JPH01121634A - 湯水混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、供給湯量及び供給水量を適当に連動して調
節することにより所望の温度の湯を得んとする湯水混合
装置に係り、特に制御ユニットの改善に関する。

（従来の技術） 温州バルブを通過する湯量及び水用バルブを通過する水
量を調節することにより所望の温度の湯を得んとする湯
水混合装置は周知である。この種の湯水混合装置のうち
先止めバルブ（カラン）を手動で操作し、一定湯量を維
持して給湯及び給湯停止を行うことのできるものがある
。例えば、洗面周カランやシャワー用カランなどにこの
種の機構を持たせたものがあり、一般には、−時的な給
湯停止を目的とするため、その操作機構をワンストップ
ボタン、ワンストップノブなどと呼んでいる。

この場合、−度給湯を停止しても、再度の給湯に備えて
温度制御系統は作動している。

（発明が解決しようとする問題点） 従って、このようなワンストップ状態が一定時間以上持
続し給湯口付近の湯温が低下した場合、温度制御系統は
温度低下に追従して設定温度を回復すべく混合バルブを
高温側へ移行させてしまう。このような制御が実行され
ると、再度の給湯に際してオーバーシュートが発生し安
定した温度制御に到達するまでに時間がかかった。

従って、この発明によれば、ワンストップによる給湯停
止後の再給湯の場合にも安定した制御が可能な湯水混合
装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段及び作用）この目的を達
成するため、この発明によれば、給湯機からの渇と水と
を混合させ給湯温度を調節するための混合バルブと、こ
の混合バルブにより得られる湯の給湯量を調節する流調
バルブと、前記混合バルブで混合した湯の温度を検出す
る温度検出手段と、前記混合バルブを介して得られる所
望の給湯温度を設定する温度設定器と、前記給湯の開始
又は停止を指令する操作手段と、前記温度検出手段の出
力に基づき前記給湯温度を前記温度設定器の設定温度に
調節すべく前記混合バルブを駆動制御し、又前記操作手
段による給湯の開始又は停止の指令により前記流調バル
ブを開閉制御する制御ユニットとを備えた湯水混合装置
において、 前記制御ユニットは、前記混合バルブの開度位置を検出
する位置検出手段と、前記操作手段による給湯停止に際
し当該時点における前記混合バルブの開度位置を前記位
置検出手段の出力信号に基づいて記憶する位置メモリと
を備え、給湯停止時には前記混合バルブを所定位置に移
動させて駆動を停止させておき、給湯再開時にはこの混
合バルブを前記位置メモリに記憶された開度位置に駆動
させるようにしたバルブ制御判定手段を備えてなる。

このような構成によれば、ワンストップ後の再給湯に際
してバルブ開度を設定温度に対する本来の開度位置に即
座に駆動することができ、従ってオーバーシュートが発
生せず安定した制御を行うことができる。

（発明の実施例） 以下、添付図面に従ってこの発明の詳細な説明する。な
お、各図において同一の符号は同様の対象を示すものと
する。

第１図はこの発明の実施例に係る湯水混合装置の系統図
である。図において、１は給湯バルブ１ａ及び給水バル
ブ１ｂをモータなどにより連動あるいは前記夫々のバル
ブを駆動させ所望の湯温が得られるように開度位置を調
節する混合バルブ、２は混合バルブ１で混合した湯を送
出する混合配管、３は所望流量の湯を供給するために開
閉される流調バルブ、４は混合配管２の途中に設けたサ
ーミスタ４ａなどを有する温度検出手段、５は給湯の開
始・停止操作を行う操作手段、６は混合パルプ１０開度
位置を検出するステップモータ（混合バルブ１の駆動モ
ータを兼ねる）などの混合バルブ位置検出手段、フは流
調バルブ３の開度位置を検出する流調バルブ位置検出手
段、８は所望の給湯温度を設定するための温度設定手段
、９〜１４はそれぞれ制御ユニットの構成要素であるバ
ルブ制御判定手段、流調バルブ位置検出手段７の検出値
を記憶する流調バルブ位置メモリ、混合バルブ位置検出
手段６の検出値を記憶する混合バルブ位置メモリ、バル
ブ速度演算手段、バルブ駆動手段、流調バルブ駆動手段
である。以下、これらの構成を制御ユニットを中心に説
明する。

