JP3973785B2 - 湯水混合装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湯と水の混合比率を調節し、適切な混合湯温を得る湯水混合装置特に、その湯温制御の技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の湯水混合装置においては、使用者がカランのレバー等により混合弁を調整することにより手動で熱源側からの湯と一般給水側からの水との混合比率を調整したり、あるいは、いわゆるワックスサーモ付きカランと呼ばれる混合装置をカランに取り付け、熱源側からの湯と一般給水側からの水との混合比率を調整したりして温度調節制御を行っていたが、電子的制御による手段は設けられていないものが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の湯水混合装置では、湯と水の流量や温度によっては、混合弁の動作速度が遅くて混合水の温度上昇が遅れたり、あるいは、混合弁の動作速度が早すぎてオーバーシュートが発生したりし、すばやく安定した目標温度の混合水を供給することができないといった課題があった。
【０００４】
また、出湯口が閉じられて放置されている間に、熱源と混合弁との間の湯経路の湯温が放熱によって低下し混合弁を動作させた初期に、いわゆる死水と呼ばれる低温の混合水が発生し、熱源側の湯温は高いにも関わらず、死水がしばらくの間流れるため、混合弁は湯温が低い状態の混合比率に制御され、死水が全て出湯された後に、急速に熱源側から高温の湯が流出すると、混合弁の動作が間に合わず、熱源側からの高温の湯が、出湯口から供給されるといった課題もあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、混合弁で混合された混合水の流量を検出する流量検出部と、混合水の温度を検出する温度検出部と、混合水の目標温度を設定する湯温設定手段と、前記の混合水温度と目標温度との偏差を検出する偏差検出部と、流量検出部の信号により止水状態および給水状態を判別する止水／給水判定部とを備え、偏差検出部で検出された偏差、あるいは流量検出部で検出された流量に応じて混合弁を駆動する速度及び方向を制御することとしている。そして、混合弁は流量や温度に応じて適切に駆動制御され、安定した混合水を供給することができる。また、止水状態では混合弁の駆動を停止させて駆動頻度を大幅に低下させることにより、混合弁の耐久性を向上させることができ、止水状態であっても高温水が流出しないように、一般給水側からのみ給水できるようにし、混合弁が高温側のみになるのを防止して、安全性を維持することができる。また、流量や温度の変化に応じて、混合弁を制御するので、給水開始時にオーバーシュートになるのを抑え、すばやく目標の温度にすることができる。
【０００６】
さらに、給湯開始時に、死水が出湯された後、急激に高温の湯が流出した場合でも、混合弁を最高速度で駆動させてすばやく水を混合するので、安全に、安定した温度の混合水を供給することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の湯水混合装置は、各請求項に記載したような構成で実施することができ、以下、それについて作用効果を併記して説明する。
【０００８】
請求項１に記載したように、直流モータにより駆動される駆動軸に連結された弁体であって、一方を熱源給水口と接続し、他方を一般給水口と接続して混合水とする混合弁と、この混合弁を駆動する混合弁駆動手段と、前記混合弁で混合された混合水の流量を検出する流量検出部と、この流量検出部の信号により止水状態および、給水状態を判別する止水／給水判定部と、混合水の温度を検出する温度検出部と、混合水の目標温度を設定する湯温設定手段と、前記温度検出部により検出した混合水の温度と前記湯温設定手段により設定した目標温度との偏差を検出する偏差検出部と、この偏差検出部で検出された偏差値に応じて前記混合弁駆動手段を制御する混合弁制御部と、この混合弁制御部は、前記混合弁の駆動速度を制御する速度制御部および駆動方向を制御する方向制御部を備え、前記止水／給水判定部は、給水検出流量と止水検出流量の２つの判定値を有し、前記流量検出部で検出される流量が給水検出流量以上の場合に給水中と判定し、前記止水検出流量未満の場合に止水中と判定することを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項２に記載したように、速度制御部は偏差検出部で検出された偏差が大きいほどパルス信号の周期を短くして混合弁の駆動速度を速く制御するものである。
