JP2008144961A - 湯水混合弁 - Google Patents

Abstract

【課題】湯水の混合を良好になし得て給水圧の変動にも拘らず吐水温度が変動するのを良好に抑制ないし防止することのできる湯水混合弁を提供する。
【解決手段】水側弁部２６及び湯側弁部２８を備えた弁体２４と、水側弁座４０及び湯側弁座４２を有し、弁体２４の軸方向の移動により水流入口２０及び湯流入口２２の開度を変化させることによって水，湯の流入比率を変化させ且つ流入した水，湯を弁体２４の位置調節を自動的に行う感温ばねを備えた混合室３６に流入させて混合を行う湯水混合弁１０において、弁ケース１２の内面側から弁ケース１２の中心部に向かって突出し、混合室３６に向かう水の流れを当てて旋回流とする複数の旋回流発生羽根６４及び水の流れを噴出流とするノズル部６８を備えた撹拌流発生部６０を弁ケース１２に固定状態に設けておく。
【選択図】 図１

Description

この発明は湯水混合弁に関し、特に混合室に感温体を備えた自動温度調節機能付きの湯水混合弁に関する。

従来、湯水混合弁として混合室に感温体を備えてなる自動温度調節機能付き（サーモスタット式）のものが広く用いられている。
この自動温度調節機能付きの湯水混合弁として次のようなもの、即ち(イ)弁ケースに軸方向に離隔して設けられた水流入口及び湯流入口と、(ロ)水流入口，湯流入口に対応して軸方向に離隔して設けられた水側弁部及び湯側弁部を備え、弁ケースの内部に軸方向に移動可能に設けられた弁体と、(ハ)弁ケースに設けられ、水側弁部，湯側弁部をそれぞれ当接させる水側弁座，湯側弁座と、(ニ)水流入口及び湯流入口からの水及び湯を流入させて混合する混合室と、(ホ)混合室内の混合水温度に感応して軸方向に伸縮し、弁体の位置調節を自動的に行う感温体と、(へ)感温体を収縮させる方向に弁体を付勢するバイアスばねと、を有し、弁体の軸方向の一方の移動により水流入口の開度を小さく、湯流入口の開度を大きく変化させ、また弁体の逆方向の移動により湯流入口の開度を小さく、水流入口の開度を大きく変化させることによって水，湯の流入比率を変化させ、且つ流入した水，湯を弁ケースの内部で軸方向に流して混合室に流入させ、混合水を吐水部に向けて流出させる湯水混合弁が公知である。
例えば下記特許文献１にこの種形式の自動温度調節機能付きの湯水混合弁が開示されている。
図１１はその具体例を示している。

同図において２００，２０２は弁ケース２０４に形成された水流入口，湯流入口であり、２０６は軸方向に離隔して設けられた水側弁部２０８，湯側弁部２１０及びそれらを軸方向に連繋する連繋部２１２を備えた弁体で、弁ケース２０４内に軸方向に移動可能に設けられている。
弁ケース２０４には、これら水側弁部２０８，湯側弁部２１０の間の位置において、水側弁部２０８，湯側弁部２１０に各対応して水側弁座２１４，湯側弁座２１６が設けられており、それらに対し水側弁部２０８，湯側弁部２１０がそれぞれ当接するようになっている。

弁体２０６は、第１バイアスばね２１８，第２バイアスばね２２０にて図中左向き、即ち水側弁部２０８を閉弁させる方向に付勢されており、また混合室２２２内に設けられた形状記憶合金から成る感温ばね２２４によりこれとは反対方向の図中右向き、即ち湯側弁部２１０を閉弁させる方向に付勢されている。
ここで混合室２２２は、湯流入口２０２に対し水流入口２００とは軸方向の反対側に形成されている。

尚、弁体２０６の連繋部２１２は断面形状が概略十字状をなしており、中心部から放射方向に延び出した板状部２２６と２２６との間に、水用の内部通路２２８が軸方向に形成されている。
水流入口２００を通じて流入した水は、この内部通路２２８を通じて図中左向きに流れ、混合室２２２へと到る。

尚、湯流入口２０２を通じて内部に流入した湯は、混合室２２２へと図中左向きに流れ、その混合室２２２で水と湯とが混合された上で、その混合水が吐水部に向けて左方向に流出する。

２３０は回転操作軸で、この回転操作軸を回転操作することで第１バイアスばね２１８及び第２バイアスばね２２０の付勢力が強く又は弱く変更され、これにより弁体２０６の図中左右方向の位置、詳しくは第１バイアスばね２１８，第２バイアスばね２２０と感温ばね２２４との付勢力の釣合い位置が左右方向にシフトせしめられる。即ち湯水混合弁における混合水の温度が所望温度に設定されないしは設定変更される。

この湯水混合弁では、弁体２０６が図中左向きに一杯まで移動して水側弁部２０８が水側弁座２１４に当接することで、水流入口２００が全閉、湯流入口２０２が全開となり、また逆方向に一杯まで移動して湯側弁部２１０が湯側弁座２１６に当接することで、湯流入口２０２が全閉，水流入口２００が全開状態となる。

