JP3718650B2 - 給湯器用湯水混合ユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば太陽熱温水器等の自然エネルギーを利用した温水供給装置や、各種廃熱を利用した温水供給装置を給湯器に接続する為の給湯器用湯水混合ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
太陽熱温水器は、天候等により目的温度の温水が取り出せない為に、該太陽熱温水器の下流側に給湯器を補助熱源として接続した給湯システムが知られている。
【０００３】
図６は、この種の給湯システムの概略図であり、太陽熱温水器(5)から引き出された上流側温水通路(56)は、本発明の対象たる給湯器用湯水混合ユニット(1)の温水通路(14)に接続されていると共に、該温水通路(14)には除塵フィルタ(38)と温水量調節弁(25)が上流側から順次配設されている。一方、上水道からの冷水が流れる給水通路(10)は給湯器用湯水混合ユニット(1)の冷水通路(15)に接続されていると共に、該冷水通路(15)には除塵フィルタ(39)と冷水量調節弁(24)が上流側から順次配設されている。そして、該冷水量調節弁(24)と上記温水量調節弁(25)によって、温水通路(14)と冷水通路(15)を流れる温水と冷水の混合割合を調節する為の湯水混合器(20)が構成されている。又、上記温水通路(14)と冷水通路(15)の合流点から下流側に延長する混合水通路(29)には、混合水温センサ(33)が配設されていると共に、該混合水温センサ(33)の出力が印加される制御装置(11)によって上記湯水混合器(20)の動作が制御されるようになっている。
【０００４】
又、上記混合水通路(29)は、給湯器本体(70)に形成された水入口(77)に接続されていると共に、給湯器用リモコン(71)は図示しない給湯器用制御装置と上記給湯器用湯水混合ユニット(1)内の制御装置(11)に電気接続されている。
【０００５】
このものでは、出湯蛇口(85)が開放されると、 混合水温センサ(33)の検知温度が給湯器用リモコン(71)で設定された給湯設定温度になるように、太陽熱温水器(5)からの温水と給水通路(10)からの冷水の混合割合が湯水混合器(20)で調節される。
【０００６】
そして、湯水混合器(20)で混合された混合水は、消火状態に維持された給湯器(7)から出湯蛇口(85)に供給される。尚、太陽熱温水器(5)からの温水が給湯器用リモコン(71)でセットされた給湯設定温度より低温の場合は、該低温の温水に冷水が混合されることなしに、そのまま給湯器(7)に供給されると共に、これが給湯器(7)の本来的な機能によって給湯設定温度まで加熱されて出湯蛇口(85)に供給される。
しかしながら、上記従来のものでは、除塵フィルタ(38)(39)の目詰まりが進行すると次の問題がある。
【０００７】
▲１▼湯温センサ(19)及び給水温センサ(23)の検知温度と給湯設定温度に基づいて温水と冷水の混合割合を演算するフィードフォワード制御が行われる場合、給湯開始時には、先ず、演算された混合割合に基づいて冷水量調節弁(24)や温水量調節弁(25)の開度が設定され、その後、フィードバック制御によって該開度が補正される。この場合、冷水通路(15)に設けられた除塵フィルタ(39)の目詰まりが進行していると、該冷水通路(15)の通路抵抗が大きいことから、上記演算された混合割合に基づいて開放された冷水量調節弁(24)を通過する冷水の流量が減少する。従って、温水通路(14)からの温水に対する冷水通路(15)からの冷水の混合割合が減少し、これにより、フィードバック制御が有効に働くまでの間は、上記湯水混合器(20)から一時的に危険な高温水が流出する。
【０００８】
▲２▼例えば、温水通路(14)に設けられた除塵フィルタ(38)が目詰まりすると、該温水通路(14)を流れる温水の流量が減少する。従って、上記フィードバック制御を行った後に於ける前記温水に混合される冷水の量も減少する。従って、湯水混合器(20)から流出する混合水の流量が低下し、これにより、出湯蛇口(85)から十分な温水が取り出せない。一方、冷水通路(15)側の除塵フィルタ(39)が目詰まりした場合も、該冷水通路(15)を流れる冷水の流量が減少するから、この場合も、出湯蛇口(85)から十分な量の温水が取り出せない。
【０００９】
そして、上記従来のものでは、温水使用者は前記▲１▼▲２▼の問題の発生原因たる除塵フィルタ(38)(39)の目詰まりを認識することができないことから、的確な対策を講じることができないと言う問題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる点に鑑みて成されたもので、
『温水供給装置からの温水が流れ且つ第１の除塵フィルタ(38)が配設された温水通路(14)と、
上水道からの冷水が流れ且つ第２の除塵フィルタ(39)が配設された冷水通路(15)と、
前記温水通路(14)と前記冷水通路(15)の合流点から下流側に延長され且つ給湯器の水入口に配管接続される混合水通路(29)と、
前記冷水と前記温水を混合する割合としての指示混合割合を示す信号を出力する混合器制御手段と、
