JPH0989155A - 湯水混合栓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御弁体の脈動を防いで混合水温度を安定さ
せることができるようにする。 【解決手段】 湯弁座５ｄおよび水弁座７ａに着離座す
る制御弁体８の両側に、バイアススプリング９および形
状記憶合金製の感温スプリング１０を取付ける。バイア
ススプリング９の両端部に保持座１１およびヘッド１２
を設け、この保持座１１とヘッド１２とをフック１３で
連結する。フック１３とスピンドル５ａとの間にダンパ
機構１８を設ける。ダンパ機構１８を、シリンダ部１７
内をスライドするピストン式のダンパ体１９と、ダンパ
体１９とフック１３とを連結する連結部材２０とで構成
する。制御弁体８が脈動しようとすると、ダンパ体１９
により制動力を与えられ、制御弁体８が脈動しなくな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、形状記憶合金製の
コイル状となす感温スプリングを感温素子として用いた
湯水混合栓に係り、特に脈動を防止することができる湯
水混合栓に関する。

【０００２】

【従来の技術】湯と水とを混合して吐水する湯水混合栓
においては、予め設定した混合水の温度が、給水および
給湯圧の変動等によって変化してしまうため、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
して旧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、例えば実公昭６１−４４
０６２号公報に示されているように、形状記憶合金を素
材とする感温スプリングが用いられている。この感温ス
プリングは、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】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の感
温スプリングを感温素子として用いた湯水混合栓におい
て、大流量の混合水が吐水されると、制御弁体の上流側
の流速が速くなって負圧が生じ、この負圧により制御弁
体の釣合い状態が不安定となって制御弁体が移動するこ
とがある。そして、制御弁体が移動すると、混合水の温
度が変化し、これに同調して感温スプリングが変位し、
これが繰返されることによって脈動が生じるという問題
がある。この脈動が生じると、混合水の温度は上下を繰
返し、安定した混合水温度が得られなくなる。特に、形
状記憶合金製の感温スプリングは、応答性が極めてよい
ため脈動が生じ易く、その防止策が望まれている。

【０００５】本発明はこのような点を考慮してなされた
もので、制御弁体の脈動を防止して混合水温度を安定さ
せることができる湯水混合栓を提供することを目的とす
る。

【０００６】本発明の他の目的は、最適な制動力を有す
るダンパ機構を容易に得ることができる湯水混合栓を提
供するにある。

【０００７】本発明のさらに他の目的は、簡単にダンパ
機構を構成することができる湯水混合栓を提供するにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、ハウジング内でスライドして上流端が湯弁座
に着離座するとともに下流端が水弁座に着離座する筒状
の制御弁体と、形状記憶合金を用いてコイル状に形成さ
れ前記制御弁体を上流側に押圧付勢する感温スプリング
と、前記制御弁体を下流側に押圧付勢するバイアススプ
リングとを備え、前記両スプリングの釣合いにより制御
弁体を位置制御する湯水混合栓において、前記制御弁体
にダンパ機構を設けるようにしたことを特徴とする。そ
してこれにより、釣合い状態が不安定となって制御弁体
が移動しようとした際に、ダンパ機構により制御弁体に
制動力が与えられ、制御弁体の移動が阻止される。この
ため、制御弁体の脈動が阻止されて安定な混合水温度を
得ることが可能となる。

【０００９】本発明はまた、ダンパ機構を、シリンダ内
をスライドするピストン式のダンパ体と、このダンパ体
と制御弁体を連動させる連動部材とから構成するように
したことを特徴とする。そして、この構造のダンパ機構
の場合には、シリンダ内から排出される流体の流量調節
により、ダンパ機構の制動力を調整できるので、最適な
制動力を容易に得ることが可能となる。

【００１０】本発明はさらに、ダンパ機構を、ハウジン
グの内周部に設けられて制御弁体との間をシールする固
定シール部と、制御弁体の外周部に設けられてハウジン
グとの間をシールする可動シール部との間に形成される
圧力室で構成するようにしたことを特徴とする。そし
て、この構造のダンパ機構の場合、可動シール部は既存
の湯水混合栓にも設けられているので、固定シール部を
追設するだけで容易にダンパ機構を構成することが可能
となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１２】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
湯水混合栓を示すもので、図中、符号１は、内部に給湯
室１ａ、給水室１ｂおよび混合室１ｃを有する本体であ
り、この本体１内には、円筒状の断熱ブシュ２が組込ま
れ、また本体１の図中左端部には、温度調節ハンドル３
が設けられている。

