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JPS60201173A - 湯水混合装置 - Google Patents

湯水混合装置

Info

Publication number
JPS60201173A
JPS60201173A JP5998684A JP5998684A JPS60201173A JP S60201173 A JPS60201173 A JP S60201173A JP 5998684 A JP5998684 A JP 5998684A JP 5998684 A JP5998684 A JP 5998684A JP S60201173 A JPS60201173 A JP S60201173A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
water temperature
hot water
temperature
detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5998684A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0642172B2 (ja
Inventor
Hiroaki Yonekubo
寛明 米久保
Yasuo Kidouchi
城戸内 康夫
Koichi Ueki
浩一 植木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP59059986A priority Critical patent/JPH0642172B2/ja
Publication of JPS60201173A publication Critical patent/JPS60201173A/ja
Publication of JPH0642172B2 publication Critical patent/JPH0642172B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/01Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/13Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures
    • G05D23/1393Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures characterised by the use of electric means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

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 本発明は場と水の混合比率を調節して適温を得る湯水混
合装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来この種の揚水混合装置には、第1図に示すようなも
のがあった。
第1図において、揚入口1、水入口2及び混合湯出口3
を有する弁框体4の内部Iこは、湯側弁体5及び水側弁
体6が設(jられており、易と水のa合比を調節してい
る。この湯側弁体5及び水側弁体6は軸7に固定して設
けられており、このl1llI17は外部のねじ機構8
及び歯車9を介してモータ10により駆動される。混合
湯の温度は、温度検出器11で検出され、温度設定器1
2との温度偏差を解消するように制御器13でモータ1
0を駆動制御して混合局部の調節を行なっている。オな
わち、温度設定器12で得たい混合湯温を設定すると、
温度検出器11で混合湯温を監視しつつ、モータ10で
適温が得られる位置に湯側弁体5及び水側弁体6を制御
するものである。
従来の湯水混合装置は以上のように構成されていたため
次のような問題点を有していた。
(1)混合比を調節する信号は混合が行なわれた後の温
度検出器11て得られる信号のみであるため、水圧や湯
圧が急変した場合、混合湯温か大きくオーパンニーI・
あるいはアンタシュー1− してしまい、また元の混合
湯温に戻す整定時間も長くかかっていたため、使い勝手
が悪く危険でもあった。
(2) 蛇口などが閉成され混合湯の供給が止まった場
合、温度検出器11の周囲の温度は自然冷却により冷え
て行くか、これに従い温度設定器12て指示されている
混合湯温を得ようとして湯側弁体5は開成方向に、水側
弁体6は閉成方向に駆動されるため、給湯を再開した場
合熱湯が供給されて危険である。
発明の目的 本発明はこのような従来の問題点を解消するものであり
、水圧や湯圧が急変しても安定した温度で、かつ微妙な
狂いもない温度で混合湯が供給できる使い勝手と安全性
に優れた高水混合装置を提供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、湯と水の混合比率
を調節する比率制御弁と、湯量を検出する湯量検出器と
、湯温を検出する湯温検出器と、水量を検出する水量検
出器と、水温を検出する水温検出器と、混合湯温を検出
する混合湯温検出器と、混合湯の温度を設定する混合湯
温設定器と、これら湯量検j4:’1器、湯温検出器、
水星検出器、水温検出器の信号を演算した演算値及び前
記混合高温検出器の信号と前記混合湯温設定器の信月を
比1咬して前記比率制御弁を制御する比率制御弁制御器
より湯水混合装置を構成し、a量、湯温、水量、水温よ
り混合湯温を演算してめ、この演算値と混合湯温設定器
の設定値とを比較し、値が一致する混合比率に比率制御
弁を−早く制御するとともに、混合湯温検出器で検出さ
れる混合湯温を同じく混合湯温設定器の設定値と比較し
、混合比率を微調整するものである。
実施例の説明 以下本発明の実施例を第2図、第3図を用いて説明する
。第2図において場人口14、水入口15、混合湯出口
16、を有する装置框体17の内部に、湯量を検出する
湯量センサ18、湯温を検出する湯温サーミスタ19、
水量を検出する水量七ノ→ノ20、水温を検出する水温
サーミスタ21、湯と水の混合比率を調節する比率制御
弁22、混合湯温サーミスタ23等か設けられている。
混星センーリ−18は、流れを旋回させる固定翼車24
、旋回流により回転される磁性体で構成されたホール2
5、ポールの流出を防ぐ流出防止手段26、ホールの回
転を検出しパルス信号を発生する磁気抵抗素子27から
成っている。水illセッサ20はこの@量センサ18
と同一の構成となっている。また比率制御弁22は、湯
側弁体28及び水側弁体29が弁1i+i 30に両外
端を規制された状態でばね31により外側方向に付勢さ
れており、弁軸30は外部に設けられたモータ32によ
りギヤホックス33を介して駆動される構成となってい
る。比率制御弁22は比率制御弁制御器34により調節
制御される。この比率制御弁制御器34には、湯量セン
サ18、湯温サーミスタ19、水量セン日ノ゛20、水
温・サーミスタ21、混合湯温設定器35及び混合湯温
