JP2920234B2 - 給湯機入力用ミキシングバルブシステム及びこれを内蔵する給湯機 - Google Patents
給湯機入力用ミキシングバルブシステム及びこれを内蔵する給湯機Info
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- JP2920234B2 JP2920234B2 JP15646190A JP15646190A JP2920234B2 JP 2920234 B2 JP2920234 B2 JP 2920234B2 JP 15646190 A JP15646190 A JP 15646190A JP 15646190 A JP15646190 A JP 15646190A JP 2920234 B2 JP2920234 B2 JP 2920234B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、家庭用の給湯システムに主熱源に加えて、
ソーラ等の補助的な熱源を用いる場合に有用なミキシン
グバルブシステムに関するものである。
ソーラ等の補助的な熱源を用いる場合に有用なミキシン
グバルブシステムに関するものである。
第１図に従来の補助熱源を用いた従来の給湯システム
の構成図を示す。給水口より供給された水は、まず補助
熱源により加熱される。補助熱源で加熱された水は、更
に主熱源である給湯機に入力される。給湯機内部ではリ
モートコントローラで設定された温度に出湯温度が安定
するように、制御回路が出湯温度センサで得た出湯温度
をもとに加熱手段を制御する。
の構成図を示す。給水口より供給された水は、まず補助
熱源により加熱される。補助熱源で加熱された水は、更
に主熱源である給湯機に入力される。給湯機内部ではリ
モートコントローラで設定された温度に出湯温度が安定
するように、制御回路が出湯温度センサで得た出湯温度
をもとに加熱手段を制御する。
一般に、補助熱源として用いるものは主熱源と異な
り、出湯温度を制御できないものが多い。そこで従来方
式では、給湯機内部には入水温度センサを持っており、
設定温度より入水温度すなわち補助熱源の出湯温度が高
い場合は加熱手段の動作を停止する。
り、出湯温度を制御できないものが多い。そこで従来方
式では、給湯機内部には入水温度センサを持っており、
設定温度より入水温度すなわち補助熱源の出湯温度が高
い場合は加熱手段の動作を停止する。
ところが、この場合の出湯温度は、補助熱源の出湯温
度そのままになってしまう為、給湯機の出湯温度を制御
することが不可能となってしまった。
度そのままになってしまう為、給湯機の出湯温度を制御
することが不可能となってしまった。
このため、安価な補助熱源を用いると希望の出湯温度
が得られないという問題が発生した。
が得られないという問題が発生した。
また、補助熱源の出湯温度が60℃以上と高い時は設定
にかかわらず熱湯が給湯されるため、危険でもあった。
にかかわらず熱湯が給湯されるため、危険でもあった。
第２図に示すように、本発明のミキシングバルブシス
テムは、入水口、入湯口と出湯口を持ち、入水口から得
られた水と、入湯口から得られたお湯を混合する混合手
段と、混合されたお湯の温度を検知する手段を持ち、出
湯口に接続された給湯機との通信手段を持ち、通信手段
により得られた給湯機設定温度を演算する手段を持ち、
演算の結果得られた温度を出湯するように、入湯口から
の湯の温度が設定温度より十分小さいときは、入水口か
らの水の混合割合を最小にし、入湯口からの湯の温度が
設定温度よりは小さいが設定温度に近く、給湯機の最低
燃焼号数に達しないときは、入湯口からの湯の温度と設
定温度との差が給湯機の最低燃焼号数を越えるように入
水口からの水を供給し、入湯口からの湯の温度が設定温
度より大きいときは、設定温度となるように入水口から
の水を供給する、混合手段を制御する制御手段を持つこ
とを特徴とする。
テムは、入水口、入湯口と出湯口を持ち、入水口から得
られた水と、入湯口から得られたお湯を混合する混合手
段と、混合されたお湯の温度を検知する手段を持ち、出
湯口に接続された給湯機との通信手段を持ち、通信手段
により得られた給湯機設定温度を演算する手段を持ち、
演算の結果得られた温度を出湯するように、入湯口から
の湯の温度が設定温度より十分小さいときは、入水口か
らの水の混合割合を最小にし、入湯口からの湯の温度が
設定温度よりは小さいが設定温度に近く、給湯機の最低
燃焼号数に達しないときは、入湯口からの湯の温度と設
