JPH0324375A - 混合栓 - 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、湯と水を混合して任意の温度の湯を得る場合
などに利用される混合栓に関するものである。

従来の技術 例えば、湯と水の混合栓においては、一般に湯と水の流
量をそれぞれ規制する一対の弁を背反的に開閉すること
により混合湯温を設定し、比例的に開閉することにより
出湯量を設定するように構成されているが、それだけで
は湯と水の供給圧が大きく変化した場合には、意図した
通りの温度の湯を安定して得るものが困難であるため、
前記一対の弁に対する流体の供給圧を均等にする手段が
設けられている。

そのような混合栓の具体構成例を、第７図に基づいて説
明する。弁箱３１内には均圧室３２と混合室３３の２つ
の室が形成されている。均圧室３２には軸心方向中央部
に適当間隔あけて湯と水の流入口３４ａ、３４ｂが形成
され、両端部の調正部３５ａ、３５ｂに前記混合室３３
と連通する通孔３６ａ、３６ｂが形成されている。

前記均圧室３２内には、軸体３７の中央に仕切り板３８
を設け、軸体３７の前記流入口３４ａ、３４ｂにより軸
心方向外側位置に、前記調圧部３５ａ、３５ｂを区画す
るコーン部材３９ａ、３９ｂを設けた均圧部材４０が軸
心方向に移動自在に収容され壬いる。

前記混合室３３の内周面には、前記通孔３６ａ、３６ｂ
より軸心方向内側位置に一対の弁口４１ａ、４ｌｂが形
戒され、中央部には流出孔４２が形成されている。この
混合室３３内に、モータによる回転駆動とねじ機構の組
合せによって回転に伴って軸心方向に移動するように構
成された操作軸４３が配置され、この操作軸４３にその
移動に伴って前記弁口４１ａ、４ｌｂを背反的に開閉す
るτ対の弁体４４ａ、４４ｂが固定されている。

また、前記流出孔４２の近傍には温度センサ４５が配設
されている。４６は流量センサである。流量センサ４６
の下流側にはモータによる回転駆動とねじ機構の組合せ
によって回転に伴って軸心方向に移動するように構成さ
れた操作＼軸４７が配置されている。この操作軸４７に
は弁体４８が固定されており、操作軸４７の移動によっ
，て弁口４９の開度を調節し、出湯流量を調節している
。

以上の構成において、均圧部材４０が一定位置でバラン
スしている状態で、湯と水の供給圧が変化すると、供給
圧の高い方の調圧部３５ａまたは：３５ｂの圧力が高く
なり、その結果、均圧部材４０が供給圧の低い方の調圧
部３５ｂまたは３５ａに移動し、その結果、供給圧の高
い方の調圧部３　５　ａまたは３５ｂへの流路が絞られ
るとともに供給圧の低い方の調圧部３５ｂまたは３５ａ
への流路が広げられることによって再び両調圧部３５ａ
、３５ｂの圧力が等圧となる。そして、これら調圧部３
５ａ、３５ｂ内の湯と水は通孔３６ａ、３６ｂを通り、
操作軸４３によって位置決めされた弁体４４ａ、４４ｂ
によって任意の開度に設定された弁口４１ａ、４ｌｂを
通って互いに混合され、所望の温度の湯が流出孔４２か
ら流出する。

また、流出孔４２から流出した湯の温度を温度センナ４
５で検出し、設定温度との差異に応じて操作軸４３を操
作することによって設定温度に精度良く一致した湯が得
られるものである。さらに、流出孔４２から流出した湯
の流量は、操作軸４７を操作することにより弁体４８を
移動させ弁口４９の開度を調節することにより、所望の
流量に設定することができる。また、流量は流量センサ
４６で検出され、設定流量との差異に応じて操作軸４７
を操作することによって設定流量に精度良く一致した湯
が得られるものである。

発明が解決しようとする課題 ところが、以上のような構戒では、均圧室と混合、室を
設ける必要があるとともに、流量調節部材を混合室の下
流側に設ける必要があるため、大型で重量も大きくなる
という問題があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、小型・軽量な混合栓
の提供を目的とする。

