JP3562639B2

JP3562639B2 - Water metering device

Info

Publication number: JP3562639B2
Application number: JP2001102336A
Authority: JP
Inventors: 智之水野; 康裕白井; 貴司安尾
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002294778A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は水路の積算流量が設定流量に達したところで給水停止する定量止水装置に関し、詳しくは水路の水流により発電機で発生した電力に基づいて電気駆動弁を閉弁させることにより給水停止を行う定量止水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、各種の給水装置において一定量の給水を行ったところで自動的に給水を停止する定量止水装置が用いられている。
例えば浴室の洗い場の水栓等において、押ボタンの操作により吐水（給水）を開始し、そして風呂桶一杯分の吐水を行ったところで自動的に吐水停止するといったことが行われている。
【０００３】
或いはまた浴槽に給水を行うに際し、浴槽水が一定量溜まったところで、即ち浴槽に一定量の給水を行ったところで自動的に給水停止するといったことが行われている。
更にはまた便器に洗浄水を給水して便器洗浄を行うフラッシュバルブ（便器の洗浄装置）においては、ボタン操作により給水開始すると一定量の給水を行って、その後自動的に給水停止するようになっている。
【０００４】
しかしながらこの種給水装置において従来用いられている定量止水装置は、給水量を機械的に計量するとともに給水量が一定量に達したとき機械的に弁を閉弁するものとなっており、構造が複雑であって嵩高くなり、また構造が複雑であるために壊れ易くまたコストも高いといった問題があった。
【０００５】
一方この種の定量止水装置として、センサによる人体感知に基づいて水路上に設けた電気駆動弁を開弁させて給水開始させ、その後流量センサによる流量検知を行って、水路の積算流量が設定流量に達したところでコントローラによる制御の下に電気駆動弁を閉弁させて給水停止（止水）するようになした定量止水装置も用いられている。
【０００６】
この定量止水装置の場合、電気的に流量検知及び弁の開弁及び閉弁を行うものであることから装置の構造をコンパクト化することができ、更にまた流量検知を正確に行い得て給水開始から停止までの給水流量を精度高く制御することが可能である。
【０００７】
しかしながらこの定量止水装置の場合、センサ及びコントローラを常時働かせるため、更にはまた電気駆動弁を開弁及び閉弁作動させるための電源が必要である。
而してその電源として商用電源を用いた場合、電源と定量止水装置との接続のための電気配線工事が必要となって、定量止水装置を設置するための工事が大掛りとなってしまい、ひいては定量止水装置の設置コストが高いものとなってしまう。
更にまた電源として商用電源を用いた場合、停電時には定量止水装置が作動不能となってしまう。
【０００８】
一方電源として乾電池等の電源を用いた場合、予め蓄えておくことのできる電力量に限りがあり、常時その電力を用いてセンサによる人体感知（センシング）を行っているとその間に電力を多く消費してしまい、更にまた電気駆動弁を開弁作動させるときに一時的に多くの電力を消費するため電池切れを起し易い問題がある。
そしてこの種定量止水装置にあっては電池切れを起してしまうと装置が作動不能に陥ってしまう。
【０００９】
この場合、例えば水路上に水流で回転する水車を備えた発電機を設けておくといったことが考えられる。
このようにしておけば水流を利用して発電機にて発電を行わせ、その電力を用いて電気駆動弁を閉弁作動させることが可能となる。
更にはまたその発電機からの電力供給によってコントローラを作動させることができる。
【００１０】
しかしながらこの場合電気駆動弁の開弁前、即ち給水開始前においては水路に水流が生じていないため発電機による発電を行い得ず、従って電気駆動弁に対して開弁作動のための電力供給を行うことができないとともに、コントローラを作動させるための電力供給を行うこともできない。
【００１１】
そこで本発明者等は、予め電力を蓄えてある電源によらないで開弁作動するとともに、電力供給によって閉弁作動する電気駆動弁と、水路の水流で水車を回転させて発電する発電機とを水路上に設けて成る定量止水装置を案出した。
【００１２】
この定量止水装置によれば、発電機からの電力供給の無い状態でも支障なく電気駆動弁を開弁作動させて給水開始でき、そしてその後は発生した水流により発電機にて発電を行わせて、電気駆動弁の閉弁作動のための電力供給及びコントローラの作動のための電力供給を行うことが可能となる。
【００１３】
しかしながらこの定量止水装置の場合次のような問題が生ずる。
