JP2005188671A - 湯水混合水栓 - Google Patents

Abstract

【課題】 吐出流量を大きくすることができ、ひいては小型化を図ることもできる湯水混合水栓を提供すること。
【解決手段】 弁体１を挟むように湯弁座２および水弁座３を設け、湯弁座２および水弁座３に対する弁体１の開度に応じた流量の湯および水をその下流側にある混合部４に送り、この混合部４に至った湯または水またはそれらを混合してなる混合水を外部に吐出するように構成された湯水混合水栓であって、前記弁体１の外周壁に、この外周壁をほぼ一回りし、前記湯または水を受け入れる溝部１ｃを設けた。
【選択図】 図１

Description

この発明は、湯と水との混合比を変える弁体を備え、自動温度調整機能を持つ湯水混合水栓に関する。

例えば浴室や洗面台などに設置される自動温度調整機能を持つ湯水混合水栓として、弁体を挟むように湯弁座および水弁座を設け、湯弁座および水弁座に対する弁体の開度に応じた流量の湯および水をその下流側にある混合部に送り、この混合部に至った湯または水またはそれらを混合してなる混合水を外部に吐出するように構成され、混合部中に設けた感温作動部により前記弁体を移動させ、湯および水の混合比を自動調整するように構成されたものがある。上記構成により、例えば給湯・給水圧の変動などによって湯および水の混合比が変わり、それを受けて混合水の温度が変化しても、すぐにその温度を元の設定温度に戻すことができる。

図４は、この種の湯水混合水栓の一例を示す。この図において、５１は弁体、５２は湯弁座、５３は水弁座で、水栓本体５４内に設けられた湯流路５５および水流路５６を流れる湯および水は、湯弁座５２および水弁座５３に対する弁体５１の開度に応じた流量で、湯弁座５２と弁体５１との間および水弁座５３と弁体５１との間から下流側にある混合部５７にそれぞれ送られる。そして、この混合部５７に至った湯または水または混合水は水栓外部に吐出される。

なお、５８は混合部５７内に設けられた感温作動部としての感温スプリング、５９は弁体５１の外周壁に設けられる環状のパッキンで、弁体５１を収容するハウジング６０の内壁６１に前記パッキン５９を密着させることにより、弁体５１外周付近の空間を湯流路５５に連通する環状空間６２と水流路５６に連通する環状空間６３とに隔離している。

上記の構成からなる湯水混合水栓では、例えば給湯・給水圧の変動などによって湯および水の混合比が変わり、混合水の温度が高くなると、混合部５７内の感温スプリング５８がその軸線方向に伸び、それに伴って弁体５１が湯弁座５２側へと移動し、水の流量比が増えて、混合水の温度が元に戻る。反対に、混合水の温度が低くなった場合には、前記感温スプリング５８がその軸線方向に縮み、それに伴って弁体５１が水弁座５３側へと移動し、湯の流量比が増えて、混合水の温度が元に戻る。このようにして、混合水の自動温度調整が行われる。
特開平９−６０７６０号公報 特開２００３−０５６０２６号公報

しかし、上記従来の湯水混合水栓には、以下のような問題があった。すなわち、水流路５６と環状空間６３との連通部分（図示していない）は、環状空間６３の全周にわたって複数設けられていたが、湯流路５５は、環状空間６２の一部分のみに連通していた。その上、図５に示すように、前記弁体５１の外周壁とこの弁体５１を収容するハウジング６０の内壁６１との間に形成される前記環状空間６２としてのスペースが僅かであったので、湯流路５５を経て弁体５１と湯弁座５２との間に導入される湯の量が制限され、混合部５７へと送られる湯の流量が小さくなるという不都合があった。

