JP5870856B2 - Electrically driven valve - Google Patents
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Description
本発明は、流体の流れを電気信号に応じて遮断する電気的駆動弁に関するものである。特に、上流側に逆止弁が設置されている配管経路の電気的駆動弁に適用される。 The present invention relates to an electrically driven valve that blocks a fluid flow in response to an electrical signal. In particular, the present invention is applied to an electrically driven valve in a piping path in which a check valve is installed on the upstream side.
従来、給水ラインに逆止弁が設けられ、この逆止弁の下流側で弁本体の遮断に伴う高圧化現象(水撃またはウォータハンマ)が発生すると、高圧化現象を引き起こした弁本体にダメージを与える。また、高圧化現象を引き起こした弁本体だけではなく、配管でつながった別の弁本体にも高圧が作用し、弁本体の耐久性に悪影響を与える。このような圧力をもらい圧と称することにする。 Conventionally, a check valve has been provided in the water supply line, and if a high pressure phenomenon (water hammer or water hammer) accompanying the shutoff of the valve body occurs downstream of this check valve, the valve body that caused the high pressure phenomenon will be damaged. give. In addition, not only the valve body causing the high pressure phenomenon, but also another valve body connected by piping acts on the valve body, which adversely affects the durability of the valve body. Such pressure is given and referred to as pressure.
特許文献1に記載の給水装置は、もらい圧による電気駆動弁の作動不良を防止できる給水装置を提供するものである。このために、電気駆動弁と、該電気駆動弁よりも上流側の1次側水路と、該電気駆動弁よりも下流側の2次側水路とを備えてなる給水装置において、1次側水路内の水圧が所定圧以上になったときに該1次側水路内の圧力を2次側水路に逃すためのリリーフ弁を設けている。
The water supply apparatus described in
上記特許文献1の技術によると、リリーフ弁で過大な水圧を逃がすことができるが、リリーフ弁のような機械的な機構を追加する必要がある。また、配管経路に機械的な水撃対策を施すことも考えられるが、この選択は給水装置の施工業者に主として委ねられ、電気的駆動弁を持つ装置側の要望が受け入れられないことも考えられる。従って、電気信号により弁本体を開閉する電気的駆動弁において簡単な構成で自身が発生する高圧に対して対策できる構成が望まれる。
According to the technique disclosed in
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、流体が流れる配管に設けられる電気的駆動弁において、弁本体の遮断時に発生する高圧によって弁本体に悪影響を与えにくい電気的駆動弁を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and in an electrically driven valve provided in a pipe through which a fluid flows, the valve body is caused by a high pressure generated when the valve body is shut off. An object of the present invention is to provide an electrically driven valve that does not adversely affect the operation.
従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。 Descriptions of patent documents listed as prior art can be introduced or incorporated by reference as explanations of technical elements described in this specification.
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、流体が流れる配管(7)にとりつけられる電気的駆動弁(1)であって、電気信号に伴って開閉される弁本体(1a、27)と、弁本体(1a、27)の開閉を制御する制御装置(23)と、制御装置(23)に電気信号を供給し、電気信号に応じて制御装置(23)を介して弁本体(1a、27)を駆動させる電気信号入力部(20)と、を備え、制御装置(23)は、電気信号入力部(20)からの電気信号に応じて弁本体(1a、27)を開閉し弁本体(1a、27)を通過する流体の流量を制御する流量制御手段(S402、S404)と、弁本体(1a、27)を流れる流体の流れを遮断した後、予め定められた圧力抜き開弁時間(t5)だけ弁本体(1a、27)を電気信号の有無に関わらず開弁し弁本体(1a、27)の上流側に蓄積された流体の圧力を軽減する圧力抜き手段(S407〜S409)とを備え、制御装置(23)は、流量制御手段(S402、S404)により弁本体(1a、27)を流れる流体の流れを遮断した後、予め設定された待機時間(t4)経過した後に、圧力抜き手段(S407〜S409)により弁本体(1a、27)の上流側に蓄積された流体の圧力を軽減し、弁本体(1a、27)の上流側は、流体を通して別の弁本体(2a)に連通しており、制御装置(23)は、圧力抜き手段(S407〜S409)により弁本体(1a、27)を閉弁してから、待機時間(t4)より長い予め定めた経過時間(t6)を経過した後に、圧力抜き手段(S407〜S409)により、弁本体(1a、27)を電気信号入力部(20)からの電気信号の有無に関わらず開弁し、弁本体(1a、27)の上流側に蓄積された流体の圧力を圧力抜き手段(S407〜S409)により軽減することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means. That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided an electrically driven valve (1) attached to a pipe (7) through which a fluid flows, and a valve body (1a, 27) that is opened and closed in accordance with an electrical signal, A control device (23) for controlling the opening and closing of the main body (1a, 27), an electric signal is supplied to the control device (23), and the valve main body (1a, 27) is supplied via the control device (23) according to the electric signal. The control device (23) opens and closes the valve body (1a, 27) in response to an electrical signal from the electrical signal input section (20), and drives the valve body (1a). , 27) and a flow rate control means (S402, S404) for controlling the flow rate of the fluid passing through the valve body (1a, 27), and a predetermined pressure relief valve opening time (t5) Only the valve body (1a, 27) is concerned with the presence or absence of electrical signal Without Bei example a pressure vent means (S407~S409) to reduce the pressure of the accumulated fluid on the upstream side of the opening and valve body (1a, 27), the control unit (23), flow control means (S402, After shutting off the flow of the fluid flowing through the valve body (1a, 27) by S404), after a preset waiting time (t4) has elapsed, the pressure relief means (S407 to S409) causes the valve body (1a, 27) to The pressure of the fluid accumulated on the upstream side is reduced, the upstream side of the valve body (1a, 27) communicates with another valve body (2a) through the fluid, and the control device (23) includes pressure release means. After the valve body (1a, 27) is closed by (S407 to S409) and after a predetermined elapsed time (t6) longer than the standby time (t4), the pressure relief means (S407 to S409) Valve body (1a, 7) is opened regardless of the presence or absence of an electrical signal from the electrical signal input section (20), and the pressure of the fluid accumulated on the upstream side of the valve body (1a, 27) is released by the pressure relief means (S407 to S409). It is characterized by mitigation.
