JPH07121243A - 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、湯水の混合比を広範囲に可変
できる湯水混合装置を提供する。 【構成】 湯側弁体２８および水側弁体２９と、湯側圧
力ピストン３２および水側圧力ピストン３３と、湯側パ
イロット圧導入路３６および水側パイロット圧導入路３
７から供給される圧力のいずれか高い方を選択して、も
しくは両方を流量調節しながら湯側圧力ピストン３２お
よび水側圧力ピストン３３へ導くことのできるパイロッ
ト圧可変手段４２を備えている。そして温度検出器４４
で検出した混合湯温と設定手段４６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１−３１２２
７９号公報） 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ＰＨ
１、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を常に等しく保つように作用す
る。さらに、弁軸８にバイアス駆動手段１０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１
４を介して制御手段１８に接続されている。制御手段１
８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。

【０００３】

【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。

【０００４】例えば、湯側の供給１次圧が１kg/cm²(9.8
×10⁴Pa)で、水側の供給１次圧が２kg/cm²(19.61×10⁴P
a)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ＰＨ１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。

【０００５】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
力化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。

【０００６】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
で低電力のステッピングモータ１個で駆動できる湯水混
合装置を提供することにある。

【０００７】

【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、湯側流路に設けら
れた湯側弁座および湯側弁体と、水側流路に設けられた
水側弁座および水側弁体と、前記湯側弁体と前記水側弁
体に弁軸を介して連結された仕切りピストンと、前記湯
側弁体と連結された湯側圧力ピストンと、前記水側弁体
と連結された水側圧力ピストンと、湯流入路から分岐し
てなる湯側パイロット圧導入路と、水流入路から分岐し
てなる水側パイロット圧導入路と、前記湯側パイロット
圧導入路もしくは前記水側パイロット圧導入路から導か
れた圧力をさらに前記湯側圧力ピストンへ導く湯側パイ
ロット流路と、前記湯側パイロット圧導入路もしくは前
記水側パイロット圧導入路から導かれた圧力をさらに前
記水側圧力ピストンへ導く水側パイロット流路と、前記
湯側圧力ピストンへの導入圧を湯と水が合流する混合流
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前記混合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流路および前記
水側パイロット流路と前記湯側パイロット圧導入路の連
通開度と前記湯側パイロット流路および前記水側パイロ
ット流路と前記水側パイロット圧導入路の連通開度の加
減を行うパイロット圧可変手段と、前記混合流路の下流
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駆動する制御器とを備えたも
のである。

【０００８】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、水側流路に設けられた水
側弁座と、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、前記湯側弁体と
前記水側弁体に弁軸を介して連結された仕切りピストン
と、前記湯側弁体と連結された湯側圧力ピストンと、前
記水側弁体と連結された水側圧力ピストンと、湯流入路
から分岐してなる湯側パイロット圧導入路と、水流入路
から分岐してなる水側パイロット圧導入路と、前記湯側
パイロット圧導入路もしくは前記水側パイロット圧導入
路から導かれた圧力をさらに前記湯側圧力ピストンへ導
く湯側パイロット流路と、前記湯側パイロット圧導入路
もしくは前記水側パイロット圧導入路から導かれた圧力
をさらに前記水側圧力ピストンへ導く水側パイロット流
路と、前記湯側圧力ピストンへの導入圧を湯と水が合流
する混合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前記混合流路へ排出す
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や前記湯側パイ
ロット流路および前記水側パイロット流路に交叉し円形
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を正逆回転制御する１個のステッピ
ングモータからなるパイロット圧可変手段と、前記混合
流路の下流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駆動する制御器と
を備えたものである。

【０００９】

【作用】本発明の湯水混合装置は上記した構成によっ
て、制御器がパイロット圧可変手段を駆動することによ
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。それにともなって弁体に働く力のバ
ランス作用により、湯側弁体および水側弁体がそれぞれ
弁軸の軸心方向に移動し、湯と水の混合比を可変するよ
うに作用する。しかも、湯側パイロット圧導入路と水側
パイロット圧導入路を設け、各々から供給される圧力の
いずれか高い方を選択して、もしくは両方を湯側パイロ
ット流路および水側パイロット流路に導く構成としたた
め、常に湯側圧力ピストンおよび水側圧力ピストンには
弁体を駆動するのに十分な圧力が作用し、湯水の混合比
可変範囲を広く取ることができる。さらには湯側および
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。

