JPH10121547A - 衛生洗浄器用湯水混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 噴出湯温が安定し、小型、低価格な衛生洗浄
器を提供する。 【解決手段】 給水管、給湯管、湯水混合装置、ノズル
を備えた衛生洗浄器において、前記湯水混合装置３は、
バルブケース５、給水管と接続される冷水流入口６、対
向する方向から流入する給湯管と接続される高温水流入
口７、ノズルと接続される混合水流出口８、混合水の温
度を検知して変位する形状記憶合金バネ９、バイアスバ
ネ１０、前記形状記憶合金バネ９とバイアスバネ１０の
荷重のバランスにより各流入口の開閉面積の調整を行い
バルブケース５に設けた溝部５ａに沿って移動する先端
部にガイドＡ１１ａを備えたプランジャー１１、前記バ
ルブケース５に設けたレールに沿って移動するガイドＢ
を設けた温度調整ネジ１２及び温度調整手段なる温度調
整つまみ１７、及び前記温度調整つまみ１７と連動する
シャフト１５を設け、またバルブケース５にガイドＣ５
ｃ及び前記温度調整ネジ１２に台座１２ｂを設けた衛生
洗浄器用湯水混合装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、局部洗浄機能を備
えた衛生洗浄器用の湯水混合装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、加熱した洗浄水を局部に噴出
して洗浄する衛生洗浄器が利用されており、例えば、温
水タンクの水をヒータにより快適温度（約４０℃）に加
熱して貯めておき、使用時にこの温水をノズルより噴出
する方式のものがあった（実開昭６２−９４１５号公
報）。

【０００３】一方、ホテル、マンション等ユニットバス
などの外部に給湯、給水設備を備えた場所に設置する衛
生洗浄器には、温水と冷水をワックスタイプのサーモス
タットを用いたミキシングバルブで、冷水と温水の比率
を調整して混合し、快適温度（約４０℃）の温水を噴出
する方式のものがあった（特開昭２−２０７３８号公
報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の温水タンクを使
用した衛生洗浄器では、少なくとも１回の洗浄に必要な
噴出量の温水を温水タンクに溜めておく必要があるた
め、温水タンクが大型（２〜３リットル）になり、製品
自体も大きくなるという不具合があった。このため温水
タンクのスペースが製品デザイン上の大きな制約になる
のみならず、価格も高くなるという問題があった。ま
た、温水タンク内部の温度分布を均一にすることが難し
く、このため噴出温度が安定しないという不具合があっ
た。

【０００５】また前記した後者のミキシングバルブを使
用する方式の衛生洗浄器では、ワックスタイプのサーモ
スタットの感応速度が遅いため、流入水温度が変動した
場合などに噴出湯温が変動し、安定するのに時間がかか
るという不具合があった。またサーモスタットが大きい
ため、形状が大きくなり高価であるという問題があっ
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は湯水混合装置を用い、この湯水混合装
置は、バルブケース内に冷水と高温水を流入させ、これ
を混合しこの混合水の温度を形状記憶合金バネで検知
し、プランジャーを変位させることにより温度調整をし
て適温のお湯に制御してノズル側に流出するようにした
ものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、給水管、給湯管、湯水
混合装置、ノズルを備えた衛生洗浄器において、前記湯
水混合装置は、バルブケース、給水管と接続される冷水
流入口、対向する方向から流入する給湯管と接続される
高温水流入口、ノズルと接続される混合水流出口、混合
水の温度を検知して変位する形状記憶合金バネ、バイア
スバネ、前記形状記憶合金バネとバイアスバネの荷重の
バランスにより各流入口の開閉面積の調整を行いバルブ
ケースに設けた溝部に沿って移動する先端部にガイドＡ
を備えたプランジャー、前記バルブケースに設けたレー
ルに沿って移動するガイドＢを設けた温度調整ネジ、温
度調整手段なる温度調整つまみ、及び前記温度調整つま
みと連動するシャフトを設けたものである。

