JP2661995B2

JP2661995B2 - 自動給湯装置

Info

Publication number: JP2661995B2
Application number: JP30123688A
Authority: JP
Inventors: 寛明米久保; 理照三好; 勝己平田; 棟彦徳本; 隆司岩佐; 久人原賀; 好信内村; 良樹川村; 真吾田中
Original assignee: TOTO KIKI KK; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: TOTO KIKI KK; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-11-29
Filing date: 1988-11-29
Publication date: 1997-10-08
Anticipated expiration: 2012-10-08
Also published as: JPH02146435A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、湯水混合弁を用いた自動給湯装置に関する
ものである。

従来の技術従来、自動給湯装置には第９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９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内には、湯側弁体５と、水
側弁体６が、軸７に固定して設けられている。軸７はね
じ機構８と外部の減速歯車９を介して、モータ10により
駆動され、湯側弁体５と水側弁体６にて湯と水の混合比
率が変えられる。混合湯温はサーミスタ11で検出され、
この検出信号と設定器12の設定値が制御器13で比較さ
れ、モータ10が調節される。そして混合湯は、端末に設
けられた蛇口14から給湯箇所に給湯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の従来の自動給湯装置
では、各給湯箇所への流量調節を、手動で蛇口14にて行
なわなければならないため、給湯箇所で必要とされる流
量を即座に得ることが困難であった。

また、給湯機として瞬間湯沸器や缶水量の少ないボイ
ラーが使われた場合、加熱能力に限りがあるため、蛇口
14で流量を多くしすぎると、設定器12で設定された温度
以下に供給湯温が下がり、湯側弁体５で湯側を全開とし
ても所望の温度が得られないことがあった。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであ
り、各給湯箇所の使用量に対し適正で、給湯機の能力不
足の影響を受けない流量で給湯ができる自動給湯装置を
提供することを目的としている。

課題を解決するための手段上記課題を解決するため、本発明の自動給湯装置は、
給湯機から供給される湯と水を混合する湯水混合弁と、
この湯水混合弁を駆動する混合弁駆動手段と、混合湯温
を設定する湯温設定器と、前記水の温度を検出する水温
検出器と、混合湯の流量を制御する流量制御弁と、この
流量制御弁を駆動する流量制御弁駆動手段と、前記混合
弁駆動手段により前記湯水混合弁の水側経路を所定期間
開成状態に保ってから前記水温検出器による水温測定を
行い、この水温検出器の信号に基づいて前記流量制御弁
駆動手段を制御する制御器を備えたものである。

また給湯機能力設定手段を有し、制御器はこの給湯機
能力設定手段と湯温設定器および水温検出器の信号に従
って流量制御弁駆動手段を制御するものである。

また湯温設定器による高温設定時に、低温を仮設定す
る湯温判定仮設定部を設けて構成するものである。

また湯温設定器による高温設定時に、弁開度を仮設定
する弁開度調節部を設けて構成するものである。

作用上記した構成により本発明の自動給湯装置は、水温の
測定時に湯水混合弁の水側経路を一時的に開成すること
により、水温検出器による水温の検出を確定にし、この
信号をもって流量制御号を調節して、水温によって異な
る給湯機出湯温度を、高温湯が得られる範囲に制御する
ものである。

また、給湯機能力設定手段と、湯温設定器と、水温設
定器の信号を利用して適正流量を演算によって正確に求
めるものである。

また、湯温判定仮設定部によって、一時的に低温で出
湯することにより、水温検出器による水温の測定を正確
にするものである。

また、弁開度調節部によって、一時的に水側経路を開
成することにより、水温検出器による水温の測定を正確
にするものである。

実施例以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、ガス瞬間給湯機15へは水道16から水
が供給され、給湯管17を経て湯が供給される。瞬間給湯
機15は、水がバナー18を経た水が、熱交換器19でバーナ
ー20により加熱され、湯温サーミスタ21で検出された湯
温が予め定めた温度と制御器22で比較され、ガス比例弁
23を調節して適温を得る。浴室24内のエプロン25の収納
部には、電気的に混合湯温を調節する混合弁26と、流量
制御と給湯箇所の切り替えを行う流調切替弁27、28が設
けられている。流調切替弁27からはハンドシャワー29と
固定シャワー30へ、また流調切替弁28からは洗い場給湯
口31と浴槽給湯口32へ択一的に給湯ができる。

混合弁26と流調切替弁27、28は、制御器33とともに自
動給湯ユニット34を構成している。

混合弁26には給湯管17と給湯管35が接続され、制御器
33は台所リモコン36、メインリモコン37、浴槽リモコン
38と接続されている。

第２図に自動給湯ユニット34の詳細を示す。給湯管17
と給水管35を経て供給される湯と水は弁框体39内に設け
た逆止弁40、41、湯と水の圧力を均衡させる圧力バラン
ス弁42を経て混合弁26に至る。混合弁26は軸44に設けた
湯側弁体45と水側弁体46が、ステッピングモータ47によ
り減速歯車48を経て駆動され、軸44に設けたねじ機構に
より、左右に移動するように構成されている。湯と水の
全閉点は、マイクロスイッチ49、50により検出されてい
る。混合湯温は温度検出器であるサーミスタ51により、
また流量は流量センサー52により検出される。混合湯は
流調切替弁27によりハンドシャワー29あるいは固定シャ
ワー30へ切り替えて給湯される。この流調切替弁27は、
軸53に設けられた弁体54と55が、直流モータ56の回転が
歯車57を経て軸53に伝達され左右に移動する。

