JP7427521B2 - 湯水混合弁 - Google Patents

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Description

本発明は、湯水混合弁に関する。詳しくは、湯水を内部で混合する湯水混合弁に関する。
従来、いわゆる混合水栓において、水栓本体の内部に湯水の混合割合を設定温度に合わせて自動調節する湯水混合弁が設けられた構成が知られている(特許文献1)。具体的には、湯水混合弁は、ハウジング内に軸線方向に摺動可能なように設けられた可動弁体と、可動弁体を軸線方向の一方から付勢する感温ばね及び他方から付勢するバイアスばねと、を有する。
上記可動弁体は、感温ばねの付勢により、水側ポートを開いていきながら湯側ポートを閉じていく方向に動かされる。また、可動弁体は、バイアスばねの付勢により、湯側ポートを開いていきながら水側ポートを閉じていく方向に動かされる。上記可動弁体は、ハウジング内に供給される湯水の温度に応じて感温ばねのばね定数が変化することにより、バイアスばねとのばね付勢力が均衡する位置へと動かされて、水側ポート及び湯側ポートの開度を変化させる。
それにより、可動弁体は、ハウジング内に供給される湯水の混合割合を設定温度となるように自動調節する。上記バイアスばねは、温度調節ハンドルによる設定温度を変える操作により、可動弁体に対する押し付け力が調節されて、感温ばねとのばね付勢力が均衡する位置、すなわち水側ポート及び湯側ポートの開度を変化させる構成とされる。
特開2006-329304号公報
上記従来技術では、バイアスばねのばね定数が高いと、温度調節ハンドルの操作量に対する温度変化が急激となり、細かい温度調節が難しくなる。また、バイアスばねのばね定数が低いと、温度調節ハンドルの操作量に対する温度変化が緩慢となり、冷水や熱湯への温度切り替えを十分に行えなくなる。そこで、本発明は、細かい温度調節と急激な温度切り替えとの両立が可能な湯水混合弁を提供する。
上記課題を解決するために、本発明の湯水混合弁は次の手段をとる。
すなわち、本発明の湯水混合弁は、湯水を内部で混合する湯水混合弁であって、筒状のハウジングと、可動弁体と、感温ばねと、バイアスばねと、スライダと、スピンドルと、押圧部と、を有する。ハウジングは、湯水の供給される湯側ポート及び水側ポートを有する。可動弁体は、ハウジング内に筒軸方向に摺動可能なように設けられ、摺動により湯側ポート及び水側ポートの開度を相反的に変化させる。感温ばねは、可動弁体をハウジングに対して筒軸方向の一方から湯側ポートを閉じる方向に付勢する。
バイアスばねは、可動弁体をハウジングに対して筒軸方向の他方から湯側ポートを開く方向に付勢する。スライダは、ハウジング内に筒軸方向に摺動可能なように設けられ、バイアスばねの可動弁体に当てられる側とは反対側の端部を支持する。スピンドルは、ハウジングの筒軸方向の他方の端部に連結され、温度調節ハンドルの操作によりスライダを筒軸方向に送る。押圧部は、スライダに連結され、スライダの摺動により、感温ばねの可動弁体に対するばね付勢力の作用部位から筒軸方向の他方に離された離間位置と、上記ばね付勢力の作用部位と筒軸方向に当接して感温ばねの可動弁体に対するばね付勢力を無効化する当接位置と、の間で動かされる。
上記構成によれば、温度調節ハンドルの操作領域のうち、押圧部が感温ばねのばね付勢力の作用部位から離れる操作領域では、可動弁体がバイアスばねと感温ばねとのばね付勢力が均衡する位置にて保持される。しかし、温度調節ハンドルの操作により、押圧部が感温ばねのばね付勢力の作用部位と当接する当接位置に達すると、感温ばねの可動弁体に対するばね付勢力が無効化される状態となる。それにより、可動弁体がバイアスばねのばね付勢力のみを受ける状態となる。
したがって、温度調節ハンドルの操作量に対し、可動弁体を効果的に湯側ポートを開く方向に動かすことができる。そのようなことから、バイアスばねのばね定数を低く設定して温度調節ハンドルの操作量に対して温度調節を細かく行えるようにしても、熱湯への温度切り替えを急激に行えるようにすることができる。
また、本発明の湯水混合弁は、更に次のように構成されていてもよい。押圧部が、スライダの筒軸方向の一方への摺動により、上記の当接位置から更にばね付勢力の作用部位を筒軸方向の一方に押し込む押込位置へと動かされる。
