JPH01273118A - 湯水混合吐出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、湯と水を混合させて所望温度の混合湯を吐出
水させる湯水混合吐出装置の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

湯水混合吐出装置においてその吐水温度および吐水量が
所期の設定値に自動制御されるようにしたものには従来
から第５図に示したような制御系を持つものが知られて
いる。これを以下に簡単に説明する。給水管ａ、給湯管
すにその混合比率を調節する混合弁Ｃが設けられ、該混
合弁Ｃの二次側に流！１１節弁ｄが設けられ、混合水は
流量センサｅ、温度センサｆを経て吐水口ｇより吐水す
る。

混合弁Ｃおよび流量調節弁ｄはモータに、モータｌの駆
動により混合比率および流量が夫々可変されるようにな
っており、ｈは混合弁Ｃの量比率検出器、ｉは流Ｎ！Ｊ
節弁ｄの開度検出器である。コントローラｊには所期の
吐出流量および温度がセットされ、このコントローラｊ
からの信号に従いモータに、モータｌが動き混合弁Ｃ１
流１ｉＪＩ節弁ｄが作動し、その吐水量および吐水温度
は夫々センサｅ、ｆにより検出される。しかしてコント
ローラｊでは、該センサｅ、ｆの流量検出信号および温
度検出信号と所期の流量設定値および温度設定値とが比
較されて、その偏差を解消するべくモータに、モータｌ
をフィードバック作動させるものである。

〔従来技術の欠点〕 しかるに上記のような湯水混合吐出水装置では次のよう
な欠点がある。

（イ）吐水量の設定値を急に大きく変えた場合、５４１
ち吐水量の変化率が非常に大きい場合に、新たな設定値
に吐水量が追従するまでに時間がかがり、或いは過渡応
答によるオーバーシュートが生じてハンチングを繰り返
すこととなり吐水量が脈動し異常な吐出状態になり易い
。

（ロ）吐水量を急変させると水圧の関係上吐水温度も所
期の設定値から大きく外れてしまうことがあるが、そう
した場合その過渡状態から吐水温度が設定値どおりに修
正されるのに時間がかかり、或いはハンチングが生じて
吐水温度が安定し難い。

このためすぐには所要温度の湯水が得られず使い難い。

（ハ）上記（イ）、（ロ）のように操作後の初期には異
常と思えることがあるので使用者はコントローラを再操
作してしまうこともあり結果的に希望する吐水量および
吐水温度がすぐに得られないことがあり使い難い。

〔発明の目的〕

本発明の目的は上記欠点を解消し希望する量および温度
の吐水が短時間で得られる湯水混合吐出装置を提供しよ
うとするものである。

〔目的を達成するための手段〕

その目的を達成するため本発明の湯水混合吐出装置は、
給水管に連なる水弁口と給湯管に連なる湯弁口との解放
の比率を調節することにより二次側の混合水温を調節す
る電動式の混合弁を設け、該混合弁の二次側の混合流路
に該混合流路の通水量を無段階または有段階に調節し得
る電動式の絞り弁と流量センサと温度センサを設け、さ
らに該混合流路または前記給水管および給湯管に該各法
路を全開または全開する電動式の開閉弁を設け、所期の
吐水温度および吐水量が設定できしかも吐水を操作でき
るコントローラを備え、前記流量センサおよび温度セン
サから得られた検出信号を該コントローラにフィードバ
ックし吐水温度および吐水量の設定値と比較して前記混
合弁および絞り弁を夫々調節すると共に、コントローラ
の操作により前記開閉弁を開閉し得るように構成したこ
とを特徴としたものである。

