JP6831079B2 - 湯水混合装置 - Google Patents

Description

本発明は、キッチンや浴室等に設置される湯水混合装置に関する。

従来から、水及び湯の温調（温度調整）及び流調（流量調整）が行える湯水混合装置が知られている。例えば、湯側に設けられた温度設定手段と、温度設定手段を付勢するバイアスばねと、水側に設けられた流量可変調整手段と、流量可変調整手段を付勢するコイルばねと、湯側及び水側にそれぞれ設けられたポペット弁と、湯側のポペット弁を付勢する温度応答性コイルばねと、を備えたものが提案されている（下記特許文献１参照）。

特許第３０７７４２５号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載の湯水混合装置では、流量を調整する際には、ばねを付勢力に抗して収縮させるように変形させなくてはならない。特に、湯側の温度を調整する際には、温度設定手段を付勢するバイアスばね及び温度応答性コイルばねを収縮させる必要があり、大きな操作力が必要になるという問題点がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、小さな操作力で湯水の温度調整及び流量調整が可能な湯水混合装置を提供する。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る湯水混合装置は、混合水の温度及び流量が調整可能な湯水混合装置であって、外部から操作可能な湯側弁体が湯側弁座部から離間することで湯が流入する湯側流入口と、前記外部から操作可能な水側弁体が水側弁座部から離間することで水が流入する水側流入口と、前記湯側流入口から流入した前記湯と前記水側流入口から流入した前記水との前記混合水が生成される混合室と、前記混合水が流出する流出口と、前記混合室に設けられ、前記混合水の温度により変形し、その変形する力を前記湯側弁座部及び前記水側弁座部に作用させる感温体と、を備え、前記湯側弁座部及び前記水側弁座部は、前記感温体の変形する力が作用することによってのみ、一体となって移動可能に構成されていることを特徴とする。

このように構成された湯水混合装置では、外部から操作可能な湯側弁体が湯側弁座部から離間することで湯が流入し、外部から操作可能な水側弁体が水側弁座部から離間することで水が流入する。混合室で、湯と水とが混合して混合水が生成される。混合室に設けられた感温体は混合水の温度により変形し、湯側弁座部及び水側弁座部にその変形する力を作用する。湯側弁座部及び水側弁座部は、感温体の変形する力が作用することによってのみ、一体となって移動可能である。よって、湯水の混合水の温調及び流調の際にばねの付勢力に抗して収縮や伸長させる必要がないため、小さな操作力で湯水の温度調整及び流量調整が可能である。

また、本発明に係る湯水混合装置では、前記湯側弁座部と前記水側弁座部とは一体に形成されていることが好ましい。

このように構成された湯水混合装置では、湯側弁座部と水側弁座部とは一体に形成されているため、簡易な構成とすることができる。

また、本発明に係る湯水混合装置は、前記湯側弁体を操作する湯側操作部と、前記水側弁体を操作する水側操作部と、を備え、前記湯側操作部及び前記水側操作部の一方を操作することにより、前記湯側弁体及び前記水側弁体の両方が連動して移動してもよい。

このように構成された湯水混合装置では、湯側弁体を操作する湯側操作部及び水側弁体を操作する水側操作部の一方を操作することにより、湯側弁体及び水側弁体の両方が連動して移動する。よって、湯側操作部及び水側操作部の両方を操作する必要がないため、操作性が良い。

また、本発明に係る湯水混合装置では、前記湯側操作部及び前記水側操作部は、電動駆動手段により操作されてもよい。

このように構成された湯水混合装置では、湯水の混合水の温調及び流調の際にばねの付勢力に抗して収縮や伸長させる必要がないため、操作に必要な力が小さく、モータ等の電動駆動手段を小型化することができる。

本発明に係る湯水混合装置によれば、小さな操作力で湯水の温度調整及び流量調整ができる。

本発明の第一実施形態に係る湯水混合装置を示す切断斜視図である。 本発明の第一実施形態に係る湯水混合装置を示す断面図であり、止水状態を示している。 本発明の第一実施形態に係る湯水混合装置を示す断面図であり、混合水の吐水状態を示している。 本発明の第一実施形態に係る湯水混合装置を示す断面図であり、図３の状態から水側操作部を回転操作して、流量をさらに増やした混合水の吐水状態を示している。 本発明の第一実施形態に係る湯水混合装置を示す断面図であり、図３の状態から湯側操作部を回転操作して、湯のみの吐水状態を示している。 本発明の第一実施形態に係る湯水混合装置を示す断面図であり、図３の状態から湯側操作部を回転操作して、水のみの吐水状態を示している。 本発明の第二実施形態に係る湯水混合装置を示す切断斜視図である。 本発明の第二実施形態に係る湯水混合装置を示す断面図であり、止水状態を示している。 本発明の第二実施形態に係る湯水混合装置を示す断面図であり、混合水の吐水状態を示している。 本発明の第二実施形態に係る湯水混合装置を示す断面図であり、図９の状態から水側操作部を回転操作して、流量をさらに増やした混合水の吐水状態を示している。 本発明の第二実施形態に係る湯水混合装置を示す断面図であり、図９の状態から湯側操作部を回転操作して、湯のみの吐水状態を示している。 本発明の第二実施形態に係る湯水混合装置を示す断面図であり、図９の状態から湯側操作部を回転操作して、水のみの吐水状態を示している。 本発明の第三実施形態に係る湯水混合装置を示す断面図である。 本発明の第四実施形態に係る湯水混合装置を示す断面図である。

