JP2008138824A - Hot-and-cold-water mixing valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、湯と水とを所定の混合比で混合するために用いられる湯水混合弁に関する。 The present invention relates to a hot water / water mixing valve used for mixing hot water and water at a predetermined mixing ratio.
従来、この種の湯水混合弁として、それぞれが起伏揺動するバタフライ式の一対の弁体と、この一対の弁体を起伏揺動させて湯と水との流入口の弁座と接触・離反させることにより、湯と水との流入を個別に閉じて遮断したり開いて流通させたりし得るようにしたものが知られている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, as this kind of hot and cold water mixing valve, a pair of butterfly type valve bodies that undulate and swing each other, and a pair of valve bodies that undulate and swing to contact and separate the valve seat at the inlet and outlet of hot water and water It is known that the inflow of hot water and water can be individually closed and blocked or opened and circulated (see, for example, Patent Document 1).
又、湯と水との流入口をそれぞれ球体を用いた弁体により塞ぎ、これら一対の弁体をカム部材を用いて流入口側に押圧して閉じたり、押圧を緩和して開いたりし得るようにしたものも知られている(例えば特許文献2参照)。 In addition, the inlets of hot water and water can be closed with valve bodies using spheres, and the pair of valve bodies can be closed by pressing them toward the inlet using cam members, or they can be opened by relaxing the pressure. The thing which did it is also known (for example, refer patent document 2).
本発明と対比される湯水混合弁を図6に示す。この湯水混合弁は、ハウジング200内に、湯が流入する湯入口201に連通する湯導入室202と、水が流入する水入口203に連通する水導入室204と、これら湯導入室202及び水導入室204に挟まれた中間位置に混合室205とが区画形成され、その混合室205には混合後の湯水が導出される出口206が連通されている。一方、上記ハウジング200内には、先端側に円柱形状の弁体207を固定したシャフト208が、上記湯導入室202、混合室205及び水導入室204をこの順に貫通して配設され、上記弁体207が上記混合室205内に配置された状態でシャフト208の軸方向に往復動可能に配設されている。シャフト208の基端側にはネジ部209とセレーション部210とが形成され、モータ600の回転駆動力がそのセレーション部210を介してシャフト208に伝達され、シャフト208が軸回りに回転作動されることにより上記ネジ部209を介してシャフト208が軸方向に往復動可能とされている。この往復動により上記弁体207がシャフト208の軸方向に移動して湯導入室202と混合室205との間の流通を遮断したり(図6に実線で示す状態参照)、逆に水導入室204と混合室205との間の流通を遮断したり、あるいは、両者の流通を許容したりして、湯と水との混合を可能とし、かつ、その弁体207の軸方向位置の調整により湯導入室202と混合室205との間を流通させる開度と、水導入室204と混合室205との間を流通させる開度との互いの変更調整を可能にして、湯・水の混合比の変更調整が可能とされている。
The hot and cold water mixing valve compared with the present invention is shown in FIG. This hot water / water mixing valve includes a hot water introducing chamber 202 communicating with a
ところが、このような湯水混合弁の場合には、湯水混合の機能を確実に果たさせる上で、弁体207の両端部の弁部207a,207bの外径と、この弁部が着座する弁座内径との両者間で厳格な寸法精度や組み付け位置精度が要求されるため、例えばいずれかの真円度が狂っていたり、あるいは、シャフト208の軸に対する弁体207の同軸度がずれていたりすると、弁体207の噛み込みや漏れが発生するおそれを招くことになる。そして、このような噛み込みや漏れという現象が生じると、湯水の混合比も制御上の目標から意図しない値にずれてしまい、正確な混合比を実現させ得なくなる。
However, in the case of such a hot and cold water mixing valve, the outer diameters of the
加えて、このような現象は、上記の特許文献にて提案されているようなカム部材を用いて弁体を作動させるような場合にも生じ易くなる。 In addition, such a phenomenon is likely to occur even when the valve body is operated using a cam member as proposed in the above-mentioned patent document.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、単純な構造でありながら確実な遮断、遮断・流通の確実な切換、及び、確実な混合比の変更調整を実現させ得る湯水混合弁を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to ensure reliable shutoff, reliable switching between shutoff / distribution, and reliable change of the mixing ratio, while having a simple structure. An object of the present invention is to provide a hot and cold water mixing valve capable of realizing the adjustment.
