KR920004091B1

KR920004091B1 - 냉.온수 토출장치.

Info

Publication number: KR920004091B1
Application number: KR1019870014774A
Authority: KR
Inventors: 오사무 쯔쯔이; 유키히로 무로야마; 히로후미 다케우치; 케이지 하야시; 신고오 다나카
Original assignee: 도오도오 가기 가부시기가이샤; 고가 요시네
Priority date: 1986-12-24
Filing date: 1987-12-23
Publication date: 1992-05-25
Also published as: US4768705A; EP0272699B1; DE3787629T2; EP0272699A2; EP0272699A3; KR880007955A; DE3787629D1; CA1285633C

Abstract

내용 없음.

Description

냉.온수 토출장치

제 1 도는 본 발명의 냉.온수토출장치를 명시하기 위한 전체구성도.

제 2 도는 제 1 실시예를 설명하기 위한 블록도.

제 3 도는 탕수혼합전(栓)의 구체적 구조의 한가지 예를 나타내는 단면도.

제 4 도는 제 3 도의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도.

제 5 도는 제 3 도의 Ⅴ-Ⅴ선 확대단면도.

제 6 도, 제 7 도는 제 1 실시예에 있어서 마이크로컴퓨터의 소프트웨어를 설명하는 순서도.

제 8 도는 제 1 실시예에 있어서 냉.온수온도와 주기를 시간의 경과와의 관계에서 설명하는 설명도로서, 본 장치에 의하여 제어한 냉.온수주기를 실선으로 표시하고 있고, 쇄선은 고정된 이득에 기초하여 제어했을 경우의 냉.온수주기를 나타내는 도면.

제 9 도는 제 2 실시예의 냉.온수토출장치를 명시하기 위한 부분구성도.

제 10 도는 제 2 실시예를 설명하는 블록도.

제 11도, 제 12 도는 제 2 실시예에 있어서 마이크로컴퓨터의 소프트웨어를 설명하는 순서도.

제 13 도는 제 2 실시예에 있어서 냉.온수온도와 주기를 시간의 경과와의 관계에서 설명하는 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 탕수혼합전 B : 마이크로컴퓨터

C : 제어기 5b : 가동디스크

9 : 온도센서 12 : 모우터

26 : 냉.온수주기취입용 카운트업타이머

25 : 냉.온수시동용타이머

26 : 반주기 시간설정용 카운트다운타이머

본 발명은 토출부로부터 고온의 탕(湯)과 저온의 탕을 번갈아 토출시켜 마사지효과를 얻는 냉.온수토출장치, 보다 상세하게는 급탕원으로부터 공급되는 일정온도의 탕을 탕수혼합전에서 고온의 혼합량과 저온의 혼합량으로 교대로 절환하여 조정해서, 토출부에 공급하는 냉.온수토출장치에 관한 것이다. 종래, 냉.온수토출장치로서, 급탕기의 출탕온도를 높고 낮게 교대로 절환해서 이 급량기로부터 출량하는 탕을 직접 토출부로 공급하는 방식의 것, 급량기로부터 공급되는 고온의 탕을 탕수혼합전에서 물과 혼합하여 소정온도의 혼합량으로 하고, 이 혼합량과 급속원으로부터 공급되는 물을, 유입측을 교대로 절환가능한 밸브를 통해 교대로 토출부로 공급하는 방식이 알려져 있다.

그런데, 본원 발명자 등은 상기한 어느 것과도 다른 신규방식의 냉.온수토출장치를 개발하였다. 즉, 그 장치란 급량기로부터 공급되는 일정온도의 탕을 탕수혼합전에서 고온의 혼합량과 저온의 혼합량으로 교대로 절환하여 조정해서 토출부에 공급하는 방식의 냉.온수토출장치, 구체적으로는 탕수혼합전의 밸브를 모우터에 의하여 구동해서, 밸브가 설정된 고온탕을 토출케하는 위치와, 저온탕을 토출케하는 위치와의 사이를, 설정된 주기로 왕복하도록 제어하는 냉.온수토출장치이다. 그리고, 이 냉.온수토출장치는, 저온탕.고온탕(이하 냉.온수라 함)의 온도 및 주기를 밸브의 속도에 의하여 제어하는데, 이 밸브의 속도는 실제온도와 목표온도와의 차 및 이득(gain)에 의하여 결정된다.

그런데, 상기한 냉.온수토출장치는 이득이 일정할 때에는 압력변동시등에 냉.온수 토출주기가 짧고 안정한 출탕온도의 곡선을 얻을 수가 없다는 문제가 있다. 그 원인은, 물 및 탕의 온도나 입력에 따라서 최적한 이득이 다르기 때문이다. 그리하여, 본 발명의 목적은, 탕수혼합전의 밸브를 모우터에 의하여 구동하고, 밸브가 설정된 고온탕을 토출시키는 위치와, 저온탕을 토출시키는 위치와의 사이를, 설정된 주기로 왕복하도록 제어하는 냉.온수토출장치에서 냉.온수 토출주기의 각 주기에 있어서, 전회의 주기(주기 길이)와 이득으로부터 금회의 주기의 최적한 이득을 결정하는 것에 의해서, 냉.온수의 토출주기를 짧게해서 안정한 출량온도의 곡선을 얻는 것이다.

