JP6292709B2 - 湯水混合弁 - Google Patents

Description

本発明は、湯水混合弁に関するものである。

同軸に配設され軸線延在方向に接近離隔する可動弁体と弁座を有する固定弁座形成体と、弁体を弁座に接近する方向に付勢する感温バネと、弁体を間に挟んで感温バネと対峙し弁体を弁座から離隔する方向に付勢する第２バネと、第２バネの弁体から離隔する端部に係合するバネ押さえと、バネ押さえの軸線方向位置を可変調整する調整機構とを備え、バネ押さえの側から弁座と弁体との間の隙間を通って感温バネ収容空間に流入した湯と前記隙間よりも下流側で湯に合流し感温バネ収容空間に流入した水とが感温バネ収容空間内で混合して感温バネ収容空間から吐出する湯水混合弁が、特許文献１に開示されている。
特許文献１の湯水混合弁においては、感温バネ収容空間内の湯水混合水の温度に応じて感温バネが伸縮し、弁体が弁座に接近離隔する。弁体が弁座から離隔すると、感温バネ収容空間へ流入する湯の流量が増加して感温バネ収容空間内の湯水混合水の温度が上昇し、感温バネが第２バネの付勢力に抗して伸長し弁体が弁座に接近し、感温バネ収容空間へ流入する湯の流量が減少する。感温バネ収容空間へ流入する湯の流量が減少すると、感温バネ収容空間内の湯水混合水の温度が低下し、感温バネが収縮し弁体が弁座から離隔し、感温バネ収容空間へ流入する湯の流量が増加する。弁体の弁座への接近離隔が繰り返されて、弁体と弁座との距離が所定値に収束し、感温バネ収容空間内の湯水混合水の温度が所定値に収束する。第２バネの付勢力が大であると、弁体と弁座との距離の収束値は大となり、湯水混合水の温度の収束値は高くなる。第２バネの付勢力が小であると、弁体と弁座との距離の収束値は小となり、湯水混合水の温度の収束値は低くなる。調整機構を手動操作してバネ押さえの軸線方向位置ひいてはバネ押さえと弁体との間の距離を可変調整し、第２バネの付勢力を可変調整することにより、弁体と弁座との距離の収束値を可変調整し、湯水混合弁の吐出水の温度の収束値を可変調整することができる。

特開２００７−２４７７８５公報

特許文献１の湯水混合弁には、調整機構を手動操作し意図的に適正範囲を超えてバネ押さえを弁体に接近させることにより、湯水混合弁の吐出水の温度を適正範囲を超えて上昇させることができるという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、同軸に配設され軸線延在方向に接近離隔する可動弁体と固定弁座と、弁体を弁座に接近する方向に付勢する感温バネと、弁体を間に挟んで感温バネと対峙し弁体を弁座から離隔する方向に付勢する第２バネと、第２バネの弁体から離隔する端部に係合するバネ押さえと、バネ押さえの軸線方向位置を可変調整する調整機構とを備え、バネ押さえの側から弁座と弁体との間の隙間を通って感温バネ収容空間に流入した湯と前記隙間よりも下流側で湯に合流し感温バネ収容空間に流入した水とが感温バネ収容空間内で混合して感温バネ収容空間から吐出する湯水混合弁であって、意図的に適正範囲を超える高温の混合水の吐出を試みても、当該試みを阻止する機能を有し、前記機能が奏された後に、湯水混合弁としての機能を復旧できる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、同軸に配設され軸線延在方向に接近離隔する可動弁体と弁座を有する固定弁座形成体と、弁体を弁座に接近する方向に付勢する感温バネと、弁体を間に挟んで感温バネと対峙し弁体を弁座から離隔する方向に付勢する第２バネと、第２バネの弁体から離隔する端部に係合するバネ押さえと、バネ押さえの軸線方向位置を可変調整する調整機構とを備え、バネ押さえの側から弁座と弁体との間の隙間を通って感温バネ収容空間に流入した湯と前記隙間よりも下流側で湯に合流し感温バネ収容空間に流入した水とが感温バネ収容空間内で混合して感温バネ収容空間から吐出し、更に、バネ押さえに当接してバネ押さえの移動を停止させバネ押さえの適正範囲を超える弁体への接近を阻止するバネ押さえ移動阻止機構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、移動阻止機構がバネ押さえに当接してバネ押さえの移動を停止させバネ押さえの適正範囲を超える弁体への接近を阻止するので、調整機構を手動操作し適正範囲を超えてバネ押さえを弁体に接近させることができない。この結果、湯水混合弁からの高温混合水の吐出が阻止される。調整機構を手動操作して、バネ押さえの軸線方向位置を適正位置に復帰させれば、湯水混合弁は適正温度の混合水を吐出する機能を回復する。

