JP4311137B2 - 自己発電式定量止水栓 - Google Patents

Description

本発明は、浴槽に湯水をお湯張りするときに、予め設定した目標お湯張り量になると自動的に湯水が止水する機能と流水エネルギーにより発電する発電手段とを有する自己発電式定量止水栓に関するものであり、特に、お湯張り運転の完了を報知する報知手段の制御に関する。

従来、この種の自己発電式定量止水栓として、例えば、特許文献１に示すように、湯と水との混合量を調節する湯水混合手段と、混合された混合水の水路を開閉する流水開閉手段と、この流水開閉手段の開弁によって吐水される混合水の吐水量を測定する吐水量測定手段と、この吐水量測定手段により検出され、吐水開始から吐水量の積算値であるお湯張り量を求めるお湯張り量演算手段と、予め設定された目標お湯張り量を記憶する目標お湯張り量記憶手段とを有し、お湯張り量が目標お湯張り量記憶手段により記憶された目標お湯張り量を吐水する定量お湯張り運転のときに、上記発電手段によって発電された電力を給電して流水開閉手段の開弁／閉弁を制御する制御手段とを備える自己発電式定量止水栓が知られている。

そして、この種の自己発電式定量止水栓に定量お湯張り運転の完了を使用者に報知する報知手段を設けると、報知手段の制御として、図１１に示すような制御が一般的に行なわれている。因みに、この制御を図１１に基づいて説明すると、（ａ）に示すスイッチを操作して定量お湯張り運転を開始させると、お湯張り量が目標お湯張り量に達すると（ｂ）に示す主弁が閉弁されて定量お湯張り運転が完了する。そして、このときに、報知手段である（ｄ）に示すブザーを作動させて使用者に定量お湯張り運転の終了を報知させるように制御している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−９００７２号公報

しかしながら、上記、図１１のような制御によれば、（ｂ）に示す主弁が閉弁後に（ｄ）に示すブザーを作動させるため、吐水中に（ｃ）に示す発電手段により（ｅ）に示す蓄電量を満充電させ、吐水後に蓄電手段（例えば、蓄電用コンデンサ）に蓄えられた蓄電量を電源として消費するようになる。

これにより、吐水中には満充電であった蓄電手段の蓄電量が待機状態当初から
満充電よりもブザーを作動させた目減り（ΔＥ）した蓄電状態で次の動作を待機していることなる。従って、上記装置には蓄電手段が必須条件となる問題がある。しかも、吐水後の待機状態当初から蓄電量が目減り（ΔＥ）されているため、満充電から最低蓄電量に至る蓄電手段の維持期間が目減り（ΔＥ）分だけ短くなってしまう問題がある。

そこで、本発明の目的は、上記点に鑑みたものであり、吐水中に報知手段を作動させる制御を設けることで、待機状態当初から蓄電手段に満充電が得られるとともに、少なくとも蓄電手段を必要としない自己発電式定量止水栓を提供することにある。

上記、目的を達成するために、請求項１ないし請求項５に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、水路を開閉する流水開閉手段（３０）と、この流水開閉手段（３０）の開弁によって吐水される水の吐水量を測定する吐水量測定手段（４０ａ、４０ｂ）と、水路に配設され、水車および発電機からなり、水の流水エネルギーにより水車を回転させて発電する発電手段（４０）と、吐水量測定手段（４０ａ、４０ｂ）により検出され、吐水開始から吐水量の積算値であるお湯張り量を求めるお湯張り量演算手段（６１ａ）と、予め設定された目標お湯張り量を記憶する目標お湯張り量記憶手段（６１ｂ）とを有し、お湯張り量が目標お湯張り量記憶手段（６１ｂ）により記憶された目標お湯張り量を吐水する定量お湯張り運転のときに、発電手段（４０）によって発電された電力を給電して流水開閉手段（３０）の開弁／閉弁を制御する制御手段（６０）とを備える自己発電式定量止水栓において、
定量お湯張り運転が完了したことを使用者に報知する報知手段（５２）が設けられ、制御手段（６０）は、発電手段（４０）が発電しているときに、報知手段（５２）が作動されるように制御することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、発電手段（４０）が発電しているときに、報知手段（５２）が作動されるように制御することにより、報知手段（５２）の作動は発電手段（４０）による電力で作動させるため蓄電手段を必要としない。また、蓄電手段を備える場合には、吐水後に蓄電が消費されることがないため、待機状態当初から蓄電手段に満充電が得られる。

