WO1994015129A1

WO1994015129A1 - Hot and cold water mixing apparatus

Info

Publication number: WO1994015129A1
Application number: PCT/JP1993/001933
Authority: WO
Inventors: Masatoshi Enoki; Osamu Tokunaga; Setsuo Ito; Masaaki Itoh; Hirofumi Takeuchi
Original assignee: Toto Ltd.
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 1994-07-07
Also published as: KR950700508A; US5579992A; EP0666442B1; ATE214795T1; TW265400B; EP0666442A4; CA2129997A1; DE69331744T2; KR100288683B1; US5806761A; DE69331744D1; DK0666442T3; EP0666442A1; JP3632207B2; US5738275A

Description

明細書湯水混合装置

【技術分野】

本発明は、湯水混合装置に関し、詳しくは、温度によってばね定数が変化する素材からなるばねを用いて、可動弁体を付勢して湯水の混合を行なう湯水混合装置に関する。

[背景技術】

従来、この種の湯水混合装置としては、湯と水の混合比を左右する可動弁体を、温度によって形状が変化する形状記憶合金を用いて付勢することにより、湯水混合物の温度を一定に制御する自動温度調節式湯水混合栓が提案されている（実公昭 6 1— 4 4 0 6 2 ) 。これは、形状記憶合金が、特定の温度下で一定の形状にセットしておくと、その他の温度下で物理的に形状を変化させても当初のセヅト温度を与えることにより、再びセット時の形状に復元するという特徴を有し、従来の感温素子、例えば、ワックスサーモ等より熱容量が小さく、温度変化に対して敏感に作動することを利用したものである。

この混合栓では、可動弁体の一方を、コイル状形状記憶合金で付勢し、他方を、コイルスプリングで付勢するように構成されており、コイル状形状記憶合金は、湯水混合物に直接接触するよう配置され Cいる。また、コイル状形状記憶合金は、一定温度で一定コイル長になるとされており、このコイル状形状記憶合金は、湯水混合物の温度の変化により、次のように作動するとされている。

湯水混合物の温度が設定温度で定常状態にあるとき、可動弁体は、コイル状形状記億合金とコイルスプリングとの釣り合いの位置で停止している。定常状態にあつた湯水混合物の温度が外乱等により変化して一定の温度になると、コィル状形状記憶合金は、その温度でセットされた一定のコイル長に復元しょうとして、形状復元力を発生する。この形状復元力は、定常状態にあったコイルスプリングとの釣り合いを崩して、可動弁体をコイルスプリング側またはコィル状形状記憶合金側へ駆動する。ここで、コイル状形状記憶合金に対して、設定温度近傍で、連続的にコイル長をセットすれば、湯水混合物の温度が設定温度近傍での変化に対して、コイル状形状記憶合金は、温度変化に伴ってコイル長を変化させ、連続的な形状復元力を発生する。従って、可動弁体が湯水混合物の温度変化に対応して変位し、湯水の割合を変化させるので、湯水混合物の温度を設定温度に保持することができる。

ところで、形状記憶合金は、一般に高価であるので少ない材料で形成することが好ましい。しかし、少ない材料で形成された感温ばねは、通常のばねと比較して、ばね定数が小さく、可動弁体を大きな駆動力で駆動しないことになる。したがって、こうしたばね定数の小さい感温ばねでは、可動弁体に対する支持力が弱く、僅かにねじれなどの力を加えても、可動弁体が傾いて、シール性が低下する。このため、精度の高い吐水温度の調節が行なうことができないという問題があつた。

また、形状記憶合金のばねは、湯水の温度に敏感に反応するので、高温水と低温水とが十分に混合されていない状態で接触すると、各部での荷重の発生状態が異なって、安定した温度の吐水が行なえないという問題もあった。

【発明の開示】

本発明は、ばね定数の小さい形状記憶合金からなる感温ばねを用いても、目標設定温度での吐水を安定して行なうことができる湯水混合装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明は、

高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、

高温水を吐出する湯側ポートと低温水を吐出する水側ポートを有すると共に上記両ポートに連通する摺動孔を有するケーシング本体と、

上記摺動孔に摺動自在に嵌合し、上記湯側ポートから吐出される高温水と水側ポートから吐出される低温水との混合比を調節する可動弁体と、

所定の温度範囲において温度に応じてばね定数が変化する材料からなり、混合湯水の上昇温度に伴い湯の割合を減少させる方向へ上記可動弁体を付勢する感温ばねと、

上記可動弁体と上記方向とは反対方向に付勢するバイアスばねと、

上記可動弁体と感温ばねとの間に介在し高温水と低温水とを混合する位置から感温ばねを所定距離隔てるスぺーサと、

を備えたことを特徴とする。

本発明の好適な態様として、上記スぺーサの一端部は、可動弁体に当接する弁押圧部を有し、該スぺ一サの他端部は、感温ばねの一端部を支持するばね受け部を有している。また、上記スぺーサの弁押圧部は、上記ばね受け部から突設されかつ可動弁体の内周に沿って所定間隙で設けられた複数の脚部として構成できる。上記脚部の一部は、上記水側ポートに対向するように配置されている。上記脚部は、水側ポートから流出する低温水を周方向へ向きを変えるフィンに形成することもできる。上記フィンの態様として、円周上に配置すると共に、周方向へ等間隔に 6 ~ 8枚設けることが好ましい。上記フィンの他の態様として、円周上に配置すると共に、水側ポートから離れるにつれて周方向において長い間隔で配置することが好ましい。

また、他の発明は、

上記可動弁体と上記方向とは反対方向に付勢するバイァスばねと、

上記水側ポートに対向した部位に設けられかつ該水側ポートから流出する低温水を分流させる分流部材と、を備えたことを特徴とする。

上記分流部材の好適な態様は、水側ポートから流出する低温水を周方向へ向きを変えるフインに形成されている。

さらに、他の発明は、

上記湯側ポートに対向した部位に設けられかつ該湯側ポートから流出する高温水を分流させる分流部材と、

を備えたことを特徴とする。

バイァスばねを支持するバイァスばね受け部材のー態様として、上記分流部材を一体化している。また、上記分流部材の一態様として、湯側ポートから流出する高温水の流れを周方向へ変えるフィンに形成されている。

また、別の発明は、

高温水及び低温水をそれぞれ吐出する湯側ポートまたは水側ポートに連通した混合室と、

上記両ポー卜から吐出される高温水及び Zまたは低温水の流入量を制御し、高温水と低温水との混合比を調節する可動弁体と、

上記混合室で混合された高温水と低温水との混合湯水に晒され、該混合湯水の温度に応じてばね定数が変化する感温ばねと、

該感温ばねの付勢力に比例して上記可動弁体を駆動する駆動手段と、上記両ポートから上記混合室へ流入する高温水、低温水及び上記感温ばねより上流の混合湯水を上記混合室の周方向へ分散させる分流部材と、

を備えることを特徴とする。

上記駆動手段の一態様は、感温ばねの一端が固定され、他端が可動弁体を付勢する構成を備えている。また、可動弁体を付勢するバイアスばねを備え、このバィァスばねに対する予荷重を調節する予荷重調節機構を備えている。さらに、他の態様として、可動弁体、感温ばね及びバイアスばねを収納する弁室及び混合室を形成するケーシング本体を備え、該ケーシング本体を水側ポートまたは湯側ポートを設けた部材に対して着脱可能に形成されている。また、分流部材は、ケーシング本体の壁面に一体形成されている。

可動弁体と感温ばねとの間を隔てるスぺーサを備え、該スぺーサに上記分流部材を設けている。こうのスぺーサは、ケーシング本体の混合室に面する内壁面に、複数の箇所で摺動可能に当接するガイド部材を備えている。

また、別の発明は、

高温水を吐出する湯側ポートと低温水を吐出する水側ポートとを有すると共に上記両ポートに連通する摺動孔を有するケーシング本体と、

上記感温ばねの内側に配置されて、上記ケーシング本体の内側壁との間で感温ばねを収納するばね流路室を形成する筒状の流路形成部材と、

上記湯側ポートからの高温水と水側ポートからの低温水とにより混合された混合湯水を上記ばね流路室に導入するばね室導入路と、

を備えたことを特徴とする。

感温ばねに混合湯水を接触させる構成の一態様として、上記可動弁体と感温ばねとの間に介在し高温水と低温水とを混合する位置から感温ばねを所定距離隔てるスぺーサを備え、該スぺ一ザに上記流路形成部材及びばね室導入路を形成している。また、上記ばね室導入路のー態様は、絞りを有し、また、スぺーザの一端部に形成されかつ上流から下流に向けて末広がり状のガイド部を有している。上記流路形成部材のー態様は、感温ばねの他端部を受けるばね受け部を有する感温ばね受け部材を備え、該感温ばね受け部材に上記流路形成部材を形成している。また、上記ばね流路室の一態様として、混合湯水を攪拌するための流路抵抗部を形成している。上記流路抵抗部の一態様は、流路形成部材のばね流路室側に形成した螺旋状突起や、ケーシング本体の内壁面に形成した螺旋状突起であるさらに、別の発明は、

高温水を吐出する湯側ポートと低温水を吐出する水側ポートを有すると共に上記両ポートに連通する摺動孔を有するケージング本体と、

上記感温ばねの端部の形状に倣って形成されたばね受け凹所を有する感温ばね受け部材と、

を備えたことを特徵とする。

上記感温ばね受け部材の態様として、感温ばねの螺旋溝を有する分割部材から構成したり、感温ばねの端面を樹脂でインサート成形したり、上記可動弁体と感温ばねとの間に介在し高温水と低温水とを混合する位置から感温ばねを所定距離隔てるスぺーサに一体形成したりすることにより実現できる。

また、他の発明は、高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、

上記感温ばねの端部を支持するばね受け部を有する平板材であり、該平板部材の中央に設けた中央支持部にて上記ケーシング本体に対して揺動可能に支持されている感温ばね受け部材と、

を備えたことを特徴とする。

上記感温ばね受け部材の中央支持部の一態様は、突起と、該突起を支持する支持凹所とを備えている。

上記感温ばね受け部材の態様として、硬質樹脂から形成された中央支持部と、弾性部材から形成されたばね受け部とを備えている。

さらに、別の発明は、

上記摺動孔に摺動自在に嵌合し、上記湯側ポートから吐出される高温水と水側ポ一トから吐出される低温水との混合比を調節する可動弁体と、

上記可動弁体と上記方向とは反対方向に付勢するパイァスばねと、上記バイァスばねの端部を支持するばね受け部を有する平板材であり、該平板部材の中央に設けた中央支持部にてケーシング本体側に揺動可能に支持されているバイァスばね受け部材と、

を備えたことを特徵とする上記バイアスばね受け部材の中央支持部としては、突起と、該突起を支持する支持凹所とを備えている。上記バイアスばね受け部材のー態様として、硬質樹脂から形成された上記中央支持部と、弾性部材から形成されたばね受け部とを備えている。

また、他の発明は、

上記感温ばねを支持するばね受け部と、該ばね受け部の中央部から突設され可動弁体の中央部を摺動方向へ押圧する弁押圧部とを有する感温ばね受け部材と、を備えたことを特徴とする。

さらに、他の発明は、

高温水を吐出する湯側ポ一トと低温水を吐出する水側ポートを有すると共に上記両ポートに連通する摺動孔を有するケーシング本体と、

上記バイァスばねを支持するばね受け部と、該ばね受け部の中央部から突設され可動弁体の中央部を摺動方向へ押圧する弁押圧部とを有するパイァスばね受け部材と、

を備えたことを特徴とする。

別の発明は、

上記可動弁体内に摺動方向に沿って貫通形成された可動弁体ガイド？ Lと、上記ケーシング本体に固定され、上記可動弁体ガイド孔に摺動自在に嵌合して可動弁体を支持するガイド部材と、

を備えたことを特徴とする。

さらに、他の発明は、

高温水を吐出する湯側ポートと低温水を吐出する水側ポートを有すると共に上記両ポートに連通する摺動孔を有するケーシング本体と、上記摺動孔に摺動自在に嵌合し、上記湯側ポートから吐出される高温水と水側ポートから吐出される低温水との混合比を調節する可動弁体と、

上記ポートの開口部に突設され、可動弁体の外周に接して摺動方向へガイドするガイド突起と、

を備えたことを特徴とする。

ガイド突起の一態様は、、該可動弁体の着座状態にて可動弁体の外周に沿って形成されたパーティンダラィンの内側に可動弁体をガイドするように形成されている。

さらに、別の発明は、

上記感温ばねの端部を支持するばね受け部を有し、上記ケーシング本体の摺動孔に挿入されて位置決めされる筒部を有する感温ばね受け部材と、

上記感温ばね受け部材をケーシング本体に固定する固定手段と、

を備えたことを特徴とする。

上記固定手段の一態様は、上記ケーシング本体に形成した凹所と、上記感温ばね受け部材に形成され、かつ上記凹所に係合する係合爪とを備え、また他の態様は、ケーシング本体に形成された切り割と、上記感温ばね受け部材に形成され上記切り溝に一致する位置に形成した切り溝と、上記切り割及び切り溝に係合して感温ばね受け部材を摺動孔から抜止する止め輪と、を備えている。

感温ばね受け部材のー態様として、上記ケーシング本体の摺動孔に嵌合されると共に水側ポートを構成しかつ上記可動弁体が着座する水側弁座を有する水側弁座部材に一体的に固定されている。

他の発明は、

上記ケーシング本体の開口部に形成されたネジ部と、

上記ケーシング本体のネジ部に螺合するネジ部を有しかつ両ネジ部の螺合により開口端部に装着されると共に上記感温ばねを受けるばね受け部材と、

上記ばね受け部材と感温ばねとの間に介し、ばね受け部材及び感温ばねに接触する面が摩擦係数の小さい摺動面に形成した摺動部材と、

を備えたことを特徴とする。

他の発明は、

上記両ポートから吐出される高温水及びまたは低温水の流入量を制御し、高温水と低温水との混合比を調節する可動弁体と、

該感温ばねの付勢力に比例して上記可動弁体を駆動する駆動手段と、上記感温ばねの内側に配置されて、上記ケーシング本体の内側壁との間で感温ばねを収納するばね流路室を形成する筒状の流路形成部材と、

を備えたことを特徴とする。

本発明の一態様は、可動弁体を感温ばねと反対の方向に付勢するバイァスばねを備え、上記バイァスばねに与える予荷重を調節する予荷重調節機構を備えている。さらに、他の態様として、可動弁体、感温ばね及びバイアスばねを収納する弁室及び混合室を形成するケーシング本体を備え、該ケーシング本体を水側ポートまたは湯側ポートを設けた部材に対して着脱可能に形成されている。また、分流部材は、ケーシング本体の壁面に一体形成されている。また、流路形成部材及びばね室導入流路は、上記ケーシング本体の壁面に一体形成されている。

また、他の発明は、

可動弁体をコィル状の感温ばねの伸縮で可動することにより高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、

上記感温ばねは、 N i と T i を主材料とし、冷却時の変態開始温度（M sて）と冷却時の変態終了温度（M f ）との間に、 M s≤ 7 0 ' (：、 M f ≥ 1 0。Cであつて、 M s— M f ≥ l 5 'Cの範囲内にばね定数と温度との関係が比例関係を有する合金であり、

r = ( d * S Tハ n D ) · 1 0 0 ( % ) - ( 1 )

d ：感温ばねの線径

S T ：可動弁体のストローク

n ：コィル巻数

D ：感温ばねの中心径上式（ 1 ) で表わされる感温ばねの取付歪 rが 0 . 6〜1 . 4 %の範囲で使用することを特徴とする。上記取付歪 rの好ましい態様は、 0 . 6〜1 . 2 %であり、さらに、好ましくは、 0 . 6〜0 . 8 %に設定される。感温ばねに取付歪を与える一態様は、可動弁体を感温ばねとバイァスばねとの間で摺動自在に支持する構成により実現できる。

以下の本発明の作用及びその効果について説明する。

本発明に係る湯水混合装置では、ケーシング本体の摺動孔に可動弁体が摺動し、湯側ポートと水側ポートから吐水される高温水と低温水との混合比を変える。可動弁体は、感温ばねに付勢されると共にその反対方向へバイァスばねで付勢されている。感温ばねは、混合湯水の温度に応じてそのばね定数を変化して、バイァスばねのばね力との約合った位置まで可動弁体を移動するので、目標温度に調節された混合湯水が吐水される。