サーミスタ23の信号が取り入れられている。そして比
率制御弁制御器34の内部では、湯量センサ18、湯温
サーミスタ19、水量センサ20、水温サーミスタ21
の信号から混合湯温の温度演算が行なわノ′シ、得られ
た混合湯温の演算値と混合湯温設定器35ての設定値が
なくなる混合比にまで、比率制御弁22が駆動制御され
る。すなわち式の七で説明すると理論的には混合湯温は
次のようにまる。
CM rMQMTM= CHγHQHTH−1−CCr
CQCTCC:水の比熱(小文字M:混合、易、H:覇
、C:水)γ、水の比重(同 北 ) Q :流 量(同 上 ) T :温 度(同 上 ) ここでCM≠cHFcc及びγMFγHFγCでありま
たQM = QH十〇Cであるから (QH十QC)TM=QHTH+QCTc故に混合湯温
TMは、湯量QH,湯温T)(、水量Qc、水温TCよ
り演算によりめることが可能である。この演算で得られ
た混合湯温TMと混合湯温設定器35で設定した混合湯
温TMSとの偏差ΔT二TMS−TMに比例した駆動ス
ピードでモータ32は制御され、湯側弁体28と水側弁
体29が反比例的に湯側と水側の開度を調節することに
より混合湯温は設定値を得るしくみになっている。
しかし、現実には湯量検出器18、湯温検出器19、水
量検出器20、水温検出器21は当然の11ながら製造
バラツキ、取伺状態また使用状態の違い等による検出誤
差を有している。そして演算によってこれらの誤差が加
減乗除されることにより誤差の「1」は更に広がる。こ
の弊害をなくすため混合湯温サーミスタ23で検出され
る混合湯温信号を基に比率制御弁22の混合比率が微調
整され、最終的に望まれる混合湯温の温度誤差を少ない
ものに修正している。この考え方を表わすものが第3図
に示す制御ブロック線図である。また比率制御弁制御器
34は、湯量センサ18と水量セッサ20の双方の信号
が所定値以下になったらモータ32への通電を止めて比
率制御弁22の駆動を止め、いずれかが所定値以北にな
ったら駆動を開始する機能、及び混合湯温設定器35で
の指示に従って、各部流量、温度の瞬時値や湯量と湯温
を演算した値を直接取り出し表示させる機能も併せ持っ
ている。なお36は端末蛇口である。
次に本実施例の動作を説明する。
混合湯温設定器3Sで欲しい混合湯温を設定し、端末蛇
口36を開成すると、場、水の双方あるいはいずれか一
方が流れ出し、itセンサ18、水量センサ20の少な
くとも一方の信号が所定値を越えた段階でモータ32に
通電が開始される。そして湯量センサ18、湯温サーミ
スタ19、水星センサ20、水温サーミスタ21の信号
の演算よりめられる混合湯温値TMと、混合湯温設定器
35で設定した値TMSの偏差をなくす混合比に制御弁
22は制御される。更に混合湯温サーミスタ23て検出
された混合湯温信号と混合湯温設定器35で設定した値
とが比較されて混合比率の微調整が比率制御弁22て行
なイ)れ、真に設定値と一致した混合湯温に比率調節が
行なわれる。この状態で温州に影響を及ぼす湯圧、また
湯温、水量に影響を及ぼす水圧、また水温が変らない限
り安定した状態で混合湯の供給が行なイ)れる。次に仮
に湯圧か他の給湯栓などが閉成されて急に上昇した状態
を想定−・1−ると、高圧変動は直ちに揚重変動として
現イ)れるため、揚重センサ18かこれを検出し、比率
制御弁制御器34に令名と異なるレヘルの(I r−1
,を発する。そうすると、演算値TMが異な−・てくる
ため直I)に適正な混合湯温が得られる混合比率にまで
比率制御弁22が制御され、混合湯温かA−パンニー1
−することを防止し、更に混合152inレナーミスク
23の信1まに基づいて混合Ufuの微調整が行なわれ
る。湯圧が下ったり、水圧が上昇あるいは下降した場合
も同様にして混合湯温のオーバシュート、アンダシュー
トを防止している。
湯温や水温が急変しても同様である。すなわら本発明は
、従来方式のように各種の変動があった場合に混合湯温
変動として結果的に現われて来る変動のみをとらえ制御
をかけるのでなく、−早く結果を予測して制御をかけ、
更に混合湯温の微調整に混合湯温サーミスタ23の信号
をフィードバックしている点に特徴がある。
給湯の必要がなくなり蛇口136を閉成すると湯量セン
サ18、水量センサ20のいずれの借料もセロとなるた
め、給湯が停山されたことを比率制御弁制御器34が検
知しモータ32の駆動を停止する。このため自然冷却に
まり温湿す−ミスク19の周囲温度が下っても、従来方
式のまうに比率制御弁22が湯側を開成し水側を閉成−
4−る動作をすることがなく、給湯の再開時に熱温が供
給されることが防止され、またモータ消費電力の低減も
図れることになる。
なお、給湯の使用中に湯量、水量、湯温、水温、また@
量と湯温の演算値等は、混合湯温設定器35の切り替え
操作で表示して知ることもできる。
特に湯量と湯温の積算演算値は、使用エネルギ量やソー
ラ機器と接続された場合取得熱量が分って便利である。
本実施例においては、比率制御弁制御器34は配電セン
サ18と水量センサ20の信号値が双方とも所定値とし
て定めた上口以下では比率制御弁22の駆動を止め、い
ずれか一方が所定値以上になったら駆動を開始している
ため、給湯の再開時に設定値以上の熱湯か供給されるこ
となく安全である」二、モータの消費電力も節約でき省
エネルギーが達成できる。
また比率制御弁制御器34は、表示のための湯量センサ
18と湯温サーミスタ19の演算や、各種瞬時値の信号
分11Bを行なっているため、熱量演算値や借上の瞬時
値が分かり利便性が増す効果を有する。
発明の効果 本発明は湯量、湯温、′水量、水温を検出し演算によっ
て混合湯温をめ、混合湯温設定器での温度設定値との偏
差を解消するように比率制御弁を制御するとともに、混
合湯温検出器と混合湯温設定器の温度偏差をなくすよう
に更に比率制御弁を微調整しているため、次のような効
果を有する。
(1)湯圧や水圧の変動、また湯温や水温の変動があっ
ても−早く湯量検出器、水量検出器、湯温検出器、水温
検出器が変化をとらえ、演算によって混合湯温を予測し
変化を打ち消すように比率制御弁を制御するため、混合
湯温のオーバシュー1〜、アンタシュートがなく安全で
使い勝手に優れる。
(2) 更に、混合湯温検出器で検出した混合編部を基
に比率制御弁を微調整するため、定常温度偏差が生じな
く真に混合湯温設定器で設定した混合渦部が得られる。
(3)湯量検出器、湯温検出器、水量検出器、水温検出
器、の信号を比率制御弁の起動、停止や瞬時値の表示、
熱量の演算等に利用でき安全性や省エネルギー性、利便
性を増すことができる。
2図は本発明の実施例を示す断面図、第3図は同実施例
の制御フロック線図である。
18・・・・・湯量センサ(湯量検出器)、19・・・
編部す−ミスク(湯温検出器)、2o・・・・・水量セ
ンサ(水量検出器)、21・・・・・水温サーミスタ(
水温検出器)、22・・・・・・比率制御弁、23・・
・・・混合編部サーミスタ(混合湯温検出器)、34・
・・比率制御弁制御器、35・・・・・・混合湯温設定
器。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名第1
11

