JPS5849766B2 - ミキシングバルブ及びこれを用いた給湯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、風呂釜の加熱缶に挿入した吸熱パイプからの
熱湯と給水パイプからの冷水とを自動混合装置により自
動的に混合して所定水温の湯を流出させるようにしたミ
キシングバルブ及びこれを用いた給湯装置に関するもの
である。

風呂釜には、シャワーヘッド又は上り湯パイプに湯を供
給するための給湯装置を装備したものがある。

このシャワーヘッド等から噴出される湯は４３度前後で
あるのが人体にとって心地良いものである。

この場合に大切なことは、シャワーを使用時にシャワー
ヘッドから流出する湯の温度が使用始めから終りまで常
に一定であるのが望ましい。

特に、シャワーの使用始めに熱湯がシャワーヘッドから
流出すると火傷する虞があるので、これを避ける必要が
ある。

一方、シャワーヘッドに４３°前後の湯を供給するため
に用いるミキシングバルブとして、熱湯と冷水の混合比
をその湯温に応じて自動的に混合させるようにしたもの
が種々案出されているが、給湯温を安定させるのは難し
く、しかも、上述した要望を必ずしも満足できるもので
はなかった。

本発明は、定量、定温の湯を安定させて形成できるミキ
シングバルブ、及び、叙述した要望を満足できる給湯装
置を提供することを目的とするものである。

以下、本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１図、第２図において、１は風呂釜のケース、２はメ
インガスバーナ、３はパイロットカスバーナ、４はメイ
ンガスバーナ２上に配設された本体としての加熱缶（循
環用）、５は加熱缶４の下部に一体に設けられた下部循
環パイプ，６は加熱缶４の上部に一体に設けられた上部
循環パイプ、７はこれらを覆う保熱ケースである。

この循環パイプ５，６は第３図に示したように浴槽８に
接続ざれていて、加熱缶４と浴槽８とを連通させている
。

上部循環パイプ６の浴槽８への開口部すなわち湯出口内
には、上部循環パイプ６内の湯温を感知して開閉するサ
ーモ弁９が装着されている（第３図参照）。

このサーモ弁９は、上部循環パイプ６内に螺合された筒
状の弁本体１０と、上部循環パイプ６内に突出させて弁
本体１０に固定したワックス容器１１と、ワックス容器
１１内に一端部が挿入ざれた弁ロツド１２に係合する弁
体１３と、弁本体１０の開口部に取り付けられた成形プ
レート１４と、この成形プレート１４と弁体１３との間
に介装された圧縮コイルスプリング１５を有する。

図中、１６は弁本体１０内に形成された弁孔，１１は弁
本体１０と或形プレート１４との間に形成された開口部
である。

サーモ弁９のワックス容器１１内には、感熱性のワック
スが充填されている。

このワックスは、容器１１が加熱ざれると熱膨張して弁
ロツド１２を弁体１３側に進出させるようになっている
。

こ（７）弁０’７｝’１２と弁体１３は、ワックス容器
１１が８０℃以上の熱で加熱ざれたときに、弁ロッド１
２が圧縮コイルスプリング１５に抗して弁体１３を成形
プレート１４側に押圧変位させて、弁孔１６を開口部１
７に連通させることができるように係合している。

