JP6129490B2 - 複連式混合弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、水と湯を混合して所望温度の温水を得ることのできる混合弁を複数個独立して持つ複連式混合弁装置に係り、例えば、温水の供給先（用途）が複数箇所あり、かつ、その供給先毎に温水の温度を個別に調整することが要求される給湯システム等に使用するのに好適な複連式混合弁装置に関する。

従来より、給湯システム等に使用される混合弁として、例えば下記特許文献１等にも見られるように、弁本体と、該弁本体内に回動可能に嵌挿された概略円筒状の弁体と、該弁体を回動させる駆動手段（ステッピングモータ）とを備え、前記弁本体に水流入口及び湯流入口が設けられるとともに、前記弁体の周壁部に、前記水流入口及び湯流入口の開口面積を連続的に変化させるべく、一つないし複数の調整用開口部が設けられ、前記弁体を回動させることにより水と湯の混合比率、言い換えれば、導出される温水の温度を調整するようにされた混合弁が知られている。

このような混合弁が用いられる給湯システム、特に、例えば特許文献２に例示される如くに、温水の供給先（用途）が、風呂（浴室）、給湯（キッチン）、ルーム暖房等のように複数箇所あり、かつ、その供給先毎に温水の温度を個別に調整することが要求される給湯システムにおいては、前記した如くの混合弁をその供給先（用途）の数に合わせて複数個使用するようになっている。詳細には、かかる従来の給湯システムにおいては、例えば、ヒートポンプユニット等の加熱手段により給水（水道水）を所定温度に加熱してタンクに貯留しておく（所定温度に保つべく循環させる）ようにされ、このタンクの湯を配管を介して、風呂用、給湯用等の各混合弁の湯導入口に分配するとともに、給水（水道水）を配管を介して各混合弁の水導入口に分配し、各混合弁において所要温度の温水が得られるように水と湯の混合比率を調整して、その導出口から配管を介して必要部所に供給するようになっている。

なお、前記した如くの混合弁においては、特許文献１にも見られるように、逆流（漏れ）等を防止するため、前記水流入口や湯流入口に逆止弁を配置することが知られている。前記逆止弁としては、前記水流入口や湯流入口が通常断面円形に形成されること等から、該水流入口や湯流入口に嵌挿される円筒状ないし円形リング状部分を有する、シール性や汎用性の高いものが普通は用いられる。

特開２０１１-２３６９８２号公報 特開２００３-１７６９５３号公報

しかしながら、前記した従来の給湯システムにおいては、温水供給先（用途）の数に応じた個数の混合弁を必要とするとともに、各混合弁に湯と水をそれぞれ分配するための配管及び継手類が必要となるため、配管系の部品点数が多くなるとともに、その占有スペースも大きくなり、構成部材のレイアウトに大きな制約が課せられるとともに、設備コストが高くなるという問題があった。

また、通常単独で使用される混合弁をそのまま温水供給先（用途）の数に応じた個数分使用するようにされているので、配管系以外の、水と湯の混合に供せられる混合弁部分の総部品点数も多くなり、この点からも総コストが高くなる嫌いがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、温水供給先（用途）が複数ある給湯システム等において配管類等を削減できて設備コストを低く抑えることができるとともに、通常の混合弁を複数個使用する場合に比して部品点数を削減できる複連式混合弁装置を提供することにある。

前記の目的を達成すべく、本発明に係る複連式混合弁装置は、基本的には、弁本体と、該弁本体の案内壁部に回動可能に嵌装された円筒状の弁体と、前記弁本体に設けられて前記弁体を回動させるモータと、前記案内壁部の下面側に突出された導出口と、を備えた混合弁を、複数個横並びに配置した複連式混合弁装置であって、前記複数のモータを前記弁本体の上面側に、前記複数の導出口を前記弁本体の下面側に位置するように配置し、前記複数個の混合弁が、一側端に水流入口を有する水導入室を形成する蓋状部材を備えると共に、他側端に湯流入口を有する湯導入室を形成する蓋状部材を備えており、前記複数個横並びに配置した複連式混合弁装置は、前記弁本体の上面側の上部連結壁と、前記弁本体の下面側の下部連結壁と、該下部連結壁と前記上部連結壁との間の前記複数個の混合弁の長手方向中間部に設けた中間連結壁とを備えて前記水導入室と前記湯導入室との間を遮断していることを特徴としている。

