JPH08270810A - 湯水混合装置 - Google Patents
湯水混合装置Info
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- JPH08270810A JPH08270810A JP6983895A JP6983895A JPH08270810A JP H08270810 A JPH08270810 A JP H08270810A JP 6983895 A JP6983895 A JP 6983895A JP 6983895 A JP6983895 A JP 6983895A JP H08270810 A JPH08270810 A JP H08270810A
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Abstract
耐久性を確保する湯水混合装置の実現。 【構成】 せん断ひずみ規制手段87により感温コイル
バネ81のせん断ひずみγが1%以下に規制される。こ
れによって小さいヒステリシスできめ細かな混合温度制
御ができ、かつ優れた耐久性を確保することができる。
Description
節して適温を得る湯水混合装置に関するものである。
特開平6−159532号公報)を、図6に示す。同図
において、湯水混合装置10のハウジング12は、ほぼ
円筒形の本体14と、この本体に螺合などにより液密に
締結された出口金具16と、同様に本体14に液密に締
結されたキャップ18とで構成されている。
形成してあり、入口20は湯入口として作用し、入口2
2は水入口として作用する。ハウジング12には中央ボ
ア24が形成してあり、このボア24には受圧ピストン
26が摺動自在に嵌合してある。ハウジング12の内部
にはこの受圧ピストン26によって湯側一次圧力室28
と水側一次圧力室30とに分割されている。湯水入口2
0および22は、それぞれ一次圧力室28および30に
連通しており、一次圧力をもった湯水が一次圧力室28
および30にそれぞれ供給されるようになっている。
ランスをもってボア24に嵌合され、ボア24内で摺動
する。湯側一次圧力室28および水側一次圧力室30
は、それぞれ弁座32および34を介して湯側弁室36
および水側弁室38と連通している。湯側弁座32と水
側弁室34とは同軸的に整列してあり、互いに対称的に
配置してある。水側弁室38はキャップ18に形成され
た複数の開口40と本体14に形成された通路42とを
介して湯側弁室36に連通してあり、水側弁座34を通
過した水が湯側弁室36内に流入するようになってい
る。したがって、湯側弁室36は湯水混合室として作用
し、その湯水混合室36で形成された湯水混合物は、出
口金具16の混合物出口44から吐出される。
ト46が軸方向に移動可能である。この弁体ユニット4
6は、弁軸48と、ナットにより弁軸48の両端にそれ
ぞれ固定された湯側弁体50および水側弁体52を有す
る。弁軸48は受圧ピストン26と一体的に形成してあ
り、可動弁体ユニット46と受圧ピストン26が連動す
る。湯側弁体50および水側弁体52は同軸的に整列し
てあり、湯側弁座32および水側弁座34とそれぞれ協
動して湯水の流れが制御される。受圧ピストン26と湯
側弁体50と水側弁体52の有効受圧面積は互いに等し
くしてあり、湯側一次圧力室28内の一次圧力は湯側弁
体50に開弁方向に作用すると共に、受圧ピストン26
に反対方向に作用する。
体50の有効受圧面積とは等しいので、湯側一次圧力室
28内の一次圧力により湯側弁体50に作用する力はそ
の一次圧力により受圧ピストン26に作用する力と相殺
される。同様にして、水側一次圧力室30内の一次圧力
により水側弁体52に作用する力とその一次圧力により
受圧ピストン26に作用する力とは互いに相殺される。
したがって、可動弁体ユニット46には、湯水の一次圧
力に起因する偏奇力は作用しない。
互いに連通しており、両者内の二次圧力は等しいので、
二次圧力に起因する偏奇力が可動弁体ユニット46に作
用することもない。したがって、可動弁体ユニット46
は、湯水の圧力の過渡的変動の影響を受けることなく、
互いに相反する方向に作用する2種の機械的な付勢力の
釣り合いによって位置決めされる。すなわち、湯水混合
