JPS5891985A - 混合弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は混合弁に関し、更に詳細には冷水入口ボートに
制限された水通路を設けこれによって弁を通る水の温度
を調整していわゆる円滑領域において大きい弁制御をも
たらすことができる混合弁に関する。

本発明の主な目的は温水圧より実質的に大きい冷水圧を
有する領域に用いることができ亘つ弁が弁取扱いのだめ
の大きい円滑領域を有するように水調整手段が設けられ
た混合弁を提供することにある。

本発明の他の目的は冷水ポートが通過する水の体積を制
限して温水および冷水がボディを円滑する温度に混合さ
れる領域において大きい弁作動をもたらす上述の混合弁
を提供することにある。

本発明の他の目的は弁を閉鎖するポートシールが開口を
有し、冷水開口が温水開口より小さく亘り冷水開口に進
入する制限された寸法の通路が設けられ、これによシ冷
水圧が温水供給の圧力より実質的に高い領域に弁を用い
ることができるよう温度調整を行う上述の混合弁を提供
することにある。

本発明は弁部材の作動が弁を通る水の温度と体積とを制
御する混合弁である。この弁は特に台所やトイレの蛇口
およびシャワーや管の弁等に共通して用いることができ
る。特に、本発明は冷水供給が温度供給よシ実質的に萬
い圧力を有する部分に用いることができる弁に向けられ
ている。例えば、冷水圧力が温水供給の圧力の１２倍以
上であるような部分に用いられることは知られていない
。

最も一般的な圧力差は８対１の比率であるが、このよう
な圧力差は、シャワーを満足に用いることができるいわ
ゆる良好領域に使用者が弁制御を行うことを困難にさせ
る。

混合弁、特にシャワーにおいて、使用者が良好領域（通
常９０〜１０６°Ｆ（３２℃〜４１℃））に弁制御を行
いこの結果水温の調整が困難でないようにすることはき
わめて利益がある。

本発明は弁を通る冷水を制限し亘つ弁が完全温水位置か
ら温水と冷水との混合位置に向って移動す゛るとき弁の
中に入る冷水の進入を制御することによって温水と冷水
との間に実質的な圧力差がある部分に用いることができ
る弁構造を提供することにある。更に、弁は温水および
冷水入口ポート間の流れを防止する構造を提供する。こ
の流れは冷水圧が温水圧より高い部分では重要な問題で
ある。

本発明は固定のスリーブ内に位置決められた往復動およ
び回転可能な弁部材即ちステムが設けられた混合弁につ
いて特に述べられる。この制限水流装置は弁閉じシール
を形成するシール部材の形態にある。理解すべきはここ
に述べられた原理は他の型式の弁構造に適用でき上記の
構造に限定されるものでないことである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

図面において、スリーブが符号１０で示され、ステムが
符号２０で示されている。スリーブは中空であり、且つ
０リング溝１２．１４を有している。これら０リング溝
は夫々０リング１３．１５を嵌合し、これらＯリングは
弁構造の両端をシールするように用いられる。図示の弁
はその移動部品の全てが単一の自己内蔵ユニット内にあ
り、このユニットが通常では蛇口のノ・ウジング内に位
置決められるようなカートリッジの形態を有する。

スリーブは夫々冷水および温水の入口ポート１６゜１８
と出口ポート２２とを備えている。

スリーブの外部は環状の肩２４．’２６を有し、これら
肩はそれらの間に円周空間を形成しており、この空間は
弁のためのポートシールを収容する。

このポートシールにおいて、冷水ポートシールが符号２
８で示され温水ポートシールが符号６０で示されている
。シール構造の詳細は米国特許第３，８４０，０４８号
に示されている。

ステム２０はスリーブから外方に延びるシャフト部分６
２を有しこのシャフト部分は弁を取扱うのに用いる作動
ノ・ンドルを収容する適当な平担部６４を備えている。

ステム２０には間隔をあけた溝３６．３８が設けられ、
これら溝は夫々シールリング３７　、３９を収容し、こ
れらシールリングの外部はスリーブ１０の内部とシール
係合している。

ステムはアンダーカット部４０を有し、このアンダーカ
ット部は円形の形態でらり且つステムの長さ方向に延び
ていて冷水および温水のポート１６．１８からスリーブ
出口ボート２２へ水を搬送する手段を形成している。ア
ンダーカット部４０は略その長さ方向に延びる分割構造
４２によって温水用と冷水用との２つの通路に分割され
ている。

