JP2553515B2 - 湯水混合制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高湯温と水を混合しシャワー等に使用する適
温の湯をつくる湯水混合制御装置に関する。

従来の技術 従来より、ワックスサーモを用いた機械式の自動温調
混合栓はあったが、電子制御式の湯水混合装置はなかっ
た。

発明が解決しようとする問題点 ワックスサーモ式の自動温調混合栓は、出湯中設定温
度を変更すると定常偏差を生じ設定温度の湯を供給する
ことができなかった。又、出湯量を絞ったり、大出湯さ
せたり等の流量変更を行なうと供給湯温が変動し冷たく
なったりあつくなったり非常に使い勝手が悪かった。さ
らに洗髪時の様に出湯、停止を繰り返す場合、停止中に
ワックスサーモ周辺の湯温が低くなり、湯側を勝手に開
き、水側を閉じるという動作を行なうため、次に利用者
が開栓すると熱湯を浴びるという非常に危険な状態に陥
いる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので熱湯を使用
したり、又設定温度あるいは流量変更しても定常偏差を
生じたり、湯温変動を生じることのない使い勝手の良い
湯水混合制御装置を提供することを目的としている。

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、湯量及び水量を調節する湯側弁と水側弁と、前記
水側弁及び湯側弁を付勢する第１の駆動手段と第２の駆
動手段と、前記湯側弁、水側弁の取り付けられた配管が
合流し混合部をなし、高温湯の温度を検出する第１の温
度検出手段と、供給水温及び混合湯温を検出する湯温検
出手段と、混合湯温を設定する湯温設定手段と、前記湯
温検出手段と前記湯温設定手段とから温度偏差を求める
温度偏差検出手段と、混合流量を検出する流量検出手段
と、混合流量を設定する流量設定手段と、混合流量と流
量設定値とから流量偏差を求める流量偏差演算手段と、
前記温度検出手段と前記湯温設定手段とで検出した供給
水温及び設定湯温と第１の温度検出手段で検出した供給
湯温とから混合比率を演算し前記第１及び第２の駆動手
段を設定温度を保ちつつ流量偏差がなくなるまで付勢し
常に温度偏差をなくすように付勢する付勢量演算手段と
からなる。

作用 まず、水側弁を開き、湯温検出手段で供給水温を求
め、求めた後水側弁を閉止する。次に第１の温度検出手
段で検出した供給湯温と、湯温設定手段で設定した湯温
設定値と、予め求めた供給水温とから混合比率を演算す
る。求めた混合比率は付勢する第１及び第２の駆動手段
の付勢量比率に等しい。そこで混合比率より最適な付勢
量を演算し第１及び第２の駆動手段を付勢する。従って
水側弁及び湯側弁は混合比率に従って開くため常に設定
湯温を保持できる。

実施例 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１
図は本発明の湯水混合制御装置の一実施例である。

１は水供給配管で、２は高温水供給配管で石油ボイラ
ーや電気温水器等の熱源から高温水を供給する。３は水
側弁で水供給配管１の途中にあり、４は湯側弁で湯供給
配管の途中にあり、水供給配管１及び湯供給配管２は更
に下流で合流し湯水混合し１本の配管となり、混合出口
５より出ていく。６は第１の駆動手段で、７の回転直線
運動変換部を介し水側弁３を駆動し、水量を調節する。
８は第２の駆動手段で、回転直線運動変換部９を介し湯
側弁４を駆動し湯量を調節する。10は第１の温度検出手
段で、湯供給配管２途中に取り付けられ供給装置を測定
する。11は湯温検出手段で混合配管途中に取り付け混合
湯温及び供給水温を測る。12は流量検出手段で混合流量
を測定する。13は湯温設定手段で、混合湯温を設定し、
14は流量設定手段で混合流量、即ち混合出口５より出湯
する量を設定する。15は制御装置で、第１の温度検出手
段10、湯温検出手段11の温度信号が入力され湯温設定手
段13、流量検出手段12、流量設定手段14の出力部が接続
され最適な付勢量を演算し第１及び第２の駆動手段６、
８に出力する。第１及び第２の駆動手段６、８として、
ステッピングモーター等がある。

第２図は制御装置15の一実施例である。第１図と同一
相当物には同一番号を付した。16は温度偏差検出手段で
湯温検出手段11、湯温設定手段13とから温度偏差を求め
る。17は流量偏差検出手段で、流量検出手段12、流量設
定手段14とが入力され流量偏差を求める。18は付勢量演
算手段で、第１の温度検出手段10の供給湯温T_Hと第２の
湯温検出手段11が検出した供給水温T_Wと、湯温設定手段
13の湯温設定値T_Sとから最適な混合比率δを求める。

