JPH05149459A - 湯水混合用回転式バルブ装置及び湯水混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】給湯装置等に使用する湯水混合用バルブを、ボ
ールバルブ等の回転式バルブにより構成する。 【構成】バルブ本体１にバルブ２を回転操作可能に支持
し、バルブ本体に混合流路１０、湯流路１１、水流路１
２を設けると共に、バルブには軸側開口部１３と一対の
周側開口部１４、１５を形成した連通路１６を設け、一
対の周側開口部は、夫々同時に湯流路と水流路に対応可
能で、且つバルブの所定の回転角度ずれた位置で夫々最
大流量対応となるように構成する。 【効果】構成要素数が少なく、低コストで容易に製作す
ることができ、形状も小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は給湯装置等に使用する湯
水混合用回転式バルブ装置及び湯水混合装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】所望温度の湯を得るために湯沸器で沸か
した湯と水とを混合する湯水混合装置を備えた給湯装置
がある。

【０００３】このような給湯装置に用いられる従来の湯
水混合装置としては例えば図９に示すものがある。図９
に於いて符号１０１はバルブ本体であり、このバルブ本
体１０１には、湯流路に連なる湯流入室１０２と水流路
に連なる水流入室１０３を左右側に構成すると共に、左
右側の流入室１０２、１０３間に流出室１０４を構成し
ており、これらの室１０２、１０３、１０４間にはバル
ブシート１０５、１０６を設けた仕切を構成している。
これらの室１０２、１０３、１０４を貫いて弁軸１０７
を左右に移動可能に構成しており、この弁軸１０７はモ
ータ１０８を用いた進退機構（図示省略）により駆動す
る構成としている。上記バルブシート１０５、１０６は
夫々流入室１０２、１０３側に設けており、これらに対
応して弁軸１０７の流入室１０２、１０３側にバルブ１
０９、１１０を設けている。尚、符号１１１、１１２は
戻しばねである。

【０００４】かかる構成に於いて、モータ１０８を動作
させて弁軸１０７を左側に移動するとバルブ１０９とバ
ルブシート１０５の間隙が大きくなって湯量が多くなる
と同時にバルブ１１０とバルブシート１０６の間隙が小
さくなって水量が少なくなり、逆に弁軸１０７を右側に
移動すると水量が多くなると同時に湯量が少なくなる。
従ってサーミスタ等の温度センサ１１３により合流後の
水温を検出して、制御手段１１４により上記モータ１０
８を制御する構成とすることにより、高温の湯と水を混
合して所望の設定温度の湯を得ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した湯水混合装置
を構成するバルブは構成要素が多く、製作が比較的面倒
であって、コスト高であると共に形状も大きいという欠
点がある。またこのようなバルブでは湯流路と水流路を
同時に閉とすることができない。一方、３つの流路を接
続可能とするバルブとしてボールバルブ式三方弁があ
り、この三方弁は比較的構成が単純であるが、この三方
弁は、専ら湯、水流路の切換に用いるように構成されて
いて、湯、水の混合には用いることができない。本発明
は、以上に対して、ボールバルブ等の回転式バルブを合
理的に利用することにより、湯水混合装置を構成する従
来のバルブの上述した課題を解決することを目的とする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、この発明では、まず、バルブ本体にバルブを回
転操作可能に支持し、該バルブ本体には前記バルブの軸
側に混合流路、周側に夫々湯流路、水流路を設けると共
に、バルブには前記混合流路に対応する軸側開口部と、
前記湯流路、水流路に対応する一対の周側開口部を形成
した連通路を設け、これらの一対の周側開口部は、夫々
同時に前記湯流路と水流路に対応可能で、且つバルブの
所定の回転角度ずれた位置で夫々最大流量対応となるよ
うに構成した湯水混合用回転式バルブ装置を提案する。
以上の構成に於いて、上述したバルブとバルブ本体の対
応は、バルブ本体の湯流路と水流路を直線上に配置する
と共に、バルブの一対の周側開口部を直線上からずらし
て配置することにより行うことができる。また、上述し
た構成とは逆に、バルブの一対の周側開口部は直線上に
配置すると共に、バルブ本体の湯流路と水流路は、直線
上からずらして配置することによっても上述した対応を
行うことができる。更に、場合によっては、バルブ本体
の湯流路と水流路及びバルブの一対の周側開口部共に直
線上からずらして配置して上述した対応を行うこともで
きる。バルブは球体により構成する他、コックの閉子に
用いられているような円錐台体により構成することもで
きる。

