JP3128790B2 - 給水制御装置 - Google Patents
給水制御装置Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
- F16K31/36—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor
- F16K31/40—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor with electrically-actuated member in the discharge of the motor
- F16K31/406—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor with electrically-actuated member in the discharge of the motor acting on a piston
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
- E03D3/00—Flushing devices operated by pressure of the water supply system flushing valves not connected to the water-supply main, also if air is blown in the water seal for a quick flushing
- E03D3/02—Self-closing flushing valves
- E03D3/04—Self-closing flushing valves with piston valve and pressure chamber for retarding the valve-closing movement
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
- E03D5/00—Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system
- E03D5/10—Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system operated electrically, e.g. by a photo-cell; also combined with devices for opening or closing shutters in the bowl outlet and/or with devices for raising/or lowering seat and cover and/or for swiveling the bowl
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- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
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-
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- Fluid-Driven Valves (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水の流れを制御するた
めの給水制御装置に係り、特に、乾電池のエネルギによ
り給水を制御するようになった乾電池駆動式の給水制御
装置に関する。
めの給水制御装置に係り、特に、乾電池のエネルギによ
り給水を制御するようになった乾電池駆動式の給水制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】建物内の商用電源との配線工事が不要に
なるという利点があるので、乾電池駆動式の給水制御装
置が利用されている。乾電池のエネルギで水の流れを制
御する場合には、給水系から供給される０.７−７kgf/c
m2の水頭をもった流れを乾電池を交換することなく３年
以上の長期間にわたって制御しなければならないので、
給水制御装置は省電力を図った設計がなされなければな
らない。このため、水洗便所の自動洗浄装置や洗面所や
流しの自動水栓のような給水制御装置においては、パイ
ロット操作の自動閉止弁が使用されており、自動閉止弁
の背圧室の圧力を乾電池駆動のパイロット弁によって制
御することにより給水を制御するようになっている。
なるという利点があるので、乾電池駆動式の給水制御装
置が利用されている。乾電池のエネルギで水の流れを制
御する場合には、給水系から供給される０.７−７kgf/c
m2の水頭をもった流れを乾電池を交換することなく３年
以上の長期間にわたって制御しなければならないので、
給水制御装置は省電力を図った設計がなされなければな
らない。このため、水洗便所の自動洗浄装置や洗面所や
流しの自動水栓のような給水制御装置においては、パイ
ロット操作の自動閉止弁が使用されており、自動閉止弁
の背圧室の圧力を乾電池駆動のパイロット弁によって制
御することにより給水を制御するようになっている。
【０００３】限られた電力でパイロット弁を操作するた
め、米国特許4、742、583に開示されたように、パイロッ
ト弁としては、永久磁石によりプランジャーがラッチさ
れるようになったラッチ型の電磁弁を使用するのが一般
的である。ラッチ型電磁弁においては、プランジャーを
開弁動作させる時と閉弁動作させる時にだけソレノイド
に通電すればよい。開弁状態ではプランジャーは永久磁
石によってラッチされるので、開弁状態を維持するため
の電力は必要としない。
め、米国特許4、742、583に開示されたように、パイロッ
ト弁としては、永久磁石によりプランジャーがラッチさ
れるようになったラッチ型の電磁弁を使用するのが一般
的である。ラッチ型電磁弁においては、プランジャーを
開弁動作させる時と閉弁動作させる時にだけソレノイド
に通電すればよい。開弁状態ではプランジャーは永久磁
石によってラッチされるので、開弁状態を維持するため
の電力は必要としない。
【０００４】このように、ラッチ型電磁弁は乾電池エネ
ルギの消費を低減し、乾電池の寿命を延長させるのに寄
与するものであるが、非ラッチ型の汎用の電磁弁に比べ
てコストが高いという問題がある。
ルギの消費を低減し、乾電池の寿命を延長させるのに寄
与するものであるが、非ラッチ型の汎用の電磁弁に比べ
てコストが高いという問題がある。
【０００５】また、ラッチ型の電磁弁は非ラッチ型の汎
用の電磁弁との共通化ができないので、制御装置の組立
や部品の在庫管理に手数を要し、これがまたコスト低減
の障害となっている。
用の電磁弁との共通化ができないので、制御装置の組立
や部品の在庫管理に手数を要し、これがまたコスト低減
の障害となっている。
【０００６】ラッチ型電磁弁の更に他の問題点は、いわ
ゆる“閉不良”が起こり得ることである。図１を参照し
てこの現象を説明するに、典型的には、ラッチ型電磁弁
は、弁座１に形成された流体ポート２を開閉するプラン
ジャー３と、ヨーク４と、磁極片５と、ソレノイド６
と、例えば半径方向に磁化された永久磁石７からなる。
復帰ばね（図示せず）が使用されることもあるが、不可
欠ではない。図１（Ａ）に示した閉弁状態では、ヨーク
とプランジャーとの間の固定磁気ギャップＤXは磁極片
とプランジャーとの間の可変磁気ギャップＤVより小さ
いので、永久磁石による磁束は実線矢印で示したような
磁路を形成している。この状態では、プランジャーに
は、重力と、流体ポート２の有効面積に作用する流体圧
力（および、復帰ばねがある場合にはその付勢力）とが
作用している。ソレノイド６に通電すると、図１（Ｂ）
に破線矢印で示したようにソレノイドが発生した磁束に
よる磁路が形成されて、磁極片とプランジャーを磁化
し、これによりプランジャーは磁極片に向かって吸引さ
れる。プランジャーに作用する磁気吸引力が、プランジ
ャーの自重と流体圧力による力（復帰ばねがある場合に
は、更に、そのばね力）との和に打ち勝つと、プランジ
ャーは上昇し始める。可変磁気ギャップＤVが固定磁気
ギャップＤXよりも小さくなるまでプランジャーが上昇
すると、永久磁石による磁気回路は、図１（Ｂ）に実線
矢印で示した経路から図１（Ｃ）に実線矢印で示した経
路へと切り換わる。この状態では、永久磁石による磁束
によって磁極片とプランジャーは磁化されて互いに吸引
し合い、プランジャーを“ラッチ”するので、ソレノイ
ドへの通電を停止しても電磁弁は開弁状態を維持する。
ゆる“閉不良”が起こり得ることである。図１を参照し
てこの現象を説明するに、典型的には、ラッチ型電磁弁
は、弁座１に形成された流体ポート２を開閉するプラン
ジャー３と、ヨーク４と、磁極片５と、ソレノイド６
と、例えば半径方向に磁化された永久磁石７からなる。
復帰ばね（図示せず）が使用されることもあるが、不可
欠ではない。図１（Ａ）に示した閉弁状態では、ヨーク
とプランジャーとの間の固定磁気ギャップＤXは磁極片
とプランジャーとの間の可変磁気ギャップＤVより小さ
いので、永久磁石による磁束は実線矢印で示したような
磁路を形成している。この状態では、プランジャーに
は、重力と、流体ポート２の有効面積に作用する流体圧
力（および、復帰ばねがある場合にはその付勢力）とが
作用している。ソレノイド６に通電すると、図１（Ｂ）
に破線矢印で示したようにソレノイドが発生した磁束に
よる磁路が形成されて、磁極片とプランジャーを磁化
し、これによりプランジャーは磁極片に向かって吸引さ
れる。プランジャーに作用する磁気吸引力が、プランジ
ャーの自重と流体圧力による力（復帰ばねがある場合に
は、更に、そのばね力）との和に打ち勝つと、プランジ
ャーは上昇し始める。可変磁気ギャップＤVが固定磁気
ギャップＤXよりも小さくなるまでプランジャーが上昇
すると、永久磁石による磁気回路は、図１（Ｂ）に実線
矢印で示した経路から図１（Ｃ）に実線矢印で示した経
路へと切り換わる。この状態では、永久磁石による磁束
によって磁極片とプランジャーは磁化されて互いに吸引
し合い、プランジャーを“ラッチ”するので、ソレノイ
ドへの通電を停止しても電磁弁は開弁状態を維持する。