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態に係る湯水混合装置について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る湯水混合装置を示す切断斜視図である。
図１に示すように、本実施形態に係る湯水混合装置１は、ハウジング１０内に、湯流入口（湯側流入口）１１及び水流入口（水側流入口）１６が形成されるとともに、湯流入口１１及び水流入口１６からそれぞれ流入した湯及び水を混合する混合室１８が形成され、混合室１８に設けられた流出口１９から混合水が不図示の吐水部へ流出するようになっている。
以下の説明において、流出口１９よりも湯流入口１１側（図の右側）を湯側と称し、流出口１９よりも水流入口１６側（図の左側）を水側と称することがある。

ハウジング１０に設けられた操作部支持部２０には、それぞれ湯側及び水側に、湯側操作部２１及び水側操作部２６が設けられている。湯側操作部２１と水側操作部２６とは平行配置されている。

湯側操作部２１には、図示しない湯側操作ハンドルが取り付けられている。湯側操作部２１は、手動で水側操作ハンドルが操作されることで、湯側操作部２１の延在方向を軸線方向として回転可能な操作軸である。なお、湯側操作ハンドルは、温度調整用の操作ハンドルである。

水側操作部２６には、図示しない水側操作ハンドルが取り付けられている。水側操作部２６は、手動で水側操作部２６が操作されることで、水側操作部２６の延在方向を軸線方向として回転可能な操作軸である。湯側操作部２１及び水側操作部２６は、それぞれ操作部支持部２０に対して回転可能に設けられている。なお、水側操作ハンドルは、流量調整用の操作ハンドルである。

湯側操作部２１には、連動部３０が設けられている。湯側操作部２１の外周面に設けられた雄ネジ２１ａに、連動部３０に設けられた雌ネジ３０ｂが螺合されている。連動部３０は、湯側操作部２１の回転により送りねじで湯側操作部２１の軸線方向（図中の上下方向）に進退移動する。

連動部３０の水側には、貫通孔３０ｈが設けられている。貫通孔内３０ｈに、水側操作部２６が挿通されている。

連動部３０には、湯側及び水側に、それぞれ湯側歯車ネジ（湯側歯車）３１及び水側歯車ネジ（水側歯車）３６が設けられている。連動部３０、湯側歯車ネジ３１及び水側歯車ネジ３６は、一体となり、湯側操作部２１の軸線方向（図中の上下方向）に進退移動する。

湯側歯車ネジ３１は、湯側操作部２１の延在方向を軸線方向として、連動部３０の底面に沿って回転可能に設けられている。水側歯車ネジ３６は、水側操作部２６の延在方向を軸線方向として、連動部３０の底面に沿って回転可能に設けられている。水側歯車ネジ３６は、水側操作部２６に連結されている。水側操作部２６は、水側歯車ネジ３６に回転力のみを伝達可能である。例えば、水側操作部２６にはＤカットが設けられて、水側操作部２６は水側歯車ネジ３６に係止されている。また、水側操作部２６は、水側歯車ネジ３６に対して軸線方向（図中の上下方向）に摺動可能である。

湯側歯車ネジ３１と水側歯車ネジ３６とは、互いに歯が噛み合っていて、逆方向に回転可能とされている。

湯側歯車ネジ３１に設けられた雌ネジ３１ｂには、湯側弁支持部（湯側弁体支持部）３２に設けられた雄ネジ３２ａが螺合されている。湯側弁支持部３２の先端には、湯側弁（湯側弁体）３３が設けられている。湯側弁３３の外周面には、Ｏリング３４が嵌め込まれている。湯側弁支持部３２は、弁バネ３５により、連動部３０側（図中の上方）に付勢されている。このため、湯側歯車ネジ３１に設けられた雌ネジ３１ｂと湯側弁支持部３２に設けられた雄ネジ３２ａとの螺合部分のがたつきが防止される。

水側歯車ネジ３６に設けられた雌ネジ３６ｂには、水側弁支持部（水側弁体支持部）３７に設けられた雄ネジ３７ａが螺合されている。水側弁支持部３７の先端には、水側弁（水側弁体）３８が設けられている。水側弁３８の外周面には、Ｏリング３９が嵌め込まれている。水側弁支持部３７は、弁バネ３５により、連動部３０側（図中の上方）に付勢されている。このため、水側歯車ネジ３６に設けられた雌ネジ３６ｂと水側弁支持部３７に設けられた雄ネジ３７ａとの螺合部分のがたつきを防止するとともに、水側歯車ネジ３６と連動部３０との間のがたつきが防止される。

