JPH02217533A - 自動水道栓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （発明の技術分野） 本発明は自動給水調節機能を有する自動水道栓で、水道
栓の全ての機能を完全自動で行なうように成されたもの
に関し、より具体的には、特殊に設計された本体に１つ
、又はそれ以上の感知センサーを設置し、センサーによ
り駆動される自動給水バルブ（ＡＣ又はＤＣ電源で駆動
）とチェックバルブとろ過装置を一体にし、温水と冷水
を混合する混合バルブを内蔵したものに関する。

（従来の技術） 感知センサーを応用し自動開閉作動するようにした水道
栓としては、米国特許第４．７４１．３６３号で公開さ
れているが、従来提案された水道栓においては全部品が
それぞれ分離しており、別個に結合しているため、全部
品を一体に組み立てなければならず、要求される小形化
と軽量化を満たす事ができず、水道栓の機能が簡便でな
いばかりか外見上においても見た目が悪いので、水道栓
として期待される効果が得られてはいなかった。

さらに、第２７図に示したように、従来のある自動水道
栓においてはセンサーが物体を感知した瞬間、ソレノイ
ドコイルが磁化すると同時にダイヤフラムが開き、水が
急激に流れ出る一方、センサーの感知範囲内から物体が
除かれると、ソレノイドコイルに印加されていた電源が
遮断され、急にダイヤフラムが閉じると同時に水の流れ
が急激に停止してしまうため、この時発生する大きな水
圧差に因る水の衝撃現象が、自動給水バルブが開閉する
度に給水管に衝撃を与え、騒音を発生させるばかりでな
（長期間にわたると給水管の連結部分が緩んだり破損し
て、水漏れを起こすことがあった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明が主とする目的は、水道栓の全機能を使用上便利
なように完全自動化することにあり、その他の目的は全
機能部品を一体に組立て、水道栓本体内に内蔵すること
により小形化し、外見上簡潔、且つ魅力あるものにする
ことにあり、さらに他の目的は、既存の水道栓を自動水
道栓に交換する場合にも、だれにでも易しく簡単に設置
できるようにすることにある。又、自動水道栓において
発生する水の衝撃現象を最小化し、給水管の破損を防止
し、センサーの反射光による自動水道栓の誤動作を防止
することも目的としている。そしてさらに又、既存施設
物（配管など）を交換したり、手を加えなくとも外観を
そのまま維持しながら自動水道栓に簡単容易に取り替え
られ、且つ、自動水道栓が小型乾電池で駆動するように
しているため、別途に電源の引き込み工事をしなくても
簡単に施工できるので、施工費の節減はもちろん半永久
的に使用できるようになっている。

又、水とエネルギーの節約はもちろん既存建築に簡単に
設置でき、経済的効果も併せ持ち、手動式で用いる場合
にも使用者の無理な操作による故障や破損、及び漏水の
恐れがな（、維持管理費の節減にもつながる。これ以外
の目的としては、使用に関係なく水が流れ続けた場合、
一定時間後には水を遮断し無駄な流出を防ぐ事ができる
ようにし、又、自動給水バルブの作動を半自動で作動さ
せるなどの機能の多様化にもある。

［発明の構成］ （課題を解決する為の手段及び作用） 本発明の自動水道栓は、センサーが物体を感知し、自動
給水バルブを開くことにより水が流れ出るもので、セン
サーの発光素子から放出された赤外線が物体表面で反射
しセンサーの受光部を通りバルブ駆動制御回路に入力さ
れた信号が自動給水バルブの開放動作を制御する。本発
明の自動給水バルブは第１チャンバーと第２チャンバー
に別れており、パイロットバルブのダイヤフラムが開閉
されることにより、これら２つのチャンバー間に圧力差
が生じる。即ち、センサーの感知範囲内に手や物体が接
近した時、センサーはこれを感知し、感知信号をバルブ
制御回路に送るとその信号によって小型モーターに電源
が印加されモーターが回転し、モーターギヤと噛合った
カムギヤが回転してカムギヤに結合したカムの回転によ
りパイロットバルブが開き、第２チャンバー内の水がバ
ルブ本体の側路を通って流出口に抜は第２チャンバー内
の圧力が下がり、相対的に圧力が高くなった第１チャン
バー内との圧力差によってバルブピストンが滑動し、こ
れによりバルブの流出通路が開く。

反対に、センサーの感知範囲内にあった手や物体が除か
れると、バルブ制御回路からの信号が再びモーターを駆
動し、パイロットバルブを閉じ、バルブピストン本体に
開口された小孔を通って第１チャンバーから第２チャン
バー内に入り込んだ水が塞止められ、第２チャンバー内
を満たし第１チャンバー内の圧力と同一になり、バルブ
ピストンはスプリングの復元力によって復帰し、これに
より自動給水バルブは閉じバルブの流出通路が塞がれ、
水の流出が遮断する０以上によって自動給水バルブの一
動作が終了する。

又、本発明の他の変形例では、感知センサーと吐出口は
、自動水道栓本体先端の水が出る部位に結合したノズル
カバーに設置されており、反射光によって発生し得る誤
動作を防止するためにセンサーと垂直線の成す角度な０
〜２０度の範囲内で設定し、最適の角度を１０度とした
。

又、本発明のさらに違う変形例では、給水制御装置、電
子回路基盤（ハイブリッドＩＣ）そして温冷水混合バル
ブが一体に結合し、水道栓本体内部に内蔵されており、
チェックバルブ、バッテリーケース、及びろ過装置は各
々分離して水道栓本体下部に設置されている。ろ過装置
は給水管と連結管（又はチェープ）の間に連結され、チ
ェックバルブは水道栓本体下部の背面に結合している。

この様に本発明によれば、センサーの感知範囲内に手や
物体が接近すると自動的に水が出るので水道栓にまった
く手を触れる必要がなく、又、操作するハンドルやコッ
クなども必要がない。

バルブ制御回路には印加電圧範囲の広いＣ−ＭＯＳ　　
ＩＣを採用し、このバルブ制御回路によって小型モータ
ーを駆動するようにしており、自動給水バルブの開閉動
作のためのモーター駆動時間を極めて短くし自動給水バ
ルブの開閉作動の消耗電力を最小にしている。つまり、
センサーの感知範囲内に手や物体が入ったり出たりする
瞬間だけモーターが駆動し、物体を感知している間はモ
ーターが停止している状態にあり、電流がまったく流れ
ないため電力消耗が非常に少なくなっている。この結果
、無交換のまま小型乾電池−つで長期間（３〜１０年）
使用可能となっている。

又、自動給水バルブの開閉時、急に作動せず、ゆっくり
と作動させ水の衝撃現象を最小にするため、バルブ駆動
モーターとパイロットバルブでバルブピストンを開閉作
動させるようになっている。

