JPH06159537A - Constant pressure type hot water and cold water combination device - Google Patents

Constant pressure type hot water and cold water combination device

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JPH06159537A
JPH06159537A JP32844892A JP32844892A JPH06159537A JP H06159537 A JPH06159537 A JP H06159537A JP 32844892 A JP32844892 A JP 32844892A JP 32844892 A JP32844892 A JP 32844892A JP H06159537 A JPH06159537 A JP H06159537A
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hot
cold water
temperature
pressure
valve
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安秀 木村
Yoshinobu Uchimura
好信 内村
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Abstract

PURPOSE:To provide a hot water and cold water combination device which has good responsiveness and a good temperature control function and escapes from a hot/cold water leak between hot water and cold water. CONSTITUTION:In a hot/cold water combination device 10, a pressure of a hot/cold water mixing chamber 22 is controlled to be constant by a pressure control valve 12, and as a result, a flow rate Q of a hot/cold water combination exhausted from the hot/cold water mixing chamber 22 is kept constant. A flow rate of hot water (or cold water) inflow to the hot/cold water mixing chamber 22 is controlled according to the combination temperature by a flow rate control valve 14 provided with a temperature responsive coil spring 58. As the flow rate Q is the total of the hot water flow rate QH and the cold water flow rate QC, (Q=QH+QC), when a flow rate for either of hot water and cold water is controlled, a flow rate for the other is decided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の目的】[Object of the Invention]

【産業上の利用分野】本発明は、自動温度調節機能を備
えた湯水混合装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot and cold water mixing apparatus having an automatic temperature control function.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的な自動温度調節式の湯水混合装置
は、熱膨脹性ワックスが封入された感温素子を備えたも
ので、使用者が温度設定ハンドルを回すことにより希望
給湯温度を設定すると、ワックス感温素子が湯水混合物
の温度に応答しながら混合弁体を位置決めして湯水混合
比を自動的に調節し、湯水混合物の温度を設定値に向っ
て機械的にフィードバック制御するようになっている。
水圧や給湯圧力や給湯機からの給湯温度や水道水温や流
量などの条件が過渡的に変動し、その結果、湯水混合物
の温度が変化すると、ワックス感温素子は温度変化に応
じて伸縮して、混合弁体を変位させて湯水の混合比を修
正し、オーバーシュートとアンダーシュートを繰り返し
ながら湯水混合物温度を次第にほぼ目標値に収斂させ
る。この種の自動温調混合装置は広く普及しているが、
ワックス感温素子の熱容量が大きいと共に熱伝導性が良
くないので、過渡的温度変化に対する応答が遅く、かな
りのオーバーシュートやアンダーシュートが生じるとい
う欠点がある。
2. Description of the Related Art A general automatic temperature control type hot and cold water mixing apparatus is provided with a temperature sensitive element in which a heat-expandable wax is enclosed, and when a user turns a temperature setting handle to set a desired hot water supply temperature. The wax temperature sensor responds to the temperature of the hot and cold water mixture to position the mixing valve and automatically adjust the hot and cold water mixing ratio, and the temperature of the hot and cold water mixture is mechanically feedback controlled toward the set value. ing.
When conditions such as water pressure, hot water pressure, hot water temperature from the water heater, tap water temperature, and flow rate fluctuate transiently, and as a result, the temperature of the hot and cold water mixture changes, the wax thermosensitive element expands and contracts according to the temperature change. , The mixing valve body is displaced to correct the mixing ratio of hot and cold water, and the temperature of the hot and cold water mixture is gradually converged to almost the target value while repeating overshoot and undershoot. Although this type of automatic temperature control mixer is widely used,
Since the wax thermosensitive element has a large heat capacity and poor thermal conductivity, it has a drawback that the response to a transient temperature change is slow and a considerable overshoot or undershoot occurs.

【0003】ワックス感温素子の斯る欠点を改善するた
め、従来技術においては、形状記憶合金からなる感温素
子を使用した湯水混合栓が提案されている(実公昭61-4
4062号)。この湯水混合栓は筺体内で摺動する弁体を有
し、この弁体は形状記憶合金からなるコイルばねと通常
のばね材料からなるバイアスばねとの釣り合いにより位
置決めされている。湯水混合物の温度に応じて形状記憶
合金製のコイルばねが伸縮することにより湯全開位置と
水全開位置との間で弁体が変位し、湯水混合物の温度を
自動調節するようになっている。
In order to improve such a defect of the wax temperature sensitive element, a hot and cold water mixing plug using a temperature sensitive element made of a shape memory alloy has been proposed in the prior art (Jitsuko Sho 61-4).
No. 4062). This hot and cold water mixing valve has a valve body that slides inside the housing, and the valve body is positioned by a balance between a coil spring made of a shape memory alloy and a bias spring made of a usual spring material. The coil spring made of a shape memory alloy expands and contracts according to the temperature of the hot and cold mixture, whereby the valve body is displaced between the fully open position and the fully open position of the hot water to automatically adjust the temperature of the hot and cold mixture.

【0004】この湯水混合栓では、感温素子としてのコ
イルばねは形状記憶合金で形成されており、斯る合金は
ワックス感温素子に比べて熱容量が小さいと共に熱伝導
性に優れているので、この湯水混合栓はワックス感温素
子を用いた湯水混合装置に比べて応答性に優れていると
いう利点がある。
In this hot and cold water mixing valve, the coil spring as the temperature sensing element is formed of a shape memory alloy, and such an alloy has a smaller heat capacity and a higher thermal conductivity than the wax temperature sensing element. This hot and cold water mixing valve has an advantage that it is more responsive than a hot and cold water mixing device using a wax temperature sensitive element.

【0005】しかしながら、弁体は筺体の円柱形ボアに
沿って摺動するようになっているので、弁体の外周とボ
アの内周との間の隙間を介して湯水が漏れるという難点
がある。即ち、同公報の第1図および第2図に図解され
た実施例においては弁体としてはスプール弁が使用して
あり、第3図および第4図の実施例ではリフト弁が使用
してある。いづれの弁形態においても、弁体が筺体内で
円滑に摺動するのを可能にするためには、弁体の外周と
筺体のボアの内周との間には十分な隙間を設けなければ
ならない。このような隙間があるので、弁体の上流側と
下流側との間に圧力差が生じると、湯又は水は前記隙間
を介して下流側へと漏れることになる。このような湯水
の漏れは、熱い湯を供給するべく弁体が湯全開位置(従
って、水全閉位置)にある時には、水で希釈されたぬる
ま湯が吐出され、反対に、冷水を供給するべく弁体が水
全開位置(従って、湯全閉位置)にある時には、湯で希
釈された暖かい水が吐出されるという結果を招く。従っ
て、温度制御機能が十分でない。また、冷水供給時に湯
の漏れにより給湯機が不必要に点火したりすることがあ
る。
However, since the valve body slides along the cylindrical bore of the housing, there is a drawback that hot water leaks through the gap between the outer circumference of the valve body and the inner circumference of the bore. . That is, in the embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2 of the publication, a spool valve is used as the valve element, and a lift valve is used in the embodiments of FIGS. 3 and 4. . In any of the valve configurations, in order to allow the valve body to slide smoothly in the housing, a sufficient gap must be provided between the outer circumference of the valve body and the inner circumference of the bore of the housing. I won't. Since there is such a gap, if a pressure difference occurs between the upstream side and the downstream side of the valve body, the hot water or water will leak to the downstream side through the gap. Such a leak of hot and cold water causes the warm water diluted with water to be discharged when the valve body is in the hot water fully open position (hence, the water fully closed position) to supply hot water, and conversely, to supply cold water. When the valve body is in the fully open position of water (hence, the fully closed position of hot water), warm water diluted with hot water is discharged. Therefore, the temperature control function is not sufficient. Further, when hot water is supplied, hot water may leak and the water heater may ignite unnecessarily.