上記構成によれば、感温ばねの可動弁体に対するばね付勢力をより適切に無効化することができる。
また、本発明の湯水混合弁は、更に次のように構成されていてもよい。可動弁体が、スライダの筒軸方向の一方への摺動に伴う押動により、押圧部がばね付勢力の作用部位と当接した後に、ハウジングに形成された移動規制部と当接して筒軸方向の一方への移動が規制される。
上記構成によれば、バイアスばねのばね定数を低く設定しても、押圧部が感温ばねのばね付勢力の作用部位と当接する当接位置から先の領域で、バイアスばねのばね付勢力により熱湯への温度切り替えを急激に行えるようにすることができる。
また、本発明の湯水混合弁は、更に次のように構成されていてもよい。押圧部が、スライダの筒軸方向の他方への摺動により、上記の離間位置から更にバイアスばねを可動弁体から筒軸方向の他方に引き離す引離位置へと動かされる。
上記構成によれば、押圧部がバイアスばねを可動弁体から引き離す位置から先の領域で、感温ばねのばね付勢力により冷水への温度切り替えを急激に行えるようにすることができる。
第1の実施形態に係る湯水混合弁が適用された混合水栓の概略構成を表した斜視図である。 湯水混合弁の単体斜視図である。 湯水混合弁の側面図である。 湯水混合弁の分解斜視図である。 図3のV-V線断面図である。 温度調節ハンドルがC側に回された状態を表した図5に対応する断面図である。 温度を上げる操作によりバイアスばねが可動弁体に当接した状態を表した図5に対応する断面図である。 更に温度を上げる操作により押圧部が感温ばねに当接した状態を表した図5に対応する断面図である。 更に温度を上げる操作により押圧部が感温ばねを押し込んだ状態を表した図5に対応する断面図である。 温度調節ハンドルの操作量と吐水温度との関係を表したグラフである。
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。
《第1の実施形態》
(湯水混合弁10の概略構成について)
始めに、本発明の第1の実施形態に係る湯水混合弁10の構成について、図1~図10を用いて説明する。なお、以下の説明において、前後上下左右等の各方向を示す場合には、各図中に示されたそれぞれの方向を指すものとする。
図1に示すように、本実施形態に係る湯水混合弁10は、浴室用の混合水栓1に内蔵された湯水を内部で混合するための混合弁として構成される。上記混合水栓1は、浴室の壁面Wに取り付けられ、浴室の壁面Wの裏側から供給される湯と水とを内部で混合して吐出することのできる機能を備える。具体的には、混合水栓1は、その水栓本体2の背面に形成された図示しない湯水の接続口が、それぞれ、クランク状の偏心管から成る給湯管3Aと給水管3Bとを介して、浴室の壁面Wに形成された図示しない湯水の接続口と流路接続された構成とされる。
上記混合水栓1は、上記供給される湯水の混合割合を内部で調節することが可能な温調機能を備える。また、混合水栓1は、上記混合した湯水の吐水/止水を切り替えることが可能な切替機能と、吐出する湯水の量を調節することが可能な吐出量の調節機能と、を備える。
上記湯水の混合割合の調節は、水栓本体2の向かって左側の側部に取り付けられた略円筒型の温度調節ハンドル2Aの操作によって行われる。また、吐水/止水の切り替え及び吐出量の調節は、水栓本体2の向かって右側の側部に取り付けられた略円筒型の切替ハンドル2Bの操作によって行われる。具体的には、使用者が温度調節ハンドル2Aを所望の回転位置へと回すことで、水栓本体2の内部で混合される湯水の混合割合が上記の回転位置に応じた設定温度となるように調節される。
詳しくは、使用者が温度調節ハンドル2Aを水栓本体2の左縁の外周面に表示された「-」の目盛に合わせることで、湯水の混合割合が約40度の温水となるように調節される。また、使用者が温度調節ハンドル2Aを上記「-」の目盛の下側にある「C」の目盛に合わせることで、湯水の混合割合が湯の混ざらない冷水(例えば15度)となるように調節される。
また、使用者が温度調節ハンドル2Aを上記「-」の目盛の上側にある「H」の目盛に合わせることで、湯水の混合割合が水の混ざらない熱湯(例えば80度)となるように調節される。上記温度調節ハンドル2Aは、上記「C」の目盛と「H」の目盛との間の操作領域において回転操作することができる構成とされる。
