JP2947129B2 - 湯水混合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、湯と水の混合比率を調
節して適温を得る湯水混合装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の湯水混合装置としては、
図８（例えば特開平６−１４７３３３号公報）に示すよ
うなものがあった。

【０００３】図８において、ハウジング１の周壁には軸
線方向に間隔をおいて水流入口１ａおよび湯流入口１ｂ
をそれぞれ開けると共に、これらの流入口１ａ、１ｂに
連通する下流側には混合水流出口１ｃが開けてある。水
流入口１ａは湯水混合装置の本体の中の給水室に連通
し、同様に湯流入口１ｂと混合水流出口１ｃはそれぞれ
湯室および混合室に連通し、この混合室を経由して混合
水が吐出端から吐出される。

【０００４】ハウジング１の内部には、水流入口１ａ側
および湯流入口１ｂ側にそれぞれ水弁座２および湯弁座
３が設けてある。そしてこれら水弁座２と湯弁座３との
間には、軸線方向に移動可能な略Ｈ状の縦断面形状の温
度調節用の弁体４が組み込まれている。この弁体４は、
その軸線方向の両端を水弁座２および湯弁座３との着座
面とし、水側と湯側とを区画する隔壁４ａに連通口４ｂ
が開けられている。そして弁体４の周りには環状のパッ
キン５を組み込み、このパッキン５をハウジング１の内
壁に密着させて水側と湯側とを遮断している。

【０００５】ハウジング１の内部は、弁体４によって水
室１ｄおよび湯室１ｅに区画され、これらの下流に混合
室１ｆが形成される。そして混合室１ｆから水室１ｄに
かけて、一端が弁体４の隔壁４ａに突き当たるスリーブ
６が組み込まれ、このスリーブ６は水室１ｄに臨む周壁
に水用の開口６ａを開け、隔壁４ａの連絡口４ｂを包囲
する内径に形成してある。そして、スリーブ６によって
水室１ｄおよび湯室１ｅと混合室１ｆとが連通し、弁体
４の水弁座２および湯弁座３に対する弁開度に応じた量
比の水と湯が混合室１ｆへ供給される。

【０００６】混合室１ｆには、ハウジング１の内壁に一
端が突き当たり他端をスリーブ６の端面に嵌め込んだ形
状記憶合金のスプリング７が組み込まれている。このス
プリング７は、混合室１ｆを通過する混合水の温度に応
じて膨張、収縮し、吐出される混合水の温度が設定温度
に保持されるように弁体４をシフトさせる機能を持つ。

【０００７】弁体４の位置設定は、ハウジング１に対し
てネジ接合したスピンドル８のハンドル８ａによって行
われる。このスピンドル８の一端はスリップワッシャを
介してスプリング７に連接され、ハンドル８ａの操作に
よって軸線方向に移動させることにより、スプリング７
を介して弁体４を設定温度値に対応した位置に設定す
る。さらに、湯室１ｅにはスプリング７と反対方向に弁
体４を付勢するバイアススプリング９が組み込まれ、こ
のバイアススプリング９は弁体４を水弁座２側に移動さ
せる機能を持ち、温度設定用のスプリング７に対して弁
体４の位置をバランスさせ湯水の混合比が加減されるよ
うになっていた。

【０００８】しかし上記のような構成において、図９の
ように弁体４にパッキン５が一体となっていることか
ら、給水圧Ｐｃと給湯圧ＰHとの差圧による作用力Ｆが
弁体４を押す力となり、設定温度からずれたりする悪影
響があるということから、図１０のような構成が提案さ
れている。図１０において、内壁ガイド１ｇに環状の凹
部１ｈを設け、この凹部１ｈの中にパッキン５を嵌め込
んで保持した構造で、前記給水圧Ｐｃと給湯圧ＰHとの
差圧によって弁体４を押す力Ｆの値が零になって、設定
温度が安定保持できるという説明がされている。しかし
現実としては、図１０の構造にしても給水圧Ｐｃおよび
給湯圧ＰHが作用し弁体４を押す実効受圧面積を零にで
きる構成ではないため、説明されているような給水圧Ｐ
ｃおよび給湯圧ＰHの差圧による作用力Ｆが零にできる
というものではなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】さらに上記のような従
来の湯水混合装置において、水流入口１ａと湯流入口１
ｂの間を遮断シールするパッキン５の摺動摩擦力が大き
いことから、形状記憶合金のスプリング７およびバイア
ススプリング９の発生力をともに大きくする等の方策に
よって、温度ヒステリシスや温度ずれを小さくすること
が必要になる。

【００１０】たとえば図８において、形状記憶合金のス
プリング７とバイアススプリング９の力がバランスする
位置に弁体４が安定しているときに、給水圧Ｐｃが変動
して混合室１ｆの温度が変動すると、形状記憶合金のス
プリング９の温度変化に伴って、そのスプリング９の力
が変化して、弁体４を移動させて設定温度を保持するべ
きであるが、パッキン５の摺動摩擦抵抗により弁体４の
移動が阻害される。図９および図１０のいずれの構成お
いても、パッキン５との摺動面は弁体４の外径とほぼ同
じ大きい径シール部なので、パッキン５による摺動摩擦
力はいずれも大きく、図８と同様にパッキン５の摺動摩
擦抵抗により弁体４の移動が阻害される。

【００１１】そこで温度変化に伴うスプリング９の力の
変化量を大きくすれば、相対的にパッキン５による摺動
摩擦の影響を軽減することができる。ところが、温度変
化に伴うスプリング９の発生力を大きく変化させるため
に、形状記憶合金のスプリング７もバイアススプリング
９も、ともに太く大きいスプリングになってしまってい
た。

【００１２】したがって、湯水混合装置が大型化した
り、太く大きい形状記憶合金スプリング７の熱容量が大
きくなって応答時間が遅くなったり、形状記憶合金のス
プリング９および湯水混合装置がコスト高になったり、
設定温度を変えるときハンドル８ａ操作が重いなど多く
の課題があった。

【００１３】本発明はこのような従来の課題を解決する
もので、応答が速く、コンパクトな湯水混合装置を提供
することを第１の目的としている。

【００１４】また第２の目的は、特に効果的に感温体ば
ねおよびバイアスばねを細く小さくでき、応答が速く、
コンパクトで、小さい駆動力で操作できる湯水混合装置
を提供することである。

【００１５】また第３の目的は、特に寸法精度を要すこ
となく弁体と弾性シール部材との摺動性およびシール性
に優れ、コンパクトで、軽く操作できる湯水混合装置を
提供することにある。

