JP2005282264A - 湯水調圧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 台所水栓、壁取り付け水栓等、給水管と給湯管の間隔が一定でない湯水混合水栓であっても、容易に後付け可能な湯水調圧装置を提供する。
【解決手段】 湯水混合水栓に取り付けて湯圧と水圧の調整を行なうための装置１であって、給水管４側または給湯管８側のうち高圧側に設置して湯圧と水圧とをほぼ等しく調整するための調圧部２と、この調圧部２と給湯管または給水管とを結び低圧側の圧を前記調圧部に伝える可撓性の連結管３とから構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、湯水混合水栓に容易に取り付け可能な湯水調圧装置に関する。

湯水混合水栓はキッチン、洗面所、浴室等に広く使用されていて、温調ハンドルを左右に回すことで水量と湯量を調整し好みの温度の温水を得るものである。このような湯水混合水栓の問題点は、通常、湯圧は給湯機の圧力損失や貯湯式の給湯機のため、給水管から送られる水の圧力は高く、給湯管から送られる湯圧は低い。よって、上記温調ハンドルをわずかに回しただけで急激に湯温が変化してしまう（図４（ａ）参照）。蛇口の先に浄水器を取り付けた場合には湯水混合部の下流側で流量を絞るためさらに状況は悪化する。

湯温の変化を避けるために給水管側の止水栓を絞って使う人も多いが、給湯停止時には水圧が給水管圧力と同じ高圧に維持されるため、給湯開始時に冷たい水が出てきてしまうという難点がある。また、コストダウン等の理由により給水管側及び給湯管側の止水栓が取り付けられていない現場も多い。

湯水混合水栓の調圧に関しては多くの先行技術が存在する。特許文献１および２には、給湯管側の湯圧を利用して調圧弁体を移動させ、これによって給水管側の流路を絞ることで水圧を下げ、湯圧と水圧の調整をする湯水調圧構造に関する発明が記載されている。

また特許文献３には、湯、水の二次圧力に合わせて移動し、湯水のバランスをとることのできる２つの弁体を有するピストンを備え、このピストンを回転可能としてゴミ詰まり等を防止した自動調圧弁に関する発明が記載されている。

また特許文献４には、給湯路に連通したべローズ式給湯圧伝達手段を備え、給湯圧の変動によるべローズの伸縮により、このベローズに連結した給水路側の弁座を稼動させて湯・水の二次圧力をほぼ同圧とする圧力平衡弁に関する発明が記載されている。

さらに特許文献５には、湯の圧力と一次側の水圧とを調整するバランス弁体を用い、このバランス弁体の水側と湯側とを分ける仕切弁部をシールリングでシールすることにより、水または湯が仕切弁部のクリアランスから反対側に回り込むことを防止した湯水の圧力バランサに関する発明が記載されている。

実開平０１−１２８０７０号公報 実開平０２−４７３号公報 特開平０１−２６１５７７号公報 特開平０７−１１３４７４号公報 特開平１１−５１２１９号公報

上記特許文献１〜５に記載された湯水混合水栓の調圧手段は、全て給水管および給湯管の接続部が一体化された構造を有している。したがって調圧手段を後付けで取り付けようとしても、給水管と給湯管の間隔が各現場でまちまちのため後付けは困難である。
そこで、本発明は給水管と給湯管の間隔が一定でない湯水混合水栓にも容易に後付け可能となる湯水調圧装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明は、湯水混合水栓に取り付けて湯圧と水圧の調整を行なうための装置であって、給水管側または給湯管側のうち高圧側に設置して高圧側の圧力を低圧側の圧力に調圧し、湯圧と水圧とをほぼ等しく調整するための調圧部と、この調圧部と給湯管または給水管のうち低圧側を結び低圧側の圧力を前記調圧部に伝える可撓性の連結管とから構成した。
上記構成とすることで、湯水混合水栓でも、水側と湯側の圧力をほぼ同等に調圧して湯水混合水栓の温度調整を容易に行うことができる。

