JP2751399B2 - 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 本発明は湯と水の混合比率を調製し最適な混合湯温を
得る湯水混合制御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は第５図に示すようなもの
があった。

第５図において、１は湯流路、２は水流路であり、各
流路に関連して自動調圧弁３が設けられている。自動調
圧弁３は、湯流路１の１次圧力PH1を減圧する湯側弁体
４、湯側弁座５と、水流路２の１次圧力PC1を減圧する
水側弁体６、水側弁座７と、湯側弁体４と水側弁体６を
連結する弁軸８と、湯と水の減圧後の１次圧PH1、PC1の
圧力差で動作するピストン９とで構成されており、湯ま
たは水の圧力が急変してもその圧力で自動調圧弁３が移
動し、湯と水の２次圧PH2とPC2とが常に等しく保たれる
ように作用する。湯と水の混合比はモータ11によって付
勢される温調弁12を左右に移動させて可変し、混合温度
を変える。13は湯と水の混合部であり、混合後は流量調
節開閉弁14を介して出湯されるが、その温度は混合湯温
検出手段（例えばサーミスタ）15によって、またその流
量は流量検出手段16によって検知され、設定手段17の値
に一致させるべく制御手段18がモータ11と流量調節開閉
弁14を付勢する。

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、モータにより温
調弁12を付勢しているため応答が遅く、混合湯温検出手
段からの信号のみでモータを制御する混合湯温検出手段
の時間遅れなどによりハンチング現象を起こすことがあ
る。

本発明はかかる従来の課題を解消するもので、混合湯
温検出手段と設定手段の温度偏差の符号により混合弁駆
動手段の駆動量を切り替えハンチング現象を防ぎ安定し
た混合湯温を供給することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の湯水混合装置は、
湯流路および水流路と、前記湯流路および水流路の流量
を調節する混合弁と、前記混合弁を駆動する駆動手段
と、混合湯温を検出する混合湯温検出手段と、混合湯温
を設定する設定手段と、前記駆動手段を制御する制御手
段とからなり、前記制御手段は前記混合湯温検出手段と
前記設定手段による設定温度との温度偏差の符号に対し
高温出湯時の駆動量を大きくする非対称な駆動量を設定
する複数の駆動量設定手段を有し、前記混合湯温検出手
段からの温度信号と前記設定手段からの温度信号の温度
偏差を検出し、その温度偏差の符号により前記複数の駆
動量設定手段を切り替える主制御手段を備えた構成とし
たものである。

作用 以上の構成により、温度偏差の状態により温度偏差の
符号に対し高温出湯時の駆動量を大きくする非対称な特
性をもつ駆動量設定手段を切り替えて混合弁を駆動し温
度調節を行なう。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。な
お、第１図は湯水混合装置の断面図で第４図と同一部品
については同一番号を付している。

19は付勢手段で、自動調圧弁３と付勢手段19で混合弁
20を形成する。21は前記付勢手段19の力と対向して可変
バイアス力を付与する駆動手段である。駆動手段21は、
磁性体からなるプランジャ22と、前記プランジャ22の周
りに防水および絶縁されたコイル23を有し、前記コイル
23は制御手段18に接続されている。流量調節開閉弁14は
流量調節開閉弁駆動手段24により駆動され、流量は流量
検出手段16で検出する。

第２図は制御手段18の例である。26は主制御手段で27
-1は第１の駆動量設定手段、27-2は第２の駆動量設定手
段、28は温度偏差検出手段である。

次に本発明の構成の動作を説明する。

設定手段18からコイル23に電流を流すと、磁性体から
なるプランジャ22はフレミングの法則により弁軸８にバ
イアス力を付与する。このバイアス力と付勢手段19の付
勢力がつりあったところで自動調圧弁はバランスする。

したがって、コイル23に流す電流を変化することによ
り自動調圧弁３のバランス点を移動することができる。

例えば、電流の小さい場合は付勢手段19の力の方が強
いため湯側弁体４より水側弁体６の方が大きく開き、出
場温度が低くなる。

電流を大きくすると付勢手段19の力に対向してプラン
ジャ22を押し出すことにより湯側弁体４が開きだし結果
的に出湯温度が高くなる。

このようにして、制御手段18は混合湯温検出手段15の
信号と設定手段17の信号を入力することにより出湯温度
が設定温度になるようにコイル23に流す電流を調節す
る。

しかし、湯流路１の湯圧または水流路２の水圧が急変
したり設定温度を急に大きく変化されると混合弁20が不
安定になりハンチング現象を起こすことがある。（第３
図（ａ））このハンチング現象を止める手段を以下に説
明する。

通常、主制御手段26は第１の駆動量設定手段27-1を用
いてコイルを駆動している。駆動量設定手段27-1の駆動
量の特性は第４図（ａ）のように温度偏差の符号に対し
て対称となっている。

