JPH08312814A - 自動調圧弁および湯水混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 応答性がよく、正確に等圧化が行えるととも
に、ごみ詰まりによりピストンがロックすることのない
自動調圧弁を提供することを目的としている。 【構成】 ピストン１７にセットされた弾性シール材２
５の外周面と、シリンダ１８との間には所定量の隙間を
設け、ピストン１７の摺動抵抗を大幅に軽減しているの
で、応答性がよく、正確に等圧化が行える。また、所定
の隙間にごみやスケールが詰まっても、弾性シール材２
５が変形することによりごみやスケールがその隙間を通
過でき、ピストン１７がロックされることがないので、
調圧機能の低下を防止できるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二つの異なった圧力を
持つ流体を等圧化させる自動調圧弁および湯と水の混合
比率を調節し、設定温度に混合する湯水混合装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の自動調圧弁（例えば特開
昭６０−２１５１６９号公報）を、図１２に示す。同図
において、１は第一の流体の一次側経路であり、２は第
二の流体の一次側経路である。第一の弁体３と第一の弁
座４、および、第二の弁体５と第二の弁座６は、それぞ
れ第一と第二の流体経路の一次圧力を減圧するものであ
り、７は第一の弁体３と第二の弁体５を連結し、第一の
弁体３と弁座４で減圧された後の第一の流体の二次側経
路８における二次圧と、第二の弁体５と弁座６で減圧さ
れた後の第二の流体の二次側経路９における二次圧との
圧力差で動作するピストンであり、１０はピストン７と
ピストン７の外周に設けられたシリンダ１１の間に設け
られたシール材である。スプリング１２および１３は、
シリンダ１１とピストンの摺動抵抗を軽減するために第
一の弁体３および第二の弁体５に装置されている。

【０００３】第一の流体の一次側経路１内の一次圧と第
二の流体の一次側経路２内の一次圧がピストン７と第一
および第二の弁体３、４にかかる受圧面積を等しくする
ことにより一次圧は互いに相殺され、第一の流体の二次
側経路８における二次圧と第二の流体の二次側経路９に
おける二次圧との圧力差のみにより、ピストン７は作動
する。二次圧のバランスが崩れると圧力差によりピスト
ン７が移動し、それに従って第一および第二の弁体３、
４のリフト量が変化し、それによって一次圧の減圧割合
を変化させ二次圧を等圧化するものである。またシール
材１０を設けたことにより、ピストン７とシリンダ１１
の摺動抵抗が生じるので、ピストンの作動する摺動抵抗
を軽減するため第一および第二の弁体３、４にスプリン
グ１２、１３を装置している。シール材１０は第一の流
体および第二の流体間の漏れがないようにシールを行っ
ているものである。

【０００４】また図１３に示すように、ピストン７にシ
ール材を設けることなく等圧化を行うものもあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の自動調圧弁では、シール材１０がシリンダ１１と摺動
するため、ピストン７の摺動抵抗が大きく第一の流体と
第二の流体の二次側圧に圧力差が生じたり、応答性が悪
くなるという課題があった。

【０００６】また、スプリング１２、１３にヒステリシ
スが、弁体３、４のリフト量に影響するため、第一の流
体と第二の流体の二次側圧の等圧化を妨げるという課題
があった。

【０００７】さらに、シール材１０が完全にシリンダ１
１と密着しているためごみやスケールがシール材１０と
シリンダ１１間に食い込みピストン７がロックされてし
まう可能性があった。

【０００８】また、ピストン７にシール材を設けない場
合には、ごみやスケールがピストン７とシリンダ１１の
間に食い込みピストン７がロックするため、ごみづまり
をしないようにピストン７とシリンダ１１の間に一定以
上の隙間を設けなければならないとともに、漏れ量を小
さくするため大きな隙間を設けられないので、シリンダ
１１の径およびピストン７の径に寸法精度が要求され、
加工しにくいとともに、加工コストがかかってしまうと
いう課題があった。

【０００９】さらに、第一および第二の流体の一次側圧
が高い場合や、第一の流体と第二の流体の一次側圧の圧
力差が大きい場合など、ピストン７とシリンダ１１の間
からの漏れ量が大きくなってしまい、第一と第二の流体
の自動調圧弁内での混合量が増えることによって支障を
きたす可能性があった。

【００１０】また、上記したような従来の自動調圧弁を
用いた湯水混合装置では、等圧化が迅速に行えないた
め、一次側圧が急激に変動したり、流量調節弁によって
流量が変更された場合に、混合湯温が変動してしまうと
ともに、混合弁によって湯水の混合比が調節されるまで
の応答遅れによるオーバーシュート及びアンダーシュー
トが発生する可能性があった。

