(57)【要約】【課題】ヒステリシス差に起因した温度誤差を減少でき、これにより、水温を上げていく場合と下げていく場合とで、操作部で設定される出湯温度と実際の出湯温度との間で大きな誤差が生じるのを是正でき、快適な使用を実現すること。【解決手段】電子制御混合水栓の制御部４は混合弁３の初期モードを修正する修正モードを備える。該修正モードは、初期モードにおいて混合弁３を湯側全開とした状態から水側への開度を徐々に大きくして水側全開となるまでの降温側ヒステリシス曲線Ｌ１と、上記水側全開となった後に湯側への開度を徐々に大きくして湯側全開になるまでの昇温側ヒステリシス曲線Ｌ２とをそれぞれ測定すると共に、降温側と昇温側のヒステリシス差の平均値を求め、このヒステリシス差の平均値を出湯温度に対応する温度−開度データとして以後の温度設定を行なう。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯と水を混合する混合弁を備えた電動温調機と、操作部で設定される出湯温度に応じて上記混合弁の湯側と水側の開度をコントロールする制御部とを備え、上記混合弁が水側の開度を大きくする場合と湯側の開度を大きくする場合とで同じ開度であっても出湯温度が異なるような温度ヒステリシスを有している電子制御混合水栓において、上記制御部は混合弁の初期モードを修正する修正モードを備えており、該修正モードは、初期モードにおいて混合弁を湯側全開とした状態から水側への開度を徐々に大きくして水側全開になるまでの降温側ヒステリシス曲線と、上記水側全開となった後に湯側への開度を徐々に大きくして湯側全開になるまでの昇温側ヒステリシス曲線とをそれぞれ測定すると共に、降温側と昇温側のヒステリシス差の平均値を求め、このヒステリシス差の平均値を出湯温度に対応する温度−開度データとして以後の温度設定を行なうことを特徴とする電子制御混合水栓。
【請求項２】
湯と水を混合する混合弁を有する電動温調機と、電動温調機からの湯が供給される２以上の出湯経路と、操作部で設定される出湯温度に応じて上記混合弁の湯側と水側の開度をコントロールする制御部とを備え、上記混合弁が初期モードでは水側の開度を大きくする場合と湯側の開度を大きくする場合とで同じ開度であっても出湯温度が異なるような温度ヒステリシスを有している電子制御混合水栓において、上記制御部は、上記２以上の出湯経路のいずれか１つの出湯経路のみに給湯する１箇所給湯モードを修正するための１箇所修正モードと、２以上の出湯経路に同時に給湯する複数箇所給湯モードを修正するための複数箇所修正モードと、混合弁の給湯側又は給水側の圧力に応じて１箇所修正モードと複数箇所修正モードとを切り替える切り替え手段とを備えており、上記１箇所修正モードは、１箇所給湯モードにおいて混合弁を湯側全開とした状態から水側への開度を徐々に大きくして水側全開となるまでの降温側ヒステリシス曲線と、上記水側全開となった後に湯側への開度を徐々に大きくして湯側全開になるまでの昇温側ヒステリシス曲線とをそれぞれ測定すると共に、降温側と昇温側のヒステリシス差の平均値を求め、このヒステリシス差の平均値を出湯温度に対応する第１の温度−開度データとして以後の温度設定を行なうものであり、上記複数箇所修正モードは、複数箇所給湯モードにおいて混合弁を湯側全開とした状態から水側への開度を徐々に大きくして水側全開となるまでの降温側ヒステリシス曲線と、上記水側全開となった後に湯側への開度を徐々に大きくして湯側全開になるまでの昇温側ヒステリシス曲線とをそれぞれ測定すると共に、降温側と昇温側のヒステリシス差の平均値を求め、このヒステリシス差の平均値を出湯温度に対応する第２の温度−開度データとして以後の温度設定を行なうことを特徴とする電子制御混合水栓。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気的に温度制御を行なう電子制御混合水栓に関し、詳しくは混合弁による出湯温度制御を正確に行なうための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の混合水栓の温度制御は手動で行なわれていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、電気的に温度制御する混合弁としてサーモカートリッジが知られている。