第２図、第４図、第５図において、１８は加熱缶４の近
傍に配設された冷水と熱湯のミキシングバルブである。

このミキシングバルブ１８は、第６図に示したように、
内部が中空の本体を有する。

この本体は、筒体１９と、筒体１９の一端部に螺合され
た栓状の蓋体２０と、筒体１９の他端部に螺合された筒
体２１と、筒体２１に螺合された蓋体２２を有する。

筒体１９内には犬径孔部１９ａと小径孔部１９ｂとから
なる弁孔１９Ｃが形成ざれており、この犬径孔部１９ａ
と小径孔部１９ｂとの間には段部１９ｄが形成されてい
る。

蓋体２２の中央部には接続用の筒部２３が一体に設けら
れていて、この筒部２３内には冷水取入口２４が設けら
れている。

また、筒体１９には長手方向に間隔をおいてパイプ２５
．２６が固定されている。

このパイプ２５内には筒体１９内の弁孔１９Ｃに開口す
る熱湯取入口２７が形成ざれ、パイプ２６内には犬径孔
部１９ａに開口する混合水取出口２８が形成されている
。

このように冷水取入口２４、熱湯取入口２７、混合水取
出口２Ｂは、ミキシングバルブ１８の本体の長手方向に
順々に設けられている。

熱湯取入口２１の弁孔１９への開口部形状は、第７図の
如く、方形に形成ざれている。

これは、流量制御を比例的に行うためである。

図中、２９．３０はパイプ２５．２６に回転自在に保持
された接続用のネジ筒である。

弁孔１９ａ内には，第１の弁３１．第２の弁３２、第３
の弁３３が装備されている。

第１の弁３１は、冷水取入口２３と熱湯取入口２６との
間に位置させて筒体２１内に突設したフランジ状の弁座
３４と、弁座３４より冷水取入口２４側において筒体２
１内に摺動自在に嵌合された弁体３５と、蓋体２２と弁
体３５との間に介装された圧縮コイルスフリング３６を
有する。

この弁体３５には、周縁部において両側面に開口する小
通路３７と、弁座３４の内周面３４ａに嵌合させる嵌合
突部３８が形成されている。

図中、Ａは弁体３５と蓋体２２と筒体２１との間に形成
された冷水室である。

第２の弁３２は、熱湯取入口２７と混合水取出口２８と
の間に位置させて筒体１９内に進退調整自在に螺合した
リング状弁座体３９と、リング状弁座体３９の内周面３
９ａに嵌合させる弁体４０を有する。

この第２の弁３２と第１の弁３１との間には混合室４１
が形成されている。

第３の弁３３は、混合室４１内において筒体１９の犬径
孔部１９ａに摺動自在に嵌合された筒状の弁体４２と、
この弁体４２の一端部に一体に設けられたディスク部４
３と、このディスク部４３と一体ｆこ設けられた軸部４
４を有する。

このディスク部４３は混合室４１を第１の混合室４１ａ
と第２の混合室４１ｂに区画しており、この両混合室４
１ａ，４ｌｂはディスク部４３に形成された複数の小通
路４５を介して連通している。

この小通路４５は、軸部４４側に近接する位置に設けら
れている。

軸部４４には第２の混合室４ｌｂに開口する穴４６が形
成されており、この穴４６の端部には大径部４６ａが形
成されている。

図中Ｂは、第３の弁３３と蓋体２０と筒体１９との間に
形成された混合氷室である。

４７はミキシングバルブ１８の熱伸縮装置である。

この熱伸縮装置４７は、一端部４８ａが穴４６の大径部
４６ａに嵌合され且つ他端部４８ｂが第２の弁３２の弁
体４０に螺合された熱感知部としてのワックス容器４８
と，このワックス容器４８の他端部４８ｂ内に一端部が
挿入され且つ他端部が弁体４０を貫通して混合氷室に突
出する伸縮ロツド４９と、ワックス容器４８内に充填さ
れた図示しない感温ワックス（サーモワックス）をら有
する。

そして伸縮ロツド１９は、感温ワックスの膨張・収縮に
より混合氷室Ｂ内に進出したりワックス容器４８側に没
入したりするようになっている。

図中５０は、穴４６とワックス容器４８との間に形成さ
れた断熱用空間である。

５１はミキシングバルブ１８の温度調整用のシャフトで
ある。

この温度調整用のシャフト５１は弁体４０に対して進退
調整自在に蓋体２０に螺合されている。

この温度調整用のシャフト５１には叙述の伸縮ロツド１
９及び弁体４０が係合している。

図中、５２はシャフト５１の混合氷室Ｂ内の部分に突設
されたストツパピン、５３は蓋体２０のメネジ部を形成
した孔底部の調整用空間である。

このようなシャフト５１を進退調整させることにより、
夏と冬とでは冷水の水温が大巾に異なっても、熱湯と冷
水の混合比を変更して混合水の水温を季節に関係なく４
３℃にすることができる。