本発明の好ましい態様では、前記複数個の混合弁のそれぞれに設けられた前記水流入口及び湯流入口の少なくとも一方に逆止弁が装着される。また、好ましくは、前記複数個の混合弁のうち少なくとも１つの混合弁には前記水流入口及び前記湯流入口のいずれか一方にのみ逆止弁が装着され、他の混合弁にはそれぞれの前記水流入口及び前記湯流入口のいずれにも逆止弁が装着されている。

本発明の好ましい態様では、前記水流入口及び湯流入口の少なくとも一方に逆止弁が装着される。

前記逆止弁は、好ましくは、前記水流入口及び湯流入口に嵌挿される弁座が設けられた円筒状の弁座部材と、前記弁座に接離する弁体と、該弁体を保持すべく、弁体受け部及び円柱状の胴部を有する弁棒と、前記弁座部材の内周側に配置され、前記弁棒の胴部が摺動自在に嵌挿される筒状ガイド部と、前記弁座部材と筒状ガイド部とを連結する連結部と、前記弁棒に保持された弁体を前記弁座に押し付ける方向に付勢する圧縮コイルばねからなる閉弁ばねと、を備える。

他の好ましい態様では、隣り合う二つの混合弁において、一方の混合弁では前記弁体が長手方向中央部付近ないし一端寄りに配置され、他方の混合弁では前記弁体が長手方向中央部付近ないし他端寄りに配置される。

他の好ましい態様では、前記各混合弁は、前記弁体を回動させるためのモータを有し、各混合弁のモータが前記弁本体に対して平面視で斜めに配置される。

本発明に係る複連式混合弁装置は、供給先毎に温水の温度を個別に調整することが要求される給湯システムに適用する場合は、水導入口に水用配管を接続し、湯導入口に湯用配管を接続し、各混合弁に設けられた導出口には、それぞれ従来と同様に温水供給配管を接続すればよい。したがって、従来は湯用配管及び水用配管がそれぞれ複数本必要であったが、本発明の複連式混合弁装置が用いられた給湯システムでは、湯用配管及び水用配管がそれぞれ１本ずつで済む。このため、給湯システムにおける配管系の部品点数を削減できるとともに、コンパクトに纏めることができ、構成部材のレイアウト自由度が高められて、設備コストを低く抑えることができる。

また、従来は通常単独で使用される混合弁をそのまま温水供給先（用途）の数に応じた個数分使用するようにされているが、本例では、水と湯の混合比率を任意に独立して変えることのできる混合弁を複数個備えているものの、各混合弁の弁本体等は一体成形されるので、水と湯の混合に供せられる混合弁部分の総部品点数も削減でき、この点からもコストを抑えることができる。

上記に加え、本発明の複連式混合弁装置では、各混合弁の弁本体の水流入口及び湯流入口は断面円形とされるので、水流入口及び湯流入口の断面が他の形状（例えば、矩形、三角形等の多角形、あるいは楕円形、長円形、半円形等）とされる場合に比して次のような利点を有する。すなわち、逆流（漏れ）防止のため、水流入口及び湯流入口に逆止弁を配置する場合は、逆止弁として、水流入口及び湯流入口に嵌挿される円筒状ないし円形リング状部分を有する、シール性や汎用性の高いものを用いることができ、この点からもコストを抑えることができる。また、水流入口及び湯流入口は断面円形とされることにより、他の形状とされるより、実効通路断面積を同一とした場合には、流路抵抗が減り、流れが円滑になるという効果も奏する。

本発明に係る複連式混合弁装置の一実施例を示す正面図。 本発明に係る複連式混合弁装置の一実施例を示す右側面図。 本発明に係る複連式混合弁装置の一実施例を示す平面図。 本発明に係る複連式混合弁装置の一実施例を示す底面図。 図１のＡ-Ａ矢視断面図。 図５のＢ-Ｂ矢視断面図。 図５のＣ-Ｃ矢視断面図。 図５のＥ-Ｅ矢視断面図。 図５のＦ-Ｆ矢視断面図。 図５のＧ-Ｇ矢視断面図。 図５のＨ-Ｈ矢視断面図。

