JP3124403B2 - 温水製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、蒸気と水とを混合し
て温水を製造する温水製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、蒸気と水とを混合して温水を
製造する温水製造装置がある。この温水製造装置は、工
場に設置されることが多い蒸気源を利用して簡便に温水
が得られる利点がある。この種温水製造装置の一例を図
３に示す。

【０００３】図３において、１は循環タンクで、その上
下部位に第１の水位センサ２と第２の水位センサ３とを
設けており、また、循環タンク１の上部側には、給水管
４とユーザー負荷側からの戻り湯を回収する戻り湯管５
とを配管している。前記給水管４には、給水用電動弁６
が介装され、この電動弁６を前記両水位センサ２，３に
よる検出結果に基づき開閉制御することにより、前記循
環タンク１の水位を一定レベルに保持するようにしてい
る。

【０００４】７は混合器であって、前記循環タンク１に
途中にポンプ８を備えた水供給管９を介して接続され、
また、前記混合器７には蒸気用電動弁１０を備えた蒸気
管１１が接続されて、これら蒸気管１１および水供給管
９から流入する蒸気と水とを混合することにより、温水
が作られる。また、前記混合器７の吐出側には、この混
合器７からの温水をユーザー負荷側に取出す吐出管１２
が設けられており、この吐出管１２には、温水の一部を
前記循環タンク１側に戻す分岐管１３が設けられて、前
記ユーザー負荷側に取出された後の余剰温水が前記循環
タンク１に回収される。

【０００５】さらに、前記吐出管１２には温度検出器１
４が設けられ、その検出結果に基づき前記蒸気用電動弁
１０の開度を調整することにより、前記混合器７に流入
する蒸気量を調節して、前記吐出管１２から取出される
温水の温度を所定の設定温度に保持するようにしてい
る。なお、前記供給管９に設けるポンプ８は、前記吐出
管から取出される温水の最大使用量を確保できる回転数
で駆動される。なお、同図中、１５は前記各管４，５，
１１，１２，１３に設けた手動開閉弁である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記混合器
７からユーザー負荷側に取出される温水は、その温度が
所定の設定温度となるように正確かつ迅速に調節するこ
とが望ましいが、前記蒸気用電動弁１０は連続動作によ
る開閉機能しかないため、かかる蒸気用電動弁１０だけ
では、前記ユーザー負荷側に取出される温水の温度を迅
速かつ正確に調節するのは困難であった。

【０００７】この発明の目的は、ユーザー負荷側に取出
される温水の温度を迅速かつ正確に調節することができ
る温水製造装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の温水製造装置は、蒸気管に、連続および断
続動作で開閉可能とした蒸気コントロール弁を設けると
ともに、前記混合器から吐出される実測された温水温度
と目標とする設定温度との温度差に基づき、この温度差
が所定値以上のときは前記蒸気コントロール弁を連続動
作させ、所定値未満のときは断続動作させる駆動回路を
設けている。

【０００９】

【作用】前記混合器からユーザー負荷側に取出される温
水の温度は、この混合器への蒸気流入量で調節され、ま
た、蒸気流入量は前記蒸気コントロール弁によって調節
される。このとき、前記蒸気コントロール弁は、温水温
度と設定温度との温度差が所定値以上のときは連続動作
して、温水温度を設定温度に急速に接近させ、所定値未
満のときは断続動作して、オーバーシュートを抑制しな
がら温水温度を設定温度に合致させる。したがって、前
記混合器からユーザー負荷側に取出される温水の温度を
迅速かつ正確に調節できる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、この発明にかかる温水製造装置を示す
ものであるが、その基本内容は、図３に示したものと同
一構成であるため、同一部分又は相当部分に同一符号を
付して、その詳しい説明は省略する。

【００１１】図１において、蒸気管１１には電磁バルブ
からなる蒸気用開閉弁２０が設けられている。この開閉
弁２０は、吐出管１２の温水温度を検出する温度検出器
１４からの信号を受けて、この温水温度が急激に上昇し
たときに蒸気管１１を閉止する緊急遮断弁としての機能
を有するものである。さらに、蒸気管１１における前記
蒸気用開閉弁２０と混合器７との間に、連続および断続
動作で開閉可能、つまり開度調整可能とした蒸気コント
ロール弁１６を介装させている。この蒸気コントロール
弁１６は、例えばボールバルブのような電動弁からな
る。また、前記混合器７の吐出側に、その温水温度を検
出する温度センサ１７を設けるとともに、この温度セン
サ１７で検出される温水温度と、予め設定された目標と
なる設定温度との温度差に基づき、前記蒸気コントロー
ル弁１６を連続又は断続動作させる駆動回路１８を設け
ている。