即ちコントローラは供給電圧が一定の起動電圧に達したところで初めて本来の正常な制御動作を行うことから、それまでに水路を流れた水の流量、つまり給水開始からコントローラが起動するまでに流れた水の流量が把握できず、結果としてその分給水開始から給水停止までの水路の積算流量が不正確となってしまう問題を生ずる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の定量止水装置はこのような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項１のものは、水路の積算流量が設定流量に達したところで給水停止する定量止水装置であって、予め電力を蓄えてある電源によらないで開弁作動するとともに電力供給によって閉弁作動する電気駆動弁と、前記水路の水流で水車を回転させて発電する発電機とを該水路上に設けるとともに、該発電機からの電力供給により作動して前記電気駆動弁を電気的に制御し、該電気駆動弁の開弁後において前記水路の積算流量が前記設定流量に達したところで該電気駆動弁を閉弁作動させるコントローラを設け、且つ該コントローラにおいて該コントローラ起動時の前記発電機の作動状態に基づいて該コントローラ起動までの前記水路の積算流量を算出し、前記電気駆動弁の閉弁時期を決定するようになしたことを特徴とする。
【００１５】
【作用及び発明の効果】
上記のように本発明は、予め電力を蓄えてある電源によらないで開弁作動する電気駆動弁と、発電機と、発電機からの電力供給によって作動するコントローラとを設け、そしてそのコントローラにおいて、その起動時の発電機の作動状態に基づいてコントローラの起動までの水路の積算流量を算出させ、電気駆動弁の閉弁時期つまり止水時期を決定するようになしたものである。
【００１６】
ここで発電機の作動状態とは、例えばコントローラ起動時における発電機の発生電圧、或いはそのときの水車の回転数ないしはその水車の回転に基づく発生パルス数（何れも単位時間当りの）、若しくはそれらの単位時間当りの変化量、或いはまたコントローラ起動時の電圧から飽和電圧に到達するまでの時間等、水路の水流量の多少によって変動する発電機の作動状態を意味する。
【００１７】
例えば水路の給水圧が高く、水流の勢いが強いときにはコントローラ起動時における発電機の発生電圧も大となり、或いはまた発生パルス数も多くなる。若しくはそれら変化量も大となる。
またコントローラ起動時における電圧から飽和電圧に到達するまでの時間も短くなる。
【００１８】
従ってこれらに基づいてコントローラ起動時における水路の水流量の多少ないし給水圧の大小を検出することができる。
従って給水開始からコントローラ起動時までに水路を流れた水の積算流量を算出することができる。
そこで給水開始からコントローラ起動時までの水路の積算流量を補正量として、これにその後に流れた水の積算流量に加えることで、最終的な止水時期を正確に決定することが可能となる。
即ち本発明によれば、給水開始から給水停止までの水路の積算流量を正確に制御できるようになる。
【００１９】
尚コントローラ起動後における水路の積算流量の計量、即ち止水時期の決定は、コントローラに備えたタイマによって行うこともできるし、或いはまた水路の水流量に応じて回転数を変化させる水車の総回転数ないしはその水車の回転によって発生する総パルス数をカウントすることにより、或いはまた発電機で発生した電力をコンデンサに充電してその充電電圧が一定電圧値に到達したことをもって決定することができる。
或いはまたその他の手段によって水路の積算流量，止水時期を決定することができる。
【００２０】
かかる本発明によれば、水流にて発電する発電機からの電力供給によってコントローラを作動させるようになした場合においても、給水開始から給水停止までの水路の積算流量を正確に制御することが可能となる。
また本発明によれば無電源で定量止水装置を構成することができる。
【００２１】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において１０は定量止水装置で、１２は水路であり、先端に給水口１４が形成されている。
水路１２上には電気駆動弁としての電磁弁１６と、発電機１８とが設けてある。
発電機１８は水流にて回転する水車２０を有しており、その水車２０の回転に基づいて発電を行う。
【００２２】
この例において、電磁弁１６は発電機１８で発生した電力の供給を受けて閉弁作動する。
詳しくは、給水口１４から給水開始した後、水路１２の積算流量が設定流量となったところで、コントローラによる電気的な制御の下に閉弁作動する。
具体的には、コントローラ２４から弁駆動部２６に閉弁信号が送られることによって電磁弁１６が閉弁作動する。ここでコントローラ２４はマイクロコンピュータを主要素として構成されている。
【００２３】
但しこの例の電磁弁１６は、開弁時においては電力供給によらないで人の力により強制的に開弁作動するものとなしてある。
詳しくは、この電磁弁１６には手動操作部４２が設けてあって、その手動操作部４２に対し人の力が加えられることで電磁弁１６が非電気的に開弁作動する。
【００２４】
図２にその電磁弁１６の具体的構成例が示してある。