ハウジング１０内には、弁座体４０が設けられている。弁座体４０には、湯側及び水側に、それぞれ湯側弁座４１及び水側弁座４６が設けられている。湯側弁座４１及び水側弁座４６は、それぞれ筒状に形成されている。湯側弁座４１と水側弁座４６とは、一体に形成されている。

湯側弁座４１には、湯側弁座部４２が形成されている。湯側弁座部４２は、図中の上方に向かうにしたがって次第に径方向外側に向かうように形成されている。

水側弁座４６には、水側弁座部４７が形成されている。水側弁座部４７は、図中の下方に向かうにしたがって次第に径方向外側に向かうように形成されている。

湯側弁座部４２の上方には、湯側弁３３が配置されている。後述するように湯側弁３３は軸線方向に進退することにより、湯側弁３３は湯側弁座部４２に当接及び離間可能とされている。湯側弁座部４２は、湯側弁３３に合わせた形状となっており、湯側弁３３に沿うように当接する。

水側弁座部４７の下方には、水側弁３８が配置されている。後述するように水側弁３８は軸線方向に進退することにより、水側弁３８は水側弁座部４７に当接及び離間可能とされている。水側弁座部４７は、水側弁３８に合わせた形状となっており、水側弁３８に沿うように当接する。

湯側弁座部４２と湯側弁３３との間は、湯が通過する経路とされている。水側弁座部４７と水側弁３８との間は、水が通過する経路とされている。

弁座体４０は、軸線方向の一方側（図中の下側）をＳＭＡバネ（感温体）５１で支持され、軸線方向の他方側（図中の上側）にバイアスバネ５２が設けられている。

ＳＭＡバネ５１は、混合室１８内に配置されている。ＳＭＡバネ５１は、一端（図中の下端）５１ａがハウジング１０の流出口１９に設けられ、他端（図中の上端）５１ｂが弁座体４０に設けられている。ＳＭＡバネ５１により、弁座体４０はＳＭＡバネ５１の反対側（図中の上側）に付勢されている。ＳＭＡバネ５１は、混合水の温度により変形する。

バイアスバネ５２は、一端（図中の上端）５２ａがハウジング１０に設けられ、他端（図中の下端）５２ｂがバネ支持部５３を介して弁座体４０に設けられている。バイアスバネ５２により、弁座体４０はバイアスバネ５２の反対側（図中の下方）に付勢されている。

次に、湯側操作部２１及び水側操作部２６を操作した際の湯水混合装置１の動作について説明する。

図２は、湯水混合装置１を示す断面図であり、止水状態を示している。
図２に示すように、止水状態では、水側弁３８と水側弁座部４７とは密着するとともに、湯側弁３３と湯側弁座部４２とは密着し、湯及び水が止水され、混合水は吐出されない止水状態となっている。

図３は、湯水混合装置１を示す断面図であり、混合水の吐水状態を示している。
図２に示す止水状態から、図示しない水側操作ハンドル（流量調整用の操作ハンドル）を操作して、流量が増加する方向、すなわち開方向に水側操作部２６を回転させる。図３に示すように、水側操作部２６に連結された水側歯車ネジ３６が回転し、水側歯車ネジ３６の回転にともない、湯側歯車ネジ３１も水側歯車ネジ３６と逆方向に回転する。水側歯車ネジ３６の回転にともない、水側歯車ネジ３６に螺合された水側弁支持部３７及び水側弁支持部３７に設けられた水側弁３８は、操作部支持部２０から離間する方向（図中の下方）に移動する。これにより、水側弁３８と水側弁座部４７との間の間隔が大きくなり、水の流入量が増加する。また、湯側歯車ネジ３１の回転にともない、湯側歯車ネジ３１に螺合された湯側弁支持部３２及び湯側弁支持部３２に設けられた湯側弁３３は、操作部支持部２０に近接する方向（図中の上方）に移動する。これにより、湯側弁３３と湯側弁座部４２との間の間隔が大きくなり、湯の流入量が増加する。つまり、混合水の流出量が増加する。

図４は、湯水混合装置１を示す断面図であり、図３の状態から水側操作部２６を回転操作して、流量をさらに増やした混合水の吐水状態を示している。
図３に示す状態から、水側操作ハンドルをさらに回転させると、水側操作部２６がさらに回転し、図４に示すように、水側歯車ネジ３６に螺合された水側弁支持部３７及び水側弁支持部３７に設けられた水側弁３８は、操作部支持部２０から離間する方向（図中の下方）にさらに移動する。これにより、水側弁３８と水側弁座部４７との間の間隔がさらに大きくなり、水の流入量が一層増加する。また、湯側歯車ネジ３１の回転にともない、湯側歯車ネジ３１に螺合された湯側弁支持部３２及び湯側弁支持部３２に設けられた湯側弁３３は、操作部支持部２０に近接する方向（図中の上方）にさらに移動する。これにより、湯側弁３３と湯側弁座部４２との間の間隔がさらに大きくなり、湯の流入量が一層増加する。つまり、混合水の流出量が一層増加する。