이와같은, 본 발명은, 1차측을 급수원 및 급량원에 연락하고, 2차측을 토출부에 연락하여 설치됨과 아울러 제어신호에 따라서 회전속도를 가변하는 모우터를 구비해서, 그 모우터에 의하여 밸브를 구동하여 탕과 물의 혼합비를 제어하는 탕수혼합전과, 탕수혼합전의 2차측에 설치한 혼합수온도 검출수단과, 저온탕 토출용 및 고온탕 토출용 각각의 설정온도 및 목표주기를 기억하는 기억수단과, 설정온도를 저온탕 토출용의 목표온도와 고온탕 토출용의 목표에 교대로 절환하여 설정하는 수단에 있어서, 혼합수온도 검출수단이 검출하는 혼합수온도를 금회에 설정된 한쪽의 목표온도와 비교하여 혼합수온수가 그 목표온도 또는 그 근사치에 도달하면 설정온도를 다른 한쪽의 목표온도로 절환하여 설정하는 냉.온수절환수단과, 저온탕과 고온탕의 토출주기의 각 주기에서 혼합수온도와 목표온도와의 차 및 이득에 의하여 상기한 모우터의 회전속도를 산출하고, 산출결과에 따른 제어신호를 송출하는 모우터속도 설정수단과, 저온탕과 고온탕의 토출주기의 금회주기에서 모우터속도산출시에 산출요소로서 취입된 이득과 전회주기 및 목표주기로부터 금회주기의 모우터속도산출요소로서의 이득을 설정하는 이득설정수단을 구비하는 것이다.

이와같은 본 발명에 의하면, 상기한 바와같이 전회의 냉.온수주기와 이득으로부터 금회주기의 최적이득을 결정하여 모우터의 회전속도를 제어하므로, 어떠한 물,탕의 조건에서도 목표주기로 안정한 냉.온수가 얻어질 수 있다.

그러나, 상기한 제 1 실시예에 있어서, 이와같은 제어에 의하여 전술한 종래기술의 문제점은 대체로 해결하여 실용에 제공할 수가 있었지만, 초기에 냉.온수주기가 길어진다는 문제가 남는다. 그리고, 본 발명의 제2목적은, 탕수혼합전의 밸브를 모우터에 의하여 구동해서, 밸브가 설정된 고온탕을 토출케하는 위치와, 저온량을 토출케하는 위치와의 사이를, 설정된 주기로 왕복하도록 제어하는 냉.온수토출장치에서 시간관리를 행하여 저온량용 도는 고온탕용의 목표온도에 도달하지 않아도 소정의 시간이 경과했으면 목표온도를 저온탕용으로부터 고온탕용 또는 그 역으로 절환하여 반주기(半周期)를 그다지 길지 않은 시간으로 억제하는 것이다.

이와같은 목적을 달성하는 본 발명의 제 2 실시예는, 냉.온수토출장치를 1차측을 급수원 및 급량원에 연락하고, 2차측을 샤우어(shower)에 연락하여 설치됨과 아울러, 제어신호에 따라 회전속도를 가변하는 모우터를 구비해서, 그 모우터에 의하여 밸브를 구동하여 탕수의 혼합비를 제어하는 탕수혼합전과, 탕수혼합전의 2차측에 설치한 혼합수온도검출수단과, 냉.온수시동타이머와, 반주기시간용 카운트다운타이머와, 주기취입용 카운트업타이머와, 제어기에서 설정한 냉.온수의 저온탕 토출탕 및 고온탕 토출용 각각의 목표온도와 냉.온수 토출의 목표주기를 기억하는 기억수단과, 목표온도를 저온탕 토출용의 목표온도와 고온탕 토출용의 목표온도로 교대로 절환하는 설정하는 수단에 있어서, 혼합수온도검출수단이 검출하는 혼합수온도를 금회에 설정된 한쪽의 목표온도와 비교하여 혼합수온도가 그 목표온도 또는 그 근사치에 도달하든지 또는 미리 설정된 시간이 경과하면 목표온도를 다른한쪽의 목표온도로 절환하여 설정하는 냉.온수절환수단과, 저온탕과 고온탕의 토출주기의 각 주기에서, 전회의 주기혼합수온도의 목표온도와의 차 및 이득에 의하여 상기한 모우터의 회전속도를 산출하고, 산출결과에 따른 모우터제어신호를 송출하는 모우터속도 설정수단과, 저온탕과 고온탕의 토출주기의 전회주기, 목표주기, 전회온도폭, 목표온도폭, 및 전회주기에서 모우터속도산출에서 산출요소로서 취입된 이득으로부터 금회주기의 모우터속도산출요소로서 최적이득을 산출하는 이득설정수단으로 구성하는 것이다.

그래서, 본 발명의 제 2 실시예에 의하면, 상기한 바와같이 모우터의 구동을 전회주기의 이득에 기초하여 제어할 뿐 아니라 시간관리에 의한 제어도 병용하였으므로, 냉.온수주기를 그다지 길지 않은 시간으로 억제하여서 다음 주기로 이행하므로, 주기가 짧게 되어서 쾌적한 냉,온수토출장치가 얻어질 수 있다. 또, 이득산출요소에 온도폭의 항을 넣었으므로, 시간관리를 행하는 것에 의해 최적한 이득이 곧바로는 얻어질 수 없다는 문제를 해결하여서, 단시간에 최적이득이 얻어질 수 있다.

