JPH06332540A - 湯水混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンを有した混合弁体の駆動手段の低電
力化および小型化ができる湯水混合装置を提供する。 【構成】 湯側弁体２７を有する湯側弁ユニット２５
と、水側弁体３２を有する水側弁ユニット２６と、水側
１次流路２４から湯側圧力ピストン３１および水側圧力
ピストン３５に至る湯側パイロット圧導入路３８および
水側パイロット圧導入路３９の導通面積を可変するパイ
ロット圧可変手段４４を備えている。そして、温度検出
器４６で検出した混合湯温と設定手段４８の設定温度と
を比較し、フィードバック制御し適温を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、湯と水を混合して適温
を得る給湯用の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置には、図３に示
すようなものがあった（例えば、特開平１−３１２２７
９号公報）。

【０００３】図３において、湯流路１と水流路２を経て
供給される湯と水は、自動調圧弁３によって、減圧され
るとともに湯と水の混合比が調節される。自動調圧弁３
は、湯流路１の１次圧力ＰＨ１を減圧する湯側弁体４、
湯側弁座５と、水流路２の１次圧力ＰＣ１を減圧する水
側弁体６、水側弁座７と、湯側弁体４と水側弁体６を連
結する弁軸８と、シリンダ９内に設けられた湯と水の１
次圧ＰＨ１、ＰＣ１の圧力差で動作するピストン９ａと
で構成されており、湯または水の圧力が急変してもその
圧力で自動調圧弁３が左右に移動し、湯側弁体４と水側
弁体６の２次圧ＰＨ２とＰＣ２とが常に等しく保たれる
ように作用する。さらに、弁軸８にバイアス駆動手段１
０が設けられ、バイアス駆動手段１０は、弁軸８の端部
に結合されたボビン１１と、そのボビン１１上に巻回さ
れ絶縁されたコイル１２、およびコイル１２をはさむよ
うに設けられた永久磁石１３を有し、前記コイル１２
は、可撓部１４を介して制御手段１８に接続されてい
る。制御手段１８からコイル１２に電流を流すと、その
電流は永久磁石１３によって発生している磁界を横切る
ので、フレミングの法則によって弁軸８にバイアス力が
付与される。このためバイアス力の分だけ自動調圧点が
ずれ、例えば湯と水の２次圧ＰＨ２とＰＣ２とが２：１
の点で常に調圧されるようになり、結果的に出湯温度が
高くなる。このように、コイル１２への電流を変化する
ことにより混合湯温を変える。１９は湯と水の混合部で
あり、混合後は流量調節開閉弁２０を介して出湯される
が、その温度は混合湯温検出手段（例えばサーミスタ）
１５によって、またその流量は流量検出手段１６によっ
て検出され、設定手段１７の値に一致させるべく制御手
段１８がバイアス駆動手段１０と流量調節開閉弁駆動手
段２１を付勢し温度調節を行なう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、次のような課題を有していた。

【０００５】例えば、湯側の供給１次圧が１kg／cm
²（９．８×１０⁴Pa）で、水側の供給１次圧が２kg／cm
²（１９．６１×１０⁴Pa）で、仕切りピストン９ａの直
径が１５グの場合、バイアス駆動手段１０には約1.8kgf
（＝１７．３N）以上の駆動力が必要とされる。このこ
とから考えても湯側と水側の供給１次圧、すなわちＰＨ
１とＰＣ１との圧力差が大きい場合には湯と水の混合比
を可変するためのバイアス駆動手段１０の必要駆動力は
必然的に大きくなる。そのためバイアス駆動手段１０は
外形寸法が大型化し、消費電力も大きくならざるを得な
かった。

【０００６】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、ピストンを有した構造の混合弁において湯と水の供
給圧の差が大きい場合に対応でき、かつ駆動手段の低電
力および小型化を実現できる湯水混合装置を提供するこ
とを第１の目的としている。