また、可動弁体と感温ばねとの間には、スぺーサが介在しており、このスぺーサは、高温水と低温水とを混合する位置から感温ばねを所定距離隔てることにより、高温水と低温水とが十分に混合されてからその混合湯水を感温ばねに接触させるようにして、可動弁体の安定した摺動を保障している。

スぺーザの好適な態様として、一端に弁押圧部、他端にばね受け部を備えることにより、弁押圧部で可動弁体を押圧し、ばね受け部で感温ばねを支持している。また、弁押圧部は、可動弁体の内周に沿って所定間隙で設けた脚部とすることにより、摺動弁体を内周に沿って均一な力で押圧する。さらに、脚部の一部は、水側ポートに対向して配置することにより、該脚部が水側ポートから流出される低温水を分流させて高温水との混合を促進する。

脚部の形状として、フィンとすることにより、水側ポートから流出する低温水の流出方向を周方向へ変えて、湯側ポートから流出される高温水が外側から取り囲むような状態を経て混合されるから、低温水と高温水との混合が一層促進される。こうした混合作用をする好適な態様のフィンは、周方向へ等間隔に 6 ~ 8枚配置することにより実現できる。

また、フィンの他の好適な態様として、水側ポートから離れるにつれて周方向へ長い間隔で配置することにより、水側ポートに近い流速の強いところでは狭い間隔から流入し、水側ポートから遠い流速の弱いところでは広い間隔から流入する。よって、各フィン間からほぼ等しい流量の低温水が流入して、高温水との均一な混合が促進される。

水側ポートから流出する低温水を分流させる手段としては、脚部やフィンをスぺ一サに設ける構成の他に、水側ポートに対向した部位に設けた構成であれば、ケーシング本体等に形成または装着した分流部材ゃフインであってもよい。また、脚部、フィンまたは分流部材は、湯側ポートに対向した部位やバイァスばね受け等にも設けてもよく、これにより、湯側ポートから流出する高温水が分流されて低温水に対する混合が一層促進される。

また、感溫ばねは、可動弁体を通過した高温水と低温水との混合湯水の温度に応じてばね定数が変化する。このばね定数の変化を駆動手段により可動弁体の移動力として変換することで混合湯水の温度が安定する。また、感温ばねは、混合湯水の温度に対して敏感であるので、混合湯水の温度制御の応答性に優れた特性を示す。その反面、感温ばねが十分に混合された混合湯水に晒されなければ、混合湯水の温度制御にサイクリングが発生する。そこで、分流部材を少なくとも感温ばねの上流に配設し、混合室へ流入する高温水や低温水あるいは混合湯水そのものの流れ方向を混合室の周方向へ分散させ、温度のむらのない流れ状態を作り出す。なお、感温ばねを混合湯水の主たる流路中に配置する必要はなく、この場合には、混合湯水の水圧変化に伴う外乱を防止できる。さらに、感温ばねは、可動弁体に対して直接移動力を加える必要がなく、単に温度センサとしての作用を奏してもよい。この場合には、駆動手段が感温ばねの伸縮を受けて可動弁体に直接的に移動力を加えるよう構成する。これにより、線径の細い、安価な感温ばねが利用可能となる。

さらに、感温ばねは、温度センサとして使用すると共に、その一端を固定し、他端により可動弁体を付勢することで駆動手段としての作用を同時に奏させることができる。このことにより、構造が簡略化され湯水混合装置の小型化が図れる。また、この場合に特に、可動弁体の移動力は、正確に混合湯水の温度に比例する必要があるから、分流部材は、高温水、低温水あるいは混合直後の混合湯水を十分に攪拌して、好適な効果を果たす。

また、可動弁体をバイァスばねにより感温ばねと反対方向へ付勢することにより、可動弁体は、感温ばねとバイアスばねとの力の均衡する位置に移動する。この場合に、可動弁体と感温ばねの距離が短くなるので、分流部材は、感温ばねには十分に混合された混合湯水に晒すのに好適な効果を果たす。なお、感温ばねは、その付勢力を二方向に発生するものに限らず、一方向にのみ発生するものを使用することができる。

混合湯水の目標温度の変更は、予荷重調節手段によりバイァスばねに対する予荷重を変えることにより行なう。このように予荷重を大きくすることにより、感温ばねの耐久性が向上すると共に、可動弁体のシール力を強くすることができ、したがって、歪を適宜調節することにより混合湯水の目標温度の変更及び温度調節機能について優れた性能を得ることができる。さらに、分流部材は、混合湯水の温度むらを解消し、感温ばねに局部的あるいは瞬間的な温度変化が発生することを抑えるので、その特性の劣化を防止することができる。

また、可動弁体、感温ばね及びバイアスばねをケーシング本体の弁室及び混合室内に収納すると共に、該ケーシング本体を湯側ポート及び水側ポートを設けた部材から着脱可能に構成することにより、感温ばね等の温度調節機能部や分流部材等の部品がュニットイ匕し、組立が簡単になると共に、保守や点検にも優れている。さらに、分流部材をケ一シング本体の壁面に一体に形成することにより、部品点数を減らすことができ、分流部材の組立を省略することができる。

分流部材と一体に形成されたスぺーサは、可動弁体と感温ばねとの間に介在されて、高温水と低温水との混合する位置から感温ばねを所定距離隔てる作用と相俟つて高温水と低温水とを十分に混合した均一な温度の混合湯水を感温ばねに晒すことができる。さらに、この場合には、分流部材がスぺーサを兼用することにより、部品点数を減らすことができる。

また、スぺーサに、混合室の内壁面に複数の箇所で摺動可能に接するガイド部材を形成することにより、スぺーサの摺動方向を一義的に決定することができ、可動弁体を傾かせることなく、円滑に移動させることができる。

さらに、感温ばねの内側に筒状の流路形成部材を配置し、ケーシング本体の内側壁との間でばね流路室を形成し、このばね流路室にばね室導入路を介して混合湯水を流通させることにより、混合湯水がばね流路室で絞られて感温ばねに接触するから、感温ばねが十分に混合された混合湯水で伸縮動作を行なう。上記流路形成部材及びばね室導入通路の好適な態様として、可動弁体と感温ばねとの間にスぺーサや、感温ばねの他端部を受ける感温ばね受け部材に一体的に形成することができる。

ばね流路室及びばね室導入路の作用を一層促進するために、ばね室導入路に絞りを形成したり、混合湯水を攪拌するための流路抵抗部や螺旋状突起を形成したりすることもできる。また、ばね流路室への混合湯水のスムーズな流入を行わせるために、スぺ一ザの一端部に末広がり状のガイド部を形成してもよい。

また、可動弁体は、感温ばねまたはバイアスばねから偏位した荷重を受けて傾いた場合には、シール性を損なつて高温水と低温水との混合比が異なつてしまい、目標設定温度からのズレを生じる。こうした可動弁体を傾きの防止するために、下記の構成を採っている。

感温ばねを受ける感温ばね受け部材は、感温ばねの端部の形状に倣って形成したばね受け凹所を備えることにより、端面を平面に切削していなぃ感温ばねを垂直に起立支持することができる。これにより、感温ばねは、可動弁体に対して偏位した付勢力を加えないから、可動弁体を傾かせず、高いシール性を確保して温度調節精度を高める。こうした感温ばね受け部材の好適な態様として、ばね受け凹所を螺旋溝や螺旋段部で形成するほか、分割部材を組み合わせることでばね受け凹所が形成される構成であってもよく、また、感温ばねの端部を樹脂でィンサート成形してもよい。さらに、感温ばねの端部を平面に切削した場合でも、その始端部に僅かな段部が形成されるから、この段部による偏位荷重を避けるために、平面切削した感温ばねの始端部に、ばね受け部材のばね受け凹所を倣った形状にしたものも適用できる。なお、ばね受け部材は、感温ばねの端部を受けるのであれば、ケーシング本体や上記スぺーサに取付または一体成形することができる感温ばねの端部を支持する感温ばね受け部材は、平板材を用いてその中央部に設けた中央支持部にてケーシング本体に対して揺動可能に支持する構成とすることにより、感温ばねの各部で偏位するような荷重が生じたときに、支持突起を介して感温ばねの荷重を均一にするように調整するから、可動弁体に傾かせるような力を加えない。ばね受け部材の中央支持部の好適な態様としては、突起と、該突起を支持する支持凹所とで構成することができる。また、感温ばね受け部材のばね受け部を、弾性部材から形成することにより、強い荷重を受けた部分が他の部分より橈んで荷重を均一にすることもできる。

また、感温ばね受け部材と同様な構成は、バイアスばねを支持するバイアスばね受け部材にも適用して、バイァスばねによる均一な荷重を与えることができる感温ばねを支持するばね受け部の他の好適な態様として、ばね受け部の中央部から弁押圧部を突設し、弁押圧部により、可動弁体の中央部を摺動方向へ押圧する構成を採ることにより、可動弁体は、その中心部に付勢力を受けて偏心した力を受けない。この感温ばね受け部材と同様な構成は、バイアスばねを支持するバィァスばね受け部材に適用して、可動弁体の中心部に付勢力を加えることができる。

可動弁体の傾きを防ぐ好適な態様としては、可動弁体の摺動をガイドするガイド手段を採ることができ、例えば、可動弁体内に周同方向に沿った貫通形成された可動弁体ガイド孔を形成し、この可動弁体ガイド孔にガイド部材で嵌合支持する構成でもよい。

水側ポートまたは湯側ポートの開口部には、可動弁体の外周に接して摺動方向へガイドするガイド突起を形成することにより、可動弁体の摺動の際の傾きを防止することができる。また、可動弁体が着座するシート面にパーティンダラィンを位置させたものであっても、ガイド突起が可動弁体をパーテイングラインの内側に着座するようにガイドする。よって、可動弁体がパーテイングラインに乗り上げて傾くことがない。

また、湯水混合装置に感温ばねを組み付ける際に、感温ばねに捩り力を加えると、これが残留応力となって可動弁体を傾かせる要因になる。これを防止するために以下の構成が採られている。すなわち、感温ばね受け部材は、ばね受け部で感温ばねの端部を支持すると共に、筒部がケーシング本体の摺動孔に挿入されて位置決めされ、固定手段を介してケーシング本体に固定される。このとき、感温ばね受け部材は、摺動孔へ挿入するだけであり、感温ばねに捩り力が加えられない。上記固定手段の好適な態様としては、ケーシング本体に形成した凹所に、感温ばね受けに形成した係合爪を係合させる構成や、ケーシング本体に切り割を形成すると共に感温ばね受けに切り溝を形成し、切り割と切り溝とに止め輪を係合して感温ばね受け部材を摺動孔から抜止する構成を採ることができる。上記感温ばね受け部材の筒部は、可動弁体が摺動する摺動孔に挿入されることから、可動弁体が着座する水側弁座を一体的に形成してもよい。

また、感温ばね受け部材をケーシング本体の開口部に螺着する構成であっても、以下の構成により、感温ばねに捩り力を加えないで組み付けることができる。すなわち、感温ばね受け部材と感温ばねの端部との間には、感温ばね及びばね受け部材より摩擦係数の小さい摺動部材が介在しており、ばね受け部材をケーシング本体に組み付ける際に、感温ばねに対して滑る。よって、ばね受け部材のケ一シング本体への螺着時に、感温ばねに捩り力が加わらない。

感温ばねは、可動弁体を通過した高温水と低温水との混合湯水の温度に応じてばね定数が変化する。このばね定数の変化を駆動手段により可動弁体の移動力として変換することができ、混合湯水の温度が安定する。また、感温ばねは、混合湯水の温度に敏感であるので、混合湯水の温度制御の応答性に優れた特性を示す。その反面、可動弁体を通過した高温水と低温水との割合に正確に比例した温度の混合湯水に感温ばねを晒さなければ、混合湯水の温度制御にサイクリングが発生する。流路形成部材及びばね室導入路は、可動弁体を通過したすべての高温水及び低温水とを導入して感温ばねと接するようにし、高温水あるいは低温水の一方が優勢的に感温ばねと接することを防止して、正確な温度制御を実現する。また、可動弁体をバイァスばねにより感温ばねと反対方向へ付勢することにより、可動弁体は、感温ばねとバイアスばねとの力の均衡する位置に移動する。この場合に、可動弁体と感温ばねの距離が短くなるので、ばね室導入路は、感温ばねには十分に混合された混合湯水に晒すのに好適な効果を果たす。なお、感温ばねは、その付勢力を二方向に発生するものに限らず、一方向にのみ発生するものを使用することができる。

可動弁体、感温ばね及びバイァスばねをケーシング本体の弁室及び混合室内に収納すると共に、高温水及び低温水を吐出する湯側ポート及び水側ポートを設けた部材から上記ケーシング本体を着脱自在に形成して、感温ばね等の温度調節機能部ゃ流路形成部材及びばね室導入路等の部品をケーシング本体にュニット化することにより、それらの組立が容易となると共に、保守、点検が最適となる。さらに、流路形成部材及びばね室導入路をケーシング本体の壁面に一体に形成することにより、部品点数を減らすことができ、流路形成部材及びばね室導入路の組立を省略することができる。

感温ばねは、温度に応じてばね定数を変えて、目標設定温度で混合湯水を吐水するのに適した材料であることが必要であるが、こうした特性を有する材料として、 N i T i 合金からなる形状記憶合金を用いると共に、 1 0 ~ 7 0 °Cの温度範囲のうち、 1 5 以上の温度範囲において、ばね定数と温度とが比例関係を有しているものを用いて、温度制御特性を高めている。

さらに、感温ばねは、取付歪 rを 0 . 6 ~ 1 . 4 %の範囲で使用している。これは、取付歪 rを 0 . 6 %以上となるように設定して発生荷重を大きくすること. により、水圧などの変動に対して可動弁体の摺動を安定にし、一方、取付歪 rが 1 . 4 %以下に設定することにより、ヒステリシスを小さくして、耐久性を向上させている。なお、耐久性を向上させるには、発生荷重の低下を考慮して、取付歪 rの上限値を下げればよく、好ましくは、 1 . 2 %以下、さらに好ましくは 0 . 8 %以下である。また、こうした取付歪を発生させるには、感温ばねを可動弁体を介してバイァスばねにより付勢することにより実現できる。

【図面の簡単な説明】

図 1 は本発明の一実施例に係る湯水混合装置を示す断面図、

図 2は湯水混合装置に用いる感温ばねの処理温度と変態温度との関係を示すグラフ、

図 3は図 1 の湯水混合装置の要部を示す断面図、

図 4は感温ばねの荷重特性の関係を示すグラフ、

図 5は感温ばねのばね定数と温度との関係を示すグラフ、

図 6は感温ばねの耐久性に係る実験から求められた感温ばねの減少荷重と仮想年数を示すグラフ、

図 7は湯水混合装置に用いた可動弁体の形状の特性を説明する説明図、図 8は湯水混合装置に用いた水側弁座部材の形状の特性を説明する説明図、図 9は湯水混合装置における可動弁体の形状の特性を説明する説明図、図 1 0は湯水混合装置における可動弁体の形状の特性を示す説明図、図 1 1 はスぺーサの破断した状態を示す斜視図、

