專利名稱：閥裝置及供熱水裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及閥裝置及采用該閥裝置的供熱水裝置。
背景技術：
在供熱水裝置中設有用于調整向旁路回路和換熱器供水的分配比的閥裝置。閥裝 置記載在例如日本特開平4 一 141709號公報中。該公報所述的閥裝置是冷熱水混合閥，在 連接于熱水流路和冷水流路這兩者的混合室內具有安裝有熱水用閥芯和冷水用閥芯的閥 桿。通過旋轉閥桿使閥桿沿軸方向移動，能夠調節(jié)熱水用閥芯相對于熱水用閥座的開度和 冷水用閥芯相對于冷水用閥座的開度，從而控制冷熱水的混合比率。
但是，在上述公報所述的閥裝置中，為了控制冷熱水的混合比率，需要通過閥桿的 旋轉使閥桿沿軸方向移動。因此，需要在閥桿上切出螺旋線，需要加粗閥桿。因此，與閥桿 的外周配合的O型密封圈也需要使用大型的構件。由此，在閥桿旋轉時產(chǎn)生的由O型密封 圈帶來的阻力變大，導致滑動轉矩變大。因而，為了使閥桿旋轉，需要大型的馬達，令人產(chǎn)生 裝置變得大型化、復雜化的憂慮。發(fā)明內容
本發(fā)明即是鑒于上述課題而做成的，其目的在于提供小型且能夠利用簡單的結構 調整分配比或者混合比的閥裝置、以及具有該閥裝置的供熱水裝置。
本發(fā)明的閥裝置包括閥體、桿體、第I閥芯以及第2閥芯。閥體包括流路，該流路 具有第I開口部、及以隔著該第I開口部的方式配置的第2開口部和第3開口部。桿體配 置在閥體的流路內，且能夠以軸線為中心地旋轉。第I閥芯以在流路內位于第I開口部與 第2開口部之間的方式連接于桿體，且具有在以軸線為中心的圓盤形狀中形成有第I缺口 的形狀。第2閥芯以在流路內位于第I開口部與第3開口部之間的方式連接于桿體，且具 有在以軸線為中心的圓盤形狀中形成有第2缺口的形狀。閥裝置能夠通過使第1、第2閥芯 以軸線為中心地旋轉，對第1、第2缺口進行開閉操作。
采用本發(fā)明的閥裝置，通過第1、第2閥芯的旋轉，能夠對第1、第2缺口進行開閉 操作，由此，能夠調整第I開口部與第2開口部之間的流路開度、及第I開口部與第3開口 部之間的流路開度。因此，能夠同時控制第I開口部與第2開口部之間的流量、及第I開口 部與第3開口部之間的流量。
另外，不必為了調整上述開度而使第1、第2閥芯與桿體一同沿軸線方向移動。因 此，就沒有必要在閥桿上切出螺旋線，還能夠使桿體變細，從而能夠將用于使桿體旋轉的驅 動源(例如馬達)小型化。從而，能夠利用小型且簡單的結構調整分配比或者混合比。
在上述閥裝置中，第I缺口配置成以軸線為中心與第2缺口點對稱。由此，容易通 過使桿體旋轉，使第I開口部與第2開口部之間的流路開度、和第I開口部與第3開口部之 間的流路開度各自的變化相對稱。
在上述閥裝置中，第I開口部是使流體流向流路的流入口，且第2、第3開口部分別是流體自流路流出的流出口，在裝置的控制范圍內，第2、第3開口部中的任一個開口部 的流出量與第2、第3開口部的合計流出量之比相對于桿體以軸線為中心旋轉的步數(shù)呈線 性變化。由于上述流出量之比呈線性變化，因此，分配比的變化量相對于步數(shù)的變化量為恒 定，容易控制分配比。
在上述閥裝置中，還包括以利用第I閥芯的以軸線為中心的旋轉能夠將第I閥芯 的第I缺口開閉的方式配置在流路內的第I遮蔽部、及以通過第2閥芯的以軸線為中心的 旋轉能夠將第2閥芯的第2缺口開閉的方式配置在流路內的第2遮蔽部。由此，能夠利用 簡單的結構對第1、第2缺口進行開閉操作。
上述閥裝置具有第I閥芯配置在比第I遮蔽部靠流體在流路內流向的上游側的結 構、及第2閥芯配置在比第2遮蔽部靠流體在流路內流向的上游側的結構中的至少I種結 構。因此，利用在流路的內部流動的流體將第I閥芯按壓于第I遮蔽部，并將第2閥芯按壓 于第2遮蔽部。因而，能夠使第I閥芯和第I遮蔽部緊密貼合，并使第2閥芯和第2遮蔽部 緊密貼合。由此，能夠抑制流體自第I閥芯與第I遮蔽部之間或者第2閥芯與第2遮蔽部 之間泄漏。因此，能夠使流路充分地密閉。
在上述閥裝置中，第I遮蔽部配置成以軸線為中心與第2遮蔽部點對稱。由此，通 過使桿體旋轉，容易使第I開口部與第2開口部之間的流路開度、及第I開口部與第3開口 部之間的流路開度各自的變化相對稱。
