JPH0370807B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は湯と水を混合して、設定された温度の
湯を供給する湯水混合装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来この種の湯水混合装置には第１図に示すよ
うに構成されている。すなわち第１図において弁
軸１はサーボモータ１′の駆動により進退移動す
るようになつている。２は高温湯量を調節する湯
側両面バルブで、湯側両面バルブ２は絞り通孔３
を有し、前記弁軸１の先端に固定されている。４
は冷水量を調節する水側片面バルブで湯側両面バ
ルブ２との間に発条５が介装されており、弁軸１
に対し湯側両面バルブ２の方向へのみ移動可能と
なつている。また、６は湯側弁室７内における給
湯路８の出口に形成した一方の湯側シートであ
り、９は湯側シート６に相対向して湯側弁室７に
形成した他方の湯側シートで、湯側シート９は、
又湯側弁室７と後記する混合室１１との間に配設
されている。これら２つの湯側シート６，９間に
前記湯側両面バルブ２を装備して弁軸１の進退移
動により湯側両面バルブ２が互いに２つの湯側シ
ート６，９に接離関係が互いに逆関係にあり、そ
れぞれの開度が調節されるようになつている。１
０は水側弁室を兼ねた混合室１１における給水路
１２の出口に形成した水側シートで、この水側シ
ート１０には前記水側片面バルブ４が弁軸１の進
退移動によつて接離してその開度を変化調節する
ようになつている なお給湯路８へは減圧弁１３で減圧された水が
湯沸器の熱交換器１４で加熱されて供給される。
給水路１２と給湯路８の分岐は減圧弁１３以降で
あり、従つて給水路１２と給湯路８の圧力に大き
な差はない。

この従来例の動作としては、まず弁軸１が左限
位置に達しこれと一体に湯側両面バルブ２が湯側
シート６に接し給湯路８を閉止した状態では、給
湯路８からの高温湯は湯側両面バルブ２に穿つた
絞り通孔３からのみ混合室１１へ一定最少量流入
する。一方、水側片面バルブ４は水側シート１０
から充分離れていてその開度は最大となつてい
て、給水路１２からの冷水を多量に混合室１１へ
流入せしめ、最低温の出湯をなす。次に弁軸１が
右行し湯側両面バルブ２が湯側シート６，９の中
間に位置した状態では、湯側両面バルブ２の開度
は最大となり、水側片面バルブ４の開度は減少
し、中温の出湯をなす。更に弁軸１をさらに右行
させると湯側両面バルブ２は湯側シート９に近づ
きその開度を小さくするとともに、水側片面バル
ブ４は水側シート１０に接触して全閉とし最高温
の出湯をする。ここで、出湯量が大きく湯沸器の
能力をオーバーする水量が湯沸器の熱交換器１４
を通過すれば、出湯温は降下するため弁軸１はさ
らに右行して湯側両面バルブ２を発条５に抗して
移動させ水量を調整し、最終は湯側両面バルブ２
が湯側シート９に接触してこれを閉止し、かつ水
側シートも引続き全閉に保つて絞り通孔３からの
み少量の湯が最高温で供給される。このように一
つの弁で混合弁としての機能と大量出湯時の水量
規制機能を果している。ここで絞り通孔３の役割
りであるが、感知温が設定温に比べ極端に低い時
はサーボモータが右行し湯側、水側とも全閉とな
るが、絞り通孔３がない場合、混合湯取出路１５
に設置した出湯温感知センサによる感知温は低い
ままで復帰しない事態に陥ることを防止してい
る。

従来の湯水混合装置は以上の様に構成されてい
たため次の様な欠点を有していた。

(1) 一つの弁で混合弁と水量制御弁を兼ねている
ため、混合湯温の制御と混合湯量の制御を独立
させて行なうことができなかつた。

(2) 弁の構成上、弁軸が最大限右行した水量規制
が行なわれている位置から、弁軸が左行し通常
の混合動作が行なわれる領域に移行する間に、
最高温度の湯が大量に出湯される領域を通過す
るため、使い勝手が悪く危険でもあつた。

(3) 絞り通孔があるため、湯側を全閉しても湯が
混るため、水温から一定の範囲の低温は得るこ
とが不可能であつた。

発明の目的 本発明はこのような従来の欠点を解消した湯水
混合装置を提供するもので、湯水を混合する混合
弁と、混合湯量を制御する制御弁を用い、混合湯
温の調節と、混合湯量の調節を独立して行うこと
が可能で常に設定通りの湯温が得られる湯水混合
装置を実現することを目的とする。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、給湯熱源
機から湯側流路を経て供給される湯と水側流路と
経て供給される水の混合比を制御する混合弁と、
混合湯流路に設けられた混合湯量を制御する制御
弁と、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、混合弁と制御弁の制
御を行なう制御装置をもつて湯水混合装置を構成
し、温度設定器で設定した温度と温度検出器の検
出温度が一致するように混合弁を制御すると共
に、混合弁が水側流路の水量を絞り込み湯側流路
を全開とした状態においても温度設定器で設定し
た湯温が得られない場合に制御装置にて湯量を減
少させる制御を行なうものである。