またそれらの中間位置において水流入口２００及び湯流入口２０２を開き且つその開度を変化させて水，湯の流入量を変化させる。
具体的には、湯側弁部２１０が全閉、水側弁部２０８が全開状態の下で回転操作軸２３０を回転（正方向回転）操作すると、第１バイアスばね２１８，第２バイアスばね２２０の付勢力が強まって弁体２０６が図中左方向にシフトさせられる。
そしてそのシフトした状態において第１バイアスばね２１８，第２バイアスばね２２０による左向きの付勢力と、感温ばね２２４による右向きの付勢力とが釣合った状態となり、その状態で水流入口２００及び湯流入口２０２から流入する水と湯の混合水の温度が変動すると、これに伴って感温ばね２２４が付勢力を増減させ、感温ばね２２４が軸方向の伸縮を伴って弁体２０６を左右方向に微動させる。これにより混合水の温度が設定温度に維持される。

また一方回転操作軸２３０を逆方向に回転操作すると、第１バイアスばね２１８及び第２バイアスばね２２０の付勢力が低下し、これにより弁体２０６が図中右向きにシフトさせられる。そしてそのシフト位置において感温ばね２２４の温度感知に基づく付勢力の増減によって混合水温度が調節される。

ところでこの種の自動温度調節機能付の湯水混合弁にあっては、給水圧や給湯圧の変動により温度調節が影響を受ける問題があり、特に水流入口２００を通じ流入する水の給水圧が水栓の設置場所その他によって変動すると、回転操作軸２３０により混合水温度を例えば４０℃に設定しておいたとしても、実際の吐水温度が４０℃に対し低くなったり高くなったりするといった問題を生じていた。

具体的には、給水圧が高くなると水流入口２００を通じ流入する水の勢いが強く且つ多量となって通常は実際の吐水温度が低くなり、また逆に給水圧が低くなると水の流入の勢いが弱く且つ少量となって実際の吐水温度が高温側に変動してしまう。
その理由は、混合室２２２における水と湯との混合撹拌が必ずしも十分良好に行われず、感温体２２４が水と湯との混合比率の変化に対して必ずしも適正に追従ないし感応していないことにある。

このような現象は、上記のように水と湯とが何れも同じ方向に流れて混合室で混合された上、吐水部に向けて流出する形式の湯水混合弁において特に生じ易い問題であるが、他の一般の自動温度調節機能付の湯水混合弁においても生ずる問題である。

このような問題点に鑑み、下記特許文献２には水と湯とを旋回させて、即ちそれら水，湯に旋回流を生ぜしめて水と湯との混合撹拌を促進するフィンを備えた混合部材を弁体と一体移動する状態に設けてなる湯水混合弁が開示されている。

図１２はその具体例を示したもので、図中２４０は、弁体２４２と混合室２４４内部に備えられた感温ばね２４６との間に且つ弁体２４２と一体に移動する状態で設けられた混合部材で、この混合部材２４０には旋回流を生ぜしめるためのフィン（旋回流発生羽根）２４８が一体に形成されている。
この湯水混合弁では、水流入口２００，湯流入口２０２から流入した水，湯がフィン２４８を通過して混合室へと流れ、その際に水，湯の流れにフィン２４８の作用で旋回流が生ぜしめられる。

しかしながらこの特許文献２に開示の湯水混合弁では、フィン２４８付きの混合部材２４０を弁体２４２と一体移動する状態で設けているため、弁体２４２の軸方向の位置移動（位置調節）が純粋に感温ばね（感温体）２４６による温度感知だけによって行われず、フィン２４８に対して作用する水，湯の流動圧及びその変化によって弁体２４２が軸方向に位置移動してしまい、これにより温度調節性能が損なわれる恐れがある問題がある。

またこの特許文献２に開示のものでは、混合部材２４０が弁体２４２及びケーシングと別体の部材からなっており、このため湯水混合弁の所要部品点数が多くなるとともに、組み付けの工数も多くなり、湯水混合弁全体のコストを押し上げてしまう問題も有している。

特開２００１−４０５０号公報 特開２０００−２８３３２９号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、湯水の混合を良好になし得て給水圧の変動にも拘らず吐水温度が変動するのを良好に抑制ないし防止することのできる湯水混合弁を提供することを目的としてなされたものである。
また本発明の他の目的は、湯水混合弁を構成する部品の点数を少なくして組付工数も削減でき、湯水混合弁のコストを低廉化することを目的とする。

而して請求項１のものは、(イ)弁ケースに軸方向に離隔して設けられた水流入口及び湯流入口と、(ロ)該水流入口，湯流入口に対応して軸方向に離隔して設けられた水側弁部及び湯側弁部を備え、該弁ケースの内部に軸方向に移動可能に設けられた弁体と、(ハ)該弁ケースに設けられ、該水側弁部，湯側弁部をそれぞれ当接させる水側弁座，湯側弁座と、(ニ)前記水流入口及び湯流入口からの水及び湯を流入させて混合する混合室と、(ホ)該混合室内の混合水温度に感応して軸方向に伸縮し、前記弁体の位置調節を自動的に行う感温体と、(へ)該感温体を収縮させる方向に該弁体を付勢するバイアスばねと、を有し、該弁体の軸方向の一方の移動により前記水流入口の開度を小さく、前記湯流入口の開度を大きく変化させ、また該弁体の逆方向の移動により該湯流入口の開度を小さく、該水流入口の開度を大きく変化させることによって水，湯の流入比率を変化させ、且つ流入した水，湯を前記弁ケースの内部で軸方向に流して前記混合室に流入させ、混合水を吐水部に向けて流出させる湯水混合弁において、前記弁ケースの内面側から該弁ケースの中心部に向かって突出し、前記混合室に向かう水若しくは湯又は水及び湯の流れを当てて、該流れを変化させることで撹拌流を生ぜしめる撹拌流発生部を前記弁ケースに軸方向及び軸回りの回転方向に固定状態に設けたことを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記撹拌流発生部が、前記撹拌流として旋回流を発生させる複数の旋回流発生羽根を有していることを特徴とする。