〔実施例〕

次に第１図及び第２図に従い本発明の一実施例を説明す
る０図において、ｌは給水源に継かった給水管、２は給
湯源と継かった給湯管、３は電動式の湯水混合弁である
。混合弁３は給水管１に連なる水弁口３ａと給湯管２に
連なる湯弁口３ｂとの開放比率がモータ４の駆動で調節
できるようになっておりこれにより二次側の混合流路５
を流れる混合水温が調節される。混合流路５にはその通
水量を無段階または有段階に調節し得る電動式の絞り弁
６が設けられている。７は該絞り弁６の駆動用モータで
ある。該混合流路５にはさらに該流通路を全開または全
閉するための電動式の開閉弁８が設けられる。９は該開
閉弁８を作動させるソレノイドを示す、該混合流路５は
吐出口１０に連なるがその途中にはさらに流量センサ１
１および温度センサ１２が設けられている。なお１３は
混合弁３の量比率検出器、１４は絞り弁６の開度検出器
である。

しかして、コントローラ１５は操作部１６と制御部ｌ７
とよりなる。操作部１６には、吐水温度を上昇させるた
めの押釦型の温度上昇スイッチ１８と吐水温度を下降さ
せるための押釦型の温度下降スイッチ１９が設けられ、
２０はその設置温度を表示するために直線状に並設され
た複数の発光ダイオードよりなる温度表示器である。ま
た、２１．２２は吐水量が所期の大流量（例えば１３ｊ
！／ｍ１ｎ）と小流量（例えば４１／ｍ１ｎ）とに夫々
プリセットされた押釦型の常用吐水スイッチ、２３．２
４は該常用吐水スイッチ２１．２２の両隣に並設されて
いてそのプリセットされた吐水量を基準としてそれより
任意に吐水量を増減できる吐水量増スイッチと吐水量減
スイッチである。また２５はその設定吐水量を表示する
ために設けられた複数の発光ダイオードよりなる流量表
示器である。２６は吐水停止スイッチである。制御部１
７には流量センサ１１．温度センサ１２から混合流路５
中を流れる混合水の流量検出信号、温度検出信号が夫々
入力される。また、制御部１７からはモータ４．モータ
７およびソレノイド９に夫々作動指令信号を出力すると
共に量比率検出器１３．開度検出器１４から夫々混合弁
３の量比率検出信号、絞り弁６の開度検出信号を受ける
。制御部１７にはマイクロコンピュータが設けられてい
る。

次にこのマイクロコンピュータにより制御されるこの湯
水混合吐出装置の作動を第２図のフローチャートに従い
説明する。先ず、常用吐水スイッチ２１または２２が押
されると開閉弁８が開く、そして吐水量増スイッチ２３
または吐水量減スイ・ンチ２４が操作された場合は設定
流量メモリーを更新させる。この流量センサ１２からの
検出信号により流量計測を行い設定流量との差の有無と
判別し差があるときは絞り弁６を作動させその開度を有
段または無段階に調節し差をなくす、この絞り弁６の調
節作動は所定の割当時間が経過すると途中でも終了され
次の混合弁３を調節する作動に移る。即ち、温度上昇ス
イッチ１Ｂまたは温度下降スイッチ１９が操作されたと
きは設定温度メモリーをこれに応じて更新し、温度セン
サ１２からの検出信号により混合水温度計測を行い設定
温度との差の有無を判別し差があるときは混合弁３を駆
動しその差をなくすべく量比率を調節する。なおその調
節途中においても制御周期が終了すると前記流１１１節
作動に戻り流ｆａｌ１節を再度割当時間だけ行う、この
ようにして吐水中は流１ｉｉ１１節と温度調節とが交互
に行なわれる。モして吐水停止スイッチ２６が操作され
ると開閉弁８が閉じ止水する。開閉弁８が閉じた後、絞
り弁６の開度および混合弁３の量比率は予め定められた
スタンバイ開度およびスタンバイ開比率に調節される。

