JPH0320635B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、混合湯水の温度が設定温度からズレ
た場合に、制御弁部のスプール内に組込まれた感
温伸縮体がこれを感知してズレを是正する方向に
スプールを移動させ、湯、水各流入路の開口面積
を調節して混合湯水の温度を自動的に設定温度に
調節するように構成した自動温度調節式の混合水
栓に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、自動温度調節式混合水栓１は、第５図に
示す如く、主要外殻２内の中央域に位置したスプ
ール６の移動により湯、水各流入路３，４の開口
面積を制御する感温伸縮体５を備えた制御弁部
B′と、該制御弁部B′の一側域に位置した上記ス
プール６の軸方向位置をコントロールする温度設
定部A′と、上記制御弁部の他側域に位置し混合
湯水の吐出流量をコントロールする開閉弁７を備
えた流量設定部C′とを上記主要外殻２内に配設
し、上記主要外殻２の下方に設けた湯、水の各供
給口８，９と上記湯、水の各流入溝３，４との間
に夫々逆止弁部Ｄ，Ｅを設けて構成したものであ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来の自動温度調節式混合水栓１は、
流量設定部C′の開閉弁７を制御弁部B′の流出側に
設けてあるため次の如き欠点があつた。

(a) 開閉弁７の閉止動作を湯水混合状態下で行う
ため、止水状態のときに湯、水の供給圧の高い
流体が供給圧の低い流体側へ逆流することがあ
り、逆止弁Ｄ，Ｅが必要不可欠である。このよ
うに、逆止弁Ｄ，Ｅ及び開閉弁７を備えること
は、水栓本体１を大型化すると共にコスト高と
なる。

(b) 感温伸縮体５が配置された湯、水の混合室へ
直接に、湯、水の供給圧が作用しているため、
開閉弁７を絞つたとき、混合室内の静圧が前記
湯、水の供給圧の影響を受けて変動し、感温伸
縮体５が所謂ハンチング現象を発生するという
欠点があつた。この現象は混合湯水温度の上下
脈動を招き使用上おおいに不快感を与えるもの
である。

(c) また混合室へ流入した湯、水がストレートに
排出口側へ流れるので、十分に撹拌混合されな
い状態で感温伸縮体５と接触するようになり、
感温伸縮体５の感温動作が応答性且つ正確さに
欠けるという嫌いがあつた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記欠点を解決するために、逆止弁
及び独立した開閉弁を何ら必要とせず、またハン
チング現象のない自動温度調節式混合水栓の提供
を目的とする。

本発明の要旨は、スプールケース内に軸方向へ
摺動自在に挿嵌されたスプールと、該スプールの
両端側に形成された湯流入路及び水流入路と、前
記スプールの一端側に配置され、該スプールの軸
方向位置を設定して吐出水の温度を設定する温度
設定部と、前記スプール内を通過する流入湯水の
温度に応じてスプールを軸方向へ摺動させ、水流
入路及び湯流入路の夫々の開口面積を制御して吐
出水の温度を設定温度に自動的に調節補正する感
温伸縮体とが設けられた自動温度調節式混合水栓
において、前記水流入路を前記スプールの一端側
に設けた水弁部と前記スプールケースに設けた固
定の水弁座とで形成し、前記湯流入路を前記スプ
ールの他端側に設けた湯弁部と感温伸縮体の感温
部の外周側に遊合装着されて軸方向へ移動自在に
設けられた可動栓体の一端側の湯弁座とで形成
し、前記可動栓体の周側面に混合湯水の排出口を
形成すると共に、可動栓体の他端側に該可動栓体
の軸方向位置を設定する流量設定部を設け、前記
スプールに取り付けられた感温伸縮体と前記可動
栓体との間に湯水の混合湯水路を設け、該混合湯
水路の感温伸縮体と可動栓体との間の混合水が通
過する領域に、湯水の撹拌混合とスプール及び可
動栓体の復帰動作とを行うコイル状のリターンス
プリングを配設し、可動栓体の外周面上にストツ
パーを立設して該ストツパーをスプールケースの
長孔に遊嵌状態で係合させたことを特徴とする自
動温度調節式混合水栓である。

