JP2540230B2 - 給湯器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、断続的に給湯器を使用する際における温水
の温度の変動を抑制可能とした給湯装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 最近、給湯器に温水の出湯温度の設定機能を具備した
ものがあり、その一例として、例えば出湯温度の設定信
号に基づき、温水と水とを混合する比率を調整すること
で所望の湯温の温水を得るようにした温水混合手段があ
る。

この温水混合手段は、設定された温度の温水を出湯す
べく、温水と水との混合比率が決められており、さら
に、前記混合された温水の温度に依存して膨張収縮する
作動子を備え、前記温水の温度が変動しても、この作動
子が膨張または収縮するすることで、温水と水との混合
比率を補正し、設定された温度の温水を出湯するように
したものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記した温水混合手段によっても、断
続的に出湯させる際は、出湯温度が変動してしまう欠点
がある。例えば、第４図のように、出湯を停止して、直
ちに出湯開始された直後は、出湯される温水の温度は瞬
間的に変動を起こしてしまう。これは、出湯停止時、温
水と水は設定された混合比率で混合されない状態となる
ためである。温水と水は設定された混合比率では混合さ
れない状態となると、温水の温度が変動して前記作動子
は温水と水との混合比率を補正しようと作用するから、
温水と水との混合比率が作動する。この状態で、再び出
湯が開始された直後、温水混合手段内において混合され
て出湯される温水の温度は瞬間的に変動を起こしてしま
うというわけである。

本発明はかかる課題を解決するためになされたもので
ある。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するために、本発明は、熱交換器の温
水出口側に温水混合手段を接続構成すると共に、給水管
を前記熱交換器の水導入側に接続する一方、前記温水混
合手段に分岐接続した給湯器において、前記給水管の分
岐点の上流部位に給湯器に供給される水の流量を検出す
る流量検出手段と水温検出手段を設けると共に熱交換器
の温水出口側に熱交換器から出湯される温水の温度を検
出する出湯温度検出手段を設け、前記温水混合手段に、
温水混合手段内において混合された温水の混合温度検出
手段を設け、この混合温度検出手段の検出信号に基づい
て、温水混合手段に温水と水との混合比率を補正すべく
フィードバック制御を行なうものである。

そして、本発明の給湯器は、熱交換器から出湯される
温水と水とを混合して、設定された温度の温水を出湯す
るようにし、この混合された温水の温度を検出して温度
の変動を監視し、前記温度の変動に対応した補正分を導
出して温水と水との混合比率の補正を行なうようにした
ものである。

（作用） 出湯停止時、温水と水は設定された嵌合比率では混合
されない状態となり、混合された温水の温度は変動す
る。この際、混合温度検出手段により、混合された温水
の温度が検出されて、温度の変動分が算出され、温度の
変動分に対応した補正分が導出される。再出湯時に前記
補正分に応じて、温水混合手段を作動させて温水と水と
の混合比率を再調整し、出湯するようにしたので、出湯
される温水の変動は吸収され、安定した温度の温水を得
ることが可能となる。

このように停止時の温水の温度変動を求めて、変動に
対応した補正分を導出し、これに基づいて、出湯開始時
に、温水混合手段の温水混合比率を調整することで、再
出湯時の出湯温度の変動を相殺するようにしたため、安
定した温度の温水を得ることができる。

（実施例） 次に、本発明の給湯器の一実施例を挙げ、添付の図面
を参照しながら以下説明する。

第１図において、１は給湯器を示し、給湯器１は、熱
交換器２の温水出口側に温水混合手段であるサーモミキ
シンクバルブ３を接続構成し、給水管４を前記熱交換器
２の水導入側に接続する一方、前記サーモミキシングバ
ルブ３に分岐接続したものである。

前記給水管４の分岐点の上流部位には給湯器１に供給
される水の流量を検出する流量検出手段５と水温検出手
段６が設けられると共に、熱交換器２の温水出口側に熱
交換器２から出湯される温水の温度を検出する出湯温度
検出手段７が設けられる。なお、これら、流量検出手段
５と水温検出手段６および出湯温度検出手段７は公知の
ものでよい。

