JP5499597B2

JP5499597B2 - 湯水混合装置

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Publication number: JP5499597B2
Application number: JP2009223125A
Authority: JP
Inventors: 直樹天本; 英之松井; 博永田
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2029-09-28
Also published as: JP2011069477A

Description

本発明は、供給された湯及び水を混合し、適温に調温された混合湯水を水栓に供給可能とした湯水混合装置に関する。

従来、湯水混合装置の一例として、形状記憶合金（ＳＭＡ；ＳｈａｐｅＭｅｍｏｒｙＡｌｌｏｙ）により形成されたコイルばね（所謂「感温ばね」）とバイアスばねとを用いたものが知られており、風呂場や洗面所、あるいは台所などに備えられた水栓などに適用されている。

かかる湯水混合装置は、円筒状とした本体ケーシング内に摺動可能に配置された円筒状の弁体の両側に感温ばねとバイアスばねが配置され、これらのばねによる付勢力が釣り合う位置に弁体が移動される構成となっている。

そして、混合された湯の温度が上昇すると感温ばねの付勢力が増加し、本体ケーシングに形成された湯側弁座と弁体との間の隙間を狭くする一方、水側弁座と弁体との間の隙間を広くするように弁体が移動し、水栓から吐出される混合湯水の温度が操作ハンドルにより設定された所定の温度に調整されるようになっている。

通常、このような湯水混合装置では、例えば、給湯温度が６０℃というように、湯が一定の温度で供給されることを条件としたときに正確な混合温度が吐出されるように設計されているが、給湯機などからの給湯温度自体が変わると、正確な温度の混合湯水が吐出され難くなるといった問題があった。例えば、給湯温度が４０℃に低下すると、吐出する混合湯水の温度は４０℃を下回ってしまうという現象が起きがちである。

そこで、従来のバイアスばねの目的で使用される付勢部に第２の感温付勢部材を用いて湯のみを感知させることで、給湯温度が変化しても、正確な温度の混合湯水を吐出するようにした構成の湯水混合装置が提案された（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００１−２５４８６８号公報

しかしながら、従来のバイアスばねの代用として感温付勢部材を用いると、感温付勢部材が大きく伸び縮みするため、感温付勢部材の寿命が大幅に悪くなってしまう。そうなれば、通常使用される給湯温度で行われる操作ハンドルの設定による温調性能さえも悪くなってしまうといった問題があった。

本発明は、前記課題を解決することのできる湯水混合装置を提供することを目的としている。

（１）本発明では、湯流入口と、水流入口と、混合湯水が流出される混合水流出口とが形成された本体ケーシングと、吐出される混合湯水の目標温度を設定する設定操作部とを備え、供給された湯及び水を混合して、前記設定操作部により設定された温度に調整した混合湯水を吐出させる湯水混合装置において、それぞれ前記本体ケーシング内に配設され、当該本体ケーシング内を移動して前記湯流入口及び水流入口の開度を調整し、当該本体ケーシング内に流入する湯及び水の流量を変化させる弁体と、前記設定操作部の操作量に応じて、前記弁体を一側方向に移動させる付勢力を発生する付勢部と、この付勢部とは別体であって、前記本体ケーシング内の前記湯流入口及び水流入口の下流側に設けられ、前記付勢部とは逆方向に前記弁体を移動させる付勢力を発生するとともに、この付勢力が当該本体ケーシング内に流入して混合された混合湯水の温度に応じて変化する第１感温付勢部と、前記付勢部とは別体であって、前記本体ケーシング内の前記水流入口の上流側に設けられ、当該本体ケーシング内に流入する湯の温度に応じて、前記付勢部とは逆方向に前記弁体を摺動させる付勢力を発生する第２感温付勢部と、を具備することとした。

したがって、流入してくる湯の温度に変化があった場合、例えば、給湯機などの湯の温度が変化しても、混合湯水の温度に応じて主弁体を摺動させる付勢力を発生させる第１感温付勢部に加えて、第２感温付勢部で湯の温度を検知して弁体を摺動させる付勢力を発生させるので、たとえ湯の温度が変化しても、混合湯水の温度を設定操作部で設定された温度になるように調整することが可能となる。

（２）本発明は、上記（１）の湯水混合装置において、前記付勢部は、前記本体ケーシングに流入する湯の流量を増加させる方向に前記弁体を摺動させる付勢力を発生し、前記第１、第２感温付勢部は、前記本体ケーシングに流入する水の流量を増加させる方向に前記弁体を摺動させる付勢力を発生し、しかも、前記第２感温付勢部の反応温度範囲は、前記第１感温付勢部の反応温度範囲と同等若しくはそれ以上の高温温度領域を含む範囲であることを特徴とする。

したがって、例えば吐水中に、通常使用される給湯温度から高い温度に変更されたときでも、第２感温付勢部の反応温度範囲が第１感温付勢部の反応温度範囲よりも少なくとも低くはないため、問題なく鋭敏に温度調節を行うことができる。