温冷水バルブには流出する水の温度を適温に合わせられ
るように温度調節つまみがあり、水の温度が変化した場
合、これを温度感知センサーが感知し、設定温度を常に
維持するので、自動水道栓から流出する水の温度を一定
に保つことができ、さらに自動水道栓から流出する水の
量も調節できるようになっている。温度調節つまみで水
の温度を所望の適温に合わせ、水量調節つまみで流出水
量を適当に調節しておくと、水道栓に手を触れなくても
手や物体をセンサーの感知範囲内に置けば、快適な温度
の水が適当量自動的に出るようになっている。

さらに、本発明の追加機能として、センサーの表面にガ
ム又は紙などが付着したり、センサーの感知範囲内に物
体が放置されたりした場合、水が流れ続は洗面台から溢
れるなどの水の浪費を防ぐため、自動止水機能を付加す
ることができ、水が流れ続けた場合、設定時間（３０〜
６０秒）が過ぎると自動的に水の流れが遮断されるよう
になっている。

温冷水自動給水バルブでは前もって設定しておいた水の
温度を維持するため、温水と冷水の混合を自動的に調節
し、又、給水バルブで自動的に給水するようにし手動で
操作する必要がまったくない。本発明の自動給水バルブ
は小型乾電池によって開閉作動できるようになっており
、消耗電力を最小にしている。

自動給水バルブは感知した信号によって適量の水を給水
するので、水の浪費を抑制するだけでな（、使用上便利
である。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図と第２図に示された本発明の自動水道栓の本体（
１）の下部（１ａ）内には温冷水混合バルブ（２）が配
置されている。排水用ノズル結合チューブ（７ｂ）は本
体（１）の上段先端部（１ｂ）に設置され、円筒型集水
器具（３）は螺旋を持つボスチューブ（３ａ）と結合し
、円筒型集水器具（３）の中央底部には水分散ディスク
（３ｂ）があり、分散ディスク（３ｂ）内には同心に形
成された多数個の流出口（３ｄ）があり、多数個の吐出
孔（４ａ）を持つ吐出口（４）は集水器具（３）に結合
している。

感知センサー（５）は本体先端部（１ｂ）の下面端部に
設置され、電気線（５ａ）によって電子制御ユニットに
連結されている。上記センサー（５）は米国特許第４．
７４１．３６３号に示されているように公知のもので、
赤外線発光部（５′）と、そして電位差と電圧出力を発
生させるために、発光部（５′）から放出され、水道栓
の下におかれている人体や物体で反射される赤外線を受
ける受光部（５″）とで構成している。この信号は後述
するように水道栓から水が流れ出るのを制御するのに使
用される。

赤外線信号発光部と受光部は第１図に示されるように平
行に設置することもでき、又、第１ａ図に示されるよう
に互いに角度を成すように設置しても良い。ちなみに赤
外線発光部は第２ａ図に示されるように垂直線から００
乃至６０’間の所望の角度に設置することができ、発生
した赤外線の強度は公知のように調整ねじ（５″）等で
調整することができる。

自動給水バルブ（ｉｏｏ）は水道栓本体（１）に内蔵さ
れ、その流入口（１００ａ）は温冷水混合バルブ（２）
の流出口（２ａ）に連結されており、流出口（ｌｏＯｂ
）はホース（７）に連結されている。ホース（７）の他
端部はニップル（７ａ）によってチューブ（？ｂ）に結
合され、自動給水バルブ（１００）から吐出口（４）に
水が流れるようになっている。

第２図と第４図に示されるように、水道栓本体（１）の
固定軸（６）内には温冷水流通管（６ａ、　６ｂ）が形
成されており、固定軸（６）の外部ねじ部には電気線が
挿入できるように溝（６ｃ）が垂直に凹設されている。

固定軸（６）は、温冷水混合バルブ（２）のバルブ本体
（２６）の底表面から延設され、固定ねじ（２５）とガ
スケット　（２４’　）によって洗面台（２３）などに
固定されている。

温冷水流通管（８ａ、　８ｂ）が内部に形成されている
Ｔ形連結体（８）は、連結ナツト（８ｅ）と固定リング
（８ｆ）によって第４図に示されるように固定軸（６）
と連通している。Ｔ形連結体（８）にも電気線が挿入で
きるように垂直になった溝（８ｃ）が形成されている。

バッテリーケース（９）はＴ形連結体（８）の背面に固
定され、そのバッテリーケース（９）には接触スプリン
グ（９′）を有する上段陰極板（９ａ）と、接触端子（
９″）を有する下段陽極板（９ｂ）とがある。

バッテリーケース（９）の大きさは後述するようにユニ
ットに電源を供給するバッテリーの大きさに適合するよ
うになっている。

温冷水バルブ（２）の本体（２６）には固定軸（６）の
温冷水流通管（６ａ、　６ｂ）と連通ずるように配置し
た温冷水流入口（１０ａ、　１０ｂ）がある。温冷水流
入口（１０ａ、１０ｂ）　　（第４図参照）はバルブ本
体の両側に位置したろ過チャンバー（１０ａ’　、　１
０ｂ　’　）　　（第４図参照）を通して温冷水混合チ
ャンバー（１２）（第２図参照）と連通ずるように形成
されている。ろ過チャンバー（ｌｏａ’　、　ｌＯｂ　
’　）は流入口（１１’　、　１１″）を通して温冷水
混合管（１１）　（第４図参照）と通じるようになって
いる０、温冷水混合管（１１）の内部には温冷水流出口
（ｌｌａ、　１ｌｂ）が、互いに直交する４方向に穿設
されている。これらの流出口（Ｌｌａ、　１ｌｂ）は温
冷水混合チャンバー（１２）と通じるように配置されて
おり、上記チャンバーは本体の流出口（２ａ）に連結さ
れている。

螺旋形のバイメタル（１３）の内側端部（１３ａ）は温
度制御用中心軸（１４）に固定され、そして外側端部（
１３ｂ）は開閉管作動機（１５）に固定されている。

（第２図、第３図参照） 第３図に示すように作動機（１５）の末端部（１５ａ）
には、流動開閉管（１６）に形成されている突起部（１
６ａ）が入れられており、上記流動開閉管（１６）は温
冷水混合管（１１）の一部分上で左右に動（ことができ
るようになっている。

バイメタル（１３）が上記のように配置され、収縮又は
膨張することにより作動機（１５）は中心軸（１４）で
ピボット運動をしながら温冷水混合管（１１）で流動開
閉管（１６）を移動するようにしている。上記の中心軸
（１４）は作動機（１５）のスリーブ（１５ｂ）に入っ
ている。この様にすることにより温冷水混合管（１１）
の温冷水流出口（ｌｌａ、　ｆｌｂ）が開閉しながら水
の温度を調節するようになっている。

網状チューブ（１０ａ″、１０ｂ″）はろ過チャンバー
（１０ａ’　　１０ｂ’）内に設置され、チェックバル
ブ（１８，１９）を内包している。上記網状チューブ（
１０ａ″、　１０ｂ″）は温水と冷水をろ過する機能を
持っている。チェックバルブ（１８，１９）にはガスケ
ット（１８ａ、　１９ａ）を有するスライディングピス
トン（１８ｂ、　１９ｂ）が有り、上記ガスケット（１
８ａ、　１９ａ）は流入口（１０ａ、　ｔｕｂ）とボル
ト（１８ｃ、　１９ｃ）の間に挟まれている。

