KR20200028296A

KR20200028296A - 온·냉수 혼합 수전

Info

Publication number: KR20200028296A
Application number: KR1020190106081A
Authority: KR
Inventors: 이사오 네기시; 젠타 마루야마; 다쿠마 가와시마
Original assignee: 니폰 서모스탯 가부시키가이샤
Priority date: 2018-09-06
Filing date: 2019-08-28
Publication date: 2020-03-16
Also published as: TW202014628A; KR102604515B1; JP7112292B2; CN110878848B; TWI814879B; JP2020037988A; CN110878848A

Abstract

본 발명은, O-링 수를 감소시킴과 더불어, O-링의 손상을 억제할 수 있는 온·냉수 혼합 수전을 제공하는 것을 목적으로 한다.
온·냉수 혼합 수전의 혼합 수전 기구는, 수지제의 케이싱(22)과, 케이싱의 선단부에 형성되는, 온수 공급구와 연통하는 온수 유입구(A)와, 케이싱의 온수 유입구에 설치되는 온수 밸브 시트(22d)와, 하우징(4)에 형성되는, 냉수가 유입되는 냉수 유입구(B)와, 하우징의 냉수 유입구에 설치되는 냉수 밸브 시트(4d)와, 온수 밸브 시트와 냉수 밸브 시트에 접촉하는 밸브체(25a)를 가지며, 온수 유입구와 냉수 유입구의 개도 조정을 행하는, 수지제의 제어 밸브체(25)와, 온수 유입구와 냉수 유입구 사이에 설치되고, 온수 유입구와 냉수 유입구를 구획함과 더불어, 제어 밸브체의 밸브체에 접하는 O-링(24)과, 칸막이벽(4b)에 일단이 접하고, 타단이 제어 밸브체에 접하여 배치되는, 액추에이터(28)를 구비한다.

Description

온·냉수 혼합 수전{HOT AND COLD WATER MIXING FAUCET}

본 발명은, 온·냉수 혼합 수전에 관한 것으로, 특히, 수지제의 하우징을 갖는 온·냉수 혼합 수전에 관한 것이다.

종래부터, 온·냉수 혼합 수전은, 온수와 냉수를 혼합하여, 사용자가 설정한 소정 온도의 혼합 온·냉수를 생성하는 것으로서, 샤워, 욕조, 세면대용 위생 장비품 등에서 널리 이용되고 있다.

일반적인 온·냉수 혼합 수전으로는, 예컨대, 일본 특허 제2827806호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 서모 카트리지와, 이 서모 카트리지를 수용하는 하우징을 구비하는, 온·냉수 혼합 수전 장치가 알려져 있다.

이 서모 카트리지의 케이싱 내부에는, 온·냉수의 혼합비를 조정하여 혼합 온·냉수의 온도를 변경하는, 온·냉수 혼합 기구가 설치되어 있다.

또한, 이 서모 카트리지를 수용하는 하우징은, 수지제의 내측 하우징과 수지제의 외측 하우징의 이중 하우징으로 구성되어 있다. 그리고, 수지제의 내측 하우징과 수지제의 외측 하우징 사이에는, 온수측 및 냉수측의 공급 배관으로부터 서모 카트리지의 온·냉수 혼합 기구에 이르는, 온수측 통로와 냉수측 통로가 마련되어 있다. 또한 그 밖에, 온·냉수 혼합 기구로부터 토수구(吐水口)로 향하는 혼합 온·냉수 통로가 마련되어 있다.

또한, 이 서모 카트리지의 외주면과, 서모 카트리지가 수용되는 내측 하우징 내주면 사이에는, 온수측 통로와 혼합 온·냉수 통로가 마련되어 있다. 그리고, 온수측 통로와 혼합 온·냉수 통로의 온수와 혼합 온·냉수가 서로 섞이지 않도록, 온수측 통로와 혼합 온·냉수 통로 사이에, 온수측 통로와 혼합 온·냉수 통로를 나누는 제1 O-링이 설치되어 있다.

또한 마찬가지로, 온수와 냉수가 서로 섞이지 않도록, 온수측 통로와 냉수측 통로 사이에 제2 O-링이 설치되어 있다.

또한, 내측 하우징 내부를 기밀하게 하기 위해, 서모 카트리지의 외주면과, 서모 카트리지가 수용되는 내측 하우징 내주면 사이에는, 제3 O-링이 설치되어 있다.

그리고, 하우징의 온수측 통로와 냉수측 통로로부터, 서모 카트리지의 온·냉수 혼합 기구로, 온수, 냉수가 서로 섞이지 않고 공급된다. 그리고, 상기 온·냉수 혼합 기구에 의한, 소정 온도의 혼합된 혼합 온·냉수가, 하우징의 혼합 온·냉수 통로를 거쳐 토수구로부터 토출되도록 구성되어 있다.

상기한 바와 같이, 온수, 냉수, 혼합 온·냉수가 섞이지 않고, 게다가 서모 카트리지를 수용한 하우징 내를 기밀하게 하기 위해서는, 서모 카트리지의 외주면과, 서모 카트리지가 수용되는 내측 하우징 내주면 사이에는, 적어도 3개의 O-링(제1 O-링 내지 제3 O-링)을 필요로 한다.

