JP4724104B2

JP4724104B2 - 給水弁装置

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Publication number: JP4724104B2
Application number: JP2006333267A
Authority: JP
Inventors: 誠治森口; 竜也山田; 康雅山田; 一幸雨宮
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2026-12-11
Also published as: JP2008144873A

Description

本発明は、食器洗浄機といった水を使用する機器の給水路に設けられる給水弁装置に関する。

食器洗浄機は、洗浄槽に給水路を介して水を供給するように構成されており、この給水路に電磁弁から成る給水弁を介設している。ここで、給水弁が故障や異物の噛み込み等で止水不良を生ずると、洗浄槽への給水が継続して、洗浄槽から水が溢れ出る漏水事故を生ずることがある。

そのため、従来、給水路に設けられる給水弁装置として、直列に接続された上流側の第１電磁弁と下流側の第２電磁弁とを備えるものが知られている(例えば、特許文献１参照)。これによれば、第１と第２の両電磁弁の一方の電磁弁の止水不良を生じても他方の電磁弁により給水を停止でき、漏水事故が発生する可能性を可及的に低減できる。

ここで、両電磁弁が同時に止水不良を生じないようにするには、第１電磁弁と第２電磁弁とを互いに異なる型式のものにすること、例えば、第１と第２の両電磁弁の一方を常閉型のパイロット式電磁弁で構成し、他方の電磁弁を常閉型の直動式電磁弁で構成することが望まれる。

パイロット式電磁弁は、弁座に開設した主弁孔を開閉するダイヤフラムから成る主弁と、主弁の背面側に画成され、弁座の周囲に形成した流入室にオリフィス孔を介して連通する背圧室と、背圧室と主弁孔とを連通するパイロット弁孔を開閉するパイロット弁と、パイロット弁を開閉駆動するソレノイドとを備える電磁弁である。常閉型のパイロット式電磁弁では、ソレノイドへの通電を停止すると、パイロット弁が閉弁して、流入室からオリフィス孔を介して背圧室に流入する水が背圧室に封じ込められ、主弁の背面に作用する背圧室の水圧による押圧力が主弁の前面に作用する流入室の水圧による押圧力を上回って主弁が閉弁される。ソレノイドに通電してパイロット弁を開弁させると、背圧室内の水がパイロット弁孔を介して流出し、主弁の背面に作用する押圧力が主弁の前面に作用する押圧力を下回って主弁が開弁され、流入室から主弁孔に水が流れる。

パイロット式電磁弁は、小型のパイロット弁の開弁で主弁を開弁させて大流量の水を流すことができる。そして、パイロット式電磁弁を常閉型とした場合、ソレノイドを小型化して消費電力を少なくできる利点がある。反面、給水圧が低い場合には、パイロット弁を閉弁させても、主弁の閉じ側への押圧力が不足して、異物の噛み込みによる止水不良を生じやすくなる。また、オリフィス孔が目詰まりしやすく、この目詰まりにより背圧室に水が流入しにくくなって、止水不良を生ずることもある。

また、直動式電磁弁は、弁孔を開閉する弁体と、弁体を開閉駆動するソレノイドとを備える電磁弁であり、給水圧が低い場合でも止水不良を生じない。然し、所要の流量の水を流すには弁孔の孔径を大きくする必要があって、弁体も大径になるため、弁体に作用する給水圧による閉じ側への押圧力が大きくなり、給水圧が高い場合に開弁不良を生じやすくなる。直動式電磁弁を常閉型とした場合、開弁不良を防止するには、ソレノイドを大型化する必要があり、消費電力が増大する。

ここで、上流側の第１電磁弁を常閉型のパイロット式電磁弁、下流側の第２電磁弁を常閉型の直動式電磁弁で構成すると共に、第２電磁弁を給水圧を受けない状態で開弁できるように、給水開始時に第１と第２の両電磁弁のソレノイドに第２電磁弁、第１電磁弁の順で時間差を存して通電することが考えられる。然し、両電磁弁が閉弁されている給水停止中に、給水路の上流端を接続する家屋の水道配管でウォータハンマーが発生すると、第１電磁弁たるパイロット式電磁弁の主弁がウォータハンマーによる水圧変化で一時的に開弁して、第１電磁弁と第２電磁弁との間の連通路に水が流入し、連通路の水圧が上昇する。そのため、第２電磁弁のソレノイドが小型であると、連通路の水圧の影響で第２電磁弁の開弁不良を生ずる可能性がある。従って、第２電磁弁のソレノイドを小型化して消費電力の低減を図ることはできない。

そこで、本願出願人は、先に特願２００６−１７６４３１で、常閉型のパイロット式電磁弁から成る上流側の第１電磁弁と常閉型の直動式電磁弁から成る下流側の第２電磁弁とを備えると共に、第２電磁弁に並列に、第２電磁弁の弁孔より小径の弁孔を開閉する弁体と、弁体を開閉駆動するソレノイドとを備える常閉型の直動式電磁弁で構成される第３電磁弁を設けた給水弁装置を提案している。