【００１１】本発明は上記課題を解決するものであり、
シリンダと弾性シール材の摺動抵抗を軽減することによ
って正確な調圧が行えるとともに、ピストンがごみやス
ケールによってロックされない自動調圧弁を提供するこ
とを第一の目的としている。

【００１２】第二の目的は、ピストンがごみやスケール
の食い込みによりロックしないとともに、さら第一の流
体および第二の流体間の漏れ量が少ない自動調圧弁を提
供することにある。

【００１３】第三の目的は、弾性シール材とピストンを
摺動させて大幅に摺動抵抗を軽減することによって、応
答性を向上するとともに、より正確な調圧が行える自動
調圧弁を提供することにある。

【００１４】第四の目的は、第一の流体および第二の流
体間の差圧が大きい場合でも弾性シール材が固定され、
確実に弾性シール材とピストンを摺動させることができ
る自動調圧弁を提供することにある。

【００１５】第五の目的は、より確実に弾性シール材を
固定できるとともに、弾性シール材とピストンの摺動抵
抗をより軽減することができる自動調圧弁を提供するこ
とにある。

【００１６】第六の目的は、ピストンが長時間駆動され
ない場合においても、ピストンと弾性シール材の固着を
防止するとともに、ピストンの溝部へのスケールの付着
を防止できる自動調圧弁を提供することにある。

【００１７】第七の目的は、一次側圧が急激に変動した
り、流量調節弁によって流量が変更された場合でも、湯
水の混合比を調節することなく、オーバーシュートやア
ンダーシュートが小さい湯水混合装置を提供することに
ある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るために本発明の自動調圧弁は、第一の流体経路と、第
二の流体経路と、第一の流体経路の一次圧力を減圧する
第一の弁体および第一の弁座と、第二の流体経路の一次
圧力を減圧する第二の弁体および第二の弁座と、第一の
弁体と第二の弁体に連結され、第一の流体と第二の流体
の減圧後の二次圧力差で動作するピストンと、ピストン
外周に設けたシリンダと、ピストンに設けられた溝部
と、シリンダとの間に所定の隙間ができるよう溝部に設
けた弾性シール材とから構成したものである。

【００１９】上記第二の目的を達成するために本発明の
自動調圧弁は、弾性シール材のシリンダ側断面形状を凸
部形状とし、ピストン側断面形状を凹部形状として構成
したものである。

【００２０】また、上記第二の目的を達成するために本
発明の自動調圧弁は、弾性シール材のシリンダ側にビー
ドを設けて構成したものである。

【００２１】上記第三の目的を達成するために本発明の
自動調圧弁は、第一の流体経路と、第二の流体経路と、
第一の流体経路の一次圧力を減圧する第一の弁体および
第一の弁座と、第二の流体経路の一次圧力を減圧する第
二の弁体および第二の弁座と、前記第一の弁体と第二の
弁体に連結され、第一の流体と第二の流体の減圧後の二
次圧力差で動作するピストンと、ピストン外周に設けた
シリンダと、ピストンに設けられ、ピストンの軸方向の
可動範囲以上の幅を有する溝部と、溝部に設けた弾性シ
ール材とから構成したものである。

【００２２】上記第四の目的を達成するために本発明の
自動調圧弁は、第一の流体経路と、第二の流体経路と、
第一の流体経路の一次圧力を減圧する第一の弁体および
第一の弁座と、第二の流体経路の一次圧力を減圧する第
二の弁体および第二の弁座と、第一の弁体と第二の弁体
に連結され、第一の流体と第二の流体の減圧後の二次圧
力差で動作するピストンと、ピストン外周に設けたシリ
ンダと、ピストンに設けられ、ピストンの軸方向の可動
範囲以上の幅を有する溝部と、溝部に設けた弾性シール
材と、シリンダに弾性シール材を固定する固定溝とから
構成したものである。

【００２３】上記第五の目的を達成するために本発明の
自動調圧弁は、弾性シール材のシリンダ側の断面形状を
固定溝と同形状とし、ピストン側の断面形状を円弧形状
として構成したものである。

【００２４】上記第六の目的を達成するために本発明の
自動調圧弁は、ピストンに設けられた溝部に樹脂を用い
て構成したものである。

【００２５】上記第二の目的を達成するために本発明の
自動調圧弁は、弾性シール材と溝部との間に所定の隙間
を設けて構成したものである。

【００２６】上記第七の目的を達成するために本発明の
湯水混合装置は、自動調圧弁と、自動調圧弁の下流側に
設けられ、湯および水の混合比を調節する混合弁と、混
合弁下流側に混合流体の閉止および流量調節を行う流量
調節弁とから構成したものである。

