JPS5969576A - 温水製造装置の混合弁 - 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】 本発明は、温水製造装置の混合弁に関するものである。

一般に工場等においては、生産及び冷暖房用のボイラ設
備があるので、これから出る過剰の蒸気を熱源として利
用した簡易型の温水製造装置が相当数使用されている。

この温水製造装置は、例えば第１図に示した如く、図示
しない蒸気源と接続された蒸気導入管１と途中にドレン
トラップ２が設けられたｌＳＳノン出管３と図示しない
冷水源に接続された冷水導入管４と蒸気により加熱され
た熱水を給送するだめの熱水給送管５とが取り付けられ
だ熱交換器６と、該冷水導入管４からの分岐管４ａと熱
水給送管５と図示しない給湯栓等に接続された温水給送
管７とが取り付けられた混合弁８とから構成され、該混
合弁８において温水流量の変化で生じた温水出口側の圧
力変化をダイアフラムで瞬間的に検出して弁体の機械的
な動きに変え、これにより熱水と冷水を適当な比率で混
合せしめて一定温度の温水を作るように構成されていた
。ところが、この種従来の混合弁は、ダイアフラム受棒
や弁体の軸部等の摺動軸部をＯＩＪソングでシールする
構造となっていたため、これらの軸部の摺動運動により
短期間にＯＩＪソング摩耗し、その結果外部への温水の
漏れが生じ易いという問題があった。そのため、短期間
でＯリングを交換する必要があるが、その際混合弁全体
を配管から外した上で弁体やダイアフラム受棒を弁本体
から外さなければならないため分解組立が面倒であり、
更にダイアプラム受棒と弁体の軸部とを継手で接続して
いることから弁リフトの調整も必要となり、これらの作
業は熟練を要し保守コストが高くつくという問題があっ
た。又、摺動軸部をンールしている０リング等にはかな
りの摺動抵抗があり、この抵抗に抗して弁体をスムーズ
に作動させるためにはダイアフラムの作動圧即ち温水と
冷水との差圧を大きめに設定しなければならず、それで
もなおかつ０リングの抵抗により弁体の動きにスムーズ
さを欠き温水温度にばらつきが生じてしまうという問題
があった。又、温水出口圧が長い導管を介してダイアフ
ラム室に導かれるように構成されていたため、温水流量
の変化即ち温水出口圧の変化がダイアフラム室に伝わる
までに時間的な遅れが生じ、これにより給湯栓等を開け
てもすぐに温水が出ないという問題があった。又、ダイ
アフラム受棒と弁体の軸部とを接続するだめの継手が必
要になるので、部品点数が多くなって製造コストが高く
なると共に混合弁全体の高さが高くなって大型化してし
まうという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、０リングを摺動軸部以外
の部分に装着し、弁体の軸部をダイアフラム受けと直結
し、温水出口圧を弁体内部を介してダイアフラム室に導
くようにし、各構成部材を同一方向に分離可能にした混
合弁を提供せんとするものであるが、以下第２図乃至第
５図に示した一実施例に基づきこれを説明すれば、１１
は上下に貫通するシリンダー室１１ａと該シリンダー室
１１ａの内周壁に開口していて熱水給送管５と接続され
る熱水人口１１１）（第３図（Ａ））及び冷水導入管４
と接続される冷水人口１１Ｃ（第３図（Ｂ））と底部に
設けられていて温水給送管７と接続される温水出口ｌｉ
ｄとを有する弁箱、１２はゼルト１３により弁箱１１の
頂面に固定されていて底部に設けられ且つシリンダー室
１１ａと連通ずる中心孔１−２　ａと中間部内壁に設け
られたストッパ一部１２１〕と頂部周壁に設けられた空
気抜き孔１２Ｃとを有するダイアフラム室本体、１４は
弁箱１１の頂面とダイアフラム室本体１２の底面との間
に介在せしめられだＯＩＪソング１５は中心孔１２ａに
嵌着せしめられたガイドリング、１６はシリンダー室］
　１．　ａ内に一ヒ下動可能に嵌挿されたピストン部１
６ａとがイドリング１５内に上下動可能に支持された軸
部１６ｂとから成り且つピストン部１６ａから軸部１６
ｂの中間位置にかけて中空に形成されていてピストン部
１６ａの周壁に開口する開口１６ｃ（第３図（Ａ））及
び１６ｄ（第３図（＋３）　）とピストン部１６ａの底
部に開口する開口１６ｃと軸部１６１〕の中間位置周壁
に設けられ且つ軸部１６１）内とダイアフラム室本体１
２内とを連通する連通孔１６ｆと軸部１６ｂの頂部に形
成された二面取り部１６ｇ（第４図）とを有している弁
体、１７及び１８はシリンダー室１１ａの内周面とピス
トン部１６ａの外周面との間に介在せしめられたステン
レスリング、１９は軸部１６ｂに嵌装されていると共に
該軸部１６ｂに螺着されたダブルナツト２０の作用によ
り下端部１９ａ（第５図）と軸部１６りの段部１６ｂ’
（第５図）との間に若干の間隙δ（第５図）が存在する
ようにして回動可能とされ且つ上方への抜けが防止され
たダイアフラム受け、２１は軸部１６１〕の外周面とダ
イアフラム受け１９の内周面との間に介在せしめられた
０リング、２２はダイアフラム受け１９に上方への移動
習性を付与しているスプリング、２３はダイアフラム受
け１９の上端の筒部１９ｂに嵌装されたダイアフラム押
え、２４は筒部１９ｂＫ螺着された締付板、２５は締付
板２４に螺着されていて締め込んだ時にダイアフラム押
え２３をダイアフラム受け１９に圧接せしめるように作
用するゼルト、２６はヂルト２７によりダイアフラム室
本体１２に固定されていて頂部に設けられた中心孔２６
ａを有しているダイアフラム室蓋、２８は内縁部がダイ
アフラム受け１９とダイアフラム押え２３との間に挾持
され且つ外縁部がダイアフラム室本体１２とダイアフラ
ム室蓋２６の両外縁部間に挾持されていてダイアフラム
室を上室２９と上室３０とに区分しているダイアフラム
、３１は中心孔２６ａに嵌着されたガイドリング、３２
はすり割り部３２ａと軸部３２１〕とフランジ部３２ｃ
と二面取り部３２　ｄとから成っていてすり割り部３２
ａが二面取り部１６ｇと嵌合する（第４図）ようにして
軸部３２１〕がガイドリング；う１内に回動可能に嵌挿
され且つフラン・ジ部３２Ｃがガスケット３３を介して
ダイアフラム室蓋２６の頂部端面に密着せしめられた調
節プラグ、３，１はガイドリング３１の内周面と調節プ
ラグ３２の軸部３２１〕の外周面との間に介在せしめら
れた０リング、３５はダイアフラム室蓋２６の頂部に螺
着されていて締め込んだ時に調節プラグ３２のフランジ
部３２Ｃをガスケット３３を介してダイアフラム室蓋２
６の頂部端面に圧着せしめるように作用するロックナツ
ト、３６は調節プラグ３２の頂部に固定された指示矢、
３７はダイアフラム室蓋２６の頂部外周面の所定位置に
固着された設定温度の調整方向を示す矢印銘板、３８は
ダイアフラム室蓋２６の頂部側壁に螺着せしめられてい
て初期運転時に緩めることにより王室２９内の空気抜き
を行うように構成された管継手、３９は冷水人口１１ｃ
の近傍と管継手３８との間に接続された冷水圧導入管、
４０は空気抜き孔１２ｃの出口に螺着せしめられていて
初期運転時に緩めることにより下室３０内の空気抜きを
行うように構成された空気抜き弁体である。尚、上記ス
トツ・ξ−１２ｂは弁体１６のピストン部１６ａの下端
が弁箱１１のシリンダー室１１ａの底面に達する前にダ
イアフラム受け１９に当接し得る位置に設けられている
ものとする。