前記指示混合割合を示す信号に基づいて前記冷水通路(15)と前記温水通路(14)の開度を調節することによって前記混合水通路(29)を流れる混合水の温度が給湯器用リモコンで設定された給湯設定温度になるように前記冷水と前記温水の混合割合を調節する湯水混合器(20)を、具備する給湯器用湯水混合ユニット(1)』に於いて、各除塵フィルタ(38)(39)の点検の必要性を温水使用者に喚起できるようにすることをその課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
［１項]
上記課題を解決するための本発明の技術的手段は、
『前記指示混合割合を示す信号に基づいて動作する前記湯水混合器(20)によって実際に混合された前記温水と前記冷水の実混合割合を判定する実混合割合判定手段と、
前記指示混合割合に対する前記実混合割合のバラツキ量を判定する出力バラツキ判定手段と、
前記バラツキ量の経時的変化に基づいて前記温水通路(14)と前記冷水通路(15)の相対的な通路抵抗の変化を判断することにより、前記第１の除塵フィルタ(38)及び前記第２の除塵フィルタ(39)の両者の点検を喚起する為のフィルタ点検報知を行わせる信号を通信ケーブルから前記給湯器用リモコンに送信する報知制御手段と、を具備する』ことである。
【００１２】
上記技術的手段は次のように作用する。
湯水混合器(20)は温水と冷水を混合すべき割合としての指示混合割合に基づいて温水通路(14)と冷水通路(15)の開度を調節し、これにより、前記温水と冷水とを混合した混合水の温度を給湯設定温度に一致させるように動作する。
【００１３】
一方、実混合割合判定手段は、前記指示混合割合を示す信号に基づいて動作する前記湯水混合器(20)で実際に混合された温水と冷水の実混合割合を判定する。又、前記指示混合割合に対する前記実混合割合のバラツキ量が出力バラツキ判定手段で判定される。
【００１４】
このバラツキ量は、温水通路(14)に対する冷水通路(15)の通路抵抗のバラツキ（通路抵抗の比率や差）、即ち、第１の除塵フィルタ(38)に対する第２の除塵フィルタ(39)の目詰まりの進行度合の差が大きい程、大きくなる。換言すれば、冷水通路(15)に設けられた第２の除塵フィルタ(39)が第１の除塵フィルタ(38)よりも顕著に目詰まりした状態や、その逆の状態になると、上記バラツキ量が大きくなり、該第１，第２除塵フィルタ(38)(39)の点検が必要な状態になる。即ち、前記除塵フィルタ(38)(39)の目詰まりにより、既述湯水混合器(20)から一時的に危険な高温水が流出したり、又、下流側の出湯蛇口(85)から十分な量の温水が取り出せない状態に陥る心配が発生し、これにより、第１，第２除塵フィルタ(38)(39)の点検が必要な状態になるのである。
【００１５】
そこで、上記バラツキ量の経時的変化に基づいて温水通路(14)と冷水通路(15)の相対的な通路抵抗の変化を判断することにより、第１，第２除塵フィルタ(28)(39)の両者の点検を喚起するフィルタ点検報知を行わせる信号が、報知制御手段から通信ケーブルを介して給湯器用リモコンに送信される。これにより、該給湯器用リモコンでフィルタ点検報知がなされ、第１，第２フィルタ(38)(39)の両者の点検の必要性を温水使用者に喚起する。
【００１６】
尚、上記フィルタ点検報知をする手法としては、第１，第２フィルタ(38)(39)の点検の必要性を喚起する文字や図形等を給湯用リモコンの表示部に表示することのほか、給湯器用リモコンに内臓されたスピーカーで音声報知することなど、種々の手法が採用できる。又、フィルタ点検報知は、給湯器用リモコンの運転スイッチが投入された時や、種々のリモコン操作がされた時等、適切なタイミングで行うのが好ましい。
【００１７】
[２項]
前記１項に於いて、
『前記冷水通路(15)の途中であって前記湯水混合器(20)より上流側に位置する部分と、前記混合水通(29)とを繋ぐバイパス通路(28)と、
前記バイパス通路(28)を閉状態に維持する安全弁を設け、
前記フィルタ点検報知を行わせる信号を通信ケーブルから前記給湯器用リモコンに送信する場合には前記安全弁を開弁させる』ものでは、第１の除塵フィルタ(38)に対する第２の除塵フィルタ(39)の目詰まりの進行度合いの差が次第に大きくなると、前記安全弁が開弁され、これにより、冷水通路から混合水通路に多量の冷水が流入する。これにより、温度低下された混合水通路の水が給湯器側へ供給され、該水が給湯器の本来的な機能によって給湯設定温度まで加熱される。
【００１８】
尚、安全弁を開弁させるときには、湯水混合器(20)で冷水通路(15)を最大開度に設定する一方、温水通路(14)を最小開度に設定するのが望ましい。このようにすると、太陽熱温水器(5)等の温水供給装置側の温水を完全に遮断できると共に、給湯器に供給できる冷水量を最大にすることができる利点がある。
【００１９】
[３項]
前記１項に於いて、
『前記温水通路(14)を開状態に維持する安全弁を設け、
