JP2751474B2 - 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整し最適な混合湯温を
得ると共に混合湯温に変化をつけた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。

この湯水混合装置で混合湯温に変化をつけた出湯を行
なう場合、設定手段17により設定湯温を設定しておきこ
の設定温度を時間的に変化させる。

制御手段18は、混合湯温混合湯温検出手段15で検出し
た混合湯温と設定温度の温度偏差が零になるようモータ
11を付勢して温調弁12を可変し、混合温度を変える。

設定温度が時間的に変化するため、制御手段18は温度
偏差を零にするよう常に温調弁12を可変し、その結果出
湯温度は時間的に変化する。

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、混合湯温検出手
段の時間遅れなどにより高速で温度変更を行なうことが
できなかった。

本発明はかかる従来の課題を解消するもので、高速に
温度変更を行う場合、その操作の直前で設定した混合湯
温とその混合湯温を供給しているときの駆動量をあらか
じめ記憶しておき高速に温度変更をする場合、この記憶
した駆動量を時間的に切り替えることにより混合弁を操
作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制御装置
は、湯流路および水流路と、前記湯流路および前記水流
路の流量を調節する混合弁と、前記混合弁を駆動する混
合弁駆動手段と、前記混合弁駆動手段の駆動量を制御す
る制御手段と、混合湯温を検出する混合湯温検出手段
と、混合湯温を少なくとも２つ以上設定する設定手段
と、前記混合湯温検出手段の温度信号と前記混合弁駆動
手段への駆動量を一対として記憶する複数の記憶手段と
からなり、前記制御手段は前記混合湯温検出手段の検出
遅れより十分長い時間をかけて水流路から供給される水
温および湯流路から供給される湯温における前記混合弁
駆動手段の駆動量を確定するため前記設定手段で設定さ
れた混合湯温になる混合弁駆動手段の駆動量を前記混合
湯温検出手段を用いて前記記憶手段に記憶した後に前記
複数の記憶手段の記憶している駆動量を前記混合湯温検
出手段の検出遅れにより高速な時間を含めた時間間隔で
切り替える主制御手段を有する構成としたものである。

作用 以上の構成により、高速に温度変更を行う場合、その
操作の直前で、設定した混合湯温と混合弁駆動手段の駆
動量を混合湯温検出手段の検出遅れより十分長い時間を
かけて確定し記憶手段に記憶を行い、この複数の記憶手
段の記憶している駆動量を混合湯温検出手段の検出遅れ
より高速な時間を含めた時間間隔で切り替えて混合弁を
駆動し、高速に温度変更を行なう。

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５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。流量は流量検出手段
16で検出する。流量調節開閉弁14は制御手段18からの信
号により流量調節開閉弁駆動手段24を介して調節され
る。

第２図は制御手段18の例である。混合湯温検出手段15
と設定手段17の信号は主制御手段25に入り制御量を演算
する。演算結果は駆動量設定手段26に送られ、ここで設
定された駆動量でコイル23を操作する。さらに混合湯温
検出手段15で検出した混合湯温とその時の駆動量設定手
段26で設定した駆動量を混合湯温別に第１の記憶手段27
−１から第Ｎの記憶手段27−Ｎに記憶しておく。28はタ
イマ手段である。

次に本発明の構成の動作を説明する。

制御手段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
湯温度が低くなる。

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。

この際、高速に混合湯温を変化する場合、通常の湯温
制御のように混合湯温検出手段15で検出した混合湯温信
号を基に制御量を設定していると、混合湯温検出手段15
の検出遅れ等の原因で混合湯温検出手段15の信号が設定
手段17で設定した温度となったとき、実際の混合湯温は
検出している温度と一致していない。例えば、設定温度
を現在の混合湯温より高くした場合、混合湯温検出手段
15の信号が設定手段17で設定した温度になったときは、
実際の混合湯温は設定温度より高温になっている。逆に
設定温度を現在の混合湯温より低くした場合、混合湯温
検出手段15の信号が設定手段17で設定した温度になった
ときは、実際の混合湯温は設定温度より低温になってい
る。

したがって上記の現象を防ぐ手段を以下に説明する。
まず高速に湯温を変化する際、希望する高温側の湯温
（第３図ｐ点）を設定手段17により設定する。制御手段
18はこの設定手段17の入力により最初ゆっくりと混合湯
温が設定温度になるようコイル電流を変化していく。
（第３図（ａ）領域）設定温度と出湯温度が等しくなり
安定した時点（第３図ｙ点）での混合湯温検出手段15の
温度信号と駆動量設定手段26の駆動量を第１の記憶手段
27−１に記憶する。同様に低温側の湯温（第３図ｑ点）
を設定手段17により設定する。制御手段18はこの設定手
段17の入力によりゆっくりと混合湯温が設定温度になる
ようコイル電流を変化していく。（第３図（ｂ）領域）
設定温度と出湯温度が等しくなり安定した時点（第３図
ｚ点）での混合湯温検出手段15の温度信号と駆動設定手
段26の駆動量を第１の記憶手段27−２に記憶する。