【００１０】
そして、混合弁を駆動する速度および方向は、混合弁から流出した混合水の温度により制御するので、混合弁の動作が迅速で確実となり、オーバーシュートが発生したり、死水の後に急激に高温の湯が流出したりすることがなくなる。また混合弁制御部は、偏差検出部で検出された偏差に応じてパルス信号の周期を変更させることにより制御するので、偏差が大きいときはパルス信号の周期を短くして早く混合弁を駆動させ、偏差が小さくなると周期を長くしてゆっくりと混合弁を駆動させることができ、混合水の温度をすばやく目標温度に近づけて、オーバーシュートやアンダーシュートの発生を阻止し、安定した混合水を供給することができる。
【００１１】
また、請求項３に記載したように、方向制御部は混合水温度が目標温度より高くなったとき、一般給水側へ駆動するような指示を出力し、混合水温度が目標温度より低くなったときには、熱源給水側へ駆動するような指示を出力するようにしたものである。そして、混合水の温度をすばやく目標温度に近づけるように制御することができる。
【００１２】
また、請求項４に記載したように、混合弁制御部は流量検出部の信号に応じて速度制御部のパルス周期を補正するようにし、その補正量は請求項５に記載したように、混合水の流量が多くなるほど速度制御部の補正量を大としたものである。そして、流量が大きいときは混合弁を早く駆動し、流量が少ないときは混合弁をゆっくり駆動するので、オーバーシュートやアンダーシュートの発生を阻止し、安定した混合水を供給することができる。
【００１３】
また、請求項６に記載したように、止水中と判定した場合は、混合弁駆動手段を停止するように指示するものである。そして、再給水時には、混合弁は前回給水した時と同じ混合比率を保っているため、一般給水側および熱源給水側の水圧や温度の条件がほとんど変わっていなければ、再給水時は、すぐに目標温度の混合水を供給することができ、混合弁が不要な期間は駆動させないようにしているので、その耐久性が低下するのを防止することができる。
【００１４】
また、請求項７に記載したように、混合弁制御部は、止水／給水判定部から止水中の判定信号が出力されているときに、温度検出部で検出される混合水温度が所定温度以上に上昇している場合は、混合弁駆動手段へ所定周期のパルス信号で混合弁を一般給水側の方向へ駆動させる指示を出すようにしたものである。そして、給水中に混合水の温度が安定する前に止水された場合のように、混合水温度が目標温度になっていない時の、安全性を保持することができる。それは、混合水温度が高温になっているときのみ混合弁を一般給水側の方向へ駆動するようにしているので、止水検出流量未満の低い流量で高温水が流出するのを防止するようにして安全性を保持することができ、混合弁の駆動頻度を極力抑えて劣化を防ぐこともできる。
【００１５】
また、請求項８に記載したように、止水／給水判定部は、給水検出流量と止水検出流量との２つの判定値を有し、流量検出部で検出される流量が給水検出流量以上となったときに給水中と判定し、止水検出流量未満になったときには止水中と判定し、止水中と判定した場合は混合弁駆動手段へ混合弁が一般給水側に固定されるように指示するものである。そして、給水中で混合水の温度が安定する前に止水された場合のように、混合水温度が目標温度になっていない時の、安全性を保持することができる。それは、混合弁を一般給水側の方向へ駆動することにより、止水検出流量未満の低い流量で混合水を供給するときは、必ず一般給水側の低温のものを供給するようにして安全性を保持することができる。
【００１６】
