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公開番号2025167024
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024071282
出願日2024-04-25
発明の名称湯水混合装置
出願人株式会社LIXIL
代理人弁理士法人グランダム特許事務所
主分類F24H 9/00 20220101AFI20251030BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】給水圧と給湯圧との差圧が生じても温度安定性に優れた湯水混合装置を提供する。
【解決手段】湯水混合装置1は、湯水混合水の所定の流量と設定流量Q_Sとの間において、流量を複数段階に分けて変化させ、段階ごとの湯水混合水の流量を目標流量に設定する第1制御と、段階ごとに、目標流量、設定温度T_S、水の測定流量Q_C、及び湯の測定流量Q_Hに基づき、水及び湯の目標流量を算出し、水側流量調節弁の弁開度が湯側流量調節弁の弁開度以上であるとき、水の測定流量Q_Cに基づいて湯の目標流量を算出更新し、水側の弁開度が湯側の弁開度よりも小さいとき、湯の測定流量Q_Hに基づいて水の目標流量を算出更新する第2制御と、水側流量調節弁の開閉弁速度を算出した水の目標流量と測定流量Q_Cとの差に応じて変化させ、湯側流量調節弁4Hの開閉弁速度を算出した湯の目標流量と測定流量Q_Hとの差に応じて変化させる第3制御と、を実行する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
混合水路と、
前記混合水路の上流端が接続されている混合部と、
下流端が前記混合部に接続され、前記混合部に向けて水を供給する給水路と、
下流端が前記混合部に接続され、前記混合部に向けて湯を供給する給湯路と、
前記給水路に設けられた水温センサ、水側流量計、及び水側流量調節弁と、
前記給湯路に設けられた湯温センサ、湯側流量計、及び湯側流量調節弁と、
前記混合水路を流れる湯水混合水の設定流量及び設定温度を設定する設定部と、
前記水側流量調節弁及び前記湯側流量調節弁を制御する制御部と、
を備えており、
前記制御部は、
湯水混合水の所定の流量と前記設定流量との間において、流量を複数段階に分けて変化させ、段階ごとに分けた際の湯水混合水の流量を湯水混合水の目標流量に設定する第１制御と、
前記段階ごとに、前記目標流量、前記設定温度、前記水側流量計によって測定された水の測定流量、及び前記湯側流量計によって測定された湯の測定流量に基づき、前記給水路を流れる水の目標流量及び前記給湯路を流れる湯の目標流量を算出し、
前記水側流量調節弁の弁開度が前記湯側流量調節弁の弁開度以上であるとき、前記水の測定流量に基づいて湯の目標流量を算出して更新し、前記水側流量調節弁の弁開度が前記湯側流量調節弁の弁開度よりも小さいとき、前記湯の測定流量に基づいて水の目標流量を算出して更新する第２制御と、
前記水側流量調節弁の開閉弁速度を算出した前記水の目標流量と前記水の測定流量との差に応じて変化させ、前記湯側流量調節弁の開閉弁速度を算出した前記湯の目標流量と前記湯の測定流量との差に応じて変化させる第３制御と、
を実行する湯水混合装置。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記第１制御において、流量を複数段階に分けて変化させ、段階ごとに分けた際の湯水混合水の流量を湯水混合水の目標流量に設定するとは、所定時間ごとに湯水混合水の目標流量を所定量ずつ増減させることである請求項１に記載の湯水混合装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記水側流量調節弁及び前記湯側流量調節弁を同時に開弁してから前記水側流量計及び前記湯側流量計の検出信号が入力されるまでの間、