【０００７】電磁弁を閉弁させるためには、ソレノイド
に逆方向に通電し、図１（Ｄ）に破線矢印で示したよう
に、永久磁石による磁路（実線矢印）とは逆方向の磁路
を形成する。ソレノイドによる磁力が永久磁石による磁
力に打ち勝つと、プランジャーは下降し始める。可変磁
気ギャップＤVが固定磁気ギャップＤXよりも大きくなる
までプランジャーが下降すると、永久磁石による磁気回
路は、図１（Ｄ）に実線矢印で示した経路から図１
（Ｅ）に実線矢印で示した経路へと切り換わる。この経
路が切り換わった瞬間においてソレノイドへの通電が継
続していると、プランジャーにはプランジャーを磁極片
に向かって引きつけようとする磁気吸引力が作用し、こ
の吸引力はプランジャーが更に下降運動するのを妨げ、
ひいては電磁弁の閉弁を阻害するであろう。従って、ソ
レノイドへの逆方向への通電は、永久磁石による磁力に
打ち勝ってプランジャーの下降運動を開始させるに十分
な時間だけ行わなければならず、他方、前記経路切り換
わりの瞬間にはソレノイドへの通電は停止されなければ
ならない。
に逆方向に通電し、図１（Ｄ）に破線矢印で示したよう
に、永久磁石による磁路（実線矢印）とは逆方向の磁路
を形成する。ソレノイドによる磁力が永久磁石による磁
力に打ち勝つと、プランジャーは下降し始める。可変磁
気ギャップＤVが固定磁気ギャップＤXよりも大きくなる
までプランジャーが下降すると、永久磁石による磁気回
路は、図１（Ｄ）に実線矢印で示した経路から図１
（Ｅ）に実線矢印で示した経路へと切り換わる。この経
路が切り換わった瞬間においてソレノイドへの通電が継
続していると、プランジャーにはプランジャーを磁極片
に向かって引きつけようとする磁気吸引力が作用し、こ
の吸引力はプランジャーが更に下降運動するのを妨げ、
ひいては電磁弁の閉弁を阻害するであろう。従って、ソ
レノイドへの逆方向への通電は、永久磁石による磁力に
打ち勝ってプランジャーの下降運動を開始させるに十分
な時間だけ行わなければならず、他方、前記経路切り換
わりの瞬間にはソレノイドへの通電は停止されなければ
ならない。
【０００８】プランジャーが更に下降し、図１（Ｅ）に
示したように弁座に衝突すると、プランジャーは図１
（Ｆ）に示したように跳ね返される。可変磁気ギャップ
ＤVが固定磁気ギャップＤXよりも小さくなるに十分な程
度にプランジャーが跳ね返されると、永久磁石による磁
路は、図１（Ｅ）に実線矢印で示した経路から図１
（Ｆ）に実線矢印で示した経路へと再び切り換わり、プ
ランジャーは再び磁極片に吸着され、電磁弁は開弁状態
に保持されるであろう。
示したように弁座に衝突すると、プランジャーは図１
（Ｆ）に示したように跳ね返される。可変磁気ギャップ
ＤVが固定磁気ギャップＤXよりも小さくなるに十分な程
度にプランジャーが跳ね返されると、永久磁石による磁
路は、図１（Ｅ）に実線矢印で示した経路から図１
（Ｆ）に実線矢印で示した経路へと再び切り換わり、プ
ランジャーは再び磁極片に吸着され、電磁弁は開弁状態
に保持されるであろう。
【０００９】このように、ラッチ型電磁弁は、その構造
上、プランジャーのバウンスによる閉不良が発生する可
能性を本来的にもっている。また、ソレノイドへの通電
時間を厳密に管理しなければならず、さもないと閉不良
発生の原因となる。
上、プランジャーのバウンスによる閉不良が発生する可
能性を本来的にもっている。また、ソレノイドへの通電
時間を厳密に管理しなければならず、さもないと閉不良
発生の原因となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、非ラ
ッチ型の電磁弁（通電している時だけ開弁状態を維持
し、通電を停止すると閉止する形式の電磁弁）を用いる
ことにより、閉不良を回避し、給水制御装置の作動の信
頼性を向上させることにある。
ッチ型の電磁弁（通電している時だけ開弁状態を維持
し、通電を停止すると閉止する形式の電磁弁）を用いる
ことにより、閉不良を回避し、給水制御装置の作動の信
頼性を向上させることにある。
【００１１】本発明の他の目的は、安価な電磁弁を用い
ることにより、給水制御装置のコストを低減することに
ある。
ることにより、給水制御装置のコストを低減することに
ある。
【００１２】本発明の他の目的は、ラッチ型の電磁弁を
用いることなく、乾電池のエネルギにより長期間にわた
って給水を制御することの可能な、乾電池駆動式の給水
制御装置を提供することである。
用いることなく、乾電池のエネルギにより長期間にわた
って給水を制御することの可能な、乾電池駆動式の給水
制御装置を提供することである。
【００１３】本発明の他の目的は、汎用の非ラッチ型電
磁弁を用いることにより部品の共通化を図り、もって、
給水制御装置の生産性を向上させることにある。
磁弁を用いることにより部品の共通化を図り、もって、
給水制御装置の生産性を向上させることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段および作用】本発明の給水
制御装置では、電磁弁が使用される。この電磁弁に作用
する流体圧力は圧力制御弁（減圧弁）によって流体供給
圧力（一次圧力）より低い圧力（二次圧力）に抑制され
る。このように電磁弁に作用する一次圧力が減圧され、
電磁弁の閉止状態において電磁弁プランジャーに閉弁方
向に作用する流体圧力が制限されているので、僅かな力
で電磁弁プランジャーをその弁座から引き上げて電磁弁
を開弁させることができる。従って、電磁弁を開弁させ
るに要するエネルギは僅かなもので足り、電磁弁開弁動
作時の乾電池エネルギ消費量を減少させることができ
る。
制御装置では、電磁弁が使用される。この電磁弁に作用
する流体圧力は圧力制御弁（減圧弁）によって流体供給
圧力（一次圧力）より低い圧力（二次圧力）に抑制され
る。このように電磁弁に作用する一次圧力が減圧され、
電磁弁の閉止状態において電磁弁プランジャーに閉弁方
向に作用する流体圧力が制限されているので、僅かな力
で電磁弁プランジャーをその弁座から引き上げて電磁弁
を開弁させることができる。従って、電磁弁を開弁させ
るに要するエネルギは僅かなもので足り、電磁弁開弁動
作時の乾電池エネルギ消費量を減少させることができ
る。
【００１５】一般に、給水系は０.７−７kgf/cm2の水頭
をもっているので、電磁弁で給水を制御する場合には、
電磁弁が閉じている時には、電磁弁のプランジャーには
かなりの水圧が作用しており、この水圧はプランジャー
をその弁座に押し付けるべく作用している。従って、電
磁弁を開弁させる時には、この水圧に抗してプランジャ
ーを弁座から引き上げねばならないので、電磁弁ソレノ
イドにはかなりの電流を供給しなければならない。本発
明に従い、給水圧を減圧弁により例えば約１kgf/cm2に
減圧した場合には、僅かな電気エネルギでプランジャー
を容易に弁座から引き上げることができ、電磁弁開弁時
のエネルギ消費量の節減は著しいものであることが理解
されよう。
をもっているので、電磁弁で給水を制御する場合には、
電磁弁が閉じている時には、電磁弁のプランジャーには
かなりの水圧が作用しており、この水圧はプランジャー
をその弁座に押し付けるべく作用している。従って、電
磁弁を開弁させる時には、この水圧に抗してプランジャ
ーを弁座から引き上げねばならないので、電磁弁ソレノ
イドにはかなりの電流を供給しなければならない。本発
明に従い、給水圧を減圧弁により例えば約１kgf/cm2に
減圧した場合には、僅かな電気エネルギでプランジャー
を容易に弁座から引き上げることができ、電磁弁開弁時
のエネルギ消費量の節減は著しいものであることが理解
されよう。
【００１６】次に、本発明の装置で使用する電磁弁は、
その開弁時にヨークとプランジャーとの間の磁気ギャッ
プを減少させる磁気回路形成部材を備えている。このよ
うな構成であるから、この電磁弁は、開弁動作に要する
電流よりも遥かに少ない電流でプランジャーを磁極片に
吸着し、電磁弁を開弁状態を維持することができる。こ
のため、本発明においては、電磁弁駆動回路は、電磁弁
を開弁状態に保持する期間は、電磁弁開弁時に供給する
電流より小さな電流をソレノイドに供給するようになっ
ている。その結果、電磁弁を開弁状態に維持するために
消費される乾電池エネルギも低減される。
その開弁時にヨークとプランジャーとの間の磁気ギャッ
プを減少させる磁気回路形成部材を備えている。このよ
うな構成であるから、この電磁弁は、開弁動作に要する
電流よりも遥かに少ない電流でプランジャーを磁極片に
吸着し、電磁弁を開弁状態を維持することができる。こ
のため、本発明においては、電磁弁駆動回路は、電磁弁
を開弁状態に保持する期間は、電磁弁開弁時に供給する
電流より小さな電流をソレノイドに供給するようになっ
ている。その結果、電磁弁を開弁状態に維持するために
消費される乾電池エネルギも低減される。
【００１７】このように、電磁弁を開弁させるに要する
エネルギ消費量（プランジャーを閉弁位置から開弁位置
まで引き上げるに要するエネルギ）と、電磁弁を開弁状
態に維持するに要するエネルギ消費量（プランジャーを
開弁位置に引き着けておくに要するエネルギ）との双方
が低減されるので、電磁弁操作一回当りの合計エネルギ
消費量が低減される。従って、電源を乾電池としたとし
ても、乾電池の寿命を延長させ、長期間にわたり乾電池
を交換することなく給水制御装置を作動させることがで
きる。
エネルギ消費量（プランジャーを閉弁位置から開弁位置
まで引き上げるに要するエネルギ）と、電磁弁を開弁状
態に維持するに要するエネルギ消費量（プランジャーを
開弁位置に引き着けておくに要するエネルギ）との双方
が低減されるので、電磁弁操作一回当りの合計エネルギ
消費量が低減される。従って、電源を乾電池としたとし
ても、乾電池の寿命を延長させ、長期間にわたり乾電池
を交換することなく給水制御装置を作動させることがで
きる。
【００１８】本発明の好ましい実施態様においては、圧
力制御弁は、その入口と出口とを連通する流体通路と、
前記流体通路を横切って形成された弁座と、前記流体通
路を流れる流体の流れを前記弁座と協動して制御するべ
く弁座の下流に配置された可動閉鎖部材と、弁座上流の
一次圧力を受圧するべく弁座の上流に配置され前記可動
閉鎖部材と連動する受圧部材と、前記可動閉鎖部材を開
弁方向に付勢するスプリングとを備えている。可動閉鎖
部材は弁座上流の一次圧力を開弁方向に受圧すると共に
