JPH064145A - 湯水混合装置 - Google Patents

湯水混合装置

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JPH064145A
JPH064145A JP16326092A JP16326092A JPH064145A JP H064145 A JPH064145 A JP H064145A JP 16326092 A JP16326092 A JP 16326092A JP 16326092 A JP16326092 A JP 16326092A JP H064145 A JPH064145 A JP H064145A
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JP
Japan
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hot water
water
hot
valve
supply passage
Prior art date
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Pending
Application number
JP16326092A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Takahara
高原  一浩
Hiroaki Ema
浩明 江間
Yasushi Horie
裕史 堀江
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication of JPH064145A publication Critical patent/JPH064145A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 水圧が変化したときに混合湯温度の変動を抑
える調圧制御において、湯側弁又は水側弁が全開状態に
達したときにも、混合湯温度の変動をより適切に抑える
ことができる湯水混合装置を提供する。 【構成】 給湯路3からの湯の流入量を調節する湯側弁
7と、給水路4からの水の流入量を調節する水側弁8
と、給湯路3又は給水路4の水圧を検出する水圧検出手
段13,14と、その検出情報に基づいて混合湯温度の
変動を抑えるべく湯側弁7及び水側弁8を互いに逆方向
に設定操作量だけ開閉操作する制御手段11を備える湯
水混合装置において、制御手段11が、開閉操作におい
て湯側弁7又は水側弁8のうちの一方が設定操作量に達
する前に残余操作量を残して全開状態に達したときに、
他方の閉じ方向への設定操作量を残余操作量だけ増加す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、給湯路からの湯の流入
量を調節する湯側弁と、給水路からの水の流入量を調節
する水側弁と、前記給湯路又は前記給水路の水圧を検出
する水圧検出手段と、その検出情報に基づいて混合湯温
度の変動を抑えるべく前記湯側弁及び前記水側弁を互い
に逆方向に設定操作量だけ開閉操作する制御手段を備え
る湯水混合装置に関する。
【0002】
【従来の技術】かかる湯水混合装置の従来例として、例
えば、先に出願した特願平3−6402号に記載したも
のを挙げることができれる。これは、混合湯温度の検出
値と目標温度との偏差に基づいて湯側弁及び水側弁を開
閉操作するフィードバック制御(以下、温度制御とい
う)において、給湯路又は給水路の水圧の変動に起因す
る混合湯の温度の変動を抑えるべく、上記水圧の変化を
検出し、予測される混合湯温度の変化を前もって打ち消
す方向に湯側弁及び水側弁を操作するフィードフォワー
ド制御(以下、調圧制御という)を付加したものであ
る。
【0003】上記の温度制御及び調圧制御においては、
流量をできるだけ一定に維持すべく湯側弁と水側弁を互
いに逆方向に同じ操作量だけ開閉する。尚、操作量は、
特開平4−60317号公報に記載しているように、フ
ァジイ推論によって求めている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、湯側弁又は
水側弁が全開に近い状態で使用されているときに水圧が
大きく変動すると、上記調圧制御において湯側弁又は水
側弁が求められた操作量に達する前に全開状態に達して
しまう場合がある。この場合、調圧制御が中途半端で終
わってしまい、その結果、混合湯温度の変動を十分に抑
えることができないことになる。
【0005】本発明は、かかる実情に鑑みて為されたも
のであって、その目的は、上記のような調圧制御におい
て湯側弁又は水側弁が全開状態に達したときにも、混合
湯温度の変動をより適切に抑えることができる湯水混合
装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による湯水混合装
置は、給湯路からの湯の流入量を調節する湯側弁と、給
水路からの水の流入量を調節する水側弁と、前記給湯路
又は前記給水路の水圧を検出する水圧検出手段と、その
検出情報に基づいて混合湯温度の変動を抑えるべく前記
湯側弁及び前記水側弁を互いに逆方向に設定操作量だけ
開閉操作する制御手段を備えるものであって、その特徴
構成は、前記制御手段が、前記開閉操作において前記湯
側弁又は前記水側弁のうちの一方が前記設定操作量に達
する前に残余操作量を残して全開状態に達したときに、
他方の閉じ方向への設定操作量を前記残余操作量だけ増
加するように構成されている点にある。
