(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内底部に設けられ、湯流入口、水流入口および混合水流出口を有する固定弁体と、この固定弁体上に摺動自在に設けられ、前記湯流入口、水流入口および混合水流出口と連絡する混合室を前記固定弁体との摺接面に有する可動弁体と、この可動弁体に係合するハンドルレバーの操作により、前記固定弁体の前記湯流入口および水流入口を開閉するシングルレバー式混合水栓であって、
前記可動弁体の摺接面に、前記混合室とは直接接しない位置で、円弧状に形成された溝と、この円弧状溝の両端部を略直角に摺接面の円中心方向に曲げた短直線状溝とから形成される前記水流入口と前記混合水流出口とを連絡する圧逃し溝を有することを特徴とするシングルレバー式混合水栓。
【請求項２】
前記圧逃し溝は、前記湯流入口の開口初期には前記短直線状溝の一方の先端部が水流入口と他方の先端部が前記混合水流出口とそれぞれ連絡し、前記湯流入口の全開口に至るまで前記水流入口と前記混合水流出口とを連絡する圧逃し溝であることを特徴とする請求項１記載のシングルレバー式混合水栓。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシングルレバー式混合水栓に関し、特に湯のみの吐出時の加熱における水側配管内の圧力上昇による水栓弁および給水配管等の破損を防止できるシングルレバー式混合水栓に関する。
【０００２】
【従来の技術】
単一のレバーを上下および左右に回動することによって閉栓および開栓するシングルレバー式混合水栓が普及している。
家庭用水道に用いられるシングルレバー式混合水栓を図５および図６により説明する。図５は主に 7部品構成からなる 3穴式シングルレバー式混合水栓弁の構造を示し、図５（ａ）は正面からみた断面図を、図５（ｂ）は側面からみた断面図をそれぞれ示す。図６は上記混合水栓弁における可動弁体と固定弁体の動作位置関係を説明する図であり、図６（ａ）は湯のみが吐出している場合であり、図６（ｂ）は図６（ａ）に従来の圧逃し溝が設けられている例である。
シングルレバー式混合水栓弁１は、ハウジング２内に固定弁体３と可動弁体４とが設けられ、可動弁体４に係合するハンドルレバー５により自在に摺動される。なお、６はレバーホルダー、７はブロック部材、８は封止材である。
固定弁体３には、湯流入口３ａ、水流入口３ｂおよび混合水流出口３ｃとが形成されており、可動弁体４の混合室４ａにおいて水および湯が混合されて混合水流出口３ｃより蛇口を経て吐出する。ハンドルレバー５に接続されたレバーの動作により、固定弁体３の湯流入口３ａおよび水流入口３ｂの構成面積が変位することにより、温度を規定する湯水の混合量や流量の調整が行なわれている。
しかし、湯のみが吐出している図６（ａ）に示す動作位置関係のままで、湯のみが連続で吐出するとその吐水量に関わらず湯の温度により混合水栓全体が除々に加熱され、一方で遮断されている水側配管内の水を膨張させその内圧を上昇させる現象が起こり、配管内や水栓本体の破損を引き起こすことが知られている。
【０００３】
このため、湯のみを連続で流出するとき、水流入口と混合室とを圧逃し溝により連絡して膨張した水側配管内の水を少量流出させて配管内や水栓本体の破損を防ぐ方法が知られている（特公平３−９３４７号公報、実公昭６３−３９４９０号公報）。
従来の圧逃し溝９は、図６（ｂ）に示すように、湯流入口３ａを全開にしたときに水流入口３ｂと混合室４ａとが連絡して水側配管内の水を少量流出できるように、混合室４ａ後端側に直接連結して設けられている。後端側に設けられている理由は、混合室４ａの前端側に溝をつけると、圧逃しの必要がない湯水比率が約半分程度の混合水の場合であっても水流入口３ｂと混合室４ａとが連絡してしまうためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、少量であっても連続して湯を吐出すると、その吐水量に関わらず湯の温度により混合水栓全体が除々に加熱され、一方で遮断されている水側配管内の水を膨張させその内圧を上昇させる現象が起こり、配管内や水栓本体の破損を引き起こす場合があるが、従来の圧逃し溝は、湯量を調整したいとき、例えば少量の湯量を吐出したときなど水流入口３ｂと混合室４ａとを連絡できないという問題があった。
【０００５】
