JPH0643876B2 - 湯水混合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は湯と水を混合して、設定された温度の湯を供給
する湯水混合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装置には第３図に示すように構成
されている。すなわち第３図において弁軸１はサーボモ
ータ１′の駆動により進退移動するようになっている。
２は高温湯量を調節する湯側両面バルブで、湯側両面バ
ルブ２は絞り通孔３を有し、前記弁軸１の先端に固定さ
れている。４は冷水量を調節する水側片面バルブで湯側
両面バルブ２との間に発条５が介装されており、弁軸１
に対し湯側両面バルブ２の方向へのみ移動可能となって
いる。また、６は湯側弁室７内における給湯路８の出口
に形成した一方の湯側シートであり、９は湯側シート６
に相対向して湯側弁室７に形成した他方の湯側シート
で、湯側シート９は、又湯側弁室７と後記する混合室１
１との間に配設されている。これら２つの湯側シート
６，９間に前記湯側両面バルブ２を装備して弁軸１の進
退移動により湯側両面バルブ２が互いに２つの湯側シー
ト６，９に接離関係が互いに逆関係にありそれぞれの開
度が調節されるようになっている。１０は水側弁室を兼
ねた混合室１１における給水路１２の出口に形成した水
側シートで、この水側シート１０には前記水側片面バル
ブ４が弁軸１の進退移動によって接種してその開度を変
化調節するようになっている。なお給湯路８へは減圧弁
１５で減圧された水が湯沸器の熱交換器１４で加熱され
て供給される。給水路１２と給湯路８の分岐は減圧弁１
５以降であり、従って給水路１２と給湯路８の圧力に大
きな差はない。

この従来例の動作としては、まず弁軸１が左限位置に達
しこれと一体の湯側両面バルブ２が湯側シート６に接し
給湯路８を閉止した状態では、給湯路８からの高温湯は
湯側両面バルブ２に穿った絞り通孔３からのみ混合室１
１へ一定最少量流入する。一方、水側片面バルブ４は水
側シート１０から充分離れていてその開度は最大となっ
ていて、給水路１２からの冷水を多量に混合室１１へ流
入せしめ、最低温の出湯をなす。次に弁軸１が右行し湯
側両面バルブ２が湯側シート６，９の中間に位置した状
態では、湯側両面バルブ２の開度は最大となり、水側片
面バルブ４の開度は減少し、中温の出湯をなす。更に弁
軸１をさらに右行させると湯側両面バルブ２は湯側シー
ト９に近づきその開度を小さくするとともに、水側片面
バルブ４は水側シート１０に接触して全閉とし最高温の
出湯をする。ここで、出湯量が大きく湯沸器の能力をオ
ーバーする水量が湯沸器の熱交換器１４を通過すれば、
出湯温は降下するため弁軸１はさらに右行して湯側両面
バルブ２を発条５に抗して移動させ水量を調整し、最終
は湯面両面バルブ２が湯側シート９に接触してこれを閉
止し、かつ水側シートも引続き全閉に保って絞り通孔３
からのみ少量の湯が最高温で供給される。ここで絞り通
孔３の役割りであるが、感知温が設定温に比べ極端に低
い時はサーボモータが右行し湯側、水側とも全閉となる
が、絞り通孔３がない場合、混合湯取出路１３に設置し
た出湯温感知センサによる感知温は低いままで覆帰しな
い事態に陥ることを防止している。

発明が解決しようとする課題 従来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) 弁軸の駆動により混合湯量はほぼ一定の状態で湯
温を変動させることは可能であるが、混合湯温を一定と
してて混合湯量を変動させることはできない。

(2) 絞り通孔があるため水側は閉成できても湯側が閉
成できなく、双方を止めたい要望に対し応えることがで
きなかった。

本発明はこのような従来の課題を解消した湯水混合装置
を提供するもので、構造的には簡単な制御弁を用い、従
来例の様な複雑な弁形式を廃し、従来の温度調整機能と
水量変動機能を付加した湯水混合装置を実現することを
目的とする。