課題を解決するための手段 第１の発明は上記課題を解決するため、筒状弁箱と、こ
の筒状弁箱内に配置され回転操作可能な筒状弁と・、前
記筒状弁・箱内の前記筒状弁の軸方向端部に隣接して配
置された弁体と、前記筒状弁内に配置され前記筒状弁内
の空間を一対の調圧室に区画するとともにこれら両調圧
室の圧力を均一化する均圧部材とにより構成され、前記
筒状弁箱は、軸心方向中央部に適当な間隔を設けて形成
された一対の流入口と、前記一対の調圧室に対応させて
形威された流出孔と、これら流出孔から出た流体を合流
させ前記弁体の上流側に連通ずる混合流路と、前記弁体
に対向する位置に形成された弁座と、前記弁体の下流側
に形成された流出口とを備え、前記筒状弁は、前記各流
入口から流入した流体を前記筒状弁内に流入させて前記
調圧室に導く通孔と、前記筒状弁の回転位置によって前
記流出孔に対する開度が背反的に変化し前記一対の調圧
室から流出する流量を背反的に変化させる弁口とを備え
たことを特徴とする。

また、第２の発明は上記課題を解決するため、第１の発
明における回転操作可能な筒状弁に代えて、軸心方向に
往復操作可能な筒状弁を備えるとともに、第１の発明に
おける弁口に代えて、流出孔に対する開度が前記筒状弁
の軸心方向位置によって背反的に変化する弁口を備えた
ことを特徴とする。

作　　　用 第１の発明は上記構成を有するので、筒状弁箱の一対の
流入口から流入した流体は、通孔を通って筒状弁内に入
り、それぞれ一対の調圧室に流入するとともに均圧部材
によってこれら調圧室の圧力が均一化され、これら調圧
室内の等圧の流体は弁口および流出孔を通って混合流路
に流出する。

その際、弁口の流出孔に対する開度は、筒状弁の回転位
置によって背反的に変化するので、各弁口および流出孔
を通って混合流路へ流出する流体の混合比率は筒状弁の
回転位置によって一意的に定まる。また、弁体の軸心方
向位置によって井体と弁座の間の流路の開度が変化する
ので、混合流路から流出口へ流出する流体の流量は弁体
の軸心方向位置によって一意的に定まる。

すなわち、筒状弁の回転位置および弁体の軸心方向位置
を決定することにより、所望の湯温かつ所望の流量の混
合流体が得られる。従って、筒状弁箱内には筒状弁と弁
体を配置する１つの室を形戒するだけでよいので、小型
・軽量化できる。

？た、第２の発明は上記構成を有するので、第１の発明
と同様に、筒状弁箱の一対の流入口から流入した流体は
、弁口および流出孔を通って混合液路に流出するが、そ
の際、弁口の流出孔に対する開度は、筒状弁の軸心方向
位置によって背反的に変化するの■で、各弁口および流
出孔を通って混合流路へ流出する流体の混合ｔＨ率は筒
状弁の軸心方向位魔によって一意的に定まる。そして、
第１の発明と同様に、混合流路から流出口へ流出する流
体の流量は弁体の軸心方向位置によって一意的に定まる
。

すなわち、筒状弁の軸心方向位置および弁体の軸心方向
位置を決定することにより、所望の湯温かつ所望の流量
の混合流体が得られる。従って、筒状弁箱内には筒状弁
と弁体を配置する１つの室を形戒するだけでよいので小
型・軽量化できる。

実施例 以下、本発明の第１実施例における混合栓を第１図〜第
３図に基づいて説明する。

ｌは弁本体で、流入部２と筒状弁箱３と混合流出部４に
より構成されている。流入部２には、湯入口５ａを一端
に開口された湯の流入路５と、水人口６ａを一端に開口
された水の流入路６とを備えており、これら流入路５、
６には図示しないストレーナや逆止弁等が配置されてい
る。

