JP2005530965A

JP2005530965A - 混合弁

Info

Publication number: JP2005530965A
Application number: JP2004514691A
Authority: JP
Inventors: ルイクフランク−トーマス; フックカイ
Original assignee: Grohe Water Technology AG and Co KG
Current assignee: Grohe Water Technology AG and Co KG
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2005-10-13
Also published as: AU2003246412A1; ES2233918T3; BR0305096A; EP1423761B1; CN1549958A; CA2462279A1; US20040238650A1; DE10228212A1; DE10392567D2; DE50300180D1; EP1423761A1; ATE284056T1; US6938827B2; WO2004001517A1

Abstract

本発明は、冷水および温水のための混合弁であって、混合水温度が、温度予選択装置（５）によって位置決めされた、管状の二重弁座スプール（３ａ，３ｂ）に結合されたサーモスタット（４）によってサーモスタット制御されるようになっており、該サーモスタット（４）が、少なくともそれぞれ１つの冷水入口（１０）および温水入口（１１）と、少なくとも１つの混合水出口（１２）とを備えたハウジング（１）内に配置されており、当該混合弁の両流入ギャップにおける入口横断面（２２，２３）が、二重弁座スプール（３ａ，３ｂ）によってその両端面で逆方向に制御されている形式のものに関する。本発明によれば、二重弁座スプール（３ａ，３ｂ）が、環状のウェブ（３０，３０ａ，３０ｂ）を有しており、該ウェブ（３０，３０ａ，３０ｂ）に、直径に関してより小さな分離スリーブ（３１）が形成されており、該分離スリーブ（３１）が、少なくともその両端領域で軸方向に移動可能に孔（２４，２６）内に収容されており、入口横断面（２２，２３）の後方において、一方で冷水がかつ他方で温水が、別個にそれぞれ少なくとも１つの開口（３０１）に供給されており、該開口（３０１）が、ウェブ（３０，３０ａ，３０ｂ）で環状の混合通路（３０２）に開口しており、該混合通路（３０２）が、分離スリーブ（３１）を半径方向に貫通しており、これによって、流出する混合水が、方向付けられてサーモスタット（４）に接触して流過するようになっていることが提案されている。

Description

本発明は、冷水および温水のための混合弁であって、混合水温度が、温度予選択装置によって位置決めされた、管状の二重弁座スプールに結合されたサーモスタットによってサーモスタット制御されるようになっており、該サーモスタットが、少なくともそれぞれ１つの冷水入口および温水入口と、少なくとも１つの混合水出口とを備えたハウジング内に配置されており、当該混合弁の両流入ギャップにおける入口横断面が、二重弁座スプールによってその両端面で逆方向に制御されている形式のものに関する。

このような形式の混合弁は、ヨーロッパ特許出願公開第０２４２６８０号明細書に基づき公知である。この公知の混合弁では、不利な状況下で冷水と温水との不十分な混合がサーモスタットの領域の手前にかつサーモスタットの領域に生ぜしめられる。この事例では、サーモスタットの温度感知領域によって、混合水温度と異なる温度が感知されるので、この場合、制御効率の低下が生ぜしめられ得る。

この制御効率を改善するためには、ドイツ連邦共和国特許出願公告第２５４８６５０号明細書に基づき、サーモスタットの感知領域で円筒状の案内・逸らせスリーブをハウジングに配置することがすでに公知である。しかし、この装置によって、温度感知領域の早期の接触を回避するために、温水流しか変向されない。

本発明の課題は、請求項１の上位概念部に記載した混合弁を改善することである。

この課題は、冒頭で述べた形式の混合弁において、二重弁座スプールが、環状のウェブを有しており、該ウェブに、直径に関してより小さな分離スリーブが形成されており、該分離スリーブが、少なくともその両端領域で軸方向に移動可能に孔内に収容されており、入口横断面の後方において、一方で冷水がかつ他方で温水が、別個にそれぞれ少なくとも１つの開口に供給されており、該開口が、ウェブで環状の混合通路に開口しており、該混合通路が、分離スリーブを半径方向に貫通しており、これによって、流出する混合水が、方向付けられてサーモスタットに接触して流過するようになっていることによって解決される。

本発明の別の有利な構成は、請求項２〜１５に記載してある。

本発明による手段によって、特に混合された温水および冷水もしくは混合水によるサーモスタットの直接的なかつ方向付けられた接触流過が達成される。この場合、混合は、二重弁座スプールの領域に設けられた混合通路の内部で行われる。サーモスタットの、温度に対して敏感な領域に対する混合通路の位置は、本発明による構成によれば、軸方向の調整量の取入れ時または二重弁座スプールの軸方向の移動時でも不変である。