この例において電磁弁１６は開弁後において開弁状態を、また閉弁後において閉弁状態を、電力供給の無い状態でそれぞれ状態保持するラッチ式の弁である。同図において２７はダイヤフラム式の主弁体であって、この主弁体２７が弁座２８に着座することで水路１２が遮断される。即ち上流側水路１２ａと下流側水路１２ｂとが非連通状態となる。
【００２５】
主弁体２７の背面側（図中上面側）には背圧室３０が形成されており、通常は主弁体２７はこの背圧室３０内部の圧力によって弁座２８に着座した状態にある。
この背圧室３０と下流側水路１２ｂとは、主弁体２７の中心部に形成された中心孔３２を通じて連通するようになっており、そしてその中心孔３２がプランジャ３３によって閉鎖されるようになっている。
【００２６】
主弁体２７は、プランジャ３３が図中上向きに移動すると背圧室３０内部の水が下流側水路１２ｂへと流れ出ることによって、即ち背圧室３０内部の圧力が低下することによって、上流側水路１２ａの給水圧により開弁作動する。
また一方プランジャ３３が図２中下降運動して中心孔３２が閉鎖されると、上流側水路１２ａ内の水が主弁体２７に形成した小孔を通じて背圧室３０内に流入し、これにより背圧室３０内部の圧力が高まって、最終的にその圧力により主弁体２７が閉弁作動する。
【００２７】
３４は電磁弁１６におけるソレノイドコイルであって、このソレノイドコイル３４による電磁的な反発力によってプランジャ３３が図中下向きに押し出される。
【００２８】
このプランジャ３３はスプリング３８により図中下向き、即ち閉弁方向に付勢されているとともに、開弁位置まで移動したとき、ケーシング３６内部に設けられたラッチマグネット４０の磁力により、スプリング３８の付勢力に抗してその開弁状態に保持される。
尚プランジャ３３は、閉弁位置まで移動した後においては、スプリング３８の付勢力によってその閉弁状態に保持される。
【００２９】
この例の電磁弁１６は、手動操作部４２の先端にマグネット４４が設けられているとともに、それらがスプリング４６によって図中上向き、即ちプランジャ３３から離れる方向に付勢されている。
ここで手動操作部４２はケーシング３６より上向きに突き出した状態となっている。
【００３０】
この例の電磁弁１６は、手動操作によって機械的（非電気的）に開弁する。
即ち、図２（Ｉ）に示す状態から手動操作部４２をスプリング４６の付勢力に抗して手，足等で下向きに押し込むと、（ＩＩ）に示しているようにマグネット４４によってプランジャ３３がスプリング３８の付勢力に抗して磁気的な吸引力により図中上向きに引き上げられる。すると主弁体２７の中心孔３２が背圧室３０に連通状態となって、背圧室３０の圧力が低下し、主弁体２７が開弁作動する。
【００３１】
また（ＩＩＩ）に示しているように図中上方に引き上げられたプランジャ３３は、ラッチマグネット４０の磁力によって開弁位置に保持される。
即ち手動操作部４２を図中下向きに押し込むと、その後手動操作部４２がスプリング４６の付勢力で元の位置に戻ったとしてもプランジャ３３が開弁位置に保持され、水路１２が通水状態に保持される。
【００３２】
一方図２（ＩＩＩ）の状態においてソレノイドコイル３４への通電が行われると、プランジャ３３が電磁的な反発力により図中下向きに押し出され、これにより主弁体２７の中心孔３２が閉鎖される。
その後背圧室３０内の圧力が徐々に高まって、最終的に主弁体２７が弁座２８に着座させられる。
ここにおいて水路１２が遮断された状態となって通水が停止する。即ち給水口１４からの給水が停止する。
【００３３】
本例において、図１に示しているようにコントローラ２４は発電機１８からの電力供給を受けて制御動作を行う。
この場合コントローラ２４は供給電圧が一定の電圧に達した後本来の正常な制御動作を行う。
従って給水開始から供給電圧が起動電圧に達するまでの間コントローラ２４は正常に作動していない。
そのためそれまでの間に水路１２内を流れた水の積算流量が不明となる。
【００３４】
そこでこの例では、コントローラ２４自身が起動時において発電機１８の作動状態に基づいて水路１２の給水圧、即ち水路１２内を流れる水の流量を把握し、給水開始からコントローラ２４起動時までに流れた水の積算流量を算出して最終の止水時期、即ち電磁弁１６の閉弁時期を決定する。
【００３５】
例えば発電機１８は水路１２の給水圧の大小、つまり水路１２内を流れる水の流量の大小に応じて発電状態が変化する。
そこでここでは例えばコントローラ２４の起動時の単位時間当りの発生電圧勾配を検出して、この電圧勾配の値に基づいて表１に示しているようにコントローラ２４の起動時までに水路１２内を流れた水の積算流量を決定し、その積算流量を補正量としてその後に流れた水の積算流量に加える。
【００３６】
【表１】

【００３７】
尚補正量の決定は、例えばコントローラ２４起動時の電圧勾配とそれまでに水路１２を流れた水の積算流量との関係を予め実測により求めておき、コントローラ２４起動時に検出した電圧勾配の値に基づいて、メモリ部に予め記憶させてあるテーブルから検出した電圧勾配に対応する補正量を決定するようになすことができる。
【００３８】
例えばこの例の場合、表１に示しているようにコントローラ２４起動時の電圧勾配がΔＶ_Ａ（図３（イ）参照）であれば補正量はＸ_Ａとなり、また電圧勾配がΔＶ_Ｂのときには補正量はＸ_Ｂとなり、更に電圧勾配がΔＶ_Ｃであるときには補正量はＸ_Ｃとなる。
