JPH01276317A - 温水の温度制御方法 - 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〕 本発明は、吐出側に設置した温度センサーからの温度測
定信号に基づいて温水の温度をフィードバック制御する
給湯システムにあって、目標とする温度の温水を得るた
めのタイムラグをできるだけ少なくするようにした温水
の温度制御方法に関するものである。

〔従来の技術〕

シャワー等への給湯システムとして、例えば第３図に示
すものがある。この給湯システムは、開放型の湯タンク
１と水タンク２とを設置し、ポンプ３を駆動させて湯と
水とを汲み出し、その時の湯と水との混合比率をミキシ
ングバルブ４で調節して所望する温度の温水とし、これ
をシャワーヘッド５から吐出するようにしている。

而して、前記給湯システムにおける従来の温水の温度の
制御方法は、第４図に示すようにフィードバンク制御で
ある。すなわち、従来の温水の温度制御方法にあっては
、シャワーヘッド５から例えば３８℃の温水を吐出する
ために、第３図に示す操作器６の所定の押釦等を操作し
てメインコントローラ７を動作させると、メインコント
ローラ７は３８℃よりも低い温度になるように予め設定
された値に基づいてモータードライバー８に指示を与え
、モーター９を駆動させてミキシングバルブ４の開度を
決定する。そして、操作器６の操作によりメインコント
ローラ７で設定された値に基づき電圧制御器ＩＯを制御
し、ポンプ３を駆動させると、湯タンク１と水タンク２
とからそれぞれ湯と水とが汲み上げられ、ミキシングバ
ルブ４に供給される。ミキシングバルブ４の開度は、前
述した如く、３８°Ｃよりも低くなるように予め設定さ
れた開度になされているので、ミキシングバルブ４で混
合された温水の温度は、３０°Ｃ程度である。

前記温水の温度は、ミキシングバルブ４とポンプ３との
間の管路に配設された温度センサー１１により測定され
、メインコントローラ７に入力される。メインコントロ
ーラ７は、前記温水の温度測定信号針と、設定温度であ
る３８°Ｃとを比較し、その偏差を求める。そして、こ
の偏差に応してモータードライバー８を介してモーター
９を制御し、ミキシングバルブ４の開度を補正し、これ
を繰り返すことでミキシングバルブ４から吐出される温
度の温水が目標とする設定温度３８゛Ｃとなるようにフ
ィードバック制御している。

なお、第３図において、１２は湯沸用ヒーター。

１３は湯タンク１内の湯温を検知して前記湯沸用ヒータ
ー１２を制御するための温度調節用センサー。

１４は水タンク１へ水を供給するためのボールタップで
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、従来の温水の温度制御にあっては、吐出開
始時の温水の温度を、設定温度ＴＳよりも低い温度とな
るようにミキシングバルブ４を動作させ、然る後に、温
度センサー１１からの温度測定信号ＴＭによりフィード
バンク制御して目標とする設定温度ＴＳの温水を得るよ
うにしている。これは、吐出開始初期にいきなり熱い温
水が出ると、危険であることと、湯の温度及び特に水の
温度が季節によって大きく異なり、ミキシングバルブ４
の開度が一定であっても吐出される温水の温度が大きく
変化することとを考慮したものである。つまり、仮に季
節が異なる場合であっても、使用者にとって危険な温度
の温水が、吐出開始初期から吐水されることが決してな
いようにしたものである。なお、深夜に湯を沸かして昼
間は所定温度に保温する方式の節電タイプの貯湯タンク
が最近は広く普及しており、このようなタンクの場合に
は昼夜で湯の温度が若干変化することもある。

