JP2000213655A

JP2000213655A - 湯水混合弁

Info

Publication number: JP2000213655A
Application number: JP11018709A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Takahashi; 裕美高橋; Osamu Araki; 修荒木; Michio Sakano; 道夫坂野
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2000-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】サーモスタット式湯水混合弁と非サーモスタ
ット式湯水混合弁とで大部分の部品を共通化し、大幅な
コストダウンを実現する。【解決手段】吐水温度を中温度域に設定した場合、直
列に配置されたバイアスバネ４２，４４の合成の押圧力
が主軸３０に対し左方に作用し、感温バネ４０の押圧力
が主軸３０に対し右方に作用し、両者の押圧力がバラン
スし、主軸３０及び弁体３２，３４は停止している。感
温バネ４０はバネホルダ８０によってバルブボディー１
０に保持されている。バネホルダ８０はバルブボディー
に着脱自在であり、これを撤去することにより感温バネ
４０を除去し、その他の若干の部品を交換するだけで非
サーモスタット式湯水混合弁を構成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、湯水混合弁に係
り、特にバイアスバネと形状記憶材料よりなる感温バネ
とによって弁体を両側から付勢するようにしたサーモス
タット式の湯水混合弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】サーモスタット式の湯水混合弁として、
形状記憶合金等の形状記憶材料よりなる感温バネを用い
たものが公知である。特開平６−１４７３３３号公報に
記載されているように、このタイプの湯水混合弁は、筒
状のバルブボディー内に水シートと湯シートとが設けら
れ、該バルブボディーの軸心線方向に進退可能な弁体が
該水シート及び湯シートに接離可能とされ、該弁体を湯
シート接近方向に付勢する感温バネと、該弁体を水シー
ト接近方向に付勢するバイアスバネと、このバイアスバ
ネを進退させるための温調ハンドルとが設置されてい
る。

【０００３】温調ハンドルを回すことによりこのバイア
スバネがその軸心線方向に進退し、バイアスバネによる
弁体の付勢力が変更され、設定吐水温度が変更される。

【０００４】即ち、このバイアスバネを退動させると、
該バイアスバネによる付勢力が低下するので、弁体は湯
シートに接近すると共に水シートから離隔し、設定温度
が低下する。バイアスバネを前進させると、逆にバイア
スバネによる付勢力が増大し、弁体は湯シートから離隔
すると共に水シートに接近し、設定温度が高くなる。設
定した温度の混合水を吐出している状態において、給湯
温度や給湯圧の変動などにより混合水温度が設定温度か
ら乖離すると、感温バネが伸長又は縮退し、弁体がシフ
トして混合水温度が自動的に設定温度に復帰する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、わずかな部
品を交換するだけで非サーモスタット式湯水混合弁とし
て使用することが可能なサーモスタット式湯水混合弁を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の湯水混合弁は、
筒状のバルブボディー内に水シートと湯シートとが設け
られ、該バルブボディーの軸心線方向に進退可能であ
り、該水シート及び湯シートに接離可能な弁体が該バル
ブボディーと同軸的に配置され、該弁体を湯シート接近
方向に付勢する感温バネと、該弁体を水シート接近方向
に付勢するバイアスバネと、該バイアスバネをバルブボ
ディー軸心線方向に進退させる吐水温度設定部材とが設
けられている湯水混合弁において、該バルブボディーの
端部に該感温バネの一端を支えるバネホルダを着脱自在
に設けたことを特徴とするものである。

【０００７】かかる本発明の湯水混合弁にあっては、バ
ネホルダをバルブボディーに対し着脱することにより感
温バネを着脱することができる。

【０００８】本発明では、該バネホルダは、感温バネの
端部が当接する環状部と、前記バルブボディー内に入り
込む複数の脚片部と、該脚片部の先端に設けられた爪部
とを備えており、前記バルブボディーに設けられた爪係
止部に該爪部が係止されているのが好ましい。このよう
に構成することにより、バネホルダ及び感温バネの着脱
が極めて簡単なものとなる。

【０００９】本発明では、バルブボディー及び弁体を合
成樹脂製としても良い。このようにすれば、弁体とバル
ブボディーとの間のクリアランスを高精度にて設計値通
りのものとすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して実施の形態に
ついて説明する。

