JP2005076272A - 定量止水栓 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気的指示を出力する単一の操作手段を配設させることで、操作パネルの小型化を可能とした定量止水栓を実現する。
【解決手段】 湯水混合手段２０、流水開閉手段３０、吐水量測定手段４０ａ、４０ｂ、水車を回転させて発電する発電手段４０、蓄電用コンデンサ５０、流水開閉手段３０の開弁／閉弁を制御する制御装置６０、およびお湯張りを指示する操作パネル１２を備える定量止水栓において、お湯張りを指示するための操作モードとして、吐水・止水モード（ａ）と、定量吐水モード（ｂ）と、増量／減量吐水モード（ｃ）と、目標お湯張り量設定モード（ｄ）とが設けられ、操作パネル１２は、電気的指示を出力する一つの吐水／止水スイッチ１２ｂから構成され、かつ各操作モードに応じて制御装置６０に出力するように吐水／止水スイッチ１２ｂを操作させる。これにより、操作パネルの小型化が図れる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、浴槽に湯水をお湯張りするときに、予め設定したお湯張り量になると自動的に湯水が止水する機能を有する定量止水栓に関するものであり、特に、お湯張りの操作モードにおけるお湯張りを指示する指示手段に関する。

従来、この種の定量止水栓として、例えば、特許文献１に示すように、湯と水との混合量を調節する湯水混合手段と、混合された混合水の水路を開閉する流水開閉手段と、この流水開閉手段の開弁によって吐水される混合水の吐水量を測定する吐水量測定手段と、この吐水量測定手段により検出され吐水開始から吐水量の積算値であるお湯張り量を記憶するお湯張り量記憶手段および予め定めた目標お湯張り量を記憶する目標お湯張り量記憶手段を有するとともに、上記流水開閉手段の開弁／閉弁を制御する制御手段と、お湯張りを指示するお湯張り指示手段とを備える定量止水栓が知られている。

そして、制御手段は、吐水スイッチなどのお湯張り指示手段によってお湯張りの指示を受けたときに、流水開閉手段が開弁により吐水され、お湯張り量がお湯張り量記憶手段に記憶され、目標お湯張り量記憶手段に記憶された目標お湯張り量に達したときに、流水開閉手段が閉弁により止水されるように制御している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−９００７２号公報

しかしながら、上記特許文献１によれば、お湯張りを指示するための操作モードとして、例えば、流水開閉手段を任意に開弁／閉弁させて任意のお湯張り量を吐水させるための吐水・止水モードと、記憶された目標お湯張り量を吐水するための定量吐水モードと、記憶された目標お湯張り量よりも増量もしくは減量のお湯張り量を吐水するための増量／減量吐水モードと、目標お湯張り量を設定するための目標お湯張り量設定モードとがある。

そして、これらの各操作モードを制御手段に指示するための操作手段として、お湯張りスイッチ、増量／減量スイッチ、停止スイッチ、設定スイッチなど操作モードに応じて操作するための各スイッチ類が設けられている。因みに、操作モードが目標お湯張り量設定モードのときは、まず、設定スイッチを押した後に、お湯張りスイッチを押してお湯張りを開始し、お湯張り量に達したときに停止スイッチを押す操作を行なうようになっている。

このように、操作モードに応じた各種スイッチを設けることは操作パネルが大きくなるとともに、指が触れる各スイッチの操作部の面積が小さいと基本の操作がしづらいために操作性が劣る問題がある。しかも、スイッチの種類を多くすると、操作の仕方が複雑となって使い勝手が損なわれる問題もある。

そこで、本発明の目的は、上記点に鑑みたものであり、電気的指示を出力する単一の操作手段を配設させることで、操作パネルの小型化を可能とした定量止水栓を提供することにある。

上記、目的を達成するために、請求項１ないし請求項４に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、温度設定手段（１４）に基づき、湯と水との混合量を調節する湯水混合手段（２０）と、この湯水混合手段（２０）の下流に配設され、混合された混合水の水路を開閉する流水開閉手段（３０）と、この流水開閉手段（３０）の開弁によって吐水される混合水の吐水量を測定する吐水量測定手段（４０ａ、４０ｂ）と、この吐水量測定手段（４０ａ、４０ｂ）により検出され吐水開始から吐水量の積算値であるお湯張り量を記憶するお湯張り量記憶手段（２２１）および予め定めた目標お湯張り量を記憶する目標お湯張り量記憶手段（２３５）を有するとともに、流水開閉手段（３０）の開弁／閉弁を制御する制御手段（６０）と、この制御手段（６０）に出力され、お湯張りを指示するお湯張り指示手段（１２）とを備える定量止水栓において、
お湯張りを指示するための操作モードとして、流水開閉手段（３０）の開弁／閉弁により混合水を任意に吐水、止水させるための吐水・止水操作モード（ａ）と、目標お湯張り量記憶手段（２３５）により記憶された目標お湯張り量を吐水させるための定量吐水モード（ｂ）と、目標お湯張り量記憶手段（２３５）により記憶された目標お湯張り量より所定の増量お湯張り量または所定の減量お湯張り量のいずれかを吐水させるための増量／減量吐水モード（ｃ）と、吐水開始から止水までの目標お湯張り量を設定するための目標お湯張り量設定モード（ｄ）とが設けられ、
お湯張り指示手段（１２）は、電気的指示を出力する一つの操作手段（１２ｂ）から構成され、かつ各操作モード（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に応じて制御手段（６０）に出力するように操作手段（１２ｂ）を操作させることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、各操作モード（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に応じて一つの操作手段（１２ｂ）を操作させることにより、操作パネルの小型化が図れる。しかも、操作手段（１２ｂ）が単一となるため、操作部を操作のし易い大きさにすることができる。これにより、操作性の向上が図れる。

