JP3466598B2 - Control device in fluid mixing device - Google Patents

Control device in fluid mixing device

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JP3466598B2
JP3466598B2 JP2002116350A JP2002116350A JP3466598B2 JP 3466598 B2 JP3466598 B2 JP 3466598B2 JP 2002116350 A JP2002116350 A JP 2002116350A JP 2002116350 A JP2002116350 A JP 2002116350A JP 3466598 B2 JP3466598 B2 JP 3466598B2
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/01Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/13Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures
    • G05D23/1393Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures characterised by the use of electric means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1051Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、流体混合装置にお
ける制御装置に関するものであり、特に、高温と低温の
2種類の流体を混合した混合流体の温度および流量を希
望温度および希望流量に設定するための制御装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a fluid mixing device, and more particularly to setting a temperature and a flow rate of a mixed fluid obtained by mixing two kinds of fluids, a high temperature and a low temperature, to a desired temperature and a desired flow rate. The present invention relates to a control device for.

【0002】[0002]

【従来の技術】温度の相違する2種類の流体を混合して
なる混合流体が、使用者の希望の温度でかつ希望の流量
とすることが望まれる場合が多々ある。例えば、一般家
庭では、湯沸かし器で加熱された高温の水と常温の水と
を混合した混合水が、お風呂場(湯船やシャワー)で用
いられたり、洗面所さらには炊事場などで用いられる。
また、病院や介護施設などでも、一般家庭と同じような
場所で混合水が用いられる。そして、混合水のような混
合流体は、使用者の好みによって、その温度や流量をす
みやかにかつ正確に変更できるようにすることが望まれ
ることになる。
2. Description of the Related Art In many cases, it is desired that a mixed fluid obtained by mixing two kinds of fluids having different temperatures should have a desired temperature and a desired flow rate for a user. For example, in general households, mixed water obtained by mixing high-temperature water heated by a water heater and room-temperature water is used in a bathroom (bath or shower), or in a washroom or a kitchen.
Also, in hospitals and nursing facilities, mixed water is used in the same places as ordinary households. It is desired that the temperature and flow rate of the mixed fluid such as mixed water can be changed promptly and accurately according to the preference of the user.

【0003】製造工場等、大規模な施設において極めて
多量の混合流体を用いる場合は、高温流体の供給源とし
て高度な温度・流量の制御システムが組み込まれた大型
のボイラが用いられ、しかも混合流体についてもその温
度、流量をきめ細かく制御する高度な制御システムが使
用されているので、正確に希望温度、希望流量とされた
混合流体をすみやかに得ることが可能である。
When an extremely large amount of mixed fluid is used in a large-scale facility such as a manufacturing plant, a large boiler incorporating a high temperature / flow rate control system is used as a supply source of the high temperature fluid, and the mixed fluid is also used. Also, since a sophisticated control system for finely controlling the temperature and flow rate is used, it is possible to promptly obtain the mixed fluid having the desired temperature and flow rate accurately.

【0004】しかしながら、一般家庭や小規模の施設に
おいては、高温流体の供給源としては、ボイラに比して
安価したがって簡易な設備となる湯沸かし器程度のもの
を利用しているのが実情であり、また、混合流体そのも
のの温度調整や流量調整するシステムも安価したがって
簡易なものであり、この結果、得られた混合流体の実際
の温度や実際の流量は、希望温度、希望流量付近であれ
ばよいという極めて大まかなものである。しかも、希望
温度や希望流量を変更したときに、この変更後の希望温
度、希望流量に正確かつすみやかに収束させることが難
しいものとなっている。
However, in general households and small-scale facilities, the fact is that the supply source of the high-temperature fluid is a water heater, which is cheaper and simpler than a boiler, Further, the system for adjusting the temperature and the flow rate of the mixed fluid itself is inexpensive and therefore simple, and as a result, the actual temperature and the actual flow rate of the obtained mixed fluid may be the desired temperature or a desired flow rate. That is a very rough thing. Moreover, when the desired temperature and the desired flow rate are changed, it is difficult to accurately and promptly converge to the desired temperature and the desired flow rate after the change.

【0005】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、その目的は、安価かつ簡易な装置を用いつ
つも、混合流体の実際の温度、実際の流量を正確かつす
みやかに希望温度、希望流量にすることができるように
した流体混合装置における制御装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to accurately and promptly obtain the actual temperature and the actual flow rate of a mixed fluid while using an inexpensive and simple device. It is an object of the present invention to provide a control device in a fluid mixing device capable of controlling a temperature and a desired flow rate.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は基本的に次のような解決手法を採択してあ
る。すなわち、第1流体が供給される第1流路と、第1
流体よりも高温の第2流体が供給される第2流路と、合
流部を介して該第1流体と第2流体とに連なって該第1
流体と第2流体とが混合された混合流体が流れるように
された第3流路とを備えた流体混合装置における制御装
置であって、前記第1流路を流れる前記第1流体の温度
を検出する第1温度検出手段と、前記第1流路を流れる
前記第1流体の流量を調整する第1流量調整手段と、前
記第2流路を流れる前記第2流体の温度を検出する第2
温度検出手段と、前記第2流路を流れる前記第2流体の
流量を調整する第2流量調整手段と、前記第3流路を流
れる前記混合流体の希望温度を設定する温度設定手段
と、前記第3流路を流れる前記混合流体の希望流量を設
定する流量設定手段と、前記各温度検出手段で検出され
た温度と前記希望温度および希望流量とに基づいて、前
記第1流路を流れるべき前記第1流体についての理論流
量を演算すると共に、前記第2流路を流れるべき前記第
2流体についての理論流量を演算する流量演算手段と、
前記流量演算手段により演算された理論流量となるよう
に、前記各流量調整手段を制御する流量制御手段と、を
備えているようにしてある。
In order to achieve the above object, the present invention basically adopts the following solution method. That is, the first flow path to which the first fluid is supplied and the first flow path
A second flow path to which a second fluid having a temperature higher than that of the fluid is supplied, and the first fluid is connected to the first fluid and the second fluid via a merging portion.
A control device in a fluid mixing device, comprising: a third flow path in which a mixed fluid, in which a fluid and a second fluid are mixed, is made to flow, wherein a temperature of the first fluid flowing through the first flow path is A first temperature detecting means for detecting, a first flow rate adjusting means for adjusting a flow rate of the first fluid flowing through the first flow path, and a second temperature detecting means for detecting a temperature of the second fluid flowing through the second flow path.
Temperature detecting means, second flow rate adjusting means for adjusting a flow rate of the second fluid flowing through the second flow path, temperature setting means for setting a desired temperature of the mixed fluid flowing through the third flow path, and Flow rate setting means for setting a desired flow rate of the mixed fluid flowing through the third flow path, and flow through the first flow path based on the temperature detected by each of the temperature detecting means and the desired temperature and desired flow rate Flow rate calculating means for calculating a theoretical flow rate for the first fluid and calculating a theoretical flow rate for the second fluid that should flow through the second flow path;
Flow rate control means for controlling each of the flow rate adjusting means so that the theoretical flow rate calculated by the flow rate calculating means is obtained.

【0007】上記基本的な解決手法を採択することによ
り、基本的に、希望温度、希望流量とするのに必要な第
1流体と第2流体との各必要流量が正確かつすみやかに
演算されることになり、この演算結果を実現するように
流量調整手段を制御することによって、混合流体の実際
の温度および流量を、正確かつすみやかに希望温度、希
望流量とすることができる。また、流量演算手段や流量
制御手段を構成するコントローラ部分は小型かつ安価で
すみ、また2つの温度検出手段と2つの流量調整手段を
用いるだけでよいので、全体として安価に構成すること
ができる。
By adopting the above-mentioned basic solution method, basically, the required flow rates of the first fluid and the second fluid required to achieve the desired temperature and the desired flow rate can be accurately and promptly calculated. Thus, by controlling the flow rate adjusting means so as to realize this calculation result, the actual temperature and flow rate of the mixed fluid can be accurately and promptly set to the desired temperature and the desired flow rate. Further, the controller part constituting the flow rate calculating means and the flow rate controlling means is small and inexpensive, and since only two temperature detecting means and two flow rate adjusting means are used, the overall cost can be reduced.

