JP5725289B2 - 自動給水装置 - Google Patents
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Description
このように構成された本発明においては、制御部により、電磁弁の開弁動作開始時から電磁弁の閉弁動作開始時までの期間内の所定期間で水流情報検知部が検知した水流情報に基づいて、電磁弁が閉弁動作を開始してから主弁体が閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量を考慮した上で、吐水口から便器に吐水される総吐水量が所定の吐水量になるように、電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、電磁弁の閉弁動作を開始することができるため、自動給水装置が設置される現場や地域、自動給水装置の使用時間帯、毎回の使用状況等によって変動する給水圧や瞬間流量のばらつきによる便器への総吐水量の誤差を低減させることができる。また、電磁弁の開弁動作開始時から閉弁動作開始時までの比較的短い期間に行われる便器への瞬間的な吐水量に相当する瞬間流量のばらつきや、電磁弁が閉弁動作を開始してから主弁体が閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量のばらつきの影響を受けることなく、便器への確実な定流量吐水を実現することができる。さらに、制御部により、電磁弁の開弁動作開始時から電磁弁の閉弁動作開始時までの全期間よりも短い一部期間で水流情報検知部が通水路内の流量情報を水流情報として検知し、この流量情報に基づいて、電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、電磁弁の閉弁動作を開始することができる。この結果、水流情報検知部が通水路内の水流情報(流量情報)を瞬間的に検知した場合、検知結果についてばらつきが多くなるため、便器に吐水される総吐水量の誤差を縮めるのが難しいのに対し、本発明では、水流情報検知部が通水路内の流量情報を検知する際に電磁弁の開弁動作開始時から閉弁動作開始時までの期間内の一部の所定期間を利用し、この所定期間内で水流情報検知部が通水路内の流量情報を精度よく検知することができるため、この精度よく検知した流量情報に基づいて、便器に吐水される総吐水量の誤差を精度よく縮めることができる。また、上記所定期間に水流情報検知部が検知した通水路内の流量情報に基づいて、電磁弁が閉弁動作を開始してから閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量を考慮することができるため、水流情報を瞬間的に測定して複雑な演算処理を行うことなく、自動給水装置が設置される現場や地域、自動給水装置の使用時間帯、毎回の使用状況等によって変動する給水圧や瞬間流量のばらつきを考慮した電磁弁の開弁時間(電磁弁の開弁動作の開始時刻から電磁弁の閉弁動作の開始時刻までの時間)を簡易な構成により調整することができる。さらに、例えば、水流情報検知部の検知手段として、通水路内の水流により回転する羽根車を備えた検知手段を用いた場合には、羽根車の回転のパルス数をカウントすることにより直接的且つ簡易に流量情報を得ることができるため、流量情報に得るための演算処理の負荷を簡易な構成により減らすことができる。また、制御部により、電磁弁の開弁動作開始時から電磁弁の閉弁動作開始時までの全期間よりも短い一部期間において、水流情報検知部が検知した通水路内の流量が所定の流量に達するまでに要する時間に基づいて電磁弁の閉弁動作を開始する時期を決定することができるため、自動給水装置が設置される現場や地域、自動給水装置の使用時間帯、毎回の使用状況等によって変動する給水圧や瞬間流量のばらつきを考慮し、電磁弁が閉弁動作を開始してから主弁体が閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量のばらつきの影響を受けることなく、便器への定流量吐水を簡易な構成により実現することができる。
このように構成された本発明においては、制御部により、電磁弁の開弁動作開始時から電磁弁の閉弁動作開始時までの期間内の所定期間で水流情報検知部が検知した水流情報に基づいて、電磁弁が閉弁動作を開始してから主弁体が閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量を考慮した上で、吐水口から便器に吐水される総吐水量が所定の吐水量になるように、電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、電磁弁の閉弁動作を開始することができるため、自動給水装置が設置される現場や地域、自動給水装置の使用時間帯、毎回の使用状況等によって変動する給水圧や瞬間流量のばらつきによる便器への総吐水量の誤差を低減させることができる。また、電磁弁の開弁動作開始時から閉弁動作開始時までの比較的短い期間に行われる便器への瞬間的な吐水量に相当する瞬間流量のばらつきや、電磁弁が閉弁動作を開始してから主弁体が閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量のばらつきの影響を受けることなく、便器への確実な定流量吐水を実現することができる。