JPS6323077A - 自動水栓装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明ｉよ、・熱線型検出器を用い、使用者の身体。

特に手掌か゛ら放出される熱線を検出して自動的に水を
吐出し、□停電時においても使用可能な自動水栓装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来より洗面器等に設置した吐水器から自動的に水を吐
出する自動水栓装置として、給水配管路の一部に設けた
電磁弁を、洗面器を臨む位置に設けた光電型検出器の検
出信号によって制御回路を介して駆動し、第８図のタイ
ムチャートに示すように、手洗のため吐水具の前に差し
出した手掌を光電型検出器が自動的に感知し、電気制御
部に送った信号に基づいて電磁弁を開弁作動して給水を
開始するように駆動制御する構造のものが使用されてい
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この種の自動水栓装置において、制御回路の中で大きく
電力を消費するものは電磁弁であり、検出器及び電気制
御回路で消費される電力は僅かである。

然るに、この種の従来の自動水栓装置では、光電型検出
器が使用者の身体を感知し始めてから選別時間Ｔｌ後に
給水が開始され、感知が消滅してから遅延時間Ｔ２後に
給水が停止されるように作動するため、電磁弁に通電さ
れる時間はＴ４となり、電磁弁駆動信号時間と等価と成
っている。而して、電磁弁の通電時間Ｔ４は手洗時間に
準することと成り、累積通電時間が大きいため、商用電
源を必要としていた。

したがって、装置を設備する際、水廻り部の施工は管工
事業者、また自動水栓装置部の施工は電気工事業者と、
各々異なった業者が施工を担当しなければならなくなり
、作業性が悪（なると共に、このため、工事費が高騰す
るという問題を有していた。

また、この種の自動水栓装置は、商用電源を使用してい
るため、停電時に使用不能と成る実用上致命的な欠点を
有するものであった。

本発明は、上記問題に鑑みて創案されたもので、自動水
栓装置を超低電力で動作するように構成し、電源として
乾電池を使用することのできる自動水栓装置を提供し、
設備時に電気工事業者を必要とせず、又停電等の影響の
ない自動水栓装置を提供することを目的とするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る自動水栓装置は、電磁弁に対する通電時間
を極力短くすることによって前記目的を達成せんとする
もので、洗面器９手洗器の給水管路の一部に、自己記憶
型流体用電磁弁を組込み、該自己記憶型電磁弁の動作を
洗面器９手洗器等、水洗器の近傍に設けた検出器による
検出信号によって電気制御部を介して駆動電源を断続制
御して行うことを要旨とする。

したがって、上記自己記憶型電磁弁として、電気ｖｉｆ
１１部から印加される電気信号によって起る開弁若しく
は閉弁動作の状態を、該電気信号が消滅した場合におい
ても消滅以前の状態を記憶維持する自己記憶機能を有し
て成る電磁弁を使用したものである。

通電時間を極力小さくするためのこの種の電磁弁として
は、該電磁弁を構成する電磁石に機械的若しくは磁気的
に弁部の開又は閉の状態を維持する保持機能を付加し、
該保持機能が発揮された状態においては、電磁弁には通
電することが不要となるものである。この保持機能を有
する代表的なものとしては、機械的にはオルタネイト型
の押釦スイッチがある。該押釦スイッチは、１動作ごと
に開及び閉の状態に反転し、その状態を維持する。

また、磁気的にはランチング型の継電器があり、開と閉
の個別のコイルを持ち、指定されたコイルに瞬時電流を
印加することによって開又は閉の状態に反転し、その状
態を維持する。

この自己記憶型％を磁弁は、開閉弁体に対して進退作用
し、該弁体を開又は閉位置に移動せしめるプランジ中と
管路外部に設けられ、上記プランジ中が進または退装置
に移動可能な軌道用電磁力を発生する電磁コイルと、上
記電磁コイルが形成する磁路の一部に固定され、上記プ
ランジャの吸引位置において、その吸引状態を保持する
磁着力を有する永久磁石とから成る構成にすることがで
きる。

