JPH0641796B2 - 湯水混合式給湯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、湯と水を所定の温度に混合し給湯を行なう湯
水混合式給湯装置に関するものである。

従来の技術 従来この種の湯水混合式給湯装置は第３図、第４図に示
すように構成されていた。すなわち第４図において水道
１より給水された水は、給湯熱源である電気温水器２内
のヒータ３により加熱され、タンク４内に貯えられる。
電気温水器２には給湯配管５が接続されており、給湯配
管５の端末には給湯栓として手動の湯水混合水栓６，７
が設けられている。この湯水混合水栓６，７にはそれぞ
れ給湯配管から分岐した給湯分岐管８，９と、電気温水
器２の手前の水道１から分岐した給水管１０に接続され
る給水分岐管１１，１２が接続されている。湯水混合水
栓６あるいは７を開成すると、電気温水器２内のタンク
４に貯えられている高温の湯は、水道１の水圧により押
され給湯配管５を通って湯水混合水栓６あるいは７に達
する。ここで湯は給水管からの水と混合され、使用に適
した湯温にまで下げられて供給される。第４図は湯水混
合水栓６あるいは７を表わすものであり、本体１３は湯
の入口１４と水の入口１５を有しており、湯の流路１６
と水の流路１７を弁体１９に設けたスリット１８により
開度調節を行なっている。弁体１９は図において上下方
向にスライドするように動作し、駆動は混合湯温検出手
段を兼ねたワックスペレット２０により行なわれ、温調
つまみ２１で設定された温度以上に混合湯温が上がる
と、ワックスペレット２０が膨張し弁体１９を上方に移
動させ、下がると下方に移動させて流路の開度を調節し
ている。混合湯は混合湯流路２２あるいは２２′を通っ
て、例えば風呂への給湯栓２３あるいはシャワーへの給
湯栓２４の開閉により、給湯対象に供給される。給湯栓
２３，２４が双方とも閉成され給湯が止まると、自然放
熱により湯温が下がるため、ワックスペレット２０は収
縮し弁体１９はバネ２５に押されて下方に移動し、水側
の流路１７をスリット１８が次第に絞って行く。

完全に湯が冷え切ると水側流路１７は全閉され、湯側流
路１６が全開された状態となっている。この従来例は弁
体の駆動を混合湯温検出手段を兼ねたワックスペレット
で行なっているが、この他にも最近では弁体をモータで
駆動し、混合湯温をサーミスタで検出し制御する方式も
出現した来たが、給湯停止後において湯が冷却されるに
伴ない、弁体が湯側流路を開成し水側流路を閉成して行
く現象は、ワックスペレット型と同様に起っていた。

発明が解決しようとする課題 従来この種の湯水混合装置は以上の様に構成されていた
ため次の様な課題を有していた。

(1) 給湯使用後の自然放熱冷却により弁体が水側流路
を閉成し、湯側流路を開成しているため、給湯を再開し
た時に、設定値より高い熱湯が供給され火傷のおそれが
ある。特に近くの他の湯水混合水栓が使われた後や循環
給湯システム、また給湯熱源までの給湯配管距離が短い
場合等においては、給湯配管に奪われる熱が少ないため
非常に熱い湯が出て危険である。

(2) 常に湯側流路開成、水側流路閉成の状態から温調
制御がスタートするため、設定温度に到達するまでに時
間がかかる。

(3) 駆動手段が電気的な方式等の場合は、給湯停止後
冷却中も弁体を動かすために通電が行なわれ省エネルギ
ーに反するものであった。

本発明は上記の様な従来の湯水混合式給湯装置の欠点を
解消するものであり、給湯停止後には駆動装置を停止さ
せ、給湯停止前の位置に弁体を止め置くことを目的とす
るものである。

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は、混合弁体を駆動する
モータ等の駆動装置と、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、混合湯を供給停
止する混合弁体と独立して混合湯流路に設けた流量制御
弁と、この流量制御弁の開閉を設定する設定手段と、前
記温度検出器と温度設定器の信号を比較して駆動装置を
制御するとともに、設定手段と、この設定手段で流量制
御弁の開成が指示された時はこの開成指示の信号を利用
して前記駆動装置を起動し、閉成が指示された時はこの
閉成信号を利用して前記駆動装置を停止する制御器とを
備えて構成するものである。

作 用 本発明は上記した構成により、流量制御弁が開成され給
湯が行なわれている時は駆動装置を起動し、温度設定器
の設定値と温度検出器で検出される混合湯温が一致する
ように駆動装置を制御し、設定手段により流量制御弁が
閉成され給湯が停止された時には駆動装置を停止して混
合弁体の動作を止め、再出湯時に熱湯が供給されること
を防止しているものである。