前記フィルタ点検報知を行わせる為の信号を通信ケーブルから前記給湯器用リモコンに送信する場合には前記安全弁を閉弁させる』ものでは、第１の除塵フィルタ(38)に対する第２の除塵フィルタ(39)の目詰まりの進行度合いが次第に大きくなると、温水通路(14)に設けられた安全弁が閉弁され、これにより、太陽熱温水器等の温水供給装置からの温水が遮断される。これにより、温水供給装置からの温水が冷水通路からの冷水に混合されることなく、該冷水のみが給湯器側へ供給される。従って、以後は、給湯器の本来的な機能によって、前記冷水が給湯設定温度まで加熱昇温されて適正な給湯動作が行える。
【００２０】
尚、安全弁を閉弁させるときには、湯水混合器(20)で冷水通路(15)を最大開度に設定する一方、温水通路(14)を最小開度に設定するのが望ましい。上記２項の発明と同様、給湯器に供給できる冷水量を最大にすることができるからである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は次の特有の効果を有する。
給湯器用リモコンでフィルタ点検報知がなされるから、第１，第２フィルタ(38)(39)の、両者の点検の必要性を温水使用者に喚起することができる。
２項及び３項のものでは、混合水通路(29)から給湯器に供給される水の温度が高温にならないから、該給湯器から高温水が流出せず、安全な給湯動作が確保できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、上記した本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る給湯器用湯水混合ユニット(1)を用いた給湯システムの概念図であり、太陽熱温水器(5)は給湯器用湯水混合ユニット(1)を介して給湯器(7)に配管接続されている。以下、各部の詳細を説明する。
【００２３】
[太陽熱温水器(5)について]
太陽熱温水器(5)は、太陽熱を吸収する集熱器(50)と貯湯タンク(51)内とを循環するように形成された蓄熱配管(52)を具備しており、該蓄熱配管(52)には膨張タンク(53)と循環ポンプ(54)が配設されている。
【００２４】
又、貯湯タンク(51)の底部には上水道からの冷水を供給するソーラ用給水管(55)と水抜栓(57)を具備する水抜通路(58)が接続されていると共に、貯湯タンク(51)の頂部からは上流側温水通路(56)が引き出されている。
【００２５】
[給湯器(7)について]
給湯器(7)は、図示しないガスバーナで加熱される熱交換器が内蔵された給湯器本体(70)と、該給湯器本体(70)に電気接続された給湯器用リモコン(71)を備えていると共に、該給湯器用リモコン(71)には、運転スイッチ(72)と、浴槽(81)に湯張りする際に操作する湯張りスイッチ(73)と給湯温度設定器(75)と、更に、給湯器の運転状態等を表示する表示部(74)が設けられている。
【００２６】
又、給湯器本体(70)と浴槽(81)との間は、湯張り及び追い焚き加熱に使用される往き管(82)と戻り管(83)で接続されていると共に、給湯器本体(70)から引き出された給湯通路(84)には出湯蛇口(85)が設けられている。
【００２７】
[給湯器用湯水混合ユニット(1)について]
本発明の対象たる給湯器用湯水混合ユニット(1)には、上記太陽熱温水器(5)からの温水が流れる上流側温水通路(56)が接続される温水配管接続口(16)と、既述ソーラ用給水管(55)から分岐した給水通路(10)が接続される給水配管接続口(17)と、更に、給湯器本体(70)の水入口(77)に接続される給湯器接続口(18)が設けられている。
【００２８】
上記温水配管接続口(16)の下流側に形成された温水通路(14)には、バキュームブレーカ(12)と、逆止弁(13)と、更に、湯温センサ(19)が、この順序で上流側から配設されている。又、温水通路(14)の上流端近傍には、通路の滞留水を排水させる機能を具備する水抜栓(21)が設けられていると共に、該水抜栓(21)には、通水内の塵芥を除去する第１の除塵フィルタ(38)が内臓されている。
【００２９】
一方、冷水通路(15)には、逆止弁(22)と給水温センサ(23)と更に湯水混合器(20)がこの順序で配設されていると共に、該湯水混合器(20)は、温水通路(14)と冷水通路(15)の合流点に配設された温水量調節弁(25)とその上流側に於ける冷水通路(15)内に配設された冷水量調節弁(24)とから構成されている。そして、上記冷水量調節弁(24)と温水量調節弁(25)は、これらに対応するステッピングモータ(240)(250)の回転によって先端の弁体(241)(251)を弁口(26)(27)に接離させ、これによって、弁口(26)(27)の開度を変化させて流量調節するように構成されている。又、上記冷水通路(15)に於ける給水温センサ(23)と湯水混合器(20)の間から引き出されたバイパス通路(28)は前記合流点の下流側に位置する混合水通路(29)に接続されている。そして、このバイパス通路(28)には、該バイパス通路(28)を開閉する為の既述安全弁たる常開電磁弁(31)が設けられていると共に、上記混合水通路(29)には混合水の流量を計測する流量センサ(32)と混合水温センサ(33)と過昇温検知センサ(34)と更に水抜き栓(35)が設けられており、該水抜き栓(35)は上記混合水通路(29)等の水圧が過剰上昇したときに開弁して圧力を開放する逃がし弁機能を兼備している。又、冷水通路(15)の上流端近傍には、該通路を水抜きする為の水抜栓(30)が配設されていると共に、該水抜栓(30)には通水内の塵芥を除去する為の第２の除塵フィルタ(39)が内臓されている。
