阀装置及供热水装置的制作方法

专利名称：阀装置及供热水装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及阀装置及采用该阀装置的供热水装置。
背景技术：
在供热水装置中设有用于调整向旁路回路和换热器供水的分配比的阀装置。阀装 置记载在例如日本特开平4 一 141709号公报中。该公报所述的阀装置是冷热水混合阀，在 连接于热水流路和冷水流路这两者的混合室内具有安装有热水用阀芯和冷水用阀芯的阀 杆。通过旋转阀杆使阀杆沿轴方向移动，能够调节热水用阀芯相对于热水用阀座的开度和 冷水用阀芯相对于冷水用阀座的开度，从而控制冷热水的混合比率。
但是，在上述公报所述的阀装置中，为了控制冷热水的混合比率，需要通过阀杆的 旋转使阀杆沿轴方向移动。因此，需要在阀杆上切出螺旋线，需要加粗阀杆。因此，与阀杆 的外周配合的O型密封圈也需要使用大型的构件。由此，在阀杆旋转时产生的由O型密封 圈带来的阻力变大，导致滑动转矩变大。因而，为了使阀杆旋转，需要大型的马达，令人产生 装置变得大型化、复杂化的忧虑。发明内容
本发明即是鉴于上述课题而做成的，其目的在于提供小型且能够利用简单的结构 调整分配比或者混合比的阀装置、以及具有该阀装置的供热水装置。
本发明的阀装置包括阀体、杆体、第I阀芯以及第2阀芯。阀体包括流路，该流路 具有第I开口部、及以隔着该第I开口部的方式配置的第2开口部和第3开口部。杆体配 置在阀体的流路内，且能够以轴线为中心地旋转。第I阀芯以在流路内位于第I开口部与 第2开口部之间的方式连接于杆体，且具有在以轴线为中心的圆盘形状中形成有第I缺口 的形状。第2阀芯以在流路内位于第I开口部与第3开口部之间的方式连接于杆体，且具 有在以轴线为中心的圆盘形状中形成有第2缺口的形状。阀装置能够通过使第1、第2阀芯 以轴线为中心地旋转，对第1、第2缺口进行开闭操作。
采用本发明的阀装置，通过第1、第2阀芯的旋转，能够对第1、第2缺口进行开闭 操作，由此，能够调整第I开口部与第2开口部之间的流路开度、及第I开口部与第3开口 部之间的流路开度。因此，能够同时控制第I开口部与第2开口部之间的流量、及第I开口 部与第3开口部之间的流量。
另外，不必为了调整上述开度而使第1、第2阀芯与杆体一同沿轴线方向移动。因 此，就没有必要在阀杆上切出螺旋线，还能够使杆体变细，从而能够将用于使杆体旋转的驱 动源(例如马达)小型化。从而，能够利用小型且简单的结构调整分配比或者混合比。
在上述阀装置中，第I缺口配置成以轴线为中心与第2缺口点对称。由此，容易通 过使杆体旋转，使第I开口部与第2开口部之间的流路开度、和第I开口部与第3开口部之 间的流路开度各自的变化相对称。
在上述阀装置中，第I开口部是使流体流向流路的流入口，且第2、第3开口部分别是流体自流路流出的流出口，在装置的控制范围内，第2、第3开口部中的任一个开口部 的流出量与第2、第3开口部的合计流出量之比相对于杆体以轴线为中心旋转的步数呈线 性变化。由于上述流出量之比呈线性变化，因此，分配比的变化量相对于步数的变化量为恒 定，容易控制分配比。
在上述阀装置中，还包括以利用第I阀芯的以轴线为中心的旋转能够将第I阀芯 的第I缺口开闭的方式配置在流路内的第I遮蔽部、及以通过第2阀芯的以轴线为中心的 旋转能够将第2阀芯的第2缺口开闭的方式配置在流路内的第2遮蔽部。由此，能够利用 简单的结构对第1、第2缺口进行开闭操作。
上述阀装置具有第I阀芯配置在比第I遮蔽部靠流体在流路内流向的上游侧的结 构、及第2阀芯配置在比第2遮蔽部靠流体在流路内流向的上游侧的结构中的至少I种结 构。因此，利用在流路的内部流动的流体将第I阀芯按压于第I遮蔽部，并将第2阀芯按压 于第2遮蔽部。因而，能够使第I阀芯和第I遮蔽部紧密贴合，并使第2阀芯和第2遮蔽部 紧密贴合。由此，能够抑制流体自第I阀芯与第I遮蔽部之间或者第2阀芯与第2遮蔽部 之间泄漏。因此，能够使流路充分地密闭。
在上述阀装置中，第I遮蔽部配置成以轴线为中心与第2遮蔽部点对称。由此，通 过使杆体旋转，容易使第I开口部与第2开口部之间的流路开度、及第I开口部与第3开口 部之间的流路开度各自的变化相对称。