弁座下流の二次圧力を閉弁方向に受圧し、受圧部材は弁
座上流の一次圧力を閉鎖部材の閉弁方向に受圧する。一
次圧力により閉鎖部材に作用する力と一次圧力により受
圧部材に作用する力とは相殺される。スプリングにより
閉鎖部材に作用する力は二次圧力により閉鎖部材に作用
する力と拮抗し、スプリングの付勢力によって二次圧力
が定まるようになっている。
力制御弁は、その入口と出口とを連通する流体通路と、
前記流体通路を横切って形成された弁座と、前記流体通
路を流れる流体の流れを前記弁座と協動して制御するべ
く弁座の下流に配置された可動閉鎖部材と、弁座上流の
一次圧力を受圧するべく弁座の上流に配置され前記可動
閉鎖部材と連動する受圧部材と、前記可動閉鎖部材を開
弁方向に付勢するスプリングとを備えている。可動閉鎖
部材は弁座上流の一次圧力を開弁方向に受圧すると共に
弁座下流の二次圧力を閉弁方向に受圧し、受圧部材は弁
座上流の一次圧力を閉鎖部材の閉弁方向に受圧する。一
次圧力により閉鎖部材に作用する力と一次圧力により受
圧部材に作用する力とは相殺される。スプリングにより
閉鎖部材に作用する力は二次圧力により閉鎖部材に作用
する力と拮抗し、スプリングの付勢力によって二次圧力
が定まるようになっている。
【００１９】好ましくは、圧力制御弁の可動閉鎖部材
は、更に、弁座に係合するにつれて弾性的に圧縮変形す
る弾性シール部分を有する。この場合、二次圧力により
閉鎖部材に閉弁方向に作用する力がスプリングの付勢力
と弾性シール部分の弾性変形による力との和に釣り合う
ことにより、弁座における流体の締め切りが行われる。
このように流体の締め切りが行われた時には、弾性シー
ル部分は弾性圧縮状態で弁座に係合しているので、シー
ルが完全に行われ、弁座における流体の漏れを阻止す
る。
は、更に、弁座に係合するにつれて弾性的に圧縮変形す
る弾性シール部分を有する。この場合、二次圧力により
閉鎖部材に閉弁方向に作用する力がスプリングの付勢力
と弾性シール部分の弾性変形による力との和に釣り合う
ことにより、弁座における流体の締め切りが行われる。
このように流体の締め切りが行われた時には、弾性シー
ル部分は弾性圧縮状態で弁座に係合しているので、シー
ルが完全に行われ、弁座における流体の漏れを阻止す
る。
【００２０】本発明の他の見地においては、本発明は給
水制御装置を提供するもので、この装置はパイロット操
作型の自動閉止弁（洗浄装置の場合には、洗浄弁）を備
えている。この自動閉止弁の圧力室には、圧力室内の水
を放出するブリード管路が接続してあり、このブリード
管路には自動閉止弁をパイロット操作するための乾電池
駆動の非ラッチ型の電磁弁が配置される。本発明に従
い、電磁弁の上流には、電磁弁に作用する水圧を圧力室
内の圧力より低い圧力に抑制する圧力制御弁（減圧弁）
が配置される。水圧に抗して電磁弁のプランジャーを引
き上げるため、駆動回路は、電磁弁の開弁動作時には電
磁弁に所定の強さの電流を供給する。しかし、電磁弁に
作用する水圧は圧力制御弁によって減圧されているの
で、限られた電力で電磁弁を開弁させることができる。
電磁弁開弁後に開弁状態を維持する時には、駆動回路は
より弱い電流を供給し、乾電池消費エネルギを節減す
る。
水制御装置を提供するもので、この装置はパイロット操
作型の自動閉止弁（洗浄装置の場合には、洗浄弁）を備
えている。この自動閉止弁の圧力室には、圧力室内の水
を放出するブリード管路が接続してあり、このブリード
管路には自動閉止弁をパイロット操作するための乾電池
駆動の非ラッチ型の電磁弁が配置される。本発明に従
い、電磁弁の上流には、電磁弁に作用する水圧を圧力室
内の圧力より低い圧力に抑制する圧力制御弁（減圧弁）
が配置される。水圧に抗して電磁弁のプランジャーを引
き上げるため、駆動回路は、電磁弁の開弁動作時には電
磁弁に所定の強さの電流を供給する。しかし、電磁弁に
作用する水圧は圧力制御弁によって減圧されているの
で、限られた電力で電磁弁を開弁させることができる。
電磁弁開弁後に開弁状態を維持する時には、駆動回路は
より弱い電流を供給し、乾電池消費エネルギを節減す
る。
【００２１】前述したように、好ましくは、圧力制御弁
の閉鎖部材は弾性シール部分を有し、電磁弁の閉弁時に
は水の流れを完全に締め切ることができる。従って、給
水制御装置および洗浄装置が何時間かの間使用されない
場合でも、圧力制御弁は電磁弁に作用する水圧を所定レ
ベルに抑制し、電磁弁の開弁に要する電力を制限するこ
とができる。しかし、長期間の使用中に弾性シール部分
の経時的劣化などにより締め切りが不完全になり、電磁
弁に作用する水圧が意に反して上昇することがあろう。
そこで、所定時間間隔で周期的に電磁弁を開いて給水制
御装置および洗浄装置を作動させることにより、電磁弁
に作用する水圧を周期的にリセットし、所望値に維持す
ることができる。
の閉鎖部材は弾性シール部分を有し、電磁弁の閉弁時に
は水の流れを完全に締め切ることができる。従って、給
水制御装置および洗浄装置が何時間かの間使用されない
場合でも、圧力制御弁は電磁弁に作用する水圧を所定レ
ベルに抑制し、電磁弁の開弁に要する電力を制限するこ
とができる。しかし、長期間の使用中に弾性シール部分
の経時的劣化などにより締め切りが不完全になり、電磁
弁に作用する水圧が意に反して上昇することがあろう。
そこで、所定時間間隔で周期的に電磁弁を開いて給水制
御装置および洗浄装置を作動させることにより、電磁弁
に作用する水圧を周期的にリセットし、所望値に維持す
ることができる。
【００２２】また、圧力センサーなどの水圧検出手段に
より水圧を監視し、水圧が設定値を超えた時に電磁弁を
駆動することにより水圧をリセットしてもよい。
より水圧を監視し、水圧が設定値を超えた時に電磁弁を
駆動することにより水圧をリセットしてもよい。
【００２３】本発明の上記特徴や効果、ならびに、他の
特徴や利点は、以下の実施例の記載に従い更に明らかと
なろう。
特徴や利点は、以下の実施例の記載に従い更に明らかと
なろう。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の実施例を示す添付図面を参照
しながら、本発明をより詳しく説明する。
しながら、本発明をより詳しく説明する。
【００２５】図２から図１１は本発明の第一実施例に係
る乾電池駆動の水洗便所自動洗浄装置を示す。図２を参
照するに、自動洗浄装置１０は、従来型の逆止弁兼用止
水弁１２を介して水道管に接続されると共に、水洗便器
１４への洗浄管１６に接続され、使用に伴い水洗便器１
４を自動洗浄するようになっている。図３からよく分か
るように、洗浄装置１０は建物の壁１８に設置されたハ
ウジング２０を有し、このハウジング２０内には、制御
ボックス２２とバルブユニット２４が配置してある。制
御ボックス２２には、乾電池２６と制御ユニット２８
（図３には図示せず。図１０参照）が収容されていると
共に、赤外線発光素子および受光素子からなる従来型の
人体検知センサー３０が配置してある。制御ユニット２
８は、米国特許4、742、583に開示されたように、プログ
ラムされたマイクロコンピュータからなり、同特許に開
示された態様に従い、人体検知センサー３０から窓ガラ
ス３２を介して赤外線を周期的に発射させ、反射光を監
視することにより、使用者による便器の使用を検出する
と共に、使用の終了に伴い自動的に洗浄装置１０を作動
させるもので、前記特許の開示はここに援用されるもの
である。
る乾電池駆動の水洗便所自動洗浄装置を示す。図２を参
照するに、自動洗浄装置１０は、従来型の逆止弁兼用止
水弁１２を介して水道管に接続されると共に、水洗便器
１４への洗浄管１６に接続され、使用に伴い水洗便器１
４を自動洗浄するようになっている。図３からよく分か
るように、洗浄装置１０は建物の壁１８に設置されたハ
ウジング２０を有し、このハウジング２０内には、制御
ボックス２２とバルブユニット２４が配置してある。制
御ボックス２２には、乾電池２６と制御ユニット２８
（図３には図示せず。図１０参照）が収容されていると
共に、赤外線発光素子および受光素子からなる従来型の
人体検知センサー３０が配置してある。制御ユニット２
８は、米国特許4、742、583に開示されたように、プログ
ラムされたマイクロコンピュータからなり、同特許に開
示された態様に従い、人体検知センサー３０から窓ガラ
ス３２を介して赤外線を周期的に発射させ、反射光を監
視することにより、使用者による便器の使用を検出する
と共に、使用の終了に伴い自動的に洗浄装置１０を作動
させるもので、前記特許の開示はここに援用されるもの
である。
【００２６】主として図４を参照するに、バルブユニッ
ト２４は自動閉止型の洗浄弁３４を備え、その入口３６
は逆止弁兼用止水弁１２に接続され、出口３８は洗浄管
１６に接続されている。洗浄弁３４は周知のパイロット
操作型のもので、図示した実施例では、弁座４０と協動
して洗浄水の供給を制御するピストン弁４２備えてい
る。周知のように、ピストン弁４２は弁本体４４に摺動
自在に嵌合されており、圧力室４６を画定している。こ
の圧力室４６は、後述する本発明の減圧弁４８およびパ
イロット操作用電磁弁５０を介してパイロット管５２に
接続されており、電磁弁５０の開弁により圧力室４６内
の水を放出することによりピストン弁４２の揚弁を許容
して洗浄水を供給するようになっている。周知のよう
に、ピストン弁４２には入口３６と圧力室４６を連通す
るブリードポート５４が設けてある。従って、洗浄弁３
４の操作後、電磁弁５０を閉じると、圧力下の水はブリ
ードポート５４を介して圧力室４６内に徐々に流入し、
ピストン弁４２を次第に押し下げ、終にはピストン弁４
２を弁座４０に密着させて洗浄水を遮断するであろう。
このように圧力室４６は洗浄弁３４の閉止動作を緩和さ
せて給水系のウォーターハンマー現象を防止するように
なっている。しかし、周知のように、ブリードポート５
４の口径は電磁弁５０のパイロットポート５６の口径よ
り小さく設定してあり、パイロットポート５６を介して
圧力室４６から逃れる水の流量はブリードポート５４を
介して圧力室４６に流入する水の流量より多いので、電
磁弁５０を開弁した時には、圧力室４６内の水は放出さ
れ、洗浄弁３４は開弁する。このように、圧力室４６
は、また、電磁弁５０によって洗浄弁３４をパイロット
操作するのを可能にしている。
ト２４は自動閉止型の洗浄弁３４を備え、その入口３６
