JPH07504482A - 給水栓混合弁およびその玉弁 - Google Patents
給水栓混合弁およびその玉弁Info
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- JPH07504482A JPH07504482A JP5515633A JP51563393A JPH07504482A JP H07504482 A JPH07504482 A JP H07504482A JP 5515633 A JP5515633 A JP 5515633A JP 51563393 A JP51563393 A JP 51563393A JP H07504482 A JPH07504482 A JP H07504482A
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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】
つば付子弁を具えた混合弁
技術分野
本発明は、1弁要素を組み込む液体用の給水栓混合弁に関し、さらに詳細には、
弁体の固定縦軸の回りのピボット動作を有する1弁機構と、玉押の位置に基づい
て所望の流れパターンを設けるための形状付きポートとに関する。
開示の背景
熱水と冷水の流れを制御する、一般に混合弁と呼ばれる単一取手給水栓は、広(
消費者にうけた。給水栓は、取手又はノブが、熱水と冷水の混合を調整し、容積
率又は流量を調整するために、2つの異なる方向において可動である。
広く商業的にうけている単一取手混合弁の2つの基本形式は、板弁と玉押である
。1弁給水栓は、容易に組み立てられる信頼性及び耐久性の良い一片弁構造のた
めの名高い。取手は、耐久性及び信頼性構造を設けるために、中間移動部品なし
に、1弁要素に硬直に締結される。他方、板弁給水栓は、世界中で商業的にうけ
た2つの所定方向において取手の動作を許容する駆動機構を設ける。この国際的
に受け入れられた取手動作は、弁体の固定軸の回りの取手の軌道動作と、取手が
固定軸の回りの軌道を回る時、弁室に関して移動する軸の回りの揺動、すなわち
、ピボット動作とを許容する。移動する軸は、弁室の固定軸に垂直である。
この形式の取手動作の特性は、給水栓をオフにして、熱水と冷水の混合比を取手
の位置によって記憶でき、その結果、給水栓が再びオンにされる時、給水栓によ
る同一混合の熱水及び冷水流を獲得するオプションがあることである。この形式
の動作は、取手の板弁要素の間の必要な複雑なリンク機構を考慮しても、板弁給
水栓を商業的に成功させた。
最近、取手を上記の板弁形式混合弁と同一方式で動作させる玉押が考案された。
システムは、1984年3月22日にLorchへ付与された米国特許第4.4
49.551号において開示される。別のシステムは、Dr、Alfons K
nappによって1991年10月22日に提出されたPCT出願PCT/US
91107816において開示され、参照としてここに取り入れられる。これら
のシステムは、人間工学的に望ましい取手動作の利点を1弁給水栓設計の高信頼
性とを併せ持つ。
給水栓の信頼性のほかに、混合弁は、商業的にうける他の特性を所有しなければ
ならない。最大流量率は、十分に大きくなければならず、そして動作の雑音レベ
ルは、十分に低くなければならない。別の特性は、給水栓が人間工学的に優しく
又は直観的な仕方で動作しなければならないことである。人間工学的に優しい特
性は、幾つかの識別可能な品質を有する。まず、流量率と温度の混合は、取手の
連続動作に基づいて予測可能でなければならない。流量率又は温度の混合のいず
れにおける不意又は突然の変化も、少量の取手動作に基づいては受け入れられな
い。温度の混合が調整される時、流I率は、はぼ一定にとどまることが望ましい
。他方、流量率が調整される時、実質的な突然の予測不能な温度変化は受け入れ
られない。取手動作の冷端部における不感帯は、熱水の混合が完全冷位置からの
取手の限定された角運動に対して生じない場合に存在する。
快感帯が存在し、混合位置において、取手の大移動領域が、熱又は冷部位におけ
る取手移動と比較して、所定の温度変化を生み出すために必要とされることが望
ましい。快感帯は、温度がある範囲内にある時、給水栓をより微細に調整可能に
する。それ自体、放出水の温度に対してプロットされた取手動作のグラフ図は、
S曲線に類似する。しかし、快感帯は、過度に平坦であってはならず、そうなら
ば、十分な温度変化は生じず、操作者は過剰の取手動作で過補償し、これにより
、快感帯を残し、放出水において驚(はどの温度変化をこうむる。所定の快感温
度における容積のための取手動作は、望ましくは、温度変化を生じない。
上記の所望の品質は、すべて、適正な大きさの1弁要素を選定し、1弁要素の容
積と温度を調整するために取手の駆動動作を規定し、取手の2つの規定駆動動作
に対して角及び回転動作の範囲を指定することにより達成されなければならない
。弁室の入口ボートと1弁要素の入り口の正しい位置と構成はまた、上記の所望
の品質を提供する。
玉のサイズの選択は、給水栓本体のサイズを縮小し、弁要素を通った適度な水流
を設ける平衡化の要望によって比較的拘束される。商業的な要望による取手に対
する指定駆動動作は、実質的に温度変化のための垂直軸の回りの角動作と実質的
に流量率調整のための水平軸の回りの揺動動作である。角度の温度変化に対する
動作範囲は、人間工学により最大180度に、望ましくは、90度の範囲におい
て制限される。このため、突然の温度変化又は容積変化のない所望の給水栓の品
質と混合弁の動作における指定可能な流量率と温度の変化を有する所望の快感帯
は、玉押における弁室と入り口の両方における入口ポートのサイズ、位置と構成
の適正な選択により、最も能率的に達成され、調整される。
必要なものは、据え付けが容易で、現密封要素を長持ちさせる商業的に望ましい
駆動動作を有する給水栓混合弁のための子弁である。
同様に必要なものは、放出水の直観的に予測可能な流量率と温度を設ける形状付
き人り口を具える子弁を組み込む給水栓のための単一取手混合弁である。
開示の要約
発明の一つの見地により、給水栓混合弁は、弁室本体の弁収容空洞においてピボ