請求項２に記載の発明では、制御手段（６０）は、目標お湯張り量に達する所定時間前から目標お湯張り量に達するまでの間に報知手段（５２）を作動させ、目標お湯張り量に達したときに、報知手段（５２）を停止させて流水開閉手段（３０）を閉弁させることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、具体的には、目標お湯張り量に達する所定時間前から目標お湯張り量に達するまでの間、つまり、流水開閉手段（３０）が閉弁する前に報知手段（５２）を作動させることで、報知手段（５２）の作動は確実に発電手段（４０）による電力で作動させるため蓄電手段を必要としない。また、蓄電手段を備える場合には、吐水後に蓄電が消費されることがないため、待機状態当初から蓄電手段に満充電が得られる。しかも、お湯張り完了の報知を所定時間に相当する報知時間を確保できる。

請求項３に記載の発明では、吐水量測定手段（４０ａ、４０ｂ）は、発電手段（４０）により出力される発電パルスを検出するものであり、目標お湯張り量は、積算された発電パルスに基づいて予め設定された設定水量であって、制御装置（６０）は、定量お湯張り運転の開始直後に吐水量測定手段（４０ａ、４０ｂ）により検出された発電パルスを所定時間分積算し、設定水量に相当する積算された発電パルスより所定時間分の積算された発電パルス量を減じて求めた水量に達したときに、報知手段（５２）を作動させることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、定量お湯張り運転時の吐水流量の多少かかわらず、所定時間に相当する報知時間のお湯張り完了の報知が確実に行なうことができる。また、目標お湯張り量を発電パルスに基づいて、例えば、発電パルス数をカウントして積算することで容易にお湯張り量が精度良く算出できるとともに、発電手段（４０）による発電パルスを用いることで、吐水量を検出するための流量計や流量センサなどを必要としない。

請求項４に記載の発明では、制御手段（６０）は、目標お湯張り量に達する前の所定量のお湯張り量から目標お湯張り量に達するまでの間に報知手段（５２）を作動させ、目標お湯張り量に達したときに、報知手段（５２）を停止させて流水開閉手段（３０）を閉弁させることを特徴としている。請求項４に記載の発明によれば、吐水口から吐水する流量により報知手段（５２）を報知する報知時間が多少変動するが、流水開閉手段（３０）の閉弁前に報知手段（５２）を作動できるとともに、確実にお湯張り完了の報知ができる。

請求項５に記載の発明では、制御手段（６０）は、目標お湯張り量に達したときに、報知手段（５２）を作動させ、その後流水開閉手段（３０）を閉弁させることを特徴としている。請求項５に記載の発明によれば、多少のお湯張り量に変動が生ずるが流水開閉手段（３０）の閉弁前に報知手段（５２）を作動できるとともに、確実にお湯張り完了の報知ができる。

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

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

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

自己発電式定量止水栓１０は、図１に示すように、浴室内の浴槽と洗い場とが隣接する壁面に取り付けるタイプであって、特に、浴槽内にお湯張りを行なうときに、定量止水栓本体１３の上面に設けられたお湯張り指示手段である操作パネル１２内の操作手段である吐水／止水スイッチ１２ｂを操作することで、定量お湯張り運転が開始され、吐水口１３ｂより所望する湯温の混合水を自動で吐水し、予め設定された目標お湯張り量に達したときに、使用者にお湯張り完了を報知して、自動的に止水するようにしている。

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

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

次に、湯水混合栓本体１１の概略構成を図２に基づいて説明する。図２に示すように、湯水混合栓本体１１には、湯と水を混合する湯水混合手段２０の他に、湯水混合手段２０により混合された混合水の流量を調節する流量調節手段８０と、混合された混合水を給水管１３ａまたはシャワーホース１６のいずれか一方に流路を切り替える流路切替手段７０とから構成されている。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

