JP5502772B2 - 混合弁制御装置 - Google Patents

Description

本発明は熱源からの湯とそれより低温の湯水とを混合弁で混合して給湯する混合弁制御装置に関するものである。

従来よりこの種の混合弁制御装置においては、熱源からの高温の湯と水源からの低温の水とを、リモートコントローラで設定される所望の給湯設定温度になるように混合して給湯する給湯混合弁を備え、給湯混合弁で混合された後の湯温と給湯設定温度との温度差に応じて給湯混合弁の弁体を駆動するステッピングモータへ駆動指示を出力し、給湯設定温度の給湯を行うようにしたもので、給湯混合弁の脱調状態を検出すると、給湯停止後にステッピングモータを最大値以上回動させた後に、弁体の基準位置を記憶し直すようにしたものがあった。

特開２００３−２１４７０１号公報

ところがこの従来のものでは、給湯混合弁の経時劣化や、給湯混合弁内部への付着物の堆積、異物の混入等によって混合弁弁体の駆動トルクが増加すると、給湯混合弁を微細に駆動しようとした際に、ステッピングモータの駆動トルクが足らずに脱調が発生する場合があり、給湯温度を給湯設定温度に一致させるように微細な制御を行い続けると、給湯混合弁の指示開度と実開度のズレが蓄積し、給湯設定温度の湯を給湯できなくなったり、熱源の湯の温度と給水の温度とからフィードフォワード制御を行おうとした際に、実際に給湯される温度が給湯設定温度から大きくズレてしまうことがあった。

本発明は、上記課題を解決するため、請求項１では、熱源からの湯水とそれよりも低温の湯水とを所望の混合設定温度に混合して出湯する混合弁と、この混合弁の弁体を駆動して弁開度を変更するためのステッピングモータと、前記混合弁で混合された湯の混合温度を検出する混合温度センサと、前記混合弁の脱調状態を検出する脱調検出手段と、前記混合温度センサで検出する混合温度と前記混合設定温度との温度差に応じた送りステップ数だけ前記混合弁の弁開度を変更する混合制御手段とを備え、この混合制御手段は、前記送りステップ数に最小値を設定し、前記脱調検出手段が脱調状態を検出すると、前記送りステップ数の最小値を増加するようにした。

また、請求項２では、前記混合制御手段は、前記脱調検出手段が脱調状態を検出すると、出湯終了後に前記送りステップ数の最小値よりも大きい所定の送りステップ数以上連続して前記混合弁の弁開度を変更し、その後に前記混合弁の弁体を原点位置に戻すイニシャライズ処理を実行するようにした。

また、請求項３では、前記混合制御手段は、前記送りステップ数の最小値が所定値以上となると、異常報知を行うようにした。

また、請求項４では、前記混合制御手段は、前記混合温度と前記混合設定温度との温度差に応じた送りステップ数が前記最小値よりも小さい場合は、制御周期毎に送りステップ数を積算し、積算値が前記最小値を超えた時点で前記混合弁の弁開度を変更するようにした。

また、請求項５では、前記混合制御手段は、前記混合温度と前記混合設定温度との温度差に応じた送りステップ数が前記最小値よりも小さい場合は、この送りステップ数が前記最小値の半分以上であると、この送りステップ数を前記最小値に切り上げるようにした。

また、請求項６では、前記混合制御手段は、前記混合温度と前記混合設定温度との温度差に応じた送りステップ数が前記最小値よりも小さい場合は、この送りステップ数を０とする切り捨てを行うようにした。

また、請求項７では、前記混合制御手段は、前記混合温度と前記混合設定温度との温度差に応じた送りステップ数が前記最小値よりも小さい場合は、この送りステップ数を前記最小値に切り上げるようにした。

また、請求項８では、前記脱調検出手段は、出湯後に前記混合温度と前記混合設定温度とが所定温度以上離れた状態を一定時間継続した場合に脱調状態であると判断するようにした。