即ち、この場合スタンバイ開度は常用吐水スイッチ２１
および２２にプリセットされた大小両開度の略中間の開
度を採る。また、スタンバイ開比率は例えば浴室、流し
金環設置場合ごとに異なるが吐水温度がその設置場所の
常用温度になるように予め設定しておく０例えば浴室の
シャワーでは体感上の快適温度である４０℃前後、流し
台では真水を使用する機会が多いので量比率は水１００
％とする。そして開閉弁８が閉じ止水すると同時に絞り
弁６の開度を開度検出器１４にて測定しスタンバイ開度
との差を解消するぺ（絞り弁６を駆動する。続いて混合
弁３の量比率を量比率検出器１３にて測定しスタンバイ
開比率との差を解消するべく混合弁３を駆動する。こう
して次の吐水に備える。このようにスタンバイ状態にあ
って常用吐水スイッチ２１または２２が押され開閉弁８
が開いたとき絞り弁６の開度は上記のように大小の中間
にあるのでいずれの開度へも少し開度を調節するだけで
よい、このため短時間で所期の吐水量に調節されその調
節幅即ち吐水量の変化率も少ないために過渡応答による
オーバーシュート、ハンチング等の発生のおそれも少な
い、またその結果吐水温度についても所期の値に早く安
定する。なおこの実施例では開閉弁８を絞り弁６の二次
側に設けたが、この開閉弁８は混合流路中であればどこ
に設けてもよいこと勿論である。また、このような開閉
弁は給水管１および給湯管２に夫々設けて給水および給
湯を元から断つようにしてもよい。

第３図にこの湯水混合吐水装置を備え付けた流し台とし
て或いは洗面台として使用し得る移動可能な多目的台を
透視図にて示す、即ちこのものは台本体１００の上面に
流し、洗面シンク１０１が設けられ該台本体１００の四
隅下縁にキャスター１０３が設けられ、１０４は該シン
ク１０１の排水ホース、１０５は昇降および首振り自在
になる吐出口、１０６はシンクＬｏｔに被せることがで
きる天板である。天板１０６の下面は（起立状態では前
面）には鏡１０７が設けられている。１０８は吐出口１
０５を昇降動させるモータ駆動部である。シンク１０１
のデツキ部には前記操作部１６が配設され、これには前
記したように常用吐水スイッチ２１．２２．温度上昇ス
イッチ１８．温度表示器、流量表示器等が設けられてい
るほか、吐出口１０５を昇降動させるための昇降スイッ
チ１０９が設けられている。その龍笛３図中第１図と同
一符号は同一部分を示す、１０２は吐出口１０５への連
結管である。この場合、給水管１．給湯管２および排水
ホース１０４は夫々ワンタッチカブラ１１１　、１１２
　、１１３により床下に配設された給水源、給湯源およ
び排水管に接続できるようにしている。１１４は床面に
着脱自在に嵌合された蓋板を示す、この多目的台では室
内床面の要所数個所に予め給水源、給湯源および排水管
を配設しておくことにより、何時でも簡単にその場所へ
これを移動させ流し台、洗面台として使用し、さらに天
板１０６を閉じることでテーブルとしても使用し得るも
のである。

第４図に示した湯水混合吐出装置は、給水管１に絞り弁
５０．給湯管２に絞り弁５１を設け、該各校り弁５０．
５１の二次側で吐出口５６に連なる混合流路５２に開閉
弁５３．流量センサ５４．温度センサ５５を設けてなる
ものである。この装置にては絞り弁５０゜５１の開度が
コントローラ５７からの指令信号によりモータ５８．５
９が駆動されることにより夫々調節されこれにより湯水
の混合比率および混合水の吐出量が所要に調節される。

そして開閉弁５３の作動により吐出水する。５８は絞り
弁５０の開度検出器、５９は絞り弁５１の開度検出器で
ある。このような配置にてもコントローラ５７に所要の
操作スイッチを設はマイクロコンピュータの演算により
絞り弁５０゜５１の開度が吐水中および吐水後に調節さ
れるようにすれば第１図の実施例の場合と同様吐水量お
よび吐水温度を早期に安定させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の湯水混合吐出装置は、湯水
混合比率を調節する混合弁と、吐水量を調節する絞り弁
と、開閉弁を設けたので次のような効果がある。

