JPH0875037A - 湯水混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 形状記憶合金製の感温スプリングによって自
動温度調節を行う湯水混合装置において、使い勝手を更
に一層向上させると共に小型化にも対応可能とするこ
と。 【構成】 本体の内部に設けた高温及び低温の水の流路
にそれぞれ臨んでその軸線方向に移動可能とした制御弁
体と、制御弁体の両端に対峙して配置した水弁座及び湯
弁座と、制御弁体を前記湯弁座側に付勢する感温スプリ
ングと、制御弁体を水弁座側に付勢するバイアススプリ
ングと、バイアススプリングに連接される温度設定用の
操作手段とを備えた湯水混合装置において、感温スプリ
ングは、所定の温度範囲において温度に応じてバネ定数
が変化する素材により形成し、バイアススプリングは、
その軸線方向の両端を拘束する２つの部材とこれらの部
材を結合する部材とによって予め圧縮変形させたユニッ
トとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、湯と水とを混合して吐
出する湯水混合装置に係り、特に内部流路を通過する混
合水の温度によってバネ定数が変化する形状記憶合金に
よって自動温度調節のための制御弁体を付勢保持する湯
水混合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】湯と水とを混合して吐出する湯水混合栓
等では、予め設定した混合水の温度が給水及び給湯圧の
変動等によって変化してしまうので、これを自動的に調
節して元の設定温度に復帰させる自動温度調節機能を備
えたものがサーモスタットミキシングバルブとして従来
から利用されている。

【０００３】このような湯水混合栓では、混合水の温度
を検知するための手段として、たとえば実公昭６１−４
４０６２号公報に記載されているように、形状記憶合金
を素材とした感温スプリングが利用されるようになっ
た。この感温バネは、特定の温度下で一定の形状に設定
すると、この温度域以外の範囲で形状を変化させても先
の特定の温度になれば元の形状に復元するという形状記
憶合金の特性を利用したものである。

【０００４】感温スプリングは、水側及び湯側の弁座に
一軸上で接離する制御弁体を湯弁座側に付勢するように
組み込まれる。そして、制御弁体の軸線方向のバランス
設定のため、感温バネを反対側の位置にはバイアススプ
リングを配置して制御弁体を水弁座側に付勢した構造が
一般的に採用されている。そして、制御弁体は温度設定
用のハンドルによって水弁座側及び湯弁座側のそれぞれ
の開度を調整することで、混合水の温度が設定される。
そして、水及び湯の供給圧や温度変動によって混合水の
温度が変化すると、感温スプリングが伸縮し温度補正し
て混合水の温度を設定温度に維持しようとする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、バイアスス
プリングは制御弁体を常に水弁座側に付勢力を及ぼして
いるため、水側を最大開度まで開くときはその期間を通
じてこの付勢力が操作の抵抗となる。

【０００６】一方、混合水はその温度が１０〜３０℃程
度の範囲では、シャワーを浴びるにしても洗い物をする
にしても好適温度から外れていて、一般的には余り使用
しない温度といえる。そして、このような温度範囲で
は、却って水側の弁開度を速やかに開いて制御弁体を高
温側に移行するほうが使い勝手が格段によくなることは
明らかである。

【０００７】したがって、バイアススプリングによって
常に制御弁体を水弁座側に付勢することは、使い勝手か
らみると必ずしも有効ではなく、感温スプリングにも常
に負荷を与えることになるので、部材の疲労を招く度合
いも大きい。

【０００８】また、このような問題の他にも、感温スプ
リングを混合水からの伝熱が一様に行われるように設置
すること等の設計上の条件が要求される。たとえば、感
温スプリングが軸線方向の捩じれを生じないように保持
する構造や、各部材の配置や操作用の設定ハンドル及び
その近傍の本体の断熱等の構成が必要とされる。したが
って、感温機能部だけでなく制御弁から操作用の設定ハ
ンドルの組込み構造までの小型化が新たな課題として残
る。

【０００９】本発明において解決すべき課題は、形状記
憶合金製の感温スプリングによって自動温度調節を行う
湯水混合装置において、使い勝手を更に一層向上させる
と共に小型化にも対応可能とすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、本体の内部に
設けた高温及び低温の水の流路にそれぞれ臨んでその軸
線方向に移動可能とした制御弁体と、前記制御弁体の両
端に対峙して配置した水弁座及び湯弁座と、前記制御弁
体を前記湯弁座側に付勢する感温スプリングと、前記制
御弁体を前記水弁座側に付勢するバイアススプリング
と、前記バイアススプリングに連接される温度設定用の
操作手段とを備えた湯水混合装置であって、前記感温ス
プリングは、所定の温度範囲において温度に応じてバネ
定数が変化する素材により形成し、前記バイアススプリ
ングは、その軸線方向の両端を拘束する２つの部材とこ
れらの部材を結合する部材とによって予め圧縮変形させ
たユニットとしてなることを特徴とする。