さらに、制御部により、電磁弁の開弁動作開始時から電磁弁の閉弁動作開始時までの全期間よりも短い一部期間で水流情報検知部が通水路内の流量情報を水流情報として検知し、この流量情報に基づいて、電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、電磁弁の閉弁動作を開始することができる。この結果、水流情報検知部が通水路内の水流情報(流量情報)を瞬間的に検知した場合、検知結果についてばらつきが多くなるため、便器に吐水される総吐水量の誤差を縮めるのが難しいのに対し、本発明では、水流情報検知部が通水路内の流量情報を検知する際に電磁弁の開弁動作開始時から閉弁動作開始時までの期間内の一部の所定期間を利用し、この所定期間内で水流情報検知部が通水路内の流量情報を精度よく検知することができるため、この精度よく検知した流量情報に基づいて、便器に吐水される総吐水量の誤差を精度よく縮めることができる。また、上記所定期間に水流情報検知部が検知した通水路内の流量情報に基づいて、電磁弁が閉弁動作を開始してから閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量を考慮することができるため、水流情報を瞬間的に測定して複雑な演算処理を行うことなく、自動給水装置が設置される現場や地域、自動給水装置の使用時間帯、毎回の使用状況等によって変動する給水圧や瞬間流量のばらつきを考慮した電磁弁の開弁時間(電磁弁の開弁動作の開始時刻から電磁弁の閉弁動作の開始時刻までの時間)を簡易な構成により調整することができる。さらに、例えば、水流情報検知部の検知手段として、通水路内の水流により回転する羽根車を備えた検知手段を用いた場合には、羽根車の回転のパルス数をカウントすることにより直接的且つ簡易に流量情報を得ることができるため、流量情報に得るための演算処理の負荷を簡易な構成により減らすことができる。また、制御部により、電磁弁の開弁動作開始時から電磁弁の閉弁動作開始時までの全期間よりも短い一部期間において、所定時間内に流れた通水路内の流量に基づいて、電磁弁の閉弁動作を開始する時期を決定することができるため、自動給水装置が設置される現場や地域、自動給水装置の使用時間帯、毎回の使用状況等によって変動する給水圧や瞬間流量のばらつきを考慮し、電磁弁が閉弁動作を開始してから閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量のばらつきの影響を受けることなく、便器への定流量吐水を簡易な構成により実現することができる。
このように構成された本発明においては、制御部により、電磁弁の開弁動作開始時から電磁弁の閉弁動作開始時までの期間内の所定期間で水流情報検知部が検知した水流情報に基づいて、電磁弁が閉弁動作を開始してから主弁体が閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量を考慮した上で、吐水口から便器に吐水される総吐水量が所定の吐水量になるように、電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、電磁弁の閉弁動作を開始することができるため、自動給水装置が設置される現場や地域、自動給水装置の使用時間帯、毎回の使用状況等によって変動する給水圧や瞬間流量のばらつきによる便器への総吐水量の誤差を低減させることができる。また、電磁弁の開弁動作開始時から閉弁動作開始時までの比較的短い期間に行われる便器への瞬間的な吐水量に相当する瞬間流量のばらつきや、電磁弁が閉弁動作を開始してから主弁体が閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量のばらつきの影響を受けることなく、便器への確実な定流量吐水を実現することができる。さらに、制御部により、電磁弁の開弁動作開始時から電磁弁の閉弁動作開始時までの全期間よりも短い一部期間で水流情報検知部が通水路内の流量情報を水流情報として検知し、この流量情報に基づいて、電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、電磁弁の閉弁動作を開始することができる。この結果、水流情報検知部が通水路内の水流情報(流量情報)を瞬間的に検知した場合、検知結果についてばらつきが多くなるため、便器に吐水される総吐水量の誤差を縮めるのが難しいのに対し、本発明では、水流情報検知部が通水路内の流量情報を検知する際に電磁弁の開弁動作開始時から閉弁動作開始時までの期間内の一部の所定期間を利用し、この所定期間内で水流情報検知部が通水路内の流量情報を精度よく検知することができるため、この精度よく検知した流量情報に基づいて、便器に吐水される総吐水量の誤差を精度よく縮めることができる。また、上記所定期間に水流情報検知部が検知した通水路内の流量情報に基づいて、電磁弁が閉弁動作を開始してから閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量を考慮することができるため、水流情報を瞬間的に測定して複雑な演算処理を行うことなく、自動給水装置が設置される現場や地域、自動給水装置の使用時間帯、毎回の使用状況等によって変動する給水圧や瞬間流量のばらつきを考慮した電磁弁の開弁時間(電磁弁の開弁動作の開始時刻から電磁弁の閉弁動作の開始時刻までの時間)を簡易な構成により調整することができる。