【００１１】[サーモスタット式湯水混合弁の形態]図１
は実施の形態に係るサーモスタット式湯水混合弁の断面
図、図２は大部分の部品を該サーモスタット式湯水混合
弁と共通化した非サーモスタット式湯水混合弁の断面
図、図３は、このサーモスタット式湯水混合弁の主要部
品の係合関係を示す斜視図である。なお、以下の説明に
おいて、左、右は図１〜３における左、右を指称するも
のである。

【００１２】まず、図１，３を参照してサーモスタット
式湯水混合弁の構成について説明する。バルブボディー
１０は、それぞれ筒状のバルブボディー右半体１０Ａと
バルブボディー左半体１０Ｂとをネジ込みにより結合し
てなるものである。

【００１３】この筒状のバルブボディー１０の周面に水
の流入口１２と湯の流入口１４とが設けられ、左端に混
合水の流出口１６が設けられている。湯の流入口１４は
水の流入口１２よりも左端側に位置している。これらの
流入口１２，１４の間のボディー内周面を内方に突出さ
せることにより突部２０が設けられている。この突部２
０の右端面が水シート２２となっており、左端面が湯シ
ート２４となっている。

【００１４】この水シート２２と対峙する環状の水弁体
３２と湯シート２４と対峙する環状の湯弁体３４とが主
軸３０の十字形状部３０ａに嵌合している。この十字形
状部３０ａは、主軸３０の軸心線と垂直な断面が十字形
状となっている。この十字形状部は主軸の右半側部分に
対しネジ込みにより結合され一体化されている。

【００１５】この主軸３０は、形状記憶合金製の感温バ
ネ４０によって右方に押圧可能とされている。この感温
バネ４０はバネホルダ８０によって反力を得ている。こ
のバネホルダ８０は、バルブボディー１０と同軸的なリ
ング部８２と、このリング部８２から主軸１０の軸心線
と平行方向に延出し該バルブボディー１０の左端内部に
入り込んだ２条の脚片部８４と、該脚片部８４の右端の
外周側に設けられた爪部８６と、前記リング部８２の左
端縁から内向に突設された鍔部８８とを有している。こ
の鍔部８８に感温バネ４０の左端が当接している。鍔部
８８とリング部８２とにより環状部が構成されている。
バルブボディー１０の左端近傍には透口よりなる爪係止
部９０が設けられ、爪部８６が該爪係止部９０に係合し
ている。

【００１６】主軸３０は、第１のバイアスバネ４２及び
第２のバイアスバネ４４によって左方に押圧可能とされ
ている。このバイアスバネ４２，４４を左右方向に進退
させるために、回転軸５０、進退軸５２、フック５４及
びスライドリング５６が主軸３０を取り巻くように配置
されている。

【００１７】回転軸５０の右端のハンドル取付部５０ａ
は、ボディー１０の軸挿通孔６０から右方に突出し、温
調ハンドル（図示略）が固着される。このハンドル取付
部５０ａのネック部分にＥリング６２が嵌着されること
により、回転軸５０は左右に進退不能となっている。６
４はＯリングを示す。

【００１８】この回転軸５０の左端側は、筒状となって
おり、その内周に雌ネジ５０ｂが設けられている。筒状
の進退軸５２の右端側の外周に設けられた雄ネジ５２ｂ
が該雌ネジ５０ｂに噛合しており、回転軸５０の回転に
より進退軸５２が左右に進退する。

【００１９】進退軸５２の右端から内方に鍔部（遠端側
鍔部）５２ａが突設され、この鍔部５２ａにストッパリ
ング６８が係止されている。このストッパリング６８は
進退軸５２の内周面に沿って左右方向にスライド可能と
なっている。このストッパリング６８に第２のバイアス
バネ４４の右端が当接している。

【００２０】進退軸５２の左端には外方に鍔部（近端側
鍔部）５２ｃが突設されており、この鍔部５２ｃにフッ
ク５４の右端の爪部５４ｃが係止可能とされている。こ
のフック５４は、左端側が主軸３０の軸心線と垂直な円
盤部５４ａとされ、この円盤部５４ａの外周から２片の
脚片部５４ｂが主軸３０の軸心線と平行方向に右方に延
設されている。脚片部５４ｂの先端は内向きに折曲され
て前記爪部５４ｃとなっている。円盤部５４ａには第２
のバイアスバネ４４の左端が当接している。

【００２１】前記スライドリング５６はこの円盤部５４
ａと重なっており、このスライドリング５６に対し第１
のバイアスバネ４２の右端が当接している。第１のバイ
アスバネ４２の左端は水弁体３２の内向きの鍔部３２ａ
に当接している。