【０００７】次に本発明は、上記バルブ装置のバルブ
を、制御手段により制御するモータにより駆動して回転
操作する構成とすると共に、該制御手段には、バルブ本
体の混合流路に設けた温度検出手段により検出した湯温
と、湯温設定手段により設定した所望の湯温とを比較し
て上記モータを制御する湯温制御手段を構成した湯水混
合装置を提案する。

【０００８】

【作用】バルブの一対の周側開口部が、バルブ本体の湯
流路と水流路に同時に対応している開状態に於いてバル
ブを回転操作すると、最大流量対応位置に向かっていく
側の周側開口部への流入量は増加して行き、同時に他の
側の周側開口部への流入量は減少して行く。従ってバル
ブの回転操作に対応して、湯流路からの湯と水流路から
の水との混合比率を調節することができる。こうして上
記バルブの回転操作を混合流路の湯の検出温度に応じて
行うことにより、所望の設定温度の湯を混合流路を経て
流出させることができる。

【０００９】一方の側の周側開口部が最大流量対応位置
の場合に他の側の周側開口部が流路に対応しないように
構成すれば従来の三方弁と同様に開となる流路の切換を
行うことができ、またいずれの側の周側開口部も流路に
対応しない位置に於いて両方の流路を同時に閉状態とす
ることができる。

【００１０】

【実施例】次に本発明の実施例を図について説明する。
図１は本発明に係るバルブ装置、そしてこのバルブ装置
を用いて構成する湯水混合装置の一実施例を表した説明
的縦断面図であり、図２〜図５は図１のＸ−Ｘ線の切断
個所に対応する説明的横断面図である。

【００１１】これらの図に於いて符号１はバルブ本体で
あり、このバルブ本体１にはバルブ２を回転操作可能に
支持している。バルブ２は球体として構成しており、バ
ルブシート３により回転可能に支持すると共に上側に回
転操作用係合溝４を形成している。このバルブ２は、コ
ックの閉子に用いられているような円錐台体により構成
することもできる。

【００１２】符号５は上記係合溝４に係合する操作軸
で、操作軸５は減速ギヤ付モータ６により回転駆動する
構成としている。そしてモータ６はバルブ本体１と共に
取付板７に取付けて支持している。符号８は操作軸の軸
受であり、バルブ本体１の取付部材を兼用すると共に、
操作軸５との間にはＯ−リング９を装着している。

【００１３】バルブ本体１には、バルブ２の軸側に混合
流路１０を設けると共に、周側に湯流路１１と水流路１
２とを設けている。図２〜図５に示すように、この実施
例では湯流路１１と水流路１２を対向位置、即ち直線上
の位置に設けている。

【００１４】一方、バルブ２には前記混合流路１０に対
応する軸側開口部１３と前記湯流路１１、水流路１２に
対応する一対の周側開口部１４、１５を形成した連通路
１６を設けている。図２〜図５に示すように、この実施
例に於いて一対の周側開口部１４、１５は、鈍角の回転
角度離れた位置に設けている。具体的には、この実施例
に於いて、周側開口部１４、１５の中心軸の成す角度は
略１３５°である。

【００１５】また実施例に於いては、周側開口部１４、
１５の開口径は湯流路１１、水流路１２よりも小さく、
そして周側開口部１５よりも周側開口部１４の開口径を
大きく形成している。

【００１６】以上の構成に於いて図１及び図２に示す回
転位置にバルブ２が位置している状態では周側開口部１
４と湯流路１１が最大流量位置、即ち全開位置に対応し
ており、また周側開口部１５は水流路１２から丁度外れ
て全閉位置に対応している。この位置は、バルブ２の回
転操作に対応する湯流路１１、水流路１２側の開度を展
開して表した図６に於いては、Ａ点に対応する。従って
湯流路１１の湯だけが周側開口部１４から連通路１６に
流入し、軸側開口部１３から混合流路１０に流出する。