コイルスプリング（１８ｄ、　１９ｄ）は流入口（１０
ａ。

１０ｂ）を開閉するために、スライディングピストン（
１８ｂ、　１９ｂ）をバルブ開放シート（１８ｆ、　１
９ｆ）側に押圧している。スプリングの抵抗力はスリー
ブナツト（１７）のねじ穴　（１７’　）内に挿入され
ている調節ねじ（１８ｅ、　１９ｅ）によって調節でき
る。上記スリーブナツト（１７）は固定ねじスリーブ（
２０）のねじ穴　（２０’　）内に挿入され、そして固
定ねじスリーブ（２０）は温冷水混合バルブ（２）のバ
ルブ本体（２ｂ）に結合されるようになっている。チェ
ックバルブはこの様に作られ、温冷水流入口（１０ａ、
　１０ｂ）を開閉させるようになっている。

第８図乃至第１１図及び第１６図に示す自動給水バルブ
（１００）にはバルブ本体（１０２）があり、バルブ本
体（１０２）に形成されている流入口（１０２ａ）上に
はマウント板（１０３）が固定されている。

以下、自動給水バルブ（１００）の作動について説明す
る。

自動給水バルブ（１００）は水道栓本体（１）の先端部
に設置されたセンサー（５）によって発生される信号に
基づいて、電子制御回路（第２図参照）から伝達される
、作動制御電子回路（第１３図参照）から出る指示信号
を受ける。上記指示信号を受けることによってモーター
（１０４）が作動し、モーターギア（１０４ａ）が回転
するとカム（１１４）が回動することによって小型ダイ
ヤフラム（１ｌｌｂ、　１１３ｂ）が自動給水バルブ（
１００）を選択的に開閉させる。後述するように、これ
らはバルブに設置された主ダイアフラム（１０６）が開
閉することによって、温水、冷水が混合され、その混合
された温冷水がチューブ（７ｂ）を経て、集水器具（３
）　と吐出口（４）の吐出孔（４ａ）を通過して流出す
るようにしている。

小型ＤＣモーター組立体（１０４）と信号制御回路板（
１１５ｂ）は第１６図に示すように、マウント板（１０
３）上に置かれ、バルブカバー（１１７）で覆われてい
る。

流出口（２ａ）はバルブ本体の（１０２）流入口（１０
２ａ）に連結されており、流入口（１０２ａ）は主ダイ
アフラム（１０６）が開放されると、流出口（１，０２
ｂ　）の方に向かって、本体（１０２）にあるチャンバ
ー（１０８）を通過することができ、そしてこの時、ダ
イアフラム（１０６）はその上にあるチャンバー（１０
７）内の水圧に抗してチャンバー（１０ｇ）の上段に形
成された主バルブシート（１０８ａ）から離隔する。

温冷水は流入側シリンダー（１１０）内に設置された流
入側バルブシート（Ｉｌｌ）の流入流通管（ｌｌｌａ）
を通って、チャンバー（１０７）と通じている側路流入
管（１０９）、そしてマウント板（１０３）を貫通する
流入孔（１Ｇ３ａ）とを通りチャンバー（１０７）に戻
っていく。上記チャンバー（１０７）はマウント板（１
０３）を貫通する流出孔（１０３ｂ）、シリンダー（ｉ
ｉｚ）内に設置された流出側バルブシート（１１３）の
流通管（１１３ａ）、そして側路流出管（１０９ａ）を
通ってバルブの流出口（１０２ｂ）とも連通している。

鋼球（１１０ａ、　１１２ａ）は第１６図に示されるよ
うに、マウント板（１０３）の上部表面に互いに向かい
合って設置されたパイロットシリンダー（１１０゜１１
２）の先端部に挿入されている。内部端部に設置されて
いるパイロットダイヤフラム（ｌｌｌｂ、　１１３ｂ）
を有するパイロットピストン（１１０ｂ、　１１２ｂ）
は、第８図、第９図に示されるように、スプリングによ
ってパイロットシリンダー（１１０，１１２）内で、互
いに反対方向に押圧されている。カム（１１４）は鋼球
（１１０ａ、　１１２ａ）の間でシャフト（１１５）に
回転可能に設置され、それらの関連されるスプリングの
バイアスに対抗してピストン（１１０ｂ、　１１２ｂ）
の作動を制御する。

カム（１１４）の一端にはカムの一端から延設され、マ
イクロスイッチ（Ｓｌ、Ｓ２）のレバーを作動可能なよ
うに設置した振動棒（ｌ１４ａ）が形成されており、さ
らにカムの他端は円弧状ギヤ（１１４ｂ）が、減速ギヤ
（１１６）と一体に固定されたビニオン（ｌ１６ａ）と
噛み合うように形成されている。上記減速ギヤ（１１６
）は小型モーター組立体（１０４）のローター（１０４
ａ）に一体に取付けられているビニオン（１０４ｃ）と
噛合わされ、さらにモーター組立体（１０４）はシャフ
ト（１１５）に回転可能に取付けられている。

第１３図の信号制御回路でレベル変換回路（■０）は反
転回路（Ｖｌ〜Ｖ６）と直列に連結されており、反転回
路（Ｖｌ）の出力は抵抗（Ｒ３）を通して、ＯＲゲート
（■７）の端子（ｂ）とマイクロスイッチ（Ｓｌ）の端
子とに連結されている。反転回路（■２）の出力は、抵
抗（Ｒ４）を通ってマイクロスイッチ（Ｓ２）の端子と
ＯＲゲート（ｖ７）のもう一方の端子（ａ）とに連結さ
れ、そして、ＯＲゲート（ｖ７）の出力は反転回路（Ｖ
３〜Ｖ６）の入力端子へ連結されている。反転回路（ｖ
３）の出力（Ｔ１）はトランジスタ（Ｑｌ）のベースに
連結され、反転回路（ｖ４）の出力（Ｔ２）はトランジ
スタ（ｑ２）のベースに連結されており、さらに反転回
路（ｖ５）の出力（Ｔ３）はトランジスタ（Ｑ３）のベ
ースに連結され、反転回路（ｖ６）の出力（Ｔ４）はト
ランジスタ（ｑ４）のベースに連結されており、さらに
トランジスタ（Ｑｌ、Ｑ３）と（Ｑ２．Ｑ４）は、小型
モーター組立体（１０４）のローター（１０４ａ）のコ
イル（１０４ｂ）にそれぞれ連結されている。

第１７図は本発明の自動給水バルブ作動用信号制御回路
の変形例で、ここで反転回路（Ｖｌ）の出力は抵抗（Ｒ
３）を通って接地され、反転回路（ｖ２）の出力は抵抗
（Ｒ４）を通って接地されており、３相端子反転回路（
Ｖ３〜Ｖ６）の内部回路を制御している。