この先願の給水弁装置によれば、給水開始時に、第１電磁弁のソレノイドへの通電に先行して第２電磁弁と第３電磁弁のソレノイドに通電することにより第２電磁弁を確実に開弁させることができる。即ち、給水停止中に第１と第２の両電磁弁間の連通路の水圧が上昇しても、第１電磁弁の開弁前に第３電磁弁をそのソレノイドへの通電で開弁させれば、連通路が第３電磁弁を介して圧抜きされ、第２電磁弁は水圧を受けずに開弁されることになる。従って、直動式電磁弁から成る第２電磁弁のソレノイドを小型化して、消費電力を大幅に低減できる。

尚、第３電磁弁は水圧を受けた状態で開弁されることになる。ここで、給水時の流量は第２電磁弁の弁孔を大きくすることで確保できるため、第２電磁弁に並列の第３電磁弁の弁孔は圧抜き可能な範囲で可及的に小さく形成でき、第３電磁弁の弁体も小径になる。従って、第３電磁弁のソレノイドが小型であっても、第３電磁弁の開弁不良は生じない。その結果、第３電磁弁の付加による消費電力の増加量は僅かになり、第２電磁弁のソレノイドの小型化による消費電力の大幅な低減で、トータルの消費電力も低減される。

然し、先願の給水弁装置においては、落雷等に起因する瞬間的な停電を生じた場合、以下の不具合を生ずることが判明した。給水中に停電で第１乃至第３の各電磁弁のソレノイドへの通電が停止されると、これら各電磁弁が閉弁する。ここで、第２電磁弁はソレノイドへの通電停止で直ちに閉弁する。一方、パイロット式電磁弁から成る第１電磁弁では、ソレノイドへの通電停止でパイロット弁が直ちに閉弁するものの、主弁はパイロット弁の閉弁に遅れて閉弁する。そのため、第１と第２の両電磁弁間の連通路の水圧が上昇した状態で主弁が閉弁されることになる。その結果、停電から回復して給水中の状態に戻り、第１と第２の両電磁弁への通電が同時に再開されても、第２電磁弁は水圧の影響で閉弁されたままになる。尚、給水中に第３電磁弁を開弁させておくようにした場合には、停電回復時に第３電磁弁も開弁する。然し、第１と第２の両電磁弁間の連通路における高い水圧の影響で、第２電磁弁よりも先に第１電磁弁が開弁した場合には、第３電磁弁が開弁しても、第３電磁弁の小さな弁孔での絞り作用により第１と第２の両電磁弁間の連通路の水圧は第２電磁弁が開弁可能な水圧までは低下しない。結局、停電を生じた場合、停電回復後も機器への給水が中断されたままになる。そして、瞬間的な停電を生じてもユーザは気付かないため、これにより給水が中断されたままになると、ユーザに不信感を与えることになる。

本発明は、以上の点に鑑み、停電を生じたときに停電回復後も給水が中断されたままになることを防止できるように上記先願のものを改良した給水弁装置を提供することをその課題としている。

本発明は、水を使用する機器の給水路に設けられる給水弁装置であって、直列に接続された上流側の第１電磁弁と下流側の第２電磁弁と第２電磁弁に並列の第３電磁弁とを備え、第１電磁弁は、弁座に開設した主弁孔を開閉するダイヤフラムから成る主弁と、主弁の背面側に画成され、弁座の周囲に形成した流入室にオリフィス孔を介して連通する背圧室と、背圧室と主弁孔とを連通するパイロット弁孔を開閉するパイロット弁と、パイロット弁を開閉駆動するソレノイドとを備える常閉型のパイロット式電磁弁で構成され、第２電磁弁は、第１電磁弁の下流側に位置する弁孔を開閉する弁体と、弁体を開閉駆動するソレノイドとを備える常閉型の直動式電磁弁で構成され、第３電磁弁は、第２電磁弁の弁孔より小径の弁孔を開閉する弁体と、弁体を開閉駆動するソレノイドとを備える常閉型の直動式電磁弁で構成されるものにおいて、上記課題を解決するために、給水中の第２電磁弁の閉弁の有無を判別する判別手段を備え、第１乃至第３電磁弁を開閉制御する制御手段は、判別手段で第２電磁弁の閉弁有りと判別されたときに、第１電磁弁のソレノイドへの通電を一旦停止して、第２電磁弁と第３電磁弁のソレノイドに通した状態で第１電磁弁のソレノイドへの通電を再開する復帰制御を実行するように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、給水中に停電で第２電磁弁が閉弁すると、判別手段がこれを判別する。そして、停電から回復して第１電磁弁が開弁しても、復帰制御による第１電磁弁のソレノイドへの通電停止で第１電磁弁が閉弁される。そのため、第２電磁弁と第３電磁弁のソレノイドへの通電で先ず第３電磁弁が開弁されて、第１と第２の両電磁弁間の連通路の水圧が第３電磁弁を介して圧抜きされ、第２電磁弁は水圧を受けずに開弁されることになる。そして、その後の第１電磁弁のソレノイドへの通電による第１電磁弁の開弁で機器への給水が再開される。かくして、停電を生じたときに停電回復後も給水が中断されたままになることを防止できる。