【０００７】本発明の第２の目的は、ピストンを有した
構造の混合弁においてゴミ噛みを防止しつつ、特に小型
で低電力のモータ１個で駆動できる湯水混合装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するために本発明の湯水混合装置は、湯側１次流路に設
けられた湯側弁座および湯側弁体と、前記湯側弁体に湯
側弁軸を介して連結された湯側仕切りピストンおよび湯
側圧力ピストンと、水側１次流路に設けられた水側弁座
および水側弁体と、前記水側弁体に水側弁軸を介して連
結された水側仕切りピストンおよび水側圧力ピストン
と、前記水側１次流路の水圧を前記湯側圧力ピストンへ
導入する湯側パイロット圧導入路と、前記水側１次流路
の水圧を前記水側圧力ピストンへ導入する水側パイロッ
ト圧導入路と、前記湯側圧力ピストンへの導入圧を湯側
２次流路へ排出する湯側パイロット圧排出路と、前記水
側圧力ピストンへの導入圧を水側２次流路へ排出する水
側パイロット圧排出路と、前記湯側パイロット圧導入路
および前記水側パイロット圧導入路と前記水側１次流路
の導通面積を加減するパイロット圧可変手段と、湯と水
が合流する混合流路に設けた温度検出器と、出湯温度の
設定を行う設定手段と、前記設定手段と前記温度検出器
の信号を比較して前記パイロット圧可変手段を制御する
制御器を備えたものである。

【０００９】また第２の目的を達成するために本発明の
湯水混合装置は、湯側１次流路に設けられた湯側弁座お
よび旋回翼を形成した湯側弁体と、前記湯側弁体に湯側
弁軸を介して連結された湯側仕切りピストンおよび湯側
圧力ピストンと、水側１次流路に設けられた水側弁座お
よび水流により前記湯側弁体と同方向に回転力を発生す
る旋回翼を形成した水側弁体と、前記水側弁体に水側弁
軸を介して連結された水側仕切りピストンおよび水側圧
力ピストンと、前記水側１次流路の水圧を前記湯側圧力
ピストンへ導入する湯側パイロット圧導入路と、前記水
側１次流路の水圧を前記水側圧力ピストンへ導入する水
側パイロット圧導入路と、前記湯側圧力ピストンへの導
入圧を湯側２次流路へ排出する湯側パイロット圧排出路
と、前記水側圧力ピストンへの導入圧を水側２次流路へ
排出する水側パイロット圧排出路と、前記湯側パイロッ
ト圧導入路および前記水側パイロット圧導入路とに交叉
する円形断面の軸表面に切り欠き流路を有するパイロッ
ト弁軸と前記パイロット弁軸の回転範囲を規制する回転
規制部材と前記パイロット弁軸を正逆回転制御する１個
のモータからなるパイロット圧可変手段と、湯と水が合
流する混合流路に設けた温度検出器と、出湯温度の設定
を行う設定手段と、前記設定手段と前記温度検出器の信
号を比較して前記パイロット圧可変手段を制御する制御
器を備えたものである。

【００１０】

【作用】本発明の湯水混合装置は上記した構成によっ
て、パイロット圧可変手段を制御器からの信号で駆動す
ることにより、湯側圧力ピストンおよび水側圧力ピスト
ンに作用する圧力が変化する。それにともなって圧力バ
ランス作用により、湯側弁体および水側弁体がそれぞれ
移動し、湯と水の混合比を可変するように作用する。し
かも、湯側および水側パイロット圧導入路の流路面積
は、湯側および水側弁体や仕切りピストンの受圧面積と
比較して桁違いに小さいため、パイロット圧可変手段に
必要な駆動力は桁違いに小さくできる。

【００１１】また、本発明の湯水混合装置は前記構成に
より、湯側パイロット圧導入路および水側パイロット圧
導入路とに交叉する１本のパイロット弁軸をモータで回
転制御することによって、水側１次流路の水圧を湯側圧
力ピストンに導いたり、水側圧力ピストンに導いたりの
切替えや、湯側パイロット圧導入路および水側パイロッ
ト圧導入路と水側１次流路との導通面積を可変するよう
に作用する。したがって例えば、パイロット弁軸をモー
タが回転し、そのパイロット弁軸に形成された切り欠き
流路が湯側パイロット圧導入路に背を向け、水側パイロ
ット圧導入路にかかり始めその度合が増して行くと、水
側１次流路と湯側パイロット圧導入路とは連通を閉ざさ
れ、水側１次流路と水側パイロット圧導入路の導通面積
が増大していく。すると湯側弁体が湯側弁座に近づく方
向に押そうとする湯側圧力ピストンへの作用圧は低下
し、水側弁体が水側弁座に近づく方向に押そうとする水
側圧力ピストンへの作用圧が増大する。逆にパイロット
弁軸をモータが回転し、そのパイロット弁軸に形成され
た切り欠き流路が水側パイロット圧導入路に背を向け、
湯側パイロット圧導入路にかかり始めその度合が増して
行くと、水側１次流路と水側パイロット圧導入路とは連
通を閉ざされ、水側１次流路と湯側パイロット圧導入路
の導通面積が増大して行く。すると水側弁体が水側弁座
に近づく方向に押そうとする水側圧力ピストンへの作用
圧は低下し、湯側弁体が湯側弁座に近づく方向に押そう
とする湯側圧力ピストンへの作用圧が増大する。以上に
ともなって、圧力バランス作用により、湯側弁体および
水側弁体がそれぞれ移動し、湯と水の混合比を可変する
ように作用する。このように細い１本のパイロット弁軸
を回転制御するだけなので、小さい回転駆動力があれば
よく、小型で低電力のモータ１個で湯水混合制御を可能
にする。