【0008】上記基本的な解決手法を採択することを前
提として、本発明はその第1〜第4の解決手法として次
のような解決手法をさらに採択してある。すなわち、第
1の解決手法としては、特許請求の範囲における請求項
1に記載のように、前記第1流量調整手段と第2流量調
整手段とのいずれか一方を先に制御した後に、遅延させ
て他方を制御するように設定されている、ようにしてあ
る。この場合、両方の流量調整手段を同時に制御したと
きに生じやすい流量の相互干渉を防止して、各流体の流
量をすみやかにかつ正確に理論上の演算流量に収束させ
る上で好ましいものとなる。
On the premise that the above-mentioned basic solution method is adopted, the present invention further adopts the following solution methods as the first to fourth solution methods. That is, as a first solution method, as described in claim 1 in the scope of claims, first delaying after controlling either one of the first flow rate adjusting means and the second flow rate adjusting means. Is set to control the other. In this case, it is preferable to prevent mutual interference of flow rates, which is likely to occur when both flow rate adjusting means are controlled simultaneously, and to promptly and accurately converge the flow rates of the respective fluids to theoretically calculated flow rates.

【0009】上記第1の解決手法(請求項1)を前提と
して、次のようにすることもできる。すなわち、特許請
求の範囲における請求項2に記載のように、前記遅延
は、前記先に制御される一方の流量調整手段による流量
調整が終了した後に、前記他方の流量調整手段による流
量調整が開始されるように設定されている、ようにする
ことができる。この場合、第1の解決手法(請求項1)
に対応した効果をより一層十分に発揮させることができ
る。
On the premise of the first solution method (claim 1), the following can be carried out. That is, as described in claim 2 in the claims, the delay is started after the flow rate adjustment by the other flow rate adjusting means is started after the flow rate adjustment by the one flow rate adjusting means controlled earlier is completed. It can be set to be done. In this case, the first solution method (claim 1)
The effect corresponding to can be more sufficiently exerted.

【0010】第2の解決手法としては、特許請求の範囲
における請求項3に記載のように、前記流量制御手段
は、前記第2流体の流量を増加させる方向の制御のとき
は、該第2流体の流量が減少させる方向の制御のときに
比して、該第2流体の流量変化の度合いが小さくなるよ
うに制御する、ようにすることができる。この場合、混
合流体の温度が上昇する方向の制御がゆっくりと行われ
るようになって、安全上の観点からも好ましいものとな
る。また、第2流体の流量が減少する方向の制御はすみ
やかに行われるので、全体として、応答性と安全性とを
共に高い次元で満足させることができる。
As a second solution method, as described in claim 3 in the claims, the flow rate control means, when the control in the direction of increasing the flow rate of the second fluid is performed, The degree of change in the flow rate of the second fluid can be controlled to be smaller than that in the control in which the flow rate of the fluid is decreased. In this case, the control in the direction in which the temperature of the mixed fluid rises is performed slowly, which is preferable from the viewpoint of safety. Further, since the control in the direction in which the flow rate of the second fluid decreases is promptly performed, it is possible to satisfy both responsiveness and safety in a high level as a whole.

【0011】第3の解決手法としては、特許請求の範囲
における請求項4に記載のように、前記流量制御手段
は、前記第1流体の流量および前記第2流体の流量をそ
れぞれ増加させる制御を行うときは、該第1流体の流量
を増加させる制御よりも該第2流体の流量を増加させる
制御を遅延させて行うように設定されている、ようにす
ることができる。この場合、混合流体の温度が低下する
方向の制御を先に行うことによって、安全上の観点から
好ましいものとなる。
As a third solution method, as described in claim 4 in the claims, the flow rate control means controls to increase the flow rate of the first fluid and the flow rate of the second fluid, respectively. When performing, the control for increasing the flow rate of the second fluid may be set to be delayed with respect to the control for increasing the flow rate of the first fluid. In this case, it is preferable from a safety point of view to perform the control in the direction in which the temperature of the mixed fluid decreases first.

【0012】第4の解決手法としては、特許請求の範囲
における請求項5に記載のように、前記流量制御手段
は、第1流路1の流量と第2流路2の流量を共に減少さ
せる制御のときは、該第2流路の流量を減少させる制御
を先に行い、その後遅れて該第1流路の流量を減少させ
る制御を開始するように設定されている、ようにするこ
とができる。この場合、第3流路を流れる混合水の温度
が一時的に熱くなりすぎてしまう事態を防止する上で好
ましいものとなる。
As a fourth solution method, as described in claim 5 in the claims, the flow rate control means reduces both the flow rate of the first flow path 1 and the flow rate of the second flow path 2. At the time of control, it is set so that the control for reducing the flow rate of the second flow path is performed first, and the control for reducing the flow rate of the first flow path is started after that. it can. In this case, it is preferable in order to prevent the situation where the temperature of the mixed water flowing through the third flow path becomes temporarily too hot.

【0013】前述した第1の解決手法〜第4の解決手法
を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における
請求項6以下に記載のとおりである。すなわち、
A preferred embodiment based on the above-mentioned first to fourth solving methods is as described in claims 6 and below in the claims. That is,

【0014】前記第1流体および第2流体がそれぞれ水
とされている、ようにすることができる(請求項6対
応)。この場合、混合流体として一般的な水とすること
ができ、家庭用等、使用分野の極めて広いものとなる。
The first fluid and the second fluid may each be water (corresponding to claim 6). In this case, general water can be used as the mixed fluid, which has a very wide field of use such as household use.

【0015】前記第2流路が湯沸かし器内に配設される
ことにより、該第2流路を流れる前記第2流体が該湯沸
かし器内にて加熱されるように設定され、前記第1流路
が前記湯沸かし器をバイパスするように配設されてい
る、ようにすることができる(請求項7対応)。この場
合、湯沸かし器を、高温の第2流体となる加熱水の供給
源として利用することができる。
By disposing the second flow passage in the water heater, the second fluid flowing through the second flow passage is set to be heated in the water heater, and the first flow passage is set. It may be arranged so as to bypass the water heater (corresponding to claim 7). In this case, the water heater can be used as a supply source of heated water that becomes the high temperature second fluid.

【0016】湯沸かし器内に前記第1流路と第2流路と
第3流路とが配設されて、該第2流路のみが湯沸かし器
内にて加熱されるように設定され、前記第3流路が前記
湯沸かし器の出口流路を構成するように設定されて、前
記混合流体が湯沸かし器から吐出されるお湯とされてい
る、ようにすることができる(請求項8対応)。この場
合、湯沸かし器から吐出される混合流体としてのお湯そ
のものを、希望温度、希望流量のものとすることができ
る。
The first flow path, the second flow path and the third flow path are arranged in the water heater, and the second flow path is set so that only the second flow path is heated in the water heater. A flow path may be set so as to constitute an outlet flow path of the water heater, and the mixed fluid may be hot water discharged from the water heater (claim 8). In this case, the hot water itself as the mixed fluid discharged from the water heater can have a desired temperature and a desired flow rate.