図 1 2は湯水混合装置の吐水温度と低温水又は高温水の供給圧との関係を示すグラフ、

図 1 3はばね受け部材を示す説明図、

図 1 4は他のばね受け部材を示す説明図、

図 1 5はさらに他のばね受け部材を示す説明図、

図 1 6は別のばね受け部材を示す説明図、

図 1 7はさらに別のばね受け部材を示す説明図、

図 1 8は感温ばねの時定数を示す説明図、

図 1 9はケーシング本体と水側弁座部材とを分解して示す斜視図、

図 2 0は他のケーシング本体と水側弁座部材とを分解して示す斜視図、図 2 1 は予荷重調節機構を備えた湯水混合装置を示す断面図、

図 2 2は他の予荷重調節機構を備えた湯水混合装置を示す断面図、

図 2 3は湯水混合装置の吐水温度と目標温度を変更するキヤップの回転角度との関係を示すグラフ、

図 2 4は可動弁体の形状の異なった湯水混合装置を示す断面図、

図 2 5は他のスぺーサを用いた湯水混合装置の要部を示す断面図、

図 2 6は図 2 5のスぺーサを示す斜視図、

図 2 7は図 2 5のスぺーサのフィンを説明する説明図、

図 2 8は図 2 5のバイァスばね受けを示す斜視図、

図 2 9は湯水混合装置内に温度センサを配置した位置を説明する説明図、図 3 0は温度センサを配置した周方向の位置を説明する説明図、

図 3 1 はスぺーサがない湯水混合装置における湯水混合室内の温度分布を説明するグラフ、

図 3 2はスぺーサを装着した場合の湯水混合装置における湯水混合室内の温度分布を説明するグラフ、図 3 3は他のスぺーサを用いた湯水混合装置の要部を示す断面図、

図 3 4は図 3 3のスぺ一サを示す斜視図、

図 3 5はさらに他のスぺーサを用いた湯水混合装置の要部を示す断面図、図 3 6は別のスぺ一サを示す斜視図、

図 3 7はさらに別の実施例に係るばね受け部材を用いた湯水混合装置の要部を示す断面図、

図 3 8は図 3 7の感温ばね受け部材を示す斜視図、

図 3 9は別の感温ばね受け部材を示す斜視図、

図 4 0はさらに別の実施例に係る湯水混合装置を示す断面図、

図 4 1 は他の実施例に係る可動弁体の周辺を示す断面図、

図 4 2は図 4 0のバイァスばね受け部材の変形例を示す断面図、

図 4 3はさらに他の実施例に係る湯水混合弁を備えた水栓を示す断面図、図 4 4は図 4 2の湯水混合弁の要部を示す断面図、

図 4 5は湯水混合弁の要部の構成を示す分解斜視図、

図 4 6は湯水混合弁の可動弁体の周辺を示す断面図、

図 4 7はケーシング本体を示す平面図、

図 4 8は湯水混合弁における湯の流れる状態を説明する説明図、

図 4 9は可動弁体及び湯側弁座の周辺を判断して示す斜視図である。

【発明の実施するための最良の形態】

以上説明した本発明の構成 ·作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。

図 1 は本発明の一実施例に係る湯水混合弁を示す断面図である。

同図において、湯水混合装置 1 0は、外側ケージング 2 0と、この外側ケーシング 2 0内に収納された内側ケーシング 3 0と、外側ケーシング 2 0の端部に取り付けられたキャップ 4 0 と、内側ケーシング 3 0内に収納されたケーシング本体 5 0 と、を備えている。

ケーシング本体 5 0は、後述する弁機構などを収納する室を備えており、つまり、図示の右側から順に、湯水混合室 8 0、湯流入室 9 0、スライド室 9 6を備えている。

湯水混合室 8 0には、 0 リングでシールされた水側弁座部材 7 0が嵌合されている。水側弁座部材 7 0には、水側ポート 1 0 6を有する水側弁座 1 0 8が形成されている。上記水側ポート 1 0 6は、外側ケーシング 2 0と内側ケーシング 3 0 との間に形成された水導入通路 1 0 2に接続されている。一方、ケーシング本体 5 0には、図示しない給湯機に接続された湯流路 1 1 4が形成されると共に、この湯流路 1 1 4に接続される湯側ポート 1 1 6を有する湯側弁座 1 1 8が形成されている。

湯流入室 9 0には、上記水側弁座 1 0 8および湯側弁座 1 1 8に着脱または離反する可動弁体 1 6 0が摺動自在に嵌合されている。この可動弁体 1 6 0は、湯水混合室 8 0内に収納された感温ばね 1 3 0のばね力を受けると共に、バイアスばね 1 5 0によるばね力を受け、これらのばね力の釣合いにより、その位置が定まる。

感温ばね 1 3 0は、水側弁座部材 7 0に支持されたばね受け部材 1 8 0 とスぺーサ 1 9 0 との間に架設されている。この感温ばね 1 3 0は、温度に応じてばね定数が変化する金属によって形成されており、バイァスばね 1 5 0は、温度に関して一定のばね定数を有する通常のばね材料によつて形成されている。

予荷重調節機構 2 0 0は、バイアスばね 1 5 0の予荷重を調節することにより、混合湯水の目標温度を変更するものであり、キャップ 4 0を回転することにより、スライド機構 2 5 0を介してばね受け部材 2 1 0が進退し、これによりバイァスばね 1 5 0の予荷重が増減する。予荷重の増減により、パイァスばね 1 5 0 のばね力と感温ばね 1 3 0のばね力とが釣り合う位置まで可動弁体 1 6 0が変位して、目標温度が変更される。

次に、上記湯水混合装置 1 0の湯水の温度調節動作について説明する。

いま、給湯機からの給湯温度、水道水温度または流量などの条件が定常状態にあり、混合湯水が目標温度で吐水しているときには、可動弁体 1 6 0は、湯水混合室 8 0内の混合湯水により感温ばね 1 3 0に発生する力と、バイアスばね 1 5 0のばね力との釣合により位置が決定されて静止している。この状態から、給湯機からの給湯温度、水道水温または流量などの条件が外乱により変動すると、この変動に応じて湯水混合室 8 0内の混合湯水温度が目標温度からずれて温度偏差を生じる。感温ばね 1 3 0は、この温度変化に応じてばね定数を変化させ、その結果、感温ばね 1 3 0のばね力が変化する。このとき、混合湯水温度が目標温度より高い場合には、感温ばね 1 3 0のばね力が増大し、バイアスばね 1 5 0の予荷重を増加させながら可動弁体 1 6 0を図 1の右方向へ変位させるので、湯の割合が減少し、混合湯水温度が低下する。

一方、混合湯水温度が目標温度より低い場合には、感温ばね 1 3 0のばね力が減少し、パイァスばね 1 5 0の作用により可動弁体 1 6 0が図 1の左方向へ変位するのを許容するので、湯の割合が増加すると同時に水の割合が減少し、混合湯水温度が上昇する。こうした感温ばね 1 3 0の作用により混合湯水温度は、目標温度に向かうよう調節される。

こうした構成の湯水混合装置 1 0において、その目標温度を変更するには、予荷重調節機構 2 0 0の一部を構成するキヤップ 4 0を所定方向へ回転することにより行なう。すなわち、キャップ 4 0を所定方向へ回転すると、スライド機構 2 5 0を介してばね受け部材 2 1 0が図 1 の左方向へ移動してバイァスばね 1 5 0 が圧縮変位し、バイアスばね 1 5 0による可動弁体 1 6 0に対する予荷重が増大する。一方、キャップ 4 0を反対方向へ回転すると、スライド機構 2 5 0を介して図 1 の右方向へ移動してバイァスばね 1 5 0が伸張変位し、バイァスばね 1 5 0による可動弁体 1 6 0に対する予荷重が減少する。

このようなバイアスばね 1 5 0の予荷重の増加により、可動弁体 1 6 0は、湯側弁座 1 1 8の流路を広げると同時に水側弁座 1 0 8の流路を狭める位置で釣合うよう調節されて、湯量の増加と水の減少による湯水混合比を変更することにより、混合湯水の吐水温度が高くなり、逆に、予荷重の減少により、可動弁体 1 6 0は、湯側弁座 1 1 8の流路を狭めると同時に水側弁座 1 0 8の流路を広げる位置で釣合うように調節されて、混合湯水の吐水温度が低くなる。

本実施例における湯水混合装置 1 0は、バイアスばね 1 5 0により与えられる予荷重が可動弁体 1 6 0に直接伝達されて該可動弁体 1 6 0を可動させ、また、感温ばね 1 3 0の温度に伴う変位も可動弁体 1 6 0に直接伝えられて、可動弁体 1 6 0を可動させている。したがって、感温ばね 1 3 0の材料量を減らしてそのばね定数の小さいものを用いても、可動弁体 1 6 0を可動させるための摩擦損失などが少ないから可動弁体 1 6 0をスムーズに可動させることができる。

次に湯水混合装置 1 0の各部の構成およびその動作についてさらに詳細に説明する。

まず、感温ばね 1 3 0について説明する。感温ばね 1 3 0の金属材料としては、 N i T i 合金からなる形状記憶合金（ S M A ) の範疇に属する合金を用いることができる。この種の S M Aは、温度に応じて弾性係数が変化し、その結果、 S M Aからなる感温ばね 1 3 0のばね定数が温度に応じて変化する。すなわち、湯水混合装置 1 0に用いる際に感温ばね 1 3 0の特性として、使用温度範囲内、例えば、 1 0 ~ 7 0 の範囲内にて、目標設定温度との温度差に比例してばね荷重と歪とが比例する特性を有し、その特性に対応して高温水の流入量と低温水の流入量を制御する必要がある。

ここで、 N i T i 合金は、冷却時の変態開始温度（以下、 M s という）と変態終了温度（以下、 M f という）、及び加熱時の逆変態開始温度（以下、 A s という）と逆変態終了温度（以下、 A f という）で表わされる母相とマルテンサイト相の熱弾性型マルテンサイト変態を有する合金である。

N ί Τ ί 合金は、 M s以下の所望の温度（低温）で変形歪を与えた後、その合金を A f 以上の温度域で加熱すると逆変態が起こり、変形歪を与える前の形状に回復するという形状記憶効果を発揮する。このとき、 N i T i 合金は、 M f 以下の低温域では軟質なマルテンサイト相であり、加熱により逆変態を行なうと A f 以上では硬質で機械的強度も高い母相に回復する。そして、この現象は可逆的である。

こうした特性を有する N i T i合金は、湯水混合装置 1 0のように 1 0〜7 0 °Cの温度域内において設定温度で作動させることを考慮した場合に、 M s— M f 値が狭い温度範囲で急激な変態を行なうのでなく、上記温度域内の所定温度範囲、少なくとも 1 5 °C以上の温度域においてリニアな荷重一温度特性を有することが求められる。

上記 N ί T i 合金及びそれを用いた感温ばね 1 3 0は、以下の工程により製造することができる。 N i T i合金における N i濃度は、 55. 0〜56. 0重量％に調製する。すなわち、 N i濃度が 55. 0重量％より少なくなると、 M s値は、 70。Cより高い温度になり、また、 N i濃度が 56. 0重量％より多くなると、 M f 値は、 1

0 °Cより低い温度になり、いずれの場合も、吐水温度を 1 0〜 70 'Cの範囲内で制御しょうとする湯水混合装置 1 0の感温ばね 130としては適切でないからである。

また、 N i T i合金としては、その主成分である N i または Z及び T iの一部が、 C o, F e， V， C r， M n , A 1の 1種または 2種以上の金属で置換されてもよい。これらの金属は、いずれも、 M sや Mf 、または A f や A sを高温側または低温側へシフトさせる働きをする。これらの金属の置換量が少なすぎると、 N i濃度が55. 0重量％近傍においては、 Ms値が 7 O'Cを越えるようになり、また多すぎると、 N i濃度が 56. 0重量％近傍においては、 M f 値が 1 0 °Cを下回るようになるので、置換量は 0. 05~2. 0重量％の範囲内に設定される。

上述した N i T i を主成分とし、 C 0等から選ばれた金属で一部を置換した N

1 T i合金を調製し、インゴットを製造する。その後、インゴットを所望径の線材となるように冷間で伸線した後、その線材に冷間加工を施してコイルばねに成形する。このときの減面率は 30%以上に設定される。減面率が 30%より小さい場合には、最終的に得られる感温ばね 1 30がへたるようになり、また、 M s 一 M f 値も 1 5 °C以上にならない。

ついで、コイルばねに形状記憶処理が施される。具体的には、このコイルばねを 400〜480°Cの温度域で加熱して、コイル形状を記憶させる。この処理温度域としたのは、以下の理由による。処理温度域は、感温ばね 130を作動させるときの設定温度との関係で決められるが、感温ばね 1 30が上記した組成の N i T i合金からなる場合、処理温度を 400てより低くすると、 M sは 70 °Cより高い温度になり、また、処理温度を 480 'Cより高くすると、 M f は 10°Cより低い温度になるからである。

また、冷間加工を 20 %以上で行なった場合には、 450〜480 °Cの温度域で形状記憶処理を行ない、さらに、 400°C程度の時効処理を行なってもよい。次に、感温ばね 1 30の具体的な製造工程について説明する。

まず、真空高周波誘導炉による溶解、真空アーク炉による再溶解をこの順序で行なって、 N i : 55. 2重量％、残部： T iからなる組成の第 1合金 A、及び N i : 55. 8重量％、残部： T iからなる組成の第 2合金 Bを溶製した。次に、第 1及び第 2合金 A， Bに、熱間鍛造、熱間圧延を順次施して線径 5. O mmの線材にした。これらの線材を室温下において伸線して、一旦、線径 3. 3 mmの線材にした後、温度 750てで焼鈍し、次いで、室温下において伸線して線径 2. 5 mmとした。この冷間伸線時における減面率は 42. 6%である。次いで、これらの線材をコィル成形して、コイル径 1 2. 5mm、有効巻数 4 回、自由長 22. 0 mmのコイルばねとした後、各種の温度で形状記憶処理を行ない、 M s、 M f を測定した。その結果を図 2に示す。

図中、一〇一印、ー鲁一は、第 1合金 Aの感温ばね 1 30の]^ 8、 \1 をそれぞれ表わし、一◊一印、一♦一印は、第 2合金 Bの感温ばね 1 30の M s、 M f をそれぞれ表わす。

図 2から明らかなように、感温ばね 1 30を構成する合金の M s値、 M f 値、及び M s一 M f 値は、その合金の組成と形状記憶処理時の適用温度によって変化する。

すなわち、 N i濃度の上昇、処理温度の高温化につれて、 M s値、 M f 値は低くなつていく。したがって、 1 0~70 'Cの温度域のすべてを 1種類の感温ばね 1 30で温度制御することはできず、目的とする設定温度との関係で、感温ばね 1 30の組成と処理温度が選定されることになる。

例えば、湯水混合装置 1 0における目標設定温度を 45 として制御する場合には、感温ばね 1 30として、第 1合金 Aからなり、形状記憶処理温度が 460 てであるものを使用すればよいことが図 2から読み取れる。また、吐水温度を 2 0〜40 の温度域で制御する場合には、第 2合金 Bを使用すればよいことになる。

次に、可動弁体 1 60の構成について説明する。

図 3において、可動弁体 160は、筒状部 1 62と、この筒状部 162の両端部に設けられた水側着座部 1 64および湯側着座部 1 66と、筒状部 1 62の内周部に形成されかつ流路部 1 7 2を有する環状係止部 1 6 8と、を備えている。上記環状係止部 1 6 8は、その端部でバイアスばね 1 5 0を支持し、また他端部で感温ばね 1 3 0を受けるスぺーサ 1 9 0を支持している。

可動弁体 1 6 0は、感温ばね 1 3 0とバイァスばね 1 5 0との约合で可動して、その水側着座部 1 6 4が水側弁座 1 0 8に着座したときには（図示の状態）、給湯機の高温水だけが吐水され、一方、湯側着座部 1 6 6が湯側弁座 1 1 8に着座したときには、水道水（低温水）だけが吐水され、両着座部 1 6 4 , 1 6 6のいずれも着座していないときには、その水側ポート 1 0 6 と湯側ポート 1 1 6の流路開口に応じた量の低温水または高温水が吐水されて湯水混合室 8 0にて混合される。

また、可動弁体 1 6 0を可動させる感温ばね 1 3 0は、バイァスばね 1 5 0により予荷重を与えられた歪状態で伸縮され、可動弁体 1 6 0を所定範囲のスト口ーク S Tで摺動させる。図 4は感温ばね 1 3 0の荷重と歪との関係を示し、実線が感温ばね 1 3 0の各温度に対する歪特性、一点鎖線が本実施例に係るバイァスばね 1 5 0による荷重特性、破線が従来のパイァスばねによる荷重特性である。図 4から明かなように、従来では、ばね定数の小さいバイアスばねを用いて感温ばね 1 3 0を歪の小さい範囲で可動させて、大きなストローク S T Aを確保しているが、本実施例では、ばね定数の大きなパイァスばね 1 5 0を用いて感温ばね 1 3 0を常時歪状態にて短いストローク S Tにて伸縮させる。すなわち、感温ばね 1 3 0の歪 rは、次式（ 1 ) で与えられるが、その範囲を 0 . 6 %から 1 . 4 %の範囲で利用して、可動弁体 1 6 0の駆動を安定化させると共に、感温ばね 1 3 0のヒステリシスに伴う劣化を防止する。

r = ( d · S Τ / π n D ) · 1 0 0 ( % ) - ( 1 )

d ：感温ばね 1 3 0の線径

S T ：ストローク（たわみ量）

n ：コイル巻数

D ：感温ばね 1 3 0の中心径

すなわち、感温ばね 1 3 0の歪 rが 0 . 6 %以下であると、発生荷重が小さいから、水圧などの僅かな変動で可動弁体 1 6 0が移動して、温度調節性能が不安定になる。よって、感温ばね 1 3 0の歪は、 0 . 6 %以上であることが好ましく、特に好ましくは、 0 . 7 %以上である。

