JPH11108217A - 湯水圧力バランサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】湯水混合水栓における一次側の水の圧力と湯の
圧力とをバランスさせて混合弁部に供給する圧力バラン
サであって、組付けが容易でコストが安く且つ良好な圧
力バランス機能を有するものを提供する。 【解決手段】圧力バランサ１０を、(Ａ)筒状のハウジン
グ１２と、(Ｂ)ハウジング１２に形成された水流入口１
６及び湯流入口１８と、(Ｃ)(イ)ハウジング１２の内面
にスライド嵌合されて内部を水側減圧室２８と湯側減圧
室３０とに仕切る仕切弁部２６、(ロ)水側弁部３２及び
湯側弁部３４、(ハ)連結部２４を備えたバランス弁体１
４とを含むように構成する。そして水側弁部３２のみ、
水流入口１６から水側減圧室２８への流入路に形成した
当接面４２に対し水側弁部３２をスライド方向に当接さ
せることで流入路を閉鎖可能な当接閉鎖構造と成す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は湯水混合水栓にお
ける一次側の湯の圧力と水の圧力とをバランスさせる圧
力バランサに関する。

【０００２】

【従来の技術】供給された湯と水とを所定比率で混合
し、求める温度の温水としてこれを吐水する湯水混合水
栓が広く用いられている。ところでこの湯水混合水栓に
おいては、供給される湯と水との圧力が不均等であった
り大きく変動したりすると、温度調節を円滑且つ正確に
行えなくなる。

【０００３】そこで湯水混合水栓における一次側の湯及
び水の圧力を圧力バランサでバランスさせた上で、これ
を湯水混合水栓の混合弁部に供給するといったことが行
われている。

【０００４】図６はこの種圧力バランサ２００の従来の
一例を示したものである。同図において２０２は円筒形
状のハウジングであり、このハウジング２０２には水流
入口２０４，湯流入口２０６，水出口２０８，湯出口２
１０がそれぞれ形成されている。このハウジング２０２
の内部には、バランス弁体２１２が軸心方向に移動可能
に収容されている。

【０００５】このバランス弁体２１２は、軸部（連結
部）２１４と、軸部２１４に一体的に且つ大径に設けら
れた仕切弁部２１６とを有している。仕切弁部２１６
は、ハウジング２０２の内面に軸心方向にスライド可能
に嵌合されており、この仕切弁部２１６によってハウジ
ング２０２の内部が、水流入口２０４及び水出口２０８
に連通する水側減圧室２１８と、湯流入口２０６及び湯
出口２１０に連通する湯側減圧室２２０とに仕切られて
いる。

【０００６】軸部２１４の図中左右方向両端部には、仕
切弁部２１６と同じ外径を有する水側弁部２２２と湯側
弁部２２４とが軸部２１４と一体的に設けられており、
これら水側弁部２２２と湯側弁部２２４とが、それぞれ
ハウジング２０２の内面にスライド可能に嵌合されてい
る。

【０００７】ここで水側弁部２２２は、水流入口２０４
から水側減圧室２１８への流入路の開度を狭く又は広く
変化させて一次側の水の、水側減圧室２１８への流入量
を調節し、オリフィス作用で水側減圧室２１８内の圧力
を一次側の水の圧力に対して減圧状態とするとともにそ
の減圧調整を行うものであり、また同じく湯側弁部２２
４は、湯流入口２０６から湯側減圧室２２０への流入路
の開度を水側弁部２２２とは逆に広く又は狭く変化させ
て一次側の湯の、湯側減圧室２２０への流入量を調節
し、オリフィス作用で湯側減圧室２２０内の圧力を一次
側の湯の圧力に対して減圧状態とし且つその開度に応じ
て減圧調整する。尚、軸部２１４は内部中空構造とされ
ていて、その中空内部と外部とが連通口にて連通状態と
されている。

【０００８】この圧力バランサ２００においては、バラ
ンス弁体２１２における水側減圧室２１８及び湯側減圧
室２２０に対する軸心方向、つまりバランス弁体２１２
の移動方向の受圧面積が等しくされており、従って水側
減圧室２１８の圧力が強ければバランス弁体２１２は図
中左向きに移動して水側弁部２２２が水側の流入路の開
度を狭く変化させ、また同時に湯側弁部２２４が湯側の
流入路の開度を広く変化させる。

