JP4314935B2 - Automatic faucet device - Google Patents
Automatic faucet device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4314935B2 JP4314935B2 JP2003310506A JP2003310506A JP4314935B2 JP 4314935 B2 JP4314935 B2 JP 4314935B2 JP 2003310506 A JP2003310506 A JP 2003310506A JP 2003310506 A JP2003310506 A JP 2003310506A JP 4314935 B2 JP4314935 B2 JP 4314935B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- storage means
- power
- opening
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、水路の流通を開閉する開閉弁と、水路の流水エネルギーによって発電する発電部と、発電部で発電した電力を蓄える蓄電部と、蓄電部の電力によって稼動する制御部とを備える自動水栓装置に関するものであり、特に、電気を使わずに水路を流通させることもできる自動水栓装置に関するものである。 The present invention automatically includes an on-off valve that opens and closes the flow of a water channel, a power generation unit that generates power using flowing water energy of the water channel, a power storage unit that stores power generated by the power generation unit, and a control unit that operates by the power of the power storage unit. The present invention relates to a faucet device, and more particularly, to an automatic faucet device that can circulate a water channel without using electricity.
従来、水路の流通を開閉する開閉手段と、水路の流水エネルギーによって発電する発電手段と、発電手段で発電した電力を蓄える蓄電手段と、蓄電手段の電力によって稼動する制御手段とを備える自動水栓装置において、電池交換の手間の省き、高湿度雰囲気中での電池のトラブル(液漏れや、それによる腐食や錆の発生など)を防止するため、蓄電手段のバックアップ用電池を使用せず、蓄電手段が空のときは手動弁にて吐水を行って蓄電手段に蓄電し、所定の蓄電量となったら制御手段を起動させる方法がある。 Conventionally, an automatic faucet provided with an opening / closing means for opening and closing a water channel, a power generation means for generating electricity by flowing water energy of the water channel, a power storage means for storing electric power generated by the power generation means, and a control means operated by the power of the power storage means In order to save time and labor for battery replacement in the equipment and prevent battery troubles in high humidity atmosphere (such as liquid leakage and the occurrence of corrosion and rust), the battery can be stored without using a backup battery. When the means is empty, there is a method in which water is discharged by a manual valve and stored in the power storage means, and the control means is activated when a predetermined power storage amount is reached.
しかしながら、上記の従来技術で起動できるまでの時間は、蓄電手段の蓄電容量によって左右される。例えば、蓄電容量を小さくすれば、起動できるまでの時間を短くすることができる。しかし、蓄電容量を小さくした場合、長期間使用されない(発電されない)ときには蓄電手段が空になってしまい、自動水栓装置が作動しなくなってしまうという問題がある。 However, the time required for starting up with the above-described conventional technology depends on the storage capacity of the storage means. For example, if the storage capacity is reduced, the time until activation can be shortened. However, when the storage capacity is reduced, there is a problem that the storage means becomes empty when the storage capacity is not used for a long time (no power generation), and the automatic water faucet device does not operate.
逆に、長期間使用されなくても蓄電手段が空にならないくらい大容量の蓄電手段とした場合、手動弁にて吐水を行って蓄電手段に蓄電を行うにしても、所定の蓄電量となるまでに長時間掛かってしまい、人はその間手動弁を開き続けておかなければならないという問題がある。 Conversely, if the power storage means has a large capacity so that the power storage means does not become empty even if it is not used for a long period of time, even if water is discharged by a manual valve and power is stored in the power storage means, a predetermined power storage amount is obtained. It takes a long time until the person has to keep opening the manual valve.
本発明は上記従来の問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、手動弁にて吐水を行って蓄電手段に蓄電を行う際には短い時間で制御手段を起動させることができ、且つ、長期間使用されないときでも蓄電手段が空になることのない自動水栓装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its purpose is to allow the control means to be activated in a short time when discharging water with a manual valve and storing power in the power storage means. Another object of the present invention is to provide an automatic water faucet device in which the power storage means does not become empty even when it is not used for a long time.