発明の好ましい態様においては、移動阻止機構は、バネ押さえに当接してバネ押さえの移動を停止させる際に、バネ押さえの側から弁座と弁体との間の隙間へ流入する湯の流量を低減させる。
移動阻止機構がバネ押さえの側から弁座と弁体との間の隙間へ流入する湯の流量を低減させる機能をも有していれば、感温バネ収容空間への湯の流入量が低減するので、湯水混合弁の高温混合水吐出阻止機能が更に向上する。
本発明の好ましい態様においては、バネ押さえは固定弁座形成体に挿通され、湯はバネ押さえと固定弁座形成体との間の隙間と弁座と弁体との間の隙間とを通って感温バネ収容空間に流入し、バネ押さえ移動阻止機構は、バネ押さえの弁体から離隔する端部に形成された外フランジと、バネ押さえの外フランジに当接可能な固定弁座形成体の端面とによって形成され、調整機構が適正範囲を超えてバネ押さえを弁体に接近させると、バネ押さえの外フランジが固定弁座形成体の端面に当接してバネ押さえの移動を阻止すると共に、バネ押さえの外フランジがバネ押さえと固定弁座形成体との間の隙間を狭め或いは閉じる。
バネ押さえが固定弁座形成体に挿通されていれば、バネ押さえの弁体から離隔する端部に形成された外フランジと、バネ押さえの外フランジに当接可能な固定弁座形成体の端面とによって移動阻止機構を構成することができる。湯がバネ押さえと固定弁座形成体との間の隙間と弁座と弁体との間の隙間とを通って感温バネ収容空間に流入する場合には、バネ押さえの外フランジが固定弁座形成体の端面に当接してしバネ押さえの移動を阻止する際に、バネ押さえの外フランジがバネ押さえと固定弁座形成体との間の隙間を狭め或いは閉じるように、外フランジと前記隙間との関係を構成することにより、感温バネ収容空間への湯の流入量を低減させることができる。

本発明の実施例に係る湯水混合弁の構造図である。（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ矢視図であり、（ｄ）は（ａ）のＤＤ断面図であり、（ｅ）は（ａ）のＥＥ断面図であり、（ｆ）は閉弁時の弁体と弁座との当接部の拡大部分縦断面図であり、（ｇ）は開弁時の弁体と弁座との当接部の拡大部分縦断面図である。

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、同軸に配設され中心軸線Ｘの延在方向に接近離隔する可動弁体２と弁座３ａを有する固定弁座形成体３と、弁体２を弁座３ａに接近する方向に付勢する形状記憶合金から成る感温バネ４と、弁体２を間に挟んで感温バネ４と対峙し弁体２を弁座３ａから離隔する方向に付勢する第２バネ５と、第２バネ５の弁体２から離隔する端部に係合するバネ押さえ６と、バネ押さえ６の軸線Ｘ方向位置を可変調整する調整部材７と、前記諸部材を収容する円筒状のケーシング８とを備えている。
ケーシング８は、周側面に形成された湯流入口８ａと水流入口８ｂと、長手方向一端が形成する混合水吐出口８ｃとを有している。弁体２は円柱体の弁本体２ａと弁本体から延びる複数の脚部２ｂとを有しており、ケーシング８の長手方向中央部に挿入されている。弁体２の脚部２ｂはケーシング８の水流入口８ｂに対峙している。固定弁座形成体３は円筒体でありケーシング長手方向他端側で弁体２に隣接してケーシング８に挿入されケーシング８に螺合固定されている。固定弁座形成体３の螺合固定部はシールされている。固定弁座形成体３は、弁体２に近接する大内径部３ｂと、弁体２から離隔する小内径部３ｃとを有している。大内径部３ｂと小内径部３ｃの境界を形成する環状段部が弁座３ａを形成している。大内径部３ｂの内周側面に長手方向に延在する複数の縦溝３ｄが形成され、小内径部３ｃの内周側面に長手方向に延在する複数の縦溝３ｅが形成されている。固定弁座形成体３の大内径部３ｂに弁体２の弁本体２ａが挿入されている。感温バネ４はケーシング８の長手方向一端側で弁体２に隣接してケーシング８に挿入され、ケーシング８の長手方向一端から離隔する一端が弁体２の脚部２ｂに当接し他端がケーシング８の長手方向一端近傍に形成された内フランジ８ｄに当接している。第２バネ５はケーシング８の長手方向他端側で弁体２に隣接してケーシング８に挿入され、弁体２に近接する側の一端が弁体２に当接している。第２バネ５の弁体２寄りの部分は固定弁座形成体３の小内径部３ｃ内で延在している。バネ押さえ６は、ケーシング８の長手方向他端側の端部に外フランジ６ａが形成された円筒体である。外フランジ６ａの外径は、固定弁座形成体の小内径部３ｃの内径よりも大きな値に設定されている。バネ押さえ６の弁体２寄りの部分は固定弁座形成体３の小内径部３ｃ内で延在しており、外フランジ６ａはケーシング８の湯流入口８ａに対峙している。外フランジ６ａは第２バネ５の弁体２から離隔する側の他端に当接している。外フランジ６ａの外周側面から径方向外方へ延びる一対の二股の爪の間に形成された一対の長手方向に延在する案内溝６ｂが、ケーシング８の内周側面に形成された長手方向に延在するガイド突起８ｅに、長手方向に相対移動可能に係合している。調整部材７はケーシング８の長手方向他端を貫通してケーシング８外からケーシング８内に延びている。調整部材７のケーシング長手方向他端貫通部は、シールされている。調整部材７の弁体２に近接する一端部は弁押さえ６に挿入され弁押さえ６に螺合している。ケーシング８の長手方向他端から突出する調整部材７の他端部に、手動ハンドル９が取り付けられている。