請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記撹拌流発生部が、前記混合室の側に向って内径が漸次小径となる形状をなし、該混合室に向う流れを絞るノズル部を有していることを特徴とする。

請求項４のものは、請求項３において、前記ノズル部の先端部には、径方向に貫通し該ノズル部からの噴出流の一部を径方向外方に噴出させる噴出用切欠きが設けてあることを特徴とする。

請求項５のものは、請求項２において、前記混合室が前記湯流入口に対して前記水流入口と反対側に形成されていて、前記水流入口から流入した水を水用の内部通路を通じて該混合室に流入するようになしてあり、前記旋回流発生羽根が該水用の内部通路に向って突出する状態で設けてあることを特徴とする。

請求項６のものは、請求項３，４の何れかにおいて、前記混合室が前記湯流入口に対して前記水流入口と反対側に形成されていて、前記水流入口から流入した水を水用の内部通路を通じて該混合室に流入するようになしてあり、前記ノズル部が該水用の内部通路に向って突出する状態で設けてあることを特徴とする。

請求項７のものは、請求項６において、前記ノズル部が前記湯流入口に対して径方向内側の位置に設けてあることを特徴とする。

請求項８のものは、請求項６，７の何れかにおいて、前記ノズル部が、前記湯側弁部の内部に入り込んでいることを特徴とする。

請求項９のものは、請求項８において、前記ノズル部の先端の内径が前記湯側弁部の内径と同等以下であって、該ノズル部の先端内面が該湯側弁部の内面と径方向に同等の位置若しくは該径方向の内側に位置していることを特徴とする。

請求項１０のものは、請求項１〜９の何れかにおいて、前記撹拌流発生部が前記弁ケースに一体に形成してあることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、弁ケースの内面側から弁ケースの中心部に向かって突出し、混合室に向かう水若しくは湯又は水及び湯の流れを変化させて撹拌流を生ぜしめる撹拌流発生部を弁ケースに軸方向及び軸回りの回転方向に固定状態に設けたものである。

かかる本発明によれば、撹拌流発生部に対し水若しくは湯又は水と湯との流動圧が作用しても、その流動圧が弁体の位置を軸方向に移動させる力として作用しない。
従って本発明によれば、給水圧の変動にも拘らず撹拌流発生部を介しての弁体に対する流動圧の影響を排除して、実際の吐水温度を撹拌流の撹拌効果により目的とする温度に精度高く調節することができる。

尚、撹拌流発生部を回転可能に設けておくことも考えられるが、この場合撹拌流発生部が回転することによって回転音を発生させる問題を生ずる。しかるに本発明では撹拌流発生部が回転方向に固定状態とされているため、撹拌流を生ぜしめるに際して回転音を発生させない利点を有する。
ここで上記感温体は形状記憶合金製の感温ばねとなしておくことができる。

本発明では、上記撹拌流発生部を撹拌流としての旋回流を発生させる複数の旋回流発生羽根を有するものとなしておくことができる（請求項２）。
このようにすれば、旋回流の発生によって水と湯とを効率高く混合することができる。

本発明ではまた、上記撹拌流発生部を、混合室の側に向って内径が漸次小径となる形状をなし、混合室に向う流れを絞るノズル部を有するものとなしておくことができる（請求項３）。
この請求項３によれば、混合室に向う流れがノズル部の絞り作用により加速されて混合室の側に噴出され、これにより混合室における水と湯との混合が効率高く行なわれる。

この場合において、上記ノズル部の先端部には、径方向に貫通した形態の噴出用切欠きを設けておくことができる。
ノズル部の先端部にこのような噴出用切欠きを設けておいた場合、ノズル部からの噴出流の一部が噴出用切欠きを通じて径方向外方に向って噴出され、そのことによって水と湯との撹拌混合がより一層促進される。

この噴出用切欠きによる撹拌混合の促進の態様には様々な態様があり得る。
例えば請求項７に従って水流入口から流入した水を水用の内部通路を流通させてノズル部より混合室に向けて噴出させるようになした場合、後述のようにノズル部による水流の絞り作用にて湯流入口からの湯をベンチュリー効果により引き込む力が働き、水と湯との混合撹拌を促進することができるが、このとき噴出の勢いが強過ぎると、中心部の水の流れと外周側の湯の流れとが層分離したようになって、湯の引込みによる混合撹拌の効果を十分に発揮させられない場合が生じ得る。

しかるに噴出用切欠きを通じて水の噴出流の一部を径方向外方に噴出させるようにした場合、その噴出用切欠きから外向きに噴出された水の流れにより湯と水とが掻き乱されて、上記の層分離の現象の発生が防止され、撹拌混合がより一層促進される。
即ち、ベンチュリー効果に基く湯の引込みによる撹拌混合の効果と、噴出用切欠きからの径方向外向きの水流の噴出による撹拌混合の効果との何れの効果も良好に得られるようになり、水と湯との混合撹拌がより一層助長される。