定温度との差が給湯機の最低燃焼号数を越えるように入
水口からの水を供給し、入湯口からの湯の温度が設定温
度より大きいときは、設定温度となるように入水口から
の水を供給する、混合手段を制御する制御手段を持つこ
とを特徴とする。
また、本発明の給湯機は、上記のミキシングバルブシ
ステムを内蔵することを特徴とする。
ステムを内蔵することを特徴とする。
本装置の動作は、ミキシングバルブシステムが湯水の
可能混合比内で常に必要供給量を供給できるように設計
されていれば、次の３つの場合を考えればよい。
可能混合比内で常に必要供給量を供給できるように設計
されていれば、次の３つの場合を考えればよい。
１）補助熱源の出湯温度が設定温度より十分低い場合。
この場合、本発明のミキシングバルブは、水の混合割
合を最小にし、この結果、補助熱源からの出湯温度に近
い温度のお湯が給湯機に入力される。給湯機は、通常ど
おり動作するため希望温度のお湯が得られる。
合を最小にし、この結果、補助熱源からの出湯温度に近
い温度のお湯が給湯機に入力される。給湯機は、通常ど
おり動作するため希望温度のお湯が得られる。
２）補助熱源の出湯温度が設定温度より低いが設定温度
に近く、給湯機の最低燃焼号数に達しない場合。
に近く、給湯機の最低燃焼号数に達しない場合。
本発明のミキシングバルブシステムにより水を混合
し、例えば設定温度−10℃のお湯を給湯機に供給する。
入水温度が設定温度より十分低いため、給湯機が通常ど
おり動作でき、希望温度のお湯が得られる。
し、例えば設定温度−10℃のお湯を給湯機に供給する。
入水温度が設定温度より十分低いため、給湯機が通常ど
おり動作でき、希望温度のお湯が得られる。
３）補助熱源の出湯温度が設定温度より高い場合。
本発明のミキシングバルブシステムにより水を混合し
て設定温度に制御する。この結果、給湯機は動作しない
が、希望温度のお湯が得られる。
て設定温度に制御する。この結果、給湯機は動作しない
が、希望温度のお湯が得られる。
第３図に本発明の実施例を示す。本発明のミキシング
バルブシステムは、通信回路、制御回路、モータドライ
ブ回路、出湯温度検知回路、ミキシングバルブから構成
される。通信回路は、T3で通信線に接続され、給湯機の
設定温度を制御回路に知らせる。制御回路は、上記の前
回路の制御を行う。モータドライブ回路は、T2でミキシ
ングバルブシステムに接続され、制御回路からの指示に
よりミキシングバルブの湯水混合比を制御するモータに
電力を与える。出湯温度検知回路は、T1で出湯温度検出
用のサーミスタTH1に接続され、湯水混合後の出湯温度
信号を得て制御回路に与える。
バルブシステムは、通信回路、制御回路、モータドライ
ブ回路、出湯温度検知回路、ミキシングバルブから構成
される。通信回路は、T3で通信線に接続され、給湯機の
設定温度を制御回路に知らせる。制御回路は、上記の前
回路の制御を行う。モータドライブ回路は、T2でミキシ
ングバルブシステムに接続され、制御回路からの指示に
よりミキシングバルブの湯水混合比を制御するモータに
電力を与える。出湯温度検知回路は、T1で出湯温度検出
用のサーミスタTH1に接続され、湯水混合後の出湯温度
信号を得て制御回路に与える。
これらの通信回路、制御回路、モータドライブ回路、
出湯温度検知回路の構成例を第４図に示す。通信線は、
通信回路の入力端子T3につなぎ、“1",“0"の電圧パル
ス列で構成される通信信号は、保護用の抵抗R1を介して
コンパレータIC4に入力される。コンパレータIC4は、こ
の通信信号と電源電圧Vccを抵抗R2,R3で分圧することに
より得られる比較電圧とを比較した出力電圧を、整形し
て得た“1",“0"の信号パルス列をマイコンIC1の通信端
子Ｄへ入力する。マイコンIC1は、その内部の通信機能
で通信内容を得、設定温度を知る。
出湯温度検知回路の構成例を第４図に示す。通信線は、
通信回路の入力端子T3につなぎ、“1",“0"の電圧パル
ス列で構成される通信信号は、保護用の抵抗R1を介して
コンパレータIC4に入力される。コンパレータIC4は、こ
の通信信号と電源電圧Vccを抵抗R2,R3で分圧することに
より得られる比較電圧とを比較した出力電圧を、整形し
て得た“1",“0"の信号パルス列をマイコンIC1の通信端
子Ｄへ入力する。マイコンIC1は、その内部の通信機能
で通信内容を得、設定温度を知る。
出湯口に取り付けたサーミスタTH1は、端子T1に接続
する。サーミスタTH1と、抵抗R4で電源電圧Vccを分圧す
る。この結果、出湯温度に対応した電圧が増幅器IC2に