【０００８】また、バルブケースにガイドＣ及び前記温
度調整ネジに台座を設け、形状記憶合金バネ及びバイア
スバネを保持するようにしたものである。

【０００９】このような構成にしたことにより、冷水と
高温水は冷水流入口と、給湯管に接続される高温水流入
口から湯水混合装置内に入水して混合され、その混合水
の温度を形状記憶合金バネが検知すると、形状記憶合金
バネとバイアスバネの荷重のバランスによりプランジャ
ーは各流入口の開閉面積を調整し、混合水が高温時には
形状記憶合金バネのバネ荷重が増加してプランジャーを
押し冷水流入口の開口面積を増加させ、高温水流入口の
開口面積を減少する方向に動いて冷水の流入量が増加
し、高温水の流入量が減少し混合水の温度が低下する。
一方、混合水が低温時にはプランジャーは逆に動き、冷
水の流入量が減少し、高温水の流入量が増加して混合水
の温度が上昇することにより、混合水の温度が適温に制
御されてノズルから噴出されるが、冷水と高温水は形状
記憶合金バネの変位方向に対して垂直に、且つ略等距離
位置から入水し、より速やかに混合される。

【００１０】さらに、プランジャーにバルブケースの溝
に沿って移動するようガイドＡを設けたため、プランジ
ャーは確実に動き、冷水流入口、高温水流入口の開口面
積の調整精度が向上することにより、混合水の温度調整
精度が向上する。

【００１１】さらに、操作用の温度調整手段なる温度調
整つまみと連動するシャフト、そのシャフトとネジ等に
て連動し、かつバルブケースに設けたレールに沿って移
動するガイドＢを設けたバイアスバネの荷重を調整する
温度調整ネジにより、使用者が噴出湯温をスムーズに調
整することができる。

【００１２】さらに、バルブケースにガイドＣ及び温度
調整ネジに台座を設けたため、形状記憶合金バネとバイ
アスバネは確実に保持されバネ座屈等がなく、プランジ
ャーが確実に動作する。

【００１３】従って、湯水混合装置に流入される冷水と
高温水の温度が変動しても、安定して素早く設定した温
度に調整し、適温の温水をノズルより噴出させることが
できる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。

【００１５】図１は本発明の一実施例を示した衛生洗浄
器の給水系の構成を示す概略説明図であり、図２は同衛
生洗浄器の湯水混合装置の断面図である。図３、図４は
それぞれ同衛生洗浄器の湯水混合装置の要部断面図であ
る。図５は同衛生洗浄器の設置例を示す外観斜視図であ
る。図６は同衛生洗浄器の湯水混合装置の冷水流入口と
高温水流入口の流入部が円形状の場合のプランジャーの
各位置における開口率を示す特性図である。

【００１６】図１において、１は給水管、２は給湯管、
３は湯水混合装置、４はノズル、１３は温水タンク、１
４は混合水供給管、２３は電磁弁である。給水管１は電
磁弁２３を介して水道管より給水され、湯水混合装置３
の冷水流入口６と温水タンク１３に分岐して冷水を供給
する。温水タンク１３では、冷水を高温水に加熱して給
湯管２を介して湯水混合装置３の高温水流入口７に高温
水を供給する。湯水混合装置３に流入した冷水と高温水
は、湯水混合装置３内で混合されて適温の温水となり、
混合水流出口８より混合水供給管１４を介してノズル４
に供給され、ノズル４から局部に向けて温水が噴出す
る。

【００１７】図２〜図４において、５は略筒状のバルブ
ケース、９は冷水流入口６から流入する冷水と高温水流
入口７から流入する高温水が混合されて混合水流出口８
より流出する水路に設置されている形状記憶合金をコイ
ル状に成形した形状記憶合金バネ、１０はコイル状のバ
イアスバネ、１１はガイドＡ１１ａを設けたプランジャ
ーでありバルブケース５に設けた溝部５ａに沿ってバル
ブケース５内部で摺動する（図３参照）。