また、請求項９では、前記脱調検出手段は、前記熱源からの湯の温度が前記混合設定温度よりも高い状態で、かつ、前記混合弁を湯側全開になるよう指示しているにも関わらず前記混合温度が前記混合設定温度に到達しない場合に脱調状態であると判断するようにした。

本発明によれば、混合弁の脱調異常状態を検出すると混合弁の送りステップ数の最小値を増加するようにしたので、脱調が発生するまでは送りステップ数の最小値を小さな数値としておくことができるため、混合温度の微細な調整を行うことができ混合温度のハンチングやオーバーシュート、アンダーシュートの発生を良好に抑制することができると共に、経時劣化等よる混合弁の弁体駆動トルクの増加に伴って脱調が発生すると、ステッピングモータが脱調しないよう送りステップ数の最小値が増加され、脱調を起こすことなく混合弁の温調制御を継続することができる。

本発明の一実施形態の貯湯式給湯装置の外観斜視図 脱調を検出する作動を説明するためのフローチャート 脱調を検出する作動を説明するためのフローチャート 脱調を検出した後の作動を説明するためのフローチャート

本発明の一実施形態のヒートポンプ式給湯装置を図１に基づいて説明する。
１は湯水を貯湯した熱源としての貯湯タンク、２は水源からの水を貯湯タンク１に給水する給水管、３は給水管２に設けられ給水圧を減圧する減圧弁、４は貯湯タンク１上部から出湯する上部出湯管、５は上部出湯管４に設けられ過圧を逃がす過圧逃がし弁、６は貯湯タンク１中間部から出湯する中間出湯管、７は上部出湯管４からの湯水と中間出湯管６からの湯水を混合する中間混合弁、７ａは中間混合弁７の弁体を駆動して弁開度を変更するステッピングモータ、８は中間混合弁７の下流側に設けられた中間温度センサ、９は減圧弁３の下流側の給水管２から分岐した給水バイパス管、１０は中間混合弁７からの湯水と給水バイパス管９からの水とを混合する給湯混合弁、１０ａは給湯混合弁１０の弁体を駆動して弁開度を変更するステッピングモータ、１１は給湯混合弁１０からの湯水を給湯する給湯管、１２は給湯管１１に設けられた給湯温度センサ、１３は給湯管１１に設けられた給湯流量センサ、１４は給湯栓である。

１５は冷媒を圧縮する圧縮機、１６は冷媒と湯水を熱交換する給湯熱交換器、１７は冷媒を減圧する減圧手段、１８は低温冷媒を蒸発させる蒸発器としての空気熱交換器、１９は空気熱交換器１８に外気を送風する送風ファンであり、これら圧縮機１５、給湯熱交換器１６、減圧手段１７、空気熱交換器１８を冷媒配管２０で環状に接続し、貯湯タンク１内の湯水を沸き上げるヒートポンプ加熱手段２１を構成している。

２２は貯湯タンク１の下部と給湯熱交換器１６の入口とを接続する加熱往き管、２３は給湯熱交換器１６の出口と貯湯タンク１の上部とを接続する加熱戻り管、２４は加熱往き管２２に設けられ貯湯タンク１下部から取り出した湯水を給湯熱交換器１６を介して貯湯タンク１上部に循環させる加熱循環ポンプ、２５は加熱往き管２２に設けられ給湯熱交換器１６に流入する湯水の温度を検出する入水温度センサ、２６は加熱戻り管２３に設けられ給湯熱交換器１６から流出する湯水の温度を検出する沸き上げ温度センサである。

２７は貯湯タンク１上部の貯湯温度を検出する上部温度センサ、２８は中間出湯管６の接続高さよりもわずかに低い高さに設けられ貯湯タンク１中間部の貯湯温度を検出する中間温度センサ、２９は貯湯タンク１の最下部付近に設けられ貯湯タンク１下部の貯湯温度を検出する下部温度センサである。