この発明によれば、弁本体(1a、27)を流れる流体の流れを遮断した後、予め定められた圧力抜き開弁時間(t5)だけ弁本体(1a、27)を電気信号の有無に関わらず開弁し、弁本体(1a、27)の上流側に蓄積された流体の圧力を軽減する圧力抜き手段(S407〜S409)を備えるから、弁本体(1a、27)の遮断に伴う異常な高圧で弁本体(1a、27)に悪影響を与えることが少ない電気的駆動弁(1)を提供することができる。 According to this invention, after the flow of the fluid flowing through the valve body (1a, 27) is interrupted, the valve body (1a, 27) is connected to the presence or absence of an electrical signal for a predetermined pressure release valve opening time (t5). Since it is provided with pressure relief means (S407 to S409) for reducing the pressure of the fluid accumulated on the upstream side of the valve body (1a, 27) without any trouble, abnormalities accompanying the shutoff of the valve body (1a, 27) are provided. It is possible to provide an electrically driven valve (1) that does not adversely affect the valve body (1a, 27) at a high pressure.
なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。 In addition, the code | symbol in parentheses described in a claim and each said means is an example which shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later easily, and limits the content of invention is not.
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。 A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration.
各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。 Not only combinations of parts that clearly indicate that the combination is possible in each embodiment, but also the embodiments are partially combined even if they are not clearly specified unless there is a problem with the combination. It is also possible.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1ないし図5を用いて詳細に説明する。図1に示す自動水栓の水道配管系において電気的駆動弁を成す第1自動水栓1と第2自動水栓2が設けられ、これら自動水栓1、2の上流側に電気温水器4を保護する保護用の逆止弁3設置されている。また、配管7においては、逆止弁3の上流側に電気温水器4が設けられている。この電気温水器4は手洗いの水を温めるために使用されるものである。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. A first
更に、電気温水器4の上流側に、電気温水器4内の流体を成す湯水が上流側に戻らないようにするための別の逆止弁を成す逆流阻止用の逆止弁5が設けられている。なお、これらの逆止弁3、5には2.5MPaのリリーフ弁が使用される。
Further, a check valve 5 for preventing a reverse flow is provided on the upstream side of the electric water heater 4 to form another check valve for preventing the hot water forming the fluid in the electric water heater 4 from returning to the upstream side. ing. Note that a relief valve of 2.5 MPa is used for these
ここで逆止弁3が設置される目的は、自動水栓1、2で発生した水撃(ウォータハンマW/Hと呼ぶ)により電気温水器4にダメージが与えられるのを防止するためであり、別の逆止弁5が設置される目的は、上述の通り湯水が一次配管側に逆流するのを防止するためである。
Here, the purpose of installing the
この配管系統においては、図2に示したように、自動水栓1を使用するために、自動水栓1内の電磁弁1aを開弁し、自動水栓1から水が流れると、圧力が低下する。そして、使用後に自動水栓1を閉弁すると、その流れが急に止まるため、水の慣性力により瞬間的に水圧の急上昇(ウォータハンマW/H)が生じる。
In this piping system, as shown in FIG. 2, in order to use the
逆止弁3または5が設置されていなければ、この慣性力は上流側に伝わり、配管系統全体で吸収され、直ぐに自動水栓1の一次側は定常圧力に戻るが、逆止弁3または5が設置されていると、発生した上昇圧力は、逆止弁3または5により阻害されるため一次配管6側に圧力が開放されず、自動水栓1と逆止弁3または5の間でこもり圧として保持される。
If the
また、弁本体を成す自動水栓1を使用しなくても、他の弁本体を成す自動水栓2(または手動弁)を使用することにより発生したウォータハンマ(もらいウォータハンマと呼ぶ)が加えられることもあり、これらの上昇水圧も逆止弁3または5により、こもり圧として保持される。なお、図1の配管7、9、10、6の順に圧力が低下している。
In addition, even if the