ット可能に取り付けた子弁を有する。本体は、空洞と流体連通にある複数のポー
トを有する。子弁は、外側の少なくとも部分的に球形の弁表面において複数の開
口を有し、開口は、ポートを通った液体流を流量率と温度の混合の両方において
制御するためにポートと協働する。
弁体は、制御開口を有し、弁体の縦軸は制御開口を通過する。子弁は、制御開口
を貫通する連結された制御棒の形式において第1突起を有する。
作動取手は、制御棒に装着される。子弁は、第2突起を有し、その軸は該棒の縦
軸にほぼ垂直である。第2突起は、横外端部を該子弁の回りの円形つば軸受けに
連結してなる。つば軸受けは、子弁の回りの弁室本体における環状支持表面に滑
り可能に突き当たる下面を有する。
好ましくは、環状支持表面は、弁空洞に取り付けた分離リング座部材であり、熱
限界と冷限界を部分的に規定するために少なくとも一つのフランジを有し、熱及
び冷限界を越えた混合弁体の縦軸の回りの子弁の回転動作の止めを提供する。つ
ば軸受けは、子弁の冷限界と熱限界におけるフランジに対する係合のための少な
くとも一つの側部縁を有する少なくとも一つの放射状外向きカムを有する。リン
グ座部材は、リング部材が弁体の縦軸の回りで弁体に関して回転可能に固定され
る如く、弁体における凹部内に嵌合わされた下向きフランジを有する。
特表千7−504482 (6)
平坦軸受は部材は、好ましくは、下面がつば軸受けの上面に滑り可能に突き当た
り、そして平坦軸受は部材の上面が子弁の回りの密封部材の下側周囲に突き当た
る如く位置付けられる。平坦軸受は部材は、つば軸受けと子弁が弁室本体の縦軸
の回りで回転される如く、相対的に定置しているように構成される。
第2突起は、つば軸受けに硬直に装着され、子弁にピボット可能に連結される。
第2突起は、子弁を通過するビンの遠位端部によって形成される。ピンは、1弁
表面から外側に突出する対向遠位端部を有し、各端部はつば軸受は部材に装着さ
れる。
望ましくは、子弁の複数の開口が、形状付けられ、子弁が混合弁による熱水と冷
水の混合を設ける位置にある時、子弁がオフ位置に近接した絞り位置から完全法
位置へ調整されるならば、子弁が所定の快感温度への温度変化を設ける如く、弁
体におけるポートに関して子弁において位置付けられる。
好ましくは、子弁は、冷水ボートからの冷水の進入を許容する2つの開口と、熱
水ポートからの熱水の進入を許容する2つの開口とを有する。
子弁の開口の一方は、流れを調節するために凹状縁区分を有する。望ましくは、
凹状縁を有する開口の一方は、冷水の進入を許容し、そして凹状縁を有する開口
の一方は、熱水の進入を許容する。
それぞれの凹状縁を有する開口は、それぞれの放射中心を有する少なくとも5つ
の放射孤によって規定した周囲形状を有する。放射中心の少な(とも4つは、該
それぞれの開口の周囲内に位置し、そして一つの放射中心は、凹状縁区分の側部
において開口の周囲の外側に位置する。好ましくは、残りの開口は、それぞれの
放射中心を有する少な(とも5つの放射孤によって規定した凸状周辺部を有し、
そして各開口の放射孤の少なくとも2つは、共通接線を共有する点において接合
される。好ましくは、放射孤の各々は、共通接線を共有する点において別の放射
孤に接合されるか、又は代替的に、直線縁と一致する接線を有する点において直
線縁区分に接合される。
一つの実施態様において、開口は、熱水ボートが閉鎖される時、冷水のみの進入
を許容するために構成され位置付けられた完全冷水開口と、該熱水ボートからの
熱水の進入と同時に冷水の進入を許容するように構成され位置付けられた混合冷
水開口と、冷水ポートが閉鎖される時、熱水のみの進入を許容するように構成さ
れ位置付けられた完全熱水開口と、冷水ポートからの冷水の進入と同時に熱水の
進入を許容するように構成され位置付けられた混合熱水開口とを含む。完全冷水
開口は、それぞれの凹状縁を有し、そして混合熱水開口は、それぞれの凹状縁を
有する。
加えて、混合冷水開口は、該子弁がオフ混合位置にある時、該冷水ポートの縁に
対向する直線縁区分を有し、そして混合熱水開口は、子弁がオフ混合位置にある
時、熱水ボートの縁に対向する直線縁区分を有する。
図面の簡単な説明
添付の図面を参照する。
第1図は、発明の一つの実施態様による混合弁の側面区分図である。
第2図は、第1図に示された混合弁の分解斜視図である。
第3図は、第1図に示された混合弁下方弁室部材の線3−3に沿って取った断面
図である。
第4図は、混合弁の下方弁室部材の平面図である。
第5図は、完全冷位置における子弁を示す、キャップとシール要素が除去された
、混合弁の平面区分図である。
第6図は、完全熱位置に回転された子弁を示す、第5図に類似する図である。
第7図は、完全オン位置に揺動された子弁の側面図である。
第8図は、オフ位置に揺動された子弁の側面図である。
第9図は、つばが除去された子弁の球形区分の底面図である。
第10図は、子弁を通った冷混合開口の拡大図である。
第11図は、子弁を通った完全冷開口の拡大図である。
第12図は、子弁を通った熱混合開口の拡大図である。
第13図は、子弁を通った完全無開口の拡大図である。
第14図は、オフ完全冷位置における子弁の弁室の冷ポートによる斜視図である
。
第15図は、子弁がオフ完全混合位置にある場合の第14図に類似する図である
。
第16図は、子弁がオフ完全熱位置にある場合の第14図に類似する図である。
第17図は、子弁が完全オフ完全冷位置にある場合の第14図に類似する図であ
る。
第18図は、子弁が完全オン完全混合位置にある場合の第14図に類似する図で
ある。
第19図は、子弁が完全オン完全熱位置にある場合の第14図に類似する図であ
る。
第20図は、オフ完全冷位置における子弁の弁室の熱ボートによる斜視図である
。
第21図は、子弁がオフ完全混合位置にある場合の第20図に類似する図である
。
第22図は、子弁がオフ完全熱位置にある場合の第20図に類似する図である。
第23図は、子弁が完全オン完全冷位置にある場合の第20図に類似する図であ
る。
第24図は、子弁が完全オン完全混合位置にある場合の第20図に類似する図で
ある。
第25図は、子弁が完全オン完全熱位置にある場合の第20図に類似する図であ
る。
第26図は、型板部材の平面図である。
第27図は、いろいろな温度における流量率プロフィルを示すグラフである。