【００１６】また第４の目的は、弁体の摺動性の良い湯
水混合装置において、弁振動とそれによる温度ハンチン
グなどを防止することにある。

【００１７】また第５の目的は、供給圧の変動に対し、
より的確に安定した温度制御ができる湯水混合装置を提
供することにある。

【００１８】また第６の目的は、小さい駆動力の電気的
付勢力調節手段で制御でき、高速応答で、安定した温度
制御ができる湯水混合装置を提供することにある。

【００１９】また第７の目的は、細く小さい形状記憶合
金ばねと小さいモータで駆動制御でき、安価でコンパク
トな湯水混合装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は第１の目的を達
成するために、水流入口と湯流入口とを軸線方向に間隔
をおいて周壁に開けたハウジングと、前記水流入口と湯
流入口との間の前記ハウジングの内壁を摺動ガイド面と
して軸線方向に移動可能に組み込んだ湯と水の混合比を
調節する略円筒状の弁体と、前記水流入口側で前記弁体
の軸線方向の一端面に対向する水弁座と、前記湯流入口
側で前記弁体の軸線方向の他端面に対向する湯弁座と、
前記水弁座の下流側に設けた混合水流出口と、前記混合
水の温度上昇に伴い湯の割合を減少させる方向に前記弁
体を付勢する感温体ばねと、前記弁体を前記感温体ばね
とは反対方向に付勢するバイアスばねと、前記二つのば
ねの少なくとも一方の付勢力を可変し混合温度を調節す
る付勢力調節手段と、前記摺動ガイド面の一部に設けら
れ弾性シール部材を保持する保持溝と、略円筒状の前記
弁体の外周面に設けられ前記弾性シール部材に対して摺
動する摺動溝とから構成されたものである。

【００２１】さらに、本発明の第２の目的を達成するた
めに、弁体は４フッ化エチレン樹脂ないしは４フッ化エ
チレン配合樹脂、または超高分子量ポリエチレン樹脂な
いし超高分子ポリエチレン配合樹脂で構成されたもので
ある。

【００２２】さらに、本発明の第３の目的を達成するた
めに、保持溝は断面が弓形に形成し、弾性シール部材は
Ｏリングで構成されたものである。

【００２３】さらに、本発明の第４の目的を達成するた
めに、弁体は水弁座および湯弁座との対向面に面取り部
を設け、前記弁体と水弁座および湯弁座との隙間の平行
な対向面の幅を１ミリメートル以下に構成されたもので
ある。

【００２４】さらに、本発明の第５の目的を達成するた
めに、弁体は摺動溝より水弁座側の外径を湯弁座側の外
径より細く構成されたものである。

【００２５】また、本発明の第６の目的を達成するため
に、水流入口と湯流入口とを軸線方向に間隔をおいて周
壁に開けたハウジングと、前記水流入口と湯流入口との
間の前記ハウジングの内壁を摺動ガイド面として軸線方
向に移動可能に組み込んだ湯と水の混合比を調節する略
円筒状の弁体と、前記水流入口側で前記弁体の軸線方向
の一端面に対向する水弁座と、前記湯流入口側で前記弁
体の軸線方向の他端面に対向する湯弁座と、前記水弁座
の下流側に設けた混合水流出口と、前記混合水の温度上
昇に伴い湯の割合を減少させる方向に前記弁体を付勢す
る感温体ばねと、前記弁体を前記感温体ばねとは反対方
向に付勢するバイアスばねと、前記二つのばねの少なく
とも一方の付勢力を可変し混合温度を調節する電気的付
勢力調節手段と、前記摺動ガイド面の一部に設けられ弾
性シール部材を保持する保持溝と、略円筒状の前記弁体
の外周面に設けられ前記弾性シール部材に対して摺動す
る摺動溝と、前記混合水の温度を検出する温度検出手段
と、混合水温度の目標値を設定する温度設定手段と、前
記温度検出手段で検出された温度と前記温度設定手段で
設定された目標値に基づいて前記電気的付勢力調節手段
を制御する電子制御手段とから構成されたものである。

【００２６】また、本発明の第７の目的を達成するため
に、水流入口と湯流入口とを軸線方向に間隔をおいて周
壁に開けたハウジングと、前記水流入口と湯流入口との
間の前記ハウジングの内壁を摺動ガイド面として軸線方
向に移動可能に組み込んだ湯と水の混合比を調節する略
円筒状の弁体と、前記水流入口側で前記弁体の軸線方向
の一端面に対向する水弁座と、前記湯流入口側で前記弁
体の軸線方向の他端面に対向する湯弁座と、前記水弁座
の下流側に設けた混合水流出口と、前記混合水の温度上
昇に伴い湯の割合を減少させる方向に前記弁体を付勢す
る形状記憶合金からなる感温体ばねと、前記弁体を前記
感温体ばねとは反対方向に付勢するバイアスばねと、前
記二つのばねの少なくとも一方の付勢力を可変し混合温
度を調節する電気的付勢力調節手段と、前記電気的付勢
力調節手段は、出力軸に軸シール部材装着溝および送り
ねじを備えたモータと、前記送りねじに螺着されたばね
受け部材とから構成されたものである。

【００２７】

【作用】本発明は上記した構成によって、感温体ばねと
バイアスばねの付勢力とがバランスする位置に略円筒状
の弁体が軸線方向に摺動移動して、付勢力調節手段で設
定した混合水温度になる。このとき、略円筒状の弁体の
外周面に設けられた弾性シール部材は、ハウジングの内
壁の保持溝に保持されており、弁体の外周面の摺動溝が
弾性シール部材に対して滑りながら相対移動する。ここ
で、弁体の外径部はハウジングの内壁である摺動ガイド
面に軽く接触する程度に摺動し、この摺動摩擦力は小さ
く、また弾性シール部材と摺動する弁体の摺動溝は弁体
の外径より細いので、それだけ摺動接触面が細く小さく
なり、この弾性シール部材との摺動摩擦力も小さい。し
たがって、感温体ばねおよびバイアスばね共に小さい付
勢力で弁体を駆動させることができる。このことから、
感温体ばねおよびバイアスばねは細く小さいばねで、熱
容量が小さく温度変化に対して熱応答速度が速く作動す
るように作用するとともに、湯水混合装置を小型コンパ
クトにできるものである。

【００２８】また、弁体を４フッ化エチレン樹脂ないし
は４フッ化エチレン配合樹脂、または超高分子量ポリエ
チレン樹脂ないし超高分子ポリエチレン配合樹脂で構成
したことにより、弾性シール部材と弁体との摺動摩擦力
およびハウジングの内壁の摺動ガイド面と弁体との摺動
摩擦力の両方が小さくなるように作用する。かつ、弁体
の端面と水弁座および湯弁座との遮断シール効果も高く
なる。さらに低摩擦材のコーティングなどと異なり耐久
信頼性が高い。特に効果的に感温体ばねおよびバイアス
ばねを細く小さくでき、自動温度調節の応答を速くで
き、かつ湯水混合装置をコンパクトで、軽く操作しやす
くできるものである。

【００２９】また、弾性シール部材をＯリングで構成
し、保持溝の断面を弓形に形成したことにより、湯と水
の供給圧の差が大きい場合その差圧によって、Ｏリング
が保持溝の弓形端部に押しつけられるように作用する。
このことにより、ハウジングの保持溝と弁体の摺動溝と
の隙間寸法がＯリングの太さ寸法より少々大きい場合で
もシールされる。この場合Ｏリングのつぶししろは零の
状態でも、差圧に応じて保持溝の弓形端部に押しつけら
れシールされる。弾性シール部材であるＯリングのつぶ
ししろが零のため、弁体との摺動摩擦力も小さい。した
がって、特に寸法精度を要すことなく弁体と弾性シール
部材との摺動性およびシール性に優れ、感温体ばねおよ
びバイアスばねを細く小さくでき、自動温度調節の応答
を速くでき、かつ湯水混合装置をコンパクトで、軽く操
作しやすくできるものである。

