JP5800424B2

JP5800424B2 - 湯水混合弁

Info

Publication number: JP5800424B2
Application number: JP2011264695A
Authority: JP
Inventors: 大士太田
Original assignee: 株式会社ダンレイ
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2031-12-02
Also published as: JP2013117255A

Description

本発明は、湯水混合弁に関するものである。

湯流入口と水流入口と混合水流出口と有し、内部に湯流入口に連通する湯室と、湯室に連通すると共に水流入口と混合水流出口とに連通する混合室とを有するケーシングと、ワックスを収容した感温部とワックスの膨張収縮により往復駆動されるピストンとを有しケーシング内に配設されたワックスエレメントとを備え、ワックスエレメントは混合室と湯室とに跨がって配設され、ワックスエレメントの一部がケーシング内面に形成されて湯室と混合室との間の仕切壁を形成する環状弁座に湯室側から当接離脱可能であることを特徴とする湯水混合弁が特許文献１に開示されている。
上記湯水混合弁においては、ワックスエレメントの一部が弁座に当接離脱することにより、混合室内の混合水温度、ひいては混合水流出口から流出する混合水温度が所定値に制御される。ワックスエレメントの作動に係わりなく混合室内に常時一定流量の水が流入するので、高温出湯が防止される。

特許第４５４０７８０号公報

特許文献１に記載された湯水混合弁には、湯水混合時にワックスエレメントの感温部が混合室と湯室とに跨がって存在するので、混合室内の混合水温度を正確に制御するのが困難であり、また、ワックスエレメントのピストンが湯室内に在りワックスエレメントのピストンとダイヤフラム間のグリスが流出してピストンの摺動抵抗が経時的に増加するので、温度調整の安定性が経時的に損なわれるという問題があった。
本発明は、湯流入口と水流入口と混合水流出口と有し、内部に湯流入口に連通する湯室と、湯室に連通すると共に水流入口と混合水流出口とに連通する混合室とを有するケーシングと、ワックスを収容した感温部とワックスの膨張収縮により往復駆動されるピストンとを有しケーシング内に配設されたワックスエレメントとを備える湯水混合弁であって、混合室内の混合水温度を正確に制御でき、温度調整の安定性が経時的に損なわれない湯水混合弁を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明においては、湯流入口と水流入口と混合水流出口と有し、内部に湯流入口に連通する湯室と、湯室に連通すると共に水流入口と混合水流出口とに連通する混合室とを有するケーシングと、湯室と混合室との間の仕切壁を形成すると共にケーシング内面に形成された環状段部に周縁部が当接した停止位置から湯室側へ移動可能な環状の弁座形成体と、湯室内に配設され弁座形成体を停止位置へ向けて付勢する第１バネと、ワックスを収容した感温部とワックスの膨張収縮により往復駆動されるピストンとを有し、混合室内に配設され、ピストンの先端部が混合室囲壁に係止し、感温部のピストンから離隔する端部が弁座形成体の混合室側端面の内周縁部が形成する弁座に当接離脱可能なワックスエレメントと、ワックスエレメントをピストン先端部へ向けて付勢する第２バネとを備えることを特徴とする湯水混合弁を提供する。
本発明に係る湯水混合弁においては、湯水混合弁の下流側に配設された吐水栓が開かれると、水流入口を介して混合室内に水が流入する。また、湯流入口と湯室と弁座形成体の内周縁部が形成する弁座とワックスエレメントの感温部のピストンから離隔する端部との間の環状隙間とを通って混合室内に湯が流入する。混合室内で湯と水とが混合された後、適温の混合水が混合水流出口を介して湯水混合弁から流出する。混合室内の混合水の温度の昇降に対応して、第２バネの付勢力に抗してワックスエレメントが伸縮し、ワックスエレメントの感温部のピストンから離隔する端部が弁座に接近離隔して、前記端部と前記弁座との間の環状隙間が縮小拡大し、混合室へ流入する湯の流量が減少増大する。一方混合室へ流入する水の流量は一定である。この結果、混合室内の水と湯との混合比が所定値に自律制御されて、混合室内の混合水の温度、ひいては湯水混合弁から流出する混合水の温度が所定値に自律制御される。
湯水混合弁の下流側に配設された吐水栓が閉じられて、湯水混合弁内の湯、水の流れが停止すると、混合室内の混合水の温度が上昇し、ワックスエレメントのピストンが伸長し、ワックスエレメントの感温部のピストンから離隔する端部が弁座と当接して、湯室と混合室との連通が遮断されるが、前記当接部の僅かな隙間を介して微量の湯が混合室へ流入し続けるので、混合室内の混合水の温度が更に上昇し、ワックスエレメントのピストンが更に伸長する。この時、弁座が第１バネの付勢力に抗して環状段部から離脱し湯室側へ移動して、ワックスエレメントのピストンの伸長を吸収する。この結果、ワックスエレメントの損傷が防止される。
本発明に係る湯水混合弁においては、ワックスエレメントの作動に係わりなく混合室に常時所定流量の水が流入するので、混合水吐出開始時の高温水の流出が抑制される。
本発明に係る湯水混合弁においては、ワックスエレメントは混合室内に配設されており、ワックスエレメントの感温部は湯水混合時に混合室内に在るので、混合室内の混合水温度を正確に制御することができる。
本発明に係る湯水混合弁においては、ワックスエレメントのピストンの先端部が混合室の囲壁に係止しており、ピストンは湯室から遠ざかっているので、ピストンとダイヤフラム間のグリスの流出が抑制され、ピストンの摺動抵抗の経時的増加が抑制され、温度調整の安定性の経時的な低下が抑制される。

