JPH04238510A - 湯水混合水栓装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯路からの湯と給水
路からの水とを混合して出力する湯水混合水栓装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の湯水混合水栓装置は、他
栓使用に伴う給湯路及び給水路の一次圧の変動に起因す
る混合湯の温度の急激な変化を回避すべく、図１１に示
すように、一次圧の変動を吸収して湯水混合水栓への給
湯路及び給水路の圧力を常にバランスさせる機械式の調
圧機構Ｍを設けてあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術によれば、機械式の調圧機構は、給湯路及び給水路
の圧力を常に等しくするように作用するものであったの
で、圧損が大となり、大流量が得られないという欠点が
あった。つまり、機械式の調圧機構は給水路の一次圧が
小になると給湯路の一次圧も小になるように作用するの
で、混合された湯量は全体として小となるのである。本
発明の目的は上述した従来欠点を解消する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
、本発明による湯水混合水栓装置の特徴構成は、給湯路
からの湯と給水路からの水との混合比を調整する混合比
調整手段と、前記給湯路又は前記給水路の圧力を検出す
る圧力検出手段と、混合湯温度を検出する温度検出手段
と、前記圧力検出手段及び前記温度検出手段の検出情報
に基づいて、混合湯温度が目標温度になるように前記混
合比調整手段を制御する制御手段を設けてあることにあ
る。前記制御手段を、前記温度検出手段の検出情報に基
づいて混合湯温度が目標温度になるように、第一設定速
度で前記混合比調整手段を制御する第一制御部と、前記
圧力検出手段の検出情報に基づいて混合湯温度が目標温
度になるように、前記第一設定速度よりも高速の第二設
定速度で前記混合比調整手段を制御する第二制御部とで
構成してあることが好ましい。給湯路からの湯と給水路
からの水との混合比を調整する混合比調整手段と、前記
給湯路又は前記給水路の圧力を検出する圧力検出手段と
、混合湯温度を検出する温度検出手段と、混合湯量を検
出する流量検出手段と、前記温度検出手段の検出情報に
基づいて混合湯温度が目標温度になるように且つ前記流
量検出手段の検出情報に基づいて混合湯量が目標流量に
なるように、第一設定速度で前記混合比調整手段を制御
する第一制御部と、前記圧力検出手段の検出情報に基づ
いて混合湯温度が目標温度になるように、前記第一設定
速度よりも高速の第二設定速度で前記混合比調整手段を
制御する第二制御部とで構成してあることが好ましい。

【０００５】

【作用】給湯路及び給水路の圧力がほぼ一定であるとき
には、第一制御部が検出温度に基づき混合比調整手段で
ある湯側弁又は水側弁を第一設定速度で緩やかに開閉制
御して、混合湯を目標温度に近づけその温度が急激に変
化しないように一定に維持するが、給湯路又は給水路の
圧力が変動すると、第二制御部が湯側弁又は水側弁を第
一設定速度より大なる第二設定速度で速やかに開閉制御
して、混合湯を目標温度に速やかに復帰させる。例えば
、給水路の圧力が大きく低下すると給水量が減り混合湯
の温度が急激に上昇するが、このときには水側弁の開度
を速やかに大きくして給水量を増す一方、湯側弁の開度
を速やかに小さくして給湯量を減らすのである。又、混
合湯量検出手段を設けて温度及び湯量を目標値に設定す
るものでは、圧力変動による急激な温度変化や湯量変化
の何れに対しても第二制御部が速やかに温度及び湯量を
目標値に復帰させることになる。

