JP5683531B2 - Automatic toilet flushing device - Google Patents

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03DWATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D3/00Flushing devices operated by pressure of the water supply system flushing valves not connected to the water-supply main, also if air is blown in the water seal for a quick flushing
    • E03D3/02Self-closing flushing valves
    • E03D3/06Self-closing flushing valves with diaphragm valve and pressure chamber for retarding the valve-closing movement
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
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    • E03D5/00Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system
    • E03D5/10Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system operated electrically, e.g. by a photo-cell; also combined with devices for opening or closing shutters in the bowl outlet and/or with devices for raising/or lowering seat and cover and/or for swiveling the bowl
    • E03D5/105Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system operated electrically, e.g. by a photo-cell; also combined with devices for opening or closing shutters in the bowl outlet and/or with devices for raising/or lowering seat and cover and/or for swiveling the bowl touchless, e.g. using sensors

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic flusher which is easily maintained and has high reliability.SOLUTION: A toilet flusher includes a body. The body includes: an inlet 64 in communication with a supply line and an outlet 32 in communication with a flush conduit; a valve assembly 514 in the body positioned to control a flow from the inlet to the outlet by closing a water flow between the inlet and the outlet upon sealing action of a flexible member 528 in a lip seal 525; and an actuator 50 for actuating operation of a movable member.

Description

関連出願に対する相互参照
本願は、本文に引用することその内容が全て取り入れられる、2001年12月4日に提出さ
れた"Adaptive Object-Sensing System for AutomaticFlushers"と題する米国特許出願第10/012,252号、2001年12月4日に提出された"Automatic FlowController Employing Energy-Conservation Mode"と題する米国特許出願第10/012,226号、2001年12月4日に提出され
た"Assemblyof Solenoid controlled Pilot-Operated Valve"と題する米国特許出願第10/011,390号、2002年3月5日に提出された"Controllinga Solenoid Based on Current Time Profile"と題する米国特許出願第60/012,252号、2002年6月24日に提出された"HighFlow-Rate Diaphragm Valve And Control Method"と題する米国特許出願第60/391,282号、2002
年11月6日に提出された"AutomaticBathroom Flushers for Long-Term Operation"と題す
る米国特許出願第60/424,378号から優先権を主張する。
技術分野
本発明は、自動トイレ流水装置及びその流水装置を操作及び制御する方法を対象としている。
背景情報
自動流水制御システムは、特に公衆トイレ設備の大便器及び小便器の両方でますます普及してきている。自動蛇口及び流水装置は、衛生、設備の清浄度、節水に寄与する。このようなシステムにおいて、物体センサが使用者を検知し、使用者を検知することに応答して流水制御バルブを操作する。例えば自動蛇口の場合、蛇口の近くに使用者の手の存在又は動きによって、結果として通常蛇口から水が流れる。自動流水装置の場合、使用者が設備に近づき、その後離れたという事実の検知が、一般に流水動作を始動させる。
Cross-reference to related applications This application is a U.S. patent application Ser. No. 10 / 012,252 entitled “Adaptive Object-Sensing System for Automatic Flushers” filed Dec. 4, 2001, which is incorporated by reference in its entirety. US Patent Application No. 10 / 012,226 entitled “Automatic FlowController Employing Energy-Conservation Mode” filed on December 4, 2001, “Assemblyof Solenoid controlled Pilot-Operated Valve” filed on December 4, 2001 US Patent Application No. 10 / 011,390 entitled “Controllinga Solenoid Based on Current Time Profile” filed on March 5, 2002, US Patent Application No. 60 / 012,252 filed on June 24, 2002 US Patent Application No. 60 / 391,282 entitled "HighFlow-Rate Diaphragm Valve And Control Method", 2002
Claims priority from US Patent Application No. 60 / 424,378 entitled "AutomaticBathroom Flushers for Long-Term Operation" filed on November 6,
TECHNICAL FIELD The present invention is directed to an automatic toilet flusher and a method for operating and controlling the flusher.
Background Information Automatic water flow control systems are becoming increasingly popular, especially in both urinals and urinals of public toilet facilities. Automatic faucets and running water devices contribute to hygiene, equipment cleanliness and water saving. In such a system, the object sensor detects the user and operates the running water control valve in response to detecting the user. For example, in the case of an automatic faucet, water usually flows from the faucet as a result of the presence or movement of the user's hand near the faucet. In the case of an automatic flusher, the detection of the fact that the user has approached the facility and then left is generally triggered by the flushing action.

このような物体センサに基づく自動流水制御の概念は新しくはないが、その用途は最近までかなり限られていた。その利用法は最近の電池式変換キットの可用性のため、より広範に広がってきている。これらのキットは、システムを供給網に電気技師を雇って配線する必要のない簡単な部品交換により手動設備を自動設備に変換することを可能にする。そのような電池式システムを使用すると、結局、その電池を交換する必要が出てくることになる。   The concept of automatic water flow control based on such an object sensor is not new, but its application has been quite limited until recently. Its use has become more widespread due to the availability of recent battery powered conversion kits. These kits make it possible to convert manual equipment to automatic equipment with simple parts replacement that does not require hiring an electrician into the supply network. Using such a battery-powered system will eventually require replacing the battery.

非常に信頼性があり、長期間、保守の必要がなく又は最低限の保守を行うことで、稼動させることができる自動流水装置の必要性はいまだに存在する。   There still exists a need for an automatic flusher that is very reliable and that can be operated with no or minimal maintenance for a long period of time.

ここで説明する発明は、自動トイレ流水装置及び、その流水装置を操作及び制御する方法を対象としている。   The invention described herein is directed to an automatic toilet flusher and a method of operating and controlling the flusher.

一態様によれば、本発明はトイレ流水装置である。トイレ流水装置は、本体、バルブアセンブリ、アクチュエータを含む。本体は、流入口及び流出口を有し、バルブアセンブリは、本体内に配置され、バルブシートにある移動部材の密閉動作の際に流入口と流出口の間の水流を止めるように位置決めされ、それによって流入口から流出口への水流を制御する。アクチュエータは移動部材の動作を始動する。   According to one aspect, the present invention is a toilet flusher. The toilet flushing device includes a main body, a valve assembly, and an actuator. The body has an inlet and an outlet, and the valve assembly is positioned within the body and positioned to stop water flow between the inlet and outlet during a sealing operation of the moving member in the valve seat; Thereby, the water flow from the inlet to the outlet is controlled. The actuator initiates the movement of the moving member.

移動部材は、高流量率のフラム部材又は標準的なダイアフラム又はピストンとすることができる。トイレ流水装置はさらに、小便器又はトイレ使用者を検知する赤外線センサセ
ンブリを含んでもよい。さらにトイレ流水装置は、異なる種類の電気機械式、油圧式又は単なる機械式アクチュエータを含むことができる。
The moving member may be a high flow rate diaphragm member or a standard diaphragm or piston. The toilet flushing device may further include an infrared sensor assembly that detects a urinal or a toilet user. Furthermore, toilet flushers can include different types of electromechanical, hydraulic or just mechanical actuators.

別の態様によれば、本発明は、前記本体に取り付けられているカバーを含み、バルブアセンブリによって圧力チャンバを画定するトイレ流水装置である。トイレ流水装置はさらに、柔軟な部材の一方の端部のカバーに対して固定され、柔軟な部材のもう一方の端部がバルブアセンブリの可動部材に取り付けられている柔軟な部材を含み、このとき前記圧力チャンバ内の圧力を減少させるように配置されている前記柔軟な部材に通路が存在する。柔軟な部材は中空の管とすることができる。   According to another aspect, the present invention is a toilet flusher comprising a cover attached to the body and defining a pressure chamber by a valve assembly. The toilet flushing device further includes a flexible member secured to the cover at one end of the flexible member and the other end of the flexible member attached to the movable member of the valve assembly, There is a passage in the flexible member that is arranged to reduce the pressure in the pressure chamber. The flexible member can be a hollow tube.

好適には、トイレ流水装置は自動流量制御システムを含む。自動流量制御システムは、赤外線形式の物体センサを使用することができる。   Preferably, the toilet flusher includes an automatic flow control system. Automatic flow control systems can use infrared type object sensors.

本発明のもうひとつの重要な態様は、表示器を含む赤外線形式の物体センサの新しい設計である。赤外線センサにおいて、赤外線源(通常は赤外線発光ダイオード)は、赤外線を標的領域へ送るため、赤外線送信開口の後ろに配置されている。表示器は、赤外線発光ダイオードに対して逆平行に接続されているLED組合せ装置に含まれる可視発光ダイオー
ドとすることができる。組合せ装置が一方向に駆動されると、赤外線源は適切な開口を通して正常に光る。装置がもう一方の方向へ駆動されると、赤外線が通ったのと同じ開口を介して代わりに可視光が光る。この配列は、可視光の位置又は送信に対して別個の設備を設けることを排除する。
Another important aspect of the present invention is a new design of an infrared type object sensor including a display. In the infrared sensor, an infrared source (usually an infrared light emitting diode) is placed behind the infrared transmission aperture to send infrared light to the target area. The indicator can be a visible light emitting diode included in the LED combination device connected antiparallel to the infrared light emitting diode. When the combination device is driven in one direction, the infrared source will shine normally through the appropriate aperture. When the device is driven in the other direction, visible light shines instead through the same aperture through which the infrared rays passed. This arrangement eliminates the provision of separate facilities for visible light location or transmission.

本発明のさらにもうひとつの重要な態様は、自動流水装置を操作する新しいアルゴリズムである。自動流水装置は、制御回路がトイレを流すかどうかを決定することの基になる出力をもたらすための赤外線形式の物体センサを使用している。送信された放射線の各パルス後に、制御回路は得られる反射放射線の割合が前回のものと大きく異なるかどうか判定し、その割合の変化が正か負かを判定する。所定の方向を持つ、判定された次のデータ及びその値の合計から、制御回路は、使用者が設備に近づき、そしてそこから去ったかどうかを判定する。この判定に基づき、制御器は流水装置のバルブを操作する。つまり、制御回路は、反射の割合が低下した期間(適切な退避基準に従って)の前に反射の割合が増加した期間(適切な接近基準に従って)があったかどうかに基づいて流水基準を決定する。この実施例において、制御回路は、使用者がトイレに接近したかどうかを、反射の割合が所定の閾値を超えたかどうかに基づいて判定せず、使用者がトイレから離れたかどうかを、反射の割合が所定の閾値より低くなったかどうかに基づいて判定しない。   Yet another important aspect of the present invention is a new algorithm for operating an automatic flusher. The automatic flusher uses an infrared type object sensor to provide an output upon which the control circuit determines whether to flush the toilet. After each pulse of transmitted radiation, the control circuit determines whether the proportion of reflected radiation obtained is significantly different from the previous one and determines whether the change in the proportion is positive or negative. From the determined next data having a predetermined direction and the sum of its values, the control circuit determines whether the user has approached and left the facility. Based on this determination, the controller operates the valve of the flusher. That is, the control circuit determines the running water reference based on whether there is a period (according to an appropriate access criterion) in which the reflection ratio has increased before a period (in accordance with an appropriate evacuation criterion) in which the ratio of reflection has decreased. In this embodiment, the control circuit does not determine whether the user has approached the toilet based on whether the rate of reflection has exceeded a predetermined threshold, but whether the user has left the toilet. No determination is made based on whether the ratio is lower than a predetermined threshold.

本発明のさらにもうひとつの重要な態様は、上記で説明した自動流水装置を保管及び輸送する新しいシステム及び方法である。自動流水装置は、物体センサ(例えば赤外線センサ)及び手動の押しボタンアクチュエータを含む。流水装置が作動している時、押しボタンは、使用者が制御回路に流水装置のバルブを開くように信号を提供するように設計されている。しかし、ボタンアクチュエータが長時間押されたままの状態である場合、制御回路は、電力消費がごくわずかとなる節電モードをとる。保管又は輸送容器は、容器が閉まっている間はボタンアクチュエータを起動させるよう設計される。その結果、流水装置を制御回路の電池を取り付けた状態で梱包し、保管及び輸送中にそれらの電池を大幅に消費しないようにすることができる。代替的に、保管又は輸送容器は、制御回路に接続されているリードセンサと共働するように配置されている外部磁石を含んでいる。もし磁石が継続的にリードセンサを長時間作動させれば、制御回路は節電モードをとり、電力消費はごくわずかとなる。また保管及び輸送中に大幅な電池を消費することなく、電池を取り付けることができる「節電モード誘導」装置もある。   Yet another important aspect of the present invention is a new system and method for storing and transporting the automatic flusher described above. The automatic flusher includes an object sensor (eg, an infrared sensor) and a manual push button actuator. When the flusher is operating, the push button is designed to provide a signal to the user to open the flusher valve to the control circuit. However, when the button actuator remains pressed for a long time, the control circuit takes a power saving mode in which power consumption is negligible. The storage or transport container is designed to activate the button actuator while the container is closed. As a result, it is possible to pack the running water device with the control circuit batteries attached, and not to consume the batteries significantly during storage and transportation. Alternatively, the storage or transport container includes an external magnet arranged to cooperate with a lead sensor connected to the control circuit. If the magnet continues to operate the lead sensor for a long time, the control circuit will enter a power saving mode and consume very little power. There are also "power saving mode induction" devices that can be fitted with batteries without consuming significant batteries during storage and transport.

さらにもうひとつの態様によれば、本発明は、バルブ装置の流入及び流出ポートの間の
液体の流量を制御する新しいバルブ装置及びそれに対応する方法である。新しいバルブ装置は、流体流入ポート及び流体流出ポート、バルブ本体、フラムアセンブリを含む。バルブ本体は、バルブ腔を画定し、バルブ閉鎖面を含む。フラムアセンブリは、2つの圧力域を備え、ガイド部材に対してバルブ腔内で移動可能である。フラムアセンブリは、開放位置に動き、2つのうち第1の圧力域における減圧の際に液体が流体流入ポートから流体流出ポートへ流れることができるように構成され、第1圧力域の増圧の際に閉鎖位置に動き、バルブ閉鎖面で密閉するように構成されている。
According to yet another aspect, the present invention is a new valve device and corresponding method for controlling the flow rate of liquid between the inlet and outlet ports of the valve device. The new valve device includes a fluid inflow port and a fluid outflow port, a valve body, and a fram assembly. The valve body defines a valve cavity and includes a valve closure surface. The fram assembly has two pressure zones and is movable in the valve cavity relative to the guide member. The fram assembly is configured to move to an open position so that liquid can flow from the fluid inlet port to the fluid outlet port during pressure reduction in the first pressure region of the two, and when the pressure in the first pressure region is increased. It is configured to move to the closed position and to seal with the valve closing surface.

好適な実施例によると、2つの圧力域はフラムアセンブリによって分離された2つのチャンバにより形成され、第1圧力域はパイロットチャンバを含む。ガイド部材は、ピン又はバルブ本体の内壁とすることができる。   According to a preferred embodiment, the two pressure zones are formed by two chambers separated by a fram assembly and the first pressure zone includes a pilot chamber. The guide member can be a pin or an inner wall of the valve body.

フラム部材(アセンブリ)は、柔軟な部材及び硬い部材を含み、この時柔軟な部材は閉鎖位置でシールを形成する(例えば、バルブ閉鎖面に位置するシールリップにおいて)ためにバルブ閉鎖面と接触するように構成されている。バルブ装置はバイアス部材を含んでいる。バイアス部材は、フラム部材が開放位置から閉鎖位置へ動くのを助けるように構成され、配置されている。バイアス部材をバネとすることができる。   The fram member (assembly) includes a flexible member and a rigid member, where the flexible member contacts the valve closure surface to form a seal in the closed position (eg, at a seal lip located on the valve closure surface). It is configured as follows. The valve device includes a bias member. The bias member is constructed and arranged to help the fram member move from the open position to the closed position. The bias member can be a spring.

例えば、バルブは、パイロットチャンバ内の圧力を解放するように構成及び配置されている電気機械式オペレータによって制御され、それによってフラムアセンブリの閉鎖位置から開放位置への移動が始動される。オペレータは、ラッチアクチュエータ(本文に引用することによって、本願に取り込まれる米国特許第6,293,516号で説明されているように
)、非ラッチアクチュエータ(本文に引用することによって、本願に取り込まれる米国特許第6,305,662号で説明されているように)、又は隔離されたオペレータ(本文に引用す
ることによって、本願に取り込まれるPCT出願PCT/US01/51098で説明されているように)
を含むことができる。またバルブは、パイロットチャンバ内で圧力を解除するように構成及び配置されている手動オペレータによって制御され、含み、それによってフラム部材の閉鎖位置から開放位置への移動が始動される。
For example, the valve is controlled by an electromechanical operator configured and arranged to relieve pressure in the pilot chamber, thereby initiating movement of the fram assembly from the closed position to the open position. Operators can use latch actuators (as described in US Pat. No. 6,293,516, incorporated herein by reference), non-latch actuators (US Pat. No. 6,305,662 incorporated herein by reference). Or as an isolated operator (as described in PCT application PCT / US01 / 51098, which is incorporated herein by reference)
Can be included. The valve is also controlled and includes a manual operator configured and arranged to relieve pressure within the pilot chamber, thereby initiating movement of the fram member from the closed position to the open position.

フラムアセンブリを含む新規のバルブ装置は、自動又は手動トイレ流水装置における水流を調整するために使用される。   A novel valve device that includes a fram assembly is used to regulate water flow in an automatic or manual toilet flusher.

他の態様によれば、本願は新しい電磁アクチュエータ及び、その電磁アクチュエータを操作し制御する方法である。電磁アクチュエータは、一部が膜で囲まれているプランジャーを含む電機子を受容するように構成及び配置されている電機子ハウジングの周りに巻かれたソレノイドを含む。電機子は、電機子の遠位部及び近位部の間の電機子流体の移動のための流体通路をもたらし、それによって閉鎖位置及び開放位置の間の電機子のエネルギー的に効率のよい動きを可能にする。膜は、電機子ハウジングに対して固定され、電機子流体を一定の容積を有する電機子ポケット内に密封するように配列され、そこでプランジャー(すなわち遠位部分又は電機子)の移動により、膜がバルブ通路に対して変位し、それによって通路が開いたり閉じたりする。これにより、低エネルギー電池によって長時間の稼動が可能となる。   According to another aspect, the present application is a new electromagnetic actuator and method for operating and controlling the electromagnetic actuator. The electromagnetic actuator includes a solenoid wound around an armature housing configured and arranged to receive an armature that includes a plunger partially surrounded by a membrane. The armature provides a fluid path for movement of the armature fluid between the distal and proximal portions of the armature, thereby energetic efficient movement of the armature between the closed and open positions Enable. The membrane is secured to the armature housing and arranged to seal the armature fluid within an armature pocket having a constant volume, where movement of the plunger (ie, the distal portion or armature) causes the membrane to Is displaced relative to the valve passage, thereby opening or closing the passage. Thereby, long time operation | movement is attained by a low energy battery.

この態様の好適な実施例には、次の特徴のうち1つ又はそれ以上が含まれる。アクチュエータは、非ラッチアクチュエータのラッチアクチュエータ(電機子を保持するための永久磁石を含む)でもよい。電機子の遠位部分は、電機子がその伸びた電機子の位置に配置されているときに、バルブシートに対抗して作動するように設計されている異なる形式のダイアフラムとともに共働するように配置されている。電磁アクチュエータは、任意の電機子センサからの出力に応じて、前記コイルの駆動を前記コイルに適用するように構成されている制御回路に接続されている。   Preferred embodiments of this aspect include one or more of the following features. The actuator may be a latch actuator of a non-latching actuator (including a permanent magnet for holding the armature). The distal portion of the armature cooperates with different types of diaphragms that are designed to operate against the valve seat when the armature is positioned at its extended armature position. Has been placed. The electromagnetic actuator is connected to a control circuit configured to apply driving of the coil to the coil in response to an output from an arbitrary armature sensor.

電機子センサは、電機子が端部位置(開放位置又は閉鎖位置)に達した電機子を感知する。制御回路は、コイルの駆動信号のコイルへの適用を第1駆動方向で導くことができ、第1駆動方向へのコイルへのコイル駆動の適用を開始又は停止する所定の第1電流停止基準を満たしているセンサからの出力に応答する。制御回路は、所定の基準を満たしているセンサからの出力に応じたコイルへのコイル駆動信号の適用を誘導又は停止することができる。   The armature sensor senses an armature at which the armature reaches the end position (open position or closed position). The control circuit can guide the application of the drive signal of the coil to the coil in the first drive direction, and sets a predetermined first current stop reference for starting or stopping the application of the coil drive to the coil in the first drive direction. Responds to the output from a sensor that satisfies. The control circuit can induce or stop the application of the coil drive signal to the coil in accordance with the output from the sensor that satisfies the predetermined criteria.

もうひとつの態様によれば、本発明は電磁アクチュエータ及びパイロットボタンの新規なアセンブリである。パイロットボタンは、主要なバルブの均一な長期にわたる操作を実現する重要な新規の機能を有する。また本発明は、均一な長期にわたる動作を達成するパイロットバルブ操作による自動流量調整器を組み立てる新しい方法である。   According to another aspect, the present invention is a novel assembly of an electromagnetic actuator and pilot button. The pilot button has an important new function to achieve uniform and long-term operation of the main valve. The present invention is also a new method of assembling an automatic flow regulator with pilot valve operation that achieves uniform long-term operation.

パイロットバルブ操作による自動流量調整器を組み立てる方法には、主バルブアセンブリ及びパイロットバルブアセンブリを設けるステップが含まれ、パイロットバルブアセンブリには静止アクチュエータ及びパイロット本体部材が含まれ、このパイロット本体部材にはパイロットバルブ流入口、パイロットバルブシート、パイロットバルブ流出口が含まれている。この方法は、パイロットバルブアセンブリを主バルブの圧力解放出口から流れる液体がパイロットバルブ流入口を介して、パイロットバルブシートを通過し、パイロットバルブ流出口を通って流れざるをえないように、それによってパイロットバルブアセンブリが主バルブアセンブリの圧力チャンバ(すなわちパイロットチャンバ)の圧力の解放を制御するよう配置されているように、主バルブアセンブリにパイロットバルブアセンブリを固定するステップを含む。主バルブアセンブリは、主バルブ流入口、主バルブシート、主バルブ流出口、圧力チャンバ(すなわちパイロットチャンバ)、圧力チャンバ(パイロットチャンバ)内の圧力を解放可能な圧力解放出口を有する主バルブ本体を含む。主バルブ部材(例えばダイアフラム、ピストン又はフラム部材)は、主バルブシートに対して密閉し、それによって主流入口から主流出口への流れを防止する閉鎖位置と、このような流れを可能にする開放位置との間で移動可能である。動作中に、主バルブ部材は、加圧されたパイロットチャンバが主バルブ部材をその閉鎖位置へ付勢するように、また加圧されていないパイロットチャンバ(パイロットバルブアセンブリを使用して圧力が解放された時)がその開放位置に主バルブ部材を置くように、圧力チャンバ(すなわちパイロットチャンバ)の圧力にさらされる。   A method of assembling an automatic flow regulator by pilot valve operation includes providing a main valve assembly and a pilot valve assembly, the pilot valve assembly including a stationary actuator and a pilot body member, the pilot body member including a pilot body member. A valve inlet, pilot valve seat, and pilot valve outlet are included. This method allows the liquid flowing through the pilot valve assembly from the main valve pressure release outlet to pass through the pilot valve seat, through the pilot valve inlet, and to flow through the pilot valve outlet. Securing the pilot valve assembly to the main valve assembly such that the pilot valve assembly is arranged to control the release of pressure in the pressure chamber (ie, pilot chamber) of the main valve assembly. The main valve assembly includes a main valve body having a main valve inlet, a main valve seat, a main valve outlet, a pressure chamber (ie, a pilot chamber), and a pressure release outlet capable of releasing pressure in the pressure chamber (pilot chamber). . The main valve member (eg, diaphragm, piston or diaphragm member) is sealed against the main valve seat, thereby preventing a flow from the main inlet to the main outlet and an open position allowing such a flow. It is possible to move between. During operation, the main valve member is relieved of pressure so that the pressurized pilot chamber urges the main valve member to its closed position and is not pressurized (using the pilot valve assembly). Is exposed to the pressure of the pressure chamber (ie, the pilot chamber) to place the main valve member in its open position.

