JPH0512858U - ミキシング型給湯器の湯水混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 精度のよい安定した湯温制御を可能とし、併
せて、構造の簡略化、装置の小型化及び組立ての簡易化
を図る。 【構成】 混合弁Ｖと水側弁シート４及び湯側弁シート
５を水側弁シート径Ａが湯側弁シート径Ｂより小さい水
側弁シート径＜湯側弁シート径の関係とし、かつ、水側
弁シート径Ａが混合弁Ｖの外径Ｃ及び湯側弁シート径Ｂ
より小さい水側弁シート径＜混合弁の外径＜湯側弁シー
ト径の関係として、熱交換器等の内胴部の抵抗による湯
側の圧力損失分を水側の弁シート径を小さくし抵抗を与
えることにより湯水の混合比率の割合を略均等にして混
合弁による混合変化量を同程度にし、混合弁の変化の幅
を有効に利用した湯温制御ができる構成としたことを特
徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ミキシング型給湯器の湯水混合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

湯と水を混合して最適な湯を得るための湯水混合装置において、湯と水の通過 面積の変化量を同じにすると、湯側は水側に比べ熱交換器等の内胴部における抵 抗があるため、圧力損失が大きく混合比率にすると湯側の割合が少なくなる。

【０００３】 したがって、図４に示されているように、バルブリフト時の混合変化量に早い 所と遅い所が顕著にあらわれ、オーバーシュートやハンチング又は制御遅れが生 じる。

【０００４】 そこで、従来のこの種の湯水混合装置としては、たとえば、図５に示されてい るように、バルブ駆動装置Ｅ′により進退する弁軸１′の先端部に湯弁Ｖ₁ ′と 水弁Ｖ₂ ′をバネ３′により離反する方向に付勢して止め輪２′，２″により一 定の間隔を存して保持せしめ、かつ、湯弁Ｖ₁ ′は湯側弁シート５′に、また、 水弁Ｖ₂ ′は水側弁シート４′に接離可能に対設した構造のもの（以下従来例１ という）がある。

【０００５】 また、図６に示されているように、バルブ駆動装置Ｅ′により進退する弁軸１ ′と内部に通水路６′を有する短筒状の両面バルブＶ′を中間筒体７′を介して 連動可能に連設し、該両面バルブＶ′を中間筒体７′内に備えたバネ８′と湯側 弁シート部材９′との間に介装せるバネ１０′とで挟持した状態に保持せしめ、 かつ、両面バルブＶ′の湯側を湯側弁シート部材９′の弁シート５′に、また、 水側は水側弁シート４′に接離可能に対設した構造のもの（以下従来例２という ）もある。

【０００６】 さらに、特開平２−１８３７３３号公報及び特開平２−１８３７５９号公報に 示されているように、コック式の混合弁により湯水の流量比率を調節可能とした 構造のもの（以下従来例３という）などがある。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の技術における従来例１は、湯側弁シート５′の径と水側弁シート４ ′の径が同一であるから、バルブリフトと通過面積の関係は１対１であるが、湯 側は水側と比べ内胴部の抵抗があるため、圧力損失が大きく混合比率にすると湯 側の割合が少なくなり、湯弁Ｖ₁ ′と水弁Ｖ₂ ′からなるミキシングバルブの変 化の幅を有効に利用していない。

【０００８】 したがって、バルブリフト時の混合変化量に早い所と遅い所が顕著にあらわれ 、オーバーシュートやハンチング又は制御遅れが生じる。

【０００９】 また、湯弁Ｖ₁ ′又は水弁Ｖ₂ ′が全閉になった場合、又は全閉以上に動いた とき、バルブ駆動装置Ｅ′のモータ１１′がロックしないよう弁軸１′がバネ３ ′に抗してスライドして逃げる構造となっており、この場合、湯弁Ｖ₁ ′と水弁 Ｖ₂ ′の２点が必要となる。

【００１０】 さらに、湯弁Ｖ₁ ′及び水弁Ｖ₂ ′を本体に組付ける場合、弁シート径より弁 の径が大きいために、湯側又は水側のいずれかの弁シート部に別部品の弁シート １２′をはめ込み弁シートを構成している。

【００１１】 したがって、湯弁Ｖ₁ ′、水弁Ｖ₂ ′、弁シート１２′等が必須の部品となる ため、部品点数は増え、かつ、これらには高い精度が要求される部品が多いこと と相まって製作、加工及び組付けに多大の手数と費用を要し、しかも、装置本体 は大型化する。

【００１２】 さらには、部品点数が多いので、たとえば、湯弁Ｖ₁ ′とその止め輪２′、水 弁Ｖ₂ ′とその止め輪２″及び弁軸１′の寸法公差の和が大きくなり、かつ、湯 側弁シート５′と水側弁シート４′の間隔Ｓに対する湯弁Ｖ₁ ′と水弁Ｖ₂ ′の 間隔ｓの関係が大きく、装置自体の個体差、すなわち、製品間の寸法誤差等によ るバラツキが多くなるために精度のよい湯温制御ができない。

