JP2008267515A - Hot and cold water mixing valve - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、弁ケースの内部で水側主弁と湯側主弁とを軸方向に移動させて湯水の混合比率を変化させ、混合水の温度を調節する湯水混合弁に関する。 The present invention relates to a hot and cold water mixing valve that adjusts the temperature of mixed water by moving a water side main valve and a hot water side main valve in an axial direction within a valve case to change a mixing ratio of hot water and water.
従来より、弁ケースの内部で水側主弁と湯側主弁とを軸方向に移動させることで水と湯との混合比率を変化させ、混合水温度を調節する湯水混合弁が広く用いられている。
図15はこの種湯水混合弁の具体例を示している。
同図において200,202は筒形の弁ケース204内部に形成された水流入通路,湯流入通路で、206は流入した水と湯とを混合し流出させる混合室である。
208,210は軸方向に離隔して温調軸(温度調節軸)212に設けられた水側主弁,湯側主弁であり、また214,216はそれら水側主弁208,湯側主弁210に対応して設けられた水側主弁座,湯側主弁座である。
Conventionally, hot and cold water mixing valves that adjust the temperature of mixed water by changing the mixing ratio of water and hot water by moving the water side main valve and the hot water side main valve in the axial direction inside the valve case have been widely used. ing.
FIG. 15 shows a specific example of this seed hot water mixing valve.
In the figure,
208 and 210 are water side main valves and hot water side main valves provided on a temperature control shaft (temperature control shaft) 212 which are separated in the axial direction, and 214 and 216 are water side
この湯水混合弁では、温調軸212を図中左向きに一杯まで移動させると、(A)に示しているように湯側主弁210が湯側主弁座216に着座して水側主弁208が一杯まで開かれ、水流入通路200からの水が混合室206へと流入して吐水部に向け流出する。
また逆に温調軸212を図中右向きに一杯まで移動させると、(B)に示しているように水側主弁208が水側主弁座214に着座して湯側主弁210が一杯まで開かれ、湯流入通路202からの湯が混合室206へと流入して吐水部に向け流出する。
In this hot and cold water mixing valve, when the
Conversely, when the
またその中間の位置、即ち水側主弁208と湯側主弁210とが水側主弁座214,湯側主弁座216から離間してそれぞれ開いた状態の下では、水流入通路200からの水と湯流入通路202からの湯とが混合室206に流入して混合され、吐水部に向けて流出する。
更に温調軸212を図中左右方向に移動させて水側主弁208,湯側主弁210の開度をそれぞれ変化させることで、それぞれの開度に応じた流量で水,湯が混合室206に流入して混合水の温度が調節され、混合水が吐水部に向けて流出する。
Further, when the water side
Further, the
この湯水混合弁は、温調軸212の図中左右方向の操作量、即ちこれに連結したハンドルの操作量に応じて水側主弁208,湯側主弁210の位置が定まり、その位置に応じて水と湯とを混合して流出する、いわゆるミキシングタイプの湯水混合弁であるが、この湯水混合弁の場合、給水圧,給湯圧に抗して水側主弁208,湯側主弁210を移動させなければならず、特に給水圧が高い場合等において操作抵抗が大きく、操作が重いといった問題があった。
また操作抵抗が大きいことから小型アクチュエータにて水側主弁208,湯側主弁210を駆動するといったことが難しい問題があった。
In the hot and cold water mixing valve, the positions of the water side
Further, since the operation resistance is large, it is difficult to drive the water side
湯水混合弁には、このようなミキシングタイプの湯水混合弁のほか、自動温度調節機能付きの湯水混合弁、詳しくは混合水温度の上昇に感応して水側主弁を開く方向に温調軸を移動させる感温体を混合室に備える一方、その温調軸を水側主弁が閉じる方向に付勢するバイアスばねを備え、その感温体による混合水の温度感知に基づいて水側主弁,湯側主弁を微動させて、それぞれ水側主弁,湯側主弁の開度を自動的に調節し、混合水の温度を設定温度に自動的に調節する機能を備えた自動温度調節機能付きの湯水混合弁がある。
例えば下記特許文献1に、この種の自動温度調節機能付きの湯水混合弁が開示されている。
この自動温度調節機能付(サーモスタット式)の湯水混合弁にあっても、上記ミキシングタイプの湯水混合弁と同様に操作抵抗が重いといった問題が内在している。
In addition to this mixing-type hot and cold water mixing valve, the hot and cold water mixing valve includes a hot and cold water mixing valve with an automatic temperature control function, and more specifically, a temperature adjustment shaft that opens the water-side main valve in response to an increase in the temperature of the mixed water. The mixing chamber is provided with a temperature sensing body that moves the temperature control shaft, and a bias spring that urges the temperature adjustment axis in the direction in which the water side main valve closes, and based on the temperature sensing of the mixed water by the temperature sensing body. Automatic temperature with the function of automatically adjusting the opening of the water side main valve and hot water side main valve by automatically moving the valve and hot water side main valve, respectively, and automatically adjusting the temperature of the mixed water to the set temperature There is a hot and cold water mixing valve with an adjustment function.
For example, Patent Document 1 listed below discloses a hot water / water mixing valve with this type of automatic temperature control function.
Even in this hot water / water mixing valve with an automatic temperature control function (thermostat type), there is a problem that operation resistance is heavy as in the case of the mixing type hot water / water mixing valve.
そこで本出願人は先の特許願(下記特許文献2)において、 (イ)筒形の弁ケースと、(ロ)弁ケースに且つ軸方向の隔たった位置に設けられた水流入口及び湯流入口と、(ハ)それら水流入,湯流入口に続く水流入通路及び湯流入通路と、(ニ)筒形をなし、弁ケースの内面に沿って軸方向に移動し、水流入通路,湯流入通路の開度を互いに逆の関係で大きく又は小さくさせる水側主弁及び湯側湯弁と、(ホ)水側主弁,湯側主弁のそれぞれの背後に形成され、内部の圧力を水側主弁,湯側主弁に対する背圧且つ閉弁方向の押圧力として作用させる水側,湯側の背圧室と、(ヘ)水流入口,湯流入口からの水,湯を各背圧室に導いて背圧室の圧力をそれぞれ増大させる水側,湯側の導入通路と、(ト)水側主弁,湯側主弁よりも下流側の2次側通路と各背圧室とを連通させる圧抜通路としての水側,湯側のパイロット通路と、(チ)水側主弁,湯側主弁の進退移動方向に進退移動し、各パイロット通路の開度を制御する水側,湯側のパイロット弁と、を有し、それらパイロット弁の進退移動に追従して水側主弁,湯側主弁を進退移動させて湯水の混合比率を変化させ、混合水の温度調節を行う湯水混合弁を提案している。
図16はその具体例を示している(この例は自動温度調節機能付きの湯水混合弁の例)。
In view of this, the present applicant, in a previous patent application (Patent Document 2 below), (a) a cylindrical valve case, and (b) a water inlet and a hot water inlet provided in the valve case at positions separated in the axial direction. (C) the water inflow, the water inflow passage and the hot water inflow passage following the hot water inlet, and (d) a cylindrical shape that moves in the axial direction along the inner surface of the valve case. The water side main valve and the hot water side hot water valve that increase or decrease the opening degree of the passage in the opposite relation to each other, and (e) the water side main valve and the hot water side main valve are formed behind the water side main valve. Water pressure and hot water side back pressure chambers acting as back pressure against the main valve and hot water side main valve and the closing pressure, and (f) water and hot water from the hot water inlet and hot water inlet. Water side and hot water side introduction passages that lead to the chamber to increase the pressure of the back pressure chamber, respectively, (g) Water side main valve, secondary side passage downstream of the hot water side main valve, and each back pressure chamber Water side and hot water side pilot passages as pressure release passages to communicate with each other, and (h) water side main valve and hot water side main valve move forward and backward in the forward / backward movement direction to control the opening degree of each pilot passage , And a hot water side pilot valve, and the water side main valve and the hot water side main valve are moved forward and backward to follow the movement of the pilot valve to change the mixing ratio of hot water and water to adjust the temperature of the mixed water A hot and cold water mixing valve is proposed.
FIG. 16 shows a specific example thereof (this example is an example of a hot and cold water mixing valve with an automatic temperature control function).