（３）本発明は、上記（１）又は（２）に記載の湯水混合装置において、前記第２感温付勢部の一端を前記本体ケーシング側に当接させる一方、他端を前記弁体に直接あるいは伝達部材を介して間接的に当接させ、前記本体ケーシング内に流入する湯の温度に応じた付勢力で前記付勢部とは逆方向に前記弁体を摺動可能としたことを特徴とする。

すなわち、第２感温付勢部は、設定操作部による操作によって伸び縮みすることがないため、第２感温付勢部の寿命が低下して感温性能が劣化することがなく、湯水混合装置自体の寿命も短くなる虞がない。

（４）本発明は、上記（１）又は（２）に記載の湯水混合装置において、前記第１感温付勢部に相当する第１感温領域と、前記第２感温付勢部に相当する第２感温領域とが一体的に形成された感温部材を備え、少なくとも前記第２感温領域は、前記本体ケーシングに形成された水側弁座と接離する前記弁体に形成された水側弁部よりも前記湯流入口側に配置されていることを特徴とする。

したがって、第１、第２感温付勢部が一体化されているため、部品点数が減り、構造の簡素化を図ることができる。

本発明によれば、バイアスばねと第２感温付勢部を別体でそれぞれ独立して設けているため、湯水混合装置へ供給される湯の温度が変化したとしても、混合湯水の温度を設定された温度で吐出できるのに加えて、第２感温付勢部の寿命が短くなる虞もなくなる。

一実施形態に係る湯水混合装置を備えた水栓の説明図である。同湯水混合装置の縦断面図である。同湯水混合装置の分解斜視図である。第２感温付勢部の特性を示すグラフである。他の実施形態に係る湯水混合装置の縦断面図である。他の実施形態に係る湯水混合装置の縦断面図である。他の実施形態に係る湯水混合装置の縦断面図である。

以下、本実施形態に係る湯水混合装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。先ず、本実施形態に係る湯水混合装置が設けられた湯水混合水栓について説明する。

図１に示すように、風呂場などに設けられる湯水混合水栓２の水栓本体３の中に、本実施形態に係る湯水混合装置１は流路切替装置や流量調整装置（共に図示せず）などと共に配設されている。

この湯水混合水栓２は、水栓本体３に給湯機（図示せず）などから湯を供給する湯供給脚４と、水栓本体３に水道水を供給する水供給脚５とを備えるとともに、水栓本体３の左端部に取り付けられた温調ダイヤル６と、右端部に取り付けられた吐止水切替ハンドル７とを備えている。

また、湯水混合水栓２は、湯や水や温度調節された混合湯水を吐出させる吐出部であるカラン８及びシャワーヘッド９を備えており、湯供給脚４及び水供給脚５から夫々供給された湯及び水を、温調ダイヤル６によって設定された温度になるように湯水混合装置１で混合し、吐止水切替ハンドル７を操作して、カラン８又はシャワーヘッド９から吐出させるように構成されている。符号９ａで示すものは水栓本体３とシャワーヘッド９とを連通連結するホースである。

すなわち、水栓本体３に取り付けられた吐止水切替ハンドル７を回転操作することによって、水栓本体３に内蔵された流路切替装置を動作させ、止水状態、カラン８からの吐水状態、シャワーヘッド９からの吐水状態を切替えることができる。吐止水切替ハンドル７をカラン８の側に回転させると、湯水混合装置１によって適温に混合された湯がカラン８から吐水され、吐止水切替ハンドル７をシャワーの側に回転させると適温に混合された湯がシャワーヘッド９から吐水されることになる。

また、温調ダイヤル６は、これを回すことによって水栓本体３に内蔵された湯水混合装置１を操作して当該湯水混合装置１に内蔵された後述する主弁体１５の位置を変更し、吐出される混合湯水の温度を変化させることができる。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る湯水混合装置１について、図２及び図３を参照しながら具体的に説明する。

湯水混合装置１は、図示するように、第１本体部材１１と、この第１本体部材１１に螺合される第２本体部材１２とにより本体ケーシング２０が構成され、この本体ケーシング２０に、温調ダイヤル６の操作に連動する温度設定操作部としてのスピンドル１３と、このスピンドル１３に螺合され、スピンドル１３が回転されると第１本体部材１１内で摺動する摺動部材１４とを収納配設している。

また、本体ケーシング２０中には、一端部１６ａをスピンドル１３に形成された軸体受孔部１３ｅに、他端部１６ｂを第２本体部材１２の終端面１２ｃに形成されたガイド筒１２ｂに挿通され、第１本体部材１１と第２本体部材１２とに亘って延在する軸体１６と、この軸体１６をその中心に嵌装するとともに、連結金具３０，３０により当該軸体１６に連結されて本体ケーシング２０中を摺動自在とした略円筒状の主弁体１５を備えている。

