JP5037509B2 - 給水弁カートリッジ - Google Patents
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Description
よって、冷水又は温水のみの使用を望む場合、ユーザーは冷水用又は温水用のノブを操作することによって水流量を容易に制御することが可能である。 しかしながら、温水と冷水とを混合して所望の温度(温水温度と冷水温度間の温度)で水の使用を望む場合、ユーザーはその所望の温度を得るために2つのノブ(冷水用と温水用)を注意深く操作しなくてはならないので、ノブ操作中に問題が発生する可能性もあり、前記ノブ操作式弁はユーザーにとって便利でない。
よって、従来のノブ操作式弁のそれぞれの弁カートリッジには多くの構成要素が含まれるので、前記給水弁の構造は複雑になっている。
よって従来のノブ操作式弁は、シンプルで洗練された外観を好む現代人の嗜好に合わず、さらに、その製造コストも高くつく。
さらに、従来のレバー操作式弁では、長期間にわたる使用によってその摩擦接触面が磨耗し、前記摩耗接触面の接合部から水漏れが生じる。
ユーザーが水の温度を制御するには、前記シングルレバーを操作して前記弁の制御ディスクを左右に回転させ、それによって温水入口孔及び冷水入口孔の開口率を調整し、温水及び冷水の混合比を制御し、さらに前記弁から吐出される水の温度を制御する。
ユーザーが水の流量を制御するには、前記シングルレバーを操作して前記制御ディスクを前方向又は後方向に移動させ、水の吐出孔の開口率を調整し、前記弁から吐出される水の流量を制御する。
よって、シングル弁を有する従来のレバー操作式弁では前述の操作問題が生じる。
さらに、ユーザーが前記レバー操作式弁を誤って全開する可能性もあり、それによって過剰量の水が無駄になる。
前記弁カートリッジ100には以下が含まれる。 外部から前記弁カートリッジに流入する温水及び冷水を別々にガイドする第1固定ディスク120と、 前記第1固定ディスク120との関連で回転し、冷水と温水との混合水の量に応じて水の温度を制御する第1ロータリディスク130と、
水入口経路を介して前記第1ロータリディスク130から前記弁カートリッジに流入する温水及び冷水をガイドする第2固定ディスク140と、 前記第2固定ディスク140から流入する温水と冷水との混合水の吐出量を制御する第2ロータリディスク150。
前記弁カートリッジ100は、前記第1ロータリディスク130が温度制御ユニット170によって回転されるように前記カートリッジに入れられた状態で、弁本体200内に取り付けられる。
さらに、前記第2ロータリディスク150は、流量制御ユニット160によって前記温度制御ユニット170に対して同心状に回転される。 前述のディスク120、130、140及び150は、その整合位置にてそれぞれの水吐出孔を有するので、水吐出経路を規定する。
さらに、その大きな接触面積のために、前記ディスクの平面度許容値を管理することが容易でない。
温度制御ユニット及び流量制御ユニットの動作によって回転され、それによって温水入口孔及び冷水入口孔と、複数の対応する固定ディスクに形成された水通路孔と、複数の水吐出孔と、を開閉する複数のロータリディスクであって、入口冷水、入口温水、又は冷水と温水との混合水を導入する前記水通路孔を有する前記弁カートリッジの固定ディスク中の流量制御固定ディスクには一対の水吐出孔が設けられており、該水吐出孔が前記水通路孔から所定間隔をおいた位置に前記流量制御固定ディスクの中心を介して互いに対称に形成され、前記流量制御ロータリディスクによって開閉され、制御可能に冷水、温水又は冷水と温水との混合水を吐出することを特徴とし、入口冷水及び入口温水の量を制御し、前記流量制御ユニットの動作によって水を吐出する前記ロータリディスク中の流量制御ロータリディスクが、前記流量制御固定ディスクの水吐出孔の周囲領域のみを覆うような直径を有し、さらに前記流量制御ロータリディスクの端面の両側に形成された一対の流量制御溝が前記流量制御ロータリディスクの回転中に前記水吐出孔のみを開くようになっていることを特徴とする複数のロータリディスク。
前記給水弁カートリッジ100において、入口冷水、入口温水又は冷水と温水との混合水を導入する前記水通路孔141を有する前記2つの固定ディスク120及び140中の流量制御固定ディスク14には、2つの水吐出孔142が設けられている。
前記2つの水吐出孔142は、前記水通路孔141から所定間隔をおいた位置に前記流量制御固定ディスク140の中心を介して互いに対称に形成され、前記流量制御ロータリディスク150によって開閉され、かつ冷水、温水又は冷水と温水との混合水を制御可能に吐出する。
入口冷水及び入口温水の量を制御し、前記流量制御ユニット160の動作によって水を吐出する前記2つのロータリディスク130及び150中の流量制御ロータリディスク150は、前記流量制御固定ディスク140の水吐出孔142の周囲領域のみを覆うような直径を有する。
2つの流量制御溝151は、前記固定ディスク140に対する前記流量制御ロータリディスク150の回転中に前記2つの水吐出孔142のみを開くように、前記流量制御ロータリディスク150の端面の両側に形成される。
よって、前記ロータリディスクと前記固定ディスクとの間の摩擦はさらに低減され、ユーザーが水の流量を制御しながら前記弁を操作することをより容易にする。
この第1固定ディスク120はカートリッジベースブロック110に部分的に挿入され、それを介して水が前記弁カートリッジに導入され、かつ吐出される。 温水入口孔121及び冷水入口孔122は、前記入口冷水と入口温水とを前記カートリッジベースブロック110を介して前記弁カートリッジに別々に導入するように、所定の位置に前記第1固定ディスクを介して形成される。
前記水吐出孔123は前記第1固定ディスクの中心を介して形成される。
この第2固定ディスク140は、前記第1ロータリディスク130をオーバーラップするように配置される。前記水通路孔141は、前記第1ロータリディスク130の温度制御孔131の回転角範囲内で所定の位置に前記第2固定ディスクを介して形成される。
前記2つの水吐出孔142は、前記第1ロータリディスク130の水吐出孔132との整合位置にて前記第2固定ディスクを介して形成される。
この第1ロータリディスク130は、前記第1ロータリディスクの回転中に前記第1固定ディスク120の温水入口孔121と冷水入口孔122の開口率を制御するように、前記第1固定ディスク120と表面接触し、かつ温度制御孔131を有する。
水吐出孔132は、前記第1固定ディスク120の水吐出孔123との整合位置にて前記第1ロータリディスクを介して形成される。
この第2ロータリディスク150は、前記流量制御ユニット160の動作によって生じる前記第2ロータリディスクの回転中に前記第2固定ディスク140の水吐出孔142の開口率を制御するように、前記第2固定ディスク140と表面接触し、かつ前記第2ロータリディスクに形成される流量制御溝151を有する。
弾性体161は、前記第2ロータリディスク150を前記第2固定ディスク140に密着させるように、前記流量制御ユニット160の端面に設けられる。 ストッパ162は、止めブッシング180の端部に切断形成されたガイド溝183に対して90度以内で回転するように、前記流量制御ユニット160の外周面の中間部分に形成される。
第2係止突部182は、前記第2固定ディスク140の係止凹部145に係合するように、前記第1端部に形成される。 前記ガイド溝183は、前記係止突部180及び181に対向した前記止めブッシング180の第2端部に形成され、前記流量制御ユニット160のストッパ162をガイドする。
前記カートリッジハウジング190の内周面に正反対の位置にて形成された前記2つの対の係止突部191は、前記第2固定ディスク140と前記止めブッシング170との両方を固定し、前記第1ロータリディスク130の回転角度範囲を限定する。
本発明では、前記第1固定ディスク120は、ガスケット115が挿入される前記カートリッジベースブロック110のガスケット挿入溝113に部分的に挿入されるので、前記第1固定ディスクが前記弁カートリッジ内で望ましくない動きをしない。
前記カートリッジハウジング190の内周面に形成される前記係止突部191によって制限されるため、前記第1ロータリディスク130の回転角度は所定の角度範囲に限定される。
よって、前記流量制御ユニット160の回転運動は、前記第2ロータリディスク150に伝達され、前記第2ロータリディスク150を回転させる。 上記状態では、前記弁から吐出される水の量は、前記第2ロータリディスク150の流量制御溝151によって制御される前記第2固定ディスク140の水吐出孔142の開口率(全断面積に対する開口部面積の比率)によって制御される。
上記状態では、前記入口水は前記第2固定ディスク140の水通路孔141を通過する。 その後、その水は、前記それぞれのディスクの複数個の水吐出孔と、前記カートリッジベースブロック110の水出口孔114と、を介して前記弁から吐出される。
上記状態では、前記弁から吐出される水の量は、前記第2ロータリディスク150の流量制御溝151によって制御される前記水吐出孔142の開口率によって制御される(図8を参照のこと)。
図11及び図12に示すように、前記第1ロータリディスク130の温度制御孔131を前記水吐出孔132と連通させるように、前記第1ロータリディスク130にガイド孔133を設けてもよい。
上記の場合、長軸及び短軸を有する環状座部153を前記第2ロータリディスク150の端部に形成することも可能である。
上記の場合、吐出される水の流量は前記水通路孔144の開口率によって制御可能である。
したがって、高い液圧が前記弁カートリッジにかけられたとしても、つまり、液圧が前記限定以上に増加したとしても、前記ディスクを円滑に操作することが可能である。
Claims (14)
- 以下を含む給水弁カートリッジであって、
温度制御ユニット(170)及び流量制御ユニット(160)の動作によって回転され、それよって温水入口孔及び冷水入口孔(121及び122)を開閉する複数のロータリディスク(130及び150)と、
複数の対応する固定ディスク(120及び140)及び複数の水吐出孔(123、132、142及び152)に形成された水通路孔(141)とであって、
ここでは、入口冷水、入口温水又は冷水と温水との混合水を導入するため前記水通路孔(141)を有する前記弁カートリッジ(100)の固定ディスク(120及び140)中の流量制御固定ディスク(140)に、前記水通路孔(141)から所定間隔をおいた位置にて前記流量制御固定ディスクの中心を介して互いに対称に形成され、前記流量制御ロータリディスク(150)によって開閉され、冷水、温水又は冷水と温水との混合水を制御可能に吐出する一対の水吐出孔(142)が設けられていることを特徴とし、
入口冷水及び入口温水の量を制御し、前記流量制御ユニット(160)の動作によって水を吐出する前記ロータリディスク(130及び150)中の流量制御ロータリディスク(150)が、前記流量制御固定ディスク(140)の水吐出孔(142)の周囲領域のみを覆うような直径を有し、
さらに前記流量制御ロータリディスク(150)の端面の両側に形成された一対の流量制御溝(151)が前記流量制御ロータリディスクの回転中に前記水吐出孔(142)のみを開くことを特徴とする複数のロータリディスクを有する給水弁カートリッジ。 - 複数個の固定ディスクが温度制御固定ディスクとしての第1固定ディスク(120)と、流量制御固定ディスクとしての第2固定ディスク(140)を含むことを特徴とする請求項1に記載の給水弁カートリッジ。
- 前記入口冷水と入口温水とを前記弁カートリッジに別々に導入する前記第1固定ディスク(120)がカートリッジベースブロック(110)に部分的に挿入され、それを介して水が前記弁カートリッジに導入され、かつ吐出され、さらに所定の位置に前記第1固定ディスクを介して形成された温水入口孔及び冷水入口孔(121及び122)が、前記カートリッジベースブロック(110)を介して前記入口冷水と入口温水とを前記弁カートリッジに別々に導入し、前記水吐出孔(123)が前記第1固定ディスクの中心を介して形成されることを特徴とする請求項2に記載の給水弁カートリッジ。
- 前記入口冷水と前記入口温水との混合後に単一経路を介して冷水と温水との混合水を前記弁カートリッジに導入する前記第2固定ディスク(140)が前記第1ロータリディスク(130)をオーバーラップするように配置され、さらに前記水通路孔(141)が、前記第1ロータリディスク(130)の温度制御孔(131)の回転角範囲内で所定の位置にて前記第2固定ディスクを介して形成され、前記一対の水吐出孔(142)が前記第1ロータリディスク(130)の水吐出孔(132)との整合位置にて前記第2固定ディスクを介して形成されることを特徴とする請求項2に記載の給水弁カートリッジ。
- 複数個のロータリディスクが温度制御ロータリディスクとしての第1ロータリディスク(130)と、流量制御ロータリディスクとしての第2ロータリディスク(150)と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の給水弁カートリッジ。
