(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷温水の混合流路、該混合流路の上流端に連通する温水流入口、前記混合流路に連通する冷水流入口が設けられたケーシングと、
前記混合流路内に該混合流路と同軸に設けられ、外周面が前記混合流路の内壁面に摺接すると共に、前記混合流路の流路方向に移動することによって前記冷水流入口を開閉する円筒状の弁体と、
前記弁体を前記混合流路の流路方向に移動させる駆動部とを備え、
前記弁体の上流側端部は、内外周の角部のうち内周側の角部が面取りされてなる先細形状となっており、
前記温水流入口は、前記混合流路と同軸に設けられている
ことを特徴とするミキシングバルブ。
【請求項２】
請求項１に記載のミキシングバルブにおいて、
前記内周側の角部は、凹状の曲面により形成されている
ことを特徴とするミキシングバルブ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のミキシングバルブにおいて、
前記温水流入口は、外径が前記混合流路よりも小さく形成されており、
前記弁体は、前記混合流路と前記温水流入口との境界に形成される段差部によって前記流路方向の移動が規制される
ことを特徴とするミキシングバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、温水と冷水とを混合させるミキシングバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
温水に冷水を混合させて温水の温度を調節するミキシングバルブが知られている。例えば特許文献１に開示のミキシングバルブは、温水の流入口、冷水の流入口、これら流入口と連通する流路が設けられたケーシングを備えている。流路には、混合された温水の温度に応じて移動し、それぞれの流入口の開度を調節する弁体が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１０３５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したミキシングバルブでは、例えば温水の流入口付近にスケール（水に含まれる炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムが析出したもの）が堆積し、弁体の動作に影響を与える虞があった。即ち、スケールが弁体の可動領域に付着すると弁体の移動が阻害される虞があった。【０００５】
本願に開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、弁体の移動を阻害し得るスケールを簡易な構成で除去することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願のミキシングバルブは、ケーシングと、円筒状の弁体と、駆動部とを備えている。前記ケーシングは、冷温水の混合流路、該混合流路の上流端に連通する温水流入口、前記混合流路に連通する冷水流入口が設けられている。前記弁体は、前記混合流路内に該混合流路と同軸に設けられ、外周面が前記混合流路の内壁面と摺接すると共に、前記混合流路の流路方向に移動することによって前記冷水流入口を開閉するものである。前記駆動部は、前記弁体を前記混合流路の流路方向に移動させるものである。そして、前記弁体の上流側端部は、内外周の角部のうち内周側の角部が面取りされてなる先細形状となっている。【０００７】
なお、冷温水の混合流路は、冷水および温水の混合流路であり、冷水と温水とが混合されて流れる流路である。
【発明の効果】
【０００８】
本願のミキシングバルブによれば、弁体の移動を阻害し得るスケールを簡易な構成で除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係る温水生成装置の概略構成を示す配管系統図である。
【図２】図２は、実施形態に係るミキシングバルブの一状態を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、実施形態に係るミキシングバルブの別の状態を示す図２相当図である。