【００３９】
尚、コントローラ２４起動後における水路１２の積算流量については、発電機１８の水車２０の総回転数ないしはその水車２０の回転に応じて発生する総パルス数をカウントすることにより計量することができる。
そして決定した補正量に対しその後の実際に計量した積算流量が、予め設定した設定流量に達した時点で、電磁弁１６を閉弁作動させることで、給水口１４からの給水量を一定流量に制御することができる。
【００４０】
尚コントローラ２４起動後における水路１２の積算流量の計量については他の様々な方法にて行うことが可能である。
例えばコントローラ２４にタイマを備えておいて、一定時間経過したところで給水停止するようになすこともできるし、或いはまたコントローラ２４にコンデンサを備えておいて、発電機１８で発生した電力をそのコンデンサに充電し、そのコンデンサの充電電圧が設定した電圧に到達したところで給水停止するようになすこともできる。
【００４１】
但しタイマに基づいて給水停止する場合には、水路１２の給水圧の大小によってタイムアップまでの時間が変化することとなる（図３参照）。
従ってこの場合においては電圧勾配ΔＶ_Ａ，ΔＶ_Ｂ，ΔＶ_Ｃ・・・とこれに対する最終止水時期Ｔ_Ａ，Ｔ_Ｂ，Ｔ_Ｃ・・・とを予め実測により対応関係を求めておいて、上記補正量を決定するのと同様の手法で最終的な止水時期をコントローラ２４において決定することができる。
【００４２】
上の説明ではコントローラ２４起動時における電圧勾配に基づいて補正量を決定するようにしているが、コントローラ２４起動時において発電機１８から発生する単位時間当りのパルス数（このパルス数は水路１２の水流量に比例する）を検出して、そのパルス数に基づいて補正量を決定するようになすこともできる。
【００４３】
或いはまたコントローラ２４が起動した時点から電圧が飽和電圧に達するまでの時間を計測し、これに基づいて補正量を決定するようになすこともできる。
図３に示しているように起動電圧に達してから飽和電圧に達するまでの時間は、給水圧が高いほど即ち水路１２内の水流量が多いほど短くなり、また給水圧が低いほど即ち水路１２内の水流量が少ないほど長くなることから、その起動電圧到達時点から飽和電圧に到達するまでの時間を計測することによっても水路１２内の水流量を把握することができる。
即ちコントローラ２４起動時までに水路１２内を流れた水の積算流量を算出ないし決定することができる。
【００４４】
上記のように本例の定量止水装置１０では、給水開始からコントローラ２４起動時までに水路１２を流れた水の積算流量を算出してこれを補正量として加えるようになしていることから、最終的な止水時期を正確に決定することができる。即ち本例の定量止水装置１０によれば、給水開始から給水停止までの水路１２の積算流量を正確に制御できるようになる。
【００４５】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば本発明は各種用途の定量止水装置として、例えばキッチン水栓の定量止水装置として、或いは便器洗浄用の定量止水装置として適用することも可能である。
また上例では発電機１８で発生した電力をそのまま直接的に電磁弁１６，コントローラ２４等に供給するものとして説明しているが、コンデンサ等の蓄電手段に一旦電力を蓄えて、これを電源として電磁弁１６やコントローラ２４等を作動させるようになすことも可能である。
【００４６】
更にまた上記ラッチ式の電磁弁１６にあっては、手動操作部４２が電磁弁１６に物理的に一体に繋がった形態で設けられているが、場合によってこの手動操作部が電磁弁に物理的に一体に繋がってなくても良いなど、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である定量止水装置を示す図である。
【図２】図１における電磁弁の具体的構成を示す図である。
【図３】図１のコントローラ２４による補正量の決定方法の一例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１０定量止水装置
１２水路
１６電磁弁（電気駆動弁）
１８発電機
２０水車
２４コントローラ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixed-quantity water stopping device that stops water supply when an integrated flow rate of a water channel reaches a set flow rate, and more specifically, stops water supply by closing an electric drive valve based on electric power generated by a generator due to water flow in a water channel. It relates to a quantitative water stop device to be performed.