前記筒状弁箱３の内周面には、その軸心方向中央位置の
両側に間隔を設けて一対の環状溝７ａ、７ｂが形成され
、これら環状溝７ａ、７ｂから前記流入路５、６の他端
に連通ずる流入口８ａ、８ｂが形成されている。

筒状弁箱３内には、筒状弁９が配置され、その軸心方向
一端には、筒状弁箱３の側壁を貫通する操作軸１０ａが
結合されている。この操作軸１０ａは図示しない駆動手
段によって一定角度範囲で揺動運動可能に構成されてい
る。ｌｌａは操作軸１０ａの貫通部をシールする０リン
グである。前記筒状弁９の軸心方向他端に隣接して弁体
１２が配置され、前記筒状弁箱３の前紀弁体１２に対向
する位置には弁座１３が形成されている。また、前記弁
体１２には、前記筒状弁箱３の側壁を貫通する操作軸１
０ｂが結合されており、この操作軸１０ｂは図示しない
駆動手段によって一定範囲で軸心方向ｉｌｔＩ線運動可
能に構成されている。ｌｌｂは操作軸１０ｂの貫通部を
シールするＯリングである。前記筒状弁内９には、各流
入口８ａ、８ｂから流入した流体を筒状弁９内に流入さ
せる複数の通孔１４ａ、１４ｂが周方向に適当間隔おき
に形威されている。

また、この筒状弁９内には、前記通孔１４ａ、１４ｂか
ら流入した流体がそれぞれ導かれる一対の調圧室１５ａ
、１５ｂを区画するとともに、これら調圧室１５ａ、１
５ｂの圧力を均一化する均圧部材１６が配置されている
。この均圧部材１６は、軸体１７の中央に設けられた仕
切り板１８と、軸体１７の前記通孔１４ａ、１４ｂより
軸心方向外側位置に設けられた羽根車１９ａ，１９ｂと
を備えており、これら羽根車１９ａ、１９ｂは前記調圧
室１５ａ、１５ｂを区画するとともにこの調圧室１５ａ
、１５ｂに向かって流れる流体によって回転駆動力を受
けるように構威されている。

また、この均圧部材１６がいずれかの調圧室１５ａまた
は１５ｂ側に移動したとき、その羽根車１９ａまたは１
９ｂの外周と筒状弁９の内周面との間の流路が広がり、
反対側の流路が絞られるように、筒状弁９の内周面の両
端部にそれぞれ大径段部９ａ、９ｂが形成されている。

前記筒状弁箱３には、前記一対の調圧室１５ａ、１５ｂ
に対応させて流出孔２０ａ、２０ｂが形成されており、
各調圧室１５ａ、１５ｂには、弁口２１ａ、２ｌｂが形
威されている。第２図は筒状弁９の回転角度と弁口２１
ａ、２ｌｂの開度の関係の一例を示した図である。第２
図において、実線２２ａ、破線２２ｂはそれぞれ弁口２
１ａ、２ｌｂの開度を示しており、前記弁口２１ａ、２
ｌｂの開度は筒状弁９の回転位置に対しては背反的｛；
変化するように形威されている。一方、第３図は弁体１
２の軸心方向変位と、弁体１２と弁座１３との間の流路
２３の開度の関係の一例を示した図であり、弁体１２と
弁座１３との間の流路２３の開度は弁体１２の軸心方向
位置に対しては比例的に変化するように形成されている
。

前記ｔ昆合流出部４には、前記流出孔２０ａ、２０ｂか
ら出た流体を合流させて前記弁体ｌ２の上流側に導く混
合流路２４が形成されており、流体は混合流路２４で合
流して混合された後、前記弁体１２と前記弁座ｌ３との
間の流路２３を通って前記弁体１２の下流側に形成され
た流出口２５から流出する。

以上の構成において、湯人口５ａから圧力Ｐｈで湯を、
水人口６ａから圧力Ｐｃで水を供給すると、それぞれ流
入口８ａ、８ｂ．環状溝７ａ７ｂおよび通孔１４ａ、１
４Ｆ）を通って筒状弁９内に入るとともに、均圧部材１
６の仕切り板１８にて両側に分かれ、さらに均圧部材１
６の羽根車１９ａ、１９ｂと筒状弁９の内周面との間の
隙間を通って調圧室１５ａ、１，−，５ｂ内に流入する
。