この分割構造は２つの翼即ち分割体から成りこれらの夫
々はアンダーカット部４０の両端の適当なノツチの中に
位置決められている。

ステムは円筒形態のピストン部材４４を有し、このピス
トン部材はアンダーカット部４０の一部の周シに延び且
つ独立の開口４６．４８を備えている。これら開口は弁
がこれを通る水の体積と温度とを制御するように用いら
れたときに冷水および温水入口ポート１６．１８と一致
して配置される。。開口４６．４８の周シの領域は内方
に形成されこの結果弁部材即ちステムがボートシールイ
に対して移動するときポートシールのために円滑なベア
リング面が設けら゛れ且つポートシールが破損や摩耗等
を生ずることががい。

温水シールろ０は米国特許第６，８４０，０４８号に示
されたものと実質的に同一でおって半円形のボディ部５
０とポートシール部５２とを備え、このポートシール部
５２の内周シ５４がピストン４４とシール接触している
。ボディ５０の外部に複数の外方向に延びるビード５６
が設けてろシー、このビードはポート１８と一致する室
５８を形成しこの室の端部が温水ポートおよび室５８の
中に入る水によって、内方向に偏位されてシールとステ
ムピストンとの間に確実なシールを形成するようにする
。温水シール６０の開口５９は横断面が略同。

形である。

冷水シール２８（第３図および第８図）は水が流れる開
口の配列を除いて温水シールと同じである。開口６０は
温水シール３０の開口５９より実質的に小さい横断面積
を有し例えば温水シールの開口の寸法約５０％の値にす
ることができる。

本発明では温水開口と冷水開口との間の任意の特定の関
係に限定されないが、温水開口の寸法に対して冷水開口
の寸法を実質的に小さくすることが必要である。温水ポ
ートより寸法の小さな開口を設けることに加えて冷水シ
ール２８のポートシール部６２は開口６０の対向側で閉
じられ、その閉じた領域にＶ形ノツチ６４が設けられて
いる。このノツチは開口６０から遠い部分に最小側面を
なし開口６０に向うに従ってその開口寸法が徐々に増大
するようになっている。このノツチは前記閉じた領域に
完全に延びてなく、実際にはこの閉じた領域はルーフ６
５を備えている。このノツチのルーフは、水圧の下にノ
ツチの側面がへこんだリスは任意に閉じる通常の傾向を
なくす。従ってこのルーフは任意の型式の水圧の下に均
一な横断面を有するノツチを維持する。

本発明は冷水ポートの限定および温水ポートの通常即ち
不限定シールを設けることについて述べて来たが、これ
に限定されるものでない。

圧力差異の問題は、通常、冷水圧が温水供給の圧力より
実質的に高いという水系統にもたらされる。しかし、あ
る場合にはおそらくまれではあるが温水圧が冷水供給の
圧力よシ実質的に高くなることがある。従って、本発明
は特に温水供給あるか冷水供給であるかにかかわらず高
圧側の流れを減少するシールに向けられている。

弁が組立てられ適当に蛇口構造に取付けられたときボー
トシール開口およびステム開口４６．４８の相対移動と
配置は特定の水流量比を形成する。

ステムが第７図の位置にあって全体の流れを温水ポート
を通して行うと、冷水ポートは開口４６　、４８間のピ
ストン４４の大きな部分４７によって閉じられる。ステ
ムが冷水をシール開口６０を通して流す位置に向って時
計回りに回転されると、初めにこのような回転はピスト
ン４４の開口４８をノツチ６４の最小部と連通状態にさ
せる。続いてこのステムの時計方向の回転（これは通常
全温水流から混合位置に向う）はピストンの開口４８の
ノツチ６４との連通状態を徐々に増大させる。時計方向
の続く回転は２つの開口５９．６０（第４図参照）をピ
ストン４４の開口４６．４８と完全に一致させる。冷水
ポートシールのノツチをピストンの開口に対してこの特
定の位置に置くことによ、つて先ず僅かな量の冷水を全
部の温水流と共に弁の中に通すことができる。続いてス
テムを回転すると、冷水の量が増すがこれは比較的小量
でるる。

これは大きい冷水圧が温水圧を超える領域で特に重要で
ある。従って、いわゆる円滑領域において大きな角度で
ハンドル回転を行うことができる。

事実、図示の弁によりハンドル回転の約１９°の領域で
円滑領域をもたせることができ、この円滑領域は通常温
水と冷水との混合領域である。

更に利点は温水ポートが閉じられた′とき（第５図およ
び第６図）開口４８がポートシール開口６０と完全に一
致しこのためノツチ６４を用いることなく冷水を完全に
供給できるという事にある。従って、ノツチ６４は温水
と冷水とが混合し且つ使用者が全温水位置又は全冷水位
置のいずれかから混合位置に向って弁を移動し始めると
きにのみ用いられる。冷水ポートの開口は弁が全冷水位
置にあるとき弁ステム開口に完全に近づくことができる
。

