JP2762529B2 - 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 本発明は湯と水の混合比率を調整し最適な混合湯温を
得る湯水混合制御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装置は第３図に示すようなもの
があった。

第３図において、１は湯流路、２は水流路であり、各
流路に関連して自動調圧弁３が設けられている。自動調
圧弁３は、湯流路１の１次圧力PH1を減圧する湯側弁体
４、湯側弁座５と、水流路２の１次圧力PC1を減圧する
水側弁体６、水側弁座７と、湯側弁体４と水側弁体６を
連結する弁軸８と、湯と水の減圧後の１次圧PH1,PC1の
圧力差で動作するピストン９とで構成されており、湯ま
たは水の圧力が急変してもその圧力で自動調圧弁３が移
動し、湯と水の２次圧PH2とPC2とが常に等しく保たれる
ように作用する。湯と水の混合比はモータ11によって付
勢される湯調弁12を左右に移動させて可変し、混合温度
を変える。13は湯と水の混合部であり、混合後は流量調
節開閉弁14を介して出湯されるが、その温度は混合湯温
検出手段（例えばサーミスタ）15によって、またその流
量は流量検出手段16によって検知され、設定手段17の値
に一致させるべく制御手段18がモータ11と流量調節開閉
弁14を付勢する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、調圧弁３と湯調
弁12とが独立しているために、形が大きくなるとともに
圧損も大きくなり大流量を必要とする場合に課題とな
る。さらに温度変更はモータにより湯調弁12を付勢して
いるため応答が遅い。

本発明はかかる従来の課題を解消するもので、第１の
目的はモータに比べ弁軸を直接可変バイアス手段で駆動
することにより温度調節を早く行い安定した混合湯温を
供給するとともに出湯の停止を検出する出湯停止検出手
段の信号が出湯停止状態を示すと、可変バイアス手段へ
の駆動力の供給を停止し、低消費電力化を行ない、さら
に出湯停止時の弁軸の位置を記憶することにより再出湯
時弁軸を出湯停止時の位置に設定することにある。また
本発明の第２の目的は出湯の停止を検出する出湯停止検
出手段の信号が出湯停止状態を示すと、一定時間経過し
た後可変バイアス手段への駆動力の供給を停止し、低消
費電力化を行なうことにある。

課題を解決するための手段 上記第１の目的を達成するために本発明の湯水混合装
置は、湯流路および水流路と、前記湯流路および水流路
の流量を調節する湯側弁体および水側弁体と、前記湯側
弁体と水側弁体の出口圧による力を互いに対向させる弁
軸と、前記弁軸に可変バアイス力を付与する可変バイア
ス手段と、前記可変バイアス手段を制御する制御手段
と、前記弁軸の位置を検出する弁軸位置検出手段と、出
湯の停止を検出する出湯停止検出手段とを有し、前記制
御手段は前記出湯停止検出手段の信号が出湯停止状態を
示すと前記弁軸位置検出手段の信号を記憶する記憶手段
と、前記可変バイアス手段への駆動力の供給を停止する
信号を出す主制御手段とからなり再出湯時は前記記憶手
段に記憶している弁軸位置に弁軸を設定するものであ
る。

また第２の目的を達成するために本発明の湯水混合制
御手段は、湯流路および水流路と、前記湯流路および水
流路の流量を調節する湯側弁体および水側弁体と、前記
湯側弁体と水側弁体の出口圧による力を互いに対向させ
る弁軸と、前記弁軸に可変バイアス力を付与する可変バ
イアス手段と、前記可変バイアス手段を制御する制御手
段と、前記弁軸の位置を検出する弁軸位置検出手段と、
出湯の停止を検出する出湯停止検出手段とを有し、前記
制御手段は前記出湯停止検出手段の信号が出湯停止状態
を示すと前記弁軸位置検出手段の信号を記憶する記憶手
段と、スタートするタイマ手段と、前記タイマ手段の値
が一定値になると前記可変バイアス手段への駆動力の供
給を停止する信号を出す主制御手段とからなり、再出湯
時は前記記憶手段に記憶している弁軸位置に弁軸を設定
するものである。

作用 以上の構成により、出湯停止状態を検出することによ
り混合弁付勢手段への駆動力の供給を停止し湯水混合制
御装置の省電力化を図るとともに、停止時の弁軸位置を
記憶しておくことにより再出湯時には前回停止した時に
設定していた位置に弁軸をもどすものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。な
お、第１図は湯水混合装置の断面図で第３図と同一部品
について同一番号を付している。

