(57)【特許請求の範囲】
【請求項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、
上記高温水を吐出する湯側ポートと上記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上記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、
上記可動弁体を上記方向とは反対方向に付勢するバイアスばねと、
上記バイアスばねが上記可動弁体に与える予荷重を調節する予荷重調節機構（２００Ａ）と、
を備え、
上記予荷重調節機構（２００Ａ）は、
上記ケーシング本体に対して回転自在に支持され、回転操作されることにより、上記目標設定温度を、第１回転角度範囲（θ２）、または上記第１回転角度範囲（θ２）より高い混合湯水の吐水温度域である第２回転角度範囲（θ３）に設定するための温度設定部材を有し、
上記温度設定部材が上記第１回転角度範囲（θ２）に設定されている場合と上記第２回転角度範囲（θ３）に設定されている場合とで、上記予荷重の増加の割合を変更することにより、上記温度設定部材の回転角度に対して混合湯水が吐水される温度の勾配を、上記第２回転角度範囲（θ３）が上記第１回転角度範囲（θ２）より大きくなるように設定すること、
を特徴とする湯水混合装置。
【請求項２】
請求項１に記載の湯水混合装置において、
上記バイアスばねは、第１バイアスばね（１５０Ａ）と、該第１バイアスばね（１５０Ａ）より短い第２バイアスばね（１５０Ｂ）とを備え、
上記予荷重調節機構（２００Ａ）は、上記第１および第２バイアスばね（１５０Ａ，１５０Ｂ）を並列に支持しかつ上記温度設定部材の回転操作による操作力を上記第１および第２バイアスばね（１５０Ａ，１５０Ｂ）を通じて上記可動弁体に伝達するばね受け部材を備え、
該ばね受け部材は、上記温度設定部材が上記第１回転角度範囲（θ２）にあるときに上記第１バイアスばね（１５０Ａ）が上記可動弁体に予荷重を与え、上記第２回転角度範囲（θ３）にあるときに上記第１および第２バイアスばね（１５０Ａ，１５０Ｂ）の両方が上記可動弁体に予荷重を与えるように構成した湯水混合装置。
【請求項３】
請求項２に記載の湯水混合装置において、
上記ばね受け部材は、上記第１および第２バイアスばね（１５０Ａ，１５０Ｂ）の一端を支持するとともに上記可動弁体に当接する第１ばね受け部材（２２０）と、上記第１および第２バイアスばね（１５０Ａ，１５０Ｂ）の他端を支持するとともに上記温度設定部材の回転に連動して上記第１および第２バイアスばね（１５０Ａ，１５０Ｂ）が上記可動弁体に与える予荷重を伝達する第２ばね受け部材（２３０）と、上記第１ばね受け部材（２２０）と上記第２ばね受け部材（２３０）とを一体的に移動する係合位置とそれらの間の移動が規制されない可変位置をとるように連結する係合ピン（２４２）と、を備え、
上記温度設定部材は、上記第１回転角度範囲（θ２）より低い混合湯水の吐水温度域である第３回転角度範囲（θ１）に目標設定温度を設定可能であり、
上記温度設定部材が上記第３回転角度範囲（θ１）に設定されたときに、上記係合ピン（２４２）が上記第１ばね受け部材（２２０）と上記第２ばね受け部材（２３０）とを上記係合位置に連結することで、上記温度設定部材の回転角度に対して混合湯水が吐水される温度の勾配を、上記第３角度範囲（θ１）が上記第１回転角度範囲（θ２）より大きくなるように構成した湯水混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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】
【０００２】
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６１−４４０６２）。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ッ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。
【０００３】
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ている。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。
【０００４】
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、コイル状形状記憶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。定常状態にあっ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、コイ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ようとして、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イ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。
【０００５】
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った。
【０００６】
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】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、
上記高温水を吐出する湯側ポートと上記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上記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、
上記可動弁体を上記方向とは反対方向に付勢するバイアスばねと、
上記バイアスばねが上記可動弁体に与える予荷重を調節する予荷重調節機構と、
を備え、
上記予荷重調節機構は、
上記ケーシング本体に対して回転自在に支持され、回転操作されることにより、上記目標設定温度を、第１回転角度範囲、または上記第１回転角度範囲より高い混合湯水の吐水温度域である第２回転角度範囲に設定するための温度設定部材を有し、
上記温度設定部材が上記第１回転角度範囲に設定されている場合と上記第２回転角度範囲に設定されている場合とで、上記予荷重の増加の割合を変更することにより、上記温度設定部材の回転角度に対して混合湯水が吐水される温度の勾配を、上記第２回転角度範囲が上記第１回転角度範囲より大きくなるように設定すること、
を特徴とする。
【０００９】
また、本発明の好適な態様は、上記バイアスばねは、第１バイアスばねと、該第１バイアスばねより短い第２バイアスばねとを備え、
上記予荷重調節機構は、上記第１および第２バイアスばねを並列に支持しかつ上記温度設定部材の回転操作による操作力を上記第１および第２バイアスばねを通じて上記可動弁体に伝達するばね受け部材を備え、
該ばね受け部材は、上記温度設定部材が上記第１回転角度範囲にあるときに上記第１バイアスばねが上記可動弁体に予荷重を与え、上記第２回転角度範囲にあるときに上記第１および第２バイアスばねの両方が上記可動弁体に予荷重を与えるように構成することができる。
【００１０】
さらに、本発明の好適な態様は、
上記ばね受け部材は、上記第１および第２バイアスばねの一端を支持するとともに上記可動弁体に当接する第１ばね受け部材と、上記第１および第２バイアスばねの他端を支持するとともに上記温度設定部材の回転に連動して上記第１および第２バイアスばねに予荷重を与える第２ばね受け部材と、上記第１ばね受け部材と上記第２ばね受け部材とを一体的に移動する係合位置とそれらの間の移動が規制されない可変位置をとるように連結する係合ピンと、を備え、
上記温度設定部材は、上記第１回転角度範囲より低い混合湯水の吐水温度域である第３回転角度範囲に目標設定温度を設定可能であり、
上記温度設定部材が上記第３回転角度範囲に設定されたときに、上記係合ピンが上記第１ばね受け部材と上記第２ばね受け部材とを上記係合位置に連結することで、上記温度設定部材の回転角度に対して混合湯水が吐水される温度の勾配を、上記第３角度範囲が上記第１回転角度範囲より小さくなるように構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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１０は、外側ケーシング２０と、この外側ケーシング２０内に収納された内側ケーシング３０と、外側ケーシング２０の端部に取り付けられたキャップ４０と、内側ケーシング３０内に収納されたケーシング本体５０と、を備えている。
【００１２】
ケーシング本体５０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、図示の左側から順に、湯水混合室８０、湯流入室９０、スライド室９６を備えている。
【００１３】
湯水混合室８０には、Ｏリングでシールされた水側弁座部材７０が嵌合されている。水側弁座部材７０には、水側ポート１０６を有する水側弁座１０８が形成されている。上記水側ポート１０６は、外側ケーシング２０と内側ケーシング３０との間に形成された水導入通路１０２に接続されている。一方、ケーシング本体５０には、図示しない給湯機に接続された湯流路１１４が形成されると共に、この湯流路１１４に接続される湯側ポート１１６を有する湯側弁座１１８が形成されている。
【００１４】
湯流入室９０には、上記水側弁座１０８および湯側弁座１１８に着脱または離反する可動弁体１６０が摺動自在に嵌合されている。この可動弁体１６０は、湯水混合室８０内に収納された感温ばね１３０のばね力を受けると共に、バイアスばね１５０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。
【００１５】
感温ばね１３０は、水側弁座部材７０に支持されたばね受け部材１８０とスペーサ１９０との間に架設されている。この感温ばね１３０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１５０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って形成されている。
【００１６】
予荷重調節機構２００は、バイアスばね１５０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４０を回転することにより、スライド機構２５０を介してばね受け部材２１０が進退し、これによりバイアスばね１５０の予荷重が増減する。予荷重の増減により、バイアスばね１５０のばね力と感温ばね１３０のばね力とが釣り合う位置まで可動弁体１６０が変位して、目標温度が変更される。
【００１７】
次に、上記湯水混合装置１０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１６０は、湯水混合室８０内の混合湯水により感温ばね１３０に発生する力と、バイアスばね１５０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８０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１３０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１３０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１３０のばね力が増大し、バイアスばね１５０の予荷重を増加させながら可動弁体１６０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。
【００１８】
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１３０のばね力が減少し、バイアスばね１５０の作用により可動弁体１６０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１３０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。
【００１９】
