JPS63153364A - 湯水混合給湯装置 - 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、湯と水を所定の温度に混合し給湯を行なう湯
水混合式給湯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式給湯装置は第４〜５図に示すよ
うに構成されていた。すなわち第４図において水道１よ
り給水された水は、給湯熱源である電気温水器２内のヒ
ータ３により加熱され、タンク４内に貯えられる。電気
温水器２には給湯配管５が接続されており、給湯配管５
の端末には給湯栓として手動の湯水混合水栓６，７が設
けられている。この湯水混合水栓６，７にはそれぞれ給
湯配管から分岐した給湯分岐管８，９と、電気温水器２
の手前の水道１から分岐した給水管１ｏに接続される給
水分岐管１１．１２が接続されている。湯水混合水栓６
あるいは７を開成すると、電気温水器２内のタンク４に
貯えられている高温の湯は、水道１の水圧により押され
給湯配管５を通って湯水混合水栓６あるいは７に達する
。ここで湯は給水管からの水と混合され、使用に適した
湯温にまで下げられて供給される。第５図は湯水混合水
栓６あるいは７を表わすものであり、本体１３は湯の入
口１４と水の入口１５を有しており、湯の流路１６と水
の流路１７を弁体１９に設けたスリット１８により開度
調節を行なっている。弁体１９は図において上下方向に
スライドするように動作し、駆動は混合湯温検出手段を
兼ねたワックスペレット２ｏにより行なわれ、温調つま
み２１で設定された温度以上に混合湯温が上がると、ワ
ックスペレット２ｏが膨張し弁体１９を上方に移動させ
、下がると下方に移動させて流路の開度を調節している
。混合湯は混合湯流路２２あるいは２２′を通って、例
えば勇呂への給湯栓２３あるいはシャワーへの給湯栓２
４の開閉により、給湯対象に供給される。給湯栓２３．
２４が双方とも閉成され給湯が止まると、自然放熱によ
り湯温が下がるため、ワソクスペレツ）２０は収縮し弁
体１９はバネ２５に押されて下方に移動し、水側の流路
１７をスリット１８が次第に絞って行く。完全に局が冷
え切ると水側流路１７は全閉され、湯側流路１６が全開
された状態となっている。この従来例は弁体の駆動を混
合湯温検出手段を兼ねたワックスペレットで行なってい
るが、この他にも最近では弁体をモータで駆動し、混合
湯温をサーミスタで検出し制御する方式も出現して来た
が、給湯停止後において湯が冷却されるに伴ない、弁体
が湯側流路を開成し水側流路を閉成して行く現象はワッ
クスペレット型と同様に起っていた。

発明が解決しようとする問題点 以上のように従来の湯水混合装置は構成されていたため
次のような問題点を有していた。

（１）給湯使用後の自然放熱冷却により弁体が水側流路
を閉成し、湯側流路を開成しているため、給湯を再開し
た時に、設定値より高い熱湯が供給され火傷のおそれが
ある。特に近くの他の湯水混合水栓が使われた後や循環
給湯システム、また給湯熱源までの給湯配管距離が短い
場合等においては、給湯配管に奪われる熱が少ないため
非常に熱い湯が出て危険である。

更に、自然放熱冷却が十分に行なわれない段階であって
も、混合弁開度は水側を絞り湯側を開底して行く途上に
あるため、温調つまみ２１で前回よりやや高目の温度を
設定して給湯を再開した場合などやはり熱湯が供給され
危険であった。

（２）常に湯側流路開成、水側流路開成の状態から温調
制御がスタートするため、設定温度に到達するまでに時
間がかかる。

本発明はこのような従来の問題点を解消するもので、特
に給湯の停止中に温度設定が変えられた時に、予め記憶
している混合湯温と弁体開度の関係に基き−早く開度を
予測設定する湯水混合給湯装置を提供することを目的と
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給湯装置
は、混合弁と、この混合弁の駆動装置と、混合湯温を検
出する温度検出器と、混合湯温を設定する温度設定器と
、温度検出器と温度設定器の信号偏差に基づき駆動装置
を制御する駆動制御回路と、給湯の有無を検出する給湯
検出手段と、混合弁の弁開度と混合湯温の関係を記憶す
る記憶回路と、この記憶回路と温度設定器に従って混合
弁開度を予測設定する予測設定回路と、温度設定器の設
定値変更を判別する設定値変更判別手段と、給湯停止中
に設定値変更があった場合に予測設定回路から駆動制御
回路に出力する制御器とを備えて構成するものである。

