JP2923446B2 - 自動混合水栓における湯水混合機能部 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯配管により導かれ
る湯と給水配管により導かれる水とを、所望に設定した
割合に混合して所望の設定温度の混合水として取出す自
動混合水栓において、その水栓のボディ内に対し装脱自
在のカートリッジ状に組立てて、そのボディ内に装入す
る湯水混合機能部についての改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述の自動混合水栓Ａは、従前のものに
あっては、図１に示している如く、給湯配管Ｘに対して
接続する湯取入口用の接続口１０と、給水配管Ｙに対し
て接続する水取入口用の接続口１１と、混合水を導く混
合水取出用の接続口１２とを具備せしめた筒状の外筒１
内に、一端側が湯取入用の接続口１０と接続し、中間部
が混合水取出用の接続口１２と接続し、外周面と前記外
筒１の内周面との間に水取入用の接続口１１と連通する
ウオータージャケット状の流路１３を形成する内筒２
を、前記外筒１とで二重管を形成するように嵌装してボ
ディａを組立てる。

【０００３】次いで、このボディａの内筒２の内腔に、
カートリッジ状に組立てた湯水混合機能部ｕを、ボディ
ａの外筒１の一方の端部の開口１ａに開放する内筒２の
他端側の開放口２０から装入して組付け、その開放口２
０の外側に、湯水混合機能部ｕの作動を調節する調節機
能部３を組付け、それの作動軸３０の外端側に、調節作
動の操作を行なうハンドルＨを組付け、これにより、自
動混合水栓Ａを組立てるようにしている。

【０００４】そして、この自動混合水栓Ａのボディａ内
に組込む湯水混合機能部ｕは、図２および図３に示して
いる如く、筒状に形成したケース４内に、それの軸方向
の一端側には、ワックスサーモエレメント５を、それの
主体部となる感温部５０が内端側に位置し、その感温部
５０内に封入したワックス類の温度変化による体積変化
によって出入作動するロッド５１が外端側に位置する状
態として装入し、前記ロッド５１の出入作動をガイドす
るガイド筒部５２を、ケース４の前記一端側の内腔に組
付けた支持部材４０の中心穴部に嵌挿して、水密を保持
せしめて軸方向に自在に摺動するよう支持せしめ、これ
により、ロッド５１がそれの突出端部を衝合部ｓに突き
当てた状態で押し出されてきたときに、ガイド筒部５２
および感温部５０らのワックスサーモエレメント５の主
体部が、逆に、ケース４内に押し込まれるようにする。

【０００５】また、ケース４内の他端側（図２および図
３において下端側）には、筒状に形成して、内端側とな
る上端縁に水用の弁部６ａを設け、外端側となる下端縁
に湯用の弁部６ｂを設けた混合弁６を、それの軸芯線を
ケース４の軸芯線に揃えて装入し、それの内腔に設けた
通水口を具備する支持金具６０を、連結金具６１を介し
て前述のワックスサーモエレメント５の感温部５０の内
端部に連結し、かつ、ケース４の他端部に螺合する蓋部
材４１の内面と前記支持金具６０との間にバネ７を張設
して混合弁６をワックスサーモエレメント５の側に押し
出すように付勢し、これにより、常態において、混合弁
６がそれの水用の弁部６ａを閉弁させ湯用の弁部６ｂを
開弁させるように、連結金具６１およびワックスサーモ
エレメント５を押し上げるように付勢する。

【０００６】そして、ケース４には、それの胴部で、ワ
ックスサーモエレメント５の感温部５０の基端部位に臨
む部位に、混合水出口４ａを開設し、混合弁６の水用の
弁部６ａに臨む部位に水入口４ｂを開設し、混合弁６の
湯用の弁部６ｂに臨む部位に湯入口４ｃを開設し、ワッ
クスサーモエレメント５の感温部５０の外面とケース４
の胴部の内面との間に混合室ｍを形成するようにして、
これにより、湯入口４ｃと水入口４ｂとから湯用の弁部
６ｂおよび水用の弁部６ａを経て混合弁６の内腔に流入
してくる湯と水とが、混合室ｍ内に流入して混合し、そ
こから混合水出口４ａを経て流出するようになり、この
とき、混合室ｍ内の混合水の温度に応じてワックスサー
モエレメント５のロッド５１が出入する作動で、混合弁
６が動いて、水用の弁部６ａおよび湯用の弁部６ｂの開
度を変更して、流入してくる湯と水との割合を変え、混
合水出口４ａから流出していく混合水の温度を設定した
一定の温度に保持させるように構成してある。