は逆止弁兼用止水弁１２に接続され、出口３８は洗浄管
１６に接続されている。洗浄弁３４は周知のパイロット
操作型のもので、図示した実施例では、弁座４０と協動
して洗浄水の供給を制御するピストン弁４２備えてい
る。周知のように、ピストン弁４２は弁本体４４に摺動
自在に嵌合されており、圧力室４６を画定している。こ
の圧力室４６は、後述する本発明の減圧弁４８およびパ
イロット操作用電磁弁５０を介してパイロット管５２に
接続されており、電磁弁５０の開弁により圧力室４６内
の水を放出することによりピストン弁４２の揚弁を許容
して洗浄水を供給するようになっている。周知のよう
に、ピストン弁４２には入口３６と圧力室４６を連通す
るブリードポート５４が設けてある。従って、洗浄弁３
４の操作後、電磁弁５０を閉じると、圧力下の水はブリ
ードポート５４を介して圧力室４６内に徐々に流入し、
ピストン弁４２を次第に押し下げ、終にはピストン弁４
２を弁座４０に密着させて洗浄水を遮断するであろう。
このように圧力室４６は洗浄弁３４の閉止動作を緩和さ
せて給水系のウォーターハンマー現象を防止するように
なっている。しかし、周知のように、ブリードポート５
４の口径は電磁弁５０のパイロットポート５６の口径よ
り小さく設定してあり、パイロットポート５６を介して
圧力室４６から逃れる水の流量はブリードポート５４を
介して圧力室４６に流入する水の流量より多いので、電
磁弁５０を開弁した時には、圧力室４６内の水は放出さ
れ、洗浄弁３４は開弁する。このように、圧力室４６
は、また、電磁弁５０によって洗浄弁３４をパイロット
操作するのを可能にしている。
【００２７】本発明に従い、圧力室４６と電磁弁５０と
の間には圧力制御弁（減圧弁）４８が配置してあり、電
磁弁５０に作用する水圧を例えば１kgf/cm2に制限する
ようになっている。図５および図６の拡大図を参照する
に、減圧弁４８は、入口５８と出口６０を連通する通路
６２を備えた弁本体６４を有し、この通路６２を横切っ
て弁座インサート６６が配置してある。弁座６６は、ナ
ット６８を用いて弁軸７０に固定された閉鎖部材７２に
よって開閉されるもので、図示したようにこの閉鎖部材
７２は弁座６６の下流に配置されている。閉鎖部材７２
はばね受けとして作用するスカート部７４を有し、この
スカート７４に支承されたスプリング７６により閉鎖部
材７２は開弁方向に付勢されている。本体６４には弁座
６６と同軸的にボア７８が形成してあり、閉鎖部材のス
カート７４はこのボア７８によって摺動自在に案内され
ている。弁軸７０と閉鎖部材７２とスプリング７６との
組立体を弁本体６４内に挿入した後、Ｏリング８０を介
して蓋８２が本体６４にねじ止めされる。閉鎖部材７２
と蓋８２との間には弁座６６下流の二次圧力を受圧する
二次圧力室８４が形成される。閉鎖部材７２のスカート
７４には開口８６が設けてあり、二次圧力を圧力室８４
内に導入するようになっている。或いは、ボア７８に対
するスカート７４の嵌合いを充分緩くすることにより、
二次圧力を圧力室８４内に導入してもよい。
の間には圧力制御弁（減圧弁）４８が配置してあり、電
磁弁５０に作用する水圧を例えば１kgf/cm2に制限する
ようになっている。図５および図６の拡大図を参照する
に、減圧弁４８は、入口５８と出口６０を連通する通路
６２を備えた弁本体６４を有し、この通路６２を横切っ
て弁座インサート６６が配置してある。弁座６６は、ナ
ット６８を用いて弁軸７０に固定された閉鎖部材７２に
よって開閉されるもので、図示したようにこの閉鎖部材
７２は弁座６６の下流に配置されている。閉鎖部材７２
はばね受けとして作用するスカート部７４を有し、この
スカート７４に支承されたスプリング７６により閉鎖部
材７２は開弁方向に付勢されている。本体６４には弁座
６６と同軸的にボア７８が形成してあり、閉鎖部材のス
カート７４はこのボア７８によって摺動自在に案内され
ている。弁軸７０と閉鎖部材７２とスプリング７６との
組立体を弁本体６４内に挿入した後、Ｏリング８０を介
して蓋８２が本体６４にねじ止めされる。閉鎖部材７２
と蓋８２との間には弁座６６下流の二次圧力を受圧する
二次圧力室８４が形成される。閉鎖部材７２のスカート
７４には開口８６が設けてあり、二次圧力を圧力室８４
内に導入するようになっている。或いは、ボア７８に対
するスカート７４の嵌合いを充分緩くすることにより、
二次圧力を圧力室８４内に導入してもよい。
【００２８】弁座６６の上流において、弁本体６４には
弁座６６と同軸的な段付きボア８８が形成してあり、こ
のボア８８の肩部には入口５８における一次圧力を受圧
するためのダイアフラム９０がリテーナ９２により固定
してある。ダイアフラム９０の有効受圧面積は弁座６６
の有効面積に等しくなるように設定してある。従って、
図６に示した閉止状態において、入口５８の一次圧力に
よって閉鎖部材７２が受ける力は、該一次圧力によって
ダイアフラム９０が反対方向に受ける力に等しい。図示
したように、ダイアフラム９０の中央部は弁軸７０に螺
合されたナット９４によって弁軸７０のフランジ９６に
締結されている。ナット９４はリテーナ９２に摺動自在
に嵌合されており、弁軸７０の移動に伴いダイアフラム
９０が撓む時にダイアフラム９０を案内し、ダイアフラ
ム９０の損傷を防止するようになっている。
弁座６６と同軸的な段付きボア８８が形成してあり、こ
のボア８８の肩部には入口５８における一次圧力を受圧
するためのダイアフラム９０がリテーナ９２により固定
してある。ダイアフラム９０の有効受圧面積は弁座６６
の有効面積に等しくなるように設定してある。従って、
図６に示した閉止状態において、入口５８の一次圧力に
よって閉鎖部材７２が受ける力は、該一次圧力によって
ダイアフラム９０が反対方向に受ける力に等しい。図示
したように、ダイアフラム９０の中央部は弁軸７０に螺
合されたナット９４によって弁軸７０のフランジ９６に
締結されている。ナット９４はリテーナ９２に摺動自在
に嵌合されており、弁軸７０の移動に伴いダイアフラム
９０が撓む時にダイアフラム９０を案内し、ダイアフラ
ム９０の損傷を防止するようになっている。
【００２９】図７からよく分かるように、本発明の好ま
しい実施態様に従い、閉鎖部材７２のうち弁座６６に面
する部分には、エラストマーなどからなる弾性シール部
材９８が設けてあり、弁座６６を弾力的にシールするよ
うになっている。
しい実施態様に従い、閉鎖部材７２のうち弁座６６に面
する部分には、エラストマーなどからなる弾性シール部
材９８が設けてあり、弁座６６を弾力的にシールするよ
うになっている。
【００３０】主として図６を参照してこの減圧弁４８の
作動を説明するに、図６に示したように閉鎖部材７２の
弾性シール部材９８が弁座６６に接触している時には、
入口５８における一次圧力Ｐ1はダイアフラム９０に上
向きに作用すると共に、閉鎖部材７２に下向きに作用す
る。本実施例においては、前述したように、ダイアフラ
ム９０の受圧面積と弁座６６の有効面積とは等しいの
で、一次圧力によってダイアフラム９０が受ける力と閉
鎖部材７２が受ける力とは等しく、弁軸７０を介して逆
方向に作用するこれらの力は互いに相殺される。
作動を説明するに、図６に示したように閉鎖部材７２の
弾性シール部材９８が弁座６６に接触している時には、
入口５８における一次圧力Ｐ1はダイアフラム９０に上
向きに作用すると共に、閉鎖部材７２に下向きに作用す
る。本実施例においては、前述したように、ダイアフラ
ム９０の受圧面積と弁座６６の有効面積とは等しいの
で、一次圧力によってダイアフラム９０が受ける力と閉
鎖部材７２が受ける力とは等しく、弁軸７０を介して逆
方向に作用するこれらの力は互いに相殺される。
【００３１】他方、閉鎖部材７２には、弁座６６より下
流の二次圧力Ｐ2が二次圧力室８４から作用する。この
二次圧力Ｐ2は弁座６６の有効面積について閉鎖部材７
２に作用し、閉鎖部材７２に上向きの力を作用させる。
同時に、閉鎖部材７２はスプリング７６により下向きの
力を受ける。従って、一義的には、閉鎖部材７２の位置
は、二次圧力Ｐ2による上向きの力とスプリング７６に
よる下向きの力との釣り合いにより定まる。図６に示し
たように閉鎖部材７２の弾性シール部材９８が弁座６６
に丁度接触している時には、二次圧力Ｐ2はスプリング
７６の付勢力のみにより定まる。二次圧力Ｐ2がスプリ
ング７６により定まる設定値より低い間は、スプリング
７６により閉鎖部材７２に作用する力は二次圧力室８４
内の水圧により閉鎖部材７２に作用する力に打ち勝ち、
閉鎖部材７２を開弁方向（下向き）に付勢するので、水
は弁座６６の下流に流れ、二次圧力Ｐ2の上昇を許容す
る。
流の二次圧力Ｐ2が二次圧力室８４から作用する。この
二次圧力Ｐ2は弁座６６の有効面積について閉鎖部材７
２に作用し、閉鎖部材７２に上向きの力を作用させる。
同時に、閉鎖部材７２はスプリング７６により下向きの
力を受ける。従って、一義的には、閉鎖部材７２の位置
は、二次圧力Ｐ2による上向きの力とスプリング７６に
よる下向きの力との釣り合いにより定まる。図６に示し
たように閉鎖部材７２の弾性シール部材９８が弁座６６
に丁度接触している時には、二次圧力Ｐ2はスプリング
７６の付勢力のみにより定まる。二次圧力Ｐ2がスプリ
ング７６により定まる設定値より低い間は、スプリング
７６により閉鎖部材７２に作用する力は二次圧力室８４
内の水圧により閉鎖部材７２に作用する力に打ち勝ち、
閉鎖部材７２を開弁方向（下向き）に付勢するので、水
は弁座６６の下流に流れ、二次圧力Ｐ2の上昇を許容す
る。
【００３２】反対に、二次圧力Ｐ2がスプリング７６に
より定まる設定値より高くなると、二次圧力室８４内の
水圧により閉鎖部材７２に作用する力が増大し、スプリ
ング７６の作用に打ち勝って閉鎖部材７２をより強く弁
座６６に押圧する。二次圧力Ｐ2が次第に高くなるにつ
れて、閉鎖部材７２は益々強く弁座６６に押圧され、図
７に示したように弁座６６はエラストマー製シール部材
９８を弾性圧縮変形させながら次第に弾性シール部材９
８に食い込むであろう。これに伴い、閉鎖部材７２は弾
性シール部材９８の弾性圧縮変形に応じた力を受ける。
最終的には、二次圧力室８４内の水圧により閉鎖部材７
２に作用する力が、スプリング７６による力とシール部
材９８の弾性変形による力との和に釣り合った時点で、
閉鎖部材７２による弁座６６の締め切りが行われる。こ
