JP2563510B2 - 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 本発明は、湯と水を混合して適温を得る給湯用の湯水
混合装置に関するものである。

従来の技術 従来この種の湯水混合装置には、第４図に示すような
ものがあった（例えば実開昭55−59223号公報）。

第４図において、湯の入口１と水の入口２と混合湯の
出口３を有した弁框体４の内部には、湯側弁体５と水側
弁体６が設けられている。湯側弁体５と水側弁体６は軸
７に取り付けられ、外部に設けた直線運動変換機構８お
よび歯車９を介し、モータ10により駆動される。混合湯
出口３の近傍には、混合湯温を検出する混合湯温検出器
11が設けられ、混合湯温設定器12で設定した混合湯温値
と、混合湯温検出器11で検出される湯温値を制御器13が
比較し、モータ10を制御する。端末には混合湯を供給す
る蛇口14が設けられている。そして蛇口14を開成し、混
合湯温設定器12を手で操作して混合湯温を設定すると、
制御器13で混合湯温検出器11の値と混合湯温設定器12の
設定値が比較され、両者の温度偏差をなくすようにモー
タ10が駆動制御される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、次のような課題
を有していた。すなわち、給湯機の種類や供給される湯
温によって温度の立上り勾配や特性が異なるにもかかわ
らず、常に同じ制御方法によって混合弁の動作を制御し
ているため、給湯配管中の湯温が低下し水の温度に近い
死水状態や、給湯配管中の湯温がぬるま湯程度である半
死水状態では、死水が配管中から排除され給湯機から正
規の安定した温度の湯が供給され始めると、供給湯温の
急激な変化のため、温度検出器の検出スピードおよび混
合弁の駆動スピードが湯温の変化に追いつけず、設定温
度に対してオーバーシュートを生じ、火傷の心配や不快
感を生じることがあった。

本発明は上記課題に対して、混合弁本体に接続される
給湯機の種類を設定器から入力することによって、各給
湯機特有の給湯特性に適合した混合弁の動作を制御し、
通常の安定出湯時はもちろん、死水・半死水出湯時にも
オーバーシュート、アンダーシュートのない優れた混合
性能をもつ湯水混合装置を提供するものである。

課題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装置
は、設定器に混合弁本体に接続される給湯機の種類を入
力する入力手段を設け、設定器に入力された給湯機の種
類の信号を制御器に送り、制御器によって給湯機の給湯
特性に適合した制御信号で混合弁を駆動する構成とする
ものである。

作用 上記構成により、混合弁本体に接続される給湯機の種
類を入力することで死水・半死水出湯時において、給湯
機の種類の違いによる特有の供給湯温変動巾や、立上り
勾配に合わせた制御を行うことが可能となり、死水・半
死水出湯時のオーバーシュートを解消し、安定した混合
水の供給が可能となるものである。

実施例 以下、本発明における湯水混合装置の一実施例を添付
図面に基ずいて説明する。

第１図において、高温湯を供給する給湯機16から延び
る給湯管17と、給水管18があり、給湯管17と給水管18は
混合ユニット19に通じ、この混合ユニット19内で所望す
る温度に混合された湯水は、混合湯管20を通じ流量制御
ユニット21に入る。流量制御ユニット21は、混合湯管20
から送られてくる混合湯を複数の吐出口22へ選択的に切
替え、吐出量を調節するものである。混合ユニット19の
構成は、湯側、水側にそれぞれ逆止弁23を設け、その下
流に湯水の圧力を等しくする等圧化弁24があり、その後
方の混合弁25と、この混合弁25により調節された混合湯
が流出する混合湯管20に、混合湯の温度を検出する温度
検出器26を設けており、混合弁25を電気的に駆動する混
合弁駆動装置27とから成り立っている。浴室内に設けた
設定器28は、所望する温度・流量を設定するスイッチ29
と、給湯機16の種類を入力する給湯機選択スイッチ30が
あり、制御器31は、設定器28で設定された温度と温度検
出器26で検出した温度が等しくなるように、設定器28で
入力された給湯機の種類に応じて混合弁駆動装置27を制
御し、混合弁25の弁開度を調節するものである。流量制
御ユニット21は混合ユニット19で所望する温度に調節し
た混合湯の流量を検出する流量検出器32と、複数の吐出
口22へ混合湯を切替えると同時に、吐出量を制御する流
量制御弁33と、この流量制御弁33を電気的に駆動する制
御弁駆動装置34とから構成している。

設定器28で設定された吐出口22と、流量に対して制御
器31は、制御弁駆動装置34に信号を送り、流量制御弁33
を制御している。

第３図は混合弁25の制御フローチャートの一部を示す
もので、給湯管17内の湯が高温で、設定器28で設定され
た温度より高い状態で出湯を開始すると、混合弁25は全
開になることはないため通常の温度制御に入る。通常の
温度制御では設定温度に比較して出湯温度が高温であれ
ば混合弁25の水側流路を開くように混合弁駆動装置27を
駆動し、設定温度より出湯温度が低い場合は、混合弁25
の湯側を開く様に、また、設定温度と出湯温度が等しい
場合は、混合弁25の弁位置をその場で停止し、再び出湯
温度が変化したら通常の温度制御を行なう。