一方、水流入口と湯流入口との位置関係を逆転させて、湯流入口からの湯を湯用の内部通路を通じて流通させ、湯の流れをノズル部から混合室に向けて噴出させるようにし、このとき水流入口からの水をベンチュリー効果により引き込んで混合室に流入させるようになした場合においても、同様の理由によって噴出用切欠きにより水と湯との撹拌混合を効果的に助長することができる。

或いはまた、水と湯とを共にノズル部から混合室に向けて噴出するようになした場合においても、噴出用切欠きを通じてその一部を径方向外方に噴出させることで、水と湯との掻き混ぜ及び乱流化が促進され、撹拌混合効果をより一層高めることができる。

尚この請求項４において、噴出用切欠きは周方向に沿って複数設けておくことができる。この場合において各噴出用切欠きは周方向に等間隔で設けておくことが望ましい。

本発明では、上記混合室を湯流入口に対して水流入口と反対側に形成して、水流入口から流入した水を水用の内部通路を通じて混合室に流入するようになし、上記旋回流発生羽根を、水用の内部通路に突出する状態で設けておくことができる（請求項５）。
一般的に給水圧は給湯圧に対して圧力が高いので、旋回流発生羽根にて水の流れに旋回流を発生させることで、水と湯とをより効果的に混合撹拌することができ、ひいては混合水温度をより高い精度で目的とする温度に調整することが可能である。

請求項６もまた、水用の内部通路に向って突出する形態で、撹拌流発生部に備えた上記ノズル部を設けたもので、この請求項６においても、一般的に供給圧の高い水の流れをノズル部で噴出流となし得て、水と湯とをより効果的に混合撹拌することができ、混合水温度をより高い精度で目的とする温度に調整することが可能となる。

この場合において、かかるノズル部を湯流入口に対して径方向内側の位置に設けておくことができる（請求項７）。
このようにすれば、ノズル部による水流の絞り作用によって、湯流入口からの湯をベンチュリー効果により引き込む力が働き、そのことによって水と湯との混合撹拌をより効果的に促進することができる。

加えて、ノズル部で絞られた水の流れがノズル部から出て開放される際にノズル部周りで渦流を発生させることで、湯流入口から流入した湯と水との混合撹拌が更に促進される効果が得られる。

更にこの場合において、ノズル部を湯側弁部の内部に入り込ませておくことができる（請求項８）。
このようにしておけば、ノズル部から流出した水が湯流入口に向って逆流するのを効果的に防止することができる。
更にノズル部が湯側弁部の内部に入り込んでいることによって、ノズル部から勢い良く流出した水の流れが湯側弁部に当ることによって湯側弁部に流動圧が加わり、そのことによって弁体の位置制御に影響が及ぶのを抑制ないし防止することができる。

この場合において、ノズル部の先端の内径を湯側弁部と内径と同等以下となし、ノズル部の先端内面を湯側弁部の内面と径方向に同等の位置若しくは径方向の内側に位置させておくことができる（請求項９）。
このようにすれば、ノズル部からの水の流れが湯側弁部に当って流動圧を湯側弁部に作用させてしまうのを確実に防止することができる。

これらの場合において、上記撹拌流発生部は弁ケースに一体に形成しておくことができる（請求項１０）。
この請求項１０によれば、撹拌流を発生させるための部品を独立した別部品として弁ケース内部に組み込むようになした場合に比べて所要部品点数を少なくできるとともに、組付工数を少なくでき、湯水混合弁の所要コストを全体として安価に抑えることができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は本実施形態の自動温度調節機能付（サーモスタット式）の湯水混合弁で、弁ケース１２と軸ケース１４とを有しており、それらが互いにねじ結合されている。

軸ケース１４には回転操作軸１６が組み付けられている。
この回転操作軸１６は、後述の弁体２４を弁ケース１２の内部で軸方向即ち図中左右方向に移動させて混合水温度を設定操作するためのもので、セレーション部１８において図示しないハンドルに一体回転状態に連結されるようになっている。

一方弁ケース１２には、軸方向に互いに離隔した位置に水流入口２０，湯流入口２２が弁ケース１２を内外に貫通する状態で形成されており、これら水流入口２０，湯流入口２２を通じて水，湯が弁ケース１２内部に流入するようになっている。

弁ケース１２の内部には、図２にも示しているように弁体２４が図中左右方向に移動可能に設けられている。
弁体２４は、軸方向に離隔して設けられた水側弁部２６と湯側弁部２８、及びそれらを軸方向に連繋する連繋部３０とを有している。但しこの実施形態では連繋部３０が湯側弁部２８と一体に成形され、水側弁部２６に対しては嵌合状態で組み付けられている。

詳しくは、図１及び図２に示しているように、連繋部３０は全体として十字状をなすように中心部から放射状に延びる複数（ここでは４つ）の板状のアーム３２と、これらアーム３２から軸方向に突き出した円筒部３３とを一体に有している。
ここで各アーム３２は湯側弁部２８の内側に形成されており、そしてこのアーム３２から円筒部３３が湯側弁部２８より軸方向に突き出す状態に設けられている。