【０００６】

【発明の効果】一次圧の変動に起因する混合湯温度の変
動を機械式の調圧機構が無くとも防止できるので、一次
圧が変動しても流量を確保することができるようになっ
た。

【０００７】

【実施例】以下に実施例を説明する。図１に示すように
、上水道給水管から各戸に供給される水道水は、一部が
給湯器１で高温一定加熱され球体モータポンプ２で給湯
路３に圧送され、他は給水路４を介してそのまま複数の
湯水混合水栓装置５に供給される。湯水混合水栓装置５
は、給水路４から供給される水と給湯路３から供給され
る湯を混合させる合流管６と、合流管６への給湯量を調
節する湯側弁７と、給水量を調節する水側弁８と、湯水
混合された混合湯温度を検出するため合流管６端部に設
けた温度検出手段９と、同じく湯水混合された混合湯量
を検出するため合流管６端部に設けた流量検出手段１０
と、検出温度を目標混合湯温度に調節し且つ検出流量を
目標流量に調節すべく前記湯側弁７と水側弁８を設定速
度で開閉調節する制御手段１１を備えて構成してある。 即ち、前記湯側弁７と水側弁８とで給湯路３からの湯と
給水路４からの水との混合比を調整する混合比調整手段
を構成してある。給水路４及び給湯路３と合流管６の接
続箇所にはそれぞれの圧力を検出する圧力検出手段１２
ａ，１２ｂを設けてある。湯側弁７及び水側弁８は、そ
れぞれ弁体７ａ，８ａと弁体７ａ，８ａを駆動して開度
を調節するパルスモータ７ｂ，８ｂで構成してあり、制
御手段１１によるモータ駆動速度調節により弁体７ａ，
８ａの開度及び開閉速度を調節する。制御手段１１は、
合流管６から流出する温度及び流量を目標温度及び目標
流量として可変設定自在の操作部１３と、操作部１３の
設定入力と検出温度及び検出流量に基づき所定の演算を
行い湯側弁７及び水側弁８の開度を第一設定速度で制御
を行う第一制御部１４ａと、検出圧力に基づいて第一設
定速度より高速の第二設定速度で目標流量、温度に速や
かに復帰させる第二制御部１４ｂとで構成してある。

【０００８】以下に制御手段１１による湯側弁７及び水
側弁８の制御を、図２から図４に示すフローチャートに
基づき説明する。先ず、操作部１３から混合湯の目標温
度や目標流量などの設定データを入力して、それらに対
応して所定の表示をすべく制御信号を出力する＜＃１＞
。設定データに基づきシャワー、カラン、風呂の何れか
（図示せず）に混合湯を供給すべく流路設定をする＜＃
２＞。温度検出手段９の検出温度、流量検出手段１０の
検出流量を入力して＜＃３＞、第一制御部１４ａが温度
流量制御を行う＜＃４＞。つまり、前記第一制御部１４
ａが検出温度の目標温度からの偏差、検出流量の目標流
量からの偏差に基づき緩やかな一定速度で湯側弁７と水
側弁８を駆動して調節する。例えば、目標温度に対して
検出温度が高ければ、湯側弁７の開度を小に水側弁８の
開度を大に相反する方向に緩やかに駆動して、温度や流
量が目標値を通り越す過調整とならないように、偏差が
小になる方向に制御する。圧力検出手段１２ａ，１２ｂ
の検出圧力を入力して＜＃５＞、給水路４又は給湯路３
の圧力変動を演算する。本メインルーチンは５０ｍｓｅ
ｃ．インタバルでループするように構成してあり、同イ
ンタバルで検出圧力を入力して、今回の入力データと２
００ｍｓｅｃ．前の入力データとの間で変化率を演算す
る。給水路４又は給湯路３の何れかの圧力変化率が所定
値（約０．２Ｋｇ／ｃｍ２　）以上であれば一次圧が変
動していると判断して＜＃７＞、第二制御部１４ｂが後
述の圧力制御を行い＜＃８＞、ステップ＜＃１＞に戻り
、所定値以下であれば一次圧の変動ではなくステップ＜
＃４＞の温度流量制御等の影響であると判断して、圧力
制御を行わずにステップ＜＃１＞に戻る。ステップ＜＃
８＞の圧力制御については、以下に説明する何れの制御
でもよい。第一の圧力制御は、図３に示すように、パル
スモータ７ｂ，８ｂの駆動時間一定（１ｓｅｃ．）の下
、速度を高速で可変制御する方式で、速度は、例えば図
５ａ，ｂ，ｃに示すような前件部に給水路４の圧力の変
化率、後件部に給水路側及び給湯路側のパルスモータの
回転速度を示すメンバシップ関数から速度が計算される
。第二の圧力制御は、図４に示すように、パルスモータ
７ｂ，８ｂの駆動速度一定（３００ｐｐｓ）の下、時間
を可変制御する方式で、時間は、例えば図６ａ，ｂ，ｃ
に示すようなメンバシップ関数から計算される。何れも
パルスモータ７ｂ，８ｂを段階的に駆動することで一次
圧の変動による流量の急激な変化ひいては温度の急激な
変化を回避すべく温度流量制御時より大なる速度でステ
ップ＜＃４＞と同様に弁の開度調節を行う。図７から図
１０に示すように、混合湯温度が約４０°Ｃに維持され
ており給水路４の一次圧が約０．５Ｋｇ／ｃｍ２　から
約０．８５Ｋｇ／ｃｍ２　に上昇したときに、ステップ
＜＃４＞の温度流量制御において流量制御を行わず目標
温度に維持することだけに絞り、ステップ＜＃８＞の圧
力制御を行わない場合、第一の圧力制御を行った場合、
第二の圧力制御を行った場合の目標温度への回復状態を
実験した結果は、圧力制御を行うことにより温度変動幅
、変動時間がともに改善されていることがわかる。即ち
、上述のステップ＜＃７＞，＜＃８＞及び制御手段１１
の一部が湯側弁７又は水側弁８を設定速度より高速に開
閉調節する緊急調節手段１５を構成する。

【０００９】以下に本発明の別実施例を説明する。先の
実施例における温度検出手段、流量検出手段、圧力検出
手段に用いる素子は特に限定するものではなく任意であ
る。定常時の温度流量制御の方法は特に限定するもので
はなく、例えば、目標温度と検出温度の偏差に応じてモ
ータの駆動速度を可変にしてもよい。先の実施例で用い
たメンバシップ関数はこれに限定するものではなく、弁
構造、モータ種類等に応じて適宜設定可能である。先の
実施例では給水路、給湯路に圧力検出手段を設けて一次
圧の変動を直接に検出しているが、これら圧力検出手段
を設ける代わりに、温度検出手段による検出温度の変化
率や流量検出手段による検出流量の変化率或いは双方の
変化率から一次圧の変動緒を検出してもよい。この場合
には、多少の応答遅れが生じることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】湯水混合水栓装置の構成図

【図２】フローチャート

【図３】フローチャート

【図４】フローチャート

【図５】メンバシップ関数

【図６】メンバシップ関数

【図７】特性図

【図８】特性図

【図９】特性図

【図１０】特性図

【図１１】従来例を示す湯水混合水栓装置の構成図

【符号の説明】

３　　　　　　　　　　　　　　給湯路４　　　　　　
　　　　　　　　給水路７，８　　　　　　　　　　混
合比調整手段９　　　　　　　　　　　　　　温度検出
手段１１　　　　　　　　　　　　制御手段１２ａ，１
２ｂ　　圧力検出手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　給湯路３からの湯と給水路４からの水
   との混合比を調整する混合比調整手段７，８と、前記給
   湯路３又は前記給水路４の圧力を検出する圧力検出手段
   １２ａ，１２ｂと、混合湯温度を検出する温度検出手段
   ９と、前記圧力検出手段１２ａ，１２ｂ及び前記温度検
   出手段９の検出情報に基づいて、混合湯温度が目標温度
   になるように前記混合比調整手段７，８を制御する制御
   手段１１を設けてある湯水混合水栓装置。
2. 【請求項２】　　前記制御手段１１を、前記温度検出手
   段９の検出情報に基づいて混合湯温度が目標温度になる
   ように、第一設定速度で前記混合比調整手段７，８を制
   御する第一制御部１４ａと、前記圧力検出手段１２ａ，
   １２ｂの検出情報に基づいて混合湯温度が目標温度にな
   るように、前記第一設定速度よりも高速の第二設定速度
   で前記混合比調整手段７，８を制御する第二制御部１４
   ｂとで構成してある請求項１記載の湯水混合水栓装置。
3. 【請求項３】　　給湯路３からの湯と給水路４からの水
   との混合比を調整する混合比調整手段７，８と、前記給
   湯路３又は前記給水路４の圧力を検出する圧力検出手段
   １２ａ，１２ｂと、混合湯温度を検出する温度検出手段
   ９と、混合湯量を検出する流量検出手段１０と、前記温
   度検出手段９の検出情報に基づいて混合湯温度が目標温
   度になるように且つ前記流量検出手段１０の検出情報に
   基づいて混合湯量が目標流量になるように、第一設定速
   度で前記混合比調整手段７，８を制御する第一制御部１
   ４ａと、前記圧力検出手段１２ａ，１２ｂの検出情報に
   基づいて混合湯温度が目標温度になるように、前記第一
   設定速度よりも高速の第二設定速度で前記混合比調整手
   段７，８を制御する第二制御部１４ｂとで構成してある
   湯水混合水栓装置。