JPH05265576A - 湯水混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シャワー等から高温湯が出湯されることのな
い安全な湯水混合装置を提供する。 【構成】 給湯路３からの湯と給水路４からの水とを混
合して出湯路５へ供給する混合部６に、湯と水との混合
比を調整する混合比調整手段７，８と、混合湯温度を検
出する湯温センサ９とが設けられ、湯温センサ９にて検
出される混合湯温度が設定手段１２にて設定された目標
温度になるように混合比調整手段７，８を操作する制御
手段１１を備える湯水混合装置において、混合部６に排
水路１３が接続され、出湯路５と排水路１３とを択一的
に開くための流路切換手段１４が設けられ、制御手段１
１は、混合湯温度が所定の上限温度以上のときに、流路
切換手段１４を操作して排出路１３を開き、且つ、混合
湯温度が上限温度未満のときに流路切換手段１４を操作
して出湯路５を開く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯路からの湯と給水
路からの水とを混合して出湯路へ供給する混合部と、そ
の混合部における湯と水との混合比を調整する混合比調
整手段と、混合湯温度を検出する湯温検出手段と、目標
温度を設定する設定手段と、その設定手段の設定情報及
び前記湯温検出手段の検出情報に基づいて前記混合湯温
度が目標温度になるように前記混合比調整手段を操作す
る制御手段を備える湯水混合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる湯水混合装置（一般に混合栓とい
われる）の従来例として、例えば、特願平２−１７６９
５８号に記載したものが挙げられる。これは、混合比調
整手段として、湯の流入量と水の流入量とを各別に調節
するパルスモータ駆動の弁が設けられ、湯温検出手段の
検出情報に基づくフィードバック制御により両弁を制御
して、目標温度の混合湯を得るものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、出湯開始直度
においては、湯の供給源から湯水混合装置までの配管内
に溜まっている、いわゆる死水のために、まず、冷水が
出て、その後、オーバシュートが発生して高温湯が出る
といった現象が生じる。又、水圧の変動や供給される湯
の温度の急激な変動等の外乱によって混合湯の温度が急
激に上昇するといった現象が生じることがある。かかる
高温湯がシャワー等から急に出湯されることは不快であ
るのみならず危険な場合もあり、改善が望まれていた。

【０００４】本発明は、かかる実情に鑑みて為されたも
のであって、その目的は、シャワー等から高温湯が出湯
されることのない安全な湯水混合装置を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による湯水混合装
置は、給湯路からの湯と給水路からの水とを混合して出
湯路へ供給する混合部と、その混合部における湯と水と
の混合比を調整する混合比調整手段と、混合湯温度を検
出する湯温検出手段と、目標温度を設定する設定手段
と、その設定手段の設定情報及び前記湯温検出手段の検
出情報に基づいて前記混合湯温度が目標温度になるよう
に前記混合比調整手段を操作する制御手段を備えるもの
であって、第１の特徴構成は、前記混合部に排水路が接
続され、前記出湯路と前記排水路とを択一的に開くため
の流路切換手段が設けられ、前記制御手段が、前記混合
湯温度が所定の上限温度以上のときに、前記流路切換手
段を操作して前記排出路を開き、且つ、前記混合湯温度
が前記上限温度未満のときに前記流路切換手段を操作し
て前記出湯路を開くように構成されている点にある。

【０００６】第２の特徴構成は、前記制御手段が、第１
の特徴構成に加えて、前記混合湯温度が所定の下限温度
未満のときに、前記流路切換手段を操作して前記排出路
を開き、且つ、前記混合湯温度が前記下限温度以上のと
きに前記流路切換手段を操作して前記出湯路を開くよう
に構成されている点にある。

【０００７】第３の特徴構成は、第２の特徴構成におい
て、前記制御手段が、前記排出路を開いた状態が所定時
間以上経過するに伴って前記排出路を閉じると共に警報
手段を作動させるように構成されている点にある。

【０００８】

【作用】第１の特徴構成によれば、混合湯温度が所定の
上限温度以上のときは、制御手段が、混合部に接続され
た排水路を開き、出湯路を閉じるように流路切換手段を
操作する。従って、上限温度以上の高温湯は排水路から
排出され、出湯路から先（シャワー等）には供給されな
い。逆に、混合湯温度が上限温度未満のときは排水路は
閉じられ、出湯路が開かれる。

【０００９】第２の特徴構成によれば、混合湯温度が所
定の下限温度未満のときにも上記と同様に、排水路を開
き出湯路を閉じる。従って、下限温度未満の低温水は排
水路から排出され、出湯路から先（シャワー等）には供
給されない。尚、実際には混合湯温度の検出にヒステリ
シスを設け、上限温度又は下限温度付近において排水路
及び出湯路が頻繁に開閉されることがないようにする必
要がある。又、上限温度及び下限温度は固定でもよい
が、季節や好みに応じて変更設定できるほうが便利であ
る。