また、請求項９に記載したように、止水／給水判定部から給水中の信号が出力され、偏差検出部で検出される偏差が所定値以下であるか否かをチェックしてその偏差が所定値以下であった場合に、給水開始期間中の信号を出力する給水開始期間判定部を有し、この給水開始期間判定部より信号が出力されると給水開始制御部を介して混合弁を駆動する速度を所定の最高速度に設定するものであり、その給水開始期間判定部は、請求項１０に記載したように、温度検出部で検出される混合水温度の変化量が予め設定した所定値を越えると、給水開始期間終了の判定を行うようにしたものである。そして、熱源と混合弁との間の湯経路に貯溜している死水が全て排出され、熱源からの高温水に切り替わった場合、急速に混合水の温度が上昇するので、混合弁が最高速度で駆動するのを終了させることにより、混合水のオーバーシュートを抑制することができる。
【００１７】
また、請求項１１に記載したように、給水開始期間判定部は、温度検出部で検出される混合水温度の変化量を流量検出部からの検出流量に応じて算出した所定値と比較し、混合水温度の変化量が前記の算出した所定値を越えると、給水開始期間終了の判定を行うようにしたものである。そして、流量に応じて、混合水のオーバーシュートを確実に抑制することができる。
【００１８】
さらに、請求項１２に記載したように、混合弁制御部は、混合弁が熱源給水口からのみ給水する方向、すなわち熱源側全開位置に位置することを検出する熱源側全開位置検出部を有し、この熱源側全開位置検出部によって検出された熱源側全開位置より、混合弁を一般給水口からの給水を混入させる方向にする場合は、所定の最高速度で混合弁を駆動させるように混合弁駆動手段へ指示するようにしたものである。そして、熱源と混合弁との間の湯経路に貯溜する死水が全て排出されて熱源からの高温水に切り替わった場合、急速に混合水の温度が上昇するので、混合弁を一般給水側へ最高速度で駆動し、低温水を極力早く混合させて、混合水のオーバーシュートを抑制することができる。
【００１９】
【実施例】
以下本発明の実施例について図１〜図４を参照して説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１における湯水混合装置のシステム図である。
【００２１】
図１において、１は湯水混合装置で、温水器２からの熱源給水口３と、水道管からの一般給水口４とこれらを接続配管する混合弁５とを備えている。また、湯水混合装置１は、前記混合弁５にて混合された混合水の温度を検知する温度検出器である入水サーミスタ６と、混合水の流量を検知する流量センサ７と、混合水を給湯口カラン８へ導く給湯回路９と、運転スイッチ１０ａ、給湯温度設定スイッチ１０ｂ、および液晶表示部１０ｃを備えたリモコン１０と、上記入水サーミスタ６の情報により混合弁５の混合比率の制御およびリモコン１０への信号伝送を行う制御器１１とを有している。なお、混合弁５は、直流モータにより駆動される駆動軸に連結された弁体を有している。
【００２２】
図２は本発明の実施例１における湯水混合装置の制御手段を示すブロック図である。
【００２３】
一般給水側と熱源給水側との混合比率を調整して混合水とする混合弁５は、混合弁駆動手段２０により駆動され、この混合弁駆動手段２０は混合弁駆動制御部２１よりの情報で制御される。そして、この混合弁駆動制御部２１は、速度制御部２２と方向制御部２３とを備えて、混合弁５の駆動速度（駆動パルス周波数）及び駆動方向を決定し、混合弁駆動手段２０により混合弁５を制御する。混合弁５を駆動制御するには、弁体を連結した駆動軸を駆動する直流モータにパルス信号を与えることにより行うことができる。すなわち、パルス信号の周期を変えることにより駆動制御することができ、例えばパルス信号の周期を短くすれば、駆動速度は大きくなり、またパルス信号を所定の周期にすることで混合弁を一般給水側あるいは熱源給水側の方向へ駆動することができる。
【００２４】
温度検出部２４には、入水サーミスタ６を備えて混合水の温度を検出し、湯温設定手段２５には給湯温度設定スイッチ１０ｂを備えて、目標湯温はリモコン１０から入力され、また偏差検出部２６では、前記温度検出部２４により検出された混合水温度と、前記湯温設定手段２５により入力された目標温度との偏差を算出する。流量検出部２７には、流量センサ７を備えて、混合水の流量を検出する。
【００２５】