또한, 온·냉수 혼합 수전을 조립할 때, 제1 O-링 내지 제3 O-링은 내측 하우징 내주면과 서로 스치면서 이동하기 때문에, 이러한 이동 거리가 긴(서로 스치는 거리가 긴) O-링, 즉, 하우징의 가장 속에 위치하는 O-링일수록 파손되기 쉽다고 하는 문제가 있었다.

이 문제를 해결한 온·냉수 혼합 수전 장치가, 일본 특허 공개 제2017-67191호 공보에서 제안되어 있다. 이 일본 특허 공개 제2017-67191호 공보에 기재된 온·냉수 혼합 수전 장치는, 하우징 내에 서모 카트리지가 수용된다. 또한, 서모 카트리지의 케이싱에는, 하우징의 내면과의 사이의 공간을 구획하는 제1 플랜지∼제3 플랜지가 설치되어 있다. 이 제1 플랜지∼제3 플랜지의 외주면에는 O-링이 설치되어 있다.

이 제1 플랜지의 직경은, 제2 플랜지의 직경 및 제3 플랜지의 직경보다도 크고, 또한, 제2 플랜지의 직경과 제3 플랜지의 직경은 동일하게 형성되어 있다.

한편, 상기 하우징의 내면은, 제1 플랜지와 대향하는 내경과, 제2 플랜지 및 제3 플랜지와 대향하는 내경을 갖고 있다.

제1 플랜지와 대향하는 내경은, 제1 플랜지의 직경 이상의 제1 직경으로 형성되어 있다. 또한, 제2 플랜지 및 제3 플랜지와 대향하는 내경은, 제1 직경 미만으로 형성되고, 또한 제2 플랜지의 직경, 제3 플랜지의 직경 이상의 제2 직경이 되도록 형성되어 있다.

그리고, 상기 하우징의 내면은, 하우징에 있어서의 서모 카트리지 삽입측으로부터, 제1 직경을 갖는 제1 내면, 제2 직경을 갖는 제2 내면으로 차례로 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 일본 특허 공개 제2017-67191호 공보의 온·냉수 혼합 수전 장치에 있어서는, 서모 카트리지를 하우징에 수납할 때, 제2 플랜지, 제3 플랜지가 소직경으로 형성되어 있기 때문에, 하우징의 제1 내면(제1 직경)에 서로 스치는 일이 없어, O-링의 파손을 억제할 수 있다.

상기 일본 특허 공개 제2017-67191호 공보의 온·냉수 혼합 수전 장치는, 상기한 바와 같이, 서모 카트리지의 제2 플랜지의 직경과 제3 플랜지의 직경이 같은 직경으로 형성되어 있다. 또한 제2 플랜지 및 제3 플랜지와 대향하는 하우징 내경이, 제1 직경 미만에서, 제2 플랜지의 직경, 제3 플랜지의 직경 이상의, 제2 직경이 되도록 구성되어 있다.

그 때문에, 서모 카트리지를 하우징에 수납할 때, 하우징의 가장 속에 배치되는 제3 플랜지 상의 O-링은, 하우징의 제2 내면(제2 직경)에 서로 스치면서 이동하게 되어, 파손될 우려가 있었다.

또한, 온수, 냉수, 혼합 온·냉수가 섞이지 않고, 게다가 서모 카트리지를 수용한 하우징 내를 기밀하게 하기 위해서는, 서모 카트리지의 외주면과 서모 카트리지가 수용되는 내측 하우징 내주면 사이에는, 적어도 3개의 O-링을 필요로 한다.

그 때문에, 부품 개수를 삭감하고, 비용의 저감을 도모한다고 하는 사회적 요청을 충족시키는 것은 아니었다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해, 상기 O-링의 손상을 억제하는 것, 상기 O-링 수를 줄이는 것을 전제로 예의 연구하였다. 그리고, 본 발명자들은, 하우징의 재질을 수지제로 하고, 서모 카트리지의 일부 구성을 하우징측에 형성하는 등, 서모 카트리지의 구성과 하우징 구성을 재검토하였다. 그 결과, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 상도(想到)하기에 이른 것이다.