【0017】前記第1流路を流れる前記第1流体の流量
を検出する第1流量検出手段と、前記第2流路を流れる
前記第2流体の流量を検出する第2流量検出手段と、を
さらに備え、前記流量制御手段は、前記第1流量検出手
段で検出される実際の流量が前記流量演算手段で演算さ
れた前記第1流体についての前記理論流量となるように
前記第1流量調整手段をフィードバック制御すると共
に、前記第2流量検出手段で検出される実際の流量が前
記流量演算手段で演算された前記第2流体についての理
論流量となるように前記第2流量調整手段をフィードバ
ック制御するように設定されている、ようにすることが
できる(請求項9対応)。この場合、各流体の流量を、
フィードバック制御を利用してより正確に理論上の演算
流量に収束させることができ
First flow rate detecting means for detecting the flow rate of the first fluid flowing through the first flow path, and second flow rate detecting means for detecting the flow rate of the second fluid flowing through the second flow path. Further, the flow rate control means includes the first flow rate adjusting means such that the actual flow rate detected by the first flow rate detecting means becomes the theoretical flow rate of the first fluid calculated by the flow rate calculating means. And feedback control of the second flow rate adjusting means such that the actual flow rate detected by the second flow rate detecting means becomes the theoretical flow rate of the second fluid calculated by the flow rate calculating means. It can be set as follows (corresponding to claim 9). In this case, the flow rate of each fluid is
Feedback control can be used to more accurately converge to the theoretical calculated flow rate.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明によれば、正確に希望温度、希望
流量とされた混合流体をすみやかに得ることができる。
また、全体として安価かつ簡易な装置でよく、家庭用や
小規模施設用として好適なものとなる。
According to the present invention, a mixed fluid having a desired temperature and a desired flow rate can be promptly obtained.
In addition, an inexpensive and simple device is sufficient as a whole, which is suitable for home use and small-scale facilities.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図1において、1は第1流路、2
は第2流路、3は第3流路である。第1流路1と第2流
路2との各下流端は、第3流路の上流端に連なってい
て、この3本の流路の集合部分が合流部Gとされる。第
1流路1には、低温の第1流体としての常温の水が供給
される(流れる)ようになっている(例えば水道水をそ
のまま供給)。また、第2流路2には、図示を略す湯沸
かし器から、高温の第2流体としての熱水が供給される
(流れる)ようになっている。したがって、第3流路3
には、常温の水と熱水とが混合された混合流体としての
混合水が流れることになる。そして、この第3流路3
(の下流端)は、例えば一般家庭や小規模施設等におけ
る風呂場、炊事場、洗面所等の温水供給が望まれる箇所
に、温水出口として開口される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In FIG.
Is a second flow path, and 3 is a third flow path. Each of the downstream ends of the first flow path 1 and the second flow path 2 is connected to the upstream end of the third flow path, and a gathering portion of these three flow paths is a merging portion G. Normal temperature water as a low temperature first fluid is supplied (flows) to the first flow path 1 (for example, tap water is supplied as it is). Further, hot water as a high-temperature second fluid is supplied (flows) to the second flow path 2 from a water heater (not shown). Therefore, the third flow path 3
In the meantime, mixed water as a mixed fluid in which water at room temperature and hot water are mixed flows. Then, this third flow path 3
The (downstream end of) is opened as a hot water outlet at a place where hot water supply is desired, such as a bathroom, a kitchen, or a washroom in a general household or a small-scale facility.

【0020】第1流路1には、流量調整手段10が接続
されると共に、流量調整手段10の上流側において温度
検出手段としての温度センサ11が接続され、流量調整
手段10の下流側において流量検出手段としての流量セ
ンサ12が接続されている。同様に、第2流路2には、
流量調整手段20が接続されると共に、流量調整手段2
0の上流側において温度検出手段としての温度センサ2
1が接続され、流量調整手段20の下流側において流量
検出手段としての流量センサ22が接続されている。な
お、流量調整手段と温度センサと流量センサとの接続位
置は、上述のように限定されるものではなく、適宜変更
可能である。例えば流量調整手段をもっとも上流側に位
置させたり、温度センサをもっとも下流側に位置させた
り、流量センサをもっとも上流側に位置させる等であっ
てもよい。
A flow rate adjusting means 10 is connected to the first flow path 1, a temperature sensor 11 as a temperature detecting means is connected upstream of the flow rate adjusting means 10, and a flow rate is downstream of the flow rate adjusting means 10. A flow rate sensor 12 as a detection means is connected. Similarly, in the second flow path 2,
The flow rate adjusting means 20 is connected and the flow rate adjusting means 2 is connected.
0 on the upstream side of 0 as a temperature detecting means
1 is connected, and a flow rate sensor 22 as a flow rate detecting means is connected on the downstream side of the flow rate adjusting means 20. The connection position of the flow rate adjusting means, the temperature sensor, and the flow rate sensor is not limited to the above-described one, but can be changed as appropriate. For example, the flow rate adjusting means may be located on the most upstream side, the temperature sensor may be located on the most downstream side, or the flow rate sensor may be located on the most upstream side.

【0021】流量調整手段10は、実施形態では、流量
調整部10Aと、流量調整部10Aの作動状態を変更す
る駆動部10Bとを有する。流量調整部10Aは、第1
流路1の開口面積を変更するもので、第1流路1内に配
設された弁体を有する(例えばボールバルブ等によって
構成)。また、駆動部10Bは、流量調整部10Aの弁
体を駆動するものである(例えばステッピングモータに
よって構成)。
In the embodiment, the flow rate adjusting means 10 has a flow rate adjusting section 10A and a drive section 10B for changing the operating state of the flow rate adjusting section 10A. The flow rate adjusting unit 10A is the first
The opening area of the channel 1 is changed, and the valve element is provided in the first channel 1 (for example, a ball valve or the like). The drive unit 10B drives the valve body of the flow rate adjustment unit 10A (for example, a stepping motor).

【0022】同様に、流量調整手段20は、実施形態で
は、流量調整部20Aと、流量調整部20Aの作動状態
を変更する駆動部20Bとを有する。流量調整部20A
は、第2流路2の開口面積を変更するもので、第2流路
2内に配設された弁体を有する(例えばボールバルブ等
によって構成)。また、駆動部20Bは、流量調整部2
0Aの弁体を駆動するものである(例えばステッピング
モータによって構成)。
Similarly, in the embodiment, the flow rate adjusting means 20 has a flow rate adjusting section 20A and a drive section 20B for changing the operating state of the flow rate adjusting section 20A. Flow rate adjustment unit 20A
Is for changing the opening area of the second flow path 2 and has a valve body disposed in the second flow path 2 (for example, a ball valve or the like). Further, the drive unit 20B includes the flow rate adjusting unit 2
It drives a 0 A valve body (for example, is constituted by a stepping motor).

【0023】図1中Uは、マイクロコンピュータを利用
して構成されたコントローラ(制御ユニット)である。
このコントローラUは、前述の各温度センサ11、21
で検出された温度を示す温度信号と、流量センサ12、
22で検出された流量を示す流量信号が入力される。ま
た、コントローラUは、前述の駆動部10B、20Bに
対して、所定の流量が流れるようにするための駆動信号
(流量信号)を出力する。そして、コントローラUによ
る駆動部10B、20Bの駆動制御は、流量センサ1
2、22で検出される流量が、後述するようにして演算
された所定の目標流量(演算流量)となるようにフィー
ドバック制御によって行われる。
In FIG. 1, U is a controller (control unit) constructed by using a microcomputer.
The controller U includes the above-mentioned temperature sensors 11 and 21.
A temperature signal indicating the temperature detected by the flow sensor 12,
A flow rate signal indicating the flow rate detected at 22 is input. Further, the controller U outputs a drive signal (flow rate signal) for causing a predetermined flow rate to flow to the drive units 10B and 20B described above. The drive control of the drive units 10B and 20B by the controller U is performed by the flow rate sensor 1
Feedback control is performed so that the flow rates detected at 2 and 22 become a predetermined target flow rate (calculated flow rate) calculated as described later.

【0024】コントローラUには、さらに、マニュアル
操作される2つのスイッチ41、42からの操作信号が
入力される。スイッチ41は、第3流路3を流れる温水
の希望温度をマニュアル設定するためのもので、第3流
路3から吐出される温水を使用する使用者によって操作
される。スイッチ42は、第3流路3を流れる温水の希
望流量をマニュアル設定するためのもので、第3流路3
から吐出される温水を使用する使用者によって操作され
る。図1中51は、表示装置であり、例えば、スイッチ
41、42によって設定された希望温度、希望流量が表
示される他、第1流路1を流れる水の実際の温度、流
量、および第2流路2を流れる熱水の実際の温度、流量
が表示される。
The controller U is further supplied with operation signals from two manually operated switches 41 and 42. The switch 41 is for manually setting a desired temperature of the hot water flowing through the third flow path 3, and is operated by a user who uses the hot water discharged from the third flow path 3. The switch 42 is for manually setting the desired flow rate of the hot water flowing through the third flow path 3.
It is operated by the user who uses the hot water discharged from. Reference numeral 51 in FIG. 1 denotes a display device, which displays, for example, a desired temperature and a desired flow rate set by the switches 41 and 42, an actual temperature of the water flowing through the first flow path 1, a flow rate, and a second flow rate. The actual temperature and flow rate of the hot water flowing through the flow path 2 are displayed.