【0006】また、リフト弁を使用した実施例(同公報
第3図および第4図)では、弁体は形状記憶合金からな
るコイルばねとバイアスばねとの釣り合いにより保持さ
れているので、水圧や給湯圧力が過渡的に変動すること
により湯水の差圧が過渡的に変動すると、弁体が不本意
に変位し、湯水混合物の温度が目標温度からずれる虞れ
がある。
Further, in the embodiment using the lift valve (FIGS. 3 and 4 of the same publication), the valve body is held by the balance between the coil spring made of a shape memory alloy and the bias spring, so that water pressure and When the hot-water supply pressure transiently fluctuates and the hot-water differential pressure fluctuates transiently, the valve body may be unintentionally displaced and the temperature of the hot-water mixture may deviate from the target temperature.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、応答
性に優れ、しかも、温度制御機能に優れた湯水混合装置
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hot and cold water mixing apparatus having excellent responsiveness and excellent temperature control function.

【0008】本発明の他の目的は、湯および水の漏れを
防止し湯水の閉め切り性能に優れた湯水混合装置を提供
することにある。
Another object of the present invention is to provide a hot and cold water mixing apparatus which prevents leakage of hot water and water and is excellent in shutoff performance of hot and cold water.

【0009】本発明の他の目的は、湯水の圧力の過渡的
変動の影響を受けることのない湯水混合装置を提供する
ことにある。
Another object of the present invention is to provide a hot and cold water mixing apparatus which is not affected by the transient fluctuation of the hot and cold water pressure.

【0010】[0010]

【発明の構成】[Constitution of the invention]

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、従
来技術の湯水混合装置とは異なる新規な原理に基づいて
上記目的を達成するものである。即ち、一般に、管路を
流れる流体の流量は次式で表すことができる。
The present invention achieves the above object based on a novel principle different from the hot water mixing apparatus of the prior art. That is, generally, the flow rate of the fluid flowing through the pipeline can be expressed by the following equation.

【0011】 Q = k・Cv・P1/2 ・・・・ (1) (式中、kは定数、Cvは管路の流量係数、Pは管路内
の流体の圧力) 湯水混合装置の場合には、湯水混合室より下流の管路の
条件は一定であり、流量係数Cvは固有の値を取ると考
えることができる。従って、湯水混合室内の湯水混合物
の圧力Pを一定に維持すれば、湯水混合装置から吐出さ
れる湯水混合物の流量Qを一定にすることができる。し
かるに、湯水混合物の流量Qは湯水混合室に流入する湯
の流量QHと水の流量QCとの和であるから(Q=QH
C)、このように混合物圧力Pを一定にすることによ
り混合物流量Qを一定にした場合には、湯の流量QH
増加すればそれに応じて水の流量QCが減少し、反対
に、湯の流量QHが減少すればそれだけ水の流量QCが増
加する関係にある。従って、湯水混合室に流入する湯水
のいづれか一方の流量(QH又はQC)のみを制御するこ
とにより、結果的に他方の流量(QC又はQH)をも制御
し、湯水の混合比を変えることができる。
Q = k · Cv · P 1/2 ··· (1) (where, k is a constant, Cv is a flow coefficient of the pipeline, P is the pressure of the fluid in the pipeline) In this case, it can be considered that the condition of the pipeline downstream of the hot water mixing chamber is constant and the flow coefficient Cv takes a unique value. Therefore, if the pressure P of the hot and cold water mixture in the hot and cold water mixing chamber is kept constant, the flow rate Q of the hot and cold water mixture discharged from the hot and cold water mixing device can be made constant. However, the hot and cold water mixing of the flow rate Q is of the hot water flowing into the hot and cold water mixing chamber the flow rate Q H and since the sum of the flow rate Q C of water (Q = Q H +
Q C ), in this way, when the mixture flow rate Q is kept constant by keeping the mixture pressure P constant, if the hot water flow rate Q H increases, the water flow rate Q C decreases accordingly, and conversely The flow rate Q C of water increases as the flow rate Q H of hot water decreases. Therefore, by controlling only one of the flow rates (Q H or Q C ) of the hot water flowing into the hot water mixing chamber, the other flow rate (Q C or Q H ) is also controlled, and the mixing ratio Can be changed.

【0012】斯る原理に基づき、本発明は、(1)圧力
制御手段により湯水混合室内の湯水混合物の圧力Pを一
定にすることにより湯水混合物の流量Qを一定にし、
(2)流量制御手段により湯水混合物温度に応じて湯水
のいづれか一方の流量(QH又はQC)を制御することに
より、湯水の混合比を制御しようというものである。
Based on this principle, the present invention (1) makes the pressure P of the hot and cold water mixture in the hot and cold water mixing chamber constant by the pressure control means to make the flow rate Q of the hot and cold water mixture constant,
(2) The mixing ratio of hot and cold water is controlled by controlling the flow rate (Q H or Q C ) of either hot or cold water according to the temperature of the hot and cold water mixture by the flow rate control means.