このようなこもり圧は、自動水栓1または2が、再使用されるまで常に掛かり続け、その値は、逆止弁3または5の降伏圧力の範囲内の値となり、例えば最大2.5MPaとなる。この最大2.5MPaの圧力は、定常時の二次配管7内の水圧が0.1〜0.2MPaであるため、定常時の10倍〜20倍の高圧が印加されることを意味する。ちなみに一次配管6内の水圧は、図2に示すように最大0.75MPa程度である。
Such a bulging pressure is always applied until the
このようなこもり圧が長時間、繰り返し自動水栓1、2内の電磁弁1a、2aに加えられることにより、電磁弁1a、2aの寿命が短くなる可能性がある。なお、電磁弁1a、2aの先には、蛇口1b、2bが設けられ、各電磁弁1a、2aは、夫々のコントローラ1c、2cによって開弁閉弁が制御されるパイロット式電磁弁であり、コントローラ1c、2cから開弁用パルス電圧が印加されると開弁し、その後通電を断っても閉弁用パルス電圧が印加されるまで開弁状態を保持するラッチ式電磁弁から成る。なお、電磁弁1aは、本発明に言う弁本体を形成する。
When such a bulging pressure is repeatedly applied to the electromagnetic valves 1a and 2a in the
図3の自動水栓のブロック構成は、図1の自動水栓1にも自動水栓2にも適用される。従って、図3においては、図1の弁本体を成す電磁弁1a(電磁弁2a)を電磁弁27として図示する。また、図1のコントローラ1cは図2において、コントローラ22として示している。
The automatic faucet block configuration of FIG. 3 is applied to both the
図3において、電源回路21は、外部から入力されるAC100VをDC5Vに変換し、コントローラ22内の各回路部を作動させるために必要な電源を各回路部に供給するものである。
In FIG. 3, a
制御回路23は、本発明の制御装置を成し、マイクロコンピュータを使用した回路であり、自動水栓1全体の動作を制御するものである。発光回路24は、検知対象物(手指等)が近くに有るか無いかを検出するために制御回路23からの指令信号に従い、近接センサ用の光を投光するものである。
The
受光回路25は、検知対象物による赤外線等の光の遮断又は反射を検知する。例えば、反射光を受光し、その受光量が閾値以上であった場合、検知対象物有りを示す検知信号を、制御回路23に出力するものである。発光回路24と受光回路25とは、電気信号入力部20を形成する。電磁弁駆動回路26は、制御回路23の指令信号に従い、電磁弁27を開弁または閉弁するための駆動信号(パルス電圧)を当該電磁弁27の電磁コイル27cに出力するためのものである。
The
圧力開放選択スイッチ28は、圧力開放動作をさせるか否かを選択するためのスイッチである。この圧力開放選択スイッチ28の使い方としては、例えば、図1の配管7の上流に逆止弁3または5が設置されている場合は、こもり圧が発生するおそれがあるため圧力開放選択スイッチ28をONにして圧力開放動作をさせ、こもり圧を開放するようにする。
The pressure
一方、上流に逆止弁3または5が設置されてない場合は、こもり圧が発生するおそれが無いため圧力開放選択スイッチ28をOFFにして、圧力開放動作をさせないようにする。上流に逆止弁3または5が設置されてないときに圧力開放選択スイッチ28をONしても動作上は問題ないが、圧力開放動作をさせるための余分なエネルギーが費やされるため、省エネルギー上好ましくない。
On the other hand, when the
図3において、検知対象物(手指等)がある場合、制御回路23からの指令信号に基づく開弁信号が出力されるため、電磁弁駆動回路26を介して電磁弁27、つまり図1の電磁弁1aが開かれ、図1の自動水栓1の蛇口1bから出水する。
In FIG. 3, when there is an object to be detected (such as a finger), a valve opening signal based on a command signal from the
これと同時に、図1の逆止弁3と電磁弁1a間の配管7内の水圧は、電磁弁1aが開かれたことにより低下する。そして検知対象物がある限り出水は継続され、配管7内の水圧(出水圧)も継続する。なおこの出水の期間(弁本体1aの流体流動時間t2)は一般的に10秒程度である。
At the same time, the water pressure in the
次に、検知対象物が無くなると、制御回路23からの指令信号に基づく閉弁信号が電磁弁駆動回路26に出力されることにより、電磁弁1a(27)が閉じられるが、これにより止水するため、ウォータハンマ(W/H)が発生し、逆止弁3と電磁弁1a(27)間の配管7内の水圧は一気に上昇する。
Next, when there is no object to be detected, a valve closing signal based on a command signal from the
更に、電磁弁1a(27)の上流側には逆止弁3または5があるため、一旦上昇した圧力は上流側に開放されることが無く、こもり圧として保持される。そこで、閉弁後僅かな待機時間t4時間の経過を待って、以下に示す圧力開放動作を行う。
Furthermore, since there is the
すなわち、制御回路23から電磁弁駆動回路26を介して電磁弁1a(27)を短時間(圧力抜き開弁時間t5)だけ開いて、保持された圧力を開放した後、大流量の水が流れる前に(開弁からt5秒後)再び自動的に閉弁する。
That is, the solenoid valve 1a (27) is opened from the
ここにおける閉弁時には、開弁が短時間(圧力抜き開弁時間t5)であり大流量の水が流れていないため、水による慣性力はほとんどないことから、閉弁してもウォータハンマ(W/H)が発生することはほとんどなく、従って閉弁後にこもり圧が発生することはない。 When the valve is closed, since the valve is opened for a short time (pressure release valve opening time t5) and a large amount of water is not flowing, there is almost no inertial force due to water. / H) is rarely generated, and therefore, no bulge pressure is generated after the valve is closed.