従って、前記従来の温水の温度制御方法ムこよれば、湯
・水の温度が極端に異なる夏季と冬季との間であっても
、吐出開始初期に使用者にとって危険な温度の温水が吐
出されないようにしなければならない。そのために、吐
出開始初期の温水の温度は、目標とする設定温度ＴＳか
ら極めて低い温度に設定するのが通常であった。それ故
、温水の温度が吐出開始から目標とする設定温度ＴＳに
なるまでに、フィートバック制御に要する分だけタイム
ラグを生じ、使用者は極めて長い時間待たなければなら
なかった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、従来の前記欠点に鑑みてこれを改良除去した
ものであって、吐出開始時から目標とする設定温度にな
るまでのタイムラグを著しく短縮することのできる温水
の温度制御方法を提供せんとするものである。

而して、前記課題を解決するために本発明が採用した手
段は、通常の使用状態では、温度センサーからの温度測
定信号と設定温度との偏差を求めて該偏差に応じてミキ
シングバルブの開度を変更し、目標とする設定温度の温
水を吐出するようにした給湯システムにおいて、温水の
吐出開始時及び設定温度の変更時に、湯・水の温度及び
設定温度とを制御因子としてミキシングバルブの開度を
設定し、該開度により目標とする設定温度の温水を瞬時
に得るようにしている。

〔作　用〕

湯及び水の温度と、目標とする設定温度とから、該設定
温度の温水を吐出するためのミキシングバルブ４の開度
を演算することが可能である。従って、吐出開始時と設
定温度の変更時とにあっては、前記開度が設定された後
に、ポンプを駆動させると、目標とする温度の温水が瞬
時にして得られる。

またそれ以外の通常の使用状態にあっては、ミキシング
バルブより吐出される温水の温度を、温度センサーで検
知し、該測定温度と設定温度とを比較してその偏差を求
め、温水の温度を補正するようにすればよい。要するに
、通常の使用状態ではフィードバック制御を行い、吐出
開始時と設定温度の変更時とはフィードフォワード制御
を行うことにより、通常の使用状態では正確な温度制御
を確保し、また吐出開始時と設定温度の変更時には目標
とする設定温度の温水を瞬時に得るようにしている。

〔実施例〕

以下に、本発明の制御方法を図面に示す実施例に基づい
て説明すると次の通りである。なお、従来の場合と同一
符号は同一部材である。

第１図はシャワーへの給湯システムに適用した実施例の
全体を示す配置図、第２図はその制御方法を示すフロー
チャートである。同図に示すように、この実施例にあっ
ては、湯タンク１と水タンク２とにそれぞれ温度センサ
ー１５及び１６を配設し、湯の温度と水の温度とを測定
してメインコントローラー７へ出力するようにしている
。その他の構成は、第３図に示す従来の場合と同じであ
る。

而して、この実施例にあっては、第２図に示すように、
吐出開始時と設定温度の変更時とには、先ず湯温センサ
ー１５により湯タンク１内に貯湯された湯の温度ＴＨを
測定すると共に、水温センサー１６により水タンク２内
に貯水された水の温度ＴＬを測定する。そして、操作器
６を操作することでメインコントローラー７に指示され
た設定温度（目標とする温水の温度）　ＴＳと、前記測
定された湯・水の温度ＴＨ及びＴＬとを制御因子として
、湯と水とを混合した場合に前記設定温度ＴＳの温水が
得られるミキシングバルブ４の混合比重を次式により演
算する。

肝−（ＴＳ−ＴＩ、）　／　（Ｔｌｌ−ＴＬ）・・・・
・・（１）次に、この（１）式に応じてモータードライ
バー８を介してモーター９を駆動させ、ミキシングバル
ブ４の開度を前記混合比重が得られるように決定する。

然る後に、ポンプ３を駆動させ、湯タンク１及び水タン
ク２とから測定された温度ＴＨ及びＴＬの湯と水とを汲
み出し、ミキシングバルブ４へ供給する。このときミキ
シングバルブ４は、上述したように、湯側と水側との開
口比が前述した混合比（１）式の肝を満足すべく決定さ
れているので、ミキシングバルブ４より吐出される温水
は、目標とする設定温度ＴＳとなり、シャワーヘッド５
から設定温度ＴＳの温水が吐出される。つまり、シャワ
ーの使用を開始した場合又は設定温度を変更した場合に
、この実施例ではタイムラグを全く発生させることなく
、瞬時に目標とする設定温度ＴＳの温水を吐出させるこ
とが可能であり、使用者にとって極めて使い勝手が良い
。

