JPH08303619A

JPH08303619A - ミキシングバルブ

Info

Publication number: JPH08303619A
Application number: JP10626095A
Authority: JP
Inventors: Akira Yasui; 明安井
Original assignee: FUJI KOKI SEISAKUSHO KK; Fujikoki Corp
Current assignee: FUJI KOKI SEISAKUSHO KK; Fujikoki Corp
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 1996-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】ボール弁の回動操作で２種の流体（例えば水
と湯）の混合割合を調整するミキシングバルブにおい
て、単一の操作部の操作によって、正確な混合割合が得
られると共に、該ミキシングバルブ内で前記２種の流体
（例えば水と湯）が十分に混合されるミキシングバルブ
を提供する。【構成】ミキシングバルブが二つの流入口、一つの流
出口及び弁室を有する弁本体と、該弁室内に配置された
ボール弁とを備え、前記ボール弁が該ボール弁の中心部
で連通する二つの流入通路と一つの流出通路とを備える
と共に、該二つの流入通路が互いに傾斜し、かつ、前記
流出通路方向に向けて配設され、前記ボール弁の二つの
流入通路と一つの流出通路とが、弁本体の一つの流出口
の流体流出方向と直交する面に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ミキシングバルブに関
し、特に、水と湯等の二種の流体を適宜割合に混合流出
させるミキシングバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から二種の流体をミキシングする装
置は、流体を取り扱う種々の用途に用いられているもの
で、その用途により種々の形態のものが開発されてい
る。例えば、水と湯とを混合して使用する給湯装置の分
野においては、水と湯とを各々別個の流量調整弁を介し
て一つの流出口に導くことにより混合して混合水とし、
該２つの流量調整弁を各々調節することによって、前記
混合水の混合割合を調節して、該混合水を適宜の温度に
設定すべくしたものが知られている。

【０００３】前記従来の水と湯とをミキシングする装置
は、水と湯とを２つの流量調節弁で各々に各別に調節す
るものであるから、その操作が複雑かつ面倒であると共
に、流量調節弁を２個必要とするものであり、生産コス
ト及び販売価格の面でも高くなることが否めなかった。
前記ような事情を解決するべく、一つの操作部で操作す
ることによって、前記水と湯の混合割合を調節する装置
もしくはミキシングバルブが従来から種々提案されてい
る。本出願人も、このような水と湯等の２種の流体の混
合調整を一個の操作部で行うべく、１個のボール弁を有
するミキシングバルブを提案している（特願平６−２６
３５６３号）。

【０００４】前記提案のミキシングバルブは、図８に示
されているように、二つの流入口７’、１７’と一つの
流出口９’とを備えた弁本体１’、該弁本体１’内の弁
室３’に配置されるボール弁５’、及び、弁軸６’とを
具備し、前記ボール弁５’は通路を有し、該通路は
（イ）Ｔ字型通路、即ち、偏心貫通孔５ａ’と該貫通孔
５ａ’に連通し前記弁室３’に開口する分岐連通孔５
ｂ’を備えたものと、（ロ）２つのＬ字型通路、即ち、
偏心すると共に隔壁で区画された二つの屈曲連通孔５
ｃ’、５ｃ’を備えたものとの二つの異なる形状のもの
を提案している。

【０００５】前記ミキシングバルブによる２種の流体の
混合割合の調整は、弁軸６’を回動させることによって
ボール弁５’を回動させ、前記二つの流入口７’、１
７’と前記偏心貫通孔５ａ’あるいは前記屈曲連通孔５
ｃ’との接合面積を変更させることによって行うもので
あるから、操作に当たっては、単に、一つの操作部であ
る弁軸６’を操作し、ボール弁５’の回動角度を調節す
るのみで、前記２つの流体（水と湯）は混合割合が容易
に調整され、前記弁室３’を介して流出口９’から流出
されるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記提案の
ボール弁５’からなるミキシングバルブを水と湯等とを
混合する給湯装置に用いた場合には、給湯器から供給さ
れる湯は、法規制により、水道管から供給される水より
も水圧が低く抑えられているので、例えば、通路が
（イ）のボール弁５’を用いたミキシングバルブにおい
ては、水側の水圧により水が湯側に押し込まれる傾向が
あり、ボール弁５’の回動角度を特定の混合割合として
も、その混合割合には混合できず、水の割合が多くなる
傾向があり、結果して、大きな範囲での混合の調整がで
きない不具合が生じるとの問題がある。