また、湯水混合装置１は、主弁体１５を、図２における右方向に付勢する付勢部としてのバイアスばね１７と、このバイアスばね１７とは反対方向の図２における左方向に主弁体１５を付勢する第１感温付勢部である第１感温ばね１８と、第２感温ばね１９とを具備している。なお、第１感温ばね１８及び第２感温ばね１９は、いずれも形状記憶合金（ＳＭＡ；ＳｈａｐｅＭｅｍｏｒｙＡｌｌｏｙ）により形成されたコイルばねを使用している。そして、これら第１、第２感温ばね１８，１９による主弁体１５に対する付勢力は、温度が高くなることによって増大し、温度が低くなることによって減少するものとしている。

図２及び図３に示すように、第１本体部材１１は、略円筒形状であって、第２本体部材１２と螺合されることにより湯水混合装置１の本体ケーシング２０を構成する。また、第１本体部材１１の周面には、湯を流入させるための湯流入口２１及び水を流入させるための水流入口２２が夫々円周方向に設けられている。また、湯流入口２１の図２における左側の端面は、主弁体１５と当接する湯側弁座２３として形成されている。

第２本体部材１２は、これも略円筒形状に形成されており、その先端側外周面に形成された雄ねじ部１２ａを、第１本体部材１１の後端部内周面に形成された雌ねじ部１１ａと螺合させることによって、第１本体部材１１に取り付けられている。また、この第２本体部材１２の後端壁内面には、主弁体１５と連結した軸体１６の他端部１６ｂを摺動自在にガイドするガイド筒１２ｂの周りに、本体ケーシング２０内で混合された混合水を流出させる複数の混合水流出口２５が環状に形成されている。

また、図２に示すように、第２本体部材１２の先端面は、主弁体１５と当接する水側弁座２４として形成されている。このため、第２本体部材１２を第１本体部材１１に螺合させるねじ込み量を変化させることにより、湯側弁座２３と水側弁座２４の間隔を調整することができる。

スピンドル１３は、第１本体部材１１の内部に、パッキン１３ｄを介して回転可能に配置されている。スピンドル１３の一側半部に形成された軸部１３ｃには、温調ダイヤル６と連動連結するためのスプライン部１３ａが形成される一方、他側半部はその外周面に摺動部材１４の送り雌ねじ部１４ｂと螺合する送り雄ねじ部１３ｂが形成されるとともに、内部には軸体１６の一端部１６ａを出入り自在に保持する軸体受孔部１３ｅが形成されている。なお、軸部１３ｃには、スピンドル１３の回転にクリック感を付与できる留め金具１１ｂが装着されている。

第１本体部材１１の内部に摺動可能に配設された摺動部材１４は、略円筒形に形成されており、軸体１６を挿通する挿通孔１４ａを一側端面（図２における右側端面）に形成している。そして、その内側面にスピンドル１３の送り雄ねじ部１３ｂと螺合する前記送り雌ねじ部１４ｂが形成されている。これにより、スピンドル１３を回転させると、摺動部材１４は第１本体部材１１の軸線方向に摺動されることになる。

主弁体１５は、略円筒状に形成された弁本体部１５ａと、この弁本体部１５ａの中心部に挿通した状態で連結した軸体１６とを備えており、軸体１６によって、湯流入口２１や水流入口２２から本体ケーシング２０内に流入した湯や水を整流しつつ、第１感温ばね１８の外部を経て混合水流出口２５側へ誘導するようにしている。

また、弁本体部１５ａの両端縁には、湯側弁座２３と当接する湯側弁部１５ｂ、水側弁座２４と当接する水側弁部１５ｃが形成されている。そして、弁本体部１５ａの内部には、軸体係合部１５ｄが形成され、この軸体係合部１５ｄを、軸体１６に設けた連結金具３０，３０で挟持するようにして、弁本体部１５ａと軸体１６とを連結している。

さらに、弁本体部１５ａの外周に当接するように弾性シール部材であるＯリング２６が配置されている。このＯリング２６は、本体ケーシング２０内に流入した湯及び水が主弁体１５の外側で混合されるのを防止している。

また、Ｏリング２６が位置ずれすることのないように、水側弁座２４側に位置規制部材であるスペーサーリング２７が配置されている。スペーサーリング２７は、図３に示すように、凸状爪部２８が所定間隔をあけて突設されており、この凸状爪部２８、２８の間から水が流入してくることになるが、その際に、凸状爪部２８が整流作用を生起して、本体ケーシング２０内における水と湯との均一な混合を促進できるようにしている。

ところで、軸体１６には、連結金具３０，３０の他、バイアスばね１７のばね座となる座金３１と、第２感温ばね１９のばね座３２とが所定の位置に設けられている。そして、主弁体１５の軸体係合部１５ｄと、座金３１との間にバイアスばね１７を配設している。