在上述閥裝置中，具有第1、第2遮蔽部的隔離件相對于閥體獨立地設置，且固定 于閥體的流路壁面。由此，不僅能夠實現(xiàn)閥裝置的組裝，而且能使組裝變得容易，并且，能夠 防止在桿體旋轉時隔離件與桿體一同旋轉。
在上述閥裝置中，閥裝置還包括設置在第I閥芯和第I遮蔽部互相面對的面中的 至少任意一部分的第I間隙形成用凸部、及設置在第2閥芯和第2遮蔽部互相面對的面中 的至少任意一部分的第2間隙形成用凸部中的至少一個間隙形成用凸部。由此，能夠利用 第I間隙形成用凸部減小在第I閥芯和第I遮蔽部互相面對的面處夾持異物的面積，而且 能夠利用第2間隙形成用凸部減小在第2閥芯和第2遮蔽部互相面對的面處夾持異物的面 積。因此，能夠抑制夾持異物。
在上述閥裝置中，以第1、第2缺口各自從第1、第2遮蔽部打開部分的面積的變化 與桿體的旋轉角度的平方成正比的方式構成第1、第2缺口。由此，能夠在閥裝置的控制范 圍內，使第2、第3開口部的任一個開口部的流出量與第2、第3開口部的合計流出量之比相 對于桿體的旋轉步數(shù)呈線性變化。因此控制變得容易。
在上述閥裝置中，第1、第2缺口中的至少一個缺口是以維持著第1、第2閥芯中的 至少一個閥芯的圓盤形狀的外形的狀態(tài)下貫穿圓盤形狀的至少一個閥芯的方式形成的通 孔。由此，由于第1、第2閥芯中的至少一個閥芯能夠維持圓盤形狀的外形，因此，能夠使該 圓盤形狀的外周整周沿著閥體的流路內的壁面。因此，僅考慮閥體和上述至少一個閥芯這 兩個部件的軸精度就足矣，其他部件不需要嚴密的軸精度。另外，由于能夠使圓盤形狀的外 周整周沿著閥體的流路內的壁面，因此，能夠使至少一個閥芯穩(wěn)定地旋轉。
在上述閥裝置中，第1、第2閥芯中的任一個閥芯的圓弧部與流路壁面之間的徑向 間隙大于第1、第2閥芯中的任意另一個閥芯的圓弧部與流路壁面之間的徑向間隙。由此， 在上述徑向間隙變大的閥芯側，能夠防止由閥芯與流路壁面接觸引起的磨損。另外，在上述徑向間隙變大的閥芯側，異物難以擠入到閥芯與流路壁面之間，并且，流體易于自該間隙流動，也能夠獲得提高排水性的效果。
另外，通過將上述徑向間隙變大的閥芯側的流路連接于換熱器側，即使在該閥芯的缺口關閉的狀態(tài)下也能夠向換熱器側供給流體，因此，能夠防止在換熱器中流體沸騰、干燒。另外，通過將上述徑向間隙變小的閥芯側的流路連接于旁路回路，在該閥芯的缺口關閉的狀態(tài)下能夠抑制流體向旁路回路側泄漏。由此，能夠減小分配比(向旁路回路的流量/全部流量)，從而能夠放出高溫熱水。
在上述閥裝置中，第2、第3開口部中的任一個開口部和第I開口部設置在與軸線正交的朝向上，第2、第3開口部中的任意另一個開口部設置在與軸線平行的朝向上。該閥裝置具有能夠利用第1、第2閥芯的旋轉來對第1、第2缺口進行開閉操作的結構，因此，能夠如上所述地將開口部不僅設置在與軸線正交的朝向上，也設置在與軸線平行的朝向上。 而且，由于能夠將開口部設置在與軸線平行的朝向上，因此，將閥裝置裝入到供熱水裝置等器具中時的組裝變得容易。
在上述閥裝置中，流路在第2開口部與第3開口部之間具有第4開口部。由此，能夠將逆流防止裝置的水壓導入口連接在第4開口部上，從而能夠為自第4開口部供給的水提供穩(wěn)定的水壓。
本發(fā)明的供熱水裝置是包括上述任一個閥裝置的供熱水裝置，第1、第2遮蔽部中的至少一個遮蔽部具有在以軸線為中心的圓盤形狀中形成有第3缺口的形狀，且在供熱水裝置中安裝有閥裝置的狀態(tài)下，第3缺口位于上述至少一個遮蔽部的最下部。
采用本發(fā)明的供熱水裝置，能夠得到能夠將流路充分地密閉的供熱水裝置。另外， 第3缺口位于上述至少一個遮蔽部的最下部，因此，能夠自位于第I遮蔽部的最下部的第3 缺口排出流體。因此，能夠提高閥裝置的排水性。因此，能夠不易引起存水凍結。
本發(fā)明的供熱水裝置包括上述任一個閥裝置、連接于該閥裝置的第2、第3開口部中的任一個開口部的換熱器、及連接于該閥裝置的第2、第3開口部中的任意另一個開口部的旁路回路。
采用本發(fā)明的供熱水裝置，能夠同時控制向換熱器側的流量和向旁路回路側的流量，并且，能夠謀求裝置的小型化。
像以上說明的那樣，采用本發(fā)明，能夠得到小型且能夠利用簡單的結構調整分配比或者混合比的閥裝置及具有該閥裝置的供熱水裝置。