同図において、218は筒形を成す弁ケースで、220,222は軸方向に離隔して設けられた水流入口,湯流入口であり、そしてこれら水流入口220,湯流入口222に続いて水流入通路200,湯流入通路202が径方向に設けられている。
In the figure,
224,226は筒形をなし、弁ケース218の内面に沿って軸方向に移動し、その軸方向の移動により水流入通路200,湯流入通路202の開度を互いに逆の関係で大きく又は小さく変化させるピストン式の水側主弁,湯側主弁である。
224 and 226 have a cylindrical shape and move in the axial direction along the inner surface of the
228,230は水側主弁224,湯側主弁226のそれぞれの背後に形成された水側,湯側の各背圧室で、これら背圧室228,230は内部の圧力を水側主弁224,湯側主弁226に対する背圧且つ閉弁方向の押圧力として作用させる。
228 and 230 are water-side and hot-water back pressure chambers formed behind the water-side
232,234は水側主弁224,湯側主弁226をそれぞれ貫通して設けられ、水流入口220,湯流入口222からの水,湯をそれぞれ背圧室228,230に導入して圧力を増大させる導入通路であり、また236,238は水側主弁224,湯側主弁226より下流側の2次側通路と背圧室228,230とを連通させ、背圧室228,230の圧力を抜いて圧力減少させる圧抜通路としてのパイロット通路である。
232 and 234 are provided penetrating the water side
240,242は、水側主弁224,湯側主弁226と同じ方向に進退移動してパイロット通路236,238の開度を変化させる水側,湯側の各パイロット弁で、それぞれ背圧室228,230内に配置されている。
そしてそれらパイロット弁240と242とが、水側主弁224及び湯側主弁226を貫通する共通の温調軸244にて連結され一体化されている。
The
246は混合室206内部に収容された、形状記憶合金製のコイルばねから成る感温ばねで、この感温ばね246は、温調軸244を介してパイロット弁240及び242に対し図中右向きの付勢力を作用させ、そして混合室206内部の混合水の温度が上昇すると軸方向に伸長して図中右向きの付勢力を増大させる。
水側の背圧室228内にはコイルばねからなるバイアスばね248が配設され、このバイアスばね248がパイロット弁240及び242に対し、感温ばね246とは逆向きの付勢力、即ち図中左向きの付勢力を及ぼしている。
A
250は回転式の温調(温度調節)ハンドルで、この温調ハンドル250を回転操作すると軸部252が弁ケース218とのねじ結合に基づいて図中左右方向に進退移動する。
この軸部252と湯側のパイロット弁242との間にはコイルばね254が介設されており、湯側及び水側のパイロット弁242,240に対し図中右向きの付勢力を作用させている。
ここでコイルばね254の付勢力はバイアスばね248の付勢力よりも弱く設定されており、そのばね力の差が温調軸244を感温ばね246とは反対方向に付勢する実際のバイアスの付勢力となる。
A
Here, the biasing force of the
この自動温度調節機能付きの湯水混合弁では、温調ハンドル250を回転操作して温調軸244を例えば図中右方向に移動させると、水側のパイロット弁240が水側主弁224から離れてパイロット通路236の開度が大となり、これにより水側の背圧室228の水がパイロット通路236を通じて混合室206側へと流れ、背圧室228の圧力が減少する。
すると水側主弁224が水流入通路200の給水圧により図中右方向に押されて移動し、背圧室228の圧力と水流入通路200の給水圧とがバランスする位置で停止する。
即ちパイロット弁240の移動に追従して水側主弁224が同方向に移動し、水流入通路200の開度を大として混合室206への水の流入量を増大させる。
In this hot and cold water mixing valve with an automatic temperature control function, when the
Then, the water-side
That is, following the movement of the
このとき湯側のパイロット弁242が図中右方向に移動することによって、湯側のパイロット通路238の開度が小となり、これに応じて背圧室230の圧力が高くなって、湯流入通路202からの給湯圧と背圧室230の圧力とがバランスする位置まで湯側主弁226が図中右方向に移動し、湯流入通路202の開度を小とする。即ち混合室206への湯の流入量を減少させる。
At this time, the hot water
また一方、温調ハンドル250を上記とは逆方向に回転操作すると、温調軸244が図中左方向に移動して水側主弁224の開度を小さく、湯側主弁226の開度を大きく変化させ、混合室206への水流入量を少なく、湯流入量を多くする。
On the other hand, when the
この自動温度調節機能付きの湯水混合弁は、水側及び湯側のパイロット弁240,242の移動によって水側及び湯側の背圧室228,230の圧力を変化させ、これにより水側主弁224,湯側主弁226の開度を制御するもので、水,湯の流動圧に抗して直接水側主弁224,湯側主弁226を開閉動作させなくてもよく、そのため操作抵抗が小さく、軽い操作が可能である。
This hot and cold water mixing valve with an automatic temperature control function changes the pressures of the water-side and hot-water
しかしながらこの図16に示す湯水混合弁の場合、水側及び湯側の各パイロット弁240,242のそれぞれが背圧室228,230内に挿入されていて、それら背圧室228,230内部でパイロット通路236,238の開度を制御するものとなしてあるため、水側のパイロット弁240に対し背圧室228内でその圧力が図中左向きに作用し、詳しくはパイロット弁240と水側主弁224に形成されたパイロット弁座の各軸直角方向の径の差に対応した面積に対する圧力が図中左向きに作用し、また同様に湯側の背圧室230内でその圧力がパイロット弁242に対し図中右方向に作用する。
However, in the case of the hot water / water mixing valve shown in FIG. 16, the water side and hot water
その結果、温調軸244を操作してパイロット弁240,242を図中左右方向に操作する際に、それらパイロット弁240,242に対する各背圧室228,230の圧力が作用する分、操作が重くなってしまう問題がある。
As a result, when the
この問題は、図16に示す自動温度調節機能付きの湯水混合弁に限らず、共通の温調軸を軸方向に移動操作して水側及び湯側の各パイロット弁を移動させることで水側主弁224,湯側主弁226を移動させるミキシングタイプの湯水混合弁においても生じる問題である。
This problem is not limited to the hot and cold water mixing valve with the automatic temperature control function shown in FIG. 16, but the water side and hot water side pilot valves are moved by moving the common temperature control shaft in the axial direction to move the water side. This is also a problem that occurs in a mixing type hot and cold water mixing valve that moves the
特に図16に示す自動温度調節機能付きの湯水混合弁にあっては、給水圧,給湯圧の圧力変化によって背圧室228,230の圧力変動が生じると、その圧力変動の影響を受けてパイロット弁240,242が位置ずれを生じ、それにより温度調節に狂いを生じてしまう問題が生ずる。
In particular, in the hot water / water mixing valve with an automatic temperature control function shown in FIG. 16, if pressure fluctuations in the
本発明は以上のような事情を背景とし、パイロット弁が背圧室内でその圧力を受けて、パイロット弁の移動に対する操作力が重くなる問題を解決することを目的としてなされたものである。
また本発明の他の目的は、自動温度調節機能付きの湯水混合弁において、背圧室内で圧力変動が生じることによってパイロット弁が適正位置から位置ずれし、そのことによって温度調節特性が損われるのを防止して、精度高く温度調節動作を行うことのできる自動温度調節機能付きの湯水混合弁を提供することを目的とする。
The present invention has been made for the purpose of solving the problem that the pilot valve receives the pressure in the back pressure chamber and the operating force for the movement of the pilot valve becomes heavy.
Another object of the present invention is that, in a hot and cold water mixing valve with an automatic temperature control function, a pilot valve is displaced from an appropriate position due to pressure fluctuations in the back pressure chamber, thereby impairing temperature control characteristics. It is an object of the present invention to provide a hot and cold water mixing valve with an automatic temperature control function capable of preventing temperature and performing a temperature control operation with high accuracy.
