JPH0637096Y2

JPH0637096Y2 - 水栓の制御装置

Info

Publication number: JPH0637096Y2
Application number: JP14410388U
Authority: JP
Inventors: 隆一川本; 茂榊原; 公昭山口; 高大竹
Original assignee: 株式会社イナックス; 日本電装株式会社
Priority date: 1988-11-04
Filing date: 1988-11-04
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2003-11-04
Also published as: JPH0266872U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は水栓の制御装置に係り、特に吐水エネルギーに
より発電する発電機を備えた制御装置に関する。

［従来の技術］定量止水栓など吐水水量を検出する必要がある水栓にお
いては、この水栓の流路に翼車を設けると共に、この翼
車に発電機を接続し、発電機の出力の波数をカウントす
ることが公知である。また、自動水栓など電気回路を有
する水栓においては、回路の消費電力を賄うために、上
記発電機の出力を電池に充電しておくことも公知であ
る。

［考案が解決しようとする課題］発電機により充電される蓄電池によって水栓制御器を作
動させる場合、充電が不足して水栓制御器の作動不全を
ひき起すおそれがある。

［課題を解決するための手段］本考案は水栓の流路に設けられた翼車と、該翼車により
駆動される発電機と、該発電機により充電可能な蓄電池
と、該蓄電池からの給電により作動される水栓制御器と
を有する水栓の制御装置において、該蓄電池と並列に乾
電池を設け、蓄電池又は乾電池を水栓制御器に接続する
ための切替手段を設けたものである。

［作用］本考案の水栓の制御装置においては、蓄電池の充電量が
不足している場合には乾電池から水栓制御器に給電がな
されるので、常時水栓制御器の作動が確実に行なわれ
る。

［実施例］以下、図面を参照して実施例について説明する。

第１図は水栓の制御装置の構成を示すブロック図、第２
図は回路図、第３図はフローチャート、第４図は水栓の
側面図、第５図は水栓本体の平面図、第６図は第５図の
VI-VI線断面図である。

第４図の通り、水栓１はその先端に吐水口1Aと人体の手
を検出する人体検知器1Bが設けられている。水栓１内に
は発電及び弁装置1C、水栓制御器1D及び蓄電池52、乾電
池54が設けられている。発電及び弁装置1Cには発電機及
びそれを駆動する翼車と弁装置が組み込まれている。

第１図に示す通り、発電機は翼車により駆動され、その
発電出力は蓄電池に充電される。蓄電池及び乾電池は切
替手段を介して水栓制御器に接続されている。水栓制御
器には人体検出器の検出信号が入力されており、制御信
号が電動弁に出力される。

次に第5,6図を参照して発電及び弁装置1Cの構成につい
て説明する。

符号２は殻体であり、流入口３と、流出口４及びこれら
を連通する流路５を備える。該流路５の途中には主弁６
と発電機７とが設けられている。

主弁６はダイヤフラムよりなり、殻体２に設けられた円
筒状の弁座８に着座可能とされ、かつばね９により着座
方向に付勢されている。主弁６の周縁部は殻体２に螺着
されたキャップ10と殻体２との間に挟持されている。殻
体２及びキャップ10には、主弁６とキャップ10との間の
主室11を主弁６よりも上流側の流路5aに連通する通路1
2,13が穿設されている。該主室11は、キャップ10及び殻
体２に穿設された別の通路14,15を介して副室16に連通
され、該副室16はさらに別の通路17を介して主弁６より
も下流側の流路5bに連通されている。

副室16内には通路17の開口面に着座して該通路17を閉鎖
しうるように可動コア18が設けられている。可動コア18
は円柱状のものであり、その前端面は前記通路17の開口
端面と密着可能であり、後端面は若干の間隙をおいて固
定コア19と対面している。

該固定コア19はコイル20内に固定設置されており、該コ
イル20はヨーク21、第１リング22、環状磁石23、第２リ
ング24を介して殻体２に固定されている。環状磁石23は
板厚方向に着磁されている。コイル20、リング22,24、
環状磁石23の内孔を貫通するように円筒状シリンダ25が
設けられており、その内部に前記固定コア19が挿入され
ると共に、前記可動コア18がその軸線方向に移動可能に
挿入されている。可動コア18と固定コア19との間には圧
縮コイルばね27が介在され、可動コア18を着座方向に付
勢している。