【００１８】形状記憶合金バネ９は特定温度に達すると
大きく変位するコイルバネであり、例えば４０℃のよう
な特定（変態）温度を越えるとマルテンサイト変態が生
じて特定形状（伸長形状）に大きく変形し、また３０℃
のような特定温度以下になると元の特定形状（縮み形
状）に可逆的に変形するものであり、その組成はニッケ
ル、チタン等の合金からなり、その組成を変えたり他の
元素を添加することによりその変態温度を任意に設定で
きる。

【００１９】プランジャー１１は形状記憶合金バネ９と
バイアスバネ１０の荷重バランス位置により冷水流入口
６と高温水流入口７の開閉面積の比を可変させる構成と
なっている。冷水流入口６と高温水流入口７を形状記憶
合金バネ９の変位方向に対して垂直に入水する向きで、
かつ略等距離位置のできるだけ近くに配置させた構造と
している。さらに、冷水流入口６と高温水流入口７は対
向する方向から流入する構成としている。

【００２０】１２はバルブケース５に設けたレール５ｂ
に沿って移動するガイドＢ１２ａを設け（図４参照）、
かつバイアスバネ１０の荷重を調整する温度調整ネジで
ある。１５は温度調整つまみと連動して回転するシャフ
トであり、１６はＯリング、１７は操作用の温度調整手
段としての温度調整つまみである。

【００２１】１９は冷水流入口６と高温水流入口７から
の流入水がぶつかり混合するプランジャー１１内部の混
合部、２０は形状記憶合金バネ９が設けられている混合
流水温度の検知部である。プランジャー１１内部の混合
部１９に冷水及び高温水を流入させて、混合された混合
水を形状記憶合金バネ９のある検知部２０に送る構造と
している。

【００２２】また、温度調整ネジ１２には台座１２ｂを
設け、バルブケース５にはガイドＣ５ｃを設けている。

【００２３】図５は衛生洗浄器に湯水混合装置を組み込
んで設置した例であり、２１は衛生洗浄器本体、２２は
洗浄スイッチである。

【００２４】次に上記構成による動作について説明す
る。使用者が温度調整つまみ１７を希望の温度に設定し
た後、衛生洗浄器の洗浄スイッチ２２を操作させると、
電磁弁２３が開き、湯水混合装置３の冷水流入口６から
冷水が、温水タンク１３（または後述の外部給湯器）を
介して高温水流入口７から高温水が流入し、プランジャ
ー１１の中空部、すなわち混合部１９及び形状記憶合金
バネ９のある検知部２０を通って混合水流出口８から流
出する。

【００２５】この時形状記憶合金バネ９は、混合水の温
度を検知して、温度に対応したバネ荷重が発生する。混
合水が高温時には、形状記憶合金バネ９のバネ荷重が増
加してプランジャー１１を押し、冷水流入口６の開口面
積を増加させ、高温水流入口７の開口面積を減少させる
方向に動く、この結果、冷水の流入量が増加し、高温水
の流入量が減少し、混合水の温度が減少する。逆に混合
水が低温時には、プランジャー１１は逆に動き、冷水の
流入量が減少し、高温水の流入量が増加して混合水の温
度が上昇する。上記動作の結果、混合水の温度が適温に
制御されてノズル４に流出し、ノズル４から噴出され
る。

【００２６】上記動作を行う上で、温度変動が少なくて
も安定した噴出温度を得るためには、湯水混合装置３に
流入した冷水と高温水を十分混合させた状態で、できる
だけ早く形状記憶合金バネ９に検知させる必要がある。
そこでプランジャー１１内部の混合部１９に冷水及び高
温水を流入させると、混合部１９で混合された混合水は
形状記憶合金バネ９のある検知部２０に送られる。さら
に冷水流入口６と高温水流入口７を形状記憶合金バネ９
の変位方向に対して垂直に入水する向きで、かつ略等距
離位置のできるだけ近くに配置させているので、流入水
が速やかに混合されて検知部２０に送られる。さらに、
冷水流入口６と高温水流入口７は対向する方向から流入
し、冷水と高温水がぶつかり混合が十分行われる。