따라서, 어떠한 물, 탕의 조건에서도, 냉.온수샤우어토출의 초기로부터 목표주기로 안정한 냉.온수가 얻어진다. 또, 본 발명의 냉.온수샤우어는 국부세정에도 우수한 효과를 발휘할 수 있다.

그리하여, 상기한 본 발명의 냉.온수토출장치는, 냉.온수마사지샤우어장치 혹은 국부세정장치로서 사용할 수가 있고, 저온탕의 목표온도는 25-30℃, 바람직하게는 30℃, 고온탕의 목표온도는 36-43℃ 바람직하게는 40℃로하여 사용한다.

본 발명의 제 1 실시예를 도면을 기초하여 상세히 설명한다.

제 2 도에서 부호(A)는 탕수혼합전으로서, 본체(1)내에 탕유로(2), 수유로(水流路)(3), 혼합수유로(4)가 내설되어 있고, 상기한 탕유로(2)와 수유로(3)가 밸브(5)를 통해 혼합수유로(4)에 연락하고 있다. 그리고, 상기한 탕유로(2)는 급량원인 급탕기(6)의 출탕측에 연락하는 급탕관(7)에, 수유로(3)는 급수원인 수동 등의 급수배관(8)에 각각 접속되고, 혼합수유로(4)에는 더어미스터(thermistor)식의 온도센서(9)를 구비한 센서유니트(10)를 개재하여 샤우워(11)를 접속한다.

밸브(5)는 본체(1)에 회전불능하게 고정된 고정디스크(5a)와, 그 고정디스크(5a)에 수밀(水密)하고, 미끄럼운동 자재하게 중합시킨 가동디스크(5b)에 의하여 구성되어서, 상기한 가동디스크(5b)가 모우터(12)에 의하여 정역회전하도록 되어 있다.

고정디스크(5a)와 가동디스크(5b)는 세라믹제로서, 고정디스크(5a)에는 탕유로(2)에 연락하는 탕구멍(13), 수유로(3)에 연락하는 수구멍(14), 혼합수유로(4)에 연락하는 혼합수구멍(15)이, 각각 고정디스크(5a)를 두께방향으로 관통하여 뚫려 있고, 가동디스크(5b)에는 탕구멍(13), 수구멍(14)과 혼합수구멍(15)과의 연락을 제어하는 혼합실(16)이 고정디스크(5a)와의 미끄럼접합면에 오목하게 설치되어 있다.

상기한 탕구멍(13), 수구멍(14), 혼합수구멍(15) 및 혼합실(16)은, 가동디스크(5b)가 밸브폐쇄위치에 있을 때에는 혼합실(16)이 탕구멍(13), 수구멍(14)의 어느것에도 정합(整合)되지 않아 양쪽 구멍(13),(14)과 혼합구멍(15)과의 연락을 차단하지만, 가동디스크(5b)의 정방향의 회전에 따라서, 혼합실(16)이 우선 수구멍(14)과 정합하여 수구멍(14)을 혼합수구멍(15)에 연락시키고, 가동디스크(5b)의 회전이 진행되어 혼합실(16)과 수구멍(14)와의 정합면적이 증대하여 수구멍(14)이 완전개방한 후, 혼합실(16)이 탕구멍(13)과도 정합을 개시하여 수구멍(14), 탕구멍(13)의 쌍방울 혼합수구멍(15)에 연락하게 하고, 또 혼합실(16)과 탕구멍(13)과의 정합면적이 증대에 반비례하여 혼합실(16)과 수구멍(14)과의 정합면적이 감소하여서, 최후에는 혼합실(16)과 수구멍(14)과의 정합상태가 없어지고 탕구멍(13)과만 정합하여 이것을 완전개방시키도록 그 형상과 배치가 예를들어 도시한 바와같이 결정되어 있다. 이렇게해서, 이 탕수혼합전(A)은 모우터(12)를 구동하여 혼합실(16)이 수구멍(14), 탕구멍(13) 쌍방에 정합하고 있는 상태에서 가동디스크(5b)를 정역 교대로 회전시키는 것에 의해서, 저온탕과 고온탕을 교대로 샤우어(11)에 공급할 수가 있다. 상기한 모우터(12)는 마이크로컴퓨터(B)에 의하여 제어된다. 마이크로컴퓨터(B)는, 주로 마이크로프로세서(17)와, 메모리(18)와, 인터페이스(19)로 구성되어 있다. 마이크로컴퓨터(B)의 인터페이스(19)에는, 저온탕 토출용 및 고온방 토출용의 설정온도와, 냉.온수의 목표주기가 각각 제어기(C)의 냉.온수설정부(20)와 주기설정부(21)로부터 아날로그신호로서 송출되어 A/D 변환기(22)(23)를 통해 디지탈신호로서 입력되어 메모리(18)에 기억됨과 아울러, 탕수혼합전(A)의 혼합수유로(4)를 흐르는 혼합수의 온도가 온도센서(9)에서 아날로그신호로서 검출되어 A/D 변환기(24)를 통해 디지탈신호로서 입력된다.

또, 인터페이스(19)에는 냉.온수주기취입용 카운트업타이머(26)로 부터의 신호가 입력된다.

