JPS61116185A - サ−モスタツトミキシングバルブ - 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】 「発明の目的」 （発明の技術分野） 本発明はサーモスタットミキシングバルブに関するもの
である。

（従来の技術とその問題点） 従来のサーモスタットミキシングバルブにおいて、水流
路と湯流路とが合流する混合水流路に混合水の温度を感
知して膨張及び収縮動作する感温体を設け、この感温体
に水流路及び湯流路の水弁と湯弁とを夫々連動させ、混
合水の温度変化に対応した感温体の膨張及び収縮動作に
よって水弁及び湯弁を動かし、水弁及び湯弁の開度比を
調整して混合水温度を外部操作により設定された設定温
度に自動制御するようにしたものがある。

ところが、この様なサーモスタットミキシングパルプで
は感温体がワックスエレメント又はバイメタルからなる
ため、混合水の温度変化に対する感温体の応答性が悪く
、該応答性を時定数で表わした場合その値は約５秒であ
り、水弁及び湯弁の開度調整に比較的長い時間を要し、
温度制御の即応性及び精度が低いものであった。

しかして、上記サーモスタ、トミキシングバルプの問題
点を解決すべく本願出願人は次の様な手段を採用するこ
とを考えている。

即ち、水弁及び湯弁を電気的に作動する構造とし、且つ
混合水流路に混合水の温度を検出する水温センサーを設
け、該センサーからの水温検出信号に基づき水弁及び湯
弁の開度比を制御部により電気的Ｋｖ！ｉ整し、混合水
温度を設定温度に自動制御するものである。前記水弁及
び湯弁の開度比の調整は、一方の弁開度を固定した状態
で他方の弁開度を変化させることにより行うようにする
。

ところが、この様な手段においては水弁及び湯弁の一方
の開度が固定されているため、温度制御を正確に行える
流量範囲が限定されてしまい、混合水流路の混合水流量
即ち混合水流路に接続するカラン等からの出湯量が極め
て微少である場合、及び同出湯量が極めて多大である場
合に混合水の温度を正確に制御することが困難である。

（発明が解決しようとする技術的課題）本発明が解決し
ようとする技術的課題は、制御部で電気的に作動を制御
される水弁及び湯弁の双方の開度を調整するようＫして
、それら両弁の一方に混合水の温度制御機能を担当させ
、他方に混合水の流量制御機能を担当させることにより
、最小から最大まで全ての流量範囲にわたって混合水の
温度を正確に制御できるようにすることにある。

「発明の構成」 （技術的課題を解決するための技術手段）上記課題を解
決すべく本発明が講じた技術手段は、水流路に設けられ
駆動部を介して電気的に作動する水弁と、湯流路に設け
られ駆動部を介して電気的に作動する湯弁と、前記水流
路と湯流路とが合流する混合水流路にあって混合水の温
度を検出し水温検出信号を出力する水温センサーと、同
混合水流路にあって混合水の流量を検出し水量検出信号
を出力する水量センサーと、前記駆動部と水温センサー
及び水量センサーとに電気的に接続され、両センサーか
らの水温及び水量検出信号を受け検出した混合水温度を
設定温度と比較判定して水弁及び湯弁の一方の開度を調
整する一方、検出した混合水流量を設定流量と比較判定
して水弁及び湯弁の残る他方の開度を調整する制御部と
を備えたものである。

（技術手段の作用） 上記手段によれば、水温センサーからの水温検出信号を
受けた制御部が混合水の温度を設定温度と比較判定し、
この判定結果に基づく制御部からの指令によって水弁及
び湯弁の一方が駆動部を介して作動し開度を調整され、
混合水温度が設定温度に自動制御される一方、水量セン
サーからの水量検出信号を受けた制御部が混合水の流量
を設定流量と比較判定し、この判定結果に基づく制御部
からの指令によって水弁及び湯弁の残る他方が駆動部を
介して作動し開度を調整され、混合水流量が設定流量に
自動制御されるものであり、水弁及び湯弁の一方が混合
水の温度制御機能を担当し、他方が混合水の流量制御機
能を担当するものである。

「発明の効果」 以上の様な本発明の構成によれば、水弁及び湯弁の一方
が混合水の温度制御機能を担当し、他方が混合水の流量
制御機能を担当するので、この水弁及び湯弁の役割分担
によって混合水の流量変化に即応した温度制御が可能と
なり、最小から最大まで全ての流量範囲にわたって混合
水の温度を正確に制御することができる。

「実施例」 本実施例のサーモスタ、トミキシングバルプは第１図乃
至第５図に示す如く水密構造のケースＣＢ）内に収容さ
れ、給水源に接続する水流路（１）に設けられた水弁（
３）と、給湯源に接続する湯流路（２）Ｋ設けられた湯
弁（４）と、前記水流路（１）と湯流路（２）とが合流
する混合水流路（５）に設けられた水温センサーＧ）及
び水量センサー６）と、前記水弁（３）及び湯弁（４）
を電気的に制御する制御部（Ｃ）とを備えている。