また、第２本体部材１２に設けられたガイド筒１２ｂに一端（図２における右側）を当接させ、軸体１６を挿通した位置規制体４０が主弁体１５の内部に配設している。本実施形態では、この位置規制体４０の先端面とばね座３２との間に、本実施形態の要部となる第２感温ばね１９を、バイアスばね１７の内側に位置するように配設している。

第２感温ばね１９の配設位置は、図２に示すように、第２本体部材１２に形成された水側弁座２４と接離する主弁体１５に形成された水側弁部１５ｃよりも湯流入口２１側に設けられている。特に、本実施形態では、湯と水が主弁体１５の外側で混合されるのを防止するＯリング２６よりも湯流入口２１側に第２感温ばね１９を設けている。したがって、かかる位置に配設された第２感温ばね１９は、水や混合湯水に触れることはなく、湯のみに触れるため、湯の温度に応じた付勢力を発生することになる。

他方、かかる第２感温ばね１９やバイアスばね１７と対向するように、主弁体１５の軸体係合部１５ｄと、第２本体部材１２の終端面１２ｃとの間に、第１感温ばね１８をガイド筒１２ｂ及び位置規制体４０を囲繞するように配設している。

第１感温ばね１８と第２感温ばね１９とは、共に、バイアスばね１７とは反対方向、すなわち、湯流入口２１を閉塞する方向（図２における左方向）に主弁体１５を付勢するものであるが、第１感温ばね１８は、湯と水とが混合された混合湯水の温度に応じた付勢力を発生するものである。

なお、位置規制体４０は、図３に示すように、リング部４１と、このリング部４１の周方向に所定の間隔をあけて突設された三本の脚部４２とから構成されている。そして、隣り合う脚部４２，４２の間に形成された間隙４３中に主弁体１５の軸体係合部１５ｄを位置させている。したがって、主弁体１５は、位置規制体４０に摺動を阻害されることがない。

また、本体ケーシング２０の外側には、パッキン６１，６１，６１を介して、湯流入口２１及び水流入口２２を覆うように円筒状に形成されるとともに、多数の網目が形成されたストレーナ６２，６２を配置しており、湯又は水に混入したゴミなどが本体ケーシング２０内に流入するのを防止している。

以上、説明してきたように、本実施形態に係る湯水混合装置１は、湯流入口２１と、水流入口２２と、混合湯水が流出される混合水流出口２５とが形成された本体ケーシング２０と、吐出される混合湯水の目標温度を設定するスピンドル１３とを備え、供給された湯及び水を混合して、前記スピンドル１３により設定された温度に調整した混合湯水を吐出させることができる。しかも、それぞれ本体ケーシング２０内に配設され、当該本体ケーシング２０内を移動して湯流入口２１及び水流入口２２の開度を調整し、当該本体ケーシング２０内に流入する湯及び水の流量を変化させる主弁体１５と、スピンドル１３の操作量に応じて、主弁体１５を一側方向、すなわち水流入口２２を閉塞する方向に移動させる付勢力を発生するバイアスばね１７と、このバイアスばね１７とは逆方向に主弁体１５を移動させる付勢力を発生するとともに、この付勢力が本体ケーシング２０内に流入して混合された混合湯水の温度に応じて変化する第１感温ばね１８と、当該本体ケーシング２０内に流入する、例えば給湯機などから供給される湯の温度に応じて、バイアスばね１７とは逆方向に主弁体１５を摺動させる付勢力を発生する第２感温ばね１９とを具備する構成となっている。

したがって、温調ダイヤル６が回されてスピンドル１３が回転し、摺動部材１４が図２における右側に摺動した場合、バイアスばね１７は、座金３１と主弁体１５の軸体係合部１５ｄとの間で縮みながら主弁体１５を水流入口２２を閉塞する方向へ付勢する。そして、この付勢力と、このときの混合湯水の温度に対応して発生した第１感温ばね１８による付勢力及びこのときの湯の温度に対応して発生した第２感温ばね１９による付勢力とが釣り合う位置で主弁体１５が停止して、温調ダイヤル６で指定された温度の混合湯水が吐出されることになる。

近年では、湯水の温度調節を行うときに、湯水混合水栓２の温調ダイヤル６ではなく、給湯機（図示せず）の温度調節を行って、湯水混合水栓２に供給される湯温自体を変更することが増えている。すなわち、通常使用する湯としては４０℃近辺であるが、４０℃の湯を湯水混合装置１で生成するためには、例えば、６０℃の湯に水を混ぜて４０℃に調節することが一般的に行われていた。つまり、６０℃の給湯がなされることを基準としていた。しかし、台所などで誤って６０℃の湯がそのまま吐出されると危険であることから、リモコン操作などにより、給湯機からの給湯温度自体を４０℃に設定するのである。

