JP3744581B2 - 浴用湯温調節装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は浴用装置に係り、主に浴槽或いはシャワー用として配られる設定した温度の浴用湯を得るための浴用湯温調節装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から高温と低温の湯とを適量ずつ混合し主に浴槽用或いはシャワー用として利用し、場合によってはキッチン用としても利用する設定した温度の湯を自動的に得る浴用湯温調節装置が広く利用されている。
【０００３】
従来の浴用湯温調節装置は図６に示す通りであり、１が混合室で、この混合室１は、上面が弁穴３を設けた弁座２となっており、下面には混合室１で低温湯と高温湯とを混合して作った浴用湯を浴槽或いはシャワーに接続する配湯管５に流出させるための浴用湯流出口４が設けられ、１つの側面には通湯口６に通じる給湯装置からの給湯管が接続する高温湯流入口としての熱湯流入口７を設け、弁座２の弁穴３に通じて水道管が接続する低温湯流入口としての水道水流入口８を設けてある。
【０００４】
９が流量調節弁であり、この流量調節弁９の弁軸１０には、下端に弁座２の弁穴３を開閉するための弁板１１が設けられ、中央に湯温に応じて体積が変化するサーモエレメントとしてのワックス１３が充填されると同時にピストン１４が上下動自在にはめられたサーモスタット１２が固定してはめられている。
【０００５】
なおサーモエレメント１３としては一般にワックスが利用されるが、ワックスは加熱にされて融点に達して固体から液体に変化する際に大きく体積が変化し、しかも配合を変えることにより融点を自由に変えられるので、サーモスタット１２を設定湯温の範囲で作動させるのに好都合だからである。
【０００６】
１５は流量調節弁９の弁軸１０を上下動自在にはめるため混合室１の上方に延びた案内管であり、１６は案内管１５の上端にはめられつまみ１７の手動操作により設定温度に応じて所定の位置に固定された押さえ軸である。
【０００７】
１８は弁板１１を上に向かって押すための複数の押さえばねであり、したがって流量調節弁９は、混合室１に対して、弁板１１を複数の押さえばね１８で上に向かって押して弁座２の下面に当て弁穴３を塞ぎながら案内管１５に弁軸１１を上下動自在にはめ、ピストン１４の上端を押さえ軸１６の下端に当てて上から押さえて配備する。
【０００８】
以上のように構成される浴用湯温調節装置では、給湯装置から給湯管で熱湯流入口７に送られて来た熱湯が通湯穴６を通って混合室１に入る。
【０００９】
この際混合室１に流入した熱湯の温度が浴用湯としての設定温度と同じか設定温度以下の場合には、流量調節弁９のサーモスタット１２に充填されているサーモエレメント１３としてのワックスの体積が殆ど膨張しないのでピストン１４は上の方に余り強い力で押し上げられない。
【００１０】
このため流量調節弁９は、ピストン１４の力で下に押されないで押さえばね１８の力で上に押され弁板１１が弁座２に当たって弁穴３を塞ぎ弁を閉じた状態になるので、水道管からの水道水は水道水流入口８から混合室１に全く入らず、熱湯流入口７から入った熱湯がそのまま浴用湯として浴用湯流出口４を経て配湯管５へと出て行く。
【００１１】
一方熱湯流入口７を経て混合室１に入った熱湯の温度が設定温度以上の場合には、 流量調節弁９のサーモスタット１２に充填されているサーモエレメント１３としてのワックスの体積が膨張しピストン１４は上の方に強い力で押される。
【００１２】
すると流量調節弁９は、ピストン１４が押さえ軸１７で上端が押さえられているので押さえばね１８で上に押す力よりも強い力で下に押され弁板１１が下がって弁座２から離れて弁穴３に対して弁が開いた状態になる。
【００１３】
この結果熱湯流入口７を経て混合室１に入った熱湯は、水道水流入口８から弁穴３を経て混合室１入った水道水で薄められ、この熱湯を水で薄めて作った浴用湯が浴用湯流出口４を経て配湯管５へと流れ出て行く。
