(57)【要約】      （修正有）【課題】水流入口が湯流入口よりも調節機構の近くに配置されたサニタリー水栓における水流入口および湯流入口の標準的な位置決めに適合した、形状記憶合金から成るサーモスタット要素を備えるサーモスタット混合弁を提供する。【解決手段】位置調節ユニット２は、形状記憶合金から成るサーモスタット要素２９を備え、サーモスタット要素は、第１の支持点３１でもって、リニアストローク要素１３と当接結合されていて、サーモスタット要素の軸方向の構造長さが、混合水温度変動が補償可能であるように変化し、弁スライダ昇降位置調節が、弁スライダ１９に作用する付勢ばね４７のプリロードを解消するかまたは形成するかして行われ、弁スライダは、支持基部３７を有し、支持基部に、サーモスタット要素が、第２の支持点でもって、支持されていて、サーモスタット要素は、軸方向の作用方向で、位置調節ユニットと弁スライダとの間に介在されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と湯とを混合するとともに位置調節ユニット（２）により使用者側で設定可能な目標混合水温度に混合水温度を調節する、サニタリー水栓に用いられるサーモスタット混合弁であって、
前記位置調節ユニット（２）は、リニアストローク要素（１３）を介して、軸方向で昇降位置調節可能な弁スライダ（１９）と協働し、該弁スライダ（１９）の昇降位置調節時、水調整隙間（２３）および湯調整隙間（２５）の流れ横断面が可変であり、これにより水と湯との間の混合比が調節可能であり、
形状記憶合金から成るサーモスタット要素（２９）を備え、該サーモスタット要素（２９）は、第１の支持点（３１）でもって、前記リニアストローク要素（１３）と当接結合されていて、前記サーモスタット要素（２９）の軸方向の構造長さが、混合水温度変動時、混合水温度変動が補償可能であるように変化し、
混合水温度変動を補償する弁スライダ昇降位置調節が、前記弁スライダ（１９）に作用する付勢ばね（４７）のプリロードを低減または増大させて行われる、
サーモスタット混合弁において、
前記弁スライダ（１９）は、支持基部（３７）を有し、該支持基部（３７）に、前記サーモスタット要素（２９）が、第２の支持点（３５）でもって、支持されていて、前記サーモスタット要素（２９）は、軸方向の作用方向で、前記位置調節ユニット（２）と前記弁スライダ（１９）との間に介在されている
ことを特徴とする、サーモスタット混合弁。
【請求項２】
前記弁スライダ（１９）および前記サーモスタット要素（２９）は、カートリッジハウジング（５）内に配置されており、該カートリッジハウジング（５）は、ヘッド部分（７）と湯用の弁座（９）とから形成されており、該ヘッド部分（７）は、前記リニアストローク要素（１３）に対する貫通ガイド（１１）を有する、かつ／または、
特に前記付勢ばね（４７）は、軸方向で前記湯用の弁座（９）と前記弁スライダ（１９）の端面（４５）との間に支持されている、請求項１記載のサーモスタット混合弁。
【請求項３】
前記サーモスタット要素（２９）は、形状記憶合金からから成るコイルばねである、請求項１または２記載のサーモスタット混合弁。
【請求項４】
前記弁スライダ（１９）は、半径方向外向きに突出するダブル弁座（２１）を有し、該ダブル弁座（２１）は、軸方向ストロークにわたって、前記カートリッジハウジング（５）内に形成された凹部内で、軸方向で昇降位置調節可能であって、軸方向で前記位置調節ユニット（２）寄りの側の水調整隙間（２３）と、軸方向で前記位置調節ユニット（２）から離間する側の湯調整隙間（２５）とを形成している、請求項１から３までのいずれか１項記載のサーモスタット混合弁。
【請求項５】
混合水温度が上昇する混合水温度変動の際、前記サーモスタット要素（２９）の軸方向の構造長さが増加して、前記水調整隙間（２３）の流れ横断面が拡大すると同時に前記湯調整隙間（２５）の流れ横断面が縮小する、請求項１から４までのいずれか１項記載のサーモスタット混合弁。
【請求項６】
混合水温度が低下する混合水温度変動の際、前記サーモスタット要素（２９）の軸方向の構造長さが低減して、前記水調整隙間（２３）の流れ横断面が縮小すると同時に前記湯調整隙間（２５）の流れ横断面が拡大する、請求項１から５までのいずれか１項記載のサーモスタット混合弁。
【請求項７】
前記リニアストローク要素（１３）は、前記サーモスタット要素（２９）の第１の支持点（３１）に対する支持基部として、環状肩部（３３）を有し、特に、該環状肩部（３３）は、前記カートリッジハウジング（５）の内側に配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のサーモスタット混合弁。
