JP4526280B2

JP4526280B2 - 自動混合栓

Info

Publication number: JP4526280B2
Application number: JP2004053485A
Authority: JP
Inventors: 功根岸
Original assignee: Nippon Thermostat Co Ltd
Current assignee: Nippon Thermostat Co Ltd
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: JP2005240941A

Description

本発明は、湯入口から流入してくる湯と水入口から流入してくる水とを、それらの流入量を混合弁により制御して混合室に導き、混合室に接続して設けた混合水の出口から、混合弁の制御により設定される湯と水との混合割合に応じた温度の混合水を取り出す混合栓のうちで、混合弁の作動を、混合水の温度に応じて作動するアクチュエータにより自動制御させる自動混合栓に関する。

自動混合栓は、例えば、第２６２２８０５号特許公報にあるような自動混合水栓Ａの例について具体的にいえば、図１にあるように軸筒状に形成したボディ１の周壁１０に、湯入口に通ずる湯弁口ａと、水入口に通ずる水弁口ｂと、混合水出口ｃとを、軸方向に所定の間隔をおいて並列するように開設しておき、ボディ１の内部には、弁体を筒状に形成した混合弁２を、前記湯弁口ａおよび水弁口ｂの内側位置において軸方向に移動自在に装入して、それの筒壁２０の各端縁に、湯弁２ａと水弁２ｂとを装設し、これらにそれぞれ対向する湯弁座１ａと水弁座１ｂとを、前記湯弁口ａおよび水弁口ｂとにそれぞれ連通させてボディ１側にそれぞれ装設する。かつ、ボディ１内部には、前記湯弁口ａおよび水弁口ｂから前記混合弁２の湯弁２ａとボディ１側の湯弁座１ａとの弁間隔および水弁２ｂと水弁座１ｂとの弁間隔を経てボディ１内部に流入してくる湯と水とを合流させて混合する混合室３を設けて、これを前述の混合水の出口ｃに連通させる。さらに、この混合室３内には、温度変化に応じて伸縮作動するアクチュエータ４を装入して、これを混合弁２に連繋し、このアクチュエータ４の感温作動により、混合室３内における混合水の温度に応じて混合弁２が動くようにする。そして、このアクチュエータ４を、それの伸縮作動の方向に変位調整自在にボディ１に組み付けておいて、その調整により、所望に設定した温度の混合水が混合水出口ｃから取り出されるように構成してある。

このように構成される自動混合栓は、アクチュエータ４の位置を、所望の温度で制御作動が行われるように設定しておけば、給湯機で沸かされて湯弁口ａから流入する湯の温度が変化したり、水弁口ｂから流入する水の流量が水圧の変動により変化することなどで、混合室３に流入して合流することで生成される混合水の温度が変動し、混合水出口ｃから取り出される混合水の温度が、設定した温度に対し変動するようになったときに、アクチュエータ４の作動により混合弁２を自動的に動かして、湯弁口ａからの湯の流入量と水弁口ｂからの水の流入量とを、一方が減少して他方が増大するように相対的に変化させることにより、設定した温度の混合水が吐出されるように自動的に調整される。

しかし、昨今自動混合栓は小型化を求められるようになっている。
自動混合栓を組込む製品の小型化が進んでいるためである。
特許第２６２２８０５号公報

本発明において解決しようとする問題点は、上述の自動混合栓において、軸筒状に形成したボディ１内に組み込む筒状の混合弁２が、アクチュエータ４の感温作動で軸方向に動いて、該混合弁２の筒壁の両端縁にそれぞれ設けた湯弁２ａと水弁２ｂと、ボディ１側に設けた湯弁座１ａおよび水弁座１ｂと、の間の弁間隔ｗ・ｙを、一方が拡張し他方が縮小するように変更調整することで、混合水出口ｃから取り出す混合水を所望に設定する温度に保持するよう制御させるに際し、湯入口から流入してくる湯量と水入口から流入してくる水量を増やすのに限界があり、混合水量を増加するにあたっては、弁径を大きくしなければならず、このことが小型化を阻む要因となっている点にある。