叙述した弁体３５の嵌合突部３８の周面の幅Ｘと、弁体
４０の周面の幅Ｙは同一に形成されている。

しかも、第１の弁３１．第２の弁３２及び熱湯取入口２
７の弁孔１９Ｃへの開口長さａは、熱伸縮装置４１によ
って次の表のように作動するよう設定ざれている。

なお、この表の値は一例であって、必ずしもこの表の数
値に限定されるものではない。

第１図中、５４は加熱缶４内の熱湯室４ａに挿入された
吸熱パイプである。

この吸熱パイプ５４は、上下方向に蛇行している。

この吸熱パイプ５４の一端（下端）は、給水パイプ５５
に接続されている。

この給水パイプ５５は、流量調整バルブ５６を介して図
示しない給水源に接続されている。

吸熱パイプ５４の他端（上端）は、加熱缶４の近傍で非
常に短いパイプ５１を介してミキシングバルブ１８の熱
湯取入口２７に接続されている。

このミキシングバルブ１８の冷水取入口２４には給水パ
イプ５５がパイプ５８を介して接続されており、混合水
取出口２８には給湯パイプ５９と切換コツク６０を介し
て上り湯パイプ６１．シャワーヘッド６２が接続されて
いる。

次に、このような構成のミキシングバルブ及び給湯装置
の作動を説明する。

メインがスバーナ２によって加熱缶４を加熱すると、加
熱缶４内の水温が上昇する。

この加熱缶４内の上部の水温が約８０℃になると、上部
循環パイプ６内のサーモ弁９が開弁して、加熱缶４内の
湯が浴槽８内に対流により流入すると共に、浴槽８内の
冷水が下部循環パイプ５から加熱缶４内に流入して加熱
される。

このような加熱缶４の加熱に伴なって、吸熱パイプ５４
内の水は加熱缶４内の熱湯から熱エネルギーを吸収する
。

これによって吸熱パイプ５４内の水温は、加熱缶４内の
水温と同じに保たれる。

この吸熱パイプ５４とミキシングバルブ１８の熱湯取入
口２７は加熱缶４の近傍で短いパイプ５７ヲ介して接続
されているので、ミキシングバルブ１８の混合室２１内
も吸熱パイプ５４内とほぼ同温に保たれることになる。

したがって、ミキシングバルブ１８のワックス容器４８
は吸熱パイプ５４内の湯温と同じ温度で加熱されている
ことになるので、ミキシングバルブ１８の伸縮ロツド４
９がワックス容器４８のサーモワックスの膨張によって
混合氷室Ｂ側に進出して、第１の弁３１、第２の弁３２
が開弁ずると共に、熱湯取入口２７の弁孔１９ｃへの開
口面積が小さくなっている。

この状態から流量調整バルブ５６を開くと共に切換コツ
ク６０をシャワーヘッド６２又は上り湯パイプ６１のい
ずれか一方に切換えをと、給水パイプ５５から吸熱パイ
プ５４に冷水が流入する一方、ミキシングバルブ１８の
冷水室Ａに冷水が流入する。

この吸熱パイプ５４内に流入した冷水は、吸熱パイプ５
４周囲の熱湯により加熱されて熱湯となり、ミキシング
バルブ１８の熱湯取入口２７から第１の混合室４１ａに
流入する。

また、冷水室Ａに流入した冷水は、小通路３７及び嵌合
突部３８と弁座３４との間の通路を介して第１の混合室
４１ａ内に流入して、熱湯取入口２１からの熱湯と混合
される。

この後、この混合水（湯）は小通路４５を介して第２の
混合室４Ｉｂ内に流入し、次に、第３の弁３３の開弁部
から混合水室Ａ、混合水取出口２８、給湯パイプ５９、
切換コック６０を介して上り湯パイプ６１又はシャワー
ヘッド６２に供給される。