19は付勢手段で、20は前記付勢手段19の力と対向して
可変バイアス力を付与する可変バイアス手段である。可
変バイアス手段20は、磁性体からなるプランジャ21と、
前記プランジャ21の周りに防水および絶縁されたコイル
22を有し、前記コイル22は制御手段18に接続されてい
る。流量調節開閉弁14は流量調節開閉弁駆動手段23によ
り駆動される。前記流量調節開閉弁14の閉止位置は閉止
位置検出手段24により検出する。弁軸８の位置は弁軸位
置検出手段25で検出され制御手段18にその位置信号を送
っている。

第２図は制御手段18の例である。26は主制御手段で、
27は付勢量設定手段で、28は記憶手段で、29はタイマ手
段である。

次に本発明の構成の動作を説明する。

制御手段18からコイル22に電流を流すと、磁性体から
なるプランジャ21はフレミングの法則により弁軸８にバ
イアス力を付与する。このバイアス力と付勢手段19の付
勢力がつりあったところで自動調圧弁はバランスする。

したがって、コイル22に流す電流を変化することによ
り自動調圧弁３のバランス点を移動することができる。

例えば、電流の小さい場合は付勢手段19の力の方が強
いため湯側弁体４より水側弁体６の方が大きく開き、出
湯温度が低くなる。

電流を大きくすると付勢手段19の力に対向してプラン
ジャ21を押し出すことにより湯側弁体４が開きだし結果
的に出湯温度が高くなる。

このようにして、制御手段18は混合湯温検出手段15の
信号と設定手段17の信号を入力することにより出湯温度
が設定温度になるようにコイル22に流す電流を調節す
る。

電磁駆動による可変バイアス手段20は従来のモータ駆
動弁に比べて早く動作することができ温度調節を早く行
い安定した混合湯温を供給することができる。

さらに出湯を停止する場合の動作を説明する。出湯停
止検出手段として流量検出手段16を用いる場合を説明す
る。設定手段17により出湯を停止する場合または断水等
により出湯が停止する場合には主制御手段26は流量検出
手段16の信号により流量が減少してくることを検知す
る。流量が一定量以下になると混合湯温を設定値に制御
することが難しくなるため主制御手段26は付勢設定手段
27を介してコイル22への駆動力（電流）の供給を停止す
る信号をだす。このとき、コイル22への駆動力（電流）
の供給を停止する前の弁軸８の位置を弁軸位置検出手段
25により検出し記憶手段28に記憶しておく。したがっ
て、再出湯時には記憶手段28に記憶していた位置に弁軸
をもどすよう主制御手段26は付勢量設定手段27を介して
コイル22への駆動力（電流）の供給をする。これにより
出湯停止後コイル22への駆動力の供給を停止するため湯
水混合制御装置の省電力化を図れる。さらに再出湯時に
は弁軸が前回の位置にすぐ設定されることにより出湯直
後の湯温の変動が少なくなり快適な湯の供給が可能とな
る。またコイル22への駆動力を停止すると付勢手段11に
より弁軸８が押され湯側弁体４がほぼ全開となり誤動作
等により流量調節開閉弁14が開いても出湯温度は設定温
度より高温になることがなく安全である。なお出湯停止
検出手段として混合湯量の流量を検出する流量検出手段
16を用いていると確実に出湯停止状態を検出することが
できる。

次にタイマ手段29を用いて出湯を停止する場合の動作
を説明する。出湯停止検出手段として流量検出手段16を
用いる場合を説明する。設定手段17により出湯を停止す
る場合または断水等により出湯が停止する場合には主制
御手段26は流量検出手段16の信号により流量が減少して
くることを検知する。流量が一定量以下になると混合湯
温を設定値に制御することが難しくなるため主制御手段
26は付勢量設定手段27を介してコイル22への駆動力の供
給を一定値にし弁軸８の位置を固定する。さらにタイマ
手段29にスタートするように信号をだす。タイマ手段29
はスタートし、値が一定値以上になると主制御手段26に
信号を出力する。主制御手段26はタイマ手段29の信号を
入力すると付勢量設定手段27にコイル22への駆動力の供
給を停止する信号をだす。このときタイマ手段29の値は
リセットするとともに、コイル22への駆動力（電流）の
供給を停止する前の弁軸８の位置を弁軸位置検出手段25
により検出し記憶手段28に記憶しておく。したがって、
再出湯時には記憶手段28に記憶していた位置に弁軸をも
どすよう主制御手段26は付勢量設定手段27を介してコイ
ル22への駆動力（電流）の供給をする。これにより出湯
停止後一定時間経過するとコイル22への駆動力の供給を
停止するため湯水混合制御装置の省電力化を図れる。さ
らに再出湯時には弁軸が前回の位置にすぐ設定されるこ
とにより出湯直後の湯温の変動が少なくなり快適な湯の
供給が可能となる。またコイル22への駆動力を停止する
と付勢手段11により弁軸８が押され湯側弁体４がほぼ全
閉となり誤動作等により流量調節開閉弁14が開いても出
湯温度は設定温度より高温になることがなく安全であ
る。なお出湯停止手段として混合湯量の流量を検出する
流量検出手段16を用いていると確実に出湯停止状態を検
出することができる。

