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JP-2026514558-A - 排水弁

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Abstract

本出願は、弁体であって、順次配置された流入口、収容室及び排水口を有し、流入口と排水口とがそれぞれ収容室と連通するものと、弁芯であって、収容室内に移動可能に配置されて排水口を開く又は閉塞するようにし、弁芯には流路構造が設けられており、弁芯が排水口を開いた場合、流路構造の第１端が流入口と連通し、流路構造の第２端が排水口と連通し、流入口は流路構造を介して排水口と連通するのと、記憶合金バネ及び復帰バネであって、いずれも収容室内に配置され、記憶合金バネと復帰バネとは、弁体の軸線方向において、互いに反対方向の作用力を弁芯に対して与えて、弁芯が排水口を開く又は閉塞するようにするものと、を含む排水弁を提供する。本出願が提供する技術的解決手段によれば、従来技術における、排水弁がサーモスタットによって弁芯を駆動して排水口を開く又は閉塞する場合、サーモスタットの寿命が短くかつ制御精度が低いという問題を解決することができる。

Inventors

  • 兪 舟
  • 華 立鋼
  • 単 宇寛

Assignees

  • 浙江盾安人工環境股▲ふん▼有限公司

Dates

Publication Date
20260512
Application Date
20240428
Priority Date
20230511

Claims (10)