1是概略表示本發(fā)明的實施方式I的閥裝置及步進馬達的結構的立體圖。圖2是概略表示圖1所示的閥裝置及步進馬達中的閥裝置部分的剖面的圖。圖3是概略表示圖1所示的閥裝置的結構的分解立體圖。
圖4是用于說明圖1所示的閥裝置所采用的第1、第2閥芯的形狀的圖。
圖5是從下側概略表示圖1所示的閥裝置所采用的隔離件的結構的立體圖。
圖6是概略表示圖1所示的閥裝置所采用的桿體、閥芯以及隔離件等的結構的立體圖。
7是圖1所示的閥裝置所采用的閥體的局部剖立體圖。
圖8是對圖1所示的閥裝置表示在閥體上固定有隔離件的情形的剖視圖。
圖9是用于對圖1所示的閥裝置說明閥芯與閥體內部的流路壁面之間的徑向間隙的剖視圖。
圖10是概略表示設有圖1所示的閥裝置的供熱水裝置的結構的圖。
圖11的(A) 圖11的(C)是用于說明圖1所示的閥裝置的動作的圖。
圖12是用于說明設置在閥芯中的缺口的形狀與流量間的關系的圖。
圖13是表示閥芯的形狀為半圓形的情況下的結構的概略立體圖。
圖14是表示采用具有圖13所示的半圓形缺口的閥芯的情況的步數(shù)與分配比或者旁路比的關系的圖。
圖15是表示采用具有圖4所示的形狀的缺口的閥芯的情況的步數(shù)與分配比或者旁路比的關系的圖。
圖16是用于說明在閥芯與流路壁面之間存在徑向間隙的情況和不存在該徑向間隙的情況的出熱水溫度的可控制范圍的圖。圖17是用于說明缺口以小于180°的范圍設置于閥芯的情況的結構的圖。圖18是用于說明缺口以大于180°的范圍設置于閥芯的情況的結構的圖。圖19是概略表示設置在閥芯中的缺口是通孔的情況的桿體、閥芯等的結構的立
體圖。
圖20是對圖19所示的桿體、閥芯等的閥裝置表示閥芯的圓盤形狀的外周整周沿著閥體的流路內的壁面的情形的剖視圖。
圖21是從上側概略表示本發(fā)明的實施方式5的閥裝置所采用的隔離件的結構的立體圖。
圖22是表示本發(fā)明的實施方式5的閥裝置中在閥芯上設有間隙形成用凸部的結構的分解立體圖。
圖23是表示本發(fā)明的實施方式5的閥裝置中隔離件以覆蓋閥體的流路右半部分的方式固定的情形的剖視圖。
圖24是表示本發(fā)明的實施方式5的閥裝置中與圖2中的Pl部相對應的部分的變形例I的閥芯和遮蔽部的結構的剖視圖。
圖25是表示本發(fā)明的實施方式5的閥裝置中與圖2中的Pl部相對應的部分的變形例2的閥芯和遮蔽部的結構的剖視圖。
圖26是表示本發(fā)明的實施方式5的閥裝置中與圖2中的Pl部相對應的部分的變形例3的閥芯和遮蔽部的結構的剖視圖。
圖27是表示本發(fā)明的實施方式5的閥裝置中與圖2中的Pl部相對應的部分的變形例4的閥芯和遮蔽部的結構的剖視圖。
圖28是概略表示本發(fā)明的實施方式5的閥裝置的變形例的結構的剖視圖。
圖29是概略表示圖28所示的閥裝置所采用的桿體、閥芯以及遮蔽部的結構的分解立體圖。
圖30是概略表示采用本發(fā)明的實施方式5的閥裝置和步進馬達的帶浴缸二次加熱的供熱水裝置的結構的圖 。
具體實施方式
下面，根據(jù)

本發(fā)明的實施方式。
實施方式I
首先，使用圖1 圖9說明本實施方式的閥裝置和步進馬達的結構。
主要參照圖1，在本實施方式的閥裝置I上安裝固定有步進馬達2。如下文所介紹 的，利用該步進馬達2，能夠驅動閥裝置I內的桿體和閥芯旋轉。
主要參照圖2及圖3，本實施方式閥裝置I主要具有閥體11、桿體12、第1、第2閥 芯13a、、第2閥芯13b、隔離件14、閥環(huán)15以及O型密封圈16a、O型密封圈16b。
閥體11在其內部具有用于供流體流動的流路IlA0該流路IlA具有第I開口部 11a、隔著該第I開口部Ila地配置的第2開口部Ilb和第3開口部11c。
在該閥裝置I是分配閥的情況下，第I開口部Ila是流體(例如熱水)的例如流入 口，第2、第3開口部IlbUlc分別是流體的例如流出口。另外，在該閥裝置I是混合閥的情 況下，第I開口部Ila是流體的例如流出口，第2、第3開口部llb、llc分別是流體的例如流 入口。
另外，流路IlA也可以在第2開口部Ilb與第3開口部Ilc之間具有第4開口部 lid。第4開口部Ild也可以以穿過流路IlA的方式形成。在閥裝置I是分配閥的情況下， 優(yōu)選該第4開口部Ild是流體的流出口。
桿體12配置在閥體11的流路IlA內，且能夠以假想的軸線C — C為中心地旋轉。 即，以將安裝在桿體12的一端側的外周部的閥環(huán)15介于桿體12與閥體11之間的方式，將 桿體12安裝于閥體11，使閥桿12能夠以軸線C 一 C為中心地旋轉。