【００２７】また図６において、冷水流入口６と高温水
流入口７の流入部形状は円形としているので、使用時の
安定位置に近い開口率５０％の時にプランジャー１１の
移動に対する開口率の変化が最も大きくなり、このため
制御される温度が正確になる。逆に冷水流入口６又は高
温水流入口７が全閉から開くときの位置や、閉じて全閉
となる位置では、開口率の変化が少なく、水流の急激な
変化が少ない。この結果、使い始めや、供給される冷水
温度が急変したときも、プランジャー１１が速やかに安
定位置に移動する。

【００２８】またプランジャー１１にガイドＡ１１ａを
設け、バルブケース５に溝部５ａを設けたためプランジ
ャー１１は確実に動作する。

【００２９】また、温度調整ネジ１２はバルブケース５
に設けたレール５ｂに沿って移動するガイドＢ１２ａを
設けたためスムーズに調整することができる。

【００３０】なお、ユニットバス等では、温水タンク１
３に外部給湯器を用いてもよい。また本実施例では冷水
流入口６と高温水流入口７の流入部形状は円形としてい
るが、楕円や菱形等でもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば湯
水混合装置は、バルブケース、給水管と接続される冷水
流入口、対向する方向から流入する給湯管と接続される
高温水流入口、ノズルと接続される混合水流出口、混合
水の温度を検知して変位する形状記憶合金バネ、バイア
スバネ、前記形状記憶合金バネとバイアスバネの荷重の
バランスにより各流入口の開閉面積の調整を行いバルブ
ケースに設けた溝部に沿って移動する先端部にガイドＡ
を備えたプランジャー、前記バルブケースに設けたレー
ルに沿って移動するガイドＢを設けた温度調整ネジ、温
度調整手段なる温度調整つまみ、及び前記温度調整つま
みと連動するシャフトを設け、またバルブケースにガイ
ドＣ及び前記温度調整ネジに台座を設けたので以下のよ
うな効果を有する。

【００３２】（１）温水タンクを内蔵するタイプの衛生
洗浄器では、冷水との混合が促進され、温水タンクの制
御温度を従来より高温にすることができるため、温水タ
ンクの大きさを従来より大幅に小型化でき、製品自体も
小型化する事ができる。また小型により温水タンクの材
料費が低減し、温水タンクの支持構造も軽量化されるた
め簡略化でき、製品を低価格にする事ができ、また温水
タンクの設置スペースが小さく出来るためデザインの自
由度が向上する。温水タンク内部の温度分布がばらつい
ても、噴出温度は安定しており、快適性が向上する。

【００３３】（２）外部給湯器から高温水が供給される
タイプの衛生洗浄器では、従来のワックスタイプのサー
モスタットに比べて大幅に小型で、熱伝導のよい形状記
憶合金バネを使用するため、感応速度が早く、噴出温度
の安定時間を大きく短縮することができる。このため使
用者の快適性が向上する。また、湯水混合装置が小型
で、構造も簡単なため、製品を小型低価格にすることが
できる。

【００３４】また冷水流入口と高温水流入口は対向する
方向から流入する構成としたので、さらに、冷水と高温
水の混合が加速され、温度精度が向上する。

【００３５】あるいは、操作部の温度調整手段と連動し
て調整するバイアスバネの荷重を調整する調整手段を設
けたので、使用者による噴出温度の調整が容易になる。

【００３６】あるいは、冷水流入口と高温水流入口の流
入部形状を円、又は楕円、又は菱形としたから、湯水混
合装置に流入される冷水と高温水の温度が変動しても、
より噴出温度は安定し、温度精度が向上する。

