JPS5829432B2 - 湯水混合栓 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固定板と、この固定板に水密かつ摺動自在に
重ね合わされる可動板とにより、弁部を横取した湯水混
合栓に関する。

従来、この種の湯水混合栓は種々の構造のものが知られ
ており、例えば第２０．２１図に示す実開昭４９−５０
４７号公報のものがある。

第２０．２１図のものについて説明すると、このものは
、本体Ａ’の機能室Ｐの底壁に長孔状の冷水流入孔１８
？熱湯流入孔１９′を設け、上記機能室Ｐ内に、下方に
上記両流入孔１８’、１９’と略同形状の二つの長孔２
６’、２７’を有する可動板１ｖを一体的に備えたスピ
ンドル３１′を配設してなり、上記可動板１ｖを回動す
ることにより、上記二つの流入孔１８’ 、 １９’と
二つの長孔２６′。

２７′との夫々の重なり面積を変化させて、冷水、熱湯
の混合比を調整し、最初は冷水、熱湯が共に閉の状態か
ら冷水のみが増加し、次に冷水が減少すると共に熱湯が
増加して混合水が吐出され、最後に熱湯のみが吐出され
るようにしたものである。

このものにおいては、冷水、熱湯両流入孔１８′１９′
及び二つの長孔２６’ 、 ２７’の平面形状が同じに
形成されているので、第２２図に破線で示すように水が
立ち上がり始めてから最高の流量に達するまでの可動板
の回転角度と混合が開始されてから水の量が減り、湯の
量が増加してゆき、ついには熱湯のみの吐出に至るまで
の可動板の回転角度は同一である。

即ち、水量の増加、湯量の増加及びこの湯量の増加に伴
う水量の減少の割合が夫々略同じである。

一般に湯水混合栓、特に上記公報のように可動板を回動
して水のみ、湯と水の混合水、湯のみを吐出する構造の
ものは、ｉｆ動板の全回転角度は規制されており、その
規制された回転角度内で、水のみの流量調整、及び混合
水の湯温調整を行わねばならない。

上記公報のものにおいては、湯温調整のための可動板の
回転角度は可動板の全回転角度の半分しかなく、残り半
分は水のみの流量調整のために使用されているので、可
動板の全回転角度に占める湯温調整のための可動板の回
転角度の割合が小さく、少し回わすと温度が大きく変わ
ってしまい混合水の温度の微調整が行いにくい。

この原因は、水量の増加、湯量の増加及び湯量の増加に
伴う水量の減少の割合が夫々略同じであるからである。

本発明が解決しようとする技術的課題は、一定の回転角
度範囲内で回転初期の水量の立ち上がり角度の増加を急
激にし、湯量の増加及び湯量の増加に伴う水量の減少を
緩やかにする点にある。

上記技術的課題を解決するために講じる技術的手段は、
冷水流入孔、熱湯流入孔、混合水流出孔を有する固定板
と、上記固定板の上面に水密かつ回転自在に重ね合せら
れると共に、上記両流入孔の通水面積を夫々制御する水
流入部と湯流入部とこれら両流入部と混合水流出孔とを
連絡する混合部とからなる混合室を下面側に形成した可
動板と、上記可動板の上面側に係合して可動板を回動せ
しめるスピンドルとを備え、上記固定板の夫々の流入孔
を、固定板の中心軸を中心とすると共に中心角が同じで
半径の異なる大円弧と小円弧及び固定板の中心軸でその
延長線が交わる二つの直線とにより囲まれる形状に形成
し、上記可動板の両流入部の夫々を、上記各流入孔の中
心角と同じでかつ上記大円弧及び小円弧との中間の半径
の小円弧を有すると共に、上記固定板と重ね合せられた
時、両流入孔の夫々に同時に整合する小扇形部分と、こ
の小扇形部分の混合水流出孔側に連設され、上記各流入
孔の中心角と同じでかつ上記大円弧と同じ半径の円弧を
有する大扇形部分とで形成したものである。