請求項２に記載の発明では、温度設定手段（１４）に基づき、湯と水との混合量を調節する湯水混合手段（２０）と、この湯水混合手段（２０）の下流に配設され、混合された混合水の水路を開閉する流水開閉手段（３０）と、この流水開閉手段（３０）の開弁によって吐水される混合水の吐水量を測定する吐水量測定手段（４０ａ、４０ｂ）と、この湯水混合手段（２０）の下流に配設され、水車および発電機からなり、混合水の流水エネルギーにより水車を回転させて発電する発電手段（４０）と、この発電手段（４０）によって発電された電力を蓄える電源手段（５０）と、この電源手段（５０）により電源が供給され、吐水量測定手段（４０ａ、４０ｂ）により検出され吐水開始から吐水量の積算値であるお湯張り量を記憶するお湯張り量記憶手段（２２１）および予め定めた目標お湯張り量を記憶する目標お湯張り量記憶手段（２３５）を有するとともに、流水開閉手段（３０）の開弁／閉弁を制御する制御手段（６０）と、この制御手段（６０）に出力され、お湯張りを指示するお湯張り指示手段（１２）とを備える定量止水栓において、
お湯張りを指示するための操作モードとして、流水開閉手段（３０）の開弁／閉弁により混合水を任意に吐水、止水させるための吐水・止水モード（ａ）と、目標お湯張り量記憶手段（２３５）により記憶された目標お湯張り量を吐水させるための定量吐水モード（ｂ）と、目標お湯張り量記憶手段（２３５）により記憶された目標お湯張り量より所定の増量お湯張り量または所定の減量お湯張り量のいずれかを吐水させるための増量／減量吐水モード（ｃ）と、吐水開始から止水までの目標お湯張り量を設定するための目標お湯張り量設定モード（ｄ）とが設けられ、お湯張り指示手段（１２）は、電気的指示を出力する一つの操作手段（１２ｂ）から構成され、かつ各操作モード（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に応じて制御手段（６０）に出力するように操作手段（１２ｂ）を操作させることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、お湯張り指示手段（１２）によってお湯張りを行なうときに、制御手段（６０）により流水開閉手段（３０）を制御するために、吐水中に発電手段（４０）によって電力を発電して電源手段（５０）に蓄えるようにすることで、制御手段（６０）を駆動するための電源および操作手段（１２ｂ）を電気的指示ができるように電源手段（５０）から供給することで、屋内配線工事不要のお湯張り機能を有する定量止水栓が提供できる。

請求項３に記載の発明では、操作手段（１２ｂ）は、制御手段（６０）に接続される電気回路を開閉する開閉スイッチ（１２ｂ）であって、お湯張り指示手段（１２）は、開閉スイッチ（１２ｂ）を操作することで電気回路が開閉される開時間もしくは閉時間のいずれかに基づいて、各操作モード（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）が区別して指示されることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、一つの操作手段（１２ｂ）であっても電気回路の開時間もしくは閉時間のいずれかの長短や開閉の間隔時間の長短により、操作の仕方を区別することで各操作モード（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に応じた操作が可能となる。

請求項４に記載の発明では、操作手段（１２ｂ）には、押圧の操作力を受けることにより開閉スイッチ（１２ｂ）を開閉させる操作部（１２ｃ）が設けられ、お湯張り指示手段（１２）は、操作部（１２ｃ）における押圧の操作力を受けている間の時間、および操作部（１２ｃ）における押圧の操作力を受ける間合いの間隔時間に基づいて、各操作モード（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）が区別して指示されることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、具体的には、操作部（１２ｃ）を長押し、または短押しさせることで、例えば、モールス信号のように多種類の操作の区別が可能となる。これにより、一つの開閉スイッチ（１２ｂ）であっても、少なくとも上記４種類の各操作モード（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に応じた操作の区別ができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の一実施形態による定量止水栓を図１ないし図６に基づいて説明する。まず、本発明を浴槽にお湯張りを行なう湯水混合栓方式の定量止水栓に適用させたもので、予め設定した目標お湯張り量になると自動的に止水する機能を有する水栓金具である。

図１は一実施形態による定量止水栓１０の外観を示す斜視図であり、図２は定量止水栓１０の概略構成を示す模式図であり、図３は定量止水栓本体１３の全体構成を示す構成図である。また、図４は制御手段である制御装置６０の全体構成を示す模式図である。