【００１０】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
導入路や湯側パイロット流路および水側パイロット流路
に交叉する１本のパイロット弁軸をステッピングモータ
で回転制御することによって、湯側パイロット圧導入路
および水側パイロット導入路とパイロット弁軸に形成さ
れた切り欠き流路の連通開度や湯側パイロット流路およ
び水側パイロット流路と切り欠き流路の連通開度を可変
するように作用する。したがって例えば、ステッピング
モータがパイロット弁軸を転回し、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お
よび水側パイロット流路に背を向け、湯側パイロット圧
導入路および湯側パイロット流路にかかり始めその度合
いが増していくと、それにともなって湯側パイロット圧
導入路と切り欠き流路の連通開度が次第に増加し、水側
パイロット圧導入路と切り欠き流路とは連通を閉ざされ
た状態となる。また一方では切り欠き流路と湯側パイロ
ット流路の連通開度が次第に増加し、水側パイロット流
路と切り欠き流路とは連通を閉ざされた状態となる。す
ると湯側弁体を閉じる方向の圧力が次第に増加し、水側
弁体を閉じる方向の圧力は次第に減少する。逆にステッ
ピングモータがパイロット弁軸を転回し、切り欠き流路
が湯側パイロット圧導入路および湯側パイロット流路に
背を向け、水側パイロット圧導入路および水側パイロッ
ト流路にかかり始めその度合いが増していくと、それに
ともなって水側パイロット圧導入路と切り欠き流路の連
通開度が次第に増加し、湯側パイロット圧導入路と切り
欠き流路とは連通を閉ざされた状態となる。また一方で
は切り欠き流路と水側パイロット流路の連通開度が次第
に増加し、湯側パイロット流路と切り欠き流路とは連通
を閉ざされた状態となる。すると水側弁体を閉じる方向
の圧力が次第に増加し、湯側弁体を閉じる方向の圧力は
次第に減少する。以上にともなって、力のバランス作用
により、湯側弁体および水側弁体をそれぞれ左右に移動
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
ステッピングモータ１個で湯水混合制御を可能にする。

【００１１】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、湯水が流れることによって湯側弁体、水側弁体、湯
側圧力ピストン、水側圧力ピストン、仕切りピストンが
旋回する。この旋回によって、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、この旋回によって、弁ユニットの
軸心方向への移動は、摺動抵抗が小さくなり、円滑なも
のとなる。

【００１２】

【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において弁ハウジング２２には、湯流入路２３
およびそれに交叉する湯側流路２４と水流入路２５およ
びそれに交叉する水側流路２６が設けてあり、湯流入路
２３および水流入路２５から供給される湯と水は、湯側
流路２４もしくは水側流路２６を経て弁ユニット２７に
至る。弁ユニット２７は、湯側弁体２８と水側弁体２９
と、これに弁軸３０を介して連結された湯側流路２４と
水側流路２６を仕切る仕切りピストン３１、さらに湯側
弁体２８と連結された湯側圧力ピストン３２および水側
弁体２９と連結された水側圧力ピストン３３から成って
いる。湯側弁体２８と水側弁体２９は、それぞれ湯側流
路２４の湯側弁座３４、水側流路２６の水側弁座３５に
臨んで設けられており、これらが弁軸３０の軸心方向に
移動することによって、湯と水の流量比を反比例的に変
化させるように構成されている。