【００２２】水弁体３２の左端側は主軸３０の十字形状
部３０ａに摺動自在に外嵌している。湯弁体３４の右端
側は該十字形状部３０ａに摺動自在に外嵌している。

【００２３】水弁体３２及び湯弁体３４にはそれぞれ高
摺動性のフッ素樹脂よりなるシールリング７２，７４が
外嵌している。これらのシールリング７２，７４はボデ
ィー１０の内周面に水密的に摺接している。

【００２４】主軸３０の右端には、前記進退軸５２の鍔
部５２ａ内に入り込みストッパリング６８に当接しうる
大きさのフランジ３０ｂ（フランジ状の係止部）が設け
られている。また、この主軸３０の中間部には、スライ
ドリング５６に当接しうる大きさの鍔部３０ｃ（鍔状の
係止部）が突設されている。

【００２５】このように構成された湯水混合弁の作動に
ついて次に説明する。なお、図４はこの湯水混合弁の吐
水温度特性図である。

【００２６】Ｉ．吐出設定温度を３０〜５０℃の中温
度域とした場合図１の如くこの湯水混合弁の吐水温度（混合水温度）を
例えば３０〜５０℃の中温度域に設定した場合、直列に
配置されたバイアスバネ４２，４４の合成の押圧力が水
弁体３２を介して主軸３０に対し左方向に作用し、感温
バネ４０の押圧力が主軸３０に対し右方向に作用し、両
者の押圧力がバランスし、主軸３０及び弁体３２，３４
は停止している。

【００２７】この中温度吐水状態において、給湯温度や
給湯圧などの変動によって混合水温度が設定温度よりも
低下すると、感温バネ４０が縮み、主軸３０が左方に移
動し、水シート２２と水弁体３２との間の水流通間隙が
狭まると共に湯シート２４と湯弁体３４との間の湯流通
間隙が広がり、混合水温度が設定温度まで回復（上昇）
する。逆に、混合水温度が設定温度よりも高くなったと
きには、感温バネ４０が伸長し、主軸３０と共に水弁体
３２及び湯弁体３４が右方に位置し、該水流通間隙が広
がると共に湯流通間隙が狭まり、混合水温度が設定温度
まで回復（低下）する。

【００２８】吐水設定温度を中温度域の範囲内で高める
べく温調ハンドルを正方向に回転操作した場合、回転軸
５０の正方向への回転に伴って進退軸５２が左方に移動
し、ストッパリング６８も左方に移動する。この結果、
バイアスバネ４２，４４の左方への押圧力が強くなり、
主軸３０と共に弁体３２，３４が左方にシフトし、湯流
通間隙が広がると共に水流通間隙が狭まり、混合水温度
が上昇する。なお、弁体３２，３４のシフト後にあって
は感温バネ４０の右方への押圧力とバイアスバネ４２，
４４による左方への押圧力とがバランスしている。混合
水温度が設定温度からずれたときには、感温バネ４０が
伸縮し、混合水温度を設定温度にまで回復させる。

【００２９】吐水設定温度を中温度域の範囲内で低下さ
せるべく温調ハンドルを逆方向に回転操作した場合、回
転軸５０の該逆方向への回転に伴って進退軸５２が右方
に移動し、ストッパリング６８も右方に移動する。この
結果、バイアスバネ４２，４４の左方への押圧力が小さ
くなり、主軸３０と共に弁体３２，３４が右方にシフト
し、湯流通間隙が狭まると共に水流通間隙が広がり、混
合水温度が低下する。弁体３２，３４のシフト後にあっ
ては感温バネ４０の右方への押圧力とバイアスバネ４
２，４４による左方への押圧力とがバランスしている。
混合水温度が設定温度からずれたときには、感温バネ４
０が伸縮し、混合水温度を設定温度にまで回復させる。

【００３０】吐出混合水の設定温度を３０〜５０℃の中
温度域に設定した場合には、上記の通りバイアスバネ４
２，４４の双方が効いている。各バイアスバネ４２，４
４のバネ定数をｋ₁、ｋ₂とした場合、主軸３０の左方へ
の押圧力はバイアスバネ４２，４４の直列合成バネ力と
なり、そのバネ定数は１／（１／ｋ₁＋１／ｋ₂）と
ｋ₁、ｋ₂のいずれよりも小さいものとなる。