図１に示すように、本実施形態の定量止水栓１０は、浴室内の浴槽と洗い場とが隣接する壁面に取り付けるタイプであって、特に、浴槽内にお湯張りを行なうときに、定量止水栓本体１３の上面に設けられたお湯張り指示手段である操作パネル１２内の操作手段である吐水／止水スイッチ１２ｂを操作することで、吐水口１３ｂより所望する湯温の混合水を自動で吐水して、予め設定された目標お湯張り量（後述する）分のお湯張りを完了したときに自動止水できるようになっている。

本実施形態の定量止水栓１０は、湯水を混合する湯水混合栓本体１１と混合された混合水の水路を開閉する定量止水栓本体１３とを給水管１３ａを介して連結されている。また、湯水混合栓本体１１には、右端側に温度設定手段である温調ハンドル１４、正面側に流路切替ハンドル１５、左端側に流量調節ハンドル１９が備えられている。１６はシャワーホース、１７は冷水流水路、および図１では図示されていないが温水流水路１８が設けられている。

一方、定量止水栓本体１３には、お湯張り指示手段である操作パネル１２が上面側に設けられ、その操作パネル１２には、吐水する混合水の湯温を表示する表示部１２ａと操作手段である吐水／止水スイッチ１２ｂとが設けられている。また、図中の１２ｃは操作部であり、この面に指などで押圧を掛けることにより、吐水／止水スイッチ１２ｂが操作して、電気的指示を制御手段である制御装置（後述する）６０に出力するようになっている。

ここで、湯水混合栓本体１１の概略構成を図２に基づいて説明する。図２に示すように、湯水混合栓本体１１には、湯と水を混合する湯水混合手段２０の他に、湯水混合手段２０により混合された混合水の流量を調節する流量調節手段８０と、混合された混合水を給水管１３ａまたはシャワーホースのいずれか一方に流路を切り替える流路切替手段７０とから構成されている。

また、湯水混合手段２０の上流端には、図示しない給水配管を介して上水（水道管）に接続され、常温の水が流入される冷水流入路１７と、図示しない給湯配管を介して給湯器などに接続され、給湯器から吐出される湯が流入する温水流入路１８とが備えられている。

そして、湯水混合手段２０は、内部にサーモワックスなどの感温体が収容されたサーモスタットからなる弁体（図示せず）、温調ハンドル１４の回転角を往復動に変換する回転／往復変換部材（図示せず）、および温調ハンドル１４から構成され、この温調ハンドル１４を回転させることで、混合水を所望する湯温に設定できるようにしている。これにより、冷水流入路１７および温水流入路１８から流入した湯と水とが所望する湯温となるように混合される。

また、流量調節手段８０には、流量調節ハンドル１９が設けられ、この流量調節ハンドル１９を回転させることで、流量調節手段８０による混合水の流量を調節できるようになっている。また、流路切替手段７０には、流路切替ハンドル１５が設けられ、この流路切替ハンドル１５を回すことにより、混合水を給水管１３ａまたはシャワーホース１６のいずれか一方に切り替えられるとともに、給水管１３ａまたはシャワーホース１６のいずれへも止水するストップ機能と、流量を調節する機能とを有している。

具体的には、流路切替ハンドル１５を中間の位置に合わせたときには、給水管１３ａおよびシャワーホース１６の双方が止水され、シャワー側へ一杯回すと最大の流量がシャワーホース１６から流出され、中間の位置方向に回すことで徐々に流量が減量される。そして、中間の位置からさらに回転させると、今度は給水管１３ａ側が開き始め、回転とともに流量が徐々に増量され、さらに一杯まで回転させると最大の流量が給水管１３ａから流出される。

これにより、給水管１３ａまたはシャワーホース１６から吐水される混合水は、使用者の好みに応じて吐水量が調整できる。そして、給水管１３ａに流出した混合水は定量吐水栓本体１３に流入する。

次に、定量吐水栓本体１３の全体構成を図３に基づいて説明する。本実施形態の定量吐水栓本体１３は、図３に示すように、給水管１３ａから吐水口１３ｂに至る水路１３ｃを開閉する流水開閉手段３０と、水車４０ａおよび発電機４０ｂからなり、水路１３ｃを流れる混合水の流水エネルギーにより水車４０ａを回転させて発電する発電手段４０と、この発電手段４０により発電された電力を蓄える電源手段である蓄電用コンデンサ５０と、水車４０ａの回転を検出して水路１３ｃを流れる混合水の吐水量を測定する吐水量測定手段４０ａ、４０ｂと、蓄電用コンデンサ５０により電源が供給されて流水開閉手段３０を制御する制御手段である制御装置６０から構成されている。

まず、流水開閉手段３０は、ソレノイドなどからなる電磁弁３０ａにより開閉動作を行なうパイロット弁３０ｂと、ダイヤフラムからなる主弁３０ｃとで構成され、電磁弁３０ａを通電させて、混合水の一部を導いたパイロット弁３０ｂを開弁することで、ダイヤフラムを作用させて主弁３０ｃを開弁させるようになっている。

これにより、電磁弁３０ａに付加する電力が小さくても、小さな動力で動作するパイロット弁３０ｂを通過した混合水の圧力により、ダイヤフラムを作用させて大きな動力を必要とする主弁３０ｃを動作させたものである。なお、電磁弁３０ａは制御装置６０により制御されてパイロット弁３０ｂを開弁／閉弁を行なうものである。