본 발명은, 상기 상황 하에 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, O-링 수를 줄임과 더불어, O-링의 손상을 억제할 수 있는 온·냉수 혼합 수전을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 온·냉수 혼합 수전은, 온수 공급구와, 냉수 공급구와, 복수의 토출구와, 상기 온수 공급구로부터 공급되는 온수와 상기 냉수 공급구로부터 공급되는 냉수를 혼합하는 혼합실과, 복수의 토출구의 전환을 행하는 전환실과, 상기 혼합실과 전환실을 구획하는 칸막이벽과, 상기 칸막이벽에 형성되고, 상기 혼합실과 전환실을 연통하는, 연통 구멍을 갖는 수지제의 통형의 하우징과, 상기 하우징 내에 수용되는 혼합 수전 기구를 적어도 구비하는 온·냉수 혼합 수전으로서, 상기 혼합 수전 기구는, 적어도, 온도 조정용 회전축을 회전 가능하게 지지하는, 수지제의 케이싱과, 상기 케이싱의 선단부에 형성되는, 상기 온수 공급구와 연통하는 온수 유입구와, 상기 케이싱의 온수 유입구에 설치되는 온수 밸브 시트와, 상기 온수 유입구와 축 방향으로 병렬하여, 하우징에 형성되는, 냉수가 유입되는 냉수 유입구와, 상기 하우징의 냉수 유입구에 설치되는 냉수 밸브 시트와, 온수 밸브 시트와 냉수 밸브 시트에 접촉하는 밸브체를 가지며, 온수 유입구와 냉수 유입구의 개도 조정을 행하는, 수지제의 제어 밸브체와, 온수 유입구와 냉수 유입구 사이에 설치되고, 온수 유입구와 냉수 유입구를 구획함과 더불어, 제어 밸브체의 밸브체에 접하는 O-링과, 상기 칸막이벽에 일단이 접하고, 타단이 제어 밸브체에 접하여 배치되는, 혼합실에 배치되는 액추에이터를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 온·냉수 혼합 수전은, 온수 공급구로부터 공급되는 온수와 냉수 공급구로부터 공급되는 냉수를 혼합하는 혼합실과, 상기 혼합실과 전환실을 구획하는 칸막이벽이 하우징에 형성된다. 또한, 이 칸막이벽에 혼합실과 전환실을 연통하는 연통 구멍이 형성되고, 상기 하우징에 냉수 유입구의 냉수 밸브 시트가 더 설치된다.

그 때문에, 혼합실로부터의 혼합 온·냉수와 냉수 유입구로부터의 냉수가 서로 섞이는 일이 없어, 종래와 같이 O-링을 설치할 필요가 없다.

즉, 본 발명에 따른 온·냉수 혼합 수전에 있어서는, 온수 유입구와 냉수 유입구 사이에 설치되고, 온수 유입구와 냉수 유입구를 구획함과 더불어, 제어 밸브체의 밸브체에 접하는 하나의 O-링을 설치함으로써, 온수, 냉수, 혼합 온·냉수가, 서로 섞이는 것을 저지할 수 있다.

여기서, 상기 케이싱을 삽입하는 하우징단으로부터 냉수 유입구 사이에서, 최소 직경의 하우징 내주면이 온수 밸브 시트와 냉수 유입구 사이에 형성되고, 상기 최소 직경의 하우징 내주면에 형성된 단부(段部)에, 상기 O-링이 배치되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 케이싱을 삽입하는 하우징단에서 보아, 온수 밸브 시트와 냉수 유입구 사이에 형성된 최소 직경의 하우징 내주면에 형성된 단부에, 상기 O-링이 배치된다. 그 때문에, 케이싱을 삽입하는 하우징단측으로부터 O-링을 수용하여도, O-링은 하우징의 내주면과 서로 스치지 않아, O-링의 손상을 억제할 수 있다.

또한, 상기 하우징의 내주면과 상기 케이싱의 외주면 사이에, 상기 온수 공급구와 연통하며 또한 온수 유입구와 연통하는, 온수 유입로가 형성된다. 또한, 상기 케이싱의 선단이, 상기 온수 유입구가 형성된 케이싱의 외경보다도 대직경으로 형성되고, 상기 O-링이, 하우징에 설치된 단부와 케이싱의 선단 사이에 배치된다. 이것에 의해, 온수 유입구와 냉수 유입구가 구획되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되어 있기 때문에, 케이싱을 하우징 내에 수용함으로써, 온수 공급구와 연통하며 또한 온수 유입구와 연통하는, 온수 유입로가 형성되며, 또한 상기 O-링이 하우징에 설치된 단부에 압박되어, 온수 유입구와 냉수 유입구가 구획되어, 온수, 냉수가 서로 섞이는 것을 저지할 수 있다.

또한, 상기 하우징, 케이싱, 제어 밸브체는 동일한 수지로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 하우징, 케이싱, 제어 밸브체는 동일한 수지로 형성되는 경우에, 밸브 및 밸브 시트의 마모를 억제할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, O-링 수를 줄임과 더불어, O-링의 손상을 억제할 수 있는 온·냉수 혼합 수전을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 온·냉수 혼합 수전의 실시형태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실시형태의 정면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제어 밸브체를 나타낸 도면으로서, (a)는 측면도, (b)는 정면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 온수 유입구와 냉수 유입구 부분의 요부 확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 온·냉수 혼합 수전의 조립의 일례를 설명하기 위한 정면도로서, 도 2에 대응하는 도면이다.
도 7은 도 6의 A-A 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 온·냉수 혼합 수전의 조립의 다른 예를 설명하기 위한 정면도로서, 도 2에 대응하는 도면이다.
도 9는 도 8의 A-A 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 따른 온·냉수 혼합 수전을 도 1 내지 도 7에 기초하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 온·냉수 혼합 수전(1)은, 온·냉수를 혼합하는 혼합 수전 기구(2) 및 토출 전환 기구(3)를 수용하는 하우징(4)을 구비한다. 이 하우징(4)은 대략 원통형으로 형성되고, 상기 온·냉수를 혼합하는 혼합 수전 기구(2)는 하우징(4)의 일단측에, 온·냉수 전환 기구(3)는 하우징(4)의 타단측에 수용된다.