  1. 弁体（１０）であって、前記弁体（１０）は、順次配置された流入口（１０１）、収容室（１０２）、及び排水口（１０３）を有し、前記流入口（１０１）と前記排水口（１０３）とのそれぞれは、前記収容室（１０２）と連通している、弁体（１０）と、 弁芯（２０）であって、前記弁芯（２０）は、前記排水口（１０３）を開く又は閉塞するように、前記収容室（１０２）内に移動可能に配置されており、前記弁芯（２０）には、流路構造（２０１）が設けられており、前記弁芯（２０）が前記排水口（１０３）を開いた場合、前記流路構造（２０１）の第１端は、前記流入口（１０１）と連通しており、前記流路構造（２０１）の第２端は、前記排水口（１０３）と連通しており、前記流入口（１０１）は、前記流路構造（２０１）を介して前記排水口（１０３）と連通している、弁芯（２０）と、 記憶合金バネ（３０）及び復帰バネ（４０）であって、前記記憶合金バネ（３０）及び前記復帰バネ（４０）のいずれも、前記収容室（１０２）内配置されており、前記記憶合金バネ（３０）と前記復帰バネ（４０）とのそれぞれは、前記弁芯（２０）が前記排水口（１０３）を開く又は閉塞するように、前記弁体（１０）の軸線方向において、前記弁芯（２０）に反対方向の作用力を与える、記憶合金バネ（３０）及び復帰バネ（４０）と、 を含む、 排水弁。
  2. 前記収容室（１０２）は、相互連通している案内室と連通室とを含み、 前記弁芯（２０）は、軸線方向において段差状に配置された第１セグメント（２１）と第２セグメント（２２）とを含み、 前記第１セグメント（２１）の直径は、前記第２セグメント（２２）の直径よりも大きく、 前記第１セグメント（２１）は、前記案内室に案内係合されており、 前記第２セグメント（２２）の前記第１セグメント（２１）から離れた端は、前記排水口（１０３）を閉塞するために用いられており、 前記連通室と前記第２セグメント（２２）との間には、流通室（１０２１）が設けられており、 前記流路構造（２０１）の第２端は、前記流通室（１０２１）と連通しており、 前記弁芯（２０）が前記排水口（１０３）を開いた場合、前記流通室（１０２１）は、前記排水口（１０３）と連通している、 請求項１に記載の排水弁。
  3. 前記流路構造（２０１）は、相互連通された流通通路（２０１１）と流通孔（２０１２）とを含み、 前記流通通路（２０１１）の一端は、前記流入口（１０１）に近接した前記弁芯（２０）の端の端面上まで延びて前記流入口（１０１）と連通しており、 前記流通孔（２０１２）は、前記弁芯（２０）の側壁に設けられており、かつ、前記弁芯（２０）の側壁を貫通している、 請求項２に記載の排水弁。
  4. 前記流通通路（２０１１）は、前記流入口（１０１）に近接した前記弁芯（２０）の端から前記第２セグメント（２２）まで延びており、 前記流通孔（２０１２）は、前記第２セグメント（２２）の側壁に設けられている、 請求項３に記載の排水弁。
  5. 前記第２セグメント（２２）は、軸線方向に段差状に配置された本体セグメント（２２１）と閉塞セグメント（２２２）とを含み、 前記本体セグメント（２２１）の直径は、前記閉塞セグメント（２２２）の直径よりも大きく、 前記本体セグメント（２２１）は、前記第１セグメント（２１）と接続しており、 前記流通孔（２０１２）は、前記本体セグメント（２２１）の側壁に設けられており、 前記閉塞セグメント（２２２）は、前記排水口（１０３）を閉鎖するように、前記排水口（１０３）内に差し込まれている、 請求項４に記載の排水弁。
  6. 前記第２セグメント（２２）は、接続セグメント（２２３）をさらに含み、 前記接続セグメント（２２３）は、前記本体セグメント（２２１）と前記閉塞セグメント（２２２）との間に位置し、 前記接続セグメント（２２３）の直径は、前記排水口（１０３）の直径よりも小さく、 前記弁芯（２０）が前記排水口（１０３）を開いた場合、前記接続セグメント（２２３）は、前記排水口（１０３）内に差し込まれており、 前記本体セグメント（２２１）は、前記排水口（１０３）の一側に位置し、 前記閉塞セグメント（２２２）は、前記排水口（１０３）の他側に位置する、 請求項５に記載の排水弁。
  7. 前記記憶合金バネ（３０）は、前記流通通路（２０１１）内に配置されており、かつ、前記流入口（１０１）に近接した前記流通通路（２０１１）の端に位置し、 前記記憶合金バネ（３０）の一端は、前記弁体（１０）に当接しており、前記記憶合金バネ（３０）の他端は、前記弁芯（２０）に当接している、 請求項３に記載の排水弁。
  8. 前記記憶合金バネ（３０）の外壁は、前記流通通路（２０１１）の内壁に案内係合されている、及び／又は、 前記復帰バネ（４０）は、前記連通室内に位置し、かつ、前記第２セグメント（２２）の外周に外嵌されており、前記復帰バネ（４０）の一端は、前記弁体（１０）に当接しており、前記復帰バネ（４０）の他端は、前記弁芯（２０）に当接しており、前記復帰バネ（４０）の外壁は、前記連通室の内壁と案内係合している、 請求項７に記載の排水弁。
  9. 前記弁体（１０）と前記弁芯（２０）との間には、位置規制構造が設けられており、 前記位置規制構造は、前記排水口（１０３）から前記流入口（１０１）の方向への前記弁芯（２０）の移動距離を制限するために用いられている、 請求項１に記載の排水弁。
  10. 前記弁体（１０）は、 本体部（１１）であって、前記本体部（１１）は、取付口（１１１）、前記収容室（１０２）、及び前記排水口（１０３）を有し、前記取付口（１１１）と前記排水口（１０３）とのそれぞれは、前記本体部（１１）の軸線方向において前記本体部（１１）の両端に位置する、本体部（１１）と、 端蓋（１２）であって、前記端蓋（１２）は、前記本体部（１１）と別体に設けられており、前記端蓋（１２）は、前記取付口（１１１）に取り付けられており、かつ、前記流入口（１０１）を有する、端蓋（１２）と、 を含む、 請求項１に記載の排水弁。