〔作用〕

使用開始前は、可動栓体が左側方向への限界位
置にあり、スプールの湯弁と湯弁座とを密着させ
ると共に、水弁と水弁座とを密着させており、完
全な止水状態である。このような状態から流量設
定ハンドルを吐水方向へ回転させると、可動栓体
がリターンスプリングの反発弾性力を受けて右方
向へ後退し、湯弁座がスプールの湯弁から離れて
湯流入路が開口する。湯流入路の開口に伴い、湯
は初期流入制御間隙を通過して可動栓体の混合湯
水路内へ流入する。

そして、湯の混合湯水路内への流入により感温
伸縮体が制御を開始するようになる。この場合に
あつて、湯、水は感温伸縮体の先端側から後端側
へ向けてその略々全長に亘つて流れる。しかもそ
の途中において、リターンスプリングによつて十
分に撹拌混合される。そのため、感温伸縮体は応
答性に優れ且つ正確な動作が可能である。この感
温伸縮体の感温動作により、スプールは軸方向の
位置が補正され、吐出水が設定された温度になる
ように、湯流入路と水流入路との開口面積比を決
定する。スプールの移動に伴い水流入路から流入
した水は、スプール内を通過した後、湯流入路か
ら流入した湯と混合しつつ所望する温度になつて
可動栓体の排出口から吐出される。

吐水状態から止水する場合は、流量設定ハンド
ルを回動させて可動栓体を左方向へ移動させ、ス
プールを同様に左方向へ移動させてスプールの両
端側に設けられた湯、水の各流入路を閉塞すれば
よい。

このように混合室よりも上流側（一次側）で、
水流入路及び湯流入路を別々に止水しており、湯
及び水の供給圧差によつて高い供給圧側の流体が
低い供給圧側の方へ逆流する等のことはなく、逆
止弁等が不要である。また混合室が湯水の供給圧
の影響を受けることがなく、ハンチング現象等も
ない。すなわち、安定した動作が得られる。

また可動栓体に設けたストツパーは、その軸方
向の移動量をスプールケースに設けた長孔の範囲
内で規制する。これは、流量調節に際して、可動
栓体の締め過ぎによるパツキン及び弁体等の損傷
防止と、分解メンテナンス時の可動栓体の飛び出
し防止と、可動栓体の廻り止めを行うためのもの
である。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る自動温度調節式混合水栓
（以下、本発明混合水栓という）の実施例を示す
正面部分断面図である。混合栓水１１の外殻１２
は横長の筒状部が形成され、内部に複数の室を有
する。室は、供給湯水の各室ｅ，ｄと、流出混合
湯水室ｆと、温度設定部Ａ及び流量設定部Ｃの各
設置室ａ，ｃとからなる。供給湯水の各室ｅ，ｄ
は、下方に膨出された部分d′，e′が形成され、湯
水の各供給管１４，１３へ接続されている。また
流出混合湯水室ｆは、筒状外殻１２の上部に突設
した吐水管部１２ａに連通する。

前記温度設定部Ａを構成する温調ハンドル１５
は、その中心部に、内外周面上にセレーシヨン溝
を有するリング１７を嵌挿して、温調スピンドル
１６の左端側に形成されたセレーシヨン溝へ嵌合
され、ボルト１８により締結されている。温調ス
ピンドル１６は、第２図Ａに示す如く、その軸方
向の中央部が中空状のスピンドルケース１９に回
転自在に枢支されており、スピンドル１６の鍔部
１６ａとセツトリング２１によりスピンドルケー
ス１９に対する軸方向位置を規制してある。また
スピンドルケース１９の右側寄りは、第１図に示
す如く、外殻１２内の設置室ａに嵌挿され、鍔部
１９ａを設置室ａの左端の内曲り鍔部１２ｂに当
接させて固定してある。従つて、スピンドルケー
ス１９と温調スピンドル１６及び温調ハンドル１
５は、外殻１２にその軸方向位置が規制されて取
り付けられることになる。スピンドルケース１９
の中空部内には、第２図Ａに示す如く、スライダ
ー２４がセレーシヨン嵌合により左右移動自在に
装着されている。スライダー２４は、その左端側
に形成した雌螺子２４ａに温調スピンドルの雄螺
子１６ｂを螺合してある。更にスライダー２４
は、中空部内に、リリーフスプリング２６と該リ
リーフスプリング２６により右側方向へ付勢され
る円板２７が内蔵され、ストツパーリング２９に
より円板２７の飛び出しを防止してある。リリー
フスプリング２６は、後述する止水時（第２図Ｂ
参照）における感温伸縮体３４の突出子３４ｂの
突出を吸収するためのものである。

