JPS63149712A - 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 本発明は高温湯と水とを混合しシャワー又洗面に、ある
いは浴槽への湯張り等に使用する適温湯をつくる湯水混
合制御装置に関する。

従来の技術 従来の湯水混合制御装置は、例えば特開昭６１−１１　
Ｑ８７９　　号公報に示されている様に第４図のような
構造になっていた。第７図において水側配管１と湯側配
管２の途中に水側弁３と湯側弁４が取シ付けられ、水側
駆動部５（例えばモーター等）及び湯側駆動部６とで弁
開度を調節する。水側配管１と湯側配管２は合流し一本
の混合配管７となシ混合された湯温を検出する感温セン
サー８が設けられている。感温センサー８（サーミスタ
等）の出力部は制御部９に接続され、その信号を処理し
水側駆動部５及び湯側駆動部６に操作量を出力する様に
接続されている。

次に従来例の構成の動作を説明する。第５図は感温セン
サー８の信号と水側駆動部５あるいは湯側駆動部６の付
勢量との関係を示し、又第６図は制御部９の動作を示す
フローチャートである。第６図よりまず設定温度を設定
した後水側駆動部５により水側弁３を初期位置迄開く。

次に制御部９から湯側駆動部６に出力し湯側弁４を開く
。そして混合配管７に設けた感温センサー８により混合
湯温を検出し設定温度と比較する。設定温度と出湯温度
との偏差が±０，５℃の許容範囲外の場合温度偏差の絶
対値に比例した速度で水側弁３を開方向もしくは閉方向
に開度の調節制御を行なう。出湯温度の設定温度に対す
る偏差が許容範囲に入れば水側弁３の駆動を停止する。

第５図は横軸に感温センサー８で検出したサーミスタ感
知温度を、又縦軸に弁開閉速度を（角速度７秒）で示し
た図である。

発明が解決しようとする問題点 しかしこの様な湯水混合装置では一度給湯した後長時間
使用しなかったために湯側配管２中の湯温か環境温度あ
るいは水温位迄低下していた場合（以後死水と呼ぶ）、
冷却した湯が出湯されつくすと混合配管７から出湯され
る湯温は設定温度よりはるかにオーバーシュートした温
度の湯が出てくる。これは次の理由による。

即ち湯側弁４には冷却した湯が供給されるので設定温度
に対して出湯温度が大きく低いため、水側弁３の弁開度
を閉止する方向に水側駆動部５によシ駆動される。この
冷却された湯が出つくすと次第に出湯温度が上昇する。

しかし出湯温度は設定温度に達する迄水側弁３は閉止方
向に調節されるため全閉状態になることもある。出湯温
度が設定温度より越すと水側弁３を開ける方向に調節し
始める。その結果設定温度の弁位置に達する迄に熱湯が
出てしまう。従って利用者がシャワーを浴びようとして
冷えた湯を出つくすのを待ってやっと湯温か上がり始め
たので使用すると突然熱湯を浴びたりして非常に危険で
、人体生命に悪影響を及ぼす。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので冷却された湯
を速く出湯させ、さらに供給湯温が急峻に変化しても設
定温度に出湯温度を制御する安全で使い勝手の良い湯水
混合制御装置を提供する。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の湯水混合制御装置
は、高温水と水の混合比率を調節する混合手段と、供給
水温及び供給湯温を検出する供給水温検出手段及び供給
湯温検出手段と、供給水量及び供給湯量を検出する水量
検出手段及び湯量検出手段と、前記混合手段で混合した
後の湯温を設定する湯温検出手段と、混合湯温検出手段
と、前記供給湯温検出手段と前記供給水温検出手段と前
記湯温設定手段とから混合比率を求める混合比率演算手
段と、温度偏差を求める偏差演算手段と、温度偏差から
混合比率を補正する混合比率補正手段と、補正した混合
比率をもとに前記混合手段を調節する第１の付勢量設定
手段と、死水出湯の完了検出を行なう死水完了検出手段
と、水量と湯量の比率を求める流量比率演算手段と、前
記混合比率演算手段と前記流量比率演算手段とから前記
混合手段の調節方向を決定し又前記偏差演算手段から第
２の付勢量設定手段と、前記第１及び第２の付勢量設定
手段の出力信号を切りかえる切換手段とからなる。

