JPH064146A - 湯水混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 混合湯流量増減現在の流量から連続的に増減
変更し、所望の流量になったときに増減を停止できる方
式のほうが好ましい場合がある。 【構成】 給湯路からの湯量を調節する湯側弁７と給水
路からの水量を調節する水側弁８とを備え、湯温検出手
段９にて検出された混合湯の温度と目標温度との偏差か
ら求めた開閉速度で湯側弁７及び水側弁８を互いに逆方
向に開閉操作する制御手段１０を備える湯水混合装置に
おいて、混合湯の流量の増加を指示する流量増加指示手
段１５と、混合湯の流量の減少を指示する流量減少指示
手段１６とが設けられ、制御手段１０が、流量増加指示
手段１５が操作されている間は、湯側弁７及び水側弁８
の開閉速度を共に開き側へ所定速度だけ補正し、且つ、
流量減少指示手段１６が操作されている間は、湯側弁７
及び水側弁８の開閉速度を共に閉じ側へ所定速度だけ補
正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯路からの湯量を調
節する湯側弁と給水路からの水量を調節する水側弁とを
備え、湯温検出手段にて検出された混合湯の温度と目標
温度との偏差から求めた開閉速度で前記湯側弁及び前記
水側弁を互いに逆方向に開閉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の従来例として、例
えば、特開平４−６０３１７号公報に記載されたものを
挙げることができる。この湯水混合装置において、湯側
弁及び水側弁は各別にパルスモータで駆動され、混合湯
の温度が目標温度になるようにする温度制御では、湯側
弁と水側弁が互いに逆方向に同じ速さで開閉操作され
る。その開閉速度（速さ及び方向）は、混合湯の温度と
目標温度との偏差（極性を有する）からファジイ推論に
よって求めている。

【０００３】又、混合湯の流量が目標流量になるように
する流量制御も行っており、混合湯の流量と目標流量と
の偏差からファジイ推論によって求められる開閉速度で
湯側弁と水側弁が同一方向に開閉操作される。実際に
は、温度制御による逆方向の開閉速度と流量制御による
同一方向の開閉速度とを加えたものが最終的な湯側弁及
び水側弁の操作量になる。

【０００４】上記の如き湯水混合装置において目標温度
や目標流量の設定は、一般に、アップダウンキー及びレ
ベル表示ＬＥＤによって、例えば５段階に設定できるよ
うにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、目標流
量を例えば５段階に設定する方式は、予め目標流量を設
定しておく使用態様では問題ないが、出湯中に流量を増
減変更する使用態様では、やや使い勝手が悪いものであ
った。このような使用態様にあっては、現在の流量から
連続的に増減変更し、所望の流量になったときに増減を
停止できる方式のほうが好ましい場合がある。

【０００６】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、前述のような湯水混合装置に
おいて、上記の如き連続的な流量変更を簡単な構成でで
きるようにすることにある。

【０００７】

【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、給湯路からの湯量を調節する湯側弁と給水路から
の水量を調節する水側弁とを備え、湯温検出手段にて検
出された混合湯の温度と目標温度との偏差から求めた開
閉速度で前記湯側弁及び前記水側弁を互いに逆方向に開
閉操作する制御手段を備えるものであって、その特徴構
成は、混合湯の流量の増加を指示する流量増加指示手段
と、混合湯の流量の減少を指示する流量減少指示手段と
が設けられ、前記制御手段が、前記流量増加指示手段が
操作されている間は、前記湯側弁及び前記水側弁の開閉
速度を共に開き側へ所定速度だけ補正し、且つ、前記流
量減少指示手段が操作されている間は、前記湯側弁及び
前記水側弁の開閉速度を共に閉じ側へ所定速度だけ補正
するように構成されている点にある。

【０００８】

【作用】混合湯の温度と目標温度との偏差から求めた湯
側弁の開閉速度をｆ、水側弁の開閉速度を（−ｆ）とす
る。ｆが開き側の極性である場合は、湯側弁を開き側
に、水側弁を閉じ側に同じ速さｆで操作することにな
る。この状態では湯量の増加分と水量の減少分がほぼ等
しく、流量はほとんど変化しない。但し、ｆの値及び極
性は、混合湯の温度の変化に追従して変化する。

【０００９】流量増加指示手段、例えば押釦が操作され
る（押される）と、操作されている間（押されている
間）は、湯側弁の開閉速度は（ｆ＋ｇ）、水側弁の開閉
速度は（−ｆ＋ｇ）となる。但し、ｇは開き側への所定
速度である。従って、流量が連続的に増加する。押釦か
ら指を離せば、湯側弁の開閉速度はｆ、水側弁の開閉速
度は（−ｆ）に戻り、流量の増加は停止する。

【００１０】同様に、流量減少指示手段が操作されてい
る間は湯側弁の開閉速度は（ｆ−ｇ）、水側弁の開閉速
度は（−ｆ−ｇ）となり、流量が連続的に減少する。操
作を止めれば流量の減少は停止する。

【００１１】

【発明の効果】従って、簡単な構成で、現在の流量から
連続的に増減変更し、所望の流量になったときに増減を
停止できるようになった。また、従来の目標流量を設定
する方式では、混合湯の流量を検出する流量センサが必
要であったが、本発明の構成においては流量センサが不
要であるので、コスト低減を図ることも可能となった。

【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２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。又、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が設けられ、そ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１０に入力されている。

