JPH073644B2 - 湯水混合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、出湯温度と設定温度との偏差に基づいて混
合バルブの開度を調節する制御ユニットを備えた湯水混
合装置に係り、特に前回の給湯時における混合バルブの
開度を記憶しておき、次の給湯時に所定の条件を満足す
る場合は、記憶した開度を利用することで設定温度の湯
温となるまでの制御時間を短縮するようにした湯水混合
装置に関する。

（従来の技術） 混合湯水の温度と設定温度との偏差に基づいて、湯側バ
ルブを通過する湯量ならびに水側バルブを通過する水量
を調節することによって、所望の温度の湯を供給するよ
うにした湯水混合装置は周知である。この種の湯水混合
装置では、給湯を停止した際に、混合バルブの開度をリ
セット位置または中立位置などと呼ばれる、湯側全閉位
置または湯側全開位置と湯側全閉位置の中間位置へ制御
している。このような混合バルブの開度をリセット位置
または中立位置へ戻し、次の給湯時にはその位置から前
記偏差に基づく制御を行なうことで、次の給湯開始時に
一時的にせよ予期しない温度の湯水が供給されないよう
にしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の湯水混合装置は、出湯温度と設定
温度との偏差に基づく混合バルブの開度制御を、常にリ
セット位置または中立位置から行なうため、所望の湯温
が得られる開度に達するまで時間がかかる場合がある。

この発明はこのような課題を解決するためなされたもの
で、前回の給湯温度と等しいかそれよりも高い温度が設
定されている場合は、前回給湯時の混合バルブの開度か
ら偏差に基づく制御を開始させることで、所望の温度の
湯水が得られるまでの時間を短縮するようにした湯水混
合装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するためこの発明に係る湯水混合装置
は、 湯と水を混合させるための混合バルブと、この混合バル
ブで混合した湯の温度を検出する温度検出器と、混合バ
ルブを介して得られる所望の給湯温度を設定し且つ給湯
の開始又は停止を指令し得る操作手段と、温度検出器の
出力に基づき給湯温度を操作手段の設定温度に調節すべ
く混合バルブを制御する制御ユニットを備えた湯水混合
装置において、 制御ユニットは、操作手段の給湯停止指令に基づき給湯
停止時の混合バルブ開度及び給湯温度を記憶するメモリ
と、混合バルブを所定の開度に移行させるバルブ制御判
定手段とを備え、このバルブ制御判定手段は操作手段に
より再度給湯を指令したときの新たな設定温度をメモリ
に記憶させた給湯温度と比較し、新たな設定温度がメモ
リに記憶させた給湯温度と等しいかそれよりも高けれ
ば、温度検出器で検出した温度に優先して混合バルブを
メモリに記憶させた開度に移行させる構成としたことを
特徴とする。

なお、メモリに記憶させる給湯温度は、給湯停止時にお
ける温度検出器の検出温度を用いてもよいし、給湯停止
時における操作手段の設定温度を用いてもよい。

（作用） バルブ制御判定手段は、給湯開始時にまず設定温度とメ
モリに記憶されている前回給湯時の給湯温度とを比較
し、設定温度が前回の給湯温度と等しいかよりも高い場
合は混合バルブをメモリに記憶されている前回給湯時の
開度に移行させた後に、出湯温度と設定温度との偏差に
基づいて混合バルブの開度を制御して温度調節を行な
う。

前回の給湯温度と等しいかそれよりも高い温度が設定さ
れている場合は、混合バルブの開度を前回の開度とした
後に、通常の温度調節制御を行なうので、混合バルブの
開度を初期位置（例えば中間位置や湯側全閉位置）から
温度偏差に基づいて調節する従来の構成と比較して、所
望の湯温が供給できるバルブ開度となるまでの時間を短
縮することができる。

また、前回の給湯温度よりも低い温度が設定されている
場合は、前回の混合バルブの開度を用いずに初期位置か
ら通常の制御を行なう構成とすることで、例えば前回高
温の給湯がなされた場合であっても、次なる給湯時に一
時的にせよ高温の湯が供給されることはなく、安全であ
る。