３０は給湯温度設定スイッチ３０ａや各種スイッチを備え各種必要な設定を行うためのリモートコントローラ、３１はこのヒートポンプ式給湯装置の作動を制御する制御装置であり、この制御装置３１には予め作動を制御するためのプログラムが記憶されていると共に、演算、比較、記憶機能、時計機能を有しているものである。

３２は制御装置３１に設けられた沸き上げ制御手段で、電気料金単価が安価な所定の時間帯（電力会社の時間帯別電力料金制度における深夜時間帯）にヒートポンプ加熱手段２１によって貯湯タンク１内の湯水を沸き上げ開始し、給湯熱交換器１６に流入する湯水が所定の沸き上げ終了判定温度を超えたことを下部温度センサ２９で検出すると沸き上げ終了するようにしているものである。

３３は制御装置３１に設けられステッピングモータ１０ａを介して給湯混合弁１０を制御する給湯混合制御手段であり、給湯温度センサ１２で検出する混合温度がリモートコントローラ３０で設定された所望の給湯設定温度になるように、所定の周期毎に検出する混合温度と給湯設定温度との温度差と、この温度差に応じて予め定められたステッピングモータ１０ａの送りステップ数の関係に基づいて、給湯混合弁１０のステッピングモータ１０ａを前記温度差に応じた送りステップ数だけ駆動するフィードバック制御を行うものである。

３４は制御装置３１に設けられステッピングモータ７ａを介して中間混合弁７を制御する中間混合制御手段であり、中間温度センサ８で検出する混合温度が給湯設定温度に基づいて定められた中間設定温度（例えば給湯設定温度＋５℃）になるように、所定の周期毎に検出する混合温度と中間設定温度との温度差と、この温度差に応じて定められたステッピングモータ７ａの送りステップ数の関係に基づいて、中間混合弁７のステッピングモータ７ａを前記温度差に応じた送りステップ数だけ駆動するフィードバック制御を行うものである。

ここで、給湯混合制御手段３３および中間混合制御手段３４における温度差と送りステップ数の関係は、混合温度が設定温度に対して低い場合は、高温側の弁開度を大きくし低温側の弁開度を小さくする方向に温度差が大きいほど送りステップ数を大きくし、混合温度が設定温度に対して高い場合は、高温側の弁開度を小さくし低温側の弁開度を大きくする方向に温度差が大きいほど送りステップ数を大きくするようにしているものである。また、この給湯混合制御手段３３および中間混合制御手段３４は、給湯混合弁１０の送りステップ数の最小値と、中間混合弁７の送りステップ数の最小値をそれぞれ設定可能としており、通常はそれぞれ最小値として１ステップを設定しているものである。

中間混合制御手段３４は、上部温度センサ２７で検出する貯湯タンク１の上部の貯湯温度と、中間温度センサ２８で検出する貯湯タンク１の中間部の貯湯温度と、中間設定温度とから中間混合弁７のフィードフォワード開度と実際に出湯されるであろう温度を算出し、給湯待機時または給湯開始時に中間混合弁７の弁開度をフィードフォワード開度となるようにステッピングモータ７ａを駆動しておくことで、給湯開始時の混合温度のオーバーシュートまたはアンダーシュートを抑制しているものであると共に、中間混合弁７の弁体を所定の初期位置に移動させるイニシャライズ処理動作後からのフィードフォワード制御およびフィードバック制御による送りステップ数の積算カウントによって、その時の弁開度およびその弁開度と中間混合弁７の高温側の温度と低温側の温度とから混合後に実際に出湯されるであろう温度を想定する機能を有している。