このとき、均圧部材１６が一定位置でバランスしている
状態では、両調圧室１５ａ、１５ｂの圧力ＰａとＰｂは
、前記Ｐ　ｈとＰｃに関係なく同じ圧力となっている。

ここで、湯と水の供給圧ＰｈとＰｃが変化すると、供給
圧の高い方の一調圧室、例えば湯が流入する調圧室１５
ａの圧力が高くなり、その桔果、均圧部材１６が供給圧
の低い調圧室１５ｂ側に移動し、その結果、供給圧の、
高い方の調圧室１５ａへの流路が絞られるとともに供給
圧の低い方の調圧室１５ｂへの流路が広げられることに
よって再び両調圧室１５ａ、１５ｂの圧力が等圧となる
。

そして、これら調圧室１５ａ、１５ｂ内の均圧化された
湯と水は、操作軸ＬＯａによって位置決めされた筒状弁
９の回転位置に対応して開度が一意的に設定されている
弁口２１ａ、２ｌｂおよび流出孔２０ａ、２０ｂを通っ
て所定の流量比率で混合流路２４に流出し、互いに合流
して混合され、所望の温度の湯となる。混合流路２４に
流出した湯は、操作軸１０ｂによって位置決めされた弁
体１２の軸心方向位置に対応して開度が一意的に設定さ
れている弁体１２と弁座１３との間の流路２３を通過す
る際に絞られ、所望の流量の湯が流出口２５から流出す
る。

第４図は本発明の第２実施例における混合栓の構成を示
す図である。本実施例は、第ｌ図に示した第１実施例と
類似しているが、弁体１２は筒状弁９の軸心方向端部に
連結されている点が第１実施例とは兄なっている。

第４図において、操作軸１０ａを軸心方向に往復運動さ
せると、筒状弁９が往復運動すると同時に、前記弁体１
２が往復運動し、前記弁体１２と弁座ｌ３との間の流路
２３の開度が変化する。

従って、操作軸１０ａを駆動手段（図示せず）によって
一定角度範囲で揺動運動および一定範囲で軸心方向直線
運動させることにより、所望の湯温かつ所望の流量を混
合流体が得られる。

次に、本発明の第３実施例における混合栓を第５図、第
６図に基づいて説明する。

第５図に示した本実施例は、第１図に示した第１実施例
と類似しているが、第１実施例においては、操作軸１０
ａを駆動手段（図示せず）によって一定角度範囲で揺動
運動させることにより、筒状弁９は一定角度範囲で揺動
運動するとともに、弁口２１ａ、２ｌｂの開度は筒状弁
９の回転位置に対して貨反的に変化するように形成され
ているのに対して、本実施例においては、操作軸１０ａ
を駆動手段（図示せず）によって一定範囲で軸心方向に
往復運動させることにより、筒状弁９は一定範囲で軸心
方向に往復運動し、弁口２１ａ、２ｌｂの開度は筒状弁
９の軸心方向位置に対して背反的に変化するように形成
されている点が第ｌ実施例とは異なっている。

第６図は筒状弁９の軸心方向位置と弁口２１ａ．２ｌｂ
の開度の関係の一例を示した図である。第６図において
、実線２６ａ、破線２６ｂはそれぞれ弁口２　１　ａ、
２ｌｂの開度を示しており、前記弁口２１ａ、２ｌｂの
開度は筒状弁９の軸心方向位置に対しては背反的に変化
するように形成されている。従って、調圧室１５ａ、１
５ｂ内の均圧化された湯と水は、操作軸１０ａによって
位置決めされた筒状弁９の軸心方向位置に対応して開度
が一意的に設定されている弁口２１ａ、２ｌｂおよび流
出孔２０ａ、２０ｂを通って所定の流量比率で混合流路
２４に流出し、互いに合流して混合され、所望の温度の
湯となる。混合流路２４に流出した湯は、操作軸１０ｂ
によって位置決めされた弁体ｌ２の軸心方向位置に対応
して開度が一意的に設定されている弁体１２と弁座１３
との間の流路２３を通過する際に絞られ、所望の流量の
湯が流出口２５から流出する。

