DE3782787T2

DE3782787T2 - Mischeinrichtung fuer warm- und kaltwasser.

Info

Publication number: DE3782787T2
Application number: DE8787306862T
Authority: DE
Inventors: Keiji Toto Ltd Hayashi; Yukihiro Toto Ltd Muroya; Hirofumi Toto Ltd Takeuchi; Osamu Toto Ltd Tsutsui
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1986-08-01
Filing date: 1987-08-03
Publication date: 1993-04-01
Anticipated expiration: 2007-08-04
Also published as: EP0259969B1; CA1272707A; KR900008067B1; KR880003132A; EP0259969A2; DE3782787D1; EP0259969A3; US4739923A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung, und insbesondere auf eine Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung, die ein Warmwasser-Versorgungsventil und ein Kaltwasser-Versorgungsventil umfaßt, welche mechanisch oder angetrieben in einer entgegengesetzten Weise geöffnet oder geschlossen werden können, wobei die Öffen- und Schließ- Geschwindigkeiten der Versorgungsventile aus der Differenz zwischen der tatsächlichen Temperatur des aus dem Wasserauslaß fließenden Warmwassers und einer gewünschten Warmwassertemperatur bestimmt wird.
Eine Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung zum Auslassen von warmem Wasser mit einer gewünschten Temperatur To aus dem Hahn einer Badewanne ist bekannt, z.B. die Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung mit einem Warmwasser-Versorgungsventil und einem Kaltwasser-Versorgungsventil, welche entgegengesetzt geöffnet und geschlossen werden können, wobei die Öffen- und Schließ-Geschwindigkeiten der Versorgungsventile aus der Differenz dT zwischen der tatsächlich gemessenen Temperatur Tm des aus dem Hahn fließenden Warmwassers und der gewünschten Wassertemperatur To bestimmt wird. Das Warmwasser-Versorgungsventil ist zwischen einer Quelle für relativ warmes Wasser und dem Hahn angeordnet, und das Kaltwasser-Versorgungsventil ist zwischen einer Quelle für relativ kaltes Wasser und dem Hahn angeordnet. Tatsächlich sind die Ventile mit dem Hahn durch eine Wasser-Mischleitung verbunden. Die Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung weist eine verbesserte Fähigkeit dafür auf, daß die gemessene Temperatur Tm schnell auf die gewünschte, durch den Bediener eingestellte Temperatur To anspricht.
Insbesondere sind das Warmwasser-Versorgungsventil und das Kaltwasser-Versorgungsventil mechanisch miteinander verbunden, so daß, wenn eines der Ventile so betätigt wird, daß es mit einer bestimmten Geschwindigkeit R geschlossen wird, das andere Ventil gleichzeitig so betätigt wird, daß es mit einer Geschwindigkeit -R geöffnet wird. Die Menge des in die Badewanne eingelassenen Warmwassers ist entsprechend dem Wunsch des Bedieners eingestellt und kann nicht durch die Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung gesteuert werden. Im Gebrauch sind die Warmwasserquelle und die Kaltwasserquelle mit einem Warmwasserhahn in der Küche durch eine weitere Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung von gleicher Bauart verbunden. Die Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung weist eine Vorrichtung zum Bestimmen der Geschwindigkeit R auf, um eine vorgeschriebene Zunahme in Bezug auf die Differenz dT vorzusehen, sowie einen Antriebsmechanismus zum Öffnen und Schließen des Warmwasser-Versorgungsventils und des Kaltwasser-Versorgungsventils auf der Grundlage der Geschwindigkeit R in einer miteinander verbundenen Weise. Die Geschwindigkeits-Bestimmungs-Vorrichtung ist von der Art eines Ein-Chip-Mikrocomputers mit einer CPU, einem RAM, einem ROM und anderen integrierten Komponenten. Die vorgeschriebene Zunahme hat einen relativ kleinen Wert, um zu vermeiden, daß die Ventilantriebsvorrichtung in der Umgebung der gewünschten Temperatur To schwingt. Die Ventil-Öffen- und Schließ-Geschwindigkeiten R, -R werden im Verhältnis zu der Differenz dT bestimmt. Daher ist das Ansprechen der gemessenen Temperatur Tm auf die gewünschte Temperatur To in der Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung besser als in einer früheren Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung des Typs, in welchem das Warmwasser-Versorgungsventil und das Kaltwasser-Versorgungsventil in einer miteinander verbundenen Weise mit einer konstanten Geschwindigkeit unabhängig von der Differenz dT geöffnet und geschlossen werden. Der Zustand, in welchem die gemessene Temperatur Tm über eine bestimmte Zeitperiode im wesentlichen gleich zu der gewünschten Temperatur To bleibt, wird als ein stabiler Warmwasserauslaßzustand bezeichnet.
Da die Zunahme, auf die oben Bezug genommen wurde, einen relativ kleinen Wert hat, wird selbst wenn die gemessene Temperatur Tm aufgrund einer plötzlichen Änderung des Drucks des Wassers aus der Warm- oder Kaltwasserquelle während des stabilen Warmwassertemperaturzustands verändert wird, eine relativ hohe Ventil-Öffen- und Schließ-Geschwindigkeit R nicht erreicht.Ein Beispiel einer derartigen Änderung des Drucks des Wassers von der Warmwasserquelle kann ein Druckaufbau sein, der verursacht wird, wenn eine höhere Einstellung für die gewünschte Temperatur To vorgegeben ist, und wenn der Warmwasserhahn in der Küche, der geöffnet worden ist, plötzlich geschlossen wird. Daher wird, wenn dies auftritt, ein relativ langes Zeitintervall benötigt, bis die gemessene Temperatur Tm in der Warm/Kaltwasser-Misch-Vorrichtung für eine Badewanne auf die gewünschte Temperatur To zurückgeht. Dieses Problem könnte gelöst werden, indem für die oben genannte Zunahme ein relativ hoher Wert eingestellt wird. Jedoch würde die Ventilantriebsvorrichtung, und daher die gemessene Temperatur Tm, dazu neigen, in der Umgebung der gewünschten Temperatur To zu schwingen.