（ａ）開閉弁に絞り弁の機能を分担させることなく吐出
水機能だけを持たせ、絞り弁には吐水量を調節する機能
だけを持たせるようにしたので、コントローラからの指
令により吐出水は大流量のときでも瞬時になされ応答性
が良い、このため操作性が改善される。

（ｂ）上記のように吐出水は開閉弁により瞬時に行なわ
れるため絞り弁はその制御系の特性に合わせてゆっくり
した駆動速度で応答するようにしてやればよく過度応答
によるハンチング、オーバーシュートが回避され、吐水
量を結果的に早く安定させることができる。

（Ｃ）開閉弁により吐出水させるので該開閉弁の閉止時
に混合弁は任意のスタンバイ比率に、絞り弁は任意のス
タンバイ開度に待機させることができ、それを常用温度
および常用吐水量に設定することにより、吐水時に所要
調節幅が小さくてよくなり吐水温度および吐水量が早く
安定する。

（ｄ）大流量と小流量にプリセットできる常用吐水スイ
ッチを設けることによりさらに瞬時に吐水量が希望どお
りになり、さらに吐水量増減スイッチによりその吐水量
が微調節できるので一層操作性がよくなり、吐水量調節
可能幅も広い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の湯水混合吐出装置一実施例を示した制
御系統図、第２図はその作動を示したフローチャート、
第３図はこの湯水混合吐出装置を設けた多目的流し台の
透視図、第４図は他の実施例を示した制御系統図である
。第５図は従来の湯水混合吐出装置の制御系統図である
。 １・・・給水管、２・・・給湯管、３・・・混合弁、３
ａ・・・水弁口、３ｂ・・・湯弁口１．４・・・モータ
、５・・・混合流路、６・・・絞り弁、７・・・モータ
、８・・・開閉弁、９・・・ソレノイド、１０・・・吐
出口、１１・・・流量センサ、１２・・・温度センサ、
１３・・・量比率検出器、１４・・・開度検出器、１５
・・・コントローラ、１６・・・操作部、１７・・・制
御部、１日・・・温度上昇スイッチ、１９・・・温度下
降スイッチ、２１、２２・・・常用吐水スイッチ、２３
・・・吐水量増スイッチ、２４・・・吐水量減スイッチ
、２６・・・吐水停止スイッチ。 特許出願人　　北村バルブ株式会社 −〜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）給水管に連なる水弁口と給湯管に連なる湯弁口と
   の解放の比率を調節することにより二次側の混合水温を
   調節する電動式の混合弁を設け、該混合弁の二次側の混
   合流路に該混合流路の通水量を無段階または有段階に調
   節し得る電動式の絞り弁と流量センサと温度センサを設
   け、さらに該混合流路または前記給水管および給湯管に
   該各流路を全開または全閉する電動式の開閉弁を設け、
   所期の吐水温度および吐水量が設定できしかも吐水を操
   作できるコントローラを備え、前記流量センサおよび温
   度センサから得られた検出信号を該コントローラにフィ
   ードバックし吐水温度および吐水量の設定値と比較して
   前記混合弁および絞り弁を夫々調節すると共に、コント
   ローラの操作により前記開閉弁を開閉し得るように構成
   したことを特徴とする湯水混合吐出装置。
2. （２）吐水量を所期の大流量と小流量にプリセットでき
   る二つの常用吐水スイッチをコントローラに設けると共
   に、そのプリセットされた吐水量を基準として任意に増
   減させる吐水量増減スイッチ設けたことを特徴とする請
   求項１に記載の湯水混合吐出装置。
3. （３）開閉弁の閉止時には絞り弁の開度が二つの常用吐
   水スイッチにプリセットされた大流量と小流量の中間値
   に保持されるようにしたことを特徴とする請求項２に記
   載の湯水混合吐出装置。