前記サーモミキシングバルブ３は設定された温度の温
水を出湯すべく、温水と水との混合比率が決められてお
り、さらに、前記混合された温水の温度に依存して膨張
収縮するワックス部材を内蔵した作動子（後述）を備え
たものである。サーモミキシングバルブ３は前記温水の
温度が変動しても、この作動子が膨張または収縮するこ
とで、温水と水との混合比率を補正し、設定された温度
の温水を出湯するようにしたものである。また、前記サ
ーモミキシングバルブ３には、サーモミキシングバルブ
３内にて混合された温水の混合温度検出手段８が設けら
れる。かかる混合温度検出手段８は検出信号が制御部９
に取り込まれるようになっており、制御部９において、
温水の温度の変動を求めると共にその変動に対応した補
正信号を導出し、後述するサーモミキシングバルブ３の
制御手段に出力するようになっている。

ここで、前記サーモミキシングバルブ３について、一
例を第２図ａに示し、以下詳細に説明する。

このサーモミキシングバルブ３は電動式であり、筐体
10に給水管４を接続してなる水導入口11と、熱交換器２
の温水出口側に接続される温水導入口12と、前記筐体10
内にて混合された温水と水を出湯するための出湯口13を
形成したものである。前記筐体10内において、水導入口
11と温水導入口12との間において、一対の弁体ガイド14
が突設されると共に弁座15が一対の弁体ガイド14間に配
設される。そして、弁体16は弁座15上に設けられたばね
部材17を介して支持されると共に、温度によって膨張収
縮するワックス部材を内蔵してなる作動子18の一端部に
取付けられる。また、前記弁体16には、通流口19が形成
される。

前記作動子18の他端部には、作動子18の初期位置を定
める中空の調節部材20が取付けられ、この調節部材20に
嵌装されるばね部材21によって弾発保持されている。前
記調節部材20には、調節部材20を長軸方向に移動するた
めの駆動源、モータ22が取付けられている。

かかるサーモミキシングバルブ３には、図示しない出
湯温度設定手段に入力された温水の温度の設定信号がサ
ーモミキシングバルブ３の制御手段を構成するモータ22
に出力するようになっている。これに基づいて、前記モ
ータ22は前記調節部材20をばね部材21の弾発力に抗して
長軸方向に移動することで、前記弁体16の初期の開度調
整を行い、前記筐体10内に流入させる温水と水の量を調
整すると共に混合し、設定湯温の温水を得るようにして
いる。その場合、作動子18に設けられたワックス部材が
温水の温度によって、膨張、収縮することで作動子18を
軸方向に変位させ、混合された温水の温度の作動による
影響を補正すべく、弁体16の開度調整を自動的に行うよ
うにしている。

また、前記筐体10内の作動子18近傍には、サーボミキ
シングバルブ３内において混合された温水の混合温度検
出手段８が設けられ、この混合温度検出手段８の検出信
号が、サーモミキシングバルブ３の制御手段に出力さ
れ、温水と水との混合比率を補正すべく弁体16の開度調
整を行なうようになっている。

本発明にかかる給湯器は以上のように構成されるもの
であり、次にその動作を説明する。

先ず、出湯温度設定手段によって、出湯される温水の
温度を設定しておく。この設定にかかる信号は、サーモ
ミキシングバルブ３の制御手段に導入され、モータ22が
作動して、前記調節部材20をばね部材21の弾発力に抗し
て長軸方向に移動することで、前記弁体16の開度調整を
行い、前記筐体10内に流入させる温水と水の量を調整
し、設定湯温の温水が得られるように制御がなされる。

いま、出湯停止操作がなされると、熱交換器２から温
水と、給水管４から水がサーモミキシングバルブ３に流
入しなくなって、設定された混合比率では混合されない
状態となり、筐体10内において混合後の温水が残留し、
混合された温水の温度は変動する。