本発明の好ましい態様においては、第１バネは一端がケーシングに他端が弁座形成体に当接し、第２バネは一端がケーシングに他端がワックスエレメントに当接する。
本発明の好ましい態様においては、第１バネは一端がケーシングに他端が弁座形成体に当接し、第２バネは一端が弁座形成体に他端がワックスエレメントに当接する。
第２バネの一端はケーシングに係合しても良く、或いは弁座形成体に係合しても良い。

本発明の第１実施例に係る湯水混合弁の構造図である。（ａ）は開弁時の断面図であり、（ｂ）は閉弁時の断面図であり、（ｃ）は弁座移動時の断面図である。本発明の第１実施例に係る湯水混合弁が備える弁座形成体と弁体の構造図である。（ａ）は側面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は背面図であり、（ｄ）は側断面図である。本発明の第２実施例に係る湯水混合弁の構造図である。（ａ）は開弁時の断面図であり、（ｂ）は閉弁時の断面図であり、（ｃ）は弁座移動時の断面図である。本発明の第２実施例に係る湯水混合弁が備える弁座形成体と弁体の構造図である。（ａ）は側面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は背面図であり、（ｄ）は側断面図である。

本発明の実施例に係る湯水混合弁を説明する。
図１に示すように、湯水混合弁１は、湯流入口２と水流入口３と混合水流出口４と有し、内部に湯流入口１に連通する湯室５と、湯室５に連通すると共に水流入口３と混合水流出口４とに連通する混合室６とを有するケーシング７を備えている。
湯流入口２は図示しない給湯配管を介して図示しない給湯装置に接続し、水流入口３は図示しない水道配管に接続し、混合水流出口４は図示しない混合水配管を介して図示しない吐水栓に接続している。
ケーシング７は、外観が略Ｔ字状の管部材である。Ｔ字の縦棒の横棒から離隔した端部が湯流入口２を形成し、Ｔ字の横棒の一端部が水流入口３を形成し、前記横棒の他端部が混合水流出口４を形成している。湯室５はＴ字の縦棒内に在り、混合室６はＴ字の縦棒と横棒との交差部に在る。
湯流入口２と湯室５との間に逆止弁８が配設され、湯室５の湯流入口側端部に環状のバネガイド９が係止している。
湯室５と混合室６との境界領域に形成され湯室５へ差し向けられた環状段部７ａに環状の弁座形成体１０の外周縁部が当接している。弁座形成体１０は、混合室側端面の内周縁部に環状の弁座１０ａと、弁座１０ａの一部を取り囲む半円筒状のガイド１０ｂとを有している。
一端がバネガイド９を介して湯室６囲壁に当接し他端が弁座形成体１０の湯室側端面の外周縁部に当接した第１コイルバネ１１が、弁座形成体１０を環状段部７ａへ向けて付勢して、弁座形成体１０を、混合室側端面の外周縁部が環状段部７ａに当接した停止位置に保持すると共に、バネガイド９を係止位置に保持している。
ワックスを収容した感温部１２ａとワックスの膨張収縮により往復駆動されるピストン１２ｂとを有するワックスエレメント１２が混合室６内に配設されている。ピストン１２ｂの先端部は混合室６の囲壁に形成された凹部に嵌入係止しており、感温部１２ａのピストン１２ｂから離隔する端部に円環板状の弁体１３が係止している。図１、２に示すように、弁体１３は円環板状の本体の湯室側端面から湯室側へ突出する４枚のガイド羽根１３ａを有している。ガイド羽根１３ａは弁座形成体１０の中央穴に摺動可能に挿通されている。一端がバネガイド９を介して湯室囲壁に当接し、他端が弁体のガイド羽根１３ａに当接し、ひいては弁体１３を介してワックスエレメントの感温部１２ａに当接した第２コイルバネ１４が、弁体１３ひいてはワックスエレメント１２の感温部１２ａをピストン１２ｂ先端部へ向けて付勢している。
