JPH10512987A - サーモスタット水栓混合弁 - Google Patents

サーモスタット水栓混合弁

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JPH10512987A JP53424796A JP53424796A JPH10512987A JP H10512987 A JPH10512987 A JP H10512987A JP 53424796 A JP53424796 A JP 53424796A JP 53424796 A JP53424796 A JP 53424796A JP H10512987 A JPH10512987 A JP H10512987A
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Abstract

(57)【要約】 単一ハンドル・ミキサ弁(12)用サーモスタット・レギュレータ(30)は出口側の水の温度を検出するため、センサ(32)を混合水チャンバ(34)の内部に装着している。温水管路(16)内の水が設定温度以下に降下すると冷水の受給率を制限するため、センサは冷水供給管路(18)の内部に装着した弁(20)に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】 サーモスタット水栓混合弁 技術分野 本発明の分野はサーモスタット混合装置と、更に詳しくはサーモスタット水栓 混合弁に関する。 開示の背景 多くの水栓は温水と冷水の供給から混合した出口側流水の温度を制御する装置 を備える。サーモスタット制御をする一つの理由は温水供給の温度が変動すると きに弁の恒常的な再調整を排除することにある。温水供給の温度は相当変動する ことがある。供給導管内部に於ける温水供給の初期温度は、特に温水タンクが水 栓から遠くにあり、温水タンクから水栓に到る管路が長い場合、水栓が長時間に 亘り操作されぬ後では冷えていることがある。更に、温水加熱器が容量一杯の負 荷を負っていて、運転の継続ができず、温水タンクから温水が流出してしまうと 、温水の供給は比較的短い期間に亘りかなり温度が低下することがある。 大方の公知なるサーモスタット水栓混合弁は混合した出口側水の温度をある限 度内にほぼ一定に維持するため、温水と冷水双方の流量を同時に逆方向に変える ことで機能する。温水と冷水各供給の流量の減少と増加を同時に行うことと、そ の逆を同時に行う原動となるものはサーモスタット調整が行われる間にほぼ一定 な流量を提供することにある。 多くのこれらタイプのサーモスタット混合弁は混合した出口側の水に許容され る比較的狭い範囲の温度を決定するサーモスタット・エレメントを使用し、混合 の制御にサーモスタット装置を組み込んでいる。流出流水の温度を調整するには 、サーモスタット・エレメントを組み込んだ 専用の混合機構の調整が行われる。そこで、合計流量は別な機構によって制御す る必要がある。合計流量を制御するものと、サーモスタット・エレメントが組み 込まれ、混合を制御する他のものと二つの個別な機構を含めることは不必要な経 費と、商業的な望ましさを低減させる複雑さをサーモスタット水栓に付加するこ とになる。 これら公知サーモスタット装置の他の不利な点は温水も供給を瞬間温水加熱器 から受けるときに明らかになる。公知の瞬間水加熱器はその内部を流れる水の流 量がある予め決定した限度以下になると加熱を中断させる安全装置を備える。公 知のサーモスタット制御装置は温水の供給から流量をこの限度以下に減少させる ことができ、こうして水加熱器を止める。 ドイツ国特許第2、917、233号に開示された一公知のサーモスタット装 置には混合した水の出口側温度が設定値以上になると温水供給の流量を減少させ るサーモスタット・レギュレータが含まれる。この場合、サーモスタット・レギ ュレータの作用により、冷水と温水の供給の流量は同時に、且つ逆様に制御はさ れない。その代わり、温水供給の流量が制御自在に調整される間、冷水の流量は 比較的一定に維持される。