【0025】コントローラUは、演算部61と、制御部
62と、駆動回路部63とを有する。演算部61は、後
述するように、希望温度および希望流量とするために必
要な第1流路1を流れる常温水の理論上の理論流量と、
第2流路2を流れる熱水の理論上の理論流量とを演算す
る。制御部62は、上記各理論流量を実現するように、
駆動回路部63を制御する。駆動回路部63は、制御部
62による制御信号に応じて駆動部10B、20Bの駆
動を行うことになる。そして、制御部62による駆動回
路部63(つまり駆動部10B、20B)の制御は、流
量センサ12、22の検出値に基づくフィードバック制
御とされる。なお、コントローラUは、駆動回路部63
を除いて、市販の1チップマイコン(例えば(株)日立
製H8/3664F)によって構成することができる。
The controller U has an arithmetic unit 61, a control unit 62, and a drive circuit unit 63. As will be described later, the calculation unit 61 has a theoretical theoretical flow rate of normal temperature water flowing through the first flow path 1 required to achieve a desired temperature and a desired flow rate,
The theoretical theoretical flow rate of hot water flowing through the second flow path 2 is calculated. The control unit 62 realizes the above theoretical flow rates,
The drive circuit unit 63 is controlled. The drive circuit unit 63 drives the drive units 10B and 20B according to the control signal from the control unit 62. The control of the drive circuit unit 63 (that is, the drive units 10B and 20B) by the control unit 62 is feedback control based on the detection values of the flow rate sensors 12 and 22. It should be noted that the controller U uses the drive circuit unit 63.
Except for the above, a commercially available one-chip microcomputer (for example, H8 / 3664F manufactured by Hitachi Ltd.) can be used.

【0026】次に、演算部61による理論流量の演算に
ついて説明する。まず、温度センサ11での検出温度を
T1、温度センサ21での検出温度をT2、流量センサ
12での検出流量をL1、流量センサ22での検出流量
をl2とし、第3流路3を流れる温水の温度をT3、流
量をL3とする。この場合、第1流路1を流れる流量L
1と第2流路2を流れる流量L2との加算値は、第3流
路3を流れる流量L3と等しくなる。つまり、次式
(1)が成立する。
Next, the calculation of the theoretical flow rate by the calculation unit 61 will be described. First, the temperature detected by the temperature sensor 11 is T1, the temperature detected by the temperature sensor 21 is T2, the flow rate detected by the flow rate sensor 12 is L1, and the flow rate detected by the flow rate sensor 22 is l2. The temperature of the hot water is T3 and the flow rate is L3. In this case, the flow rate L flowing through the first flow path 1
The added value of 1 and the flow rate L2 flowing through the second flow path 2 becomes equal to the flow rate L3 flowing through the third flow path 3. That is, the following expression (1) is established.

【0027】 L3=L1+L2 ・・・式(1)[0027] L3 = L1 + L2 ... Formula (1)

【0028】次に、第1流路1を流れる常温水の熱量と
第2流路2を流れる熱水の熱量との加算値は、第3流路
3を流れる温水の有する熱量と等しくなる。つまり、次
式(2)が成立する。
Next, the added value of the heat quantity of the room temperature water flowing through the first flow path 1 and the heat quantity of the hot water flowing through the second flow path 2 becomes equal to the heat quantity of the hot water flowing through the third flow path 3. That is, the following expression (2) is established.

【0029】 T3×L3=(T1×L1)+(T2×L2) ・・・
式(2)
T3 × L3 = (T1 × L1) + (T2 × L2)
Formula (2)

【0030】上記式(1)と式(2)とから、次式
(3)および(4)が得られる。
From the above equations (1) and (2), the following equations (3) and (4) are obtained.

【0031】 L1=L3×(T3−T2)/(T1−T2) ・・・
式(3)
L1 = L3 × (T3-T2) / (T1-T2) ...
Formula (3)

【0032】 L2=L3−L1 ・・・式(4)[0032] L2 = L3-L1 ... Formula (4)

【0033】いま、第3流路3を流れる温水の希望温度
をTT3とし、希望流量をTL3とする。また、この希
望温度TT3、希望流量TL3を達成するのに必要な第
1流路1を流れる水の理論上の流量(理論流量)をTL
1、第2流路2を流れる熱水の理論上の流量(理論流
量)をTL2とする。上記式(3)、(4)におけるT
3にTT3を代入し、L3にTL3を代入し、L1にT
L1を代入し、L2にTL2を代入すると、次式
(5)、(6)が得られる。
Now, let us say that the desired temperature of the hot water flowing through the third flow path 3 is TT3 and the desired flow rate is TL3. Further, the theoretical flow rate (theoretical flow rate) of water flowing through the first flow path 1 required to achieve the desired temperature TT3 and the desired flow rate TL3 is TL.
1 and TL2 is a theoretical flow rate (theoretical flow rate) of hot water flowing through the second flow path 2. T in the above formulas (3) and (4)
Substitute TT3 for L3, TL3 for L3, and T for L1
By substituting L1 and TL2 for L2, the following equations (5) and (6) are obtained.

【0034】 TL1=TL3×(TT3−T2)/(T1−T2)
・・・式(5)
TL1 = TL3 × (TT3-T2) / (T1-T2)
... Formula (5)

【0035】 TL2=TL3−TL1 ・・・式(6)[0035] TL2 = TL3-TL1 (6)

【0036】希望温度TT3、希望流量TL3は、使用
者によってマニュアル設定される既知の値である。ま
た、実際の温度T1、T2も温度センサ11,12によ
って検出される既知の値である。したがって、希望温度
TT3、希望流量TL3と、2つの実際の検出温度T
1、T2とから、第1流路1に流すべき水の理論流量T
L1が演算され、第2流路2を流すべき熱水の理論流量
TL2が演算可能となる。つまり、演算部61は、上記
式(5)に基づいて第1流路1についての理論流量TL
1を演算し、上記式(6)に基づいて第2流路2につい
ての理論流量TL2が演算される。そして、制御部62
は、流量検出センサ12で検出される実際の流量L1が
上記理論流量TL1となるように、駆動回路部63を介
して第1流量調整手段10(の駆動部10B)をフィー
ドバック制御する。同様に、制御部62は、流量センサ
22で検出される実際の流量L2が上記理論流量TL2
となるように、駆動回路部63を介して第2流量調整手
段20(の駆動部20B)をフィードバック制御する。
The desired temperature TT3 and the desired flow rate TL3 are known values that are manually set by the user. The actual temperatures T1 and T2 are also known values detected by the temperature sensors 11 and 12. Therefore, the desired temperature TT3, the desired flow rate TL3, and the two actual detected temperatures T
1 and T2, the theoretical flow rate T of water to be flown into the first flow path 1
L1 is calculated, and the theoretical flow rate TL2 of hot water that should flow through the second flow path 2 can be calculated. That is, the calculation unit 61 calculates the theoretical flow rate TL for the first flow path 1 based on the above equation (5).
1 is calculated, and the theoretical flow rate TL2 for the second flow path 2 is calculated based on the above equation (6). Then, the control unit 62
Feedback controls the first flow rate adjusting means 10 (the drive section 10B thereof) via the drive circuit section 63 so that the actual flow rate L1 detected by the flow rate detection sensor 12 becomes the theoretical flow rate TL1. Similarly, the control unit 62 determines that the actual flow rate L2 detected by the flow rate sensor 22 is the theoretical flow rate TL2.
The feedback control of the second flow rate adjusting unit 20 (the drive unit 20B thereof) is performed via the drive circuit unit 63 so that

【0037】図2は、コントローラUの上述した制御内
容を示すフローチャートであり、以下このフローチャー
トについて説明する。なお、以下の説明でQはステップ
を示す。まず、Q1において、温度センサ11、12で
の検出温度T1、T2、流量センサ12、22での検出
流量L1、L2が読み込まれる他、スイッチ41,42
の操作状態に応じた希望温度TT3、希望流量TL3が
読み込まれる。次いで、Q2において、前記式(5)、
(6)より、理論流量TL1、TL2が演算される。
FIG. 2 is a flow chart showing the above-mentioned control contents of the controller U, and this flow chart will be described below. In the following description, Q indicates a step. First, at Q1, the temperatures T1 and T2 detected by the temperature sensors 11 and 12 and the flow rates L1 and L2 detected by the flow rate sensors 12 and 22 are read in addition to the switches 41 and 42.
The desired temperature TT3 and the desired flow rate TL3 corresponding to the operating state of are read. Then, in Q2, the equation (5),
From (6), theoretical flow rates TL1 and TL2 are calculated.

