JP5927554B2

JP5927554B2 - 吐水装置

Info

Publication number: JP5927554B2
Application number: JP2012088120A
Authority: JP
Inventors: 壮山本; 研治安達; 北地　範行; 範行北地; 伊藤　良泰; 良泰伊藤; 尚紀柴田; 朋弘穐田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2032-04-09
Also published as: JP2013217089A

Description

本発明は、吐水量を調整する吐水装置に関する。

従来から、給水源から供給される水の流量を弁開度に応じて調整する流量調整弁と、この流量調整弁からの水を吐出する吐水口とを備えた吐水装置が知られている。特許文献１の水栓装置（吐水装置）では、さらに流量調整弁の弁開度を調整する制御手段と、この制御手段に指示を与える操作部スイッチと、流量調整弁の一次側の圧力を測定する圧力測定手段とを備えている。また、制御手段には、流量調整弁の一次側の圧力毎に、操作スイッチの操作量に対応する流量調整弁の弁開度が特定されたデータが予め記憶された記憶手段が設けられている。操作スイッチは、吐水口からの吐水量を増減操作するためにユーザによって操作され、操作量に応じた操作量信号を制御手段に出力している。

上記した水栓装置の制御手段では、圧力測定手段による圧力測定値及び操作スイッチの操作量に対応する弁開度を前記データから読み出し、この弁開度となるように流量調整弁を制御している。このため、流量調整弁の一次側の圧力が異なっていても、ユーザによる操作スイッチの操作量が同一の場合には略同一吐水量を吐水口から吐出させることができる。

特開２００７−３３２６７５号公報

しかしながら、上記した水栓装置は、制御手段の記憶手段に記憶させるデータを予め取得しておく必要がある。また、そのデータは流量調整弁の一次側の圧力毎に取得する必要がありデータ数が膨大である。さらにまた、そのデータはその流量調整弁に対応した固有のものであるため、異種の流量調整弁にデータを流用することができず、異種の流量調整弁に対応したデータを新たに取得する必要がある。このように上記した水栓装置は、その使用のためのデータ取得に手間がかかるなど改善すべき点がある。

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、流量調整弁の一次側の圧力によらずにユーザが目標とする吐水量を吐出することができ、使い勝手のよい吐水装置を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するために、本発明の吐水装置は、給水源から供給される水の流量を弁開度に応じて調整する流量調整弁と、この流量調整弁の弁開度を調整する制御部と、前記流量調整弁の下流側に接続され、前記流量調整弁からの吐水量を測定する吐水量測定部と、前記流量調整弁からの水を吐出する吐水口と、この吐水口から目標吐水量を吐出する吐水指示がユーザによって入力され、その吐水指示に基づいた信号を出力する操作部と、を備え、前記制御部は、前記操作部から出力された信号により、前記流量調整弁の弁開度を弁開度がそれぞれ異なる弁開度Ｘ１と弁開度Ｘ２とに調整し、弁開度Ｘ１における吐水量Ｑ１及び弁開度Ｘ２における吐水量Ｑ２を前記吐水量測定部で測定して前記流量調整弁の弁開度とこれに対応する前記流量調整弁からの吐水量との関係に関する情報を取得し、この情報に基づいて前記目標吐水量に応じた弁開度に前記流量調整弁の弁開度を調整することを特徴とする。

本発明の吐水装置によれば、流量調整弁の一次側の圧力によらずにユーザが目標とする吐水量を吐出することができる。また、使い勝手が良好である。

本発明の吐水装置の一実施形態を概略的に示した構成図である。（ａ）（ｂ）は流量調整弁の弁開度とこれに対応する流量調整弁からの吐水量との関係を示す図である。

本発明の吐水装置を図面に沿って説明する。図１は、本発明の吐水装置の一実施形態を概略的に示した構成図である。

本実施形態の吐水装置１は、流量調整弁２と、この流量調整弁２の弁開度を調整する制御部３と、吐水量測定部４と、流量調整弁２からの水を吐出する吐水口５と、操作部６とを備える。

流量調整弁２は、給水源から供給される水の流量を弁開度に応じて調整する弁である。この流量調整弁２は、水の流入口および流出口を有する外筒と、この外筒内に回転可能に収納され、周壁部に流路口を設けた中空円筒状の内筒とを有する。内筒は、ＤＣブラシレスモータ等のモータの駆動で回転する。内筒の流路口と外筒の流出口との重なり度合いで弁開度が調整され、水の流量が調整される。
流量調整弁２の上流側（一次側）には、給水源７として、例えば、上水道の配管９が接続されており、下流側には、吐水量測定部４が接続されている。

