JPS62233576A - 単一操作式混合栓 - 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】 〔発明の分野〕 本発明は、単一操作によって冷水、温水又はこれらを混
合する栓（蛇口）に関するものである。

〔発明の背景〕

冷水、温水又はこれらの任意の混合物が出てくる単一出
口を有する冷水−温水用混合栓と、単一操作レバーは周
知である。

この混合栓は一般にカートリッジを有し、このカートリ
ッジ内には一対のセラミックスディスク（円板）が重さ
ね合されており、その下側のディスクは各々温水と冷水
が流れる２つの開口を有し、かつ温水と冷水用の管路に
各々連通した１つの室内に固定されている。一方、上側
ディスクは単一の開口を有しており、上記操作レバーに
よって下側ディスクに対して移動されて種々の吐出位置
を占めるようになっている。この上側可動ディスクの操
作運動は、両ディスクの接触面の接着力によって影響さ
せるということも知られている。従って、長期間にわた
って両ディスクの滑らかな相対運動を維持しなければな
らないという問題がある。

上記両ディスクの接触面には、表面粗度が極めて低い（
０２μ）加工であるため、両表面間に拡がっているグリ
ースの潤滑作用が無くなると互いに接着し易くなるため
、上記の問題は十分に解決されていない。これら表面は
摩擦によって粗さを失って滑らかになるが、両表面の間
に生じる真空力のために互いに接着して動かなくなる。

従って、栓の操作運動は最初滑らかであるが一定時間後
には硬くなり、不均一になる。

また、上側ディスクには、下側ディスクに対するその位
置に従って栓を通って流れる水の量を多くしたり少なく
するために設けた幾何学的に対称＝　　３　− な開口が設けられている。冷水を温水と混合する間に、
ある位置に来ると、温水が家庭で使っているような瞬間
湯沸し器から来る場合には、栓を流れる温水が極端に絞
られてしまうために、湯沸し器が遮断して湯が来なくな
ることがある。これと同じような状況は屋根の下に設置
したタンクから給湯している場合で、夏と冬の冷水の温
度差が大きい際にも経験する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、セラミックスディスクの接触面を最少
にして画定：間の摩擦を軽減し、それによってあらゆる
操作条件下においても給水系を安全に操作できるように
したカートリッジを含む型式の単一操作式混合栓を提供
することによって、上記の問題点を無くすことにある。

〔発明の構成〕

本発明の単一操作式混合栓は、冷水と温水を流したり、
止めたり、混合させるための固定要素と共働する可動セ
ラミックディスクと、これを操作する操作手段とを含む
カートリッジを有し、カートリッジが操作レバー及びそ
の他の栓部材と共働するように栓本体中に配置されてい
るような型式であって、その特徴は、上記固定要素が一
対の収束する細長い開口を備えたセラミックプレートで
あり、この各開口が突き出た周辺リムを有し、上記プレ
ートがカートリッジハウジングとともにシール要素の役
目をする弾性手段によって上記可動セラミックディスク
に向って付勢されており、この可動ディスクには上記固
定ディスクの細長い開口と連通する幾何学的に非対称性
を有する開口が設けられていて、冷水と温水の圧力と温
度に関する大きなアンバランスの流体圧状態に適した混
合作用を起こすことができるようになっている。

以下、本発明を添付図面に示す好ましい一実施例を用い
て詳細に説明するが、これは単なる例示であって、本発
明はこれにのみに限定されるものではない。

図面を参照するに当り先ず第１図を参照すると、ここに
図示した混合栓Ａは本体Ｂを有し、この本体Ｂ（従って
栓Ａ）は洗面台２台所の流し台、ビデ、浴室等の衛生設
備に確実に固定されるように、これら衛生設備（図示せ
ず）の−窓部分にそれ自体公知の固定手段によって固定
することができる。

この本体Ｂの下部には通常の手段で密封結合された温水
用管路１と冷水用管路２が配置されている。

Ｄは衛生上の排水出口の開閉を操作するロッドを示し、
ＥはこのロッドＤのハンドルを示す。

ＦはノズルＧから流れ出る冷水、温水又はこれらの混合
水の供給パイプを示し、このパイプＦは取り外して別の
異る形のパイプと交換できるような構造で、栓本体Ｂに
その端部Ｈのところでしっかり固定されている。

栓本体Ｂはこの混合栓の芯を形成するカートリッジＣを
収容するための円筒状の室■を有している。このカート
リッジＣは室Ｉ中に収容され、かつ室Ｉに形成した内側
ネジと係合するネジ付きクラウンＬによって保持されて
いる。このネジ付きクラウンＬの上部は、キャップＭの
対応球状面と共働するように球状形状となっている。キ
ャップＭには操作レバーＮが設けられ、かつ操作レバー
Ｎの開閉運動を伝達するためにカートリッジレバー１０
に固定されている。

