JPH0949579A - ミキシングバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ミキシングバルブの混合室内におけるサーモ
ペレットの感温部の手前で、水と湯を均一に混合して、
正確な混合液の温度をサーモペレットに感知させ、設定
温度に応じた適宜割合の水と湯の流量を弁体が調整して
所望の出湯温度を得られる様にする。 【構成】 ミキシングバルブにおいて、弁体とサーモペ
レット間に偏平な逆円錐台状又は円板状のミキシングプ
レート29を介在固定し、サーモペレットの感温部の手前
にして、且つ通湯口と対向する面を上方広がり状のテー
パー面又は水平面と成すことにより、弁体の通湯口から
混合室へ流入する湯をサーモペレットの感温部の手前で
乱流状態と成し、水との混合効率を向上させて混合液の
温度を均一化させ、サーモペレットの正確な温度感知に
基づく弁体の作動により水と湯を適宜割合で混合し、所
望する出湯温度の温水を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高温と低温の液体を
混合して所望する温度の混合液を得られる様にしたミキ
シングバルブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、瞬間湯沸器、温水シャワー等に利
用されているミキシングバルブは図６及び図７に示す様
に、弁箱ａ外壁の３方に出湯口ｂ、給水口ｃ、給湯口ｄ
を開設し、これらの夫々に連通する混合室ｅ、水室ｆ及
び湯室ｇを弁箱ａ内部の上方より順次設けると共に、水
室ｆと湯室ｇの間に隔壁ｈを設け、該隔壁ｈの中央に円
形の連通孔ｉを穿設し、該連通孔ｉに上部に多数の通湯
口ｊ、j'…を設けた円筒状の弁体ｋを摺動自在に設け、
該弁体ｋのリフトの上限となる混合室ｅと水室ｆの境目
に水側弁座ｌを設けると共に、リフトの下限となる湯室
ｇの底部に湯側弁座ｍを設け、これらの弁座ｌ、ｍに弁
体ｋを着離自在に設け、水室ｆ及び湯室ｇに対する弁体
ｋの開度により、適宜割合の水と湯を混合室ｅ内へ流入
させ、ここで混合された混合液を吐出するものであり、
水と湯の割合を調整する弁体ｋは混合室ｅ内に設けられ
たサーモペレットｎにより作動する様に構成されてお
り、サーモペレットｎはケース内に封入して成るワック
スの熱膨張によりプランジャｏが伸長する装置であり、
該装置は混合室ｅ内に設置して弁体ｋを連結して成り、
サーモペレットｎによる混合室ｅ内の混合液の温度感知
により、自動的に水室ｆ及び湯室ｇに対する弁体ｋの開
度を設定温度に応じて調整している。

【０００３】しかしながら、上記構成のミキシングバル
ブにおいて、水は弁体ｋの外周から流入し、湯は弁体ｋ
の内側の通湯口ｊ、j'…から流入するため、水と湯は混
合室ｅ内へ流入すると同時に均一に混合されることはな
く、即座に液温感知するサーモペレットｎは湯と水が完
全に混合された状態の温度を正確に感知できず、実際に
は出湯温度が設定温度よりも高温であったり、低温であ
ったりすることが多々あり、設定温度と出湯温度は必ず
しも一致しておらず、温度にバラツキがあるため、使用
者に不快感を与えているのが実情であった。

【０００４】このことは無作為に選んだ上記と同一構成
の２基のミキシングバルブＡ、Ｂを図５に示す配管状態
で設定温度を４３℃とし、給水側の水圧を変化させた時
の出湯温度を測定した図４に示す表及びグラフからも明
らかであり、この試験は水圧を変化させることにより、
単純に水量を増減させ、この増減に伴って設定温度に対
応すべく、湯量を調節する様に弁体ｋを作動させ、この
時の出湯温度を測定したもので、サーモペレットｎの液
温感知に基づく弁体ｋの作動が正常に設定温度に対応し
ているかを見る。

【０００５】そして、図４に示される測定結果から、従
来品Ａ、Ｂは出湯温度が設定温度の上下に変動し、バラ
ツキが見られ、サーモペレットｎが正確な混合液の温度
を感知していないことが判った。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は混合室内にお
けるサーモペレットの感温部の手前で、水と湯を均一に
混合させることにより、正確な混合液の温度をサーモペ
レットに感知させ、設定温度に応じた適宜割合の水と湯
の流量を弁体が調整して所望の出湯温度を得られる様に
したミキシングバルブを提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術に
基づく、ミキシングバルブの出湯温度にバラツキを生ず
る欠点に鑑み、ミキシングバルブにおいて、弁体とサー
モペレット間に偏平な逆円錐台状又は円板状のミキシン
グプレートを介在固定し、サーモペレットの感温部の手
前にして、且つ通湯口と対向する面を上方広がり状のテ
ーパー面又は水平面と成すことにより、弁体の通湯口か
ら混合室へ流入する湯をサーモペレットの感温部の手前
で乱流状態と成し、水との混合効率を向上させて混合液
の温度を均一化させ、サーモペレットの正確な温度感知
に基づく弁体の作動により水と湯を適宜割合で混合し、
所望する出湯温度の温水を得る様にして、上記欠点を解
決せんとしたものである。