GB-A-2 056 627 offenbart eine Vorrichtung zum Mischen von Warm- und Kaltwasser aus entsprechenden Einlässen in eine Mischungs- und Vermengungsleitung. Das Ventil wird durch ein Betätigungselement gesteuert, welches sich nach der Temperatur des gemischten Wassers und der gewünschten Temperatur richtet. Ein Stabilisierungskreis stellt sicher, daß das Mischventil für kleine, schnell benötigte Mengen empfindlich ist, während die Ansprechgeschwindigkeit, wenn nötig verringert wird, um Zeitverzögerungen zu ermöglichen.
JP-A-61-36577, JP-A-61-36578, JP-A-61-36579 und JP-A-61- 10184 offenbaren Wasser-Mischvorrichtungen, diese Vorrichtungen schränken das Schwingen um die gewünschte Temperatur jedoch nicht ein.
Die vorliegende Erfindung wurde in der Anstrengung gemacht, die vorgenannten Nachteile der herkömmlichen Warm/Kaltwasser- Mischvorrichtung zu beseitigen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung vorzusehen, welche verhindern kann, daß eine Ventilantriebsvorrichtung, und daher eine gemessene Temperatur Tm, in der Umgebung der gewünschten Temperatur To schwingen, und welche es ermöglicht, daß die gemessene Temperatur zu der gewünschten Temperatur innerhalb einer möglichst kurzen Zeitperiode zurückkehrt oder auf diese zuläuft, wenn der Druck des Wassers aus der Warm- oder Kaltwasserquelle verändert wird.
Die oben genannte Aufgabe wird gelöst, durch eine Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung, umfassend:
- einen Wasserauslaß;
- eine mit einer Quelle für Wasser mit relativ hoher Temperatur verbundene Warmwasser-Zuführleitung;
- eine mit einer Quelle für Wasser mit relativ niederer Temperatur verbundene Kaltwasser-Zuführleitung;
- eine Wasser-Mischleitung, die zwischen den Warm- und Kaltwasser-Zuführleitungen und dem Wasserauslaß angeschlossen ist;
- ein in der Warmwasser-Zuführleitung angeordnetes Warmwasser-Vesorgungsventil zum Regulieren der durch dieses durchlaufenden Warmwassermenge;
- ein der Kaltwasser-Zuführleitung angeordnetes Kaltwasser-Versorgungsventil zum Regulieren der durch dieses durchlaufenden Kaltwassermenge;
- eine Betätigungsvorrichtung zum Öffnen und Schließen der Warm- und Kaltwasser-Versorgungsventile entgegengesetzt zueinander;
- eine Temperaturerfassungsvorrichtung zum Erfassen der Wassertemperatur in der Wasser-Mischleitung;
- eine Bedienungsvorrichtung zum Einstellen einer gewünschten Temperatur für aus dem Auslaß ausgelassenes Wasser;
- eine Steuervorrichtung, die auf ein Erfassungs-Signal von der Temperaturerfassungsvorrichtung und auf ein Bedienungs-Signal von der Bedienungsvorrichtung anspricht, zum Steuern der Betätigungsvorrichtung;
wobei die Steuervorrichtung umfaßt:
- Temperaturdifferenzerfassungsmittel zum Erfassen der Differenz zwischen der gewünschten Temperatur und der gemessenen Temperatur, auf der Grundlage des Erfassungs- Signals von der Temperaturerfassungsvorrichtung und des Bedienungs-Signals von der Bedienungsvorrichtung;
- Speichermittel zum Speichern einer Mehrzahl von Charakteristiken, umfassend wenigstens eine erste Charakteristik, die eine relativ kleine Zunahme in bezug auf die Differenz aufweist, und eine zweite Charakteristik, die eine relativ große Zunahme in bezug auf die Differenz aufweist;
- Mittel zum Auswählen und Beibehalten einer Charakteristik zum Auswählen und Beibehalten von einer der ersten und zweiten Charakteristiken in Übereinstimmung mit vorgeschriebenen Zuständen;
- Mittel zum Bestimmen der Geschwindigkeit mit welcher das Warmwasser-Versorgunsventil und das Kaltwasser-Versorgungsventil gemäß den ausgewählten Charakteristiken geöffnet und geschlossen werden; und
wobei die Steuervorrichtung dazu vorgesehen ist, die Betätigungsvorrichtung so zu steuern, daß sie das Warmwasser-Versorgungsventil und das Kaltwasser-Versorgungsventil mit der bestimmten Geschwindigkeit öffnet und schließt,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Mittel zum Auswählen und Beibehalten einer Charakteristik die erste Charakteristik auswählt und beibehält, wenn das Vorzeichen der Differenz invertiert wird; und
das Mittel zum Auswählen und Beibehalten einer Charakteristik Mittel zum Erfassen eines stabilen Zustands umfaßt zum Erfassen eines stabilen Warmwasserauslaßzustands, in welchem die Differenz über eine vorgeschriebene Zeitperiode, nachdem das Vorzeichen der Differenz invertiert worden ist, kleiner ist als ein relativ kleiner zweiter Wert, wobei das Mittel zum Auswählen und Beibehalten einer Charakteristik dazu vorgesehen ist, die erste Charakteristik beizubehalten, bis der stabile Warmwasserauslaßzustand durch das Mittel zum Erfassen eines stabilen Zustands erfaßt ist.
Bevorzugterweise umfaßt die Steuervorrichtung ferner Mittel zum Erfassen des Öffnungsbetrags des Warmwasserventils, wobei das Mittel zum Auswählen und Beibehalten einer Charakteristik dazu vorgesehen ist, die zweite Charakteristik auszuwählen, wenn die gemessene Temperatur höher ist als der gewünschte Wert wenn das Mittel zum Erfassen erfaßt, daß der Betrag der Öffnung des Warmwasser-Versorgungsventils einen relativ großen vorgeschriebenen Betrag überschreitet, und zum Beibehalten der zweiten Charakteristik, bis die gemessene Temperatur kleiner wird als die gewünschte Temperatur.
Der vorgeschriebene Betrag ist bevorzugterweise ein maximaler Betrag der Öffnung des Warmwasser-Versorgungsventils.
Bestimmte Ausführungsformen der Erfindung werden nun nur in der Art eines Beispiels mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht, teilweise in Blockform, einer Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 ein Flußdiagramm einer Steuerabfolge ist, die durch eine Steuervorrichtung in der Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung durchgeführt wird;
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Arbeitsvorgangs in der Steuerabfolge von Fig. 2 ist zum Auswählen einer Ventil-Öffen/Schließ-Geschwindigkeitscharakteristik;
Fig. 4 ein Zeitdiagramm einer gemessenen Temperatur Tm, von Kennzeichen und von zwei Ventil-Öffen/Schließ-Charakteristiken mit verschiedenen Zunahmen ist, die durch die Verarbeitung der Figuren 2 und 3 erhalten werden;