【００２７】

【作用】本発明の自動調圧弁は上記した構成により、シ
リンダと弾性シール材との間に所定の隙間を設けている
ので、ピストンの摺動抵抗が軽減され正確な調圧を行う
ことができるとともに、所定の隙間にごみやスケールが
食い込むことなく通過でき、ピストンがロックされるこ
とがないので、調圧機能の低下を防止できる。また、第
一と第二の流体が高圧の場合でも弾性シール材が第一の
流体と第二の流体の一次側圧によってピストンの径方向
に潰されるので、所定の隙間が小さくなり漏れ量の増加
を抑制できる。

【００２８】また本発明の自動調圧弁は上記した構成に
より、弾性シール材をピストン径方向に変形しやすい形
状としているので、ごみやスケールの食い込みによるピ
ストンのロックに対しての安全性を向上できるものであ
る。

【００２９】さらに本発明の自動調圧弁は上記した構成
により、ビード部分が第一の流体と第二の流体の一次側
圧によってピストンの径方向により潰されやすくなって
いるので、第一と第二の流体が高圧の場合において、よ
り所定の隙間が小さくなり、漏れ量の増加をさらに抑制
できるものである。

【００３０】また本発明の自動調圧弁は上記した構成に
より、弾性シール材をピストンと摺動させることによ
り、摺動面積を低減しているので、摺動抵抗を大幅に軽
減でき正確な調圧を行えるとともに、調圧の応答性を向
上することができる。

【００３１】さらに本発明の自動調圧弁は上記した構成
により、第一の流体と第二の流体の一次側圧の圧力差が
大きい場合でも、固定溝によって弾性シール材が固定さ
れており、移動することがないので、確実に摺動抵抗を
大幅に軽減できる。

【００３２】加えて本発明の自動調圧弁は上記した構成
により、固定溝と弾性シール材の形状を同形状としてい
るので、より確実に弾性シールの固定が可能となるとと
もに、弾性シール材の円弧形状としているので、さらに
摺動抵抗を軽減できる。

【００３３】また本発明の自動調圧弁は上記した構成に
より、弾性シール材とピストンとの固着を防止できると
ともに、ピストンへのスケールの付着を低減できるの
で、調圧機能の低下を防止できる。

【００３４】さらに本発明の自動調圧弁は上記した構成
により、ピストンと弾性シール材との間に所定の隙間を
設けているので、ピストンの摺動抵抗が軽減され正確な
調圧を行うことができるとともに、所定の隙間にごみや
スケールが食い込むことなく通過でき、ピストンがロッ
クされることがないので、調圧機能の低下を防止でき
る。また、第一と第二の流体が高圧の場合でも弾性シー
ル材が第一の流体と第二の流体の一次側圧によってピス
トンの径方向に潰されるとともに、隙間の面積を小さく
できるので、第一の流体と第二の流体の間の漏れ量を低
減できる。

【００３５】また本発明の湯水混合装置は上記した構成
により、一次側圧が急激に変動したり、流量調節弁によ
って混合湯量が変更された場合でも、自動調圧弁によっ
て直ちに二次側圧の等圧化を行うことによって、混合湯
温の変動を防止するとともに、混合弁によって湯水の混
合比が調節されるまでの応答遅れによるオーバーシュー
ト及びアンダーシュートの発生を防止するものである。

【００３６】

【実施例】以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。

【００３７】図１は本発明の第一の実施例を示す自動調
圧弁である等圧化弁１４の構成図であり、図２は図１の
Ａ部分の拡大図である。同図において１５は第一の流体
経路である給水管、また１６は第二の流体経路である給
湯管であり、それぞれ等圧化弁１４に水または湯を供給
している。１７は第一の弁体１８と第二の弁体１９とを
連結するピストンであり、ピストン１７の外周に設けら
れたシリンダ１８内を可動できるようにセットされてい
る。第一の弁体１９及び第二の弁体２０は、シリンダ１
８に設けてある第一の弁座２１と第二の弁座２２とのリ
フト量に応じて、それぞれ水及び湯の一次側圧力を減圧
し、水と湯の流出路２３、２４の二次側圧の等圧化を行
っている。またピストン１７の中心には、弾性シール材
２５をセットする溝部２６が設けられており、ピストン
１７に密着してセットされた弾性シール材２５の外周面
と、シリンダ１８との間には所定量の隙間ができるよう
になっている。溝部２６の弁体側受圧面積と第一の弁体
１９及び第二の弁体２０の一次圧側受圧面積は、一次圧
の影響を排除するため、それぞれほぼ同一にされてい
る。ピストン１７の軸のこじれを防止するためガイド部
２７、２８が設けられている。なお、２９は組立時にピ
ストン１７を挿入するための挿入孔であり、ピストン１
７が挿入された後、ガイド部２７を設けたプラグ３０を
ねじ込むようになっている。