また、上記検出器は、低消費電力であることが不可欠で
あり、サーミスタロボメータ、サーモパイル型赤外線セ
ンサ等の熱線型検出器であることが好ましい。

上記構成によって、駆動電源を乾電池等、非商用電源に
よって構成することができる。

〔作用〕

上記自動水栓装置は、前述のような機能を自己記憶型電
磁弁の電磁石に付加しているため、熱線型検出器の検出
出力による開閉作動に際して弁の開閉動作は、その動作
時に弁を吸引又は復旧せしめるのに必要な電磁力を得る
ために電磁コイルに対して外部から電力を印加し、また
、吸引に際しては同状態を永久磁石の磁力によって保持
する構造になる。したがって、電磁弁に印加する駆動電
力は、弁部を開若しくは閉の何れかに移行する瞬間の時
間（パルス信号）でよくなり、連続して通電させること
によって作用する電磁弁に比較し、大幅に消費電力を低
減することができる。この結果電力消費量が極めて小さ
くなることから、小型乾電池でも充分に実用に供するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る自動水栓装置の一実施例を図面に従
って説明する。この実施例は、水洗器を手洗器とした自
動水栓装置であり、該手洗器は洗面器等に適宜変更し得
るもので、以下これらを水洗器ｌと称する。

水洗器１は、建物壁面に取付けられており、その後部上
面には後述する自己記憶型電磁弁６に接続する吐水具３
が設けられると共に、上端の吐水口部３１を給水管部４
を介して電磁弁６と連通して成る。また吐水具３には胴
部前面の吐水部を臨む位置に後述する熱線型検出器５を
設けて成る。

上記給水管路４は、吐水具３の吐出流路３２に連続して
胴部内を下方に延び、水洗器ｌ裏面に突出する脚管４１
と、電磁弁６の本体６１に開設された流出口６５に接続
される給水接続管４２とから成り、両者は接続されて電
磁弁６の流出口６５と吐水具３の吐出流路３２とを連通
ずる。

上記熱線型検出器５は、人体及び衣服から放射される熱
線を感知する公知検出器であり、熱線を感知する素子と
しては、サーミスタボロメータやサーモパイル型赤外線
センサ等がある０本実施例では埋込部分の構造を考慮し
て小型であるサーモパイル型赤外線センサを使用したも
のを示すものであり、該サーモパイル赤外線センサ５１
は吐水口部３１下方の空間に向けて略水平になるように
し、吐水具３の胴部の前面に設けた凹所３３にカートリ
ッジ式に嵌合装着し、ケース５２の背後に取りだしたコ
ードを水洗器１の裏側に引出して、後述の電気制御部２
と接続する。

前記電磁弁６は、流入口６４と流出口６５を間に構成し
た弁座６３を含む自己記憶型電磁弁であり、該自己記憶
型電磁弁６は弁室６２に対して、抑え盤７１により気密
的に嵌合固着した有底筒状のガイド筒６６により管路を
構成すると共に、上記弁座６３に対して弁部６７ａｌＪ
＜離接自在に成る如く、ダイヤフラム６７と弁座６３か
ら成る弁部を構成する。上記ダイヤフラム６７は、弁部
６７ａに筒状突起６７ｂを突設し、通常時には該ダイヤ
フラム６７の弾性作用により弁部６７ａが弁座６３と離
間するように構成すると共に、上記ガイド筒６６に対し
て摺動自在に内装し、且つ適宜弾性を有するコイルスプ
リング７８を介して弾装した磁性体のプランジャ６８の
密封面６８ａと筒状突起６７ｂが通常当接し、流路６９
を閉止する構造に成る。また、該ダイヤフラム６７の同
部位置には流入口６４側と弁室６２を連通ずるオリフィ
ス７０が穿設され、弁部締切時における流入口６４側の
水圧を弁室６２に導入する構造になる。−方上記ガイド
筒６６の外端６６ａに固設した磁性体のプランジャ受け
７２には鉄材等の磁性体から成る筒状フレーム７３がガ
イド筒６６と同芯状に固設され、中間プレート７４と外
フレーム７３間に２個の永久磁石７５．７５を固設して
前記プランジ中６８がコイルスプリング７８の弾性に抗
して吸着面６８ｂをプランジャ受（す７２に当接（第４
図参照）したとき、中間プレート７４．プランジ中６８
．プランジャ受け７２及び筒状フレーム７３を介して永
久磁石７５．７５の両極を磁性的に短絡する環状磁路を
形成すると共に、当接位置においてはコイルスプリング
７８の弾性より大きいプランジャ受け７２方向の吸着力
を生ずるようになる。７６及び７７は、それぞれ上記筒
状フレ−ム７３に対して永久磁石７５．７５と並列固設
した吸引コイルと復旧コイルであり、該吸引コイル７６
は通常時にコイルスプリング７８の弾性に抗してプラン
ジャ６８をプランジャ受け７２側に吸引摺動可能な磁力
を発生し、また復旧コイル７７は、通電時に前記永久磁
石７５．７５の磁路において逆向きの磁界を発生し、吸
着力に対してコイルスプリング７８の弾性が勝り、プラ
ンジャ６８をダイヤフラム６７側に移動復旧せしめる構
造になる。