【００１４】
このようにして熱湯を水道水で薄めて浴用湯を作って行くとやがて浴用湯は設定温度叉はそれ以下になり、するとサーモエレメントの体積が収縮するので流量調節弁９は押さえばね１８で上の方に再び押されて弁板１１が弁座２に当たって再び弁を閉じた状態になる。
【００１５】
すると混合室１には熱湯流入口７から熱湯だけが入って浴用湯が作られれるようになり、浴用湯はやがて温度が設定温度より上がって弁が再び開いて水道水で薄められるようになる。
【００１６】
以上のような浴用湯温調節装置において、設定湯温は、押さえ軸１６を取り付けられたつまみ１７を手で回して上下させサーモスタット１２のピストン１４の作動範囲を変えることにより調節される。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、押さえ軸１６をつまみ１７を手で回して上下させる手動調節の場合は、つまみ１６は付いている目盛りを目安にして回しても正確には回せないので湯温の設定はかなりばらついてしまう。
【００１８】
このため、実際に浴槽或いはシャワーに配られる湯は自分で思っているよりも熱い湯が出てしまっつてこれを水で薄めなければならなかったり、或いはぬるすぎて熱湯を足さなければならなくなったり、さらには湯温設定を何度もやり直さなければならなくなったりして、せっかく自動の湯温調節装置を配備していても余り役に立たなくなってしまう。
【００１９】
特に流量調節弁９が従来のように低温湯すなわち水道水流入口８に対して設けられていると、混合室１には絶えず高温湯すなわち熱湯が流入していてこれが熱すぎる場合に弁を開いて水道水で薄めてから流出させるようになっているので、熱湯が設定湯温にまで薄められるまでは設定湯温より熱い湯が流出しており、その上設定湯温の調節が不正確だと熱すぎる湯がさらに流出し易くなり、場合によっては熱湯がそのまま流出してしまって利用者がやけどをする危険すらある。
【００２０】
本発明は前記したような従来技術の欠点を解消して、湯温設定が正確にでき、必ず適温の湯が浴槽やシャワーに配られ利用者が安心して湯を使えるような浴用湯温調節装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、高温湯と低温湯とをそれぞれの流入口から混合室内に流入させて混合し、設定温度の浴用湯を作って流出させる浴用湯温調節装置において、高温湯流入口に対して、混合室内の湯温に応じてのサーモエレメントの体積変化に基いてピストンが作動し、弁を開閉して高温湯の混合室内への流入量を調整するサーモスタット式流量調整弁を配備する。
【００２２】
そして、該サーモスタット式流量調整弁は、前記ピストンの作動範囲を制限するための押さえ軸が、湯温設定キーで設定された設定温度に応じて位置決めされ、且つ、混合室の高温湯の流入口に、ピストンの作動に伴って上下することで通湯面積である弁が開く量が変化する、切り欠き溝を設けた筒状の弁体が嵌挿され、混合室内へは、混合室内の混合湯の湯温に応じてのピストンの作動により、混合室内の湯温に応じて精密に調整された量の高温湯が流入することを特徴とする浴用湯温調節装置として構成し、これにより、設定温度より高温となることが絶対にない状態で、設定された湯温に精密に調節された浴用湯が得られるようにして前記課題を解決した。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の第１の実施例が縦断面図として示されており、１９が混合室であり、この混合室１９は、上面が中央に弁穴２１を設けた弁座２０となっており、下面には混合室１９で低温湯としての水道水と高温湯としての熱湯とを混ぜて作った浴用湯を浴槽或いはシャワー等に接続する配湯管５に流出させる浴用湯流出口２２が設けられ、１つの側面は通湯穴２３として開口し、この通湯穴２３に接続して水道管が接続する低温湯流入口としての水道水流入口２４が設けられ、弁座２０の弁穴２１に通じて給湯装置からの給湯管が接続する高温湯流入口としての熱湯流入口２５が設けてある。
