JPH0251683A - サーモスタットミキシングバルブ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は・、湯水混合栓において混合水を設定温度の自
ｖＪ調節する機能を持つサーモスタットミキシングバル
ブに関する。

〔従来の技術〕

従来から、感温機能部を内蔵して混合水の温度を設定値
に自動調整可能としたサーモスタットミキシングバルブ
が広く利用されている。サーモスタットミキシングバル
ブは、水と湯の供給流路に一軸操作型の制御弁体を備え
、ワックスペレットを封入したエレメントによってこの
制御弁体を進退させる構造がその典型である。

第４図は従来のサーモスタットミキシングバルブを示す
正面縦断面図であり、以下これに基づいて従来例を説明
する。

図において、本体１の背部には給水及び給湯のための脚
管１ａ、　ｌｂが接続され、これらの脚管１ａ。

１ｂに連通ずる給水室２ａ及び給湯室２ｂがそれぞれ形
成されている。また、給水室２ａ及び給湯室２ｂとは別
の部屋として混合室３ａを設け、これにスパウト３ｂが
接続されている。

給水室２ａと給湯室２ｂとは、その間の隔壁２Ｃに摺動
可能に配置した制御弁体４によって混合室３ａに連通し
ている。制御弁体４はＨ状断面を持つ筒体状であり、軸
線方向の両端が給水室２ａ及び給湯室２ｂの水弁塵５ａ
及び湯弁塵５ｂに着座する一軸型の弁構造である。そし
て、内部のボスには湯流入孔４ａを開け、スプリング４
ｂによって水弁塵５ａ側へ向けて付勢されている。

一方、本体ｌの右端には温度調節のための調節ハンドル
６が設けられ、これをカートリッジケース７内の作動機
構に連接している。カートリッジケース７の内部には、
調節ハンドル６のスピンドル６ａにスプライン係合した
シリンダ８を回動自在にねじ込み、このシリンダ８と制
御弁体４との間にはスリーブ９を配置している。スリー
ブ９は、左端を制御弁体４のボスに突き当てて本体１内
で軸線方向に移動可能であり、給水室２ａに位置する部
分には水流人口９ａを開けると共に混合室３ａに位置す
る個所には混合水流出口９ｂを設けている。また、この
スリーブ９の中には、混合水温度に感応するワックス封
入型の感温ニレメン目０が感温機能部として設けられる
。感温エレメント１０の右端には、ワックスの膨張・収
縮によって出没するピンｌｏａを突き出し、このピン１
０ａを含めて感温ニレメンＮＯの一端を受ける受座８ａ
がシリンダ８に摺動自在に配置されている。また、ピン
１０ａはスプリング８ｂによって感温エレメント１０側
に付勢されている。

以上の構成において、図示の状態では制御弁体４の左端
が湯弁塵５ｂに着座して湯側の流路を閉じる一方水弁座
５ａ側を全開している。このとき、給水室２ａの水はス
リーブ９の水流人口９ａから内部に入り込み、混合水流
出口９ｂから混合室３ａに流れてスパウト３ｂから吐出
される。また、調節ハンドル６を回転させてシリンダ８
を図において右側へ移動させると、この動きに伴ってス
リーブ９も右側へ移動し、制御弁体４はスプリング４ｂ
の付勢力により同様に右側へ移動する。このため、閉じ
ていた湯弁塵５ｂ側が開き、湯側及び水側の流路が共に
開き、給湯室２ｂからの湯が制御弁体４の湯流入口４ａ
からスリーブ９の中に流れ込み、水流入口９ａからの水
と合流して混合室３ａに送られる。

ここで、混合水温度は水弁塵５ａ及び湯弁塵５ｂの弁開
度によって決り、この弁開度の設定は調節ハンドル６に
よって行なう。そして、給水圧や給湯圧の変動等によっ
て、もし混合水温度が設定値よりも高くなると、感温エ
レメント１０内のワックスが膨張してピンｌＯａが突き
出るようになり、その結果スリーブ９が左側へ移動して
湯弁塵５ｂ側の弁開度を小さくして混合水温度を下げる
。また、混合水温度が低くなると、逆にピン１０ａが後
退してスリーブ９は右側へ移動し、湯弁塵５ｂ側の弁開
度を広くして混合水温度を上げる。