【０００８】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明
すると、１は本発明に係るミキシングバルブであり、該
ミキシングバルブ１の弁箱２はその内部中央に混合室３
を設け、該混合室３の下部は末広がり状のテーパー部3a
と成し、該テーパー部3aに連続すると共に、これより大
径なる略円筒状の水室４を設け、該水室４の下部にこれ
と同径で略円筒状の湯室５を隔壁６にて区画形成し、該
隔壁６の中央には前記テーパー部3aと略同径の連通孔７
を穿設すると共に、該連通孔７に略円筒状の弁体８を摺
動自在に設けている。

【０００９】そして、前記混合室３、水室４、湯室５に
は夫々連通する出湯口９、給水口10、給湯口11を弁箱２
の外壁12の３方に開設している。

【００１０】又、混合室３と水室４の境目を弁体８のリ
フトの上限と成し、かかる部位に略円環状の水側弁座13
を設けると共に、リフトの下限となる湯室５の底部に略
円環状の湯側弁座14を設け、かかる弁座13、14に弁体８
を着離自在に設けると共に、該弁体８を前記湯室５に内
装した弁バネ15により水側弁座13に着座する様に付勢し
ている。

【００１１】弁体８は下部を開設すると共に上部に天板
16を設け、該天板16の中心に軸穴部17を設けると共に、
該軸穴部17の周囲の円周方向には多数の円形の通湯口1
8、18a …を設けている。

【００１２】天板16の底部中央は円形凹状に形成され、
前記弁バネ15の一端のバネ受け部19と成し、又湯室５の
底部は弁箱２の底部中央に底蓋体20を水密状に螺着固定
して成り、該底蓋体20は前記湯側弁座14で囲われる中央
を断面略凹状に形成し、かかる凹状部を弁バネ15の他端
のバネ受け部21と成し、弁バネ15を両バネ受け部19、21
間に圧縮状態で介在している。

【００１３】22はワックスペレットとも称されるサーモ
ペレットであり、該サーモペレット22はその本体23内に
封入されたワックスの熱膨張により、プランジャ24が伸
長する様に構成され、サーモペレット22は混合室３にお
ける弁箱２の軸線上に配設されている。

【００１４】サーモペレット22の本体23は上方に円筒状
の大径部25を設けると共に、該大径部25に下方連続して
長尺棒状の小径部26を設け、該小径部26に下方連続して
これよりも更に小径の棒状突起27を設け、該棒状突起27
を隔壁６の連通孔７内側に摺動自在に設けた弁体８の軸
穴部15に貫通係合し、又プランジャ24は本体23の大径部
25上部に設けた段差部28よりその上端を露出している。

【００１５】29は上部を大径とした偏平な略円錐台状に
形成したミキシングプレートであり、該ミキシングプレ
ート29はその中心部をサーモペレット22の棒状突起27に
貫通すると共に、弁体８とサーモペレット22間に介在固
定して成り、サーモペレット22の感温部26（サーモペレ
ット22の小径部26）の手前にして、且つ湯口18、18a…
上方に上方広がり状のテーパー面29a を対向配置する様
に成している。

【００１６】又、ミキシングプレート29の形状、大きさ
は何ら限定されないが、弁体８の通湯口18、18a …から
の湯の流れを妨げない構成であれば良い。

【００１７】要するに通湯口18、18a …から混合室３へ
流入する湯をサーモペレット22における感温部26の手前
で、遮蔽物、邪魔板となるミキシングプレート29によっ
て層流状態から乱流状態と成すことにより、この乱流状
態の湯が層流状態の水と合流して混合液全体を乱流状態
と成し、この混合液の温度の均一を目的にする構成であ
れば良い。

【００１８】したがって、その形状に限っていえば、円
板状のものでも良く、この場合湯口18、18a …上方に図
１に一点鎖線で示す水平面29b を対向配置することとな
るため、通湯口18、18a …を通過する湯は、上記の逆円
錐台状のミキシングバルブ29の様にテーパー面29a に衝
突するのではなく、水平面29b に垂直に衝突するため、
前者のものより乱流状態を激しくすることができる。

