JPS6136579A - 湯水混合制御装置 - 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 本発明は湯と水の混合比率を調節して適温を得る湯水混
合制御装置に関する。

従来例の構成とその問題点 以下、図面を参照しｔがら上述した従来の湯水混合制御
装置について説明する。

第１図は従来の湯水混合制御装置の構成図である。第１
図において湯入口１、水入口２及び混合出口３を有する
弁框体４の内部には混合弁５がある。混合弁５は湯側弁
体、６と水側弁体７とが軸８に両内端を位置規制され、
ばね９ａ、９ｂにより内側方向に付勢された構成である
。軸８は弁框体の外部でコロ１０が取シ付けられカム１
１に接している。カム１１はギアボックス１２を介し駆
動手段１３（例えばステッピングモーター等）で付勢さ
れる。

１４は混合湯温検出手段で、混合出口３の湯温を検出し
、又混合湯温設定手段１５は混合湯温を設定し共に制御
装置１６に接続される。

次に、利用者が混合湯温設定手段１５で設定した温度と
混合湯温検出手段１４で検出した湯温との偏差を制御装
置１６が検出する。制−装置１６は軸８を介し混合弁５
を付勢し、混合出口３から設定温度の湯が供給できる位
置迄移動させる。

第２図は制御装置１６の特性図を示す。温度偏差がＥｏ
（ｄｅｇ）以上ならば駆動手段１３を付勢量Ｆｏ（ｐｐ
ｍ）で付勢する。偏差がＥ　ｏ（ｄｏｇ）以下になり小
さくなれば駆動手段１３の付勢量を比例して小さくする
。制御装置１６は設定温度に対し±Ｅｏ（ｄ＠ｇ）の範
囲において駆動手段１３を比例制御する。

しかしながら上記の構成では次の問題点を有していた。

（１）水使用量の変化に応じ水圧や湯圧が急変すると混
合している水と湯の流量比率が変わり、混合湯温に大き
なオーバーシューｉるいはアンダーシュートが生じ又設
定温度の混合湯に戻す整定時間も長い。そのため湯を使
っている最中に急に冷たくなったりあるいは急に熱くな
り使い勝手が悪く危険だった。

（２）混合出口３の下流側に取りつけられた蛇口で必要
な出湯量に急変すると混合湯温に大きなオーバーシュー
トやアンダーシュートが生じ非常に使いにくく危険だっ
た。

０）湯出口に送られてくる湯温は常に一定ではなく熱源
性能により温度変動があり、混合湯温も変動する・その
ため使用中に湯が冷たくなりたり熱くなりたりという状
態を感じ非常に使い勝手が悪く危険だった。

発明の目的 本発明は上記問題点に鑑み、水圧や湯圧が急変してもあ
るいは蛇口で出湯量を急変しても、又混合する湯温が変
動していても常に設定温度の湯を安定的に供給できる使
い勝手や安全性に優れた湯水混合制御装置を提供するこ
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の湯水混合制御装置は
、湯と水の混合比率を調節する混合弁と、前記混合弁を
付勢する駆動手段と、混合湯温検出手段と、混合湯温設
定手段と、温度偏差を求める偏差検出手段と、前記偏差
検出手段の出力と比較される偏差値を設定する第１及び
第２の偏差設定手段と、前記偏差信号が第１の偏差設定
手段の設定値以上ならば前記駆動手段を第１０付勢量に
設定し、前記偏差信号が第１の偏差設定手段の設定値な
らば前記駆動手段を第１０付勢量よシ小さい第２０付勢
量に設定し、前記偏差信号が第２の偏差設定手段の設定
値以上ならば偏差信号の大きさに応じ連続制御し、第２
の偏差設定手段の設定値以下ならば前記駆動手段を利得
を下げ連続制御する付勢量演算手段とで構成される。

この構成によって水圧や湯圧変動もしくは蛇口の出湯量
急変、あるいは供給湯温や供給水温の変動により湯温変
動が生じても、又混合湯温の設定値を変更ゝしても混合
弁を最適位置にすばやく移動させ設定温度の位置に近づ
いたならば駆動手段を付勢する利得をかえて連続制御す
ることによって、大きなオーバーシュートやアンダーシ
ュートを出湯温に生じるのを防ぎ、オフセットを生じな
いようにしている。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。

第３図は本発明の湯水混合制御装置の構成図を示す。尚
、第３図で第１図と同相当物には同一番号を付している
。

１７は偏差検出手段で混合湯温検出手段１４と混合湯温
設定手段１５の出力とが接続され温度偏差を求める。１
８及び１９は第１及び第２の偏差設定手段で偏差検出手
段１７の出力と共に第１及び＠２の比較手段２０．２１
に接続される。第１及び第２の比較手段２０．２１の出
力部から温度偏差と第１及び第２の偏差設定値との比較
結果が伺勢量演算手段２２に出力され、付勢量ｉ＠算さ
れた後駆動手段１３に出力される。