第１８図は本発明の自動給水バルブ作動用信号制御回路
の他の変形例で、ここでレベル変換回路（■０）の出力
は、アップ／ダウンエツジトリガー回路とワンシゴット
回路を通して３相端子反転回路（Ｖ３〜Ｖ６）の内部回
路を制御し、小型モーター用作動信号がマイクロスイッ
チ（Ｓｌ、Ｓ２）無しに制御されるようになっている。

本分野において熟練した者には理解できるように、第１
６図の１１７ａはシャフト（１１５）を支える支持板で
、１１５ａは信号制御回路板（１１５ｂ）の底面表面に
ある端子片、１１４ａはモーターコイル用端子片、１１
８は小型モーター用永久磁石であり、そして１１９はモ
ーターカバーシリンダーである。

次にこのように構成された本発明の自動給水バルブの動
作状態を説明する。

人の手やある物体がセンサー（５）の感知範囲内に置か
れたり、又はそこから出された時、制御信号が発生し、
バルブ（”１ｂＯ）がオンまたはオフされる。例えば、
人の手がセンサー（５）の感知範囲内に置かれたり、又
はそこから出された時、信号はローター（１０４ａ）の
コイル（１０４ｂ）で受信され、且つ磁化し、小型モー
ター（１０４）のローター（１０４ａ）が受信した信号
（オン／オフ信号）に従って、ある一方向に回転する。

減速ギヤ（１１６）がカム（１１４）を回動させるとそ
の結果、カムの突出部分が鋼球（１１０ａ、　１１０ｂ
）のどちらか一つを押す。これによって、パイロットシ
リンダー（１１０，１１２）内のどちらか一方の給水流
通管（ｌｌｌａ）又は（１１３ａ）が開閉する。例えば
、第８図、第１０図に示すようにピストン（１１０ｂ）
が給水流通管（ｌｌｌａ）を閉鎖させるとこの時、側路
流出管（１０９ａ）が開放される。この状態で、チャン
バー（１０７）にある水は、主ダイヤフラム（１０６）
が供給水の圧力によって押される為、流路（１０３ｂ、
　１．１３ａ、　１０９ａ）を通り、流出口（１０２ｂ
）に向かってチャンバーから流れ出す。従って、水流路
は完全に開かれ、そして水は上段から排出されるように
ホース（７）に向かってバルブ本体を通過する。勿論、
バルブはカム（１１４）の作動によって流通管（１１，
３ａ）が閉鎖されるか流通管（ｌｌｌａ）が開放されれ
ば逆に作動する。

なお、装置用ＤＣ電源はＣ−ＭＯＳの作動範囲内に含ま
れる３〜８ｖの間である。

第１９図に示される制御信号はバルブのオン／オフ作動
を制御する。カム（１１４）と制御回路部の減速ギヤ（
１１６）はセンサー（５）から出る入力信号ＰがＬ　　
（ｌｏｗ）の時、マイクロスイッチ（Ｓｌ）はオフの位
置ヘセットされる。これにより、制御信号がＨ（ｈｉｇ
ｈ）の場合、バルブは開放され、そしてＬの場合は閉鎖
されるようになる。

抵抗（Ｒ２）を通してレベルを変換するレベル変換回路
（ＶＯ）の出力は、入力がＬの場合、Ｌを維持し、反転
回路（■１）の出力はＨになり、ＯＲゲート（ｖ７）の
入力端子（ｂ）は、マイクロスイッチ（Ｓｌ）がオフ状
態にあるため、抵抗（Ｒ３）を通じてＨと示される。こ
の時、ＯＲゲート（■７）の出力（Ｇ）はマイクロスイ
ッチ（Ｓ２）の入力に関係な（Ｈになる。トランジスタ
（Ｑｌ　〜Ｑ４）はＯＲゲート（ｖ７）ノ出力（Ｇ）が
Ｈで入力された場合、３相端子で連結される反転回路（
Ｖ３〜ｖ６）のインバータが高インピーダンスを維持す
るので、すべてオフ状態となる。

又、各トランジスタのコレクタ接触点（０１，０２）は
何の出力も発生しないため、ＤＣモーターはオフを維持
する。

入力（Ｐ）がＨになると、反転回路（ｖｉ）の出力はＬ
になり、反転回路（ｖ２）の出力はＨになるものの、マ
イクロスイッチ（Ｓ２）が継続してオン状態にあるため
、反転回路（■２）の出力は抵抗（Ｒ４）を通じて降下
し、Ｌになる。ＯＲゲート（■７）の入力端子（ａ、ｂ
）はＬになり、且つ、ＯＲゲート（Ｖ７）（７）出力が
Ｌであるため、反転回路（Ｖ３〜Ｖ６）は作動状態にな
る。ここで、反転回路（Ｖ３〜Ｖ６）は直列に連結され
ているため、反転回路（ｖ３）の出力（ＴＩ）はＬに、
反転回路（Ｖ４）の出力（Ｔ２）はＨになり、反転回路
（Ｖ５）の出力（Ｔ３）はＬに、反転回路（ｖ６）の出
力（Ｔ４）はＨになり、出力（ＴＩ、Ｔ２）に連結して
いるトランジスタ（Ｑｌ、Ｑ２）は正方向バイアスして
オンになる。トランジスタ（Ｑ３．Ｑ４）は逆方向バイ
アスしオフ状態になるのでトランジスタのコレクタ接点
（０１）はＨになり、接点（０２）はＬになる。よって
電源供給は小型ＤＣモータ−（１０４）のローターのコ
イル（１０４ｂ）に印加し、ローター（１０４ａ）は正
方向に回転する。すると、減速ギヤ（１１６）はロータ
ー（］０４ａ）の底面に固定されたビニオン（１０４ｃ
）と噛合っており、減速ギヤ（１１６）の他のビニオン
（１１６ａ）は円弧状ギヤ（１１４ｂ）と噛合っている
ので、作動し始める。これによって、カム（１１４）の
振動棒（Ｉ１４ａ）は遠方に移動し、マイクロスイッチ
（Ｓｌ）がオン状態となる（この瞬間にマイクロスイッ
チ（Ｓｌ）はオン状態になるものの、ＯＲゲート（■７
）の出力は変化せず、ＯＲゲート（■７）の出力がマイ
クロスイッチ（Ｓ２）が継続してオフ状態になるまで変
化しないため、マイクロスイッチ（ＳＬ）　（Ｓ２）は
バルブを開閉させる適当な位置に配置されるのが好まし
い、）。

マイクロスイッチ（Ｓ２）が最終的にオフ状態になると
、反転回路（■２）の出力はＨとなり、そしてこの時Ｏ
Ｒゲート（ｖ７）の入力端子は抵抗（Ｒ４）を通じＨと
なり、又、ＯＲゲート（■７）の入力端子（Ｇ）はＨと
なり、反転回路（Ｖ３〜Ｖ６）の出力は高インピーダン
スになり、そして小型ＤＣモーターを作動させるトラン
ジスタ（Ｑｌ　−０４）はオフ状態になるため、ＤＣモ
ーターは停止する。