- 前記第1固定ディスク(120)に対して回転し、ともに混合される冷水と温水との量に応じて水の温度を制御する前記第1ロータリディスク(130)が、前記第1固定ディスク(120)と表面接触しており、前記第1ロータリディスクの回転中に前記第1固定ディスク(120)の温水入口孔及び冷水入口孔(121及び122)の開口率を制御するための温度制御孔(131)を有し、さらに水吐出孔(132)が、前記第1固定ディスク(120)の水吐出孔(123)との整合位置にて前記第1ロータリディスクを介して形成されることを特徴とする請求項5に記載の給水弁カートリッジ。
- 前記第2固定ディスク(140)から流入する出口冷水と出口温水との量を制御する前記第2ロータリディスク(150)が前記第2固定ディスク(140)と表面接触し、さらに前記第2ロータリディスク上に形成された前記流量制御溝(151)が、前記流量制御ユニット(160)の動作によって生じる前記第2ロータリディスクの回転中に前記第2固定ディスク(140)の水吐出孔(142)の開口率を制御することを特徴とする請求項5に記載の給水弁カートリッジ。
- 前記流量制御ユニット(160)が、前記流量制御溝(151)を有する前記端部に対向した前記第2ロータリディスク(150)の端面にその第1端部にて嵌合連結され、さらに前記流量制御ユニット(160)の端面に設けられた弾性体(161)が、前記第2ロータリディスク(150)を前記第2固定ディスク(140)と密着させ、前記流量制御ユニット(160)の外周面の中間部分に形成されたストッパ(162)が、止めブッシング(180)の端部に切断形成されたガイド溝(183)に対して90度以内で回転することを特徴とする請求項1に記載の給水弁カートリッジ。
- 前記温度制御ユニット(170)が
前記流量制御ユニット(160)上に同心状に嵌装され、さらに止めブッシング(180)がカートリッジハウジング(190)に嵌装され、前記温度制御ユニット(170)を前記流量制御ユニット(160)から分離し、前記第1ロータリディスク(130)が前記温度制御ユニット(170)に嵌装されることを特徴とする請求項1に記載の給水弁カートリッジ。 - 前記止めブッシング(180)が以下を含むことを特徴とする給水弁カートリッジであって、
カートリッジハウジング(190)の内周面に形成された止め突起部(191)に係合するように前記止めブッシングの外周面に形成され、それによって前記カートリッジハウジング(190)に対して回転することを防止する第1係止突起部(181)と、
前記第2固定ディスク(140)の第1係止凹部(145)を有する前記端部に形成された第2係止突起部(182)と、
前記係止突部(180及び181)に対向した前記止めブッシング(180)の端部に形成され、前記流量制御ユニット(160)のストッパ(162)をガイドするガイド溝(183)と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の給水弁カートリッジ。 - 前記第1ロータリディスク(130)の温度制御孔(131)を閉じ、前記水吐出孔(132)と連通するため、前記第1ロータリディスク(130)にガイド孔(133)が設けられていることを特徴とする請求項6に記載の給水弁カートリッジ。
- 一対の対称性の水通路孔(144)が前記第2固定ディスク(140)の中心を介して形成され、前記第1ロータリディスク(130)のガイド孔(133)と連通し、前記第2固定ディスク(140)を介して所定の位置に通孔(146)が形成されることを特徴とする請求項2に記載の給水弁カートリッジ。
- 前記第2固定ディスク(140)と表面接触する前記第2ロータリディスク(150)がその表面に設けられ、水通路孔(144)が前記第2固定ディスク(140)の流量制御孔(152)に対応し、長軸と短軸を有し、前記第2ロータリディスク(150)の端部に形成された環状座部(153)がその中に前記流量制御ユニット(160)の端部を受け入れることを特徴とする請求項5に記載の給水弁カートリッジ。
- 水吐出通路(164)が前記流量制御ユニット(160)の中心軸を介して形成され、前記流量制御ユニット(160)に形成されたボス部(165)が前記第2ロータリディスク(150)の環状座部(153)に挿入されることを特徴とする請求項1に記載の給水弁カートリッジ。
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