バルブ制御判定手段９は、第１に、操作手段５などの給
湯指令に基づき温度検出手段４及び温度設定手段８の出
力信号を比較し、給湯温度Ｔを設３定温度Ｔｓに近付け
るように制御し、また、第２には、流調バルブ位置メモ
リ１０及び混合バルブ位置メモリ１１のデータ、及び位
置検出手段６゜７の出力信号で温度制御を実行する。す
なわち、操作手段５による給温−停止の操作があったと
きは、混合バルブ１を所定位置例えばその給水側を全閉
とする位置にて停止させる指令をバルブ速度演算手段１
２を介してバルブ駆動手段１３に出力する一方流調バル
ブ３を閉成せしめる指令を流調バルブ駆動手段１４に出
力し、次いで操作手段５による停止→給湯の操作があっ
た場合には、混合バルブ１を混合バルブ位置メモリ１１
に記憶されている開度位置へ駆動させる指令を前記同様
バルブ駆動手段１３に出力する一方流調パルブ３を流調
バルブ位置メモリ１０に記憶されている開度位置に開成
せしめる指令を流調バルブ駆動手段１４に出力する。

混合バルブ位置メモリ１１は、操作手段５の給湯停止指
令をセット信号Ｓ２として、当該給湯時の混合バルブ開
度位置を混合バルブ位置検出手段６から読込むものであ
る。また、流調バルブ位置メモリ１０は、同じく操作手
段５の給湯停止指令をセット信号Ｓｌ　として、当該給
湯時の流調バルブ３の開度位置を流調バルブ位置検出手
段７から読込むものである。これら混合バルブ及び流調
バルブ位置メモリ１１．１０の内容の読出しはバルブ制
御判定手段９自身の指令信号により、又これら位置メモ
リの記憶内容は、操作手段５の給湯停止指令であるセッ
ト信号Ｓが入力される度毎に更新される。

バルブ速度演算手段１２は、バルブ制御判定手段９の出
力信号の種類に基づいてバルブの開閉速度を演算するも
のである６例えば、前述の第１の制御においては通常の
開閉制御を実行し、また第２の制御においては混合バル
ブ位置メモリ１１の記憶したバルブ位置までたとえば最
大速度で移行するように指令する。このようなバルブ速
度演算手段１２は、例えば各種のバルブ開閉速度のパタ
ーンを記憶させたテーブルメモリによって構成すること
ができ、バルブ制御判定手段９の出力信号の一部をアド
レス信号として開閉速度信号を読出すことができる。

混合バルブ駆動手段１３は、バルブ制御判定手段９の決
定した制御方法及びバルブ速度演算手段１２の決定した
演算速度に従って混合バルブ１を開閉制御するための駆
動信号を形成するためのものであり、例えばモータの回
転方向を決定する信号及びモータ制御のためのＰＷＭ信
号などを形成する。

以下、第２図のフローチャートを参照しつつ本発明に係
る給湯停止から再給湯までにおける実施例の動作を説明
する。なお、以下の説明で（１８）〜（２９）の番号は
フローチャートの各ブロック番号に対応する。また、（
２２Ｙ）及び（２２Ｎ）などの符号は、その判断ブロッ
ク２２の判断がそれぞれ肯定的及び否定的であることを
示す。

先ず、操作手段５の操作により給湯停止の指令が発生す
るとセット信号Ｓが発生し、流調バルブ位置メモリ１０
及び混合バルブ位置メモリ１１には当該時点における流
調バルブ３の開度位置及び混合バルブ１の開度位置が夫
々の検出手段７．６の検出値に基づいて記憶される（１
８）。位置検出手段としてはＩＣ化ホール素子、フォト
カップラ、リードスイッチ、ボテンシ日メータ等が使用
される６次いで流調バルブ３を閉成する（１９）ととも
に混合バルブ１を所定位置である例えば水側を全閉とす
る位置や水側、湯側の゛双方を全閉とする位置に駆動し
く２０）、停止する（２１）。