さらに、例えば、水流情報検知部の検知手段として、通水路内の水流により回転する羽根車を備えた検知手段を用いた場合には、羽根車の回転のパルス数をカウントすることにより直接的且つ簡易に流量情報を得ることができるため、流量情報に得るための演算処理の負荷を簡易な構成により減らすことができる。また、制御部により、電磁弁の開弁動作の開始時刻から所定時間経過後までの一部期間で水流情報検知部が通水路内の流量情報を水流情報として検知し、この流量情報に基づいて、電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、電磁弁の閉弁動作を開始することができる。この結果、水流情報検知部が通水路内の水流情報(流量情報)を瞬間的に検知した場合、検知結果についてばらつきが多くなるため、便器に吐水される総吐水量の誤差を縮めるのが難しいのに対し、本発明では、水流情報検知部が通水路内の流量情報を検知する際に電磁弁の開弁動作開始時から閉弁動作開始時までの期間内の一部の所定期間を利用し、この所定期間内で水流情報検知部が通水路内の流量情報を安定して検知することができるため、この安定して検知した流量情報に基づいて、便器に吐水される総吐水量の誤差を精度よく縮めることができる。また、上記所定期間に水流情報検知部が検知した通水路内の流量情報に基づいて、電磁弁が閉弁動作を開始してから主弁体が閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量を考慮することができるため、水流情報を瞬間的に測定して複雑な演算処理を行うことなく、自動給水装置が設置される現場や地域、自動給水装置の使用時間帯、毎回の使用状況等によって変動する給水圧や瞬間流量のばらつきを考慮した電磁弁の開弁時間(電磁弁の開弁動作の開始時刻から電磁弁の閉弁動作の開始時刻までの時間)を簡易な構成により調整することができる。さらに、例えば、水流情報検知部の検知手段として、通水路内の水流により回転する羽根車を備えた検知手段を用いた場合には、羽根車の回転のパルス数をカウントすることにより直接的且つ簡易に流量情報を得ることができるため、流量情報に得るための演算処理の負荷を簡易な構成により減らすことができる。
このように構成された本発明においては、制御部により、電磁弁の開弁動作開始時から電磁弁の閉弁動作開始時までの期間内の所定期間で水流情報検知部が検知した水流情報に基づいて、電磁弁が閉弁動作を開始してから主弁体が閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量を考慮した上で、吐水口から便器に吐水される総吐水量が所定の吐水量になるように、電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、電磁弁の閉弁動作を開始することができるため、自動給水装置が設置される現場や地域、自動給水装置の使用時間帯、毎回の使用状況等によって変動する給水圧や瞬間流量のばらつきによる便器への総吐水量の誤差を低減させることができる。また、電磁弁の開弁動作開始時から閉弁動作開始時までの比較的短い期間に行われる便器への瞬間的な吐水量に相当する瞬間流量のばらつきや、電磁弁が閉弁動作を開始してから主弁体が閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量のばらつきの影響を受けることなく、便器への確実な定流量吐水を実現することができる。さらに、吐水口から便器に吐水される総吐水量が所定の吐水量になっていない場合には、制御部により、電磁弁の閉弁動作を開始する時期を補正することができるため、便器に吐水される総吐水量の誤差をより精度よく縮めることができる。
つぎに、本発明は、使用者の動作に基づいて便器に洗浄水を自動的に吐水する自動給水装置であって、洗浄水が給水される給水口が上流側に位置し、洗浄水を便器に吐水する吐水口が下流側に位置する通水路が形成され、この通水路に圧力室が設けられた自動給水装置本体と、上記自動給水装置本体の圧力室内に設けられ、この圧力室内の水圧に応じて上記通水路を開閉する主弁体と、上記自動給水装置本体の通水路に開閉可能に設けられ、開閉することにより上記圧力室内の水圧を変化させて上記主弁体を開閉させる電磁弁と、上記自動給水装置本体の通水路に設けられ、この通水路内の水流情報を検知する水流情報検知部と、この水流情報検知部により検知した上記水流情報に基づいて、上記電磁弁の開弁後の閉弁動作を開始する時期を調整し、便器洗浄を制御する制御部と、を有し、上記制御部は、上記電磁弁の開弁動作開始時から上記電磁弁の閉弁動作開始時までの期間内の所定期間で上記水流情報検知部が検知した上記水流情報に基づいて、上記電磁弁が閉弁動作を開始してから上記主弁体が閉止するまでに上記吐水口から流出する閉止吐水量を考慮した上で、上記吐水口から上記便器に吐水される総吐水量が所定の吐水量になるように、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、上記電磁弁の閉弁動作を開始し、上記所定期間は、上記電磁弁の開弁動作開始時から上記電磁弁の閉弁動作開始時までの全期間よりも短い一部期間であり、上記制御部は、上記所定期間で上記水流情報検知部が上記通水路内の流量情報を上記水流情報として検知し、上記流量情報に基づいて、上記閉止吐水量を考慮した上で、上記総吐水量が所定の吐水量となるように、