【００１２】次に、以上の構成の動作について説明す
る。図２は、前記蒸気コントロール弁１６を開閉動作さ
せる場合の動作を示しており、同図に示す記号におい
て、Ｔset は温水の目標となる設定温度、ＴL1は設定温
度Ｔset よりもかなり低温の連続・断続切換温度、ＴH1
は設定温度Ｔset よりもかなり高温の連続・断続切換温
度、ＴL2は設定温度Ｔset よりも若干低温の断続・静止
切換温度、ＴH2は設定温度Ｔset よりも若干高温の断続
・静止切換温度である。また、同図中、ｔ１は前記蒸気
コントロール弁１６を開放させる場合における断続動作
時の静止時間（無通電時間）、ｔ２は同じく開放させる
場合における断続動作時の動作時間（開方向通電時
間）、ｔ３は前記蒸気コントロール弁１６を閉止させる
場合における断続動作時の静止時間、ｔ４は同じく閉止
させる場合における断続動作時の動作時間（閉方向通電
時間）をそれぞれ示している。

【００１３】前記蒸気コントロール弁１６は、約２０秒
間にわたって開方向に通電することにより全閉から全開
になり、約５秒間逆方向に通電することにより全開から
全閉になる。従って、前記断続動作時の動作時間ｔ２，
ｔ４は、前記蒸気コントロール弁１６が全開又は全閉す
るまでの通電時間２０秒よりも短時間とされ、このよう
な短いパルス信号を複数個用いて前記蒸気コントロール
弁１６のインチング制御を行うようにしている。

【００１４】前記温度センサ１７で検出された温水温度
ＴがＴL1以下の領域Ｒ１にある場合、つまり、前記設定
温度Ｔset と実際の温水温度Ｔとの温度差Ｔset −Ｔが
所定値Ｔset −ＴL1以上のとき、温水温度Ｔが設定温度
Ｔset に対しかなり低温となっているため、蒸気コント
ロール弁１６が駆動回路１８により連続動作で開放され
て、混合器７への蒸気流入量が急激に増大し、急速な温
度上昇が行われる。

【００１５】前記温度差Ｔset −Ｔが前記所定値Ｔset
−ＴL1未満で、かつ温水温度Ｔが前記ＴL1とＴL2との中
間の領域Ｒ２にある場合には、温水温度Ｔが設定温度Ｔ
setに近い状態にあることから、蒸気コントロール弁１
６への開方向通電が静止時間ｔ１と動作時間ｔ２とを交
互に繰り返すパルス信号によって行われ、蒸気コントロ
ール弁１６が断続動作で開方向に駆動され、混合器７で
の温度上昇が緩やかに行われる。したがって、温水温度
Ｔは、設定温度Ｔset を大きく越えるオーバーシュート
が抑制され、正確に設定温度Ｔset に合致する。

【００１６】温水温度ＴがＴL2−Ｔset −ＴH2の領域Ｒ
０にある場合には、温水温度Ｔが設定温度Ｔset とほぼ
同等であるから、適切な蒸気量であると見なすことがで
きるため、前記蒸気コントロール弁１６への通電が停止
されて静止状態とされる。

【００１７】温水温度ＴがＴH1とＴH2との間の領域Ｒ３
にある場合には、温水温度Ｔが設定温度Ｔset に近い状
態にあることから、蒸気コントロール弁１６への閉方向
通電が静止時間ｔ３と動作時間ｔ４とを交互に繰り返す
パルス信号によって行われ、蒸気コントロール弁１６が
断続動作で閉方向に駆動され、混合器７での温度下降が
緩やかに行われる。

【００１８】温水温度ＴがＴH1よりも高い領域Ｒ４で
は、温水温度Ｔが設定温度Ｔset よりもかなり高温とな
っているため、前記蒸気コントロール弁１６が連続動作
で閉方向に駆動され、蒸気流入量が急激に減少して、混
合器７での急速な温度下降が行われる。

【００１９】なお、前記設定温度Ｔset に近い領域Ｒ
２，Ｒ３のそれぞれをさらに複数の領域に分割し、動作
時間幅ｔ２またはｔ４を分割された領域ごとに変えたパ
ルス信号を用いて、複数段の制御を行うことも可能であ
る。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、蒸気用コントロール弁を連続および断続動作で開閉
させることにより、混合器への蒸気流入量、つまり、混
合器からユーザー負荷側に取出される温水の温度を、迅
速かつ正確に調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる温水製造装置の実施例を示す
構成図である。

【図２】蒸気コントロール弁を開閉動作させる場合の動
作説明図である。

【図３】従来の温水製造装置を示す構成図である。

【符号の説明】

７…混合器、１１…蒸気管、１６…蒸気コントロール
弁、１７…温度センサ、１８…駆動回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24H 1/22 301 F24D 17/00 F24H 1/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水と蒸気とを混合して温水を作る混合器
   が設けられた温水製造装置において、 前記蒸気を混合器に供給する蒸気管に、連続および断続
   動作で開閉可能とした蒸気コントロール弁を設けるとと
   もに、前記混合器から吐出される実際の温水温度と目標
   とする設定温度との温度差が所定値以上のとき、前記蒸
   気コントロール弁を連続動作させ、前記温度差が所定値
   未満のとき、前記上記コントロール弁を断続動作させる
   駆動回路を設けたことを特徴とする温水製造装置。