しかし、温水が瞬間水加熱器から供給されるとき、上 述したものと同じ不利な点が発生する。 必要とされるものは、いままで通りサーモスタット制御をしながら標準混合弁 を流量と混合の両モードで機能させることができるサーモスタット装置である。 更に必要とされるものは、サーモスタット水栓混合弁が瞬間水加熱器に適合する よう水の供給側で行われるサーモスタット調整のために瞬間水加熱器を動作解除 させぬサーモスタット装置である。開 示の概要 本発明の一つの相に従い、サーモスタット水栓は第一冷水供給導管と、温水供 給導管と、混合水出口側導管とを有する機械的ミキサ弁を備える。水栓には混合 水出口側導管内に装着したセンサ・エレメントと、センサに動作自在に接続した 制御弁とを有するサーモスタット・レギュレータが含まれる。制御弁は混合水の 温度が設定値より高くなる傾向があるとき、冷水供給のみの流量を変更するよう 形成される。好ましくは、混合水の温度がセンサ・エレエントによって検出され る設定値よりも低くなると機械的ミキサ弁に供給される冷水のみの流量をサーモ スタット・レギュレータが制限するよう、制御弁は第一冷水供給導管の内部に直 接装着する。 汲み上げられる温水の流量は一定に維持され、単一ハンドル・ミキサによって 設定されるようユーザが予め決めた合計流量と混合比の調節に専ら基ずく値であ る。混合水の温度をある初期設定した限度内に維持するため、汲み上げる冷水の 流量だけが変化する。オペレータが実行する調節は瞬間温水加熱器の動作に適合 するため、水栓弁のサーモスタット調整が瞬間水加熱器の動作を乱すことはない 。 一実施例では、混合水の温度が設定値以下のときに制御弁が冷水導管の内部の 流量を制限するように形成し、制御弁に接続したセンサ・エレエメントを備えた 冷水導管内に全流量を供給する全開放位置が制御弁に設けられている。 一実施例では、制御弁は第一冷水供給導管を完全に閉鎖するよう形成される。 第二冷水供給導管は単一ハンドル・ミキサ弁に制限した流量の冷水を直接、連続 的に供給する前記第一冷水供給に並列である。 他の実施例では、制御弁は制限した連続流量の冷水を供給し、センサ・エレメ ントによる作用を欠くときに機械的ミキサへの冷水の流れを完全に遮断せぬよう 形成される。制御弁を通り、更に機械的ミキサ弁まで制限した連続流量の冷水を 許容する絞った面積をもつ少なくとも一本の通路が制御弁に設けられている。 制御弁が第一冷水導管内部の流量を制限する設定温度をマニュアル操作で変更 できるようにするマニュアル制御装置がサーモスタット・レギュレータに設けら れていることも望ましい。 この様式では、混合した出口側の水をマニュアル・セッティングすることと、 出口側混合水のサーモスタット制御を共に行う利点を提供するため、サーモスタ ット弁は瞬間温水加熱器と従来の機械的ミキサ弁の双方に適合する。 図面の簡単な説明 これから付属図面に付いて述べる: 図1は本発明に従う一実施例の基本的な略図である。 図2は図1に記載する略図を用いたサーモスタット水栓装置の側面区分図であ る。 図3は修正を加えた実施例の基本的な略図である。 図4は図3に記載する略図が用いられ、修正を加えたサーモスタット水栓装置 の側面区分図である。 好まし実施例の詳細な説明 さて図1を参照すると、サーモスタット水栓10には冷水供給入口部14と温 水供給導管16に作動的に接続した単一ハンドル・ミキサ弁12が含まれる。機 械的ミキサは商業的に得られるいかなる従来的なミキ サ弁でもよい。それは好ましくは、それは単一制御レバー17を備え、図5に記 載するようなもので後述するセラミック・ディスク・エレメントを備えることが できる単一ハンドル・ミキサ・カートリッジである。 温水供給入口部16はミキサ弁12に直接リンクされる。温水は瞬間ガス又は 電気水加熱器のようないかなる供給源からでも引いてくることができる。冷水供 給入口部14はサーモスタット制御される弁20を含む第一冷水導管18に接続 される。第二冷水供給管路22は管路18に並列で、制御弁20に側路をつけて いる。流量絞り装置21は管路22の内部に位置決めされる。