【０００９】この結果、水流入側においては水側弁部２
２２による減圧作用が強められる一方、湯流入側におい
ては湯側弁部２２４による減圧作用が弱められ、そして
水側減圧室２１８と湯側減圧室２２０との圧力がバラン
スしたところでバランス弁体２１２が停止し、水出口２
０８と湯出口２１０とからバランスされた圧力の水と湯
とが流出される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの圧力バラ
ンサ２００においては、バランス弁体２１２がハウジン
グ２０２内部で応答性良く軽やかにバランス位置まで移
動できるように仕切弁部２１６，水側弁部２２２及び湯
側弁部２２４の各外面とハウジング２０２の内面との間
に所定の嵌合クリアランスＣを確保しておく必要があ
る。

【００１１】しかしながらこのような嵌合クリアランス
Ｃを設けることで以下のような不都合が生じる。上述し
たように水側弁部２２２及び湯側弁部２２４は水側の流
入路及び湯側の流入路の開度を絞り、オリフィス作用で
水側減圧室２１８及び湯側減圧室２２０内部の圧力を、
一次側の圧力に対して減圧状態とし、そしてその減圧調
整によって水側減圧室２１８と湯側減圧室２２０との圧
力をバランスさせる。

【００１２】而して上記水側弁部２２２，湯側弁部２２
４の外面とハウジング内面との間に嵌合クリアランスＣ
が存在すると、それら弁部２２２，２２４による減圧作
用が減殺されてしまい、特に水，湯の流量が少ない状態
ではこの減圧作用の低下が大きくなり、場合によって水
流入口２０４又は湯流入口２０６を閉鎖する位置まで水
側弁部２２２又は湯側弁部２２４を移動させても、水側
減圧室２１８と湯側減圧室２２０との圧力をバランスさ
せ得ない場合が生じ得る（図６(Ｂ)参照）。

【００１３】特にハウジング２０２の内径及びバランス
弁体２１２の外径、厳密には仕切弁部２１６，水側弁部
２２２及び湯側弁部２２４の外径が大きくなる程嵌合ク
リアランスＣを通じての水，湯の漏れの量が多くなるた
め、その傾向はより顕著となる。

【００１４】尤も上記嵌合クリアランスＣを小さくすれ
ばこの問題をある程度改善することができるが、上述し
たように嵌合クリアランスＣはバランス弁体２１２の円
滑且つ軽やかな移動を確保するためのもので、この円滑
な移動を確保しつつ嵌合クリアランスＣを小さくしよう
とすると、ハウジング２０２内径及びバランス弁体２１
２の外径の寸法精度を高精度としなければならず、この
場合部品の製作コストが高くなるとともに、取扱いもよ
り慎重に行う必要が生じ、また組付けも難しくなって組
付コストも高くなる問題を生ずる。

【００１５】この圧力バランサ２００の場合、図７に示
しているようにハウジング２０２及びバランス弁体２１
２を別々に製作しておいて、バランス弁体２１２をハウ
ジング２０２内にその軸心方向の一端開口側から挿入
し、その開口部を閉鎖部２０２Ｂで閉鎖することで組付
けを行うことができるが、上記嵌合クリアランスＣを小
さくするとその際の組付けが困難となり、コスト増大を
もたらしてしまう。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本願の発明はこのような
課題を解決するために成されたものである。而して請求
項１の圧力バランサは、（Ａ）筒状のハウジングと、
（Ｂ）該ハウジングに形成された水流入口及び湯流入口
と、（Ｃ）（イ）該ハウジングの内面にスライド移動可
能に嵌合されて該ハウジング内部を前記水流入口及び水
出口に連通する水側減圧室と、前記湯流入口及び湯出口
に連通する湯側減圧室とに仕切る仕切弁部、（ロ）該水
流入口から該水側減圧室への流入路の開度を狭く又は広
く変化させて該水側減圧室を減圧調整する水側弁部、及
び該水側弁部とは逆に前記湯流入口から前記湯側減圧室
への流入路の開度を広く又は狭く変化させて該湯側減圧
室を減圧調整する湯側弁部、（ハ）前記仕切弁部及びそ
れら水側弁部及び湯側弁部を連結し、それぞれを前記ハ
ウジング内面に嵌合させた状態で一体にスライド移動さ
せる連結部を備えたバランス弁体と、を有し、該バラン
ス弁体のスライド移動によって水側減圧室と湯側減圧室
との圧力をバランスさせる形式の湯水圧力バランサにお
いて、前記湯側弁部及び水側弁部のうちの一方の水側弁
部のみ、前記水流入口から前記水側減圧室への流入路に
形成した当接面に対して該水側弁部を前記スライド方向
に当接させることで該流入路を閉鎖可能な当接閉鎖構造
と成したことを特徴とする。