しかし、給湯温度が４０℃になると、湯水混合装置１の構成上、水流入口２２から本体ケーシング２０中に流入してくる水を完全に遮断することができないため、４０℃の湯に水が混ざってしまい、場合によっては３６℃程度の混合湯水が吐出されることになってしまう。

そこで、本実施形態では、上述したように、湯流入口２１から本体ケーシング２０内に流入する湯の温度のみに反応し、バイアスばね１７とは逆方向へ主弁体１５を付勢する第２感温ばね１９を配設している。

表１に、給湯温度が６０℃の場合を基準としている湯水混合装置１であって、温調ダイヤル６を用いて設定した温度が４０℃の場合に、給湯機（図示せず）からの給湯温度が変化した場合におけるバイアスばね１７と、第１感温ばね１８と、第２感温ばね１９との付勢力の度合の変化を表している。なお、給水温度の基準としては、例えば１５℃とする。

給湯温度６０℃が基準の場合、バイアスばね１７の付勢力の度合を例えば８０と仮定すると、第１感温ばね１８と第２感温ばね１９の各付勢力の度合を、表１に示すように、６０と２０に設定しておく。つまり、バイアスばね１７と、第１感温ばね１８及び第２感温ばね１９とがバランスするように設定するのである。

そして、湯水混合装置１に、実際に６０℃の給湯と１５℃の給水がある場合、バイアスばね１７と、第１感温ばね１８及び第２感温ばね１９の各付勢力は、混合湯水の温度が４０℃となる位置でバランスして、４０℃の混合湯水を湯水混合水栓２（図１）から吐出させることができる。

しかし、例えば、使用者が、給湯機を操作して、給湯温度を４０℃に低下させたとする（湯水混合水栓２の温調ダイヤル６は４０℃のままである）。上述したように、給湯温度が４０℃になると、従来の湯水混合装置であれば、バイアスばねと感温ばねとが４０℃以下の温度でバランスして、例えば３６℃程度の混合湯水が吐出されることになってしまうが、表１に示すように、第２感温ばね１９は、給湯が４０℃になったことで付勢力の度合が例えば２０から１０に変化する。また、第１感温ばね１８の付勢力の度合も例えば６０から５５程度に変化する。一方、バイアスばね１７は、温調ダイヤル６の操作量に応じた値であるため８０のままである。

となると、バイアスばね１７の付勢力の度合が、第１、第２感温ばね１８，１９の和よりも大きくなるため、主弁体１５は、バイアスばね１７からの付勢力に押されて水流入口２２を閉塞する方向、すなわち水側弁座２４の方向へと摺動し、水流入口２２の開口面積が減少して水の流入量を減じることになり、わずかではあるが混合湯水の温度を上昇させる。すなわち、最終的に、バイアスばね１７の付勢力と、第１、第２感温ばね１８、１９の付勢力の和が釣り合い、３８℃〜３９℃というように、４０℃に可及的に近づくのである。

このように、温調ダイヤル６の操作量に応じて、主弁体１５を水側弁座２４側の方向に移動させる付勢力を発生するバイアスばね１７と、このバイアスばね１７とは逆方向に主弁体１５を移動させる付勢力を発生するとともに、この付勢力が本体ケーシング２０内に流入して混合された混合湯水の温度に応じて変化する第１感温ばね１８と、本体ケーシング２０内に流入する湯の温度、すなわち給湯温度に応じて、前記バイアスばね１７とは逆方向に主弁体１５を摺動させる付勢力を発生する第２感温ばね１９とを具備する構成としたため、給湯温度が低下しても、実際に吐出される混合湯水の温度低下を可及的に防止することができる。

しかも、第２感温ばね１９はバイアスばね１７と同軸上に配設されてはいるものの、バイアスばね１７とは完全に独立しており、温調ダイヤル６の設定温度とは関係がなく、しかも、湯だけに反応するため、ばね長さが大きく伸び縮みすることがなく、寿命を低下させる虞がない。

また、例えば、使用者が、給湯機を操作して、給湯温度を８０℃に上昇させたとする（湯水混合水栓２の温調ダイヤル６は４０℃のままである）と、この場合は反対に、混合湯水の温度は４０℃を超えてしまう場合があったが、表１に示すように、第２感温ばね１９は、給湯が８０℃になったことで付勢力の度合が例えば２０から３０に変化し、第１感温ばね１８の付勢力の度合は例えば６０から６５に変化する。一方、バイアスばね１７は、温調ダイヤル６の操作量に応じた値であるため８０のままであるため、バイアスばね１７の付勢力の度合は、第１、第２感温ばね１８，１９の和よりも小さくなり、主弁体１５は、第１、第２感温ばね１８，１９からの付勢力に押されて湯流入口２１を閉塞する方向、すなわち湯側弁座２３の方向へと摺動し、湯流入口２１の開口面積が減少して湯の流入量を減じるため、わずかではあるが混合湯水の温度を低下させて、最終的に、バイアスばね１７の付勢力と、第１、第２感温ばね１８、１９の付勢力の和が釣り合い、４０℃に可及的に近づけることになる。