【0007】
【作用】例えば、給水路の水圧が大きく低下したとすれ
ば、その影響で混合湯温度の上昇が予測される。本発明
の湯水混合装置によれば、制御手段は水圧検出手段の検
出情報に基づいて混合湯温度の上昇を抑えるべく水側弁
を開き方向へ、湯側弁を閉じ方向へ設定操作量(例え
ば、水圧の変化率に応じて求められる値)だけ操作す
る。
【0008】そして、設定操作量に達する前に水側弁が
残余操作量を残して全開状態に達したとする。このとき
制御手段は、湯側弁の閉じ方向への設定操作量を残余操
作量だけ増加する。つまり、水の流入量を増加できなか
った分だけ湯の流入量を減少することにより混合湯温度
の上昇を抑えるのである。但し、これにより混合湯流量
は減少することになる。
【0009】給湯路の水圧が上昇した場合も上記と同様
に制御する。給水路の水圧が上昇した場合、又は給湯路
の水圧が低下した場合は、上記と逆に混合湯温度の下降
を抑えるべく、水側弁を閉じ方向へ、湯側弁を開き方向
へ設定操作量だけ操作することになる。この場合、湯側
弁が残余操作量を残して全開状態に達すれば、制御手段
は水側弁の閉じ方向への設定操作量を残余操作量だけ増
加する。
【0010】
【発明の効果】上記のように、本発明の混合装置によれ
ば、調圧制御において湯側弁又は水側弁が全開状態に達
したときにも、混合湯温度の変動をより適切に抑えるこ
とができるようになった。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1に示すように、上水道給水管から各戸に供給
される水道水の一部が給湯器1で高温に加熱され、球体
モータポンプ2にて給湯路3に圧送されている。本実施
例の湯水混合装置は、給湯路3からの湯と給水路4から
の水とを混合して出湯路5へ供給する混合部6を備え、
混合部6には、給湯路3から供給される湯の流入量を調
節する湯側弁7及び給水路4から供給される水の流入量
を調節する水側弁8が設けられている。又、混合湯の温
度を検出する湯温センサ9と混合湯の流量を検出する流
量センサ10が設けられ、両センサ9,10の検出情報
はマイクロコンピュータ等で構成される制御手段11に
入力されている。
【0012】制御手段11には、目標流量や目標温度等
を設定するための操作パネル12が接続されている。目
標流量はアップダウンキー12a及びレベル表示器12
bによって設定される。即ち、レベル表示器12bに表
示された現在の設定レベルがアップダウンキー12aを
一回押す毎に一段ずつ増減する。同様に、目標温度はア
ップダウンキー12c及びレベル表示器12dによって
設定される。又、出湯口を切り換えるためのキー等も設
けられている。
【0013】制御手段11は、湯温センサ9が検出する
混合湯温度が目標温度になるように、且つ、流量センサ
10にて検出された混合湯流量が目標流量となるように
湯側弁7及び水側弁8を操作する温度・流量制御を実行
する。湯側弁7は弁体7aとそれを駆動するパルスモー
タ7bからなり、同様に水側弁8は弁体8aとパルスモ
ータ8bからなる。制御手段11は、パルスモータ7
b,8bを正逆転制御することにより湯側弁7及び水側
弁8の開閉制御を行い、その回転速度を制御することに
より両弁7,8の開閉速度を制御する。
【0014】上記温度・流量制御は、湯温センサ9の検
出温度と目標温度の偏差が小さくなるように、且つ、流
量センサ10の検出流量と目標流量の偏差が小さくなる
ようにするフィードバック制御であり、ファジイ推論に
より両弁7,8の操作量を決定している。つまり、各偏
差(及びその変化量)を前件部のファジイ変数とし、操
作量であるパルスモータ7b,8bの回転速度(方向及
び速さ)を後件部とするファジイ推論により操作量を算
出している。
【0015】混合湯温度と目標温度とに基づいて両弁
7,8を互いに逆方向に開閉する操作量の成分(f,−
f)を求め、検出流量と目標流量とに基づいて両弁7,
8を同一方向に開閉する操作量(k)の成分を求め、両
成分を加算したものを、温度・流量制御における最終的
な操作量(f+k,−f+k)としている。
【0016】又、制御手段11は、給湯路3又は給水路
4の水圧の変動に起因する混合湯の温度の変動を抑える
ように湯側弁7及び水側弁8を操作するフィードフォワ
ード制御(以下、調圧制御という)をも行う。このため
に、給水路4及び給湯路3にはそれぞれの水圧を検出す
る水圧検出手段(以下水圧センサという)13,14が
設けられ、これらの検出信号が制御手段11に入力され
ている。
【0017】制御手段11は、水圧センサ13,14の
検出情報に基づいて、給湯路3又は給水路4の水圧変動
に起因する混合湯温度の変動を抑えるように湯側弁7と
水側弁8とを互いに逆方向に設定操作量だけ開閉操作す
る。例えば、給水路3の水圧が大きく低下したときは、
その影響による混合湯温度の上昇を抑えるべく湯側弁7
を閉じ方向へ、水側弁8を開き方向へ設定操作量だけ操
作する。
【0018】実際には、図2の流れ図に示すように、給
水路4の水圧(Pw)と給湯路3の水圧(Ph)との比
(R=Pw/Ph)の変化量(ΔR)に基づいて、先ず
ΔRの符号からパルスモータ7b,8bの回転方向、即
ち両弁7,8の開閉方向(互いに逆方向)が決定され
る。次に、圧力比の変化量(ΔR)の絶対値(|ΔR
|)よりファジイ推論により、パルスモータ7b,8b
の設定回転時間(T)が決定される。回転速度は一定
(300pps)に維持されるので、この設定回転時間
(設定操作量)は、湯側弁7と水側弁8の開閉移動量に