【００３８】以上の構成において本実施例の動作につい
て説明する。ピストン１７にかかる力を考えた場合、給
水管１５及び給湯管１６における一次側圧の影響は、第
一の弁体１９及び第二の弁体２０とピストン１７の溝部
２６の弁体側の受圧面積を等しくしているので、相殺で
きる。従って、ピストン１７は、湯と水の流出路２３、
２４の二次側圧が第一の弁体１９及び第二の弁体２０に
及ぼす力（すなわち流出路２３、２４における二次側圧
の圧力差）によって作動し、第一の弁体１９及び第二の
弁体２０の二次側受圧面積は等しくしてあるので、湯と
水の二次側圧が等しくなったとき停止する。すなわち、
二次側圧の圧力バランスが崩れると圧力差によってピス
トン１７が移動し、それに従って第一の弁体１９及び第
二の弁体２０のリフトが変化することで、一次側圧の減
圧の割合を変化させ、二次側圧を等圧化するというもの
である。

【００３９】このとき、ピストン１７に摺動抵抗がある
と、その摺動抵抗を越える力がピストン１７に加わるま
でピストン１７は作動しない。すなわち摺動抵抗分の圧
力差が二次側圧に生じてしまうことになる。しかし、弾
性シール材２５とシリンダ１８との間に隙間が設けられ
ているためほとんど摺動抵抗が発生せず、二次側圧を確
実に等圧化できる。

【００４０】弾性シール材２５とシリンダ１８との間に
隙間を設けているため、一次側圧の圧力差が大きい場合
に、ごみやスケールが一次圧の高い方から低い方へと流
体とともに弾性シール材２５とシリンダ１８の隙間を通
過する。このとき隙間よりも大きいごみ等がいったん隙
間にたまってしまうが、ピストン１７が作動すると、弾
性シール材２５が変形し、ごみ等はその隙間を通過する
ので、ごみがその隙間に蓄積されることがなく、ピスト
ン１７がごみ詰まり等によってロックしてしまうことが
ない。

【００４１】また弾性シール材２５とシリンダ１８との
間に隙間を設けているため、湯と水の間に若干の漏れ量
が生じる。このときの一次側圧力とピストン部からの漏
れ量の関係を図３に示す。シール材を用いていないシリ
ンダの場合は、圧力に応じてもれ量が増加し、湯の温度
低下を招くため、高圧化での使用には支障をきたす可能
性があった。しかし、本実施例では低圧下においては弾
性シール材２５は図２の実線で示す形状となり、ほぼ同
様の漏れ量を生じるが、高圧の場合には一次側圧力によ
り弾性シール材２５が点線で示す形状に変形され、弾性
シール材２５とシリンダ１８との隙間が小さくなるの
で、漏れ量は逆に減少する。従って、弾性シール材２５
とシリンダ１８との隙間の設定によって、漏れ量を所定
量以下とすることが可能となる。なお弾性シール材２５
と溝部２６はシールが行われるように密着されているの
で、弾性シール材２５と溝部２６の間での漏れはない。

【００４２】以上述べたように本実施例によれば、弾性
シール材２５とシリンダ１８との間に隙間を設けている
ので弾性シール材２５とシリンダ１８との間に摺動抵抗
が発生せず、二次側圧を確実に等圧化できるという効果
がある。また、弾性シール材２５を用いているのでピス
トン１７が作動すると、弾性シール材２５が変形し、ご
み等はその隙間を通り過ぎてしまい、ごみがその隙間に
蓄積されることがなく、ピストン１７がごみ詰まり等に
よってロックしないという効果がある。さらに、高圧の
場合でも一次側圧力により弾性シール材２５が変形し、
弾性シール材２５とシリンダ１８との隙間が小さくなる
ので、漏れ量を所定量以下とすることが可能である。

【００４３】なお、弾性シール材２５の断面形状を図４
に示す弾性シール材２５ａのようにピストン１７側およ
びシリンダ１８側にビード２５ｂを設けた形状とするこ
とで、同様の効果が得られる。加えて、ピストン１７が
こじれたり、かなりの高圧がかかることによって、弾性
シール材２５ａがシリンダ１８に当接しても、ビード２
５ｂがシリンダ１８に当接するので、その接触面積が大
きくならず、ピストン１７の摺動抵抗を軽減できるとい
う効果もある。さらに、シリンダ１８側にビード２５ｂ
を複数設ければ、弾性シール材２５ａにより湯水間の流
体抵抗が増大するので、さらに湯水間の漏れ量を低減す
ることが可能である。