こうした構成の湯水混合装置１０において、その目標温度を変更するには、予荷重調節機構２００の一部を構成するキャップ４０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４０を所定方向へ回転すると、スライド機構２５０を介してばね受け部材２１０が図１の左方向へ移動してバイアスばね１５０が圧縮変位し、バイアスばね１５０による可動弁体１６０に対する予荷重が増大する。一方、キャップ４０を反対方向へ回転すると、スライド機構２５０を介して図１の右方向へ移動してバイアスばね１５０が伸張変位し、バイアスばね１５０による可動弁体１６０に対する予荷重が減少する。
【００２０】
このようなバイアスばね１５０の予荷重の増加により、可動弁体１６０は、湯側弁座１１８の流路を広げると同時に水側弁座１０８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１６０は、湯側弁座１１８の流路を狭めると同時に水側弁座１０８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。
【００２１】
本実施例における湯水混合装置１０は、バイアスばね１５０により与えられる予荷重が可動弁体１６０に直接伝達されて該可動弁体１６０を可動させ、また、感温ばね１３０の温度に伴う変位も可動弁体１６０に直接伝えられて、可動弁体１６０を可動させている。したがって、感温ばね１３０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１６０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１６０をスムーズに可動させることができる。
【００２２】
次に湯水混合装置１０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。
【００２３】
まず、感温ばね１３０について説明する。感温ばね１３０の金属材料としては、ＮｉＴｉ合金からなる形状記憶合金（ＳＭＡ）の範疇に属する合金を用いることができる。この種のＳＭＡは、温度に応じて弾性係数が変化し、その結果、ＳＭＡからなる感温ばね１３０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１０に用いる際に感温ばね１３０の特性として、使用温度範囲内、例えば、１０〜７０℃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。
【００２４】
ここで、ＮｉＴｉ合金は、冷却時の変態開始温度（以下、Ｍｓという）と変態終了温度（以下、Ｍｆという）、及び加熱時の逆変態開始温度（以下、Ａｓという）と逆変態終了温度（以下、Ａｆ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。
【００２５】
ＮｉＴｉ合金は、Ｍｓ以下の所望の温度（低温）で変形歪を与えた後、その合金をＡｆ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、ＮｉＴｉ合金は、Ｍｆ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Ａｆ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。
【００２６】
こうした特性を有するＮｉＴｉ合金は、湯水混合装置１０のように１０〜７０℃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、Ｍｓ−Ｍｆ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１５℃以上の温度域においてリニアな荷重−温度特性を有することが求められる。
【００２７】
上記ＮｉＴｉ合金及びそれを用いた感温ばね１３０は、以下の工程により製造することができる。
ＮｉＴｉ合金におけるＮｉ濃度は、５５．０〜５６．０重量％に調製する。すなわち、Ｎｉ濃度が５５．０重量％より少なくなると、Ｍｓ値は、７０℃より高い温度になり、また、Ｎｉ濃度が５６．０重量％より多くなると、Ｍｆ値は、１０℃より低い温度になり、いずれの場合も、吐水温度を１０〜７０℃の範囲内で制御しようとする湯水混合装置１０の感温ばね１３０としては適切でないからである。
【００２８】
また、ＮｉＴｉ合金としては、その主成分であるＮｉまたは／及びＴｉの一部が、Ｃｏ，Ｆｅ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ａｌ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、ＭｓやＭｆ、またはＡｆやＡｓ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、Ｎｉ濃度が５５．０重量％近傍においては、Ｍｓ値が７０℃を越えるようになり、また多すぎると、Ｎｉ濃度が５６．０重量％近傍においては、Ｍｆ値が１０℃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。
【００２９】
上述したＮｉＴｉを主成分とし、Ｃｏ等から選ばれた金属で一部を置換したＮｉＴｉ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１３０がへたるようになり、また、Ｍｓ−Ｍｆ値も１５℃以上にならない。
【００３０】
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℃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１３０が上記した組成のＮｉＴｉ合金からなる場合、処理温度を４００℃より低くすると、Ｍｓは７０℃より高い温度になり、また、処理温度を４８０℃より高くすると、Ｍｆは１０℃より低い温度になるからである。
【００３１】
また、冷間加工を２０％以上で行なった場合には、４５０〜４８０℃の温度域で形状記憶処理を行ない、さらに、４００℃程度の時効処理を行なってもよい。
【００３２】
次に、感温ばね１３０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、Ｎｉ：５５．２重量％、残部：Ｔｉからなる組成の第１合金Ａ、及びＮｉ：５５．８重量％、残部：Ｔｉ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５．０ｍｍ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３．３ｍｍの線材にした後、温度７５０℃で焼鈍し、次いで、室温下において伸線して線径２．５ｍｍとした。この冷間伸線時における減面率は４２．６％である。
【００３３】
次いで、これらの線材をコイル成形して、コイル径１２．５ｍｍ、有効巻数４回、自由長２２．０ｍｍ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、Ｍｓ、Ｍｆを測定した。その結果を図２に示す。
図中、−○−印、−●−は、第１合金Ａの感温ばね１３０のＭｓ、Ｍｆをそれぞれ表わし、−◇−印、−◆−印は、第２合金Ｂの感温ばね１３０のＭｓ、Ｍｆをそれぞれ表わす。
図２から明らかなように、感温ばね１３０を構成する合金のＭｓ値、Ｍｆ値、及びＭｓ−Ｍｆ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。
【００３４】
すなわち、Ｎｉ濃度の上昇、処理温度の高温化につれて、Ｍｓ値、Ｍｆ値は低くなっていく。したがって、１０〜７０℃の温度域のすべてを１種類の感温ばね１３０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１３０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１０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１３０として、第１合金Ａからなり、形状記憶処理温度が４６０℃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２０〜４０℃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。
【００３５】
次に、可動弁体１６０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１６２と、この筒状部１６２の両端部に設けられた水側着座部１６４および湯側着座部１６６と、筒状部１６２の内周部に形成されかつ流路部１７２を有する環状係止部１６８と、を備えている。上記環状係止部１６８は、その端部でバイアスばね１５０を支持し、また他端部で感温ばね１３０を受けるスペーサ１９０を支持している。
【００３６】
可動弁体１６０は、感温ばね１３０とバイアスばね１５０との釣合で可動して、その水側着座部１６４が水側弁座１０８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１６６が湯側弁座１１８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１６４，１６６のいずれも着座していないときには、その水側ポート１０６と湯側ポート１１６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８０にて混合される。
【００３７】
また、可動弁体１６０を可動させる感温ばね１３０は、バイアスばね１５０により予荷重を与えられた歪状態で伸縮され、可動弁体１６０を所定範囲のストロークＳＴで摺動させる。図４は感温ばね１３０の荷重と歪との関係を示し、実線が感温ばね１３０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アスばね１５０による荷重特性、破線が従来のバイア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１３０を歪の小さい範囲で可動させて、大きなストロークＳＴＡを確保しているが、本実施例では、ばね定数の大きなバイアスばね１５０を用いて感温ばね１３０を常時歪状態にて短いストロークＳＴにて伸縮させる。すなわち、感温ばね１３０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１６０の駆動を安定化させると共に、感温ばね１３０のヒステリシスに伴う劣化を防止する。
ｒ＝（ｄ・ＳＴ／πｎＤ）・１００（％）  ...（１）
ｄ：感温ばね１３０の線径
ＳＴ：ストローク（たわみ量）
ｎ：コイル巻数
Ｄ：感温ばね１３０の中心径
【００３８】
すなわち、感温ばね１３０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１６０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１３０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。
【００３９】
一方、感温ばね１３０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１３０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１３０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。
【００４０】
次に、感温ばね１３０の耐久試験について説明する。
感温ばね１３０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１０に取り付けられた感温ばね１３０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１３０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。
【００４１】
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１３０を最大歪ｒに圧縮した状態にて、１０℃の低温水と８０℃の高温水とを３０秒毎に交互に流して、感温ばね１３０の減少荷重を測定した。感温ばね１３０として、２種類の線径φ２．２ｍｍ、２．５ｍｍ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。
【００４２】
図６は感温ばね１３０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１３０の減少荷重は、湯水混合装置１０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℃では、人はその変化をほとんど感じることがなく、２℃以上でその変化を僅かに感じる。よって、少なくとも２℃以内の温度変化に抑える必要がある。