【請求項８】
前記リニアストローク要素（１３）は、前記環状肩部（３３）を越えて、特に円筒形のガイド部分（３９）でもって延長されており、前記ガイド部分（３９）は、スリーブ状の前記弁スライダ（１９）の半径方向内側に配置されていて、前記サーモスタット要素（２９）が配置された環状隙間（４１）を形成する、請求項１から７までのいずれか１項記載のサーモスタット混合弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求項１の上位概念に記載の、サニタリー水栓内の混合水温度を調節するサーモスタット混合弁に関する。
【０００２】
独国特許出願公開第１０２００６０３２０１８号明細書（DE 10 2006 032 018 A1）において、サーモスタット混合弁が公知であり、このサーモスタット混合弁は、通常、実際には伸長要素であるサーモスタット要素を有するサーモスタットカートリッジを備える。混合水温度変動時（新鮮水供給網における水供給量または湯供給量の変動に基づく）、サーモスタット要素の軸方向の構造長さが変化し、これにより、混合水温度変動が補償可能である。上述の伸長要素は、緩慢な応答特性を有するので、混合水温度変動の補償に際して過剰な振動が生じてしまうおそれがある。
【０００３】
そのような過剰な振動を回避するために、独国特許出願公開第１０２００４０５０８７７号明細書（DE 10 2004 050 877 A1）において、冒頭で述べたようなサーモスタット混合弁が公知であり、サーモスタット混合弁のサーモスタット要素は、形状記憶合金から成るコイルばねとして実現されている。そのようなコイルばねは、上述の伸長要素と比べてより高い応答感度を有し、これにより、混合水温度変動の補償に際して過剰な振動が低減可能である。以下、独国特許出願公開第１０２００４０５０８７７号明細書において公知のサーモスタット混合弁の構造および機能形式について記述する。サーモスタット混合弁は、位置調節ユニットとして回転グリップを有し、回転グリップは、軸方向で昇降位置調節可能な弁スライダと協働する。弁スライダおよび形状記憶合金から成るサーモスタットばねは、サーモスタット混合弁の内側でカートリッジハウジング内に配置されている。カートリッジハウジングは、ヘッド部分と湯用の弁座とから形成されており、この場合、位置調節ユニットのリニアストローク要素が、ヘッド部分における貫通案内部を通って、弁スライダと接触するまで案内されている。弁スライダは、半径方向外向きに突出する弁座を有し、弁座は、所定の軸方向ストロークにわたって、カートリッジハウジング内に形成された凹部内で、軸方向で昇降位置調節可能であり、軸方向で位置調節ユニット寄りの側の湯調整隙間と、軸方向で位置調節ユニットから離間する側の水調整隙間とが形成される。
【０００４】
混合水温度が上昇する混合水温度変動の場合、サーモスタットばねが軸方向に伸長して、水調整隙間の流れ横断面が拡大すると同時に湯調整隙間の流れ横断面が縮小する。その逆に、混合水温度が低下するとき、サーモスタットばねが軸方向で圧縮して、水調整隙間の流れ横断面が縮小すると同時に湯調整隙間の流れ横断面が拡大する。混合水温度変動を補償する弁スライダの昇降位置調節は、弁スライダに作用する付勢ばねのプリロードを低減または増大させて行われる。
【０００５】
独国特許出願公開第１０２００４０５０８７７号明細書において、サーモスタットばねは、湯用の弁座と位置調節ユニットのリニアストローク要素との間に支持されている一方、付勢ばねは、湯用の弁座と弁スライダとの間に支持されている。
【０００６】
サーモスタット混合弁の上述の構造では、湯調整隙間は、軸方向でみて水調整隙間よりも位置調節ユニットの近くに位置決めされていなければならない。しかし、そのような湯調整隙間および水調整隙間の位置決めは、湯流入口ではなく水流入口が位置調節ユニットのより近くに位置決めされた通常のサニタリー水栓における供給条件に対応しない。したがって、独国特許出願公開第１０２００４０５０８７７号明細書において公知のサーモスタット混合弁は、そのような標準型サニタリー水栓に組み付けることが不可能である。
【０００７】
本発明の課題は、水流入口が湯流入口よりも調節機構の近くに配置されたサニタリー水栓における水流入口および湯流入口の標準的な位置決めに適合した、形状記憶合金から成るサーモスタット要素を備えるサーモスタット混合弁を提供することにある。
【０００８】
この課題は、特許請求項１の特徴部に記載の構成により解決される。好適な改良態様は、従属請求項に開示されている。
【０００９】
