热水和冷水混合装置的制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种热水和冷水混合装置(1)，用于降低流量计(21)的测量精确度上的恶化。在根据本发明的装置(1)中，流量计(21)被设置在热水供应路径(11)和冷水供应路径(12)中具有更高流量的那一个路径中。至少第一和第二温度传感器(231，232)分别设置在热水和冷水供应路径(11，12)以及混合水路径(14)中的至少两个路径中。热水和冷水调节单元(13)根据设置在具有更高流量的那一个流动路径中的流量计(21)、混合水路径流量计(22)以及至少第一和第二温度传感器(231，232)的测量值调节热水和冷水的混合体积。
【专利说明】
热水和冷水混合装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种热水和冷水混合装置，尤其涉及一种在浴室中的电控热水和冷水混合装置。
【背景技术】
[0002]文献1(JPH03-198114 A)披露了一种热水和冷水混合装置，其包括分别位于热水供应路径、冷水供应路径和混合水路径上的温度传感器以及流量计。
[0003]热水和冷水混合装置利用设置在热水供应路径、冷水供应路径和混合水路径上的温度传感器以及设置在热水供应路径和冷水供应路径上的流量计来进行控制，以提供具有调节的温度和调节的流量的混合水。
[0004]在这种情况下，当流量接近流量计的测量范围的下限时，流量计变得难以感应流水，因此，流量计的测量精确度会降低。
[0005]因此，传统的热水和冷水混合装置存在的问题是，当热水供应路径或冷水供应路径中的流量降低时，难以获得具有调节的温度和调节的流量的混合水。
【发明内容】
[0006]鉴于上述情况，本发明的目的在于，减少流量计的测量精确度上的恶化。
[0007]根据本发明的一方面的热水和冷水混合装置包括:连接到热水供应部并允许具有通过热水供应部设置的设定温度的热水流过的热水供应路径，以及连接到冷水供应部并允许具有初始温度的冷水流过的冷水供应路径。热水和冷水混合装置包括热水和冷水调节单元，其被配置为将来自热水供应路径的热水与来自冷水供应路径的冷水彼此混合，以提供具有调节的温度和调节的流量的混合水。热水和冷水混合装置包括连接到热水和冷水调节单元并允许混合水流过的混合水路径，和被配置为在混合水的停止和流通之间进行转换的水关断开关。被配置为测量混合水的流量的混合水路径流量计设置在混合水路径中。流量计被设置在热水供应路径和冷水供应路径中具有的流量比热水供应路径和冷水供应路径中的其余一者更高的路径中。所述流量计被配置为测量热水供应路径中的热水的流量或冷水供应路径中的冷水的流量。至少第一温度传感器和第二温度传感器分别设置在热水供应路径、冷水供应路径和混合水路径中的至少两个路径中。热水和冷水调节单元被配置为根据设置在热水供应路径和冷水供应路径中比热水供应路径和冷水供应路径中的其余一者具有更高流量的一个路径中的流量计、混合水路径流量计以及至少第一温度传感器和第二温度传感器的测量值调节热水的体积和冷水的体积。
【附图说明】
[0008]图1是示出第一实施例的热水和冷水混合装置的概念图；
[0009]图2是示出第一实施例的热水和冷水混合装置的一个变型的概念图；
[0010]图3是示出第一实施例的热水和冷水混合装置的立体图；[0011 ]图4是示出第一实施例的放水装置的立体图；
[0012]图5是示出安装有第一实施例的热水和冷水混合装置的放水装置的平面图，其中放水装置的上盖被移开；
[0013]图6是示出第二实施例的热水和冷水混合装置的概念图；
[0014]图7是示出安装有第三实施例的热水和冷水混合装置的放水装置的框图；
[0015]图8是示出安装有第三实施例热水和冷水混合装置的放水装置的热水温度特征的示图；
[0016]图9是示出安装有第四实施例的热水和冷水混合装置的放水装置的框图；
[0017]图10是示出安装有第四实施例的热水和冷水混合装置的放水装置的每单位时间的测量的放水和正常放水的流量特征的示图；以及
[0018]图11是示出安装有第四实施例的热水和冷水混合装置的放水装置的淋浴每单位时间所放水的流量特征的示图。
【具体实施方式】
[0019](第一实施例)
[0020]将参照图1至5描述本实施例的热水和冷水混合装置。
[0021]热水和冷水混合装置I的一个目的在于，将设置为任意温度并从热水供应部51供应的热水与具有初始温度并从冷水供应部52供应的冷水混合，以提供具有调节的温度的混合水。
[0022]热水和冷水混合装置I用于将具有调节的温度的混合水供应到例如安装在浴室供家庭使用的淋浴和/或水龙头。
[0023]如图1所示，热水和冷水混合装置I包括热水供应路径11，其连接到热水供应部51并允许具有由热水供应部51设定温度的热水流过，以及冷水供应路径12，其允许具有初始温度并从冷水供应部52供应的冷水流过。
[0024]热水供应部51的例子包括但不限于商业销售的通用装置，例如电热水器，燃气热水器，热水储存箱和即时热水器。在热水供应部51，供应到热水供应部51的冷水通过燃烧燃气或者电热加热器来加热，以将冷水的温度增加到任意设定温度来获得热水。然后，热水被供应到热水供应路径11。