【００４３】
したがって、耐用年数が５年で２℃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１０年で２℃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℃以下の温度性能で１０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。
【００４４】
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ＳＴ、感温ばね１３０の線径ｄ、コイル巻数ｎおよび感温ばね１３０の中心径Ｄを考慮する必要がある。
このうち、ストロークＳＴは、混合湯水の吐水容量などを確保するために、可動弁体１６０の直径などを考慮して定められるが、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍに設定する。
【００４５】
また、上式（１）から明かなように、コイル巻数ｎおよび感温ばね１３０の中心径Ｄを大きくすると、ストロークＳＴ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１３０とならない。この性質を有する感温ばね１３０は、不安定な温度制御となる。一方、感温ばね１３０の線径ｄを大きくすると、歪ｒが大きくなるが、形状記憶合金の材料が多くなり、コストアップになる。よって、これらの要素を考慮して、感温ばね１３０の仕様が定められる。
【００４６】
また、感温ばね１３０の中心径Ｄは、可動弁体１６０の直径とほぼ等しいことが好ましい。これは、感温ばね１３０の荷重が可動弁体１６０に伝えられる際に、可動弁体１６０に偏心した力が加えられないから、可動弁体１６０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。
【００４７】
なお、バイアスばね１５０は、感温ばね１３０に予荷重を与えて、感温ばね１３０の歪を０．６％〜１．２％に設定するのに、ばね定数で０．５ｋｇｆ／ｍｍ〜１．５ｋｇｆ／ｍｍの範囲に設定する。
【００４８】
また、図７に示すように、可動弁体１６０の流路部１７２の流路面積Ｓ２および感温ばね１３０内の流路面積Ｓ３は、水側ポート１０６と湯側ポート１１６とから流出するポート開口面積Ｓ１との関係では、以下に規定することが好ましい。
Ｓ１≦Ｓ２≦Ｓ３    ...  （２）
ここで、説明を簡単にするために、水側ポート１０６および湯側ポート１１６が環状に形成されているとすると、ポート開口面積Ｓ１は次式（３）である。
Ｓ１＝Ｖ1 ・π・ＳＴ  ...（３）
Ｖ1 ：水側弁座１０８および湯側弁座１１８の内径
ＳＴ  ：ストローク
また、流路部１７２の流路面積Ｓ２は、次式（４）である。
Ｓ２＝（Ｄ2 ）2π／４  ...（４）
Ｄ3 ：流路部１７２の流路径
さらに、感温ばね１３０の流路面積Ｓ３は、次式（５）である。
Ｓ３＝（Ｄ3 ）2π／４  ...（５）
Ｄ3 ：感温ばね１３０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１６０の移動により水側ポート１０６および湯側ポート１１６から水と湯とが流出して、湯水混合室８０で混合されて、可動弁体１６０の流路部１７２を経て、湯水混合室８０の感温ばね１３０内を流れる。このとき、ポート開口面積Ｓ１が可動弁体１６０の流路部１７２の流路面積Ｓ２および感温ばね１３０内の流路面積Ｓ３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１３０に加わる。このような圧力損失は、感温ばね１３０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Ｓ１より、流路部１７２の流路面積Ｓ２および感温ばね１３０の流路面積Ｓ３を大きくとることが望ましい。
【００４９】
また、上式（１）の関係から、感温ばね１３０の歪を低減する場合には、図８に示す感温ばね１３０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１６０の内径Ｖ1 との関係で、次式（６）に規制される。
Ｖ1 ＞Ｄ4   ...（６）
Ｄ4：感温ばね１３０の外径
【００５０】
すなわち、可動弁体１６０が水側弁座１０８または湯側弁座１１８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１０８および湯側弁座１１８（図７参照）に高い面精度を必要とし、また、感温ばね１３０と一体になってスペーサ１９０を摺動させる水側弁座部材７０の内壁面７１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１３０の外径Ｄ4 は、内壁面７１をゲージＧを用いて容易に測定できる内径Ｖ1 以下に規制することが望ましい。
【００５１】
次に、図１０に示すように、可動弁体１６０の幅Ｗについて説明する。
図１０に示すように、可動弁体１６０の水側着座部１６４および湯側着座部１６６の幅Ｗは、可動弁体１６０のストロークＳＴ（ＳＴ1 ＋ＳＴ2 ）との関係で、１／３ＳＴ≦Ｗ≦３ＳＴの条件を満たすことが好ましい。ここで、ストロークＳＴは、感温ばね１３０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ＳＴに対しての設定条件が問題となる。
【００５２】
このように幅Ｗの値が決まるのは、幅Ｗが１／３ＳＴ未満であると、水側着座部１６４と水側弁座１０８との間、および湯側着座部１６６と湯側弁座１１８との間が短いストロークＳＴで急激に減圧する絞りとして作用するから、可動弁体１６０の内側部位１６１付近の液圧が急激に減圧する。こうした急激な減圧は、キャビテーション、つまり、可動弁体１６０の内側部位１６１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１６０の内側の腐食の原因にもなる。したがって、キャビテーションを防止するためには、幅Ｗは、１／３ＳＴ以上であることが望ましい。
一方、幅Ｗが３ＳＴを越えると、受圧面積が増大して感温ばね１３０に加わる力が大きくなる。感温ばね１３０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ＳＴ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１３０を所定のストロークＳＴを確保するには、幅Ｗは、３ＳＴ以下であることが好ましい。
【００５３】
なお、可動弁体１６０の受圧面積が大きいと、可動弁体１６０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１０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１０の上流側に定圧弁を設けて湯水混合装置１０に供給される圧力を調節してもよいが、上記可動弁体１６０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１６０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。
【００５４】
また、可動弁体１６０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１６０が水側弁座１０８または湯側弁座１１８に着座したときに水側着座部１６４または湯側着座部１６６が僅かに変形してシールするから、可動弁体１６０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７０は、ゴム、エラストマーまたは樹脂から形成することにより、さらに高いシール性を有する。
【００５５】
次に、可動弁体１６０と感温ばね１３０との間に介在しているスペーサ１９０について説明する。
図３および図１１に示すように、スペーサ１９０は、感温ばね１３０の右支持端部１３４を受けるばね受け部１９２と、このばね受け部１９２から複数本平行に突設された脚部１９４とを備え、脚部１９４間が水側ポート１０６からの水を流通させる脚間流路１９６に、ばね受け部１９２の中央部が貫通流路１９８にそれぞれ形成されている。
【００５６】
このようにスペーサ１９０が可動弁体１６０と感温ばね１３０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１６０の摺動により湯水の混合比を変更するが、水側ポート１０６からスペーサ１９０の脚間流路１９６を通った水と、湯側ポート１１６からの湯とが混合されて、スペーサ１９０の貫通流路１９８を通って、感温ばね１３０側に流れる。すなわち、スペーサ１９０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１３０に接触するように作用する。
【００５７】
また、スペーサ１９０の脚部１９４は、水側ポート１０６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１９６から低温水を均一に湯水混合室８０内へ流入させる。湯水混合室８０には、湯側ポート１１６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１３０は、スペーサ１９０による混合湯水が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１３０は、均一な伸縮を行なって可動弁体１６０を傾かせるような摺動力を可動弁体１６０に加えない。
【００５８】
このようなスペーサ１９０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、スペーサ１９０として、長さ９．５ｍｍのものを用いて、混合湯水の吐水量を１０リットル、目標設定温度を４０℃に設定すると共に、低温水の温度を１５℃、高温水の温度を６０℃に設定した。
そして、この条件にて、低温水の供給圧を２ｋｇｆで一定にし、高温水の供給圧を０．５ｋｇｆから７．５ｋｇｆの範囲で変えた場合と、高温水の供給圧を０．５ｋｇｆで一定にし、低温水の供給圧を０．５ｋｇｆから７．５ｋｇｆ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。
【００５９】
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，ＥＣ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ＥＣ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ＰＨ，ＰＣはスペーサがない比較例を示し、そのうち２点鎖線ＰＨ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ＰＣ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。
【００６０】
実線及び破線ＥＨ，ＥＣに示すように、スペーサ１９０を用いると、１点鎖線及び２点鎖線ＰＣ，ＰＨのスペ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、スペーサ１９０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１０の大きさに応じて適宜設定する。例えば、５ｍｍ〜１０ｍｍである。
【００６１】
なお、上記実施例では、スペーサ１９０は、可動弁体１６０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１３０の左支持端部１３２を支持するばね受け部材１８０について説明する。ばね受け部材１８０は、水側弁座部材７０のフランジ部７４に感温ばね１３０を位置決めして取り付けられている。図１３に示すように、このばね受け部材１８０の底面部１８２には、感温ばね１３０の左支持端部１３２に倣った形状の螺旋段部１８６が形成されている。
【００６２】
この螺旋段部１８６は、端面処理がされていない感温ばね１３０の左支持端部１３２を位置決めして感温ばね１３０を底面部１８２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１３０は、可動弁体１６０に対して軸方向と同じ方向へばね力を加え、可動弁体１６０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１６０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。