また、使用者が切替ハンドル2Bを所定の止水位置(図示位置)から上向き又は下向きに回すことで、その回転移動量に応じた量の湯水が、水栓本体2に流路接続されたシャワーホース4又はカラン5から選択的に吐出される。本実施形態では、切替ハンドル2Bが上向きに回されることでシャワーホース4から不図示のシャワーヘッドへと湯水が吐出され、切替ハンドル2Bが下向きに回されることでカラン5から湯水が吐出される構成とされる。
本実施形態では、上記温度調節ハンドル2Aの操作領域のうち、「-」の目盛付近の操作領域と、「C」及び「H」の目盛付近の操作領域とで、互いの温度調節ハンドル2Aの操作移動量に対する湯水の温度変化の割合が異なるように構成される。具体的には、「-」の目盛付近の操作領域では、温度調節ハンドル2Aが10度回される毎に、湯水の温度が約1度ずつ上がったり下がったりするように設定されている。
一方、「C」及び「H」の目盛付近の操作領域では、温度調節ハンドル2Aの操作移動量に対する湯水の温度変化の割合が、上記の「-」の目盛付近の操作領域よりも高くなる(急激的となる)ように設定されている。上記のように温度変化の割合を異ならせる動作は、温度調節ハンドル2Aに連結された湯水混合弁10の動作によって行われる。以下、湯水混合弁10の具体的な構成について詳しく説明する。
(湯水混合弁10の具体的な構成について)
図2~図3に示すように、湯水混合弁10は、水栓幅方向に延びる筒状のハウジング11にユニット化された構成とされる。具体的には、図4~図5に示すように、湯水混合弁10は、上記筒状のハウジング11と、ハウジング11内に筒軸方向(水栓幅方向)に摺動可能なように設けられた可動弁体12と、を有する。
更に、湯水混合弁10は、可動弁体12をハウジング11に対して右方から付勢する感温ばね13と、可動弁体12をハウジング11に対して左方から付勢するバイアスばね14と、を有する。更に、湯水混合弁10は、ハウジング11内の左方領域に筒軸方向に摺動可能なように設けられるスライダ15と、ハウジング11内の左端部に連結されるスピンドル16と、を有する。更に、湯水混合弁10は、スライダ15の右端部から筒軸方向に延びる軸棒17と、軸棒17の長手方向の中間部に一体的に連結される押圧部18と、を有する。
図5に示すように、ハウジング11は、長短3本の筒状部材が筒軸方向に1本に接続された構成から成る。上記ハウジング11には、その筒壁部に、湯の供給口となる湯側ポート11Aと、水の供給口となる水側ポート11Bと、が互いに筒軸方向の異なる位置に貫通して形成されている。また、ハウジング11の右端部には、混合した湯水の吐出口となる吐出ポート11Cが筒軸方向に網目状に貫通して形成されている。
可動弁体12は、内外2重の筒形状を備える筒状部材から成る。上記可動弁体12は、ハウジング11の筒内に筒軸方向にのみ摺動可能となるようにセットされる。上記組み付けにより、可動弁体12は、図6に示すように、ハウジング11を構成する中央の筒状部材の右端部に形成された湯閉側規制部11Jに右側から当接する位置と、図9に示すように、右側の筒状部材の筒内に形成された段差状の湯開側規制部11Kに左側から当接する位置と、の間で筒軸方向に摺動可能とされる。
上記可動弁体12は、図6に示すように、上記ハウジング11に対する左方への摺動に伴って、水側ポート11Bを開きつつ湯側ポート11Aを閉じるように動作する。そして、可動弁体12は、湯閉側規制部11Jに右側から当接する位置まで移動することにより、湯側ポート11Aを完全に閉じた状態にする。
また、可動弁体12は、図7~図9に示すように、上記ハウジング11に対する右方への摺動に伴って、湯側ポート11Aを開きつつ水側ポート11Bを閉じるように動作する。そして、可動弁体12は、図9に示すように、湯開側規制部11Kに左側から当接する位置まで移動することにより、水側ポート11Bを完全に閉じた状態にする。
このように、可動弁体12は、ハウジング11に対する筒軸方向の摺動により、湯側ポート11A及び水側ポート11Bの開度を相反的に変化させる構成とされる。ここで、湯開側規制部11Kが、本発明の「移動規制部」に相当する。
