JP2015057536A - 流量制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄水の節水状況を具体的に確認することが容易な流量制御システムを提供する。【解決手段】洗浄水を供給する制御弁を制御する制御部１００は、計測部で計測したトイレ使用者の排便にかかる時間が、所定値以上の場合に第１の水量による放流を行うよう制御弁を制御するとともに所定値未満の場合に第１の水量よりも少量の第２の水量による放流を行うよう制御弁を制御し、制御部１００は、第１の水量による放流回数と、第２の水量による放流回数を記憶する記憶部１０６と、記憶部１０６に記憶されたデータを出力する出力部１００ａと、を備え、使用時間検知部により検知した時間内に制御弁から放流した流量及び放流回数をデータとして記憶部１０６に記憶する。【選択図】図８

Description

本発明は、流量制御システムに関し、好適には、便器に用いられる自動止水式のフラッシュ弁を備えた流量制御システムに関する。

この種の流量制御装置（弁）として、例えば、本発明者らが先に出願した下記特許文献に示すフラッシュ弁装置がある。
より詳しくは、インレットからアウトレットに至る経路中に配置された主制御弁と、この主制御弁の背後に位置すると共にインレット側との圧力の均衡を以て主制御弁を弁座に付勢するスプリングを収容した圧力室と、圧力室内の圧力を逃がして主制御弁の開弁を許容するパイロット弁と、インレットからアウトレットに至る水の流量を計測するための流量計ユニットを備え、この流量計ユニットの出力に基づきパイロット弁の開弁操作が自動制御されて適量の水がアウトレットを通じて便器等に放流される仕組みになっている。

特開平７−１８９３１１号公報

ところで、この種の流量制御装置が複数設置される公衆トイレ等の施設では、給水本管に設けられる水道メータの参照によって、水の使用量を把握することが可能であるが、水道メータは、便器および洗面台の双方を含む施設全体の流量を指し示しており、便器毎又は洗面台といった個々の設備で消費された流量を個別に把握することは困難であった。

とりわけ自動止水式フラッシュ弁装置で構成される流量制御弁は、上述のごとくセンサの出力に基づくパイロット弁の自動制御によって放流すべき流量が管理されているため、流量制御弁個々の流量を正確に把握しておくことは、施工後の保守や管理を効率よく行う上で重要である。
また、放流に供された水の流量は、施設の管理に有用な情報となり、この流量の正確な把握によって、たとえば自動止水式フラッシュ弁装置の採用に伴う節水効率等を明確に把握することが可能になる。

本発明は、このような技術的背景を考慮してなされたもので、保守や管理の容易な流量制御システムの提供を課題とする。また、洗浄水の節水状況を具体的に確認することが容易な流量制御システムを提供することを課題とする。また、節水を効率良く行える流量制御システムを提供することを課題とする。

上記した技術的課題を解決するため、本発明では以下の構成とした。
すなわち、本発明は、トイレ内の便器に供給する洗浄水を制御するシステムであって、
トイレ使用者の排便にかかる時間を計測する計測部と、
流入口から流出口に至る経路中に設けられた制御弁と、
前記流入口から流出口に至る流体の流れの有無を電気信号に置換して出力する検知部と、
前記流出口を経て放流された流体の流量を前記検知部で取得した電気信号に基づき算出する流量算出部と、 放流を停止すべき放流停止流量に前記流量算出部で算出した流量が
達したか否かに基づき前記制御弁の開閉操作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記計測部で計測したトイレ使用者の排便にかかる時間が、所定値以上の場合に第１の水量による放流を行うよう前記制御弁を制御するとともに所定値未満の場合に第１の水量よりも少量の第２の水量による放流を行うよう前記制御弁を制御し、
さらに前記制御部は、第１の水量による放流回数と、第２の水量による放流回数を記憶する記憶部と、記憶部に記憶されたデータを出力する出力部と、を備えたことを特徴とする流量制御システムとした。

また、前記記憶部は、前記制御弁から放流した流量と、当該流量を伴う放流がなされた時刻若しくは日付とを対応づけて記憶する流量制御システムとすることができる。
また、本発明の流量制御システムは、トイレ使用者の一回あたりのトイレ使用時間を検知する使用時間検知部を備え、前記制御部は、前記検知部により検知した時間内における前記制御弁から放流した流量及び放流回数を前記記憶部に記憶する構成とすることができる。
さらに、前記制御部は、所定期間における前記制御弁の作動回数に第１の水量を乗じて得た基準流量から、当該所定期間における前記流量算出部により算出した、制御弁から実際に放流された流量を減算し、節水データを算出する構成とすることができる。