室36内および水側弁室38内には、コイルばね54お
よび56が圧縮状態でそれぞれ配置してある。
用するもので、温度に応じてばね定数が変化する特性を
有するニッケル・チタン系の形状記憶合金で形成されて
いる。この形状記憶合金製感温コイルばね54は、混合
室36内の湯水混合物の温度に応じて線形(リニア)に
変化するばね力を発生し、可動弁体ユニット46に作用
させる。感温コイルばね54を形成する形状記憶合金
は、温度に応じて弾性係数が変化し、その結果、コイル
バネ54のばね定数、ひいてはばね力を温度に応じて変
化させる。この形状記憶合金製の感温コイルばね54の
一端は湯側弁体50に支承され、他端は出口金具16に
支承されている。したがって、形状記憶合金製感温コイ
ルばね54は、可動弁体ユニットを左右に付勢してい
る。
して作用するもので、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ほぼ一定である。したが
って、バイアスばね56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56の一端は
水側弁体52に支承され、その他端は、キャップ18に
摺動自在に装着された可動ばね受け58に支承されてい
る。この可動ばね受け58には、キャップ18に螺合さ
れた調節ねじ60が係合させてあり、調節ねじのハンド
ル62を回転させることによりバイアスばね56の予荷
重を調節できる。バイアスばね56は、可動弁体ユニッ
ト46を左右に付勢している。
6−159532号公報においては、感温素子54が温
度変化に応じてばね定数が線形(リニア)に変化するよ
うな特性領域を備えた形状記憶合金により形成されてお
り、その線形特性領域において形状記憶合金製コイルば
ね54の付勢力とバイアスばね56の付勢力とを均衡さ
せることにより、可動弁体46を作動させ、オーバーシ
ュートやアンダーシュートを伴うことなく、きめ細かな
温度調節を行うことができるという湯水混合装置につい
て提案されている。
ような従来の湯水混合装置は、形状記憶合金で心配され
る耐久性を向上させる構成や、温度変化によって付勢力
が変化する形状記憶合金ばねに接触する湯水混合物の温
度分布の均一化を向上させる構成などについては特別に
は示されておらず、耐久性および不均一混合物温度によ
る温度ずれの不安があるという課題があった。
感温コイルばねの繰り返したわみに対する耐久性を確保
する湯水混合装置を提供することを第一の目的としてい
る。
および保存温度範囲において、繰り返したわみに対する
耐久性の確保と、ヒステリシスが小さい湯水混合装置を
提供することにある。
ら感温コイルばねに接触し、的確な湯水混合制御ができ
る湯水混合装置を提供することにある。
温度変更などによる温度ズレのない優れた温度制御機能
を有する湯水混合装置を提供することにある。
るために本発明の湯水混合装置は、湯と水の混合比を調
節する弁体を有する湯水混合弁と、温度に応じてばね定
数が変化する感温材料からなり、前記混合弁から流出す
る湯水混合物の温度上昇に伴い湯の割合を減少させる方
向に前記弁体を付勢する感温コイルばねと、前記弁体を
反対方向に付勢するバイアスコイルばねと、前記二つの
コイルばねの少なくとも一方の付勢力を調節する付勢力
調節手段と、前記感温コイルばねのせん断ひずみγを1
%以下に規制するせん断ひずみ規制手段を設けたもので
ある。
湯水混合装置は、湯と水の混合比を調節する弁体を有す
る湯水混合弁と、温度に応じてばね定数が変化し−30
℃から+100℃の温度範囲においてR(Rhombohedral)
相ないし母相の相変態をする形状記憶合金からなり、前
記混合弁から流出する湯水混合物の温度上昇に伴い湯の
割合を減少させる方向に前記弁体を付勢する感温コイル
ばねと、前記弁体を反対方向に付勢するバイアスコイル
ばねと、前記二つのコイルばねの少なくとも一方の付勢
力を調節する付勢力調節手段を設けたものである。
湯水混合装置は、湯と水の混合比を調節する弁体を有す
る湯水混合弁と、温度に応じてばね定数が変化する感温
材料からなり、前記混合弁から流出する湯水混合物の温
度上昇に伴い湯の割合を減少させる方向に前記弁体を付
勢する感温コイルばねと、前記弁体を反対方向に付勢す
