JPH0330059B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、湯と水を所定の温度に混合し給湯を
行なう湯水混合給湯装置に関するものである。

従来の技術 従来この種の湯水混合給湯装置は第４〜５図に
示すように構成されていた。すなわち第４図にお
いて水道１より給水された水は、給湯熱源である
電気温水器２内にヒータ３により加熱され、タン
ク４内に貯えられる。電気温水器２には給湯配管
５が接続されており、給油配管５の端末には給湯
栓として手動の湯水混合水栓６，７が設けられて
いる。この湯水混合水栓６，７にはそれぞれ給湯
配管から分岐した給湯分岐管８，９と、電気温水
器２の手前の水道１から分岐した給水管１０に接
続されている給水分岐管１１，１２が接続されて
いる。湯水混合水栓６あるいは７を開成すると、
電気温水器２内のタンク４に貯えられている高温
の湯は水道１の水圧により押され給湯配管５を通
つて湯水混合水栓６あるいは７に達する。ここで
湯は給水管からの水と混合され、使用に適した湯
温にまで下げられて供給される。第５図は湯水混
合水栓６あるいは７を表わすものであり、本体１
３は湯の入口１４と水の入口１５を有しており、
湯の流路１６と水の流路１７を弁体１９に設けた
スリツト１８により開度調節を行なつている。弁
体１９は図において上下方向にスライドするよう
に動作し、駆動は混合湯温検出手段を兼ねたワツ
クスパレツト２０により行なわれ、温調つまみ２
１で設定された温度以上に混合湯温が上がると、
ワツクスパレツト２０が膨張し弁体１９を上方に
移動させ、下がると下方に移動させて流路の開度
を調節している。混合湯は混合湯流路２２あるい
は２２′を通つて、例えば風呂への給湯栓２３あ
るいはシヤワーへの給湯栓２４の開閉により、給
湯対象に供給される。給湯栓２３，２４が双方と
も閉成され給湯が止まると、自然放熱により湯温
が下がるため、ワツクスペレツト２０は収縮し弁
体１９はバネ２５に押されて下方に移動し、水側
の流路１７をスリツト１８が次第に絞つて行く。
完全に湯が冷え切ると水側流路１７は全閉され、
湯側流路１６が全開された状態となつている。こ
の従来例は弁体の駆動を混合湯温検出手段を兼ね
たワツクスペレツトで行なているが、この他にも
最近では弁体モータで駆動し、混合湯温をサーミ
スタで検出し制御する方式も出現した来たが、給
湯停止後にいて湯が冷却されるに伴い、弁体が湯
側流路を開成し水側流路を閉成して行く現像はワ
ツクスペレツト型と同様に起つていた。

発明が解決しようとする問題点 以上のように従来の湯水混合装置は構成されて
いたため次のような問題点を有していた。

(1) 給湯使用後の自然放熱冷却により弁体が水側
流路を閉成し、湯側流路を開成しているため、
給湯を再開した時に、設定値より高い熱温が供
給され火傷のおそれがある。特に近くの他の湯
水混合栓が使われた後や循環給湯システム、ま
たは給湯熱源までの給湯配管距離が短い場合等
においては、給湯配管に奪われる熱が少ないた
め非常に熱い湯が出て危険である。

更に自然放熱冷却が十分に行なわれない段階
であつても、混合弁開度は水側を絞り湯側を開
成して行く途上にあるため、温調つまみ２１で
前回よりやや高目の温度を設定して給湯を再開
した場合などやはり熱湯が供給され危険であつ
た。

(2) 常に湯側流路開成、水側流路閉成の状態から
温調制御がスタートするため、設定温度に到達
するまでに時間がかかる。

本発明はこのような従来の問題点を解消するも
ので、特に給湯の停止中に温度設定が変えられた
時に、予め記憶している混合湯温と弁体開度の関
係に基き一早く開度を予測設定する湯水混合給湯
装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の湯水混合
給湯装置は、混合弁と、この混合弁の駆動装置
と、混合湯温を検出する温度検出器と、混合湯温
を設定する温度設定器と、温度検出器と温度設定
器の信号偏差に基づき駆動装置を制御する駆動制
御回路と、給湯の有無を検出する給湯検出手段
と、混合弁の弁開度と混合湯温の関係を記憶する
記憶回路と、この記憶回路と温度設定器に従つて
混合弁開度を予測設定する予測設定回路と、温度
設定器の設定値変更を判別する設定値変更判別手
段と、給湯停止中に設定値変更があつた場合に予
測設定回路から駆動制御回路に出力する制御器と
を備えて構成するものである。