而して請求項1のものは、(イ)筒形の弁ケースと、(ロ)該弁ケースに且つ軸方向の隔たった位置に設けられた水流入口及び湯流入口と、(ハ)それら水流入,湯流入口に続く水流入通路及び湯流入通路と、(ニ)筒形をなし、前記弁ケースの内面に沿って軸方向に移動し、前記水流入通路,湯流入通路の開度を互いに逆の関係で大きく又は小さく変化させる水側主弁及び湯側主弁と、(ホ)該水側主弁,湯側主弁のそれぞれの背後に形成され、内部の圧力を該水側主弁,湯側主弁に対する背圧且つ閉弁方向の押圧力として作用させる水側,湯側の背圧室と、(ヘ)前記水流入口,湯流入口からの水,湯を前記水側,湯側の背圧室に導いて該背圧室の圧力をそれぞれ増大させる導入通路と、(ト)前記水側主弁,湯側主弁よりも下流側の2次側通路と前記水側,湯側の背圧室とを連通させる圧抜通路としての水側,湯側のパイロット通路と、(チ)前記水側主弁,湯側主弁の進退移動方向に進退移動し、前記水側,湯側のパイロット通路の開度を制御する水側,湯側のパイロット弁と、を有し、該水側,湯側のパイロット弁の進退移動に追従して前記水側主弁,湯側主弁を進退移動させて湯水の混合比率を変化させ、混合水の温度調節を行う湯水混合弁において、前記水側主弁,湯側主弁には前記水側,湯側の背圧室の圧力を軸方向に受ける背圧受面が備えてあるとともに、前記水流入通路,湯流入通路上には流れを絞る絞り部が設けてあって、前記水側主弁,湯側主弁には該水流入通路,湯流入通路における該絞り部よりも上流側の1次圧を軸方向且つ前記背圧とは逆方向に受ける1次圧受面が備えてあり、且つ前記水側,湯側のパイロット弁は前記水側,湯側の背圧室の外側に配置してあって、該背圧室の外側で前記水側,湯側のパイロット通路を開度制御するものとなしてあることを特徴とする。 Accordingly, the present invention comprises (a) a cylindrical valve case, (b) a water inlet and a hot water inlet provided in the valve case at positions separated in the axial direction, and (c) Water inflow, water inflow passage and hot water inflow passage following the hot water inlet, and (d) a cylindrical shape that moves in the axial direction along the inner surface of the valve case and opens the water inflow passage and the hot water inflow passage. And (e) formed behind each of the water side main valve and the hot water side main valve, and the internal pressure is changed to the water side. Water pressure, hot water side back pressure chamber acting as back pressure against the main valve and hot water side main valve and closing pressure, and (f) water and hot water from the water inlet and hot water inlet. , An introduction passage that leads to the back pressure chamber on the hot water side and increases the pressure of the back pressure chamber, and (g) the secondary passage on the downstream side of the water side main valve and the hot water side main valve, and the water side. A water side, a hot water side pilot passage, and (h) the water side main valve and the hot water side main valve, which move forward and backward in the direction of advancing and retreating, , A water-side pilot valve for controlling the opening of the pilot passage on the hot water side, and a pilot valve on the hot water side. In a hot and cold water mixing valve that adjusts the temperature of mixed water by moving the main valve forward and backward to change the mixing ratio of hot water and water, the water side main valve and the hot water side main valve include the back pressure chamber of the water side and hot water side, respectively. A back pressure receiving surface for receiving pressure in the axial direction is provided, and a throttle portion for restricting the flow is provided on the water inflow passage and the hot water inflow passage. A primary pressure receiving surface that receives a primary pressure upstream of the throttle portion in the water inflow passage and the hot water inflow passage in an axial direction and in a direction opposite to the back pressure is provided. The pilot valves for the water and hot water are arranged outside the back pressure chamber for the water and hot water, and the pilot passages for the water and hot water are opened outside the back pressure chamber. It is characterized by being controlled.
請求項2のものは、請求項1において、前記水側主弁,湯側主弁は互いに軸方向に分離されていて、該水側主弁,湯側主弁がそれぞれ互いに独立して移動するものとなしてあることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the water side main valve and the hot water side main valve are separated from each other in the axial direction, and the water side main valve and the hot water side main valve move independently of each other. It is characterized by being a thing.
請求項3のものは、(イ)筒形の弁ケースと、(ロ)該弁ケースに且つ軸方向の隔たった位置に設けられた水流入口及び湯流入口と、(ハ)それら水流入,湯流入口に続く水流入通路及び湯流入通路と、(ニ)前記弁ケースの内部で軸方向に移動して前記水流入通路,湯流入通路の開度を互いに逆の関係で大きく又は小さく変化させる水側主弁及び湯側主弁と、を有し、該水側主弁,湯側主弁の移動により湯水の混合比率を変化させて混合水の温度調節を行う湯水混合弁において、前記水側主弁及び湯側主弁を一体に軸方向に移動するものとなすとともに、該水側主弁又は湯側主弁の何れか一方の主弁を前記弁ケースの内面に沿って軸方向に移動する筒形のパイロット駆動式の駆動弁となして、(a)該駆動弁の背後に、内部の圧力を該駆動弁に対する背圧且つ閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室を設けるとともに、(b)該駆動弁に対応した前記水流入通路又は湯流入通路からの水又は湯を該背圧室に導入して該背圧室の圧力を増大させる導入通路と、(c)前記駆動弁よりも下流側の2次側通路と前記背圧室と連通させる圧抜通路としてのパイロット通路と、(d)該駆動弁の進退移動方向に進退移動し、該パイロット通路の開度を制御するパイロット弁と、を設けて、該パイロット弁の進退移動に追従して前記駆動弁を進退移動させることにより、該駆動弁をなす前記水側主弁又は湯側主弁の一方と他方とを一体に移動させるようになし、且つ前記駆動弁には前記背圧室の圧力を軸方向に受ける背圧受面が備えてあるとともに、該駆動弁に対応する前記水流入通路又は湯流入通路には流れを絞る絞り部が設けてあって、該駆動弁には該絞り部よりも上流側の1次圧を軸方向且つ前記背圧とは逆方向に受ける1次圧受面が備えてあり、更に前記パイロット弁は前記背圧室の外側に配置してあって、該背圧室の外側で前記パイロット通路を開度制御するものとなしてあることを特徴とする。 The invention according to claim 3 includes (a) a cylindrical valve case, (b) a water inlet and a hot water inlet provided in the valve case at positions spaced apart from each other in the axial direction, and (c) the inflow of water. The water inflow passage and the hot water inflow passage that follow the hot water inlet, and (d) the axial movement inside the valve case changes the opening of the water inflow passage and the hot water inflow passage to be large or small in an inverse relationship with each other. A hot water mixing valve that adjusts the temperature of the mixed water by changing the mixing ratio of hot water and water by moving the water side main valve and the hot water main valve. The water side main valve and the hot water side main valve are integrally moved in the axial direction, and either the water side main valve or the hot water side main valve is axially moved along the inner surface of the valve case. And (a) the internal pressure behind the drive valve is a back pressure against the drive valve. And (b) introducing water or hot water from the water inflow passage or hot water inflow passage corresponding to the drive valve into the back pressure chamber. An introduction passage for increasing the pressure in the pressure chamber, (c) a secondary passage on the downstream side of the drive valve, and a pilot passage as a pressure release passage communicating with the back pressure chamber; (d) the drive valve; A pilot valve that moves forward and backward in the forward / backward movement direction and controls the opening degree of the pilot passage, and makes the drive valve move forward and backward by following the forward / backward movement of the pilot valve. One of the water side main valve or the hot water side main valve and the other are moved together, and the drive valve is provided with a back pressure receiving surface that receives the pressure of the back pressure chamber in the axial direction, The flow is restricted in the water inflow passage or hot water inflow passage corresponding to the drive valve. A throttle portion is provided, and the drive valve is provided with a primary pressure receiving surface that receives a primary pressure upstream of the throttle portion in an axial direction and in a direction opposite to the back pressure, and further, the pilot valve Is arranged outside the back pressure chamber, and the opening of the pilot passage is controlled outside the back pressure chamber.
請求項4のものは、請求項1〜3の何れかにおいて、前記絞り部が前記水流入通路又は湯流入通路に突出する状態で前記駆動弁に設けた突出部にて構成してあることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the throttle portion is constituted by a projecting portion provided in the drive valve in a state of projecting into the water inflow passage or the hot water inflow passage. Features.
請求項5のものは、請求項1〜4の何れかにおいて、前記湯水混合弁が、混合水温度の上昇に感応して軸方向に伸び、前記水側主弁を開く方向に前記パイロット弁に対する付勢力を増大させる感温体が混合室に設けられる一方、該水側主弁が閉じる方向に該パイロット弁を付勢するバイアスばねが設けられて成る自動温度調節機能付のものであることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the hot and cold water mixing valve extends in the axial direction in response to an increase in the temperature of the mixed water and opens the water side main valve with respect to the pilot valve. A temperature sensing element for increasing the urging force is provided in the mixing chamber, and a bias spring for urging the pilot valve is provided in a direction in which the water side main valve is closed, and the automatic temperature control function is provided. Features.