在桿體12與閥環(huán)15之間配置有O型密封圈16a，而且，在閥環(huán)15與閥體11之間 配置有O型密封圈16b。另外，桿體12由步進馬達(驅動源)2提供旋轉驅動力。具體地講， 在桿體12的軸線C 一 C方向上的一端連接有步進馬達2。該步進馬達2以在步進馬達2與 閥體11之間夾設伺服安裝板3的方式安裝于安裝固定于閥體11。
第1、第2閥芯13a、13b分別安裝于桿體12。第I閥芯13a在流路IlA內位于第 I開口部Ila與第2開口部Ilb之間。第2閥芯13b在流路IlA內位于第I開口部Ila與 第3開口部Ilc之間。
主要參照圖4，第I閥芯13a具有在以軸線C —C為中心O的圓盤形狀中形成有第 I缺口 13&1的形狀。該第I缺口 13&1繞圓盤形狀的第I閥芯13a的中心O以約180°的角 度范圍設置。第I閥芯13a的未設有第I缺口 13&1的部分13a2具有圓弧形狀。另外，第I 閥芯13a的設有第I缺口 13&1的部分具有例如近似漸開曲線的外形。
與第I閥芯13a同樣，第2閥芯13b也具有在以軸線C —C為中心O的圓盤形狀 中形成有第2缺口 Ub1的形狀。該第2缺口 Ub1繞圓盤形狀的第2閥芯13b的中心O以 約180°的角度范圍設置。第2閥芯13b的未設有第2缺口 Ub1的部分13b2具有圓弧形 狀。另外，第2閥芯13b的設有第2缺口 Ub1的部分具有例如近似漸開曲線的外形。
具體地講，第I缺口 13&1、第2缺口 Ub1具有這樣的形狀在使桿體12向圖4中 的箭頭RD方向旋轉時，第1、第2缺口 Ua1USb1分別自第1、第2遮蔽部14a、14b開放的部 分的面積的變化與桿體12的旋轉角度的平方成正比。
由于第1、第2閥芯13a、13b這兩者安裝在一個桿體12上，因此，第I閥芯13a的中心O與第2閥芯13b的中心O位于同一個軸線(直線)C―C上。第I閥芯13a的圓弧部 13a2的從中心O起算的半徑R I與第2閥芯13b的圓弧部13b2的從中心O起算的半徑R2 既可以相同，也可以不同。在本實施方式中，半徑Rl小于半徑R2。
第I缺口 13a1優(yōu)選配置成，在從軸線C—C方向看時，以軸線C—C為中心O與第2缺口 13匕點對稱。如上所述，在本實施方式中，在半徑Rl小于半徑R2的情況下，從軸線C 一 C方向看到的第I閥芯13a的形狀具有與第2閥芯13b的形狀的相似形狀。
主要參照圖3及圖5，隔離件14主要具有第1、第2遮蔽部14a、14b、連結部14c 以及兩個凸狀卡合部14d。第I遮蔽部14a以通過第I閥芯13a以軸線C 一 C為中心地旋轉而能夠開閉第I閥芯13a的第1缺口 13a1的方式配置在流路IlA內。另外，第2遮蔽部 14b以通過第2閥芯13b以軸線C 一 C為中心地旋轉而能夠開閉第2閥芯13b的第2缺口 Ob1的方式配置在流路IlA內。
第1、第2遮蔽部14a、14b分別具有例如半圓形狀。第1、第2遮蔽部14a、14b各自的半圓形狀的外周端面HapHb1分別是抵接于流路IlA的壁面(以下也稱作“流路壁面”) 的部分，內周端面14a2、14b2分別是抵接于桿體12的外周面的部分。
第1、第2遮蔽部14a、14b也可以看作分別具有在以軸線C — C為中心的圓盤形狀中形成有半圓形的第3缺口 14a3、14b3的形狀。該第3缺口 14a3、14b3繞軸線C — C以約 180°的角度范圍設置。第1、第2遮蔽部14a、14b分別構成為，在后述的供熱水裝置中安裝有閥裝置I的狀態(tài)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，最下部是指位于鉛垂方向的最下方的部分。
連結部14c是連接于第1、第2遮蔽部14a、14b這兩者的部分，且具有沿著桿體12 的外周面覆蓋其外周面的半圓筒形狀部。
在連結部14c中形成有向與軸線C — C方向正交的方向延伸的貫通孔14e。兩個凸狀卡合部14d分別配置在連結部14c的兩端部，且比第1、第2遮蔽部14a、14b這兩者的外周端部向外周側突出，并且向軸線C 一 C方向延伸。