なお、上記実施例の説明においては温度センサおよび＃
ｔ！ＩＬセンサを配設していない場合について説明した
が、温度センサによって混合された湯の温度を検出し、
検出温度と設定温度との差異に応して操作軸１０ａを操
作することによって設定温度に精度良く一致した湯が得
られることはいうまでもなく、流量センサを配設ずれば
流量調節がより清度良く行えることは言うまでもない。

発明の効果 本発明の混合栓によれば、以上のように、筒状弁箱内に
配置した筒状弁内に均圧部材を配置するととちに、筒状
弁の軸心方向端部に隣接して弁体を配置しているので、
均圧室、混合室、ｆＭ量調節部を別個に形成する必要が
なく、筒状弁箱には筒状弁および弁体を配置する１つの
室を形成するだけでよい。

従って、混合栓を小型・軽量化でき、その実川的効果に
は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の第１実施例における混合栓を
示し、第１図は縦断正面図、第２図は操作軸の回転位置
と弁口の開度との関係の一例を示す図、第３図は操作軸
の軸心方向変位と、弁体と弁座との間の流路の開度との
関係の一例を示す図、第４図は本発明の第２実施例にお
ける混合栓の構成を示す縦断正面図、第５図、第６図は
本発明の第３実施例における混合栓を示し、第５図は縦
断正面図、第６図は第５図に示した操作軸の軸心方向偉
置と弁口の開度の関係の一例を示す図、第７図は従来例
の縦断正面図である。 ３・・・・・・筒状弁箱、８ａ，８ｂ・・・・・・流入
口、９・・・・・・筒状弁、１２・・・・・・弁体、１
３・・・・・・弁座、１’　４　ａ　，１４ｂ・・・・
・・通孔、１５ａ，１５ｂ・・・・・・調圧室、１ ６・・ ・・・均圧部材、 ２０ａ， ２０ｂ・・・ ・・流出孔、 ２ １ ａｌ ２ １ ｂ・・・・・・弁口、 ２４・・・・・・混合流路、 ２５・・・・・・流出口。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒状弁箱と、この筒状弁箱内に配置され回転操作
   可能な筒状弁と、前記筒状弁箱内の前記筒状弁の軸心方
   向端部に隣接して配置され往復操作可能な弁体と、前記
   筒状弁内に配置され前記筒状弁内の空間を一対の調圧室
   に区画するとともにこれら両調圧室の圧力を均一化する
   均圧部材とにより構成され、前記筒状弁箱は、軸心方向
   中央部に適当な間隔を設けて形成された一対の流入口と
   、前記一対の調圧室に対応させて形成された流出孔と、
   これら流出孔から出た流体を合流させ前記弁体の上流側
   に連通する混合流路と、前記弁体に対向する位置に形成
   された弁座と、前記弁体の下流側に形成された流出口と
   を備え、前記筒状弁は、前記各流入口から流入した流体
   を前記筒状弁内に流入させて前記調圧室に導く通孔と、
   前記筒状弁の回転位置によって前記流出孔に対する開度
   が背反的に変化し前記一対の調圧室から流出する流量を
   背反的に変化させる弁口とを備えたことを特徴とする混
   合栓。
2. （２）弁体は筒状弁の軸心方向端部に連結され、この筒
   状弁と連動して往復動作可能であることを特徴とする請
   求項１記載の混合栓。
3. （３）回転操作可能な筒状弁に代えて、軸心方向に往復
   操作可能な筒状弁を備えるとともに、回転操作可能な筒
   状弁の回転位置によって流出孔に対する開度が背反的に
   変化し一対の調圧室から流出する流量を背反的に変化さ
   せる弁口に代えて、前記筒状弁の軸心方向位置によって
   流出孔に対する開度が背反的に変化し一対の調圧室から
   流出する流量を背反的に変化させる弁口を備えたことを
   特徴とする請求項１記載の混合栓。