バルブ装置

【課題】水通路に配設されるバルブ装置では、水通路やバルブ装置内に水が充満している状態で冬期などに低温下に晒されると、内部の水が凍結する。水が凍結すると体積が膨張して水通路やバルブ装置が破損する場合が生じる。水通路やバルブ装置内の水に直接接する位置に膨張吸収材を配設するものがあるが、水に溶解している塩素などによって膨張吸収材の表面が劣化し、一部が剥離して水中に遊離するおそれが生じる。
【解決手段】水に接触した状態で後退することにより通路空間内の体積を増加させる可動部材を設けると共に、可動部材を挟んで通路空間と反対側に収納空間を形成し、その収納空間内にスポンジ部材を充填した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水通路内に配設されるバルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水通路に配設されるバルブ装置では、水通路やバルブ装置内に水が充満している状態で冬期などに低温下に晒されると、内部の水が凍結する場合が生じる。また、工場から出荷する前にバルブ装置に通水して検査を行ったあと、バルブ装置に水が残留した状態で冬期に倉庫に保管された場合にも、バルブ装置内の水が凍結する場合が生じる。
【０００３】
水が凍結すると体積が膨張するが、水や氷は非圧縮性の物質であるので、体積が膨張すると水通路やバルブ装置が破損する場合が生じる。
【０００４】
このような不具合を解消するため、内部に複数の気泡を有するゴム素材からなる膨張吸収材を水通路内に配設し、水が体積膨張した場合に膨張した体積分だけ自らが収縮することにより水通路やバルブ装置内の圧力上昇を緩和し、破損を防止するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３-６４２６３号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のものでは、水通路やバルブ装置内の水に直接接する位置に膨張吸収材を配設しているため、水に溶解している塩素などによって膨張吸収材の表面が劣化し、一部が剥離して水中に遊離するおそれが生じる。また、膨張吸収材は比較的少ない回数の圧縮で劣化し、圧縮率が低下することが知られており、膨張吸収性能が低下しやすいという不具合もある。
【０００６】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、上記の不具合の生じないバルブ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明によるバルブ装置は、水通路中に配設されるバルブ装置であって、水通路およびバルブ本体内のいずれかの水が凍結した際の体積膨張によるバルブ本体の破損を防止する破損防止機構を備えたバルブ装置において、バルブ本体内に形成された水が通過する通路空間に設けられ、通路空間内の水に接触した状態で後退することにより通路空間内の体積を増加させる可動部材を設けると共に、可動部材を挟んで通路空間と反対側に収納空間を形成し、その収納空間内にスポンジ部材を充填したことを特徴とする。
【０００８】
水通路やバルブ装置内の水が凍結により膨張すると、その膨張体積分は可動部材が後退することにより吸収される。なお、この可動部材の周辺の水が最初に凍結すると可動部材が後退することができなくなり、膨張を吸収できない。そこで、収納空間にスポンジ部材を充填して、低温の外気の収納空間内への侵入を可及的に防止し、可動部材が低温の外気に晒されることを防止した。
【０００９】
なお、上記収納空間内にスポンジ部材と共にバネを収納させ、可動部材をバネの付勢力で通路空間側に付勢し、通路空間内の圧力が所定の圧力を超えなければ可動部材が収納空間側に移動しないように構成してもよい。
【００１０】
また、スポンジ部材自体の断熱性を高めるため、上記スポンジ部材内の気泡は相互に連通せず独立しているものを用いることが望ましい。
【００１１】
ところで、収納空間を密閉して外気の侵入を防止しても良いが、可動部材が後退することにより収納空間内の空気が圧縮され、可動部材の後退を阻害する方向に作用する。また、水圧が高圧になると、収納空間内に水が漏出することも考えられるが、収納空間が密閉されていると、漏出した水が残留し続けることになる。そのため、上記収納空間は外部に通気孔を介して連通していることが望ましい。
【００１２】
なお、上記収納空間は通路空間内に位置する弁体に設けられた構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００１３】