[0025]冷水供应部52的例子包括诸如自来水厂和水储存箱等设施，但是通向冷水供应路径12的水供应部不受特别限制。
[0026]热水和冷水混合装置I包括热水和冷水调节单元13，其被配置为将流过热水供应路径11的热水与流过冷水供应路径12的冷水彼此混合，以提供具有调节的温度和调节的流量的混合水。热水和冷水调节单元13可包括例如冷水供应控制阀13 2和热水供应控φ Ij阀131。
[0027]冷水供应控制阀132连接到冷水供应路径12以控制流过冷水供应路径12的冷水的流量。热水供应控制阀131连接到热水供应路径11以控制流过热水供应路径11的热水的流量。
[0028]冷水供应控制阀132和热水供应控制阀131优选为电控阀，其相应的阀行程由电动机(马达)调节。因此，商业销售的普通电控阀可用作冷水供应控制阀132和热水供应控制阀131。
[0029]所示的热水和冷水调节单元13的结构采用了两个电控阀来调节混合水的流量和温度，但是热水和冷水调节单元13的结构不限于上述所示结构。
[0030]热水和冷水混合装置I包括连接到热水和冷水调节单元13并允许混合水流过的混合水路径14。
[0031]热水和冷水混合装置I包括水关断开关15，其被配置为对流过混合水路径14的混合水的停止和流通进行切换。通过使用水关断开关15，可开始或停止向淋浴或水龙头供应混合水。
[0032]例如，当由于冷水供应控制阀132的失效使冷水不再流过冷水供应控制阀132时，具有高温度的热水流到混合水路径14。在这种情况下，混合水路径14的状态变成水被水关断开关15阻止，这样不会有高温度的热水流过混合水路径14。
[0033]水关断开关15包括电磁阀，其能够在阀打开和关闭之间进行转换。因此，商业销售的普通电磁阀可用作水关断开关15。
[0034]热水和冷水混合装置I包括控制器18(见图5)，其具有微电脑。控制器18被电连接到热水和冷水调节单元13，水关断开关15，流量计21，混合水路径流量计22，和温度传感器23，这将在下文描述。
[0035]根据流量计21，混合水路径流量计22和温度传感器23的测量值以及使用者所希望的混合水的假定温度和假定流量，控制器18控制热水和冷水调节单元13的冷水供应控制阀132和热水供应控制阀131的相应的阀行程。例如通过反馈控制来控制冷水供应控制阀132和热水供应控制阀131的相应的阀行程。
[0036]根据流量计21，混合水路径流量计22和温度传感器23的测量值或根据使用者的操作，控制器18实施控制以对水关断开关15的阀的打开和关闭进行转换。
[0037]流过热水供应路径11的热水的温度大体上等于热水供应部51的设定温度。流过冷水供应路径12的冷水的温度是对应于例如室外空气温度的初始温度(室温)。热水和冷水彼此混合以提供混合水。
[0038]在此，热水和冷水混合装置I主要用在普通家用的浴室，厨房，洗手间等等。
[0039]因此，例如，在热水和冷水混合装置I被送到具有高的平均温度的地区的情况下，热水供应部51的设定温度在工厂被设置在大约50°C至大约70°C的低温度范围内，因为该地区的水温高。
[0040]例如，在热水和冷水混合装置I被送到具有低平均温度的地区的情况下，热水供应部51的设定温度在工厂被设置为在大约80°C至大约90°C的高温度范围内，因为该地区的水的初始温度低。
[0041]对于混合水的温度，根据混合水的应用将假定温度确定在一定范围内。对于填充在浴室中浴缸中的热水，假定温度例如是在43°C至450C，对于在浴室中淋浴的热水，例如是在 40°C 至 43°C。
[0042]根据如上所述限定的热水温度与冷水温度之间的差，并根据混合水的假定温度，确定流过热水供应路径11的热水的热水供应部假定流量和流过冷水供应路径12的冷水的冷水供应部假定流量。
[0043]当热水的设定温度与混合水的设定温度之间的差小时，需要少量的冷水来制冷热水。因此，热水供应部假定流量增加，而冷水供应部假定流量降低。例如，当混合水的设定温度是40°C并且冷水的温度是20°C时，如果热水供应部51的设定温度是50°C，那么允许流动大量热水流过并允许流动少量冷水。
[0044]当热水的设定温度与混合水的设定温度之间的差大时，需要大量的冷水来制冷热水。因此，热水供应部假定流量降低，而冷水供应部假定流量增加。例如，当混合水的设定温度是40°C并且冷水的温度是20°C时，如果热水供应部51的设定温度是90°C，那么允许流动少量热水并允许流动大量冷水。
[0045]如上所述，根据三个温度，即热水供应部51的设定温度，冷水供应部52的初始温度和混合水的设定温度，确定热水供应部假定流量和冷水供应部假定流量。
[0046]在本实施例中，流量计21被设置在具有热水供应部假定流量和冷水供应部假定流量中较高的一个的其中一个流动路径中，并且混合水路径流量计22被设置在混合水路径14中。
[0047]因此，商业销售的普通传感器可用作流量计21和混合水路径流量计22。流量计21和混合水路径流量计22的例子可以是而不限于叶轮型流量计，压差型流量计等等。
[0048]当流量接近流量计21和混合水路径流量计22的测量范围的下限时，流动水的运动降低，并且流量计21和混合水路径流量计22变得难以感知流动水，因此，流量计21和混合水路径流量计22的测量精确度降低。
