JPH03137428A - 湯水混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は湯と水の混合比率を調整し最適な混合？Ｉｋ温
を得る湯水混合装置に関するものである。

従来の技術 従来この種の湯水混合装置は、第４図に示すようなもの
があった。

第４図において、ｌは湯流路、２は水流路であり、各流
路に関連して自動調圧弁３が設けられている。自動調圧
弁３は、湯流路ｌの１次圧力のＰＨｉを減圧する湯側弁
体４、湯側弁座５と、水流路２の１次圧力ＰＣＩを減圧
する水側弁体６、水側弁座７と湯側弁体４と水側弁体６
を連結する弁軸８と、湯と水の減圧後の１次圧Ｐ）１１
．ＰＣＩの圧力差で動作するピストン９とで構成されて
おり、湯または水の圧力が急変してもその圧力で自動調
圧弁３が移動し、湯と水の２次圧ＰＨ２とＰＯ２とが常
に等しく保たれるように作用する。湯側弁体４と水側弁
体６にはそれぞれ回転力発生手段として羽ｔｆＡ４ａお
よび６ａが複数あり、この羽根で水流により自動調圧弁
３が回転しゴミやスケールの付着を防止している。湯と
水の混合比はギヤｌＯを有するモータ１１によって付勢
される温調圧１２を左右に移動させて可変し、混合温度
を変える。

１３は湯と水の混合部であり、混合後は流量調節開閉弁
１４を介して出湯されるが、その温度はサーミスタ１５
によって、またその流量は流量センサ１６によって検知
され、設定器１７の値に一致させるべく制御器１８がモ
ータ１１と流Ｎ調節開閉弁１４を付勢する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、自動調圧弁３と温
調弁１２とが独立しているため大型になる。

本発明はかかる従来の課題を解消するもので、その目的
は調圧弁と温調弁とのそれぞれの機能を複合した小型の
混合装置を得ることにある。

課題を解決するための手段 上記の目的を達成するために本発明の湯水混合装置は、
湯流路および水流路と、湯流路および水流路の流量を調
節する湯側弁体および水側弁体と、湯流路と水流路の混
合部と、湯側弁体と水側弁体の出口圧による力を互いに
対向させる弁軸と、弁軸に付勢力を付与する可変操作力
発生手段と、湯側弁体・水側弁体と混合部との間にそれ
ぞれ設けられた流量に応じて開度が変化する可変絞りと
、可変絞りに設けた連通孔を備えたものである。

作用 以上の構成により、湯側弁体と水側弁体との出口圧をそ
れぞれバランスさせながら、可変操作力発生手段によっ
て混合比を調節するものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。なお
、第１図は湯水混合装置の断面図で第４図と同一部品に
ついては同一番号を付している。

水流路２側には可変操作力発生手段１９があり、可変操
作力発生手段１９は鉄心２０と鉄心２０の周りに防水お
よび絶縁されたコイル２１を有し、コイル２１は制御回
路１８に接続されている。コイル２１に通電すると鉄心
２０が下方向に移動し、この鉄心２０に取り付けられた
連結軸２２と当接体２３を介して自動調圧弁３を主スプ
リング２４の力に抗して移動させる。

２５はプラグである。湯側弁体４と水側弁体６は円周上
に設けられた孔４ａと６ａにより構成されており、湯流
路ｌと水流路２より湯側弁体４と水側弁体６とを通過し
た湯と水は湯側可変絞り２６と水側可変絞り２７とを通
過して混合路１３で混合し、サーミスタ１５で湯温を検
出される。可変絞り２６・２７は自動調圧弁３の内部に
同軸上に設けられた固定弁座２８・２９に、それぞれス
プリング３０・３１で押しつけられている。可変絞り２
６・２７にはその中央部に孔２６ａと２７ａがあり、孔
２６ａと２７ａは可変絞り２６・２７の開度に関係なく
流体が通過する。このように構成された可変絞りは、例
えば湯が少量流れている場合には孔２６ａのみから通過
し、湯が大量に流れると湯側可変絞り２６の両面に差圧
が生じスプリング３０の力に抗して湯側可変絞り２６が
開く。

この可変絞り２６は通過する流体の流量に応じて開度が
決定される。スプリング３０を適切に選定すれば通過す
る流量と圧力差の関係を第２図特性Ａに示すような特性
にすることができる。水側も同様である。可変絞り２６
・２７を通過した流体は混合部１３でそれぞれ合流し混
合する。

次に本発明の詳細な説明する。制御回路１８からコイル
２１に電流を増加させると、鉄心２０には下方向の力が
強く発生し弁軸８を下方向に付勢する。

その結果水側を閉じ湯側を開き、湯側弁体４と水側弁体
６の出口圧がそれぞれ変化し自動調圧弁３はバランスす
る。その結果混合湯温は高くなる。

またコイル２１の電流を減少さ廿ると、鉄心２０には下
方向の力が減少し、主スプリング２４の力によって弁軸
８を上方向へ移動させて水側を開き湯側を閉じる。その
結果混合湯温は低くなる。このようにコイル２１に流す
電流を変化することにより自動調圧弁３のバランス点を
移動することができる。