【００１３】この温度調節ハンドル３は、自動温度調整
機能を有する温度調節ユニット４が連設されており、こ
の温度調節ユニット４は、前記本体１内に着脱可能に挿
入配置されている。また、この温度調節ユニット４は、
温度調節ハンドル３側から順に、第１、第２および第３
の各ハウジング５，６，７をそれぞれねじ接合により一
体化した外部構造を有しており、第１および第２の各ハ
ウジング５，６は、断熱ブシュ２内にシール下で嵌合固
定され、また第３ハウジング７は、給水室１ｂと混合室
１ｃとの間の隔壁に嵌込まれて固定されている。

【００１４】第１ハウジング５には、一端を温度調節ハ
ンドル３に連結したスピンドル５ａが回転自在に組込ま
れているとともに、このスピンドル５ａにねじ５ｃを用
いて接合したスライドブロック５ｂが組込まれている。
スライドブロック５ｂは、キー接合等により第１ハウジ
ング５に対し軸方向にのみ移動し軸廻りには回転しない
ようになっていて、スピンドル５ａとの間にねじ機構を
構成している。そして、この第１ハウジング５の先端面
には、後述する制御弁体８の上流端が着離座する環状の
湯弁座５ｄが形成されている。

【００１５】また、第２ハウジング６には、軸方向両端
面が給湯室１ａおよび給水室１ｂに臨む配置の制御弁体
８が軸方向に移動可能に組込まれており、この制御弁体
８は、軸方向中間部に隔壁８ａを設けてこれに流路孔８
ｂを設けた筒状の断面形状をなしている。そして、この
制御弁体８は、湯弁座５ｄと、第３ハウジング７に形成
された給水室１ｂ内に位置する水弁座７ａとの間を移動
し、これら各弁座５ｄ，７ａとの間の弁開度を設定する
ことにより、混合水の温度を調整するようになってい
る。

【００１６】このような制御弁体８を有する流路構造で
は、給湯室１ａからの湯は、図中に実線で示す矢印方向
に供給され、制御弁体８の流路孔８ｂを通って第３ハウ
ジング７側へ向かい、一方給水室１ｂからの水は、図中
に破線で示す矢印方向に流れ、第３ハウジング７内の混
合ポイントで湯と混合されて混合室１ｃ側に送り出され
ることになる。なお、図１においては、制御弁体８が水
弁座７ａに着座した湯吐水時の状態が示されている。

【００１７】本体１内には、制御弁体８を温度調節ハン
ドル３により軸方向にシフトさせて混合水の温度を設定
するため、および給水、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になるよう制御弁体８を
作動させるため、制御弁体８の両側にバイアススプリン
グ９および感温スプリング１０がそれぞれ組込まれてい
る。

【００１８】バイアススプリング９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５内に収められており、このユニッ
ト化のため、第１ハウジング５内を軸廻りに回転しない
で軸方向にのみ移動可能な外形を有する保持座１１、制
御弁体８に突当たるヘッド１２および保持座１１とヘッ
ド１２との間を連結するフック１３を備えている。

【００１９】保持座１１は、その一端面がスライドブロ
ック５ｂに突当たり、このスライドブロック５ｂの移動
とともに軸方向に動作するようになっており、その中央
部には、ほぼＵ字状の平面形状を有するフック１３が挿
入され、このフック１３の先端部は、ヘッド１２に係止
されるようになっている。そして、保持座１１の前面に
は、バイアススプリング９の端面を受けるためのスプリ
ングワッシャ１４が配設され、バイアススプリング９が
軸廻りに回転した際にその力を逃がし、フック１３等へ
の悪影響を防止できるようになっている。

【００２０】一方、感温スプリング１０は、形状記憶合
金を用いコイル状に形成されガイドスリーブ１５ととも
に第３ハウジング７内に収容されており、この感温スプ
リング１０とガイドスリーブ１５との間には、合成樹脂
製の断熱スペーサ１６が介装されている。

