JP2563039B2

JP2563039B2 - 電動混合弁

Info

Publication number: JP2563039B2
Application number: JP4229207A
Authority: JP
Inventors: 栄男佐藤; 雅彦池森
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1992-08-05
Filing date: 1992-08-05
Publication date: 1996-12-11
Anticipated expiration: 2011-12-11
Also published as: JPH0658446A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボイラー等の熱源機で
加熱した湯を、水と混合して所望の温度の温水として、
配管により給湯栓に導いて使用する際、またはファンコ
イル・床暖房パネル等の熱交換器に循環回路により循環
させる際に、その温水の温度を水から湯までの任意の温
度に選択するためと、止水するために、給湯配管または
循環回路の配管に接続する電動混合弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱源機で加熱した湯を、水と混合して所
望の温度の温水とし、これを給湯配管または暖房装置の
循環回路等の配管に導いて使用する際の、その温水の温
度の選択・止水等の制御は、従前にあっては、給湯用と
しては、図１に示している如く、ボイラー等の熱源機１
の給湯口１０に接続する給湯配管２０を、ミキシングバ
ルブＭＶの湯入口Ｈに接続し、水道栓と通ずる配管２１
をそのミキシングバルブＭＶの水入口Ｃに接続し、その
ミキシングバルブＭＶの混合水出口Ｍに接続する配管２
２に電磁弁よりなるストップ弁ＳＶ１を接続して給湯栓
に導き、さらに、熱源機１の給湯口１０と前記ミキシン
グバルブＭＶの湯入口Ｈとを接続する配管２０から、ミ
キシングバルブＭＶの混合水出口Ｍに接続する配管２２
との間に、ミキシングバルブＭＶを跨ぐバイパス管路２
３を接続し、これに電磁弁よりなるストップ弁ＳＶ２を
接続して、これにより、温水の温度の選択と止水を行な
うようにしている。この場合、バイパス管路２３および
ストップ弁ＳＶ２は省略される場合がある。

【０００３】また、暖房装置の熱交換器に循環させる場
合にあっては、図２に示している如く、ボイラー等の熱
源機１の給湯口１０に接続する給湯配管２０を、ミキシ
ングバルブＭＶの湯入口Ｈに接続し、そのミキシングバ
ルブＭＶの混合水出口Ｍに接続する配管２２を、電磁弁
よりなるストップ弁ＳＶ１を介して熱交換器３の入口に
接続し、その熱交換器３の出口に接続する配管２４を、
循環ポンプＰを介して熱源機１の戻し口１１に接続する
とともに、分岐管２５を介して前述のミキシングバルブ
ＭＶの水入口Ｃに接続し、さらに、給湯配管２０と配管
２２との間にミキシングバルブＭＶを跨ぐバイパス管路
２３を接続し、これに電磁弁よりなるストップ弁ＳＶ２
を接続して、これにより、熱交換器３に循環させる温水
の温度選択と止水とを行なわすようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ボイラー等の熱源機１
で沸かした高温の湯を、水と混合して、所望の温度の温
水として用いる場合は、上述した如く、温水の温度を選
択するためのミキシングバルブＭＶと止水のためのスト
ップ弁ＳＶ１が必要で、さらに、床暖房パネル等の熱交
換器３に対する温水の循環による暖房をできるだけ早く
動かせるために、暖房初期の立ち上り特性を良くするよ
う、高温の湯を熱交換器３に循環させ得るようにする場
合には、バイパス管路２３とこれに接続するストップ弁
ＳＶ２とが必要となる。

【０００５】そして、これらを配管途上に設けて、遠隔
操作する場合には、ミキシングバルブＭＶ・ストップ弁
ＳＶ１・ＳＶ２を、電動弁・電磁弁により機能さすよう
構成する必要があることで、配管を複雑化し、また、少
なくとも複数の電動弁・電磁弁を要する問題がある。