次に以上の構成の湯水混合制御装置の動作を第４図を用
いて説明する。

第４図は本発明の制御装置の特性図である。偏差検出手
段１７で検出された温度偏差が第１の偏差設定手段１８
の設定値Ｅｍよシ大きい時、付勢量設定手段２２は駆動
手段１３に第１の付勢量ＦＯを出力する。駆動手段１３
は第１の付勢量ＦＯで付勢され混合弁５を最適位置方向
に全速で移動させる。

温度偏差が第１の偏差設定手段１８の設定値になると駆
動手段１３を第１の付勢量Ｆｏより小さい第２の付勢量
Ｆ１で駆動する・温度偏差が第２の偏差設定手段１９の
設定値Ｅｍに達する迄、駆動手段１３を連続制御する＠
付勢量を連続的に変えて混合弁５を最適位置を行き過ぎ
たシ戻りたシのハンチングを防止している０出湯温度が
設定温度に近づき温度偏差が第２の設定値Ｅｍ以下にな
ると駆動手段１３の付勢利得を更（下げ、ゆりくシと付
勢することによシ設定温度とのオフセットを除去してい
る。

温度偏差が負の場合も全く同様で駆動手段１３の付勢方
向が逆になる。

例えば利用者が湯温設定変更を行なった場合、利用者に
設定した温度の湯を早くかつ安定して供給する必要があ
る。又水圧や湯圧が変動した場合、供給湯温や水温が変
動した場合、又蛇口からの出湯量を急変することにより
出湯温か変動しかかつてもすばやく整定させる必要があ
る。

何らかの原因で湯温変動が生じかかつても第１の設定値
Ｅｍ以下では連続的に駆動手段１３を制御し出湯温にハ
ンチングが生じないように早く最適位置近傍に混合弁５
を移動させている。更にオフセットを生じないように付
勢利得を下げ駆動手段１３をゆっく９と付勢する・ 又、大きな温度偏差が生しかかりても全速で混合弁５を
付勢しすばやく設定温度近傍に戻すことにより利用者に
熱いとか冷−たい等を感じさせずに設定温度に戻して−
いる。さらに設定温度変更の場合においても利用者に所
望の湯が出ないために生じるいらいら感を解消している
・ 発明の効果 以上のように本発明の湯水混合制御装置によれば、湯圧
や水圧変動、あるいは供給湯温や水温が変動しても、又
蛇口で出湯量を急変した場合、又温度設定変更を行なり
た場合検出した温度偏差の大きさにより混合弁を付勢す
る駆動手段を第１の付勢量で、又ある偏差設定値以下で
は付勢量の利得を変え連続的に制御するため、出湯温度
は設定温度に対しオフセットを生じることなく、又大き
なオーバーシュートやアンダーシュートを生じることな
くすばやく整定させることができ、利用者をいらつかせ
ることなく又使用中急に熱いとか冷たいとか感じさせず
、使い勝手ばかりでなく安定性においても優れた効果を
得ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の湯水混合制御装置の構成図、第２図は同
装置の特性図、第３図は本発明の一実施例の湯水混合制
御装置の構成図、第４図は同装置の特性図である。 ５・・・・・・混合弁、１３・・・・・・駆動手段、１
４・・・・・・混合湯温検出量段、１５・・・・・・混
合湯温設定手段、１７・・・・・・偏差検出手段、１８
．１９・・・・・・第１及び第２の偏差設定手段、２０
．２１・・・・・・第１及び第２の比較手段、２２・・
・・・・付勢量演算手段。 代理人の氏名　弁理士　中°尾　敏　男　ほか１名第１
図 第　２　図 Ｗ、　　３　１！１ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 湯と水の混合比率を調節する混合弁と、前記混合弁を付
   勢する駆動手段と、混合湯温を検出する混合湯温検出手
   段と、混合湯温を設定する混合湯温設定手段と、前記混
   合湯温検出手段と前記混合湯温設定手段とから温度偏差
   を求める偏差検出手段と、前記偏差検出手段の出力信号
   と比較される偏差値を設定する第１及び第２の偏差設定
   手段と、前記偏差設定手段の出力と前記第１及び第２の
   偏差設定手段の設定値とを比較する第１及び第２の比較
   手段と、前記偏差検出手段が検出した偏差信号が第１の
   偏差設定手段の設定値以上ならば駆動手段を第１の付勢
   量に設定し、前記偏差信号が第１の偏差設定手段の設定
   値ならば第１の付勢量より小さい第２の付勢量に設定し
   、第２の偏差設定手段の設定値以上ならば前記駆動手段
   を偏差信号の大きさに応じ連続制御し、第２の偏差設定
   手段の設定値以下ならば前記駆動手段を利得を下げて連
   続制御する付勢量演算手段とで構成された湯水混合制御
   装置。