【００１９】尚、弁バネ15及び後述するリフト調整バネ
30によりミキシングプレート29は弁体８とサーモペレッ
ト22間に介在されて一体的に固定されているが、弁体８
とサーモペレット22の一方又は両方に固着したり、弁体
８とサーモペレット22の一方又は両方に一体形成しても
良い。

【００２０】弁箱２上部は上方凹状に形成すると共に、
かかる凹部31の中央底部を混合室３に連通する様に開口
形成すると共に、かかる開口部内壁にサーモペレット22
の大径部25を遊嵌し、又凹部31の内壁には略円筒状のガ
イド管体32を水密状に螺着固定している。

【００２１】33は上部を閉塞した円筒管の中間部位より
下端に渡り雄ねじを螺刻した雄ねじ管であり、雄ねじ管
33は前記ガイド管体32に上下動自在に螺入し、該雄ねじ
管33による上下動においては、ガイド管体32の上方開口
部の内周壁34に装着したＯリング35により水密状に摺動
する。

【００２２】又、36は弁箱２の上部を被冠する蓋体であ
り、前記雄ねじ管33の上部閉塞面37の中心に突設した螺
子棒とボルトとで蓋体36と雄ねじ管33を固着一体化する
と共に、蓋体36を前記凹部31外壁に上下動自在に螺着し
ている。

【００２３】又、雄ねじ管33内には弁バネ15より弾性力
が強力な弁体８のリフト調整バネ30が内装され、該リフ
ト調整バネ30は雄ねじ管33の閉塞面37と、サーモペレッ
ト22のプランジャ24及び段差部28を被冠してなるバネ受
けキャップ38間に介在して成り、雄ねじ管33内の下部に
は止輪39を嵌め込み、バネ受けキャップ38の雄ねじ管33
内からの移動防止を図っている。

【００２４】そして、蓋体36の回転により、これに一体
固定してなる雄ねじ管33を上下させ、リフト調整バネ30
の付勢力を調整し、該リフト調整バネ30をバネ受けキャ
ップ38、サーモペレット22を介して弁体８の開度を調整
する様に成している。

【００２５】又、40は隔壁６に設けたＯリング、41はガ
イド管体32と凹部31間に設けたＯリング、42は底蓋体20
と弁箱２間に設けたＯリングである。

【００２６】次に本発明に係るミキシングバルブの作用
について説明すると、弁体８の通湯口18、18a …を通過
した湯は、サーモペレット22の感温部26の手前で、通湯
口18、18a …の上方となる混合室３側に設置されたミキ
シングプレート29が邪魔板となって、その上方広がり状
のテーパー面29a に衝突するため、その流動状態が層流
から乱流と成り、水室４より混合室３内へ流入する層流
状態の水と合流して混合液全体を乱流状態と成し、これ
により混合液の温度が均一化され、かかる温度をサーモ
ペレット22が感知し、設定温度に応じた弁体８の開度に
より所望温度の温水を出湯する。

【００２７】尚、ミキシングプレート29を円板状、即ち
通湯口18、18a …の上方に水平面29b を対向配置した場
合には、上記の逆円錐台状のミキシングプレート29に比
し、通湯口18、18a …を通過する湯が水平面29b に垂直
に衝突するため、乱流状態を激しくすることができ、混
合液の混合効率を向上させられる。

【００２８】図４は設定温度を４３℃とし、給水側の水
圧を変化させた時の出湯温度を、図５に示す配管状態
で、従来品Ａ、Ｂと、逆円錐台状のミキシンプレート29
を装備した本発明のミキシングバルブ１とで比較した表
及びグラフであり、水圧を変化させることにより、単純
に水量を増減させ、この増減に伴って湯量を調節する様
に弁体８が作動した時の出湯温度を測定した。