また、前記混合弁駆動制御部２１は、偏差検出部２６で検出された混合水温度と目標温度との偏差、および流量検出部２７で検出された流量とに応じて速度制御部２２および方向制御部２３を動作させて混合弁５の駆動速度及び駆動方向を決定し、混合弁駆動手段２０に指示を与えて混合弁５を駆動する。
【００２６】
また、止水／給水判定部２８では、流量検出部２７よりの入力によって、流量（γ）が止水検出流量γ１以下であった場合は、止水中と判定し、流量（γ）が給水検出流量（γ２）以上であった場合は、給水中と判定する。そして、止水中の判定が入力された混合弁駆動制御部２１は、混合弁５の駆動を停止するように混合弁駆動手段２０へ指示を与える。但し、温度検出部２４で検知された混合水温度が、高温判定温度（Ｔｈmax）以上の場合は、混合弁５を一般給水側の方向へ、所定駆動速度（Ｘ１）で駆動するように、混合弁駆動手段２０へ指示を与える。
【００２７】
また、給水開始判定部２９は、前記止水／給水判定部２８の入力を監視し、止水中の判定から給水中の判定に状態が遷移した時点で、給水開始を判定する。そして、給水開始と判定されている間に、混合水温度が上昇して偏差検出部２６から算出された偏差が、所定値（α0）以上になるか、もしくは温度検出部２４で検出される混合水温度の所定時間（ｔ1）内の変化量が、所定値（βx）以上になると、給水開始の判定は解除される。ただし、前記温度検出部２４で検出される混合水温度の所定時間（ｔ１）内の変化量である所定値（βx）は、流量検出部２７からの入力に応じて複数の値（β0,β1,β2,β3・・・・）に切り替えられる。
【００２８】
また、熱源側全開位置検出部３０は、混合弁駆動手段２０によって駆動される混合弁５の位置が、熱源側全開位置すなわち、熱源からのみ給水する位置を検出する。そして、前記熱源側全開位置検出部３０が、熱源側全開位置を検出している状態で、混合弁制御部２１により、一般給水側へ混合弁５を駆動させる条件が成立した場合は、偏差検出部２６から算出された偏差が、所定値（α1）以下になるまでの期間は、混合弁５を一般給水側の方向へ、所定駆動速度（Ｘmax）で駆動するように、混合弁駆動手段２０へ指示を与える。
【００２９】
上記のように構成した湯水混合装置の動作について、フローチャートを示す図３を参照して説明する。
【００３０】
まず、リモコン１０の運転スイッチ１０ａを操作して湯水混合装置の運転を開始すると、ステップ４０では、湯温設定手段２５で設定された目標温度(Tx)と、温度検出部２４で検出された混合水温度（Ｔ）との偏差(α)を偏差検出部２６において検出する。
【００３１】
次に、止水／給水判定部２８における給水状態の判定処理へ進み、まずステップ４１では、流量検出部２７で検出された流量により止水中もしくは給水中の判定を行う。そして、「流量（γ）≦止水検出流量（γ1）」であれば、ステップ４２へ進んで給水状態を止水中に設定し、ステップ４５へ進む。また、「流量（γ）≦止水検出流量（γ1）」でない場合は、ステップ４３へ進んで、給水中の判定を行い、「流量（γ）≧給水検出流量（γ2）」になれば、ステップ４４へ進んで給水状態を給水中に設定してステップ４５へ進み、「流量（γ）≧給水検出流量（γ2）」にならなければ、給水状態は更新されずに、ステップ４５へ進
む。
【００３２】
次に、給水開始判定部２９における給水開始状態の判定処理へ進み、まず、ステップ４５では、所定時間内の混合水温度の変化量を求めるため、基準タイマーがタイムアップしているかどうかを判定する。そして、タイムアップしていなければステップ４９へ進み、タイムアップしていればステップ４６へ進み、所定値（ｔ1）で基準タイマーを再スタートしてステップ４７へ進む。ステップ４７では、退避されている前回の混合水温度から、温度検出部２４で検出された現在の混合水温度（Ｔ）の変化量(β)を算出してステップ４８へ進み、ステップ４８では現在の混合水温度（Ｔ）を前回混合水温度として退避する。
【００３３】