このように、感温エレメント１０を利用することによっ
て、混合水温度が設定値からずれても、弁開度を自動調
節して混合水温度を設定値に戻すことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、たとえば低温から高温へ混合水温度を上げて
ゆくときには、感温エレメント１０のピン１０ａの突き
出しにより、温度上昇を妨げる方向にスリーブ９及び制
御弁体４が共に移動する。したがって、感温エレメント
１０による自動温度調整が逆に温度設定の障害となり、
設定温度とするには調節ハンドル６の回転角度を大きく
することが必要となって（る。

また、湯弁塵５ｂ側を全開して水弁塵５ａ側を閉じると
きでも、感温エレメント１０のピン１０ａは突き出る方
向へ移動しようとする。このため、制御弁体４は湯弁塵
５ｂ側への付勢力を受け、水弁塵５ａへの着座が緩（な
る恐れがある。したがって、水が混合室３ａに入り込み
、吐出する温水の温度が下がってしまうという問題もあ
る。

そこで、本発明は、最高温度の温水を吐出するまでに必
要な調節ハンドルの回転角度を小さ（して使い易くする
と共に、水側を全閉とするときの水の混入を防いで給湯
温度を確保できるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のサーモスタットミキシングバルブは、以上の目
的を達成するために、水流路と湯流路とを一軸上で同時
に開閉する制御弁体と、該制御弁体をその軸線方向に移
動させて前記水流路及び湯流路の弁開度を調節する調節
ハンドルと、該調節ハンドルの作動系に含まれて混合水
の温度に感応して前記制御弁体を移動させる感温機能部
とを備え、該感温機能部に混合水温度に応じてピンを出
没させる感温エレメントを設け、該ピンの作動によって
前記制御弁体を移動させるサーモスタッ・トミキシング
バルブにおいて、前記感温エレメントと前記調節ハンド
ル側の作動系とを、該作動系に設け、た受座に前記ピン
を含めて前記感温エレメントの端部を軸線方向に摺動可
能に挿入し且つ該感温エレメントのストロークを規制す
るストッパ機構を持たせて連接したことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例により本発明の特徴を具体的に
説明する。

第１図は本発明のサーモスタットミキシングバルブの正
面縦断面図である。なお、第４図の従来例で示したもの
と同じ部材に付いては共通の符番で指示し、その詳細な
説明は省略する。

混合水の温度に感応してピンＩ（ｌａを出没させる感温
エレメントＩＯは、シリンダ８の端部に固定したブロッ
ク１１を摺動可能に挿通して配置されている。そして、
ピン１０ａを含めて感温エレメント１０の端部を受ける
受座１２は、軸線方向に空洞部１２ａを形成し、この空
洞部１２ａに嵌まり込むたとえばＥ形すング等を利用し
たストッパ１３を感温ニレメンＮＯの周面に設けている
。このストッパ１３及びこれが係合するブロック１１を
備えた点が従来例とは異なり、その他の構成は第４図の
ものと全く同様である。

第２図は感温エレメント１０部分を示す要部の断面図で
あり、受座１２及びストッパ１３は第１図のものとはそ
の形状が異なる例を示し、ストッパ１３は感温エレメン
トＩＯに一体的に形成されている。これらの受座１２及
びストッパ１３は、機能面では第１図の場合と全く同じ
であり、以下この第２図によって作動を説明する。

第２図（ａ）は、第４図の場合と同様に、制御弁体４の
左端が湯弁塵５ｂに着座し、水のみが給水室２ａからス
リーブ９の中を通って混合室３ａに送り込まれる状態で
ある。このとき、感温エレメントｌＯ内のワックスは収
縮してピン１０ａの突き出し量は小さく、ストッパ１３
は空洞部１２ａの右端の内壁に突き当たっている。

第２図（ａ）の状態から調整ハンドル６を操作して湯側
の流路を開くようにすると、第２図ら）のようにスリー
ブ９及び制御弁体４が共に右側に移動する。このとき、
制御弁体４の両端はいずれも水弁路５ａ及び湯弁塵５ｂ
には着座せず、これらの弁開度の大きさによって混合水
温度が設定される。そして、湯弁塵５ｂの開弁によって
湯がスリーブ９内に流れ込むので、流路内に位置する感
温エレメント１０のワックスは膨張してピン１０ａが突
き出るようになる。このため、図示のように、ストッパ
１３は空洞部１２ａの右端の内壁から離れた位置に動き
、ピン１０ａの出没に応じて感温エレメント１０は軸線
方向に移動可能となる。したがって、混合水の温度が成
る一定範囲であれば、感温エレメント１０は移動して制
御弁体４を水弁路５ａまたは湯弁塵５ｂ方向へ動かすこ
とができ、混合水が設定温度から離れたとしても自動温
度調整が行える。そして、感温エレメント１０の軸線方
向のストロークは、第２図（ａ）において空洞部１２Ｈ
の軸線長さからストッパ１３の軸線長さを差し引いた距
離に等しい。

