JPS6124776Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は混合湯水の温度が設定温度からズレた
場合に、制御弁部のスプール内に組み込まれた感
温伸縮体がこれを感知してズレ量を是正する方向
にスプールを移動させ、湯、水各流入溝の開口面
積を調節して混合湯水の温度を自動的に設定温度
に調節するようになした自動温度調節式の混合水
栓に関するものである。

従来、混合湯水の温度をある温度に設定してこ
れを所定の個所へ供給する混合水栓にあつては、
水の流入量を設定するハンドルと湯の流入量を設
定するハンドルとを個々に調節して湯、水の流入
量比を決定し、混合湯水の温度がある温度になる
ようにしていたが、これであると操作が極めて原
始的であるので温度設定に時間を要し、また危険
温度以上の混合湯水が流れ出る場合も有り、早急
な改善が要求されていた。このため従来にあつて
は、湯、水の各流入口の開口面積を調節するスプ
ールの位置を感温伸縮体でコントロールして、自
動的に混合湯水の温度を調節するようにしたもの
を開発し、実用に供している。ところが、この場
合には制御部の構成が複雑化し、流量係数のの低
下となつて吐出流量が不足する問題があつた。ま
た水の供給圧に対して湯の供給圧はかなり低く設
定されるのが通常であり、供給水の湯流路側への
逆流及び湯の流れが阻害される等の問題があつ
た。

そこで本考案は従来の上記欠点に鑑みてこれを
改良し、感温伸縮体をスプール内に固定すると共
に、前記感温伸縮体とスプール内周面との間に供
給湯、水の環状流路を形成し、感温伸縮体の感温
動作によりスプールを移動させてスプールケース
に設けた供給湯、水の各流入溝の開口面積を制御
し、混合湯水をある設定温度に調節するようにし
た制御弁部を、水栓本体の主要外殻部内の中央部
に設け、前記主要外殻部の一端側に前記スプール
の軸方向位置をコントロールする温度設定部を設
けると共に、他端側に混合湯水の吐出流量をコン
トロールする弁部を備えた流量設定部を設けてこ
れらの制御弁部、温度設定部、流量設定部を一軸
上に配設し、また前記主要外殻部の制御弁部にあ
つてその上流側から下流側方向に、供給水室、供
給湯室、混合室をこの順序で配置し、感温伸縮体
の最大径部に対応するスプールの位置に、前記湯
流入溝に連通する環状ポートを形成することで、
該環状ポート部位に主要外殻部の軸方向へ流れる
供給水流によつて負圧を発生させることにより、
湯の供給圧が水の供給圧に対して相当に低い場合
であつても、充分な湯の流入を可能ならしめ、ま
た流路をコンパクト化して流量係数を理想値に近
づけて吐出流量を増加させるようにした混合水栓
を提供せんとするものである。

以下本考案の構成を図面に示す実施例に基づい
て説明すると次の通りである。

第１図は本考案の自動温度調節式混合水栓の要
部縦断面図である。混合水栓１の本体２は主要な
外殻部が横長の筒状にしてあり、内部に複数個の
室を有する。室は、供給湯水の各チヤンバーａ及
びｂと、湯水の混合室ｄと、後述する温度設定部
Ａ、流量設定部Ｃ及び切換弁部Ｆの各設置用の室
ｅ，ｆ，ｇとがある。供給湯水の各チヤンバーａ
及びｂは、横長の筒状外殻部が下方に膨出され、
この膨出された部分内の室a′及びb′と膨出された
部分から延出した湯水の各供給管３及び４との間
に逆止弁部Ｄ，Ｅが設置されている。また流量設
定部Ｃの設置室ｆは、第２図に示すようにシヤワ
ーとバスへの混合湯水の切り換えを行なう切換弁
部Ｆの設置室ｇに連続する。

本考案はこのような構成の混合水栓本体２にあ
つて、先づ温度設定部Ａと、制御弁部Ｂと、流量
設定部Ｃとを横長筒状の主要外殻部内において一
軸上に配置するものである。