入力（Ｐ）がＨになると、バルブは解放し初め、マイク
ロスイッチ（Ｓ２）がオフ状態になると、そのバルブは
開放状態を維持し、そしてこの状態は入力（Ｐ）がＬに
変わるまでずっと維持される。入力（Ｐ）がＬに変わる
と、反転回路（Ｖｌ）の出力は上記の順序とは逆にＨに
なり、マイクロスイッチ（Ｓｌ）がオン状態にあるため
、入力端子（ｂ）はし、反転回路（■２）の出力もして
あり、ＯＲゲート（ｖ７）の入力端子（ａ）はＬに、Ｏ
Ｒゲート（■７）の入力（Ｇ）もＬになり、反転回路（
Ｖ３〜Ｖ６）は作動状態になり、そして１反転回路（■
３）の出力（Ｔ１）はＨに、反転回路（ｖ３）の出力（
Ｔ２）もＨになり、さらに、反転回路（ｖ４）の出力（
Ｔ２）はＬに、反転回路（Ｖ３）（７）出力（Ｔ３）ハ
Ｈに、反転回路（Ｖ４）　（７）出力（Ｔ４）はＬにな
るので、トランジスタ（Ｑｌ、Ｑ２）はオフ状態になる
。

出力（Ｔ３．Ｔ４）に連結されたトランジスタ（Ｑ３゜
Ｑ４）は正方向バイアスされているため、トランジスタ
（Ｑｌ）のコレクタ接点はＬに、接点（ｏ２）はＨにな
り、そして電源はＤＣモーターに印加されるため、ＤＣ
モーターが逆方向に作動し始める。

このような状態はバルブがオフになり、且つ、振動棒（
１１，４ａ）がマイクロスイッチ（Ｓｌ）に到達し、そ
れをオフにする状態である。ＯＲゲート（ｖ７）の入力
端子（Ｂ）がＨになるため、ＯＲゲート（■７）の出力
（Ｇ）はＨとなり、そして反転回路（Ｖ３〜Ｖ６）は高
インピーダンス状態になる。すると、ＤＣモーター（１
０４）に供給されていた電源は遮断され、そしてこのよ
うな状態は入力（Ｐ）が変わるまで継続する。

カム（１１４）がマイクロスイッチ（ＳＬ、Ｓ２）間の
中間位置へ置かれ、そして入力（Ｐ）の状態が変化し、
つまり、入力（Ｐ）が閉鎖方向に変わり、カム（１１４
）がバルブ開放位置に移動した場合には、ＯＲゲート（
ｖ７）の出力（Ｇ）はＬに維持され、トランジスタ（Ｑ
ｌ　−０４）は、カム（１１４）が入力（Ｐ）に応答し
て、マイクロスイッチ（ＳＬ、Ｓ２）を開閉させる間だ
け作動状態となっている。従って、少ない電力消費で開
閉作動できる。

下記の表は本発明と従来の技術による自動供給バルブの
電力消費量比較表である。

第１４．１５図は本発明の他の例を示すもので、ここで
、ろ過チャンバー（１０ａ’　−１，１０ｂ’　−１）
は、温冷水給水管（２８ａ、　２８ｂ）に連結されたＴ
形連結体（ｇ−ｉ）の温冷水流通管に形成されている。

網状ろ過チューブ（１０ａ″−１，１０ｂ″−１）はス
クリュースリーブ（１７−１）に嵌着されており、チェ
ックバルブ組立体（１ｇ−１，１９−１）はその中に挿
入され、温冷水通過通路（１０ａ−１，１Ｏｂ−１）が
開閉可能になっている。

バッテリーケース（９）は連結体（８−１）の組立体の
後方に設置され、そして温冷水通路　（８ａ−２゜８ｂ
−２）を有する連結部材（８−２）はそのバッテリーケ
ース（９）の中心から延設されている。バッテリーの代
わりにＡＣ／ＤＣアダプター、又はコンバータを使用し
、第２０図に図示されているように電源を供給すること
もできる。

本例の温冷水混合バルブ（２）は水道栓本体（１）内に
設置されている。すなわち、円筒形空洞（５１）は水道
栓固定バイブ（６−１）の上端部に形成され、温冷水混
合固定カム（５２）は固定ピン（５３）で空洞（５１）
内に固定されており、温冷水流出口　（５４ａ。

５４ｂ）を有する円筒形ドラムのような形状をした回転
子（５４）は移動可能に配設されている。

螺旋形バイメタル（１３−１）の外側端部は、回転子（
５４）に固定されている２個のバイメタル固定ビン（５
４’　）の間に嵌着され（第１５図参照）、内側端部（
１３ａ、−ｉ、　）は固定軸（１４−１）に固着されて
おり、温冷水混合チャンバー（１２−１）を有するＬ形
バルブ本体（２ｂ−１）はこれらの周囲に設置されてお
り、そして混合水の出口（２ａ−１）は、バルブ本体（
２ｂ−１）内の温冷水混合チャンバー（１２−１）の上
に設けられている。

温冷水供給バルブ（１００−１）はＬ形の混合バルブ本
体（２ｂ−１，）の後に配置されており、水道栓本体（
１）と水道栓固定バイブ（６−１）は混合バルブ固定ね
じ（５５）で固定されており、そして連結バイブ組立体
を有するチェックバルブ（１ｇ−１，１９−１）は水道
栓固定バイブ（６−１）の底面端部に固定されている。

このように構成することにより、水道栓の本体を美しく
形成することができ、水道栓の容量を最大にすることが
でき、又、その大きさと重さを最小にすることができる
。この場合、チェックバルブ装置と、混合バルブ（２）
内に一体に形成されている温冷水混合装置は互いに分離
しており、チェックバルブ装置は水道栓本体（１）から
制御され、水道栓固定板下部に固定されることになる。

前述したような本発明の装置に対する作動、及び効果を
第５ａ図乃至第７図を参照して詳細に説明する。

温冷水供給管（２８ａ、　２８ｂ）によって供給される
温冷水は温冷水流通管（８ａ、　８ｂ）　、又は温冷水
用連結体（８）を通り、そして水道栓設置バイブ、即ち
固定軸（６）の温冷水流通管（６ａ、　６ｂ）を通って
伝達される。この時、温冷水は各々温冷水流入口　（１
０ａ。

１０ｂ）を通り、ろ過チャンバー（ｌｏａ’　、１０ｂ
′）、温冷水流入口　（１１’　、　１１″）を通って
温冷水混合管（１１）に流れる。さらに、温冷水は温冷
水流出口（ｌｌａ、　１ｌｂ）を通って流れ、温冷水混
合チャンバー（１２）内でバイメタル（１３）の作動に
より、所望の温度に混合された後、流出口（２ａ）を通
って流れ出る。そこから混合水は、さらに流入口（１０
０ａ）を通って、自動給水バルブ（１００）に到達する
。

検出センサー（５）からでる検出信号が電子制御装置に
達し、電子制御ユニットが自動給水バルブ（１００）の
作動制御回路に指示信号を伝達すると（第１３図参照）
　主ダイヤフラム（１０６）は開放され、混合水は流出
口（１００ｂ）に連結したホース（７）を通り、集水器
具（３）と集水器具（３）のチャンバーに伝達される。