そして、本発明においては、上述の課題を解決するための手段として、軸筒状に形成されたボディ１の周壁１０に、湯入口に通ずる湯弁口ａと、水入口に通ずる水弁口ｂと、混合水出口ｃとを、軸方向に所定の間隔をおいて並列するように開設し、ボディ１の内部には、弁体を筒状弁状に形成した混合弁２を、前記湯弁口ａと水弁口ｂとの内側位置を占めるよう配位して軸方向に可動に装入して、それの筒壁２０の各端縁に、湯弁２ａと水弁２ｂとを互いに背中合わせとなるように形設し、この湯弁２ａおよび水弁２ｂにそれぞれ対向する湯弁座１ａおよび水弁座１ｂを、ボディ１側に設け、かつ、ボディ１の内部には、湯弁口ａと水弁口ｂと混合水出口ｃとに通ずる混合室３を設けて、この混合室３内に温度変化に応じて前記軸方向に伸縮作動するアクチュエータ４を、軸方向に変位調整自在に組み込み、これを混合弁２に連繋し、このアクチュエータ４の混合室３内の混合水の温度に応じた伸縮作動により混合弁２を制御作動させて所望に設定した温度の混合水が混合水出口ｃから吐出するようにする自動混合栓において、ボディ１には、水入口に通ずる水弁口ｂを、軸方向に間隔をおいた複数個所に装設して、それぞれの水弁口ｂに水弁座１ｂを設け、前記アクチュエータ４に連繋する弁体には、前記複数の水弁座１ｂにそれぞれ対向する水弁２ｂを設けて自動混合栓を構成する手段を提起するものである。

また、これに併せて、軸筒状に形成されたボディ１の周壁１０に、湯入口に通ずる湯弁口ａと、水入口に通ずる水弁口ｂと、混合水出口ｃとを、軸方向に所定の間隔をおいて並列するように開設し、ボディ１の内部には、弁体を筒状弁状に形成した混合弁２を、前記湯弁口ａと水弁口ｂとの内側位置を占めるよう配位して軸方向に可動に装入して、それの筒壁２０の各端縁に、湯弁２ａと水弁２ｂとを互いに背中合わせとなるように形設し、この湯弁２ａおよび水弁２ｂにそれぞれ対向する湯弁座１ａおよび水弁座１ｂを、ボディ１側に設け、かつ、ボディ１の内部には、湯弁口ａと水弁口ｂと混合水出口ｃとに通ずる混合室３を設けて、この混合室３内に温度変化に応じて前記軸方向に伸縮作動するアクチュエータ４を、軸方向に変位調整自在に組み込み、これを混合弁２に連繋し、このアクチュエータ４の混合室３内の混合水の温度に応じた伸縮作動により混合弁２を制御作動させて所望に設定した温度の混合水が混合水出口ｃから吐出するようにする自動混合栓において、ボディ１に、湯入口に通ずる湯弁口ａを、軸方向に間隔をおいた複数個所に装設して、それぞれの湯弁口ａに湯弁座１ａを設け、前記アクチュエータ４に連繋する混合弁２には、前記複数の湯弁座１ａにそれぞれ対向する湯弁２ａを設けて、自動混合栓を構成する手段を提起し、さらに、

軸筒状に形成されたボディ１の周壁１０に、湯入口に通ずる湯弁口ａと、水入口に通ずる水弁口ｂと、混合水出口ｃとを、軸方向に所定の間隔をおいて並列するように開設し、ボディ１の内部には、弁体を筒状弁状に形成した混合弁２を、前記湯弁口ａと水弁口ｂとの内側位置を占めるよう配位して軸方向に可動に装入して、それの筒壁２０の各端縁に、湯弁２ａと水弁２ｂとを互いに背中合わせとなるように形設し、この湯弁２ａおよび水弁２ｂにそれぞれ対向する湯弁座１ａおよび水弁座１ｂを、ボディ１側に設け、かつ、ボディ１の内部には、湯弁口ａと水弁口ｂと混合水出口ｃとに通ずる混合室３を設けて、この混合室３内に温度変化に応じて前記軸方向に伸縮作動するアクチュエータ４を、軸方向に変位調整自在に組み込み、これを混合弁２に連繋し、このアクチュエータ４の混合室３内の混合水の温度に応じた伸縮作動により混合弁２を制御作動させて所望に設定した温度の混合水が混合水出口ｃから吐出するようにする自動混合栓において、ボディ１には、湯入口に通ずる湯弁口ａおよび水入口に通ずる水弁口ｂのそれぞれを、軸方向に間隔をおいた複数個所に装設し、それぞれの湯弁口ａおよび水弁口ｂに、湯弁座１ａおよび水弁座１ｂをそれぞれ設け、前記アクチュエータ４に連繋する混合弁２には、前記複数の湯弁座１ａおよび水弁座１ｂに各別に対向する湯弁２ａおよび水弁２ｂを設けて自動混合栓を構成する手段を提起するものである。

