JPH04243401A - 湯水混合制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は湯と水の混合比率を調整
し最適な混合湯温を得る湯水混合制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の湯水混合装置は図７に示す
ようなものがあった（例えば、特開平１−３１２２７９
号公報）。図７において、１は湯流路、２は水流路であ
り、各流路に関連して自動調圧弁３が設けられている。 自動調圧弁３は、湯流路１の１次圧力ＰＨ１を減圧する
湯側弁体４、湯側弁座５と、水流路２の１次圧力ＰＣ１
を減圧する水側弁体６、水側弁座７と、湯側弁体４と水
側弁体６を連結する弁軸８と、湯と水の減圧後の１次圧
ＰＨ１，ＰＣ１の圧力差で動作するピストン９とで構成
されておる。そして、湯または水の圧力が急変してもそ
の圧力で自動調圧弁３が移動し、湯と水の２次圧ＰＨ２
とＰＣ２とが常に等しく保たれるように作用する。

【０００３】さらに弁軸８にバイアス手段１０が設けら
れ、バイアス手段１０は弁軸８の端部に結合され、ボビ
ン１１とそのボビン１１上に巻回され絶縁されたコイル
１２およびコイル１２をはさむように設けられた永久磁
石１３を有し、前記コイル１２は可撓部１４を介して制
御手段１８に接続されている。

【０００４】制御手段１８からコイル１２に電流を流す
と、その電流は永久磁石１３によって発生している磁界
を横切るのでフレミングの法則によって弁軸８にバイア
ス力が付与される。このためバイアス力の分だけ自動調
圧点がずれ、例えば湯と水の２次圧ＰＨ２とＰＣ２とが
２：１の点で常に調圧されるようになり、結果的に出湯
温度が高くなる。このようにコイル１２への電流を変化
することにより混合湯温を変える。１９は湯と水の混合
部であり、混合後は流量調節開閉弁２０を介して出湯さ
れるが、その温度は混合湯温検出手段（例えばサーミス
タ）１５によって、またその流量は流量検出手段１６に
よって検出され、設定手段１７の値に一致させるべく制
御手段１８がバイアス手段１０と流量調節開閉弁駆動手
段２１を付勢し温度調節を行なう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、設定手段１７により混合湯温を変更した
時に、混合弁（自動調圧弁３）の制御と流量調節開閉弁
２０の制御を同じサンプリング時間で行なうと混合湯温
に過渡変動を生じたり、過渡変動を起こさないほどゆっ
くりしたサンプリング時間を用いると温度変更に時間が
かかり不便であった。

【０００６】反対にサンプリング時間を早くすると混合
湯温検出手段１５が混合部１９の混合むらを検出してし
まい制御が不安定になりハンチングを生じることがあっ
た。

【０００７】本発明はかかる従来の課題を解決するもの
で温度変更時には混合弁制御のサンプリング時間を早く
することにより過渡変動を小さくし、かつ早く変更温度
になるようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の湯水混合制御装置は、湯流路および水流路と
、前記湯流路および前記水流路の流量を調節する混合弁
と、前記混合弁を駆動する混合弁駆動手段と、混合湯温
を検出する混合湯温検出手段と、混合湯温を設定する設
定手段と、前記混合弁駆動手段の駆動量を制御する制御
手段とからなり、前記制御手段は前記混合弁駆動手段の
駆動量を、混合湯温検出手段の信号と設定手段の信号に
より求める混合弁制御手段と、過渡変動を検出する手段
または過渡変動を起こす手段からの信号を利用して前記
混合弁制御手段のサンプリング時間を変化させるサンプ
リング時間設定手段を有する構成としたものである。

【０００９】

【作用】本発明は、上記した構成により、過渡変動時に
おいて混合弁制御のサンプリング時間を変化する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。なお、図１は湯水混合制御装置の断面図で、従来
例の図７と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を
省略している。２２は付勢手段で、自動調圧弁３と付勢
手段２２で混合弁２３を形成する。２４は前記付勢手段
２２の力と対向して可変バイアス力を混合弁２３に付与
する混合弁駆動手段である。混合弁駆動手段２４は、磁
性体からなるプランジャ２５と、前記プランジャ２５の
周りに防水および絶縁されたコイル２６を有し、前記コ
イル２６は制御手段１８に接続されている。混合湯温は
混合湯温検出手段１５によって検出する。流量は流量検
出手段１６で検出する。

【００１１】図２は制御手段１８の例である。２７は混
合湯温検出手段１５と設定手段１７の信号を入力し混合
弁２３の駆動量を演算する混合弁制御手段で、２８は前
記混合弁制御手段２７の信号により混合弁駆動手段（コ
イル）２６の駆動量を設定する第１の駆動量設定手段で
ある。２９は流量検出手段１６と設定手段１５の信号を
入力し、流量調節開閉弁２０の駆動量を演算する流量調
節開閉弁制御手段で、３０は前記流量調節開閉弁制御手
段２９の信号により流量調節開閉弁駆動手段２１の駆動
量を設定する第２の駆動量設定手段である。３１は設定
手段１７の信号により混合弁制御手段２７のサンプリン
グ時間を変化させるサンプリング時間設定手段である。