【００６３】
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１３０は、左支持端部１３２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１３０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。
【００６４】
上記実施例では、図１３に示すように、ばね受け部材１８０として、螺旋段部１８６により感温ばね１３０の左支持端部１３２を支持する構成を示したが、これに限らず、左支持端部１３２の端面処理を施さずに、感温ばね１３０を起立支持できる構成であれば、図１４ないし図１６の構成であってもよい。
【００６５】
図１４において、ばね受け部材１８０Ｂは、感温ばね１３０の左支持端部１３２に倣った螺旋溝１８６Ｂを備えている。この螺旋溝１８６Ｂに感温ばね１３０の左支持端部１３２が嵌入されて、感温ばね１３０が起立状態で支持される。
【００６６】
図１５において、ばね受け部材１８０Ｃは、感温ばね１３０の左支持端部１３２を樹脂射出でインサート成形した樹脂体１８１Ｃを備えている。この構成では、ばね受け部材１８０Ｃで感温ばね１３０が一体的に支持されるので、感温ばね１３０の左支持端部１３２の端面処理がなくても、感温ばね１３０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。
【００６７】
図１６において、ばね受け部材１８０Ｄは、ピン１８８を設けた半割部材１８１ａと、ピン１８８に嵌入させるピン穴１８９を設けた半割部材１８１ｂとにより分割形成されており、両半割部材１８１ａ，１８１ｂを組み合わせたときに、感温ばね１３０を嵌入支持する螺旋溝１８６Ｄが形成されており、この螺旋溝１８６Ｄに挿入されることで感温ばね１３０が起立状態で支持される。
【００６８】
図１３ないし図１６の実施例では、感温ばね１３０の左支持端部１３２を切削処理しないで、感温ばね１３０の左支持端部１３２に倣った形状の螺旋段部１８６で感温ばね１３０を支持する構成であるが、これに限らず、図１７に示すように、感温ばね１３０の左支持端部１３２を平面切削した場合にも、ばね受け部１８０ａ側に、感温ばね１３０の左支持端部１３２に倣った形状のばね端倣い凹所１８６Ｅを形成してもよい。感温ばね１３０の端面は、平面に研磨しても、始端部１３２ａとの部分に継ぎ目ができるが、このばね端倣い凹所１８６Ｅ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１６０を傾かせるのを防止することができる。
【００６９】
次に、図２および図１０に示すばね受け部材１８０から突設した内筒部１８４について説明する。
この内筒部１８４は、感温ばね１３０の内側に貫挿しており、感温ばね１３０が湯流入室９０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１３０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１６０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１３０の時定数を変更することによっても調節可能である。ここで、図１８に示すように、時定数τは、感温ばね１３０の変位に対する立ち上がり特性である。つまり、感温ばね１３０の特性を維持したまま、内筒部１８４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。
【００７０】
なお、ばね受け部材１８０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１８４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。
【００７１】
次にケーシング本体５０に嵌合される水側弁座部材７０について説明する。
図１９に示すように、水側弁座部材７０の外周部には、周方向へ９０゜毎に係合爪７２が形成されており、一方、ケーシング本体５０には、上記係合爪７２に係合する爪係合切欠き５６が形成されている。
こうした構成を有する水側弁座部材７０をケーシング本体５０に組み付けるには、まず、図３に示す水側弁座部材７０のフランジ部７４の内側に、ばね受け部材１８０を保持し、そのばね受け部材１８０の底面部１８２に感温ばね１３０を保持し、さらに感温ばね１３０の右支持端部１３４上にスペーサ１９０のばね受け部１９２を位置決め固定する。
こうしてユニット化した水側弁座部材７０などを、ケーシング本体５０の湯水混合室８０に挿入すると、水側弁座部材７０の外周部に形成された係合爪７２は、ケーシング本体５０の爪係合切欠き５６に係合して固定される。
【００７２】
このように、水側弁座部材７０をケーシング本体５０の湯水混合室９０内に嵌合位置決めするのに、係合爪７２が爪係合切欠き５６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７０は、ケーシング本体５０に対して回転しながら取り付けられないから、感温ばね１３０に対して捩り力が加わらない。よって、感温ばね１３０は、捩りを加えた状態で伸縮しないから、その歪が小さくなって、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。
【００７３】
なお、上記実施例では、水側弁座部材７０の組付構造として、係合爪７２をケーシング本体５０側の爪係合切欠き５６に係合させる構成を説明したが、水側弁座部材７０をケーシング本体５０に回転させないで貫挿でき、かつ位置決めできる構成であればよく、例えば、図２０に示す構成であってもよい。
【００７４】
図２０において、ケーシング本体５０側には、切り割５８を形成し、一方、水側弁座部材７０側には、切り溝（図示省略）が形成されている。切り割５８および切り溝との位置関係は、ケーシング本体５０の湯水混合室８０内に水側弁座部材７０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５０の湯水混合室８０に水側弁座部材７０を挿入し、切り割５８から切り溝にわたるように止め輪７６で挟持すると、水側弁座部材７０がケーシング本体５０に対して位置決め固定される。
【００７５】
次に、予荷重調節機構２００について説明する。
図２１に示すように、予荷重調節機構２００は、バイアスばね１５０の右支持端部１５４を支持するばね受け部材２１０と、ばね受け部材２１０を軸方向へ移動するためのスライド機構２５０とを備えている。
スライド機構２５０は、キャップ４０の取付凹所４２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２５２と、この支持体２５２にネジ２５６を介して固定されかつ他端外周部に雄ネジ部２６２を設けた回転体２６０と、を備えている。ばね受け部材２１０は、本体部２１２と、本体部２１２と一体形成されかつ上記雄ネジ部２６２に螺合する雌ネジ部２１７を有する外周支持部２１４とを備え、本体部２１２と外周支持部２１４との間にバイアスばね１５０を支持するばね受け部２１６を設け、さらに、外周支持部２１４の外周部とケーシング本体５０との間でスプライン２１８を形成している。
こうした予荷重調節機構２００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４０の外周部に設けた設置温度表示に指標として、キャップ４０を所定方向へ回転する。このキャップ４０の回転により、支持体２５２、ネジ２５６および回転体２６０がキャップ４０と一体になって回転する。これにより、回転体２６０の外周部の雄ネジ部２６２がばね受け部材２１０の雌ネジ部２１７と螺合しているから、ばね受け部材２１０には回転駆動力が伝達されるが、ばね受け部材２１０は、スプライン２１８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２１０の軸方向への移動により、そのばね受け部２１６がバイアスばね１５０を変位させる。バイアスばね１５０の変位により、可動弁体１６０を移動させ、感温ばね１３０との釣合位置まで感温ばね１３０が変位して、目標温度が変更される。
【００７６】
こうした予荷重調節機構２００の動作では、バイアスばね１５０は、その予荷重がばね受け部材２１０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１３０は、ばね定数が小さくても可動弁体１６０を傾かせるような力がバイアスばね１５０を介して加えられない。その結果、可動弁体１６０は、感温ばね１３０およびバイアスばね１５０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。
【００７７】
次に、予荷重調節機構２００Ａの他の実施例について図２２を用いて説明する。
上記予荷重調節機構２００Ａは、図２１の予荷重調節機構２００に対して、バイアスばね１５０および第１ばね受け部材２２０および第２ばね受け部材２３０の構成が異なっている。
【００７８】
すなわち、可動弁体１６０へ予荷重を加えるバイアスばね１５０は、バイアスばね１５０Ａと、バイアスばね１５０Ａよりばね長を短く形成したバイアスばね１５０Ｂ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２２０は、本体部２２２と、傘状の中央頂部２２６と一体形成しており、本体部２２２の根元部にバイアスばね１５０を受けるばね受け部２２４が形成されている。また、第１ばね受け部材２２０の本体部２２２には、湯流路２２９が形成され、中央頂部２２６には、透孔２２８が形成されている。
【００７９】
一方、第２ばね受け部材２３０は、笠状支持部２３２と、外周支持部２３４とを一体形成しており、笠状支持部２３２と外周支持部２３４との間にバイアスばね１５０を受けるばね受け部２３６を有している。上記外周支持部２３４の内周部には、上記雌ネジ部２４７が形成され、その外周部には、スプライン２４８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２３２には、透孔２３８が形成されている。
また、第１ばね受け部材２２０と第２ばね受け部材２３０とは、透孔２２８と透孔２３８を貫通した係合ピン２４２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２２０は、係合ピン２４２の端部の突起部に係合したときに、第２ばね受け部材２３０と一体的に移動してバイアスばね１５０のばね力を釈放し、それまでは第２ばね受け部材２３０に対して移動が規制されない構成になっている。
【００８０】
こうした構成の予荷重調節機構２００Ａの動作について説明する。
まず、キャップ４０を回転すると、スライド機構２５０を介して第２ばね受け部材２３０が図２２の右方向に移動して、係合ピン２４２の端部が第１ばね受け部材２２０に係合すると、係合ピン２４２を介して第１ばね受け部材２２０が第２ばね受け部材２３０と一体的に移動する。そして、さらに、第１ばね受け部材２２０が図２２の右方向に移動すると、バイアスばね１５０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１３０は、その伸びる割合が速くなり、可動弁体１６０を図２２の右方向に素早く移動させる。そして、可動弁体１６０が、湯側弁座１１８の湯側ポート１１６を閉じると共に、水側弁座１０８の水側ポート１０６を全開にすると、水が吐水されることになる。
【００８１】
このように、水を直接吐水するには、予荷重調節機構２００Ａの操作により、可動弁体１６０が湯側弁座１１８に着座することにより行なわれるが、バイアスばね１５０のばね定数を実際上小さくして可動弁体１６０を素早く移動させているから、感温ばね１３０が伸びて、可動弁体１６０が湯側弁座１１８を閉じるまで、キャップ４０を多数回転操作しなくてよく、操作性が向上する。
【００８２】
一方、キャップ４０を回転して第２ばね受け部材２３０を図２２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１５０Ａに加えてバイアスばね１５０Ｂも予荷重を与える。よって、バイアスばね１５０の予加重の増加の割合が増大して、可動弁体１６０が水側弁座１０８の水側ポート１０６を素早く閉じると共に、湯側弁座１１８の湯側ポート１１６を急激に開いて、湯が吐水されることになる。