なお、図３及び図４に示す状態から、水側操作ハンドルを上記とは逆方向に回転させると、水側操作部２６が逆方向に回転し、水側操作部２６に連結された水側歯車ネジ３６が回転し、水側歯車ネジ３６の回転にともない、湯側歯車ネジ３１も水側歯車ネジ３６と逆方向に回転する。水側歯車ネジ３６の回転にともない、水側歯車ネジ３６に螺合された水側弁支持部３７及び水側弁支持部３７に設けられた水側弁３８は、操作部支持部２０に近接する方向（図中の上方）に移動する。これにより、水側弁３８と水側弁座部４７との間の間隔が小さくなり、水の流入量が減少する。また、湯側歯車ネジ３１の回転にともない、湯側歯車ネジ３１に螺合された湯側弁支持部３２及び湯側弁支持部３２に設けられた湯側弁３３は、操作部支持部２０から離間する方向（図中の下方）に移動する。これにより、湯側弁３３と湯側弁座部４２との間の間隔が小さくなり、湯の流入量が減少する。混合水の流出量が減少し、最終的には、水側弁３８と水側弁座部４７とは密着するとともに、湯側弁３３と湯側弁座部４２とは密着し、混合水は止水される。

図５は、湯水混合装置１を示す断面図であり、図３の状態から湯側操作部２１を回転操作して、湯のみの吐水状態を示している。
図３に示す状態から、図示しない湯側操作ハンドル（温度調整用の操作ハンドル）を操作して、温度が上昇する方向、すなわち開方向に湯側操作部２１を回転させる。図５に示すように、湯側操作部２１に送りねじで連結された連動部３０、連動部３０に設けられた湯側歯車ネジ３１、水側歯車ネジ３６、湯側歯車ネジ３１に螺合された湯側弁支持部３２、水側歯車ネジ３６に螺合された水側弁支持部３７、湯側弁支持部３２に設けられた湯側弁３３及び水側弁支持部３７に設けられた水側弁３８は、操作部支持部２０に近接する方向（図中の上方）に移動する。これにより、湯側弁３３と湯側弁座部４２との間の間隔が大きくなり湯の流入量が増加するとともに、水側弁３８と水側弁座部４７との間の間隔は小さくなり水の流入量が減少する。つまり、混合水の温度が上昇する。なお、図５は、水側弁３８が最終的に水側弁座部４７に密着して水が止水され、湯のみが吐水された状態を示している。

図６は、湯水混合装置１を示す断面図であり、図３の状態から湯側操作部２１を回転操作して、水のみの吐水状態を示している。
図３に示す状態から、湯側操作ハンドルを上記とは逆方向に回転させると、湯側操作部２１が逆方向に回転し、図６に示すように、湯側操作部２１に送りねじで連結された連動部３０、連動部３０に設けられた湯側歯車ネジ３１、水側歯車ネジ３６、湯側歯車ネジ３１に螺合された湯側弁支持部３２、水側歯車ネジ３６に螺合された水側弁支持部３７、湯側弁支持部３２に設けられた湯側弁３３及び水側弁支持部３７に設けられた水側弁３８は、操作部支持部２０から離間する方向（図中の下方）に移動する。これにより、水側弁３８と水側弁座部４７との間の間隔が大きくなり水の流入量が増加するとともに、湯側弁３３と湯側弁座部４２との間の間隔は小さくなり湯の流入量が減少する。つまり、混合水の温度が低下する。なお、図６は、湯側弁３３が最終的に湯側弁座部４２に密着して湯が止水され、水のみが吐水された状態を示している。

図３に示すように、混合水の温度が設定温度よりも上昇すると、ＳＭＡバネ５１が感知して伸長することにともない、弁座体４０は、バイアスバネ５２側（図中の上側）に移動する。これにより、湯側弁３３と湯側弁座部４２との間の間隔が小さくなり、湯の流入量が減少するとともに、水側弁３８と水側弁座部４７との間の間隔が大きくなり、水の流入量が増加し、混合水の温度を低下するように調整する。

一方、混合水の温度が設定温度よりも低下すると、ＳＭＡバネ５１が感知して収縮することにともない、弁座体４０は、バイアスバネ５２側と反対側（図中の下側）に移動する。これにより、湯側弁３３と湯側弁座部４２との間の間隔が大きくなり、湯の流入量が増加するとともに、水側弁３８と水側弁座部４７との間の間隔が小さくなり、水の流入量が減少し、混合水の温度を上昇するように調整する。

このように構成された湯水混合装置１では、外部から操作可能な湯側弁３３が湯側弁座部４２から離間することで湯が流入し、外部から操作可能な水側弁３８が水側弁座部４７から離間することで水が流入する。混合室１８で、湯と水とが混合して混合水が生成される。混合室１８に設けられたＳＭＡバネ５１は、混合水の温度により変形し、湯側弁座部４２及び水側弁座部４７に変形する力を作用する。湯側弁座部４２及び水側弁座部４７は、ＳＭＡバネ５１の変形する力が作用することによってのみ、一体となって移動可能であるため、湯水の混合水の温調及び流調の際にばねの付勢力に抗して収縮や伸長させる必要がないため、小さな操作力で湯水の温度調整及び流量調整が可能である。