【００４４】また、弾性シール材２５の断面形状を図５
に示す弾性シール材２５ｃのような逆Ｖ字形状（シリン
ダ側を凸形状とし、ピストン側を凹形状とする）にする
と、隙間よりも大きいごみ等がいったん隙間にたまった
場合でも、弾性シール材２５ｃがより変形しやすいの
で、ピストン１７のごみ詰まり等によるロックに対して
安全性をより向上できるという効果も得られる。

【００４５】図６は本発明の第二の実施例を示す自動調
圧弁である等圧化弁３１の構成図であり、図７は図６の
Ｂ部分の拡大図であり、等圧化弁３１については図１の
等圧化弁１４の構成と異なる点のみ説明する。ピストン
１７の中心には、ピストン１７の可動範囲よりも大きい
溝部３２が樹脂で設けられており、ピストン１７が作動
しても、シリンダ１８の固定溝３３に溝部３２と所定の
隙間を設けてセットされた弾性シール材３４がピストン
１７の当たりとならないようにされている（すなわち溝
部３２の弾性シール材３４側の側面３５が、ピストン１
７が作動しても弾性シール材３４には当接しない。）。
弾性シール材３４のシリンダ１８側形状は、固定溝３３
の形状と同形状としてあり、弾性シール材３４が一次側
圧の圧力差によって移動しにくい構成となっている。ま
た、弾性シール材３４のピストン１７側形状は円弧と
し、弾性シール材３４とピストン１７が当接しても摺動
抵抗がほとんどないようにしてある。

【００４６】以上の構成において本実施例の動作につい
て第一の実施例との相違点のみ説明する。ピストン１７
に摺動抵抗があると、その摺動抵抗を越える力がピスト
ン１７に加わるまでピストン１７は作動しない。すなわ
ち摺動抵抗分の圧力差が二次側圧に生じてしまうことに
なる。しかし、弾性シール材３４と溝部３２との間に隙
間が設けられているためほとんど摺動抵抗が発生せず、
二次側圧を確実かつ迅速に等圧化できる。ピストン１７
が軸ぶれ等により弾性シール材３４に当接してもピスト
ン側の形状が円弧であり、かつピストン１７の溝部３２
が樹脂であるため、摺動抵抗はほとんど発生しない。

【００４７】またシリンダ１８と弾性シール材の間に隙
間を設けたものよりも、隙間断面積を小さくできるた
め、より漏れ量を低減することが可能である。このとき
の一次側圧力とピストン部からの漏れ量の関係を図８に
示す。低圧下においては図７の実線で示す形状であった
弾性シール材３４は、高圧の場合には一次側圧力により
点線で示す形状に変形され、弾性シール材３４とピスト
ン１７との隙間はさらに小さくなる。従って、一次側圧
が高圧となっても、漏れ量は減少する。

【００４８】以上述べたように本実施例によれば、ピス
トン１７の中心にピストン１７の可動範囲よりも大きい
溝部３２を設けるとともに、溝部３２と弾性シール材３
４との間に隙間を設けているので、弾性シール材３４と
溝部３２との間に摺動抵抗が発生せず、二次側圧を確実
かつ迅速に等圧化できるという効果がある。また、溝部
３２と弾性シール材３４との間の隙間面積をさらに小さ
くできるので、湯と水の間の漏れ量をより低減すること
ができる。さらに弾性シール材３４のシリンダ１８側形
状と固定溝３３の形状を同形状としているので、一次側
圧の圧力差が大きくても弾性シール材３４が移動するこ
となく、確実に等圧化が行える。加えて、ピストン１７
が軸ぶれ等により弾性シール材３４に当接しても、ピス
トン側の形状が円弧であり、かつピストン１７の溝部３
２が樹脂であるため、摺動抵抗はほとんど発生しない。
また溝部３２が樹脂であるため溝部３２へのスケールの
付着を防止でき、耐久性が向上するという効果がある。
さらにピストン１７が作動すると、弾性シール材３４が
変形し、ごみ等は隙間を通り過ぎてしまい、ごみがその
隙間に蓄積されることがなく、ピストン１７がごみ詰ま
り等によってロックしないという効果がある。加えて、
湯と水の間の漏れ量が少ないとともに、ごみ詰まり等に
よるピストン１７がロックする可能性がないので、溝部
３２と弾性シール材３４の隙間の寸法公差許容範囲を広
くすることができ、加工コストを低減することができ
る。