一方水側弁部２６には、図３に示しているようにその内側に段付形状をなす円筒形状の嵌合部３５が形成されており、その嵌合部３５が段付部３７を円筒部３３の先端面に当接させる状態に円筒部３３に外嵌状態に嵌合され、組み付けられている。
連繋部３０における円筒部３３の内孔は雌ねじ孔とされており、そこに後述の弁軸５２の先端部に形成された雄ねじ４１がねじ込まれている。

この弁軸５２には、押え部材としての止め輪（ここではＥリング）３９が装着されており、弁軸５２の雄ねじ４１の円筒部３０へのねじ込みに基づいて、この止め輪３９が水側弁部２６を円筒部３３に対して軸方向に押え付けている。
即ちこれら雌ねじ孔と雄ねじ４１及び止め輪３９とによって、水側弁部２６が連繋部３０に対して強固に組付固定されている。

尚、連繋部３０における上記円筒部３３の外周側には、水流入口２０を通じて内部に流入した水を軸方向（図中左方向）に流通させる水用の内部通路３４が形成されている。

即ち水流入口２０を通じ流入した水は、この内部通路３４を図中左向きに軸方向に流れて混合室３６へと到る。
一方湯流入口２２を通じ内部に流入した湯は、流入した水と同じ方向に流れて混合室３６へと至り、そこで水と湯とが混合された上、混合水が流出部３８から吐水部に向けて流出する。

弁ケース１２には、水側弁部２６，湯側弁部２８の間の位置においてそれらに各対応した水側弁座４０，湯側弁座４２が設けられており、それらに対し水側弁部２６，湯側弁部２８がそれぞれ当接するようになっている。

上記弁体２４は第１バイアスばね４４，第２バイアスばね４６にて図中左向き、即ち水側弁部２６を閉弁させる方向に付勢されており、また混合室３６内に設けられた形状記憶合金から成る感温ばね（感温体）４８によりこれとは反対方向の図中右向き、即ち湯側弁部２８を閉弁させる方向に付勢されている。

上記回転操作軸１６には、円筒状を成す駆動部材４９がねじ結合されており、回転操作軸１６を正方向に回転操作すると、駆動部材４９がねじ送り作用で図中左向きに前進させられ、これによりストッパリング５０を介して第１バイアスばね４４及び第２バイアスばね４６が圧縮せしめられて、弁体２４に対する図中左向きの付勢力を増大させる。
また回転操作軸１６を逆方向に回転操作すると駆動部材４９が図中右向きに後退移動させられて、第１バイアスばね４４及び第２バイアスばね４６が伸びる方向に変位し、弁体２４に対する図中左向きの付勢力を弱くする。

この実施形態の湯水混合弁１０では、このようにして回転操作軸１６を正方向又は逆方向に回転操作することで、弁体２４が第１バイアスばね４４及び第２バイアスばね４６の図中左向きの付勢力と感温ばね４８による図中右向きの付勢力とが釣り合う位置に左右方向にシフトせしめられる。即ち湯水混合弁１０における混合水の温度が設定され或いは設定変更される。

尚図１及び図３において、５４は混合室３６を形成するとともに感温ばね４８の一端を当接させる第１ばね受であり、また５６，５８はそれぞれ第１バイアスばね４４，第２バイアスばね４６の各一端を当接させる第２ばね受及び第３ばね受、５２は弁体２４から延び出した弁軸である。

この湯水混合弁１０では、弁体２４が図中左向きに一杯まで移動して水側弁部２６が水側弁座４０に当接することで水流入口２０が全閉，湯流入口２２が全開となり、弁体２４が逆方向に一杯まで移動して湯側弁部２８が湯側弁座４２に当接することで湯流入口２２が全閉，水流入口２０が全開状態となる。

またそれらの中間位置において水流入口２０及び湯流入口２２を開き且つその開度を感温ばね４８の温度感知に基づいて自動的に変化させ、水，湯の流入量を変化させて混合水温度を自動的に設定温度に調節する。

この実施形態の湯水混合弁１０では、水側弁部２６と湯側弁部２８との間において、弁ケース１２の内面に撹拌流発生部６０が設けられている。ここで撹拌流発生部６０は、弁ケース１２と別体に構成されて、かかる弁ケース１２の内面に固定状態、詳しくは軸方向及び軸回りの回転方向の何れにも移動しない状態で固定されている。

この撹拌流発生部６０は、図４に示しているように円筒形状の周壁部６２を有しており、その内面から弁ケース１２の中心部に向かって、水流入口から混合室３６に向かう水の流れに撹拌流として旋回流を生ぜしめる多数のフィン（旋回流発生羽根）６４が突出せしめられている。
ここで多数のフィン６４は、周方向に等間隔で設けられている。
図４に示しているように、これらフィン６４には軸方向に対して傾斜形状をなす傾斜面６６が設けられており、その傾斜面６６の作用で軸方向の水の流れを傾斜させることで旋回流を生ぜしめる。

撹拌流発生部６０には、混合室３６側の先端部に、混合室３６の側に向かって内径が漸次小径となる形状のノズル部６８が一体に設けられている。
ここでノズル部６８は、その外径もまた混合室３６の側に向かって漸次小径となる形状をなしている。そしてかかるノズル部６８が、図１に示しているように湯流入口２２に対して径方向内側の位置に配置されている。