本発明は上記目的を達成するために、請求項1ないし請求項4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(13c)の途中に設けられ、水路(13c)の流通を開閉する流水開閉手段(30)と、水路(13c)の途中に設けられ、水路(13c)を流れる水の流水エネルギーによって発電する発電手段(40)と、発電手段(40)によって発電された電力を蓄える蓄電手段(50)と、蓄電手段(50)に蓄えられた電力によって稼動して、流水開閉手段(30)の開閉と、発電手段(40)によって発電された電力の蓄電手段(50)への蓄電とを制御する制御手段(60)とを備える自動水栓装置において、
蓄電手段(50)として小容量蓄電手段(50S)と大容量蓄電手段(50L)とを設けると共に、発電手段(40)によって発電された電力の供給を小容量蓄電手段(50S)もしくは大容量蓄電手段(50L)に切り替える切り替え手段(52、63)とを備え、まず小容量蓄電手段(50S)に蓄電が行われるようにし、次に小容量蓄電手段(50S)に蓄えられた電力によって制御手段(60)が起動されるようにし、その次に大容量蓄電手段(50L)への蓄電が行われるようにしたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention employs technical means described in claims 1 to 4. That is, in the first aspect of the present invention, the water flow opening / closing means (30) provided in the middle of the water channel (13c) for opening and closing the flow of the water channel (13c) and the water channel (13c) are provided in the middle of the water channel (13c). 13c) power generation means (40) for generating electricity by running water energy, power storage means (50) for storing electric power generated by the power generation means (40), and operation by electric power stored in the power storage means (50). And an automatic faucet device comprising control means (60) for controlling the opening and closing of the running water opening and closing means (30) and the storage of the electric power generated by the power generation means (40) in the power storage means (50).
A small-capacity storage means (50S) and a large-capacity storage means (50L) are provided as the storage means (50), and the power generated by the power generation means (40) is supplied to the small-capacity storage means (50S) or the large-capacity storage. Switching means (52, 63) for switching to the means (50L), the power is first stored in the small-capacity storage means (50S), and then the control means is based on the electric power stored in the small-capacity storage means (50S) (60) is activated, and then, storage to the large-capacity storage means (50L) is performed.
この請求項1に記載の発明によれば、まず小容量蓄電手段(50S)に蓄電が行われるようにしたことで瞬時に蓄電電圧が上昇して短時間で制御手段(60)の起動電圧まで到達させることができるため、短時間で制御手段(60)を起動させることができる。また、その後に大容量蓄電手段(50L)へ蓄電を行うことにより、長期間使用されないときでも蓄電手段(50)が空になることがない。 According to the first aspect of the present invention, since the small-capacity storage means (50S) is charged first, the storage voltage rises instantaneously and quickly reaches the starting voltage of the control means (60). Since it can be reached, the control means (60) can be activated in a short time. Further, by subsequently storing power to the large capacity power storage means (50L), the power storage means (50) is not emptied even when it is not used for a long period of time.
また、請求項2に記載の発明では、流水開閉手段(30)は、手動開通手段(30d)と電気的開閉手段(30a)とを備え、まず人が手動開通手段(30d)で水路(13c)に水を流す操作をすることによって小容量蓄電手段(50S)に蓄電が行われ、次に小容量蓄電手段(50S)に蓄えられた電力によって起動された制御手段(60)によって水路(13c)の流通を開くよう電気的開閉手段(30a)が制御されることを特徴としている。 According to the second aspect of the present invention, the running water opening / closing means (30) includes a manual opening means (30d) and an electrical opening / closing means (30a). First, a person opens the water channel (13c) with the manual opening means (30d). ) Is stored in the small-capacity storage means (50S) by the operation of flowing water, and then the water channel (13c) is controlled by the control means (60) activated by the electric power stored in the small-capacity storage means (50S). The electrical switching means (30a) is controlled to open the distribution of
この請求項2に記載の発明によれば、手動開通手段(30d)にて吐水を行って蓄電手段(50)に蓄電を行う際は、人が手動開通手段(30d)を短時間操作するだけで小容量蓄電手段(50S)が瞬時に蓄電され、以降はその蓄電された電力によって制御手段(60)がすぐに起動され、その起動された制御手段(60)によって水路(13c)の流通が確保されて大容量蓄電手段(50L)への蓄電が自動的に進められることとなる。これにより、従来のように人が長時間手動弁を開き続けておかなければならないという問題をなくせる。 According to the second aspect of the present invention, when water is discharged by the manual opening means (30d) and the electric storage means (50) is charged, the person only operates the manual opening means (30d) for a short time. Thus, the small-capacity storage means (50S) is instantly stored, and thereafter, the control means (60) is immediately activated by the stored electric power, and the flow of the water channel (13c) is caused by the activated control means (60). As a result, power storage to the large-capacity power storage means (50L) is automatically advanced. This eliminates the problem that a person has to keep the manual valve open for a long time as in the prior art.