【００４９】なお、本実施例ではピストン１７と弾性シ
ール材３４の間に所定の隙間を設けているが、ピストン
１７と弾性シール材３４の間に所定の隙間を設けなくて
も、摺動面積がかなり低減され、摺動抵抗を軽減するこ
とができるので、湯と水の間の漏れ量がなく、応答性の
よい等圧化弁を供給できる。

【００５０】図９は本発明の第三の実施例を示す湯水混
合装置３６の構成図であり、図１０は図９のＣ部分の拡
大図であり、第二の実施例の構成と異なる点のみ説明す
る。シリンダ１８の固定溝３３には、溝部３２と所定の
隙間ができるように弾性シール材であるＸリング３７が
セットされている。ここで溝部３２の側面３５が、ピス
トン１７が作動してもＸリング３７には当たらないよう
になっている。固定溝３３の形状は矩形となっており、
Ｘリング３７が一次側圧の圧力差によって固定溝からは
ずれ、移動しない構成となっている。

【００５１】３８は等圧化弁３１によって等圧化された
湯と水を任意の割合で混合できる混合弁であり、３９は
混合弁３８によって混合された混合湯の温度を検出する
混合湯温検出手段である。４０は混合弁３８における湯
水の混合比率の制御を行う制御手段であり、混合湯温検
出手段３９からの検出温度が予め設定された温度と等し
くなるように、混合弁３８での湯水の混合比率を制御し
ている。４１は混合弁下流側に設けられた止水及び流量
調節を行う流量調節弁であり、出湯端末４２からの混合
湯の出湯量を調節している。

【００５２】以上の構成において本実施例の動作につい
て第二の実施例との相違点のみ説明する。Ｘリング３７
と溝部３２との間に隙間が設けられているためほとんど
摺動抵抗が発生せず、湯または水の一次側圧が急激に変
動しても、二次側圧を確実かつ迅速に等圧化される。低
圧下においては図１０の実線で示す形状であったＸリン
グ３７は、高圧の場合には一次側圧力により点線で示す
形状に変形され、Ｘリングとピストン１７との隙間はさ
らに小さくなる。従って、第二の実施例において図８で
示したように一次側圧が高圧となっても、湯と水の間の
漏れ量は減少するので、混合弁３８に供給される湯の温
度が低下することがなく、確実に高温の混合湯を得るこ
とができる。なおＸリング３７と固定溝３３は密着され
ており、確実にシールされているものである。

【００５３】等圧化弁３１によって等圧化された湯と水
は、それぞれ混合弁３８に供給される。制御手段４０
は、予め設定された設定温度と混合湯温検出手段３９か
らの検出温度との偏差を小さくするように混合弁３８に
おける湯水の混合比を調節している。すなわちフィード
バック制御により、検出温度と混合湯温を一致させてい
る。混合弁３８によって設定温度に混合された混合湯
は、流量調節弁４１によって設定流量に調節され、出湯
端末４２から供給される。

【００５４】一般に等圧化弁がない場合、湯または水の
一次側圧力が急激に変化すると混合湯温が急激に変化す
る。また、流量調節弁４１によって流量を大きく変更し
た場合も、一次側圧及び二次側圧が変動するため同様に
混合湯温が急激に変化する。その湯温変動が混合湯温検
出手段３９によって検出された後、混合弁３８により湯
水の混合比が調節されるため、図９の点線で示すような
オーバーシュートまたはアンダーシュートが発生してい
た。また、等圧化弁３１がある場合においても、その摺
動抵抗が大きく、応答性が悪いと、迅速に等圧化が行わ
れないため、混合弁３８によって湯水の混合比を調節し
なければならず、その遅れによってオーバーシュートま
たはアンダーシュートが発生していた。しかし本実施例
のようにＸリング３７と溝部３２との間に隙間を設け、
摺動抵抗を軽減することで、二次側圧が確実かつ迅速に
等圧化されるので、混合弁３８により湯水の混合比を変
更する必要がなく、図１１に示すようにほとんどオーバ
ーシュートまたはアンダーシュートは発生しない。

【００５５】なお二次側圧を確実かつ迅速に等圧化する
ことによって、設定温度変更時のオーバーシュートまた
はアンダーシュートも防止することができる。

【００５６】以上述べたように本実施例によれば、ピス
トン１７の中心にピストン１７の可動範囲よりも大きい
溝部３２を設けるとともに、溝部３２とＸリング３７と
の間に隙間を設けているので、Ｘリング３７と溝部３２
との間に摺動抵抗が発生せず、二次側圧を確実かつ迅速
に等圧化できる。従って、一次側圧が急激に変化した
り、流量調節弁４１によって流量変更が行われても、混
合弁３８により湯水の混合比を調節する必要がなく、ほ
とんどオーバーシュートまたはアンダーシュートが発生
しないという効果が得られる。また、一次側圧が高圧と
なっても、Ｘリング３７が変形することによって、Ｘリ
ング３７とピストン１７との隙間が狭くなり、湯と水の
間の漏れ量は減少するので、混合弁３８に供給される湯
の温度が低下することがなく、確実に高温の混合湯を得
ることができる。