また、本実施形態における第２感温ばね１９の特性は、反応温度範囲を、第１感温ばね１８の反応温度範囲と同等若しくはそれ以上の高温温度領域を含む範囲に設定されている。すなわち、図４（ａ）において、第１感温ばね１８の反応温度範囲が例えばＴ１〜Ｔ２の範囲であれば、第２感温ばね１９の反応温度範囲は、例えばＴ１〜Ｔ３、あるいはＴ２〜Ｔ３の範囲に設定するのである。

このようにすることで、例えば、湯水混合水栓２を使用しているときに、通常使用される給湯温度（例えば６０℃）から、前述した８０℃などのような高い温度に変更されたときでも、第２感温ばね１９の反応温度範囲が第１感温ばね１８の反応温度範囲よりも少なくとも低くはないため、問題なく鋭敏に温度調節を行うことができる。

次に、他の実施形態に係る湯水混合装置１Ａ〜１Ｃについて、図５〜図７を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、先の実施形態と同一構成要素については同一の符号を付して、その説明は省略する。

（第２の実施形態）
図５（ａ）は第２の実施形態に示した湯水混合装置１Ａの縦断面図、図５（ｂ）は本実施形態における主弁体１５Ａの説明図である。

図示するように、湯水混合装置１Ａは、軸体１６が廃止されて、第２感温ばね１９が直接主弁体１５Ａに当接して付勢力を伝達する構成となっている。また、本実施形態では、第１の実施形態における位置規制体４０（図２参照）に相当する位置規制部１１０が第２本体部材１２の終端面１２ｃに突設されている。

この位置規制部１１０は、その直径が後述する主弁体１５Ａにおいて、第２感温ばね１９を収納可能に形成した第１筒部１５４よりも小さく、先端部が当該第１筒部１５４内に臨むようにしている。しかも、先端部の位置は、湯と水とが混ざることを防止するために設けられたＯリング２６の位置と略同じにしている。

本実施形態における主弁体１５Ａは、基本的には略円筒形であることは第１の実施形態と変わらないが、図５（ｂ）に示すように、通水孔１５６を形成した端面１５１に第１周壁１５２を立設して第２感温ばね１９を収納する第１筒部１５４を形成し、この第１筒部１５４を、より大径の第２筒部１５３に連結体１５５を介して接合した構成となっている。

そして、第１筒部１５４と第２筒部１５３との間に形成される空間にバイアスばね１７が嵌装されるように構成するとともに、第１筒部１５４の周面に、湯流入口２１側と、第１感温ばね１８が収納された部分とを通水孔１５６を介して連通させるための連通孔１５７を形成している。

かかる構成により、第２感温ばね１９を第１筒部１５４に収容するとともに、基端（図５における右側端部）を位置規制部１１０に当接させると、第２感温ばね１９は湯流入口２１から流入してくる湯にのみ触れることになり、湯の温度に応じた付勢力を発生する。他方、第１感温ばね１８は、湯と水とが混合された混合湯水に触れて、その温度に応じた付勢力を発生する。

かかる第２の実施形態においても、給湯温度が低下した場合、実際に吐出される混合湯水の温度低下を可及的に防止することができる。また、第２感温ばね１９はバイアスばね１７とは完全に独立しており、温調ダイヤル６の設定温度とは関係がなく、湯だけに反応するため、スピンドル１３による操作によって伸び縮みすることがない。したがって、寿命が低下して感温性能が劣化することがないので、湯水混合装置１自体の寿命も短くなることがない。

（第３の実施形態）
次に、図６を参照しながら第３の実施形態に係る湯水混合装置１Ｂについて説明する。なお、この場合も、上述してきた実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。

図６に示す湯水混合装置１Ｂは、第２感温ばね１９が、第１感温ばね１８とは異なり，図４（ｂ）に示すように、主弁体１５に対する付勢力が、温度が高くなることによって減少し、温度が低くなることによって増大するものとした点が第１、第２の実施形態とは大きく異なっている。

そして、本実施形態では、第２感温ばね１９の一側端部（図６における右側端部）を主弁体１５に形成した座部１５９に連結するとともに、他側端部（図６における左側端部）を第１本体部材１１の内壁面に連結固定している。

したがって、湯の温度変化に対する主弁体１５への付勢力の変化は、結果的に第１、第２の実施形態と同じになるため、本実施形態においても、給湯温度が低下した場合、実際に吐出される混合湯水の温度低下を可及的に防止することができる。また、第２感温ばね１９は、やはりバイアスばね１７とは完全に独立しており、温調ダイヤル６の設定温度とは関係がなく、湯だけに反応するため、スピンドル１３による操作によって伸び縮みすることがない。したがって、寿命が低下して感温性能が劣化することがないので、湯水混合装置１自体の寿命も短くなることがない。