Fig. 5 ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen der Differenz dT und den beiden in Fig. 4 gezeigten Ventil-Öffen/Schließ-Charakteristiken zeigt;
Fig. 6 eine schematische Ansicht, teilweise in Blockform einer Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung nach einer abgeänderten Form der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 7 ein Flußdiagramm einer Steuerabfolge ist, welche von einer Steuervorrichtung in der in Fig. 6 dargestellten Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung ausgeführt wird;
Fig. 8 ein Zeitdiagramm einer gemessenen Temperatur Tm, eines vierten Kennzeichens und der beiden Ventil-Öffen/Schließ-Charakteristiken mit verschiedenen Zunahmen ist, welche durch die Verarbeitung in Fig. 7 erhalten werden;
Fig. 9 ein Flußdiagramm einer Steuerabfolge ist, welche von einer Steuervorrichtung in einer Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
Fig. 10 ein Zeitdiagramm einer gemessenen Temperatur Tm ist, das durch die Verarbeitung in Fig. 9 erhalten wird, und
Fig. 11 eine schematische Ansicht, teilweise in Blockform, einer Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Gleiche oder sich entsprechende Teile werden in mehreren Zeichnungen mit gleichen oder sich entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet.
Fig. 1 zeigt eine allgemein durch das Bezugszeichen 100 bezeichnete Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung 100 weist ein mit einer Warmwasser-Zuführleitung 11, die mit einer Warmwasserquelle (nicht dargestellt) verbunden ist, verbundenes Warmwasser-Versorgungsventil 13 auf, sowie ein mit einer Kaltwasser-Zuführleitung 12, die mit einer Kaltwasserquelle (nicht dargestellt) verbunden ist, verbundenes Kaltwasser-Versorgungsventil 14. Warmwasser mit einer relativ hohen Temperatur wird von der Warmwasserquelle der Warmwasser-Zuführleitung 11 zugeführt, und Kaltwasser mit einer relativ niederen Temperatur wird von der Kaltwasserquelle der Kaltwasser-Zuführleitung 12 zugeführt. Die Ventile 13,14 sind betriebsmäßig mit einer Betätigungsvorrichtung 21 mit einem Motor (nicht dargestellt) etc. verbunden, der die Ventile 13,14 in entgegengesetzter Weise mechanisch öffnet und schließt. Das heißt, wenn eines der Ventile durch die Betätigungsvorrichtung 21 so betätigt wird, daß es mit einer bestimmten Geschwindigkeit R geschlossen wird, wird das andere Ventil gleichzeitig durch die Betätigungsvorrichtung 21 so betätigt, daß es mit einer Geschwindigkeit -R geöffnet wird. Die Warm- und Kaltwasserflußraten aus den Warm- und Kaltwasserquellen werden jeweils durch die Ventile 13,14 reguliert. Das warme Wasser, das durch das Ventil 13 durchgelaufen ist, und das kalte Wasser, das durch das Ventil 14 durchgelaufen ist, wird dann durch eine Wasser- Mischleitung 15 zu einem Hahn 16 geleitet, aus welchem das gemischte Wasser z.B. einer Badewanne zugeführt wird.
Die Betätigungsvorrichtung 21 wird durch eine Steuervorrichtung 20 gesteuert, welche einen Ein-Chip-Mikrocomputer mit einer CPU, einem RAM, einem ROM und anderen integrierten Komponenten umfaßt. Der Steuervorrichtung 20 wird ein Erfassungs- Signal von einem Temperatursensor 18 zugeführt, welcher die Temperatur Tm des Wassers in der Wasser-Mischleitung 15 mißt. Der Steuervorrichtung 20 wird ferner ein Signal zugeführt, welches eine vorgegebene, gewünschte Temperatur To anzeigt, sowie ein Signal von einer Bedienungsvorrichtung 19, zum Starten und Stoppen der Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung 100, wobei die Bedienungsvorrichtung 19 durch einen Bediener bedient wird. Wie später beschrieben wird, arbeiten die Steuervorrichtung 20 und die Betätigungsvorrichtung 21 beim Auswählen von einer von zwei Ventil-Öffen/Schließ-Geschwindigkeitscharakteristiken A,B, wie in Fig. 5 dargestellt, auf der Grundlage der Differenz dT zwischen einer gewünschten Temperatur To und einer gemessenen Temperatur Tm, sowie bei dem entgegengesetzten, mechanischen Öffnen und Schließen der Ventile 13,14 entsprechend der ausgewählten Geschwindigkeitscharakteristik zusammen. Die Geschwindigkeitscharakteristik A weist eine relativ große Zunahme auf, wogegen die Geschwindigkeitscharakteristik B eine relativ kleine Zunahme aufweist. Die Geschwindigkeitscharakteristiken A,B weisen in dem Bereich: -0,5 ºC ≤ dT ≤ 0,5 ºC einen Totbereich auf, in welchem die Geschwindigkeit R Null ist. Die Steuervorrichtung 20 dient dazu, verschiedene Datenpunkte zu speichern, eine der Geschwindigkeitscharakteristiken A,B auszuwählen, die ausgewählte Geschwindigkeitscharakteristik beizubehalten und die Ventil-Öffen- und Schließ-Geschwindigkeit R zu bestimmen.
Fig. 2 zeigt schematisch die von der Steuervorrichtung 20 ausgeführte Steuerabfolge. Die gewünschte Temperatur To wird nachfolgend in einem Beispiel mit 39,5º C angegeben, ist jedoch in der Praxis nicht auf eine derartige Temperatur begrenzt.
Wenn die elektrische Stromversorgung der Vorrichtung 100 angeschaltet wird, wird die in Fig. 2 dargestellte Steuerabfolge gestartet.
Zuerst werden verschiedene Variablen und Kennzeichen in einem Schritt P1 initialisiert. Insbesondere werden die Kennzeichen F1,F2 auf F1 = "1", F2 ="0" initialisiert, und ein Kennzeichen F3 wird als Vorgabewert auf F3 = "0" initialisiert. Eine Charakteristik B mit einer relativ kleinen Zunahme wird als ein Anfangswert der Ventil-Öffen/Schließ-Geschwindigkeitscharakteristik K gesetzt. Die Kennzeichen F1 bis F3 sind grundsätzlich folgender Natur, mit dT = To - Tm:
F1 = "1": wenn der Absolutwert der Differenz dT 0,5 ist oder kleiner, d.h. wenn der Zustand dT ≤ 0,5 für eine stabile Zeitperiode t0 oder länger andauert (dieser Zustand wird nachfolgend als ein stabiler Warmwasserauslaßzustand bezeichnet);
F1 = "0": wenn der Absolutwert der Differenz dT andere Werte hat;
F2 = "1": wenn dT > 2 (nach einer Druckveränderung);
F2 = "0": wenn 2 ≥ dT > 0 (wenn die Zunahme B ausgewählt wird, d.h. während einer normalen Verarbeitung);