以下、本発明の複連式混合弁装置の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図１、図２、図３、図４は、本発明に係る複連式混合弁装置の一実施例を示す正面図、右側面図、平面図、底面図である。図５は、図１のＡ-Ａ矢視断面図、図６から図１１は、図５のＢ-Ｂ、Ｃ-Ｃ、Ｅ-Ｅ、Ｆ-Ｆ、Ｇ-Ｇ、Ｈ-Ｈの各矢視断面図であり、図を見やすくするためにステッピングモータ５０を上側に表示してある。なお、図５以降の断面図において、本発明の理解にさほど必要とはしない部分（ステッピングモータ５０の内部等）は、その図示やハッチングを省略している。

図示実施形態の複連式混合弁装置１は、例えば、温水の供給先（用途）が、風呂（浴室、シャワー）と給湯（キッチン）のように２箇所あり、かつ、その供給先毎に温水の温度を個別に調整することが要求される給湯システムでに使用されるもので、水と湯の混合比率を任意に独立して変えることのできる基本構成が略同一の２つの混合弁１１、１２（必要に応じて、第１混合弁１１、第２混合弁１２と称する）を備える。

混合弁１１、１２は、横向きで並置されており、その構成自体はよく知られているもので、一端側（図５において右側）に断面円形の水流入口２１、他端側に断面円形の湯流入口２２が設けられた合成樹脂製の概略円筒状の弁本体２０と、該弁本体２０（の中心線に対して）に垂直に設けられた弁体案内壁部２５内に回動可能に縦向きで嵌挿された概略円筒状の弁体３０と、この弁体３０を回動させるための駆動手段としてのステッピングモータ５０とを備え、弁体３０の天井部付き周壁部３２に、水流入口２１（の開口部２１ａ）及び湯流入口２２（の開口部２２ａ）の開口面積を連続的に変化させるべく概略楕円形の調整用開口部３３が設けられ、前記弁体３０を回動させることにより水と湯の混合比率、言い換えれば、導出される温水の温度を調整するようにされている。

前記弁体３０は、前記周壁部３２の天井部の上面中央には、軸部３５が突設されている。この軸部３５の下部にはＯリングが装着され、その上部には、ステッピングモータ５０のロータ（の軸）と一体回転可能に連結するためのスプライン軸部３６（スプラインは図示省略）及び非円形断面（Ｄカット形状等）の凸部３７が設けられている。

また、前記弁体３０案内壁部２５の下部には導出口６が下向きに突設され、その上部には、弁体２０の軸部３５を回動可能に支持する支持壁部２６とともに、ステッピングモータ５０が据え付けられる厚肉のフランジ部２６ａとが連設されている。

そして、本実施例の複連式混合弁装置１では、二つの混合弁１１、１２を横並びに連結するために、各混合弁１１、１２の上面側における弁本体間２０-２０に設けられ、これらを連結する天板部（上部連結壁）２８Ａと、各混合弁１１、１２の下面側における弁本体間２０-２０に設けられ、これらを連結する底板部（下部連結壁）２８Ｂと、各混合弁１１、１２の長手方向中間部において前記天板部２８Ａ及び底板部２８Ｂの間に設けられ、図５において断面クランク状を呈する中間連結壁２７とが設けられている。各弁本体２０、２０、天板部２８Ａ、底板部２８Ｂ及び中間連結壁２７は、この実施例においては樹脂により一体成型されている。

また、各混合弁１１、１２の一端側と他端側とに、前記中間連結壁２７を挟んで、各混合弁１１、１２に共通の水導入口４を有する水導入室８と湯導入口５を有する湯導入室９がそれぞれ形成されている。前記水導入室８と湯導入室９は、それぞれ前記各混合弁の弁本体外壁と、前記中間連結壁２７と、前記天板部２８Ａと、前記底板部２８Ｂと、二つの混合弁１１、１２の一端側及び他端側に超音波溶着等により被着された一対の側面視レーストラック形の蓋状部材２９、２９と、を含んで形成されており、各弁体３０により各弁本体２０内部が遮断されている場合には、互いに湯水の行き来がないように独立している。