特許請求項１の特徴部に記載の構成によれば、サーモスタット要素は、もはや位置調節ユニットと湯用の弁座との間に支持されておらず、むしろ位置調節要素と弁スライダとの間に支持されている。これに対応して、サーモスタット要素は、第１の支持点でもって、位置調節ユニットのリニアストローク要素に支持されているとともに、第２の支持点でもって、弁スライダに支持されているので、サーモスタット要素は、軸方向の作用方向にみて、位置調節ユニットと弁スライダとの間に設けられている。これとは異なり、独国特許出願公開第１０２００４０５０８７７号明細書では、サーモスタット要素は、軸方向の作用方向にみて、位置調節ユニットと弁スライダとの間に設けられておらず、むしろ位置調節ユニットと湯用の弁座との間に設けられている。
【００１０】
技術的実施において、弁スライダだけではなくサーモスタット要素も、サーモスタット混合弁のサーモスタットカートリッジのカートリッジハウジング内に配置されていてよい。カートリッジハウジングは、ヘッド部分と湯用の弁座とから形成されていてよい。ヘッド部分には、貫通ガイドが形成されていてよく、貫通ガイドを通して、リニアストローク要素が、サーモスタット要素と当接するまで延在する。さらに、付勢ばねが、軸方向にみて、湯用の弁座と弁スライダの端面との間に支持されていてよい。これとは異なり、独国特許出願公開第１０２００４０５０８７７号明細書では、付勢ばねが湯用の弁座と弁スライダ端面との間に設けられておらず、調節機構と、直接に（つまりサーモスタット要素が介在することなく）弁スライダと当接結合されたリニアストローク要素との間に設けられている。サーモスタット要素は、好適な技術的構造によれば、形状記憶合金から成るコイルばねである。
【００１１】
弁スライダは、通常、実際には、半径方向外向きに突出するダブル弁座を有し、ダブル弁座は、カートリッジハウジング内に形成された凹部に突出して、軸方向で位置調節ユニット寄りの側の水調整隙間と、軸方向で位置調節ユニットから離間する側の湯調整隙間とが形成される。したがって、弁スライダの軸方向の昇降位置調節に際して、水調整隙間が拡大されるとともに同時に湯調整隙間の流れ横断面が縮小されてよく、またはその逆もいえる。
【００１２】
本発明による構造では、独国特許出願公開第１０２００４０５０８７７号明細書とは異なり、水調整隙間は、軸方向にみて、湯調整隙間よりも位置調節ユニットの近くに位置決めされている。そのような湯調整隙間および水調整隙間の位置決めは、水流入口が同様に湯流入口よりも位置調節ユニットの近くに位置決めされた一般的なサニタリー水栓における供給条件に対応する。したがって、本発明に係るサーモスタット混合弁は、そのような標準型サニタリー水栓に簡単に組付け可能である。
【００１３】
サーモスタット混合弁の上述の構造により、混合水温度変動は、以下のように補償することができる。混合水温度が上昇するとき、サーモスタットばねが軸方向で伸長して、同時に水調整隙間の流れ横断面が拡大すると同時に湯調整隙間の流れ横断面が縮小する。その逆に、混合水温度が低下するとき、サーモスタットばねが軸方向で圧縮して、水調整隙間の流れ横断面が縮小すると同時に湯調整隙間の流れ横断面が拡大する。
【００１４】
１つの技術的態様によれば、サーモスタット要素の第１の支持点に対する、リニアストローク要素に構成された支持基部は、リニアストローク要素に一体的に成形された環状肩部であってよい。環状肩部は、好適にはカートリッジハウジングの内側に配置されていてよい。
【００１５】
さらに、位置調節ユニットのリニアストローク要素は、軸方向にみて、環状肩部を越えて、円筒形のガイド部分でもって延長されていてよい。リニアストローク要素のガイド部分は、スリーブ状の弁スライダの半径方向内側に配置されており、これにより、サーモスタットばねが配置された環状隙間が形成される。
【００１６】
前述のかつ／または従属請求項に述べられた、本発明の好適な態様および／または改良態様は、たとえば一義的な従属関係または相容れない択一的な態様の場合を除いて、個別にみなしても任意に組み合わせても適用できるものとする。
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明、本発明の好適な態様ならびに改良態様およびその利点を詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】サーモスタット混合弁の断面図である。
【図２】サーモスタット混合弁に組み付けられたサーモスタットばねの部分拡大断面図である。
【００１９】
図１には、サーモスタット混合弁１が示されており、このサーモスタット混合弁１は、たとえばシャワーに用いられる、図示されていないサニタリー水栓に組み付けることができる。サーモスタット混合弁１は、本態様では、手動で作動可能な操作レバー３を有する位置調節ユニット２を備え、操作レバー３を用いて、混合水温度が使用者側で調節可能である。
