JP2785332B2 - 湯水混合装置 - Google Patents
湯水混合装置Info
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- JP2785332B2 JP2785332B2 JP12962489A JP12962489A JP2785332B2 JP 2785332 B2 JP2785332 B2 JP 2785332B2 JP 12962489 A JP12962489 A JP 12962489A JP 12962489 A JP12962489 A JP 12962489A JP 2785332 B2 JP2785332 B2 JP 2785332B2
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- Japan
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- water
- hot water
- flow path
- pressure
- side valve
- Prior art date
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- Multiple-Way Valves (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は湯と水の混合比率を調整し最適な混合湯温を
得る湯水混合装置に関するものである。
得る湯水混合装置に関するものである。
従来の技術 従来この種の湯水混合装置は第３図に示すようなもの
があった。
があった。
第３図において、１は湯流路、２は水流路であり、各
流路に関連して自動調圧弁３が設けられている。自動調
圧弁３は、湯流路１の１次圧力のPH1を減圧する湯側弁
体４、湯側弁座５と、水流路２の１次圧力PC1を減圧す
る水側弁体６、水側弁座７と、湯側弁体４と水側弁体６
を連結する弁軸８と、湯と水の減圧後の１次圧PH1、PC1
の圧力差で動作するピストン９とで構成されており、湯
または水の圧力が急変してもその圧力で自動調圧弁３が
移動し、湯と水の２次圧PH2とPC2とが常に等しく保たれ
るように作用する。湯側弁体４と水側弁体６にはそれぞ
れ回転力発生手段として羽根4aおよび6aが複数あり、こ
の羽根で水流により自動調圧弁３が回転しゴミやスケー
ルの付着を防止している。湯と水の混合比はギヤ10を有
するモータ11によって付勢される温調弁12を左右に移動
させて可変し、混合温度を変える。13は湯と水の混合部
であり、混合後は流量調節開閉弁14を介して出湯される
が、その温度はサーミスタ15によって、またその流量は
流量センサ16によって検知され、設定器17の値に一致さ
せるべく制御器18がモータ11と流量調節開閉弁14に付勢
する。
流路に関連して自動調圧弁３が設けられている。自動調
圧弁３は、湯流路１の１次圧力のPH1を減圧する湯側弁
体４、湯側弁座５と、水流路２の１次圧力PC1を減圧す
る水側弁体６、水側弁座７と、湯側弁体４と水側弁体６
を連結する弁軸８と、湯と水の減圧後の１次圧PH1、PC1
の圧力差で動作するピストン９とで構成されており、湯
または水の圧力が急変してもその圧力で自動調圧弁３が
移動し、湯と水の２次圧PH2とPC2とが常に等しく保たれ
るように作用する。湯側弁体４と水側弁体６にはそれぞ
れ回転力発生手段として羽根4aおよび6aが複数あり、こ
の羽根で水流により自動調圧弁３が回転しゴミやスケー
ルの付着を防止している。湯と水の混合比はギヤ10を有
するモータ11によって付勢される温調弁12を左右に移動
させて可変し、混合温度を変える。13は湯と水の混合部
であり、混合後は流量調節開閉弁14を介して出湯される
が、その温度はサーミスタ15によって、またその流量は
流量センサ16によって検知され、設定器17の値に一致さ
せるべく制御器18がモータ11と流量調節開閉弁14に付勢
する。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、自動調圧弁３と
温調弁12とが独立しているため大型になる。
温調弁12とが独立しているため大型になる。
本発明はかかる従来の課題を解消するもので、その目
的は調圧弁と温調弁とのそれぞれの機能を複合した小型
の混合装置を得ることにある。
的は調圧弁と温調弁とのそれぞれの機能を複合した小型
の混合装置を得ることにある。
課題を解決するための手段 上記の目的を達成するために本発明の湯水混合装置
は、湯流路および水流路と、湯流路および水流路の流量
を調節する湯側弁体および水側弁体と、湯流路と水流路
の混合部と、湯側弁体と水側弁体の出口圧による力を互
いに対向させる弁軸と、弁軸に付勢力を付与する可変操
作力発生手段と、湯側弁体・水側弁体と混合部との間に