温度設定部Ａは、内外の有底筒状部材５ａ，５
ｂよりなる温調ハンドル５の中心部に、内外周面
上にセレーシヨン溝を有するリング７を介して、
温調スピンドル６の左端側（第１図の左側方向、
以下同じ）外周面上のセレーシヨン溝が係合し、
ボルト８により締結されている。上記温調スピン
ドル６は、その軸方向の中央部を中空状のスピン
ドルケース９に回転自在に枢支されており、スピ
ンドル６の鍔部１０と割りリング１１とによりス
ピンドルケース９に対する軸方向位置が規制され
ている。またスピンドルケース９は、該ケース９
の外周面上に嵌合する環状体１２を介して水栓本
体２の前記横長筒状部における左端側内周面に嵌
挿され、ボルト１３にて水栓本体２に固定されて
いる。従つて、スピンドルケース９と温調スピン
ドル６及び温調ハンドル５は、水栓本体２にその
軸方向位置が規制されて取り付けられることにな
る。スピンドルケース９の中空部内にはスライド
軸１４がセレーシヨン嵌合により装着されてい
る。スライド軸１４の左端側には内周面に螺子溝
を有する凹部１５が設けられており、該凹部１５
の螺子溝は前記温調スピンドル６の外周面上に螺
合する。またスライド軸１４の右端側には、スプ
リング１６と該スプリング１６により附勢される
円板１７を内蔵する凹部１８が設けられている。
１９は円板１７の飛び出しを防止するストツパー
リングである。

上記構成の温度設定部Ａにあつては、温調ハン
ドル５を回動させることにより、温調スピンドル
６が一体に回転し、スライド軸１４を軸方向に移
動させることができるが、このスライド軸１４の
軸方向移動は混合湯水の温度が危険温度以上にな
らないようにするために、ある位置で一旦規制す
る必要があり、本実施例では温調ハンドル５にス
トツパー機構を設けてこれを実現している。すな
わち温調ハンドル５の側周面の一部に内外に通ず
る貫通孔２０を設け、安全ボタン２１を板状バネ
部材２２で附勢して当該孔２０より外方に突出さ
せ、安全ボタン２１の基板２１ａを温調ハンドル
５の内周面に圧接させている。そして、環状体１
２の左端面の所定箇所に、上記安全ボタン２１の
基板２１ａに対応する係止用爪２３を突出成形
し、これにより温調ハンドル５を回転させた場合
に、ある回転位置で安全ボタン２１の基板２１ａ
が係止用爪２３に係合して回転を止めるようにな
してある。

制御弁部Ｂは、感温伸縮体（感温手段としてワ
ツクスを封入してある）２４を備えてなるスプー
ル２５と、スプールケース２６とよりなり、スプ
ール２５は該ケース２６内に摺動自在に嵌挿され
てスプリング２７により常時第１図の左側方向に
附勢されている。スプールケース２６は、水栓本
体２の供給湯水室ａ及びｂと混合室ｄに跨つて位
置し、左端側において前記温度設定部Ａのスピン
ドルケース９に螺合締結されている。またスプー
ルケース２６の供給水室ａに位置する外周面上の
一部には円周方向の水流入溝（スリツト）２８が
穿設され、供給湯室ｂに位置する外周面上の一部
には円周方向の湯流入溝（スリツト）２９が穿設
されている。３０はスプールケース２６の吐出口
である。