Description

本出願は、２０２３年５月１１日に中国国家知識産権局に出願された、出願番号が２０２３２１１５７７２９．０である、発明の名称が排水弁である特許出願の優先権を主張する。 本出願は排水弁の技術分野に関し、具体的には、排水弁に関する。 従来の排水弁は、一般に、サーモスタットと復帰バネとの協働によって弁芯を駆動して排水口を閉鎖する及び開くようにしている。具体的には、サーモスタットは環境温度の変化に応じて移動することができ、環境温度が高い場合や正常な場合、サーモスタットが熱により膨張するので、サーモスタットが弁芯に押し付けて排水口の方向へ移動して排水口を閉鎖し、この時、復帰バネは収縮するようになるが、環境温度が低い場合、サーモスタットが冷えて収縮するため、サーモスタットは排水口から離れる方向に移動し、これによりサーモスタットと弁芯との間に間隙が生じ、この時、復帰バネは伸びて、弁芯を排水口から離れる方向に駆動し、排水口を開くまで移動させる。しかし、サーモスタットは、一般に感温液をゴムで密封して形成されており、サーモスタット内部の液体は劣化や漏洩のリスクがあり、寿命が比較的短く、かつ温度への反応速度が遅いため、制御精度が相対的に不精確である。 本出願の第１実施例による排水弁が排水口を開いた場合の構造概略図を示す。本出願の第１実施例による排水弁が排水口を閉塞した場合の構造概略図を示す。本出願の第１実施例による弁芯の断面図を示す。本出願の第１実施例による弁芯の構造概略図を示す。本出願の第２実施例による排水弁が排水口を開いた場合の構造概略図を示す。本出願の第２実施例による排水弁が排水口を閉塞した場合の構造概略図を示す。本出願の第２実施例による弁芯の断面図を示す。本出願の第２実施例による弁芯の概略構造を示す。 以下、本出願の実施形態における技術的解決手段を本出願の実施形態における添付図面と併せて明確かつ完全に説明するが、説明される実施形態は本出願の実施形態の一部に過ぎず、実施形態の全てではないことは明らかである。少なくとも１つの例示的な実施例の以下の説明は、実際には単なる例示であり、本出願及びその適用又は使用に対するいかなる制限を意図するものでもない。本出願における実施例に基づき、当業者が創造的な労力なしに得られた他の全ての実施例はいずれも本出願の保護範囲に属する。 図１乃至図４に示すように、本出願の第１実施例では、弁体１０、弁芯２０、記憶合金バネ３０及び復帰バネ４０を含む排水弁を提供する。そのうち、弁体１０は、順次配置された流入口１０１、収容室１０２及び排水口１０３を有し、流入口１０１と排水口１０３とがそれぞれ収容室１０２に連通する。弁芯２０は、収容室１０２内に移動可能に配置されて排水口１０３を開く又は閉塞するようにし、弁芯２０には流路構造２０１が設けられており、弁芯２０が排水口１０３を開いた場合、流路構造２０１の第１端が流入口１０１と連通し、流路構造２０１の第２端が排水口１０３と連通し、流入口１０１が流路構造２０１を介して排水口１０３と連通する。記憶合金バネ３０及び復帰バネ４０は、いずれも収容室１０２に配置され、記憶合金バネ３０と復帰バネ４０とは、弁体１０の軸線方向において、互いに反対方向の作用力を弁芯２０に対して与えて、弁芯２０が排水口１０３を開く又は閉塞するようにする。 本出願の技術的解決手段を適用すれば、本解決手段の排水弁は記憶合金バネ３０と復帰バネ４０との協働により弁芯２０を駆動して、排水口１０３を開く又は閉塞するようにしているため、この解決手段の排水弁は寿命が長く、制御精度が高い。具体的には、排水弁の作動時、記憶合金バネ３０は収容室１０２内の流体の温度変化を感知できるため、収容室１０２内の流体の温度が変化すると、記憶合金バネ３０は伸び又は収縮し、記憶合金バネ３０が伸びると、記憶合金バネ３０は復帰バネ４０を収縮駆動して、排水口１０３を閉塞する又は開くように弁芯２０を駆動するが、記憶合金バネ３０が収縮すると、復帰バネ４０は伸びて、排水口１０３を閉塞する又は開くように弁芯２０を駆動する。