【００３１】従って、この設定温度を中温度域とした場
合における回転軸５０及び進退軸５２のストローク量
（Ａ）と弁体３２，３４のシフト量（ａ）との比ａ／Ａ
は比較的小さい。換言するならば、回転軸５０が単位角
度回転した場合の弁体３２，３４のシフト量（ａ）は比
較的小さい。この結果、図４に実線で示すように、中温
度域に吐出温度を設定した場合においては、温調ハンド
ルを単位角度回したときの設定温度の変化量は小さく、
図４のグラフにおける温度直線は中温度域において勾配
の小さなものとなる。

【００３２】II．吐出設定温度を５０℃超の高温度域
とした場合吐出設定温度を５０℃超とした場合は、進退軸５２が大
きく左方に移動し第２のバイアスバネ４４によって押圧
されたスライドリング５６が水弁体３２の右端面に直に
当接する。従って、５０℃超の高温側に温調ハンドルを
回した場合は、進退軸５２は第２のバイアスバネ４４の
みを介して主軸３０を左方に付勢するようになる。この
第２のバイアスバネ４４だけが押圧するときのバネ定数
はｋ₂であり、前記中温度域の合成バネ定数１／（１／
ｋ₁＋１／ｋ₂）に比べて大きい。従って、進退軸５２の
ストローク量（Ａ）と弁体３２，３４のシフト量（ａ）
との比ａ／Ａは中温度域の場合に比べて大きい。このた
め、温調ハンドルを単位角度回したときの設定温度の変
化量は中温度域の場合に比べて大きく、図４のグラフに
おける温度直線は高温度域において中温度域よりも勾配
が大きなものとなる。即ち、５０℃超では、温調ハンド
ルを少し回すだけで吐水温度が大幅に変化する。

【００３３】III. 吐出設定温度を３０℃未満の低温度
域とした場合吐出設定温度を３０℃未満とした場合は、進退軸５２が
大きく右方に移動し、進退軸５２の鍔部５２ｃとフック
５４の爪部５４ｃとが係合し、該フック５４が進退軸５
２と共に右方に移動する。そして、スライドリング５６
が鍔部３０ｃに当り、第１のバイアスバネ４２が水弁体
３２とスライドリング５６（鍔部３０ｃ）間で突張り、
該第１のバイアスバネ４２の押圧力が主軸３０に作用し
なくなる。

【００３４】また、この場合、吐出設定温度を著しく低
くする（例えば温調ハンドルを「水」側の限界近傍まで
回す）と、進退軸５２がさらに右方に移動し、主軸３０
の右端のフランジ３０ｂがストッパリング６８に当り、
第２のバイアスバネ４４がストッパリング６８及びフラ
ンジ３０ｂを介して主軸３０を右方に押圧し、湯弁体３
４は感温バネ４０の右方付勢力によって湯シート２４に
押し付けられる。

【００３５】従って、この３０℃未満の低温側に温調ハ
ンドルを回した場合は、バイアスバイアスバネ４２，４
４による左方付勢力が作用しなくなり、湯弁体３４が感
温バネ４０による右向き付勢力によって湯シート２４に
接近すると共に、吐出設定温度を著しく低くしたときに
は第２のバイアスバネ４４の付勢力が主軸３０に対し右
向きに作用し、湯弁体３４は感温バネ４０によって湯シ
ート２４に押し付けられるようになる。このため、回転
軸５０及び進退軸５２のストローク量（Ａ）と弁体３
２，３４のシフト量（ａ）との比ａ／Ａは中温度域の場
合に比べて大きい。即ち、ハンドルを単位角度回したと
きの設定温度の変化量は中温度域の場合に比べて大き
く、図４のグラフにおける温度直線は低温度域において
中温度域よりも勾配が大きなものとなる。換言するなら
ば、３０℃未満では温調ハンドルを少し回しただけで吐
水温度が大幅に変化する。

【００３６】なお、温調ハンドルを３０℃未満の低温度
域に回していった場合に、スライドリング５６が鍔部３
０ｃに当るよりも先にストッパリング６８がフランジ３
０ｂに当るように構成しても良い。