一方、感温ばね 1 3 0の歪 rが 1 . 4 %以上であると、ヒステリシスに影響を与える。すなわち、図 5に示すように、感温ばね 1 3 0の温度と荷重との関係で表わされるように、ヒステリシス特性は、歪 rが大きくなるとその面積を増大して感温ばね 1 3 0の温度調節性能が低下する。つまり、歪 rが大きいと時間の経過にしたがって実線から破線のヒステリシス特性へと移行していき、初期の特性を示さなくなり、経年変化する。

次に、感温ばね 1 3 0の耐久試験について説明する。

感温ばね 1 3 0は、最大歪の状態で冷却されたときに劣化が進む。これは、湯水混合装置 1 0に取り付けられた感温ばね 1 3 0が最大歪 r となる高温設定状態において急冷された場合である。こうした状態は、冬期の高温設定時に止水されて、感温ばね 1 3 0に晒されている混合湯水が冷却された場合を想定している。こうした場合を想定した耐久試験として、以下の実験を行なった。感温ばね 1 3 0を最大歪 rに圧縮した状態にて、 1 0 'Cの低温水と 8 0 'Cの高温水とを 3 0 秒毎に交互に流して、感温ばね 1 3 0の減少荷重を測定した。感温ばね 1 3 0として、 2種類の線径 2 . 2 m m、 2 . 5 m mで、 4種類の巻数 3、 4 . 5、 6 、 8について行なった。その結果を図 6に示す。

図 6は感温ばね 1 3 0の減少荷重と熱冷サイクルとの関係を示すグラフである。ここで、横軸は、 1万回の熱冷サイクルを 1年の使用回数とした仮想年数を示し、縦軸の感温ばね 1 3 0の減少荷重は、湯水混合装置 1 0における目標設定温度からのズレを意味する。目標設定温度からのズレが 1 てでは、人はその変化をほとんど感じることがなく、 2 °C以上でその変化を僅かに感じる。よって、少なくとも 2て以内の温度変化に抑える必要がある。

したがって、耐用年数が 5年で 2て以下の温度の性能を得るためには、歪 rが 1 . 4 %以下であり、耐用年数が 1 0年で 2て以下の温度性能を得るためには、歪 rが 1 . 2 %以下である。 1 'C以下の温度性能で 1 0年以上の耐久性を得るには、歪 rが 0 . 8 %以下であることが分かる。

また、上式（ 1 ) から歪 rを 0 . 6 %〜 1 . 2 %の範囲に収めるためには、ストローク S T、感温ばね 1 30の線径€1、コイル巻数 ηおよび感温ばね 1 30の中心径 Dを考慮する必要がある。

このうち、ストローク S Tは、混合湯水の吐水容量などを確保するために、可動弁体 1 60の直径などを考慮して定められるが、 0. 2mm~ l . 5mmに設定する。

また、上式（ 1 ) から明かなように、コィル巻数 nおよび感温ばね 1 30の中心径 Dを大きくすると、ストローク S Tが大きくなるが、歪 rが小さくなり、ばね定数の大きな感温ばね 1 30とならない。この性質を有する感温ばね 1 30は、不安定な温度制御となる。一方、感温ばね 1 30の線径 dを大きくすると、歪 rが大きくなる力、形状記憶合金の材料が多くなり、コストアップになる。よつて、これらの要素を考慮して、感温ばね 1 30の仕様が定められる。

また、感温ばね 1 30の中心径 Dは、可動弁体 1 60の直径とほぽ等しいことが好ましい。これは、感温ばね 1 30の荷重が可動弁体 1 60に伝えられる際に、可動弁体 1 60に偏心した力が加えられないから、可動弁体 1 60が傾くことなく、水や湯の漏れがなく、目標温度への制御特性が向上する。

なお、バイァスばね 1 50は、感温ばね 1 30に予荷重を与えて、感温ばね 1 30の歪を 0. 6%〜 1. 2%に設定するのに、ばね定数で 0. 5 k gr f /mm ~ 1. 5 k g f Zmmの範囲に設定する。

また、図 7に示すように、可動弁体 1 60の流路部 1 72の流路面積 S 2および感温ばね 1 30内の流路面積 S 3は、水側ポート 1 06と湯側ポート 1 1 6とから流出するポート開口面積 S 1 との関係では、以下に規定することが好ましい

S 1≤ S 2≤ S 3 … （2)

ここで、説明を簡単にするために、水側ポート 1 06および湯側ポート 1 1 6 が環状に形成されているとすると、ポート開口面積 S 1は次式（ 3 ) である。

S 1 = VI · 7Γ · S T … （ 3 )

VI ：水側弁座 1 08および湯側弁座 1 1 8の内径

S T ：ストローク

また、流路部 1 72の流路面積 S 2は、次式（4) である。 S 2 = (D2 ) ²π / 4 - ( 4 )

D3 ：流路部 1 7 2の流路径

さらに、感温ばね 1 30の流路面積 S 3は、次式（5 ) である。

S 3 = (D3 ) ²n / Α - ( 5 )

D 3 ：感温ばね 1 30の内径

このように、規定されるのは以下の理由による。可動弁体 1 60の移動により水側ポート 1 06および湯側ポート 1 1 6から水と湯とが流出して、湯水混合室 8 0で混合されて、可動弁体 1 60の流路部 1 72を経て、湯水混合室 80の感温ばね 1 3 0内を流れる。このとき、ポート開口面積 S 1 が可動弁体 1 60の流路部 1 72の流路面積 S 2および感温ばね 1 30内の流路面積 S 3より大きいと、混合湯水の圧力損失が生じて、これが感温ばね 1 30に加わる。このような圧力損失は、感温ばね 1 30の変位に対する外乱となる。したがって、上式（ 2 ) のように、ポート開口面積 S 1 より、流路部 1 72の流路面積 S 2および感温ばね 1 3 0の流路面積 S 3を大きくとることが望ましい。

また、上式（ 1 ) の関係から、感温ばね 1 30の歪を低減する場合には、図 8 に示す感温ばね 1 3 0の外径 D4 は、 2乗で掛かるので好ましいが、以下に説明する可動弁体 1 60の内径 VI との関係で、次式（ 6) に規制される。

V I > D4 … （ 6 )

D4：感温ばね 1 30の外径

すなわち、可動弁体 1 6 0が水側弁座 1 08または湯側弁座 1 1 8に着座して、湯または水だけの吐水の場合に高いシール性を有するには、水側弁座 1 0 8および湯側弁座 1 1 8 (図 7参照）に高い面精度を必要とし、また、感温ばね 1 3 0 と一体になつてスぺーサ 1 9 0を摺動させる水側弁座部材 70の内壁面 7 1 にも高い面精度を必要とする。こうした面精度を検査するには、図 8に示すゲージ Gを用いる必要がある。ところが、例えば、図 9のように外径 D4Aを大きくすると、開口部 Kでゲージの挿入を妨げられて上記ゲージ Gで検査することができない。したがって、感温ばね 1 3 0の外径 D4 は、内壁面 7 1 をゲージ Gを用いて容易に測定できる内径 V 1 以下に規制することが望ましい。

次に、図 1 0に示すように、可動弁体 1 60の幅 Wについて説明する。図 1 0に示すように、可動弁体 1 6 0の水側着座部 1 6 4および湯側着座部 1 6 6の幅 Wは、可動弁体 1 6 0のストローク S T ( S T 1 + S T 2 ) との関係で、 1 Z 3 S T≤W≤ 3 S Tの条件を満たすことが好ましい。ここで、ストローク S Tは、感温ばね 1 3 0の材料量および上述した歪などの条件で優先的に定まるから、幅 Wは、ストローク S Tに対しての設定条件が問題となる。

このように幅 Wの値が決まるのは、幅 Wが 1 / 3 S T未満であると、水側着座部 1 6 4と水側弁座 1 0 8との間、および湯側着座部 1 6 6と湯側弁座 1 1 8との間が短いストローク S Tで急激に減圧する絞りとして作用するから、可動弁体 1 6 0の内側部位 1 6 1付近の液圧が急激に減圧する。こうした急激な減圧は、キヤビテーシヨン、つまり、可動弁体 1 6 0の内側部位 1 6 1付近において減圧に伴う気泡を発生し、気泡の発生に伴う耳障りな高周波音を生じたり、可動弁体 1 6 0の内側の腐食の原因にもなる。したがって、キヤビテーシヨンを防止するためには、幅 Wは、 1 / 3 S T以上であることが望ましい。

一方、幅 Wが 3 S Tを越えると、受圧面積が増大して感温ばね 1 3 0に加わる力が大きくなる。感温ばね 1 3 0は、ばね定数が通常のばねと比べて大きくないので、受圧面積が大きくなると、所定のストローク S Tを確保できなくなる。したがって、少ない形状記憶合金の材料で感温ばね 1 3 0を所定のストローク S Tを確保するには、幅 Wは、 3 S T以下であることが好ましい。

なお、可動弁体 1 6 0の受圧面積が大きいと、可動弁体 1 6 0は、水圧の変動の影響を受け易く、その動きが不安定になる。特に、給湯機から湯水混合装置 1 0を介して多数の給湯点に給水する場合には、圧力の変動が大きい。この場合に、湯水混合装置 1 0の上流側に定圧弁を設けて湯水混合装置 1 0に供給される圧力を調節してもよいが、上記可動弁体 1 6 0の幅 Wを上記範囲に設定することにより、定圧弁を設けることなく、可動弁体 1 6 0は、多少の外乱に対しても安定して可動させることができる。

また、可動弁体 1 6 0は、ゴム、エラストマーまたは樹脂から形成する。これは、可動弁体 1 6 0が水側弁座 1 0 8または湯側弁座 1 1 8に着座したときに水側着座部 1 6 4または湯側着座部 1 6 6が僅かに変形してシールするから、可動弁体 1 6 0は高いシール性を有して開閉動作を行なうことができる。なお、水側弁座部材 7 0は、ゴム、エラストマーまたは樹脂から形成することにおり、さらに高いシール性を有する。

次に、可動弁体 1 6 0と感温ばね 1 3 0との間に介在しているスぺーサ 1 9 0 について説明する。

図 3および図 1 1 に示すように、スぺーサ 1 9 0は、感温ばね 1 3 0の右支持端部 1 3 4を受けるばね受け部 1 9 2と、このばね受け部 1 9 2から複数本平行に突設された脚部 1 9 4とを備え、脚部 1 9 4間が水側ポート 1 0 6からの水を流通させる脚間流路 1 9 6に、ばね受け部 1 9 2の中央部が貫通流路 1 9 8にそれぞれ形成されている。

このようにスぺーサ 1 9 0が可動弁体 1 6 0 と感温ばね 1 3 0との間に所定の距離を確保しているのは、以下の理由による。

可動弁体 1 6 0の摺動により湯水の混合比を変更するが、水側ボート 1 0 6からスぺーサ 1 9 0の脚間流路 1 9 6を通った水と、湯側ポート 1 1 6からの湯とが混合されて、スぺーサ 1 9 0の貫通流路 1 9 8を通って、感温ばね 1 3 0側に流れる。すなわち、スぺーサ 1 9 0は、高温水と低温水とが混合されるまでの距離を確保して、十分に混合されてから感温ばね 1 3 0に接触するように作用するまた、スぺーサ 1 9 0の脚部 1 9 4は、水側ポート 1 0 6からの低温水が当たると、その流速を弱めると共にその流れを周方向へ変えて、それぞれの脚間流路

1 9 6から低温水を均一に湯水混合室 8 0内へ流入させる。湯水混合室 8 0には、湯側ポート 1 1 6から流入した高温水が流れているが、その高温水は、低温水で外側から均一に取り囲むような状態を経て混合される。したがって、感温ばね

1 3 0は、スぺーサ 1 9 0による混合湯水の混合されるまでの距離を隔てている作用と相まって、ほぼ均一に混合された混合湯水に晒されてその荷重を変える。よって、感温ばね 1 3 0は、均一な伸縮を行なつて可動弁体 1 6 0を傾かせるような摺動力を可動弁体 1 6 0に加えない。

このようなスぺーサ 1 9 0の混合の促進による効果は、以下の実験により調べた。すなわち、スぺーサ 1 9 0 として、長さ 9 . 5 m mのものを用いて、混合湯水の吐水量を 1 0 リットル、目標設定温度を 4 0 'Cに設定すると共に、低温水の温度を 1 5 、高温水の温度を 60 °Cに設定した。

そして、この条件にて、低温水の供給圧を 2 k 8： f で一定にし、高温水の供給圧を 0. 5 k gr f から 7. 5 k g f の範囲で変えた場合と、高温水の供給圧を 0 . 5 k g f で一定にし、低温水の供給圧を 0. 5 k g f から 7. 5 k g f の範囲で変えた場合とについて、それぞれの供給圧の変動に伴う混合湯水の吐水温度について調べた。そして、吐水温度の目標設定温度からのズレにより評価した。

その結果を図 12に示す。図 12は縦軸に混合湯水の吐水温度、横軸に低温水又は高温水の供給圧を示す。

実線及び破線 EH， E Cは本実施例を示し、そのうち破線 EHは低温水の供給圧が一定で高温水の供給圧を変動させた場合、実線 E Cが高温水の供給圧が一定で低温水の供給圧を変動させた場合を示す。また、 1点鎖線及び 2点鎖線 P H， P Cはスぺーザがない比較例を示し、そのうち 2点鎖線 P Hは低温水の供給圧が一定で高温水の供給圧を変動させた場合、 1点鎖線 P Cは高温水の供給圧が一定で低温水の供給圧を変動させた場合をそれぞれ示す。

実線及び破線 EH， E Cに示すように、スぺーサ 190を用いると、 1点鎖線及び 2点鎖線 P C, P Hのスぺーサがない場合と比較して、高温水または低温水の供給圧の変動に対して、目標設定温度からのズレが小さく、温度制御特性が安定していることが分かった。

なお、スぺーサ 1 90により感温ばね 130と可動弁体 160との間に確保される距離は、短い方では上述した混合作用が十分に確保される距離と、長い方では応答の遅れに伴うハンチングを生じない距離とを考慮して、湯水混合装置 1 0 の大きさに応じて適宜設定する。例えば、 5mn！〜 10mmである。

なお、上記実施例では、スぺーサ 190は、可動弁体 1 60と別体に形成したが、これに限らず、一体に形成してもよい。この場合には、部品点数を減少させることができる。

次に、図 3に示す感温ばね 1 30の左支持端部 1 32を支持するばね受け部材 1 80について説明する。ばね受け部材 1 80は、水側弁座部材 70のフランジ部 74に感温ばね 1 30を位置決めして取り付けられている。図 1 3に示すように、このばね受け部材 1 80の底面部 1 82には、感温ばね 1 30の左支持端部 1 3 2に倣った形状の螺旋段部 1 8 6が形成されている。

この螺旋段部 1 8 6は、端面処理がされていない感温ばね 1 3 0の左支持端部 1 3 2を位置決めして感温ばね 1 3 0を底面部 1 8 2に対して垂直に起立保持する。このように垂直に保持された感温ばね 1 3 0は、可動弁体 1 6 0に対して軸方向と同じ方向へばね力を加え、可動弁体 1 6 0を傾かせることなく摺動させることになる。よって、可動弁体 1 6 0は、高いシール性を確保して高温水または低温水の漏れを生じない。

また、通常のばねでは端面を平面にする研削処理をしているが、本実施例に係る感温ばね 1 3 0は、左支持端部 1 3 2に研削処理等の端面処理をしていないから、端面処理に伴う熱的な歪や変形を生じることがない。よって、感温ばね 1 3 0は、研削に伴う残留歪等がなく、所望の記憶特性に調整するための熱処理が不要となり、コストダウンを図ることができる。

上記実施例では、図 1 3に示すように、ばね受け部材 1 8 0として、螺旋段部 1 8 6により感温ばね 1 3 0の左支持端部 1 3 2を支持する構成を示したが、これに限らず、左支持端部 1 3 2の端面処理を施さずに、感温ばね 1 3 0を起立支持できる構成であれば、図 1 4ないし図 1 6の構成であってもよい。