上記自己記憶型電磁弁６は、乾電池８等の非商用電源に
よって駆動され、電気制御部２と共にケース２１内に収
容して水洗器１の下方の空間部に配備し、流入口６４を
壁面に埋設配管した給水管に止水栓４３とストレーナ４
４を備える一次側給水接続管４５を介して接続し、流出
口６５を供給管部４を介して吐水具３に接続する。

また、電気制御部２はケース２１内に取付は固定したシ
ャーシ２２に取付けてケース２１内に納め、熱線型検出
器５及び電磁弁６と電気的に接続する。

上記電気制御部２は、第７図のタイムチャートに示すよ
うに、熱線型検出器５の感知信号を受けて電磁弁６′へ
の通電を制御するもので、必要な回路を備え、熱線型検
出器５が感知を開始して所定の選別時間Ｔｌ　　（例え
ば約５０　ｍ　ｓｅｃ　〜１５ｅｃ）後に電磁弁「開」
駆動信号Ｔ５　（パルス信号）“を発生し、電磁弁６を
開弁すると共に、該電磁弁６は、自己記憶機能によって
開弁状態を維持する。

次に熱線型検出器５が人体を感知しなくなってから所定
の遅延時間Ｔ２　（例えば０．５ｓｅｃ〜２５ｅｃ）後
に電磁弁「閉」駆動信号Ｔ５　（パルス信号）を発生し
、電磁弁６を閉弁すると共に、該を磁弁６は、自己記憶
機能によって閉弁状態を維持するように構成し、更に電
気制御部２は、電磁弁６への通電時間即ち吐水時間が通
常の手洗或いは洗面に要する時間よりやや長めに設定し
た異常連続吐水の禁止時間Ｔ３　（例えば２　ｍｉｎ　
〜４　ｌｌｌ１ｎ）を設けて、連続吐水時間が禁止時間
Ｔ３に達すると吐出水を停止するように構成する。

即ち、電気制御部２は、第６図のブロック図に示すよう
に、乾電池８等の非商用電源を前記電磁弁６と動揺に駆
動電源とし、熱線型検出器５の感知信号が発生し、この
発生状態が選別時間Ｔ１継続したときに電磁弁「開」駆
動信号Ｔ５を発生し、且つ感知信号が消滅し、この消滅
状態が遅延時間Ｔ２継続したときに電磁弁「閉」駆動信
号Ｔ５を発生する誤作動防止回路２４と、起動信号の発
生状態が連続して禁止時間Ｔ３継続した時に電磁弁「閉
′ｌ駆動信号Ｔ５を発生し、リセットするタイマー回路
２５と、該リセットに基づき出力発生阻止信号を発生す
る出力発生阻止回路２６と、駆動信号が発生していると
きに電磁弁６を駆動する出力を発生する出力回路２７を
備えている。