【００１３】さらに弁ハウジング２２には、湯流入路２
３から分岐してなる湯側パイロット圧導入路３６および
水流入路２５から分岐してなる水側パイロット圧導入路
３７と湯側パイロット圧導入路３６もしくは水側パイロ
ット圧導入路３７から導かれた圧力をさらに湯側圧力ピ
ストン３２へ導く湯側パイロット流路３８と、同様に水
側圧力ピストン３３へ導く水側パイロット流路３９と、
湯側圧力ピストン３２への導入圧を混合流路４３へ排出
する湯側パイロット圧排出路４０と、水側圧力ピストン
３３への導入圧を混合流路４３へ排出する水側パイロッ
ト圧排出路４１と、湯側パイロット流路３８および水側
パイロット流路３９と湯側パイロット圧導入路３６の連
通開度や湯側パイロット流路３８および水側パイロット
流路３９と水側パイロット圧導入路３７の連通開度の加
減を行うパイロット圧可変手段４２が設けられている。
湯側弁体２８を経て流量を調節された湯と水側弁体２９
を経て流量を調節された水は混合流路４３で合流した
後、温度検出器４４に至りその混合湯温が検出される。
温度検出器４４で検出された混合湯温の信号は制御器４
５に取り込まれる。また、設定手段４６では、温度の設
定の他に出湯の開始や停止および流量の設定ができるよ
うになっており、混合流路４３の下流かつ流量制御兼切
替え弁４７の上流に設けられた流量検出器４８にて検出
された流量信号が制御器４５へフィードバックされる構
成にしてある。設定手段４６による給湯温度、出湯流
量、出湯開始、出湯停止等の設定指示に従って、制御器
４５はパイロット圧可変手段４２や流量制御兼切替え弁
４７を制御し、目的とする混合湯温および湯流量がカラ
ン４９やシャワー５０などの給湯対象に供給される。

【００１４】次に、パイロット圧可変手段４２について
詳述する。パイロット圧可変手段４２は、湯側パイロッ
ト圧導入路３６および水側パイロット圧導入路３７や湯
側パイロット流路３８および水側パイロット流路３９に
交叉するように１本のパイロット弁軸５１が設けてあ
り、かつパイロット弁軸５１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５２およびＯリング溝５３
が形成されている。そしてそのパイロット弁軸５１を回
転させるステッピングモータ５４を設けた構成である。
したがって制御器４５がステッピングモータ５４の回転
角度位置を制御することによってパイロット弁軸５１の
回転角度位置が決定され、湯側パイロット圧導入路３６
および水側パイロット圧導入路３７と湯側パイロット流
路３８および水側パイロット流路３９の連通開度の可変
ができる構成である。

【００１５】次に、湯側弁体２８および水側弁体２９に
ついて詳述する。湯側弁体２８および水側弁体２９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５５、５６、を形成してある。こ
れらの旋回翼５５、５６、は湯側弁体２８および水側弁
体２９の外周に、弁軸３０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たものである。つま
り湯側流路２４および水側流路２６からの湯水の流れの
力により、湯側圧力ピストン３２、湯側弁体２８、仕切
りピストン３１、水側弁体２９、水側圧力ピストン３
３、弁軸３０がともに旋回する構成である。

【００１６】次に上記実施例の作用、動作について説明
する。まず、湯流入路２３から供給された湯の圧力は、
湯側弁体２８および仕切りピストン３１に作用する。一
方、水流入路２５から供給された水の圧力は、水側弁体
２９および仕切りピストン３１に作用する。ここで制御
器４５がパイロット圧可変手段４２へ信号を送り、湯側
パイロット圧導入路３６もしくは水側パイロット圧導入
路３７から湯側パイロット流路３８もしくは水側パイロ
ット流路３９へと導かれるパイロット流量を可変するこ
とにより、湯側圧力ピストン３２および水側圧力ピスト
ン３３に作用する圧力が変化する。それにともなって、
力のバランス作用により、湯側圧力ピストン３２および
水側圧力ピストン３３が連結してなる湯側弁体２８と仕
切りピストン３１および水側弁体２９を移動させ、湯と
水の混合比を可変するように作用する。