図 1 4において、ばね受け部材 1 8 0 Bは、感温ばね 1 3 0の左支持端部 1 3 2に倣った螺旋溝 1 8 6 Bを備えている。この螺旋溝 1 8 6 Bに感温ばね 1 3 0 の左支持端部 1 3 2が嵌入されて、感温ばね 1 3 0が起立状態で支持される。図 1 5において、ばね受け部材 1 8 0 Cは、感温ばね 1 3 0の左支持端部 1 3 2 を樹脂射出でィンサート成形した樹脂体 1 8 1 Cを備えている。この構成では、ばね受け部材 1 8 0 Cで感温ばね 1 3 0がー体的に支持されるので、感温ばね 1 3 0の左支持端部 1 3 2の端面処理がなくても、感温ばね 1 3 0の取付作業による荷重のばらつきをなくすことができる。

図 1 6において、ばね受け部材 1 8 0 Dは、ピン 1 8 8を設けた半割部材 1 8 1 aと、ピン 1 8 8に嵌入させるピン穴 1 8 9を設けた半割部材 1 8 1 bとにより分割形成されており、両半割部材 1 8 1 a， 1 8 1 bを組み合わせたときに、感温ばね 1 3 0を嵌入支持する螺旋溝 1 8 6 Dが形成されており、この螺旋溝 1 8 6 Dに挿入されることで感温ばね 1 3 0が起立状態で支持される。図 1 3ないし図 1 6の実施例では、感温ばね 1 3 0の左支持端部 1 3 2を切削処理しないで、感温ばね 1 3 0の左支持端部 1 3 2に倣つた形状の螺旋段部 1 8 6で感温ばね 1 3 0を支持する構成であるが、これに限らず、図 1 7に示すように、感温ばね 1 3 0の左支持端部 1 3 2を平面切削した場合にも、ばね受け部 1 8 0 a側に、感温ばね 1 3 0の左支持端部 1 3 2に倣った形状のばね端倣い凹所 1 8 6 Eを形成してもよい。感温ばね 1 3 0の端面は、平面に研磨しても、始端部 1 3 2 a との部分に継ぎ目ができるが、このばね端倣い凹所 1 8 6 Eにより、この継ぎ目部分と他の部分との間に生じる不均一な荷重をなくして、可動弁体 1 6 0を傾かせるのを防止することができる。

次に、図 2および図 1 0に示すばね受け部材 1 8 0から突設した内筒部 1 8 4 について説明する。

この内筒部 1 8 4は、感温ばね 1 3 0の内側に貫挿しており、感温ばね 1 3 0 が湯流入室 9 0から流出した混合湯水に接触するのを遅らせる。

感温ばね 1 3 0は、混合湯水に接触すると直ちに変位する優れた応答性を有するが、この応答性が高すぎると、吐水温度 ·吐水流量が周期的に変化するサイクリング現象を生じやすい。こうしたサイクリング現象は、可動弁体 1 6 0の形状や流量などの関係で共振現象により生じるが、感温ばね 1 3 0の時定数を変更することによつても調節可能である。ここで、図 1 8に示すように、時定数ては、感温ばね 1 3 0の変位に対する立ち上がり特性である。つまり、感温ばね 1 3 0 の特性を維持したまま、内筒部 1 8 4により混合湯水に接触したときの時定数 τ を調節することによりサイクリング現象を解消することができる。

なお、ばね受け部材 1 8 0を樹脂で形成した場合には、金属に比べて断熱性が高いから、内筒部 1 8 4の高さを適宜設計変更することにより、時定数のより広範囲の設定が可能になる。

次にケーシング本体 5 0に嵌合される水側弁座部材 7 0について説明する。図 1 9に示すように、水側弁座部材 7 0の外周部には、周方向へ 9 0 ° 毎に係合爪 7 2が形成されており、一方、ケ一シング本体 5 0には、上記係合爪 7 2に係合する爪係合切欠き 5 6が形成されている。

こうした構成を有する水側弁座部材 7 0をケーシング本体 5 0に組み付けるには、まず、図 3に示す水側弁座部材 7 0のフランジ部 7 4の内側に、ばね受け部材 1 8 0を保持し、そのばね受け部材 1 8 0の底面部 1 8 2に感温ばね 1 3 0を保持し、さらに感温ばね 1 3 0の右支持端部 1 3 4上にスぺーサ 1 9 0のばね受け部 1 9 2を位置決め固定する。

こうしてュニット化した水側弁座部材 7 0などを、ケーシング本体 5 0の湯水混合室 8 0に挿入すると、水側弁座部材 7 0の外周部に形成された係合爪 7 2は、ケ一シング本体 5 0の爪係合切欠き 5 6に係合して固定される。

このように、水側弁座部材 7 0をケーシング本体 5 0の湯水混合室 9 0内に嵌合位置決めするのに、係合爪 7 2が爪係合切欠き 5 6に係合されることにより行なっている。したがって、水側弁座部材 7 0は、ケーシング本体 5 0に対して回転しながら取り付けられないから、感温ばね 1 3 0に対して捩り力が加わらない。よって、感温ばね 1 3 0は、捩りを加えた状態で伸縮しないから、その歪が小さくなつて、図 5に示すヒステリシスが小さく、精度の高い混合湯水の吐水温度の調節が行なえると共に、耐久性に優れている。

なお、上記実施例では、水側弁座部材 7 0の組付構造として、係合爪 7 2をケ一シング本体 5 0側の爪係合切欠き 5 6に係合させる構成を説明したが、水側弁座部材 7 0をケーシング本体 5 0に回転させないで貫揷でき、かつ位置決めできる構成であればよく、例えば、図 2 0に示す構成であってもよい。

図 2 0において、ケーシング本体 5 0側には、切り割 5 8を形成し、一方、水側弁座部材 7 0側には、切り溝（図示省略）が形成されている。切り割 5 8および切り溝との位置関係は、ケーシング本体 5 0の湯水混合室 8 0内に水側弁座部材 7 0を貫挿したときに互いに一致するように形成されている。この構成により、ケーシング本体 5 0の湯水混合室 8 0に水側弁座部材 7 0を挿入し、切り割 5 8から切り溝にわたるように止め輪 7 6で挟持すると、水側弁座部材 7 0がケーシング本体 5 0に対して位置決め固定される。

次に、予荷重調節機構 2 0 0について説明する。

図 2 1 に示すように、予荷重調節機構 2 0 0は、バイアスばね 1 5 0の右支持端部 1 5 4を支持するばね受け部材 2 1 0 と、ばね受け部材 2 1 0を軸方向へ移動するためのスライド機構 2 5 0とを備えている。スライド機構 2 5 0は、キャップ 4 0の取付凹所 4 2にラッチ機構やクリック機構を介して固定された支持体 2 5 2と、この支持体 2 5 2にネジ 2 5 6を介して固定されかつ他端外周部に雄ネジ部 2 6 2を設けた回転体 2 6 0 と、を備えている。ばね受け部材 2 1 0は、本体部 2 1 2と、本体部 2 1 2 と一体形成されかつ上記雄ネジ部 2 6 2に螺合する雌ネジ部 2 1 7を有する外周支持部 2 1 4 とを備え、本体部 2 1 2 と外周支持部 2 1 4 との間にバイアスばね 1 5 0を支持するばね受け部 2 1 6を設け、さらに、外周支持部 2 1 4の外周部とケーシング本体 5 0との間でスプライン 2 1 8を形成している。

こうした予荷重調節機構 2 0 0の構成により、混合湯水の目標温度を変更するには、キャップ 4 0の外周部に設けた設置温度表示に指標として、キャップ 4 0 を所定方向へ回転する。このキャップ 4 0の回転により、支持体 2 5 2、ネジ 2 5 6および回転体 2 6 0がキャップ 4 0 と一体になつて回転する。これにより、 . 回転体 2 6 0の外周部の雄ネジ部 2 6 2がばね受け部材 2 1 0の雌ネジ部 2 1 7 と螺合しているから、ばね受け部材 2 1 0には回転駆動力が伝達されるが、ばね受け部材 2 1 0は、スプライン 2 1 8により回転が規制されているので、軸方向へ移動する。ばね受け部材 2 1 0の軸方向への移動により、そのばね受け部 2 1 6がバイアスばね 1 5 0を変位させる。バイアスばね 1 5 0の変位により、可動弁体 1 6 0を移動させ、感温ばね 1 3 0 との釣合位置まで感温ばね 1 3 0が変位して、目標温度が変更される。

こうした予荷重調節機構 2 0 0の動作では、バイアスばね 1 5 0は、その予荷重がばね受け部材 2 1 0の付勢方向と同じ方向への進退力を受けて、捩りカを受けない。したがって、感温ばね 1 3 0は、ばね定数が小さくても可動弁体 1 6 0 を傾かせるような力がバイアスばね 1 5 0を介して加えられない。その結果、可動弁体 1 6 0は、感温ばね 1 3 0およびバイァスばね 1 5 0による支持力が弱くても、安定した摺動動作が行うことができる。

次に、予荷重調節機構 2 0 0 Aの他の実施例について図 2 2を用いて説明する上記予荷重調節機構 2 0 0 Aは、図 2 1 の予荷重調節機構 2 0 0に対して、バィァスばね 1 5 0および第 1 ばね受け部材 2 2 0および第 2ばね受け部材 2 3 0 の構成が異なつている。

すなわち、可動弁体 1 6 0へ予荷重を加えるバイァスばね 1 5 0は、バイアスばね 1 5 0 Aと、バイアスばね 1 5 0 Aよりばね長を短く形成したバイァスばね 1 5 0 Bとからなっており、これらは同心上でかつ並列に設けられている。また、第 1ばね受け部材 2 2 0は、本体部 2 2 2と、傘状の中央頂部 2 2 6 と一体形成しており、本体部 2 2 2の根元部にパイァスばね 1 5 0を受けるばね受け部 2 2 4が形成されている。また、第 1 ばね受け部材 2 2 0の本体部 2 2 2には、湯流路 2 2 9が形成され、中央頂部 2 2 6には、透孔 2 2 8が形成されている。

一方、第 2ばね受け部材 2 3 0は、笠状支持部 2 3 2と、外周支持部 2 3 4とを一体形成しており、笠状支持部 2 3 2 と外周支持部 2 3 4との間にバイァスばね 1 5 0を受けるばね受け部 2 3 6を有している。上記外周支持部 2 3 4の内周部には、上記雌ネジ部 2 4 7が形成され、その外周部には、スプライン 2 4 8が形成されており、軸方向へ摺動可能になっている。また、笠状支持部 2 3 2には、透孔 2 3 8が形成されている。

また、第 1 ばね受け部材 2 2 0と第 2ばね受け部材 2 3 0とは、透孔 2 2 8と透孔 2 3 8を貫通した係合ピン 2 4 2を介して架設されている。この構成により、第 1 ばね受け部材 2 2 0は、係合ピン 2 4 2の端部の突起部に係合したときに、第 2ばね受け部材 2 3 0 と一体的に移動してバイァスばね 1 5 0をばねカを釈放し、それまでは第 2ばね受け部材 2 3 0に対して移動が規制されない構成になつている。

こうした構成の予荷重調節機構 2 0 0 Aの動作について説明する。

まず、キャップ 4 0を回転すると、スライド機構 2 5 0を介してして第 2ばね受け部材 2 3 0が図 2 2の右方向に移動して、係合ピン 2 4 2の端部が第 1 ばね受け部材 2 2 0に係合すると、係合ビン 2 4 2を介して第 1ばね受け部材 2 2 0 が第 2ばね受け部材 2 3 0 と一体的に移動する。そして、さらに、第 1 ばね受け部材 2 2 0が図 2 2の右方向に移動すると、バイアスばね 1 5 0のばね定数を小さくするよう作用する。これにより、感温ばね 1 3 0は、その伸びる割合が速くなり、可動弁体 1 6 0を図 2 2の右方向に素早く移動させる。そして、可動弁体 1 6 0が、湯側弁座 1 1 8の湯側ポート 1 1 6を閉じると共に、水側弁座 1 0 8 の水側ポート 1 0 6を全開にすると、水が吐水されることになる。

このように、水を直接吐水するには、予荷重調節機構 2 0 0 Aの操作により、可動弁体 1 6 0が湯側弁座 1 1 8に着座することにより行なわれるが、パイァスばね 1 5 0のばね定数を実際上小さくして可動弁体 1 6 0を素早く移動させているから、感温ばね 1 3 0が伸びて、可動弁体 1 6 0が湯側弁座 1 1 8を閉じるまで、キャップ 4 0を多数回転操作しなくてよく、操作性が向上する。

一方、キャップ 4 0を回転して第 2ばね受け部材 2 3 0を図 2 2の左方向に移動して、所定の目標温度範囲を越えると、バイアスばね 1 5 O Aに加えてバイァスばね 1 5 0 Bも予荷重を与える。よって、バイアスばね 1 5 0の予加重の増加の割合が増大して、可動弁体 1 6 0が水側弁座 1 0 8の水側ポート 1 0 6を素早く閉じると共に、湯側弁座 1 1 8の湯側ポート 1 1 6を急激に開いて、湯が吐水されることになる。

こうしたキャップ 4 0の回転と混合湯水の吐水温度との関係を図 2 3に示す。図 2 3に示すように、回転角度 0 2の範囲では、回転角度 0 と吐水温度 Tとの関係は、なだらかな傾斜であり、微調整で細かい温度設定が可能であるという特長があり、しかも、回転角度 0 1 の範囲では、回転角度 0 が少なくても水吐水を速やかに行なえ、一方、回転角度 0 3の範囲では、回転角度 0が少なくても湯吐水を速やかに行なえる。

図 2 4は他の実施例に係る湯水混合装置 1 0 Bを示す断面図である。上記実施例と異なる構成は、可動弁体 1 6 0 Bおよひ:水または湯の弁座およびポートの位置および構成が異なつている。

すなわち、可動弁体 1 6 0 Bは、水側着座部 1 6 4 B と、湯側着座部 1 6 6 B と、水側着座部 1 6 4 Bと湯側着座部 1 6 6 B とを連結する連結部 1 6 5とから構成され、水側着座部 1 6 4 Bが水側ポート 1 0 6 Bを有する水側弁座 1 0 8 B に着座し、湯側着座部 1 6 6 Bが湯側ポート 1 1 6 Bを有する湯側弁座 1 1 8 B に着座する。この構成において、感温ばね 1 3 0およびバイァスばね 1 5 0 との荷重の釣合により可動弁体 1 6 0 Bは可動するが、感温ばね 1 3 0側に湯側ポート 1 1 6 Bが配置されて、バイアスばね 1 5 0側に水側ポート 1 0 6 Bが配置されており、各種の配管位置に対応することができる。

図 25は他の実施例に係るスぺーサ 1 90 Bを装着した湯水混合装置 1 0 Bの要部断面図を示し、図 26はスぺ一サ 1 90Bを示す斜視図である。

スぺーサ 1 90 Bは、感温ばね 1 30の右支持端部 1 34を受けるばね受け部 1 92 Bと、このばね受け部 1 92 Bから複数本（ 6枚〜 8枚）平行に突設されたフィン 1 94Bとを備え、フィン 1 94B間が水側ポート 1 06からの水を流通させるフィン間流路 196 Bに、ばね受け部 192 Bの中央部が貫通流路 1 9 8 Bにそれぞれ形成されている。上記フイン 1 94Bは、図 27に示すように、ばね受け部 1 92 Bの外周接線に対して所定角度 0傾斜して取り付けられている。その角度 0は、後述する作用を促進するためには、 40° 〜6 CT であり、さらに好ましくは、 45° 〜55° である。

上記フイン 1 94 Bは、図 1 1のスぺーサ 1 90の脚部 194による水側ポート 106からの低温水の流れを周方向へ変える作用を一層高めるものである。すなわち、水側ポート 1 06から流入する低温水は、フィン 194 Bにより周方向への流速を大きくして、湯水混合室 80を流れる高温水との混合を促進する。したがって、感温ばね 1 30が均一な温度の混合湯水に晒され、片寄った荷重を発生しない。

また、スぺーサ 1 90Bにフィン 1 94 Bを設けたように、図 28に示すように、バイアスばね 1 50のバイアスばね受け部材 2 1 0 Bにフィン 21 0 B aを設けてもよい。このフィン 21 OB aにより、湯側ポート 1 1 6から流入される高温水が周方向への流速を高められ、よって水側ポート 1 06から流入する低温水との混合の際に、それらの混合が促進される。

こうしたスぺーサ 1 90 Bのフィン 1 94Bのフィン 2 1 OB aによる湯水の混合作用は、以下の実験により調べた。

図 29及び図 30に示すように、湯水混合室 80内に温度センサ S l， S 2 , S 3， S 4を周方向に 90° の間隔で 4個挿入し、それらの温度センサ S 1 ~ S 4によって流出方向へ所定距離（5mm) 毎に移動して、図 29の Xで示す各位置（ P 1〜 P 6 ) での温度を測定した。