図5に示すように、感温ばね13は、コイル状に巻かれた形状記憶合金製のばね部材から成る。上記感温ばね13は、ハウジング11の筒内に取り込まれる湯水との接触により、湯水の温度に応じて硬さを変化させる特性を備える。具体的には、感温ばね13は、接触する湯水の温度が高くなるにつれて弾発力を強め、低くなるにつれて弾発力を弱める構成とされる。
上記感温ばね13は、スライダ15から延びる軸棒17に通されて、その右端部が、ハウジング11の右端部の中央から左方に延び出す筒状の軸支部11Dの外周部に左側から嵌められた状態にセットされる。それにより、感温ばね13は、その右端部がハウジング11の右壁により右側から支持された状態とされる。
また、感温ばね13は、その左端部が、軸棒17に通された右向きハット型形状のばね受け部材13Aの軸部分に右側から嵌められた状態にセットされる。それにより、感温ばね13は、その左端部が、ばね受け部材13Aの座部に右側から当てられた状態とされる。上記ばね受け部材13Aは、軸棒17に対して筒軸方向に摺動可能なように通されている。
バイアスばね14は、コイル状に巻かれた金属製のばね部材から成る。上記バイアスばね14は、上記スライダ15から延びる軸棒17に通されて、その左端部が、軸棒17の左端部に固定された右向きハット型形状のばね受け部材14Aの軸部分に右側から嵌められた状態にセットされる。それにより、バイアスばね14は、その左端部が、ばね受け部材14Aの座部により左側から支持された状態とされる。
また、バイアスばね14は、その右端部が、軸棒17に通された左向きハット型形状のばね受け部材14Bの軸部分に左側から嵌められた状態にセットされる。それにより、バイアスばね14は、その右端部が、ばね受け部材14Bの座部に左側から当てられた状態とされる。上記ばね受け部材14Bは、軸棒17に対して筒軸方向に摺動可能なように通されている。
スライダ15は、右端部に筒底を備える略円筒状の部材から成る。上記スライダ15は、ハウジング11の筒内に筒軸方向にのみ摺動可能となるようにセットされる。上記スライダ15は、その左側の円筒部が、ハウジング11の左端部に連結されたスピンドル16のねじ部16Bに螺合されている。それにより、スライダ15は、スピンドル16に連結された温度調節ハンドル2Aが上向き/下向きに回されることにより、右方向/左方向に摺動するように送られる。
スピンドル16は、左端部にセレーションを持つ丸棒状の軸部16Aを備え、右端部にねじ山の切られたねじ部16Bを備える、丸棒状の部材から成る。上記スピンドル16は、ハウジング11の左端部に対し、ねじ部16Bが内部に挿通され、軸部16Aが左方に延び出すようにセットされる。詳しくは、上記スピンドル16は、そのねじ部16Bと軸部16Aとの間に形成された鍔部がハウジング11の左壁に当たる構成により、ハウジング11の左端部から抜けないように保持されている。
上記スピンドル16の軸部16Aには、温度調節ハンドル2Aが左側から差し込まれて一体的に装着される。それにより、スピンドル16は、温度調節ハンドル2Aが上向き/下向きに回されることにより一体的となって回転操作される構成とされる。
軸棒17は、筒軸方向に真っ直ぐに延びる丸棒状の部材から成る。上記軸棒17は、その左端部が、スライダ15の右側の筒底の中央部に一体的に締結されている。また、軸棒17は、その右端部が、ハウジング11の右端部から左方に延び出る軸支部11D内に通されて軸支されている。
押圧部18は、中央に丸孔状の貫通孔があけられた円柱状の部材から成る。上記押圧部18は、上記スライダ15から延びる軸棒17に通されて軸棒17の長手方向の中間部に一体的に結合されている。それにより、押圧部18は、スライダ15が筒軸方向に摺動する動きに伴い、スライダ15と一体的となって筒軸方向に移動する構成とされる。
上記押圧部18は、温度調節ハンドル2Aが図1で前述した「-」の目盛付近(約40度の設定温度付近)に合わされている時には、図5に示すように可動弁体12の筒内に入り込んで、同筒内の中間部に位置する状態とされる。その状態では、押圧部18は、軸棒17に通されている感温ばね13の左側のばね受け部材13A及びバイアスばね14の右側のばね受け部材14Bとは当接せず、これらがばね付勢力により可動弁体12に押し当てられることを許容する。ここで、感温ばね13において、左側のばね受け部材13Aが、本発明の「ばね付勢力の作用部位」に相当する。