【００１３】 従来例２にあっては、従来例１と同様に湯と水の通過面積の変化量に差がない から、ミキシングバルブの変化の幅を有効に利用していない。したがって、バル ブリフト時の混合変化量に早い所と遅い所が顕著にあらわれ、オーバーシュート やハンチング又は制御遅れが生じる。

【００１４】 また、湯側全閉時のバネ８′によるバルブ駆動装置Ｅ′のモータ１１′のロッ ク防止及びバネ８′はバネ１０′が圧縮されたときの荷重より大きい荷重に設定 する必要があり、バネ８′側は圧縮時にスライドする構造とする必要があるなど 部品点数の増大は勿論、構造的にも複雑化する。

【００１５】 中間筒体７′と弁軸１′は接触しているだけであるから、水側を絞る時両面バ ルブＶ′はバネ１０′のみによって動き、かつ、水側全閉時には全閉以上で弁軸 １′が中間筒体７′から離れるなど作動上における信頼性が低い。

【００１６】 両面バルブＶ′の圧力損失を少なくするためには、弁の径を大きくするか、又 はストロークを大きくする必要がある。前者の場合、湯側の流れがバルブの中、 すなわち、通水孔６′を通るため、バルブ外径は大きくなり、このように径を大 きくすると、Ｏリングの摺動抵抗が増加し、バネ１０′の荷重を強くする必要が あり、Ｏリングの固着の可能性やバルブ駆動装置Ｅ′の許容トルクの関係が問題 となる。また、後者の場合、ストロークが大きいため制御スピードが遅くなる。

【００１７】 この考案は、従来の技術の有する斯かる問題点に鑑み、熱交換器等の内胴部の 抵抗分、水側の弁シート径を小さくして混合比率の割合を略均等にし、バルブリ フトの混合変化量を同程度にすることにより精度のよい安定した湯温制御ができ るミキシング型給湯器の湯水混合装置の提供を目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この考案のミキシング型給湯器の湯水混合装置は 、湯と水の通過面積の変化量を熱交換器等の内胴部の抵抗による湯側の圧力損失 分だけ水側を小さくして湯水の混合比率の割合を略均等にし、バルブリフトの混 合変化量が同程度となるように構成したことを主要な特徴とするものである。

【００１９】

【作用】

この考案は、前記構成としたから、湯側と水側の通過面積比の関係が１対１で はなく、内胴部の抵抗の圧力損失分だけ水側の弁シート径を小さくし抵抗を与え ることにより湯水の混合比率の割合が略均等となり混合弁の変化の幅を有効に利 用した精度のよい安定した湯温制御が行えるものである。

【００２０】

【実施例】

以下この考案のミキシング型給湯器の湯水混合装置の実施例について図面を参 照して説明する。

【００２１】 図１はミキシング型ガス給湯器の一例を示した概略構成図であって、図中、２ ０は湯水混合装置で、その詳細を図３に示した。２１は流量調節弁、２２は熱交 換器、２３はガスバーナ、２４はミキシング用バイパス管、２５は給水管、２６ は給湯管である。

【００２２】 前記ガス給湯器において、給水管２５からの水が熱交換器２２を流通する間に 熱交換されて昇温し、給湯管２６から湯水混合装置２０に流入する。一方、混合 用の水は給水管２５から分岐したバイパス管２４を介して湯水混合装置２０に流 入する。

【００２３】 湯水混合装置２０では、前記湯と水を混合して最適な湯温となし、台所の流し 台あるいは浴槽等へ給湯すべく配管２７されている。

【００２４】 図３は湯水混合装置を詳示した断面図であって、図中、１は弁軸で、バルブ駆 動装置Ｅにより進退移動するようになっている。バルブ駆動装置Ｅは、たとえば 、モータ１１の回転を弁軸１の基端部が螺挿された回転体に歯車機構を介して減 速して伝達することにより弁軸１の進退が行える構造となっている。

【００２５】 Ｖは前記弁軸１の先端部に備えた混合弁で、該混合弁Ｖは一体構造の柱状体に 形成されており、弁軸１を貫通し弁軸１の先端に固定した止め輪２とバネ受け部 材１６との間に介装したバネ３とで弁軸１の先端部に保持され、バネ３に抗して 図示上方へのみ移動可能となっている。

【００２６】 ４は水側弁シートで、前記混合弁Ｖの外径より小さい弁シート径Ａを有し、該 水側弁シート４に混合弁Ｖの先端円錐部１７が接離して水の通過面積を可変する ことにより水量調節ができるようになっている。

【００２７】 ５は湯側弁シートで、前記混合弁Ｖの基端部との間隙の大小で湯の通過面積を 可変することにより湯量調節ができ、かつ、混合弁Ｖの外径Ｃよりも大きい弁シ ート径Ｂを有している。湯側弁シート径Ｂを混合弁Ｖの外径Ｃより大きくできる のは、給湯器には水側全開、湯側全閉として水だけを出水することはあり得ない ので、湯側を全閉にしない構造は可能だからである。