【００１７】例えば、パイロット圧可変手段４２が湯側
パイロット圧導入路３６もしくは水側パイロット圧導入
路３７から導かれるパイロット流量をすべて湯側パイロ
ット流路３８へ導くように作用すれば、湯側圧力ピスト
ン３２に作用するパイロット圧は最大に、水側圧力ピス
トン３３に作用するパイロット圧は最小となり、水側弁
体２９を閉じ湯側弁体２８を開ける方向の力よりも、水
側弁体２９を開き湯側弁体２８を閉じる方向の力が勝
り、結果として図１のように湯側弁体２８を全閉し、水
側弁体２９を全開する状態となる。図１の状態から、パ
イロット圧可変手段４２が湯側パイロット圧導入路３６
もしくは水側パイロット圧導入路３７から湯側パイロッ
ト流路３８へ導かれるパイロット流量を次第に減少さ
せ、水側パイロット流路３９へと導かれるパイロット流
量を次第に増加させていくと、湯側圧力ピストン３２に
作用するパイロット圧は次第に減少し、逆に水側圧力ピ
ストン３３に作用するパイロット圧は次第に増加してく
るため、湯側弁体２８の開度が次第に増加し、逆に水側
弁体２９の開度が次第に減少することになる。さらに、
パイロット圧可変手段４２が湯側パイロット圧導入路３
６もしくは水側パイロット圧導入路３７から導かれるパ
イロット流量のすべてを水側パイロット流路３９へ導く
ように作用すれば、水側圧力ピストン３３に作用するパ
イロット圧は最大に、湯側圧力ピストン３２に作用する
パイロット圧は最小となり、湯側弁体２８を閉じ水側弁
体２９を開ける方向の力よりも、湯側弁体２８を開き水
側弁体２９を閉じる方向の力が勝るため、結果として湯
側弁体２８を全開し、水側弁体２９を全閉する状態とな
る。

【００１８】このように、制御器４５からの信号によ
り、パイロット圧可変手段４２を駆動し、湯側パイロッ
ト圧導入路３６もしくは水側パイロット圧導入路３７か
ら湯側パイロット流路３８もしくは水側パイロット流路
３９へと導かれるパイロット流量を可変することによ
り、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３６および水側パイロット
圧導入路３７や湯側パイロット流路３８および水側パイ
ロット流路３９の流路面積は、湯側弁体２８および水側
弁体２９や仕切りピストン３１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４２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１．８ゴf(17.3N)と説明したときと水と湯の
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３６および水側パイロット圧導入路３７や湯
側パイロット流路３８および水側パイロット流路３９の
流路径が２グの場合、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４２
は低消費電力で小型コンパクトにすることができるた
め、低消費電力かつ小型コンパクトな湯水混合装置が可
能になる。

【００１９】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５１の回転角度位置を制御器
４５からステッピングモータ５４へ信号を送ることによ
って制御し、湯側パイロット圧導入路３６および水側パ
イロット圧導入路３７と湯側パイロット流路３８の連通
開度や湯側パイロット圧導入路３６および水側パイロッ
ト圧導入路３７と水側パイロット流路３９の連通開度を
可変することができる。例えば、パイロット弁軸５１を
ステッピングモータ５４が転回し、パイロット弁軸５１
に形成された切り欠き流路５２が水側パイロット流路３
９に背を向け、湯側パイロット流路３８にかかり始めそ
の度合いを増していくと、それにともなって湯側パイロ
ット圧導入路３６と切り欠き流路５２の連通開度が次第
に増加し、水側パイロット圧導入路３７と切り欠き流路
５２の連通開度は次第に減少してくる。また一方では切
り欠き流路５２と湯側パイロット流路３８の連通開度が
次第に増加し、切り欠き流路５２と水側パイロット流路
３９は連通を閉ざされた状態となる。つまり湯側パイロ
ット圧導入路３６もしくは水側パイロット圧導入路３７
から流入した水がパイロット弁軸５１の切り欠き流路５
２を通り、さらに湯側パイロット流路３８を通り、湯側
圧力ピストン３２に達する際の流路面積が次第に増加し
ていく。すると湯側弁体２８が湯側弁座３４に近づく方
向に押そうとする湯側圧力ピストン３２への作用圧は次
第に増加し、水側弁体２９が水側弁座３５に近づく方向
に押そうとする水側圧力ピストン３３への作用圧は次第
に減少してくる。逆にパイロット弁軸５１をステッピン
グモータ５４が転回し、パイロット弁軸５１に形成され
た切り欠き流路５２が湯側パイロット流路３８に背を向
け、水側パイロット流路３９にかかり始めその度合いを
増していくと、それにともなって水側パイロット圧導入
路３７と切り欠き流路５２の連通開度が次第に増加し、
湯側パイロット圧導入路３６と切り欠き流路５２の連通
開度は次第に減少してくる。また一方では切り欠き流路
５２と水側パイロット流路３９の連通開度が次第に増加
し、切り欠き流路５２と湯側パイロット流路３８は連通
を閉ざされた状態となる。つまり水側パイロット圧導入
路３７もしくは湯側パイロット圧導入路３６から流入し
た水がパイロット弁軸５１の切り欠き流路５２を通り、
さらに水側パイロット流路３９を通り、水側圧力ピスト
ン３３に達する際の流路面積が次第に増加していく。す
ると水側弁体２９が水側弁座３５に近づく方向に押そう
とする水側圧力ピストン３３への作用圧は次第に増加
し、湯側弁体２８が湯側弁座３４に近づく方向に押そう
とする湯側圧力ピストン３２への作用圧は次第に減少し
てくる。以上にともなって、力のバランス作用により、
連結してなる湯側弁体２８と仕切りピストン３１および
水側弁体２９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２〜３グ程度の細い
１本のパイロット弁軸５１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０．１ゴケ程度の極
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ステッピングモータ５４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。