しかし、この後、配管7につながった別の弁本体2a(図1における自動水栓2の弁本体を成す電磁弁2a)が使用されることにより、もらいウォータハンマ(W/H)が発生し、再び、配管7の水圧は、大きなこもり圧が保持される場合がある。これに対しては、圧力開放動作終了後、所定の経過時間t6毎に、同様の圧力開放動作(短時間の電磁弁開弁)を繰り返すようにしていることから、長期間にわたりこもり圧が配管7内に保持されることはない。そのため、自動水栓1、2の電磁弁1a、2aの寿命が短くなることが防止できる。
However, a water hammer (W / H) is generated by using another valve body 2a (electromagnetic valve 2a constituting the valve body of the
以下、図4および図5を用いて、第1実施形態の作動を説明する。 Hereinafter, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
図4において、制御がスタートすると、ステップS401にて、検知対象物(手指等の検知物)が有るか無いかを判定する。検知対象物(検知物)が有る場合、ステップS402に進み、制御回路23からの指令信号に基づく開弁信号が出力されるため、電磁弁駆動回路26を介して電磁弁27(図1の電磁弁1a)の電磁コイル27cに図5の開弁用のパルス電圧Poが印加されて電磁弁1a(27)が開かれ、図1の自動水栓1の蛇口1bから出水する。
In FIG. 4, when control is started, it is determined in step S401 whether or not there is a detection target (detected object such as a finger). If there is an object to be detected (detected object), the process proceeds to step S402, and a valve opening signal based on a command signal from the
これにより図5のように、弁駆動は開弁となり、出水動作は、出水となる。これと同時に、図5にて示す逆止弁3と電磁弁1a間の配管7内の水圧は、電磁弁1aが開かれたことにより定常水圧から出水圧まで低下する。そして検知対象物がある限り出水は継続され、配管7内の水圧(出水圧)も継続する。
Accordingly, as shown in FIG. 5, the valve drive is opened, and the water discharge operation is water discharge. At the same time, the water pressure in the
次に、図4のステップS403において、検知対象物が無くなると、ステップS404に進み、制御回路23からの指令信号に基づく閉弁信号(指令)が、電磁弁駆動回路26に出力され、電磁弁駆動回路26から閉弁用のパルス電圧Pcが出力されることにより、電磁弁1a(27)が閉じられ、図5の弁駆動は閉弁となる。この止水により、ウォータハンマ(W/H)が発生し、逆止弁3と電磁弁1a(27)間の配管7内の水圧は一気に上昇する。
Next, when there is no object to be detected in step S403 in FIG. 4, the process proceeds to step S404, and a valve closing signal (command) based on the command signal from the
このように逆止弁3または5があるため、一旦上昇した圧力は上流側に開放されることが無く、こもり圧として保持される。そこで、図4のステップS405にて圧力開放選択スイッチ28(図3)がオンしている場合は、ステップS406に進んだ後、閉弁後の僅かな待機時間t4時間の経過を待って、ステップS407に進んで電磁弁1a(27)に再び短時間(図5の時間t1)パルス電圧Poを与えて短時間開弁し圧力開放動作を行う。
Since there is the
その後、ステップS408に進んで圧力抜き開弁時間t5の経過を待った後に、ステップS409で電磁弁1a(27)の電磁コイル27cに閉弁用のパルス電圧Pcを再び短時間(図5の時間t3)印加して弁本体と成る電磁弁1a(27)を閉弁する。
Thereafter, the process proceeds to step S408, and after the elapse of the pressure release valve opening time t5, the valve closing pulse voltage Pc is again applied to the
このように、ステップS408に進み、保持された圧力を開放した後、大流量の水が流れる前に(開弁から圧力抜き開弁時間t5秒後)、ステップS409にて再び自動的に電磁弁1a(27)に時間t3の閉弁用のパルス電圧Pcを印加して閉弁作動を行う。なお、圧力抜き開弁時間t5は、この実施形態においては0.1秒である。 In this way, the process proceeds to step S408, and after the retained pressure is released, before the large flow of water flows (after the valve opening time t5 seconds after the valve is opened), the electromagnetic valve is automatically re-opened in step S409. The valve closing operation is performed by applying a pulse voltage Pc for valve closing at time t3 at 1a (27). The pressure relief valve opening time t5 is 0.1 seconds in this embodiment.
ここにおける閉弁時には、開弁が短時間であり大流量の水が流れていないため、水による慣性力はほとんどないことから、閉弁してもウォータハンマ(W/H)が発生することはほとんどなく、従って閉弁後にこもり圧が発生することはなく定常圧力となる。 When the valve is closed, since the valve is opened for a short time and a large amount of water is not flowing, there is almost no inertial force due to water, so that water hammer (W / H) is generated even when the valve is closed. There is almost no, therefore, a bulging pressure is not generated after the valve is closed, and a steady pressure is obtained.
しかし、この後、配管7につながった他の自動水栓の弁本体(図1における自動水栓2の電磁弁2a)が使用され、開弁後の閉弁動作に伴って、もらいウォータハンマ(W/H)が発生し、再び、配管7の水圧は、大きなこもり圧が保持される場合がある。
However, after this, the valve body of another automatic faucet connected to the pipe 7 (the electromagnetic valve 2a of the
これに対しての対策を以下に説明する。ステップS409の電磁弁閉弁動作の後でステップS410に進んで経過時間t6のカウントを行うタイマ(T6タイマと称する)をクリアし、ステップS401に戻る。この場合、ステップS401にて検知対象物が無くてもステップS411で圧力開放選択スイッチ28がONしている場合は、更にステップS412に進んだ後、T6タイマでの経過時間t6の経過を待ってステップS406に進む。
A countermeasure for this will be described below. After the solenoid valve closing operation in step S409, the process proceeds to step S410, the timer for counting the elapsed time t6 (referred to as T6 timer) is cleared, and the process returns to step S401. In this case, even if there is no object to be detected in step S401, if the pressure
ステップS406にて僅かな待機時間t4時間の経過を待って、ステップS407に進んで電磁弁1a(27)に短時間(t1)の開弁用のパルス電圧Poを印加して、電磁弁1a(27)を開き、圧力開放動作を行う。 In step S406, after a short waiting time t4 has elapsed, the process proceeds to step S407, where a short-time (t1) valve-opening pulse voltage Po is applied to the solenoid valve 1a (27), and the solenoid valve 1a ( 27) is opened and the pressure release operation is performed.