上記構成の温度設定部Ａにあつては、第１図に
示す如く、温調ハンドル１５を回動させることに
より、温調スピンドル１６が一体に回転し、スラ
イダー２４（第２図Ａ参照）を軸方向に移動させ
ることができるが、このスライダー２４の軸方向
移動を混合湯水の温度が危険温度以上にならない
ようにするために、適宜形式のストツパー機構２
８を設けてある。

制御弁部Ｂは、第２図Ａに示す如く、スプール
ケース３６と、感温伸縮体（感温手段として内部
にワツクスを封入してある）３４を備えたスプー
ル３５からなる。スプール３５は該ケース３６内
に左右摺動自在に嵌挿されて後述するスプリング
３７により常時左側方向に勢されている。スプー
ルケース３６は、左端側において前記温度設定部
Ａのスピンドルケース１９の右端に螺合締結３０
され、外殻１２の供給湯水室ｅ，ｄ（第１図参照）
及び流出混合湯水室ｆ（第１図参照）に嵌挿して
ある。スプールケース３６は、供給水室ｄ（第１
図参照）に位置する外周面上の一部に円周方向の
水流入溝（スリツト状）３８が穿設され、更に供
給湯室ｅ（第１図参照）に位置する外周面上の一
部に円周方向の湯流入溝（スリツト状）３９が穿
設されている。該水流入溝３８及び湯流入溝３９
には、スクリーンフイルター３３が夫々外嵌され
ている。更に、スプールケース３６の右端寄りに
は円周方向の吐出口４０が穿設されている。前記
スプール３５は前後端に水弁３１及び湯弁３２が
形成されており、水弁３１と前記スプールケース
３６内に形成された環状の水弁座３６ａとにより
水流入路Ｇを形成し、湯弁３２と後述する可動栓
体４１に一体又は弁体に形成された湯弁座４１ａ
とにより湯流入路Ｈを形成する。スプール３５
は、通水孔３５ａ，３５ａ…を穿設したボス部３
５ｂに感温伸縮体３４を螺着してある。該感温伸
縮体３４は、大径の感温部（ワツクス封入部）３
４ａを後述する可動栓体４１の混合湯水路４１ｃ
内に配すると共に、突出子３４ｂの先端部を前記
円板２７に当接させてある。突出子３４ｂは封入
されたワツクスの感温による膨張収縮に応じて突
出及び退入動作し、突出及び退入量が混合水の変
化量に一義的且つ直接的に比例する。前記リター
ンスプリング３７は、後述する可動栓体４１の中
空部内において、感温伸縮体３４の膨出径大部と
可動栓体４１の底部との間に、混合湯水路４１ｃ
内を流れる湯、水を撹拌混合すべく、湯水路を斜
めに横切るような状態で挿嵌されている。そし
て、このリターンスプリング３７の付勢力は、前
記スライダー２４内の円板を付勢するリリーフス
プリング２６の付勢力よりも小さく設定してあ
る。このため円板２７は定常時においてストツパ
ーリング２９に圧接係止されて位置する。