実施例の説明 次に本発明の実施例について第２図から第４図
に基づいて説明を行なう。

第２図は本発明の湯水混合装置を用いた給湯シ
ステムを示す図であるが、給湯熱源機２０は熱交
換器２１とバーナ２２から構成され、作られた湯
は湯側流路２３を通じて湯が供給される。湯側流
路２３は混合弁２４に接続されており、同じく接
続された水側流路２５と合流し、混合湯流路２６
が形成されている。この混合弁２４は第３図に示
すように構成されている。湯側弁体２７と水側弁
体２８は、軸２９の左右への動きに応じ通常時は
平行移動し、それぞれ湯側流路２３と水側流路２
５の開口比を反比例的に変え、湯と水の混合比を
制御している。駆動はモータ３０により、減速機
構３１を介して行なわれる。湯側弁体２７と水側
弁体２８の開閉状態は位置検出手段であるマイク
ロスイツチ３２，３２′により検出される。なお
位置検出手段は、この他ボリユームやエニコーダ
等各種の方法が考えられる。混合湯温の検出は、
この場合混合弁２４に一体的に設けられた温度検
出器であるサーミスタ３３によつて行なわれる。
再び第２図に戻ると混合湯流路２６には制御弁３
４が設けられ混合湯量の増減を行なつている。混
合湯は混合湯流路２６を通つて端末の蛇口３５か
ら供給される。蛇口３５の近傍には混合湯温を設
定する温度設定器３６が設けられており、前記サ
ーミスタ３３で検出した混合湯温と、温度設定器
３６で設定した設定温度は、制御装置３７で比較
され設定温度が得られる湯水の混合比の位置へ混
合弁２４を制御する。また制御装置３７は制御弁
３４を制御し、混合湯量の増減制御を行なう。

ここで制御弁３４は第４図に示すように構成さ
れている。第４図において、混合湯流路２６は、
弁体３８により開度が調節され混合湯量が制御さ
れる。

弁体３８は軸３９に固定して設けられ、軸３９
はモータ４０により減速機構４１を介して上下方
向に駆動される。４２はマイクロスイツチであ
り、弁体３８の閉成を検出している。

次にこの実施例の動作を説明する。

通常の混合動作時は、制御弁３４は全開してお
り、温度設定器３６の設定温度となるよう混合弁
２４の湯側弁体２７と水側弁体２８が、湯水の適
切な混合比となる位置へモータ３０にて駆動され
る。温度設定器３６の設定温度とサーミスタ３３
の検出温度が一致する混合比の位置迄駆動が行な
われる。もし混合湯温がなにかの外乱により設定
温度から外れた場合は、直ちに弁体位置を修正し
設定温度を維持する。

蛇口３５が大きく開成され、大量の出湯がなさ
れると、給湯熱源機２０の熱交換器２１を通過す
る水量が増大する。給湯熱源機２０の加熱能力を
越えた水量が流れると、供給される湯温が下がり
出す。このため、混合弁２４の湯側弁体２７は湯
側流路２３を開成し、水側弁体２８は水側流路２
５を閉成する方向、すなわち第３図において弁軸
２９は左方向に駆動される。湯側弁体２７と水側
弁体２８が最大限左行し、マイクロスイツチ３
２′が働いた状態、すなわち供給水量がゼロにな
つた状態においても設定どうりの混合湯温が得ら
れない場合は、制御弁３４が混合湯流路２６を絞
り出し、温度設定器３６で設定した湯温が得られ
る流量まで出湯量を絞り込む。マイクロスイツチ
３２′で混合弁２４が水側を絞り、湯側を全開し
た状態を検出してから制御弁３４で流量を絞るた
め、混合弁２４がまだ湯側を全開にしていない状
態で制御弁が流量を絞つてしまう不都合が防止で
きるとともに、湯側全開になつたらモータ３０の
駆動を止め消費電力の低減を図ることもできる。

この場合絞り込む最低流量は、制御装置３７に
より制御され、弁体３８が多少混合流路を開成し
ていることにより保証される。出湯量を絞り込ん
だ水量規制状態から通常の混合状態に移行する場
合、すなわち温度設定器３６の設定温度が下げら
れた場合には、まず混合弁２４が設定温になる位
置まで湯側弁体２７、水側弁体２８を移動させて
から制御弁３４を次第に開成する。このため従来
のように一時的に熱い湯が大量に出湯されること
がない。

また水量規制動作は、給湯のスタート時に給湯
熱源機２０の熱交換器２１が冷えていて、大量出
湯しないまでも湯温が低い場合にも行なわれ、湯
量を制御弁３４が絞り込み、湯温の立ち上がりを
早めることができる。