F3 = "1": wenn dT < - 2 ºC, d.h. wenn der Zustand, in welchem die gemessene Temperatur Tm höher ist als die gewünschte Temperatur To einmal erzeugt wird;
F3 = "0": wenn dT > + 2 ºC, d.h. wenn der Zustand, in welchem die gemessene Temperatur Tm niederer ist als die gewünschte Temperatur To, einmal erzeugt wird.
Das Kennzeichen F1 wird nachfolgend als Stabilitätskennzeichen bezeichnet. Das Kennzeichen F2 wird nachfolgend als Veränderungskennzeichen bezeichnet, da es die Veränderung der Differenz dT aufgrund einer Veränderung des Drucks des Wassers aus der Warm- oder Kaltwasserquelle anzeigt. Das Kennzeichen F3 wird nachfolgend als Inversionskennzeichen bezeichnet, da es verwendet wird, um festzustellen, ob das Vorzeichen der Differenz dT invertiert ist oder nicht.
In einem Schritt P2 wird die Temperatur Tm des Wassers, das durch die Wasser-Mischleitung 15 fließt, von dem Temperatursensor 18 zugeführt, und die gewünschte Temperatur To wird von der Bedienungsvorrichtung 19 zugeführt.
Ein nächster Schritt P3 korrigiert die gemessene Temperatur Tm gemäß dem Differenzier- und Addiervorgang: Tm = Tmf + K1 * (dTm/dt), wobei Tmf eine vorgeschriebene, gemessene Temperatur darstellt, dTm/dt eine Ableitung der gemessenen Temperatur Tm nach der Zeit ist, und K1 eine mit dem Temperatursensor 18 zusammenhängende Konstante ist.
Ein Schritt P4 bestimmt die Differenz dT = To - Tm zwischen der in dem Schritt P2 gelesenen, gewünschten Temperatur To und der in dem Schritt P3 gemessenen Temperatur Tm.
Ein Schritt P5 wählt gemäß den Schritten Q1 bis Q19 eine der in Fig. 5 dargestellten Geschwindigkeitscharakteristiken A,B als die Ventil-Öffen/Schließ-Geschwindigkeitscharakteristik K aus, wie in Fig. 3 dargestellt.
Ein Schritt P6 bestimmt auf der Grundlage der ausgewählten Geschwindigkeitscharakteristik A oder B den Wert der Ventil- Öffen/Schließ-Geschwindigkeit R in Abhängigkeit der Differenz dT.
In einem Schritt P7 wird ein Steuersignal von der Steuervorrichtung 20 an die Betätigungsvorrichtung 21 angelegt, um das Warmwasser-Versorgungsventil 13 und das Kaltwasser-Versorgungsventil 14 mit der bestimmten Geschwindigkeit entgegengesetzt zueinander zu öffnen und zu schließen.
Wenn dT einen bestimmten positiven Wert hat, ist, da dT = To - Tm, To - Tm > 0 und daher To > Tm. Dies bedeutet, daß die Temperatur Tm des aus dem Hahn 16 ausgelassenen Wassers niederer ist als die gewünschte Temperatur To. Daher wird in dem Schritt P7 die Betätigungsvorrichtung 21 so gesteuert, daß das Warmwasser-Versorgungsventil 13 mit der bestimmten Geschwindigkeit R (> 0) kontinuierlich in eine Öffen-Richtung betätigt wird, und das Kaltwasser-Versorgungsventil 14 wird mit der Geschwindigkeit - R kontinuierlich in die Schließ- Richtung betätigt. Wenn eine der Charakteristiken A,B ausgewählt ist, kann die Geschwindigkeit R leicht berechnet werden, wenn die Differenz dT einmal vorgegeben ist, da die Zunahme von jeder der Charakteristiken A,B konstant ist. Die Geschwindigkeit R kann jedoch auch einer in dem ROM gespeicherten Datentabelle entnommen werden, anstatt die Geschwindigkeit R zu berechnen.
Nach dem Schritt P7 geht die Steuerung zurück zu dem Schritt P2.
Fig. 3 zeigt ein detailliertes Flußdiagramm eines Arbeitsvorgangs zum Auswählen der Ventil-Öffen/Schließ-Geschwindigkeitscharakteristik K in dem Schritt P5.
Ein Schritt Q1 stellt fest, ob das Stabilitätskennzeichen F1 auf "1" gesetzt ist oder nicht. Wenn es auf "1" gesetzt ist, dann springt die Steuerung zu einem Schritt Q9, und wenn nicht, dann geht die Steuerung zu einem Schritt Q2.
Der Schritt Q2 überprüft, ob das Veränderungskennzeichen F2 "1" ist oder nicht. Wenn es auf "1" gesetzt ist, dann springt die Steuerung zu einem Schritt Q13, und wenn nicht, dann geht die Steuerung zu einem Schritt Q3 weiter.
Der Schritt Q3 stellt fest, ob die Differenz dT größer ist als 2 ºC oder nicht. Wenn sie größer ist, geht die Steuerung zu einem Schritt Q5, in welchem das Inversionskennzeichen F3 auf "0" zurückgesetzt wird, und wenn nicht, geht die Steuerung zu einem Schritt Q4, welcher überprüft, ob die Differenz dT kleiner ist als - 2 ºC. Wenn sie kleiner ist als - 2 ºC, dann wird das Inversionskennzeichen F3 in einem Schritt Q6 auf "1" gesetzt. Wenn nicht, verläßt die Steuerung das Flußdiagramm der Fig. 3 und geht zu dem in Fig. 2 gezeigten Schritt P6. Wenn z.B. F1 = "1", F2 = "'0" und - 2 ºC ≤ dT ≤ 2 ºC, dann durchläuft die Steuerung die Schritte Q1,Q2 und Q4 jedesmal wenn sie den Schritt P5 erreicht.
Nach den Schritten Q5 und Q6 geht die Steuerung zu einem Schritt Q7, in welchem das Veränderungskennzeichen F2 auf "1" gesetzt wird. Dann wird die Geschwindigkeitscharakteristik A mit größerer Zunahme als der Wert der Öffen/Schließ-Geschwindigkeitscharakteristik K in dem Schritt Q8 ausgewählt, auf welchen der in Fig. 2 gezeigte Schritt P6 folgt.
In den Schritten Q3 bis Q6 wird das Veränderungskennzeichen F2 auf "1" gesetzt und die Geschwindigkeitscharakteristik A mit größerer Zunahme wird als der Wert der Öffen/Schließ-Geschwindigkeitscharakteristik K ausgewählt, wenn der Absolutwert dT der Differenz dT größer ist als 2. Daher werden die Öffen- und Schließ-Geschwindigkeiten der Ventile 13,14 erhöht, so daß die gemessene Temperatur Tm schnell die gewünschte Temperatur To erreichen kann.
Der Schritt Q9 bestimmt, ob der Absolutwert dT der Differenz dT kleiner ist als 0,5 oder nicht. Anders ausgedrückt, überprüft der Schritt Q9, ob die gemessene Temperatur Tm im wesentlichen die gewünschte Temperatur To erreicht hat. Wenn ja, geht die Verarbeitung zu einem Schritt Q10 und wenn nicht, dann geht die Verarbeitung zu einem Schritt Q11. Der Schritt Q11 setzt ein Stabilitäts-Zeitglied St zurück, und dann geht die Steuerung zu dem Schritt P2 in Fig. 2.