これに対してスプール２５は、小径部のランド
２５ａと大径部のランド２５ｂとを有し、ランド
２５ａに、スプールケース２６の湯流入溝２９に
対応する環状のポート３１が穿設されている。感
温伸縮体２４は放射状の支持板３２によりスプー
ル２５の中心線の位置に支持されており、ポート
３１に対向する位置に最大径の感温部（ワツクス
封入部）３３が配されている。従つて、感温部３
３の介在する部分における環状流路の開口面積は
最も小さく、ここを流れる流体の流速は最大とな
り、圧力は逆に最小となる。このため、ポート３
１及びこれに連通し得る（常時は連通状態にあ
る）湯流入溝２９には最大流速で流れる流体（供
給水）による負圧が発生し、供給湯は吸引作用を
受けてスプール２５内に流入するようになり、湯
の供給圧が水の供給圧に対して相当に低い場合で
あつても、充分な湯の流入が得られる。それに、
前記環状ポート３１と感温伸縮体２４の最大径感
温部３３との相対位置は固定である。従つて、感
温伸縮体２４の感温動作及び温度設定動作によ
り、環状ポート３１、湯流入溝２９に発生する負
圧が大きく変化するということはない。つまり、
如何なる場合であつても安定した湯の流入が得ら
れるものである。感温伸縮体２４の突出子であ
る。この突出子３４の先端部は温度設定部Ａのス
ライド軸１４内に弾着された円板１７に螺合締結
されている。突出子３４はワツクスの感温温度に
よる膨張収縮に応じて突出及び退入動作し、突出
及び退入量は感温温度の変化量に一義的且つ直線
的に比例する。３５は水流入溝２８に対応する位
置において、スプール２５の左端面とスピンドル
ケース９の右端面とで構成される環状の可変ポー
トである。尚、スプール２５を附勢するスプリン
グ２７の附勢力は、スライド軸１４内の円板を附
勢するスプリング１６の附勢力よりも小さく設定
されている。このため円板１７は常時ストツパー
リング１９に圧接係止されて位置し、その時の突
出子３４のストロークによりスプール２５の位置
が決定され、湯水流入溝２８，２９の開口面積が
決定される。

流量設定部Ｃは、バルブケース４１に嵌装され
てなる流量設定弁３６を有する。この弁３６は湯
水の混合室ｄと室ｆとの間の隔壁においてこれを
貫通して位置し、第３図乃至第５図に示すセラミ
ツクデイスクよりなる同一形状の弁座３７及び弁
体３８を対称形に重ね合わせて構成されている。
弁座３７及び弁体３８は、扇形の貫通孔３９と凹
状溝４０とを有し、弁座３７の凹状溝４０に係合
する板状バネ部材４２により常時右側方向に附勢
されている。板状バネ部材４２の両端はバルブケ
ース４１の窓４１ｂに嵌挿支持されており、従つ
て弁座３７は回転不可能で、弁体３８は回転自在
である。尚、バルブケース４１は水栓本体２の右
側端部において、これに螺合締結されている。４
３は弁体３８の凹状溝４０に嵌着されるハンドル
軸であつて、内外の有底筒状部材４４ａ，４４ｂ
よりなる流量設定ハンドル４４にセレーシヨンリ
ング（内外周面にセレーシヨン溝を刻設してあ
る）４５を介して係合し、ボルト４６にてこれに
締結されている。このハンドル軸４３は、該軸４
３の一部に設けられた突部（図示せず）がバルブ
ケース４１の係止板４１ａに係合し、その回動位
置が規制されるようになしてある。４７はｆ室に
おいて、バルブケース４１の側周面に穿設された
スリツト状の吐出溝で、弁座３７及び弁体３８の
貫通孔３９に連通する。

次に逆止弁部Ｄ，Ｅと切換弁部Ｆの構成を設明
する。先づ逆止弁部Ｄ，Ｅについてであるが、こ
れは共に同じ構成であるので、ここでは逆止弁部
Ｄの構成についてのみ説明を行なう。逆止弁部Ｄ
は水供給管３とa′室との間において、水栓本体２
に螺合されて位置し、供給水の流路に面する外周
面上に網（ストレーナ）部材４８を有するケース
４９と、このケース４９内にその一部が嵌挿され
ると共にケース内でスプリング５０を介して上流
方向に附勢されるスプール５１とで構成される。
スプール５１の一部は、吐出口５２よりa′室に突
出し、突出部分は吐出口５２の口径よりも大径で
ある。従つて、この逆止弁部Ｄは上流（水供給管
３）側からのみの流入を許し、下流側からの逆流
を阻止するように作動する。

切換弁部Ｆは、ｆ室に連通するｇ室において、
水栓本体２に螺合されるケース５３と、このケー
ス５３を貫通してこれに摺動自在に装着される弁
軸５４と、弁軸５４の一端側（第２図の左側）に
取り付けられる把手５５及び弁軸５４の他端側に
取り付けられる弁体５６と、ケース５３の凹孔５
７内において弁体５６を同図の右側方向に附勢す
るスプリング５８とで構成される。バスに連通す
る流路５９に面する上記ケース５３の側周面に
は、凹孔５７に連通するポート６０が開穿されて
いる。また上記弁体５６の径は、凹孔５７の径及
びシヤワーへの流路６１の径よりも大きく設定さ
れている。