このサーモカートリッジでは設置場所の水圧や給湯の温度（例えば給湯機の能力）によっては出湯温度が表示とは食い違うおそれがあった。つまり、サーモカートリッジには温度ヒステリシスがあり、水から湯にする場合と湯から水にする場合とで、同じモータの角度でも異なる温度になる現象が起こる。例えば図２に示すように、サーモカートリッジを湯側全開から水側に徐々に開くと、湯の温度は図２のａ→ａ１→……→ａ７→ｂをつなぐ降温側ヒステリシス曲線Ｌ１に沿って徐々に変化していき、その後、水側全開から湯側に開くと水の温度はもとの降温側ヒステリシス曲線Ｌ１上ではなく、図２のｂ→ｂ１→……→ｂ７→ａをつなぐ昇温側ヒステリシス曲線Ｌ２に沿って変化していく。このようにサーモカートリッジでは開度によって水温が一義的に定まらず、開度を上げるときと下げるときとでは同じ開度であっても出湯温度が異なることがある。図２の例で説明すると出湯温度が例えば４０℃の場合、水温を低温から上げていく昇温側ヒステリシス曲線Ｌ２においては、開度Ｂで出湯温度は４０℃になるが、逆に高温から水温を下げていく降温側ヒステリシス曲線Ｌ１においては、同じ開度Ｂでも出湯温度が４０℃よりも遥かに低い温度Ｆとなる。このように従来ではヒステリシス差に起因した温度誤差が大きいために、快適に混合水栓を使用できないといった問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平３−２７５８２３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、ヒステリシス差に起因した温度誤差を減少でき、これにより、水温を上げていく場合と下げていく場合とで、操作部で設定される出湯温度と実際の出湯温度との間で大きな誤差が生じるのを是正でき、出湯温度制御を正確に行えるようにした電子制御混合水栓を提供することにあり、他の目的とするところは、給湯側又は給水側の圧力に応じて１箇所修正モードと複数箇所修正モードとを切り替えることができ、しかも各修正モードのいずれにおいてもヒステリシス差に起因した温度誤差を減少でき、これにより圧力（水圧）変動に十分に対応しながら、出湯温度制御を正確に行えるようにした電子制御混合水栓を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、湯と水を混合する混合弁３を備えた電動温調機１と、操作部２で設定される出湯温度に応じて上記混合弁３の湯側と水側の開度をコントロールする制御部４とを備え、上記混合弁３が水側の開度を大きくする場合と湯側の開度を大きくする場合とで同じ開度であっても出湯温度が異なるような温度ヒステリシスを有している電子制御混合水栓において、上記制御部４は混合弁３の初期モードを修正する修正モードを備えており、該修正モードは、初期モードにおいて混合弁３を湯側全開とした状態から水側への開度を徐々に大きくして水側全開となるまでの降温側ヒステリシス曲線Ｌ１と、上記水側全開となった後に湯側への開度を徐々に大きくして湯側全開になるまでの昇温側ヒステリシス曲線Ｌ２とをそれぞれ測定すると共に、降温側と昇温側のヒステリシス差の平均値を求め、このヒステリシス差の平均値を出湯温度に対応する温度−開度データとして以後の温度設定を行なうことを特徴としている。
【０００７】
このような構成とすることで、初期モードを修正した後には制御部４は、ヒステリシス差の平均値を出湯温度に対応する温度−開度データとし、この温度−開度データを用いて以後の温度設定を行なう修正モードを実施するので、水温を低温から上げていく場合と下げていく場合とでヒステリシス差に起因した温度誤差を減少でき、操作部２で設定される出湯温度と実際の出湯温度との間で大きな誤差が生じるのを是正でき、快適に混合水栓を使用できるようになる。
【０００８】