【０００７】また、通路が（ロ）のボール弁５’を用い
たミキシングバルブにおいては、通路が二つの屈曲連通
孔５ｃ’５ｃ’として構成されて、ボール弁５’内では
水と湯が接触しないので、水圧の影響は受けず、ボール
弁５’の回動角度に適合した混合割合が得られるが、そ
の反面、ボール弁５’内で水と湯が接触しないことによ
って、前記弁室３’を介して流出口９’から流出する混
合水が十分に混合されずに、部分的に温度差ある状態で
前記流出口９’から流出する傾向がある。このことは、
前記流出口９’の出口で該混合水を使用する場合に部分
的に熱く部分的に冷たい混合水を使用しなければならな
いし、また、前記流出口９’の出口付近で混合水の温度
を検出センサ等で検出する場合には前記混合水の正確な
温度が検出されないという不具合が発生するとの問題点
がある。

【０００８】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、ボール弁の回動操作で２
種の流体（例えば水と湯）の混合割合を調整するミキシ
ングバルブにおいて、単一の操作部の操作によって、正
確な混合割合が得られると共に、該ミキシングバルブ内
で前記２種の流体（例えば水と湯）が十分に混合される
ミキシングバルブを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明に係るミキシングバルブは、二つの流入口、一つ
の流出口及び弁室を有する弁本体と、該弁室内に配置さ
れたボール弁とを備え、前記ボール弁が該ボール弁の中
心部で連通する二つの流入通路と一つの流出通路とを備
えると共に、該二つの流入通路が互いに傾斜し、かつ、
前記流出通路方向に向けて配設されていることを特徴と
している。

【００１０】また、前記ボール弁の二つの流入通路と一
つの流出通路とは、前記弁本体の一つの流出口の流体流
出方向と直交する面に配置され、かつ、前記弁本体の二
つの流入口、及び、前記ボール弁の二つの流入通路と一
つの流出通路とが水平面上に配置されると共に、前記弁
本体の流出口が垂直軸線上に配置されることを特徴とし
ている。更に、前記ボール弁は、弁本体に回動可能に軸
支した弁軸により回動され、該ボール弁の回動によって
前記弁本体の二つの流入口に対して前記ボール弁の二つ
の流入通路が互いに逆方向に全開から全閉までその開口
位置を変更することを特徴としている。

【００１１】

【作用】前述の如く構成された本発明に係るミキシン
グバルブは、２種の流体を二つの流入口から各々供給す
ると、該流体は前記ボール弁の二つの流入通路に各々に
流入し、該両流入通路が互いに傾斜して前記流出通路方
向に向いた適宜角度の方向性をもっているので、該ボー
ル弁の中心部に向って進み、該三つの通路の連通部で衝
突すると共に混合され、衝突後、前記流出通路を通って
前記ボール弁外に流出し、該弁室の壁部に衝突して、そ
の自重によって、下方へ落下して前記弁室の底部から前
記流出口に流れる。

【００１２】前記ミキシングバルブによる２種の流体の
混合割合は、弁軸を適宜手段、例えば、ステッピングモ
ータで回動操作することによりボール弁を回動して弁本
体の二つの流入口に対して前記ボール弁の二つの流入通
路の開口面積を変更することによって行い、前記二つの
流入通路の開口面積が同じ場合には、供給される２種の
流体は同じ割合で混合されることとなる。

【００１３】前記同一の混合割合の状態の位置からボー
ル弁を左右いずれかに回動すると、前記二つの流入通路
の開口面積に相違が生じ、前記２種の流体の混合割合が
変更すると共に、やがて、前記ボール弁の一方の流入通
路が一方の流入口に対して全開となると共に、前記ボー
ル弁の他方の流入通路が他方の流入口に対して全閉とな
り、一方の流体の供給を止め、他方の流体の割合を１０
０％とする。