なお、図中に示す３０ｄは手動弁であって、使用者の人力により主弁３０ｃを開弁させる弁である。これは、後述する蓄電用コンデンサ５０に蓄えられた電力がないとき、または制御装置６０、電磁弁３０ａなどの機器故障時に主弁３０ｃを強制的に開弁させることができるようにしている。

発電手段４０は、吐水量測定手段である水車４０ａおよび発電機４０ｂとからなる。水車４０ａは、混合水の水路１３ｃ中に配設され、水路１３ｃを流れる混合水の流水エネルギーを回転力に変換する。この回転力は発電機４０ｂに伝えられて電力を発電する。そして、発電された電力は、制御装置６０内に設けられた図示しない整流器により直流に変換され、さらに電圧調整された後、電源手段である蓄電用コンデンサ５０に蓄えるように構成されている。

また、本実施形態では、吐水口１３ｂから吐水する吐水量を測定するために、水車４０ａの回転により発生する発電機４０ｂの出力波形を制御装置６０に出力させて、その出力波形をカウントすることで水車４０ａの回転数に換算して積算吐水量を算出するようにしている。

なお、ここで説明する吐水量は、混合水が吐水口１３ｂから吐水する流量Ｌ／分を示すものであって、吐水量と水車４０ａの回転数との関係は略比例関係となっているため、カウントした出力波形から回転数に変換させて吐水量が求められるように予め設定されている。

また、ここでは、水車４０ａの回転数を発電機４０ｂから発する出力波形から回転数信号を求めたが、これに限らず、水車４０ａの回転数を検出する回転センサを設けて回転数信号を制御装置６０に出力させても良い。また、図中に示す１３ｄは整流板であり吐水口１３ｂから吐水された水流を動圧から静圧に整流させて外部に吐水するようになっている。

次に、制御装置６０の構成について説明する。制御装置６０は、図示しない回路基板上に配設されたＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを中心とした周知のマイクロコンピュータにより構成されているＣＰＵ６１、およびそのＣＰＵ６１に接続されるその他の電子部品から構成されて、操作パネル１２の下方に設けられている。

具体的には、図４に示すように、ＣＰＵ６１は、操作モードに基づく主弁３０ｃの開閉制御、発電機４０ｂからの出力波形に基づく吐水量の計測と演算手段、報知ブザー５２の制御、表示部１２ａの制御などを行なう制御プログラムの制御処理が設けられている。

６２は電磁弁駆動回路であり、ＣＰＵ６１からの指令信号に基づいて電磁弁３０ａを駆動させて主弁３０ｃを開閉する信号を出力する。６３は波形整形回路であり、発電機４０ｂから出力される出力波形をＣＰＵ６１に入力するためのパルスに変換する。６４は直流電源回路であり、発電機４０ｂで発生した交流電圧を整流、平滑して直流に変換後定電圧ＩＣなどで電圧を安定化させる。

なお、水温センサ５１は、水車４０ａの下流側（図３参照）に設けられ、吐水口１３ｂから吐水される混合水の湯温を検出して、その温度情報をＣＰＵ６１に出力するように接続されている。また、報知ブザー５２は、ＣＰＵ６１から指令に基づき後述するお湯張りが完了したときに音を発して使用者に報知するようになっている。表示部１２ａは、回路基板（図示せず）に設けられ、ＣＰＵ６１からの指令に基づき水温センサ５１により検出された温度を操作パネル１２に表示するように構成されている。

また、電磁弁３０ａは電磁弁駆動回路６２に接続され、発電機４０ｂは波形整形回路６３および直流電源回路６４に接続され、蓄電用コンデンサ５０は、一端が直流電源回路６４に接続され、他端がＣＰＵ６１および報知ブザー５２の電源となるように接続されている。

本実施形態の吐水／止水スイッチ１２ｂは、後述する複数の操作モードに応じて異なる操作信号をＣＰＵ６１に指示するようにして、お湯張りにおける吐水、止水の開閉制御を指示するようにしている。また、吐水／止水スイッチ１２ｂは、ＣＰＵ６１に接続する電気回路を開閉する開閉スイッチを用いてＣＰＵ６１に電気的指示を出力するようにしている。

具体的には、図３に示すように、表示部１２ａと同様に回路基板（図示せず）に設けて、吐水／止水スイッチ１２ｂを操作するために、操作パネル１２に設けられた操作部１２ｃに押圧の操作力を掛けることで吐水／止水スイッチ１２ｂが電気回路を開閉するようにしている。

ところで、本実施形態の吐水／止水スイッチ１２ｂは、一つの開閉スイッチから構成され、お湯張りを指示する複数の操作モードに応じて電気的指示をＣＰＵ６１に出力するようにしている。因みに、お湯張りを指示する操作モードとして、少なくとも（ａ）吐水・止水モード、（ｂ）定量吐水モード、（ｃ）増量／減量吐水モード、および（ｄ）目標お湯張り量設定モードの４種類の操作モードが設けられている。

