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JPS58221083A - ミキシングバルブ - Google Patents

ミキシングバルブ

Info

Publication number
JPS58221083A
JPS58221083A JP10180482A JP10180482A JPS58221083A JP S58221083 A JPS58221083 A JP S58221083A JP 10180482 A JP10180482 A JP 10180482A JP 10180482 A JP10180482 A JP 10180482A JP S58221083 A JPS58221083 A JP S58221083A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hot water
control valve
pressure
water supply
temperature
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
JP10180482A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6231231B2 (ja
Inventor
Shuji Yamanochi
山ノ内 周二
Yukio Nagaoka
行夫 長岡
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 JP10180482A priority Critical patent/JPS58221083A/ja
Publication of JPS58221083A publication Critical patent/JPS58221083A/ja
Publication of JPS6231231B2 publication Critical patent/JPS6231231B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/18Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
    • F23N5/188Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel using mechanical means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/18Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (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】 本発明は温水器などによって加熱された湯と給水とを混
合させて、適切な温度の湯を得るミキシングバルブに関
するものである。
温水と水とを混合して希望する温水を得るミキシングバ
ルブは既に知られているが、その多くはザーモベレット
と称する気体や液体の膨張を利用したもので、応答が遅
く感度が高くとれないため供給される給湯温度や給水圧
力の変化に対して追従性が悪く出口温度が大幅に変動す
る欠点があった。まだ温度検出は行なわないが給湯、給
水の圧力を調整し混合比を一定に保って混合比を選択し
て希望の温水を得る方式も知られているが、この方式で
は供給される給湯温度が変化すると出湯温度もそれに応
じて変動するという欠点があり、さらに混合比を選択す
る調節弁を操作する場合に、止水時では元圧が作用し調
節弁と本体部との摩擦等で操作力が増大する難点も有し
ていた。以上のように従来のミキシングバルブの方式で
はシャワーなどのように高精度の温度管理、操作性が要
求されるものでは実用的に大きな問題があった。
本発明は、出湯温度を設定された温度に迅速かつ高精度
に保持すると共に、温度設定用の調節弁の動作時の操作
力を低減し調節を確実に円滑に行なうことを目゛的とす
る。
上記目的を達成する為に、給水路と給湯路が合流する混
合部以降に温度検出器を、各流路の一部に流量検出器を
設け、給湯路あるいは混合部に設けた調節弁及びその駆
動体の動作を、前記流量検出器の信号で温度検出器の信
号に応じて出湯時のみ行うようにして、調節弁の動作時
に過大な元圧が作用しないようにしだものであり、以下
本発明の一実施例を添付図面と共に説明する。
第1図において、1はミキシングバルブ本体で、2は給
水路、3は給湯路で各々の通路は混合部4で合流し、出
湯路6を通って図示していない蛇口より出湯される。な
お給水路2の上流側は市水配管、給湯路3の上流側は図
示してない温水器などρ・ら供給されることになる。6
は給湯路3に設けた調節弁で給湯量の調節により出湯路
6の温度調節が行なわれる。7は給水路2に設けられた
圧力調整弁で、ダイヤフラム(受圧体)8、ダイヤフラ
ム8の動作に追従する制御弁体9、本体1に一体的に設
けられている弁座1oで弁座10の下流の圧力室11の
圧力を調整すべく制御弁を形成する。ダイヤフラム$゛
で仕切られた圧力室11の背圧側の圧力室12は給湯路
3の調節弁6の上流側に連通孔13により連通されてお
り、圧力室11の圧力は圧力室12すなわち調節弁6の
上流側の圧力と略等圧になるように制御される。14は