【００１２】次に本発明の構成の動作を説明する。制御
手段１８からコイル２６に電流を流すと、磁性体からな
るプランジャ２５はフレミングの法則により弁軸８にバ
イアス力を付与する。このバイアス力と付勢手段２２の
付勢力がつりあったところで自動調圧弁３はバランスす
る。したがって、コイル２６に流す電流を変化すること
により自動調圧弁３のバランス点を移動することができ
る。例えば、電流の小さい場合は付勢手段２２の力の方
が強いため湯側弁体４より水側弁体６の方が大きく開き
、出湯温度が低くなる。電流を大きくすると付勢手段２
２の力に対向してプランジャ２５を押し出すことにより
湯側弁体４が開きだし結果的に出湯温度が高くなる。

【００１３】このようにして、制御手段１８は混合湯温
検出手段１５の信号と設定手段１７の信号を入力するこ
とにより出湯温度が設定温度になるようにコイル２６に
流す電流を可変し混合弁２３を調節する。通常、混合弁
制御手段２７と流量調節開閉弁制御手段２９は同じサン
プリング時間（例えば図３：ｔ１）で動作をしている。

【００１４】設定温度を変更したり、外乱等により圧力
が急変すると混合弁２３の駆動量を変えなければならな
い。この時、図３のｔ１のように流量調節開閉弁制御手
段２９のサンプリング時間と同じ時間間隔で混合弁２３
の制御を行なっていると混合湯温の過渡変動量が大きく
なり危険である。

【００１５】上記の現象を防ぐ手段を以下に説明する。 まず設定手段１７により混合湯温の設定温度を変更する
場合について説明する。図４において時刻ａ点において
設定手段１７により設定温度が変更されると、サンプリ
ング時間設定手段３１は混合弁制御手段２７のサンプリ
ング時間を通常のサンプリング時間ｔ１からｔ２に早く
する。そして早く設定温度になるよう第１の駆動量設定
手段２８を介してコイル電流を調節する。設定温度と混
合湯温検出手段１５の信号の差があらかじめ定めた一定
値以内に入ると（ｂ点）混合弁制御手段２７はサンプリ
ング時間設定手段３１に信号を出す。サンプリング時間
設定手段３１はこの信号を受けるとサンプリング時間を
通常の値ｔ１に戻す。

【００１６】これにより、設定温度変更はサンプリング
時間が早くなった分混合湯温が安定するまでの時間が短
くなる。さらに湯温が安定した後はサンプリング時間が
元に戻るため混合湯温検出手段１５の信号は混合むら等
を検出することが少なくなりハンチング等が生じにくく
なり安全である。

【００１７】上記実施例において設定手段１７により設
定温度の変更があった場合、変更後の設定温度と現在の
混合湯温の差を混合弁制御手段２７はサンプリング時間
設定手段３１に送り、サンプリング時間設定手段３１は
この温度差に応じてサンプリング時間を変更するとさら
に混合湯温が安定するまでの時間が早くなる。

【００１８】次に他の実施例を説明する。設定手段１７
により流量を変更する場合、図５において時刻ａ点にお
いて設定手段１７により設定流量が変更されると、サン
プリング時間設定手段３１は混合弁制御手段２７のサン
プリング時間を通常のサンプリング時間ｔ１からｔ２に
早くする。そして設定流量を変化するように流量調節開
閉弁制御手段２９は第２の駆動量設定手段３０を介して
流量調節開閉弁駆動手段２１を調節する間に、混合弁制
御手段２７は混合湯温が設定温度を維持するよう第１の
駆動量設定手段２８を介してコイル２６の電流を調節す
る。設定流量と流量検出手段１６の信号の差があらかじ
め定めた一定値以内に入ると（ｂ点）流量調節開閉弁制
御手段２９はサンプリング時間設定手段３１に信号を出
す。サンプリング時間設定手段３１はこの信号を受ける
と混合弁制御手段２７のサンプリング時間を通常の値ｔ
１に戻す。

【００１９】これにより、設定流量変更時において混合
部１３の温度が不安定な時にサンプリング時間が早くな
った分、混合湯温を安定な値に戻す時間が短くなる。さ
らに湯温が安定した後はサンプリング時間が元に戻るた
め混合湯温検出手段１５の信号は混合むら等を検出する
ことが少なくなりハンチング等が生じにくくなり安全で
ある。