【図４】図４は、実施形態に係るミキシングバルブの要部を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本願の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本願に開示の技術、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態のミキシングバルブ１０は、温水生成装置１に設けられており、後述する前段のミキシングバルブとして用いられている。温水生成装置１は、いわゆる蒸気加熱式のものであり、冷水を蒸気によって加熱し一旦高温水とした後、冷水を混合させて温調し所定温度の温水を生成する。温水生成装置１は、熱交換器２と、２つのミキシングバルブ３，１０とを備えている。
【００１２】
熱交換器２は、冷水管４、蒸気管５、ドレン管６および温水管７が接続されている。熱交換器２は、冷水管４から供給された冷水が、蒸気管５から供給された蒸気と熱交換して高温水となり、温水管７に流出する。一方、蒸気は冷水と熱交換することによってドレンとなりドレン管６に排出される。
【００１３】
２つのミキシングバルブ３，１０は、互いに温水管８を介して直列に接続されている。ミキシングバルブ１０は、前段のもの（プレミキシングバルブとも言う。）であり、冷水管４および温水管７，８が接続されている。ミキシングバルブ１０では、温水管７から供給された高温水が、冷水管４から供給された冷水と混合して所定温度まで低下し、温水管８に流出する。ミキシングバルブ３は、後段のものであり、冷水管４および温水管８，９が接続されている。ミキシングバルブ３では、温水管８から供給された温水が、冷水管４から供給された冷水と混合して更に所定温度まで低下し、温水管９に流出する。こうして、所定温度の温水が生成される。
【００１４】
このように、温水生成装置１では、温水が２つのミキシングバルブ３，１０を順に通過することによって、二段階に温水の温度が調節される。そのため、細かい温水の温度調節を行うことができる。生成された所定温度の温水は、温水管９から利用箇所へ送られる。
【００１５】
〈ミキシングバルブの構成〉
ミキシングバルブ１０は、上述したように、温水に冷水を混合させて所定温度の温水にするものである。図２および図３に示すように、ミキシングバルブ１０は、ケーシング１１と、弁体２０と、温度応動部３０とを備えている。
【００１６】
ケーシング１１は、両端が閉塞された略円筒状に形成されている。ケーシング１１には、温水流入口１２と、冷水流入口１３と、流出口１４と、冷温水の混合流路１５とが設けられている。
【００１７】
混合流路１５は、ケーシング１１内に設けられ、略円柱状に形成されている。混合流路１５は、流路軸Ｘがケーシング１１と同軸に設けられている。ミキシングバルブ１０は、混合流路１５の流路軸Ｘが水平方向に延びる状態で設けられている。なお、図２および図３において、混合流路１５は右側が上流側であり左側が下流側である。
【００１８】
温水流入口１２は、温水生成装置１の温水管７が接続されており、温水が流入する。温水流入口１２は、混合流路１５の上流端に連通している。より具体的には、温水流入口１２は、混合流路１５と同軸に設けられており、混合流路１５の上流端に開口している。つまり、温水流入口１２の開口軸は流路軸Ｘと一致している。温水流入口１２は、外径が混合流路１５よりも小さい円形の開口である。
【００１９】
冷水流入口１３は、温水生成装置１の冷水管４が接続されており、冷水が流入する。冷水流入口１３は、混合流路１５に連通している。より具体的には、冷水流入口１３は、開口軸が流路軸Ｘと直交しており、混合流路１５における上流側寄りの位置に開口している。冷水流入口１３は、混合流路１５の上方に位置し、外径が温水流入口１２よりも小さい円形の開口である。
【００２０】
流出口１４は、温水生成装置１の温水管８が接続されており、温水（温水と冷水の混合水）が流出する。流出口１４は、混合流路１５の下流端に連通している。より具体的には、流出口１４は、開口軸が流路軸Ｘと直交しており、混合流路１５の下流端に開口している。流出口１４は、混合流路１５の下方に位置し、外径が温水流入口１２よりも大きい円形の開口である。
【００２１】
混合流路１５では、温水流入口１２から流入した温水が、冷水流入口１３から流入した冷水と混合されて所定温度の温水となり、流出口１４から流出する。
【００２２】
弁体２０は、冷水流入口１３を開閉するものであり、両端が開放された円筒状に形成されている。弁体２０は、混合流路１５内に混合流路１５と同軸に設けられている。つまり、弁体２０は、混合流路１５と同様、水平方向に延びている。弁体２０は、混合流路１５の流路方向（流路軸Ｘ方向）に移動可能に設けられている。