上記目的を達成するために、本発明では、ハウジング内に区画形成された混合室と、この混合室を構成するハウジング壁の内面に開口する水入口孔及び湯入口孔と、これら水入口孔及び湯入口孔を覆い得る大きさで中心軸回りに回転駆動される円盤状の弁体とを備えたものとする。そして、上記水入口孔及び湯入口孔を、上記中心軸を挟んで対称位置で開口するように配置する。加えて、上記弁体として、上記水入口孔及び湯入口孔に相対向する前面に、上記ハウジング壁の内面に密接して上記水入口孔及び湯入口孔の一方開口を全閉状態に閉止する凸平面と、上記ハウジング壁の内面から中心軸方向に離れて他方開口を全開状態で上記混合室と連通させる凹平面とを、上記中心軸を挟んで対称配置に形成し、かつ、上記凸平面から周方向両側に一様傾斜で上記凹平面まで連続する斜面をそれぞれ形成したものとした(請求項1)。 In order to achieve the above object, in the present invention, a mixing chamber defined in the housing, a water inlet hole and a hot water inlet hole opened on the inner surface of the housing wall constituting the mixing chamber, the water inlet hole and It is assumed that a disc-like valve body is provided that is large enough to cover the hot water inlet hole and is driven to rotate about the central axis. And the said water inlet hole and the hot water inlet hole are arrange | positioned so that it may open in a symmetrical position on both sides of the said center axis | shaft. In addition, as the valve body, one opening of the water inlet hole and the hot water inlet hole is closed in a fully closed state in close contact with the inner surface of the housing wall on the front surface facing the water inlet hole and the hot water inlet hole. A convex plane and a concave plane that is separated from the inner surface of the housing wall in the direction of the central axis and communicates with the mixing chamber with the other opening in a fully open state are formed symmetrically with respect to the central axis, and the convex plane In this case, slopes that are uniformly inclined to the concave plane are formed on both sides in the circumferential direction (claim 1).
本発明の場合、例えば凸平面で水入口孔を全閉状態に塞ぎ、凹平面で湯入口孔を全開状態にすると、水が限りなく0%で湯が100%の混合比となる。この状態から弁体を中心軸回りに回転させていくと、水入口孔の開口にはこれを覆っていた凸平面から斜面が相対向することになって水が混合室に流入し始め、回転が進む程、上記斜面と開口との距離が大になることから水の流入量も増加することになる。逆に、湯入口孔の開口には凹平面から斜面が相対向することになって斜面と湯入口孔との距離が徐々に小になることから湯の流入量が減少することになる。このように弁体の回転位置変換によって混合室に流入する水と湯との比率が変化して混合室内の湯・水の混合比も変化していくことになる。その際、上記斜面は一様傾斜とされているため、回転量に対する湯・水の混合比の変化量が一定となり、回転量調整だけで正確な混合比で湯・水を混合させることが可能になる。そして、このような確実な混合比の変更調整を、前面に凸平面、凹平面及び一対の斜面を形成した円盤状の弁体を採用するという単純な構造で実現させることが可能になる。 In the case of the present invention, for example, when the water inlet hole is closed in a fully closed state on the convex plane and the hot water inlet hole is fully opened on the concave plane, the mixing ratio is 0% for water and 100% for hot water. When the valve body is rotated around the central axis from this state, the water inlet hole opens and the slopes face each other from the convex plane that covered it, and water begins to flow into the mixing chamber. As the distance increases, the distance between the slope and the opening increases, so the amount of water inflow increases. On the contrary, since the slope faces the opening of the hot water inlet hole from the concave plane and the distance between the slope and the hot water inlet hole becomes gradually smaller, the amount of hot water inflow is reduced. As described above, the ratio of water and hot water flowing into the mixing chamber is changed by changing the rotational position of the valve body, and the mixing ratio of hot water and water in the mixing chamber is also changed. At that time, since the slope is uniform, the amount of change in the mixing ratio of hot water and water with respect to the amount of rotation is constant, and hot water and water can be mixed with an accurate mixing ratio simply by adjusting the amount of rotation. become. Then, such a reliable change and adjustment of the mixing ratio can be realized with a simple structure in which a disc-shaped valve body in which a convex plane, a concave plane and a pair of slopes are formed on the front surface is adopted.