前記可撓性の連結管としては２本設け、この２本の連結管の前記給湯管側または給水管側の開口部を湯または水の流れに沿って縦列に配置することが可能である。このような構成とすることで、２本の連結管の間で湯の圧力差が生じる。この圧力差によって連結管内及び調圧部内の湯が淀むことなく循環されるため衛生的である。

また、前記２本の可撓性の連結管のうち、一本は給湯管または給水管中で湯または水の流れに対抗して開口し、他の一本は前記給湯管または給水管の壁面に開口するか湯または水の下流方向に向けて開口する構成とすることが可能である。このような構成とすることで、一段と効率的に連結管内の湯の循環が行なわれる。

本発明に係る湯水調圧装置は、給湯管側または給水管側のうち高圧側の圧を調圧部に伝える可撓性の連結管を備えているため、給水管と給湯管の間隔が一定でない湯水混合水栓であっても容易に後付け可能であり、水側と湯側の圧力をほぼ同等に調圧して湯水混合水栓の温度調整を容易に行うことができる。

以下本発明の方法を図によって詳細に説明する。図１は本発明の湯水調圧装置を湯水混合水栓と組み合わせた一例を示す断面図、図２は図１のＡ−Ａ方向断面図、図３は調圧弁体の作用を説明した湯水調圧装置の断面図である。本図において、湯水調圧装置１は水側調圧部２と可撓性連結管３とを主要な構成としている。

図中４は給水管でありこの給水管４より水側止水栓５を通過して供給された高圧水（一次水、水圧を「Ｐ_Ｃ１」と表す。）は水側調圧部２へ入る。そして水側調圧部２で減圧されて二次水（水圧を「Ｐ_Ｃ２」と表す。）となり給水管６を通って湯水混合水栓７に入る。

一方、給湯管８から湯側止水栓９を通過して供給された湯（湯圧を「Ｐ_Ｈ」と表す。）は、可撓性連結管３を繋ぐためのアダプター１０および給湯管１１を通って湯水混合水栓７に入る。

湯水混合水栓７に入った二次水と湯とは、温調ハンドル１２によって望みの温水に調整されて蛇口１３から流出される。なお、給湯管８、アダプター１０および給湯管１１は説明の都合上別の符号を付与したが、いずれの管内部においても湯圧Ｐ_Ｈ及び湯の流量に変化はないため、全体を通じて１本の給湯管と考えることができる。

前記可撓性連結管３の材料は、湯圧Ｐ_Ｈに耐えられるものであれば特に制限はなく、通常使用される液体用耐圧型フレキシブルホースであればどのようなものでも使用可能である。また、湯圧を水側調圧部２に伝えることが目的のため管径は小さいもので充分であり、例えば内径０．１〜１０ｍｍの範囲のものを自由に採用することができる。可撓性連結管３の長さについても特に制限はなく、施工現場の給水管、給湯管の配置に応じて適宜設定することができる。

前記水側調圧部２の構造は、円筒形本体２１内に流路部材１４を固定し、この流路部材１４にホルダ１５を取付け、これら流路部材１４とホルダ１５との間に可動型調圧弁体１６を設けている。流路部材１４には流路１４ａが形成され、また流路部材１４の上半部にはカップ状部１４ｂが形成され、このカップ状部１４ｂの外周面に沿って前記可動型調圧弁体１６が摺動する。更にカップ状部１４ｂの内側と可動型調圧弁体１６の内側にて可撓性連結管３を介して湯が流入する圧力室１７を形成している。

通常、一次水圧（Ｐ_Ｃ１）は湯圧（Ｐ_Ｈ）よりも高い（Ｐ_Ｃ１＞Ｐ_Ｈ）が、水側調圧部２の圧力室１７内は湯圧（Ｐ_Ｈ）と等しくなっている。そして、可動型調圧弁体１６の段部１６ａ及び天面１６ｂには一次水圧（Ｐ_Ｃ１）が作用するため圧力室１７内の湯圧との間に圧力差が生じ、この圧力差によって可動型調圧弁体１６は図３に示すように下方に移動し、流路１４ａの開口が絞られ、流路１４ａよりも下流側の２次水圧（Ｐ_Ｃ２）は低下する。その結果、Ｐ_Ｈ＝Ｐ_Ｃ２の状態に保つことができる。