【0013】より詳しくは、本発明の湯水混合装置はハ
ウジングを備えてなり、このハウジングには湯水混合室
と、この湯水混合室に圧力下の湯を供給する湯流路と、
湯水混合室に圧力下の水を供給する水流路と、湯水混合
室から湯水混合物を吐出する湯水混合物出口とが形成さ
れている。湯水混合室内の湯水混合物の圧力は圧力制御
弁のような圧力制御手段により一定に制御される。従っ
て、湯水混合室から吐出される湯水混合物の流量Qは一
定となる。湯流路(又は水流路)を介して湯水混合室に
供給される湯(又は水)の流量QH(又はQC)は流量制
御弁により制御される。この流量制御弁は、温度応答性
のコイルばねを備え、この温度応答コイルばねは形状記
憶合金のような温度に応じてばね定数が変化する金属で
形成されており、湯水混合物の温度に応答するべく湯水
混合室内に配置されている。流量制御弁は好ましくはポ
ペット型の弁体を有し、このポペット弁体は温度応答コ
イルばねとバイアスばねとの釣り合いにより位置決めさ
れる。湯水混合物の目標温度は温度設定手段により設定
され、流量制御弁は湯水混合物の温度が目標温度になる
ように湯(又は水)の流量QH(又はQC)を制御する。
More specifically, the hot and cold water mixing apparatus of the present invention comprises a housing, and the housing has a hot and cold water mixing chamber, and a hot water flow path for supplying hot water under pressure to the hot and cold water mixing chamber.
A water flow path for supplying water under pressure to the hot and cold water mixing chamber and a hot and cold water mixture outlet for discharging the hot and cold water mixture from the hot and cold water mixing chamber are formed. The pressure of the hot and cold water mixture in the hot and cold water mixing chamber is constantly controlled by pressure control means such as a pressure control valve. Therefore, the flow rate Q of the hot and cold water mixture discharged from the hot and cold water mixing chamber becomes constant. Yuryuro (or water flow path) flow rate Q H (or Q C) of the hot water through the supplied to the hot and cold water mixing chamber (or water) is controlled by a flow control valve. This flow control valve is provided with a temperature responsive coil spring, and this temperature responsive coil spring is made of a metal whose spring constant changes with temperature, such as a shape memory alloy, and responds to the temperature of the hot and cold mixture. It is placed in the hot water mixing room. The flow control valve preferably comprises a poppet type valve body, which is positioned by the balance of the temperature responsive coil spring and the bias spring. Target temperature of the hot and cold water mixture is set by the temperature setting means, the flow control valve is a temperature of the hot and cold water mixture to control the flow rate Q H (or Q C) of the hot water so that the target temperature (or water).

【0014】ポペット弁は、前述した従来技術の混合弁
のような弁体外周と弁ハウジングとの間の隙間を必要と
しないので、全閉位置では有効に流体の流れを閉め切
り、湯水の漏れを防止することができる。
Since the poppet valve does not require a gap between the outer circumference of the valve body and the valve housing, unlike the above-mentioned conventional mixing valve, it effectively shuts off the flow of fluid at the fully closed position and prevents leakage of hot and cold water. Can be prevented.

【0015】好ましい実施態様においては、温度設定手
段はバイアスばねの予荷重を調節することにより目標温
度を設定する。バイアスばねの予荷重は手動ハンドルの
ような手動手段により調節することもできるし、制御回
路により制御される電動モータのような電気的手段によ
り調節することもできる。
In the preferred embodiment, the temperature setting means sets the target temperature by adjusting the preload of the bias spring. The preload of the bias spring can be adjusted by manual means, such as a manual handle, or it can be adjusted by electrical means, such as an electric motor controlled by a control circuit.

【0016】本発明の上記特徴や効果、ならびに、他の
特徴や利点は、以下の実施例の記載に従い更に明らかと
なろう。
The above-mentioned features and effects of the present invention, as well as other features and advantages, will be more apparent according to the description of the following embodiments.

【0017】[0017]

【実施例】図1を参照するに、湯水混合装置10は圧力
制御弁12と流量制御弁14とを備えている。図示した
実施例では圧力制御弁12と流量制御弁14は共通のハ
ウジング16に組み込まれているが、それらは別々に分
離してもよい。ハウジング16には入口18および20
と湯水混合室22が形成してある。図示した実施例で
は、入口18は水入口として作用し、入口20は湯入口
として作用し、圧力制御弁12は水入口18から混合室
22に供給される水の圧力を一定にし、流量制御弁14
は湯入口20から混合室22に供給される湯の流量を制
御するようになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Referring to FIG. 1, a hot and cold water mixing apparatus 10 comprises a pressure control valve 12 and a flow rate control valve 14. Although in the illustrated embodiment the pressure control valve 12 and the flow control valve 14 are incorporated into a common housing 16, they may be separated. The housing 16 has inlets 18 and 20
A hot and cold water mixing chamber 22 is formed. In the illustrated embodiment, the inlet 18 acts as a water inlet, the inlet 20 acts as a hot water inlet, the pressure control valve 12 keeps the pressure of the water supplied from the water inlet 18 to the mixing chamber 22 constant, and the flow control valve. 14
Is designed to control the flow rate of hot water supplied from the hot water inlet 20 to the mixing chamber 22.

【0018】圧力制御弁12は従来型のもので、一次圧
力室24と、二次圧力室26と、それらの間に配置され
た弁座28と、ポペット弁30と、ダイヤフラム32を
有する。閉め切り性能を良くするため、ポペット弁30
にはゴムパッキン34が装着してある。ダイヤフラム3
2はポペット弁30の有効受圧面積に等しい有効受圧面
積を有し、その外周はハウジング16に固定されたリテ
ーナ36によってハウジングに液密に締結してあり、そ
の内周はポペット弁に螺合したナット38によってポペ
ット弁のフランジ40に液密に締結してある。ナット3
8は、ポペット弁30のガイド部材として作用すると共
に、圧縮コイルばね42のばね受けとしても作用するも
ので、軸方向摺動自在にリテーナ36内に嵌合されてい
る。コイルばね42の上端はリテーナ36に螺合された
調節ねじ44に支承されており、調節ねじ44を回転さ
せることによりコイルばね42の予荷重を調節すること
ができる。ポペット弁30のストロークはストッパ46
により規制される。
The pressure control valve 12 is of the conventional type and has a primary pressure chamber 24, a secondary pressure chamber 26, a valve seat 28 disposed therebetween, a poppet valve 30, and a diaphragm 32. Poppet valve 30 for better closing performance
A rubber packing 34 is attached to the. Diaphragm 3
2 has an effective pressure receiving area equal to the effective pressure receiving area of the poppet valve 30, its outer periphery is liquid-tightly fastened to the housing by a retainer 36 fixed to the housing 16, and its inner periphery is screwed to the poppet valve. A nut 38 is liquid-tightly fastened to a flange 40 of the poppet valve. Nut 3
8 acts as a guide member for the poppet valve 30 and also as a spring receiver for the compression coil spring 42, and is fitted in the retainer 36 so as to be slidable in the axial direction. The upper end of the coil spring 42 is supported by an adjusting screw 44 screwed to the retainer 36, and the preload of the coil spring 42 can be adjusted by rotating the adjusting screw 44. The stroke of the poppet valve 30 is the stopper 46.
Regulated by