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、上記電磁弁の閉弁動作を開始し、上記制御部は、更に、上記総吐水量が上記所定の吐水量になっていない場合には、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を補正することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、制御部により、電磁弁の開弁動作開始時から電磁弁の閉弁動作開始時までの期間内の所定期間で水流情報検知部が検知した水流情報に基づいて、電磁弁が閉弁動作を開始してから主弁体が閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量を考慮した上で、吐水口から便器に吐水される総吐水量が所定の吐水量になるように、電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、電磁弁の閉弁動作を開始することができるため、自動給水装置が設置される現場や地域、自動給水装置の使用時間帯、毎回の使用状況等によって変動する給水圧や瞬間流量のばらつきによる便器への総吐水量の誤差を低減させることができる。また、電磁弁の開弁動作開始時から閉弁動作開始時までの比較的短い期間に行われる便器への瞬間的な吐水量に相当する瞬間流量のばらつきや、電磁弁が閉弁動作を開始してから主弁体が閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量のばらつきの影響を受けることなく、便器への確実な定流量吐水を実現することができる。さらに、制御部により、電磁弁の開弁動作開始時から電磁弁の閉弁動作開始時までの全期間よりも短い一部期間で水流情報検知部が通水路内の流量情報を水流情報として検知し、この流量情報に基づいて、電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、電磁弁の閉弁動作を開始することができる。この結果、水流情報検知部が通水路内の水流情報(流量情報)を瞬間的に検知した場合、検知結果についてばらつきが多くなるため、便器に吐水される総吐水量の誤差を縮めるのが難しいのに対し、本発明では、水流情報検知部が通水路内の流量情報を検知する際に電磁弁の開弁動作開始時から閉弁動作開始時までの期間内の一部の所定期間を利用し、この所定期間内で水流情報検知部が通水路内の流量情報を精度よく検知することができるため、この精度よく検知した流量情報に基づいて、便器に吐水される総吐水量の誤差を精度よく縮めることができる。また、上記所定期間に水流情報検知部が検知した通水路内の流量情報に基づいて、電磁弁が閉弁動作を開始してから閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量を考慮することができるため、水流情報を瞬間的に測定して複雑な演算処理を行うことなく、自動給水装置が設置される現場や地域、自動給水装置の使用時間帯、毎回の使用状況等によって変動する給水圧や瞬間流量のばらつきを考慮した電磁弁の開弁時間(電磁弁の開弁動作の開始時刻から電磁弁の閉弁動作の開始時刻までの時間)を簡易な構成により調整することができる。さらに、例えば、水流情報検知部の検知手段として、通水路内の水流により回転する羽根車を備えた検知手段を用いた場合には、羽根車の回転のパルス数をカウントすることにより直接的且つ簡易に流量情報を得ることができるため、流量情報に得るための演算処理の負荷を簡易な構成により減らすことができる。また、吐水口から便器に吐水される総吐水量が所定の吐水量になっていない場合には、制御部により、電磁弁の閉弁動作を開始する時期を補正することができるため、便器に吐水される総吐水量の誤差をより精度よく縮めることができる。
このように構成された本発明においては、制御部により、電磁弁の開弁動作の開始時刻から所定時間経過後までの一部期間で水流情報検知部が通水路内の流量情報を水流情報として検知し、この流量情報に基づいて、電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、電磁弁の閉弁動作を開始することができる。この結果、水流情報検知部が通水路内の水流情報(流量情報)を瞬間的に検知した場合、検知結果についてばらつきが多くなるため、便器に吐水される総吐水量の誤差を縮めるのが難しいのに対し、本発明では、水流情報検知部が通水路内の流量情報を検知する際に電磁弁の開弁動作開始時から閉弁動作開始時までの期間内の一部の所定期間を利用し、この所定期間内で水流情報検知部が通水路内の流量情報を安定して検知することができるため、この安定して検知した流量情報に基づいて、便器に吐水される総吐水量の誤差を精度よく縮めることができる。また、上記所定期間に水流情報検知部が検知した通水路内の流量情報に基づいて、電磁弁が閉弁動作を開始してから主弁体が閉止するまでに吐水口から流出する閉止吐水量を考慮することができるため、水流情報を瞬間的に測定して複雑な演算処理を行うことなく、自動給水装置が設置される現場や地域、自動給水装置の使用時間帯、毎回の使用状況等によって変動する給水圧や瞬間流量のばらつきを考慮した電磁弁の開弁時間(電磁弁の開弁動作の開始時刻から電磁弁の閉弁動作の開始時刻までの時間)を簡易な構成により調整することができる。さらに、例えば、水流情報検知部の検知手段として、通水路内の水流により回転する羽根車を備えた検知手段を用いた場合には、羽根車の回転のパルス数をカウントすることにより直接的且つ簡易に流量情報を得ることができるため、流量情報に得るための演算処理の負荷を簡易な構成により減らすことができる。