なお、中間連結壁２７を断面クランク状にしているのは、主として弁本体２０の成形上の理由（離型性向上、歪みや変形の防止、厚肉部の削減等）に基づいているが、本発明ではこの形状に限定されることはない。

また、本実施例においては、第１混合弁１１では弁体３０が一端（水導入室８）寄りに配置され、第２混合弁１２では弁体３０が長手方向中央部付近ないし他端（湯導入室９）寄りに配置され、混合弁１１、１２のステッピングモータ５０が弁本体２０に対して平面視で斜めに配置されている。このようにされることにより、当該複連式混合弁装置１の小型化が図られ、その占有スペースを小さくすることができるので、給湯システムへの組み込み等の便宜が図られる。

上記構成に加えて、第１混合弁１１における湯流入口２２の始端側（湯導入室９側）に設けられた円筒状嵌挿部２２ｂ、第２混合弁１２における湯流入口２２の始端側（湯導入室９側）に設けられた円筒状嵌挿部２２ｂ及び水流入口２１の始端側（水導入室８側）に設けられた円筒状嵌挿部２１ｂには、それぞれ逆流（漏れ）等を防止するための同一構成の逆止弁６０が装着されている。

前記逆止弁６０は、第２混合弁１２における円筒状嵌挿部２２ｂに装着されているものを代表して説明すると（図５参照）、前記円筒状嵌挿部２２ｂに嵌挿される弁座６２が設けられた円筒状の弁座部材６１と、前記弁座６２に接離するゴム製の弁体６２ａと、該弁体６２ａを保持すべく、弁体抜け止め用の頭部６５ａ、弁体受け部６５ｂ、及び円柱状の胴部６５ｃを有する弁棒６５と、弁座部材６１の内周側に配置され、弁棒６５の胴部６５ｃが摺動自在に嵌挿される筒状ガイド部６６と、弁座部材６１と筒状ガイド部６６とを連結する３本の連結板部６７（図７参照）と、前記弁棒６５に保持された弁体６２ａを弁座６２に押し付ける方向（閉弁方向）に付勢する圧縮コイルばねからなる閉弁ばね６８とを備え、弁座部材６１が蓋状部材２９の両端部に設けられた半円筒状の内突部２９ａに当接掛止されるようになっている。連結板部６７は３本に限定されることはなく、１本若しくは２本、又は４本以上であっても良い。

なお、閉弁ばね６８は、弁棒６５の弁体受け部６５ｂと３本の連結板部６７の内周側端部に設けられたばね受け溝６９（の底部）との間に縮装されている。また、前記円筒状嵌挿部２２ｂと円筒状の弁座部材６１との間にはＯリング等のシール材が介装されている。

このような構成とされた本実施例の複連式混合弁装置１では、供給先毎に温水の温度を個別に調整することが要求される給湯システムに適用する場合は、水導入口４に水用配管を接続し、湯導入口５に湯用配管を接続し、各混合弁１１、１２に設けられた導出口６、６には、それぞれ従来と同様に温水供給配管を接続すればよい。したがって、従来は湯用配管及び水用配管がそれぞれ複数本必要であったが、本発明実施例の複連式混合弁装置１が用いられた給湯システムでは、湯用配管及び水用配管がそれぞれ１本ずつで済む。このため、給湯システムにおける配管系の部品点数を削減できるとともに、コンパクトに纏めることができ、構成部材のレイアウト自由度が高められて、設備コストを低く抑えることができる。

また、従来は通常単独で使用される混合弁をそのまま温水供給先（用途）の数に応じた個数分使用するようにされているが、本例では、水と湯の混合比率を任意に独立して変えることのできる混合弁を複数個備えているものの、各混合弁１１、１２の弁本体２０等は一体成形されるので、水と湯の混合に供せられる混合弁部分の総部品点数も削減でき、この点からもコストを抑えることができる。