このように構成された本発明の流量制御システムは、算出した流量を外部に出力する出力部を備えている。すなわち、本構成では、算出した流量を制御弁の開閉操作に用いることのみならず、この算出した流量を外部に出力する出力部を備えている。よって、流量制御弁の保守や管理にあたり、この出力部を介して出力される流量データを、例えば、出力部に接続可能なテスターや出力部に設ける流量カウンタを介して把握することで流量制御弁の保守等に活用することが可能である。また、前記出力部から出力されるデータを、通信回線を介して管理センターのコンピュータに入力し、各所の流量制御システムを集中して管理できるようにしてもよい。

そして、小用の洗浄水量である第１の水量と、大用の洗浄水量である第２の水量とを、それぞれ放流回数と共に記憶できるようにしたので、具体的な用途に応じた使用水量を正確に把握することができ、ひいては節水量を容易に把握することができる。
また、トイレ一回あたりの使用に供する洗浄水量も正確に把握することができる。

なお、上記で「外部への出力」とは、流量算出部からの直接の出力のみならず、制御部を経由しての間接的な出力であってもよく、算出した流量を外部から取得可能な出力であれば足りる。
また、本発明で「流量」とは、流体の流れ出た量を把握することのできる数値であり、リットル等の容積を示す値の他、流量に換算可能な放流が為されていた時間等をも含む概念である。

また、前記出力部には、出力された流量を表示するための表示装置が設けられている構成であってもよい。
この構成によれば、出力部に表示装置が設けられ、出力部に出力された流量は、この表示装置の外部に表示される。よって、この表示装置の参照によって、放流に供された流体の量の把握が可能になる。

また、前記出力部に出力すべき流量と、当該出力を伴う放流が為された時刻若しくは日付とを対応づけて記憶する記憶部が設けられている構成では、流量の出力にあたり、当該出力を伴う放流に時刻若しくは日付が対応付けされる。したがって、流量の把握のみならず、日時等との対応付けに伴う、より正確な情報の取得が可能になる。

また、前記出力部は、単位期間あたりに放流された流体の流量を累計して出力する構成であってもよい。この構成によれば、流量の把握において、たとえば、日数や時間等を単位等として、その単位期間あたりに放流された流体の流量を把握することが可能になる。

また、前記制御部は、算出された流量と予め定められる目標放流量とを比較して、その流量の過不足を算出する流量差算出回路と、流量差算出回路で算出された流量に基づき放流すべき流量を補正する補正回路とを備える構成であってもよい。
ここで、目標放流量とは、便器や排水管の構造上必要とされる洗浄水量であって、例えば大用の洗浄水放流量であれば１０リットル、小用の洗浄水放流量であれば６リットルという流量である。

また、放流停止流量とは、前記制御部が制御弁の閉鎖を開始（指示）する時点の流量であり、例えば大用の放流停止流量であれば７リットル、小用の放流停止流量であれば４リットルという流量である。これは、洗浄水を制御するフラッシュ弁装置の場合、制御弁の閉鎖を行ったときに、実際に洗浄水の放流が停止されるまでに時間差があることに基づき設定したものである。すなわち、７リットルの放流を検知したときに放流停止動作を開始すれば、概ね１０リットルの放流が終了した時点で洗浄水供給を停止でき、４リットルの放流を検知したときに放流停止動作を開始すれば、概ね６リットルの放流が終了した時点で洗浄水供給を停止することができるというものである。そして、流量算出部で算出した流量とは、流量制御装置から実際に供給される正確な流量を意味する。

上記構成によれば、算出された流量と予め定められる目標放流量とを比較して、その流量の過不足を算出すると共に、その過不足に応じた補正値（流量）に基づき放流すべき流量が補正される。なお、上記で「放流すべき流量を補正する」とは、例えば、制御弁の開弁時間の補正や放流停止流量の補正であって、放流に供される流量を実質変更可能なものであれば、その補正の対象となるパラメータは適宜変更可能である。

また、前記出力部には、放流された流体の流量に過不足があった場合にその旨を報知する報知部が設けられている構成であってもよい。

この構成によれば、出力部には報知部が設けられ、報知部は、例えば、算出された流量と目標放流量とを比較して、その流量に過不足があった場合にその旨を報知している。よって、この報知部による報知を以て、施設管理者等は、放流に供された流体の過不足を容易に把握することが可能になる。

なお、上記した課題を解決するための手段に記載の内容は、本発明の課題や技術的思想を逸脱しない範囲で可能な限り組み合わせることができる。

このように本発明によれば、保守や管理の容易な流量制御システムを提供することができる。また、具体的な節水量を容易に把握することが可能な流量制御システムを提供することができる。また、節水を効率良く行える流量制御システムを提供することができる。