以上のように請求項1のものは、水側主弁,湯側主弁に背圧室の圧力を軸方向に受ける背圧受面を備えるとともに、水流入通路,湯流入通路上には絞り部を設けて、これより上流側の1次圧を軸方向且つ背圧とは逆方向に受ける1次圧受面を水側主弁,湯側主弁のそれぞれに備え、且つ水側,湯側の各パイロット弁を背圧室の外側に配置して、その背圧室の外側で水側,湯側のパイロット通路を開度制御するようになしたものである。 As described above, according to the first aspect of the present invention, the water side main valve and the hot water side main valve are provided with the back pressure receiving surface for receiving the pressure of the back pressure chamber in the axial direction, and the throttle portion is provided on the water inflow passage and the hot water inflow passage. The primary pressure receiving surface that receives the upstream primary pressure in the axial direction and in the direction opposite to the back pressure is provided in each of the water side main valve and the hot water side main valve, and on the water side and hot water side. Each pilot valve is arranged outside the back pressure chamber, and the opening of the pilot passages on the water side and the hot water side is controlled outside the back pressure chamber.
かかる請求項1の湯水混合弁においては、パイロット弁が背圧室の外側に位置していて、背圧室の外側でパイロット通路を開度制御するため、パイロット弁に働く背圧室の圧力に基づく力の影響が小さく、従ってパイロット弁に対し背圧室の圧力が作用することによって、パイロット弁を移動させる際の操作が重くなるのを回避することができる。 In the hot and cold water mixing valve according to the first aspect, since the pilot valve is located outside the back pressure chamber and the opening of the pilot passage is controlled outside the back pressure chamber, the pressure of the back pressure chamber acting on the pilot valve is controlled. Since the influence of the force based on the pressure is small, and the pressure of the back pressure chamber acts on the pilot valve, it is possible to avoid an increase in operation when the pilot valve is moved.
また請求項5に従って、湯水混合弁を自動温度調節機能付きのものとなした場合において、給水圧や給湯圧の変動により水側,湯側の背圧室の圧力変動が生じた場合においても、その圧力変動によって水側,湯側のパイロット弁が調節位置から位置ずれするのを防止でき、これにより混合水温度を設定した温度に精度高く自動調節することが可能となる。 Further, according to claim 5, when the hot and cold water mixing valve has an automatic temperature control function, even when pressure fluctuations in the water pressure and hot water back pressure chambers occur due to fluctuations in the feed water pressure and hot water pressure, It is possible to prevent the water-side and hot-water side pilot valves from being displaced from the adjustment position due to the pressure fluctuation, and thus the mixed water temperature can be automatically adjusted to the set temperature with high accuracy.
本発明において、水側主弁,湯側主弁は背圧室の圧力を軸方向に受ける背圧受面と、水流入通路,湯流入通路における絞り部よりも上流側の1次圧を軸方向且つ背圧室とは逆方向に受ける1次圧受面を備えたものとして構成してある。
従ってこの請求項1では、水側主弁,湯側主弁はそれぞれ背圧室の背圧及び1次圧をバランスさせるように軸方向に位置移動して水流入通路,湯流入通路の開度を変化させ、水流入通路,湯流入通路の開度を制御する。
In the present invention, the water-side main valve and the hot water-side main valve have a back pressure receiving surface that receives the pressure of the back pressure chamber in the axial direction, and the primary pressure upstream of the throttle portion in the water inflow passage and the hot water inflow passage in the axial direction. And it comprises as a primary pressure receiving surface received in a direction opposite to a back pressure chamber.
Therefore, in this first aspect, the water side main valve and the hot water side main valve are moved in the axial direction so as to balance the back pressure and the primary pressure of the back pressure chamber, respectively. And the opening degree of the water inflow passage and the hot water inflow passage is controlled.
それ故この請求項1では、水側主弁及び湯側主弁を軸方向に一体移動する状態に構成することもできるし、或いはまた請求項2に従って水側主弁,湯側主弁を軸方向に分離し、それら水側主弁,湯側主弁を軸方向に互いに独立して移動するように構成することもできる。 Therefore, in this first aspect, the water side main valve and the hot water side main valve can be configured to move integrally in the axial direction, or according to claim 2, the water side main valve and the hot water side main valve are pivoted. The water-side main valve and the hot water-side main valve can also be configured to move independently from each other in the axial direction.
例えば水側湯弁,湯側主弁が1次圧を軸方向且つ背圧と逆方向に受ける1次圧受面を備えていない場合、水側主弁,湯側主弁を軸方向に一体移動する状態に構成しておくことが必要となる。
このようにすることによって、水側主弁と湯側主弁とを水側及び湯側の各背圧室の圧力バランスによって軸方向に移動させ、水側主弁,湯側主弁の移動により水側流入通路と湯側流入通路との開度を互いに逆の関係で大きく又は小さく変化させることが可能となる。
For example, when the water side hot water valve and the hot water side main valve do not have a primary pressure receiving surface that receives the primary pressure in the axial direction and in the direction opposite to the back pressure, the water side main valve and the hot water side main valve move together in the axial direction. It is necessary to configure it to be in a state to perform.
By doing in this way, the water side main valve and the hot water side main valve are moved in the axial direction by the pressure balance of the water side and hot water side back pressure chambers, and the water side main valve and the hot water side main valve are moved. It becomes possible to change the opening degree of the water side inflow passage and the hot water side inflow passage large or small in an inverse relationship.
しかるにこの請求項1に従って水側主弁,湯側主弁に背圧受面とは逆方向に1次圧を受ける1次圧受面を備えておいた場合、水側主弁,湯側主弁を軸方向移動に関して一体化させることは必要でなく、それぞれを分離して、互いに独立して軸方向に移動させるようになしておくことが可能となる。 However, when the water side main valve and the hot water side main valve are provided with the primary pressure receiving surface that receives the primary pressure in the direction opposite to the back pressure receiving surface according to this claim 1, the water side main valve and the hot water side main valve are provided. It is not necessary to integrate the movement in the axial direction, and it is possible to separate them and move them in the axial direction independently of each other.
而して請求項2に従ってこのように水側主弁,湯側主弁をそれぞれ独立に軸方向に移動可能となしておいた場合、給水圧や給湯圧が変化した場合において、それぞれの圧力変化に応じて水側主弁,湯側主弁を独立して適正位置に位置移動させることが可能となる。 Thus, when the water side main valve and the hot water side main valve can be independently moved in the axial direction in accordance with the second aspect of the present invention, when the water supply pressure or the hot water supply pressure changes, the respective pressure changes Accordingly, it is possible to independently move the water side main valve and the hot water side main valve to appropriate positions.
次に請求項3は、水側主弁及び湯側主弁を一体に軸方向に移動するものとなすとともに、何れか一方の主弁を弁ケースの内面に沿って軸方向に移動する筒形のパイロット駆動式の駆動弁となして、その駆動弁の側に背圧室と、背圧室の圧力を増大させる導入通路と、背圧室の圧力を減少させるパイロット通路と、パイロット通路の開度を制御するパイロット弁と、を設けて湯水混合弁を構成し、そしてその駆動弁に、請求項1と同様にして背圧受面と、1次圧受面とを備え、且つ上記パイロット弁を背圧室の外側においてパイロット通路を開度制御するものとなしたものである。
この請求項3においても、パイロット弁に働く背圧室の圧力に基づく力の影響を小さくし、給水圧又は給湯圧の圧力変動によってパイロット弁が位置ずれを起して、そのことにより温調特性に悪影響が及ぶのを有効に防止することが可能となる。
Next, according to a third aspect of the present invention, the water side main valve and the hot water side main valve are integrally moved in the axial direction, and one of the main valves is moved in the axial direction along the inner surface of the valve case. A pilot pressure type drive valve, a back pressure chamber on the side of the drive valve, an introduction passage for increasing the pressure of the back pressure chamber, a pilot passage for reducing the pressure of the back pressure chamber, and opening of the pilot passage And a pilot valve for controlling the degree of water to constitute a hot and cold mixing valve, and the drive valve is provided with a back pressure receiving surface and a primary pressure receiving surface in the same manner as in claim 1, and the pilot valve is connected to the back of the pilot valve. The opening of the pilot passage is controlled outside the pressure chamber.
