JP5534159B2 - 吐水装置 - Google Patents
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Description
本発明は、水栓の使用感を保ちつつ、低消費電力化した吐水装置を提供する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る吐水装置の構成を例示する回路図である。
ここで、発電頻度としては、所定の単位時間ごとに発電履歴情報を記憶しておき、その時間帯の過去の、例えば1週間の発電履歴情報の記憶値に基づいて、その時間帯における発電頻度を予測して記憶しておくことが好ましい。
図2に表したように、まずマイクロコンピュータ1は、電圧変換手段7を動作させて第1の電圧を第2の電圧に昇圧するか否か判断する(ステップS11:No)。
そして発電頻度が、低、中、高のいずれかを判断する(ステップS13:低、中、高)。
発電頻度が低いときは、発電機8(発電手段)による発電量が少ないため、デューティ比を小さく設定して消費電力を削減し、長時間使用できるようにする。また、発電頻度が高いときは、発電機8(発電手段)による発電量が大きいため、デューティ比を高く設定して、第2の電圧の立上がりを速くし使い勝手を落とさないようにする。発電頻度が中程度のときは、デューティ比も中程度とする。
なお、本実施例においては、通常使用時の制御動作について説明したが、起動時などの初期状態においては、第2の電圧を速く立上げて使用可能状態にするため、電圧変換手段7のデューティ比を75%で動作を開始することが望ましい。
図3は、本発明の第2の実施形態に係る吐水装置の構成を例示する回路図である。
本実施形態にかかる吐水装置では、マイクロコンピュータ1は、検出線31を介して第1のコンデンサ6の端子VCの電圧(充電電圧)を検出することができる。また、マイクロコンピュータ1は、検出線33を介して第2のコンデンサ17の端子VLSの電圧(充電電圧)を検出することができる。本実施形態では、水栓制御手段3のマイクロコンピュータ1及びセンサ2の電源は、電圧変換手段7の出力端VDDに接続されている一方で、一次電池10の出力端VBATには接続されていない。また、RCフィルタ16は、図1に表した吐水装置と同様に、抵抗14を有する。その他の構成は、図1に表した吐水装置の構成と同様である。
図4は、本実施形態にかかる吐水装置の動作の具体例を例示するフローチャートである。
また、図5は、第2のコンデンサの充電電圧を確認する動作の具体例を例示するフローチャートである。
また、図6は、第2のコンデンサの充電電圧を確認する動作の他の具体例を例示するフローチャートである。
図7は、蓄電量が十分である場合の動作波形を例示するタイミングチャートである。
図7に表した具体例では、第1のコンデンサ6の充電電圧は高く、その蓄電量は多いため、マイクロコンピュータ1は、電圧変換手段7を駆動する駆動パルスのデューティ比を50%に設定している。但し、図4に関して前述したように、マイクロコンピュータ1は、センサ2を駆動するときにはデューティ比を75%に設定し、センサ2を間欠的に駆動するために必要な出力電圧を確保する。
図8は、蓄電量が不十分である場合の動作波形を例示するタイミングチャートである。
図4に関して前述した具体例では、リアルタイムの第1のコンデンサ6の充電電圧に基づいて電圧変換手段7を駆動する駆動パルスのデューティ比を変化させる場合を例に挙げて説明したが、本具体例の吐水装置は、図2に表した動作と図4に表した動作とを組み合わせた動作を行う。つまり、本具体例の吐水装置は、第1のコンデンサ6の充電電圧に基づいて電圧変換手段7を駆動する駆動パルスのデューティ比を変化させ、さらに、単位時間ごとに記憶された第1のコンデンサ6の充電電圧により予測した現在の時間帯における発電頻度に基づいて電圧変換手段7を駆動する駆動パルスのデューティ比を変化させる。そのため、図9に表したフローチャートでは、図4に表したフローチャートのステップS111、S113、S115の動作の後に、図2に表したフローチャートのステップS12以降の動作と同様の動作が行われる。
続いて、ステップS117以降の動作は、図4に関して前述したステップS117以降の動作と同様である。
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
本発明の吐水装置は、例えば、キッチンや洗面台などの水栓装置や、清水器や、シャワーなどに利用され得る。
2…センサ
3…水栓制御手段
4…電磁弁
5…電磁弁通電手段
6…第1のコンデンサ
7…電圧変換手段
8…発電機(発電手段)
9…充電電圧制御手段
10…一次電池
11…充電制御手段
12…ダイオード
14…抵抗
16…RCフィルタ
17…第2のコンデンサ
31、33…検出線
35a〜35d、35、37…制御線
Claims (6)
- 水栓の流路を流れる水流により発電する発電手段と、
前記発電手段により充電される第1のコンデンサと、
前記第1のコンデンサの両端の第1の電圧を第2の電圧に変換して第2のコンデンサに充電する電圧変換手段と、
前記第2のコンデンサからの給電により作動して水栓の流路を開閉する電磁弁と、
前記電磁弁を制御する水栓制御手段と、
を備え、
前記水栓制御手段は、前記発電手段における発電履歴情報に基づいて、前記電圧変換手段を駆動する駆動パルスのデューティ比を変化させ、
前記発電履歴情報は、単位時間ごとに記憶された前記電磁弁の開閉回数又は開合計時間、に基いて予測した現在の時間帯における発電頻度であることを特徴とする吐水装置。 - 水栓の流路を流れる水流により発電する発電手段と、
前記発電手段により充電される第1のコンデンサと、
前記第1のコンデンサの両端の第1の電圧を第2の電圧に変換して第2のコンデンサに充電する電圧変換手段と、
前記第2のコンデンサからの給電により作動して水栓の流路を開閉する電磁弁と、
前記電磁弁を制御する水栓制御手段と、
を備え、
前記水栓制御手段は、前記第1のコンデンサの充電電圧を検出し、前記第1のコンデンサの充電電圧に基づいて、前記電圧変換手段を駆動する駆動パルスのデューティ比を変化させることを特徴とする吐水装置。 - 前記電圧変換手段から供給された駆動電力により間欠的に駆動し使用者を検出可能な人体検出センサをさらに備え、
前記水栓制御手段は、前記人体検出センサの駆動時には、前記デューティ比を所定の値以上に設定することを特徴とする請求項1または2に記載の吐水装置。 - 前記水栓制御手段は、前記電磁弁の駆動時に前記第2のコンデンサの充電電圧を検出し、前記第2のコンデンサの充電電圧が閾値に達していないときには、前記デューティ比を所定の値以上に設定することを特徴とする請求項1または2に記載の吐水装置。
- 前記水栓制御手段は、前記電磁弁の駆動時に、前記駆動の方向が開弁方向であるか閉弁方向であるかを判断し、前記駆動の方向が前記開弁方向であり且つ前記第2のコンデンサの充電電圧が閾値に達していない場合には前記第1のコンデンサの充電電圧にかかわらず前記デューティ比を所定の値以上に設定し、前記駆動の方向が前記閉弁方向である場合には前記第2のコンデンサの充電電圧にかかわらず前記第1のコンデンサの充電電圧に基づいて前記デューティ比を変化させることを特徴とする請求項4記載の吐水装置。
- 前記水栓制御手段は、前記第1のコンデンサの充電電圧を単位時間ごとに記憶し、前記単位時間ごとに記憶された第1のコンデンサの充電電圧により予測した現在の時間帯における発電頻度に基づいて前記デューティ比をさらに変化させることを特徴とする請求項2記載の吐水装置。
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