JP4160909B2

JP4160909B2 - 湯水混合水栓

Info

Publication number: JP4160909B2
Application number: JP2004001719A
Authority: JP
Inventors: 明西岡
Original assignee: 株式会社三栄水栓製作所
Priority date: 2004-01-07
Filing date: 2004-01-07
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2024-01-07
Also published as: JP2005195088A

Description

この発明は、湯と水との混合比を変える弁体を備え、自動温度調整機能を持つ湯水混合水栓に関する。

例えば浴室や洗面台などに設置される従来の湯水混合水栓として、以下のように構成されたものがある。すなわち、弁体を挟むように湯弁座および水弁座を設け、湯弁座および水弁座に対する弁体の開度に応じた流量の湯および水をその下流側にある混合部に送り、この混合部に至った湯または水またはそれらを混合してなる混合水を外部に吐出するように構成され、また、前記湯弁座に対する開度が小さくなる方向に弁体を付勢する形状記憶合金よりなるコイル状の感温スプリングを混合部内に設けてあり、これにより、湯および水の混合比を自動調整するように構成された湯水混合水栓である。

上記構成よりなる湯水混合水栓では、例えば給湯・給水圧の変動などによって湯および水の混合比が変わり、それを受けて混合水の温度が変化しても、感温スプリングが混合水の温度に応じて伸縮し、前記弁体を適切な位置に導くので、混合水の温度はすぐに元の設定温度に戻されることになる。
特開平９−６０７６０号公報

しかし、上記従来の湯水混合水栓では、前記混合部内において、湯弁座と弁体との間を抜けて流れてきた湯と、水弁座と弁体との間を抜けて流れてきた水とが均一に混合されず、このことが、感温スプリングの伸縮量ひいては吐出される混合水の温度に影響を及ぼすという問題があった。

そこで、特許文献１に記載されているように、感温スプリングの上流側に攪拌部材を設けることが考えられるが、この場合には、湯水混合水栓の構造が複雑となり製造コストが上昇するとともに、攪拌部材を設置するためのスペースが必要なため、水栓が大型化し、さらに、湯は攪拌部の上流側から導入されるが、水は攪拌部の下流側から導入されるので、やはり湯と水とが均一に混合されないというおそれがあった。

この発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、湯と水とを均一に混合した状態で感温スプリングに接触させることができ、ひいては自動温度調整機能を大いに向上させることができる湯水混合水栓を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の湯水混合水栓は、弁体を挟むように湯弁座および水弁座を設け、湯弁座および水弁座に対する弁体の開度に応じた流量の湯および水をその下流側にある混合部に送り、この混合部に至った湯または水またはそれらを混合してなる混合水を外部に吐出するように構成され、また、前記湯弁座に対する開度が小さくなる方向に弁体を付勢する形状記憶合金よりなるコイル状の感温スプリングを混合部内に設けてある湯水混合水栓であって、
前記混合部を構成するハウジングの内壁に沿ってスライドする筒状のスライド部材を設け、このスライド部材を介して感温スプリングが弁体を付勢するように構成してあり、また、このスライド部材の内壁により形成される小径の混合水流路と、前記ハウジングの内壁により形成される大径の混合水流路とを上流側からこの順に形成し、前記感温スプリングを小径の混合水流路から大径の混合水流路にわたって配置してあり、
さらに、前記スライド部材の外周壁には、前記ハウジングの内壁に密着する環状パッキンが設けられていることを特徴としている（請求項１）。

