JPH0277812A - 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 本発明は、湯水混合装置に間する。

（ロ）　従来の技術 従来、給湯と給水をうけて、それぞれれ設定された温度
の高温水と低温水とを、所定の周期で交互に吐出するよ
うにした湯水混合装置かあり、高温水と低温水の温度及
び高温水と低温水と吐出の切換周期を、使用者か任意に
設定しうるように構成されている。

（ハ）　発明が解決しようとする課題 ところが、何等かの原因で吐出水の温度か設定温度に達
しない場合、例えば、誤って高く低）温水の温度を、浴
湯（水）温度より高（＃、）設定するとか、または、給
湯或いは給水の圧力が低下して必要な流量が保たれない
場合、湯水混合装置から吐出出される高く低）温水の温
度がいつまでたっても設定温度に達せず、そのなめに、
高汚水と低温水の切換えが行われなくなったり、切換え
の周期が狂ったりするという問題があった。

（ニ）　課題を解決するための手段 本発明では、給湯と給水をうけて、吐出する混合湯水の
温度を連続的かつ周期的に変化させるようにした湯水混
合装置において、湯水混合装置がら吐出する混合弓鈴の
温度変化を検出し、同温度変化の時間に対する微分の絶
対値が一定の値よりも小さい場合、高温水吐出と低温水
吐出の切換えを行う事を特徴とする湯水混合装置を提供
せんとするものである。

（ホ）　作用・効果 本発明によれば、混合湯水の温度変化の時間に対する微
分の絶対値が一定の値よりも小さくなった場合、高温水
吐出と低温水吐出の切換えを行うようにしている。

つまり、湯水混合によって生成する混合湯水の温度を制
御する場合、給湯と給水との温度及び圧力から生成しう
る高温及び低温の限界に近づくにしたがって温度変化の
時間に対する微分が小さくなる。

したがって、上記の微分の絶対値が一定の値よりも小さ
い場合は、上記の限界に充分近づいたものと見做してさ
しつがえない。

また、上記温度制御が比例動作で行われる場合、混合湯
水の温度か充分に設定温度に近づいてものと見做してさ
しつかえない。

上記のように、混合湯水の温度変化の時間に対する微分
の絶対値か一定の値よりも小さくなった場合、高温水吐
出と低温水の吐出の切換えを行う事により、切換えの停
滞が防止され、正確な周期での高温水吐出と低温水吐出
の切換えを行う事ができる。

（へ）　実施例 以下、添付図に示す実施例に基づいて、本発明を詳説す
る。

第１図〜第４図に本発明に係る弁軸位置検出機構を具備
した湯水混合装置（＾）を示す。

まず、湯水混合装置（＾）の全体構成について説明する
と、第１図及び第２図において、（１１）（１２）は給
水管と給湯管であり、これら給水・給湯管（１１）（１
２）は、後述するマイクロプロセッサ等の制御装置（Ｃ
）によって制御される湯水混合栓（Ｂ）の流入側開口（
１４Ｈ１５）とシールリング（１６）（１７）を介して
連通連結している。

また、湯水混合栓（Ｂ）は、筒状弁体（１３）と、同筒
状弁体（１３）の弁軸（１３ａ）に減速機構（１３ｂ）
を介して連結したステッピングモータ等からなる駆動モ
ータ（１３ｃ）から構成される。

なお、かかる給水・給湯管（１１）（１２）は、その中
途部にストレーナ付逆止弁（１９）（２０）を配設して
いる。

さらに、湯水混合栓（Ｂ）の下方には、その流出側開口
部（２１）に連通連結し、浴槽用吐水口金具（３０）や
、洗面用吐水口金具（３１）やシャワーヘッド（３２）
に混合後の吐出水を供給するＵ字状の連絡配管（２２）
が配設されている。

また、同連絡配管（２２）の下流側には、第１図及び第
４図に示すように、整流器（２３）、水量センサ（２４
）及び温度センサ（２５）が順次設けられている。

まな、同連絡配管（２２）は、第２図に示すように、そ
の下流側端を、三方に分岐して、それぞれ浴槽用分岐配
管（２６）、洗面用分岐配管（２７）及びシャワー分岐
配管（２８）と連絡している。

そして、浴槽用分岐配管（２６）の中途には電磁弁（２
９）が取付けられており、また、その下端は、第５図に
示すように、浴室壁面等に取付けた浴槽用吐水口金具（
３０）に連通連結している。

一方、洗面用分岐配管（２７）及びシャワー分岐配管（
２８）は、それぞれ第５図に示すように、洗面用吐水口
金具（３１）とシャワーヘッド（３２）に連通連結して
いる。

また、連絡配管（２２）と、上記浴槽用分岐配管（２６
）、洗面用分岐配管（２７）及びシャワー分岐配管（２
８）との連絡部には、第１図、第２図及び第５図に示す
ように、四方弁からなる自動切換弁（Ｄ）が配設されて
おり、連絡配管（２２）を、浴槽用分岐配管（２６）、
洗面用分岐配管（２７）又はシャワー分岐配管（２８）
のいずれかと選択的に連通させることができる。