【００１２】また、本発明の湯水混合装置は前記構成に
より、パイロット弁軸は回転規制部材によって、湯側弁
体が全開して水側弁体が全閉する位置から、水側弁体が
全開して湯側弁体が全閉する位置までの範囲に回転を規
制される。そのため、パイロット弁軸が回転両端位置ま
で回転した状態でさらにモータに回転電流パルスを送っ
ても回転規制部材がパイロット弁軸の回転を制止される
ように作用し、パイロット弁軸は回転両端位置のいずれ
にも確実に制止することができる。したがってそのどち
らかの位置を零点と認識して、制御器からモータへ送る
回転パルスによってパイロット弁軸の位置を確実に把握
できるため、迅速かつ的確な制御をやり易くできるもの
である。たとえモータが脱調した場合でも両端位置にき
たときに零点補正ができるため問題がない。

【００１３】また、本発明の湯水混合装置は前記構成に
より、湯側弁体および水側弁体の周囲に、湯水の流れを
受けて同じ方向に回転力を発生する旋回翼を形成してあ
り、湯が流れることによって湯側弁体、湯側圧力ピスト
ン、湯側仕切りピストンが旋回し、また水が流れること
によって水側弁体、水側圧力ピストン、水側仕切りピス
トンが旋回する。これらの旋回によって、ゴミ等の異物
も同時に旋回し、一部に集中することなく分散されて流
れ去るため、ゴミ噛みが防止でき、水垢等の堆積も防止
できるよう作用する。しかも、これらの旋回によって、
湯側および水側弁ユニットが弁軸の軸心方向へ移動する
とき、摺動抵抗が小さくなり、円滑に動作する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１において混合弁本体２２には、湯側１次流路２
３と水側１次流路２４があって、湯側１次流路２３およ
び水側１次流路２４から供給される湯と水は、湯側弁ユ
ニット２５および水側弁ユニット２６に至る。湯側弁ユ
ニット２５は、湯側弁体２７と、湯側弁体２７に湯側弁
軸２８を介して連結され、逃し穴２９を設けた湯側仕切
りピストン３０と、同様に湯側弁体２７に連結され、湯
側弁体２７や湯側仕切りピストン３０と比較して大きな
受圧面積を持つ湯側圧力ピストン３１から成っている。
また水側弁ユニット２６は、水側弁体３２と、水側弁体
３２と水側弁軸３３を介して連結された水側仕切りピス
トン３４と、同様に水側弁体３２に連結され、水側弁体
３２や水側仕切りピストン３４と比較して大きな受圧面
積を持つ水側圧力ピストン３５から成っている。なお湯
側弁体２７と水側弁体３２は、それぞれ湯側１次流路２
３の湯側弁座３６、水側１次流路２４の水側弁座３７に
臨んで設けられており、湯側全閉状態では、湯側弁座３
６に対し湯側弁体２７のテーパー部分が接し、また水側
全閉状態では、水側弁座３７に対し水側弁体３２のテー
パー部分が接するように構成されている。さらに混合弁
本体２２には、水側１次流路２４の水圧を湯側圧力ピス
トン３１へ導入する湯側パイロット圧導入路３８と、水
側１次流路２４の水圧を水側圧力ピストン３５へ導入す
る水側パイロット圧導入路３９と、湯側圧力ピストン３
１への導入圧を湯側２次流路４０へ排出する湯側パイロ
ット圧排出路４１と、水側圧力ピストン３５への導入圧
を水側２次流路４２へ排出する水側パイロット圧排出路
４３と、湯側パイロット圧導入路３８および水側パイロ
ット圧導入路３９と水側１次流路２４の導通面積を加減
するパイロット圧可変手段４４が設けられている。湯側
弁体２７を経て流量を調節された湯と、水側弁体３２を
経て流量を調節された水は、それぞれ湯側２次流路４０
もしくは水側２次流路４２を通り、混合流路４５で合流
して混ざる。混合流路４５を流れる混合湯は、温度検出
器４６に至り温度が検出される。制御器４７は、温度検
出器４６で検出された温度信号と設定手段４８で設定さ
れた温度信号の比較を行ない、温度偏差を無くすように
パイロット圧可変手段４４を制御する。なお、設定手段
４８では出湯温度の設定の他、出湯の開始、停止の設
定、流量の設定ができるようになっている。また流量検
出器４９は、混合流路４５の下流かつ流量制御兼切替え
弁５０の上流に設けられ、検出した流量信号を制御器４
７へフィードバックする構成にしてある。設定手段４８
での出湯温度、流量、出湯開始、出湯停止等の設定指示
に従って、制御器４７を介して湯水の混合流量比および
流量制御兼切替え弁５０が制御される。流量制御兼切替
え弁５０を経た混合湯は、カラン５１やシャワー５２等
の給湯対象に供給される。