入力される。増幅器IC2は、抵抗RS1,R6で定めた増幅度
で入力された信号を増幅して、マイコンIC1のA/D変換ポ
ートＡへ出力する。
する。サーミスタTH1と、抵抗R4で電源電圧Vccを分圧す
る。この結果、出湯温度に対応した電圧が増幅器IC2に
入力される。増幅器IC2は、抵抗RS1,R6で定めた増幅度
で入力された信号を増幅して、マイコンIC1のA/D変換ポ
ートＡへ出力する。
マイコンIC1は、設定温度と出湯温度からミキシング
バルブの開度を計算し、DO0からDO3までの出力ポートに
パルス信号を出力することでステッピングモータの回転
角を制御する。
バルブの開度を計算し、DO0からDO3までの出力ポートに
パルス信号を出力することでステッピングモータの回転
角を制御する。
IC3はトランジスタアレイであり、マイコンIC1の出力
で、ステッピングモータの各位相のコイルを駆動するト
ランジスタTr1からTr4をゲートするために用いている。
ステッピングモータ用の出力端子T2は、ステッピングモ
ータの駆動電源電圧Vpの電源線と各位相のコイルを駆動
するための出力がおかれ、ステッピングモータに接続さ
れる。
で、ステッピングモータの各位相のコイルを駆動するト
ランジスタTr1からTr4をゲートするために用いている。
ステッピングモータ用の出力端子T2は、ステッピングモ
ータの駆動電源電圧Vpの電源線と各位相のコイルを駆動
するための出力がおかれ、ステッピングモータに接続さ
れる。
第５図にミキシングバルブの構成例を示す。
モータ駆動回路の出力は、ミキシングバルブ（Ｖ）の
混合用バルブ駆動用のステッピングモータ（SM）に接続
され、湯水の混合比を制御する。
混合用バルブ駆動用のステッピングモータ（SM）に接続
され、湯水の混合比を制御する。
第６図にマイコンIC1に内蔵したバルブ制御アルゴリ
ズムをフローチャートで示す。
ズムをフローチャートで示す。
（１）通信線から給湯機の設定温度Ttを得る。
（２）設定温度は変化したか判断する。変化がなければ
（４）へ飛ぶ。
（４）へ飛ぶ。
（３）目標温度Tgを設定温度Ttとする。
（４）フィードバック量ｆを、目標温度Tgと出湯温度To
の差から計算する。
の差から計算する。
（５）混合比を（２）に応じてかえる為にバルブ開度ｇ
を算出する。
を算出する。
（６）出湯温度が設定温度より10℃以上低いか、または
設定温度以上であるか判断する。出湯温度が、設定温度
から10℃未満低い温度〜設定温度の場合には、（１）に
戻る。
設定温度以上であるか判断する。出湯温度が、設定温度
から10℃未満低い温度〜設定温度の場合には、（１）に
戻る。
（７）お湯の最大混合状態かどうか判断する。お湯の最
大混合状態でなければ（１）に戻る。
大混合状態でなければ（１）に戻る。
（８）既に目標温度を下げたかどうか判断する。目標温
度が下がっていなければ（１）に戻る。
度が下がっていなければ（１）に戻る。
（９）目標温度を設定温度−10℃とする。（１）に戻
る。
る。
以上に述べたように、本発明によれば、燃費のよい補
助熱源を用いて常に希望の出湯温度を得られる給湯シス
テムを構成できる。このため、従来問題であった熱湯の
問題も解決され、安全性、利便性の両面からの効果は大
きい。
助熱源を用いて常に希望の出湯温度を得られる給湯シス
テムを構成できる。このため、従来問題であった熱湯の
問題も解決され、安全性、利便性の両面からの効果は大
きい。
【図面の簡単な説明】 第１図は従来の補助熱源を用いた給湯システムの構成を
示すブロック図であり、第２図は本発明の一実施例を示
す給湯システムの構成を示すブロック図であり、第３図
は本発明の一実施例に用いたミキシングバルブの構成を
示すブロック図であり、第４図は本発明の一実施例を実
現するための回路図であり、第５図は本発明の一実施例
に用いたミキシングバルブの構成例を示す概念図であ
り、第６図は本発明の一実施例に用いたミキシングバル
ブ制御のためのフローチャートである。 符号の説明 Vcc……電源電圧 R1,R2,R3,R4,RS1……抵抗 IC1……マイコン IC2……増幅器 IC3……トランジスタアレイ IC4……コンパレータ D1,D2,D3,D4……ダイオード Tr1,Tr2,Tr3,Tr4……トランジスタ Vp……ステッピングモータの駆動電源電圧 TH1……サーミスタ Ａ……A/D変換ポート Ｄ……通信端子 DO0,DO1,DO2,DO3……出力ポート
示すブロック図であり、第２図は本発明の一実施例を示
す給湯システムの構成を示すブロック図であり、第３図