従来技術における排水弁は、サーモスタットにより弁体内の流体の温度を感知し、これにより弁芯を駆動して排水口を閉塞する又は開くようにしており、サーモスタットは、一般に感温液をゴムで密封して形成されているため、サーモスタット内部の液体は劣化や漏洩のリスクがあり、寿命が相対的に短い。従来の技術的解決手段に比べて、本解決手段の復帰バネ４０及び記憶合金バネ３０には上記の問題が発生せず、復帰バネ４０及び記憶合金バネ３０の寿命はサーモスタットの寿命よりも長い。さらに、従来技術では、サーモスタット内部の感温液体は弁体内部の流体と直接接触することがないため、サーモスタット内の感温液体が弁体内部の流体と直接接触できず、感温液体が温度に対する感知速度が比較的遅く、制御精度が比較的低い。本解決手段の記憶合金バネ３０は、弁体１０内の流体と直接接触しており、温度変化に対する感知速度が比較的速く、制御精度が比較的高い。さらに、本解決手段では、流路構造２０１の設置により、流体の流動に一定の空間を提供し、十分な流通面積を確保し、流体の流動抵抗を低減することができ、同じ排水口１０３の場合では、本解決手段の排水弁はより大きな排水流量を実現する。 具体的には、収容室１０２は、相互連通された案内室と連通室とを含み、案内室と連通室とが、流入口１０１から排水口１０３の方向に沿って分布している。弁芯２０は軸線方向において段差状に配置された第１セグメント２１と第２セグメント２２とを含み、第１セグメント２１と第２セグメント２２とが、流入口１０１から排水口１０３の方向に沿って分布している。第１セグメント２１の直径が第２セグメント２２の直径よりも大きく、第１セグメント２１が案内室に案内係合され、第１セグメント２１から離れた第２セグメント２２の端は排水口１０３を閉塞するために用いられており、連通室と第２セグメント２２との間には流通室１０２１を有しており、流路構造２０１の第２端が流通室１０２１に連通しており、弁芯２０が排水口１０３を開いた場合、流通室１０２１は排水口１０３に連通する。 本実施例では、第１セグメント２１が案内室とすきまばめされており、第２セグメント２２の外径が連通室の内径よりも小さい。上記の設置により、弁芯２０の構造と収容室１０２の構造とが適合するようになり、弁芯２０と弁体１０との案内係合を実現できるとともに、排水口１０３が開いた状態においては、流路構造２０１と排水口１０３との連通をも実現できる。 具体的には、弁芯２０が移動する時、第１セグメント２１は、案内室と案内係合し、弁芯２０の移動過程の安定性を確保し、弁芯２０と排水口１０３との同軸度を確保し、開弁及び閉弁時のスムーズさを確保する。また、連通室と第２セグメント２２との間に流通室１０２１が形成されており、これにより、弁芯２０が排水口１０３を開いたとき、流路構造体２０１の第２端は当該流通室１０２１を介して排水口１０３と連通することができる。すなわち、本解決手段の排水弁では、排水口１０３を開いた場合、流体は、流入口１０１、弁芯２０上の流路構造２０１、流通室１０２１を順に通過し、排水口１０３から流出する。 図１及び図３に示すように、本解決手段では、流路構造２０１は相互連通された流通通路２０１１と流通孔２０１２とを含み、流通通路２０１１の一端が、流入口１０１に近接した弁芯２０の端の端面上まで延びて流入口１０１と連通し、流通孔２０１２が弁芯２０の側壁に設けられており、かつ弁芯２０の側壁を貫通している。 本解決手段では、流入口１０１、収容室１０２及び排水口１０３が弁体１０の軸線方向に沿って順次配置されており、流通通路２０１１の延在方向が弁体１０の延在方向と同一であり、流通通路２０１１の第１端の流路面積が流入口１０１の流路面積よりも大きい。