【００３０】
そして、既述湯温センサ(19)，給水温センサ(23)，湯水混合器(20)，常開電磁弁(31)，流量センサ(32)，混合水温センサ(33)及び過昇温検知センサ(34) 等の電気部品は制御装置(11)に電気接続されており、該制御装置(11)によって、湯水混合器(20)の動作が制御されるようになっている。
又、上記制御装置(11)に内臓されたマイクロコンピュータには、図３に示すモータ制御テーブルが格納されている。
【００３１】
同図は、温水通路(14)を流れる温水に対して冷水通路(15)を流れる冷水を混合する割合を指示混合割合（後述の▲４▼式の右辺に現れる「ＦＦＸ+ＦＢＸＴ」）にする為に用いられる換算値ＱSと、該換算値Ｑsに温水量調節弁(25)と冷水量調節弁(24)の開度比を設定するのに必要なステッピングモータ(240)(250)のステップ数ＰW，ＰSの関係を実験から求めて記録したものである。そして、このモータ制御テーブルには、混合水の流量（流量センサ(32)の検知流量）の大きさ別に区分して上記ステップ数ＰW，ＰS等が記録されている。即ち、図３の[１]は、混合水通路(29)を流れる混合水の流量が５リットル／分未満の場合の制御に使用する換算値ＱSとこれに対応するステッピングモータ(240)(250)のステップ数ＰW，Ｐsの関係を記載したもので、同図の[２]は上記流量が５リットル／分〜７リットル／分の場合を、更に、同図の[ｉ]は上記流量がｉリットル／分〜（ｉ+２）リットル／分の場合を、夫々、記載したものである。
【００３２】
このように、混合水の流量の大きさに区分して上記モータ制御テーブルを用意するのは、温水通路(14)や冷水通路(15)は配管長さや屈曲回数等が相違することから、温水量調節弁(25)の開度に対する冷水量調節弁(24)の開度の割合が一定であっても、混合水通路(29)を流れる混合水の流量が変化した場合には上記温水と冷水の混合割合が変化するからである。
【００３３】
次に、温水通路(14)と冷水通路(15)を流れる温水と冷水を湯水混合器(20)で混合させることによって給湯設定温度の混合水を得る為の制御を、流量センサ(32)の検知流量がｉリットル〜（ｉ+２）リットルの場合を例に採って説明する。
【００３４】
先ず、流量センサ(32)の検知流量がｉリットル／分〜（ｉ+２）リットル／分の範囲である場合は、制御装置(11)内のマイクロコンピュータで図３の[ｉ]のモータ制御テーブルが選択される。
【００３５】
一方、給湯温度設定器(75)で設定された給湯設定温度Ｔsetの混合水を得る為に温水通路(14)と冷水通路(15)の温水と冷水を混合しなければならない指示混合割合に対応する換算値ＱSがマイクロコンピュータによって求められる。そして、該換算値ＱSが図３の[ｉ]のモータ制御テーブルに於いて上下に隣接する２つのＱsn_-1〜ＱSnの間の値であるとすれば、このモータ制御テーブルからＱsn_-1，ＱSn，ＰWin, ＰWin_-1 ，Ｐsin, Ｐsin_-1が読み出される。
【００３６】
図４は、上記Ｑsn_-1，ＱSn，ＰWin, ＰWin_-1等から、上記換算値ＱSに対応する既述指示混合割合の混合水を得る為に冷水量調節弁(24)用のステッピングモータ(240)に与える必要のあるステップ数Ｐwiを求める為のグラフである。
【００３７】
図４のグラフ上の[Ｑsn_-1，ＰWin_-1]で特定される点Ａと、[Ｑsn，ＰWin]で特定される点Ｂを繋ぐ直線の方程式「Ｐw＝（（ＰWin-ＰWin_-1）／（Ｑsn-Ｑsn_-1））（Ｑ-Ｑsn_-1）+ＰWin_-1が制御装置(11)のマイクロコンピュータで求められる。
そして、上記方程式を用いて、換算値ＱSに対応するステップ数Ｐwiが求められる。
【００３８】
即ち、Ｐwi＝（（ＰWin-ＰWin_-1）／（Ｑsn-Ｑsn_-1））（Ｑs-Ｑsn_-1）+ＰWin_-1 ・・・▲１▼
が演算によって求められる。
【００３９】
そして、上記▲１▼式で求められたＰwiに対応する数の制御パルスが冷水量調節弁(24)用のステッピングモータ(240)に与えられる。
【００４０】
図５は、上記Ｑsn_-1，ＱSn，Ｐsin, Ｐsin_-1等から、上記換算値ＱSの混合水を得る為に温水量調節弁(25)用のステッピングモータ(250)に与える必要のあるステップ数Ｐsiを求める為の説明グラフである。
【００４１】
図５のグラフ上の[Ｑsn_-1，Ｐsin_-1]で特定される点Ｃと、[Ｑsn，Ｐsin]で特定される点Ｄを繋ぐ直線の方程式「Ｐs＝（（Ｐsin-Ｐsin_-1）／（Ｑsn-Ｑsn_-1））（Ｑ-Ｑsn_-1）+Ｐsin_-1が制御装置(11)のマイクロコンピュータで求められる。
【００４２】
そして、上記方程式を用いて、換算値ＱSに対応するステップ数Ｐsiが求められる。
【００４３】
即ち、Ｐsi＝（（Ｐsin-Ｐsin_-1）／（Ｑsn-Ｑsn_-1））（Ｑs-Ｑsn_-1）+Ｐsin_-1 ・・・▲２▼
