JPH06213370A

JPH06213370A - 湯水混合装置

Info

Publication number: JPH06213370A
Application number: JP2214193A
Authority: JP
Inventors: Toshio Eki; 驛　　利男; Toshiharu Otsuka; 俊治大塚
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1993-01-13
Filing date: 1993-01-13
Publication date: 1994-08-02

Abstract

(57)【要約】【目的】異常を検出し、警報の出力，止水等の処理を
する。【構成】出湯開始から所定時間ＴＳ経過した後に（ス
テップＳ４００）、湯水混合物温度ＴＣと目標温度ＴＰ
との温度偏差ΔＴの絶対値が閾値ＴＲ１以上のとき（ス
テップＳ４３０）、または、温度偏差ΔＴの絶対値は閾
値ＴＲ１より小さいが閾値ＴＲ２以上で所定時間経過後
も温度偏差ΔＴの絶対値が閾値ＴＲ２より小さくならな
いときには（ステップＳ４４０，Ｓ５００，Ｓ５１
０）、感温コイルスプリング８０，第２コイルスプリン
グ９０または予荷重調節機構１００等に異常が発生した
として、切換え／止水弁１２０を全閉して止水し（ステ
ップＳ５５０）、ＬＣＤ１６０に異常を表示する（ステ
ップＳ５６０）。このことにより、湯水混合装置１０の
故障を早期に発見することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、湯水混合装置に関し、
詳しくは温度によってばね定数が変化する素材からなる
ばねを用いて温度制御する湯水混合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の湯水混合装置としては、
湯と水の混合比を左右する可動弁体を温度によって形状
が変化する形状記憶合金を用いて付勢することにより、
湯水混合物の温度を一定に制御する自動温度調節式湯水
混合栓が提案されている（実公昭６１−４４０６２）。
これは、形状記憶合金が、特定の温度下で一定の形状に
セットしておくと、その他の温度下で物理的に形状を変
化させても当初のセット温度を与えることにより、再び
セット時の形状に復元するという特徴を有し、従来の感
温素子、例えば、ワックスサーモ等より熱容量が小さ
く、温度変化に対して敏感に作動することを利用したも
のである。

【０００３】この混合栓では、可動弁体の一方をコイル
状形状記憶合金で付勢し、他方をコイルスプリングで付
勢するように構成されており、コイル状形状記憶合金は
湯水混合物に直接接触するよう配置されている。また、
コイル状形状記憶合金は、一定温度で一定コイル長にな
るとされており、このコイル状形状記憶合金は、湯水混
合物の温度の変化により、次のように作動するとされて
いる。

【０００４】湯水混合物の温度が設定温度で定常状態に
あるとき、可動弁体はコイル状形状記憶合金とコイルス
プリングとの釣り合いの位置で停止している。定常状態
にあった湯水混合物の温度が外乱等により変化して一定
の温度になると、コイル状形状記憶合金は、その温度で
セットされた一定のコイル長に復元しようとして、形状
復元力を発生する。この形状復元力は、定常状態にあっ
たコイルスプリングとの釣り合いを崩して、可動弁体を
コイルスプリング側またはコイル状形状記憶合金側へ駆
動する。ここで、コイル状形状記憶合金に対して、設定
温度近傍で、連続的にコイル長をセットすれば、湯水混
合物の温度が設定温度近傍での変化に対して、コイル状
形状記憶合金は、温度変化に伴ってコイル長を変化さ
せ、連続的な形状復元力を発生する。従って、可動弁体
が湯水混合物の温度変化に対応して変位し、湯水の割合
を変化させるので、湯水混合物の温度を設定温度に保持
することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コイル
状形状記憶合金による形状記憶力とコイルスプリングの
ばね力との釣り合いにより可動弁体の位置が決められる
湯水混合装置では、コイル状形状記憶合金またはコイル
スプリングが折損した場合や疲労による急激なばね力の
低下等の際に、コイル状形状記憶合金による温度制御を
行なうことができず、場合によっては、冷水または熱水
が吐出する場合が考えられた。特に、シャワーの使用時
には、冷水または熱水の突然の吐出を防止することが望
ましい。

【０００６】本発明の湯水混合装置は、こうした問題を
解決し、湯水混合装置が故障した際にも、十分な安全性
を確保し、故障を知らせることを目的としてなされ、次
の構成を採った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の湯水混合
装置は、図１（ａ）に例示するように、湯水の混合比を
調節する可動弁体を有する湯水混合弁ＭＶと、所定の温
度範囲において温度に応じてばね定数が変化する材料か
らなり、前記混合弁ＭＶから流出する湯水混合物の温度
上昇に伴い湯の割合を減少させる方向に前記可動弁体を
付勢する第１のばねＳＰ１と、前記可動弁体を前記方向
とは反対方向に付勢する第２のばねＳＰ２と、前記第１
および第２のばねの少なくとも一方の予荷重を調節可能
な予荷重調節手段Ｍ１と、前記予荷重調節手段Ｍ１を制
御して、前記予荷重を湯水混合物の目標温度に対応した
初期値に設定する初期予荷重設定手段Ｍ２と、前記湯水
混合物の温度を検出する温度検出手段Ｍ３と、前記温度
検出手段Ｍ３により検出された湯水混合物の温度に基づ
いて、前記可動弁体の移動の異常を検出する異常検出手
段Ｍ４と、該異常が検出されたとき、所定の処理を行な
う異常時対処手段Ｍ５とを備えたことを要旨とする。

【０００８】ここで、前記第１の湯水混合装置におい
て、異常検出手段Ｍ４は、前記予荷重調節手段Ｍ１によ
る予荷重の調整にもかかわらず、前記温度検出手段Ｍ３
により検出された湯水混合物の温度が、所定時間以内に
該予荷重に対応した温度に近づかない場合、異常として
検出する構成とすることもできる。

【０００９】前記第１の湯水混合装置において、異常検
出手段Ｍ４は、前記温度検出手段Ｍ３により検出された
湯水混合物の温度と目標温度との偏差が所定以上である
場合、異常として検出する構成とすることもできる。

【００１０】前記第１の湯水混合装置において、異常検
出手段Ｍ４は、前記温度検出手段Ｍ３により検出された
湯水混合物の温度が所定の温度以上である場合、異常と
して検出する構成とすることもできる。

【００１１】前記第１の湯水混合装置において、前記初
期予荷重設定手段Ｍ２により初期値を設定した後に、前
記温度検出手段Ｍ３により検出された温度と目標温度と
に偏差が存在する場合には、該偏差を打ち消す側に前記
予荷重調節手段Ｍ１を制御する制御手段を備え、異常検
出手段Ｍ４は、前記制御手段による制御にもかかわら
ず、該偏差が解消しない場合、異常として検出する構成
とすることもできる。

【００１２】また、本発明の第２の湯水混合装置は、図
１（ｂ）に例示するように、湯水の混合比を調節する可
動弁体を有する湯水混合弁ＮＶと、所定の温度範囲にお
いて温度に応じてばね定数が変化する材料からなり、前
記混合弁ＮＶから流出する湯水混合物の温度上昇に伴い
湯の割合を減少させる方向に前記可動弁体を付勢する第
１のばねＳＱ１と、前記可動弁体を前記方向とは反対方
向に付勢する第２のばねＳＱ２と、前記第１および第２
のばねの少なくとも一方の予荷重を調節可能な予荷重調
節手段Ｎ１と、前記予荷重調節手段Ｎ１を制御して、前
記予荷重を湯水混合物の目標温度に対応した初期値に設
定する初期予荷重設定手段Ｎ２と、前記可動弁体の位置
を検出する位置検出手段Ｎ３と、前記位置検出手段Ｎ３
により検出される前記可動弁体の位置に基づいて、前記
可動弁対の移動の異常を検出する異常検出手段Ｎ４と、
該異常が検出されたとき、所定の処理を行なう異常時対
処手段Ｎ５とを備えたことを要旨とする。