【００１７】請求項２の圧力バランサは、請求項１にお
いて、前記水側弁部を前記仕切弁部及び湯側弁部の外径
に対して大径となすとともに、前記ハウジングの該水側
弁部の側の部分の内径を対応する大径の内径となして該
ハウジング内面且つ前記水流入口から前記水側減圧室へ
の流路上に段付面を形成し、該段付面を前記当接面とし
て該水側弁部を当接させ得るように成したことを特徴と
する。

【００１８】

【作用及び発明の効果】上記のように請求項１の圧力バ
ランサは、湯側弁部及び水側弁部のうちの一方の水側弁
部のみ、水側の流入路に形成した当接面に対して水側弁
部を当接させることでその水側流入路を閉鎖可能な当接
閉鎖構造と成したもので、この圧力バランサでは少ない
流量の下でも水側減圧室に流入する水の絞り作用、つま
り減圧作用を良好に行わせることができる。

【００１９】この請求項１の圧力バランサでは、水側弁
部のみ当接閉鎖構造としているが、湯側弁部についても
これを同様の当接閉鎖構造となすことも考えられる。

【００２０】しかしながらこのように水側弁部及び湯側
弁部の両方共に当接閉鎖構造とすると、バランス弁体を
一体構成の下でハウジングに組み付けることが難しくな
る。従ってバランス弁体を別々の部品に分けてハウジン
グに対し別途に組み付け、その上で二つの部品を一体化
することが必要となって部品コスト，組付コストが高く
なり、従って圧力バランサ自身のコストが高くなってし
まう問題を生ずる。

【００２１】ここにおいて請求項１の圧力バランサは、
水側弁部のみ当接閉鎖構造となしたもので、この請求項
１のバランス弁体の場合、圧力バランス機能を特に損な
うことなく、バランス弁体を単一の部材で構成すること
ができ且つその組付けも容易に行うことができる。

【００２２】一般に、圧力バランサを湯水混合水栓の混
合弁部と給水源及び給湯源との間に設けた場合におい
て、給水源からの一次側の水の圧力の方が給湯源からの
一次側の湯の圧力よりも大きいのが普通であり、従って
圧力バランサとしては一次側の水の圧力を効果的に減圧
できること、即ち水側の減圧を十分に効かせられること
が求められる。

【００２３】本発明の圧力バランサはこのような事情の
下で、水側弁部のみ当接閉鎖構造と成したもので、これ
により圧力バランサの部品コスト，組付コストを低く抑
えつつ良好な圧力バランス機能も併せて確保することが
できる。

【００２４】請求項２の圧力バランサは、水側弁部を仕
切弁部及び湯側弁部の外径に対して大径となすととも
に、ハウジングの水側弁部の側の部分の内径を対応する
大径となして水側の流入路に段付面を形成し、そしてこ
れを当接面として水側弁部を当接させ得る構造と成した
もので、このようにすれば、簡単な構造で容易に水側流
入路に当接面を形成し、そこに水側弁部を当接するよう
になすことができる。

【００２５】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。図１において、１０は本例の圧力バランサで
あって、円筒形状のハウジング１２の内部にバランス弁
体１４が左右方向（軸心方向）に移動可能な状態に収容
されている。このハウジング１２には水流入口１６，湯
流入口１８及び水出口２０，湯出口２２がそれぞれ形成
されている。