次に、ステップ４９では、給水状態の判定処理を行い、「給水状態＝給水中」でない場合、すなわち止水中であれば、ステップ５６へ進み、「給水状態＝給水中」であればステップ５０へ進む。そして、ステップ５０では前回状態の判定処理を行い、「前回状態＝止水中」であればステップ５１で給水開始状態に設定してステップ５３へ進む。また、「前回状態＝止水中」でない場合、すなわち給水中であれば、ステップ５２へ進む。次にステップ５２では、給水開始状態の判定処理を行い、「給水開始状態＝開始」であればステップ５３へ進み、そうでなければステップ５６へ進む。
【００３４】
次に、ステップ５３では、給水開始状態の偏差による終了判定処理を行うため、偏差検
出部２６（ステップ４０）で求められた偏差（α）の判定処理を行い、「偏差（α）≧α0」であればステップ５６へ進み、「偏差（α）＜α0」であればステップ５４へ進む。そして、ステップ５４では、給水開始状態の変化量による終了判定処理を行うため、複数の判定用変化量βx(β1,β2,β3・・・)の中から、流量検出部２７で検出された流量に応じた値を算出し、次にステップ５５では、ステップ４７で求められた変化量（β）の判定処理を行い、「変化量（β）≧判定用変化量（βx）」であれば、ステップ５６へ進み、「変化量（β）＜判定用変化量（βx）」であれば、ステップ５７へ進む。
【００３５】
次に、ステップ５６では、給湯開始状態を終了に設定し、給湯開始状態の処理を終了し、ステップ５７へ進み、ステップ５７では、給水状態を前回状態へ格納し、次回の判定処理に備える。
【００３６】
次に、混合弁制御部２１の方向制御部２３における混合弁５の駆動方向の設定処理へ進み、まずステップ５８では、偏差検出部２６（ステップ４０）で検出された偏差（α）の判定処理を行う。そして、「偏差（α）≧０」であればステップ５９へ進み、混合水温度を下げるために駆動方向は給水側に設定し、「偏差（α）＜０」であれば混合水温度を上げるためにステップ６０へ進み、駆動方向を熱源側に設定する。
【００３７】
次に、ステップ６１では、熱源側全開位置検出部３０により、混合弁５の位置が熱源側全開位置にあると検出された場合は、ステップ６２へ進み、給水指示を全速に設定した上でステップ６３へ進み、また、混合弁５の位置が熱源側全開位置と検出されない場合は、ステップ６３へ進む。次に、ステップ６３では、「給水指示＝全速」かどうかを判定処理し、給水指示が全速でない場合はステップ６５へ進み、全速である場合はステップ６４へ進む。そして、ステップ６４では、偏差検出部２６で求められた偏差（α）の判定処理を行い、「偏差（α）≦給水全速指示解除値（α1）」であれば、ステップ６５で給湯指示を通常にしすなわち全速指示を解除して、ステップ６６へ進み、「偏差（α）＞給水全速指示解除値（α1）」であれば、そのままステップ６６へ進む。
【００３８】
次に、混合弁制御部２１の速度制御部２２における混合弁５の駆動速度の設定処理に進み、まずステップ６６では、給水状態の検出を行い、止水中であればステップ６７へ進み、給水中であればステップ７０へ進む。次に、ステップ６７では、温度検出部２４で検出された混合水温度を判定し、「混合水温度（Ｔ）≧高温判定温度（Tmax）」であれば、ステップ６８へ進み、「混合水温度（Ｔ）＜高温判定温度（Tmax）」であれば、ステップ６９へ進む。そして、ステップ６８では、止水中に高温になるのを防止する制御として、混合弁５の駆動方向を給水側へ設定し、駆動速度は所定駆動速度（Ｘ1）に設定する。また、ステップ６９では、混合弁５の駆動速度の停止を設定し、混合弁５の駆動を停止する。
【００３９】
次に、ステップ７０では、方向制御部２３で設定された駆動方向の判定処理を行い、「駆動方向＝熱源側」であればステップ７１へ進み、「駆動方向＝給水側」であればステップ７３へ進む。そして、ステップ７１では給湯開始状態を判定処理し、「給湯開始状態＝終了」であれば、ステップ７５へ進み、「給湯開始状態＝開始」であれば、ステップ７２へ進み、給湯開始時の処理として混合弁５の駆動速度に所定最高速値（Ｘmax）を設定する。また、ステップ７３では、給水側駆動時の処理として給水指示が全速指示であるかを判定処理し、全速指示がない場合、すなわち通常動作の場合は、ステップ７５へ進み、全速指示がある場合はステップ７４へ進んで混合弁５の駆動速度を所定最高速値（Ｘmax）に設定する。そして、ステップ７５では、通常時の混合弁５の駆動処理として、偏差検出部２６で