作　　用 設定湯温をもとに混合比率を決定し給湯開始する。給湯
開始後混合湯温検出手段で出湯温度が設定温度になって
いるかを温度偏差で調べる。温度偏差がある場合設定温
度になる様に混合比率を補正して混合手段を調節する。

このため供給湯温か低い場合水量に対し湯量の比率が大
きくなるため速く冷えた湯を出湯できる。冷たい湯の出
湯完了を死水完了検出手段で検出し第１の付勢量設定手
段から第２の付勢量設定手段に切りかえる。次に水量検
出手段と湯量検出手段とで求めた水量、湯量から現在の
流量比率を求める。次に目標の混合比率と流量比率を比
較し混合手段の調節方向を決定し、さらに偏差演算手段
で得た信号をもとに混合手段の付勢量を決定し混合手段
を調節する。

このことにより混合手段に供給される湯が冷たくとも速
く出湯させることができ、かつ高温湯が供給され始めて
もすばやく最適な混合比率に調節するため出湯温度にオ
ーバーシュートを生じることなく安全である。

実施例 以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。第
１図において第４図と同相当物には同一番号を付した。

１０は供給水温検出手段で、供給水温を検出し、又１１
は水量検出手段で、水量を検出する。１２は供給湯温検
出手段で、供給湯温を検出し、又１３は湯量検出手段で
、供給湯量を検出する。１４は混合手段で、湯量及び水
量の混合比率を調節する。１５は混合湯温検出手段で、
混合後の湯温を検出する。１６は湯温設定手段である。

第２図は制御装置９の一実施例である。１７は混合比率
演算手段で、供給水温と供給湯温と設定温度から混合比
率を求める。１８は偏差演算手段で、設定温度と出湯温
度とから温度偏差を求める。

１９は混合比率補正手段で偏差演算手段１日で求めた温
度偏差をもとに混合比率を補正する。２０は死水完了検
出手段で、供給湯温検出手段１２又は混合湯温検出手段
１５又は偏差演算手段１８の出力信号の勾配を検出し死
水出湯完了の判定を行なう。２１は流量比率演算手段で
、水量と湯量の比率を求める。２２は第１の付勢量設定
手段で、混合比率補正手段１９の信号をもとに混合手段
１４へ混合比率の調節量を出力する。２３の第２の付勢
量設定手段で、混合比率と流量比率とを比較し混合手段
１４の調節方向を決定すると共に、温度偏差信号から混
合手段１４の調節量を決定し出力する。２４は切換手段
で、死水完了検出手段２０の出力信号の勾配によシ第１
の付勢量設定手段２２又は第２の付勢量設定手段２３に
切りかえる。

次に本発明の構成の動作について説明する。第３図は本
発明の制御装置の動作を示すフローチャートである。供
給水温と供給湯温と設定温度とから給湯開始時混合手段
１４を調節する混合比率を求め、第１０付勢量設定手段
２２よ多出力する。

給湯開始後、混合湯温検出手段１６で出湯温度を求め設
定温度になるように混合比率を補正し混合手段１４を調
節する。このことを第３図のＰｌ　＋　Ｐ２　＋ｐ３．
　ｐ４．　ｐ５．　ｐ６．　ｐ、に示す。もし供給湯温
が低い場合出湯温度と設定温度との温度偏差による混合
比率の補正により水量に対し湯量の比率が大きくなる。

そのために速く冷たい湯を出湯させることができる。

次に死水完了検出手段２０により冷たい湯を出湯しつく
したか否かを判定する。これは出湯温度が変化し始めた
のを検出し判定する。又は供給湯温検出手段１２で、又
は偏差演算手段１８の出力信号の煩きで検出することも
できる。以上のことを第３図のフローチャートのｐ８＋
　Ｐ９　＋　Ｐｌｏに示す。