具体的には、図４に示すように、ＣＰＵ６１は、操作モードに基づく主弁３０ｃの開閉制御、発電機４０ｂからの出力波形に基づく吐水量の計測と演算手段、報知手段である報知ブザー５２の制御、表示部１２ａの制御などを行なう制御プログラムの制御処理が設けられている。さらに、発電機４０ｂからの出力波形に基づく吐水開始から吐水量の積算値であるお湯張り量を求めるお湯張り量演算手段６１ａと予め設定された目標お湯張り量を記憶する目標お湯張り量記憶手段６１ｂが設けられている。

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

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

また、電磁弁３０ａは電磁弁駆動回路６２に接続され、発電機４０ｂは波形整形回路６３および直流電源回路６４に接続され、蓄電用コンデンサ５０は、一端が直流電源回路６４に接続され、他端がＣＰＵ６１および報知ブザー５２の電源となるように接続されている。吐水／止水スイッチ１２ｂは、表示部１２ａ、報知ブザー５２と同じように、回路基板（図示せず）に設けられ、ＣＰＵ６１に接続する電気回路を開閉する開閉スイッチを用いてＣＰＵ６１に電気的指示を出力するようにしている。

次に、本発明の特徴であるお湯張り量が目標お湯張り量に達するまで混合水を吐水する定量お湯張り運転のときに、お湯張りの完了を使用者に報知する報知ブザー５２の作動について図５に示すタイムチャートに基づいて説明する。まず、（ａ）に示す吐水／止水スイッチ１２ｂを操作することで、ＣＰＵ６１に電気的指示が入力されて電磁弁駆動回路６２に指令信号を出力する。そして、電磁弁駆動回路６２により電磁弁３０ａを駆動させて（ｂ）に示す主弁３０ｃを開弁させる。これにより、混合水が吐水口１３ｂより吐水されてお湯張りが開始される。

そして、吐水の水流エネルギーにより水車４０ａが回転されて、この水車４０ａの回転力により（ｃ）に示す発電手段４０により電力が発電されるとともに、蓄電用コンデンサ５０に発電された電力が蓄えられる。これにより、（ｅ）に示す蓄電用コンデンサ５０の蓄電量が満充電レベルを維持することができる。そして、お湯張り量が目標お湯張り量に達する所定時間Ｔｂ前になると（ｄ）に示す報知ブザー５２が作動されてお湯張りの完了を使用者に報知するようにしている。

そして、所定時間Ｔｂ経過後、つまり目標お湯張り量に達すると、報知ブザー５２の作動を停止するとともに、電磁弁駆動回路６２により電磁弁３０ａを停止させて（ｂ）に示す主弁３０ｃを閉弁させる。これにより、吐水口１３ｂからの吐水が停止される。なお、報知ブザー５２の作動は、主弁３０ｃが開弁状態のときに、発電手段４０による電力で作動させているため（ｅ）に示す蓄電用コンデンサ５０の蓄電量は目減りすることはないので主弁３０ｃが閉弁された待機状態当初において満充電を維持することができる。

ここで、目標お湯張り量に達する前の所定時間Ｔｂに報知ブザー５２を作動させる本実施形態の定量お湯張り運転におけるお湯張り量と目標お湯張り量との関係を図６に示すフローチャートに基づいて説明する。図６はＣＰＵ６１に設けられた定量お湯張り運転における制御プログラムの制御処理を示すフローチャートである。まず、ステップ２１０にて、吐水／止水スイッチ１２ｂがＯＮしたか否かを判定することにより制御処理がスタートされる。

ここで、吐水／止水スイッチ１２ｂがＯＮされて定量お湯張り運転が開始されると、ステップ２２０にて、上述したように主弁３０ｃが開弁される。そして、ステップ２３０にて、発電機４０より出力された出力波形が波形整形回路６３により変換された発電パルス数のカウントを開始する。そして、ステップ２４０にて図示しないタイマーＴｂがスタートされ、ステップ２５０にて、タイマーＴｂが所定時間Ｔｂを経過したか否かを判定する。