【０００６】本発明は、従来手段に生じているこれらの
問題を解決するためになされたものであって、バイパス
管路２３およびバイパス弁ＳＶ２を用いることなく、水
との混合を避けた高温の湯を熱交換器３または給湯栓に
供給でき、かつ、ミキシングバルブＭＶ自体がストップ
弁の機能を具備するようにして、電磁弁よりなるストッ
プ弁ＳＶ１を省略した状態で、一つの駆動体により湯と
水との所望の割合の混合と止水とが行なえるようにする
新たな手段を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そして、本発明において
は、上述の目的を達成するための手段として、混合弁本
体の内部に、上部側には低温水入口を具備する接手管部
と通ずる低温水通路を設け、下部側には高温水入口を具
備する接手管部に通ずる高温水通路を設け、中間部に
は、上端側が連通口を介し低温水通路に連通し下端側が
連通口を介し高温水通路に連通する弁室を設けて、その
弁室内に、前記低温水通路との連通口に寄る側に設けた
第１弁座に上面側が対向する第１弁体と、弁室内の前記
高温水通路との連通口に寄る側に設けた第２弁座に上面
側が対向する第２弁体とを配設するとともに、混合弁本
体の上面側に組付けた駆動部により昇降作動する弁軸を
配設して、前記第１弁体および第２弁体の軸芯部位に摺
動自在に貫通させ、その弁軸の下端側に第２弁体の下面
側に衝合する衝合部材を止着し上端側に第１弁体の上面
側に衝合する衝合部材を止着し、第１弁体と第２弁体と
の間にそれらを引き離す方向に付勢するバネを介装し、
弁室には、第１弁体と第２弁体との間において混合水出
口に通ずる混合水通路の連通口を開設してなる電動混合
弁を提起するものである。

【０００８】

【実施例】次に実施例を図面に従い詳述する。なお、図
面符号は、従前手段のものと同効の構成部材については
同一の符号を用いるものとする。

【０００９】図３は、本発明による電動混合弁Ａを実施
せる暖房装置の展開図で、同図において、１はボイラー
よりなる熱源機、２はその熱源機１と接続する温水の循
環回路、２０はその循環回路２の熱源機１の給湯口１０
に接続した給湯配管、２４は熱源機１の戻し口１１に接
続した配管、３…は前記循環回路２に並列接続して３連
に設けた熱交換器、Ｐは循環ポンプ、Ａは本発明による
電動混合弁、Ｈは該電動混合弁Ａの高温水入口、Ｃは低
温水入口、Ｍは混合水出口、２２…は前記電動混合弁Ａ
の混合水出口Ｍ…と熱交換器３の入口とを接続する配
管、２５は熱交換器３の出口と熱源機１の戻し口１１と
を接続する前述の配管２４の途中から分岐して、前記電
動混合弁Ａの低温水入口Ｃに接続する分岐管を示す。そ
して、熱源機１の給湯口１０に接続する前記給湯配管２
０は電動混合弁Ａの高温水入口Ｈに接続してある。

【００１０】図４は本発明による電動混合弁Ａの一部破
断した正面図、図５は同上の一部破断した側面図を示
す。この図４に示す電動混合弁Ａは、前記図３にあるよ
うに一つの熱源機１に接続する湯水の循環回路２に、並
列に接続した三連の熱交換器３…の各循環路を、それぞ
れ独立させて制御するために、それぞれの循環路に対応
させる三つの混合弁本体４ａ…を集合させて一つの電動
混合弁Ａに組立てた例のものである。

【００１１】即ち、この本発明による電動混合弁Ａは、
基本的には、図６および図１０に示している如く、混合
弁本体４ａと、それの外面側に設けられる高温水入口Ｈ
を具備する接手管部４ｂと、低温水入口Ｃを具備する接
手管部４ｃと、混合弁本体４ａの上面側に組付けた駆動
部４ｄとにより構成してある。図６に示す形態のもの
は、並列集合型のもので、図１０に示す形態のものは単
体型のものである。