【００３０】また、たとえば急に供給水圧が上昇したり
水流量が急増した場合、弁体と水弁座との隙間を通過す
る水の流速が急速になる。このとき、弁体と水弁座との
隙間の平行な対向面の幅が大きいと、流速の速く低い圧
力になる部分の対向面積が大きいため、弁体が急に水弁
座に吸い寄せられるがごとく動作し水弁座に衝突する。
その反動によって、弁体が押し戻され今度は湯弁座に衝
突する。このような状態の繰り返しのいわゆる弁振動
を、弁体の摺動抵抗が小さいが故に生じることがある。
そこで、弁体は水弁座および湯弁座との対向面に面取り
部を設け、前記弁体と水弁座および湯弁座との隙間の平
行な対向面の幅を１ミリメートル以下に構成したことに
より、急な供給圧や流量の変動があった場合でも、前記
弁体と弁座の平行な対向面の幅が小さいため、流速の速
く低い圧力になる部分の対向面積が小さく、弁体が急に
水弁座あるいは湯弁座に吸い寄せられるがごとく動作す
ることを防止できる。

【００３１】つまり、弁体の摺動性の良い湯水混合装置
において、弁振動とそれによる温度ハンチングなどを防
止できるものである。

【００３２】また、たとえば、他栓の開閉などによって
水流入口の供給水圧が変動し供給水圧が上昇すると、弁
体の摺動溝内の水圧も上昇し、弾性シール部材はハウジ
ングに保持された状態なので、摺動溝内の水圧は弁体を
水弁座側に付勢するように作用する。弁体と水弁座間の
流速は速く摺動溝内の流速が遅いことから、ベルヌーイ
の定理からしても弁体と水弁座間の圧力の方が摺動溝内
の圧力より低い。したがって供給水圧が上昇すれば、弁
体を水弁座側に付勢する力が増大し、供給水圧が低下し
た場合には、弁体を水弁座側に付勢する力が減少する。
これは湯側においも同様に作用する。すなわちハウジン
グに弾性シール部材を保持する保持溝を設け、弁体に摺
動溝を設けた構成により、湯側、水側とも供給圧変動の
影響を打ち消すように弁体の開度が自動的に補正される
機能を有する。ここで水流入口と湯流入口の圧力を比較
すると、ほとんどの場合、水流入口の方が高い。なぜな
らば、湯流入口へは給湯機などを経て供給されるため、
その圧力損失分は低い供給圧となる。よって、上記の供
給圧変動を補正するとき作用する受圧面積は、水側の方
は小さくして湯側と同等に作用することになる。

【００３３】つまり、弁体の外径寸法を、摺動溝より水
弁座側の外径を湯弁座側の外径より細く構成することに
より、供給圧の変動に対し、より的確に安定した温度制
御ができる湯水混合装置を提供できるものである。

【００３４】また、感温体ばねとバイアスばねの付勢力
とがバランスする位置に略円筒状の弁体が軸線方向に摺
動移動して、電気的付勢力調節手段による付勢力に応じ
た混合水温度になる。このとき、略円筒状の弁体の外周
面に設けられた弾性シール部材は、ハウジングの内壁の
保持溝に保持されており、弁体の外周面の摺動溝が弾性
シール部材に対して滑りながら相対移動する。ここで、
弁体の外径部はハウジングの内壁である摺動ガイド面に
軽く接触する程度に摺動し、この摺動摩擦力は小さく、
また弾性シール部材と摺動する弁体の摺動溝は弁体の外
径より細いので、それだけ摺動接触面が細く小さくな
り、この弾性シール部材との摺動摩擦力も小さい。した
がって、感温体ばねおよびバイアスばね共に小さい付勢
力で弁体を駆動させることができ、小さい駆動力の電気
的付勢力調節手段で高速応答の混合温度制御ができる。
しかも、温度検出手段で検出された温度と温度設定手段
で設定された目標値に基づいて電気的付勢力調節手段を
電子制御手段が制御するので、安定した温度制御ができ
るものである。

【００３５】また、形状記憶合金の感温体ばねとバイア
スばねの付勢力とがバランスする位置に略円筒状の弁体
が軸線方向に摺動移動して、出力軸に軸シール部材装着
溝および送りねじを備えたモータとその送りねじに螺着
されたばね受け部材とからなる電気的付勢力調節手段で
設定した混合水温度になる。このとき、略円筒状の弁体
の外周面に設けられた弾性シール部材は、ハウジングの
内壁の保持溝に保持されており、弁体の外周面の摺動溝
が弾性シール部材に対して滑りながら相対移動する。こ
こで、弁体の外径部はハウジングの内壁である摺動ガイ
ド面に軽く接触する程度に摺動し、この摺動摩擦力は小
さく、また弾性シール部材と摺動する弁体の摺動溝は弁
体の外径より細いので、それだけ摺動接触面が細く小さ
くなり、この弾性シール部材との摺動摩擦力も小さい。
したがって、細く小さい形状記憶合金の感温体ばねおよ
びバイアスばね共に小さい付勢力で弁体を駆動させるこ
とができ、小さい駆動力のモータで混合温度制御ができ
る。また、細く小さい形状記憶合金の感温体ばねなの
で、熱容量が小さく温度変化に対して熱応答速度が速く
安定した温度制御ができる。また、小さいモータおよび
小さいばねに加えて、モータの出力軸に軸シール部材装
着溝および送りねじを備えた構成なので従来になく小型
コンパクトで安価な湯水混合装置を提供することができ
るものである。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１を参照し
ながら説明する。

【００３７】図１は本発明の第１の実施例の湯水混合装
置の断面図である。図において、ハウジング１１の周壁
には軸線方向に間隔をおいて水流入口１２および湯流入
口１３をそれぞれ開けると共に、これらの流入口１２、
１３に連通する下流側には混合水流出口１４が開けてあ
る。水流入口１２は湯水混合装置の本体の中の水室１５
に連通し、同様に湯流入口１３と混合水流出口１４はそ
れぞれ湯室１６および混合室１７に連通し、この混合室
１７を経由して混合水が混合水流出口１４に至る。

【００３８】ハウジング１１の内部には、水流入口１２
側および湯流入口１３側にそれぞれ水弁座１８および湯
弁座１９が設けてある。そしてこれら水弁座１８と湯弁
座１９との間には、軸線方向に移動可能で湯と水の混合
比を調節する略円筒状の弁体２０が組み込まれている。

【００３９】また、混合水の温度上昇に伴い湯の割合を
減少させる方向に弁体２０を付勢する感温体ばね２１
と、その弁体２０を感温体ばね２１とは反対方向に付勢
するバイアスばね２２との力の釣り合いにより、弁体２
０が移動位置決めされる構成で、これら二つのばね２
１、２２の少なくとも一方の付勢力を可変し混合温度を
調節する付勢力調節手段２３は、図１の実施例ではバイ
アスばね２２の方を調節する構成である。つまり、ハン
ドル２４を回転すると送りネジ２５が回転し、可動ばね
受け２６が軸方向に進退する構成で、バイアスばね２２
の付勢力が調節される。