Der Schritt Q11 stellt fest, ob das Stabilitäts-Zeitglied St das Zählen einer vorgeschriebenen Zeit t0 vollendet hat. Wenn ja, geht die Steuerung zu einem Schritt Q12, in welchem das Stabilitätskennzeichen F1 auf "0" zurückgesetzt wird. Wenn nicht, geht die Verarbeitung direkt zu dem Schritt P2 in Fig. 2. Das Stablitäts-Zeitglied, das in dem Schritt Q10 zurückgesetzt wird, umfaßt ein als Software ausgeführtes Zeitglied, welches das Zählen einer festgesetzten Zeit t0 jedesmal dann beginnt, wenn es zurückgesetzt wird, und welches ein Zeit-Aus- Kennzeichen (nicht dargestellt) auf "1" setzt, wenn das Zählen beendet ist. Das Zeit-Aus-Kennzeichen wird zur selben Zeit, zu der das Stabilitäts-Zeitglied St zurückgesetzt wird, auf "0" zurückgesetzt.
Wenn das Stabilitätskennzeichen F1 "1" ist, und wenn der Absolutwert dT der Differenz dT sich einem relativ großem Wert 0,5 nähert, geht die Steuerung durch die Schritte Q1,Q9 und Q10. Daher wird das Stabilitäts-Zeitglied St wiederholt zurückgesetzt. Wenn der Absolutwert dT einmal kleiner als 0,5 wird, geht die Steuerung von dem Schritt Q9 zu dem Schritt Q11. Die Steuerung durchläuft wiederholt die Schritte Q1,Q9,Q11,P6 bis das Zählen der Zeit t0 durch das Stabilitäts-Zeitglied St vollendet ist. Zu der Zeit, zu der das Stabilitäts-Zeitglied St das Zählen der Zeit t0 vollendet hat, geht die Steuerung von dem Schritt Q11 zu einem Schritt Q12, in welchem das Stabilitätskennzeichen F1 auf "0" zurückgesetzt wird. Somit wird die Temperatur Tm des Wassers aus dem Hahn 16 als stabil beurteilt, und das Stabilitätskennzeichen F1 auf "0" gesetzt, wenn der Zustand, in dem die gemessene Temperatur Tm im wesentlichen die gewünschte Temperatur To erreicht hat, für eine Zeit t0 andauert. Wenn danach die Steuerung wieder den Schritt Q1 erreicht, geht die Steuerung daher von dem Schritt Q1 zu dem Schritt Q2.
Der Schritt Q13 stellt fest, ob die Differenz dT positiv (+) ist oder nicht, d.h. er überprüft das Vorzeichen der Differenz dT (dT = To - Tm). Wenn dT nicht positiv ist, dann geht die Steuerung zu einem Schritt Q14 und wenn sie positiv ist, dann geht die Steuerung zu einem Schritt Q15. Der Schritt Q14 stellt fest, ob das Inversionskennzeichen F3 "0" ist oder nicht, wogegen der Schritt Q15 feststellt, ob das Inversionskennzeichen F3 "1" ist oder nicht. Wenn das Kennzeichen F3 in dem Schritt Q14 nicht "0" ist, und wenn das Kennzeichen F3 in dem Schritt Q15 nicht "1" ist, dann geht die Steuerung zu dem Schritt P6 in Fig. 2. Wenn das Kennzeichen F3 in dem Schritt Q14 "0" ist, und wenn das Kennzeichen F3 in dem Schritt Q15 "1" ist, dann geht die Steuerung von den Schritten Q14,Q15 zu einem Schritt Q16.
Das Inversionskennzeichen F3 kann so interpretiert werden, daß es entsprechend dem Vorzeichen von dT zu der selben Zeit in dem Schritt Q5 oder Q6 gesetzt wird. Wenn das Vorzeichen der Differenz dT durch die Verarbeitung der Schritte Q13,Q14,Q15 invertiert wird, geht die Steuerung zu dem Schritt Q16.
Wenn die Steuerung durch die Schritte Q1,Q2 zu dem Schritt Q13 geht, sind die Zustände F1 = "1" und F2 = "1" festgestellt worden. Diese Zustände zeigen an, daß der Absolutwert dT der Differenz dT aus irgendeinem Grund während des stabilen Warmwasserauslaßzustands einmal 2 wird. Wenn diese Zustände vorliegen, geht die Steuerung einmal durch die Schritte Q1 - Q8, um die Ventil-Geschwindigkeitscharakteristik A auszuwählen. Es wird nun angenommen, daß 39,5º C als die gewünschte Temperatur To ausgewählt ist, und daß der Druck des Wassers von der Warmwasserquelle aus irgendeinem Grund erhöht wird. In diesem Fall ist das Vorzeichen der Differenz dT negativ. Daher wird das Warmwasser-Versorgungsventil 13 so betätigt, daß es mit einer relativ hohen Geschwindigkeit R geschlossen wird und das Kaltwasser-Versorgungsventil 14 wird so betätigt, daß es mit einer Geschwindigkeit -R geöffnet wird. Als Ergebnis daraus, durchläuft die gemessene Temperatur Tm ein Maximum E (Fig. 4) und nähert sich dann schnell der gewünschten Temperatur To an. Wenn sich der Wasserdruck, wie in Fig. 4 dargestellt, verändert, geht die Verarbeitung durch die Schritte Q1,Q2,Q13,Q14 und geht danach direkt zu dem Schritt P6 in Fig. 2, bis sich die gemessene Temperatur Tm der gewünschten Temperatur To annähert. Entgegengesetzt geht die Verarbeitung durch die Schritte Q1,Q2,Q13,Q15 und geht danach direkt zu dem Schritt P6 in Fig. 2, wenn der Wasserdruck von der Kaltwasserquelle plötzlich erhöht wird.
Wenn sich die gemessene Temperatur Tm derartig an die gewünschte Temperatur To annähert und diese erreicht, unterschreitet die gemessene Temperatur Tm notwendigerweise die gewünschte Temperatur To. Daher wird das Vorzeichen der Differenz dT invertiert. Wenn dies auftritt, geht die Steuerung zu dem Schritt Q16.
In dem Schritt Q16 und den folgenden Schritten Q17,Q18,Q19 wird jeweils das Stabilitätskennzeichen F1 auf "1" gesetzt, das Veränderungskennzeichen F2 auf "0" zurückgesetzt, die Geschwindigkeitscharakteristik B mit kleinerer Zunahme als die Ventil- Öffen/Schließ-Geschwindigkeitscharakteristik K ausgewählt und das Stabilitäts-Zeitglied St zurückgesetzt. Nach dem Schritt Q19 geht die Verarbeitung zu dem Schritt P6 in Fig. 2.
In der in Fig. 1 gezeigten Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung verändert sich der Absolutwert dT der Differenz dT hauptsächlich aufgrund einer plötzlichen Druckveränderung des Wassers von der Warm- oder Kaltwasserquelle um mehr als 2. Gemäß der in Fig. 2 und 3 dargestellten Steuerungsverarbeitung wird die Ventil-Geschwindigkeitscharakteristik A mit relativ großer Zunahme ausgewählt, wenn der Wasserdruck sich relativ stark verändert, und dadurch verursacht, daß der Absolutwert dT der Differenz dT 2 überschreitet, und wenn die gemessene Temperatur Tm die gewünschte Temperatur To überschreitet, wodurch das Vorzeichen der Differenz dT invertiert wird, wird die Ventil-Geschwindigkeitscharakteristik B mit relativ kleiner Zunahme ausgewählt. Dementsprechend verändert sich die gemessene Temperatur Tm wie in Fig. 4 dargestellt. Das bedeutet, daß, wenn der Druck des Wassers von der Kalt- oder Warmwasserquelle einer großen Änderung unterworfen ist, durch das Verhindern, daß die Ventilbetätigungsvorrichtung oder Betätigungsvorrichtung 21 und daher die gemessene Temperatur Tm schwingt, es der gemessenen Temperatur Tm möglich ist, innerhalb einer möglichst kurzen Zeitperiode zu der gewünschten Temperatur zurückzukehren. Der Totbereich der Charakteristiken A,B in dem Bereich: - 0,5 ºC ≤ dT ≤ 0,5 ºC dient dazu, ein derartiges Schwingen zu vermeiden.