第28図は、いろいろな流量率における温度プロフィルを示すグラフである。
好ましい実施態様の詳細な説明
第1図を参照すると、全体を12として示された給水栓のための混合弁10は、
弁体14と、作動可能に取り付けた子弁16とを含む。子弁16は、下方基礎部
材18と上方本体部材、すなわち、キャップ部材20の間に規定した弁体14の
空洞17に着座する。基礎部材18は、空洞17と連通している2つの入口ボー
ト22と24を有する。各ボート22は、その下流端部において取り付けた従来
のバネ偏向エラストマーガスケット23を有し、穴は約6.5mmの直径を有す
る。ボート22と24は、空洞17の底面から約40°上に位置する下流端部を
有する。
さらに、第4図に示されたボートは、垂直軸76から、測定した時、前後平面か
ら約15°において周囲に位置付けられる。
第3図に明確に示された如(、基礎部材18はまた、2つの放出ボート26と2
8を有する。2つの供給パイプ30と32は、それぞれの入口ボート22と24
に作動可能に連結される。2つの放出ボート26と28は、空洞17からつなが
り、そして構出ロダクト34と連通している。管状シェル36は、弁体14の回
りに密封して滑り可能に取り付けられ、横ダクト34と流体連通している環状室
38を形成する。吐水口40は、シェルに装着され、シェル36における孔41
を通って環状弁室38と流体連通している。
第1図と第2図に示された如く、子弁16は、球面区分42と、路上向きの制御
棒とを有する。棒44は、その軸45が球面区分42の中心122に交差する如
く、表面42に垂直に整列される。球面区分は、約25mmの直径を有する。つ
ば46は、球面区分42の均分用120の回りに嵌まる。均分用120は、棒4
4の軸45に垂直な平面にある。
つば46は、2つの着座リング48と50の間に介在される。エラストマー材料
の密封ガスケット52は、着座リング50の上部に据えられる。
密封ガスケットは、型板案内54によって適所に保持される。型板案内54は、
ねじ付き環帯56によってキャップ部材の内周の適所に保持される。型板案内5
4は、弁室部材18の頂部縁における溝穴57に嵌入するキー55によって回転
可能に装着される。バネ負荷波形付きディスク58は、子弁16の球面区分42
に対して案内54と密封ガスケット52を下方に押圧するために、案内54と環
体56の間に介在される。
キャップ部材20は、底面基礎部材18に螺合される。装飾シェル60は、キャ
ップ部材20の上に位置付けられる。
着座リング50、密封ガスケット52、型板案内54、バネリング58、キャッ
プ20、環帯56、及びシェル60はすべて、それぞれの孔62.64.66.
68.70.72と74を有し、子弁16の制御棒44を給水栓の弁体14から
外側に貫通させる。給水栓の縦軸76は、孔62〜74を貫通する。
棒44は、作動レバー80と隠蔽するキャップ区分82を有する。取手78の手
動操作により、入口ポート22と24のいずれか又は両方が、通り入り口90.
92.94.96と、給水栓吐水口40からの流出のための子弁16における放
出口98を介して、放出通路26と28と流体連通にされる。
第5図、第6図、第7図、第8図と第9図に明確に示された如(、玉球面区分4
2は、1弁球面区分42の中心を通過するピン部材84を有する。ピン84は、
その縦軸86が縦軸76にほぼ垂直である。ピン84は、球面区分42の均分用
において球面区分42から外側に突出する2つの円筒形遠位端部を有する。端部
88は、つば46の対向周囲端部における2つの穴87内に装着される。端部8
8は、縦軸86の回りのピボット動作のために球面区分42における対向穴89
を貫通する。
このピボット動作は、第7図と第8図に示された如く、つばに関してピン84の
軸86の回りに球面区分をピボットさせるために、揺動動作において棒44を前
後に操作可能にする。第8図は、棒44を垂直軸76から約25°において前方
に傾けた、子弁のオフ位置を表現する。第7図は、棒44を垂直軸76から約1
0°後方に傾けて、子弁の完全オン位置を表現する。
子弁はまた、第5図に示された冷位置から第6図に示された熱位置に垂直軸の回
りで回転する。軸76の回りの回転は、例えば、90°又は180°の所望の量
に制限される。回転を制限する一つの手法は、着座リング48から上向きに配設
した直立フランジ104の縁102に対して突き合わせ可能な放射状カム100
をつば46に設けることである。
第2図に明確に示されたリング48は、1806離して位置付けられた2つのフ
ランジ104を有する。リング48は、空洞17内の収容穴108に圧入される
下向き舌状物106によって空洞17内の適所に装着される。
つば46は、子弁が垂直軸76の回りで回転される時、周囲を移動される。エラ
ストマーリング52は定置している。つばによりエラストマーシール52の下方
縁の摩擦摩耗を防止するために、滑らかな金属着座リング50は、つば46とシ
ール52の間に介在される。つば46は、玉が軸76の回りを回転される時、リ
ング50に対して滑動する。
代替的に、又は着座リング48に加えて、軸76の回りの玉の回転はまた、第2
図と第26図に示された如く、案内型板における孔66の周囲における放射状縁
110.111.112と113によって制限される。縁110〜113に突き
当たる時、棒44は、それぞれの縁を越えた移動を防止される。縁110と11
1は、冷限界を規定し、そして縁112と113は、熱限界を規定する。縁11
0〜113は、垂直軸76の回りに玉を約90″回転させる。孔66はまた、第
7図と第8図に示された如(、オフ位置から完全オン位置へのピン84の軸86
の回りの揺動動作の範囲に制御する周縁114と115を有する。
つば46、リング48と案内型板54は、制御棒44と取手78の指電動作と、
完全オフ、完全オン完全冷及び完全熱位置の間の棒44と取手78の動作範囲と
を決定する。制御棒44は、入口ボート22と24から放出ボート36と38へ
の水流を制御するために、案内型板54の孔66内の任意の位置に自由に置かれ
る。
いろいろな流量率におけるオフから完全オンと熱から冷への流れプロフィルは、
空洞17における入口ポート22と24と玉押における入り口90.92.94