さらに他の態様によれば、本発明は新しい電磁アクチュエータシステムである。この電磁アクチュエータシステムは、アクチュエータ、制御器及びアクチュエータセンサを含む。アクチュエータは、ソレノイドコイル及び、可動関係にある電機子を受容するように構成及び配置されている電機子ハウジングを含む。制御器は、電機子を移動するように駆動信号をソレノイドコイルにもたらすよう構成されている駆動体に結合され、それによって流体が流れるバルブ通路が開き又は閉じる。アクチュエータセンサは、電機子の位置を感知し、制御器へ信号をもたらすように構成及び配置されている。   According to yet another aspect, the present invention is a new electromagnetic actuator system. The electromagnetic actuator system includes an actuator, a controller, and an actuator sensor. The actuator includes a solenoid coil and an armature housing configured and arranged to receive a movable armature. The controller is coupled to a driver configured to provide a drive signal to the solenoid coil to move the armature, thereby opening or closing a valve passage through which fluid flows. The actuator sensor is constructed and arranged to sense the position of the armature and provide a signal to the controller.

この態様の好適な実施例は、次の特徴の1つ又はそれ以上を含む。センサは電機子の移動によって誘導された電圧を検知するように構成されている。代替的には、センサは電機子の移動による駆動信号に対する変化を検知するよう構成及び配置されている。   Preferred embodiments of this aspect include one or more of the following features. The sensor is configured to detect a voltage induced by the movement of the armature. Alternatively, the sensor is constructed and arranged to detect changes to the drive signal due to armature movement.

代替的には、センサは、駆動信号の少なくとも一部を受容するように配置されている抵抗器及び、抵抗器を通る電圧を測定するように構成されている電圧計を含む。代替的には、センサは、駆動信号の少なくとも一部を受容するように配置されている抵抗器及び、この抵抗器を通って流れる電流を受容する微分回路を含む。   Alternatively, the sensor includes a resistor arranged to receive at least a portion of the drive signal and a voltmeter configured to measure a voltage across the resistor. Alternatively, the sensor includes a resistor arranged to receive at least a portion of the drive signal and a differentiating circuit that receives the current flowing through the resistor.

代替的には、センサは、電機子の移動により誘導された電圧を検知するように構成及び配置されているコイルセンサを含む。コイルセンサは、制御器へ調整された信号をもたらす信号調整器に対するフィードバック配列に接続することができる。信号調整器は、前置増幅器及び低域フィルタを含む。   Alternatively, the sensor includes a coil sensor configured and arranged to sense a voltage induced by armature movement. The coil sensor can be connected to a feedback arrangement for a signal conditioner that provides a conditioned signal to the controller. The signal conditioner includes a preamplifier and a low pass filter.

代替的には、システムは、それぞれ電機子の移動により誘導された電圧を検知するように構成及び配置されている2つのコイルセンサを含む。2つのコイルセンサは、差分信号を制御器へもたらすように構成されている差動増幅器に対するフィードバック配列に接続されている。   Alternatively, the system includes two coil sensors each configured and arranged to sense a voltage induced by armature movement. The two coil sensors are connected to a feedback arrangement for a differential amplifier that is configured to provide a differential signal to the controller.

アクチュエータセンサには、光学センサ、容量センサ、インダクタンスセンサ又は電機子の移動による信号の変化を敏感に検知するブリッジが含まれる。   The actuator sensor includes an optical sensor, a capacitance sensor, an inductance sensor, or a bridge that sensitively detects a change in signal due to movement of the armature.

アクチュエータは、ソレノイドが駆動信号を受容した際、電機子が直線的に移動するように構成及び配置されている電機子ハウジングを有する。アクチュエータは、ソレノイドコイルにいかなる駆動信号も届いていない状態で、電機子を通路の開いた状態に保持するように構成されているラッチアクチュエータとすることができる。ラッチアクチュエータは、電機子を通路の開いた状態に保持するように配列されている永久磁石を含むことができる。さらにラッチアクチュエータは、電機子を伸びた位置に向かって偏らせ、いかなる駆動信号もソレノイドコイルに届かない状態で通路の閉じた状態にするように配置及び配列されているバイアスバネを含む。   The actuator has an armature housing that is constructed and arranged so that the armature moves linearly when the solenoid receives the drive signal. The actuator may be a latching actuator configured to hold the armature in an open path with no drive signal reaching the solenoid coil. The latch actuator can include permanent magnets arranged to hold the armature in an open path. The latch actuator further includes a bias spring arranged and arranged to bias the armature toward the extended position, leaving the path closed with no drive signal reaching the solenoid coil.

制御器は、駆動体を誘導し、アクチュエータセンサからの信号により、駆動信号をさまざまなレベルでもたらすように構成されている。駆動信号は電流とすることができる。システムは、駆動体へ電圧をもたらす昇圧器を含んでもよい。   The controller is configured to guide the drive and provide drive signals at various levels according to signals from the actuator sensors. The drive signal can be a current. The system may include a booster that provides a voltage to the driver.

制御器は、駆動体を誘導し、第1駆動方向で駆動信号をもたらし、それによって第1端部位置に達するように電機子に力が生じるように構成されている。また制御器は、アクチュエータセンサからの信号に基づいて電機子が第1方向に移動したかどうかを判定するよう構成され、もし電機子が所定の第1駆動時間内に移動しなければ、制御器は、駆動信号の初期のレベルよりも高い、第1方向への上昇した駆動レベルで、第1方向への駆動信号の適用をコイルに導く。   The controller is configured to induce the drive and provide a drive signal in the first drive direction, thereby creating a force on the armature to reach the first end position. The controller is configured to determine whether the armature has moved in the first direction based on a signal from the actuator sensor, and if the armature does not move within a predetermined first drive time, the controller Is an elevated drive level in the first direction that is higher than the initial level of the drive signal, leading the application of the drive signal in the first direction to the coil.

制御器は、駆動信号を第1駆動方向へもたらし、それによって第1端部位置に達するように電機子に力が生じるように駆動体を始動させるように構成されている。また制御器は、電機子が第1方向に移動したかどうかをアクチュエータセンサからの信号に基づいて判定するように構成され、電機子が移動した場合、制御器は第1方向へのコイルへの駆動信号の適用を、駆動信号の初期レベルよりも低い第1方向への駆動レベルで導く。   The controller is configured to trigger the drive to provide a drive signal in a first drive direction, thereby creating a force on the armature to reach the first end position. The controller is configured to determine whether the armature has moved in the first direction based on a signal from the actuator sensor. When the armature has moved, the controller moves the coil in the first direction. Application of the drive signal is guided by a drive level in the first direction lower than the initial level of the drive signal.

アクチュエータシステムは、アクチュエータセンサからの信号に基づいて通路にある流体の特徴を判定するように構成されている制御器を含んでいてもよい。流体の特徴は、圧力、温度、密度又は粘度とすることができる。アクチュエータシステムには、流体の温度を判定するための温度センサを別途含むことができる。   The actuator system may include a controller configured to determine a characteristic of the fluid in the passage based on a signal from the actuator sensor. The fluid characteristic can be pressure, temperature, density or viscosity. The actuator system can additionally include a temperature sensor for determining the temperature of the fluid.

アクチュエータシステムは、アクチュエータセンサからの信号に基づいて通路にある流体の圧力を判定するように構成されている制御器を含んでいてもよい。アクチュエータシステムは、制御器に結合されている外部駆動センサ又は人検知センサからの信号を受容することができる。   The actuator system may include a controller configured to determine the pressure of the fluid in the passage based on a signal from the actuator sensor. The actuator system can receive a signal from an external drive sensor or human detection sensor that is coupled to the controller.

トイレ及びそれに付随する自動流水装置の側面図である。It is a side view of a toilet and the automatic flushing device accompanying it. 小便器及びそれに付随する自動流水装置の側面図である。It is a side view of a urinal and the automatic flushing device accompanying it. 図2Aと図2Bの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between FIG. 2A and FIG. 2B. 流水装置の第1実施例の断面図である。It is sectional drawing of 1st Example of a flowing water apparatus. 流水装置の第1実施例の断面図である。It is sectional drawing of 1st Example of a flowing water apparatus. 図2Aと図3Bの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between FIG. 2A and FIG. 3B. 流水装置の第2実施例の断面図である。It is sectional drawing of 2nd Example of a flowing water apparatus. 流水装置の第3実施例の断面図である。It is sectional drawing of 3rd Example of a flowing water apparatus. 流水装置の制御回路のブロック図である。It is a block diagram of the control circuit of a flowing water apparatus. 図2A及び図4Aに示す栓の流量を制御するバルブの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the valve | bulb which controls the flow volume of the stopper shown to FIG. 2A and 4A. 図5に示すバルブの分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of the valve shown in FIG. 5. 図5に示すバルブのもう1つの実施例の拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of another embodiment of the valve shown in FIG. 図5に示すバルブのもう1つの実施例の拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of another embodiment of the valve shown in FIG. 代替的な形態の送信機及び受光レンズ及び前方回路ハウジング部品の正面図である。FIG. 6 is a front view of an alternative form of transmitter and receiver lens and front circuit housing component. 図6の6A―6A線で切った断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line 6A-6A in FIG. 流水装置の変換キットのサブアセンブリに使用することができる容器の等角図である。FIG. 2 is an isometric view of a container that can be used in a subassembly of a flusher conversion kit. 図6Bの6C―6C線で切った断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected by the 6C-6C line | wire of FIG. 6B. 図2又は図3で示す形式の流水装置変換キットに使用することができる容器の等角図である。Fig. 4 is an isometric view of a container that can be used in the flushing device conversion kit of the type shown in Fig. 2 or Fig. 3. 容器に含まれているボタン押し込み装置の詳細な断面図である。It is detailed sectional drawing of the button pushing-in apparatus contained in the container. 図5〜図6Bに示すいずれか1つのバルブを制御するための電気機械式アクチュエータの第1実施例の断面図である。6B is a cross-sectional view of a first embodiment of an electromechanical actuator for controlling any one valve shown in FIGS. 図7に示す電気機械式アクチュエータの分解斜視図である。FIG. 8 is an exploded perspective view of the electromechanical actuator shown in FIG. 7. 図5〜図6Bに示すバルブを制御するための電気機械式アクチュエータの第2実施例の断面図である。6 is a cross-sectional view of a second embodiment of an electromechanical actuator for controlling the valve shown in FIGS. 図5〜図6Bに示すバルブを制御するための電気機械式アクチュエータの第3実施例の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a third embodiment of an electromechanical actuator for controlling the valve shown in FIGS. 図7〜図7Cに示すアクチュエータで使用される膜のもう1つの実施例の断面図である。7B is a cross-sectional view of another embodiment of a membrane used in the actuator shown in FIGS. 7-7C. FIG. 図7〜図7Cに示すアクチュエータで使用される膜及びパイロットボタンのもう1つの実施例の断面図である。7B is a cross-sectional view of another embodiment of a membrane and pilot button used in the actuator shown in FIGS. 7-7C. FIG. 図7〜図7Cに示すアクチュエータで使用される電機子ボビンのもう1つの実施例の断面図である。7B is a cross-sectional view of another embodiment of the armature bobbin used in the actuator shown in FIGS. 図7、図7A、図7B又は図7Cに示す電気機械式アクチュエータの動作を制御するための制御システムのもう1つの実施例のブロック図である。8 is a block diagram of another embodiment of a control system for controlling the operation of the electromechanical actuator shown in FIG. 7, FIG. 7A, FIG. 7B or FIG. 7C. 図7、図7A、図7B又は図7Cに示す電気機械式アクチュエータの動作を制御するための制御システムのさらにもう1つの実施例のブロック図である。8 is a block diagram of yet another embodiment of a control system for controlling the operation of the electromechanical actuator shown in FIG. 7, FIG. 7A, FIG. 7B or FIG. 7C. 図8A又は図8Bの流量制御システムで使用されるマイクロコントローラへのデータ流入のブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of data inflow to a microcontroller used in the flow control system of FIG. 8A or FIG. 8B. 0 Pa(0 psi)の逆流圧力の水道に接続されている図7、図7A、図7B又は図7Cに示すバルブアクチュエータに対する電流と時間の関係を示す図である。FIG. 8 shows the current versus time relationship for the valve actuator shown in FIG. 7, FIG. 7A, FIG. 7B or FIG. 7C connected to a 0 Pa (0 psi) counter pressure water supply. 8.27×105Pa(120 psi)の逆流圧力の水道に接続されている図7、図7A、図7B又は図7Cに示すバルブアクチュエータに対する電流と時間の関係を示す図である。FIG. 8 shows the relationship between current and time for the valve actuator shown in FIG. 7, FIG. 7A, FIG. 7B or FIG. 7C connected to a water supply with a back pressure of 8.27 × 10 5 Pa (120 psi). 図7、図7A、図7B又は図7Cに示すアクチュエータに関する水圧に対するラッチ時間の依存性を具体的に示す図である。It is a figure which shows concretely the dependence of the latch time with respect to the water pressure regarding the actuator shown in FIG. 7, FIG. 7A, FIG. 7B or FIG. 7C. 図2、図3又は図4に示す流水装置を制御するのに使用される流水サイクルのフロー図である。FIG. 5 is a flow diagram of a running water cycle used to control the running water device shown in FIG. 2, 3 or 4. 流水装置が発光ダイオードを駆動するのに使用する回路の概略図である。1 is a schematic diagram of a circuit used by a flushing device to drive a light emitting diode. 図12A、図12B及び図12Cの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of FIG. 12A, FIG. 12B, and FIG. 12C. 図4の制御回路が実行するルーチンの簡略化したフローチャートを示す図である。FIG. 5 is a simplified flowchart of a routine executed by the control circuit of FIG. 4. 図4の制御回路が実行するルーチンの簡略化したフローチャートを示す図である。FIG. 5 is a simplified flowchart of a routine executed by the control circuit of FIG. 4. 図4の制御回路が実行するルーチンの簡略化したフローチャートを示す図である。FIG. 5 is a simplified flowchart of a routine executed by the control circuit of FIG. 4. 図13Aと図13Bの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between FIG. 13A and FIG. 13B. 図12A、図12B、図12Cのルーチンにおけるステップのより詳細なフローチャートを示す図である。FIG. 13 shows a more detailed flowchart of the steps in the routines of FIGS. 12A, 12B, and 12C. 図12A、図12B、図12Cのルーチンにおけるステップのより詳細なフローチャートを示す図である。FIG. 13 shows a more detailed flowchart of the steps in the routines of FIGS. 12A, 12B, and 12C. 流水装置の動作を制御するための新しいアルゴリズムを具体的に示す図である。It is a figure which shows concretely the new algorithm for controlling operation | movement of a flowing water apparatus. 自動流水装置のもう1つの実施例の正面図である。It is a front view of another Example of an automatic water flow apparatus. 図15の15A―15A線で切った断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected by the 15A-15A line | wire of FIG.

図1には流水装置10を示すが、この流水装置10は、供給ライン12から加圧された水を受容し、一般には赤外線形式の物体センサを利用して、水が供給ライン12から流水導管16を通ってトイレボウル18に流れるようにするバルブを選択的に開くことによって、標的領域14内の対象の動きに反応する。図1Aは、小便器18Aを自動的に流すための流水装置10を示す。上記したように、流水装置10は加圧された水を供給ライン12から受容し、物体センサを利用して、水が供給ライン12から流水導管16を通って小便器18Aに流れるようにするバルブを選択的に開くことによって、標的領域14A内の対象の動きに反応する。   FIG. 1 shows a flushing device 10 which receives pressurized water from a supply line 12 and generally uses an infrared-type object sensor to draw water from the feed line 12 to the flushing conduit. Responsive to the movement of the object in the target area 14 by selectively opening a valve that allows it to flow through the toilet bowl 18 through 16. FIG. 1A shows a flushing device 10 for automatically flushing a urinal 18A. As described above, the flush device 10 receives pressurized water from the supply line 12 and utilizes an object sensor to allow water to flow from the supply line 12 through the flush conduit 16 to the urinal 18A. Reacts to the movement of the object in the target area 14A.

図2A及び図2Bは、自動流水装置10の第1の実施例を詳細に示す。図2Bは、流水導
管16の上端近くに形成されている入口チャンバ壁22によって画定されている環状入口チャンバ20と連通する供給ライン12を示す。保持リング25によってチャンバハウジングに固定されている圧力キャップ24は、それ自身と流水導管16の口により形成されている主バルブシート30上に配置された柔軟なダイアフラム28の外縁26のハウジングの間を締め付ける。
2A and 2B show in detail a first embodiment of the automatic flusher 10. FIG. 2B shows the supply line 12 in communication with an annular inlet chamber 20 defined by an inlet chamber wall 22 formed near the upper end of the flow conduit 16. A pressure cap 24 secured to the chamber housing by a retaining ring 25 lies between the housing of the outer edge 26 of the flexible diaphragm 28 disposed on the main valve seat 30 formed by itself and the mouth of the flow conduit 16. tighten.

入口チャンバ20内に広がる供給圧は、柔軟なダイアフラム28を押しのけ、それによって水が供給ライン12から流水導管16の内側32内に流れるようにする傾向がある。しかしダイアフラム28は、通常ダイアフラム28により形成されている流出孔34が、入口チャンバ20と、圧力キャップ24により形成された主圧力チャンバ36との間の圧力を等しくする傾向があるために密閉されている。具体的には、入口チャンバ20の圧力が流水導管16の外側にのみ広がるのに対し、主圧力チャンバ36内の圧力はダイアフラム貫通供給管38の外側のあらゆる場所に広がるため、この結果、上方チャンバ36に広がる圧力は、ダイアフラム28に入口チャンバ20内の同じ圧力より強い力を及ぼす。   The supply pressure spreading into the inlet chamber 20 tends to push the flexible diaphragm 28 and thereby allow water to flow from the supply line 12 into the interior 32 of the flush conduit 16. However, the diaphragm 28 is sealed because the outflow holes 34 normally formed by the diaphragm 28 tend to equalize the pressure between the inlet chamber 20 and the main pressure chamber 36 formed by the pressure cap 24. Yes. Specifically, the pressure in the inlet chamber 20 spreads only outside the flowing water conduit 16, whereas the pressure in the main pressure chamber 36 spreads everywhere outside the diaphragm feed pipe 38, resulting in the upper chamber. The pressure spreading to 36 exerts a stronger force on the diaphragm 28 than the same pressure in the inlet chamber 20.

また流水装置は、あらゆる周知のソレノイドを含み得る又は米国特許第6,293,516号又
は第6,305,662号(どちらも本文に引用することによって、その内容を取り込む)で説明
されているアクチュエータセンブリ40を含み得るソレノイド作動アクチュエータセンブリを含む。代替的には、ソレノイド作動アクチュエータセンブリは、2001年10月25日に提出され、本文に引用することによって、全体を本明細書に再掲したとして取り込まれるPCT出願番号PCT/US01/51098に詳細に説明されている絶縁アクチュエータセンブリ40Aを含む。またこの絶縁アクチュエータセンブリ40Aは、本明細書では、オペレータの密閉形
式と呼ばれる。
The flushing device may also include any known solenoid or solenoid actuation that may include the actuator assembly 40 described in US Pat. Nos. 6,293,516 or 6,305,662, both of which are incorporated by reference herein. Includes actuator assembly. Alternatively, the solenoid actuated actuator assembly is detailed in PCT Application No. PCT / US01 / 51098, filed Oct. 25, 2001, which is incorporated by reference herein in its entirety. It includes the described insulated actuator assembly 40A. The insulated actuator assembly 40A is referred to herein as an operator's sealed type.

トイレ18を流すため、回路42によって制御されているソレノイド作動アクチュエータセンブリ40は、主圧力チャンバ38内の圧力を、下記でより詳細に説明する方法で、パイロット入口と、圧力キャップ24のパイロットハウジング部48により形成されている出口流路44及び46との間に流体の流れを可能にすることによって解放する。操作の詳細な説明を下記に記載する。   In order to flush the toilet 18, a solenoid actuated actuator assembly 40, controlled by a circuit 42, regulates the pressure in the main pressure chamber 38 in a manner that will be described in greater detail below, and the pilot housing portion of the pressure cap 24. 48 by releasing fluid flow between outlet channels 44 and 46 formed by 48. A detailed description of the operation is given below.

図3(図2A及び3Bからなる)は、自動流水装置10の第2の実施例を詳細に示す。この実施例では、下記の図5Cに関連して詳細に説明するフラムアセンブリを利用した新し
い高流量率バルブ600(図3Bに示す)を使用する。図2Aと図3Bを参照すると、自動
流水装置10はフラム部材626の支持材632によって支持されている柔軟な部材628と連通している供給ライン12から水の流入を受容する。溝638及び638Aはパイ
ロットチャンバ642への水の流路をもたらす。アクチュエータは、パイロットチャンバ642内の圧力を解放し、したがってバルブ600を開き始める。そして水はバルブシート625によって流入ライン12から出口チャンバ32へ流れる。全流水サイクルは、図2Aに示す回路42によって制御されているソレノイド作動アクチュエータセンブリ40
によって制御されている。操作の詳細な説明を下記に記載する。
FIG. 3 (consisting of FIGS. 2A and 3B) shows in detail a second embodiment of the automatic flusher 10. In this embodiment, a new high flow rate valve 600 (shown in FIG. 3B) is used which utilizes a fram assembly which will be described in detail in connection with FIG. 5C below. With reference to FIGS. 2A and 3B, the automatic flusher 10 receives an inflow of water from the supply line 12 that is in communication with a flexible member 628 that is supported by a support 632 of the flam member 626. Grooves 638 and 638A provide a water flow path to pilot chamber 642. The actuator releases the pressure in pilot chamber 642 and thus begins to open valve 600. The water then flows from the inlet line 12 to the outlet chamber 32 by the valve seat 625. The total flow cycle is a solenoid actuated actuator assembly 40 controlled by the circuit 42 shown in FIG. 2A.
Is controlled by. A detailed description of the operation is given below.