以下、それぞれの操作モードにおける吐水／止水スイッチ１２ｂの操作の仕方について図５のタイムチャートに基づいて説明する。まず、任意のお湯張りを指示するための（ａ）吐水・止水モードでは、図５（ａ）に示すように、吐水／止水スイッチ１２ｂを短押し（例えば、２秒以内）することにより、電磁弁３０ａによりパイロット弁３０ｂが開弁することで主弁３０ｃが開いて吐水を開始する。

そして、ふたたび吐水／止水スイッチ１２ｂを短押し（例えば、２秒以内）することにより、主弁３０ｃが閉じられて吐水を停止する。なお、この操作モードのときは、表示部１２ａは水温センサ５１により検出された湯温が表示されるようにしている。

次に、後述する目標お湯張り量記憶手段により記憶された目標お湯張り量を吐水させるための（ｂ）定量吐水モードでは、図５（ｂ）に示すように、吐水／止水スイッチ１２ｂを短押し（例えば、２秒以内）することのみにより、電磁弁３０ａによりパイロット弁３０ｂが開弁することで主弁３０ｃが開いて吐水を開始するとともに、吐水量の積算であるお湯張り量を記憶して、予め設定された目標お湯張り量を超えたときに自動で吐水を停止させてお湯張りを完了する。

ここで、目標お湯張り量は、使用者が所望するお湯張り量であって、初期設定のときに、下記（ｄ）目標お湯張り量設定モードを実行することで設定できるようにしている。なお、自動的に吐水を停止したときには報知ブザー５２が作動して「ビー、ビー、ビー」と音を発して使用者にお湯張り完了を報知する。また、表示部１２ａは水温センサ５１により検出された湯温が表示されるようにしている。

そして、目標お湯張り量より所定の増量お湯張り量または所定の減量お湯張り量のいずれかを吐水させるための（ｃ）増量／減量吐水モードでは、図５（ｃ）に示すように、まず、吐水／止水スイッチ１２ｂを長押し（例えば、２秒以上）して、その後、所定時間（例えば、１分）内に、再度吐水／止水スイッチ１２ｂを短押し（例えば、２秒以内）する。

なお、この短押しの回数に応じて、例えば、所定時間内に回数が１回のときが増量お湯張り量、２回のときが減量お湯張り量、３回のときが増量／減量をキャンセルして設定値の目標お湯張り量に戻る。そして、以下、４回のときが増量お湯張り量、５回のときが減量お湯張り量、６回のときが増量／減量をキャンセルと繰り返す。また、この操作モードのときでは、増量のときが＋表示し、減量のときがー表示し、設定値のときが湯温を表示するようにしている。

次に、吐水開始から止水までの目標お湯張り量を設定するための（ｄ）目標お湯張り量設定モードでは、図５（ｄ）に示すように、このときの吐水／止水スイッチ１２ｂを、長押し（例えば、２秒以上）をすることで電磁弁３０ａによりパイロット弁３０ｂが開弁することで、主弁３０ｃが開いてお湯張りが開始され、浴槽内がお湯張り量に達したときにもう一度吐水／止水スイッチ１２ｂを短押し（例えば、２秒以内）することで、お湯張りが完了するとともに、詳しくは後述するがＣＰＵ６１に設けられた制御処理により、このときのお湯張り量が目標お湯張り量として目標お湯張り量記憶手段に記憶されるようにしている。

なお、この操作モードのときは、お湯張り量を学習していることを報知するために表示部１２ａのドットを点滅させる表示をするようにしている。ところで、吐水／止水スイッチ１２ｂを操作するときには、図中に示すように、短押しのときが「Ｐｉ！」・長押しときとでは、最初に「Ｐｉ！」その後２秒を超えたときに「Ｐｉ！、Ｐｉ！」と音を発するようにして、短押しと長押しを区別している。

また、以上の操作モードのうちで、（ａ）吐水・止水モード、および（ｂ）定量吐水モードでは、吐水／止水スイッチ１２ｂを操作する代わりに手動弁３０ｄを操作して強制的に主弁３０ｃを開弁させても良い。これによれば、蓄電用コンデンサ５０の蓄電量が不足しているときに吐水／止水スイッチ１２ｂを操作させても吐水しないときに、手動弁３０ｄにて強制的に主弁３０ｃを開弁させて、吐水が開始されることで、水車４０ａ、発電機４０ｂが作動して蓄電用コンデンサ５０に電力が蓄えられることにより、吐水しているときに吐水を停止させたい場合に吐水／止水スイッチ１２ｂを操作することで止水させることができる。

次に、以上の構成による定量止水栓１０の作動を図６に示す制御装置６０のＣＰＵ６１に設けた制御プログラムの制御処理に基づいて説明する。図６に示すように、まず、ステップ２１０にて、吐水／止水スイッチ１２ｂがＯＮしたか否かで制御処理が開始する。吐水／止水スイッチ１２ｂが操作されると、ステップ２１１にて、電磁弁３０ａによりパイロット弁３０ｂが開弁することで主弁３０ｃが開いてお湯張りが開始される。

そして、ステップ２１２にて、図示しないタイマＴ１がカウントを開始する。これは、吐水／止水スイッチ１２ｂのＯＮ時間、つまり、操作部１２ｃが長押しされているか、短押しのいずれかを判定するときの時間計測である。本実施形態では所定時間Ｔ１を、例えば、２秒に設定してある。また、ステップ２１３では、図示しないタイマＴ２がカウントを開始する。このタイマＴ２は学習時間であり、お湯張りをしている時間をカウントするものである。