主要參照圖2及圖6，隔離件14以被夾在第I閥芯13a與第2閥芯13b之間，并使第2閥芯13b貫穿貫通孔14e內的方式安裝于桿體12。在該安裝狀態(tài)下，連結部14c的半圓筒形狀部沿著桿體12的外周面覆蓋其外周面。另外，在該安裝狀態(tài)下，第1、第2遮蔽部 14a、14b彼此相對于軸線C 一 C位于相同的方向。
在該安裝狀態(tài)下，通過使桿體12相對于隔離件14旋轉，能夠利用第I遮蔽部14a 開閉第I缺口 13 ，且能夠利用第2遮蔽部14b開閉第2缺口 13lv而且，由于第1、第2缺口 OapOb1相對于軸線C — C位于互不相同的方向，且第1、第2遮蔽部14a、14b彼此相對于軸線C 一 C位于相同的方向，因此，在第I遮蔽部14a關閉第I缺口 13 時，第2遮蔽部14b能夠開放第2缺口 13lv反之，在第I遮蔽部14a開放第I缺口 Ua1時，第2遮蔽部14b能夠關閉第2缺口 13lv
主要參照圖7及圖8，在閥體11的流路壁面上形成有在軸線C 一 C延伸的方向上延伸的直線狀的槽lie。隔離件14通過在凸狀卡合部14d嵌入到槽Ile內的狀態(tài)下，被槽 Ile引導著插入到流路IlA內，從而能夠固定于流路壁面。即，在隔離件14插入到流路IlA 內的狀態(tài)下，隔離件14兩側的凸狀卡合部14d分別嵌入到槽lie內，因此，即使桿體12以軸線C 一 C為中心地旋轉，隔離件14也不會與桿體12 —同旋轉。
主要參照圖7及圖9，在閥體11的流路壁面上沿著圓周方向形成有以約180°的 角度范圍延伸的槽Ilf。
還優(yōu)選第1、開口部11a、第2開口部lib、第4開口部Ild設置在與軸線C — C正 交的朝向上，第3開口部Ilc設置在與軸線C 一 C平行的朝向上。
閥體11、桿體12、第I閥芯13a、第2閥芯13b、隔離件14以及閥環(huán)15的材質由例 如PPS(polyphenylene sulfide)等樹脂構成,伺服安裝板3由例如例如鍍鋅鋼板構成。另 外，第1、第2閥芯13a、13b既可以與桿體12 —體形成，也可以相對于桿體12獨立地構成， 并安裝固定于桿體12。
接著，使用圖10說明具有本實施方式的閥裝置I的供熱水裝置的結構。
參照圖10，供熱水裝置20主要具有閥裝置1、步進馬達2、換熱器21、旁路回路22、 燃燒器23、送風機24、供水配管31以及出熱水配管32。
在換熱器21上連接有用于向換熱器21供水的供水配管31、及用于自換熱器出熱 水的出熱水配管32。旁路回路(旁路配管)22連接該供水配管31和出熱水配管32。
換熱器21用于在其與由燃燒器23產(chǎn)生的燃燒氣體之間進行換熱，送風機24用于 向燃燒器23供給燃燒所需的空氣。具有圖1 圖9所示的結構的本實施方式的閥裝置I 連接于例如供水配管31和旁路回路22的連接部。
主要參照圖2及圖10，閥裝置I的第I開口部Ila連接于供水配管31的供水側部 分31a，第2開口部Ilb連接于供水配管31的換熱器側部分31b。另外，第3開口部Ilc連 接于旁路回路22。還優(yōu)選在將該閥裝置I用于帶浴缸二次加熱的供熱水裝置20等的情況 下，第4開口部Ild連接于具有該帶浴缸二次加熱的供熱水裝置所包含的水壓導入口的防 逆流裝置等。閥裝置I應用于帶浴缸二次加熱的供熱水裝置的結構的詳細內容見后述。
在該供熱水裝置20中，由于閥裝置I配置在供水配管31和旁路回路22的連接部， 因此，能夠利用閥裝置I調整供向換熱器21和旁路回路22的分配比。
即，在供熱水裝置20中，一旦向該裝置注入水，則注入的水被向換熱器21側和旁 路回路22側分配，經(jīng)過了換熱器21的高溫水和經(jīng)過了旁路回路22的低溫水混合，得到期 望的熱水出水溫度。此時，通過由閥裝置I調整分配比，能夠控制期望的出熱水溫度。
接著，使用圖11的(A) 圖11的(C)說明本實施方式的閥裝置I的動作。
參照圖11的(A)，該狀態(tài)表示第I閥芯13a的第I缺口 Ua1整體未被第I遮蔽部 14a覆蓋而開放(全開)，且第2閥芯13b的第2缺口 Ub1整體被第2遮蔽部14b覆蓋而關 閉(全閉)的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，如圖9所示，流體(例如熱水)能夠在第I開口部Ila與 第2開口部I Ib之間流通，且流體的流通在第I開口部I Ia與第3開口部I Ic之間被阻斷。