【０００７】そして、この湯水混合機能部ｕを前述のボ
ディａ内の内筒２内に装入し、それのワックスサーモエ
レメント５のロッド５１の先端側を、組付けられる調節
機能部３の内端側に設けられる衝合部ｓに衝合させるこ
とで、ハンドルＨの回動操作により、前記衝合部ｓが変
位して、設定温度が所望に変更されるようにしてある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く構成される
自動混合水栓Ａは、ボディａに設けた接続口１０・１１
・１２が、給湯配管Ｘおよび給水配管Ｙならびにシャワ
ー・給湯栓等に接続する混合水配管Ｚに接続している状
態で、ハンドルＨの操作で所望の温度を設定して、混合
水配管Ｚに設けられた止水弁を開弁すれば、シャワーま
たは給湯栓から所望に設定した温度の湯を取出して使用
できるようになるが、その使用を短い時間をおいて繰返
したときに、高温の湯がシャワーまたは給湯栓から放出
されることで、火傷を起すようになる問題がでてくる。

【０００９】これは、ハンドルＨの操作で所望の温度に
設定してあっても、湯を使用するために、まず止水弁を
開いて湯を取り出すときには、放冷により冷い水が出た
りすることで、取り出す湯の温度を確認して使用する。
しかし止水弁を開いて湯を使用し始めた後に、止水弁を
閉じて一たん湯の使用を中断し、短い時間をおいて再び
湯を使用するときは、通常、取り出す湯が適温であるか
否かの確認を行なわずに使用する。このため、この中断
の間に、混合弁６が高温の側に移行していて、高温の混
合水が取り出されるようになっていると、熱湯を浴びる
ようになることで起きてくる問題である。

【００１０】本発明は、従来手段に生じているこの問題
を解消せしめるためになされたものであって、自動混合
水栓Ａを用いて湯を取り出して使用しているときに、湯
の使用を短い時間中断し、再び湯を取り出して使用する
際に、湯が適温であるか否かの確認を行なわずに、直ち
に、取出す湯を使用するようにしても、高温の湯を浴び
る事故が生じないようにする新たな手段を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】しかして、本発明手段
は、上述の目的のために種々の実験を繰返して得られた
知見に基づいてなされたものである。

【００１２】即ち、上述の問題について種々の検討を行
ったところ、ハンドルＨの操作で取出す湯の温度を所望
の温度に設定した状態で、湯（混合水）を取り出して使
用している際に、その湯の使用を、短い時間中断して、
再び使用するようにしたときに生ずる高温の湯の流出
は、湯の取り出しをストップしたときに、ワックスサー
モエレメント５の感温部５０のまわりの混合室ｍ内の混
合水が、混合弁６の水用の弁部６ａの周辺の水の影響に
より冷却されて温度を降下させることにより、感温部５
０が冷却されて、混合弁６が水用の弁部６ａの開度を狭
め湯用の弁部６ｂの開度を拡げるように動き、この状態
で混合水が取り出されるようになることに起因している
ことが判った。

【００１３】このことから、湯の取出しの中断により、
ワックスサーモエレメント５が冷却されても、混合弁６
の水用の弁部６ａが閉弁しない状態に保持されるように
すれば、中断後の湯の再使用の際の水の流入量が多くな
って、瞬間的な高温水の流出の防止が可能となるという
ことに想到した。

【００１４】そして、この考えに基づき種々の実験を行
なったところ、 湯水混合機能部ｕのケース４に設け
る水入口４ｂの開口面積を小さくすることで、湯の使用
を一時中断し、僅かの時間をおいて再び湯を使用するよ
うにしたときに、一時的に高温の湯が流出するようにな
る現象を効果的に防止し得るようになること、 湯水
混合機能部ｕのケース４に対しそれの略全周に渡るよう
に設けられる水入口４ｂを、ケース４の周壁の周方向に
おいて、半周に渡る範囲に局限して開設し、その水入口
４ｂからのケース４内に対する水の流入が一側方向から
流入していくようにすることで、上述の高温の湯が一時
的に流出するようになる現象を防止し得るようになるこ
と、 ボディａの内筒２内に収蔵する湯水混合機能部
ｕのケース４の周壁に開設せる水入口４ｂに対して水を
導入するために、その内筒２の周壁に水の流入口ｖを開
設するときに、その水の流入口ｖを、内筒２内に収蔵す
る湯水混合機能部ｕのケース４に開設する前記水入口４
ｂに重合して隣接する位置に装設することで、上述の高
温の湯が一時的に流出するようになる現象を効果的に防
止し得るようになる、という結果が得られた。