在上述阀装置中，具有第1、第2遮蔽部的隔离件相对于阀体独立地设置，且固定 于阀体的流路壁面。由此，不仅能够实现阀装置的组装，而且能使组装变得容易，并且，能够 防止在杆体旋转时隔离件与杆体一同旋转。
在上述阀装置中，阀装置还包括设置在第I阀芯和第I遮蔽部互相面对的面中的 至少任意一部分的第I间隙形成用凸部、及设置在第2阀芯和第2遮蔽部互相面对的面中 的至少任意一部分的第2间隙形成用凸部中的至少一个间隙形成用凸部。由此，能够利用 第I间隙形成用凸部减小在第I阀芯和第I遮蔽部互相面对的面处夹持异物的面积，而且 能够利用第2间隙形成用凸部减小在第2阀芯和第2遮蔽部互相面对的面处夹持异物的面 积。因此，能够抑制夹持异物。
在上述阀装置中，以第1、第2缺口各自从第1、第2遮蔽部打开部分的面积的变化 与杆体的旋转角度的平方成正比的方式构成第1、第2缺口。由此，能够在阀装置的控制范 围内，使第2、第3开口部的任一个开口部的流出量与第2、第3开口部的合计流出量之比相 对于杆体的旋转步数呈线性变化。因此控制变得容易。
在上述阀装置中，第1、第2缺口中的至少一个缺口是以维持着第1、第2阀芯中的 至少一个阀芯的圆盘形状的外形的状态下贯穿圆盘形状的至少一个阀芯的方式形成的通 孔。由此，由于第1、第2阀芯中的至少一个阀芯能够维持圆盘形状的外形，因此，能够使该 圆盘形状的外周整周沿着阀体的流路内的壁面。因此，仅考虑阀体和上述至少一个阀芯这 两个部件的轴精度就足矣，其他部件不需要严密的轴精度。另外，由于能够使圆盘形状的外 周整周沿着阀体的流路内的壁面，因此，能够使至少一个阀芯稳定地旋转。
在上述阀装置中，第1、第2阀芯中的任一个阀芯的圆弧部与流路壁面之间的径向 间隙大于第1、第2阀芯中的任意另一个阀芯的圆弧部与流路壁面之间的径向间隙。由此， 在上述径向间隙变大的阀芯侧，能够防止由阀芯与流路壁面接触引起的磨损。另外，在上述径向间隙变大的阀芯侧，异物难以挤入到阀芯与流路壁面之间，并且，流体易于自该间隙流动，也能够获得提高排水性的效果。
另外，通过将上述径向间隙变大的阀芯侧的流路连接于换热器侧，即使在该阀芯的缺口关闭的状态下也能够向换热器侧供给流体，因此，能够防止在换热器中流体沸腾、干烧。另外，通过将上述径向间隙变小的阀芯侧的流路连接于旁路回路，在该阀芯的缺口关闭的状态下能够抑制流体向旁路回路侧泄漏。由此，能够减小分配比(向旁路回路的流量/全部流量)，从而能够放出高温热水。
在上述阀装置中，第2、第3开口部中的任一个开口部和第I开口部设置在与轴线正交的朝向上，第2、第3开口部中的任意另一个开口部设置在与轴线平行的朝向上。该阀装置具有能够利用第1、第2阀芯的旋转来对第1、第2缺口进行开闭操作的结构，因此，能够如上所述地将开口部不仅设置在与轴线正交的朝向上，也设置在与轴线平行的朝向上。 而且，由于能够将开口部设置在与轴线平行的朝向上，因此，将阀装置装入到供热水装置等器具中时的组装变得容易。
在上述阀装置中，流路在第2开口部与第3开口部之间具有第4开口部。由此，能够将逆流防止装置的水压导入口连接在第4开口部上，从而能够为自第4开口部供给的水提供稳定的水压。
本发明的供热水装置是包括上述任一个阀装置的供热水装置，第1、第2遮蔽部中的至少一个遮蔽部具有在以轴线为中心的圆盘形状中形成有第3缺口的形状，且在供热水装置中安装有阀装置的状态下，第3缺口位于上述至少一个遮蔽部的最下部。
采用本发明的供热水装置，能够得到能够将流路充分地密闭的供热水装置。另外， 第3缺口位于上述至少一个遮蔽部的最下部，因此，能够自位于第I遮蔽部的最下部的第3 缺口排出流体。因此，能够提高阀装置的排水性。因此，能够不易引起存水冻结。
本发明的供热水装置包括上述任一个阀装置、连接于该阀装置的第2、第3开口部中的任一个开口部的换热器、及连接于该阀装置的第2、第3开口部中的任意另一个开口部的旁路回路。
采用本发明的供热水装置，能够同时控制向换热器侧的流量和向旁路回路侧的流量，并且，能够谋求装置的小型化。
像以上说明的那样，采用本发明，能够得到小型且能够利用简单的结构调整分配比或者混合比的阀装置及具有该阀装置的供热水装置。


