁体３２が配設されている。弁体３２は弁本体３２ａと弁本体３２ａに装着されたベロフラム３２ｂとを備えている。弁本体３２ａから上方へ伸びる弁軸３３がケーシング３１上部の小径筒体３１ｃに摺動可能に挿通されてケーシング３１の上方外方へ延びている。弁本体３２ａと小径筒体３１ｃ周囲のケーシング上端壁３１ｄとに係合して弁本体３２ａひいては弁体３２を下方へ即ち閉弁方向へ付勢するコイルバネ３４が配設されている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許