JP6103465B2 - 湯水混合バルブ装置 - Google Patents
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Description
このような湯水混合バルブ装置では、給湯源から供給された湯が通過する一次側通湯用開口部と、給水源から供給された水が通過する一次側通水用開口部と、一次側通湯用開口部及び一次側通水用開口部に隣接するように形成され、これら一次側通湯用開口部及び一次側通水用開口部のそれぞれを通過した湯水を通過させる二次側開口部と、を備えた固定弁体を有する。また、固定弁体の上方には、固定弁体の一次側通湯用開口部及び一次側通水用開口部を開閉する可動弁体が摺動可能に設けられている。さらに、この可動弁体は、開弁時に固定弁体の一次側通湯用開口部及び/又は一次側通水用開口部と二次側開口部とを連通させる連通開口部を備えており、可動弁体が開弁している状態では、固定弁体の一次側通湯用開口部及び一次側通水用開口部のそれぞれを通過した湯水が、可動弁体の連通開口部を経て固定弁体の二次側開口部に流入し、湯水混合水栓の吐水口へ流れるようになっている。さらに、これらの固定弁体の一次側通湯用開口部、一次側通水用開口部及び二次側開口部と可動弁体の連通開口部のそれぞれは、互いに独立して閉曲した開口をそれぞれ形成している
また、例えば、操作レバーを使用頻度が高い湯水混合水栓の正面側のほぼ中央の位置に設定した状態で水のみを吐水することができるようにするためには、湯水混合水栓の正面位置で固定弁体の一次側通湯用開口部を閉鎖した状態を維持し、一次側通水用開口部のみを開放させた状態にする必要がある。その対策として、固定弁体や可動弁体のそれぞれの開口部の開口面積を小さく設計する等の工夫が必要となるが、これらの開口面積を同一の給水圧の条件下で小さく設計する程、湯水が開口部を通過する際の圧力損失が大きくなるため、吐水可能な流量が減少し、十分な湯水の流量を確保し難くなるという問題もある。
したがって、シングルレバー式の湯水混合水栓の内部に組み込まれる湯水混合バルブ装置においては、いかに装置自体の大きさをコンパクトに設計して十分な湯水の流量を確保しつつ、例えば、操作レバーを使用頻度が高い湯水混合水栓の正面側の中央の位置に設定した場合においても、いかに水の吐水量を多くするのかが従来から要請されている課題となっている。
このように構成された本発明においては、操作部により可動弁体を開弁させた状態では、固定弁体の一次側通湯用開口部及び一次側通水用開口部のそれぞれを通過した湯水は、可動弁体の連通開口部を経て固定弁体の二次側開口部に流入し、湯水混合水栓の吐水口へ流れる。このとき、ケーシングの、可動弁体の摺動平面上に位置する箇所に、凹部を設けることによって、可動弁体が凹部に進入する位置まで移動させることができるようになる。これにより、可動弁体の連通開口部と、固定弁体の一次側通湯用開口部、一次側通水用開口部、及び二次側開口部との連通断面積(流路断面積)をより大きく設定することができるため、を湯水が通過する際の圧力損失を低減させることができる。したがって、可動ディスクがケーシング内部でしか移動できない場合に比べて、同一の給水圧でより多くの湯水の流量を確保することができ、装置全体を小型化することができる。
また、可動弁体がケーシングの一部に進入する凹部を備える場合と比較して、さらに可動弁体の移動領域を広げることが可能となる。したがって、湯水が通過する際の圧力損失を低減させることができるため、同一の給水圧でより多くの湯水の流量を確保することができ、装置全体を小型化することができる。
さらに、吐水する湯水の流量が最大となる位置、つまり、可動弁体の連通開口部と、固定弁体の一次側通湯用開口部、一次側通水用開口部、及び二次側開口部との連通断面積(流路断面積)が最大になる箇所において、可動弁体が凹部に侵入するように構成することによって、装置全体を小型化することができる。
なお、ここでいう吐水する湯水とは必ずしも湯と水の混合水でなくてもよく、湯または水単体の流量が最大になる箇所において、可動弁体が凹部に侵入するように構成してもよい。
このように構成することによって、湯水混合水栓の正面位置で固定弁体の一次側通湯用開口部を閉鎖した状態を維持し、一次側通水用開口部のみを開放させた状態にする必要があるために流量が不足することが懸念される、水のみを吐水する位置において、可動弁体の連通開口部と、固定弁体の一次側通湯用開口部、一次側通水用開口部、及び二次側開口部との連通断面積(流路断面積)を増加させることが可能となり、流量を確保しながら、装置全体を小型化することができる。