図4は、自動流水装置10の第3の実施例を詳細に示す。自動流水装置10は、高性能
で、電子制御式又は手動制御式のタンクのない流水システムである。水は、好適には適切なプラスチック樹脂から形成されている流入ユニオン12を通って流入する。ユニオン12は、建物の給水システムと相互に作用する流入継手12Aにねじを介して取り付けられ
ている。さらに、ユニオン12は、水が全くない時に、流入口供給ラインと整列するように、自身の軸の周りを回転するよう設計されている。
FIG. 4 shows in detail a third embodiment of the automatic flushing device 10. The automatic water flow device 10 is a high-performance, water-flow system without an electronically or manually controlled tank. Water flows in through an inflow union 12 which is preferably formed from a suitable plastic resin. The union 12 is attached via screws to an inflow joint 12A that interacts with the building water supply system. Furthermore, the union 12 is designed to rotate around its own axis to align with the inlet supply line when there is no water.

さらに図4を参照すると、ユニオン12は留め具60及び放射状シール62により流入口パイプ64に取り付けられ、これによりユニオン12は流入口パイプ64に沿って中へ又は外へ移動可能である。この移動により、流入口を供給ラインに対して整列させることができる。しかしながら留め具60が固定された状態では、ユニオン12の接合部により流入口64に圧力がかけられる。これにより、固定され、シール部材62を介して密閉された装置が形成される。供給水は、ユニオン12を通り流入口64へ、及び流入口バルブアセンブリを通って要素76、78、70、72、74の方向へ移動する。また自動流水装置10は、部材82により形成されている通路内にあり、主バルブシート525に連通する流入口スクリーンフィルター80を含み、主バルブ全体の動作は図5、5A、5Bに関連して説明する。   Still referring to FIG. 4, the union 12 is attached to the inlet pipe 64 by fasteners 60 and radial seals 62 so that the union 12 can move in or out along the inlet pipe 64. This movement allows the inlet to be aligned with the supply line. However, when the fastener 60 is fixed, pressure is applied to the inflow port 64 by the joint portion of the union 12. As a result, a device that is fixed and sealed via the seal member 62 is formed. Feed water travels through the union 12 to the inlet 64 and through the inlet valve assembly in the direction of elements 76, 78, 70, 72, 74. The automatic flusher 10 also includes an inlet screen filter 80 in the passage formed by the member 82 and in communication with the main valve seat 525, the operation of the main valve as a whole with respect to FIGS. explain.

図5、5A、5Bに関連して説明するように、電磁アクチュエータ50は主バルブの動作を制御する。開いた状態において、水は流路528、流路528A、流路528Bを介して主流出口532へ流れる。閉じた状態において、フラム要素528はバルブの主シート525を密閉する。   As will be described in connection with FIGS. 5, 5A and 5B, the electromagnetic actuator 50 controls the operation of the main valve. In the open state, water flows to the main outlet 532 through the flow path 528, the flow path 528A, and the flow path 528B. In the closed state, the fram element 528 seals the main seat 525 of the valve.

自動流水装置10は、Oリングシールに84及び54Aを介して物体54から密閉されているバルブ要素514及び540とともにねじを切られているバルブ要素54の回転によって制御されている調整可能な流入バルブ72を含む。バルブ要素514及び540のアセンブリは、要素52が最後までねじ込まれている場合、ねじ込み要素52により下方に保持されている。その結果生じる力がバルブ要素72の上の要素82を押し下げるため、流入口78から物体82の流路への経路が生成される。バルブ要素52が最後までねじ込まれていない場合、バルブアセンブリ514及び540は、調整可能バルブ70内に配置されているバネ力により上方へ移動する。78からの流入口流体圧力と結合されたバネ力は、要素72をシート72Aに押し付け、その結果密閉作用が生じる。シール要素74は
、82の内側の流路への水の流れを阻止し、それによって供給水を流入口12で止める必
要なしに、要素82、50、514、50、528を含む全ての内部バルブ要素の点検が可能になる。これは、この実施例の大きな利点である。
The automatic flusher 10 is an adjustable inflow valve that is controlled by the rotation of a valve element 54 that is threaded together with valve elements 514 and 540 that are sealed from an object 54 via 84 and 54A to an O-ring seal. 72. The assembly of valve elements 514 and 540 is held down by screwed element 52 when element 52 is screwed to the end. The resulting force pushes down the element 82 above the valve element 72, creating a path from the inlet 78 to the flow path of the object 82. When the valve element 52 is not screwed to the end, the valve assemblies 514 and 540 move upward due to the spring force located within the adjustable valve 70. The spring force combined with the inlet fluid pressure from 78 presses the element 72 against the seat 72A, resulting in a sealing action. The sealing element 74 prevents all water from flowing into the flow path inside 82 and thereby eliminates the need to stop the feed water at the inlet 12 without any internal valves including the elements 82, 50, 514, 50, 528. Inspection of elements becomes possible. This is a great advantage of this embodiment.

調整可能バルブ70の他の機能によれば、ねじ込まれた保持器は途中で固定され、その結果物体要素514及び82は部分的にしかバルブシート72を押し下げない。流量制限をもたらし、バルブ70を介して流入水の流れを少なくする部分的な開口がある。この新しい機能は、用途の特別な要件を満たすように設計されている。設置者が流量制限を利用できるようにするため、バルブ体54の内側には、1.6W.C 1.0GPF小便器などの用途に特
別な印が含まれている。
According to another function of the adjustable valve 70, the threaded retainer is fixed in the middle so that the object elements 514 and 82 only partially depress the valve seat 72. There is a partial opening that provides flow restriction and reduces the flow of incoming water through valve 70. This new function is designed to meet the special requirements of the application. To allow the installer to use the flow restriction, the inside of the valve body 54 includes a special mark for applications such as a 1.6WC 1.0GPF urinal.

自動流水装置10は、ハウジング144内に配置され、図2Aに関連して説明されるセ
ンサに基づく電子流水システムを含む。さらに、センサに基づく電子流水システムは、全ての機械的起動ボタン又はレバーと置き換えることができる。代替的には、流水バルブは、水圧遅延配列を作動する水圧同期機械式アクチュエータによって制御することができる。このような水圧システムは、ハウジング144内に配置することができる。水圧システムは、1.6GPFW.Cなどの所定の設備に対する必要な流水量に相応する遅延時間に調整され
得る。水圧遅延機構は、パイロット区域の流出口の開口部を、電磁アクチュエータ50(図4に示す)の代わりに設置者の事前設定値と等しい時間分開けることができる。
The automatic flush device 10 is disposed within the housing 144 and includes an electronic flush system based on the sensors described in connection with FIG. 2A. Furthermore, the sensor-based electronic flushing system can be replaced with any mechanical activation button or lever. Alternatively, the flush valve can be controlled by a hydraulic synchronous mechanical actuator that operates a hydraulic delay arrangement. Such a hydraulic system can be disposed within the housing 144. The water pressure system can be adjusted to a delay time that corresponds to the amount of water required for a given facility, such as 1.6GPFW.C. The water pressure delay mechanism can open the pilot zone outlet opening for a time equal to the installer's preset value instead of the electromagnetic actuator 50 (shown in FIG. 4).

代替的には、制御回路42は、ハウジング144に収納されている感知要素を同期制御回路に取り替えるために変更され得る。電気機械式スイッチ(又は容量スイッチ)による流水装置の作動時、制御回路は電磁アクチュエータ50を事前設定レベルに等しい継続時間だけ作動させることによって流水サイクルを起動する。このレベルは、工場で又は当分野の設置者により設定される。この配列は、下記で説明する静水圧測定機構と組み合わせて、流す度ごとの所望量に与える圧力の影響を相殺するができる。   Alternatively, the control circuit 42 can be modified to replace the sensing element housed in the housing 144 with a synchronous control circuit. When the flushing device is activated by an electromechanical switch (or capacitive switch), the control circuit activates the flushing cycle by actuating the electromagnetic actuator 50 for a duration equal to a preset level. This level is set at the factory or by installers in the field. This arrangement can be combined with the hydrostatic pressure measurement mechanism described below to offset the effect of pressure on the desired amount for each flow.

図4の実施例には、いくつかの利点がある。水圧又は電気機械式制御システムは、設備への供給水を遮断する必要なく点検することができる。さらにバルブ機構は、設備の中を通る液体量の制御を可能にする。主流水バルブは、図5、5A、5Bに関連して詳細に示す設計を含む。この流水バルブ配列は、図2Bに示すような従来のダイアフラム形式の流水
バルブと比較した場合、高流量率(そのバルブの寸法に対して)をもたらす。
The embodiment of FIG. 4 has several advantages. The hydraulic or electromechanical control system can be checked without having to shut off the water supply to the facility. In addition, the valve mechanism allows control of the amount of liquid passing through the facility. The mainstream water valve includes the design shown in detail in connection with FIGS. This flow valve arrangement provides a high flow rate (relative to its size) when compared to a conventional diaphragm type flow valve as shown in FIG. 2B.

図4の実施例は、説明した制御回路と組み合わせると、1回流すごとに送られる水量を正確に制御できる低出力双安定電磁アクチュエータとともに流体制御バルブをもたらす。下記で説明するように、流体静圧を測定する能力及び次に主バルブの開放時間を変更することにより、送られる水量を動的に制御することができる。つまり、このシステムは、給水ラインにおける圧力変動に関わらず、選択した水量を送ることができる。   The embodiment of FIG. 4 when combined with the described control circuit provides a fluid control valve with a low power bistable electromagnetic actuator that can accurately control the amount of water delivered with each flow. As explained below, by changing the ability to measure fluid static pressure and then the opening time of the main valve, the amount of water delivered can be dynamically controlled. That is, the system can deliver a selected amount of water regardless of pressure fluctuations in the water supply line.

システムは、制御電子回路から電磁アクチュエータへ、ワイヤー/コネクター配列を使用することなく、電気制御信号を変換するための柔軟な伝導ばね接触配列を含み得る。またシステムは、直接機械レバー又は機械的なレベルを使用して、次に主バルブパイロット配列として機能する水圧遅延配列を始動させ、主流水バルブの作動を可能とする。個々の機能は下記で詳細に説明する。   The system may include a flexible conductive spring contact arrangement for converting electrical control signals from the control electronics to the electromagnetic actuator without using a wire / connector arrangement. The system also uses a direct mechanical lever or mechanical level to trigger a water pressure delay arrangement that then functions as the main valve pilot arrangement to enable operation of the main flow water valve. Individual functions are described in detail below.

図5は、図3又は4に示す蛇口の実施例で使用されるバルブ500の好適な実施例を示す。バルブ装置500は、バルブアセンブリ514、流入ポート518、排出ポート520のための空洞をもたらすバルブ本体513を含む。バルブアセンブリ514は、基部体522、遠位体524、フラム部材526(図5A)を含む。フラム部材526は、柔軟
な部材528及び支持部材532を含む。柔軟な部材528は、スライドシールを有するダイアフラム様の部材とすることができる。支持材532は、プランジャー様の部材又は
ピストン様の部材でもよいが、従来のプランジャー又はピストンとは異なる構造的特性及び機能的特性を有する。またバルブアセンブリ514は、ガイドピン536又はスライド表面のようなガイド部材を含み、またバネ540を含む。
FIG. 5 shows a preferred embodiment of a valve 500 used in the faucet embodiment shown in FIG. The valve device 500 includes a valve body 513 that provides a cavity for a valve assembly 514, an inlet port 518, and an outlet port 520. The valve assembly 514 includes a base body 522, a distal body 524, and a fram member 526 (FIG. 5A). The fram member 526 includes a flexible member 528 and a support member 532. The flexible member 528 can be a diaphragm-like member having a slide seal. The support 532 may be a plunger-like member or a piston-like member, but has structural and functional characteristics that are different from conventional plungers or pistons. The valve assembly 514 also includes a guide member, such as a guide pin 536 or a slide surface, and includes a spring 540.

基部体522は、遠位体524のねじ付き表面524Aと共働するように寸法決めされ
たねじ付き表面522Aを含む。フラム部材526(したがって柔軟な部材528とプラ
ンジャー様の部材532)は、ガイドピン536が入るように構成及び配置されている開口527を含む。フラム部材526は、制御通路544A及び544Bを介してアクチュエータ孔550に流体結合するように配置されているパイロットチャンバ542を画定する。アクチュエータ孔550は、制御通路546を介して排出ポート520に流体結合している。ガイドピン536は、流入チャンバ519とパイロットチャンバ550の間に圧力伝達通路を提供するためにフラム開口527(図5A)と一緒に構成及び配置されているV字形又はU字形の溝538を含む。
Base body 522 includes a threaded surface 522A sized to cooperate with threaded surface 524A of distal body 524. The fram member 526 (and therefore the flexible member 528 and the plunger-like member 532) includes an opening 527 that is configured and arranged to receive the guide pin 536. Flam member 526 defines a pilot chamber 542 that is positioned to fluidly couple to actuator bore 550 via control passages 544A and 544B. Actuator hole 550 is fluidly coupled to discharge port 520 via control passage 546. Guide pin 536 includes a V-shaped or U-shaped groove 538 configured and arranged with flam opening 527 (FIG. 5A) to provide a pressure transmission passage between inflow chamber 519 and pilot chamber 550.

さらに図5を参照すると、遠位体524は、流入ポートチャンバ529及び流出ポートチャンバ521の間にシールをもたらすように、柔軟な部材528と一緒に配置されている環状リップシール525を含む。また遠位体524は、流入チャンバ519と流出チャンバ521の間に連絡(開いた状態で)をもたらす1個又は数個の流路517を含む。また柔軟な部材528は、バルブ本体522に対して、パイロットチャンバ542と排出チャンバ521の間にスライドシールをもたらすように配置されているシーリング部材529A及び529Bを含む。シール529A及び529B(図5)の実現可能な様々な実施例がある。このシールは、シール530(図5Aに示す)のように片面でもよく、又は図5に
示す両面シール529A及び529Bでもよい。さらに、Oリングなどを含むスライドシー
ルのさまざまな付加的な実施例がある。
Still referring to FIG. 5, the distal body 524 includes an annular lip seal 525 disposed with a flexible member 528 to provide a seal between the inflow port chamber 529 and the outflow port chamber 521. Distal body 524 also includes one or several channels 517 that provide communication (in an open state) between inflow chamber 519 and outflow chamber 521. The flexible member 528 also includes sealing members 529A and 529B arranged to provide a sliding seal between the pilot chamber 542 and the exhaust chamber 521 relative to the valve body 522. There are various possible implementations of seals 529A and 529B (FIG. 5). This seal may be single-sided like seal 530 (shown in FIG. 5A) or double-sided seals 529A and 529B shown in FIG. In addition, there are various additional examples of slide seals including O-rings and the like.

本発明は、様々な寸法のバルブ装置10を想定している。例えば、図2に示す「通常の」寸法の実施例では、ピン直径A=0.178cm(0.070インチ)、バネ直径B=0.914cm(0.360
インチ)、柔軟な部材の直径C=1.85cm(0.730インチ)、全体のフラム及びシール直径D=2.06cm(0.812インチ)、ピン長さE=1.14cm(0.450インチ)、本体高さF=0.965cm(0.380
インチ)、パイロットチャンバ高さG=0.711cm(0.280インチ)、フラム部材の寸法H=0.406cm(0.160インチ)、フラム可動域I=0.254cm(0.100インチ)である。バルブ全体の高さは約3.53cm(1.39インチ)で、直径は約2.99cm(1.178インチ)である。
The present invention contemplates valve devices 10 of various dimensions. For example, in the "normal" dimension embodiment shown in FIG. 2, the pin diameter A = 0.178 cm (0.070 inch) and the spring diameter B = 0.914 cm (0.360).
Inch), flexible member diameter C = 1.85 cm (0.730 inch), overall fram and seal diameter D = 2.06 cm (0.812 inch), pin length E = 1.14 cm (0.450 inch), body height F = 0.965 cm (0.380
Inch), pilot chamber height G = 0.711 cm (0.280 inch), flam member dimension H = 0.406 cm (0.160 inch), and fram moving range I = 0.254 cm (0.100 inch). The overall height of the bulb is about 3.53 cm (1.39 inches) and the diameter is about 2.99 cm (1.178 inches).

「ハーフ」サイズの実施例(図2に示したバルブの)では、図2に示すものと同一の参照文字(各文字が下付き文字1を含む)が付いた次の寸法を有している。この「ハーフ」サイズバルブにおいて、A1=0.178cm(0.070インチ)、B1=0.762cm(0.30インチ)、C1=1.42cm(0.560インチ)、D1=1.65cm(0.650インチ)、E1=0.965cm(0.38インチ)、F1=0.787cm(0.310インチ)、G1=0.546cm(0.215インチ)、H1=0.316cm(0.125インチ)、I1=1.52cm(0.60インチ)である。ハーフサイズの実施例の全体の長さは約3.43cm(1.350インチ)で、直径は約2.17cm(0.855インチ)である。同様に、図5B又は5Cのバルブ装置は、
様々なより大きな又はより小さな寸法とすることができる。
The "half" size embodiment (for the valve shown in FIG. 2) has the following dimensions with the same reference characters (each character includes the subscript 1) as shown in FIG. . In this “half” size valve, A 1 = 0.178 cm (0.070 inch), B 1 = 0.762 cm (0.30 inch), C 1 = 1.42 cm (0.560 inch), D 1 = 1.65 cm (0.650 inch), E 1 = 0.965 cm (0.38 inch), F 1 = 0.787 cm (0.310 inch), G 1 = 0.546 cm (0.215 inch), H 1 = 0.316 cm (0.125 inch), I 1 = 1.52 cm (0.60 inch). The overall length of the half-sized embodiment is about 1.350 inches and the diameter is about 0.855 inches. Similarly, the valve device of FIG.
There can be various larger or smaller dimensions.

図5及び5Bを参照すると、バルブ500は液体を流入ポート518で受容し、ダイア
フラム様の部材528へ圧力をかけ、リップ部材525と共に閉じた状態で密閉をもたらす。溝通路538は、連絡通路544A及び544Bを介してアクチュエータ孔550と連通しているパイロットチャンバ542との圧力伝達をもたらす。アクチュエータ(図4A
及び5Cに示す)は、表面548で通路544A及び544B、及びしたがってパイロット
チャンバ542を密閉してシールを提供する。アクチュエータ142又は143のプランジャーが表面548から離れると、流体は通路544A及び544Bを介して制御通路546へ、そして流出ポート520へ流れる。これにより、パイロットチャンバ542内に圧
力低下が生じる。したがって、ダイアフラム様の部材528及びピストン様の部材532は、孔542内で直線的に移動し、それによってリップシール525で比較的大きな流体開口がもたらされる。大量の流体が流入ポート518から流出ポート520へ流れることができる。
Referring to FIGS. 5 and 5B, the valve 500 receives liquid at the inlet port 518 and applies pressure to the diaphragm-like member 528 to provide a seal when closed with the lip member 525. Groove passage 538 provides pressure transmission with pilot chamber 542 in communication with actuator bore 550 via communication passages 544A and 544B. Actuator (Fig. 4A
And 5C) seals passages 544A and 544B, and thus pilot chamber 542, at surface 548 to provide a seal. As the plunger of actuator 142 or 143 moves away from surface 548, fluid flows through passages 544A and 544B to control passage 546 and to outlet port 520. This causes a pressure drop in the pilot chamber 542. Accordingly, the diaphragm-like member 528 and the piston-like member 532 move linearly within the hole 542, thereby providing a relatively large fluid opening at the lip seal 525. A large amount of fluid can flow from the inflow port 518 to the outflow port 520.

アクチュエータ142又は143のプランジャーが制御通路544A及び544Bを密閉すると、流入ポート518から溝538を通るためパイロットチャンバ542内で圧力が増大する。パイロットチャンバ542内の増大した圧力は、バネ540の力とともに、フラム部材526を、ガイドピン536の上を直線的にシールリップ529の方へ滑動させて移動する。パイロットチャンバ542内に十分な圧力があると、ダイアフラム様の柔軟な部材528は、流入ポートチャンバ519をリップシール525において密閉する。好適には、軟部材528は滑動中にガイドピン536の溝538を清掃するように設計されている。   When the plunger of the actuator 142 or 143 seals the control passages 544A and 544B, the pressure increases in the pilot chamber 542 as it passes from the inlet port 518 through the groove 538. The increased pressure in the pilot chamber 542 moves with the force of the spring 540 sliding the fram member 526 linearly over the guide pin 536 toward the seal lip 529. When there is sufficient pressure in pilot chamber 542, diaphragm-like flexible member 528 seals inflow port chamber 519 at lip seal 525. Preferably, the soft member 528 is designed to clean the groove 538 of the guide pin 536 during sliding.

図5の実施例は、バルブ500が通路544A、544B及び546(及びアクチュエータ701のプランジャーの位置)に対して対称的に配置されている流入チャンバ519(及びガイドピン536)を有することを示す。しかしながらバルブ装置500は、通路544A、544B(図示されていない)及び通路546に対して非対称的に配置されている流入チャンバ519(及びガイドピン536)を有していてもよい。つまり、このバルブは、アクチュエータ142又は143のプランジャーの位置に対して非対称的に配置されている流入チャンバ519(及びガイドピン536)を有する。対称的な実施例及び非対称的な実施例は同等である。   The embodiment of FIG. 5 shows that the valve 500 has an inflow chamber 519 (and a guide pin 536) that is arranged symmetrically with respect to the passages 544A, 544B and 546 (and the position of the plunger of the actuator 701). . However, the valve device 500 may have passages 544A, 544B (not shown) and an inflow chamber 519 (and guide pins 536) that are asymmetrically disposed with respect to the passage 546. That is, the valve has an inflow chamber 519 (and a guide pin 536) that is asymmetrically arranged with respect to the position of the plunger of the actuator 142 or 143. Symmetric embodiments and asymmetric embodiments are equivalent.

図5Cを参照すると、バルブ装置600はバルブアセンブリ614に孔をもたらすバル
ブ本体613、流入ポート618、流出ポート620を含む。バルブアセンブリ614は、基部体602、遠位体604、フラム部材又はアセンブリ626を含む。フラム部材626は、柔軟な部材628及び支持部材632を含む。柔軟な部材628は、スライドシールを有するダイアフラム様の部材とすることができる。支持部材632は、プランジャー様の部材又はピストン様の部材とすることができるが、従来のプランジャー又はピストンとは異なる構造的特性及び機能的特性を有する。バルブ本体602は、1つ又は数個の溝638及び638Aを含む内壁上に配置されているガイド表面636をもたらす。これ
らは、周辺に位置する(図5及び図5Aに示す中央流入チャンバとは異なる)流入チャン
バから流路をもたらすように構成されている新規な溝である。
Referring to FIG. 5C, the valve device 600 includes a valve body 613 that provides a hole in the valve assembly 614, an inflow port 618, and an outflow port 620. The valve assembly 614 includes a base body 602, a distal body 604, a fram member or assembly 626. The fram member 626 includes a flexible member 628 and a support member 632. The flexible member 628 can be a diaphragm-like member having a slide seal. The support member 632 can be a plunger-like member or a piston-like member, but has structural and functional characteristics that are different from conventional plungers or pistons. The valve body 602 provides a guide surface 636 that is disposed on the inner wall that includes one or several grooves 638 and 638A. These are novel grooves that are configured to provide a flow path from an inflow chamber located at the periphery (different from the central inflow chamber shown in FIGS. 5 and 5A).