これにより、図5のように、もらいウォータハンマW/Hによりこもり圧が発生していても、経過時間t6経過後に圧力開放動作が自動的に行われ定常水圧に復帰する。この経過時間t6経過後の圧力開放動作は、自動水栓1での出水動作を伴う弁動作後の圧力開放動作と同じタイムスケジュール(t1、t5、t3)で行われる。
As a result, as shown in FIG. 5, even if the bulging pressure is generated by the water hammer W / H, the pressure release operation is automatically performed after the elapsed time t6 has elapsed, and the normal water pressure is restored. The pressure release operation after the elapsed time t6 has elapsed is performed with the same time schedule (t1, t5, t3) as the pressure release operation after the valve operation accompanied by the water discharge operation in the
このように、出水動作後の圧力開放動作終了後、経過時間t6毎に、同様の圧力開放動作(短時間の電磁弁開弁)を繰り返すようにしていることから、長期間にわたりこもり圧が図1の配管7内に保持されることはない。そのため、自動水栓1、2内の電磁弁1a、2aの寿命が短くなることが防止できる。
As described above, after the pressure release operation after the water discharge operation is completed, the same pressure release operation (short-time solenoid valve opening) is repeated every elapsed time t6, so that the overpressure is maintained over a long period of time. It is not held in one
なお、ステップS412において、T6タイマが経過時間t6の経過に至っていないときは、ステップS413に進んでT6タイマでのカウントアップを続ける。また、自動水栓1、2の上流に図1の逆止弁3または5が設置されてない場合は、こもり圧が発生するおそれが無いため、圧力開放動作をさせる必要がない。この場合は、図3の圧力開放選択スイッチ28をONにせず、ステップS405およびステップS411でNOと判定し、圧力開放動作をおこなわない。
In step S412, when the elapsed time t6 has not reached the elapsed time t6, the process proceeds to step S413 and continues counting up with the T6 timer. Further, when the
このように、圧力開放選択スイッチ28のON、OFFが配管工事の施工業者等によって行われており、その配管系等において、圧力開放動作させる場合とさせない場合とを切替えられるようにしている。即ち、ステップ405で圧力開放選択スイッチ28がOFFされていたら圧力開放動作をせずスタート時点に戻り、ステップS411で圧力開放選択スイッチ28がOFFされていたら経過時間t6毎の自動圧力開放動作を行わず、スタート時点に戻るようになっている。
As described above, the pressure
なお、上記第1実施形態において、出水時間(弁本体1a、27内の流体流動時間)t2は、通常は手洗い期間中の10秒程度である。また、待機時間t4は数秒程度に設定される。また、圧力抜き開弁時間t5は0.1秒、経過時間t6は1時間程度に設定される。 In the first embodiment, the water discharge time (fluid flow time in the valve bodies 1a, 27) t2 is normally about 10 seconds during the hand washing period. The waiting time t4 is set to about several seconds. Further, the pressure release valve opening time t5 is set to 0.1 second, and the elapsed time t6 is set to about 1 hour.
(第1実施形態の作用)
以下に第1実施形態の作用をまとめて説明する。上記第1実施形態においては、流体が流れる配管7にとりつけられる電気的駆動弁1を有する。この電気的駆動弁1は、電気的に開閉される弁本体1a、27と、弁本体1a、27の開閉を制御する制御装置(制御回路)23と、制御装置23に電気信号を供給し、電気信号に応じて制御装置23を介して弁本体1a、27を駆動させる電気信号入力部20とを備える。
(Operation of the first embodiment)
The operation of the first embodiment will be collectively described below. In the said 1st Embodiment, it has the
そして、制御装置23は、電気信号入力部20からの電気信号に応じて弁本体1a、27を開閉し弁本体1a、27を通過する流体の流量を制御する流量制御手段S402、S404を有する。
The
また、制御装置23は、弁本体1a、27を流れる流体の流れを遮断した後、予め定められた圧力抜き開弁時間t5だけ弁本体1a、27を電気信号の有無に関わらず開弁し弁本体1a、27の上流側に蓄積された流体の圧力を軽減する圧力抜き手段S407〜S409を備える。
Further, the
これによれば、弁本体1a、27を流れる流体の流れを遮断した後、予め定められた圧力抜き開弁時間t5だけ弁本体1a、27を電気信号の有無に関わらず開弁し、弁本体1a、27の上流側に蓄積された流体の圧力を軽減する圧力抜き手段S407〜S409を備えるから、弁本体1a、27の遮断に伴う異常な高圧で弁本体1a、27に悪影響を与えることが少ない電気的駆動弁1を提供することができる。
According to this, after shutting off the flow of the fluid flowing through the
また、配管7は弁本体1a、27の上流側に逆止弁3または5を有している。これによれば、特に、異常な圧力が蓄積され易い「弁本体1a、27の上流側に逆止弁3または5を有している配管系等」において上記第1実施形態が有益である。
Further, the
更に、流量制御手段S402、S404により弁本体1a、27を流れる流体の流れを遮断した後、予め設定された待機時間t4経過した後に、圧力抜き手段S407〜S409により弁本体1a、27の上流側に蓄積された流体の圧力を軽減する。
Further, after the flow of the fluid flowing through the
これによれば、弁本体1a、27を流れる流体の流れを遮断したことに伴って上昇した流体の圧力を圧力抜き手段S407〜S409の作動により低下させることができる。
According to this, it is possible to reduce the pressure of the fluid that has risen due to the interruption of the flow of the fluid flowing through the
加えて、流量制御手段(S402、S404)によって流体が流れる時間より短い予め設定された圧力抜き開弁時間(t5)だけ弁本体(1a、27)を開弁して、弁本体(1a、27)と逆止弁との間の前記流体の圧力を軽減する。 In addition, the valve body (1a, 27) is opened for a preset pressure release valve opening time (t5) shorter than the time when the fluid flows by the flow rate control means (S402, S404), and the valve body (1a, 27) is opened. ) And the check valve.