るバイアスコイルばねと、前記二つのコイルばねの少な
くとも一方の付勢力を調節する付勢力調節手段と、前記
感温コイルばねの巻方向と同じ方向に湯水混合物を旋回
する旋回混合手段を設けたものである。
湯水混合装置は、湯と水の混合比を調節する弁体を有す
る湯水混合弁と、温度に応じてばね定数が変化する感温
材料からなり、前記混合弁から流出する湯水混合物の温
度上昇に伴い湯の割合を減少させる方向に前記弁体を付
勢する感温コイルばねと、前記弁体を反対方向に付勢す
るバイアスコイルばねと、前記二つのコイルばねの少な
くとも一方の付勢力を調節する電気的付勢力調節手段
と、前記感温コイルばねの巻方向と同じ方向に湯水混合
物を旋回する旋回混合手段と、前記湯水混合物の温度を
検出する温度検出手段と、湯水混合物温度の目標値を設
定する温度設定手段と、前記温度検出手段により検出さ
れた温度と前記温度設定手段により設定された目標値と
に基づいて前記電気的付勢力調節手段を制御する電子制
御手段を設けたものである。
湯水の混合比を調節する弁体に感温コイルばねの付勢力
と、その感温コイルばねの付勢方向とは反対方向の付勢
力がバイアスばねによってそれぞれ前記弁体に作用し
て、それら2つのコイルばねの付勢力が釣り合う位置に
前記弁体が位置決めされ、湯水混合弁に流入した湯と水
は、前記弁体の開度位置に応じた混合比の湯水混合物と
なって、前記感温コイルばねの周囲を通過して流出す
る。前記2つのコイルばねの少なくとも一方の付勢力を
調節する付勢力調節手段によって、目標の混合温度を設
定することになる。
感温コイルばねのせん断ひずみγが1%を越えない範囲
内に規制するせん断ひずみ規制手段が設けられており、
感温コイルばねは、せん断ひずみγが1%以内の範囲内
での繰り返したわみとなり、感温コイルばねの耐久性を
損なうことなく、湯水混合物温度が制御される。
により、湯水の混合比を調節する弁体に温度に応じてば
ね定数が変化し−30℃から+100℃の温度範囲にお
いてR(Rhombohedral)相ないし母相の相変態をする形状
記憶合金からなる感温コイルばねの付勢力と、その感温
コイルばねの付勢方向とは反対方向の付勢力がバイアス
ばねによってそれぞれ前記弁体に作用して、それら2つ
のコイルばねの付勢力が釣り合う位置に前記弁体が位置
決めされ、湯水混合弁に流入した湯と水は、前記弁体の
開度位置に応じた混合比の湯水混合物となって、前記感
温コイルばねの周囲を通過して流出する。前記2つのコ
イルばねの少なくとも一方の付勢力を調節する付勢力調
節手段によって、目標の混合温度を設定することにな
る。
ら+100℃の温度範囲においてR(Rhombohedral)相と
母相とを繰り返す相変態しかしないように作用する。し
たがって、感温コイルばねの動作温度および保存温度範
囲において、繰り返したわみに対する耐久性が損なわれ
ることがなく、かつヒステリシスが小さく高い応答性で
湯水混合物温度が制御される。
により、湯水の混合比を調節する弁体に感温コイルばね
の付勢力と、その感温コイルばねの付勢方向とは反対方
向の付勢力がバイアスばねによってそれぞれ前記弁体に
作用して、それら2つのコイルばねの付勢力が釣り合う
位置に前記弁体が位置決めされ、湯水混合弁に流入した
湯と水は、前記弁体の開度位置に応じた混合比の湯水混
合物となって、前記感温コイルばねの周囲を通過して流
出する。このとき、前記感温コイルばねの巻方向と同じ
方向に湯水混合物を旋回する旋回混合手段により、湯水
混合物は旋回作用により撹拌混合が促進され、温度が混
合均一化されながら感温コイルばねに接触しながら通過
する。
から上下にずれた温度が感温コイルばねに作用して、温
度制御ずれを生じることなく的確に湯水混合物の温度が
制御される。
により、感温コイルばねの巻方向と同じ方向に湯水混合
物を旋回する旋回混合手段により、湯水混合物は旋回作
用により撹拌混合が促進され、温度が混合均一化され感
温コイルばねに接触しながら通過し、混合平均温度を的
確に感温コイルばねに熱伝達され機械的にフィードバッ
ク制御され、電子制御手段は温度検出手段によって検出
された混合物温度と、温度設定手段により設定された目
標値とに基づいて電気的付勢力調節手段を駆動し、混合
物温度を目標値に電気的にフィードバック制御する。し