【0038】Q3では、演算されたTL1、TL2が、
それぞれ上限値範囲内であるか否かが判別される。すな
わち、理論流量TL1が第1流路1の最大流量を越えて
いないか、理論流量TL2が第2流路2の最大流量を越
えていないかが判断される。各理論流量TL1、TL2
がそれぞれ上限値範囲内であれば、Q4において、流量
センサ12で検出される実際の流量L1が理論流量TL
1となるようにフィードバック制御が行われ、また流量
センサ22で検出される実際の流量L2が理論流量TL
2となるようにフィードバック制御が行われる。Q4の
判別でNOのときは、制御不可能な要求であるとして、
警報が行われる(例えば表示手段51に制御不能の旨の
表示)。なお、Q5をの処理を経る場合、希望温度を優
先した制御あるいは希望流量を優先した制御を使用者に
選択させて、選択されたいずれか一方の希望のみを満足
させる制御を行うようにするようにしてもよい(ただ
し、希望温度はT1からT2の範囲)。
In Q3, the calculated TL1 and TL2 are
It is determined whether each is within the upper limit range. That is, it is determined whether the theoretical flow rate TL1 does not exceed the maximum flow rate of the first flow path 1 or the theoretical flow rate TL2 does not exceed the maximum flow rate of the second flow path 2. Each theoretical flow rate TL1, TL2
Is within the upper limit range, in Q4, the actual flow rate L1 detected by the flow rate sensor 12 is the theoretical flow rate TL.
Feedback control is performed so that the actual flow rate L2 detected by the flow rate sensor 22 is equal to the theoretical flow rate TL.
Feedback control is performed so that the value becomes 2. If the determination in Q4 is NO, it means that the request cannot be controlled.
An alarm is issued (for example, the display 51 indicates that control is impossible). In addition, when the process of Q5 is performed, the user is made to select the control which gives priority to the desired temperature or the control which gives priority to the desired flow rate, and the control which satisfies only one of the selected ones is performed. (However, the desired temperature is in the range of T1 to T2).

【0039】図3は、湯沸かし器から吐出される熱水
を、高温の第2流体として利用した場合の例を示す。す
なわち、図3中71はガス式の湯沸かし器を示す。第2
流路2は、湯沸かし器71内に配設されて、その途中に
湯沸かし器71の燃焼ガスによって加熱される受熱部7
2が構成されている。そして、湯沸かし器71の外部で
かつその下流側において、図1に示す各構成要素20、
21,22をセット化したユニット体82が接続されて
いる。第1流路1は、湯沸かし器71をバイパスしてお
り、図1に示す各構成要素10、11、12をセット化
したユニット体81が接続されている。なお、上記2つ
のユニット体81と82とを合わせて1つのユニット体
83として構成することもできる。
FIG. 3 shows an example in which hot water discharged from a water heater is used as a high temperature second fluid. That is, 71 in FIG. 3 shows a gas type water heater. Second
The flow path 2 is disposed in the water heater 71, and is heated by the combustion gas of the water heater 71 in the middle thereof.
2 are configured. Then, outside the water heater 71 and on the downstream side thereof, each component 20 shown in FIG.
A unit body 82 in which 21 and 22 are set is connected. The first flow path 1 bypasses the water heater 71, and is connected to a unit body 81 in which the constituent elements 10, 11, and 12 shown in FIG. 1 are set. The two unit bodies 81 and 82 may be combined to form one unit body 83.

【0040】図4は、湯沸かし器71A内に図3におけ
る各構成要素72、83(81、82)を組み込んで、
湯沸かし器71Aから吐出されるお湯の温度が希望温度
とされ、かつ流量が希望流量とされた場合を示す。すな
わち、湯沸かし器71A内に第1流路1と第2流路2と
がそれぞれ配設されて、第2流路2の途中に燃焼ガスに
よって加熱される受熱部72が構成されている。そし
て、湯沸かし器71A内に、合流部Gが設定されて、湯
沸かし器71Aの吐出配管が第3流路3とされている。
In FIG. 4, the components 72, 83 (81, 82) shown in FIG. 3 are incorporated in a water heater 71A,
The case where the temperature of the hot water discharged from the water heater 71A is set to the desired temperature and the flow rate is set to the desired flow rate is shown. That is, the first flow path 1 and the second flow path 2 are arranged in the water heater 71A, and the heat receiving portion 72 that is heated by the combustion gas is formed in the middle of the second flow path 2. The merging portion G is set in the water heater 71A, and the discharge pipe of the water heater 71A is the third flow path 3.

【0041】次に、前述したコントローラUによるフィ
ードバック制御(図2のQ4の内容)を行う場合に、好
ましい幾つかの例について説明する。第1に、2つの流
量調整手段10と20との両方を調整(制御)する必要
のある場合、そのいずれか一方を先に制御し、その後遅
れて他方の制御を行うようにすることができる。この場
合、上記先に行われる制御によってその制御対象となっ
ている流路の実際の流量が理論流量となった後に、上記
の後の制御を開始するようにすることができる。このよ
うに、制御の開始に先後をつけることによって、合流部
Gを介しての第1流路1と第2流路2との間での流量の
干渉を避けて、すみやかに理論流量に収束させる上で好
ましいものとなる。
Next, some preferable examples of performing the feedback control (contents of Q4 in FIG. 2) by the above-mentioned controller U will be described. First, when it is necessary to adjust (control) both of the two flow rate adjusting means 10 and 20, either one of them can be controlled first, and then the other can be controlled with a delay. . In this case, it is possible to start the subsequent control after the actual flow rate of the flow path to be controlled becomes the theoretical flow rate by the control performed above. As described above, by starting the control before and after, the interference of the flow rate between the first flow channel 1 and the second flow channel 2 via the merging portion G is avoided, and the flow rate is promptly converged to the theoretical flow rate. It is preferable for the purpose.

【0042】第2に、熱水が流れる第2流路2について
は、流量増加は混合水が高温になる方向となるので、安
全上の観点から、混合水が低温となる方向となる流量減
少の場合に比して、流量変化の度合いを小さくするのが
好ましい。流量変化の度合いを変化させる手法として
は、例えばフィードバック制御の制御ゲインを変更する
等、適宜の手法によってなし得る。
Secondly, in the second flow path 2 through which the hot water flows, the increase in the flow rate tends to increase the temperature of the mixed water. Therefore, from a safety point of view, the flow rate decreases to the lower temperature of the mixed water. It is preferable to reduce the degree of change in the flow rate as compared with the above case. As a method of changing the degree of flow rate change, an appropriate method such as changing the control gain of feedback control can be used.

【0043】第3に、第1流路1の流量および第2流路
2の流量を共に増大させる方向の制御となるときは、先
に低温の水が流れる第1流路1の流量増大の制御を開始
し、その後遅れて熱い水が流れる第2流路2の流量増大
の制御を開始することができる。第1流路1の流量と第
2流路2の流量を共に減少させる制御のときは、第2流
路2の流量を減少させる制御を先に行い、その後遅れて
第1流路1の流量を減少させる制御を開始させることが
できる。これらはいずれも、第3流路3を流れる混合水
の温度が一時的に熱くなりすぎてしまう事態を確実に防
止する上で好ましいものとなる。
Thirdly, when the control is performed so as to increase both the flow rate of the first flow channel 1 and the flow rate of the second flow channel 2, the flow rate of the first flow channel 1 in which low-temperature water flows first is increased. It is possible to start the control and then start the control of increasing the flow rate of the second flow path 2 through which the hot water flows after a delay. When controlling to reduce both the flow rate of the first flow path 1 and the flow rate of the second flow path 2, the control of decreasing the flow rate of the second flow path 2 is performed first, and after that, the flow rate of the first flow path 1 is delayed. It is possible to start the control for reducing All of these are preferable in order to reliably prevent the situation where the temperature of the mixed water flowing through the third flow path 3 becomes temporarily too hot.

