JPH0799221B2 - 湯水混合制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高温水と低温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。

従来の技術 第５図は従来の湯水混合制御装置のブロック図である。
（例えば実開昭61−18424号公報） １は水供給配管、２は高温湯供給配管、３は混合湯出口
である。４は水側弁で、５は湯側弁である。６はサーミ
スタで混合湯温を検知し、湯温信号を制御装置７に通知
する。８はコントローラーで制御装置７に連結され、給
湯湯温を設定するためのもので、設定された温度は制御
装置７にインプットされる。制御装置７は、前記サーミ
スタ６で検知した混合湯温信号とコントローラー８で設
定した設定温度信号より、これらの温度差に基づいて水
側弁４と湯側弁５を操作し混合水の温度を調節する。

しかし、前記湯水混合制御装置において出湯初期より適
温の混合湯を得るには水側弁４および湯側弁５を適温に
ふさわしい比率で同時に開き始めなければならない。

この時、水温と供給湯温がわかっていなければ上記の比
率を求めるのが困難であり、この比率が適切でないと設
定温度とかけ離れた湯が出湯するという欠点があった。

発明が解決しようとする問題点 上記のような構成では、出湯開始時において水側弁が早
く開いた場合、冷水が先に混合湯出口から出るため使用
時に不快感を伴う。逆に湯側弁が早く開いた場合、熱湯
が混合湯出口から出るため非常に危険である。

本発明はこの欠点を除くため考慮されたもので、供給湯
温を演算で求めることにより安全な湯水混合制御装置を
提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の湯水混合制御装置
は、水と湯の圧力差をなくす方向に動作する等圧化弁
と、水側弁と、湯側弁と、前記水側弁を付勢する第１の
駆動手段と、前記湯側弁を付勢する第２の駆動手段と、
水温を検出する水温検出手段と、混合湯温を検出する混
合湯温検出手段と、前記水側の弁開度を検出する水側弁
弁開度検出手段と、前記湯側弁の弁開度を検出する湯側
弁弁開度検出手段と、前記水側弁弁開度検出手段および
前記湯側弁弁開度検出手段からの出力により供給湯温を
求める供給湯温演算手段と、前記混合湯温検出手段およ
び前記供給湯温演算手段の信号を用いて前記第１の駆動
手段および前記第２の駆動手段を駆動し混合湯温を調節
する付勢量設定手段とでなる。

作用 出湯中もしくは出湯停止時において、水側弁および湯側
弁の弁開度を検出する。そしてこの弁開度の比率から供
給湯温を演算する。

主制御手段の出力量はこの演算で求めた供給湯温を用い
て決定し、その出力量で第１の駆動手段および第２の駆
動手段を駆動し水側弁および湯側弁を開いて出湯する。

この場合、出湯直後より設定温度での給湯が可能となる
ため冷水や熱湯が出ることなく安全である。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１
図は本発明の湯水混合制御装置の断面図である。９は水
供給配管、10は高湯温供給配管、11は混合湯出口であ
る。12は水側弁で、13は湯側弁である。水側弁12は弁軸
14に固定され、第１の駆動手段15（例えばモーター等）
より付勢される。同様に湯側弁13も弁軸16に固定され、
第２の駆動手段17より付勢される。18は混合湯温検出手
段で、混合湯温を検出する。19は流量検出手段で、出湯
量を検出する。20は制御装置で第１の駆動手段15および
第２の駆動手段17を付勢する。21および22は閉止位置設
定手段（例えばマイクロスイッチ等）である。23は混合
する湯、水の圧力差をなくす方向に動作する等圧化弁で
ある。

第２図は水側弁12および湯側弁13の構造である。

第３図は制御装置20の例である。24は混合湯温設定手段
である。25は水側弁12の弁開度（以降θ_Ｗと略す）を検
出する水側弁開度検出手段（θ_Ｗ検出手段）、26は湯側
弁13の弁開度（以降θ_Ｈと略す）を検出する湯側弁開度
検出手段（θ_Ｈ検出手段）である。27は混合湯温検出手
段18と混合湯温設定手段24から温度偏差を検出する温度
偏差検出手段である。28はθ_Ｗ検出手段25とθ_Ｈ検出手
段26から供給湯温を演算で求める供給湯温演算手段であ
る。29は温度偏差検出手段27と供給湯温演算手段28から
第１の駆動手段15と第２の駆動手段17の付勢量を決定す
る付勢量設定手段である。