より具体的には、弁体を挟むように湯弁座および水弁座を設け、湯弁座および水弁座に対する弁体の開度に応じた流量の湯および水をその下流側にある混合部に送り、この混合部に至った湯または水またはそれらを混合してなる混合水を外部に吐出するように構成され、また、前記湯弁座に対する開度が小さくなる方向に弁体を付勢する形状記憶合金よりなるコイル状の感温スプリングを混合部内に設けてある湯水混合水栓であって、
前記混合部を構成するハウジングを設け、このハウジングは前記水弁座を有するとともに、ハウジングの上流部内には、前記湯弁座が形成された湯弁座部材と前記弁体とが配置され、かつ、前記弁体はハウジングの内壁に沿って移動自在に設けられている一方、
前記ハウジングの内壁に沿ってスライドする筒状のスライド部材を設け、このスライド部材を介して感温スプリングが前記弁体を付勢するように構成してあり、また、このスライド部材の内壁により形成される小径の混合水流路と、前記ハウジングの内壁により形成される大径の混合水流路とを上流側からこの順に形成し、前記感温スプリングを小径の混合水流路から大径の混合水流路にわたって配置してあり、
さらに、前記弁体と前記湯弁座との間から前記弁体の内側に湯を導入するための湯側環状流路と前記弁体と前記水弁座との間から前記弁体の内側に水を導入するための水側環状流路とを隔離するため前記弁体の外周壁にハウジングの内壁に密着させた状態で環状パッキンを設けてあり、
また、前記スライド部材の外周壁には、前記ハウジングの内壁に密着する環状パッキンが設けられている（請求項２）。

上記いずれの湯水混合水栓においても、前記小径の混合水流路の下流端部が感温スプリングのほぼ中央またはそれよりも上流側の範囲に位置するように構成してあり、また、前記スライド部材は、上流端部に前記小径の混合水流路の入口を形成する内側向きのフランジを有し、このフランジを除いた内壁部分は内径が均一となっている一方、前記フランジに感温スプリングの一端部が当接するように、感温スプリングの一端側がスライド部材内に嵌込まれているとともに、前記ハウジングの下流端部に形成された内側向きのフランジに感温スプリングの他端部が当接する状態で、感温スプリングが配置されており、また、感温スプリングの内径とスライド部材の前記フランジの入口内径が略同じに設定されており、さらに、スライド部材の前記内壁部分に感温スプリングの周面部が当接するように感温スプリングの外径が設定された状態でスライド部材内に感温スプリングの一端側が嵌込まれていることが好ましい（請求項３）。

請求項１および２に係る発明では、混合部に至った湯および水は、まず小径の混合水流路を流れた後、大径の混合水流路に流れ込む。そして、このとき、流路の断面積が急激に拡大するので、湯および水が攪拌され、ほぼ均一に混合された混合水が形成されるとともに、感温スプリングをまたぐようにして前記混合水を流すことができるので、感温スプリングの感温作動を非常に良好に行わせることができ、ひいては感温スプリングの作動に基づいた自動温度調整機能を大いに向上させることができる。
また、スライド部材の外周壁には、ハウジングの内壁に密着する環状パッキンが設けられているので、感温スプリングの感温作動が良好に行われる。

請求項３に係る発明では、ほぼ均一に混合された混合水となった状態の湯および水を感温スプリングに確実に接触させることができるので、上記請求項１および２に係る発明により得られる効果がより確実なものとなる。

以下、この発明の詳細を、図を参照しながら説明する。図１は、この発明の一実施例に係る湯水混合水栓の要部の構成を概略的に示す説明図である。
この実施例の湯水混合水栓は、弁体１を挟むように湯弁座２および水弁座３を設け、湯弁座２および水弁座３に対する弁体１の開度に応じた流量の湯および水をその下流側にある混合部４に送り、この混合部４に至った湯または水またはそれらを混合してなる混合水を外部に吐出するように構成されている。また、前記湯弁座２に対する開度が小さくなる方向に弁体１を付勢する形状記憶合金よりなるコイル状の感温スプリング５を混合部４内に設け、この感温スプリング５により弁体１を移動させ、湯および水の混合比を自動調整するように構成されている。

