JPS61223435A - 液体温度の制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液体の温度を制御する方法および装置、特にコ
ンピュータの制御のもとｔ水温を千二りし調節する方法
に関する。

〔従来の技術〕

液体の流れそしてまたは温度を制御するための制御方式
はこれまでに提案されている。その内の一つの方式では
多数の２方弁にそこを流れる流体の体積を変えるための
流れ抵抗を接続している。それら弁の夫々はコンピュー
タの制御のもと〒１あるいはハ／Ｖ変換器を用いて開放
される。１時に１つの特定の流体のみがいずれか１個の
弁を通過し合流点へと流れるようになっている。流れ抵
抗体は２進構成を形成され、それにより１個の流れ抵抗
を通る流体体積が残りの流れ抵抗を通る流体体積に対し
２進関係となるようになっている。水温制御の他の知ら
れた方式では連続的に調整可能なあるいは無限的に可変
の弁開口を用いてその弁を通る水量を制御している。こ
の方式は検出した実際温度と所望温度とを比較し、実際
温度が所望温度に対応するように調整されるようにして
制御を行う。

〔発明が解決しようとする間塵点〕

本発明はこれら従来の方式に関連する成る種の欠点を克
服し、正確な所望水温をつくるための水温制御動作を改
善しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は選ばれた水温を達成するように開閉弁を制御す
るためにディジタル制御およびメモリ装置を利用する。

好適には夫々の弁を１個のオリフィスに接続しこれらオ
リフィスを２群に分ける。第１群のオリフィスは温水を
そして第２群のオリフィスが冷水を通すようにする。第
１群のオリスイスの開口は第２群のオリフィスのそれよ
り大きくなっており、この開口の大きにおける差により
、本発明に関連して可能となろ水温の範囲の高温側端に
おいて水温を小さい増分をもって調節しうるようになる
。更に微調整型あるいは無限可変型の弁ではなく開閉弁
の利用により非故障の場合の交換コストが低くてすむこ
とになる。

〔作用〕

本発明の液体、好適には水の温度の制御装置は多数のソ
レノイド作動器の作動を制御するためのプログラム情報
を記憶するためのメモリを含む電子的コントローラを含
んｔおり、夫々の作動器が１個の開閉弁に機械的に結合
している。夫々の弁は完全に開放されるかまたは完全に
閉止される。好適な実施例ではこれら開閉弁のいくつか
が比較的高温の水を通し、残りの弁が比較的低温の水を
通すようになっている。この実施例では夫々の弁の上流
側に１個のオリフィスが設けられて水が１個のオリフィ
スからその弁に分配されるようになっており、他の実施
例ではこれらオリフィスは夫々の弁の下流側に配置され
る。

冷水弁に連通ずる夫々のオリフィスについてのオリフィ
ス開口に関してはそのようなオリフィスと他の冷水を通
すオリフィスとの間に２進関係をもたせている。同様に
この好適な実施例では温水を通す弁に連通ずる夫々のオ
リフィスと弁に温水を通す他のオリフィスとの間に２進
関係がつくられる。また好適には温水用弁に関連するオ
リフィスの開口度は冷水用の弁に関連する対応するオリ
フィスのそれより大となっている。これら弁からの水は
共通の流路に入りこの流路によりシャワーのノズルのよ
うな出力装置に水が供給される。

温度検出器がこの共通流路内の水の温度の検出に用いら
れる。この温度検出器の出力はコントローラに送られる
。コントローラはこの検出された混合水の実際温度を表
わす電気信号を所望の温度を表わす電気信号と比較する
。この所ザー 型温度は本装置のニー＼Ｘにより選ばれてコン、トロー
ラに入力される。実際の温度が所望温度とは異るときは
、所望温度に等しい温度の混合水が共通流路に与えられ
るように開閉を制御すべくコントローラが動作する。混
合水の温度の制御においては多数の開放弁と閉止弁の組
合せが可能である。コントローラは所望の水温の達成の
ために実際の温度および所望温度と共にメモリに記憶さ
れた情報またはインストラクションを用いて弁を開放ま
たは閉止するように動作する。温水弁に連通ずるオリフ
ィスの開口度が対応する冷水弁に連通ずるオリフィスの
それより大とされているから、所望の比較的高温の水温
が調節再帰な水温範囲の高温側の湯温度に関連した・々
イアスにより、より正確に得られる。

上記から本発明の多数の目的が達成出来ることは容易に
理解しうるものと考える。比較的簡単ｔあるが効率の高
い方式が水温の調節に対して与えられる。開閉弁の開故
について多種の組合せが可能であるから、水温のより微
妙な制御が可能である。多種の開閉弁の組合せはプリプ
ログラムトメモリに記憶される情報を用いて制御される
。完全に開放か完全に閉止となる開閉弁は、製造コスト
の高い微調整可能なあるいは無限可変の弁とは異り比較
的安価であるために利用されている。それに関連して本
発明の弁は交換費用が低くそして完全に開放あるいは閉
止するだけｔよいからそのような弁が所望の開度まで適
正に開かれているかどうかについての配慮は不要である
。最後に、温水用のオリフィスは可変水温範囲の高温側
の端においてより正確な所望水温が達成出来るように対
応する冷水用オリフィスより大きいものとすることが出
来る。

本発明の他の利点については図面に関連した次の説明か
ら明らかとなるはずである。

〔実施例〕

本発明の液体、好適には水の温度のコントローラは第１
図に概略的に示す電子的コントローラ１０を含んでいる
。この電子的コントローラ１０は水の流れる系との関連
において水の温度をモニタし制御する。

、第１図の実施例において、本発明は８個の弁１２．１
＋、１６，１８，２０．２２’、２４゜２６を含むよう
に示されているが弁の数はより高い水高精度の達成のた
めに増加することも温度範囲にわたる温度精度がより低
くてよい場合には減少することも可能である。弁１２　
、１６．２０．２４は冷水ラインからの冷水を通すため
に利用され、弁１４．１８．２２．２６は渇水ラインか
らの温水を通すたぬに利用される。