【0019】ポペット弁30の有効受圧面積とダイヤフ
ラム32の有効受圧面積とは等しいので、一次圧力室2
4内の一次圧力によりポペット弁30に下向きに作用す
る力とダイヤフラム32に上向きに作用する力とは互い
に相殺される。従って、ポペット弁30は二次圧力室2
6内の背圧による上向きの力とコイルばね42による下
向きの力との釣り合いにより位置決めされ、圧力制御弁
12はコイルばね42の予荷重に対応する圧力値に二次
圧力を制御する。このように制御された二次圧力をもっ
た水が水入口18を介して湯水混合室22に印加され、
湯水混合室22内の湯水混合物は一定の圧力Pに維持さ
れるので、前記(1)式に従い、湯水混合装置10の混
合物出口48から吐出される湯水混合物の流量Q(湯の
流量QHと水の流量QCとの和。Q=QH+QC)は一定と
なる。後述するように、調節ねじ44を回してコイルば
ね42の予荷重を調節し、もって、圧力Pを変えること
により、この流量Qを可変調節することができる。
Since the effective pressure receiving area of the poppet valve 30 and the effective pressure receiving area of the diaphragm 32 are equal, the primary pressure chamber 2
Due to the primary pressure in 4, the force acting downwards on the poppet valve 30 and the force acting upwards on the diaphragm 32 cancel each other out. Therefore, the poppet valve 30 is connected to the secondary pressure chamber 2
Positioned by the balance between the upward force due to the back pressure in 6 and the downward force due to the coil spring 42, the pressure control valve 12 controls the secondary pressure to a pressure value corresponding to the preload of the coil spring 42. Water having a secondary pressure controlled in this way is applied to the hot and cold water mixing chamber 22 via the water inlet 18.
Since the hot and cold water mixture in the hot and cold water mixing chamber 22 is maintained at a constant pressure P, the flow rate Q (the hot water flow rate Q H of the hot and cold water mixture discharged from the mixture outlet 48 of the hot and cold water mixing apparatus 10 is calculated according to the equation (1). The sum of the water flow rate Q C and Q = Q H + Q C ) is constant. As will be described later, the flow rate Q can be variably adjusted by turning the adjusting screw 44 to adjust the preload of the coil spring 42 and changing the pressure P.

【0020】流量制御弁14には、圧力制御弁12との
部品の共通化を図るため、前述した圧力制御弁12の構
成要素と同一構造の構成要素が多く使用してあるが、夫
々の構成要素の機能は必ずしも同一ではない。即ち、流
量制御弁14は、ハウジング16に形成された弁座50
と、該弁座50と協動して湯入口20からの湯の流量を
制御するゴムパッキン52付きポペット弁54と、ポペ
ット弁54の有効受圧面積に等しい有効受圧面積を有す
るダイヤフラム56と、ポペット弁54を閉弁方向に付
勢する温度応答性の圧縮コイルばね58と、ポペット弁
54を開弁方向に付勢する圧縮バイアスばね60とを備
えている。圧力制御弁12の場合と同様に、ダイヤフラ
ム56の外周はリテーナ62によってハウジング16に
液密に締結してあり、その内周はポペット弁に螺合した
ナット64によってポペット弁54のフランジ66に液
密に締結してある。ナット64は、圧力制御弁12の場
合と同様に、ポペット弁54のガイド部材として作用す
ると共に、バイアスばね60のばね受けとしても作用す
るもので、このため、リテーナ62内に軸方向摺動自在
に嵌合してある。
The flow control valve 14 uses many constituent elements having the same structure as the constituent elements of the pressure control valve 12 described above in order to share the parts with the pressure control valve 12. The functions of the elements are not necessarily the same. That is, the flow control valve 14 has the valve seat 50 formed in the housing 16.
A poppet valve 54 with a rubber packing 52 for controlling the flow rate of the hot water from the hot water inlet 20 in cooperation with the valve seat 50; a diaphragm 56 having an effective pressure receiving area equal to the effective pressure receiving area of the poppet valve 54; A temperature responsive compression coil spring 58 for urging the valve 54 in the valve closing direction and a compression bias spring 60 for urging the poppet valve 54 in the valve opening direction are provided. Similar to the case of the pressure control valve 12, the outer periphery of the diaphragm 56 is liquid-tightly fastened to the housing 16 by the retainer 62, and the inner periphery thereof is liquid-tightly attached to the flange 66 of the poppet valve 54 by the nut 64 screwed to the poppet valve. It is tightly bound. As with the pressure control valve 12, the nut 64 acts as a guide member for the poppet valve 54 and also as a spring bearing for the bias spring 60. Therefore, the nut 64 is slidable in the retainer 62 in the axial direction. Is fitted to.

【0021】温度応答性コイルばね58は、温度に応じ
てばね定数が変化する金属で形成されており、混合室2
2内の湯水混合物の温度に応じて異なるばね力を発生さ
せ、ポペット弁54に作用させるようになっている。こ
のように温度に応じてばね定数が変化する金属材料とし
ては、ニッケル・チタン合金などからなり形状記憶合金
の範疇に属する合金が知られている。この種の合金は温
度に応じて弾性係数が変化し、その結果、形状記憶合金
からなるコイルばね58のばね定数は温度に応じて変化
する。
The temperature-responsive coil spring 58 is made of a metal whose spring constant changes according to the temperature, and the mixing chamber 2
A different spring force is generated according to the temperature of the hot and cold water mixture in 2 to act on the poppet valve 54. As such a metal material whose spring constant changes depending on temperature, an alloy made of nickel-titanium alloy or the like and belonging to the category of shape memory alloys is known. The elastic modulus of this type of alloy changes with temperature, and as a result, the spring constant of the coil spring 58 made of a shape memory alloy changes with temperature.

【0022】他方、バイアスばね60は通常のばね材料
で形成されており、そのばね定数は温度に関し一定であ
る。従って、バイアスばね60が発生する付勢力は、そ
れに加えられた予荷重に比例する。バイアスばね60の
上端は、圧力制御弁12の場合と同様に、リテーナ62
に螺合された調節ねじ68に支承されており、調節ねじ
68を回転させることによりバイアスばね60の予荷重
を調節できるようになっている。
On the other hand, the bias spring 60 is made of a usual spring material, and its spring constant is constant with respect to temperature. Therefore, the biasing force generated by the bias spring 60 is proportional to the preload applied to it. As in the case of the pressure control valve 12, the upper end of the bias spring 60 has a retainer 62.
It is supported by an adjusting screw 68 that is screwed into the shaft, and the preload of the bias spring 60 can be adjusted by rotating the adjusting screw 68.