勿論、二本の供給 管路18と22は上流側で再結合ができ、共通の供給源からその水を引いてくる ことができる。 ミキサ弁12はその混合水出口部24を導管26に接続している。サーモスタ ット・レギュレータ30は混合水道管26のチャンバ34内に装着された温度セ ンサ32を有する。センサ32は広く公知なタイプで、商業的に求められるワッ クス膨張感温体にすることができる。駆動ロッド36はセンサ32に接続され、 水漏れ防止の適正な密封をする広く公知な方法でチャンバ34から外部に突き出 す。センサ32はチャンバ34内部の混合水の検出温度の関数としてロッド36 移動させる。 駆動ロッド36は導管18と一線を成すチャンバ38の内部に収容した制御弁 20に接続される。弁20はチャンバ14と、入口部14に接続する管路42と の間に配した対応弁座40と共に機能する。 図3に記載するように、弁20はチャンバ38の壁部と、弁の中央部を貫通す る水流開口部46とに対接するシール44を備えた摺動弁である。弁20はこれ が閉位置にあるとき水流が完全に遮断されるよう弁座40と共に機能する。サー モスタット・センサ32はチャンバ34の内 部で摺動する構成の滑り子48の内部に装着ができる。滑り子48の位置はネジ ・コントロール50によって制御することができる。ネジ・コントロール50は サーモスタット・レギュレータ10の作用を調節、変更する;そのため、特に、 正規の動作条件のもとで得られる最大温度を制限することができる。 ある条件のもとで過剰な応力がセンサ・エレメント32に加えられることの防 止を目的に摺動弁20に取り付けられる安全スプリング51をレギュレータ30 は組み込むことができる。その目的はそれ自体、サーモスタット・レギュレータ に関し広く公知なものである。弁20を助けてその閉位置に移動させるるため復 帰スプリング49がチャンバ38の内部に配される。 ミキサ弁12の動作は制御レバー17を介し従来的に行われる。温度と流量は 制御レバーを特定の位置に位置決めすることによって選択する。温水の需要量は ミキサ弁12の設定によって選択する。しかし、冷水の流量は弁20が閉じられ るため制限される。チョーク21もミキサ弁17が受給できる冷水供給の流量を 絞る。冷水供給のための側路管路22はユーザが冷水だけの汲み上げを望むので あれば必要である。初期的には単に室温である、あるいは生温いことがある温水 の供給が管路16から汲み上げられるにつれ、水は瞬間温水加熱器(図には記載 されていない)から汲み上げられ、管路16から水栓ミキサ弁12まで流れる水 は完全に加熱される。チャンバ34を貫流する混合水の温度は上昇する。センサ 32の温度も上昇するため、ある温度閾値以上になるとセンサは弁20を弁座4 0に対し開放させ、ミキサ弁12に対する冷水受給率の拡大を許容する。その結 果、拡大された冷水受給率のために更なる量の 冷水がミキサ12を通り、導管24とチャンバ34まで流れることができるよう になる。平衡状態に達し、それから混合水の温度と流量はユーザがミキサ弁12 を用いて設定する。 水栓の初期操作後、オペレータはサーモスタット・レギュレータによってミキ サー弁を希望する温度に初期設定することができる。制限された流量の冷水のみ が供給温水に混合される間に水栓からは初期段階で全流量の温水供給が汲み出さ れる。温水が実際に汲み出されると、正規の平衡流量条件に達したことを明確に 表す増大された流量の冷水がサーモスタット・レギュレータによって供給される ようになる。 水栓を使用する度毎に温水供給に備えユーザが水栓を開き、次いで、温度の上 昇を待ち、その次に、温水の供給が正規の加熱温度に達した後に温度の混合を調 整するという従前の不便な習慣がサーモスタット・レギュレータによって排除さ れる。 水がミキサ弁12とサーモスタット・レギュレータ10を流れる間に温水の涸 渇、温水温度の低下又は冷水流入圧の予期せぬ一時的な降下のような供給条件が 変化すると、サーモスタット・レギュレータ30は直ちに弁20の開口を補正し 、ミキサ弁12が受給できる冷水流量を変更し、流出チャンバ34内部に於ける 汲み上げ混合水の温度をセンサ感度の限度内に維持する。