本発明の一実施例の説明のために、弁１２−２６は弁封
２８，３０，３２．３４に群化されている。各弁封２８
−３４は温水用の１個の弁と冷水用の１個の弁からなる
。このような構成は本発明の説明には有効１あるが、弁
１２−２６を対とするのではなくいくつかの弁を群とし
そのうちにいくつかを温水用にそしていくつかを冷水用
にしてもよい。

弁１２−２６の夫々は開閉弁であって完全開放または完
全閉止するようになっている。弁１２−２６は増分段階
を経て開きまたは閉じるものではない。そのような開閉
弁１２−２６の使用により開度が段階的に制御される弁
に対し本発明のコストが低下する。

この流れ系は更に多数の流量制御用のオリフィス３６−
５０を含ん１いる。オリフィス３６−５０の夫々は弁１
２−２６の夫々に連通しており、オリフィス３６−５０
は弁１２−２６の上流に配置されている。しかしながら
これらオリフィス３６−５０は弁１２−２６の下流側に
配置することも出来る。その場合には、例えば２個の弁
を１個のオリフィスに接続することが出来るからオリフ
ィスの数を半分にすることが出来る。

本実施例においては冷水を通すオリフィス３６．４０，
４４．４８は互いに２進的に関係づけられており、温水
用のオリフィス３８　、４２．４６，５０も互いに２進
的に関係づけられている。すなわち、例えば同時に冷水
を受けるオリフィス３６と４０の場合にはオリフィス４
０を通る冷水の流れはオリフィス３６を通る冷水・の流
れの２倍となる。同様にオリフィス４４を流れる冷水は
オリフィス３６のそれの４倍となり、オリフィス４８の
冷水はオリフィス３６のそれの８倍となる。同様にオリ
フィス４２を通る温水はオリフィス３８のそれの２倍で
あり、オリフィス４６の温水はオリフィス３８のそれの
４倍となり、オリフィス５０の温水はオリフィス３８の
それの８倍となる。

またこの実施例１は流量制御オリフィス３６．４０．４
４．４８の開口度はオリフィス３８．４２．４６．５０
のそれとは異っている。特に温水用のオリフィス３８，
４２．４６．５０の夫々の開口度は冷水用のオリフィス
３６，４０．４４．４８より夫々大きく、例えば第１ノ
フイス３８はオリフィス３６より大きな開口度を有して
いる。

このような大きさの差は本発明の主たる応用面が浴槽お
よびシャワー系の水温制御にあるためには採用されたも
のである。浴槽内の湯温は一般に約３８°Ｃ−４３°Ｃ
の範囲である。一般的な温水系からの温水の温度は約６
０°Ｃであり冷水は約１３°Ｃであるから所望の水温を
得るには可能な水温範囲の低温側端温度ではなく高温側
端温度近辺ｔより高い水温精度を得ることが望ましい。

これは所望の湯温捷たはシャワ一温度を得るためには比
較的大ｌ゛の温水と比較的少量の冷水を混合すること意
味する。これに関して本発明は対応する弁２２．２６．
３０．３４に温水を分配するために比較的大開口度をも
つオリフィス３８，４２．４６．５０を利用する。

後に詳述するそのような実施例ｔはシャワーを浴びるに
一般に適した温度範囲内で所望のシャワ一温度をより正
確に与えるようにされている。

流れ系は更に多数のソレノイド駆動装置５２−６６を含
ん１いる。ソレノイド駆動装置５２−６６の夫々は８個
の弁１２−２６の１個の開／閉を制御するためのソレノ
イドを運動する。

ソレノイド駆動装置！ｔ５２−６６の作動は電子的コン
トローラ１０により制御される。同じくコントローラ１
０により制御される他のソレノイ、Ｐ駆動装置６８は閉
止弁７０に関連している。

閉止弁７０は共通流路７２内に配置される。流路７２は
弁１２−２６の出力に接続されて開放された弁１２−２
６からの水を受ける。閉止弁７０と流路７２の出力は第
１図に概略的に示すシャワーノズル７４″？％あるが浴
槽の蛇口のような他の出力装置でもよい。流路７２に供
給される温水および冷水はそこｆ混合されて混合水がシ
ャワーノズル７４から出るようになっている。

本装置は更に閉止弁７０とシャワーノズル７４への水量
を調整するための流れ制御装置７６を有し、これは流路
７２内に配置される。流れ制御装置７６は弁１２−２６
から共通流路７２への水の量が必ずしも同一１ないため
に設けられている。これは、本実施例においては弁１２
−２６の内の１個以上が同時に開放または閉止されそし
てまた温水オリフィス３８，４２，４６．５０と冷水オ
リフィス３６　、４０　、４４　。

４８と１は開口度が異るために生じる現象！ある。シャ
ワーノズル７４からの水量を所望の一定１良とするため
にこの流れ制御装ｆｋ７６が使用される。流れ制御装置
７６は従来のもの１よく、そこからの出力がそこに最少
量の水が入った後には一定となるように水量を制御する
ように動作する。

本装置には更にシャワーノズル７４の上流側にレスポン
ス制御ユニット７７が配置されている。ユニット７７は
シャワーノズル７４内の水の温度の大きなあるいは急激
な変化を最少のものとするために設けられている。例え
ばシャワーノズル７４にその時存在する水の温度と選択
された水温との間に大きな変化が生じる場合にはシャワ
ーを使用中の者にそのような水温の急激な変化を経験さ
せることは望ましくない。このために流路７２よりもか
なり大きい口径をもつ・ぞイブ部分のようなものフある
このレスポンス制御ユニット７７は湯がシャワーノズル
７４に入る前にこのＡイブ部分に溜まり、それによりシ
ャワーノズル７４を出る湯の温度の急激な・変化を有効
に増り除くために使用される。レスポンス制御ユニット
７７に関連して温度検出器（図示せず）もまたその近辺
１使用することが出来、使用者がシャワーノズル７４か
ら出る湯の温度の正確な情報を得ることが出来るように
ユニット７７を出る湯の温度を使用者に表示するように
してもよい。