これによれば、圧力抜き開弁時間t5だけ弁本体1a、27を開弁して、弁本体1a、27の上流側に蓄積された流体の圧力を軽減するから、開弁時間が長すぎたり短すぎたりしないで、開弁に伴う流体の流れを制限しつつ必要な程度の圧力抜きを行うことができる。
According to this, since the
次に、弁本体1a、27の上流側が流体を通して別の弁本体2aに連通している。この場合、圧力抜き手段S407〜S409により弁本体1a、27を閉弁してから、待機時間t4より長い予め定めた経過時間t6を経過した後に、圧力抜き手段S407〜S409が、弁本体1a、27を電気信号入力部20からの電気信号の有無に関わらず開弁し、弁本体1a、27の上流側に蓄積された流体の圧力を圧力抜き手段S407〜S409により軽減する。
Next, the upstream side of the
これによれば、弁本体1a、27の上流側が流体を通して別の弁本体2aに連通していつ配管系統においては、弁本体1a、27が流れを遮断しなくても、別の弁本体2aによる流体の遮断により高圧が蓄積されることがあるが、そのような場合においても、待機時間t4より長い予め定めた経過時間t6を経過した後に、圧力抜き手段S407〜S409が、弁本体1a、27を電気信号入力部20からの電気信号の有無に関わらず開弁し、弁本体1a、27の上流側に蓄積された流体のもらい圧を軽減するから、高圧が長時間弁本体1a、27内に残存することが無い。
According to this, even when the upstream side of the
また、電気信号入力部20からの電気信号の有無に関わらず圧力抜き手段S407〜S409により開弁し、弁本体1a、27の上流側に蓄積された流体の圧力を軽減する作動を、選択的に無効にする圧力開放選択スイッチ28が設けられている。
In addition, the operation of reducing the pressure of the fluid accumulated on the upstream side of the
これによれば、配管系等の特殊性から圧力抜きが不要または圧力抜きにより別の弊害があるときには、圧力開放選択スイッチ28の操作により、圧力抜き手段S407〜S409による流体の圧力を軽減する作動が起こらないようにすることができる。
According to this, when pressure relief is unnecessary or there is another harmful effect due to pressure relief due to the particularity of the piping system or the like, the operation of reducing the fluid pressure by the pressure relief means S407 to S409 is performed by operating the pressure
更に、弁本体1a、27は、パイロット式電磁弁の主弁から構成されている。そして、ステップS402、S404あるいはステップS407、S409では、パイロット式電磁弁の電磁コイル27cに開弁用のパルス電圧Po(時間はt1)と閉弁用のパルス電圧Pc(時間はt3)との印加を電磁弁駆動回路26に指令する。従って、パルス電圧を印加するだけで開弁閉弁作動するため、圧力抜きに伴い開閉の頻度が増加しても省電力化を図ることができる。
Further, the
加えて、電気信号入力部20は、弁本体1a、27を経由する流体の通過の必要性を自動的に検出して電気信号を供給する。そして、弁本体1a、27は、電気信号によって制御される自動弁の弁本体1a、27を成す。従って、自動的に弁本体1a、27の開弁および閉弁が行われる自動弁を備えた配管系統において、自動的に圧力抜きを行うという効果を発揮することができる。
In addition, the electric
次に、圧力抜き手段S407〜S409による弁本体1a、27の圧力抜き開弁時間t5は、2秒以下の例えば0.1秒である。従って、圧力抜き手段S407〜S409の作動による流体の漏洩量を気にならない程度に抑えることができる。
Next, the pressure relief valve opening time t5 of the
また、逆止弁3または5は、弁本体1a、27の上流側に設けられた電気温水器4の下流側または電気温水器4の上流側に設けられた逆止弁3または5から成る。従って、電気温水器用の上流側又は下流側に逆止弁3または5が設けられた配管7に使用される電気的駆動弁1の寿命を長くすることができる。
The
更に、電気信号入力部20は、赤外線等の光の遮断または反射により電気信号を発生し、弁本体1a、27は、自動水栓の電磁弁から構成される。そして、電磁弁の上流側に自動水栓の蛇口を流れる流体となる水の温度を上昇させて湯とする電気温水器4が設けられている。その上で、電気温水器4と弁本体1a、27の間に電気温水器4を保護する保護用の逆止弁3が設けられ、かつ電気温水器4の上流側に湯水の逆流を阻止する逆流阻止用の逆止弁5が設けられている。
Further, the electric
これによれば、洗面所等に装備されている自動水栓における弁本体を成す電磁弁1a(27)の耐久性を高めることができる。特に、使用頻度の少ない自動水栓で、電気温水器4により湯水が出るものは逆止弁も設けられているため、こもり圧に長時間さらされ易いが、この発明を適用することにより、特別な追加部品無しで、こもり圧を軽減することができる。 According to this, durability of the solenoid valve 1a (27) which comprises the valve main body in the automatic faucet equipped in the washroom etc. can be improved. In particular, an automatic faucet that is not frequently used and that produces hot water from the electric water heater 4 is also provided with a check valve, so that it is easy to be exposed to a heavy pressure for a long time. Without any additional parts, it is possible to reduce the bulk pressure.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上述した第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。図6のように、この第2実施形態は、圧力開放選択スイッチを省略したものである。また、ステップS401b、403bにおいては、自動弁による給水の必要性を判断している。これは第1実施形態のように近接センサで検知対象物の存在を検出するものに限らず水位センサからの信号や手動スイッチの操作の有無も含まれる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different configurations and features will be described. As shown in FIG. 6, in the second embodiment, the pressure release selection switch is omitted. In steps S401b and 403b, the necessity of water supply by an automatic valve is determined. This includes not only the proximity sensor that detects the presence of the detection target as in the first embodiment but also the presence or absence of a signal from the water level sensor and the operation of a manual switch.