また、湯側弁座４１と水側弁座４６とは一体に形成されているため、簡易な構成とすることができる。

また、湯側弁３３を操作する湯側操作部２１及び水側弁３８を操作する水側操作部２６の一方を操作することにより、湯側弁３３及び水側弁３８の両方が連動して移動する。よって、湯側操作部２１及び水側操作部２６の両方を操作する必要がないため、操作性が良い。また、温度調節と流量調節の操作を使い分けることができるため、使用者にとって操作が分かり易く、温度調節及び流量調節も簡単にできる。

（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態に係る湯水混合装置について、主に図７から図１２を用いて説明する。
以下の実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

図７は、本発明の第二実施形態に係る湯水混合装置を示す切断斜視図である。
図７に示すように、本実施形態に係る湯水混合装置１０１は、湯側操作部２１が設けられた温調ケース１２２と、水側操作部２６が設けられた流調ケース１２７とが連結され構成されている。温調ケース１２２には、湯流入口１１が形成され、流調ケース１２７には水流入口１６が形成されている。温調ケース１２２と流調ケース１２７との連結部分には、湯流入口１１及び水流入口１６からそれぞれ流入した湯及び水を混合する混合室１８が形成されている。混合室１８で混合された混合水は、流調ケース１２７側に移動し、流出口１９から流出するようになっている。湯側操作部２１及び水側操作部２６は、同軸上に配置されている。

第一実施形態と同様に、湯側操作部２１及び水側操作部２６には、それぞれ図示しない湯側操作ハンドル及び水側操作ハンドルが取り付けられている。湯側操作ハンドル及び水側操作ハンドルは、それぞれ温度調整用の操作ハンドル及び流量調整用の操作ハンドルである。

温調ケース１２２には、軸線方向に沿って挿通孔１２３ｈが形成された温調操作部支持部１２３が設けられている。温調操作部支持部１２３の挿通孔１２３ｈに、湯側操作部２１が挿通されている。

湯側操作部２１の外周面には、雄ネジ２１ａが設けられている。湯側操作部２１の雄ネジ２１ａには、内周面に雌ネジ１２４ｂが設けられた軸端部支持部１２４が螺合されている。軸端部支持部１２４は、湯側操作部２１に台形ネジで連結され、湯側操作部２１の回転により送りねじで軸線方向に移動する。

湯側操作部２１には、操作側と反対側の端部に、軸線方向に沿う取付穴１２１ｈが形成されている。取付穴１２１ｈには、回転進退軸（支持軸）１６０の端部１６０ａが挿通されている。回転進退軸１６０は、取付穴１２１ｈ内で、軸線方向に移動可能であるとともに軸線回りに回転可能に取り付けられている。回転進退軸１６０は、軸端部支持部１２４に形成された挿通孔１２４ｈに、挿通されている。

流調ケース１２７には、軸線方向に沿って挿通孔１２８ｈが形成された流調操作部支持部１２８が設けられている。流調操作部支持部１２８の挿通孔１２８ｈに、水側操作部２６が挿通されている。

水側操作部２６には、操作側と反対側の端部に、軸線方向に沿う取付穴１２６ｈが形成されている。取付穴１２６ｈには、回転進退軸１６０の端部１６０ｂが挿通されている。水側操作部２６は、回転進退軸１６０に回転力のみを伝達可能である。例えば、水側操作部２６にはＤカットが設けられて、水側操作部２６は回転進退軸１６０に十字や鍵構造で係止されている。また、回転進退軸１６０は、取付穴１２６ｈ内で、軸線方向に移動可能である。

回転進退軸１６０の外周面に設けられた雄ネジ１６１，１６２の間には、回転進退軸１６０が進退したときに湯側弁３３、水側弁３８の軸方向へ近接する方向への移動範囲を規制する環状の移動規制部材１２５が取り付けられている。環状の移動規制部材１２５の外周面は雄ネジ１６１，１６２のネジ山とほぼ同じと位置となっており、湯側弁３３の内周面に設けられた雌ネジ１３３ｂ、水側弁３８の内周面に設けられた雌ネジ１３８ｂが螺合しないようになっている。環状の移動規制部材１２５を挟んで軸線方向の一方側（湯側、図中の左側）の湯側雄ネジ１６１と軸線方向の他方側（水側、図中の右側）の水側雄ネジ１６２とでは、ネジの向きが逆方向に設けられている。

湯側雄ネジ１６１には、内周面に雌ネジ１３３ｂが設けられた湯側弁３３が螺合されている。水側雄ネジ１６２には、内周面に雌ネジ１３８ｂが設けられた水側弁３８が螺合されている。湯側弁３３及び水側弁３８の外周側には、筒状に形成された弁座体４０が設けられている。弁座体４０は、軸線方向において、湯側弁３３と水側弁３８との間に配置されている。

弁座体４０には、湯側及び水側に、それぞれ湯側弁座１４１及び水側弁座１４６が設けられている。湯側弁座１４１と水側弁座１４６とは、一体に形成されている。

湯側弁座１４１の端面には、軸線方向に直交する面に沿う湯側弁座部１４２が形成されている。水側弁座１４６の端面には、軸線方向に直交する面に沿う水側弁座部１４７が形成されている。