1是概略表示本发明的实施方式I的阀装置及步进马达的结构的立体图。图2是概略表示图1所示的阀装置及步进马达中的阀装置部分的剖面的图。图3是概略表示图1所示的阀装置的结构的分解立体图。
图4是用于说明图1所示的阀装置所采用的第1、第2阀芯的形状的图。
图5是从下侧概略表示图1所示的阀装置所采用的隔离件的结构的立体图。
图6是概略表示图1所示的阀装置所采用的杆体、阀芯以及隔离件等的结构的立体图。
7是图1所示的阀装置所采用的阀体的局部剖立体图。
图8是对图1所示的阀装置表示在阀体上固定有隔离件的情形的剖视图。
图9是用于对图1所示的阀装置说明阀芯与阀体内部的流路壁面之间的径向间隙的剖视图。
图10是概略表示设有图1所示的阀装置的供热水装置的结构的图。
图11的(A) 图11的(C)是用于说明图1所示的阀装置的动作的图。
图12是用于说明设置在阀芯中的缺口的形状与流量间的关系的图。
图13是表示阀芯的形状为半圆形的情况下的结构的概略立体图。
图14是表示采用具有图13所示的半圆形缺口的阀芯的情况的步数与分配比或者旁路比的关系的图。
图15是表示采用具有图4所示的形状的缺口的阀芯的情况的步数与分配比或者旁路比的关系的图。
图16是用于说明在阀芯与流路壁面之间存在径向间隙的情况和不存在该径向间隙的情况的出热水温度的可控制范围的图。图17是用于说明缺口以小于180°的范围设置于阀芯的情况的结构的图。图18是用于说明缺口以大于180°的范围设置于阀芯的情况的结构的图。图19是概略表示设置在阀芯中的缺口是通孔的情况的杆体、阀芯等的结构的立
体图。
图20是对图19所示的杆体、阀芯等的阀装置表示阀芯的圆盘形状的外周整周沿着阀体的流路内的壁面的情形的剖视图。
图21是从上侧概略表示本发明的实施方式5的阀装置所采用的隔离件的结构的立体图。
图22是表示本发明的实施方式5的阀装置中在阀芯上设有间隙形成用凸部的结构的分解立体图。
图23是表示本发明的实施方式5的阀装置中隔离件以覆盖阀体的流路右半部分的方式固定的情形的剖视图。
图24是表示本发明的实施方式5的阀装置中与图2中的Pl部相对应的部分的变形例I的阀芯和遮蔽部的结构的剖视图。
图25是表示本发明的实施方式5的阀装置中与图2中的Pl部相对应的部分的变形例2的阀芯和遮蔽部的结构的剖视图。
图26是表示本发明的实施方式5的阀装置中与图2中的Pl部相对应的部分的变形例3的阀芯和遮蔽部的结构的剖视图。
图27是表示本发明的实施方式5的阀装置中与图2中的Pl部相对应的部分的变形例4的阀芯和遮蔽部的结构的剖视图。
图28是概略表示本发明的实施方式5的阀装置的变形例的结构的剖视图。
图29是概略表示图28所示的阀装置所采用的杆体、阀芯以及遮蔽部的结构的分解立体图。
图30是概略表示采用本发明的实施方式5的阀装置和步进马达的带浴缸二次加热的供热水装置的结构的图 。
具体实施方式
下面，根据

本发明的实施方式。
实施方式I
首先，使用图1 图9说明本实施方式的阀装置和步进马达的结构。
主要参照图1，在本实施方式的阀装置I上安装固定有步进马达2。如下文所介绍 的，利用该步进马达2，能够驱动阀装置I内的杆体和阀芯旋转。
主要参照图2及图3，本实施方式阀装置I主要具有阀体11、杆体12、第1、第2阀 芯13a、、第2阀芯13b、隔离件14、阀环15以及O型密封圈16a、O型密封圈16b。
阀体11在其内部具有用于供流体流动的流路IlA0该流路IlA具有第I开口部 11a、隔着该第I开口部Ila地配置的第2开口部Ilb和第3开口部11c。
在该阀装置I是分配阀的情况下，第I开口部Ila是流体(例如热水)的例如流入 口，第2、第3开口部IlbUlc分别是流体的例如流出口。另外，在该阀装置I是混合阀的情 况下，第I开口部Ila是流体的例如流出口，第2、第3开口部llb、llc分别是流体的例如流 入口。
另外，流路IlA也可以在第2开口部Ilb与第3开口部Ilc之间具有第4开口部 lid。第4开口部Ild也可以以穿过流路IlA的方式形成。在阀装置I是分配阀的情况下， 优选该第4开口部Ild是流体的流出口。