尚、停電から回復したときに第２電磁弁と第３電磁弁のソレノイドに通電されるようになっている場合には、復帰制御により第１電磁弁のソレノイドへの通電を一定時間停止するだけで、第２電磁弁と第３電磁弁のソレノイドに通電した状態で第１電磁弁のソレノイドへの通電が再開されることになる。そのため、第２電磁弁と第３電磁弁のソレノイドへの通電制御は不要であるが、復帰制御により第１電磁弁のソレノイドへの通電を停止する際に第２電磁弁と第３電磁弁のソレノイドへの通電を一旦停止し、その後で第２電磁弁と第３電磁弁のソレノイドへの通電を再開するようにすることも可能である。

ところで、水を使用する機器には、一般的に、機器への給水量を検出する水量検出手段が設けられている。ここで、給水中に第２電磁弁が一旦閉弁すると、復帰制御を行わない限り、第２電磁弁は開弁不能になって、機器への給水が中断されたままになる。従って、給水中の第２電磁弁の閉弁の有無を機器への給水量に基づいて間接的に判別できる。そのため、判別手段は、給水開始から所定時間内に水量検出手段の検出給水量が所定水量に達しないときに第２電磁弁の閉弁有りと判別するように構成して良い。

また、給水中の第２電磁弁の閉弁の有無を給水路に水が流れているか否かで判別することもできる。従って、給水路の水流を検出する水流検出手段を設ける場合、判別手段は給水中に水流検出手段で水流が検出されなくなったときに第２電磁弁の閉弁有りと判別するように構成して良い。

また、第２電磁弁は停電で閉弁する。従って、停電を検出する停電検出手段を設ける場合、判別手段は給水中に停電検出手段で停電が検出されたときに第２電磁弁の閉弁有りと判別するように構成して良い。

図１は、本発明の実施形態の給水弁装置を具備する食器洗浄機を示している。この食器洗浄機は、外装ケース１と、外装ケース１内の洗浄槽２とを備えており、この洗浄槽２内に給水路３を介して水が供給される。洗浄槽２には、食器類Ｗを載置する食器カゴ２ａと、食器カゴ２ａに向けて洗浄水を噴射する洗浄ノズル４と、ヒータ５とが設けられており、また、洗浄槽２の下側には、洗浄槽２の底部に残菜フィルタ６を介して接続される洗浄・排水ポンプ７が設けられている。そして、洗浄・排水ポンプ７を正転させることにより洗浄水を洗浄ノズル４を介して洗浄槽２内に循環させ、洗浄・排水ポンプ７を逆転させることにより洗浄槽２内の洗浄水を排水路８を介して排水するようにしている。排水路８には、逆流防止のための逆Ｕ字状の立上り部８ａと、エア抜き部８ｂと、排水トラップ部８ｃと、逆止弁８ｄとが設けられている。また、外装ケース１内には、洗浄槽２内に乾燥用の空気を送風する乾燥ファン９が設けられている。

食器洗浄機の運転スイッチをオンすると、先ず、洗浄槽２に所定量の水が給水され、この水に図外の洗剤供給手段から洗剤が混入されて洗浄水が生成される。そして、給水停止後、ヒータ５に通電すると共に洗浄・排水ポンプ７を正転させて、洗浄水を加熱しつつ洗浄ノズル４から噴射させ、所定時間の洗浄運転を行う。洗浄運転完了後は、洗浄・排水ポンプ７を逆転させて洗浄槽２内の洗浄水を排水し、次に、洗浄槽２に所定量の水を給水した後、洗浄・排水ポンプ７を正転させて洗浄ノズル４から水を噴射させ、所定時間のすすぎ運転を行う。すすぎ運転完了後は、洗浄・排水ポンプ７を逆転させて洗浄槽２内の水を排水し、次に、ヒータ５に通電すると共に乾燥ファン９を駆動させて、所定時間の乾燥運転を行う。

ここで、給水路３には、洗浄運転前及びすすぎ運転前の洗浄槽２への給水を制御する給水弁装置１０が設けられている。以下、図２を参照して、給水弁装置１０について詳述する。尚、図２の上下は鉛直方向の上下に一致している。