このようにしてシャワーの使用開始時と設定温度の変更
時とに、設定温度ＴＳの温水が最初がら吐出されるよう
に一旦調整した後は、第２図に示す如（、通常の制御プ
ロセスを行う。すなわち、温度センサー百でミキシング
バルブ４から吐出される温水の温度ＴＭを測定し、メイ
ンコントローラ７で前記測定信号ＴＭと目標とする設定
温度ＴＳとを比較し、その偏差を求める。そして、この
偏差に応じてモータードライバー８を介してモーター９
を制御し、ミキシングバルブ４の開度を補正し、ミキシ
ングバルブ４から吐出される温水の温度ＴＭが目標とす
る設定温度ＴＳになるようにしている。

このように、本実施例では、吐出開始時と設定温度の変
更時とに、フィードフォワード制御を行うことで温水の
温度が目標とする設定温度ＴＳになるまでのタイムラグ
をなくし、また−旦目標とする設定温度ＴＳにした後は
、通常のフィードバック制御を行い、正確な温度制御を
得るようにしている。

ところで、本発明は」二連した実施例に限定されるもの
ではない。例えば、吐出開始時と、設定温度の変更時と
にあって、（１）式に用いる湯の温度Ｔｌｌと水の温度
ＴＬとは固定された値であってもよい。

すなわち、湯の温度Ｔｌｌは季節による温度差が殆どな
いので、このＴ）Ｉを予め定めた温度とし、水タンク２
内の水温ＴＬのみを水温センサー１６で測定するように
してもよい。また湯と水の温度Ｔｌ＋及びＴＬの両方を
、予め定めた温度とし、この固定温度信号に基づいて吐
出開始時と、設定温度の変更時とに温水の温度をフィー
ドフォワード制御するようにしてもよい。このいずれの
場合であっても、吐出開始時又は設定温度の変更時から
、実際に目標とする温度の温水が吐出されるまでの時間
（タイルムラグ）は、単にフィードバック制御を行う場
合よりも短いことは明らかである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明にあっては、通常の使用状態
ではフィードバック制御を行い、吐出開始時と設定温度
の変更時とにはフィードフォワード制御を行うことによ
り、通常の使用状態では正確な温度制御が得られるよう
にし、また吐出開始時と設定温度の変更時とには目標と
する設定温度の温水を瞬時に得るようにしている。この
ため、吐出開始時と設定温度の変更時とに、吐出される
温水の温度が目標とする設定温度になるまでの待ち時間
（タイムラグ）が全くなくなるか又は極めて短くなり、
使用者は使い勝手が良い。

冊

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係るものであり、第１図は
シャワーへの給湯システムに適用した実施例の全体を示
す配置図、第２図はその制御方法を示すフローチャート
、第３図及び第４図は従来技術に係るものであり、第３
図はシャワーへの給湯システムに通用した場合の全体配
置図、第４図はその制御方法を示すフローチャートであ
る。 １１・・・温度センサー　　４・・・ミキシングバルブ
耐・・・測定温度信号　　ＴＨ・・・湯温ＴＬ・・・水
温　　　　　　ＴＳ・・・設定温度特許出願人　　株式
会社イナソクス 代　理　人　　弁理士　内田敏彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、通常の使用状態では、温度センサーからの温度測定
   信号と設定温度との偏差を求めて該偏差に応じてミキシ
   ングバルブの開度を変更し、目標とする設定温度の温水
   を吐出するようにした給湯システムにおいて、温水の吐
   出開始時及び設定温度の変更時に、湯・水の温度及び設
   定温度とを制御因子としてミキシングバルブの開度を設
   定し、該開度により目標とする設定温度の温水を瞬時に
   得るようにしたことを特徴とする温水の温度制御方法。