ここで、所定時間Ｔｂを経過したならば、ステップ２６０にて、所定時間Ｔｂにカウントされた発電パルス数（Ｎ_Ｔｂ）を記憶しておく。ここで、所定時間Ｔｂに未達であれば、所定時間Ｔｂが経過するまで待つ。なお、このときに、ステップ２７０にて、吐水／止水スイッチ１２ｂがＯＮしたか否かを判定するようにしている。

これは、目標お湯張り量に達する前に、吐水／止水スイッチ１２ｂが操作されたときであり、定量お湯張り運転の解除を電気的に指示されたものであると判定して、ステップ３１０に移行し、報知ブザー５２が作動しておれば報知ブザー５２を停止させてステップ３２０にて、主弁３０ｃを閉弁させるようにしている。

次に、ステップ２８０は、お湯張り量が目標お湯張り量に達する所定時間Ｔｂ前に達したか否かを判定する制御処理であって、具体的には、現在の発電パルス数Ｎ_Ｋが、予め設定した目標お湯張り量に相当する発電パルス数Ｎ_Ｓよりステップ２６０にて記憶した発電パルス数Ｎ_Ｔｂを減じたものより超えたか否かを判定している。

そして、ここで、目標お湯張り量に達する所定時間Ｔｂ前であると判定すれば、ステップ２９０にて、報知ブザー５２を作動させる。そして、次のステップ３００にて、お湯張り量が目標お湯張り量に達したか否かを判定するものであり、具体的には、現在の発電パルス数Ｎ_Ｋが、予め設定した目標お湯張り量に相当する発電パルス数Ｎ_Ｓを超えたか否かを判定する。

そして、目標お湯張り量に達すれば、ステップ３１０にて、報知ブザー５２の作動を停止させ、ステップ３２０にて主弁３０ｃを閉弁させる。これにより、お湯張り完了の報知を停止するとともに吐水を停止させる。そして、ステップ３３０にて、発電パルス数のカウントを停止し、ステップ３４０にて、現在の発電パルス数Ｎ_Ｋをクリヤして定量お湯張り運転の制御処理終了する。また、ステップ２７０ａおよびステップ２７０ｂは、ステップ２７０と同じように、吐水／止水スイッチ１２ｂがＯＮしたか否かを判定するようにしている。

なお、現在の発電パルス数Ｎ_Ｋは、吐水開始から吐水量の積算値であるお湯張り量として、お湯張り演算手段６１ａに適宜記憶しているものであり、発電パルス数Ｎ_Ｓは予め設定された目標お湯張り量に相当するものである。

以上の第１実施形態の自己発電式定量止水栓１０によれば、目標お湯張り量に達する所定時間Ｔｂ前から目標お湯張り量に達するまでの間、すなわち、発電手段４０が発電しているときに、報知ブザー５２が作動されるように制御することにより、報知ブザー５２の作動は発電手段４０による電力で作動させるため蓄電用コンデンサ５０の蓄電を必要としない。また、蓄電用コンデンサ５０を備える場合には、主弁３０ｃが閉弁した吐水後に蓄電が消費されることがないため、待機状態当初から蓄電用コンデンサ５０に満充電が得られる。

また、定量お湯張り運転時の吐水流量の多少にかかわらず、所定時間Ｔｂに相当する報知時間のお湯張り完了の報知が確実に行なうことができる。また、目標お湯張り量を発電パルスに基づいて、例えば、発電パルス数をカウントして積算することで容易にお湯張り量が精度良く算出できるとともに、発電手段４０による発電パルスを用いることで、吐水量を検出するための流量計や流量センサなどを必要としない。

（第２実施形態）
以上の第１実施形態では、目標お湯張り量に達する所定時間Ｔｂ前から目標お湯張り量に達するまでの間に報知ブザー５２を作動させたが、これに限らず、目標お湯張り量に達したときに、報知ブザー５２を作動させ、その後主弁３０ｃを閉弁させるように制御しても良い。

具体的には、図７に示すように、第１実施形態の制御処理に対して、主にステップ２８０の制御処理を省いたもので、お湯張りを開始後に、いきなり、ステップ３００におけるお湯張り量が目標お湯張り量に達したか否かを判定、つまり、現在の発電パルス数Ｎ_Ｋが、予め設定した目標お湯張り量に相当する発電パルス数Ｎ_Ｓを超えたか否かを判定させた後に、目標お湯張り量に達したときに、ステッブ２９０にて、報知ブザー５２を作動させる。