そして、ステップ２１４にて、タイマＴ１が所定時間（例えば、２秒）Ｔ１以上経過したか否かを判定する。つまり、ここでは、吐水／止水スイッチ１２ｂが長押しかまたは短押しのいずれかを判定している。２秒以上の長押しであれば、上記、操作モードの（ｃ）増量／減量吐水モード、または（ｄ）目標お湯張り量設定モードが選択されたことになり、２秒以下の短押しであれば、（ａ）吐水・止水モード、または（ｂ）定量吐水モードが選択されたことになる。

そして、２秒以下の短押しであれば、ステップ２１５に移行する。ここでは、発電機４０ｂより出力された出力波形より、水車４０ａの回転数のカウンタを計測開始して、ステップ２１６にて所定時間（例えば、０．２５秒）Ｔｓ待つ。そして、ステップ２１７にてカウンタを読み込む。これにより、所定時間Ｔｓ内のカウンタ値を計測することができる。

そして、ステップ２１８にて、所定時間Ｔｓ内のカウンタ値を予め設定した換算式により補正する。これは、蓄電用コンデンサ５０の電源電圧などに基づいて回転数を補正する。そして、ステップ２１９にて流量（Ｌ／分）を算出して記憶する。そして、ステップ２２０にて、再度吐水／止水スイッチ１２ｂが操作されたか否かを判定する。これは、操作モードの（ａ）吐水・止水モード、または（ｂ）定量吐水モードのいずれかを判定する手段である。

ここで、吐水／止水スイッチ１２ｂが操作されていないときは、（ｂ）定量吐水モードであると判定してステップ２２１に移行する。そして、お湯張り量記憶手段であるステップ２２１にて、ステップ２１９にて記憶した流量（Ｌ／分）をタイマ２の学習時間で積算してお湯張り量として記憶する。そして、次のステップ２２３にてお湯張り量が予め設定された目標お湯張り量に達したか否かを判定する。

このステップ２２３では、お湯張り量が目標お湯張り量に達するまで待ち、お湯張り量が目標お湯張り量に達すれば、ステップ２２３にて報知ブザー５２を作動させて「ビー、ビー、ビー」と音を発して使用者にお湯張りの完了を報知するとともに、ステップ２２４にて、電磁弁３０ａを制御して主弁３０ｃを閉弁させて吐水を停止する。

これにより、目標お湯張り量が吐水されて（ｄ）定量止水モードが完了される。一方、ステップ２２０にて、吐水／止水スイッチ１２ｂが操作されているときは、（ａ）吐水・止水モードであると判定してステップ２２４に移行して吐水を完了する。これにより、任意のお湯張りが完了する。

次に、ステップ２１４にて、２秒以上の長押しであれば、上記、操作モードの（ｃ）増量／減量吐水モード、または（ｄ）目標お湯張り量設定モードが選択されたと判定されてステップ２２５に移行する。ここでは図示しないタイマＴ３がカウントを開始する。これは、吐水／止水スイッチ１２ｂを長押し後の所定時間（例えば、１分）Ｔ３を計測するものである。

そして、次のステップ２１５ないしステップ２１９までは、上述した内容と同様の制御処理を実行するので同一の符号を付し説明を省略する。そして、ステップ２２６にて、再度吐水／止水スイッチ１２ｂが操作されたか否かを判定する。ここで、吐水／止水スイッチ１２ｂが操作されていないときは、（ｄ）目標お湯張り量設定モードであると判定してステップ２２１へ移行する。吐水／止水スイッチ１２ｂが操作されれば、ステップ２２７にて、タイマＴ３が所定時間（例えば、１分）Ｔ３以内か否を判定する。

これは、（ｃ）増量／減量吐水モード、または（ｄ）目標お湯張り量設定モードのいずれかを判定するものであり、タイマＴ３が所定時間（例えば、１分）Ｔ３以内であれば、（ｃ）増量／減量吐水モードと判定してステップ２２８に移行する。そして、ステップ２２８にて、吐水／止水スイッチ１２ｂが操作された回数を判定する。ここでは、回数が１回、４回か否かを判定する。

つまり、増量吐水モードであるか否かを判定し、増量吐水モードであればステップ２２９にて、増量お湯張り量を算出して目標お湯張り量として記憶する。なお、本実施形態では、予め設定された目標お湯張り量よりも１０％増量を増量お湯張り量としている。そして、次に、ステップ２２１およびステップ２２２に移行して積算されたお湯張り量が１０％増量の目標お湯張り量に達するまで吐水が継続され１０％増量の目標お湯張り量に達するとステップ２２３およびステップ２２４にてお湯張りの完了の報知とともに自動的に吐水が停止される。