【００１４】前記状態の位置から更に前記ボール弁を回
動させると、該ボール弁の二つの流入通路の両方が前記
二つの流入口から全閉となり、２種の流体の供給が停止
され、前記ミキシングバルブの流出口からの混合水の流
出は停止する。前記ボール弁の回動位置を、適宜回動位
置に設定することによって、前記２種の流体の混合割合
を０〜１００％まで変更調節できると共に、前記２種の
流体を各々単独で０〜５０％程度の範囲で変更調節する
こともできる。

【００１５】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例について
説明する。図１は本実施例のミキシングバルブの概略外
観図、図２はその縦断面図、図３は横断面図、図４は分
解図である。前記ミキシングバルブの弁本体１は、内部
に弁室３を有する弁筐２と、該弁筐２の前記弁室３の開
口部３ａに螺合される弁ホルダ４と、前記弁筐２の前記
弁室３内に配置されるボール弁５と、該ボール弁５を回
動操作する弁軸６とで構成されている。

【００１６】前記弁筐２は、前記弁ホルダ４と対抗する
側に、内部に第２流入口７を有する第２流体を導くため
のエルボ、フランジ等の取付け用のネジ切り流入筒部８
を備えると共に、下部に流出口９を有する同様にエル
ボ、フランジ等の取付け用のネジ切り流出筒部１０を備
えている。該流出筒部１０と対抗する前記弁筐２の上部
には、内部に弁軸６を回転可能に嵌挿する弁軸嵌挿孔１
１を有する突出軸受筒部１２が備えられている。前記弁
筐２の弁室３の開口部３ａには、弁ホルダ４を螺合する
雌ネジ部３ａ₁が形成されていると共に、該弁室３の前
記流入筒部８側にはボール弁支承シート１３がシールリ
ング１５を介して該弁室３の凹所に嵌着されている。

【００１７】前記弁ホルダ４は、前記弁筐２の流入筒部
８と対抗する側に、内部に第１流入口１７を有する第１
流体を導くためのエルボ、フランジ等の取付け用のネジ
切り流入筒部１８を備え、該流入筒部１８と反対側に前
記弁筐２の開口部３ａのネジ部３ａ₁に螺合する雄ネジ
部４ａ₁が形成されていると共に、前記弁筐２の弁室３
側にはボール弁支承シート１４がシールリング１６を介
して該弁ホルダ４の凹所に嵌着されている。

【００１８】前記弁軸６は、下部に前記ボール弁５に係
合する係合板体６ａを有していると共に、上部が前記弁
筐２の弁軸嵌挿孔１１にＯリング２０を介在してシール
状態で回動可能に嵌挿支持されている。前記弁軸６の上
端は、ステッピングモータ２１の出力軸と連動連結さ
れ、ステッピングモータ２１の回動によって前記弁軸６
が回動するように構成されている。前記ステッピングモ
ータ２１は、前記弁筐２の上部に例えば支柱（図示省
略）等で支持されている。

【００１９】前記ボール弁５は、球体をしており、前記
弁筐２の前記弁室３の左右に配置された一対のボール弁
支承シート１３、１４間に挟持保持されている。図２の
III-III 矢視水平断面（即ち、図３）において、前記ボ
ール弁５は、その中心で連通し、かつ、該中心から３方
向に延びる二つの流入通孔５ａ、５ｂと一つの流出通孔
５ｃとを有している。前記二つの流入通孔５ａ、５ｂ
は、第１流入口１７、及び、第２流入口７から各々別々
に２つ流体を受け入れて前記流出通孔５ｃとの連通部で
ある中心部で衝突することによって混合され、前記流出
通孔５ｃから前記弁室３に排出するものである。前記ボ
ール弁５の前記二つの流入通孔５ａと前記一つの流入通
孔５ｂとは、前記第１流入口１７と第２流入口７とに、
図３の如き同一の半開状態の開口面積で連通していると
きは、第１流体と第２流体とが同じ割合で流入し、該連
通中心部で適宜角度をもって衝突して混合されるもので
ある。前記ボール弁５の上部には、前記弁軸６の係合板
体６ａが係合する係合溝５ｄが形成されていて、前記弁
軸６を回動することによって、前記ボール弁５を水平に
回動させる。