この際、熱湯と冷水は第１の混合室４１ａで混合された
後、小通路４５を通過するとき及び通過後の乱流によっ
て、更に混合されるので、第２の混合室４１ｂ内には良
好に混合ざれた湯が形成される。

この場合湯によって熱伸縮装置４１のワックス容器１１
は加熱されている。

したがって、第２の混合室４１ｂ内の湯温か微小に低下
すると伸縮ロツド４９が縮小して第１の弁３１．第２の
弁３２が開弁方向に一体に作動すると共に、弁体４２が
弁体３５，４０と同方向に一体に変位して熱湯取入口２
７の弁孔１９ｃへの開口面積が増大し、又、第２の混合
室４１ｂ内の湯温か微小に増大すると伸縮ロツド４９が
伸長して第１の弁３１．第２の弁３２が開弁方向に作動
すると共に、弁体４２が弁体３５，４０と同方向に一体
に変位して熱湯取入口２１の弁孔１９ｃへの開口面積が
小さくなる。

この作用は実際には叙述した表の如く行なわれる。

このようにして、熱湯及び冷水の第１の混合室４１ａへ
の流入比が自動的に調整されて、シャワーヘッド６２又
は上り湯パイプ６１から４３℃の湯が流出させられる。

このような作用は、メインガスバーナ２の能力を切換え
ても同様に行なわれる。

以上説明した実施例では、加熱缶４内に吸熱パイプ５４
を配設したタイプの風呂釜にミキシングバルブ１８を装
着して給湯装置を構成した例を示したが、必ずしもこれ
に限定されるものではなく、第８図、第９図に示したよ
うに、「浴槽８の上部循環パイプ６の出口部分に装着し
たケース本体６３と、このケース本体６３と浴槽８の内
壁との間に形成ざれる加熱室６４と、この加熱室６４内
に配設された吸熱パイプ５４′と、ケース本体６３に装
着されたサーモ弁６５を」有する熱交換装置にミキシン
グバルブ１８を装着して給湯装置を構成してもよい。

なおこのサーモ弁６５は、所定温（約８０℃）で開弁じ
て熱湯を浴槽８内に流出させる。

本発明のミキシングバルブは、以上説明したように構成
したので、熱湯と冷水とを確実に混合して一定温度の湯
を自動的に供給することができる。

また、混合室と混合氷室との間に他の弁と連動する第２
の弁を設けているので、混合氷室より上流側に圧力変化
があっても、安定した量の湯を常時得ることができる。

しかも、熱湯取入口の開口部形状を方形としたので、熱
湯の混合室への流入量を他の弁の開度に比例させて増減
できる。

これらの結果、定量・定温の湯を常時安定して得ること
ができる。

更に、本発明の給湯装置は、以上説明したように、加熱
缶に挿入した吸熱パイプ内の給湯と給水パイプからの冷
水とを、加熱缶近傍に配設した冷水と湯のミキシングバ
ルブにより混合して、このミキシングバルブから所定の
水温の湯を流出させるように構成したので、ミキシング
バルブ内で熱湯と水の混合が行なわれていなくても吸熱
パイプ内の水温をミキシングバルブの熱感知部であるワ
ックス容器に伝達できる。

しかも、このときの熱感知部に伝達される水温は、吸熱
パイプとミキシングバルブの接続部が短いので温度低下
することがない。

したがって、ミキシングバルブは常に吸熱パイプ内の水
温に応じて、最適の混合をできるように作動しているこ
とになるので、給湯に伴なうミキシングバルブの作動遅
れは全くないことになる。