【００１３】ここで、前記第２の湯水混合装置におい
て、異常検出手段Ｎ４は、前記予荷重調節手段Ｎ１を制
御して、所定の予荷重を加えたときに、前記位置検出手
段Ｎ３により検出された可動弁体の位置が所定の位置で
ない場合、異常として検出する構成とすることもでき
る。

【００１４】前記第２の湯水混合装置において、異常検
出手段Ｎ４は、前記初期予荷重設定手段Ｎ２により初期
値が設定された際、前記位置検出手段Ｎ３により検出さ
れた前記可動弁体の位置が所定の位置にない場合、異常
として検出する構成とすることもできる。

【００１５】前記第２の湯水混合装置において、異常検
出手段Ｎ４は、目標温度が変更され、前記初期予荷重設
定手段Ｎ２により前記予荷重を新たな目標温度に応じた
初期値にするために所定予荷重以上の調節をするとき、
前記位置検出手段Ｎ３により検出される前記可動弁体の
位置が、目標温度を変更する前の前記可動弁体の位置に
比べて所定値以上変化しない場合、異常として検出する
構成とすることもできる。

【００１６】前記第１の湯水混合装置または第２の湯水
混合装置において、異常時対処手段Ｍ５またはＮ５は、
警報を出力する構成とすることもできる。あるいは、前
記第１の湯水混合装置または第２の湯水混合装置におい
て、異常時対処手段Ｍ５またはＮ５は、前記予荷重調節
手段Ｍ１またはＮ１を駆動して水側吐水とする構成とす
ることもできる。もとより、前記第１の湯水混合装置ま
たは第２の湯水混合装置において、異常時対処手段Ｍ５
またはＮ５は、止水する構成とすることもできる。

【００１７】

【作用】以上のように構成された本発明の第１の湯水混
合装置は、初期予荷重設定手段Ｍ２が、予荷重調節手段
Ｍ１を制御して、湯水混合物の目標温度に対応した初期
値に可動弁体の位置を設定する。また、第１のばねＳＰ
１は、湯水混合物の温度に応じてばね定数を変化させ、
湯水の混合比を調節する可動弁体を付勢して、湯水混合
物の温度を目標温度へと制御する。湯水混合装置の作動
中に、温度検出手段Ｍ３により検出された湯水混合物の
温度に基づいて、異常検出手段Ｍ４が、可動弁体の移動
の異常を検出すると、異常時対処手段Ｍ５は警報の出
力，水側吐水および止水等の所定の処理を行なう。

【００１８】ここで、制御手段を備える第１の湯水混合
装置では、初期予荷重設定手段Ｍ２により初期値を設定
した後、温度検出手段Ｍ３により検出された温度と目標
温度とに偏差が存在する場合には、制御手段は、該偏差
を打ち消す側に予荷重調節手段Ｍ１を制御して、湯水混
合物の温度を目標温度とする。この制御手段による制御
にもかかわらず該偏差が解消しない場合、異常検出手段
Ｍ４は、異常として検出する。

【００１９】また、本発明の第２の湯水混合装置は、初
期予荷重設定手段Ｎ２が、予荷重調節手段Ｎ１を制御し
て、湯水混合物の目標温度に対応した初期値に可動弁体
の位置を設定する。また、第１のばねＳＱ１は、湯水混
合物の温度に応じてばね定数を変化させ、湯水の混合比
を調節する可動弁体を付勢して、湯水混合物の温度を目
標温度へと制御する。湯水混合装置の作動中に、位置検
出手段Ｎ３により検出された可動弁体の位置に基づい
て、異常検出手段Ｎ４が、可動弁体の移動の異常を検出
すると、異常時対処手段Ｎ５は警報の出力，水側吐水お
よび止水等の所定の処理を行なう。

【００２０】

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図２は本発明の一実施例である湯水混合装置の
模式図であり、図３はこの湯水混合装置の斜視図であ
る。

【００２１】湯水混合装置１０は、水道管から水が給水
される給水用脚金具１１と、図示しない給湯機から湯が
給湯される給湯用脚金具１２と、湯水の混合を行なう弁
ユニット１５と、湯水の混合比を電気的に制御する制御
ユニット１８とから構成されている。弁ユニット１５
は、機能的には、給水用脚金具１１から給水される水お
よび給湯用脚金具１２から給水される湯を混合する湯水
混合弁６０と、湯水混合弁６０に組み込まれた可動弁体
７０の位置を調節する予荷重調節機構１００と、湯水混
合物温度ＴＣを検出する温度センサ１１０と、シャワー
１３０またはカラン１４０からの湯水混合物の選択およ
び止水をする切換え／止水弁１２０とを有する。これら
の具体的な構成については後述する。また、制御ユニッ
ト１８は、目標温度ＴＰを表示する液晶表示部（ＬＣ
Ｄ）１６０と、目標温度ＴＰの設定および吐水の選択等
の操作を行なうパネル操作部１７０と、温度センサ１１
０によって検出される温度信号とパネル操作部１７０か
らの信号を入力して予荷重調節機構１００と切換え／止
水弁１２０とＬＣＤ１６０へ出力信号を出力する電子制
御装置１５０とを有する。更に、湯水混合装置１０は電
池１８０に接続されており、各部に必要な電源を供給す
る構成となっている。

【００２２】制御ユニット１８を構成するパネル操作部
１７０は、図３に示すように、ＬＣＤ１６０に表示され
る目標温度ＴＰをデクリメントするスイッチ１７１と、
目標温度ＴＰをインクリメントするスイッチ１７２と、
シャワー１３０からの吐水を選択するシャワー選択スイ
ッチ１７５と、カラン１４０からの吐水を選択するカラ
ン選択スイッチ１７６と、止水を選択する止水スイッチ
１７７から構成されている。

【００２３】次に、給水用脚金具１１の拡大断面図であ
る図４を用いて給水用脚金具１１の構造について説明す
る。給水用脚金具１１は、同図に示すように、水道管に
接続される入口２１と湯水混合弁６０に接続される出口
２９とが形成されたハウジング２０を有し、ハウジング
２０には、止水弁２２と圧力制御弁３０が組み込まれて
いる。

【００２４】止水弁２２は、ハウジング２０に液密に締
結されたキャップ２７と、キャップ２７とハウジング２
０にガイドされた弁体２３と、ストレーナ２８とを有す
る。弁体２３は、ハウジング２０とのガイド部２４と端
部２６とを有しており、ガイド部２４には通水時に水の
通路となる開口部２５が設けてある。ガイド部２４はハ
ウジング２０とねじで噛み合っており、弁体２３を回転
させることにより弁体２３が回転軸方向に変位する構造
になっている。従って、弁体２３を回転させて、端部２
６とハウジング２０を着脱させることにより、止水また
は通水する。通水時には、端部２６とハウジング２０と
の隙間から流入した水が開口部２５を通り、ストレーナ
２８によりゴミを除去した後に圧力制御弁３０に流れ込
む。

【００２５】圧力制御弁３０は、弁ユニット１５に供給
する水側圧力を制御する弁であり、ハウジング２０内部
に環状に形成された弁座３１、この弁座３１と協動して
水の流れを制御する弁部材３２、弁部材３２を摺動可能
に収納するガイド部材３５、弁部材３２に固定された弁
軸４０、弁軸４０の末端が組み付けられる金属ベローズ
４５等から構成されている。弁部材３２は、ナット３４
により弁軸４０が固定される本体部３２Ａと、弁座３１
と反対方向に延長する円筒形のスカート３３とを有し、
このスカート３３はハウジング２０に液密に締結された
ガイド部材３５のボア３６内に若干のクリアランスをも
って収納されている。従って、弁部材３２とスカート３
３とガイド部材３５とで形成された二次圧力室３７内に
は弁座３１下流の給水二次圧力Ｐ２が導入される。