[0002]
Problems to be solved by the prior art and the invention
2. Description of the Related Art Conventionally, a fixed-quantity water stop device that automatically stops water supply when a certain amount of water is supplied in various water supply devices has been used.
For example, in a faucet or the like of a washing room in a bathroom, water discharge (water supply) is started by operating a push button, and the water discharge is automatically stopped when water is discharged for a full bathtub.
[0003]
Alternatively, when water is supplied to the bathtub, the water supply is automatically stopped when a fixed amount of bathtub water is accumulated, that is, when a fixed amount of water is supplied to the bathtub.
Further, in a flush valve (toilet flushing device) for supplying flush water to the toilet to flush the toilet, a fixed amount of water is supplied when water is started by a button operation, and then the water supply is automatically stopped. ing.
[0004]
However, the quantitative water stoppage device conventionally used in this type of water supply device is configured to mechanically measure the water supply amount and mechanically close the valve when the water supply amount reaches a certain amount. However, there is a problem that it is complicated and bulky, and because of its complicated structure, it is fragile and costs high.
[0005]
On the other hand, as this type of quantitative water stopping device, the electric drive valve provided on the water channel is opened based on the human body detection by the sensor to start water supply, and then the flow rate sensor is used to detect the flow rate, and the integrated flow rate of the water channel is set. When a flow rate is reached, a fixed-quantity water stopping device that closes an electric drive valve under control of a controller to stop water supply (water stopping) is also used.
[0006]
In the case of this fixed-quantity water stopping device, the structure of the device can be made compact because it electrically detects the flow rate and opens and closes the valve. It is possible to control the feed water flow from start to stop with high accuracy.
[0007]
However, in the case of this fixed-quantity water stopping device, a power source for operating the sensor and the controller at all times and for opening and closing the electric drive valve is required.
Therefore, when a commercial power supply is used as the power supply, electrical wiring work for connecting the power supply to the fixed water stop device is required, and the work for installing the fixed water stop device becomes large. As a result, the installation cost of the quantitative water stopping device is high.
Furthermore, when a commercial power source is used as a power source, the fixed-quantity water stopping device becomes inoperable at the time of a power failure.
[0008]
On the other hand, when a power source such as a dry cell is used as the power source, the amount of power that can be stored in advance is limited, and if the human body is constantly sensed using the power, a large amount of power is consumed during that time. In addition, when the electric drive valve is opened, a large amount of electric power is consumed temporarily, so that there is a problem that the battery is liable to run out.
In this type of fixed-quantity water stopping device, if the battery runs out, the device becomes inoperable.
[0009]
In this case, for example, it is conceivable to provide a generator provided with a water wheel that rotates in a water flow on the water channel.
By doing so, it is possible to generate electric power by the generator using the water flow and use the electric power to close the electric drive valve.
Furthermore, the controller can be operated by the power supply from the generator.
[0010]
However, in this case, before the electric drive valve is opened, that is, before the start of water supply, there is no water flow in the water channel, so that power cannot be generated by the generator. It cannot do so, nor can it provide power to operate the controller.
[0011]
Therefore, the present inventors have proposed an electric drive valve that opens and operates without power supply that stores electric power in advance and that closes by power supply, and a generator that generates power by rotating a water turbine by water flow in a water channel. We have devised a fixed-quantity water stop device that is provided on a water channel.
[0012]
According to this fixed-quantity water stopping device, even when there is no power supply from the generator, the electric drive valve can be opened and the water supply can be started without any trouble, and then the generated water flow causes the generator to generate power. It is possible to supply power for closing the electric drive valve and supply power for operating the controller.
[0013]
However, in the case of this quantitative water stopping device, the following problem occurs.
That is, the controller performs the original normal control operation only when the supply voltage reaches a certain start-up voltage, and thus the flow rate of the water flowing in the water channel up to that time, that is, the water flow from the start of water supply to the start of the controller. Cannot be grasped, and as a result, there arises a problem that the integrated flow rate in the water channel from the start of water supply to the stop of water supply becomes inaccurate.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The quantitative water stoppage device of the present invention has been devised to solve such a problem.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fixed-quantity water stopping device for stopping water supply when an integrated flow rate of a water channel reaches a set flow rate. An electric drive valve that operates to close the valve and a generator that generates power by rotating a water turbine by the water flow in the water channel are provided on the water channel, and the electric drive valve is operated by supplying power from the generator to electrically operate the electric drive valve. A controller for closing the electric drive valve when the integrated flow rate of the water channel reaches the set flow rate after the electric drive valve is opened, and the controller operates the controller at the time of starting the controller. An integrated flow rate of the water channel up to the start of the controller is calculated based on an operation state of the generator, and a closing timing of the electric drive valve is determined.