一方、給湯管17内の湯が放熱によって冷えた状態（以
降、死水・半死水状態と称する）で出湯を開始すると、
出湯開始時から供給湯温が低く、混合弁25が湯側全開の
位置にあっても設定器28で設定された設定温度まで出湯
温度が達しないため、制御器31によって死水・半死水状
態であると判断しタイマーカウントを開始する。この
時、給湯機選択スイッチ30によって入力された給湯機16
の種類に適合する給湯立上り勾配性能に応じて混合弁駆
動装置27の制御動作を制御し、混合弁25の弁開度を調節
するものである。

例えば、給湯機選択スイッチ30が貯湯式給湯機の設定
をされている場合は、給湯機16からの給湯温度が高く、
死水・半死水状態からの湯温の立上り勾配が急であるた
め、混合弁25の弁開度が湯側全開の位置からでは、混合
弁25の弁開度調節スピードが湯温の立上りスピードに追
い着けないので混合弁25を一定量水側を開いた状態で混
合湯温が上昇するまで待機する。そして、混合湯温が上
昇し始めたら混合弁25を全速で水側を開いてゆき通常の
温度制御に移る。

又、給湯機選択スイッチ30が瞬間湯沸機に設定されて
いる場合、すなわち貯湯式給湯機でない場合は、給湯能
力の特性上給湯温度を高く設定すると流量が減少し、流
量を多く保つと給湯温度が低下する特性がある。また、
給湯が開始されてから設定湯温に到達するまで時間がか
かるため、死水・半死水状態からの湯温の立上り勾配が
緩やかになる。従って混合弁25は湯側全開の状態のまま
混合湯温が上昇してくるまで待機し、混合湯温が上昇し
てきた時点で水側を開き、その後通常の温度制御へ移り
所望の混合水を得るようにしたものである。

貯湯式給湯機である場合、貯湯式給湯機でない場合に
かかわらず、混合湯温上昇待機中にある設定時間を越え
ると給湯機16から湯が給湯されていないとして湯切れ制
御に移項する。湯切れ制御は、次第に湯側の弁開度を小
さくしてゆき最終的に流量制御弁33を制御し、閉止状態
にする制御である。

なお、給湯器選択スイッチ30は、設定器28以外の場所
例えば制御器31や給湯機スイッチを単独で設けても同様
である。

上記構成により、使用されている給湯機の種類の判別
が可能となり、給湯機の種類によって異なる湯温の立ち
上がり勾配特性に応じた混合弁駆動制御が可能となるた
め、死水・半死水出湯時のオーバーシュート現象を防止
できる。従って、どのような給湯機に接続された場合で
も、常に設定温度に対応した安定した出湯温度が確保で
きる。

発明の効果 以上の実施例の説明から明らかなように本発明の湯水
混合装置によれば、次の効果が得られる。

（１） 使用される給湯機の給湯立ち上がり勾配特性や
特有の湯温変動幅に応じた温調制御が可能となり、死水
・半死水出湯時のオーバーシュートが防止でき、出湯温
度も安定化できる。

（２） 所望する湯温に対してオーバーシュートやアン
ダーシュートがなく、火傷の心配や不快感を防止でき、
安全性が向上する。

（３） 給湯機の種類を限定せずに、貯湯式、瞬間型を
問わず広範囲の給湯機に接続が可能となるだけでなく温
度安定性も損うこともないため、汎用性が高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す湯水混合装置の構成
図、第２図は同装置の設定器の拡大平面図、第３図は同
装置の制御フローチャート、第４図は従来の湯水混合装
置の構成図である。 16……給湯機、19……混合ユニット、21……流量制御ユ
ニット、25……混合弁、26……温度検出器、27……混合
弁駆動装置、28……設定器、30……給湯機選択スイッ
チ、31……制御器、33……流量制御弁、34……制御弁駆
動装置。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高温湯を供給する給湯機と、前記給湯機か
   らの高温湯と水を混合して適温を得る混合弁と、前記混
   合弁を電気的に駆動する混合弁駆動装置と、混合水の温
   度を検出する温度検出器と、混合水の出湯・停止および
   流量を調節する流量制御弁と、前記流量制御弁を電気的
   に駆動する制御弁駆動装置と、所望する混合水の状態量
   を設定する設定器と、前記設定器に備えられ、給湯機の
   種類を入力する給湯機入力手段と、前記給湯機入力手段
   により入力された給湯機の種類と前記設定器により設定
   された混合水の状態量の信号により求められた温度と温
   度検出器の信号とを比較計算した結果で混合弁駆動装置
   および制御弁駆動装置に信号を送り、混合弁および流量
   制御弁を駆動制御する制御器とからなる湯水混合装置。
2. 【請求項２】設定器で設定される状態量として温度及び
   流量を用いた特許請求の範囲第１項記載の温水混合装
   置。