上記制御弁部Ｂにあつては、感温伸縮体３４の
突出子３４ｂのストロークによりスプール３５の
位置が決定され、湯水流入路Ｇ，Ｈの開口面積比
が決定される。

流量設定部Ｃは、前記リターンスプリング３７
の反発弾性力を受ける可動栓体４１の左端寄り
を、前記温度設定部Ｂのスプールケース３６内に
左右摺動自在に挿嵌している。また可動栓体４１
の右端寄りに、栓体ケース４２を外嵌している。
そして、この栓体ケース４２の後端中央寄りに、
調節ねじ４３を螺合し、該調節ねじ４３の進退に
より可動栓体４１が進退するようにしている。栓
体ケース４２は、前記外殻１２の設置室ｃ内に挿
嵌され、中央寄りの螺子部４２ａを外殻１２に螺
合してある。前記可動栓体４１の開口左端寄りに
は、前記湯弁座４１ａの内側寄りから環状壁４１
ｂが突設され、該環状壁４１ｂの外周面と前記ス
プール３５の凹部３５ｃの内周面との間には、使
用開始初期に湯の流入量を制限するための初期流
入制御間隔Ｉが形成されている。該環状壁４１ｂ
の突出寸法ｍ（第２図Ｂ参照）は一般的に３〜７
mmとされると共に、初期流入制御間隙Ｉの寸法ｎ
は0.5〜1.5mmとされる。更に、この環状壁４１ｂ
には、流体スリツト４１ｄが必要に応じて適宜周
ピツチに形成されている。該流水スリツト４１ｄ
は、前記初期流入制御間隙Ｉと協同し、使用開始
直後にあつては、湯の流入量を制限して吐出水が
高温にならないようにしている。そして、感温伸
縮体３４が制御動作を開始した以後は、吐出水が
高温になる心配は全くないので、この流水スリツ
ト４１ｄを通じて必要な湯量を確保するようにし
ている。前記可動栓体４１は、その中空内部の感
温伸縮体３４との間が混合湯水路４１ｃとなつて
いると共に、湯水混合領域の後端寄りに排出口４
１ｅが開口されている。更に、可動栓体４１に
は、その移動量を規制するストツパー４５が取り
付けられている。このストツパー４５は、例えば
長孔状の吐出口４０内に遊合状態で係合されてい
る。ストツパー４５は、流量設定ハンドル４６を
廻し過ぎると、可動栓体４１の締め過ぎとなり、
弁体３１，３２及びそのパツキンの損傷事故が発
生するのでこれを防止せんとするためのものであ
る。またストツパー４５は、可動栓体４１の回転
を防止することにより、捩れによる弁体３１，３
２及びそのパツキンやＯリング等の損傷を防止す
るようにしている。更に、ストツパー４５は、メ
ンテナンスに際し、栓体ケース４２を螺脱させた
ときのリターンスプリング３７の付勢力による栓
体４１の飛び出しを防止する機能をも有してい
る。前記調節ねじ４３は、第１図に示す如す、セ
レーシヨン軸４３ａに流量設定ハンドル４６が係
合され、ボルト４７にて締結されている。前記可
動栓体４１は、該流量設定ハンドル４６の回転に
よる調節ねじ４３の進退に伴い、水弁座３６ａと
湯弁座４１ａとの距離Ｌを変化させ湯水混合水量
を調節する。

上記構成の流量設定部Ｃにあつては、流量設定
ハンドル４６の止水方向への回転に伴い第２図Ｂ
に示す可動栓体４１を左側方向への限界位置まで
移動させて前記距離Ｌを最少値にすると、スプー
ル３５の湯弁３２と湯弁座４１ａが密着すると共
に水弁３１と水弁座３６ａが密着して完全に止水
状態となる。次に、流量設定ハンドル４６を止水
位置から吐水方向へ回転させると、リターンスプ
リング３７の反発弾性力により可動栓体４１が自
動的に右側方向へ移動してスプール３５が可動状
態となり、可動栓体４１の移動量に対応する混合
湯水量が可動栓体４１内部の混合湯水路４１ｃ内
へ導かれる。

ところで、可動栓体４１が後退した使用開始直
後にあつては、初期流入制御間隙Ｉが使用開始直
後に吐出される湯の量を制御する。そのため、混
合水栓の使用を開始した時点から感温伸縮体３４
が定常制御状態となるまでの間（通常は0.5秒以
下）に吐出される湯の量は、必要最少限となる。
次に、湯の流入により感温伸縮体３４が自動的に
制御を開始するようになる。これにより、スプー
ル３５はその軸方向位置が補正され、所望する温
度の吐出水が得られるように、湯流入路Ｈと水流
入路Ｇとの開口面積比を修正する。そして、スプ
ール３５の移動に伴い水流入路Ｇから流入した水
は、スプール３５の通水孔３５ａ，３５ａ…を通
過した後、湯流入路Ｈから流入した湯と混合しつ
つ所望温度になつて可動栓体４１の混合湯水路４
１ｃ内へ導かれる。

而して、この混合湯水路４１ｃには、湯水の流
れを遮るようにコイル状のリターンスプリング３
７が配設されている。そのため、混合湯水路４１
ｃ内へ流入した湯と水は、前記スプリング３７に
よつて十分に撹拌混合される。しかも、前記スプ
リング３７は感温伸縮体３４の感温ワツクスが封
入されている部分のほぼ全長に跨つて配設されて
おり、結果として感温伸縮体３４は十分に撹拌混
合された湯水の温度を検知することができる。ま
た感温伸縮体３４の最も敏感な個所は、可動栓体
４１の排出口４１ｅに近い後端部であり、この位
置における混合水の温度は十分に撹拌混合された
後のものであるため、極めて正確な感温動作が可
能である。従つて、このような混合湯水路４１ｃ
における感温伸縮体３４の感温動作は、極めて正
確且つ応答性に優れたものとなり、自動温度調節
式湯水混合水栓としての機能を飛躍的に向上させ
ることが可能である。