【００１７】次に、上述した図２の状態に於いてバルブ
２を反時計回りに回転すると、周側開口部１５と水流路
１２の間隙が次第に大きくなり、水流路１２から周側開
口部１５に流入する水量が次第に増加する。この変化
は、図６に於いて上記Ａ点から左方向への推移に対応す
る。この際、周側開口部１４の開口径は湯流路１１より
も小さく形成しているので、この周側開口部１４と湯流
路１１は暫くの間、即ち図６に於けるＢ点までは最大流
量対応を維持する。次いで更にバルブ２を回転すると、
湯流路１１と周側開口部１４の間隙が次第に小さくなる
と共に水流路１２と周側開口部１５の間隙が次第に増加
して図３に示す状態になる。従って湯流路１１から周側
開口部１４に流入する湯量が次第に減少すると共に、水
流路１２から周側開口部１５に流入する水量が次第に増
加する。この状態は図６に於いて、上記Ｂ点からやや左
方向に移動した点の状態に対応する。こうして図６のＣ
点に至ると水流路１２と周側開口部１５は最大流量対
応、即ち全開状態となって周側開口部１５に流入する水
量が最大となり、この状態がＤ点まで継続する。この
間、周側開口部１４と湯流路１１間の間隙は次第に小さ
くなり、上記Ｄ点に於いては閉状態となり、周側開口部
１４への湯の流入も停止する。

【００１８】そして更にバルブ２を回転すると、水流路
１２と周側開口部１５の間隙も次第に小さくなって図６
のＥ点では閉状態となり、こうして以降Ｆ点に至るま
で、周側開口部１４、１５のいずれも閉状態となる。図
４に示す状態は、図６に於いてＥ点とＦ点の中間の位置
に対応するものである。

【００１９】更にバルブ２を回転すると、今度は周側開
口部１４が水経路１２に対応するようになり、それらの
間隙の図６のＦ点から次第に大きくなり、Ｇ点に於いて
最大流量となる。このＧ点は図５の状態に対応する。

【００２０】上述したとおり、図１は上記バルブ装置を
用いて構成する湯水混合装置の構成も表しており、即
ち、上記モータ６は制御手段１７により制御する構成と
している。そして制御手段１７には、バルブ本体１の混
合流路１０に設けた温度検出手段１８により検出した湯
温と、湯温設定手段１９により設定した所望の湯温とを
比較して上記モータ６を制御する湯温制御手段を構成し
ている。この湯温制御手段によるバルブ２の回転制御範
囲は図６のＡ点からＤ点までの範囲であり、湯側または
水側のいずれかを全開とするようにモータ６を駆動する
制御並びに湯側及び水側の両側を閉とするようにモータ
６を駆動する制御は、マニュアル操作等による対応する
指令に基づいて制御手段１７により行うことができる。

【００２１】上述した実施例では、上記回転制御範囲Ａ
点〜Ｄ点中の、Ａ点〜Ｂ点、Ｃ点〜Ｄ点の範囲に於い
て、水側または湯側の一方側の流量を減少させていく場
合に、他方側を最大流量に維持するように構成している
が、このような範囲を有しないようにバルブ本体１の流
路とバルブ２の周側開口部を配置させることもできる。
また上述した実施例では、バルブ２を上記回転制御範囲
以外の位置、即ち湯側及び水側の一方側を全開とする回
転位置と両方側を全閉とする回転位置まで回転させて、
従来の三方弁並びに遮断弁としても使用できるように構
成しているが、このような構成としないで、専ら上記回
転制御範囲内のみで使用するように構成し得ることは勿
論である。また上述した実施例では、バルブ本体１の流
路とバルブ２の周側開口部の上述した対応は、バルブ本
体１の湯流路１１と水流路１２を直線上に配置すると共
に、バルブ２の一対の周側開口部１４、１５を直線上か
らずらして配置することにより行っているが、図７、図
８に示すように、上述した構成とは逆に、バルブ２の一
対の周側開口部１４、１５は直線上に配置すると共に、
バルブ本体１の湯流路１１と水流路１２は、直線上から
ずらして配置することによっても上述した対応を行うこ
とができる。更に、場合によっては、バルブ本体の湯流
路と水流路及びバルブの一対の周側開口部共に直線上か
らずらして配置して上述した対応を行うこともできる。

【００２３】即ち、バルブ２が図７に示す回転位置にあ
る場合には、周側開口部１４と湯流路１１が最大流量位
置、即ち全開位置に対応しており、また周側開口部１５
は水流路１２から丁度外れて全閉位置に対応している。