有利には、混合通路が、二重弁座スプールのウェブにおいて二重弁座スプールの中心軸線に対して垂直に配置されてもよいし、傾けられて配置されてもよい。

本発明の別の構成では、有利には、冷水のための入口横断面と温水のための入口横断面との後方にそれぞれ１つの環状室をウェブの領域で形成することができる。この場合、ウェブの開口は環状室の領域に配置されている。この場合、良好な水案内のためには、環状室において、それぞれヘッド片およびカバーに凹状溝を形成することができる。

ウェブに設けられた開口は、有利には、二重弁座スプールの中心軸線に対して平行に配置される。この場合、冷水のため開口と温水のための開口とは互いにずらされて配置されてもよいし、互いに同軸的に配置されてもよい。

本発明の別の構成では、二重弁座スプールが、ウェブおよび分離スリーブと一体に形成されてよい。しかし、特に廉価な製造のためには、二重弁座スプールが、有利には２つの部分から形成され得る。この場合、二重弁座スプールは、有利にはウェブの一方の半部および分離スリーブと第１の部分と一体に形成することができるのに対して、分離スリーブの第２の部分はウェブの他方の半部と一体に形成されていて、ウェブの領域で第１の半部に結合可能である。

以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

便宜上、図面の実施例において、同じ構成部材または相応の構成部材には、それぞれ同じ符号が付してある。

図１に概略的に示した、サーモスタット制御される混合弁はハウジング１を有している。このハウジング１に設けられた孔１３内には弁挿入体２が配置されている。この弁挿入体２は、カップ状のヘッド片２０と、カバー２１とから形成されていて、１つの構成ユニットを形成している。弁挿入体２内には、二重弁座スプール３ａが軸方向に制限されて移動可能に配置されている。この二重弁座スプール３ａに対して同軸的にサーモスタット４が設けられている。このサーモスタット４は一方の端面で二重弁座スプール３ａの、対称的に配置された３つの案内・当接突起３３に軸方向で支持されている。カバー２１の内側の端面には戻しばね６が一方で支持されていて、他方では、二重弁座スプール３ａの肩部３４に支持されているので、二重弁座スプール３ａがサーモスタット４をヘッド片２０に向かって押圧している。サーモスタット４はシールリング４２によってシールされてヘッド片２０から導出されていて、混合水温度に関連して軸方向に変位可能なプランジャ４０で温度予選択装置５に接触している。この温度予選択装置５は回動不能に軸方向に制限されて移動可能にヘッド片２０内に配置されている。この場合、外側の端領域には運動ねじ山５０が形成されている。この運動ねじ山５０には、軸方向でヘッド片２０に保持されたねじり係合体（図示せず）が調整ナットで係合しているので、調整係合体のねじり運動によって、温度予選択装置５が軸方向でヘッド片２０に向かって運動可能となる。この軸方向運動はプランジャ４０からサーモスタット４と二重弁座スプール３ａとに伝達されるので、これによって、混合水の目標値温度が調整可能となる。

二重弁座スプール３ａは、特に図３から認知することができるように、２つの部分から形成されている。この場合、二重弁座スプール３ａはウェブ３０ａおよび分離スリーブ３１の第１の部分３１ａと一体に形成されている。二重弁座スプール３ａの内壁には、分離スリーブ３１の第２の部分３１ｂと一体に形成されたウェブ３０ｂが圧入されている。この場合、部分３１ｂには案内・当接突起３３が一体成形されているので、部分３０ａ，３１ａと部分３０ｂ，３１ｂとの端面の間には、混合通路３０２を成す間隔が形成されている。プレス結合の代わりに、別の公知の結合または解離可能なカップリングが使用されてもよい。

ウェブ３０ａ，３０ｂには、特に図３および図４から認知することができるように、長孔の形の開口３０１が対称的に配置されている。この場合、温水のための開口３０１は冷水のための開口３０１に対してずらされて配置されている。択一的には、温水のための開口が冷水のための開口に対して同軸的に配置されてもよい。これによって、流入した温水と冷水とが互いに正面衝突する。流入する温水を、流入する冷水から分離するためには、二重弁座スプール３ａの外周面にＯリング３００がかつ分離スリーブ３１の端領域にそれぞれ１つのＯリング３１０が配置されている。これらのＯリング３００，３１０は、それぞれヘッド片２０またはカバー２１の内壁に密に接触している。