フラム部材626は、制御通路644A及び644Bを介してアクチュエータ孔650と流体連通するように配列されているパイロットチャンバ642を画定する。アクチュエータ孔650は、制御通路646を介して流出チャンバ621と流体連通している。溝638(又は溝638及び638A)は、流入チャンバ619とパイロットチャンバ642の
間に連絡通路をもたらす。遠位体604は、流入ポートチャンバ619と流出ポートチャンバ621の間を密閉するために、柔軟な部材628と共働するように配列されている環状リップシール625を含む。また遠位体624は、流入チャンバ619と流出チャンバ621の間を連絡し(開いた状態で)、大量の流体を流す流路617を含む。また柔軟な部材628は、バルブ本体622に対するスライドシールを、パイロットチャンバ642と流入チャンバ619の間にもたらすように配列されているシール部材629A及び62
9B(又は圧力条件によって片面シール部材)を含む。(もちろん、上記で説明したよう
に、溝638は流入チャンバ619からパイロットチャンバ642への流量の制御を可能にする。)
さらに、動作を制御するシステムへ進む。図2及び図3に示す実施例に関して、図2A
に示すように、動作制御回路42が、前方部116、中央部118及び後方部120の3つの部分からなる回路ハウジングに収容されている。図示しないネジが、前方部116を
中央部118に固定し、それに後方部120がネジ122のようなネジによって次に固定される。そのネジは、中央ハウジング部118がその目的により形成する凹所に超音波溶接されたブッシュ124にねじにより係合する。コンデンサ128及び図示しないマイクロプロセッサのような多くの部品が取り付けられている主回路基板126が、ハウジング内に取り付けられている。補助回路基板130は、次に主回路基板126に取り付けられている。補助回路基板130に取り付けられるのは発光ダイオード132であり、同じくその基板上に取り付けられている送信機フード134に部分的に取り囲まれている。
The fram member 626 defines a pilot chamber 642 that is arranged in fluid communication with the actuator bore 650 via control passages 644A and 644B. Actuator hole 650 is in fluid communication with outflow chamber 621 via control passage 646. Groove 638 (or grooves 638 and 638A) provides a communication path between inflow chamber 619 and pilot chamber 642. Distal body 604 includes an annular lip seal 625 arranged to cooperate with flexible member 628 to seal between inflow port chamber 619 and outflow port chamber 621. The distal body 624 also includes a flow path 617 that communicates (in an open state) between the inflow chamber 619 and the outflow chamber 621 and allows a large amount of fluid to flow. A flexible member 628 is also arranged to provide a sliding seal for the valve body 622 between the pilot chamber 642 and the inflow chamber 619.
9B (or a single-sided seal member depending on pressure conditions). (Of course, as explained above, the groove 638 allows control of the flow rate from the inflow chamber 619 to the pilot chamber 642.)
Further, the process proceeds to a system for controlling the operation. With respect to the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, FIG.
As shown in FIG. 1, the operation control circuit 42 is accommodated in a circuit housing including three parts, ie, a front part 116, a central part 118, and a rear part 120. A screw (not shown) secures the front portion 116 to the central portion 118, and the rear portion 120 is then secured by a screw such as a screw 122. The screw engages a bushing 124 that is ultrasonically welded to the recess formed by the central housing portion 118 for that purpose. A main circuit board 126 on which many components such as a capacitor 128 and a microprocessor (not shown) are mounted is mounted in the housing. The auxiliary circuit board 130 is then attached to the main circuit board 126. Attached to the auxiliary circuit board 130 is a light emitting diode 132, partially surrounded by a transmitter hood 134, also mounted on the board.

前方回路ハウジング部116は、前方及び後方の研磨面138及び140を有する送信機レンズ部136を形成する。送信機レンズ部は、流水装置ハウジング146内に形成されている発光ダイオード132からの赤外線を赤外線透過窓144を介して焦点に集める。図1のパターン148は、その結果得られる放射電力分布を表している。部品116によって形成された受光レンズ152は、受容した光を主回路基板126上に取り付けられているフォトダイオード154に焦点合わせし、フォトダイオード154は対象から反射された光に対する図1の感度のパターンを結果生じる。   The front circuit housing portion 116 forms a transmitter lens portion 136 having front and rear polishing surfaces 138 and 140. The transmitter lens unit collects infrared rays from the light-emitting diodes 132 formed in the water flow device housing 146 at the focal point through the infrared transmission window 144. The pattern 148 in FIG. 1 represents the resulting radiant power distribution. The light-receiving lens 152 formed by the component 116 focuses the received light on a photodiode 154 mounted on the main circuit board 126, which is a pattern of sensitivity in FIG. 1 for light reflected from the object. Result.

送信機発光ダイオード132のように、フォトダイオード154にはフードが設けられ、この場合はフード156である。フード134及び156は不透明で、ノイズ及び漏話を減らす傾向がある。また回路ハウジングは、光学雑音も制限する。中央部118及び後方部120は、Lexan141 ポリカーボネートのような不透明材料から形成され、一方前方
部116は、効果的なレンズ136及び152を形成することができるようにLexanOQ2720 ポリカーボネートのような透明材料から形成され、レンズでない部分に粗い及び/又は被覆された外面を有し、そこを介する透過を減少させる。前方部116に取り付けられている不透明のブラインダ158は、発光ダイオード132からの赤外線送信のための中央開口160を残すが、一方で漏話の一因となり得る迷光の伝達を阻止する。同じく漏話を防ぐために、不透明のストッパ162が、その目的のために、回路ハウジングの前方部116内に設けられているスロットに固定されている。
Like the transmitter light emitting diode 132, the photodiode 154 is provided with a hood, in this case the hood 156. Hoods 134 and 156 are opaque and tend to reduce noise and crosstalk. The circuit housing also limits optical noise. The central portion 118 and the rear portion 120 are formed from an opaque material such as Lexan 141 polycarbonate, while the front portion 116 is formed from a transparent material such as LexanOQ2720 polycarbonate so that effective lenses 136 and 152 can be formed. And having a rough and / or coated outer surface on the non-lens portion to reduce transmission therethrough. An opaque blinder 158 attached to the front section 116 leaves a central opening 160 for infrared transmission from the light emitting diode 132, while preventing transmission of stray light that may contribute to crosstalk. Also to prevent crosstalk, an opaque stopper 162 is secured to a slot provided in the front portion 116 of the circuit housing for that purpose.

図2Aの配列において、送信機及び受光レンズが回路ハウジングの一部と一体的に形成
されており、これにより、レンズがハウジングとは分離されている配列を超える製造上の利点が得られる。しかし、レンズ及び回路ハウジングの双方の材料選択をより高い柔軟性をもって行うことができるので、レンズを別個に製造する実施例が好適であることもある。図6及び6Aは、この手法を利用する代替的な正面図及び断面図である。代替的な案は
、レンズ136’及び152’と離れた前方回路ハウジング部116’を含む。ハウジング部116’は、涙滴形状の縁164を形成され、この縁は、組み立て中に、レンズ136’上に同様の形に形成されたフランジ166と共働して、超音波でレンズが溶接される涙滴形状の肩部168上のその適切な位置にそのレンズを配向する。図6Aを参照すると
、涙滴形状がレンズの適切な配向を確実にしている。受光レンズ152’が同様に取り付けられている。前方回路ハウジング部116’及びレンズ136’及び152’は、同一材料から形成されている必要はなく、ハウジング部116’は、ブラインダ170及びストッパ172がハウジング部116’と一体的に形成可能なように不透明材料から形成することができる。図2Aに関して述べたように、回路ハウジングはバルブオペレータ及び
その他の流水装置の部品を制御する回路を含む。
In the arrangement of FIG. 2A, the transmitter and receiver lenses are integrally formed with a portion of the circuit housing, which provides manufacturing advantages over an arrangement in which the lenses are separated from the housing. However, embodiments in which the lens is manufactured separately may be preferred because material selection for both the lens and circuit housing can be made with greater flexibility. 6 and 6A are alternative front and cross-sectional views that utilize this approach. An alternative solution includes a front circuit housing portion 116 'that is remote from the lenses 136' and 152 '. The housing portion 116 'is formed with a teardrop shaped edge 164 that cooperates with a flange 166 formed in a similar shape on the lens 136' during assembly to weld the lens ultrasonically. Orient the lens in its proper position on the teardrop shaped shoulder 168. Referring to FIG. 6A, the teardrop shape ensures proper orientation of the lens. A light receiving lens 152 ′ is similarly attached. The front circuit housing part 116 ′ and the lenses 136 ′ and 152 ′ do not have to be formed of the same material, and the housing part 116 ′ can be formed integrally with the housing part 116 ′ with the blinder 170 and the stopper 172. It can be formed from an opaque material. As described with respect to FIG. 2A, the circuit housing includes circuitry that controls the valve operator and other flusher components.

図4Aは、その回路の簡略化したブロック図である。マイクロコントローラに基づく制
御回路180がバルブオペレータを制御する周辺回路182を操作する。図2の発光ダイオード132を含む送信機回路184もまた制御回路180に操作され、受光回路186は、フォトダイオード154を含み、得られたエコーに対する自身の応答を制御回路に送る。図4Aの回路は家庭の電力でも作動するように実施することも可能であるが、電池式
にする方がより一般的であり、図4Aは電池式電源188を明白に示している。なぜなら
制御回路180は下記で説明するように、電源から安定化した電力を受容するだけでなく、下記で説明する目的により、調整されていない電力を感知する。また様々な図4Aの回
路の構成要素への電源の電力の適用を制御する。
FIG. 4A is a simplified block diagram of the circuit. A microcontroller-based control circuit 180 operates a peripheral circuit 182 that controls the valve operator. The transmitter circuit 184 including the light emitting diode 132 of FIG. 2 is also operated by the control circuit 180, and the light receiving circuit 186 includes the photodiode 154 and sends its response to the resulting echo to the control circuit. Although the circuit of FIG. 4A can be implemented to operate with household power, it is more common to be battery powered, and FIG. 4A clearly shows a battery powered power supply 188. This is because the control circuit 180 not only receives stabilized power from the power supply, as described below, but also senses unregulated power for the purposes described below. It also controls the application of power to the various circuit components of FIG. 4A.

回路は最も多くの場合電池で作動するため、設計上重要な検討事項は、電力が不必要に使われないということにある。結果として、マイクロコントローラに基づく回路は通常「節電」モードにあり、特定の揮発性メモリをリフレッシュしつづけ、タイマー190を操作するのに十分な電力のみ引き出す。具体的に示す実施例において、そのタイマー190は、出力パルスを250ミリ秒ごとに発生させ、制御回路は節電モードに戻る前に、短い動
作ルーチンを行うことにより各パルスに反応する。図12A及び12B(合わせて「図12」とする)は、これらの動作の特定の態様を分かりやすく説明するフローチャートである。
Since circuits are most often battery powered, an important design consideration is that power is not used unnecessarily. As a result, the circuit based on the microcontroller is usually in a “power saving” mode and continues to refresh a particular volatile memory and draws only enough power to operate the timer 190. In the illustrated embodiment, the timer 190 generates an output pulse every 250 milliseconds, and the control circuit reacts to each pulse by performing a short operating routine before returning to the power save mode. FIGS. 12A and 12B (collectively “FIG. 12”) are flowcharts that clearly illustrate certain aspects of these operations.

図2、3、4に示す自動流水装置は、図7、7B、7Cに示す絶縁アクチュエータの様々な実施例を利用し得る。絶縁アクチュエータ701は、アクチュエータ基部716、強磁性磁極片725、ボビン714内に形成されている電機子ポケット内で滑動可能に取り付けられている強磁性電機子740を含む。強磁性電機子740は、遠位端742(すなわちプランジャー742)及びコイルバネ748を有する電機子孔750を含む。コイルバネ748は、機械的な操作のための縮小された端部748a及び748bを含む。強磁性電機子740は、電機子の移動中に、流体が容易に移動できるように、電機子740の遠位端(アクチュエータ基部716の外側)から電機子孔750及び磁極片725における電機子740の近位端に連絡する1つ又はいくつかの溝又は通路752を含んでもよい。   The automatic flusher shown in FIGS. 2, 3 and 4 may utilize various embodiments of the insulated actuator shown in FIGS. 7, 7B and 7C. Insulating actuator 701 includes an actuator base 716, a ferromagnetic pole piece 725, and a ferromagnetic armature 740 that is slidably mounted within an armature pocket formed in bobbin 714. The ferromagnetic armature 740 includes an armature hole 750 having a distal end 742 (ie, plunger 742) and a coil spring 748. Coil spring 748 includes reduced ends 748a and 748b for mechanical manipulation. The ferromagnetic armature 740 has an armature 740 in the armature hole 750 and pole piece 725 from the distal end of the armature 740 (outside of the actuator base 716) so that fluid can easily move during movement of the armature. One or several grooves or passages 752 may be included that communicate with the proximal end.

また絶縁アクチュエータ本体701は、ソレノイドボビン714及び磁石の凹所720内に位置する磁石723の周りに巻かれているソレノイド巻線728を含む。また絶縁アクチュエータ本体701は、ソレノイドボビン714とアクチュエータ基部716の間のシールを形成する弾性的な変形可能なOリング712及び、ソレノイドボビン714と磁
極片725の間のシールを形成する弾性的な変形可能なOリング730を含み、これら全
てはソレノイドハウジング718によりともに保持されている。ソレノイドハウジング718(すなわち缶718)は、アクチュエータ基部716において縁を曲げられ、磁石723及び磁極片725をボビン714に対して保持し、それによって巻線728及びアクチュエータ基部716を共に固定する。
The insulated actuator body 701 also includes a solenoid bobbin 714 and a solenoid winding 728 wound around a magnet 723 located within the magnet recess 720. The insulated actuator body 701 also includes an elastically deformable O-ring 712 that forms a seal between the solenoid bobbin 714 and the actuator base 716 and an elastic deformation that forms a seal between the solenoid bobbin 714 and the pole piece 725. All of which are held together by a solenoid housing 718, including possible O-rings 730. The solenoid housing 718 (ie, can 718) is bent at the actuator base 716 to hold the magnet 723 and pole piece 725 against the bobbin 714, thereby securing the winding 728 and the actuator base 716 together.

また絶縁アクチュエータ700は、図7D及び7Eに関連して示し、説明した様々な実施例を有することのある弾性的な膜744を含む。図7に示すように、弾性的な膜764は、アクチュエータ基部716とパイロットボタン705の間に取り付けられ、電機子ポート752に連絡する流体密封電機子チャンバに配置されている電機子流体を収容する。弾性的な膜764は、遠位端766、Oリング様の部分767、柔軟な部分768を含む。
遠位端766は、区域708内の密閉表面と接触する。弾性的な膜764は、パイロットボタン705の導管706を介してもたらされた調整された流体の圧力にさらされ、したがって相当な外力を受ける。さらに、弾性的な膜764は、比較的低い浸透性と、長年の動作における、何千回もの開閉に耐える高い耐久性を有するように構成されている。
The insulating actuator 700 also includes an elastic membrane 744 that may have various embodiments shown and described in connection with FIGS. 7D and 7E. As shown in FIG. 7, the elastic membrane 764 is mounted between the actuator base 716 and the pilot button 705 and contains the armature fluid located in the fluid-sealed armature chamber that communicates with the armature port 752. . Elastic membrane 764 includes a distal end 766, an O-ring-like portion 767, and a flexible portion 768.
Distal end 766 contacts the sealing surface in area 708. The elastic membrane 764 is exposed to the regulated fluid pressure provided through the conduit 706 of the pilot button 705 and is therefore subject to substantial external forces. Further, the elastic membrane 764 is configured to have relatively low permeability and high durability to withstand thousands of opening and closings over many years of operation.

さらに図7を参照すると、絶縁アクチュエータ701は、保管及び輸送目的で、弾性的に変形可能なOリング732を使用してアクチュエータ基部716の遠位部及びパイロッ
トボタン705に対して密閉するキャップ703を備えて設けられている。保管及び輸送キャップ703は、通常、弾性的な膜744によって収容された流体との釣り合いを取る水を含み、これにより、弾性的な膜744を介してた流体の拡散が排除もしくは大幅に制限される。
Still referring to FIG. 7, the insulated actuator 701 has a cap 703 that seals against the distal portion of the actuator base 716 and the pilot button 705 using an elastically deformable O-ring 732 for storage and transport purposes. It is provided. The storage and transport cap 703 typically includes water that balances the fluid contained by the elastic membrane 744, thereby eliminating or greatly limiting the diffusion of fluid through the elastic membrane 744. The

さらに図7を参照すると、アクチュエータ基部716は、実質的に缶718の内側に配置されている幅の広い基部部分及び、キャップ703を受容するためにその外面にねじを切られた幅の狭い基部拡張部分を含む。基部拡張部分の内面は、パイロットボタン705の外面に設けられている補完的なねじとねじ式に係合している。膜764は、基部拡張部分32の下面とパイロットボタン705の間に配置されている厚みのある周辺縁部767を含む。これにより、主バルブ内を流れる外部の流体に電機子が露出されることを膜が保護するように流体密封のシールが生成される。   Still referring to FIG. 7, the actuator base 716 includes a wide base portion that is substantially disposed inside the can 718 and a narrow base that is threaded on its outer surface to receive the cap 703. Includes extension. The inner surface of the base extension portion is threadedly engaged with complementary screws provided on the outer surface of the pilot button 705. The membrane 764 includes a thick peripheral edge 767 disposed between the lower surface of the base extension 32 and the pilot button 705. This creates a fluid tight seal so that the membrane protects the armature from exposure to external fluid flowing in the main valve.

例えば、電機子の流体は、例を挙げればポリプロピレングリコールとリン酸カリウムの20%混合液などの防蝕剤と混合した水とすることができる。代替的には、電機子の流体は、シリコンベースの流体、ポリプロピレンポリエチレングリコール、又は大きな分子を有する他の流体を含むことができる。電機子の流体は、一般に、粘性が低く、好適には電機子に対して非腐蝕性の性質を有する実質的に非圧縮性のあらゆる液体とすることができる。代替的には、電機子の液体は、Fomblin又は低蒸気圧の(しかし好適には拡散を防ぐよ
うな高分子サイズの)他の液体とすることができる。
For example, the armature fluid may be water mixed with a corrosion inhibitor such as a 20% mixture of polypropylene glycol and potassium phosphate, for example. Alternatively, the armature fluid can include silicon-based fluids, polypropylene polyethylene glycol, or other fluids with large molecules. The armature fluid is generally any liquid that has a low viscosity and is preferably non-compressible, preferably non-corrosive to the armature. Alternatively, the armature liquid can be Fomblin or other liquid of low vapor pressure (but preferably of a polymer size that prevents diffusion).

非腐蝕性の保護があれば、電機子の材料を、低炭素鋼、鉄又は何らかの軟磁性材料とすることができ、耐食性は、他の要素ほど大きな要素ではない。他の実施例では、420系又
は430系のステンレス鋼のような電機子材料を使用する。電機子が基本的に強磁性体、す
なわちソレノイド及び磁石が引き付けることのできる材料からなることだけが必要である。それでも、非強磁性の、いわば柔軟な又はその他のチップのような部分を含んでもよい。
With non-corrosive protection, the armature material can be low carbon steel, iron or some soft magnetic material, and the corrosion resistance is not as great a factor as the other elements. In other embodiments, an armature material such as 420 or 430 stainless steel is used. It is only necessary for the armature to consist essentially of a ferromagnetic material, ie a material that the solenoid and magnet can attract. Nevertheless, it may include non-ferromagnetic, so-called flexible or other chip-like parts.

弾性的な膜764は、電機子本体により形成されている電機子ポート752又は790と連絡する流体密封電機子チャンバ内にある電機子の流体を封入する。さらに弾性的な膜764は、主バルブ内で調整された液体の圧力にさらされ、したがって相当な外力を受ける。しかしながら導管の圧力は膜764を介して電機子チャンバ内の非圧縮性の電機子の流体へ伝達されるため、電機子740及びバネ750はこの力に打ち勝つ必要はない。したがってチャンバ内の圧力が結果もたらす力は、導管の圧力が及ぼす力とほぼ均衡を保つ。   The elastic membrane 764 encloses the armature fluid in the fluid-tight armature chamber that communicates with the armature port 752 or 790 formed by the armature body. Furthermore, the elastic membrane 764 is exposed to the liquid pressure regulated in the main valve and is therefore subject to considerable external forces. However, because the conduit pressure is transmitted through membrane 764 to the incompressible armature fluid in the armature chamber, armature 740 and spring 750 need not overcome this force. The force resulting from the pressure in the chamber is therefore approximately balanced with the force exerted by the conduit pressure.

さらに図7、7A、7B、7Cを参照すると、電機子740は、引っ込んだ位置と伸びた
位置との間で、チャンバ内の流体圧力に対して自由に移動する。電機子ポート752又は790は、力の均衡を取る流体が電機子チャンバの低い方の井戸からバネ孔750を介して電機子チャンバの一部へ移動することを可能にし、電機子の上端(すなわち遠位端)は作動時にそこから引っ込んでいる。また電機子の流体は、電機子の側部の周りを流れることもできるが、電機子の急速な動きが必要な配列では、ポート752又は790が形成を助けるものなどの比較的低い流れ抵抗の経路を備えるべきである。同様の考慮により、比較的低粘性の電機子チャンバの液体の使用が支持される。したがって絶縁オペレータ(すなわちアクチュエータ700)の操作に必要なのは、ほんのわずかな量の電気エネルギーのみで、したがって電池による操作に比類なく適している。
Still referring to FIGS. 7, 7A, 7B, 7C, the armature 740 is free to move relative to the fluid pressure in the chamber between the retracted position and the extended position. Armature port 752 or 790 allows force balancing fluid to travel from the lower well of the armature chamber to a portion of the armature chamber via the spring hole 750, and thus the upper end of the armature (ie The distal end) is retracted from it during operation. Armature fluid can also flow around the sides of the armature, but in arrangements where rapid movement of the armature is required, a relatively low flow resistance, such as one that the ports 752 or 790 help form. A route should be provided. Similar considerations support the use of relatively low viscosity armature chamber liquids. Therefore, only a small amount of electrical energy is required for operation of the insulation operator (ie, actuator 700) and is therefore unmatched for battery operation.