可動コア18が図示のように閉弁状態にある場合において
コイル20に通電しないときには、環状磁石23からの磁束
は第２リング24、可動コア18、固定コア19、ヨーク21、
第１リング22の順に流れ、環状磁石23に戻る。これによ
り、可動コア18と固定コア19との間には吸引力が働く。
しかし、固定コア19と可動コア18との離反距離が大きい
ので、これらコア18,19同志の吸引力は弱く、ばね27の
付勢力が該磁気吸引力を上回るようになり、可動コア18
は閉弁状態を継続する。

図示の閉弁状態においてコイル20に上記磁束と同方向の
磁束が発生する方向に電流を通電すると（以下、この電
流方向を正方向という。）、上記の環状磁石23による磁
気吸引力が増大し、可動コア18はばね27の付勢力に打ち
勝って固定コア19に接近する。そして、一度可動コア18
が固定コア19に接近し始めると、これらコア18,19間の
ギャップが小さくなり、磁束及び磁気吸引力がますます
増大し、可動コア18は固定コア19により接近し、かつ強
固に吸引保持された開弁状態となる。

この開弁状態になったときにコイル20への通電を停止し
ても、コア18,19間のギャップが小さいので、環状磁石2
3の磁束による磁気吸引力だけであってもコア19がコア1
8を吸引する力はばね27の付勢力を上回り、可動コア18
は開弁状態を維持する。

この開弁状態にあって前記正方向とは逆方向の電流をコ
イル20に通電すると、固定コア19には環状磁石23からの
磁束と反対方向の磁束が生じ、この結果、ばね27の付勢
力が磁気吸引力を上回るようになり、可動コア18は固定
コア19から離反し、図示の閉弁状態となる。

可動コア18が閉弁し、主弁６が弁座８に着座した状態に
おいては、主弁６よりも上流側の流路5aと主室11とが連
通し、主室11と通路17とは遮断状態にある。このため、
上流側流路5a内と主室11内との水圧が等しくなり、ばね
11の付勢力と受圧面積の差分の水圧による力が働き、主
弁６が弁座８に着座した状態が継続する。

この状態において、コイル20に正方向の電流を通電する
ことにより可動コア18が移動すると、通路14,15、副室1
6、通路17が連通し、主室11内が主弁６よりも下流側の
流路5bと連通する。そうすると、主室11内の水が通路1
4,15、副室16、通路17を通って下流側流路5bに流出し、
上流側流路5aの水圧により主弁６が弁座８から離反し、
通水状態となる。この通水状態は、前記の通りコイル20
への通電を停止しても継続される。

この通水状態において、コイル20に逆方向の電流を通電
すると、可動コア18が閉弁する。そうすると、通路12,1
3を通って水が徐々に主室11内に流れ込み、弁体６が次
第に弁座８に接近し、遂には着座して止水状態となる。

発電機７の構成について次に説明する。

符号30はフランシス型の翼車であり、殻体２と該殻体２
に螺着されたキャップ31との間に回転自在に保持された
シャフト32、該シャフト32に固設された円形プレート上
の翼設置板33及び翼設置板33に設けられた翼34を備えて
いる。符号35,36は軸受を示す。該翼車30には磁石37が
設けられ、該磁石37は翼車30の円周方向にN,Sが交互に
着磁されている。この磁石37の外周を取り巻くようにコ
イル38が設けられている。符号39はコイルボビンであ
り、符号40はヨークである。翼車30が回転すると磁石37
からヨーク40を伝わる磁束の流れが変化し、この変化を
妨げる方向にコイル38に電流が流れる。

前記翼33の外周を取り巻くように渦室41が設けられ、主
弁６側からの水は該渦室41から翼40に向って流れ、流出
口４に至る。

次に第２図を参照して水栓制御器1Dを含む制御回路構成
を説明する。

発電機７の出力は全波整流器50で全波整流された後、蓄
電池（本実施例ではニッケル・カドミウム電池。以下Ni
cdと略。）52に入力されている。Nicd52の正端子にはダ
イオード53を介して乾電池54の正端子が接続されてい
る。