湯水混合弁１の作動を説明する。
湯流入口８ａを通ってケーシング８内に流入した湯が、バネ押さえ６と固定弁座形成体３との間の隙間、主として溝３ｅによって形成される隙間、と、弁座３ａと弁体２の弁本体２ａとの間の隙間と、固定弁座形成体３と弁本体２ａとの間の隙間、主として溝３ｄによって形成される隙間、とを通ってケーシング８の感温バネ収容空間に流入する。水流入口８ｂを通ってケーシング８内に流入にし、弁座３ａと弁本体２ａとの間の隙間より下流側で湯に合流した水が、弁体２の脚部２ｂ間の隙間を通ってケーシング８の感温バネ収容空間に流入する。ケーシング８の感温バネ収容空間内で湯と水とが混合され、前記収容空間から混合水吐出口８ｃを通って、湯水混合弁１から適温の湯水混合水が吐出する。
湯水混合弁１においては、感温バネ収容空間内の湯水混合水の温度に応じて感温バネ４が伸縮し、弁体２の弁本体２ａが弁座３ａに接近離隔する。弁本体２ａが弁座３ａから離隔すると、感温バネ収容空間へ流入する湯の流量が増加して感温バネ収容空間内の湯水混合水の温度が上昇し、感温バネ４が第２バネ５の付勢力に抗して伸長し弁本体２ａが弁座３ａに接近し、感温バネ収容空間へ流入する湯の流量が減少する。感温バネ収容空間へ流入する湯の流量が減少すると、感温バネ収容空間内の湯水混合水の温度が低下し、感温バネ４が収縮し弁本体２ａが弁座３ａから離隔し、感温バネ収容空間へ流入する湯の流量が増加する。弁本体２ａの弁座３ａへの接近離隔が繰り返されて、弁本体２ａと弁座３ａとの距離が所定値に収束し、感温バネ収容空間内の湯水混合水の温度が所定値に収束する。手動ハンドル９を介して調整部材７を回動操作し、調整部材７に螺合すると共にガイド突起８ｅによって回動不能に案内されたバネ押さえ６を駆動して、バネ押さえ６の軸線方向位置ひいてはバネ押さえ６と弁本体２ａとの間の距離を可変調整し、第２バネ５の付勢力を可変調整することにより、弁本体２ａと弁座３ａとの距離の収束値を可変調整し、湯水混合弁１の吐出水の温度の収束値を可変調整することができる。