湯側弁座部１４２の軸線方向の一方側（図中の左側）には、湯側弁３３が配置されている。後述するように湯側弁３３は軸線方向に進退することにより、湯側弁３３は湯側弁座部１４２に当接及び離間可能とされている。

水側弁座部１４７の軸線方向の他方側（図中の右側）には、水側弁３８が配置されている。後述するように水側弁３８は軸線方向に進退することにより、水側弁３８は水側弁座部１４７に当接及び離間可能とされている。

弁座体４０の軸線方向の一方側（図中の右側）には、ＳＭＡバネ５１が設けられている。ＳＭＡバネ５１は、一端（図中の右端）５１ｃが流調操作部支持部１２８に設けられ、他端（図中の左端）５１ｄがバネ支持部５３を介して弁座体４０に設けられている。ＳＭＡバネ５１により、弁座体４０はＳＭＡバネ５１の反対側（図中の左側）に付勢されている。

弁座体４０の軸線方向の他方側（図中の左側）には、バイアスバネ５２が設けられている。バイアスバネ５２は、一端（図中の右端）５２ｃが弁座体４０に設けられ、他端（図中の左端）５２ｄが温調ケース１２２に設けられている。バイアスバネ５２により、弁座体４０はバイアスバネ５２の反対側（図中の右側）に付勢されている。

次に、湯側操作部２１を操作した際の湯水混合装置１０１の動作について説明する。

図８は、湯水混合装置１０１を示す断面図であり、止水状態を示している。
図８に示すように、止水状態では、水側弁３８と水側弁座部１４７とは密着するとともに、湯側弁３３と湯側弁座部１４２とは密着し、湯及び水が止水され、混合水は吐出されない止水状態となっている。

図９は、湯水混合装置１０１を示す断面図であり、混合水の吐水状態を示している。
図８に示す止水状態から、図示しない水側操作ハンドル（流量調整用の操作ハンドル）を操作して、流量が増加する方向、すなわち開方向に水側操作部２６を回転させる。図９に示すように、水側操作部２６の取付穴１２６ｈに取り付けられた回転進退軸１６０は、水側操作部２６とともに軸線回りに回転する。回転進退軸１６０の回転にともない、回転進退軸１６０に螺合された湯側弁３３及び水側弁３８は互いに逆方向、つまり互いに離間する方向に移動する。これにより、湯側弁３３と湯側弁座部１４２との間の間隔が大きくなり、湯の流入量が増加し、水側弁３８と水側弁座部１４７との間の間隔が大きくなり、水の流入量が増加する。つまり、混合水の流出量が増加する。

図１０は、湯水混合装置１０１を示す断面図であり、図９の状態から水側操作部２６を回転操作して、流量をさらに増やした混合水の吐水状態を示している。
図９に示す状態から、水側操作ハンドルを回転させると、水側操作部２６がさらに回転し、図１０に示すように、湯側弁３３と湯側弁座部１４２との間の間隔がさらに大きくなり、湯の流入量が一層増加し、水側弁３８と水側弁座部１４７との間の間隔がさらに大きくなり、水の流入量が一層増加する。つまり、混合水の流出量が一層増加する。

なお、図９及び図１０に示す状態から、水側操作ハンドルを上記とは逆方向に回転させると、水側操作部２６が逆方向に回転し、水側操作部２６の取付穴１２６ｈに取り付けられた回転進退軸１６０は、水側操作部２６とともに軸線回りに回転する。回転進退軸１６０の回転にともない、回転進退軸１６０に螺合された湯側弁３３及び水側弁３８は互いに逆方向、つまり互いに近接する方向に移動する。これにより、湯側弁３３と湯側弁座部１４２との間の間隔が小さくなり、湯の流入量が減少し、水側弁３８と水側弁座部１４７との間の間隔が小さくなり、水の流入量が減少する。混合水の流出量が減少し、最終的には、水側弁３８と水側弁座部１４７とは密着するとともに、湯側弁３３と湯側弁座部１４２とは密着し、混合水は止水される。

図１１は、湯水混合装置１０１を示す断面図であり、図９の状態から湯側操作部２１を回転操作して、湯のみの吐水状態を示している。
図９に示す状態から、図示しない湯側操作ハンドル（温度調整用の操作ハンドル）を操作して、温度が上昇する方向、すなわち開方向に湯側操作部２１を回転させる。図１１に示すように、湯側操作部２１に取り付けられた回転進退軸１６０に送りねじで螺合された軸端部支持部１２４は、軸線方向の一方側（湯側操作部２１側、図中の左側）に移動する。軸端部支持部１２４の移動にともない、軸端部支持部１２４に支持された回転進退軸１６０、回転進退軸１６０に螺合された湯側弁３３、及び回転進退軸１６０に螺合された水側弁３８も、軸線方向の一方側（図中の左側）に移動する。これにより、湯側弁３３と湯側弁座部１４２との間の間隔が大きくなり湯の流入量が増加するとともに、水側弁３８と水側弁座部１４７との間の間隔が小さくなり水の流入量が減少する。つまり、混合水の温度が上昇する。なお、図１１は、水側弁３８が最終的に水側弁座部１４７に密着して水が止水され、湯のみが吐水された状態を示している。