（Q_W……供給水量,Q_H……供給湯量） 混合比率δは、第１の駆動手段６の付勢量F_Wと第２の
駆動手段８の付勢量F_Hとの比に等しい。従って、混合比
率δから付勢量を求め、第１及び第２の駆動手段６、８
に出力する。

次に本発明の構成の動作を説明する。湯側弁４を閉止
させておき、水側弁３のみを開け、湯温検出手段11で水
温T_Wを測定し、測定完了後閉止する。次に第１の温度検
出手段10で測定した供給湯温T_Hと、利用者が設定した湯
温設定値T_Sとから混合比率δ（式）を求める。次に混
合比率δ第１及び第２の駆動手段６、８の付勢量を演算
し求める。即ち、δ＝F_H/F_W今F_Wを設定するとF_H＝δ・F
_Wで求まる。（F_W:第１の駆動手段の付勢量,F_H:第２の駆
動手段の付勢量）次に求めた付勢量F_W,F_Hで水側弁３、
湯側弁４を駆動する。水側弁３、湯側弁４の弁開度比率
は混合比率δに等しいため常に設定湯温値T_Sになる。

流量検出手段12で求めた流量値が設定流量に等しくな
ったならば水側弁３、湯側弁４の駆動を停止する。もし
利用者が設定湯温T_Sを変更したならば、再び混合比率を
演算し、温度偏差検出手段16の出力信号が０になる迄混
合比率に相当する付勢量で水側弁３、湯側弁４を付勢す
る。温度偏差がなくなれば水側弁３、湯側弁４の駆動を
停止する。

このように常に供給湯温、供給水温を測定し混合比率
を演算し水側弁３、湯側弁４を付勢することにより、混
合湯と設定湯温に保持し続けることができ、利用者がシ
ャワーとして洗髪等に使用する場合など常に快適に使え
る。

発明の効果 以上述べてきたように本発明の湯水混合制御装置によ
れば、供給水温及び混合湯温を検出する手段を共用した
湯温検出手段と、混合湯温を設定する湯温設定手段と、
水量及び湯量を調節する水側弁及び湯側弁と、前記湯側
弁、水側弁を付勢する第１及び第２の駆動手段と、前記
湯温設定手段の湯温値と前記湯温設定手段、第１の温度
検出手段より得た供給水温、供給湯温とから混合比率を
演算し前記第１及び第２の駆動手段の付勢量を決定し出
力する付勢量演算手段とからなり、常に最適な付勢量を
設定温度の湯を設定流量に保ちつつ湯温変動を生じても
常に温度偏差をなくすように水側弁、湯側弁を付勢する
第１及び第２の駆動手段を付勢するので、定常偏差が生
ぜず、したがってシャワー等を使用する時不快感を感じ
ることがなく、停止再出湯時にも熱湯を使用することの
ない極めて安全で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断面
図、第２図は同ブロック図である。 ３……水側弁、４……湯側弁、６……第１の駆動手段、
８……第２の駆動手段、10……第１の温度検出手段、11
……第２の温度検出手段、13……湯温設定手段、18……
付勢量設定手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】湯量を調節する湯側弁と、水量を調節する
   水側弁と、前記湯側弁を付勢する第１の駆動手段と、前
   記水側弁を付勢する第２の駆動手段と高温湯の温度を検
   出する第１の温度検出手段と、予め供給水温のみを検出
   すると共に前記湯側弁及び前記水側弁が取り付けられた
   配管が合流する混合物の湯温を検出する湯温検出手段
   と、前記混合物部の湯温を設定する湯温設定手段と、前
   記湯温設定手段と前記湯温検出手段とから温度偏差を求
   める温度偏差検出手段と、混合流量を検出する流量検出
   手段と、混合流量を設定する流量設定手段と、混合流量
   と設定流量とから流量偏差を求める流量偏差検出手段
   と、前記湯温設定手段で設定した湯温設定値と前記第１
   の温度検出手段で検出した供給湯温と前記湯温検出手段
   で検出した供給水温とから湯量、水量の混合比率を演算
   し、求めた混合比率から付勢量を決定し前記第１の駆動
   手段及び前記第２の駆動手段を付勢し流量偏差がなくな
   る迄調整し常に温度偏差をなくす様に付勢する付勢量演
   算手段とからなる湯水混合制御装置。