以下、前記湯水混合水栓の構造について詳述すると、図１において、６はほぼ筒状の水栓本体で、その背面部に、湯配管（図示していない）に連通するよう筒状の湯配管用継手７が着脱自在に装着される湯接続口８と、シャワーホース用継手９が着脱自在に装着されるシャワーホース接続口１０と、水配管（図示していない）に連通するよう筒状の水配管用継手（図示していない）が着脱自在に装着される水接続口１１とが図中左側よりこの順に設けられ、その下面部に、吐水管用継手（図示していない）が着脱自在に装着される吐水管接続口１２が設けられている。また、水栓本体６の図中左端部には温度調節ハンドル１３が、右端部には切替ハンドル（図示していない）が設けられている。

さらに、水栓本体１の内部には、それぞれほぼ筒状の第一、第二および第三ハウジング１４，１５，１６が図中左側からこの順にねじ接合により一体化された状態で着脱可能に挿入配置されている。

第一ハウジング１４内には、温度調節ハンドル１３の栓棒１３ａに連設されたスクリュー棒１７が噛合する溝を有し、温度調節ハンドル１３の回動に連動して水栓本体６の長手方向にスライドする有底筒状の連動部材１８と、この連動部材１８に連結されたシャフト１９と、前記連動部材１８とシャフト１９とによって挟持され、シャフト１９を図中右側へと常に付勢するバイアススプリング２０とが設けられている。

第二ハウジング１５の上流部は、前記湯接続口８に面し、かつこの湯接続口８に気密に連通する湯導入孔２１を一つ有するとともに、この湯導入孔２１よりも図中右側の位置に、複数（例えば四つ）の水導入孔（図示していない）をその周方向に適宜の間隔をあけて有し、さらに、その内側には前記水弁座３を有している。また、この第二ハウジング１５の上流部内には、前記湯弁座２が形成された湯弁座部材２２と、前記弁体１とが図中左側よりこの順に配置されている。

一方、第二ハウジング１５の下流部は前記混合部４を構成している。そして、第二ハウジング１５の下流部の内壁に沿ってスライドする筒状のスライド部材２３が設けられており、このスライド部材２３を介して感温スプリング５が弁体１を常時図中左側に付勢するように構成されている。このスライド部材２３は、図中左端部に内側向きのフランジ２３ａを有し、このフランジ２３ａを除いた内壁部分は内径が均一となっている。そして、このフランジ２３ａに、感温スプリング５の図中左端部が当接するように構成されている。

また、スライド部材２３の外周壁には、第二ハウジング１５の内壁に密着する環状パッキン２３ｂが設けられており、スライド部材２３の下流端面は第二ハウジング１５の下流部の内壁面に対してほぼ垂直となっている。

また、このスライド部材２３の内壁により形成される小径の混合水流路４ａと、前記第二ハウジング１５の下流部の内壁により形成される大径の混合水流路４ｂとが上流側からこの順に形成され、前記感温スプリング５は小径の混合水流路４ａから大径の混合水流路４ｂにわたって配置されている。さらに、前記小径の混合水流路４ａの下流端部が感温スプリング５のほぼ中央またはそれよりも上流側の範囲に位置するように構成してある。なお、大径の混合水流路４ｂの下流部分は、下流側ほど狭まっている。

第三ハウジング１６には、前記シャワーホース接続口１０に面し、かつこのシャワーホース接続口１０に気密に連通するようにシャワーホース導出部２４が設けられている。なお、この第三ハウジング１６は、前記切替ハンドルの回動に連動する切替ユニットを構成している。

そして、前記弁体１は、外側の筒状体１ａと、この筒状体１ａ内に連設された縦断面十字型のリブ１ｂとからなる。このリブ１ｂは、筒状体１ａよりも図中左側に突出し、湯弁座部材２２を挿通して前記シャフト１９に当接している。従って、弁体１は、シャフト１９を介してバイアススプリング２０によって図中右側に付勢される状態となっている。