たがって、形状記憶合金のヒステリシスや水圧変動およ
び流量変更などによる温度偏差は、電気的フィードバッ
ク制御により補正される。
は旋回混合手段により撹拌混合された湯水混合物が形状
記憶合金製の感温コイルばねに接触しながら、機械的フ
ィードバック制御により迅速に適合され、定常的オフセ
ットは、旋回混合手段で撹拌された混合温度を検知して
電気的フィードバック制御されるので、ハンチングを防
止でき応答性に優れ、しかも、高精度に温度制御をする
ことの可能な湯水混合装置が得られる。
する。
である。図1において70は、温水を供給する給湯管で
あり、給湯管70は混合弁71に連通している。混合弁
71には、給湯管70と、給水管72からそれぞれ湯と
水が供給される。混合弁71は、ハウジング73に設け
られた湯入口74および水入口75から湯水が供給さ
れ、弁体76の可動によって湯側弁座77および水側弁
座78とのスキマの距離が反比例的に変わり、湯水の混
合比が調節される構成である。弁体76は、湯と水が周
囲から内側に流入する筒状形で、バイアスコイルばね7
9によって図1において右側方向に付勢されているとと
もに、混合流路80に設けられた温度に応じてばね定数
が変化する感温コイルばね81によっても図1において
左側方向に付勢されている。感温コイルばね81は温度
に応じてばね定数が変化することから、同じ拘束長さで
あれば付勢力が変化することになり、弁体76は、バイ
アスばね79と感温コイルばね81の付勢力が釣り合う
位置へ押されて移動する。また、バイアスばね79の付
勢力および感温コイルばね81の付勢力を加減調節する
付勢力調節手段82は、付勢力調節操作部83を回転す
ることにより、付勢力調節軸84および雄ねじ軸85が
回転し、雌ねじを有する可動ばね受け84が進退する構
成である。さらに、せん断ひずみ規制手段87として、
付勢力調節軸83にはピン88が設けられ、その周囲を
回転範囲規制部材89が覆った構成で、雄ねじ軸85の
回転範囲および可動ばね受け86の進退範囲が規制さ
れ、結果的に感温コイルばね81の最大圧縮長さが規制
され、感温コイルばね81のせん断ひずみγが1%を越
えない範囲に規制される構成である。なお、コイルばね
のせん断ひずみγは、コイルばねの線径dとコイルばね
のたわみδの積を、コイルばねの有効巻数nとコイルば
ね平均径Dの2乗とπとの積でわり算して百分率で表し
たもので、式で示すと、γ=(d×δ)÷(π×n×D
2)×100%となる。
換弁91の入口92と連通している。流調切換弁91
は、球状弁体93を弁軸94を介して流調切換操作部9
5で回転し、シャワー96またはカラン97の切り換え
および各々の流量調節ができる構成である。なお、98
はバイアスコイルばね79と可動ばね受け86との間に
設けたリング状のシート部材で、相互のすべりを良くし
バイアスコイルばね79の不自然なねじれが防止でき
る。また、感温コイルばね81の当接部に設けられたリ
ング状のシート部材99も、同様に感温コイルばね81
の不要なねじれ作用を防止でき、湯水混合による良好な
温度調節性能の確保のために有効である。
する。付勢力調節手段82の付勢力調節操作部83によ
り、希望する混合温度を設定した状態で、流調切換操作
部95を操作して図1のようにシャワー96から出湯す
ると、給湯管70および給水管72から混合弁71の湯
入口74および水入口75から、弁体76と湯側弁座7
7および水側弁座78とのスキマの距離に応じて湯と水
がそれぞれ弁体76の周囲から内側に流入し、混合流路
80で混合され湯水混合物が感温コイルばね81に接触
しながら通過する。
対応した感温コイルばね81の付勢力と、設定温度に対
応したバイアスコイルばね79の付勢力との機械的な付
勢力の釣り合いによって位置決めされる。つまり、付勢
力調節手段82によって設定された希望温度に見合うバ
イアスコイルばね79の付勢力に対して実際の湯水混合
物温度が低い場合は、感温コイルばね81の付勢力の方
が小さく、湯側弁座77と弁体76とのスキマ距離が拡
がり、水側弁座78と弁体76とのスキマの距離が狭ま
る方向に弁体76を移動する。
れた希望温度に見合うバイアスコイルばね79の付勢力
に対して実際の湯水混合物温度が高い場合は、感温コイ
