JPH0379876A - 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４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、両端部の調圧部３５ａ、３５ｂに前記混合室３３
と連通ずる通孔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より軸心
方向外側位置に、前記調圧部３５ａ、３６ｂ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ている゛。

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。

４１ｂが形成され、中央部には流出口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
じ機構の組合わ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、４１ｂを背
反的に開閉する一対の弁体４４ａ、４４ｂが固定されて
いる。

また、前記流出口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４
６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３５ａ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画調圧部３５ａ、３５
ｂの圧力が等圧となる。そして、これら調圧部３５ａ。

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。

４１ｂを通って互いに混合され、所望の温度の湯が流出
口４２から流出する。また、流出口４２から流出した湯
の温度を温度センサ４５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のである。さらに、流出口
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、以上のような構成では、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 本発明は、上記目的を達成するため、一対の流入口を形
成した筒状弁箱内に往復回転操作自在に筒状弁を配置し
、筒状弁に各流入口から流入した流体を筒状弁内に流入
させる通孔を形成し、前記流入した流体がそれぞれ導か
れる一対の調圧室を区画するとともに両調圧室の圧力を
均一化する均圧手段を筒状弁内に配置し、前記筒状弁箱
に前記一対の調圧室に対応させて流出口を形成するとと
もに、一対の調圧室に筒状弁の往復方向位置に対しては
前記流出口に対する開度が背反的に変化し、かつ前記筒
状弁の回転方向位置に対しては前記流出口に対する開度
が比例的に変化する弁口を形成し、前記流出口から出た
流体を合流させる混合流路を設けたことを特徴とする。

作用 本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手段によ
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口を通って混合流路に流
出する。その際、弁口の流出口に対する開度は、筒状弁
の往復方向位置に対しては背反的に変化するとともに回
転方向位置に対しては比例的に変化するので、弁口およ
び流出口を通って流出する流体の混合比率は筒状弁の往
復方向位置によって一意的に定まるとともに流量は筒状
弁の回転方向位置によって一意的に定まる。すなわち、
筒状弁の往復方向位置および回転方向位置を決定するこ
とにより、所望の湯温かつ所望め混合流体が得られる。

従って、筒状弁箱内には筒状弁を配置する１つの室を形
成するだけでよいので小型・軽量化できる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図に基づいて説
明する。

１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、溝入口５ａを一端
に開口された湯の流入路５と、水入口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、その軸方向一
端には、筒状弁箱３の側壁を貫通する操作軸１０が結合
されている。この操作軸１０は図示しない駆動手段によ
って一定角度範囲で回転運動可能かつ一定範囲で軸方向
直線運動可能に構成されている。１１は、操作軸１０の
貫通部をシールする０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１２ａ、１２ｂが周方向に適当
間隔おきに形成されている。

また、この筒状弁９内には、前記通孔１２ａ。

１２ｂから流入した流体がそれぞれ導かれる一対の調圧
室１３ａ、１３ｂを区画するとともに、これら調圧室１
３ａ、１３ｂの圧力を均一化する均圧部材１４が配置さ
れている。この均圧部材１４は、軸体１５の中央に設け
られた仕切り板１６と、軸体１５の前記通孔１２ａ、１
２ｂより軸方向外側位置に設けられた羽根車１７ａ、１
７ｂを備えており、これら羽根車１７ａ、１７ｂは前記
調圧室１３ａ、１３ｂを区画するとともにこの調圧室１
３ａ、１３ｂに向かって流れる流体によって回転駆動力
を受けるように横絞されている。

また、この調圧部材１４がいずれかの調圧室１３ａまた
は１．３　ｂ側に移動したとき、その羽根車１７ａまた
は１７ｂ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１３ａ。

１３ｂに対応させて流出口１８ａ、１８ｂが形成されて
おり、各調圧室１３ａ、１３ｂには、弁口１９ａ、１９
ｂが形成されている。第２図は筒状弁９の軸心方向変位
と弁口１９ａ、１９ｂ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２４ａ。

破線２４ｂはそれぞれ弁口１９ａ、１９ｂの開度を示し
ており、前記弁口１９ａ、１９ｂの開度は筒状弁９の往
復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。一方、第３図は筒状弁９の回転角度と弁口１９
ａ、１９ｂの開度の関係の一例を示した図である。第３
図において、実線２５ａ、破線２５ｂはそれぞれ弁口１
９ａ、１９ｂの開度を示しており、前記弁口１９ａ、１
９ｂの開度は筒状弁９の回転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。

前記混合流出部４には、前記流出口Ｌ８ａ、１８ｂから
出た流体を合流させて流体出口２１に導く混合流路２０
が形成されている。また、合流部２２の下流近傍には温
度センサ２３が配設されている。