すなわち、弁体１は、感温スプリング５による図中左側への付勢と、バイアススプリング２０による図中右側への付勢との釣り合いによってその位置が保たれ、温度調節ハンドル１３の回動操作によってバイアススプリング２０の位置を図中左右方向に移動させると、この移動に伴って、弁体１も同様に左右方向に移動するように構成されている。

また、弁体１（筒状体１ａ）の外径がほぼ均一であるストレート部分Ｓに、その外周面をほぼ一回りし、前記湯接続口８からの湯を受け入れる溝部１ｃを設けている。

上記の構成からなる湯水混合水栓では、湯接続口８から水栓本体６内に入った湯は、湯導入孔２１を経て弁体１の外周部に設けられた溝部１ｃを含む湯側環状流路２５に流入した後、弁体１と湯弁座２との間から弁体１の内側を通り、混合部４に至る。一方、水接続口１１から水栓本体６内に入った水は、水栓本体６と第三ハウジング１６との間に形成された水側環状流路２６を通り、水導入孔を経て弁体１と水弁座３との間から弁体１の内側に入り、混合部４に至る。なお、湯側環状流路２５と水側環状流路２６とは、弁体１の外周壁に設けた環状パッキン２７を第二ハウジング１５の内壁に密着させることにより隔離されている。

そして、混合部４に至った湯および水は、まず小径の混合水流路４ａを流れた後、大径の混合水流路４ｂに流れ込む。このとき、流路の断面積が急激に拡大するので、湯および水が攪拌されてほぼ均一に混合された混合水が形成されるとともに、感温スプリング５をまたぐようにして前記混合水が流れるので、感温スプリング５の感温作動が良好に行われることになる。そして、上記のように形成された混合水は、第三ハウジング１６内に至り、切替ハンドルの回動操作によって、前記混合水を第三ハウジング１６内に溜める状態と、シャワーホース接続口１０からシャワーホースへと送る状態と、吐水管接続口１２から吐水管へと送る状態とに切り替えられる。

ここで、例えば給湯・給水圧の変動などによって混合部４における湯および水の混合比が変わり、混合水の温度が高くなると、混合部４内の感温スプリング５がその軸線方向に伸び、それに伴って弁体１が湯弁座２側へと移動し、水の流量比が増えて、混合水の温度が元に戻る。反対に、混合水の温度が低くなった場合には、前記感温スプリング５がその軸線方向に縮み、それに伴って弁体１が水弁座３側へと移動し、湯の流量比が増えて、混合水の温度が元に戻る。このようにして、混合水の自動温度調整が行われる。

上記の構成からなる湯水混合水栓では、スライド部材２３の外壁面に環状パッキン２３ｂを設け、これを第二ハウジング１５の内壁面に密着させているので、以下のような効果が得られる。すなわち、前記環状パッキン２３ｂを設けていない場合、水側環状流路２６を通り水導入孔を経て弁体１と水弁座３との間から弁体１の内側に入った水が、スライド部材２３の外壁面と第二ハウジング１５の内壁面との間を流れて混合部４に至ると、この水は湯とあまり混合されないので、感温スプリング５の感温作動が良好に行われないという不都合が生じる。しかし、この実施例の湯水混合水栓では、前記環状パッキン２３ｂを設けているので、上記のような不都合が生じるのを確実に防止することができる。

なお、この発明は上記の実施の形態に限られず、種々に変形して実施することができる。例えば、上記実施例では、スライド部材２３の下流端面を第二ハウジング１５の下流部の内壁面に対してほぼ垂直としているが、このような構成に限られず、スライド部材２３の下流端面が、第二ハウジング１５の下流部の内壁面に対して垂直ではなくいくらか傾斜していてもよい。

また、上記実施例では湯側環状流路２５に連通する溝部１ｃを設けているが、例えば、溝部１ｃに代えて、あるいは溝部１ｃに加えて、水側環状流路２６に連通する溝部を設けてもよい。