以上のように構成された本考案の混合水栓１に
あつて、水は供給管３から逆止弁部Ｄを経てa′室
及びａ室に流入し、スプールケース２６の水流入
溝２８及び可変ポート３５を通つてスプール２５
内に流入する。つまり、水はスプール２５内周面
と感温伸縮体２４の外周面との間の環状の流路を
通つて軸方向へ直線状に流れる。湯は供給管４か
ら逆止弁部Ｅを経てb′室及びｂ室に流入し、スプ
ールケース２６の湯流入溝２９及びスプール２５
のポート３１を通つて、該ポート３１に作用する
供給水の流れによる負圧を受けて吸引され、スプ
ール２５内に流入する。このためスプール２５内
で湯水の混合が行なわれ、混合湯水は流量設定弁
３６を経てｆ室及びｇ室に流入する。そして切換
弁部Ｆが第２図の状態であれば、ポート６０から
流路５９を通つてバスへ供給される。シヤワー側
へ供給したい場合は、把手５５を同図の左側方向
に移動させ、弁体５６をケース５３の凹孔端面に
当接させてやれば以後は混合湯水圧によつてこの
状態が保持され、混合湯水は流路６１からシヤワ
ーへと流れるようになる。

而してその時の混合湯水の流量は、流量設定弁
３６の開口面積により決定されるものである。す
なわち、流量設定用のハンドル４４をある回動位
置に設定することにより、ハンドル軸４３を介し
てセラミツクデイスクの弁体３８が弁座３７に対
して回動し、弁座３７との相対位置が変化して両
者の貫通孔３９による開口面積が決定され、ここ
を通る混合湯水の流量が決定される。

一方、混合湯水の温度は、水流入溝２８と湯流
入溝２９の開口面積すなわちスプール２５内に流
入する水の量と湯の量で決定される。上記各溝の
開口面積は、温調ハンドル５の回動操作により自
由に設定することが可能である。更に詳しく説明
すれば、温調ハンドル５をある回動位置に設定す
ることにより温調スピンドル６が同様に回動し、
スライド軸１４に伝達されるが、スライド軸１４
にあつてはスピンドルケース９とのセレーシヨン
嵌合によりその回動が規制されているので、温調
スピンドル６の回動は、スライド軸１４の軸方向
移動に変換される。スライド軸１４が左に移動し
た場合には、スプール２５も同様に左に移動し、
可変ポート３５の開口面積を縮小してここを通過
する水の量を減少させるようになり、また環状ポ
ート３１の開口面積を増大させてここを通過する
湯の量を増加させ、混合湯水の温度を上昇させ
る。スライド軸１４が右方向に移動した場合に
は、以上と逆の動作で混合湯水の温度を降下させ
るものである。而してある温度におけるスプール
２５の突出子３４のストロークはわかつているの
で、このストロークを見込んでスプール２５の位
置を決定し、すなわち可変ポート３５と環状ポー
ト３１の開口面積比を決定し、その時の混合湯水
の温度と温調ハンドル５に表示された目盛とが一
致するように温調ハンドル５と温調スピンドル６
とスライド軸１４の結合状態を調整してこれらを
組み込めば、温調ハンドル５をその表示目盛に合
わせるだけで、混合湯水の温度設定が可能であ
る。

このようにして本考案の混合水栓１では混合湯
水の温度を設定するわけであるが、供給水圧又は
供給湯圧の変動等があるとポート３５及び３１の
同一開口面積に対する湯水の流入量が変化し、混
合湯水の温度が設定温度からズレることがある。
このため本考案では次のようにしてこのズレ量
（混合湯水の温度誤差）を是正するようにしてい
る。すなわち混合湯水の温度が低下する方向にズ
レた場合は、この温度低下分に比例して突出子３
４のストロークが短かくなるので、スプール２５
は左側方向に移動し、可変ポート３５の開口面積
を減少させて水の流入量を減少させると共に、環
状ポート３１の開口面積を増加させて湯の流入量
を増加させ、上記ズレ量に応じた分だけ混合湯水
の温度を上昇させるようにしている。また混合湯
水の温度が上昇する方向にズレた場合には、突出
子３４のストロークが長くなるので、スプール２
５はスプリング２７の附勢力に抗して右側に移動
し、上述と逆の要領でズレ量に応じた分だけ混合
湯水の温度を低下させるようにしている。