のように、この減圧弁４８の二次圧力は若干のヒステリ
シスを示すが、弁座６６の締め切りが行われた時には弁
座６６は図７に示したように十分な力で弾性シール部材
９８に弾力的に食い込んでいるので、弁座における漏れ
を十分に防止することができ、電磁弁５０に印加される
水圧が常に一定値に制限されるように作動することがで
きる。スプリング７６のばね定数および弾性シール部材
９８のエラストマー材料は、締め切り時の二次圧力Ｐ2
が例えば約１kg/cm2になるように選ぶことができる。
より定まる設定値より高くなると、二次圧力室８４内の
水圧により閉鎖部材７２に作用する力が増大し、スプリ
ング７６の作用に打ち勝って閉鎖部材７２をより強く弁
座６６に押圧する。二次圧力Ｐ2が次第に高くなるにつ
れて、閉鎖部材７２は益々強く弁座６６に押圧され、図
７に示したように弁座６６はエラストマー製シール部材
９８を弾性圧縮変形させながら次第に弾性シール部材９
８に食い込むであろう。これに伴い、閉鎖部材７２は弾
性シール部材９８の弾性圧縮変形に応じた力を受ける。
最終的には、二次圧力室８４内の水圧により閉鎖部材７
２に作用する力が、スプリング７６による力とシール部
材９８の弾性変形による力との和に釣り合った時点で、
閉鎖部材７２による弁座６６の締め切りが行われる。こ
のように、この減圧弁４８の二次圧力は若干のヒステリ
シスを示すが、弁座６６の締め切りが行われた時には弁
座６６は図７に示したように十分な力で弾性シール部材
９８に弾力的に食い込んでいるので、弁座における漏れ
を十分に防止することができ、電磁弁５０に印加される
水圧が常に一定値に制限されるように作動することがで
きる。スプリング７６のばね定数および弾性シール部材
９８のエラストマー材料は、締め切り時の二次圧力Ｐ2
が例えば約１kg/cm2になるように選ぶことができる。
【００３３】このように洗浄弁３４の圧力室４６からの
水圧は減圧弁４８によって減圧された上で電磁弁５０に
伝えられる。再び図４を参照するに、電磁弁５０は弁室
１００が形成されたブロック１０２と、このブロックに
締結されたソレノイド・アクチュエータ１０４を有す
る。弁室１００に臨んでブロック１０２には弁座１０６
が設けてあり、この弁座にはブリード管５２に連通する
パイロットポート５６が形成してある。
水圧は減圧弁４８によって減圧された上で電磁弁５０に
伝えられる。再び図４を参照するに、電磁弁５０は弁室
１００が形成されたブロック１０２と、このブロックに
締結されたソレノイド・アクチュエータ１０４を有す
る。弁室１００に臨んでブロック１０２には弁座１０６
が設けてあり、この弁座にはブリード管５２に連通する
パイロットポート５６が形成してある。
【００３４】図８および図９の拡大図からよく分かるよ
うに、パイロット電磁弁５０は通電している間だけ開弁
状態を維持する非ラッチ型のものである。プラスチック
製のボビン１０８にはソレノイドコイル１１０が巻いて
あり、その端子１１２は電磁弁駆動回路として作用する
制御ユニット２８（図１０）に接続され、制御ユニット
２８から通電される。電磁弁５０は、更に、基板１１４
とハウジング１１６と端板１１８を有し、これらの部材
は強固に互いに一体的に連結されていると共に、強磁性
材料で形成されており、周知のようにヨークを構成して
いる。端板１１８には磁極片１２０が固定してあり、ボ
ビン１０８はプランジャー１２２を摺動自在に収容して
いる。プランジャー１２２の下端には強磁性材料からな
るフランジ１２４が嵌合してあり、このフランジ１２４
はプランジャー１２２の爪１２６をかしめることにより
プランジャー１２２に固定されている。プランジャー１
２２の下端にはエラストマー材料からなるシール部材１
２８が焼き付けてあり、ブリードポート５６を液密に閉
鎖するようになっている。図示した実施例では、プラン
ジャー１２２はスプリング１３０によって弁座１０６に
向かって付勢されているが、プランジャー１２２は自重
と水圧によって弁座に付勢されるのでこのスプリングは
不可欠ではない。
うに、パイロット電磁弁５０は通電している間だけ開弁
状態を維持する非ラッチ型のものである。プラスチック
製のボビン１０８にはソレノイドコイル１１０が巻いて
あり、その端子１１２は電磁弁駆動回路として作用する
制御ユニット２８（図１０）に接続され、制御ユニット
２８から通電される。電磁弁５０は、更に、基板１１４
とハウジング１１６と端板１１８を有し、これらの部材
は強固に互いに一体的に連結されていると共に、強磁性
材料で形成されており、周知のようにヨークを構成して
いる。端板１１８には磁極片１２０が固定してあり、ボ
ビン１０８はプランジャー１２２を摺動自在に収容して
いる。プランジャー１２２の下端には強磁性材料からな
るフランジ１２４が嵌合してあり、このフランジ１２４
はプランジャー１２２の爪１２６をかしめることにより
プランジャー１２２に固定されている。プランジャー１
２２の下端にはエラストマー材料からなるシール部材１
２８が焼き付けてあり、ブリードポート５６を液密に閉
鎖するようになっている。図示した実施例では、プラン
ジャー１２２はスプリング１３０によって弁座１０６に
向かって付勢されているが、プランジャー１２２は自重
と水圧によって弁座に付勢されるのでこのスプリングは
不可欠ではない。
【００３５】多少の製造公差があってもプランジャー１
２２がその全ストロークを移動するのを可能にするた
め、フランジ１２４と基板１１４との間の距離は、図８
に示した閉弁位置においてプランジャー１２２のストロ
ークより若干大きくなるように設定してある。
２２がその全ストロークを移動するのを可能にするた
め、フランジ１２４と基板１１４との間の距離は、図８
に示した閉弁位置においてプランジャー１２２のストロ
ークより若干大きくなるように設定してある。
【００３６】パイロット電磁弁５０の制御は制御ユニッ
ト２８によって行われるもので、この制御ユニット２８
は、米国特許4、742、583に開示された態様に従い便器の
使用の終了を検知すると、自動的にソレノイド１１０を
励起する。制御ユニット２８からソレノイド１１０に通
電すると、図９に示したようにプランジャー１２２は磁
極片１２０に向かって吸引され、パイロットポート５６
は開放される。図８に示した電磁弁５０の閉弁位置で
は、弁室１００内には二次圧力Ｐ2が作用しており、他
方、ブリードポート５６は大気圧下にある。従って、プ
ランジャー１２２には、弁室１００内の二次圧力Ｐ2が
パイロットポート５６の有効面積に対して作用する水圧
が作用している。プランジャー１２２には、更に、重力
とスプリング１３０の力とが作用している。従って、ソ
レノイド１１０への通電は、これらの力に抗してプラン
ジャー１２２を引き上げるに充分なものでなければなら
ない。しかしながら、弁室１００内の二次圧力Ｐ2は前
述したように減圧弁４８によって例えば約１kgf/cm2程
度に減圧されているので、プランジャー１２２を引き上
げるための通電は、例えば、約５０ｍＡの電流で約０．
１秒程度行えば充分であろう。
ト２８によって行われるもので、この制御ユニット２８
は、米国特許4、742、583に開示された態様に従い便器の
使用の終了を検知すると、自動的にソレノイド１１０を
励起する。制御ユニット２８からソレノイド１１０に通
電すると、図９に示したようにプランジャー１２２は磁
極片１２０に向かって吸引され、パイロットポート５６
は開放される。図８に示した電磁弁５０の閉弁位置で
は、弁室１００内には二次圧力Ｐ2が作用しており、他
方、ブリードポート５６は大気圧下にある。従って、プ
ランジャー１２２には、弁室１００内の二次圧力Ｐ2が
パイロットポート５６の有効面積に対して作用する水圧
が作用している。プランジャー１２２には、更に、重力
とスプリング１３０の力とが作用している。従って、ソ
レノイド１１０への通電は、これらの力に抗してプラン
ジャー１２２を引き上げるに充分なものでなければなら
ない。しかしながら、弁室１００内の二次圧力Ｐ2は前
述したように減圧弁４８によって例えば約１kgf/cm2程
度に減圧されているので、プランジャー１２２を引き上
げるための通電は、例えば、約５０ｍＡの電流で約０．
１秒程度行えば充分であろう。
【００３７】図９に示したようにプランジャー１２２が
磁極片１２０に吸着されると、強磁性材料からなるフラ
ンジ１２４は基板１１４に接近し、矢印で示した経路の
磁気回路が形成される。矢印で示したように、ヨークを
構成する基板１１４とプランジャー１２２との間の半径
方向磁気ギャップは、基板１１４とプランジャー１２２
とを磁気的に架橋連結するフランジ１２４によって迂回
され、フランジ１２４は基板１１４とプランジャー１２
２との間に磁気回路を形成する部材として作用する。従
って、例えば約５ｍＡ程度の微小な電流をソレノイド１
１０に通電するだけで、プランジャー１２２を磁極片１
２０に吸着させ、電磁弁５０を開弁状態に維持すること
ができる。電磁弁５０をこのように開弁状態に維持する
ための通電は、洗浄弁３４のピストン弁４２の揚弁を許
容するに充分な時間だけ行われるもので、例えば、約５
秒間行われる。制御ユニット２８は所定時間経過後ソレ
ノイド１１０への通電を停止する。洗浄弁３４は洗浄水
を水洗便器に供給しながら周知のように徐々に自動的に
閉弁する。
磁極片１２０に吸着されると、強磁性材料からなるフラ
ンジ１２４は基板１１４に接近し、矢印で示した経路の
磁気回路が形成される。矢印で示したように、ヨークを
構成する基板１１４とプランジャー１２２との間の半径
方向磁気ギャップは、基板１１４とプランジャー１２２
とを磁気的に架橋連結するフランジ１２４によって迂回
され、フランジ１２４は基板１１４とプランジャー１２
２との間に磁気回路を形成する部材として作用する。従
って、例えば約５ｍＡ程度の微小な電流をソレノイド１
１０に通電するだけで、プランジャー１２２を磁極片１
２０に吸着させ、電磁弁５０を開弁状態に維持すること
ができる。電磁弁５０をこのように開弁状態に維持する
ための通電は、洗浄弁３４のピストン弁４２の揚弁を許
容するに充分な時間だけ行われるもので、例えば、約５
秒間行われる。制御ユニット２８は所定時間経過後ソレ
ノイド１１０への通電を停止する。洗浄弁３４は洗浄水
を水洗便器に供給しながら周知のように徐々に自動的に
閉弁する。
【００３８】このように、本発明によれば、給水圧が減