図 3 1はスぺーサがない場合の各位置での温度、図 32はスぺーサ 1 90 Bを装着した場合の各位置での温度を示す。図 3 1， 32から明らかなように、フィン 1 94 Bを設けることにより、水側ポート 1 06の低温水は周方向に流速が高められて、高温水との混合が促進されて、 4つの位置での各温度が目標設定温度の近傍で収束していることが分かった。

図 33は他の実施例に係るスぺーサ 1 90 Cを装着した湯水混合装置 1 0 Cの要部を示す断面図、図 34はスぺーサ 1 90 Cの斜視図である。

スぺーサ 1 90 Cは、感温ばね 1 30を受けるばね受け部 1 92 Cと、ばね受け部 1 92 Cから複数本突設されかつ上記可動弁体 1 60の環状係止部 1 68に位置決めされているフィン 1 94 Cと、ばね受け部 1 92 Cの内周に形成されたスぺーサ円板部 1 95 Cと、スぺ一サ円板部 1 95 Cから突設されたスぺーサ筒状部 1 98 Cとを備えている。

スぺーサ筒状部 1 98 Cは、感温ばね 1 30の内側に貫挿されており、水側弁座部材 70の内壁面 7 1 との間でばね室湯水通路 80 aを形成している。また、上記スぺ一サ円板部 1 95 Cには、スぺーサ流路孔 1 95 C aが周方向に所定間隔で複数個（図示では 4個）形成され、湯水混合室 80とばね室湯水通路 80 a とを連通している。

こうした構成により、湯流入室 90からの高温水は、スぺーサ 1 90 Cのフィン間流路 1 96 Cを通つた低温水と混合されて、スぺーサ円板部 1 95 Cのスぺーサ流路孔 1 95 C a、ばね室湯水通路 8 O aを通って、流出孔 70 aから流出する。そして、ばね室湯水通路 80 aを流れる混合湯水がその温度に応じて感温ばね 1 30を伸縮させる。

このとき、高温水はフィン間流路 1 96 Cを通った低温水と混合され、スぺーサ流路孔 1 95 C aで絞られて、ばね室湯水通路 80 aを流れるが、スぺーサ流路孔 1 95 C aの絞り作用により、高温水が低温水と十分に混合される。したがつて、十分に混合された湯水がばね室湯水通路 80 aを流れるから、感温ばね 1 30は、安定した伸縮作動をする。

図 35は他のスぺーサ 1 90 Dを用いた実施例である。

スぺーサ 1 90 Dは、図 34のスぺーサ 1 90 Cのスぺーサ円板部 1 95 Cに、円錐状ガイド部 1 97 Dを突設したものである。この円錐状ガイド部 1 97 D は、ばね室湯水通路 80 aへの流入をスムーズにするように、下流側に向けて末広がり状の円錐状に形成されている。

スぺーサ 1 90Dのフィン 1 94Dで混合された混合湯水は、円錐状ガイド部 1 97Dに沿って流れ、スぺ一サ流路孔 1 95 D aで絞られてから、ばね室湯水通路 80 aを流れる。このとき、円錐状ガイド部 1 97 Dは、混合湯水がスぺーサ流路孔 1 95 D aに流入するときに乱流とせず、スムーズな流れを促進するから、スぺーサ 1 90 D及び可動弁体 160に振動を与えず、可動弁体 1 60による安定した摺動性を高める。

図 34のスぺーサ 1 90 Cのスぺーサ筒状部 198 C及び図 35のスぺーサ 1 90Dのスぺーサ筒状部 1 98Dの外周部に、図 36に示すように、螺旋状のスベーサ突条 1 98 aを形成してもよい。これにより、ばね室湯水通路 80 aに流入した混合湯水がさらに攪拌され、感温ばね 1 30は、安定した伸縮動作を行なうことができる。なお、螺旋状のスぺーサ突条 198 aは、混合湯水を攪拌するのであるから、その作用効果を奏する構成であれば他の構成でもよく、例えば、流路抵抗となる突起でもよい。また、螺旋状の突起及び流路抵抗は、スぺーサ側に形成する代わりに、水側弁座部材 70の内壁面 7 1に形成してもよい。

上記可動弁体 160の両端が感温ばね 130とバイアスばね 150により支持されているので、両ばね 1 30， 1 50の不均一な荷重等により可動弁体 1 60 が傾きやすいが、これを防止してシール性を高める各種手段について説明する。図 37に示すように、感温ばね 1 30の左支持端部 1 32は、水側弁座部材 7 0 Fに支持されたばね受け部材 180 Fで支持されている。ばね受け部材 1 80 Fは、図 38に示すように、流路孔 180 F aを同心状に 4つ有する円板状部材であり、その外周部に感温ばね 1 30の左支持端部 132を支持するばね受け段部 1 80 F bが形成され、その中央部に支持突起 1 80 F cが形成されている。一方、水側弁座部材 70 Fは、蓋体部 70 F aを備え、上記流路孔 1 80 F a に一致した位置に、流路孔 70 F dがそれぞれ形成されている。また、蓋体部 7 0 F aの内側中央部には、上記支持突起 1 80 F cを支持するための支持凹所 7 0 F bが形成されている。

この構成により、感温ばね 1 30は、ばね受け部材 1 80 Fのばね受け段部 1 8 0 F bにより位置決めされ、ばね受け部材 1 8 0 Fは、蓋体部 7 0 F aの支持凹所 7 0 F bに位置決めされた支持突起 1 8 0 F cにより 1点で支持されている。いま、感温ばね 1 3 0に各部で偏位するような荷重が生じたときに、ばね受け部材 1 8 0 Fは、支持突起 1 8 0 F cを介して、感温ばね 1 3 0の荷重を均一にするように傾く。よって、感温ばね 1 3 0は、ばね受け部材 1 8 0 Fにより均一な荷重を発生するように調節されて、可動弁体 1 6 0に傾かせるような力を加えない。

また、バイアスばね 1 5 0側にも、可動弁体 1 6 0 Fを 1点で支持する構成が設けられている。すなわち、バイアスばね 1 5 0の右支持端部 1 5 4は、バイァスばね受け部材 2 1 O Fを介してライナ 2 2 0 Fに支持されている。バイァスばね受け部材 2 1 0 Fは、円板形状であり、その外周部にばね受け段部 2 1 0 F a を備え、中央端面部に支持突起 2 1 O F bを備えている。支持突起 2 1 0 F bは、ライナ 2 2 0 Fの中央部の支持凹所 2 2 0 F aにより位置決め支持されている。よって、バイァスばね受け部材 2 1 0 Fは、支持突起 2 1 0 F bを中心に揺動可能な状態でバイァスばね 1 5 0を支持していることになる。

この構成により、ライナ 2 2 0 Fの進退により、バイアスばね 1 5 0への荷重を変化させると、バイァスばね受け部材 2 1 0 Fは、支持突起 2 1 0 F bを介してバイアスばね 1 5 0に均一荷重を加えるから、可動弁体 1 6 0に傾く方向への摺動力が加わらない。

図 3 9は感温ばね 1 3 0の左支持端部 1 3 2を支持するための感温ばね受け樹脂部材 1 8 0 Lを示す斜視図である。感温ばね受け樹脂部材 1 8 0 Lは、硬質樹脂から形成された樹脂ばね受け蓋体部 1 8 0 L aと、スポンジゴム等の弾性部材で形成したばね受け部 1 8 0 L b とを備えている。この感温ばね受け樹脂部材 1 8 0 Lは、樹脂ばね受け蓋体部 1 8 0 L aで確実に支持されると共に、弾性的な樹脂ばね受け部 1 8 0 L aで感温ばね 1 3 0の傾き荷重を吸収することにより、可動弁体 1 6 0に傾いた摺動力を加えない。

図 4 0は可動弁体 1 6 0 Fに傾いた摺動力を加えない構成として、感温ばね 1 3 0及びバイアスばね 1 5 0の付勢力を可動弁体 1 6 0 Fの中央部に集中的に加える構成を採つた実施例である。図 40に示すように、可動弁体 1 60 Gの係止支持部 1 60 G aには、中央基部 1 60 G b及びこの中央基部 1 60 G bを囲むように係止流路孔 1 60 G cが 3つ形成されている。また、バイァスばね 1 50の左支持端部 1 52は、バイァスばね受け部材 2 1 0 Gにより支持されている。バイアスばね受け部材 2 1 0 G は、笠状部 2 1 0 G aと、笠状部 2 1 0 G aの先端に設けた先端支持突起 2 1 0 G bと、円筒部 2 1 0 G c と、円筒部 2 1 0 G cの内周側に形成されたばね受け環状凹所 2 1 0 G d とを備えている。

ライナ 220 Gを移動させると、バイァスばね 1 50を介してバイァスばね受け部材 2 1 0 Gが進退する。これにより、可動弁体 1 60 Gは、中央基部 1 60 G bにバイァスばね受け部材 2 1 0 Gの先端支持突起 2 1 O G bで押されて摺動することになる。よって、可動弁体 1 60 Gは、その中央基部 1 60 G bから摺動力を受け、偏心した力を受けない。

また、スぺーサ 1 90 G側にも、可動弁体 1 60 Gを中心部で押圧する構成を備えている。スぺーサ 1 90 Gは、感温ばね 1 30を受けるばね受け部 1 90 G f と、フィン 1 94 Gと、流路孔 1 90 G cを有するスぺーサ円板部 1 90 G d と、ばね受け部 1 90 G f の外周に設けられたガイド筒部 1 90 G eとを備えている。また、スペー^円板部 1 90 G dの中央部には、弁体押圧部 1 90 G 8：が突設されている。したがって、スぺーサ 1 90 Gは、弁体押圧部 1 90 G gを介して可動弁体 1 60 Gの中央基部 1 60 G bに当接し、フィン 1 94Gの部分で当接していない。また、ガイド筒部 1 90 G eは、水側弁座部材 70 Gの内壁面 7 1 G aに対して摺動自在な円筒形状となってい (る。

このスぺーサ 1 90 Gの作用について説明する。感温ばね 1 30の伸縮により、スぺーサ 1 90 Gが摺動する。スぺーサ 1 90 Gは、ガイド筒部 1 90 G eで水側弁座部材 70 Gの内壁面 7 I G aにガイドされつつ摺動する。スぺーサ 1 9 0 Gが摺動すると、スぺ一サ 1 90 Gの弁体押圧部 1 90 G gが可動弁体 1 60 Gの中央基部 1 60 G bを押して可動弁体 1 60 Gが摺動する。

したがって、可動弁体 1 60 Gは、その中心部だけでスぺーサ 1 90 Gにより力を受けて摺動することになる。また、スぺーサ 1 90 Gは、ガイド筒部 1 90 G eが水側弁座部材 70 Gの内壁面 7 1 G aによりガイドされつつ移動するので、スぺーサ 1 90 Gにも傾きがなく、よって、可動弁体 1 60 Gに傾き力を加えない。

また、可動弁体 1 60 Gの外周には、 2本の 0リング 1 60 G dが装着されており、可動弁体 1 60 Gにガタつきが生じないので、高いシール性を備えている図 4 1は可動弁体 1 60Hの内周部にガイドを設けた実施例である。すなわち、可動弁体 1 60 Hの内側には、流路孔 1 60 H bが形成されており、この流路孔 1 60H bに、ライナ 220Hから突設された摺動ガイド部 220H aが摺動自在に挿入されている。したがって、可動弁体 1 60Hは、摺動ガイド部 22H aにより摺動方向へガイドされるから、ガタつきが防止される。

図 42は図 40のバイァスばね受け部材 21 0 Gの変形例であるパイァスばね受け部材 2 10 Jを備えた実施例を示す。バイァスばね受け部材 210 Jは、笠状部 2 1 0 J aのバイァスばね 150側にガイド円柱部 2 10 J eを備えている。このガイド円柱部 2 10 J eは、ライナ 220 Jの先端部に突設されたガイド筒部 220 J aのガイド孔 220 J bに摺動自在に嵌入支持されている。この構成により、ライナ 220 Jを移動させると、バイアスばね 150の付勢力がパイァスばね受け部材 2 1 0 Jに伝達されて、バイァスばね受け部材 2 10 Jは、ガィド円柱部 21 0 J eがガイド筒部 220 J aにガイドされつつ可動弁体（図 4 0参照）の中心部を押圧することになる。

図 43は本発明の他の実施例に係る水栓 300を示す断面図である。同図に示すように、水栓 300は、外側ケーシング 31 0内に、湯水混合弁 400及び切換弁 800を備えており、水流路及び湯流路から供給される水及び湯を湯水混合弁 400にて混合し、これを切換弁 800にて切り換えて複数の給湯点に供給するものである。

まず、湯水混合弁 400について説明する。図 44は湯水混合弁 400を拡大した断面図、図 45はその要部の分解斜視図である。図 43に示すように、上記湯水混合弁 400は、外側ケーシング 3 1 0内に嵌合された断熱部材 41 0と、外側ケーシング 3 1 0内に設けられた水導入通路 420及び湯導入流路 430と、外側ケーシング 3 1 0の端部に設けられた温度調節ダイャル 440と、ケーシング本体 4 5 0 と、ケーシング本体 4 5 0に螺着された水側弁座部材 4 8 0 と、を備えている。

上記ケーシング本体 4 5 0及び水側弁座部材 4 8 0内には、後述する弁機構等を収納する室を備えており、つまり、湯水混合室 5 1 0、湯流入室 5 2 0及びスライド室 5 3 0を備えている。また、ケーシング本体 4 5 0には、上記水導入通路 4 2 0に接続される水側ポート 4 6 2及び湯導入流路 4 3 0に接続される湯側ポート 4 7 2が形成されており、両ポート 4 6 2 , 4 7 2は、湯流入室 5 2 0に連通している。さらに、湯流入室 5 2 0には、可動弁体 5 6 0が摺動自在に嵌合されている。この可動弁体 5 6 0は、湯水混合室 5 1 0内に収納された感温ばね 5 4 0によるばね力を受けると共に、バイアスばね 5 5 0によるばね力を受け、これらの力の約合により、その位置が定まる。

上記感温ばね 5 4 0は、水側弁座部材 4 8 0側にスリップヮッシャ 5 8 0を介在させてスぺ一サ 5 9 0との間に架設されている。この感温ばね 5 4 0は、温度に応じてばね定数が変化する金属によって形成されており、バイアスばね 5 5 0 は、温度に関してほぽ一定のばね定数を有する通常のばね材料によって形成されている。

また、図示右側には、バイアスばね 5 5 0の予荷重を調節する予荷重調節装置 6 0 0が設けられている。この予荷重調節装置 6 0 0は、混合湯水の目標温度を変更するものであり、温度調節ダイヤル 4 4 0を回転することにより、スピンドル 6 3 0を介してライナ 6 1 0が進退し、これによりバイアスばね 5 5 0の予荷重が増減する。予荷重の増減により、バイアスばね 5 5 0のばね力と感温ばね 5 4 0のばね力とが釣り合う位置まで可動弁体 5 6 0が変位して、目標温度が変更される。

次に、上記湯水混合弁 4 0 0の湯水の温度調節動作について説明する。

いま、給湯機からの給湯温度、水道管からの水温度または流量などの条件が定常状態にあり、混合湯水が目標温度で吐水しているときには、可動弁体 5 6 0は、湯水混合室 5 1 0内の混合湯水により感温ばね 5 4 0に発生する力と、バイァスばね 5 5 0のばね力との釣合により位置が決定されて静止している。この状態から、給湯機からの給湯温度、水道水温または流量などの条件が外乱により変動すると、この変動に応じて湯水混合室 5 1 0内の混合湯水温度が目標温度からずれて温度偏差を生じる。感温ばね 5 4 0は、この温度変化に応じてばね定数を変化させ、その結果、感温ばね 5 4 0のばね力が変化する。このとき、混合湯水温度が目標温度より高い場合には、感温ばね 5 4 0のばね力が増大し、バイアスばね 5 5 0の予荷重を増加させながら可動弁体 5 6 0を図 4 3の右方向へ変位させるので、湯の割合が減少し、混合湯水温度が低下する。

一方、混合湯水温度が目標温度より低い場合には、感温ばね 5 4 0のばね力が減少し、バイアスばね 5 5 0の作用により可動弁体 5 6 0が図 4 3の左方向へ変位するのを許容するので、湯の割合が増加すると同時に水の割合が減少し、混合湯水温度が上昇する。こうした感温ばね 5 4 0の作用により混合湯水温度は、目標温度に向かうよう調節される。