而して、この自動水栓装置は、手洗のため吐水具３の前
に手掌を差し出すと、熱線型検出器５が自動的にこれを
感知し、電気制御部２に信号を送り、該電気制御部２は
この信号に基づいて電磁弁６を開弁作動して給水を開始
する。この給水は、熱線型検出器５が使用者の身体を感
知し始めてから選別時間Ｔｌ後に給水が開始され、感知
が消滅してから遅延時間Ｔ２後に給水が停止される。も
し、給水が通常の手洗或は洗面に要する時間より異常に
長く続くようであれば、禁止時間Ｔ３後に自動的に給水
が停止する。

尚、禁止時間Ｔ３を設けたのは、何らかの原因で熱線型
検出器５が感知を継続し゛たままの状態になり、水が流
れ放しになることを防ぐためである。

即ち、上記自動水栓装置は、熱線型検出器感知信号があ
ると、電磁弁駆動信号は選別時間Ｔｌ後に作動し、パル
ス信号Ｔ５を電磁弁６に指令し、この指令によって電磁
弁６は開弁の状態と成ると共に、検出器感知信号が無く
なった場合には、遅延時間Ｔ２後にパルス信号Ｔ５を発
生し、電磁弁６は閉弁の状態と成るものであり、電磁弁
６を制御する電磁弁駆動信号は、パルス信号で行うため
、開弁及び閉弁のときに瞬時（２０〜５０ｍ　５ｅｃ）
通電させるだけでよく、大幅に消費電力の改善を計るこ
゛とができるもので、乾電池８等の非商用電源によって
充分駆動することができる。

〔発明の効果］ 本発明に係る自動水栓装置は、以上のように構成したか
ら、装置の消費電力量が極めて少ないため、電源として
乾電池を使用することができ、この結果、既設住宅に自
動水栓装置を使用する場合においても商用電源供給のた
めの改修工事が不要となる。また、商用電源の設備工事
を省略することができる為、設備時に電気工事業者を必
要とせず、作業性を改善することができると共に、工事
費を引き下げることができるものである。加えて本発明
の自動水洗装置は、停電等の影響がない等の優れた特徴
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動水栓装置の一実施例を示す、
自動水栓装置の一部切欠した正面図、第２図は動揺部の
拡大断面図、第３図は吐水具の断面図、第４図は自己記
憶型電磁弁の開弁状態を示す正断面図、第５図は同閉弁
状態を示す正断面図、第６図は電気制御系を示すブロッ
ク図、第７図は本発明の自動水栓装置のタイムチャート
、第８図は従来装置のタイムチャートである。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）洗面器、手洗器等、水洗器の給水管路の一部に、
   自己記憶型流体用電磁弁を組込み、該自己記憶型電磁弁
   の動作を洗面器、各種手洗器等、水洗器の近傍に設けた
   検出器による検出信号によって電気制御部を介して駆動
   電源を断続制御して行うことを特徴とする自動水栓装置
   。
2. （２）前記自己記憶型電磁弁が、電気制御部から印加さ
   れる電気信号によって生ずる開弁若しくは閉弁動作の状
   態を、該電気信号が消滅した場合においても消滅以前の
   状態を記憶維持する自己記憶機能を有して成る電磁弁で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動
   水栓装置。
3. （３）前記自己記憶型電磁弁が、開閉弁体に対して進退
   作用し、該弁体を開又は閉位置に移動せしめるプランジ
   ャと管路外部に設けられ、上記プランジャが進又は退装
   置に移動可能な軌道用電磁力を発生する電磁コイルと、
   上記電磁コイルが形成する磁路の一部に固定され、上記
   プランジャの吸引位置において、その吸引状態を保持す
   る磁着力を有する永久磁石とから構成して成ることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項及び第２項記載の自動水
   栓装置。
4. （４）前記検出器が、サーミスタロボメータ、サーモパ
   イル型赤外線センサ等の熱線型検出器であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第３項記載の自動水栓
   装置。
5. （５）前記駆動電源が乾電池等、非商用電源であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項記載の自
   動水栓装置。