【００１５】そして、このことから、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、周壁に水
入口４ｂと湯入口４ｃと混合水出口４ａとを開設した筒
状のケース４の内部に、前記水入口４ｂおよび湯入口４
ｃの開度を制御する混合弁６とその混合弁６を混合水の
温度に応じて作動させるワックスサーモエレメント５と
を組み込み、この筒状のケース４を、水の流路１３と湯
の流路２ｂと混合水の流路２ｃとを具備する自動混合水
栓Ａのボディａ内に、前記水入口４ｂと湯入口４ｃと混
合水出口４ａとが各々前記水の流路１３と湯の流路２ｂ
と混合水の流路２ｃとに連通するように収蔵せしめる湯
水混合機能部Ｕにおいて、前記ケース４の周壁に開設す
る水入口４ｂを、そのケース４の周壁の側面の一側に偏
在させて開設したことを特徴とする自動混合水栓におけ
る湯水混合機能部を提起するものである。

【００１６】

【作用】上述の如く構成せる本発明手段は、湯の使用中
に、湯の使用を一時中断して、極く短い時間をおいて、
再び湯を取り出して使用するようにしたとき、一時的に
高温の湯が流出してくる現象が効果的に抑止されるよう
になる。

【００１７】湯水混合機能部ｕのケース４の周壁に、そ
れの周方向において略全周に渡るように開設されていた
水入口４ｂを、ケース４の周壁の周方向において半周に
渡る範囲に局限して開設し、かつ、その水入口４ｂと、
湯水混合機能部ｕを収蔵せしめるボディａの内筒２に開
設する水の流入口ｖとを、隣接して重合するように装設
した例について、前述の図１乃至図３に示している従来
手段のものと比較試験を行なったところ、次表に示して
いる結果となった。

【００１８】この試験は、従前の自動混合水栓および本
発明を実施せる自動混合水栓とを、それぞれ、取り出す
混合水の湯温が４０度Ｃとなるようにセットした状態に
おいて、閉弁により湯の取り出しをストップさせた後、
１秒・５秒・１０秒・６０秒の各時間をおいて再び開弁
して湯を取り出すようにしたときに、それぞれ取り出さ
れる湯の温度を測定した試験である。 閉弁後から開弁までの時間 1 秒 5 秒 10 秒 60 秒 従来品の出湯温度(C) 41.5 48.3 48.7 52.4 本発明の実施品の出湯温度(C) 40.3 41.7 42.3 44.3

【００１９】

【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。

【００２０】図４は、本発明を実施せる自動混合水栓Ａ
の縦断側面図で、同図において、Ｘは給湯配管、Ｙは給
水配管、Ｚは混合水取出用の配管を示す。

【００２１】また、ａは外筒１と内筒２とからなるボデ
ィ、１０は外筒１に給湯配管Ｘと接続するように設けた
湯取入用の接続口、１１は外筒１に給水配管Ｙと接続す
るように設けた水取入用の接続口、１２は外筒１に混合
水取出用の配管Ｚと接続するように設けた接続口、ｕは
ボディａの内筒２内に組込んだ湯水混合機能部、３は前
記湯水混合機能部ｕの作動を調節するよう内筒２の外端
側に組付けた調節機能部、Ｈはその調節機能部３の調節
作動の設定条件を所望に変更操作するようその調節機能
部３の外端側に設けたハンドルで、これらは、基本的な
構成については図１に示している従前手段のものと変わ
りがない。

【００２２】また、外筒１の内腔に装入して組付ける内
筒２は、湯水混合機能部ｕを収蔵せしめる筒状の主体部
２ａの一端側に、外筒１の湯取入用の接続口１０の内端
と接続する湯の流路２ｂが接続し、前記主体部２ａの周
壁には、外筒１の内面と内筒２の外面との間に形成され
るウオータージャケット状の流路１３と連通させる水の
流入口ｖが開設してあり、主体部２ａの外周側には、そ
の主体部２ａの周壁に開設した混合水の流出口ｗを、外
筒１の混合水取出用の接続口１２に連通させる混合水の
流路２ｃが形設してある。また、該内筒２の他端側は、
前述の湯水混合機能部ｕを装脱自在に組付ける装入口と
なる開放口２０として開放してある。