実施例 次に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第１
図において、水道３１より供給された水は、給湯熱源で
ある電気温水器３２内のヒータ３３により加熱され、タ
ンク３４内に貯えられる。電気温水器３２には給湯配管
３５が接続されており、この端末側に湯水混合装置３
６，３６′と、モータで駆動される流量制御弁３７，３
７′が設けられている。湯水混合装置３６を代表例とし
て説明すると、第２図において湯の入口３９と混合湯の
出口４０を有した混合弁框体４１内に、湯側流路４２と
水側流路４３の開度を調節する弁体４４と４５が設けら
れている。

水側弁体４５は圧力バランスを取るためのピストン４６
を有しており、図面では記載されていないが混合室４７
の圧力が、ピストン４６の背面の室４８に導かれてい
る。弁体４４と４５には軸４９が貫通しており、軸４９
に弁体４４，４５は摺動可能となっている。

弁体４４，４５はバネ５０により外側に向って付勢され
ており、軸に設けた止め軸５１，５２によりその最外端
が規制されている。軸４９は弁框体４１の外部に設けた
回転をスライドに変換する変換装置５４を介し、電気的
駆動装置であるモータ５３により駆動される。混合湯温
は、温度検出器であるサーミスタ５５で検出され、制御
器５６にてサーミスタ５５と設定器５７の温度設定部の
信号比較が行なわれ、その偏差に応じてモータ５３によ
る弁体４４，４５の駆動が制御される。混合流路５８に
は、混合湯の供給状態を直接検出する流動検出器として
流量センサー５９が設けられており、流量制御弁の開閉
を設定する設定器５７の設定手段５７′の開閉設定に応
じた流量制御弁３７の開閉に伴なう混合湯の供給、停止
と連動してモータ５３を起動、停止している。

次に動作を説明する。設定手段５７′で流量制御弁３７
の開成を指示し流路を開成して給湯を行なっている状態
を想定する。電気温水器３２内の湯は、水道圧で給湯管
３５を通って湯水混合装置３６に送られる。湯水混合装
置３６へは、給水管を通って送られて来た水も導入され
る。湯の入口３８と水の入口３９から入って来た湯と水
は、弁体４４と４５により湯と水の流路４２，４３の開
度が調節され、各々の流量が決められる。この弁体４４
と４５は、サーミスタ５５と設定器５７の設定温度信号
との偏差により制御され、サーミスタ５５で拾つた混合
湯温度が設定値よりも高いと、制御器５６を介してモー
タ５３が駆動し、変換装置５４を介して軸４９を右側の
方に押す。弁体４４と４５はこれにより平行移動し、弁
体４４は湯側流路４２を閉じる方向に、弁体４６は水側
流路を開ける方向に動く。設定値より混合湯温度が低い
と逆に弁体４４と４５は動き湯側流路４２を開け、水側
流路４３を閉じる。給湯が行なわれている間は、混合湯
流路５８に流れがあるため、流量センサー５９で信号が
発生し、制御器５６で流量積算が行なわれ各種の報知や
制御に利用される。給湯中は湯や水の圧力変動等により
流量が変化した場合は、結果的に混合湯温が変化する
が、サーミスタ５５と制御器によりモータ５３へフィー
ドバックされ、元の設定値に戻るように弁体４４と４５
が駆動される。

給湯が不要となり設定手段５７′で閉成を指示し流量制
御弁３７を閉じると流れが止まり、同時に制御器５６を
介してモータ５３への通電が断たれる。サーミスタ５５
の周辺の湯温が自然放熱により下って来ても、モータ５
３は動かないため、従来の方式の様に電力を消費するこ
とはなく、弁体４４と４５は給湯停止直前の位置に臨ん
でいる。次に給湯が再び必要となり流量制御弁３７が開
成したとする。弁体４４と４５は前回の給湯停止時の位
置に存在しているため、湯側流路４２から熱い湯が流れ
込んで来たとしても、前回の給湯温度設定が最高湯温指
示をしていない限り湯側流路４２は絞られた状態にあ
り、前回と同等以下の混合湯が給湯される。また、前回
給湯時と温度設定を高目あるいは低目に変更した場合で
も、従来のように湯側流路全開の状態から、弁体４４，
４５は流路を開閉する制御を始めなくて済む。