而して、スピンドルにより可動板を回転させると、始め
の間は可動板の回転に伴って可動板の水流入部の大扇形
部分と固定板の冷水流入孔との重なり面積が増加して、
冷水のみの流量が徐々に増え水流入部の大扇形部分と冷
水流入孔が合致すると冷水の流量が最大になる。

引き続き可動板を回転させると、水流入部の小扇形部分
と冷水流入孔との重なり面積が増加し始めるが水流入部
の大扇形部分と冷水流入孔との重なり面積が減少し始め
、又、湯流入部の小扇形部分と熱湯流入孔との重なり面
積が増加し始め、冷水と熱湯とが混合される。

更に可動板を回転させると、水流入部の小扇形部分と冷
水流入孔及び湯流入部の小扇形部分と熱湯流入孔とが夫
々合致し、引き続く可動板の回転により、水流入部の小
扇形部分と冷水流入孔との重なり面積が減少し始め、又
、湯流入部の小扇形部分と熱湯流入孔との重なり面積が
減少し始めると共に湯流入部と大扇形部分と熱湯流入孔
との重なり面積が増加し始める。

そして終には水流入部と冷水流入孔との重なり面積が零
になると共に湯流入部の大扇形部分と熱湯流入孔とが合
致し、熱湯のみが流出する。

従って、第２２図の実線で示すように冷水と熱湯が混合
されている間において、可動板の回転に伴う冷水の減少
割合及び熱湯の増加割合は、始めの間の冷水のみの流量
が増加する時の冷水の増加量の約半分である。

即ち冷水のみの増加の割合は急激に、熱湯の増加及び熱
湯の増加に伴う怜水の減少の割合は緩やかになる。

本発明では、水流入部の大扇形部分と冷水流入孔との重
なり面積の変化により冷水の流量調整を行い、混合水の
湯温調整は、水流入部、湯流入部のそれぞれの大扇形部
分、小扇形部分と冷水流入孔、熱湯流入孔との重なり面
積を変化させて冷水、熱湯の流量を調整することにより
行われるので、冷水のみの流量調整を行う時の可動板の
回転角度が可動板の全回転角度に占める割合は小さく（
約１／３）、冷水、熱湯の流量調整を行う時の可動板の
回転角度が占める割合は大ぎく（約２／３）となり、混
合水の湯温調整を行い易い。

本発明は上記の横取であるから下記の効果を有する。

■ 可動板の全回転角度に占める水の立ち上がりのため
の回転角度の割合が小さくなる、即ち水の立ち上がり時
間が短かくなるので、すぐに混合水の温度調整ができる
。

以下、図示実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。

図中、Ａは本体、１はその機能室であり、底面には冷水
流路２に連絡する冷水人口３、熱湯流路４に連絡する熱
湯人口５、吐出口６に連絡する混合水出ロアが二等辺三
角形の各頂点を構成する様に開穿されており、冷水人口
３と熱湯人口５が二等辺三角形の底辺の両端に相当する
位置にある。

上記冷水流路２と熱湯流路４にはストレーナ−８と逆止
弁９が設けられる。

機能室１は上面が開口しており、この開口部はは環状の
押え蓋１０が螺着される。

また、上記機能室１には上面を開口した有底円筒状のケ
ース１１ａとその開口を塞ぐ蓋１１ｂよりなるカートリ
ッジケース１１が上記押え蓋１０に上端を押圧されて垂
直方向移動不能に収納装備されており、このカートリッ
ジケース１１は底面に、機能室１の冷水人口３、熱湯人
口５、混合水出ロアと夫々重なる様に３つの通孔１２，
１３゜１４を有する。

そして、上記通孔１２，１３．１４には機能室１内底面
とカートリッジケース１１下面間を、またカートリッジ
ケース１１内底面と後述の固定板１５間を夫々シールす
る合成樹脂、ゴム等のパツキン１６がはめ込まれている
。