前記水弁（３）は円筒体からなり、その周面に水流路（
１）の弁座孔α＆うと対面する弁孔（３＆）が形成され
ると共に、水流路（１）に対し回動可能に挿着され、駆
動部（６）を介して電気的に作動するようになっている
。駆動部（６）はパルスモータ（６１ンとその回転出力
を減速する減速機（６２）とを備え、該減速機（６２）
の出力軸（６２ａ）が水弁（３）に連結されており、こ
の駆動部（６）を介して水弁（３）が回動しその弁孔（
３ａ）の弁座孔α＆）内における開口面積が増減するこ
とによシ、水弁（３）の開度が調整されるものである。

湯弁（４）は前記水弁（３）と同様な構成とされ、円筒
体の局面に湯流路（２）の弁座孔（２ａ）と対面する弁
孔（４ａ）を形成してなり、湯流路（２）に対し回動可
能に挿着され、駆動部（７）を介して電気的に作動する
ようになっている。駆動部（７）はパルスモータ（７１
）とその回転出力を減速する減速機σ２）とを備え、該
減速機（７２）の出力軸（７２＆）が湯弁（４）に連結
されており、この駆動部（７）を介して湯弁（４）が回
動し、その弁孔（４＆）の弁座孔Ｃ２＆）内における開
口面積が増減することにより、湯弁（４）の開度が調整
されるものである。

混合水流路（５）は水流路（１）及び湯流路（２）にお
ける水弁（３）及び湯弁（４）の二次側と連絡する混合
部（８）に接続され、且つ下流＠ＫＮ動切動弁換弁）を
介してカラン（７）及びシャワー（ロ）が接続されるよ
うになっている。

混合水流路（５）内の水温センサー（ＳＳ）はサーミス
タ等からなり、混合水の温度を検出して水温検出信号を
出力し、同信号を制御部（Ｏへ送るものである。

水量センサー■鵞）　Ｆｉ混合水の流量を検出１して水
量検出信号を出力し、同信号を制御部０へ送るものであ
る。

制御部Ｃ）は前記駆動部（６）　（７）と、水温センサ
ー■１）及び水量センサー■２）と、切換弁（９）とに
電気的に接続され、水温センサー（Ｓｔ）及び水量セン
サー［Ｆ］２）からの水温及び水量検出信号を受け、検
出し九混合水温度を設定温度と比較判定して水弁（３）
及び湯弁（４）の一方例えば水弁（３）の開度を調整し
、且つ検出した混合水流量を設定流量と比較判定 （次頁に続く） して水弁（３）及び湯弁（４）の残る他方即ち湯弁（４
）の開度を調整するものである。

前記設定温度及び設定流量の設定操作は、制御部Ｃ）と
電気的に接続する操作部０において行われるようになっ
ている。操作部０は第２図に示す如く前記ケース■の上
面部に設けられ、カラン（１０又はシャワー（ロ）から
の混合水の吐水即ち出湯を行わせるための出湯スイッチ
（１２＆）　、出湯を停止させるための停止スイッチ（
１２ｂ）、出湯温度を表示する表示部α２Ｃ）、出湯量
を調節するための湯量調節スイッチα２ａ）α２の）、
出湯をカラン（ト）とシャワー（ロ）とに切換えるため
の切換スイ。

千α２ｆ）、出湯温度を調節するための湯温調節スイッ
チα２ｇ）α２ｈ）などを備え、前記湯温調節スイ、チ
α２ｇ）α２ｈ）によって温度設定がなされ、且つ湯量
！Ｉ節スイッチα２ｄ）α２８）によって流Ｍ設定がな
されるものであり、その設定温度及び設定流量が制御部
（０において記憶されるものである。

以上の様な本実施例におけるサーモスタ、トミキシング
バルプの作動は第６図の７０−チャ−トに示す通りであ
る。

即ち、操作部■において湯温調節スイッチα２ｇ）α２
ｈ）及び湯量調節スイッチα２ａ）α２＠）　　Ｋより
出湯温度及び出湯量を設定した後出湯スイ。

チα２ａ）を押すと、制御部（Ｑが切換スイッチα２ｆ
）からの信号によって出湯がカラン翰であるかシャワー
（ロ）であるかを判断し、切換弁（９）をカラン側又は
シャワー側へ切換え、カランα０又はシャワーαυより
出湯が開始される。

出湯が開始された後は、混合水流路（５）の水温センサ
ー＠）及び水量センサー晶）からの水温及び水量検出信
号に基づき制御部０が混合水温度即ち出湯温度を設定温
度と比較判定し、且つ混合水流量即ち出湯量を設定流量
と比較判定して、水弁（３）及び湯弁（４）の開度を夫
々調整し、出湯温度及び出湯量を設定温度及び設定流量
に自動制御するものである。