【００２０】次に、上述の如く構成された本実施例のミ
キシングバルブを、第１流体を水とし、第２流体を湯と
して給湯装置に用いた場合の作動について説明する。前
記ミキシングバルブの弁本体１の第１流入筒部１８に水
供給管（図示省略）、第２流入筒部８に湯供給管（図示
省略）を各々接続すると共に、前記流出筒部１０に風呂
等の出湯管（図示省略）を接続する。

【００２１】前記第１流入筒部１８と前記第２流入筒部
８とに水と湯が供給されると、該水と湯は、前記第１流
入口１７と第２流入口７とから前記ボール弁５の流入通
路５ａと流入通路５ｂとに流入し、前記ボール弁５の連
通中心部に向って進むと共に、該両流入通路５ａ、５ｂ
が前記流出通路５ｃ方向に向いた適宜角度の方向性をも
っているので、前記適宜角度で衝突して混合され、衝突
後、前記流出通路５ｃを通って前記弁室３に流出するこ
ととなるが、該流出に当たっては弁室３の壁部３ｂに衝
突するべく作用すると共に、衝突後はその自重によっ
て、下方へ落下して前記弁室３の底部３ｄから前記流出
口９に流れる。

【００２２】図３のボール弁５の配置状態は、第１流入
口１７と第２流入口７に対するボール弁５の二つの流入
通路５ａ、５ｂとが同じ開口面積で開口しているので、
水と湯との供給が同じ割合（水５０％、湯５０％）とな
り、前記流出口９から流出する混合水は、供給される水
と湯との中間の温度となる。図３のボール弁５の配置状
態から水と湯との混合割合を変更して混合水の温度を変
えようとするときは、適宜の電気スイッチ等を操作して
前記ステッピングモータ２１に通電して該ステッピング
モータ２１を駆動する。前記駆動によって弁軸６を回動
し、前記ボール弁５を回動させる。即ち、図３の位置か
ら図５の位置に前記ボール弁５を時計回りに回動させる
と、前記ボール弁５の前記流入通路５ａが前記第１流入
口１７に対して全開となると共に、前記ボール弁５の前
記流入通路５ｂは前記第２流入口７に対して全閉とな
り、湯の供給を止め、水の割合を１００％とした位置状
態となる。

【００２３】図３の位置状態から前記ボール弁５を反時
計回りに回動して、図６の位置状態にすると、今度は、
前記ボール弁５の前記流入通路５ｂが前記第２流入口７
に全開となると共に、前記ボール弁５の前記流入通路５
ａは前記第１流入口１７に対して全閉となり、水の供給
を止め、湯の割合を１００％とした位置状態となる。図
３の状態から前記ボール弁５を時計回りに回動し、図５
の位置を通過して更に回動して図７の位置状態にする
と、前記ボール弁５の流入通路５ａ及び流入通路５ｂの
両方が前記第１流入口１７及び第２流入口７から全閉と
なり、水及び湯の供給が停止され、前記ミキシングバル
ブ１の流出口９からの混合水の流出は停止する。

【００２４】前記ボール弁５の回動位置を、図示した位
置以外の適宜回動位置に設定することによって、水と湯
の混合割合を０〜１００％まで変更調節できると共に、
水あるいは湯を単独で０〜５０％程度の範囲で変更調節
することもできる。以上、本発明の一実施例について詳
述したが、本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、本発明の特許請求の範囲に記載された精神を逸脱し
ない範囲で、設計において種々の変更ができるものであ
る。