【0023】次に、図2および図3を併せ参照してこの
湯水混合装置10の使用例と流量制御弁14の動作を説
明するに、図2に示したように、湯水混合装置10の一
次圧力室24には水道管を接続し、湯入口20には水道
管に接続された瞬間湯沸器のような給湯機70から湯を
供給することができる。給湯機70の圧力損失により湯
入口20に印加される湯圧力は水道圧力より若干低くな
るであろう。しかし、圧力制御弁12での圧力制御は一
次圧力より低い値で二次圧力を一定にすることにより行
われ、水道圧力よりかなり低い二次圧力が混合室22に
出力されるので、流量制御弁14の湯入口20の圧力は
水入口18の圧力より高くなるであろう。従って、湯は
流量制御弁14の開度に応じて混合室22に流入し、圧
力制御弁12を介して流入する水と混合される。湯水混
合室22で形成された湯水混合物は止水栓72を介して
カラン74やシャワーに接続することができる。
Next, referring to FIG. 2 and FIG. 3 together, an example of use of the hot and cold water mixing apparatus 10 and the operation of the flow control valve 14 will be described. As shown in FIG. A water pipe can be connected to the pressure chamber 24, and hot water can be supplied to the hot water inlet 20 from a water heater 70 such as an instantaneous water heater connected to the water pipe. Due to the pressure loss of the water heater 70, the hot water pressure applied to the hot water inlet 20 will be slightly lower than the tap water pressure. However, the pressure control by the pressure control valve 12 is performed by making the secondary pressure constant at a value lower than the primary pressure, and the secondary pressure considerably lower than the water pressure is output to the mixing chamber 22, so that the flow control valve is controlled. The pressure at 14 hot water inlet 20 will be higher than the pressure at water inlet 18. Therefore, the hot water flows into the mixing chamber 22 according to the opening degree of the flow control valve 14, and is mixed with the water flowing through the pressure control valve 12. The hot and cold water mixture formed in the hot and cold water mixing chamber 22 can be connected to the currant 74 and the shower via the water stopcock 72.

【0024】止水栓72を開けると、湯と水は湯水混合
装置10で混合され、カラン74から供給される。その
際、圧力制御弁12は前述したように湯水混合室22内
の湯水混合物の圧力を一定の値Pに維持する。このよう
に圧力Pが一定であり、かつ、混合装置10の出口48
より下流の流路の流量係数Cvは一定であるので、前記
(1)式から分かるように、出口48から流出する湯水
混合物の流量Qは一定となる。
When the stop cock 72 is opened, hot water and water are mixed by the hot and cold water mixing device 10 and supplied from the calan 74. At this time, the pressure control valve 12 maintains the pressure of the hot and cold water mixture in the hot and cold water mixing chamber 22 at a constant value P as described above. Thus, the pressure P is constant and the outlet 48 of the mixing device 10 is
Since the flow rate coefficient Cv of the further downstream flow path is constant, the flow rate Q of the hot / cold water mixture flowing out from the outlet 48 is constant, as can be seen from the equation (1).

【0025】次に、流量制御弁14の動作を説明する
に、ポペット弁54の有効受圧面積とダイヤフラム56
の有効受圧面積とは等しいので、湯入口20に入来した
湯の圧力によりポペット弁54に下向きに作用する力と
湯の圧力によりダイヤフラム56に上向きに作用する力
とは互いに相殺される。つまり、ポペット弁54には、
湯入口20内の圧力に起因する力は作用しない。混合室
22内の圧力は、ポペット弁54を上方へ押し上げる力
Fとして作用する。他方、ポペット弁54には、温度応
答性コイルばね58による上向きの力FSと、バイアス
ばね60による下向きの力FBとが作用している。従っ
て、ポペット弁54は、それに作用する上向きの力(F
+FS)と下向きの力FBとが次式で示すように釣り合う
位置で安定する: FB = F + FS ・・・ (2) より詳しくは、形状記憶合金からなる温度応答性コイル
ばね58は混合室22内の湯水混合物の温度に感応し、
そのばね定数は混合物温度に応じて変化するので、コイ
ルばね58は図3に示したように混合物温度に応じたば
ね力を発生する。他方、バイアスばね60はその予荷重
に応じたばね力を発生し、該予荷重はポペット弁54の
位置に応じて変化するので、バイアスばね60はポペッ
ト弁54の湯全開位置と湯全閉位置との間で図3に示し
たようなばね力を発生する。ポペット弁54は、バイア
スばね60の発生ばね力FBが、混合室22内の圧力に
よる力Fと温度応答性コイルばね58の発生ばね力FS
との和に釣り合う位置に位置決めされる。この位置は図
3においてF+FSのカーブとバイアスばね60のばね
力FBのカーブとの交点に相当し、この位置では流量制
御弁14は温度T℃の湯水混合物が形成されるように湯
の流量QHを制御する。前述したように湯水混合物の流
量Qは一定であり、かつ、湯の流量QHと水の流量QC
の和であるから、流量制御弁14によって湯の流量QH
のみを制御することにより、水の流量QCが相補的に制
御される。
Next, to explain the operation of the flow control valve 14, the effective pressure receiving area of the poppet valve 54 and the diaphragm 56.
Is equal to the effective pressure receiving area, the force acting downward on the poppet valve 54 due to the pressure of the hot water entering the hot water inlet 20 and the force upward acting on the diaphragm 56 due to the pressure of the hot water cancel each other out. That is, the poppet valve 54 has
The force due to the pressure in the hot water inlet 20 does not act. The pressure in the mixing chamber 22 acts as a force F that pushes the poppet valve 54 upward. On the other hand, the poppet valve 54 is acted on by the upward force F S by the temperature responsive coil spring 58 and the downward force F B by the bias spring 60. Therefore, the poppet valve 54 causes the upward force (F
+ F S ) and the downward force F B stabilize in a balanced position as shown by the following equation: F B = F + F S (2) More specifically, a temperature responsive coil spring made of a shape memory alloy 58 is sensitive to the temperature of the hot and cold water mixture in the mixing chamber 22,
Since the spring constant changes depending on the mixture temperature, the coil spring 58 generates a spring force according to the mixture temperature as shown in FIG. On the other hand, the bias spring 60 generates a spring force according to the preload thereof, and the preload changes depending on the position of the poppet valve 54, so that the bias spring 60 causes the hot water fully open position and the hot water fully closed position of the poppet valve 54. In between, the spring force as shown in FIG. 3 is generated. In the poppet valve 54, the spring force F B generated by the bias spring 60, the force F generated by the pressure in the mixing chamber 22 and the spring force F S generated by the temperature responsive coil spring 58.
Positioned in a position that balances with the sum. This position corresponds to the intersection of the curve of F + F S and the curve of the spring force F B of the bias spring 60 in FIG. 3, and in this position the flow control valve 14 forms a hot water mixture at a temperature of T ° C. Control the flow rate Q H. Flow rate Q of the hot and cold water mixture as described above is constant, and, because the sum of the flow rate Q C of the hot water flow rate Q H and water, the hot water by the flow control valve 14 the flow rate Q H
By controlling only the water flow rate Q C , the flow rate Q C of water is complementarily controlled.