[0015]
[Action and effect of the invention]
As described above, the present invention provides an electric drive valve that opens and operates without using a power supply that stores electric power in advance, a generator, and a controller that operates by supplying power from the generator. Based on the operating state of the generator at the time of the start, the integrated flow rate of the water channel up to the start of the controller is calculated, and the closing timing of the electric drive valve, that is, the water shutoff timing is determined.
[0016]
Here, the operating state of the generator is, for example, the voltage generated by the generator at the time of starting the controller, the number of rotations of the turbine at that time, or the number of pulses generated based on the rotation of the turbine (all per unit time), or the like. Means the amount of change per unit time, or the operating state of the generator that varies depending on the amount of water flow in the water channel, such as the time from when the controller is activated to when it reaches the saturation voltage.
[0017]
For example, when the water supply pressure in the water channel is high and the flow of the water flow is strong, the voltage generated by the generator at the time of starting the controller becomes large, or the number of generated pulses also becomes large. Alternatively, the amount of change becomes large.
Also, the time from when the controller is activated to when it reaches the saturation voltage is shortened.
[0018]
Therefore, based on these, it is possible to detect the amount of water flow in the water channel or the magnitude of the water supply pressure when the controller is activated.
Therefore, it is possible to calculate the integrated flow rate of water flowing through the water channel from the start of water supply to the start of the controller.
Therefore, by adding the integrated flow rate of the water channel from the start of water supply to the start of the controller as a correction amount and adding it to the integrated flow rate of the water flowing thereafter, it is possible to accurately determine the final water stop time.
That is, according to the present invention, the integrated flow rate of the water channel from the start of water supply to the stop of water supply can be accurately controlled.
[0019]
The measurement of the integrated flow rate of the water channel after the activation of the controller, that is, the determination of the water stoppage time, can be performed by a timer provided in the controller, or the total number of rotations of the water turbine that changes the rotation speed according to the water flow rate of the water channel. It can be determined by counting the number or the total number of pulses generated by the rotation of the turbine, or by charging the capacitor generated by the power generated by the generator and reaching a fixed voltage value.
Alternatively, the integrated flow rate and water stoppage time of the water channel can be determined by other means.
[0020]
According to the present invention, even when the controller is operated by the power supply from the generator that generates power in the water flow, it is possible to accurately control the integrated flow rate of the water channel from the start of water supply to the stop of water supply. It becomes.
Further, according to the present invention, a constant-quantity water stopping device can be configured without a power source.
[0021]
【Example】
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a fixed-quantity water stopping device, 12 denotes a water channel, and a water supply port 14 is formed at the tip.
An electromagnetic valve 16 as an electric drive valve and a generator 18 are provided on the water channel 12.
The generator 18 has a water wheel 20 that rotates by a water flow, and generates power based on the rotation of the water wheel 20.
[0022]
In this example, the solenoid valve 16 receives a supply of electric power generated by the generator 18 and operates to close.
Specifically, after the water supply from the water supply port 14 is started, when the integrated flow rate of the water channel 12 reaches the set flow rate, the valve is closed under electric control by the controller.
Specifically, the solenoid valve 16 is closed by a valve closing signal being sent from the controller 24 to the valve driving unit 26. Here, the controller 24 is configured with a microcomputer as a main element.
[0023]
However, the solenoid valve 16 of this example is forcibly opened by a human force without being supplied with electric power when the valve is opened.
Specifically, the electromagnetic valve 16 is provided with a manual operation unit 42, and when a human force is applied to the manual operation unit 42, the electromagnetic valve 16 non-electrically opens.
[0024]
FIG. 2 shows a specific configuration example of the solenoid valve 16.
In this example, the solenoid valve 16 is a latch-type valve that maintains the open state after the valve is opened and the closed state after the valve is closed without power supply. In the figure, reference numeral 27 denotes a diaphragm-type main valve body. When the main valve body 27 is seated on a valve seat 28, the water channel 12 is shut off. That is, the upstream water passage 12a and the downstream water passage 12b are in a non-communication state.
[0025]
A back pressure chamber 30 is formed on the back side (upper side in the figure) of the main valve body 27. Usually, the main valve body 27 is in a state of being seated on the valve seat 28 by the pressure inside the back pressure chamber 30. .
The back pressure chamber 30 and the downstream water passage 12b communicate with each other through a center hole 32 formed in the center of the main valve body 27, and the center hole 32 is closed by a plunger 33. Has become.