検出された偏差（α）と、流量検出部２７で検出された流量（γ）とに応じた、混合弁５の駆動速度（Ｘ0,Ｘ1,Ｘ2,Ｘ3・・・.）を算出して設定する。
【００４０】
ついで、駆動速度を設定した後は、再びステップ４０の処理に戻り、一連の処理を繰り返して行う。
【００４１】
（実施例２）
本発明の実施例２における湯水混合装置の動作について、フローチャートを示す図４を参照して説明する。
【００４２】
なお、実施例１の場合と同一の構成であるため、同一番号を付与して説明を省略する。
【００４３】
まず、リモコン１０の運転スイッチ１０ａを操作して湯水混合水装置の運転を開始すると、ステップ８０では、湯温設定手段２５で設定された目標温度(Tx)と、温度検出部２４で検出された混合水温度（Ｔ）との偏差(α)を偏差検出部２６において検出する。
【００４４】
次に、止水／給水判定部２８における給水状態の判定処理へ進み、まずステップ８１では、流量検出部２７で検出された流量により止水中もしくは給水中の判定を行う。そして、「流量（γ）≦止水検出流量（γ1）」であれば、ステップ８２へ進んで給水状態を止水中に設定してステップ８５へ進む。また、「流量（γ）≦止水検出流量（γ1）」でない場合には、ステップ８３へ進んで、給水中の判定を行い、「流量（γ）≧給水検出流量（γ2）」であれば、ステップ８４へ進んで給水状態を給水中に設定してステップ８５へ進み、「流量（γ）≧給水検出流量（γ2）」でなければ、給水状態は更新されずに、ステップ８５へ進む
。
【００４５】
次に、給水開始判定部２９における給水開始状態の判定処理へ進み、まず、ステップ８５では、所定時間内の混合水温度の変化量を求めるため、基準タイマーがタイムアップしているかどうかを判定する。そして、タイムアップしていなければステップ８９へ進み、タイムアップしていればステップ８６へ進み、所定値（ｔ1）で基準タイマーを再スタートしてステプ８７へ進む。ステップ８７では、退避されている前回の混合水温度から、温度検出部２４で検出された現在の混合水温度（Ｔ）の変化量（β）を算出してステップ８８へ進み、ステップ８８では現在の混合水温度（Ｔ）を前回混合水温度として退避する。
【００４６】
次に、ステップ８９では、給水状態の判定処理を行い、「給水状態＝給水中」でない場合、すなわち止水中であれば、ステップ９６へ進み、「給水状態＝給水中」であればステップ９０へ進む。そしてステップ９０では前回状態の判定処理を行い、「前回状態＝止水中」であればステップ９１で給水開始状態に設定してステップ９３へ進む。また、「前回状態＝止水中」でない場合すなわち給水中であれば、ステップ９２へ進む。
【００４７】
次にステップ９２では、給水開始状態の判定処理を行い、「給水開始状態＝開始」であればステップ９３へ進み、そうでなければステップ９６へ進む。
【００４８】
次に、ステップ９３では、給水開始状態の偏差による終了判定処理を行うため、偏差検出部２６（ステップ８０）で求められた偏差（α）の判定処理を行い、「偏差（α）≧α0」であればステップ９６へ進み、「偏差（α）＜α0」であればステップ９４へ進む。そして、ステップ９４では、給水開始状態の変化量による終了判定処理を行うため、複数の判定用変化量βx(β1,β2,β3・・・)の中から、流量検出部２７で検出された流量に応じた値を算出し、次にステップ９５では、ステップ９７で求められた変化量βの判定処理を行い、「変化量（β）≧判定用変化量（βx）」であれば、ステップ９６へ進み、「変化量（β）＜判定用変化量（βx）」であれば、ステップ９７へ進む。
【００４９】
次に、ステップ９６では、給湯開始状態を終了に設定して給湯開始状態の処理を終了し、ステップ９７へ進み、ステップ９７では、給水状態を前回状態へ格納し、次回の判定処理に備える。
【００５０】
次に、混合弁制御部２１の方向制御部２３における混合弁５の駆動方向の設定処理へ進み、まずステップ９８では、偏差検出部２６（ステップ８０）で検出された偏差（α）の判定処理を行う。そして、「偏差（α）≧０」であればステップ９９へ進み、混合水温度を下げるために駆動方向は一般給水側に設定し、「偏差（α）＜０」であれば混合水温度を上げるためにステップ１００へ進み、駆動方向を熱源側に設定する。