【００５７】なお、第一及び第二の実施例に示した等圧
化弁を、第三の実施例と同様に湯水混合装置の等圧化弁
３１とすることで、同様の効果が得られる。

【００５８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の自動調圧弁
は、シリンダと弾性シール材との間に所定の隙間を設け
ているので、ピストンの摺動抵抗が軽減され正確な調圧
を行うことができるとともに、所定の隙間にごみやスケ
ールが食い込むことなく通過でき、ピストンがロックさ
れることがないので、調圧機能の低下を防止できる。ま
た、第一と第二の流体が高圧の場合でも弾性シール材が
第一の流体と第二の流体の一次側圧によってピストンの
径方向に潰されるので、漏れ量の増加を抑制できる。

【００５９】また本発明の自動調圧弁は、弾性シール材
のシリンダ側断面形状を凸部形状とし、ピストン側断面
形状を凹部形状としているので、弾性シール材がピスト
ン径方向に変形しやすく、ごみやスケールの食い込みに
よるピストンのロックに対しての安全性をより向上でき
るとともに、第一と第二の流体が高圧の場合でも漏れ量
の増加を抑制できる。

【００６０】さらに本発明の自動調圧弁は、弾性シール
材のシリンダ側にビードを設けているので、第一と第二
の流体が高圧の場合において、ビード部分が第一の流体
と第二の流体の一次側圧によってピストンの径方向によ
り潰されやすく、より所定の隙間を小さくすることがで
きる。すなわち、第一と第二の流体間の漏れ量を低減で
きるものである。

【００６１】また本発明の自動調圧弁は、弾性シール材
をピストンと摺動させることにより、摺動面積を低減し
ているので、摺動抵抗を大幅に軽減でき正確な調圧を行
えるとともに、調圧の応答性を向上することができる。

【００６２】さらに本発明の自動調圧弁は、シリンダに
固定溝を設け、弾性シール材を固定しているので、第一
の流体と第二の流体の一次側圧の圧力差が大きい場合で
も、弾性シール材が移動せず、確実に摺動抵抗を大幅に
軽減できる。

【００６３】加えて本発明の自動調圧弁は、固定溝と弾
性シール材の形状を同形状としているので、より確実に
弾性シールの固定が可能となるとともに、弾性シール材
の円弧形状としているので、さらに摺動抵抗を軽減でき
る。

【００６４】また本発明の自動調圧弁は、溝部を樹脂で
構成しているので、弾性シール材とピストンとの固着を
防止できるとともに、ピストンへのスケールの付着を低
減できる。従って、長期間使用しない場合における調圧
機能の低下を防止できるとともに、耐久性能を向上でき
る。

【００６５】さらに本発明の自動調圧弁は、ピストンと
弾性シール材との間に所定の隙間を設けているので、ピ
ストンの摺動抵抗が軽減され正確な調圧を行うことがで
きる。また、所定の隙間にごみやスケールが詰まって
も、弾性シール材が変形することによりごみやスケール
がその隙間を通過でき、ピストンがロックされることが
ないので、調圧機能の低下を防止できる。また、第一と
第二の流体が高圧の場合でも弾性シール材が第一の流体
と第二の流体の一次側圧によってピストンの径方向に潰
され、隙間面積が小さくなるので、第一の流体と第二の
流体の間の漏れ量を低減できる。加えて、第一の流体と
第二の流体の間の漏れ量が少ないとともに、ごみ詰まり
等のによるピストンのロックする可能性がないので、溝
部３２と弾性シール材３４の隙間の寸法公差許容範囲を
広くすることができ、加工コストを低減することができ
る。

【００６６】加えて本発明の湯水混合装置は、ピストン
の摺動抵抗を軽減した自動調圧弁と、湯水の混合比率を
調節する混合弁と、混合湯の流量調節を行う流量調節弁
を設けているので、一次側圧が急激に変動したり、流量
調節弁によって流量が変更された場合でも、自動調圧弁
によって直ちに二次側圧の等圧化を行うことができ、混
合湯温の変動を防止することができるとともに、混合弁
によって湯水の混合比が調節されるまでの応答遅れによ
るオーバーシュート及びアンダーシュートの発生を防止
することができる。また、一次側圧が高圧となっても、
弾性シール材が変形することによって、湯と水の間の漏
れ量は減少するので、混合弁に供給される湯の温度が低
下することがなく、確実に高温の混合湯を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す自動調圧弁の断面
図