１６′はパツキン１６の内側への変形を防止してシール
を確実にするためのリングである。

このリング１６′は銅板で形成されている。

固定板１５はカートリッジケース１１の内径より僅か小
径の円盤状に形成されたセラミック（酸化アルミナＡＩ
、０３等）板よりなり、カートリッジケース１１の内底
面に重なるようにケース１１内に収納配備され、その周
面を切欠いて設けた凹欠部２２をカートリッジケース１
１内周面に設けた突条２３に係合せしめて回転を防止す
る。

そして上記固定板１５上面には、該固定板１５よりやや
小径な円盤状に形成したセラミック（酸化アルミナＡ７
．！０３等）板よりなる可動板１７が回転自在に重ね合
わせられる。

上記可動板１７の回転は可動板１７周縁に形成した突部
２４とカートリッジケース１１内周面の上記突条２３と
の係合により一定範囲の回転に規制される。

これら固定板１５と可動板１７とは、弁を構成する部材
であり、互いに接触面が十分に水密を保ち得る程度に鏡
面に仕上げられ、上記固定板１５には、カートリッジケ
ース１１の通孔１２，１３゜１４を介して夫々本体Ａの
冷水流路２熱湯流路４、吐出口６に連絡する冷水流入孔
１８、熱湯流入孔１９、混合水流出孔２０が開穿され、
可動板１７には、固定板１５との摺動面にその可動板１
７の開弁位置に於いて、冷水流入孔１８及び熱湯流入孔
１９の一方或いは双方を混合水流出孔２０に連通せしめ
ると共に混合室を形成する流路２１が開穿状に設けられ
る。

そして、上記冷水流入孔１８と熱湯流入孔１９とは、固
定板１５上面側の形状が図示の形状、即ち固定板１５中
心を中心点として描かれた半径の異なる大小２つの円弧
ａ、ｂの両端を、延長すると相互が所定の角度をもって
固定板１５中心を通る２本の直線ｃ、ｄで結んだ形状に
形成され、吐出孔２０は固定板１５の中心を中心点とし
て所定半径をもって描かれた円弧ｅと該円弧ｅの外側で
円弧ｅ及び上記中心を通る中心線上に中心をおいて描か
れた所定半径の円弧ｆとで囲まれた形状に形成される。

またこれら冷水流入孔１８、熱湯流入孔１９及び吐出孔
２０は、深さ方向中途部において段部２５を介して固定
板１５下面側で上面側より大きく形成されている。

これらの固定板１５下面側における形状はカートリッジ
ケース１１底面の通孔１２．１３．１４に夫々対応する
形状に形成される。

また可動板１７の流路２１は水流入部２６と湯流入部２
７及びこれら両流入部２６．２７に連絡する混合部２８
よりなり、図示の形状、坊］ち上記水流入部２６と湯流
入部２７とは、可動板１７の回転軸を中心として所定角
度をもって半径方向に延びる２本の直線ｇ、ｈと上記回
転軸を中心とし所定半径をもって描かれた円弧ｌとで囲
まれた形状よりなる大扇形部分２９と上記直線の一方り
とこれに対して所定角度をもって半径方向に延びる直線
Ｊ及び回転軸を中心とし、上記大扇形部分２９の円弧ｉ
より小径な円弧にで囲まれた形状の小扇形部分３０とに
よって構成され混合部２８は水流入部２６湯流入部２Ｔ
の大扇形部分２９を回転軸心を中心とする所定半径の円
弧ｌで連絡して形成される。

そして冷水、熱湯夫々の流入孔１８，１９の直線ｃ、ｄ
の角度と水、湯夫々の流入部２６．２７の大扇形部分２
９、小扇形部分３０の直線ｇ、ｈ、ｈ、Ｊの角度が同角
度に形成され、大扇形部分２９の円弧ｉと冷水、熱湯夫
々の流入孔１８．１９の大きな円弧ａが同径に、小量部
分３０の円弧ｋが、冷水、熱湯流入孔１８．１９の小さ
な円弧すと大きな円弧ａの中間位置の半径と同径に形成
されている。