[0026]
When the plunger 33 moves upward in the drawing, the water in the back pressure chamber 30 flows out to the downstream water passage 12b when the plunger 33 moves upward in the drawing, that is, when the pressure in the back pressure chamber 30 decreases, the main valve body 27 The valve is opened by the water supply pressure of 12a.
On the other hand, when the plunger 33 moves downward in FIG. 2 and the center hole 32 is closed, the water in the upstream water passage 12a flows into the back pressure chamber 30 through the small hole formed in the main valve body 27. The pressure inside the back pressure chamber 30 increases, and the main valve body 27 finally closes due to the pressure.
[0027]
Numeral 34 denotes a solenoid coil of the solenoid valve 16, and the plunger 33 is pushed downward in the figure by the electromagnetic repulsive force of the solenoid coil.
[0028]
The plunger 33 is urged downward by a spring 38 in the drawing, that is, in the valve closing direction. When the plunger 33 moves to the valve opening position, the plunger 33 is urged by the magnetic force of a latch magnet 40 provided inside the casing 36. And the valve is kept open.
After the plunger 33 has moved to the valve closing position, the plunger 33 is held in the valve closed state by the urging force of the spring 38.
[0029]
In the solenoid valve 16 of this example, a magnet 44 is provided at the tip of a manual operation unit 42, and they are urged upward by a spring 46 in the direction away from the plunger 33 in the figure.
Here, the manual operation unit 42 is in a state of protruding upward from the casing 36.
[0030]
The solenoid valve 16 in this example is mechanically (non-electrically) opened by manual operation.
That is, when the manual operation section 42 is pushed downward with the hand or foot against the urging force of the spring 46 from the state shown in FIG. 2 (I), the plunger 33 is moved by the magnet 44 as shown in (II). The spring 38 is pulled upward by magnetic attraction against the urging force of the spring 38. Then, the central hole 32 of the main valve body 27 is in communication with the back pressure chamber 30, the pressure in the back pressure chamber 30 decreases, and the main valve body 27 opens.
[0031]
Further, as shown in (III), the plunger 33 pulled up in the figure is held at the valve opening position by the magnetic force of the latch magnet 40.
That is, when the manual operation unit 42 is pushed downward in the drawing, even if the manual operation unit 42 returns to the original position by the urging force of the spring 46, the plunger 33 is held at the valve open position, and the water passage 12 is brought into a water-flowing state. Will be retained.
[0032]
On the other hand, when power is supplied to the solenoid coil 34 in the state shown in FIG. 2 (III), the plunger 33 is pushed downward in the figure by an electromagnetic repulsive force, whereby the center hole 32 of the main valve body 27 is closed. .
Thereafter, the pressure in the back pressure chamber 30 gradually increases, and the main valve body 27 is finally seated on the valve seat 28.
Here, the water channel 12 is shut off and the water flow is stopped. That is, the water supply from the water supply port 14 stops.
[0033]
In this example, as shown in FIG. 1, the controller 24 performs a control operation by receiving power supply from the generator 18.
In this case, the controller 24 performs an original normal control operation after the supply voltage reaches a certain voltage.
Therefore, the controller 24 does not operate normally from the start of water supply until the supply voltage reaches the starting voltage.
Therefore, the integrated flow rate of the water flowing in the water channel 12 until then becomes unknown.
[0034]
Therefore, in this example, the controller 24 itself grasps the water supply pressure of the water channel 12, that is, the flow rate of the water flowing in the water channel 12 based on the operation state of the generator 18 at the time of startup, and the flow from the start of water supply to the start of the controller 24 The final flow stop time, that is, the valve closing time of the solenoid valve 16 is determined by calculating the integrated flow rate of the discharged water.
[0035]
For example, the power generation state of the generator 18 changes according to the magnitude of the water supply pressure of the water channel 12, that is, the flow rate of water flowing in the water channel 12.
Therefore, here, for example, a voltage gradient generated per unit time at the time of activation of the controller 24 is detected, and based on the value of this voltage gradient, as shown in Table 1, the flow through the water channel 12 is started by the time of activation of the controller 24. The integrated flow rate of the discharged water is determined, and the integrated flow rate is added as a correction amount to the integrated flow rate of the subsequently flowing water.
[0036]
[Table 1]

[0037]
The correction amount is determined, for example, by previously measuring the relationship between the voltage gradient at the time of activation of the controller 24 and the integrated flow rate of the water flowing through the water channel 12 by actual measurement, and determining the value of the voltage gradient detected at the time of activation of the controller 24. Based on this, the correction amount corresponding to the detected voltage gradient can be determined from a table stored in the memory unit in advance.