次に、弁軸位置検出手段として付勢量設定手段27を用
いる場合を説明する。出湯停止時に主制御手段26が付勢
量設定手段27を介してコイル22への駆動力（電流）の供
給を停止する信号をだす際、それまで設定していた付勢
量を記憶手段28に記憶しておく。再出湯時には記憶手段
28に記憶していた付勢量を用いコイル22への駆動力（電
流）の供給をする。これにより出湯停止後コイル22への
駆動力の供給を停止するため湯水混合制御装置の省電力
化を図れる。さらに再出湯時には弁軸が前回の位置にす
ぐ設定されることにより出湯直後の湯温の変動が少なく
なり快適な湯の供給が可能となる。またコイル22への駆
動力を停止すると付勢手段11により弁軸８が押され湯側
弁体４がほぼ全開となり誤動作等により流量調節開閉弁
14が開いても出湯温度は設定温度より高温になることが
なく安全である。

なお、以上の各実施例では、出湯停止検出手段として
流量検出手段16を用いたが、閉止位置検出手段24または
設定手段17を用いても上記の実施例と同様の効果が得ら
れる。閉止位置検出手段24を用いる場合は流量調節開閉
弁14が閉止すると閉止位置検出手段24により主制御手段
26は出湯停止を検知する。なお出湯停止検出手段として
閉止位置検出手段24を用いているため安価に出湯停止状
態を検出することができる。設定手段17を用いる場合、
主制御手段26は設定手段17からの出湯停止信号を入力し
出湯停止を検知する。なお出湯停止検出手段として設定
手段17を用いているため早く出湯停止状態を検出するこ
とができる。

以上の各実施例では、主制御手段25が出湯停止を検知
する方法として、流量検出手段16、閉止位置検出手段2
4、設定手段17のうち１つを用いたが、このうちの２つ
以上の信号を入力しそのうちの少なくとも１つの信号が
出湯停止を示すと出湯停止状態とし上記の実施例と同様
にしてコイル22への駆動力の供給を停止する動作を行な
ってもよい。

また弁軸８の位置を常に記憶手段28を介して主制御手
段に伝達すれば弁軸位置によるゲインの切り替え等によ
るきめ細かい湯温制御が可能となる。

通常の使用状態においては水圧変動時には従来と同様
に混合弁３が動作し、湯側弁体４、水側弁体６とピスト
ン９との受圧面積を等しくしておけばその２次圧PH2とP
C2とは付勢手段19と可変バイアス手段20によるバランス
点での状態を保つ。

さらに、調圧弁と湯調弁とを１つにできるため形を小
さく構成することができる。

発明の効果 以上のように本発明の湯水混合制御装置は、湯流路お
よび水流路と、前記湯流路および水流路の流量を調節す
る湯側弁体および水側弁体と、前記湯側弁体と水側弁体
の出口圧による力を互いに対向させる弁軸と、前記弁軸
に可変バイアス力を付与する可変バイアス手段と、前記
可変バイアス手段を制御する制御手段と、前記弁軸の位
置を検出する弁軸位置検出手段と、出湯の停止を検出す
る出湯停止検出手段とを有し、前記制御手段は前記出湯
停止検出手段の信号が出湯停止状態を示すと前記弁軸位
置検出手段の信号を記憶する記憶手段と前記可変バイア
ス手段への駆動力の供給を停止する信号を出す主制御手
段とからなり、再出湯時は前記記憶手段に記憶している
弁軸位置に弁軸を設定するので、出湯停止状態を検知す
ると可変バイアス手段への駆動力の供給を停止するため
湯水混合制御装置の省電力化を図れる。さらに駆動力
（電流）の供給を停止する前の弁軸の位置を記憶してお
くことにより、再出湯時には弁軸が前回の位置にすぐ設
定され、出湯直後の湯温の変動が少なくなり快適な湯の
供給が可能となる。さらに駆動力の供給を停止により可
変バイアス手段の発熱が抑えられる故障を防ぐことがで
きる。さらに調圧弁と湯調弁とを１つにできるため形を
小さく構成できるため浴室で使用する場合突出部も小さ
くでき安全になる。

