JP2513745Y2

JP2513745Y2 - 水栓

Info

Publication number: JP2513745Y2
Application number: JP1988144110U
Authority: JP
Inventors: 隆一川本; 茂 ▲榊▼原; 悦史山田; 公昭山口
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: 1996-10-09
Anticipated expiration: 2003-11-04
Also published as: JPH0265775U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は水栓に係り、特に電動及び手動のいずれにて
も開閉させることができる水栓に関する。

［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］乾電池や発電機により充電される蓄電池によって電動
弁を作動させる場合、発電機や電池あるいは電動弁など
に故障が生じると、弁作動を行なうことができなくなる
ことがある。

［課題を解決するための手段］本考案の水栓は、流入口から流出口に到る主流路と、
該主流路の途中に設けられており、該主流路を上流側と
下流側とに区画する弁座と、該弁座に着座する主弁と、
該主弁に背圧を与える管制室と、該管制室と該主流路の
該弁座よりも上流側とを連通する通路と、該管制室と該
主流路の該弁座よりも下流側とを連通するパイロット通
路と、該パイロット通路を開閉するために該パイロット
通路に並列設置された電気駆動式の弁及び手動式の弁
と、を有する水栓において、該主流路に設けられた翼車
と、該翼車によって駆動される発電機と、該発電機によ
って充電され、前記電気駆動式の弁に電力を供給する蓄
電池と、を設置したことを特徴とするものである。

［作用］本考案の水栓においては、主弁の開閉を行なうパイロ
ット弁として、電気駆動式のパイロット弁と手動式のパ
イロット弁とを並列設置している。従って、電池や電気
駆動式パイロット弁等に故障があっても、この手動式パ
イロット弁にて主弁を開閉作動させることができる。ま
た、蓄電池の充電量が低くなり、水栓を電気的に開閉で
きなくなった場合、手動で通水させ、発電させて蓄電池
を再充電することができる。

［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、第７図は第６図のVII−VII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のほか、図示はしないが水栓制御
器及び蓄電池、乾電池が設けられている。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。この蓄電池と共に乾
電池が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は殼体であり、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、殼体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の周縁部は殼体２に螺
着されたキャップ10と殼体２との間に挟持されている。
殼体２及びキャップ10には、主弁６とキャップ10との間
の管制室（以下、主室ということがある。）11を主弁６
よりも上流側の流路5aに連通する通路12,13が穿設され
ている。該主室11は、キャップ10及び殼体２に穿設され
たパイロット通路14,15を介して副室16に連通され、該
副室16はさらに別のパイロット通路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
鎖しうるように電気駆動式パイロット弁（本実施例では
電磁パイロット弁）の可動コア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を介して殼体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、2
4、環状磁石23の内孔を貫通するように円筒状シリンダ2
5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2
1、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2
7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
固に吸引保持される。これにより、可動コア18が開弁状
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23の磁束による磁気吸引力だけであってもコア19がコ
ア18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（管制
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９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16、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
14,15、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1
2,13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。

符号80は手動操作式のパイロット弁装置である。第７
図に示す如く、該パイロット弁装置80は通路15の途中に
設けられている。このパイロット弁装置80の下流側はパ
イロット通路80A（第７図）を介してパイロット通路17
に連通している。このパイロット弁装置80は、該パイロ
ット通路15,80A間の開閉を行うパイロット弁体81を備え
る。殼体２には該パイロット弁体81を挿入する穴82が穿
設されており、該穴82にはキャップ83が螺装されてい
る。パイロット弁体81はリターンスプリング84により付
勢されて穴82の天井面（弁座面）85に密着可能とされて
いる。

弁座面85には孔86が穿設されており、該孔86からシャ
フト87が突出自在とされている。孔86の内周面とシャフ
ト87の外周面の間には、主室（管制室）11内の水を流出
させて主弁６を速やかに開弁させるのに十分な間隙が開
いている。シャフト87はスライドカム88の先端に設けら
れており、該スライドカム88はカムホルダ89に穿設され
たカム孔90内に摺動自在に挿入され、該スライドカム88
の後端はカムホルダ89から突出している。符号91はシー
ルリングを示す。

カムホルダ89は皿ボルトにより殼体２に固着されると
共に、その先端側は殼体２に穿設されたパイロット弁装
置取付穴92内に挿入されている。

このパイロット装置80の構造は一般的なロータリーカ
ム方式のものであり、スライドカム88の一往復により、
ロータリカム93が45°回転する。一方カムホルダ89内に
はロータリカム93の歯面を引掛けて止めるための歯面が
設けられており、その位置は２種（２水準）すなわち高
いところと低いところがある。それらは互いに45°の角
度を有しており、スライドカム88の一往復毎にロータリ
カム93は高い位置、低い位置と変化する。

従って、スライドカム88を一回押す毎にロータリカム
93の位置変化に応じてシャフト87が孔86から突出及び非
突出状態をとり、パイロット弁体81が上下動されてパイ
ロット通路15,80A間の連通状態及び遮断状態が切り替え
られる。

シャフト87が突出してパイロット弁体81が弁座面85か
ら離反すると、可動コア18が閉弁状態となっていても主
室11の水が開放される。また、次にスライドカム88を押
し操作するとシャフト87が後退し、パイロット弁体81が
閉止し、その結果主室11に圧力水が流れ込み主弁も閉止
する。従って、主弁６が閉弁した止水状態にあるとき
に、何らかの理由で電気が供給されない事態となって
も、該パイロット弁体81を手動で作動させることで、吐
水及び止水させることができる。

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、殼体２と該殼体
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34に向って流れ、流
出口４に至る。

次に第２図を参照して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
Nicd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、PN
P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
70a,71aにより前記人体検知器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。

上記実施例において、主弁６が閉弁した止水状態にあ
るときに何らかの原因で可動コア18を電気的に作動させ
ることができなくなった場合においては、前記スライド
カム88を押すことによりパイロット通路15,80A間を開放
又は遮断し、主弁６を開弁及び閉弁させることができ
る。

［効果］以上の通り、本考案の水栓によれば、発電機や電池、
電動弁などに故障が生じたり、電池の充電が不足してい
る場合などにあっても水栓の吐水、止水を行うことがで
きる。また、手動で通水させることにより蓄電池を充電
させ、電気系統を作動可能状態におくことが可能であ
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、
第７図は第６図のVII−VII線断面図である。１…水栓、２…殼体、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、80…パイロット弁装置、81…パイロッ
ト弁体、88…スライドカム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ▲榊▼原茂愛知県常滑市港町３丁目77番地株式会社イナックス榎戸工場内 (72)考案者山田悦史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 (56)参考文献実開昭59−174471（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−163784（ＪＰ，Ｕ) 特表昭61−500232（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】流入口から流出口に到る主流路と、該主流路の途中に設けられており、該主流路を上流側と
下流側とに区画する弁座と、該弁座に着座する主弁と、該主弁に背圧を与える管制室と、該管制室と該主流路の該弁座よりも上流側とを連通する
通路と、該管制室と該主流路の該弁座よりも下流側とを連通する
パイロット通路と、該パイロット通路を開閉するために該パイロット通路に
並列設置された電気駆動式の弁及び手動式の弁と、を有する水栓において、該主流路に設けられた翼車と、該翼車によって駆動される発電機と、該発電機によって充電され、前記電気駆動式の弁に電力
を供給する蓄電池と、を設置したことを特徴とする水栓。