作 用 本発明は上記した構成により、給湯停止中に設
定温度変更がなされた場合、設定温度と混合弁開
度と温度の関係を記憶した記憶回路の内容に照ら
し合せて、大よそ新たに設定された混合湯温の得
られる弁開度位置に混合弁を臨ませ、給湯再開時
の高温湯の供給防止や設定温度への到達時間の短
縮を図つているものである。

実施例 次に本発明の実施例について第１図から第３図
に基づいて説明する。第１図において、水道３１
により供給された水は、給湯熱源である電気温水
器３２内のヒータ３３により加熱され、タンク３
４内に貯えられる。電気温水器３２には給湯配管
３５が接続されており、この末端側に湯水混合装
置３６，３６′と、開閉弁である給湯栓３７，３
７′が設けられている。湯水混合装置３６を代表
例として説明すると、第２図において湯の入口３
８と水の入口３９と混合湯の出口４０を有した混
合弁框体４１内に、湯側流路４２と水側流路４３
の開度を調節する弁体４４と４５が設けられてい
る。

水側弁体４５は圧力バランスを取るためのピス
トン４６を有しており、図面では記憶されていな
いが混合室４７の圧力が、ピストン４６の背面の
室４８に導かれている。弁体４４と４５には軸４
９が貫通しており、軸４９に弁体４４，４５は摺
動可能となつている。

弁体４４，４５はバネ５０により外側に向つて
付勢されており、軸に設けた止め輪５１，５２に
よりその最外端が規制されている。湯水混合装置
３６の混合弁５３部は以上の様に構成されてい
る。

次に軸４９は弁框体４１の外部に設けた駆動装
置であるモータ５４により、回転運動を直線運動
に変換する変換装置５４′を介して駆動される。
混合湯温は温度検出器５５で検出され、制御器５
６内で温度検出器５５と温度設定器５７の信号比
較が行なわれ、その偏差に応じて駆動制御回路５
８でモータ５４の駆動量が制御される。

混合流路５８′には混合湯の供給の有無を検出
する給油検出手段として流量スイツチ５９が設け
られている。また制御器５６内には、温度検出器
５５の信号や混合弁５３の位置関係を記憶する記
憶回路６０と、温度設定器５７の設定が変更され
た場合、記憶回路６０と温度設定器５７に従つて
混合弁開度を予測設定する予測設定回路６１を有
している。また図示されていないが設定値変更判
別手段が設けられている。

次に動作を説明する。給油栓３７を開成して給
湯を行なつている状態を想定する。電気温水器３
２内の湯は水道圧で給湯管３５を通つて湯水混合
装置３６へ送られる。湯水混合装置３６へは、給
水管を通して送られて来た水も導入される。湯の
入口３８と水の入口３９から入つて来た湯と水
は、弁体４４と４５により湯と水の流路４２，４
３の開度が調節され、各々の流量が決められる。
この弁体４４と４５は、温度検出器５５と温度設
定器５７の信号偏差により制御され、温度検出器
５５で拾つた混合湯温度が設定値よりも高いと、
制御器５６を介してモータ５４が駆動し、変換装
置５４′を介して軸４９を右側の方に押す。弁体
４４と４５はこれにより平行移動し、弁体４４は
湯側流路を閉じる方向に、弁体４６は水側流路を
開ける方向に動く。設定値より混合湯温度が低い
と逆に弁体４４，４５は動き湯側流路４２を開
け、水側流路４３を閉じる。

給湯が定常的に行なわれた状態で温度設定器５
７の設定が急に変えられたとする。温度設定器５
７の変更された温度設定値は、予測設定回路６１
に伝えられる。予測設定回路６１には記憶回路６
０からの弁開度と混合湯温の関係も伝えられる。
記憶回路６０は混合湯温と、混合弁５３の位置と
の関係を例えば混合湯温と駆動制御回路５８の駆
動パルスとの関係として記憶している。混合弁５
３の位置はこの他にもポテーシヨンメータ等を用
いて直接検出する方法もある。この記憶内容は、
季節による水温の変動を補正するため、時々サン
プリングしている。混合湯温と弁体開度の関係は
湯温水温があまり変動がない時は最初からインプ
ツトしておいても良い。予測設定回路６１ではこ
の記憶回路６０の混合湯温と混合弁の開度の関係
に沿つて、温度設定器５７で変更された目標値に
対してどれだけモータ５４を駆動したら良いかを
即座に演算し、混合弁５３の開度を温度検出器５
５の信号の信号に優先して調節するよう駆動制御
回路５８に必要駆動量を指令する。混合弁５３が
所定の位置に臨んだ後は温度検出器５５の信号に
切り換わり、以後フイードバツク制御で混合弁５
３位置の微調整が行なわれる。

