JP2525745B2 - 湯水混合栓における圧力バランス弁機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は湯水混合栓において、混合前の湯側と水側
の圧力を均等に保つピストン弁式の圧力バランス弁機構
に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種混合栓におけるピストン弁方式の圧力バ
ランサーは、第２図に例示した通り、一定の内径を有す
るシリンダーａ内を摺動自在なピストンｂによって弁室
ｃ・ｄを区画形成すると共に、該各弁室には湯側と水側
それぞれの給水管ｅ・ｆおよび排出管ｇ・ｈを設け、上
記ピストンｂを貫通する横軸ｉの両端にピストンｂと同
径であって通水孔ｊ・ｊを貫設してなる弁体ｋ・ｌを固
定し、この弁体によって上記双方の給水管ｅ・ｆの開口
を交互に遮蔽し得るようにしたもの（実開昭57−144671
号公報参照）、もしくは栓筐体内にシリンダー室を設
け、該室内を摺動するピストンと、それを貫通する横軸
の両端に固定された弁体とによって湯側と水側の弁室を
区画する一方、上記シリンダーの両端を弁座としてピス
トン両側の各弁室の圧力差により、弁座の開口量を交互
に増減するようにしたもの（特開昭61−278679号公報参
照）などが知られていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したような従来の湯水混合栓における圧力バラン
サーの内、前者は各給水管ｅ・ｆからシリンダーａに流
入する湯側又は水側の流体を通水孔ｊ・ｊを介して弁体
ｋ・ｌの背面に導き、両弁体の背圧差によって弁体ｋ・
ｌを移動して高圧側からの流入量を制御するものであっ
たし、又、後者ではピストンの両面に作用する湯側又は
水側の流体圧で直接ピストンを押動させてシリンダーの
両弁室の圧力バランスを得ようとするものであった。従
って、いづれのバランサーにおいても各給水管からシリ
ンダーへの流入時の激しい乱流発生部分で圧力のバラン
スを計ることとなり、流れの方向によっては双方の圧力
の誤差が著しく大きくなるだけでなく、一次側の圧力或
いは混合湯の使用量などによって両弁室の圧力バランス
が崩れた場合などには、ピストン弁が追従出来ずにバイ
ブレーションを生ずる等、安定した湯・水圧の均等化が
期待できないという欠点が見られた。又このような構造
のバランサーでは、大流量の混合栓には殆ど実用に供せ
なかったし、更に上記圧力調整部分における部材の製作
・加工に高い精度が要求され、コスト高となるなどの問
題が見られたのである。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明者は、この種バランサーのピストン弁を
作動させる湯側・水側の圧力が乱流の影響を受けず、し
かも混合室に流入する直前の水圧を利用することが、取
り出される混合湯のコントロールに最も適している事実
に着目したものである。即ち、湯側と水側の給水管及び
排出管がそれぞれ開口するシリンダーに、中央に該シリ
ンダー内を摺動自在なピストンを、又その両側に横軸を
介して対称位置に弁体を固定して、上記各弁体により給
水管及び排出管とシリンダー端部との連通を遮断しつつ
弁体周壁により湯側および水側の排出管等を交互に遮蔽
可能に構成し、上記シリンダー端部との各弁体の背面と
により閉鎖空間をそれぞれ区画形成し、上記各排出管を
整流室を介して混合室に接続すると共に、上記混合室に
流入する直前の整流室の湯側および水側の圧力をバイパ
ス管によって上記各弁体背面の閉鎖空間にそれぞれ導入
するように構成して、叙述の課題を技術的に解消したも
のである。一般に、この種の湯水混合栓では、湯側と水
側の給水管の圧力を一次圧といい、排出管の圧力を二次
圧といい、混合室の圧力を開放圧といっている。

〔作用〕

上記構成の本発明の圧力バランス弁機構は、従来にお
けるこの種のバランサーに見られたように乱流の発生部
分での不正確な圧力差によってピストンを作動させるの
ではなく、混合室に流入する直前の整流室の安定した二
次圧を各弁体背面の閉鎖空間に導入して、その背圧差で
弁体を移動するようにしたものであるから、作用圧が著
しく安定し、小型の機構でも大流量の流体に対して正確
な等圧化が行えるという格別の作用を有する。

