JP5384069B2

JP5384069B2 - 自動水栓

Info

Publication number: JP5384069B2
Application number: JP2008248271A
Authority: JP
Inventors: 盛萬地
Original assignee: 盛萬地
Priority date: 2007-10-12
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2028-09-26
Also published as: US20090094740A1; KR100840867B1; JP2009097330A

Description

本発明は自動温水および冷水混合水栓に関する。さらに詳しくは、温水および冷水の流量の混合比を自動的ならびに手動的に選択し、制御するために使用され、かつ、バッテリーが放電または緊急時の場合にも使用することのできる自動水栓。

一般的に、水栓は居室または浴室において設けられ、使用され、冷水および／または温水を供給し、自動式および手動式水栓に分類されるものである。

手動水栓についてはユーザーが所望の流速に制御したり温水と冷水を選択することができるのであるが、流れは水の無駄になってもある時間の経過後に閉鎖できるものではない。

このため自動水栓が提案され水の消費を軽減したり、無駄を防止するために提案されそして使用されている。

そのような自動水栓は自動的にセンサーによる検知に従って自動的に開放したり停止したりしており、公共の建築物や住宅の浴室に設けられ現存している手動式の水栓以上に水の無駄を省いている。その上さらに手動によって制御される必要がないので衛生上の問題がないので広く使用されている。

しかしながら、従来の自動水栓はいくつかの構造的な問題を有している。すなわちユーザーは温水と冷水とを選択することができなかった。その理由は従来の水栓は冷水または温水の量を制御するための弁をそなえていなかったからである。それゆえ適切に水の量を制御することができなかった。その上かかる従来の自動水栓は電子的な構造部品がバッテリーの放電や緊急時の場合に動作しないような場合に動作を停止するからである。

そこで本発明は叙上の問題点を解決することを目的とするものであり、手動式および自動式に用いることができ、水のフラッシュ量を適切にユーザーが制御することができ、冷水または温水を選択することができ、電子的な構成部品がバッテリーの放電や緊急時の場合に動作を停止したような場合であっても、冷水および温水を停止することなく供給することができる制御弁を提供することを目的とするものである。

本発明のかかる目的を達成するために当該自動水栓は発光装置、受光装置、動作表示灯を備えた本体内に出口と、温水および冷水入口と当該本体の正面側に接続された回路基板を備えた対象物検知器と、制御ハンドルが連結された前記本体の上部に位置付けられた温水および冷水流量制御弁とが設けられている。前記温水および冷水流量制御弁の下部には電子弁が接続されており、前記対象物検知器の検知信号に従って前記出口を自動的に開放したり閉鎖したりしている。前記対象物検知器および電子弁にはバッテリーが接続されており手動式の非常用レバーが前記本体の下部に位置付けられており、緊急時に当該電子弁を強制的に動作している。

本発明によれば、手動式および自動式に用いることができ、水のフラッシュ量を適切にユーザーが制御することができ、冷水または温水を選択することができ、電子的な構成部品がバッテリーの放電や緊急時の場合に動作を停止したような場合であっても冷水および温水を停止することなく供給することができる制御弁を提供することができる。

本発明の機械的な構成について添付の図面に従って次の通り詳細に説明する。

図１および図１１ｂに示されるように、自動式水栓は出口１０１と温水および冷水入口１０２、１０３を備えた本体と、流量を制御し温水または冷水のいずれかを選択するために、前記本体の上部に組みつけられた温水および冷水制御弁と、当該温水および冷水制御弁２００を制御するための制御ハンドル３００と、発光装置４１０および受光装置４２０を備えた対象物検知器４００、動作表示灯４３０および前記本体１００の正面側に位置付けられた回路基板４４０と、前記対象物検知器４００からの信号に従って前記出口１０１を自動的に開放したり閉鎖したりする電子弁であって、前記温水および冷水制御弁２００の下部に接続されてなる電子弁５００と、前記対象物検知器４００と電子弁５００に電力を供給するバッテリーと、前記本体の下部に位置付けられ非常時に前記電子弁を強制的に動作するための手動式非常レバー７００とを備えている。

本明細書では、図１および図２で示されるように本体１００の正面側に位置付けられた出口１０１を備えており、当該本体１００の下部の両側に冷水入口１０２と温水入口１０３とを備えている。図９ａに示されるように温水および冷水制御弁２００、対象物検知器４００、電子弁５００および手動式非常レバー７００は前記本体１００に組みつけられている。

当該上部、中間部、下部を覆うケース１４０を備えた上部１１０と中間部１２０および下部１３０と冷水入口１０２および温水入口１０３であって、当該下部１３０の両側に位置付けられた冷水入口１０２および温水入口１０３と、前記冷水入口１０２と密着されてなる冷水流路１２１、１１１および温水流路１２２、１１２と、前記中間部１２０と上部１１０のいずれかに設けられた冷水制御弁２００とを備えている。上部１１０の中央には前記温水および冷水制御弁２００の出口２３０とサイフォン１１３とが密接して連結されている。上部１１０はロックナット１５０によって締め付けられており、その上部はロックナットカバー１５１によって締め付けられている。

冷水入口１０２は前記下部１３０に設けられており、前記中間部１２０の冷水流路１２１、前記上部１１０の冷水流路１１１および温水および冷水流量制御弁２００の冷水入口２１０は密接して接続されている。前記下部１３０の温水入口１０３、前記中間部１２０の温水流路１２２、前記上部１１０の温水流路１１２および前記温水および冷水制御弁２００の入口２２０も互いに密接して接続されている。

図９ａに示すとおり出口１０１の入口側はジョイント１６０によって接続されており中間部１２０を通って連接しており、出口１０１の外側にはカバー１７０が配設されている。当該ジョイント１６０の背部には前記電子弁５００の出口５１２が設けられており、以下に述べるようにナットによって接続されている。

前述の温水および冷水制御弁２００は本体１００の上部に組みつけられているのであるが、これらは前記温水および冷水入口２１０、２２０を備えた温水または冷水を選択している。そして、これらは図７に示されるとおり温水および冷水制御弁２００の両側に位置する前記上部１１０の温水および冷水流路１１１、１１２に接続されている。当該温水および冷水制御弁２００の中央部においては、前記上部１１０のサイフォン１１３が連結されており、前記温水および冷水制御弁２００の上部において、制御ノブ２４０が制御ハンドル３００に接続されている。この制御ノブ２４０は本体１００に伸びており制御ハンドル３００と接続されている。もしユーザーが制御ノブ２４０を時計方向に回転させると冷水が流れ、そして、もし反時計方向に回転させると温水が温水入口２２０に流れる。もしユーザーが制御ノブ２４０を後ろ側に押し込むと水流の量が調節され、もしユーザーが制御ノブ２４０を完全に前方に引くと温水および冷水入口２１０、２２０が水を閉鎖する。そして、温水および冷水入口２１０、２２０に流れ出口２３０を介して放出される。

前記制御ハンドル３００は前記本体１００の上部で突出するように構成されており、前記温水および冷水制御弁２００を制御している。前記制御ハンドル３００は温水および冷水制御弁２００の制御ノブ２４０に接続されている。こうしてユーザーは制御ハンドル３００を回転することによって温水または冷水を選択することができるので便利であり、かつ、前記制御ハンドル３００を押したり引いたりすることによって冷水または温水の量を適切に制御することができる。

対象物検知器４００は前記本体１００の正面側に設けられているのであるが、発光装置４１０および受光装置４２０と動作表示灯４３０と回路基板４４０とを、図９ａに示されるように有している。もし、対象物検知器４００が手や対象物を検知すると、自動的に水が放出し、さもなくば水は放出が停止される。この回路は、対象物が検知されるが一度放出が停止された後再び検知されると、水が連続して放出できるように構成されている。

電子弁５００は前記温水および冷水制御弁２００の下部に連結されており、対象物検知器４００の信号に従って、出口１０１を自動的に開放したり閉鎖したりしている。電子弁５００は入口５１１および出口５１２を備えた上部本体５１０を備えており、当該入口および出口はそれぞれ上部１１０および出口１０１においてサイフォン１１３に接続されている。前記電子弁５００はさらに下部本体５２０を有しているが、当該下部本体は弁室５２１を備えた上部本体５１０の下部においてネジによって接続されている。前記電子弁５００は動作孔５２２、前記弁室５２１の入口５１１および出口５１２を開放したり閉鎖したりするパッキン５３０と、前記入口５１１に接続されたサイフォン５４１を備えたパッキン５３０の下部に接続されたパッキンガイド５４０と、出口５１２に接続されたサイフォン５４２と、前記動作孔５２２内に圧入された上部および下部プランジャー５５１、５５２を備えたサイフォン５４２を開放したり閉鎖したりするラッチ式ソレノイド５５０とを備えており、スプリングＳ１、Ｓ２を動作孔５２２内に遊嵌している。

前記上部本体５１０は前記電子弁５００の上部本体を有している。上部本体５１０の一方の側において上部１１０のサイフォン１１３に連結されており、上部本体５１０の中央において前記本体１００の出口１０１に出口５１２が接続されている。かかる入口５１１や出口５１２はジョイント１６０によって、前記本体１００の出口１０１に密接に接続された上部本体５１０の出口５１２を備えて互いに接続されるように構成されている。

下部本体５２０は電子弁５００の下部本体を備えており、下部本体の中央で動作孔５２２を備えており、かつ、上部の中央において弁室５２１を有している。上部本体５１０の弁室５２１は動作孔５２２と連通されている。

パッキン５３０は弁室５２１内に設けられており、エラスティックなゴム材料から製造されているものであるが、入口５１１および出口５１２を開放したり閉鎖したりするためのものである。

パッキンガイド５４０はパッキン５３０の下部に接続されており、一方の側において上部本体５１０の入口５１１に接続されたサイフォン５４１と、上部本体５１０の出口５１２に接続されたサイフォン５４２を有している。

ラッチ式ソレノイド５５０はパッキンガイド５４０のサイフォン５４２を開放したり閉鎖したりするためのものであるが、動作孔５２２内に圧入された上部および下部プランジャー５５１、５５２を有していて、スプリングＳ１、Ｓ２の弾性を動作孔５２２内に遊嵌している。ラッチ式ソレノイド５５０の上部プランジャー５５１は、自動的に対象物検知器４００の信号に従って動作している。図９ａおよび図９ｂに示されるように、そこでは水の流れが示されていないが、正常な時間での状態が示されている。また、図１０ａおよび図１０ｂに示されるように、ラッチ式ソレノイド５５０によって下向きに移動されるのである。上部プランジャー５５１の上部においてゴムパッキン５５１ａが位置している。

バッテリー６００は対象物検知器４００と電子弁５００に電力を供給するためのものである。バッテリー６００、対象物検知器４００の回路基板４３０および電子弁５００のラッチ式ソレノイド５５０は電気的に互いに接続されている。図１および図２に示されるように本体１００の外側にバッテリー６００が設けられており、容積６１０を制御する検知距離感応性を有している。このようにするために下部１３０において、配線入口１３１が設けられている。

手動式非常用レバー７００が本体１００の下部に設けられていて、非常時に電子弁５００を強制的に動作することができる。そして、当該手動式非常用レバー７００は突出した支持体７１０を有しており、下部プランジャー５５２を選択的に支持している。その背面側において支持リング７２０が本体１００に固定されていて、手動式非常用レバー７００の下側の正面で支持体７３０が本体１００に固定されている。手動式非常用レバー７００の後端が本体１００において前記支持リング７２０をまたいで伸びていて、その突出部においてレバーが非常時にドライバーによって簡単に回転できるようにするためにドライバーの係合用の穴が形成されている。

従って、手動式非常用レバー７００の突出した支持体７１０が図９ａ、図９ｂ、図１０ａおよび図１０ｂに示されるように、通常時に下部プランジャー５５２を支持するとラッチ式ソレノイド５５０が通常、対象物検知器４００の信号に従って意図された機能を奏する。しかしながら、前記手動式非常用レバー７００が図１１ａおよび図１１ｂに示されるように、非常時に手動で回転されると電子弁５００の入口５１１および出口５１２が強制的に開放される。その理由は下部プランジャー５５２および上部プランジャー５５１が、スプリングＳ２の復元力によって落下するからである。

この発明の全体の動作を添付図面に従って次の通り説明する。

まず、自動水栓を設けていると、温水または冷水が制御ハンドル３００によって温水および冷水制御弁２００を調整することによって選択され、水量が制御弁によって適切に設定される。ついで、手動式非常用レバー７００の突出した支持体７１０が中央の上部に設けられなくてはならない。そうすればラッチ式ソレノイド５５０の下部プランジャーが図９ａ、図９ｂ、図１０ａおよび図１０ｂに示されるように支持される。

対象物体が対象物検知器４００によって検知されない場合は、図９ａ、図９ｂに示されるように上部プランジャー５５１が電子弁５００のラッチ式ソレノイド５５０によって上方に移動する。この場合、スプリングＳ１の弾性力によって上方に押圧されると、上部プランジャー５５１のゴムパッキン５５１ａが、パッキンガイド５４０のサイフォン５４２を閉鎖する。

図９ａや図９ｂに示される状態においては、弁室５２１内へ水が弁室５２１の水圧によって、パッキンガイド５４０のサイフォン５４１を介して流入する。弁室５２１への水の流入がパッキンガイド５４０の底面上全体にわたって圧力を付与すると、パッキン５３０が入口５１１に対して押圧され、上部本体５１０の出口５１２が入口５１１と出口５１２を閉鎖し自動的に流れを停止する。

次に、ユーザーが出口１０１の下側に手を伸ばして水を使用すると、対象物検知器４００が手を検知し信号が対象物検知器４００によって検知されると、電子弁５００のラッチ式ソレノイド５５０が自動的に動作する。

ラッチ式ソレノイド５５０が動作を開始すると、図１０ａと図１０ｂに示されるように、上部プランジャー５５１がスプリングＳ１を下方に押し込み、この状態でパッキンガイド５４０のサイフォン５４２が開放し、弁室５２１の水圧がパッキンガイド５４０のサイフォン５４２を介して、上部本体５１０の出口５１２から開放される。

図１０ａ、１０ｂに示されるような状態において、パッキン５３０とパッキンガイド５４０が入口５１１を経由して水圧によって瞬時に下方に移動し、この水圧によってパッキン５３０が入口５１１および出口５１２と一体または別体として移動する。そうすると入口５１２を介して流入した水が、出口５１２から外に自動的に放出され、本体１００の出口１０１から水が流れて、その水をユーザーが使用することができる。水が放出される通路は温水および冷水入口１０２、１０３、温水および冷水通路１２１、１２２、温水および冷水通路１１１、１１２、温水および冷水入口２１０、２２０、出口２３０、サイフォン１１３、入口５１１、出口５１２、ジョイント１６０、出口１０１であり、最終的に水が放出される。

もし、対象物が対象物検知器４００によって検出されると水が自動的に放出され、対象物が検知されないと水は自動的に停止する。対象物が一度検知されそして水が停止した後、再び検知される場合に水が連続して放出されるように循環が構成される。

加えてユーザーは制御ハンドル３００を手動で操作することによって、温水または冷水を選択することができ、制御ハンドル３００を操作することによって流水の量を調整することもできる。

一方、対象物検知器４００および電子弁５００がバッテリー６００の放電によって動作が停止すると、自動水栓は自動的には動作することができない。これが緊急事態であり、ユーザーがこの場合図１１ａ、図１１ｂに示されるように、手動式非常レバー７００を回転させると、ラッチ式ソレノイド５５０の下部プランジャー５５２を支持している突出支持体７１０が、下部プランジャー５５２の回転係合を離脱させる。下部プランジャー５５２と上部プランジャー５５１が、同時にスプリングＳ２の復元力によって離脱すると、入口５１１と出口５１２は強制的に開放され水が出口１０１から放出される。それゆえ、自動水栓が自動的に動作しない非常時においては、手動式非常用レバー７００を手動にて回転し、温水および冷水制御弁２００を操作することによって、水が使用できるというマニュアルモードにかえることになる。

水が非常時に手動式非常用レバー７００の手動操作によって、強制的に水が放出されたり、手動式非常用レバー７００を用いずに制御ハンドル３００を用いて水を利用できるようにすると、図９ａ、図９ｂ、図１０ａ、図１０ｂに示されるように、手動式非常用レバー７００を元の位置まで回転させることによって水を止めることができるので、非常時に意図せずに過大に放水することがない。

それゆえ、本発明により通常時に対象物検知器４００の動作下で対象物を検知することによって、水を自動的に放出することができるので、ユーザーは手動式非常用レバー７００を操作することによって、水を自動的に放出させることができる。従って、ユーザーは自動的または手動的に容易に使用することができるという利点がある。

ユーザーはまた制御ハンドル３００を操作することによって、温水または冷水を容易に選択することができ、制御ハンドル３００を用いて水流の量を適切に調節することができる。本発明によれば、ユーザーはバッテリー６００の放電ないしは非常時に対象物検知器４００と電子弁５００が動作を停止したときに、手動式非常用レバー７００を操作することによって温水も冷水も使用することができる。

叙上のように、温水および冷水制御弁５００が一体的に組み込まれた本発明の自動式水栓によって、ユーザーは手動でも自動でも容易に使用することができ、加えてユーザーは流水の量を調整したり、また、バッテリー６００の放電や非常時に対象物検知器４００および電子弁５００が動作を停止したような場合でも、温水や冷水を使用することができる。

本発明の機械的構成の概略図である。本発明の機械的構成の概略図である。本発明の機械的構成の分解概略図である。本発明の本体上部構造の模式図である。本発明の本体上部構造の模式図である。本発明の本体中間部構造の模式図である。本発明の本体中間部構造の模式図である。本発明の本体下部構造の模式図である。本発明の本体下部構造の模式図である。本発明のハンドルと温水および冷水制御弁の模式図である。本発明の電子弁と手動式非常レバーの模式図である。本発明の通常（閉鎖）状態の断面図である。本発明の通常（閉鎖）状態の断面図である。本発明の作動状態の断面図である。本発明の作動状態の断面図である。本発明の手動式非常レバー作動時の断面図である。本発明の手動式非常レバー作動時の断面図である。

符号の説明

１００本体
１０１、２３０、５１２出口
１０２、２１０冷水入口
１０３、２２０温水入口
１１０本体上部
１１１、１２１冷水流路
１１２、１２２温水流路
１１３、５４１、５４２サイフォン
１２０本体中間部
１３０本体下部
１３１配線入口
１４０ケース
１５０ロックナット
１５１ロックナットカバー
１６０ジョイント
１７０カバー
２００温水および冷水制御弁
２４０制御ノブ
３００制御ハンドル
４００対象物検知器
４１０発光装置
４２０受光装置
４３０動作表示灯
４４０回路基板
５００電子弁
５１０上部本体
５１１入口
５２０下部本体
５２１弁室
５２２動作孔
５３０パッキン
５４０パッキンガイド
５５０ラッチ式ソレノイド
５５１上部プランジャー
５５１ａゴムパッキン
５５２下部プランジャー
６００バッテリー
６１０容積
７００手動式非常レバー
７１０、７３０支持体
７２０支持リング
Ｓ１スプリング１
Ｓ２スプリング２

Claims

出口（１０１）と、温水および冷水入口（１０２、１０３）とを備えた本体（１００）と、温水および冷水の選択のために、当該本体（１００）の上部に設けられ、流水の量を制御するための温水および冷水制御弁と、当該温水および冷水制御弁（２００）を制御するための制御ハンドル（３００）と、制御本体（１００）の正面の動作表示灯ＬＥＤ（４３０）と回路基板（４４０）と、発光装置（４１０）および受光装置（４２０）とを備えた対象物検知器（４００）と電子弁（５００）であって、当該対象物検知器（４００）からの信号に従って、前記出口（１０１）を自動的に開放または閉鎖した前記温水および冷水制御弁（２００）の下部に接続されてなる電子弁（５００）と前記対象物検知器（４００）および電子弁（５００）への電力供給するバッテリーと、緊急時に前記電子弁を強制的に操作するために前記本体（１００）の下部に位置付けられてなる手動式非常レバー（７００）とを備え、
前記本体（１００）が上部（１１０）と中間部（１２０）と下部（１３０）および外側のケースとを備え、当該下部（１３０）の両側面に温水および冷水入口（１０２、１０３）を備え、冷水流路（１２１、１１１）と温水流路（１２２、１１２）が前記温水および冷水入口（１０２、１０３）と温水および冷水入口（２１０、２２０）とに接続され、前記中間部（１２０）および上部（１１０）の両側面上に位置付けられ、前記上部の中央に前記温水および冷水流量制御弁（２００）の出口（２３０）に接続されたサイフォン（１１３）を備え、
前記電子弁（５００）が、前記本体（１００）のサイフォン（１１３）と出口（１０１）にそれぞれ接続された、入口（５１１）および出口（５１２）を有する上部本体（５１０）と、当該上部本体（５１０）の下部に接続され、弁室（５２１）と動作孔（５２２）とを有する下部本体（５２０）と、当該弁室（５２１）内に設けられ前記入口（５１１）および出口（５１２）を開放または閉鎖するパッキン（５３０）と、当該パッキン（５３０）の下部に連結され、かつ、前記入口（５１１）に接続されたサイフォン（５４１）と出口（５１２）に接続されたサイフォン（５４２）とを有するパッキンガイド（５４０）と、スプリング（Ｓ１、Ｓ２）を動作孔（５２２）内に遊嵌し、前記サイフォン（５４２）を開放または閉鎖するために動作孔（５２２）内に圧入される上部および下部プランジャー（５５１、５５２）とを有するラッチ式ソレノイド（５５０）とを有し、
検知距離感受性を調節するための容積をもつように前記本体（１００）の外側に前記バッテリーが配設されてなり、
前記本体（１００）の下部に手動式非常用レバー（７００）が設けられ、該手動式非常レバー（７００）は、通常時は前記下部プランジャー（５５２）を支持し、非常時は、前記手動式非常用レバー（７００）の手動による回転で、下部プランジャー（５５２）を離脱させ、電子弁（５００）の入口（５１１）および前記出口（５１２）を開放する突出した支持体（７１０）を有することを特徴とする自動水栓。