杆体12配置在阀体11的流路IlA内，且能够以假想的轴线C — C为中心地旋转。 即，以将安装在杆体12的一端侧的外周部的阀环15介于杆体12与阀体11之间的方式，将 杆体12安装于阀体11，使阀杆12能够以轴线C 一 C为中心地旋转。
在杆体12与阀环15之间配置有O型密封圈16a，而且，在阀环15与阀体11之间 配置有O型密封圈16b。另外，杆体12由步进马达(驱动源)2提供旋转驱动力。具体地讲， 在杆体12的轴线C 一 C方向上的一端连接有步进马达2。该步进马达2以在步进马达2与 阀体11之间夹设伺服安装板3的方式安装于安装固定于阀体11。
第1、第2阀芯13a、13b分别安装于杆体12。第I阀芯13a在流路IlA内位于第 I开口部Ila与第2开口部Ilb之间。第2阀芯13b在流路IlA内位于第I开口部Ila与 第3开口部Ilc之间。
主要参照图4，第I阀芯13a具有在以轴线C —C为中心O的圆盘形状中形成有第 I缺口 13&1的形状。该第I缺口 13&1绕圆盘形状的第I阀芯13a的中心O以约180°的角 度范围设置。第I阀芯13a的未设有第I缺口 13&1的部分13a2具有圆弧形状。另外，第I 阀芯13a的设有第I缺口 13&1的部分具有例如近似渐开曲线的外形。
与第I阀芯13a同样，第2阀芯13b也具有在以轴线C —C为中心O的圆盘形状 中形成有第2缺口 Ub1的形状。该第2缺口 Ub1绕圆盘形状的第2阀芯13b的中心O以 约180°的角度范围设置。第2阀芯13b的未设有第2缺口 Ub1的部分13b2具有圆弧形 状。另外，第2阀芯13b的设有第2缺口 Ub1的部分具有例如近似渐开曲线的外形。
具体地讲，第I缺口 13&1、第2缺口 Ub1具有这样的形状在使杆体12向图4中 的箭头RD方向旋转时，第1、第2缺口 Ua1USb1分别自第1、第2遮蔽部14a、14b开放的部 分的面积的变化与杆体12的旋转角度的平方成正比。
由于第1、第2阀芯13a、13b这两者安装在一个杆体12上，因此，第I阀芯13a的中心O与第2阀芯13b的中心O位于同一个轴线(直线)C―C上。第I阀芯13a的圆弧部 13a2的从中心O起算的半径R I与第2阀芯13b的圆弧部13b2的从中心O起算的半径R2 既可以相同，也可以不同。在本实施方式中，半径Rl小于半径R2。
第I缺口 13a1优选配置成，在从轴线C—C方向看时，以轴线C—C为中心O与第2缺口 13匕点对称。如上所述，在本实施方式中，在半径Rl小于半径R2的情况下，从轴线C 一 C方向看到的第I阀芯13a的形状具有与第2阀芯13b的形状的相似形状。
主要参照图3及图5，隔离件14主要具有第1、第2遮蔽部14a、14b、连结部14c 以及两个凸状卡合部14d。第I遮蔽部14a以通过第I阀芯13a以轴线C 一 C为中心地旋转而能够开闭第I阀芯13a的第1缺口 13a1的方式配置在流路IlA内。另外，第2遮蔽部 14b以通过第2阀芯13b以轴线C 一 C为中心地旋转而能够开闭第2阀芯13b的第2缺口 Ob1的方式配置在流路IlA内。
第1、第2遮蔽部14a、14b分别具有例如半圆形状。第1、第2遮蔽部14a、14b各自的半圆形状的外周端面HapHb1分别是抵接于流路IlA的壁面(以下也称作“流路壁面”) 的部分，内周端面14a2、14b2分别是抵接于杆体12的外周面的部分。
第1、第2遮蔽部14a、14b也可以看作分别具有在以轴线C — C为中心的圆盘形状中形成有半圆形的第3缺口 14a3、14b3的形状。该第3缺口 14a3、14b3绕轴线C — C以约 180°的角度范围设置。第1、第2遮蔽部14a、14b分别构成为，在后述的供热水装置中安装有阀装置I的状态下，第3缺口 14a3、14b3位于第1、第2遮蔽部14a、14b各自的最下部。 在此，最下部是指位于铅垂方向的最下方的部分。
连结部14c是连接于第1、第2遮蔽部14a、14b这两者的部分，且具有沿着杆体12 的外周面覆盖其外周面的半圆筒形状部。
在连结部14c中形成有向与轴线C — C方向正交的方向延伸的贯通孔14e。两个凸状卡合部14d分别配置在连结部14c的两端部，且比第1、第2遮蔽部14a、14b这两者的外周端部向外周侧突出，并且向轴线C 一 C方向延伸。