混合湯温はサーミスタ１５によって検出され制御回路１
８で演算されてコイル２１への電流をコントロールする
。自動調圧弁３は可変操作力発生手段１９によるバラン
ス点での状態を保ち、湯と水の混合比の変化は小さく湯
温は安定している。

このように理想的な状態では圧力や流量を変化によって
湯温は変動しないが、加工精度に起因する湯側弁体４・
水側弁体６やピストン９の寸法誤差あるいは可変操作力
発生手段１９の分解能や再現性能により、自動調圧弁３
では圧力１１節誤差を発生する。この圧力調節誤差によ
る湯温の変動を小さくするためには、可変絞り２６・２
７で発生する差圧がある値以上必要である。第２図特性
Ａを可変絞りを用いた流量と差圧の関係を示したもので
、特性Ａにおいて制御上必要な差圧をＰｌとすると湯側
と水側で制御可能な最少水量はＱｌとなる。

一方便用者が必要とする最大流量をＱ２とすると差圧は
Ｐ２となる。可変絞りの代わりに通常のオリフィスを使
用すると第２図特性Ｂに示すようになり、制御上必要な
差圧Ｐ１を可変絞りの場合と等しくすると制御可能な最
少水量はＱｌｏとなり、−力量大流量Ｑ２時には差圧は
Ｐ２“となる。すなわち可変絞りを用いると、制御可能
な最少水量が小さ（なり、最大流量時に発生する差圧が
小さい、したがって通路の圧力損失を小さくでき、可変
操作力発生手段１９の最大必要駆動力も小さくできる。

可変絞り２６・２７は通過する流量が小さいとき第１図
にしめすようにスプリング３０・３１に押しつけられて
閉じており、流体は中央部の孔２６ａ・２７ａのみから
通過し、流量が小さく湯と水の噴出スピードが小さいに
も関わらず均一に混合するので、サーミスタ１５は湯温
を正確に検出することができる０通過する流量が大きく
なると可変絞り２６・２７に発生する差圧が大きくなり
スプリング３ｏ・３１の力に抗して可変絞り２６・２７
は第３図に示すように開く、このとき流体は可変絞り２
６・２７の孔２６ａ・２７ａを通過するものと可変絞り
２６・２７と固定弁座２８・２９との間隙を通過するも
のとに分流し、発生する差圧を低減させる。このとき流
量は十分大きいので噴出スピードも大きく、混合は均一
化される。孔２６ａ・２７ａの内部にさらに可変絞りを
設ければさらに効果は大きい。

またこの湯水混合装置が凍結して破壊することの予防の
ために、冬季の不使用時には水抜きをする必要があり、
このとき常時開いている可変絞り２６・２７の孔２６ａ
と２７ａから容易に水を排出することができる。

発明の効果 以上のように本発明の湯水混合装置は、湯流路および水
流路と、湯流路および水流路の流量を調節する湯側弁体
および水側弁体と、湯側弁体と水側弁体の出口圧による
力を互いに対向させる弁軸と、弁軸に付勢力を付与する
可変操作力発生手段と、湯側弁体・水側弁体と混合部と
の間にそれぞれ設けられた流量に応じて開度が変化する
可変絞りと、前記可変絞りに設けた連通孔を備えたので
、次の効果を有する。

■　自動調圧弁と温調弁を複合させることで小型で低価
格にできる。

■　非接触で自動調圧弁に力を伝達することができ可動
部のシールが不要で信頼性が高い。

■　圧力損失が小さく可変操作力発生手段の必要駆動力
が小さい。

■　流量が小さいときでも混合が均一になり正確な湯温
を検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の湯水混合装置の断面図、第
２図は同可変絞りの特性図、第３図は可変絞りの動作時
の断面図、第４図は従来の湯水混合装置の構成断面図で
ある。 １・・・・・・湯流路、２・・・・・・水流路、４・・
・・・・湯側弁体、６・・・・・・水側弁体、８・・・
・・・弁軸、１３・・・・・・混合部、１９・・・・・
・可変操作力発生手段、２６・・・用湯側可変絞り、２
６ａ・・・・・・孔、２７・旧・・水側可変絞り、２７
ａ・・・・・・孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 湯流路および水流路と、前記湯流路および前記水流路の
   流量を調節する湯側弁体および水側弁体と、前記湯流路
   と前記水流路の混合部と、前記湯側弁体と前記水側弁体
   の出口圧による力を互いに対向させる弁軸と、前記弁軸
   に付勢力を付与する可変操作力発生手段と、前記湯側弁
   体および、水側弁体と前記混合部との間に、それぞれ設
   けられた流量に応じて開度が変化する可変絞りと、前記
   可変絞りに設けた連通孔を備えた湯水混合装置。