上記湯水混合弁 4 0 0において、その目標温度を変更するには、予荷重調節装置 6 0 0の一部を構成する温度調節ダイャル 4 4 0を所定方向へ回転することにより行なう。すなわち、温度調節ダイヤル 4 4 0を所定方向へ回転すると、スピンドル 6 3 0を介してライナ 6 1 0が図 4 3の左方向へ移動してバイァスばね 5

5 0が圧縮変位し、バイアスばね 5 5 0による可動弁体 5 6 0に対する予荷重が増大する。一方、温度調節ダイャル 4 4 0を反対方向へ回転すると、スピンドル

6 3 0を介して図 4 3の右方向へ移動してパイァスばね 5 5 0が伸張変位し、バィァスばね 5 5 0による可動弁体 5 6 0に対する予荷重が減少する。

このようなバイアスばね 5 5 0の予荷重の増加により、可動弁体 5 6 0は、湯側ポート 4 7 2の流路を広げると同時に水側ポート 4 6 2の流路を狭める位置で釣合うように調節されて、湯量の増加と水の減少による湯水混合比を変更することにより、混合湯水の吐水温度を高くし、逆に、予荷重の減少により、可動弁体 5 6 0は、湯側ポート 4 7 2の流路を狭めると同時に水側ポート 4 6 2の流路を広げる位置で約合うように調節されて、混合湯水の吐水温度を低くする。

本実施例における湯水混合弁 4 0 0は、バイアスばね 5 5 0により与えられる予荷重が可動弁体 5 6 0に直接伝達されて該可動弁体 5 6 0を可動させ、また、感温ばね 5 4 0の温度に伴う変位も可動弁体 5 6 0に直接伝えられて、可動弁体 5 6 0を可動させている。したがって、感温ばね 5 4 0 として、その材料量を減らしてそのばね定数の小さいものを用いても、可動弁体 560を可動させるための摩擦損失などが少ないから可動弁体 560をスムーズに可動させることができる。

次に、湯水混合弁 400から流出する混合湯水を切り換えて 2箇所に給湯する切換弁 800について説明する。切換弁 800は、外側ケーシング 31 0内の室に、支持体 81 0と、 2つの給湯点に接続された流出ポート 822， 824を有するスリーブ 820と、このスリーブ 820に内嵌されている切換弁体 830と、を備えている。上記支持体 8 10の端部には、切換ダイヤル 840が回転自在に装着されている。切換ダイヤル 840は、上記切換弁体 830に固定された連結部材 844を介して切換弁体 830に固定されている。また、上記切換弁体 8 30には、湯水混合室 51 0に接続される有底孔 832及びこの有底孔 832から上記スリーブ 820の流出ポート 822， 824に切換接続される流路孔 83 4, 836が形成されている。

上記切換弁 800の動作について説明する。いま、図 43の状態から切換ダイャル 840を回転して、流路孔 834を流出ポート 822に位置させると、湯水混合弁 400の湯水混合室 51 0からの混合湯水は、有底孔 832から流路？ L8 34、流出ポート 822を介して第 1流路 850へ流れる。一方、切換ダイヤル 840を回転して流路孔 836を流出ポート 824に合わせると、有底孔 832 の混合湯水は、流路孔 836から流出ポート 824を通じて第 2通路 852へ流れる。

次に湯水混合弁 400の各部構成およびその動作についてさらに詳細に説明する。図 46において、可動弁体 560は、筒状部 562と、この筒状部 562の両端部に設けられた水側着座部 564および湯側着座部 566と、筒状部 562 の内周部に形成されかつ流路部 572を有する環状係止部 568と、湯側着座部 566から内周側に湾曲状に形成されたガイド面 574と、を備えている。上記環状係止部 568は、その端部でバイアスばね 550を支持し、また他端部で感温ばね 540を受けるスぺ一サ 590を支持している。

上記可動弁体 560は、感温ばね 540とバイァスばね 550との約合で可動して、その水側着座部 564が水側弁座 486に着座したときには、給湯機の湯だけが吐水され、一方、湯側着座部 5 6 6が湯側弁座 4 7 8に着座したときには、水道水だけが吐水され、両着座部 5 6 4， 5 6 6のいずれも着座していないときには、その水側ポート 4 6 2 と湯側ポート 4 7 2の流路開口に応じた量の水および湯が吐水されて湯流入室 5 2 0にて混合される。

また、可動弁体 5 6 0を可動させる感温ばね 5 4 0は、バイアスばね 5 5 0により予荷重を与えられた歪状態で伸縮され、可動弁体 5 6 0を所定範囲のスト口ーク S Tで摺動させる。

また、図 4 6に示す上記可動弁体 5 6 0のガイド面 5 7 4は、湯導入流路 4 3 0から湯流入室 5 2 0に向かうにしたがって環状係止部 5 6 8側に傾斜した湾曲状に形成されている。ガイド面 5 7 4を湾曲状にしたのは、以下の理由による。湯導入流路 4 3 0からの湯は、湯側ポート 4 7 2を通って湯流入室 5 2 0に流入するが、このとき、仮にガイド面 5 7 4を平面とすると、急激な流路面積の増大により、乱流が生じ易い。この乱流状態の湯がバイアスばね 5 5 0の巻線間を通ると異音の原因になる。上述した湾曲状のガイド面 5 7 4は、流路面積が増大しても、層流状態を保つから、バイアスばね 5 5 0の巻線間を通る際の異音の原因とならない。

また、図 4 7及び図 4 8に示すように、ケーシング本体 4 5 0の水側ポート 4 6 2及び湯側ポート 4 7 2には、水側連結部 4 6 4及び湯側連結部 4 7 4がそれぞれ 2箇所形成されている。このうち、湯側連結部 4 7 4の位置に、湯導入流路 4 3 0の流出孔が配置されている。このような配置関係にすることにより、湯導入流路 4 3 0からの湯は、湯側連結部 4 7 4に当たると、その流れが周方向へ変わってから、湯側ポート 4 7 2の全域からほぽ均一に湯流入室 5 2 0内に流入する。したがって、湯側ポート 4 7 2のほぼ全域から流入する湯は、水導入通路 4 2 0から水側ポ一ト 4 6 2を介して流入する水と均一かつ十分に混合する。また、図 4 4に示すように、 0 リング 4 5 3の位置を温度調節ダイヤル 4 4 0側に設けているから、湯導入流路 4 3 0の流路から 0 リング 4 5 3側の間隙 4 3 1 に湯がまわって湯側ポート 4 7 2から湯流入室 5 2 0に流入することになり、一層均一な混合が行われる。

次に、図 4 9に示す湯側弁座 4 7 8及びその周辺の構成 ·作用について説明する。湯側弁座 4 7 8には、可動弁体 5 6 0の湯側着座部 5 6 6に当たるシート面

4 7 8 aが環状の面に形成されている。このシート面 4 7 8 aの外周には、射出成形型の型割れ面で形成されるパーテイングライン P Lとなっている。また、シート面 4 7 8 aの外周に沿って 9 0 ° の周方向の間隔でガイド突起 4 7 6が 4箇所形成されており、このガイド突起 4 7 6の高さは、可動弁体 5 6 0のガイド性能及び湯側ポート 4 7 2への流入抵抗を考慮して、可動弁体 5 6 0のストローク

5 Tより僅かに大きくなつている。

こうしたシート面 4 7 8 a及びガイド突起 4 7 6の構成としたのは、以下の理由による。シート面 4 7 8 aは、その面に高い面精度を必要とし、多少の凹凸があっても、可動弁体 5 6 0の湯側着座部 5 6 6が当接したとき、シール性を損なつて湯漏れして目標設定温度からずれることになる。そこで、シート面 4 7 8 a を鏡面としたいが、湯側連結部 4 7 4を形成する構造から割型とすると、シート面 4 7 8 aにパーテイングライン P L aが破線で示すように形成されてしまう。そこで、円柱形状のコアを用いて、その先端面でシート面 4 7 8 aを形成している。このため、この中子の外周に沿ってパーテイングライン P Lが形成されるが、このパーテイングライン P Lに可動弁体 5 6 0の湯側着座部 5 6 6が乗り上げないようにガイド突起 4 7 6が形成されているのである。

次に、図 4 4に示す外側ケーシング 3 1 0内に装着された断熱部材 4 1 0及びその断熱部材 4 1 0等により構成される冷却構造について説明する。上記断熱部材 4 1 0は、樹脂から形成された筒形状である。断熱部材 4 1 0と外側ケーシング 3 1 0 との間には、水導入通路 4 2 0に連通した冷却用流路 4 2 4が形成されている。この冷却用流路 4 2 4は、断熱部材 4 1 0を隔てて湯導入流路 4 3 0をほぽ取り囲むように配置されている。このような断熱部材 4 1 0及び冷却用流路 4 2 4を設けたのは、以下の理由による。本実施例の湯水混合弁 4 0 0の構成では、温度調節ダイヤル 4 4 0側に湯導入流路 4 3 0を設けている。そのため、湯導入流路 4 3 0を流れる湯の熱が温度調節ダイャル 4 4 0に伝わってその温度を高くすることがある。そこで、湯導入流路 4 3 0の熱を遮断するために断熱部材 4 1 0を設け、さらに、水導入通路 4 2 0の水を冷却用流路 4 2 4で導いて断熱部材 4 1 0を冷却することにより、温度調節ダイヤル 4 4 0の温度上昇を防止している。

次に、可動弁体 5 6 0と感温ばね 5 4 0 との間に介在しているスぺーサ 5 9 0 について説明する。図 4 4及び図 4 5に示すように、スぺーサ 5 9 0は、感温ばね 5 4 0の支持端部 5 4 4を受けるばね受け部 5 9 2と、このばね受け部 5 9 2 から複数本平行に突設された脚部 5 9 4とを備え、脚部 5 9 4間が水側ポート 4 6 2からの水を流通させる脚間流路 5 9 6に、ばね受け部 5 9 2の中央部が貫通流路 5 9 8にそれぞれ形成されている。

このようにスぺーサ 5 9 0が可動弁体 5 6 0 と感温ばね 5 4 0との間に所定の距離を確保しているのは、以下の理由による。可動弁体 5 6 0の摺動により湯水の混合比を変更するが、水側ポート 4 6 2からスぺーサ 5 9 0の脚間流路 5 9 6 を通った水と、湯側ポート 4 7 2からの湯とが混合されて、スぺーサ 5 9 0の貫通流路 5 9 8を通って、感温ばね 5 4 0側に流れる。このスぺーサ 5 9 0は、湯流入室 5 2 0で混合された混合湯水が感温ばね 5 4 0に達するまで所定の距離を確保しており、混合湯水が湯流入室 5 2 0で十分に混合されてから感温ばね 5 4 0に接触するように作用する。したがって、感温ばね 5 4 0は、湯水が十分に混合されてから該湯水に接触するから動作が安定して正確な吐水温度調節ができるまた、水側ポート 4 6 2からの水は、感温ばね 5 4 0に直接当たらず、スぺーサ 5 9 0の脚間流路 5 9 6の間を流れるから、流体圧に伴う感温ばね 5 4 0の振動を生じることがなく、安定した作動を得ることができる。

ここで、スぺーサ 5 9 0により感温ばね 5 4 0と可動弁体 5 6 0 とにより確保される距離は、短い方では上述した混合作用が十分に確保される距離と、長い方では応答の遅れに伴うハンチングを生じない距離とを考慮して、湯水混合弁 4 0 0の大きさに応じて適宜設定する。例えば、 5 m m ~ l O m mである。

なお、上記実施例では、スぺーサ 5 9 0は、可動弁体 5 6 0 と别体に形成したが、これに限らず、一体に形成してもよい。この場合には、部品点数を減少させることができる。

次にケーシング本体 4 5 0に螺着される水側弁座部材 4 8 0及びスリップヮッシャ 5 8 0について説明する。図 4 4及び図 4 5に示すように、水側弁座部材 4 8 0は、ケーシング本体 4 5 0 と共に湯水混合室 5 1 0を形成する凹所 4 8 1 を有する弁座本体 4 8 2と、この弁座本体 4 8 2の端面に形成された水側弁座 4 8 6と、上記弁座本体 4 8 2に形成されかつ上記ケーシング本体 4 5 0の雌ネジ部 4 5 5に螺着する雄ネジ部 4 8 4と、上記凹所 4 8 1の底面に形成されかつスリップヮッシャ 5 8 0を介して感温ばね 5 4 0を支持するばね受け部 4 8 8と、を備えている。なお、感温ばね 5 4 0は、線径 2 m m øで高い剛性の線材を用い、コイル状に加工した後に、支持端部 5 4 6を研削等の端面処理し、その後、形状記憶特性を付加するための熱処理がされたものである。また、スリップヮッシャ 5 8 0は、耐熱性を有する樹脂材料、例えばポリアセタールやフッ素樹脂等から形成され、その両面が鏡面に形成されたものである。なお、スリップヮッシャ 5 8 0は、耐熱性を有しかつ鏡面とすることができる部材であれば、金属やセラミツク等の各種の材料を用いることができる。

こうした構成を有する水側弁座部材 4 8 0を、スリップヮッシャ 5 8 0及び感温ばね 5 4 0と共に、ケーシング本体 4 5 0に組み付ける作業について説明する。まず、ケ一シング本体 4 5 0内に、可動弁体 5 6 0が組み付けられている状態から水側弁座部材 4 8 0などを組付るには、水側弁座部材 4 8 0のばね受け部 4 8 8にスリップヮッシャ 5 8 0を保持する。そして、感温ばね 5 4 0の支持端部 5 4 4にスぺーサ 5 9 0を支持し、凹所 4 8 1 内に感温ばね 5 4 0等を収納して、スぺーサ 5 9 0の脚部 5 9 4の先端を可動弁体 5 6 0の環状係止部 5 6 8に当接させながら、水側弁座部材 4 8 0側の雄ネジ部 4 8 4をケーシング本体 4 5 0 側の雌ネジ部 4 5 5に螺着する。これにより、水側弁座部材 4 8 0がケーシング本体 4 5 0に装着される。

このとき、水側弁座部材 4 8 0が螺着されるときの回転力及び押圧力は、スリヅプヮッシャ 5 8 0を介して感温ばね 5 4 0に加わるが、スリップヮッシャ 5 8 0は鏡面であり、感温ばね 5 4 0が高い剛性を有するので、スリップヮッシャ 5 8 0で滑り、感温ばね 5 4 0に捩り力として加わらず、押え付ける力としてだけ作用する。したがって、感温ばね 5 4 0は、捩り荷重が加わった状態で湯水混合室 5 1 0内に組み付けられず、捩りを加えた状態で伸縮しないから、可動弁体 5 60を傾かせてシール性を損なうこともない。また、感温ばね 540は、その歪が小さくなつて、ヒステリシスが小さく、精度の高い混合湯水の吐水温度の調節が行なえると共に、耐久性に優れている。

次に、予荷重調節装置 600について説明する。

図 44及び図 45に示すように、予荷重調節装置 600は、バイアスばね 55 0の支持端部 554を支持するライナ 6 1 0と、ライナ 6 1 0を軸方向へ移動するためのスピンドル 630と、を備えている。

上記ライナ 6 1 0は、有底孔 6 1 1を有する筒状本体部 6 1 2と、筒状本体部 6 1 2の端部に形成されかつバイァスばね 550の一端を受けるばね受け部 6 1 5と、筒状本体部 6 1 2の外周部に形成された第 1ガイド部 6 1 4及び第 2ガイド部 6 1 6 (図 45 ) と、筒状本体部 6 1 2の内周部に形成された第 1雌ネジ部 622及び第 2雌ネジ部 624と、を備えている。

上記第 1及び第 2ガイド部 6 1 4， 6 1 6は、周方向で 1 8 (Γ の位置であつて上記第 1及び第 2雌ネジ部 622, 624の係り端に一致する位置に形成されており、筒状本体部 6 1 2の軸方向に沿ったガイド溝 6 1 4 a， 6 1 6 aをそれぞれ備えている。このガイド溝 6 1 4 a , 6 1 6 aは、ケーシング本体 450の内周に形成されたガイドレール 458， 459に沿って摺動自在に嵌合されている。

上記スピンドル 630は、回転本体 632及び突出部 634を一体的に樹脂成形してなり、その突出部 634が上記ケーシング本体 450の貫通孔 457を貫通し、突出部 634の外周のスプライン及び取付部 442を介して温度調節ダイャル 440に固定されている。回転本体 632の外周部には、上記第 1及び第 2 雌ネジ部 622， 624に螺合する第 1及び第 2雄ネジ部 636， 638が形成されている。また、第 1及び第 2雄ネジ部 636， 638の山部には、図 45に示すように、突起 639が形成されている。この突起 639は、第 1及び第 2雌ネジ部 622， 624の谷部と僅かに接触して摺動抵抗となるように形成されている o

こうした予荷重調節装置 600の構成により、混合湯水の目標温度を変更するには、温度調節ダイヤル 440の外周部に設けた設置温度表示を指標として、温度調節ダイヤル 4 4 0を所定方向へ回転する。この温度調節ダイャル 4 4 0の回転により、スピンドル 6 3 0が温度調節ダイャル 4 4 0 と一体になつて回転する。これにより、スピンドル 6 3 0の外周部の第 1及び第 2雄ネジ部 6 3 6， 6 3 8がライナ 6 1 0の第 1及び第 2雌ネジ部 6 2 2， 6 2 4 と螺合しているから、ライナ 6 1 0には回転駆動力が伝達されるが、ライナ 6 1 0は、第 1及び第 2ガイド部 6 1 4， 6 1 6及びガイドレール 4 5 8 ， 4 5 9により回転が規制されているので、軸方向へ移動する。ライナ 6 1 0の軸方向への移動により、バイアスばね 5 5 0を変位させる。バイアスばね 5 5 0の変位により、可動弁体 5 6 0を移動させ、感温ばね 5 4 0 との釣合位置まで感温ばね 5 4 0が変位して、目標温度が変更される。

こうした予荷重調節装置 6 0 0の動作では、バイアスばね 5 5 0は、その予荷重がライナ 6 1 0の付勢方向と同じ方向への進退力を受けて、捩り力を受けない。したがって、感温ばね 5 4 0は、ばね定数が小さくても可動弁体 5 6 0を傾かせるような力がバイアスばね 5 5 0を介して加えられない。その結果、可動弁体 5 6 0は、感温ばね 5 4 0およびバイァスばね 5 5 0による支持力が弱くても、安定した摺動動作が行うことができる。

また、予荷重調節装置 6 0 0を組み付けるには、ライナ 6 1 0にスピンドル 6 3 0を螺合させて、ケーシング本体 4 5 0のガイドレール 4 5 8， 4 5 9に、ライナ 6 1 0の第 1及び第 2ガイド部 6 1 4， 6 1 6を合わせると共に、貫通孔 4 5 7に突出部 6 3 4を合わせて、ライナ 6 1 0及びスピンドル 6 3 0をケーシング本体 4 5 0内に貫挿し、さらに温度調節ダイャル 4 4 0を取り付けることにより行なう。このとき、ライナ 6 1 0とスピンドル 6 3 0は、第 1及び第 2雄ネジ部 6 3 6， 6 3 8と第 1及び第 2雌ネジ部 6 2 2， 6 2 4がいわゆる 2条ネジとなっているから、ネジの螺着の係りが容易となり、しかも、第 1及び第 2ガイド部 6 1 4， 6 1 6の位置に第 1及び第 2雌ネジ部 6 2 2 ， 6 2 4の係り端があるから、これを目印として容易に自動組付を行なうことも簡単である。また、ライナ 6 1 0は、ケーシング本体 4 5 0に対して、第 1及び第 2ガイド部 6 1 4 ， 6 1 6をガイドレ一ル 4 5 8 ， 4 5 9に合わせて挿入すればよいから、他の手段、例えば、スプラインを介して取り付けるより、その位置を確実に合わせることができる。

また、ライナ 6 1 0 とスピンドル 6 3 0は、 2条ネジを介して螺着しているから、そのピッチが大きく、上述のように容易に螺着取付けできる反面、バイアスばね 5 5 0のばね力により戻り易い。しかし、本実施例では、第 1及び第 2雄ネジ部 6 3 6， 6 3 8の山部に形成された突起 6 3 9が第 1及び第 2雌ネジ部 6 2 2， 6 2 4の谷部との摺動抵抗となるので、スピンドル 6 3 0は、バイアスばね 5 5 0のばね力による戻ることがない。また、スピンドル 6 3 0は、樹脂で成形されているから突起 6 3 9を形成することも容易である。

Claims

請求の範囲

1 . 高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、

高温水を吐出する湯側ポートと低温水を吐出する水側ポートを有すると共に上記両ポートに連通する摺動？ Lを有するケーシング本体と、

上記可動弁体と感温ばねとの間に介在し高温水と低温水とを混合する位置から感温ばねを所定距離隔てるスぺーザと、

を備えたことを特徴とする湯水混合装置。

2 . 上記スぺーサの一端部は、可動弁体に当接する弁押圧部を有し、該スぺ一ザの他端部は、感温ばねの一端部を支持するばね受け部を有する請求項 1 に記載の湯水混合装置。

3 . 上記スぺーザの弁押圧部は、上記ばね受け部から突設されかつ可動弁体の内周に沿って所定間隙で設けられた複数の脚部である請求項 2に記載の湯水混合装置。

4 . 上記脚部の一部は、上記水側ポートに対向するように配置された請求項 3 に記載の湯水混合装置。

5 . 上記脚部は、水側ポートから流出する低温水を周方向へ向きを変えるフィンに形成されている請求項 4に記載の湯水混合装置。

6 . 上記フィンは、円周上に配置すると共に、周方向へ等間隔に 6 ~ 8枚設けられている請求項 5に記載の湯水混合装置。

7 . 上記フィンの周方向の間隔は、円周上に配置すると共に、水側ポートから離れるにつれて周方向において長い間隔で配置された請求項 5に記載された湯水混合装置。

8 . 高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、

上記水側ポートに対向した部位に設けられかつ該水側ポートから流出する低温水を分流させる分流部材と、

を備えたことを特徴とする湯水混合装置。

9 . 水側ポートを湯側ポートの下流側に配置した請求項 8に記載の湯水混合装置。

1 0 . 上記分流部材は、水側ポートから流出する低温水を周方向へ向きを変えるフィンに形成されている請求項 9に記載の湯水混合装置。

1 1 . 高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、

を備えたことを特徴とする湯水混合装置。

1 2 . バイアスばねを支持するバイアスばね受け部材を有し、該バイアスばね受け部材に上記分流部材を一体化した請求項 1 1 に記載の湯水混合装置。

1 3 . 上記分流部材は、湯側ポートから流出する高温水を周方向へ向きを変えるフィンに形成されている請求項 1 2に記載の湯水混合装置。

1 4 . 高温水及び低温水をそれぞれ吐出する湯側ポートまたは水側ポートに連通した混合室と、

上記両ポートから吐出される高温水及び/または低温水の流入量を制御し、高温水と低温水との混合比を調節する可動弁体と、

該感温ばねの付勢力に比例して上記可動弁体を駆動する駆動手段と、上記両ポートから上記混合室へ流入する高温水、低温水及び上記感温ばねより上流の混合湯水を上記混合室の周方向へ分散させる分流部材と、を備える湯水混合装置。

1 5 . 上記感温ばねは、その一端で固定され、他端で上記弁体を付勢することで上記駆動手段を兼ねる請求項 1 4に記載の湯水混合装置。

1 6 . 上記可動弁体を感温ばねと反対の方向に付勢するバイアスばねを備える請求項 1 5に記載の湯水混合装置。

1 7 . 上記バイアスばねに与える予荷重を調節する予荷重調節機構を備える請求項 1 6に記載の湯水混合装置。

1 8 . 上記可動弁体、感温ばね及びバイアスばねを収納する弁室及び上記混合室を形成するケーシング本体を備え、該ケージング本体を水側ポートまたは湯側ポートを設けた部材に対して着脱可能に形成されている請求項 1 5ないし 1 7のいずれかに記載の湯水混合装置。

1 9 . 上記分流部材は、上記ケージング本体の壁面に一体形成されている請求項 1 8に記載の湯水混合装置。

2 0 . 上記可動弁体と感温ばねとの間を隔てるスぺーサを備え、該スぺーサに上記分流部材を設けた請求項 1 8のいずれかに記載の湯水混合装置。

2 1 . 上記スぺーサは、ケーシング本体の混合室に面する内壁面に、複数の箇所で摺動可能に当接するガイド部材を備えた請求項 2 0に記載の湯水混合装置。

2 2 . 高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、

高温水を吐出する湯側ポートと低温水を吐出する水側ポートとを有すると共に上記両ポートに連通する摺動孔を有するケーシング本体と、上記摺動孔に摺動自在に嵌合し、上記湯側ポートから吐出される高温水と水側ポートから吐出される低温水との混合比を調節する可動弁体と、

を備えたことを特徵とする湯水混合装置。

2 3 . 上記可動弁体と感温ばねとの間に介在し高温水と低温水とを混合する位置から感温ばねを所定距離隔てるスぺーサを備え、該スぺ一ザに上記流路形成部材及びばね室導入路を形成した請求項 2 2に記載の湯水混合装置。

2 4 . 上記ばね室導入路は、絞りを有する請求項 2 3に記載の湯水混合装置。

2 5 . 上記ばね室導入路は、スぺーザの一端部に形成されかつ上流から下流に向けて末広がり状のガイド部を有する請求項 2 4に記載の湯水混合装置。

2 6 . 感温ばねの他端部を受けるばね受け部を有する感温ばね受け部材を備え、該感温ばね受け部材に上記流路形成部材を形成した請求項 2 2に記載の湯水混合装置。

2 7 . 上記ばね流路室に、混合湯水を攪拌するための流路抵抗部を形成した請求項 2 2に記載の湯水混合装置。

2 8 . 上記流路抵抗部は、流路形成部材のばね流路室側に形成した螺旋状突起である請求項 2 7に記載の湯水混合装置。

2 9 . 上記流路抵抗部は、ケーシング本体の内壁面に形成した螺旋状突起である請求項 2 7に記載の湯水混合装置。

3 0 . 高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、

を備えたことを特徴とする湯水混合装置。

3 1 . 上記感温ばね受け部材は、感温ばねの螺旋溝を有する分割部材から構成されている請求項 3 0に記載の湯水混合装置。

3 2 . 上記感温ばねの端面は、平面形状に切削されている請求項 3 0に記載の湯水混合装置。

3 3 . 上記感温ばね受け部材は、感温ばねの端面を樹脂でインサート成形されている請求項 3 0に記載の湯水混合装置。

3 4 . 上記可動弁体と感温ばねとの間に介在し高温水と低温水とを混合する位置から感温ばねを所定距離隔てるスぺーサを備え、該スぺーサに上記感温ばね受け部材を形成した請求項 3 0に記載の湯水混合装置。

3 5 . 高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、

を備えたことを特徴とする湯水混合装置。

3 6 . 上記感温ばね受け部材の中央支持部は、突起と、該突起を支持する支持凹所とを備えた請求項 3 5に記載の湯水混合装置。

3 7 . 上記感温ばね受け部材は、硬質樹脂から形成された中央支持部と、弾性部材から形成されたばね受け部とを備えた請求項 3 5に記載の湯水混合装置。

3 8 . 高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、

上記可動弁体と上記方向とは反対方向に付勢するパイァスばねと、

上記バイァスばねの端部を支持するばね受け部を有する平板材であり、該平板部材の中央に設けた中央支持部にてケージング本体側に揺動可能に支持されているバイァスばね受け部材と、

を備えたことを特徵とする湯水混合装置。

3 9 . 上記バイアスばね受け部材の中央支持部は、突起と、該突起を支持する支持凹所とを備えた請求項 3 8に記載の湯水混合装置。

4 0 . 上記バイアスばね受け部材は、硬質樹脂から形成された上記中央支持部と、弾性部材から形成されたばね受け部とを備えた請求項 3 8に記載の湯水混合装置。

4 1 . 高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、

上記感温ばねを支持するばね受け部と、該ばね受け部から突設され可動弁体の中央部を摺動方向へ押圧する弁押圧部とを有する感温ばね受け部材と、を備えたことを特徴とする湯水混合装置。

4 2 . 高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、

上記パイァスばねを支持するばね受け部と、該ばね受け部から突設され可動弁体の中央部を摺動方向へ押圧する弁押圧部とを有するバイァスばね受け部材と、を備えたことを特徴とする湯水混合装置。

4 3 . 高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、

上記可動弁体内に摺動方向に沿って貫通形成された可動弁体ガイド孔と、上記ケ一シング本体に固定され、上記可動弁体ガイド孔に摺動自在に嵌合して可動弁体を支持するガイド部材と、を備えたことを特徴とする湯水混合装置。

4 4 . 高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、

を備えた湯水混合装置。

4 5 . 上記可動弁体が着座するシート面であり、該可動弁体の着座状態にて可動弁体の外周に沿ってパーテイングラインを位置させたシート面を備え、上記ガィド突起は、可動弁体がパーテイングラインの内側に着座するように形成された請求項 4 4に記載の湯水混合装置。

4 6 . 高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、

を備えたことを特徴とする湯水混合装置。

4 7 . 上記固定手段は、上記ケーシング本体に形成した凹所と、上記感温ばね受け部材に形成され、かつ上記凹所に係合する係合爪とを備える請求項 4 6に記載の湯水混合装置。

4 8 . 上記固定部手段は、ケージング本体に形成された切り割と、上記感温ばね受け部材に形成され上記切り溝に一致する位置に形成した切り溝と、上記切り割及び切り溝に係合して感温ばね受け部材を摺動孔から抜止する止め輪と、を備えた請求項 4 6に記載の湯水混合装置。

4 9 . 上記ケーシング本体の摺動孔に嵌合されると共に水側ポートを構成しかつ上記可動弁体が着座する水側弁座を有する水側弁座部材を備え、該水側弁座部材に上記感温ばね受け部材を形成した請求項 4 6に記載の湯水混合装置。

5 0 . 高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、

所定の温度範囲において温度に応じてばね定数が変化する材料からなり、混合湯水の上昇温度に伴い湯の割合を減少させる方向へ上記可動弁体を付勢する感温ばねと、上記可動弁体と上記方向とは反対方向に付勢するバイァスばねと、

上記ケーシング本体の開口部に形成されたネジ部と、

上記ばね受け部材と感温ばねとの間に介在し、ばね受け部材及び感温ばねに接触する面が摩擦係数の小さい摺動面に形成した摺動部材と、

を備えたことを特徴とする湯水混合装置。

5 1 . 高温水及び低温水をそれぞれ吐出する湯側ポートまたは水側ポートに連通した混合室と、

を備えたことを特徴とする湯水混合装置。

5 2 . 上記可動弁体を感温ばねと反対の方向に付勢するバイァスばねを備える請求項 5 1 に記載の湯水混合装置。

5 3 . 上記バイァスばねに与える予荷重を調節する予荷重調節機構を備える請求項 5 2に記載の湯水混合装置。

5 4 . 上記可動弁体、感温ばね及びバイアスばねを収納する弁室及び上記混合室を形成するケーシング本体を備え、該ケーシング本体を水側ポートまたは湯側ポートを設けた部材に対して着脱可能に形成されている請求項 51ないし 53のいずれかに記載の湯水混合装置。

55. 上記流路形成部材及びばね室導入流路は、上記ケーシング本体の壁面に一体形成されている請求項 54に記載の湯水混合装置。

56. 可動弁体をコィル状の感温ばねの伸縮で可動することにより高温水と低温水とを混合して目標設定温度の混合湯水を吐水する湯水混合装置において、上記感温ばねは、 N i と T iを主材料とし、冷却時の変態開始温度（Ms °C) と冷却時の変態終了温度（M f °C) との間に、 Ms≤70 ；、 M f ≥ 1 0。Cであつて、 M s— M f ≥ 1 5 の範囲内にばね定数と温度との関係が比例関係を有する合金であり、

次式（ 1 ) で表わされる感温ばねの取付歪 rが 0. 6~ 1. 4%の範囲で使用することを特徴とする湯水混合装置。

r = ( d · S Τ/π n D) · 1 00 (%) - ( 1 )

d ：感温ばねの線径

S T：可動弁体のストローク

n ：コィル巻数

D ：感温ばねの中心径

57. 上記取付歪 rは、 0. 6〜 1. 2%に設定されている請求項 56に記載の湯水混合装置。

58. 上記取付歪 rは、 0. 6〜0. 8%に設定されている請求項 56に記載の湯水混合装置。

59. 可動弁体は、感温ばねとバイアスばねとの間で摺動自在に支持されている請求項 56に記載の湯水混合装置。