本発明の湯水混合弁においては、上記凸平面と、凹平面とを、上記中心軸を中心として点対称になる扇形領域にそれぞれ形成するようにすることができる(請求項2)。このようにすることにより、所望の混合比を実現させるための弁体の回転位置の変換調整を容易に行うことが可能になる。 In the hot and cold water mixing valve according to the present invention, the convex plane and the concave plane can be formed in fan-shaped regions that are point-symmetric about the central axis, respectively. By doing in this way, it becomes possible to easily perform conversion adjustment of the rotational position of the valve body to realize a desired mixing ratio.
又、本発明の湯水混合弁において、上記弁体に対し水入口孔及び湯入口孔から作用する湯・水の供給圧を少なくともキャンセルするように背圧を作用させる背圧手段をさらに備えるようにすることができる。そして、上記背圧手段として、上記弁体の後面に対し上記中心軸の軸方向に相対向するように配置された2以上のピストン部材と、上記水入口孔及び湯入口孔からの湯・水の供給圧を上記ピストン部材に対し背圧として導入する背圧導入孔とを備える構成にすればよい。(請求項3)。このようにすることにより、弁体の前面に作用する水入口孔や湯入口孔からの湯・水の供給圧をキャンセルさせて弁体の回転位置変換を軽い駆動力で容易に行うことが可能となり、弁体の回転位置調整の精度向上、ひいては混合比の精度向上を図ることが可能となる。 The hot water / water mixing valve of the present invention further includes a back pressure means for applying a back pressure so as to at least cancel the hot water / water supply pressure acting on the valve body from the water inlet hole and the hot water inlet hole. can do. And as said back pressure means, two or more piston members arrange | positioned so as to oppose the axial direction of the said central axis with respect to the rear surface of the said valve body, and hot water and water from the said water inlet hole and a hot water inlet hole And a back pressure introduction hole for introducing the supply pressure as a back pressure to the piston member. (Claim 3). By doing so, the rotational position of the valve body can be easily converted with a light driving force by canceling the hot water / water supply pressure from the water inlet hole or hot water inlet hole acting on the front surface of the valve body. Thus, it is possible to improve the accuracy of adjusting the rotational position of the valve body, and hence improve the accuracy of the mixing ratio.
さらに、この背圧手段を備えた湯水混合弁に対し、上記弁体が回転駆動される際に発生する摩擦力を軽減抑制する摩擦切り手段をさらに備えるようにすることができる。この場合には、上記摩擦切り手段として、上記ピストン部材の側からの背圧を上記弁体の側に対し点接触状態で伝達する少なくとも3つのボール部材を備える構成とすればよい(請求項4)。このようにすることにより、弁体の回転抵抗となる摩擦を極力軽減抑制して、より軽い駆動力によって弁体の回転位置変換を行い得るようになり、弁体の回転位置調整のより一層の精度向上、混合比のより一層の精度向上を図ることが可能となる。 Further, the hot water / water mixing valve provided with the back pressure means can further include a friction cutting means for reducing and reducing a frictional force generated when the valve body is rotationally driven. In this case, the friction cutting means may include at least three ball members that transmit back pressure from the piston member side to the valve body side in a point contact state. ). By doing so, the friction that becomes the rotational resistance of the valve body can be reduced and suppressed as much as possible, and the rotational position of the valve body can be converted with a lighter driving force. It is possible to improve accuracy and further improve the accuracy of the mixing ratio.
以上、説明したように、請求項1〜請求項4のいずれかの湯水混合弁によれば、水入口孔及び湯入口孔に相対向することになる弁体前面に凸平面、凹平面及び両者間を接続する一様傾斜の斜面を形成しているため、弁体の中心軸回りの回転量に対する湯・水の混合比の変化量を一定にすることができ、弁体の回転量調整だけで正確な混合比で湯・水を混合させることができるようになる。そして、このような確実な混合比の変更調整を、上記の如き前面形状を有する円盤状の弁体を採用するという単純な構造で実現させることができることとなる。 As described above, according to the hot and cold water mixing valve according to any one of claims 1 to 4, a convex plane, a concave plane, and both on the front surface of the valve body facing the water inlet hole and the hot water inlet hole. Since the slope with a uniform slope connecting them is formed, the amount of change in the mixing ratio of hot water and water relative to the amount of rotation around the central axis of the valve body can be made constant, and only the amount of rotation of the valve body is adjusted This makes it possible to mix hot water and water at an accurate mixing ratio. Then, such a reliable change and adjustment of the mixing ratio can be realized with a simple structure in which the disc-like valve body having the front shape as described above is employed.
特に請求項2によれば、凸平面と凹平面とを中心軸を中心として点対称になる扇形領域にそれぞれ形成することにより、所望の混合比を実現させるための弁体の回転位置の変換調整を容易に行うことができるようになる。 In particular, according to the second aspect of the present invention, the conversion adjustment of the rotational position of the valve body for realizing a desired mixing ratio is achieved by forming the convex plane and the concave plane in respective fan-shaped regions that are symmetric with respect to the central axis. Can be easily performed.
又、請求項3によれば、背圧手段を備えることで、弁体の前面に作用する水入口孔や湯入口孔からの湯・水の供給圧をキャンセルさせて弁体の回転位置変換を軽い駆動力で容易に行うことができるようになり、弁体の回転位置調整の精度向上、ひいては混合比の精度向上を図ることができる。さらに、請求項4によれば、背圧手段を備えた湯水混合弁に対し摩擦切り手段をさらに備えることで、弁体の回転抵抗となる摩擦を極力軽減抑制して、より軽い駆動力によって弁体の回転位置変換を行うことができるようになり、弁体の回転位置調整のより一層の精度向上、混合比のより一層の精度向上を図ることができるようになる。 According to the third aspect of the present invention, by providing the back pressure means, the rotational position of the valve body can be converted by canceling the supply pressure of hot water / water from the water inlet hole or the hot water inlet hole acting on the front surface of the valve body. This can be easily performed with a light driving force, so that the accuracy of adjusting the rotational position of the valve element can be improved, and hence the accuracy of the mixing ratio can be improved. Furthermore, according to the fourth aspect of the present invention, the hot water / water mixing valve provided with the back pressure means is further provided with a friction cutting means, so that the friction that becomes the rotational resistance of the valve element is reduced and suppressed by a lighter driving force. The rotational position of the body can be converted, and the accuracy of adjusting the rotational position of the valve body can be further improved, and the accuracy of the mixing ratio can be further improved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る湯水混合弁の断面説明図を示す。同図において、符号2はハウジング、3はハウジング2内に区画形成された混合室、4は円盤形の弁体、5は中心軸である軸Xに沿って延びて先端部が上記弁体4と接続・固定され軸X回りに回転自在に保持されたシャフト、6はこのシャフト5を介して上記弁体4を回転位置変換させる回転駆動手段としてのモータ、7は上記弁体4に作用する水圧をキャンセルした上でさらに押圧付勢力を弁体4に作用させる背圧手段、8は弁体4の回転位置変換の際に発生する摩擦力を軽減抑制する摩擦切り手段である。
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view of a hot and cold water mixing valve according to an embodiment of the present invention. In the figure,