この流れ系とコントローラ１０との間に設けられるリン
クユニットまたは相互接続ユニットは温度検出器７８で
ある。温度検出器７８は好適にはシャワーノズル７４か
ら出る湯の温度をに 検出するために流路７２内き配置するとよい。

°温度検出器７８はコントローラ１０に電気的に接続さ
れ、そして特に検出器７８からの温度出力は信号条件づ
け装置８０に加えられる。温度信号は検出器７８により
検出される水温に関係する。信号条件づけ装置８０の機
能は使用される温度検出器７８の種類によりきまるもの
であり、例えば周知のように冷点補償を与えまたは温度
信号の線形化を行うように動作する。条件づけられた温
度信号はＡ／Ｄ変換器に加えられる。代表的な実施例で
は温度信号はＡ／Ｄ変換器８２でディジタル形に変換さ
れた後に適当な周辺装置およびマイクロプロセサ８６に
接続するＩ１０コントローラ８４に加えられる。詳細に
は電子的コントローラ１ｏはマイクロプロセサ８６とそ
れに接続するプログラムメモリ８８を有する。プログラ
ムメモリ８８は本発明の流れ系の動作のモニタおよび制
御中マイクロプロセサ８６により使用される実行可能な
制御プログラムを可変および永久データと共に記憶する
。

１１０コントローラ８４を通じてマイクロプロセサ８６
と接続する周辺装置にはスイッチユニット９０が含まれ
る。スイッチユニット９゜は本発明の使用者がマイクロ
プロセサ８６を用いて予定のあるいは所望の温度を選択
しコントローラ１ｏに入力して記憶させることが出来る
ようにするために設けられる。一実施例においてはこの
ユニット９０は所望温度を上げるための第１スイツチと
それを下げるための第２スイ・ツチを含んでいる。スイ
ッチユニット９０の出力は所望の温度をＩ１０コントロ
ーラ８４を通してマイクロプロセサ８６に入力しようと
して使用者がそれを作動したとき生じる過渡現象を除去
するための吸収回路９２に加えられる。使用者によりセ
ットされる予定の水温は温度検出器７８により検出され
る実際の温度との比較のためにマイクロプロセサ８６内
のレジスタに記憶出来、あるいはマイクロプロセサ８６
による後のアクセスと使用のためにプログラムメモリ８
８に記憶することも出来る。

予定温度に関連して電子コントローラ１０は更に選択に
より所望温度またはシャワーノズル７４にある水の実際
温度を可視表示するための表示ユニット９４を含ん１い
る。インターフェース回路９６はこの表示ユニット９４
への入力ヲ与よるものであって、この実施例ではその適
正なＬＥＤセグメントを附勢するために１１０コントロ
ーラ８４からの情報を復号化するためのデコーダと、表
示される温度に関係したディジタル信号の必要な大きさ
を与えるための表示駆動回路と、適正なＬＥＤセグメン
トが連続的に点灯しないように予定の様式！表示、駆動
回路とデユーダへの所望の入力を制御することにより温
度表示を与えるに必要な回路を最少にするマルチプレク
サとを含んでいる。

電子的コントローラ１ｏは更に多数の機能を与えるため
の主スィッチ９８を含んでいる。主スィッチ９８は弁１
２−２６のすべておよび閉止弁７０への電力を遮断する
オフ位置ＯＦＦを有しており、このオフ位置のときには
弁１２−２６からは水が出ないようになる。主スィッチ
９８はまたセット位置ＳＥＴを有し、この位置において
弁１２−２６は閉じたままとなるが表示ユニット９４が
動作して使用者により選ばれた予定温度を表示させる。

更にスイッチユニット９０はこの予定温度が表示ユニッ
ト９４に可視表示を行いつつ使用者により変更出来るよ
うに動作する。主スィッチ９８は動作位置ＲＵＮ、を更
に含み、その位置１は閉止弁７０が開７′ｌ）れ、弁１
２−２６も動作する。この位置では水がシャワーノズル
７４を流れそして表示ユニット９４が検出器７８１検出
される実際の水温を可視表示する。

本発明の装着の動作を次に説明する。シャワーノズル７
４からの水が所望の温度となるようにするためには使用
者は主スィッチ９８をセット位置にする。スイッチユニ
ット９０を用いて使用者は表示ユニット９４が選択した
所望温度を表示するまフそこに表示される温度を増減す
ることが出来る。これと同時に主スィッチ９８を動作位
置に動かして水が開放している多数の弁１２−２６を通
り流れはじめるようにする。

水が共通流路７２に達するとその温度が検出器７８によ
り検出されて信号条件づけ回路８０に°加えられ、そし
てＡ／Ｄ変換器８２とＩ１０コントローラ８４を通して
マイクロプロセサ８６に入る。実際温度に対応する温度
信号は予め入力されている所望温度を表わすディジタル
信号と比較される。この比較はプログラムメモリ８８に
記憶されている制御プログラムの制御のもとでマイクロ
プロセサ８６により行われる。所望温度と実際温度との
間に差がある場合には、電子コントローラ１０が所望温
度となるようにこの差を調節するべく動作する。シャワ
ーノズル７４からの水の温度を制御する際に１７０コン
トローラ８４はソレノイド駆動装置５２−６６の内の選
ばれたものへの電力供給を制御する。選択されたソレノ
イド駆動装置５２−６６のコイルはそれにより附勢され
て附勢された駆動装置５２−６８に対応する弁１２−２
６を開放する。どの弁が開放されたかにより水温を使用
者により選ばれた所望温度へと変化させることが出来る
。

