JP2003287156A - 形状記憶ワイヤーサーモユニット機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成により自動温度調節できる形状記憶
サーモユニット機構を提供する。 【解決手段】本発明は、水栓本体１９の外周面側に湯水
の流入口２０，２１及び混合した温水の流出口２２を形
成し、水栓本体１９内の前記湯水の流入口２０，２１に
臨んでプランジャー２３を配設し、プランジャー２３の
一端側にバイアスバネ２８と形状記憶ワイヤー２７とを
配設している。形状記憶ワイヤー２７は、湯と水とを混
合した温水の温度に反応し、プランジャ２３を移動させ
て湯流入口２０と水流入口２１の開口面積比を変更し、
所定温度の温水を得ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、湯と水とを混合し
て一定温度の温水を得る湯水混合水栓において、形状記
憶ワイヤーを用いて自動温度調節するようにしたサーモ
ユニット機構の技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】形状記憶合金を用いた湯水混合水栓とし
ては、図３にその概略を示す、特開昭６３−５３３７９
号公報に記載された技術が公知である。この先願技術
は、水栓本体１内にスプール弁２を配設し、その一端側
を形状記憶合金バネ３で付勢し、他端側を通常のバイア
スバネ４で付勢している。そして、湯流入口５と水流入
口６のそれぞれの開口面積を、前記二つのバネ３，４の
付勢力のバランスにより制御している。湯流入口５及び
水流入口６とから流入した湯と水は、混合室７で混合さ
れ、形状記憶合金バネ３が装着された室８を通って吐水
口又はハンドシャワー等へ吐出される。

【０００３】この湯水混合水栓では、吐出される温水の
温度が高くなると、これを形状記憶合金バネ３が検知し
て伸長動作をし、湯流入口５の開口面積を小さくなるよ
うに且つ水流入口６の開口面積を大きくなるようにスプ
ール弁２を移動させる。これにより、温水の温度は徐々
に低下をし、所定温度の温水が得られる。ところが、こ
の先願技術では形状記憶合金バネ３の温度応答性が悪い
結果、設定温度から外れた温度の温水が無駄に吐出され
るという欠点があった。この形状記憶合金バネ３の温度
応答性が悪いのは、バイアスバネ４とバランスを取り得
るバネ力を有する形状記憶バネ３は、線材が太くなる事
が一つの理由である。また他の理由としては、形状記憶
合金バネ３が混合室７よりも下流側の室８にあり、混合
室７で混合された温水が室８へ流れていくまでの時間的
なロスの分だけ形状記憶合金バネ３の反応動作が遅れる
のも原因の一つである。

【０００４】そのため、従来では図４に示すように、パ
イロット弁９Ａ，９Ｂを通じてピストン弁１０のランド
１１及び１２の背面側へ供給水を導入し、その背圧を利
用してピストン弁１０の軸方向位置を制御する湯水混合
装置が特開平６−９５７４７号公報で公知である。この
先願の湯水混合装置は、パイロット弁９Ａ，９Ｂの弁軸
を形状記憶合金ワイヤー１３Ａ，１３Ｂで形成し、これ
を制御回路１４を通じて通電加熱することにより、パイ
ロット弁９Ａ，９Ｂの開口面積を制御し、ピストン弁１
０のランド１１及び１２の背圧を変化させている。これ
により、ピストン弁１０の湯側弁体１５Ａ及び水側弁体
１５Ｂの開口面積比が変化し、混合室１６へ流入する湯
と水の量が決定され、所望する温度の温水が得られる。
なお、制御回路１４は、混合室１６の流出側に設置され
た温度検知装置１７からの信号に応じて、形状記憶合金
ワイヤー１３Ａ，１３Ｂの通電制御を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、前記図５
に示す従来の湯水混合装置にあっては、形状記憶ワイヤ
ー１３Ａ，１３Ｂへ通電加熱を行うことで形状記憶ワイ
ヤー１３Ａ又は１３Ｂを駆動させ、湯側パイロット弁９
Ａの開口面積を大きくしてピストン弁１０の湯と水の流
入量比を変え、吐出される温水の温度を変更するように
している。従って、形状記憶ワイヤー１３Ａ，１３Ｂに
通電加熱を行うための制御回路１４や温度検知装置１７
が必要である。またピストン弁１０の他にパイロット弁
９Ａ，９Ｂとパイロット圧導入路の形成が必要であり、
水栓本体が大型化且つ複雑化するという問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は従来の前記課題
に鑑みてこれを改良除去したものであって、簡単な構成
により自動温度調節できる形状記憶サーモユニット機構
を提供せんとするものである。