また、少量の湯量を吐出する場合においても水流入口３ｂと混合室４ａ先端とを連絡する圧逃し溝を形成しようとすると、溝の配置位置に制限があるため固定弁体３や可動弁体４が大きくなったりしてシングルレバー式混合水栓の性能面の自由度において自由なデザインが困難になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題に対処するためになされたもので、湯量の多い少ないにかかわらず、圧逃しをすることのできる圧逃し溝の形状と配置とを考慮することによって、弁体を小型化できるシングルレバー式混合水栓を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明のシングルレバー式混合水栓は、ハウジング内底部に設けられ、湯流入口、水流入口および混合水流出口を有する固定弁体と、この固定弁体上に摺動自在に設けられ、湯流入口、水流入口および混合水流出口と連絡する混合室を固定弁体との摺接面に有する可動弁体とを備え、この可動弁体に係合するハンドルレバーの操作により、固定弁体の湯流入口および水流入口を開閉するシングルレバー式混合水栓であって、上記可動弁体の摺接面に、上記混合室とは直接接しない位置で、円弧状に形成された溝と、この円弧状溝の両端部を略直角に摺接面の円中心方向に曲げた短直線状溝とから形成される水流入口と混合水流出口とを連絡する圧逃し溝を可動弁体の摺接面に有することを特徴とする。
【０００８】
また、水流入口と混合水流出口とを連絡する圧逃し溝は、湯流入口の開口初期には上記短直線状溝の一方の先端部が水流入口と他方の先端部が混合水流出口とそれぞれ連絡し、湯流入口の全開口に至るまで水流入口と混合水流出口とを連絡する圧逃し溝であることを特徴とする。
【０００９】
圧逃し溝の配置にあたりデザイン上の制限を受けることなく、湯吐水時の初期段階から水側閉塞部の圧逃しを行ないつつ湯側の熱効率低下を最小に押さえることができるかについて検討したところ、水流入口と混合水流出口とを連絡する圧逃しのための圧逃し溝の構造および配置を上記構成のように工夫することにより、小型で、かつ湯吐水時の初期段階から圧逃しを行なうことのできるシングルレバー式混合水栓が得られた。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る可動弁体および固定弁体を図１により説明する。図１（ａ）は可動弁体の平面図とＡ−Ａ断面図を、図１（ｂ）は固定弁体の平面図とＢ−Ｂ断面図をそれぞれ示す。
可動弁体４は摺接面４ｃに混合室４ａおよび圧逃し溝４ｂを有している。
混合室４ａは摺接面４ｃに凹形状にて形成され、可動弁体４の回動・前後進運動により固定弁体３に設けられている湯流入口３ａ、水流入口３ｂおよび混合水流出口３ｃとを相互に連絡できる形状である。
【００１１】
圧逃し溝４ｂは混合室４ａに直接接しない位置で、湯吐出時に、水流入口３ｂと混合水流出口３ｃとを連絡できる位置に形成される。圧逃し溝４ｂの形状は、後述する図２および図３に示すように、湯流入口の開口初期、すなわち湯吐水の初期（図２）に圧逃し溝４ｂが水流入口３ｂと混合水流出口３ｃとを連絡できるとともに、湯流入口の全開口、すなわち湯吐水の全開時（図３）にも連絡できる形状であればよい。
【００１２】
具体的には、図１（ａ）に示すように、円弧状に形成された溝と、この円弧状溝の両端部を略直角に摺接面４ｃの円中心方向に曲げた短直線状溝とから形成されることが好ましい。この形状であると、湯吐水の初期に、短直線状溝の一方の先端部が水流入口３ｂと連絡し、他方の先端部が混合水流出口３ｃと連絡することにより、水流入口３ｂと混合水流出口３ｃとが圧逃し溝４ｂで連絡できる。また、湯水が等量混合される場合、圧逃し溝４ｂは水流入口３ｂと混合水流出口３ｃとを連絡しない。
【００１３】
圧逃し溝４ｂの断面積は、大きすぎると湯側の温度を低下させるため、湯の吐出量と圧逃し効果に応じて極力小さくすることが好ましい。また、上記短直線状溝の断面積を円弧状溝より小さくすることにより、湯吐水の初期には、水流入口３ｂから混合水流出口３ｃへ流出する水の量を少なくすることができる。
【００１４】
固定弁体３は、湯流入口３ａ、水流入口３ｂおよび混合水流出口３ｃとが、それぞれ独立して形成されており、これらは固定弁体３を貫通して流入および流出路を形成している。また、固定弁体３の摺接面３ｄは、図１（ｂ）上で、上面に形成され、可動弁体４の摺接面４ｃと密着して摺接する。なお、３ｅはグリース保持用の穴である。
【００１５】
本発明は、摺接面４ｃに圧逃し溝４ｂを有する可動弁体４を用いる以外は、図５に示すシングルレバー式混合水栓弁１と同様に組み立てすることができる。組み立てられたシングルレバー式混合水栓弁１の作動について図２〜図４により説明する。図２〜図４は、可動弁体４と固定弁体３の動作位置関係を示す図である。なお、説明の便宜上、可動弁体４に形成された混合室４ａおよび圧逃し溝４ｂを一点鎖線のハッチングで、固定弁体３に形成された湯流入口３ａ、水流入口３ｂおよび混合水流出口３ｃを破線のハッチングでそれぞれ示す。