【００４０】また、ハウジング１１の内壁で弁体２０の
外側をガイドする摺動ガイド面２７の一部に設けられた
保持溝２８は、弾性シール部材２９の外周が嵌まる凹溝
で、この保持溝２８によって、弁体２０が軸方向に動作
しても弾性シール部材２９は定位置のまま保持される。

【００４１】また、略円筒状の弁体２０の外周面に設け
られた摺動溝３０は、弾性シール部材２９の内径とほぼ
同じ外径で、弾性シール部材２９の幅に弁体２０の軸方
向の最大移動幅を加えた幅を有する構成である。なお感
温体ばね２１は、形状記憶合金ばねやバイメタルばね等
が使用でき、特に形状記憶合金ばねは、温度変化に対す
る発生力の点で好ましい。

【００４２】上記構成において動作を説明すると、水流
入口１２と湯流入口１３とからそれぞれ水と湯が供給さ
れ、弁体２０と水弁座１８との隙間および弁体２０と湯
弁座１９との隙間に応じて、混合室３１に混合されなが
ら流入する。その混合室３１に設けられた感温体ばね２
１は温度に応じて付勢力が変化し、感温体ばね２１とバ
イアスばね２２の付勢力とがバランスする位置に略円筒
状の弁体２０が軸線方向に摺動移動して、付勢力調節手
段２３で設定した混合水温度になる。このとき、略円筒
状の弁体２０の外周面に設けられた弾性シール部材２９
は、ハウジング１１の内壁の保持溝２８に保持されてお
り、弁体２０の外周面の摺動溝３０が弾性シール部材２
９に対して滑りながら相対移動する。ここで、弁体２０
の外径部はハウジング１１の内壁である摺動ガイド面２
７に軽く接触する程度に摺動し、この摺動摩擦力は小さ
く、また弾性シール部材２９と摺動する弁体２０の摺動
溝３０は弁体２０の外径より細いので、それだけ摺動接
触面が細く小さくなり、この弾性シール部材２９との摺
動摩擦力も小さい。したがって、感温体ばね２１および
バイアスばね２２共に小さい付勢力で弁体２０を駆動す
ることができる。このことから、感温体ばね２１および
バイアスばね２２は細く小さいばねにできるため、熱容
量が小さく、それだけ温度変化に対して敏感に速く作動
する。

【００４３】また、ハウジング１１に保持溝２８を形成
し、弁体２０に摺動溝３０を形成した構成により、シー
ル性を確保しながら摺動摩擦力を小さくできる効果のほ
かに、湯または水の供給圧力の変動に対して、弁体２０
の開度を自動補正でき、混合温度性能を安定できるとい
う特有の効果がある。たとえば、他栓の開閉などによっ
て水流入口１２の供給水圧が変動した場合、水弁座１８
と弁体２０との開度がそのままであれば水圧に応じて混
合室３１に流入する水量が変動し、湯と水の混合比が変
動して混合水温度も変動することになる。ところが、供
給水圧が上昇すると、弁体２０の摺動溝３０内の水圧も
上昇し、弾性シール部材２９はハウジング１１に固定さ
れた状態なので、摺動溝３０内の水圧は弁体２０を水弁
座１８側に付勢するように作用する。弁体２０と水弁座
１８間の流速は速く摺動溝３０内の流速が遅いことか
ら、ベルヌーイの定理からしても弁体２０と水弁座１８
間の圧力の方が摺動溝３０内の圧力より低い。したがっ
て供給水圧が上昇すれば、弁体２０を水弁座１８側に付
勢する力が増大し、供給水圧が低下した場合には、弁体
２０を水弁座１８側に付勢する力が減少する。これは湯
側においも同様に作用する。すなわち湯側、水側とも供
給圧変動に対して、その影響を打ち消すように弁体２０
の開度が自動的に補正される。

【００４４】つまり、混合水の温度が変動してその温度
が感温体ばね２１に伝達されて、感温体ばね２１の付勢
力変化によって弁体２０を移動して設定温度に保つ本来
の作用は、温度変動してからの修正動作であるのに対
し、温度変動が発生する事前に、供給圧の変動圧力によ
って弁体２０を移動補正するので、温度変動を事前に抑
制防止でき、安定した温度性能が得られる。

【００４５】本発明の第１の実施例によれば、ハウジン
グ１１の摺動ガイド面２７の一部に弾性シール部材２９
を保持する保持溝２８と、弁体２０の外周面に摺動溝３
０を設けた構成により、弁体２０の摺動摩擦抵抗を小さ
くでき、細く小さい感温体ばね２１にできるようになる
ため、熱応答性に優れ、供給される湯温変動や圧力変動
に対し敏感に速く作動することと、供給圧変動によっ
て、弁体２０の開度が自動補正されることにより安定し
た混合温度を得ることができる。

【００４６】また、二つのばね２１、２２の力を小さく
できることから、付勢力調節手段２３のハンドル２４の
回転操作も軽く操作性がよく、小型コンパクトな湯水混
合装置が得られる。

【００４７】なお図１の実施例では、付勢力調節手段２
３に手動のハンドル２４を用いた場合を説明したが、こ
のような手動に限らずモータ等の電気的駆動手段による
場合も同様の効果を得ることができる。

【００４８】次に本発明の第２の実施例を図２を用いて
説明する。図２は本発明の第２の実施例の湯水混合装置
の部分拡大断面図である。第２の実施例において第１の
実施例と相違する点は、弁体３２が４フッ化エチレン樹
脂ないしは４フッ化エチレン配合樹脂、または超高分子
量ポリエチレン樹脂ないし超高分子ポリエチレン配合樹
脂でなる構成としたことにある。なお３３および３４
は、ばね受けリングである。

【００４９】上記構成において、ハウジング１１に保持
溝２８を形成し、弁体３２に摺動溝３０を形成した構成
により、シール性を確保しながら摺動摩擦力を小さくで
き、感温体ばね２１およびバイアスばね２２共に小さい
付勢力で弁体３２を駆動することができるのは第１の実
施例と同様であるが、弁体３２を４フッ化エチレン樹脂
ないしは４フッ化エチレン配合樹脂、または超高分子量
ポリエチレン樹脂ないし超高分子ポリエチレン配合樹脂
で構成したことにより、弾性シール部材２９と弁体３２
との摺動摩擦力およびハウジング１１の内壁の摺動ガイ
ド面２７と弁体３２との摺動摩擦力の両方とも、さらに
小さくなる。