以上の構成において、溝入口５ａから圧力Ｐｈで湯を、
水入口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７ａ、７ｂおよび通孔１２ａ、
１２ｂを通って筒状弁９内に入るとともに、均圧部材１
４の仕切り板１６にて両側に分かれ、さらに均圧部材１
４の羽根車１７ａ。

１７ｂと筒状弁９の内周面との間の隙間を通って調圧室
１３ａ、１３ｂ内に流入する。

このとき、均圧部材１４が一定位置でバランスしている
状態では、両調圧室１３ａ、１３ｂの圧力Ｐａ、！：Ｐ
ｂは、前記ｐｈ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
圧の高い方の調圧室、例えば湯が流入する調圧室１３ａ
の圧力が高くなり、その結果、均圧部材１４が供給圧の
低い調圧室１３ｂ（１１に移動し、その結果、供給圧の
高い方の調圧室１３ａへの流路が絞られるとともに供給
圧の低い方の調圧室１３ｂへの流路が広げられることに
よって再び両調圧室１３ａ、１３ｂの圧力が等圧となる
。

そして、これら調圧室１３ａ、１３ｂ内の均圧化された
湯と水は、操作軸１０によって位置決めされた筒状弁９
の往復方向位置と回転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１９ａと１９ｂおよび流出口１８
ａと１８ｂを通って所定の流量および流量比率で混合流
路２０に流出し、合流部２２で互いに合流して混合され
、所望の温度かつ所望の流量の湯が流体出口２１から流
出する。

また、合流部２２の下流近傍で温度センサ２３によって
混合された湯の温度が検出され、検出温度と設定温度と
の差異に応じて操作軸１０が操作されることによって設
定温度に精度良く一致した湯が得られるものである。

なお、本実施例においては流量センサを配設していない
場合について説明したが、流量センサを配設すれば流量
調節がより精度良く行えることは言うまでもない。また
、本実施例においては操作軸１０が筒状弁９の一端に結
合されており前記操作軸１０を駆動手段によって一定角
度範囲で揺動運動可能かつ一定範囲で往復方向直線運動
可能に構成されている場合について説明したが、必ずし
もこの様な構成である必要はない。例えば、筒状弁９の
一端にモータによる回転駆動とねじ機構の組合せ等によ
って軸心方向に移動するように構成された操作軸を結合
し筒状弁を一定範囲で往復方向Ｍ線運動させることによ
り湯水の混合比率を変化させ、他端に一定角度範囲で揺
動運動可能な操作軸を結合し流量を変化させるような構
造であってもよい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手段を配置しているので、筒状弁
箱には筒状弁を配置する１つの室を形成するだけでよく
、小型・型量化でき、かつ筒状弁の往復方向位置に対し
ては前記流出口に対する開度が背反的に変化し筒状弁の
回転方向位置に対しては前記流出口に対する開度が比例
的に変化する弁口を形成しているので、筒状弁の往復方
向位置で混合比率を、筒状弁の回転方向位置で流量を設
定でき、その実用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図は本発明の一実施例を示し、第１図は縦
断正面図、第２図は第１図に示した操作軸の輪心方向位
置と弁口の開度の関係の一例を示す図、第３図は第１図
に示した操作軸の回転方向変位と弁口の開度の関係の一
例を示す図、第４図は従来例の縦断正面図である。 ３・・・・・・筒状弁箱、８ａ、８ｂ・・・・・・流入
口、筒状弁、１２　ａ　、　　１２　ｂ−−−−−−通
孔、１３ａ。 ・・・・・・調圧室、１４・・・・・・均圧部材、１８
ａ。 ・・・・・・流出口、１９ａ、１９ｂ・・・・・・弁口
、２混合流路、２２・・・・・・合流部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の流入口を形成した筒状弁箱内に往復回転操作自在
   に筒状弁を配置し、前記筒状弁に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る通孔を形成し、前
   記流入した流体がそれぞれ導かれる一対の調圧室を区画
   するとともに前記両調圧室の圧力を均一化する均圧手段
   を前記筒状弁内に配置し、前記筒状弁箱に前記一対の調
   圧室に対応させて流出口を形成するとともに、前記一対
   の調圧室に、前記筒状弁の往復方向位置に対しては前記
   流出口に対する開度が背反的に変化し、かつ前記筒状弁
   の回転方向位置に対しては前記流出口に対する開度が比
   例的に変化する弁口を形成し、前記流出口から出た流体
   を合流させる混合流路を設けたことを特徴とする混合栓
   。