前記水側流量調節弁の弁開度、及び前記湯側流量調節弁の弁開度を徐々に増大させる第４制御を実行する請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の湯水混合装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記水側流量計及び前記湯側流量計の検出信号が入力された後、前記湯水混合水の所定の流量になるまで、前記湯水混合水の所定の流量を前記湯水混合水の目標流量に設定して前記第２制御及び前記第３制御を実行する請求項３に記載の湯水混合装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記湯水混合水の所定の流量から前記水側流量調節弁及び前記湯側流量調節弁が閉弁するまでの間、
前記水側流量調節弁の弁開度と前記湯側流量調節弁の弁開度の大きい方の弁の閉弁速度Ｖ１によって閉弁までの時間Ｔを算出し、弁開度の小さい方の弁が時間Ｔをかけて閉弁するための閉弁速度Ｖ２を算出し、前記水側流量調節弁及び前記湯側流量調節弁を各閉弁速度Ｖ１，Ｖ２で同時に閉弁方向に動作させる第５制御を実行する請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の湯水混合装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は湯水混合装置に関するものである。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は従来の湯水混合装置を開示している。この湯水混合装置は、水温センサ、水側流量調節ユニット、湯温センサ、湯側流量調節ユニット、及び制御部を備えている。水温センサは、吐水部に向けて給水を行う給水路に設けられている。水側流量調節ユニットは、給水路の水流量を調節する。湯温センサは、吐水部に向けて給湯を行う給湯路に設けられている。湯側流量調節ユニットは、給湯路の湯流量を調節する。制御部は、湯側流量調節ユニット及び水側流量調節ユニットを動作させる。水側流量調節ユニット及び湯側流量調節ユニットの夫々は、ダイヤフラム弁機構を有する定流量弁を有している。この湯水混合装置は、一次側の流路の圧力が変動するような外乱が発生すると、流量が一定に保たれるように定流量弁が作動し、温度制御や流量制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１８３９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の湯水混合装置は、ダイヤフラム弁機構の第一圧力室中の圧力と第二圧力室中の圧力とによるダイヤフラム部にかかる力が釣り合うことによって流量を一定に保つものである。このため、この湯水混合装置は、流路が複雑であり、一次側の流路の圧力が変動した際の温度が安定するまでに時間がかかるおそれがある。この湯水混合装置は、給水圧と給湯圧との圧力との差、いわゆる差圧を考慮していない。
【０００５】
本開示は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、給水圧と給湯圧との差圧が生じても温度安定性に優れた湯水混合装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の湯水混合装置は、混合水路と、前記混合水路の上流端が接続されている混合部と、下流端が前記混合部に接続され、前記混合部に向けて水を供給する給水路と、下流端が前記混合部に接続され、前記混合部に向けて湯を供給する給湯路と、前記給水路に設けられた水温センサ、水側流量計、及び水側流量調節弁と、前記給湯路に設けられた湯温センサ、湯側流量計、及び湯側流量調節弁と、前記混合水路を流れる湯水混合水の設定流量及び設定温度を設定する設定部と、前記水側流量調節弁及び前記湯側流量調節弁を制御する制御部と、を備えており、前記制御部は、湯水混合水の所定の流量と前記設定流量との間において、流量を複数段階に分けて変化させ、段階ごとに分けた際の湯水混合水の流量を湯水混合水の目標流量に設定する第１制御と、前記段階ごとに、前記目標流量、前記設定温度、前記水側流量計によって測定された水の測定流量、及び前記湯側流量計によって測定された湯の測定流量に基づき、前記給水路を流れる水の目標流量及び前記給湯路を流れる湯の目標流量を算出し、前記水側流量調節弁の弁開度が前記湯側流量調節弁の弁開度以上であるとき、前記水の測定流量に基づいて湯の目標流量を算出して更新し、前記水側流量調節弁の弁開度が前記湯側流量調節弁の弁開度よりも小さいとき、前記湯の測定流量に基づいて水の目標流量を算出して更新する第２制御と、前記水側流量調節弁の開閉弁速度を算出した前記水の目標流量と前記水の測定流量との差に応じて変化させ、前記湯側流量調節弁の開閉弁速度を算出した前記湯の目標流量と前記湯の測定流量との差に応じて変化させる第３制御と、を実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施形態1の湯水混合装置を示す模式図である。