なお、報知ブザー５２を作動させたときに、ステップ２４０にてタイマーＴｂをスタートし、ステップ２５０にて、タイマーＴｂが所定時間Ｔｂを経過したか否かを判定して報知ブザー５２を所定時間Ｔｂ作動させる。これによれば、主弁３０ｃの閉弁前に8電手段４０による電力で報知ブザー５２を作動できるとともに、確実にお湯張り完了の報知ができる。ただし、本実施形態では吐水されるお湯張り量が所定時間Ｔｂ分だけ余分に吐水されるが、この所定時間Ｔｂが、例えば、１０秒程度の数秒間であれば、この余分の吐水量は目標お湯張り量に対して微小であるため問題がない。

（第３実施形態）
以上の第１実施形態では、ステップ２８０にて、お湯張り量の判定を目標お湯張り量に達する前に所定時間Ｔｂ分のお湯張り量を減じて判定するようにさせて、所定時間Ｔｂ前から目標お湯張り量に達するまでの間に報知ブザー５２を作動させたが、これに限らず、目標お湯張り量から予め設定した所定量（例えば、３Ｌ程度）を減じたお湯張り量のときから目標お湯張り量に達するまでの間に報知ブザー５２を作動させても良い。

具体的には、図７に示すように、第１実施形態のステップ２８０の制御処理に対して、ステップ２８０ａにて、目標お湯張り量に相当する発電パルス数Ｎ_Ｓより所定量に相当する発電パルス数Ｎ_１を減じたもので判定させて、そのときから目標お湯張り量に達するまで報知ブザー５２を作動させるようにしている。これによれば、吐水口１３ｂから吐水する流量（Ｌ／ｍ）により報知ブザー５２を作動する報知時間が多少変動するが、主弁３０ｃの閉弁前に報知ブザー５２を作動できるとともに、確実にお湯張り完了の報知ができる。

（第４実施形態）
以上の実施形態では、報知ブザー５２を図示しない回路基板に配設して、自己発電式定量止水栓１０に内蔵させたが、これに限らず、使用者が報知しやすいような、例えば、キッチンなどに設置するように構成しても良い。具体的には、図９に示すように、受信器５３と報知ブザー５２とを別体に構成して、例えば、キッチンに設置し、自己発電式定量止水栓１０内に送信器５４を配設させて、ＣＰＵ６１からの制御信号を送信器５４により受信器５３に送信させて報知ブザー５２を制御するように構成しても良い。

なお、本実施形態では、送信器５４と受信器５３との間を無線により構成したが、これに限らず、有線により構成しても良い。

（他の実施形態）
以上の実施形態では、発電手段４０により発電された電力を蓄電手段である蓄電用コンデンサ５０に蓄電する構成としたが、これに限らず、図１０に示すように、蓄電用コンデンサ５０を第１実施形態の構成から取り外しても良い。ただし、この場合は最初に主弁３０ｃを開くための電気エネルギーがないため、使用者が手動弁３０ｄを操作し、主弁３０ｃを開き、これにより、発生した水流により発電が開始され、ここで生じた電気エネルギーによりパイロット弁３０ｂを開き、手動弁３０ｄの操作を解除しても水流を維持するように制御する必要がある。

また、以上の実施形態では、報知手段として報知ブザー５２を用いて説明したが、電気エネルギーにより作動する発音体などの発音手段であれば報知ブザー５２に限定することはない。さらに、使用者に報知しやすい場所に設置する表示器や表示灯でも良い。

また、以上の実施形態では、本発明を浴槽にお湯張りを行なう湯水混合栓方式の自己発電式定量止水栓に適用させたが、これに限らず、水道水のみを吐水する一般的な給水栓に本発明を適用させても良い。なお、本実施形態に示した具体的な数値などはあくまでも一例であり、本発明はこれらに限定されるものではない。