なお、図示するように、本実施形態では、第２本体部材１２の内部を摺動するばね収容筒５０を配設し、このばね収容筒５０中に第１感温ばね１８を配設するとともに、第１感温ばね１８の伸縮による付勢力を、ばね収容筒５０を介して主弁体１５に伝達するように構成している。そして、このばね収容筒５０と主弁体１５との当接は、断面視で湾曲させた複数の羽根板５５を介して行うようにしている。

したがって、主弁体１５の内部を通過した混合湯水は、ばね収容筒５０に至る間に羽根板５５によって整流され、湯と水とがより均一に混合されるようにしている。したがって、第１感温ばね１８は、均一に混合された混合湯水の温度に反応することになるため、温度調整性能の向上を図ることができる。

（第４の実施形態）
次に、図７を参照しながら第４の実施形態に係る湯水混合装置１Ｃについて説明する。なお、この場合も、上述してきた実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。

湯水混合装置１Ｃが上述してきた各実施形態と大きく異なる点は、図７（ａ）に示すように、第１感温ばね１８と第２感温ばね１９とが独立して配設されているのではなく、第２感温ばね１９に相当する第２感温領域１８Ｂと、第１感温ばね１８に相当する第１感温領域１８Ａとが一体的に形成された感温ばね１８０を配設したことにある。

しかも、この感温ばね１８０は、第２本体部材１２に形成された水側弁座２４と接離する主弁体１５Ｃに形成された水側弁部１５ｃよりも湯流入口２１側に配置している。しかも、第２感温領域１８Ｂの少なくとも一部は、湯と水とが混ざることを防止するために湯流入口２１と水流入口２２との間に配設されたＯリング２６よりも、湯流入口２１側に位置するように配置している。したがって、かかる位置に配設された第２感温領域１８Ｂでは、水や混合湯水に触れることはなく湯のみに触れるため、湯の温度に応じた付勢力を発生することになる。

なお、この場合も、図４（ａ）に示した特性を考慮して、第１感温領域１８Ａの反応温度範囲が例えばＴ１〜Ｔ２の範囲であれば、第２感温領域１８Ｂの反応温度範囲は、例えばＴ１〜Ｔ３、あるいはＴ２〜Ｔ３の範囲に設定するとよい。

また、図７（ｂ）に示すように、本実施形態における主弁体１５Ｃは、基本的にはこれも略円筒形であることは第１〜第３の実施形態と変わらないが、図示するように、通水孔１５６Ｃを形成した端面１５１Ｃに第１周壁１５２Ｃを立設してバイアスばね１７を収納する第１筒部１５４Ｃを形成し、この第１筒部１５４Ｃを囲繞するように、より大径の第２筒部１５３Ｃを立設し、第１筒部１５４Ｃと第２筒部１５３Ｃとの間に形成される空間に感温ばね１８０を嵌装可能としている。さらに、第２筒部１５３Ｃを囲繞するように、この第２筒部１５３Ｃよりも大径の第３筒部１５８Ｃを、連結体１５５Ｃを介して接合している。また、第１筒部１５４Ｃの周面には、湯流入口２１側と第１感温領域１８Ａの部分とが通水孔１５６Ｃを介して連通するように連通孔１５７Ｃが形成されている。

かかる構成においても、給湯温度が低下した場合、実際に吐出される混合湯水の温度低下を可及的に防止することができる。また、第２感温領域１８Ｂを有する感温ばね１８０は、バイアスばね１７とは当然ながら独立しており、温調ダイヤル６の設定温度とは関係がない。したがって、スピンドル１３による操作によって伸び縮みすることがないため、寿命が低下して感温性能が劣化することがない。また、湯水混合装置１自体の寿命も短くなることがない。

さらに、第１感温領域１８Ａと第２感温領域１８Ｂとが一体化された１つの感温ばね１８０を用いることになるため、第１〜第３の実施形態に比べて相対的に部品点数が減り、構造の簡素化を図ることもできる。

上述してきた実施形態から、供給された湯及び水を混合して、温調ダイヤル６により設定された温度に調整した混合湯水を吐出させることのできる、以下のような湯水混合装置が実現できる。

すなわち、湯流入口２１と、水流入口２２と、混合湯水が流出される混合水流出口２５とが形成された本体ケーシング２０と、吐出される混合湯水の目標温度を設定するスピンドル１３（設定操作部）と、それぞれ本体ケーシング２０内に配設され、当該本体ケーシング２０内を移動して湯流入口２１及び水流入口２２の開度を調整し、当該本体ケーシング２０内に流入する湯及び水の流量を変化させる主弁体１５と、スピンドル１３の操作量に応じて、主弁体１５を水流入口２２を閉塞する方向（一側方向）に移動させる付勢力を発生するバイアスばね１７（付勢部）と、このバイアスばね１７とは逆方向（湯流入口２１を閉塞する方向）に主弁体１５を移動させる付勢力を発生するとともに、この付勢力が本体ケーシング２０内に流入して混合された混合湯水の温度に応じて変化する第１感温ばね１８（第１感温付勢部）と、本体ケーシング２０内に流入する湯の温度に応じて、バイアスばね１７とは逆方向に主弁体１５を摺動させる付勢力を発生する第２感温ばね１９（第２感温付勢部）と、を具備する湯水混合装置。