その温度制御は、設定温度に対する出湯温度の比較判定
結果が次式 ％式％） で表わされる場合、制御部Ｃからの指令によって出湯温
度と設定温度との温度差の絶対値、即ち１設定温度−出
湯温度１の値に比例した速度で水弁（３）の開度が増大
され、その結果出湯温度が低下する。この出湯温度の低
下は水温センサー（Ｓｔ）で検出され、水温検出信号と
して制御部Ｃへフィードパ、りされるようになっており
、出湯温度が次式 ％式％ で表わされる値になるまで水弁（３）の開度調整が行わ
れるものである。

また、設定温度に対する出湯温度の比較判定結果が次式 ％式％） で表わされる場合は、制御部０からの指令によって出湯
温度と設定温度との温度差の絶対値、即ち１設定温度−
出湯温度１の値に比例した速度で水弁（３）の開度が減
少され、その結果出湯温度が上昇する。この出湯温度の
上昇は水温センサー（Ｅ３ｘ）で検出され、水温検出信
号として制御部（Ｑへフィードバックされるようになっ
ており出湯温度が次式 ％式％ で表わされる値になるまで水弁（３）の開度調整が行わ
れるものである。

しかして、上記の様な水弁（３）の開度調整によって出
湯温度が次式 ％式％ で表わされる範囲に収まるよう自動制御され、然る後水
弁（３）の開度が固定される。

尚、上記温度制御において水弁（３）は１設定温度−出
湯温度１の値に比例した速度で開閉動作されるものであ
るが、温度変化に対する応答性を良くするには水弁（３
）を１設定温度−出湯温度１の値及び出湯温度を時間で
微分した値に比例した速度で開閉動作させることが有効
である。

一方、流量制御は、設定流量に対する出湯量の比較判定
結果が次式 ％式％ で表わされる場合、制御部（Ｃ）からの指令によって出
湯量と設定流量との差の絶対値、即ち１設定流量−出湯
量１の値に比例した速度で湯舟（４）の開度が減少され
、その結果出湯量が減少する。

この出湯量の減少は水量センサー（ｌｓｘ）で検出され
、水量検出信号として制御部（Ｑへフィードバックされ
るようになってお９、出湯量が次式％式％ で表わされる値になるまで湯弁（４）の開度調整が行わ
れるものである。

また、設定流量に対する出湯量の比較判定結果が次式 出湯量−設定流量く一許容誤差 で表わされる場合は１制御部Ｃ）からの指令によって出
湯量と設定流量との差の絶対値、即ち１設定流量−出湯
量１の値に比例した速度で湯弁（４）の開度が増大され
、その結果出湯量が増大する。この出湯量の増大は水量
センサー■２）で検出され、水量検出信号として制御部
Ｃ）へフィードパ、りされるようになっており、出湯量
が次式 出湯量一般定流量二−許容誤差 で表わされる値になるまで湯弁（４）の開度調整が行わ
れるものである。

しかして、上記の様な湯弁（４）の開度調整によって出
湯量が次式 ％式％ で表わされる範囲に収まるよう自動制御され、然る後湯
弁（４）の開度が固定される。

以上の様に水弁（３）及び湯弁（４）が夫々温度制御と
流量制御とで役割を分担し、出湯温度及び出湯量の制御
が停止スイッチα２ｂ）を押すまで並行して行われ、最
小から最大まで全ての流量範囲にわたって出湯温度が正
確に制御されるものである。

前記停止スイッチα２ｂ）を押した場合には、水弁（３
）及び湯弁（４）と切換弁（９）とが夫々制御部（０か
らの指令によって閉止され、カラン（７）又はシャワー
剣ηからの出湯が停止する。

尚、本実施例では水弁（３）に温度制御を担当させ、湯
弁（４）に流量制御を担当させたが、この役割分担を逆
にしてもよいことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明サーモスタットミキシングパルプの一実
施例を示す模式図、第２図は同斜視図、第３図は一部切
欠正面図、第４図は第３図の（転）−□□□線断面図、
第５図は第３図の（９）−画線断面図、第６図はフロー
チャートである。 尚図中 （１）・・・水流路　　（２）・・・湯流路（３）・・
・水　弁　　（４）・−湯　弁（５）・・・混合水流路 （６）　（７）−・駆動部 ［Ｆ］１）−・水温センサー （Ｓり・・・水量センサー ０・・・制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水流路に設けられ駆動部を介して電気的に作動する水弁
   と、湯流路に設けられ駆動部を介して電気的に作動する
   湯弁と、前記水流路と湯流路とが合流する混合水流路に
   あつて混合水の温度を検出し水温検出信号を出力する水
   温センサーと、同混合水流路にあつて混合水の流量を検
   出し水量検出信号を出力する水量センサーと、前記駆動
   部と水温センサー及び水量センサーとに電気的に接続さ
   れ、両センサーからの水温及び水量検出信号を受け検出
   した混合水温度を設定温度と比較判定して水弁及び湯弁
   の一方の開度を調整する一方、検出した混合水流量を設
   定流量と比較判定して水弁及び湯弁の残る他方の開度を
   調整する制御部とを備えたサーモスタットミキシングバ
   ルブ。