【００１１】バイアススプリングの一端を拘束し且つ制
御弁体に対向する配置の部材をこの制御弁体に突き当た
るヘッドとし、このヘッドには制御弁体の端面との間に
湯の流路を形成するための複数の突起を備えた構成とす
ることができる。

【００１２】また、操作手段は回転操作式のハンドルと
し、本体には、制御弁体が所定温度を超える高温側に設
定されるときのハンドルの回動に対して抵抗を与える抵
抗機構を備えたものとしてもよい。

【００１３】

【作用】バイアススプリングを予め圧縮変形させておく
とき、たとえば混合水の温度が３０℃程度になって感温
スプリングが膨張変形するときの荷重に対応してバラン
スするような圧縮度としておけば、３０℃までの温度設
定の際にはバイアススプリングは制御弁体に対して負荷
を与えず、低温吐水時での制御弁体の動きが速められ
る。そして、バイアススプリングをその両端の２部材と
これらを結合する部材とにより予め一体化したユニット
としておけば、その全体を小型化することによって本体
内で占める嵩も抑えることができ、装置の小型化が可能
となる。

【００１４】また、バイアススプリングの一端に備える
ヘッドに突起を設けてこれを制御弁体に当てることによ
って隙間を持たせることができ、この隙間を湯用の流路
として使うことができる。このため、バイアススプリン
グが圧縮されてコイルの間隔が短くなったような場合で
も湯の流路は確保されているので流量に影響を与えるこ
とがなく、またバイアススプリングの振動の発生も防止
される。

【００１５】操作手段が回転式のハンドルとしネジ接合
等によってバイアススプリングを移動させる構造とした
ときには、高温側に一気に設定したような場合にはネジ
のリードの大きさによってはハンドルが逆回転する現象
を生じることがある。これに対し、ハンドルの回転に抵
抗を与える機構を備えておけば、このような逆回転の抑
制が図れると同時に高温側への設定操作のときにも抵抗
を感じることによって使用者に認識させることができ
る。また、この抵抗機構を備えておけば、操作手段の自
然回転の防止を考慮したネジのリード及び径を設定する
ことは不要となり、ネジの径を小さくする等の設計によ
って装置の小型化が可能となる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の湯水混合装置の一実施例を示
す外観斜視図、図２はその正面縦断面図である。

【００１７】図において、湯水混合装置の本体１の背部
には建屋側の給水及び給湯配管に接続するための水用脚
管１ａ及び湯用脚管１ｂを備え、下端中央部には吐水管
１ｃを接続すると共に、背部側にはシャワーヘッド（図
示せず）へ向かうホース１ｄを設けている。そして、本
体１の右端には吐水管１ｃ側及びホース１ｄ側に流路を
切り換えるための切換えハンドル２を備え、左端には混
合水温度を調節するための温度調節ハンドル３を設けて
いる。

【００１８】本体１の内部には、水用脚管１ａ及び湯用
脚管１ｂにそれぞれに連通する給水室４ａ及び給湯室４
ｂをそれぞれ右端部及び左端部に形成し、給湯室の右隣
には給水室４ａに直に連通した水室４ｃを設ける。この
水室４ｃと給水室４ａとの間には混合室４ｄを設け、更
に吐水管１ｃに連通する吐水管側連絡路４ｅ及びホース
１ｄに接続されるホース側連絡路４ｆを形成する。

【００１９】本体１の右端から混合室４ｄにかけて切換
え弁用の円筒状のケース５を組み込み、このケース５ａ
の中に設けたスリーブ状の切換え弁体５ａをスピンドル
５ｂによって切換えハンドル２に連結する。ケース５ａ
の周壁には、吐水管側連絡路４ｅ及びホース側連絡路４
ｆに対応する位置であってそれぞれの芯の軸線が造る中
心角を９０°程度として流出ポート５ｃ，５ｄを開け
る。そして、切換え弁体５ａには、これらの流出ポート
５ｃ，５ｄにそれぞれ整合可能な連絡孔５ｅ，５ｆを設
け、切換えハンドル２の回転操作によって、これらの流
出ポート５ｃ，５ｄ及び連絡孔５ｅ，５ｆの組みを整合
させることによって、吐水管１ｃ側またはホース１ｄ側
に混合室４ｄからの流路を切り換えることができる。

【００２０】本体１の左端部には、本体１の正面側及び
上面側の表面温度の上昇を抑えるために断熱ブッシュ６
を組み込む。この断熱ブッシュ６は、本体１の端部に嵌
合固定される円筒状であり、図３（図１のＡ−Ａ線矢視
位置での要部の縦断面図）に示すように、給湯室４ｂか
ら混合室４ｄへの流路を連通させるための流路孔６ａを
周壁の一部に開けたものである。そして、断熱ブッシュ
６はこの流路孔６ａ部分のみが給湯室４ｂ側に臨み、他
の部分の周壁は水室４ｃの中にほぼ同軸配置として組み
込まれている。

