JPH0743145B2 - 給湯装置における出湯湯温の制御装置 - Google Patents

給湯装置における出湯湯温の制御装置

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JPH0743145B2
JPH0743145B2 JP582090A JP582090A JPH0743145B2 JP H0743145 B2 JPH0743145 B2 JP H0743145B2 JP 582090 A JP582090 A JP 582090A JP 582090 A JP582090 A JP 582090A JP H0743145 B2 JPH0743145 B2 JP H0743145B2
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武任 宮之原
憲一郎 吉永
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  • Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、給湯装置における出湯湯温の制御装置に関す
るものである。
(従来の技術) 一般に、浴槽やシャワーなどに給湯する場合、使用者が
給水配管を経て供給される水道水を給水バルブにより、
また、給湯配管を経て供給される温水を給湯バルブによ
りそれぞれ調節し、適温になるように制御していた。
これに対し、給水配管に連なる給水口と給湯配管に連な
る給湯口を開閉する弁体を感熱素子および駆動モータに
よって制御し、この駆動モータの回転角度、具体的には
弁体の開度をポテンショメータで検出できるように構成
し、遠隔操作装置に設けられた希望湯温を設定する操作
スイッチにより弁体の開度特性に基づいて駆動モータを
回転制御し、もって、操作スイッチからの出力とポテン
ショメータからの出力が一致すると駆動モータの回転制
御を停止し、所望の弁体開度、すなわち、給水口と給湯
口に連通する出湯口からの混合温水の湯温を制御するよ
うに構成した電動混合弁が一部採用され始めている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、このような電動混合弁を設けた給湯装置にあ
っては、電気温水器などの貯湯タンクと電動混合弁の設
置位置までを接続する給湯配管が長くなるにしたがっ
て、また、時間の経過とともにその配管内の温水は徐々
に放熱され、電動混合弁の給湯口における湯温は、貯湯
タンクの給湯口における湯温に比較して低下することに
なる。この結果、電動混合弁の感熱素子の影響により当
初の出湯温度が希望温度に対して若干高めに給湯される
ことになる。すなわち、電動混合弁を適宜開放すると、
初めに湯温の低下した給湯配管内の温水が供給され、そ
の後、貯湯タンクから高温水が供給されることになる
が、感熱素子のオフセットにより温度変化に追従するた
めの一定時間が必要となり、その間、希望温度よりも高
めの温水が供給されることになる(第4図参照)。この
結果、使用者に大きな影響を与える問題がある。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、給
湯配管の温水が低下している場合には、希望湯温よりも
低めの温水から徐々に供給し、可及的に使用者への影響
を少なくすることのできる給湯装置における出湯温度の
制御装置を提供するものである。
(課題を解決するための手段) 本発明は、給水配管に連なる給水口、給湯配管に接続さ
れた給湯口およびこれらの給水口と給湯口に連通する出
湯口を有し、感熱素子および駆動モータによって給水口
および給湯口を開閉制御する弁体を備えた電動混合弁
と、この電動混合弁の出湯口に連なる出湯配管に配設さ
れ、駆動モータによって流量を制御する弁体を備えた電
動開閉弁と、を有する給湯装置において、給水配管の水
温を検出する温度センサと、給湯配管の入口側および出
口側の湯温を検出する温度センサと、出湯配管の湯温を
検出する温度センサと、希望湯温を設定する操作スイッ
チを備えた遠隔操作装置と、電動混合弁および電動開閉
弁それぞれの弁体を開閉制御する駆動モータの回転角度
を検出する検出手段と、これらの検出手段からの回転角
度情報、各温度センサからの温度情報および遠隔操作装
置からの操作情報が入力され、これらの情報に基づいて
演算処理し、電動混合弁の駆動モータおよび電動開閉弁
の駆動モータに出力する制御装置とよりなり、給湯配管
の入口側および出口側の湯温に一定以上の温度差が発生
した際、給湯湯温と給水水温で定まる当初の出湯湯温が
希望湯温を上回らないように電動混合弁および電動開閉
弁を制御するように構成したことを特徴とするものであ
る。
(作用) 給水配管を介して供給される水道水の水温は温度センサ
によって検出される。一方、電気温水器などから供給さ
れる給湯温度および電動混合弁に給湯される給湯温度
は、給湯配管の入口側と出口側にそれぞれ設けた温度セ