弁１２−２６の内のどの弁を開き特定の混合水をつくる
かについては弁封２８〜３４の開放／閉止弁の組合せを
示す次の水混合表を参照され度い。

水　　混　　合　　表 １０／１５＝Ｏ，ＯＯＯ１０１０１０１２２／１７：０
．１１８１１０１０１０１３２．４６＝０．１２５１０
０１０１０１４２／１５＝０．１３３１１００．０１０
１５２／１４＝０．１４３１００００１０１６２／１３
＝０．１５４１１０１０００１７２／１２＝０．１６７
１００１００．０１８２／１１＝０．１８２１１０００
００１９２ＡＯ＝０．２０１００００００１ １．０４／１９＝０．２１１０１１１０１０１１１４／
１８＝０．２２２００１１０１０１１２４／１７＝０．
２３５０１１００１０１１３４／１６＝０．２５００１
００１０１１４４／１５＝０．２６７０１１１０００１
１５４／１４＝０．２８６００１１０００１１６６／２
０＝０．３０１０１１０１０１１７４／１３＝０．３０
８０１１００００１１δ　　６／１９＝０．３１６　　
１　１　　１　０　　０１　０１１９　６／１８＝０．
３３３　１　０　１　０　０　１　０　１２０　　　８
／２３＝０．３４８　　　０　　１　　　０　　１　　
　１　　　１　　　０　　１２１　　６／１７＝０．３
５３　　１　１　　１　１　　０　０　　０１２２　８
／２２＝０．３６４　０　０　　０　１　　１　１　　
０　１２３　　６／１５＝０．３７５　　１　０　　１
　１　　０　０　　０１２４　８／２１＝０．３８１　
　０　１　　０　０　　１　１　　０　１２５　８／２
０＝０．４０　　０　０　　０　０　　１　１　　０　
１２６　　１０／２４二０．４１７　　　　１　　　０
　　　　０　　　１　　　　１　　　１　　　　０　　
１２７　８／１９＝０．４２１　　０　１　　０　１　
　１　０　０１２８　６／１４＝０．４２９　　１　０
　　１　０　　０　０　　０　１３０　８／１８＝０．
４４４　０　０　　０　１　　１　０　　０　１３１　
１０／２２＝０．４５５　１　０　　００１１０１３２
　１２／２６＝０．４６２　０　０　１０１１０１３３
　８／１７＝０．４７１　０　１　　０　０　　１　０
　　０　１３４　１０／２１＝０．４７６　　１　１　
　０　１　　１　０　　０　１３５　１２／２５＝０．
４８０　０　１　　１　０　　１　１　　０　１３６　
１４／２９＝０．４８３　１　１　　１　１　　１　１
　　０　１３７　１４／２８＝０．５０　　１　０　　
１　１　　１　１　　０　１３８　１６／３１＝０．５
１６　０　１　　０　１　　０　１　　１　１３９　１
４／２７＝０．５１９　　１　１　　１　０　　１　１
　　０　１４０　１２／２３＝０．５２２　０　１．　
　１　１　　１　０　　０　１４１１α４９＝０．５２
６　　１．１　　００　　１　０　　０１４２　１６／
３０＝０．５３３　０　０　０１０１１１４３　１４／
２６＝０．５３８　１　０　　１　０　　１　１　　０
　１４４　１２／２２＝０．５４５　０　０　　１　１
　　１　０　　０　１４５　１０／２９＝０．５５２　
０１０００１１１４６　１０／１８＝０．５５６　１　
０　　０　０　　１　０　　０　１４７　１４／２５＝
０．５６０　１　１　　１　１　　１　０　　０　１４
８　１８／３２＝０．５６３　１　０　　０　１　０　
１　　１　１４９　１６／２８＝０．５７１　０　０　
　０　０　　０１　１１５０　１８／３１＝０．５８１
　１　１　　０　０　０　１　　１　１５１　１４／２
４＝０．５８３　１０　　１１１ｏ　　　ｏ１５２　２
０／３４＝０．５８８　０　０　　１　１　　・０　１
　　１　１５３　１６／２７＝０．５９３　０　１　　
１　１　　０　１　　１　１５４　２２／３７＝０．５
９５　　１　１　　１　１　　０　０　　１　１５５　
１８／３０＝０．６０　　１　０　　０　０　　０　１
　　１　１５６　２０／３３＝０．６０６　０　１　　
１　０　０　１　　１　１５７　１４／２３＝０．６０
９　　１　１　　１　０　　１　０　０１５８　２２／
３６＝０．６１１　　１　０　　１　１　　０　　１　
　１　１５９　１６／２６＝０．６１５　　０　０　　
０　１　　０　０　　１　１６０　１８／２９＝０．６
２１　　１　１　　０　１　　０　０　　１　１６１　
２０／３２＝０．６２５　　０　０　　１　０　　０　
　１　　１　１６２　２２／３５＝０．６２９　　１　
１　　１　０　　０　　１　　１　１６３　２４／３８
＝０．６３２　　０　０　　０　１　　１　　１　　１
　１６４　２６／４１＝０．６３４　　１　１　　０　
１　　１　　１　　１　１６５　１！／２２＝０．６３
６　　１　０　　１　０　　１　　０　　０　１６６　
１６／２５＝０．６４０　　０　１　　０　０　　０　
０　　１　１６７　１８／２８＝０．６４３　　１　０
　　０　１　　０　０　　１　１６８　２０／３１＝０
．６４５　　０　１　　１　１　　０　　０　１１６９
　２２／３４＝０．６４７　　１　０　　１　０　０　
１　１１７０　２４／３７＝０．６４９　　０　１　　
０　０　　１　　１　　１　１７１　２６／４０＝０．
６５　　１　０　　０　１　　１　　１　　１　１７２
　２８／４３＝０．６５１　　０　１　　１　１　　１
　１　　１　１７３　３０／４５＝０．６６７　　１　
１　　１　１　　１　　１　　１　１７４　３０／４４
＝０．６８２　　１　０　　１　１　　１　　１　　１
　１．７５　２８／４１＝０．６８３　　０１　　１０
　　１１　　１１．７６　２６／３８＝０．６８４　　
１　０　　０　０　　１　　１　　１　１’７７　２４