前記バイアスばね１７（付勢部）は、本体ケーシング２０に流入する湯の流量を増加させる方向に主弁体１５を摺動させる付勢力を発生し、第１、第２感温ばね１８，１９は、本体ケーシング２０に流入する水の流量を増加させる方向に主弁体１５を摺動させる付勢力を発生し、しかも、第２感温ばね１９の反応温度範囲は、第１感温ばね１８の反応温度範囲と同等若しくはそれ以上の高温温度領域を含む範囲（例えば、図４（ａ）におけるＴ１〜Ｔ３、あるいはＴ２〜Ｔ３）である湯水混合装置。

前記第２感温ばね１９（第２感温付勢部）の一端を本体ケーシング２０側に当接させる一方、他端を主弁体１５に直接あるいは伝達部材を介して間接的に当接させ、本体ケーシング２０内に流入する湯の温度に応じた付勢力でバイアスばね１７とは逆方向に主弁体１５を摺動可能とした湯水混合装置。

前記第１感温ばね１８（第１感温付勢部）に相当する第１感温領域１８Ａと、第２感温ばね１９（第２感温付勢部）に相当する第２感温領域１８Ｂとが一体的に形成された感温ばね１８０（感温部材）を備え、少なくとも第２感温領域１８Ｂは、第２本体部材１２に形成された水側弁座２４と接離する主弁体１５に形成された水側弁部１５ｃよりも湯流入口２１側に配置されている湯水混合装置。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述してきた各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１湯水混合装置
１３スピンドル（温度設定操作部）
１５主弁体（弁体）
１７バイアスばね（付勢部）
１８第１感温ばね（第１感温付勢部）
１８Ａ第１感温領域
１８Ｂ第２感温領域
１９第２感温ばね（第２感温付勢部）
２０本体ケーシング
２１湯流入口
２２水流入口
２５混合水流出口
２６Ｏリング（シール部材）
１８０感温ばね（感温部材）

Claims

湯流入口と、水流入口と、混合湯水が流出される混合水流出口とが形成された本体ケーシングと、吐出される混合湯水の目標温度を設定する設定操作部とを備え、供給された湯及び水を混合して、前記設定操作部により設定された温度に調整した混合湯水を吐出させる湯水混合装置において、
それぞれ前記本体ケーシング内に配設され、
当該本体ケーシング内を移動して前記湯流入口及び水流入口の開度を調整し、当該本体ケーシング内に流入する湯及び水の流量を変化させる弁体と、
前記設定操作部の操作量に応じて、前記弁体を一側方向に移動させる付勢力を発生する付勢部と、
この付勢部とは別体であって、前記本体ケーシング内の前記湯流入口及び水流入口の下流側に設けられ、前記付勢部とは逆方向に前記弁体を移動させる付勢力を発生するとともに、この付勢力が当該本体ケーシング内に流入して混合された混合湯水の温度に応じて変化する第１感温付勢部と、
前記付勢部とは別体であって、前記本体ケーシング内の前記水流入口の上流側に設けられ、当該本体ケーシング内に流入する湯の温度に応じて、前記付勢部とは逆方向に前記弁体を摺動させる付勢力を発生する第２感温付勢部と、
を具備することを特徴とする湯水混合装置。
前記付勢部は、前記本体ケーシングに流入する湯の流量を増加させる方向に前記弁体を摺動させる付勢力を発生し、
前記第１、第２感温付勢部は、前記本体ケーシングに流入する水の流量を増加させる方向に前記弁体を摺動させる付勢力を発生し、
しかも、前記第２感温付勢部の反応温度範囲は、前記第１感温付勢部の反応温度範囲と同等若しくはそれ以上の高温温度領域を含む範囲であることを特徴とする請求項１記載の湯水混合装置。
前記第２感温付勢部の一端を前記本体ケーシング側に当接させる一方、他端を前記弁体に直接あるいは伝達部材を介して間接的に当接させ、前記本体ケーシング内に流入する湯の温度に応じた付勢力で前記付勢部とは逆方向に前記弁体を摺動可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の湯水混合装置。
前記第１感温付勢部に相当する第１感温領域と、前記第２感温付勢部に相当する第２感温領域とが一体的に形成された感温部材を備え、少なくとも前記第２感温領域は、前記本体ケーシングに形成された水側弁座と接離する前記弁体に形成された水側弁部よりも前記湯流入口側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の湯水混合装置。