ハウジング１には、冷水入口１０と温水入口１１とが形成されている。この場合、この温水入口１１は環状室を介して混合弁の入口横断面２３に接続されており、冷水入口１０は環状室を介して混合弁の入口横断面２２に接続されている。この場合、温水および冷水のための環状室をシールするためには、弁挿入体２の外周面に、互いに間隔を置いて配置された３つのＯリング２００が配置されている。これらのＯリング２００はハウジング１の孔１３に密に接触している。弁挿入体２はねじ山１４によってハウジング１内に差込み位置で保持されている。冷水のための入口横断面２２の後方では、ヘッド片２０に、環状室２５ａ内への水案内のための凹状溝２０１が形成されてる。相応して、温水のための入口横断面２３の後方では、カバー２１に、環状室２５ｂ内への水案内のための凹状溝２０１が形成されている。サーモスタット４は中心軸線３２に対して同軸的に配置されていて、混合通路３０２の下流側後方に温度感知領域４１を有している。この温度感知領域４１は、カバー２１およびハウジング１に設けられた混合水出口１２にまで延びている。二重弁座スプール３ａと分離スリーブ３１の第１の部分３１ａとは、ヘッド片２０の、段付けされた孔２４内に軸方向に制限されて移動可能に配置されている。分離スリーブ３１の第２の部分３１ｂは、カバー２１の、同軸的に配置された孔２６内に制限されて移動可能に案内される。

前述した混合弁は以下のような機能形式を有している。

混合水目標値温度は、温度予選択装置５を用いて、必要となる入口横断面２２，２３を形成するための軸方向位置への、形状接続的に連結された二重弁座スプール３ａとのサーモスタット４の相応の軸方向移動によって調整される。この場合、冷水入口１０で流入した冷水は入口横断面２２に到達し、ここから凹状溝２０１を介して環状室２５ａ内に供給される。こうして、その後、冷水は、中心軸線３２に対して平行に配置された開口３０１に流入し、次いで、この開口３０１に対して直角に配置された環状の混合通路３０２に流入する。これに対して平行に温水が温水入口１１を介して入口横断面２３に到達し、その後、変向によって凹状溝２０１から環状通路２５ｂ内に供給される。その後、温水は、中心軸線３２に対して平行に配置された開口３０１を介して同じく混合通路３０２内に到達し、ここで、特に変向の領域において冷水と混合される。混合通路３０２内に形成された混合水は、中心軸線３２に対して半径方向に向けられて、サーモスタット４の、上流側に位置する温度感知領域４１に接触して流過されるので、混合水出口１２から流出するまで混合水温度の最適な感知を行うことができる。択一的には、混合通路が中心軸線に対して傾けられて配置されていてもよいので、この場合、流出する混合水が円錐周壁スリーブの形状を有している。

混合水温度変化時には、変化させられた温度が温度感知領域４１によって検出される。引き続き、サーモスタット４内に配置された膨張材がプランジャ４０の軸方向の変位を生ぜしめるようになるので、二重弁座スプール３ａの相応の軸方向の移動が行われる。この場合、冷水および温水のための入口横断面２２，２３は逆方向で適宜に変化させられるので、実際値温度が混合水の目標値温度に再び近づけられる。

図５には、変更された弁挿入体２が示してある。この弁挿入体２は同じくハウジング（図示せず）内に挿入可能である。弁挿入体２は、前述した実施例に対して、戻しばね６が、水によって負荷される室の外部に配置されており、ウェブ３０および分離スリーブ３１と一体に形成された二重弁座スプール３ｂが設けられている点で異なっている。さらに、この二重弁座スプール３ｂは、減径された管付設部３５を備えている。この管付設部３５の内面にはねじ山３５０が形成されている。この場合、サーモスタット４は雄ねじ山４３を有している。この雄ねじ山４３でサーモスタット４は二重弁座スプール３ｂのねじ山３５０にねじ込まれて、形状接続的な結合部を形成している。さらに、管付設部３５におけるくびれ部の領域では端面側に放圧孔３６が形成されている。ちなみに、この実施例の弁挿入体２は、前述した実施例に相当している。

しかし、当然ながら、この実施例でも、二重弁座スプールがウェブの領域で２つの部分から形成されていてもよい。

サーモスタット制御される混合弁の概略的な縦断面図である。

図１に示した弁挿入体を二重弁座スプールおよびサーモスタットと共に構成ユニットとして示す図である。

図４の切断平面ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った、図２に示した二重弁座スプールの拡大縦断面図である。

図３に示した二重弁座スプールの平面図である。

構成ユニットとして弁ハウジング内に挿入可能である別の弁挿入体の縦断面図である。

図７の切断平面ＶＩ−ＶＩに沿った、図５に示した二重弁座スプールの拡大縦断面図である。

図６に示した二重弁座スプールの平面図である。

符号の説明

１ハウジング、２弁挿入体、３ａ，３ｂ二重弁座スプール、４サーモスタット、５温度予選択装置、６戻しばね、１０冷水入口、１１温水入口、１２混合水出口、１３孔、１４ねじ山、２０ヘッド片、２１カバー、２２入口横断面、２３入口横断面、２４孔、２５ａ、２５ｂ環状室、２６孔、３０，３０ａ，３０ｂウェブ、３１分離スリーブ、３１ａ，３１ｂ部分、３２中心軸線、３３案内・当接突起、３４肩部、３５管付設部、３６放圧孔、４０プランジャ、４１温度感知領域、４２シールリング、４３雄ねじ山、５０運動ねじ山、２００Ｏリング、２０１凹状溝、３００Ｏリング、３０１開口、３０２混合通路、３１０Ｏリング、３５０ねじ山