／３５＝０．６８６　　０　１　　０　１　　１　　　
（１１１７８　２２／３２＝０．６８８　　１　０　　
１　１　　０　０　　１　１７９　２０／２Ｑ＝０．６
９　　０　１　　１　０　　００　１１８０　１８／１
６＝０．６９２　１　０　　０　０　　０　０　　１　
１８１　１６／２３＝０．６９６　０１　０１　０１　
１０８２　３０／４３＝０．６９８　１１　　１０　　
１　１　　１１８３　２８／４０＝０．７０　　０　０
　　１　０　　１　１　　１　１８４　２６／３７＝０
．７０３　１１　　０”１　　１　０　　１１８５　２
４／３４＝０．７０６　０　０　　０　１　　１　０　
　１　１８６　２２／３１＝０．７１　　１　１　　１
　０　　０　０　　１　１８７　２０／２８＝０．７１
４　０　０　　１　０　　０　０　　１　１８８　２８
／３９＝０．７１８　０　１　　１　１　　１　０　　
１　１８９　１８／２５＝０．７２　　１　１　　０　
１　　０　１　　１　０９０　２６／３６＝０．７２２
　１　０　　０　１　　１　０　　１　１９１　２４／
３３＝０．７２７　０　１　　０　０　　１　０　　１
　１９２　３０／４１＝０．７３２　１　１　　１　１
　　１　０　　１　１９３　２２／３０＝０．７３３　
　１　０　　１　０　　０　０　　１　１９４　２８／
３８＝０．７３７　０　０　　１　１　　１　０　　１
　１９５　２０／２７＝０．７４１　０　１　　１　１
　　０　１　　１　０９６　２６／３５＝０．７４３　
　１　１　　０　０　　１　０　　１　１９７　２４／
３２＝０．７５０　０　０　　０　０　　１　０　　１
　１９８２２／２９＝０．７５９　１　１　　１　１　
０　１　１　０９９　１６／２１＝０．７６２　０　１
　０　０　０　１　　１　０１００２６／３４＝０．７
６５　１　０　０　０　１　０　１　１１０１　２０／
２６＝０．７６９　０　１　　０　１　１　１　　１　
０１０２２４／’３１＝０．７７４　１　０　１　０　
１　１　０　０１０３２８／３６＝０．７７８　０　０
　１　０　１　０　　１　１１０４　１８／２３＝０．
７８３　１　１　　０　０　０１　１０１０５　２２／
２８＝０．７８６　１　０　　１　１　０　１　　１　
０１０６　２６／２９＝０．７８８　１　１　　０　１
　１　０　　１　０１０７　３０／３８−０．７８９　
１０　　１０　１　０　　１１１０８　２３／３５＝０
．８０　　０　１　　１　１　１　１　　１　０１０９
　３０／３７＝０．８１１　１　１　　１　１　１　１
　　１　０１１０　２６／３２＝０．８１３　１　０　
　０　１　１　１　　１　０１１１　２２／２７＝０．
８１５　１　１　　１　０　０　１　　１　０１１２　
１８／２２＝０．８１８　１　０　　０　０　０　１　
　１　０１１３　２８／３４＝０．８２４　０　０　　
１　１　１　１　　１　０１１４　２４／２９＝０．８
２８　０　１　　０　０　１　１　　１　０１１５　３
０／３６＝０．８３３　１　０　　１　１　１　１　　
１　０１１６　２６／３１＝０．８３９　１　１　　０
　０　１　１　　１　０１１７　１６／１９＝０．８４
２　０　１　　０　１　０　０１　０１１８　２２／２
６＝０．８４６　１　０　　１　０　０　１　　１　０
１１９　２８／３３＝０．８４８　０　１　　１　０　
１　１　　１　０１２０　２４／２８＝０．８５７　０
　０　　０　０　　１　１　　１　０１２１　２６ハ２
＝０．８６７　１　０　　０　０　１　１　　１　０１
２２　２０／２３＝０．８７０　０　１　　１　１　　
０　０　　１　　Ｃ）１２３　２８／３７＝０．８７５
　０　０　　１　０　１　１　　１　０１２４　２２／
２５＝０．８８０　１　１　　１　１　０　０　　１　
０１２５　３０／３針０．８８２　１０　　１０　　１
　１　　１０１２６　２４／２７＝０．８８９　０　１
　　０　１　　１　０　　１　０１２７　２６／２９＝
０．８９７　１　１　　０１１０１０１２８１８／２０
＝０．９０　１０　　０１　　００　　１０１２９　２
８／３１＝０．９０３　０１　　１１　　１０　　１０
１３０　２０／２２＝Ｏ，ＯＯ９００Ｌ、　　１　　０
　０　　１　０１３１　２２／２４＝０．９１７　１　
０　　１　０　　０　１　　１　０１３２　２４／２６
＝０．９２３　０　　Ｃｊ　　　Ｏ１１０１０１３３２
６／２９＝０．９２９　１　０　０１　　１０　　１０
１３４　２８／３０＝０．９３３　０　０　　１　１　
　１　０　　１　０１３５３０／３２＝０．９３５　１
　０　１１１０１０１３６　１６／１７＝０．９４１　
０１０００　０　１゜１３７　１８／１９＝０．９４７
　１　１　　０　０　０　０　１０１３８　２０／２１
＝０．９５２　　０　１　　１　０　　０　　０　　１
　０１３９　２７／２３＝０．９５７　　１　１　　１
　０　　０　０　　１　０１４０　２４／２５＝０．９
６０　　０　１　　０　０　　１　０　　１　０１４１
　２６／２７＝０．９６３　　１　１　　０　０　　１
　　０　　１　０１４２　２８／２９＝０．９６６　　
０　１　　１　０　　１　０　　１　０１４−３　３０
／３１＝０．９６Ｇ）　　　１　１　　１　０　　１　
０　　１　０１４４　３０／３０＝１．ＯＯＩ　　Ｏ１
０１０１０冗長度を与えるための弁の組合せが存在する
からすべての弁の組合せを使用する必要はない。この実
施例の４個の弁封２８−３４については使用者には１４
４個の冗長のない制御位置が与えられるのであり、夫々
の制御位置１異った弁群が開放されて異った比率の温水
が得られる。