本発明に係るフラッシュ弁装置のアウトレット近傍の拡大縦断面図。 図１のＩ−Ｉ断面図。 フラッシュ弁装置の全体縦断面図。 フラッシュ弁装置の流量計ユニット周りの拡大縦断面図。 フラッシュ弁装置のパイロット弁が閉弁した状態を示すパイロット弁周りの拡大縦断面図。 フラッシュ弁装置のパイロット弁が開弁した状態を示すパイロット弁周りの要部拡大縦断面図。 フラッシュ弁装置を手動で開弁した状態を示すパイロット弁周りの拡大縦断面図。 流量制御弁のシステム構成図を示す図。 流量カウンタに対する流量の表示にあたり処理される制御プログラムの処理内容を示すフローチャート。 ドアロックの監視にあたり処理される制御プログラムの処理内容を示すフローチャート。 フラッシュ弁装置の作動不良を報知する際に処理される制御プログラムの処理内容を示すフローチャート。 放流すべき流量を補正する際に制御装置内で実行する制御プログラムの処理内容を示すフローチャート。 フラッシュ弁装置を複数体備える流量制御弁のシステム構成図。 節水データを算出する際に制御装置内で実行する制御プログラムの処理内容を示すフローチャート。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。
また、本実施の形態では、便器用の止水弁としてフラッシュ弁を有する流量制御装置（以下、フラッシュ弁装置と称する）を例に挙げて説明する。

まず、図３の全体縦断面図に示すように、フラッシュ弁装置１は、スリーブ２によって連結された第１弁ハウジング１０と第２弁ハウジング４０と、第２弁ハウジン４０に連結された外部ハウジング２００を備えている。

第１弁ハウジング１０は入口側ブロック１１と出口側ブロック１２からなる。入口側ブロック１１は下部にインレット１３を有し、このインレット１３に流入管１４が連結されている。インレット１３には、流入管１４から供給される洗浄水の水圧によって開閉動作する逆止弁１５がコイルスプリング１５ａによって閉方向へ付勢されて設置されている。入口側ブロック１１の上部にはストレーナ８０が収納されている。

出口側ブロック１２の上部には、一端にアウトレット１６を有し、他端が第１弁ハウジング１０に連結した外部ハウジング２００が設けられている。また、アウトレット１６には、便器の放流口に通じる流出管（図示略）が連結され、第１弁ハウジング１０から流れ出る洗浄水は、この外部ハウジング２００を通じて流出管に至り便器に放流されることになる。

外部ハウジング２００には、アウトレット１６に至る経路中に設けられたインペラ２０１と、インペラ２０１の回転軸に連結された発電ロータ（発電体）、及びこの発電ロータを包囲する磁石等で構成される発電ユニット２０５が設けられ、発電ユニット２０５は、第１弁ハウジング１０からアウトレット１６に至る洗浄水の流れを受けて発電している。また、出口側ブロック１２の下部に流量計収納室１８が形成されていて、ここに流量計ユニット８１が収納されている。

流量計ユニット８１は図４に示すように、ケーシング８２に回動自在に支持され洗浄水の流れに伴い回転する回転翼車８３と、回転翼車８３に設置されたホール素子８４とから構成されており、回転翼車８３と一体に回転するホール素子８４の回転によって検出される磁力の変化がパルス信号として認識され、出口側ブロック１２に設置されたパルスカウンタ８５でパルスが計数される。また、計数されたパルスは、流量計ユニット８１に電気
的に接続された制御装置１００に出力されており、制御装置１００は、このパルス数から換算して流量計収納室１８を流れる洗浄水を計量するようになっている。

入口側ブロック１１と出口側ブロック１２の連結構造は次のようになっている。入口側ブロック１１の先端に設けた小径部１９は、図４に示すように出口側ブロック１２の下部に挿入されており、小径部１９と出口側ブロック１２との間はシールリング２０によってシールされている。入口側ブロック１１の上部外周面と出口側ブロック１２の下部外周面にはそれぞれ環状の溝２１，２２が形成されていて、この溝２１，２２には、縦断面コ字形をなし平面視半円弧状をなす左右一対の連結リング２３，２４が、それぞれ入口側ブロック１１と出口側ブロック１２に架け渡すようにして挿入されている。連結リング２３，２４の外側には入口側ブロック１１にねじ込まれた円筒状のスリーブ２５が外嵌しており、連結リング２３，２４の脱落を阻止している。

この連結状態において、前記収納室１８内の流量計ユニット８１と前記ストレーナ８０が収納室１８の内壁と小径部１９の先端面とによって挟持されている。なお、小径部１９の先端面とストレーナ８０との間に弾性を有するスペーサを介在させると、製作誤差や組み立て誤差等が吸収でき好ましい。

前記第１弁ハウジング１０の出口側ブロック１２の内部には、前記アウトレット１６に至る外部ハウジング２００に連なる低圧室２６と、この低圧室２６に連なり低圧室２６を包囲するように形成された主弁室２７とが設けられており、低圧室２６と主弁室２７との間には弁座２８が形成されている。なお、主弁室２７は前記収納室１８に連なっている。

また、図１に示すように、出口側ブロック１２の上部外周面には段差部２９が形成されており、この段差部２９より上方は小径部３０になっている。出口側ブロック１２には、一端を前記小径部３０の外周面に開口し他端を低圧室２６に開口させた第１バイパス通路３１が形成されている。

一方、第２弁ハウジング４０の下部外周面にも段差部４１が形成され、この段差部４１より下方は小径部４２になっており、小径部４２の下部から更に小径の筒部４３が延びている。この筒部４３が出口側ブロック１２の小径部３０にねじ込まれて、第２弁ハウジング４０は第１弁ハウジング１０に連結固定されている。なお、第１弁ハウジング１０の小径部３０と第２弁ハウジング４０の筒部４３との間はシールリング４４によってシールされている。

第２弁ハウジング４０の筒部４３内は弁摺動孔４５になっていて、この弁摺動孔４５に主制御弁７０が図中上下方向へ移動可能に収容されている。主制御弁７０の上端部には弁摺動孔４５との間をシールするシールリング７１が固定されていて、このシールリング７１が弁摺動孔４５を摺動するようになっている。この弁摺動孔４５と主制御弁７０によって包囲された空間が圧力室４６を構成している。

主制御弁７０には前記第１弁ハウジング１０の弁座２８に対して着座離間するパッキン７２が取り付けられており、主制御弁７０は弁座２８に着座して低圧室２６と主弁室２７との間を遮断し、弁座２８から離間することにより低圧室２６と主弁室２７とを連通させる。主制御弁７０は第２弁ハウジング４０との間に設けられたコイルスプリング７３によって弁座２８に接近する方向（図中下方）へ付勢されており、通常は弁座２８に着座している。この主制御弁７０には主弁室２７と圧力室４６とを連通する連通路７４を有している。

第１弁ハウジング１０の小径部３０と第２弁ハウジング４０の小径部４２の外径は同一
径になっており、これら小径部３０，４２の外側にはスリーブ２が外嵌している。スリーブ２の両端部はそれぞれ第１弁ハウジング１０の段差部２９及び第２弁ハウジング４０の段差部４１に突き当たっている。

小径部３０，４２の外周面とスリーブ２の内周面との間には隙間が設けられており、各小径部３０，４２とスリーブ２との間はシールリング３２，４７によってシールされている。なお、シールリング３２は前記第１バイパス通路３１よりも下側に配されている。そして、両シールリング３２，４７の間は第３バイパス通路３にされている。

図５に示すように、前記第２弁ハウジング４０の上部には凹部４８が形成されていて、この凹部４８からは圧力室４６に貫通する貫通孔４９と有底の摺動孔５０とが下方に平行に延びている。貫通孔４９の下端は下方に拡径するテーパー孔４９ａになっている。

また、第２弁ハウジング４０には、貫通孔４９と摺動孔５０とを連通する第１通路５１と、一端を摺動孔５０に開口し他端を小径部４２の外周面に開口する第２通路５２が形成されている。

また、凹部４８には可動体５３が第２弁ハウジング４０に接近離間する方向（図中上下方向）へ移動可能に収容されている。この可動体５３はコイルスプリング５４によって第２弁ハウジング４０から離間する方向（図中上方）へ付勢されるとともに、第２弁ハウジング４０に固定されたストッパー５５によって上限位置を規制されている。

可動体５３の下面には、前記貫通孔４９内に摺動可能に挿入される中空の第１筒体５６と、前記摺動孔５０に摺動可能に挿入される中空の第２筒体５７が固定されている。第１筒体５６の外周面と貫通孔４９の内周面との間には、洗浄水の流通を可能にする隙間が設けられており、貫通孔４９の上下部において第１筒体５６と貫通孔４９との間はシールリング５８ａ，５８ｂによりシールされている。又、第２筒体５７と摺動孔５０との間はシールリング５９によってシールされている。

可動体５３の内部には第１筒体５６の中空部５６ａと第２筒体５７の中空部５７ａとを接続する通路５３ａが形成されており、この通路５３ａはパイロット弁６０によって連通遮断可能にされている。パイロット弁６０は可動体５３の上部に固定された電磁駆動部６１によって開閉制御されている。

即ち、電磁駆動部６１はソレノイドコイル６２によって上下駆動されるプランジャ６３を有し、このプランジャ６３の先端にパイロット弁６０が設けられている。通常、ソレノイドコイル６２は非通電状態になっており、この時、パイロット弁６０は前記通路５３ａを遮断している。そして、ソレノイドコイル６２に通電すると、プランジャ６３が上方へ引き付けられ、その結果、パイロット弁６０が開いて前記通路５３ａを連通せしめる。

なお、この実施例においては、テーパー孔４９ａと、第１筒体５６の中空部５６ａと、可動体５３の通路５３ａと、第２筒体５７の中空部５７ａと、摺動孔５０と、第２通路５２によって第２バイパス通路６４が構成されている。