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)場と水の混合比率を調節する比率制御弁と、1f
    fiを検出する湯量検出器と、湯温を検出する湯温検出
    器と、水量を検出する水量検出器と、水温を検出する水
    温検出器と、混合湯温を検出する混合高温検出器と、混
    合湯温を設定する混合湯温設定器と、前記場増検出器、
    湯温検出器、水量検出器、水温検出器の信号を演算した
    演算値及び前記混合高温検出器の信号と前記混合局部設
    定器の信号を比較して前記比率制御弁を制御する比率制
    御弁制御器より成る揚水混合装置。
  2. (2) 比率制御弁制御器は、揚足検出器と水量検出器
    の信号か双方とも所定値以下になった状態では比率制御
    弁の駆動を止め、いずれか一方が所定値以上になった状
    態では駆動を行なうように構成した特許請求の範囲第1
    項記載の湯水混合装置。
  3. (3)比率制御弁制御器は、湯量検出器、湯温検出器、
    水量検出器、水温検出器の信号演算や瞬時値の信号分離
    を行なうように構成した特許請求の範囲第1項記載の揚
    水混合装置。
JP59059986A 1984-03-27 1984-03-27 湯水混合装置 Expired - Lifetime JPH0642172B2 (ja)

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JPH0642172B2 JPH0642172B2 (ja) 1994-06-01

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