また止水位置とハンドシャワー29の全開点、固定シャ
ワーの全開点はマイクロスイッチ58、59、59′により検
出される。

また圧力バランス弁42部の水側経路には、水温検出器
として水温サーミスタ60が設けられている。

第３図にメインリモコン37の詳細を示す。各給湯箇所
への給湯を指示する浴槽スイッチ61、洗い場カランスイ
ッチ62、ハンドシャワースイッチ63、固定シャワースイ
ッチ64、湯温設定器の一部を構成するあつくスイッチ6
5、ぬるくスイッチ66、水スイッチ76、流量設定器であ
る多くスイッチ68、少なくスイッチ69等が設けられてい
る。

第４図に台所リモコン36の詳細を示す。ここには電源
の入切スイッチ70、台所から浴槽への給湯を指示する浴
槽スイッチ71、タイマーやテレコン運転を予約する予約
スイッチ72、浴槽への湯張り量を設定する湯ばりボリュ
ーム73、浴槽への給湯温度を予め設定する湯温設定器の
一部を構成する浴槽湯温ボリューム74、シャワーへの給
湯温度を設定する湯温設定器の一部を構成するシャワー
湯温ボリューム75、給湯機能力設定スイッチ76等が設け
られている。

第５図は制御の要部を示す制御ブロック図である。

制御器33には、プリセット流量値のメモリー部77,7
8、設定湯温を判定し47℃,50℃，熱湯設定時に10秒間だ
け湯温設定を40℃に仮設定する湯温判定仮設定部79、設
定湯温と給湯機能力測定スイッチ76と水温サーミスタ60
の信号より流量を演算する流量演算部80、プリセット流
量のメモリー値と、演算流量の流量値の比較判定をする
流量判定部81、温度偏差が所定の時間内に解消されたか
否かの判定と、解消されない場合の流量調節を割り込み
指示する偏差判定部82、各モータの調節部83、84、85等
が設けられている。

次に本発明の動作を説明する。

台所リモコン36の電源スイッチ70をオンすると、自動
給湯ユニット34と瞬間給湯機15に通電が行われ、待機状
態となる。浴槽スイッチ61、洗い場カランスイッチ62、
ハンドシャワースイッチ63、固定シャワースイッチ64の
いずれかを押すと、指示された流量と温度で給湯が開始
される。この給湯開始時に給湯される流量は、給湯機能
力設定スイッチ76と、水温サーミスタ60と、湯温設定値
が流量演算部80で演算され、演算値とメモリー部77ある
いは78に記憶されているメモリー値が、流量判定部81で
比較され、第６図のフローチャートの後半に示すような
判定が行われ、少ない方の流量で給湯が行われる。再
度、押されたスイッチを押すと給湯は停止される。

給湯が停止すると、水側経路の水が、湯水混合弁26の
弁框体39を通じて湯側経路の湯により加熱され、水温サ
ーミスタ60部の温度が上がる。再給湯開始時に、このよ
うな状態で水温を測定すると、演算に誤差を生ずる。

そこで、水温の測定をする時は10秒間給湯を行った後
に測定する。特に、設定温度が熱湯に設定されたり、47
℃、50℃といった高温に設定されて給湯が開始された時
は、水が全く流れなかったり、流れが少ないため水温を
確定するのに時間がかかる。これを防止するため、設定
温度を40℃に仮設定して10秒間流し、水温サーミスタ60
部に十分水が流動した後で水温を測定している。この方
法を取らないと、冬期の給湯機能力が足りない時に水温
が高いと判断して流量を多く流しすぎ、設定湯温が得ら
れないことになる。

演算部80で求めた流量は、水温サーミスタ60や給湯機
能力のばらつき等により多少誤差がある。この誤差によ
り設定湯温が得られない時の対策として偏差判定部82が
あり、温度が得られる流量に若干修正を行っている。

水温サーミスタ60の信号は、湯温設定値に若干の修正
を加え、例えば冬期は設定値に＋１℃、夏期は−１℃を
自動的に付加している。これによって、人体の感覚と要
望に沿った給湯を実現している。更に、水温サーミスタ
60の信号は、冷温サイクルを繰り返すサイクルシャワー
のサイクル巾や、徐々に温度を下げて行くクールダウン
シャワーの勾配や到達値を、夏と冬で自動的に変えるこ
とにも利用される。