【図２】同自動調圧弁のＡ部拡大断面図

【図３】同自動調圧弁における一次側圧力と流体間の漏
れ量の関係を示す特性図

【図４】同自動調圧弁において他の弾性シール材を用い
たＡ部拡大断面図

【図５】同自動調圧弁において他の弾性シール材を用い
たＡ部拡大断面図

【図６】本発明の第二の実施例を示す自動調圧弁の断面
図

【図７】同自動調圧弁のＢ部拡大断面図

【図８】同自動調圧弁における一次側圧力と流体間の漏
れ量の関係を示す特性図

【図９】本発明の第三の実施例を示す湯水混合装置の断
面図

【図１０】同湯水混合装置のＣ部拡大断面図

【図１１】同湯水混合装置における混合湯温を示す特性
図

【図１２】従来の自動調圧弁の断面図

【図１３】従来の他の自動調圧弁の断面図

【符号の説明】

１４ 等圧化弁（自動調圧弁） １５ 給水管（第一の流体経路） １６ 給湯管（第二の流体経路） １７ ピストン １８ シリンダ １９ 第一の弁体 ２０ 第二の弁体 ２１ 第一の弁座 ２２ 第二の弁座 ２５ 弾性シール材 ２５ａ 弾性シール材 ２５ｂ ビード ２５ｃ 弾性シール材 ２６ 溝部 ３１ 等圧化弁（自動調圧弁） ３２ 溝部 ３３ 固定溝 ３４ 弾性シール材 ３７ Ｘリング（弾性シール材） ３８ 混合弁 ４１ 流量調節弁

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第一の流体経路と、第二の流体経路と、前
   記第一の流体経路の一次圧力を減圧する第一の弁体およ
   び第一の弁座と、前記第二の流体経路の一次圧力を減圧
   する第二の弁体および第二の弁座と、前記第一の弁体と
   第二の弁体に連結され前記第一の流体と第二の流体の減
   圧後の二次圧力差で動作するピストンと、前記ピストン
   外周に設けたシリンダと、前記ピストンに設けられた溝
   部と、前記シリンダとの間に所定の隙間ができるよう前
   記溝部に設けた弾性シール材とからなる自動調圧弁。
2. 【請求項２】弾性シール材の断面形状は、シリンダ側を
   凸部形状としピストン側を凹部形状とした請求項１記載
   の自動調圧弁。
3. 【請求項３】弾性シール材のシリンダ側にビードを設け
   た請求項１記載の自動調圧弁。
4. 【請求項４】第一の流体経路と、第二の流体経路と、前
   記第一の流体経路の一次圧力を減圧する第一の弁体およ
   び第一の弁座と、前記第二の流体経路の一次圧力を減圧
   する第二の弁体および第二の弁座と、前記第一の弁体と
   第二の弁体に連結され前記第一の流体と第二の流体の減
   圧後の二次圧力差で動作するピストンと、前記ピストン
   外周に設けたシリンダと、前記ピストンに設けられ前記
   ピストンの軸方向の可動範囲以上の幅を有する溝部と、
   前記溝部に設けた弾性シール材とからなる自動調圧弁。
5. 【請求項５】第一の流体経路と、第二の流体経路と、前
   記第一の流体経路の一次圧力を減圧する第一の弁体およ
   び第一の弁座と、前記第二の流体経路の一次圧力を減圧
   する第二の弁体および第二の弁座と、前記第一の弁体と
   第二の弁体に連結され、前記第一の流体と第二の流体の
   減圧後の二次圧力差で動作するピストンと、前記ピスト
   ン外周に設けたシリンダと、前記ピストンに設けられ、
   前記ピストンの軸方向の可動範囲以上の幅を有する溝部
   と、前記溝部に設けた弾性シール材と、前記シリンダに
   前記弾性シール材を固定する固定溝とからなる自動調圧
   弁。
6. 【請求項６】弾性シール材の断面形状は、シリンダ側を
   前記固定溝と同形状とし、ピストン側を円弧形状とした
   請求項３記載の自動調圧弁。
7. 【請求項７】ピストンに設けられた溝部に樹脂を用いた
   請求項３又は請求項４記載の自動調圧弁。
8. 【請求項８】弾性シール材と溝部との間に所定の隙間を
   設けた請求項３、４又は５記載の自動調圧弁。
9. 【請求項９】自動調圧弁の下流側に設けられ湯および水
   の混合比を調節する混合弁と、前記混合弁下流側に混合
   流体の閉止および流量調節を行う流量調節弁とを備えた
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の湯水混合装置。