と96のサイズ、位置と構成の適正な選択によって決定される。開口90.92
.94.96と98は、棒軸45に関して約80°の角度を形成する円118に
ほぼ沿っている。円118の平面は、ビン84の軸86に略平行である。
特定の用語において、開口の位置は、角度において規定される。放出口98は、
基準平面によって二部される。開口90と92は、第9図に示された如く、二部
された放出口98の基準平面から時計回りに約500と106°の角度を形成す
る。開口94と96は、二部された放出口98に対して反時計回りに約66°と
107°の角度を形成する。
垂直位置は、球面区分の均分用120と球面区分42の中心122を含む平面に
関して規定される。放出口98は、約38°の角度を中心122において基準平
面に関して形成する。開口90と92は、60°の角度を形成する。開口94は
、約39°の角度を形成する。開口96は、約40°の角度を形成する。すべて
の角度は、後述されるそれぞれの開口の指定中心に関して参照される。
放出口98は玉押16の内部からの水の放出のための略円形開口を有するが、入
り口90.92.94と96の各々は、非対称的の複雑な形状を有する。第10
図を参照すると、冷混合入り口92は、全体を125として示された周縁を有し
、幾つかの輪郭区分126〜134を有する。周縁125は、単純凸形状を形成
する。区分126は、放射中心135に中心を置<1.42mmの放射状孤とし
て規定される。区分127は、放射中心136に中心を置<3.30mmの放射
状孤である。区分126と127の間の接合点は、共通接線を共有する点である
。区分127は、直線縁区分128に接合される。区分127と128の間の接
合点138は、孤区分127の接線が直線縁区分128と一致するところである
。孤区分129は、点140において直線区分128に同様に連結された放射中
心139を中心とした1、02mm孤である。孤区分129は、共通接点142
において放射中心141を中心とした9゜12mm孤区分130に連結される。
孤区分130は、同様に、共通接点144における放射中心143を中心とした
1、60mm孤区分131に連結される。孤区分131は、その接線が点145
において直線縁区分と一致する直線縁区分132に接合される。直線縁区分13
2は、同様に、点146において放射中心149の回りの1.35mm放射状孤
区分133に連結される。孤区分133と126は、同様に、点147と148
において直線縁区分134に連結される。
放射中心は、第1座標として制御棒44の軸45を含む垂直平面150と、第2
座標として開口92の指定中心154を含むそれに垂直な軸152とによって都
合良(位置する。すべての座標は、ミリメートルで測定される。放射中心135
.136.139.141.143と149は、(0,99,0,91)、(−
0,86,1,27)、(1,24、−1,47)、(6,81、−0,51)
、(−0,71、−〇。
41)と(0,94,1,07)において位置する。
第11図に示された如く、完全冷水流のための開口90は、全体を155で示さ
れた周縁を有する。周縁155は、区分156〜162がら成る。区分156は
、放射中心163を中心とした0、71mm放射状孤である。孤156は、共通
接点165において放射中心164を中心とした7、44mm放射状孤157に
接合される。同様に、孤157は、共通接点167において放射中心166を中
心とした2、46mm放射状孤158に接合される。孤158は、共通接点16
9において放射中心168を中心とした2、87mm放射状孤159に接合され
る。孤159は、共通接点171において放射中心170の回りの3.51mm
放射状孤160に接合される。孤160は、共通接点173において中心172
の回りの2.79mm放射状孤に接合される。区分156〜161は、開口92
の外部からの基準としての凸状区分である。区分162は、放射中心174を中
心とした2、77mm凹状孤である。区分162は、それぞれの共通接点175
と176の回りの区分161と156に接合される。
放射中心163.164.166.168.170.172と174の座標は、
第1座標として垂直中央平面18oと、第2座標として指定中心178を通った
垂直軸182を基準にして、(−0,86,2,74)、(−2,90、−3,
66)、(領13.0.33)、(−〇。
08、−0.08)、(−0,36,0,53)、(0,08,0,71)、(
−4,34,2,67)である。座標はミリメートルである。
開口94は、放射状細区分186.187.189.190,191と192か
ら成る単純凸状周囲185を有し、それぞれ、中心194がら2.92mm、中
心195から1.80mm1中心196がら1.17mm、中心197から1.
55mm、及び中心198から4.52mmの半径を有する。孤186と187
は、共通接点200において接合される。孤189〜192は、それぞれの共通
接点201.202と203において接合される。孤186と192は、孤接線
が線区分193と一致する点204と205において直線縁区分193に接合さ
れる。
同様に、孤187と189は、孤の接線が直線縁区分188と一致する点206
と207において直線縁区分188に接合される。
放射中心194.195.196.197.198と199の座標は、第1座標
として垂直中央平面210を、第2座標として指定中心214を通った垂直軸2
12を基準にして、(−0,28、−0,25)、(−0,36、−1,40)
、(−1,52,1,63)、(−1,22,1,37)、(−0,66、−1
,55)と(−0,10,0,71)である。座標はミリメートルである。
第12図に示された入り口96は、215として一般に示された周囲を有する。
周囲215は、放射状凸区分216〜220を有し、中心223から1.37m
m、中心224から8.05mm、中心225から1.52mm、中心226か
ら2.84mmと中心227から0.94mmの半径を有する。凹区分221は
、中心228から2.34mmの半径を有する。区分216〜221は、共通接
点230〜235において接合される。区分216と221は、それぞれ、接線
が直線縁222と一致する点236と237において直線縁区分222に接合さ