【００２４】
２６が流量調節弁であり、この流量調節弁２６の弁軸２７は、下端に弁座２０の弁穴２１を開閉するための弁筒２８が固定して取り付けられ、内部に混合室１９で作られた浴用湯の湯温に応じて体積が変化するサーモエレメントとしてのワックス３０が充填されると同時にワックス３０に下端が当るピストン２８が上下動自在にはめられたサーモスタット２９が固定してはめられている。
【００２５】
３２は流量調節弁２６の弁軸２７を上下動自在にはめるため混合室１９の上方に延びた案内管であり、３３は案内管２９の上端に上下動自在にはめられサーモスタット２９のピストン３１の上端が当たりその作動範囲を制限するための押さえ軸であり、３４は流量調節弁２６を上の方に押し上げるための複数の押さえばねである。
【００２６】
流量調節弁２６の弁軸２７の下端に固定して取り付けられる弁筒２８は、図２に斜視図として示される通りであり、上半分は弁穴２１を塞ぐ円筒である閉湯筒３５となっており、下半分は所定の間隔で複数の切り欠き溝３７を通湯溝として設けた円筒である通湯筒３６となっており、閉湯筒３５の中央に弁軸２７に取り付けるための取付穴３８が設けられている。
【００２７】
したがって流量調節弁２６は、弁筒２８を取付穴３８を介して弁軸２７の下端に取り付けた後、混合室１９に対して、弁筒２８を弁座２０の弁穴２１に、弁軸２７を案内管３２に上下動自在にはめ、複数の押さえばね３４で上に向かって押し上げ、ピストン３１の上端を押さえ軸３３で上から押さえながら配備する。
【００２８】
３９が自動湯温設定装置であり、この自動湯温設定装置３９は押さえ軸３３を駆動するパルスモータ４０、このパルスモータ４０の駆動を制御するマイクロコンピュータ４１、及び利用者が湯温を設定するための湯温設定キー４２から成っている。
【００２９】
このようにして流量調節弁２６を混合室１９に対して配備すると、弁筒２８は上の方に押し上げられていて弁座２０の弁穴２１の位置には弁筒２８の切り欠き溝３７が設けられた下方の通湯筒３６が位置するので弁は開いた状態となっている。
【００３０】
また自動湯温設定装置３９は、湯温設定キー４２で設定された湯温に基づくマイクロコンピュータ４１の制御の下にパルスモータ４０が作動し、押さえ軸３３を設定された湯温に応じた位置まで上下に自動的に動かし設定湯温に応じた位置に固定させる。
【００３１】
次に前記したように混合室１９の熱湯流入口２５に配備された流量調節弁２６が弁が開き、しかもこの流量調節弁２６を作動するピストン３１の作動範囲を自動湯温設定装置３９で自動的に設定された湯温に応じて調節した状態で、常に混合室１９に流入する低温湯である水を流量調節弁２６を開閉して熱湯を混合し、設定温度の湯とする状態について図３に基づいて説明する。
【００３２】
（ａ）図には、前記したように流量調節弁２６が押さえばね３４により上の方に押されて弁筒２８は通湯筒３５が混合室１９の弁座２０に設けた弁穴２１に位置していて弁が開き、押さえ軸３３はパルスモータ４０で駆動されて設定された湯温に応じた位置まで動かされ固定されている、初期設定状態が示されている。
【００３３】
この状態では、低温湯流入口としての水道水流入口２４からの水道水と高温湯流入口としての熱湯流入口２５からの熱湯とが同時に混合室１９に入ってきて両者が混合され浴用湯となって配湯管５へ向かって流れていく。
【００３４】
（ａ）図の弁が開き水道水に熱湯が混合される状態が続くと混合室１９で作られる浴用湯の温度はやがて設定温度に達し弁が閉じるが、この弁が閉じた瞬間は、（ｂ）図に示すような状態になる。
【００３５】
すなわち水道水に熱湯が混ぜられて浴用湯の温度が上るにつれてサーモスタット２９は充填されたサーモエレメントであるワックス３０の温度が上がって体積が膨張しピストン３１を上に押し上げる力を与えるようになる。
【００３６】