[0038]
For example, in the case of this example, when if voltage gradient controller 24 when starting As shown in Table 1 [Delta] V A _(FIG. 3 (b) refer) correction amount X _A, and the addition voltage gradient is [Delta] V _B is correction amount becomes X _B, the correction amount is X _C when further voltage gradient is [Delta] V _C.
[0039]
Note that the integrated flow rate of the water channel 12 after the activation of the controller 24 can be measured by counting the total number of rotations of the water turbine 20 of the generator 18 or the total number of pulses generated according to the rotation of the water turbine 20.
Then, when the integrated flow rate actually measured with respect to the determined correction amount reaches the preset flow rate, the solenoid valve 16 is closed and the water supply amount from the water supply port 14 is maintained at a constant flow rate. Can be controlled.
[0040]
The measurement of the integrated flow rate of the water channel 12 after the activation of the controller 24 can be performed by various other methods.
For example, the controller 24 may be provided with a timer so that the water supply is stopped after a certain period of time. Alternatively, the controller 24 may be provided with a capacitor so that the electric power generated by the generator 18 is supplied to the capacitor. It is possible to charge the battery and stop the water supply when the charging voltage of the capacitor reaches the set voltage.
[0041]
However, when the water supply is stopped based on the timer, the time until the time-up changes depending on the magnitude of the water supply pressure in the water channel 12 (see FIG. 3).
Therefore, in this case, the correspondence between the voltage gradients ΔV _A , ΔV _B , ΔV _C ... And the final water stop timings T _A , T _B , T _C. The final water stop timing can be determined by the controller 24 in the same manner as the determination of the correction amount.
[0042]
In the above description, the correction amount is determined based on the voltage gradient at the time of activation of the controller 24. However, the number of pulses per unit time generated from the generator 18 at the time of activation of the controller 24 (the number of pulses is (In proportion to the water flow rate), and the correction amount may be determined based on the number of pulses.
[0043]
Alternatively, the time from when the controller 24 is activated to when the voltage reaches the saturation voltage may be measured, and the correction amount may be determined based on the measured time.
As shown in FIG. 3, the time from when the starting voltage is reached to when the saturated voltage is reached is shorter as the water supply pressure is higher, that is, as the water flow rate in the water channel 12 is larger, and as the water supply pressure is lower, that is, the water passage 12 is lower. The water flow rate in the water channel 12 can be ascertained by measuring the time from when the starting voltage reaches the saturation voltage to when the starting voltage reaches the saturation voltage.
That is, it is possible to calculate or determine the integrated flow rate of the water flowing in the water channel 12 until the controller 24 is activated.
[0044]
As described above, in the quantitative water stopping device 10 of the present example, since the integrated flow rate of the water flowing through the water channel 12 from the start of water supply to the start of the controller 24 is calculated and added as a correction amount, The final stoppage time can be accurately determined. That is, according to the quantitative water stoppage device 10 of this example, the integrated flow rate of the water channel 12 from the start of water supply to the stop of water supply can be accurately controlled.
[0045]
The embodiment of the present invention has been described in detail above, but this is merely an example.
For example, the present invention can be applied as a quantitative water stop device for various uses, for example, as a quantitative water stop device for a kitchen faucet, or as a quantitative water stop device for flushing a toilet.
In the above example, the power generated by the generator 18 is directly supplied to the solenoid valve 16, the controller 24, and the like. However, the power is temporarily stored in a power storage means such as a capacitor, and the power is used as a power supply. It is also possible to operate the electromagnetic valve 16, the controller 24, and the like.
[0046]
Further, in the above-mentioned latch type solenoid valve 16, the manual operation section 42 is provided in a form physically connected to the solenoid valve 16 in some cases. The present invention can be configured in a form in which various changes are made without departing from the gist of the present invention, for example, such that the present invention does not have to be integrally connected to the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a quantitative water stoppage device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of a solenoid valve in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an example of a method of determining a correction amount by a controller 24 in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
10 fixed water stop device 12 water passage 16 solenoid valve (electrically driven valve)
18 Generator 20 Turbine 24 Controller

Claims

A fixed-quantity water stopping device that stops supplying water when the integrated flow rate of the water channel reaches a set flow rate,
An electric drive valve that opens and operates without power from a power source that stores power in advance and that closes by supplying power, and a generator that generates power by rotating a water turbine by the water flow in the water channel are provided on the water channel. Operating by electric power supply from the generator to electrically control the electric drive valve, and after the electric drive valve is opened, when the integrated flow rate of the water channel reaches the set flow rate, the electric drive valve is operated. A controller for closing the valve is provided, and the controller calculates an integrated flow rate of the water channel up to the start of the controller based on an operation state of the generator at the time of starting the controller, and determines a closing timing of the electric drive valve. A fixed-quantity water stopping device characterized by being made to do.