また吐出孔２０の円弧ｅと混合部２８の円弧ｌが同径に
形成される。

この可動板１７の回転運動は可動板１７背面に突設した
スピンドル３１を介して操作される。

即ち、上記可動板１７は背面中央部に溝状のスピンドル
係合穴３２を有しており、該穴３２を介してスピンドル
３１が可動板１７に対して回転不能に連結され、これが
カートリッジケース１１の蓋１１ｂを挿通して本体Ａ外
部に延び、その外端部にレバーハンドル３３を有してい
る。

カートリッジケース１１の蓋１１ｂ内面にはバルブ押え
３４が環状に突出形成されており、このバルブ押え３４
がスピンドル３１中途部に設けた鍔部３５を押え、可動
板１７の固定板１５に対する押圧力を一定にしている。

従って、レバーハンドル３３を左右方向に回転操作する
と可動板１７が固定板１５に摺接しつつスピンドル３１
と一体的に一定の範囲内において回転する。

その回転に伴ない水、湯流入部２６゜２７は、大扇形部
分２９、小扇形部分３０を備えているので、冷水流入孔
１８、熱湯流入孔１９との重なり面積は一方が増大する
時、他方は減少する。

例えば、水流入部２６と冷水流入札１８との重なり面積
は、まず、大扇形部分２９と冷水流入孔１８との重なり
面積が増大して、冷水流入孔１８が全開となる。

次に、大扇形部分２９との重なり面積は減少し、小扇形
部分３０との重なり面積は増大し、全体として、水流入
部２６と冷水流入札１８との重なり面積が減少し、更に
回転すると、小扇形部分３０と冷水流入孔１８との重な
りのみになり、重なり面積が減少して、冷水流入孔１８
が全閉となる。

これに反して、湯流入部２７は、まず小扇形部分３０と
熱湯流入孔１９との重なり面積が増大する。

次に、小扇形部分３０との重なり面積が減少し、大扇形
部分２９との重なり面積が増大し、全体として湯流入部
２７と熱湯流入孔１９との重なり面積が増大して、最後
に大扇形部分２９のみと重なり熱湯流入孔１９が全開と
なる。

斯る可動板１７の回動に伴う冷水、熱湯の混合状態を第
９図乃至第１５図について説明すると、第９図は合間弁
状態にあり、冷水流入孔１８、熱湯流入孔１９は夫々閉
弁されている。

第１０図は第９図の状態より若干左回転させた状態で、
冷水流入孔１８が開き冷水が吐出しはじめる。

第１１図は第１０図の状態より若干左回転させた状態で
冷水流入孔１８全開となり、熱湯流入孔１９はまだ閉弁
状態にある。

この回転の過程では冷水流入孔１８の通水面積が一次的
に増加し、冷水が一次的な変化で吐出する。

第１２図は、第１１図より僅かに回転させた状態で、冷
水流入孔１８が３／４程の開度、熱湯流入孔１９が１／
４程の開度で、いわゆるぬるま湯の状態である。

第１３図は更に若干回転させた状態で冷水流入孔１８及
び熱湯流入孔１９はともに１／２程の開度で混合水は適
温状態にある。

第１４図は、第１２図の逆の状態で、第１３図の状態よ
り僅かに回転させ、少々高い温度の混合水を吐出する。

第１５図は第１１図の逆の状態で熱湯流入孔１９が全開
で、冷水流入孔１８が閉弁しているときである。

第１１図から第１５図までの回転の過程では熱湯流入孔
１９の開度が一次的に増大し、冷水流入孔１８の開度が
一次的に減少する。

そしてこの状態から逆に回転させれば上記と全ったく逆
の作動をする。

以上のようにレバーハンドル３３を回転することによる
可動板１７の回転運動において、一方の流入孔（１８ま
たは１９）と流入部（２６または２７）の重なり面積が
増大するとき他方の流入孔（１９または１８）と流入部
（２７または２６）の重なり面積が減少し、熱湯流入孔
１９と、冷水流入孔１８の通水面積の和をほぼ一定に保
ったまま、両流入孔１９．１８の通水面積を夫々−次的
に変化せしめ混合水量をほぼ一定にして混合水流出口２
０から吐出口６へと流出せしめる。