作　　用 本発明は上記した構成により、給湯停止中に設定温度変
更がなされた場合、設定温度と混合弁開度と温度の関係
を記憶した記憶回路の内容に照らし合せて、大よそ新た
に設定された混合湯温の得られる弁開度位置に混合弁を
臨ませ、給湯再開時の高温湯の供給防止や設定温度への
到達時間の短縮を図っているものである。

実施例 次に本発明の一実施例について第１図から第３図に基づ
いて説明する。第１図において、水道３１より供給され
た水は、給湯熱源である電気温水器３２内のヒータ３３
により加熱され、タンク３４内に貯えられる。電気温水
器３２には給湯配管３５が接続されており、この端末側
に湯水混合装置３６．３６’と、開閉弁である給湯栓３
７゜３７′が設けられている。湯水混合装置３６を代表
例として説明すると、第２図において湯の入口３８と水
の入口ａ９と混合湯の出口４０を有した混合弁框体４１
内に、湯側流路４２と水側流路４３の開度を調節する弁
体４４と４５が設けられている。

水側弁体４５は圧力バランスを取るためのピストン４６
を有しており、図面では記憶さｉていないが混合室４７
の圧力が、ピストン４６の背面の室４８に導かれている
。弁体４４と４５には軸４９が貫通しており、軸４９に
弁体４４，４５は摺動可能となっている。

弁体４４，４５はバネ５０により外側に向って付勢され
ており、軸に設けた止め輪５１，５２によりその最外端
が規制されている。揚水混合装置３６の混合弁５３部は
以上の様に構成されている。

次に軸４９は弁框体４１の外部に設けた駆動装置である
モータ５４により、回転運動を直線運動に変換する変換
装置５４′を介して駆動される。混合湯温は温度検出器
５５で検出され、制御器５６内で温度検出器５５と温度
設定器５７の信号比較が行なわれ、その偏差に応じて駆
動制御回路５８でモータ５４の駆動量が制御される。

混合流路５８′には混合湯の供給の有無を検出する給湯
検出手段として流量スイッチ５９が設けられている。ま
た制毎器５６内には、温度検出器５５の信号や混合弁５
３の位置関係を記憶する記憶回路６０と、温度設定器５
７の設定が変更された場合、記憶回路６０と温度設定器
５７に従って混合弁開度を予測設定する予測設定回路６
１を有している。また図示されていないが設定値変更判
別手段が設けられている。

次に動作を説明する。給湯栓３７を開成して給湯を行な
っている状態を想定する。電気温水器３２内の湯は水道
圧で給湯管３５を通って湯水混合装置３６へ送られる。

湯水混合装置３６へは、給水管を通して送られて来た水
も導入される。湯の入口ａ８と水の入口３９から入って
来た湯と水は、弁体４４と４５により場と水の流路４２
゜４３の開度が調節され、各々の流量が決められる。

この弁体４４と４５は、温度検出器５５と温度設定器５
７の信号偏差により制御され、温度検出器５５で拾った
混合湯温度が設定値よりも高いと、制御器５６を介して
モータ５４が駆動し、変換装置５４′を介して軸４９を
右側の方に押す。弁体４４と４５はこれにより平行移動
し、弁体４４は湯側流路４２を閉じる方向に、弁体４６
は水側流路を開ける方向に動く。設定値より混合湯温度
が低いと逆に弁体４４と４５は動き湯側流路４２を開け
、水側流路４３を閉じる。

給湯が定常的に行なわれた状態で温度設定器５７の設定
が急ｆこ変えられたとする。温度設定器５７の変更され
た温度設定値は、予測設定回路６１に伝えられる。予測
設定回路６１には記憶回路６０からの弁開度と混合湯温
の関係も伝えられる。記憶回路６０は混合湯温と、混合
弁５３の位置との関係を例えば混合湯温と駆動制御回路
５８の駆動パルスとの関係として記憶している。混合弁
５３の位置はこの他にもポテンショメータ等を用いて直
接検出する方法もある。この記憶内容は、季節による水
温の変動を補正するため、時々サンプリングしている。

混合湯温と弁体開度の関係は湯温水温があまり変動がな
い時は最初からインプットしておいても良い。予測設定
回路６１ではこの記憶回路６ｏの混合湯温と混合弁の開
度の関係に従って、温度設定器５７で変更された目標値
に対してどれだけモータ５４を駆動したら良いかを即座
に演算し、混合弁５３の開度を温度検出器５５の信号の
信号に優先して調節するよう駆動制御回路５８に必要駆
動量を指令する。混合弁５３が所定の位置に臨んだ後は
温度検出器５５の信号に切り換わり、以後フィードバッ
ク制御で混合弁５３位置の微調整が行なわれる。