図１２は、湯水混合装置１０１を示す断面図であり、図９の状態から湯側操作部２１を回転操作して、水のみの吐水状態を示している。
図９に示す状態から、湯側操作ハンドルを上記とは逆方向に回転させると湯側操作部２１が逆方向に回転し、図１２に示すように、湯側操作部２１に取り付けられた回転進退軸１６０に送りねじで螺合された軸端部支持部１２４は、軸線方向の他方側（水側操作部２６側、図中の右側）に移動する。軸端部支持部１２４の移動にともない、軸端部支持部１２４に支持された回転進退軸１６０、回転進退軸１６０に螺合された湯側弁３３、及び回転進退軸１６０に螺合された水側弁３８も、軸線方向の他方側（図中の右側）に移動する。これにより、水側弁３８と水側弁座部１４７との間の間隔が大きくなり水の流入量が増加するとともに、湯側弁３３と湯側弁座部１４２との間の間隔が小さくなり湯の流入量が減少する。つまり、混合水の温度が低下する。なお、図１２は、湯側弁３３が最終的に湯側弁座部１４２に密着して湯が止水され、水のみが吐水された状態を示している。

図９に示すように、混合水の温度が設定温度よりも上昇すると、ＳＭＡバネ５１が感知して伸長することにともない、弁座体４０は、バイアスバネ５２側（図中の左側）に移動する。これにより、湯側弁３３と湯側弁座部１４２との間の間隔が小さくなり、湯の流入量が減少するとともに、水側弁３８と水側弁座部１４７との間の間隔が大きくなり、水の流入量が増加し、混合水の温度を低下するように調整する。

一方、混合水の温度が設定温度よりも低下すると、ＳＭＡバネ５１が感知して収縮することにともない、弁座体４０は、バイアスバネ５２側と反対側（図中の右側）に移動する。これにより、湯側弁３３と湯側弁座部１４２との間の間隔が大きくなり、湯の流入量が増加するとともに、水側弁３８と水側弁座部１４７との間の間隔が小さくなり、水の流入量が減少し、混合水の温度を上昇するように調整する。

このように構成された湯水混合装置１０１では、水側操作部２６を操作すれば、水側操作部２６に支持された回転進退軸１６０が回転し、回転進退軸１６０の回転にともない、湯側弁３３及び水側弁３８が、互いに近接または離間する方向に移動する。湯側弁３３及び水側弁３８の移動にともない、湯側弁座部１４２及び水側弁座部１４７との間の開度が調整される。したがって、湯側操作部２１及び水側操作部２６の両方を操作する必要がないため、操作性が良い。

（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態に係る湯水混合装置について、主に図１３を用いて説明する。
図１３は、本発明の第三実施形態に係る湯水混合装置を示す断面図である。
図１３に示すように、本実施形態に係る湯水混合装置２０１では、第一実施形態の手動で操作可能な湯側操作部２１及び水側操作部２６に代わり、後述する電動駆動手段で操作可能な湯側操作軸２２１及び水側操作軸２２６がそれぞれ設けられている。湯側操作軸２２１及び水側操作軸２２６には、それぞれ湯側ステッピングモータ（電動駆動手段）２２３及び水側ステッピングモータ（電動駆動手段）２２８が接続されている。湯側操作軸２２１には湯側弁支持部３２が設けられ、水側操作軸２２６には水側弁支持部３７が設けられている。第一実施形態の湯側歯車ネジ３１及び水側歯車ネジ３６が設けられていない。

本実施形態では、湯側ステッピングモータ２２３の回転にともない、湯側弁３３が、湯側弁座４１に近接又は離間する方向に移動する。同様に、水側ステッピングモータ２２８の回転にともない、水側弁３８が、水側弁座４６に近接又は離間する方向に移動する。これにより、各弁と各弁座との間隔が調整され、混合水の温度及び流量が調整可能である。

また、湯水の混合水の温調及び流調の際にばねの付勢力に抗して収縮や伸長させる必要がないため、操作に必要な力が小さく、湯側ステッピングモータ２２３及び水側ステッピングモータ２２８を小型化することができる。

（第四実施形態）
次に、本発明の第四実施形態に係る湯水混合装置について、主に図１４を用いて説明する。
図１４は、本発明の第四実施形態に係る湯水混合装置を示す断面図である。
図１４に示すように、本実施形態に係る湯水混合装置３０１では、第二実施形態の手動で操作可能な湯側操作部２１及び水側操作部２６に代わり、後述する電動駆動手段で操作可能な湯側操作軸２２１及び水側操作軸２２６がそれぞれ設けられている。湯側操作軸２２１及び水側操作軸２２６には、それぞれ湯側ステッピングモータ２２３及び水側ステッピングモータ２２８が接続されている。