また、請求項3に記載の発明では、制御手段(60)には表示手段(12a)を備えており、制御手段(60)が起動しているときは表示手段(12a)に表示を出すことを特徴としている。この請求項3に記載の発明によれば、人は操作してすぐに制御手段(60)が起動状態になったことを知ることができるため、むやみに起動操作を繰り返すことを防げるうえ、すぐに操作を開始することができる。 In the invention according to claim 3, the control means (60) includes the display means (12a), and when the control means (60) is activated, the display means (12a) displays a display. It is characterized by. According to the third aspect of the present invention, since the person can immediately know that the control means (60) is in the activated state by operating it, the activation operation can be prevented from being repeated unnecessarily. The operation can be started.
また、請求項4に記載の発明では、制御手段(60)には、水路(13c)の流通を人が開閉指示するための手動開閉指示手段(12b)を備えていると共に、大容量蓄電手段(50L)への蓄電中に手動開閉指示手段(12b)より閉指示が入力された場合、制御手段(60)は大容量蓄電手段(50L)の蓄電電圧が制御手段(60)の最低作動電圧以上となるまで蓄電を行ってから水路(13c)の流通を閉じることを特徴としている。この請求項4に記載の発明によれば、制御手段(60)の起動状態を維持するだけの必要最小限の蓄電量は確保するため、操作可能状態が維持される。 In the invention according to claim 4, the control means (60) is provided with a manual opening / closing instruction means (12b) for a person to instruct opening / closing of the flow of the water channel (13c), and a large-capacity storage means. When the close instruction is input from the manual opening / closing instruction means (12b) during the power storage to (50L), the control means (60) indicates that the storage voltage of the large-capacity storage means (50L) is the lowest operating voltage of the control means (60). It is characterized by closing the circulation of the water channel (13c) after storing electricity until it becomes above. According to the fourth aspect of the present invention, the minimum necessary amount of electricity that can be stored to maintain the activated state of the control means (60) is ensured, so that the operable state is maintained.
また、請求項5に記載の発明では、制御手段(60)は、蓄電手段(50)の蓄電電圧が第1所定電圧以下となった場合、所定時間もしくは蓄電手段(50)の蓄電電圧が第2所定電圧以上となるまで水路(13c)の流通を開くよう電気的開閉手段(30a)を制御することを特徴としている。この請求項5に記載の発明によれば、長期間使用されないときでも蓄電手段(50)が空になることがなく、自動的に制御手段(60)の起動状態が維持されることとなる。尚、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。 In the invention according to claim 5, when the storage voltage of the storage means (50) becomes equal to or lower than the first predetermined voltage, the control means (60) sets the storage voltage of the storage means (50) to the first time. (2) The electrical opening / closing means (30a) is controlled to open the flow of the water channel (13c) until a predetermined voltage or higher is reached. According to the fifth aspect of the present invention, the power storage means (50) is not emptied even when it is not used for a long time, and the activated state of the control means (60) is automatically maintained. In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means of embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態における自動水栓装置を図1ないし図5に基づいて説明する。本実施形態は、本発明を浴槽に湯張りを行う湯水混合栓方式の定量止水栓に適用したものであり、予め設定した目標湯張り量にな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は本発明の第1実施形態に係る定量止水栓10の外観を示す斜視図であり、図2は定量止水栓10の概略構成を示す模式図であり、図3は定量止水栓本体13の構造概要を示す断面構造図である。また図4は、制御装置(本発明の制御手段)60の構成概要を示す模式図である。
(First embodiment)
Hereinafter, an automatic faucet device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the present invention is applied to a fixed water stopper of a hot and cold water mixing plug system that fills a bathtub, and has a function of automatically stopping water when a preset amount of hot water is reached. It is a metal fitting. FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a