또한, 이 하우징(4)에는, 온수를 공급하는 온수 공급관이 접속되는 온수 공급구(5)와, 냉수를 공급하는 냉수 공급관이 접속되는 냉수 공급구(6)와, 토출 파이프(도시하지 않음)에 대하여 혼합 온·냉수를 공급하는 제1 토출구(7)와, 샤워 호스 등이 부착되고, 샤워에 대하여 혼합 온·냉수를 공급하는 제2 토출구(8)를 구비한다.

이 온수 공급구(5), 냉수 공급구(6)는, 대략 원통형의 하우징(4)의 배면측에 설치되고, 제1 토출구(7)는 대략 원통형의 하우징(4)의 하면측에 설치되며, 제2 토출구(8)는 상기 하우징(4)의 상면측에 설치된다.

이 하우징(4)은 수지제이며, 수지로는, 예컨대, 내열성을 갖는, 예컨대, PPS(폴리페닐렌술파이드지) 수지, PSF(폴리술폰) 수지 등이 이용되고, 온수 공급구(5), 냉수 공급구(6), 제1 토출구(7), 제2 토출구(8)를 갖는, 하우징(4)은 성형에 의해 형성된다.

또한, 도 1 내지 도 7에는 도시되어 있지 않지만, 혼합 수전 기구(2)를 조작하기 위한 회전축(21)의 외측에, 회전축(21)을 회전시키기 위한 온도 조정용 다이얼(레버)이 설치되어 있다. 마찬가지로 토출 전환 기구(3)를 조작하기 위한 회전축(31)의 외측에, 회전축(31)을 회전시키기 위한 전환용 다이얼(레버)이 설치된다.

또한, 토출 전환 기구(3)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 회전축(31)의 회전에 의해 제1 토출구, 제2 토출구를 전환하는 전환 밸브(32)와, 하우징(4)의 토출 전환 기구의 수용단을 밀폐하는 덮개체(33)를 구비한다. 토출 전환 기구(3)는 일반적으로 알려져 있는 구성과 동일하기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.

다음에, 도 3 내지 도 5에 기초하여 혼합 수전 기구(2)에 대해서 설명한다.

혼합 수전 기구(2)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 회전축(21)을 회전 가능하게 지지하는 케이싱(22)을 갖는다. 이 케이싱(22)은 수지제이며, 수지로는, 예컨대, 내열성을 갖는, 예컨대, PPS(폴리페닐렌술파이드) 수지, PSF(폴리술폰) 수지 등이 이용되며, 성형에 의해 형성된다.

이 케이싱(22)은, 도 3, 도 6, 도 7에 도시된 바와 같이, 전체 형상으로서 바닥이 있는 원통형으로 형성되고, 상기 케이싱(22)의 선단부의 통벽에는, 온수 공급구(5)와 연통하고, 온수가 케이싱(22)의 내부에 유입되는, 온수 유입구(A)가 형성된다. 또한, 상기 온수 공급구(5)와 온수 유입구(A)는, 상기 하우징(4)의 내주면과 상기 케이싱(22)의 외주면에 의해 형성되는, 온수 유입로(E)에 의해 연통한다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 케이싱(22)의 선단(22c)의 외경(D3)은, 상기 온수 유입구(A)가 형성되는 케이싱(22)의 외경(D4)보다도 크게 형성되고, 상기 O-링(24)은 하우징(4)에 설치된 단부(4f)와 케이싱(22)의 선단(22c) 사이에 배치된다(도 5 참조).

또한, 이 케이싱(22)의 외주면에는, 케이싱(22)과 하우징(4) 사이의 기밀성을 유지하기 위한 O-링(23)이 설치된다.

또한, 이 케이싱(22)의 외주면에는 덮개체(22a)가 형성되고, 이 덮개체(22a)의 외주면에는 나사부(22b)가 형성되며, 하우징(4)의 나사부(4a)와 나사 결합하도록 구성된다.

따라서, 하우징(4) 내에 케이싱(22)(혼합 수전 기구(2))을 수용한 상태에서는, 하우징(4) 내부는 밀폐되어, 온·냉수의 누출이 방지된다.

이 케이싱(22) 선단부의 온수 유입구(A)와 축 방향으로 병렬하여, 냉수가 유입되는 냉수 유입구(B)가 설치된다. 이 냉수 유입구(B)는 하우징(4)에 형성되고, O-링(24)과 케이싱(22)의 선단(22c)에 의해, 온수 유입구(A)와 냉수 유입구(B)가 구획되어, 온수와 냉수가 서로 섞이지 않도록 이루어진다.

또한, 상기 O-링(24)은, 후술하는 제어 밸브체의 밸브체(25a)에 접하고, 밸브체(25a)가 이동했을 때에도, 온수 유입구(A)와 냉수 유입구(B)를 구획하여, 온수와 냉수가 섞이지 않도록 이루어진다.