【００２０】次に他の実施例を説明する。混合弁２３の
一次側の圧力が急変した場合、圧力検出手段３２により
これを検出することができる。図６において時刻ａ点で
圧力検出手段３２により混合弁２３の一次側圧力の急変
を検出すると、この信号をサンプリング時間設定手段３
１におくる。サンプリング時間設定手段３１は圧力検出
手段３２の信号がサンプリング時間内に一定値以上変化
すると混合比率が変わるため混合弁制御手段２７側のサ
ンプリング時間を通常のサンプリング時間ｔ１からｔ２
に早くする。そして混合弁制御手段２７は混合湯温が設
定温度を維持するよう第１の駆動量設定手段２８を介し
てコイル電流を調節する。一次側の圧力が安定したこと
を圧力検出手段３２により検出し、かつ混合湯温検出手
段１５の信号と設定手段１７の信号の差があらかじめ定
めた一定値以内に入ると（ｂ点）混合弁制御手段２７は
サンプリング時間設定手段３１に信号を出す。この信号
によりサンプリング時間設定手段３１は混合弁制御手段
２７のサンプリング時間を通常の値ｔ１に戻す。

【００２１】これにより、設定流量変更時において混合
部１３の温度が不安定な時にサンプリング時間が早くな
った分、混合湯温を安定な値に戻す時間が短くなる。さ
らに湯温が安定した後はサンプリング時間が元に戻るた
め混合湯温検出手段１５の信号は混合むら等を検出する
ことが少なくなりハンチング等が生じにくくなり安全で
ある。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明の湯水混合制御装置
によれば、次の効果が得られる。 （１）設定温度変更を行う場合、混合湯温と設定温度が
一定値以内に入るまで混合弁制御手段のサンプリング時
間を早くすることにより混合湯温が安定するまでの時間
が短くなる。 （２）設定温度変更を行う場合、設定温度と現在の混合
湯温の差に応じて混合弁制御手段のサンプリング時間を
変更することにより設定温度の変更幅によらず混合湯温
が安定するまでの時間が早くなる。 （３）設定流量の変更を行う場合、混合部の温度が不安
定な時に混合弁制御手段のサンプリング時間を早くして
混合湯温を安定な値に戻す時間を短くすることができる
。 （４）混合弁の一次側圧力が急変した場合、混合比率が
変わるため混合弁制御手段のサンプリング時間を早くし
て混合湯温が設定温度を維持するよう混合弁を調節する
ことができる。 （５）通常の出湯状態では混合弁制御のサンプリング時
間は混合部の混合むらを検出するほど高速でないため安
定で快適な温度の湯を供給できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における湯水混合制御装
置の断面図

【図２】同湯水混合制御装置の制御ブロック図

【図３】
同制御手段の出力特性図

【図４】第１の実施例における同制御手段の出力特性図

【図５】第２の実施例における同制御手段の出力特性図

【図６】第３の実施例における同制御手段の出力特性図

【図７】従来の湯水混合制御装置の断面図

【符号の説明】

１　　湯流路 ２　　水流路 １５　　混合湯温検出手段 １８　　制御手段 ２０　　流量調節開閉弁 ２３　　混合弁 ３２　　圧力検出手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】湯流路および水流路と、前記湯流路および
   前記水流路の流量を調節する混合弁と、前記混合弁を駆
   動する混合弁駆動手段と、混合湯温を検出する混合湯温
   検出手段と、混合湯温を設定する設定手段と、前記混合
   弁駆動手段の駆動量を制御する制御手段とからなり、前
   記制御手段は混合湯温検出手段の信号と設定手段の信号
   により、前記混合弁駆動手段の駆動量を求める混合弁制
   御手段と、過渡変動を検出する手段または過渡変動を起
   こす手段からの信号を利用して前記混合弁駆動手段のサ
   ンプリング時間を変化させるサンプリング時間設定手段
   を有する湯水混合制御装置。
2. 【請求項２】サンプリング時間設定手段は設定手段によ
   り設定温度を変更した場合に混合弁制御手段のサンプリ
   ング時間を変化させる構成とした請求項１記載の湯水混
   合制御装置。
3. 【請求項３】サンプリング時間設定手段は設定手段によ
   る温度変更の大きさに連動して混合弁制御手段のサンプ
   リング時間を変化させる構成とした請求項１記載の湯水
   混合制御装置。
4. 【請求項４】混合流量を調節する流量調節開閉弁と、前
   記流量調節開閉弁を駆動する流量調節開閉弁駆動手段と
   、混合流量を検出する流量検出手段と、前記流量調節開
   閉弁駆動手段の駆動量を、設定手段の設定混合流量の信
   号と流量検出手段の信号により制御する流量調節開閉弁
   制御手段を有し、サンプリング時間設定手段は流量制御
   に連動して混合弁制御手段のサンプリング時間を変化さ
   せる構成とした請求項１記載の湯水混合制御装置。
5. 【請求項５】湯流路および水流路の少なくとも一方の圧
   力を検出する圧力検出手段を有し、サンプリング時間設
   定手段は前記圧力検出手段の信号に連動して混合弁制御
   手段のサンプリング時間を変化させる構成とした請求項
   １記載の湯水混合制御装置。