一方、上記押圧部18は、温度調節ハンドル2Aが図1で前述した「C」の目盛付近(冷水の設定温度付近)へと回されることにより、図6に示すように、可動弁体12の内部を左方へと移動し、バイアスばね14の右側のばね受け部材14Bを左方へと押し込む。それにより、押圧部18は、バイアスばね14を左方へと押し込んで、バイアスばね14の右側のばね受け部材14Bを可動弁体12から左方へと引き離す。その結果、バイアスばね14から可動弁体12に掛けられる右方向のばね付勢力が無効化される。
また、押圧部18は、温度調節ハンドル2Aが図1で前述した「H」の目盛付近(熱湯の設定温度付近)へと回されることにより、図9に示すように、可動弁体12の内部を右方へと移動し、感温ばね13の左側のばね受け部材13Aを右方へと押し込む。それにより、押圧部18は、感温ばね13を右方へと押し込んで、感温ばね13の左側のばね受け部材13Aを可動弁体12から右方へと引き離す。その結果、感温ばね13から可動弁体12に掛けられる左方向のばね付勢力が無効化される。
上記構成の湯水混合弁10は、温度調節ハンドル2Aの操作に応じて、次のように湯水の混合割合を変化させるように動かされる。すなわち、湯水混合弁10は、温度調節ハンドル2Aが図1で前述した「-」の目盛付近(約40度の設定温度付近)に合わされている時には、図5に示すように、押圧部18が可動弁体12内の筒軸方向の中間部に位置する(離間位置P2)。その状態では、可動弁体12は、右側の感温ばね13と左側のバイアスばね14とからそれぞればね付勢力を受ける状態とされ、これらのばね付勢力が均衡する位置にて保持される状態とされる。
詳しくは、可動弁体12は、上記状態では、湯側ポート11A及び水側ポート11Bをそれぞれ所定量ずつ開いた状態とされ、これらから取り込まれる湯水をハウジング11の内部へと通す。そして、ハウジング11内へと取り込まれた湯水は、感温ばね13の配置領域を通って吐出ポート11Cから吐出される。
その際、感温ばね13に触れる湯水の温度が、給湯温度や給水温度のバラツキによって設定温度よりも高くなる場合には、感温ばね13が弾発力を強めて可動弁体12を左方へと僅かに押し動かす。それにより、湯側ポート11Aが狭められながら水側ポート11Bが広げられ、これらから取り込まれる湯水の温度が設定温度に近づけられるように調整される。
一方、感温ばね13に触れる湯水の温度が、設定温度よりも低くなる場合には、感温ばね13が弾発力を弱めるため、バイアスばね14が可動弁体12を右方へと僅かに押し動かす。それにより、水側ポート11Bが狭められながら湯側ポート11Aが広げられ、これらから取り込まれる湯水の温度が設定温度に近づけられるように調整される。
上記湯水混合弁10は、上記温度調節ハンドル2Aが図1で前述した「-」の目盛付近(約40度の設定温度付近)の操作領域で上向き/下向きに回されることにより、図5に示すように、バイアスばね14から可動弁体12に掛けられるばね付勢力の強弱が変えられる。具体的には、温度調節ハンドル2Aが上向きに回されることにより、スピンドル16を介してスライダ15が右方へと動かされ、バイアスばね14が右方へと押し込まれる。
それにより、バイアスばね14から可動弁体12に掛けられるばね付勢力が高められ、可動弁体12が右方へと押し込まれる。その結果、湯側ポート11Aが広げられながら水側ポート11Bが狭められ、これらから取り込まれる湯水の温度が上げられた設定温度に近づけられるように調整される。
一方、温度調節ハンドル2Aが下向きに回された時には、スピンドル16を介してスライダ15が左方へと動かされ、バイアスばね14が左方へと引き込まれる。それにより、バイアスばね14から可動弁体12に掛けられるばね付勢力が低められ、感温ばね13のばね付勢力により可動弁体12が左方へと押し込まれる。その結果、水側ポート11Bが広げられながら湯側ポート11Aが狭められ、これらから取り込まれる湯水の温度が下げられた設定温度に近づけられるように調整される。
上記湯水混合弁10は、温度調節ハンドル2Aが図1で前述した「-」の目盛付近(約40度の設定温度付近)の操作領域で上向き/下向きに回されても、図5に示すように、押圧部18が可動弁体12内の中間領域を移動し、感温ばね13の左側のばね受け部材13Aやバイアスばね14の右側のばね受け部材14Bには当たらない。そのようなことから、温度調節ハンドル2Aの回転に伴う可動弁体12の移動は、バイアスばね14のばね付勢力が変化することに伴う弾力的な緩やかな移動となる。