流量検出器で、ダイヤフラム15で仕切られた圧力室1
6.17に、流路の上流側圧力は連通孔18により高圧
側の圧力室16に、下流側圧力は連通孔19により低圧
側の圧力室17に其々導かれ、連通孔18.19の間に
形成された絞り2oで流路に流れた場合の差圧をダイヤ
フラム15で検出(−、バネ21に抗して操作枠22を
介してスイッチ23を動作させ流れを検出する。調節弁
6は孔24を有し、モータ25と減速ギヤ26からなる
駆動体27によって回転され、孔24の通過面積を変化
させて給湯路3の流量が調節される。28は調節弁6の
押え板である。29は出湯路6に設けたサーミスタなど
の温度検出器であり、駆動体27゜流量検出器14と共
に温度設定器兼コントロールボックス30に信号線で結
ばれている。なお31゜32は給水路2.給湯路3にそ
れぞれ設けられだ逆止弁である。
第2図は本発明の制御回路の実施例をブロック線図で示
したもので、Aは温度設定器で基準電圧を可変抵抗器で
分割することによって得られる。
Bは温度検出器29から得られる温度信号を電圧に変換
する温度変換器で、温度検出器29がサーミスタの場合
ブリッジ回路とその増幅回路で構成される。温度設定器
Aと温度変換器Bとの電圧は比較されて偏差信号となっ
て駆動制御回路Cへ送られる。駆動制御回路Cは偏差信
号を増幅し、駆動体27への操作量を決定する。駆動体
27がステップモータであれば駆動制御回路Cはディジ
タル信号を送出し、サーボモータやソレノイドであれば
直流信号を送出し、交流モータであれば交流信号を送出
する。駆動制御回路σでは比例制御のみならず公知のP
ID制御を行なわせることができ、必要であれば調節弁
6の位置をポテンショメータなどで検出しサーボ制御を
行なわせることができる。駆動制御回路Cによって駆動
体27が変位し、減速ギヤD26を介して調節弁E6を
回転させ、この調節弁Eの回転によって給湯量と給水量
の混合比が変化し、新しく設定された混合比は給湯量の
変化と共に、連通孔13を通じ圧力室11が圧力室12
と略等圧となるよう圧力制御弁FTで給水量が制御され
る。Gは流量検出器14のスイッチ23の信号を伝達す
る流量検出回路であり、コントロールボックスにおける
制御を通じ流量検出されてる時のみ駆動体27が動作す
るよう構成されている。
次に動作について説明する。出湯路5の下流にある図示
していない給湯栓(蛇口)が閉じだ状態では流量検出器
14は動作しておらず、スイッチ23は開いており流量
検出回路G(コントロールボックス30)には信号が入
らないので調節弁6及び駆動体は以前の使用状態の位置
で静止の状態にある。給湯栓を開くと前回使用状態の温
度設定及び調節弁6の位置で給水路2、給湯路3に冷温
水が流れ混合部4で合流し出湯路5を通り給湯栓から出
湯されるが、給湯栓開栓時の一瞬の流れを流量検出器1
4で検出すべくダイヤフラム16がバネ21に抗して図
中右方へ変位し、操作 22を通してスイッチ23の接
点が閉じて流量検出信号がコントロールボックス30へ
送られる。この接点信号は流量検出回路Gより駆動制御
回路Cへ伝達され信号線を通じて駆動体27の動作状態
に入るが、流量検出器からの信号と同時に、温度検出器
29からの信号もコントロールボックス3゜に入ってお
り、温度変換器Bを通して温度設定器A(コントロール
ボックス内)の設定温度と比較し、偏差分だけ駆動体2
7を動作させることになる。さらに詳しく述べると、ま
ず出湯路5からの出湯温度は、給湯路の温水の熱源を温
水器とするいとその温度は温度設定により異なるが仮に
一般的なso’c一定とし、一方給水路の水温は季節に
より異なるが一般的に5〜36°Cの間の温度で一定で
あり、其々一定温度の湯と水が混合することになれば出
湯温度は必然的に湯と水の流量割合により定まる。湯と
水の流量は其々の流路の圧力と抵抗値により決まるが、
出湯路の抵抗値は給湯栓(蛇口)の開度がL定であれば
一定であり、給湯量は調節弁6の絞りがある状態で一定
であれば調節弁6の上流圧により定まり、給水量は圧力
室11以降の流路の抵抗値は同様に一定であるので圧力
室11の圧力により定まるが、圧力室11の圧力は圧力
調整弁7の働きにより圧力室12とほぼ等圧になるよう
に制御弁体9と弁座10で調整され調節弁6の上流圧と
圧力室11の圧力は常に略等圧の状態にある。従って前
記の調節弁6の状態においては一定温度の出湯が得られ
る。給湯栓の開度を変えて出湯量を調節しても、出湯路
の抵抗は両道路への共通の抵抗の変化となる為、両道路
の均圧値が変化しても流量割合は変化せず出湯温度は変
化しない。また給湯路の元圧(温水器などは通常減圧弁
がある為0.8に97c、if以下)、及び給水路の元
圧(市水の為通常0.6〜1o Ky / cnl)が
変化した場合にも、前述の圧力調整器7の作用により常
に等圧が維持されるので出湯温度は変化しない。次に、
調節弁6の開度を変化させれば給湯量と給水量の割合が
変化し温度調節が可能となり、コントロールボックス3
oでの温度設定値と温度検出器29での検出値に差があ
れば、駆動制御回路Cを通してモータ25を動作させ減
速ギヤ26で減速されて調節弁6を温度差の縮まる方向
へ駆動し、その結果の出湯温度を再び温度検出器9で検
出し、設定温度との偏差が極めて小さくなるまで前述の
動作を繰り返して極めて短時間に設定値の出湯温度にな
ることができる。前述のように両道路の圧力変動に対し