が演算によって求められる。
【００４４】
そして、上記▲２▼の演算式で求められたＰsiに対応する数の制御パルスが温水量調節弁(25)用のステッピングモータ(250)に与えられる。
【００４５】
これにより、冷水量調節弁(24)と温水量調節弁(25)が上記ＰwiとＰsiに対応する開度に調節され、これにより、冷水量調節弁(24)の開度と温水量調節弁(25)の開度の割合に応じて温水と冷水が混合される。
【００４６】
[給湯動作の実際]
次に、上記給湯システムの動作を説明する。
【００４７】
給湯器用湯水混合ユニット(1)に組み込まれた制御装置(11)には、図２のフローチャートに示す内容の制御動作を実行するマイクロコンピュータが格納されており、以下、本実施の形態に係る給湯システムの動作を図２のフローチャートに従って説明する。
【００４８】
電源接続されると、先ず、ステップ(ST1)で初期設定作業を実行する。即ち、除塵フィルタ(38)の目詰まり度合い（通水抵抗）と除塵フィルタ(39)の目詰まり度合い（通水抵抗）に相関を有する後述の演算用補正係数Ｋを「１」にセットする。又、湯水混合器(20)をフィードバック制御する際に使用する補正混合割合累積値ＦＢＸＴを「０」にセットする。
【００４９】
そして、混合水通路(29)が通水停止状態にある場合（出湯蛇口(85)が閉じられ且つ湯張りスイッチ(73)が投入されていない場合）は、これを流量センサ(32)の出力から判断し、給湯温度設定器(75)で設定された給湯設定温度Ｔsetにほぼ等しい温度の混合水が後述の給湯動作開始時（出湯蛇口(85)の開放時等）に迅速に湯水混合器(20)で混合できるように、該湯水混合器(20)の冷水量調節弁(24)や温水量調節弁(25)をフィードフォワード制御等しながら出湯開始時まで待機する待機ルーチンを実行する（ステップ(ST3)〜ステップ(ST6)）。
【００５０】
即ち、温水通路(14)を流れる温水と冷水通路(15)を流れる冷水を混合して給湯設定温度Ｔsetの混合水を得る為に理論上の理論混合割合ＦＦＸ（本実施の形態では温水に対する冷水の混合割合）をステップ(ST3)で演算する。具体的には、上記ＦＦＸを次の演算式で求める。
【００５１】
湯温センサ(19)の検知温度をＴS，給湯温度設定器(75)でセットされた温度をＴset，給水温センサ(23)の検知温度をＴinとすると、
ＦＦＸ＝（ＴS−Ｔset）／（Ｔset−Ｔin） ・・・▲３▼
次に、ステップ(ST４)で、上記理論混合割合ＦＦＸとフィードバック制御量としての補正混合割合累積値ＦＢＸＴを加算し、該加算値に演算用補正係数Ｋを掛けた値を換算値ＱSとして記憶し直した後、ステップ(ST5)で、温水通路(14)の温水と冷水通路(15)の冷水の混合割合を上記換算値ＱSに対応する既述指示混合割合に出来るように、冷水量調節弁(24)の開度に対応するステッピングモータ(240)のステップ数Ｐwiと、温水量調節弁(25)の開度に対応するステッピングモータ(250)のステップ数Ｐsiを、既述した図３のモータ制御テーブル等から既述の手法によって求める。
【００５２】
次に、冷水量調節弁(24)用のステッピングモータ(240)にステップ数Ｐwiに対応する数の制御パルスを与えると共に、温水量調節弁(25)用のステッピングモータ(250)にステップ数Ｐsiに対応する数の制御パルスを与える。これにより、冷水量調節弁(24)と温水量調節弁(25)の開度を、給湯設定温度Ｔsetの混合水を得る為に必要な待機開度に維持する。
【００５３】
ステップ(ST3)〜ステップ(ST6)の待機ルーチンを実行しているときに出湯蛇口(85)の開放等によって給湯動作が開始すると、このときに混合水通路(29)に流れる混合水の流量が流量センサ(32)で検知されて常開電磁弁(31)が閉状態に維持される（ステップ(ST7-2)，(ST7-1)）。
【００５４】
すると、冷水量調節弁(24)と温水量調節弁(25)は、既述ステップ(ST3)〜ステップ(ST6)の待機ルーチンの実行時に既述待機開度に設定されているから、湯水混合器(20)からは、給湯温度設定器(75)で設定された給湯設定温度Ｔsetの温度（通信ケーブル(79)を介して制御装置(11)で監視されている。）にほぼ一致する温度の混合水が直ちに流出するが、該混合水の温度を検知する混合水温センサ(33)の検知温度と上記給湯設定温度Ｔsetの誤差が生じている場合があるので、該誤差を補正すべくステップ(ST８)〜(ST12)の補正制御が実行される。
【００５５】
このため、先ず、ステップ(ST7-2)で▲３▼式の理論混合割合ＦＦＸを演算し、その後、ステップ(ST8)で、上記誤差を補正する為の補正混合割合ＦＢＸを、混合水温センサ(33)の検知温度を監視しながらフィードバック制御することによって求める。
【００５６】
次に、既述ステップ(ST1)で「０」にセットした補正混合割合累積値ＦＢＸＴの更新を行う（ステップ(ST9)）。即ち、ステップ(ST9)において、ＦＢＸＴ＝ＦＢＸＴ+ＦＢＸを実行する。
【００５７】