この時、混合水は集水器具（３）のチャンバー（３Ｃ）
底面の多数の穴を通って均一に分散し、吐出口（４）の
吐出孔（４ａ）から噴出する。

第７図は開閉作動機（１５）と結合した流動開閉管（１
６）が、バイメタル（１３）の作動に応答して温冷水混
合管（１１）の温冷水流出口（ｌｌａ、　１ｌｂ）を開
閉する状態を示したものである。第７図（Ａ）に示すよ
うに、使用者が温水を望む場合、バイメタルの開閉作動
機（１５）と結合した流動開閉管（１６）は温冷水混合
管（１１）の中間に位置するようになる。これによって
、温冷水は冷水流出口（ｌｌｂ）と温水流出口（ｌｌａ
）を通り混合バルブ（２）の温冷水混合チャンバー（１
２）内に流れ込み、そこで混ざり合う。また、混合水は
流出口（２ａ）を通り、自動給水バルブに達し、そして
上記の検出センサーが作動し、電子制御ユニットに信号
を送ると、電子制御ユニットは主ダイヤフラム（１０６
）を開放するために自動給水バルブの作動制御回路に指
示信号を伝え、混合水は流出口（１００ｂ）に連結され
たホース（７）を経由して、吐出口（４）から放出され
る。

第７図（Ｂ）は混合した温水の温度が設定した温度より
高い場合に、冷水がより多く流れるようにするため、バ
イメタル（１３）が作動する状態を示すものである。こ
の場合、バイメタル（１３）の開閉作動機（１５）と共
に結合した流動開閉管（１６）は、温水流出口（ｌｌａ
）を閉鎖させ、冷水流出口（ｌｌｂ）を通り冷水だけが
流れるようにする。

そして、第７図（Ｃ）は混合した温水の温度が設定した
温度以下の場合に、温水がより多く流れるようにするた
め、バイメタル（１３）が作動する状態を示すものであ
る。この場合、バイメタル（１３）の開閉作動機（１５
）と共に結合した流動開閉管（１６）は、冷水流出口（
ｌｌｂ）を閉鎖させ、温水流出口（ｌｌａ）を通り温水
だけが流れるようにする。

又、温水給水管（２８ａ）によって供給される温水温度
が要求温度以上の場合は、流動開閉管（１６）はバイメ
タル（１３）の作動により温水流出口（１１ａ）の方に
移動し、この時温水流出口（ｌｌａ）は閉鎖され、冷水
流出口（ｌｌｂ）は開放され、そして温冷水は混合バル
ブ（２）の混合チャンバー（１２）内で混合される。従
って、要求温度になった水は混合バルブを通り自動給水
バルブ（１００）に達する。温水温度が要求温度以下の
場合は、流動開閉管（１６）の方に移動し、この時冷水
流出口（ｌｌｂ）は閉鎖され、温水流出口（１，１ａ）
は開放されるので、使用者はいつも要求温度の水を使用
でき、又、水の浪費も避けることができる。

以上のように本発明の自動水道栓は給水制御の各機能部
分に最先端技術を適用しているため、すべての作動を完
全自動化し、まったく手を触れずに使用できるように機
能が極大化されているばかりでなく、全機能部品を簡潔
に組立て、水道栓内に内蔵させているため、小型・軽量
化はもちろん、外観上の形態も見た目良くなっている。

又、自動給水バルブ（１００）を駆動させるのに消耗さ
れる電力が少ないため、わずか１つのリチウム電池（３
Ｖ、ＩＯＡ／ｈ）で１年から１０年ぐらい使用でき、電
気引入線の施設の必要がないため、既存施設にそのまま
設置できるので、施工費を大幅に節減することができ、
又、水道栓の構造が簡単なため、生産原価を減少させる
ことができる。

本発明の他の例は第２１．２２．２３．及び２４図に示
されるように、自動水道栓（Ｔ）には、自動給水バルブ
（１００）　、バルブ駆動制御器（１０１）電子回路（
ｈｙｂｒｆｄ　ＩＣ）　　及び、温冷水混合バルブ（２
）が−組に組立てられている。吐出口（４）とセンサー
（５）は水道栓の端部にあるノズルカバー（１ａ）に−
組に設置されており、センサー（５）は垂直線から０〜
２０度の範囲の任意の角度で設置されている。ノズルカ
バー（１ａ）はねじ（１ｂ）で水道栓本体（１）の端部
に結合されており、チエ・ツクバルブ組立体（８）、バ
ッテリーケース（９）及びろ過器（１０）は水道栓本体
（１）の下端部に設置されている。

温冷水は、ろ過器（ｉｏ）の下端部に連結されている従
来構造体の遮断バルブ（１１）の底面に連結された給水
バイブ（図示せず）を通って水道栓に供給される。ろ過
器は柔軟なチューブ（１１）によって温水流通管（８ａ
）と冷水流通管（８ｂ）を通り、チェックバルブ組立体
（８）に連結されている。網状チューブ（１０ａ″、ｆ
ｏｂ″）はチェックバルブ組立体（８）のチャンバー（
１０ａ’　、ＬＯｂ’　）内に設置され、チェックバル
ブ（１８，１９）を内包しており、網状チューブ（１０
ａ″、　ｉｏｂ″）は流通管（８ａ、　８ｂ）から出る
温冷水をろ過する機能を持っている。チェックバルブ（
１８，１９）はチャンバー（１０ａ’　、１０ｂ’　）
の端部に形成されている温冷水流入口（１０ａ、　１０
ｂ）と向かい合うように取り付けられたシーリングガス
ケット（１８ａ、　１９ａ）を有するスライディングピ
ストン（１８ｂ、　１９ｂ）を含んでいる。コイルスプ
リング（１８ｄ、　１９ｄ）はスライディングピストン
（１８ｂ、　１９ｂ）をバルブシート（１８ｆ、　１９
ｆ）側へ押圧し、温冷水流入口（１０ａ、　１０ｂ）を
閉鎖している。スプリングの抵抗力はスリーブナツト（
１７）のねじ穴（１７’　）内に挿入されている調節ね
じ（１８ｅ、　１９ｅ）によって調節される。スリーブ
ナツト（１７）はチェックバルブ組立体（８）の固定ね
じスリーブ（２０）の孔（２０’　）内に挿入されてい
る。チェックバルブ組立体は、チャンバー（１０ａ’　
、　１０ｂ’　）から出る出口ボート（８ａ’　、　８
ｂ’　）を含むネック部分（８′）を有し。

そして温冷水混合バルブ（２）のバルブ本体（２６）に
結合されている。チェックバルブ（１８，１９）は混合
バルブに対する温冷水の流れを制御できるように設置さ
れている。