尚、温調ハンドル５は混合湯水の温度が危険温
度になる位置では、前述の如く安全ボタン２１の
基板２１ａが環状体１２の係止用爪２３に当接し
て一旦その回動を規制するようにしているが、必
要に応じて、安全ボタン２１を板状バネ部材２２
に抗して下方に押し下げ、上記係合を解放して更
に回動させることも可能である。

要するに本考案の混合水栓１にあつては、温度
設定部Ａと、制御弁部Ｂと、流量設定部Ｃとを一
軸上に配設し、供給湯、水が軸方向に沿つて直線
状に流れるようにしたから、混合湯水の流路中に
おいて、障害物となる部材の介在が少なく、流量
係数を理想値に近づけて混合湯水の流動状態に優
れたものを得るようにし、且つ吐出勢い、吐出流
量の増加を図ることができる。また各部Ａ乃至Ｆ
は夫々ユニツト化した単体として水栓本体２に取
り付ける構成であるので、製作が容易であり、保
守点検にも都合が良い。更には温調ハンドル５と
流量設定ハンドル４４とが、従来のようにタンデ
ム状に直立することがなく、外観上の見栄えも良
い。

また本考案にあつては、主機能部を一軸上に配
置する上記構造に加えて、湯流入溝２９に連通す
る環状ポート３１を感温伸縮体２４の最大径部３
３に対応する位置に開口する構成であるので、こ
の開口部分における環状流路の開口面積は最小と
なり、流速は最大となつて、圧力は逆に最小とな
る。このため湯流入溝２９には最大流速で流れる
供給水の負圧が作用し、供給湯をスプール２５内
に吸引するように働きかけるので、従来のように
供給水圧が供給湯圧に対して相当に高い場合であ
つても、供給水の湯流路側への逆流を防止するこ
とができ、混合水栓の正常な動作を保障すること
ができる。しかも従来不可能であつた供給湯
（水）圧の低い瞬間ガス湯沸器等との組合せによ
る使用も可能である。それに、前記環状ポート３
１と感温伸縮体２４の最大径感温部３３との相対
位置は固定である。従つて、感温伸縮体２４の感
温動作及び温度設定動作により、環状ポート３
１、湯流入溝２９に発生する負圧が大きく変化す
るということはない。つまり、如何なる場合であ
つても安定した湯の流入が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は混合水栓の全体を示す要部縦断面図、
第２図は切換弁部を示す要部縦断側面図、第３図
は流量設定弁の弁座及び弁体を示す正面図、第４
図は第３図のＸ−Ｘ線断面図、第５図は第３図の
Ｙ−Ｙ線断面図である。 ２８……水流入溝、２９……湯流入溝、２４…
…感温伸縮体、２５……スプール、２……水栓本
体、Ａ……温度設定部、Ｂ……制御弁部、Ｃ……
流量設定部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 感温伸縮体をスプール内に固定すると共に、前
   記感温伸縮体とスプール内周面との間に供給湯、
   水の環状流路を形成し、感温伸縮体の感温動作に
   よりスプールを移動させてスプールケースに設け
   た供給湯、水の各流入溝の開口面積を制御し、混
   合湯水をある設定温度に調節するようにした制御
   弁部を、水栓本体の主要外殻部内の中央部に設
   け、前記主要外殻部の一端側に前記スプールの軸
   方向位置をコントロールする温度設定部を設ける
   と共に、他端側に混合湯水の吐出流量をコントロ
   ールする弁部を備えた流量設定部を設けてこれら
   の制御弁部、温度設定部、流量設定部を一軸上に
   配設し、また前記主要外殻部の制御弁部にあつて
   その上流側から下流側方向に、供給水室、供給湯
   室、混合室をこの順序で配置し、感温伸縮体の量
   大径部に対応するスプールの位置に、前記湯流入
   溝に連通する環状ポートを形成することで、該環
   状ポート部位に主要外殻部の軸方向へ流れる供給
   水流によつて負圧を発生させるようにしたことを
   特徴とする自動温度調節式混合水栓。