JPH0623936B2 - 湯水混合装置 - Google Patents

湯水混合装置

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JPH0623936B2
JPH0623936B2 JP59059985A JP5998584A JPH0623936B2 JP H0623936 B2 JPH0623936 B2 JP H0623936B2 JP 59059985 A JP59059985 A JP 59059985A JP 5998584 A JP5998584 A JP 5998584A JP H0623936 B2 JPH0623936 B2 JP H0623936B2
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hot water
temperature
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control valve
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康夫 城戸内
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/04Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only lift valves
    • F16K11/044Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only lift valves with movable valve members positioned between valve seats
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/01Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/13Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures
    • G05D23/1393Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures characterised by the use of electric means

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は湯と水の混合比率を調節して適温を得る湯水混
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図に示すようなも
のがあった。
第1図において、湯入口1、水入口2及び混合湯出口3
を有する弁框体4の内部には、湯側弁体5及び水側弁体
6が設けられており、湯と水の混合比を調節している。
この湯側弁体5及び水側弁体6は軸7に固定して設けら
れており、この軸7は外部のねじ機構8及び歯車9を介
してモータ10により駆動される。混合湯の温度は、温
度検出器11で検出され、温度設定器12との温度偏差
を解消するように制御器13でモータ10を駆動制御し
て混合湯温の調節を行なっている。すなわち、温度設定
器12で得たい混合湯温を設定すると、温度検出器11
で混合湯温を監視しつつ、モータ10で適温が得られる
位置に湯側弁体5及び水側弁体6を制御するものであ
る。
従来の湯水混合装置は以上のように構成されていたため
次のような問題点を有していた。
(1)混合比を調節する信号は混合が行なわれた後の温度
検出器11で得られる信号のみであるため水圧や湯圧が
急変した場合、混合湯温が大きくオーバシュートあるい
はアンダシュートしてしまいまた元の混合湯温に戻す整
定時間も長くかかっていたため、使い勝手が悪く危険で
もあった。
(2)蛇口などが閉成された混合湯の供給が止まった場
合、温度検出器11の周囲の温度は自然冷却により冷え
て行くが、これに従い温度設定器12で指示されている
混合湯温を得ようとして湯側弁体5は開成方向に、水側
弁体6は閉成方向に駆動されるため、給湯を再開した場
合熱湯が供給されて危険である。
発明の目的 本発明はこのような従来の問題点を解消するものであ
り、水圧や湯圧が急変しても安定した温度の湯が供給で
き、給湯が再開された場合に前回使用時の設定温度を大
きく越えた温度の湯が供給されることを防止し、また定
常時も狂いのない温度で混合湯が供給できる使い勝手と
安全性に優れた湯水混合装置を提供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、湯と水の混合比率