（発明の実施例） 以下、添付図面に従ってこの発明の実施例を説明する。
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）は所望温度の
湯を供給するために自動開閉される先止めバルブ（カラ
ン）、（４）は混合配管（２）の途中に設けたターミス
タなどの温度検出手段、（５）は低温位置すなわち給湯
バルブ（1a）が全閉となった位置を検出するリミットス
イッチなどの全閉位置検出手段、（６）は混合バルブ
（１）の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）などの位置検出手段、
（７）は操作パネル（図示せず）に設けた給湯スイッチ
及び給湯停止スイッチを有する駆動スイッチ、（８）は
所望の給湯温度を設定するための温度設定手段、（９）
〜（13）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、温度メモリ、位置メモリ、バルブ速度
演算手段、及びバルブ駆動手段である。なお、給湯バル
ブと給水バルブを独立して設ける場合のみならず、この
２つのバルブを連動させ湯水の比率を変えるようにした
混合バルブにも本発明が適用できることはいうまでもな
い。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、駆動スイッチ
（７）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（To）を
設定温度（Ts）に近付けるように制御し、また駆動スイ
ッチ（７）の給湯停止指令で給湯を停止する。また、第
２には、温度メモリ（10）及び位置メモリ（11）のデー
タ、及び全閉位置検出手段（５）の出力信号で温度制御
を実行する。すなわち、給湯→停止→給湯のサイクルが
あったときは、温度メモリ（10）の記憶した前の給湯停
止時の温度（To）と設定温度（Ts）とを比較し、設定温
度（Ts）が前回給湯温度（To）よりも高ければ、位置メ
モリ（11）の記憶した前回バルブ位置を目標値として制
御を実行し、設定温度（Ts）が前回給湯温度（To）より
も低ければ、リセット信号（Ｒ）を発生して位置メモリ
（11）の記憶内容をリセットする。

温度メモリ（10）は、駆動スイッチ（７）の停止指令を
セット信号（T1）として、当該給湯時の給湯温度（To）
を温度検出器（４）から読込むものである。この温度メ
モリ（10）の読内容の出しはバルブ制御判定手段（９）
自身の指令信号による。温度メモリ（10）の記憶内容
は、駆動スイッチ（７）の停止指令であるリセット信号
（T1）が入力される度毎に更新される。

位置メモリ（11）は、駆動スイッチ（７）の停止指令を
セット信号（T2）として、当該給湯時の混合バルブ
（１）の開度位置を位置検出器（６）から読込むもので
ある。この位置メモリ（11）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る。位置メモリ
（11）の記憶内容は、バルブ制御判定手段（９）が設定
温度（Ts）が前回記憶温度（To）よりも低いと判断した
場合に発生するリセット信号（Ｒ）によってクリアされ
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。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
は位置メモリ（11）の記憶したバルブ位置まで最大速度
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。

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この実施例
の動作を説明する。なお、以下の説明で（20）〜（30）
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、（21Y）及び（21N）などの符号は、その判断ブロ
ック（21）の判断がそれぞれ肯定的及び否定的であるこ
とを示す。

駆動スイッチ（７）の給湯スイッチをオン状態にすると
（20）、前回の給湯停止操作でバルブ制御判定手段
（９）は温度メモリ（10）に給湯温度（To）を記憶して
いるため、この温度メモリ（10）からの温度読出しを実
行し（20A）、また操作パネルの温度設定手段（８）の
設定温度（Ts）を読込み（20B）、設定温度（Ts）が前
回の給湯温度（To）よりも高いか否かの比較（Ts≧To）
を行う（21）。この段階では、一般に混合バルブ（１）
はリセット位置にある。ここで、設定温度（Ts）が前回
給湯温度（To）よりも高い場合には（21Y）、オーバシ
ュートの心配がないため、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（22）。
この段階で混合バルブ（１）が正常に作動しているかど
うか故障チェックのサブルーチンを実行するが（23）、
このサブルーチンの内容は周知のものを利用できるた
め、説明は省略する。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
期でチェックし（24）、当該開度に到達するまでバルブ
制御判定手段（９）を作動させ（24N）、ステップ（2
2），（23）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（24Y）、通常の温度
制御を開始し（25）、給湯する（26）。そして給湯スイ
ッチをオフ状態にすると（31）、温度メモリ（10）に温
度が再書込み（更新）され（32）、給湯は終了する。一
方、給湯スイッチをオフ状態にしない場合は（31N）、
通常の温度制御を継続する（25）。