【００２１】このような断熱ブッシュ６を備えることに
よって、給湯室４ｂ内の高温の湯から温度調節ハンドル
３への伝熱が抑制されて加熱を防止し、操作に支障を来
すことがなくなる。また、温度調節ハンドル３の近傍部
分の本体１は、その上面側及び正面側が水室４ｃの領域
に含まれているので、本体１の表面温度の上昇が抑えら
れ、火傷等を負う恐れはない。

【００２２】温度調節ハンドル３には、図４の拡大縦断
面図に示すように、自動温度調整機能を持つ温度調節ユ
ニット７を連接してこれを本体１の左端部から着脱自在
に挿し込む。この温度調節ユニット７は、温度調節ハン
ドル３側から順に第１，第２，及び第３ハウジング８，
９，１０をそれぞれネジ接合によって一体化した外郭構
造を持つ。そして、第１及び第２ハウジング８，９を断
熱ブッシュ６の中にシール下で嵌合固定すると共に、第
３ハウジング１０を水室４ｃと混合室４ｄとの間の隔壁
に嵌め込んで固定している。

【００２３】第１ハウジング８には一端を温度調節ハン
ドル３に連結したスピンドル８ａを回転自在に組み込む
と共に、このスピンドル８ａにネジ８ｃ接合したスライ
ドブロック８ｂを設ける。スライドブロック８ｂは、キ
ー接合等によって第１ハウジング８に対して軸線方向の
みに移動し軸線周りには回転しないように組み込まれ、
スピンドル８ａとの間にネジ歯車機構を構成する。ま
た、ネジ８ｃは通常のものよりもリードを大きくし、ス
ピンドル８ａの回転角度に対してスライドブロック８ｂ
の軸線方向に移動量が大きくとれるようにする。そし
て、第１ハウジング８の一端面には後述する制御弁体が
接離可能な環状の水弁座８ｅを形成する。

【００２４】第２ハウジング９には、軸線方向の両端面
がそれぞれ給湯室４ｂ及び水室４ｃに臨む配置の制御弁
体１１を同軸上で移動可能に組み込む。この制御弁体１
１は、軸線方向のほぼ中央部に隔壁１１ａを設けてこれ
に流路孔１１ｂを開けた断面形状を持つ。そして、給湯
室４ｂ内に位置する第１ハウジング８の一端の湯弁座８
ｅと、第３ハウジング１０に形成されて水室４ｃ内に位
置する水弁座１０ａとの間を移動し、これらの弁座８
ｅ，１０ａとの間の弁開度を設定することによって、混
合水の温度を調整可能とする。

【００２５】このような制御弁１１を持つ流路構造で
は、給湯室４ｂからの湯は図中の実線で示す矢印方向に
湯が供給され、制御弁１１の流路孔１１ｂを通って第３
ハウジング１０側へ向かう。また、水室４ｃからの水
は、図中の破線で示す矢印方向に流れ、第３ハウジング
１０内で湯と混合されて混合室４ｄ側に送り出される。
なお、図４は水弁座１０ａに制御弁体１１が着座して水
側を全閉している状態を示す。

【００２６】制御弁体１１を温度調節ハンドル３によっ
てその軸線方向にシフトして設定するため及び給水，給
湯の温度変動等による混合水温度の変化に対応して設定
温度となるように制御弁体１１を作動させるため、それ
ぞれバイアススプリング１２及び感温スプリング１３を
設ける。

【００２７】図５はバイアススプリング１２をその付属
部品と共に示す縦断面図、図６はその分解斜視図であ
る。

【００２８】バイアススプリング１２は、その自然長に
対してこれよりも短くし、予め圧縮変形させたユニット
として第１ハウジング８内に収める。このユニット化の
ため、第１ハウジング８内を芯周りには回転しないで軸
線方向のみに移動可能な外形とした保持座１４，制御弁
体１１に突き当たるヘッド１５及びこれらの保持座１４
とヘッド１５との間を連接するフック１６を備える。

【００２９】保持座１４は図４に示すようにその一端面
がスライドブロック８ｂに突き当たり、このスライドブ
ロック８ｂの移動と共に軸線方向に動作する。そして、
中央部には２個の孔１４ａを開けてこの中にほぼＵ字状
の平面形状を持つフック１６を図５に示すように挿し込
む。

【００３０】また、保持座１４にはバイアススプリング
１２の端面を受けるためのスリップワッシャ１４ｂを付
属することが好ましい。すなわち、バイアススプリング
１２が伸縮するとき、コイルスプリングであることから
その軸線周りに回りやすくなり、その結果フック１６に
無理な力が作用することになる。これに対し、スリップ
ワッシャ１４ｂを組み込んでバイアススプリング１２の
回転を許すことによって、このようなフック１６への作
用力の影響を防止することができる。また、湯の供給に
よってバイアススプリング１２が振動することもあり、
この場合でもバイアススプリング１２が芯周りに回転し
やすくしておくことによって、その両端部の摩耗が防止
される。