【００１５】次に、パイロット圧可変手段４４について
詳述する。パイロット圧可変手段４４は、水側１次流路
２４の水圧を湯側圧力ピストン３１および水側圧力ピス
トン３５へ導入する湯側パイロット圧導入路３８および
水側パイロット圧導入路３９とに交叉するように１本の
パイロット弁軸５３が設けてあり、かつパイロット弁軸
５３には図２に示すように円形断面の軸表面に切り欠き
流路５４およびＯリング溝５５が形成されており、その
パイロット弁軸５３を回転させるモータ５６を設けた構
成である。したがってパイロット弁軸５３の回転角度位
置を制御器４７の指示にてモータ５６を制御することに
よって、水側１次流路２４の水圧を湯側圧力ピストン３
１に導いたり、水側圧力ピストン３５に導いたりの切替
えや、湯側パイロット圧導入路３８および水側パイロッ
ト圧導入路３９と水側１次流路２４の導通面積の可変が
できる構成である。

【００１６】次に、パイロット圧可変手段４４について
さらに詳述する。パイロット圧可変手段４４は、パイロ
ット弁軸５３と、パイロット弁軸上かつパイロット弁軸
５３が水側１次流路２４と湯側パイロット圧導入路３８
の連通を閉ざし、水側１次流路２４と水側パイロット圧
導入路３９の連通開度を全開する位置から、水側１次流
路２４と水側パイロット圧導入路３９の連通を閉ざし、
水側１次流路２４と湯側パイロット圧導入路３８の連通
開度を全開する位置までの回転範囲を越えようとする位
置に設けた回転規制部材５７と、モータ５６を備えた構
成である。

【００１７】次に、湯側弁体２７および水側弁体３２、
湯側仕切りピストン３０および水側仕切りピストン３
４、湯側圧力ピストン３１および水側圧力ピストン３５
について詳述する。

【００１８】湯側弁体２７および水側弁体３２には、湯
水の流れを受けて同じ方向に回転力が発生するように、
それぞれ旋回翼５８、５９を形成してある。これらの旋
回翼５８、５９は湯側弁体２７および水側弁体３２の円
錘状の外周面にねじれ角を有する数枚の羽根を固着形成
したものである。つまり湯側１次流路２３からの湯の流
れにより、湯側圧力ピストン３１、湯側弁体２７、湯側
仕切りピストン３０、湯側弁軸２８が共に旋回し、かつ
水側１次流路２４からの水の流れにより、水側弁体３
２、水側圧力ピストン３５、水側弁軸３３が共に旋回す
る構成である。