直接水洗型トイレット 弁、食器洗い機及び洗濯機の運転によるこれらの変動を冷水の供給が受けやすい ことは極く普通であるため、冷水供給に於ける圧力低下からの補正は重要である 。 サーモスタット水栓10の第二実施例を図3と図4に記載する。同一又は類似 部品には第一実施例に於ける対応部品のものと同じ番号が付してあり、更なる解 説は省くことにする。この実施例では、冷水入口部1 4への供給は唯一、レギュレータと弁20から伸びる導管42によって行われる 。制限はされているが連続した冷水の供給をするため、弁20は絞った断面を有 する開口部52を備える。こうして、弁20がセンサ32によって位置決めされ る閉位置にあったとしてもミキサ弁12は冷水の連続供給を開口部52から受給 できる。更に、この冷水の供給はユーザが冷水のみの汲み出しを望むとき必要で ある。 別な選択肢としては開口部52に代え、弁20にはその弁座40から弁を僅か に開放させておく歯状突起を備えることができよう。同じく制限した冷水の連続 供給を得る別な構造は弁20が常時その弁座40から僅かに離れているよう弁2 0とセンサ32を寸法設定し、構成する。 制限はされているが連続した冷水の受給が得られるのはチョーク開口部21よ りは寧ろ開口部19を介している事実を除外すれば、第二実施例の操作は第一実 施例と同一である。 解説図中、サーモスタット・レギュレータ30はミキサ弁12から隔てられた 別個なハウジングの内部に提示されている;それにも関わらずミキサ弁12とレ ギュレータ30は相互を完全に、又は部分的に一体化することが可能である。機 械的ミキサ12はカートリッジの形態にすることができ、サーモスタット・レギ ュレータもカートリッジの形に製作することができ、二つの各カートリッジは一 個の水栓本体内に収容することができる。 機械的ミキサは玉弁又は任意種類のセラミック・ディスク・タイプにすること ができる。さて図5を参照すると、サーモスタット・レギュレータ30と有利に 共同機能するプレート・タイプが記載されている。固定プレート60は水栓本体 の内部に装着され、可動プレート62は制御 レバー17を備え、操作ができる接続部を介し移動ができる。固定プレートには 温水と冷水の供給入口部16と14に到る二つの開口部64と66がある。可動 プレート62には開口部64と66に対応する開口部68がある。図5に於いて 、開口部68は周辺部切り込みとして示されている。可動プレートの回転、並進 運動によって開口部64と66は全量及び異なる比で露出し、こうして温、冷水 相互間の流量と混合比の双方が制御される。回転のみを伴う商業的に公知な漸進 型(progressive)水栓も体積と混合比を制御できる。 プレート60と62もレギュレータ30に到る開口部70と72をそれぞれ有 する。可動プレートにある開口部72は機械的ミキサがoff位置にあるとき、あ るいは混合弁が冷水専用位置にあるときも開口部70を遮るサイズと構成である 。制御装置には開口部70と72が含まれ、従って、レギュレータ30をその作 用が必要ないときに供給ネットワークから分離する。そこで、出口側噴出管に対 し圧力逆止め弁を備えた単独開口部を介し冷水が水栓本体から流出することがあ り、それによってレギュレータ・センサ32に側路がつけられる。 付属する請求の範囲によって明確にされるように、本発明の範囲と精神から逸 脱することなく変更と修正が可能である。
【手続補正書】特許法第184条の4第4項 【提出日】1996年9月9日 【補正内容】 補正した請求の範囲 [1996年9月9日(09.09.96)付けで国際局で受理される;原請求 の範囲第1項が補正される;他の請求の範囲は変更なし(1ページ)] 占有的特性又は特権が請求される態様を以下のように明確にする: 1.