【００３１】ヘッド１５は、図４に示すように、制御弁
体１１の隔壁１１ａの外径より僅かに小さい環状部１５
ａを備え、その一端面にバイアススプリング１２の中に
入り込む接合座１５ｂを形成したものである。この接合
座１５ｂには半径方向に対向する２つの位置に、フック
１６の先端を曲げた係合爪１６ａが入り込む係合孔１５
ｃを開け、これらの係合爪１６ａ及び係合孔１５ｃとに
よってフック１６とヘッド１５を連接可能とする。更
に、ヘッド１５の環状部１５ａには、９０°の角ピッチ
で４個の突起１５ｄを設ける。

【００３２】バイアススプリング１２は、図５に示すよ
うに、その内部に差し通したフック１６によって接合さ
れた保持座１４とヘッド１５との間に挟み込まれてい
る。このとき、フック１６の長さを適切にすることによ
って、バイアススプリング１２をその自然長よりも圧縮
して予め負荷を加えた状態に設定することができる。

【００３３】また、突起１５ｄの長さをこれらが隔壁１
１ａに突き当たったときに環状部１５ａの端面が制御弁
体１１の表面から離れる程度に維持されるようにしてお
けば、図５に示すように、給湯室４ｂからの湯は突起１
５ｄどうしの間の隙間から図中の一点鎖線で示すように
流路孔１１ｂ側へ流すことができる。このため、たとえ
ばバイアススプリング１２が大きく圧縮されてコイルの
間の隙間が小さくなったとしても、これらの突起１５ｂ
の間の隙間を混合室４ｄ側への流路として確保すること
ができる。したがって、バイアススプリング１２が収縮
したときに流路抵抗が増大しても、流路が確保されてい
ることから、バイアススプリング１２の振動等の発生が
防止される。

【００３４】第３ハウジング１０の中に収納した感温ス
プリング１３は、形状記憶合金製であって制御弁体１１
との間にガイドスリーブ１７を介装して組み込まれるも
ので、図７にその分解斜視図を示す。

【００３５】感温スプリング１３は、第３ハウジング１
０内を通過する混合水の温度変動に応じてバネ定数を変
化させ、バイアススプリング１２との間での制御弁体１
１の位置を調整して、予め設定した温度の混合水が継続
して得られるように自動温度調節機能を可能とする。す
なわち、混合水温度が設定値よりも高くなると、軸線長
さが大きくなるように変形してガイドスリーブ１７を介
して制御弁体１１を図４において左側に移動させる。こ
れにより、湯弁座８ｅとの間の弁開度が小さくなり水弁
座１０ａとのそれが大きくなって水の量比が増えて混合
水温度を設定値まで下げる向きに動作する。逆に、混合
水温度が低下すれば、感温スプリング１１は収縮変形し
て水弁座１０ａ側の弁開度を小さくして、混合水温度を
同様に設定値に復帰させる。

【００３６】ガイドスリーブ１７は制御弁体１１に突き
当たる部分に複数のベーン１７ａを形成し、周面には軸
線方向に多数の浅い溝１７ｂを設けたものである。この
浅い溝１７ｂは、ベーン１７ａを設けた側の全周にエッ
ジ１７ｃを残して形成され、このエッジ１７ｃの外径は
第３ハウジング１０の内径より僅かに小さい。また、ガ
イドスリーブ１７と感温スプリング１３との間には合成
樹脂製の断熱スペーサ１７ｄを組み込む。

【００３７】このようなガイドスリーブ１７を備えるこ
とによって、制御弁体１１と水弁座１０ａとの間から供
給される水室４ｃからの水はベーン１７によってガイド
スリーブ１７の芯に対して旋回するように流れが攪拌さ
れる。このため、流路孔１１ｂからの湯との混合が促進
され、感温スプリング１３の内部を通過する混合水の温
度を流路断面でほぼ一様化でき、感温スプリング１３の
動作不良等を解消できる。

【００３８】また、ガイドスリーブ１７の外周には多数
の溝１７ｂを形成しているので、その外周面と第３ハウ
ジング１０の内壁面との間に混合水が充満してもスケー
ルの付着を抑えることができる。すなわち、平坦面どう
しの間の隙間であればスケールの付着が促進されやすい
のに対し、溝１７ｂを円周方向に多数設けて段差のある
不連続面とすることによって第３ハウジング１０の内壁
との間でのスケール膜の生成を阻止することが可能であ
る。