給水弁装置１０は、給水路３の上流側部分３ａに連なる流入口１１１と、給水路３の下流側部分３ｂに連なる流出口１１２とを有するバルブハウジング１１を備えている。そして、バルブハウジング１１に、上流側たる流入口１１１側の第１電磁弁１２と下流側たる流出口１１２側の第２電磁弁１３とが配置され、第１と第２の両電磁弁１２，１３がバルブハウジング１１内の連通路１１３を介して直列に接続されている。尚、流入口１１１と流出口１１２は何れも下向きに開口している。

第１電磁弁１２は、バルブハウジング１１に一体成形した弁座１２１と、弁座１２１に開設した、連通路１１３に連なる主弁孔１２２ａを開閉するダイヤフラムから成る主弁１２２と、弁座１２１の周囲に主弁１２２に対向するように形成した、流入口１１１に連なる流入室１２３と、ダイヤフラムの押えを兼ねるカバー１２４によって主弁１２２の背面側に画成され、流入室１２３にオリフィス孔１２３ａを介して連通する背圧室１２５と、背圧室１２５と主弁孔１２２ａとを連通するパイロット弁孔１２６ａを開閉するパイロット弁１２６と、パイロット弁１２６を開閉駆動するソレノイド１２７とから成る常閉型のパイロット式電磁弁で構成されている。ソレノイド１２７は、電磁コイル１２７ａと、電磁コイル１２７ａに内挿されるカバー１２４に一体の筒状ガイド１２７ｂに収納した可動鉄心１２７ｃと、可動鉄心１２７ｃを軸方向先方に付勢するばね１２７ｄとを備えており、可動鉄心１２７ｃの先端にパイロット弁１２６を取付けている。そして、常時はパイロット弁１２６がパイロット弁孔１２６ａを閉塞する閉弁位置にばね１２７ｄにより付勢保持され、電磁コイル１２７ａに通電したとき、可動鉄心１２７ｃが軸方向尾方に磁気吸引され、パイロット弁１２６がパイロット弁孔１２６ａを開放する開弁位置に変位するようにしている。

パイロット弁１２６を閉弁させると、流入室１２３からオリフィス孔１２３ａを介して背圧室１２５に流入する水が背圧室１２５に封じ込められ、主弁１２２の背面に作用する背圧室１２５の水圧による押圧力が主弁１２２の前面に作用する流入室１２３の水圧による押圧力を上回り、主弁１２２が閉弁される。また、パイロット弁１２６を開弁させると、背圧室１２５内の水がパイロット弁孔１２６ａを介して主弁孔１２２ａに流出して背圧室１２５の水圧が低下し、主弁１２２の背面に作用する押圧力が主弁１２２の前面に作用する押圧力を下回って主弁１２２が開弁され、流入室１２３から主弁孔１２２ａを介して連通路１１３に水が流れる。

尚、本実施形態では、オリフィス孔１２３ａとパイロット弁孔１２６ａとを主弁１２２に形成しているが、バルブハウジング１１にオリフィス孔１２３ａとパイロット弁孔１２６ａとを形成することも可能である。

第２電磁弁１３は、連通路１１３の下流端部の底面に形成した弁座１３１と、弁座１３１に開設した、流出口１１２に連なる弁孔１３２を開閉する弁体１３３と、弁体１３３を開閉駆動するソレノイド１３４とを備える常閉型の直動式電磁弁で構成されている。ソレノイド１３４は、電磁コイル１３４ａと、電磁コイル１３４ａに内挿されるバルブハウジング１１に一体の筒状ガイド１３４ｂに収納した可動鉄心１３４ｃと、可動鉄心１３４ｃを軸方向先方(下方)に付勢するばね１３４ｄとを備えており、可動鉄心１３４ｃの先端(下端)に弁体１３３を取り付けている。そして、常時は弁体１３３が弁孔１３２を閉塞する閉弁位置にばね１３４ｄにより付勢保持され、電磁コイル１３４ａに通電したとき、可動鉄心１３４ｃが軸方向尾方(上方)に磁気吸引され、弁体１３３が弁孔１３２を開放する開弁位置に変位して、連通路１１３から弁孔１３２を介して流出口１１２に水が流れる。

また、バルブハウジング１１には、第２電磁弁１３に並列の第３電磁弁１４が配置されている。即ち、バルブハウジング１１に、連通路１１３と流出口１１２とを結ぶ第２電磁弁１３に並列のバイパス路１１４を形成し、このバイパス路１１４に第３電磁弁１４を介設している。第３電磁弁１４は、バイパス路１１４に設けられた弁座１４１と、弁座１４１に開設した弁孔１４２を開閉する弁体１４３と、弁体１４３を開閉駆動するソレノイド１４４とを備える常閉型の直動式電磁弁で構成されている。ソレノイド１４４は、電磁コイル１４４ａと、電磁コイル１４４ａに内挿される筒状ガイド１４４ｂに収納した可動鉄心１４４ｃと、可動鉄心１４４ｃを軸方向先方に付勢するばね１４４ｄとを備えており、可動鉄心１４４ｃの先端に弁体１４３を取り付けている。そして、常時は弁体１４３が弁孔１４２を閉塞する閉弁位置にばね１４４ｄにより付勢保持され、電磁コイル１４４ａに通電したとき、可動鉄心１４４ｃが軸方向尾方に磁気吸引され、弁体１４３が弁孔１４２を開放する開弁位置に変位して、連通路１１３からバイパス路１１４を介して流出口１１２に水が流れる。