ルばね81の付勢力の方が大きく、湯側弁座77と弁体
76とのスキマ距離が狭まり、水側弁座78と弁体76
とのスキマの距離が拡がる方向に弁体76を移動する。
このように、感温コイルばね81の作用によって、付勢
力調節手段82で設定された希望温度に常に保持される
ように、機械的なフィードバック制御が機能し、弁体7
6が作動し、自動的に温度調節ができる。
温コイルばね81とバイアスコイルばね79および弁体
76について、変位と力の関係を図に示したものであ
る。感温コイルばね81は、図のように各温度と変位に
応じて付勢力が変化する。またバイアスコイルばね79
は、温度に関係なく変位に応じて付勢力が直線的に変化
する。バイアスコイルばね79と感温コイルばね81の
変位は、弁体76の変位移動と共に反比例的に変化する
構成なので、図2の各温度における感温コイルばね特性
の線とバイアスコイルばね特性の線との各交点が、動作
点となる。
置で、最高温設定点が、感温コイルばね81のせん断ひ
ずみγが最大となる点であるが、図2にも示したように
本実施例では、この位置でせん断ひずみγが1%以下に
なるように、せん断ひずみ規制手段87を備えた構成な
ので、感温コイルばね81には、1%をこえるせん断ひ
ずみが作用することはない。このせん断ひずみが1%以
下の場合と、2〜3%の場合の湯水混合装置の自動温度
調節性能を試作して実験したところ、差が認められ1%
以下であれば実用上問題がない性能を得ることができ
た。
ルばね81は、せん断ひずみγが1%以内の範囲内での
繰り返したわみとなり、感温コイルばね81の耐久性を
損なうことなく、湯水混合物温度が制御され、耐久性の
よい自動温調の湯水混合装置が得られる。
したように、−30℃から+100℃の温度範囲におい
てR(Rhombohedral)相ないし母相の相変態をする形状記
憶合金からなる感温コイルばね81を、図1で示した湯
水混合装置に装着したもので、湯水の混合比を調節する
弁体76に温度に応じてばね定数が変化し−30℃から
+100℃の温度範囲においてR(Rhombohedral)相ない
し母相の相変態をする形状記憶合金からなる感温コイル
ばね81の付勢力と、その感温コイルばね81の付勢方
向とは反対方向の付勢力がバイアスばね79によってそ
れぞれ弁体76に作用して、それら2つのコイルばね7
9,81の付勢力が釣り合う位置に弁体76が位置決め
され、湯水混合弁71に流入した湯と水は、弁体76の
開度位置に応じた混合比の湯水混合物となって、感温コ
イルばね81の周囲を通過して流出する。前記2つのコ
イルばね79,81の少なくとも一方の付勢力を調節す
る付勢力調節手段82によって、目標の混合温度を設定
することになる。
チタン2元系合金やニッケル・チタン3元系合金で熱処
理温度400〜500℃した形状記憶合金のコイルばね
で、−30℃から+100℃の温度範囲において、図3
のようにR(Rhombohedral)相ないし母相の相変態しかし
ないように、図1の構成において感温コイルばね81の
変位領域が規制されている。
9に付勢されて水側弁座78に当接した状態のとき、感
温コイルばね81が最も圧縮側に変位した点であり、そ
の反対方向に弁体76が湯側弁座78に当接した状態の
とき、感温コイルばね81は最も伸長変位した点であ
る。
の間に変位量が規制される構成であり、このような変位
領域および−30℃から+100℃の温度範囲において
は、図3のようにR(Rhombohedral)相ないし母相の相変
態しかしないわけである。このことにより図3でも歴然
なように、M(マルテンサイト)相の領域まで相変態さ
せた場合に較べ、ヒステリシスが圧倒的に小さい。第一
の実施例で説明した機械的フィードバックによる自動温
度調節動作において、温度ヒステリシスがきわめて小さ
く、きめ細かな温度制御が可能となるほか、マルテンサ
イト変態が生じないことから、繰り返したわみに対して
も耐久寿命が劣化しない効果がある。
ルばね81は、R(Rhombohedral)相と母相とを繰り返す
相変態しかしないように作用し、感温コイルばね81の
動作温度および保存温度範囲において、繰り返したわみ
に対する耐久性を損なうことなく、かつヒステリシスが
小さく高精度で温度調節ができる湯水混合装置が得られ