ステップ２２８にて、吐水／止水スイッチ１２ｂが操作された回数が１回、４回以外であれば、ステップ２３０にて、回数が２回、５回か否かを判定する。つまり、減量吐水モードであるか否かを判定し、減量吐水モードであればステップ２３１にて、減量お湯張り量を算出して目標お湯張り量として記憶する。なお、本実施形態では、予め設定された目標お湯張り量よりも１０％減量を減量お湯張り量としている。そして、ステップ２２１以降を実行して１０％減量の目標お湯張り量に達するとお湯張りの完了の報知とともに自動的に吐水が停止される。

また、ステップ２３０にて、吐水／止水スイッチ１２ｂが操作された回数が２回、５回以外であれば、ステップ２３２にて、目標お湯張り量を変更せず、予め設定された目標お湯張り量をそのまま記憶し、そして、ステップ２２１以降を実行して目標お湯張り量に達するとお湯張りの完了の報知とともに自動的に吐水が停止される。これにより、（ｃ）増量／減量吐水モードが完了する。

一方、ステップ２２７にて、タイマＴ３が所定時間（例えば、１分）Ｔ３以上であれば、（ｄ）目標お湯張り量設定モードと判定してステップ２３３に移行する。ステップ２３３にて、ステップ２１９にて記憶した流量（Ｌ／分）をタイマ２の学習時間で積算してお湯張り量とする。そして、次のステップ２３４にて、電磁弁３０ａを制御して主弁３０ｃを閉弁させて吐水を停止する。

そして、次の目標お湯張り量記憶手段であるステップ２３５にて、ステップ２３３にて算出したお湯張り量を目標お湯張り量として記憶する。これにより、（ｄ）目標お湯張り量設定モードが実行されて目標お湯張り量が記憶される。

以上の一実施形態の定量止水栓によれば、お湯張りを指示するための操作モードとして、（ａ）吐水・止水モード、（ｂ）定量吐水モード、（ｃ）増量／減量吐水モード、および（ｄ）目標お湯張り量設定モードの４種類が設けられ、これらの各操作モードに応じて一つの吐水／止水スイッチ１２ｂを操作させることにより、操作パネルの小型化が図れる。しかも、吐水／止水スイッチ１２ｂが単一となるため、操作面となる操作部１２ｃを操作のし易い大きさにすることができる。これにより、操作性の向上が図れる。

また、一つの吐水／止水スイッチ１２ｂであっても電気回路の開時間もしくは閉時間のいずれかの長短や開閉の間隔時間の長短により、操作の仕方を区別することで上述した各操作モードに応じた操作が可能となる。

また、吐水／止水スイッチ１２ｂには、押圧の操作力を受けることにより開閉スイッチを開閉させる操作部１２ｃが設けられ、この操作部１２ｃにおける押圧の操作力を受けている間の時間、および操作部１２ｃにおける押圧の操作力を受ける間合いの間隔時間に基づいて、上述した各操作モードが区別して指示されることにより、操作部１２ｃを長押し、または短押しさせることで、例えば、モールス信号のように多種類の操作の区別が可能となる。これにより、一つの吐水／止水スイッチ１２ｂであっても、少なくとも上記４種類の各操作モードに応じた操作の区別ができる。

（他の実施形態）
以上の一実施形態では、制御装置６０、電磁弁３０ａ、および吐水／止水スイッチ１２ｂ、表示部１２などの電源として、水車４０ａおよび発電機４０ｂからなる発電手段４０と蓄電用コンデンサ５０とを配設させたが、自己発電以外の電源手段として商用電源もしくは乾電池を用いても良い。

また、以上の実施形態では、増量／減量吐水モードにおいて、増量お湯張り量および減量お湯張り量を目標お湯張り量の１０％増量／減量の定率で説明したが例えば、２０Ｌの定量値を目標お湯張り量に増量／減量させても良い。なお、本実施形態に示した具体的な数値などはあくまでも一例であり、本発明はこれらに限定されるものではない。

本発明の一実施形態における定量止水栓１０の外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態における定量止水栓１０の概略構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態における定量止水栓本体１３の全体構成を示す構成図である。 本発明の一実施形態における制御装置６０の全体構成を示すブロック図である。 （ａ）は、吐水・止水モードにおける吐水／止水スイッチ１２ｂ、電磁弁３０ａ、および主弁３０ｃの動作を示すタイムチャート、（ｂ）は、定量吐水モードにおける吐水／止水スイッチ１２ｂ、電磁弁３０ａ、および主弁３０ｃの動作を示すタイムチャート、（ｃ）は、増量／減量吐水モードにおける吐水／止水スイッチ１２ｂ、電磁弁３０ａ、および主弁３０ｃの動作を示すタイムチャート、（ｄ）は、目標お湯張り量設定モードにおける吐水／止水スイッチ１２ｂ、電磁弁３０ａ、および主弁３０ｃの動作を示すタイムチャートである。 本発明の一実施形態における制御装置６０の制御処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１２…操作パネル（お湯張り指示手段）
１２ｂ…吐水／止水スイッチ（操作手段、開閉スイッチ）
１２ｃ…操作部
１４…温調ハンドル（温度設定手段）
２０…湯水混合手段
３０…流水開閉手段
４０…発電手段
４０ａ…水車（吐水量測定手段）
４０ｂ…発電機（吐水量測定手段）
５０…蓄電用コンデンサ（電源手段）
６０…制御装置（制御手段）
２２１…お湯張り量記憶手段
２３５…目標お湯張り量記憶手段
ａ…吐水・止水モード
ｂ…定量吐水モード
ｃ…増量／減量吐水モード
ｄ…目標お湯張り量設定モード