〔実 施 例〕

以下、本発明の構成を第１図に示す一つの実施例に基
づいて更に説明すると、１はシリンダー、２は該シリン
ダー内の中央で一定距離摺動自在なピストン、３はピス
トンを左右に貫通する横軸、4a・4bは横軸３の両端に固
定された弁体であって、上記シリンダー１を湯側Ａと水
側Ｂの２室に区分したものである。また5a・5bは給水
管、6a・6bは排出管で、それぞれが上記シリンダーの両
室Ａ・Ｂに臨んで開口するものである。又、7a・7bは上
記排出管6a・6bの下流側の整流室、８は例えば駒型バル
ブ9a・9bを介して上記整流室と連通自在な混合室、又10
a・10bは駒型バルブ9a・9bの開閉操作用のハンドルであ
る。

尚、図中11a・11bは、上記整流室7a・7bから両方の弁
体4a・4bの背面に区画形成された閉鎖空間ａ・ｂに通ず
るそれぞれのバイパス管、又12は混合湯の吐出口を示
す。

次に上記本発明の圧力バランス弁機構の作動について
述べると、今給水管5aからの湯側の水圧をPHとすると、
PHは弁体4aおよびピストン２の対向する受圧面で相殺さ
れる。これは水側の水圧PCについても同様であり、ピス
トン２は移動せず、上記両管から流入する湯及び水は、
それぞれの乱流域ｈ・ｃを経て整流室7a・7bに流下す
る。この整流室7a・7bの湯または水を混合室８に流入す
る直前、即ち、駒型バルブ9a・9bに最も近い部分からバ
イパス管11a・11bを介して両弁体4a・4bの背面の閉鎖空
間ａ・ｂに導入し、Ph・Pcの圧力で双方の弁体に作用さ
せるのである。この場合、Ph＞Pcであればピストン２は
ｂ側に押動され、湯側の排出管6aの開口を挟縮してPh＝
Pcとなる所でバランスするのである。

よって、ハンドル10a・10bの操作によって混合室８へ
の湯及び水の流入量を加減すれば、所望の湯温を継続的
に吐出口12から取り出し得るのである。

従って、上記実施例においては、従来におけるこの種
のバランサーに見られたように乱流の発生部分での不正
確な圧力差によってピストンを作動させるのではなく、
混合室８に流入する直前の整流室7a・7bの安定した二次
圧を各弁体背面の閉鎖空間ａ・ｂに導入して、その背圧
差で弁体4a・4bを移動するようにしたものであるから、
作用圧が著しく安定し、小型の機構でも大流量の流体に
対して正確な等圧化が行える。また、その構造上、特に
弁機構部の製作・加工に左程高い精度が要求されず、し
かも全体的に大幅な小型化が可能である。

以上の実施例では、手動調節式の湯水混合栓について
述べたが、本発明の圧力バランス弁機構の原理は、上記
実施例のものに限られず、電気もしくは電子的自動調温
型の湯水混合栓にも広く利用できるものである。

〔発明の効果〕

本発明に係る圧力バランス弁機構は、従来公知のこの
種ピストン弁方式の圧力バランサーのように、湯および
水の乱流域における双方の圧力差によってピストンを作
動されるものとは異なり、混合室に流入する直前の整流
室の安定した水圧を両弁体の背面の閉鎖空間に作用させ
ることによって各排出管の開口量を調整するものである
から、湯側、水側共に正確な作用圧が得られ、大流量で
も又は低圧流に対しても常に高いバランス性能、即ち等
圧化が期待できる他、その構造上、特に弁機構部の製作
・加工に左程高い精度が要求されず、しかも全体的に大
幅な小型化が可能である等、多くの顕著な利点を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部の断面図、第２図
は従来の圧力バランサーの一例を示す部分断面図であ
る。 尚、図中１……シリンダー、２……ピストン、３……横
軸、4a・4b……弁室、5a・5b……流入管、6a・6b……排
出管、7a・7b……整流室、８……混合室、9a・9b……バ
ルブ、11a・11b……バイパス管を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】湯側と水側の給水管及び排出管がそれぞれ
   開口するシリンダーに、中央に該シリンダー内を摺動自
   在なピストンを、又その両側に横軸を介して対称位置に
   弁体を固定して、上記各弁体により給水管及び排出管と
   シリンダー端部との連通を遮断しつつ弁体周壁により湯
   側および水側の排出管等を交互に遮蔽可能に構成し、上
   記シリンダー端部と各弁体の背面とにより閉鎖空間をそ
   れぞれ区画形成し、上記各排出管を整流室を介して混合
   室に接続すると共に、上記混合室に流入する直前の整流
   室の湯側および水側の圧力をバイパス管によって上記各
   弁体背面の閉鎖空間にそれぞれ導入するように構成した
   ことを特徴とする湯水混合栓における圧力バランス弁機
   構。