流量の増加に伴って出口圧混合部の圧力の差圧が大きく
なり開度が増大する可変絞りを備えたものである。
は、湯流路および水流路と、湯流路および水流路の流量
を調節する湯側弁体および水側弁体と、湯流路と水流路
の混合部と、湯側弁体と水側弁体の出口圧による力を互
いに対向させる弁軸と、弁軸に付勢力を付与する可変操
作力発生手段と、湯側弁体・水側弁体と混合部との間に
流量の増加に伴って出口圧混合部の圧力の差圧が大きく
なり開度が増大する可変絞りを備えたものである。
作用 以上の構成により、湯側弁体と水側弁体との出口圧を
それぞれバランスさせながら、可変操作力発生手段によ
って混合比を調節するものである。
それぞれバランスさせながら、可変操作力発生手段によ
って混合比を調節するものである。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。な
お、第１図は湯水混合装置の断面図で第３図と同一部品
については同一番号を付している。水流路２側には可変
操作力発生手段19があり、可変操作力発生手段19は鉄心
20と鉄心20の周りに防水および絶縁されたコイル21を有
し、コイル21は制御回路18に接続されている。自動調圧
弁３の水流路側には磁性体22がホルダー23に取り付けら
れている。ホルダー23とプラグ24との間にはスプリング
25があり自動調圧弁３を下方向に付勢している。コイル
21に通電すると鉄心20が電磁石となり磁性体22は吸引あ
るいは反発によって移動する。湯側弁体４と水側弁体６
とを通過した湯と水は湯側可変絞り26と水側可変絞り27
とを通過して混合路13で混合する。可変絞り26,27はそ
れぞれ固定弁座26a,27aの弁孔26b,27bにスプリング26c,
27cで押しつけられている中央に通過面積が一定のオリ
フィスを有する可動弁26d,27dで構成され、例えば湯が
流れることによって可動弁26dの両面に差圧が生じスプ
リング26cの力に抗して可動弁26dが開く。この可動弁26
dは通過する流体の流量に応じて開度が決定される。ス
プリング26cを適切に選定すれば通過する流量と圧力差
の関係を第２図特性Ａに示すような特性にすることがで
きる。水側も同様である。26e,27eは流れを均一にする
ための小孔で固定弁座27aの円周方向に多数設けられて
おり、湯と水の混合を促進し均一な温度分布を得る。28
は水を封止するためのプラグである。
お、第１図は湯水混合装置の断面図で第３図と同一部品
については同一番号を付している。水流路２側には可変
操作力発生手段19があり、可変操作力発生手段19は鉄心
20と鉄心20の周りに防水および絶縁されたコイル21を有
し、コイル21は制御回路18に接続されている。自動調圧
弁３の水流路側には磁性体22がホルダー23に取り付けら
れている。ホルダー23とプラグ24との間にはスプリング
25があり自動調圧弁３を下方向に付勢している。コイル
21に通電すると鉄心20が電磁石となり磁性体22は吸引あ
るいは反発によって移動する。湯側弁体４と水側弁体６
とを通過した湯と水は湯側可変絞り26と水側可変絞り27
とを通過して混合路13で混合する。可変絞り26,27はそ
れぞれ固定弁座26a,27aの弁孔26b,27bにスプリング26c,
27cで押しつけられている中央に通過面積が一定のオリ
フィスを有する可動弁26d,27dで構成され、例えば湯が
流れることによって可動弁26dの両面に差圧が生じスプ
リング26cの力に抗して可動弁26dが開く。この可動弁26
dは通過する流体の流量に応じて開度が決定される。ス
プリング26cを適切に選定すれば通過する流量と圧力差
の関係を第２図特性Ａに示すような特性にすることがで
きる。水側も同様である。26e,27eは流れを均一にする
ための小孔で固定弁座27aの円周方向に多数設けられて
おり、湯と水の混合を促進し均一な温度分布を得る。28
は水を封止するためのプラグである。
水に本発明の動作を説明する。制御回路18からコイル
21に正方向の電流を流すと、鉄心20は電磁力を発生し磁
性体22と反発し合って弁軸８を下方向に付勢する。その
結果水側を閉じ湯側を開き、湯側弁体４の出口圧PH2が
高くなり水側弁体６の出口圧PC2が低くなって自動調圧
弁３はバランスする。その結果混合湯温は高くなる。ま
たコイル21に負方向の電流を流すと、鉄心20は磁性体22
を吸引し、スプリング25の力に抗して弁軸８を上方向へ
移動させて水側を開き湯側を閉じる。その結果混合湯温
は低くなる。このようにコイル21に流す電流を変化する
ことにより自動調圧弁３のバランス点を移動することが
できる。混合湯温はサーミスタ15によって検出され制御
回路18で演算されてコイル21への電流をコントロールす
る。水圧変動時には従来と同様に自動調圧弁３が動作
し、湯側弁体４、水側弁体６とピストン９との受圧面積