上記に加え、本発明実施例の複連式混合弁装置１では、各混合弁１１、１２の弁本体２０の水流入口２１及び湯流入口２２は断面円形とされるので、水流入口２１及び湯流入口２２の断面が他の形状（例えば、矩形、三角形等の多角形、あるいは楕円形、長円形、半円形等）とされる場合に比して次のような利点を有する。すなわち、逆流（漏れ）防止のため、水流入口２１及び湯流入口２２に逆止弁を配置する場合は、逆止弁として、水流入口２１及び湯流入口２２に嵌挿される円筒状ないし円形リング状部分を有する、シール性や汎用性の高いものを用いることができ、この点からもコストを抑えることができる。また、水流入口２１及び湯流入口２２は断面円形とされることにより、他の形状とされるより、実効通路断面積を同一とした場合には、流路抵抗が減り、流れが円滑になるという効果も奏する。

なお、上記実施例では、混合弁が２個のものを例示したが、混合弁を３個以上用いてもよく、この場合も本発明を上記実施例と同様に適用できる。

また、水導入口４や湯導入口５から流入した湯や水を弁体３０を通さずに他の機器へ分岐させるための管路を、各弁本体２０や蓋状部材２９等に設けたり、あるいは各弁体３０で混合された湯水を他の機器へ分岐させるための管路を導出口６に設けたりしても良いことは当然である。

１ 複連式混合弁装置
４ 水導入口
５ 湯導入口
６ 導出口
８ 水導入室
９ 湯導入室
１１、１２ 混合弁
２０ 弁本体
２１ 水流入口
２２ 湯流入口
３０ 弁体
３２ 周壁部
３３ 調整用開口部
５０ ステッピングモータ
６０ 逆止弁

Claims (6)

1. 弁本体と、該弁本体の案内壁部に回動可能に嵌装された円筒状の弁体と、前記弁本体に設けられて前記弁体を回動させるモータと、前記案内壁部の下面側に突出された導出口と、を備えた混合弁を、複数個横並びに配置した複連式混合弁装置であって、
   前記複数のモータを前記弁本体の上面側に、前記複数の導出口を前記弁本体の下面側に位置するように配置し、前記複数個の混合弁が、一側端に水流入口を有する水導入室を形成する蓋状部材を備えると共に、他側端に湯流入口を有する湯導入室を形成する蓋状部材を備えており、
   前記複数個横並びに配置した複連式混合弁装置は、前記弁本体の上面側の上部連結壁と、前記弁本体の下面側の下部連結壁と、該下部連結壁と前記上部連結壁との間の前記複数個の混合弁の長手方向中間部に設けた中間連結壁とを備えて前記水導入室と前記湯導入室との間を遮断していることを特徴する複連式混合弁装置。
2. 前記複数個の混合弁のそれぞれに設けられた前記水流入口及び前記湯流入口の少なくとも一方に逆止弁が装着されていることを特徴とする請求項１に記載の複連式混合弁装置。
3. 前記複数個の混合弁のうち少なくとも１つの混合弁には前記水流入口及び前記湯流入口のいずれか一方にのみ逆止弁が装着され、他の混合弁にはそれぞれの前記水流入口及び前記湯流入口のいずれにも逆止弁が装着されていることを特徴とする請求項１に記載の複連式混合弁装置。
4. 前記逆止弁は、前記水流入口及び前記湯流入口に嵌挿される弁座が設けられた円筒状の弁座部材と、前記弁座に接離する弁体と、該弁体を保持すべく、弁体受け部及び円柱状の胴部を有する弁棒と、前記弁座部材の内周側に配置され、前記弁棒の胴部が摺動自在に嵌挿される筒状ガイド部と、前記弁座部材と筒状ガイド部とを連結する連結部と、前記弁棒に保持された弁体を前記弁座に押し付ける方向に付勢する圧縮コイルばねからなる閉弁ばねと、を備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載の複連式混合弁装置。
5. 隣り合う二つの混合弁において、一方の混合弁は前記弁体が長手方向中央部付近ないし一端寄りに配置され、他方の混合弁は前記弁体が長手方向中央部付近ないし他端寄りに配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の複連式混合弁装置。
6. 前記各混合弁は、前記各モータが前記弁本体に対して平面視で斜めに配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の複連式混合弁装置。

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