もし湯圧Ｐ_Ｈが上昇するか、または一次水圧Ｐ_Ｃ１が下降するとＰ_Ｈ＞Ｐ_Ｃ２となり可動型調圧弁体１６が押し上げられ流路１４ａが開き一次水の流入量が増える。その結果Ｐ_Ｃ２が増加してＰ_Ｈ＝Ｐ_Ｃ２の状態へ復帰する。また、湯圧Ｐ_Ｈが下降するか、または一次水圧Ｐ_Ｃ１が上昇するとＰ_Ｈ＜Ｐ_Ｃ２となる。すると可動型調圧弁体１６を押し下げるため、流路１４ａは狭められ一次水の流入量を減らす。その結果Ｐ_Ｃ２が減少してＰ_Ｈ＝Ｐ_Ｃ２の状態へ復帰する。

なお、可動型調圧弁体１６の外側面とホルダ１５の内側面とが接する部分には、一部に切欠隙間を有する樹脂リング１８により水が樹脂リングの隙間を通過する際の抵抗抵抗によってダンパー効果を持たせてあるため、湯または水の圧力が急に変化した場合であっても可動型調圧弁体１６が急激に動作することがない。このためウォータハンマーによる騒音を避けることができる。

図４は、本発明の湯水調圧装置を取り付けた場合の温調機能向上の効果の一例を示す図表である。ここでは、一次水圧Ｐ_Ｃ１が０．２Ｐａで温度１５℃の水と、湯圧が０．０５Ｐａで温度６０℃の湯とを使用し、湯水混合水栓の温調ハンドルを湯側全開（高温の状態）としておき、ここから徐々にハンドル角度を変えて水側を開いて行った場合の吐水温度を調べた。

図４（ａ）は本発明の湯水調圧装置を付けない場合（従来）の例である。この例では温調ハンドルの角度を少し変えただけで吐水温度は急激に低下し、５０度も動かさないうちに完全に水温の１５℃になってしまっている。一方、図４（ｂ）は本発明の湯水調圧装置を付けた場合の例であるが、温調ハンドルの角度を徐々に変えると吐水温度もなだらかに低下して行き、角度が１５０度に達したところで水温にまで低下している。したがって、本発明の湯水調圧装置を後付けすれば温度調整を極めてスムーズに行えることが判る。

図５は、本発明の湯水調圧装置を湯水混合水栓と組み合わせた他の例を示す断面図である。本図においては、湯水調圧装置１中の水側調圧部２が図１と異なった構成となっている。ただし給水管４より水側止水栓５を通過して供給された一次水は水側調圧部２へ入る。そして水側調圧部２で減圧されて二次水となり給水管６を通って湯水混合水栓７に入ることは図１の水側調圧部２と同様である。

本例で使用する水側調圧部２は、円筒内に鍔つき円筒形の可動型調圧弁体１６を設け、外筒を兼ねた非可動の円筒形の流路部材１４及びホルダ１５を組み合わせることで、可撓性連結管３から湯を流入させる圧力室１７を構成している。流路部材１４の中央部付近には、一次水の通過する流路１４ａが形成されていて、本図では、流路１４ａが全開の状態を示している。