まず、図1は、本発明の一実施形態による湯水混合バルブ装置が組み込まれた湯水混合水栓装置を斜め前方から見た概略斜視図である。
図1に示すように、本発明の一実施形態による湯水混合バルブ装置1が組み込まれた湯水混合水栓装置2は、給湯源(図示せず)から供給される湯と給水源(図示せず)から供給される水を混合し、1つの操作ハンドル4を操作することにより湯水の流量と温度を調整した湯水をスパウト6の吐水口6aから吐止水することができる、いわゆる、シングルレバー式の湯水混合水栓装置である。
一方、操作ハンドル4を最も下方(図1に示されている矢印「閉」の方向)の位置に回動操作した場合には、スパウト6の吐水口6aから吐出される湯水を止水状態に設定することができるようになっている。
一方、操作ハンドル4を中心軸線A1を中心に図1の矢印「H」の水平方向(図1に示されている左側水平方向)に回動操作した場合には、スパウト6の吐水口6aから吐出される湯水の温度を高温側に設定することができるようになっている。
湯側操作領域R1は、操作ハンドル4を湯側(図1及び図2に示す矢印Hの方向)に回動操作した操作位置P1にあるときに、詳細は後述する湯水混合バルブ装置1の可動弁体10が、詳細は後述する湯水混合バルブ装置1の固定弁体12の一次側通湯用開口部12aのみを開放し、固定弁体12の一次側通湯用開口部12aから、可動弁体10の湯水混合室を形成する湯水連通開口部10aへ湯のみを流入させて湯水混合水栓装置2の吐水口6aから湯のみを吐水させる操作領域である。
まず、図4は、本発明の一実施形態による湯水混合バルブ装置を示す分解斜視図である。
図4に示すように、本実施形態による湯水混合バルブ装置1は、下方から上方に向って、下側ケーシング部材14、固定弁体12、可動弁体10、網部材15、可動弁体ガイド部材16、操作レバー下側保持部材18、シール部材20、操作レバー部材22、上側ケーシング部材24及び操作レバー上側接続部材26を備えている。
図3〜図5に示すように、下側ケーシング部材14は、湯水混合水栓装置2の内部に上下方向に延びるように形成されている通湯路2a及び通水路2bの上端(下流側端部)に接続され、下側ケーシング部材14の内部には、固定弁体12が固定されている。
さらに、図5に示すように、固定弁体12の一次側通湯用開口部12aの最も外側の位置(図5の一次側通湯用開口部12aの最も左側の位置)から、固定弁体12の前後方向に延びる中心軸線A2まで垂線を下ろした位置までの最大距離L1が、固定弁体12の一次側通水用開口部12bの最も外側の位置(図5の通水路12aの最も右側の位置)から固定弁体12の中心軸線A2まで垂線を下ろした位置までの最大距離L2よりも小さくなるように、固定弁体12の一次側通湯用開口部12a及び一次側通水用開口部12bが互いに異なる形状に形成され、且つ固定弁体12の中心軸線A2に対して互いに非対称に配置されている。
さらに、この中心軸線A2は、下側ケーシング部材14の中心Oと固定弁体12の一次側通水用開口部12bの湯側端部12dの近傍を通過している。さらに、下側ケーシング部材14の中心Oの上方には、詳細は後述する可動弁体ガイド部材16の取付穴16aに取り付けられている止水状態における操作レバー部材22の接続部22aの中心点が位置している。すなわち、中心軸線A2は、操作レバー部材22の接続部22aの中心点を中心Oに投影させた点と固定弁体12の一次側通水用開口部12bの湯側端部12dの近傍とを通過している。
図3、図4及び図6に示すように、固定弁体12上には、可動弁体10が摺動可能且つ回転可能に設けられている。
また、可動弁体10上には、固定弁体12に対する可動弁体10の摺動及び回転をガイドするための可動弁体ガイド部材16が固定されている。この可動弁体ガイド部材16には、可動弁体10と共に下側ケーシング部材14内に取り付けられた状態で、下側ケーシング部材14のガイド用突起28が挿入されて嵌合可能なガイド溝30が形成されている。
なお、本実施形態では、一例として、可動弁体10と可動弁体ガイド部材16は、互いに別部材となっているが、可動弁体10と可動弁体ガイド部材16を互いに一体的に形成し、一部材とし、可動弁体10と可動弁体ガイド部材16との間に網部材15を取り付けてもよい。
操作レバー部材22の長手方向の中心軸線A3が鉛直方向に延びた湯水混合水栓装置2の中心軸線A1と一致し、操作レバー部材22が起立した状態では、可動弁体10が閉弁した状態となり、固定弁体12の一次側通湯用開口部12a及び一次側通水用開口部12bの双方が閉鎖された状態になるようになっている。