【００３７】［非サーモスタット式湯水混合弁の形態］
図２を参照して非サーモスタット式湯水混合弁の実施の
形態について説明する。

【００３８】図２の非サーモスタット式湯水混合弁にあ
っては、図１のサーモスタット式湯水混合弁からバネホ
ルダ８０が取り払われ、感温バネ４０が除去されてい
る。また、図１の主軸３０の代わりに主軸３０Ａ，３０
Ｂのネジ込みによる連結体が採用されている。この主軸
３０Ｂは、前記図１のスライドリング５６及びバイアス
バネ４２の代替として用いられている。主軸３０Ｂは外
向きの鍔部を備えており、この鍔部と十字形状部３０ａ
との間に水弁体３２が挟持されている。従って、水弁体
３２は主軸３０Ａ，３０Ｂと常に一体的に進退する。湯
弁体３４は接着等により十字形状部３０ａと一体化され
ている。その他の構成は実質的に図１のサーモスタット
式湯水混合弁と同じであり、同一符号は同一部分を示し
ている。

【００３９】このように構成された非サーモスタット式
湯水混合弁にあっても、温調ハンドルを回すことにより
主軸３０Ａ，３０Ｂが進退し、水弁体３２及び湯弁体３
４が水シート２２、湯シート２４に対しそれぞれ接近、
離反し、混合水流出口１６から流出する混合水の温度が
調節される。ただし、この場合、サーモスタット機能は
無いので給湯温度が変化するとそれに比例して混合水温
度も変化することになる。

【００４０】この図２の非サーモスタット式湯水混合弁
は、図１のサーモスタット式湯水混合弁と大部分の部品
を共通化しており、共通部品の単価を低くすることがで
きる。

【００４１】なお、本発明ではバルブボディー１０、水
弁体３２、湯弁体３４を合成樹脂製としても良く、この
ようにすることによりバルブボディー１０と各弁体３
２，３４との間のクリアランスを高精度にて設計値に合
致させることができる。

【００４２】

【発明の効果】以上の通り、本発明によると、サーモス
タット式湯水混合弁と非サーモスタット式湯水混合弁と
で大部分の部品を共通化し、それぞれの製作コストを大
幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係るサーモスタット式湯水混合弁
の断面図である。

【図２】図１の湯水混合弁と部品の多くを共通化した非
サーモスタット式湯水混合弁の断面図である。

【図３】図１の湯水混合弁の主要部品の係合関係を示す
斜視図である。

【図４】図１の湯水混合弁の作動特性図である。

【符号の説明】

１０バルブボディー１２水の流入口１４湯の流入口２２水シート２４湯シート３０主軸３０ｂフランジ（フランジ状の係止部）３０ｃ鍔部（鍔状の係止部）３２水弁体３３弁体３４湯弁体４２第１のバイアスバネ４４第２のバイアスバネ５０回転軸５０ａハンドル取付部５０ｂ雌ネジ５０ｃ鍔部５２進退軸５２ａ、５２ｃ鍔部５２ｂ雄ネジ５４フック５４ａ円盤部５４ｂ脚片部５４ｃ爪部５６スライドリング７２、７４シールリング８０バネホルダ８２リング部８４脚片部８６爪部８８鍔部９０爪係止部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂野道夫愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地株式会社イナックス内Ｆターム(参考） 2D060 BB01 BC01 BD03 BE15 3H014 AA15 3H057 AA12 BB38 BB49 CC12 DD13 EE03 FC04 GG08 HH03 HH14 3H067 AA16 CC60 DD03 DD12 DD23 DD43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状のバルブボディー内に水シートと湯
シートとが設けられ、該バルブボディーの軸心線方向に進退可能であり、該水
シート及び湯シートに接離可能な弁体が該バルブボディ
ーと同軸的に配置され、該弁体を湯シート接近方向に付勢する感温バネと、該弁
体を水シート接近方向に付勢するバイアスバネと、該バ
イアスバネをバルブボディー軸心線方向に進退させる吐
水温度設定部材とが設けられている湯水混合弁におい
て、該バルブボディーの端部に該感温バネの一端を支えるバ
ネホルダを着脱自在に設けたことを特徴とする湯水混合
弁。
【請求項２】請求項１において、該バネホルダは、感
温バネの端部が当接する環状部と、前記バルブボディー
内に入り込む複数の脚片部と、該脚片部の先端に設けら
れた爪部とを備えており、前記バルブボディーに設けら
れた爪係止部に該爪部が係止されていることを特徴とす
る湯水混合弁。
【請求項３】請求項１又は２において、前記弁体及び
バルブボディーは合成樹脂製であることを特徴とする湯
水混合弁。