上記不都合を解決するために前記ハウジング６０の内径を大きくすることが考えられるが、この場合、水栓全体が大型化するという新たな問題が生じる。

そこで、例えば、特願２００３−３６５１０２号の明細書および図面に記載されているように、前記弁体５１に代えて図６に示すような構造の弁体６４を採用することが考えられる。この弁体６４は一端部に小径部分６５を有しており、前記環状空間６２のスペースを大きくすることができる。

しかし、前記弁体６４を備えた湯水混合水栓では、特に環状空間６２内に導入された湯の圧が高い場合、弁体６４の段差部分６６に水弁座５３側に付勢する圧力がかかり、弁体６４が水弁座５３側に移動し、湯の流量比が増えることにより、混合水の温度が設定温度より高くなる。すなわち、自動温度調整機能が損なわれるという問題がある。しかも、前記小径部分６５を設けることにより、弁体６４における湯弁座５２側の端部の外径が小さくなり、それだけ弁体５１と湯弁座５２との間に導入される湯の量が少なくなるので、混合部５７へと送られる湯の流量が小さくなるという点の改善も不充分となる。

上記の問題は、形状記憶合金を用いてコイル状に形成された感温スプリングを感温作動部として備えたタイプの湯水混合水栓に限られず、熱膨張・収縮するサーモワックスを収容したサーモエレメントを感温作動部として備えたタイプの湯水混合水栓においても同様に生じていた。

この発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、吐出流量を大きくすることができ、ひいては小型化を図ることもできる湯水混合水栓を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の湯水混合水栓は、弁体を挟むように湯弁座および水弁座を設け、湯弁座および水弁座に対する弁体の開度に応じた流量の湯および水をその下流側にある混合部に送り、この混合部に至った湯または水またはそれらを混合してなる混合水を外部に吐出するように構成された湯水混合水栓であって、前記弁体の外周壁に、この外周壁をほぼ一回りし、前記湯または水を受け入れる溝部を設けたことを特徴としている（請求項１）。

前記溝部を、弁体の外径がほぼ均一であるストレート部分に設けてあることが好ましい（請求項２）。

請求項１に係る発明では、溝部を設けることにより、弁体の周囲に湯または水を収容するための大きなスペースを形成することができる。しかも、従来の湯水混合水栓のように弁体の端部に小径部分を設けた場合には、弁体の端部の外径が小さくなり、それだけ弁体と湯弁座または水弁座との間に導入される湯の量が少なくなるが、この発明では、小径部分ではなく溝部を設け、弁体の端部の外径が小さくなることがないので、弁体と湯弁座または水弁座との間に導入される湯または水の量が少なくなるということはない。従って、上記の構成からなるこの発明では、弁体と湯弁座または水弁座との間からその下流側に送られ吐出される湯または水の流量を大きくすることができる。さらに、例えば、弁体を収容するハウジングなどの内径も小さくすることができ、ひいては湯水混合水栓全体の小型化をも図ることができる。

請求項２に係る発明では、溝部内に導入された湯または水の圧力により、弁体がそのスライド方向に付勢され移動するのを確実に防ぐことができ、これによって、湯と水との混合比が給湯圧や給水圧の変化によって変わるのを防止することができる。

以下、この発明の詳細を、図を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施例に係る湯水混合水栓の要部の構成を概略的に示す説明図である。
この実施例の湯水混合水栓は、弁体１を挟むように湯弁座２および水弁座３を設け、湯弁座２および水弁座３に対する弁体１の開度に応じた流量の湯および水をその下流側にある混合部４に送り、この混合部４に至った湯または水またはそれらを混合してなる混合水を外部に吐出するように構成されている。また、混合部４中に設けた感温作動部５により前記弁体１を移動させ、湯および水の混合比を自動調整するように構成されている。