また本発明は、湯流路および水流路と、前記湯流路お
よび水流路の流量を調節する湯側弁体および水側弁体
と、前記湯側弁体と水側弁体の出口圧による力を互いに
対向させる弁軸と、前記弁軸に可変バイアス力を付与す
る可変バイアス手段と、前記可変バイアス手段を制御す
る制御手段と、前記弁軸の位置を検出する弁軸位置検出
手段と、出湯の停止を検出する出湯停止検出手段とを有
し、前記制御手段は前記出湯停止検出手段の信号が出湯
停止状態を示すと前記弁軸位置検出手段の信号を記憶す
る記憶手段とスタートするタイマ手段と、前記タイマ手
段の値が一定値になると前記可変バイアス手段への駆動
力の供給を停止する信号を出す主制御手段とからなり、
再出湯時は前記記憶手段に記憶している弁軸位置に弁軸
を設定するので、出湯停止状態を検知し一定時間経過す
ると可変バイアス手段への駆動力の供給を停止し湯水混
合制御装置の省電力化を図れる。さらに駆動力（電流）
の供給を停止する前の弁軸の位置を記憶しておくことに
より、再出湯時には弁軸が前回の位置にすぐ設定され、
出湯直後の湯温の変動が少なくなり快適な湯の供給が可
能となる。さらに駆動力の供給を停止により可変バイア
ス手段の発熱が抑えられる故障を防ぐことができる。ま
た出湯、停止を短時間で繰り返した場合にはタイマ手段
の処理が終了していないため混合弁は出湯を停止した時
の位置にとどまっているため再出湯時の混合湯温は安定
し、安全で快適な湯を供給できる。

【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図は同湯水混合装置の制御ブロック図、第３図
は従来の湯水混合制御装置の断面図である。 １……湯流路、２……水流路、４……湯側弁体、６……
水側弁体、８……弁軸、19……付勢手段、20……可変バ
イアス手段、15……混合湯温検出手段、16……流量検出
手段、17……設定手段、18……制御手段、24……閉止位
置検出手段、25……弁軸位置検出手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米久保 寛明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 城戸内 康夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−129919（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−125533（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−153363（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−96488（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16K 31/06 F16K 11/00 - 11/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】湯流路および水流路と、前記湯流路および
   水流路の流量を調節する湯側弁体および水側弁体と、前
   記湯側弁体と水側弁体の出口圧による力を互いに対向さ
   せる弁軸と、前記弁軸に可変バイアス力を付与する可変
   バイアス手段と、前記可変バイアス手段を制御する制御
   手段と、前記弁軸の位置を検出する弁軸位置検出手段
   と、出湯の停止を検出する出湯停止検出手段とを有し、
   前記制御手段は前記出湯停止検出手段の信号が出湯停止
   状態を示すと前記弁軸位置検出手段の信号を記憶する記
   憶手段と前記可変バイアス手段への駆動力の供給を停止
   する信号を出す主制御手段とからなり、再出湯時は前記
   記憶手段に記憶している弁軸位置に弁軸を設定する湯水
   混合制御装置。
2. 【請求項２】湯流路および水流路と、前記湯流路および
   水流路の流量を調節する湯側弁体および水側弁体と、前
   記湯側弁体と水側弁体の出口圧による力を互いに対向さ
   せる弁軸と、前記弁軸に可変バイアス力を付与する可変
   バイアス手段と、前記可変バイアス手段を制御する制御
   手段と、前記弁軸の位置を検出する弁軸位置検出手段
   と、出湯の停止を検出する出湯停止検出手段とを有し、
   前記制御手段は前記出湯停止検出手段の信号が出湯停止
   状態を示すと前記弁軸位置検出手段の信号を記憶する記
   憶手段とスタートするタイマ手段と、前記タイマ手段の
   値が一定値になると前記可変バイアス手段への駆動力の
   供給を停止する信号を出す主制御手段とからなり、再出
   湯時は前記記憶手段に記憶している弁軸位置に弁軸を決
   定する湯水混合制御装置。