水道栓が作動するとき、チェックバルブ（１８゜１９）
の流入口（８ａ、　８ｂ）の圧力が流入口（１０ａ、　
１０ｂ）の圧力より高い場合、チェックバルブ（１８，
１９）が開いて、水を通過させ、反対に流出口側の圧力
が流入口（８ａ、　８ｂ）側よりも高い場合にはチェッ
クバルブ（［１，１９）が閉じて、逆流を防ぐ。接触ス
プリング（９′）を含んでいる陰極板（９ａ）　（第２
４図参照）を有するバッテリーケース（９）は、ねじ（
９″）によってチェックバルブ組立体（８）の後側に設
置されている。陰極板（９ａ）は制御可能にバッテリー
ケース（９）に取付けられ、バッテリーケースには又、
陽極板（９ｂ）も設置されている。バッテリーケースは
後述するように、ユニットに電力を供給するバッテリー
を収容することができるように適当な大きさを持ってい
る。チャンバー（１０ａ’　、ｌＯｂ’　）から出る温
冷水は混合バルブ（２）に供給される。このバルブは従
来型の構造で、例えば、第２１〜２３図及び２４図に図
示したバルブは第１４〜１５図について記述した混合バ
ルブと同じ構造となっている。

第３１ａ図に示したように、水が流通管（８ａ。

８ｂ）から混合バルブ（２）に流れる時、それは先ず、
混合バルブ（２）のピストン（１６）に当たる。円筒形
ピストン（１６）には流通管（８ａ、、８ｂ）から出て
くろ水を受け、ピストン内で混合された水を自動給水バ
ルブ（１００）から排出させるボート（１６ａ、　１６
ｂ）がある、また、ピストン（１６）の端部には、ボー
ト（１６ｃ、　１６ｄ）が形成されており、ピストンに
ある水はチャンバー（１６’　、　１６″）に移動する
。温度センサー（１３）はチャンバー　（１６’　）に
あるピストン（１６）と結合している。

この温度センサー（１３）は公知の構造であり、その感
知度は、センサー（１３）を収縮及び膨張させるために
ウオームスクリュー（１４）と噛合っている制御ノブに
よって調節できるので、所望の温度に設定可能である。

センサー（１３）によって検出される水の温度が、温度
設定つまみ（２６）で定めた設定温度より、さらに低い
場合は、ピストン（１６）はセンサー（１３）の収縮に
よるスプリング（１６ｂ）の影響を受けて左側に滑動す
るので冷水流入口（ｉｏｂ）が閉鎖されると同時に温水
流入口（ｌｏａ）がさらに開放される。温水流入量が冷
水流入量より多くなるので、混合バルブ（２）内にある
水の温度は設定温度に上昇する。一方、混合バルブ（２
）内にある水の温度が設定温度より、さらに高い場合は
、プランジャーは温度センサー（１３）の膨張によって
外部に押し出される。この運動によってピストンは右側
へ滑動し、そして温水流入口（１０ａ）が閉鎖されると
同時に冷水流入口（１０ｂ）がさらに開放され、これに
より冷水流入量が温水流入量より多くなるので、混合バ
ルブ（２）内にある水の温度は、設定温度を維持するた
め下降する。

水量の調節はウオームスクリュー（１４ａ）によりピス
トン（１６）に連結された制御ノブ（２６ａ）よって行
われる。これは、流出口（２ａ）に対してボート（１６
ｂ）の放射位置を調節することによって混合バルブから
出る水の量を調節することができる。

第２１．２６ａ〜２６ａ図に示されるように、自動給水
バルブ（１００）は混合バルブ（２）から出てくる混合
水を受ける。バルブ（１，００）にはバルブ本体（１０
２）があり、バルブ本体にはスライド可能に設置され柔
軟なシーリング用リング（１（１６’　）を有するピス
トン（１０６）があり、上記シーリング用リング（１０
６’　）はバルブ本体（１０２）の内部を第１チャンバ
ー（１０ｇ）と第２チャンバー（ＩＱ？）とに分けてい
る。自動給水バルブはパイロットバルブ（１０３）　、
バルブ駆動ギヤ（１０４ａ）及びバルブ駆動モーター（
１０４）で駆動されるバルブ制御器（１０１）によって
制御される。バルブ本体　（１０２）は公知の物であり
、温冷水バルブ（２）の流出口（２ａ）　（第３１図参
照）に結合した流入口（１０２ａ）　（第２６ａ図参照
）を含んでいる。バルブ本体（１０２）の流出口（１０
２ｂ）は吐出口（４）に連結したホース　（７）と連結
されている。

検出センサーが物体を感知すると、それは電子回路（ハ
イブリットＩＣ）（５’）を通し、バルブ駆動モーター
（１０４）に検出信号を送る。このパルス信号により、
電力がモーター（１０４）を駆動するためにバルブ駆動
モーターに供給される。モーター（１，０４）が駆動す
ると、それはギヤ（１０４ａ）を駆動させ、ギア（１０
４ａ）はカム（１１４）が設置されているカムギヤ（１
１４ａ）を駆動させる。尚、後述するように、これはカ
ム（１１４）を１８０度回動させる。

この回動の結果、カム（１１４）の凹部はカム上のプラ
ンジャー（１１０）の反対側に位置する。このプランジ
ャーはダイヤフラム（Ｉｌｌ）と噛合っており、ダイヤ
フラム（ｉｉｉ）は第２１．２６図に示すように、その
反対側の面で第２チャンバー（１０７）の圧力を受ける
ようになっている。

結果的に、ダイヤフラムはそのシートから離隔しく第２
６．２６ａ図参照）、そして第２チャンバー（１０７）
にある水は通路（１０９ａ）を通って自動給水バルブ（
１００）にある流出口（１０２ｂ）に流れる。第２チャ
ンバー（１０７）にある圧力が下がるとバルブピストン
（１０６）は第１チャンバー内の相当に高い圧力によっ
て下方に押される。バルブピストン（１０６）と主シー
ト（１，０９）の間の隙間が開放されると水は流入口（
１，０２ａ）から自動給水バルブ（１００）の流出口（
１０２ｂ）を通してノズルに直接流れる。

センサー（５）の感知範囲内に物体がある場合、すなわ
ち、センサーが物体を感知した場合、モーター（１０４
）が固定状態を維持するため、電力は消耗されない。セ
ンサー（５）の感知範囲内から物体が除かれた場合、電
子回路（５′）から出るパルス信号はバルブ制御器（１
０１）に伝えられる。この時、モーター（１０４）に再
び電力が供給されるため、パルス信号によって駆動され
る。モーターギヤ（１０４ａ）と結合しているカムギヤ
（１１４ａ）が再び１８０度回動し、カム（］、１４）
のブロック部分がフランジ（１１０）を押すことになる
ので、ダイヤフラム（１１１）がパイロットバルブ（１
０３）を閉鎖する。パイロットバルブ（１０３）が閉鎖
すると、第２チャンバー（１０７）にある水は流出せず
、第２チャンバー（１０７）は水で一杯になり、第２チ
ャンバー（１０７）内の圧力は第１チャンバー（１０８
）内の圧力と同じになる。その結果、バルブピストン（
１０６）はピストンスプリング（１０６ｂ）の復帰力に
より、最初の開閉位置に戻る。これにより、バルブピス
トン（１０６）と主シート（１０９）は互いに密着、通
路を閉鎖し、水の流れが止まることになる。