したがって、このような領域では、温度調節ハンドル2Aの回転移動量に対する可動弁体12の筒軸方向の移動量、すなわち、湯水の温度変化の割合が緩やかとなる(図10の領域C)。一方、湯水混合弁10は、温度調節ハンドル2Aが図1で前述した「C」の目盛に向けて下向きに大きく回されることで、図7に示すように押圧部18がバイアスばね14の右側のばね受け部材14Bに当接する。
上記当接により、バイアスばね14から可動弁体12に掛けられる右方向のばね付勢力が無効化される。そして、上記位置から更に温度調節ハンドル2Aが図1で前述した「C」の目盛に向けて下向きに回されると、図6に示すように、バイアスばね14の右側のばね受け部材14Bが押圧部18により可動弁体12から左方へと強制的に引き離される(引離位置P1)。そのようなことから、温度調節ハンドル2Aの回転に伴う可動弁体12の移動は、バイアスばね14のばね付勢力が働かなくなることに伴う急激的な移動となる。
したがって、このような領域では、温度調節ハンドル2Aの回転移動量に対する可動弁体12の筒軸方向の移動量、すなわち、湯水の温度変化の割合が急激的となる(図10の領域B)。そのため、温度調節ハンドル2Aを図1で前述した「C」の目盛に向けて回転させる少しの回転移動量で、吐水する湯水の温度を一気に冷水の温度(湯の混ざらない水の温度)まで下げることができる。
上記構成により、湯水混合弁10は、温度調節ハンドル2Aが図1で前述した「C」の目盛に達する手前の位置で、吐水する湯水の温度が冷水の温度(湯の混ざらない水の温度)まで下げられる。上記湯水混合弁10は、上記操作位置から温度調節ハンドル2Aが図1で前述した「C」の目盛に達する位置までの操作領域では、吐水する湯水の温度が上記冷水の温度に略一定に保たれる(図10の領域A)。
他方、湯水混合弁10は、温度調節ハンドル2Aが図1で前述した「-」の目盛付近から「H」の目盛に向けて上向きに大きく回されると、図8に示すように押圧部18が感温ばね13の左側のばね受け部材13Aに当接する(当接位置P3)。
上記当接により、感温ばね13から可動弁体12に掛けられる左方向のばね付勢力が無効化される。そして、上記位置から更に温度調節ハンドル2Aが図1で前述した「H」の目盛に向けて上向きに回されると、図9に示すように、感温ばね13の左側のばね受け部材13Aが押圧部18により可動弁体12から右方へと強制的に押し込まれる(押込位置P4)。そのようなことから、温度調節ハンドル2Aの回転に伴う可動弁体12の移動は、感温ばね13のばね付勢力が働かなくなることに伴う急激的な移動となる。
したがって、このような領域では、温度調節ハンドル2Aの回転移動量に対する可動弁体12の筒軸方向の移動量、すなわち、湯水の温度変化の割合が急激的となる(図10の領域D)。そのため、温度調節ハンドル2Aを図1で前述した「H」の目盛に向けて回転させる少しの回転移動量で、吐水する湯水の温度を一気に熱湯の温度(水の混ざらない湯の温度)まで上げることができる。
上記構成により、湯水混合弁10は、温度調節ハンドル2Aが図1で前述した「H」の目盛に達する手前の位置で、吐水する湯水の温度が熱湯の温度(水の混ざらない湯の温度)まで上げられる。上記湯水混合弁10は、上記操作位置から温度調節ハンドル2Aが図1で前述した「H」の目盛に達する位置までの操作領域では、吐水する湯水の温度が上記熱湯の温度に略一定に保たれる(図10の領域E)。
このように、本実施形態の湯水混合弁10は、使用者が40度付近の適温な湯を使う温度調節領域では、温度調節ハンドル2Aを比較的大きく回しても、吐水する湯水の温度変化を緩やかにして、細かな温度調節を行える構成とされる。また、湯水混合弁10は、使用者が熱湯あるいは冷水を使う「C」あるいは「H」付近の温度調節領域では、温度調節ハンドル2Aを比較的小さく回しても、吐水する湯水の温度変化を急激的にして、熱湯や冷水への切り替えを速やかに行える構成とされる。
したがって、バイアスばね14のばね定数を低く設定することで湯水の温度変化の緩やかな領域(図10の領域C)を広く確保しても、温度調節ハンドル2Aの熱湯側あるいは冷水側の少ない回転領域で湯水の温度を急激的に変化させる領域を適切に確保することができる。
(まとめ)