また、給湯混合制御手段３３は、中間混合制御手段３４が算出した混合温度と、下部温度センサ２９の検出温度から推測される給水温度と、給湯設定温度とから給湯混合弁１０のフィードフォワード開度を算出し、給湯待機時または給湯開始時等に給湯混合弁１０の弁開度をフィードフォワード開度となるようにステッピングモータ１０ａを駆動しておくことで、給湯開始時の給湯温度のオーバーシュートまたはアンダーシュートを抑制しているものであると共に、給湯混合弁１０の弁体を所定の初期位置に移動させるイニシャライズ処理動作後からのフィードフォワード制御およびフィードバック制御による送りステップ数の積算カウントによって、その時の弁開度およびその弁開度と給湯混合弁１０の高温側の温度と低温側の温度とから混合後の給湯温度を想定する機能を有している。

３５は制御装置３１に設けられ給湯混合弁１０、中間混合弁７の脱調状態を検出する脱調検出手段で、給湯混合制御手段３３および中間混合制御手段３４の指示する給湯混合弁１０、中間混合弁７の弁開度の状態から想定される混合温度と、実際に給湯温度センサ１２、中間温度センサ８で検出する混合温度の乖離度合から給湯混合弁１０、中間混合弁７の脱調状態を検出するものである。

そして、夜中の所定の時間帯の開始時刻になると沸き上げ制御手段３２はそれまでの給湯負荷量に見合う湯量を沸き上げ開始するべく、圧縮機１５と減圧手段１７と送風ファン１９と加熱循環ポンプ２４を駆動開始して貯湯タンク１下部から取り出した湯水を給湯熱交換器１６で沸き上げ設定温度まで加熱して貯湯タンク１上部へ戻し、貯湯タンク１上部から沸き上げ設定温度の湯を積層状に貯湯し、下部温度センサ２９が所定の沸き上げ終了判定温度を検出すると、沸き上げ運転を終了する。

給湯栓１４が開かれて給湯流量センサ１３が所定流量以上を検出すると、中間混合弁７で中間出湯管６からの湯をそのまま出湯するか、または中間出湯管６からの湯に上部出湯管４からの湯が混合されて給湯設定温度より一定温度以上高い温度の湯を生成し、さらに給湯混合弁１０で中間混合弁７からの湯に給水バイパス管９からの水が混合されて給湯設定温度の湯を給湯する。

この給湯時、給湯混合制御手段３３は、所定の周期毎に給湯設定温度と給湯温度センサ１２で検出する混合温度との温度差を取得し、この温度差の正負と大きさに応じた送りステップ数だけ給湯混合弁１０のステッピングモータ１０ａを駆動し、混合温度の安定後は、制御上の最小温度差が発生した周期毎に給湯混合弁１０のステッピングモータ１０ａを送りステップ数の最小値ずつ駆動して微細な温調制御によって安定した給湯温度での給湯を可能としている。

また、中間混合制御手段３４は、所定の周期毎に目標の中間設定温度と中間温度センサ８で検出する混合温度との温度差を取得し、この温度差の正負と大きさに応じた送りステップ数だけ中間混合弁７のステッピングモータ７ａを駆動する。

ここで、貯湯タンク１内の中間高さ付近よりも下層に高温の湯がある場合は、中間温度センサ８で検出する混合温度が中間設定温度よりも高くて中間混合弁７の低温側である中間出湯管６側を全開にしても中間出湯管６からの高温の湯が出湯されるだけで中間設定温度よりも大幅に高い温度の湯が出湯され、また、貯湯タンク１内の中間部から下層にかけて中間設定温度よりも高い温度の中温水が存在した場合は、中間混合弁７の低温側である中間出湯管６側が全開となり、貯湯タンク１中間部以下の中温水が貯湯タンク１上部の高温水に優先して給湯に用いられるものである。

また、貯湯タンク１内の中間部から下層にかけて中間設定温度よりも低い温度の湯または水が存在した場合は、所定の周期毎に中間設定温度と中間温度センサ８で検出する混合温度との温度差を取得し、この温度差の正負と大きさに応じた送りステップ数だけ中間混合弁７のステッピングモータ７ａを駆動し、混合温度の安定後は、制御上の最小温度差が発生した周期毎に中間混合弁７のステッピングモータ７ａを送りステップ数の最小値ずつ駆動して微細な温調制御によって安定した混合温度での出湯を可能としていると共に、貯湯タンク１上部の高温水の使用量を抑えて中温水が優先的に給湯されるものである。