【００２１】感温スプリング１０は、第３ハウジング７
内を通過する混合水の温度変動に応じてばね定数を変化
させてバイアススプリング９との間で制御弁体８の位置
を調整し、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する機能を有している。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、制御弁体８を図１において左
方に移動させる。これにより、湯弁座５ｄとの間の弁開
度が小さくなるとともに、水弁座７ａとの間の弁開度が
大きくなり、水の混合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１０は収縮変形して水弁座７ａ側の
弁開度を小さくし、湯の混合比を増やすことにより混合
水温度を同様に設定値に復帰させる。

【００２２】前記スピンドル５ａの軸心部には、制御弁
体８側にのみ開口する一端閉鎖の筒状をなすシリンダ部
１７が形成されており、このシリンダ部１７とフック１
３との間には、制御弁体８の脈動を防止するためのダン
パ機構１８が設けられている。

【００２３】すなわち、このダンパ機構１８は、シリン
ダ部１７内をスライドするピストン式のダンパ体１９
と、このダンパ体１９をフック１３に連結してダンパ体
１９と制御弁体８とを連動させる連動部材２０とを備え
ており、スピンドル５ａには、シリンダ部１７内の水の
給排を行なうための給排孔１７ａが設けられている。そ
して、ダンパ機構１８は、この給排孔１７ａの開口面積
の調節により、制御弁体８に付与する制動力を容易に最
適値に設定できるようになっている。

【００２４】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。

【００２５】温度調節ハンドル３を操作して任意の温度
の混合水を吐水している状態において、大流量の混合水
が吐水されると、制御弁体８の上流側の流速が速くなっ
て負圧が生じ、この負圧により制御弁体８の釣合い状態
が不安定となって制御弁体８が移動することになる。そ
して、制御弁体８が移動すると、混合水の温度が変化
し、これに同調して感温スプリング１０が変位し、これ
が繰返されることによって脈動が生じることになる。

【００２６】しかし、本実施の形態においては、制御弁
体８にダンパ機構１８が設けられているので、このダン
パ機構１８により脈動しようとする制御弁体８に制動力
が与えられ、制御弁体８の脈動が阻止される。

【００２７】すなわち、例えば制御弁体８が図１におい
て左方に移動しようとした場合、この動きはヘッド１２
およびフック１３を介して連動部材２０に伝えられ、ダ
ンパ体１９がシリンダ部１７内を左方にスライドしよう
とする。すると、シリンダ部１７内の容積が縮小し、圧
縮された水は給排孔１７ａを通って外部に排出されるこ
とになるが、この際一定の抵抗が与えられるので、ダン
パ体１９にはこれに相応する制動力が与えられ、この制
動力が、連動部材２０、フック１３およびヘッド１２を
介して制御弁体８に伝えられる。このため、図中左方に
移動しようとする制御弁体８に制動力が与えられる。

【００２８】一方、制御弁体８が図１において右方に移
動しようとした場合には、逆にダンパ体１９がシリンダ
部１７内を右方にスライドしようとする。すると、シリ
ンダ部１７内の容積が拡大し、その内部圧力がシリンダ
外の水圧力以下となるので、外部の水が給排孔１７ａを
通ってシリンダ部１７内に流入することになる。ところ
がこの際、シリンダ部１７内が外部の水圧と同圧になる
までに多少の時間を要するので、ダンパ体１９に制動力
が与えられ、この制動力が、フック１３を介してヘッド
１２に伝えられる。このため、バイアススプリング９に
よる付勢力が一時的に制御弁体８に伝えられなくなり、
結果として図中右方に移動しようとする制御弁体８に制
動力が与えられることになる。

【００２９】このように、図１における左右いずれの方
向へ制御弁体８が移動しようとする場合にも、ダンパ機
構１８によって制動力が与えられる。このため、制御弁
体８の脈動を防止して安定な混合水温度を得ることがで
きる。

【００３０】なお、前記第１の実施の形態においては、
連結部材２０をフック１３に連結する場合について説明
したが、制御弁体８に直接連結するようにしてもよい。

【００３１】また本実施の形態ではシリンダ部１７内と
通水路とはシールされていないため、シリンダ部１７内
に水が流入する構造となっているが、シリンダ部内と通
水路とをシールすることにより、シリンダ部内に空気が
流入、流出する構造とすることもできる。