レバー１０は第２図、第３図に示すようにカートリッジ
Ｃの軸線に直角にカートリッジＣに支持されたピン１１
の回りを回動できる。このレバー１０は０リング１２に
よって液密にカートリッジＣの内から外へ突出している
。レバー１０の下端に設けられたボール継手１３は、焼
結セラミック材料で作られた上側ディスク１６に固定さ
れた嵌合部材１４の対応凹部中に収容されている。上側
ディスク１６には管路１，２（第４図、第５図）からの
水流を混合室１８へ流すための孔１７が設けられている
。この孔１７は下向きに円錐となる円錐形状をしており
、かつ以下で説明するように非対称形状をしている。

このセラミックディスク１６の下には焼結セラミック材
料で作られたプレート１９が配置され、このプレート１
９には冷水と温水の各出口と整合した一対の孔３．４が
設けられている。これらの孔３，４は形が細長く、かつ
互いに拡散するように配置されている。これらの孔は突
き出したリム５．６によって取り囲まれていて、可動デ
ィスク１６の下面が一定の圧縮力で以下に述べる弾性手
段により、リム５，６の対応上面と接触するようになっ
ている。上側ディスク１６は、栓の操作レバーＮを介し
てレバー１０を動かしたときに移動するが、下側プレー
ト１９は、カートリッジＣに対して固定して保持されて
いる。２０はカートリッジＣの構成部品を互いに正確に
整合させて保持し、それによってレバー１０を密封状態
で通過させるための成形された嵌合部材で、この嵌合部
材２０はカバー２１によって保持されている。　次に第
３，４図を参照すると、カートリッジＣの下側壁２２に
は温水と冷水用の各管路１，２を受は入れる２つの孔２
３．２４が設けられているのがわかる。これらの孔２３
．２４はカートリッジＣが挿入された栓本体Ｂの底に、
カートリッジＣを液密にシールするシール２５によって
取り囲まれている。カートリッジＣの内側底面には極め
て軟いシリコンゴムで作られたガスケット２６が設はら
れていて、このガスケット２６が固定プレート１９を弾
性的に支持し、可動ディスク１６の下面へ向って固定プ
レートを付勢している。このガスケット２６は混合栓へ
流れる水のシールの役目もしている。

２７はカートリッジＣと平行な軸栓を有する給水取付部
である。この取付部２７は混合水の出口を構成すると同
時に、栓本体Ｂ内におけるカートリッジＣ組立時の基準
要素の役目をする。この取付部のシールは、それと孔２
３．２４とを取り囲んでいるガスケット２６によって達
成されている。

カートリッジＣを図示した構造と形状に組立てると、リ
ム５，６がプレート１９の上面から同じ量だけ突出して
いるので、この固定プレート１９に設けた細長い開口３
，４を取り囲んでいるリム５．６は、その上側表面を介
して常に可動ディスク１６をプレート１９の上面から同
じ距離の所に保つ。

従って、互いに接触した固定プレート１９の突出リム５
．６の面と可動ディスク１６面との接触面積は、従来の
２枚のセラミックディスクの場合の接触面積に比べて大
１］に減少して、最適の作動状態が維持できると同時に
、操作レバー１０によって生じる相対運動中に」１記接
触面から生じる摩擦か最少になる。

以上の説明から明らかなように、シリコンゴム製ガスケ
ット２６と細長い開口３，４の囲りに設けた突出リム５
，６とによって、ディスクの固着の原因となる接触面積
を最少にすることができる。

上側ディスク１６に設けた幾何学的に非対称な開口１７
の目的は、冷水と温水の圧力と温度の大きなアンバラン
ス状態によく適した混合をカートリッジが行えるように
することにある。その典型は通常家庭に設置されている
瞬間湯沸し器の場合である。この湯沸し器は水圧が０．
５バールを超えることはなく、水温は単に５５℃である
。温度差が大きい他の例は屋根の下に配置したタンクか
ら給水する給水系で、この場合には夏と冬で冷水の温度
差が大きい（２５℃と５°Ｃ）。

従って、幾何学的に非対称を有する開口１７は、常に最
低量の温水と混合水を給水でき、水量が所定値以上に低
下したときに一般に生じる湯沸かし器の遮断を避けるこ
とができる。

第４図（ａ）　〜（ｄ）と第５図（ａ）−（ｄ）は幾何
学的に対称な開口を有する可動ディスクと、幾何学的に
非対称な開口を有する可動ディスクの場合に生じる吐出
−混合状態の比較を示すもので、（ａ）は栓が止した状
態を示し、この場合には可動ディスク１６がその上部で
固定プレート１９に設けた開口３，４を被い、このため
、各管路１，２から来る冷水と温水は混合室中に流入せ
ず、したがって取付部２７からも流れ出ない。第５図（
ａ）かられかるように、可動ディスク１６はハート形を
している。