次に本発明の構成の動作を説明する。

本実施例では水温検出手段として１回目の出湯開始時の
み水側弁12を第１の駆動手段15で先に駆動し混合湯温検
出手段18で水温を検出する構成とした。水温を検出した
後に湯側弁13も第２の駆動手段17で駆動され設定温度の
給湯を行う。

設定温度の給湯を行っている時、等圧化弁の作用できる
流量以上では弁開度と流量は比例関係がある。（第４
図）したがって混合湯中の水量と湯量の比は水側弁12の
弁開度θ_Ｗと湯側弁13の弁開度θ_Ｈの比となっている。

ここで、水温をT_W、供給湯温をT_H、設定温度をT_S、水量
をQ_W、供給湯量をQ_H、出湯量をQ_Sとすると以下の関係が
成立する。

T_HQ_H＋T_WQ_W＝T_SQ_S （１） ここでQ_Sは次のように表わせる。

Q_S＝Q_H＋Q_W （２） （１）式と（２）式の関係よりQ_H/Q_Wは次のようにな
る。

流量比Q_H/Q_WをＷとおくと、第４図の関係より（４）式
が成立する。

したがって、（３）式と（４）式より供給温度T_Hは
（５）式で表わせる。

ゆえに、設定温度の給湯を行っている際、水側弁開度θ
_Ｗをθ_Ｗ検出手段25で検出し、湯側弁開度θ_Ｈをθ_Ｈ検
出手段26で検出した後、このθ_Ｗ、θ_Ｈを用いて供給湯
温演算手段28で前記（４）、（５）式の演算をし供給温
度T_Hを求めることができる。

この供給湯温を（３）式に代入することにより任意の設
定温度での流量比Ｗを求めることができる。

したがって出湯開始時に流量比率Ｗで水側弁12と湯側弁
13を開けていれば出湯直後より設定温度給湯が可能であ
る。

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、混合
湯温が求まっており、水温を例えば混合湯温検出手段を
利用して求めるか、推定値を用いるかして求めれば、供
給湯温は演算で求めることができる。

これらの値を用いれば適確に混合比率が演算できるた
め、出湯初期より任意の設定温度での給湯が可能とな
る。

特にシャワー使用時において、設定温度と異なる冷水も
しくは熱湯が出ることなく安全で使い勝手が飛躍的に向
上する効果を得ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の湯水混合制御装置の断面
図、第２図ａ、ｂは同湯水混合制御装置の弁の平面図お
よび正面図、第３図は同湯水混合制御装置の制御ブロッ
ク図、第４図は同湯水混合制御装置の流量と弁開度との
関係の一例を示す図、第５図は従来の湯水混合制御装置
のブロック図である。 12……水側弁、13……湯側弁、15……第１の駆動手段、
17……第２の駆動手段、18……混合湯温検出手段、25…
…水側弁弁開度検出手段、26……湯側弁弁開度検出手
段、29……付勢量設定手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−201173（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−153423（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−59211（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−129511（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−249783（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−109987（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水と湯の圧力差をなくす方向に動作する等
   圧化弁と、水量を調節する水側弁と、湯量を調節する湯
   側弁と、前記水側弁を付勢する第１の駆動手段と、前記
   湯側弁を付勢する第２の駆動手段と水温を検出する水温
   検出手段と、混合湯温を検出する混合湯温検出手段と、
   前記水側弁の弁開度を検出する水側弁弁開度検出手段
   と、前記湯側弁の弁開度を検出する湯側弁弁開度検出手
   段と、前記水側弁弁開度検出手段および前記湯側弁弁開
   度検出手段からの出力により供給湯温を求める供給湯温
   演算手段と、前記混合湯温検出手段および前記供給湯温
   演算手段の信号を用いて前記第１の駆動手段および前記
   第２の駆動手段を駆動し混合湯温を調節する付勢量設定
   手段とからなる湯水混合制御装置。