尚、第３電磁弁１４の弁孔１４２は、第２電磁弁１３の弁孔１３２より小径であり、且つ、第２電磁弁１３の弁孔１３２より鉛直方向下方に設けられている。

第１乃至第３電磁弁１２，１３，１４は、食器洗浄機に設けられた制御手段たるコントローラ１５により開閉制御される。コントローラ１５には水量検出手段たる水位スイッチ１６からの信号が入力される。水位スイッチ１６は、図１に示す如く、洗浄槽２の底部に連通する連通槽１６ａに設けたフロートスイッチで構成されている。食器洗浄機への給水量が所定水量に達して、洗浄槽２内の水位が所定の規定水位に上昇したとき、水位スイッチ１６がオンする。

コントローラ１５による制御の詳細は、図３に示す通りであり、先ず、Ｓ１のステップで給水開始指令が出されたか否かを判別する。そして、給水開始指令が出されたときに、Ｓ２のステップでコントローラ１５に内蔵するタイマの計時動作を開始すると共に、Ｓ３のステップで給水開始制御を実行する。

給水開始制御の詳細は図４に示す通りであり、先ず、Ｓ３１のステップで第３電磁弁１４のソレノイド１４４（電磁コイル１４４ａ）に通電して第３電磁弁１４を開弁させる。次に、Ｓ３２のステップで第３電磁弁１４のソレノイド１４４への通電開始から所定の待ち時間（例えば、０．５秒）が経過したか否かを判別し、待ち時間が経過したときに、Ｓ３３のステップで第２電磁弁１３のソレノイド１３４（電磁コイル１３４ａ）に通電して第２電磁弁１３を開弁させる。次に、Ｓ３４のステップで第２電磁弁１３のソレノイド１３４への通電開始から所定の待ち時間（例えば、０．５秒）が経過したか否かを判別し、待ち時間が経過したときに、Ｓ３５のステップで第１電磁弁１２のソレノイド１２７（電磁コイル１２７ａ）に通電して第１電磁弁１２を開弁させる。次に、Ｓ３６のステップで第１電磁弁１２のソレノイド１２７への通電開始から所定の待ち時間（例えば、０．５秒）が経過したか否かを判別し、待ち時間が経過したときに、Ｓ３７のステップで第３電磁弁１４のソレノイド１４４への通電を停止して第３電磁弁１４を閉弁させる。

以上の給水開始制御を実行すると、流入口１１１から流出口１１２に第１電磁弁１２の主弁孔１２２ａと連通路１１３と第２電磁弁１３の弁孔１３２とを介して水が流れ、洗浄槽２への給水が開始される。

ところで、第２電磁弁１３の弁孔１３２は所要の流量で給水できるように大きく形成する必要があり、弁体１３３及び可動鉄心１３４ｃも大径になる。そして、可動鉄心１３４ｃの軸方向尾端面には筒状ガイド１３４ｂ内を介して連通路１１３の水圧が作用する。そのため、連通路１１３の水圧が高い状態で第２電磁弁１３を開弁させるには、ソレノイド１３４の励磁力をかなり大きくすることが必要になり、ソレノイド１３４が大型化して消費電力が増大する。

ここで、第１電磁弁１２が閉弁している状態で第２電磁弁１３を開弁させれば、連通路１１３の水圧が低い状態で第２電磁弁１３を開弁できると思われるが、実際には、給水停止中に家屋の水道配管で発生するウォータハンマーによる第１電磁弁１２の流入室１２３の水圧変化で第１電磁弁１２の主弁１２２が一時的に開弁して、連通路１１３の水圧が高くなってしまうことがある。そのため、このままでは、第２電磁弁１３のソレノイド１３４の励磁力をかなり大きくしないと、第２電磁弁１３の開弁不良を生ずる。

これに対し、上記給水開始制御では、第１電磁弁１２に先行して第３電磁弁１４を開弁させるため、連通路１１３が第３電磁弁１４を介して圧抜きされ、その後の第２電磁弁１３のソレノイド１３４への通電により第２電磁弁１３は水圧を受けずに開弁される。従って、第２電磁弁１３のソレノイド１３４の励磁力が小さくても、第２電磁弁１３の開弁不良は生じない。その結果、第２電磁弁１３のソレノイド１３４を小型化して消費電力を大幅に低減できる。