また、第２弁ハウジング４０には、前記可動体５３及び電磁駆動部６１を覆うカバー６５が固定されており、このカバー６５の上部中央の孔から、電磁駆動部６１の上部に固定された押ボタン６６が突出している。

次に、このフラッシュ弁装置１の作動原理を説明する。 まず、洗浄水の非放流時では、電磁駆動部６１のソレノイドコイル６２が非通電状態にあり、パイロット弁６０が可動
体５３内の通路５３ａを遮断している。したがって、主制御弁７０の連通路７４を介して主弁室２７に連通している圧力室４６は、主弁室２７内と等圧になる。その結果、主制御弁７０はコイルスプリング７３の付勢力、及び低圧室２６と主弁室２７との圧力差に基づく力によって弁座２８に着座せしめられ、低圧室２６と主弁室２７とを遮断する。この状態がフラッシュ弁装置１の閉状態であり、洗浄水は放流されない。又、この状態では、逆止弁１５もインレット１３を遮断している。

続いて、洗浄水を放流すべきときには、前記ソレノイドコイル６２が通電状態となり、パイロット弁６０が開いて可動体５３内の通路５３ａが連通し、以て第２バイパス通路６４が連通する。その結果、第２バイパス通路６４と第３バイパス通路３と第１バイパス通路３１を介して圧力室４６と低圧室２６とが連通し、圧力室４６内の洗浄水が低圧室２６へと流れ、圧力室４６内の圧力が低下する。そして、圧力室４６と主弁室２７との圧力差に基づく力が、コイルスプリング７３の付勢力、及び低圧室２６と主弁室２７との圧力差に基づく力に勝り主制御弁７０が上方へ押動され、弁座２８から離間して、低圧室２６と主弁室２７とを連通する。すると、主弁室２７内の洗浄水が低圧室２６を通り、アウトレット１６及び流出管を通って便器に流れる。

また、洗浄水の放流により主弁室２７内の圧力が低下すると、流入管１４側の洗浄水の圧力によって逆止弁１５がコイルスプリング１５ａの付勢力に抗して押動されて開状態となる。その結果、インレット１３からアウトレット１６に至る経路が連通し、洗浄水は、このインレット１３からアウトレット１６に至る経路を経て便器に放流される。

また、このとき制御装置１００は、その内部に組み込まれる流量算出回路によって、前記流量計ユニット８１で取得したパルス数から洗浄水の流量を算出し、放流を停止すべき放流停止流量（例えば目標放流量の３分の２の）に達したことを受け、制御装置１００に設けられる放流制御回路の働きによって電磁駆動部６１のソレノイドコイル６２への通電を断つ。よってパイロット弁６０が可動体５３内の通路５３ａを遮断し、結果として第２バイパス通路６４が遮断されるので、圧力室４６が再び主弁室２７と等圧になり、主制御弁７０が弁座２８に着座する。よって、低圧室２６と主弁室２７とが遮断され洗浄水の放流が停止する。また、洗浄水の放流が停止すると、主弁室２７内が流入管１４内と等圧になるので、逆止弁１５がコイルスプリング１５ａの付勢力に押動されてインレット１３を遮断する。

なお、本フラッシュ弁装置１においては、ソレノイドコイル６２への通電を制御せずに、手動で洗浄水を放流させることもできる。即ち、ソレノイドコイル６２の非通電時には通路５３ａが遮断された状態であるが、この状態のまま押ボタン６６をコイルスプリング５４の付勢力に抗して下方に押動すると、可動体５３の下降とともに、第１筒体５６及び第２筒体５７がそれぞれ貫通孔４９あるいは摺動孔５０を下降する。そして、図７に示すように、第１筒体５６の下側のシールリング５８ｂがテーパー孔４９ａ内に侵入すると、テーパー孔４９ａが第１筒体５６の外周面と貫通孔４９の内周面との間の隙間を介して第１通路５１に連通し、更に摺動孔５０及び第２通路５２を介して第３バイパス通路３に連通する。その結果、パイロット弁６０を閉状態にしたまま圧力室４６を低圧室２６に連通せしめることができ、主制御弁７０を弁座２８から離間させて、主弁室２７を低圧室２６に連通し、洗浄水をインレット１３からアウトレット１６へ流出させることができる。

そして、操作者が押ボタン６６から手を離し、コイルスプリング５４によって可動体５３をスプリングバックさせると、シールリング５８ｂによってテーパー孔４９ａと第１通路５１との間が再び遮断されて、圧力室４６と低圧室２６とが遮断されるので、主制御弁７０を弁座２８に着座させて洗浄水の流出を停止せしめることができる。

続いて、上記した制御装置１００について図８〜図１２を参照して説明する。
制御装置１００は、電磁駆動部６１に設けられるソレノイドコイル６２の制御に要する流量算出回路や放流制御回路等の他、算出された流量と予め定められる目標放流量とを比較して、その流量の過不足を算出する流量差算出回路と、流量差算出回路で算出された流量に基づき放流すべき流量を補正する補正回路が設けられている。また、制御装置１００には、流量算出回路で算出した流量を制御装置１００の外部に出力する出力部１００ａが設けられている。

また、制御装置１００は、トイレドアのロック状態を検知するドアセンサ３００と接続しており、ドアセンサ３００からの信号に基づき、トイレ使用者のトイレ利用時間を計測できるように構成（計測部）されている。そして、制御装置１００は、トイレ利用時間が１５０秒を超える場合は大用（大便の排便）と判断し、トイレ利用時間が１５０秒未満の場合には小用（小便の排便）と判断するようになっている。

また、出力部１００ａには、洗浄水の放流毎に出力される流量を、当該放流が為された日時データ等と共に表示する流量カウンタ１０２、およびフラッシュ弁装置１の作動不良を報知するインジケータ１０３等が接続されている。
なお、制御装置１００は、信号を入出力するＩ／Ｏ部と、各種データ処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）と、データを記憶するＲＡＭ（Randum Access Memory）及
びＲＯＭ（Read Only Memory）と、これらを接続するバスとを備えている。

図９は、流量カウンタ１０２の表示にあたり、制御装置１００内で実行される制御プログラムの処理内容を示すフローチャートである。また、図１０は、ドアセンサ３００の状況を監視する際に処理される制御プログラムの処理内容を示すフローチャートである。また、図１１は、フラッシュ弁装置１の作動不良を報知する際に処理される制御プログラムの処理内容を示すフローチャートである。また、図１２は、放流すべき流量を補正する際に制御装置１００内で実行される制御プログラムの処理内容を示すフローチャートである。さらに、図１４は、節水結果データを算出する際に制御装置１００内で実行される制御プログラムの処理内容を示すフローチャートである。

図９に示すように、流量カウンタ１０２に対する流量の表示にあっては、まず、出力すべき流量データと、当該出力を伴う放流が為された日時データとの対応付けがなされ（Ｓ１０１）、日時データに対応付けされた流量データは、一旦制御装置１００内の記憶部１０６に記憶される（Ｓ１０２）。

一方、制御装置１００は、図１０に示すように、ドアロックセンサ３００からの信号を監視し（Ｓ２０１）、ドアロックされた場合には、ドアロックＯＮの情報を日時データに対応付けて記憶部１０６に記憶する（Ｓ２０２）。さらに制御装置１００は、ドアロックセンサ３００からの信号を監視し（Ｓ２０３）、ドアロックが解除された場合には、ドアロックＯＦＦの情報を日時データに対応付けて記憶部１０６に記憶する。

制御装置１００は、出力部１００ａに出力すべきデータ種別を選択すべく、制御装置１００に設ける操作パネルでの操作を受け付ける（Ｓ１０３）。なお、本実施の形態では、出力すべきデータの種別として、単位期間に放流された洗浄水の累計データ、一人の使用者が使用した流量及び放流回数のデータ、並びに、一回の放流によって放流された流量データ（大用洗浄水量、小用洗浄水量のデータを含む）等の選択が可能になっている。

そして、たとえば、単位期間に放流された洗浄水の累計の出力が求められる場合には、制御装置１００の記憶部１０６に記憶されたデータのうち、累計の対象となる日時が対応付けされたデータが読み出され（Ｓ１０４）、制御装置１００は、読み出されたデータ（
流量）を累計して（Ｓ１０５）、出力部１００ａに出力する（Ｓ１０６）。
また、制御装置１００は、使用者により洗浄水放流の操作がなされた際、トイレ利用時間が１５０秒以上の場合は第１の水量としての大用の水量（例えば１０リットル）を放流し、トイレ利用時間が１５０秒未満の場合は第２の水量としての小用の水量（例えば６リットル）を放流するよう制御弁を制御する。

図１１に示すように、フラッシュ弁装置１の作動不良を報知するには、まず、目標放流量を制御装置１００の記憶部１０６から読み出し（Ｓ６０１）、算出された流量と予め定められる目標放流量とを比較してその流量差を算出する（Ｓ６０２）。また、算出された流量差と許容すべき許容値（誤差流量）とを比較して（Ｓ６０３）、許容値を超える場合には、フラッシュ弁装置１の作動不良を報知すべく出力部１００ａに設けられたインジケータ１０３を点灯する（Ｓ６０４）。
なお、ここで予め定められる目標放流量とは、各種仕様によって異なり、例えば、一回の放流に供される流量であってもよく、また、複数回の放流で消費される流量であってもよく、任意の期間を標本として取得した流量に関するデータと比較可能なデータであればよい。