図1に示すように、本実施形態の定量止水栓10は、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る。浴槽内に湯張りを行うときは、定量止水栓本体13の上面に設けられた操作パネル12内の吐水/止水スイッチ(本発明の手動開閉指示手段)12bを操作することで、吐水口13bより所望する湯温の混合水を自動で吐水して、予め設定された目標湯張り量(後述する)分の湯張りを完了したときに自動止水できるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態の定量止水栓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を介して連結している。また、湯水混合栓本体11には、右端側に温調ハンドル(温度設定手段)14と、正面側に流路切替ハンドル15と、左端側に流量調節ハンドル19とが備えられている。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。
The fixed
一方、定量止水栓本体13には、操作パネル12が上面側に設けられ、その操作パネル12には、吐水する混合水の湯温を表示する表示部(本発明の表示手段)12aと、吐水/止水スイッチ12bとが設けられている。尚、表示部12aの湯温表示は、この定量止水栓10がシステム起動状態であることを示す表示ランプの役目を兼ねている。また、図中の12cは操作部であり、この面に指などで押圧を掛けることにより、吐水/止水スイッチ12bが操作して、電気的指示を後述する制御装置60に出力するようになっている。
On the other hand, the fixed
ここで、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。
Here, the schematic structure of the hot and cold water mixing
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図示しない弁体と、温調ハンドル14の回転角を往復動に変換する図示しない回転/往復変換部材と、温調ハンドル14とから構成され、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。
The hot and cold mixing means 20 includes a valve body (not shown) made of a thermostat in which a temperature sensing body such as a thermo wax is accommodated, and a rotation / reciprocation conversion member (not shown) that converts the rotation angle of the temperature control handle 14 into a reciprocating motion. The temperature control handle 14 is rotated so that the mixed water can be set to a desired hot water temperature. Thereby, the hot water and water which flowed in from the cold
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共に、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。
Further, the flow rate adjusting means 80 is provided with a flow
具体的には、流路切替ハンドル15を中間の位置に合せたときには、給水管13aおよびシャワーホース16の双方が止水され、シャワー側端へ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、中間の位置から更に回転させると、今度は給水管13a側が開き始め、回転と共に流量が徐々に増量され、更に端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止水栓本体13に流入する。
Specifically, when the flow
次に、定量止水栓本体13の構成概要を図3に基づいて説明する。本実施形態の定量止水栓本体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、その流水開閉手段30の下流側に磁石付き水車40aとステータコイル40bとからなり、水路13cを流れる混合水の流水エネルギーにより磁石付き水車40aを回転させて発電する発電機(発電手段)40と、この発電機40により発電された電力を蓄える蓄電用コンデンサ(本発明の蓄電手段)50と、その蓄電用コンデンサ50により電源が供給されて流水開閉手段30を制御する制御装置60から構成されている。
Next, the configuration outline of the fixed water stopper
尚、発電機(発電手段)40は、出力波形より磁石付き水車40aの回転を検出して水路13cを流れる混合水の流水量を測定する流水量測定手段ともなっている。次に、流水開閉手段30は、ソレノイドなどからなる電磁弁(本発明の電気的開閉手段)30aにより開閉動作を行うパイロット弁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。
The generator (power generation means) 40 also serves as a flow rate measurement means for detecting the rotation of the
これにより、電磁弁30aに付加する電力が小さくても、小さな動力で作動するパイロット弁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を動作させるものである。尚、電磁弁30aは制御装置60によって制御されてパイロット弁30bを開弁/閉弁を行うものである。尚、図中に示す30dは手動弁(本発明の手動開通手段)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や電磁弁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。
Thus, even if the electric power applied to the
発電手段40は、流水量測定手段でもあり、磁石付き水車40aとステータコイル40bとからなる。磁石付き水車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。この回転力はステータコイル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内に設けられた後述する整流器により直流に変換され、更に電圧調整された後、蓄電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。