[0049]因此，在本实施例的热水和冷水混合装置I中，流量计21被设置在具有热水供应部假定流量和冷水供应部假定流量中较高的一个的其中一个流动路径中。被配置为测量混合水流量的混合水路径流量计22被设置在其中合计热水的流量和冷水的流量的混合水路径14中。
[0050]热水供应路径11和冷水供应路径12之中没有设置流量计21的路径的流量是通过从混合水路径流量计22的测量值减去设置在热水供应路径11和冷水供应路径12中的剩余路径中的流量计21的测量值来确定。
[0051 ]在热水和冷水混合装置I中，根据混合水路径流量计22的测量值、设置在热水供应路径11或冷水供应路径12中的流量计21的测量值，以及使用者所设置的调节流量，来控制冷水供应控制阀132和热水供应控制阀131的相应阀行程。以此方式，可以提供具有由使用者设置的调节的温度和调节的流量的混合水。
[0052]当不能够确定热水供应部假定流量和冷水供应部假定流量中哪个更高时，流量计21可设置在热水供应路径11和冷水供应路径12两者中。在这种情况下，位于热水供应路径11的流量计21的实际测量值与位于冷水供应路径12的流量计21的实际测量值进行比较。然后，根据具有比剩余流动路径具有更高流量的流动路径上的流量计21的测量值，并根据混合水路径流量计22的测量值，来进行控制。
[0053]将描述本实施例的热水和冷水混合装置I，如图1和2所示，温度传感器23设置在热水供应路径11，冷水供应路径12和混合水路径14中的两个路径中。因此，商业销售的普通传感器可用作温度传感器23。温度传感器23可以是而不限于电热调节器。
[0054]在此，本实施例的热水和冷水混合装置I包括第一温度传感器231，第二温度传感器232和第三温度传感器233，它们是温度传感器23。
[0055]温度传感器23的数量可以是两个或更多，但不限于此。
[0056]在本实施例中，第一温度传感器231被设置在热水供应路径11，第二温度传感器232被设置在冷水供应路径12，并且第三温度传感器233被设置在混合水路径14中。
[0057]首先，将描述的情况是，温度传感器23设置在热水供应路径11和冷水供应路径12之一中和混合水路径14中。在这种情况下，根据混合水路径14中的温度传感器23的测量值和混合水的调节温度，进行反馈控制以控制冷水供应控制阀132和热水供应控制阀131的相应阀行程。以此方式，可以获得具有调节的温度的混合水。
[0058]根据热的守恒定律(S卩，即使热水供应路径11中的热水和冷水供应路径12中的冷水彼此混合以提供混合水，热量也被保存)，来计算热水供应路径11和冷水供应路径12中没有设置温度传感器23的剩余一个路径的温度。
[0059]作为例子，将描述图1的情况，其中流量计21和第一温度传感器231被设置在热水供应路径11中，流量计21和第二温度传感器232不被设置在冷水供应路径12中。混合水路径14设置有第三温度传感器233和混合水路径流量计22。在此，用于测量流量的两个传感器和用于测量温度的两个传感器设置在热水和冷水混合装置I中。
[0060]使得Vl作为热水供应路径11的流量，V2作为冷水供应路径12的流量，V3作为混合水路径14的流量，Tl作为热水供应路径11的温度，T2作为冷水供应路径12的温度，T3作为混合水路径14的温度，并且c作为水的比热。在这种情况下，下面的等式适用:
[0061]cVl(Tl-T3)=cV2(T3-T2)
[0062]V3 = V1+V2
[0063]冷水供应路径12的温度可被计算为
[0064]T2 = (V1T1-V3T3)/V2
[0065]接下来，将描述图2的情况，其中第一温度传感器231被设置在热水供应路径11，第二温度传感器232被设置在冷水供应路径12。在这种情况下，混合水路径14不设置第三温度传感器233而是仅设置有混合水路径流量计22。在此，用于测量流量的两个传感器和用于测量温度的两个传感器被设置在热水和冷水混合装置I中。
[0066]混合水的温度从热的守恒定律来计算出。在此，混合水路径14的温度可由以下来计算
[0067]T3 = (V1T1+V2T2)/V3
[0068]根据混合水路径14的温度的计算值，进行反馈控制，以控制冷水供应控制阀132和热水供应控制阀131的相应的阀行程。
[0069]由于流量计21被设置在具有高流量的流动路径中，因而流量计21的测量值的精确度高。由于该测量值用于计算具有低流量的流动路径的值，因而计算值的精确度也高。因此，对于冷水供应控制阀132和热水供应控制阀131的相应的阀行程的控制精确度高。因此，可以进行稳定的温度控制。
[0070]在第一温度传感器231被设置在热水供应路径11并且第二温度传感器232被设置在冷水供应路径12的情况下，可以获得冷水供应路径12和热水供应路径11的温度变化梯度。在热水和冷水混合装置I中，根据温度变化梯度，可以预测现在之后的冷水供应路径12和热水供应路径11的温度。
[0071]然后，从冷水供应路径12和热水供应路径11的预测温度以及冷水供应路径12，热水供应路径11和混合水路径14的流量，可以计算混合水的预测温度。
[0072]根据计算的预测温度，混合水路径14的温度被控制为调节的温度。以此方式，热水和冷水的量可由热水和冷水调节单元13事先调节。
[0073]因此，即使当热水或冷水的温度改变时，也能够减少对于混合水的调节温度的过多控制和过少控制的程度。