【００２５】例えば、弁本体の流入口及びボール弁の流
入通路と流出通路は円孔として図示されているが、円孔
に限定されるものではなく、四角孔でも良いこと勿論で
ある。また、ボール弁の二つの流入通路の相互の傾斜角
度は、図示のものに限定されるものではなく、ミキシン
グバルブの大きさ、弁本体の流入口との関係、あるい
は、流体の粘性等を考慮して設計において必要に応じて
適宜角度に設定されるものである。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明のミキシングバルブのボール弁は、二つの流入通路が
互いに傾斜し、かつ、前記流出通路方向に向けて配設さ
れているので、前記二つの流入通路から各々流入する２
種の流体は、ボール弁の連通中心部で流出通路に向けて
方向性をもって衝突することになるので、２種の流体
（例えば、水と湯）に圧力差があっても、圧力の高い流
体を圧力の低い流体の方に押し込む傾向が少なくなり、
２種流体の混合割合を正確に設定できると共に、結果と
して２種流体の混合範囲を大きくすることができる。

【００２７】また、本発明のボール弁は、該ボール弁内
で２種の流体が衝突するべく形成されているので、ボー
ル弁内で２種流体が混合されると共に、ボール弁の二つ
の流入通路と一つの流出通路とが水平面上に配置される
のに対して弁本体の流出口が垂直軸線上に配置されてい
るので、ボール弁内で衝突混合された混合流体がボール
弁の流出通路を流出するとき、弁室の側壁に衝突するこ
ととなり、該衝突によって更に混合が促進されて、弁本
体の流出口から排出されることになって、２種流体は弁
本体内で充分に混合されることとなる。更に、本発明の
ボール弁は、ボール弁の中心部で連通する二つの流入通
路と一つの流出通路を放射３方向に穿設したシンプルな
形状としたものであるから、工作機等で前記３通路を同
時に形成できる等加工が容易で、安価に製作できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるミキシングバルブの一実施例を
示す外観斜視図。

【図２】図１で示した実施例のミキシングバルブの縦断
面図。

【図３】図２の実施例のミキシングバルブの５０％混合
（水５０％ー湯５０％）割合のIII-III 矢視横断面図。

【図４】図２の実施例のミキシングバルブの分解断面
図。

【図５】図２の実施例のミキシングバルブの水１００％
（湯０％）割合の横断面図。

【図６】図２の実施例のミキシングバルブの湯１００％
（水０％）割合の横断面図。

【図７】図２の実施例のミキシングバルブの水及び湯の
全閉の横断面図。

【図８】従来のミキシングバルブの横断面図であって、
（イ）はＴ字型通路を備えたボール弁を示す図で、
（ロ）は二つのＬ字型通路を備えたボール弁を示す図。

【符号の説明】

１…ミキシングバルブの弁本体２…弁筐３…弁室４…弁ホルダ５…ボール弁５ａ…流入通路５ｂ…流入通路５ｃ…流出通路６…弁軸７…第２流入口９…流出口１７…第１流入口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二つの流入口、一つの流出口及び弁室を
有する弁本体と、該弁室内に配置されたボール弁とを備
えたミキシングバルブにおいて、前記ボール弁は、該ボール弁の中心部で連通する二つの
流入通路と一つの流出通路とを備えると共に、該二つの
流入通路が互いに傾斜し、かつ、前記流出通路方向に向
けて配設されていることを特徴とするミキシングバル
ブ。
【請求項２】前記ボール弁の二つの流入通路と一つの
流出通路とは、前記弁本体の一つの流出口の流体流出方
向と直交する面に配置されていることを特徴とする請求
項１記載のミキシングバルブ。
【請求項３】前記弁本体の二つの流入口及び前記ボー
ル弁の二つの流入通路と一つの流出通路とが水平面上に
配置されると共に、前記弁本体の流出口が垂直軸線上に
配置されることを特徴とする請求項１又２記載のミキシ
ングバルブ。
【請求項４】前記ボール弁は、弁本体に回動可能に軸
支した弁軸により回動され、該ボール弁の回動によって
前記弁本体の二つの流入口に対して前記ボール弁の二つ
の流入通路が互いに逆方向に全開から全閉までその開口
面積を変更することを特徴とする請求項１乃至３のいず
れか１項記載のミキシングバルブ。