また、本発明は湯と水を混合する混合弁３を有する電動温調機１と、電動温調機１からの湯が供給される２以上の出湯経路５，６と、操作部２で設定される出湯温度に応じて上記混合弁３の湯側と水側の開度をコントロールする制御部４とを備え、上記混合弁３が水側の開度を大きくする場合と湯側の開度を大きくする場合とで同じ開度であっても出湯温度が異なるような温度ヒステリシスを有している電子制御混合水栓において、上記制御部４は、上記２以上の出湯経路５，６のいずれか１つの出湯経路５又は６のみに給湯する１箇所給湯モードを修正するための１箇所修正モードと、２以上の出湯経路５，６に同時に給湯する複数箇所給湯モードを修正するための複数箇所修正モードと、混合弁３の給湯側又は給水側の圧力に応じて１箇所修正モードと複数箇所修正モードとを切り替える切り替え手段とを備えており、上記１箇所修正モードは、１箇所給湯モードにおいて混合弁３を湯側全開とした状態から水側への開度を徐々に大きくして水側全開となるまでの降温側ヒステリシス曲線Ｌ１’と、上記水側全開となった後に湯側への開度を徐々に大きくして湯側全開になるまでの昇温側ヒステリシス曲線Ｌ２’とをそれぞれ測定すると共に、降温側と昇温側のヒステリシス差の平均値を求め、このヒステリシス差の平均値を出湯温度に対応する第１の温度−開度データとして以後の温度設定を行なうものであり、上記複数箇所修正モードは、複数箇所給湯モードにおいて混合弁３を湯側全開とした状態から水側への開度を徐々に大きくして水側全開となるまでの降温側ヒステリシス曲線Ｌ１”と、上記水側全開となった後に湯側への開度を徐々に大きくして湯側全開になるまでの昇温側ヒステリシス曲線Ｌ２”とをそれぞれ測定すると共に、降温側と昇温側のヒステリシス差の平均値を求め、このヒステリシス差の平均値を出湯温度に対応する第２の温度−開度データとして以後の温度設定を行なうことを特徴としている。
【０００９】
このような構成とすることで、給湯側又は給水側の圧力に応じて１箇所修正モードと複数箇所修正モードとに自動的に切り替えることができると共に、各修正モードにおいてそれぞれ求められた第１の温度−開度データと第２の温度−開度データを用いて以後の温度設定を行なうことにより、１箇所修正モード及び２箇所修正モードのいずれにおいても水温を低温から上げていく場合と下げていく場合とでヒステリシス差に起因した温度誤差を減少でき、操作部２で設定される出湯温度と実際の出湯温度との間で大きな誤差が生じるのを是正でき、快適に混合水栓を使用できるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１１】
本実施形態の電子制御混合水栓は、図１に示すように、湯と水を混合する混合弁３を備えた電動温調機１と、操作部２で設定される出湯温度に応じて上記混合弁３の湯側と水側の開度をコントロールする制御部４とを具備している。
【００１２】
上記電動温調機１には、混合弁３としてのサーモカートリッジ３ａが組み込まれていると共に、モータ７の一定の角度（開度）で一定の温度の水温に制御されるものである。図３に示す例ではサーモカートリッジ３ａは、円筒ケース８の一側面に湯供給口１０、他側面に水供給口１１がそれぞれ設けられると共に、湯供給口１０と水供給口１１は円筒ケース８の軸方向Ｈに位置ずれして配置されている。円筒ケース８内にはサーモエレメント９が軸方向Ｈに往復移動可能に収納されている。サーモエレメント９は円筒ケース８の軸方向Ｈの一端側でモータ７の回転軸と連結されている。円筒ケース８の軸方向Ｈの他端側は混合湯水の吐出通路１４となっている。サーモエレメント９の一側面には湯供給口１０を開閉する湯弁１２が設けられ、他側面には水供給口１１を開閉する水弁１３が設けられている。このようにサーモエレメント９の両側面に湯弁１２と水弁１３を対向配置することで、サーモエレメント９にかかる湯圧と水圧のバランスがよくなり、摺動抵抗を低減して作動不良をなくすとともに、モータ７の駆動トルクを低減できる構造となっている。そして、モータ７が正回転すると例えばサーモエレメント９が前進して水弁１３が水供給口１１を徐々に解放する一方で湯弁１２が湯供給口１０を徐々に閉じるようになり、サーモエレメント９が最も前進したときに図３の水側全開の状態となる。さらにこの状態からモータ７の回転軸が逆回転するとサーモエレメント９が後退して湯弁１２が湯供給口１０を徐々に解放する一方で水弁１３が水供給口１１を徐々に閉じるようになり、サーモエレメント９が最も後退したときに湯側全開の状態となる。
【００１３】