Also in this third aspect, the influence of the force based on the pressure of the back pressure chamber acting on the pilot valve is reduced, and the pilot valve is displaced due to the pressure fluctuation of the water supply pressure or the hot water supply pressure. It is possible to effectively prevent adverse effects on the above.
この請求項3では、背圧室,導入通路,パイロット通路,パイロット弁を水側,湯側の何れか一方にだけ設けておけば良く、従って湯水混合弁の構成を簡素化することができる。 According to the third aspect of the present invention, the back pressure chamber, the introduction passage, the pilot passage, and the pilot valve need only be provided on either the water side or the hot water side, so that the configuration of the hot water / water mixing valve can be simplified.
また1つのパイロット弁で水側主弁又は湯側主弁の何れか一方の主弁を位置制御するだけで、自動的に他方の主弁を連動して位置制御でき、水側主弁,湯側主弁のそれぞれに対する水側,湯側のパイロット弁の微妙な位置ずれによる温調特性への悪影響を抑制することができる。 In addition, just by controlling the position of either the water-side main valve or the hot water-side main valve with one pilot valve, the position of the other main valve can be automatically linked and controlled. It is possible to suppress adverse effects on the temperature control characteristics due to subtle misalignment of the water side and hot water side pilot valves with respect to each of the side main valves.
この請求項3においても、湯水混合弁を請求項5に従って自動温度調節機能付きの湯水混合弁となしておくができる。
この場合において、パイロット弁に働く背圧室の圧力に基づく力の影響は小さいので、背圧室の圧力変動によってパイロット弁が適正位置から位置ずれし、そのことによって温調特性に悪影響が及ぶのを回避することができる。
In the third aspect, the hot and cold water mixing valve can be a hot and cold water mixing valve having an automatic temperature control function according to the fifth aspect.
In this case, since the influence of the force based on the pressure of the back pressure chamber acting on the pilot valve is small, the pilot valve is displaced from the proper position due to the pressure fluctuation of the back pressure chamber, thereby adversely affecting the temperature control characteristics. Can be avoided.
またこの自動温度調節機能付の湯水混合弁にあっては、主弁の移動をパイロット弁にて制御できることから、感温体として形状記憶合金製のコイルばねから成る感温ばねを用いた場合において、感温ばね及びバイアスばねは、ばね力の小さいもので良いためにこれらばねとして小型のものを用いることができ、加えてパイロット弁は背圧室の外側に配置されるために、パイロット弁自体も小型化することができ、全体として湯水混合弁をより一層コンパクト化することができる。 In addition, in this hot and cold water mixing valve with an automatic temperature control function, the movement of the main valve can be controlled by a pilot valve. Therefore, in the case where a temperature sensitive spring made of a shape memory alloy coil spring is used as a temperature sensitive body. Since the temperature-sensitive spring and the bias spring may be small in spring force, small springs can be used as these springs. In addition, since the pilot valve is disposed outside the back pressure chamber, the pilot valve itself The hot water / water mixing valve can be further downsized as a whole.
上記請求項1〜3において、流入通路側に突出する状態で主弁に突出部を設けて、この突出部にて上記絞り部を構成しておくことができる(請求項4)。 In the first to third aspects of the present invention, the main valve can be provided with a projecting portion in a state of projecting to the inflow passage side, and the throttling portion can be configured by the projecting portion (claim 4).
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図1は本発明の実施形態の自動温度調節機能付きの湯水混合弁を概念的に表したもので、図中10は円筒形をなす弁ケースで、軸方向の隔たった位置に水流入口12と湯流入口14、及びそれらに続く水流入通路16,湯流入通路18がそれぞれ径方向に設けられている。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 conceptually shows a hot and cold mixing valve with an automatic temperature control function according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1,
20,22は円筒形をなし、弁ケース10の内面に沿って軸方向に移動可能に設けられた水側主弁,湯側主弁で、ここではこれら水側主弁20,湯側主弁22が軸方向に分離されており、それぞれが独立して軸方向に移動可能となしてある。
これら水側主弁20,湯側主弁22はそれぞれ大径部24,26及び小径部28,30を有しており、そしてその大径部24,26が、弁ケース10に形成された環状の凹所32,34内を軸方向に移動可能とされている。
20 and 22 are cylindrical and are water side main valves and hot water side main valves which are provided so as to be movable in the axial direction along the inner surface of the
Each of the water side
また小径部28,30において、これに嵌着されたシールリング36を介し弁ケース10の内面に水密に且つ軸方向に摺動可能に嵌合している。
Further, the
水側主弁20と弁ケース10との間、及び湯側主弁22と弁ケース10との間には、水側主弁20,湯側主弁22のそれぞれの背後に水側の背圧室38及び湯側の背圧室40が形成されている。
これら背圧室38,40は、内部の圧力を水側主弁20,湯側主弁22に対する背圧且つ閉弁方向の押圧力として作用させる。
Between the water side
These
図3に示しているように、水側主弁20における大径部24の外周面と弁ケース10との間には、水流入口12からの水を背圧室38に導く水側の導入通路42が形成されており、また湯側主弁22における大径部26の外周面と弁ケース10との間には、湯流入口14からの湯を背圧室40に導く湯側の導入通路44が形成されている。
背圧室38,40は、これら導入通路42,44を通じて水流入口12からの水,湯流入口14からの湯が導入されることで内部の圧力を増大させる。
As shown in FIG. 3, between the outer peripheral surface of the large-
The
水側主弁20,湯側主弁22のそれぞれには、背圧室38,40と水側主弁20,湯側主弁22よりも下流側の2次側通路とを連通させる圧抜通路としての水側のパイロット通路46,湯側のパイロット通路48が、水側主弁20,湯側主弁22を径方向に貫通する状態で設けられている。
Each of the water side
ここでパイロット通路46,48は図3に示しているようにそれぞれ断面L字状をなしていて、2次側通路への開口50,52が横向きをなしている。即ち水側のパイロット通路46は開口50が図中左向きをなしており、また湯側のパイロット通路48は開口52が図中右向きをなしている。
Here, as shown in FIG. 3, the
尚、この例では水側のパイロット通路46,湯側のパイロット通路48は、それぞれ水側主弁20,湯側主弁22の軸心周りに環状に形成してある。但しこれらパイロット通路46,48は周方向の所定個所に、部分的に小孔として形成しておくことも可能である。
In this example, the
図3において54は水側のパイロット弁で、弁ケース10の軸方向に移動可能に設けられており、このパイロット弁54が軸方向、即ち図3中左右方向に進退移動することで、パイロット通路46の開度(2次側通路への解放度)が変化せしめられる。
In FIG. 3,
56は湯側のパイロット弁で、同じく弁ケース10の軸方向に移動可能に設けられており、そしてこのパイロット弁56が軸方向即ち図3中左右方向に進退移動することで、湯側のパイロット通路48の開度が変化せしめられる。
A hot water
図3に示しているように、水側主弁20には水流入通路16側に突出する突起が設けられていて、その突起により、水流入通路16の流れを絞る絞り部58が形成されている。
また同様に湯側主弁22においても湯流入通路18側に突出する突起が設けられていて、その突起により、湯流入通路18の流れを絞る絞り部60が形成されている。
As shown in FIG. 3, the water-side
Similarly, the hot water
この絞り部58の存在によって水流入通路16は、絞り部58よりも上流側が1次側通路となり、絞り部58の上流側において水側主弁20には1次圧が軸方向且つ図中左向きに作用する。図中66は水側主弁20における、1次圧を軸方向に受ける1次圧受面を表している。
尚水側主弁20の絞り部58よりも下側の部分の図中右面は、2次圧を図中左方向に受ける2次圧受面70を表している。
Due to the presence of the
In the drawing, the right surface of the lower portion of the water-side
他方湯流入通路18もまた、湯側主弁22に絞り部60が設けられることによって、この絞り部60よりも上流側の部分が1次側通路となり、また絞り部60より下流側の部分が2次側通路となる。
湯側主弁22はこの絞り部60よりも上側の部分で1次圧を図中右方向に受ける。図中68はその1次圧を軸方向に受ける1次圧受面を表している。
尚72は、絞り部60の下側に形成された、湯側主弁の2次圧受面を表している。
On the other hand, the hot
The hot water side
この実施形態において、水側主弁20は図中右側の1次圧受面66,2次圧受面70で1次圧と2次圧とを図中左方向に受け、また図中左側の背圧受面62で背圧室38からの背圧を図中右向きに受ける結果、水側主弁20はそれら1次圧,2次圧及び背圧をバランスさせるようにして図中左右方向に位置移動する。
In this embodiment, the water-side
また同様に、湯側主弁22も図中左側の1次圧受面68,2次圧受面72で1次圧及び2次圧を図中右向きに受け、また右側の背圧受面64で背圧室40からの背圧を図中左向きに受ける結果、湯側主弁22はそれら1次圧,2次圧及び背圧をバランスさせるようにして図中左右方向に、且つ水側主弁20とは独立して位置移動する。
Similarly, the hot water
そして水側の背圧室38の圧力は、水側のパイロット弁54が図中左右方向に進退移動し、背圧室38から抜ける水の量が増減することで変化せしめられる。
同様に湯側の背圧室40の圧力もまた、湯側パイロット弁56が図中左右方向に進退移動し、これにより背圧室40から抜ける水(湯)の量が増減することで変化せしめられる。
即ち水側主弁20は、水側のパイロット弁54が図中左右方向に進退移動することで、これに追従してパイロット弁54と同じ方向に進退移動せしめられる。
The pressure in the water-side back
Similarly, the pressure in the hot water-side back
That is, the water-side
同様に湯側主弁22もまた、湯側パイロット弁56が図中左右方向に進退移動することで、これに追従して同じ方向に進退移動せしめられる。
そして水側主弁20の図中左右方向の進退移動によって、水流入通路16の開度が大小変化せしめられ、また湯側主弁22の進退移動によって、湯流入通路18の開度が大小変化せしめられる。
Similarly, the hot water side
Then, the opening degree of the
図2において、74はパイロット弁54,56を軸方向に移動させて混合水の温度を設定ないし設定変更するための温調軸(温度調節軸)で、この温調軸74に対し、円筒形状のスリーブ76-1,76-2,76-3が外嵌状態に嵌合されている。
ここで図中真中のスリーブ76-1は、温調軸74に対し軸方向に摺動可能に嵌合されており、また図中左側のスリーブ76-2は、止め輪80によって図中左端位置が規定され、また右側のスリーブ76-3は、止め輪78により図中右端位置が規定されている。
In FIG. 2,
Here, the sleeve 76-1 in the middle in the figure is fitted so as to be slidable in the axial direction with respect to the
スリーブ76-1には、円筒形状をなすパイロット弁体82が径方向に延びるアーム84を介して一体に構成されており、パイロット弁体82、即ち水側のパイロット弁54と湯側のパイロット弁56とが、スリーブ76-1と一体に温調軸74に対し図中左右方向に相対移動可能とされている。
A cylindrical
このスリーブ76-1の図中左端側と右端側とには、段付部88と90が形成されている。
そしてこの段付部90と図中右側のスリーブ76-3の大径のフランジ部96との間に、形状記憶合金製のコイルばねからなる感温ばね98が介装され、この感温ばね98による付勢力がスリーブ76-1に対して、即ちこれと一体の水側パイロット弁54及び湯側パイロット弁56に対し図中左向きに及ぼされている。
即ち水側主弁20を開弁させ、また湯側主弁22を閉弁させる方向にその付勢力が及ぼされている。
Stepped
A temperature-
That is, the biasing force is exerted in the direction of opening the water side
この感温ばね98は、図1に示す弁ケース10内の混合室102内の混合水温度が上昇すると、これに伴って軸方向に伸長し、図中左向きの付勢力を増大させる。
即ち水側主弁20を開弁させ、また湯側主弁22を閉弁させる方向の付勢力を増大させる。
When the temperature of the mixed water in the mixing
That is, the urging force in the direction of opening the water side
一方スリーブ76-1の図中左端側の段付部88と、左側のスリーブ76-2の大径のフランジ部92との間には、コイルばねからなるバイアスばね94が介装されており、このバイアスばね94による付勢力がスリーブ76-1に対して、即ち水側のパイロット弁54及び湯側のパイロット弁56に対し、感温ばね98による付勢力とは逆向きの図中右向きに及ぼされている。
On the other hand, a
この実施形態では、パイロット弁54,56に対し軸方向の両側に感温ばね98とバイアスばね94とが、それぞれの付勢力を互いに逆向きに作用させる状態で配置されていて、それらがパイロット弁54,56を一体に備えたスリーブ76-1とともに温調軸74により保持されており、パイロット弁54,56が、感温ばね98による付勢力とバイアスばね94による付勢力とを均衡させるように、温調軸74に対し図中左右方向に移動するようになっている。
ここで感温ばね98とバイアスばね94とは、合計の長さを一定に保ちつつパイロット弁54,56に対しその付勢力を互いに逆向きに作用させる。
In this embodiment, a temperature-
Here, the temperature-
この実施形態では温調軸74,これに嵌装されたスリーブ76-1及びこれと一体をなすパイロット弁54,56、スリーブ76-2,76-3,感温ばね98,バイアスばね94が、全体として1つの組付体としてのパイロット弁ユニット100を構成している。
In this embodiment, a
図1に示しているように、温調軸74はその両端部が弁ケース10の嵌合孔104に嵌合されるとともに、雄ねじ部106において弁ケース10の雌ねじ部108に螺合されている。
従って温調軸74を回転操作すると、パイロット弁ユニット全体が図中左右方向に進退移動し、これによって水側のパイロット弁54及び湯側のパイロット弁56を軸方向に位置移動させる。
尚、温調軸74の図中左端部と弁ケース10の嵌合孔104との間は、リング状のシール部材110にて水密にシールされている。
As shown in FIG. 1, both ends of the
Accordingly, when the
A space between the left end portion of the
次にこの実施形態の湯水混合弁の作用を説明する。
図1及び図3(I)は、水側主弁20,湯側主弁22が何れも開弁した状態、またこれに対応した水側のパイロット弁54,湯側のパイロット弁56が何れも開弁した状態を示している。
この状態では、水流入口12からの水と、湯流入口14からの湯とが弁ケース10内部に流入して混合室102で混合され、その混合水が図1中矢印で示す右向きに流出される。
Next, the operation of the hot and cold water mixing valve of this embodiment will be described.
FIGS. 1 and 3 (I) show a state in which both the water-side
In this state, water from the
このとき、混合室102内の混合水温度が温調軸74の操作によって設定された温度よりも高いときには、感温ばね98が温度に感応して伸長し、図中左向きの付勢力を増大させる。
その結果水側及び湯側のパイロット弁54,56が図中左向きに移動し、水側のパイロット通路46の開度を大きく、また湯側のパイロット通路48の開度を小さく変化させる。
At this time, when the temperature of the mixed water in the mixing
As a result, the
すると水側の背圧室38の圧力が低下して、相対的に水流入通路16における1次側通路の1次圧が高くなり、水側主弁20が図3(I)に示す位置から図3(II)に示しているように図中左方向に移動し、そして背圧室38の圧力と1次側圧力及び2次側圧力とがバランスする位置で位置停止する。
Then, the pressure in the water-side back
また一方、湯側のパイロット通路48の開度が小さくなることによって背圧室40の圧力が高まり、この結果湯側主弁22は、背圧室40の圧力と湯流入通路18における1次側圧力、及び絞り部60より下流側の2次側圧力とをバランスさせるように図中左方向に移動して、湯流入通路18の開度を小さく変化させ、湯流入口14からの湯の流入量を減少させ、混合水温度を低下せしめる(図4(III))。
そして混合水温度が設定温度に一致したところで、パイロット弁54,56及び水側主弁20,湯側主弁22が位置停止し、混合水温度が設定温度に維持される。
On the other hand, the pressure of the
When the mixed water temperature matches the set temperature, the
また温調軸74を回転操作して軸方向位置を変化させ、設定温度を変更すると、これに伴って移動したパイロット弁54,56の位置に応じて水側主弁20,湯側主弁22が軸方向位置を変化させ、水流入口12からの水の流入量と湯流入口14からの湯流入量との比率を設定温度に対応して変化させ、混合水温度を設定温度に一致させる。
When the
以上のような本実施形態の湯水混合弁にあっては、水側及び湯側のパイロット弁54,56が、それぞれ水側及び湯側の背圧室38,40の外側に位置していて、それら背圧室38,40の圧力に基づく力の影響が小さいため、パイロット弁54,56を移動操作する際の抵抗が小さく、軽やかにこれを操作することができるのに加えて、給水圧や給湯圧の変動により背圧室38,40の圧力変動が生じた場合においても、その圧力変動によってパイロット弁54,56が調節位置から位置ずれしてしまう不具合を生じず、そのような圧力変動にも拘らず混合水温度を設定温度に適正に且つ精度高く調節することが可能となる。
In the hot and cold water mixing valve of the present embodiment as described above, the water side and hot water
また本実施形態では、水側主弁20及び湯側主弁22のそれぞれが背圧受面62,64、1次圧受面66,68、2次圧受面70,72を備えて、それらの圧力バランスにより位置制御されるため、水側主弁20及び湯側主弁22を軸方向に分離して、それぞれを独立して移動可能に構成しておくことができる。
Moreover, in this embodiment, each of the water side
而してこのようにすれば、給水圧や給湯圧が変化して水流入口12,湯流入口14から流入する水,湯の流入量に変化を生じた場合においても、これに伴って圧力変化する背圧室38,40の圧力に応じて水側主弁20,湯側主弁22をそれぞれ独立して適性位置に位置移動させることができ、混合水温度を設定温度に良好に精度高く自動調節することが可能となる。
Thus, even when the water supply pressure or the hot water supply pressure changes to change the amount of water and hot water flowing in from the
次に図5及び図6は、本発明の他の実施形態の湯水混合弁を概念的に表したものである。
この例は、円筒形状をなすパイロット弁体82の外面を、弁ケース10の内面にシールリング36を介して水密に且つ摺動可能に嵌合し、そしてこのパイロット弁体82、詳しくは水側,湯側のパイロット弁54,56と、水側主弁20,湯側主弁22との間に水側,湯側のパイロット通路46,48を形成した例である。
この例においても水側,湯側のパイロット弁54,56が軸方向に移動することで、水側,湯側のパイロット通路46,48の開度が互いに逆の関係で大小変化せしめられる。
尚他の点については上記と同様である。
Next, FIGS. 5 and 6 conceptually show a hot and cold water mixing valve according to another embodiment of the present invention.