The power generation means 40 is also a flowing water amount measurement means, and includes a
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、磁石付き水車40aの回転により発生する発電機40の出力波形を制御装置60に出力させて、その出力波形をカウントすることで磁石付き水車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。尚、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、吐水量と磁石付き水車40aの回転数との関係は略比例関係となっているため、カウントした出力波形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。
Moreover, in this embodiment, in order to measure the amount of water discharged from the
また、ここでは、磁石付き水車40aの回転数を発電機40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、磁石付き水車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。また、図3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。また、図3中に示す51は水温センサであり、磁石付き水車40aの下流側に設けられて吐水口13bから吐水される混合水の湯温を検出して、その温度情報を後述するCPU61に出力するように接続されている。
Here, the rotational speed signal is obtained from the output waveform generated from the
次に、制御装置60の構成について説明する。図4は、本発明の第1実施形態における制御装置60の構成概要を示すブロック図である。制御装置60は、図3に示す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と、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。
Next, the configuration of the
具体的には、図4に示すように、CPU61は、操作モードに基づき主弁30cを開閉するための電磁弁30aの制御、発電機40からの出力波形(回転数カウント)に基づく吐水量の計測と演算手段、図示しない報知ブザーの制御、表示部12aの制御などを行う制御プログラムの制御処理が設けられている。
Specifically, as shown in FIG. 4, the
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を駆動して主弁30cを開閉させる信号を出力する。64は整流器を備える充電回路であり、発電機40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。また、図示しない報知ブザーは、CPU61から指令に基づき後述する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。
62 is an electromagnetic valve drive circuit, which drives the
表示部12aは、回路基板に設けられ、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、この表示部12aの湯温表示は、この定量止水栓10がシステム起動状態であることを示す表示ランプの役目を兼ねている。また、電磁弁30aは電磁弁駆動回路62に接続され、発電機40は充電回路64に接続され、蓄電用コンデンサ50は、一端が充電回路64に接続され、他端がCPU61の電源となるように接続されている。
The
本実施形態の吐水/止水スイッチ12bは、複数の操作モードに応じて異なる操作信号をCPU61に指示するようにして、湯張りにおける吐水/止水の開閉制御を指示するようにしている。また、吐水/止水スイッチ12bは、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。具体的には、図3に示すように、表示部12aと同様に回路基板に設けて、吐水/止水スイッチ12bを操作するために、操作パネル12に設けられた操作部12cに押圧の操作力を掛けることで吐水/止水スイッチ12bが電気回路を開閉するようにしている。
The water discharge /
次に、本発明の要部の構成について、図4を用いて説明する。図4中の一点鎖線で囲った部分は本発明で従来の回路に追加した部分である。まず50Sは小容量コンデンサ(本発明の小容量蓄電手段)であり、従来の蓄電手段50としての大容量コンデンサ(本発明の大容量蓄電手段)50Lに加えて充電回路64寄りに設けたものである。また、63は第2電圧検出回路であり具体的には基準電圧付きのスイッチングICである。当実施形態では基準電圧を5Vとし、小容量コンデンサ50S側の蓄電電圧5Vを検出すると52のスイッチングトランジスタにて大容量コンデンサ50L側に導通させるものである。尚、第2電圧検出回路63とスイッチングトランジスタ52とをもって本発明の切り替え手段を成している。
Next, the structure of the main part of this invention is demonstrated using FIG. A portion surrounded by a one-dot chain line in FIG. 4 is a portion added to the conventional circuit in the present invention. First, 50S is a small-capacitance capacitor (small-capacity storage means of the present invention), which is provided near the charging
次に、上記構成における本発明に関する作動について図5を加えて説明する。図5は、手動弁30dを開いてからの図4中のA点(小容量コンデンサ50Sの蓄電電圧に相当)とB点(大容量コンデンサ50Lの蓄電電圧に相当)での電圧推移と、電磁弁30aの開くタイミングとを示すタイムチャートである。まず、当定量止水栓を起動させるためには、手動弁30dにて主弁30cを開弁して吐水させ、その流水エネルギーによって発電する発電機40からの電力を小容量コンデンサ50Sに蓄電させる。
Next, the operation of the present invention related to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the voltage transition at point A (corresponding to the storage voltage of the