ところがピストン３１は押さえ軸３３で上端が押さえられているので流量調節弁２６は徐々に下に向かって動きだし、混合室１９で水に熱湯が混ぜられて作られた湯の温度が設定温度と同じになると、混合室１９は流量調節弁２６の弁筒２８の閉湯筒３５の下端が丁度弁穴２１の位置に来て弁を閉じ熱湯が入らない状態になり、設定温度の浴用湯が配湯管５に向かって流れていくようになる。
【００３７】
（ｃ）図には熱湯が水に混合されすぎて混合室１９で作られた浴用湯の温度が設定温度よりも高くなりすぎ弁が完全に閉じてしまった状態が示されている。
【００３８】
この状態ではサーモスタット２７に充填されたワックス３０がかなり膨張するので流量調節弁２６をさらに下げ、混合室１９は弁穴２１が弁筒２８の閉湯筒３５の上端で塞がれ完全に弁が閉じ熱湯は絶対に混ぜられない状態になる。
【００３９】
このようになると低温湯としての水道水だけが混合室１９に入るようになるので湯の温度は次第に下がり、サーモスタット２９はワックス３０が収縮しだして流量調節弁２６は押さえばね３４の力で徐々に上がって行き、（ｂ）図に示すような湯温が設定温度と同じになった状態を経た後、（ａ）図に示すような湯温が設定温度よりも下になって弁が再び開いた状態になる。
【００４０】
（ｂ）図に示したように湯の温度が設定温度と同じになると同時に弁が閉じられて混合室１９には熱湯が入らなくなるのでこのように熱湯が混ざりすぎて湯の温度が設定温度より高くなりすぎることは殆どない。
【００４１】
しかし、仮にこのようになったとしても流量調節弁２６は湯の温度が上がるにつれて弁を閉じる方向に動き設定温度より下がるまでは絶対に開かないので、やけどの危険があるような熱すぎる浴用湯が浴槽やシャワーに配られる心配はない。
【００４２】
また仮に弁が故障しても、閉じた状態のままになると熱湯が混ざらないで冷たい水道水のままの浴用湯が作られ続けるだけであり、開いた状態のままになっても、必ず熱湯と水道水とが混ざった状態の浴用湯が出るので、湯の温度が設定温度より高すぎるだけで熱湯だけが出てやけどするような危険は絶対にない。
【００４３】
また以上のように流量調節弁２６は、弁穴２１にはめた通湯溝としての切り欠き溝３７を設けた弁筒２８を湯温に応じて上下させて弁の開閉をしているので、弁の開閉は湯温に応じその量を調節しながら行われ、湯温は精密に調節される。
【００４４】
浴用湯の温度が設定温度より低すぎる場合に流量調節弁２６は通湯溝としての切り欠き溝３７を設けた通湯筒３６が弁座２０の上に出て弁を開くようになるが、この弁座２０の上に出る通湯筒３６の長さすなわち通湯面積である弁を開く量は湯温に応じて変わるようになっている。
【００４５】
このため弁を開いた際に、混合室１９には設定温度と浴用湯温との温度差に比例した量の熱湯が入るようになり浴用湯は素早くしかも正確に設定湯温に調節されるようになる。
【００４６】
一方浴用湯の温度が高すぎる場合には流量調節弁２６は閉湯筒３５が弁座２０の下に出て弁を閉じるようになるが、この弁座２０の下に出る閉湯筒３５の長さすなわち弁を閉じる量も浴用湯温と設定温度との温度差に比例していて浴用湯温が設定温度以下になるまでは決して開かないで温度調節を正確にすると同時に浴用湯が熱くなりすぎるのを完全に防いでいる。
【００４７】
以上のようにして浴用湯温調節装置を利用して浴用湯の湯温を調節する際に、押さえ軸３３は前記したような自動湯温設定装置３９により利用者が設定した湯温に応じた位置に固定されている。
【００４８】
この結果流量調節弁２６は、ピストン３１の作動範囲が設定された湯温に応じて押さえ軸３３によって正確に制限されるので、設定された湯温に応じて弁が正確に開閉し湯を正確に温度調節し、浴用湯温調節装置からは熱すぎもしなければぬる過ぎもしない最適の温度の湯を常に流出するようになる。
【００４９】
図４には本発明の第２の実施例が示され、この第２実施例は、第１実施例と比べて、弁座２０の弁穴２１を開閉するため流量調節弁２６の弁軸２７にに取り付けられる弁の構成が異なるだけで、他の構成は全く同じである。
【００５０】