このようにして一度記憶を行なうと以後は混合湯温検
出手段15の信号でなく記憶手段27の信号で駆動量を調節
し混合湯温を高速に変化して出湯することができる。
（第３図（ｃ）領域） この際、記憶手段27に記憶している駆動量を切り替え
て混合湯温を変化するが、その切り替えをする信号はた
とえばタイマ手段28で行なう。また、外部から設定手段
17等を用いて切り替えることも可能である。

記憶手段での記憶量をさらに増加すると２点以上の温
度を変化する出湯ができる。例えば第４図（ａ）領域の
ようにして４点（p,q,r,s点）の温度と駆動量を記憶し
ておくと第４図（ｂ）領域のように高速で微妙に温度の
変化する混合湯温出湯が可能になる。

これにより多点の温度設定ができ、その温度を調整す
ることにより湯温のゆらぎ効果を得ることも容易でで
き、心地よい湯質の混合湯を利用者に供給することが可
能になる。シャワ使用時にこのような高速温度変化の出
湯を行なうと快適である。

また出湯中に外乱（圧力変動や湯流路１または水流路
２に入ってくる温度の変化等）により記憶手段27の駆動
量でコイル23を駆動した時混合湯温がその記憶手段27の
記憶している温度とずれる場合がある。例えば第３図の
ｐ点の温度より高温になんたりｑ点の温度より低温にな
る場合である。このときは検出遅れがあるが混合湯温検
出手段15でこの現象は検出することができ、出湯を停止
したり再度記憶手段に記憶をやりなおす（第３図（ａ）
領域）などして安全に出湯を行なうことができる。

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と可変バイアス手段20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、前記湯流路および前記水流路の流量を調
節する混合弁と、前記混合弁を駆動する混合弁駆動手段
と、前記混合弁駆動手段の駆動量を制御する制御手段
と、混合湯温を検出する混合湯温検出手段と、混合湯温
を少なくとも２つ以上設定する設定手段と、前記混合湯
温検出手段の温度信号と前記混合弁駆動手段への駆動量
を一対として記憶する複数の記憶手段とからなり、前記
制御手段は前記混合湯温検出手段の検出遅れより十分長
い時間をかけて水流路から供給される水温および湯流路
から供給される湯温における前記混合弁駆動手段の駆動
量を確定するため前記設定手段で設定された混合湯温に
なる混合弁駆動手段の駆動量を前記混合湯温検出手段を
用いて前記記憶手段に記憶した後に前記複数の記憶手段
の記憶している駆動量を前記混合湯温検出手段の検出遅
れより高速な時間を含めた時間間隔で切り替える主制御
手段を有する構成からなり、混合湯温を変化して出湯す
る際、その前に混合湯温検出手段の検出遅れより十分長
い時間をかけ混合湯温検出手段を用いて、使用とする現
在の水流路から供給される水温および湯流路から供給さ
れる湯温における混合弁駆動手段の駆動量を確実に決定
しそれを確実に記憶手段に記憶し、この記憶手段の記憶
している駆動量により混合弁を制御するため混合湯温検
出手段の温度検出遅れ等が生じず希望の温度変化を高速
にかつ安全に供給することができる。

【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、第４図は同装置の混合湯温の特性図、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、15……混合湯温検出手
段、18……制御手段、21……駆動手段。

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61−109986（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−153363（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
   前記水流路の流量を調節する混合弁と、前記混合弁を駆
   動する混合弁駆動手段と、前記混合弁駆動手段の駆動量
   を制御する制御手段と、混合湯温を検出する混合湯温検
   出手段と、混合湯温を少なくとも２つ以上設定する設定
   手段と、前記混合湯温検出手段の温度信号と前記混合弁
   駆動手段への駆動量を一対として記憶する複数の記憶手
   段とからなり、前記制御手段は前記混合湯温検出手段の
   検出遅れより十分長い時間をかけて水流路から供給され
   る水温および湯流路から供給される湯温における前記混
   合弁駆動手段の駆動量を確定するため前記設定手段で設
   定された混合湯温になる混合弁駆動手段の駆動量を前記
   混合湯温検出手段を用いて前記記憶手段に記憶した後に
   前記複数の記憶手段の記憶している駆動量を前記混合湯
   温検出手段の検出遅れより高速な時間を含めた時間間隔
   で切り替える主制御手段を有する湯水混合制御装置。