主要参照图2及图6，隔离件14以被夹在第I阀芯13a与第2阀芯13b之间，并使第2阀芯13b贯穿贯通孔14e内的方式安装于杆体12。在该安装状态下，连结部14c的半圆筒形状部沿着杆体12的外周面覆盖其外周面。另外，在该安装状态下，第1、第2遮蔽部 14a、14b彼此相对于轴线C 一 C位于相同的方向。
在该安装状态下，通过使杆体12相对于隔离件14旋转，能够利用第I遮蔽部14a 开闭第I缺口 13 ，且能够利用第2遮蔽部14b开闭第2缺口 13lv而且，由于第1、第2缺口 OapOb1相对于轴线C — C位于互不相同的方向，且第1、第2遮蔽部14a、14b彼此相对于轴线C 一 C位于相同的方向，因此，在第I遮蔽部14a关闭第I缺口 13 时，第2遮蔽部14b能够开放第2缺口 13lv反之，在第I遮蔽部14a开放第I缺口 Ua1时，第2遮蔽部14b能够关闭第2缺口 13lv
主要参照图7及图8，在阀体11的流路壁面上形成有在轴线C 一 C延伸的方向上延伸的直线状的槽lie。隔离件14通过在凸状卡合部14d嵌入到槽Ile内的状态下，被槽 Ile引导着插入到流路IlA内，从而能够固定于流路壁面。即，在隔离件14插入到流路IlA 内的状态下，隔离件14两侧的凸状卡合部14d分别嵌入到槽lie内，因此，即使杆体12以轴线C 一 C为中心地旋转，隔离件14也不会与杆体12 —同旋转。
主要参照图7及图9，在阀体11的流路壁面上沿着圆周方向形成有以约180°的 角度范围延伸的槽Ilf。
还优选第1、开口部11a、第2开口部lib、第4开口部Ild设置在与轴线C — C正 交的朝向上，第3开口部Ilc设置在与轴线C 一 C平行的朝向上。
阀体11、杆体12、第I阀芯13a、第2阀芯13b、隔离件14以及阀环15的材质由例 如PPS(polyphenylene sulfide)等树脂构成,伺服安装板3由例如例如镀锌钢板构成。另 外，第1、第2阀芯13a、13b既可以与杆体12 —体形成，也可以相对于杆体12独立地构成， 并安装固定于杆体12。
接着，使用图10说明具有本实施方式的阀装置I的供热水装置的结构。
参照图10，供热水装置20主要具有阀装置1、步进马达2、换热器21、旁路回路22、 燃烧器23、送风机24、供水配管31以及出热水配管32。
在换热器21上连接有用于向换热器21供水的供水配管31、及用于自换热器出热 水的出热水配管32。旁路回路(旁路配管)22连接该供水配管31和出热水配管32。
换热器21用于在其与由燃烧器23产生的燃烧气体之间进行换热，送风机24用于 向燃烧器23供给燃烧所需的空气。具有图1 图9所示的结构的本实施方式的阀装置I 连接于例如供水配管31和旁路回路22的连接部。
主要参照图2及图10，阀装置I的第I开口部Ila连接于供水配管31的供水侧部 分31a，第2开口部Ilb连接于供水配管31的换热器侧部分31b。另外，第3开口部Ilc连 接于旁路回路22。还优选在将该阀装置I用于带浴缸二次加热的供热水装置20等的情况 下，第4开口部Ild连接于具有该带浴缸二次加热的供热水装置所包含的水压导入口的防 逆流装置等。阀装置I应用于带浴缸二次加热的供热水装置的结构的详细内容见后述。
在该供热水装置20中，由于阀装置I配置在供水配管31和旁路回路22的连接部， 因此，能够利用阀装置I调整供向换热器21和旁路回路22的分配比。
即，在供热水装置20中，一旦向该装置注入水，则注入的水被向换热器21侧和旁 路回路22侧分配，经过了换热器21的高温水和经过了旁路回路22的低温水混合，得到期 望的热水出水温度。此时，通过由阀装置I调整分配比，能够控制期望的出热水温度。
接着，使用图11的(A) 图11的(C)说明本实施方式的阀装置I的动作。
参照图11的(A)，该状态表示第I阀芯13a的第I缺口 Ua1整体未被第I遮蔽部 14a覆盖而开放(全开)，且第2阀芯13b的第2缺口 Ub1整体被第2遮蔽部14b覆盖而关 闭(全闭)的状态。在这种状态下，如图9所示，流体(例如热水)能够在第I开口部Ila与 第2开口部I Ib之间流通，且流体的流通在第I开口部I Ia与第3开口部I Ic之间被阻断。