【００５１】
次に、ステップ１０１では、熱源側全開位置検出部３０により、混合弁５の位置が熱源側全開位置にあると検出された場合は、ステップ１０２へ進み、給水指示を全速に設定した上でステップ１０３へ進み、また混合弁５の位置が熱源側全開位置にあると検出されない場合は、ステップ１０３へ進む。次に、ステップ１０３では、「給水指示＝全速」かどうかを判定処理し、給水指示が全速でない場合はステップ１０５へ進み、全速である場合はステップ１０４へ進む。そして、ステップ１０４では、偏差検出部２６で求められた偏差（α）の判定処理を行い、「偏差（α）≦給水全速指示解除値（α1）」であれば、ステップ１０５で給湯指示を通常にしすなわち全速指示を解除してステップ１０６へ進み、「偏差（α）＞給水全速指示解除値（α1）」であれば、そのままステップ１０６へ進む。
【００５２】
次に、混合弁制御部２１の速度制御部２２における混合弁５の駆動速度の設定処理に進み、まずステップ１０６では、給水状態の検出を行い、止水中であればステップ１０７へ進み、給水中であればステップ１１０へ進む。次に、ステップ１０７では、混合弁５の位置を判定し、「混合弁＝給水側全開位置」であれば、ステップ１０９へ進み、「混合弁≠給水側全開位置」であれば、ステップ１０８へ進む。
【００５３】
そして、ステップ１０８では、混合弁５の駆動方向を給水側へ設定し、駆動速度を所定駆動速度（Ｘ2）に設定する。また、ステップ１０９では、混合弁５の
駆動速度の停止を設定し、混合弁５の駆動を停止する。
【００５４】
次に、ステップ１１０では、方向制御部２３で設定された駆動方向の判定処理を行い、「駆動方向＝熱源側」であればステップ１１１へ進み、「駆動方向＝給水側」であればステップ１１３へ進む。そして、ステップ１１１では給湯開始状態を判定処理し、「給湯開始状態＝終了」であれば、ステップ１１５へ進み、「給湯開始状態＝開始」であれば、ステップ１１２へ進み、給湯開始時の処理として混合弁５の駆動速度として所定最高速値（Ｘmax）を設定する。また、ステップ１１３では、給水側駆動時の処理として給水指示が全速指示であるかを判定処理し、全速指示がない場合、すなわち通常動作の場合はステップ１１５へ進み、全速指示がある場合はステップ１１４へ進んで混合弁５の駆動速度を所定最速高値（Ｘmax）に設定する。そして、ステップ１１５では、通常時の混合弁５の駆動処理として、偏差検出部２６で検出された偏差（α）と、流量検出部２７で検出された流量（γ）とに応じた、混合弁５の駆動速度（Ｘ0,Ｘ1,Ｘ2,Ｘ3・・・.）を算出して設定する。
【００５５】
ついで、駆動速度を設定した後は、再びステップ８０の処理に戻り、一連の処理を繰り返して行う。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００５７】
本発明によれば、実際の混合水温度と、混合水の目標温度との偏差値あるいは、混合水の流量に応じて混合弁を駆動する速度及び方向を制御することで、流量や温度に応じて確実かつ迅速に混合弁を制御することができ、安定した混合水を供給することができる。
【００５８】
また、流量検出部の信号により止水状態、給水状態を判別する止水／給水判定部によって、止水中と判定した場合は混合弁の駆動を停止させるので、混合弁の駆動頻度を大幅に低下させて弁体の劣化を阻止することができ、止水中であっても高温水が流出しないように、一般給水側からのみ供給できるようにし、混合弁は高温側のみで制御をして、安全性を確保することができる。
【００５９】
また、給水開始期間中は、流量や温度の変化に応じて、給水開始時に特有の混合弁制御を行うことにより、給水開始時に発生するオーバーシュートを抑制し、すばやく目標温度の混合水を供給することができる。
【００６０】
さらに、熱源からの湯のみが供給されるような混合比率で混合弁を制御している場合は、給湯開始時に、死水によって混合水が低温になっていることが多いので、水を混合して混合水温度を低下させるようにして使用する場合は、最高速度で混合弁を駆動して水を混合することにより、死水が全て出湯されて熱源からの高温の湯が急激に流出しても、すばやく水が混合されるとともに、死水が残留していることにより、高温水が供給されるのが防止され、安全で、安定した温度の混合水を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１における湯水混合装置のシステム図