[0074]在第一实施例的热水和冷水混合装置I中，具有高流量的流动路径的流量由流量计21来测量，从而降低了在流量计21的测量精确度中的恶化。
[0075]通过从混合水路径流量计22的测量值减去设置在热水供应路径11或冷水供应路径12中比剩余的热水供应路径11或冷水供应路径12具有更高流量的路径中的流量计21的测量值，来计算具有低流量的流动路径的流量。低流量造成流量计21的测量精确度低。因此，通过流量计21的测量，该计算可以提供更精确的值。
[0076]即使当第三温度传感器233不设置在混合水路径14，也可从流量和温度的值，高精确地计算出混合水路径14的温度。因此，根据温度的计算值的反馈控制能够控制混合水的温度，其精确度如同在温度传感器23被设置在混合水路径14情况下的反馈控制。
[0077]下文将描述具有上述结构的热水和冷水混合装置I的例子，其被连接到安装在浴室中的放水装置3，并且包括水龙头和淋浴。
[0078]如图3所示，热水和冷水混合装置I包括从上游侧顺序下来的冷水供应路径12和热水供应路径11，热水和冷水调节单元13，水关断开关15，混合水路径14，缓冲水箱16和流动路径开关17。
[0079]缓冲水箱16临时储存流自热水和冷水调节单元13的混合水。以此方式，即使当冷水供应路径12中的冷水的温度以及热水供应路径11中的热水的温度突然改变，也能够减小从水龙头或淋浴排放的混合水的温度的改变。
[0080]流动路径开关17在淋浴和水龙头之间转换。流动路径开关17包括商业销售的普通电控阀。
[0081]如图4所示，放水装置3包括前表面，其设置有指定混合水的调节的温度和调节的流量的操作部分31以及覆盖放水装置3的除了操作部分31之外的装饰壳32。
[0082]操作部分31包括被配置为显示设定温度以及显示水是从水龙头还是从淋浴流出的显示部分311。
[0083]如图5所示，放水装置3包括控制器18，其设置在操作部分31的后侧。
[0084]放水装置3优选地具有双盖结构，其中壳体壳容纳热水和冷水混合装置I，控制器18被覆盖有装饰壳32。
[0085]放水装置3具有上端部，在其中设置有热水和冷水混合装置I。热水供应路径11连接到热水供应管，冷水供应路径12连接到冷水供应管，并且设置在混合水路径14中的流动路径开关17连接到水龙头和淋浴。
[0086]热水和冷水调节单元13、水关断开关15、流动路径开关17、流量计21、混合水路径流量计22和温度传感器23电连接到控制器18。
[0087](第二实施例)
[0088]将参照图6描述本实施例的热水和冷水混合装置I。
[0089]本实施例的热水和冷水混合装置I是第一实施例的热水和冷水混合装置I的变型，并且具有在热水和冷水混合装置I中设置有温度传感器23的特征。
[0090]下面将描述的情况是，在本实施例的热水和冷水混合装置I中，第一温度传感器231被设置在热水供应路径11，第二温度传感器232被设置在冷水供应路径12，并且第三温度传感器233被设置在混合水路径14。在此，测量流量的两个传感器和测量温度的三个传感器被设置在热水和冷水混合装置I。
[0091]在此，根据混合水路径14中第三温度传感器233的测量值，进行反馈控制以控制冷水供应控制阀132和热水供应控制阀131的相应的阀行程，从而将混合水的温度调节到所需温度。
[0092]在热水和冷水混合装置I中，第一温度传感器231被设置在热水供应路径11，第二温度传感器232被设置在冷水供应路径12中。因此，在热水和冷水混合装置I中，能够分别从冷水供应路径12的温度变化梯度和热水供应路径11的温度变化梯度，来预测现在之后的冷水供应路径12的温度和热水供应路径11的温度。
[0093]在具有上述结构的热水和冷水混合装置I中，据根混合水路径14的第三温度传感器233的测量值的反馈控制与根据热水供应路径11和冷水供应路径12的预测温度的前馈控制相组合。
[0094]在第二实施例的热水和冷水混合装置I中，与仅根据混合水路径14的温度传感器23的测量值进行反馈控制的情况相比，还能够降低对混合水的调节的温度的过多控制和过少控制的程度。
[0095](第三实施例)
[0096]在浴室中的放水装置通常包括热水和冷水混合装置并能够在水龙头和淋浴之间转换以放水。
[0097]然而，当使用者使用水出口排放的混合水时，使用者倾向于使混合水一直流着。
[0098]因此，在从水龙头放出的混合水方面，放水装置测量放水时间或放水量以获得测量值，并且放水装置进行其中当测量值达到预设值时停止放水的测定体积的放水。在从水龙头放出的混合水方面，放水装置还进行其中水从水龙头连续地放出直到进行停水操作为止的连续放水。
[0099]文献2(JPH06-8488 U)披露了一种能够在测定体积的放水和连续放水之间转换的放水装置。
[0100]文献2的放水装置感应水平旋转的水龙头的方向并根据感应的方向在测定体积的放水和连续放水之间进行转换。当水出口朝向浴缸一侧定向时，放水装置进行测定体积的放水，而当水出口朝向洗漱地方一侧定向时，放水装置进行连续放水。
[0101 ]存在一种这样的情况:使用者希望在洗漱地方一侧也是测定体积的放水，例如，在洗漱地方一侧将洗漱池注满混合水。然而，上述装置不能满足这种希望。当然，在洗漱地方一侧放水时，根据需要也允许测定体积的放水，那么可以实现该希望。