更に、湯弁塵５ｂ側の弁開度を大きくして混合水の温度
を高めると、第２図（５）の場合よりもワックスが膨張
するので、ピン１０ａの突き出し量も大きくなる。この
ため、感温エレメント１０は左側へ押しやられ、最終的
にはストッパ１３がブロック１１に突き当たって移動で
きなくなる。そして、更に混合水の温度が上がってピン
１０ａが伸び出るときには、受座１２を付勢しているス
プリング８ｂが収縮してこのピン１０ａの動きを吸収す
る。

以上の作動では、第２図（ａ）及び（Ｃ）の場合、スト
ツバ１３が受座１２及びブロック１１によってそれぞれ
軸線方向への移動を拘束される。このため、混合水温度
が低温又は高温の成る温度範囲にあるときには、感温エ
レメントｌＯによる自動温度調節は実質的に行われない
。換言すると、従来技術の項でも説明したように、感温
エレメント１０のピン１０ａの出没によって、たとえば
低温から高温へ混合水温度を上げてゆくときには、ピン
ｌＯａの突き出しにより、温度上昇を妨げる方向にスリ
ーブ９及び制御弁体４が共に移動する。したがって、感
温ニレメンＮｏによる自動温度調整が逆に温度設定の障
害となり、設定温度とするには調節ハンドル６０回転角
度を大きくしなければならない。

第３図は調節ハンドル６の回転角度に対する混合水温度
の変化を示す線図であり、実線は第４図の従来例のもの
を使った場合である。横軸にとった調節ハンドル６０回
転角度の値の零が第１図。

第２図（ａ）及び第４図に示した湯弁塵５ｂ側が閉じて
水弁塵５ａ側が全開した状態に対応している。

この線図から判るように、調節ハンドル６を原点からほ
ぼ１００度回転させるまでは、温度に変化はなく、常温
の水が吐出される。そして、更に回転させると、温度勾
配が大きくなり、はぼ１２０度の回転角度で混合水温度
がＴ１に達する。この後、温度勾配が小さくなって、混
合水の温度は調節ハンドル６０回転角度に比例して上昇
してゆき、はぼ３３０度を超えた時点で更に温度勾配が
大きくなり、最終的にほぼ給湯温度に近い混合水温度と
なる。

このような実線の温度変化に対し、第１図の本発明によ
る構成では、図−の破線又は−点鎖線で示す温度変化と
なる。

破線で示したものは、温度Ｔ１から温度Ｔ、までのパタ
ーンは従来例のものを使用した場合と全く同様である。

そして、混合水温度ＴがＴ　＜Ｔ、のときは第２図（ａ
）の状態に相当し、Ｔ、≦Ｔ≦Ｔ、であれば第２図（６
）に及びｔａ＜”ｒのときは第２図（Ｃ）にそれぞれ相
当する。すなわち、温度Ｔ、から温度Ｔ２までの間は、
感温エレメント１０による自動温度調整が可能な領域で
あり、第２図（ｂ）で説明したようにピン１０ａが出没
して制御弁体４を動かせる。

ここで、混合水温度ＴがＴ２を超えると第２図（Ｃ）の
状態となってストッパ１３がブロック１１に突き当たり
、感温エレメントｌＯはロックされるようになる。この
ため、混合水温度の上昇に基づいてワックスが膨張して
ピン１０ａが突き出たとしても、感温エレメント１０自
体は静止し、自動温度調節は行われない。したがって、
温度Ｔ２を過ぎると温度勾配が従来例を使用した場合よ
りも大きくなり、最高温度に達するまでの調節ハンドル
６の回転角度は小さくなる。