そして、脱調検出手段３５は、給湯中に、給湯混合制御手段３３の指示する給湯混合弁１０の弁開度の状態から想定される混合温度と、実際に給湯温度センサ１２で検出する混合温度の乖離度合から給湯混合弁１０の脱調状態が生じているかどうかを検出する。

ここで、脱調検出手段３５による脱調検出の具体例の一つを図２に示すフローチャートに基づいて説明すると、給湯が開始されると（ステップＳ１でＹｅｓ）、給湯が３０秒以上継続して給湯混合弁１０の制御が安定するのを待ち（ステップＳ２）、その後、給湯温度センサ１２で検出する給湯温度と給湯設定温度との差が所定値（ここでは±２℃）以上離れているかどうかを判断し（ステップＳ３）、所定値以上離れている状態が一定時間（ここでは１０秒間）以上継続すると（ステップＳ４でＹｅｓ）、中間混合弁７から給湯設定温度以上の湯が供給されていることを条件に給湯混合弁１０の脱調状態であると判断するようにしている（ステップＳ５）。

そして、給湯混合弁１０が脱調状態であると判断されると、その後の給湯停止後に（ステップＳ６でＹｅｓ）、給湯混合弁１０の弁体を所定の初期位置に移動させるイニシャライズ処理を実行するようにしている（ステップＳ７）。イニシャライズ処理では、ステッピングモータ１０ａの送りステップ数の最小値よりも大きい所定の送りステップ数以上連続して給湯混合弁１０の弁開度を変更し、その後に給湯混合弁１０の弁位置を確認できる原点位置に戻すようにしている。ここでは、給湯混合弁１０の弁位置を一旦湯側１００％の位置まで移動させ、その後に原点位置である水側１００％の位置まで移動させることで、確実に最小値よりも大きな送りステップ数以上連続して弁位置を移動させることができ、このことによりステッピングモータ１０ａを大きなトルクで駆動して軽い弁固着を解消することができる。

また、脱調検出手段３５による脱調検出の他の具体例を図３に示すフローチャートに基づいて説明すると、給湯が開始されると（ステップＳ１１でＹｅｓ）、熱源からの湯の温度が混合設定温度よりも高い状態であるかを確認するために、貯湯タンク１に貯湯されている貯湯温度が給湯設定温度＋１０℃以上あるかどうかを確認し（ステップＳ１２）、さらに、中間混合弁７から供給される湯の温度が給湯設定温度＋１０℃以上あるかどうかを確認する。

そして、熱源からの湯の温度が混合設定温度よりも高い状態である場合に（ステップＳ１２でＹｅｓ）、給湯温度センサ１２が給湯設定温度以下を検出しているにも関わらずに給湯混合弁１０の弁開度が湯側１００％の位置が指示されていると（ステップＳ１３でＹｅｓ）、給湯混合弁１０が脱調状態であると判断するようにしている（ステップＳ１４）。

次に、給湯混合弁１０が脱調状態であると判断されると、その後の給湯停止後に（ステップＳ１５でＹｅｓ）、給湯混合弁１０の弁体を所定の初期位置に移動させるイニシャライズ処理を実行するようにしている（ステップＳ１６）。イニシャライズ処理では、ステッピングモータ１０ａの送りステップ数の最小値よりも大きい所定の送りステップ数以上連続して給湯混合弁１０の弁開度を変更し、その後に給湯混合弁１０の弁位置を確認できる原点位置に戻すようにしている。ここでは、湯側１００％の位置にある給湯混合弁の弁体を原点位置である水側１００％の位置まで移動させることで、確実に最小値よりも大きな送りステップ数以上連続して弁位置を移動させることができ、このことによりステッピングモータ１０ａを大きなトルクで駆動して軽い弁固着を解消することができる。