本発明による混合弁は上述の如く構成されているから、
通常運転時においては熱水入口１．１　ｂと開口１６ｃ
の重なり合う部分から流入した熱水と冷水人口１　］、
　ｃと開口１６ｄの重なり合う部分から流入した冷水と
がピストン部り６ａ内で混り合って温水となり、該温水
が開口１６ｅ、温水出口１１ｒｌを通って温水給送管７
（第１図）に供給される。そして、この時の温水の温度
は熱水及び冷水の各温度を一定とすれば一定時間内に流
れ込む熱水の量と冷水の量の比率によって変化する。又
、この時の冷水入口圧は冷水圧導入管３９．管継手３８
内を介して上室２９内に導かれ、温水出口圧は弁体１６
内、連通孔１６　ｆを介して王室３０内に導かれている
。さて、この状態において、温水流量が変化したとすれ
ば、これがそのまま温水出口圧の変化となって表われる
。すると、王室３０内の圧力が変化するのでダイアフラ
ム２８が上方又は下方へ変位しこれにより弁体１６が上
昇又は下降するので、熱水入口１１ｂと開口１６Ｃの重
なり合う部分の面積と冷水人口１１　ｃと開口１６ｄの
重なり合う部分の面積が同一比率で変化する。

従って、一定時間内に流れ込む熱水の量と冷水の量がい
ずれも変化するが、両者の比率が変化しないので、温水
の温度は一定に保たれる。又、温水の設定温度を変更す
る場合は下記の如く操作すれば良い。即ち、ロックナツ
ト３５を緩めてから、指示矢３６と矢印銘板３７の重な
り位置を確認しつつ所望方向に調節プラグ３２を回す。