このノズル部６８は、水流入口２０から混合室３６に向かう水の流れを当ててその流れを絞り、同部分でその流れを速める働きをなす。
尚このノズル部６８は、図１に明らかに示しているように湯側弁部２８の内部に入り込んでいる。
詳しくは、この実施形態では湯側弁部２８の図中右側の部分、即ち湯側弁座４２側の部分は、図５に示しているように内面が湯側弁座４２に向って漸次大径となるテーパ面をなしており、そしてそのテーパ面の内側に、外面が混合室３６の側に向って漸次小径となるノズル部６８が入り込んでいる。

ここでノズル部６８は、湯側弁座４２の位置を基端位置としてここより図中左側、即ち混合室３６に向って湯側弁座４２から突出しており、湯側弁部２８が閉弁した状態では、その全体が湯側弁部２８の内部に入り込んだ状態となる。

ノズル部６８はまた、その先端の内径が湯側弁部２８の内径と同等で、ノズル部６８の先端内面が、湯側弁部２８の内面と径方向に同じ位置に位置している。但しノズル部６８の先端の内径を湯側弁部２８の内径よりも小径となし、ノズル部６８の先端内面を湯側弁部２８の内面よりも径方向の内側に位置させるようにしても良い。
従ってノズル部６８から混合室３６に向けて噴出された水の流れは、湯側弁部２８に当ることなく湯側弁部２８の内側を通過して混合室３６へと至る。

この撹拌流発生部６０には、図４（Ｄ）に示しているようにノズル部６８の部分において周方向４箇所に干渉回避用切欠き（以下単に切欠きとする）７０が設けられている。この切欠き７０は、上記連繋部３０における十字状のアーム３２を嵌入させることによって、アーム３２との干渉を回避するものである。
尚、図４（Ａ）に示しているように上記フィン６４はノズル部６８の先端位置まで形成されている。

この湯水混合弁１０では、水流入口２０から内部に流入した水が弁ケース１２の水用の内部通路３４を混合室３６に向かって軸方向に流れる際、撹拌流発生部６０における多数のフィン６４によって水の流れに旋回流が生ぜしめられる。
旋回流となった水の流れはその旋回流を維持した状態で混合室３６へと流入する。
従って、湯流入口２２から内部に流入した湯もまたその旋回流に巻き込まれ、旋回運動しながら混合室３６内部へと流入する。
このため混合室３６内部で水と湯との混合撹拌が効率的に行われる。

この実施形態ではまた、撹拌流発生部６０にノズル部６８が設けられているため、内部通路３４を通じて混合室３６に向かう水の流れがノズル部６８を通過する際に、旋回運動しながらノズル部６８の絞り作用で流速が速められ、混合室３６に水の流れが旋回流として勢い良く流入せしめられる。そのため混合室３６内部での湯水の混合撹拌が更に促進される。

加えてノズル部６８で水の流速が速められるため、図６（Ａ）に示しているようにベンチュリー効果で湯流入口２２から流入する湯に対し引込み力が働き、このことによっても水と湯との混合撹拌が更に助長される。
更にまた、ノズル部６８は湯側弁部２８の内部に入り込んでいるため、ノズル部６８から噴射された水の流れが湯流入口２２に向って逆流するのが効果的に抑制ないし防止される。

更にこの実施形態では、ノズル部６８からの水の噴出流が湯側弁部２８に当らずに、その内側を通過して混合室３６に至るため、ノズル部６８で流速の速められた水の流れの流動圧が湯側弁部２８に対し軸方向に働いてしまうのを有効に防止できる。

更に加えて、図６（Ｂ）に示しているようにノズル部６８で絞られた水の流れがノズル部６８を出て開放されたところで渦を発生させることにより、水と湯との混合撹拌が助長される効果も得られる。

以上のような本実施形態によれば、フィン６４及びノズル部６８に対し水の流動圧が作用しても、その流動圧が弁体２４の位置を軸方向に移動させる力として作用しない。
従って本実施形態によれば、給水圧の変動にも拘らずフィン６４及びノズル部６８を介しての弁体２４に対する流動圧の影響を排除して、実際の吐水温度を目的とする温度に精度高く調節することができる。
また本実施形態ではフィン６４が回転方向に固定状態とされているため、旋回流を生ぜしめるに際して回転音を発生させない利点を有する。

本実施形態ではまた、混合室３６を湯流入口２２に対して水流入口２０と反対側に形成して、水流入口２０から流入した水を水用の内部通路３４を通じて混合室３６に流入するようになし、フィン６４を水が流通する内部通路３４に突出する状態に設けてあるため、一般的に高い圧力で流入する水の流れに旋回流を起させることで、水と湯とをより効果的に混合撹拌することができ、ひいては混合水温度をより高い精度で目的とする温度に調整することが可能となる。

更に本実施形態では、ノズル部６８もまた水の流れを絞って混合室３６側に噴射するように設けてあるため、湯と水との混合撹拌の効率をより一層高めることができる。
加えてこの実施形態では、ノズル部６８により湯流入口２２からの湯に対し引込み力を作用させることができるとともに、ノズル部６８による水流の絞り作用が開放されたところで、渦の発生により水と湯との混合撹拌を助長でき、それらによって湯と水との混合撹拌を加速することができる。
またノズル部６８からの水の噴出流が湯側弁部２８に対し軸方向に当るのが防止されているため、ノズル部６８からの噴出流による流動圧の作用で弁体２４が軸方向に位置ずれするのが良好に防止される。