【００２６】尚、ハウジング１２は断面円形の周壁部１
２Ａ−１とその軸方向の一方の端部を閉鎖する閉鎖部１
２Ａ−２とから成るハウジング本体１２Ａと、軸心方向
の他方の端部（開口部）を閉鎖する、ハウジング本体１
２Ａとは別体の閉鎖部１２Ｂとから成っている。

【００２７】バランス弁体１４は、連結部としての軸部
２４と、その中間部に一体に形成された大径の仕切弁部
２６とを有している。仕切弁部２６は外面がハウジング
１２の内面に所定の嵌合クリアランスＣをもって軸心方
向にスライド移動可能に嵌合されており、この仕切弁部
２６によってハウジング１２内部が、水流入口１６及び
水出口２０に連通する水側減圧室２８と、湯流入口１８
及び湯出口２２に連通する湯側減圧室３０とに仕切られ
ている。

【００２８】軸部２４の左右方向（軸心方向）両端部に
は、軸部２４よりも大径の水側弁部３２及び湯側弁部３
４がそれぞれ一体に形成されており、それら水側弁部３
２及び湯側弁部３４の外面がそれぞれハウジング１２の
内面に対し、所定の嵌合クリアランスＣをもって仕切弁
部２６と一体に移動可能な状態で嵌合されている。

【００２９】尚軸部２４には連通路３６が形成されてお
り、これら連通路３６によって水側減圧室２８と端部室
３８、湯側減圧室３０と端部室４０とがそれぞれ連通状
態とされている。これら端部室３８及び４０は、連通路
３６によって水側減圧室２８及び湯側減圧室３０とそれ
ぞれ同圧となる。

【００３０】本例では、仕切弁部２６及び湯側弁部３４
の各外径が同径とされており、そしてハウジング１２に
おける対応する部分、具体的には水流入口１６よりも図
中左側の部分の内径が対応した内径とされている。

【００３１】これに対して水側弁部３２の外径は、仕切
弁部２６及び湯側弁部３４の外径よりも大径とされてお
り、そしてこれに対応してハウジング１２の図中右端側
部分、具体的には水流入口１６を含む右端側部分の内径
が、水側弁部３２の外径に対応した内径とされている。

【００３２】而して本例では、そのハウジング１２内面
における小径部と大径部との境界部位（水流入口１６か
ら水側減圧室２８への流入路上）に段付面が形成され、
その段付面を当接面４２として大径の水側弁部３２、詳
しくは水側弁部３２の被当接面４４が軸心方向に当接
し、その当接によって水側の流入路を閉鎖可能な構造と
されている。尚、水流入口１６は図２に示しているよう
に周方向に部分的に形成されているが、段付面即ち当接
面４２は周方向全周に亘って形成されている。

【００３３】次に本例の圧力バランサ１０の作用を説明
する。本例の圧力バランサ１０においては、一次側の水
がハウジング１２に形成された水流入口１６を通じて水
側減圧室２８内部に流入する。また一方一次側の湯がハ
ウジング１２に形成された湯流入口１８を通じて湯側減
圧室３０内部に流入する。このとき一次側の水及び湯
は、それぞれ水流入口１６，湯流入口１８から水側流入
路及び湯側流入路を経て水側減圧室２８及び湯側減圧室
３０へと流入する過程で流量を絞られ、従って水側減圧
室２８及び湯側減圧室３０内部の圧力はそれぞれ一次側
の水の圧力及び湯の圧力に対して減圧状態となる。

【００３４】本例において、バランス弁体１４は水側減
圧室２８及び湯側減圧室３０に対する軸心方向の受圧面
積が等しくされており、従って水側減圧室２８と湯側減
圧室３０との間に圧力差があるとき、その差圧によって
軸心方向に移動させられる。

【００３５】例えば水側減圧室２８の圧力の方が湯側減
圧室３０の圧力よりも高い場合には、バランス弁体１４
が図中左方向に移動し、水側弁部３２が水側の流入路の
開度を狭く、また湯側弁部３４が湯側の流入路の開度を
広くそれぞれ変化させる。