可動型調圧弁体１６は受圧面１６ｃと圧力室１７とのつりあいにより上下方向に移動する。この水側調圧部２は、湯圧Ｐ_Ｈが上昇するか、または一次水圧Ｐ_Ｃ１が下降するとＰ_Ｈ＞Ｐ_Ｃ２となり可動型調圧弁体１６が押し上げられるため、流路１４ａが拡がり一次水の流入量が増える。その結果、Ｐ_Ｃ２が増加してＰ_Ｈ＝Ｐ_Ｃ２の状態へ復帰する。また、湯圧Ｐ_Ｈが下降するか、または一次水圧Ｐ_Ｃ１が上昇するとＰ_Ｈ＜Ｐ_Ｃ２となる。すると可動型調圧弁体１６を押し下げるため、流路１４ａが狭くなり一次水の流入量を減らす。その結果Ｐ_Ｃ２が減少してＰ_Ｈ＝Ｐ_Ｃ２の状態へ復帰する。なお、可動型調圧弁体１６の外側面とホルダ１５の内側面とはホルダ１５と可動型調圧弁体１６の隙間ｇでダンパー効果を持たせてあるため、湯または水の圧力が急に変化した場合であっても、当該隙間を通過する際の抵抗によってウォータハンマーを避けることができる。

図６は、可撓性連結管を２本備えた本発明の湯水調圧装置の一例を示す断面図である。本図に示すように、２本の可撓性連結管３、３のアダプター１０側の開口部３ａおよび３ｂが、給湯管８中の湯の流れに沿って縦列に配置されることにより、２本の連結管の間で圧力差を生じさせることができる。また、本図においては、２本の可撓性連結管３、３のうちの一本はアダプター１０側の開口部３ａが湯の流れに対抗して開口されている。そして、他の一本の開口３ｂはアダプター１０の内壁面に開口している。このように開口部３ａ、３ｂの開口方向を違えることにより、２本の可撓性連結管３、３内の圧力差はさらに広がるため、管内の湯の循環はより効率的に行なわれる。

図７はアダプター１０側の開口部３ａおよび３ｂの別態様を示すものであり、
開口部３ａは湯の流れに対向して開口し、開口部３ｂは湯の流れの下流方向に向けて開口している。

本発明に係る湯水調圧装置を湯水混合水栓と組み合わせた断面図 図１のＡ−Ａ方向断面図 調圧弁体の作用を説明した湯水調圧装置の断面図 同湯水調圧装置を取り付けた調温機能向上の効果の一例を示す図表。 同湯水調圧装置を湯水混合水栓と組み合わせた他の例を示す断面図 可撓性連結管を２本備えた他の例を示す断面図 可撓性連結管の開口部の別実施例を示す図

符号の説明

１…湯水調圧装置、２…水側調圧部、３…可撓性連結管、３ａ、３ｂ…可撓性連結管の開口部、４…給水管、５…水側止水栓、６…給水管、７…湯水混合水栓、８…給湯管、９…湯側止水栓、１０…アダプター、１１…給湯管、１２…温調ハンドル、１３…蛇口、１４…流路部材、１４ａ…流路、１４ｂ…カップ状部、１５…ホルダ、１６…可動型調圧弁体、１６ａ…段部、１６ｂ…天面、１６ｃ…受圧面、１７…圧力室、１８…Ｏリング、２１…水側調圧部本体、Ｐ_Ｃ１…１次水圧、Ｐ_Ｃ２…２次水圧、Ｐ_Ｈ…湯圧、ｇ…隙間。

Claims (3)

1. 湯水混合水栓に取り付けて湯圧と水圧の調整を行なうための装置であって、給水管側または給湯管側のうち高圧側に設置して高圧側の圧力を低圧側の圧力に調圧し、湯圧と水圧とをほぼ等しく調整するための調圧部と、この調圧部と給湯管または給水管のうち低圧側を結び低圧側の圧力を前記調圧部に伝える可撓性の連結管とから構成されていることを特徴とする湯水調圧装置。
2. 請求項１に記載の湯水調圧装置において、前記可撓性の連結管は２本設けられ、この２本の連結管の前記給湯管側または給水管側のうち低圧側の開口部は、湯または水の流れに沿って縦列に配置されていることを特徴とする湯水調圧装置。
3. 請求項１に記載の湯水調圧装置において、前記可撓性の連結管は２本設けられ、一本は給湯管または給水管中のうち低圧側で湯または水の流れに対抗して開口され、他の一本は前記給湯管または給水管の壁面に開口するか湯または水の下流方向に向けて開口されていることを特徴とする湯水調圧装置。