【００２６】弁軸４０には、弁部材３２と反対側の端に
ばね受け４１が設けられており、ハウジング２０には、
ばね受け４１に対峙してキャップ４２が液密に締結され
ている。ばね受け４１とキャップ４２との間には金属ベ
ローズ４５が液密に配置してあり、背圧室４６を形成し
ている。金属ベローズ４５は一定のばね定数を有するば
ねで、有効受圧面積は弁座３１の有効面積に等しくなる
ように設定されている。背圧室４６には、給湯用脚金具
１２に接続されている圧力導入管５８により給湯機から
の給湯圧力Ｐ３が導入されている。

【００２７】こうして構成された圧力制御弁３０は次の
ように作動する。弁部材３２は、給水一次圧力Ｐ１によ
り開弁方向に作用する力と二次圧力室３７の給水二次圧
力Ｐ２により閉弁方向に作用する力とを受ける。ばね受
け４１は、給水一次圧力Ｐ１により閉弁方向に作用する
力と、金属ベローズ４５により開弁方向に作用するばね
力と、背圧室４６内の給湯圧力Ｐ３により開弁方向に作
用する力とを受ける。弁部材３２とばね受け４１は弁軸
４０によって結合しているので、弁部材３２の給水一次
圧力Ｐ１による開弁方向に作用する力とばね受け４１の
給水一次圧力Ｐ１による閉弁方向に作用する力とはほぼ
釣り合い、二次圧力室３７の給水二次圧力Ｐ２による閉
弁方向に作用する力に対して、金属ベローズ４５による
開弁方向に作用するばね力と背圧室４６内の給湯圧力Ｐ
３による開弁方向に作用する力との合力が釣り合う。従
って、給水二次圧力Ｐ２は金属ベローズ４５のばね力だ
け給湯圧力Ｐ３より高くなり、水道管からの給水一次圧
力Ｐ１および給湯機からの給湯圧力Ｐ３が変動しても、
給水二次圧力Ｐ２と給湯圧力Ｐ３との差圧は一定とな
る。

【００２８】尚、給湯用脚金具１２の構成は特に図示し
ないが、給水用脚金具１１に組み込まれた止水弁２２と
同様の止水弁５２が組み込まれている。

【００２９】次に、弁ユニット１５の拡大断面図である
図５を用いて、弁ユニット１５の構造について説明す
る。弁ユニット１５は同図に示すように、ハウジング６
１を有し、これに、湯水混合弁６０，予荷重調節機構１
００，温度センサ１１０および切換え／止水弁１２０が
組み込まれている。ハウジング６１には、水入口８５と
湯入口９５が形成されており、水入口８５には給水用脚
金具１１の出口２９が接続され、湯入口９５には給湯用
脚金具１２の出口５９が接続される。

【００３０】湯水混合弁６０は、水入口８５および湯入
口９５に夫々連通する環状通路８６および９６と、可動
弁体７０を軸方向摺動自在に収容する弁室６３と、湯水
混合室６４を有する。弁室６３は、湯水混合弁６０の軸
線に垂直な水側弁座８７および湯側弁座９７と、軸方向
のボア６２によって画定されている。可動弁体７０は、
円筒部７１と半径方向のウェブ７２とを有する。円筒部
７１の外径とボア６２の内径との間には微小なクリアラ
ンスが設けてある。可動弁体７０のウェブ７２には複数
の開口７３が設けてあり、湯入口９５から弁室６３内に
流入した湯は、開口７３を通って湯水混合室６４に流れ
込み、水と混合される。水と湯との混合の割合は、可動
弁体７０が軸方向に変位することによって変化する。
尚、可動弁体７０が水側弁座８７と係合する位置まで変
位して水を遮断すれば湯のみが流れ出ることになり、可
動弁体７０が湯側弁座９７と係合する位置まで変位して
湯を遮断すれば水のみが流れ出ることになる。

【００３１】可動弁体７０は、湯水混合室６４内に配置
された感温コイルスプリング８０と弁室６３内に配置さ
れた第２コイルスプリング９０の力の釣り合いによって
位置決めされる構造となっている。このため、感温コイ
ルスプリング８０の一端は止め輪７４によりハウジング
６１に固定されたばね受け７５に支承され、他端は可動
弁体７０に固定されたばね受け７６に支承されている。
また、第２コイルスプリング９０の一端は可動弁体７０
と連動するばね受け７７に支承され、他端は予荷重調節
機構１００の可動ばね受け１０２に支承されている。組
立の便宜のため、ばね受け７６はウェブ７２を貫通し、
ばね受け７７と螺合する構造になっている。

【００３２】感温コイルスプリング８０は温度に応じて
ばね定数が変化する金属によって形成されており、第２
コイルスプリング９０は温度に関して一定のばね定数を
有する通常のばね材料によって形成されている。温度に
応じてばね定数が変化する金属材料としては、ニッケル
・チタン合金からなる形状記憶合金（ＳＭＡ）の範疇に
属する合金が知られている。この種のＳＭＡは温度に応
じて弾性係数が変化し、その結果、ＳＭＡからなる感温
コイルスプリング８０のばね定数が温度に応じて変化す
る。ＳＭＡからなる所望の温度特性を有する温度応答性
の感温コイルスプリング８０は、種々の供給者から入手
することができる。例えば、関東特殊製鋼株式会社の
「ＫＴＳ−ＳＭアロイ」がある。

【００３３】また、予荷重調節機構１００に消費される
電池１８０のエネルギを節減するために、感温コイルス
プリング８０のばね定数と予荷重は、そのばね力（発生
荷重）が充分小さくなるように設定する必要がある。一
方、感温コイルスプリング８０は、水のみを吐出すべき
低温条件下（この時には、第２コイルスプリング９０に
加える予荷重はゼロにすることができ、可動弁体７０は
感温コイルスプリング８０のばね力のみによって湯側弁
座９７に押圧される）においては、湯の流入を遮断する
に充分な力で可動弁体７０を湯側弁座９７に押圧するば
ね力を発生する必要がある。このため、感温コイルスプ
リング８０のばね定数と予荷重は、低温時（例えば、給
水温度が５℃の時）に発生するばね力が５００ｇ以下、
好ましくは３００ｇ以下になるように設定する。

【００３４】予荷重調節機構１００は、予荷重調節モー
タ１０５をいずれかの方向に回転させることにより、第
２コイルスプリング９０の予荷重を可変可能に構成され
ている。このため、ハウジング６１に液密に締結された
端部部材１０１には、可動ばね受け１０２が軸方向変位
自在、かつ回転不能にスプライン嵌合してあり、この可
動ばね受け１０２の内ねじには予荷重調節モータ１０５
の出力軸１０３に形成されたウォーム１０４が噛み合っ
ている。また、予荷重調節モータ１０５の出力軸１０３
はＯリング１０６によって軸封されている。

【００３５】こうして構成された予荷重調節機構１００
は、予荷重調節モータ１０５を所定方向に回転させて、
可動ばね受け１０２を図５右方に変位させることによ
り、第２コイルスプリング９０の予荷重を増大させ、予
荷重調節モータ１０５を反対方向に回転させて、可動ば
ね受け１０２を左方に変位させることにより、第２コイ
ルスプリング９０の予荷重を減少させる。

【００３６】温度センサ１１０は、その感温部が湯水混
合弁６０から流出する湯水混合物が直接接触するよう
に、湯水混合弁６０の出口であるばね受け７５の下流側
に配置され、ハウジング６１に液密に締結されている。