【００８３】
こうしたキャップ４０の回転と混合湯水の吐水温度との関係を図２３に示す。図２３に示すように、回転角度θ２の範囲では、回転角度θ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θ１の範囲では、回転角度θが少なくても水吐水を速やかに行なえ、一方、回転角度θ３の範囲では、回転角度θが少なくても湯吐水を速やかに行なえる。
【００８４】
図２４は他の実施例に係る湯水混合装置１０Ｂ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１６０Ｂおよび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っている。
すなわち、可動弁体１６０Ｂは、水側着座部１６４Ｂと、湯側着座部１６６Ｂと、水側着座部１６４Ｂと湯側着座部１６６Ｂとを連結する連結部１６５とから構成され、水側着座部１６４Ｂが水側ポート１０６Ｂを有する水側弁座１０８Ｂに着座し、湯側着座部１６６Ｂが湯側ポート１１６Ｂを有する湯側弁座１１８Ｂに着座する。この構成において、感温ばね１３０およびバイアスばね１５０との荷重の釣合により可動弁体１６０Ｂは可動するが、感温ばね１３０側に湯側ポート１１６Ｂが配置されて、バイアスばね１５０側に水側ポート１０６Ｂ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。
【００８５】
図２５は他の実施例に係るスペーサ１９０Ｂを装着した湯水混合装置１０Ｂの要部断面図を示し、図２６はスペーサ１９０Ｂを示す斜視図である。
スペーサ１９０Ｂは、感温ばね１３０の右支持端部１３４を受けるばね受け部１９２Ｂと、このばね受け部１９２Ｂから複数本（６枚〜８枚）平行に突設されたフィン１９４Ｂとを備え、フィン１９４Ｂ間が水側ポート１０６からの水を流通させるフィン間流路１９６Ｂに、ばね受け部１９２Ｂの中央部が貫通流路１９８Ｂにそれぞれ形成されている。上記フィン１９４Ｂは、図２７に示すように、ばね受け部１９２Ｂの外周接線に対して所定角度θ傾斜して取り付けられている。その角度θは、後述する作用を促進するためには、４０゜〜６０゜であり、さらに好ましくは、４５゜〜５５゜である。
【００８６】
上記フィン１９４Ｂは、図１１のスペーサ１９０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。
【００８７】
すなわち、水側ポート１０６から流入する低温水は、フィン１９４Ｂ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１３０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、スペーサ１９０Ｂにフィン１９４Ｂを設けたように、図２８に示すように、バイアスばね１５０のバイアスばね受け部材２１０Ｂにフィン２１０Ｂａを設けてもよい。このフィン２１０Ｂａにより、湯側ポート１１６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１０６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。
【００８８】
こうしたスペーサ１９０Ｂのフィン１９４Ｂのフィン２１０Ｂａ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Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を周方向に９０゜の間隔で４個挿入し、それらの温度センサＳ１〜Ｓ４によって流出方向へ所定距離（５ｍｍ）毎に移動して、図２９の×で示す各位置（Ｐ１〜Ｐ６）での温度を測定した。
【００８９】
図３１はスペーサがない場合の各位置での温度、図３２はスペーサ１９０Ｂを装着した場合の各位置での温度を示す。図３１，３２から明らかなように、フィン１９４Ｂを設けることにより、水側ポート１０６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。
【００９０】
図３３は他の実施例に係るスペーサ１９０Ｃを装着した湯水混合装置１０Ｃの要部を示す断面図、図３４はスペーサ１９０Ｃの斜視図である。
スペーサ１９０Ｃは、感温ばね１３０を受けるばね受け部１９２Ｃと、ばね受け部１９２Ｃから複数本突設されかつ上記可動弁体１６０の環状係止部１６８に位置決めされているフィン１９４Ｃと、ばね受け部１９２Ｃの内周に形成されたスペーサ円板部１９５Ｃと、スペーサ円板部１９５Ｃから突設されたスペーサ筒状部１９８Ｃとを備えている。
スペーサ筒状部１９８Ｃは、感温ばね１３０の内側に貫挿されており、水側弁座部材７０の内壁面７１との間でばね室湯水通路８０ａを形成している。また、上記スペーサ円板部１９５Ｃには、スペーサ流路孔１９５Ｃａ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８０ａとを連通している。
【００９１】
こうした構成により、湯流入室９０からの高温水は、スペーサ１９０Ｃのフィン間流路１９６Ｃを通った低温水と混合されて、スペーサ円板部１９５Ｃのスペーサ流路孔１９５Ｃａ、ばね室湯水通路８０ａを通って、流出孔７０ａから流出する。そして、ばね室湯水通路８０ａを流れる混合湯水がその温度に応じて感温ばね１３０を伸縮させる。
このとき、高温水はフィン間流路１９６Ｃを通った低温水と混合され、スペーサ流路孔１９５Ｃａで絞られて、ばね室湯水通路８０ａを流れるが、スペーサ流路孔１９５Ｃａの絞り作用により、高温水が低温水と十分に混合される。したがって、十分に混合された湯水がばね室湯水通路８０ａを流れるから、感温ばね１３０は、安定した伸縮作動をする。
【００９２】
図３５は他のスペーサ１９０Ｄを用いた実施例である。
スペーサ１９０Ｄは、図３４のスペーサ１９０Ｃのスペーサ円板部１９５Ｃに、円錐状ガイド部１９７Ｄを突設したものである。この円錐状ガイド部１９７Ｄは、ばね室湯水通路８０ａ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。
スペーサ１９０Ｄのフィン１９４Ｄで混合された混合湯水は、円錐状ガイド部１９７Ｄに沿って流れ、スペーサ流路孔１９５Ｄａで絞られてから、ばね室湯水通路８０ａを流れる。このとき、円錐状ガイド部１９７Ｄは、混合湯水がスペーサ流路孔１９５Ｄａ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、スペーサ１９０Ｄ及び可動弁体１６０に振動を与えず、可動弁体１６０による安定した摺動性を高める。
【００９３】
図３４のスペーサ１９０Ｃのスペーサ筒状部１９８Ｃ及び図３５のスペーサ１９０Ｄのスペーサ筒状部１９８Ｄの外周部に、図３６に示すように、螺旋状のスペーサ突条１９８ａを形成してもよい。これにより、ばね室湯水通路８０ａに流入した混合湯水がさらに撹拌され、感温ばね１３０は、安定した伸縮動作を行なうことができる。なお、螺旋状のスペーサ突条１９８ａは、混合湯水を撹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、スペーサ側に形成する代わりに、水側弁座部材７０の内壁面７１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１３０，１５０の不均一な荷重等により可動弁体１６０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。
【００９４】
図３７に示すように、感温ばね１３０の左支持端部１３２は、水側弁座部材７０Ｆに支持されたばね受け部材１８０Ｆで支持されている。ばね受け部材１８０Ｆは、図３８に示すように、流路孔１８０Ｆａ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１３０の左支持端部１３２を支持するばね受け段部１８０Ｆｂが形成され、その中央部に支持突起１８０Ｆｃが形成されている。
一方、水側弁座部材７０Ｆは、蓋体部７０Ｆａを備え、上記流路孔１８０Ｆａに一致した位置に、流路孔７０Ｆｄがそれぞれ形成されている。また、蓋体部７０Ｆａの内側中央部には、上記支持突起１８０Ｆｃを支持するための支持凹所７０Ｆｂが形成されている。
この構成により、感温ばね１３０は、ばね受け部材１８０Ｆのばね受け段部１８０Ｆｂにより位置決めされ、ばね受け部材１８０Ｆは、蓋体部７０Ｆａの支持凹所７０Ｆｂに位置決めされた支持突起１８０Ｆｃにより１点で支持されている。いま、感温ばね１３０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１８０Ｆは、支持突起１８０Ｆｃを介して、感温ばね１３０の荷重を均一にするように傾く。よって、感温ばね１３０は、ばね受け部材１８０Ｆ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１６０に傾かせるような力を加えない。
【００９５】
また、バイアスばね１５０側にも、可動弁体１６０Ｆ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１５０の右支持端部１５４は、バイアスばね受け部材２１０Ｆを介してライナ２２０Ｆに支持されている。バイアスばね受け部材２１０Ｆは、円板形状であり、その外周部にばね受け段部２１０Ｆａを備え、中央端面部に支持突起２１０Ｆｂを備えている。支持突起２１０Ｆｂは、ライナ２２０Ｆの中央部の支持凹所２２０Ｆａにより位置決め支持されている。よって、バイアスばね受け部材２１０Ｆは、支持突起２１０Ｆｂを中心に揺動可能な状態でバイアスばね１５０を支持していることになる。
この構成により、ライナ２２０Ｆの進退により、バイアスばね１５０への荷重を変化させると、バイアスばね受け部材２１０Ｆは、支持突起２１０Ｆｂを介してバイアスばね１５０に均一荷重を加えるから、可動弁体１６０に傾く方向への摺動力が加わらない。
【００９６】
図３９は感温ばね１３０の左支持端部１３２を支持するための感温ばね受け樹脂部材１８０Ｌを示す斜視図である。感温ばね受け樹脂部材１８０Ｌは、硬質樹脂から形成された樹脂ばね受け蓋体部１８０Ｌａと、スポンジゴム等の弾性部材で形成したばね受け部１８０Ｌｂとを備えている。この感温ばね受け樹脂部材１８０Ｌは、樹脂ばね受け蓋体部１８０Ｌａで確実に支持されると共に、弾性的な樹脂ばね受け部１８０Ｌａで感温ばね１３０の傾き荷重を吸収することにより、可動弁体１６０に傾いた摺動力を加えない。
【００９７】
図４０は可動弁体１６０Ｆに傾いた摺動力を加えない構成として、感温ばね１３０及びバイアスばね１５０の付勢力を可動弁体１６０Ｆの中央部に集中的に加える構成を採った実施例である。
図４０に示すように、可動弁体１６０Ｇの係止支持部１６０Ｇａには、中央基部１６０Ｇｂ及びこの中央基部１６０Ｇｂを囲むように係止流路孔１６０Ｇｃが３つ形成されている。また、バイアスばね１５０の左支持端部１５２は、バイアスばね受け部材２１０Ｇにより支持されている。バイアスばね受け部材２１０Ｇは、笠状部２１０Ｇａと、笠状部２１０Ｇａの先端に設けた先端支持突起２１０Ｇｂと、円筒部２１０Ｇｃと、円筒部２１０Ｇｃの内周側に形成されたばね受け環状凹所２１０Ｇｄとを備えている。
ライナ２２０Ｇを移動させると、バイアスばね１５０を介してバイアスばね受け部材２１０Ｇが進退する。これにより、可動弁体１６０Ｇは、中央基部１６０Ｇｂにバイアスばね受け部材２１０Ｇの先端支持突起２１０Ｇｂで押されて摺動することになる。よって、可動弁体１６０Ｇは、その中央基部１６０Ｇｂから摺動力を受け、偏心した力を受けない。
【００９８】
また、スペーサ１９０Ｇ側にも、可動弁体１６０Ｇを中心部で押圧する構成を備えている。スペーサ１９０Ｇは、感温ばね１３０を受けるばね受け部１９０Ｇｆと、フィン１９４Ｇと、流路孔１９０Ｇｃを有するスペーサ円板部１９０Ｇｄと、ばね受け部１９０Ｇｆの外周に設けられたガイド筒部１９０Ｇｅとを備えている。また、スペーサ円板部１９０Ｇｄの中央部には、弁体押圧部１９０Ｇｇが突設されている。したがって、スペーサ１９０Ｇは、弁体押圧部１９０Ｇｇを介して可動弁体１６０Ｇの中央基部１６０Ｇｂに当接し、フィン１９４Ｇの部分で当接していない。また、ガイド筒部１９０Ｇｅは、水側弁座部材７０Ｇの内壁面７１Ｇａに対して摺動自在な円筒形状となっている。
【００９９】