【００２０】
サーモスタット混合弁１は、サーモスタットカートリッジ５を備え、サーモスタットカートリッジ５のハウジングは、ヘッド部材７と湯用の弁座９とから形成されている。サーモスタットカートリッジ５のヘッド部材７は、軸方向上向きに開口する貫通ガイド１１を有し、貫通ガイド１１を通って、位置調節ユニット２のリニアストローク要素１３が案内されている。リニアストローク要素１３は、軸方向上向きに、過負荷ユニット１５を介在して、操作レバー３と駆動結合されている。操作レバー３の回動動作は、ねじ山係合部１６を介して、過負荷ユニット１５の軸方向昇降運動に変換され、過負荷ユニット１５は、弾性的でフレキシブルに支持された押圧部材１７でもって、リニアストローク要素１３を押圧する。
【００２１】
図１または図２において、リニアストローク要素１３は、サーモスタットカートリッジ５のハウジングの内側まで延長されている。カートリッジハウジング内に、スリーブ状の弁スライダ１９が配置されており、弁スライダ１９は、半径方向外向きに突出するダブル弁座２１（図２）を有する。ダブル弁座２１は、半径方向外向きに、カートリッジハウジング５内に形成された凹部２２（図２）に突出して、軸方向で操作レバー３寄りの側の水調整隙間２３と、軸方向で操作レバー３から離間する側の湯調整隙間２５とを形成する。両方の調整隙間２３，２５は、サーモスタット混合弁の組立状態で、サニタリー水栓の、対応する湯流入口ＨＷおよび水流入口ＣＷと接続されている。
【００２２】
水調整隙間２３および湯調整隙間２５は、半径方向内側へ中空円筒形の混合水室２７に連通し、混合水室２７には、スリーブ状の弁スライダ１９が昇降位置調節可能に位置決めされている。図１および図２からさらに明らかなように、リニアストローク要素１３と弁スライダ１９との間に、形状記憶合金から成るサーモスタットばね２９が介在されている。サーモスタットばね２９は、その上側の支持点３１でもって、リニアストローク要素１３の環状肩部３３に支持されているとともに、その下側の支持点３５でもって、弁スライダ１９の内側肩部３７に支持されている。リニアストローク要素１３は、軸方向にみて、環状肩部３３を越えて、円筒形のガイド部分３９でもって延長されており、ガイド部分３９は、スリーブ状の弁スライダ１９の半径方向内側に配置されていて、サーモスタットばね２９が位置決めされた環状隙間４１（図２）を形成する。湯用の弁座９の内側肩部４３と弁スライダ１９の軸方向端面４５との間に、付勢ばね４７が介在されている。
【００２３】
サーモスタット混合弁１は、混合水温度変動時（新鮮水供給網における水流入量または湯流入量の変動に基づく）、以下のように作動する。混合水温度が上昇する混合水温度変動の場合、サーモスタットばね２９が伸長して、上側の水調整隙間２３の流れ横断面が拡大するとともに同時に下側の湯調整隙間２５の流れ横断面が縮小する。その逆に、混合水温度が低下する混合水温度変動の場合、サーモスタットばね２９が軸方向に圧縮して、水調整隙間２３が縮小するとともに同時に湯調整隙間２５が拡大する。
【００２４】
リニアストローク要素１３、サーモスタットばね２９および弁スライダ１９は、上述の、弁スライダ１９の、混合温度変動を補償する昇降位置調節に際して、１つの運動連結ユニットを形成し、この運動連結ユニットに、付勢ばね４７が、操作レバー３に向かう方向でプリロードを及ぼす。
【符号の説明】
【００２５】
１  サーモスタット混合弁
２  位置調節ユニット
３  操作レバー
５  サーモスタットカートリッジのハウジング
７  ヘッド部分
９  湯用の弁座
１１  貫通ガイド開口
１３  リニアストローク要素
１５  過負荷ユニット
１６  ねじ山係合部
１７  押圧部材
１９  弁スライダ
２１  弁座
２２  凹部
２３  水調整隙間
２５  湯調整隙間
２７  混合水室
２９  サーモスタットばね
３１  上側の支持点
３３  環状肩部
３５  下側の支持点
３７  内側肩部
３９  ガイド部分
４１  環状隙間
４３  湯用の弁座の内側肩部
４５  弁スライダの軸方向端面
４７  付勢ばね
【図１】
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【図２】
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【外国語明細書】
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