【００１９】次に上記実施例の作用、動作について説明
する。まず、湯側１次流路２３から供給された湯の圧力
は、湯側弁体２７および湯側仕切りピストン３０に作用
する。一方、水側１次流路２４から供給された水の圧力
は、水側弁体３２および水側仕切りピストン３４に作用
する。ここで制御器４７からモータ５６へ信号を送り、
湯側パイロット圧導入路３８および水側パイロット圧導
入路３９と水側１次流路２４との導通面積を可変するパ
イロット圧可変手段４４を駆動することにより、湯側圧
力ピストン３１および水側圧力ピストン３５に作用する
圧力が変化する。それにともなって、圧力バランス作用
により、湯側圧力ピストン３１が連結してなる湯側弁体
２７および湯側仕切りピストン３０と、水側圧力ピスト
ン３５が連結してなる水側弁体３２および水側仕切りピ
ストン３４を移動させ、湯と水の混合比を可変するよう
に作用する。例えば、パイロット圧可変手段４４が水側
１次流路２４と水側パイロット圧導入路３９との連通開
度を増すと、水側１次流路２４から水が水側パイロット
圧導入路３９を通って流れ込み、水側圧力ピストン３５
に作用する圧力が、水側１次流路２４の圧力に近づいて
大きくなり、その圧力が水側圧力ピストン３５を押すこ
とによって、水側弁体３２を閉じる方向に動かす力が増
大することになる。そこで力のバランスとしては、湯側
弁体２７を閉じ水側弁体３２を開ける方向の力よりも、
湯側弁体２７を開き水側弁体３２を閉じる方向の力が勝
り、結果として図１のように水に対して湯を多く混合す
る状態になる。逆に、パイロット圧可変手段４４が水側
１次流路２４と水側パイロット圧導入路３９との連通開
度を減少させ、水側１次流路２４と湯側パイロット圧導
入路３８との連通開度を増大させると、水側１次流路２
４から水が湯側パイロット圧導入路３８を通って流れ込
み、湯側圧力ピストン３１に作用する圧力が水側１次流
路２４の圧力に近づいて大きくなり、その圧力が湯側圧
力ピストン３１を押すことによって、湯側弁体２７を閉
じる方向に動かす力が増大することになる。一方、水側
圧力ピストン３５に作用する圧力は減少するため、この
場合、湯側弁ユニット２５および水側弁ユニット２６
は、湯側弁体２７を閉じ水側弁体３２を開ける方向に移
動し、結果として湯に対して水を多く混合する状態とな
る。このように、制御器４７からの信号により、モータ
５６でパイロット圧可変手段４４のパイロット弁軸５３
を転回し、湯側と水側の各パイロット圧導入路３８、３
９と水側１次流路２４との導通面積を制御することによ
って、湯と水の混合比を可変制御することができる。し
かも、湯側パイロット圧導入路３８および水側パイロッ
ト圧導入路３９の流路面積は、湯側弁体２７および水側
弁体３２や湯側仕切りピストン３０および水側仕切りピ
ストン３４の受圧面積と比較して桁違いに小さいため、
パイロット圧可変手段４４に必要な駆動力は桁違いに小
さくできる。ちなみに従来例で必要駆動力が約１．８kg
f（１７．３N）と説明したときと湯水の圧力を同じ条件
で比較すると、本実施例で湯側パイロット圧導入路３８
および水側パイロット圧導入路３９の流路径が２mmの場
合、必要駆動力は約１／５０と極めて小さくできる。し
たがって、パイロット圧可変手段４４は、低消費電力で
小型コンパクトにすることができる。つまり、パイロッ
ト圧可変手段４４を、制御器４７からの信号で駆動する
ことにより、湯側圧力ピストン３１および水側圧力ピス
トン３５に作用する圧力が変化する。それにともなっ
て、圧力バランス作用により、湯側弁ユニット２６およ
び水側弁ユニット２６を移動させ、湯と水の混合比を可
変することができる。しかも低消費電力で小型コンパク
トな湯水混合装置が可能になる。

