JPH01174830A - 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、温度制御装置を具備する湯水混合装置に関
するものである。

（Ｄ）　　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、混合される水量が減って、同装置
から吐出される混合湯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。

す、使用者に火傷を負わせな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、混合流路からの吐出
水の温度を制御すべく構成した湯水混合装置において、
温度センサの下流に流量調整弁を設けると共に、温度制
御装置に混合湯水の温度変化率検知手段を設けて、同変
化率が予め設定した閾値を超えた場合、流量調整弁を、
流量が減少する方向に作動させるように構成してなる湯
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、混合流路中の温度センサに接続した
混合湯水の温度変化率を検知する手段で検知した温度変
化率が予め設定した一定値を超えな場合、すなわち、湯
水混合装置からの吐出水温が急激な上昇傾向を示したと
きは、流量調整弁の流量が減少する方向に流量調整弁を
作動して、吐出水の流出を少なくさせることにより、上
記の危険防止をすることができる。

（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の実施例を示しており、図
中（１）（２）は湯側流路と水側流路であり、両方の流
路（１）（２）にそれぞれ設けた温度調整弁（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、湯側の温度調整弁（３
）の開度を大きくすると、水側の温度調整弁（４）の開
度が小さくなるように構成されている。

両方の温度調整弁（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、流路切換機能を有する流量調整弁（１
４）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）
を設けており、各センサ（Ｓ）の検出出力を制御装置（
Ｃ）に入力するようにしている。

流量調整弁（１４）は、向弁（１４）の弁軸をモーター
（１４ａ）に連動連結し、同弁軸回動範囲の両端におい
て、それぞれ混合流路（７）をシャワー（１５）又はカ
ラン（１６）に連通させ、同回動範囲の略中央部を止水
位置とし、止水位置と同回動範囲の両端との間において
、弁軸の回動角度に応じた流量の調整を行うように構成
されており、向弁（１４）の作動位置を検出するための
弁位置検出手段（２０）を設けて検出結果を制御装置に
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）に記憶させておいなプログラム
に従って、同検出値と前記の目標値とを比較演算処理し
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、ｙ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）は、温
度センサ（Ｓ）の出力特性、入力インターフエース（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、温度調整弁（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。

２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＾／Ｄ変換によって時間的及
び数値的にｉｌｆ敗値となっているが、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。

上記のような温度制御において、特に本発明では、前記
微分値（ｄｚ／ｄｔ）を混合水温度変化率の検知手段と
して用いており、同微分値（ｄｚ／ｄｔ）が設定器（１
２）で予め設定した閾値（ｋ）を超えた場合、それまで
開かれていた流量調整弁（１４）を止水位置方向に作動
させるようにしているに の制御動作を第３図で示すフローチャートにもとづいて
説明すると、前記の通常のＰＩＤ制御が行われている湯
水装置において、何らかの外乱で混合湯水の温度か急上
昇すると、このフローが起動する。

すなわち、湯水混合水の温度が急上昇すると前記微分値
が閾値（Ｋ）よりも大となり（１００）　、流量調整弁
（１４）の作動位置を参照（１０１）　してモーター（
１４ａ）を回動させることで上記の制御動作を行うよう
にしている。

上記のように、混合湯水の温度が急上昇すると流ｆｉ調
整弁（１４）が止水方向に作動して、吐出水の水量を減
少させることにより、火傷等の危険を防止することがで
きる。

なお、混合湯水の温度検知手段には、温度センサ（Ｓ）
からの出力を、別途に微分回路を設けて微分演算させる
という回路構成によるものがあり、同回路の出力を、割
り込みコントローラ等を介してマイクロプロセッサ−（
５）の割り込み入力端子に入力して、上記流量調整制御
動作を優先して行わせることも可能である。

【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。 （Ｄ）：検出値　　　　　　（Ｄｉ　）：目標値（Ｋ）
二間値　　　　　　　（Ｓ）：温度センサ（Ｖ）：温度
調整弁　　　　（１）：湯側流路（２）：水側流路　　
　　　（７）：混合流路（１４）　：流量調整弁

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、混合流路（７）からの吐出水の
   温度を制御すべく構成した湯水混合装置において、温度
   センサ（Ｓ）の下流に流量調整弁（１４）を設けると共
   に、温度制御装置に混合湯水の温度変化率検知手段を設
   けて、同変化率が予め設定した閾値（Ｋ）を超えた場合
   、流量調整弁（１４）を、流量が減少する方向に作動さ
   せるように構成してなる湯水混合装置。