れる。
放射中心223.224.225.226.227と228の座標は、第1座標
として垂直中央平面240と、第2座標として指定中心244を通った垂直軸2
42と基準にして、(1,40,0,72)、(−3゜53.5.28)、 (
−0,97、−0,74)、 (0,28,0,28)、(−1,45,0,7
4)と(−0,89,3,73)である。
座標はミリメートルである。
空洞17における冷水入口ボート22の透視からのいろいろな位置において子弁
を示す第14〜19図を参照する。子弁16は、玉が、第14図に示された冷オ
フ位置、第15図に示された混合オフ位置と第16図に示された熱オフ位置の如
くオフ位置にある間、垂直軸76の回りの軌道を回る。欅44はまた、第14図
に示された位置から第17図に示された冷オン位置に、第15図に示された位置
から第18図に示された完全混合位置に、第16図に示された位置から第19図
に示された熱オン位置にビン84の回りで揺動される。
同様に、第20〜25図は、空洞17における熱水入口ポート24の透視からい
ろいろな位置において子弁を示す。子弁16は、玉が、第20図に示された冷オ
フ位置、第21図に示された混合オフ位置と第22図に示された熱オフ位置の如
くオフ位置にある間、垂直軸76の回りの軌道を回る。棒44はまた、第20図
に示された位置から第23図に示された冷オン位置に、第21図に示された位置
から第24図に示されたオン混合位置に、第22図に示された位置から第25図
に示された熱オン位置にビン84の回りで揺動される。
第14図と第17図を再び参照すると、完全冷開口90の周囲155は、その凹
区分162が、オフから冷オン位置へのボート22の前縁として作用する。第1
4図に示された如く、冷オフ位置にある時、子弁16は、ボート22の入り口縁
250に対向し、それから離間された凹状縁62を有する。冷オン位置にある時
、開口90のみが、第17図と第23図に示された如く、入口ボート22と24
のいずれかと整列される。
第15図、第21図、第18図と第24図を参照すると、子弁が完全混合位置に
ある時、冷混合開口92と熱混合開口96のみが、それぞれの冷及び熱入ロボー
ト22と24と整列される。第23図と第24図に示された如(、冷オン位置に
ある時、子弁16は、熱入ロボート24の入り口縁252に対向し、それから離
間された凹状縁221を有する。
第23図に示された冷オン位置から第24図に示された混合オン位置に回転され
た時、子弁16は、開口96の凹状縁221が、熱入ロボート24の前縁252
として作用する。熱オン位置にある時、開口94のみが、第19図と第25図に
示された如く、入口ボート22と24のいずれかと整列される。
混合弁のための上記の構造は、取手78が、棒44が第26図に示された如く案
内54の縁112又は113に突き当たる0°で示された完全熱位置から、棒4
4が案内54の縁110又は縁111に突き当たる90°で示された完全冷位置
に軸76の回りで回転される時、比較的一定の流量率を設ける給水栓にする。曲
線260は、棒44が縁115に突き当たるまで、取手78を引き上げた完全流
におけるプロフィルを表す。曲線262は、3/4容量、すなわち、3/4開流
におけるプロフィルを表す。曲線264は、1/2容量、すなわち、1/2開流
におけるプロフィルを表す。曲線264は、1/4流容量、すなわち、1/4開
流におけるプロフィルを表す。
さらに、記載された構造は、予測可能な温度変化を有する給水栓にする。第28
図に示されたグラフを参照すると、プロフィル曲線270.272.274と2
76は、それぞれ、完全流、3/4開流、1/2開流と1/4開流において、熱
入ロポート24と冷入ロポート22による放出ボート26と28を出る放出水の
比率混合を表す。各入口ボート22と24からのパーセントは、放出水の温度に
変換される。グラフに示された如く、放出水の温度は、65℃における熱水と1
5℃における冷水の温度に基づいて算出される。556の回転位置において、流
量率の変化は、温度変化から完全に独立である。55°の回転位置は、約37℃
の快感温度を表す。放出水の温度が熱い06〜55°の回転位置で、部分流位置
から完全流への取手の移動は、指定37℃の快感温度に向かう温度のわずかな減
少を伴う。同様に、水温が冷たい55°〜90°の回転位置で、部分流位置から
完全流への取手の移動は、指定37℃の快感温度に向かう温度のわずかな増大を
伴う。
同利点は、大形上及び小形上で達成されることが理解される。ボートと開口は、
同様に、拡大又は縮小される。
他の変形及び修正が、添付の請求の範囲によって規定された本発明の範囲と精神
に反することなく可能である。
二=匡孟=・・ジ・
Claims (44)
- 1.弁室本体の弁収容空洞においてピボット可能に取り付けた玉弁を有する給水 栓混合弁であり、該本体は、該空洞と流体連通にある複数のポートを有し、該玉 弁は、外側の少なくとも部分的に球形弁表面において複数の開口を有し、該開口 は、該ポートを通った液体流を流量率と温度の混合の両方において制御するため に該ポートと協働し、該弁体は、該制御開口を通過する該弁体の縦軸を有する制 御開口を有し、該玉弁は、該制御開口を貫通する連結した制御棒の形式において 第1突起を有する給水栓混合弁において、 該玉弁は、第2突起を有し、その軸は該棒の縦軸にほぼ垂直であり、該第2突起 は、横外端部を該玉弁の回りの円形つば軸受けに連結してなり、そして 該つば軸受けは、該玉弁の回りの該弁室本体における環状支持表面に滑り可能に 突き当たる下面を有することを特徴とする給水混合弁。
- 2.該環状支持表面が、該弁空洞に取り付けた分離リング座部材であり、該本体 の該縦軸の回りの該玉弁の回転動作の冷限界と熱限界を部分的に規定するために 、少なくとも一つのフランジを有することをさらに特徴とする請求の範囲1に記 載の給水栓混合弁。
- 3.該つば軸受けが、該玉弁の該冷限界と該熱限界を規定するために、該少なく とも一つのフランジに対する係合のために少なくとも一つの側部縁を有する少な くとも一つの放射状外向きカムを有することをさらに特徴とする請求の範囲2に 記載の給水栓混合弁。