図7に示すラッチの実施例において、電機子740はソレノイド電流が流れていないため磁石723により引っ込んだ位置に保たれている。電機子を伸びた位置に駆動するには、したがって結果得られる磁力が、バネ力が支配するようにするのに十分な程度で磁石の磁力に対抗する方向及び大きさの電機子電流が必要である。そのようになった場合、バネ力は電機子740をその伸びた位置に移動させ、そこで膜の外面をバルブシート(例えばパイロットボタン705のシート)に対して密閉させる。この位置において、電機子は、バネ力が磁石から十分に離れているため、バネ力が電機子をソレノイドの助けなしに伸びた状態に保つことができる。   In the embodiment of the latch shown in FIG. 7, the armature 740 is kept in the retracted position by the magnet 723 because no solenoid current flows. Driving the armature to the extended position therefore requires an armature current in a direction and magnitude that opposes the magnet's magnetic force to such an extent that the resulting magnetic force dominates the spring force. is there. When that happens, the spring force moves the armature 740 to its extended position, where it seals the outer surface of the membrane against the valve seat (eg, the seat of the pilot button 705). In this position, the armature is sufficiently separated from the magnet by the spring force so that the spring force can keep the armature extended without the aid of a solenoid.

電機子を具体的に示す引っ込んだ位置に戻し、それによって流体を流れさせるには、電流が、結果得られる磁場が磁石の磁場を強める方向に、ソレノイドを介して駆動される。上記で説明したように、磁石723が引っ込んだ位置にある電機子に及ぼす力は、バネ力に対抗して、そこに電機子を保持するのに十分な大きさである。しかしながら磁石723を含まない非ラッチの実施例においては、電機子740は、結果得られる磁力がバネ748のバネ力を超えるのに十分な電流をソレノイドが伝える間のみ、引っ込んだ位置に維持される。   In order to return the armature to the retracted position, and thereby cause fluid to flow, the current is driven through a solenoid in a direction that the resulting magnetic field intensifies the magnetic field of the magnet. As explained above, the force exerted on the armature in the retracted position of the magnet 723 is large enough to hold the armature there against the spring force. However, in a non-latching embodiment that does not include a magnet 723, the armature 740 is maintained in the retracted position only while the solenoid conducts sufficient current to cause the resulting magnetic force to exceed the spring force of the spring 748. .

有利なことに、ダイアフラム膜764は、電機子740を保護し、実質上非腐蝕性の液体で満たされている孔を形成し、それによりアクチュエータ設計者は、高耐食性で高透磁率の材料の中から、より有利な選択をすることができるようになる。さらに膜764は、孔に移動する傾向のある金属イオン及びその他の漂積物に対するバリアをもたらす。   Advantageously, the diaphragm film 764 protects the armature 740 and forms a hole that is substantially filled with a non-corrosive liquid, which allows the actuator designer to use a highly corrosion resistant, high permeability material. A more advantageous selection can be made from the inside. In addition, the membrane 764 provides a barrier to metal ions and other debris that tend to migrate into the pores.

ダイアフラム膜764は密閉面766を含み、これはシート開口領域と関連があり、どちらも拡張又は縮小され得る。密閉面766及びパイロットボタン705のシート表面は、バルブアクチュエータが作動するよう設計されている圧力範囲に対して最適化することができる。密閉面766(及び対応する電機子740の先端)を縮小すると、膜を圧縮する際に関わるプランジャーの領域が縮小され、したがって与えられた上流の流体管圧力に必要とされるバネ力が減少する。一方、プランジャーの先端領域を小さくしすぎると、時間の経過によって、バルブを閉める時にダイアフラム膜764を損傷しがちになる。シート開口領域に対する先端接触領域の好適な範囲は、1.4〜12.3である。本発明のアクチュ
エータは、約1.03×106 Pa(150 psi)を含む制御された様々な流体圧力に適している。
実質的な修正なしに、バルブアクチュエータを約2.07×105Pa(30 psi)から5.52×105 Pa(80 psi)、又は約8.62×105 Pa(125 psi)の水圧においてさえも使用可能である。
Diaphragm membrane 764 includes a sealing surface 766 that is associated with the seat opening area, both of which can be expanded or contracted. The sealing surface 766 and the seat surface of the pilot button 705 can be optimized for the pressure range in which the valve actuator is designed to operate. Reducing the sealing surface 766 (and the corresponding armature 740 tip) reduces the area of the plunger involved in compressing the membrane, thus reducing the spring force required for a given upstream fluid line pressure. To do. On the other hand, if the tip region of the plunger is too small, the diaphragm membrane 764 tends to be damaged when the valve is closed over time. A preferable range of the tip contact area with respect to the sheet opening area is 1.4 to 12.3. The actuator of the present invention is suitable for a variety of controlled fluid pressures including about 1.03 × 10 6 Pa (150 psi).
Without substantial modification, the valve actuator can be used at water pressures from about 2.07 x 10 5 Pa (30 psi) to 5.52 x 10 5 Pa (80 psi), or even about 8.62 x 10 5 Pa (125 psi) is there.

さらに図7、7A、7B、7Cを参照すると、パイロットボタン705は、図2Bに示すダイアフラムバルブ、又は図3Bに示すフラムバルブの長時間にわたる一貫した案内を達成
するための重要な新規の機能を備えている。パイロットボタン705とともにソレノイドアクチュエータ701は、1つのアセンブリとして電子蛇口に一緒に取り付けられ、これにより、閉鎖面(図7Eに詳細に明示)に対する領域708(図7、7B、7C)内のパイ
ロットシートにおけるパイロットバルブ行程の変動が最小限に抑えられ、これがない状態では変動によりパイロット操作が損なわれる。この装置は既知の装置よりも高速であり単純である。
Still referring to FIGS. 7, 7A, 7B, and 7C, the pilot button 705 has an important new function to achieve a consistent guidance over time of the diaphragm valve shown in FIG. 2B or the diaphragm valve shown in FIG. 3B. ing. The solenoid actuator 701 together with the pilot button 705 is attached together to the electronic faucet as one assembly, so that in the pilot seat in the area 708 (FIGS. 7, 7B, 7C) relative to the closure surface (detailed in FIG. 7E) Variations in the pilot valve stroke are minimized, and in the absence of this, the pilot operation is impaired due to variations. This device is faster and simpler than known devices.

オペレータ701のアセンブリ及びパイロットボタン705は、通常、工場で組み立てられ、そこでダイアフラム膜764及び加圧負荷された電機子の流体(制御された流体の圧力に相当する圧力で)を保持した状態で恒久的に接続される。パイロットボタン705は、どちらもダイアフラム764の遠位端766とパイロットボタン705の密閉面の間に再現可能に固定された距離を確保する補完的なネジ又はスライド機構を利用してアクチュエータ基部716の細い先端に結合される。オペレータ701及び誘導ボタン705の結合は、接着剤、固定ネジ又はピンを利用して恒久的に固定(又は硬く固定)することができる。代替的には、1つの部材は、パイロットボタン705にねじ込み又はスライドした後に、2つの部材を共に縁を曲げるのに利用される拡張区域を含むことができる。   The assembly of the operator 701 and the pilot button 705 are typically assembled at the factory where the diaphragm membrane 764 and pressurized armature fluid (at a pressure corresponding to the pressure of the controlled fluid) are retained. Connected. The pilot buttons 705 are both thin on the actuator base 716 utilizing a complementary screw or slide mechanism that ensures a reproducibly fixed distance between the distal end 766 of the diaphragm 764 and the sealing surface of the pilot button 705. Connected to the tip. The connection between the operator 701 and the guide button 705 can be permanently fixed (or fixed firmly) using an adhesive, a fixing screw, or a pin. Alternatively, one member can include an extended area that is utilized to bend the edges of the two members together after screwing or sliding into the pilot button 705.

ソレノイドアクチュエータ701をパイロットボタン705のない状態で取り付けることは可能であるが、この工程は若干面倒である。パイロットボタン705のない状態では、設置工程にまず、主バルブに対してパイロットバルブ本体の位置付けをし、それからパイロットバルブ本体を正しい位置に保持するためにアクチュエータセンブリを主バルブに固定することが必要となる。適切な処置が行われないと、様々な部品ごとの公差及び可能
性のある変形により、パイロット本体の位置にばらつきが生じる。このばらつきにより、パイロットバルブ部材の行程に変動が生じる。低電力のパイロットバルブにおいて、比較的小さな変動でさえも、同期又はもしかすると密閉力に負の影響を及ぼす可能性があり、パイロットバルブが開いたり閉じたりするのを完全に妨げてしまうことさえある。したがって、取り付け、現場保守又は交換中のこの変動を減らすことが重要である。一方、ソレノイドアクチュエータ701をパイロットボタン705と組み立てる場合、この変動は製造工程において排除されるか又は大幅に減少し、したがって現場保守又は交換中に特別な処置を取る必要は全くない。
Although it is possible to attach the solenoid actuator 701 without the pilot button 705, this process is somewhat troublesome. In the state without the pilot button 705, it is necessary to first position the pilot valve body with respect to the main valve in the installation process, and then to fix the actuator assembly to the main valve in order to hold the pilot valve body in the correct position. Become. Without proper treatment, the pilot body position will vary due to various part tolerances and possible deformations. This variation causes variations in the stroke of the pilot valve member. In low-power pilot valves, even relatively small fluctuations can have a negative or negative impact on the sealing force and possibly even completely prevent the pilot valve from opening and closing . It is therefore important to reduce this variation during installation, field maintenance or replacement. On the other hand, when assembling the solenoid actuator 701 with the pilot button 705, this variation is eliminated or greatly reduced in the manufacturing process, so no special action need be taken during field maintenance or replacement.

上記で説明したように、主バルブアセンブリは、主バルブ流入口、主バルブシート、主バルブ流出口、圧力チャンバ(すなわちパイロットチャンバ)、圧力チャンバ(パイロットチャンバ)内の圧力を解放可能な圧力除去出口を有する主バルブ本体を含み、主バルブ部材はダイアフラム28(図2B)、ピストン又はフラム部材(図3B又は図4)とすることができ、これら全ては主バルブ部材が主バルブシートを密閉し、それによって主流入口(例えば図2B、図3B又は図4の流入口12)から主流出口(例えば図2B、図3B又は図4の流出口34)への流れを防止する閉じた状態の間で移動する。   As described above, the main valve assembly includes a main valve inlet, a main valve seat, a main valve outlet, a pressure chamber (ie, a pilot chamber), and a pressure relief outlet that can relieve pressure in the pressure chamber (pilot chamber). The main valve member can be a diaphragm 28 (FIG. 2B), a piston or a diaphragm member (FIG. 3B or 4), all of which seal the main valve seat, Moving between closed states thereby preventing flow from the main inlet (eg, inlet 12 of FIG. 2B, FIG. 3B or FIG. 4) to the main outlet (eg, outlet 34 of FIG. 2B, FIG. 3B or FIG. 4) To do.

図7D及び7Eを参照すると、上記で説明したように、ダイアフラム膜764は外側環部材767、柔軟な区域768、先端又はシート区域766を含む。プランジャーの遠位端は、シール区域766の後ろにあるポケットフランジ内に収容されている。ダイアフラム膜764は、その低いデュロメーター及び、NSF部品61により設定された圧縮、比較的
低い拡散速度のため、EPDMから形成されていることが好ましい。低い拡散速度は、封入された電機子の流体が、移動中又は取付過程において漏れるのを防ぐのに重要である。代替的には、ダイアフラム部材764は、例えばVITONなどのフッ素ゴム、又はCRI-TECHSP-508により製造されたCRI-LINER(登録商標)フッ素ゴムのような柔らかく低圧縮のゴムから作ることができる。代替的には、ダイアフラム部材764は、テフロン型のゴムから作ることができ、又は単にテフロンの被覆を含むだけでもよい。代替的には、ダイアフラム部材764は、周囲環境へ含まれた流体の微量の漏れをもたらすフローマークを生じる成形過程のばらつきの影響を少なくする方法として、硬度40〜50デュロメーターのNBR(
天然ゴム)から作ることもできる。代替的には、ダイアフラム部材764は、もう一方が乾いていて、組み立てたアクチュエータの保管又は輸送中に空気に晒された場合に、ダイアフラム部材を介する拡散速度を低下させる金属被覆を含む。
Referring to FIGS. 7D and 7E, as described above, the diaphragm membrane 764 includes an outer ring member 767, a flexible section 768, a tip or sheet section 766. The distal end of the plunger is housed in a pocket flange behind the seal area 766. Diaphragm membrane 764 is preferably formed from EPDM because of its low durometer, compression set by NSF component 61, and a relatively low diffusion rate. The low diffusion rate is important to prevent encapsulated armature fluid from leaking during movement or during the installation process. Alternatively, the diaphragm member 764 can be made from a soft, low compression rubber such as fluororubber such as VITON or CRI-LINER® fluororubber manufactured by CRI-TECHSP-508. Alternatively, the diaphragm member 764 may be made from a Teflon-type rubber or may simply include a Teflon coating. Alternatively, the diaphragm member 764 is a NBR (hardness 40-50 durometer) as a way to reduce the effects of variations in the molding process that produce a flow mark that causes a small amount of leakage of fluid contained in the surrounding environment.
Natural rubber). Alternatively, the diaphragm member 764 includes a metal coating that reduces the rate of diffusion through the diaphragm member when the other is dry and exposed to air during storage or transportation of the assembled actuator.

好適には、ダイアフラム部材764は、高い弾力性と低い圧縮性を有する(これは比較的実現が困難である)。ダイアフラム部材764は、低いデュロメーター材料から形成されているいくつかの部品(すなわち部品767及び768)及び、高いデュロメーター材料(前面766)の他の部品を有することができる。ダイアフラム部材764の低圧縮性は、長期間の作動にわたって、電機子の行程における変動を最小限にとどめるために重要である。したがって接触部766は高いデュロメーター材料から作られる。高い弾力性は、区域768においてダイアフラム部材764を容易に曲げるために必要である。さらにダイアフラム部品768は、ダイアフラムがたわむことができ、プランジャーが非常に小さな力で移動可能なように、比較的薄い。これは長期の電池動作において重要である。   Preferably, the diaphragm member 764 has high elasticity and low compressibility (which is relatively difficult to achieve). Diaphragm member 764 can have several parts formed from a low durometer material (ie, parts 767 and 768) and other parts of a high durometer material (front surface 766). The low compressibility of the diaphragm member 764 is important to minimize fluctuations in the armature stroke over long periods of operation. The contact 766 is thus made from a high durometer material. High resiliency is necessary to easily bend the diaphragm member 764 in the area 768. Furthermore, the diaphragm component 768 is relatively thin so that the diaphragm can bend and the plunger can be moved with very little force. This is important for long-term battery operation.

図7Eを参照すると、ダイアフラム膜764のもう1つの実施例を示し、この実施例で
は、前方スラグ孔772(プランジャーの先端を収容するように形作られている後方プランジャー孔に加えて)を含むように形成されている。前方スラグ孔772は、プラスチック又は金属スラグ774で埋められている。スラグ774の表面を含む前面770は、パイロットボタン705の密閉表面と共働するように配置されている。具体的には、パイロットボタン705の密閉表面は、スラグ774に関して設計された特性を有する異なる材料から形成されているパイロットシート709を含んでいてもよい。例えば、高いデュロ
メーターのパイロットシート709は、高いデュロメーター材料から作ることができる。したがって、密閉動作中に、弾力的で比較的硬いスラグ772は、比較的柔らかいパイロットシート709と接触する。このダイアフラム膜764とパイロットボタン705の新しい配列は、長期にわたって、高い再現性の密閉動作を提供する。
Referring to FIG. 7E, another embodiment of a diaphragm membrane 764 is shown, which includes a front slug hole 772 (in addition to a rear plunger hole that is shaped to accommodate the plunger tip). It is formed to include. The front slug hole 772 is filled with plastic or metal slug 774. The front surface 770 including the surface of the slug 774 is arranged to cooperate with the sealing surface of the pilot button 705. Specifically, the sealing surface of the pilot button 705 may include a pilot seat 709 that is formed from a different material having the characteristics designed for the slug 774. For example, the high durometer pilot seat 709 can be made from a high durometer material. Accordingly, the resilient and relatively hard slug 772 contacts the relatively soft pilot seat 709 during the sealing operation. This new arrangement of diaphragm membrane 764 and pilot button 705 provides a highly reproducible sealing action over time.

ダイアフラム部材764は、オーバーモールド工程を利用して、外側部分がより柔らかい材料から成形され、パイロットシートと接触する内側部分がより硬いゴム又は熱可塑性材料から成形される2段階の成形工程によって作ることができる。前方に対向する挿入物774は、許容可能な共重合体のような硬い射出成形されたプラスチック又は、300系の
ステンレス鋼のような防食非磁性材料からなる成形金属円板から作られる。この配列において、パイロットシート709は、EPDM60デュロメーターのような比較的高いデュロメーターのゴムから形成されているパイロットシート構造を保持するような構造を含むようにさらに変更される。密閉面のコンプライアントな部材をパイロットボタン705(ダイアフラム部材764ではなく)のバルブシートへ移すこの設計を利用することにより、いくつかの重要な利点が引き出される。具体的には、ダイアフラム部材764は、非常にコンプライアントな材料である。フローマーク(慎重な工程管理及び継続的な品質管理に対する警戒を必要とするよく起こる現象である)が全くない適切なパイロットシート構造を維持することに関する工程において、実質的な改善がみられる。この設計により、適用例に対して最適化された硬度を有するゴム部材の使用が可能になる。
Diaphragm member 764 is made by a two-stage molding process using an overmolding process where the outer portion is molded from a softer material and the inner portion in contact with the pilot seat is molded from a harder rubber or thermoplastic material. Can do. The front-facing insert 774 is made from a hard injection molded plastic such as an acceptable copolymer or a molded metal disc made of a corrosion-resistant non-magnetic material such as 300 series stainless steel. In this arrangement, the pilot seat 709 is further modified to include a structure that retains a pilot seat structure formed from a relatively high durometer rubber, such as an EPDM 60 durometer. Utilizing this design of transferring the compliant member of the sealing surface to the valve seat of the pilot button 705 (rather than the diaphragm member 764) draws several important advantages. Specifically, the diaphragm member 764 is a highly compliant material. Substantial improvements are seen in the process related to maintaining a proper pilot seat structure without any flow marks (a common phenomenon that requires careful process control and vigilance for continuous quality control). This design allows the use of rubber members having hardness optimized for the application.

図7Fは、図7〜7Cに示すアクチュエータにおいて使用された電機子ボビンのもう1つの実施例の断面図である。ボビンの本体は、電機子の流体に対して低い浸透性を有するように構成されている。例えば、ボビン714は、電機子の流体と接触している金属領域713及び、電機子の流体と接触していないプラスチック領域713aを含む。   FIG. 7F is a cross-sectional view of another embodiment of an armature bobbin used in the actuator shown in FIGS. 7-7C. The body of the bobbin is configured to have low permeability to the armature fluid. For example, the bobbin 714 includes a metal region 713 that is in contact with the armature fluid and a plastic region 713a that is not in contact with the armature fluid.

図8は、ラッチアクチュエータ801のための流量制御システムを図式的に示す図である。流れ制御システムは、またマイクロコントローラ814、電源スイッチ818、ソレノイドドライバ820を含む。図7に示すように、ラッチアクチュエータ701は、好適には永久磁石から形成されている電機子及びボビン上に巻かれている少なくとも1つの駆動コイル728を含む。マイクロコントローラ814は、制御信号815A及び815Bを、電機子740を移動させるためのソレノイド728を駆動する電流ドライバ820へもたらす。ソレノイドドライバ820は、DC電源を電池824から受容し、電圧調整器826は電池の電力を調整し、実質的に一定の電圧を電流ドライバ820へ提供する。コイルセンサ843A及び843Bは、電機子740の移動による誘導電圧信号を捕捉し、この信号を前置増幅器845A及び845B、低域フィルタ847A、847Bを含む調整フィードバックループへ提供する。これは、コイルセンサ843A及び843Bが電機子の位置を監視するのに使用されているということである。   FIG. 8 is a diagram schematically showing a flow control system for the latch actuator 801. The flow control system also includes a microcontroller 814, a power switch 818, and a solenoid driver 820. As shown in FIG. 7, the latch actuator 701 includes an armature, preferably formed from a permanent magnet, and at least one drive coil 728 wound on a bobbin. Microcontroller 814 provides control signals 815 A and 815 B to current driver 820 that drives solenoid 728 for moving armature 740. Solenoid driver 820 receives DC power from battery 824 and voltage regulator 826 regulates battery power and provides a substantially constant voltage to current driver 820. Coil sensors 843A and 843B capture the induced voltage signal due to movement of armature 740 and provide this signal to a regulated feedback loop including preamplifiers 845A and 845B and low pass filters 847A and 847B. This means that coil sensors 843A and 843B are used to monitor the position of the armature.

マイクロコントローラ814は、また、効率的な動力操作のために設計されている。作動と作動の間に、マイクロコントローラ814は、自動的に低頻度節電モードに入り、他の全ての電子的要素(例えば入力要素又はセンサ818、電源ドライバ820、電圧調整器又は電圧増圧器826、信号調整器822)はエネルギー消費量を抑制される。入力信号を例えば動作センサから受容すると、マイクロコントローラ814は消費電力コントローラ819をオンにする(すなわち図3BのトランジスタQ1のスイッチを入れる)。消
費電力コントローラ819は、信号調整器822のエネルギー消費量を上げる。
The microcontroller 814 is also designed for efficient power handling. Between activations, the microcontroller 814 automatically enters a low frequency power saving mode and all other electronic elements (eg, input elements or sensors 818, power drivers 820, voltage regulators or voltage boosters 826, The signal conditioner 822) is reduced in energy consumption. Upon receiving an input signal from, for example, a motion sensor, microcontroller 814 turns on power consumption controller 819 (ie, switches on transistor Q1 in FIG. 3B). The power consumption controller 819 increases the energy consumption of the signal conditioner 822.

また図7を参照すると、流体通路708を閉じるため、マイクロコントローラ814は「閉鎖」制御信号815Aをソレノイドドライバ820へ提供し、コイル端子へ駆動電圧
が適用される。マイクロコントローラ814にもたらされた「閉鎖」制御信号815Aは
、ソレノイドドライバ820内で、結果得られる磁束が永久磁石723によってもたらさ
れる磁場に反発する極性を有する駆動電圧を起動する。これは磁石723の電機子740を保持する力を崩し、戻しバネ748がバルブ部材740をバルブシート708の方へ移動させる。閉鎖位置において、バネ748はダイアフラム部材764をパイロットボタン705のバルブシートに対して押し付けた状態を保つ。閉鎖位置において、電機子740の遠位端と磁極片725の間の距離はより広がっている。したがって、磁石723は、戻しバネ748によってもたらされる力よりも弱い磁力を電機子740に与える。
Referring also to FIG. 7, to close the fluid passage 708, the microcontroller 814 provides a “close” control signal 815A to the solenoid driver 820, and the drive voltage is applied to the coil terminals. A “closed” control signal 815 A provided to the microcontroller 814 activates a drive voltage having a polarity in the solenoid driver 820 that causes the resulting magnetic flux to repel the magnetic field provided by the permanent magnet 723. This breaks the force holding the armature 740 of the magnet 723 and the return spring 748 moves the valve member 740 toward the valve seat 708. In the closed position, the spring 748 keeps the diaphragm member 764 pressed against the valve seat of the pilot button 705. In the closed position, the distance between the distal end of the armature 740 and the pole piece 725 is wider. Thus, the magnet 723 imparts a magnetic force to the armature 740 that is weaker than the force provided by the return spring 748.