【００１０】第３の特徴構成によれば、排水路が開いた
状態が所定時間以上経過すれば、排出路を閉じることに
より、いつまでも排水を継続する状態を回避すると共に
警報手段にて異常を知らせる。これは、例えば給湯器の
電源を入れ忘れた場合等に、死水排出状態が所定時間以
上継続したときに作用する。

【００１１】

【発明の効果】第１の特徴構成によれば、シャワー等か
ら高温湯が出湯されることのない安全な湯水混合装置と
なった。又、第２の特徴構成によれば、低温の水がシャ
ワー等から出ないようにすることも可能となり、第３の
特徴構成によれば、低温の水をむだに排出することを極
力回避することができるものとなった。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１に示すように、上水道給水管から各戸に供給
される水道水の一部が給湯器１で高温に加熱され、球体
モータポンプ２にて給湯路３に圧送されている。本実施
例の湯水混合装置は、給湯路３からの湯と給水路４から
の水とを混合して出湯路５へ供給する混合部６を備え、
混合部６には、給湯路３から供給される湯の流入量を調
節する湯側弁７及び給水路４から供給される水の流入量
を調節する水側弁８が設けられている。これら両弁７，
８が混合部６における湯と水との混合比を調整する混合
比調整手段に相当する。

【００１３】又、混合部６には、混合湯の温度を検出す
る湯温検出手段（以下、湯温センサという）９、及び、
混合湯の流量を検出する流量検出手段（以下、流量セン
サという）１０が設けられ、両センサ９，１０の検出情
報はマイクロコンピュータ等で構成される制御手段１１
に入力されている。

【００１４】制御手段１１には、目標温度及び目標流量
を設定するための設定手段（以下、操作パネルという）
１２が接続されている。操作パネル１２は、目標温度や
目標流量を増減変更するアップダウンキー１２ａ，１２
ｂ及びレベル表示用ＬＥＤ１２ｃ，１２ｄの他に、出湯
選択キー１２ｅ，１２ｆ，１２ｇや異常ランプ兼用のパ
イロットランプ１２ｈを備える。

【００１５】制御手段１１は、操作パネル１２の設定情
報と、湯温センサ９及び流量センサ１０の検出情報に基
づいて、混合湯温度が目標温度になるように、且つ、混
合湯流量が目標流量となるように湯側弁７及び水側弁８
を操作する温度・流量制御を実行する。湯側弁７は弁体
７ａとそれを駆動するパルスモータ７ｂからなり、同様
に水側弁８は弁体８ａとパルスモータ８ｂからなる。制
御手段１１は、パルスモータ７ｂ，８ｂを正逆転制御す
ることにより湯側弁７及び水側弁８の開閉制御を行い、
その回転速度を制御することにより両弁７，８の開閉速
度を制御する。

【００１６】上記温度・流量制御は、湯温センサ９の検
出温度と目標温度の偏差が小さくなるように、且つ、流
量センサ１０の検出流量と目標流量の偏差が小さくなる
ようにするフィードバック制御であり、ファジイ推論に
より両弁７，８の操作量を決定している。つまり、各偏
差（及びその変化量）を前件部のファジイ変数とし、操
作量であるパルスモータ７ｂ，８ｂの回転速度（方向及
び速さ）を後件部とするファジイ推論により操作量を算
出している。その詳細については、従来例として前述し
た先願の明細書・図面に記載されている。

【００１７】上記のような制御手段１１による温度・流
量制御により、定常的には、設定された目標温度の混合
湯が得られるが、出湯開始時等において過渡的に低温水
又は高温湯が出ることがある。例えば、給湯器１から湯
水混合装置６までの給湯路３に溜まっている、いわゆる
死水のために、出湯開始時に、まず冷水が出て、その後
オーバシュートが発生して高温湯が出るといった現象が
生じる。又、水圧の変動等の外乱によって混合湯の温度
が急激に上昇するといった現象が生じることもある。

【００１８】本実施例の湯水混合装置６においては、上
記のような冷水や、高温湯を一定条件下で出湯路５へ供
給せずに排出するようにしている。つまり、混合部６に
排水路１３が接続され、出湯路５と排水路１３とを択一
的に開くための流路切換手段としての電磁弁ブロック１
４が設けられている。そして、制御手段１１が、操作パ
ネル１２の設定情報及び湯温センサ９の検出情報に基づ
いて、電磁弁ブロック１４を操作して出湯路５と排水路
１３のいずれを開くかを切り換える。以下、図２の流れ
図に基づいて説明する。

【００１９】先ず、（イ）以降に示すように、操作パネ
ル１２にて設定された目標温度・流量と、湯温センサ９
及び流量センサ１０にて検出された混合湯の温度・流量
を読み取り、前述した温度・流量制御（湯側弁７及び水
側弁８の操作）を実行する。次に、（ロ）に示すよう
に、検出温度ｔが所定の上限温度（例えば４８℃）以上
か否かをチェックする。上限温度以上であれば、さらに
出湯口としてシャワーが選択されているか否かをチェッ
クする（処理（ハ））。尚、シャワーの選択は、前述の
出湯選択キー１２ｆによって行われる。