をほぼ等しくしておけばその２次圧PH2とPC2とは可変操
作力発生手段19によるバランス点での状態を保ち、湯と
水の混合比の変化は小さく湯温は安定している。このよ
うに理想的な状態では圧力や流量の変化によって湯温は
変動しないが、加工精度に起因する湯側弁体４・水側弁
体６やピストン９の寸法誤差あるいは可変操作力発生手
段19の分解能や再現性能により、自動調圧弁３では圧力
調節誤差を発生する。この圧力調節誤差による湯温の変
動を小さくするためには、可変絞り26,27で発生する差
圧がある値以上必要である。第２特性図Ａにおいて制御
上必要な差圧をP1とすると湯側と水側で制御可能な最小
水量はQ1となる。一方使用者が必要とする最大流量をQ2
とすると差圧はP2となる。可変絞り26・27の代わりに可
変絞りより通貨面積が小さいオリフィスのみオリフィス
を使用すると第２図特性Ｂに示すように、制御上必要な
差圧P1を線形抵抗の場合と等しくすると制御可能な最小
水量はQ1′となり、一方最大流量Q2時には差圧はP2′と
なる。すなわち可変絞26・27を用いると制御可変な最小
流量がＱ′１からQ1に小さくなる。
21に正方向の電流を流すと、鉄心20は電磁力を発生し磁
性体22と反発し合って弁軸８を下方向に付勢する。その
結果水側を閉じ湯側を開き、湯側弁体４の出口圧PH2が
高くなり水側弁体６の出口圧PC2が低くなって自動調圧
弁３はバランスする。その結果混合湯温は高くなる。ま
たコイル21に負方向の電流を流すと、鉄心20は磁性体22
を吸引し、スプリング25の力に抗して弁軸８を上方向へ
移動させて水側を開き湯側を閉じる。その結果混合湯温
は低くなる。このようにコイル21に流す電流を変化する
ことにより自動調圧弁３のバランス点を移動することが
できる。混合湯温はサーミスタ15によって検出され制御
回路18で演算されてコイル21への電流をコントロールす
る。水圧変動時には従来と同様に自動調圧弁３が動作
し、湯側弁体４、水側弁体６とピストン９との受圧面積
をほぼ等しくしておけばその２次圧PH2とPC2とは可変操
作力発生手段19によるバランス点での状態を保ち、湯と
水の混合比の変化は小さく湯温は安定している。このよ
うに理想的な状態では圧力や流量の変化によって湯温は
変動しないが、加工精度に起因する湯側弁体４・水側弁
体６やピストン９の寸法誤差あるいは可変操作力発生手
段19の分解能や再現性能により、自動調圧弁３では圧力
調節誤差を発生する。この圧力調節誤差による湯温の変
動を小さくするためには、可変絞り26,27で発生する差
圧がある値以上必要である。第２特性図Ａにおいて制御
上必要な差圧をP1とすると湯側と水側で制御可能な最小
水量はQ1となる。一方使用者が必要とする最大流量をQ2
とすると差圧はP2となる。可変絞り26・27の代わりに可
変絞りより通貨面積が小さいオリフィスのみオリフィス
を使用すると第２図特性Ｂに示すように、制御上必要な
差圧P1を線形抵抗の場合と等しくすると制御可能な最小
水量はQ1′となり、一方最大流量Q2時には差圧はP2′と
なる。すなわち可変絞26・27を用いると制御可変な最小
流量がＱ′１からQ1に小さくなる。
また最下流量時に発生する差圧はＰ′２かP2になっ
て、この差圧に湯側弁体４または水側弁体６の有効面積
を乗じた値である可変操作力発生手段19の最大必要駆動
力が小さくなる。この最大流量時の差圧は圧力損失の一
部にもなっており、この差圧の低減により最大流量時の
圧力損失は低減する制御回路18にはディザ回路18aがあ
ってコイル21への駆動信号に微少な交流信号を重畳させ
ている。このディザ信号によって自動調圧弁３は微少振
動する。この微少振動は混合湯温に変化を生じない程度
の大きさと周波数に設定する。このディザ信号によりス
ケールとゴミの付着を防止している。
て、この差圧に湯側弁体４または水側弁体６の有効面積
を乗じた値である可変操作力発生手段19の最大必要駆動
力が小さくなる。この最大流量時の差圧は圧力損失の一
部にもなっており、この差圧の低減により最大流量時の
圧力損失は低減する制御回路18にはディザ回路18aがあ
ってコイル21への駆動信号に微少な交流信号を重畳させ
ている。このディザ信号によって自動調圧弁３は微少振
動する。この微少振動は混合湯温に変化を生じない程度
の大きさと周波数に設定する。このディザ信号によりス
ケールとゴミの付着を防止している。
発明の効果 以上のように本発明の湯水混合装置は、湯流路および
水流路と、湯流路および水流路の流量を調節する湯側弁
体および水側弁体と、湯側弁体と水側弁体の出口圧によ
る力を互いに対向させる弁軸と、弁軸と付勢力を付与す
る可変操作力発生手段と、湯側弁体・水側弁体と混合部
との間に流量増加に伴って出口圧と混合部の圧力の差圧
が大きくなり、開度が増大する可変絞りを備えたので、