水流入口３と混合室６との間に逆止弁１５が配設されている。

湯水混合弁１の作動を説明する。
湯水混合弁１の下流側に配設された吐水栓が開かれると、図１（ａ）から分かるように、水流入口３と逆止弁１５とを介して混合室６内に水が流入する。また、湯流入口２と逆止弁８と湯室５と弁座形成体１０の内周縁と弁体のガイド羽根１３ａとが形成する４個の穴と弁座１０ａと弁体１３との間の環状隙間とを通って、混合室６内に湯が流入する。混合室６内で湯と水とが混合された後、適温の混合水が混合水流出口４を介して湯水混合弁１から流出し、下流側の吐水栓から吐出する。
混合室６内の混合水の温度の昇降に対応して、第２コイルバネ１４の付勢力に抗してワックスエレメントのピストン１２ｂが伸縮し、ワックスエレメントの感温部１２ａのピストン１２ｂから離隔する端部が、ひいては当該端部に係止した弁体１３が、弁座１０ａに接近離隔して、弁体１３と弁座１０ａとの間の環状隙間が縮小拡大し、混合室６へ流入する湯の流量が減少増大する。一方混合室６へ流入する水の流量は一定である。この結果、混合室６内の水と湯との混合比が所定値に自律制御されて、混合室６内の混合水の温度、ひいては湯水混合弁１から流出し下流側の吐水栓から吐出する混合水の温度が所定値に自律制御される。
ワックスエレメントの感温部１２ａのピストン１２ｂから離隔する端部が、ひいては当該端部に係止した弁体１３が、弁座１０ａに接近離隔する際、弁体１３が弁座形成体のガイド１０ｂによって案内され、弁体のガイド羽根１３ａが弁座形成体１０の中央穴周縁によって案内されることにより、弁体１３ひいては感温部１２ａのスムーズな動きが実現される。
湯水混合弁１の下流側の吐水栓が閉じられて、湯水混合弁１内の湯、水の流れが停止すると、混合室６内の混合水の温度が上昇し、図１（ｂ）に示すように、ワックスエレメントのピストン１２ｂが伸長し、ワックスエレメントの感温部１２ａのピストン１２ｂから離隔する端部が弁体１３を介して弁座１０ａに当接して、湯室５と混合室６との連通が遮断されるが、前記当接部の僅かな隙間を介して微量の湯が混合室６へ流入し続け、混合室６内の混合水の温度が更に上昇し、ワックスエレメントのピストン１２ｂが更に伸長する。この時、図１（ｃ）に示すように、弁座形成体１０が第１コイルバネ１１の付勢力とと第２コイルバネ１４の付勢力とに抗して環状段部７ａから離脱し湯室側へ移動して、ワックスエレメントのピストン１２ｂの伸長を吸収する。この結果、ワックスエレメント１２の損傷が防止される。
湯水混合弁１においては、ワックスエレメント１２の作動に係わりなく混合室６に常時所定流量の水が流入するので、下流側の吐水栓が開かれて混合水の吐出が開始される時に、湯水混合弁１から高温の湯が流出し、下流側の吐水栓から高温の湯が吐出する事態の発生が抑制される。
湯水混合弁１においては、ワックスエレメント１２は混合室６内に配設されており、ワックスエレメントの感温部１２ａは湯水混合時に混合室６内に在るので、ピストン１２ｂは混合室６内の混合水温度に確実に対応して伸縮する。この結果混合室内の混合水温度を正確に制御することができる。
湯水混合弁１においては、ワックスエレメントのピストン１２ｂの先端部が混合室６の囲壁に係止しており、ピストン１２ｂは湯室５から遠ざかっているので、ピストン１２ｂとダイヤフラム間のグリスの流出が抑制され、ピストン１２ｂの摺動抵抗の経時的増加が抑制され、温度調整の安定性の経時的な低下が抑制される。