温水および冷水入口を分離するこの分割構造は、弁が比
較的高い冷水圧力の領域で用いられるとき特に重要であ
る。その他には、温水圧と冷水圧との間の差によって温
水を弁の中に進入させることができない。

以上、本発明の好ましい実施例について述べたが、本発
明は上記の実施例に限定されるものでない。

【図面の簡単な説明】

第１図は混合位置にある弁の側面図、第２図は第１図の
平面図、慣６図は第２図の６−３線から見た冷水シール
の側面図、゛第４図は混合位置で示された第２図の弁の
縦断−図、第５図は冷水開放、温水閉鎖位置で示された
弁の縦断面図、第６図は第５図の６−６線断面図、第７
図は冷水閉鎖、温水開放位置で示された第６図と同様の
断面図、第８図は第３図の冷水シールの内側を示す図で
ある。 １０・・・・・・スリーブ　　１５．１５・・・・・・
０リング１６．１８・・・・・・入口ポート　　２０・
・・・・・ステム２２・・・・・・出口ボート２８・・
・・・・冷水ポートシール３０・・・・・・温水ボート
シール　４４・・・・・・ピストン部材４６　、４８・
・・・・・開口　６４・・・・−・ノツチ特許出願人　
スタナダイン・インコーホレーテッド（外２名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）静止部材と可動部材と前記静止部材に設けられた
   温水入口ボートおよび冷水入口ポートと該温水および冷
   水入口ポートに設けられたシール部材とを有し、前記静
   止部”材と可動部材とは相対的に移動してこれらを通る
   水の体積および温度を制御し、前記シール部材の夫々は
   通過する水の流れを制御する開口を有し、前記シール部
   材の開口の一方は前記他方のシール部材の開口より小さ
   い横断面積を有し、前記一方のシール部材は前記開口へ
   の水の進入を制御する制限通路を有している混合弁。 （２）制限通路が開口に向って寸法を徐々に増大する特
   許請求の範囲第１項の弁。 （３）温水および冷水入口ポートを分離してこれらポー
   トに流体が通らないようにする分割手段を備えている特
   許請求の範囲第２項の弁。 （４）制限通路が略Ｖ形ノツチの形態である特許請求の
   範囲第１項の弁。 （５）略Ｖ形ノツチが覆いを有する特許請求の範囲第４
   項の弁。 （６）スリーブと、該リーブに設けられた温水および冷
   水の入口および出口ボートと、前記スリーブ内に往復動
   亘つ回転可能に設けられスリーブを通る流体の温度と体
   積とを制御する弁部材と、前記スリーブ内で温水および
   冷水入口ボートを前記弁部材とシール接触状態に位置決
   められたボートシールとを有し、前記ポートシールの夫
   々は通過する水の流れを制御する開口を有し、該−口の
   一つは他の開口より小さな横断面積を有し、前記一方の
   ボートシールは前記開口への水の進入を制御する制限通
   路を有している混合弁。 （力　制限通路が開口に向って徐々にその寸法が増大し
   ている特許請求の範囲第６項記載の弁。 （８）弁部材に設けられ冷水ポートから温水ポートへの
   直接の水の流れを阻止する分割手段を有する特許請求の
   範囲第７項の弁。 （９）弁部材がポートシールの開口と一致する可動なポ
   ート領域を備え、該ポート領域は温水ポートの開口が弁
   部材によって閉じられたとき金泥れを冷水ポートの開口
   を通して行い、温水ポートが完全に開かれたとき制限さ
   れた流れを冷水ポートシールの通路を通して行うことを
   特徴とする特許請求の範囲第６項の弁。 ００）弁部材がポートシール開口と一致する状態に可動
   なポート領域を備え、該ポート領域は弁部材の特定の位
   置で温水および冷水が冷水の最初の流れを制限通路を通
   して行うボートシール開口を通して流れる位置に向って
   弁部材が移動することにより温水ポートシール開口を通
   して全体の流れを行うが冷水ポートシール開口を通して
   は流れを行わないように配置されている特許請求の範囲
   第６項の弁。 ０υ　各シールはスリーブの周りに円周方向に位置決め
   られたボディ部とスリーブの温水および冷水入口ポート
   を貫通して弁部材とシール係合状態に延びるポートシー
   ル部とを備え、制限通路が冷水ポートシールのボートシ
   ール部に形成されたノツチの形態である特許請求の範囲
   第６項の弁。 Ｑ２１　　制限通路にカバーが設けられ、該カバーが水
   圧のだめの制限通路のへこみを防止する特許請求の範囲
   第７項の弁。