【００２０】また、上記実施例の湯水混合装置は前記構
成により、パイロット弁軸５３の回転角度位置を制御器
４７からモータ５６へ信号を送ることによって制御し、
水側１次流路２４の水圧を湯側圧力ピストン３１に導い
たり、水側圧力ピストン３５に導いたりの切替えや、湯
側パイロット圧導入路３８および水側パイロット圧導入
路３９と水側１次流路２４との導通面積の可変をするこ
とができる。例えば、パイロット弁軸５３をモータ５６
が転回し、そのパイロット弁軸５３に形成された切り欠
き流路５４が湯側パイロット圧導入路３８に背を向け、
水側パイロット圧導入路３９にかかり始めその度合が増
して行くと、水側１次流路２４と湯側パイロット圧導入
路３８とは連通を閉ざされ、水側１次流路２４と水側パ
イロット圧導入路３９との導通面積が増大して行く。す
なわち水側１次流路２４からの水がパイロット弁軸５３
の切り欠き流路５４を通り、さらに水側パイロット圧導
入路３９を通り、水側圧力ピストン３５に達する流路開
度が、パイロット弁軸５３の切り欠き流路５４が水側パ
イロット圧導入路３９の方へ向くにしたがって拡大する
ためである。すると湯側弁体２７が湯側弁座３６に近づ
く方向に押そうとする湯側圧力ピストン３１への作用圧
は低下し、水側弁体３２が水側弁座３７に近づく方向に
押そうとする水側圧力ピストン３５への作用圧が増大す
る。逆にパイロット弁軸５３をモータ５６が転回し、そ
のパイロット弁軸５３に形成された切り欠き流路５４が
水側パイロット圧導入路３９に背を向け、湯側パイロッ
ト圧導入路３８にかかり始めその度合が増して行くと、
水側１次流路２４と水側パイロット圧導入路３９とは連
通を閉ざされ、水側１次流路２４と湯側パイロット圧導
入路３８の導通面積が増大して行く。すると水側弁体３
２が水側弁座３７に近づく方向に押そうとする水側圧力
ピストン３５への作用圧は低下し、湯側弁体２７が湯側
弁座３６に近づく方向に押そうとする湯側圧力ピストン
３１への作用圧が増大する。以上にともなって、圧力バ
ランス作用により、湯側弁体２７と湯側仕切りピストン
３０および水側弁体３２と水側仕切りピストン３４を移
動させ、湯と水の混合比を可変するように作用する。こ
のように直径が約２〜３mm程度の細い１本のパイロット
弁軸５３を回転制御するだけなので、Ｏリングシールし
ていてもトルク約０．１kgcm程度の極めて小さい回転駆
動力があればよく、アクチュエータとしては低電力で小
型のモータ５６を１個設けるだけで湯水混合制御を可能
にすることができる。

【００２１】また、上記実施例の湯水混合装置は前記構
成により、パイロット圧可変手段４４にて、湯側パイロ
ット圧導入路３８および水側パイロット圧導入路３９と
水側１次流路２４との導通面積を可変すると、湯側圧力
ピストン３１および水側圧力ピストン３５に作用する圧
力が変化し、湯側弁体２７および水側弁体３２が駆動さ
れ、湯水の混合比が変化する。しかも、一般的に水側１
次流路２４の圧力は湯側１次流路２３の圧力よりも高
く、湯側圧力ピストン３１および水側圧力ピストン３５
へは、湯側パイロット圧導入路３８および水側パイロッ
ト圧導入路３９を介していずれにも圧力の高い水側１次
流路２４の水圧が導かれる。さらには湯側圧力ピストン
３１および水側圧力ピストン３５は、湯側弁体２７およ
び水側弁体３２や湯側仕切りピストン３０および水側仕
切りピストン３４と比較して、大きな受圧面積をもつ構
成にしたことによって、湯側弁ユニット２５および水側
弁ユニット２６を駆動するのに十分な力が得られる。ま
た、弁ユニットを湯側弁ユニット２５および湯側弁ユニ
ット２６の２つに分割したことによって、湯側全閉状態
では湯側弁座３６に対し湯側弁体２７のテーパー部分が
接し、かつ水側全閉状態では水側弁座３７に対し水側弁
体３２のテーパー部分が接する構成が可能となる。した
がって、例えばパイロット圧可変手段４４にて湯側パイ
ロット圧導入路３８と水側１次流路２４との導通面積を
最小にし、水側パイロット圧導入路３９と水側１次流路
２４との導通面積を最大にすると、水側弁体３２が水側
弁座３７に接した状態で全閉し、湯側弁体２７が湯側弁
座３６を全開するように作用し、逆にパイロット圧可変
手段４４にて湯側パイロット圧導入路３８と水側１次流
路２４との導通面積を最大にし、水側パイロット圧導入
路３９と水側１次流路２４との導通面積を最小にする
と、水側弁体３２が水側弁座３７を全開し、湯側弁体２
７が湯側弁座３６に接した状態で全閉するように作用す
る。つまり、湯水の全閉状態での漏れ量を低減し、混合
比を広範囲に大きく変化させることが可能となる。