このように構成された本発明においては、吐水口から便器に吐水される総吐水量が所定の吐水量になっていない場合には、制御部により、電磁弁の閉弁動作を開始する時期を補正することができるため、便器に吐水される総吐水量の誤差をより精度よく縮めることができる。
図1は本発明の第1実施形態による自動給水装置が適用された水洗大便器を示す概略図であり、図2は本発明の第1実施形態による自動給水装置を概略的に示すブロック図である。
なお、本実施形態の自動給水装置1においては、一例として、水洗大便器に設けた形態について説明するが、水洗大便器の代わりに水洗小便器に設けてもよい。
発電機18は、二次側通水路8b内の水流により回転する羽根車16aを備えており、この羽根車16aが回転することにより発電が行われるようになっている。また、発電機18により発電された電力は、コンデンサ(図示せず)等の蓄電手段に蓄電され、コントローラ22による電磁弁16の開閉制御等に使用されるようになっている。
さらに、流量センサー20は、二次側通水路8b内の水流により回転する羽根車20aの回転数をパルスとして出力し、この出力した信号がコントローラ22に送信され、コントローラ22に内蔵されている演算回路(図示せず)によって、瞬間パルス数や積算パルス数が算出され、二次側通水路8b内の吐水の流量として換算されるようになっている。
なお、上述した水流情報のうち、特に、流量センサー20において得られる水圧に関する情報ついては、水圧がほぼ大気圧に相当するものになるため、一次側通水路8aの水圧状態を反映したものとなっている。
自動給水装置1が水洗大便器2に吐水を行う前の状態は、電磁弁16とピストンバルブ14が閉弁し、一次側通水路8a及び圧力室12内が給水で満たされ、所定の一次水圧で止水された状態となるようになっている。そして、使用者Uが水洗大便器2に近づくと、人体感知センサー24が使用者Uを感知し、便器使用後、使用者Uが人体感知センサー24から離れると、人体感知センサー24が非検知状態となり、この非検知状態を示す信号がコントローラ22に送信されるようになっている。
さらに、この人体感知センサー24から送信された信号を受信したコントローラ22により、電磁弁16を開弁させる指令信号が電磁弁16に送信され、この指令信号を受信した電磁弁16が所定時間開弁する制御が行われるようになっている。
図3は本実施形態の自動給水装置における吐水の流量特性(洗浄時間と吐水の瞬間流量との関係)を示すグラフの一例である。
ここで、図3の横軸は自動給水装置1による洗浄動作が開始してから終了するまでの時間(洗浄時間t[s])を示し、図3の縦軸は自動給水装置1から水洗大便器2に吐水される吐水の瞬間流量Q[L/min]を示している。また、図3に「PH」及び「PL」でそれぞれ示す線図は、一次側通水路8aの通水の流動圧Pが高い場合(P=PH)と低い場合(P=PL)をそれぞれ示している。
なお、図4に示す流動圧Pについては、流動圧の小さい順にP1、P2、P3、P4(P1<P2<P3<P4)で示している。
なお、図5に示す流動圧Pについては、図4と同様に、流動圧の小さい順にP1、P2、P3、P4(P1<P2<P3<P4)で示している。
ここで、図6の横軸は電磁弁16の開弁時(時刻t1)から0.8秒後の流量センサー20の羽根車20aの積算回転数N[rev]を示し、図6の縦軸は電磁弁16の開弁時(時刻t1)から閉弁動作開始時(時刻t3)までの時間T1(=t3−t1)(以下「電磁弁開時間T1」)を示している。また、図6に示す2つの曲線は、目標値である総吐水量VTがVAである場合と、総吐水量VTがVAよりも大きいVBである場合についてそれぞれ示している。
なお、図6に示すグラフは、本実施形態の自動給水装置における電磁弁の開閉制御(吐水量制御)に用いられるテーブル情報として、コントローラ22のメモリ(図示せず)に予め記憶されている。
ここで、図7の横軸は流量センサー20の羽根車20aの総積算回転数NT[rev]を示し、図7の縦軸は自動給水装置1から水洗大便器2に吐水される総吐水量VT[L]を示している。
なお、図7に示すグラフは、本実施形態の自動給水装置における電磁弁の開閉制御(吐水量制御)に用いられるテーブル情報として、コントローラ22のメモリ(図示せず)に予め記憶されている。
なお、図3における時刻t3は、電磁弁16の閉弁動作が開始する時刻を示しており、時刻t4は、一次側通水路8aの通水の流動圧Pが高い場合(P=PH)においてピストンバルブ14が完全に閉止したときの時刻を示し、時刻t5は、一次側通水路8aの通水の流動圧Pが低い場合(P=PL)においてピストンバルブ14が完全に閉止したときの時刻を示している。
また、流量センサー20の羽根車20aの回転数nをより安定して検知しようとする場合、羽根車20aの回転数n[rpm]が定常状態が継続しているときの所定の期間の平均値を用いることが理想的であるが、時刻t1から羽根車20aの回転数n[rpm]が定常状態になるまでにある程度の時間を要するため、例えば、電磁弁16の閉弁動作が開始されるべき時刻t3以後に羽根車20aの回転数n[rpm]が定常状態になったときには、時刻t3で電磁弁16の閉弁動作を開始するタイミングを逃す可能性がある。