【００３６】即ち、水側弁部３２による減圧作用を強く
また湯側弁部３４による減圧作用を弱くするようにバラ
ンス弁体１４が軸心方向に移動する。そして水側減圧室
２８と湯側減圧室３０との圧力がバランスした位置でバ
ランス弁体１４が停止する。これにより水側出口２０と
湯側出口２２とから、それぞれ水及び湯が等しい圧力で
流出し、湯水混合水栓における混合弁部に供給される。

【００３７】本例の圧力バランサ１０の場合、当接面４
２への水側弁部３２の当接によって水側の流入路を閉鎖
し、水流入口１６から水側減圧室２８への水の流入を効
果的に遮断することができる。換言すれば水側弁部３２
の当接面４２への当接近傍位置において、水側弁部３２
とハウジング１２との嵌合クリアランスＣによる漏れの
影響を排除して当接面４２と被当接面４４とにより効果
的に水側弁部３２による減圧作用を発揮させることがで
きる。即ち流量が少量の下でも水側の減圧を十分に効か
すことができる。

【００３８】以上のように本例の圧力バランサ１０で
は、水側弁部３２を当接面４２に当接させることで水側
の流入路を閉鎖可能な構造としているため、少ない流量
の下でも水側減圧室２８に流入する水の絞り作用、つま
り減圧作用を良好に行わせることができる。

【００３９】また本例の圧力バランサ１０は、水側弁部
３２のみ当接閉鎖構造としているため、このバランス弁
体１４の場合、圧力バランス機能を特に損なうことな
く、バランス弁体１４を単一の部材で構成することがで
き且つその組付けも容易に行うことができる。

【００４０】即ち本例に従って水側弁部３２のみ当接閉
鎖構造とした場合、図２に示しているようにバランス弁
体１４を単一の部材で一体に構成して、これをハウジン
グ本体１２Ａの軸心方向の一方の開口部から挿入した
上、閉鎖部１２Ｂにて開口部を閉鎖することによって、
簡単に圧力バランサ１０を組み付けることができる。

【００４１】これに対して、図８の比較例図に示してい
るように、水側弁部３２，湯側弁部３４の何れをも当接
閉鎖構造とすると、バランス弁体１４を二つの部品１４
Ａ，１４Ｂに分割するとともに、ハウジング１２におけ
る一方の閉鎖部１２Ａ−２を周壁部１２Ａ−１と別体に
し、圧力バランサの組付けに際してそれぞれ別体に構成
したバランス弁体１４の二つの部品１４Ａ，１４Ｂを、
それぞれ互いに反対側からハウジング１２の周壁部１２
Ａ−１の内部に挿入してそれらを互いにねじ結合その他
の結合手段で結合した上、周壁部１２Ａ−２の両端部を
閉鎖部１２Ａ−２及び１２Ｂにて閉鎖する必要が生じ、
組付けが著しく面倒となる。

【００４２】即ち本例に従って圧力バランサ１０を構成
した場合、圧力バランサとしての機能を特に損なうこと
なく簡単にその組付けを行うことができる。

【００４３】上述のように給水源からの一次側の水の圧
力の方が給湯源からの一次側の湯の圧力よりも大きいの
が普通であり、従って圧力バランサ１４としては一次側
の水の圧力を効果的に減圧できることが求められる。こ
こにおいて本例の圧力バランサ１０は、このような事情
の下で水側弁部３２のみ当接閉鎖構造としたもので、こ
れにより圧力バランサ１０の部品コスト，組付コストを
低く抑えつつ良好な圧力バランス機能も併せて確保する
ことができる。

【００４４】更に本例では、水側弁部３２を仕切弁部２
６及び湯側弁部３４の外径に対して大径とし、ハウジン
グ１２の水側弁部３２の側の部分の内径を対応する大径
として、水側の流入路に段付面を形成し、これを当接面
４２として水側弁部３２を当接させ得る構造としている
ため、簡単な構造で容易に当接面４２を形成してそこに
水側弁部３２を当接させることができる。