【００３９】更に、ガイドスリーブ１７に設けたエッジ
１７ｃは第３ハウジング１０の内壁との間の隙間を極め
て小さくしているので、ガイドスリーブ１７の外周側か
ら第３ハウジング１０の内部側に向かう流れを無視でき
る程度に抑えることができる。したがって、混合水の流
れを感温スプリング１３の内部に集中させることがで
き、感温スプリング１３の作動が更に適正化される。

【００４０】また、ガイドスリーブ１７は感温スプリン
グ１３の外周を包囲する形状なので、感温スプリング１
３はその軸線が曲がるような撓み等を発生することはな
く、その付勢力を常に制御弁体１１の軸線と一致する向
きに作用させることができる。したがって、制御弁体１
１の動作の円滑性が保持され、温度変動に対する応答性
も向上する。

【００４１】そして更に、断熱スペーサ１７ｄを介在さ
せたことによって、ガイドスリーブ１７を耐スケール性
の点から金属製としていても、感温スプリング１３への
熱影響が抑制される。たとえば、水弁座１０ａ側が開い
ているようなときでは、ガイドスリーブ１７からの伝熱
によって感温スプリング１３の端部が冷やされ温度応答
性が一時的に劣化する。これに対し、断熱スペーサ１７
ｄを組み込むことによってこのような現象を阻止するこ
とができ、常に良好な作動が維持される。

【００４２】ここで、混合水の温度の設定を温度調節ハ
ンドル３で操作するとき、図１の矢印Ｃ方向にこの温度
調節ハンドル３を回転させると、図４においてスピンド
ル８ａは左側に移動する。これにより、制御弁体１１は
水弁座１０ａ側の弁開度が大きくなり、低温側に設定さ
れる。また、図１において矢印Ｈ方向に回転させると、
スピンドル８ａは図４において右側に移動して湯弁座８
ｅ側の開度が大きくなり高温側に設定される。

【００４３】このような温度の設定に際し、設定温度値
を知るために、図１に示すように、本体１の左端部には
温度インデックスを表示した温度表示リング１８を設け
る。なお、切換えハンドル３側にも、吐水管１ｃ又はシ
ャワー側からの吐水の表示を示すための切換え表示リン
グ１９を備える。

【００４４】温度調節ハンドル３によって温度を設定す
るとき、たとえば４０℃を超える高温側への設定に対し
て使用者の注意を促すため、従来の湯水混合栓と同様に
温度調節ハンドル３には図１に示す用に安全ボタン３ａ
を設ける。図９は温度調節ハンドル３部分を示す縦断面
図であり、安全ボタン３ａはスプリング３ｂによって外
側に付勢され、温度調節ボタン３の内部にはビス３ｃに
よって安全ボタン３ａに連結したトリガ３ｄを設けてい
る。

【００４５】一方、本体１側には温度調節ハンドル３の
回動規制とクリック動作をさせるためのストッパリング
２０を設ける。このストッパリング２０は、図４に示す
ように、第１ハウジング８の端部に連接されたものであ
り、その分解斜視図を図１０に及びストッパリング２０
の詳細を図１１にそれぞれ示す。

【００４６】ストッパリング２０は、第１ハウジング８
との間でスプライン８ｄ，２０ａ係合によって相互の姿
勢を規定して連接され、温度調節ハンドル３側に向く面
には優弧状のストッパリブ２０ｂを形成したものであ
る。このストッパリブ２０ｂは、温度調節ハンドル３の
４０℃以下までの設定の際にはその回動を許し、４０℃
になるストッパリブ２０ｂの係合端面２０ｃに安全ボタ
ン３ａのトリガ３ｄが突き当たって回動を阻止する。こ
のようなトリガ３ｄとストッパリブ２０ｂの係合端面２
０ｃとの関係となるように、第１ハウジング８に対する
ストッパリング２０の位置を決めて装着することは無論
である。

【００４７】トリガ３ｄが係合端面２０ｃに当たった後
には、４０℃以上の混合水が必要である場合には、安全
ボタン３ａを押すことで、温度調節ハンドル３を更に高
温側に設定することができる。すなわち、安全ボタン３
ａを押せば、図９の位置にあるトリガ３ｄが第１ハウジ
ング８の周面側に移動し、弧状のストッパリブ２０ｂの
内壁よりも中心側へ移動する。したがって、トリガ３ｄ
は図１１の（ａ）の実線で示す位置から一点鎖線の位置
に動いて係合端面２０ｃとの突き当たりがなくなり、ス
トッパリブ２０ｂの内周に沿って回動し、温度調節ハン
ドル３を高温側にセットすることができる。

【００４８】ストッパリブ２０ｂの内周壁には、図１１
の（ａ）に示すように、波形状のクリック溝２０ｄを設
ける。このクリック溝２０ｄは、ストッパリブ２０ｂの
内周側に潜り込んだトリガ３ｄは、安全ボタン３ａの押
圧を解除すればスプリング３ｂの付勢力によってストッ
パリブ２０ｂの内周壁に押し付けられる。このため、温
度調節ハンドル３を高温側に回転させていくときには、
トリガ３ｄがクリック溝２０ｄの山波を超えるときのカ
チカチというクリック音が発生する。したがって、安全
ボタン３を操作して高温側に設定するときには、このよ
うなクリック音や温度調節ハンドル３を回すときの抵抗
によって、温度の設定が進行中であることを使用者に知
らせることができる。