すなわち、第１実施例では、流量調節弁２６の弁軸２７に弁座２０に設けられた弁穴２１を開閉するために取り付けられる弁は、弁の開閉が湯温に応じて量が変わり比例制御的になるように、閉湯筒３５と通湯筒３６とに上下に二分した筒を弁穴２１に上下動自在にはめた弁筒２８として構成していた。
【００５１】
これに対して第２実施例では、流量調節弁２６は、弁軸２７に下端面が密閉した筒状の弁蓋４３をはめ、第１実施例と同様に押さえばね３４で上に押し上げて弁座２０の上の方に位置させて配備している。
【００５２】
したがって、流量調節弁２６は、弁軸２７が湯温に応じて上下した際に弁蓋４３の下端面が弁座２０の上面に対して接触したり離れたりして弁穴２１を閉じたり開いたりし、２位置制御的な弁の開閉をする。
【００５３】
前記したように本発明では、流量調節弁を高温湯すなわち熱湯の流入口２５に対して配備し設定湯温より熱すぎる湯が流出しないようにし、しかも自動湯温設定装置３９により押さえ軸３３が正確に設定された湯温に応じた位置に固定され、正確に設定された湯温で弁が開閉するようになっているので、このように流量調節弁２６の弁の開閉機構を２位置制御的な単純な構成にしても殆ど問題は出ない。
【００５４】
図５に第１実施例の場合と同様に自動湯温設定装置３９で自動的に設定された湯温に応じた位置に押さえ軸３３を固定した状態で、常に混合室１９に流入する低温湯である水を流量調節弁２６を開閉して熱湯を混合し、設定温度の湯とする状態にが示されている。
【００５５】
（ａ）図には、前記したように流量調節弁２６が押さえばね３４により上の方に押されて弁蓋４３が混合室１９の弁座２０の上面から離れ弁穴２１を開いた初期設定状態が示され、（ｂ）図には、弁が開き水道水に熱湯が混合され混合室１９で作られる浴用湯の温度が設定温度に達し弁が閉じた瞬間の状態が示され、（ｃ）図には、熱湯が水に混合されすぎて混合室１９で作られた浴用湯の温度が設定温度よりも高くなり弁が完全に閉じた状態が示されている。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成され、極めて構造が簡単でコストが安く、設定された温度で正確に湯温を調節し、しかも絶対に熱湯が出ないで安全な状態で浴槽やシャワーに湯を配れる浴用湯温調節装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施例縦断面図、
【図２】 弁筒斜視図、
【図３】 第１実施例流量調節弁開閉状態図図、
【図４】 第２実施例縦断面図、
【図５】 第２実施例流量調節弁開閉状態図、
【図６】 従来例。
【符号の説明】
１９ 混合室
２０ 弁座
２１ 弁穴
２４ 水道水（低温湯）流入口
２５ 熱湯（高温湯）流入口
２６ 流量調節弁
２７ 弁軸
２８ 弁筒
２９ サーモスタット
３０ ワックス（サーモエレメント）
３１ ピストン
３３ 押さえ軸
３４ 押さえばね
３９ 自動湯温設定装置
４０ パルスモータ
４１ マイクロコンピュータ
４２ 湯温設定キー
４３ 弁蓋

Claims (1)

1. 高温湯と低温湯とをそれぞれの流入口から混合室内に流入させて混合し、設定温度の浴用湯を作って流出させる浴用湯温調節装置において、高温湯流入口に対して、混合室内の湯温に応じてのサーモエレメントの体積変化に基いてピストンが作動し、弁を開閉して高温湯の混合室内への流入量を調整するサーモスタット式流量調整弁が配備され、該サーモスタット式流量調整弁は、前記ピストンの作動範囲を制限するための押さえ軸が、湯温設定キーで設定された設定温度に応じて位置決めされ、且つ、混合室の高温湯の流入口に、ピストンの作動に伴って上下することで通湯面積である弁が開く量が変化する、切り欠き溝を設けた筒状の弁体が嵌挿され、混合室内へは、混合室内の混合湯の湯温に応じてのピストンの作動により、混合室内の湯温に応じて精密に調整された量の高温湯が流入することを特徴とする浴用湯温調節装置。

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