また、本解決手段は、流通孔２０１２の具体的な数量や形状について制限を設けず、本実施例において、流通孔２０１２は、弁芯２０の周方向に沿って間隔をおいて４つ設けられている。このように設置することにより、流路構造２０１が十分な流路面積を有することをさらに確保し、流体の流通のスムーズさを確保することができる。 さらに、流通通路２０１１は、流入口１０１に近接した弁芯２０の一端から第２セグメント２２上まで延びており、流通孔２０１２は第２セグメント２２の側壁に設けられている。本解決手段では、第１セグメント２１と第２セグメント２２との間に段差構造が形成されており、本解決手段のいくつかの実施例において、流通孔２０１２は、軸線方向に沿って段差構造を貫通して設けてもよい。 本実施例において、流通孔２０１２が第２セグメント２２の側壁に設けられており、このように設置することにより、流通孔２０１２の加工成型を容易にすることができる。また、本流通孔２０１２と、排水口１０３に近接した流通通路２０１１の端と連通しており、このように設置することにより、流通通路２０１１内の流体を常に流通状態に保ち、流体流通のスムーズさを確保することができる。 本解決手段では、第２セグメント２２は軸線方向に段差状に配置された本体セグメント２２１と閉塞セグメント２２２とを含み、本体セグメント２２１の直径が閉塞セグメント２２２の直径よりも大きく、本体セグメント２２１が第１セグメント２１と接続しており、流通孔２０１２は本体セグメント２２１の側壁に設けられており、閉塞セグメント２２２は排水口１０３内に差し込まれて、排水口１０３を閉鎖することができる。このように設置することにより、排水口１０３を閉塞する際の閉塞セグメント２２２の密封性を確保できる。 図１及び図３に示すように、さらに、本体セグメント２２１に近接した閉塞セグメント２２２の端には係合溝が設けられており、係合溝は閉塞セグメント２２２の外周にリング状に配置されている。排水弁は密封部材５０をさらに含み、密封部材５０は係合溝内にリング状に配置されており、閉塞セグメント２２２が排水口１０３を閉塞するときに、密封部材５０は排水口１０３と密封係合する。このように設置することにより、排水口１０３に対する密封効果をさらに確保することができる。 図１及び図２に示すように、さらに、記憶合金バネ３０は流通通路２０１１内に配置され、かつ記憶合金バネ３０は、流入口１０１に近接した流通通路２０１１の端に位置し、記憶合金バネ３０の一端が弁体１０に当接し、記憶合金バネ３０の他端は弁芯２０に当接している。 具体的には、流通通路２０１１は、流入口１０１から排水口１０３の方向に沿って順次配置された第１通路と第２通路とを含み、第１通路の直径が流入口１０１の直径よりも大きく、第１通路の直径が第２通路の直径よりも大きく、第１通路と第２通路との間には第１段差面が形成されており、記憶合金バネ３０は第１通路内に配置されており、記憶合金バネ３０の一端が第１段差面に当接係合され、記憶合金バネ３０の他端が、排水口１０３から離れた弁体１０の端の内端面に当接係合されている、すなわち、記憶合金バネ３０の内径が流入口１０１の直径よりも大きい。このように設置することにより、記憶合金バネ３０と弁芯２０との組立てを容易にすることができるとともに、記憶合金バネ３０及び弁芯２０の構造のコンパクト性を確保でき、その結果、排水弁は軸線方向に小型化することができる。また、上記の設置により、弁体１０の軸線方向において、記憶合金バネ３０の投影が流入口１０１の外側に位置しており、流体が記憶合金バネ３０に直接衝突することが回避され、流体のスムーズな流通が確保される。記憶合金バネ３０を第１通路内に配置し、かつ記憶合金バネ３０を可能な限り流入口１０１に近づけることで、記憶合金バネ３０と流体とがタイムリーに接触することを確保し、記憶合金バネ３０の流体温度に対する感知速度を確保し、制御の精確性を確保することができる。