JP2697030B2 - 湯水混合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は湯水混合装置の湯温制御に関するものであ
る。

従来の技術 湯と水を混合し、その混合温度を温度検出器で検出
し、湯と水の量を制御して適温を得る湯水混合装置にお
いて、水圧または湯圧の急変に対して過渡的にも安定な
湯温を保証するために第３図のようにバランサａを設
け、湯と水の圧力を等圧にしたものが知られている。す
なわちバランサａの水側受圧体ｂと湯側受圧体ｃとによ
って水通路ｄと湯通路ｅとの異なる圧力を等圧にし、バ
ランサａの下流側の水通路ｄ′と湯通路ｅ′に混合弁ｆ
を駆動装置ｇで調節するものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら前述の構成では、湯と水の圧力バランサ
と混合弁をそれぞれ別に設けなければならず、構成が複
雑になる。本発明は簡単な構成で湯温の安定性の良好な
混合装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の湯水混合装置は、
水通路と湯通路にそれぞれ設けられた水弁と湯弁とから
なる混合弁と、前記混合弁と一体に設けられ水弁あるい
は湯弁よりそれぞれ受圧面積の大きい水制御部と湯制御
部と、水制御部と湯制御部と湯水混合本体とで形成され
る水制御室と湯制御室と、水弁と湯弁との混合路と、混
合弁を貫通し混合路へ開口する通路と、通路に設けられ
た制御弁と、混合路に設けられた温度検出器の信号によ
って制御弁を制御する駆動装置とを備えたものである。

作用 本発明の湯水混合装置は上記の構成により、温度検出
器の信号によって駆動装置で制御弁を調節した水制御室
と湯制御室の圧力を可変し、混合弁を移動させ湯と水の
混合比を変化させ、湯温を制御するものである。

実施例 以下本発明の実施例である湯水混合装置を添付図面に
もとづいて説明する。第１図および第２図において、１
は湯水混合本体で、水通路２と湯通路３と混合路４を有
する。水通路２には弁座５と水弁６を、湯通路３には弁
座７と湯弁８を設けた混合弁９を備えている。混合弁９
は中空円筒状で水通路２の両側に水弁６と水制御部10
を、湯通路３の両側に湯弁８と湯制御部11を設けてい
る。水通路２の水圧は水弁６と水制御部10の両方に印加
されてほぼバランスするが、水弁６に比べ水制御部10の
受圧面積を大きく形成しているため水制御部10側に作用
する力の方が大きい。同様に湯弁８よりも湯制御部11の
受圧面積が大きいので湯通路３の湯圧による力は湯制御
部11の方が大きい。混合弁９は中空円筒内の通路12を有
し、通路12の中央部には開口部12aを設けるとともにそ
の両端には水制御弁13と湯制御弁14が配置されている。
水制御弁13と湯制御弁14は湯水混合本体１の一部を形成
する水側ケーシング15と湯側ケーシング16に取りつけら
れ、ネジ13aを有する水制御弁13は駆動装置17より回転
され、水側ケーシング15のネジ15aと噛み合って直線移
動し、この駆動装置17の回転は第２図に示すようにギヤ
18よりギヤ軸19に取りつけられたギヤ20に伝達され、回
転ギヤ21よりギヤ22に回転が伝わってネジ14aを有する
湯制御弁14を直線移動させる。このとき駆動装置17の回
転によって水制御弁13と湯制御弁14とはそれぞれ図の上
下同一方向に変位するようギヤ列とネジの方向が決めら
れている。水側ケーシング15と湯側ケーシング16は、水
制御弁10と湯制御部11とでそそれれ水制御室23と湯制御
室24を形成する。水側ケーシング15と水制御部10あるい
は湯側ケーシング16と湯制御部11との摺動部には若干の
隙間があって、この隙間を通って水通路２と湯通路３の
流体はそれぞれ水制御室23と湯制御室24に流入し、水制
御弁13と湯制御弁14とで絞りを形成する通路11の端部を
通過して、開口部12aより混合路４へ流出する。25・26
はそれぞれスプリングで、水弁６と水制御部10あるいは
湯弁８と湯制御部11との混合弁９上における位置決めを
行なっている。27は温度検出器で混合路４の水と湯の混
合した平均温度を検出する。

次に動作について説明する。混合路４の湯温が温度検
出器27によって検出され、設定温度と比較され、駆動装
置17に出力信号が送出される。一例として設定温度に対
して混合湯温が高い場合について述べる。このとき駆動
装置17によって水制御弁13と湯制御弁14の上方に移動
し、水制御弁13と通路12との間隙が大きくなり水制御室
23の圧力が下降し、湯制御弁14と通路12との間隙が小さ
くなって湯制御室24の圧力が上昇し、その結果、混合弁
９が上方に移動し水弁６が開いて水量を増加させると同
時に湯弁７が閉じて湯量を減少させて混合湯温を低下さ
せる。設定温度に対して混合湯温が低い場合には前述の
逆の動作によって水量が減少し湯量が増加することによ
って混合湯温は高くなる。設定温度と混合湯温が等しく
なれば駆動装置17への出力が停止され湯温は安定する。