【００２３】前記湯水混合機能部ｕは、図５および図６
に示している如く、筒状に形成したケース４内の一半側
（図において上半側）に、ワックスサーモエレメント５
を、それの感温部５０が下方に位置し、出入作動するロ
ッド５１が、ケース４の上端から上方に突出する姿勢と
して装入し、前記ロッド５１の出入作動をガイドするガ
イド筒部５２を、ケース４の内腔の上端側に固定装設し
た支持部材４０の中心穴部に、水密を保持して軸方向
（上下方向）に自在に摺動するよう嵌挿して組付支持せ
しめ、ケース４内の他半側である下半側には、上縁側に
水用の弁部６ａを形成し下縁側に湯用の弁部６ｂを形成
した混合弁６を、上下方向に可動に装入して、それの支
持金具６０を連結金具６１を介して前記ワックスサーモ
エレメント５の感温部５０の下端部に連繋し、それの支
持金具６０とケース４の下端部に螺合せる蓋部材４１の
内面との間に、押し上げる方向に作用するバネ７を張設
し、ケース４の周壁には、ワックスサーモエレメント５
の感温部５０の基端部と対応する部位に混合水出口４ａ
を開設し、混合弁６の水用の弁部６ａと対向する部位に
水入口４ｂを開設し、混合弁６の湯用の弁部６ｂと対応
する部位に湯入口４ｃを開設し、ケース４の胴部の内側
で、ワックスサーモエレメント５の感温部５０の外周を
囲む部位に混合室ｍを形成するようにして構成したもの
で、これらの基本的な構成は図２および図３に示してい
る従前手段のものと変わりがない。

【００２４】また、これらにより、湯入口４ｃと水入口
４ｂとから流入して混合室ｍを経て混合水出口４ａから
流出する混合水の温度を、混合室ｍ内において感温部５
０が検出する感温部５０の作動で、混合弁６が動いて、
その混合弁６の水用の弁部６ａおよび湯用の弁部６ｂを
経て流入してくる水と湯の割合を変えて、混合水出口４
ａから流出してくる混合水の温度を、ワックスサーモエ
レメント５のロッド５１の突出端と衝合させる衝合部ｓ
の位置により設定される所定の温度に保持するように作
動することもに、前述の図１および図２に示す従来手段
のものと変わりがない。

【００２５】しかし、ケース４の周壁に、混合弁６の水
用の弁部６ａと対応させて設ける水入口４ｂは、図５乃
至図７に示している如く、ケース４の周壁の径方向にお
ける側方の一側に、ケース４の周方向の略半周に渡るよ
うに開設してあって、これにより、図２・図３に示す従
来手段のものの水入口４ｂに対して開口面積を半減させ
てあり、かつ、ケース４内に対する水の流入が、この水
入口４ｂを開設した側の一側方向から行なわれるように
してある。

【００２６】そしてまた、この湯水混合機能部ｕのケー
ス４に設ける水入口４ｂは、図４にあるように、湯水混
合機能部ｕを内筒２内に挿入して、内筒２の内面に設け
てあるストッパー２１に突き当たるまで押し込み、ケー
ス４の外端側の端面を、内筒２の開放口２０に装着する
セット部材２２により押え込んで、湯水混合機能部ｕを
内筒２内の所定の位置にセットしたときに、この水入口
４ｂが、内筒２の周壁に開設する水の流入口ｖと隣接し
て対向する位置を占めるように配位して装設する。

【００２７】調節機能部３は、図４にあるように、内筒
２の開放口２０の内周面に螺合する有底の筒状の主体３
１の内腔に、筒状に形成した調節筒３２を嵌挿して、そ
れの外面側を主体３１の内面にスプラインを介し軸方向
に摺動自在に嵌合し、その調節筒３２の内周側に、ハン
ドルＨの操作により回動する作動軸３０の内端側に設け
たねじ部を螺合し、調節筒３２の内端側に、ワックスサ
ーモエレメント５のロッド５１の突出端を衝合させる衝
合部ｓを組付けている構成のもので、図２および図３に
ある従前手段のものと変わりがなく、ハンドルＨの回動
操作により作動軸３０を回転させて調節筒３２を軸方向
に動かすことで、衝合部ｓの位置を変更して設定温度の
調節を行なうこと前述の手段のものと同様である。