【００２８】 前記構成において、混合弁Ｖと水側弁シート４及び湯側弁シート５は、水側弁 シート径Ａが湯側弁シート径Ｂより小さい水側弁シート径＜湯側弁シート径の関 係にあり、かつ、水側弁シート径Ａが混合弁Ｖの外径Ｃ及び湯側弁シート径より 小さい水側弁シート径＜混合弁の外径＜湯側弁シート径の関係にある。

【００２９】 そして、本体１８とは別体に設けたバネ受け部材１６の外径Ｄとの関係を水側 弁シート径＜混合弁の外径＜湯側弁シート径＜バネ受け部材の外径となすことに より混合弁Ｖは予め弁軸１、バネ３と共に組付けておき、それを本体１８に挿入 でき簡単に組付けることができる。

【００３０】 また、水側弁シート４及び湯側弁シート５を本体１８と一体に設け、かつ、湯 側にバルブ駆動装置Ｅを設置して装置の小型化を図っている。

【００３１】 なお、図３において、１３は湯入口で、該湯入口１３には給湯管２６が接続さ れている。１４は水入口で、該水入口１４にはバイパス管２４が接続されている 。１５は混合湯の出口で、該混合湯の出口１５は給湯配管２７に接続されている 。１９は混合室である。

【００３２】 以上の構成において、水入口１４から水側弁シート４と混合弁Ｖとの間の開口 を通じて混合室１９に供給される水は、水側弁シート４の弁シート径Ａを熱交換 器２２における湯側の圧力損失分だけ小さくして水側に一定の抵抗を与えること により、湯入口１３から湯側弁シート５と混合弁Ｖとの間の開口を通じて混合室 １９に供給される湯との混合比率の割合が略均等となる。

【００３３】 したがって、図２に示されているように、バルブリフト時の混合変化量が同程 度となるから、混合弁の変化の幅を有効に利用した精度のよい湯温制御が可能と なる。

【００３４】

【考案の効果】

この考案の湯水混合装置によれば、熱交換器等の内胴部の抵抗による湯側の圧 力損失分を水側の弁シート径を小さくすることで湯水の混合比率の割合を略均等 にし、バルブリフト時の混合変化量を同程度にしたことにより、オーバーシュー トやハンチング又は制御遅れを防止して、常に、精度のよい安定した湯温制御が 行えるという従来にないすぐれた効果を奏する。

【００３５】 また、混合弁は一体構造の柱状体からなり、かつ、湯側は常開で水側だけが全 閉可能となっているから、バルブ駆動装置のロック防止用の逃げが水側だけでよ い。したがって、部品点数は減少し、寸法公差の誤差も小さくなって装置自身の 個体差は減ずる。

【００３６】 さらに、湯側弁シート径が混合弁の外径より大きくなっているため、たとえば 、バネ受け部材を別体とするだけで混合弁の組付け、取外しが容易に行いうる。

【００３７】 さらには、部品点数の減少と相まって従来のものに比べ装置の構造は簡略化さ れ、しかも、装置は著しく小型化されるなどの効果も併せ奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ミキシング型ガス給湯器の概略構成図である。

【図２】この考案の湯水混合装置におけるバルブリフト
時の混合変化量を示したグラフである。

【図３】この考案の湯水混合装置の断面図である。

【図４】従来の湯水混合装置におけるバルブリフト時の
混合変化量を示したグラフである。

【図５】従来の湯水混合装置の一例を示した断面図であ
る。

【図６】従来の湯水混合装置の異なる例を示した断面図
である。

【符号の説明】

Ａ 水側弁シート径 Ｂ 湯側弁シート径 Ｃ 混合弁の外径 １ 弁軸 Ｖ 混合弁 ２ 止め輪 ３ バネ ４ 水側弁シート ５ 湯側弁シート Ｅ バルブ駆動装置

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 湯と水の通過面積の変化量を熱交換器等
   の内胴部の抵抗による湯側の圧力損失分だけ水側を小さ
   くして湯水の混合比率の割合を略均等にし、バルブリフ
   ト時の混合変化量が同程度となるように構成したことを
   特徴とするミキシング型給湯器の湯水混合装置。
2. 【請求項２】 水側弁シート径が混合弁の外径及び湯側
   弁シート径より小さい水側弁シート径＜混合弁の外径＜
   湯側弁シート径の関係に構成した請求項１記載のミキシ
   ング型給湯器の湯水混合装置。
3. 【請求項３】 混合弁が一体構造の柱状体である請求項
   １及び２記載のミキシング型給湯器の湯水混合装置。
4. 【請求項４】 混合弁にバルブ駆動装置により進退する
   弁軸を貫通し、該弁軸の先端部に混合弁を止め輪とバネ
   で保持した請求項１、２及び３記載のミキシング型給湯
   器の湯水混合装置。