【００５０】上記いずれの樹脂で弁体３２を構成した場
合も、単に弁体３２と弾性シール部材２９との摺動摩擦
力が小さくなって、小さく細い感温体ばね２１およびバ
イアスばね２２にできたり、感温体ばね２１の熱容量が
小さくして、温度変化に対して敏感に速く作動できるよ
うになるだけでなく、流体中のゴミや異物が付着しにく
いため、ゴミ噛みやゴミ固着などによる弁動作不良とい
った課題発生を防止できるという特有の効果もある。中
でも４フッ化エチレン樹脂が最も摩擦係数が小さく効果
的である。超高分子量ポリエチレン樹脂は、４フッ化エ
チレン樹脂に近い小さい摩擦係数であるとともに、射出
成形加工が可能で、量産加工性に優れているため、安定
してばらつきの少ない性能品質を確保できる。さらに、
対摩耗性がポリアセタール樹脂やポリプロピレン樹脂等
の一般的樹脂と比較して、格段に優れていることから長
年にわたって性能の変化を防止できる。ちなみに超高分
子量ポリエチレン樹脂は、平均分子量が３００万以上
で、通常の高密度ポリエチレンより一桁多い。また、食
品衛生上においても無毒性材料である。

【００５１】また、弁体３２を上記の樹脂で構成したこ
とにより、弁体３２とばね受けリング３３および３４と
の滑りが良く、感温体ばね２１およびバイアスばね２２
の不要なねじりやこじりを防止でき、弁体３２がさらに
安定して作動でき優れた温度調節機能を確保できる。

【００５２】本発明の第２の実施例によれば、弁体３２
を４フッ化エチレン樹脂ないしは４フッ化エチレン配合
樹脂、または超高分子量ポリエチレン樹脂ないし超高分
子ポリエチレン配合樹脂で構成したことにより、弾性シ
ール部材２９と弁体３２との摺動摩擦力およびハウジン
グ１１の内壁の摺動ガイド面２７と弁体３２との摺動摩
擦力の両方が小さくなるように作用する。かつ、弁体３
２の端面と水弁座１８および湯弁座１９との遮断シール
効果も高くなる。さらに低摩擦材のコーティングなどと
異なり耐久信頼性が高く、感温体ばね２１およびバイア
スばね２２をさらに細く小さくできることにより、コン
パクトで、自動温度調節の応答速度が速く、かつ軽く操
作できる湯水混合装置を提供できる。

【００５３】次に本発明の第３の実施例を図３を用いて
説明する。図３は本発明の第３の実施例の湯水混合装置
の部分拡大断面図である。第３の実施例において第１の
実施例と相違する点は、保持溝３６は断面が弓形に形成
され、弾性シール部材はＯリング３５でなる構成とした
ことにある。

【００５４】上記構成において、保持溝３６の断面を弓
形に形成し弾性シール部材をＯリング３５で構成したこ
とにより、湯と水の供給圧の差が大きい場合でもその差
圧によって、Ｏリング３５が保持溝３６の弓形端部に押
しつけられるように作用する。このことにより、ハウジ
ング１１の保持溝３６と弁体２０の摺動溝３０との隙間
寸法が、Ｏリング３５の太さ寸法より少々大きい場合で
もＯリング３５が弓形の保持溝３６端部に押しつけられ
てシールされる。すなわちＯリング３５のつぶししろが
零の状態でも、弓形の保持溝３６端部に差圧に応じて押
しつけられシールされる。弾性シール部材であるＯリン
グ３５のつぶししろが零のため、弁体２０との摺動摩擦
力も小さい。したがって、特に摺動溝３０や保持溝３６
などの高い寸法精度を要することなく、弁体２０と弾性
シール部材３５との摺動性とシール性の両方とも優れ、
感温体ばね２１およびバイアスばね２２を細く小さくで
き、自動温度調節の応答を速くでき、かつ湯水混合装置
をコンパクトで、軽く操作しやすいものにできる。

【００５５】本発明の第３の実施例によれば、保持溝３
６の断面を弓形に形成し弾性シール部材をＯリング３５
で構成したことにより、特に寸法精度を要すことなく弁
体２０と弾性シール部材３５との摺動性およびシール性
を確保でき、コンパクトで、軽く操作できる湯水混合装
置を提供することができる。

【００５６】次に本発明の第４の実施例を図４を用いて
説明する。図４は本発明の第４の実施例の湯水混合装置
の部分拡大断面図である。第４の実施例において第１の
実施例と相違する点は、弁体３７は水弁座１８および湯
弁座１９との対向面に面取り部３８、３９を設け、弁体
３７と水弁座１８および湯弁座１９との隙間４０、４１
の平行な対向面の幅４２、４３を１ミリメートル以下に
構成したことにある。

【００５７】上記構成において、たとえば急に供給水圧
が上昇したり水流量が急増した場合、弁体３７と水弁座
１８との隙間３９を通過する水の流速が急速になる。こ
のとき、弁体３７と水弁座１８との隙間４０の平行な対
向面の幅４２が大きいと、流速の速く低い圧力になる部
分の対向面積が大きいため、弁体３７が急に水弁座１８
に吸い寄せられるがごとく動作し水弁座１８に衝突す
る。その反動によって、弁体３７が押し戻され今度は湯
弁座１９に衝突する。このような状態の繰り返しのいわ
ゆる弁振動を、弁体３７の摺動抵抗が小さく滑らかに動
きやすいが故に生じることがある。そこで、弁体３７は
水弁座１８および湯弁座１９との対向面に面取り部３
８、３９を設け、弁体３７と水弁座１８および湯弁座１
９との隙間の平行な対向面の幅４２、４３を１ミリメー
トル以下に構成したことにより、急な供給圧や流量の変
動があった場合でも、弁体３７と弁座１８、１９の平行
な対向面の幅４２、４３が小さいため、流速の速く低い
圧力分布になる部分の対向面積が小さく、弁体３７が急
に水弁座１８あるいは湯弁座１９に吸い寄せられるがご
とく動作することを防止できる。なお、図４で面取り部
３８、３９は弁体３７の端部に形成した場合を説明した
が、水弁座１８および湯弁座１９の端部に形成した場合
も同様の効果が得られる。

【００５８】本発明の第４の実施例によれば、弁体の摺
動性の良い湯水混合装置において、弁振動とそれによる
温度ハンチングなどを防止できる。

【００５９】次に本発明の第５の実施例を図５を用いて
説明する。図５は本発明の第５の実施例の湯水混合装置
の部分拡大断面図である。第５の実施例において第１の
実施例と相違する点は、弁体４４は摺動溝３０から水弁
座１８側の外径４５を湯弁座１９側の外径４６よりも細
く構成したことにある。