は本発明の一実施例に用いたミキシングバルブの構成を
示すブロック図であり、第４図は本発明の一実施例を実
現するための回路図であり、第５図は本発明の一実施例
に用いたミキシングバルブの構成例を示す概念図であ
り、第６図は本発明の一実施例に用いたミキシングバル
ブ制御のためのフローチャートである。 符号の説明 Vcc……電源電圧 R1,R2,R3,R4,RS1……抵抗 IC1……マイコン IC2……増幅器 IC3……トランジスタアレイ IC4……コンパレータ D1,D2,D3,D4……ダイオード Tr1,Tr2,Tr3,Tr4……トランジスタ Vp……ステッピングモータの駆動電源電圧 TH1……サーミスタ Ａ……A/D変換ポート Ｄ……通信端子 DO0,DO1,DO2,DO3……出力ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 昌彦 茨城県下館市大字下江連1250番地 日立 化成工業株式会社結城工場内 (56)参考文献 実開 昭63−178748（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F24H 1/10 302
Claims (2)
- 【請求項１】入水口、入湯口と出湯口を持ち、入水口か
ら得られた水と、入湯口から得られたお湯を混合する混
合手段と、混合されたお湯の温度を検知する手段を持
ち、出湯口に接続された給湯機との通信手段を持ち、通
信手段により得られた給湯機設定温度を演算する手段を
持ち、演算の結果得られた温度を出湯するように、入湯
口からの湯の温度が設定温度より十分小さいときは、入
水口からの水の混合割合を最小にし、入湯口からの湯の
温度が設定温度よりは小さいが設定温度に近く、給湯機
の最低燃焼号数に達しないときは、入湯口からの湯の温
度と設定温度との差が給湯機の最低燃焼号数を越えるよ
うに入水口からの水を供給し、入湯口からの湯の温度が
設定温度より大きいときは、設定温度となるように入水
口からの水を供給する、混合手段を制御する制御手段を
持つことを特徴とする給湯機入力用ミキシングバルブシ
ステム。 - 【請求項２】上記１）のミキシングバルブシステムを内
蔵する給湯機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15646190A JP2920234B2 (ja) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | 給湯機入力用ミキシングバルブシステム及びこれを内蔵する給湯機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15646190A JP2920234B2 (ja) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | 給湯機入力用ミキシングバルブシステム及びこれを内蔵する給湯機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0448149A JPH0448149A (ja) | 1992-02-18 |
| JP2920234B2 true JP2920234B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=15628259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15646190A Expired - Fee Related JP2920234B2 (ja) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | 給湯機入力用ミキシングバルブシステム及びこれを内蔵する給湯機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2920234B2 (ja) |
-
1990
- 1990-06-14 JP JP15646190A patent/JP2920234B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0448149A (ja) | 1992-02-18 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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