【0044】第4に、最終的に理論流量とするためのフ
ィードバック制御を行う場合、第1流路1と第2流路2
との間での流量干渉を防止あるいは低減するため、およ
び混合水の温度が急激に変化しないようにするために、
一気に理論流量となるように変化させるのではなく、徐
々に流量変化させるのが好ましい。この徐々なる流量変
化は、例えば、仮の目標流量を、現在の実際の流量から
理論流量に向けて少しづつ変化されるように所定時間毎
に更新設定して、最終的に理論流量に収束させるように
することができる(仮の目標流量となるようにフィード
バック制御が行われ、仮の目標流量が最終的に理論流量
に一致される)。勿論、この徐々なる流量変化は、使用
者の要求する流量変化の早さの要求に対しては十分対応
できる範囲でもって行うようにされる(例えば5秒以内
に理論流量に収束させる)。
Fourthly, in the case of performing feedback control for finally achieving the theoretical flow rate, the first flow path 1 and the second flow path 2
In order to prevent or reduce the flow rate interference between and, and to prevent the temperature of the mixed water from changing suddenly,
It is preferable to gradually change the flow rate, not to change the flow rate to the theoretical flow rate at once. For this gradual flow rate change, for example, the provisional target flow rate is updated and set every predetermined time so as to gradually change from the current actual flow rate toward the theoretical flow rate, and finally converges to the theoretical flow rate. (The feedback control is performed so that the provisional target flow rate is obtained, and the provisional target flow rate finally matches the theoretical flow rate). Of course, this gradual flow rate change is performed within a range that can sufficiently meet the user's request for a quick flow rate change (for example, converge to the theoretical flow rate within 5 seconds).

【0045】コントローラUを2つのマイクロコンピュ
ータを有するものとして構成して(互いに同一箇所にま
とめて設置してもよく、あるいは互いに離れた場所に設
置所定もよい)、相互に通信を行って互いの異常監視を
行って、いずれか一方に異常があるときは警報を行うよ
うにすることもできる(例えば表示手段51への異常表
示)。
The controller U is configured to have two microcomputers (may be installed together at the same place or may be installed at separate places) and communicate with each other to communicate with each other. It is also possible to monitor the abnormality and issue an alarm when there is an abnormality in either one (for example, an abnormality display on the display means 51).

【0046】希望温度、希望流量を設定するスイッチ
を、例えば1つの操作部材、例えば1つの操作レバーに
よって構成することができる。この場合、操作レバー
を、所定軸線周りに上下動可能にすると共に、この所定
軸線と直交する方向に回動可能として、操作レバーの上
下動位置と希望温度とを対応させ、操作レバーの回動位
置と希望流量とを対応させれればよい(上下動位置を第
1センサで検出し、回動位置を第2センサで検出す
る)。このような操作レバーを、例えば第3流路3に固
定設置すれば、一般家庭で用いられている温度、流量調
整用の既存の操作レバーに対応したものとすることがで
きる(ただし、本発明の場合は、操作レバーそのもので
実際に流量を調整する必要がない)。また、この操作レ
バーを、合流部G付近に設定して、操作レバーの取付ベ
ース内に図3に示すユニット体83を装備することがで
き、コントローラUも合わせて装備することができる
(図1のスイッチ41、42、センサ11、12,2
1、22、流量調整手段10、20の1ユニット化)。
The switch for setting the desired temperature and the desired flow rate can be constituted by, for example, one operating member, for example, one operating lever. In this case, the operation lever can be moved up and down around a predetermined axis and can be rotated in a direction orthogonal to the predetermined axis so that the vertical movement position of the operation lever and the desired temperature can be associated with each other to rotate the operation lever. It suffices that the position be associated with the desired flow rate (the vertical movement position is detected by the first sensor, and the rotation position is detected by the second sensor). If such an operation lever is fixedly installed in, for example, the third flow path 3, it can correspond to an existing operation lever for temperature and flow rate adjustment used in a general household (however, the present invention In case of, it is not necessary to actually adjust the flow rate with the operating lever itself). Further, this operation lever can be set in the vicinity of the merging portion G, and the unit body 83 shown in FIG. 3 can be mounted in the mounting base of the operation lever, and the controller U can also be mounted (FIG. 1). Switches 41, 42, sensors 11, 12, 2
1, 22, and the flow rate adjusting means 10, 20 as one unit).

【0047】以上実施形態について説明したが、本発明
はこれに限らず例えば次のような場合をも含むものであ
る。流体としては、水に限らず適宜のものを用いること
ができる。第1流路1の流量を検出する流量検出手段
は、他の流路の検出流量から演算によって得る(検出す
る)ようにしてもよい。例えば、第1流路1の流量検出
を、第3流路3(合流部Gを含む)に接続された流量検
出手段の検出流量から、第2流路2に接続された流量検
出手段での検出流量を差し引くことによって得るように
することができる。同様に、第2流路2の流量検出を、
第3流路3(合流部Gを含む)に接続された流量検出手
段の検出流量から、第1流路1に接続された流量検出手
段での検出流量を差し引くことによって得るようにする
ことができる。フロ−チャ−トに示す各ステップ(ステ
ップ群)あるいはセンサやスイッチ等の各種部材は、そ
の機能の上位表現に手段の名称を付して表現することが
できる。また、フロ−チャ−トに示す各ステップ(ステ
ップ群)の機能は、制御ユニット(コントローラ)内に
設定された機能部の機能として表現することもできる
(機能部の存在)。勿論、本発明の目的は、明記された
ものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表
現されたものを提供することをも暗黙的に含むものであ
る。さらに、本発明は、制御方法として表現することも
可能である。
Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to this, and includes the following cases, for example. The fluid is not limited to water, but any appropriate fluid can be used. The flow rate detecting means for detecting the flow rate of the first flow path 1 may be obtained (detected) by calculation from the detected flow rates of the other flow paths. For example, the flow rate of the first flow path 1 is detected by the flow rate detection means connected to the second flow path 2 from the detected flow rate of the flow rate detection means connected to the third flow path 3 (including the merging portion G). It can be obtained by subtracting the detected flow rate. Similarly, to detect the flow rate of the second flow path 2,
It can be obtained by subtracting the flow rate detected by the flow rate detection means connected to the first flow path 1 from the flow rate detected by the flow rate detection means connected to the third flow path 3 (including the merging portion G). it can. Each step (group of steps) shown in the flowchart or various members such as a sensor and a switch can be expressed by adding the name of the means to the higher level expression of the function. Further, the function of each step (step group) shown in the flow chart can be expressed as the function of the functional unit set in the control unit (controller) (the existence of the functional unit). Of course, the object of the present invention is not limited to what is specified, and also implicitly includes providing what is expressed as substantially preferable or advantageous. Furthermore, the present invention can be expressed as a control method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示す全体システム図。FIG. 1 is an overall system diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すコントローラの制御内容を示すフロ
ーチャート。
FIG. 2 is a flowchart showing the control contents of the controller shown in FIG.

【図3】高温の第2流体を湯沸かし器から得るようにし
た例を示す簡略システム図。
FIG. 3 is a simplified system diagram showing an example in which a high temperature second fluid is obtained from a water heater.