次に水通路２あるいは湯通路３の圧力が急に変化した
場合について説明する。一例として水通路２の水圧が急
に減少した場合について述べる。水圧の減少によって混
合弁９が静止していれば水量が減少して混合湯温が急に
高くなる。本装置では水通路２の水圧の減少によって、
水制御室23の水圧が降下し混合弁９は上方に移動し、水
弁６をより開き湯弁７をより閉じることになり水量が減
少するのを防止するとともに湯量を増加させるので混合
湯温が急に高くなることがない。この混合弁９の上方へ
の移動に伴なって、水制御弁13と通路12との間隙が小さ
くなって、水制御室23の圧力が高くなろうとし、また逆
に湯制御室24の圧力が低くなろうとするので混合弁９の
上方への移動を抑制し、その結果混合弁９の位置は安定
に保たれる。水通路２内の水圧が急に上昇した場合には
水量が急に増加するのを水制御室23の水圧が上昇して水
弁６を閉じて防止する。また湯通路３の湯圧の変化に対
しては湯制御室24の湯圧が増減して混合弁９を移動させ
るので湯量の急激な変化を防止することができる。

次に水通路２と湯通路３との圧力差が大きい場合につ
いて説明する。一例として水通路２の水圧が湯通路３の
湯圧より高い場合について述べる。水制御室23の水圧は
水側ケーシング15と水制御弁10との間隙による流体抵抗
（以下一次抵抗という）と水制御弁13と通路12との弁抵
抗（以下制御弁抵抗という）との比率によって決定され
る。一次抵抗は間隙によって定まるものであり、加工精
度やスケール付着を考慮すると間隙はある値以下にする
ことができず、そのため一次抵抗を極めて大きくするこ
とには限界がある。一方制御弁抵抗は水制御弁13と通路
12との開度が全開であれば通路12の通路面積によって決
定され、混合弁９の大きさが限られていれば通路面積を
ある値以上にすることができず、このため制御弁抵抗を
極めて小さくすることには限界がある。以上の理由によ
って、水通路２の水圧が極めて高い場合には水制御弁13
が全開であるにもかかわらず水制御室23の水圧は混合弁
９の圧力よりもかなり高い値になる。また湯通路３の湯
圧が極めて低い場合には湯制御弁14と通路12との開度が
全開であるにもかかわらず湯制御室24の湯圧は湯通路３
の湯圧以上にすることが出来ない。すなわち水制御弁13
が全開で湯制御弁14が全閉であるにもかかわらず湯制御
室24の湯圧よりも水制御室23の水圧が高くなり混合弁９
の位置を制御することが不可能になることが考えられ
る。本装置では水弁６に水通路２の水圧が作用する面積
よりも、水制御弁10の受圧面積を大きくしているので、
水通路２の水圧が高い場合にはこの面積の差によって混
合弁９の上方向への力が大きくなり、水制御室23の水圧
の上昇によって生ずる力と対抗しバランスするので、水
制御弁13によって混合弁９を移動させることができる。
なお水制御部10の受圧面積は、水弁６が弁座５よりも小
さいときには水弁６の受圧面積を基準にして大きくし、
水弁６が弁座５よりも大きいときは弁座５の面積を基準
にして大きくする。逆に湯通路３の湯圧が水通路２の水
圧よりも高い場合には、湯弁８や弁座９の面積に比べ湯
制御部11の面積を大きくしているので、前述と同様に混
合比を制御することができる。なお水制御部10あるいは
湯制御部11の面積の水弁６あるいは湯弁８の面積に対す
る大きさは、あらかじめ予想される水圧と湯圧の圧力差
によって設定しておけばよい。

発明の効果 以上のように本発明の湯水混合装置は、水通路と湯通
路にそれぞれ設けられた水弁と湯弁とからなる混合弁
と、混合弁と一体に設けられ水弁あるいは湯弁よりそれ
ぞれ受圧面積の大きい水制御部と湯制御部と、水制御部
と湯制御部と湯水混合本体とで形成される水制御室と湯
制御室と、水弁と湯弁との混合路と、混合弁を貫通し混
合路へ開口する通路と、通路に設けられた制御弁と、混
合路に設けられた温度検出器の信号によって制御弁を駆
動する駆動装置とを備えたので、次の効果を有する。

（１） 水圧や湯圧の急変に対して混合湯温の安定な湯
水混合装置を簡単な構成で実現できる。

（２） 水通路と湯通路との圧力差が大きい場合にも安
定した湯温制御ができる。

（３） 混合弁より小さな通路を制御弁を駆動するた
め、駆動装置が小型・低消費電力・安価である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す湯水混合装置の断面
図、第２図は同湯水混合装置の側面図、第３図は従来の
湯水混合装置の断面図である。 １……湯水混合本体、２……水通路、３……湯通路、４
……混合路、６……水弁、８……湯弁、９……混合弁、
10……水制御部、11……湯制御部、12……通路、12a…
…開口部、13……水制御弁、14……湯制御弁、17……駆
動装置、23……水制御室、24……湯制御室、27……温度
検出器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水通路と湯通路にそれぞれ設けられた水弁
   と湯弁とからなる混合弁と、前記混合弁と一体に設けら
   れ前記水弁あるいは湯弁よりそれぞれ受圧面積の大きい
   水制御部と湯制御部と、前記水制御部と前記湯制御部と
   湯水混合本体とで形成される水制御室と湯制御室と、前
   記水弁と前記湯弁との混合路と、前記混合弁を貫通し前
   記混合路へ開口する通路と、前記通路にそれぞれ設けら
   れた水制御弁と湯制御弁と、前記混合路に設けられた温
   度検出器の信号によって前記水制御弁と湯制御弁を駆動
   する駆動装置とを備えた湯水混合装置。