その後バルブ制御判定手段９は、給湯の再スタートが始
まる（２２Ｙ）か否か（２２Ｎ）を鑑視しく２２）、給
湯が開始されると混合バルブ１を位置メモリ１１に記憶
させたバルブ位置に全速で移行するようにバルブ速度演
算手段１２、バルブ駆動手段１３を作動させる（２３）
。この段階で混合バルブ１が正常に作動しているかどう
か故障チエツクのサブルーチンを実行する（２４）。混
合バルブ１の開度が位置メモリ１１の記憶した位置に到
達したかどうかは一定周期でチエツクしく２５）、当該
開度に到達するまでバルブ駆動手段１３を作動させ（２
５Ｎ）、ステップ（２３）。

（２４）を繰返す。この結果、混合バルブ１が記憶開度
位置に到達した場合には（２５Ｙ）、流調バルブ３をス
テップ１８において記憶したバルブ位置まで開くべく、
流調バルブ駆動手段１４を作動させる（２６）。そして
この段階でも同様に故障チエツクのサブルーチンを実行
しつつ（２７）、流調バルブ３の開度が位置メモリの記
憶した位置に到達したかどうかを一定周期でチエツクし
く２８）、当該開度に到達するまで流調バルブ駆動手段
１４を作動させ（２８Ｎ）、ステップ（２６）、（２７
）を繰返す、そしてこの結果、流調バルブ３が記憶開度
位置に到達した場合には（２８Ｙ）通常の温度制御のル
ーチンに戻り（２９）、以降は温度設定手段８に設定さ
れているこの時点における設定温度と給湯温度とが等し
くなるように制御を行う。

第３図はこの発明に係る湯水混合バルブを示す断面正面
図を示し、以下この湯水湯水混合バルブについて説明す
る。

湯水混合バルブ１は、ボックスＡの内部に収納され、こ
れを例えば浴室又は厨房への給湯に都合がよい個所に設
置している。

湯水混合バルブの上端左右には、短管を立ち上げてその
内部をそれぞれ水流入部３０及び湯流入部３１とし、水
流入部３０には給水配管３０ａ及び湯流入部３１には給
湯器等に連絡する給湯配管３１ａがそれぞれ接続されて
いる。

湯水混合バルブ１の上端及び下端には、それぞれ混合弁
体３２及び切換弁体３３が同軸上に配置され、下端の第
１流出部３４及び第２流出部３５への流路切り換えをこ
の切換弁体５によって行う。

混合弁体３２は下端が開放した筒体状であり、上側に水
流入孔３２ａ及び下側に湯流入孔３２ｂを開設し、上端
にはスピンドル３２ｃを突出する一方、下端には内部を
通過する水と湯の混合水の整流化を図るための整流体３
２ｄが設けられている。更に、水流入孔３２ａ及び湯流
入孔３２ｂに対応するように、水流入部３０及び湯流入
部３１からの流路に連通する水流入チャンバ３６及び湯
流入チャンバ３７が湯水混合バルブ１の左右に形成され
ている。

前記水流人孔３２ａ及び湯流入孔３２ｂの開口中心は混
合弁体３２の軸芯に対して所定の角度離れた位置に設定
しており、このため、混合弁体３２を回転させると、水
流入孔３２ａ及び湯流入孔３２ｂがそれぞれ異なった弁
開度で水流入部３０及び湯流入部３１に連通し、湯と水
を混合する操作が可能となる。また、水流入部３０及び
湯流入部３１からの水及び湯の双方を全閉できるような
水流入孔３２ａ及び湯流入孔３２ｂの開口の大きさ及び
互いの位置関係を持たせている。そして混合弁体３２を
完全に止水状態とした時点から、混合弁体３２を回転さ
せると、水と湯の混合が行われると共に、水のみを供給
する場合に水流入孔３２ａのみを全開又は湯のみを供給
するときには湯流入孔３２ｂのみを全開できる構成とし
ている。

前記、切換弁体３３は同様に上端が開放した筒体状であ
り、その周壁に混合水流出孔３３ａを開設し、更に下端
にはスピンドル３３ｂを設けている。そして、この切換
弁体３３を挟むようにして左右に第１流出部３４及び第
２流出部３５にそれぞれ連通する第１流出チヤンバ３４
ａ及び第２流出チヤンバ３５ａが設けられる。