このスペーサ１９０Ｇの作用について説明する。感温ばね１３０の伸縮により、スペーサ１９０Ｇが摺動する。スペーサ１９０Ｇは、ガイド筒部１９０Ｇｅで水側弁座部材７０Ｇの内壁面７１Ｇａにガイドされつつ摺動する。スペーサ１９０Ｇが摺動すると、スペーサ１９０Ｇの弁体押圧部１９０Ｇｇが可動弁体１６０Ｇの中央基部１６０Ｇｂを押して可動弁体１６０Ｇが摺動する。
したがって、可動弁体１６０Ｇは、その中心部だけでスペーサ１９０Ｇにより力を受けて摺動することになる。また、スペーサ１９０Ｇは、ガイド筒部１９０Ｇｅが水側弁座部材７０Ｇの内壁面７１Ｇａによりガイドされつつ移動するので、スペーサ１９０Ｇにも傾きがなく、よって、可動弁体１６０Ｇに傾き力を加えない。
また、可動弁体１６０Ｇの外周には、２本のＯリング１６０Ｇｄが装着されており、可動弁体１６０Ｇにガタつきが生じないので、高いシール性を備えている。
【０１００】
図４１は可動弁体１６０Ｈ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１６０Ｈの内側には、流路孔１６０Ｈｂが形成されており、この流路孔１６０Ｈｂに、ライナ２２０Ｈから突設された摺動ガイド部２２０Ｈａが摺動自在に挿入されている。したがって、可動弁体１６０Ｈは、摺動ガイド部２２Ｈａ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。
【０１０１】
図４２は図４０のバイアスばね受け部材２１０Ｇの変形例であるバイアスばね受け部材２１０Ｊを備えた実施例を示す。バイアスばね受け部材２１０Ｊは、笠状部２１０Ｊａのバイアスばね１５０側にガイド円柱部２１０Ｊｅを備えている。このガイド円柱部２１０Ｊｅは、ライナ２２０Ｊの先端部に突設されたガイド筒部２２０Ｊａのガイド孔２２０Ｊｂ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２２０Ｊを移動させると、バイアスばね１５０の付勢力がバイアスばね受け部材２１０Ｊに伝達されて、バイアスばね受け部材２１０Ｊは、ガイド円柱部２１０Ｊｅがガイド筒部２２０Ｊａにガイドされつつ可動弁体（図４０参照）の中心部を押圧することになる。
【０１０２】
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３１０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。
【０１０３】
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３１０内に嵌合された断熱部材４１０と、外側ケーシング３１０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３１０の端部に設けられた温度調節ダイヤル４４０と、ケーシング本体４５０と、ケーシング本体４５０に螺着された水側弁座部材４８０と、を備えている。
【０１０４】
上記ケーシング本体４５０及び水側弁座部材４８０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５１０、湯流入室５２０及びスライド室５３０を備えている。また、ケーシング本体４５０には、上記水導入通路４２０に接続される水側ポート４６２及び湯導入流路４３０に接続される湯側ポート４７２が形成されており、両ポート４６２，４７２は、湯流入室５２０に連通している。さらに、湯流入室５２０には、可動弁体５６０が摺動自在に嵌合されている。この可動弁体５６０は、湯水混合室５１０内に収納された感温ばね５４０によるばね力を受けると共に、バイアスばね５５０によるばね力を受け、これらの力の釣合により、その位置が定まる。
【０１０５】
上記感温ばね５４０は、水側弁座部材４８０側にスリップワッシャ５８０を介在させてスペーサ５９０との間に架設されている。この感温ばね５４０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５５０は、温度に関してほぼ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。
【０１０６】
また、図示右側には、バイアスばね５５０の予荷重を調節する予荷重調節装置６００が設けられている。この予荷重調節装置６００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４４０を回転することにより、スピンドル６３０を介してライナ６１０が進退し、これによりバイアスばね５５０の予荷重が増減する。予荷重の増減により、バイアスばね５５０のばね力と感温ばね５４０のばね力とが釣り合う位置まで可動弁体５６０が変位して、目標温度が変更される。
【０１０７】
次に、上記湯水混合弁４００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５６０は、湯水混合室５１０内の混合湯水により感温ばね５４０に発生する力と、バイアスばね５５０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５１０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５４０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５４０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５４０のばね力が増大し、バイアスばね５５０の予荷重を増加させながら可動弁体５６０を図４３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。
【０１０８】
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５４０のばね力が減少し、バイアスばね５５０の作用により可動弁体５６０が図４３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５４０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４００において、その目標温度を変更するには、予荷重調節装置６００の一部を構成する温度調節ダイヤル４４０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４４０を所定方向へ回転すると、スピンドル６３０を介してライナ６１０が図４３の左方向へ移動してバイアスばね５５０が圧縮変位し、バイアスばね５５０による可動弁体５６０に対する予荷重が増大する。一方、温度調節ダイヤル４４０を反対方向へ回転すると、スピンドル６３０を介して図４３の右方向へ移動してバイアスばね５５０が伸張変位し、バイアスばね５５０による可動弁体５６０に対する予荷重が減少する。
【０１０９】
このようなバイアスばね５５０の予荷重の増加により、可動弁体５６０は、湯側ポート４７２の流路を広げると同時に水側ポート４６２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５６０は、湯側ポート４７２の流路を狭めると同時に水側ポート４６２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を低くする。
【０１１０】
本実施例における湯水混合弁４００は、バイアスばね５５０により与えられる予荷重が可動弁体５６０に直接伝達されて該可動弁体５６０を可動させ、また、感温ばね５４０の温度に伴う変位も可動弁体５６０に直接伝えられて、可動弁体５６０を可動させている。したがって、感温ばね５４０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。
【０１１１】
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３１０内の室に、支持体８１０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８１０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８３０には、湯水混合室５１０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８３４，８３６が形成されている。
【０１１２】
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ヤル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５１０からの混合湯水は、有底孔８３２から流路孔８３４、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を受けるスペーサ５９０を支持している。
【０１１３】
上記可動弁体５６０は、感温ばね５４０とバイアスばね５５０との釣合で可動して、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５６６が湯側弁座４７８に着座したときには、水道水だけが吐水され、両着座部５６４，５６６のいずれも着座していないときには、その水側ポート４６２と湯側ポート４７２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５２０にて混合される。
【０１１４】
また、可動弁体５６０を可動させる感温ばね５４０は、バイアスばね５５０により予荷重を与えられた歪状態で伸縮され、可動弁体５６０を所定範囲のストロークＳＴで摺動させる。
また、図４６に示す上記可動弁体５６０のガイド面５７４は、湯導入流路４３０から湯流入室５２０に向かうにしたがって環状係止部５６８側に傾斜した湾曲状に形成されている。ガイド面５７４を湾曲状にしたのは、以下の理由による。湯導入流路４３０からの湯は、湯側ポート４７２を通って湯流入室５２０に流入するが、このとき、仮にガイド面５７４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５５０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５７４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５５０の巻線間を通る際の異音の原因とならない。
【０１１５】
また、図４７及び図４８に示すように、ケーシング本体４５０の水側ポート４６２及び湯側ポート４７２には、水側連結部４６４及び湯側連結部４７４がそれぞれ２箇所形成されている。このうち、湯側連結部４７４の位置に、湯導入流路４３０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４３０からの湯は、湯側連結部４７４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４７２の全域からほぼ均一に湯流入室５２０内に流入する。したがって、湯側ポート４７２のほぼ全域から流入する湯は、水導入通路４２０から水側ポート４６２を介して流入する水と均一かつ十分に混合する。また、図４４に示すように、Ｏリング４５３の位置を温度調節ダイヤル４４０側に設けているから、湯導入流路４３０の流路からＯリング４５３側の間隙４３１に湯がまわって湯側ポート４７２から湯流入室５２０に流入することになり、一層均一な混合が行われる。
【０１１６】
次に、図４９に示す湯側弁座４７８及びその周辺の構成・作用について説明する。湯側弁座４７８には、可動弁体５６０の湯側着座部５６６に当たるシート面４７８ａが環状の面に形成されている。このシート面４７８ａの外周には、射出成形型の型割れ面で形成されるパーティングラインＰＬとなっている。また、シート面４７８ａの外周に沿って９０゜の周方向の間隔でガイド突起４７６が４箇所形成されており、このガイド突起４７６の高さは、可動弁体５６０のガイド性能及び湯側ポート４７２への流入抵抗を考慮して、可動弁体５６０のストロークＳＴより僅かに大きくなっている。
【０１１７】
こうしたシート面４７８ａ及びガイド突起４７６の構成としたのは、以下の理由による。シート面４７８ａ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５６０の湯側着座部５６６が当接したとき、シール性を損なっ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４７８ａを鏡面としたいが、湯側連結部４７４を形成する構造から割型とすると、シート面４７８ａにパーティングラインＰＬａ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４７８ａ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ィングラインＰＬが形成されるが、このパーティングラインＰＬに可動弁体５６０の湯側着座部５６６が乗り上げないようにガイド突起４７６が形成されているのである。
