JPH01174829A - 湯水混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）　産業上の利用分野 本発明では、湯水混合装置における温度制御装置に関す
るものである。

（ロ）　従来の技術 従来、湯水混合装置の温度コントロールは、給湯部と給
水部に連通した湯水混合栓の下流に温度センサを設け、
同センサの温度検出値にもとづき湯水・混合栓の開度を
フィードバック制御することにより混合湯水の温度を一
定に保つように構成されている。

（ハ）　発明が解決しようとする問題点しかしながら、
通常の湯水混合装置の設置状態では、水側流路の上流側
に他の水栓が設けられており、同水栓を開放すると水側
流路の圧力が低下し、混合される水量か減って、同装置
から吐出される混合水の温度が高くなるが、特に上記水
栓が急激に開放されると、温度センサによる混合湯水の
温度制御が間に合わず吐出水が急に高温になり、使用者
に火傷を負わせたりする危険があった。

（ニ）　問題点を解決するための手段 この発明では、湯側流路と水側流路とを、湯水混合比率
を可変とした温度調整弁を介して混合流路と連通させ、
同混合流路に設けた温度センサの検出値と、予め設定し
た混合水温度の目標値にもとづき、温度調整弁の操作量
を制御すべく構成した湯水混合装置において、混合流路
中に流量センサを設けて、同センサからの流量検出値（
Ｑ）を時間について微分し、同微分値が流量減少の方向
で、予め設定した閾値を超えた場合は、温度調整弁を、
水面流路が開かれる方向に最大速度で作動させるを温度
制御装置を有することを特徴とする湯水混合装置を提供
するものである。

（ホ）　作用・効果 この発明によれば、混合流路中に設けた流量センサで、
混合水の流量を監視しており、同センサで検出した流量
検出値を時間について微分して、その微分値か流量減少
の方向で、がっ、予め設定した閾値を超えた場合には、
温度調整弁を水側流路側が開く方向に最大速度で作動さ
せることで、混合水の水の比率を増加させて同水温を低
下させることで、吐出水の温度を安全な低温側に偏らせ
ることで高温の吐出水で使用者が火傷するのを防止する
ことにより安全を確保することができる。

（へ）　実施例 本発明の実施例を図面にもとづき詳説すれば、第１図は
、本発明による湯水混合装置における温度制御方法の実
施例を示しており、図中（１Ｈ２）は湯側流路と水側流
路である。両方の流路（１）（２）にそれぞれ設けた温
度調整弁（Ｖ）内の流量調整弁（３）（４）は、制御装
置（Ｃ）で制御されたステッピングモーター（６）と連
動連結しており、湯側の流動調整弁（３）の開度を大き
くすると、水側の流量調整弁（４）の開度が小さくなる
ように構成されている。

両方の流量調整弁（３）（４）の下流側は、混合流路（
７）に連通しており、同流路（７）中で湯水混合が行わ
れるものであり、ステッピングモーター（６）の作動を
、後述の制御装置（Ｃ）で制御して、予め設定した一定
温度の混合水を、ステッピングモーター及び一対の流量
調整弁からなる切換弁（１４）を介してシャワー（１５
）又はカラン（１６）から吐出する。

混合流路（７）には、サーミスタ等の温度センサ（Ｓ）
と流量センサ（Ｆ）を設けており、各センサ（Ｓ）（Ｆ
）の検出出力を制御装置（Ｃ）に入力するようにしてい
る。

制御装置（Ｃ）は第２図で示すように、マイクロブセッ
サー（５）、メモリー（８）、入出力インターフェース
（９）（１０）で構成されている。

また、制御装置（Ｃ）には、第１図に示すように表示部
と設定部とを兼ねた制御パネル（１１）が接続されてお
り、同パネル（１１）に設けた設定器（１２）で混合水
温度の目標値を設定する。

そして、温度センサ（Ｓ）からの検出値を入力インター
フェース（９）を介してマイクロプロセッサ−（５）に
入力し、メモリー（８）に記憶させておいたプログラム
に従って、同検出値と前記の目標値とを比Ｓ２演算処理
して、同演算処理の結果にもとづき、出力インターフェ
ース（１０）及びドライバー（１３）を介してステッピ
ングモーター（６）を駆動するように構成している。