すると、調節プラグ３２のすり割り部３２ａと弁体１６
の二面取り部１６ｇが嵌合していることにより弁体１６
も同方向に回動するので、熱水人口１１１）と開口Ｌ　
６　ｃの重なり合う部分の面積と冷水人口１１　ｃと開
口１．６　ｄの重なり合う部分の面積の比率が変化する
。従って、一定時間内に流れ込む熱水の量と冷水の量の
比率が変化するので、温水の設定温度が変化する。最後
に、ロックナツト３５を締め込めば調節プラグ３２が固
定され、その結果弁体１６の回動方向の位置も固定され
るので、その後の温水の温度は設定し直された温度で一
定となる。尚、温水流量が犬の時は温水出口圧が著しく
低下して冷水圧との差が犬になるだめ上記原理により弁
体１６が著しく下降するが、本混合弁の場合弁体１６の
ピストン部１６ａの下端が弁箱１１のシリンダー室１１
ａの底面に達する前にダイアフラム受け１９がストンＡ
−ｘ２ｂによす受は止めれるように構成されているので
、ピストン部１６ａの下端がシリンダー室１１ａの底面
に圧接せしめられるようなことはない。従って、温水流
量が大の時でも設定温度の調整が可能である。

上記説明において熱水温度を一定としたが、熱水温度が
流量とともにある一定の関係（熱交特性）で変化する場
合においては、その熱交特性に合わせて熱水人口１１１
〕と開口１６ｃの重なり合う部分の面積と冷水人口］、
］、ｃと開口１６〔１の重なり合う部分の面積の比率を
第３図（Ａ、）　、　（Ｂ）のごとく弁リフトとともに
変化させることにより、適当な比率の混合を行なわせて
一定温度の温水をつくることができる。

以上、本発明による混合弁の作動原理及び温水の設定温
度の調整方法について説明したが、本混合弁は上記構造
から明らかなように、０リングが互いに全く相対移動し
ない接触面間又は設定温度調整時という極めて短い時間
のみ相対回動する接触面間にだけ介在せしめられていて
摺動軸部には何ら装着されていないので、ＯＩＪングは
ほとんど摩耗せず、その結果外部への温水の漏れが生じ
難い。又、短期間で０１Ｊングを交換する必要もない。

又、各Ｏリングを交換する際も、対応する各ナツトやボ
ルトを緩めることにより各構成部材を同一方向く第２図
」二方）へ分離せしめることが可能なので混合弁全体を
配管から外す必要がなくそのため分解組立が容易であり
、更に弁体１６の軸部１６１）を直接ダイアフラム受け
１９と接続するようにしていることから弁リフトの調整
の必要もなく、従ってこれらの作業（て熟練を要さず保
守コストが安くなる。又、摺動軸部には０リングが存在
しないので摺動抵抗が小さく、その結果ダイアフラム２
８の作動圧即ち温水と冷水の差圧を小さめに設定し得る
とともに弁体の動きがスムーズになり温水温度のばらつ
きをなくすことが出来る。父、温水出口圧が弁体１６の
内部を介してダイアフラム室に導かれるようになってい
るので、温水流量の変化即ち温水出口圧の変化は遅れる
ことなくダイアフラム室に伝わり、その結果給湯栓等を
開けるとスムーズに温水が流出する。又、弁体１６の軸
部１６１〕をダイアフラム受け１９と直結しているので
、従来の混合弁に較べて部品点数が大幅に減少して製造
コストが安くなると共に混合弁全体の高さが低くなって
小型化出来る。

上述の如く、本発明による温水製造装置の混合弁は、外
部への温水の漏れが生じ難く、保守コストが安く、温水
温度のばらつきがなくなり、製造コストが安く、小型化
出来るという実用上重要な利点を有している。

【図面の簡単な説明】

々第２図矢印Ａ及びＢ方向の矢視図、第４図は第２図Ｉ
Ｖ−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は弁体の軸部に対する
ダイアフラム受けの取り付は構造を示す要部拡大断面図
である。 １１・・・弁箱、１２・・・ダイアフラム室本体、１３
・・・ボルト、１４・・・Ｏリング、１５・・・ガイド
リング、１６・・・弁体、１７．１８・・・ステンレス
リンク、１９・・・ダイアフラム受け、２０・・・ダブ
ルナツト、２】・・・Ｏリング％　２２・・スプリング
、２３・・・ダイアフラム押え、２４・・・締付板、２
５・・・ボルト、２６・・・ダイアフラム室蓋、２７・
・・ボルト、２８・・・ダイアフラム、２９・・・上室
、３０・・・下室、３１・・・ガイドリング、３２・・
調節プラグ、３３・・・ガスケット、３４・・・Ｏリン
グ、３５・・・ロックナツト、３６・・・指示矢、３７
・・・矢印銘板、３８・・・管継手、３９・・・冷水圧
導入管、４０・・・空気抜き弁体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 温水流量の変化で生じた温水出口側の圧力変化をダイア
   フラムで瞬間的に検出して弁体の機械的な動きに変え、
   これにより熱水と冷水を適当な比率で混合せしめて一定
   温度の温水を作るように構成された温水製造装置の混合
   弁において、０リングを摺動軸部以外の部分に装着し、
   弁体の軸部をダイアフラム受けと直結し、温水出口圧を
   弁体内部を介してダイアフラム室に導くようにし、各構
   成部材を同一方向に分離可能にしたことを特徴とする混
   合弁。