[0102]然而，当储存在洗漱池的混合水用于洗脸时，通常使用具有低温度的混合水。因此，对于洗脸而言，除了在连续放水和测定体积的放水之间进行转换外，还需要混合水的温度调节操作。
[0103]鉴于上述问题，本实施例的放水装置的一个目的在于当从水出口排放的混合水用于洗脸时简化放水操作。
[0104]将参照图7和8描述放水装置3，其包括本实施例的热水和冷水混合装置I。
[0105]本实施例的热水和冷水混合装置I是第一实施例和第二实施例的热水和冷水混合装置I的变型，并且具有通过控制器18A对来自水龙头41和淋浴42的放水进行温度控制的特征。
[0106]热水和冷水混合装置I被设置在上述热水和冷水混合型的电控制的放水装置中。在放水装置3中，热水和冷水混合装置I的混合水路径14通过流动路径开关17连接到水龙头41和淋浴42。
[0107]能手动打开和关闭的水关断阀33，止回阀34，和排放塞36被设置在热水供应路径11和冷水供应路径12中。
[0108]直接将设置在冷水供应路径12的水关断阀33连接到淋浴42的管用于在停电等紧急情况下放水，并且其中设置有能手动打开和关闭的水关断阀33。
[0109]配置为在通向水龙头41流动路径和通向淋浴42的流动路径之间进行转换的流动路径开关17被设置在混合水路径14中。在流动路径开关17和淋浴42之间，设置有高切断阀35，其被配置为阻止温度高于初始温度的混合水的通过。
[0110]混合水路径14设置有水关断开关15和混合水路径流量计22。
[0111]在本实施例中，如图7所示，流量计21设置在热水供应路径11，但可被设置在冷水供应路径12。特别是，流量计21被设置在具有高流量的流动路径中。
[0112]在本实施例中，如图7所示，温度传感器23分别设置在热水供应路径11，冷水供应路径12和混合水路径14中，但是温度传感器23可以设置在热水供应路径11，冷水供应路径12和混合水路径14中的至少两个路径上。
[0113]在此，控制器18A分别控制热水和冷水调节单元13，水关断开关15和流动路径开关17的操作。
[0114]如图7所示，控制器18A被电连接到被配置为测量流过热水供应路径11的热水的温度的第一温度传感器231和被配置为测量流过冷水供应路径12的冷水的温度的第二温度传感器232。控制器18A还电连接到被配置为测量流过混合水路径14的混合水的温度的第三温度传感器233。
[0115]因此，控制器18A可以识别通过冷水供应路径12供应的冷水的温度，通过热水供应路径11供应的热水的温度，以及通过混合水路径14放出的混合水的温度。
[0116]控制器18A还电连接到被配置为测量流过热水供应路径11和冷水供应路径12其中一个路径的冷水或热水的流量的流量计21以及被配置为测量将放出的混合水的流量的混合水路径流量计22。
[0117]因此，控制器18A可以识别通过冷水供应路径12的供应的冷水的流量，通过热水供应路径11供应的热水的流量，以及通过混合水路径14放出的混合水的流量。
[0118]控制器18A被电连接到电源电路19和操作部分31，该操作部分31包括显示部分311，其被配置为显示混合水的设定温度以及显示水将从水龙头41和淋浴42中哪个放出。
[0119]在该放水装置3中，当在操作部分31上进行放水操作时，具有操作部分31所选择的温度的混合水从操作部分31所选择的水龙头41或淋浴42放出。在此，控制器18A打开水关断开关15的阀，以开始放出混合水，并根据是选择水龙头41还是淋浴42放出混合水来转换流动路径开关17。
[0120]控制器18A还根据热水供应路径11中第一温度传感器231和冷水供应路径12中第二温度传感器232的测量值，控制热水和冷水调节单元13，以调节冷水的流量和热水的流量。以此方式，控制器18A提供具有操作部分31所设定的温度的混合水。然后，从混合水路径14中温度传感器23的测量值，控制器18A进行混合水的温度的反馈控制。
[0121]当在操作部分31进行停水操作时，控制器18A关闭水关断开关15以停止水。
[0122]当使用者通过操作部分31指示从水龙头41连续放水时，使用者进行水关断开关15的打开和关闭。连续放水意味着连续地放水直到使用者进行停水操作为止。
[0123]当使用者通过操作部分31指示进行从水龙头41的测定体积的放水时，控制器18A控制水关断开关15的打开和关闭。控制器18A通过使用混合水路径流量计22测量将被放出的混合水的体积并当测量值到达预定体积(例如，可以充满洗漱池的体积)时，关闭水关断开关15。
[0124]在进行测定体积的放水时，控制器18A通过测量流量而不是在水关断开关15打开的时间周期实施控制。因此，当预设体积是3升(liter)时，即使相似水压不同的环境中在放出三升水时也停水。
[0125]当使用淋浴42时，或者当使用来自水龙头41的混合水来洗身体时，混合水在大约40°C时使用。相比之下，当填充在洗漱池的混合水用于洗脸时，混合水在32°C至34°C下被使用，这比体温略低。
[0126]因此，在本实施例的放水装置3中，当指示从水龙头41放出测定体积的水时，即使当通过操作部分31设置的混合水的温度超过预定温度TS，也进行具有预定温度TS(例如，上述32°C至34°C)的混合水的测定体积的放水。