- 4.該リング座部材が、該リング部材が該本体の該縦軸の回りで該本体に関して 回転可能に固定される如く、該本体における凹部内に嵌合わされた下向きフラン ジを有することをさらに特徴とする請求の範囲3に記載の給水栓混合弁。
- 5.平坦軸受け部材が、下面が該つば軸受けの上面に滑り可能に突き当たり、そ して該平坦軸受け部材の上面が該玉弁の回りの密封部材下方周囲に突き当たる如 く位置付けられ、該平坦軸受け部材が、該つば軸受けと該玉弁が該弁室本体の縦 軸の回りで回転される如く、相対的定置しているように構成されることをさらに 特徴とする請求の範囲1に記載の給水栓混合弁。
- 6.該第2突起が、該つば軸受けに硬直に装着され、該玉弁にピボット可能に連 結されることをさらに特徴とする請求の範囲1に記載の給水栓混合弁。
- 7.該第2突起が、該玉弁を通過するピンの遠位端部によって形成され、該ピン が、該玉弁表面から外側に突出する対向遠位端部を有し、各端部は該つば軸受け 部材に装着されることをさらに特徴とする請求の範囲6に記載の給水栓混合弁。
- 8.該第2突起が、該玉弁を通過するピンの遠位端部によって形成され、該ピン が、該玉弁表面から外側に突出する対向遠位端部を有し、各端部は該つば軸受け 部材に連結されることをさらに特徴とする請求の範囲1に記載の給水栓混合弁。
- 9.玉弁の該複数の開口が、形状付けられ、該玉弁が該混合弁により熱水と冷水 の混合をもうける位置にある時、玉弁がオフ位置に近接した絞り位置から完全流 位置へ調整されることにより、指定の快感温度への温度変化を設ける如く、該本 体における該ポートに関して該玉弁において位置付けられることをさらに特徴と する請求の範囲1に記載の給水栓混合弁。
- 10.該玉弁が、該ポートの一つからの冷水の進入を許容するための少なくとも 一つの開口と、該ポートの別からの熱水の進入を許容するための少なくとも一つ の開口とを有し、そして該玉弁を通る該開口の一方が、該開口を通った流れを調 節するために凹状縁区分を有することをさらに特徴とする請求の範囲1に記載の 給水栓混合弁。
- 11.該玉弁が、該ポートの一つからの冷水の進入を許容するための少なくとも 2つの開口と、該ポートの別からの熱水の進入を許容するための少なくとも2つ の開口とを有し、 冷水の進入を許容するための該開口の一方が、流れを調節するために凹状縁区分 を有し、そして 熱水の進入を許容するための該開口の一方が、流れを調節するための凹状縁区分 を有することをさらに特徴とする請求の範囲10に記載の給水栓混合弁。
- 12.該それぞれの凹状縁を有する該開口が、それぞれの放射中心を有する少な くとも5つの放射孤によって規定した周囲形状を有し、そして 該放射中心の少なくとも4つは、該それぞれの開口の周囲内に位置し、そして一 つの放射中心は、凹状縁区分の側部における該開口の周囲外に位置することをさ らに特徴とする請求の範囲11に記載の給水栓混合弁。
- 13.該それぞれの凹状縁を有する該開口が、それぞれの放射中心を有する少な くとも5つの放射孤によって規定した周囲形状を有し、該放射中心の少なくとも 4つが、該それぞれの開口の周囲内に位置し、そして一つの放射中心が、凹状縁 区分の側部における該開口の周囲外に位置し、 残りの開口が、それぞれの放射中心を有する少なくとも5つの放射孤によって規 定した凸状周囲を有し、そして各開口の放射孤の少なくとも2つが、共通接線を 共有する点において接合されることをさらに特徴とする請求の範囲11に記載の 給水栓混合弁。
- 14.該放射孤の各々が、共通接線を共有する点において別の放射孤と、接線が 直線と一致する点において該直線との一方に接合されることをさらに特徴とする 請求の範囲13に記載の給水栓混合弁。
- 15.該開口が、該熱水ポートが閉鎖される時、冷水のみの進入を許容するため に構成され位置付けられた完全冷水開口と、該熱水ポートからの熱水の進入と同 時に冷水の進入を許容するように位置付けられ構成された混合冷水開口と、該冷 水ポートが閉鎖される時、熱水のみの進入を許容するように構成され位置付けら れた完全熱水開口と、該冷水ポートからの冷水の進入と同時に熱水の進入を許容 するように位置付けられ構成された混合熱水開口とを含み、 該完全冷水開口が、該それぞれの凹状縁を有し、そして該混合熱水開口が、該そ れぞれの凹状縁を有することをさらに特徴とする請求の範囲14に記載の給水栓 混合弁。
- 16.該開口が、該熱水ポートが閉鎖される時、冷水のみの進入を許容するため に構成され位置付けられた完全冷水開口と、該熱水ポートからの熱水の進入と同 時に冷水の進入を許容するように位置付けられ構成された混合冷水開口と、該冷 水ポートが閉鎖される時、熱水のみの進入を許容するように構成され位置付けら れた完全熱水開口と、該冷水ポートからの冷水の進入と同時に熱水の進入を許容 するように位置付けられ構成された混合熱水開口とを含み、 該完全冷水開口が、該玉弁がオフ完全冷位置に位置付けられる時、該冷水ポート の近隣縁に対向する該それぞれの凹状縁を有し、そして該混合熱水開口が、該玉 弁が完全オン完全冷位置に位置付けられる時、該熱水ポートの近隣縁に対向する 該それぞれの凹状縁を有することをさらに特徴とする請求の範囲11に記載の給 水栓混合弁。
- 17.混合冷水開口が、該玉弁がオフ混合位置にある時、該冷水ポートの縁に対 向する直線縁区分を有し、そして混合熱水開口が、該玉弁が該オフ混合位置にあ る時、該熱水ポートの縁に対向する直線縁区分を有することをさらに特徴とする 請求の範囲16に記載の給水栓混合弁。
- 18.該それぞれの凹状縁を有する該開口が、それぞれの放射中心を有する少な くとも5つの放射孤によって規定した周囲形状を有し、該放射中心の少なくとも 4つが、該それぞれの開口の周囲内に位置し、そして一つの放射中心が、凹状縁 区分の側部において該開口の周囲外に位置し、 残りの開口が、それぞれの放射中心を有する少なくとも5つの放射孤によって規 定した凸状周囲を有し、そして各開口の放射孤の少なくとも2つが、共通接線を 共有する点において接合され、該放射孤の各々が、共通接線を共有する点におい て別の放射孤と、接線が直線と一致する点において該直線との一方に接合される ことをさらに特徴とする請求の範囲17に記載の給水栓混合弁。