を調節する比率制御弁と、湯量を検出する湯量検出器
と、水量を検出する水量検出器と、混合湯温を検出する
混合湯温検出器と、混合湯温を設定する混合湯温設定器
と、この混合湯温設定器と混合湯温検出器の信号を比較
して比率制御弁を制御するとともに、湯量検出器と水量
検出器の信号を比較して比率制御弁位置を修正し、湯量
検出器と水量検出器の信号が双方とも所定値以下になっ
た状態では比率制御弁の駆動を止め、いずれか一方が所
定値以上になった状態では駆動を行なう比率制御弁制御
器を備えて湯水混合装置を構成し、湯圧あるいは水圧急
変に伴なう湯量あるいは水量の変化を、湯量検出器、水
量検出器で検出し、これらの信号を比率制御弁制御器で
比較して比率制御弁位置を修正するとともに、混合湯温
検出器で検出される混合湯温を混合湯温設定器の設定値
と比較して混合比率を微調整し、かつ湯量検出器と水量
検出器の信号が双方とも所定値以下になった状態では比
率制御弁の駆動を止め、いずれか一方が所定値以上にな
った状態では駆動を行なうことにより、給湯の停止中に
比率制御弁が湯側を開成し水側を閉成する動作を防止
し、再給湯時に前回使用時の設定温度を大きく越えた温
度の湯が供給されることを防止し安全化を図っているも
のである。
実施例の説明 以下本発明の実施例を第2図、第3図を用いて説明す
る。第2図において湯入口14、水入口15、混合湯出
口16を有する装置框体17の内部に、湯量を検出する
湯量検出器18、水量を検出する水量検出器19、湯と
水の混合比率を調節する比率制御御弁20、混合湯温検
出器21等が設けられている。湯量検出器18は、流れ
を旋回させる固定翼車22、旋回流により回転される磁
性体で構成されたボール23、ボールの流出を防ぐ流出
防止手段24、ボールの回転を検出しパルス信号を発生
する磁気抵抗素子25から成っている。水量検出器19
はこの湯量検出器18と同一の構成となっている。また
比率制御弁20は、湯側弁体26及び水側弁体27が弁
軸28に、両外端が規制された状態でばね29により外
側方向に付勢されて取り付けられており、弁軸28は外
部に設けたモータ30によりギヤボックス31を介して
駆動される構成となっている。比率制御弁20は比率制
御弁制御器32により調節制御される。この比率制御弁
制御器32には、湯量検出器18、水量検出器19、混
合湯温検出器21及び混合湯温設定器33の信号が取り
入れられている。比率制御弁制御器32では、通常は混
合湯温検出器21の信号が混合湯温設定器33の信号と
比較され、両者の温度偏差に比例した速度でモータ30
が駆動される。湯側あるいは水側に圧力変動があり、湯
量あるいは水量が急変し混合比率が狂った場合は、湯量
検出器18、水量検出器19が変化を検出し、混合比率
が元の比率になる位置まで比率制御弁20が修正動作を
する。比率制御弁制御器32はこの場合、混合湯温設定
器32の設定値が変えられたのか否かを弁別するととも
に、それまでの混合比率すなわち湯量と水量の比率を記
憶しておいて現在値と比較し、速い変化があった場合以
前の値に修正する働きをしている。そして混合湯温検出
器21の信号に基づいて混合湯温は微調整される。な
お、湯温、水温に変化を生じて混合湯温が変わる場合の
変化は通常緩慢であるため混合湯温を検出してフイード
バック制御をかけるだけで十分変化に対応できる。
第3図に本実施例の制御方法を示すブロック線図を示し
てある。
補足すれば、混合湯温制御器32は、湯量検出器18と
水量検出器19の双方の信号が所定値以下になったらモ
ータ30への通電を止めて比率制御弁20の駆動を止
め、いずれか一方が所定値以上になったら駆動を開始す
る機能や混合湯温設定器33での指示により流量や混合
湯温等の瞬時値あるいは流量と混合湯温の演算値を取り
出せる機能も併せ持っている。なお36は端未蛇口であ
る。
次に本実施例の動作を示す。混合湯温設定器33で欲し
い混合湯温を設定し、端未蛇口34を開成すると湯量検
出器18、水量検出器19の一方の信号が所定値を越え
た段階でモモータ32に通電が開始される。そして混合
湯温検出器21と混合湯温設定器33の信号偏差をなく
すように比率制御弁20は湯水の混合比率を調節し、混
合湯温設設定器33で設定した通りの適温を得る。湯圧
や水圧の変動がない限りこの状態で安定して混合湯が供
給される。
この状態で湯圧、水圧が変動したり、端未蛇口34で出
湯量が調整され湯と水の混合比率が狂った場合は、変化
は即座に湯量検出器18と水量検出器19で検出され、
比率制御弁制御器32にて比率制御弁20の混合比率を
修正して以前の混合比率に戻す。こうして混合湯温のオ
ーバシュートやアンダシュートが防止されている。すな
わち本発明は従来方式のように湯圧や水圧が変動したり
出湯量が急変して混合比率が狂った場合、混合湯温変動
として結果的に現われて来る変動のみをとらえ制御をか
けるのでなく、一早く混合比率の狂いを検出して修正動
作をかけ、更に混合湯温の微調整に混合湯温検出器21
の信号をフイードバックしている点に特徴がある。
給湯の必要がなくなり端未蛇口34を閉成すると、湯量
検出器18、水量検出器19のいずれの信号もゼロとな
るため、給湯が停止されたことを比率制御弁制御器32
がこれを検知してモータ30への通電を停止し、比率制
御弁20の駆動を停止する。このため自然冷却により混
合湯温検出器21の周囲温度が下っても、従来方式のよ
うに比率制御弁20が湯側を開成し水側を閉成する動作
をすることがなく、給湯の再開時に熱湯が供給されるこ
とが防止され、再給湯時に前回使用時の設定温度を大き
く越えた温度の湯が供給されない。またモータ30の消
費電力の低減も図れることになる。なお給湯の使用中
に、湯量、水量、混合湯温、あるいはこれらの演算値を
混合湯温設定器32の切り替え動作で表示して知ること
もできる。
本実施例においては、比率制御弁制御器32は湯量検出
器18と水量検出器19の信号値が双方とも所定値とし
て定めたゼロ以下では比率制御弁20の駆動を止め、い
ずれか一方が所定値以上になったら駆動を開始している
ため、給湯の再開時に設定値以上の熱湯が供給されるこ
となく安全である上、モータ30の消費電力も節約でき
省エネルギーが達成できる。
また比率制御弁制御器32は、表示のための湯量検出器
18、水量検出器19、混合湯温検出器21の信号演算
や、瞬時値の信号分離を行なっているため、熱量演算値
や信号の瞬時値が分かり利便性が増す効果を有する。
発明の効果 本発明は湯量及び水量を検出し、湯圧変動、水圧変動、
出湯量変動に伴なう混合比率の狂いを一早く修正すると
ともに、混合湯温検出器の信号に基づいて混合比率を微
調整し、かつ湯量検出器と水量検出器の信号が双方とも
所定値以下になった状態では比率制御弁の駆動を止め、
いずれか一方が所定値以上になった状態では駆動を行な
っているため、次のような効果を有する。
(1)湯圧や水圧の変動、また出湯量変動に伴なう混合比
率の狂いが、湯量検出器の信号と水量検出器の信号に基
づいて検知されるため、制御動作が即座に対応でき、混
合湯温のオーバシュート、アンダシュートが防止され、
安全で使い勝手に優れた湯水混合装置となり得る。
(2)更に混合湯温検出器で検出した混合湯温と、混合湯
温設定器の設定温度を比較し、偏差をなくすように比率
制御弁を微調整するため、簡単な構成で定常温度偏差が
なく真に混合湯温設定器で設定した混合湯温が得られる
ものである。
(3)湯量検出器と水量検出器の信号を利用して比率制御
弁の駆動を止めたり行なったりして、給湯の停止中に比
率制御弁が湯側を開成し水側を閉成する動作を防ぎ、再
給湯時に前回使用時の設定温度を大きく越えた温度の湯
が供給されることを防止し安全化が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の湯水混合装置を示す構成図、第2図は本
発明の実施例を示す断面図、第3図は同実施例の制御ブ
ロック線図である。 18……湯量検出器、19……水量検出器、20……比
率制御弁、21……混合湯温検出器、32……比率制御
弁制御器、33……混合湯温設定器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−59211(JP,A) 特開 昭58−129511(JP,A) 特開 昭59−126180(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】湯と水の混合比率を制御する比率制御弁
    と、湯量を検出する湯量検出器と、水量を検出する水量
    検出器と、混合湯温を検出する混合湯温検出器と、混合
    湯温を設定する混合湯温設定器と、この混合湯温設定器
    と前記混合湯温検出器の信号を比較して前記比率制御弁
    を制御するとともに、前記湯量検出器と水量検出器の信
    号を比較して前記比率制御弁の開度を修正し、前記湯量
    検出器と水量検出器の信号が双方とも所定値以下になっ
    た状態では前記比率制御弁の駆動を止め、いずれか一方
    が所定値以上になった状態では駆動を行なう比率制御弁
    制御器よりなる湯水混合装置。
JP59059985A 1984-03-27 1984-03-27 湯水混合装置 Expired - Lifetime JPH0623936B2 (ja)

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