以上の混合弁体３２及び切換弁体３３は同軸上に配置さ
れ、その回転によって湯と水の混合及び流量更には第１
、第２流出部３４．３５への流路の切換や止水を行う、
そして、混合弁体３２及び切換弁体３３を回転駆動させ
るための電動モータ１２ａ、４０をそれぞれ配置し、そ
の出力軸の回転を減速機１２ｂ、４０ａを介してスピン
ドル３２ｃ、３３ｂに伝達しテイル。

混合弁体３２と切換弁体３３との間には、これらの弁体
の軸線と一致する流路軸線を持つように連絡流路４１が
形成される。そして、この連絡流路４１の内部の上側に
は水の流動によって回転する羽根車式の流量検出装置４
２を設け、下側には混合水の温度を検出するための温度
検出手段たる温度センサ４が配置されている。

ここで、湯と水の混合度は混合弁体３２の回転により決
定され、混合弁体３２の回転角度は水と湯の混合比を決
定するので、混合水の温度設定要素となり、温度センサ
４の検出信号を基にして必要とする混合水温度が得られ
るように電動モータ１２ａを駆動制御する。また、切換
弁体３３は第１流出部３４又は第２流出部３５へのいず
れかに混合水を供給するので、これらを選択するスイッ
チを設けると共に切換弁体３３の回転角度によって変化
する流出側への混合水の流量を設定できるように電動モ
ータ４０を駆動制御する。

以上の構成において、操作パネルＰは、給湯開始・停止
の操作手段５たるスイッチ、温度設定手段８たる設定器
を備え、バルブ制御判定手段９は、これらの情報に基づ
き前記モータ１２ａ。

４０を駆動し、本発明に係る制御を行う。

（発明の効果） 以上の説明より明らかなようにこの発明によればワンス
トップ後の再給湯に際して混合バルブの開度を設定温度
に対する定常時の開度位置に即座に駆動することができ
、従ってオーバーシュートが発生することはなく、安定
した効率的な制御を行い得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る湯水混合装置の系統図
、第２図はこの発明の実施例に係る湯水混合装置の動作
を説明するためのフローチャート、第３図は湯水混合バ
ルブを示す断面正面図である。 図面において、１は混合バルブ、２は混合配管、３は流
調バルブ、４は温度検出手段、５は操作手段、６は混合
バルブ位置検出手段、７は流調バルブ位置検出手段、８
は温度設定手段、９はバルブ制御判定手段、１０は流調
バルブ位置メモリ、１１は混合バルブ位置メモリ、１２
はバルブ速度演算手段、１３は混合バルブ駆動手段、１
４は流調バルブ駆動手段である。 特許　出　願　人　束陶機器株式会社 代理人弁理士　　下　１）容一部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 給湯機からの湯と水とを混合させ給湯温度を調節するた
   めの混合バルブと、この混合バルブにより得られる湯の
   給湯量を調節する流調バルブと、前記混合バルブで混合
   した湯の温度を検出する温度検出手段と、前記混合バル
   ブを介して得られる所望の給湯温度を設定する温度設定
   器と、前記給湯の開始又は停止を指令する操作手段と、
   前記温度検出手段の出力に基づき前記給湯温度を前記温
   度設定器の設定温度に調節すべく前記混合バルブを駆動
   制御し、又前記操作手段による給湯の開始又は停止の指
   令により前記流調バルブを開閉制御する制御ユニットと
   を備えた湯水混合装置において、 前記制御ユニットは、前記混合バルブの開度位置を検出
   する位置検出手段と、前記操作手段による給湯停止に際
   し当該時点における前記混合バルブの開度位置を前記位
   置検出手段の出力信号に基づいて記憶する位置メモリと
   を備え、給湯停止時には前記混合バルブを所定位置に移
   動させて駆動を停止させておき、給湯再開時にはこの混
   合バルブを前記位置メモリに記憶された開度位置に駆動
   させるようにしたバルブ制御判定手段を備えたことを特
   徴とする湯水混合装置。