In der oben genannten Ausführungsform wird in einem Zeitpunkt eine der beiden Charakteristiken A,B als die Ventil- Öffen/Schließ-Geschwindigkeitscharakteristik K ausgewählt. Es ist jedoch ebenso möglich, dritte, vierte und/oder andere Charakteristiken aufzustellen, welche größere Zunahmen als die der Charakteristik A aufweisen. Zum Beispiel wenn nur eine dritte Charakteristik hinzugefügt wird, wird diese ausgewählt während die Charakteristik A ausgewählt ist, wenn der Absolutwert dT der Differenz dT z.B. höher als 10 ist, was wesentlich größer als 2 ist. Wenn das Vorzeichen von dT invertiert wird, wird die Charakteristik B mit der kleinsten Zunahme anstelle der dritten Charakteristik ausgewählt.
Bei einer Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung, deren Warm- oder Kaltwasser-Versorgungsventile in derselben Art und Weise wie in der obigen Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung betätigt werden, ist das Warmwasser-Versorgungsventil in einer Grenzstellung auf der offenen Seite und das Kaltwasser-Versorgungsventil in einer Grenzstellung auf der geschlossenen Seite, wenn der Hahn für einige Zeit geschlossen bleibt. Dies wird gemacht, da die Temperatur von in der Wasser-Mischleitung verbleibendem Wasser auf die Raumtemperatur fällt, so daß die gemessene Temperatur kontinuierlich niederer ist als die gewünschte Temperatur. Als eine Folge daraus wird, wenn der Hahn wieder geöffnet wird (hier weiterhin als ein Kaltstart bezeichnet), zuerst das in der Wasser-Mischleitung verbliebene Wasser mit niederer Temperatur ausgelassen, und dann wird Warmwasser mit einer höheren Temperatur als der gewünschten Temperatur aus dem Hahn ausgelassen. Insofern das Warmwasser- Versorgungsventil zuerst in der Grenzstellung auf der offenen Seite ist, wie oben beschrieben, wird eine relativ lange Zeitperiode benötigt, bevor die gemessene Temperatur die gewünschte Temperatur erreicht.
Die Fig. 6 bis 8 stellen eine abgeänderte Warm/Kaltwasser- Mischvorrichtung 150 dar, die in der Lage ist, zu verursachen, daß die gemessene Temperatur die gewünschte Temperatur bei einem Kaltstart innerhalb einer relativ kurzen Zeitperiode erreicht.
Wie in Fig. 6 gezeigt, weist die Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung 150 ein mit der Betätigungsvorrichtung 21 verbundenes Potentiometer 151 zum Erfassen des Betrags der Öffnung der Warm- oder Kaltwasserventile 13,14 auf. Das Potentiometer 151 legt sein Erfassungs-Signal an die Steuervorrichtung 20 an. Tatsächlich wird nur der Betrag Θ der Öffnung von einem der beiden Ventile 13,14 durch das Potentiometer 151 erfaßt.
Die Steuervorrichtung 20 der Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung 150 führt die in Fig. 7 gezeigten Schritte P10 bis P15 nach dem in Fig. 2 gezeigten Schritt P4 aus.
Ein Schritt P10 stellt auf der Grundlage des Ausgabesignals des Potentiometers 151 fest, ob der Betrag Θ der Öffnung des Warmwasser-Versorgungsventils 13 in einer Grenzstellung Θmax auf der offenen Seite ist (praktisch eine voll geöffnete Stellung). Wenn ja, geht die Steuerung zu einem Schritt P11 und wenn nicht, dann geht die Steuerung zu einem Schritt P13.
Der Schritt P11 überprüft, ob die gemessene Temperatur Tm höher ist als die gewünschte Temperatur To. Wenn ja, dann geht die Steuerung zu einem Schritt P12 weiter, und wenn nicht, dann geht die Steuerung zu dem Schritt P13.
Der Schritt P12 wählt zwangsläufig die in Fig. 5 gezeigte Charakteristik A als die Ventil-Öffen-Schließ-Geschwindigkeitscharakteristik K aus und setzt ein viertes Kennzeichen F4 auf "1". Danach geht die Steuerung von dem Schritt P12 zu dem Schritt P6 der Fig. 2. Das vierte Kennzeichen F4 wird auf "1" gesetzt, wenn der Hahn 16 geöffnet wird und wenn die gemessene Temperatur Tm die gewünschte Temperatur To überschreitet, nachdem das Warmwasser-Versorgungsventil 13 einmal in die voll geöffnete Stellung gebracht worden ist.
Der Schritt P13 stellt fest, ob das vierte Kennzeichen F4 auf "1" gesetzt ist oder nicht. Wenn ja, dann geht die Steuerung zu einem Schritt P14 und wenn nicht, dann geht die Steuerung zu dem Schritt P5 der Fig. 2, d.h. zu dem in Fig. 3 gezeigten Schritt Q1.
Der Schritt P14 überprüft, ob die gemessene Temperatur Tm niederer ist als die gewünschte Temperatur To. Wenn ja, dann geht die Steuerung zu einem Schritt P15 und wenn nicht, dann geht die Steuerung zu dem Schritt P6 in Fig. 2.
Der Schritt P15 wählt die in Fig. 5 gezeigte Charakteristik B als die Ventil-Öffen/Schließ-Geschwindigkeitscharakteristik K aus und setzt das vierte Kennzeichen F4 auf "0" zurück. Danach geht die Steuerung von dem Schritt P15 zu dem Schritt P6 in Fig. 2.
Fig. 8 zeigt die Art und Weise, in welcher die gemessene Temperatur sich nach einem Kaltstart der Warm/Kaltwasser- Mischvorrichtung 150 mit der Zeit verändert, wobei 39,5º C als gewünschte Temperatur To verwendet wird.
Wenn die gewünschte Temperatur To auf eine maximale Temperatur eingestellt ist, kann das Warmwasser-Versorgungsventil 13 absichtlich voll geöffnet sein, selbst wenn die Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung in einem Kaltstart betrieben wird. In diesem Fall ist die gemessene Temperatur Tm jedoch tatsächlich nicht höher als die gewünschte Temperatur To. Daher geht die Steuerung von den Schritten P10,P11 zu dem Schritt P13. Das vierte Kennzeichen F4 wird in dem Schritt P12 nur auf "1" gesetzt, wenn nach einem Kaltstart Tm > To ist. In Folge daraus geht die Steuerung von dem Schritt P13 zu dem Schritt P5, wenn das Warmwasser-Versorgungsventil 13 absichtlich voll geöffnet ist. Als Ergebnis daraus wird die Ventil-Öffen- Schließ-Geschwindigkeitscharakteristik K in üblicher Weise ausgewählt, wie in Fig. 3 gezeigt.