In this example, the outer surface of a
Also in this example, the water-side and hot water-
The other points are the same as described above.
図7及び図8は、本発明の他の実施形態の湯水混合弁を概念的に表している。
この例は、円筒状をなす水側主弁20を湯側主弁22と一体に構成し、それら水側主弁20,湯側主弁22を軸方向に一体に移動させるようになした例である。
この例において、湯側主弁22は駆動弁としての働きをなし、この湯側主弁22が、湯側のパイロット弁56の軸方向移動に追従移動することで、湯側主弁22及び水側主弁20の全体が軸方向に移動(駆動)される。
7 and 8 conceptually show a hot and cold water mixing valve according to another embodiment of the present invention.
In this example, a cylindrical water-side
In this example, the hot water side
従ってこの実施形態では、図8に示す円筒状のパイロット弁体82に、湯側のパイロット弁56だけが設けられ、またこれに対応して湯側の背圧室40,これに連通した湯側の導入通路44のみが設けられている。即ち水側については上記実施形態における背圧室38,導入通路42,絞り部58等は設けられていない。
Therefore, in this embodiment, only the hot water
この実施形態では、湯側の1つのパイロット弁56で湯側主弁22を位置制御するだけで、自動的に他方の水側主弁20を連動して位置移動させることができるため、水側主弁20,湯側主弁22に対応して一対のパイロット弁を設けた場合のように、各パイロット弁と水側及び湯側の各主弁の位置関係が複雑化せず、従って各パイロット弁と各主弁との相対的な位置関係が微妙に位置ずれを生じて、このことが温度調節特性に影響を及ぼしてしまうのを回避することができる。また湯水混合弁の構成も簡単化することができる。
In this embodiment, only the position of the hot water
図9及び図10は、図5及び図6に示す第2の実施形態の湯水混合弁を具体的な形状,構造で表したもので、基本的な機能及び構造については同第2の実施形態のものと同様であり、対応する部分に符号のみを示して、同様の部分については詳しい説明は省略し、相違点のみ以下に説明する。 9 and 10 show the hot and cold water mixing valve of the second embodiment shown in FIGS. 5 and 6 in a specific shape and structure, and the basic function and structure of the second embodiment are shown in FIGS. The corresponding parts are indicated only by the reference numerals, detailed description of the same parts is omitted, and only the differences will be described below.
図において112は回転操作軸で、円筒部114を有しており、その内側に同じく円筒状をなす操作力の伝達部材118が設けられている。
ここで回転操作軸112における円筒部114の内面には雌ねじ116が、また伝達部材118の外面には雄ねじ120が設けられていて、それらが螺合されている。
In the figure,
Here, a
この伝達部材118の内面にはまた軸方向に延びる係合凸部122が設けられ、この係合凸部122が、弁ケース10の外面に形成された軸方向の係合溝124に摺動可能に係合しており、これら係合凸部122と係合溝124との係合によって、伝達部材118が弁ケース10に対し回転規制されている。
従って操作軸112を回転操作すると、伝達部材118が雄ねじ120と雌ねじ116との螺合に基づいて、ねじ送りで図中左右方向に進退移動せしめられる。
An
Therefore, when the
この伝達部材118の更に内側には、同じく円筒状をなす第2の伝達部材126が設けられており、その伝達部材126に対して、弁ケース10を軸方向に貫通して突き出した温調軸74の図中左端部が、軸方向に一体移動する状態に締結固定されている。
A
ここで伝達部材118と126との間には、コイルばねからなる緩衝ばね128が介装されており、伝達部材118から伝達部材126への軸方向の力の伝達が、この緩衝ばね128を介して行われる。
尚この実施形態において、伝達部材118,126はそれぞれ回転操作軸112の回転操作時に、非回転で軸方向に進退移動する。
Here, a
In this embodiment, the
この実施形態では、回転操作軸112を回転操作すると、その操作力が伝達部材118,緩衝ばね128,伝達部材126を介して温調軸74に伝えられ、かかる温調軸74即ちパイロット弁ユニット100が図中左右方向に進退移動せしめられる。
In this embodiment, when the
次に図11及び図12は、図1に示す実施形態の湯水混合弁を具体的な形状,構造で示したもので、基本的な機能及び構造については同第1の実施形態と同様である。
また温調軸74に対する操作装置については図9に示したものと同様であり、従って対応する部分については符号のみを付して詳しい説明は省略し、相違点についてのみ以下に説明する。
Next, FIGS. 11 and 12 show the hot and cold water mixing valve of the embodiment shown in FIG. 1 with a specific shape and structure, and the basic function and structure are the same as those of the first embodiment. .
The operation device for the
この実施形態では、図11及び図12に示しているように水側主弁20及び湯側主弁22が、中心側に設けられてスリーブ76-1に外嵌する円筒部129に対し放射方向のアーム130にて連結されており、そして図12(A)の水側,湯側のパイロット通路46,48が、周方向の所定個所において孔形状でそれぞれ1つだけ径方向に設けられ、先端の開口50,52が軸方向の横向きで開口せしめられている。
In this embodiment, as shown in FIG. 11 and FIG. 12, the water-side
一方、温調軸74に摺動可能に外嵌されたスリーブ76-1には、軸方向の略中間部に円環状の突出部が設けられて、この突出部がパイロット弁体82とされ、その図中右端と左端とにそれぞれ水側,湯側のパイロット弁54,56が構成されている。
図12(A)に示しているように、これらパイロット弁54,56は対応する水側,湯側の各パイロット通路46,48の開口50,52に対して軸方向に対向せしめられている。
この実施形態では、パイロット弁体82が小径をなしており、そしてこのパイロット弁体82の径方向外側において、水側主弁20,湯側主弁22の内側に通路134(図12(B)参照)が形成されている。
On the other hand, the sleeve 76-1 slidably fitted to the
As shown in FIG. 12A, the
In this embodiment, the
図1の実施形態ではパイロット弁体82が大径となり、これに伴ってパイロット弁体82とスリーブ76-1とを径方向に連結するアームが必要となって、そのアーム等に、流入した湯等の流れが当って、流動圧が軸方向に作用してしまう問題を生じるが、この実施形態ではパイロット弁54,56が小径に構成されて、パイロット弁54,56の外側に湯水の流れの通路134が形成されているため、パイロット弁54,56に湯水の流れが当って位置ずれしてしまう問題を効果的に回避することができる。
In the embodiment of FIG. 1, the
次に図13及び図14は、図7及び図8に概念的に示した湯水混合弁を具体的な形状,構造で表したもので、その基本的な機能,構造についてはそれらと同様であり、対応する部分についてだけ符号を付して詳しい説明は省略する。
尚、温調軸74に対する操作装置は図9に示したものと同様である。
Next, FIGS. 13 and 14 show the hot water / water mixing valve conceptually shown in FIGS. 7 and 8 in a specific shape and structure, and the basic function and structure are the same as those. Only the corresponding parts are denoted by reference numerals, and detailed description is omitted.