圧弁４８によって減圧され、その結果、電磁弁５０のプ
ランジャー１２２を引き上げるに要するエネルギ消費量
が低減されていると共に、プランジャー１２２を開弁状
態に維持するに要するエネルギ消費量も低減されている
ので、自動洗浄装置１０の操作一回当りの合計エネルギ
消費量は限られている。給水圧を減圧弁４８によって約
１kgf/cm２程度に減圧し、プランジャー１２２引き上げ
時に約５０ｍＡの電流を約０.１秒間ソレノイド１１０
に通電し、電磁弁５０を開弁状態に維持する約５秒間の
間ソレノイドに約５ｍＡの電流を供給する場合には、市
場で容易に入手可能な通常の単３のマンガン電池又はア
ルカリ電池４本を電源として使用した場合でも、４００
０回／月の使用頻度で約２年以上の長期間にわたって自
動洗浄装置１０を作動させることができるであろう。
圧弁４８によって減圧され、その結果、電磁弁５０のプ
ランジャー１２２を引き上げるに要するエネルギ消費量
が低減されていると共に、プランジャー１２２を開弁状
態に維持するに要するエネルギ消費量も低減されている
ので、自動洗浄装置１０の操作一回当りの合計エネルギ
消費量は限られている。給水圧を減圧弁４８によって約
１kgf/cm２程度に減圧し、プランジャー１２２引き上げ
時に約５０ｍＡの電流を約０.１秒間ソレノイド１１０
に通電し、電磁弁５０を開弁状態に維持する約５秒間の
間ソレノイドに約５ｍＡの電流を供給する場合には、市
場で容易に入手可能な通常の単３のマンガン電池又はア
ルカリ電池４本を電源として使用した場合でも、４００
０回／月の使用頻度で約２年以上の長期間にわたって自
動洗浄装置１０を作動させることができるであろう。
【００３９】自動洗浄装置１０の長期間にわたる使用中
には、減圧弁４８の弾性シール部材９８の経時的劣化や
塵埃や堆積物の付着により減圧弁４８の締め切り性能が
低下し、電磁弁５０に作用する二次圧力が自動洗浄装置
１０の不使用時に意に反して次第に上昇するかも知れな
い。そこで、図４に示したように、例えば電磁弁５０の
弁室１００に臨んで従来型の圧力センサー１３２を設
け、配線１３４によりセンサー１３２からの出力を制御
ユニット２８に入力して二次圧力を監視するのが好まし
い。制御ユニット２８は図１１のフローチャートに示し
たように時間割り込みルーチンとして周期的に二次圧力
を監視し、二次圧力が設定値を超えた場合には自動的に
電磁弁５０を励起し、極めて短時間の間だけ洗浄装置１
０を作動させる（設備保護洗浄）。これにより、二次圧
力は設定値にリセットされる。或いは、圧力センサーに
より二次圧力を監視して設備保護洗浄を行う代わりに、
例えば数時間毎に周期的に電磁弁５０を作動させること
により二次圧力をリセットしてもよい。
には、減圧弁４８の弾性シール部材９８の経時的劣化や
塵埃や堆積物の付着により減圧弁４８の締め切り性能が
低下し、電磁弁５０に作用する二次圧力が自動洗浄装置
１０の不使用時に意に反して次第に上昇するかも知れな
い。そこで、図４に示したように、例えば電磁弁５０の
弁室１００に臨んで従来型の圧力センサー１３２を設
け、配線１３４によりセンサー１３２からの出力を制御
ユニット２８に入力して二次圧力を監視するのが好まし
い。制御ユニット２８は図１１のフローチャートに示し
たように時間割り込みルーチンとして周期的に二次圧力
を監視し、二次圧力が設定値を超えた場合には自動的に
電磁弁５０を励起し、極めて短時間の間だけ洗浄装置１
０を作動させる（設備保護洗浄）。これにより、二次圧
力は設定値にリセットされる。或いは、圧力センサーに
より二次圧力を監視して設備保護洗浄を行う代わりに、
例えば数時間毎に周期的に電磁弁５０を作動させること
により二次圧力をリセットしてもよい。
【００４０】図１２は、図５から図７に示した減圧弁４
８の変化形を示す。記載を簡素化するため、図５から図
７に示した構成要素と類似する構成要素は同一の参照番
号で示し、相違点のみを説明する。図１２に示した減圧
弁１３６の特徴は、スプリングの予荷重を調節可能にす
ることにより、二次圧力を調節可能にしたことにある。
このため、弁本体６４にダイアフラム９０を固定するた
めのリテーナ１３８は筒状の延長部１４０を有し、この
延長部１４０に調節ねじ１４２が螺合してある。ダイア
フラム９０を弁軸７０に固定するためのナット１４４
は、リテーナ１３８の筒状延長部１４０によって摺動自
在に案内されており、スプリング７６はこのナット１４
４と調節ねじ１４２との間に配置されている。従って、
ナット１４４はスプリング７６のばね受けとして作用す
ると共に、弁軸７０が上下運動をする時にダイアフラム
９０を案内し保護する作用を果す。調節ねじ１４２を締
め又は緩めることにより、スプリング７６の予荷重を調
節し、弁軸７０を介して閉鎖部材７２に伝えられる開弁
方向不勢力を増減し、もって、二次圧力を可変調節する
ことができる。図１２に示した構造は、図５に示した減
圧弁に比較してコストは増加するが、設置場所に応じて
二次圧力を調節できる利点がある。
８の変化形を示す。記載を簡素化するため、図５から図
７に示した構成要素と類似する構成要素は同一の参照番
号で示し、相違点のみを説明する。図１２に示した減圧
弁１３６の特徴は、スプリングの予荷重を調節可能にす
ることにより、二次圧力を調節可能にしたことにある。
このため、弁本体６４にダイアフラム９０を固定するた
めのリテーナ１３８は筒状の延長部１４０を有し、この
延長部１４０に調節ねじ１４２が螺合してある。ダイア
フラム９０を弁軸７０に固定するためのナット１４４
は、リテーナ１３８の筒状延長部１４０によって摺動自
在に案内されており、スプリング７６はこのナット１４
４と調節ねじ１４２との間に配置されている。従って、
ナット１４４はスプリング７６のばね受けとして作用す
ると共に、弁軸７０が上下運動をする時にダイアフラム
９０を案内し保護する作用を果す。調節ねじ１４２を締
め又は緩めることにより、スプリング７６の予荷重を調
節し、弁軸７０を介して閉鎖部材７２に伝えられる開弁
方向不勢力を増減し、もって、二次圧力を可変調節する
ことができる。図１２に示した構造は、図５に示した減
圧弁に比較してコストは増加するが、設置場所に応じて
二次圧力を調節できる利点がある。
【００４１】図１３から図１５は、本発明を水洗式小便
器の自動洗浄装置に適用した実施例を示す。前述した第
１実施例に比べ、この実施例は、パイロット操作型自動
閉止弁の上流に減圧弁を配置することにより、洗浄一回
当りに便器に供給される合計洗浄水量を一定にし、もっ
て節水を図ったことを特徴としている。図１３から図１
５においては、図２から図１０を参照した前述した構成
要素と共通する構成要素は同じ参照番号で示してある。
器の自動洗浄装置に適用した実施例を示す。前述した第
１実施例に比べ、この実施例は、パイロット操作型自動
閉止弁の上流に減圧弁を配置することにより、洗浄一回
当りに便器に供給される合計洗浄水量を一定にし、もっ
て節水を図ったことを特徴としている。図１３から図１
５においては、図２から図１０を参照した前述した構成
要素と共通する構成要素は同じ参照番号で示してある。
【００４２】図１３および図１４を参照するに、自動洗
浄装置１５０は小便器１５２の上部に形成した収納部１
５４内に配置してあり、バルブユニット１５６と制御ボ
ックス２２とを備えている。逆止弁兼用止水弁１２の入
口は周知の態様で水道管（図示せず）に接続され、その
出口はエルボ管１５８を介してバルブユニット１５６に
接続される。制御ボックス２２の制御ユニット２８は基
本的に第１実施例と同様に作動するもので、人体検知セ
ンサー３０からの赤外線の発射と使用者による反射光の
検出により小便器１５２の使用とその終了を検出し、使
用の終了に伴い自動的にバルブユニット１５６を作動さ
せる。バルブユニット１５６から吐出された洗浄水は小
便器１５２の洗浄水分配室１６０に供給され、周知の態
様で小便器を洗浄する。
浄装置１５０は小便器１５２の上部に形成した収納部１
５４内に配置してあり、バルブユニット１５６と制御ボ
ックス２２とを備えている。逆止弁兼用止水弁１２の入
口は周知の態様で水道管（図示せず）に接続され、その
出口はエルボ管１５８を介してバルブユニット１５６に
接続される。制御ボックス２２の制御ユニット２８は基
本的に第１実施例と同様に作動するもので、人体検知セ
ンサー３０からの赤外線の発射と使用者による反射光の
検出により小便器１５２の使用とその終了を検出し、使
用の終了に伴い自動的にバルブユニット１５６を作動さ
せる。バルブユニット１５６から吐出された洗浄水は小
便器１５２の洗浄水分配室１６０に供給され、周知の態
様で小便器を洗浄する。
【００４３】図１５を参照するに、小便器の自動洗浄装
置１５０のバルブユニット１５６は、パイロット操作型
の自動閉止洗浄弁１６２を有する。この洗浄弁１６２の
上流には、図５から図７を参照して前述したのと同一の
減圧弁４８が接続されている。減圧弁４８については改
めて説明することを要しないであろう。減圧弁４８の入
口５８は逆止弁兼用止水弁１２からのエルボ管１５８に
接続されている。減圧弁４８の出口６０は洗浄弁１６２
の入口１６４に接続されており、水道管からの一次圧力
を所定の二次圧力に抑制し、斯く制限された水圧を洗浄
弁１６２の入口１６４に印加するようになっている。
置１５０のバルブユニット１５６は、パイロット操作型
の自動閉止洗浄弁１６２を有する。この洗浄弁１６２の
上流には、図５から図７を参照して前述したのと同一の
減圧弁４８が接続されている。減圧弁４８については改
めて説明することを要しないであろう。減圧弁４８の入
口５８は逆止弁兼用止水弁１２からのエルボ管１５８に
接続されている。減圧弁４８の出口６０は洗浄弁１６２
の入口１６４に接続されており、水道管からの一次圧力
を所定の二次圧力に抑制し、斯く制限された水圧を洗浄
弁１６２の入口１６４に印加するようになっている。
【００４４】洗浄弁１６２は従来型のもので、電磁弁に
よるパイロット操作が可能であると共に、操作後は自動
的に閉弁するものである。前述した第１実施例の洗浄弁
３４がピストン弁４２を有するのと異なり、図１５に示
した実施例では、ダイアフラム型の洗浄弁１６２が使用
してある。しかし、ダイアフラム型洗浄弁１６２の機能
はピストン弁型洗浄弁３４の機能と実質的に同一であ
り、詳細な説明を要しないであろう。弁本体１６６には
出口１６８に通づる弁座１７０が形成してあり、ダイア