そして、給湯混合制御手段３３は、脱調検出手段３５が脱調を検出すると（図４のステップＳ２１）、送りステップ数の最小値を脱調を一回も検出していない場合の最小値の１ステップに５ステップを加算して（ステップＳ２２）、送りステップ数の最小値を６ステップに設定する。

次に、ステップＳ２３にて送りステップ数の最小値が所定値（ここでは２０ステップ）を超えているかどうかを判断し、２０ステップを超えている場合は、給湯混合弁１０に異常が発生しているとして異常報知を行うようにしている（ステップＳ２４）。

送りステップ数の最小値を増加した場合は、所定の周期毎に取得する給湯設定温度と給湯温度センサ１２で検出する給湯温度との温度差に応じた送りステップ数が、送りステップ数の最小値よりも小さい場合が起こりえるが、このときは、給湯混合制御手段３３は、所定の周期毎に取得する送りステップ数を積算し、積算値が最小値を超えた時点で弁開度を変更するようにすれば、給湯温度を良好にコントロールすることが可能となる。

また、これに限らず、所定の周期毎に取得する給湯設定温度と給湯温度センサ１２で検出する給湯温度との温度差に応じた送りステップ数が、送りステップ数の最小値よりも小さい場合は、指示された送りステップ数が最小値の半分以上である場合は、この送りステップ数を最小値に切り上げ、最小値の半分未満である場合は、この送りステップを０に切り捨てすることもできる。また他にも、所定の周期毎に取得する給湯設定温度と給湯温度センサ１２で検出する給湯温度との温度差に応じた送りステップ数が最小値よりも小さい場合は、この送りステップ数を０とする切り捨てを行う、またはこの送りステップ数を最小値とする切り上げを行うようにしても良い。いずれも給湯温度を良好にコントロールすることが可能になるものである。

このように、脱調状態を検出すると送りステップ数の最小値が増加されることによって、最小値だけ動かした際のステッピングモータの駆動トルクが増加し、脱調を起こすことなく給湯混合弁１０の温調制御を継続することができる。また、一度の脱調検出によって送りステップ数を増加させてもまだ脱調を起こすような場合は、さらに送りステップ数を増加させることもできるため、脱調が発生しない範囲でできるだけ小さな送りステップ数で温調制御を行うことが可能となる。

また、何度も送りステップ数の最小値を増加させた場合には、送りステップ数の最小値があまり大きな値となると温調制御がきめ細かくできず、給湯温度のオーバーシュートやアンダーシュート、ハンチングなどが大きくなるため、最小値が予め定められた所定値を超えると給湯混合弁１０の異常状態として異常報知を行うため、修理する等の対応を遅滞なく行うことができるものである。

ここまで給湯混合弁１０の脱調検出時について説明したが、中間混合弁７の脱調検出時も同様であるので以下に説明する。

脱調検出手段３５は、給湯中に、中間混合制御手段３４の指示する中間混合弁７の弁開度の状態から想定される混合温度と、実際に中間温度センサ８で検出する混合温度の乖離度合から中間混合弁７の脱調状態が生じているかどうかを検出する。

ここで、脱調検出手段３５による中間混合弁７の脱調検出の具体例の一つを説明すると、給湯が開始されると給湯が３０秒以上継続して中間混合弁７の制御が安定するのを待ち、その後、中間温度センサ８で検出する混合温度が目標の中間設定温度よりも所定値（ここで−２℃）以上低いかどうかを判断し、所定値以上低い状態が一定時間（ここでは１０秒間）以上継続すると、上部温度センサ２７で検出する貯湯タンク１上部の貯湯温度が中間設定温度よりも高い状態であることを条件に中間混合弁７の脱調状態であると判断するようにしている。