그리고, 마이크로컴퓨터(B)는 상기한 인터페이스(19)에 입력된 외부데이터에 기초하여 메모리(18)의 ROM에 기억시킨 프로그램에 따라서 처리를 행해서, 모우터(12)에 제어신호를 송출하여 모우터(12)의 구동을 제어한다. ROM에 기억시킨 프로그램을 순서도로 표시하면 제 6 도, 제 7 도와 같이 된다.

또, 그 프로그램에 따라 모우터(12)를 작동시켰을 경우의 냉.온수온도와 주기를 시간과의 관계로서 표시하면 제 8 도의 실선과 같이 된다. 여기서, 제 6 도, 제 7 도에 따라 이 냉.온수마사지샤우어장치의 작용설명을, 한가지 예로서 냉온수온도를 저온탕 30℃, 고온탕 40℃로 설정한 경우에 대하여 설명한다.

또, 도면중의 ①∼⑦은 순서도의 각 스텝을 나타낸다. 프로그램을 개시하면, 마이크로컴퓨터(B)는 우선, 스텝 ②에서 타이머(26)을 클리어(clear)함과 아울러 냉온수의 주기를 저온탕으로부터 출발하도록 초기처리한다.

이어서, 모우터(12)를 구동하여 밸브(5)를 개방하고, 스텝 ③에서 온도센서(9)로부터 혼합수유로(4)를 흐르는 물의 검출온도를 입력하면 마이크로컴퓨터(B)는 스텝 ④에서 냉.온절환제어를 실행한다. 상기한 냉.온절환제어는 냉온절환프로그램(제 7 도)에 의하여 실행된다. 냉온절환프로그램에 의해 마이크로컴퓨터(B)는, 스텝 (4-1)에서 저온탕을 토출해야 할 상태(냉상태라 함)인지 고온탕을 토출해야할 상태(온상태라 함)인지를 확인해서, 냉상태인 경우(전기한 스텝 ②에서 냉상태로부터 시작하도록 초기화되어 있으므로 판단은 당연히 냉상태로 된다)에는, 스텝 (4-2)에서 목표온도의 저온탕, 즉 30℃의 혼합수를 토출하는 방향(정회전방향)을 향하여 가동디스크(5b)를 회전시키도록 모우터(12)를 구동한다. 계속해서 스텝 (4-3)에서 목표온도에 도달했는지 어떤지 실제로는 목표온도 TS와 온도센서(9)에 의한 검출온도 TM과의 차가 0.5℃이하로 되었는지 어떤지)를 확인하고 목표온도에 도달하였을 때에는 스텝 (4-4)에서 온상태인가 냉상태인가를 확인해서, 온상태로 되어있지 않으면, 스텝 (4-5)에서 온상태로 한다. 즉, 목표온도를 저온탕 토출용의 30℃로부터 고온탕 토출용의 40℃로 절환해서, 스텝 (4-6)에서 40℃의 혼합수를 토출하는 방향(정회전방향)으로 밸브(5)의 가동디스크(5b)를 회전시키도록 모우터(12)를 구동한다.

이어서 스텝 (4-7)에서 냉상태로 되어 있는지 아닌지를 확인하는데 전기한 스텝(4-5)에서 온상태로 절환되어 있으므로, 이 스텝(4-7)에서의 판단은 냉상태는 아니고, 스텝 (4-8)에서는 계속하여 가동디스크(5b)를 40℃의 혼합수를 토출하는 방향으로 회전시키도록 모우터(12)를 구동한다.

그리고, 스텝 (4-9)에서 목표온도 40℃에 도달하였는가 여부를 확인해서, 40℃에 도달했을 경우, 스텝 (4-10)에서 아직 온상태인지 어떤지를 확인하여 온상태인 경우 (스텝 (4-5)에서 온상태로 절환한 후 재차 절환은 행하지 않으므로 스텝 (4-10)에서는 온상태가 확인된다)에는, 스텝 (4-11)에서 냉상태로 절환한다.

즉, 목표온도를 고온탕 토출용의 40℃로부터 저온탕 토출용의 30℃로 절환해서, 스텝 (4-12)에서 30℃의 혼합수를 토출하는 방향(역회전방향)으로 밸브(5)의 가동디스크(5b)를 회전하도록 모우터(12)를 구동한다.

다음에 스텝 (4-13)에서는 타이머(26)에 의해서, 지금까지의 주기를 취입해서, 스텝 (4-14)에서 타이머를 클리어하고, 스텝 (4-15)에서 스텝 (4-13)에서 취입한 주기 T'와 미리 기억된 목표주기 T와, 이득 K'에 의하여 다음 주기의 이득 K를 산출한다

. 그리고, 다시 스텝 (4-1)으로 복귀하여 상술한 각 스텝 (4-1)-(4-15)을 반복한다.