【0026】何等かの原因により、湯水混合物の温度が
過渡的に上がった場合には、温度応答性コイルばね58
の発生ばね力FSが上がり、ポペット弁54を上方へ変
位させる。これにより、湯の流量が減少し水の流量が増
加すると同時に、バイアスばね60は圧縮されそのばね
力FBが上がる。湯水混合物の温度により定まる温度応
答性コイルばね58の発生ばね力FSと、バイアスばね
60の新たなばね力FBとにより、(2)式が成立した
時点で、ポペット弁54は釣り合い位置に保持される。
反対に、湯水混合物温度が過渡的に下がった場合には、
上記とは逆に湯の流量が増加すると共に水の流量が減少
する。このようにして、混合物温度はT℃に維持され
る。
When the temperature of the hot-water mixture transiently rises for some reason, the temperature-responsive coil spring 58
The spring force F S generated by the above increases, and the poppet valve 54 is displaced upward. As a result, the flow rate of hot water decreases and the flow rate of water increases, and at the same time, the bias spring 60 is compressed and its spring force F B increases. When the equation (2) is satisfied by the generated spring force F S of the temperature-responsive coil spring 58 which is determined by the temperature of the hot and cold water mixture and the new spring force F B of the bias spring 60, the poppet valve 54 is in the balanced position. Retained.
On the contrary, when the temperature of the hot and cold water mixture falls transiently,
Contrary to the above, the flow rate of hot water increases and the flow rate of water decreases. In this way, the mixture temperature is maintained at T ° C.

【0027】使用者が湯水混合物温度を変更したい場合
には、調節ねじ68を回すことによりバイアスばね60
の予荷重を増減すると、バイアスばね60の発生ばね力
Bは図3において上下に平行移動し、これに対応して
F+FSのカーブとFBのカーブとの交点は図3において
左右に移動するので、混合物温度が修正される。従っ
て、調節ねじ68は湯水混合物の目標温度を設定する手
段として作用する。
When the user wants to change the temperature of the hot and cold water mixture, the bias spring 60 can be turned by turning the adjusting screw 68.
When the preload of is increased or decreased, the generated spring force F B of the bias spring 60 moves up and down in parallel in FIG. 3, and the intersection of the F + F S curve and the F B curve moves left and right in FIG. 3 correspondingly. As such, the mixture temperature is modified. Therefore, the adjusting screw 68 acts as a means for setting the target temperature of the hot and cold mixture.

【0028】なお、第1実施例の変化形として、ポペッ
ト弁54の軸方向に小径の背圧導入孔を貫通させ、湯水
混合室22内の圧力を背圧としてダイヤフラム56に印
加することも可能であり、この場合には、混合室22内
の圧力によりポペット弁54を上方へ押し上げる力F
は、前記背圧によりダイヤフラム56を押し下げる力と
相殺されるので、前記(2)式はFB=FSと書き換えら
れる。しかし、この場合にも、図3において、温度応答
性コイルばね58の発生ばね力FSとバイアスばね60
のばね力FBとの交点として釣り合い荷重が定まり、混
合物温度が変更される。
As a modification of the first embodiment, it is possible to penetrate a small-diameter back pressure introduction hole in the axial direction of the poppet valve 54 and apply the pressure in the hot and cold water mixing chamber 22 to the diaphragm 56 as a back pressure. In this case, the force F that pushes the poppet valve 54 upward due to the pressure inside the mixing chamber 22 is
Is offset by the force that pushes down the diaphragm 56 due to the back pressure, so that the equation (2) can be rewritten as F B = F S. However, in this case as well, in FIG. 3, the spring force F S generated by the temperature responsive coil spring 58 and the bias spring 60 are
The equilibrium load is determined as the point of intersection with the spring force F B of, and the mixture temperature is changed.

【0029】次に、使用者が湯水混合物の流量を変更し
たい場合には、圧力制御弁12の調節ねじ44を回すこ
とによりコイルばね42の予荷重を増減すると、圧力制
御弁12の二次圧力Pが変わり、前記(1)式に従い湯
水混合物の流量Qが可変調節される。従って、調節ねじ
44は湯水混合装置10の流量Qを可変制御する手段と
して作用する。
Next, when the user wants to change the flow rate of the hot and cold water mixture, if the preload of the coil spring 42 is increased or decreased by turning the adjusting screw 44 of the pressure control valve 12, the secondary pressure of the pressure control valve 12 is increased. P changes, and the flow rate Q of the hot and cold water mixture is variably adjusted according to the equation (1). Therefore, the adjusting screw 44 acts as a means for variably controlling the flow rate Q of the hot water mixing apparatus 10.

【0030】以上に記載した実施例では、圧力制御弁1
2は水の圧力を制御し、流量制御弁14は湯の流量を制
御するように構成してある。本発明の第2の実施例にお
いては、図4に示したように、圧力制御弁12により湯
の圧力を制御し、流量制御弁14により水の流量を制御
するようにしてもよい。この場合には、図4に示したよ
うに、複数の湯水流通用開口76を備えた摺動スカート
78をポペット弁54に一体に設け、形状記憶合金から
なる温度応答性圧縮コイルばね58はポペット弁54を
開弁方向に付勢するべくこのスカート78に作用させる
と共に、バイアスばね60には引張りばねを用いる。或
いは、変化形として、バイアスばね60を圧縮ばねで構
成し、ポペット弁54を閉弁方向に付勢するべく混合室
22内に配置してもよい。図4の実施例においては、流
量制御弁14は湯水混合物の温度上昇に応じて水入口2
0からの水の流量を増加させ、混合物温度が低下すると
水の流量を減少させるように作動する。
In the embodiment described above, the pressure control valve 1
2 controls the pressure of water, and the flow rate control valve 14 is configured to control the flow rate of hot water. In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, the pressure of the hot water may be controlled by the pressure control valve 12 and the flow rate of water may be controlled by the flow rate control valve 14. In this case, as shown in FIG. 4, a sliding skirt 78 having a plurality of hot and cold water flow openings 76 is provided integrally with the poppet valve 54, and the temperature responsive compression coil spring 58 made of a shape memory alloy is used as the poppet. A bias spring 60 is a tension spring, and acts on the skirt 78 to bias the valve 54 in the opening direction. Alternatively, as a variation, the bias spring 60 may be composed of a compression spring, and may be arranged in the mixing chamber 22 to bias the poppet valve 54 in the valve closing direction. In the embodiment of FIG. 4, the flow control valve 14 controls the water inlet 2 according to the temperature rise of the hot and cold mixture.
It works by increasing the water flow rate from zero and decreasing the water flow rate as the mixture temperature decreases.