つまり、この必要性は、自動弁を成す電気的駆動弁1a(27)が設けられるシステム(工場の配管システムや特定の機器)の他の制御手段から自動的にまた手動により与えられる。これによれば、給水後に閉弁した時は、必ず、自動圧力開放動作が行われる。また、経過時間t6経過後に繰り返し行われるもらい圧の圧力抜き作動も必ず行われる。 That is, this necessity is given automatically or manually from other control means of a system (a factory piping system or specific equipment) provided with the electrically driven valve 1a (27) forming an automatic valve. According to this, when the valve is closed after water supply, an automatic pressure release operation is always performed. In addition, the pressure release operation is always performed after the elapsed time t6.
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。図7のように、第3実施形態は、自動給水弁が電気信号入力部20(図3)からの信号によって給水して閉弁した後のみステップS406〜ステップS409の自動圧力開放動作を行ない、第1第2実施形態の経過時間(t6)毎の自動圧力開放動作を行わないものであり、逆止弁3と弁本体1a(27)との間に分岐配管の無い配管系統に用いられる電気的駆動弁に適用される。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Features different from the above-described embodiment will be described. As shown in FIG. 7, the third embodiment performs the automatic pressure release operation in steps S406 to S409 only after the automatic water supply valve supplies water with a signal from the electrical signal input unit 20 (FIG. 3) and closes the valve. The automatic pressure release operation is not performed every elapsed time (t6) of the first and second embodiments, and the electricity used for the piping system having no branch piping between the
(その他の実施形態)
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の第1実施形態では、給水系に使用したが排水系に使用しても良い。また流体は水に限らず、その他の液体、または蒸気等の気体でも良く。弁本体の遮断時の高圧が発生する用途に使用できる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified or expanded as follows. For example, in the first embodiment described above, it is used for a water supply system, but may be used for a drainage system. The fluid is not limited to water, but may be other liquid or gas such as vapor. Can be used in applications where high pressure is generated when the valve body is shut off.
例えば、上記実施形態のような洗面所における自動水栓の他に、全自動洗濯機、食器洗機、および工場内の電気的駆動弁等に対して適用することができる。また、もらい圧を発生する他の弁本体は、電気駆動弁である必要は無く、手動弁であっても良い。 For example, the present invention can be applied to a fully automatic washing machine, a dishwasher, an electrically driven valve in a factory, and the like in addition to an automatic faucet in a washroom as in the above embodiment. Further, the other valve body that generates the stylus need not be an electrically driven valve, and may be a manual valve.
また、逆止弁3および逆止弁5の両方が使用されている必要は無く、逆止弁3および逆止弁5のいずれか一方が用いられている配管系等に本発明を適用することができる。更に、電気的駆動弁とは弁を電磁石、電動機、圧電素子など特殊手段からなる電気的に駆動する手段を備えた弁を言う。
In addition, both the
20 電気信号入力部
S402、S404 流量制御手段
S407〜S409 圧力抜き手段
t4 待機時間
t5 圧力抜き開弁時間
t6 経過時間
t2 弁本体の流体流動時間(出水時間)
5 逆流阻止用の逆止弁
3 電気温水器を保護する保護用の逆止弁
20 Electric signal input unit S402, S404 Flow rate control means S407-S409 Pressure release means t4 Standby time t5 Pressure release valve opening time t6 Elapsed time t2 Fluid flow time of the valve body (water discharge time)
5 Check valve for preventing
Claims (10)
電気信号に伴って開閉される弁本体(1a、27)と、
前記弁本体(1a、27)の開閉を制御する制御装置(23)と、
前記制御装置(23)に電気信号を供給し、前記電気信号に応じて前記制御装置(23)を介して前記弁本体(1a、27)を駆動させる電気信号入力部(20)と、を備え、
前記制御装置(23)は、
前記電気信号入力部(20)からの前記電気信号に応じて前記弁本体(1a、27)を開閉し前記弁本体(1a、27)を通過する前記流体の流量を制御する流量制御手段(S402、S404)と、前記弁本体(1a、27)を流れる前記流体の流れを遮断した後、予め定められた圧力抜き開弁時間(t5)だけ前記弁本体(1a、27)を前記電気信号の有無に関わらず開弁し前記弁本体(1a、27)の上流側に蓄積された前記流体の圧力を軽減する圧力抜き手段(S407〜S409)とを備え、
前記制御装置(23)は、前記流量制御手段(S402、S404)により前記弁本体(1a、27)を流れる前記流体の流れを遮断した後、予め設定された待機時間(t4)経過した後に、前記圧力抜き手段(S407〜S409)により前記弁本体(1a、27)の上流側に蓄積された前記流体の圧力を軽減し、
前記弁本体(1a、27)の上流側は、前記流体を通して別の弁本体(2a)に連通しており、
前記制御装置(23)は、前記圧力抜き手段(S407〜S409)により前記弁本体(1a、27)を閉弁してから、前記待機時間(t4)より長い予め定めた経過時間(t6)を経過した後に、前記圧力抜き手段(S407〜S409)により、前記弁本体(1a、27)を前記電気信号入力部(20)からの前記電気信号の有無に関わらず開弁し、
前記弁本体(1a、27)の上流側に蓄積された前記流体の圧力を前記圧力抜き手段(S407〜S409)により軽減することを特徴とする電気的駆動弁。 An electrically driven valve (1) attached to a pipe (7) through which fluid flows,
A valve body (1a, 27) that is opened and closed in accordance with an electrical signal;
A control device (23) for controlling the opening and closing of the valve body (1a, 27);
An electric signal input unit (20) for supplying an electric signal to the control device (23) and driving the valve body (1a, 27) via the control device (23) according to the electric signal. ,
The control device (23)
A flow rate control means (S402) that opens and closes the valve body (1a, 27) according to the electrical signal from the electrical signal input unit (20) and controls the flow rate of the fluid passing through the valve body (1a, 27). , S404) and the flow of the fluid flowing through the valve body (1a, 27), the valve body (1a, 27) is connected to the electric signal for a predetermined pressure release valve opening time (t5). opened or without e Bei and pressure vent means (S407~S409) to reduce the pressure of the stored said fluid upstream of said valve body (1a, 27),
The control device (23), after blocking the flow of the fluid flowing through the valve body (1a, 27) by the flow rate control means (S402, S404), after a preset standby time (t4) has elapsed, The pressure relief means (S407 to S409) reduces the pressure of the fluid accumulated on the upstream side of the valve body (1a, 27),
The upstream side of the valve body (1a, 27) communicates with another valve body (2a) through the fluid,
The controller (23) has a predetermined elapsed time (t6) longer than the waiting time (t4) after the valve body (1a, 27) is closed by the pressure release means (S407 to S409). After the passage, the valve body (1a, 27) is opened by the pressure release means (S407 to S409) regardless of the presence or absence of the electrical signal from the electrical signal input unit (20),
An electrically driven valve characterized in that the pressure of the fluid accumulated on the upstream side of the valve body (1a, 27) is reduced by the pressure release means (S407 to S409) .