【０００７】而して、前記課題を解決するために本発明
が採用した請求項１の手段は、水栓本体外周面側に湯水
の流入口及び混合した温水の流出口を形成し、水栓本体
内の前記湯水の流入口に臨んでプランジャーを配設し、
プランジャーの一端側にバイアスバネと形状記憶ワイヤ
ーとを配設したことを特徴とする形状記憶ワイヤーサー
モユニット機構である。形状記憶ワイヤーは、湯と水と
を混合した温水の温度に反応し、所定の温度以上になる
と縮むようになる。これにより、プランジャーは湯流入
口の開口面積が小さくなるように且つ水流入口の開口面
積が大きくなるように移動し、混合室へ流入する湯の量
を減少させ、水の量を増加させることで混合された温水
の温度を低くなるように調整し、このような動作を繰り
返すことで所定温度の温水を得るようにしている。形状
記憶ワイヤーはバイアスバネと共にプランジャーの一端
側に配設されており、プランジャーの両方へ配設する必
要がないので、プランジャーの他端側の室の大きさを小
さくでき、その分だけ水栓全体をコンパクトにすること
が可能である。

【０００８】本発明が採用した請求項２の手段は、バイ
アスバネと形状記憶ワイヤーとがその両端側で一体的に
連結されている請求項１に記載の形状記憶ワイヤーサー
モユニット機構である。形状記憶ワイヤーとバイアスバ
ネとを一体化することにより、バイアスバネの中に形状
記憶ワイヤーを納めて一体化でき、より一層の小型化が
可能である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の構成を図面に示
す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りであ
る。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る湯水混合
水栓１８を示す概略縦断面図である。同図に示す如く、
この実施の形態にあっては、筒状の水栓本体１９の略中
央部に湯流入口２０と水流入口２１とを設け、図１の右
端側に温水の流出口２２を設けている。また水栓本体１
９内の前記湯流入口２０及び水流入口２１に臨んでプラ
ンジャー２３を配設している。このプランジャー２３に
よって水栓本体１９内が水室２４と湯水の混合室２５と
に区画され、プランジャー２３には前記水室２４と混合
室２５とを連通するための貫通孔２６が複数穿設されて
いる。

【００１０】そして、混合室２５には、形状記憶ワイヤ
ー２７とバイアスバネ２８とが配設されている。形状記
憶ワイヤー２７は、バイアスバネ２８のループの中に配
設されてその両端側がバイアスバネ２８に一体的に連結
されている。そのため、一つのバイアスバネ２８のスペ
ースの範囲内で形状記憶ワイヤー２７を配設することが
でき、極めてコンパクトなものとなる。またこれによ
り、水室２４の容積を小さくすることができ、その分だ
け水栓本体１９の大きさを小型化することが可能であ
る。

【００１１】次に、このように構成された湯水混合水栓
１８の動作態様を説明する。水流入口２１から水室２４
へ流入した水は、プランジャー２３の貫通孔２６を通っ
て混合室２５へ流入し、湯流入口２０から混合室２５へ
流入した湯と混合される。混合された温水は、流出口２
２から吐水口又はハンドシャワー等へ供給される。ここ
において、形状記憶ワイヤー２７は混合室２５の温水が
所定温度以上になると縮むように動作する。これによ
り、プランジャー２３はバイアスバネ２８の付勢力に抗
してプランジャー２３を図１の右方向へ引き寄せ、湯流
入口２０の開口面積を小さくして水流入口２１の開口面
積を大きくするように作用する。