そして、中間混合弁７が脱調状態であると判断されると、その後の給湯停止後に、中間混合弁７の弁体を所定の初期位置に移動させるイニシャライズ処理を実行するようにしている。イニシャライズ処理では、ステッピングモータ７ａの送りステップ数の最小値よりも大きい所定の送りステップ数以上連続して中間混合弁７の弁開度を変更し、その後に中間混合弁７の弁位置を確認できる原点位置に戻すようにしている。ここでは、中間混合弁７の弁位置を一旦高温側１００％の位置まで移動させ、その後に原点位置である低温側１００％の位置まで移動させることで、確実に最小値よりも大きな送りステップ数以上連続して弁位置を移動させることができ、このことによりステッピングモータ７ａを大きなトルクで駆動して軽い弁固着を解消することができる。

また、脱調検出手段３５による中間混合弁７の脱調検出の他の具体例を説明すると、給湯が開始されると、熱源からの湯の温度が混合設定温度よりも高い状態であるかを確認するために、上部温度センサ２７で検出する貯湯タンク１に貯湯されている貯湯温度が目標の中間設定温度＋１０℃以上あるかどうかを確認し、貯湯タンク１上部の貯湯温度が中間設定温度よりも高い状態である場合に、中間温度センサ８が中間設定温度以下を検出しているにも関わらずに中間混合弁７の弁開度が高温側１００％の位置が指示されていると、中間混合弁７が脱調状態であると判断するようにしている。

次に、中間混合弁７が脱調状態であると判断されると、その後の給湯停止後に、中間混合弁７の弁体を所定の初期位置に移動させるイニシャライズ処理を実行するようにしている。イニシャライズ処理では、ステッピングモータ７ａの送りステップ数の最小値よりも大きい所定の送りステップ数以上連続して中間混合弁７の弁開度を変更し、その後に中間混合弁７の弁位置を確認できる原点位置に戻すようにしている。ここでは、高温側１００％の位置にある中間混合弁７の弁体を原点位置である低温側１００％の位置まで移動させることで、確実に最小値よりも大きな送りステップ数以上連続して弁位置を移動させることができ、このことによりステッピングモータ７ａを大きなトルクで駆動して軽い弁固着を解消することができる。

そして、中間混合制御手段３４は、脱調検出手段３５が脱調を検出すると、送りステップ数の最小値を脱調を一回も検出していない場合の最小値の１ステップに５ステップを加算して、送りステップ数の最小値を６ステップに設定し、次に、送りステップ数の最小値が所定値を超えているかどうかを判断し、２０ステップを超えている場合は、中間混合弁７に異常が発生しているとして異常報知を行うようにしている。

送りステップ数の最小値を増加した場合は、所定の周期毎に取得する中間設定温度と中間温度センサ７で検出する給湯温度との温度差に応じた送りステップ数が、送りステップ数の最小値よりも小さい場合が起こりえるが、このときは、中間混合制御手段３４は、所定の周期毎に取得する送りステップ数を積算し、積算値が最小値を超えた時点で弁開度を変更するようにすれば、混合温度を良好にコントロールすることが可能となる。

また、これに限らず、所定の周期毎に取得する中間設定温度と中間温度センサ８で検出する混合温度との温度差に応じた送りステップ数が、送りステップ数の最小値よりも小さい場合は、指示された送りステップ数が最小値の半分以上である場合は、この送りステップ数を最小値に切り上げ、最小値の半分未満である場合は、この送りステップを０に切り捨てすることもできる。また他にも、所定の周期毎に取得する中間設定温度と中間温度センサ８で検出する混合温度との温度差に応じた送りステップ数が最小値よりも小さい場合は、この送りステップ数を０とする切り捨てを行う、またはこの送りステップ数を最小値とする切り上げを行うようにしても良い。いずれも混合温度を良好にコントロールすることが可能になるものである。

このように、脱調状態を検出すると送りステップ数の最小値が増加されることによって、最小値だけ動かした際のステッピングモータの駆動トルクが増加し、脱調を起こすことなく中間混合弁７の温調制御を継続することができる。また、一度の脱調検出によって送りステップ数を増加させてもまだ脱調を起こすような場合は、さらに送りステップ数を増加させることもできるため、脱調が発生しない範囲でできるだけ小さな送りステップ数で温調制御を行うことが可能となる。