すなわち、図5において時刻t1から時刻t2までの所定時間Δtに算出された積算回転数NAは、所定時間Δtに二次側通水路8bを流れた通水の流量、すなわち、現場の水圧状態に相当するため、この所定時間Δtに二次側通水路8bを流れた通水の流量に基づいて水圧状態を把握し、電磁弁開時間T1がTA[s]として決定されたことになる。
また、電磁弁開時間T1が決定されると、電磁弁16の閉弁動作が開始する時刻t3がt1+TAとして決定され、この時刻t3になると実際に電磁弁16の閉弁動作が開始される。
また、図3に示すように、一次側通水路8aの通水の流動圧Pが低い場合(P=PL)には、時刻t5でピストンバルブ14が通水路8dを完全に閉止する。
同様に、図3に示す流動圧Pが低い場合(P=PL)、電磁弁16の閉弁動作が開始する時刻t3からピストンバルブ14が完全に閉止する時刻t5(>t4)までの時間T3(=t5−t3)(以下「閉止時間T3」)における瞬間流量Qを時間積分した量は、電磁弁16が閉弁動作を開始してからピストンバルブ14が閉止するまでに自動給水装置本体4の吐水口10から流出する吐水量VL2(以下「閉止吐水量VL2」)を示している。
一方、実際の総積算回転数NTが総積算回転数の目標値N0よりも増加していた場合には、実際の総積算回転数NTが総積算回転数の目標値N0になるように電磁弁開時間T1を減少させる補正を行う。
また、電磁弁16の開弁動作開始時刻t1から閉弁動作開始時刻t3までの期間内の時刻t1から時刻t2までの所定期間Δtである比較的短い期間を利用し、この期間Δtで流量センサー20の羽根車20aの積算回転数N[rev]を検知することにより、この所定期間Δtに行われる水洗大便器2への瞬間的な吐水量に相当する瞬間流量のばらつきや、電磁弁16が閉弁動作を開始してから閉止するまでに吐水口10から流出する閉止吐水量VH2,VL2のばらつきの影響を受けることなく、水洗大便器2への定流量吐水を実現することができる。
また、時刻t1で電磁弁16の開弁動作が開始してから時刻t3で電磁弁16の閉弁動作が開始するまでの期間において、流量センサー20が二次側通水路8b内の水流情報(流量情報)を瞬間的に検知した場合には、図4に示すように、各流動圧P1,P2,P3,P4における流量センサー20の羽根車20aの回転数n(電磁弁16を通過した二次側通水路8b内の通水の瞬間流量に相当)が、各流動圧P1,P2,P3,P4で非常にばらついており、水洗大便器2に吐水される総吐水量VTの誤差を縮めるのが難しい状況であるにもかかわらず、本実施形態では、電磁弁16の開弁動作開始時刻t1から閉弁動作開始時刻t3までの期間内の時刻t1から時刻t2までの比較的短い所定期間Δtにおいても、時間の経過と共にばらつくことなく、ほぼ比例的に増加する流量センサー20の羽根車20aの積算回転数N[rev]を安定して精度よく検知することができるため、水洗大便器2に吐水される総吐水量VTの誤差を精度よく縮めることができる。
さらに、所定期間Δtに流量センサー20が検知した二次側通水路8b内の流量情報に基づいて電磁弁開時間T1を決定することができ、電磁弁16が閉弁動作を開始してから閉止するまでに吐水口10から流出する閉止吐水量VH2,VL2を容易に考慮することができる。この結果、水流情報を瞬間的に測定して複雑な演算処理を行うことなく、自動給水装置1が設置される現場や地域、自動給水装置1の使用時間帯、毎回の使用状況等によって変動する給水圧や瞬間流量のばらつきを考慮した電磁弁開時間T1を簡易な構成により調整することができる。
また、二次側通水路8b内の水流により回転する羽根車20aを備えた流量センサー20が用いられているため、羽根車20aの回転のパルス数をカウントすることにより直接的且つ簡易に流量情報を得ることができ、流量情報に得るための演算処理の負荷を簡易な構成により減らすことができる。
なお、本発明の第2実施形態による自動給水装置においては、上述した第1実施形態による自動給水装置1と構成が同一であるが、電磁弁16の開閉制御(吐水量制御)の内容の一部が第1実施形態における制御内容と異なっているため、以下、制御内容の異なる部分のみについて説明を行い、これ以外の第1実施形態の制御内容と共通する部分については、説明を省略する。
ここで、図8の横軸は、電磁弁16の開弁時(時刻t1)に流量センサー20の羽根車20aの回転が開始してから、羽根車20aの積算回転数Nが20回転に達したときの時間t[s]を示し、図8の縦軸は、電磁弁開時間T1を示している。
また、図8に示す2つの線は、目標値である総吐水量VTがVAである場合と、総吐水量VTがVAよりも大きいVBである場合についてそれぞれ示している。
すなわち、図5において時刻t1から時刻t2’までの所定時間Δt’に算出された積算回転数NA’は、所定時間Δt’に二次側通水路8bを流れた通水の流量に相当するため、この積算回転数NA’に相当する流量に達するまでに要する所定時間Δt’に基づいて電磁弁開時間T1がTA’[s]として決定されたことになる。
また、電磁弁開時間T1が決定されると、電磁弁16の閉弁動作が開始する時刻t3がt1+TA’として決定され、この時刻t3になると実際に電磁弁16の閉弁動作が開始される。
2 水洗大便器
4 自動給水装置本体
6 給水口
8 通水路
8a 一次側通水路