【００４５】尚、図３に示しているように、仕切弁部２
６及び水側弁部３２の外面に環状溝を形成してそこにリ
ング状のシール部材４６，４８を装着し、それらシール
部材４６，４８にて嵌合クリアランスＣによる隙間を遮
断するようになすこともできる。

【００４６】上記実施例では仕切弁部２６，水側弁部３
２及び湯側弁部３４を軸部２４によって連結し、バラン
ス弁体１４を構成しているが、図４に示しているように
仕切弁部２６，水側弁部３２及び湯側弁部３４を外周側
においてアーム５０により連結してバランス弁体１４を
構成することも可能である。

【００４７】図５は本発明の他の実施例を示したもので
ある。この例では、仕切弁部２６をリング状に形成する
とともに、バランス弁体１４を内部に収容するハウジン
グ１２の一部を成すように円筒状の弁体５４を設けて、
その弁体５４の外面に仕切弁部２６の内面をスライド移
動可能に嵌合し、そしてその弁体５４自身の軸心方向の
移動によって、水出口２０及び湯出口２２の開度を変化
させ、それら水出口２０及び湯出口２２からの水と湯と
を通路５６を通じて外部に流出させるように成したもの
である。即ちこの例では、弁体５４の軸心方向の移動に
よって混合水温度を調節できるようにしている。

【００４８】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において、種々変更を加えた形態で構成可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である圧力バランサを示す図
である。

【図２】図１の圧力バランサの組付方法を示す説明図で
ある。

【図３】本発明の他の実施例を示す図である。

【図４】本発明の更に他の実施例を示す図である。

【図５】本発明の更に他の実施例を示す図である。

【図６】圧力バランサの従来の例を示す図である。

【図７】図６の圧力バランサの組付方法の説明図であ
る。

【図８】本発明の実施例の利点を説明するために示した
比較例図である。

【符号の説明】

１０ 圧力バランサ １２ ハウジング １４ バランス弁体 １６ 水流入口 １８ 湯流入口 ２０ 水出口 ２２ 湯出口 ２６ 仕切弁部 ２８ 水側減圧室 ３０ 湯側減圧室 ３２ 水側弁部 ３４ 湯側弁部 ４２ 当接面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）筒状のハウジングと（Ｂ）該ハウジ
   ングに形成された水流入口及び湯流入口と（Ｃ）（イ）
   該ハウジングの内面にスライド移動可能に嵌合されて該
   ハウジング内部を前記水流入口及び水出口に連通する水
   側減圧室と、前記湯流入口及び湯出口に連通する湯側減
   圧室とに仕切る仕切弁部、（ロ）該水流入口から該水側
   減圧室への流入路の開度を狭く又は広く変化させて該水
   側減圧室を減圧調整する水側弁部、及び該水側弁部とは
   逆に前記湯流入口から前記湯側減圧室への流入路の開度
   を広く又は狭く変化させて該湯側減圧室を減圧調整する
   湯側弁部、（ハ）前記仕切弁部及びそれら水側弁部及び
   湯側弁部を連結し、それぞれを前記ハウジング内面に嵌
   合させた状態で一体にスライド移動させる連結部を備え
   たバランス弁体と を有し、該バランス弁体のスライド移動によって水側減
   圧室と湯側減圧室との圧力をバランスさせる形式の湯水
   圧力バランサにおいて 前記湯側弁部及び水側弁部のうちの一方の水側弁部の
   み、前記水流入口から前記水側減圧室への流入路に形成
   した当接面に対して該水側弁部を前記スライド方向に当
   接させることで該流入路を閉鎖可能な当接閉鎖構造と成
   したことを特徴とする湯水圧力バランサ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記水側弁部を前記
   仕切弁部及び湯側弁部の外径に対して大径となすととも
   に、前記ハウジングの該水側弁部の側の部分の内径を対
   応する大径の内径となして該ハウジング内面且つ前記水
   流入口から前記水側減圧室への流路上に段付面を形成
   し、該段付面を前記当接面として該水側弁部を当接させ
   得るように成したことを特徴とする湯水圧力バランサ。