【図4】湯沸かし器が希望温度、希望流量とされた温水
を吐出できるようにした例を示す簡略システム図。
FIG. 4 is a simplified system diagram showing an example in which a water heater can discharge hot water having a desired temperature and a desired flow rate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:第1流路 2:第2流路 3:第3流路 10、20:第1流量調整手段 11、21:温度センサ 12、22:流量センサ 41:希望温度設定スイッチ 42:希望流量設定スイッチ 61:理論流量の演算部 62:流量の制御部 63:駆動回路部 71、71A:湯沸かし器 72:受熱部 U:コントローラ 1: First flow path 2: Second channel 3: Third channel 10, 20: First flow rate adjusting means 11, 21: Temperature sensor 12, 22: Flow rate sensor 41: Desired temperature setting switch 42: Desired flow rate setting switch 61: Calculation unit of theoretical flow rate 62: Flow rate control unit 63: Drive circuit section 71, 71A: Water heater 72: Heat receiving part U: Controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−266878(JP,A) 特開 平10−43572(JP,A) 特公 平2−25090(JP,B2) 実公 昭49−5972(JP,Y1) 実公 昭51−1095(JP,Y2) 特許3155255(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01F 15/00 - 15/06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A 8-266878 (JP, A) JP-A 10-43572 (JP, A) JP-B 2-25090 (JP, B2) Jpn. 5972 (JP, Y1) Jitsuko Sho 51-1095 (JP, Y2) Patent 3155255 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B01F 15/00-15/06