このようにして所望する温度に自動調節された
混合湯水は、可動栓体４１の排出口４１ｅ及びス
プールケース３６の流出口４０を通過して第１図
に示す吐水管部１２ａへ導かれ吐水口１２a′から
吐水される。

〔発明の効果〕

以上説明したところから明らかなように、本発
明にあつては、次のような効果を奏している。

本発明の混合水栓は、水流入路及び湯流入路
を別々に止水する止水機構が採用されているた
め、従来の混合水栓において必須とされた逆止
弁及び独立した開閉弁が不要となり、水栓本体
を小型化できると共に低コストとすることがで
きる。

本発明混合水栓は、止水機構の流出側に感温
伸縮体が位置するため、供給湯水の圧力変動に
対しても感温伸縮体周囲の静圧に急激な変動を
生じさせない。その結果、本発明混合水栓は、
従来の混合水栓において発生していた所謂ハン
チング現象が皆無となり、安定した温度の混合
湯水を得ることができる。

また混合湯水路内へ配設したリターンスプリ
ングによつて、湯水を十分に撹拌混合すること
ができ、しかもこのようにして撹拌混合された
湯水は、感温伸縮体のほぼ全長に亘つてこれと
接触する。そのため、極めて正確且つ応答性に
優れた感温動作を実現することができ、自動温
度調節式湯水混合水栓としての機能を飛躍的に
向上させることが可能である。

更にまた、可動栓体に設けたストツパーは、
可動栓体の軸方向の移動量をスプールケースに
設けた長孔の範囲内で規制している。そのた
め、流量調節に伴う可動栓体の締め過ぎによる
パツキン及び弁体等の損傷防止と、可動栓体の
周方向の捩れ等による弁体及びパツキン等の損
傷防止と、分解メンテナンス時の可動栓体の飛
び出しを防止することが可能である。これによ
り、流量調節器の各部品の長寿命化が可能であ
り、また組立作業及び分解作業を簡略化するこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明に係る自動温度調節
式混合水栓の実施例を示すものであり、第１図は
全体を示す正面部分断面図、第２図Ａ，Ｂは本体
の外殻内に挿嵌されるカートリツジを示す縦断面
図、第３図は従来の自動温度調節式混合水栓の正
面断面図である。 ３１…水弁、３２…湯弁、３４…感温伸縮体、
３５…スプール、３５ｃ…凹部、３６…スプール
ケース、３６ａ…水弁座、４１…可動栓体、４１
ａ…湯弁座、４１ｂ…環状壁、４１ｄ…流水スリ
ツト、Ａ…温度設定部、Ｇ…水流入路、Ｈ…湯流
入路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スプールケース内に軸方向へ摺動自在に挿嵌
   されたスプールと、該スプールの両端側に形成さ
   れた湯流入路及び水流入路と、前記スプールの一
   端側に配置され、該スプールの軸方向位置を設定
   して吐出水の温度を設定する温度設定部と、前記
   スプール内を通過する流入湯水の温度に応じてス
   プールを軸方向へ摺動させ、水流入路及び湯流入
   路の夫々の開口面積を制御して吐出水の温度を設
   定温度に自動的に調節補正する感温伸縮体とが設
   けられた自動温度調節式混合水栓において、前記
   水流入路を前記スプールの一端側に設けた水弁部
   と前記スプールケースに設けた固定の水弁座とで
   形成し、前記湯流入路を前記スプールの他端側に
   設けた湯弁部と感温伸縮体の感温部の外周側に遊
   合装着されて軸方向へ移動自在に設けられた可動
   栓体の一端側の湯弁座とで形成し、前記可動栓体
   の周側面に混合湯水の排出口を形成すると共に、
   可動栓体の他端側に該可動栓体の軸方向位置を設
   定する流量設定部を設け、前記スプールに取り付
   けられた感温伸縮体と前記可動栓体との間に湯水
   の混合湯水路を設け、該混合湯水路の感温伸縮体
   と可動栓体との間の混合水が通過する領域に、湯
   水の撹拌混合とスプール及び可動栓体の復帰動作
   とを行うコイル状のリターンスプリングを配設
   し、可動栓体の外周面上にストツパーを立設して
   該ストツパーをスプールケースの長孔に遊合状態
   で係合させたことを特徴とする自動温度調節式混
   合水栓。