[0127]以此方式，当进行连续放水时，控制器18A控制热水和冷水调节单元13，因此，从放水装置3放出的混合水的温度变成对应于通过操作部分31所指示的设定温度的温度，如图8中的Kl所示。
[0128]在此，将描述图8。在图8中，横坐标表示由温度传感器23测量的混合水的温度，纵坐标表示使用者通过操作部分31设置的混合水的设定温度。
[0129]然而，当进行测定体积的放水时，控制器18A控制放水装置3中的热水和冷水调节单元13，这样从水龙头41放出的混合水的温度不会超过预定温度TS。在这种情况下，混合水的温度由图8中的K2表示。
[0130]当设定温度低于预定温度TS时，放出处于设定温度的混合水，而当设定温度高于预定温度TS时，将被放出的混合水的温度被限制在预定温度TS。需要注意的是，预定温度TS可以是恒定的温度或在一定范围内的温度。
[0131]在此，图8中的TM表示可设定的最低温度。
[0132]任何形式的操作部分31可用于给出指示以设置混合水的温度，选择混合水将从哪个装置(水龙头41或淋浴42)放出，选择连续放水或测定体积的放水。
[0133]例如，操作部分31可具有独立的三个部分，S卩，混合水的温度设置部分，放水目的地选择部分，以及连续放水测定体积的放水的选择部分。可选择地，例如，除了混合水的温度设置部分，放水目的地选择部分之外，操作部分31可包括专门用于从水龙头41进行测定体积的放水的指示部分。
[0134]额外地，根据设定温度，可以进行混合水的测定体积的放水，或者也可进行从淋浴42的测定体积的放水。
[0135]当包括第三实施例的热水和冷水混合装置I的放水装置3进行测定体积的放水时，混合水不会放任自流，因此，可以消除混合水的浪费。
[0136]此外，当进行测定体积的放水时，混合水的温度被限制为或低于预定温度TS。因此，可以获得优选具有低于一般使用的混合水温度的温度的用于洗脸的混合水，而不需要进一步进行温度调节操作。这简化了洗脸时的放水操作。
[0137](第四实施例)
[0138]在放水装置中，通常通过手动调节水关断开关的阀打开的比例来调节放水量。然而，在这种情况下，使用者需要时间将每单位时间的放水量调节到所需的流量。此外，在许多情况下，多于所需的水被放出。这在节水方面导致不利。
[0139]在此，水关断开关被配置为使得每单位时间的流量可通过电动机调节，并且水关断开关还设置有电驱动的流量控制阀。该配置允许在一次操作中电驱动的流量控制阀的阀打开的比例被设定为阀打开的预设比例，从而减少问题。
[0140]然而，供应到放水装置的城市水的给水压力根据地区，使用环境等等会变化，并且由于给水压力的变化，实际放水量也会变化。
[0141]文献3(JP 2010-229765 A)描述了一种放水装置，其包括测量流量的流量计并根据测量的流量对流量调节进行反馈控制，以减少给水压力变化的影响。然而，在该结构中，来自放水装置3的放水量不能最大化。
[0142]鉴于上述问题，包括本实施例的热水和冷水混合装置的放水装置的一个目的在于，协助对放水量的调节并节水。
[0143]将参照图9至11描述包括本实施例的热水和冷水混合装置I的放水装置3。
[0144]本实施例的热水和冷水混合装置I是第一实施例至第三实施例的热水和冷水混合装置I的变型，并且具有通过控制器18B来控制水龙头41和淋浴42的放水量的特征。
[0145]在本实施例的放水装置3中，当放水量被调节到由操作部分31所选择的流量时，控制器18B根据使用者的指示进行下述两种模式。
[0146]一种模式是正常放水模式，其中调节热水和冷水调节单元13来具有符合操作部分31所设定的流量程度的打开预设以放水。另一种模式是测量放水模式，其中根据操作部分31所设定的流量程度调节每单位时间的流量以便放水。
[0147]使用者通过操作部分31可进行选择，以在这两种模式之间进行转换。
[0148]后者的测量放水模式是其中每单位时间的放水量由混合水路径流量计22测量以进行热水和冷水调节单元13的反馈控制的一种模式。
[0149]在测量放水模式中，如图10所示，每单位时间的实际流量被设定为低于其在正常放水模式中的流量。
[0150]在此，将描述图10。在图10中，横坐标表示由操作部分31设定的流量设置水平，纵坐标表示每单位时间的实际流量。
[0151]如图10所示，在正常放水模式中如图所示，NI表示相对于由本实施例的放水装置3所设定的流量的混合水的实际流量。相比之下，在测量放水模式中，控制器18B控制混合水的流量，以实现图中由N2所表示的流量，从而节约大概20 %的水。
[0152]需要注意的是，在正常放水模式中，每单位时间的流量根据给水压力而变化。
[0153]当在放水装置3中的设置为测量放水模式并选择淋浴42为放水目的地时，控制器18B控制热水和冷水调节单元13从而不超过每单位时间的预设流量。
[0154]在正常放水模式中，如图11中Ml所示，流量程度会改变，并且随着热水和冷水调节单元13的阀打开的比例的增加，混合水的每单位时间的流量增加。
[0155]在此，将描述图U。在图11中，横坐标表示操作部分31设定的流量设定水平，纵坐标表示淋浴的每单位时间的实际流量。
[0156]然而，在测量放水模式中，如图11中M2所示，如上所述节约了水，控制器18B控制混合水的流量，这样每单位时间的流量不会超过预设流量(例如，8升/分钟)。