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第1流体が供給される第1流路と、第1流
体よりも高温の第2流体が供給される第2流路と、合流
部を介して該第1流体と第2流体とに連なって該第1流
体と第2流体とが混合された混合流体が流れるようにさ
れた第3流路とを備えた流体混合装置における制御装置
であって、 前記第1流路を流れる前記第1流体の温度を検出する第
1温度検出手段と、 前記第1流路を流れる前記第1流体の流量を調整する第
1流量調整手段と、 前記第2流路を流れる前記第2流体の温度を検出する第
2温度検出手段と、 前記第2流路を流れる前記第2流体の流量を調整する第
2流量調整手段と、 前記第3流路を流れる前記混合流体の希望温度を設定す
る温度設定手段と、 前記第3流路を流れる前記混合流体の希望流量を設定す
る流量設定手段と、 前記各温度検出手段で検出された温度と前記希望温度お
よび希望流量とに基づいて、前記第1流路を流れるべき
前記第1流体についての理論流量を演算すると共に、前
記第2流路を流れるべき前記第2流体についての理論流
量を演算する流量演算手段と、 前記流量演算手段により演算された理論流量となるよう
に、前記各流量調整手段を制御する流量制御手段と、を
備え 前記流量制御手段は、前記第1流量調整手段と第2流量
調整手段とのいずれか一方を先に制御した後に、遅延さ
せて他方を制御するように設定されている、 ことを特徴
とする流体混合装置における制御装置。
1. A first flow path to which a first fluid is supplied, a second flow path to which a second fluid having a temperature higher than that of the first fluid is supplied, and a first flow path and a second flow path through a merging portion. A control device in a fluid mixing device, comprising: a third flow path in which a mixed fluid in which the first fluid and the second fluid are mixed to flow with a fluid is allowed to flow. First temperature detecting means for detecting the temperature of the first fluid flowing, first flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the first fluid flowing in the first flow path, and second flow rate flowing in the second flow path Second temperature detecting means for detecting the temperature of the fluid; second flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the second fluid flowing through the second flow path; and desired temperature of the mixed fluid flowing through the third flow path. A temperature setting means for setting and a flow rate setting hand for setting a desired flow rate of the mixed fluid flowing through the third flow path. And calculating a theoretical flow rate for the first fluid that should flow through the first flow path based on the temperature detected by each of the temperature detection means and the desired temperature and the desired flow rate, and Flow rate calculation means for calculating a theoretical flow rate for the second fluid to flow through, and flow rate control means for controlling each flow rate adjustment means so that the theoretical flow rate calculated by the flow rate calculation means is provided . The flow rate control means includes the first flow rate adjusting means and the second flow rate.
After controlling either one of the adjustment means first,
A control device in a fluid mixing device, wherein the control device is set to control the other .
【請求項2】請求項において、 前記遅延は、前記先に制御される一方の流量調整手段に
よる流量調整が終了した後に、前記他方の流量調整手段
による流量調整が開始されるように設定されている、こ
とを特徴とする流体混合装置における制御装置。
2. The delay according to claim 1 , wherein the delay is set so that the flow rate adjustment by the other flow rate adjusting means is started after the flow rate adjustment by the one flow rate adjusting means controlled earlier is completed. A control device in a fluid mixing device.
【請求項3】第1流体が供給される第1流路と、第1流
体よりも高温の第2流体が供給される第2流路と、合流
部を介して該第1流体と第2流体とに連なって該第1流
体と第2流体とが混合された混合流体が流れるようにさ
れた第3流路とを備えた流体混合装置における制御装置
であって、 前記第1流路を流れる前記第1流体の温度を検出する第
1温度検出手段と、 前記第1流路を流れる前記第1流体の流量を調整する第
1流量調整手段と、 前記第2流路を流れる前記第2流体の温度を検出する第
2温度検出手段と、 前記第2流路を流れる前記第2流体の流量を調整する第
2流量調整手段と、 前記第3流路を流れる前記混合流体の希望温度を設定す
る温度設定手段と、 前記第3流路を流れる前記混合流体の希望流量を設定す
る流量設定手段と、 前記各温度検出手段で検出された温度と前記希望温度お
よび希望流量とに基づいて、前記第1流路を流れるべき
前記第1流体についての理論流量を演算すると共に、前
記第2流路を流れるべき前記第2流体についての理論流
量を演算する流量演算手段と、 前記流量演算手段により演算された理論流量となるよう
に、前記各流量調整手段を制御する流量制御手段と、を
備え、 前記流量制御手段は、前記第2流体の流量を増加させる
方向の制御のときは、該第2流体の流量が減少させる方
向の制御のときに比して、該第2流体の流量変化の度合
いが小さくなるように制御する、ことを特徴とする流体
混合装置における制御装置。
3. A first flow path to which a first fluid is supplied, and a first flow.
Confluence with the second flow path, which is supplied with a second fluid that is hotter than the body
The first flow connected to the first fluid and the second fluid via a section.
The mixed fluid of the body and the second fluid is allowed to flow.
Control device in a fluid mixing device having a third flow path
A is, first detects the temperature of the first fluid flowing through the first flow path
A first temperature detecting means and a first temperature detecting means for adjusting a flow rate of the first fluid flowing through the first flow path.
A first flow rate adjusting means and a first flow rate adjusting means for detecting the temperature of the second fluid flowing through the second flow path.
A second temperature detecting means and a first temperature adjusting means for adjusting the flow rate of the second fluid flowing through the second flow path.
(2) Flow rate adjusting means and a desired temperature of the mixed fluid flowing through the third flow path are set.
And a desired flow rate of the mixed fluid flowing through the third flow path.
Flow rate setting means, the temperature detected by each of the temperature detecting means and the desired temperature.
And flow through the first flow path based on desired flow rate
Calculating the theoretical flow rate for the first fluid,
Theoretical flow for the second fluid to flow through the second flow path
Flow rate calculating means for calculating the amount and the theoretical flow rate calculated by the flow rate calculating means
And a flow rate control means for controlling each of the flow rate adjusting means,
The flow rate control means includes a change in the flow rate of the second fluid when performing control in a direction to increase the flow rate of the second fluid, as compared to when performing control in a direction to decrease the flow rate of the second fluid. A control device in a fluid mixing device, wherein the control is performed so that the degree of
【請求項4】第1流体が供給される第1流路と、第1流
体よりも高温の第2流体が供給される第2流路と、合流
部を介して該第1流体と第2流体とに連なって該第1流
体と第2流体とが混合された混合流体が流れるようにさ
れた第3流路とを備えた流体混合装置における制御装置
であって、 前記第1流路を流れる前記第1流体の温度を検出する第
1温度検出手段と、 前記第1流路を流れる前記第1流体の流量を調整する第
1流量調整手段と、 前記第2流路を流れる前記第2流体の温度を検出する第
2温度検出手段と、 前記第2流路を流れる前記第2流体の流量を調整する第
2流量調整手段と、 前記第3流路を流れる前記混合流体の希望温度を設定す
る温度設定手段と、 前記第3流路を流れる前記混合流体の希望流量を設定す
る流量設定手段と、 前記各温度検出手段で検出された温度と前記希望温度お
よび希望流量とに基づいて、前記第1流路を流れるべき
前記第1流体についての理論流量を演算すると共に、前
記第2流路を流れるべき前記第2流体についての理論流
量を演算する流量演算手段と、 前記流量演算手段により演算された理論流量となるよう
に、前記各流量調整手段を制御する流量制御手段と、を
備え、 前記流量制御手段は、前記第1流体の流量および前記第
2流体の流量をそれぞれ増加させる制御を行うときは、
該第1流体の流量を増加させる制御よりも該第2流体の
流量を増加させる制御を遅延させて行うように設定され
ている、ことを特徴とする流体混合装置における制御装
置。
4. A first flow path to which a first fluid is supplied, and a first flow.
Confluence with the second flow path, which is supplied with a second fluid that is hotter than the body
The first flow connected to the first fluid and the second fluid via a section.
The mixed fluid of the body and the second fluid is allowed to flow.
Control device in a fluid mixing device having a third flow path
A is, first detects the temperature of the first fluid flowing through the first flow path
A first temperature detecting means and a first temperature detecting means for adjusting a flow rate of the first fluid flowing through the first flow path.
A first flow rate adjusting means and a first flow rate adjusting means for detecting the temperature of the second fluid flowing through the second flow path.
A second temperature detecting means and a first temperature adjusting means for adjusting the flow rate of the second fluid flowing through the second flow path.
(2) Flow rate adjusting means and a desired temperature of the mixed fluid flowing through the third flow path are set.
And a desired flow rate of the mixed fluid flowing through the third flow path.
Flow rate setting means, the temperature detected by each of the temperature detecting means and the desired temperature.
And flow through the first flow path based on desired flow rate
Calculating the theoretical flow rate for the first fluid,
Theoretical flow for the second fluid to flow through the second flow path
Flow rate calculating means for calculating the amount and the theoretical flow rate calculated by the flow rate calculating means
And a flow rate control means for controlling each of the flow rate adjusting means,
Wherein the flow control means, when performing control to increase respectively the flow rate and the flow rate of the second fluid in the first fluid,
A control device in a fluid mixing device, wherein the control for increasing the flow rate of the second fluid is set to be delayed with respect to the control for increasing the flow rate of the first fluid.
【請求項5】第1流体が供給される第1流路と、第1流
体よりも高温の第2流体が供給される第2流路と、合流
部を介して該第1流体と第2流体とに連なって該第1流
体と第2流体とが混合された混合流体が流れるようにさ
れた第3流路とを備えた流体混合装置における制御装置
であって、 前記第1流路を流れる前記第1流体の温度を検出する第
1温度検出手段と、 前記第1流路を流れる前記第1流体の流量を調整する第
1流量調整手段と、 前記第2流路を流れる前記第2流体の温度を検出する第
2温度検出手段と、 前記第2流路を流れる前記第2流体の流量を調整する第
2流量調整手段と、 前記第3流路を流れる前記混合流体の希望温度を設定す
る温度設定手段と、 前記第3流路を流れる前記混合流体の希望流量を設定す
る流量設定手段と、 前記各温度検出手段で検出された温度と前記希望温度お
よび希望流量とに基づいて、前記第1流路を流れるべき
前記第1流体についての理論流量を演算すると共に、前
記第2流路を流れるべき前記第2流体についての理論流
量を演算する流量演算手段と、 前記流量演算手段により演算された理論流量となるよう
に、前記各流量調整手段を制御する流量制御手段と、 を備え、 前記流量制御手段は、第1流路1の流量と第2流路2の
流量を共に減少させる制御のときは、該第2流路の流量
を減少させる制御を先に行い、その後遅れて該第1流路
の流量を減少させる制御を開始するように設定されてい
る、ことを特徴とする流体混合装置における制御装置。
5. A first flow path to which a first fluid is supplied, and a first flow.
Confluence with the second flow path, which is supplied with a second fluid that is hotter than the body
The first flow connected to the first fluid and the second fluid via a section.
The mixed fluid of the body and the second fluid is allowed to flow.
Control device in a fluid mixing device having a third flow path
A is, first detects the temperature of the first fluid flowing through the first flow path
A first temperature detecting means and a first temperature detecting means for adjusting a flow rate of the first fluid flowing through the first flow path.
A first flow rate adjusting means and a first flow rate adjusting means for detecting the temperature of the second fluid flowing through the second flow path.
A second temperature detecting means and a first temperature adjusting means for adjusting the flow rate of the second fluid flowing through the second flow path.
(2) Flow rate adjusting means and a desired temperature of the mixed fluid flowing through the third flow path are set.
And a desired flow rate of the mixed fluid flowing through the third flow path.
Flow rate setting means, the temperature detected by each of the temperature detecting means and the desired temperature.
And flow through the first flow path based on desired flow rate
Calculating the theoretical flow rate for the first fluid,
Theoretical flow for the second fluid to flow through the second flow path
Flow rate calculating means for calculating the amount and the theoretical flow rate calculated by the flow rate calculating means
In, and a flow control means for controlling said respective flow rate adjusting means, the flow control means, the first flow path 1 flow rate and the second flow passage 2
When controlling to reduce both flow rates, the flow rate of the second flow path
Is controlled first, and then the first flow path is delayed after that.
Is set to start the control to reduce the flow rate of
A control device in a fluid mixing device, comprising:
【請求項6】請求項1ないし請求項のいずれか1項に
おいて、 前記第1流体および第2流体がそれぞれ水とされてい
る、ことを特徴とする流体混合装置における制御装置。
6. A any one of claims 1 to 5, wherein the first and second fluids are respectively water, that the control device in the fluid mixing apparatus according to claim.
【請求項7】請求項において、 前記第2流路が湯沸かし器内に配設されることにより、
該第2流路を流れる前記第2流体が該湯沸かし器内にて
加熱されるように設定され、 前記第1流路が前記湯沸かし器をバイパスするように配
設されている、ことを特徴とする流体混合装置における
制御装置。
7. The method according to claim 6 , wherein the second flow path is provided in a water heater.
A fluid characterized in that the second fluid flowing through the second flow path is set so as to be heated in the water heater, and the first flow path is arranged so as to bypass the water heater. Control device in the mixing device.
【請求項8】請求項において、 湯沸かし器内に前記第1流路と第2流路と第3流路とが
配設されて、該第2流路のみが湯沸かし器内にて加熱さ
れるように設定され、 前記第3流路が前記湯沸かし器の出口流路を構成するよ
うに設定されて、前記混合流体が湯沸かし器から吐出さ
れるお湯とされている、ことを特徴とする流体混合装置
における制御装置。
8. The water heater according to claim 6 , wherein the first flow passage, the second flow passage, and the third flow passage are arranged so that only the second flow passage is heated in the water heater. And the third flow path is set so as to constitute an outlet flow path of the water heater, and the mixed fluid is hot water discharged from the water heater. apparatus.
【請求項9】請求項1ないし請求項5のいずれか1項
おいて、 前記第1流路を流れる前記第1流体の流量を検出する第
1流量検出手段と、 前記第2流路を流れる前記第2流体の流量を検出する第
2流量検出手段と、をさらに備え、 前記流量制御手段は、前記第1流量検出手段で検出され
る実際の流量が前記流量演算手段で演算された前記第1
流体についての前記理論流量となるように前記第1流量
調整手段をフィードバック制御すると共に、前記第2流
量検出手段で検出される実際の流量が前記流量演算手段
で演算された前記第2流体についての理論流量となるよ
うに前記第2流量調整手段をフィードバック制御するよ
うに設定されている、ことを特徴とする流体混合装置に
おける制御装置。
9. The method of claim 1 or any one of the <br/> Oite of claim 5, a first flow rate detecting means for detecting the flow rate of the first fluid flowing through the first flow path, said first A second flow rate detecting means for detecting a flow rate of the second fluid flowing through the two flow paths, wherein the flow rate control means is the actual flow rate detected by the first flow rate detecting means. The first calculated
The first flow rate adjusting means is feedback-controlled so as to be the theoretical flow rate of the fluid, and the actual flow rate detected by the second flow rate detecting means is calculated by the flow rate calculating means with respect to the second fluid. A control device for a fluid mixing device, wherein the second flow rate adjusting means is set to perform feedback control so as to obtain a theoretical flow rate.
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