JPS6231234B2 - - 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。

従来例の構成とその問題点 従来この種の湯水混合装置には第１図に示すよ
うに構成されている。すなわち第１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
るようになつている。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
なつている。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１１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つている。１０
は水側弁室を兼ねた混合室１１における給水路１
２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
移動によつて接離してその開度を変化調節するよ
うになつている。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１５以降であり、従つて給水路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を閉止した状体では、給
湯路８からの高温湯は湯側両面バルブ２に穿つた
絞り通孔３からのみ混合室１１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つてい
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、最終は湯側両面バルブ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つて絞り通孔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
知温は低いままで復帰しない事態に陥ることを防
止している。

従来の湯水混合装置は以上の様に構成されてい
たため次の様な欠点を有していた。

(1) 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つた。

(2) 運転停止時は感知温と設定温の偏差が次第に
開くため、湯側両面バルブは湯側シートに接触
し、水側片面バルブは水側シートに接触した状
態で保持されるため、次に運転を再開した時に
必ず一旦最高温度で大量出場される領域を通過
してから設定温になるために、一時的に熱い湯
が供給されて危険である。

(3) 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
湯温を一定として混合湯量を変動させることは
できない。

発明の目的 本発明はこのような従来の欠点を解消した湯水
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規制機能に加え水量ス
トツプ機能と温度を一定下での水量変動機能を付
加した湯水混合装置を実現することを目的とす
る。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、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、湯側経路に設けた電気的駆動部と
弁部より成る制御弁Ａと、水側経路に設けられた
同じく電気的駆動部と弁部より成る制御弁Ｂと、
混合湯経路に設けた混合湯温検出器と、混合湯温
設定を行なう温度設定器と、混合湯温設定器と温
度設定器の信号に応じて前記制御弁Ａと制御弁Ｂ
の開閉動作の方向を反比例的に逆方向に動作させ
る制御と、同方向に動作させる制御を行なう制御
装置をもつて構成し、制御弁Ａと制御弁Ｂの開閉
動作方向を反比例的に逆方向に動作させることに
より混合湯温の温度調節を行なうとともに、制御
弁Ａと制御弁Ｂを同方向に動作させることにより
水量規制、混合湯の供給停止、供給混合湯量の一
定範囲内での変動を可能とし、かつ給湯の再開時
における一時的に高温の湯が供給される現象を解
決しているものである。

実施例の説明 次に本発明の実施例について第２図から第４図
に基づいて説明を行なう。

第２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Ａ
２４が設けられ、一方水側経路２５には制御弁Ｂ
２６が設けられている。湯側経路２３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３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より成り立つている。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ツ
クス３５より成つている。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ツチである。
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Ａ２
４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
温度偏差がなくなつた位置で、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Ａ
２４が全開に、また制御弁Ａ２６が全閉になつた
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つてもな
くならない場合は、制御弁Ｂ２６が閉成された状
態で制御弁Ａ２４が湯沸器に取つて必要な最少流
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、給湯対象がシヤワーの場合、湯量を変え
て肌へのマツサージ効果を持たせる湯量ゆらぎシ
ヤ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、湯量ゆらぎが達成され
る。

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Ａ２
４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Ａ２４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ツトする。ま
た湯量をゆらがせたい場合も同様にセツトを行な
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３
０の温度偏差は大きく開いて行き時間がたつても
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
一時的に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。

本実施例においては、制御弁Ｂ２６が水側経路
を閉成しても混合湯温検出器３０と温度設定器２
９の温度偏差が小さくならない時には制御弁Ａ２
４を制御弁Ｂ２６と同方向に閉成するため、湯沸
器の能力を越えるような大量出湯がなされていて
も水量が規制され、温度優先の給湯が可能となる
効果を有する。

また、制御弁Ａ２４と制御弁Ｂ２６が一定の範
囲で同方向に開閉動作を繰り返すことにより、シ
ヤワー等の使用時において混合湯温一定の条件下
で流量変動をおこすことが可能となる効果を有す
る。

本発明は以上述べたように湯側経路と水側経路
にそれぞれ独立した制御弁Ａと制御弁Ｂを設け、
制御装置により、これらを反比例的に逆方向に動
作させる制御と同方向に動作させる制御を行なつ
ているため、次のような効果を有する。

(1) 簡単な弁構造の制御弁Ａと制御弁Ｂを用い、
制御面を工夫することにより、従来の様に複雑
な構造の制御弁と同等の機能を果たすことがで
きる。

(2) 制御弁Ａと制御弁Ｂを双方とも閉成方向に駆
動することにより、湯側、水側経路とも閉成す
ることが可能となり、タイマー制御による自動
運転停止や開始ができる。

(3) 湯側も水側と同様に閉成点近傍から運転再開
が可能であり、最高温度で大量に出湯が行なわ
れることがなく従来の様な危険性が少ない。

(4) 制御弁Ａと制御弁Ｂを同方向に制御すること
により、混合湯温一定化における湯量変動など
給湯システムに付加価値をつけることなどへの
展開が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の湯水混合装置を示す断面図、第
２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３図は同システムに用いた制
御弁の断面図である。 ２３……湯側経路、２４……制御弁Ａ、２５…
…水側経路、２６……制御弁Ｂ、２７……湯合湯
経路、２９……温度設定器、３０……混合湯温検
出器、３１……制御装置、３２……電気的駆動
部、３３……弁部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、前記湯側経路に
   設けられた電気的駆動部と弁部より成る制御弁Ａ
   と、前記水側経路に設けられた同じく電気的駆動
   部と弁部より成る制御弁Ｂと、前記混合湯経路に
   設けた混合湯温検出器と、混合湯温設定を行なう
   温度設定器と、前記混合湯温検出器と前記温度設
   定器との信号を比較し前記制御弁Ａの電気的駆動
   部を動作させその弁部を開成方向あるいは閉成方
   向に駆動するとともに、前記制御弁Ｂの電気的駆
   動部を動作させその弁部を開成方向あるいは閉成
   方向に駆動する制御装置よりなる湯水混合装置。 ２ 制御装置は制御弁Ｂが水側経路を閉成しても
   混合湯温検出器と温度設定器の温度偏差が小さく
   ならない場合に、制御弁Ａを制御弁Ｂと閉成方向
   に動作させる特許請求の範囲第１項記載の湯水混
   合装置。 ３ 制御装置は、制御弁Ａと制御弁Ｂを同方向に
   所定の範囲で開閉動作を繰り返えさせる制御を行
   なう特許請求の範囲第１項記載の湯水混合装置。