給湯の停止は流量スイツチ５９で検出し、通常
はモータ５４の通電を断つている。停止中温度設
定器５７の温度設定が変更された場合、すなわち
給湯の使用開始に先立ち温度設定を換えた場合な
どは次のように制限が行なわれる。

温度設定器５７の設定温度変更は設定値変更判
別手段によりまず判別される。この判別手段は、
例えば、それ迄の値を記憶しておいて差が生じた
場合変更があつたと判断する手段や、温度設定器
５７が動いたことを検出する手段等多くの手段が
ある。

温度設定器５７の信号は予測設定回路６１に入
り記憶回路６０の混合弁開度と温度の関係に従つ
て新しい設定値信号が、駆動制御回路に入りモー
タ５４を介して混合弁５４の開度調節が行なわれ
る。調節後は温度検出器５５の値にかかわらず混
合弁５３の開度を温度設定器５７の制定値に従つ
た位置に保持する。

給湯の再開時においては、既に混合弁５３の弁
開度は温度設定器５７の制定値に近い温度が得ら
れる弁開度位置に臨んでいるため、設定値と大き
く異なる温度が供給されることもなく、設定温度
に微調整が終るまでの時間も短縮される。この微
調整は、温度検出器５５の信号をフイードバツク
して行なわれる。

この実施例においては給湯の停止中は混合弁開
度の予測設定動作時以外は、モータ５４への通電
が断たれているため、電力を節約できる効果と、
フイードバツク制御を自動的に断ち混合弁位置を
保持することができる効果を有している。

なお、駆動制御回路５８、記憶回路６０、予測
設定回路６１、設定値変更判別手段等は、ハード
回路ではなく例えばマイコンのプログラム等のソ
フト手段であつてもよい。

発明の効果 以上述べたように本発明の湯水混合給湯装置に
よれば、次のような効果を有している。

(1) 温度設定値の変更があつた場合予め記憶され
た混合弁開度と混合湯温の関係に従つて混合弁
開度を予測設定しているため、設定値に近い湯
温が早く供給され使い勝手が向上する。

(2) 供給停止後の時間をあまり経過したい状態で
の再給湯や循環給油システム、また給湯熱源ま
での距離が短い場合などにおいて、設定値に近
い湯が始めから供給されるため従来のように火
傷などの心配がなくなる。

(3) 給油停止中に温度設定が変更された場合、設
定変更判断手段でこれを検出し、予測設定回路
から駆動制御回路に出力を行ない、混合弁開度
を予測設定しているため、給湯の再開時に既に
適正弁位置が得られているため、より安全に、
早く設定値どおりの混合湯温を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における湯水混合給
湯装置を示すシステム図、第２図は同装置に用い
た混合弁を示す一部切欠断面図、第３図は同装置
の制御ブロツク線図、第４図は従来の湯水混合給
湯装置を示すシステム図、第５図は同装置に用い
た混合弁の切欠断面図である。 ５３……混合弁、５４……モータ（駆動装置）、
５５……温度検出器、５７……温度設定器、５８
……駆動制御回路、５９……流量スイツチ（給湯
検出器）、６０……記憶回路、６１……予測設定
回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 湯側と水側の弁開度を変え混合湯を得る混合
   弁と、混合弁を駆動する駆動装置と、混合湯温を
   検出する温度検出器と、混合湯温を設定する温度
   設定器と、前記温度検出器と温度設定器の信号偏
   差に基づき駆動装置を制御する駆動制御回路と、
   給湯の有無を検出する給湯検出手段と、前記混合
   弁の弁開度と混合湯温の関係を記憶する記憶回路
   と、この記憶回路と前記温度設定器に従つて前記
   混合弁開度を予測設定する予測設定回路と、前記
   温度設定器の設定値変更を判別する設定値変更判
   別手段と、前記給湯検出手段で給湯の停止が検出
   されている時に設定値変更判別手段で設定値変更
   が判別された場合に予測設定回路から駆動制御回
   路に出力して混合弁開度を予測設定する制御器と
   を備えた湯水混合給湯装置。 ２ 給湯の停止中は混合弁開度の予測設定動作時
   以外は、駆動装置への通電を断つた特許請求の範
   囲第１項記載の湯水混合給湯装置。