【００３７】切換え／止水弁１２０は温度センサ１１０
の下流側に配置されており、ハウジング６１に固定され
た固定ディスク１２１と、この固定ディスク１２１に擦
り合わさった状態で回転する回転ディスク１２５と、こ
の回転ディスク１２５を回転駆動する切換え／止水モー
タ１２７とを有する。固定ディスク１２１は、図６に示
すように２つの吐水ポート１２２および１２３を有し、
一方の吐水ポート１２２は接続金具１３１とシャワーホ
ース１３２（図３参照）を介してシャワー１３０に接続
され、他方の吐水ポート１２３は接続金具１４１と図示
しないスイベル継手を介してカラン１４０に接続されて
いる。回転ディスク１２５は、図７に示すように湯水混
合弁６０の湯水混合室６４に連通する唯一の吐水ポート
１２６を有する。切換え／止水モータ１２７を回転させ
て回転ディスク１２５の吐水ポート１２６を固定ディス
ク１２１の吐水ポート１２２に整合させると、湯水混合
物はシャワー１３０に供給され、吐水ポート１２６を固
定ディスク１２１の吐水ポート１２３に整合させると湯
水混合物はカラン１４０に供給され、吐水ポート１２６
を固定ディスク１２１のいずれの吐水ポート１２２およ
び１２３からもオフセットさせると止水される。

【００３８】制御ユニット１８を構成する電子制御装置
１５０は、図８に示すようにマイクロコンピュータを中
心とする論理演算回路として構成される。詳しくは、予
め設定された制御プログラムに従って出湯を制御するた
めの各種演算処理を実行するＣＰＵ１５０ａ、ＣＰＵ１
５０ａで各種演算処理を実行するのに必要な制御プログ
ラムや制御データ等が予め格納されたＲＯＭ１５０ｂ、
同じくＣＰＵ１５０ａで各種演算処理を実行するのに必
要な各種データが一時的に読み書きされるＲＡＭ１５０
ｃ、電源オフ時においてもデータを保持可能なバックア
ップＲＡＭ１５０ｄ、温度センサ１１０からの信号を入
力する温度センサ入力回路１５０ｅ、パネル操作部１７
０からのスイッチ信号を入力するスイッチ入力回路１５
０ｆ、ＣＰＵ１５０ａでの演算結果に応じて予荷重調節
モータ１０５に駆動信号を出力するモータ駆動回路１５
０ｇ、パネル操作部１７０の吐水選択スイッチ１７５，
１７６や止水スイッチ１７７の入力に応じて切換え／止
水モータ１２７に駆動信号を出力するモータ駆動回路１
５０ｈおよびＬＣＤ１６０に表示信号を出力するＬＣＤ
駆動回路１５０ｉ等を備える。これらの素子・回路は相
互に接続されている。また、電子制御装置１５０は、電
池１８０に接続された定電圧回路１５０ｊを備えてい
る。

【００３９】次に、こうして構成された湯水混合装置１
０の動作を図９，図１０，図１１および図１２に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。

【００４０】図９は、出湯を開始するときに実行される
出湯開始時処理ルーチンを示す。このルーチンは、パネ
ル操作部１７０のシャワー選択スイッチ１７５またはカ
ラン選択スイッチ１７６が押され、スイッチ信号がスイ
ッチ入力回路１５０ｅを介して入力されることにより実
行される。

【００４１】先ず、湯水混合物の目標温度ＴＰとしてＲ
ＯＭ１５０ｂに格納されたデフォルト値ＴＤ（例えば、
４０℃）と、バックアップＲＡＭ１５０ｄに格納された
現在の予荷重調節量である現予荷重調節量ＦＤとを読み
込む処理を実行し（ステップＳ１００，Ｓ１１０）、デ
フォルト値ＴＤをＬＣＤ１６０に表示する（ステップＳ
１２０）。次いで、湯水混合物温度ＴＣと予荷重調節量
ＦＳとの関係を表わす図示しないマップにより、デフォ
ルト値ＴＤに対応した予荷重調節量ＦＳを求める（ステ
ップＳ１３０）。求めた予荷重調節量ＦＳと現予荷重調
節量ＦＤとの差を実予荷重調節量ΔＦにセットし（ステ
ップＳ１４０）、現予荷重調節量ＦＤを実予荷重調節量
ΔＦだけ増加させる（ステップＳ１５０）。すなわち、
予荷重調節モータ１０５を実予荷重調節量ΔＦに対応し
た分だけ駆動させることにより、ウォーム１０４が回転
し、可動ばね受け１０２が軸方向位置を変え、第２コイ
ルスプリング９０の予荷重量が調節される。

【００４２】ここで、デフォルト値ＴＤは何度に設定さ
れていてもよいが、出湯開始時に熱水または冷水がシャ
ワー等から出湯するのを防止するために、通常使用する
湯水混合物温度ＴＣとすることが望ましい。また、デフ
ォルト値ＴＤがない構成でもよいが、出湯を終了する時
に通常使用する湯水混合物温度ＴＣとなるよう可動弁体
７０を調節する構成も望ましい。この場合は、ステップ
Ｓ１００ないしＳ１５０は不要である。

【００４３】次に、シャワー選択スイッチ１７５とカラ
ン選択スイッチ１７６とのどちらのスイッチが押された
かを判定する（ステップＳ１６０）。スイッチの判定に
従い、切換え／止水モータ１２７を駆動して、押された
スイッチの側の吐水ポートに回転ディスク１２５の吐水
ポート１２６を整合する（ステップＳ１７０，Ｓ１８
０）。吐水ポート１２２または１２３と回転ディスク１
２５の吐水ポート１２６が整合されることにより、シャ
ワー１３０またはカラン１４０から出湯が開始される。
続いて、制御実施時間ＴＳに所定値ＴＳ１をセットして
（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。ここ
で、制御実施時間ＴＳは、後述するフィードバック制御
ルーチンで、フィードバック制御を行なうか否かを判定
するのに用いられる。所定値ＴＳ１は、出湯開始時に死
水吐水を完了するまでに必要な時間を設定する。出湯開
始時から制御実施時間ＴＳまでは、死水吐水中であり、
このときにフィードバック制御を行なうと、死水吐水が
完了すれば適正な予荷重調節量ＦＳとなるものを、過渡
期の湯水混合物温度ＴＣにより不適正な予荷重調節量Ｆ
Ｓとしてしまい、かえって、湯水混合物温度ＴＣを目標
温度ＴＰとするのが遅れることになる。従って、この場
合にはフィードバック制御を行なわないのである。

【００４４】次に、目標温度の設定が変更されたときの
処理を、図１０に示す目標温度変更時処理ルーチンによ
り説明する。このルーチンは、湯水混合物の目標温度Ｔ
Ｐを設定するためのスイッチ１７１または１７２が押さ
れたときに実行される。

【００４５】先ず、設定された目標温度ＴＰと現予荷重
調節量ＦＤとを読み込む処理を実行し（ステップＳ２０
０，２１０）、湯水混合物温度ＴＣと予荷重調節量ＦＳ
との関係を表わす前記のマップにより目標温度ＴＰに対
応した予荷重調節量ＦＳを求める（ステップＳ２２
０）。次いで、求めた予荷重調節量ＦＳと現予荷重調節
量ＦＤとの差を実予荷重調節量ΔＦにセットし（ステッ
プＳ２３０）、現予荷重調節量ＦＤを実予荷重調節量Δ
Ｆだけ増加させる（ステップＳ２４０）。続いて、制御
実施時間ＴＳに所定値ＴＳ２をセットして（ステップＳ
２５０）、本ルーチンを終了する。ここで、所定値ＴＳ
２は、実予荷重調節量ΔＦだけ増加した後に、増加した
現予荷重調節量ＦＤで湯水混合物温度ＴＣが安定になる
までの時間である。この制御実施時間ＴＳが経過するま
でにフィードバック制御を行なうと、湯水混合物温度Ｔ
Ｃが安定になれば適正な予荷重調節量ＦＳとなるもの
を、過渡期の湯水混合物温度ＴＣにより不適正な予荷重
調節量ＦＳとしてしまい、かえって、湯水混合物温度Ｔ
Ｃを目標温度ＴＰとするのが遅れることになる。従っ
て、この場合にはフィードバック制御を行なわないので
ある。

【００４６】以上、説明した図９および図１０の処理に
より、目標温度ＴＰを設定するためのスイッチ１７１，
１７２によって、設定された温度で湯水混合物が吐水さ
れる。このときの出湯温度の調整はＳＭＡを用いた感温
コイルスプリング８０により行なわれる。次に、この動
作について説明する。

【００４７】湯水混合物温度ＴＣが目標温度ＴＰとなっ
て、給湯機からの給湯温度、水道水温または流量等の条
件が定常状態にある時には、可動弁体７０は、湯水混合
室６４内の湯水混合物により感温コイルスプリング８０
に発生するばね力と第２コイルスプリング９０のばね力
（予荷重）との釣り合いにより位置が決定され、静止し
ている。この状態から、給湯機からの給湯温度、水道水
温または流量等の条件が外乱により変動すると、この変
動に応じて湯水混合室６４内の湯水混合物温度ＴＣが目
標温度ＴＰからずれて温度偏差ΔＴを生じる。感温コイ
ルスプリング８０は、この温度変化に応じてばね定数を
変化させ、その結果、感温コイルスプリング８０のばね
力が変化する。得られる湯水混合物温度ＴＣが目標温度
ＴＰより高い場合には、感温コイルスプリング８０のば
ね力が増大し、第２コイルスプリング９０の予荷重を増
加させながら可動弁体７０を図５左方に変位させるの
で、湯の割合が減少し、湯水混合物温度ＴＣが低下す
る。反対に、湯水混合物温度ＴＣが目標温度ＴＰより低
い場合には、感温コイルスプリング８０のばね力が減少
し、第２コイルスプリング９０の作用により可動弁体７
０が図５右方に変位するのを許容するので、水の割合が
減少し、湯水混合物温度ＴＣが上昇する。こうした感温
コイルスプリング８０の作用により湯水混合物温度ＴＣ
は目標温度ＴＰに保持される。

【００４８】出湯開始時処理ルーチンにより出湯が開始
された後または目標温度変更時処理ルーチンにより目標
温度ＴＰが変更された後は、図１１に示すフィードバッ
ク制御ルーチンにより、湯水混合物温度ＴＣが制御され
る。本ルーチンは所定時間毎、例えば１００ｍｓ毎に実
行される。

【００４９】本ルーチンでは、まず、図９の出湯開始時
処理ルーチンまたは図１０の目標温度変更時処理ルーチ
ンでセットされた制御実施時間ＴＳが経過したか否かを
判定する（ステップＳ４００）。制御実施時間ＴＳを経
過していないときは、フィードバック制御を行なわない
領域であるとして、本ルーチンを終了する。

【００５０】制御実施時間ＴＳを経過しているときは、
目標温度ＴＰと温度センサ１１０により検出される湯水
混合物温度ＴＣを読み込む処理を実行し（ステップＳ４
１０）、目標温度ＴＰと湯水混合物温度ＴＣの差を温度
偏差ΔＴとして算出する（ステップＳ４２０）。次に、
算出された温度偏差ΔＴの絶対値を閾値ＴＲ１，閾値Ｔ
Ｒ２と比較する（ステップＳ４３０，Ｓ４４０）。ここ
で、閾値ＴＲ１は、温度偏差ΔＴがこれ以上大きいとき
には何らかの異常があるとして判定するための値であ
り、閾値ＴＲ２は、湯水混合物温度ＴＣの急変はない
が、温度偏差ΔＴが解消しないときに、制御系に何らか
の異常があるとして判定するための値である。従って、
閾値ＴＲ１は閾値ＴＲ２より大きな値として定められ
る。温度偏差ΔＴの絶対値が閾値ＴＲ１を越える場合と
しては、給湯機の故障，感温コイルスプリング８０の折
損，第２コイルスプリング９０の折損，給水管の故障，
給湯管の故障等により、出湯開始の際、制御実施時間Ｔ
Ｓ経過後であっても湯水混合物温度ＴＣが目標温度ＴＰ
に近づかない場合、出湯中、湯水混合物温度ＴＣが急変
した場合等が該当する。温度偏差ΔＴの絶対値が閾値Ｔ
Ｒ２を越える場合としては、予荷重調節モータ１０５が
故障した場合や予荷重調節機構１００のウォーム１０４
の欠損や噛み込み等の故障が考えられる。

【００５１】ステップＳ４３０およびＳ４４０で、共に
異常がないと判定されると、温度偏差ΔＴの絶対値を閾
値ＴＲ３と比較する（ステップＳ４５０）。ここで、閾
値ＴＲ３は、湯水混合物温度ＴＣが目標温度ＴＰから許
容される温度偏差の最大値（許容温度偏差）である。こ
の閾値ＴＲ３は、予荷重調節モータ１０５を駆動制御で
きる最小値および感温コイルスプリング８０の特性等に
より定められる。従って、温度偏差ΔＴの絶対値が閾値
ＴＲ３以下のときは、フィードバック制御を行なう必要
がない領域と判断して、本ルーチンを終了する。温度偏
差ΔＴの絶対値が閾値ＴＲ３より大きいときは、カウン
タＣを値０にリセットし（ステップＳ４６０）、温度偏
差ΔＴに比例定数Ｋを乗じて実予荷重調節量ΔＦを算出
し（ステップＳ４７０）、現予荷重調節量ＦＤを実予荷
重調節量ΔＦだけ増加して（ステップＳ４８０）。本ル
ーチンを終了する。

【００５２】一方、ステップＳ４３０で異常があると判
定したときは、切換え／止水モータ１２７を駆動して、
切換え／止水弁１２０により止水し（ステップＳ５５
０）、ＬＣＤ１６０に異常を表示する（ステップＳ５６
０）。異常の表示としては、ＬＣＤ１６０に「Ｅｒ」の
文字を出力するものや、特定のコードを出力するものが
考えられる。また、異常発生ランプを備えてランプを点
灯する構成、警報ベル等を備えて報知する構成も好適で
ある。実施例では、異常があると判定すると、切換え／
止水弁１２０により止水したが、止水せず可動弁体７０
により湯側を全閉とし、水側吐水とする構成も好適であ
る。

【００５３】また、ステップＳ４４０で、温度偏差ΔＴ
の絶対値が閾値ＴＲ２以上のときには、カウンタＣをイ
ンクリメントし（ステップＳ５００）、カウンタＣを所
定値ＣＳと比較して（ステップＳ５１０）、カウンタＣ
が所定値ＣＳ以上になったときに、異常が生じたものと
判断して、切換え／止水弁１２０により止水し（ステッ
プＳ５５０）、ＬＣＤ１６０に異常を表示する（ステッ
プＳ５６０）。ここで、所定値ＣＳは、温度偏差ΔＴが
継続して解消しない時間を設定するための値である。所
定値ＣＳは、本ルーチンの実行頻度、ＣＰＵ１５０ａの
処理速度、予荷重調節モータ１０５の駆動速度等により
定められる。カウンタＣが所定値ＣＳより小さいとき
は、まだ異常と判断せず、通常のフィードバック制御を
行なう（ステップＳ４７０，Ｓ４８０）。

【００５４】次に、パネル操作部１７０のシャワー選択
スイッチ１７５が入力され、出湯開始処理ルーチンが実
行されることにより、出湯を開始した後に実行される図
１２に示すシャワー温度監視ルーチンについて説明す
る。本ルーチンは所定時間毎、例えば１００ｍｓ毎に実
行される。

【００５５】本ルーチンは、まず、現在の吐水がシャワ
ーからの吐水かカランからの吐水かを判断する（ステッ
プＳ６００）。カランからの吐水のときは、本ルーチン
による制御の必要がない場合であるとして、本ルーチン
を終了する。シャワーからの吐水のときは、湯水混合物
温度ＴＣを読み込む処理を実行し（ステップＳ６１
０）、湯水混合物温度ＴＣと所定値ＴＳＷとを比較する
（ステップＳ６２０）。湯水混合物温度ＴＣが所定値Ｔ
ＳＷより大きいときには、異常と判断し、切換え／止水
弁１２０により止水し（ステップＳ６３０）、ＬＣＤ１
６０に異常を表示する（ステップＳ６４０）。湯水混合
物温度ＴＣが所定値ＴＳＷ以下のときには、異常がない
として、本ルーチンを終了する。

【００５６】ここで、所定値ＴＳＷはシャワーから吐出
する湯の温度の上限値である。シャワーは、通常、人が
直接浴びるものなので、シャワーから吐出する湯の温度
は、人が誤って目標温度ＴＰを高くした場合でも、浴び
ることができる温度とするのが好ましく、そのような温
度として、所定値ＴＳＷが定められる。

【００５７】また、実施例では、湯水混合物温度ＴＣが
所定値ＴＳＷより大きいときは切換え／止水弁１２０に
より止水したが、止水せずに湯水混合物温度ＴＣを所定
値ＴＳＷでフィードバック制御して出湯する構成も好適
である。

【００５８】以上、説明した実施例の湯水混合装置１０
によれば、死水吐水が完了した後で、湯水混合物温度Ｔ
Ｃが目標温度ＴＰに近づかない場合を検出し、切換え／
止水弁１２０により止水し、ＬＣＤ１６０に異常を表示
するので、異常を早期に検出することができ、異常な状
態での湯水混合装置１０の使用を回避することができ
る。出湯中に湯水混合物温度ＴＣの急変を検出し、異常
と判定した場合も同様である。また、所定時間以上、温
度偏差ΔＴを解消しない場合も同様である。

【００５９】シャワーの使用時には、湯水混合物温度Ｔ
Ｃを所定値ＴＳＷと比較して、湯水混合物温度ＴＣが所
定値ＴＳＷより大きいときには、切換え／止水弁１２０
により止水し、ＬＣＤ１６０に異常を表示するので、目
標温度ＴＰの設定を誤った場合でも、熱湯を出湯するこ
とを防止できる。湯水混合装置１０が故障した場合で
も、熱湯が出湯することを防止できることは勿論であ
る。

【００６０】もとより、ばね定数が温度によって変化す
るＳＭＡを材料とした感温コイルスプリング８０を用い
たので、外乱等により湯水混合物温度ＴＣが変化して
も、感温コイルスプリング８０のばね定数が温度に応じ
て変化することにより可動弁体７０を温度変化を打ち消
す側に変位させて、湯水混合物温度ＴＣを目標温度ＴＰ
とすることができる。また、感温コイルスプリング８０
は熱容量の小さいＳＭＡを材料とし、湯水混合物に直接
接触する構成としたので、湯水混合物温度ＴＣの変化に
素早く応じることができる。

【００６１】また、外乱等により湯水混合物温度ＴＣと
目標温度ＴＰに温度偏差ΔＴが生じ、感温コイルスプリ
ング８０による温度制御だけでは温度偏差ΔＴを解消す
ることができないときには、フィードバック制御を行な
うことにより温度偏差ΔＴを解消するので、湯水混合物
温度ＴＣを常に目標温度ＴＰに制御することができる。

【００６２】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。第２実施例は、第１実施例と同一のハードウエア
構成に、以下に説明する弁体位置検出装置２００および
電子制御装置１５０に弁体位置検出装置２００からの弁
体位置信号を入力する弁体位置入力回路１５０ｋを備え
たものである。また、第２実施例の動作については、第
１実施例のフィードバック制御ルーチン（図１１）と同
一である。第２実施例では、第１実施例の出湯開始時処
理ルーチン（図９），目標温度変更時処理ルーチン（図
１０）に代えて、図１４の出湯開始時処理ルーチン，図
１５の目標温度変更時処理ルーチンを実行する。

【００６３】図１３は弁体位置検出装置２００を中心と
した第２実施例の一部についての概略を示した模式図で
ある。弁体位置検出装置２００は、可動弁体７０と微小
なクリアランスを設けて弁ユニット１５に設置されてお
り、図１３において左右方向の可動弁体７０の位置を検
出する。また、弁体位置検出装置２００は、電子制御装
置１５０と接続されており、可動弁体７０の位置を弁体
位置信号として弁体位置入力回路１５０ｋに入力する。

【００６４】こうして構成された第２実施例は、出湯開
始に先だって湯水混合装置１０の異常の有無を判定す
る。この出湯開始時の動作について、図１４の出湯開始
時処理ルーチンを用いて説明する。本ルーチンが実行さ
れると、まず、ＲＯＭ１５０ｂに格納されている予荷重
調節量の所定値である異常判定上限値Ｆ１と異常判定駆
動量ΔＦ１、バックアップＲＡＭ１５０ｄに格納されて
いる現予荷重調節量ＦＤを読み込む処理を実行する（ス
テップＳ７００，Ｓ７１０）。ここで、異常判定上限値
Ｆ１および異常判定駆動量ΔＦ１は予荷重調節機構１０
０によって調節可能な予荷重調節量ＦＳであれば幾つの
値であっても構わないが、予荷重調節モータ１０５の動
作速度を考慮すると、異常判定上限値Ｆ１は通常使用す
る湯水混合物温度ＴＣ（例えば４０℃）となる予荷重調
節量ＦＳに対して３割程度大きな値とし、異常判定駆動
量ΔＦ１は予荷重調節量ＦＳを所定値Ｆ１とした位置か
ら通常使用する湯水混合物温度ＴＣとなる予荷重調節量
ＦＳに対して３割程度小さな値とするまでに必要な予荷
重調節量ＦＳの駆動量とすることが望ましい。

【００６５】読み込んだ異常判定上限値Ｆ１から現予荷
重調節量ＦＤを減じて実予荷重調節量ΔＦを算出し（ス
テップＳ７２０）、現予荷重調節量ＦＤを実予荷重調節
量ΔＦだけ増加させる（ステップＳ７３０）。次に弁体
位置検出装置２００により検出された可動弁体７０の位
置Ｖ１を、弁体位置入力回路１５０ｋを介して読み込み
（ステップＳ７４０）、可動弁体７０の位置Ｖ１と所定
値ＶＳ１とを比較する（ステップＳ７５０）。ここで、
所定値ＶＳ１は、湯水混合物温度ＴＣが５℃のときに、
予荷重調節量ＦＳを異常判定上限値Ｆ１とした可動弁体
７０の位置として検出される値よりも若干小さな値であ
る。従って、湯水混合装置１０に異常が認められないと
きには、可動弁体７０の位置Ｖ１は所定値ＶＳ１より大
きな値を示す。

【００６６】可動弁体７０の位置Ｖ１が所定値ＶＳ１よ
り大きいときは、現予荷重調節量ＦＤを異常判定駆動量
ΔＦ１だけ減少させる（ステップＳ７６０）。次に可動
弁体７０の位置Ｖ２を読み込み（ステップＳ７７０）、
可動弁体７０の位置Ｖ２を所定値ＶＳ２と比較する（ス
テップＳ７８０）。ここで、所定値ＶＳ２は、湯水混合
物温度ＴＣが３０℃のときに予荷重調節量ＦＳを所定値
（異常判定上限値Ｆ１−異常判定駆動量ΔＦ１）とした
可動弁体７０の位置として検出される値よりも若干大き
な値である。従って、湯水混合装置１０に異常が認めら
れないときには、可動弁体７０の位置Ｖ２は所定値ＶＳ
２より小さな値を示す。

【００６７】可動弁体７０の位置Ｖ１が所定値ＶＳ１以
下のとき（ステップＳ７５０）、または可動弁体７０の
位置Ｖ２が所定値ＶＳ２以下のときは（ステップＳ７８
０）、感温コイルスプリング８０，第２コイルスプリン
グ９０または予荷重調節機構１００等に異常があるとし
て、ステップＳ７９０以下の出湯開始処理を行なわず、
ＬＣＤ１６０に異常を表示して（ステップＳ８８０）、
本ルーチンを終了する。

【００６８】ステップＳ７５０で可動弁体７０の位置Ｖ
１が所定値ＶＳ１より大きく、かつステップＳ７８０で
可動弁体７０の位置Ｖ２が所定値ＶＳ２より小さいとき
は、湯水混合物の目標温度ＴＰとしてデフォルト値ＴＤ
を読み込む処理を実行し（ステップＳ７９０）、デフォ
ルト値ＴＤをＬＣＤ１６０に表示する（ステップＳ８０
０）。次に、湯水混合物温度ＴＣと予荷重調節量ＦＳと
の関係を表わす図示しないマップにより、デフォルト値
ＴＤに対応した予荷重調節量ＦＳを求める（ステップＳ
８１０）。求めた予荷重調節量ＦＳから所定値Ｆ１を減
じ、所定値ΔＦ１を加えて実予荷重調節量ΔＦを算出し
（ステップＳ８２０）、現予荷重調節量ＦＤを実予荷重
調節量ΔＦだけ増加させる（ステップＳ８３０）。次
に、シャワー選択スイッチ１７５とカラン選択スイッチ
１７６とのどちらのスイッチが押されたかを判定し（ス
テップＳ８４０）。スイッチの判定に従い、切換え／止
水モータ１２７を駆動して、シャワー１３０またはカラ
ン１４０から出湯を開始する（ステップＳ８５０，Ｓ８
６０）。続いて、制御実施時間ＴＳに所定値ＴＳ１をセ
ットして（ステップＳ８７０）、本ルーチンを終了す
る。

【００６９】次に、目標温度変更時処理ルーチンについ
て図１５を用いて説明する。本ルーチンは、第１実施例
の目標温度変更時処理ルーチン（図１０）と同様に、湯
水混合物の目標温度ＴＰを設定するためのスイッチ１７
１または１７２が押されたときに実行される。なお、本
ルーチンのステップＳ９００ないしＳ９３０は図１０の
同名ルーチンのステップＳ２００ないしＣ２３０と同一
であるので、この部分の処理についての説明は省略す
る。

【００７０】実予荷重調節量ΔＦを算出した後（ステッ
プＳ９３０）、実予荷重調節量ΔＦの絶対値を所定値Δ
Ｆ２と比較する（ステップＳ９４０）。所定値ΔＦ２
は、予荷重調節量ＦＳを変更することによる可動弁体７
０の変位を弁体位置検出装置２００が検出できる最小値
より少し大きな値である。従って、実予荷重調節量ΔＦ
の絶対値が所定値ΔＦ２より大きいときには、弁体位置
検出装置２００は、必ず可動弁体７０の変位を検出する
ことになる。このとき、本ルーチンは、現予荷重調節量
ＦＤを実予荷重調節量ΔＦだけ増加する（ステップＳ９
６０）前後で、増加前の可動弁体７０の位置Ｖ３と増加
後の可動弁体７０の位置Ｖ４を読み込む処理を実行する
（ステップＳ９５０，Ｓ９７０）。次に、読み込んだ可
動弁体７０の位置Ｖ３とＶ４を比較し（ステップＳ９８
０）、同じであれば、感温コイルスプリング８０，第２
コイルスプリング９０または予荷重調節機構１００等の
異常としてＬＣＤ１６０に異常を表示する（ステップＳ
９９０）。可動弁体７０の位置Ｖ３とＶ４が同じでなけ
れば、制御実施時間ＴＳに所定値ＴＳ２をセットして
（ステップＳ９９５）、本ルーチンを終了する。

【００７１】一方ステップＳ９４０で実予荷重調節量Δ
Ｆの絶対値が所定値ΔＦ２以下のときは、可動弁体７０
の位置を読み込むことなく、現予荷重調節量ＦＤを実予
荷重調節量ΔＦだけ増加し（ステップＳ９６５）、制御
実施時間ＴＳに所定値ＴＳ２をセットして（ステップＳ
９９５）、本ルーチンを終了する。

【００７２】以上説明した第２実施例の湯水混合装置１
０によれば、出湯開始時に、予荷重調節量ＦＳを所定値
だけ増加・減少して可動弁体７０を変位させ、その位置
を所定値ＶＳ１・ＶＳ２と比較して異常を検出するの
で、湯水混合装置１０から出湯する前に感温コイルスプ
リング８０，第２コイルスプリング９０および予荷重調
節機構１００の異常を発見することができる。

【００７３】また、目標温度を変更した際に、所定値Δ
Ｆ２より大きい実予荷重調節量ΔＦのときに可動弁体７
０の位置を検出して異常の有無を判定するので、感温コ
イルスプリング８０，第２コイルスプリング９０および
予荷重調節機構１００の異常を早期に発見することがで
きる。なお、その他の効果については第１実施例と同一
である。

【００７４】第２実施例では、予荷重調節量の所定値Ｆ
１，ΔＦ１を設定し、予荷重調節量ＦＳを増加・減少
し、可動弁体７０の位置を変位させて異常を検出した
が、予荷重調節量の所定値Ｆ１を設定し、予荷重調節量
ＦＳを増加し、可動弁体７０の位置を変位させて異常を
検出する構成、デフォルト値ＴＤに応じた予荷重調節量
ＦＳに設定する際に、可動弁体７０の位置により異常を
検出する構成等も好適である。

【００７５】また、第２実施例では、所定値ΔＦ２以上
の実予荷重調節量ΔＦのときに、予荷重調節量ＦＳを変
更する前後の可動弁体７０の位置Ｖ３とＶ４が同じか否
かにより異常を判定したが、可動弁体７０の位置Ｖ３と
Ｖ４の差をとって所定値以上の差を有するか否かにより
異常を判定する構成、実予荷重調節量ΔＦに比例定数Ｋ
Ｖを乗じて、可動弁体７０の位置Ｖ３とＶ４の差と比較
して異常を判定する構成等も好適である。

【００７６】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、例えば、第２実施例において湯水混合物温度ＴＣに
よるフィードバック制御を行なわない構成など、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる態様で実
施し得ることは勿論である。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の湯水混合装
置では、湯水混合物の温度に基づいて可動弁体の移動の
異常を検出し、警報の出力，止水，水側吐水等の所定の
処理を行なうことができる。従って、湯水混合物の温度
が異常な高温または低温となることを早期に防止するこ
とができる。

【００７８】また、出湯開始後に、所定時間経過後であ
っても湯水混合物の温度が目標温度に近づかない場合を
異常として検出する場合は、早期に湯水混合装置の故障
に対応することができる。湯水混合物の温度と目標温度
との偏差が所定の偏差以上のとき、制御にもかかわらず
湯水混合物の温度と目標温度との偏差が解消しないとき
にも異常として検出する場合には、軽微な異常をも検出
することができ、熱水を吐水することを防止することが
できる。湯水混合物の温度が所定の温度以上のときに異
常として検出する場合には、シャワーの使用時に突然熱
水が出湯することを防止することができる。

【００７９】本発明の第２の湯水混合装置では、直接可
動弁体の位置を検出し、この可動弁体の位置に基づいて
異常を検出し、警報の出力，止水，水側吐水等の所定の
処理を行なうことができる。従って、湯水混合物の温度
が異常な高温または低温となることを早期に防止するこ
とができる。

【００８０】また、出湯開始前に、所定の予荷重を加え
て可動弁体の位置の変位により異常の有無を検出する場
合には、正常に動作するときのみに湯水混合装置を使用
することができる。目標温度を変更したときに、可動弁
体の位置が所定値以上変位しないときに異常を検出する
場合には、軽微な異常をも発見することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の湯水混合装置の基本的構造を例示する
ブロック図である。

【図２】本発明の湯水混合装置１０を例示する模式図で
ある。

【図３】図２に示した湯水混合装置１０の斜視図であ
る。

【図４】湯水混合装置１０を構成する給水用脚金具１１
の断面図である。

【図５】湯水混合装置１０を構成する弁ユニット１５の
拡大断面図である。

【図６】切換え／止水弁１２０に組み込まれた固定ディ
スク１２１の構造図である。

【図７】切換え／止水弁１２０に組み込まれた回転ディ
スク１２５の構造図である。

【図８】ＣＰＵ１５０ａを中心とした制御系の電気的な
構成を例示するブロック図である。

【図９】ＣＰＵ１５０ａにより実行される出湯開始時処
理ルーチンを示すフローチャートである。

【図１０】ＣＰＵ１５０ａにより実行される目標温度変
更時処理ルーチンを示すフローチャートである。

【図１１】ＣＰＵ１５０ａにより実行されるフィードバ
ック制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図１２】ＣＰＵ１５０ａにより実行されるシャワー温
度監視ルーチンを示すフローチャートである。

【図１３】第２実施例の弁体位置検出装置２００を中心
とした第２実施例の一部についての概略を示した模式図
である。

【図１４】第２実施例の電子制御装置１５０のＣＰＵ１
５０ａにより実行される出湯開始時処理ルーチンを示す
フローチャートである。

【図１５】第２実施例の電子制御装置１５０のＣＰＵ１
５０ａにより実行される目標温度変更時処理ルーチンを
示すフローチャートである。

【符号の説明】

Ｍ１…予荷重調節手段Ｍ２…初期予荷重設定手段Ｍ３…温度検出手段Ｍ４…異常検出手段Ｍ５…異常時対処手段ＭＶ…湯水混合弁Ｎ１…予荷重調節手段Ｎ２…初期予荷重設定手段Ｎ３…位置検出手段Ｎ４…異常検出手段Ｎ５…異常時対処手段ＮＶ…湯水混合弁１０…湯水混合装置１１…給水用脚金具１２…給湯用脚金具１５…弁ユニット１８…制御ユニット２０…ハウジング２１…入口２２…止水弁２３…弁体２４…ガイド部２５…開口部２６…端部２７…キャップ２８…ストレーナ２９…出口３０…圧力制御弁３１…弁座３２…弁部材３３…スカート３４…ナット３５…ガイド部材３６…ボア３７…二次圧力室４０…弁軸４１…ばね受け４２…キャップ４５…金属ベローズ４６…背圧室５２…止水弁５８…圧力導入管５９…出口６０…湯水混合弁６１…ハウジング６２…ボア６３…弁室６４…湯水混合室７０…可動弁体７１…円筒部７２…ウェブ７３…開口７４…輪７５，７６，７７…ばね受け８０…感温コイルスプリング８５…水入口８６，９６…環状通路８７…水側弁座９０…第２コイルスプリング９５…湯入口９７…湯側弁座１００…予荷重調節機構１０１…端部部材１０２…可動ばね受け１０３…出力軸１０４…ウォーム１０５…予荷重調節モータ１０６…Ｏリング１１０…温度センサ１２０…切換え／止水弁１２１…固定ディスク１２２，１２３，１２６…吐水ポート１２５…回転ディスク１２７…切換え／止水モータ１３０…シャワー１３１…接続金具１３２…シャワーホース１４０…カラン１４１…接続金具１５０…電子制御装置１５０ａ…ＣＰＵ１５０ｂ…ＲＯＭ１５０ｃ…ＲＡＭ１５０ｄ…バックアップＲＡＭ１５０ｅ…温度センサ入力回路１５０ｆ…スイッチ入力回路１５０ｇ…モータ駆動回路１５０ｈ…モータ駆動回路１５０ｉ…ＬＣＤ駆動回路１５０ｊ…定電圧回路１５０ｋ…弁体位置入力回路１６０…ＬＣＤ１７０…パネル操作部１７１，１７２…スイッチ１７５…シャワー選択スイッチ１７６…カラン選択スイッチ１７７…止水スイッチ１８０…電池２００…弁体位置検出装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】湯水の混合比を調節する可動弁体を有す
る湯水混合弁と、所定の温度範囲において温度に応じてばね定数が変化す
る材料からなり、前記混合弁から流出する湯水混合物の
温度上昇に伴い湯の割合を減少させる方向に前記可動弁
体を付勢する第１のばねと、前記可動弁体を前記方向とは反対方向に付勢する第２の
ばねと、前記第１および第２のばねの少なくとも一方の予荷重を
調節可能な予荷重調節手段と、前記予荷重調整手段を制御して、前記予荷重を湯水混合
物の目標温度に対応した初期値に設定する初期予荷重設
定手段と、前記湯水混合物の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された湯水混合物の温度に
基づいて、前記可動弁体の移動の異常を検出する異常検
出手段と、該異常が検出されたとき、所定の処理を行なう異常時対
処手段とを備えた湯水混合装置。
【請求項２】請求項１記載の湯水混合装置であって、異常検出手段は、前記予荷重調整手段による予荷重の調
整にもかかわらず、前記温度検出手段により検出された
湯水混合物の温度が、所定時間以内に該予荷重に対応し
た温度に近づかない場合、異常として検出する手段であ
る湯水混合装置。
【請求項３】請求項１記載の湯水混合装置であって、異常検出手段は、前記温度検出手段により検出された湯
水混合物の温度と目標温度との偏差が所定以上である場
合、異常として検出する手段である湯水混合装置。
【請求項４】請求項１記載の湯水混合装置であって、異常検出手段は、前記温度検出手段により検出された湯
水混合物の温度が所定の温度以上である場合、異常とし
て検出する手段である湯水混合装置。
【請求項５】請求項１記載の湯水混合装置であって、前記初期予荷重設定手段により初期値を設定した後に、
前記温度検出手段により検出された温度と目標温度とに
偏差が存在する場合には、該偏差を打ち消す側に前記予
荷重調節手段を制御する制御手段を備え、異常検出手段は、前記制御手段による制御にもかかわら
ず、該偏差が解消しない場合、異常として検出する手段
である湯水混合装置。
【請求項６】湯水の混合比を調節する可動弁体を有す
る湯水混合弁と、所定の温度範囲において温度に応じてばね定数が変化す
る材料からなり、前記混合弁から流出する湯水混合物の
温度上昇に伴い湯の割合を減少させる方向に前記可動弁
体を付勢する第１のばねと、前記可動弁体を前記方向とは反対方向に付勢する第２の
ばねと、前記第１および第２のばねの少なくとも一方の予荷重を
調節可能な予荷重調節手段と、前記予荷重調整手段を制御して、前記予荷重を湯水混合
物の目標温度に対応した初期値に設定する初期予荷重設
定手段と、前記可動弁体の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出される前記可動弁体の位置
に基づいて、前記可動弁対の移動の異常を検出する異常
検出手段と、該異常が検出されたとき、所定の処理を行なう異常時対
処手段とを備えた湯水混合装置。
【請求項７】請求項６記載の湯水混合装置であって、異常検出手段は、前記予荷重調節手段を制御して、所定
の予荷重を加えたときに、前記位置検出手段により検出
された可動弁体の位置が所定の位置でない場合、異常と
して検出する手段である湯水混合装置。
【請求項８】請求項６記載の湯水混合装置であって、異常検出手段は、前記初期予荷重設定手段により初期値
が設定された際、前記位置検出手段により検出された前
記可動弁体の位置が所定の位置にない場合、異常として
検出する手段である湯水混合装置
【請求項９】請求項６記載の湯水混合装置であって、異常検出手段は、目標温度が変更され、前記初期予荷重
設定手段により前記予荷重を新たな目標温度に応じた初
期値にするために所定予荷重以上の調節をするとき、前
記位置検出手段により検出される前記可動弁体の位置
が、目標温度を変更する前の前記可動弁体の位置に比べ
て所定値以上変化しない場合、異常として検出する湯水
混合装置。
【請求項１０】請求項１または請求項６記載の湯水混
合装置であって、異常時対処手段は、警報を出力する手段である湯水混合
装置。
【請求項１１】請求項１または請求項６記載の湯水混
合装置であって、異常時対処手段は、前記予荷重調整手段を駆動して水側
吐水とする手段である湯水混合装置。
【請求項１２】請求項１または請求項６記載の湯水混
合装置であって、異常時対処手段は、止水する手段である湯水混合装置。