上記サーモカートリッジ３ａの円筒ケース８の吐出通路１４は、図１に示す流量調整弁１５を介して２つの出湯経路５，６に連通しており、２つの電磁弁１６，１７を介してカラン側とシャワー側の２方向に混合湯水が供給されるようになっている。また各出湯経路５，６における出湯温度はサーミスタなどの温度検知手段１８によって検知され、その情報は制御部４を構成するマイクロコンピュータに送られ、操作部２の操作に合わせて上記２つの電磁弁１６，１７が開閉制御されるようになっている。
【００１４】
ここで、上記サーモカートリッジ３ａは、水側の開度を大きくする場合と湯側の開度を大きくする場合とで同じ開度（モータ角度）であっても出湯温度が異なるような温度ヒステリシスを有している。従来のサーモカートリッジ３ａでは温度ヒステリシスによる温度誤差については考慮されておらず、このため、低い水温を高くしていくときは出湯温度を正確に設定できても、高い水温を低くしていくときにはヒステリシス差に起因する温度誤差が生じていた。
【００１５】
これに対して本発明の電子制御混合水栓の制御部４は、ヒステリシス差に起因する温度誤差を自動的に是正するプログラムを備えている。ここでは、サーモカートリッジ３ａの初期モードを修正する修正モードを備えている。この修正モードは、初期モードにおいて図２のａ→ａ１→……→ａ７→ｂをつなぐ降温側ヒステリシス曲線Ｌ１と、ｂ→ｂ１→……→ｂ７→ａをつなぐ昇温側ヒステリシス曲線Ｌ２とをそれぞれ測定すると共に、降温側と昇温側のヒステリシス差の平均値を求め、このヒステリシス差の平均値を出湯温度に対応する温度−開度データとして以後の温度設定を行なうものである。ここで、降温側ヒステリシス曲線Ｌ１を測定する方法は、操作パネルに設けられた初期モードによってサーモカートリッジ３ａを湯側全開とし、温度検知手段１８による検知温度が一定となった状態から開度を水側に徐々に変えていき、水側全開となるまでの各開度での温度を測定することで求めれる。また昇温側ヒステリシス曲線Ｌ２は、上記のように水側全開の状態となった後に徐々に湯側に開度を変えていき、湯側全開となるまでの各開度での温度を測定することで求められる。降温側と昇温側のヒステリシス差の平均値とは、図２のｃ１、ｃ２、ｃ３、……であり、このヒステリシス差の平均値が出湯温度に対応する温度−開度データとなる。この温度−温度データは制御部４に記憶され、出湯温度が設定されたときは記憶した温度−開度データからその温度に該当する開度をこの決定する。つまり出湯温度が４０℃の場合は開度（モータ角度）を図２のヒステリシス差の平均値ｃ２に対応するＡに設定する。この場合において、水温を上げていく場合は出湯温度は４０℃よりやや高い温度Ｅ℃となるが、逆に水温を下げていく場合は出湯温度は４０℃よりやや低い温度Ｄ℃となる。これら（Ｅ℃−４０℃）、（４０℃−Ｄ℃）の各温度差は、従来の（４０℃−Ｆ℃）の温度差よりも遥かに小さいものであり、この結果、水温を上げていく場合と下げていく場合とで、設定される出湯温度と実際の出湯温度との間で大きな誤差が生じるのを是正でき、出湯温度制御を正確に行なうことができ、快適に混合水栓を使用できるようになる。しかも、降温側ヒステリシス曲線Ｌ１と昇温側ヒステリシス曲線Ｌ２とを測定する回路と、ヒステリシス差の平均値を求める回路と、これを記憶する回路を設けるだけでよいため、制御部４の回路構造が複雑とならず、電動温調機１の構成の複雑化及び高コスト化を防止できるという利点もある。
【００１６】
図４〜図６は本発明の他の実施形態である。ちなみに、１つの電動温調機１から１箇所、２箇所、或いは数カ所同時に給湯する場合は、２箇所給湯モードでは１箇所給湯モードよりも水圧が一段階低くなり、３箇所給湯モードでは２箇所給湯モードよりもさらに水圧が一段階低くなることから、ヒステリシス曲線が各モードごとに異なる。つまり１箇所給湯モードにおける降温側と昇温側のヒステリシス曲線Ｌ１’，Ｌ２’（図５）と、２箇所給湯モードにおける降温側と昇温側のヒステリシス曲線Ｌ１”，Ｌ２”（図６）とは温度−開度データが異なり、複数の給湯モードに対して１種類の修正モードでは対応できなくなる。
【００１７】
そこで本例では、１箇所給湯モードを修正する１箇所修正モードと、２箇所給湯モードを修正する２箇所修正モードとを設定すると共に、圧力に応じて１箇所修正モードと２箇所修正モードとを切り替えるようにしている。なお本例では１箇所修正モードと２箇所修正モードとを説明するが、３箇所以上の給湯モードでは３箇所以上の修正モードを備えているものとする。