상기한 스텝 (4-15)에서 차회(次回)이득 K의 산출요소로 되는 이득 K는, 이 냉온절환프로그램의 개시시에는 미리 정해진 정수가 이용되지만, 냉.온수 토출주기의 2회째부터는, 전회주기의 스텝 (4-15)에서 산출된 이득 K이 이용된다. 한편, 전체의 프로그램에 있어서는, 스텝 ⑤에서 냉.온수의 저온탕, 고온탕 토출시의 실제온도와 목표온도와의 차(ΔT)

를 산출하고(TD는 정수), 스텝 ⑥에서 상기한 스텝 ⑤에서 산출한 목표온도와의 차 △T와 스텝 (4-15)에서 산출한 이득 K에 의하여 밸브(5)에 속도 V=ΔT×K를 산출해서, 그것에 의해 모우터(12)의 구동속도를 제어한다. 다음에 제 9 도 내지 제 13 도는 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 것으로, 1차측, 급수.급탕원, 모우터구동의 탕수혼합전, 그 혼합수온도검출수단, 및 2차측의 냉.온수토출수단등은, 제 1 실시예의 하드웨어 구성과 동일하므로 도시를 생략하며, 또한 중복을 피하기 위하여 동일부재는 동일부호를 사용하며 설명을 생략한다(제 10 도). 이 제 2 실시예의 특징은, 제 1 실시예에 냉,온수시동타이머 및 반주기시간을 카운트다운타이머를 추가한 것에 있다.

즉, 마이크로컴퓨터(B)의 인터페이스(19)에는 냉,온수설정부(20), 주기설정부(21) 및 냉온수주기취입용 카운트업타이머(26)로부터의 신호가 입력되는 외에, 냉,온수시동용타이머(25), 반주기시간설정용 카운트다운타이머(27)등의 3가지 타이머로부터의 신호가 입력된다.

상기한 설정부(20)(21) 및 (25)(26)(27)을 제어기(C)내에 편입된다. 그리고 마이크로컴퓨터(B)는 상기한 인터베이스(19)에 입력된 외부데이터에 기초하여 메모리(18)의 ROM에 기억시킨 프로그램에 따라 처리를 행해서, 모우터(12)에 제어신호를 송출하여 모우터(12)의 구동을 제어한다. ROM에 기억시킨 프로그램을 순서도로 표시하면 제 11 도, 제 12 도와 같이 된다.

여기서, 제 11 도, 제 12 도에 따라서 이 냉,온수마사지샤우어 토출장치의 작용설명을, 한가지 예로서 냉,온수온도를 저온탕 30℃, 고온탕 40℃로 설정한 마사지샤우어장치의 경우에 대하여 설명한다.

또, 도면중 ①-⑦는 순서도의 각 스텝을 나타낸다. 프로그램이 개시되면, 마이크로컴퓨터(B)는 스텝 ②에서 초기처리를 행한다.

즉, 냉,온수기의 주기를 저온탕, 환언하면 냉으로부터 개시하도록 하고, 각 타이머(25)(26)(27)를 클리어 한다. 계속해서, 모우터(12)를 구동하여 밸브(5)를 개방하고, 스텝 ③에서 온도센서(9)로부터 혼합수유로(4)를 흐르는 물의 검출온도를 입력하면 마이크로컴퓨터(B)는 스텝 ④에서 냉,온절환제어를 실행한다.

상기한 냉,온절환제어는 냉,온절환프로그램(제 12 도)에 의하여 실행된다.

냉,온절환프로그램에 의해서, 마이크로컴퓨터(B)는 스텝

에서 저온탕을 토출해야 할 상태(냉상태라 함)인지 고온탕을 토출해야 할 상태(온상태라 함)인지를 확인해서, 냉상태인 경우(전기한 스텝 ②에서 냉상태로부터 시작하도록 초기화되어 있으므로 이 스텝에서는 냉상태로 판단된다)에는, 스텝

에서 저온탕용 목표온도, 즉, 30℃의 혼합수를 토출하는 방향(정회전방향)으로 가동디스크(5b)를 회전시키도록 모우터(12)를 구동한다.

계속하여 스텝

에서 목표온도에 도달하였는지 어떤지(실제로는 목표온도 TS와 온도센서(9)에 의한 검출온도 TM과의 차가 0.5℃ 이하로 되었는지 어떤지)확인해서, 목표온도에 도달하였을때에는 스텝

에서 온상태인가 냉상태인가를 확인하고, 아직 온상태로 되어있지 않을때에는 스텝

에서 온상태로 한다. 즉, 목표온도를 저온탕토출용의 30℃에서 고온탕토출용의 40℃로 절환한다.

그리고, 스텝

에서 냉,온수시동용타이머(25)가 타임업하였는지 여부를 확인해서, 타임업한 경우에는 스텝

에서 실제의 냉온도를 취입하고, 스텝

에서 이것이 냉상태의 목표온도에 도달했는지, 즉 목표온도를 30℃와 실제의 냉온도와의 차가 0.5℃ 이하의 범위내에 있는지를 확인한다.

그리고, 취입한 실제의 냉온도가 상기한 범위내에 있을때에는 스텝

에서 취입한 냉온도, 예를들어 29.6℃를 30℃로 수정하여 스텝

에서 반주기의 시간을 반주기시간설정용 카운트다운타이머(27)에 세트하고, 스텝

에서 가동디스크(5b)를 40℃의 혼합수를 토출하는 방향(정회전방향)으로 회전시키도록 모우터(12)를 구동한다.

또, 상기한 스텝

에서 목표온도인 30℃와 실제의 냉온도와의 차가 0.5℃ 이하의 범위내에 있지 않다고 확인되었을때에는, 스텝

를 건너뛰어 스텝

로 이행하여 반주기시간설정용 카운트다운타이머(27)를 세트한다.

한편, 전기한 스텝

를 냉,온수시동타이머가 타임업하지 않았다고 확인되었을때에는 스텝

-

를 건너뛰어 스텝

로 이행해서, 가동디스크(5b)를 40℃의 혼합수를 토출하는 방향으로 회전시키도록 모우터(12)를 구동한다.