また、最高温度に至るまでの調節ハンドルの回転角度が
従来例を使用したものと同じとなるようにした場合には
、図中の一点鎖線で示す温度変化となる。この場合では
、温度Ｔ２を過ぎた後の温度勾配が大きいため、温度Ｔ
２に至るまでの温度勾配を寝かせることができる。した
がって、温度Ｔ１から温度Ｔ、までの同じ温度差に対し
、調節ハンドル６の回転角度はほぼ３７０度まで回転さ
せることになり、単位温度当たりの調節ハンドル６の回
転角度は大きくなる。このため、きめの細かい温度設定
が可能となり、温度調節性能が向上する。

更に、水弁塵５ａに制御弁体４の端面を押し当てて水の
流路を遮断するとき、第２図（Ｃ）のようにストッパ１
３がブロック１９に突き当たる。そして、シリンダ８等
の部材は図において右側に引かれるので、ブロック１９
とストッパ１３との係合によりこの引く力が制御弁体４
にも伝わる。このため、従来では水弁塵５ａに制御弁体
４が着座しても水漏れの恐れがあったのに対し、確実に
止水でき高温の湯を安定した温度で供給できる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明のサーモスタットミキシ
ングバルブにおいては、感温機能部の感温エレメントに
ストッパを設けてこれを調節ハンドル側の作動機構に係
合させるようにしている。

このため、混合水が高温となったときにはストッパによ
るロックによって感温エレメントの移動ができなくなり
、温度を上げようとするときに湯側の流路が拡大するこ
とはない。したがって、最高温度までの温度変化の温度
勾配を大きくでき、調節ハンドルの回転角度は従来構造
よりも小さくて済む。

また、従来品と同様な回転角度を持たせて温度設定する
場合でも、最高温度に到達する期間の温度勾配が大きい
ので、低温域からストッパがブロックにロックされるま
での高温域までの温度勾配を緩やかにすることができる
。このため、単位温度当たりに対する調節ハンドルの回
転角度は大きくなり、微小な温度設定も簡単になる。

更に、調節ハンドルを回して最高温度に制御弁体の位置
を設定したとき、感温エレメントのストロークを規制す
るストッパ機構の作用によって制御弁体が水側流路を開
くことはなく、設定した給湯温度のそのままの温度の湯
を給湯できる。したがって、最高温度に設定したときで
も水が流入して給湯温度より若干低い温度の湯が供給さ
れるという従来構造の問題も解消される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すサーモスクットミキシ
ングバルブの正面縦断面図、第２図は制御弁体の動きを
示す要部の断面図、第３図は従来品を使った場合も含め
て示す温度線図、第４図は従来例を示す断面図である。 １：本体　　　　　　１ａ、ｌｂ：脚管２ａ：給水室　
　　　　２ｂ＝給湯室 ２Ｃ：隔壁　　　　　　３ａ：混合室 ３ｂ：スパウト　　　　４：制御弁体 ４ａ：湯流入口　　　　４ｂ＝スプリング５ａ：水弁塵
　　　　　５ｂ：湯弁塵 ６：ｍｍハンドル　　６ａニスピンドル７：カートリッ
ジケース ８ニジリンダ　　　　８ａ二受座 ８ｂニスプリング　　　９ニスリーブ ９ａ：水流人口　　　　９ｂ：混合水流出口１０：感温
エレメント　１０ａ：ピン １１ニブロツク　　　　１２：受座 １２ａ：空洞部　　　　１３：ストッパ特許出願人　　
　　　東陶機器株式会社代　理　人　　　　　小　堀　
　益（ほか２名）第２図 （ｂ） 第 図 ｈ （Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、水流路と湯流路とを一軸上で同時に開閉する制御弁
   体と、該制御弁体をその軸線方向に移動させて前記水流
   路及び湯流路の弁開度を調節する調節ハンドルと、該調
   節ハンドルの作動系に含まれて混合水の温度に感応して
   前記制御弁体を移動させる感温機能部とを備え、該感温
   機能部に混合水温度に応じてピンを出没させる感温エレ
   メントを設け、該ピンの作動によって前記制御弁体を移
   動させるサーモスタットミキシングバルブにおいて、前
   記感温エレメントと前記調節ハンドル側の作動系とを、
   該作動系に設けた受座に前記ピンを含めて前記感温エレ
   メントの端部を軸線方向に摺動可能に挿入し且つ該感温
   エレメントのストロークを規制するストッパ機構を持た
   せて連接したことを特徴とするサーモスタットミキシン
   グバルブ。