另外，在圖11的(A)中，對于形成有第1、第2缺口 Ua1USb1的部分中的、未被第1、第2遮蔽部14a、14b覆蓋而開放的部分，圖中標注有陰影。該陰影在圖11的(B)、圖11 的(C)中也同樣地標注。
參照圖11的(B)，該狀態(tài)是自圖11的(A)的狀態(tài)使桿體12如箭頭RD所示地在圖 中順時針旋轉約90°后的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，第I閥芯13a的第I缺口 13&1的一部分被第 I遮蔽部14a覆蓋，但剩余部分未被第I遮蔽部14a覆蓋而開放。另外，第2閥芯13b的第 2缺口 Ub1的一部分被第2遮蔽部14b覆蓋，但剩余部分未被第2遮蔽部14b覆蓋而開放。 即，成為第1、第2缺口 13&1、13131這兩者的一部分開放的狀態(tài)。因此，在該狀態(tài)下，規(guī)定量的流體能夠在第I開口部Ila與第2開口部Ilb之間流通，且規(guī)定量的流體也能夠在第I開口部Ila與第3開口部Ilc之間流通。
參照圖11的(C)，該狀態(tài)是自圖11的(B)的狀態(tài)使桿體12如箭頭RD所示地在圖中順時針進一步旋轉約90°后的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，變?yōu)榈贗閥芯13a的第I缺口 13&1整體被第I遮蔽部14a覆蓋而關閉(全閉)，且第2閥芯13b的第2缺口 Ub1整體未被第2遮蔽部14b覆蓋而是開放(全開)的狀態(tài)。如圖2所示，在該狀態(tài)下，主要的流體流通在第I開口部Ila與第2開口部Ilb之間被阻斷，且流體能夠在第I開口部Ila與第3開口部Ilc 之間流通。
這樣，通過使桿體12旋轉，能夠對第1、第2缺口 Ua1USb1進行開閉操作。由此， 能夠調整第I開口部Ila與第2開口部Ilb之間的流路開度、及第I開口部Ila與第3開口部Ilc之間的流路開度。因此，能夠同時控制第I開口部Ila與第2開口部Ilb之間的流量、及第I開口部Ila與第3開口部Ilc之間的流量。
接著，說明本實施方式的作用效果。
采用本實施方式的閥裝置1，能夠如上所述地利用桿體12的旋轉對第1、第2缺口 Ua1USb1進行開閉操作。由此，能夠調整第I開口部Ila與第2開口部Ilb之間的流路開度、及第I開口部Ila與第3開口部Ilc之間的流路開度。因此，能夠同時控制第I開口部 Ila與第2開口部Ilb之間的流量、及第I開口部Ila與第3開口部Ilc之間的流量。因此，通過將該閥裝置I如圖10所示地應用于供熱水裝置20，能夠同時控制罐體流量(流到換熱器21內的流量)和旁路流量(流到旁路回路內的流量)。
另外，為了調整上述開度，僅使第1、第2閥芯13a、13b旋轉即可，而不必使第1、第 2閥芯13a、13b沿軸線C — C方向移動。即，通過僅使第1、第2閥芯13a、13b旋轉，就能夠調整上述開度。由此，不必為了使桿體12向軸線C 一 C方向移動而在閥桿12上切出螺旋線，能夠使桿體12變細，因此，能夠將用于使桿體12旋轉的步進馬達2小型化。因此，將閥裝置I做成小型且簡單的結構，并能夠調整分配比或者混合比。因而，也能夠將包括該閥裝置I的供熱水裝置20小型化。
另外，第I缺口 13&1配置成以軸線C —C為中心O與第2缺口 Ub1點對稱。由此，通過使桿體12旋轉，容易使第I開口部Ila與第2開口部Ilb之間的流路開度、及第I 開口部I Ia與第3開口部I Ic之間的流路開度各自的變化相對稱。
另外，具有第1、第2遮蔽部14a、14b的隔離件14相對于閥體11單獨設置，且固定于閥體11的流路壁面。由此，能夠進行閥裝置I的將兩個閥芯13a、13b接合于一個桿體12 的組裝，同時使組裝變得容易，并且，能夠防止在桿體12旋轉時隔離件14與桿體12 —同旋轉。
S卩，在第1、第2遮蔽部14a、14b與閥裝置I 一體形成的情況下，即使欲將接合于一個桿體12的兩個閥芯13a、13b插入到流路IlA內，流路IlA內的第1、第2遮蔽部14a、14b 也會阻擋閥芯進入。因此，無法將接合于一個桿體12的兩個閥芯13a、13b插入到流路IlA 內，從而無法組裝閥裝置I。