【００３７】さらに、プランジャーにバルブケースの溝
に沿って移動するようガイドＡを設けたため、プランジ
ャーは確実に動き、冷水流入口、高温水流入口の開口面
積の調整精度が向上することにより、混合水の温度調整
精度が向上する。

【００３８】さらに、操作用の温度調整手段なる温度調
整つまみと連動するシャフト、そのシャフトとネジ等に
て連動し、かつバルブケースに設けたレールに沿って移
動するガイドＢを設けたバイアスバネの荷重を調整する
温度調整ネジにより、使用者が噴出湯温をスムーズに調
整することができる。

【００３９】さらに、バルブケースにガイドＣ及び温度
調整ネジに台座を設けたため、形状記憶合金バネとバイ
アスバネを確実に保持することができ、バネ座屈等がな
く、プランジャーが確実に動作する。

【００４０】従って、湯水混合装置に流入される冷水と
高温水の温度が変動しても、安定して素早く設定した温
度に調整し、適温の温水をノズルより噴出させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す衛生洗浄器用湯水混合
装置の給水系構成の概略説明図である。

【図２】同衛生洗浄器用湯水混合装置の構造を示す断面
図である。

【図３】同衛生洗浄器用湯水混合装置の要部断面図であ
る（図２のＸ−Ｘ断面図）。

【図４】同衛生洗浄器用湯水混合装置の要部断面図であ
る（図２のＹ−Ｙ断面図）。

【図５】同衛生洗浄器用湯水混合装置の設置例を示す外
観斜視図である。

【図６】同衛生洗浄器用湯水混合装置の冷水流入口と高
温水流入口の流入部が円の形状である場合のプランジャ
ーの各位置における開口率を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 給水管 ２ 給湯管 ３ 湯水混合装置 ４ ノズル ５ バルブケース ５ａ 溝部 ５ｂ レール ５ｃ ガイドＣ ６ 冷水流入口 ７ 高温水流入口 ８ 混合水流出口 ９ 形状記憶合金バネ １０ バイアスバネ １１ プランジャー １１ａ ガイドＡ １２ 温度調整ネジ １２ａ ガイドＢ １２ｂ 台座 １５ シャフト １７ 温度調整手段（温度調整つまみ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水管（１）、給湯管（２）、湯水混合
   装置（３）及びノズル（４）を備えた衛生洗浄器におい
   て、前記湯水混合装置（３）は、バルブケース（５）、
   給水管（１）と接続される冷水流入口（６）、対向する
   方向から流入する給湯管（２）と接続される高温水流入
   口（７）、ノズル（４）と接続される混合水流出口
   （８）、混合水の温度を検知して変位する形状記憶合金
   バネ（９）、バイアスバネ（１０）、前記形状記憶合金
   バネ（９）とバイアスバネ（１０）の荷重のバランスに
   より各流入口（６）、（７）の開閉面積の調整を行いバ
   ルブケース（５）に設けた溝部（５ａ）に沿って移動す
   る先端部にガイドＡ（１１ａ）を備えたプランジャー
   （１１）、前記バルブケース（５）に設けたレール（５
   ｂ）に沿って移動するガイドＢ（１２ａ）を設けた温度
   調整ネジ（１２）、温度調整手段なる温度調整つまみ
   （１７）、及び前記温度調整つまみ（１７）と連動する
   シャフト（１５）を設けたことを特徴とする衛生洗浄器
   用湯水混合装置。
2. 【請求項２】 前記バルブケース（５）にガイドＣ（５
   ｃ）及び前記温度調整ネジ（１２）に台座（１２ｂ）を
   設け、形状記憶合金バネ（９）及びバイアスバネ（１
   ０）を保持する請求項１記載の衛生洗浄器用湯水混合装
   置。