制御可能な最少流量を小さくでき、小流量での混合温度
制御性能が高くなり、また最大必要駆動力を小さくでき
るので、可能操作力発生手段を小型、低電力にすること
ができる。
水流路と、湯流路および水流路の流量を調節する湯側弁
体および水側弁体と、湯側弁体と水側弁体の出口圧によ
る力を互いに対向させる弁軸と、弁軸と付勢力を付与す
る可変操作力発生手段と、湯側弁体・水側弁体と混合部
との間に流量増加に伴って出口圧と混合部の圧力の差圧
が大きくなり、開度が増大する可変絞りを備えたので、
制御可能な最少流量を小さくでき、小流量での混合温度
制御性能が高くなり、また最大必要駆動力を小さくでき
るので、可能操作力発生手段を小型、低電力にすること
ができる。
第１図は本発明の一実施例の湯水混合装置の断面図、第
２図は同可変絞りの特性図、第３図は従来の湯水混合装
置の構成断面図である。 １……湯流路、２……水流路、４……湯側弁体、６……
水側弁体、８……弁軸、19……可変操作力発生手段、26
……湯側可変絞り、27……水側可変絞り。
２図は同可変絞りの特性図、第３図は従来の湯水混合装
置の構成断面図である。 １……湯流路、２……水流路、４……湯側弁体、６……
水側弁体、８……弁軸、19……可変操作力発生手段、26
……湯側可変絞り、27……水側可変絞り。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 城戸内 康夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 芝 文一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−206175（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−1870（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−271177（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16K 11/00 - 11/24 F16K 31/06 F16K 31/66
Claims (1)
- 【請求項１】湯流路および水流路と、前記湯流路および
前記水流路の流量を調節する湯側弁体および水側弁体
と、前記湯流路と前記流量路の混合部と、前記湯側弁体
と前記水側弁体の出口圧による力を互いに対向させる弁
軸と、前記弁軸に付勢力を付与する可変操作力発生手段
と、中央部にオリフィスを有し、前記湯側弁体の出口圧
と前記混合部の圧力の差圧により開度が変化する湯側可
変絞りと、中央部にオリフィスを有し、前記水側弁体の
出口圧と前記混合部の圧力の差圧により開度が変化する
水側可変絞りとを備えた湯水混合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12962489A JP2785332B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 湯水混合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12962489A JP2785332B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 湯水混合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02309071A JPH02309071A (ja) | 1990-12-25 |
| JP2785332B2 true JP2785332B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=15014085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12962489A Expired - Lifetime JP2785332B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 湯水混合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2785332B2 (ja) |
-
1989
- 1989-05-23 JP JP12962489A patent/JP2785332B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02309071A (ja) | 1990-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090529 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |