JPH0569475U - 湯水混合栓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高価なサーモスタットを使用することなく、
しかもそれ程広い温度範囲に亙って正確に温度制御する
必要のない中間の混合温水の所定温度（適温）の制御を
１個の形状記憶合金製の駆動素子を使用して行うことに
より、湯水混合栓としてのコストダウンを図ったものを
提供する。 【構成】 給水源に接続された水流入路１２と、給湯源
に接続された湯流入路１４とを有し、この両流入路１
２，１４から水と湯とを自動温度調節部１６に導いて混
合温水を生成するとともに、この混合温水と前記自動温
度調節部１６をバイパスしたバイパス流路１８ａ，１８
ｂを流れる水や湯とを混合させるようにした湯水混合栓
１０であって、前記自動温度調節部１６内に組込まれて
いる温度調節弁体４２の開度を制御する駆動素子４４と
して、前記混合温水の温度に感応する形状記憶素子を使
用したことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、給湯源から供給される高温水（湯）と給水源から供給される低温水 （水）とを混合させて、所望の温度の温水を吐出口から吐出させるようにした湯 水混合栓に関する。

【０００２】

【従来の技術】

台所、浴室、洗面所など、３０℃〜４５℃程度の温水を使用する場所において は、湯と水とが同時に供給され、これらを適量混合して適温の温水を吐出し得る ようにした湯水混合栓が用いられている。

【０００３】 従来、この種の湯水混合栓として種々の構造のものが知られているが、代表的 なものとしては、サーモスタットミキシングバルブを使用したものや、シングル レバー式のものなどが挙げられる。

【０００４】 前者は、混合水路内に設けられたサーモスタット（感温器）を有し、このサー モスタットによって湯と水の混合比を自動的に制御して混合温水の温度を設定温 度に維持する自動温度調節部と、これとは分離して弁体に設けられて温水の吐出 の開始、停止と流量の調節を行う開閉部とを有するものである。後者は、前記自 動温度調節部と開閉部とを一体的に構成してこれら両部の動作を１個のハンドル レバーの回転及び傾動によってそれぞれ操作できるようにしたものである。

【０００５】 ここに、上記サーモスタットミキシングバルブを使用したものには、操作性等 に問題があり、シングルレバー式のものは吐出温度の安定性等に問題があった。 このため、出願人は、従来のサーモスタッドミキシングバルブを使用したものに 比べ操作性に優れ、かつシングルレバー式に比べ吐出温度の安定性に優れたもの 、即ち操作性と吐出温度の安定性とを兼ね備えたものとして、図９に示すような ものを開発した。

【０００６】 同図において、湯水混合栓１０は、給水源１１に接続された水流入路１２と、 給湯源１３に接続された湯流入路１４と、水と湯が混合されて混合温水が生成さ れる混合室１５と、水流入路１２および湯流入路１４と混合室１５との間に配設 され、混合室１５内に流入する水と湯の流量比を設定温度に対応して自動調節す る自動温度調節部１６と、前記混合室１５に連通する混合水流路１７と、前記水 流入路１２および湯流入路１４の途中から延びて前記自動温度調節部１６をバイ パスする水バイパス流路１８ａおよび湯バイパス流路１８ｂと、この各バイパス 流路１８ａ，１８ｂと前記混合水流路１７からの流量を開閉および流量制御する 開閉兼流量調節部１９と、この開閉兼流量調節部１９の下流側位置に設けられた 吐出口２０とから構成されている。

【０００７】 なお、前記自動温度調節部１６には、ここでの設定温度を自由に調節するため の設定温度調節部２１が備えられている。

【０００８】 これにより、自動温度調節部１６で水および湯の混合比が自動調節されて混合 室１５で所定温度（適温）の混合温水が生成され、更に開閉兼流量調節部１９に より水バイパス流路１８ａ或いは湯バイパス流路１８ｂを経由して適当な流量の 水或いは湯を前記混合温水に加えることにより、自動温度調節部１６で設定され た設定温度（適温）より低いか或いは高い温度の温水を容易に得て吐出口２０か ら吐出することができるようなされている。

【０００９】 ここに、前記自動温度調節部１６の内部には、湯と水の混合比を自動的に制御 する前記サーモスタット（感温器）が配置されているのであるが、一般にこの種 のサーモスタットは、混合温水内に配置されるシリンダとピストンとの間にワッ クスを封入し、混合温水の温度に対応したワックスの膨張や収縮によるピストン の移動に伴って弁を開閉するよう構成されていた。

【００１０】 また、上記サーモスタットとほぼ同様な作用（役割）を果たすものとして、混 合栓内に摺動自在に配置した弁体または弁体を支持した弁支持部材の一方の側を コイルスプリング等の弾性体で、他方の側を混合温水中に浸漬されこの温度に感 応して変態する形状記憶合金製のコイルばね等の駆動素子でそれぞれ押圧し、前 記弁体または弁支持部材の摺動変位により、給湯源からの高温水（湯）と給水源 からの低温水（水）の混合栓内に流れ込む流量の混合比を変化させるようにした ものが開発されている（例えば、実開昭６１−１５０５８５号公報及び実開昭６ ３−５３３７９号公報等参照）。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記ワックスを内部に封入して構成したサーモスタットは、そ の製作が面倒で、かなり高価なものであるため、これを使用すると湯水混合栓全 体としてのコストの上昇に繋がってしまう。

【００１２】 また、形状記憶合金は、一般にある特定の温度範囲（変態温度）で急激に変位 するため、これを弁の駆動素子として使用して広い温度範囲に亙って温度制御し ようとする場合、弁動作が一定せず、混合水の温度を正確に調節することが困難 で、これを防止するためには、複数の形状記憶合金製の駆動素子や他のコイルス プリング等を併用する必要があって、構造的に複雑化してしまうといった問題点 があった。

【００１３】 本考案は上記に鑑み、高価なサーモスタットを使用することなく、しかもそれ 程広い温度範囲に亙って正確に温度制御する必要のない中間の混合温水の所定温 度（適温）の制御を１個の形状記憶合金製の駆動素子を使用して行うことにより 、湯水混合栓としてのコストダウンを図ったものを提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案に係る湯水混合栓は、給水源に接続された水 流入路と、給湯源に接続された湯流入路とを有し、この両流入路から水と湯とを 吐出口に接続された自動温度調節部に導いて混合温水を生成するとともに、前記 各両流入路から分岐させ前記自動温度調節部をバイパスしたバイパス流路を形成 し、このバイパス流路を流れる水や湯と前記混合温水とを混合させるようにした 湯水混合栓であって、前記自動温度調節部内に組込まれている温度調節弁体の開 度を制御する駆動素子として、前記混合温水の温度に感応する形状記憶素子を使 用したことを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】

上記のように構成した本考案によれば、自動温度調節部に組込まれている形状 記憶合金製の駆動素子によって、それ程広い温度範囲に亙って正確に温度制御す る必要のない中間の混合温水の温度を所定温度（適温）に制御し、この混合温水 にバイパス流路を流れた水または湯を混ぜて最終的に吐出させることにより、こ の吐出温度を広い温度範囲に亙る所望の温度に制御することができる。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。

【００１７】 図７において、給水源１１に接続された水流入路１２の途中の水バイパス流路 １８ａの分岐点には、給水源１１への逆流を防止するための逆止弁（ダブル逆止 弁）２２ａが介装され、この逆止弁２２ａと自動温度調節部１６との間に圧力安 定弁または圧力平衡弁２３ａが介装されている。

【００１８】 一方、給湯源１３に接続された湯流入路１４の途中の湯バイパス流路１８ｂの 分岐点には、同じく逆流を防止するための逆止弁（ダブル逆止弁）２２ｂが介装 され、この逆止弁２２ｂと自動温度調節部１６との間に圧力安定弁または圧力平 衡弁２３ｂが介装されている。

【００１９】 前記圧力安定弁または圧力平衡弁２３ａ，２３ｂは、給水圧と給湯圧との差圧 を安定させて、自動温度調節部１６内に入ってくる水と湯の圧力を安定させるこ とにより、一般に外力に対して弱い下記の形状記憶合金製の駆動素子４４の動作 を安定させるためのものであり、例えば図８に示すように構成されている。

【００２０】 即ち、二次側圧力Ｐ2 に微妙な変動が生じた場合でも、この変動に応じて、弁 体２４と中間ばね受２５との間に介装した小さなばね定数を有する調圧用ばね２ ６を収縮させ、この調圧用ばね２６の収縮により弁体２４を閉方向に移動させる ことによって、一次側圧力Ｐ1 に係わらず、二次側圧力Ｐ2 を常時一定に保持す るようにしたものである。

【００２１】 なお、自動温度調節部１６内に入ってくる水と湯の圧力が常に安定している場 合には、圧力安定弁または圧力平衡弁２３ａ，２３ｂを省略することができるこ とは勿論である。

【００２２】 前記自動温度調節部１６及び開閉兼流量調節部１９等を備えた湯水混合栓１０ の縦断正面図を図１に示す。

【００２３】 同図において、符番３１は水栓の本体で、この本体３１の内部に自動温度調節 部１６と開閉兼流量調節部１９が装備されている。

【００２４】 前記本体３１には、水流入路１２、湯流入路１４及び吐出流路３６が内蔵され 、水流入路１２内を流れた冷水と湯流入路１４内を流れた熱湯は、自動温度調節 部１６から開閉兼流路調節部１９を順次経由して吐出流路３６を流れるように構 成されている。

【００２５】 また、本体３１には、水流入路１２、湯流入路１４及び自動温度調節部１６を 経由せずに、直接開閉兼流量調節部１９を経由して吐出流路３６に連絡する湯バ イパス流路１８ｂと水バイパス流路１８ａが内設されている。

【００２６】 自動温度調節部１６は、本体３１に相対向して形成された湯用および水用それ ぞれの温度調節弁座３９，４１を有している。これら両弁座３９，４１間には、 一方で湯用温度調節弁座３９に対応して湯用制御弁４２ａを、他方で水用温度調 節弁座４１に対応して水用制御弁４２ｂをそれぞれ構成し、一方の弁（例えば、 湯用制御弁４２ａ）を開く方向への動作が他の弁（同じく、水用制御弁４２ｂ） を閉じる方向への動作となる温度調節弁体４２が配置されている。

【００２７】 この温度調節弁体４２の背後には、開閉兼流量調節部１９に連絡する混合温水 流路１７が形成され、この混合温水流路１７の中に温度調節弁体４２に嵌着され た移動体４３を介して該温度調節弁体４２を移動させるコイルばね状の駆動素子 ４４が配置されている。

【００２８】 この駆動素子４４は、形状記憶素子によって構成され、混合温水内に浸されて この温度に感応して変態するよう、即ち、この駆動素子４４は、混合温水の温度 により伸縮して移動体４３を押圧し、この押圧に伴って温度調節弁体４２をその 設定位置から進退移動させるようなされている。

【００２９】 そして、スピンドル４５の回転操作によって駆動素子４４の配置位置を移動さ せ、これによって温度調節弁体４２の位置を設定する設定温度調節部２１が配置 されている。

【００３０】 本実施例では、自動温度調節部１６は、本体３１の軸線に対して直交する方向 に設けられており、スピンドル４５の一端は本体３１の側面から突出し、これに 温度調節用ハンドル４７が取付けられている。

【００３１】 なお、前記形状記憶合金製の駆動素子４４を用いた自動温度調節部１６におい ては、前記設定温度調節部２１を介して、例えば５℃程度の設定温度の変動が可 能であるが、ここでの設定温度（適温）は最終的な吐出温度ではなく、それ程変 化しないため、設定温度調節部２１を設けないようにすることもできる。

【００３２】 開閉兼流量調節部１９は、本体３１に固定された円盤状の固定弁体４８と、こ の固定弁体４８に水密かつ摺動自在に重ね合わされた可動弁体４９とから主に構 成されている。固定弁体４８には、図２乃至図６に示すように、この厚さ方向に 貫通して混合温水流路１７、湯バイパス流路１８ｂ及び水バイパス流路１８ａに それぞれ連通する計３個の流入孔５１，５２，５３が設けられている。これらの 各流入孔５１，５２，５３は、固定弁体４８上に、これと同心に描かれた同一の 円の円周上に、その円周に沿う円弧状に互いに離間して形成されている。

【００３３】 前記可動弁体４９は、固定弁体４８より小径であるが、固定弁体４８に重ね合 わせた時、固定弁体４８からはみ出さない限り、どのような位置においても固定 弁体４８に設けられた前記３つの流入孔５１，５２，５３をカバーできる大きさ に設定され、固定弁体４８上に、あらゆる方向への直線的進退運動も円運動も可 能なように重ね合わされている。

【００３４】 可動弁体４９には、その下面、即ち固定弁体４８との摺接面に、周縁部の一部 を切欠いて吐出流路３６に連絡するよう形成した流出部５４が設けられている。 この流出部５４は、前記固定弁体４８に設けられた３つの流入孔５１，５２，５ ３とほぼ同じ大きさか若干大きな円弧形状を有している。

【００３５】 また、可動弁体４９の背面には、操作力伝達部５５を介して本体３１の上部に 設けたレバーハンドル５６が接続されている。このレバーハンドル５６は、その レバー５６ａを本体３１の正面側に延ばして設けられている。

【００３６】 次に、図２乃至図６を参照して開閉兼流量調節部１９の動作を説明する。

【００３７】 図２において、固定弁体４８の３つの流入孔５１、５２、５３は、可動弁体４ ９により全て塞げれて吐出が停止されている。この状態において、レバーハンド ル５６のレバー５６ａは、中央部にあって、かつ最も上方の位置にある。

【００３８】 この図２に示す状態から、レバー５６ａを最も下方の位置まで押し下げると、 可動弁体４９は後退して、図３に示す状態となり、流出部５４が混合温水流入孔 ５１と整合して自動温度調節部１６で設定した適温の温水が吐出される。この混 合温水（適温湯）の吐出流量は、可動弁体４９の移動位置によって変化し、最も 後退位置（図３の状態）にある時、最大吐出流量が得られる。

【００３９】 続いて、レバー５６ａを右に回転させると、可動弁体４９も右に回転し、流出 部５４は、混合温水流入孔５１と水流入孔５３の双方に整合して、吐出流路３６ へは適温の湯に冷水が混合された低温の温水が流出することになる。この可動弁 体４９の回転の過程において、流出部５４の混合温水流入孔５１と水流入孔５３ とに対する整合割合が反比例的に変化し、即ち混合温水流入孔５１の整合割合が 減少し水流入孔５３の整合割合が増加する。そして、さらに右に回転させること により、図５に示すように、流出部５４が水流入孔５３にのみ整合するようにな り、低温の水のみが吐出される。

【００４０】 この状態でレバー５６ａを上方に引き上げれば、可動弁体４９が前進し、図６ に示すように、流出部５４と水流入部５３との整合が外れ、これによって水の吐 出を停止させることができる。

【００４１】 また、図３に示す状態から、レバー５６ａを左に回転させることにより、湯流 入孔５２においても、前記した水流入孔５１を流出部５４に整合させたのと同様 な動作を行わせることができる。

【００４２】 即ち、レバー５６ａの上下傾動に伴う可動弁体４９の固体弁体４８に対する相 対的な進退により、開閉及び流量の調節を行うことができ、レバー５６ａの回動 操作に伴う可動弁体４９の固体弁体４８に対する相対的な回転により、温度の調 節を行うことができる。

【００４３】 これによって、自動温度調節部１６に組込まれている形状記憶合金製の駆動素 子４４によって、それ程広い温度範囲に亙って正確に温度制御する必要のない中 間の混合温水の温度を所定温度（適温）に制御し、この混合温水にバイパス流路 １８ａ，１８ｂを流れた水または湯を混ぜて最終的に吐出させることにより、こ の吐出温度を広い温度範囲に亙る所望の温度に制御することができる。

【００４４】

【考案の効果】

本考案は上記のような構成であるので、かなり高価なサーモスタットを使用す ることなく、しかも形状記憶合金製の駆動素子によって、それ程広い温度範囲に 亙って正確に温度制御する必要のない中間の混合温水の温度を所定温度（適温） に制御し、この混合温水にバイパス流路を流れた水または湯を混ぜて最終的に吐 出させてこの吐出温度を広い温度範囲に亙る所望の温度に制御することができ、 これによって、湯水混合栓としてのコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す縦断正面図。

【図２】固定弁体と可動弁体の作用の説明に付する吐出
停止時の平面図。

【図３】固定弁体と可動弁体の作用の説明に付する混合
温水吐出時の平面図。

【図４】固定弁体と可動弁体の作用の説明に付する混合
温水と冷水吐出時の平面図。

【図５】固定弁体と可動弁体の作用の説明に付する冷水
吐出時の平面図。

【図６】固定弁体と可動弁体の作用の説明に付する吐出
停止時の平面図。

【図７】湯水混合吐出弁の概略構成図。

【図８】図７の圧力安定弁の一例を示す模式図。

【図９】基本構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１０ 湯水混合栓 １１ 給水源 １２ 水流入路 １３ 給湯源 １４ 湯流入路 １５ 混合室 １６ 自動温度調節部 １７ 混合水流路 １８ａ 水バイパス流路 １８ｂ 湯バイパス流路 １９ 開閉兼流量調節部 ２２ａ，２２ｂ 逆止弁 ２３ａ，２３ｂ 圧力安定弁又は圧力平衡弁 ３１ 本体 ３９、４１ 温度調節弁座 ４２ 温度調節弁体 ４２ａ，４２ｂ 制御弁 ４４ 駆動素子 ４８ 固定弁体 ４９ 可動弁体 ５１，５２，５３ 流入孔 ５４ 流出部 ５６ レバーハンドル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】給水源に接続された水流入路と、給湯源に
   接続された湯流入路とを有し、この両流入路から水と湯
   とを吐出口に接続された自動温度調節部に導いて混合温
   水を生成するとともに、前記各両流入路から分岐させ前
   記自動温度調節部をバイパスしたバイパス流路を形成
   し、このバイパス流路を流れる水や湯と前記混合温水と
   を混合させるようにした湯水混合栓であって、前記自動
   温度調節部内に組込まれている温度調節弁体の開度を制
   御する駆動素子として、前記混合温水の温度に感応する
   形状記憶素子を使用したことを特徴とする湯水混合栓。