8b 二次側通水路
8c 二次側通水路の入口
8d 通水路
10 吐水口
12 圧力室
14 ピストンバルブ(主弁体)
16 電磁弁
18 発電機
18a 羽根車
20 流量センサー(水流情報検知部)
20a 羽根車
22 コントローラ(制御部)
24 人体感知センサー
Claims (7)
- 使用者の動作に基づいて便器に洗浄水を自動的に吐水する自動給水装置であって、
洗浄水が給水される給水口が上流側に位置し、洗浄水を便器に吐水する吐水口が下流側に位置する通水路が形成され、この通水路に圧力室が設けられた自動給水装置本体と、
上記自動給水装置本体の圧力室内に設けられ、この圧力室内の水圧に応じて上記通水路を開閉する主弁体と、
上記自動給水装置本体の通水路に開閉可能に設けられ、開閉することにより上記圧力室内の水圧を変化させて上記主弁体を開閉させる電磁弁と、
上記自動給水装置本体の通水路に設けられ、この通水路内の水流情報を検知する水流情報検知部と、
この水流情報検知部により検知した上記水流情報に基づいて、上記電磁弁の開弁後の閉弁動作を開始する時期を調整し、便器洗浄を制御する制御部と、を有し、
上記制御部は、上記電磁弁の開弁動作開始時から上記電磁弁の閉弁動作開始時までの期間内の所定期間で上記水流情報検知部が検知した上記水流情報に基づいて、上記電磁弁が閉弁動作を開始してから上記主弁体が閉止するまでに上記吐水口から流出する閉止吐水量を考慮した上で、上記吐水口から上記便器に吐水される総吐水量が所定の吐水量になるように、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、上記電磁弁の閉弁動作を開始し、
上記所定期間は、上記電磁弁の開弁動作開始時から上記電磁弁の閉弁動作開始時までの全期間よりも短い一部期間であり、上記制御部は、上記所定期間で上記水流情報検知部が上記通水路内の流量情報を上記水流情報として検知し、上記流量情報に基づいて、上記閉止吐水量を考慮した上で、上記総吐水量が所定の吐水量となるように、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、上記電磁弁の閉弁動作を開始し、
上記制御部は、上記一部期間において、上記水流情報検知部が検知した上記通水路内の流量が所定の流量に達するまでに要する時間に基づいて、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を決定することを特徴とする自動給水装置。 - 使用者の動作に基づいて便器に洗浄水を自動的に吐水する自動給水装置であって、
洗浄水が給水される給水口が上流側に位置し、洗浄水を便器に吐水する吐水口が下流側に位置する通水路が形成され、この通水路に圧力室が設けられた自動給水装置本体と、
上記自動給水装置本体の圧力室内に設けられ、この圧力室内の水圧に応じて上記通水路を開閉する主弁体と、
上記自動給水装置本体の通水路に開閉可能に設けられ、開閉することにより上記圧力室内の水圧を変化させて上記主弁体を開閉させる電磁弁と、
上記自動給水装置本体の通水路に設けられ、この通水路内の水流情報を検知する水流情報検知部と、
この水流情報検知部により検知した上記水流情報に基づいて、上記電磁弁の開弁後の閉弁動作を開始する時期を調整し、便器洗浄を制御する制御部と、を有し、
上記制御部は、上記電磁弁の開弁動作開始時から上記電磁弁の閉弁動作開始時までの期間内の所定期間で上記水流情報検知部が検知した上記水流情報に基づいて、上記電磁弁が閉弁動作を開始してから上記主弁体が閉止するまでに上記吐水口から流出する閉止吐水量を考慮した上で、上記吐水口から上記便器に吐水される総吐水量が所定の吐水量になるように、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、上記電磁弁の閉弁動作を開始し、
上記所定期間は、上記電磁弁の開弁動作開始時から上記電磁弁の閉弁動作開始時までの全期間よりも短い一部期間であり、上記制御部は、上記所定期間で上記水流情報検知部が上記通水路内の流量情報を上記水流情報として検知し、上記流量情報に基づいて、上記閉止吐水量を考慮した上で、上記総吐水量が所定の吐水量となるように、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、上記電磁弁の閉弁動作を開始し、
上記制御部は、上記一部期間における所定時間内に流れた上記通水路内の流量に基づいて、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を決定することを特徴とする自動給水装置。 - 使用者の動作に基づいて便器に洗浄水を自動的に吐水する自動給水装置であって、
洗浄水が給水される給水口が上流側に位置し、洗浄水を便器に吐水する吐水口が下流側に位置する通水路が形成され、この通水路に圧力室が設けられた自動給水装置本体と、
上記自動給水装置本体の圧力室内に設けられ、この圧力室内の水圧に応じて上記通水路を開閉する主弁体と、
上記自動給水装置本体の通水路に開閉可能に設けられ、開閉することにより上記圧力室内の水圧を変化させて上記主弁体を開閉させる電磁弁と、
上記自動給水装置本体の通水路に設けられ、この通水路内の水流情報を検知する水流情報検知部と、
この水流情報検知部により検知した上記水流情報に基づいて、上記電磁弁の開弁後の閉弁動作を開始する時期を調整し、便器洗浄を制御する制御部と、を有し、