以上の説明から明らかなように、本発明は、水通路やバルブ装置内内の水が凍結して膨張しても、可動部材が後退することにより体積膨張分を吸収するので、水通路やバルブ装置の破損を防止することができる。また、収納空間をスポンジ部材で充填したので、可動部材の周辺が早期に凍結することを防止し、可動部材の後退を長時間可能とすることにより確実に破損を防止することができるようにした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１を参照して、１は床暖房の温水通路等に配設される熱動弁である。この熱動弁１はワックスが封入されたユニット２を備えており、このユニット２がヒータ２１によって加熱されると、内部のワックスが膨張してロッド２２が押し出される。ロッド２２が図において下方に押し出されると、スペーサ２３を介して弁軸３１が下方に押し下げられる。
【００１５】
弁軸３１の下端には弁体３が取り付けられており、弁軸３１と共に弁体３が下方に押し下げられると、上流側通路空間４１と下流側通路空間４２とを連通する弁口４３が開弁する。
【００１６】
本発明では上流側通路空間４１に面して可動部材である吸収板５が設けられている。この吸収板５を挟んで上流側通路空間４１と反対側にはキャップ５１が取り付けられてキャップ５１と吸収板５とで囲まれる収納空間が形成されている。
【００１７】
この収納空間内にはスポンジ部材６とコイルバネ７とが装填されている。なお、５２は通気孔である。このスポンジ部材６内の各気泡は独立気泡であることが望ましい。例えば、上記特許文献１で示した膨張吸収材として用いられるものを用いる。
【００１８】
また、コイルバネ７は収納空間内で所定量圧縮されており、このコイルバネ７の付勢力で吸収板５がストッパ１１に押接されるようにした。したがって、上流側通路空間４１の圧力がウォータハンマ等により短時間上昇しても、吸収板５が後退しないようにした。
【００１９】
上流側通路空間４１の圧力が上昇すると、吸収板５はコイルバネ７の付勢力に抗して後退するが、その際、収納空間内の空気が通気孔５２から外部に押し出され、収納空間内の空気が圧縮されないようにした。また、仮に吸収板５から収納空間へと漏水が生じても、収納空間内の漏水が乾きやすいようにした。なお、収納空間内はスポンジ部材６で充填されているので、通気孔５２から外部の冷気が収納空間内へと侵入しないようにした。
【００２０】
ところで、上記の実施の形態では熱動弁１に本発明を適用したが、例えば図２に示すように、他のバルブ装置であるモータ弁８に適用しても良い。
【００２１】
このモータ弁８はモータ８１を備えており、そのモータ８１の回転力はギヤボックス８２内で減速され、回転軸８３を図において左右方向に往復移動させる。このものでは、通路空間８５に面して吸収板８６をセットした。そして、吸収板８６の背部をキャップ８７で覆うことにより収納空間を形成し、その収納空間にスポンジ部材８９を収納した。なお、８８は通気孔である。
【００２２】
上記実施の形態では、バルブ装置の外周面側に収納空間を設けたが、図３に示すように、弁体３内に収納空間を設けても良い。このものでは、弁体３内に収納空間を設け、その収納空間の開口を吸収板９で閉鎖した。なお、吸収板９で閉鎖された収納空間内にはスポンジ部材９１とコイルバネ９２を収納させた。
【００２３】
なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す図
【図２】本発明の第２の実施の形態の構成を示す図
【図３】本発明の第３の実施の形態の構成を示す図
【符号の説明】
【００２５】
１熱動弁
２ユニット
３弁体
５吸収板
６スポンジ部材
７コイルバネ
８モータ弁
９吸収板
３１弁軸
４１上流側通路空間
４２下流側通路空間
４３弁口
５１キャップ
５２通気孔
８１モータ
８２ギヤボックス
８３回転軸
８５通路空間
８６吸収板
８９スポンジ部材
９１スポンジ部材
９２コイルバネ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
水通路中に配設されるバルブ装置であって、水通路およびバルブ本体内のいずれかの水が凍結した際の体積膨張によるバルブ本体の破損を防止する破損防止機構を備えたバルブ装置において、バルブ本体内に形成された水が通過する通路空間に設けられ、通路空間内の水に接触した状態で後退することにより通路空間内の体積を増加させる可動部材を設けると共に、可動部材を挟んで通路空間と反対側に収納空間を形成し、その収納空間内にスポンジ部材を充填したことを特徴とするバルブ装置。
【請求項２】
上記収納空間内にスポンジ部材と共にバネを収納させ、可動部材をバネの付勢力で通路空間側に付勢し、通路空間内の圧力が所定の圧力を超えなければ可動部材が収納空間側に移動しないようにしたことを特徴とする請求項１に記載のバルブ装置。
【請求項３】
上記スポンジ部材内の気泡は相互に連通せず独立していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバルブ装置。
【請求項４】
上記収納空間は外部に通気孔を介して連通していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のバルブ装置。
【請求項５】
上記収納空間は通路空間内に位置する弁体に設けられたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のバルブ装置。

【図１】