另外，在图11的(A)中，对于形成有第1、第2缺口 Ua1USb1的部分中的、未被第1、第2遮蔽部14a、14b覆盖而开放的部分，图中标注有阴影。该阴影在图11的(B)、图11 的(C)中也同样地标注。
参照图11的(B)，该状态是自图11的(A)的状态使杆体12如箭头RD所示地在图 中顺时针旋转约90°后的状态。在该状态下，第I阀芯13a的第I缺口 13&1的一部分被第 I遮蔽部14a覆盖，但剩余部分未被第I遮蔽部14a覆盖而开放。另外，第2阀芯13b的第 2缺口 Ub1的一部分被第2遮蔽部14b覆盖，但剩余部分未被第2遮蔽部14b覆盖而开放。 即，成为第1、第2缺口 13&1、13131这两者的一部分开放的状态。因此，在该状态下，规定量的流体能够在第I开口部Ila与第2开口部Ilb之间流通，且规定量的流体也能够在第I开口部Ila与第3开口部Ilc之间流通。
参照图11的(C)，该状态是自图11的(B)的状态使杆体12如箭头RD所示地在图中顺时针进一步旋转约90°后的状态。在该状态下，变为第I阀芯13a的第I缺口 13&1整体被第I遮蔽部14a覆盖而关闭(全闭)，且第2阀芯13b的第2缺口 Ub1整体未被第2遮蔽部14b覆盖而是开放(全开)的状态。如图2所示，在该状态下，主要的流体流通在第I开口部Ila与第2开口部Ilb之间被阻断，且流体能够在第I开口部Ila与第3开口部Ilc 之间流通。
这样，通过使杆体12旋转，能够对第1、第2缺口 Ua1USb1进行开闭操作。由此， 能够调整第I开口部Ila与第2开口部Ilb之间的流路开度、及第I开口部Ila与第3开口部Ilc之间的流路开度。因此，能够同时控制第I开口部Ila与第2开口部Ilb之间的流量、及第I开口部Ila与第3开口部Ilc之间的流量。
接着，说明本实施方式的作用效果。
采用本实施方式的阀装置1，能够如上所述地利用杆体12的旋转对第1、第2缺口 Ua1USb1进行开闭操作。由此，能够调整第I开口部Ila与第2开口部Ilb之间的流路开度、及第I开口部Ila与第3开口部Ilc之间的流路开度。因此，能够同时控制第I开口部 Ila与第2开口部Ilb之间的流量、及第I开口部Ila与第3开口部Ilc之间的流量。因此，通过将该阀装置I如图10所示地应用于供热水装置20，能够同时控制罐体流量(流到换热器21内的流量)和旁路流量(流到旁路回路内的流量)。
另外，为了调整上述开度，仅使第1、第2阀芯13a、13b旋转即可，而不必使第1、第 2阀芯13a、13b沿轴线C — C方向移动。即，通过仅使第1、第2阀芯13a、13b旋转，就能够调整上述开度。由此，不必为了使杆体12向轴线C 一 C方向移动而在阀杆12上切出螺旋线，能够使杆体12变细，因此，能够将用于使杆体12旋转的步进马达2小型化。因此，将阀装置I做成小型且简单的结构，并能够调整分配比或者混合比。因而，也能够将包括该阀装置I的供热水装置20小型化。
另外，第I缺口 13&1配置成以轴线C —C为中心O与第2缺口 Ub1点对称。由此，通过使杆体12旋转，容易使第I开口部Ila与第2开口部Ilb之间的流路开度、及第I 开口部I Ia与第3开口部I Ic之间的流路开度各自的变化相对称。
另外，具有第1、第2遮蔽部14a、14b的隔离件14相对于阀体11单独设置，且固定于阀体11的流路壁面。由此，能够进行阀装置I的将两个阀芯13a、13b接合于一个杆体12 的组装，同时使组装变得容易，并且，能够防止在杆体12旋转时隔离件14与杆体12 —同旋转。
S卩，在第1、第2遮蔽部14a、14b与阀装置I 一体形成的情况下，即使欲将接合于一个杆体12的两个阀芯13a、13b插入到流路IlA内，流路IlA内的第1、第2遮蔽部14a、14b 也会阻挡阀芯进入。因此，无法将接合于一个杆体12的两个阀芯13a、13b插入到流路IlA 内，从而无法组装阀装置I。