例えば、筐体10内において熱交換器２からの温水の量
が水との混合比率に基づく量に比較して大なる場合、温
度は上昇し（第３図参照）、このため、作動子18が反応
して、水の流入量を増やす方向に弁体16の開度調整がな
される。一方、水の量が温水との混合比率に基づく量に
比較して大なる場合、温度は下降し、作動子18が反応し
て、温水の流入量を増やす方向に弁体16の開度調整がな
される。この際、作動子18近傍の混合温度検出手段８に
より温度が検出され、制御部９に検出信号が取り込まれ
る。制御部９は、その検出信号から温水の温度変動を求
めて、その変動に対応した補正信号を導出し、再出湯時
に前記補正信号がサーモミキシングバルブ３の制御手段
に導入され、モータ22は作動して、温水と水との混合比
率を補正すべく弁体16の開度調整を行なう。

これによって、再出湯時直後において、前記補正され
た混合比率により出湯されるため、再出湯時直後におけ
る出湯温度の変動は吸収され、安定した温度の温水を得
ることが可能となる。

このように、停止時の温水の温度変動を求めて、この
変動に対応した補正分を導出し、これに基づいて、出湯
開始時に、サーモミキシングバルブ３の弁体16の開度調
整することで、再出湯時の出湯温度の変動を相殺するよ
うにしたため、安定した温度の温水を得ることができ
る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、給油の停止時
の温水の温度変動を求めて、その変動に対応し、出湯開
始時にサーモミキシングバルブの温水混合比率を調節す
ることにより、再出湯時の出湯温度の変動を抑制したの
で、温度変化の少ない温水を出湯させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の給湯器の一実施例を示す系統図、 第２図ａ、第２図ｂは、サーモミキシングバルブの一例
およびその作動説明図、 第３図は第１図に示す給湯器の出湯温度の特性を示す
図、 第４図は従来の給湯装置の出湯温度の特性を示す図であ
る。 １……給湯器、２……熱交換器、３……サーモミキシン
グバルブ、４……給水管、５……流量検出手段、６……
水温検出手段、７……出湯温度検出手段、８……混合温
度検出手段、９……制御部、10……筐体、11……水導入
口、12……温水導入口、13……出湯口、14……弁体ガイ
ド、15……弁座、16……弁体、17……ばね部材、18……
軸部材、19……通流口、20……調節部材、21……ばね部
材、22……モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森中 宣隆 静岡県富士市西柏原新田201番地 高木 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−304841（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−52019（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】給水管を通して供給される水を加熱する熱
   交換器からの温水と前記給水管を分岐して加えられる水
   とを任意の混合比率で混合することにより、所定温度の
   給湯を行う給湯器であって、 前記給水管に接続される水導入口と前記熱交換器からの
   温水を受ける温水導入口が設けられ、筐体内に前記水導
   入口と前記温水導入口とを仕切る弁ガイド体に前記水導
   入口からの水と前記温水導入口からの温水との混合比率
   を調節する弁体が設けられ、この弁体を移動させて前記
   混合比率を変更するモータが設けられ、このモータによ
   る駆動力を前記弁体に緩やかに伝達する調節手段が設け
   られ、この調節手段と前記弁体との間に前記筐体内の湯
   温に応じて伸縮する作動子が設けられることにより、前
   記モータによって前記弁体の位置が調節された前記混合
   比率が設定されるとともに、その混合湯温によって前記
   作動子の長さが伸縮して前記弁体の位置が補正されるサ
   ーモミキシングバルブと、 このサーモミキシングバルブ内の前記混合温水の温度を
   検出する混合温度検出手段と、 前記混合比率が前記モータを通して設定されている前記
   弁体の位置を、出湯停止時の前記混合温度検出手段の温
   度検出出力に応じて変更する制御手段と、 を備えて、出湯停止時の混合温水の温度を検出して前記
   温水の温度変動を求め、その温度変動に応じて前記弁体
   の位置を変更することにより、前記温水と前記水との混
   合比率を補正することを特徴とする給湯器。