相對于此，在本實施方式中，具有第1、第2遮蔽部14a、14b的隔離件14相對于閥體11單獨形成，且該隔離件14以組裝于桿體12和第1、第2閥芯13a、13b的狀態(tài)插入到流路IlA內。由此，第1、第2閥芯13a、13b向流路IlA內的插入不會被第1、第2遮蔽部14a、14b遮擋。因此，能夠進行閥裝置I的將兩個閥芯13a、13b接合于一個桿體12的組裝。
此外，如圖8所示，設置在隔離件14兩端部的兩個凸狀卡合部14d分別嵌入到設置于流路壁面的槽Ile內。因此，能夠防止在桿體12旋轉時隔離件14與桿體12 —同旋轉。 由此，能夠正確地對第1、第2缺口 Ua1USb1進行開閉操作。
另外，由于能夠利用設置于隔離件14的第1、第2遮蔽部14a、14b來開閉第1、第 2缺口 Ua1USb1，因此，能夠利用簡單的結構對第1、第2缺口 Ua1USb1進行開閉操作。
另外，第1、第2開口部lla、llb設置在與軸線C — C正交的朝向上，第3開口部 Ilc設置在與軸線C 一 C平行的朝向上。該閥裝置I具有如上所述地能夠利用第1、第2閥芯13a、13b的旋轉來對第1、第2缺口 13&1、Ub1進行開閉操作的結構，因此，不僅能夠如上所述地將第3開口部Ilc不僅設置在與軸線C 一 C正交的朝向上，也能夠設置在與軸線C -C平行的朝向上。而且，由于能夠將第3開口部Ilc設置在與軸線C 一 C平行的朝向上，因此，將閥裝置I裝入到供熱水裝置20等器具中時的組裝變得容易。
另外,在本實施方式中,對第1、第2缺口 13a1、Ob1相對于軸線C 一 C位于互不相同的方向上，且第1、第2遮蔽部14a、14b相對于軸線C 一 C位于彼此相同的方向上的情況進行說明。但是，也可以是第1、第2缺口 ^a1USb1相對于軸線C 一 C位于彼此相同的方向上，且第1、第2遮蔽部14a、14b相對于軸線C — C位于互不相同的方向上。在這種情況下，優(yōu)選第I遮蔽部14a配置成以軸線C - C為中心O與第2遮蔽部14b點對稱。在這種情況下，通過使桿體12旋轉，也容易使第I開口部Ila與第2開口部Ilb之間的流路開度、 及第I開口部Ila與第3開口部Ilc之間的流路開度各自的變化相對稱。
另外，如圖11所示，只要在第I遮蔽部14a關閉第I缺口 Ua1時第2遮蔽部14b 能夠開放第2缺口 Ub1，且在第I遮蔽部14a開放第I缺口 Ua1時第2遮蔽部14b能夠關閉第2缺口 Ub1，則對第1、第2缺口 Ua1USb1和第1、第2遮蔽部14a、14b的位置就沒有特別的限制。
實施方式2
本實施方式的閥裝置I在第1、第2缺口 Ua1USb1的形狀上具有特征。
在本實施方式中，第I閥芯13a的設有第I缺口 13&1的部分及第2閥芯13b的設有第2缺口 13匕的部分分別如圖4所示地具有近似漸開曲線的外形。具體地講，第1、第2 缺口 Ua1USb1具有這樣的形狀在使桿體12如圖11所示地旋轉時，第1、第2缺口 13&1、 Ob1分別自第1、第2遮蔽部14a、14b開放的部分(圖1中的陰影區(qū)域)的面積的變化與桿體12的旋轉角度Θ的平方成正比。
由此，在閥裝置I安裝于圖10所示的供熱水裝置20的情況下，能夠使第3開口部 Ilc的流出量與第2, 第3開口部IlbUlc的合計流出量之比(旁路流量/全部流量)在閥裝置I的控制范圍內相對于桿體12的旋轉步數(shù)呈線性變化。下面，詳細說明這一點。
首先，本發(fā)明人等為了使上述的比(旁路流量/全部流量)在閥裝置I的控制范圍內相對于桿體12的旋轉步數(shù)呈線性變化，如下地對應該將第1、第2缺口 Ua1USb1做成何種形狀進行了考察。
參照圖12，將在半徑r的圓形中角度為Θ時的面積(陰影部分的面積)設為S，將該S作為流體所通過的面積，Q作為該流體的流量，并將V作為該流體的平均流速時，根據(jù) S、Q和V的關系導出下述式(I)。
算式I
權利要求
1.一種閥裝置，其特征在于，該閥裝置包括閥體，其包括具有第I開口部、及以隔著上述第I開口部的方式配置的第2開口部和第3開口部的流路；桿體，其配置在上述閥體的上述流路內，且能夠以軸線為中心地旋轉；第I閥芯，其以在上述流路內位于上述第I開口部與上述第2開口部之間的方式連接于上述桿體，且具有在以上述軸線為中心的圓盤形狀中形成有第I缺口的形狀；第2閥芯，其以在上述流路內位于上述第I開口部與上述第3開口部之間的方式連接于上述桿體，且具有在以上述軸線為中心的圓盤形狀中形成有第2缺口的形狀；該閥裝置利用上述第1、第2閥芯以上述軸線為中心旋轉，能夠對上述第1、第2缺口進行開閉操作。