（ｂ）の位置では、対称な開口を有する可動ディスク１
６（第４図（ｂ））がプレート１９に対して上方へ移動
し、開口３．４が同じ程度に現れて正しく温水（黒）５
０％と、冷水（破線）５０％とが正確に混合される状態
となる。一方弁対称開口を有するディスク（第５図（ｂ
））では、温水と連＝　　１１　− 通した開口４が冷水と連通した開口３よりも少し大きく
なって、第４図（ｂ）に対応した混合状態が得られる。

（Ｃ）の位置では、ディスク１６が開口３を通って送ら
れる冷水を遮断するまで回転されているので、対称な開
口を有するディスク１６（第４図（Ｃ））も、非対称な
開口を有するディスク１６（第５図（Ｃ））も温水のみ
を供給する状態にある。

（ｄ）位置では、対称な開口を有するディスク１６（第
４図（ｄ））と、非対称な開口を有するディスクコロ（
第５図（ｄ））の両方とも温水は完全に塞がれた位置に
より、冷水が完全に開いた位置にある。

可動ディスク１６の制御運動は栓Ａの操作レバーＮの垂
直運動によって生じるので、レバー１０は矢印Ｖの方向
に回転する。逆に、混合用に可動ディスク１６の制御運
動は、栓Ａの操作レバーＮの回転、従ってレバー１０を
矢印Ｔの方向に回転したときに生じる。

従って、非対称的な形状を持つ開口を備えた可−１２＝ 動ディスクを用いると、冷水と温水が供給でき且つ冷水
と温水の温度や圧力に関して大きな不均等を生ずること
無しに、冷水と温水の種々混合物を得ることができると
いった大きな利点がある。

上記の実施例は本発明を逸脱することなしに変更するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による単一操作式混合栓の実施例の一部
断面図、第２図は混合水の吐出口取付部の中心線を通る
直径線に沿ったカートリッジの断面図、第３図は第２図
のカートリッジを９０℃回転した直径面による断面図、
第４図（ａ）　、　（ｂ）　。 （ｅ）　、　（ｄ）は異る吐出位置における幾何学−的
対称性を有する流れ開口を備えた可動ディスクと固定プ
レートのみを示す概念平面図、第５図（ａ）。 （ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｄ）は第４図（ａ）　、　
（ｂ）　、　（ｃ）　。 （ｄ）に各々対応する概念的平面図で、第４図（ａ）〜
（ｄ）のものと対応する相対位置での本発明による幾何
学的非対称を有する流れ開口を備えた可動ディスクと固
定プレートとを示している。 Ａ：栓、Ｃ：カートリッジ、Ｎ：操作レバー、３，４−
開口、５，６１周辺リム、１６．可動ディスク、］９：
固定プレート、２６；弾性手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）冷水と温水を排出、停止あるいは混合するための
   固定セラミック要素と共働する可動セラミックディスク
   と、その制御手段とで構成されるカートリッジを含み、
   このカートリッジが制御レバー及びその他の栓部材と共
   働するように栓の中に配置さされている型式の単一操作
   式混合栓において、上記固定セラミック要素が一対の細
   長い収束する開口を備えたセラミックプレートであり、
   各開口は突き出た周辺リムを有し、上記セラミックプレ
   ートはカートリッジハウジングとともにシール要素とし
   て働く弾性手段によって上記可動セラミックディスクに
   向かって付勢されており、上記可動セラミックディスク
   には幾何学的に非対称な開口を備えており、この開口は
   上記固定セラミックプレートの細長い開口と連通して冷
   水と温水の圧力と温度に関して大きなアンバランスの水
   圧状態にするのに適した混合作用を起させることができ
   るようになっていることを特徴とする単一操作式混合栓
   。 （２）上記の突き出た周辺リムが上記可動セラミックデ
   ィスクの下面と接触するようになっていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の単一操作式混合栓。 （３）シール要素として働く上記弾性手段が軟質シリコ
   ンゴムによって形成されており、上記シールが上記固定
   セラミックプレートを上記可動セラミックディスクに弾
   性的に付勢するようになっていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の単一操作式混合栓。 （４）軟式シリコンゴムで作られた上記シール要素素が
   上記カートリッジの内部底面上の冷水と温水の入口及び
   出口開口の囲り全体に配置されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第３項記載の単一操作式混合栓。 （５）幾何学的非対称性を有する上記開口がハート形を
   していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   単一操作式栓。 （８）上記カートリッジの内側底面に凹状受け座が設け
   られており、この凹状受け座は上部固定セラミックの形
   状と合致した形状を有し且つその内部に上記固定セラミ
   ックプレートを固定状態で収容するようになっているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の単一操作式
   混合栓。