【００６０】上記構成において、たとえば、他栓の開閉
などによって水流入口１２の供給水圧が変動し供給水圧
が上昇すると、弁体４４の摺動溝３０内の水圧も上昇
し、弾性シール部材２９はハウジング１１に保持された
状態なので、摺動溝３０内の水圧は弁体４４を水弁座１
８側に付勢するように作用する。弁体４４と水弁座１８
との間の流速は速く摺動溝３０内の流速が遅いことか
ら、ベルヌーイの定理からしても弁体４４と水弁座１８
との間の圧力の方が摺動溝３０内の圧力より低い。した
がって供給水圧が上昇すれば、弁体４４を水弁座１８側
に付勢する力が増大し、供給水圧が低下した場合には、
弁体４４を水弁座１８側に付勢する力が減少する。これ
は湯側においても同様で、湯流入口１３への供給圧が上
昇すれば、弁体４４を湯弁座１９側に付勢する力が増大
し、湯の供給圧が低下した場合には、弁体４４を湯弁座
１９側に付勢する力が減少する。すなわちハウジング１
１に弾性シール部材２９を保持する保持溝２８を設け、
弁体４４に摺動溝３０を設けた構成により、湯側、水側
とも供給圧変動の影響を打ち消すように弁体４４の開度
を自動的に補正する機能を有する。ここで水流入口１２
と湯流入口１３の圧力を比較すると、ほとんどの場合、
水流入口１２の方が高い。なぜならば、湯流入口１３へ
は給湯機などを経て供給されるため、その圧力損失分は
低い供給圧となる。よって、上記の供給圧変動を補正す
るとき作用する受圧面積を、水側の方を小さくすること
によって、水側と湯側の補正作用力とを同等にすること
ができ、供給圧変動に対し、弁体４４にバランスよく補
正力が作用して、より安定した湯温制御ができる。この
作用は、湯側水側の供給圧変動に対して有効なだけでな
く、設定温度を変えたり、供給湯温が変わったりしたと
きにも効果がある。なぜならば、これらの場合に湯と水
の混合比は必然的に変わるように弁体４４が作動する
が、この混合比の変化に伴って湯と水の流量および水室
１５、湯室１６の流体圧が変化する。このときの水室１
５および湯室１６の圧力変化幅は、水側の方が供給絶対
圧が高い分大きく変化しやすい。したがって、先に説明
した供給圧変動のとき同様に、弁体４４の外径寸法を、
摺動溝３０から水弁座１８側の外径４５を湯弁座１９側
の外径４６よりも細く構成したことにより、弁体４４に
バランスよく補正力が作用して、より安定した湯温制御
ができる。

【００６１】本発明の第５の実施例によれば、弁体４４
の外径寸法を、摺動溝３０から水弁座１８側の外径４５
を湯弁座１９側の外径４６よりも細く構成したことによ
り、供給圧の変動に対し、より安定した温度制御ができ
る。

【００６２】次に本発明の第６の実施例を図６を用いて
説明する。図６は本発明の第６の実施例の湯水混合装置
の要部断面の構成図である。

【００６３】図において、ハウジング４７の周壁には軸
線方向に間隔をおいて水流入口４８および湯流入口４９
をそれぞれ開けると共に、これらの流入口４８、４９に
連通する下流側には混合水流出口５０が設けてある。水
流入口４８は湯水混合装置の本体の中の水室５１に連通
し、同様に湯流入口４９と混合水流出口５０はそれぞれ
湯室５２および混合室５３に連通し、この混合室５３を
経由して混合水が混合水流出口５０に至る。その混合室
５３から混合水流出口５０に至る流路の途中に、混合水
の温度を検出する温度検出手段５４が設けられている。

【００６４】ハウジング４７の内部には、水流入口４８
側および湯流入口４９側にそれぞれ水弁座５５および湯
弁座５６が設けてある。そしてこれら水弁座５５と湯弁
座５６との間には、軸線方向に移動可能で湯と水の混合
比を調節する略円筒状の弁体５７が組み込まれている。
また、混合水の温度上昇に伴い湯の割合を減少させる方
向に弁体５７を付勢する感温体ばね５８と、その弁体５
７を感温体ばね５８とは反対方向に付勢するバイアスば
ね５９との力の釣り合いにより、弁体５７が移動位置決
めされる構成で、これら二つのばね５８、５９の少なく
とも一方の付勢力を可変し混合温度を調節する電気的付
勢力調節手段６０は、図６の実施例ではバイアスばね５
９の方を調節する構成である。つまり、電気的付勢力調
節手段６０であるモータ６１の出力軸６２を回転すると
ネジ軸６３が回転し、可動ばね受け６４が軸方向に進退
する構成で、バイアスばね５９の付勢力が調節される。

【００６５】また、ハウジング４７の内壁で弁体５７の
外側をガイドする摺動ガイド面６５の一部に設けられた
保持溝６６は、弾性シール部材６７の外周が嵌まる凹溝
で、この保持溝６６によって、弁体５７が軸方向に動作
しても弾性シール部材６７は定位置のまま保持される。

【００６６】また、略円筒状の弁体５７の外周面に設け
られた摺動溝６８は、弾性シール部材６７の内径とほぼ
同じ外径で、弾性シール部材６７の幅に弁体５７の軸方
向の最大移動幅を加えた幅を有する構成である。なお感
温体ばね５８は、形状記憶合金ばねやバイメタルばね等
が使用でき、特に形状記憶合金ばねは、温度変化に対す
る発生力の点で好ましい。

【００６７】さらに、混合水温度の目標値を設定する温
度設定手段６９と、温度検出手段５４で検出された温度
と温度設定手段６９で設定された目標値に基づいて電気
的付勢力調節手段６０を制御する電子制御手段７０とを
備えた構成である。

【００６８】上記構成において、水流入口４８と湯流入
口４９とからそれぞれ水と湯が供給され、弁体５７と水
弁座５５との隙間および弁体５７と湯弁座５６との隙間
に応じて、混合室５３に混合されながら流入する。その
混合室５３に設けられた感温体ばね５８は温度に応じて
付勢力が変化し、感温体ばね５８とバイアスばね５９の
付勢力とがバランスする位置に略円筒状の弁体５７が軸
線方向に摺動移動して、電気的付勢力調節手段６０によ
って可動ばね受け６４の位置が可変されて決まるバイア
スばね５９の付勢力に応じた混合水温度になる。このと
き、略円筒状の弁体５７の外周面に設けられた弾性シー
ル部材６７は、ハウジング４７の内壁の保持溝６６に保
持されており、弁体５７の外周面の摺動溝６８が弾性シ
ール部材６７に対して滑りながら相対移動する。ここ
で、弁体５７の外径部はハウジング４７の内壁である摺
動ガイド面６５に軽く接触する程度に摺動し、この摺動
摩擦力は小さく、また弾性シール部材６７と摺動する弁
体５７の摺動溝６８は弁体５７の外径より細いので、そ
れだけ摺動接触面が細く小さくなり、この弾性シール部
材６７との摺動摩擦力も小さい。したがって、感温体ば
ね５８およびバイアスばね５９共に小さい付勢力で弁体
５７を駆動することができる。このことから、感温体ば
ね５８およびバイアスばね５９は細く小さいばねにでき
るため、熱容量が小さく、それだけ温度変化に対して敏
感に速く作動する。

【００６９】また、ハウジング４７に保持溝６６を形成
し、弁体５７に摺動溝６８を形成した構成により、シー
ル性を確保しながら摺動摩擦力を小さくできる効果のほ
かに、湯または水の供給圧力の変動に対して、弁体５７
の開度を自動補正でき、混合温度性能を安定できるとい
う特有の効果がある。たとえば、他栓の開閉などによっ
て水流入口４８の供給水圧が変動した場合、水弁座５５
と弁体５７との開度がそのままであれば水圧に応じて混
合室５３に流入する水量が変動し、湯と水の混合比が変
動して混合水温度も変動することになる。ところが、供
給水圧が上昇すると、弁体５７の摺動溝６８内の水圧も
上昇し、弾性シール部材６７はハウジング４７に固定さ
れた状態なので、摺動溝６８内の水圧は弁体５７を水弁
座５５側に付勢するように作用する。弁体５７と水弁座
５５間の流速は速く摺動溝６８内の流速が遅いことか
ら、ベルヌーイの定理からしても弁体５７と水弁座５５
間の圧力の方が摺動溝６８内の圧力より低い。したがっ
て供給水圧が上昇すれば、弁体５７を水弁座５５側に付
勢する力が増大し、供給水圧が低下した場合には、弁体
５７を水弁座５５側に付勢する力が減少する。これは湯
側においも同様に作用する。すなわち湯側、水側とも供
給圧変動に対して、その影響を打ち消すように弁体５７
の開度が自動的に補正される。