通常、給湯の出湯温度は季節や風呂、台所と言った使用
箇所により多少高低はあるが、１ケ所の流量制御弁で大
巾に、その都度温度設定を変更することは少なく、前回
の設定温度のままというケースが多い。

この実施例においては、流量制御弁３７を開成、閉成す
る信号を発する設定手段５７′の信号を利用してモータ
５３の駆動を開始、停止させているが、大きな温度変動
を生じさせない範囲で多少の遅延を持たせることも可能
である。

この他、給湯栓操作に連動してオンオフされるスイッチ
の信号を利用し、モータ５３の駆動を開始、停止させる
等各種の方法が考えられる。

複数箇所への給湯の場合は、複数箇所に対応して設定手
段を設ければよい。

なお、流量スイッチや圧力スイッチで直接混合湯の流動
を検出する方法も考えられるが、本発明の方法の利点
は、給湯経路に必ず設けられる流量制御弁の設定手段と
駆動部の起動、停止信号を検出する手段が兼ねられる点
にある。

また、本発明では混合弁と流量制御弁は独立して設けて
いるため、混合弁が故障しても流量制御弁の開閉により
給湯ができたり、流量制御弁が故障して湯が止まらなく
なっても危険でない温度に制御ができる等の利点を有し
ている。

発明の効果 本発明は以上に述べた様に、給湯停止時に駆動装置によ
る弁体の駆動を止め、湯側、水側の流路開度を給湯停止
時の位置に保っているものであり次の様な効果を有す
る。

(1) 給湯再開時に、従来の様に設定値より高い熱湯が
供給され火傷をしたりすることがなく安全である。

(2) 常に湯側流路が全開された状態から使用開始時の
制御が始まるのでなく、前回の設定湯温位置から始まる
ため設定温度到達が早く達成できる。

(3) 駆動手段は給湯停止後に弁体を駆動する必要がな
いため、電力消費など無駄なエネルギー消費がなく省エ
ネルギーが達成できる。

(4) 流量制御弁の開閉を設定する設定手段と駆動部の
起動・停止を検出する手段が兼用でき構成が簡素化でき
るとともに、開成指示の信号を利用して駆動装置を起動
し、閉成指示の信号を利用して駆動装置を停止するもの
であるため、給湯の開始とともに駆動装置が起動して制
御が開始され、給湯の停止とともに駆動装置が停止され
制御が止められるため、制御が行われない不感領域がな
いので、不感領域で給湯中に湯圧が上がったり水圧が落
ちた場合に起こりうる、設定温度よりも高温の湯が供給
され危険を生じるような不都合がない。(5)また、流量
制御弁を混合湯経路に混合弁と独立して設けているた
め、湯側・水側に各々単独で電磁弁等を設ける場合に比
べ、流量制御弁が故障しても設定された温度の湯が流れ
続けるか給湯が行われないだけで済み、故障によって給
湯の停止時に湯側の電磁弁が閉成しない場合や、給湯の
開始時に水側の電磁弁が開成しない事態になったとき
に、湯だけが供給されるという危険な事態が生じる恐れ
がない。また、混合弁と流量制御弁を一体的に構成する
場合に比べ、万が一、混合弁に異物が噛んでロックし高
温湯が供給された場合でも、流量制御弁を閉成して危険
を未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す湯水混合給湯装置のシ
ステム図、第２図は同装置に使用される湯水混合装置の
断面図、第３図は従来の湯水混合給湯装置のシステム
図、第４図は従来の装置に使用される湯水混合水栓の断
面図である。 ３７，３７′……流量制御弁、３８……湯の入口、３９
……水の入口、４０……混合湯出口、４１……混合弁框
体、４２……湯側流路、４３……水側流路、４４，４５
……弁体（混合弁体）、５３……モータ（駆動装置）、
５５……サーミスタ（温度検出器）、５６……制御器、
５７……設定器、５７′……設定手段、５９……流量セ
ンサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】湯と水の入口と混合湯の出口を有した弁框
   体と、弁框体内の湯側流路と水側流路の開度を調節する
   混合弁体と、混合弁体を駆動するモータ等の駆動装置
   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、前記混合弁体と独立して混合湯流路
   に設けた流量制御弁と、この流量制御弁の開閉を設定す
   る設定手段と、前記温度検出器と温度設定器の信号を比
   較して前記駆動装置を制御するとともに、前記設定手段
   で前記流量制御弁の開成が指示された時はこの開成指示
   の信号を利用して前記駆動装置を起動し、閉成が指示さ
   れた時はこの閉成信号を利用して前記駆動装置を停止す
   る制御器とを備えた湯水混合式給湯装置。