本発明における自動混合栓は、湯弁口ａおよび水弁口ｂを、ボディ１の軸方向に複数個並列させて設けてこれに湯弁座１ａおよび水弁座１ｂを設けておき、これらに、アクチュエータ４の熱応動の作動により軸方向に動く混合弁２に、これら湯弁座１ａおよび水弁座１ｂにそれぞれ対向するように装設しておく湯弁２ａおよび水弁２ｂとにより、これら複数の弁口を一緒に開閉制御するようにしているのだから、湯弁口ａおよび水弁口ｂの制御作動時の開口面積が、それら湯弁口ａおよび水弁口ｂを並設した数に応じて複数倍に増大することから、流過する湯・水の流量が増大するので、同じ混合水量を維持するのに必要な弁径を、湯弁口ａおよび水弁口ｂがそれぞれ単一のものとして作られている従来のものに比して小径にでき、自動混合栓を小型化し得るようになる。

湯弁口ａを一つとし水弁口ｂを複数設けた場合についていえば、水弁口ｂを狭くして高温の混合水を取り出している設定状態から、その設定温度を下げるようにしたとき、水が複数の水弁口ｂから複数倍の流量になって流入してくるようになることで、制御が間に合わず、高温の混合水が吐出してくるようになるのを、効果的に防止し得るようになる。

また、水弁口ｂを一つとし湯弁口ａを複数設けた場合にあっては、湯弁口ａを狭くして低温の混合水を取り出している設定状態から、高温の混合水を取り出すよう設定温度を変えたときに、湯が複数の湯弁口ａから複数倍の流量となって流入してくることで、制御が間に合わずに冷水が吐出してくるようになるのを、効果的防止し得るようになる。

次に実施の態様を、図面に随い実施例について詳述する。
図２は、本発明手段を実施せる自動混合栓Ａの弁機構部の縦断正面図を示す。図において１は筒状に形成したボディ、ａはそのボディ１の周壁１０に開設した湯入口に通ずる湯弁口、ｂ−１は前記湯弁口ａと軸方向に所定の間隔をおいて対向するよう配位してボディ１の周壁１０に開設した水入口と通ずる第１の水弁口、ｂ−２は、さらに所定の間隔をおいて前記湯弁口ａと対向するようにボディ１の周壁１０に開設した水入口と通ずる第２の水弁口を示す。

この実施例は、湯弁口ａは１つで、水弁口ｂを第１の水弁口ｂ−１と第２の水弁口ｂ−２との２つにした例であり、湯弁口ａは筒状のボディ１の上端側に位置する部位に開設され、第１の水弁口ｂ−１および第２の水弁口ｂ−２は、前記湯弁口ａより下方に位置する部位で、それぞれが上下に並列する位置に開設してある。

３は前記湯弁口ａおよび水弁口ｂ−１・ｂ−２からボディ１内に流入してくる湯と水とを合流させて混合水とするための混合室であり、ボディ１の下端側の内腔により形成してある。

そして、この混合室３から混合水を吐出させる混合水出口ｃは、ボディ１の周壁１０の下端縁に、下方に向けて軸方向に開放する軸穴状に形成してある。

前記湯弁口ａおよび第１・第２の水弁口ｂ−１・ｂ−２のそれぞれには、湯弁座１ａおよび水弁座１ｂをそれぞれ装設する。これら弁座は、湯弁座１ａにあっては、湯弁口ａの上端側に設け、水弁座１ｂにあってそれぞれ水弁口ｂ−１・ｂ−２の各下縁側に設ける。このとき、湯弁座１ａは、図示する例にあるように、ボディ１の上端側に螺合してボディ１に一体的に組み付ける筒状のホルダー１１の下端縁を利用して、そこに装設するようにしてよい。

２は湯弁口１ａおよび第１・第２の水弁口ｂ−１・ｂ−２の開度を制御する混合弁で、それの弁体は筒状弁状に形成して、ボディ１内腔で、湯弁口１ａおよび第１・第２の水弁口ｂ−１・ｂ−２の内側に位置する部位に、ボディ１の軸方向に可動に嵌装してある。そして、その筒状の弁体の筒壁２０の上端縁に前述の湯弁座１ａに進退自在に対向する湯弁２ａに形成し、その筒壁２０の下端縁に、第１の水弁口ｂ−１の下縁に形成した弁座１ｂに進退自在に対向する第１の水弁２ｂを設け、第２の水弁口ｂ−２の下縁に形成した弁座１ｂに対し進退自在に対向させる第２の水弁２ｂにあっては、前記筒状の弁体の筒壁２０よりも小径の第２の筒壁２１を形成して、これを筒状の弁体の内周側に設けたリブ２２により弁体に一体的に装設し、この第２の筒壁２１の下端縁に、第２の水弁２ｂを装設するようにしている。