Nicd52及び乾電池54の正端子出力はマイクロコンピュー
タ（以下、マイコンと略）56に接続されると共に、PNP
形トランジスタ59,60のエミッタに接続されている。こ
れらトランジスタ59,60のコレクタはNPN形トランジスタ
61,62のコレクタ及び前記コイル20の端子に接続されて
いる。トランジスタ59,61のベース及びトランジスタ60,
62のベースにはそれぞれドライバ回路63,64が接続され
ており、これらドライバ回路63,64にはマイコン56のＯ
ポート65,66から制御信号が出力されている。

符号67は手動による吐水・止水用のスイッチであり、抵
抗68を介して電池正端子に接続されている。スイッチ67
と抵抗68との間はマイコン56のＩポート69に接続されて
いる。

符号70は超音波発信器、71は超音波受信器であり、それ
ぞれ超音波発振回路70a及び手検出回路71aを介してマイ
コン56のＯポート72、Ｉポート73に接続されている。Ｏ
ポート72は該手検出回路71aにも制御信号を出力してい
る。これら超音波発信器70、超音波受信器71及び回路70
a,71aにより前記人体検出器1Bが構成される。

次に第３図を参照して上記回路の作動について説明す
る。超音波発信器70、超音波受信器71により人体の手が
検出されると、Ｏポート65,66からの信号により、まず
トランジスタ59,62がオンとされる。これにより、コイ
ル20には所定時間だけ正方向に電流が通電され、前記可
動コア18が開弁状態となり、吐水が開始される。吐水開
始と同時に発電機７が出力し始め、Nicd52に充電が行な
われる。

人体の手が検出されなくなると、Ｏポート65,66からの
信号によりドライバ回路63,64がトランジスタ60,61を所
定時間オンとする。これにより、コイル20には逆方向の
電流が通電され前記可動コイル18が閉弁し、止水され
る。

なお、吐水・止水スイッチ67がON操作されたときには人
体の手の検知の有無にかかわらず吐水が開始し、該スイ
ッチ67がOFF操作されると吐水停止されるようプログラ
ムが構成されている。

第２図の符号80は乾電池チェック及びHALT制御回路であ
り、マイコン56により制御されるチェックスイッチ81を
介して電源電圧に接続されている。この回路からは乾電
池チェック信号及びHALT信号がマイコン56に出力され
る。この回路では、マイコン56の定格電圧よりも若干高
く設定された設定電圧と電源電圧とが対比され、電源電
圧が設定電圧よりも低くなるとHALT信号がマイコン56に
出力される。HALT信号が入力されるとマイコン56の作動
が停止される。

上記実施例において、Nicd52の放電電圧が所定値よりも
低下したときには、ダイオード53を介して乾電池53から
の給電がなされる。

本実施例では、Nicd52の定格出力電圧は乾電池54の定格
電圧よりも高く設定されており、Nicd52が十分に充電さ
れているときにはNicd52のみから給電される。この際、
ダイオード53が設けられているので、Nicd52からの電流
が乾電池54に向って流れることはない。

本考案ではダイオード53の代わりに切替スイッチを用
い、Nicdなどの蓄電池の放電電圧が所定値よりも低下し
た際には乾電池から給電を行なうように該切替スイッチ
を制御するように構成しても良い。

［効果］以上の通り、本考案の水栓の制御装置によれば、蓄電池
の充電が不足しているときでも装置を確実に作動させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例装置のブロック図、第２図は回路図、第
３図はフローチャート、第４図は水栓の側面図、第５図
は弁装置の平面図、第６図は第５図のVI-VI線断面図で
ある。１……水栓、２……殻体、 5,5a,5b……流路、６……主弁、７……発電機、 18……可動コア、19……固定コア、 20……コイル、23……環状磁石、 30……翼車、32……シャフト、 33……翼、37……磁石、 38……コイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者山口公昭愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内 (72)考案者大竹高愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】水栓の流路に設けられた翼車と、該翼車に
より駆動される発電機と、該発電機により充電可能な蓄
電池と、該蓄電池からの給電により作動される水栓制御
器とを有する水栓の制御装置において、該蓄電池と並列
に乾電池を設け、蓄電池又は乾電池を水栓制御器に接続
するための切替手段を設けたことを特徴とする水栓の制
御装置。