その後、ステップ(ST10)で、ＦＦＸ（ステップ(ST7-1)で演算された既述▲３▼式）の値に補正混合割合累積値ＦＢＸＴを加算すると共に、該加算値(既述発明特定事項として記載した「指示混合割合」に対応する。)に対して演算用補正係数Ｋ（ステップ(ST1)で「１」に初期設定されている。）を掛けて換算値ＱSを求める。
【００５８】
即ち、換算値ＱS＝Ｋ（ＦＦＸ+ＦＢＸＴ） ・・・▲４▼
を演算する。
【００５９】
次に、ステップ(ST11)で、温水通路(14)の温水と冷水通路(15)の冷水の混合割合を上記ＱSに対応する既述指示混合割合に出来るように、冷水量調節弁(24)の開度に対応するステッピングモータ(240)のステップ数Ｐwiと、温水量調節弁(25)の開度に対応するステッピングモータ(250)のステップ数Ｐsiを、既述した図３のモータ制御テーブル等から既述の手法によって求める。
【００６０】
その後、ステップ(ST12)で、冷水量調節弁(24)用のステッピングモータ(240)に対してステップ数Ｐwiに対応する数の制御パルスを与えると共に、温水量調節弁(25)用のステッピングモータ(250)に対してステップ数Ｐsiに対応する数の制御パルスを与え、これにより、上記指示混合割合の温水が湯水混合器(20)で混合できるように該湯水混合器(20)に指示する。尚、本実施の形態では、上記ステップ(ST11)を実行するマイクロコンピュータ内の機能部が既述した混合器制御手段に対応する。
【００６１】
次に、前記湯水混合器(20)から流出する混合水中の温水（温水通路(14)からの温水）と冷水（冷水通路(15)からの冷水）の実際の混合割合を判定する実混合割合判定手段としてのステップ(ST13)が実行される。即ち、混合水温センサ(33)の検知温度Ｔout，湯温センサ(19)の検知温度Ｔs，及び給水温センサ(23)の検知温度Ｔinを利用して、
実混合割合Ｑx＝（Ｔs-Ｔout）／（Ｔout-Ｔin） ・・・▲５▼
を演算する。
【００６２】
すると、上記実混合割合Ｑxは、冷水通路(15)から湯水混合器(20)に流入する冷水と該湯水混合器(20)から流出する混合水の温度差（▲５▼式の分母）が小さくなるに従って増大する一方、温水通路(14)から湯水混合器(20)に流入する温水と該湯水混合器(20)から流出する混合水の温度差（▲５▼式の分子）が小さくなるに従って減少する。従って、上記実混合割合Ｑxは、湯水混合器(20)に流入する、温水通路(14)からの温水に対する冷水通路(15)からの冷水の、実際の混合割合を示している。
【００６３】
そこで、上記換算値ＱSに対する既述実混合割合Ｑｘの比をステップ(ST14)で求め、これを、
測定補正係数Ｋx＝ＱS／Ｑx ・・・▲６▼
とすれば、該測定補正係数Ｋxは、実混合割合Ｑx（実際に混合された温水に対する冷水の割合）が換算値ＱS（温水と冷水を混合して給湯設定温度Ｔsetの混合水を得る為に湯水混合器(20)に指示する値）よりも大きい場合（Ｑx＞ＱSの場合）には１より小さくなると共に、実際に混合された温水に対する冷水の割合が減少するに従って増加する。即ち、冷水通路(15)に配設された除塵フィルタ(39)の目詰まりの進行によって冷水通路(15)の通路抵抗が増大するに従って上記冷水の実際の混合割合が減少し、これにより、上記測定補正係数Ｋxが大きくなるのである。又、これとは逆に、温水通路(14)に配設された除塵フィルタ(38)の目詰まりの進行によって該温水通路(14)の通路抵抗が増大するに従って温水の実際の混合割合が減少し、これにより、上記測定補正係数Ｋxが小さくなる。尚、本実施の形態では、上記ステップ(ST14)を実行するマイクロコンピュータ内の機能部が既述出力バラツキ判定手段に対応している。
【００６４】
そして、ステップ(ST15)で、上記測定補正係数Ｋxから演算用補正係数Ｋを減算した値が許容誤差としての０．０２より大きいことが確認された場合には、ステップ(ST16)で演算用補正係数Ｋ＝Ｋ+０．００２を実行し、これにより、演算用補正係数Ｋを増加させる。すると、該演算用補正係数Ｋが大きい程、除塵フィルタ(39)の目詰まりの進行によって冷水通路(15)の通路抵抗が増加して冷水の混合割合が減少傾向にあることを判断することができる。一方、ステップ(ST17)で、演算用補正係数Ｋから上記測定補正係数Ｋxを減算した値が許容誤差としての０．０２より大きい場合には、演算用補正係数Ｋ＝Ｋ-０．００２を実行し、これにより、演算用補正係数Ｋを減少させる。すると、該演算用補正係数Ｋが小さい程、除塵フィルタ(38)の目詰まりの進行によって温水通路(14)の通路抵抗が増加して温水の混合割合が減少傾向にあることを判断することができる。
【００６５】
そこで、ステップ(ST19)で演算用補正係数Ｋが、１未満の下限基準値Ｎ（例えば、０．１）より小さいか、又は１を超える上限基準値Ｍ（例えば、１０）より大きいことが確認できた場合は、既述報知制御手段に対応するステップ(ST20)で除塵フィルタ(38)(39)の点検を喚起する報知としての“フィルター点検”の表示を給湯器用リモコン(71)の表示部(74)に行わせる為の信号を制御装置(11)から通信ケーブル(79)を介して前記給湯器用リモコン(71)に送信する。
【００６６】