また、図１２に示すように放流すべき流量を補正する際には、まず、目標放流量を制御装置１００の記憶部１０６から読み出し（Ｓ７０１）、算出された流量と予め定められる目標放流量とを比較してその流量差を算出する（Ｓ７０２）。また、算出された流量差と許容すべき許容値（誤差流量）とを比較して（Ｓ７０３）、許容値を超える場合には、放流すべき流量を補正すべく、たとえば制御上定められている放流停止流量を新たな値に更新する（Ｓ７０４）。

すなわち、例えば目標放流量が１０リットルで、放流停止流量が７リットルであり、実際に流量計ユニット８１により計量した流量が１１リットルであった場合、許容値が０．５リットルであれば放流超過のため、放流停止流量を６リットルに設定し直すというものである。また、例えば目標放流量が６リットルで、放流停止流量が４リットルであり、実際に流量計ユニット８１により計量した流量が５リットルであった場合、許容値が０．５リットルであれば放流過小のため、放流停止流量を４．５リットルに設定し直すというものである。

そして、放流停止流量の再設定後、さらに目標放流量と実際に計測した流量とを比較して、より目標放流量に近づくよう補正を行うことができる。ここで、許容値を小さく設定する程、放流停止流量の変動値（前回放流停止流量と更新した放流停止流量との差）を小さな値とすれば、補正回数は増加する傾向にあるものの、目標放流量と実際の流量とをきわめて近似させることが可能となる。

次に、図１４に示すように具体的な節水データを得るには、制御部１００は、入力された年月日データにより特定される任意の期間を認識し（Ｓ８０１）、当該期間におけるフラッシュ弁装置１の放流作動回数を記憶部１０６のデータに基づき集計し、この回数に第１の水量（例えば１０リットル）を乗じて基準水量を算出する（Ｓ８０２）。次に制御部１００は、当該任意期間において流量計ユニット８１により実際に計測した流量を記憶部１０６のデータに基づき集計する（Ｓ８０３）。さらに制御部１００は、ステップ８０２にて算出した基準水量から、ステップ８０３にて算出した実際の計測水量を減算し、節水できた水量を演算する（Ｓ８０４）。そして制御部１００は、出力部１００ａから外部に節水データを出力する（Ｓ８０５）。

なお、この基準水量の算出にあたっては、所謂目標放流量ではなく、本流量制御装置の初期設定における流量算出回路により算出した値を利用することとしてもよい。すなわち
、補正回路がなければ放流され続けたであろう流量（例えば目標放流量が１０リットルに対して実際に放流（計測）した流量が１１リットル）に作動回数を乗算して、基準水量としてもよい。

このように本実施の形態に示す流量制御弁は、算出した流量を外部に出力する出力部１００ａを備えている。よって、流量制御弁の保守にあたり、この出力部１００ａに出力された流量を、出力部１００ａに設けられる流量カウンタ１０２の参照によって把握することで、流量制御弁のメンテナンス等に活用することが可能である。

また、本実施の形態では、出力すべき流量と、当該出力を伴う放流が為された時刻若しくは日付とを対応づけて記憶しているため、流量の出力にあたり、流量の把握のみならず、日時等との対応付けに伴う正確な情報の取得が可能になる。

また、出力部１００ａは、単位期間あたりに放流された流体の流量を累計して出力することも可能であるため、流量の把握において、たとえば、一週間や一日の時間等を単位として、その単位期間あたりに放流された流体の流量を把握することが可能になる。よって、放流量が増加する曜日や時間帯などを正確に把握することが可能になる。

また、出力部１００ａには、放流された流体の流量に過不足があった場合にその旨を報知するインジケータ１０３が設けられているため、放流に供された流体の過不足を容易に把握することが可能になる。

また、制御装置１００には、算出された流量と予め定められる目標放流量とを比較して、その流量の過不足を算出する流量差算出回路と、流量差算出回路で算出された流量に基づき放流すべき流量を補正する補正回路とが設けられているため、流量制御弁は、多少の不具合が生じても適切量の放流を行える。

なお、上記した実施の形態は、あくまでも一実施の形態であり、その詳細は、各種仕様に応じて適宜変更可能である。

例えば、図１３に示すように、それぞれのフラッシュ弁装置１のインレット１３から延びる流入管１４を共通の給水管２０６に連結している構成では、フラッシュ弁装置１毎に流量を出力する、ならびに各フラッシュ弁装置１の流量を集計して出力するなどの構成も考えられる。

また、上記した実施の形態では、目標放流量として、一度に放流される流量の数値を採用するが、必ずしもその必要はなく、たとえば、複数回の放流によって放流された流量を対象として流量差を求めるなどの構成も考えられる。より詳しくは、１０回の放流に消費される流量（目標放流量×１０回）と、１０回の放流によって実際に消費された流量（累計データ）との比較によっても流量差を求めることができる。