【００７０】つまり、混合水の温度が変動してその温度
が感温体ばね５８に伝達されて、感温体ばね５８の付勢
力変化によって弁体５７を移動して設定温度に保つ本来
の作用は、温度変動してからの修正動作であるのに対
し、温度変動が発生する事前に、供給圧の変動圧力によ
って弁体５７を移動補正するので、温度変動を事前に抑
制防止できる。

【００７１】さらに、感温体ばね５８のヒステリシスや
弁体５７のわずかな摺動摩擦などによる温度ずれがもし
生じた場合でも、混合水の温度を温度検出手段５４が検
出して電子制御手段７０にフィードバックされ、その電
子制御手段７０が温度設定手段６９で設定した温度と比
較して偏差を解消する方向に電気的付勢力調節手段６０
を制御する構成ため、温度設定手段６９で設定された温
度に対する温度ずれ、いわゆる温度オフセットが極めて
少ない安定した温度性能が得られる。

【００７２】しかも、上記のように弁体５７の摺動摩擦
力が小さいことから、感温体ばね５８およびバイアスば
ね５９は細く付勢力の小さいばねにできるため、電気的
付勢力調節手段６０の駆動力も小さくでき、たとえば微
小な低トルクモータにできる。

【００７３】本発明の第６の実施例によれば、感温体ば
ね５８およびバイアスばね５９共に小さい付勢力で弁体
５７を駆動させることができ、小さい駆動力の電気的付
勢力調節手段６０で高速応答の混合温度制御ができる。
かつ、温度検出手段５４で検出された温度と温度設定手
段６９で設定された目標値に基づいて電気的付勢力調節
手段６０を電子制御手段７０が制御するので、安定した
温度制御ができる。

【００７４】次に本発明の第７の実施例を図７を用いて
説明する。図７は本発明の第７の実施例の湯水混合装置
の断面図である。第７の実施例において第１の実施例と
相違する点は、混合水の温度上昇に伴い湯の割合を減少
させる方向に弁体２０を付勢する形状記憶合金からなる
感温体ばね７１と、弁体２０を感温体ばね７１とは反対
方向に付勢するバイアスばね２２との少なくとも一方の
付勢力を可変し混合温度を調節する電気的付勢力調節手
段７２と、その電気的付勢力調節手段７２は、出力軸７
３に軸シール部材装着溝７４および送りねじ７５を備え
たモータ７６と、その送りねじ７５に螺着されたばね受
け部材２６を備えてなる構成としたことにある。

【００７５】上記構成において、形状記憶合金の感温体
ばね７１とバイアスばね２２の付勢力とがバランスする
位置に略円筒状の弁体２０が軸線方向に摺動移動して、
出力軸７３に軸シール部材装着溝７４および送りねじ７
５を備えたモータ７６とその送りねじ７５に螺着された
ばね受け部材２６とからなる電気的付勢力調節手段７２
で設定した混合水温度になる。このとき、略円筒状の弁
体２０の外周面に設けられた弾性シール部材２９は、ハ
ウジング１１の内壁の保持溝２８に保持されており、弁
体２０の外周面の摺動溝３０が弾性シール部材２９に対
して滑りながら相対移動する。ここで、弁体２０の外径
部はハウジング１１の内壁である摺動ガイド面２７に軽
く接触する程度に摺動し、この摺動摩擦力は小さく、ま
た弾性シール部材２９と摺動する弁体２０の摺動溝３０
は弁体２０の外径より細いので、それだけ摺動接触面が
細く小さくなり、この弾性シール部材２９との摺動摩擦
力も小さい。したがって、細く小さい形状記憶合金の感
温体ばね７１およびバイアスばね２２共に小さい付勢力
で弁体２０を駆動させることができ、小さい駆動力のモ
ータ７６で混合温度制御ができる。また、細く小さい形
状記憶合金の感温体ばね７１なので、熱容量が小さく温
度変化に対して熱応答速度が速く安定した温度制御がで
きる。また、小さいモータ７６および小さいばねに加え
て、モータ７６の出力軸７３に軸シール部材装着溝７４
および送りねじ７５を備えた構成なので、たとえば図６
のようにモータ６１の出力軸６２にネジ軸６３を装着す
る構成と比較しても、部品点数および組立工数を少なく
でき、さらに従来になく小型コンパクトで安価な湯水混
合装置を提供することができる。

【００７６】本発明の第７の実施例によれば、細く小さ
い形状記憶合金ばね７１と小さいモータ７６で駆動制御
でき、安価でコンパクトな湯水混合装置を提供できる。

【００７７】

【発明の効果】以上のように本発明の湯水混合装置は、
ハウジングの摺動ガイド面の一部に弾性シール部材を保
持する保持溝と、弁体の外周面に摺動溝を設けた構成に
より、弁体の摺動摩擦抵抗を小さくでき、細く小さい感
温体ばねにできるようになるため、熱応答性に優れ、供
給される湯温変動や圧力変動に対し敏感に速く作動する
ことと、供給圧変動によって、弁体の開度が自動補正さ
れることにより安定した混合温度を得ることができる。

【００７８】さらに、弁体を４フッ化エチレン樹脂ない
しは４フッ化エチレン配合樹脂、または超高分子量ポリ
エチレン樹脂ないし超高分子ポリエチレン配合樹脂で構
成したことにより、弾性シール部材と弁体との摺動摩擦
力およびハウジングの内壁の摺動ガイド面と弁体との摺
動摩擦力の両方が小さくなると共に、弁体の端面と水弁
座および湯弁座との遮断シール効果も高く、さらに低摩
擦材のコーティングなどと異なり耐久信頼性が高く、感
温体ばねおよびバイアスばねをさらに細く小さくできる
ため、コンパクトで、自動温度調節の応答速度が速く、
かつ軽く操作できる湯水混合装置を提供できる。

【００７９】さらに、保持溝の断面を弓形に形成し弾性
シール部材をＯリングで構成したことにより、特に寸法
精度を要すことなく弁体と弾性シール部材との摺動性お
よびシール性を確保でき、コンパクトで、安価な湯水混
合装置を提供することができる。

【００８０】さらに、弁体は水弁座および湯弁座との対
向面に面取り部を設け、弁体と水弁座および湯弁座との
隙間の平行な対向面の幅を１ミリメートル以下に構成し
たことにより、弁体の摺動性の良いことによる上記効果
を得られると共に、弁振動とそれによる温度ハンチング
などを防止できる。