ここで、図3に示すように可動弁体10の下面は、固定弁体12の上面に沿って摺動する摺動面10bとなっており、この摺動面10bに対して垂直な面内で操作レバー部材22を操作することにより、可動弁体10の開閉動作が可能となっている。
一方、操作レバー部材22の長手方向の中心軸線A3が、上下方向に延びた湯水混合水栓装置2の中心軸線A1に対して所定方向に傾いた状態では、操作レバー部材22のほぼ半球形状の接続部22aが可動弁体ガイド部材16の取付穴16aを所定の水平方向に押圧し、可動弁体10が可動弁体ガイド部材16と共に固定弁体12に対して回転を伴って移動し、可動弁体10が開弁した状態となり、固定弁体12の一次側通湯用開口部12a及び一次側通水用開口部12bの少なくとも一方が開放された状態になるようになっている。
操作レバー保持部材18の中央部には、操作レバー部材22の接続部22aの上方に矩形状に形成された嵌合部22bが挿入されて嵌合される嵌合長穴18aが形成され、操作レバー部材22による可動弁体10の開閉操作を行っているときには、操作レバー部材22の嵌合部22bが嵌合長穴18aに沿って移動することができるようになっている。
さらに、操作レバー保持部材18は、操作レバー部材22をその長手方向の中心軸線A3を中心に所定の回転角度の範囲で回転させたときに、操作レバー部材22と一体的に所定の回転角度の範囲で回転可能となっている。
また、図3及び図4に示す操作レバー上側接続部材26は、操作レバー部材22の上方に取り付けられて状態で上方から操作ハンドル4の接続部4aが取り付けられるようになっている。
また、図8は、図7のVIII−VIII線に沿った断面図であり、図9は、図7のIX−IX線に沿った断面図であり、図10は、図7のX−X線に沿った断面図である。
さらに、操作レバー部材22を水側操作領域R2内の湯水混合操作領域R3側の操作位置P3に設定して可動弁体10を閉弁させた状態では、可動弁体ガイド部材16の円筒状の突起部16bの外周面の後側領域の一部が操作レバー保持部材18のガイド穴18bの内周面の後側領域と当接するようになっている。
また、図12は、図11のXII−XII線に沿った断面図であり、図13は、図11のXIII−XIII線に沿った断面図であり、図14は、図11のXIV−XIV線に沿った断面図である。
また、図16は、図15のXVI−XVI線に沿った断面図であり、図17は、図15のXVII−XVII線に沿った断面図であり、図18は、図15のXVIII−XVIII線に沿った断面図である。
また、図15においては、図7に示す操作レバー上側接続部材26の前面26aとこの操作レバー上側接続部材26が取り付けられる操作レバー部材22の取付部22dの前面22eが、これらの中心軸線A3を中心にその上方から見て左回りに所定角度γだけ回転した状態となっている。
また、可動弁体10が閉弁した状態では、操作レバー部材22をその中心軸線A3回りに回転させたとしても、操作レバー部材22の接続部22aが可動弁体ガイド部材16の取付穴16aに対して空回りするため、可動弁体10及び可動弁体ガイド部材16は中心軸線A3回りに回転しないようになっている。さらに、可動弁体ガイド部材16の円筒状の突起部16bの外周面における図16の左斜め後方側領域の一部が操作レバー保持部材18のガイド穴18bの内周面における図16の左斜め後方側領域と当接するようになっている。
また、図20は、図19のXVIII−XVIII線に沿った断面図であり、図21は、図19のXXI−XXI線に沿った断面図であり、図22は、図19のXXII−XXII線に沿った断面図である。
なお、図20においては、図17に示す操作レバー部材22を水側操作領域R2内の最も水側の操作位置P2に設定して可動弁体10を閉弁させた状態の可動弁体ガイド部材16の突起部16bの輪郭を鎖線16b’で示している。
また、図24は、図23のXXIV−XXIV線に沿った断面図であり、図25は、図23のXXV−XXV線に沿った断面図であり、図26は、図23のXXVI−XXVI線に沿った断面図である。
また、図23においては、図7に示す操作レバー上側接続部材26の前面26aとこの操作レバー上側接続部材26が取り付けられる操作レバー部材22の取付部22dの前面22eが、これらの中心軸線A3を中心にその上方から見て右回りに所定角度εだけ回転した状態となっている。
また、可動弁体10が閉弁した状態では、操作レバー部材22をその中心軸線A3回りに回転させたとしても、操作レバー部材22の接続部22aが可動弁体ガイド部材16の取付穴16aに対して空回りするため、可動弁体10及び可動弁体ガイド部材16は中心軸線A3回りに回転しないようになっている。