- 19.該玉弁の該複数の開口が、形状付けられ、該玉弁が該混合弁により熱水と 冷水の混合を設ける位置にある時、玉弁がオフ位置に近接した絞り位置から完全 流位置へ調整されることにより、該玉弁が指定の快感温度への温度変化を設ける 如く、該本体における該ポートに関して該玉弁において位置付けられることをさ らに特徴とする請求の範囲18に記載の給水栓混合弁。
- 20.給水栓混合弁のための玉弁において、略球形状弁表面と、 互いに流体連通にある該弁表面における複数の開口と、弁体に取り付けた時、該 玉弁を駆動するための該弁表面からの第1突起と、 該第1突起に略垂直な軸の回りのピボット動作のために該玉弁表面の回りに取り 付けた円形つば軸受けとを特徴とする玉弁。
- 21.該玉弁が、該玉弁表面から外側に突出する第2突起を有し、該第1突起に 垂直に位置付けられ、ほぼ垂直角度において該玉弁表面から突出し、そして 該第2突起が、該つば軸受けを該玉弁をピボット可能に連結するために、該つば 軸受けに連結されることをさらに特徴とする請求の範囲20に記載の玉弁。
- 22.該第2突起が、該玉弁を通過するピンによって形成され、該玉弁の中心を 通過するように中央に位置付けられ、該第1突起に垂直であり、そして 該ピンが、玉弁表面の外部に位置付けられた2つの対向遠位端部を有し、各対向 遠位端分において該つば軸受けに連結されることをさらに特徴とする請求の範囲 21に記載の玉弁。
- 23.該ピンの該遠位端部が、該つば軸受けに硬直に装着され、それに関する相 対ピボット動作のために該玉弁表面に取り付けられることをさらに特徴とする請 求の範囲21に記載の玉弁。
- 24.該つば軸受けが、少なくとも一つの放射状外向きカム区分を有することを さらに特徴とする請求の範囲23に記載の玉弁。
- 25.該つば軸受けが、少なくとも一つの放射状外向きカム区分を有することを さらに特徴とする請求の範囲20に記載の玉弁。
- 26.該玉弁が、該ポートの一つからの冷水の進入を許容するための少なくとも 一つの開口と、該ポートの別からの熱水の進入を許容するための少なくとも一つ の開口とを有し、そして該玉弁による該開口の一方が、該開口を通った流れを調 節するために凹状縁区分を有することをさらに特徴とする請求の範囲20に記載 の玉弁。
- 27.該玉弁が、混合弁体の第1ポートからの冷水の進入を許容するための少な くとも2つの開口と、該混合弁体における第2ポートからの熱水の進入を許容す るための少なくとも2つの開口とを有し、冷水の進入を許容するための該開口の 一方が、流れを調節するために凹状縁区分を有し、そして 熱水の進入を許容するための該開口の一方が、流れを調節するための凹状縁区分 を有することをさらに特徴とする請求の範囲26に記載の玉弁。
- 28.該それぞれの凹状縁を有する該開口が、それぞれの放射中心を有する少な くとも5つの放射孤によって規定した周囲形状を有し、そして 該放射中心の少なくとも4つは、該それぞれの開口の周囲内に位直し、そして一 つの放射中心は、凹状縁区分の側部における該開口の周囲外に位置することをさ らに特徴とする請求の範囲27に記載の玉弁。
- 29.該それぞれの凹状縁を有する該開口が、それぞれの放射中心を有する少な くとも5つの放射孤によって規定した周囲形状を有し、該放射中心の少なくとも 4つが、該それぞれの開口の周囲内に位置し、そして一つの放射中心が、凹状縁 区分の側部における該開口の周囲外に位置し、 残りの開口が、それぞれの放射中心を有する少なくとも5つの放射孤によって規 定した凸状周囲を有し、そして各開口の放射孤の少なくとも2つが、共通接線を 共有する点において接合されることをさらに特徴とする請求の範囲27に記載の 玉弁。
- 30.該放射孤の各々が、共通接線を共有する点において別の放射孤と、接線が 直線と一致する点において該直線との一方に接合されることをさらに特徴とする 請求の範囲29に記載の玉弁。
- 31.該開口が、該第2ポートが閉鎖される如く、該玉弁が混合弁体に位置付け られる時、冷水のみの進入を許容するために構成され位置付けられた完全冷水開 口と、該第2ポートからの熱水の進入と同時に該第1ポートからの冷水の進入を 許容するように位置付けられ構成された混合冷水開口と、該第1ポートが閉鎖さ れる如く、該玉弁が該混合弁体に位置付けられる時、熱水のみの進入を許容する ように構成され位置付けられた完全熱水開口と、該第1ポートからの冷水の進入 と同時に該第2ポートからの熱水の進入を許容するように位置付けられ構成され た混合熱水開口とを含み、 該完全冷水開口が、該それぞれの凹状縁を有し、そして該混合熱水開口が、該そ れぞれの凹状縁を有することをさらに特徴とする請求の範囲30に記載の玉弁。
- 32.該開口が、該第2ポートが閉鎖される如く、該玉弁が混合弁体に位置付け られる時、冷水のみの進入を許容するために構成され位置付けられた完全冷水開 口と、該第2ポートからの熱水の進入と同時に該第1ポートからの冷水の進入を 許容するように位置付けられ構成された混合冷水開口と、該第1ポートが閉鎖さ れる如く、該玉弁が該混合弁体に位置付けられる時、熱水のみの進入を許容する ように構成され位置付けられた完全熱水開口と、該第1ポートからの冷水の進入 と同時に該第2ポートからの熱水の進入を許容するように位置付けられ構成され た混合熱水開口とを含み、 該完全冷水開口が、該玉弁がオフ完全冷位置に位置付けられる時、該第1ポート の近隣縁に対向する該それぞれの凹状縁を有し、そして該混合熱水開口が、該玉 弁が完全オン完全冷位置に位置付けられる時、該第2ポートの近隣縁に対向する 該それぞれの凹状縁を有することをさらに特徴とする請求の範囲27に記載の玉 弁。
- 33.混合冷水開口が、該玉弁がオフ混合位置にある時、該第1ポートの縁に対 向可能な直線縁区分を有し、そして混合熱水開口が、該玉弁が該オフ混合位置に ある時、該第2ポートの縁に対向可能な直線縁区分を有することをさらに特徴と する請求の範囲32に記載の玉弁。
- 34.該それぞれの凹状縁を有する該開口が、それぞれの放射中心を有する少な くとも5つの放射孤によって規定した周囲形状を有し、該放射中心の少なくとも 4つが、該それぞれの開口の周囲内に位置し、そして一つの放射中心が、凹状縁 区分の側部における該開口の周囲外に位置し、 残りの開口が、それぞれの放射中心を有する少なくとも5つの放射孤によって規 定した凸状周囲を有し、そして各開口の放射孤の少なくとも2つが、共通接線を 共有する点において接合され、該放射孤の各々が、共通接線を共有する点におい て別の放射孤と、接線が直線と一致する点において該直線との一方に接合される ことをさらに特徴とする請求の範囲33に記載の給水栓混合弁。