Gemäß der obigen Verarbeitung durchläuft die Steuerung bei einem Kaltstart und nachdem die gemessene Temperatur Tm einmal die gewünschte Temperatur To überschreitet wiederholt die Schritte P4,P10,P13,P14,P6 bis Tm < To ist. Es sollte erwähnt werden, daß das Warmwasser-Versorgungsventil 13 zu der selben Zeit, zu der die gemessene Temperatur Tm die gewünschte Temperatur To überschreitet, von der voll geöffneten Stellung in die voll geschlossene Stellung betätigt wird. Während dieser Zeit wird die Charakteristik A mit relativ großer Zunahme ausgewählt und beibehalten. In Folge daraus erreicht die gemessene Temperatur Tm die gewünschte Temperatur To sogar nach einem Kaltstart innerhalb einer relativ kurzen Zeitperiode , wie in Fig. 8 dargestellt. Es wird vermieden, daß die Ventilbetätigungsvorrichtung oder Betätigungsvorrichtung, und daher die gemessene Temperatur Tm, schwingen.
Fig. 9 zeigt eine Steuerabfolge für eine Warm/Kaltwasser- Mischvorrichtung 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung 200 ist dazu vorgesehen, zu verursachen, daß die gemessene Temperatur Tm die gewünschte Temperatur To nach einem Kaltstart innerhalb einer möglichst kurzen Zeitperiode erreicht. Die mechanischen Details der Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung 200 sind die gleichen wie die der in Fig. 1 gezeigten Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung 100.
Die Steuervorrichtung 20 der Vorrichtung 200 führt die in Fig.9 gezeigten Schritte P21 bis P27 aus, wobei die Schritte P2,P3,P4,P6 und P7 der Fig. 2 bei der Darstellung weggelassen wurden.
Ein Schritt 21 wählt die Charakteristik B mit relativ kleiner Zunahme (Fig. 5) als die Ventil-Öffen/Schließ-Geschwindigkeitscharakteristik K aus.
Ein Schritt P22 stellt auf der Grundlage des Ausgabesignals des Potentiometers 151 fest, ob der Betrag Θ der Öffnung des Warmwasser-Versorgungsventils 13 in einer Grenzstellung Θmax auf der offenen Seite ist (praktisch in einer voll geöffneten Stellung). Wenn ja, dann geht die Steuerung zu einem Schritt 23 und wenn nicht, dann geht die Steuerung zu einem Schritt P25.
Der Schritt P23 überprüft, ob die gemessene Temperatur Tm höher ist als die gewünschte Temperatur To. Wenn ja, dann geht die Steuerung zu einem Schritt P24 weiter, und wenn nicht, dann geht die Steuerung zu einem Schritt P25.
Der Schritt P24 wählt die in Fig. 5 gezeigte Charakteristik A als die Ventil-Öffen/Schließ-Geschwindigkeitscharakteristik K aus und setzt ein Zeitglied zur Messung einer vorgeschriebenen Haltezeit TA, mit einer Länge wie in Fig. 10 gezeigt, zurück. Danach geht die Steuerung durch die gleichen Schritte wie die in Fig. 2 gezeigten Schritte P6,P7,P2,P3,P4 zu dem Schritt P22.
Der Schritt P25 stellt fest, ob die Charakteristik A als die Ventil-Öffen/Schließ-Geschwindigkeitscharakteristik K ausgewählt ist. Wenn ja, dann geht die Steuerung zu einem Schritt P26 weiter, wenn nicht, dann geht die Steuerung durch die gleichen Schritte wie die in Fig. 2 gezeigten Schritte P6,P7,P2,P3,P4 zu dem Schritt P22.
Der Schritt P26 stellt fest, ob das Zeitglied, das in dem Schritt P24 zurückgesetzt worden ist, das Zählen der Zeit vollendet hat. Wenn ja, dann geht die Steuerung zu dem Schritt P27. Wenn nicht, dann geht die Steuerung durch die gleichen Schritte wie die in Fig. 2 gezeigten Schritte P6,P7,P2,P3,P4 zu dem Schritt P22.
Der Schritt P27 wählt die Charakteristik B als die Ventil- Öffen/Schließ-Geschwindigkeitscharakteristik K aus. Danach geht die Steuerung durch die gleichen Schritte wie die in Fig. 2 gezeigten Schritte P6,P7,P2,P3,P4 zu dem Schritt P22.
Fig. 10 zeigt die Art und Weise, in welcher die gemessene Temperatur sich nach einem Kaltstart der Warm/Kaltwasser- Mischvorrichtung 200 mit der Zeit verändert.
Fig. 11 zeigt die Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung 200 teilweise in Blockform. Die Steuervorrichtung 20 entspricht dem Speichermittel g, dem Mittel e zum Auswählen einer Ventil- Geschwindigkeitscharakteristik und dem Ventil-Geschwindigkeitsbestimmungs-Mittel j. Die Betätigungsvorrichtung 21 entspricht dem Betätigungsmittel k. Das Potentiometer 151 entspricht dem Mittel h zum Erfassen von Ventilöffnungswinkeln. Der Temperatursensor 18 entspricht dem Temperaturerfassungsmittel f.
Gemäß der Verarbeitung der Schritte P21 bis P27 wird die Charakteristik A mit relativ großer Zunahme ausgewählt, wenn das Warmwasser-Versorgungsventil 13 voll geöffnet ist, und wenn die gemessene Temperatur Tm nach einem Kaltstart höher ist als die gewünschte Temperatur To. Die Charakteristik A wird für eine Zeit TA beibehalten, welche durch das in dem Schritt P24 zurückgesetzte Zeitglied gemessen wird. Daher ist die durch die Charakteristik A bestimmte Ventil-Öffen/Schließ- Geschwindigkeit R relativ hoch. In Folge daraus werden die Ventile 13,14 mit einer relativ hohen Geschwindigkeit betätigt, um zu ermöglichen, daß die gemessene Temperatur Tm die gewünschte Temperatur To in einer möglichst kurzen Zeitperiode erreicht, ohne daß die gemessene Temperatur Tm schwingt, wie in Fig. 10 dargestellt. Wenn die Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung 200 nicht in einem Kaltstart betrieben wird, wird die Charakteristik B in dem Schritt P27 ausgewählt, wodurch die Ventil-Öffen/Schließ-Geschwindigkeit R relativ nieder wird.
In Folge daraus ist die Veränderungsrate der gemessenen Temperatur Tm in bezug auf die Zeit relativ klein und der Anwender empfindet beim Gebrauchen der Vorrichtung keine Unbequemlichkeit.
Während der Hahn 16 als Wasserauslaß beschrieben worden ist, können verschiedene andere Einheiten, so wie ein Duschhahn, als Wasserauslaß anstelle des Hahns 16 verwendet werden.