Claims (4)

1. 温度設定手段（１４）に基づき、湯と水との混合量を調節する湯水混合手段（２０）と、
   前記湯水混合手段（２０）の下流に配設され、混合された混合水の水路を開閉する流水開閉手段（３０）と、
   前記流水開閉手段（３０）の開弁によって吐水される混合水の吐水量を測定する吐水量測定手段（４０ａ、４０ｂ）と、
   前記吐水量測定手段（４０ａ、４０ｂ）により検出され吐水開始から吐水量の積算値であるお湯張り量を記憶するお湯張り量記憶手段（２２１）および予め定めた目標お湯張り量を記憶する目標お湯張り量記憶手段（２３５）を有するとともに、前記流水開閉手段（３０）の開弁／閉弁を制御する制御手段（６０）と、
   前記制御手段（６０）に出力され、お湯張りを指示するお湯張り指示手段（１２）とを備える定量止水栓において、
   前記お湯張りを指示するための操作モードとして、前記流水開閉手段（３０）の開弁／閉弁により混合水を任意に吐水、止水させるための吐水・止水操作モード（ａ）と、
   前記目標お湯張り量記憶手段（２３５）により記憶された目標お湯張り量を吐水させるための定量吐水モード（ｂ）と、
   前記目標お湯張り量記憶手段（２３５）により記憶された目標お湯張り量より所定の増量お湯張り量または所定の減量お湯張り量のいずれかを吐水させるための増量／減量吐水モード（ｃ）と、
   吐水開始から止水までの目標お湯張り量を設定するための目標お湯張り量設定モード（ｄ）とが設けられ、
   前記お湯張り指示手段（１２）は、電気的指示を出力する一つの操作手段（１２ｂ）から構成され、かつ前記各操作モード（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に応じて前記制御手段（６０）に出力するように前記操作手段（１２ｂ）を操作させることを特徴とする定量止水栓。
2. 温度設定手段（１４）に基づき、湯と水との混合量を調節する湯水混合手段（２０）と、
   前記湯水混合手段（２０）の下流に配設され、混合された混合水の水路を開閉する流水開閉手段（３０）と、
   前記流水開閉手段（３０）の開弁によって吐水される混合水の吐水量を測定する吐水量測定手段（４０ａ、４０ｂ）と、
   前記湯水混合手段（２０）の下流に配設され、水車および発電機からなり、混合水の流水エネルギーにより水車を回転させて発電する発電手段（４０）と、
   前記発電手段（４０）によって発電された電力を蓄える電源手段（５０）と、
   前記電源手段（５０）により電源が供給され、前記吐水量測定手段（４０ａ、４０ｂ）により検出され吐水開始から吐水量の積算値であるお湯張り量を記憶するお湯張り量記憶手段（２２１）および予め定めた目標お湯張り量を記憶する目標お湯張り量記憶手段（２３５）を有するとともに、前記流水開閉手段（３０）の開弁／閉弁を制御する制御手段（６０）と、
   前記制御手段（６０）に出力され、お湯張りを指示するお湯張り指示手段（１２）とを備える定量止水栓において、
   前記お湯張りを指示するための操作モードとして、前記流水開閉手段（３０）の開弁／閉弁により混合水を任意に吐水、止水させるための吐水・止水モード（ａ）と、
   前記目標お湯張り量記憶手段（２３５）により記憶された目標お湯張り量を吐水させるための定量吐水モード（ｂ）と、
   前記目標お湯張り量記憶手段（２３５）により記憶された目標お湯張り量より所定の増量お湯張り量または所定の減量お湯張り量のいずれかを吐水させるための増量／減量吐水モード（ｃ）と、
   吐水開始から止水までの目標お湯張り量を設定するための目標お湯張り量設定モード（ｄ）とが設けられ、
   前記お湯張り指示手段（１２）は、電気的指示を出力する一つの操作手段（１２ｂ）から構成され、かつ前記各操作モード（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に応じて前記制御手段（６０）に出力するように前記操作手段（１２ｂ）を操作させることを特徴とする定量止水栓。
3. 前記操作手段（１２ｂ）は、前記制御手段（６０）に接続される電気回路を開閉する開閉スイッチ（１２ｂ）であって、前記お湯張り指示手段（１２）は、前記開閉スイッチ（１２ｂ）を操作することで電気回路が開閉される開時間もしくは閉時間のいずれかに基づいて、前記各操作モード（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）が区別して指示されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定量止水栓。
4. 前記操作手段（１２ｂ）には、押圧の操作力を受けることにより前記開閉スイッチ（１２ｂ）を開閉させる操作部（１２ｃ）が設けられ、前記お湯張り指示手段（１２）は、前記操作部（１２ｃ）における押圧の操作力を受けている間の時間、および前記操作部（１２ｃ）における押圧の操作力を受ける間合いの間隔時間に基づいて、前記各操作モード（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）が区別して指示されることを特徴とする請求項３に記載の定量止水栓。

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