る。
合装置の構成図であり、図1の湯水混合装置の構成との
相違は、雄ねじ軸85の先端付近に旋回混合手段100
を備えるべく、雄ねじ軸85を長く形成し、その雄ねじ
軸85の先端付近の旋回混合手段100が感温コイルば
ね81の内側に挿入された形態で、その旋回混合手段1
00は感温コイルばね81の巻方向と同じ方向の螺旋条
を有した構成である。図4において、湯水の混合比を調
節する弁体76に感温コイルばね81の付勢力と、その
感温コイルばね81の付勢方向とは反対方向の付勢力が
バイアスコイルばね79によってそれぞれ弁体76に作
用して、それら2つのコイルばね79,81の付勢力が
釣り合う位置に弁体76が位置決めされ、湯水混合弁7
1に流入した湯と水は、弁体76の開度位置に応じた混
合比の湯水混合物となって、感温コイルばね81の周囲
を通過して流出する。このとき、感温コイルばね81の
巻方向と同じ方向の螺旋条を有した旋回混合手段100
が感温コイルばね81の内側に挿入された構成なので、
湯水混合物は、螺旋状の感温コイルばね81と旋回混合
手段100の螺旋状の条との間の流路が螺旋状に形成さ
れ、湯入口74から入った湯と水入口から入った水とが
旋回されながら撹拌混合され温度が均一化が促進され、
かつ感温コイルばね81に接触する混合流体がその旋回
流れによって流速が速まり境界層剥離等による伝熱促進
の作用効果を生じる。このとき感温コイルばね81の巻
方向と違う方向に旋回させようとする旋回混合手段で
は、流体の旋回が阻害され上記効果が弱まる。つまり、
本実施例の旋回混合手段100により、湯水混合物は旋
回作用により撹拌混合が促進され、温度が混合均一化さ
れ、かつ感温コイルばね81への伝熱が促進される。
から上下にずれた温度が感温コイルばね81に作用し
て、温度制御ずれを生じるような不具合がなく、的確に
湯水混合物の温度を制御することができる。
ルばね81の巻方向と同じ方向に湯水混合物を旋回する
旋回混合手段100により、不均一温度による温度制御
ずれを防止でき、高い応答性で的確に温度調節ができる
湯水混合装置が得られる。
合装置の構成図であり、図4の湯水混合装置の構成との
相違は、バイアスコイルばね79の付勢力を調節するス
テッピングモータにてなる電気的付勢力調節手段101
と、湯水混合物の温度を検出するサーミスタにてなる温
度検出手段102と、湯水混合物温度の目標値を設定す
る温度設定手段103と、温度検出手段102により検
出された温度と温度設定手段103により設定された目
標値とに基づいて電気的付勢力調節手段101を制御す
る電子制御手段104とを備え、カランまたはシャワー
の吐出口選択スイッチ105および流量加減スイッチ1
06からの指示により電子制御手段104を介して流調
切換弁91の球状弁体93を駆動するステッピングモー
タにてなる電気的弁体駆動手段107が設けられている
点である。図5において、感温コイルばね81の巻方向
と同じ方向に湯水混合物を旋回する旋回混合手段100
により、湯水混合物は旋回作用により撹拌混合が促進さ
れ、温度が混合均一化され感温コイルばね81に接触し
ながら通過し、混合平均温度を的確に感温コイルばね8
1に熱伝達され機械的にフィードバック制御され、電子
制御手段104は温度検出手段102により検出された
混合物温度と、温度設定手段103により設定された目
標値とに基づいて電気的付勢力調節手段101を駆動
し、混合物温度を目標値に電気的にフィードバック制御
する。したがって、形状記憶合金のヒステリシスや水圧
変動および流量変更などによる温度偏差は、電気的フィ
ードバック制御により補正される。
物の過渡的温度変動は旋回混合手段100により撹拌混
合された湯水混合物が形状記憶合金製の感温コイルばね
81に接触しながら、機械的フィードバック制御により
迅速に適合され、定常的オフセットは、旋回混合手段1
00で撹拌された混合温度を温度検出手段102によっ
て検出して電子制御手段104によって電気的フィード
バック制御されるので、温度オフセットやハンチングが
なく、応答性に優れ、高精度に温度制御できる湯水混合
装置を提供できる。
置は、感温コイルばねのせん断ひずみγを1%以下に規
制するせん断ひずみ規制手段を備えた構成なので、温度