以上をまとめると、第1の実施形態に係る湯水混合弁10は、次のような構成となっている。なお、以下において括弧書きで付す符号は、上記実施形態で示した各構成に対応する符号である。
すなわち、湯水混合弁(10)は、湯水を内部で混合する湯水混合弁(10)であって、筒状のハウジング(11)と、可動弁体(12)と、感温ばね(13)と、バイアスばね(14)と、スライダ(15)と、スピンドル(16)と、押圧部(18)と、を有する。ハウジング(11)は、湯水の供給される湯側ポート(11A)及び水側ポート(11B)を有する。
可動弁体(12)は、ハウジング(11)内に筒軸方向に摺動可能なように設けられ、摺動により湯側ポート(11A)及び水側ポート(11B)の開度を相反的に変化させる。感温ばね(13)は、可動弁体(12)をハウジング(11)に対して筒軸方向の一方から湯側ポート(11A)を閉じる方向に付勢する。
バイアスばね(14)は、可動弁体(12)をハウジング(11)に対して筒軸方向の他方から湯側ポート(11A)を開く方向に付勢する。スライダ(15)は、ハウジング(11)内に筒軸方向に摺動可能なように設けられ、バイアスばね(14)の可動弁体(12)に当てられる側とは反対側の端部を支持する。スピンドル(16)は、ハウジング(11)の筒軸方向の他方の端部に連結され、温度調節ハンドル(2A)の操作によりスライダ(15)を筒軸方向に送る。
押圧部(18)は、スライダ(15)に連結され、スライダ(15)の摺動により、感温ばね(13)の可動弁体(12)に対するばね付勢力の作用部位(13A)から筒軸方向の他方に離された離間位置(P2)と、上記ばね付勢力の作用部位(13A)と筒軸方向に当接して感温ばね(13)の可動弁体(12)に対するばね付勢力を無効化する当接位置(P3)と、の間で動かされる。
上記構成によれば、温度調節ハンドル(2A)の操作領域のうち、押圧部(18)が感温ばね(13)のばね付勢力の作用部位(13A)から離れる操作領域では、可動弁体(12)がバイアスばね(14)と感温ばね(13)とのばね付勢力が均衡する位置にて保持される。しかし、温度調節ハンドル(2A)の操作により、押圧部(18)が感温ばね(13)のばね付勢力の作用部位(13A)と当接する当接位置(P3)に達すると、感温ばね(13)の可動弁体(12)に対するばね付勢力が無効化される状態となる。それにより、可動弁体(12)がバイアスばね(14)のばね付勢力のみを受ける状態となる。
したがって、温度調節ハンドル(2A)の操作量に対し、可動弁体(12)を効果的に湯側ポート(11A)を開く方向に動かすことができる。そのようなことから、バイアスばね(14)のばね定数を低く設定して温度調節ハンドル(2A)の操作量に対して温度調節を細かく行えるようにしても、熱湯への温度切り替えを急激に行えるようにすることができる。
また、押圧部(18)が、スライダ(15)の筒軸方向の一方への摺動により、上記の当接位置(P3)から更にばね付勢力の作用部位(13A)を筒軸方向の一方に押し込む押込位置(P4)へと動かされる。上記構成によれば、感温ばね(13)の可動弁体(12)に対するばね付勢力をより適切に無効化することができる。
また、可動弁体(12)が、スライダ(15)の筒軸方向の一方への摺動に伴う押動により、押圧部(18)がばね付勢力の作用部位(13A)と当接した後に、ハウジング(11)に形成された移動規制部(11K)と当接して筒軸方向の一方への移動が規制される。上記構成によれば、バイアスばね(14)のばね定数を低く設定しても、押圧部(18)が感温ばね(13)のばね付勢力の作用部位(13A)と当接する当接位置(P3)から先の領域で、バイアスばね(14)のばね付勢力により熱湯への温度切り替えを急激に行えるようにすることができる。
また、押圧部(18)が、スライダ(15)の筒軸方向の他方への摺動により、上記の離間位置(P2)から更にバイアスばね(14)を可動弁体(12)から筒軸方向の他方に引き離す引離位置(P1)へと動かされる。上記構成によれば、押圧部(18)がバイアスばね(14)を可動弁体(12)から引き離す位置から先の領域で、感温ばね(13)のばね付勢力により冷水への温度切り替えを急激に行えるようにすることができる。
《その他の実施形態について》