５は、ボディ１内に軸方向（図において上下方向）に可動に嵌装した上記混合弁２を、下方に押し下げるよう付勢するバイアスバネで、ボディ１の上端側に螺合したホルダー１１内に装入されて、そのホルダー１１の天井部に嵌装してある調整軸６０の下端の座板と混合弁２の筒壁２０内面のリブ２２の上端面との間に張設してある。

４は混合室３内の混合水の温度を感知して、その温度変化に応じ伸縮作動して混合弁２を制御作動させるアクチュエータであり、この例においては、湯に入れると伸び温度が降下してくると縮む形状記憶合金よりなるコイルバネが使用されているが、ワックスサーモエレメントを用いても良い。また、図２および図３において、符号７はＯリングを示している。

そして、前述の混合弁２は、この形状記憶合金のバネよりなるアクチュエータ４と前述のバイアスバネ５とで上下から狭持されて平衡した状態で所定位置に支持され、このときに混合弁２が占める位置により設定温度が設定されるようになる。

即ち、調整軸６０に連結させてある設定温度調整用の調整ネジ６１を、図２において左回りに回し、調整軸６０を上昇させてバイアスバネ５のバネ圧を縮めることで、混合弁２が図２にあるように、湯弁口ａにおける湯弁座１ａと湯弁２ａとの間の弁間隔ｗを狭く、水弁口ｂ−１・ｂ−２における水弁座１ｂと水弁２ｂとの弁間隔ｙが広い位置を占めて平衡状態にあるようにしたときは、混合水出口ｃから取り出す混合水の温度を低温（図示する例では例えば３０度Ｃ）に設定した状態であり、この設定において、混合室２内の混合水の温度が設定温度より上昇してくれば、形状記憶合金のバネが伸び出すことで、湯弁口ａ側の弁間隔ｗを窄めて、湯の流入量を低下させ、混合水の温度を設定温度に保持する制御作動が行われる。

また、調整ネジ６１を右回りに回して、調整軸６０を下降させ、バイアスバネ５を押し縮め、図３にあるように、湯弁口ａ側の弁間隔ｗが狭く、水弁口ｂ−１・ｂ−２側の弁間隔ｙ・ｙが開いた位置を占めて平衡するようにしたときは、混合水出口ｃから吐出する混合水の温度を高温（図例においては５０度Ｃ）に設定した状態であり、この設定において、混合室３内の混合水の温度が設定温度より低温側に動いたときは、アクチュエータ４の形状記憶合金よりなるバネが縮み、混合弁２がバイアスバネ５のバネ圧で下方に動いて、湯弁口ａ側の弁間隔ｗを開き、水弁口ｂ−１・ｂ−２側の弁間隔を窄めて、混合水を昇温させる制御作動を行うようになる。

なお、この例の自動混合栓Ａは、浴場に設備されるハンドシャワーの配管に組み込み、そのシャワーから噴出させる湯または水の温度を所望の設定温度に制御するように用いるものである。

この自動混合栓Ａは、蛇口に組み込むことで、自動混合水栓のミキシングバルブとしてそのまま利用し得るものである。

従前の自動混合栓の縦断面図である。本発明を実施せる自動混合栓の設定温度を低温側に設定した状態の縦断面図である。同上混合栓の設定温度を高温側に設定した状態の縦断面図である。

符号の説明

Ａ…自動混合栓、ａ…湯入口、ｂ・ｂ−１・ｂ−２…水入口、ｃ…混合水出口、ｗ・ｙ…弁間隔、１…ボディ、１ａ…湯弁座、１ｂ…水弁座、１０…周壁、１１…ホルダー、２…混合弁、２ａ…湯弁、２ｂ…水弁、２０・２１…筒壁、２２…リブ、３…混合室、４…アクチュエータ、５…バイアスバネ、６０…調整軸、６１…調整ネジ、７…Ｏリング。

Claims

軸筒状に形成されたボディ１の周壁１０に、湯入口に通ずる湯弁口ａと、水入口に通ずる水弁口ｂと、混合水出口ｃとを、軸方向に所定の間隔をおいて並列するように開設し、ボディ１の内部には、弁体を筒状弁状に形成した混合弁２を、前記湯弁口ａと水弁口ｂとの内側位置を占めるよう配位して軸方向に可動に装入して、それの筒壁２０の各端縁に、湯弁２ａと水弁２ｂとを互いに背中合わせとなるように形設し、この湯弁２ａおよび水弁２ｂにそれぞれ対向する湯弁座１ａおよび水弁座１ｂを、ボディ１側に設け、かつ、ボディ１の内部には、湯弁口ａと水弁口ｂと混合水出口ｃとに通ずる混合室３を設けて、この混合室３内に温度変化に応じて前記軸方向に伸縮作動するアクチュエータ４を、軸方向に変位調整自在に組み込み、これを混合弁２に連繋し、このアクチュエータ４の混合室３内の混合水の温度に応じた伸縮作動により混合弁２を制御作動させて所望に設定した温度の混合水が混合水出口ｃから吐出するようにする自動混合栓において、ボディ１には、ボディ１の周壁１０に開設する湯入口に通ずる湯弁口ａおよび水入口に通ずる水弁口ｂのそれぞれを、そのボディ１の周壁１０の、軸方向に間隔をおいた複数個所に開設して複数装設し、それら複数の湯弁口ａおよび水弁口ｂのそれぞれに、湯弁座１ａおよび水弁座１ｂを設け、前記アクチュエータ４に連繋する筒状弁状の混合弁２の弁体には、前記複数の湯弁座１ａおよび水弁座１ｂのそれぞれに各別に対向する湯弁２ａおよび水弁２ｂを設けたことを特徴とする自動混合栓。
軸筒状に形成されたボディ１の周壁１０に、湯入口に通ずる湯弁口ａと、水入口に通ずる水弁口ｂと、混合水出口ｃとを、軸方向に所定の間隔をおいて並列するように開設し、ボディ１の内部には、弁体を筒状弁状に形成した混合弁２を、前記湯弁口ａと水弁口ｂとの内側位置を占めるよう配位して軸方向に可動に装入して、それの筒壁２０の各端縁に、湯弁２ａと水弁２ｂとを互いに背中合わせとなるように形設し、この湯弁２ａおよび水弁２ｂにそれぞれ対向する湯弁座１ａおよび水弁座１ｂを、ボディ１側に設け、かつ、ボディ１の内部には、湯弁口ａと水弁口ｂと混合水出口ｃとに通ずる混合室３を設けて、この混合室３内に温度変化に応じて前記軸方向に伸縮作動するアクチュエータ４を、軸方向に変位調整自在に組み込み、これを混合弁２に連繋し、このアクチュエータ４の混合室３内の混合水の温度に応じた伸縮作動により混合弁２を制御作動させて所望に設定した温度の混合水が混合水出口ｃから吐出するようにする自動混合栓において、ボディ１には、そのボディ１の周壁１０に開設する湯入口に通ずる湯弁口ａを、そのボディ１の周壁１０の軸方向に間隔をおいた複数個所に開設して複数装設し、その複数の湯弁口ａのそれぞれに湯弁座１ａを設け、前記アクチュエータ４に連繋する筒状弁状の混合弁２の弁体には、前記複数の湯弁座１ａにそれぞれ対向する湯弁２ａを設けたことを特徴とする自動混合栓。
軸筒状に形成されたボディ１の周壁１０に、湯入口に通ずる湯弁口ａと、水入口に通ずる水弁口ｂと、混合水出口ｃとを、軸方向に所定の間隔をおいて並列するように開設し、ボディ１の内部には、弁体を筒状弁状に形成した混合弁２を、前記湯弁口ａと水弁口ｂとの内側位置を占めるよう配位して軸方向に可動に装入して、それの筒壁２０の各端縁に、湯弁２ａと水弁２ｂとを互いに背中合わせとなるように形設し、この湯弁２ａおよび水弁２ｂにそれぞれ対向する湯弁座１ａおよび水弁座１ｂを、ボディ１側に設け、かつ、ボディ１の内部には、湯弁口ａと水弁口ｂと混合水出口ｃとに通ずる混合室３を設けて、この混合室３内に温度変化に応じて前記軸方向に伸縮作動するアクチュエータ４を、軸方向に変位調整自在に組み込み、これを混合弁２に連繋し、このアクチュエータ４の混合室３内の混合水の温度に応じた伸縮作動により混合弁２を制御作動させて所望に設定した温度の混合水が混合水出口ｃから吐出するようにする自動混合栓において、ボディ１には、そのボディ１の周壁１０に開設する水入口に通ずる水弁口ｂを、そのボディ１の周壁１０の軸方向に間隔をおいた複数個所に開設して複数装設し、それら複数の水弁口ｂのそれぞれに水弁座１ｂを設け、前記アクチュエータ４に連繋する筒状弁状の混合弁２の弁体には、前記複数の水弁座１ｂのそれぞれに対向する水弁２ｂを設けたことを特徴とする自動混合栓。