なお、自動切換弁（Ｄ）は、上記した湯水混合栓ＣＢ）
と同様に、筒状弁体（３３）と、同筒状弁体（３３）の
弁軸（３３ａ）に後述する減速機構（３３ｂ）を介して
連結したステッピングモータ等からなる駆動モータ（３
３ｃ）とから構成され、後述する如く、制御装置（Ｃ）
によって制御される。

なお、第５図に上記湯水混合装置（＾）の概念的制御回
路を示しており、図示するごとく、湯水混合栓（Ｂ）と
、電磁弁（２９）と、自動切換弁（Ｄ）とは、制御装置
（Ｃ）によって作動されることになり、湯水混合装ｆ（
Ａ）の自動化か可能となる。

上記プログラムは、第６図のフローチャートで示すよう
に、湯水混合装置（Ａ）の使用を開始する（１００）と
、同プログラムがスタートし、制御装置（Ｃ）をイニシ
ャライズする。

このイニシャライズ（１０１）は、制御装置（Ｃ）中に
設けた設定周期の半周期タイマー（■１）と、全開の切
換えから今回の切換えまでに要した実時間を検知するた
めのタイマー（■２）とをリセットし、低温水の吐出か
ら作動を開始させるなめに、駆動モーター（１３ｃ）に
出力して、湯水混合栓ＣＢ）を水吐出側に駆動する。

そして、混合湯水管（１１）を流れる混合湯水の温度を
温度センサー（Ｓ）で検出して、同検出値と高、低温水
の設定温度とを比較して、同検出値が高、低温水設定温
度と異なっていれば、（１０２）で示す式にもとづいて
温度のＰＤ副制御１０３）を行い、可及的速かに吐出水
の温度を設定温度に収斂させる制御動作を繰返し行う。

なお、（Ｖ）は湯水混合栓（Ｂ）の回転速度、（にｐ）
は比例ゲイン、（Ｔｓ）は設定温度、（Ｔ）は検出温度
、（Ｋｄ）は微分ゲイン、ｄＴ／ｄｔは検出温度の時間
に関する微分である。

次いで、混合湯水の温度の時間に対する微分を算出する
。

この微分の算出には、アナログ制御の場合は、微分回路
を用い、デジタル制御の場合は、今回の温度検出値から
前回の温度検出値を差し引くことで求めることができる
。

また、前記ＰＤ副制御際に算出される微分値を用いるこ
ともできる。

そして、（１０５）で示す式にもとづいて、交互に吐出
される高温水及び低温水の温度をそれぞれ設定温度に一
致させ、かつ、高温水及び低温水吐出の切換周期を設定
周期に一致させるためのＰＤ副制御ゲイン（にｐ）の修
正を行う。

そして、低温水吐出と高温水吐出との切換ｆ１０６）を
行い、（１０３）のステップに戻り、前記の制御動作を
繰返す。

上記の制御の結果、第６図で示すように、湯水混合装置
（＾）から吐水を開始すると、まず、低温水から吐出を
開始するが、吐出水の温度が給水温度よりも低く設定さ
れているため、吐出水の温度が設定温度に達しないが、
吐出水が到達し得る最低の温度に近づいて、温度変化の
時間に対する微分が０に近くなるか、または、切換時間
上限タイマー（■３）に設定した時間が経過すると、高
温水吐出に切換る。

また、高温水の場合も、吐出水の温度が給湯温度よりも
高く設定されているため、吐出水の温度が設定温度に達
しないが、吐出水が到達し得る最高の温度に近づいて、
温度変化の時間に対する微分が０に近くなるか、または
、切換時間上限タイマー（■３）に設定した時間か経過
すると、低温水吐出の切換る。

なお、２回目以後数回にわたって高、低温水吐出の切換
周期か不定であるが、高、低温水の吐出を数回ｉ１！返
す間に収斂して、設定された温度と周期で高温水と低温
水とを交互に吐出するようになる。

本発明の実施例は上記のように構成されており、混合湯
水の温度変化の時間に対する微分の絶対値が一定の値よ
りも小さくなった場合、高温水吐出と低温水吐出の切換
えを行うようにしたことで、切換えの停滞が防止され、
正確な周期で、高温水吐出と低温水吐出の切換えを行う
事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係わる湯水混合装置の正面断面説明
図。 第２図は、湯水混合栓の平面断面説明図。 第３図は、第１図Ｉ−Ｉ断面図。 第４図は、第１図Ｉ−ＩＩ断面図。 第５図は、本発明湯水栓を用いたシャワー装置の概念的
説明図。 第６図は、制御動作のフローチャート 第７図は、吐出水温度制御状態を示すグラフ。 （Ａ）：湯水混合装置 特許出願人　　　　東陶機器株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）給湯と給水をうけて、吐出する混合湯水の温度を連
   続的かつ周期的に変化させるようにした湯水混合装置（
   Ａ）において、 湯水混合装置（Ａ）から吐出する混合湯水の温度変化を
   検出し、同温度変化の時間に対する微分の絶対値が一定
   の値よりも小さい場合、高温水吐出と低温水吐出の切換
   えを行う事を特徴とする湯水混合装置。