Claims

冷水および温水のための混合弁であって、混合水温度が、温度予選択装置（５）によって位置決めされた、管状の二重弁座スプール（３ａ，３ｂ）に結合されたサーモスタット（４）によってサーモスタット制御されるようになっており、該サーモスタット（４）が、少なくともそれぞれ１つの冷水入口（１０）および温水入口（１１）と、少なくとも１つの混合水出口（１２）とを備えたハウジング（１）内に配置されており、当該混合弁の両流入ギャップにおける入口横断面（２２，２３）が、二重弁座スプール（３ａ，３ｂ）によってその両端面で逆方向に制御されている形式のものにおいて、二重弁座スプール（３ａ，３ｂ）が、環状のウェブ（３０，３０ａ，３０ｂ）を有しており、該ウェブ（３０，３０ａ，３０ｂ）に、直径に関してより小さな分離スリーブ（３１）が形成されており、該分離スリーブ（３１）が、少なくともその両端領域で軸方向に移動可能に孔（２４，２６）内に収容されており、入口横断面（２２，２３）の後方において、一方で冷水がかつ他方で温水が、別個にそれぞれ少なくとも１つの開口（３０１）に供給されており、該開口（３０１）が、ウェブ（３０，３０ａ，３０ｂ）で環状の混合通路（３０２）に開口しており、該混合通路（３０２）が、分離スリーブ（３１）を半径方向に貫通しており、これによって、流出する混合水が、方向付けられてサーモスタット（４）に接触して流過するようになっていることを特徴とする、冷水および温水のための混合弁。
混合通路（３０２）が、二重弁座スプール（３）の中心軸線（３２）に対して垂直に配置されている、請求項１記載の混合弁。
入口横断面（２２，２３）の下流側後方に、ウェブ（３０，３０ａ，３０ｂ）と、二重弁座スプール（３ａ，３ｂ）の内側の側壁と、分離スリーブ（３１）の外周面と、ヘッド片（２０）またはカバー（２１）の一方の端面とによって仕切られたそれぞれ１つの環状室（２５ａ，２５ｂ）が形成されており、該環状室（２５ａ，２５ｂ）が、それぞれ１つまたはそれ以上の開口（３０１）に接続されている、請求項１または２記載の混合弁。
環状室（２５ａ，２５ｂ）にヘッド片（２０）またはカバー（２１）が、水案内のための凹状溝（２０１）を備えている、請求項３記載の混合弁。
開口（３０１）が、二重弁座スプール（３ａ，３ｂ）の中心軸線（３２）に対して平行に向けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の混合弁。
軸方向に向けられた、冷水のための開口（３０１）が、軸方向に向けられた、温水のための開口（３０１）に対してずらされて配置されている、請求項５記載の混合弁。
軸方向に向けられた、冷水のための開口（３０１）と、軸方向に向けられた、温水のための開口（３０１）とが同軸的に配置されており、これによって、流入した冷水と、温水とが互いに正面衝突するようになっている、請求項５記載の混合弁。
混合通路（３０２）から流出する混合水が、サーモスタット（４）の、上流側に設けられた端部における温度感知領域（４１）に向けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の混合弁。
サーモスタット（４）として膨張材エレメントが設けられている、請求項７記載の混合弁。
混合通路の流出方向が、二重弁座スプールの中心軸線に対して傾けられて配置されており、これによって、流出する混合水が、円錐周壁スリーブの形状を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載の混合弁。
分離スリーブ（３１）と、ウェブ（３０）と、二重弁座スプール（３ｂ）とが一体に形成されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の混合弁。
分離スリーブ（３１）の両端領域の外周面と、二重弁座スプール（３）の外周面とに、シールのためのそれぞれ少なくとも１つのＯリング（３００，３１０）が設けられており、これによって、横方向流れが排除されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の混合弁。
分離スリーブが、ウェブの領域で２つの部分から組立て可能である、請求項１から１２までのいずれか１項記載の混合弁。
二重弁座スプール（３ａ）が、ウェブ（３０ａ）および分離スリーブの第１の部分（３１ａ）と一体に形成されていて、分離スリーブの第２の部分（３１ｂ）に形成されたウェブ（３０ｂ）に結合可能である、請求項１から１３までのいずれか１項記載の混合弁。
両ウェブ（３０ａ，３０ｂ）が、解離可能にカップリングに結合されている、請求項１４記載の混合弁。