小容量コンデンサ50Sの端子電圧VSC=I×T/CSとなる。尚、Iは蓄電電流値(A)、Tは蓄電時間(s)、CSはコンデンサ容量(F)である。例えば、CS=10000μF、蓄電電流30mAであれば約0.7秒後にはCPU61の最低作動電圧2Vに達する。図4に示す第1電圧検出回路65の検出電圧2Vで、CPU61にリセット信号を出力し、CPU61は動作を開始する。CPU61は小容量コンデンサ50Sの電圧をモニターし、電圧が所定値(本実施形態では図5のシステム起動電圧4V)に達したら(図5のa時点)、電磁弁駆動回路62を経由して電磁弁30aに開弁信号を印加する。この時点で、手動弁30dを閉弁させても、主弁30cは開弁したままで、吐水を継続する。
The terminal voltage V SC of the small-
更に小容量コンデンサ50Sへの蓄電が進み、第2電圧検出回路(スイッチングIC)63の基準電圧(本実施形態では5V)に達すると(図5のb時点)スイッチングトランジスタ52がONし、大容量コンデンサ50Lへ蓄電が始まる。大容量コンデンサ50Lへの蓄電は、発電機40と小容量コンデンサ50Sとの両方から行われるため、大容量コンデンサ50Lへの蓄電が行われると小容量コンデンサ50Sの電圧が低下する。低下するとスイッチングトランジスタ52がOFFして大容量コンデンサ50Lへの蓄電が停止し、小容量コンデンサ50Sへの蓄電が再開される。この作動を繰り返して大容量コンデンサ50Lの端子電圧も徐々に増加してゆく。
When the storage of the small-
大容量コンデンサ50Lの端子電圧は、小容量コンデンサ50Sと同様に端子電圧VLC=I×T/CLとなる。尚、CLは大容量コンデンサの容量(F)である。例えば、CL=1F、蓄電電流30mAであれば大容量コンデンサ50Lの端子電圧が5Vに達するまでに約167秒かかる。通常、浴槽への湯張りは200L程度吐水するため、流量16L/分としても湯張り時間は12.5分程度かかるため、大容量コンデンサ50Lを蓄電させるのに充分な電力が得られる。吐水中は発電機40の回転数を計測し、設定流量に達したら閉弁信号を電磁弁30aに出力して止水を行う。
The terminal voltage of the large-capacitance capacitor 50L is a terminal voltage like the small capacitor 50S V LC = I × T / C L. In addition, CL is the capacity (F) of the large-capacity capacitor. For example, if C L = 1F and the storage current 30 mA, it takes about 167 seconds for the terminal voltage of the large-capacitance capacitor 50L to reach 5V. Normally, the hot water filling to the bathtub discharges about 200 L, so even if the flow rate is 16 L / min, the hot water filling time takes about 12.5 minutes. Therefore, sufficient electric power for storing the large-capacity capacitor 50 L can be obtained. During discharging, the rotation speed of the
止水中は大容量コンデンサ50LからCPU61などに電力を供給する。CPU61などの消費電流を約2μAとすると、大容量コンデンサ50Lの電圧が5V→2Vに低下するまでにT=CL×(5V−2V)/消費電流(2μA)=17日となる。この期間以内ならシステムの維持が可能である。すなわち、手動弁30dを開くことなく、スイッチ操作により電磁弁30aを開弁し吐水動作を行うことができる。
During still water, power is supplied from the large-capacity capacitor 50L to the
次に、本実施形態での特徴について述べる。まず、蓄電手段50として小容量コンデンサ50Sと大容量コンデンサ50Lとを設けると共に、発電機40によって発電された電力の供給を小容量コンデンサ50Sもしくは大容量コンデンサ50Lに切り替える切り替え手段として第2電圧検出回路63とスイッチングトランジスタ52とを備え、まず小容量コンデンサ50Sに蓄電が行われるようにし、次に小容量コンデンサ50Sに蓄えられた電力によって制御装置60が起動されるようにし、その次に大容量コンデンサ50Lへの蓄電が行われるようにしている。
Next, features in this embodiment will be described. First, a small-
これによれば、まず小容量コンデンサ50Sに蓄電が行われるようにしたことで瞬時に蓄電電圧が上昇して短時間で制御装置60の起動電圧まで到達させることができるため、短時間で制御装置60を起動させることができる。また、その後に大容量コンデンサ50Lへ蓄電を行うことにより、長期間使用されないときでも蓄電手段50が空になることがない。
According to this, since the small-
また、流水開閉手段30として、手動弁30dと電磁弁30aとを備え、まず人が手動弁30dで水路13cに水を流す操作をすることによって小容量コンデンサ50Sに蓄電が行われ、次に小容量コンデンサ50Sに蓄えられた電力によって起動された制御装置60によって水路13cの流通を開くよう電磁弁30aが制御される。
Further, as the flowing water opening / closing means 30, a
これによれば、手動弁30dにて吐水を行って蓄電手段50に蓄電を行う際は、人が手動弁30dを短時間操作するだけで小容量コンデンサ50Sが瞬時に蓄電され、以降はその蓄電された電力によって制御装置60がすぐに起動され、その起動された制御装置60によって水路13cの流通が確保されて大容量コンデンサ50Lへの蓄電が自動的に進められることとなる。これにより、従来のように人が長時間手動弁を開き続けておかなければならないという問題をなくせる。
According to this, when water is discharged from the
また、制御装置60には表示部12aを備えており、制御装置60が起動しているときは表示部12aに表示を出すようにしている。これによれば、人は操作してすぐに制御装置60が起動状態になったことを知ることができるため、むやみに起動操作を繰り返すことを防げるうえ、すぐに操作を開始することができる。
In addition, the
また、制御装置60には、水路13cの流通を人が開閉指示するための吐水/止水スイッチ12bを備えていると共に、大容量コンデンサ50Lへの蓄電中に吐水/止水スイッチ12bより閉弁指示が入力された場合、制御装置60は大容量コンデンサ50Lの蓄電電圧が制御装置60の最低作動電圧以上となるまで蓄電を行ってから水路13cの流通を閉じるようにしている。これによれば、制御装置60の起動状態を維持するだけの必要最小限の蓄電量は確保するため、操作可能状態が維持される。
Further, the
(第2実施形態)