The operating device for the
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば上記実施形態では絞り部をなす突起を何れも主弁側に設けているが、場合によって弁ケースの側に突起を設けてこれを絞り部となすことも可能である。
また上記実施形態では、感温体として形状記憶合金製のコイルばねを用いているが、場合によってサーモワックスその他の感温体を用いることも可能である。
更に図8,図13及び図14に示す例において、水側主弁を駆動弁となして非駆動弁となる湯側主弁をこれと一体に構成することもでき、また本発明は自動温度調節機能を有しないミキシングタイプの湯水混合弁に適用することも可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, this is merely an example.
For example, in the above-described embodiment, all the protrusions forming the throttle portion are provided on the main valve side. However, in some cases, a protrusion may be provided on the valve case side to be the throttle portion.
Moreover, in the said embodiment, although the coil spring made from a shape memory alloy is used as a temperature sensing body, a thermo wax and other temperature sensing bodies can also be used depending on the case.
Further, in the examples shown in FIGS. 8, 13 and 14, the water side main valve can be configured as a driving valve and the hot water side main valve as a non-driving valve can be formed integrally therewith. The present invention can be configured in various forms without departing from the gist of the present invention, such as being applicable to a mixing type hot / cold water mixing valve having no adjustment function.
10 弁ケース
12 水流入口
14 湯流入口
16 水流入通路
18 湯流入通路
20 水側主弁
22 湯側主弁
38,40 背圧室
42,44 導入通路
46,48 パイロット通路
54,56 パイロット弁
58,60 絞り部
62,64 背圧受面
66,68 1次圧受面
82 パイロット弁体
94 バイアスばね
96 感温ばね
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記水側主弁,湯側主弁には前記水側,湯側の背圧室の圧力を軸方向に受ける背圧受面が備えてあるとともに、前記水流入通路,湯流入通路上には流れを絞る絞り部が設けてあって、前記水側主弁,湯側主弁には該水流入通路,湯流入通路における該絞り部よりも上流側の1次圧を軸方向且つ前記背圧とは逆方向に受ける1次圧受面が備えてあり、且つ前記水側,湯側のパイロット弁は前記水側,湯側の背圧室の外側に配置してあって、該背圧室の外側で前記水側,湯側のパイロット通路を開度制御するものとなしてあることを特徴とする湯水混合弁。 (B) a cylindrical valve case, (b) a water inlet and a hot water inlet provided in the valve case at positions spaced apart in the axial direction, and (c) water inflow and water inflow following the hot water inlet. A passage and a hot water inflow passage, and (d) a cylindrical shape, which moves in the axial direction along the inner surface of the valve case, and the opening degree of the water inflow passage and the hot water inflow passage changes in a large or small relationship in an opposite relationship to each other. A water-side main valve and a hot water-side main valve, and (e) a back pressure against the water-side main valve and the hot water-side main valve formed behind each of the water-side main valve and the hot water-side main valve. And a back pressure chamber on the water side and hot water side that acts as a pressing force in the valve closing direction, and (f) water and hot water from the water inlet and hot water inlet are led to the water side and hot water side back pressure chamber. An introduction passage for increasing the pressure of the back pressure chamber, and (g) a secondary passage on the downstream side of the water side main valve and the hot water side main valve and the water side and hot water side back pressure chambers are connected. Passed (H) The water side and hot water side pilot passages move forward and backward in the forward and backward movement directions of the water side and hot water side pilot passages. A water-side and hot-water side pilot valve for controlling the water-side and hot-water side pilot valves, and the water-side main valve and the hot-water side main valve are moved forward and backward to follow the forward and backward movement of the water-side and hot water-side pilot valves. In a hot water mixing valve that adjusts the temperature of mixed water by changing the mixing ratio, the water side main valve and the hot water side main valve have a back pressure receiving surface that receives the pressure of the back pressure chamber on the water side and hot water side in the axial direction. And a throttle portion for restricting the flow is provided on the water inflow passage and the hot water inflow passage, and the throttling in the water inflow passage and the hot water inflow passage is provided in the water side main valve and the hot water side main valve. A primary pressure receiving surface that receives the primary pressure upstream of the portion in the axial direction and in the direction opposite to the back pressure, and is provided on the water side and the hot water side. The pilot valve is arranged outside the back pressure chamber on the water side and the hot water side, and the opening of the pilot passage on the water side and the hot water side is controlled outside the back pressure chamber. A hot and cold water mixing valve.
前記水側主弁及び湯側主弁を一体に軸方向に移動するものとなすとともに、該水側主弁又は湯側主弁の何れか一方の主弁を前記弁ケースの内面に沿って軸方向に移動する筒形のパイロット駆動式の駆動弁となして、(a)該駆動弁の背後に、内部の圧力を該駆動弁に対する背圧且つ閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室を設けるとともに、(b)該駆動弁に対応した前記水流入通路又は湯流入通路からの水又は湯を該背圧室に導入して該背圧室の圧力を増大させる導入通路と、(c)前記駆動弁よりも下流側の2次側通路と前記背圧室と連通させる圧抜通路としてのパイロット通路と、(d)該駆動弁の進退移動方向に進退移動し、該パイロット通路の開度を制御するパイロット弁と、を設けて、該パイロット弁の進退移動に追従して前記駆動弁を進退移動させることにより、該駆動弁をなす前記水側主弁又は湯側主弁の一方と他方とを一体に移動させるようになし、
且つ前記駆動弁には前記背圧室の圧力を軸方向に受ける背圧受面が備えてあるとともに、該駆動弁に対応する前記水流入通路又は湯流入通路には流れを絞る絞り部が設けてあって、該駆動弁には該絞り部よりも上流側の1次圧を軸方向且つ前記背圧とは逆方向に受ける1次圧受面が備えてあり、
更に前記パイロット弁は前記背圧室の外側に配置してあって、該背圧室の外側で前記パイロット通路を開度制御するものとなしてあることを特徴とする湯水混合弁。 (B) a cylindrical valve case, (b) a water inlet and a hot water inlet provided in the valve case at positions spaced apart in the axial direction, and (c) water inflow and water inflow following the hot water inlet. A passage and a hot water inflow passage; and (d) a water side main valve and hot water that move in the axial direction inside the valve case and change the opening degree of the water inflow passage and the hot water inflow passage to be large or small in the opposite relation to each other. A hot water mixing valve that adjusts the temperature of the mixed water by changing the mixing ratio of hot water by moving the water side main valve and the hot water main valve,
The water side main valve and the hot water side main valve are integrally moved in the axial direction, and either the water side main valve or the hot water side main valve is pivoted along the inner surface of the valve case. (A) a back pressure chamber in which the internal pressure acts as a back pressure against the drive valve and a pressing force in the valve closing direction behind the drive valve. (B) an introduction passage for introducing water or hot water from the water inflow passage or hot water inflow passage corresponding to the drive valve into the back pressure chamber to increase the pressure of the back pressure chamber; ) A pilot passage serving as a pressure relief passage communicating with the secondary pressure passage downstream of the drive valve and the back pressure chamber; and (d) moving forward and backward in the forward and backward movement direction of the drive valve to open the pilot passage. And a pilot valve for controlling the degree of movement, and the drive valve is moved in accordance with the forward / backward movement of the pilot valve. By withdrawal movement, without the one and the other of the water-side main valve or the hot water side main valve forms the driven valve to move together,
The drive valve is provided with a back pressure receiving surface that receives the pressure of the back pressure chamber in the axial direction, and a throttle portion for restricting the flow is provided in the water inflow passage or the hot water inflow passage corresponding to the drive valve. The drive valve includes a primary pressure receiving surface that receives a primary pressure upstream of the throttle portion in an axial direction and in a direction opposite to the back pressure;
Further, the pilot valve is disposed outside the back pressure chamber, and the opening of the pilot passage is controlled outside the back pressure chamber.
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-
2007
- 2007-04-20 JP JP2007112410A patent/JP2008267515A/en active Pending
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