【００１２】そのため、混合室２５へ流入する湯の量が
減少し、水室２４から貫通孔２６を通じて混合室２５へ
流入する水の量が増加し、混合された温水の温度が低下
する。これにより、形状記憶ワイヤー２７は、元の状態
へ復帰し、バイアスバネ２８の付勢力によってプランジ
ャー２３は図１の左方向へ押し戻され、湯流入口２０と
水流入口２１との開口面積を元の状態へ復帰させる。こ
のように湯水混合水栓１８は、吐出される温水の温度が
高くなった場合に、形状記憶ワイヤー２７が縮む動作を
し、湯水の流入口２０，２１の開口面積を温水の温度が
低くなる方向へ自動的に且つ瞬時に切り替えて温水の温
度が一定となるように自動的に調整している。しかも、
この場合に形状記憶ワイヤー２７及びバイアスバネ２８
が湯水の混合室２５に配置されているため、混合された
温水の温度に直ちに対応することができ、応答性に優れ
ている。

【００１３】図２は、本発明の第２の実施の形態に係る
ものである。この実施の形態では、混合室２５に配設さ
れたバイアスバネ２８の外周側に形状記憶ワイヤー２７
を配設し、形状記憶ワイヤー２７の両端側をそれぞれプ
ランジャー２３の一端面側と水栓本体１９の混合室内壁
面とに連結固定している。バイアスバネ２８と形状記憶
ワイヤー２７とが分離されている点を除けば、その作用
効果は前記第１の実施の形態の場合と同じである。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
水栓本体外周面側に湯水の流入口及び混合した温水の流
出口を形成し、水栓本体内の前記湯水の流入口に臨んで
プランジャーを配設し、プランジャーの一端側にバイア
スバネと形状記憶ワイヤーとを配設している。形状記憶
ワイヤーは、湯と水とを混合した温水の温度に反応し、
湯水の流入口の開口面積比を変えることにより、所定温
度の温水を得るようにしている。また形状記憶ワイヤー
はバイアスバネと共にプランジャーの一端側に配設され
ており、プランジャーの両方へ配設する必要がないの
で、プランジャーの他端側の室の大きさを小さくでき、
その分だけ水栓全体をコンパクトにすることが可能であ
る。

【００１５】それに加えて、本発明にあっては、バイア
スバネと形状記憶ワイヤーとがその両端側で一体的に連
結されており、バイアスバネの中に形状記憶ワイヤーを
納めることで、より一層の小型化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る湯水混合水栓
を示す概略縦断面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る湯水混合水栓
を示す概略縦断面図である。

【図３】従来の湯水混合水栓を示す概略縦断面図であ
る。

【図４】従来の別な湯水混合水栓を示す概略縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１８…湯水混合水栓、１９…水栓本体、２０…湯流入
口、２１…水流入口、２２…温水の流出口、２３…プラ
ンジャー、２４…水室、２５…混合室、２６…貫通孔、
２７…形状記憶ワイヤー、２８…バイアスバネ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水栓本体外周面側に湯水の流入口及び混合
   した温水の流出口を形成し、水栓本体内の前記湯水の流
   入口に臨んでプランジャーを配設し、プランジャーの一
   端側にバイアスバネと形状記憶ワイヤーとを配設したこ
   とを特徴とする形状記憶ワイヤーサーモユニット機構。
2. 【請求項２】バイアスバネと形状記憶ワイヤーとがその
   両端側で一体的に連結されている請求項１に記載の形状
   記憶ワイヤーサーモユニット機構。