手動ハンドル９には、操作量を所定範囲に限定し、ひいてはバネ押さえ６の軸線方向位置の可変調整を適正範囲に規制する安全装置が設けられているが、調整部材７から手動ハンドルを取り外せば、安全装置も作動しなくなる。この状態において、調整部材７を直接手動操作し、適正範囲を超えてバネ押さえ６を弁体２に接近させ、湯水混合弁１の吐出水の温度を適正範囲を超えて上昇させようとすると、バネ押さえ６の外フランジ６ａが固定弁座形成体３の弁体２から離隔する側の端面に当接し、バネ押さえ６の弁体２への更なる接近が阻止される。この結果、感温バネ収容空間に流入する湯の流量の不適正な増加が阻止され、湯水混合弁１からの高温混合水の吐出が阻止される。また、外フランジ６ａが固定弁座形成体３の弁体２から離隔する側の端面に当接することにより、外フランジ６ａが小内径部３ｃの内周側面に形成した溝３ｅの入口部を部分的或いは全面的に塞ぎ、ひいては溝３ｅを部分的或いは全面的に塞ぎ、感温バネ収容空間に流入する湯の流量が減少し或いは零になり、湯水混合弁１からの高温混合水の吐出が阻止される。調整部材７を手動操作して、或いは調整部材７に再装着した手動ハンドル９を介して調整部材７を手動操作して、バネ押さえ６の軸線方向位置を適正位置に復帰させれば、湯水混合弁１は適正温度の混合水を吐出する機能を回復する。

上記実施例ではバネ押さえ６の外フランジ６ａを固定弁座形成体３の弁体２から離隔する側の端面に当接させて、バネ押さえ６の移動を阻止したが、ケーシング８内周面に形成した突起に外フランジ６ａを当接させてバネ押さえ６の移動を阻止しても良い。
上記実施例では、湯は、バネ押さえ６と固定弁座形成体３との間の隙間を通って弁座３ａと弁体２の弁本体２ａとの間の隙間に流入したが、特許文献１の湯水混合弁のように、湯が固定弁座形成体の外側を通って弁座と弁体との間の隙間に流入する構成の湯水混合弁においても、バネ押さえの固定弁座形成体への最大螺合深さを、バネ押さえの適正範囲を超える弁体への接近を阻止できる値に設定し、或いはバネ押さえの弁体から離隔する部位に固定弁座形成体の端面と当接可能なフランジを形成し、或いはバネ押さえの弁体から離隔する部位にフランジを形成すると共に前記フランジに当接可能な突起をケーシング内周面に形成すれば、バネ押さえの適正範囲を超える弁体への接近を阻止することができる。

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 可動弁体
３ 固定弁座形成体
４ 感温バネ
５ 第２バネ
６ バネ押さえ
７ 調整部材
８ ケーシング
９ 手動ハンドル

Claims (3)

1. 同軸に配設され軸線延在方向に接近離隔する可動弁体と弁座を有する固定弁座形成体と、弁体を弁座に接近する方向に付勢する感温バネと、弁体を間に挟んで感温バネと対峙し弁体を弁座から離隔する方向に付勢する第２バネと、第２バネの弁体から離隔する端部に係合するバネ押さえと、バネ押さえの軸線方向位置を可変調整する調整機構とを備え、バネ押さえの側から弁座と弁体との間の隙間を通って感温バネ収容空間に流入した湯と前記隙間よりも下流側で湯に合流し感温バネ収容空間に流入した水とが感温バネ収容空間内で混合して感温バネ収容空間から吐出し、更に、バネ押さえに当接してバネ押さえの移動を停止させバネ押さえの適正範囲を超える弁体への接近を阻止するバネ押さえ移動阻止機構を備えることを特徴とする湯水混合弁。
2. 移動阻止機構は、バネ押さえに当接してバネ押さえの移動を停止させる際に、バネ押さえの側から弁座と弁体との間の隙間へ流入する湯の流量を低減させることを特徴とする請求項１に記載の湯水混合弁。
3. バネ押さえは固定弁座形成体に挿通され、湯はバネ押さえと固定弁座形成体との間の隙間と弁座と弁体との間の隙間とを通って感温バネ収容空間に流入し、バネ押さえ移動阻止機構は、バネ押さえの弁体から離隔する端部に形成された外フランジと、バネ押さえの外フランジに当接可能な固定弁座形成体の端面とによって形成され、調整機構が適正範囲を超えてバネ押さえを弁体に接近させると、バネ押さえの外フランジが固定弁座形成体の端面に当接してバネ押さえの移動を阻止すると共に、バネ押さえの外フランジがバネ押さえと固定弁座形成体との間の隙間を狭め或いは閉じることを特徴とする請求項２に記載の湯水混合弁。

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