尚、上記したフィンの形状はあくまで一例であって、かかるフィンの形状は他の様々な形状となすことが可能である。
図７はその幾つかの例を示している。
図７（イ）のフィン７２は、水流入口２０側の端部を図４に示すものに比べてより短い範囲で部分的に傾斜面６６となした例であり、また（ロ）の例は、このような傾斜面６６を設けるとともに、フィン７４全体を軸方向に対して傾け且つその傾き方向に湾曲した形状となした例である。

更に（ハ）の例は、フィン７６の側面を全面的に傾斜面６６とするとともに、弁ケース１２の中心側に位置する天面全体を傾斜面７８となした例である。
フィンの形状はその他の様々な形状となすことができる。

また上記実施形態では撹拌流発生部６０を別体に構成して弁ケース１２の内面に嵌込状態に固定しているが、本発明においては図８に示しているように上記多数のフィン６４、更にはノズル部６８を、即ち撹拌流発生部を弁ケース１２の内面に一体成形にて形成しておくことも可能であり、またそのフィンとして他の様々な形状のものを形成しておくことが可能である。

このようになした場合、撹拌流発生部を独立した別部品として弁ケース１２に組み込むようにした場合に比べて、所要部品点数を少なくできるとともに、組付工数を少なくでき、湯水混合弁１０の所要コストを全体として安価に抑えることができる。

図９は本発明の更に他の実施形態を示している。
この実施形態では、（Ｂ）に示しているようにノズル部６８の先端部に、これを径方向に貫通する形態の噴出用切欠き（以下単に切欠きとする）９０を設けている。
ここで切欠き９０は、ノズル部６８からの噴出流の一部を径方向外方に噴出させるもので、上記の干渉回避用切欠き７０に対して周方向の幅が広く、また軸方向の深さが浅く形成してある。
この切欠き９０は、周方向においてフィン６４と６４との間の位置に形成されており、且つこの切欠き９０は周方向に沿って等間隔で複数（ここでは４個）形成されている。

上記切欠き７０は、そこに連繋部３０における板状のアーム３２が嵌入することで、かかるアーム３２にて塞がれているが、切欠き９０はその全体がノズル部６８の内部と外部とに開放されている。
ノズル部６８の先端部にこのような切欠き９０が形成された本実施形態において、水流入口２０から流入した水は内部通路３４を軸方向に流れ、そしてフィン６４を通過する過程で水の流れが旋回流とされ、その旋回流を維持しつつノズル部６８から混合室３６に向けて噴出される。

このとき、図１０（Ｂ）の比較例図に示しているようにノズル部６８に切欠き９０が設けられておらず且つノズル部６８からの噴出の勢いが強いと、同図に示しているように中心部の旋回流を維持した水の流れと、外周側の湯の流れとが十分に融合せずに、それらが層分離したような状態で混合室３６に流れ、従って水の流れと湯の流れとが十分に撹拌混合されない場合が生ずる。

これに対して本実施形態に従って切欠き９０を設けた場合、ノズル部６８から噴射される水の流れの一部が切欠き９０を通じて径方向外方の噴出される。
詳しくは、図１０（Ａ）に示すように軸方向に流れて切欠き９０に到った水の流れは、絞り部６８による絞り作用から開放されて切欠き９０を通じ径方向外方に噴出する。更に加えてこの水の流れはフィン６４により旋回流となっていて遠心力が働いているため、遠心力の作用が加わってその一部が切欠き９０を通じ径方向外方に勢い良く噴出される。

その結果本実施形態では、湯流入口２２から流入する湯に対する引込みによる撹拌混合の効果に、切欠き９０からの径方向外方への水流の噴出による混合撹拌の効果が加わることによって、水の流れと湯の流れとが、図１０（Ｂ）の比較例図に示すような層分離を生じることなく良好に融合した流れとなって撹拌混合が十分に行われ、水と湯との混合化がより一層促進される。

尚、切欠き７０は、そこに十字状のアーム３２が嵌入することによって塞がれているが、切欠き７０とアーム３２との間にも若干の隙間があり、その隙間を通じてノズル部６８内部の水流の一部が径方向外方へと噴き出すこともあり得る。この場合にはその切欠き７０もまた、本発明における切欠きの一部と考えることもできる。
但し切欠き７０からの水流の漏出による撹拌効果に比べれば、開放形態の切欠き９０からの噴出による撹拌効果は著しく大きいものである。

以上本発明の実施形態を詳述したが、これはあくまで一例示である。
例えば本発明は形状記憶合金製の感温ばね以外の感温体を有する自動温度調整機能付の湯水混合弁に適用することも可能であるし、また図１２に示す形態の湯水混合弁に対して本発明を適用することも可能である。この場合には、水と湯との両方に対してフィンにより旋回流を生ぜしめ、或いはそれらの流れを噴出流となすことができる。