上記ハウジング2は、内部に混合室3を区画形成するために、一端側(図1の上側)が開口し他端側(同図の下側)が閉止された筒形ハウジング部21と、この筒形ハウジング部21の開口に内嵌してその開口を閉止するブロック部22とを組み付けることにより形成されるようになっている。筒形ハウジング部21の他端壁(ハウジング壁)211には、水が流入される水入口孔23と、湯が流入される湯入口孔24とが上記混合室3に連通するように貫通形成されている。水入口孔23にはこの水入口孔23に連通して水接続部231が設けられ、この水接続部231に対し図外の水供給管の下流端が連通接続されるようになっている。又、湯入口孔24にもこの湯入口孔24に連通して湯接続部241が設けられ、この湯接続部241に対し図外の湯供給管の下流端が連通接続されるようになっている。水供給管や湯供給管は湯又は水が背圧に基づき供給されるようになっており、後述の弁体4の回転位置変換により湯入口孔24又は水入口孔23が開かれると混合室3に流入するようになっている。上記の背圧とは水道管の供給圧のことであり、水道管からの水が上記水供給管に給水され、水道管からの給水が熱交換加熱された上で湯供給管に供給される場合が挙げられる。従って、水入口孔23と湯入口孔24とからは互いに同じ供給圧が作用する。又、上記筒形ハウジング部21の周壁212には、水入口孔23の孔壁に開口して周壁212をハウジング2の一端側にかけて延び、ブロック部22内の後述の第1シリンダ孔部71a(図2も併せて参照)の背圧室72aに連通する背圧導入孔73aが形成され、同様に、湯入口孔24の孔壁に開口して周壁212をハウジング2の一端側にかけて延び、ブロック部22内の後述の第2シリンダ孔部71bの背圧室72bに連通する背圧導入孔73bが形成されている。
The
上記筒形ハウジング部21の他端壁211の内面213は特に平坦度を高めた平坦面とされており、この内面213に対しそれぞれ内径がD(mm)の上記の水入口孔23及び湯入口孔24が軸Xを中心とする円周上の位置であって軸Xを挟んで軸対称となる各位置に開口されている。又、筒形ハウジング部21の周壁212には混合後の湯水をハウジング2の外部に導出するための出口孔25が貫通形成されている。
The
上記混合室3は、上記の筒形ハウジング部21の他端壁211の内面及び周壁212の内周面と、ブロック部22との間に区画形成されたものであり、上記他端壁211の内面213において上記の水入口孔23及び湯入口孔24が上記弁体4により選択的に開閉可能に連通し、周壁212において上記出口孔25が常時連通状態にされている。
The mixing
上記弁体4は、図3にも示すように、所定高さを有する扁平な円柱状又は円盤状に形成され、平坦面とされた後面(図1では上面,図3では下面)41と、4種類の面形状を有し上記の筒形ハウジング21の他端壁211の内面213に相対向する前面(図1では下面,図3では上面)42と、異形孔(例えば平面視でDの字形の孔形状)に形成された中心孔43とを備えたものである。上記前面42には、軸X方向に凸となる平坦面の凸平面421と、軸X方向に凹となる平坦面の凹平面422と、凸平面421から周方向両側に凹平面422にかけて連続する一対の斜面423,423とが形成されている。これら凸平面421と凹平面と一対の斜面423,423とは図4(a)にも示すように周方向にほぼ90度ずつに等分割された扇形領域毎に形成され、凸平面421と凹平面422とは中心孔43を挟んで相反する側に配置されている。各斜面423は、図4(a)に網目模様を付した面において矢印Kの周方向に対し一様勾配で傾斜して、凸平面421から凹平面422までの間を、軸Xを中心とするいずれの直径の円周線上においても展開すれば一直線の均等傾斜線となるように滑らかに接続している。
As shown in FIG. 3, the
又、上記弁体4は、軸Xを中心として水入口孔23及び湯入口孔24の全てを覆う程度の直径を有し、軸Xを中心として回転位置変換することにより、凸平面421が水入口孔23又は湯入口孔24のいずれか一方の開口の全面に相対向すると、凹平面422が他方の開口の全面に相対向することになるように形成されている。そして、図1や図4(b)に示すように、凸平面421が湯入口孔24を覆って全閉状態にしたときには、凹平面422が水入口孔23と相対向してその開口を全開状態となって、混合室3に対する湯入口孔24からの湯の流入が完全に遮断される一方、水入口孔23からの水の流入が全量許容されることになる。この状態の混合室3においては湯が限りなく0%で水が100%の混合比となる。理論的には凸平面421と内面213との各平坦度を高めるほど密着性が向上し、完全密着により0%になる。又、この際、凹平面422と混合室3を区画する内面213との間の連通開口面積が、内径Dの水入口孔23又は湯入口孔24の開口面積と相等しくなるように、凸平面421と凹平面422との間の軸X方向の段差量Hが設定されている。つまり、凹平面422が水入口孔23に相対向すると、水入口孔23に供給される水がそれまでの供給流量のままで混合室3に流入する一方、凹平面422が湯入口孔24に相対向すると、湯入口孔24に供給される湯がそれまでの供給流量のままで混合室3に流入することになるようになっている。