【０１１８】
次に、図４４に示す外側ケーシング３１０内に装着された断熱部材４１０及びその断熱部材４１０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４１０は、樹脂から形成された筒形状である。断熱部材４１０と外側ケーシング３１０との間には、水導入通路４２０に連通した冷却用流路４２４が形成されている。この冷却用流路４２４は、断熱部材４１０を隔てて湯導入流路４３０をほぼ取り囲むように配置されている。このような断熱部材４１０及び冷却用流路４２４を設けたのは、以下の理由による。本実施例の湯水混合弁４００の構成では、温度調節ダイヤル４４０側に湯導入流路４３０を設けている。そのため、湯導入流路４３０を流れる湯の熱が温度調節ダイヤル４４０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４３０の熱を遮断するために断熱部材４１０を設け、さらに、水導入通路４２０の水を冷却用流路４２４で導いて断熱部材４１０を冷却することにより、温度調節ダイヤル４４０の温度上昇を防止している。
【０１１９】
次に、可動弁体５６０と感温ばね５４０との間に介在しているスペーサ５９０について説明する。図４４及び図４５に示すように、スペーサ５９０は、感温ばね５４０の支持端部５４４を受けるばね受け部５９２と、このばね受け部５９２から複数本平行に突設された脚部５９４とを備え、脚部５９４間が水側ポート４６２からの水を流通させる脚間流路５９６に、ばね受け部５９２の中央部が貫通流路５９８にそれぞれ形成されている。
【０１２０】
このようにスペーサ５９０が可動弁体５６０と感温ばね５４０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５６０の摺動により湯水の混合比を変更するが、水側ポート４６２からスペーサ５９０の脚間流路５９６を通った水と、湯側ポート４７２からの湯とが混合されて、スペーサ５９０の貫通流路５９８を通って、感温ばね５４０側に流れる。このスペーサ５９０は、湯流入室５２０で混合された混合湯水が感温ばね５４０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５２０で十分に混合されてから感温ばね５４０に接触するように作用する。したがって、感温ばね５４０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４６２からの水は、感温ばね５４０に直接当たらず、スペーサ５９０の脚間流路５９６の間を流れるから、流体圧に伴う感温ばね５４０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。
【０１２１】
ここで、スペーサ５９０により感温ばね５４０と可動弁体５６０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４００の大きさに応じて適宜設定する。例えば、５ｍｍ〜１０ｍｍである。
【０１２２】
なお、上記実施例では、スペーサ５９０は、可動弁体５６０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。
【０１２３】
次にケーシング本体４５０に螺着される水側弁座部材４８０及びスリップワッシャ５８０について説明する。
図４４及び図４５に示すように、水側弁座部材４８０は、ケーシング本体４５０と共に湯水混合室５１０を形成する凹所４８１を有する弁座本体４８２と、この弁座本体４８２の端面に形成された水側弁座４８６と、上記弁座本体４８２に形成されかつ上記ケーシング本体４５０の雌ネジ部４５５に螺着する雄ネジ部４８４と、上記凹所４８１の底面に形成されかつスリップワッシャ５８０を介して感温ばね５４０を支持するばね受け部４８８と、を備えている。なお、感温ばね５４０は、線径２ｍｍφ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５４６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、スリップワッシャ５８０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、スリップワッシャ５８０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、金属やセラミッ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４８０を、スリップワッシャ５８０及び感温ばね５４０と共に、ケーシング本体４５０に組み付ける作業について説明する。まず、ケーシング本体４５０内に、可動弁体５６０が組み付けられている状態から水側弁座部材４８０などを組付るには、水側弁座部材４８０のばね受け部４８８にスリップワッシャ５８０を保持する。そして、感温ばね５４０の支持端部５４４にスペーサ５９０を支持し、凹所４８１内に感温ばね５４０等を収納して、スペーサ５９０の脚部５９４の先端を可動弁体５６０の環状係止部５６８に当接させながら、水側弁座部材４８０側の雄ネジ部４８４をケーシング本体４５０側の雌ネジ部４５５に螺着する。これにより、水側弁座部材４８０がケーシング本体４５０に装着される。
【０１２４】
このとき、水側弁座部材４８０が螺着されるときの回転力及び押圧力は、スリップワッシャ５８０を介して感温ばね５４０に加わるが、スリップワッシャ５８０は鏡面であり、感温ばね５４０が高い剛性を有するので、スリップワッシャ５８０で滑り、感温ばね５４０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５４０は、捩り荷重が加わった状態で湯水混合室５１０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５６０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、その歪が小さくなって、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。
【０１２５】
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５５０の支持端部５５４を支持するライナ６１０と、ライナ６１０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６１０は、有底孔６１１を有する筒状本体部６１２と、筒状本体部６１２の端部に形成されかつバイアスばね５５０の一端を受けるばね受け部６１５と、筒状本体部６１２の外周部に形成された第１ガイド部６１４及び第２ガイド部６１６（図４５）と、筒状本体部６１２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。
【０１２６】
上記第１及び第２ガイド部６１４，６１６は、周方向で１８０゜の位置であって上記第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６１２の軸方向に沿ったガイド溝６１４ａ，６１６ａをそれぞれ備えている。このガイド溝６１４ａ，６１６ａ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。
【０１２７】
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ヤル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。
【０１２８】
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４４０を所定方向へ回転する。この温度調節ダイヤル４４０の回転により、スピンドル６３０が温度調節ダイヤル４４０と一体になって回転する。これにより、スピンドル６３０の外周部の第１及び第２雄ネジ部６３６，６３８がライナ６１０の第１及び第２雌ネジ部６２２，６２４と螺合しているから、ライナ６１０には回転駆動力が伝達されるが、ライナ６１０は、第１及び第２ガイド部６１４，６１６及びガイドレール４５８，４５９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６１０の軸方向への移動により、バイアスばね５５０を変位させる。バイアスばね５５０の変位により、可動弁体５６０を移動させ、感温ばね５４０との釣合位置まで感温ばね５４０が変位して、目標温度が変更される。
【０１２９】
こうした予荷重調節装置６００の動作では、バイアスばね５５０は、その予荷重がライナ６１０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５４０は、ばね定数が小さくても可動弁体５６０を傾かせるような力がバイアスばね５５０を介して加えられない。その結果、可動弁体５６０は、感温ばね５４０およびバイアスばね５５０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６００を組み付けるには、ライナ６１０にスピンドル６３０を螺合させて、ケーシング本体４５０のガイドレール４５８，４５９に、ライナ６１０の第１及び第２ガイド部６１４，６１６を合わせると共に、貫通孔４５７に突出部６３４を合わせて、ライナ６１０及びスピンドル６３０をケーシング本体４５０内に貫挿し、さらに温度調節ダイヤル４４０を取り付けることにより行なう。このとき、ライナ６１０とスピンドル６３０は、第１及び第２雄ネジ部６３６，６３８と第１及び第２雌ネジ部６２２，６２４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６１４，６１６の位置に第１及び第２雌ネジ部６２２，６２４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６１０は、ケーシング本体４５０に対して、第１及び第２ガイド部６１４，６１６をガイドレール４５８，４５９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６１０とスピンドル６３０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５５０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６３６，６３８の山部に形成された突起６３９が第１及び第２雌ネジ部６２２，６２４の谷部との摺動抵抗となるので、スピンドル６３０は、バイアスばね５５０のばね力による戻ることがない。また、スピンドル６３０は、樹脂で成形されているから突起６３９を形成することも容易である。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明の一実施例に係る湯水混合装置を示す断面図である。
【図２】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である。
【図３】図１の湯水混合装置の要部を示す断面図である。
【図４】感温ばねの荷重特性の関係を示すグラフである。
【図５】感温ばねのばね定数と温度との関係を示すグラフである。
【図６】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である。
【図７】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である。
【図８】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である。
【図９】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である。
【図１０】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である。
【図１１】スペーサの破断した状態を示す斜視図である。
【図１２】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である。
【図１３】ばね受け部材を示す説明図である。
【図１４】他のばね受け部材を示す説明図である。