이어서 스텝

로 복귀하여 냉상태인지 온상태인지를 확인하는데 전기한 스텝

에서 온상태로 되어 있기 때문에, 스텝

에서 가동디스크(5b)를 40℃의 혼합수를 토출하는 방향으로 회전시키도록 계속하여 모우터(12)를 구동한다.

그리고, 다시 스텝

에서 목표온도에 도달하였는지, 즉 목표온도 4℃와 온도센서(9)가 검출하는 혼합수온도와의 온도차가 0.5℃ 이하에 도달하였는지의 여부를 확인해서, 도달하지 않은 경우에도 스텝

에서 반주기시간설정용 카운트다운타이머(27)가 0으로 되었는지의 여부, 즉 카운트다운타이머(27)에서 세트한 반주기시간을 초과했는지의 여부를 확인한다.

혼합수 온도가 상기한 목표온도에 도달하였을 경우 및 목표온도에 도달하지 않아도 반주기시간을 초과했을 경우에는 다시 스텝

에서, 온상태인지 아닌지를 확인해서, 온상태인 경우에는 전기한 스텝

에서 온상태로 절환되어 있으므로, 스텝

에서는 온상태가 확인된다. 스텝

에서 냉상태로 절환한다.

즉, 냉,온수의 목표온도를 40℃로부터 30℃로 절환한다. 이어서 스텝

에서 온상태의 실제온도를 취입하고, 스텝

에서 상기한 실제온도가 온상태의 목표온도 40℃에 대하여 온도차 0.5℃ 이하의 범위까지 근접하였는지의 여부를 확인해서, 근접하여 있을때는 스텝

에서 취입하는 온도, 예를들어 39.6℃를 40℃로 수정한다.

또, 취입하는 실제온도가 목표온도에 아직 근접하고 있지 않을때에는 상기한 스텝

를 건너뛰어 스텝

에서 반주기시간설정용 카운트다운타이머를 세트한다. 계속해서, 스텝

에서 가동디스크(5b)를 30℃의 혼합수를 토출하는 방향(역회전방향)으로 회전시키도록 모우터(12)를 구동하고, 스텝 4t에서 냉,온수주기 취입용 카운트업타이머(26)로부터 1주기의 시간을 취입하고, 스텝

에서 이 타이머(26)를 클리어함과 아울러

에서 금회주기의 최적이득을 산출한다.

즉, 스텝

에서는, 각각 제어기(C)의 설정부(20)(21)에서 설정된 저온탕토출용 및 고온탕토출용의 목표온도는 Ts, 목표주기 T, 스텝

에서 취입한 냉온도 Tc, 스텝

에서 취입한 탕온도 Th 및 전회주기 T'의 이득 K'에 기초하여 다음식

에 의하여 금회주기의 최적이득 K를 산출한다.

그리고, 이 냉ㆍ온절환프로그램은 다시 스텝

로 복귀하여 상술한 각 스텝

-

를 반복한다.

상기한 스텝

에서 금회주기의 이득의 산출요소로 되는 이득 K'는 냉,온절환프로그램의 개시시에는 미리 정해진 정수가 사용되지만, 냉,온수토출주기의 2회째부터는 스텝

에서 산출된 전회주기의 이득 K'가 사용된다.

한편, 제 11 도의 전체 프로그램에 있어서는 스텝 ④에 계속해서, 스텝 ⑤에서 목표온도 Ts와 온도센서(9)가 검출하는 실제의 토출온도 TM과의 차 ΔT를 다음식

에 의하여 산출한다. 여기서, TD는 상수이다.

이어서 스텝 ⑥에서, 상기한 스텝 ⑤에서 산출한 목표온도와 실제의 토출온도와의 차 ΔT, 스텝

에서 산출한 금회주기의 최적이득 K에 기초해서 다음식

V=ΔT×K

에 의하여 밸브(5)의 회전속도를 산출하고, 그것에 기초하여 스텝 ⑥에서 모우터(12)에 필요한 제어신호를 송출하여 금회주기의 모우터(12)의 구동을 제어한다.

상기한 프로그램에 따라 모우터(12)의 구동을 제어한 경우의 냉,온수온도 및 냉,온수주기를 시간의 경과와의 관계로 나타내면 제 13 도와 같이 된다.

이 제 13 도로부터 알수 있는 바와 같이 냉,온수토출의 초기에는, 냉,온수온도가 목표온도에 도달하지 않아도 소정시간에 다음 주기로 이행해서 초기주기가 길게 되지 않는다.