【００３２】図２は、本発明の第２の実施の形態を示す
もので、前記第１の実施の形態におけるダンパ機構１８
に代え、別の構成からなるダンパ機構２８を設けるよう
にしたものである。

【００３３】すなわち、このダンパ機構２８は、図２お
よび図３に示すように、制御弁体８の外周部に装着され
て第２ハウジング６との間をシールする可動側シールリ
ング２９と、第２ハウジング６の内周部に装着されて制
御弁体８との間をシールする固定側シールリング３０と
の間に形成される圧力室３１を備えており、制御弁体８
の脈動に伴なう圧力室３１の容積拡縮によるクッション
作用により、制御弁体８の脈動に対し制動力を与えるこ
とができるようになっている。

【００３４】なお、その他の点については前記第１の実
施の形態と同一構成となっており、作用も同一である。

【００３５】このように、このダンパ機構２８を用いた
場合にも、制御弁体８の脈動に対し制動力が与えられ、
制御弁体８の脈動を防止して混合水温度を安定させるこ
とができる。なお、このダンパ機構２８を用いる場合、
図３に示すように、第２ハウジング６と制御弁体８との
間の隙間Ｇを大きくして圧力室３１の容積の拡大を図
り、制御弁体８の脈動に対し充分な制動力が得られるよ
うにすることが好ましい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、制御弁体
にダンパ機構を設けるようにしているので、釣合い状態
が不安定となって制御弁体が移動しようとする際に、ダ
ンパ機構により制御弁体に制動力が与えられ、制御弁体
の移動が阻止される。このため、制御弁体の脈動を防止
して混合水温度を安定させることができる。

【００３７】本発明はまた、ダンパ機構を、シリンダ内
をスライドするピストン式のダンパ体と、このダンパ体
と制御弁体とを連動させる連動部材とから構成するよう
にしているので、シリンダ内から排出される流体の流量
調節により、ダンパ機構の制動力を調整でき、最適な制
動力を容易に得ることができる。

【００３８】本発明はさらに、ダンパ機構を、ハウジン
グの内周部に設けられて制御弁体との間をシールする固
定シール部と、制御弁体の外周部に設けられてハウジン
グとの間をシールする可動シール部との間に形成される
圧力室で構成するようにしているので、ダンパ機構を容
易に構成することができ、狭いスペース内にも容易に組
込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る湯水混合栓の
要部構成を示す断面図。

【図２】本発明の第２の実施の形態を示す図１相当図。

【図３】図２の要部拡大図。

【符号の説明】

１ 本体 １ａ 給湯室 １ｂ 給水室 １ｃ 混合室 ３ 温度調節ハンドル ４ 温度調節ユニット ５ｄ 湯弁座 ７ａ 水弁座 ８ 制御弁体 ９ バイアススプリング １０ 感温スプリング １３ フック １７ シリンダ部 １７ａ 給排孔 １８，２８ ダンパ機構 １９ ダンパ体 ２０ 連動部材 ２９ 可動側シールリング ３０ 固定側シールリング ３１ 圧力室 Ｇ 隙間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジング内でスライドして上流端が湯弁
   座に着離座するとともに下流端が水弁座に着離座する筒
   状の制御弁体と、形状記憶合金を用いてコイル状に形成
   され前記制御弁体を上流側に押圧付勢する感温スプリン
   グと、前記制御弁体を下流側に押圧付勢するバイアスス
   プリングとを備え、前記両スプリングの釣合いにより制
   御弁体を位置制御する湯水混合栓において、前記制御弁
   体にダンパ機構を設けたことを特徴とする湯水混合栓。
2. 【請求項２】ダンパ機構は、シリンダ内をスライドする
   ピストン式のダンパ体と、このダンパ体と制御弁体とを
   連動させる連動部材とを備えていることを特徴とする請
   求項１記載の湯水混合栓。
3. 【請求項３】ダンパ機構は、ハウジングの内周部に設け
   られて制御弁体との間をシールする固定シール部と、制
   御弁体の外周部に設けられてハウジングとの間をシール
   する可動シール部との間に形成される圧力室を備えてい
   ることを特徴とする請求項１記載の湯水混合栓。