【００２３】
弁体２０は、円筒状の本体２１と、小径部１２とを有している。小径部１２は、外径が本体２１よりも小さい円筒状に形成されており、本体２１の下流端に一体形成されている。本体２１は、外周面が、混合流路１５における冷水流入口１３が位置する箇所の内壁面と摺接している。小径部１２は、後述する温度応動部３０と接続されている。
【００２４】
弁体２０は、混合流路１５の流路方向に移動することによって冷水流入口１３を開閉するように構成されている。
【００２５】
具体的には、本体２１（弁体２０）の内部は、温水流入口１２からの温水と冷水流入口１３からの冷水とが流れる流路となっている。本体２１には、上流側寄りの位置に、複数（本実施形態では、４つ）の貫通孔２４が設けられている。貫通孔２４は、本体２１の周壁を内外に貫通しており、本体２１の周方向において等間隔に設けられている。
【００２６】
弁体２０は、下流側へ移動することで、貫通孔２４が混合流路１５の内壁面によって閉塞されて本体２１の内部と冷水流入口１３とが遮断されることにより、冷水流入口１３を閉じる（図２に示す状態）。また、弁体２０は、上流側へ移動することで、貫通孔２４が混合流路１５の内壁面から外れて本体２１の内部と冷水流入口１３とを貫通孔２４を介して連通させることにより、冷水流入口１３を開く（図３に示す状態）。こうして、冷水流入口１３が開くことで、冷水流入口１３からの冷水が貫通孔２４を介して本体２１の内部に流入し、温水と混合される。
【００２７】
また、本体２１には、下流側寄りの位置に、複数（本実施形態では、４つ）の貫通孔２５が設けられている。貫通孔２５は、本体２１の周壁を内外に貫通しており、本体２１の周方向において等間隔に設けられている。貫通孔２５は、上述した貫通孔２４よりも孔径が大きい。本体２１の内部で冷水と混合された温水は、貫通孔２５を介して混合流路１５に流れ、流出口１４から流出する。
【００２８】
温度応動部３０は、弁体２０を混合流路１５の流路方向に移動させる駆動部である。温度応動部３０は、ケーシング１１内に設けられており、弁体２０の小径部１２と接続されている。温度応動部３０は、本体２１の内部から流出した混合流路１５の温水（冷水と混合された温水）と接触可能に設けられている。
【００２９】
温度応動部３０は、接触した温水の温度に応じて変位し、その変位動作によって弁体２０を移動させるように構成されている。つまり、温度応動部３０は、接触した温水の温度が所定温度よりも低いと、弁体２０を下流側へ移動させるように変位する。これにより、冷水流入口１３が閉じられる。また、温度応動部３０は、接触した温水の温度が所定温度よりも高いと、弁体２０を上流側へ移動させるように変位する。これにより、冷水流入口１３が開く。
【００３０】
そして、図４に示すように、弁体２０（本体２１）の上流側端部２３は、内外周（内周側および外周側）の角部のうち内周側の角部が面取りされてなる先細形状となっている。つまり、弁体２０の上流側端部２３は、端面２６側へいくに従って、外径は一定であるが内径は大きくなる。
【００３１】
上流側端部２３が上述したような先細形状となっていることにより、図４に二点鎖線で示すように、弁体２０が上流側へ移動した際、段差部１６における混合流路１５の内壁面に付着しているスケールＳが容易に捲り取られる（剥がされる）。段差部１６は、混合流路１５と温水流入口１２との境界に形成される部分であり、弁体２０（本体２１）の上流側に位置する。
【００３２】
より具体的には、上流側端部２３の内周側の角部は、凹状の曲面２７により形成されている。このような構成にすることにより、スケールＳが曲面２７に沿って効果的に捲り上げられる（図４に二点鎖線で示す状態）。
【００３３】
スケールＳは、捲り上げられることにより、温水流入口１２から本体２１の内部へ流入する温水の流れに一層晒されるため、温水の流れによって容易に剥がされる（除去される）。こうして除去されたスケールＳは、温水と共に流出口１４から排出される。
【００３４】
また、弁体２０は、段差部１６によって流路方向への移動（上流側への移動）が規制される。つまり、弁体２０は、本体２１が段差部１６に接することにより移動が阻止される。
【００３５】