尚、本実施形態の給水開始制御では、第３電磁弁１４のソレノイド１４４への通電開始後に第２電磁弁１３のソレノイド１３４への通電を開始しているが、第３電磁弁１４のソレノイド１４４への通電開始と同時に第２電磁弁１３のソレノイド１３４への通電を開始しても良い。この場合、第３電磁弁１４を介しての圧抜きで連通路１１３の水圧が低下した時点において第２電磁弁１３が開弁する。

ここで、第３電磁弁１４は連通路１１３の水圧を受けた状態で開弁されるが、第３電磁弁１４の弁孔１４２は圧抜き可能な範囲で可及的に小さくでき、そのため、弁体１４３及び可動鉄心１４４ｃも小径になり、ソレノイド１４４の励磁力が小さくても第３電磁弁１４の開弁不良は生じない。従って、第３電磁弁１４の付加による消費電力の増加は僅かになり、第２電磁弁１３の消費電力の大幅な低減により、給水開始時の第１乃至第３電磁弁１２，１３，１４のトータルの消費電力を低減できる。また、第１電磁弁１２の開弁後に第３電磁弁１４を閉弁させるため、給水中は第３電磁弁１４のソレノイド１４４に通電せずに済み、第１乃至第３電磁弁１２，１３，１４のトータルの消費電力が一層低減される。尚、第３電磁弁１４は第１電磁弁１２の開弁と同時に閉弁させても良い。

給水開始制御の完了後は、図３に示す如く、Ｓ４のステップで水位スイッチ１６がオンしたか否かを判別する。そして、水位スイッチ１６がオンしたときに、Ｓ５のステップで給水停止制御を実行する。

給水停止制御の詳細は図５に示す通りであり、先ず、Ｓ５１のステップで第１電磁弁１２のソレノイド１２７への通電を停止して第１電磁弁１２を閉弁させる。次に、Ｓ５２のステップで第１電磁弁１２のソレノイド１２７への通電停止から所定の待ち時間（例えば、１秒）が経過したか否かを判別し、待ち時間が経過したときに、Ｓ５３のステップで第３電磁弁１４のソレノイド１４４に通電して第３電磁弁１４を開弁させる。次に、Ｓ５４のステップで第３電磁弁１４のソレノイド１４４への通電開始から所定の待ち時間（例えば、１秒）が経過したか否かを判別し、待ち時間が経過したときに、Ｓ５５のステップで第２電磁弁１３のソレノイド１３４への通電を停止して第２電磁弁１３を閉弁させる。次に、Ｓ５６のステップで第２電磁弁１３のソレノイド１３４への通電停止から所定の待ち時間時間(例えば、０．５秒)経過したか否かを判別し、待ち時間が経過したときに、Ｓ５７のステップで第３電磁弁１４のソレノイド１４４への通電を停止して第３電磁弁１４を閉弁させる。

ここで、第１電磁弁１２のソレノイド１２７への通電を停止すると、パイロット弁１２６が閉弁し、背圧室１２５の水圧が上昇して、主弁１２２の背面と前面とに作用する押圧力の差で主弁１２２が閉弁するが、給水圧が低いと、主弁１２２の背面と前面とに作用する押圧力の差が小さくなり、異物の噛み込み等により止水不良を生ずることがある。また、オリフィス孔１２３ａの目詰まりで背圧室１２５の水圧上昇が妨げられて、止水不良を生ずることもある。然し、本実施形態では、第１電磁弁１２での止水不良を生じても、第２電磁弁１３の閉弁により給水を停止でき、洗浄槽２から水が溢れ出るといった漏水事故の発生を可及的に防止できる。

また、第１電磁弁１２の閉弁後に、第２電磁弁１３を閉弁させると共に第３電磁弁１４を一定期間開弁させているため、連通路１１３内の水を排水できる。従って、連通路１１３に残留する水の凍結でバルブハウジング１１の破損を生ずることを防止できる。

ところで、給水中に停電を生ずると、第１電磁弁１２と第２電磁弁１３とがそのソレノイド１２７，１３４への通電停止で閉弁する。この場合、第１電磁弁１２の主弁１２２はパイロット弁１２６の閉弁後、背圧室１２５の水圧上昇を待って閉弁する。そのため、第２電磁弁１３の閉弁後に第１電磁弁１２の主弁１２２が閉弁されることになり、連通路１１３の水圧が高い状態に保持される。その結果、停電の回復で第２電磁弁１３のソレノイド１３４に通電されても、第２電磁弁１３は水圧の影響で閉弁されたままになる。従って、停電を生じた場合、停電回復後も食器洗浄機への給水が中断されたままになる。そして、落雷等に起因する瞬間的な停電を生じた場合、ユーザはこの停電には気付かないため、これにより給水が中断されたままになると、ユーザに不信感を与えることになる。