ては圧力調整弁7の働きで瞬時のうちに調整され、温度
検出して制御する必要が殆んどなく、温度検出の遅れに
よる出湯温度の変動が殆んどない。しかしながら、給湯
路の熱源が瞬間湯沸器や太陽熱温水器などでは大きく変
動する場合が考えられるが、この場合も本発明では温度
検出器29が混合温度を検出し、調節弁6を操作するの
で出湯温は設定温度を維持する。
次に本発明の特徴的な部分について説明する。
調節弁6による給湯量の調節は、その回転により孔24
と本体1で形成する通過面積の変化で行なわれるが、回
転は外部の減速ギヤ26で駆動する為、調節弁6の減速
ギヤに向いた面と調節弁6が外部へ突出しない為の押え
板28との間で摩擦抵抗を生じ回転に支障をきたすこと
になる。この大きさは給湯栓(蛇口)が閉じられた状態
では圧力の高い給水路入口圧(0,6〜1oKy/cm
)の状態で保持され、その水圧が直接調節弁6に作用し
過大な摩擦抵抗を生じることになるが、一方給湯栓を開
いた使用状態では調節弁6に作用する水圧はごく極か(
0−5に9 / crA以下)であり、調節弁6の作動
に何ら支障をきたすことはない。本発明では先に述べた
ように流量検出器14の動作時(流量検出時)のみ駆動
体27を動作させており、低トルクで調節弁6を駆動さ
せることになる。尚、本発明の実施例に於いては調節弁
6は給湯路のみの調節になっているが、これは前述のよ
うに給湯温度を8o″C位の高温、給水温度を5〜35
°Cの水温と考えると、出湯温度を42°C位の適温と
すると、湯と水の流量混合比はおよそ1:1〜1:5と
なり、総べて湯量(給湯量)を絞り調節して得られるこ
とになり、湯量の調節のみで水温の35°Cまでの上昇
に応じて約6o’c位の高温も得られることになる。又
、水温が低い場合でも高温出湯(水量ゼロ)を得たい場
合には、調節弁6の位置を混合部4附近に設け、調節弁
一つで給湯量と給水量の相方共流量調節可能な構造にす
れば上述のことは可能となる。更に、本願の実施例では
給水路に圧力調整器を設けているが、温水器など器具の
入口側の減圧弁と器具の間から給水路入口を仁っだ場合
には、ミキシングバルブ本体での圧力調整機能は不用と
なる。丑だ流量検出器14は出湯路を含む部分のみでな
く、給水流量あるいは給湯流量のみを検出する構成であ
ってもよいし、加えて、コントロールボックス@Oにあ
っては温度設定器を内設しているが、コントロールボッ
クス以外にあってもよい。
以」二のように本発明は給水路と給湯路との圧力を等し
く保ちながら、湯と水の混合温度を検出して電気的手段
によって温度を制御しており、応答性が早く高精度の温
度制御が行なえると共に、湯又は水の圧力変動に対し極
めて湯温の安定性が高いばかりでなく、出湯温度制御用
の調節弁の作動にあっては、流量検出器の作動時即ち調
節弁の駆動が円滑に行なわれる時のみ調節弁の動作が行
なわれるので、止水時にも無理に調節しようとする場合
に対し、調節弁の作動不良の心配もなく、必要以上にモ
ータを太きくしたり、減速ギヤのギヤ比を拡大して応答
を遅らせたりする必要もなく、さらにモータのロックや
破損を生じる恐れもなく信頼性の高い調節弁機構を提供
するもので、確実、迅速、安価な温度調節機能をもった
ミキシングバルブで安全性も高く実用的価値が極めて高
いものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のミキシングバルブの実施例を1・・・
 ミキシングバルブ本体、2・・・・・給水路、3・・
−給湯路、4・・・・・・混合部、5・・・−出湯路、
6・・調節弁、7・・・・・圧力調整弁、8・・・・・
受圧体(ダイヤフラム)、9・・制御弁体、14・・−
・流量検出器、27・・・駆動体、29−・・温度検出
器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 給水路と給湯路と其々が混合部で合流して流れる出
    湯路と、前記給湯路あるいは前記混合部に設けた調節弁
    及びその駆動体と、前記混合部あるいは前記出湯路に設
    けた温度検出器と、前記各流路のいずれかの流量を検出
    する流量検出器を有し、前記流量検出器の信号により流
    体の流れている時のみ前記調節弁の駆動体を前記温度検
    出器の信号に応じて動作させるよう構成したミキシング
    バルブ。 2 給水路に圧力調整弁を設け、前記圧力調整弁は受圧
    体と、前記受圧体と共動する制御弁体とからなり、前記
    受圧体には前詰制御弁体通過後の圧力と給湯路の調節弁
    の上流側の圧力が作用し、略等圧制御されるよう構成し
    た特許請求の範囲第1項記載のミキシングバルブ。
JP10180482A 1982-06-14 1982-06-14 ミキシングバルブ Granted JPS58221083A (ja)

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JP10180482A JPS58221083A (ja) 1982-06-14 1982-06-14 ミキシングバルブ

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JPS6231231B2 JPS6231231B2 (ja) 1987-07-07

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