【図２】 同湯水混合装置における制御手段を示すブロック図
【図３】 同湯水混合装置の動作を示すフローチャート
【図４】 本発明の実施例２における湯水混合装置の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
３ 熱源給水口
４ 一般給水口
５ 混合弁
２０ 混合弁駆動手段
２１ 混合弁駆動制御部
２２ 速度制御部
２３ 方向制御部
２４ 温度検出部
２５ 湯温設定手段
２６ 偏差検出部
２７ 流量検出部
２８ 止水／給水判定部
２９ 給水開始判定部
３０ 熱源側全開位置検出部

Claims (12)

1. 一方を熱源給水口と接続し、他方を一般給水口と接続して混合水とする混合弁と、この混合弁を駆動する混合弁駆動手段と、前記混合弁で混合された混合水の流量を検出する流量検出部と、この流量検出部の信号により止水状態および、給水状態を判別する止水／給水判定部と、混合水の温度を検出する温度検出部と、混合水の目標温度を設定する湯温設定手段と、前記温度検出部により検出した混合水の温度と前記湯温設定手段により設定した目標温度との偏差を検出する偏差検出部と、この偏差検出部で検出された偏差値に応じて前記混合弁駆動手段を制御する混合弁制御部と、この混合弁制御部は、前記混合弁の駆動速度を制御する速度制御部および駆動方向を制御する方向制御部を備え、前記止水／給水判定部は、給水検出流量と止水検出流量の２つの判定値を有し、前記流量検出部で検出される流量が給水検出流量以上の場合に給水中と判定し、前記止水検出流量未満の場合に止水中と判定することを特徴とする湯水混合装置。
2. 速度制御部は偏差検出部で検出された偏差が大きいほど混合弁の駆動速度を速く制御する請求項１記載の湯水混合装置。
3. 方向制御部は混合水温度が目標温度より高い場合に、一般給水側への駆動指示を出力し、混合水温度が目標温度より低い場合に熱源給水側への駆動指示を出力する請求項１記載の湯水混合装置。
4. 混合弁制御部は流量検出部の信号により速度制御部の動作を補正する請求項１または２記載の湯水混合装置。
5. 混合水の流量が多いほど速度制御部の補正を大きくする請求項４記載の湯水混合装置。
6. 止水中は混合弁駆動手段を停止させる指示をする請求項１記載の湯水混合装置。
7. 混合弁制御部は、止水／給水判定部から止水中の判定信号が出力され温度検出部で検出される混合水温度が所定温度以上に上昇した場合に、混合弁駆動手段により混合弁を一般給水側の方向へ駆動させる請求項６記載の湯水混合装置。
8. 止水／給水判定部は、給水検出流量と止水検出流量との判定値を有し、流量検出部で検出される流量が前記給水検出流量以上の場合に給水中と判定し、止水検出流量未満の場合に止水中と判定し、止水中は混合弁駆動手段により混合弁を一般給水側に固
   定させる指示をする請求項１記載の湯水混合装置。
9. 混合弁制御部は、止水／給水判定部から給水中の判定信号が出力され、偏差検出部で検出される偏差を所定値と比較して偏差が所定値以下の場合に、給水開始期間中の信号を出力する給水開始期間判定部より出力される信号により混合弁を最高速度で駆動させる請求項１記載の湯水混合装置。
10. 給水開始期間判定部は、温度検出部で検出される混合水温度の変化量が所定値を越えた場合に、給水開始期間を終了させる判定をする請求項９記載の湯水混合装置。
11. 給水開始期間判定部は、温度検出部で検出される混合水温度の変化量を流量検出部からの検出流量に応じて算出した所定値と比較し、混合水温度の変化量が所定値を越えた場合に、給水開始期間を終了させる判定をする請求項９記載の湯水混合装置。
12. 混合弁制御部は、混合弁が熱源給水口からのみ給水する方向に位置することを検出する熱源側全開位置検出部を有し、混合弁をこの熱源側全開位置検出部によって検出された位置より、一般給水口からの給水を混入できる位置に駆動する場合は、混合弁駆動手段により最高速度で駆動させる請求項１記載の湯水混合装置。

Images