【0031】以上に説明した実施例は、調節ねじ68を
用いてバイアスばね60の予荷重を手動で調節すること
により目標温度が設定され、湯水混合物の温度は温度応
答性コイルばね58によって機械的にフィードバック制
御されるというものであった。本発明の第3の実施例に
おいては、図5に示したように、湯水混合物の温度を電
子的にフィードバック制御することができる。即ち、図
5に示したように、リテーナ62には可動ばね受け80
が軸方向変位自在に、但し回転不能にスプライン嵌合し
てあり、バイアスばね60の上端はこの可動ばね受け8
0に支承されている。可動ばね受け80にはねじ穴が貫
通させてあり、モータ82の出力軸に形成したウォーム
84がこのねじ穴に噛み合っている。従って、モータ8
2をいづれかの方向に回転させることにより、可動ばね
受け80を変位させ、バイアスばね60の予荷重を調節
することができる。モータ82はマイクロコンピュータ
からなる制御回路86により制御されるもので、制御回
路86には、混合室22に臨んで設置されたサーミスタ
88のような温度検出器からの信号と、目標温度を入力
するためのスイッチ90からの信号が入力される。制御
回路86は、サーミスタ88によって検出された混合物
温度と、スイッチ90によって入力された目標温度とに
基づいて、混合物温度が目標温度になるようにモータ8
2をフィードバック制御する。
In the embodiment described above, the target temperature is set by manually adjusting the preload of the bias spring 60 using the adjusting screw 68, and the temperature of the hot and cold water mixture is mechanically adjusted by the temperature responsive coil spring 58. It was to be feedback controlled. In the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the temperature of the hot and cold water mixture can be electronically feedback-controlled. That is, as shown in FIG. 5, the retainer 62 has a movable spring support 80.
Is axially displaceable, but non-rotatably spline-fitted, and the upper end of the bias spring 60 has a movable spring receiver 8
It is supported by 0. A screw hole penetrates through the movable spring receiver 80, and a worm 84 formed on the output shaft of the motor 82 meshes with this screw hole. Therefore, the motor 8
By rotating 2 in either direction, the movable spring receiver 80 can be displaced and the preload of the bias spring 60 can be adjusted. The motor 82 is controlled by a control circuit 86 including a microcomputer, and a signal from a temperature detector such as a thermistor 88 installed facing the mixing chamber 22 and a target temperature are input to the control circuit 86. A signal from the switch 90 is input. Based on the mixture temperature detected by the thermistor 88 and the target temperature input by the switch 90, the control circuit 86 sets the motor 8 so that the mixture temperature becomes the target temperature.
2 is feedback controlled.

【0032】この第3実施例においては、過渡的条件変
動に基づく温度変動は形状記憶合金からなる温度応答性
ばね58の機械的フィードバック制御により敏速に対処
される。制御回路86によるフィードバック制御の主た
る役割は、形状記憶合金からなる温度応答性ばね58の
ヒステリシスを補正すること、温度応答性ばね58およ
びバイアスばね60のばね定数のバラツキに基づくオフ
セットを除去すること、構成要素の経時的劣化などに起
因する定常的オフセットを除去すること、その他のオフ
セットを除去すること、等である。
In the third embodiment, the temperature fluctuation due to the transient condition fluctuation is promptly dealt with by the mechanical feedback control of the temperature responsive spring 58 made of a shape memory alloy. The main roles of the feedback control by the control circuit 86 are to correct the hysteresis of the temperature responsive spring 58 made of a shape memory alloy, and to eliminate the offset due to the variation in the spring constant of the temperature responsive spring 58 and the bias spring 60. The removal of stationary offsets due to deterioration of components over time, the removal of other offsets, and the like.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明の湯水混合装置は、湯および水の
いづれか一方のみの流量を制御することにより混合物の
温度を制御できるようになっているので、流量制御弁1
4は一方の流体の流量さえ制御できれば足り、従来技術
の混合弁のように湯を制御する弁部分と水を制御する弁
部分とを一体ユニットとして構成する必要がない。従っ
て、本発明の湯水混合装置には、その構造上、湯水間の
漏れが生じる箇所がない。従って、本発明の湯水混合装
置は、使用者の要求に応じて十分に熱い湯又は冷い水を
供給することができ、温度制御機能に優れている。
In the hot and cold water mixing apparatus of the present invention, the temperature of the mixture can be controlled by controlling the flow rate of either hot water or water.
4 only needs to be able to control the flow rate of one of the fluids, and there is no need to configure the valve part for controlling the hot water and the valve part for controlling the water as an integral unit as in the mixing valve of the prior art. Therefore, in the hot and cold water mixing apparatus of the present invention, there is no portion where leakage between hot and cold water occurs due to its structure. Therefore, the hot and cold water mixing apparatus of the present invention can supply sufficiently hot water or cold water according to the user's request, and has an excellent temperature control function.

【0034】また、流量制御弁14としてポペット弁5
4を使用した場合には、一層優れた流体閉め切り性能を
確保することができる。
The poppet valve 5 is used as the flow control valve 14.
When 4 is used, it is possible to secure a further excellent fluid shutoff performance.

【0035】次に、本発明の湯水混合装置においては、
混合室22内の圧力は圧力制御弁12により一定に維持
されるので、流量制御弁14は湯水の圧力変動の影響を
受けることがない。従って、水圧や給湯圧力に過渡的変
動があっても、混合物温度を安定した値に制御すること
ができる。
Next, in the hot and cold water mixing apparatus of the present invention,
Since the pressure in the mixing chamber 22 is kept constant by the pressure control valve 12, the flow rate control valve 14 is not affected by the pressure fluctuation of the hot water. Therefore, the mixture temperature can be controlled to a stable value even if there is a transient change in the water pressure or the hot water supply pressure.

【0036】更に、温度応答性ばね58は金属で形成さ
れており、従って、従来技術のワックス感温素子に比較
してその熱容量が著しく小さいと共に熱伝導性が良いの
で、混合物の温度変化に瞬間的に応答する。従って、本
発明の混合装置は、過渡的条件変動に対して高精度の温
度制御を行うことができる。
Further, since the temperature responsive spring 58 is made of metal, its heat capacity is significantly smaller than that of the conventional wax temperature sensitive element and its thermal conductivity is good, so that the temperature change of the mixture is instantaneous. Respond to each other. Therefore, the mixing apparatus of the present invention can perform highly accurate temperature control with respect to transient fluctuations in conditions.

【0037】本発明の好ましい実施態様に従い、バイア
スばね60の予荷重調節手段を電気式にし、制御回路8
6によりフィードバック制御するようにした場合には、
温度応答性ばね58のヒステリシスによる影響や、製造
上の公差によるばね定数のバラツキに起因する定常的オ
フセットや、他の原因によるオフセットも補正すること
ができる。
In accordance with a preferred embodiment of the present invention, the bias spring 60 preload adjustment means is electrically operated and the control circuit 8 is
When feedback control is performed by 6,
It is also possible to correct the influence of the hysteresis of the temperature responsive spring 58, the steady offset caused by the variation of the spring constant due to the manufacturing tolerance, and the offset caused by other causes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の湯水混合装置の第1実施例の
模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of a hot and cold water mixing apparatus of the present invention.

【図2】図2は、図1に示した混合装置の使用例を示す
模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of use of the mixing apparatus shown in FIG.

【図3】図3は、図1に示した混合装置の温度応答性ば
ねとバイアスばねの発生荷重の温度変化を示すグラフで
ある。
FIG. 3 is a graph showing temperature changes of generated loads of the temperature responsive spring and the bias spring of the mixing device shown in FIG.