図6は、本発明の第2実施形態に係る手洗い用自動水栓90の構造概要を示す断面構造図である。手動スイッチの変わりに、使用者の手などを検出する光電式や超音波式のセンサ46の入力によって吐水を行うものである。手洗い用自動水栓90の場合は1回当たりの吐水時間が短いため、起動直後も充分な蓄電が行われにくいが、本制御装置60は、蓄電手段50の蓄電電圧が第1所定電圧以下となった場合、所定時間もしくは蓄電手段50の蓄電電圧が第2所定電圧以上となるまで電磁弁30aを開弁し吐水動作を行うようになっている。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional structure diagram showing an outline of the structure of an
これにより、長期間使用されないときでも蓄電手段50が空になることがなく、自動的に制御装置60の起動状態が維持されることとなる。尚、図6中に記す符号は、第1実施形態で説明したものと対応しているため、説明を省略する。
As a result, the power storage means 50 is not emptied even when it is not used for a long time, and the activated state of the
(その他の実施形態)
図7は、その他の実施形態におけるパイロット弁30bをそのまま手動弁30dとした自動水栓装置の構造概要を示す断面構造図である。上述の第1実施形態では手動弁30dによって主弁30cを直接操作しているが、図7に示すように電磁弁30a部に手動で直接パイロット弁30bを操作する構造を備える自動水栓装置であっても良い。また、上述の第1実施形態では第2電圧検出回路63にて電圧を検出して大容量コンデンサ50Lへの蓄電を切り替えているが、CPU61にて電源電圧をモニタして切り替えるようにしても良い。
(Other embodiments)
FIG. 7 is a cross-sectional structure diagram showing an outline of the structure of an automatic water faucet device in which the
12a…表示部(表示手段)
12b…吐水/止水スイッチ(手動開閉指示手段)
13c…水路
30…流水開閉手段
30a…電磁弁(電気的開閉手段)
30d…手動弁(手動開通手段)
40…発電機(発電手段)
50…蓄電用コンデンサ(蓄電手段)
50L…大容量コンデンサ(大容量蓄電手段)
50S…小容量コンデンサ(小容量蓄電手段)
52…スイッチングトランジスタ(切り替え手段)
60…制御装置(制御手段)
63…電圧検出回路(切り替え手段)
12a ... Display section (display means)
12b ... Water discharge / water stop switch (manual opening / closing instruction means)
13c: Water channel 30: Flowing water opening / closing means 30a: Solenoid valve (electrical opening / closing means)
30d ... Manual valve (manual opening means)
40 ... Generator (power generation means)
50. Capacitor for power storage (power storage means)
50L ... Large-capacity capacitor (large-capacity storage means)
50S... Small capacity capacitor (small capacity power storage means)
52. Switching transistor (switching means)
60 ... Control device (control means)
63 ... Voltage detection circuit (switching means)
Claims (5)
前記水路(13c)の途中に設けられ、前記水路(13c)を流れる水の流水エネルギーによって発電する発電手段(40)と、
前記発電手段(40)によって発電された電力を蓄える蓄電手段(50)と、
前記蓄電手段(50)に蓄えられた電力によって稼動して、前記流水開閉手段(30)の開閉と、前記発電手段(40)によって発電された電力の前記蓄電手段(50)への蓄電とを制御する制御手段(60)とを備える自動水栓装置において、
前記蓄電手段(50)として小容量蓄電手段(50S)と大容量蓄電手段(50L)とを設けると共に、前記発電手段(40)によって発電された電力の供給を前記小容量蓄電手段(50S)もしくは前記大容量蓄電手段(50L)に切り替える切り替え手段(52、63)とを備え、
まず前記小容量蓄電手段(50S)に蓄電が行われるようにし、次に前記小容量蓄電手段(50S)に蓄えられた電力によって前記制御手段(60)が起動されるようにし、その次に前記大容量蓄電手段(50L)への蓄電が行われるようにしたことを特徴とする自動水栓装置。 A running water opening and closing means (30) provided in the middle of the water channel (13c) for opening and closing the circulation of the water channel (13c);
A power generation means (40) provided in the middle of the water channel (13c) for generating electricity by flowing water energy flowing through the water channel (13c);
Power storage means (50) for storing electric power generated by the power generation means (40);
Operated by the power stored in the power storage means (50), opens and closes the running water switching means (30), and stores the power generated by the power generation means (40) in the power storage means (50). In an automatic faucet device comprising control means (60) for controlling,
A small-capacity storage means (50S) and a large-capacity storage means (50L) are provided as the storage means (50), and supply of electric power generated by the power generation means (40) is supplied to the small-capacity storage means (50S) or Switching means (52, 63) for switching to the large-capacity storage means (50L),