【００１２】そして、混合弁本体４ａとそれの外面側に
それぞれ設ける接手管部４ｂ・４ｃとは、図６に示す並
列集合型のものにあっては、一体に連続する形態に構成
しておいて良いものであるが、これを、離接自在に接合
する接合部ａ・ｂにより、一体的に連続するように組付
けておき、さらに、混合弁本体４ａだけを、左右の両側
にそれぞれ接合部ａ・ｂを具備する形態のものとして、
別に形成しておき、これらの混合弁本体４ａ…を先に嵌
め合わせて多連に集合した状態にし、その集合した混合
弁本体４ａ…の左右の両端側に、前述の接手管部４ｂ・
４ｃをそれぞれ組付けることで、前述の図３に示す如き
多連型の電動混合弁Ａが組立てられるようにしてある。

【００１３】この場合、接合部ａ・ｂは、図４に示して
いる如く、軸筒状に形成した雄型の接合部ａと、鞘筒状
の雌型の接合部ｂとの嵌合による形態とするときは、図
４の右端側に位置する混合弁本体４ａのように、左右の
両側に雄型の接合部ｂ・ｂをそれぞれ具備する形状のも
のと、図４において中央に位置する混合弁本体４ａと左
端側に位置する混合弁本体４ａとのように、左右の一側
には雄型の接合部ｂを設け他側には雌型の接合部ａを設
けた形態のものとの、二様に形成しておく。

【００１４】しかして、図６および図１０に示す何れの
形態のものにあっても、これらの混合弁本体４ａの内部
の構造においては、同じに作られる。次に、その内部構
造について説明する。

【００１５】混合弁本体４ａの内部には、上部側に低温
水入口Ｃを具備する接手管部４ｃに連通する低温水通路
４０が設けられ、下部側に高温水入口Ｈを具備する接手
管部４ｂと連通する高温水通路４１が設けられる。この
低温水通路４０および高温水通路４１は、混合弁本体４
ａを、前述の図３に示している如く、接手管部４ｂ・４
ｃと別体に形成して、多連に接合して集合させた形態の
ものに作る場合にあっては、この低温水通路４０および
高温水通路４１の各両端部が、混合弁本体４ａの左右の
両側部に設けた各接合部ａ・ｂにおいて外部に開放する
ように形成しておき、混合弁本体４ａ…を多連に接合し
たとき、接合した接合部ａ…ｂ…において、並列する混
合弁本体４ａ…内の低温水通路４０…および高温水通路
４１…が、それぞれ一本の低温水通路４０および高温水
通路４１として連通するようにする。

【００１６】しかして、混合弁本体４ａ内部で、前記低
温水通路４０と高温水通路４１との間の中央部位には、
弁室４２を形成する。該弁室４２は上端側を連通口４２
０を介して前記低温水通路４０に連通させ、かつ、その
連通口４２０の該弁室４２側の口縁に第１弁座ｗを形成
する。また、該弁室４２の下端側は、連通口４２１を介
して高温水通路４１に連通し、その連通口４２１の該弁
室４２側の口縁には第３弁座ｚを形成する。そしてま
た、該弁室４２内の下部で前記第３弁座ｚの上方部位
に、その第３弁座ｚと対向する第２弁座ｙを形成し、こ
の第２弁座ｙと前述の第１弁座ｗとの中間に、混合水出
口Ｍと連通する混合水通路４３の連通口４３０を開設す
る。ここで、弁室４２に設ける第１弁座ｗおよび第２弁
座ｙならびに第３弁座ｚは、第３弁座ｚを省略して、第
１弁座ｗと第２弁座ｙだけにする場合がある。