混合湯温の温度レベルは、混合弁２４の弁軸２
９が最大限左行し湯側弁体２７が湯側流路を全開
とし、かつ水側弁体２８が水側流路２５を全閉と
した状態から、弁軸２９が最大限右行し丁度逆の
関係になつた状態まで移動することにより、最高
湯温から水温までまんべんなく取ることができ
る。

更に、混合湯の供給を全く止めたい場合には温
度設定器３６で指令することにより、水量規制時
の最低流量確保に優先し制御弁３４が混合湯流路
を全閉とする。この場合、復帰させるには再び温
度設定器３６でリセツトを指令する必要がある。

また、混合湯をシヤワーなどに使用しマツサー
ジ効果を得るために、混合湯量を制御弁３４で増
減させてやることにより、湯量ゆらぎが可能とな
る。

以上の説明は、混合弁２４を湯側流路２３と水
側流路２５の合流部に設けた実施例であるが、混
合弁は給湯熱源２０の上流側の湯側流路と水側流
路の分岐部に設け、湯側流路と水側流路への水の
分流比を変えるように構成しても良い。この場
合、第３図に示す混合弁２４の流れ方向を示す矢
印は逆向きとなり、下側から流入して来る水が、
湯側と水側に弁体によつて振り分けられる構成と
なる。

本実施例においては、混合弁２４は弁の位置検
出をする弁位置検出手段であるマイクロスイツチ
３２，３２′を備え、湯側が全開になつたことを
マイクロスイツチ３２′で検出して制御弁３４で
流量を絞るため、混合弁２４がまだ湯側を全開に
していない状態で制御弁３４が流量を絞つてしま
い、給湯熱源機２０の能力を十分に使い切らない
不都合が防止できるとともに、湯側全開点でモー
タ３０の駆動を止め消費電力の低減を図ることも
可能となる。

なお、上記実施例において混合弁は２４は、純
粋に電気的に制御されるものを用いたが、感温素
子を用いて温度調節を行ない、電気的駆動手段で
混合湯温の設定値を変える型式の混合弁であつて
もよい。

発明の効果 本発明は混合弁と、混合湯量の制御を行なう制
御弁を独立して設けているため次の様な効果を有
する。

(1) 混合弁と混合湯量の制御を行なう制御弁を独
立して設けているため、混合湯温の制御と混合
湯量の制御を独立して行なうことができ、混合
湯温を制御した後、制御弁を制御する水量規制
時の制御や、混合湯温を制御しかつ混合湯量を
制御する湯量ゆらぎ制御など、混合弁と制御弁
の順次制御や同時制御が自由に行なえる。

(2) 混合湯温を制御した後で、制御弁の開成動作
をかけることが制御上可能であるので、従来の
ように、水量規制時に温度設定を変更した場合
におこる、最高温度の湯が一時的に大量出湯さ
れるような不都合が防止できる。

(3) 混合弁の弁体には絞り通孔を設けなくても良
いため、湯から水まで任意レベルの温度の湯が
取れ、かつ制御弁で出湯を停止することも可能
である。

(4) 混合弁が水量を絞り込み湯側を全開とした状
態においても温度設定器で設定した湯温が得ら
れない場合に、制御弁にて流量を減少させる制
御を制御装置にて行なえるため、給湯熱源機の
加熱能力を越えて流量が流れても流量を減らし
て設定湯温を得ることができるとともに、給湯
開始時に設定温度が得られない時に流量を減ら
して温度の立ち上がりを速くすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の湯水混合装置を示す断面図、第
２図は本発明の一実施例の湯水混合装置を用いた
給湯システム図、第３図は同システムに用いた混
合弁の一部断面図、第４図は同システムに用いた
制御弁の一部断面図である。 ２０……給湯熱源機、２３……湯側流路、２４
……混合弁、２５……水側流路、２６……混合湯
流路、３３……サーミスタ（温度検出器）、３４
……制御弁、３６……温度設定器、３７……制御
装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 給湯熱源機から湯側流路を経て供給される湯
   と水側流路を経て供給される水の混合比を制御す
   る混合弁と、混合湯流路に設けられた混合湯量を
   制御する制御弁と、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
   度検出器と前記温度設定器の信号に基づき前記混
   合弁を制御するとともに、前記混合弁が水側流路
   の水量を絞り込み湯側流路を全開とした状態にお
   いても前記温度設定器で設定した湯温が得られな
   い場合に前記制御弁にて流量を減少させる制御を
   行なう制御装置より成る湯水混合装置。 ２ 混合弁は弁の位置を検出する弁位置検出手段
   を備え、この弁位置検出手段で湯側流路の全開を
   検出して制御弁にて混合湯量を減少させる制御に
   入る特許請求の範囲第１項記載の湯水混合装置。