たわみにおける力のヒステリシスが小さくきめ細かな温
度調節ができるとともに、せん断ひずみγが1%以内の
範囲内での繰り返したわみとなり、湯水中における厳し
い環境においても感温コイルばねの耐久性を損なうこと
なく、長年にわたり変わらない性能で湯水混合による自
動温度調節ができる。
てばね定数が変化し−30℃から+100℃の温度範囲
においてR(Rhombohedral)相ないし母相の相変態をする
形状記憶合金の感温コイルばねを備えた構成なので、動
作温度および保存温度範囲において、繰り返したわみに
対する耐久性を損なうことなく、かつヒステリシスが小
さく高精度で温度調節ができる。
ばねの巻方向と同じ方向に湯水混合物を旋回する旋回混
合手段を備えた構成により、旋回流れの撹拌効果によっ
て不均一温度による温度制御ずれが防止でき、旋回高速
流で境界層剥離等による伝熱促進効果を生じ、高い応答
性で的確に温度調節ができる。
力調節手段と、感温コイルばねの巻方向と同じ方向に湯
水混合物を旋回する旋回混合手段と、湯水混合物の温度
を検出する温度検出手段と、湯水混合物温度の目標値を
設定する温度設定手段と、温度検出手段により検出され
た温度と温度設定手段により設定された目標値とに基づ
いて電気的付勢力調節手段を制御する電子制御手段とを
備えた構成なので、湯水混合物の過渡的温度変動は旋回
混合手段により撹拌混合された湯水混合物が形状記憶合
金製の感温コイルばねに接触しながら、機械的フィード
バック制御により迅速に適合され、定常的オフセット
は、旋回混合手段で撹拌された混合温度を温度検出手段
によって検出して電子制御手段によって電気的フィード
バック制御されるので、温度オフセットやハンチングが
なく、応答性に優れ、高精度に温度制御できる。
成図
イルばねの各変位と温度における発生付勢力の特性図
温コイルばねの特性図
成図
成図
Claims (4)
- 【請求項1】湯と水の混合比を調節する弁体を有する湯
水混合弁と、温度に応じてばね定数が変化する感温材料
からなり、前記混合弁から流出する湯水混合物の温度上
昇に伴い湯の割合を減少させる方向に前記弁体を付勢す
る感温コイルばねと、前記弁体を反対方向に付勢するバ
イアスコイルばねと、前記二つのコイルばねの少なくと
も一方の付勢力を調節する付勢力調節手段と、前記感温
コイルばねのせん断ひずみγを1%以下に規制するせん
断ひずみ規制手段とを備えてなる湯水混合装置。 - 【請求項2】湯と水の混合比を調節する弁体を有する湯
水混合弁と、温度に応じてばね定数が変化し−30℃か
ら+100℃の温度範囲においてR(Rhombohedral)相な
いし母相の相変態をする形状記憶合金からなり、前記混
合弁から流出する湯水混合物の温度上昇に伴い湯の割合
を減少させる方向に前記弁体を付勢する感温コイルばね
と、前記弁体を反対方向に付勢するバイアスコイルばね
と、前記二つのコイルばねの少なくとも一方の付勢力を
調節する付勢力調節手段とを備えてなる湯水混合装置。 - 【請求項3】湯と水の混合比を調節する弁体を有する湯
水混合弁と、温度に応じてばね定数が変化する感温材料
からなり、前記混合弁から流出する湯水混合物の温度上
昇に伴い湯の割合を減少させる方向に前記弁体を付勢す
る感温コイルばねと、前記弁体を反対方向に付勢するバ
イアスコイルばねと、前記二つのコイルばねの少なくと
も一方の付勢力を調節する付勢力調節手段と、前記感温
コイルばねの巻方向と同じ方向に湯水混合物を旋回する
旋回混合手段とを備えてなる湯水混合装置。 - 【請求項4】湯と水の混合比を調節する弁体を有する湯
水混合弁と、温度に応じてばね定数が変化する感温材料
からなり、前記混合弁から流出する湯水混合物の温度上
昇に伴い湯の割合を減少させる方向に前記弁体を付勢す
る感温コイルばねと、前記弁体を反対方向に付勢するバ
イアスコイルばねと、前記二つのコイルばねの少なくと
も一方の付勢力を調節する電気的付勢力調節手段と、前
記感温コイルばねの巻方向と同じ方向に湯水混合物を旋
回する旋回混合手段と、前記湯水混合物の温度を検出す
る温度検出手段と、湯水混合物温度の目標値を設定する
温度設定手段と、前記温度検出手段により検出された温
度と前記温度設定手段により設定された目標値とに基づ
いて前記電気的付勢力調節手段を制御する電子制御手段