また、何度も送りステップ数の最小値を増加させた場合には、送りステップ数の最小値があまり大きな値となると温調制御がきめ細かくできず、給湯温度のオーバーシュートやアンダーシュート、ハンチングなどが大きくなるため、最小値が予め定められた所定値を超えると中間混合弁７の異常状態として異常報知を行うため、修理する等の対応を遅滞なく行うことができるものである。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、中間混合弁７や給湯混合弁１０以外の混合弁に適用してもよいものであり、また、熱源として瞬間式の給湯機を用いることも可能なものである。

１ 貯湯タンク（熱源）
７ 中間混合弁
７ａ ステッピングモータ
８ 中間温度センサ（混合温度センサ）
１０ 給湯混合弁
１０ａ ステッピングモータ
１２ 給湯温度センサ（混合温度センサ）
３３ 給湯混合制御手段（混合制御手段）
３４ 中間混合制御手段（混合制御手段）
３５ 脱調検出手段

Claims (9)

1. 熱源からの湯水とそれよりも低温の湯水とを所望の混合設定温度に混合して出湯する混合弁と、この混合弁の弁体を駆動して弁開度を変更するためのステッピングモータと、前記混合弁で混合された湯の混合温度を検出する混合温度センサと、前記混合弁の脱調状態を検出する脱調検出手段と、前記混合温度センサで検出する混合温度と前記混合設定温度との温度差に応じた送りステップ数だけ前記混合弁の弁開度を変更する混合制御手段とを備え、この混合制御手段は、前記送りステップ数に最小値を設定し、前記脱調検出手段が脱調状態を検出すると、前記送りステップ数の最小値を増加するようにしたことを特徴とする混合弁制御装置。
2. 前記混合制御手段は、前記脱調検出手段が脱調状態を検出すると、出湯終了後に前記送りステップ数の最小値よりも大きい所定の送りステップ数以上連続して前記混合弁の弁開度を変更し、その後に前記混合弁の弁体を原点位置に戻すイニシャライズ処理を実行するようにしたことを特徴とする請求項１記載の混合弁制御装置。
3. 前記混合制御手段は、前記送りステップ数の最小値が所定値以上となると、異常報知を行うようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の混合弁制御装置。
4. 前記混合制御手段は、前記混合温度と前記混合設定温度との温度差に応じた送りステップ数が前記最小値よりも小さい場合は、制御周期毎に送りステップ数を積算し、積算値が前記最小値を超えた時点で前記混合弁の弁開度を変更するようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の混合弁制御装置。
5. 前記混合制御手段は、前記混合温度と前記混合設定温度との温度差に応じた送りステップ数が前記最小値よりも小さい場合は、この送りステップ数が前記最小値の半分以上であると、この送りステップ数を前記最小値に切り上げるようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の混合弁制御装置。
6. 前記混合制御手段は、前記混合温度と前記混合設定温度との温度差に応じた送りステップ数が前記最小値よりも小さい場合は、この送りステップ数を０とする切り捨てを行うようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の混合弁制御装置。
7. 前記混合制御手段は、前記混合温度と前記混合設定温度との温度差に応じた送りステップ数が前記最小値よりも小さい場合は、この送りステップ数を前記最小値に切り上げるようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の混合弁制御装置。
8. 前記脱調検出手段は、出湯後に前記混合温度と前記混合設定温度とが所定温度以上離れた状態を一定時間継続した場合に脱調状態であると判断するようにしたことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の混合弁制御装置。
9. 前記脱調検出手段は、前記熱源からの湯の温度が前記混合設定温度よりも高い状態で、かつ、前記混合弁を湯側全開になるよう指示しているにも関わらず前記混合温度が前記混合設定温度に到達しない場合に脱調状態であると判断するようにしたことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の混合弁制御装置。

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