【図１５】さらに他のばね受け部材を示す説明図である。
【図１６】別のばね受け部材を示す説明図である。
【図１７】さらに別のばね受け部材を示す説明図である。
【図１８】感温ばねの時定数を示す説明図である。
【図１９】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である。
【図２０】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である。
【図２１】予荷重調節機構を備えた湯水混合装置を示す断面図である。
【図２２】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である。
【図２３】湯水混合装置の吐水温度と目標温度を変更するキャップの回転角度との関係を示すグラフである。
【図２４】可動弁体の形状の異なった湯水混合装置を示す断面図である。
【図２５】他のスペーサを用いた湯水混合装置の要部を示す断面図である。
【図２６】図２５のスペーサを示す斜視図である。
【図２７】図２５のスペーサのフィンを説明する説明図である。
【図２８】図２５のバイアスばね受けを示す斜視図である。
【図２９】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である。
【図３０】温度センサを配置した周方向の位置を説明する説明図である。
【図３１】スペ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である。
【図３２】スペ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である。
【図３３】他のスペーサを用いた湯水混合装置の要部を示す断面図である。
【図３４】図３３のスペーサを示す斜視図である。
【図３５】さらに他のスペーサを用いた湯水混合装置の要部を示す断面図である。
【図３６】別のスペーサを示す斜視図である。
【図３７】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である。
【図３８】図３７の感温ばね受け部材を示す斜視図である。
【図３９】別の感温ばね受け部材を示す斜視図である。
【図４０】さらに別の実施例に係る湯水混合装置を示す断面図である。
【図４１】他の実施例に係る可動弁体の周辺を示す断面図である。
【図４２】図４０のバイアスばね受け部材の変形例を示す断面図である。
【図４３】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である。
【図４４】図４３の湯水混合弁の要部を示す断面図である。
【図４５】湯水混合弁の要部の構成を示す分解斜視図である。
【図４６】湯水混合弁の可動弁体の周辺を示す断面図である。
【図４７】ケーシング本体を示す平面図である。
【図４８】湯水混合弁における湯の流れる状態を説明する説明図である。
【図４９】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。
【符号の説明】
【０１３１】
１０...湯水混合装置
１０Ｂ...湯水混合装置
１０Ｃ...湯水混合装置
２０...外側ケーシング
２２Ｈａ...摺動ガイド部
３０...内側ケーシング
４０...キャップ
４２...取付凹所
５０...ケーシング本体
２５０...スライド機構
５８...切り割
７０...水側弁座部材
７０Ｆ...水側弁座部材
７０Ｇ...水側弁座部材
７０ａ...流出孔
７０Ｆａ...蓋体部
７０Ｆｂ...支持凹所
７０Ｆｄ...流路孔
７１...内壁面
７１Ｇａ...内壁面
７２...係合爪
７４...フランジ部
７６...止め輪
８０...湯水混合室
８０ａ...室湯水通路
９０...湯水混合室
９０...湯流入室
９６...スライド室
１０２...水導入通路
１０６...水側ポート
１０６Ｂ...水側ポート
１０８...水側弁座
１０８Ｂ...水側弁座
１１４...湯流路
１１６...湯側ポート
１１６Ｂ...湯側ポート
１１８...湯側弁座
１１８Ｂ...湯側弁座
１３２...左支持端部
１３２ａ...始端部
１３４...右支持端部
１５２...左支持端部
１５４...右支持端部
１６０...可動弁体
１６０Ｂ...可動弁体
１６０Ｆ...可動弁体
１６０Ｇ...可動弁体
１６０Ｈ...可動弁体
１６０Ｇａ...係止支持部
１６０Ｇｂ...中央基部
１６０Ｇｃ...係止流路孔
１６０Ｈｂ...流路孔
１６２...筒状部
１６４...水側着座部
１６４Ｂ...水側着座部
２５２...支持体
２５６...ネジ
２６２...雄ネジ部
２６０...回転体
１６５...連結部
２１７...雌ネジ部
１６６...湯側着座部
２１６...ばね受け部
２１８...スプライン
１６６Ｂ...湯側着座部
２２０...第１ばね受け部材
２３０...第２ばね受け部材
２２２...本体部
２２６...中央頂部
２２４...ばね受け部
２２９...湯流路
２２８...透孔
２３２...笠状支持部
２３４...外周支持部
２３６...ばね受け部
２４７...雌ネジ部
２４８...スプライン
２３８...透孔
２４２...係合ピン
１６８...環状係止部
１７２...流路部
１８０...ばね受け部材
１８０Ｂ...ばね受け部材
１８０Ｃ...ばね受け部材
１８０Ｄ...ばね受け部材
１８０Ｆ...ばね受け部材
１８０Ｌ...樹脂部材
１８０ａ...ばね受け部
１８０Ｆａ...流路孔
１８０Ｆｂ...段部
１８０Ｆｃ...支持突起
１８０Ｌａ...蓋体部
１８０Ｌａ...樹脂ばね受け蓋体部
１８０Ｌｂ...感温ばね受け樹脂部材
１８１ａ，１８１ｂ...半割部材
１８１Ｃ...樹脂体
１８２...底面部
１８４...内筒部
１８６...螺旋段部
１８６Ｂ...螺旋溝
１８６Ｄ...螺旋溝
１８６Ｅ...凹所
１８８...ピン
１８９...ピン穴
１９０...スペーサ
１９０Ｂ...スペーサ
１９０Ｃ...スペーサ
１９０Ｄ...スペーサ
１９０Ｇ...スペーサ
１９０Ｇｃ...流路孔
１９０Ｇｄ...スペーサ円板部
１９０Ｇｅ...ガイド筒部
１９０Ｇｆ...ばね受け部
１９０Ｇｇ...弁体押圧部
１９２...ばね受け部部
１９２Ｂ...ばね受け部部
１９２Ｃ...ばね受け部部
１９４...脚部
１９４Ｂ...フィン
１９４Ｃ...フィン
１９４Ｄ...フィン
２２０Ｆ...ライナ
１９４Ｇ...フィン
１９５Ｃ...スペーサ円板部
２２０Ｆａ...支持凹所
１９５Ｃａ...スペーサ流路孔
１９５Ｄａ...スペーサ流路孔
１９６...脚間流路
１９６Ｂ...フィン間流路
１９６Ｃ...フィン間流路
１９７Ｄ...円錐状ガイド部
１９８...貫通流路
１９８Ｂ...貫通流路
１９８Ｃ...スペーサ筒状部
１９８Ｄ...スペーサ筒状部
１９８ａ...スペーサ突条
２００...予荷重調節機構
２００Ａ...予荷重調節機構
２１０...ばね受け部材
２１０Ｂ...バイアスばね受け部材
２１０Ｂａ...フィン
２１０Ｆ...バイアスばね受け部材部材
２１０Ｆａ...段部
２１０Ｆｂ...支持突起
２１０Ｇ...バイアスばね受け部材部材
２１０Ｇａ...笠状部
２１０Ｇｂ...先端支持突起
２１０Ｇｃ...円筒部
２１０Ｇｄ...環状凹所
２１０Ｊ...バイアスばね受け部材部材
２１０Ｊａ...笠状部
２１０Ｊｅ...ガイド円柱部
２１２...本体部
２１４...外周支持部
２２０Ｇ...ライナ
２２０Ｈ...ライナ
２２０Ｈａ...摺動ガイド部
２２０Ｊ...ライナ
２２０Ｊａ...ガイド筒部
２２０Ｊｂ...ガイド孔
３００...水栓
３１０...外側ケーシング
４００...湯水混合弁
４１０...断熱部材
４２０...水導入通路
４２４...冷却用流路
４３０...湯導入流路
４３１...間隙
４４０...温度調節ダイヤル
４４２...取付部
４５０...ケーシング本体
４５５...雌ネジ部
４５７...貫通孔
４６２...水側ポート
４６４...水側連結部
４７２...湯側ポート
４７４...湯側連結部
４７６...ガイド突起
４７８...湯側弁座
４７８ａ...シート面
４８０...水側弁座部材
４８１...凹所
４８２...弁座本体
４８４...雄ネジ部
４８６...水側弁座
４８８...ばね受け部
５１０...湯水混合室
５２０...湯流入室
５３０...スライド室
５４４...支持端部
５４６...支持端部
５５４...支持端部
５６０...可動弁体
５６２...筒状部
５６４，５６６...着座部
５６４...水側着座部
５６６...湯側着座部
５６８...環状係止部
５７２...流路部
５７４...ガイド面
５８０...スリップワッシャ
５９０...スペーサ
５９２...ばね受け部
５９４...脚部
５９６...脚間流路
５９８...貫通流路
６００...予荷重調節装置
６１０...ライナ
６１１...有底孔
６１２...筒状本体部
６１４...第１ガイド部
６１４ａ，６１６ａ...ガイド溝
６１５...ばね受け部
６１６...第２ガイド部
６２２...第１雌ネジ部
６２４...第２雌ネジ部
６３０...スピンドル
６３２...回転本体
６３４...突出部
６３９...突起
８００...切換弁
８１０...支持体
８２０...スリーブ
８２２...流出ポート
８２４...流出ポート
８３０...切換弁体
８３２...有底孔
８３４...流路孔
８３６...流路孔
８４０...切換ダイヤル
８４４...連結部材
８５０...第１流路
８５２...第２通路
【図１】
0003613284.tif 000002
【図２】
0003613284.tif 000003
【図３】
0003613284.tif 000004
【図４】
0003613284.tif 000005
【図５】
0003613284.tif 000006
【図６】
0003613284.tif 000007
【図７】
0003613284.tif 000008
【図８】
0003613284.tif 000009
【図９】
0003613284.tif 000010
【図１０】
0003613284.tif 000011
【図１１】
0003613284.tif 000012
【図１２】
0003613284.tif 000013
【図１３】
0003613284.tif 000014
【図１４】
0003613284.tif 000015
【図１５】
0003613284.tif 000016
【図１６】
0003613284.tif 000017
【図１７】
0003613284.tif 000018
【図１８】
0003613284.tif 000019
【図１９】
0003613284.tif 000020
【図２０】
0003613284.tif 000021
【図２１】
0003613284.tif 000022
【図２２】
0003613284.tif 000023
【図２３】
0003613284.tif 000024
【図２４】
0003613284.tif 000025
【図２５】
0003613284.tif 000026
【図２６】
0003613284.tif 000027
【図２７】
0003613284.tif 000028
【図２８】
0003613284.tif 000029
【図２９】
0003613284.tif 000030
【図３０】
0003613284.tif 000031
【図３１】
0003613284.tif 000032
【図３２】
0003613284.tif 000033
【図３３】
0003613284.tif 000034
【図３４】
0003613284.tif 000035
【図３５】
0003613284.tif 000036
【図３６】
0003613284.tif 000037
【図３７】
0003613284.tif 000038
【図３８】
0003613284.tif 000039
【図３９】
0003613284.tif 000040
【図４０】
0003613284.tif 000041
【図４１】
0003613284.tif 000042
【図４２】
0003613284.tif 000043
【図４３】
0003613284.tif 000044
【図４４】
0003613284.tif 000045
【図４５】
0003613284.tif 000046
【図４６】
0003613284.tif 000047
【図４７】
0003613284.tif 000048
【図４８】
0003613284.tif 000049
【図４９】
0003613284.tif 000050