流体通路を開くために、マイクロコントローラ814は「開放」制御信号815B(す
なわちラッチ信号)をソレノイドドライバ820へ提供する。「開放」制御信号815B
は、ソレノイドドライバ820内で、結果得られる磁束がバイアスバネ748によってもたらされる力に反発する極性を有する駆動電圧を起動する。結果得られた磁束は、永久磁石723によってもたらされる磁束を強め、バネ748の力を上回る。永久磁石723は、戻しバネ748の力に対して、コイル728によって生成されるいかなる必要とされる磁力も必要とせずに、電機子740を開放位置に保つのに十分大きな力を提供する。
To open the fluid path, the microcontroller 814 provides an “open” control signal 815 B (ie, a latch signal) to the solenoid driver 820. “Open” control signal 815B
Activates a drive voltage in the solenoid driver 820 having a polarity in which the resulting magnetic flux repels the force provided by the bias spring 748. The resulting magnetic flux strengthens the magnetic flux provided by the permanent magnet 723 and exceeds the force of the spring 748. Permanent magnet 723 provides a force that is large enough to keep armature 740 in the open position, without the need for any required magnetic force generated by coil 728, against the force of return spring 748.

図2を参照すると、マイクロコントローラ814は、ソレノイドドライバ820に適用された適切な制御信号815A又は815Bによって、電機子740が所望の開放状態又は閉鎖状態に達した後、電流の流れを止める。ピックアップコイル843A及び843B(又は一般にあらゆるセンサ)は、電機子740の移動(又は位置)を監視し、電機子740がその終点に達したかどうかを判定する。ピックアップコイル843A及び843B(又はセンサ)からのコイルセンサデータに基づき、マイクロコントローラ814はコイル駆動の適用を停止し、コイル駆動を増加又は減少させる。   Referring to FIG. 2, the microcontroller 814 stops current flow after the armature 740 reaches the desired open or closed state by an appropriate control signal 815A or 815B applied to the solenoid driver 820. Pickup coils 843A and 843B (or generally any sensor) monitor the movement (or position) of the armature 740 to determine whether the armature 740 has reached its end point. Based on the coil sensor data from the pickup coils 843A and 843B (or sensors), the microcontroller 814 stops applying the coil drive and increases or decreases the coil drive.

流体通路を開放するために、マイクロコントローラ814はOPEN信号815Bを電力ド
ライバ820へ送り、それが電機子740を引っ込める方向へ駆動電流をコイル842に与える。同時に、コイル843A及び843Bは、誘導信号を前置増幅器及び低域フィルタを含む調整フィードバックループへ提供する。微分器849の出力が、選択した位置(例えば、伸びた位置と引っ込んだ位置の間の中間点、又は完全に引っ込んだ位置、又は他の位置)に達する電機子740に対して較正され選択された閾値より小さな値を示す場合は、マイクロコントローラ814はアサートされた「OPEN」信号815Bを保つ。電機子7
40の移動が全く検知されない場合は、マイクロコントローラ814は、異なるレベルのOPEN信号815Bを適用し、電力ドライバ820によってもたらされる駆動電流を増加(
正常な駆動電流の数倍まで)させることができる。この方法により、システムは、鉱床又は他の問題によって止まっていた電機子740を移動させることができる。
To open the fluid path, the microcontroller 814 sends an OPEN signal 815B to the power driver 820 to provide drive current to the coil 842 in the direction that it retracts the armature 740. At the same time, coils 843A and 843B provide inductive signals to a regulated feedback loop that includes a preamplifier and a low pass filter. The output of the differentiator 849 is calibrated and selected for an armature 740 that reaches a selected position (eg, an intermediate point between an extended position and a retracted position, or a fully retracted position, or other position). The microcontroller 814 keeps the asserted “OPEN” signal 815B if the value is less than the threshold value. Armature 7
If no 40 movements are detected, the microcontroller 814 applies a different level of the OPEN signal 815B to increase the drive current provided by the power driver 820 (
Up to several times the normal drive current). This method allows the system to move the armature 740 that has been stuck due to deposits or other problems.

マイクロコントローラ814は、調整フィードバックループへもたらされたコイル843A及び843B内の誘導信号を利用して電機子の移動を検知することが(又は電機子の移動を監視することさえ)できる。微分器849からの出力が電機子740の移動に応じて変化するにつれ、マイクロコントローラ814は、異なるレベルのOPEN信号815Bを適
用するか、又はOPEN信号815Bをオフにすることができ、それが電力ドライバ820が
異なるレベルの駆動電流を適用するように導く。この結果は、通常、駆動電流が減少するか、又は駆動電流の持続時間が、最悪の条件(電機子センサを利用することなく使用しなければならない)下で流体通路を開放するのに必要とされる時間よりもはるかに短くするというものだった。したがって図8のシステムは、エネルギーを大幅に節約し、よって電池824の寿命を延ばす。
Microcontroller 814 can detect armature movement (or even monitor armature movement) using inductive signals in coils 843A and 843B provided to the regulation feedback loop. As the output from the differentiator 849 changes in response to the movement of the armature 740, the microcontroller 814 can apply a different level of the OPEN signal 815B or turn off the OPEN signal 815B, which The driver 820 is directed to apply different levels of drive current. This result is usually required to reduce the drive current, or the duration of the drive current, to open the fluid path under worst-case conditions (which must be used without using an armature sensor). It was to make it much shorter than the time it was done. Thus, the system of FIG. 8 saves significant energy and thus extends the life of battery 824.

有利なことに、コイルセンサ843A及び843Bの配列は、電機子740のラッチ及びアンラッチ動作を高精度で検知することができる。(しかしながら単一コイルセンサ又は複数のコイルセンサ又は容量センサもまた電機子740の移動を検知するために使用可能である。)マイクロコントローラ814は、電力ドライバ820によって適用される選択
した特徴を有する駆動電流を導くことができる。さまざまな特徴が、マイクロコントローラ814に保存でき、流体の形式、液圧、流体の温度、アクチュエータ840が設置又は最後の保守以来動作している時間、電池レベル、外部センサからの入力(例えば移動感知器又は人検知センサ)又はその他の要素に基づいて作動させることができる。
Advantageously, the arrangement of coil sensors 843A and 843B can detect the latching and unlatching operations of the armature 740 with high accuracy. (However, a single coil sensor or multiple coil sensors or capacitive sensors can also be used to detect movement of the armature 740.) The microcontroller 814 is a drive having selected features applied by the power driver 820. A current can be guided. Various features can be stored in the microcontroller 814, including fluid type, hydraulic pressure, fluid temperature, time the actuator 840 has been operating since installation or last maintenance, battery level, input from external sensors (eg, motion sensing) Device or human detection sensor) or other factors.

随意的に、マイクロコントローラ814は、データ転送のための通信インタフェース、例えばワイヤレス通信インタフェース(例えばRFインタフェース)のシリアルポート、パラレルポート、USBポートを含むことができる。通信インタフェースは、データをマイク
ロコントローラ814へダウンロードする(例えば駆動曲線の特徴、較正データ)か、又はマイクロコントローラ814を再プログラムして異なる形式の動作又は計算を制御するようにするために使用される。
Optionally, the microcontroller 814 can include a communication interface for data transfer, eg, a wireless communication interface (eg, RF interface) serial port, parallel port, USB port. The communication interface is used to download data to the microcontroller 814 (eg, drive curve characteristics, calibration data) or reprogram the microcontroller 814 to control different types of operations or calculations. .

図7を参照すると、電磁アクチュエータ701は、水の流入がパイロットボタン705の通路706を介してもたらされる時、逆流配列において接続されている。代替的には、電磁アクチュエータ701は、水の流入がパイロットボタン705の通路710を介してもたらされ、通路706を介して水が出る時、順流配列において接続されている。順流配列においては、プランジャーは通路710によって放出される制御された流体の圧力に「直接対する」。つまり、対応する流体の力がバネ748に対抗して作用する。順流及び逆流配列の両方において、ラッチ時間又はアンラッチ時間は流体の圧力によるが、実際のラッチ時間の依存度は異なる。逆流配列において、ラッチ時間(すなわちプランジャー740を引っ込めるのにかかる時間)は、図9Bに示すように実質上直線的に流体の圧力とと
もに増加する。一方、順流配列において、ラッチ時間は流体の圧力とともに減少する。このラッチ時間の依存性に基づいて、マイクロコントローラ814は、実際の水圧を計算することができ、したがって放出する水量を制御することができる。
Referring to FIG. 7, the electromagnetic actuator 701 is connected in a reverse flow arrangement when water inflow is provided through the passage 706 of the pilot button 705. Alternatively, the electromagnetic actuator 701 is connected in a forward flow arrangement when water inflow is provided through the passage 710 of the pilot button 705 and water exits through the passage 706. In the forward flow arrangement, the plunger is “directly opposed” to the controlled fluid pressure released by the passage 710. That is, the corresponding fluid force acts against the spring 748. In both the forward and reverse flow arrangements, the latch time or unlatching time depends on the fluid pressure, but the actual latch time dependence is different. In the backflow arrangement, the latch time (ie, the time taken to retract the plunger 740) increases with fluid pressure substantially linearly as shown in FIG. 9B. On the other hand, in a forward flow arrangement, the latch time decreases with fluid pressure. Based on this latch time dependency, the microcontroller 814 can calculate the actual water pressure and thus control the amount of water discharged.

図8Aは、ラッチアクチュエータのもう1つの実施例のための流量制御システムを図式
的に示す。流れ制御システムは、また、マイクロコントローラ814、消費電力コントローラ819、電池824又は電圧増圧器826から電力を受容するソレノイドドライバ820、指示器828を含む。マイクロコントローラ814は、上記で説明したように、節電モード及び動作モードの両方で作動する。マイクロコントローラ814は、入力要素818(又はいずれのセンサ)から入力信号を受容し、制御信号815A及び815Bを電流ドライバ820へ提供し、電流ドライバ820がラッチバルブアクチュエータ701のソレノイドを駆動する。ソレノイドドライバ820は、DC電力を電池824から受容し、電圧調整器826は電池電源を調整する。電力モニタ872は、動作増幅器870を有する帰還構成でアクチュエータ701の駆動コイルに送られる電力信号を監視し、電力監視信号をマイクロコントローラ814へ提供する。マイクロコントローラ814及び消費電力コントローラ19は、上記で説明した通り、効率的な電力操作をするよう設計されている。
FIG. 8A schematically shows a flow control system for another embodiment of a latch actuator. The flow control system also includes a microcontroller 814, a power consumption controller 819, a solenoid driver 820 that receives power from the battery 824 or voltage booster 826, and an indicator 828. The microcontroller 814 operates in both a power saving mode and an operating mode as described above. Microcontroller 814 receives input signals from input element 818 (or any sensor) and provides control signals 815A and 815B to current driver 820, which drives the solenoid of latch valve actuator 701. The solenoid driver 820 receives DC power from the battery 824 and the voltage regulator 826 regulates the battery power supply. The power monitor 872 monitors the power signal sent to the drive coil of the actuator 701 in a feedback configuration having an operational amplifier 870 and provides the power monitor signal to the microcontroller 814. The microcontroller 814 and the power consumption controller 19 are designed to operate efficiently as described above.

また図3を参照すると、流体通路を閉じるために、マイクロコントローラ14は「閉鎖」制御信号815Aをソレノイドドライバ820へもたらし、ソレノイドドライバ820
は駆動電圧をアクチュエータ端子に適用し、よってコイル728を介して電流を駆動する。電力モニタ872は、印加された駆動電流を流す(又は駆動電流の一部)ように接続されている抵抗器とすることができる。電力モニタ872は、代替的に、コイル又は他の要素でもよい。電力モニタ872からの出力は、信号調整器870の微分器へもたらされる。微分器は、図9Aに示すように、ラッチ点を判定するために使用される。
Referring also to FIG. 3, to close the fluid path, the microcontroller 14 provides a “close” control signal 815 A to the solenoid driver 820, and the solenoid driver 820.
Applies a drive voltage to the actuator terminal, thus driving a current through coil 728. The power monitor 872 can be a resistor connected to flow an applied drive current (or a portion of the drive current). The power monitor 872 may alternatively be a coil or other element. The output from the power monitor 872 is provided to the differentiator of the signal conditioner 870. The differentiator is used to determine the latch point, as shown in FIG. 9A.

図8に関連して説明したことと同様に、流体通路を開くには、マイクロコントローラ814はCLOSE信号815A又はOPEN信号815Bをバルブドライバ820へ送り、バルブド
ライバ820は、駆動電流をコイル728へ、電機子740を伸ばす又は引っ込める(及
び通路708を閉じる又は開く)方向で提供する。同時に、電力モニタ872は、作動増幅器870へ信号を提供する。マイクロコントローラ814は、電機子740が所望の状態に達したかどうかを、電力モニタ信号を利用して判定する。例えば、作動増幅器870の出力が、初めに電機子740に対するラッチ状態でないことを示す場合、マイクロコントローラ814はOPEN信号815Bを保持するか、又は上記で説明したように、より高レ
ベルのOPEN信号を適用し、より高い駆動電流を加える。一方、電機子740が所望の状態に達した(例えば、図9Aに示すラッチ状態)場合、マイクロコントローラ814はより
低レベルのOPEN信号815Bを適用するか、又はOPEN信号815Bをオフにする。これは通常、流体通路を最悪の条件下で開くのに必要な時間又は電流レベルと比較して、駆動電流の持続時間又は駆動電流のレベルを落とす。したがって、図8Aのシステムは、大幅にエ
ネルギーを節約し、よって電池824の寿命を延ばす。
Similar to that described in connection with FIG. 8, to open the fluid path, the microcontroller 814 sends a CLOSE signal 815A or OPEN signal 815B to the valve driver 820, which sends the drive current to the coil 728, The armature 740 is provided in the direction of extending or retracting (and closing or opening the passage 708). At the same time, power monitor 872 provides a signal to operational amplifier 870. The microcontroller 814 determines whether the armature 740 has reached a desired state using the power monitor signal. For example, if the output of the operational amplifier 870 initially indicates that it is not in a latched state with respect to the armature 740, the microcontroller 814 will either hold the OPEN signal 815B or provide a higher level OPEN signal as described above. Apply and apply higher drive current. On the other hand, if the armature 740 reaches a desired state (eg, the latched state shown in FIG. 9A), the microcontroller 814 applies a lower level OPEN signal 815B or turns off the OPEN signal 815B. This usually reduces the duration of the drive current or the level of drive current compared to the time or current level required to open the fluid path under worst-case conditions. Thus, the system of FIG. 8A saves significant energy and thus extends the life of battery 824.

図10を参照すると、フロー図900は、流水サイクル中のマイクロコントローラ814の動作を示す。マイクロコントローラ814は、上記で説明したように、節電モードにある。入力要素又は外部センサからの入力信号により、マイクロコントローラ814は初期化され、タイマーはゼロに設定される(ステップ902)。ステップ904では、バルブアクチュエータが全流水過程を行うと、時間TbasがTfullに等しくなる(ステップ9
06)。全流水過程が行われない場合、ステップ910においてタイマーがTbasとThalfが等しくなるよう設定する。ステップ912では、マイクロコントローラは、ステップ
914においてアクチュエータを作動させる前に電池の電圧をサンプリングする。アクチュエータのソレノイドが作動した後、マイクロコントローラ814はラッチ点を探す(図9又は9Aを参照)。タイマーがラッチ点に達すると(ステップ918)、マイクロコン
トローラ814は、ソレノイドの動作を停止する(ステップ920)。ステップ922では、ラッチ時間に基づき、マイクロコントローラ814は、格納されている較正データを利用して、対応する水圧を計算する。水圧及び、タンク流水装置により放出された既知の水量に基づき、マイクロコントローラはアクチュエータのアンラッチ時間(すなわち閉じる時間)を決定する(ステップ926)。ラッチ時間に達すると、マイクロコントローラ14は、「閉鎖」信号を電流ドライバ820へ提供する(ステップ928)。この時点以降、フロー図900に示す全サイクルが繰り返される。
Referring to FIG. 10, a flow diagram 900 illustrates the operation of the microcontroller 814 during a running water cycle. The microcontroller 814 is in a power saving mode as described above. With an input signal from an input element or external sensor, the microcontroller 814 is initialized and the timer is set to zero (step 902). In step 904, when the valve actuator performs the full flow process, the time T bas becomes equal to T full (step 9).
06). If the whole running process is not performed, in step 910, the timer is set so that Tbas and Thalf are equal. In step 912, the microcontroller samples the battery voltage before actuating the actuator in step 914. After the actuator solenoid is activated, the microcontroller 814 looks for a latch point (see FIG. 9 or 9A). When the timer reaches the latch point (step 918), the microcontroller 814 stops the operation of the solenoid (step 920). In step 922, based on the latch time, the microcontroller 814 uses the stored calibration data to calculate the corresponding water pressure. Based on the water pressure and the known amount of water released by the tank flusher, the microcontroller determines the actuator unlatching time (ie, closing time) (step 926). When the latch time is reached, the microcontroller 14 provides a “close” signal to the current driver 820 (step 928). From this point on, the entire cycle shown in flow diagram 900 is repeated.

図12A及び12Bを参照すると、ブロック200及び202は、タイマー190がパルスを生じるまで、コントローラが節電モードを維持することを示す。パルスが生じると、プロセッサは格納されたプログラムをブロック204によって示される所定の入口点で実行し始める。その様々なポートの状態を設定するブロック206のステップ及び、図2の押しボタン210の状態を検知するブロック208のステップにより体現される特定の初期化操作を行う動作へ進む。その押しボタンは、使用者がすばやくアクセスできるように流水装置ハウジング146上に取り付けられているが、ボタンが押されると、主回路基板126への近さが増す磁石210aを含む。回路基板は、図6が示唆するように、回路基
板126に結果得られる増幅した磁場に応じて制御回路への入力を生じるリードスイッチ211を含む。
Referring to FIGS. 12A and 12B, blocks 200 and 202 indicate that the controller remains in power save mode until timer 190 generates a pulse. When a pulse occurs, the processor begins executing the stored program at the predetermined entry point indicated by block 204. Proceed to the operation of the particular initialization operation embodied by the block 206 step of setting the various port states and the block 208 step of detecting the state of the push button 210 of FIG. The push button is mounted on the flusher housing 146 for quick access by the user, but includes a magnet 210a that increases proximity to the main circuit board 126 when the button is pressed. The circuit board includes a reed switch 211 that produces an input to the control circuit in response to the resulting amplified magnetic field on the circuit board 126, as suggested by FIG.

押しボタン210の主な目的は、使用者が流水装置を手動で操作できるようにすることである。図12のブロック212、214、216、217、218が示すように、制御回路180は、通常、そのボタンが押し込まれることに反応し、流水操作が現在進行中でなければ、及びボタンが30秒前から今までの間、継続的に押し込まれていなければ、流水操作を開始する。   The main purpose of push button 210 is to allow the user to manually operate the flusher. As shown by blocks 212, 214, 216, 217, 218 in FIG. 12, the control circuit 180 typically responds to the button being pushed in, no flushing operation is currently in progress, and the button is 30 seconds long. If it is not pushed in continuously from before until now, the running water operation is started.

この30秒という条件は、電池が装置に組み込まれている時と、装置がトイレシステムに組み込まれている時との間に顕著なエネルギー消費を起こすことなく、製造中に電池を組み込むことを可能とするために課せられている。具体的には、流水装置のパッケージは、
閉じている時に、押しボタン210を押し込み、パッケージが閉じられている限り、押しボタンは押し込まれた状態に保つように設計されている。図12のブロック220が示すように、この状況で、通常は30秒を超えて閉じた状態を維持し、コントローラが2、3の指示を実施するのに必要な分以上の電力消費を起こすことなく、コントローラは節電モードに戻る。つまり、コントローラは赤外線又は駆動電流を流水バルブオペレータを介して伝達するために使用されるいくつかの回路に電力を与えていない。
This 30 second condition allows the battery to be installed during manufacturing without significant energy consumption between when the battery is installed in the device and when the device is installed in the toilet system. It is imposed to do. Specifically, the package of the running water device is
When closed, push button 210 is pushed in and the push button is designed to remain depressed as long as the package is closed. In this situation, as shown by block 220 in FIG. 12, it will normally remain closed for more than 30 seconds, causing the controller to consume more power than necessary to perform a few instructions. The controller returns to the power saving mode. That is, the controller does not provide power to some circuits used to transmit infrared or drive current through the flush valve operator.

節電モードが電力を節約する方法の中には、マイクロプロセッサ回路が時間を測定しないが、いくつかの選択されたレジスタビットの所定の固定値を含む特定の最低レジスタ状態を保つためにいくらかの電力がそれでもその回路に適用されているというものがある。電池が最初に流水装置に組み込まれるとき、それでもそれらのレジスタビットの全てが所定の値を有するわけではない。ブロック222は、それらの値があるかどうかの判定を表している。それらの値がなければ、コントローラは電池が組み込まれたばかりであると結論を出し、ブロック224が示すように起動モードに入る。   Among the ways in which the power saving mode saves power is that the microprocessor circuit does not measure time, but some power to maintain a certain minimum register state that includes a predetermined fixed value of some selected register bits. Is still applied to the circuit. When a battery is first installed in a flusher, not all of those register bits still have a predetermined value. Block 222 represents the determination of whether there are those values. Without those values, the controller concludes that the battery has just been installed and enters the start-up mode as block 224 indicates.

起動モードは、使用者がいない場合、センサ受信機へ反射されたセンサの放射線の割合が異なる環境において相違するという事実を扱う。起動モードの目的は、設置者が、システムに、流水装置が組み込まれた環境においてその割合がどれだけであるかを教えられるようにすることである。これにより、システムは、後に、背景反射を無視することができる。起動モード中、物体センサは、対象の検知に応答して、バルブを開くことなく動作する。そのかわり、対象を検知した時には必ず可視LEDを作動させ、設置者は、例えばポテ
ンショメータを調整して、可視LEDの照明が、有効な対象がない場合にそれにもかかわら
ず対象が検知されたと示すレベルのすぐ下に送信機の出力を設定する。これにより、システムは、この設置にとって考えられる最大許容放射レベルがどれだけであるかを教えられる。
The activation mode addresses the fact that in the absence of a user, the proportion of sensor radiation reflected to the sensor receiver is different in different environments. The purpose of the start-up mode is to allow the installer to tell the system what percentage is in the environment where the flusher is installed. This allows the system to later ignore background reflections. During the start-up mode, the object sensor operates without opening the valve in response to detecting the object. Instead, whenever a target is detected, the visible LED is activated, and the installer adjusts the potentiometer, for example, to show that the visible LED illumination indicates that the target was detected when there is no valid target. Set the transmitter output just below This tells the system what is the maximum allowable radiation level possible for this installation.