吐水量測定部４は、流量調整弁２からの吐水量を測定する部位であり、例えば、配管内を流れる水の流量を測定する流量センサ等で構成される。

この吐水量測定部４の下流側には、吐水口５を有する水栓８が接続され、吐水口５からは流量調整弁２からの水が吐出される。

操作部６は、目標とする吐水量（以下、目標吐水量とも称する）を吐水口５から吐出するための吐水指示がユーザによって入力され、その吐水指示に基づいた信号を制御部３に出力する部位である。この操作部６は、制御部３に電気的に接続されており、ユーザからの吐水指示に基づいた信号が制御部３に伝えられるようになっている。この操作部６は、リモコン操作器によって制御部３を遠隔操作することもできる。

制御部３は、マイクロコンピュータなどを内蔵する電気回路などで構成されており、操作部６、流量調整弁２、及び吐水量測定部４に電気的に接続されている。制御部３の具体的な作用は、後述するが、例えば、モータの駆動によって流量調整弁２の内筒を回転させて弁開度を調整する。また、流量調整弁２が所定の弁開度に調整されたときの吐水量を吐水量測定部４で測定するようにし、その吐水量に関する情報を取得する。このような制御部３の作用は、制御部３に内蔵されるマイクロコンピュータなどに格納されたプログラムに沿って行われる。

本実施形態では、操作部６からの信号が制御部３に伝えられると、制御部３は、まず、流量調整弁２の内筒をモータの駆動によって回転させ、流量調整弁２の弁開度を弁開度Ｘ１に調整し、吐水量測定部４で吐水量Ｑ１を測定する。次いで、流量調整弁２の弁開度を、弁開度Ｘ１とは異なる弁開度Ｘ２に調整し、吐水量測定部４で吐水量Ｑ２を測定する。例えば、止水状態においてユーザからの吐水指示が操作部６に入力された場合、制御部３は、流量調整弁２の弁開度を全閉状態（止水状態）から徐々に広げてＸ１に調整し、さらに弁開度を徐々に広げてＸ２に調整することができる。吐水状態においてユーザからの吐水指示が操作部６に入力された場合、制御部３は、流量調整弁２の弁開度をその吐水状態の弁開度から徐々に広げて又は狭めてＸ１に調整し、さらに弁開度を徐々に広げて又は狭めてＸ２に調整することができる。

制御部３では、弁開度Ｘ１における吐水量Ｑ１、及び弁開度Ｘ２における吐水量Ｑ２を吐水量測定部４で測定するように設定されており、流量調整弁２の弁開度とこれに対応する流量調整弁２からの吐水量との関係に関する情報を取得する。

一般的に、流量調整弁の弁開度の増加に伴って流量調整弁からの吐水量も増加し、その関係は、弁開度が全閉状態から所定の広さに至る範囲内においては略比例関係を示す。この関係は、流量調整弁の一次側の圧力が高圧のときでも低圧のときでも変わらない。例えば、図２（ａ）に示されるように、流量調整弁の弁開度をＸ軸（横軸）、流量調整弁からの吐水量をＹ軸（縦軸）とすると、流量調整弁の弁開度と流量調整弁からの吐水量との関係は、傾きが正の１次関数として表わすことができる。ここで、流量調整弁の一次側の圧力が高圧のときには１次関数の傾きが大きくなり（符号Ａが示す関数）、一次側の圧力が低圧のときには傾きが小さくなる（符号Ｂが示す関数）。

本実施形態でも、流量調整弁２の弁開度とこれに対応する流量調整弁２からの吐水量との関係は、図２（ｂ）に示されるように、点Ｐ（弁開度Ｘ１、吐水量Ｑ１）と点Ｑ（弁開度Ｘ２、吐水量Ｑ２）との２点間を結ぶ、傾きが正の１次関数として表わすことができる。流量調整弁２の弁開度とこれに対応する流量調整弁２からの吐水量との関係に関する情報は、このような１次関数で表わされるデータ群である。このデータ群は、２点間以外の外延のデータを含む。すなわち、上記した情報は、弁開度Ｘ１以上弁開度Ｘ２以下の範囲内のデータに限らず、弁開度Ｘ１未満のデータ、及び弁開度Ｘ２を超えるデータを含む。また、吐水量Ｑ１以上吐水量Ｑ２以下の範囲内のデータに限らず、吐水量Ｑ１未満のデータ、及び吐水量Ｑ２を超えるデータを含む。