開放される弁は２進数ｌで表わされ、閉止される弁は２
進数０１表わされている。この表から明らかなように第
１制御位置においては冷水用の弁はすべて開放されそし
て温水用の弁はす・べて閉じられる。その結果、冷水に
対する温水の比あるいは量を示す欄は全量中温水のない
ことを示している。この表の最後の第１４４制御位置マ
は温水用の弁のすべてが開き、冷水弁のすべてが閉じる
。従ってこの場合には水の全量に対する温水の比は１、
すなわちシャワーノズル７４からの水はすべて温水とな
る。

この表から同じく弁１２−２６は完全に閉じるか完全に
開くかするものでありその中間のないことがわかる。更
に同じくこの表から、本発明の好適な実施例においては
一対の弁の内の温水用弁も冷水用弁も１時に完全に開く
か完全に閉じあるいは一方のみが完全に開かれることが
わかる。これにより種々の水温を比較的少数の弁！実現
しうることになる。またこれに関連して、上記の特徴の
故に本発明は開放／閉止される弁のより多数の組合を与
えることが出来る。

その結果、与えられた数の弁封について選択出来る水温
の種類の数をより多くすることが出来、それにより所望
の水温を選びそしてそれを得るに際しより大きな融通性
を使用者に供することが出来る。例として４個の弁封を
有する実施例においては１４４個の制御位置が与えられ
て異った温水のパーセンテージを与えている。１つの弁
封の内の１個の弁のみが１時に開きつるとすればそのよ
うな選択可能な温度の数は減少することになる。このよ
うな設定個数の減少により使用者としては同じ数の水温
を得ることが出来なくなる。またこれら弁封は使用され
る必要がないことも理解出来る。例えば冷水用の弁の数
と温水用の弁の数とを異ったものとすることが出来る。

残りの第２〜第１４３制御位置に関しては混合水中の温
水の比は弁１２−２６と連通ずるオリフィス３６−５０
の大きさによりきまる。前述のようにこの実施例フは弁
１２−２６の夫々について温水の入るオリフィスは冷水
の入るオリフィスよりも比較的大きい開口を有している
。上記表１は温水用オリフィスの夫々の開口度は同−弁
封によける冷水用オリフィスのそれの、２倍となってい
る。しかしながら、水温範囲について異ったバイアスが
必要であれば他の寸法差を用いることも出来る。

温水用のオリフィスの開口度を大きくすると水温の選択
について重要な利点が得られる。典型的な温水系では温
水の温度は約６０°Ｃであり、冷水の温度は約１４°Ｃ
である。平均的なシャワーの温度は約３８°Ｇ−４３０
Ｃの範囲１ある。

使用者により要求される水温は温水温度により近いから
水温範囲の高温側端においてより大きな水温制御あるい
は精度を与えることが望ましい。例えば冷水の温度を約
１４ｃｃとすれば第１制御位置においてシャワーノズル
７４からの水の温度は約１４０Ｃである。更に温水の温
度を約６００Ｃとして第１４４制腕位置における水温が
水の流量を第１制御位置のそれと同じとして約６０°Ｃ
となるようにすれば使用者がシャワーを使用するときに
実際に利用出来る温度の範囲内により多くの制御位置を
設けることが望ましい。温水弁１４．１８．２２．２６
に連通ずる大開口度の温水用オリフィス３８　、４２　
、４６　。

５０は温度範囲の下限で達成されるものよりも上限でよ
り微細な水温合体増分が達成出来るように渇水温度に向
けての水温の考えうる組合せを調節するもの１あるから
これらオリフィスにより上記の要求が満たされうること
になる。この実施例においてはすべての弁１２−２６が
完全に開く第７３制御位置について約４０°Ｃの水温（
１４°Ｃと６０００の中間温度）′Ｑはなく、それより
も高い水温が得られる。前記の表を利用するこの実施例
に関しては温水の量は約４４°Ｃの水温が得られるよう
に冷水の量の２倍となっている。

水温の制御に関してはマイクロプロセサ８６はプログラ
ムメモリ８８に記憶された制御プログラムを使用する。

所望の水温を得るための弁の開／閉の制御の一方法にお
いてはこの制御プログラムにより第２図のチャートに示
す方法に従って開放される弁の組合せが変更される。特
、にこの方法は誤差因子（ＥＦ）の決定を含んで、あり
、この因子の大きさと符号を用いて所望温度の達成に使
用されるべき前記表中の開放される弁の組合せを決定す
る。

詳細には第２図において所望の初期水温を与えるために
弁１２−２６を初期状態にセットすることによりこの系
の動作が開始する。次に実際温度が検出されて表示され
る。次に使用者により入力される所望温度と実際温とを
用いて誤差因子が決定される。この実施例ではＸを予定
のメモリに記憶されている係数として誤差因子ＥＦは次
のように定義される。

ＥＦ＝（設定温度）−（現在温度）−Ｘ（（現在温度）
−（直前の現在温度）） 誤差因子が決定すると、次に実際温度と所望湿度との差
を減少するために選択されるべき弁の組合せの番号を決
定する。これに関し水渇範囲表が決定されてメモリに記
憶される。この範囲表は多数の誤差因子と、水混合表内
の現在の位置から採用されるあるいは移される多数のス
テップからなる。夫々の誤差因子または誤差因子の範囲
は範囲表内に対応する数のステップを有している。例え
ば値または大きさ４〜６の誤差因子については範囲表に
おける対応するステップ数は５′？％よい。これは、も
し弁の現在の位置が例えば第７２制御位置により限定さ
れそして誤差因子が６であるならば選ばれた弁の組合せ
に到達するにとられるべきステップの数は５となること
を意味する。この例について更に述べれば、とられるべ
きステップの数が５であるから新しい制御位置は第７７
制御位置となる。