2.根據(jù)權利要求1所述的閥裝置，其中，上述第I缺口配置成以上述軸線為中心與上述第2缺口點對稱。
3.根據(jù)權利要求1所述的閥裝置，其中，上述第I開口部是使流體流向上述流路的流入口，且上述第2、第3開口部分別是使上述流體自上述流路流出的流出口 ；在裝置的控制范圍內，上述第2、第3開口部中的任一個開口部的流出量與上述第2、第3開口部的合計流出量之比相對于上述桿體以上述軸線為中心的旋轉的步數(shù)呈線性變化。
4.根據(jù)權利要求1所述的閥裝置，其中，該閥裝置還包括第I遮蔽部，其以利用上述第I閥芯的以上述軸線為中心的旋轉能夠將上述第I閥芯的上述第I缺口開閉的方式配置在上述流路內；第2遮蔽部，其以利用上述第2閥芯的以上述軸線為中心的旋轉能夠將上述第2閥芯的上述第2缺口開閉的方式配置在上述流路內。
5.根據(jù)權利要求4所述的閥裝置，其中，該閥裝置具有上述第I閥芯相對于上述第I遮蔽部配置于在上述流路內流動的流體的流向的上游側的結構、及上述第2閥芯相對于上述第2遮蔽部配置于在上述流路內流動的流體的流向的上游側的結構中的至少I種結構。
6.根據(jù)權利要求4所述的閥裝置，其中，上述第I遮蔽部配置成以上述軸線為中心與上述第2遮蔽部點對稱。
7.根據(jù)權利要求4所述的閥裝置，其中，具有上述第1、第2遮蔽部的隔離件相對于上述閥體單獨設置，且固定于上述閥體的上述流路的壁面。
8.根據(jù)權利要求4所述的閥裝置，其中，該閥裝置還包括設置在上述第I閥芯和上述第I遮蔽部互相面對的面中的至少任意一部分的第I間隙形成用凸部、及設置在上述第2閥芯和上述第2遮蔽部互相面對的面中的至少任意一部分的第2間隙形成用凸部中的至少一個間隙形成用凸部。
9.根據(jù)權利要求4所述的閥裝置，其中，以所述第1、第2缺口各自的自第1、第2遮蔽部打開部分的面積的變化與桿體的旋轉角度的平方成正比的方式構成所述第1、第2缺口。
10.根據(jù)權利要求1所述的閥裝置，其中，上述第1、第2缺口中的至少一個缺口是在維持著上述第1、第2閥芯中的至少一個閥芯的圓盤形狀的外形的情況下貫穿圓盤形狀的上述至少一個閥芯的方式形成的通孔。
11.根據(jù)權利要求1所述的閥裝置，其中，上述第1、第2閥芯中的任一個閥芯的圓弧部與上述流路壁面之間的徑向間隙大于上述第1、第2閥芯中的任意另一個閥芯的圓弧部與上述流路壁面之間的徑向間隙。
12.根據(jù)權利要求1所述的閥裝置，其中，上述第2、第3開口部中的任一個開口部和上述第I開口部設置在與上述軸線正交的朝向上，上述第2、第3開口部中的任意另一個開口部設置在與上述軸線平行的朝向上。
13.根據(jù)權利要求1所述的閥裝置，其中，上述流路在上述第2開口部與上述第3開口部之間具有第4開口部。
14.一種供熱水裝置，其包括權利要求4所述的上述閥裝置，其特征在于，上述第1、第2遮蔽部中的至少一個遮蔽部具有在以上述軸線為中心的圓盤形狀中形成有第3缺口的形狀，且在上述供熱水裝置中安裝有上述閥裝置的狀態(tài)下，上述第3缺口位于上述至少一個遮蔽部的最下部。
15.一種供熱水裝置，其包括權利要求1所述的上述閥裝置、連接于上述閥裝置的上述第2、第3開口部中的任一個開口部的換熱器、及連接于上述閥裝置的上述第2、第3開口部中的任意另一個開口部的旁路回路。
全文摘要
本發(fā)明提供閥裝置及供熱水裝置。該閥裝置的桿體(12)能夠以軸線C－C為中心地旋轉。第1閥芯(13a)位于第1開口部(11a)與第2開口部(11b)之間，具有第1缺口(13a1)。第2閥芯(13b)位于第1開口部(11a)與第3開口部(11c)之間，具有第2缺口(13b1)。通過使第1、第2閥芯(13a、13b)以軸線C－C為中心O旋轉，能夠對第1、第2缺口(13a1、13b1)進行開閉操作。
文檔編號F16K11/074GK103032604SQ20121034296
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權日2011年9月30日
發(fā)明者杉江繁男, 濱田誠, 興津嘉人 申請人:株式會社能率