フラム弁１７２は弁座１７０と協動して入口１６４から
出口１６８への洗浄水の流れを制御する。第１実施例の
ピストン弁４２のブリードポート５４と同様に、ダイア
フラム弁１７２には口径決めされたブリードポート１７
４が形成してあり、圧力室１７６内に流入する水の流量
を計量するようになっている。図示した実施例では、ダ
イアフラム弁１７２の揚程を調節するための調節ねじ１
７８が設けてある。
よるパイロット操作が可能であると共に、操作後は自動
的に閉弁するものである。前述した第１実施例の洗浄弁
３４がピストン弁４２を有するのと異なり、図１５に示
した実施例では、ダイアフラム型の洗浄弁１６２が使用
してある。しかし、ダイアフラム型洗浄弁１６２の機能
はピストン弁型洗浄弁３４の機能と実質的に同一であ
り、詳細な説明を要しないであろう。弁本体１６６には
出口１６８に通づる弁座１７０が形成してあり、ダイア
フラム弁１７２は弁座１７０と協動して入口１６４から
出口１６８への洗浄水の流れを制御する。第１実施例の
ピストン弁４２のブリードポート５４と同様に、ダイア
フラム弁１７２には口径決めされたブリードポート１７
４が形成してあり、圧力室１７６内に流入する水の流量
を計量するようになっている。図示した実施例では、ダ
イアフラム弁１７２の揚程を調節するための調節ねじ１
７８が設けてある。
【００４５】第１実施例と同様に、洗浄弁１６２の圧力
室１７６はパイロット電磁弁５０によって開閉されるパ
イロット通路１８０およびパイロット管路５２を介して
出口１６８に接続されており、電磁弁５０の駆動により
洗浄弁１６２がパイロット操作される。電磁弁５０は、
図８から図１１を参照して前述したのと同様の構成を有
し、同様に制御されるものである。給水系の水圧は先ず
減圧弁４８により例えば１kgf/cm2の二次圧力に減圧さ
れた上で、洗浄弁１６２の入口１６４に印加される。洗
浄弁１６２の閉止時には、この入口圧力は、ダイアフラ
ム弁１７２のブリードポート１７４を介して圧力室１７
６内に導入され、そこから更にパイロット通路１８０を
介して電磁弁５０の弁室１００内に導入されている。こ
のように、第１実施例と同様に、電磁弁５０の弁室１０
０に印加される水圧は減圧弁４８によって減圧されてお
り、電磁弁のプランジャーに作用する水圧が小さいの
で、約５０ｍＡの電流をソレノイドに通電するだけで電
磁弁５０を開弁させることができる。また、第１実施例
と同様、例えば約５ｍＡの電流の通電により、電磁弁５
０を開弁状態に維持することができる。従って、第１実
施例と同様に、限られた乾電池エネルギ消費で自動洗浄
装置１５０を作動させることができる。減圧弁４８の締
め切り性能の経時的劣化により二次圧力が設定値より増
加した場合に、圧力センサー１３２からの信号により、
又は周期的に、電磁弁５０を作動させ、電磁弁５０に印
加される水圧をリセットできることは、前記第１実施例
と同様である。
室１７６はパイロット電磁弁５０によって開閉されるパ
イロット通路１８０およびパイロット管路５２を介して
出口１６８に接続されており、電磁弁５０の駆動により
洗浄弁１６２がパイロット操作される。電磁弁５０は、
図８から図１１を参照して前述したのと同様の構成を有
し、同様に制御されるものである。給水系の水圧は先ず
減圧弁４８により例えば１kgf/cm2の二次圧力に減圧さ
れた上で、洗浄弁１６２の入口１６４に印加される。洗
浄弁１６２の閉止時には、この入口圧力は、ダイアフラ
ム弁１７２のブリードポート１７４を介して圧力室１７
６内に導入され、そこから更にパイロット通路１８０を
介して電磁弁５０の弁室１００内に導入されている。こ
のように、第１実施例と同様に、電磁弁５０の弁室１０
０に印加される水圧は減圧弁４８によって減圧されてお
り、電磁弁のプランジャーに作用する水圧が小さいの
で、約５０ｍＡの電流をソレノイドに通電するだけで電
磁弁５０を開弁させることができる。また、第１実施例
と同様、例えば約５ｍＡの電流の通電により、電磁弁５
０を開弁状態に維持することができる。従って、第１実
施例と同様に、限られた乾電池エネルギ消費で自動洗浄
装置１５０を作動させることができる。減圧弁４８の締
め切り性能の経時的劣化により二次圧力が設定値より増
加した場合に、圧力センサー１３２からの信号により、
又は周期的に、電磁弁５０を作動させ、電磁弁５０に印
加される水圧をリセットできることは、前記第１実施例
と同様である。
【００４６】次に、第２実施例の追加的効果について、
図１６を併せ参照しながら説明する。図１６のグラフは
従来の自動閉止型洗浄弁における流量の変化を示すもの
で、縦軸は流量を表し、横軸は時間を表す。自動閉止型
の洗浄弁においては、パイロット弁５０が閉じて後、洗
浄弁が自動閉止するまでの時間は、ブリードポート１７
４を通って圧力室１７６内に流入する水の流量により変
化し、従って、入口１６４の圧力に応じて変化する。即
ち、入口圧力が高い場合には図１６に実線カーブＱHで
示したように洗浄弁は早く閉じ、入口圧力が低い場合に
は破線カーブＱLで示したように洗浄弁の閉弁は遅延さ
れる。一回の洗浄当りの合計洗浄水量は流量を時間で積
分したもの（例えば、図１６のカーブＱLについては、
ハッチングを施した領域の面積）に等しいので、入口圧
力の変化に応じて合計洗浄水量が変動することになる。
一般に、給水系の水圧は、建物毎に異なると共に、同一
の建物内でも階により異なり、更に、一日の時間帯によ
っても変動し、洗浄装置への給水圧力は０.７−７kgf/c
m２の範囲で変動する。従って、給水圧力を制御するこ
となく洗浄装置に給水した場合には、一回の洗浄当りの
合計洗浄水量は個々の洗浄装置毎にかなり変動する。そ
の結果、低い給水圧力において所望の合計洗浄水量が得
られるように洗浄装置を設定した場合（例えば、カーブ
ＱL）には、給水圧力が上昇した場合には必要量以上の
無駄な洗浄水が消費されることになる。反対に、高い給
水圧力において要求洗浄水量が得られるように洗浄装置
を設定した場合（例えば、カーブＱH）には、給水圧力
が低下した場合には洗浄水量が不十分になるであろう。
図１６を併せ参照しながら説明する。図１６のグラフは
従来の自動閉止型洗浄弁における流量の変化を示すもの
で、縦軸は流量を表し、横軸は時間を表す。自動閉止型
の洗浄弁においては、パイロット弁５０が閉じて後、洗
浄弁が自動閉止するまでの時間は、ブリードポート１７
４を通って圧力室１７６内に流入する水の流量により変
化し、従って、入口１６４の圧力に応じて変化する。即
ち、入口圧力が高い場合には図１６に実線カーブＱHで
示したように洗浄弁は早く閉じ、入口圧力が低い場合に
は破線カーブＱLで示したように洗浄弁の閉弁は遅延さ
れる。一回の洗浄当りの合計洗浄水量は流量を時間で積
分したもの（例えば、図１６のカーブＱLについては、
ハッチングを施した領域の面積）に等しいので、入口圧
力の変化に応じて合計洗浄水量が変動することになる。
一般に、給水系の水圧は、建物毎に異なると共に、同一
の建物内でも階により異なり、更に、一日の時間帯によ
っても変動し、洗浄装置への給水圧力は０.７−７kgf/c
m２の範囲で変動する。従って、給水圧力を制御するこ
となく洗浄装置に給水した場合には、一回の洗浄当りの
合計洗浄水量は個々の洗浄装置毎にかなり変動する。そ
の結果、低い給水圧力において所望の合計洗浄水量が得
られるように洗浄装置を設定した場合（例えば、カーブ
ＱL）には、給水圧力が上昇した場合には必要量以上の
無駄な洗浄水が消費されることになる。反対に、高い給
水圧力において要求洗浄水量が得られるように洗浄装置
を設定した場合（例えば、カーブＱH）には、給水圧力
が低下した場合には洗浄水量が不十分になるであろう。
【００４７】本発明の第２実施例においては、自動閉止
型洗浄弁１６２の上流に減圧弁４８が配置してあり、一
定圧力の水が洗浄弁１６２の入口に供給されるようにな
っているので、一回の洗浄当りの合計洗浄水量は給水系
の水圧の変動の影響を受けることがない。従って、必要
最小限の量の洗浄水を供給するように洗浄弁を設定する
ことができ、節水を図ることができる。
型洗浄弁１６２の上流に減圧弁４８が配置してあり、一
定圧力の水が洗浄弁１６２の入口に供給されるようにな
っているので、一回の洗浄当りの合計洗浄水量は給水系
の水圧の変動の影響を受けることがない。従って、必要
最小限の量の洗浄水を供給するように洗浄弁を設定する
ことができ、節水を図ることができる。
【００４８】以上には本発明を洗浄装置に適用した実施
例について記載したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、例えば、洗面所や流しの自動水栓や他の給水
制御装置に本発明を適用することができることは言うま
でもない。
例について記載したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、例えば、洗面所や流しの自動水栓や他の給水
制御装置に本発明を適用することができることは言うま
でもない。
【００４９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の給水制
御装置では非ラッチ型の電磁弁５０が使用されるので、
ラッチ型電磁弁に固有の閉不良の問題が生ずることがな
く、作動の信頼性を向上させることができる。
御装置では非ラッチ型の電磁弁５０が使用されるので、
ラッチ型電磁弁に固有の閉不良の問題が生ずることがな
く、作動の信頼性を向上させることができる。
【００５０】別の観点においては、本発明では、電磁弁
５０に作用する流体圧力を減圧弁（圧力制御弁）４８、
１３６によって流体供給圧力より低い圧力に抑制するこ
とにより、電磁弁開弁時に要する乾電池エネルギ消費量
を低減すると共に、電磁弁開弁後には電磁弁開弁時の電
流より小さな電流で電磁弁を駆動することにより、電磁
弁を開弁状態に維持するに要するエネルギ消費量を低減
するようにしたので、非ラッチ型の汎用の電磁弁５０を
用いながらも、乾電池を交換することなく長期間にわた
り流体制御装置を作動させることができる。
５０に作用する流体圧力を減圧弁（圧力制御弁）４８、
１３６によって流体供給圧力より低い圧力に抑制するこ
とにより、電磁弁開弁時に要する乾電池エネルギ消費量
を低減すると共に、電磁弁開弁後には電磁弁開弁時の電
流より小さな電流で電磁弁を駆動することにより、電磁