【００２０】また、上記実施例の湯水混合装置は前記構
成により、湯側弁体２８が閉止され、湯流入路２３の圧
力が上昇した状態においては、切り欠き流路５２は水側
パイロット圧導入路３７とは連通を閉ざし、湯側パイロ
ット圧導入路３６と最大開度で連通するため、湯側パイ
ロット圧導入路３６から導かれた圧力のみが湯側圧力ピ
ストン３２に作用する。逆に水側弁体２９が閉止され、
水流入路２５の圧力が上昇した状態においては、切り欠
き流路５２は湯側パイロット圧導入路３６とは連通を閉
ざし、水側パイロット圧導入路３７と最大開度で連通す
るため、水側パイロット圧導入路３７から導かれた圧力
のみが水側圧力ピストン３３に作用する。また、湯側弁
体２８および水側弁体２９が、ともにある開度で開放さ
れている際には、切り欠き流路５２と湯側パイロット圧
導入路３６および水側パイロット圧導入路３７はある開
度で連通しているため、その連通開度によって適切な圧
力が湯側パイロット流路３８および水側パイロット流路
３９へ導かれるように作用する。この連通開度は切り欠
き流路５２の湯側パイロット圧導入路３６および水側パ
イロット圧導入路３７に面する部分の流路深さによって
決定される。つまり、パイロット弁軸５１に設けられた
切り欠き流路５２によって、湯側パイロット圧導入路３
６もしくは水側パイロット圧導入路３７から湯側パイロ
ット流路３８および水側パイロット流路３９へ導く圧力
が選択切り替えでき、かつ、その圧力比も可変できるた
め、常に湯側弁体２８もしくは水側弁体２９を閉止する
のに十分な湯側圧力ピストン３２および水側圧力ピスト
ン３３への作用圧が得られ、結果として湯水の混合比可
変範囲を広く取ることができる。

【００２１】また、上記実施例の湯水混合装置は、湯水
が流れると湯側弁体２８、仕切りピストン３１、水側弁
体２９、湯側圧力ピストン３２、水側圧力ピストン３３
が旋回する。それは、湯側弁体２８および水側弁体２９
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５５、５６を形成してあることによる。つま
り、旋回翼５５、５６は、湯側弁体２８および水側弁体
２９の外周に、弁軸３０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るため、湯や水が
湯側流路２４および水側流路２６から各々の弁体の２次
側流路へ流れる際、旋回翼５５、５６へ当りながら流れ
るので、この湯水の流れの力によって、湯側弁体２８、
仕切りピストン３１、水側弁体２９、湯側圧力ピストン
３２、水側圧力ピストン３３、弁軸３０が共に旋回す
る。この旋回をすることによって、仕切りピストン３１
とシリンダとの間のゴミ噛み等による弁ユニット２７の
固着が防止できる。これは仕切りピストン３１等が旋回
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。またそれだけではなく、旋回翼５５、
５６を設けた構成により、湯側弁体２８、仕切りピスト
ン３１、水側弁体２９、弁軸３０、湯側圧力ピストン３
２、水側圧力ピストン３３等が共に旋回することによっ
て、弁軸３０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４２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。

【００２２】

【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。

【００２３】（１）パイロット圧可変手段によって、湯
側パイロット圧導入路もしくは水側パイロット圧導入路
から湯側圧力ピストンおよび水側圧力ピストンへ導かれ
る作用圧を可変し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。