とを備えてなる湯水混合装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06983895A JP3852965B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 湯水混合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06983895A JP3852965B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 湯水混合装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003140119A Division JP3829821B2 (ja) | 2003-05-19 | 2003-05-19 | 湯水混合装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08270810A true JPH08270810A (ja) | 1996-10-15 |
JP3852965B2 JP3852965B2 (ja) | 2006-12-06 |
Family
ID=13414348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06983895A Expired - Fee Related JP3852965B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 湯水混合装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3852965B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008202702A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Inax Corp | 湯水混合弁 |
JP2011069477A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Toto Ltd | 湯水混合装置 |
CN109812605A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-28 | 鹤山市钜门卫浴实业有限公司 | 一种压力平衡温控阀芯 |
KR102442357B1 (ko) * | 2022-01-20 | 2022-09-13 | 농업회사법인 노고단식품 주식회사 | 조직감과 색과 맛의 향상 및 가공방법의 다양화를 통한 최적의 가공방법과 비린내를 최소화하고 향미를 개선시킨 어류껍질묵 제조방법 |
KR102442358B1 (ko) * | 2022-01-20 | 2022-09-13 | 농업회사법인 노고단식품 주식회사 | 스마트팩토리 기반으로 사물인터넷 기술이 적용된 어류껍질묵 제조방법 |
-
1995
- 1995-03-28 JP JP06983895A patent/JP3852965B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008202702A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Inax Corp | 湯水混合弁 |
JP2011069477A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Toto Ltd | 湯水混合装置 |
CN109812605A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-28 | 鹤山市钜门卫浴实业有限公司 | 一种压力平衡温控阀芯 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3852965B2 (ja) | 2006-12-06 |
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