[0157]以此方式，不论给水压力如何，都能在淋浴42的时候保持舒服的水量作为每单位时间的水量，同时可以节约用水。
[0158]每单位时间的流量被限制到不超过预设流量的流量限制能不仅应用到从淋浴42放水的情况而且应用到从水龙头41放水的情况。对于淋浴42的放水和水龙头41的放水，可以设置不同的流量限制值。
[0159]此外，测量放水模式相对于正常放水模式的节水量在从淋浴42放水和水龙头41放水之间不同。当存在除了通过流动路径开关17进行转换的淋浴42和水龙头41之外的放水目的地时，同样适用于这些放水目的地。
[0160]在放水装置3中，当水在测量放水模式下放出时，在开始放水与来自混合水路径流量计22的流量测量值的输出之间存在时间滞后。因此，如下所述，本实施例的放水装置3的控制器18B设置热水和冷水调节单元13的打开范围，以在测量放水模式中开始放水。
[0161]首先，通过进行流量的反馈控制来在测量放水模式放水所获得的并对应于热水和冷水调节单元13的相对于通过操作部分31所设置的流量水平的打开范围的值被储存。
[0162]然后，在接下来的测量放水模式中，开始放水，热水和冷水调节单元13的打开范围被设置成储存值。此后，过程发展为从混合水路径流量计22进行反馈控制。
[0163]因此，放水开始于每单位时间的流量，这大体上对应于通过操作部分31所设置的流量水平。
[0164]包括第一实施例的热水和冷水混合装置I的放水装置3根据正常放水模式下的给水压力可以将每单位时间的放水流量增加到最大水量。
[0165]此外，放水装置3能以简单的方式，根据使用者所需的每单位时间流量来放水，无论测量放水模式下给水压力的变化如何，并也可节水。
[0166]从上述各实施例可以看出，根据本发明的第一方面的热水和冷水混合装置I包括连接到热水供应部51并允许具有热水供应部51所设置的设定温度的热水流过的热水供应路径11以及允许冷水流过的冷水供应路径12。热水和冷水混合装置I包括热水和冷水调节单元13，其被配置为将流过热水供应路径11的热水与流过冷水供应路径12的冷水彼此混合，以提供具有调节的温度和调节的流量的混合水。热水和冷水混合装置I包括连接到热水和冷水调节单元13并允许混合水流过的混合水路径14和被配置为在混合水的停止和流通之间转换的水关断开关15。在混合水路径14中，设置有配置为测量混合水的流量的混合水路径流量计22。热水和冷水混合装置I包括流量计21，其被设置在热水供应路径11和冷水供应路径12中比热水供应路径11和冷水供应路径12中的其余一个具有更高流量的那个路径中，流量计21被配置为测量热水供应路径11中热水的流量或冷水供应路径12中冷水的流量。热水和冷水混合装置I至少包括分别设置在热水供应路径11，冷水供应路径12和混合水路径14中至少两个路径上的第一温度传感器231和第二温度传感器232。根据设置在热水供应路径11和冷水供应路径12中比热水供应路径11和冷水供应路径12中的其余一者具有更高流量的那个路径上的流量计21，混合水路径流量计22，和至少第一温度传感器231和第二温度传感器232的测量值，热水和冷水调节单元13调节热水和冷水的混合体积。
[0167]根据第一方面，具有高流量的流动路径的流量由流量计21测量，因此，能够减少流量计21测量精确度上的恶化。因此，能够进行稳定的温度控制。
[0168]根据本发明第一方面的热水和冷水混合装置I优选地包括以下特征。在热水和冷水混合装置I中，流量计21被设置在由热水供应部51的设定温度和冷水供应部52的初始温度所确定的流动路径中的具有热水供应部假定流量和冷水供应部假定流量中更高一者的流动路径中。
[0169]采用该结构，能够确定热水供应路径11和冷水供应路径12中哪个路径比热水供应路径11和冷水供应路径12中其余一者具有更高的流量，而不必将流量计21设置在热水供应路径11和冷水供应路径12两者中。
[0170]此外，根据本发明第一方面的热水和冷水混合装置I优选地包括以下特征。在热水和冷水混合装置I中，第一温度传感器231被设置在热水供应路径11，第二温度传感器232被设置在冷水供应路径12中。
[0171]采用该结构，分别根据冷水供应路径12和热水供应路径11的温度变化梯度，可预测现在之后冷水供应路径12和热水供应路径11的温度。因此，即使当冷水或热水的温度改变，也能够减少对于混合水的调节的温度的过多控制和过少控制的程度。
[0172]此外，在根据本发明第二方面的热水和冷水混合装置I中，第一温度传感器231被设置在热水供应路径11中，第二温度传感器232被设置在冷水供应路径12中，并且第三温度传感器233被设置在混合水路径14中。
[0173]根据第二实施例，基于混合水路径14中的第三温度传感器233的测量值的反馈控制可与基于冷水供应路径12和热水供应路径11中的预测温度的前馈控制相组合。
[0174]因此，与仅根据混合水路径14中的第三温度传感器233的测量值进行反馈控制的情况相比，能够进一步减少对于混合水的调节的温度的过多控制和过少控制的程度。