- 35.該玉弁の該複数の開口が、形状付けられ、該玉弁が該混合弁により熱水と 冷水の混合を設ける位置にある時、玉弁がオフ位置に近接した絞り位置から完全 流位置へ調整されることにより、該玉弁が指定の快感温度への温度変化を設ける 如く、該弁体における該ポートに関して該玉弁において位置付けられることをさ らに特徴とする請求の範囲34に記載の給水栓混合弁。
- 36.給水栓弁室本体の弁収容空洞においてピボット可能に取り付けられる玉弁 であり、該本体は、該空洞と流体連通にある複数のポートを有し、該玉弁は、外 側の少なくとも部分的に球形弁表面において複数の開口を有し、該開口は、該ポ ートを通った液体流を流量率と温度の混合の両方において制御するために該ポー トと協働し、該玉弁は、該給水栓本体における制御開口を貫通する制御棒を連結 させた玉弁において、該玉弁を通った該開口の一つが、該開口を通った流れを調 節するために凹状縁区分を有し、 該玉弁が、混合弁体の第1ポートからの冷水の進入を許容するための少なくとも 2つの開口と、該混合弁体における第2ポートからの熱水の進入を許容するため の少なくとも2つの開口とを有し、該それぞれの凹状縁を具える該開口が、それ ぞれの放射中心を有する少なくとも5つの放射孤によって規定した周囲形状を有 し、該放射中心の少なくとも4つが、該それぞれの開口の周囲内に位置し、そし て一つの放射中心が、凹状縁区分の側部における該開口の周囲外に位置すること を特徴とする玉弁。
- 37.該それぞれの凹状縁を有する該開口が、それぞれの放射中心を有する少な くとも5つの放射孤によって規定した周囲形状を有し、該放射中心の少なくとも 4つが、該それぞれの開口の周囲内に位置し、そして一つの放射中心が、凹状縁 区分の側部における該開口の周囲外に位置し、 残りの開口が、それぞれの放射中心を有する少なくとも5つの放射孤によって規 定した凸状周囲を有し、そして各開口の放射孤の少なくとも2つが、共通接線を 共有する点において接合されることをさらに特徴とする請求の範囲36に記載の 玉弁。
- 38.該放射孤の各々が、共通接線を共有する点において別の放射孤と、接線が 直線と一致する点において該直線との一方に接合されることをさらに特徴とする 請求の範囲36に記載の玉弁。
- 39.冷水の進入を許容するための該開口の一つが、流れを調節するための凹状 縁区分を有し、そして 熱水の進入を許容するための該開口の一つが、流れを調節するための凹状縁区分 を有することをさらに特徴とする請求の範囲38に記載の玉弁。
- 40.該開口が、該第2ポートが閉鎖される如く、該玉弁が混合弁体に位置付け られる時、冷水のみの進入を許容するために構成され位置付けられた完全冷水開 口と、該第2ポートからの熱水の進入と同時に該第1ポートからの冷水の進入を 許容するように位置付けられ構成された混合冷水開口と、該第1ポートが閉鎖さ れる如く、該玉弁が該混合弁体に位置付けられる時、熱水のみの進入を許容する ように構成され位置付けられた完全熱水開口と、該第1ポートからの冷水の進入 と同時に該第2ポートからの熱水の進入を許容するように位置付けられ構成され た混合熱水開口とを含み、 該完全冷水開口が、該それぞれの凹状縁を有し、そして該混合熱水開口が、該そ れぞれの凹状縁を有することをさらに特徴とする請求の範囲39に記載の玉弁。
- 41.該開口が、該第2ポートが閉鎖される如く、該玉弁が混合弁体に位置付け られる時、冷水のみの進入を許容するために構成され位置付けられた完全冷水開 口と、該第2ポートからの熱水の進入と同時に該第1ポートからの冷水の進入を 許容するように位置付けられ構成された混合冷水開口と、該第1ポートが閉鎖さ れる如く、該玉弁が該混合弁体に位置付けられる時、熱水のみの進入を許容する ように構成され位置付けられた完全熱水開口と、該第1ポートからの冷水の進入 と同時に該第2ポートからの熱水の進入を許容するように位置付けられ構成され た混合熱水開口とを含み、 該完全冷水開口が、該玉弁がオフ完全冷位置に位置付けられる時、該第1ポート の近隣縁に対向する該それぞれの凹状縁を有し、そして該混合熱水開口が、該玉 弁が完全オン完全冷位置に位置付けられる時、該第2ポートの近隣縁に対向する 該それぞれの凹状縁を有することをさらに特徴とする請求の範囲36に記載の玉 弁。
- 42.混合冷水開口が、該玉弁がオフ混合位置にある時、該第1ポートの縁に対 向可能な直線縁区分を有し、そして混合熱水開口が、該玉弁が該オフ混合位置に ある時、該第2ポートの縁に対向可能な直線縁区分を有することをさらに特徴と する請求の範囲41に記載の玉弁。
- 43.該それぞれの凹状縁を有する該開口が、それぞれの放射中心を有する少な くとも5つの放射孤によって規定した周囲形状を有し、該放射中心の少なくとも 4つが、該それぞれの開口の周囲内に位置し、そして一つの放射中心が、凹状縁 区分の側部における該開口の周囲外に位置し、 残りの開口が、それぞれの放射中心を有する少なくとも5つの放射孤によって規 定した凸状周囲を有し、そして各開口の放射孤の少なくとも2つが、共通接線を 共有する点において接合され、該放射孤の各々が、共通接線を共有する点におい て別の放射孤と、接線が直線と一致する点において該直線との一方に接合される ことをさらに特徴とする請求の範囲42に記載の給水栓混合弁。
- 44.該玉弁の該複数の開口が、形状付けられ、該玉弁が該混合弁により熱水と 冷水の混合を設ける位置にある時、玉弁がオフ位置に近接した絞り位置から完全 流位置へ調整されることにより、該玉弁が指定の快感温度への温度変化を設ける 如く、該本体における該ポートに関して該玉弁において位置付けられることをさ らに特徴とする請求の範囲43に記載の給水栓混合弁。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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