第一冷水供給導管と、温水供給導管と、混合水出口側導管とを有する機械的 ミキサ弁と;混合水出口側導管内のセンサ・エレメントと、センサに動作自在に 接続した制御弁とを有するサーモスタット・レギュレータと;を備えたサーモス タット水栓混合弁に於いて: 該機械的ミキサより下流側の混合水の温度が該センサ・エレメントによって検 出される設定値より高く、あるいは低くなると、機械的ミキサ弁に供給されるも ので、該ハウジングから外部に流出する冷水のみの流量をサーモスタット・レギ ュレータが変更するよう該機械的ミキサ弁から上流側のハウジング内の第一冷水 供給導管の内部にだけ配した制御弁と; 該冷水供給導管に平行な該機械的ミキサに直接接続し、該ハウジング内の制御 弁に側路をつける該温水供給導管と;を特徴とする改良。 2.更に、 該冷水導管内に全流量の水を供給する全開位置を有する該制御弁と;、 を特徴とする請求の範囲第1項に記載のサーモスタット水栓混合弁 【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1996年10月10日 【補正内容】 請求の範囲 占有的特性又は特権が請求される態様を以下のように明確にする: 1.第一冷水供給導管と、温水供給導管と、混合水出口側導管とを有する機械的 ミキサ弁と;混合水出口側導管内のセンサ・エレメントと、センサに作動的に接 続した制御弁とを有するサーモスタット・レギュレータと;を備えたサーモスタ ット水栓混合弁に於いて: 該制御弁が、該機械的ミキサより下流側の混合水の温度が該センサ・エレメン トによって検出される設定値より高く、あるいは低くなると、機械的ミキサ弁に 供給される、該ハウジングから外部に流出する冷水のみの流量をサーモスタット ・レギュレータが変更するように該機械的ミキサ弁から上流側のハウジング内の 第一冷水供給導管の内部にだけ配置されており、 該温水供給導管が、該ハウジング内の制御弁に側路をつける、該冷水供給導管 に並列に該機械的ミキサに直接接続されることを特徴とするサーモスタット水栓 混合弁。 【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1996年11月22日 【補正内容】 2.該制御弁が、該冷水導管内に全流量の水を供給する全開位置を有し; 該センサ・エレメントが該混合水の該温度が該設定値以下であるとき該制御弁 が該冷水導管内の流量を制限するように形成され、該制御弁に接続されている請 求の範囲第1項に記載のサーモスタット水栓混合弁。 【手続補正書】 【提出日】1998年4月8日 【補正内容】 (1)請求の範囲を別紙のとおりに訂正する。 (2)明細書第4頁下から第5行の「である。」の次に、改行して、 『 図5は、混合弁の弁プレートの簡略平面図である。』との記載を加入する。 請求の範囲 『 1.第一冷水供給導管と、温水供給導管と、混合水出口側導管とを有する機 械的ミキサ弁と;混合水出口側導管内のセンサ・エレメントと、センサに作動的 に接続した制御弁とを有するサーモスタット・レギュレータと;を備えたサーモ スタット水栓混合弁に於いて: 該制御弁が、該機械的ミキサより下流側の混合水の温度が該センサ・エレメン トによって検出され、設定値より高く、あるいは低くなると、機械的ミキサ弁に 供給される、該ハウジングから外部に流出する冷水のみの流量をサーモスタット ・レギュレータが変更するように該機械的ミキサ弁から上流側のハウジング内の 第一冷水供給導管の内部にだけ配置されており、 該温水供給導管が、該ハウジング内の制御弁に側路をつける、該冷水供給導管 に並列に該機械的ミキサに直接接続されることを特徴とするサーモスタット水栓 混合弁。 2.該制御弁が、該冷水導管内に全流量の水を供給する全開位置を有し; 該センサ・エレメントが該混合水の該温度が該設定値以下であるとき該制御弁 が該冷水導管内の流量を制限するように形成され、該制御弁に接続されている請 求の範囲第1項に記載のサーモスタット水栓混合弁。 3.更に、 該第一冷水供給導管を完全に閉鎖するように形成した該制御弁と; 制限した流量の冷水を直接、該機械的ミキサ弁に供給する該第一冷水供給に第 二冷水供給導管が平行であることを特徴とする請求の範囲第2 項に記載のサーモスタット水栓混合弁。 4.