高温湯が供給され始めたら、死水完了検出手段２０によ
り第１の付勢量設定手段２２から第２の付勢量設定手段
２３に切換手段２４を介して切りかえる。水量と湯量と
から現在の流量比率、即ち混合比率を求め、次に目標の
混合比率と比較し、混合手段１４の調節方向を決定する
。例えば現在の流量比率（＝湯量／水量）が目標の混合
比率よシ大きい場合、湯量を減らし水量を増加させる方
向に混合手段１４を調節する。この時混合手段１４の調
節量の大きさは温度偏差の大きさにより決定する。

このことにより供給湯温が低い状態から急に変化し始め
ても変化と同時に混合手段１４を最適な流量比率に調節
するため出湯温度は大きくオーバーシュートしなくなっ
た。

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、給湯
開始時供給水温検出手段と供給湯温検出手段と湯温設定
手段とから混合手段の混合比率を決定し、さらに混合湯
温検出手段と湯温設定手段とから求めた温度偏差より混
合比率を補正しつつ第１０付勢量設定手段で混合手段を
調節し、又死水完了検出手段で冷たい湯の出湯完了を検
出し、流量比率演算手段で現在の流量比率を求め、次に
目標の混合比率と比較し混合手段の調節方向を決定しさ
らに温度偏差より混合手段の調節量の大きさを決定し混
合手段を調節することにより、速く冷たい湯を出湯する
ことができ、かつ冷たい湯の出湯完了を検出したら目標
の混合比率に向かって調節するため出湯温度に大きなオ
ーバーシュートを生じることなく人体生命を危険な状態
に陥しいれることなく安全で快適性の向上した使い勝手
のよい効果を得ている。

【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制御装置のシステ
ム図、第２図は同装置の制御ブロック図、第３図は同装
置のフローチャート図、第４図は従来の湯水混合制御装
置のシステム図、第５図は同装置の特性図、第６図は同
装置のフローチャート図である。 １０・・・・・・供給水温検出手段、１１・・・・・・
水量検出手段、１２・・・・・・供給湯温検出手段、１
３・・・・・・湯量検出手段、１４・・・・・・混合手
段、１５・・・・・・混合湯温検出手段、１６・・・・
・・湯温設定手段、１７・・・・・・混合比率演算手段
、１８・・・・・・偏差演算手段、１９・・・・・・混
合比率補正手段、２０・・・・・・勾配検出手段、２１
・・・・・・流量比率演算手段、２２・・・・・・第１
の付勢量設定手段、２３・・・・・・第２の付勢量設定
手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１０
−供給水温検出手段 １１−水量ａ＄参段 ／２−　供ｋＢ４ｓａｇ手鏝 Ｉ３−濁量撞＄手段 １４−混合手段 １５−混合４１禮＄参陵 第１図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）高温湯と水との混合比率を調節する混合手段と、
   前記混合手段に供給する水温及び湯温を検出する供給水
   温検出手段及び供給湯温検出手段と、水量及び湯量を検
   出する水量検出手段及び湯量検出手段と、前記混合手段
   で混合した後の湯温を検出する混合湯温検出手段と、混
   合湯温を設定する湯温設定手段と、前記供給湯温検出手
   段と前記供給水温検出手段と前記湯温設定手段とから混
   合比率を求める混合比率演算手段と、前記湯温設定手段
   と前記混合湯温検出手段とから温度偏差を求める偏差演
   算手段と、求めた温度偏差より混合比率を補正する混合
   比率補正手段と、補正した混合比率をもとに前記混合手
   段を調節する第１の付勢量設定手段と、死水出湯の完了
   を検出する死水完了検出手段と、前記水量検出手段と前
   記湯量検出手段とから現在の混合比率を求める流量比率
   演算手段と、前記混合比率演算手段と前記流量比率演算
   手段との出力信号を比較し前記混合手段の調節方向を決
   定し前記偏差演算手段より前記混合手段の付勢量を決定
   する第２の付勢量設定手段と、前記死水完了検出手段の
   出力信号により前記第１の付勢量設定手段あるいは前記
   第２の付勢量設定手段に切りかえる切換手段とからなる
   湯水混合制御装置。
2. （２）死水完了検出手段は前記供給湯温検出手段、又は
   前記混合湯温検出手段、又は前記偏差演算手段の出力信
   号の勾配により死水の完了を検出する特許請求の範囲第
   １項記載の湯水混合制御装置。