上記実施例では、弁体１３を弁座形成体のガイド１０ｂが案内し、ガイド羽根１３ａを弁座形成体の中央穴周縁が案内して、ワックスエレメント１２の感温部１２ａを弁座形成体１０に対して案内したが、図３、４に示すように、ワックスエレメントの感温部１２ａのピストン１２ｂから離隔する端部を弁座形成体１０’の弁座１０ａ’周囲に形成した弧状壁１０ｂ’と棒状突起１０ｃ’とで直接案内して、ワックスエレメント１２を弁座形成体１０’に対して案内しても良い。この場合、第２コイルバネ１４’の一端を弁座形成体１０’に当接させ他端をワックスエレトント１２に直接当接させ、バネガイド９は配設せず、第１コイルバネ１１’の一端を湯室囲壁に形成した環状段部に当接させても良い。第２コイルバネ１４’の付勢力は第１コイルバネ１１’の付勢力よりも小さく設定する必要がある。感温部１２ａのピストン１２ｂから離隔する端部が弁座形成体１０’の弁座１０ａ’に当接した後は、第１コイルバネ１１’の付勢力のみに抗して弁座形成体１０’が移動することになる。上記構成には、バネガイド９と弁体１３とを省略できるという利点がある。

本発明は、湯水混合弁に広く利用可能である。

１湯水混合弁
２湯流入口
３水流入口
４混合水流出口
５湯室
６混合室
７ケーシング
８、１５逆止弁
９バネガイド
１０、１０’ 弁座形成体
１１、１１’ 第１コイルバネ
１２ワックスエレメント
１３弁体
１４、１４’ 第２コイルバネ

Claims

湯流入口と水流入口と混合水流出口と有し、内部に湯流入口に連通する湯室と、湯室に連通すると共に水流入口と混合水流出口とに連通する混合室とを有するケーシングと、湯室と混合室との間の仕切壁を形成すると共にケーシング内面に形成された環状段部に周縁部が当接した停止位置から湯室側へ移動可能な環状の弁座形成体と、湯室内に配設され弁座形成体を停止位置へ向けて付勢する第１バネと、ワックスを収容した感温部とワックスの膨張収縮により往復駆動されるピストンとを有し、混合室内に配設され、ピストンの先端部が混合室囲壁に係止し、感温部のピストンから離隔する端部が弁座形成体の混合室側端面の内周縁部が形成する弁座に当接離脱可能なワックスエレメントと、ワックスエレメントをピストン先端部へ向けて付勢する第２バネとを備えることを特徴とする湯水混合弁。
第１バネは一端がケーシングに他端が弁座形成体に当接し、第２バネは一端がケーシングに他端がワックスエレメントに当接することを特徴とする請求項１に記載の湯水混合弁。
第１バネは一端がケーシングに他端が弁座形成体に当接し、第２バネは一端が弁座形成体に他端がワックスエレメントに当接することを特徴とする請求項１に記載の湯水混合弁。