更に、 制限した連続流量の該冷水を供給し、センサ・エレメントによる作用を欠くと きに該機械的ミキサへの冷水流を完全に遮断せぬよう該制御弁が形成されている ことを特徴とする請求の範囲第2項に記載のサーモスタット水栓混合弁。 5.更に、 該制限した連続流量の該冷水を該制御弁の内部と、該機械的弁にまで許容する 絞った面積の少なくとも一本の通路を有する該制御弁を特徴とする請求の範囲第 4項に記載のサーモスタット水栓混合弁。 6.更に、 該制御弁が第一冷水導管内の流量を制限する予め決定した温度をマニュアル操 作で変更し得るようにするマニュアル制御装置を有する該サーモスタット・レギ ュレータを特徴とする請求の範囲第5項に記載のサーモスタット水栓混合弁。 7.更に、 該機械的ミキサから別なハウジングに収容された該サーモスタット・レギュレ ータを特徴とする請求の範囲第1項に記載のサーモスタット水栓混合弁。 8.更に、 該設定値以下の混合水に対する該温水と冷水の供給の温度混合をマニュアル制 御すべく該ミキサ弁が機能するよう、該冷水供給の温度よりも十分に大きな値で ある設定値を特徴とする請求の範囲第1項に記載のサーモスタット水栓混合弁。 』
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN, MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S D,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT ,UA,UG,US,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.第一冷水供給導管と、温水供給導管と、混合水出口側導管とを有する機械 的ミキサ弁と;混合水出口側導管内のセンサ・エレメントと、センサーに動作自 在に接続した制御弁とを有するサーモスタット・レギュレータと;を備えたサー モスタット水栓混合弁に於いて: 混合水の温度が該センサ・エレメントによって検出される設定値より高く、あ るいは低くなると、機械的ミキサ弁に供給される冷水のみの流量をサーモスタッ ト・レギュレータが変更するよう第一冷水供給導管の内部にだけ配した制御弁を 特徴とする改良。 2.更に、 該冷水導管内に全流量の水を供給する全開位置を有する該制御弁と; 該混合水の該温度が該設定値以下であるとき該制御弁が該冷水導管内の流量を 制限するよう形成し、該制御弁に接続した該センサ・エレメントとを特徴とする 請求の範囲第1項に記載のサーモスタット水栓混合弁。 3.更に、 該第一冷水供給導管を完全に閉鎖するように形成した該制御弁と; 制限した流量の冷水を直接、該機械的ミキサ弁に供給する該第一冷水供給に第 二冷水供給導管が平行であることを特徴とする請求の範囲第2項に記載のサーモ スタット水栓混合弁。 4.更に、 制限した連続流量の該冷水を供給し、センサ・エレメントによる作用を欠くと きに該機械的ミキサへの冷水流を完全に遮断せぬよう該制御弁が形成されている ことを特徴とする請求の範囲第2項に記載のサーモスタット水栓混合弁。 5.更に、 該制限した連続流量の該冷水を該制御弁の内部と、該機械的弁にまで許容する 絞った面積の少なくとも一本の通路を有する該制御弁を特徴とする請求の範囲第 4項に記載のサーモスタット水栓混合弁。 6.更に、 該制御弁が第一冷水導管内の流量を制限する予め決定した温度をマニュアル操 作で変更し得るようにするマニュアル制御装置を有する該サーモスタット・レギ ュレータを特徴とする請求の範囲第5項に記載のサーモスタット水栓混合弁。 7.更に、 該機械的ミキサから別なハウジングに収容された該サーモスタット・レギュレ ータを特徴とする請求の範囲第1項に記載のサーモスタット水栓混合弁。 8.更に、 該設定値以下の混合水に対する該温水と冷水の供給の温度混合をマニュアル制 御すべく該ミキサ弁が機能するよう、該冷水供給の温度よりも十分に大きな値で ある設定値を特徴とする請求の範囲第1項に記載のサーモスタット水栓混合弁。
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