電気信号に伴って開閉される弁本体(1a、27)と、
前記弁本体(1a、27)の開閉を制御する制御装置(23)と、
前記制御装置(23)に電気信号を供給し、前記電気信号に応じて前記制御装置(23)を介して前記弁本体(1a、27)を駆動させる電気信号入力部(20)と、を備え、
前記制御装置(23)は、
前記電気信号入力部(20)からの前記電気信号に応じて前記弁本体(1a、27)を開閉し前記弁本体(1a、27)を通過する前記流体の流量を制御する流量制御手段(S402、S404)と、前記弁本体(1a、27)を流れる前記流体の流れを遮断した後、予め定められた圧力抜き開弁時間(t5)だけ前記弁本体(1a、27)を前記電気信号の有無に関わらず開弁し前記弁本体(1a、27)の上流側に蓄積された前記流体の圧力を軽減する圧力抜き手段(S407〜S409)とを備え、
更に、前記電気信号入力部(20)からの前記電気信号の有無に関わらず前記圧力抜き手段(S407〜S409)により開弁し前記弁本体(1a、27)の上流側に蓄積された前記流体の圧力を軽減する作動を選択的に無効にする圧力開放選択スイッチ(28)を備えることを特徴とする電気的駆動弁。 An electrically driven valve (1) attached to a pipe (7) through which fluid flows,
A valve body (1a, 27) that is opened and closed in accordance with an electrical signal;
A control device (23) for controlling the opening and closing of the valve body (1a, 27);
An electric signal input unit (20) for supplying an electric signal to the control device (23) and driving the valve body (1a, 27) via the control device (23) according to the electric signal. ,
The control device (23)
A flow rate control means (S402) that opens and closes the valve body (1a, 27) according to the electrical signal from the electrical signal input unit (20) and controls the flow rate of the fluid passing through the valve body (1a, 27). , S404) and the flow of the fluid flowing through the valve body (1a, 27), the valve body (1a, 27) is connected to the electric signal for a predetermined pressure release valve opening time (t5). Pressure release means (S407 to S409) that opens regardless of the presence or absence and reduces the pressure of the fluid accumulated on the upstream side of the valve body (1a, 27).
Further, the fluid that is opened by the pressure release means (S407 to S409) and accumulated on the upstream side of the valve body (1a, 27) regardless of the presence or absence of the electrical signal from the electrical signal input unit (20). pressure release selection switch (28) shall be the characteristic electrical driven valve further comprising a selectively disable the operation to reduce the pressure.
前記流量制御手段(S402、S404)は、前記パイロット式電磁弁の電磁コイル(27c)に開弁用のパルス電圧(Po)と閉弁用のパルス電圧(Pc)との印加を指令することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の電気的駆動弁。 The valve body (1a, 27) consists of a main valve of a pilot solenoid valve,
The flow rate control means (S402, S404) instructs the electromagnetic coil (27c) of the pilot type solenoid valve to apply a pulse voltage (Po) for valve opening and a pulse voltage (Pc) for valve closing. The electrically driven valve according to claim 1, wherein the valve is electrically driven.
前記弁本体(1a、27)は、前記電気信号によって制御される自動弁の弁本体(1a、27)を成すことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の電気的駆動弁。 The electric signal input unit (20) automatically detects the necessity of passage of the fluid via the valve body (1a, 27) and supplies the electric signal,
Electric drive according to any one of the preceding claims, characterized in that the valve body (1a, 27) forms a valve body (1a, 27) of an automatic valve controlled by the electrical signal. valve.
前記電磁弁の上流側に前記自動水栓の蛇口を流れる前記流体となる水の温度を上昇させて湯とする前記電気温水器(4)が設けられ、
前記逆止弁は、前記電気温水器(4)と前記弁本体(1a、27)の間に設けられた前記電気温水器(4)を保護する保護用の逆止弁(3)、または、前記電気温水器(4)の上流側に前記流体の逆流を阻止する逆流阻止用の逆止弁(5)から成ることを特徴とする請求項9に記載の電気的駆動弁。 The electric signal input unit (20) generates the electric signal by blocking or reflecting light, and the valve body (1a, 27) is composed of an electromagnetic valve of an automatic faucet,
The electric water heater (4) is provided on the upstream side of the solenoid valve to raise the temperature of the water that is the fluid flowing through the faucet of the automatic faucet to make hot water,
The check valve is a protective check valve (3) for protecting the electric water heater (4) provided between the electric water heater (4) and the valve body (1a, 27), or 10. The electrically driven valve according to claim 9 , further comprising a check valve (5) for preventing a backflow of the fluid upstream of the electric water heater (4) .
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