この結果、給湯時には最初から終りまで熱湯がシャワー
、ツド等から流出することがなく、所定の水温の湯をシ
ャワーヘッド等から流出させることができるので、火傷
等をする恐れが全くなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す給湯装置の部分断而
図。 第２図は、第１図に示した加熱缶を左側から見た状態を
示す断面図。 第３図は、第１図に示した加熱缶と浴槽の取付状態を示
す断筒図。 第４図は、第２図の部分斜視図。 第５図は、第１図〜第３図に示した給湯装置の配管系統
図。 第６図は、第２図、第４図、第５図に示したミキシング
バルブの断面図。 第７図は、第６図に示したミキシングバルブの熱湯取入
口の形状を示す正面図。 第８図は、本発明の他の実施例を示す給湯装置の斜視図
。 第９図は、第８図のＮ−Ｗ線断面図。４ａ・・・・・・
熱湯室、５・・・・・・下部循環パイプ、６・・・・・
・上部循環パイプ、８・・・・・・浴槽、９・・・・・
・サーモ弁、１８・・・・・・ミキシングバルブ、２４
・・・・・・冷水取入口、２７・・・・・・熱湯取入口
、２８・・・・・・混合水取出口、３１・・・・・・第
１の弁、３２・・・・・・第２の弁、３３・・・・・・
第３の弁、４１・・・・・・混合室、４５・・・・・・
小通路、４７・・・・・・熱伸縮装置、４８・・・・・
・ワックス容器（熱感知部）、４９・・・・・・伸縮ロ
ツド、５４，５４’・・・・・・吸熱パイプ、５５・・
・・・・給水パイプ、５９・・・・・・給湯パイプ、６
４・・・・・・加熱室、６５・・・・・・サーモ弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弁本体に内部の弁孔に開口する冷水取入口と開口部
   形状が方形の熱湯取入口と混合水取出口を順に間隔をお
   いて形成し、前記弁孔内に冷水取入口と熱湯取入口との
   間に位置させて第１の弁を配設すると共に熱湯取入口と
   混合水取出口との間に位置させて第２の弁を配設するこ
   とにより、前記両弁間に混合室を形成させ、該混合室内
   に、これを第１、第２の混合室に区画し且つ前記第１の
   弁と一体に連動して前記熱湯取入口の弁孔への開口部を
   開閉する第３の弁を配設し、該第３の弁に前記第１、第
   ２の混合室を連通させる小通路を複数形成し，前記第２
   、第３の弁を熱伸縮装置の熱感知部で一体に連結し、該
   熱伸縮装置の伸縮ロンドを、該伸縮ロツドの伸縮により
   前記各弁が作動可能に弁本体に係合させたことを特徴と
   するミキシングバルブ。 ２ 弁本体に内部の弁孔に開口する冷水取入口と開口部
   形状が方形の熱湯取入口と混合水取出口を順に間隔をお
   いて形成し、前記弁孔内に冷水取入口と熱湯取入口との
   間に位置させて第１の弁を配設すると共に熱湯取入口と
   混合水取出口との間に位置させて第２の弁を配設するこ
   とにより、前記両弁間に混合室を形成させ、該混合室内
   に、これを第１、第２の混合室に区画し且つ前記第１の
   弁と一体に連動して前記熱湯取入口の弁孔への開口部を
   開閉する第３の弁を配設し、該第３の弁に前記第１、第
   ２の混合室を連通させる小通路を複数形成し、前記第２
   、第３の弁を熱伸縮装置の熱感知部で一体に連結し、該
   熱伸縮装置の伸縮ロンドを、該伸縮ロンドの伸縮により
   前記各弁が作動可能に弁本体に係合させてなるミキシン
   グバルブを設け、 ガスバーナによって直接又は間接的に加熱される熱湯室
   の浴槽への熱湯出口に、所定温度で開弁ずるサーモ弁を
   装着し、前記熱湯室内に吸熱パイプを配備すると共に、 前記ミキシングバルブを前記熱湯室を形成する本体に近
   接させて配設し、該ミキシングバルブの冷水取入口及び
   前記吸熱パイプの一端に給水源を接続し、前記熱湯取入
   口を前記吸熱パイプの他端に接続し、前記混合水取出口
   を給湯パイプに接続したことを特徴とする給湯装置。