また場合によって、湯流入口から混合室に向かう湯用の内部通路上に旋回流発生羽根を設けて、その旋回流発生羽根により湯の流れに対し旋回流を直接生ぜしめるようになすことも可能である。
更には、図１の実施形態のように水側弁座と湯側弁座とが水側弁部と湯側弁部との間の位置に形成されている湯水混合弁のみならず、図１２に示す形態の湯水混合弁、即ち水側弁座と湯側弁座とが水側弁部，湯側弁部の軸方向外側に位置している湯水混合弁に対して適用することも可能である。
その他、上記実施形態では撹拌流発生部６０に旋回流発生羽根とノズル部とを設けているが、場合によって何れか一方だけを設けることも可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態の湯水混合弁を示す断面図である。 図１の湯水混合弁の要部の分解（一部切欠）斜視図である。 図１の湯水混合弁の要部の各要素を分解して示す断面図である。 図２の弁ケースに設けた撹拌流発生部の図である。 図１の湯水混合弁の要部を拡大して示した図である。 図１の湯水混合弁の作用説明図である。 本発明の他の各実施形態の要部の図である。 本発明の更に他の実施形態の要部の図である。 本発明の更に他の実施形態の要部の図である。 図９の実施形態の作用説明図である。 従来の湯水混合弁の一例を示す図である。 図９とは異なる従来の湯水混合弁の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 湯水混合弁
１２ 弁ケース
２０ 水流入口
２２ 湯流入口
２４ 弁体
２６ 水側弁部
２８ 湯側弁部
３４ 内部通路
３６ 混合室
４０ 水側弁座
４２ 湯側弁座
４４ 第１バイアスばね
４６ 第２バイアスばね
４８ 感温ばね（感温体）
６０ 撹拌流発生部
６４，７２，７４，７６ フィン（旋回流発生羽根）
６８ ノズル部
９０ 噴出用切欠き

Claims (10)

1. (イ)弁ケースに軸方向に離隔して設けられた水流入口及び湯流入口と、(ロ)該水流入口，湯流入口に対応して軸方向に離隔して設けられた水側弁部及び湯側弁部を備え、該弁ケースの内部に軸方向に移動可能に設けられた弁体と、(ハ)該弁ケースに設けられ、該水側弁部，湯側弁部をそれぞれ当接させる水側弁座，湯側弁座と、(ニ)前記水流入口及び湯流入口からの水及び湯を流入させて混合する混合室と、(ホ)該混合室内の混合水温度に感応して軸方向に伸縮し、前記弁体の位置調節を自動的に行う感温体と、(へ)該感温体を収縮させる方向に該弁体を付勢するバイアスばねと、を有し、該弁体の軸方向の一方の移動により前記水流入口の開度を小さく、前記湯流入口の開度を大きく変化させ、また該弁体の逆方向の移動により該湯流入口の開度を小さく、該水流入口の開度を大きく変化させることによって水，湯の流入比率を変化させ、且つ流入した水，湯を前記弁ケースの内部で軸方向に流して前記混合室に流入させ、混合水を吐水部に向けて流出させる湯水混合弁において
   前記弁ケースの内面側から該弁ケースの中心部に向かって突出し、前記混合室に向かう水若しくは湯又は水及び湯の流れを当てて、該流れを変化させることで撹拌流を生ぜしめる撹拌流発生部を前記弁ケースに軸方向及び軸回りの回転方向に固定状態に設けたことを特徴とする湯水混合弁。
2. 請求項１において、前記撹拌流発生部が、前記撹拌流として旋回流を発生させる複数の旋回流発生羽根を有していることを特徴とする湯水混合弁。
3. 請求項１，２の何れかにおいて、前記撹拌流発生部が、前記混合室の側に向って内径が漸次小径となる形状をなし、該混合室に向う流れを絞るノズル部を有していることを特徴とする湯水混合弁。
4. 請求項３において、前記ノズル部の先端部には、径方向に貫通し該ノズル部からの噴出流の一部を径方向外方に噴出させる噴出用切欠きが設けてあることを特徴とする湯水混合弁。
5. 請求項２において、前記混合室が前記湯流入口に対して前記水流入口と反対側に形成されていて、前記水流入口から流入した水を水用の内部通路を通じて該混合室に流入するようになしてあり、前記旋回流発生羽根が該水用の内部通路に向って突出する状態で設けてあることを特徴とする湯水混合弁。
6. 請求項３，４の何れかにおいて、前記混合室が前記湯流入口に対して前記水流入口と反対側に形成されていて、前記水流入口から流入した水を水用の内部通路を通じて該混合室に流入するようになしてあり、前記ノズル部が該水用の内部通路に向って突出する状態で設けてあることを特徴とする湯水混合弁。
7. 請求項６において、前記ノズル部が前記湯流入口に対して径方向内側の位置に設けてあることを特徴とする湯水混合弁。
8. 請求項６，７の何れかにおいて、前記ノズル部が、前記湯側弁部の内部に入り込んでいることを特徴とする湯水混合弁。
9. 請求項８において、前記ノズル部の先端の内径が前記湯側弁部の内径と同等以下であって、該ノズル部の先端内面が該湯側弁部の内面と径方向に同等の位置若しくは該径方向の内側に位置していることを特徴とする湯水混合弁。
10. 請求項１〜９の何れかにおいて、前記撹拌流発生部が前記弁ケースに一体に形成してあることを特徴とする湯水混合弁。

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