또한, 케이싱(1)의 온수 유입구(A), 냉수 유입구(B) 내측으로부터 하우징(4)의 전환실(D)(도 3에서는 우측)을 향해서, 혼합실(C)이 형성된다.

또한, 하우징(4)에는 칸막이벽(4b)이 설치되고, 이 칸막이벽(4b)에 의해, 상기 혼합실(C)과, 토출 전환 기구(3)가 수용되는 전환실(D)로 나누어진다.

이 칸막이벽(4b)에는, 혼합 온·냉수를 전환실(D)로 토출하기 위한 연통 구멍(4c)이 형성되고, 온수 유입구(A)로부터 유입되는 온수와 냉수 유입구(B)로부터 유입되는 냉수가, 각각 혼합실(C)로 흘러, 혼합실(C) 내에서 냉수와 온수가 혼합된 후, 상기 연통 구멍(4c)으로부터 전환실(D)로 혼합 온·냉수가 공급되도록 구성된다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 케이싱(22)의 온수 유입구(A)의 좌측의 위치에 온수 밸브 시트(22d)가 형성되고, 하우징(4)의 냉수 유입구(B)의 우측의 위치에 냉수 밸브 시트(4d)가 형성된다.

그리고, 온수 밸브 시트(22d)와 냉수 밸브 시트(4d) 사이에는, 하우징(4)의 축 방향으로 이동 가능한, 제어 밸브체(25)가 내장된다.

즉, 온수 밸브 시트(22d)와 냉수 밸브 시트(4d)에 접촉하는, 온수 밸브(25f)와 냉수 밸브(25g)(밸브체(25a))를 갖는 제어 밸브체(25)에 의해, 온수 유입구(A)와 냉수 유입구(B)의 개도 조정이 행해지고, 혼합실(C)로의 온수와 냉수의 공급량이 조정된다.

또한, 혼합 수전 기구(2)는, 상기 회전축(21)과 나사 결합하고, 상기 회전축(21)의 회전 동작에 따라 진퇴하며, 제어 밸브체(25)의 축 방향의 위치를 조정하는 조정 나사축(26)을 구비한다.

이 조정 나사축(26)은, 케이싱(22)에 회동하지 않고, 케이싱(22)의 축선 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 또한, 조정 나사축(26)에는 나사부(26a)가 형성되고, 회전축(21)의 나사부(21a)와 나사 결합된다.

그 결과, 온도 조절용 다이얼을 회전시킴으로써, 회전축(21)의 나사부(21a)가 회전하여, 조정 나사축(26)을 축선 방향으로 슬라이딩시키고, 편향체(27)를 통해 제어 밸브체(25)를 이동시킨다.

즉, 사용자는, 온도 조절용 다이얼을 조작함으로써, 원하는 온도의 혼합수가 토출되도록, 제어 밸브체(25)의 위치를 설정하고, 또한 변경할 수 있다.

또한, 도 3 중, 부호 29는 상기 조정 나사축(26)의 리턴 스프링으로서, 일단이 고정 부재(29a)에 걸리고, 타단은 상기 조정 나사축(26)에 걸린다. 이 리턴 스프링(29)에 의해, 조정 나사축(26)은, 덜거덕거리지 않고, 축선 방향으로 이동시킬 수 있다.

상기 제어 밸브체(25)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 원통형으로 형성되는 밸브체(25a)와, 상기 밸브체(25a)의 내부에 설치되는 바닥이 있는 원통형으로 형성되는 편향체 수용부(25b)와, 상기 밸브체(25a)와 편향체 수용부(25b)를 연결하기 위해, 축선 방향으로 연장되는 리브(25c)와, 편향체 수용부(25b)의 바닥부(25d)로부터 외측을 향해 축선 방향으로 연장되는 축부(25e)가 설치된다.

이 축부(25e)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(4)의 칸막이벽(4b)에 형성되는 축 안내 구멍(4e) 내에 슬라이딩 가능하게 삽입되어, 제어 밸브체(25)의 이동을 가이드하도록 구성된다.

또한, 바닥부(25d)에는, 편향체 수용부(25b)의 내부에 진입한 온수를 혼합실(C) 내로 유도하는 연통 구멍(25h)이 형성된다. 또한, 밸브체(25a)의 내주면과 편향체 수용부(25b)의 외주면 사이(리브(25c) 사이)는, 온수를 혼합실(C) 내로 유도하는 유통로(25i)가 형성된다.

또한, 이 제어 밸브체(25)는, 내열성을 갖는, 예컨대, PPS(폴리페닐렌술파이드) 수지, PSF(폴리술폰) 수지 등에 의해 성형에 의해 형성된다.

또한, 밸브체(25a)에는, 그 통벽의 일단 가장자리(도 4의 (b)의 상단 가장자리)에 온수 밸브(25f)가 형성되고, 타단 가장자리(도 4의 하단 가장자리)에 냉수 밸브(25g)가 형성된다.