【００１７】この弁室４２内には、前述の第１弁座ｗに
対しそれの下方から進退自在に対向する第１弁体４４
と、前述の第２弁座ｙおよび第３弁座ｚに対して、下面
側と上面側とが交互に進退する第２弁体４５とを配設
し、それらの間には互いに引き離す方向に付勢するバネ
４６が介装される（図５）。この場合、前述した如く、
第３弁座ｚを省略した形態としたときは、第２弁体４５
はそれの上面側が第２弁座ｙに対向していくだけのもの
として良い。

【００１８】これら第１弁体４４および第２弁体４５の
各軸芯部位に、弁軸４７が摺動自在に貫通し、その弁軸
４７は、上端側が水密を保持して混合弁本体４ａの上面
側に突出し、混合弁本体４ａの上面の組付座に組付けた
駆動部４ｄの出力軸に連繋させてあり、駆動部４ｄの作
動の制御により上下に動いて前記第１弁体４４および第
２弁体４５の軸芯部を貫通して摺動する。

【００１９】そして、この弁軸４７には、それの下端側
に第２弁体４５の下面側に衝合する止め輪よりなる衝合
部材４８が止着してあり、また、上端側には、前記衝合
部材４８により第２弁体４５の上面側が第２弁座ｙに衝
合し、この第２弁体４５に下端側が支承されているバネ
４６により第１弁体４４が押し上げられて第１弁座ｗに
衝合している状態において、その第１弁体４４より少し
上方に位置する部位に、その第１弁体４４の上面に対し
て衝合していく止め輪よりなる衝合部材４９が止着して
ある。

【００２０】前記駆動部４ｄは、モーターｍの出力軸と
伝導する伝導機構の作動で、雄ねじ５０が正または逆方
向に回転すると、外周側がガイド５１に嵌合して回転が
規制されて内周側が前記雄ねじ５０に螺合する雌ねじ５
２が上下に動いて、この雌ねじ５２の下面に衝合して連
繋する前記弁軸４７を、その弁軸４７に連繋部材５３を
介して連繋させた戻しバネ５４との共同により、上下に
作動させるようになる通常のものである。このとき、図
９に示す如く、弁室４２または混合水出口Ｍと通ずる混
合水通路４３または混合水の配管途上にサーミスタＳを
設けて、このサーミスタＳで検出する温度信号によりモ
ーターｍの駆動部４ｄを自動制御するようにする場合が
ある。なお、電動混合弁Ａが暖房用に用いられるとき
は、前述のサーミスタＳは、室温を感知するように設け
て、これにより室温に応じて駆動部４ｄを制御するよう
にする場合がある。

【００２１】６は高温水入口Ｈを具備する接手管部４ｂ
内に組付けられたメンテナンス用のコック（図示してい
ない）を手動操作するよう、その接手管部４ｂの上面側
に組付けた手動ハンドル、また、７は低温水入口Ｃを具
備する接手管部４ｃ内に組付けられたメンテナンス用の
コック（図示していない）を手動操作するようその接手
管部４ｃの下面側に組付けた手動ハンドルである。

【００２２】このように構成せる実施例装置は次のよう
に作用する。電動混合弁Ａが、図３に示している如く、
熱源機１の循環回路２に接続している状態において、駆
動部４ｄの制御作動により、弁軸４７が引き上げられ
て、第２弁体４５の上面側が第２弁座ｙに衝合し、第２
弁体４５に支承されたバネ４６の付勢により第１弁体４
４が第１弁座ｗに衝合している状態のときは、高温水通
路４１および低温水通路４０が、混合水通路４３に対し
遮断された状態にある。従って、混合水出口Ｍからの湯
水の吐出はなく、止水した状態にある。