【００２０】上記二つの条件が満たされるときは、混合
湯の排出処理が実行される（処理（ニ））。即ち、制御
手段１１は、電磁弁ブロック１４を操作して出湯路５を
閉じ、排水路１３を開く。一方、シャワー以外の湯張り
やカランが選択されているときは、排水路１３は閉じら
れ、出湯路５が開かれることにより、通常の出湯処理が
実行される（処理（ホ））。

【００２１】検出温度ｔが上限温度未満であった場合
は、処理（ヘ）に示すように、さらに検出温度ｔが所定
の下限温度（例えばＴ−１０℃）未満か否かをチェック
する。ここで、Ｔは操作パネル１２にて設定された目標
温度である。検出温度ｔが下限温度未満であれば、つま
り、例えば設定温度Ｔより１０℃以上低ければ、前述の
排出処理を実行する。下限温度以上のときは通常の出湯
処理を実行する。

【００２２】但し、検出温度ｔは所定幅（例えば約３
℃）のヒステリシスを有しており、従って、例えば、上
限温度４８℃以上になって電磁弁ブロック１４が排出側
に切り換えられた後、再び出湯側に切り換えられるとき
の実際の検出温度は約４５℃である。

【００２３】又、処理（ト）以降に示すように、混合湯
の排出状態が所定時間（例えば、１分）以上継続したと
きは、排出を停止し、警報出力を実行する。即ち、電磁
弁ブロック１４を操作して排水路１３を閉じると共にブ
ザー１５を作動させる（吹鳴させる）。併せて、操作パ
ネル１２のパイロットランプ１２ｈを点滅させる。従っ
て、ブザー１５及びパイロットランプ１２ｈが警報手段
に相当する。

【００２４】以下別実施例について列記する。 上記実施例では下限温度を特定の値に定めるのでは
なく、設定温度に応じた相対的な値とした。即ち、設定
温度との差が所定値以上か否かで判断した。しかし、下
限温度についても上限温度と同様に、特定の値としても
よい。 又、上限温度や下限温度を操作パネル等により変更
設定できるようにしてもよい。或いは、ディップスイッ
チ等により、季節に応じて変更できるようにしてもよ
い。

【００２５】 上記実施例において、混合湯の排出状
態が所定時間以上継続したときに排出を停止して警報出
力を実行する処理は、検出温度ｔが下限温度未満である
場合、つまり、死水排出の場合にのみ実行するようにし
てもよい。

【００２６】 上記実施例の湯水混合装置は、混合湯
の温度のみならず流量をも制御するものであるが、本発
明は、温度のみを制御する場合にも適用できることはい
うまでもない。 混合比調整手段は、上記実施例の構造に限らず、種
々変更できる。例えば、流量制御を行わない場合、又は
流量制御用の弁が別途設けられている場合は、湯側弁と
水側弁が一体に構成され、背反的に開閉するものであっ
てもよい。

【００２７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る湯水混合装置の構成図

【図２】湯水混合制御の流れ図

【符号の説明】

３ 給湯路 ４ 給水路 ５ 出湯路 ６ 混合部 ７，８ 混合比調整手段 ９ 湯温検出手段 １１ 制御手段 １２ｈ，１５ 警報手段 １３ 排水路 １４ 流路切換手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給湯路（３）からの湯と給水路（４）か
   らの水とを混合して出湯路（５）へ供給する混合部
   （６）と、その混合部（６）における湯と水との混合比
   を調整する混合比調整手段（７，８）と、混合湯温度を
   検出する湯温検出手段（９）と、目標温度を設定する設
   定手段（１２）と、その設定手段（１２）の設定情報及
   び前記湯温検出手段（９）の検出情報に基づいて前記混
   合湯温度が目標温度になるように前記混合比調整手段
   （７，８）を操作する制御手段（１１）を備える湯水混
   合装置であって、前記混合部（６）に排水路（１３）が
   接続され、前記出湯路（５）と前記排水路（１３）とを
   択一的に開くための流路切換手段（１４）が設けられ、
   前記制御手段（１１）が、前記混合湯温度が所定の上限
   温度以上のときに、前記流路切換手段（１４）を操作し
   て前記排出路（１３）を開き、且つ、前記混合湯温度が
   前記上限温度未満のときに前記流路切換手段（１４）を
   操作して前記出湯路（５）を開くように構成されている
   湯水混合装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段（１１）が、前記混合湯温
   度が所定の下限温度未満のときに、前記流路切換手段
   （１４）を操作して前記排出路（１３）を開き、且つ、
   前記混合湯温度が前記下限温度以上のときに前記流路切
   換手段（１４）を操作して前記出湯路（５）を開くよう
   に構成されている請求項１記載の湯水混合装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段（１１）が、前記排出路
   （１３）を開いた状態が所定時間以上経過するに伴って
   前記排出路（１３）を閉じると共に警報手段（１２ｈ，
   １５）を作動させるように構成されている請求項２記載
   の湯水混合装置。