更に範囲表を述べると、１０〜１２の値あるいは範囲を
有する誤差因子については範囲表中の対応するステップ
数は１２となる。これは、例えば誤差因子を１０とした
とき選択されるべき次の弁の組合せは水混合表において
現在の制御位置から１２ステツプ離れたところとなる。

現在の制御位置を第７２制御位置とすれば次に選択され
る弁の組合せは第８４制御位置で限定されることになる
。

これら２つの例から明らかなように一般的に、は誤差因
子の値が大きくなればなる程弁位置の次の組合せに到達
するに要するステップの数も矢きくなる。また範囲表は
多数の誤差因子を含み、そのような誤差因子の夫々また
はその範囲が負の値をもつ対応するステップ数を有す、
る。

その場合、次に選択される制御位置番号は現在の制御位
置番号より若い数となる。

水混合表を用いて次の開放される弁の組合せが決定され
てしまうと、コントローラが選択された弁を開放させる
。この開放される弁の次の組合せにより、制御プログラ
ムが現在のすなわち実際の温度の読取から第２図に示す
ステップをくり返される。このプログラムはまた第２図
に示すように使用者が開放そしてまたは閉止されるべき
弁の組合せを決定する必要なステップに組入れることの
出来るように、セットされた所望温度を変更したかどう
かをも決定する。

上述したところは選択された弁の組合せを与えるための
好適な方法に関しているが、他の方法を利用して実際の
水温と所望の水温との差を増分的に減少させることが出
来る。すなわち、実際の水温が所望水温とは異っている
場合には実際の水温が所望水温となるまフ異った弁が次
次のステップとして開放される。異る弁の組合せを有す
る夫々のステップにより前の水温とは異り且つまた任意
の他の開放されるべき弁の組合せを用いて達成されつる
他の温度変更よりも低い実際水温が得られる。そのよう
に電子的コントローラは第１の開放されるべき弁の組合
せと、選択可能な他のすべての弁の組合せと比較して使
用可能な次に選択される開放弁の組合せとの間に最少量
の水温変更をつくり出すことが出来る。

この実施例は特定の電子的コントローラの使用について
述べているが、他の様々のコントローラを異った寸法の
オリフィスとの組合せにおいて任意の弁の開放または閉
止に使用することが出来る。また本発明は水温範囲の上
限において大きな制御を行うようになっているが、下限
における制御を大きくするように冷水用オリフ、イスの
開口度を大きくすることも出来る。また４個の温水弁と
４個の冷水弁を用いるものについて述べたがこれらの弁
の数は任意である。

〔発明の効果〕

前述したところから、本発明の効果は容易に理解しつる
。水温コントローラはシャワーおよび浴槽系の部分とし
て特に適したものである。

本発明は予定の所望温度が達成されるように電子的コン
トローラとメモリに記憶された情報とを用いて水温を制
御する。本発明は比較的安価な開／閉弁を利用する。弁
を多数の組合せとして開放出来るようにしたことによっ
てそのよ°うな弁の数を最少とじつるばかり１なく水温
の組合せの数を最大にすることが出来る。一実施例にお
いては温水の通るオリフィスの夫々の開口度は同一の対
における冷水の通るオリフィスのそれより大きくされる
。これによりより大きな水温の制御が達成されそして使
用者は水温範囲の上限においてより微細な増分による水
混合体を得ることが出来る。従ってより微細な増分をも
つ水温が利用出来ることになる。