課題を解決するための手段 上記の目的を達成するために本発明の湯水混合装置は、
湯側経路と水側経路と、湯側経路と水側経路が合流した
混合湯経路と、湯と水の混合比率を調節し混合湯の流量
を調整する流量調節手段と、混合湯温を検出する混合温
度検出器と、混合湯温を設定する温度設定器と、流量調
節手段を駆動する電気的駆動手段と、通常の混合湯の供
給状態を混合湯の流量を時間の経過とともに継続して変
動させた供給状態に設定変更する流量変動設定器と、こ
の流量変動設定器の流量変動設定信号により電気的駆動
手段を調節し湯側経路に接続された湯沸器の燃焼に必要
な最少流量以上の設定範囲内で流量を時間の経過ととも
に継続して変動させる制御を行う制御装置を備えて構成
するものである。

作 用 上記した構成により本発明の湯水混合装置は、湯沸器の
燃焼が維持される範囲で混合湯の流量を時間の経過とと
もに継続して変動させて供給することにより、安定した
温度で肌にマッサージ効果を生じさせることが可能とな
り、また流量変動設定器により流量変動を行わない通常
の給湯と、流量変動を行った流量ゆらぎ給湯が選択で
き、用途に応じて使い分けが可能となるものである。

実施例 次に本発明の実施例について第１図から第２図に基づい
て説明を行なう。

第１図は本発明の湯水混合装置を用いた給湯システムを
示す図であるが、湯沸器の熱交換器２１はバーナ２２で
加熱され、湯側経路２３を通じて湯が供給される。この
湯側経路２３には制御弁Ａ２４が設けられ、一方水側経
路２５には制御弁Ｂ２６が設けられている。湯側経路２
３と水側経路２５は合流して混合湯経路２７となり、端
末の蛇口２８に混合湯を供給している。端末には混合湯
温の温度設定を行う温度設定器２９が設けられており、
設定温度と混合湯経路に設けた混合湯温検出器３０の信
号等を比較して制御装置３１にて制御弁Ａ２４、制御弁
Ｂ２６を制御している。制御弁Ａ２４と制御弁Ｂ２６は
ともに第２図に示すような構造をしている。制御弁は大
きく分けて電気的駆動部３２と弁部３３より成り立って
いる。電気的駆動部３２はモータ３４と減速歯車と回転
運動を直線運動に変換するねじ機構を含むギヤボックス
３５より成っている。一方弁部３３は流体の入口３６と
出口３７を有した弁框体３８内に、流路を調節する弁体
３９を内蔵しており、弁体３９に設けた軸４０を介し電
気的駆動部３２により上下方向にリニアーに位置調節が
される。３５′は弁体の位置を検出するマイクロスイッ
チである。次に制御弁Ａ２４と制御弁Ｂ２６の相互的な
関係について説明を行なう。まず温度設定器２９の設定
温度になるよう湯側経路２３と水側経路２５の流量比を
変える動作がなされる場合を説明すると設定温度を高く
すると、制御弁Ａ２４を開け制御弁Ｂ２６を閉じる方向
に、すなわち湯量を増し水量を減らす方向に制御を行な
い、逆に設定温度を低くすると制御弁Ａ２４を閉じ制御
弁Ｂ２６を開ける方向に制御が行なわれる。この時制御
弁Ａ２４と制御弁Ｂ２６の動作はいわば反比例的に、一
方が開方向なら他方が閉方向という具合に逆方向に行な
われる。

そして混合湯温検出器３０と温度設定器２９の温度偏差
がなくなった位置で、制御弁Ａ２４と制御弁Ｂ２６の位
置は保持される。次に全体の給湯量が多い状態で設定温
度が高くされたりした場合、制御弁Ａ２４は開成方向
に、制御弁Ｂ２６は閉成方向に反比例的に動作して行く
が、制御弁Ａ２４が全開に、また制御弁Ａ２６が全閉に
なった状態でも湯温が設定値に到達せず混合湯温検出器
３０と温度設定器の偏差があり時間がたってもなくなら
ない場合は、制御弁Ｂ２６が閉成された状態で制御弁Ａ
２４が湯沸器にとって必要な最少流量が確保できる範囲
で閉成方向に駆動される。この時制御弁Ａ２４と制御弁
Ｂ２６はいわば同方向に動作される。また、例えば蛇口
２８で風呂に給湯する場合など、予め温度設定器２９に
併設されたタイマー等で給湯時間を設定しておくと、時
間がくれば制御弁Ａ２４と制御弁Ｂ２６を双方とも閉成
方向に駆動し、湯水を自動的に止めることも可能であ
る。