そこで、本実施形態では、図３に示す如く、Ｓ４のステップで水位スイッチ１６がオフと判別されたとき、Ｓ６のステップでタイマの計時時間ＴＭが異常判別のために設定した所定時間ＹＴＭ（例えば、１５分）に達したか否かを判別している。そして、ＴＭ＜ＹＴＭであればＳ４のステップに戻るが、ＴＭ≧ＹＴＭになったとき、即ち、水位スイッチ１６がオフのまま所定時間ＹＴＭが経過したときは、給水中に第２電磁弁１３が閉弁したと判断し、Ｓ７のステップに進む。Ｓ７のステップではＴＭ≧ＹＴＭになったのが１回目であるか否かを判別し、１回目であればＳ８のステップでタイマをリセットして計時動作を開始すると共に、Ｓ９のステップで復帰制御を実行して、Ｓ４のステップに戻る。

復帰制御の詳細は図６に示す通りであり、先ず、Ｓ９１のステップで第１電磁弁１２のソレノイド１２７への通電を停止して第１電磁弁１２を閉弁させると共に、Ｓ９２のステップで第３電磁弁１４のソレノイド１４４に通電して第３電磁弁１４を開弁させる。尚、第２電磁弁１３のソレノイドは停電回復時から通電状態に維持されている。次に、Ｓ９３のステップで第３電磁弁１４のソレノイド１４４への通電開始から所定の待ち時間（例えば、０．５秒）経過したか否かを判別し、待ち時間が経過したときに、Ｓ９４のステップで第１電磁弁１２のソレノイド１２７への通電を再開して第１電磁弁１２を開弁させる。次に、Ｓ９５のステップで第１電磁弁１２のソレノイド１２７への通電開始から所定の待ち時間（例えば、０．５秒）経過したか否かを判別し、待ち時間が経過したときに、Ｓ９６のステップで第３電磁弁１４のソレノイド１４４への通電を停止して第３電磁弁１４を閉弁させる。

この復帰制御によれば、第１電磁弁１２の閉弁後の第３電磁弁１４の開弁で連通路１１３の水圧が低下して、第２電磁弁１３が開弁される。そして、第２電磁弁１３の開弁後に第１電磁弁１２が開弁されることになり、食器洗浄機への給水が再開される。かくして、停電を生じた場合に、停電回復後も食器洗浄機への給水が中断されたままになることを防止できる。

上記の如く給水が再開されると、今度は所定時間ＹＴＭ以内に水位スイッチ１６がオンし、Ｓ５のステップでの給水停止制御が行われる。但し、ソレノイドの断線等の異常で給水が再開されない場合は、再び水位スイッチ１６がオフのまま所定時間ＹＴＭが経過する。この場合には、Ｓ６のステップからＳ７のステップを経てＳ１０のステップに進み、第１電磁弁１２と第２電磁弁１３のソレノイド１２７，１３４への通電を停止すると共に異常の発生を報知する異常停止処理が行われる。

尚、上記実施形態では、給水中、第３電磁弁１４のソレノイド１４４への通電を停止しているため、復帰制御に、第１電磁弁１２のソレノイド１２７への通電停止後に第３電磁弁１４のソレノイド１４４に通電するＳ９２のステップを設けているが、第３電磁弁１４のソレノイド１４４に給水中も通電する場合には、Ｓ９２のステップは不要である。

また、復帰制御において、先ず、上記給水停止制御を行ってから上記給水開始制御を行うようにしても良い。この場合、給水停止制御で第１電磁弁１２のソレノイド１２７への通電が停止され、給水開始制御で第２電磁弁１３と第３電磁弁１４のソレノイド１３４，１４４への通電後に第１電磁弁１２のソレノイド１２７への通電が再開されることになる。

また、上記実施形態では、給水中の第２電磁弁１３の閉弁の有無を判別する判別手段としてＳ６のステップを設け、給水開始から所定時間ＹＴＭ内に水位スイッチ１６がオンしなかったときに第２電磁弁１３の閉弁有りと判別して、復帰制御を行うようにしている。これによれば、給水中の第２電磁弁１３の閉弁で給水不能になった場合だけでなく、給水圧の低下で所定時間ＹＴＭ内に水位スイッチ１６がオンしなかったときにも、再度給水を行うことができる。

ところで、給水中に第２電磁弁１３が閉弁すると、給水路３に水が流れなくなる。そこで、給水路３の水流を検出する水流検出手段、例えば、図１に仮想線で示す如く給水路３に水が流れているときにオンする水流スイッチ１７を設け、コントローラ１５により図７に示す制御を行うようにしても良い。この制御では、先ず、Ｓ１のステップで給水開始指令が出されたか否かを判別する。そして、給水開始指令が出されたときに、Ｓ２のステップで上記実施形態と同様の給水開始制御を実行する。

次に、Ｓ３のステップで水流スイッチ１７がオンしているか否かを判別し、オンしているときは、Ｓ４のステップで水位スイッチ１６がオンしたか否かを判別する。そして、水位スイッチ１６がオンしたときは、Ｓ５のステップで上記実施形態と同様の給水停止制御を実行する。

水流スイッチ１７がオフになったときは、第２電磁弁１３が閉弁したと判断し、Ｓ３のステップからＳ６のステップに進んで、上記実施形態と同様の復帰制御を実行する。これにより、給水中に第２電磁弁１３が閉弁しても、復帰制御で第２電磁弁１３を開弁させて給水を再開できる。

また、給水中に第２電磁弁１３が閉弁するのは停電時である。そこで、停電を検出する停電検出手段を設け、図７のＳ３のステップにおいて、停電検出手段により停電が検出されたか否かを判別するようにしても良い。この場合、Ｓ３のステップで停電検出手段により停電が検出されたと判別されたとき、Ｓ６のステップで復帰制御を実行する。

また、第２電磁弁１３の閉弁を直接検出するリッミットスイッチ等の検出手段を設け、給水中に第２電磁弁１３の閉弁が検出されたときに復帰制御を実行することも可能である。

以上、食器洗浄機の給水路に設ける給水弁装置１０に本発明を適用した実施形態について説明したが、食器洗浄機に限らず水を使用する機器の給水路に設ける給水弁装置として本発明は広く適用できる。

本発明の実施形態の給水弁装置を具備する食器洗浄機の構造を示す説明図。実施形態の給水弁装置の断面図。実施形態の給水弁装置の制御内容を示すフロー図。図３のＳ３のステップで実行する給水開始制御の詳細を示すフロー図。図３のＳ５のステップで実行する給水停止制御の詳細を示すフロー図。図３のＳ９のステップで実行する復帰制御の詳細を示すフロー図。実施形態の給水弁装置の制御内容の他の例を示すフロー図。

符号の説明

３…給水路、１０…給水弁装置、１２…第１電磁弁、１２１…弁座、１２２…主弁、１２２ａ…主弁孔、１２３…流入室、１２３ａ…オリフィス孔、１２５…背圧室、１２６…パイロット弁、１２６ａ…パイロット弁孔、１２７…ソレノイド、１３…第２電磁弁、１３２…弁孔、１３３…弁体、１３４…ソレノイド、１４…第３電磁弁、１４２…弁孔、１４３…弁体、１４４…ソレノイド、１５…コントローラ（制御手段）、１６…水位スイッチ（水量検出手段）、１７…水流スイッチ（水流検出手段）。

Claims

水を使用する機器の給水路に設けられる給水弁装置であって、
直列に接続された上流側の第１電磁弁と下流側の第２電磁弁と第２電磁弁に並列の第３電磁弁とを備え、
第１電磁弁は、弁座に開設した主弁孔を開閉するダイヤフラムから成る主弁と、主弁の背面側に画成され、弁座の周囲に形成した流入室にオリフィス孔を介して連通する背圧室と、背圧室と主弁孔とを連通するパイロット弁孔を開閉するパイロット弁と、パイロット弁を開閉駆動するソレノイドとを備える常閉型のパイロット式電磁弁で構成され、
第２電磁弁は、第１電磁弁の下流側に位置する弁孔を開閉する弁体と、弁体を開閉駆動するソレノイドとを備える常閉型の直動式電磁弁で構成され、
第３電磁弁は、第２電磁弁の弁孔より小径の弁孔を開閉する弁体と、弁体を開閉駆動するソレノイドとを備える常閉型の直動式電磁弁で構成されるものにおいて、
給水中の第２電磁弁の閉弁の有無を判別する判別手段を備え、
第１乃至第３電磁弁を開閉制御する制御手段は、判別手段で第２電磁弁の閉弁有りと判別されたときに、第１電磁弁のソレノイドへの通電を一旦停止して、第２電磁弁と第３電磁弁のソレノイドに通電した状態で第１電磁弁のソレノイドへの通電を再開する復帰制御を実行するように構成されていることを特徴とする給水弁装置。
前記機器への給水量を検出する水量検出手段を備え、前記判別手段は、給水開始から所定時間内に水量検出手段の検出給水量が所定水量に達しないときに前記第２電磁弁の閉弁有りと判別するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の給水弁装置。
前記給水路の水流を検出する水流検出手段を備え、前記判別手段は給水中に水流検出手段で水流が検出されなくなったときに前記第２電磁弁の閉弁有りと判別するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の給水弁装置。
停電を検出する停電検出手段を備え、前記判別手段は給水中に停電検出手段で停電が検出されたときに前記第２電磁弁の閉弁有りと判別するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の給水弁装置。