相对于此，在本实施方式中，具有第1、第2遮蔽部14a、14b的隔离件14相对于阀体11单独形成，且该隔离件14以组装于杆体12和第1、第2阀芯13a、13b的状态插入到流路IlA内。由此，第1、第2阀芯13a、13b向流路IlA内的插入不会被第1、第2遮蔽部14a、14b遮挡。因此，能够进行阀装置I的将两个阀芯13a、13b接合于一个杆体12的组装。
此外，如图8所示，设置在隔离件14两端部的两个凸状卡合部14d分别嵌入到设置于流路壁面的槽Ile内。因此，能够防止在杆体12旋转时隔离件14与杆体12 —同旋转。 由此，能够正确地对第1、第2缺口 Ua1USb1进行开闭操作。
另外，由于能够利用设置于隔离件14的第1、第2遮蔽部14a、14b来开闭第1、第 2缺口 Ua1USb1，因此，能够利用简单的结构对第1、第2缺口 Ua1USb1进行开闭操作。
另外，第1、第2开口部lla、llb设置在与轴线C — C正交的朝向上，第3开口部 Ilc设置在与轴线C 一 C平行的朝向上。该阀装置I具有如上所述地能够利用第1、第2阀芯13a、13b的旋转来对第1、第2缺口 13&1、Ub1进行开闭操作的结构，因此，不仅能够如上所述地将第3开口部Ilc不仅设置在与轴线C 一 C正交的朝向上，也能够设置在与轴线C -C平行的朝向上。而且，由于能够将第3开口部Ilc设置在与轴线C 一 C平行的朝向上，因此，将阀装置I装入到供热水装置20等器具中时的组装变得容易。
另外,在本实施方式中,对第1、第2缺口 13a1、Ob1相对于轴线C 一 C位于互不相同的方向上，且第1、第2遮蔽部14a、14b相对于轴线C 一 C位于彼此相同的方向上的情况进行说明。但是，也可以是第1、第2缺口 ^a1USb1相对于轴线C 一 C位于彼此相同的方向上，且第1、第2遮蔽部14a、14b相对于轴线C — C位于互不相同的方向上。在这种情况下，优选第I遮蔽部14a配置成以轴线C - C为中心O与第2遮蔽部14b点对称。在这种情况下，通过使杆体12旋转，也容易使第I开口部Ila与第2开口部Ilb之间的流路开度、 及第I开口部Ila与第3开口部Ilc之间的流路开度各自的变化相对称。
另外，如图11所示，只要在第I遮蔽部14a关闭第I缺口 Ua1时第2遮蔽部14b 能够开放第2缺口 Ub1，且在第I遮蔽部14a开放第I缺口 Ua1时第2遮蔽部14b能够关闭第2缺口 Ub1，则对第1、第2缺口 Ua1USb1和第1、第2遮蔽部14a、14b的位置就没有特别的限制。
实施方式2
本实施方式的阀装置I在第1、第2缺口 Ua1USb1的形状上具有特征。
在本实施方式中，第I阀芯13a的设有第I缺口 13&1的部分及第2阀芯13b的设有第2缺口 13匕的部分分别如图4所示地具有近似渐开曲线的外形。具体地讲，第1、第2 缺口 Ua1USb1具有这样的形状在使杆体12如图11所示地旋转时，第1、第2缺口 13&1、 Ob1分别自第1、第2遮蔽部14a、14b开放的部分(图1中的阴影区域)的面积的变化与杆体12的旋转角度Θ的平方成正比。
由此，在阀装置I安装于图10所示的供热水装置20的情况下，能够使第3开口部 Ilc的流出量与第2, 第3开口部IlbUlc的合计流出量之比(旁路流量/全部流量)在阀装置I的控制范围内相对于杆体12的旋转步数呈线性变化。下面，详细说明这一点。
首先，本发明人等为了使上述的比(旁路流量/全部流量)在阀装置I的控制范围内相对于杆体12的旋转步数呈线性变化，如下地对应该将第1、第2缺口 Ua1USb1做成何种形状进行了考察。
参照图12，将在半径r的圆形中角度为Θ时的面积(阴影部分的面积)设为S，将该S作为流体所通过的面积，Q作为该流体的流量，并将V作为该流体的平均流速时，根据 S、Q和V的关系导出下述式(I)。
算式I
权利要求
1.一种阀装置，其特征在于，该阀装置包括阀体，其包括具有第I开口部、及以隔着上述第I开口部的方式配置的第2开口部和第3开口部的流路；杆体，其配置在上述阀体的上述流路内，且能够以轴线为中心地旋转；第I阀芯，其以在上述流路内位于上述第I开口部与上述第2开口部之间的方式连接于上述杆体，且具有在以上述轴线为中心的圆盘形状中形成有第I缺口的形状；第2阀芯，其以在上述流路内位于上述第I开口部与上述第3开口部之间的方式连接于上述杆体，且具有在以上述轴线为中心的圆盘形状中形成有第2缺口的形状；该阀装置利用上述第1、第2阀芯以上述轴线为中心旋转，能够对上述第1、第2缺口进行开闭操作。