何らかの原因でハンチングが生じた場合、主制御手段
26は、混合湯温検出手段15と設定手段17の温度偏差en
（en＝設定温度−混合湯温）を温度偏差検出手段28で検
出し、これを用いて第２の駆動量設定手段27-2によりコ
イルを駆動する。駆動量設定手段27-2の駆動量の特性は
第４図（ｂ）のように温度偏差の符号に対して高温出湯
時の駆動量を大きくする非対称となっている。したがっ
て、ハンチングが生じた場合、駆動量が変わり温度偏差
が負の場合（混合湯温が設定温度より高い場合）の方が
大きく動作し早く設定温度に近づく。（第３図（ｂ）
ｘ）駆動量が大きすぎて設定温度より低くなっても温度
偏差が正になると駆動量が小さくなり混合湯温は設定温
度にゆっくりと近づいていく。

このようにしてハンチングが始まると高温出湯時の駆
動量を大きくする非対称な特性をもつ駆動量設定手段を
切り替えることによりハンチングは無くなり混合湯温は
設定温度に等しくなり安定する。

この時、制御手段の駆動量を高温出湯時の駆動量を大
きくする非対称にすることにより高温出湯の時間を短く
することによりシャワ等においては安全に使用すること
ができる。

また第１の駆動量設定手段27-1の駆動量の特性を第４
図（ｃ）、第２の駆動量設定手段27-2の駆動量の特性を
第４図（ｄ）のように不感帯を設けて混合湯温の温度特
性をゆるくしハンチングを生じにくくすることもでき
る。

またハンチングでなくとも過渡変動により急激に混合
湯温が設定温度からずれて高温になった場合、駆動量設
定手段を第１の駆動量設定手段27-1から第２の駆動量設
定手段27-2に切り替えることにより高温出湯の時間を短
くでき安全に使用できる。

上記実施例において駆動量設定手段を２つとしたが、
きめの細かい制御をするためにさらに増加したり、駆動
量の特性を変化しても可能である。

通常の使用状態においては水圧変動時には従来と同様
に自動調圧弁３が動作し、湯側弁体４、水側弁体６とピ
ストン９との受圧面積を等しくしておけばその２次圧PH
2とPC2とは付勢手段19と駆動手段21によるバランス点で
の状態を保つ。

さらに、調圧弁と温調弁とを１つにできるため形を小
さく構成することができる。

発明の効果 以上のように本発明の湯水混合制御装置は、湯流路お
よび水流路と、前記湯流路および水流路の流量を調節す
る混合弁と、前記混合弁を駆動する駆動手段と、混合湯
温を検出する混合湯温検出手段と、混合湯温を設定する
設定手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とからな
り、前記制御手段は前記混合湯温検出手段と前記設定手
段による設定温度との温度偏差の符号に対し高温出湯時
の駆動量を大きくする非対称な駆動量を設定する複数の
駆動量設定手段を有し、前記混合湯温検出手段からの温
度信号と前記設定手段からの温度信号の温度偏差を検出
し、その温度偏差の符号により高温出湯時の駆動量を大
きくする非対称な駆動量を設定する前記複数の駆動量設
定手段を切り替える主制御手段とを備えたので、ハンチ
ングを生じても高温出湯時の駆動量を大きくする非対称
な駆動量を切り替えることで、その機器のより不快な温
度となる設定温度より高温側の出湯が発生した場合は混
合弁駆動手段の駆動量が大きくなり、設定温度より高温
の不快な湯温を吐出する時間を短くすることができ、さ
らに設定温度より低温側の出湯時は絶対値が同じ温度偏
差であれば、混合弁駆動手段の駆動量は高温出湯時より
小さいくなり、出湯温度が設定温度に到達する時間は高
温側から到達する時間より少し遅くなるが出湯温度の安
全側で時間をかけハンチングを抑制することが可能にな
る。したがって、より快適にかつ早く設定温度の湯温に
収束することが可能になり、安定した混合湯温を供給す
ることができる。

さらに、過渡変動時にも高温出湯時間を短くでき安全
で快適な混合湯温の供給が可能となる。

【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図は同湯水混合装置の制御ブロック図、第３図
は混合湯温の特性図、第４図は駆動量設定手段の特性
図、第５図は従来の湯水混合制御装置の断面図である。 １……湯流路、２……水流路、４……湯側弁体、６……
水側弁体、８……弁軸、18……制御手段、19……付勢手
段、20……混合弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長岡 行夫 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 城戸内 康夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−37411（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−262286（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】湯流路および水流路と、前記湯流路および
   水流路の流量を調節する混合弁と、前記混合弁を駆動す
   る駆動手段と、混合湯温を検出する混合湯温検出手段
   と、混合湯温を設定する設定手段と、前記駆動手段を制
   御する制御手段とからなり、前記制御手段は前記混合湯
   温検出手段と前記設定手段による設定温度との温度偏差
   の符号に対し高温出湯時の駆動量を大きくする非対称な
   駆動量を設定する複数の駆動量設定手段を有し、前記混
   合湯温設定手段からの温度信号と前記設定手段からの温
   度信号の温度偏差を検出し、その温度偏差の符号により
   前記複数の駆動量設定手段を切り替ええる主制御手段を
   有する湯水混合制御装置。