ンサによって検出される。ここで、これらの温度センサ
からの検出結果により、給湯配管の入口側と出口側の湯
温に一定以上の差が生じた場合、電動混合弁は、その給
湯口が最小開口面積となるような弁体開度に駆動モータ
を介して制御され、この弁体開度から徐々に温水が増加
するように弁体が制御され、その後、出湯湯温が希望湯
温に合致すればその開度を維持するように制御する。
また、給湯配管の入口側と出口側の検出温度がほぼ一致
する場合には、電動混合弁の特性と、希望湯温を設定す
る遠隔操作装置の操作スイッチからの操作情報に基づい
て、制御湯温、すなわち、必要な弁体の開度を演算し、
その制御湯温に合致するように、電動混合弁の弁体を駆
動モータによって開閉制御する。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図において、1は給湯装置であり、この給湯装置1
は円筒状密閉型貯湯タンク2と、この貯湯タンク2の下
方に配設された電気ヒータ3とより構成され、この貯湯
タンク2に供給された水道水は、通常夜間電力を用いて
設定温度(約80℃)まで沸き上げられるようになってい
る。そして、貯湯タンク2の下方鏡板には給水口4が、
その上方鏡板には給湯口5がそれぞれ形成され、給水口
4には水道水を供給する給水配管6が接続され、一方、
給湯口5には設定温度の温水を供給する給湯配管7が接
続されている。
さらに、前述の給水配管6には水道水の水温を検出する
温度センサS1が配設されるととともに、分岐給水配管6a
が分岐接続されており、この分岐給水配管6aおよび前述
の給湯配管7は、電動混合弁8の給水口8aおよび給湯口
8bにそれぞれ配管接続されている。電動混合弁8は、給
水口8aより供給された水道水と給湯口8bから供給された
温水を混合し、その混合温水を出湯口8cより出湯するも
ので、詳細には図示しないが、ワックスが封入された感
熱素子および駆動モータ9によって前述した給湯口8aお
よび給水口8bを開閉制御する弁体を備えている。なお、
この電動混合弁8の構造は従来公知であり、その構造に
関する詳細な説明は省略する。
一方、前記給湯配管7の、貯湯タンク2の給湯口5近傍
および電動混合弁8の給湯口8b近傍には、それぞれ給湯
配管7の入口側および出口側における湯温を検出する温
度センサS2,S3が配設されている。
また、電動混合弁8の出湯口8cには出湯配管10が接続さ
れており、この出湯配管10にはその流量を制御するた
め、電動開閉弁11が配設されている。この電動開閉弁11
は、その流量を制御する弁体を開閉するため、駆動モー
タ12を備えている。
さらに、この給湯装置1には遠隔操作装置13が設けられ
ており、この遠隔操作装置13には出湯する温水の希望湯
温やその流量などを設定する操作スイッチ13a…が配設
されている。そして、使用者が設定した操作スイッチ13
a…からの操作情報は後述するマイコンなどの制御装置1
4に出力されるようになっている。
この制御装置14は、前述した温度センサS1,…S4からの
温度情報、遠隔操作装置13などからの操作情報に基づい
て電動混合弁8の駆動モータ9および電動開閉弁11の駆
動モータ12を回転制御するもので、これらの駆動モータ
9,12の回転角度情報はポテンショメータ9a,12aなどの検
出手段を介して制御装置14にフィードバックされるよう
になっている。そして、これらの温度センサS1,…S4
遠隔操作装置13、駆動モータ9,12およびポテンショメー
タ9a,12aと制御装置14との関係は第2図に示されてい
る。
次に、電動混合弁8の混合湯温特性について第5図によ
り説明すると、第5図には水道水の水温をパラメータと
して、給湯湯温の変化に伴って出湯湯温がどのように変
化するかが示されている。この特性曲線から、給水温度
と給湯温度が把握されれば出湯温度を求めることができ
る。ところで、使用者が希望湯温をある値に設定した場
合、出湯湯温をその希望湯温となるように制御する必要
がある。具体的には、電動混合弁8の特性から出湯湯温
が定まると、その出湯湯温における弁体開度はポテンシ
ョメータ9aによって検出することができる。したがっ
て、出湯湯温が求められると、希望湯温に対してその出
湯湯温を何度上昇させ、あるいは下降させたらよいかが
算出される。その算出結果は制御湯温となり、その制御
湯温に対応する弁体開度となるように駆動モータを回転
制御する。そして、駆動モータ9の回転角度が制御湯温
の弁体開度に相当する回転角度に一致すれば、すなわ
ち、ポテンショメータ9aの出力値が制御湯温に相当する
出力値に一致すれば、希望湯温の温水が出湯されること
になる。
このように、遠隔操作装置13から希望湯温の操作スイッ
チ13aを操作し、制御装置14に入力すると、制御装置14
では制御湯温を演算し、この演算結果と出湯湯温、すな
わち、弁体開度に対応する駆動モータ9の回転角度をポ
テンショメータ9aより求めて比較し、制御湯温に対応す
る弁体開度となるように駆動モータ9を回転制御するも
のである。