상기 제어 밸브체(25)의 온수 밸브(25f)가 케이싱(22)의 온수 밸브 시트(22d)에 접함(접촉함)으로써, 온수의 공급이 차단된다. 또한, 상기 제어 밸브체의 냉수 밸브(25g)가 하우징(4)의 냉수 밸브 시트(4d)에 접촉함으로써, 냉수의 공급이 차단된다.

이와 같이, 제어 밸브체(25)의 온수 밸브(25f)가 케이싱(22)의 온수 밸브 시트(22d)에 접하고, 또한 제어 밸브체의 냉수 밸브(25g)가 하우징(4)의 냉수 밸브 시트(4d)에 접하지만, 제어 밸브체(25), 케이싱(22), 하우징(4)은 수지로 형성되기 때문에, 밸브 및 밸브 시트의 마모를 억제할 수 있다. 특히, 제어 밸브체(25), 케이싱(22), 하우징(4)이 동일한 수지로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 도 3, 도 5에 도시된 바와 같이, 이 제어 밸브체(25)는, 온수 유입구(A)와 냉수 유입구(B) 사이에 설치되는, 하나의 O-링(24)에 접하여, 이 O-링(24)에 의해 지지된다.

즉, 이 밸브체(25a)의 외주면은, 하나의 O-링(24)에 접하여 지지되고, 온수 밸브(25f)와 냉수 밸브(25g) 사이를 기밀하게 함과 더불어, 밸브체(25a)가 축선 방향으로 슬라이딩 가능하게 구성된다. 그리고, 밸브체(25a)가 축선 방향으로 슬라이딩함으로써, 상기한 바와 같이, 온수 밸브(25f)와 온수 밸브 시트(22d)의 개도에 의해 온수의 양이 조정되고, 냉수 밸브(25g)와 냉수 밸브 시트(4d)의 개도에 의해 온수의 양이 조정된다.

또한, 도 3, 도 5에 도시된 바와 같이, 이 O-링(24)은, 케이싱(22)의 선단(22c)에 의해 하우징(4)에 설치되는 단부(4f)에 압접함으로써, 온수 유입구(A)와 냉수 유입구(B)를 나누어, 온수 유입구(A)와 냉수 유입구(B) 사이의 온수, 냉수의 누출을 방지한다.

여기서, 상기 케이싱(22)이 삽입되는 하우징단으로부터 냉수 유입구(B) 사이의 하우징 내주면에 있어서, 온수 유입구(A)와 냉수 유입구(B) 사이에, 최소 직경의 하우징 내주면이 형성된다. 그리고, 이 최소 직경의 하우징 내주면에 단부(4f)가 형성된다.

즉, 이 단부(4f)는, 케이싱(22)을 삽입하는 하우징(4)단으로부터 냉수 유입구(B) 사이이며, 최소 직경의 하우징(4) 내주면에 형성된다.

그 때문에, 이 O-링(24)은, 하우징(4)에 설치된 단부(4f)에 배치할 때, 하우징(4)의 내주면에 서로 스치지 않아, 이 O-링(24)의 손상을 방지할 수 있다.

이 O-링(10)의 재질로는, EPDM(에틸렌프로필렌디엔고무), 육불화프로필렌-불화비닐리덴 공중합체(FKM), 혹은 부틸고무가 이용된다.

이 육불화프로필렌-불화비닐리덴 공중합체(FKM)는, 내열성, 반발 탄성이 작아 충격 흡수성이 우수하다고 하는 성질을 갖추고, 부틸고무도, 육불화프로필렌-불화비닐리덴 공중합체(FKM)와 마찬가지로, 내열성, 반발 탄성은 작아 충격 흡수성이 우수한 성질을 갖추고 있기 때문에, 바람직하다.

또한, 제어 밸브체(25)의 편향체 수용부(25b)의 내부에는 편향체(27)가 수용되고, 그 편향체(27)의 일단부가 편향체 수용부(25b)의 바닥부(25d)의 내면에 접하여 배치된다.

이것에 의해 편향체(27)의 반발력을 받아, 제어 밸브체(25)를 냉수 밸브 시트(4d) 측으로 슬라이딩시킬 수 있다.

또한, 편향체 수용부(25b)의 바닥부(25d)의 외면에는, 상기 액추에이터(28)의 일단부가 접하여 배치된다. 이것에 의해 액추에이터(28)의 반발력을 받아, 제어 밸브체(25)를 온수 밸브 시트(22d) 측으로 슬라이딩시킬 수 있다.

또한, 상기 편향체(27)는, 스프링 정수가 일정한 재질의 소재에 의해 형성된다. 이 편향체(27)로는, 예컨대, 스테인리스제의 코일 스프링을 들 수 있지만, 구체적인 구성에 대해서 특별히 한정되지 않는다.

또한, 액추에이터(28)는, 온도 변화에 따라 신축 작동을 하는 것이다. 이 액추에이터(28)로는, 예컨대, 온도에 따라 스프링 정수가 변화되는 재질의 소재에 의해 형성되는 형상 기억 합금제 스프링(SMA(Shape memory alloy) 스프링)이나, 왁스 엘리먼트를 들 수 있지만, 구체적인 구성에 대해서 특별히 한정되지 않는다.