The
さらに、弁体4が軸X回りに回転されて回転方向に対し斜面423,423の各中央位置が上記の水入口孔23又は湯入口孔24に相対向する状態(図5(a),(b)に示す状態)になると、水入口孔23及び湯入口孔24と混合室3との間の連通開口面積が互いに同じになる結果、混合室3に対する水入口孔23からの水の流入流量と、湯入口孔24からの湯の流入流量とが互いに等しくなって、混合室3では水と湯とが50%ずつの混合比で混合されて出口25から導出されることになる。そして、図4(a)の状態から図5(a)の状態に弁体4が回転位置変換する間は、上記の如く各斜面423が一様傾斜に形成されているため、例えば湯入口孔24では混合室3への湯の流入比率0%の状態から斜面423が湯入口孔24にオーバーラップして行くに従い湯の流入比率が0%から50%にリニアに増加し、逆に水入口孔23では混合室3への水の流入比率100%の状態から斜面423が水入口孔23にオーバーラップして行くに従い水の流入比率が100%から50%にリニアに減少して行くことになる。さらに、弁体4を図5(a)に図示の矢印の側に90度分回転位置変換させると、上記の混合比が逆転して湯の流入比率が50%から100%に増加する一方、水の流入比率が50%から0%まで減少することになる。要するに、弁体4の回転位置変換の回転量に比例して、混合室3での混合比がリニアに変更されることになるようになっている。
Further, the
上記シャフト5は、基端側にセレーション部51が形成され、先端側に上記弁体4の中心孔43と対応した異形断面部(D形断面部)52が形成され、中間部位がブロック部22を貫通した状態で定位置回転可能に保持されている。そして、上記セレーション部51を介して軸X回りの回転駆動力がモータ6から伝達され、中心孔43に内嵌状態にされた上記異形断面部52によって弁体4がシャフト5と共に一体回転されるようになっている。なお、上記の定位置回転可能に保持する構成としては、例えば、シャフト5に形成された周溝にEリング53を係合させ、このEリング53をブロック部22と第1押板81との間に挟み込んで定位置回転可能としている。その際、回転に伴いシャフト5に作用する摩擦を抑制・低減化させるために、Eリング53のブロック部22側に合成樹脂製のワッシャー54を介装させるようにしている。
The
上記背圧手段7は、上記の第1シリンダ孔部71a及び第2シリンダ孔部71bのそれぞれに内装されたピストン部材74a,74bと、このピストン部材74a,74bを軸X方向に対し弁体4の側に押圧付勢するバネ75a,75bと、上記の背圧導入孔73a,73bとを備え、上記一対のピストン部材74a,74bが第1押板81を弁体4の側に押圧するようになっている。又、摩擦切り手段8は、上記の第1押板81と、この第1押板81に対し弁体4側位置で相対向する第2押板82と、第1押板81及び第2押板82の間に回転自在(転動自在)に介装された少なくとも3つのボール部材(例えばボールベアリング)83,83,…とを備えている。上記第1押板81に対し2つのピストン部材74a,74bが軸X方向に対し前方側(図1の下方側)への押圧力を作用させ、この押圧力がそれぞれ点接触しているボール部材83,83,…を介して第2押板82に伝達され、さらに、この第2押板82が当接されている後面41から弁体4に対しこの弁体4を前方側、つまり他端壁211の内面213の側に押圧する作用力として伝達される。この押圧付勢力により弁体4は上記内面213に密接しつつもその内面213に対し摺動して回転位置変換可能となっている。
The back pressure means 7 includes a
又、上記の各ピストン部材74a,74bの直径dは、水入口孔23又は湯入口孔24の内径Dと同じになるように設定されており、背圧導入孔73a,73bを通して背圧室72a,72bに作用する水入口孔23及び湯入口孔24からの水及び湯の供給圧がピストン部材74a,74bに対し背圧として作用するようにしているため、水入口孔23及び湯入口孔24から弁体4が受ける供給圧が上記背圧との相殺によりキャンセルされることになる。従って、背圧手段7としては、バネ75a,75bを省略してもよいが、好ましくはバネ75a,75bを付加して上記背圧を上記供給圧よりも若干上回るように設定し、弁体4に対し弾性付勢力を作用させることにより凸平面421と内面213との相対向面同士の密接状態を確実に維持させるようにすればよい。
The diameter d of each of the
さらに、上記のボール部材83,83,…は第1押板81と第2押板82との間に介装されていればよいが、いずれか一方(図例では第2押板82)に対し保持用の凹部又は円弧状の凹溝を設け、この凹部等に入れて転動自在又は滑動自在に保持させるようにするのが好ましい。又、摩擦切り手段8としては、ピストン部材74a,74bの側と、弁体4の側とを点接触状態で接合させることにより両者間の摩擦を切ることを主眼とするものであるため、ボール部材83,83,…は回転自在にしなくてもよいが、ボール部材83,83,…を回転自在(滑動自在)にすることで摩擦切りの機能をより高めることができることになる。この摩擦切り手段8による摩擦力の発生抑制又は低減化によって、弁体4の回転位置変換のための回転駆動力を大幅に低減させることができ、モータ6の負担の軽減化を図ることができる。又、これに加えて、上記の背圧手段7と摩擦切り手段8との組み合わせによって、弁体4を極めて軽い回転駆動力により回転位置変換させることができ、モータ6の負担軽減化のみならず、弁体4の回転位置調整を容易にしかも正確に行うことができるようになる。