このような制御を第3図に示すフローチャートにしたが
って説明すると、先ずステップでは、給水配管6の水
温T1を温度センサS1から、給湯配管7の入口側および出
口側の湯温T2およびT3を温度センサS2およびS3から、ま
た、出湯配管10の湯温T4を温度センサS4から、さらに
は、希望湯温の温度情報および出湯流量情報を遠隔操作
装置13からそれぞれ取り込む。次いで、ステップで
は、温度センサS2およびS3における検出湯温T2およびT3
を比較し、両者がほぼ一致するか否かが判別される。そ
の結果、ほぼ一致するならば、ステップにおいて、出
湯湯温と制御湯温を演算し、その演算結果からステップ
では、電動混合弁8の駆動モータ9を回転制御する。
具体的には、ステップで求められた出湯湯温と制御湯
温からこの制御湯温に相当する弁体開度となるように駆
動モータ9を回転制御し、その回転角度をポテンショメ
ータ9aより求めて比較し、制御湯温に対応する弁体開度
に一致すると駆動モータ9の回転制御を停止する。
次いで、ステップでは、電動開閉弁11の弁体が希望流
量に相当する開度となるように駆動モータ12を回転制御
し、その結果、所望の弁体開度に一致すれば、ステップ
において、温度センサS4によって検出された実際の出
湯湯温T4と希望湯温が一致するか否かが判別され、両者
が一致した場合にはプログラムは終了する。なお、ステ
ップにおいて、両者が一致しない場合には、ステップ
に戻り、同様に再開される。
一方、ステップにおいて、給湯配管7の検出湯温T2
よびT3がほぼ一致しない場合には、ステップにおい
て、電動混合弁8の給湯口8bを最小開口面積とし、最低
温度の温水が出湯する弁体開度となるように駆動モータ
を介してその弁体を開閉制御し、電動混合弁8を調整す
る。次いで、ステップにおいて、電動開閉弁11の弁体
開度が希望流量に相当する弁体開度となるように駆動モ
ータ12を回転制御する。そして、再びステップに戻
り、同様に再開される。
なお、本実施例においては、給湯装置を電気温水器で例
示したが、電気温水器に限定されるものではなく、石油
やガスを利用して水道水を加熱し、温水を供給するもの
であってもよい。
(発明の効果) 以上のように本発明の給湯装置における出湯温度の制御
装置によれば、給湯配管の温水が低下している場合に
は、希望湯温よりも低めの温水から徐々に供給し、当初
の出湯湯温が希望湯温を上回らないように電動混合弁の
特性に基づいて制御することから、可及的に使用者への
影響を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の給湯装置における出湯温度の制御装置の
実施例を例示するもので、第1図は給湯装置全体を示す
概略図、第2図は制御装置と電動混合弁や遠隔操作装置
などとの関係を示すブロック図、第3図は制御装置の処
理の流れを示すフローチャート、第4図は従来の電動混
合弁からの出湯温度の変化を示す線図、第5図は電動混
合弁の出湯湯温特性図、第6図は本発明の電動混合弁か
らの出湯温度の変化を示す線図である。 1……給湯装置、2……貯湯タンク 6……給水配管、7……給湯配管 8……電動混合弁、9……駆動モータ 10……出湯配管、11……電動開閉弁 12……駆動モータ、13……遠隔操作装置 14……制御装置 S1,S2,S3,S4……温度センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】給水配管に連なる給水口、給湯配管に接続
    された給湯口およびこれらの給水口と給湯口に連通する
    出湯口を有し、感熱素子および駆動モータによって給水
    口および給湯口を開閉制御する弁体を備えた電動混合弁
    と、この電動混合弁の出湯口に連なる出湯配管に配設さ
    れ、駆動モータによって流量を制御する弁体を備えた電
    動開閉弁と、を有する給湯装置において、給水配管の水
    温を検出する温度センサと、給湯配管の入口側および出
    口側の湯温を検出する温度センサと、出湯配管の湯温を
    検出する温度センサと、希望湯温を設定する操作スイッ
    チを備えた遠隔操作装置と、電動混合弁および電動開閉
    弁それぞれの弁体を開閉制御する駆動モータの回転角度
    を検出する検出手段と、これらの検出手段からの回転角
    度情報、各温度センサからの温度情報および遠隔操作装
    置からの操作情報が入力され、これらの情報に基づいて
    演算処理し、電動混合弁の駆動モータおよび電動開閉弁
    の駆動モータに出力する制御装置とよりなり、給湯配管
    の入口側および出口側の湯温に一定以上の温度差が発生
    した際、給湯湯温と給水水温で定まる当初の出湯湯温が
    希望湯温を上回らないように電動混合弁および電動開閉
    弁を制御するように構成したことを特徴とする給湯装置
    における出湯湯温の制御装置。
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