この起動モードに入ることに関するステップの中には、作動する場合に、継続的にオンの状態を保たなければならない特定のサブシステムに電力を適用することがある。これらの中には、例えばセンサの受光回路がある。赤外線送信機はパルスを起こすだけでよく、電力はパルスとパルスの間に適用される必要はなく、一方受信器はパルスエコーを検知できるようにパルス間でも常に電力を維持されている必要がある。   Some of the steps involved in entering this start-up mode may be to apply power to certain subsystems that, when activated, must remain on continuously. Among these are, for example, light receiving circuits of sensors. Infrared transmitters need only generate pulses, and power does not need to be applied between pulses, while receivers need to be constantly powered between pulses so that pulse echoes can be detected .

具体的に示す実施例において、継続的な電力の印加を必要とするもう1つのサブシステムは、電池の電力低下検知器である。上記で言及したように、制御回路は未調整出力を電源から受容し、ブロック226が示すように、その出力の電圧から電池残量が少なくなっているかどうかを推測する。もし少ない場合には、図4Aのブロック228で表す可視発
光ダイオード又は他の表示器が作動し、使用者に低残量状態の表示を与える。
In the illustrated embodiment, another subsystem that requires continuous power application is a battery power drop detector. As mentioned above, the control circuit accepts the unregulated output from the power source and infers whether the battery level is low from the voltage at that output, as block 226 indicates. If so, a visible light emitting diode or other indicator, represented by block 228 in FIG. 4A, is activated, giving the user a low battery status indication.

さらにブロック226が表す電池チェック動作は、システムがブロック224の動作を同サイクルで実施することなく、達成することができるため、ブロック226の電池チェック動作の後に、ブロック230によって表される、システムが現在、起動モードにあるかどうかを判定するステップが続く。   Furthermore, since the battery check operation represented by block 226 can be accomplished without the system performing the operation of block 224 in the same cycle, after the battery check operation of block 226, the system represented by block 230 is The step continues to determine whether currently in start-up mode.

具体的に示す実施例において、システムは、取り付け工程が推定上完了し、可視対象検知表示器がもはや必要でなくなった後、この起動モードで10分間作動するよう調整されている。もしブロック230の動作で判定されるように、システムが確かに起動モードにある時は、ブロック232の、システムが意図する長さの較正インターバルである10分間以上そのモードにあったかどうかを判定するステップを行う。もしそうであれば、システムをリセットし、次回起動した時に、自身が起動モードにあると判断しないようにする。   In the illustrated embodiment, the system is tuned to operate in this activation mode for 10 minutes after the installation process is presumably completed and the visible object detection indicator is no longer needed. If the system is indeed in start-up mode, as determined by the operation of block 230, determining whether the system has been in that mode for more than 10 minutes, the calibration interval of the intended length, block 232 I do. If so, reset the system so that it does not determine that it is in boot mode the next time it boots.

しかし、電流サイクルに関しては、それはまだ起動モードにあり、特定の起動モード動作を行う。そのうちの1つでブロック234によって表されるのが、未調整電源出力からいずれかの電池が間違った方向に組み込まれていないかどうかを判定することである。もしいずれか間違った方向に組み込まれている場合、システムはブロック236が示すように、単純に節電モードに戻る。そうでない場合には、ブロック238が示すように、システムは、そのメモリをチェックして、具体的に示す実施例が起動モードにおいて要求するように、バルブオペレータに5回連続して流水バルブを閉めるよう命令したかどうかを判定する。したがって我々は、システムが最初に取り付けられた時に、バルブを閉じるよう命令することにより、初回の取り付けの最中に不用意な流水を防ぐことができることを見出した。   However, for the current cycle, it is still in start-up mode and performs a specific start-up mode operation. One of them, represented by block 234, is determining from the unregulated power output whether any batteries are installed in the wrong direction. If it is installed in either wrong direction, the system simply returns to power saving mode, as block 236 indicates. Otherwise, as block 238 indicates, the system checks its memory and closes the flush valve five times in succession to the valve operator as the specific example requires in start-up mode. It is determined whether or not We have therefore found that inadvertent running water can be prevented during the initial installation by instructing the valve to close when the system is first installed.

ブロック242が示すように、さらにシステムは対象が検知されたかどうかを判定する。もし検知されたら、システムはブロック244が示すように、標識を設け、可視LEDを
オンにするべきだと指示し、それによって設置者にこの事実を知らせる。これにより、起動モード特有の動作は完了する。
As block 242 indicates, the system further determines whether an object has been detected. If detected, the system will provide a sign and indicate that the visible LED should be turned on, as indicated by block 244, thereby informing the installer of this fact. Thereby, the operation unique to the start mode is completed.

さらにシステムはそのモードに特有ではない動作へ進む。具体的に示す実施例において、それらのさらなる動作は、実際には毎秒1回ずつのみ実施されるように意図されたものであり、一方タイマーはシステムを250ミリ秒ごとに起動する。したがってブロック24
6が示すように、システムは、後に続くはずの動作が前回実施されてから丸1秒経過したかどうかを判定する。もし経過していなければ、システムは、ブロック248が示すように、単純に節電モードに戻る。
Furthermore, the system proceeds to operations that are not specific to that mode. In the illustrated embodiment, these additional operations are actually intended to be performed only once per second, while the timer activates the system every 250 milliseconds. Therefore block 24
As indicated by 6, the system determines whether a full second has elapsed since the last action to be performed was performed. If not, the system simply returns to power save mode, as block 248 indicates.

一方、もし丸1秒が経過していれば、以前にこれがLEDの状態であることを示す何らか
の標識を設定していた場合、システムは可視LEDをオンにする。ブロック250及び25
2によって表すこの動作には、この後にバルブがすでに開いているかどうかを判定するブロック254のステップが続く。もし開いていれば、ブロック256によって示すルーチンがさらにルーチンを呼び出し、タイマーなどを参考にしてバルブを閉めるべきかどうか判定する。もし閉めるべきであれば、ルーチンがバルブを閉める。システムはそれから節電モードに戻る。
On the other hand, if a full second has elapsed, the system turns on the visible LED if it has previously set some indication that this is an LED state. Blocks 250 and 25
This operation, represented by 2, is followed by the step of block 254 which determines whether the valve is already open. If so, the routine indicated by block 256 further calls the routine to determine if the valve should be closed with reference to a timer or the like. If so, the routine closes the valve. The system then returns to power saving mode.

もしバルブがそれまでに開いていない場合、システムは、ブロック258が示すように、継続的に電力を与える必要のある上記サブシステムに電力を適用する。このステップへ起動モードから達すれば、電力はすでに適用されているが、通常の動作モードにおいてはまだ適用されていない。   If the valve has not been opened previously, the system applies power to the subsystem that needs to be powered continuously, as block 258 indicates. If this step is reached from start-up mode, power is already applied, but not yet applied in normal operating mode.

電力の適用が、この時点で必要なのは、電池残量をチェックするサブシステムが必要とするからである。ブロック260及び262が示すように、そのサブシステムの出力が次にテストされる。もしその結果が、電池残量が不充分であるという結論であれば、システムは、起動モードを想定したということを示す標識を設定した後、節電モードに戻るブロック264及びブロック266のステップを実施する。標識を設定することによって、次にくるあらゆる起動サイクルがバルブ閉鎖を含み、それによって状況が違えば電力損失から生じるかもしれない制御されない流れを防止することができる。   The application of power is necessary at this point because the subsystem that checks the remaining battery power is required. As blocks 260 and 262 indicate, the output of that subsystem is then tested. If the result is a conclusion that the remaining battery level is insufficient, the system sets a sign indicating that a startup mode is assumed and then performs the steps of block 264 and block 266 to return to the power saving mode. To do. By setting the indicator, every subsequent start-up cycle can include valve closure, thereby preventing uncontrolled flow that might otherwise result from power loss.

さらに保守の観点からみると、システムが流水することなくあまりに長時間経過しないようにすることが望ましい。システムが流水することによって対象に反応することなく24時間が経過すると、ブロック268、270、272が示すように、ルーチンはしたがって流水を起こし、それから節電モードに入る。さもなければブロック274が示すように、システムは赤外線を標的領域に伝送し、その結果得られるあらゆるエコーを感知する。またシステムは、ブロック276が示すように、結果得られた感知エコーが有効な対象の
特定の基準を満たしているかどうかを判定する。
From a maintenance point of view, it is desirable that the system does not pass for too long without running water. If 24 hours have passed without the system responding to the subject by flowing water, the routine thus causes running water and then enters a power saving mode, as blocks 268, 270, 272 indicate. Otherwise, as indicated by block 274, the system transmits infrared light to the target area and senses any resulting echo. The system also determines whether the resulting sensed echo meets certain criteria for valid objects, as indicated by block 276.

さらにこの判定の結果は、ブロック278によって示すように、一連のテストへ送られ、流水を起こすべきかどうかが判定される。典型的なテストは、使用者が少なくとも所定の最短時間の間そこにいて、その後去ったかどうかを判定するものであるが、いくつかの他の状況もバルブを開くべきかどうかの判定を生じる可能性がある。もしこれらのいずれかの状況が発生した場合、システムは、ブロック280が示すように、バルブを開く。可視LED及びアナログ電源がこの時点でオンであるならば、ブロック282が示すように、
これらはオフになる。ブロック284が示すように、システムはその後節電モードに入る。
Further, the result of this determination is sent to a series of tests, as indicated by block 278, to determine whether or not to cause running water. A typical test is to determine if the user has been there for at least a predetermined minimum time and then left, but some other situations can also result in a determination of whether to open the valve. There is sex. If any of these situations occur, the system opens the valve, as block 280 indicates. If the visible LED and analog power are on at this point, as block 282 indicates,
These are turned off. As block 284 indicates, the system then enters a power saving mode.

有効な対象が存在するかどうかを判定するブロック276の動作は、図13A及び13Bが共に(「図13」)説明するルーチンを含む。もしその図のブロック288によって表されるステップで判定したように、システムが起動モードにある場合、上記で説明した方法で、背景利得が確立される。ブロック290はそのレベルの判定を表す。   The act of block 276 that determines whether there is a valid target includes a routine that FIGS. 13A and 13B together describe (“FIG. 13”). If the system is in start-up mode, as determined by the step represented by block 288 in the figure, background gain is established in the manner described above. Block 290 represents the determination of that level.

起動モードの目的は、背景レベルを設定し、流水バルブを作動しないようにすることなので、背景判定ステップ290の次には、ブロック292による、設定したら、流水バルブを開く他のルーチンを生じる標識をリセットする動作が続く。さらにブロック294が示すように、図13のルーチンが戻る。   Since the purpose of the activation mode is to set the background level and prevent the flow valve from being activated, the background determination step 290 is followed by a block 292, which, when set, produces an indicator that causes another routine to open the flow valve. The reset operation continues. Further, as shown by block 294, the routine of FIG. 13 returns.

ブロック288のステップがかわりに、システムが起動モードにないことを示すならば、システムは、伝送された放射線の何%がセンサに対して反射されたのかという表示を取得しようと動く。そのような表示を取得する方法はいずれも、本発明で使用するのに適しているが、電力を節約しやすい方法は、受容する電力の所定の設定値を結果生じる伝送電力レベルを見つけられるように伝送電力を変化させる方法である。それによって特定された伝送電力レベルは、反射割合の(逆数)表示である。このアプローチを利用することにより、システムは、その伝送電力を検知可能なエコーを得るのに必要なレベルに制限して動作することができる。   If the step in block 288 instead indicates that the system is not in start-up mode, the system moves to obtain an indication of what percentage of the transmitted radiation is reflected back to the sensor. Any method for obtaining such an indication is suitable for use in the present invention, but a power-saving method is able to find the transmitted power level that results in a predetermined set of acceptable powers. In this method, the transmission power is changed. The transmission power level identified thereby is a (reciprocal) representation of the reflection ratio. By utilizing this approach, the system can operate with its transmitted power limited to the level necessary to obtain a detectable echo.

原則として、具体的に示した実施例はこの手法に従う。実際に、システムは特定の個々の電力レベルでのみ伝送するよう調整されているため、反射電力レベルが受容する電力の所定の設定値を一括することに応じて、個々の伝送電力レベルの一組を実際に特定する。具体的には、反射赤外線の輝度が所定の閾値を超えるかどうか判定し、もし超える場合には、反射光の輝度が閾値より低くなるまで、システムの感度を落とす‐通常は伝送赤外線輝度を落とす‐ブロック296及びブロック298のステップへと進む。その結果、対象表示を全くもたらさない最高利得値が得られる。   In principle, the embodiment shown specifically follows this approach. In fact, because the system is tuned to transmit only at specific individual power levels, a set of individual transmit power levels can be determined by bundling a given set of powers that the reflected power level accepts. Is actually identified. Specifically, determine if the reflected infrared brightness exceeds a predetermined threshold, and if so, reduce the system sensitivity until the reflected light intensity falls below the threshold-usually reducing the transmitted infrared brightness Proceed to block 296 and block 298 steps. As a result, the highest gain value is obtained that does not result in any object display.

しかしある場合においては、感度がこれ以上上げられる場合に、システムが、存在することによって流水を起こすべきではない仕切ドアのような背景物体を(不本意に)検知した場合、反射光の輝度が閾値より下になることがある。ブロック290のステップの目的は、この感度が何であるかを判定することであり、ブロック300及び302によって表されるステップは、赤外線エコーがこの最大背景レベルにおける利得と合わせても閾値より低い場合は対象なしの標識を設定する。図が示すように、この状況はまた、流水標識がリセットされてルーチンが直ちに戻るという結果を生じる。   However, in some cases, when the sensitivity is further increased, if the system detects (unintentionally) a background object such as a partition door that should not cause running water due to its presence, the brightness of the reflected light May fall below threshold. The purpose of the step in block 290 is to determine what this sensitivity is, and the step represented by blocks 300 and 302 is that if the infrared echo is combined with the gain at this maximum background level is below the threshold. Set the no target sign. As the figure shows, this situation also results in the flush indicator being reset and the routine returning immediately.

もしブロック300のステップがその代わりに、感度が背景レベルより低く、さらに正に背景ではない対象がある場合にのみ、エコー輝度を閾値が戻るよりも低くすることができるという表示を結果生じるのであれば、ルーチンは、使用者が設備を使用した後去った時を検知するように意図されている基準を課すステップへと進む。これらの基準を課すに
は、ルーチンは、時々入力をプッシュダウンするプッシュダウンスタックを維持する。各入力は利得領域、タイマー領域、及び入/出領域を有する。
If the step in block 300 instead results in an indication that the echo intensity can be lower than the threshold returns only if there is an object that is less sensitive than the background level and is not exactly background. For example, the routine proceeds to the step of imposing a standard that is intended to detect when the user leaves the facility after using it. To impose these criteria, the routine maintains a pushdown stack that sometimes pushes down the input. Each input has a gain region, a timer region, and an input / output region.

ブロック304は、現在の利得と一番上のスタック入力に挙げられている利得との間の差の絶対値が閾値利得変化を超えるかどうかの判定を表す。もし超えなければ、このルーチンの現在の判定は、新しい入力は全くスタックにプッシュされないが、ブロック306が示すように、既存の一番上の入力のタイマー領域の中身は増加する。もしブロック304のステップの結果がそうではなく、利得変化の絶対値が実際に閾値より高い場合、ルーチンは新しい入力をスタック上にプッシュし、現在の利得をその入力の利得領域に置き、タイマー領域にゼロの値を与える。要するに、新入力は対象の距離が所定のステップ寸法により変化する時は、必ず追加され、使用者がどのくらいほぼ同じ場所にそのステップの寸法と同じくらいの大きさの移動をせずに留まったかを記録する。   Block 304 represents a determination of whether the absolute value of the difference between the current gain and the gain listed in the top stack input exceeds a threshold gain change. If not, the current determination of this routine is that no new input is pushed onto the stack, but the contents of the timer area of the existing top input is increased, as block 306 indicates. If the result of the step in block 304 is not and the absolute value of the gain change is actually above the threshold, the routine pushes the new input onto the stack, puts the current gain in the gain area of that input, Is given a value of zero. In short, a new input is added whenever the distance of interest changes with a given step size, and how much the user stays in the same place without moving as much as the size of that step. Record.

ブロック310、312、314が示すように、ルーチンはまた、もし現在の利得が以前の入力の利得を超える場合は、入力の入/出領域に「出」の値を与え、対象が流水装置から離れていっていることを示し、現在の利得が以前の入力の利得より少ない場合は、その領域に「入」の値を与える。いずれの場合も、ルーチンはそれからタイマーを(「1」の値へ)増加させるブロック306のステップを行い、ルーチンのスタック保持部からバルブ開放基準が実際に適用される部分へと移行する。   As blocks 310, 312, 314 indicate, the routine also provides an “out” value to the input / output area of the input if the current gain exceeds the gain of the previous input, and the subject is removed from the flusher. If it is far away and the current gain is less than the gain of the previous input, give the area an “on” value. In either case, the routine then performs the step of block 306 which increments the timer (to a value of “1”) and moves from the routine stack holder to the portion where the valve opening criteria is actually applied.

ブロック316は、第1の基準、すなわちトップ入力の入/出領域が、対象が離れていると示すかどうかというものの適用を表す。対象がこの基準に満たなければ、ルーチンは次のルーチンが流水バルブを開かないようにする値に流水標識を設定するブロック292のステップを行い、そしてブロック294が示すように、ルーチンは戻る。一方その基準が満たされている場合には、ルーチンは、対象が離れていっていることを示すトップ入力及びいずれかのすぐ前の入力が、対象が入ってきているということを示す一連の所定の最小限の入力に先立つかどうかを判定するブロック318のステップを行う。もしそうでない場合には、使用者が実際に該設備に近づき、使用し、離れたということは考えにくいため、流水標識をリセットした後、ルーチンは再度元に戻る。ブロック318のステップが適用される基準は、絶対反射率とは無関係であることに注意されたい。基準は反射率の変化にのみ基づいており、反射率が上がるごとに最小範囲を超えることが必要となる。   Block 316 represents the application of the first criterion, i.e., whether the top input in / out region indicates that the object is away. If the subject does not meet this criteria, the routine performs the block 292 step of setting the flush indicator to a value that prevents the next routine from opening the flush valve, and the routine returns as indicated by block 294. On the other hand, if the criteria are met, the routine will have a top input that indicates that the subject is away and any previous input that is a series of predetermined inputs that indicate that the subject is coming in. The block 318 step is performed to determine whether prior to minimal input. If this is not the case, it is unlikely that the user has actually approached, used, or left the equipment, so the routine returns again after resetting the running sign. Note that the criteria to which the block 318 step is applied is independent of absolute reflectance. The reference is based only on the change in reflectance, and it is necessary to exceed the minimum range each time the reflectance increases.

もしブロック318のステップが、必要な数の進入を示す入力が退出を示す入力の前にあったと判定したなら、ルーチンは、最後の進入動作を示す入力が、少なくとも、例えば5秒を表すタイマーを有するかどうか判定するブロック320の基準を課す。この基準を課すのは、設備が実際に使用されない時に、流水が誘発されるのを防ぐためである。ここでも、この基準が満たされない場合には、流水標識をリセットした後、ルーチンは元に戻る。   If the step in block 318 determines that the input indicating the required number of entries was before the input indicating the exit, the routine sets a timer indicating that the last entry action indicates at least 5 seconds, for example. Impose criteria for block 320 to determine if it has. This criterion is imposed to prevent running water from being triggered when the equipment is not actually used. Again, if this criterion is not met, the routine returns after resetting the flush indicator.

一方基準が満たされている場合、ルーチンは、使用者が十分に離れたかどうかを判定することを目的としたブロック322、324、326の基準を課す。もしブロック322によって判定されるように、対象が閾値を超えるほど離れたようであれば、又は閾値にはわずかに届かないが、ブロック324及び326で判定されるように所定の持続時間を超えてその距離に留まったようであれば、ブロック328が示すように、ルーチンは元に戻る前に流水標識を出す。さもなければ流水標識をリセットする。   On the other hand, if the criteria are met, the routine imposes the criteria of blocks 322, 324, 326 that are intended to determine if the user has been sufficiently away. If the subject appears far enough to exceed the threshold, as determined by block 322, or does not reach the threshold slightly, but exceeds a predetermined duration as determined by blocks 324 and 326 If so, the routine issues a running sign before returning, as indicated by block 328. Otherwise reset the running water sign.

図13の試験は、一般に、図12Bの操作276に含まれる様々な試験のうちのたった
1つである。しかし、説明されたシステムが、使用者の衣服の色のばらつきがより一般的であるはずの問題をどのようにして減らすかという例を提示する。図13を熟読すると分かるように、使用者が到着した及び/又は離れたかどうかの判定は、絶対的な利得値に基
づくのではなく、一連の測定値の比較から生じる相対値に基づくものである。これにより、他の検知戦略をよりひどく損なう、明るい色の衣服の方が暗い色の衣服より感知されやすいという問題が減る。
The test of FIG. 13 is generally just one of the various tests included in operation 276 of FIG. 12B. However, an example of how the described system reduces the problem of color variations in user clothing should be more common. As can be seen by reading FIG. 13, the determination of whether the user has arrived and / or left is not based on an absolute gain value, but on a relative value resulting from a comparison of a series of measurements. . This reduces the problem of lighter-colored clothing being more sensitive than dark-colored clothing, which undermines other detection strategies.

説明したシステムは、可視発光ダイオード(「可視LED」)を使用することを上記で言
及した。ほとんどの場合、可視LEDの位置は、使用者にその光が本当に見える限り重要で
はない。例えば1つの位置として、フォトダイオードのすぐ隣とすることができる。図4Aは、受光レンズ部152’のフランジ内の粗くなっていない区域330を示し、可視LEDをこの区域と位置を合わせして配置することができる。しかし図2の実施例において、そのような別個の可視LEDは見られない。その理由は、その実施例における可視LEDは、送信機の赤外線源をも含む組合せLED装置132の一部として設けられているからである。
It has been mentioned above that the described system uses visible light emitting diodes (“visible LEDs”). In most cases, the location of the visible LED is not important as long as the light is really visible to the user. For example, one location can be immediately next to the photodiode. FIG. 4A shows a non-roughened area 330 in the flange of the light receiving lens portion 152 ′, and a visible LED can be placed in alignment with this area. However, in the embodiment of FIG. 2, such a separate visible LED is not seen. This is because the visible LED in that embodiment is provided as part of the combined LED device 132 that also includes the infrared source of the transmitter.