本発明の一実施例に係る湯水混合水栓の要部の構成を概略的に示す説明図である。

符号の説明

１弁体
２湯弁座
３水弁座
４混合部
４ａ小径の混合水流路
４ｂ大径の混合水流路
５感温スプリング
１５ハウジング
２３スライド部材
２３ｂ環状パッキン

Claims

弁体を挟むように湯弁座および水弁座を設け、湯弁座および水弁座に対する弁体の開度に応じた流量の湯および水をその下流側にある混合部に送り、この混合部に至った湯または水またはそれらを混合してなる混合水を外部に吐出するように構成され、また、前記湯弁座に対する開度が小さくなる方向に弁体を付勢する形状記憶合金よりなるコイル状の感温スプリングを混合部内に設けてある湯水混合水栓であって、
前記混合部を構成するハウジングの内壁に沿ってスライドする筒状のスライド部材を設け、このスライド部材を介して感温スプリングが弁体を付勢するように構成してあり、また、このスライド部材の内壁により形成される小径の混合水流路と、前記ハウジングの内壁により形成される大径の混合水流路とを上流側からこの順に形成し、前記感温スプリングを小径の混合水流路から大径の混合水流路にわたって配置してあり、
さらに、前記スライド部材の外周壁には、前記ハウジングの内壁に密着する環状パッキンが設けられていることを特徴とする湯水混合水栓。
弁体を挟むように湯弁座および水弁座を設け、湯弁座および水弁座に対する弁体の開度に応じた流量の湯および水をその下流側にある混合部に送り、この混合部に至った湯または水またはそれらを混合してなる混合水を外部に吐出するように構成され、また、前記湯弁座に対する開度が小さくなる方向に弁体を付勢する形状記憶合金よりなるコイル状の感温スプリングを混合部内に設けてある湯水混合水栓であって、
前記混合部を構成するハウジングを設け、このハウジングは前記水弁座を有するとともに、ハウジングの上流部内には、前記湯弁座が形成された湯弁座部材と前記弁体とが配置され、かつ、前記弁体はハウジングの内壁に沿って移動自在に設けられている一方、
前記ハウジングの内壁に沿ってスライドする筒状のスライド部材を設け、このスライド部材を介して感温スプリングが前記弁体を付勢するように構成してあり、また、このスライド部材の内壁により形成される小径の混合水流路と、前記ハウジングの内壁により形成される大径の混合水流路とを上流側からこの順に形成し、前記感温スプリングを小径の混合水流路から大径の混合水流路にわたって配置してあり、
さらに、前記弁体と前記湯弁座との間から前記弁体の内側に湯を導入するための湯側環状流路と前記弁体と前記水弁座との間から前記弁体の内側に水を導入するための水側環状流路とを隔離するため前記弁体の外周壁にハウジングの内壁に密着させた状態で環状パッキンを設けてあり、
また、前記スライド部材の外周壁には、前記ハウジングの内壁に密着する環状パッキンが設けられていることを特徴とする湯水混合水栓。
前記小径の混合水流路の下流端部が感温スプリングのほぼ中央またはそれよりも上流側の範囲に位置するように構成してあり、
また、前記スライド部材は、上流端部に前記小径の混合水流路の入口を形成する内側向きのフランジを有し、このフランジを除いた内壁部分は内径が均一となっている一方、
前記フランジに感温スプリングの一端部が当接するように、感温スプリングの一端側がスライド部材内に嵌込まれているとともに、前記ハウジングの下流端部に形成された内側向きのフランジに感温スプリングの他端部が当接する状態で、感温スプリングが配置されており、
また、感温スプリングの内径とスライド部材の前記フランジの入口内径が略同じに設定されており、
さらに、スライド部材の前記内壁部分に感温スプリングの周面部が当接するように感温スプリングの外径が設定された状態でスライド部材内に感温スプリングの一端側が嵌込まれている請求項１または２に記載の湯水混合水栓。