Further, the
以上の湯水混合弁によれば、前面42に所定形状の4つの面(凸平面421、斜面423,423、凹平面422)を形成した円盤状の弁体4を用いるだけという単純な構造で、湯入口孔24及び水入口孔23の確実な全閉・全開の切換及び任意開度への確実な変更調整を行うことができ、これによって湯・水の任意の混合比への確実な変更調整を行うことができるようになる。すなわち、凸平面421及び他端壁211の内面213の平坦度については密接による閉止機能の観点から正確な加工が求められるものの、その凸平面421は軸Xを中心にして水入口孔23や湯入口孔24を覆い得る広さ(弁体4の直径)さえあれば、寸法精度上の精密さはさほど要求されることなく確実な湯水混合を担保し得るため、製造・組み付けも容易に行い得る。又、弁体4の軸X回りの回転量(回転角度、モータ6の作動ステップ)に応じて水入口孔23からの水と湯入口孔24からの湯との互いの流入比率(流入流量)をリニアに増・減させることができ、目標の混合比を実現させる上での作動制御が容易になる上に正確にもなる。つまり、モータ6の一定量の回転作動に対する流入比率(流入流量)の変化量を一定にすることができる。さらに、上述の如く、背圧手段7及び摩擦切り手段8を組み合わせることにより、弁体4の回転位置変換を軽い回転駆動力で滑らかに行うことができるようになり、モータ6の耐久性向上及び作動制御の精度向上のみならず、弁体4の回転位置の変更調整の精度向上、ひいては、混合比の変更調整の容易化及び精度向上を図ることができるようになる。
According to the above hot and cold water mixing valve, it has a simple structure in which only the disc-shaped
<他の実施形態>
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、凸平面421、斜面423,423、凹平面422の4つの面をそれぞれ周方向に略90度ずつの扇形領域に形成しているが、これに限らず、凸平面421及び凹平面422がそれぞれ水入口孔23又は湯入口孔24に相対向した状態で覆い得る広さが確保できれば、凸平面421及び凹平面422を軸Xを挟んで点対称となるように90度よりも小さい角度の扇形領域又は90度よりも大きい角度の扇形領域に形成し、間の範囲に斜面423,423を一様傾斜にて形成するようにしてもよい。
<Other embodiments>
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Various other embodiments are included. That is, in the above-described embodiment, the four surfaces of the
上記実施形態では、2つのピストン部材74a,74bを用いて構成したが、これに限らず、例えば3つ又は4つあるいは5つ以上のピストン部材を周方向に均等配置にして設けるようにしてもよい。この場合には、全ピストン部材の合計押圧面積が水入口孔23及び湯入口孔24の合計開口面積に等しくなるようにすればよい。
In the above-described embodiment, the two
さらに、弁体4とシャフト5とを一体に形成したり、モータ6からの回転駆動力を減速機構を介して伝達させたり、回転駆動手段としてモータ6以外の駆動源を用いたり、あるいは、第2押板82を省略してボール部材83,83,…を弁体4の後面41に保持させたり、するようにしてもよい。
Further, the
なお、上記実施形態では湯と水との2種類を所定流量比率で混合するための湯水混合弁として説明したが、湯と水との2種類には限らず、性質・特性等の異なる2種類の流体を所定流量比率で混合するために用いることも可能である。 In the above embodiment, hot water and water mixing valves for mixing two types of hot water and water at a predetermined flow rate ratio have been described. However, the present invention is not limited to two types of hot water and water, but two types having different properties and characteristics. It is also possible to use these fluids at a predetermined flow rate ratio.