이 액추에이터(28)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(4)의 내부에 형성된 칸막이벽(4b)과 제어 밸브체(25)의 바닥부의 외면에 접하여, 지지된다.

그리고, 제어 밸브체(25)는, 편향체(27) 및 액추에이터(28)로부터 받는 하중의 밸런스에 의해, 온수 밸브(25f)와 온수 밸브 시트(2d)의 간격과, 냉수 밸브(25g)와 냉수 밸브 시트(4d)의 간격을 조정한다.

이 구성에 의해, 온·냉수 혼합 수전(1)은, 온수 유입구(A)로부터 유입되는 온수와, 냉수 유입구(B)로부터 유입되는 냉수의 혼합비가 조절된다.

다음에, 도 6, 도 7에 기초하여, 온·냉수 혼합 수전의 조립의 일례에 대해서 설명한다.

하우징(4)의 혼합실(C) 내에 액추에이터(28)를 수용하고, 일단이 칸막이벽(4b)에 접하도록 배치한다.

계속해서, 미리, 밸브체(25)의 외주면에 O-링(24)이 장착되고, 또한 편향체(27)가 편향체 수용부(25b)에 수용된 제어 밸브체(25a)를, 하우징(4)의 혼합실(C) 내에 수용한다.

이때, 제어 밸브체(25)의 축부(25e)를 칸막이벽(4b)의 축 안내 구멍(4e) 내에 삽입함과 더불어, 제어 밸브체(25)의 바닥부(25d)의 외면에 액추에이터(28)의 타단이 접하도록 배치된다.

또한, O-링(24)의 외경(D1)은, 단부(4f)를 제외한, 하우징(단부(4f)를 제외함)의 내경(D2)보다도 작게 형성되기 때문에, 제어 밸브체(25)의 수용 시에, O-링(24)은 하우징(4)의 내주면에 서로 스치지 않고 이동하여, 단부(4f)에 걸린다.

또한, 케이싱의 선단(22c)의 외경(D3)도, 하우징(단부(4f)를 제외함)의 내경(D2)보다도 작게 형성되기 때문에, 케이싱(22)의 수용 시에, 하우징(4)의 내주면에 서로 스치지 않고 이동하여, O-링(24)을 압박할 수 있다.

그리고, 조정 나사축(26), 회전축(21) 등이 내장된 케이싱(22)을, 하우징(21) 내부에 수용한다.

이때, 케이싱(22)의 선단(22c)은, O-링(24)과 접하고, 온수 유입구(A)와, 냉수 유입구(B)를 구획하여, 온수와 냉수가 서로 섞이지 않도록 이루어진다.

또한, 케이싱(22)의 외경(D4)이, 하우징(4)의 내경(D2)보다도 작게 형성되기 때문에, 케이싱(22)이 하우징(4) 내에 수용됨으로써, 하우징(4)과 케이싱(22) 사이에 온수 유입로(E)가 형성된다.

또한, 케이싱(22)의 외주면에 설치된 O-링(23)에 의해, 하우징(4)과 케이싱(22) 사이가 기밀하게 이루어지고, 온수, 냉수의 누설을 방지할 수 있다.

또한, 케이싱(22)은, 덮개체(22a)가 하우징(4)에 대하여 나사 결합함으로써, 하우징(4)에 고정되어, 빠짐이 방지된다.

다음에, 도 8, 도 9에 기초하여, 온·냉수 혼합 수전의 조립의 다른 예에 대해서 설명한다.

이 온·냉수 혼합 수전의 조립 예는, 미리, 조정 나사축(26), 회전축(21), 편향체(27), 제어 밸브체(25), 액추에이터(28), O-링(24) 등이 내장된 케이싱(22)을 준비한다.

그리고, 하우징(4)의 혼합실(C) 내에 상기 케이싱(22)을 수용하고, 제어 밸브체(25)의 축부(25e)를 칸막이벽(4b)의 축 안내 구멍(4e) 내에 삽입함과 더불어, 액추에이터(28)의 일단이 축부(25e)를 칸막이벽(4b)에 접하도록(액추에이터(28)의 타단은, 제어 밸브체(25)의 바닥부(25d)의 외면(2)에 접하도록) 배치한다.

상기 제어 밸브체(25)를 수용할 때, O-링(24)은 하우징(4)의 내주면에 서로 스치지 않고 이동하여, 단부(4f)에 걸린다. 이것에 의해, 케이싱(22)의 선단(22c)은, O-링(24)과 접하고, 온수 유입구(A)와, 냉수 유입구(B)를 구획하여, 온수와 냉수가 서로 섞이지 않도록 이루어진다.

또한, 케이싱(22)이 하우징(4) 내에 수용됨으로써, 온수 유입로(E)가 형성된다. 게다가, 케이싱(22)의 외주면에 설치된 O-링(23)에 의해, 하우징(4)과 케이싱(22) 사이가 기밀하게 이루어져, 온수, 냉수의 누설을 방지할 수 있다.