以下、湯水混合水栓の構造について詳述すると、図１において、６はほぼ筒状の水栓本体で、その背面部に、湯配管（図示していない）に連通するよう筒状の湯配管用継手７が着脱自在に装着される湯接続口８と、シャワーホース用継手９が着脱自在に装着されるシャワーホース接続口１０と、水配管（図示していない）に連通するよう筒状の水配管用継手（図示していない）が着脱自在に装着される水接続口１１とが図中左側よりこの順に設けられ、その下面部に、吐水管用継手（図示していない）が着脱自在に装着される吐水管接続口１２が設けられている。また、水栓本体６の図中左端部には温度調節ハンドル１３が、右端部には切替ハンドル（図示していない）が設けられている。

さらに、水栓本体１の内部には、それぞれほぼ筒状の第一、第二および第三ハウジング１４，１５，１６が図中左側からこの順にねじ接合により一体化された状態で着脱可能に挿入配置されている。

第一ハウジング１４内には、温度調節ハンドル１３の栓棒１３ａに連設されたスクリュー棒１７が噛合する溝を有し、温度調節ハンドル１３の回動に伴い水栓本体６の長手方向にスライドする有底筒状のスライド部材１８と、このスライド部材１８に連結されたシャフト１９と、前記スライド部材１８とシャフト１９とによって挟持され、シャフト１９を図中右側へと常に付勢するバイアススプリング２０とが設けられている。

第二ハウジング１５は、前記湯接続口８に面し、かつこの湯接続口８に気密に連通する湯導入孔２１を一つ有するとともに、この湯導入孔２１よりも図中右側の位置に、複数（例えば四つ）の水導入孔（図示していない）をその周方向に適宜の間隔をあけて有し、さらに、その内側には前記水弁座３を有している。また、この第二ハウジング１５内には、前記湯弁座２が形成された湯弁座部材２２と、前記弁体１と、混合部形成部材２３とが図中左側よりこの順に配置されている。そして、混合部形成部材２３内に前記感温作動部５としての感温スプリングが設けられている。この感温スプリング５は、形状記憶合金を用いてコイル状に形成されたものであり、混合部形成部材２３を常時図中左側に付勢し、これにより、混合部形成部材２３は弁体１に常時当接している。

第三ハウジング１６には、前記シャワーホース接続口１０に面し、かつこのシャワーホース接続口１０に気密に連通するようにシャワーホース導出部２４が設けられている。なお、この第三ハウジング１６は、前記切替ハンドルの回動に連動する切替ユニットを構成している。

そして、前記弁体１は、外側の筒状体１ａと、この筒状体１ａ内に連設された縦断面十字型のリブ１ｂとからなる。このリブ１ｂは、筒状体１ａよりも図中左側に突出し、湯弁座部材２２を挿通して前記シャフト１９に当接している。

また、弁体１（筒状体１ａ）の外径がほぼ均一であるストレート部分Ｓに、その外周面をほぼ一回りし、前記湯接続口８からの湯を受け入れる溝部１ｃを設けている。詳しくは、溝部１ｃは、図２に示すように、底部分ａと、この底部分ａの図中右端からほぼ垂直に立ち上がる側壁部分ｂと、底部分ａの図中左端から斜めに立ち上がる側壁部分ｃとを有している。

ここで、前記溝部１ｃを弁体１のストレート部分Ｓに設けてあるので、溝部１ｃの図中右側縁部ｄの底部分ａからの高さｈ１と、溝部１ｃの図中左側縁部ｅの底部分ａからの高さｈ２とは必ずほぼ同一となる。従って、溝部１ｃ内に流れ込んだ湯が弁体１を図中右方向に付勢する力（この場合は側壁部分ｂを図中右側に付勢する力）と、弁体１を図中左方向に付勢する力（この場合は側壁部分ｃを図中左側に付勢する力）とが相殺され、前記湯の圧力によって弁体１ｃが図中の左右方向（すなわち、湯弁座２に近づく方向および水弁座３に近づく方向）に移動し、自動温度調整機能が損なわれるということが確実に防止される。