【００２８】また、図４において、２３は外筒１の一端
側の開放口、２４はその開放口２３を水密に蓋するよう
組付けた蓋板である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による自動
混合水栓Ａの湯水混合機能部ｕは、それのケース４に開
設する水入口４ｂを、ケース４の周壁の一側の側面に局
限した状態に設けていることで、湯の使用を中断したと
きのケース４内に対する水の流入が抑えられるようにな
って、混合室ｍ内の混合水に対する水の影響が少なくな
り、湯の使用の中断時にワックスサーモエレメント５の
感温部５０の温度降下で、混合弁６が、水用の弁部６ａ
の開度を狭め湯用の弁部６ｂの開度を拡げるように動く
のを抑えて、再び湯を取り出すときに一時的に高温の湯
を流出させるのを効果的に防止するようになる。

【００３０】また、ケース４に設ける水入口４ｂを、ボ
ディａの内筒２の周壁に開設する水の流入口ｖと、隣接
して対向する位置に装設していることで、湯の使用を中
断したときの水入口４ｂの周辺の水を静止状態に保持し
て、混合室ｍの混合水に対する影響を抑え、かつ、中断
後に少しの時間をおいて再び湯を使用するよう止水弁を
開弁したときのケース４内に対する水の流入を迅速にし
て、この再使用時に一時的に高温の湯が流出するのを効
果的に防止するようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従前の自動混合水栓の縦断正面図である。

【図２】同上の湯水混合機能部の正面図である。

【図３】同上の湯水混合機能部の縦断正面図である。

【図４】本発明を実施せる自動混合水栓の縦断正面図で
ある。

【図５】同上の湯水混合機能部の正面図である。

【図６】同上の湯水混合機能部の縦断正面図である。

【図７】同上の湯水混合機能部の図５におけるＡ−Ａ線
断面図である。

【符号の説明】

Ａ…自動混合水栓、ａ…ボディ、ｍ…混合室、ｓ…衝合
部、ｕ…湯水混合機能部、ｖ…水の流入口、ｗ…混合水
の流出口、Ｈ…ハンドル、Ｘ…給湯配管、Ｙ…給水配
管、Ｚ…混合水配管、１…外筒、１ａ…開口、１０・１
１・１２…接続口、１３…流路、２…内筒、２ａ…主体
部、２ｂ…流路、２ｃ…混合水の流路、２０…開放口、
２１…ストッパー、２２…セット部材、２３…開放口、
２４…蓋板、３…調節機能部、３０…作動軸、３１…主
体、３２…調節筒、４…ケース、４ａ…混合水出口、４
ｂ…水入口、４ｃ…湯入口、４０…支持部材、４１…蓋
部材、５…ワックスサーモエレメント、５０…感温部、
５１…ロッド、５２…ガイド筒部、６…混合弁、６ａ…
水用の弁部、６ｂ…湯用の弁部、６０…支持金具、６１
…連結金具、７バネ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16K 31/68 F16K 11/00 - 11/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周壁に水入口４ｂと湯入口４ｃと混合水
   出口４ａとを開設した筒状のケース４の内部に、前記水
   入口４ｂおよび湯入口４ｃの開度を制御する混合弁６と
   その混合弁６を混合水の温度に応じて作動させるワック
   スサーモエレメント５とを組み込み、この筒状のケース
   ４を、水の流路１３と湯の流路２ｂと混合水の流路２ｃ
   とを具備する自動混合水栓Ａのボディａ内に、前記水入
   口４ｂと湯入口４ｃと混合水出口４ａとが各々前記水の
   流路１３と湯の流路２ｂと混合水の流路２ｃとに連通す
   るように収蔵せしめる湯水混合機能部ｕにおいて、前記
   ケース４の周壁に開設する水入口４ｂを、そのケース４
   の周壁の側面の一側に偏在させて開設したことを特徴と
   する自動混合水栓における湯水混合機能部。
2. 【請求項２】 自動混合水栓Ａのボディａを、外筒１
   と、湯水混合機能部ｕを収蔵せしめる筒状の主体部２ａ
   を有して前記外筒１の内腔に装入して組み付ける内筒２
   と、からなるものとし、前記主体部２ａを、それの周壁
   に、外筒１の内面と内筒２の外面との間に形成されるウ
   オータージャケット状の流路１３と連通する水の流入口
   ｖが開設されたものとし、湯水混合機能部ｕのケース４
   の周壁に設ける水入口４ｂを、前記水の流入口ｖと隣接
   して対向するように配設したことを特徴とする請求項１
   記載の自動混合水栓における湯水混合機能部。