【００２２】また、上記実施例の湯水混合装置は前記構
成により、湯側仕切りピストン３１および水側仕切りピ
ストン３４の径方向隙間を通って仕切りピストン間隙間
６０へ流入した水もしくは湯は、閉じこめられることな
く、逃し穴２９を通って湯側１次流路２３へ排出され
る。しかも、湯側仕切りピストン３１を水側仕切りピス
トン３４や湯側弁体２７、水側弁体３２とほぼ同じ径の
構成にしたことによって、湯側弁ユニット２５の旋回中
心軸のふれをなくし、湯側弁ユニット２５およびシリン
ダ６１の偏摩耗や、湯側弁ユニット２５とシリンダ６１
の固着を防止するように作用する。つまり、湯側弁ユニ
ット２５と水側弁ユニット２６の旋回中心軸のずれをな
くし、かつ湯側弁ユニット２５および水側弁ユニット２
６が湯側弁軸２８および水側弁軸３３の軸心方向に移動
するとき湯側弁ユニット２５と水側弁ユニット２６が離
れて動作することによるヒステリシスの増大を防止す
る。

【００２３】なお、上記実施例の湯水混合装置は、湯水
が流れると湯側弁体２７、湯側仕切りピストン３０、湯
側圧力ピストン３１、水側弁体２７、水側仕切りピスト
ン３４、水側圧力ピストン３５が旋回する。それは、湯
側弁体２７および水側弁体３２の周囲に、湯水の流れを
受けて同じ方向に回転力を発生する旋回翼５８、５９を
形成してあることによる。つまり、旋回翼５８、５９
は、湯側弁体２７および水側弁体３２の外周に、湯側弁
軸２８および水側弁軸３３の軸心に対して約４０度の角
度傾斜して数枚の羽根を固着形成してあり、湯や水が湯
側１次流路２３および水側１次流路２４から湯側２次流
路４０および水側２次流路４２へ流れる際、旋回翼５
８、５９へ当りながら流れるため、旋回翼に揚力が発生
し、湯側弁ユニット２５と水側弁ユニット２６が同方向
に旋回する。この旋回をすることによって、湯側仕切り
ピストン３０および水側仕切りピストン３５とシリンダ
６１との間のゴミ噛み等による湯側弁ユニット２５およ
び水側弁ユニット２６の固着が防止できる。これは湯側
弁ユニット２５および水側弁ユニット２６が旋回するこ
とによって、ゴミなどの異物も同時に旋回し、一部に集
中することなく分散されて流れ去ったり、旋回すること
によって水垢等の堆積も防止できることなどの理由が考
えられる。模擬的なゴミ混入によるゴミ詰まり耐久実験
においても、旋回による湯側弁ユニット２５および水側
弁ユニット２６の固着防止効果は顕著である。またそれ
だけではなく、旋回翼５８、５９を設けた構成により、
湯側弁ユニット２５および水側弁ユニット２６が旋回す
ることによって、湯側弁軸２８および水側弁軸３３の軸
心方向に移動するときの摺動抵抗が極小にでき、パイロ
ット圧可変手段４４の制御に忠実で、かつ円滑な混合比
制御が可能になるといった効果もある。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明の湯水混合装置によ
れば、次の効果が得られる。

【００２５】（１）湯側パイロット圧導入路および水側
パイロット圧導入路の流路面積を可変するパイロット圧
可変手段を、制御器からの信号で駆動し、湯側圧力ピス
トンおよび水側圧力ピストンに作用する圧力を変化させ
ることによって湯水の混合比を変化させる構成なので、
極めて小さい駆動力で湯と水の混合比を可変できる。し
たがって、低消費電力で小型コンパクトな湯水混合装置
が得られる。

【００２６】（２）湯側パイロット圧導入路および水側
パイロット圧導入路に交叉する細い１本のパイロット弁
軸を回転して、湯側および水側のパイロット圧を可変す
る構成なので、極めて小さな回転駆動力があればよく、
アクチュエータとしては桁違いに低電力で小型のモータ
を１個設けるだけの簡単な構成でかつ小型の湯水混合装
置が得られる。

【００２７】（３）モータでパイロット弁軸を駆動し、
そのパイロット弁軸の回転範囲を規制する回転規制部材
を設けた構成なので、制御器からモータへ送る回転パル
スによって、パイロット弁軸の位置を確実に把握しつつ
回転が制御でき、迅速かつ的確な混合湯温の制御が可能
となる。