湯側操作軸２２１には、湯側軸支持部３２２が湯側操作軸２２１の回転により、送りねじで軸線方向に進退移動するように設けられている。湯側軸支持部３２２には、湯側弁３３が設けられた湯側支持軸３２３が設けられている。水側操作軸２２６には、水側軸支持部３２７が水側操作軸２２６の回転により、送りねじで軸線方向に進退移動するよう設けられている。水側軸支持部３２７には、水側弁３８が設けられた水側支持軸３２８が設けられている。

湯側弁３３及び水側弁３８は、パイロット式のダイアフラム弁で構成されている。パイロット式のダイアフラム弁は、従来から公知の技術である。例えば、パイロット流は、ダイアフラム中央に設けられた貫通孔と貫通孔内に設けられたＯリング、貫通孔を摺動可能且つ外部から操作可能に設けられ、軸の一部に小径部を有した段差のついた支持軸３２３，３２８の小径部３２４，３２９を流れるものである。

湯流入口１１、水流入口１６及び流出口１９の近傍には、それぞれ湯温度測定用サーミスタ３３１、水温測定用サーミスタ３３２及び混合水測定用サーミスタ３３３が設けられている。湯側弁座４１と水側弁座４６とは、連結軸３３０で連結されている。

本実施形態では、湯側ステッピングモータ２２３の回転にともない、湯側ステッピングモータ２２３に設けられた湯側操作軸２２１も回転し、湯側操作軸２２１に送りねじで連結された湯側軸支持部３２２が軸線方向に進退する。これにより、湯側軸支持部３２２に設けられた湯側弁３３が湯側弁座４１に近接又は離間する方向に移動する。同様に、水側ステッピングモータ２２８の回転にともない、水側ステッピングモータ２２８に設けられが水側操作軸２２６も回転し、水側操作軸２２６に送りねじで連結された水側軸支持部３２７が軸線方向に進退する。これにより、水側軸支持部３２７に設けられた水側弁３８が水側弁座４６に近接又は離間する方向に移動する。これにより、各弁と各弁座との間隔が調整され、混合水の温度が調整可能である。

本実施形態では、外部から操作可能な湯側弁３３が湯側弁座４１から離間することで湯が流入し、外部から操作可能な水側弁３８が水側弁座４６から離間することで水が流入する。混合室１８で、湯と水とが混合して混合水が生成される。混合室１８に設けられたＳＭＡバネ５１は、混合水の温度により変形し、湯側弁座４１及び水側弁座４６に変形する力を作用する。湯側弁座４１及び水側弁座４６は、ＳＭＡバネ５１の変形する力が作用することによってのみ、一体となって移動可能であるため、湯水の混合水の温調及び流調の際にばねの付勢力に抗して収縮や伸長させる必要がないため、小さな操作力で湯水の温度調整及び流量調整が可能である。よって、湯側ステッピングモータ２２３及び水側ステッピングモータ２２８を小型化することができる。

また、湯側弁３３及び水側弁３８は、ダイアフラム弁で構成されているため、湯側ステッピングモータ２２３及び水側ステッピングモータ２２８をより小型化することができる。

なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

１…湯水混合装置 １０…ハウジング １１…湯流入口（湯側流入口） １６…水流入口（水側流入口） １８…混合室 １９…流出口 ２０…操作部支持部 ２１…湯側操作部 ２６…水側操作部 ３０…連動部 ３１…湯側歯車ネジ（湯側歯車） ３２…湯側弁支持部（湯側弁体支持部） ３３…湯側弁（湯側弁体） ３６…水側歯車ネジ（水側歯車） ３７…水側弁支持部（水側弁体支持部） ３８…水側弁（水側弁体） ４０…弁座体 ４１…湯側弁座 ４２…湯側弁座部 ４６…水側弁座 ４７…水側弁座部 ５１…ＳＭＡバネ（感温体） ５２…バイアスバネ １６０…回転進退軸（支持軸）

Claims (4)

1. 混合水の温度及び流量が調整可能な湯水混合装置であって、
   外部から操作可能な湯側弁体が湯側弁座部から離間することで湯が流入する湯側流入口と、
   前記外部から操作可能な水側弁体が水側弁座部から離間することで水が流入する水側流入口と、
   前記湯側流入口から流入した前記湯と前記水側流入口から流入した前記水との前記混合水が生成される混合室と、
   前記混合水が流出する流出口と、
   前記混合室に設けられ、前記混合水の温度により変形し、その変形する力を前記湯側弁座部及び前記水側弁座部に作用させる感温体と、を備え、
   前記湯側弁座部及び前記水側弁座部は、前記感温体の変形する力が作用することによってのみ、一体となって移動可能に構成されていることを特徴とする湯水混合装置。
2. 前記湯側弁座部と前記水側弁座部とは一体に形成されている請求項１に記載に湯水混合装置。
3. 前記湯側弁体を操作する湯側操作部と、
   前記水側弁体を操作する水側操作部と、を備え、
   前記湯側操作部及び前記水側操作部の一方を操作することにより、前記湯側弁体及び前記水側弁体の両方が連動して移動する請求項１または２に記載の湯水混合装置。
4. 前記湯側操作部及び前記水側操作部は、電動駆動手段により操作される請求項３に記載の湯水混合装置。

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