また、本実施形態の流量制御システムにおける流量の計数、表示機能においては、本流量制御弁と、洗面台等に設けられる一般的な自動給水栓との流量を合わせて計数・表示したり、個別に計数・表示することもできる。また、トイレ使用者の排便にかかる時間を計測するには、ドアセンサに基づく計測の他、便器の着座センサを利用することもできる。すなわち、便器近傍に赤外線検知装置等を備える人検知センサを設置し、便器に使用者が着座してから洗浄水供給開始までの時間を計測し、排便にかかる時間を把握する構成としてもよい。

また、本構成の流量制御弁は、既設の施設に後付け可能であるため、給水本管に設けられた水道メータしか持たない、例えば、公衆トイレやオフィスの水回り等においても、建物完成後に本流量制御弁を新たに設けることもできる。このように本実施の形態に示す種々の構成は、適宜変更可能である。

本発明の流量制御システムは、トイレにおける洗浄水の制御システムとして利用することができる。

１ フラッシュ弁装置
２ スリーブ
３ バイパス通路
１０ 弁ハウジング
１１ 入口側ブロック
１２ 出口側ブロック
１３ インレット
１４ 流入管
１５ 逆止弁
１５ａ コイルスプリング
１６ アウトレット
１７ 流出管
１８ 収納室
１８ 流量計収納室
１９ 小径部
２０ シールリング
２１，２２ 溝
２３，２４ 連結リング
２５ スリーブ
２６ 低圧室
２７ 主弁室
２８ 弁座
２９ 段差部
３０ 小径部
３１ バイパス通路
３２ シールリング
４０ 弁ハウジング
４１ 段差部
４２ 小径部
４３ 筒部
４４ シールリング
４５ 弁摺動孔
４６ 圧力室
４８ 凹部
４９ 貫通孔
４９ａ テーパー孔
５０ 摺動孔
５１ 通路
５２ 通路
５３ 可動体５３ 通路
５３ａ 通路
５４ コイルスプリング
５５ ストッパー
５６ 筒体
５６ａ 中空部
５７ 筒体
５７ａ 中空部
５８ａ，５８ｂ シールリング
５９ シールリング
６０ パイロット弁
６１ 電磁駆動部
６２ ソレノイドコイル
６３ プランジャ
６４ バイパス通路
６５ カバー
６６ 押ボタン
７０ 主制御弁
７１ シールリング
７２ パッキン
７３ コイルスプリング
７４ 連通路
８０ ストレーナ
８１ 流量計ユニット
８２ ケーシング
８３ 回転翼車
８４ ホール素子
８５ パルスカウンタ
１００ 制御装置
１００ａ 出力部
１０１ インバータ
１０２ 流量カウンタ
１０３ インジケータ
１０４ バッテリー
１０６ 記憶部
２００ 外部ハウジング
２０１ インペラ
２０５ 発電ユニット
２０６ 給水管
３００ 検知部

Claims (4)

1. トイレ内の便器に供給する洗浄水を制御するシステムであって、
   トイレ使用者の排便にかかる時間を計測する計測部と、
   流入口から流出口に至る経路中に設けられた制御弁と、
   前記流入口から流出口に至る流体の流れの有無を電気信号に置換して出力する検知部と、
   前記流出口を経て放流された流体の流量を前記検知部で取得した電気信号に基づき算出する流量算出部と、
   放流を停止すべき放流停止流量に前記流量算出部で算出した流量が達したか否かに基づき前記制御弁の開閉操作を制御する制御部と、
   トイレ使用者の一回あたりのトイレ使用時間を検知する使用時間検知部と、を備え、
   前記制御部は、前記計測部で計測したトイレ使用者の排便にかかる時間が、所定値以上の場合に第１の水量による放流を行うよう前記制御弁を制御するとともに所定値未満の場合に第１の水量よりも少量の第２の水量による放流を行うよう前記制御弁を制御し、
   さらに前記制御部は、第１の水量による放流回数と、第２の水量による放流回数をデータとして記憶する記憶部と、記憶部に記憶された前記データを出力する出力部と、を備え、
   前記使用時間検知部により検知した時間内に前記制御弁から放流した流量及び放流回数を前記データとして前記記憶部に記憶することを特徴とする流量制御システム。
2. 前記制御部が、算出された流量と予め定められる目標放流量とを比較して、その流量の過不足を算出する流量差算出回路と、流量差算出回路で算出された流量に基づき放流すべき流量を補正する補正回路とを備えることを特徴とする請求項１記載の流量制御システム。
3. 前記制御部が、算出された流量と予め定められる目標放流量とを比較して、その流量の過不足を算出する流量差算出回路を備え、
   前記出力部に、放流された流体の流量に過不足があった場合にその旨を報知する報知部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の流量制御システム。
4. 前記制御部は、所定期間における前記制御弁の作動回数に第１の水量を乗じて得た基準流量から、当該所定期間における前記流量算出部によって算出した、制御弁より実際に放流された流量を減算し、節水データを算出することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の流量制御システム。

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