Claims

1. Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung (100;150;200), umfassend:

- einen Wasserauslaß (16);

- eine mit einer Quelle für Wasser mit relativ hoher Temperatur verbundene Warmwasser-Zuführleitung (11) ;

- eine mit einer Quelle für Wasser mit relativ niederer Temperatur verbundene Kaltwasser- Zuführleitung (12);

- eine Wasser-Mischleitung (15), die zwischen den Warm- und Kaltwasser-Zuführleitungen (11,12) und dem Wasserauslaß (16) angeschlossen ist;

- ein in der Warmwasser-Zuführleitung (11) angeordnetes Warmwasser-Versorgungsventil (13) zum Regulieren der durch dieses durchlaufenden Warmwassermenge;

- ein in der Kaltwasser-Zuführleitung (12) angeordnetes Kaltwasser-Versorgungsventil (14) zum Regulieren der durch dieses durchlaufenden Kaltwassermenge;

- eine Betätigungsvorrichtung (21) zum Öffnen und Schließen der Warm- und Kaltwasser-Versorgungsventile (13,14) entgegengesetzt zueinander;

- eine Temperaturerfassungsvorrichtung (18) zum Erfassen der Temperatur (Tm) des Wassers in der Wasser-Mischleitung (15);

- einen Bedienungsvorrichtung (19) zum Einstellen einer gewünschten Temperatur (To) für aus dem Auslaß (16) ausgelassenes Wasser;

- eine Steuervorrichtung (20), die auf ein Erfassungs- Signal von der Temperaturerfassungsvorrichtung (18) und auf ein Bedienungs-Signal von der Bedienungsvorrichtung (19) anspricht, zum Steuern der Betätigungsvorrichtung (21), wobei die Steuervorrichtung (20) umfaßt:

Temperaturdifferenz-Erfassungs-Mittel (P4) zum Bestimmen der Differenz (dT) zwischen der gewünschten Temperatur (To) und der gemessenen Temperatur (Tm) auf der Grundlage des Erfassungs-Signals von der Temperaturerfassungsvorrichtung (18) und des Bedienungs-Signals von der Bedienungsvorrichtung (19);

Speichermittel zum Speichern einer Mehrzahl von Charakteristiken (A,B), welche wenigstens eine erste Charakteristik (B) mit einer relativ kleinen Zunahme in bezug auf die Differenz (dT), sowie eine zweite Charakteristik (A) mit einer relativ großen Zunahme in bezug auf die Differenz (dT) umfaßt;

Mittel (P5;P10 - P15; P22 - P27) zum Auswählen und Beibehalten einer Charakteristik zum Auswählen und Beibehalten von einer der ersten und zweiten Charakteristiken (A,B) in Übereinstimmung mit vorgeschriebenen Zuständen;

Geschwindigkeit-Bestimmungs-Mittel (P6) zum Bestimmen der Geschwindigkeit (R), mit welcher das Warmwasser-Versorgungsventil (13) und das Kaltwasser Versorgungsventil (14) geöffnet und geschlossen werden, gemäß den ausgewählten Charakteristiken (A,B); und

wobei die Steuervorrichtung (20) dazu vorgesehen ist, die Betätigungsvorrichtung (21) so zu steuern, daß sie das Warmwasser-Versorgungsventil (13) und das Kaltwasser-Versorgungsventil (14) mit der bestimmten Geschwindigkeit (R) öffnet und schließt,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Mittel (P5; P10 - P15) zum Auswählen und Beibehalten einer Charakteristik die zweite Charakteristik (A) auswählt und beibehält, wenn der Absolutwert ( dT ) der Differenz (dT) einen relativ großen ersten Wert überschreitet, und die erste Charakteristik (B) auswählt und beibehält, wenn das Vorzeichen der Differenz (dT) invertiert wird; und

daß das Mittel (P5; P10 - P15) zum Auswählen und Beibehalten einer Charakteristik Mittel (Q19,Q9,Q10,Q11,Q12) zum Erfassen eines stabilen Zustands umfaßt zum Erfassen eines stabilen Warmwasser-Auslaßzustands, in welchem die Differenz (dT) über eine vorgeschriebene Zeitdauer (t0), nachdem das Vorzeichen der Differenz (dT) invertiert worden, ist kleiner ist als ein relativ kleiner zweiter Wert, wobei das Mittel (P5;P10 - P15) zum Auswählen und Beibehalten einer Charakteristik dazu vorgesehen ist, die erste Charakteristik (B) beizubehalten, bis der stabile Warmwasser-Auslaßzustand durch das Mittel (Q19,Q9,Q10,Q11,Q12) zum Erfassen eines stabilen Zustands erfaßt ist.

2. Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung (100;150) nach Anspruch 1, worin die ersten und zweiten Charakteristiken (B,A) in einem Bereich, in welchem der Absolutwert ( dT ) der Differenz (dT) kleiner ist als der relativ kleine zweite Wert, einen Totbereich aufweisen.

3. Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung (150) nach Anspruch 1 oder 2, worin die Steuervorrichtung (20) ferner Mittel zum Erfassen eines Öffnungsbetrags (151) zum Erfassen des Betrags (Θ) der Öffnung des Warmwasser-Versorgungsventils (13) umfaßt, wobei das Mittel (P10 - P15) zum Auswählen und Beibehalten einer Charakteristik dazu vorgesehen ist, die zweite Charakteristik (A) auszuwählen, wenn die gemessene Temperatur (Tm) höher ist als die gewünschte Temperatur (To), wenn das Mittel zum Erfassen des Öffnungsbetrags (151) erfaßt, daß der Betrag (Θ) der Öffnung des Warmwasser-Versorgungsventils (13) einen relativ großen vorgeschriebenen Betrag (Θmax) überschreitet, und die zweite Charakteristik (A) beizubehalten, bis die gemessene Temperatur (Tm) niederer wird als die gewünschte Temperatur (To).

4. Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung (150) nach Anspruch 3, worin der vorgeschriebene Betrag (Θmax) ein maximaler Betrag (Θmax) der Öffnung des Warmwasser-Versorgungsventils (13) ist.

5. Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ferner Mittel (151) zum Erfassen des Öffnungsbetrags umfaßt, zum Erfassen des Betrags (Θ) der Öffnung des Warmwasser-Versorgungsventils (13),

worin das Mittel (P22;P27) zum Auswählen und Beibehalten einer Charakteristik die zweite Charakteristik (A) auswählt und für eine vorgeschriebene Zeitdauer beibehält, wenn die gemessene Temperatur (Tm) höher ist als die gewünschte Temperatur (To), wenn das Mittel (151) zum Erfassen des Öffnungsbetrags erfaßt, daß der Betrag (Θ) der Öffnung des Warmwasser- Versorgungsventils (13) einen relativ großen vorgeschriebenen Wert (Θmax) überschreitet, und die erste Charakteristik (B) nach dem Ablaufen der vorgeschriebenen Zeitdauer auswählt und beibehält.

6. Warm/Kaltwasser-Mischvorrichtung (200) nach Anspruch 5, worin der vorgeschriebene Betrag (Θmax) ein maximaler Betrag (Θmax) der Öffnung des Warmwasser-Versorgungsventils (13) ist.