実施形態１の湯水混合装置の吐水制御を示すフローチャートである。
実施形態１の湯水混合装置の吐水時における各制御、及び各流量調節弁の弁開度、各測定流量、湯水混合水の測定温度を示す図である。
実施形態１の制御部における第２制御を示すフローチャートである。
実施形態１の湯水混合装置の止水制御を示すフローチャートである。
実施形態１の湯水混合装置の止水時における各制御、及び各流量調節弁の弁開度、各測定流量、湯水混合水の測定温度を示す図である。
実施形態１の制御部における第５制御を実行した際の湯側流量調節弁及び水側流量調節弁の閉弁速度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
最初に本開示の実施形態を列記して説明する。下記の複数の実施形態について矛盾を生じない範囲で任意に組み合わせたものも発明を実施するための形態に含まれる。
［１］本開示の湯水混合装置は、混合水路と、前記混合水路の上流端が接続されている混合部と、下流端が前記混合部に接続され、前記混合部に向けて水を供給する給水路と、下流端が前記混合部に接続され、前記混合部に向けて湯を供給する給湯路と、前記給水路に設けられた水温センサ、水側流量計、及び水側流量調節弁と、前記給湯路に設けられた湯温センサ、湯側流量計、及び湯側流量調節弁と、前記混合水路を流れる湯水混合水の設定流量及び設定温度を設定する設定部と、前記水側流量調節弁及び前記湯側流量調節弁を制御する制御部と、を備えており、前記制御部は、湯水混合水の所定の流量と前記設定流量との間において、流量を複数段階に分けて変化させ、段階ごとに分けた際の湯水混合水の流量を湯水混合水の目標流量に設定する第１制御と、前記段階ごとに、前記目標流量、前記設定温度、前記水側流量計によって測定された水の測定流量、及び前記湯側流量計によって測定された湯の測定流量に基づき、前記給水路を流れる水の目標流量及び前記給湯路を流れる湯の目標流量を算出し、前記水側流量調節弁の弁開度が前記湯側流量調節弁の弁開度以上であるとき、前記水の測定流量に基づいて湯の目標流量を算出して更新し、前記水側流量調節弁の弁開度が前記湯側流量調節弁の弁開度よりも小さいとき、前記湯の測定流量に基づいて水の目標流量を算出して更新する第２制御と、前記水側流量調節弁の開閉弁速度を算出した前記水の目標流量と前記水の測定流量との差に応じて変化させ、前記湯側流量調節弁の開閉弁速度を算出した前記湯の目標流量と前記湯の測定流量との差に応じて変化させる第３制御と、を実行する。この湯水混合装置は、第１制御、第２制御、及び第３制御を制御部が実行することによって、給水圧と給湯圧との差圧が生じた状態であっても温度安定性に優れている。
【０００９】
［２］上記［１］に記載の湯水混合装置において、前記第１制御において、流量を複数段階に分けて変化させ、段階ごとに分けた際の湯水混合水の流量を湯水混合水の目標流量に設定するとは、所定時間ごとに湯水混合水の目標流量を所定量ずつ増減させることである。この湯水混合装置の制御部は、第１制御を容易に実行することができる。
【００１０】
［３］上記［１］及び［２］のいずれかに記載の湯水混合装置において、前記制御部は、前記水側流量調節弁及び前記湯側流量調節弁を同時に開弁してから前記水側流量計及び前記湯側流量計の検出信号が入力されるまでの間、前記水側流量調節弁の弁開度、及び前記湯側流量調節弁の弁開度を徐々に増大させる第４制御を実行する。この湯水混合装置は、吐水制御時において、第４制御を実行することによって、吐水開始から水側流量計及び湯側流量計の検出信号が入力されるまでの間に、水の流量及び湯の流量を増加させる。このため、この湯水混合装置は、湯水混合水の吐水量を速やかに設定流量にすることができ、吐水時における応答性に優れている。
（【００１１】以降は省略されています）

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