【００８１】さらに、弁体は摺動溝より水弁座側の外径
を湯弁座側の外径より細く構成したことにより、供給圧
の変動に対し、より的確に安定した温度制御ができる。

【００８２】また、ハウジングの摺動ガイド面の一部に
弾性シール部材を保持する保持溝と、弁体の外周面に摺
動溝を設け、温度検出手段で検出された温度と温度設定
手段で設定された目標値に基づいて電気的付勢力調節手
段を制御する電子制御手段からなる構成なので、小さい
駆動力の電気的付勢力調節手段で制御でき、高速応答
で、安定した温度制御ができる。

【００８３】また、弁体を付勢する形状記憶合金からな
る感温体ばねと、それとは反対方向に付勢するバイアス
ばねとの少なくとも一方の付勢力を可変し混合温度を調
節する電気的付勢力調節手段と、その電気的付勢力調節
手段は、出力軸に軸シール部材装着溝および送りねじを
備えたモータと、その送りねじに螺着されたばね受け部
材を備えた構成なので、細く小さい形状記憶合金ばねと
小さいモータで駆動制御でき、安価でコンパクトな湯水
混合装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の湯水混合装置の断面図

【図２】本発明の第２の実施例の湯水混合装置の部分拡
大断面図

【図３】本発明の第３の実施例の湯水混合装置の部分拡
大断面図

【図４】本発明の第４の実施例の湯水混合装置の部分拡
大断面図

【図５】本発明の第５の実施例の湯水混合装置の部分拡
大断面図

【図６】本発明の第６の実施例の湯水混合装置の要部断
面の構成図

【図７】本発明の第７の実施例の湯水混合装置の断面図

【図８】従来の湯水混合装置の断面図

【図９】従来の湯水混合装置の部分拡大断面図

【図１０】従来の湯水混合装置の部分拡大断面図

【符号の説明】

１１ ハウジング １２ 水流入口 １３ 湯流入口 １４ 混合水流出口 １８ 水弁座 １９ 湯弁座 ２０ 弁体 ２１ 感温体ばね ２２ バイアスばね ２３ 付勢力調節手段 ２７ 摺動ガイド面 ２８ 保持溝 ２９ 弾性シール部材 ３０ 摺動溝 ３２ 弁体 ３５ Ｏリング ３６ 保持溝 ３７ 弁体 ３８ 面取り部 ３９ 面取り部 ４４ 弁体 ５４ 温度検出手段 ６０ 電気的付勢力調節手段 ６９ 温度設定手段 ７０ 電子制御手段 ７１ 感温体ばね ７２ 電気的付勢力調節手段 ７３ 出力軸 ７４ 軸シール部材装着溝 ７５ 送りねじ ７６ モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16K 11/00 - 11/24 F16K 31/00 - 31/11 F16K 31/70

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水流入口と湯流入口とを軸線方向に間隔を
   おいて周壁に開けたハウジングと、前記水流入口と湯流
   入口との間の前記ハウジングの内壁を摺動ガイド面とし
   て軸線方向に移動可能に組み込んだ湯と水の混合比を調
   節する略円筒状の弁体と、前記水流入口側で前記弁体の
   軸線方向の一端面に対向する水弁座と、前記湯流入口側
   で前記弁体の軸線方向の他端面に対向する湯弁座と、前
   記水弁座の下流側に設けた混合水流出口と、前記混合水
   の温度上昇に伴い湯の割合を減少させる方向に前記弁体
   を付勢する感温体ばねと、前記弁体を前記感温体ばねと
   は反対方向に付勢するバイアスばねと、前記二つのばね
   の少なくとも一方の付勢力を可変し混合温度を調節する
   付勢力調節手段と、前記摺動ガイド面の一部に設けられ
   弾性シール部材を保持する保持溝と、略円筒状の前記弁
   体の外周面に設けられ前記弾性シール部材に対して摺動
   する摺動溝とからなる湯水混合装置。
2. 【請求項２】弁体は４フッ化エチレン樹脂ないしは４フ
   ッ化エチレン配合樹脂、または超高分子量ポリエチレン
   樹脂ないし超高分子ポリエチレン配合樹脂で構成された
   請求項１記載の湯水混合装置。
3. 【請求項３】保持溝は断面が弓形に形成し、弾性シール
   部材はＯリングで構成された請求項１記載の湯水混合装
   置。
4. 【請求項４】弁体は水弁座および湯弁座との対向面に面
   取り部を設け、前記弁体と水弁座および湯弁座との隙間
   の平行な対向面の幅を１ミリメートル以下に構成された
   請求項１記載の湯水混合装置。
5. 【請求項５】弁体は摺動溝より水弁座側の外径を湯弁座
   側の外径より細く構成された請求項１記載の湯水混合装
   置。
6. 【請求項６】水流入口と湯流入口とを軸線方向に間隔を
   おいて周壁に開けたハウジングと、前記水流入口と湯流
   入口との間の前記ハウジングの内壁を摺動ガイド面とし
   て軸線方向に移動可能に組み込んだ湯と水の混合比を調
   節する略円筒状の弁体と、前記水流入口側で前記弁体の
   軸線方向の一端面に対向する水弁座と、前記湯流入口側
   で前記弁体の軸線方向の他端面に対向する湯弁座と、前
   記水弁座の下流側に設けた混合水流出口と、前記混合水
   の温度上昇に伴い湯の割合を減少させる方向に前記弁体
   を付勢する感温体ばねと、前記弁体を前記感温体ばねと
   は反対方向に付勢するバイアスばねと、前記二つのばね
   の少なくとも一方の付勢力を可変し混合温度を調節する
   電気的付勢力調節手段と、前記摺動ガイド面の一部に設
   けられ弾性シール部材を保持する保持溝と、略円筒状の
   前記弁体の外周面に設けられ前記弾性シール部材に対し
   て摺動する摺動溝と、前記混合水の温度を検出する温度
   検出手段と、混合水温度の目標値を設定する温度設定手
   段と、前記温度検出手段で検出された温度と前記温度設
   定手段で設定された目標値に基づいて前記電気的付勢力
   調節手段を制御する電子制御手段とからなる湯水混合装
   置。
7. 【請求項７】水流入口と湯流入口とを軸線方向に間隔を
   おいて周壁に開けたハウジングと、前記水流入口と湯流
   入口との間の前記ハウジングの内壁を摺動ガイド面とし
   て軸線方向に移動可能に組み込んだ湯と水の混合比を調
   節する略円筒状の弁体と、前記水流入口側で前記弁体の
   軸線方向の一端面に対向する水弁座と、前記湯流入口側
   で前記弁体の軸線方向の他端面に対向する湯弁座と、前
   記水弁座の下流側に設けた混合水流出口と、前記混合水
   の温度上昇に伴い湯の割合を減少させる方向に前記弁体
   を付勢する形状記憶合金からなる感温体ばねと、前記弁
   体を前記感温体ばねとは反対方向に付勢するバイアスば
   ねと、前記二つのばねの少なくとも一方の付勢力を可変
   し混合温度を調節する電気的付勢力調節手段と、前記電
   気的付勢力調節手段は、出力軸に軸シール部材装着溝お
   よび送りねじを備えたモータと、前記送りねじに螺着さ
   れたばね受け部材とからなる湯水混合装置。