第７図は他の実施例の制御ブロック図である。

この例では湯水混合弁26の水側経路を開成する制御と
して、前記実施例のように湯温を仮設定するのでなく、
弁の開度の仮設定によって開成を行う方法を採ってい
る。弁位置を記憶しておく位置メモリー86に従い、設定
湯温を判定し高温設定がされた場合、例えば50％の弁開
度として湯と水を半分、半分に流すことを10秒間続ける
弁開度調節部87を有している。弁開度の記憶は、ステッ
ピングモータ47へ入力されるパルスを数えて行われる。
初期位置は、電源投入時に水側を全開にする方向に駆動
し、マイクロスイッチ60に当接した点をゼロ点として数
えられる。この方法は、制御器33が弁位置の位置メモリ
ー86を必要とするが、弁位置が分かっているため、確実
に水側経路の開度を設定できる。

また、弁位置メモリー86を利用して、弁開度調節部87
により凍結防止運転時に、湯側と水側双方を50％、50％
に開成し、少量の水をたれ流して湯と水の双方の経路の
凍結を防止したり、マイクロスイッチ49、50の故障時に
オーバーランを防ぐこと等もできる利点を有している。

給湯機の出湯温度と流量、給湯機能力の関係は第８図
に示すようになっている。

これらの関係は次式で表わされる。

給湯機能力＝定数×流量×（出湯温度−水温）従って、流量は給湯機能力と出湯温度と水温が分かれ
ば計算で求められる。また、これら３つの条件が揃わな
いまでも２つあるいは１つだけ分かっても、全く情報が
ない状態に比べれば、より正確に大体の流量が決められ
る。従って、前出の実施例では３つの条件により演算で
流量を求めたが、水温だけでも給湯機能力に不足を来た
さない流量は大体決められる。

発明の効果以上の実施例の説明により明らかなように本発明の自
動給湯装置によれば、次のような効果が得られる。

（１）水温測定時に水側経路を必ず開成してから水温
が測定でき、かつ水温検出器の信号に基づいて流量値が
決められるため、自動的に適正な流量が給湯できる。

（２）給湯機能力設定手段と湯温設定器と水温検出器
の信号により、給湯流量を精度よく求めて給湯ができ
る。

（３）低温を仮設定する湯温判定仮設定部により、水
側経路の開成が温度設定と連動して簡単な構成で実現で
きる。

（４）弁開度調節部により、確定に水側経路の開度が
設定でき、水温測定がより正確にできるとともに、凍結
防止運転や他部品の故障時の補完に、開度メモリーが利
用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す自動給湯装置を用いた
給湯系統図、第２図は同装置の要部断面図、第３図は同
装置のメインリモコン正面図、第４図は同装置の台所リ
モコンの正面図、第５図は同装置の制御ブロック図、第
６図は同装置の制御を示すフローチャート、第７図は他
の実施例における制御ブロック図、第８図は給湯機特性
図、第９図は従来の自動給湯装置の系統図である。 15……瞬間給湯機（給湯機）、26……湯水混合弁、27、
28……流調切替弁（流量制御弁）、33……制御器、47…
…ステッピングモータ（混合弁駆動手段）、56、56′…
…直流モータ（流量制御弁駆動手段）、60……水温サー
ミスタ（水温検出器）、79……湯温判定仮設定部、87…
…弁開度調節部。

フロントページの続き (72)発明者平田勝己大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者徳本棟彦大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者岩佐隆司大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者原賀久人神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８番１号東陶機器株式会社茅ケ崎工場内 (72)発明者内村好信神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８番１号東陶機器株式会社茅ケ崎工場内 (72)発明者川村良樹神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８番１号東陶機器株式会社茅ケ崎工場内 (72)発明者田中真吾神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８番１号東陶機器株式会社茅ケ崎工場内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】給湯機から供給される湯と水を混合する湯
水混合弁と、この湯水混合弁を駆動する混合弁駆動手段
と、混合湯温を設定する湯温設定器と、前記水の温度を
検出する水温検出器と、混合湯の流量を制御する流量制
御弁と、この流量制御弁を駆動する流量制御弁駆動手段
と、前記混合弁駆動手段により前記湯水混合弁の水側経
路を所定期間開成状態に保ってから前記水温検出器によ
る水温測定を行い、この水温検出器の信号に基づいて前
記流量制御弁駆動手段を制御する制御器を備えた自動給
湯装置。
【請求項２】給湯機能力設定手段を有し、制御器はこの
給湯機能力設定手段と湯温設定器および水温検出器の信
号に従って流量制御弁駆動手段を制御する請求項（１）
記載の自動給湯装置。
【請求項３】湯温設定器による高温設定時に低温を仮設
定する湯温判定仮設定部を設けることにより制御器は水
側経路を所定の範囲で開成する請求項（１）記載の自動
給湯装置。
【請求項４】湯温設定器による高温設定時に弁開度を仮
設定する弁開度調節部を設けることにより制御器は水側
経路を所定の範囲で開成する請求項（１）記載の自動給
湯装置。