本発明の第１実施形態における自己発電式定量止水栓１０の外観を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態における自己発電式定量止水栓１０の概略構成を示す模式図である。 本発明の第１実施形態における定量止水栓本体１３の全体構成を示す構成図である。 本発明の第１実施形態における制御装置６０の全体構成を示すブロック図である。 （ａ）は吐水／止水スイッチ１２ｂ、（ｂ）は主弁３０ｃ、（ｃ）は発電手段４０、（ｄ）は報知ブザー５２の動作を示すタイムチャート、（ｅ）は蓄電量の蓄電形態を示す説明図である。 本発明の第１実施形態における制御装置６０の制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態における制御装置６０の制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態における制御装置６０の制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態における制御装置６０の全体構成を示すブロック図である。 他の実施形態における制御装置６０の全体構成を示すブロック図である。 従来技術における（ａ）は吐水／止水スイッチ１２ｂ、（ｂ）は主弁３０ｃ、（ｃ）は発電手段４０、（ｄ）は報知ブザー５２の動作を示すタイムチャート、（ｅ）は蓄電量の蓄電形態を示す説明図である。

符号の説明

３０…流水開閉手段
４０…発電手段
４０ａ…水車（吐水量測定手段）
４０ｂ…発電機（吐水量測定手段）
５２…報知ブザー（報知手段）
６０…制御装置（制御手段）
６１ａ…お湯張り量演算手段
６１ｂ…目標お湯張り量記憶手段

Claims (5)

1. 水路を開閉する流水開閉手段（３０）と、
   前記流水開閉手段（３０）の開弁によって吐水される水の吐水量を測定する吐水量測定手段（４０ａ、４０ｂ）と、
   水路に配設され、水車および発電機からなり、水の流水エネルギーにより水車を回転させて発電する発電手段（４０）と、
   前記吐水量測定手段（４０ａ、４０ｂ）により検出され、吐水開始から吐水量の積算値であるお湯張り量を求めるお湯張り量演算手段（６１ａ）と、予め設定された目標お湯張り量を記憶する目標お湯張り量記憶手段（６１ｂ）とを有し、前記お湯張り量が前記目標お湯張り量記憶手段（６１ｂ）により記憶された前記目標お湯張り量を吐水する定量お湯張り運転のときに、前記発電手段（４０）によって発電された電力を給電して前記流水開閉手段（３０）の開弁／閉弁を制御する制御手段（６０）とを備える自己発電式定量止水栓において、
   前記定量お湯張り運転が完了したことを使用者に報知する報知手段（５２）が設けられ、前記制御手段（６０）は、前記発電手段（４０）が発電しているときに、前記報知手段（５２）が作動されるように制御することを特徴とする自己発電式定量止水栓。
2. 前記制御手段（６０）は、前記目標お湯張り量に達する所定時間前から前記目標お湯張り量に達するまでの間に前記報知手段（５２）を作動させ、前記目標お湯張り量に達したときに、前記報知手段（５２）を停止させて前記流水開閉手段（３０）を閉弁させることを特徴とする請求項１に記載の自己発電式定量止水栓。
3. 前記吐水量測定手段（４０ａ、４０ｂ）は、前記発電手段（４０）により出力される発電パルスを検出するものであり、前記目標お湯張り量は、積算された発電パルスに基づいて予め設定された設定水量であって、前記制御装置（６０）は、定量お湯張り運転の開始直後に前記吐水量測定手段（４０ａ、４０ｂ）により検出された発電パルスを前記所定時間分積算し、前記設定水量に相当する積算された発電パルスより前記所定時間分の積算された発電パルス量を減じて求めた水量に達したときに、前記報知手段（５２）を作動させることを特徴とする請求項２に記載の自己発電式定量止水栓。
4. 前記制御手段（６０）は、前記目標お湯張り量に達する前の所定量のお湯張り量から前記目標お湯張り量に達するまでの間に前記報知手段（５２）を作動させ、前記目標お湯張り量に達したときに、前記報知手段（５２）を停止させて前記流水開閉手段（３０）を閉弁させることを特徴とする請求項１に記載の自己発電式定量止水栓。
5. 前記制御手段（６０）は、前記目標お湯張り量に達したときに、前記報知手段（５２）を作動させ、その後前記流水開閉手段（３０）を閉弁させることを特徴とする請求項１に記載の自己発電式定量止水栓。

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