以上、本発明の実施形態を1つの実施形態を用いて説明したが、本発明は上記実施形態のほか、以下に示す様々な形態で実施することができるものである。
1.本発明の湯水混合弁は、キッチンや洗面台等の浴室の壁面以外の場所に設置される混合水栓に内蔵されるものであっても良い。
2.押圧部は、温度調節ハンドルの操作に伴い、可動弁体がハウジングの移動規制部に当接した後の更なる移動により感温ばねのばね付勢力の作用部位に当接して、感温ばねのばね付勢力を無効化するものであっても良い。
また、押圧部は、温度調節ハンドルの操作に伴い、感温ばねのばね付勢力の作用部位と当接する位置までしか動かされず、同ばね付勢力の作用部位を押し込む位置までは動かされない構成であっても良い。そのような構成であっても、感温ばねの可動体に対するばね付勢力を無効化することはできる。
3.温度調節ハンドルの一方側への操作によって感温ばねのばね付勢力を無効化する押圧部と、他方側への操作によりバイアスばねのばね付勢力を無効化する押圧部とは、互いに別々の構成からなるものであっても良い。
4.ハウジングに形成される混合した湯水を吐出する吐出ポートは、ハウジングの筒底の他、ハウジングの筒壁に形成される構成であっても良い。
1 混合水栓
2 水栓本体
2A 温度調節ハンドル
2B 切替ハンドル
3A 給湯管
3B 給水管
4 シャワーホース
5 カラン
10 湯水混合弁
11 ハウジング
11A 湯側ポート
11B 水側ポート
11C 吐出ポート
11D 軸支部
11J 湯閉側規制部
11K 湯開側規制部(移動規制部)
12 可動弁体
13 感温ばね
13A ばね受け部材(ばね付勢力の作用部位)
14 バイアスばね
14A ばね受け部材
14B ばね受け部材
15 スライダ
16 スピンドル
16A 軸部
16B ねじ部
17 軸棒
18 押圧部
P1 引離位置
P2 離間位置
P3 当接位置
P4 押込位置
A~E 領域
W 壁面

Claims (4)

  1. 湯水を内部で混合する湯水混合弁であって、
    湯水の供給される湯側ポート及び水側ポートを有する筒状のハウジングと、
    該ハウジング内に筒軸方向に摺動可能なように設けられ、摺動により前記湯側ポート及び前記水側ポートの開度を相反的に変化させる可動弁体と、
    該可動弁体を前記ハウジングに対して筒軸方向の一方から前記湯側ポートを閉じる方向に付勢する感温ばねと、
    前記可動弁体を前記ハウジングに対して筒軸方向の他方から前記湯側ポートを開く方向に付勢するバイアスばねと、
    前記ハウジング内に筒軸方向に摺動可能なように設けられ、前記バイアスばねの前記可動弁体に当てられる側とは反対側の端部を支持するスライダと、
    前記ハウジングの前記筒軸方向の他方の端部に連結され、温度調節ハンドルの操作により前記スライダを前記筒軸方向に送るスピンドルと、
    前記スライダに連結され、該スライダの摺動により、前記感温ばねの前記可動弁体に対するばね付勢力の作用部位から前記筒軸方向の他方に離された離間位置と、前記ばね付勢力の作用部位と筒軸方向に当接して前記感温ばねの前記可動弁体に対するばね付勢力を無効化する当接位置と、の間で動かされる押圧部と、を有する湯水混合弁。
  2. 請求項1に記載の湯水混合弁であって、
    前記押圧部が、前記スライダの前記筒軸方向の一方への摺動により、前記当接位置から更に前記ばね付勢力の作用部位を前記筒軸方向の一方に押し込む押込位置へと動かされる湯水混合弁。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の湯水混合弁であって、
    前記可動弁体が、前記スライダの前記筒軸方向の一方への摺動に伴う押動により、前記押圧部が前記ばね付勢力の作用部位と当接した後に、前記ハウジングに形成された移動規制部と当接して前記筒軸方向の一方への移動が規制される湯水混合弁。
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の湯水混合弁であって、
    前記押圧部が、前記スライダの前記筒軸方向の他方への摺動により、前記離間位置から更に前記バイアスばねを前記可動弁体から前記筒軸方向の他方に引き離す引離位置へと動かされる湯水混合弁。
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