【００１６】
図２は、可動弁体４が時計回りに約 45 度回転され、その状態で可動弁体４が前進させられて混合室４ａが湯流入口３ａに接し始める状態を示している。水流入口３ｂは可動弁体４により閉塞されている。混合室４ａが湯流入口３ａに接すると同時に圧逃し溝４ｂが水流入口３ｂと混合水流出口３ｃとに同時に接する。その結果、湯吐水の初期から圧逃し作用が働くことになる。
【００１７】
図３は、図２の状態からさらに可動弁体４が前進させられて、湯吐水の全開状態を示している。圧逃し溝４ｂは、円弧状の圧逃し溝部分が完全に混合室４ａと湯流入口３ａとに接しており、圧逃し作用が十分に働いている。
【００１８】
図４は、図３の状態から可動弁体４が反時計回りに約 90 度回転された状態を示している。湯流入口３ａは可動弁体４により閉塞されている。この場合、可動弁体４を前進・後退させたとしても圧逃し溝４ｂは、湯流入口３ａおよび混合室４ａと接することがない。
また、図４の状態から可動弁体４が時計回りに約 45 度回転された場合、すなわち湯水比率が約半分程度の混合水の場合にも圧逃し溝４ｂは湯流入口３ａおよび混合室４ａと接することがない。
【００１９】
【実施例】
摺接面に圧逃し溝を設けた可動弁体を用いて図５に示す家庭用シングルレバー式混合水栓弁を組み立て、圧逃し溝のないシングルレバー式混合水栓弁と比較して圧逃し効果を測定した。
試験は、湯吐水の全開状態（図３（実施例）および図６（ａ）（比較例））で実機による 80 ℃、 30 分間の湯水連続運転を行ない、 30 分後の水側配管内圧力上昇および水温の変化を測定した。結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
0004006125.tif 000002
【００２１】
表１より、実施例は、 30 分経過後であっても水側配管内圧力が初期値と同一であった。一方、比較例は、時間の経過に伴い閉塞状態にある水側配管内圧力が0.7MPaから1.7MPaと 2倍以上に着実に上昇した。以上のことから、本発明は、湯水連続吐水時の水側配管内圧力の上昇を防ぐことができた。
また、本発明は、湯のみの吐水における全開状態を 100％とした場合、 20 ％の開栓状態で 30 分間の連続吐水した場合でも、水側配管内圧力が初期値と同一であった。
【００２２】
上記シングルレバー式混合水栓弁の圧逃し溝の洩れ量を測定して、圧逃し溝断面積の吐水性能を調べた。測定は、混合水栓洩れ試験機を用いて、湯側を止水状態にして水側に 0.5MPa の水圧をかけて 1分間の洩れ量を測定した。その結果、圧逃し溝断面積が 0.106〜0.125mm2で洩れ量は、平均値で 116ml/min.であり吐水性能に優れていた。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のシングルレバー式混合水栓は、可動弁体に設けられた混合室とは直接接しない位置で、固定弁体に設けられた水流入口と混合水流出口とを連絡する圧逃し溝を可動弁体の摺接面に有するので、湯のみ連続放出する場合において閉塞状態にある水側配管の内圧上昇を防止することができる。また、混合室とは独立に設けるので、小型化ができ、デザイン上の自由度が向上する。
【００２４】
また、圧逃し溝が、湯流入口の開口初期から全開口に至るまで水流入口と混合水流出口とを連絡する形状であるので、湯吐水時の初期段階から湯全開位置のいずれにおいても水側配管の内圧上昇を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】可動弁体および固定弁体を説明する図である。
【図２】湯が吐出し始める状態での可動弁体と固定弁体の位置関係を示す図である。
【図３】湯吐出時の可動弁体と固定弁体の位置関係を示す図である。
【図４】水吐出時の可動弁体と固定弁体の位置関係を示す図である。
【図５】シングルレバー式混合水栓弁の構造を示す図である。
【図６】可動弁体と固定弁体の動作位置関係を説明する図である。
【符号の説明】
１  シングルレバー式混合水栓弁
２  ハウジング
３  固定弁体
３ａ  湯流入口
３ｂ  水流入口
３ｃ  混合水流出口
３ｄ  固定弁体の摺接面
３ｅ  グリース保持用の穴
４  可動弁体
４ａ  混合室
４ｂ  圧逃し溝
４ｃ  可動弁体の摺接面
５  ハンドルレバー
６  レバーホルダー
７  ブロック部材
８  封止材
９  従来の圧逃し溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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