【００２８】（４）湯側弁体および水側弁体の周囲に、
湯水の流れを受けて同じ方向に回転力を生じる旋回翼を
設けた構成なので、ゴミ噛みや水垢等の堆積が防止でき
るとともに、円滑な動作が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における湯水混合装置の断面図

【図２】同装置のパイロット圧可変手段の斜視図

【図３】従来の湯水混合装置の断面図

【符号の説明】

２３ 湯側１次流路 ２４ 水側１次流路 ２７ 湯側弁体 ２８ 湯側弁軸 ３０ 湯側仕切りピストン ３１ 湯側圧力ピストン ３２ 水側弁体 ３３ 水側弁軸 ３４ 水側仕切りピストン ３５ 水側圧力ピストン ３６ 湯側弁座 ３７ 水側弁座 ３８ 湯側パイロット圧導入路 ３９ 水側パイロット圧導入路 ４０ 湯側２次流路 ４１ 湯側パイロット圧排出路 ４２ 水側２次流路 ４３ 水側パイロット圧排出路 ４４ パイロット圧可変手段 ４５ 混合流路 ４６ 温度検出器 ４７ 制御器 ４８ 設定手段 ５３ パイロット弁軸 ５４ 切り欠き流路 ５６ モータ ５７ 回転規制部材 ５８、５９ 旋回翼

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 16/10 Ｐ 8610−3Ｈ 23/13 9132−3Ｈ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】湯側１次流路に設けられた湯側弁座および
   湯側弁体と、前記湯側弁体に湯側弁軸を介して連結され
   た湯側仕切りピストンおよび湯側圧力ピストンと、水側
   １次流路に設けられた水側弁座および水側弁体と、前記
   水側弁体に水側弁軸を介して連結された水側仕切りピス
   トンおよび水側圧力ピストンと、前記水側１次流路の水
   圧を前記湯側圧力ピストンへ導入する湯側パイロット圧
   導入路と、前記水側１次流路の水圧を前記水側圧力ピス
   トンへ導入する水側パイロット圧導入路と、前記湯側圧
   力ピストンへの導入圧を湯側２次流路へ排出する湯側パ
   イロット圧排出路と、前記水側圧力ピストンへの導入圧
   を水側２次流路へ排出する水側パイロット圧排出路と、
   前記湯側パイロット圧導入路および前記水側パイロット
   圧導入路と前記水側１次流路の導通面積を加減するパイ
   ロット圧可変手段と、湯と水が合流する混合流路に設け
   た温度検出器と、出湯温度の設定を行う設定手段と、前
   記設定手段と前記温度検出器の信号を比較して前記パイ
   ロット圧可変手段を制御する制御器とを備えた湯水混合
   装置。
2. 【請求項２】湯側１次流路に設けられた湯側弁座および
   旋回翼を形成した湯側弁体と、前記湯側弁体に湯側弁軸
   を介して連結された湯側仕切りピストンおよび湯側圧力
   ピストンと、水側１次流路に設けられた水側弁座および
   水流により前記湯側弁体と同方向に回転力を発生する旋
   回翼を形成した水側弁体と、前記水側弁体に水側弁軸を
   介して連結された水側仕切りピストンおよび水側圧力ピ
   ストンと、前記水側１次流路の水圧を前記湯側圧力ピス
   トンへ導入する湯側パイロット圧導入路と、前記水側１
   次流路の水圧を前記水側圧力ピストンへ導入する水側パ
   イロット圧導入路と、前記湯側圧力ピストンへの導入圧
   を湯側２次流路へ排出する湯側パイロット圧排出路と、
   前記水側圧力ピストンへの導入圧を水側２次流路へ排出
   する水側パイロット圧排出路と、前記湯側パイロット圧
   導入路および前記水側パイロット圧導入路に交叉する円
   形断面の軸表面に切り欠き流路を有するパイロット弁軸
   と前記パイロット弁軸の回転範囲を規制する回転規制部
   材と前記パイロット弁軸を正逆回転制御する１個のモー
   タからなるパイロット圧可変手段と、湯と水が合流する
   混合流路に設けた温度検出器と、出湯温度の設定を行う
   設定手段と、前記設定手段と前記温度検出器の信号を比
   較して前記パイロット圧可変手段を制御する制御器を備
   えた湯水混合装置。