【００２３】次に、駆動部４ｄの制御作動で弁軸４７
を、それの上部側に設けた衝合部材４９が第１弁体４４
の上面を押圧しない範囲で下降作動させて、弁軸４７の
下端側の衝合部材４８を下降させる。すると、第１弁体
４４が第１弁座ｗに衝合して上方には動かないことか
ら、この第１弁体４４に支承されたバネ４６の付勢で第
２弁体４５が、衝合部材４８に衝合して下降作動が阻止
されるまで下方に動き、該第２弁体４５と第２弁座ｙと
の間が開弁し、高温水通路４１内の高温水が、第２弁体
４５の下面側と第３弁座ｚとの間および第２弁体４５の
上面側と第２弁座ｙとの間を経て、混合水通路４３に流
れ込む。従って、混合水出口Ｍからは高温水だけが吐出
して循環回路２に循環する状態となる。

【００２４】次に、駆動部４ｄの制御作動により、弁軸
４７を前記図７の状態位置よりも僅かに下降させる。す
ると、第１弁体４４が衝合部材４９により下方に押し込
まれることで、図８に示す如く、第１弁体４４と第１弁
座ｗとの間が開放して、ここから弁室４２内に低温水通
路４０の低温水が流れ込み、前述の高温水通路４１から
流入してくる高温水と、この弁室４２内を混合室として
混合し、混合水通路４３に流出していく状態となる。こ
の状態において、弁軸４７の下方への移動量を加減し
て、第１弁体４４の上面と第１弁座ｗとの間の開度を変
更すれば、低温水の流入量が変わり、同時に、第１弁体
４４の上面と第１弁座ｗとの間の開度の拡大が、第２弁
体４５の下面側と第３弁座ｚとの間の開度を狭めるよう
に第２弁体４５を動かすようになるので、混合水の温度
の選択・調節作動が迅速に行なえる。

【００２５】次に、上述の状態からさらに弁軸４７を下
降させれば、図９に示しているように、第２弁体４５の
下面が第３弁座ｚに衝合して、弁室４２と高温水通路４
１とを、この第２弁体４５の下面と第３弁座ｚとにより
遮断した状態となる。この状態では、混合水通路４３に
は低温水通路４０からの低温水だけが弁室４２内に流入
し、混合水通路４３を経て混合水出口Ｍから低温水だけ
が循環回路２に循環するようになる。従って、暖房が効
きすぎたときに対応する状態となる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による電動
混合弁Ａは、一つの駆動部４ｄの制御作動で、混合水出
口Ｍからの混合水の吐出をストップさせる止水状態と、
混合水出口Ｍから取り出す混合水の温度を所望に変更調
節する作動と、混合水出口Ｍから高温水だけを取り出す
状態と低温水だけを取り出す状態との切換作動とが、得
られるようになるので、バイパス管路２３およびバイパ
ス弁ＳＶ２を用いることなく、水との混合を避けた高温
の湯を熱交換器３または給湯栓に供給でき、かつ、ミキ
シングバルブＭＶ自体がストップ弁の機能を具備するよ
うにして、電磁弁よりなるストップ弁ＳＶ１を省略した
状態で、一つの駆動体により湯と水との所望の割合の混
合と止水とが行なえるようになる。また、弁室４２に第
２弁体４５の下面側に衝合する第３弁座ｚを設けるとき
は、低温水だけが循環回路２に循環させ得る状態にで
き、暖房が効きすぎたときに対応し得る要になる。ま
た、混合水の温度または室温を検知するサーミスタを組
み合わせることで、取出す混合水の温度を任意の一定温
度に自動調整でき、また室温に応じて湯・水・混合水の
循環止水を自動的に行なえるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱源機で沸した湯と水とを混合して給湯栓に導
く従前手段の説明図である。