Claims

급탕원으로부터 공급되는 일정온도의 탕을 탕수혼합전에서 고온의 혼합탕과 저온의 혼합탕으로 교대로 절환조정해서 토출부에 공급하는 냉,온수토출장치에 있어서, (a) 1차측을 급수원 및 급탕원에 연락하고, 2차측을 토출부에 연락한 탕수혼합전(A), (b) 전기한 탕수혼합전에 장비되어 그 밸브(5)에 연락해서, 제어신호에 따라 회전속도를 가변하여 전기한 밸브를 구동하여 탕,수의 혼합비를 제어하는 모우터(12), (c) 전기한 탕수혼합전의 2차측에 설치한 온도센서(9), (d) 제어기(C)에서 정해지는 저온탕토출용 및 고온탕토출용 각각의 목표온도 및 냉,온수도출의 목표주기를 기억하는 기억수단(18), (e) 설정온도를 전기한 저온탕 토출용의 목표온도와 고온탕토출용의 목표온도에 교대로 절환하는 냉,온수절환수단으로서, 전기한 온도센서(9)가 검출하는 혼합탕 온도를 제어기에서 정해진 목표온도중 금회 설정된 한쪽의 목표온도와 비교하여 혼합탕온도가 그 설정목표온도 또는 그것에 근사하는 온도에 도달하였을때에 설정온도를 다른 한쪽의 목표온도로 절환하는 설정하는 냉,온수절환수단, (f) 주기취입용 타이머(26)에 의해 저온탕과 고온탕의 토출주기를 취입하고, 취입된 전회주기, 목표주기 및 전회주기의 모우터 속도산출시에 산출요소로서 취입된 이득으로부터 금회주기의 모우터속도 산출요소로서의 최적이득을 산출하는 이득설정수단, (g) 저온탕과 고온탕의 토출주기의 각 주기에서 혼합탕온도와 전기한 냉,온수절환수단에 의해 설정된 설정온도와의 차 및 전기한 이득설정수단에 의해 설정된 이득에 의해 전기한 모우터(12)의 회전속도를 산출해서, 그 산출결과에 따른 제어신호를 전기한 모우터에 송출하는 모우터속도설정수단에 의하여 구성되는 냉,온수토출장치.
제 1 항에 있어서, 냉,온수절환수단이 설정온도절환부터의 경과시간을 반주기시간설정용 타이머(27)로 카운트해서, 소정의 시간을 경과했을때에는 혼합탕온도가 그 설정목표온도 또는 그것에 근사하는 온도에 도달하지 않아도 설정온도를 다른 한쪽의 목표온도로 절환함과 아울러, 이득설정수단이 이득산출요소에 전회주기의 온도폭과 목표온도폭을 추가해서 이들을 산출하는 것을 특징으로 하는 냉,온수토출장치.
제 1 항에 있어서, 동작 스텝이, ① 냉,온수의 주기를 저온탕으로부터 개시시키는 초기스텝, ② 모우터의 구동에 의하여 밸브를 개방한 후, 온도센서(9)가 혼합량의 온도를 검출하는 온도취입스텝, ③ 냉,온수절환수단이 온도센서(9)와 함께 작동해서, 온도를 저온탕토출용으로 교대로 절환하고, 이득설정수단이 냉,온수토출의 각 주기에서 전회주기(T'), 목표주기(T) 및 이득(K')으로부터 다음 주기의 이득
K'을 산출하는 스텝, ④ 저온탕, 고온탕토출시에, 실제의 온도(TM)와 목표온도(TS)와의 차 ΔT=Ts-
(여기서, TD는 정수)를 산출하는 스텝, ⑤ 전기한 온도차(ΔT)와 이득(K)에 기초하여 밸브의 속도 v=ΔT×K를 산출하는 스텝, ⑥ 전기한 속도(v)에 따라서 전기한 모우터의 구동속도를 제어하는 스텝으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉,온수토출장치.
제 3 항에 있어서, 냉,온수절환수단 및 이득설정수단이 다음의 스텝, ① 저온탕, 고온탕중 어느것을 토출해야 할 상태인가를 판단하는 스텝, ② 목표온도의 저온탕의 혼합탕을 토출하는 방향으로 모우터(12)를 구동하는 스텝, ③ 목표의 저온탕온도 또는 그것에 근사한 온도에 도달하였는지 아닌지를 판단하는 스텝, ④ 목표온도에 도달하였을때는, 온상태인지 냉상태인지를 확인하는 스텝, ⑤ 온상태로 되어 있지 않을때에는 온상태로 절환하는 스텝, ⑥ 고온탕의 혼합탕을 토출하는 방향으로 모우터(12)를 구동하는 스텝, ⑦ 냉상태로 되어 있는지 아닌지를 판단하는 스텝, ⑧ 계속하여 고온탕의 혼합탕을 토출하는 방향으로 모우터를 구동하는 스텝, ⑨ 고온탕의 목표온도 또는 그것에 근사한 온도에 도달하였는지 아닌지를 판단하는 스텝, ⑩ 고온탕의 목표온도 또는 그것에 근사한 온도에 도달하였을 경우에, 온상태인지 아닌지를 판단하는 스텝, ⑪ 냉상태가 아닐때에 냉상태로 절환하는 스텝, ⑫ 저온탕의 혼합탕을 토출하는 방향으로 모우터를 구동하는 스텝, ⑬ 타이머(26)에 의해서, 지금까지의 주기(T')를 취입하는 스텝, ⑭ 타이머(26)를 클리어하는 스텝, ⑮ 다음 주기의 이득
를 산출하는 스텝등을 반복해서 동작을 하는 것을 특징으로 하는 냉,온수토출장치.