【００４９】以上の構成において、温度調節ハンドル３
によって制御弁体１１の位置を設定することにより、湯
弁座８ｅ及び水弁座１０ａとのそれぞれの弁開度が決め
られ、温度表示リング１８の温度表示に対応した温度の
混合水が得られる。このとき、感温スプリング１３は混
合水によって伝熱され、この伝熱量に応じて制御弁体１
１を湯弁座８ｅ側に付勢する作用力が増加する。また、
設定温度よりも低い温度側へ混合水温度が変動すると、
感温スプリング１３の付勢作用力は減衰して湯弁座８ｅ
側の開度を大きくするように制御弁体１１を駆動する。
そして、このような制御弁体１１の駆動は、感温スプリ
ング１３とバイアススプリング１２との間の荷重バラン
スによって操作される。

【００５０】ここで、バイアススプリング１２は、フッ
ク１６によって保持座１４とヘッド１５との間で拘束さ
れ、自然長よりも短くして予め圧縮変形させられてい
る。そして、この変形量は、混合水温度が３０℃に達し
たときの感温スプリング１３の膨張変形量に対応させ、
この条件のときにバイアススプリング１２と感温スプリ
ング１３とは互いに荷重のバランスを保つようになる。
すなわち、３０℃以下では、バイアススプリング１２と
感温スプリング１３とは互いに無縁であって、感温スプ
リング１３の付勢力がバイアススプリング１２によって
吸収されずにそのままスピンドル８ａ側に作用した状態
で制御弁体１１は保持される。

【００５１】以上のことから、３０℃以下の混合水を吐
出させるときでは、制御弁体１１は感温スプリング１３
による付勢力だけを受ける。このため、水だけを供給す
るために水弁座１０ａ側を全開する操作のとき、スピン
ドル８ａが図４において左側へ移動すると同時に感温ス
プリング１３の付勢力によって制御弁体１１は素早く移
動する。すなわち、、制御弁体１１はバイアススプリン
グ１２の反力を受けないまま動くことになり、従来のよ
うにバイアススプリングが常に制御弁体に対して抵抗を
与えているような構造に比べると、制御弁体１１のより
速やかな作動が可能となる。

【００５２】このように、３０℃以下の温度範囲での操
作では、制御弁体１１の動きを速くすることができるの
で、操作性の向上が図られる。そして、スピンドル８ａ
とスライドブロック８ｂとの間のネジ８ｃのリードを大
きくしておけば、温度調節ハンドル３の回転角度が小さ
くてもスライドブロック８ｂのストロークを長くするこ
とができ、水の吐出操作が素早く行える。

【００５３】一方、混合水の温度を３０℃以上に設定し
て使用するときには、感温スプリング１３の熱膨張によ
って制御弁体１１を押す力が次第に強くなっていき、バ
イアススプリング１２との間での荷重がバランスし、制
御弁体１１を設定された位置に保持する。

【００５４】この制御弁体１１が設定された後、給水圧
や給湯圧の変動等によって混合水の温度が設定値よりも
小さくなると、感温スプリング１３は収縮する側に変形
してバイアススプリング１２側の荷重の方が大きくな
る。このため、制御弁体１１は図４において右側へ移動
して、水弁座１０ａ側の開度を小さくすると同時に湯弁
座８ｅ側の開度を大きくし、これによって混合水の温度
が元の設定値に復帰する。

【００５５】更に、混合水の温度が設定値よりも高くな
ると、感温スプリング１３は膨張変形してその付勢力が
バイアススプリング１２よりも大きくなり、水弁座１０
ａ側の開度を大きく且つ湯弁座８ｅ側の開度を小さくす
るように制御弁体１１を駆動する。これにより、混合水
温度が低下して元の設定温度へと復帰する。

【００５６】このような湯と水の混合過程において、湯
は湯弁座８ｅと制御弁体１１の端面との間から第２ハウ
ジング９の中に流れ込む。このとき、図５において先に
述べたように、突起１５ｄどうしの間の隙間から流路孔
１１ｂ側へ湯は流れ去る。したがって、低温側に設定さ
れていてバイアススプリング１２が少し収縮してコイル
どうしの間の隙間が小さくなっていても、突起１５ｄ部
分を抜ける流路からの湯の速やかな供給が可能であり、
湯側を絞ってその供給圧が低下するときでも流路孔１１
ｂ側への供給は速やかに行われる。