給湯の停止は流量スイッチ５９で検出し、通常はモータ
５４の通電を断っている。停止中温度設定器５７の温度
設定が変更された場合、すなわち給湯の使用開始に先立
ち温度設定を変えた場合などは次のように制御が行なわ
れる。

温度設定器５７の設定温度変更は設定値変更判別手段に
よりまず判別される。この判別手段は、例えば、それ迄
の値を記憶しておいて差が生じた場合変更があったと判
断する手段や、温度設定器５７が動いたことを検出する
手段等多くの手段がある。

温度設定器５７の信号は予測設定回路６１に入り記憶回
路６０の混合弁開度と温度の関係に従って新しい設定値
信号が、駆動制御回路に入りモータ５４を介して混合弁
５３の開度調節が行なわれる。調節後は温度検出器５５
の値にかかわらず混合弁５３の開度を温度設定器５７の
設定値に従った位置に保持する。

給湯の再開時においては、既に混合弁５ａの弁開度は温
度設定器５７の設定値に近い温度が得られる弁開度位置
に臨んでいるため、設定値と大きく異なる温度が供給さ
れることもなく、設定温度に微調整が終るまでの時間も
短縮される。この微調整は、温度検出器５５の信号をフ
ィードバックして行なわれる。

この実施例においては給湯の停止中は混合弁開度の予測
設定動作時以外は、モータ５４への通電が断たれている
ため、電力を節約できる効果と、フィードバック制御を
自動的に断ち混合弁位置を保持することができる効果を
有している。

なお、駆動制御回路５８、記憶回路６０、予測設定回路
６１、設定値変更判別手段等は、ハード回路でなく例え
ばマイコンのプログラム等のソフト手段であってもよい
。

発明の効果 以上述べたように本発明の湯水混合給湯装置によれば、
次のような効果を有している。

（１）　　温度設定値の変更があった場合予め記憶され
た混合弁開度と混合湯温の関係に従って混合弁開度を予
測設定しているため、設定値に近い湯温が早く供給され
使い勝手が向上する。

（２）給湯停止後の時間をあまり経過しない状態での再
給湯や循環給湯システム、また給湯熱源までの距離が短
い場合などにおいて、設定値に近い湯が始めから供給さ
れるため従来のように火傷などの心配がなくなる。

（３）給湯停止中に温度設定が変更された場合、設定値
変更判断手段でこれを検出し、予測設定回路から駆動制
御回路に出力を行ない、混合弁開度を予測設定している
ため、給湯の再開時に既に適正弁位置が得られているた
め、より安全に、早く設定値どおりの混合湯温を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における湯水混合給湯装置を
示すシステム図、第２図は同装置に用いた混合弁を示す
一部切欠断面図、第３図は同装置の制御ブロック線図、
第４図は従来の湯水混合給湯装置を示すシステム図、第
５図は同装置に用いた混合弁の切欠断面図である。 ５３・・・・・・混合弁、５４・・・・・・モータ（駆
動装置）、５５・・・・・・温度検出器、５７・・・・
・・温度設定器、５８・・・・・・駆動制御回路、５９
・・・・・・流量スイッチ（給湯検出器）、６０・・・
・・・記憶回路、６１・・・・・・予測設定回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はか１名！２
１！１ 第３図 仏

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）湯側と水側の弁開度を変え混合湯を得る混合弁と
   、混合弁を駆動する駆動装置と、混合湯温を検出する温
   度検出器と、混合湯温を設定する温度設定器と、前記温
   度検出器と温度設定器の信号偏差に基づき駆動装置を制
   御する駆動制御回路と、給湯の有無を検出する給湯検出
   手段と、前記混合弁の弁開度と混合湯温の関係を記憶す
   る記憶回路と、この記憶回路と前記温度設定器に従って
   前記混合弁開度を予測設定する予測設定回路と、前記温
   度設定器の設定値変更を判別する設定値変更判別手段と
   、前記給湯検出手段で給湯の停止が検出されている時に
   設定値変更判別手段で設定値変更が判別された場合に予
   測設定回路から駆動制御回路に出力して混合弁開度を予
   測設定する制御器とを備えた湯水混合給湯装置。
2. （２）給湯の停止中は混合弁開度の予測設定動作時以外
   は、駆動装置への通電を断った特許請求の範囲第１項記
   載の湯水混合給湯装置。