【図4】図4は、本発明の湯水混合装置の第2実施例の
模式的断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a second embodiment of the hot and cold water mixing apparatus of the present invention.

【図5】図5は、本発明の湯水混合装置の第3実施例の
模式図であり、流量制御弁は切欠いて示してある。
FIG. 5 is a schematic view of a third embodiment of the hot and cold water mixing apparatus according to the present invention, in which the flow rate control valve is cut away.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10: 湯水混合装置 12: 圧力制御手段 14: 流量制御手段 16: 混合装置のハウジング 20: 湯又は水の流路 22: 湯水混合室 24: 水又は湯の流路 44: 流量可変調節手段 54: ポペット弁 58: 温度応答性コイルばね 60: バイアスばね 68: 温度設定手段 80/82: 電気式予荷重調節手段 86: 制御手段 88: 温度検出手段 10: Hot water mixing device 12: Pressure control means 14: Flow rate control means 16: Housing of mixing device 20: Hot water or water flow path 22: Hot water mixing chamber 24: Water or hot water flow path 44: Flow rate variable adjusting means 54: Poppet valve 58: Temperature responsive coil spring 60: Bias spring 68: Temperature setting means 80/82: Electric preload adjusting means 86: Control means 88: Temperature detecting means

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 湯水混合室と、前記湯水混合室に圧力下
の湯を供給する湯流路と、前記湯水混合室に圧力下の水
を供給する水流路と、前記湯水混合室から湯水混合物を
吐出する湯水混合物出口、とを有するハウジングと、 前記湯水混合室内の湯水混合物の圧力を一定にする圧力
制御手段と、 湯水混合室で形成される湯水混合物の目標温度を設定す
る温度設定手段と、 前記流路を介して湯水混合室に供給される湯および水の
いづれか一方の流体のみの流量を制御する流量制御弁で
あって、温度に応じてばね定数が変化する金属からなり
前記湯水混合室内に配置され温度に応答して荷重が変化
するコイルばねを備え、湯水混合物の温度が前記目標温
度になるように前記いづれか一方の流体の流量を制御す
る温度応答性の流量制御弁、とを備えてなる湯水混合装
置。
1. A hot and cold water mixing chamber, a hot water flow passage for supplying hot water under pressure to the hot and cold water mixing chamber, a water flow passage for supplying water under pressure to the hot and cold water mixing chamber, and a hot and cold water mixture is discharged from the hot and cold water mixing chamber. A hot water mixture outlet, a pressure control means for making the pressure of the hot water mixture in the hot water mixture chamber constant, a temperature setting means for setting a target temperature of the hot water mixture formed in the hot water mixture chamber, A flow rate control valve for controlling the flow rate of only one of the hot water and the water supplied to the hot and cold water mixing chamber through the flow path, which is made of a metal whose spring constant changes according to the temperature. A temperature-responsive flow control valve for controlling the flow rate of any one of the fluids so that the temperature of the hot and cold water mixture reaches the target temperature. Na Hot and cold water mixing device.
【請求項2】 前記流量制御弁は、湯水混合室に供給さ
れる湯の流れを横切る弁座と、湯水混合室内の湯水混合
物の圧力を受圧するべく配置され前記弁座と協動して湯
の流れを制御するポペット型弁体と、前記弁体を閉弁方
向に付勢する前記温度応答性コイルばねと、前記弁体を
開弁方向に付勢する非温度応答性のバイアスばねとを備
えてなり、前記温度設定手段は、前記バイアスばねの予
荷重を調節することにより目標温度を設定することを特
徴とする請求項1に基づく湯水混合装置。
2. The flow control valve is arranged to receive a pressure of the hot and cold mixture in the hot and cold water mixing chamber and a valve seat that crosses the flow of hot water supplied to the hot and cold water mixing chamber, and cooperates with the valve seat to control the hot water. A poppet-type valve body that controls the flow of the valve body, the temperature-responsive coil spring that biases the valve body in the valve closing direction, and a non-temperature-responsive bias spring that biases the valve body in the valve opening direction. The hot and cold water mixing apparatus according to claim 1, further comprising: a temperature setting unit that sets a target temperature by adjusting a preload of the bias spring.
【請求項3】 前記流量制御弁は、湯水混合室に供給さ
れる水の流れを横切る弁座と、湯水混合室内の湯水混合
物の圧力を受圧するべく配置され前記弁座と協動して水
の流れを制御するポペット型弁体と、前記弁体を開弁方
向に付勢する前記温度応答性コイルばねと、前記弁体を
閉弁方向に付勢する非温度応答性のバイアスばねとを備
えてなり、前記温度設定手段は、前記バイアスばねの予
荷重を調節することにより目標温度を設定することを特
徴とする請求項1に基づく湯水混合装置。
3. The flow control valve is arranged to receive a pressure of the hot and cold water mixture in the hot and cold water mixing chamber and a valve seat that crosses the flow of water supplied to the hot and cold water mixing chamber, and cooperates with the valve seat to control the water flow. A poppet type valve body for controlling the flow of the valve body, the temperature responsive coil spring for urging the valve body in the valve opening direction, and a non-temperature responsive bias spring for urging the valve body in the valve closing direction. The hot and cold water mixing apparatus according to claim 1, further comprising: a temperature setting unit that sets a target temperature by adjusting a preload of the bias spring.
【請求項4】 前記温度設定手段は、前記バイアスばね
の予荷重を調節する電気的手段と、湯水混合物の目標温
度を入力する目標温度入力手段とを備え、湯水混合装置
は、更に、湯水混合物の温度を検出する温度検出手段
と、前記検出手段により検出された混合物温度と前記入
力手段により入力された目標温度とに基づいて前記電気
的手段を制御する制御手段とを備えてなる、請求項2又
は3に基づく湯水混合装置。
4. The temperature setting means comprises electrical means for adjusting a preload of the bias spring and target temperature input means for inputting a target temperature of the hot and cold water mixture, and the hot and cold water mixing apparatus further comprises a hot and cold water mixture. And a control means for controlling the electric means based on the mixture temperature detected by the detection means and the target temperature input by the input means. Hot water mixing device based on 2 or 3.
【請求項5】 前記圧力制御手段は、更に、湯水混合室
内の湯水混合物の圧力を可変調節する手段を備え、湯水
混合物の圧力を可変調節することにより湯水混合物の流
量が調節されることを特徴とする請求項1から4のいづ
れかに基づく湯水混合装置。
5. The pressure control means further comprises means for variably adjusting the pressure of the hot water mixture in the hot water mixing chamber, and the flow rate of the hot water mixture is adjusted by variably adjusting the pressure of the hot water mixture. A hot and cold water mixing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102563125A (en) * 2012-01-20 2012-07-11 台州市国人温控卫浴设备有限公司 Thermostatic regulator for solar water heater faucet

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