2色のLEDを操作するには、送信機及び表示器回路184及び228(図4A)が共に図11に示す形状をなす。回路は2色のLEDの端子332及び334に接続されている。制
御回路は、2色のLEDの赤外線発光ダイオードD1及び可視発光ダイオードD2を、制御
ライン336、338、340を選択的に駆動することによって別々に作動される。具体的には、駆動ライン340を高電圧で駆動すると、少なくともライン338がトランジスタQ3をオフの状態に維持するために高電圧に保たれていれば、トランジスタQ1及びQ2がオンになり、したがって可視発光ダイオードD2が駆動される。一方もしライン340が低電圧で駆動され、他方ライン338も低電圧で駆動されると、赤外線発光ダイオードD1は、トランジスタQ4を制御するライン336に印加された電圧によって決まる電力で伝導される。
To operate a bi-color LED, the transmitter and indicator circuits 184 and 228 (FIG. 4A) both have the shape shown in FIG. The circuit is connected to the terminals 332 and 334 of the two-color LED. The control circuit is activated separately by selectively driving the control lines 336, 338, 340 for the two color LED infrared light emitting diode D1 and the visible light emitting diode D2. Specifically, when drive line 340 is driven at a high voltage, transistors Q1 and Q2 are turned on and therefore visible if at least line 338 is kept at a high voltage to keep transistor Q3 off. The light emitting diode D2 is driven. If one line 340 is driven at a low voltage and the other line 338 is also driven at a low voltage, the infrared light emitting diode D1 is conducted with power determined by the voltage applied to the line 336 controlling the transistor Q4.

もし押しボタンが30秒を超えて押し込まれた状態にあると、システムが節電モードに入り、これは図12のブロック214、217、220に関連して上記で述べた。図6は、キットが在庫にある時又は輸送中に、キットに電池が組み込まれていたとしても、キットが取り付けられる前には、電力の消費をごくわずかに保つこの機能の利点を利用したパッケージを示す。以前は手動だったシステムを自動操作へ適合するため、将来の使用者は、例えば図2Aに描かれているダイアフラム貫通供給管38を除く全ての構成要素を含む流
量制御器を入手することができる。図15の参照番号348によって特定されるこの流量制御器は、通常長方形の段ボール箱350からなる容器に入れられて送り届けられる。この箱の上部には、初めは閉まっている内側フラップ352及び、内側フラップの上で閉まる外側フラップ354が含まれている。箱の本体に設けられているスロット358に適合するタブ356は、箱を閉めた状態を保つ。箱が閉まっている間、ボタンを押した状態を保つために、箱にはボタン起動装置360が、内側フラップ352上に、フラップが閉まった時に押しボタン310と位置が合うように取り付けられている。パッケージには、図示しない挿入物を設けて、流量制御器の押しボタンが起動装置と正確に位置が合うようにされている。
If the push button has been depressed for more than 30 seconds, the system enters a power saving mode, as described above in connection with blocks 214, 217, 220 of FIG. Figure 6 shows a package that takes advantage of this feature to keep power consumption very low before the kit is installed, even if the kit is in stock or in transit. Indicates. In order to adapt a previously manual system to automated operation, future users will have a flow controller that includes all components except for the diaphragm feedthrough 38 depicted in FIG. 2A, for example. . This flow controller, identified by reference numeral 348 in FIG. 15, is delivered in a container consisting of a generally rectangular cardboard box 350. The top of the box includes an inner flap 352 that is initially closed and an outer flap 354 that closes over the inner flap. Tabs 356 that fit into slots 358 provided in the box body keep the box closed. To keep the button pressed while the box is closed, a button activation device 360 is mounted on the inner flap 352 so that the button is aligned with the push button 310 when the flap is closed. . The package is provided with an insert (not shown) so that the push button of the flow controller is accurately aligned with the activation device.

図6Eは、ボタン起動装置360が内側フラップ352上に取り付けられ、外側フラッ
プ354がその上に閉じられているところを示すボタン起動装置360の詳細な断面図である。具体的に示す起動装置360は通常、一般に環状のプラスチック部品である。これは環状止めリング362を形成し、これは流量制御器のハウジング146(図2)の上部と係合し、中央隆起364が押しボタンを適切な分だけ押し込む。起動装置360を内側フラップに取り付けるため、起動装置には鋭い支柱366が設けられている。支柱366には、かぎが内側フラップ352の穴370を介して適合するように支柱を変形可能とする中央スロット368が形成されている。外側フラップ354は、もうひとつの穴372を形成し、鋭い支柱366と適応する。
FIG. 6E is a detailed cross-sectional view of the button activation device 360 showing the button activation device 360 mounted on the inner flap 352 and the outer flap 354 closed on it. The illustrated activation device 360 is typically a generally annular plastic part. This forms an annular stop ring 362 that engages the top of the flow controller housing 146 (FIG. 2), with the central ridge 364 pushing the push button by the appropriate amount. In order to attach the activation device 360 to the inner flap, the activation device is provided with a sharp post 366. The post 366 is formed with a central slot 368 that allows the post to be deformed so that the key fits through the hole 370 in the inner flap 352. The outer flap 354 forms another hole 372 and accommodates a sharp post 366.

その他の配列では、ボタンアクチュエータを容器の他の場所に配置することができる。
例えば容器の底部壁面に配置してもよく、上部の力は流量制御器に対してはためく。
In other arrangements, the button actuator can be located elsewhere in the container.
For example, it may be placed on the bottom wall of the container, with the top force flapping against the flow controller.

さて、ハウジング内に組み付ける前でさえも、電池が回路内に配置され、電池を取り付けられた回路をその組み立て工程に対して遠隔地へ輸送する必要があることが時々ある。まだハウジングがないため、ハウジングのボタンを押したままにして、回路を節電モードにしておくことはできない。このような状況では、図6B及び図6Cが説明する手法を使用することができる。   Now, even before assembly in the housing, it is sometimes necessary to place the battery in the circuit and transport the battery-mounted circuit to a remote location for its assembly process. Since there is no housing yet, the circuit cannot be put into power saving mode by pressing and holding the button on the housing. In such a situation, the technique described in FIGS. 6B and 6C can be used.

図6Bは、図6Dに似た図であるが、図6Bのパッケージ350’の中身376は、パッ
ケージ350が含むキット348の一部にすぎない。これは例えば、図2のハウジング146及び圧力キャップ24、その上に取り付けられているソレノイド及びパイロットバルブ部材を排除することができる。したがって図6Bの実施例のパッケージ350’は、箱
350に含まれているようなボタン起動装置を含まない。その代わりに、図6Cが示すよ
うに、磁石380がパッケージ350’の底部壁面382の内面にのりづけされており、底部壁面382上にある挿入ボード386の穴384が磁石を受容する。
FIG. 6B is a view similar to FIG. 6D, but the contents 376 of the package 350 ′ of FIG. 6B are only part of the kit 348 that the package 350 includes. This may, for example, eliminate the housing 146 and pressure cap 24 of FIG. 2 and the solenoid and pilot valve members mounted thereon. Accordingly, the example package 350 ′ of FIG. 6B does not include a button activation device such as that included in the box 350. Instead, as FIG. 6C shows, a magnet 380 is glued to the inner surface of the bottom wall surface 382 of the package 350 ′, and a hole 384 in the insertion board 386 on the bottom wall surface 382 receives the magnet.

図6Cでは便宜上省略されている回路アセンブリ376は、回路のリードスイッチが磁
石の隣に配置されるように位置づけされている。したがってそのスイッチは、押しボタンが操作される時の状態で閉まり、したがって回路は節電モードのままとなる。
The circuit assembly 376, omitted for convenience in FIG. 6C, is positioned such that the circuit reed switch is positioned next to the magnet. Therefore, the switch closes when the push button is operated, so the circuit remains in power saving mode.

図15及び図15Aは、図2に関連して説明した流水装置で使用される動的シールを排
除する柔軟なチューブを含む自動流水装置のもう1つの実施例を具体的に示す。上記で説明した図15に概略的に示す自動制御器は、送信機及び受光レンズ及び前方回路ハウジング部品を含む。自動流水装置は、側部(垂直)の位置にある絶縁されたオペレータ701を含む。
15 and 15A illustrate another embodiment of an automatic flushing device that includes a flexible tube that eliminates the dynamic seal used in the flushing device described in connection with FIG. The automatic controller schematically shown in FIG. 15 described above includes a transmitter and a light-receiving lens and a front circuit housing component. The automatic flusher includes an insulated operator 701 in the side (vertical) position.

流水バルブ本体は10に示されており、これは、流入開口12及び底部誘導流出開口14を備えている。内側カバー1030の下側及びダイアフラム1032の上側の間の領域は、圧力チャンバ1038を形成する。このチャンバ内の水の圧力が、流入口12及び流出口14の間の導管を形成する容器の上端に形成されているシート1040の上のダイアフラム1032を保持する。   The flush valve body is shown at 10 and comprises an inlet opening 12 and a bottom guiding outlet opening 14. The area between the lower side of the inner cover 1030 and the upper side of the diaphragm 1032 forms a pressure chamber 1038. The water pressure in this chamber holds a diaphragm 1032 on a sheet 1040 that is formed at the upper end of the vessel forming a conduit between the inlet 12 and outlet 14.

この操作の詳細は、米国特許第5,244,179号及び米国特許第4,309,781及び4,793,588に
開示されている。流入口12を通った水流はフィルター及びバイパスリングを介して圧力チャンバ38に達し、この詳細は米国特許第5,967,182号に開示されている。そこで、流
水バルブ流入口からの水は圧力チャンバに達し、閉まった状態の膜を維持し、圧力チャンバは、水が通路44を通って上方へ流れる際にソレノイドの操作により圧力チャンバが通され、さらにチャンバ1046へ流れ込み、それから柔軟な管の通路を介するが、これは、本文に引用することによって、その内容を全て取り入れる米国特許第6,382,586号に説
明されている。
Details of this operation are disclosed in US Pat. No. 5,244,179 and US Pat. Nos. 4,309,781 and 4,793,588. The water flow through the inlet 12 reaches the pressure chamber 38 via a filter and bypass ring, details of which are disclosed in US Pat. No. 5,967,182. Therefore, water from the water flow valve inlet reaches the pressure chamber and maintains the closed membrane, and the pressure chamber is passed through the pressure chamber by operation of the solenoid when the water flows upward through the passage 44, It flows further into the chamber 1046 and then through a flexible tube passage, which is described in US Pat. No. 6,382,586, which is incorporated by reference in its entirety.

柔軟なチューブ1050は中空であり、柔軟なスリーブの形状をなす。スリーブは、アセンブリの円板を介して下向きに流れる水圧のために、このチューブがつぶれるのを防ぐコイルバネ1052を含む。その上端に、柔軟なチューブ1050が内側カバーアダプタ又は他の構成要素に取り付けられている。   The flexible tube 1050 is hollow and forms a flexible sleeve. The sleeve includes a coil spring 1052 that prevents the tube from collapsing due to water pressure flowing down through the disc of the assembly. At its upper end, a flexible tube 1050 is attached to the inner cover adapter or other component.

ガイドの上端の上部に、ダイアフラム1032を備える補給ヘッドが固定され、ダイアフラムは、補給ヘッドの上面と円板の半径方向外向きに伸びた部分の下面の間にはさまれている。ダイアフラム、円板及びガイドは、チャンバ1038内の圧力が解放されると、全て共に移動し、ダイアフラムは上方へ移動し、流水バルブ流入口12及び流水バルブ流
出口14の間を直接接続する。これが起きると、円板は上方へ移動し、柔軟なチューブ1050の下端を一緒に担持する。したがって、柔軟なチューブは、その上端が内側カバー1030の通路内に固定されているため、曲がらざるを得ない。しかしながら柔軟なチューブは、バルブアセンブリの動作のために常に確実な通気路をもたらす。
A replenishing head including a diaphragm 1032 is fixed to an upper portion of the upper end of the guide, and the diaphragm is sandwiched between the upper surface of the replenishing head and the lower surface of the radially extending portion of the disk. The diaphragm, disc, and guide all move together when the pressure in the chamber 1038 is released, and the diaphragm moves upward, making a direct connection between the flush valve inlet 12 and the flush valve outlet 14. When this happens, the disc moves upward and carries the lower end of the flexible tube 1050 together. Therefore, since the upper end of the flexible tube is fixed in the passage of the inner cover 1030, it must be bent. However, the flexible tube always provides a reliable air passage for the operation of the valve assembly.

Claims (24)

それを介して水が流れる開放状態と、それを介して水が流れるのを防ぐ閉鎖状態との間で、制御信号を適用することにより操作可能な電気式バルブと、
標的領域に放射線を送る制御回路とを含み、その制御回路が、結果として反射率で当該制御回路に反射された放射線を検知し、少なくとも1つの操作モードにおいて、所定の接近基準を満たす反射率が増加する期間の後に続く所定の退避基準を満たす一連の反射率が低下する期間に応じて、前記電気式バルブをその開放状態で操作できるように制御信号を前記電気式バルブに適用することによって、反射率の絶対値とは独立して反射率の変化に応答する自動流水装置。
An electric valve operable by applying a control signal between an open state through which water flows and a closed state which prevents water from flowing therethrough;
A control circuit for sending radiation to the target area, the control circuit detecting the radiation reflected by the control circuit as a result of the reflectivity, and a reflectivity satisfying a predetermined access criterion in at least one operation mode By applying a control signal to the electric valve so that the electric valve can be operated in its open state in response to a period in which the series of reflectances that meet a predetermined evacuation criterion following an increasing period falls. An automatic flusher that responds to changes in reflectivity independently of the absolute value of reflectivity.
前記所定の接近基準が反射率の増加する期間の時間の長さ所定の接近している期間を超えるという要件を含む請求項1に記載の自動流水装置。 The automatic flushing device according to claim 1, wherein the predetermined approach criterion includes a requirement that a length of time of a period in which the reflectance increases exceeds a predetermined approach period. 前記所定の接近基準が、反射率が最小範囲を接近期間中に超えという要件を含む請求項2に記載の自動流水装置。 The automatic flushing device according to claim 2, wherein the predetermined approach criterion includes a requirement that the reflectance exceeds a minimum range during the approach period. 前記所定の退避基準が、反射率が低下する期間の時間の長さ所定の退避している期間を越えるという要件を含む請求項2に記載の自動流水装置。 The predetermined holding criterion, the length of time period during which the reflectivity is lowered automatic flusher as defined in claim 2, including the requirement that exceeds the period in which the predetermined retreat. 前記所定の接近基準が、反射率が最小範囲を接近期間中に超えという要件を含む請求項4に記載の自動流水装置。 The automatic flushing device according to claim 4, wherein the predetermined approach criterion includes a requirement that the reflectance exceeds a minimum range during the approach period. 前記所定の退避基準が、反射率が最小範囲を退避期間中に超えという要件を含む請求項5に記載の自動流水装置。 The automatic flushing device according to claim 5, wherein the predetermined evacuation standard includes a requirement that the reflectance exceeds a minimum range during the evacuation period. 加えて前記制御回路が、それぞれの時間と場の方向を含む入力のプッシュダウンスタックを維持し、反射率の前記変化が閾値変化率を超えるとき、前記プッシュダウンスタックに新しい入力がプッシュされ、前記反射率が増加するか又は低下するかを示すその場の方向に置き換え、反射率の前記変化が前記閾値変化率を超えていないとき、前記一番上の入力のタイマー領域の中身は増加する請求項6に記載の自動流水装置。 In addition, the control circuit maintains a pushdown stack of inputs including respective time and field directions, and when the change in reflectance exceeds a threshold rate of change, a new input is pushed onto the pushdown stack, Replacing with an in-situ direction indicating whether the reflectivity is increasing or decreasing, and when the change in reflectivity does not exceed the threshold change rate, the contents of the top input timer area increase. Item 7. An automatic water flow apparatus according to item 6. 前記制御回路が、所定の接近している期間を場の方向が増加した反射率を示す前記入力のタイマー領域の中身の合計と比べることにより反射率の増加する期間の時間の長さ所定の接近している期間を超えたか否かを判定する請求項7に記載の自動流水装置。 The control circuit compares a predetermined approach period with a sum of contents of the input timer area indicating a reflectivity with an increased field direction, so that a time length of a period in which the reflectivity increases is a predetermined length . The automatic flushing device according to claim 7, wherein it is determined whether or not the approaching period has been exceeded. 前記制御回路が、所定の退避している期間を場の方向が低下した反射率を示す前記入力のタイマー領域の中身の合計と比べることにより反射率の低下する期間の時間の長さ所定の退避している期間を超えたか否かを判定する請求項8に記載の自動流水装置。 Wherein the control circuit, the length of time period to decrease in reflectivity by comparing the sum of the contents of the timer area of the input indicating the reflectance of the direction of the field period is reduced that a predetermined holding is given The automatic flushing device according to claim 8, wherein it is determined whether or not a retreat period has been exceeded. 前記制御回路が、所定の接近している期間の入力の数を場の方向が増加した反射率を示す入力の数と比べることにより前記接近期間中に前記反射率が最小範囲を超えたか否かを判定する請求項9に記載の自動流水装置。 Whether the reflectivity has exceeded a minimum range during the approach period by comparing the number of inputs during a given approach period with the number of inputs indicating the reflectivity with increased field direction . The automatic flushing device according to claim 9 which judges. 前記制御回路が、所定の退避する期間の入力の数を場の方向が低下した反射率を示す入力の数と比べることにより前記退避期間中に前記反射率が最小範囲を超えたか否かを判定する請求項10に記載の自動流水装置。 The control circuit determines whether the reflectance has exceeded a minimum range during the evacuation period by comparing the number of inputs during a predetermined evacuation period with the number of inputs indicating a reflectance with a reduced field direction. The automatic flushing device according to claim 10. 前記所定の接近基準反射率が前記接近期間中に最小範囲を超えという要件を含む請求項1に記載の自動流水装置。 The automatic flushing device according to claim 1, wherein the predetermined approach criterion includes a requirement that a reflectance exceeds a minimum range during the approach period. 前記所定の退避基準反射率が前記退避期間中に最小範囲を超えという要件を含む請求項12に記載の自動流水装置。 The automatic flushing device according to claim 12, wherein the predetermined evacuation standard includes a requirement that a reflectance exceeds a minimum range during the evacuation period. 加えて前記制御回路が、それぞれの時間と場の方向を含む入力のプッシュダウンスタックを維持し、反射率の前記変化が閾値変化率を超えるとき、前記プッシュダウンスタックに新しい入力がプッシュされ、前記反射率が増加するか又は低下するかを示すその場の方向に置き換え、反射率の前記変化が前記閾値変化率を超えていないとき、前記一番上の入力のタイマー領域の中身は増加する請求項13に記載の自動流水装置。 In addition, the control circuit maintains a pushdown stack of inputs including respective time and field directions, and when the change in reflectance exceeds a threshold rate of change, a new input is pushed onto the pushdown stack, Replacing with an in-situ direction indicating whether the reflectivity is increasing or decreasing, and when the change in reflectivity does not exceed the threshold change rate, the contents of the top input timer area increase. Item 14. An automatic watering device according to item 13. 前記制御回路が、所定の接近している期間の入力の数を場の方向が増加した反射率を示す入力の数と比べることにより前記接近期間中に前記反射率が最小範囲を超えたか否かを判定する請求項14に記載の自動流水装置。 Whether the reflectivity has exceeded a minimum range during the approach period by comparing the number of inputs during a given approach period with the number of inputs indicating the reflectivity with increased field direction . The automatic water flow apparatus of Claim 14 which determines. 前記制御回路が、所定の退避する期間の入力の数を場の方向が低下した反射率を示す入力の数と比べることにより前記退避期間中に前記反射率が最小範囲を超えた否かを判定する請求項15に記載の自動流水装置。 The control circuit determines whether or not the reflectance exceeds a minimum range during the evacuation period by comparing the number of inputs during a predetermined evacuation period with the number of inputs indicating the reflectance with a reduced field direction. The automatic flushing device according to claim 15. それを介して水が流れる開放状態と、それを介して水が流れるのを防ぐ閉鎖状態との間で、制御信号を適用することにより操作可能な電気式バルブと、
標的領域に放射線を送る制御回路とを含み、その制御回路が、結果として反射率で当該制御回路に反射された放射線を検知し、
前記制御回路、結果として所定の値に近づく反射強度となる送信放射線の強度をみつけるために送信放射線の強度を変化させ、みつけた送信放射線の強度を反射率を示すものとして使用し、
前記制御回路は、少なくとも1つの操作モードにおいて、所定の接近基準を満たす反射率が増加する期間の後に続く所定の退避基準を満たす一連の反射率が低下する期間に応じて、前記電気式バルブをその開放状態で操作できるように制御信号を前記電気式バルブに適用することによって、反射率の絶対値とは独立して反射率の変化に応答する自動流水装置。
An electric valve operable by applying a control signal between an open state through which water flows and a closed state which prevents water from flowing therethrough;
A control circuit for delivering radiation to the target area, the control circuit detecting radiation reflected to the control circuit as a result of the reflectivity,
Wherein the control circuit uses to change the intensity of the transmitted radiation to find the intensity of the transmitted radiation to be reflected intensity approaches a predetermined value as a result, the intensity of the transmitted radiation found as showing reflectance,
In at least one operation mode, the control circuit controls the electric valve according to a period in which a series of reflectances satisfying a predetermined evacuation criterion decreases after a period in which the reflectance satisfying a predetermined approach criterion is increased. An automatic flusher that responds to changes in reflectivity independently of the absolute value of reflectivity by applying a control signal to the electric valve so that it can be operated in its open state.
前記所定の接近基準が反射率の増加する期間の時間の長さが所定の接近している期間を超えるという要件を含む請求項17に記載の自動流水装置。The automatic flushing device according to claim 17, wherein the predetermined approach criterion includes a requirement that a time length of a period in which the reflectance increases exceeds a predetermined approach period. 前記所定の接近基準が、反射率が最小範囲を接近期間中に超えたという要件を含む請求項18に記載の自動流水装置。The automatic flushing device according to claim 18, wherein the predetermined approach criterion includes a requirement that the reflectance exceeds a minimum range during the approach period. 前記所定の退避基準が、反射率が低下する期間の時間の長さが所定の退避している期間を越えるという要件を含む請求項18に記載の自動流水装置。The automatic flushing device according to claim 18, wherein the predetermined evacuation criterion includes a requirement that a length of time during which the reflectance is lowered exceeds a predetermined evacuation period. 前記所定の接近基準が、反射率が最小範囲を接近期間中に超えたという要件を含む請求項20に記載の自動流水装置。21. The automatic flusher according to claim 20, wherein the predetermined approach criterion includes a requirement that the reflectance exceeds a minimum range during the approach period. 前記所定の退避基準が、反射率が最小範囲を退避期間中に超えたという要件を含む請求項21に記載の自動流水装置。The automatic flushing device according to claim 21, wherein the predetermined evacuation standard includes a requirement that the reflectance exceeds a minimum range during the evacuation period. 前記所定の接近基準は、反射率が前記接近期間中に最小範囲を超えたという要件を含む請求項17に記載の自動流水装置。The automatic flushing device according to claim 17, wherein the predetermined approach criterion includes a requirement that a reflectance exceeds a minimum range during the approach period. 前記所定の退避基準は、反射率が前記退避期間中に最小範囲を超えたという要件を含む請求項23に記載の自動流水装置。The automatic flushing device according to claim 23, wherein the predetermined evacuation standard includes a requirement that a reflectance exceeds a minimum range during the evacuation period.
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