、本発明は特定の実施例について説明されているが多く
の変形、変更が本発明の範囲内で実行可能であることは
明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略図、第２図は本発明の一実施例に
ついての制御プログラムに関するフローチャートである
。 １２．１６，２０．２４・・・冷水用弁、１４゜１８．
２２．２６・・・温水用弁、２８，３０，３２．３４・
・・弁封、３６，４０，４４．４８・・・冷水用オリフ
ィス、３８，４２，４６，５０・・・温水用オリフィス
、５２−６６．６８・・・ンレノイド駆動装置、７ｏ・
・・閉止弁、７２・・・共通流路、７４・・・シャワー
ノズル、７６・・・流れ制御装置、７７・・・レスポン
ス制御ユニット、７８・・・温度検出器、８ｏ・・・信
号条件づけ回路、８２・・・Ａ／Ｄ変ｍ器、８４・・・
Ｉ１０コントローラ、８６・・・マイクロプロセサ、８
８・・・プログラムメモリ、９０・・・スイッチユニッ
ト、９２・・・吸収回路、１０・・・・電子的コントロ
ーラ、９４・・・表示ユニット、９８・・・主スイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記事項を特徴とする液体温度の制御方法。 複数の比較的高温の水の通る温水弁と複数の比較的低温
   の水の通る冷水弁とからなる複数の弁を設けること、 上記弁の夫々の開閉を制御する手段を設けること、 夫々が上記弁の内の少くとも１個に連結する複数のオリ
   フィス手段を設けること、 夫々冷水に対する温水の対応する比を有する多数の温水
   弁開口と冷水弁開口の組合せに関する情報の表を記憶す
   るメモリ装置を設けること、 上記温水弁の夫々に温水をそして上記冷水弁の夫々に冷
   水を供給すること、 多数の上記温水弁そしてまたは冷水弁を開放すること、 上記開放された温水弁および冷水弁からの水を合流させ
   ること、 この合流水の温度を検知すること、 所望の合流水温度と検知された温度との間に差があるか
   どうかを決定すること、 上記差がある時に上記メモリ装置の内容をアクセスする
   こと、 上記差を減少させるために上記情報の表を用いて開放さ
   れるべき温水弁と冷水弁の組合を選択すること、および 上記差を減少するための上記選択された組合せの弁を開
   放すること。 ２、下記の事項を特徴とする水温制御方法。 冷水を受ける第１群の開閉弁および温水を受ける第２群
   の開閉弁からなる複数の開閉弁を設けること、 上記開閉弁の夫々の開閉を行うための手段を設けること
   、 上記開閉弁の夫々に夫々が連通する複数のオリフィス手
   段を設けること、 所望の水温を選択すること、 上記開閉を行うための手段に接続するディジタルコント
   ローラを用いて上記開閉弁の夫夫を流れる水の動きを制
   御すること、 水の実際の温度を検出すること、 上記水の実際の温度を上記所望の水温と比較すること、
   および 上記実際の水の温度と上記所望の水温の差を最少とする
   ように上記開閉弁を異つた組合で開くことにより一定増
   分をもつて水の温度を制御すること。 ３、前記温水弁の内の第１の弁に連通する前記オリフィ
   ス手段の開口度が前記冷水弁の内の第１の弁に連通する
   対応するオリフィス手段の開口度より大であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の液体温度の制御方
   法。 ４、前記複数の弁の内の少くとも１個が完全開放または
   完全閉止を行う開閉弁であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の液体温度の制御方法。 ５、水の流れを調節することを更に含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の液体温度の制御方法。 ６、前記オリフィス手段の夫々が互いに異る開口度を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液体
   温度の制御方法。 ７、開放されるべき前記温水および冷水弁の組合せの選
   択は前記所望の温度が前記実際の温度と異るときに予定
   のシーケンスで上記弁を選択することからなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の液体温度の制御方
   法。 ８、前記予定のシーケンスは増分段階をもつて前記弁の
   開閉を変更することを含み、上記増分段階の夫々は第１
   の弁開放の組合せと次に選択された弁開放の組合せとの
   間の実際の温度の変化が選択可能なすべての他の弁開放
   の組合せと比較して最少の水温変化量を生じさせるよう
   になつていることを特徴とする特許請求の範囲第７項記
   載の液体温度の制御方法。 ９、前記予定のシーケンスは前記実際温度と前記所望温
   度との間の温度差の大きさによりきまることを特徴とす
   る特許請求の範囲第７項記載の液体温度の制御方法。 １０、前記予定のシーケンスは前記実際温度と所望温度
   との間の差の大きさに関係する誤差因子を決定すること
   を含むことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の液
   体温度の制御方法。 １１、下記の項目を特徴とする水温制御方法。 比較的高温の水を通す温水弁と比較的低温の水を通す冷
   水弁とを含む複数の弁を設けること、 上記弁の夫々の開閉を生じさせるための手段を設けるこ
   と、 夫々が上記弁の内の少くとも１個に連通する複数のオリ
   フィスを設けること、 上記弁の内のどれが所望の水温の達成のために開かれる
   べきかの決定に用いる予定の情報を記憶するためのメモ
   リ手段を設けること、上記温水弁の夫々に温水をそして
   上記冷水弁の夫々に冷水を供給すること、 上記開閉を生じさせるための手段の内の少くともいくつ
   かを用いて多数の上記温水弁そしてまたは冷水弁を開放
   すること、 上記開放された弁からの水を混合すること、上記水の温
   度を検出すること、 上記所望の水温と実際の水温との間に差があるとき上記
   メモリ手段に記憶された上記情報にアクセスすること、 上記メモリ手段内の上記情報を用いて異つた弁を開放さ
   せて上記温度差を減少させること、 上記所望温度が少くとも近似的に実際の水温に対応する
   まで上記開放される弁の組合せの変更を続行すること。 １２、夫々が完全開放または閉止されるようになつてお
   り、その内のいくつかが液体の第１部分を通し他のいく
   つかが液体の第２部分を通すようになつた複数の開閉弁
   、これら弁に動作的に関連する複数のオリフィス、上記
   弁の開閉を生じさせるための手段、上記弁と上記オリフ
   ィスからの液体を受けるための共通流路装置、この共通
   流路装置内の液体の実際温度を検出する検出装置、液体
   の所望温度を選択するための装置、および上記実際温度
   を所望温度と比較するための装置を含む動作制御装置、
   から構成され、上記オリフィスは上記第１液体部分を通
   する上記弁に連通する第１群のオリフィスと上記第２液
   体部分を通す弁に連通する第２群のオリフィスを含み、
   上記第１群および第２群のオリフィスの夫々は予定の関
   係に従つて配列された開口を有しており、上記第１群の
   オリフィスはその群の内の他のオリフィスよりも小さい
   開口を有する第１オリフィスを含み、上記第２群のオリ
   フィスは上記第２群の他のオリフィスよりも小さい開口
   を有する第１オリフィスを含み、上記第１群の第１オリ
   フィスは第２群の第１オリフィスよりも大きくなつてい
   ることを特徴とする液体温度制御装置。 １３、前記第１群のオリフィスにおける前記予定の関係
   は２進関係であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ２項記載の液体温度制御装置。 １４、夫々が完全開放または完全閉止されるようになつ
   ており、その内のいくつかが冷水を通しそしていくつか
   が温水を通すようになつた複数の開閉弁、少くともいく
   つかが他とは異る寸法を有し夫々が上記弁の少くとも１
   個に動作的に連通する複数のオリフィス、上記弁の開閉
   を行うために用いられる作動装置、水の所望の温度を選
   択する装置、水の実際の温度を検出する検出装置、上記
   水の実際温度と所望温度との差を減少させるために用い
   られる情報を記憶するメモリ装置、このメモリ装置に連
   絡し実際の水温、所望の水温および上記メモリ装置内に
   記憶された情報を用いて上記温度差を減少させるように
   して動作制御を行うための処理装置、から成る水温制御
   装置。 １５、前記メモリ装置に記憶される前記情報は開放され
   る前記弁の組合せと温水と冷水の比とに相関する情報を
   含むごとくなつた特許請求の範囲第１４項記載の水温制
   御装置。