제 2 항에 있어서, 동작스텝이, ① 냉온수의 주기를 저온탕으로부터 개시시키는 초기스텝, ② 모우터(12)의 구동에 의해 밸브를 개방한 후, 온도센서(9)가 혼합탕의 온도를 검출하는 온도취입스텝, ③ 냉,온수절환수단이 온도센서와 함께 작동해서, 설정온도를 저온탕토출용과 고온탕토출용으로 교대로 절환하고, 이득설정 수단이 냉,온수토출의 각 주기에서 전회주기(T'), 목표주기(T), 금회온도폭(T'h-T'c), 목표온도폭 (Th-Tc) 및 이득(K')으로부터 다음 주기의 이득
을 산출하는 스텝, ④ 저온탕, 고온탕토출시에, 실제의 온도(TM)와 목표온도(TS)와의 차
(여기서 TD는 정수)를 산출하는 스텝, ⑤ 전기한 온도차(ΔT)와 이득(K)에 기초하여 밸브(5)의 속도 v=ΔT×K를 산출하는 스텝, ⑥ 전기한 속도(v)에 따라서 전기한 모우터의 구동속도를 제어하는 스텝으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉,온수토출장치.
제 5 항에 있어서, 냉,온수절환수단 및 이득설정수단이, 다음의 스텝, ① 저온탕, 고온탕중 어느것을 토출해야 할 상태인가를 판단하는 스텝, ② 목표온도의 저온탕의 혼합탕을 토출하는 방향으로 모우터(12)를 구동하는 스텝, ③ 목표의 저온탕온도 또는 그것에 근사하는 온도에 도달하였는지 아닌지를 판단하는 스텝, ④ 목표온도 또는 그것에 근사하는 온도에 도달했을 때에, 온상태인지 냉상태인지를 판단하는 스텝, ⑤ 온상태로 되어 있지 않을때에 온상태로 절환하는 스텝, ⑥ 냉온수시동용 타이머(25)가 타임업했는지 아닌지를 판단하는 스텝, ⑦ 전기한 타이머(25)가 타임업했을때에, 실제의 냉온도를 취입하는 스텝, ⑧ 취입한 전기한 냉온도가 냉상태의 목표온도 또는 그것에 근사하는 온도에 도달하고 있는지 아닌지를 판단하는 스텝, ⑨ 전기한 냉온도가 목표온도에 근사하는 온도에 도달했을때에 그 냉온도를 목표온도로 수정하는 스텝, ⑩ 반주기의 시간을 반주기시간설정용 카운트다운타이머(27)에 세트하는 스텝, ⑪ 고온도의 혼합탕을 토출하는 방향으로 모우터를 구동하는 스텝, ⑫ 전기한 스텝 ⑧에서 취입한 냉온도가 목표온도 또는 그 근사치가 아닐때에, 스텝 ⑨를 건너뛰어 스텝 ⑩으로 이행하는 스텝, ⑬ 전기한 스텝 ⑥에서 냉온수시동용타이머(25)가 타임업하고 있지 않을때에 스텝 ⑦-⑩을 건너뛰어 스텝 ⑪로 이행하는 스텝, ⑭ 스텝 ①로 복귀해서, 냉상태인지 온상태인지 확인한 후, 계속하여 고온탕의 혼합탕을 토출하는 방향으로 모우터를 구동하는 스텝, ⑮ 스텝 ⑨로 복귀하여 목표의 고온탕온도 또는 그 근사치에 도달했는지 아닌지 판단해서, 도달하지 않은때에 반주기시간설정용 카운트다운타이머(27)가 세트한 반주기시간을 초과했는지 아닌지 판단하는 스텝,
고온탕온도가 목표온도 또는 그것에 근사하는 온도에 도달했을때, 또는 전기한 카운트다운타이머(27)가 반주기시간을 초과한 것을 확인했을때에, 냉상태로 절환하는 스텝,
온상태인 고온탕의 온도를 취입하는 스텝,
고온탕온도가 목표온도 또는 그것에 근사하는 온도에 도달했는지 아닌지 판단하는 스텝,
고온탕온도가 목표온도의 근사치에 도달했을때에 목표온도로 수정하는 스텝,
반주기의 시간을 반주기시간설정용 카운트다운타이머(27)에 세트하는 스텝,
스텝
에서 고온탕온도가 그 목표온도 또는 그것에 근사하는 온도로 되지 않을때에, 스텝
를 건너뛰어 스텝
으로 이행하는 스텝,
냉온탕의 혼합탕을 토출하는 방향으로 모우터를 구동하는 스텝,
냉온수기취입용 카운트업타이머(26)로부터 1주기의 시간(T')을 취입하는 스텝,
전기한 카운트업타이머(26)를 클리어하는 스텝,
다음 주기의 이득
을 산출하는 스텝을 반복하는 동작을 하는 것을 특징으로 하는 냉,온수토출장치.
제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 탕수혼합전의 밸브(5)가, 고정디스크(5a)와 그것에 수밀(水密)하고 미끄럼운동 자재하게 중합시킨 가동디스크(5b)에 의하여 구성되고, 전기한 모우터(12)가 정역회전 자재하여서 전기한 가동디스크를 설정된 고온탕을 토출케하는 위치와, 저온탕을 토출케하는 위치와의 사이를 설정된 주기로 회전왕복시키는 것을 특징으로 하는 냉,온수토출장치.
제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 냉,온수토출장치가 샤우어장치 또는 국부세정장치인 것을 특징으로 하는 냉,온수토출장치.
제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 저온탕의 목표온도가 25-30℃, 바람직하게는 30℃, 고온탕의 목표온도가 36-43℃, 바람직하게는 40℃이고, 그들에 근사하는 온도가 목표온도 ±0.5℃인 냉,온수토출장치.