【図２】熱源機で沸した湯と水とを混合して暖房用の熱
交換に循環させる従前手段の説明図である。

【図３】本発明による電動混合弁を用いた暖房用の循環
回路の展開図である。

【図４】本発明による電動混合弁の一部破断した正面図
である。

【図５】同上電動混合弁の一部破断した側面図である。

【図６】同上電動混合弁の単体型のものの一部破断した
正面図である。

【図７】同上電動混合弁の混合水出口から高温水だけを
取り出す状態の説明図である。

【図８】同上電動混合弁の混合水出口から混合水を取り
出す状態の説明図である。

【図９】同上電動混合弁の混合水出口から低温水だけを
取り出す状態の説明図である。

【図１０】単体型の電動混合弁の一部破断した側面図
である。

【符号の説明】

Ａ…電動混合弁、Ｃ…低温水入口、Ｈ…高温水入口、Ｍ
…混合水出口、Ｐ…循環ポンプ、ＭＶ…ミキシングバル
ブ、ＳＶ１・ＳＶ２…ストップ弁、ａ・ｂ…接合部、ｗ
…第１弁座、ｙ…第２弁座、ｚ…第３弁座、ｍ…モータ
ー、１…熱源機、１０…給湯口、１１…戻し口、２…循
環管路、２０…給湯配管、２１・２２…配管、２３…バ
イパス管路、２４…配管、２５…分岐管、３…熱交換
器、４ａ…混合弁本体、４ｂ・４ｃ…接手管部、４ｄ…
駆動部、４０…低温水通路、４１…高温水通路、４２…
弁室、４２０・４２１…連通口、４３…混合水通路、４
３０…連通口、４４…第１弁体、４５…第２弁体、４６
…バネ、４７…弁軸、４８・４９…衝合部材、５０…雄
ねじ、５１…ガイド、５２…雌ねじ、５３…連繋部材、
５４…戻しバネ、６・７…手動ハンドル。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】混合弁本体の内部に、上部側には低温水
入口を具備する接手管部と通ずる低温水通路を設け、下
部側には高温水入口を具備する接手管部に通ずる高温水
通路を設け、中間部には、上端側が連通口を介し低温水
通路に連通し下端側が連通口を介し高温水通路に連通す
る弁室を設けて、その弁室内に、前記低温水通路との連
通口に寄る側に設けた第１弁座に上面側が対向する第１
弁体と、弁室内の前記高温水通路との連通口に寄る側に
設けた第２弁座に上面側が対向する第２弁体とを配設す
るとともに、混合弁本体の上面側に組付けた駆動部によ
り昇降作動する弁軸を配設して、前記第１弁体および第
２弁体の軸芯部位に摺動自在に貫通させ、その弁軸の下
端側に第２弁体の下面側に衝合する衝合部材を止着し上
端側に第１弁体の上面側に衝合する衝合部材を止着し、
第１弁体と第２弁体との間にそれらを引き離す方向に付
勢するバネを介装し、弁室には、第１弁体と第２弁体と
の間において混合水出口に通ずる混合水通路の連通口を
開設してなる電動混合弁。
【請求項２】弁室内の第２弁座と高温水通路との連通
口との間に、第２弁体の下面側と対向する第３弁座を装
設してなる請求項１記載の電動混合弁。
【請求項３】混合水出口近傍に混合水温度を検知する
サーミスタを取り付けそのサーミスタが検出する温度信
号により駆動部を制御せしめた請求項１記載の電動混合
弁。
【請求項４】混合弁本体と低温水入口を具備する接手
管部と高温水入口を具備する接手管部とを別体に形成
し、それら接手管部を、それらに形設した接合部と混合
弁本体の左右の両側部に形成した接合部との接合によ
り、混合弁本体の左右の両側に離接自在に組付けた請求
項１記載の電動混合弁。
【請求項５】混合弁本体と低温水入口を具備する接手
管部と高温水入口を具備する接手管部とを別体に形成
し、混合弁本体には、それの左右の両側部に接手管部に
設けた接合部と接合する接合部を左右の両側部に設け、
該混合弁本体内に形設せる低温水通路および高温水通路
の各両端部を、前記接合部に開放させた請求項１記載の
電動混合弁。
【請求項６】混合弁本体の左右の両側部に設ける接合
部を、別の混合弁本体の左右の両側部に設ける接合部と
離接自在に接続するように形成した請求項４記載の電動
混合弁。