以上のように、上記実施形態のミキシングバルブ１０では、弁体２０の上流側端部２３を、内外周の角部のうち内周側の角部が面取りされてなる先細形状とした。この構成によれば、混合流路１５において弁体２０よりも上流側の位置に付着したスケールＳを捲り取る（剥がす）ことができる。そのため、弁体２０の移動を阻害し得るスケールＳを簡易な構成で除去することができる。
【００３６】
しかも、上流側端部２３の内周側の角部を凹状の曲面２７により形成するようにしたため、スケールＳを曲面２７に沿って効果的に捲り上げることができる。これにより、温水流入口１２から本体２１の内部へ流入する温水の流れにスケールＳを効果的に晒すことができる。そのため、スケールＳを温水の流れによって容易に剥がす（除去する）ことができる。
【００３７】
また、上記実施形態のミキシングバルブ１０によれば、温水流入口１２は混合流路１５と同軸に設けられている。この構成によれば、例えば温水流入口の開口軸が流路軸Ｘと直交する状態で温水流入口を設けた場合に比べて、温水流入口１２から本体２１の内部へ流入する温水の流体力を増大させることができる。そのため、スケールＳを温水の流れによって一層容易に剥がすことができる。
【００３８】
また、上記実施形態のミキシングバルブ１０によれば、温水流入口１２は、外径が混合流路１５よりも小さく形成されている。そして、弁体２０は、混合流路１５と温水流入口１２との境界に形成される段差部１６によって流路方向の移動が規制されている。この構成によれば、弁体２０の上流側への移動を簡易な構成で規制することができる。
【００３９】
一方、上述したような段差部１６を設けることにより、段差部１６における混合流路１５の内壁面にスケールが付着しやすくなる。これは、温水流入口１２よりも混合流路１５の流路断面積が大きいので、混合流路１５に流入した温水は流速が低下し、それによって、温水に含まれるスケールの成分（炭酸カルシウム等）が沈殿しやすくなるからである。このようにスケールが付着しやすいミキシングバルブであっても、上記実施形態によればスケールを除去することができる。
【００４０】
（その他の実施形態）
本願に開示の技術は、上記実施形態のミキシングバルブ１０において以下のような構成としてもよい。
【００４１】
例えば、上記実施形態では、弁体２０の上流側端部２３の内周側の角部を曲面２７により形成したが、これに限らず、平面により形成するようにしてもよい。即ち、弁体２０において上流側端部２３の内周側をテーパー状に形成するようにしてもよい。
【００４２】
また、弁体２０の上流側端部２３は、上流側端部２３の強度を確保し得るのであれば、端面２６の幅をできるだけ小さくしてより尖った先細形状にしてもよい。そうすれば、スケールの捲り効果（剥がし効果）が高まる。
【００４３】
また、温水流入口は、必ずしも混合流路１５と同軸に設ける必要はなく、混合流路１５の上流端と連通するのであれば、例えば温水流入口の開口軸が流路軸Ｘと直交する状態で設けるようにしてもよい。
【００４４】
また、駆動部は、上記の温度応動部３０に限らず、例えば電動式や油圧式のモータで弁体２０を移動させるようにしもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本願に開示の技術は、温水と冷水とを混合させるミキシングバルブについて有用である。
【符号の説明】
【００４６】
１０      ミキシングバルブ
１１      ケーシング
１２      温水流入口
１３      冷水流入口
１５      混合流路
１６      段差部
２０      弁体
２３      上流側端部
３０      温度応動部（駆動部）
【要約】
ミキシングバルブ１０は、冷温水の混合流路１５、混合流路１５の上流端に連通する温水流入口１２、混合流路１５に連通する冷水流入口１３が設けられたケーシング１１と、混合流路１５内に混合流路１５と同軸に設けられ、外周面が混合流路１５の内壁面と摺接すると共に、混合流路１５の流路方向に移動することによって冷水流入口１３を開閉する円筒状の弁体２０と、弁体２０を混合流路１５の流路方向に移動させる温度応動部３０とを備える。弁体２０の上流側端部２３は、内外周の角部のうち内周側の角部が面取りされてなる先細形状となっている。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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