なお、上記の演算処理は、次式にもとづいて行われる。

　　　・ ただし、■は、温度調整弁（Ｖ）に加える操作量であり
、ステッピングモーター（６）を駆動するパルス数と対
応している。

にｐは演算上のゲインであり、同ゲイン（Ｋｐ）、温度
センサ（Ｓ）の出力特性、入力インターフェース（９）
のＡ／Ｄ変換特性、ステッピングモーター（６）の１パ
ルス当りの回動角度、流量調整弁（３）　（４）の単位
回動角度当りの流量変化率とで定まるトータルゲインと
モノトナスに対応させている。

Ｚは、前記目標値から温度センサ（Ｓ）の検出値を差引
いた偏差であり、入力インターフェース（９）でのサン
プリングインターバル及びへ／Ｄ変換によって時間的及
び数値的に離散値となっているが、サンプリング周波数
とＡ／Ｄ変換の分解能を充分大きくとっているので連続
量として取扱っても差支えない。

Ｔｉ、　Ｔｄはそれぞれ積分及び微分期間である。

ｄｔは、微分時間であり、前記サンプリングインターバ
ルと同時間か、又はその整数倍を用いている。

かかる湯水混合装置の温度制御において本発明では、制
御プログラム中に、第３図のフローチャートで示す安全
用のルーチンを設けて流量センサ（Ｆ）からの７ＡＸ検
出値（Ｑ）を微分し、同微分値（ｄＱ／ｄｔ）が流量減
少の方向で、かつ予め設定した閾値（２０）を超えた場
合（５０）には、水側流路（２）の水圧が何らかの外乱
で低下し、その結果混合流路（７）に流入する水が減少
したものとして、同流路（７）から吐出する混合湯水が
高温になるのを防止するために、温度調整弁（Ｖ）を、
前記通常制御（５１）よりも優先させて、水側流路（２
）が開放される方向に、ステッピングモーター（６）が
作動しうる最大の速度で同モーター（６）を駆動（５２
）するようにしている。

このようにして、まず前記の高温混合水の吐出による危
険を防止しておき、次いで、上記作動による混合水温度
の下りすぎを防止するために、前記の偏差の微分値（ｄ
Ｚ／ｄｔ）が負、すなわち同微分値が混合水温の低下の
傾向を示した時点で上記した温度調整弁　（Ｖ）の優先
作動を停止し、通常制御に復帰させるようにしている。

なお、上記の微分演算を第４図で示す微分回路（１００
）で行い、前記微分値（ｄＱ／ｄｔ）をシュミット回路
（１０１）に入力して、同シュミット回路’（１０１）
のリファレンス端子（ｒｅｆ）に設定した値を超えた場
合、割込みコントローラー（１０２）を介してマイクロ
プロセッサ−（５）の割り込み端子（Ｍ１）に入力して
、通常制御のいかなる時点で水側流路（２）の流量低下
が発生しても、前記の安全用のルーチンが直ちに起動す
るようにすることもできる。

上記のように、水側流路（２）の上流側の水栓が急に開
かれて湯水混合装置から吐出される混合水温が急に上昇
しようとしても、温度調整弁が最大速度で作動して水側
流路（２）側の流量を増加させ、湯側流路（１）側の流
量を減少させるので、湯水混合装置から高温の混合水が
吐水されるのが防止されて火傷などの危険を防止し、安
全用のルーチンで安全措置を講じた後は、混合水温が下
りすぎないように上記作動を停止して通常の温度制御に
復帰させるようにしたことで、吐出水温の下りすぎによ
る不快感を防止するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による湯水混合装置の構成を示すブロ
ック図。 第２図は、制御装置の構成を示すブロック図。 第３図は、安全用のルーチンのフローチャート。 第４図は、微分回路図。 （Ｆ）：流量センサ （Ｑ）：流量検出値 （ｄＱ／ｄｔ）　　：流量の微分値 （２０）　：閾値

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）湯側流路（１）と水側流路（２）とを、湯水混合比
   率を可変とした温度調整弁（Ｖ）を介して混合流路（７
   ）と連通させ、同混合流路（７）に設けた温度センサ（
   Ｓ）の検出値（Ｄ）と、予め設定した混合水温度の目標
   値（Ｄ１）にもとづき、温度調整弁（Ｖ）の操作量（ｙ
   ）を制御すべく構成した湯水混合装置において、混合流
   路（７）中に流量センサ（Ｆ）を設けて、同センサ（Ｆ
   ）からの流量検出値（Ｑ）を時間について微分し、同微
   分値（ｄＱ／ｄｔ）が流量減少の方向で、予め設定した
   閾値（２０）を超えた場合は、温度調整弁（Ｖ）を、水
   側流路（２）が開かれる方向に最大速度で作動させるを
   温度制御装置を有することを特徴とする湯水混合装置。