【００１３】制御手段１０には、目標温度の設定や混合
湯流量の増減指示等を行うための操作パネル１１が接続
されている。目標温度は操作パネル１１に設けられた温
度アップキー１２又は温度ダウンキー１３を押すことに
より５段階に増減設定することができる。つまり、目標
温度の設定レベルがＬＥＤ表示器１４に５段階表示され
ており、温度アップキー１２又は温度ダウンキー１３を
一回押すごとに設定レベルが１段階ずつ増減する。

【００１４】混合湯流量の増減指示は、流量増加指示手
段としての流量アップキー１５又は流量減少指示手段と
しての流量ダウンキー１６を押すことによって行われ
る。押している間、流量が増加又は減少し続ける。具体
的な制御について後述する。尚、出湯口を選択するため
のカランキー１７、シャワーキー１８、湯張りキー１９
が設けられている。又、２０は、異常表示兼用のパイロ
ットランプである。

【００１５】制御手段１０は、上記の目標温度と湯温セ
ンサにて検出された混合湯の温度（以下、検出温度とい
う）とに基づいて、検出温度が目標温度になるように湯
側弁７及び水側弁８を操作する。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
１０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】上記の制御は、目標温度と湯温センサ９の
検出温度と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湯側弁７及び水側弁
８のの操作量を決定している。つまり、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。

【００１７】図１のブロック図に基づいて説明を加え
る。温度アップキー１２又は温度ダウンキー１３が押さ
れると、その信号は制御手段１０のキー入力処理部１０
ａで処理され、目標温度メモリ１０ｂに記憶されている
５段階の目標温度Ｔが増減される。湯温センサ９の検出
値もＡ／Ｄ変換され、さらに５段階の検出温度ｔに変換
される。目標温度Ｔと検出温度ｔとの偏差（Ｔ−ｔ）が
算出され、さらに前回値との変化量（差分）Δ（Ｔ−
ｔ）が算出される。

【００１８】制御手段１０の温度制御部１０ｃは、偏差
（Ｔ−ｔ）及びその変化量Δ（Ｔ−ｔ）からファジイ推
論により湯側弁７の操作量ｆ及び水側弁８の操作量（−
ｆ）を求める。操作量ｆ（−ｆ）は、湯側弁７及び水側
弁８の開閉速度に相当し、その符号により開閉方向が、
大きさにより開閉の速さが定められる。従って、湯側弁
７と水側弁８とは、互いに逆方向に、同じ速さで開閉操
作される。ファジイ推論のルールは、端的にいえば、偏
差（Ｔ−ｔ）が大きいほど、又、変化量Δ（Ｔ−ｔ）が
大きいほど操作量ｆが大きくなるように定められてい
る。

【００１９】流量を増減変更すべく流量アップキー１５
又は流量ダウンキー１６が押されている場合は、上記操
作量ｆ（−ｆ）、即ち、湯側弁７及び水側弁８の開閉速
度が共に開き側又は閉じ側に所定速度だけ補正される。
図１に示すように、流量アップキー１５又は流量ダウン
キー１６の信号はキー入力処理部１０ａで処理され、流
量アップキー１５が押されている間は操作量ｇが、流量
ダウンキー１６が押されている間は操作量（−ｇ）が流
量制御部１０ｄから出力される。但し、ｇは開き側への
操作量である。

【００２０】この操作量ｇ（−ｇ）が、上記の温度制御
による操作量ｆ（−ｆ）に加えられる。従って、例えば
流量アップキー１５が押されている間は、（ｆ＋ｇ）が
湯側弁７の最終的な操作量であり、（−ｆ＋ｇ）が水側
弁８の最終的な操作量となる。この間、混合湯の流量は
ｇに比例する速度で連続的に増加し、流量アップキー１
５の操作を止めれば増加は止まる。

【００２１】以下別実施例について列記する。 流量増加指示手段及び流量減少指示手段として、上
記実施例のようなキースイッチに限らず、例えばモーメ
ンタリー型のトグルスイッチを用いてもよい。

【００２２】 湯側弁及び水側弁として、上記実施例
のようにパルスモータで駆動されるものに限らず、例え
ば比例電磁弁を用いてもよい。

【００２３】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制御ブロ
ック部

【図２】湯水混合装置の概略構成図

【符号の説明】

３ 給湯路 ４ 給水路 ７ 湯側弁 ８ 水側弁 ９ 湯温検出手段 １０ 制御手段 １５ 流量増加指示手段 １６ 流量減少指示手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給湯路（３）からの湯量を調節する湯側
   弁（７）と給水路（４）からの水量を調節する水側弁
   （８）とを備え、湯温検出手段（９）にて検出された混
   合湯の温度と目標温度との偏差から求めた開閉速度で前
   記湯側弁（７）及び前記水側弁（８）を互いに逆方向に
   開閉操作する制御手段（１０）を備える湯水混合装置で
   あって、混合湯の流量の増加を指示する流量増加指示手
   段（１５）と、混合湯の流量の減少を指示する流量減少
   指示手段（１６）とが設けられ、前記制御手段（１０）
   が、前記流量増加指示手段（１５）が操作されている間
   は、前記湯側弁（７）及び前記水側弁（８）の開閉速度
   を共に開き側へ所定速度だけ補正し、且つ、前記流量減
   少指示手段（１６）が操作されている間は、前記湯側弁
   （７）及び前記水側弁（８）の開閉速度を共に閉じ側へ
   所定速度だけ補正するように構成されている湯水混合装
   置。