2.根据权利要求1所述的阀装置，其中，上述第I缺口配置成以上述轴线为中心与上述第2缺口点对称。
3.根据权利要求1所述的阀装置，其中，上述第I开口部是使流体流向上述流路的流入口，且上述第2、第3开口部分别是使上述流体自上述流路流出的流出口 ；在装置的控制范围内，上述第2、第3开口部中的任一个开口部的流出量与上述第2、第3开口部的合计流出量之比相对于上述杆体以上述轴线为中心的旋转的步数呈线性变化。
4.根据权利要求1所述的阀装置，其中，该阀装置还包括第I遮蔽部，其以利用上述第I阀芯的以上述轴线为中心的旋转能够将上述第I阀芯的上述第I缺口开闭的方式配置在上述流路内；第2遮蔽部，其以利用上述第2阀芯的以上述轴线为中心的旋转能够将上述第2阀芯的上述第2缺口开闭的方式配置在上述流路内。
5.根据权利要求4所述的阀装置，其中，该阀装置具有上述第I阀芯相对于上述第I遮蔽部配置于在上述流路内流动的流体的流向的上游侧的结构、及上述第2阀芯相对于上述第2遮蔽部配置于在上述流路内流动的流体的流向的上游侧的结构中的至少I种结构。
6.根据权利要求4所述的阀装置，其中，上述第I遮蔽部配置成以上述轴线为中心与上述第2遮蔽部点对称。
7.根据权利要求4所述的阀装置，其中，具有上述第1、第2遮蔽部的隔离件相对于上述阀体单独设置，且固定于上述阀体的上述流路的壁面。
8.根据权利要求4所述的阀装置，其中，该阀装置还包括设置在上述第I阀芯和上述第I遮蔽部互相面对的面中的至少任意一部分的第I间隙形成用凸部、及设置在上述第2阀芯和上述第2遮蔽部互相面对的面中的至少任意一部分的第2间隙形成用凸部中的至少一个间隙形成用凸部。
9.根据权利要求4所述的阀装置，其中，以所述第1、第2缺口各自的自第1、第2遮蔽部打开部分的面积的变化与杆体的旋转角度的平方成正比的方式构成所述第1、第2缺口。
10.根据权利要求1所述的阀装置，其中，上述第1、第2缺口中的至少一个缺口是在维持着上述第1、第2阀芯中的至少一个阀芯的圆盘形状的外形的情况下贯穿圆盘形状的上述至少一个阀芯的方式形成的通孔。
11.根据权利要求1所述的阀装置，其中，上述第1、第2阀芯中的任一个阀芯的圆弧部与上述流路壁面之间的径向间隙大于上述第1、第2阀芯中的任意另一个阀芯的圆弧部与上述流路壁面之间的径向间隙。
12.根据权利要求1所述的阀装置，其中，上述第2、第3开口部中的任一个开口部和上述第I开口部设置在与上述轴线正交的朝向上，上述第2、第3开口部中的任意另一个开口部设置在与上述轴线平行的朝向上。
13.根据权利要求1所述的阀装置，其中，上述流路在上述第2开口部与上述第3开口部之间具有第4开口部。
14.一种供热水装置，其包括权利要求4所述的上述阀装置，其特征在于，上述第1、第2遮蔽部中的至少一个遮蔽部具有在以上述轴线为中心的圆盘形状中形成有第3缺口的形状，且在上述供热水装置中安装有上述阀装置的状态下，上述第3缺口位于上述至少一个遮蔽部的最下部。
15.一种供热水装置，其包括权利要求1所述的上述阀装置、连接于上述阀装置的上述第2、第3开口部中的任一个开口部的换热器、及连接于上述阀装置的上述第2、第3开口部中的任意另一个开口部的旁路回路。
全文摘要
本发明提供阀装置及供热水装置。该阀装置的杆体(12)能够以轴线C－C为中心地旋转。第1阀芯(13a)位于第1开口部(11a)与第2开口部(11b)之间，具有第1缺口(13a1)。第2阀芯(13b)位于第1开口部(11a)与第3开口部(11c)之间，具有第2缺口(13b1)。通过使第1、第2阀芯(13a、13b)以轴线C－C为中心O旋转，能够对第1、第2缺口(13a1、13b1)进行开闭操作。
文档编号F16K11/074GK103032604SQ20121034296
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月14日 优先权日2011年9月30日
发明者杉江繁男, 滨田诚, 兴津嘉人 申请人:株式会社能率