First, the small-capacity storage means (50S) is charged, and then the control means (60) is activated by the electric power stored in the small-capacity storage means (50S). An automatic faucet device characterized in that power is stored in a large-capacity storage means (50L).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003310506A JP4314935B2 (en) | 2003-09-02 | 2003-09-02 | Automatic faucet device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003310506A JP4314935B2 (en) | 2003-09-02 | 2003-09-02 | Automatic faucet device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005076370A JP2005076370A (en) | 2005-03-24 |
JP4314935B2 true JP4314935B2 (en) | 2009-08-19 |
Family
ID=34412355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003310506A Expired - Fee Related JP4314935B2 (en) | 2003-09-02 | 2003-09-02 | Automatic faucet device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4314935B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4640225B2 (en) * | 2006-03-20 | 2011-03-02 | 株式会社デンソー | Automatic faucet device |
-
2003
- 2003-09-02 JP JP2003310506A patent/JP4314935B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005076370A (en) | 2005-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4756030A (en) | Bathroom controller | |
US6913203B2 (en) | Self powered electronically controlled mixing valve | |
EP2871295B1 (en) | Sanitary cleansing device | |
WO2012001683A2 (en) | System for saving the initial water consumption while taking a shower | |
JP4314935B2 (en) | Automatic faucet device | |
CN108319302A (en) | A kind of Water use management system and management method | |
EP2501264A1 (en) | Shower water usage indicator apparatus | |
JP2005076272A (en) | Quantitative stop cock | |
JP2003090072A (en) | Automatic faucet device | |
JP4311137B2 (en) | Self-powered fixed stopcock | |
JP2005105529A (en) | Combination tap device | |
JP2002294778A (en) | Fixed-quantity water cut-off device | |
JPS6334429A (en) | Bath room device | |
JP2006097415A (en) | Quantitative water cut-off device | |
JP2004116175A (en) | Feed-water supply system | |
JP2015113579A (en) | Water discharge device | |
JP2003135301A (en) | Faucet device | |
JP2011185508A (en) | Water heater | |
JP2002038553A (en) | Automatic combination faucet | |
JPH0277912A (en) | Automatic hot water supply device | |
JPH01203842A (en) | Automatic hot water supplier | |
JP2003064740A (en) | Mixing valve device with generator | |
JPH03107682A (en) | Faucet control device using distance sensor | |
JP5152235B2 (en) | Water heater | |
JP4998576B2 (en) | Water heater |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051013 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080104 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090428 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090511 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120529 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120529 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130529 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140529 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S802 | Written request for registration of partial abandonment of right |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311802 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |