JP5412897B2 - 水栓装置 - Google Patents
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Description
この水栓装置によれば、省電力の水栓装置が提供される。
この水栓装置によれば、省電力の水栓装置が提供される。
この水栓装置によれば、バルブの構造の簡素化が図られる。
この水栓装置によれば、水栓装置の各種動作のために交流電源(商用電源)を用いる必要がなく、省電力の水栓装置が提供される。
この水栓装置によれば、発電機が発電しないときでも電気の利用が可能となり、各種操作の円滑化が図られる。
図1は、本発明の実施形態に係る水栓装置を例示するブロック図である。
図1に表したように、本発明の実施形態に係る水栓装置1は、給水路Sに付設された電源2と、バルブ部3と、を備える。水栓装置1は、例えば、浴室、台所等の水回り空間で用いることができる。
まず、バルブ部3の概略構成について、図2を参照しつつ説明する。
図2は、バルブ部3を例示する模式図である。図2(a)は模式平面図であり、図2(b)は図2(a)のA−A線断面図である。
図3は、バルブ33(弁体33a及び弁座33b)の構成を例示する模式斜視図である。
図4は、バルブ33の動作を例示する模式平面図である。図4(a)は、最閉止時(開度の最も小さい状態にあるときをいう。以下同じ)におけるバルブ33を例示した模式平面図であり、図4(b)は、最閉止時から最開放時(開度の最も大きい状態にあるときをいう。以下同じ)に至るまでのバルブ33の開閉状況を例示した模式平面図である。
なお、バルブ33を非完全止水型とする具体的な構造としては、図3及び図4に関して前述したもの以外にも、例えば、弁体33aと弁座33bとの間に所定の間隔を設ける構造であってもよい。すなわち、弁体33aと弁座33bに、水の通路となる開口または切り欠きをそれぞれ設ける。この場合、弁体33aと弁座33bとの相対的な位置関係を変化させることにより、これら開口(または切り欠き)の重なり部の面積を変化させ、水の通路の断面積を変化させることで、流量を制御できる。
そして、これら開口の重なり部がなくなる位置まで弁体33aを動かした状態においても、弁体33aと弁座33bとの間隙を介して水の通路が確保される。つまり、弁体33aの開口(または切り欠き)と、弁体33a及び弁座33bの間隙と、弁座33bの開口(または切り欠き)と、により形成される通路が確保される。従って、バルブ33の最閉止時においても、弁体33aと弁座33bとが離間し、弁体33aと弁座33bとの間に水の通路となる間隙が形成され、非完全止水型にすることができる。
図5は、コイル部31を例示する模式斜視図である。
図6は、図5に表されるコイル部31の分解斜視図である。
図7は、マグネット32を例示する模式斜視図である。
図8は、マグネット32とヨーク極歯253、262との配置関係を例示する模式平面図である。
図9は、コイル部31の他の構成を例示する模式図である。図9(a)は模式断面図であり、図9(b)及び(c)は模式斜視図である。
図示したように、隣接する極歯253aおよび極歯262aにより形成される円周を隣接する極歯253aおよび極歯262aの中心線で区切った円弧に対する中心角と、隣接する極歯253bおよび極歯262bにより形成される円周を隣接する極歯253bおよび極歯262bの中心線で区切った円弧に対する中心角と、は略同一である。
換言すれば、次のようになる。すなわち、コイル部31aは、水流の進行方向に突出した複数の第1の極歯(極歯253a)を回動方向に等間隔で有する第1のヨーク(ヨーク25a)と、水流の進行方向と逆の方向に突出した複数の第2の極歯(極歯262a)を回動方向に等間隔で有する第2のヨーク(ヨーク26a)と、を有する。また、コイル部31bは、水流の進行方向に突出した複数の第3の極歯(極歯253b)を回動方向に等間隔で有する第3のヨーク(ヨーク25b)と、水流の進行方向と逆の方向に突出した複数の第4の極歯(262b)を回動方向に等間隔で有する第4のヨーク(ヨーク26b)と、を有する。
隣接する極歯253aにより形成される円弧に対する中心角と、隣接する極歯262aにより形成される円弧に対する中心角と、隣接する極歯253bにより形成される円弧に対する中心角と、隣接する極歯262bにより形成される円弧に対する中心角と、は略同一である。
そして、主面において隣接する極歯253aと極歯253bとにより形成される円弧に対する中心角(15度)は、隣接する極歯253aにより形成される円弧に対する中心角(60度)の略4分の1である。また、主面において隣接する極歯262aと極歯262bとにより形成される円弧に対する中心角(15同様)は、隣接する極歯262aにより形成される円弧に対する中心角(60度)の略4分の1である。
なお、「隣接する極歯により形成される円弧」とは、主面上において回動中心を中心として隣接する2つの極歯の中心線を通るように円を描いた場合の、隣接する2つの極歯の中心線により区切られた円弧のことである。
図10は、発電機2aを例示する模式断面図である。
発電機2aには、主として、筒体130、キャップ140、動翼150、マグネットM、ステータ90、封止部材510が備えられ、これらは、図示しないケースの中に収容されている。尚、キャップ140の上方に描かれた矢印は、流水の方向を示している。
キャップ140の下流側には、動翼150が設けられている。動翼150は、円柱状を呈し、径内方向に突出した複数の突起状の動翼羽根部190が設けられている。周方向に見て隣り合う動翼羽根部190間の空間は、動翼流路720として機能する。
図11は、水栓装置1を浴室に適用した応用例を表した模式斜視図である。
図12は、水栓装置1の他の構成を例示する模式断面図である。
図12に表したように、弁体33aはマグネット32よりも直径を大きくしてよい。これにより、給水路Sの直径が大きい場合に、効率的にバルブ33の開閉を行うことができる。
図13は、従来のバルブの構成を例示する模式図である。図13(a)は弁体33aの構成を表す斜視図であり、図13(b)は弁体33a及び弁座33bの構成を表す断面模式図である。
これにより、側端面33e近傍で生じる負圧は先端部33f付近で最大となるが、上流側に向かうにつれて小さくなる。すなわち、弁体33a全体にかかる圧力は図13に示す従来のバルブに比べて小さくなる。このため、弁体33aが意図に反して右側(通路C側)に移動する可能性を低減することができ、もって良好な弁制御に資することになる。
図15に示すように、流量調節部33cは、水流の上流側に向かうにつれて主面の面積が小さくなるドーム形状であってもよい。この場合も、弁体が意図に反して右側に移動する可能性を低減することができ、もって良好な弁制御に資することになる。
図16(a)に示すように、流量調整部33cの両側の側端面33eが水流の方向に対して傾斜して設けられ、先端部33fがエッジ形状とされ、下流側に向かうにつれて流量調整部33cの主面の面積が大きくなるテーパー構造であってもよい。
図16(b)に示すように、流量調整部33cの通路に面する側の側端面33eが水流の方向に対して傾斜して設けられ、先端部33fがエッジ形状とされ、下流側に向かうにつれて流量調整部33cの主面の面積が大きくなるテーパー構造であってもよい。
図16(c)に示すように、流量調整部33cの通路に面する側の側端面33eが水流の方向に対してドーム状に傾斜して設けられ、下流側に向かうにつれて流量調整部33cの主面の面積が大きくなる構造であってもよい。
図16(d)に示すように、流量調整部33cの通路に面する側の側端面33eが水流の方向に対して上流側で傾斜し下流側で平行に設けられ、下流側に向かうにつれて流量調整部33cの主面の面積が大きくなる構造であってもよい。
図16(e)に示すように、流量調整部33cの通路に面する側の側端面33eが水流の方向に対して上流側で先端部33fよりも内側に設けられ、下流側に向かうにつれて流量調整部33cの主面の面積が大きくなる構造であってもよい。
図16(f)に示すように、流量調整部33cの通路に面する側の側端面33eが水流の方向に対して傾斜して設けられ、下流側に向かうにつれて流量調整部33cの主面の面積が小さくなるテーパー構造であってもよい。
いずれの実施形態においても、先端部33fの厚さは流量調整部33cの最大厚さよりも小さく設けられており、弁体が意図に反して右側に移動する可能性を低減することができ、もって良好な弁制御に資することになる。
また、流量調節部33cの厚さを薄くすれば、さらに上記負圧の発生を低減することができ、さらに良好な弁制御が可能になる。
Claims (5)
- 給水路の外周に設けられ、電源から供給される電気により磁場を発生させるコイル部と
、
前記給水路の中に設けられ、前記磁場の変化に応じて可動とされたマグネットと、
弁座及び弁体を有し、前記マグネットに連動して前記給水路内の水流の流量を制御するバルブと、
を備え、
前記弁座は、第1の切り込み部と第1の流量調節部とを有し、
前記弁体は、第2の切り込み部と第2の流量調節部とを有し、
前記第2の切り込み部を通過する水流に面する前記第2の流量調節部の側端面における
先端の厚みが前記第2の流量調節部の最大厚みよりも小さいことを特徴とする水栓装置。
- 前記第2の流量調整部の側端面は、少なくとも一部が前記第2の切り込み部を通過する水流の方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項1記載の水栓装置。
- 前記弁座は、前記給水路に固定され、
前記弁体は、前記マグネットと連動することを特徴とする請求項1または2に記載の水栓装置。 - 前記電源は前記給水路に付設され前記給水路内の水流を利用して発電する発電機を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の水栓装置。
- 前記電源は、前記発電機で発電された電気を貯蔵する蓄電器をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載の水栓装置。
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