相当する。圧力比の変化量(ΔR)の絶対値が大きいほ
ど設定回転時間を長くするようにファジイ推論のルール
が定められている。
【0019】最後に、制御手段11は、上記のようにし
て求めた回転方向及び設定回転時間(T)に従って、パ
ルスモータ7b,8bを回転駆動する。この駆動は、温
度・流量制御に優先して実行される。尚、調圧制御によ
るパルスモータ7b,8bの回転速度(300pps)
は、温度・流量制御による回転速度(最大50pps)
に比べてかなり速い。水圧の変動による混合湯温度の変
動をいち早く吸収するためである。
【0020】上記のようにして湯側弁7又は水側弁8が
開閉操作されている途中で、湯側弁7又は水側弁8の一
方が設定操作量に達する前に残余操作量を残して全開状
態に達することがある。つまり、パルスモータ7b,8
bの回転時間(t)が設定回転時間(T)に達する前
に、湯側弁7又は水側弁8の全開状態の検出信号が制御
手段11に入力される。尚、両弁7,8の全開状態は図
示しないリミットスイッチにより検出される。
【0021】かかる場合、図2の流れ図の後半部に示す
ように、制御手段11は、他方の閉じ方向への設定操作
量を残余操作量だけ増加する。即ち、閉じ方向に操作さ
れる弁7(8)のパルスモータモータ7b(8b)の設
定回転時間(T)に残余回転時間(T−t)が加えられ
る。例えば、給水路3の水圧が低下したときに、その影
響による混合湯温度の上昇を抑えるべく湯側弁7を閉じ
方向へ、水側弁8を開き方向へ操作しているときに水側
弁8が全開状態に達した場合、湯側弁7の閉じ方向への
設定操作量を残余操作量だけ増加する。つまり、水の流
入量を増加できなかった分だけ湯の流入量を減少するこ
とにより混合湯温度の上昇を抑えるのである。但し、こ
れにより混合湯流量は減少することになる。
【0022】以下別実施例について列記する。 上記実施例においては、給湯路3と給水路4の両方
に水圧検出手段を設けたが、いずれか一方にのみ設けて
もよい。例えば給湯路3の水圧変動が給水路4の水圧変
動に比べて十分小さい場合には、給水路4のみに設け
て、給水路4の水圧の変化量のみに基づいて調圧制御を
行うようにしてもよい。
【0023】 上記実施例では、給湯路3の水圧と給
水路4の水圧との比の変化に基づいて求められる湯側弁
7及び水側弁8の設定操作量が操作時間であり、操作速
度を一定としたが、逆に操作時間を一定、操作速度を可
変として、設定操作量としての操作速度を圧力比の変化
から求めるようにしてもよい。
【0024】 又、上記実施例では給湯路3の水圧と
給水路4の水圧との比の変化量に基づいてファジイ推論
により湯側弁7及び水側弁8の操作量を決定したが、こ
れに限るものではない。例えば、給湯路3の水圧センサ
13の検出信号と給水路4の水圧センサ14の検出信号
を入力とする差動増幅回路及びPID制御回路によって
操作量に相当する出力信号を得るようにしてもよい。
【0025】 湯側弁7及び水側弁8は、実施例のよ
うなパルスモータで開閉駆動されるものに限らず、例え
ば、電磁ソレノイドにより駆動されるものであってもよ
く、その(設定)操作量は駆動時間でなく、駆動電流や
デューティ比であってもよい。
【0026】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る湯水混合装置の構成図
【図2】調圧制御の流れ図
【符号の説明】
3 給湯路 4 給水路 7 湯側弁 8 水側弁 11 制御手段 13,14 圧力検出手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給湯路(3)からの湯の流入量を調節す
    る湯側弁(7)と、給水路(4)からの水の流入量を調
    節する水側弁(8)と、前記給湯路(3)又は前記給水
    路(4)の水圧を検出する水圧検出手段(13,14)
    と、その検出情報に基づいて混合湯温度の変動を抑える
    べく前記湯側弁(7)及び前記水側弁(8)を互いに逆
    方向に設定操作量だけ開閉操作する制御手段(11)を
    備える湯水混合装置であって、前記制御手段(11)
    が、前記開閉操作において前記湯側弁(7)又は前記水
    側弁(8)のうちの一方が前記設定操作量に達する前に
    残余操作量を残して全開状態に達したときに、他方の閉
    じ方向への設定操作量を前記残余操作量だけ増加するよ
    うに構成されている湯水混合装置。
  2. 【請求項2】 前記設定操作量が、前記給湯路(3)の
    水圧と前記給水路(4)の水圧との比の変化に基づいて
    求められる操作時間である請求項1記載の湯水混合装
    置。
JP16326092A 1992-06-23 1992-06-23 湯水混合装置 Pending JPH064145A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100940258B1 (ko) * 2008-07-09 2010-02-04 주식회사 기승금속 지역난방열 또는 중앙공급난방열을 이용한냉,온수공급시스템
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JP2014199165A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 株式会社ガスター 熱源装置

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