又、演算用補正係数Ｋが、上記下限基準値Ｎより更に小さな下限側異常判定値（Ｎ-ｂ）より小さいか、又は上限基準値Ｍより更に大きな上限異常判定値（Ｍ+ｂ）より大きいことがステップ(ST21)で確認されると、ステップ(ST22)で常開電磁弁(31)を開弁させてバイパス通路(28)から大量の冷水を混合水通路(29)に供給し、これにより、危険な高温水が給湯器用湯水混合ユニット(1)から給湯器(7)に供給されてしまう不都合を回避する。
【００６７】
尚、本実施の形態では、図２のステップ(ST10)に於いて、理論混合割合ＦＦＸと補正混合割合累積値ＦＢＸＴを加算した値に対して演算用補正係数Ｋを掛けて換算値ＱSを求めている。従って、フィルタ(38)(39)の目詰りの進行度合いの差が次第に大きくなって演算用補正係数Ｋが初期値たる「１」から大きく変化すると、ステップ(ST10)で求められる換算値ＱSが、上記演算用補正係数Ｋ、即ち、フィルタ(38)(39)の目詰まりの進行度合いの差を考慮した値に速やかに調整され、これにより、湯水混合器(20)から流出する混合水が給湯設定温度Ｔsetに迅速に収斂する。
【００６８】
即ち、本実施の形態では、測定補正係数Ｋxよりも演算用補正係数Ｋが小さい場合は、該演算用補正係数Ｋが増大せしめられ（ステップ(ST15)(ST16)参照）、逆に、測定補正係数Ｋxよりも演算用補正係数Ｋが大きい場合は、該演算用補正係数Ｋが減少せしめられる（ステップ(ST17)(ST18)参照）ように制御される。従って、これら両係数は最終的に一致する。
【００６９】
従って、上記のように更新された演算用補正係数Ｋを用いてステップ(ST10)の制御をすると、該ステップ(ST10)の指示混合割合たる「ＦＦＸ+ＦＢＸＴ」と実混合割合Ｑｘが等しくなる。このことを具体例を示しながら説明すると、ステップ(ST10)で演算される「ＦＦＸ+ＦＢＸＴ」の値を「１／２」，ステップ(ST10)を実行したときのＫの値を「１」，これらの値を用いて湯水混合器(20)を制御した結果得られるステップ(ST13)の実混合割合Ｑxを「２／３」とした場合、Ｑs＝１／２，Ｋx＝（１／２）／（２／３）＝３／４となる。又、上記したように、最終的にはＫはＫxに一致するから、前記Ｋの最終更新値は３／４の値になる。従って、上記演算用補正係数Ｋの最終内が求められた後のステップ(ST10)の実行時には上記（１／２）に前記（３／４）を掛けた値がＱsになる。そして、このＱsを用いて湯水混合器(20)を制御すれば、実混合割合Ｑxも（３／４）倍になる。即ち、実混合割合Ｑx＝（２／３）×（３／４）＝１／２（上記「ＦＦＸ+ＦＢＸＴ」の値に等しい。）になる。
【００７０】
よって、指示混合割合たる「ＦＦＸ+ＦＢＸＴ」と実混合割合Ｑｘが等しくなり、これにより、湯水混合器(20)から流出する混合水の温度が給湯設定温度給湯設定温度Ｔsetに迅速に収斂する。
【００７１】
[その他]
（ア）温水供給装置としては、自然エネルギーを利用する既述太陽熱温水器(5)以外に、各種廃熱を利用した温水供給装置を適用することができる。
【００７２】
（イ）給湯器用リモコン（71）の表示部に“フィルター点検”を表示するとき、即ち、ステップ(ST19)で演算用補正係数Ｋが、１未満の下限基準値Ｎ（例えば、０．１）より小さいか、又は１を超える上限基準値Ｍ（例えば、１０）より大きいことが確認できた場合は、安全弁たる常開電磁弁31）を開状態に固定してもよい。
【００７３】
（ウ）バイパス通路（28）を設けずに、非通電状態で閉状態を維持する安全弁たる常閉電磁弁を温水通路(14)に配設し、該常閉電磁弁を図２のステップ（ST20）又はステップ（ST22）で閉動作させるようにしてもよい。
【００７４】
（エ）上記実施の形態では、給湯用リモコンの表示部に除塵フィルタ(38)(39)の点検の必要性を喚起する表示を行わせるようにしたが、給湯器用リモコン(71)に内臓されたスピーカーを利用して音声報知をしてもよく、また、給湯用リモコン(71)に表示ランプやブザーを配設し、これら表示ランプやブザーを作動させてもよい。
この場合、除塵フィルタ(38)(39)の点検の必要性を喚起する表示を給湯器用リモコン(71)の表示部(74)に常に表示させても良いが、運転スイッチ(72)や湯張りスイッチ(73)が操作された時にのみ表示を行うようにしても良い。又、音声報知を行う場合は、運転スイッチ(72)や湯張りスイッチ(73)が操作された時に報知動作を行わせるのが望ましい。
【００７５】
（オ）演算用補正係数Ｋが極端に大きいか又は小さい場合には、給湯器用湯水混合ユニット(1)から給湯器(7)への給水・給湯動作を停止させるか又は常開電磁弁(31)を開弁させると共に、該停止状態にあることや太陽熱温水器(5)の温水が利用されていないことを給湯器用リモコン(71)に報知させるようにしても良い。
【００７６】
即ち、演算用補正係数Ｋが極端に大きな値になったときは、冷水通路(15)に配設された除塵フィルタ(39)の目詰まりが激しいか、又は、給水通路(10)の凍結や止水栓（図示せず）が誤って閉じられること等の原因で、前記冷水通路(15)が通水停止状態にあることが分かる。従って、かかる場合は、温水量調節弁(25)，冷水量調節弁(24)，及び常開電磁弁(31)を全て閉状態にし、これにより、給湯器用湯水混合ユニット(1)から給湯器(7)への給水・給湯動作を停止させる。そして、これと同時に前記停止状態にあることを給湯器用リモコン(71)で報知する。