制御部３は、流量調整弁２の弁開度をＸ２に調整した後、取得した情報に基づいて、目標吐水量に応じた弁開度に流量調整弁２の弁開度を調整する。これによって、吐水口５から目標吐水量を吐出することができる。取得した情報は、上記したように１次関数で表わされるデータ群として表わすことができるので、図２（ｂ）に示されるように、目標吐水量Ｑｔが吐水量Ｑ１以上吐水量Ｑ２以下の範囲外であっても、目標吐水量Ｑｔに対応する弁開度Ｘｔを決定することができる。なお、吐水量Ｑ１と吐水量Ｑ２が、共に目標吐水量Ｑｔより低くなるように流量調整弁２の弁開度Ｘ１と弁開度Ｘ２を設定するようにすると、無駄な吐水も省くことができ好ましい。

弁開度Ｘ２と目標吐水量に対応する弁開度との差が大きい場合、流量調整弁２の内筒を回転駆動させるモータへの通電量を大きくすることができる。これによって、目標吐水量を実現するまでの時間を短縮することができる。また、本実施形態の制御部３は、流量調整弁２の弁開度を調整するにあたり、弁開度Ｘ１、弁開度Ｘ２、及び、目標吐水量に応じた弁開度の調整を連続して行うことができる。例えば、ユーザからの吐水指示が操作部６に入力された後、流量調整弁２の弁開度を目標吐水量に対応する弁開度に調整するまでの一連の弁開度調整のための内筒の回転動作を、停止を伴わずに連続的に行うことができる。この場合も、目標吐水量を実現するまでの時間を短縮することができる。一方、流量調整弁２の弁開度をＸ１、Ｘ２に調整するにあたり、内筒の回転動作を一旦停止してＸ１の状態で弁開度を維持し、Ｘ２の状態でも同様に弁開度を維持するようにして弁開度を調整することもできる。

本実施形態では、吐水口５から目標吐水量を吐出している吐水状態において、目標吐水量を変更することもできる。この場合、再度、流量調整弁２の弁開度とこれに対応する流量調整弁２からの吐水量との関係に関する情報を取得して目標吐水量に応じた弁開度に流量調整弁２の弁開度を調整してもよいし、先に取得した情報を利用してもよい。

また、本実施形態の制御部３は、流量調整弁２の弁開度とこれに対応する流量調整弁２からの吐水量との関係に関する情報を取得するに際して、流量調整弁２の弁開度をＸ１及びＸ２に調整することに加えて、さらに別の弁開度に調整するように設定されていてもよい。制御部３では、その別の弁開度における吐水量を吐水量測定部４で測定するように設定し、この測定値を含むデータに基づいて、流量調整弁２の弁開度とこれに対応する流量調整弁２からの吐水量との関係に関する情報を取得する。これによって、精度の高い情報を取得することができる。

以上のとおり、本実施形態の吐水装置は、制御部において、流量調整弁の弁開度とこれに対応する流量調整弁からの吐水量との関係に関する情報を取得する。このため、吐水装置は、流量調整弁の一次側の圧力が高圧であっても低圧であっても、その圧力によらずにユーザが目標とする吐水量を吐出することができる。また、本実施形態の吐水装置は、従来例の水栓装置において行っていたデータを予め取得する工程を省略できる。さらにまた、ユーザが要求する吐水量でなかった場合に再調整する手間を省くことができ、その再調整する間の無駄な吐水も省くことができる。このように本実施形態の吐水装置は、使い勝手が良好であり、利便性がよい。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において各種の変更が可能である。

１吐水装置
２流量調整弁
３制御部
４吐水量測定部
５吐水口
６操作部
７給水源

Claims

給水源から供給される水の流量を弁開度に応じて調整する流量調整弁と、この流量調整弁の弁開度を調整する制御部と、前記流量調整弁の下流側に接続され、前記流量調整弁からの吐水量を測定する吐水量測定部と、前記流量調整弁からの水を吐出する吐水口と、この吐水口から目標吐水量を吐出する吐水指示がユーザによって入力され、その吐水指示に基づいた信号を出力する操作部と、を備え、
前記制御部は、前記操作部から出力された信号により、前記流量調整弁の弁開度を弁開度がそれぞれ異なる弁開度Ｘ１と弁開度Ｘ２とに調整し、弁開度Ｘ１における吐水量Ｑ１及び弁開度Ｘ２における吐水量Ｑ２を前記吐水量測定部で測定して前記流量調整弁の弁開度とこれに対応する前記流量調整弁からの吐水量との関係に関する情報を取得し、この情報に基づいて前記目標吐水量に応じた弁開度に前記流量調整弁の弁開度を調整することを特徴とする吐水装置。