上記制御部は、上記電磁弁の開弁動作開始時から上記電磁弁の閉弁動作開始時までの期間内の所定期間で上記水流情報検知部が検知した上記水流情報に基づいて、上記電磁弁が閉弁動作を開始してから上記主弁体が閉止するまでに上記吐水口から流出する閉止吐水量を考慮した上で、上記吐水口から上記便器に吐水される総吐水量が所定の吐水量になるように、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、上記電磁弁の閉弁動作を開始し、
上記所定期間は、上記電磁弁の開弁動作開始時から上記電磁弁の閉弁動作開始時までの全期間よりも短い一部期間であり、上記制御部は、上記所定期間で上記水流情報検知部が上記通水路内の流量情報を上記水流情報として検知し、上記流量情報に基づいて、上記閉止吐水量を考慮した上で、上記総吐水量が所定の吐水量となるように、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、上記電磁弁の閉弁動作を開始し、
上記一部期間は、上記電磁弁の開弁動作の開始時刻から所定時間経過後までの期間であることを特徴とする自動給水装置。 - 使用者の動作に基づいて便器に洗浄水を自動的に吐水する自動給水装置であって、
洗浄水が給水される給水口が上流側に位置し、洗浄水を便器に吐水する吐水口が下流側に位置する通水路が形成され、この通水路に圧力室が設けられた自動給水装置本体と、
上記自動給水装置本体の圧力室内に設けられ、この圧力室内の水圧に応じて上記通水路を開閉する主弁体と、
上記自動給水装置本体の通水路に開閉可能に設けられ、開閉することにより上記圧力室内の水圧を変化させて上記主弁体を開閉させる電磁弁と、
上記自動給水装置本体の通水路に設けられ、この通水路内の水流情報を検知する水流情報検知部と、
この水流情報検知部により検知した上記水流情報に基づいて、上記電磁弁の開弁後の閉弁動作を開始する時期を調整し、便器洗浄を制御する制御部と、を有し、
上記制御部は、上記電磁弁の開弁動作開始時から上記電磁弁の閉弁動作開始時までの期間内の所定期間で上記水流情報検知部が検知した上記水流情報に基づいて、上記電磁弁が閉弁動作を開始してから上記主弁体が閉止するまでに上記吐水口から流出する閉止吐水量を考慮した上で、上記吐水口から上記便器に吐水される総吐水量が所定の吐水量になるように、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、上記電磁弁の閉弁動作を開始し、
上記制御部は、更に、上記総吐水量が上記所定の吐水量になっていない場合には、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を補正することを特徴とする自動給水装置。 - 使用者の動作に基づいて便器に洗浄水を自動的に吐水する自動給水装置であって、
洗浄水が給水される給水口が上流側に位置し、洗浄水を便器に吐水する吐水口が下流側に位置する通水路が形成され、この通水路に圧力室が設けられた自動給水装置本体と、
上記自動給水装置本体の圧力室内に設けられ、この圧力室内の水圧に応じて上記通水路を開閉する主弁体と、
上記自動給水装置本体の通水路に開閉可能に設けられ、開閉することにより上記圧力室内の水圧を変化させて上記主弁体を開閉させる電磁弁と、
上記自動給水装置本体の通水路に設けられ、この通水路内の水流情報を検知する水流情報検知部と、
この水流情報検知部により検知した上記水流情報に基づいて、上記電磁弁の開弁後の閉弁動作を開始する時期を調整し、便器洗浄を制御する制御部と、を有し、
上記制御部は、上記電磁弁の開弁動作開始時から上記電磁弁の閉弁動作開始時までの期間内の所定期間で上記水流情報検知部が検知した上記水流情報に基づいて、上記電磁弁が閉弁動作を開始してから上記主弁体が閉止するまでに上記吐水口から流出する閉止吐水量を考慮した上で、上記吐水口から上記便器に吐水される総吐水量が所定の吐水量になるように、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、上記電磁弁の閉弁動作を開始し、
上記所定期間は、上記電磁弁の開弁動作開始時から上記電磁弁の閉弁動作開始時までの全期間よりも短い一部期間であり、上記制御部は、上記所定期間で上記水流情報検知部が上記通水路内の流量情報を上記水流情報として検知し、上記流量情報に基づいて、上記閉止吐水量を考慮した上で、上記総吐水量が所定の吐水量となるように、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を調整し、この調整した時期に達したときに、上記電磁弁の閉弁動作を開始し、
上記制御部は、更に、上記総吐水量が上記所定の吐水量になっていない場合には、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を補正することを特徴とする自動給水装置。 - 上記一部期間は、上記電磁弁の開弁動作の開始時刻から所定時間経過後までの期間である請求項1又は2に記載の自動給水装置。
- 上記制御部は、更に、上記総吐水量が上記所定の吐水量になっていない場合には、上記電磁弁の閉弁動作を開始する時期を補正する請求項1乃至3、6の何れか1項に記載の自動給水装置。
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