【００５７】また、突起１５ｄ部分を抜ける流路が確保
されているため、バイアススプリング１２に対する湯の
流動による負荷が低減される。このため、バイアススプ
リング１２が湯の流動負荷を受けてもその力は小さいの
で、バイアススプリング１２の振動が抑えられ、騒音の
発生が防止される。

【００５８】一方、温度調節ハンドル３を回転させて高
温側に設定していくとき、温度設定値が４０℃になると
安全ボタン３ａのトリガ３ｄがストッパリング２０の係
合端面２０ｃに突き当たって回転が阻止される。そし
て、更に高温に設定するときは、安全ボタン３ａを押し
ながら回転させてトリガ３ｄをストッパリブ２０ｂの内
周に当てながら操作する。

【００５９】このような温度調節ハンドル３の操作で
は、４０℃を超えたときには、トリガ３ｄがストッパリ
ブ２０ｂのクリック溝２０ｄを摺動していく。このた
め、温度調節ハンドル３の回転に伴ってクリック音が発
生し、高温側に設定していることが使用者にも簡単に認
識される。また、クリック溝２０ｄにトリガ３ｄが当た
ることによる抵抗が作用するため、温度調節ハンドル３
の回転が重くなり、これによっても高温側への設定中で
あることを使用者に認識させることができる。このよう
に、４０℃を超えた後は操作の仕方が一変するような構
成とすることによって、誤って高温側に操作するような
危険性が避けられることになり、より一層安全な操作が
可能となる。

【００６０】更に、スピンドル８ａとスライドブロック
８ｂとの間のネジ８ｃのリードを大きくしたことで、温
度調節ハンドル３の回転角に対するスライドブロック８
ｂのストロークを長くとれることは既に説明した。とこ
ろが、ネジ８ｃのリードが大きいと、ネジ山どうしのス
ラストも大きく作用してネジ８ｃを弛める方向に作用力
が働く。このため、たとえば４０℃を超えるまで高温側
に一気に温度調節ハンドル３を回転させると、温度調節
ハンドル３が逆回転する可能性があり、温度調節に大き
な障害となる。

【００６１】これに対し、安全ボタン３ａのトリガ３ｄ
はクリック溝２０ｄに突き当たっていて、クリック溝２
０ｄは山波状に連なっているので、トリガ３ｄを介して
温度調節ハンドル３はストッパリング２０周りでの回転
に抵抗が与えられる。したがって、温度調節ハンドル３
の逆回転が阻止され、温度調節後の設定値が確実に維持
される。

【００６２】なお、図１１に示したストッパリング２０
では、ストッパリブ２０ｂは高温側への操作のときにト
リガ３ｄと係合して温度調節ハンドル３の回動を阻止し
たり抵抗を与えるようにしているが、低温側の操作の場
合にも同様の機能を持たせるようにしてもよい。この場
合では、温度調節ハンドル３を低温側に回すときにトリ
ガ３ｄに突き当たるように同様にストッパリブを形成し
てその内周にクリック溝を設けたものとすればよい。

【００６３】また、温度調節ユニット７及び切換え弁用
のケース５は本体１に対して簡単に着脱できるように
し、組立てや保守点検を容易化することが好ましい。そ
こで、本実施例では、図１２に示すように各部材を分解
できる構成とし、これについて以下説明する。

【００６４】温度調節ユニット７は、第１〜第３ハウジ
ング８〜１０を予めネジ接合によって一体ものとしてお
き、スピンドル８ａやバイアススプリング１２及び感温
スプリング１３を組み込んだものとする。そして、この
温度調節ユニット７を図２に示すように、本体１の左端
から差し込んで位置決めし、スプライン２１ａを外周面
に形成したブッシュ２１を本体１の側面に手締めによっ
てネジ接合して温度調節ユニット７の軸線方向を拘束す
る。この後、温度表示リング１８をブッシュ２１周りに
被せてその内周のスプライン１８ｂを部２１のスプライ
ン２１ａに係合させる共にその一部に形成した突起１８
ａを本体１の側面に設けた凹部１ｅに嵌め込み、ブッシ
ュ２１周りとこの凹部１ｅとの支持点によって温度表示
リング１８を本体１に固定する。そして、温度調節ハン
ドル３をスピンドル８ａの先端に被せて連結すれば、温
度調節ユニット７の組込みが完了する。

【００６５】このように、温度表示リング１８の突起１
８ａをブッシュ２１の芯から離れた位置で本体１に連接
し、スプライン１８ｂ，２１ａ係合によってブッシュ２
１の回転を阻止することができる。このため、ブッシュ
２１を本体１の端部にネジ接合するときには、工具によ
って強く締め上げなくてもその温度表示リング１８によ
る緩み止めが可能なので、手作業でブッシュ２１をねじ
接合する作業だけで済み、工具を必要としない。

【００６６】また、分解するときは組込みの場合と逆の
手順で行うことができ、工具を必要とするのは第１〜第
３ハウジング７〜９を引き抜く場合にドライバを掛ける
だけの過程である。