上記の背圧手段7、あるいは、背圧手段7及び摩擦切り手段8を、上記実施形態の弁体4に組み合わせるのではなくて、他の弁体に組み合わせて水入口孔及び湯入口孔からの湯・水の供給圧をキャンセルして平衡状態にさせたり、上記他の弁体の切換変換作動の際の摩擦を軽減抑制させたりする用途に用いるようにしてもよい。
The back pressure means 7 or the back pressure means 7 and the friction cutting means 8 are not combined with the
2 ハウジング
3 混合室
4 弁体
6 モータ(回転駆動手段)
7 背圧手段
8 摩擦切り手段
23 水入口孔
24 湯入口孔
25 出口
42 弁体の前面
73a,73b 背圧導入孔
74a,74b ピストン部材
211 他端壁(ハウジング壁)
213 内面
421 凸平面
422 凹平面
423 斜面
X 軸(中心軸)
2
7 Back pressure means 8 Friction cutting means 23
213
Claims (4)
上記水入口孔及び湯入口孔は上記中心軸を挟んで対称位置で開口するように配置され、
上記弁体は、上記水入口孔及び湯入口孔に相対向する前面に、上記ハウジング壁の内面に密接して上記水入口孔及び湯入口孔の一方開口を全閉状態に閉止する凸平面と、上記ハウジング壁の内面から中心軸方向に離れて他方開口を全開状態で上記混合室と連通させる凹平面とが上記中心軸を挟んで対称配置に形成され、かつ、上記凸平面から周方向両側に一様傾斜で上記凹平面まで連続する斜面がそれぞれ形成されている、
ことを特徴とする湯水混合弁。 A mixing chamber defined in the housing, a water inlet hole and a hot water inlet hole opening on the inner surface of the housing wall constituting the mixing chamber, and a size that can cover these water inlet hole and hot water inlet hole and around the central axis And a disc-shaped valve body that is driven to rotate,
The water inlet hole and the hot water inlet hole are arranged so as to open at symmetrical positions across the central axis,
The valve body has a convex plane that closes one opening of the water inlet hole and the hot water inlet hole in a fully closed state, in close contact with the inner surface of the housing wall, on the front surface facing the water inlet hole and the hot water inlet hole. A concave plane that is spaced apart from the inner surface of the housing wall in the central axis direction and communicates with the mixing chamber with the other opening in a fully open state, and is formed symmetrically across the central axis, and both sides in the circumferential direction from the convex plane Slopes that are uniformly inclined and continue to the concave plane are formed respectively.
A hot and cold water mixing valve.
上記凸平面と、凹平面とは、上記中心軸を中心として点対称になる扇形領域にそれぞれ形成されている、湯水混合弁。 The hot and cold water mixing valve according to claim 1,
The hot and cold water mixing valve, wherein the convex plane and the concave plane are each formed in a fan-shaped region that is point-symmetric about the central axis.
上記弁体に対し水入口孔及び湯入口孔から作用する湯・水の供給圧を少なくともキャンセルするように背圧を作用させる背圧手段をさらに備え、
上記背圧手段は、上記弁体の後面に対し上記中心軸の軸方向に相対向するように配置された2以上のピストン部材と、上記水入口孔及び湯入口孔からの湯・水の供給圧を上記ピストン部材に対し背圧として導入する背圧導入孔とを備えている、湯水混合弁。 The hot and cold water mixing valve according to claim 1 or 2,
Back pressure means for applying a back pressure so as to at least cancel the supply pressure of hot water / water acting on the valve body from the water inlet hole and the hot water inlet hole,
The back pressure means includes two or more piston members disposed so as to face each other in the axial direction of the central axis with respect to the rear surface of the valve body, and supply of hot water / water from the water inlet hole and the hot water inlet hole. A hot water / water mixing valve comprising a back pressure introduction hole for introducing pressure as back pressure to the piston member.
上記弁体が回転駆動される際に発生する摩擦力を軽減抑制する摩擦切り手段をさらに備え、
上記摩擦切り手段は、上記ピストン部材の側からの背圧を上記弁体の側に対し点接触状態で伝達する少なくとも3つのボール部材を備えている、湯水混合弁。 The hot and cold water mixing valve according to claim 3,
Friction cutting means further reducing frictional force generated when the valve body is rotationally driven,
The friction cutting means is a hot and cold water mixing valve comprising at least three ball members that transmit back pressure from the piston member side to the valve body side in a point contact state.
Priority Applications (1)
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JP2006327942A JP2008138824A (en) | 2006-12-05 | 2006-12-05 | Hot-and-cold-water mixing valve |
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Family Applications (1)
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-
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- 2006-12-05 JP JP2006327942A patent/JP2008138824A/en not_active Withdrawn
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