[0175]包括根据本发明第三方面的热水和冷水混合装置I的放水装置3将供应的冷水和供应的热水混合，以提供具有根据设定温度的温度的混合水，并将混合水从排放目的地(水出口或淋浴42)中的选定的一者中放出。放水装置3包括被配置为放水和停止放水的水关断开关15，被配置为调节冷水和热水的混合比例的热水和冷水调节单元13，以及被配置为测量通过冷水和热水混合所获得的混合水的流量的混合水路径流量计22。放水装置3还包括操作部分31，来给予指示去放出和停止放出混合水，设定混合水的温度，和选择混合水的排放目的地。放水装置3包括控制器18A，其被配置为根据操作部分31所设置的混合水的温度控制热水和冷水调节单元13并将流动路径切换到通过操作部分31所选择的排放目的地。控制器18A包括两个模式，即，响应操作部分31的停止指示而停止放水的连续放水模式；以及当混合水路径流量计2所测量的流量到达预设量时停止放水的测定体积的放水模式。当通过操作部分31所设置的混合水的温度高于测定体积的放水模式中的预定温度TS时，控制器18A把将放出的混合水的温度限制到预定温度TS。
[0176]根据第三方面，在从水出口放出的混合水从用于洗脸的情况下，能够简化放水操作。
[0177]此外，包括根据本发明的第四方面的热水和冷水混合装置I的放水装置3包括被配置为测量放水流量的混合水路径流量计22以及被配置为调节放水流量的热水和冷水调节单元13。放水装置3还包括控制器18B，其被配置为控制热水和冷水调节单元13以获得通过操作部分31指定的每单位时间的流量。放水装置3还具有正常放水模式，其中调节热水和冷水调节单元13以具有根据操作部分31设置的流量水平所预设的阀打开比例以便放水。放水装置3还具有测量放水模式，其中调节热水和冷水调节单元13以具有根据操作部分31设置的流量水平所预设的每单位时间流量以便放水。控制器18B能够在正常放水模式和测量放水模式之间转换。在测量放水模式中，由混合水路径流量计22测量的每单位时间流量被反馈以调节放水量。在放水装置3中，在测量放水模式下，相对于通过操作部分31设定的流量水平每单位时间的实际放水流量低于在正常放水模式中。
[0178]根据第四方面，能容易地调节放水量，并能节水。
[0179]包括根据本发明的第四方面的热水和冷水混合装置I的放水装置3优选地具有以下特征。控制器18B将每单位时间的流量限制为低于或等于测量放水模式中的预设流量。
[0180]采用这种结构，无论给水压力如何，都能保持舒服的水量，并可节水。
[0181]此外，包括根据本发明的第四方面的热水和冷水混合装置I的放水装置3优选地具有以下特征。控制器18B存储在测量放水模式中当水以操作部分31设置的流量水平放出时根据热水和冷水调节单元13的打开区域的值。然后，控制器18B将在下一个测量放水模式中开始放水时的热水和冷水调节单元13的打开区域设置到与储存的值相对应的打开区域。
[0182]采用该结构，能以大体上对应于通过操作部分31设置的流量水平的每单位时间流量开始放水。
【主权项】
1.一种热水和冷水混合装置，包括: 热水供应路径，其连接到热水供应部并允许具有由所述热水供应部设定的设定温度的热水流过； 冷水供应路径，其连接到冷水供应部并允许具有初始温度的冷水流过； 热水和冷水调节单元，其被配置为将来自所述热水供应路径的热水与来自所述冷水供应路径的冷水彼此混合，以提供具有调节的温度和调节的流量的混合水； 混合水路径，其连接到所述热水和冷水调节单元并允许混合水流过;和 水关断开关，其被配置为在混合水的停止和流通之间进行转换，其中 配置为测量混合水的流量的混合水路径流量计设置在所述混合水路径中， 流量计被设置在所述热水供应路径和所述冷水供应路径中的比所述热水供应路径和所述冷水供应路径中的剩余一者具有更高流量的一个路径中，所述流量计被配置为测量在所述热水供应路径中的热水的流量或者在所述冷水供应路径中的冷水的流量， 至少第一温度传感器和第二温度传感器分别设置在所述热水供应路径、所述冷水供应路径和所述混合水路径中的至少两个路径中，以及 所述热水和冷水调节单元被配置为根据设置在所述热水供应路径和所述冷水供应路径中的比所述热水供应路径和所述冷水供应路径中的其余一个具有更高流量的一个路径中的所述流量计、所述混合水路径流量计以及至少所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的测量值调节热水的体积和冷水的体积。2.根据权利要求1所述的热水和冷水混合装置，其特征在于，所述流量计设置流动路径中的具有在由所述热水供应部的设定温度和所述冷水供应部的初始温度确定的热水供应部假定流量和冷水供应部假定流量中的更高者的一个流动路径中。3.根据权利要求1或2所述的热水和冷水混合装置，其特征在于， 所述第一温度传感器被设置在所述热水供应路径中，并且 所述第二温度传感器被设置在所述冷水供应路径中。4.根据权利要求1至3中任一项所述的热水和冷水混合装置，其特征在于， 所述第一温度传感器被设置在所述热水供应路径中，所述第二温度传感器被设置在所述冷水供应路径中，并且第三温度传感器被设置在所述混合水路径中。
【文档编号】F16K31/04GK105992915SQ201580008379
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月4日
【发明人】秋田朋弘, 松崎大树, 高冈龙也, 伊藤良泰, 柴田尚纪
【申请人】松下知识产权经营株式会社