이와 같이 조립된 온·냉수 혼합 수전에 있어서는, 온도 조절 핸들(도시하지 않음)에 의해 편향체(27)의 편향량을 조절함으로써 온수가 나오는 온도를 설정한 후에는, 종래의 온·냉수 혼합 수전과 마찬가지로, 액추에이터(28)와 편향체(27)에 의해, 제어 밸브체에 의한 온수 유입구, 냉수 유입구의 개도 조정이 행해져, 온수가 나오는 온도가 조절된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 온·냉수 혼합 수전은, 혼합실로부터의 혼합 온·냉수와 냉수 유입구로부터의 냉수가 섞이는 것을 방지하는 O-링을 설치할 필요가 없고, 온수와 냉수의 섞임을 방지하는 O-링을 수용할 때, O-링은 하우징의 내주면과 서로 스치지 않아, O-링의 손상을 억제할 수 있다.

또한, 케이싱을 하우징 내에 수용함으로써, 온수 공급구와 연통하며 또한 온수 유입구와 연통하는, 온수 유입로가 형성되며, 또한 상기 O-링이 하우징에 설치된 단부에 압박되어, 온수 유입구와 냉수 유입구가 구획되어, 온수, 냉수가 서로 섞이는 것을 저지할 수 있다.

또한, 하우징, 케이싱, 제어 밸브체는 동일한 수지로 형성되는 경우에는, 밸브 및 밸브 시트의 마모를 억제할 수 있다.

1: 온·냉수 혼합 수전 2: 혼합 수전 기구
3: 토출 전환 기구 4: 하우징
4a: 나사부 4b: 칸막이벽
4c: 연통구 4d: 냉수 밸브 시트
4e: 축 안내 구멍 4f: 단부
5: 온수 공급구 6: 냉수 공급구
7: 제1 토출구 8: 제2 토출구
21: 회전축 22: 케이싱
22c: 케이싱 선단 22d: 온수 밸브 시트
23: O-링 24: O-링
25: 제어 밸브체 25a: 밸브체
25f: 온수 밸브 25g: 냉수 밸브
26: 조정 나사축 27: 편향체
28: 액추에이터 A: 온수 유입구
B: 냉수 유입구 C: 혼합실
D: 전환실 E: 온수 유입로

Claims

온수 공급구와, 냉수 공급구와, 복수의 토출구와, 상기 온수 공급구로부터 공급되는 온수와 상기 냉수 공급구로부터 공급되는 냉수를 혼합하는 혼합실과, 복수의 토출구의 전환을 행하는 전환실과, 상기 혼합실과 전환실을 구획하는 칸막이벽과, 상기 칸막이벽에 형성되고, 상기 혼합실과 전환실을 연통하는, 연통 구멍을 갖는 수지제의 통형의 하우징과, 상기 하우징 내에 수용되는 혼합 수전 기구를 적어도 구비하는, 온·냉수 혼합 수전으로서,
상기 혼합 수전 기구는, 적어도,
온도 조정용 회전축을 회전 가능하게 지지하는, 수지제의 케이싱과,
상기 케이싱의 선단부에 형성되는, 상기 온수 공급구와 연통하는 온수 유입구와,
상기 케이싱의 온수 유입구에 설치되는 온수 밸브 시트와,
상기 온수 유입구와 축 방향으로 병렬하여, 하우징에 형성되는, 냉수가 유입되는 냉수 유입구와,
상기 하우징의 냉수 유입구에 설치되는 냉수 밸브 시트와,
온수 밸브 시트와 냉수 밸브 시트에 접촉하는 밸브체를 가지며, 온수 유입구와 냉수 유입구의 개도 조정을 행하는, 수지제의 제어 밸브체와,
온수 유입구와 냉수 유입구 사이에 설치되고, 온수 유입구와 냉수 유입구를 구획함과 더불어, 제어 밸브체의 밸브체에 접하는 O-링과,
상기 칸막이벽에 일단이 접하고, 타단이 제어 밸브체에 접하여 배치되는, 혼합실에 배치되는 액추에이터
를 구비하는 것을 특징으로 하는 온·냉수 혼합 수전.
제 1항에 있어서,
상기 케이싱을 삽입하는 하우징단으로부터 냉수 유입구의 사이에서, 최소 직경의 하우징 내주면이 온수 밸브 시트와 냉수 유입구 사이에 형성되고,
상기 최소 직경의 하우징 내주면에 형성된 단부에, 상기 O-링이 배치되는 것을 특징으로 하는 온·냉수 혼합 수전.
제 2항에 있어서,
상기 하우징의 내주면과 상기 케이싱의 외주면 사이에, 상기 온수 공급구와 연통하며 또한 온수 유입구와 연통하는, 온수 유입로가 형성됨과 더불어,
상기 케이싱의 선단이, 상기 온수 유입구가 형성된 케이싱의 외경보다도 대직경으로 형성되며,
상기 O-링이, 하우징에 설치된 단부와 케이싱의 선단 사이에 배치됨으로써, 온수 유입구와 냉수 유입구가 구획되는 것을 특징으로 하는 온·냉수 혼합 수전.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징, 케이싱, 제어 밸브체는 동일한 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 온·냉수 혼합 수전.