即ち、混合水の温度を調整すると共に熱湯或いは冷水の
みの吐出も行う。

しかも、水、湯流入部２６．２７には大扇形部分２９、
小扇形部分３０を設けた事により、冷水流入孔１８、熱
湯流入孔１９との重なり面積、即ち通水面積の変化に対
する可動板１７の回転角度が大きくなり、混合水の温度
調整が行ないやすくなっている。

尚、３６は吐出口６に接続した吐出金具、３７は可動板
１７の流路に装着した網部材で、ステンレス等の金属板
よりなり流路２１の深さと略同じ幅の帯板にエツチング
加工により無数の小孔３８を穿設すると共にこれを中央
部で屈曲せしめて０型となし、その両端部を水及び湯流
入部２６．２７の小扇形部分３０端部にまた折曲部を混
合部２８の円弧ｌ中央部に圧接せしめて、その拡開弾性
力により流路２１に嵌合装着する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明湯水混合栓の弁機構の実施態様を示し、第
１図は一部縦断切欠せる正面図、第２図乃至第４図は本
発明の主要な構成要素である固定板を示し、第２図は平
面図、第３図は正面図、第４図は底面図、第５図乃至第
７図は可動板を示し、第５図は平面図、第６図は第５図
のＹ−Ｙ線断面図、第７図は底面図、第８図は要部の分
解斜視図、第９図乃至第１５図は作動状態を示す第１図
のＸ−Ｘ線断面図、第１６図は回転角度と流量変化との
関係を示すグラフ、第１７図は回転角度と温度変化との
関係との関係を示すグラフ、第１８図はパツキンの斜視
図、第１９図は同縦断面図、第２０図は従来例を示す断
面図、第２１図はその本体（固定板）の平面図、第２２
図は本発明と従来例における回転角度と流量変化との関
係を示すグラフで実線は夫々本発明における冷水と熱湯
の流量変化を示し破線は夫々従来例における冷水と熱湯
の流量変化を示す。 １５・・・・・・固定板、１７・・・・・・可動板、１
８・・・・・・冷水流入孔、１９・・・・・・熱湯流入
孔、２０・・・・・・混合水流出孔、２１・・・・・・
混合室、２６・・・・・・水流入部、２７・・・・・・
湯流入部、２８・・・・・・混合部、２９・・・・・・
大扇形部分、３０・・・・・・小扇形部分、３１・・・
・・・スピンドル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷水流入孔、熱湯流入孔、混合水流出孔を有する固
   定板と、上記固定板の上面に水密かつ回転自在に重ね合
   せられると共に、上記両流入孔の通水面積を夫々制御す
   る水流入部と湯流入部とこれら両流入部と混合水流出孔
   とを連絡する混合部とからなる混合室を下面側に形成し
   た可動板と、上記可動板の上面側に係合して可動板を回
   動せしめるスピンドルとを備え、上記固定板の夫々の流
   入孔を、固定板の中心軸を中心とすると共に中心角が同
   じで半径の異なる大円弧と小円弧及び固定板の中心軸で
   その延長線が交わる二つの直線とにより囲まれる形状に
   形成し、上記可動板の両流入部の夫々を、上記各流入孔
   の中心角と同じでかつ上記大円弧及び小円弧との中間の
   半径の小円弧を有すると共に、上記固定板と重ね合せら
   れた時、両流入孔の夫々に同時に整合する小扇形部分と
   、この小扇形部分の混合水流出孔側に連設され、上記各
   流入孔の中心角と同じでかつ上記大円弧と同じ半径の円
   弧を有する大扇形部分とで形成したことを特徴とする湯
   水混合栓。