弁を開弁状態に維持するに要するエネルギ消費量を低減
するようにしたので、非ラッチ型の汎用の電磁弁５０を
用いながらも、乾電池を交換することなく長期間にわた
り流体制御装置を作動させることができる。
【００５１】更に別の観点では、非ラッチ型電磁弁自体
が安価であると共に、部品の共通化と生産性の向上によ
り製造コストを改善することができるので、一層安価な
流体制御装置が提供される。
が安価であると共に、部品の共通化と生産性の向上によ
り製造コストを改善することができるので、一層安価な
流体制御装置が提供される。
【００５２】本発明の好ましい実施態様に従い、閉鎖部
材７２に作用する一次圧力と受圧部材９０に作用する一
次圧力とが相殺され、スプリング７６の付勢力によって
二次圧力が定まるように減圧弁を構成した場合には、減
圧弁を小型化することができる。
材７２に作用する一次圧力と受圧部材９０に作用する一
次圧力とが相殺され、スプリング７６の付勢力によって
二次圧力が定まるように減圧弁を構成した場合には、減
圧弁を小型化することができる。
【００５３】更に、減圧弁の閉鎖部材に弾性シール部分
９８を設けた場合には、減圧弁の閉弁時には弾性シール
部分が弾性圧縮状態で弁座６６に係合するので、完全に
流体を締め切ることができ、二次圧力を一定に維持する
ことができる。
９８を設けた場合には、減圧弁の閉弁時には弾性シール
部分が弾性圧縮状態で弁座６６に係合するので、完全に
流体を締め切ることができ、二次圧力を一定に維持する
ことができる。
【００５４】また、本発明の実施態様に従い、周期的
に、又は、二次圧力が設定値を超えた時に電磁弁を駆動
し、二次圧力をリセットすれば、長期間の使用中に減圧
弁の閉鎖部材に経時的劣化が生じた場合でも、電磁弁に
作用する圧力を制限することができ、乾電池の寿命を延
長させることができる。
に、又は、二次圧力が設定値を超えた時に電磁弁を駆動
し、二次圧力をリセットすれば、長期間の使用中に減圧
弁の閉鎖部材に経時的劣化が生じた場合でも、電磁弁に
作用する圧力を制限することができ、乾電池の寿命を延
長させることができる。
【図１】図１は、従来のラッチ型電磁弁の動作を示す模
式図である。
式図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施例に係る自動洗浄装
置を水洗便器に取付けたところを示す斜視図である。
置を水洗便器に取付けたところを示す斜視図である。
【図３】図３は、図２のIII−III矢視断面図である。
【図４】図４は、図３のIV−IV矢視断面図である。
【図５】図５は、図４に示した減圧弁（圧力制御弁）の
拡大断面図で、減圧弁の全開位置を示す。
拡大断面図で、減圧弁の全開位置を示す。
【図６】図６は、図５同様の断面図で、減圧弁の閉鎖部
材が弁座に接触したところを示す。
材が弁座に接触したところを示す。
【図７】図７は、図５に示した減圧弁の１部分の拡大断
面図である。
面図である。
【図８】図８は、図４に示した電磁弁の拡大断面図で、
電磁弁の閉弁位置を示す。
電磁弁の閉弁位置を示す。
【図９】図９は、図８同様の断面図で、電磁弁の開弁位
置を示す。
置を示す。
【図１０】図１０は、第１実施例の自動洗浄装置の電気
回路のブロック図である。
回路のブロック図である。
【図１１】図１１は、二次圧力をリセットするため電子
制御ユニットが実行する時間割り込みルーチンのフロー
チャートである。
制御ユニットが実行する時間割り込みルーチンのフロー
チャートである。
【図１２】図１２は、減圧弁の変化形を示す断面図であ
る。
る。
【図１３】図１３は、本発明の第２実施例に係る自動洗
浄装置を備えた小便器の斜視図である。
浄装置を備えた小便器の斜視図である。
【図１４】図１４は、図１３のXIV−XIV矢視断面図であ
る。
る。
【図１５】図１５は、図１４のXV−VX矢視断面図であ
る。
る。
【図１６】図１６は、自動閉止型洗浄弁における流量の
変化を示すグラフで、縦軸は流量を表し、横軸は時間を
表す。
変化を示すグラフで、縦軸は流量を表し、横軸は時間を
表す。
１０、１５０： 自動洗浄装置 ２８： 制御ユニット（駆動回路） ３４、１６２： パイロット操作型自動閉止洗浄弁 ４６、１７６： 自動閉止洗浄弁の圧力室 ４８、１３６： 圧力制御弁（減圧弁） ５０： 非ラッチ型電磁弁 ５２： 流体管路（洗浄弁のパイロット管路） ６６： 圧力制御弁の弁座 ７２： 圧力制御弁の閉鎖部材 ９０： 圧力制御弁の受圧部材 ９８： 圧力制御弁の弾性シール部材 １２２： 電磁弁のプランジャー １２４： 電磁弁の磁気回路形成部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 室屋 行宏 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番 １号 東陶機器株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−160335（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−294034（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−89371（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E03D 3/02 E03D 5/10 E03C 1/05
Claims (11)
- 【請求項１】 イ）圧力をもった流体を受け入れる流
体入口を有する流体管路と、 ロ）前記流体管路を流れる流体の流れを制御するべく該
流体管路に配置された非ラッチ型の電磁弁と、 ハ）前記電磁弁の上流において前記管路に配置され、該
電磁弁に作用する流体圧力を流体管路の前記入口におけ
る一次圧力より低い二次圧力に抑制する圧力制御弁と、 ニ）前記電磁弁を駆動する駆動回路であって、該電磁弁
の開弁動作時には該電磁弁に第１の強さの電流を供給
し、該電磁弁の開弁状態を維持する時には前記第１強さ
より小さい第２の強さの電流を供給するもの、 とを備えたことを特徴とする給水制御装置。 - 【請求項２】 前記電磁弁は、該電磁弁の開弁時にヨー
クとプランジャーとの間の磁気ギャップを減少させる磁
気回路形成部材を備えており、もって、開弁動作に要す
る電流よりも少ない電流で開弁状態を維持することを特
徴とする請求項１に基づく給水制御装置。 - 【請求項３】 前記圧力制御弁は、その入口と出口とを
連通する流体通路と、前記流体通路を横切って形成され
た弁座と、前記流体通路を流れる流体の流れを制御する
べく弁座の下流に配置された可動閉鎖部材と、弁座上流
の一次圧力を受圧するべく弁座の上流に配置され前記可
動閉鎖部材と連動する受圧部材と、前記可動閉鎖部材を
開弁方向に付勢するスプリングとを備え；前記可動閉鎖
部材の一面は弁座上流の一次圧力を開弁方向に受圧する
と共に他面は弁座下流の二次圧力を閉弁方向に受圧し、
前記受圧部材は弁座上流の一次圧力を閉鎖部材の閉弁方
向に受圧することを特徴とする請求項１又は２に基づく
給水制御装置。 - 【請求項４】 前記圧力制御弁の可動閉鎖部材は、更
に、前記弁座に係合するにつれて弾性的に圧縮変形する
弾性シール部分を有し、前記二次圧力により前記閉鎖部
材に閉弁方向に作用する力が前記スプリングの付勢力と
前記弾性シール部分の弾性変形による力との和に釣り合
うことにより弁座における流体の締め切りが行われ、も
って、流体の締め切りが行われた時には弾性シール部分
は弾性的に弁座に係合し、弁座における流体の漏れを阻
止することを特徴とする請求項３に基づく給水制御装
置。 - 【請求項５】 イ）閉弁動作を緩和する圧力室を備え、
開弁操作後に自動的に閉止する形式の、パイロット操作
型の洗浄弁と、 ロ）前記洗浄弁の圧力室内の水を放出するべく該圧力室
に接続されたパイロット流路と、 ハ）前記圧力室からの水の放出を制御するべく該パイロ
ット流路に配置された非ラッチ型の電磁弁と、 ニ）前記洗浄弁の圧力室と前記電磁弁との間において前
記パイロット流路に配置され、該電磁弁に作用する水圧
を該圧力室内の圧力より低い圧力に抑制する圧力制御弁
と、 ホ）前記電磁弁を駆動する駆動回路であって、該電磁弁
の開弁動作時には該電磁弁に第１の強さの電流を供給
し、該電磁弁の開弁状態を維持する時には前記第１強さ
より小さい第２の強さの電流を供給するもの、 とを備えたことを特徴とする給水制御装置。 - 【請求項６】 イ）閉弁動作を緩和する圧力室を備え、
開弁操作後に自動的に閉止する形式の、パイロット操作
型の洗浄弁と、 ロ）前記洗浄弁の圧力室内の水を放出するべく該圧力室
に接続されたパイロット流路と、 ハ）前記圧力室からの水の放出を制御するべく該パイロ
ット流路に配置された非ラッチ型の電磁弁と、 ニ）給水源と洗浄弁との間に配置され、該給水源から該
洗浄弁に印加される水圧を給水源における一次圧力より
低い二次圧力に抑制する圧力制御弁と、 ホ）前記電磁弁を駆動する駆動回路であって、該電磁弁
の開弁動作時には該電磁弁に第１の強さの電流を供給
し、該電磁弁の開弁状態を維持する時には前記第１強さ
より小さい第２の強さの電流を供給するもの、 とを備えたことを特徴とする給水制御装置。 - 【請求項７】 前記給水制御装置は水洗便器への洗浄水
を制御することを特徴とする請求項５又は６に基づく給
水制御装置。 - 【請求項８】 前記給水制御装置は水栓への給水を制御
することを特徴とする請求項５又は６に基づく給水制御
装置。 - 【請求項９】 人体検知手段を更に備え、前記駆動回路
は該検知手段による人体の検知に応答して自動的に該電
磁弁を駆動して所定量の給水を行わせることを特徴とす
る請求項５又は６に基づく給水制御装置。 - 【請求項１０】 前記電磁弁に作用する水圧を監視する
水圧検出手段を更に備え、前記駆動回路は該電磁弁に作
用する水圧が設定値を超えた時に該電磁弁を駆動するこ
とにより該電磁弁に作用する水圧をリセットすることを
特徴とする請求項５又は６に基づく給水制御装置。 - 【請求項１１】 前記駆動回路は所定時間間隔で周期的
に該電磁弁を駆動することにより該電磁弁に作用する水
圧を周期的にリセットすることを特徴とする請求項５又
は６に基づく給水制御装置。
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