【００７７】
一方、上記演算用補正係数Ｋが極端に小さな値になったときは、温水通路(14)に配設された除塵フィルタ(38)の目詰まりが激しいか、又は、上流側温水通路(56)の凍結や止水栓（図示せず）が誤って閉じられること等の原因で、前記温水通路(14)が通水停止状態にあることが分かる。従って、かかる場合は、常開電磁弁(31)を開放させる一方、冷水量調節弁(24)を最大開度に設定すると共に、温水量調節弁(25)を最小開度にする。これにより、大量の冷水を給湯器(5)に供給する。そしてこれと同時に、除塵フィルタ(38)が目詰まりしている事実や、太陽熱温水器(5)の温水が利用されていない事実を給湯器用リモコン(71)で報知する。
【００７８】
（カ）上記実施の形態では、電源接続時に演算用補正係数Ｋの値を設定するようにした（図２のステップ(ST1)参照）が、給湯器用湯水混合ユニット(1)の設置後の最初の動作を行った時の演算用補正係数Ｋを初期値として別途記憶し、その後に変化する演算用補正係数Ｋと上記初期値の比較に基づいて、フィルタの目詰まり状況を判断するようにしても良い。このようにすると、器具設置時に太陽熱温水器(5)側と上水道側に大きな給水圧差が生じていても、各除塵フィルタ(38)(39)の目詰まりがあまり進んでいない状態で早期にフィルター点検報知がされる不都合を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る給湯器用湯水混合ユニット(1)を組み込んだ給湯システムの概念図
【図２】給湯器用湯水混合ユニット(1)の制御動作を説明するフローチャート
【図３】換算値ＱSと、該換算値ＱSに応じてステッピングモータ(240)及びステッピングモータ(250)に与えなければならない制御用のステップ数ＰW，Ｐsの関係を示すテーブル
【図４】Ｑsn_-1，ＱSn，ＰWin, ＰWin_-1等から、換算値ＱSの混合水を得る為に冷水量調節弁(24)のステッピングモータ(240)に与える必要のあるステップ数Ｐwiを求める為の説明グラフである。
【図５】Ｑsn_-1，ＱSn，Ｐsin, Ｐsin_-1等から、換算値ＱSの混合水を得る為に温水量調節弁(25)のステッピングモータ(250)に与える必要のあるステップ数Ｐsiを求める為の説明グラフである。
【図６】従来例の説明図
【符号の説明】
(1)・・・給湯器用湯水混合ユニット
(5)・・・太陽熱温水器
(7)・・・給湯器
(14)・・・温水通路
(15)・・・冷水通路
(20)・・・湯水混合器
(29)・・・混合水通路
(38)・・・除塵フィルタ
(39)・・・除塵フィルタ

Claims (3)

1. 温水供給装置からの温水が流れ且つ第１の除塵フィルタ(38)が配設された温水通路(14)と、
   上水道からの冷水が流れ且つ第２の除塵フィルタ(39)が配設された冷水通路(15)と、
   前記温水通路(14)と前記冷水通路(15)の合流点から下流側に延長され且つ給湯器の水入口に配管接続される混合水通路(29)と、
   前記冷水と前記温水を混合する割合としての指示混合割合を示す信号を出力する混合器制御手段と、
   前記指示混合割合を示す信号に基づいて前記冷水通路(15)と前記温水通路(14)の開度を調節することによって前記混合水通路(29)を流れる混合水の温度が給湯器用リモコンで設定された給湯設定温度になるように前記冷水と前記温水の混合割合を調節する湯水混合器(20)を、具備する給湯器用湯水混合ユニット(1)に於いて、
   前記指示混合割合を示す信号に基づいて動作する前記湯水混合器(20)によって実際に混合された前記温水と前記冷水の実混合割合を判定する実混合割合判定手段と、
   前記指示混合割合に対する前記実混合割合のバラツキ量を判定する出力バラツキ判定手段と、
   前記バラツキ量の経時的変化に基づいて前記温水通路(14)と前記冷水通路(15)の相対的な通路抵抗の変化を判断することにより、前記第１の除塵フィルタ(38)及び前記第２の除塵フィルタ(39)の両者の点検を喚起する為のフィルタ点検報知を行わせる信号を通信ケーブルから前記給湯器用リモコンに送信する報知制御手段と、
   を具備する給湯器用湯水混合ユニット。
2. 請求項１に記載の給湯器用湯水混合ユニットに於いて、
   前記冷水通路(15)の途中であって前記湯水混合器(20)より上流側に位置する部分と、前記混合水通(29)とを繋ぐバイパス通路(28)と、
   前記バイパス通路(28)を閉状態に維持する安全弁を設け、
   前記フィルタ点検報知を行わせる信号を通信ケーブルから前記給湯器用リモコンに送信する場合には前記安全弁を開弁させる、給湯器用湯水混合ユニット。
3. 請求項１に記載の給湯器用湯水混合ユニットに於いて、
   前記温水通路(14)を開状態に維持する安全弁を設け、
   前記フィルタ点検報知を行わせる信号を通信ケーブルから前記給湯器用リモコンに送信する場合には前記安全弁を閉弁させる、給湯器用湯水混合ユニット。

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