【００２４】（２）パイロット圧可変手段によって、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か
ら導かれる圧力のいずれか高い方を選択して、もしくは
両方を湯側パイロット流路および水側パイロット流路に
導く構成なので、常に湯側圧力ピストンおよび水側圧力
ピストンには弁体を駆動するのに十分な圧力が作用し、
湯水の混合比を広範囲に可変できる湯水混合装置が得ら
れる。

【００２５】（３）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、湯側弁体および水側弁体に作用する圧力
を切り替え、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
電力で小型のステッピングモータを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。

【００２６】（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、さらに湯側圧力ピストンよりも水側圧力ピストン
の受圧面積を大きくした構成なので、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４２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 湯流入路 ２４ 湯側流路 ２５ 水流入路 ２６ 水側流路 ２８ 湯側弁体 ２９ 水側弁体 ３０ 弁軸 ３１ 仕切りピストン ３２ 湯側圧力ピストン ３３ 水側圧力ピストン ３４ 湯側弁座 ３５ 水側弁座 ３６ 湯側パイロット圧導入路 ３７ 水側パイロット圧導入路 ３８ 湯側パイロット流路 ３９ 水側パイロット流路 ４０ 湯側パイロット圧排出路 ４１ 水側パイロット圧排出路 ４２ パイロット圧可変手段 ４３ 混合流路 ４４ 温度検出器 ４５ 制御器 ４６ 設定手段 ５１ パイロット弁軸 ５４ ステッピングモータ ５５、５６ 旋回翼

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】湯側流路に設けられた湯側弁座および湯側
   弁体と、水側流路に設けられた水側弁座および水側弁体
   と、前記湯側弁体と前記水側弁体に弁軸を介して連結さ
   れた仕切りピストンと、前記湯側弁体と連結された湯側
   圧力ピストンと、前記水側弁体と連結された水側圧力ピ
   ストンと、湯流入路から分岐してなる湯側パイロット圧
   導入路と、水流入路から分岐してなる水側パイロット圧
   導入路と、前記湯側パイロット圧導入路もしくは前記水
   側パイロット圧導入路から導かれた圧力をさらに前記湯
   側圧力ピストンへ導く湯側パイロット流路と、前記湯側
   パイロット圧導入路もしくは前記水側パイロット圧導入
   路から導かれた圧力をさらに前記水側圧力ピストンへ導
   く水側パイロット流路と、前記湯側圧力ピストンへの導
   入圧を湯と水が合流する混合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前
   記混合流路へ排出する水側パイロット圧排出路と、前記
   湯側パイロット流路および前記水側パイロット流路と前
   記湯側パイロット圧導入路の連通開度と前記湯側パイロ
   ット流路および前記水側パイロット流路と前記水側パイ
   ロット圧導入路の連通開度の加減を行うパイロット圧可
   変手段と、前記混合流路の下流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
   を駆動する制御器とを備えた湯水混合装置。
2. 【請求項２】湯側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、水側流路に設けられた水側弁
   座と、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、前記湯側弁体と前記
   水側弁体に弁軸を介して連結された仕切りピストンと、
   前記湯側弁体と連結された湯側圧力ピストンと、前記水
   側弁体と連結された水側圧力ピストンと、湯流入路から
   分岐してなる湯側パイロット圧導入路と、水流入路から
   分岐してなる水側パイロット圧導入路と、前記湯側パイ
   ロット圧導入路もしくは前記水側パイロット圧導入路か
   ら導かれた圧力をさらに前記湯側圧力ピストンへ導く湯
   側パイロット流路と、前記湯側パイロット圧導入路もし
   くは前記水側パイロット圧導入路から導かれた圧力をさ
   らに前記水側圧力ピストンへ導く水側パイロット流路
   と、前記湯側圧力ピストンへの導入圧を湯と水が合流す
   る混合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前記混合流路へ排出する
   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や前記湯側パイロ
   ット流路および前記水側パイロット流路に交叉し円形断
   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
   記パイロット弁軸を正逆回転制御する１個のステッピン
   グモータからなるパイロット圧可変手段と、前記混合流
   路の下流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駆動する制御器とを
   備えた湯水混合装置。