更に、給湯対象がシャワーの場合、湯量を変えて肌への
マッサージ効果を持たせる混合湯の流量を時間の経過と
ともに継続して変動させる湯量ゆらぎシャワーなどの用
途の場合も同様に制御弁Ａ２４と制御弁Ｂ２６は同方向
に開閉をある所定の範囲内で繰り返すことにより実現で
きる。

この場合も湯量ゆらぎの変化範囲は、湯沸器にとって燃
焼に必要な最少流量が確保できる範囲に設定されてい
る。

シャワーで湯量をゆらがせて給湯を行う場合、同じ時間
シャワーを浴びても、混合湯の流量がゆらいでいるた
め、湯の使用量は少なくて済むとともに、肌に対しては
刺激があるため、使用感は大流量で使用した場合と大差
はない。

操作上の動作としては、混合湯温調節をしたい時は、温
度設定器２９を好みの温度に設定すると制御装置３１の
働きで混合温度検出器３０と温度設定器２９の偏差がな
くなる位置に迄制御弁Ａ２４と制御弁Ｂ２６の開度を反
比例的に調節する。給湯量が多すぎて水側経路を制御弁
Ｂ２６全閉にしても、温度偏差が残る場合は、制御弁Ａ
２４が同様に閉成方向に動作し温度偏差が解消される位
置まで、湯側経路の流量を絞り込む。時間が来たら給湯
を止めたい場合、また時刻が来たら給湯を開始するよう
なタイマー制御をする場合は、温度設定器２９に併設さ
れたつまみでセットする。また湯量をゆらがせたい場合
も同様に別に設けた流量変動設定器であるつまみ２９′
にてセットを行なうことにより所定の設定範囲内で湯量
変動が行なわれる。

なお蛇口２８を止め給湯を停止している状態では、温度
設定器２９の設定値と混合湯温検出器３０の温度偏差は
大きく開いて行き時間がたっても偏差が解消されないた
め、制御弁Ａ２４は最少流量が確保できる微少なすき間
を残した位置まで閉成されている。給湯再開時は湯側は
微少の流量が流れる状態から制御がスタートし、従来の
ように一時的は湯側全開の位置を通過するようなことが
ないので危険がない。

発明の効果 以上で述べたように、本発明の湯水混合装置によれば次
のような効果が得られる。

(1) 混合湯の流量を時間の経過とともに継続して変動
させて供給することにより肌にマッサージ効果を生じさ
せることが可能であり、混合湯の使用量が低減できると
ともに、湯側経路に接続された湯沸器の燃焼に必要な最
少流量以上の設定範囲内で流量を時間の経過とともに継
続して変動させる制御を行っているため、流量をゆらが
せた給湯を行っても湯沸器の燃焼が維持され、安定した
温度の混合湯が供給できる。

(2) 通常の混合湯の供給状態を、混合湯の流量を時間
の経過とともに継続して変動させた供給状態に設定変更
する流量変動設定器を備えているため、流量変動を行わ
ない通常の給湯と、流量変動を行った流量ゆらぎ給湯が
選択でき、用途に応じた使い分けが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の湯水混合装置を用いた給湯
システム図、第２図は同システムに用いた制御弁の断面
図、第３図は従来の湯水混合装置を示す断面図である。 ２３……湯側経路、２４……制御弁Ａ、２５……水側経
路、２６……制御弁Ｂ、２７……混合湯経路、２９……
温度設定器、２９′……つまみ（流量変動設定器）、３
０……混合湯温検出器、３１……制御装置、３２……電
気的駆動部、３３……弁部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】湯側経路と水側経路と、前記湯側経路と水
   側経路が合流した混合湯経路と、湯と水の混合比率を調
   節し混合湯の流量を調整する流量調節手段と、混合湯温
   を検出する混合温度検出器と、混合湯温を設定する温度
   設定器と、前記流量調節手段を駆動する電気的駆動手段
   と、通常の混合湯の供給状態を混合湯の流量を時間の経
   過とともに継続して変動させた供給状態に設定変更する
   流量変動設定器と、この流量変動設定器の流量変動設定
   信号により前記電気的駆動手段を調節し前記湯側経路に
   接続された湯沸器の燃焼に必要な最少流量以上の設定範
   囲内で流量を時間の経過とともに継続して変動させる制
   御を行う制御装置を備えた湯水混合装置。