【００６７】一方、切換え弁用のケース５についても同
様であり、ブッシュ２２によって本体１に拘束すると共
に切換え表示リング１９の突起１９ａを本体１の凹部１
ｅに嵌め込み、切換えハンドル２をスピンドル５ｂに連
結するだけでよい。

【００６８】

【発明の効果】本発明では、バイアススプリングを予め
圧縮変形させておくことによって、低温吐水の期間では
制御弁体に対するバイアススプリングの負荷がないの
で、制御弁体が迅速に動作し、低温吐水の使い勝手が向
上する。また、バイアススプリングを一つのユニットに
よって圧縮変形させたものを使うので嵩を小さくでき、
湯水混合装置の小型化が可能となる。

【００６９】また、バイアススプリングの一端に備えた
ヘッドによって制御弁体との間の隙間を湯の流路とする
ことによって、バイアススプリングが収縮したときでも
流路が確保でき、流量不足等の障害を招くことがない。
そして、バイアススプリングを外側から内側に抜ける湯
の流量を削減できるので、バイアススプリングの振動の
発生が抑えられ、騒音の防止も可能となる。

【００７０】更に、操作手段の回転式のハンドルに抵抗
機構によって抵抗を与えることで、高温設定時等でのハ
ンドルの逆転が防止できるので、温度設定が確実に維持
され、抵抗を感じることによる高温操作を使う人に認識
させることで安全性の向上も図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の湯水混合装置の一実施例を示す斜視図
である。

【図２】図１の湯水混合装置の正面縦断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線矢視位置であって断熱構造の概
要を示す縦断面図である。

【図４】温度調節ユニット部分の要部を示す正面縦断面
図である。

【図５】バイアススプリングの予圧構造を示す要部の横
断面図である。

【図６】バイアススプリング，保持座，ヘッド及びフッ
クの分解斜視図である。

【図７】ガイドスリーブ，感温スプリング及び第３ハウ
ジングの分解斜視図である。

【図８】ガイドスリーブの詳細であって、同図の（ａ）
は軸線方向に見た正面図、同図の（ｂ）は一部を拡大し
て示す縦断面図である。

【図９】温度調節ハンドル部分を示す要部の縦断面図で
ある。

【図１０】温度調節ハンドル，ストッパリング及び第１
ハウジングの分解斜視図である。

【図１１】ストッパリングの詳細であって、同図の
（ａ）はその正面図、同図の（ｂ）は同図（ａ）のＢ−
Ｂ線矢視による断面図である。

【図１２】温度調節ユニット，切換え弁用のケーシング
及び本体の分解斜視図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 切換えハンドル ３ 温度調節ハンドル ３ａ 安全ボタン ３ｂ スプリング ３ｄ トリガ ４ａ 給水室 ４ｂ 給湯室 ４ｃ 水室 ４ｄ 混合室 ５ ケース ６ 断熱ブッシュ ７ 温度調節ユニット ８ 第１ハウジング ８ａ スピンドル ８ｂ スライドブロック ８ｅ 湯弁座 ９ 第２ハウジング １０ 第３ハウジング １０ａ 水弁座 １１ 制御弁体 １２ バイアススプリング １３ 感温スプリング １４ 保持座 １５ ヘッド １６ フック １７ ガイドスリーブ １８ 温度表示リング １９ 切換え表示リング ２０ ストッパリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体の内部に設けた高温及び低温の水の
   流路にそれぞれ臨んでその軸線方向に移動可能とした制
   御弁体と、前記制御弁体の両端に対峙して配置した水弁
   座及び湯弁座と、前記制御弁体を前記湯弁座側に付勢す
   る感温スプリングと、前記制御弁体を前記水弁座側に付
   勢するバイアススプリングと、前記バイアススプリング
   に連接される温度設定用の操作手段とを備えた湯水混合
   装置であって、前記感温スプリングは、所定の温度範囲
   において温度に応じてバネ定数が変化する素材により形
   成し、前記バイアススプリングは、その軸線方向の両端
   を拘束する２つの部材とこれらの部材を結合する部材と
   によって予め圧縮変形させたユニットとしてなる湯水混
   合装置。
2. 【請求項２】 前記バイアススプリングの一端を拘束し
   且つ前記制御弁体に対向する配置の部材を該制御弁体に
   突き当たるヘッドとし、該ヘッドには前記制御弁体の端
   面との間に湯の流路を形成するための複数の突起を備え
   てなる請求項１記載の湯水混合装置。
3. 【請求項３】 前記操作手段は回転操作式のハンドルと
   し、前記本体には、前記制御弁体が所定温度を超える高
   温側に設定されるときの前記ハンドルの回動に対して抵
   抗を与える抵抗機構を備えてなる請求項１記載の湯水混
   合装置。