【００２９】その結果、従来品Ａ、Ｂは出湯温度が設定
温度の上下に変動し、バラツキが見られたが、本発明の
ものは設定温度に近い安定した測定値が得られた。

【００３０】

【発明の効果】要するに本発明は、弁箱２外壁12の３方
に出湯口９、給水口10、給湯口11を開設し、これらに夫
々連通する混合室３、水室４及び湯室５を弁箱２内部の
上方より順次設けると共に、水室４と湯室５の間に隔壁
６を設け、該隔壁６の中央に円形の連通孔７を穿設し、
該連通孔７には上部に多数の通湯口18、18a …を設けた
円筒状の弁体８を摺動自在に設け、該弁体８のリフトの
上限となる混合室３と水室４の境目に水側弁座13を設け
ると共に、リフトの下限となる湯室５の底部に湯側弁座
14を設け、弁体８を前記湯室５に内装した弁バネ15によ
り水側弁座13に着座する様に付勢し、又混合室３にサー
モペレット22を配設し、その下端を弁体８に連結すると
共に、プランジャ24を設けた上端部側をリフト調整バネ
30により下方へ付勢したミキシングバルブ１において、
サーモペレット22の感温部26の手前にして、且つ通湯口
18、18a …上方にミキシングプレート29を設け、該ミキ
シングプレート29の通湯口18、18a …と対向する面を上
方広がり状のテーパー面29aと成したので、通湯口18、1
8a …を通過する湯は、サーモペレット22の感温部26の
直前でテーパー面29a に衝突してその流動状態が層流か
ら乱流と成り、水室４より混合室３内へ流入する層流状
態の水と合流して混合液全体を乱流状態とすることが出
来、これにより混合液の温度が均一化され、サーモペレ
ット22の感温部26による正確な液温感知を可能とし、サ
ーモペレット22が即座に混合液の温度に感応して設定温
度に応じた弁体８の開度を安定させ、所望温度の温水を
出湯できる。

【００３１】又、ミキシングプレート29の通湯口18、18
a …と対向する面を水平面29b と成したので、上記のテ
ーパー面29a を配置した場合に比し、通湯口18、18a …
を通過する湯が水平面29b に垂直に衝突するため、乱流
状態を激しくすることができ、混合液の混合効率を更に
向上させられ、より迅速に均一混合を図れるため、混合
室３内におけるサーモペレット22の感温部26の即座の液
温感知がより正確になり、よって出湯温度の変動がより
少ない温水を得ることが出来る。

【００３２】又、本発明によれば、サーモペレット22の
感温部26の手前にして、且つ湯口18、18a …上方に対向
配置する上方広がり状のテーパー面29a 又は水平面29b
は偏平な逆円錐台状又は円板状のミキシングプレート29
を弁体８とサーモペレット22間に介在固定するだけのた
め、弁体８の通湯口18、18a …の混合室３側に簡単に取
付けでき、その他にミキシングバルブ１の構造を変更す
る必要がなく、製造コストも安価にでき、しかも既存の
ミキシングバルブに取付け出来る等その実用的効果甚だ
大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るミキシングバルブの断面図であ
る。

【図２】ミキシングバルブの半断面図である。

【図３】弁体の通湯口とミキシングプレートの配置関係
を示す平面図である。

【図４】設定温度を４３℃とし、給水側の水圧を変化さ
せた時の出湯温度を従来品Ａ、Ｂと本発明のミキシング
バルブとで比較した表及びグラフである。

【図５】測定時の配管図である。

【図６】従来のミキシングバルブの断面図である。

【図７】従来のミキシングバルブの半断面図である。

【符号の説明】

１ ミキシングバルブ ２ 弁箱 ３ 混合室 ４ 水室 ５ 湯室 ６ 隔壁 ７ 連通孔 ８ 弁体 ９ 出湯口 10 給水口 11 給湯口 12 外壁 13 水側弁座 14 湯側弁座 15 弁バネ 18、18a … 通湯口 22 サーモペレット 24 プランジャ 26 感温部 29 ミキシングプレート 29a テーパー面 29b 水平面 30 リフト調整バネ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱外壁の３方に出湯口、給水口、給湯
   口を開設し、これらに夫々連通する混合室、水室及び湯
   室を弁箱内部の上方より順次設けると共に、水室と湯室
   の間に隔壁を設け、該隔壁の中央に円形の連通孔を穿設
   し、該連通孔には上部に多数の通湯口を設けた円筒状の
   弁体を摺動自在に設け、該弁体のリフトの上限となる混
   合室と水室の境目に水側弁座を設けると共に、リフトの
   下限となる湯室の底部に湯側弁座を設け、弁体を前記湯
   室に内装した弁バネにより水側弁座に着座する様に付勢
   し、又混合室にサーモペレットを配設し、その下端を弁
   体に連結すると共に、プランジャを設けた上端部側をリ
   フト調整バネにより下方へ付勢したミキシングバルブに
   おいて、サーモペレットの感温部の手前にして、且つ通
   湯口上方にミキシングプレートを設け、該ミキシングプ
   レートの通湯口と対向する面を上方広がり状のテーパー
   面と成したことを特徴とするミキシングバルブ。
2. 【請求項２】 ミキシングプレートの通湯口と対向する
   面を水平面と成したことを特徴とする請求項１のミキシ
   ングバルブ。