上記の構成からなる湯水混合水栓では、湯接続口８から水栓本体６内に入った湯は、湯導入孔２１を経て弁体１の外周部に設けられた溝部１ｃを含む湯側環状流路２５に流入した後、弁体１と湯弁座２との間から弁体１の内側を通り、混合部形成部材２３の内部に形成された混合部４に至る。一方、水接続口１１から水栓本体６内に入った水は、水栓本体６と第三ハウジング１６との間に形成された水側環状流路２６を通り、水導入孔を経て弁体１と水弁座３との間から弁体１の内側に入り、前記混合部４に至る。なお、湯側環状流路２５と水側環状流路２６とは、弁体１の外周壁に設けた環状パッキン２７を第二ハウジング１５の内壁に密着させることにより隔離されている。

そして、混合部４に至った湯および水は混合されて混合水とされた後、第三ハウジング１６内に至り、この混合水は、切替ハンドルの回動操作によって、第三ハウジング１６内に溜まる状態と、シャワーホース接続口１０からシャワーホースへと送られる状態と、吐水管接続口１２から吐水管へと送られる状態とに切り替えられる。

ここで、例えば給湯・給水圧の変動などによって混合部４における湯および水の混合比が変わり、混合水の温度が高くなると、混合部４内の感温スプリング５がその軸線方向に伸び、それに伴って弁体１が湯弁座２側へと移動し、水の流量比が増えて、混合水の温度が元に戻る。反対に、混合水の温度が低くなった場合には、前記感温スプリング５がその軸線方向に縮み、それに伴って弁体１が水弁座３側へと移動し、湯の流量比が増えて、混合水の温度が元に戻る。このようにして、混合水の自動温度調整が行われる。

なお、この発明は上記の実施の形態に限られず、種々に変形して実施することができる。例えば、感温作動部５として感温スプリングを用いているが、これに代えて、熱膨張・収縮するサーモワックスを収容した公知構成のサーモエレメントを用いてもよい。

また、溝部１ｃの断面形状は、図１および図２に示したものに限られず、例えば、図３（Ａ）に示すように、側壁部分ｃが側壁部分ｂと同様に垂直に立ち上がる形状（すなわち、ほぼＵ字形状）となっていてもよく、反対に、側壁部分ｂが側壁部分ｃと同様に斜めに立ち上がった形状となっていてもよく、図３（Ｂ）に示すように、半円形状など底部分ａおよび側壁部分ｂ，ｃの区別がつかない形状となっていてもよく、その他、底部分ａを有さず側壁部分ｂ，ｃのみを有する形状など、種々の形状を採用することができる。

さらに、上記実施例では弁体１に湯側環状流路２５に連通する溝部１ｃを設けているが、例えば、この溝部１ｃに代えて、またはこの溝部１ｃに加えて、水側環状流路２６に連通する溝部を設けてもよい。

本発明の一実施例に係る湯水混合水栓の要部の構成を概略的に示す説明図である。 上記実施例における弁体の溝部の構成を概略的に示す説明図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、前記溝部の変形例の構成を概略的に示す説明図である。 従来の湯水混合水栓の構成を概略的に示す説明図である。 前記湯水混合水栓の要部の構成を概略的に示す説明図である。 先願の湯水混合水栓の要部の構成を概略的に示す説明図である。

符号の説明

１ 弁体
１ｃ 溝部
２ 湯弁座
３ 水弁座
４ 混合部

Claims (2)

1. 弁体を挟むように湯弁座および水弁座を設け、湯弁座および水弁座に対する弁体の開度に応じた流量の湯および水をその下流側にある混合部に送り、この混合部に至った湯または水またはそれらを混合してなる混合水を外部に吐出するように構成された湯水混合水栓であって、前記弁体の外周壁に、この外周壁をほぼ一回りし、前記湯または水を受け入れる溝部を設けたことを特徴とする湯水混合水栓。
2. 前記溝部を、弁体の外径がほぼ均一であるストレート部分に設けてある請求項１に記載の湯水混合水栓。

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