【００１８】
ここで、１箇所修正モードでは、１箇所給湯モードにおいて降温側ヒステリシス曲線Ｌ１’と昇温側ヒステリシス曲線Ｌ２’（図５）とをそれぞれ測定すると共に、降温側と昇温側のヒステリシス差の平均値ｃ１’、ｃ２’、ｃ３’、……を求め、これを出湯温度に対応する第１の温度−開度データとして用いる。また、２箇所修正モードでは、２箇所給湯モードにおいて降温側ヒステリシス曲線Ｌ１”と昇温側ヒステリシス曲線Ｌ２”（図６）とをそれぞれ測定すると共に、降温側と昇温側のヒステリシス差の平均値ｃ１”、ｃ２”、ｃ３”、……を求め、これを基準にして出湯温度に対応する第２の温度−開度データとして用いる。
【００１９】
また、図４に示す圧力センサ２０にて給水圧、給湯圧を常にモニターしておき、水圧の微妙な変化に一定の閾値を設け、水圧変化に応じた１箇所修正モードと２箇所修正モードとを切り替えるようにする。例えば、出湯温度が４０℃に設定されている場合において、圧力センサ２０からの圧力値が閾値以上のときは、１箇所修正モードに切り替えられ、制御部４は上記記憶されている第１の温度−開度データに基いてモータ角度（開度）を図５のヒステリシス差の平均値ｃ２’に対応するＡ’に設定する。圧力センサ２０からの圧力値が閾値以下の場合は、２箇所修正モードに切り替えられ、制御部４は上記記憶されている第２の温度−開度データに基づいてモータ角度（開度）を図６のヒステリシス差の平均値ｃ２”に対応するＡ”に設定する。
【００２０】
しかして、１箇所修正モード及び２箇所修正モードのいずれにおいても、水温を低温から上げていく場合と下げていく場合とでヒステリシス差に起因した温度誤差を減少できる。しかも、給湯側又は給水側の圧力に応じて、１箇所修正モードと２箇所修正モードとを自動的に切り替えることができので、各修正モードにおいて操作部で設定される出湯温度と実際の出湯温度との間で大きな誤差が生じるのを是正でき、結果、圧力（水圧）変動に十分に対応しながら、出湯温度制御を正確に行なうことができる効果がある。
【００２１】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、温度ヒステリシスを有する混合弁であっても、水温を低温から上げていく場合と下げていく場合とでヒステリシス差に起因した温度誤差を減少でき、操作部で設定される出湯温度と実際の出湯温度との間で大きな誤差が生じるのを是正できるようになり、結果、出湯温度制御を正確に行うことができ、快適に混合水栓を使用できるものである。
【００２２】
また本発明によれば、給湯側又は給水側の圧力に応じて、１箇所修正モードと複数箇所修正モードとが切り替えられると共に、各修正モードにおいて水温を低温から上げていく場合と下げていく場合とでヒステリシス差に起因した温度誤差を減少でき、各修正モードにおいて操作部で設定される出湯温度と実際の出湯温度との間で大きな誤差が生じるのを是正できるようになり、結果、圧力（水圧）変動に十分に対応しながら、出湯温度制御を正確に行うことができ、快適に混合水栓を使用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電子制御混合水栓の構成図である。
【図２】同上の電動温調機の開度（モータ角度）と温度との関係を示すグラフである。
【図３】同上のサーモカートリッジの断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態の電子制御混合水栓の構成図である。
【図５】同上の１箇所給湯モードにおける電動温調機の開度（モータ角度）と温度との関係を示すグラフである。
【図６】同上の２箇所給湯モードにおける電動温調機の開度（モータ角度）と温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１  電動温調機
２  操作部
３  混合弁
４  制御部
５，６  出湯経路
Ｌ１，Ｌ１’，Ｌ１”  降温側ヒステリシス曲線
Ｌ２，Ｌ２’，Ｌ２”  昇温側ヒステリシス曲線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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