さらに、可動弁体ガイド部材16の円筒状の突起部16bの外周面における図24の正面側から見て左斜め後方側領域及び右斜め前方側領域の一部が、操作レバー保持部材18のガイド穴18bの内周面における図24の正面側から見て左斜め後方側領域及び右斜め前方側領域の一部とそれぞれ当接するようになっている。
また、図28は、図27のXXVIII−XXVIII線に沿った断面図であり、図29は、図27のXXIX−XXIX線に沿った断面図であり、図30は、図27のXXX−XXX線に沿った断面図である。
なお、図28においては、図24に示す操作レバー部材22を湯側操作領域R1内の最も湯側の操作位置P1に設定して可動弁体10を閉弁させた状態の可動弁体ガイド部材16の突起部16bの輪郭を鎖線16b’で示している。
湯水混合水栓装置2を使用する際、図1及び図2に示すように、湯水混合水栓装置2の操作ハンドル4をその中心軸線A1回りに回転操作し、使用頻度が高い湯水混合水栓装置2の正面側のほぼ中央の操作位置P3に設定し、操作ハンドル4を矢印「開」の方向に操作した場合には、図11〜図14に示すように、湯水混合バルブ装置1の操作レバー部材22の操作により、可動弁体10が固定弁体12に対して湯側への回転を伴って摺動し、固定弁体12の一次側通湯用開口部12aを閉鎖した状態を維持しながら、固定弁体12の一次側通水用開口部12bのみを開放する。そして、固定弁体12の一次側通水用開口部12bから網部材15及び可動弁体10の湯水連通開口部10aを通過した水は、固定弁体12の二次側開口部12cを経て、湯水混合水栓装置2のスパウト6の吐水口6aから吐水される。
2 湯水混合水栓装置
2a 通湯路
2b 通水路
4 操作ハンドル
4a 操作ハンドルの接続部
6 スパウト
6a 吐水口
8 カウンター
10 可動弁体
10a 湯水連通開口部
10b 可動弁体の摺動面
12 固定弁体
12a 一次側通湯用開口部
12b 一次側通水用開口部
12c 二次側開口部
12d 通水路の湯側端部
14 下側ケーシング部材(ケーシング)
14a 後端部
14b 湯水混合路
15 網部材
16 可動弁体ガイド部材
16a 取付穴
16b 突起部
18 操作レバー保持部材
18a 嵌合長穴
18b ガイド用の長穴
20 シール部材
22 操作レバー部材(操作部)
22a 接続部
22b 嵌合部
22c ボール部
22d 取付部
22e 前面
24 上側ケーシング部材
24a 取付穴
26 操作レバー上側接続部材(操作部)
26a 前面
28 ガイド用突起
28a ガイド用突起の中心軸線
30 ガイド溝
Claims (2)
- 湯水混合水栓に組み込まれ、給湯源から供給される湯と給水源から供給される水とを混合した湯水を吐止水する湯水混合バルブ装置であって、
湯水混合水栓の吐水口の上流側に設けられたケーシングと、
このケーシング内に固定され、給湯源から供給された湯が流入する通湯路及び給水源から供給された水が通過する通水路が形成された固定弁体と、
上記ケーシング内に配置されて上記固定弁体に対して摺動することにより上記固定弁体の通湯路及び通水路を開閉する可動弁体であって、上記通湯路及び上記通水路のそれぞれを通過した湯と水を連通させる湯水連通部が内部に形成された上記可動弁体と、
一端部が上記可動弁体に取り付けられて上記可動弁体を移動させて上記可動弁体の開閉操作を行い、吐水と止水を切り替える操作部であって、上記可動弁体の摺動面に対して垂直な面内で操作することで、上記可動弁体が上記固定弁体の通湯路及び通水路を閉鎖する所定の閉弁位置と上記通湯路及び/又は上記通水路を開放する所定の開弁位置との間で移動することにより、上記固定弁体の下流側の湯水の流量を調整すると共に、上記可動弁体が上記開弁位置にあるときに、上記操作部を摺動方向の所定の操作領域内で回動操作することにより、上記可動弁体の湯水連通部で混合される湯と水の割合を調整して上記湯水混合水栓の吐水口から吐水される湯水の温度調節を行う上記操作部と、を有し、
前記ケーシングの、前記可動弁体の摺動平面上に位置する箇所に、凹部を設け、
前記凹部は、開口部であり、
上記固定弁体の下流側の湯水の流量が最大となる位置において、上記可動弁体の一部が前記開口部に進入することを特徴とする湯水混合バルブ装置。 - 水のみを吐水する位置において、上記可動弁体の一部が前記開口部に進入することを特徴とする請求項1に記載の湯水混合バルブ装置。
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