以上の場合とは逆に、設定温度（Ts）が前回給湯温度
（To）よりも低い場合には（21N）、前回の設定温度が
今回の設定温度よりも高く、これに従った温度制御の結
果高温の湯が準備されている可能性がある。このため、
バルブ制御判定手段（９）は、温度メモリ（10）からの
データ読込みは行わず、また位置メモリ（11）の内容を
リセット信号（Ｒ）によってリセット（27）すると共
に、混合バルブ（１）を湯側の全閉位置に駆動するよう
にバルブ速度演算手段（12）及びバルブ駆動手段（13）
を作動させる（28）。この段階で、前述の場合と同様
に、混合バルブ（１）が正常に作動しているかどうか故
障チェックのサブルーチンを実行するが（29）、このサ
ブルーチンの内容は周知のものを利用できるため、説明
は省略する。混合バルブ（１）の開度が湯側全閉位置に
到達したかどうかは一定周期でチェックし（30）、当該
位置に到達するまでバルブ制御判定手段（９）を作動さ
せ（30N）、ステップ（28），（29）を繰返す。この結
果、混合バルブ（１）が全閉開度位置に到達した場合に
は（30Y）、前述と同様に通常の温度制御を開始し（2
5）、給湯する（26）。

以上の実施例では、駆動スイッチ（７）の停止指令によ
って温度検出手段（４）の出力を温度メモリ（10）に記
憶させるようにしたが、温度設定手段（８）の設定値を
記憶させるようにしてもよい。また、全閉位置検出手段
（５）も低温位置を設定するためのものであり、低温側
の開度位置であれば全閉位置に限定されるものではな
い。

（発明の効果） 以上説明したようにこの発明に係る湯水混合装置は、給
湯停止時にその時の給湯温度と混合バルブの開度をメモ
リに記憶させ、次の給湯開始時に前回の給湯温度と今回
の設定温度とを比較して、設定温度が前回の給湯温度と
等しいかそれよりも高い場合は混合バルブを前回の開度
とした後に、出湯温度と設定温度との偏差に基づいて混
合バルブの開度制御を行なう構成としたので、前回給湯
時と等しいかそれよりも高い温度が設定されている場合
は、設定温度に近い湯を早く供給することができる。

【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である。 図面において、（１）は混合バルブ、（２）は混合配
管、（３）は先止めバルブ、（４）は温度検出手段、
（５）は低温側位置検出手段、（６）は位置検出手段、
（７）は駆動スイッチ、（８）は温度設定手段、（９）
はバルブ制御判定手段、（10）は温度メモリ、（11）は
位置メモリ、（12）はバルブ速度演算手段、（13）はバ
ルブ駆動手段であり、構成要素（９）〜（13）は制御ユ
ニットの主要な構成要素である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 博文 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−153421（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−129061（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】湯と水を混合させるための混合バルブと、
   この混合バルブで混合した湯の温度を検出する温度検出
   器と、前記混合バルブを介して得られる所望の給湯温度
   を設定し且つ前記給湯の開始又は停止を指令し得る操作
   手段と、前記温度検出器の出力に基づき前記給湯温度を
   前記操作手段の設定温度に調節すべく前記混合バルブを
   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、前記操作手段の給湯停止指令に基
   づき当該給湯停止時の前記混合バルブ開度及び給湯温度
   を記憶するメモリと、前記混合バルブを所定の開度に移
   行させるバルブ制御判定手段とを備え、このバルブ制御
   判定手段は前記操作手段により再度給湯を指令したとき
   の新たな設定温度を前記メモリに記憶させた前記給湯温
   度と比較し、前記新たな設定温度が前記メモリに記憶さ
   せた前記給湯温度と等しいかそれよりも高ければ、前記
   温度検出器で検出した温度に優先して前記混合バルブを
   前記メモリに記憶させた開度に移行させることを特徴と
   する湯水混合装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、前記メモリに記憶させる前記給湯温度は給湯停止時
   における前記温度検出器の検出温度又は給湯停止時にお
   ける前記操作手段の設定温度であることを特徴とする湯
   水混合装置。