【００２４】次いで図７の状態に於いてバルブ２を時計
回りに回転すると、周側開口部１５と水流路１２の間隙
が次第に大きくなり、水流路１２から周側開口部１５に
流入する水量が次第に増加すると共に、湯流路１１と周
側開口部１４の間隙が次第に小さくなり、湯流路１１か
ら周側開口部１４に流入する湯量が次第に減少し、こう
してバルブ２の回転角度に応じて湯量と水量の混合比率
を調節することができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明は以上の通りであるので、次のよ
うな効果がある。 ボールバルブ等の回転式バルブにより混合バルブ装置
を構成したので、構成要素数が少なく、低コストで容易
に製作することができ、形状も小さくすることができ
る。 湯流路と水流路を同時に閉とし得るように容易に構成
することができる。 三方弁としても使用できるように容易に構成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るバルブ装置、そしてこれを利用し
た湯水混合装置の一実施例を表した説明的縦断面図であ
る。

【図２】図１のバルブ装置のＸ−Ｘ線切断個所に対応す
る説明的横断面図である。

【図３】バルブを図２の状態から反時計回りに少し回転
させた状態の説明的横断面図である。

【図４】バルブを図３の状態から更に反時計回りに回転
させた状態の説明的横断面図である。

【図５】バルブを図４の状態から更に反時計回りに回転
させた状態の説明的横断面図である。

【図６】図２の状態から図５の状態までのバルブの回転
操作に対応する湯流路及び水流路側の開度を展開して表
した説明図である。

【図７】本発明に係るバルブ装置の他の実施例を表した
説明的横断面図である。

【図８】バルブを図７の状態から時計回りに回転させた
状態の説明的横断面図である。

【図９】従来の湯水混合用バルブ、そしてそれを利用し
た湯水混合装置の一例を表した説明的縦断面図である。

【符号の説明】

１ バルブ本体 ２ バルブ ３ バルブシート ４ 回転操作用係合溝 ５ 操作軸 ６ 減速ギヤ付モータ ７ 取付板 ８ 軸受 ９ Ｏ−リング １０ 混合流路 １１ 湯流路 １２ 水流路 １３ 軸側開口部 １４ 周側開口部 １５ 周側開口部 １６ 連通路 １７ 制御手段 １８ 温度検出手段 １９ 湯温設定手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブ本体にバルブを回転操作可能に支
   持し、該バルブ本体には前記バルブの軸側に混合流路、
   周側に夫々湯流路、水流路を設けると共に、バルブには
   前記混合流路に対応する軸側開口部と、前記湯流路、水
   流路に対応する一対の周側開口部を形成した連通路を設
   け、これらの一対の周側開口部は、夫々同時に前記湯流
   路と水流路に対応可能で、且つバルブの所定の回転角度
   ずれた位置で夫々最大流量対応となるように構成してい
   ることを特徴とする湯水混合用回転式バルブ装置
2. 【請求項２】 請求項１のバルブ装置に於いて、バルブ
   本体の湯流路と水流路は直線上に配置すると共に、バル
   ブの一対の周側開口部は、直線上からずらして配置した
   ことを特徴とする湯水混合用回転式バルブ装置
3. 【請求項３】 請求項１のバルブ装置に於いて、バルブ
   の一対の周側開口部は直線上に配置すると共に、バルブ
   本体の湯流路と水流路は、直線上からずらして配置した
   ことを特徴とする湯水混合用回転式バルブ装置
4. 【請求項４】 請求項１のバルブ装置に於いて、バルブ
   本体の湯流路と水流路及びバルブの一対の周側開口部共
   に直線上からずらして配置したことを特徴とする湯水混
   合用回転式バルブ装置
5. 【請求項５】 請求項１のバルブ装置に於いて、バルブ
   は球体により構成したことを特徴とする湯水混合用回転
   式バルブ装置
6. 【請求項６】 請求項１のバルブ装置に於いて、バルブ
   は円錐台体により構成したことを特徴とする湯水混合用
   回転式バルブ装置
7. 【請求項７】 請求項１のバルブ装置のバルブを、制御
   手段により制御するモータにより駆動して回転操作する
   構成とすると共に、該制御手段には、バルブ本体の混合
   流路に設けた温度検出手段により検出した湯温と、湯温
   設定手段により設定した所望の湯温とを比較して上記モ
   ータを制御する湯温制御手段を構成したことを特徴とす
   る湯水混合装置