第２８　ａ、　２８　ｂ図に示すようにカムが１８０度
回転した後、モーター（１０４）の回転を停止させるた
めに、穴　（１，１４ａ’　）がカムギヤ（１１４ａ）
に形成されており、また２個のセンサーが穴　（１１４
ａ’　）の通路の円弧状と対称にバルブ本体に設置され
ている。カムギヤ（１，１４，ａ　）が回動すると、セ
ンサー（５）は１８０度の地点で穴（１１４ａ’　）を
検出し、そしてバルブ駆動制御回路（１０１）に検出信
号を送る。回路はこれに従って、モーター（１０４）の
作動・停止信号を発生する。結果的に、センサー（５）
によって物体が感知された瞬間にモーター（１０４）は
カムギヤ（１１４ａ）を１８０度回動させる。

モーター（１０４）はこの時、その地点で固定され、物
体を検知することになる。物体がセンサー（５）の感知
範囲内から無くなると、モーター（１０４）は再び駆動
され、そしてカムギヤ（１１４ａ）を１８０度回動させ
た後に停止する。

次に、電子回路（５１）の機能について第２９図と第３
０図を参照しながら説明する。

回路は低電力Ｃ−ＭＯＳゲートＩＣを構成しており、放
出、及び検出機能を行う間、基本信号を発生させるオシ
レータを有している。オシレータから発したパルス信号
はタイムベース（Ａ）とタイムベース（Ｂ）に入る。タ
イムベース（Ｂ）で、オシレータから受信したパルス上
昇信号は一定時間遅延され、そしてパルス幅の狭い狭幅
パルス信号が発され、ワンショット回路のシンクロナイ
ザに対する入力信号として、また、放出部分の検出部分
として伝達される。ワンショット回路から送出された出
力信号のパルス上昇は、タイムベース（Ｂ）のパルス上
昇の同期化により、発生される。ワンショット回路の出
力パルスのパルス幅は、タイムベース（Ｂ）のそれより
も狭くセットされ、そしてワンショット回路の出力パル
スは赤外線放出器の駆動信号となる。

タイムベース（Ａ）において、狭幅パルス信号は、オシ
レータから受信されたパルス信号上昇の同期化によって
発生され、タイムベース（Ａ）からの出力パルス信号は
タイムベース（Ｂ）の下降に同期化するように設計され
ている。タイムベース（Ａ）からの出力パルス信号は、
検出部分にある増幅器回路の信号を供給する電子回路を
作動し、そしてタイムベース（Ａ）のパルス信号が増幅
器へ伝達されるときだけ検出部分から受信される入力信
号を増幅させる。検出部分からの全ての入力信号は継続
的に増幅されるのではなく、タイムベース（Ａ）からの
パルス信号によって遮断されるため、電力消費が最小と
なるようになっている。即ち、増幅器に供給される電流
は、タイムベース（Ａ）のパルス幅の時間によって制限
されている。

増幅器から発せられた増幅された信号がシンクロナイザ
で受信された時、タイムベース（Ａ）からシンクロナイ
ザに伝達される信号と同期した信号は、次の段階のリド
リガープル（ｒｅｔｒｉｇｇｅｒａｂｌｅ）ワンショッ
ト回路に伝えられる。即ちこれは、タイムベース（Ｂ）
のパルスによってアナログスイッチを駆動させる同期信
号のみを伝達させる。リドリガープルワンショット回路
はパルス幅の狭い狭幅パルス信号入力をより長く維持す
るよう作動する。

温冷水混合バルブ（２）にある混合水が、混合バルブ（
２）の流出口（２ａ）と自動給水バルブ（１００）の流
入口（１０２ａ）を通って第１チャンバー（１０８）に
流入する時（第２６ａ図参照）、水はバルブピストン（
１０６）にある小さな流入口を通り、第２チャンバー（
１０７）にも流入する（第２６図参照）。

これにより第１チャンバー（１０１１）の圧力が、第２
チャンバー（１０７）の圧力と最初は同じなので、バル
ブは閉鎖されたままに維持される。

即ち、ワンショット回路の出力パルスは赤外線放出器の
駆動力であり、この時、赤外線放出器は赤外線を伝達し
、そして赤外線は反射器によって反射される。反射され
た信号はフォト検出器の入力信号となり、フォト検出器
に入り込む微かな信号は増幅器によって増幅される。フ
ォト信号を除去した増幅器の出力信号中にはタイムベー
ス（Ａ）からの供給電流の遮断によって発生するノイズ
が含まれている。このノイズを取り除くために、反射器
の存在の有無はタイムベース（Ａ）の幅よりさらに狭い
タイムベース（Ｂ）のパルス幅に同期させることによっ
て定められる。反射器が検出領域内にある時、同期した
パルスはリドリガープルワンショットのトリガーパルス
となり、且つ、リドリガープルワンショットのパルス出
力をＨ（ｈｉｇｈ）に維持する。そしてこれは、インバ
ータによって再び反転され、バルブのオフ機能を遂行さ
せる。反転しなかった信号は、ワンショットタイマー（
Ａ）のトリガー信号として作動し、反転した信号はワン
ショットタイマー（Ｂ）のトリガー信号として作動し、
そしてこれは再びバルブ駆動モーターに対する駆動信号
となる。

ワンショットタイマー（Ａ、Ｂ）の指定数はバルブ制御
システムの機械装置によって切り替えることができ、こ
れはモーター駆動システムの異常から生じるバッテリー
の放電を防止する。フォトインタラップタから出て（る
パルスが無いとき、即ち、システムに異常があるとき、
これは一定の、例えば３０秒間以上モーターに電流が流
れるのを防止する働きをする。ワンショットタイマー（
Ａ）からの信号は、ディレィオフタイマーにおけるパル
ス上昇に対する同期化によって上昇し、そしてフォトイ
ンタラップタ（Ａ）におけるパルス上昇に対するトリガ
ーによって下降する。フォトインタラップタ（Ａ）はワ
ンショットタイマー（Ａ）からのＨレベル信号をＬレベ
ル信号にする装置で、これはバルブのオン状態に設置さ
れている。

そしてまた、これはインバータのパルス上昇に対するト
リガーによって上昇し、フォトインタラップタ（Ｂ）の
パルス上昇に対するトリガーによって下降する。フォト
インタラップタ（Ｂ）はＨレベル信号をＬレベル信号に
する装置で、これはバルブのオフ状態に設置されている
。

検出器の安全装置として作動するディレィオフタイマー
は設定時間（例えば、３０〜６０秒）より長い時間バル
ブが連続で開放するのを阻止する働きをする。これによ
つて自動給水遮断機能が可能となっている。ディレィオ
フタイマーは物体が瞬間的にセンサーの感知範囲内を通
過したり、テープ、紙、ガムなどがセンサーの表面に付
着したような時、実際の使用とは関係なしに不必要に水
を流したり、又は水が継続して流れ続けるのを防止する
ため一定時間（例えば、３０〜６０秒）を設定できる。

よって、水の流れは、センサーが旨く働かない場合でも
一定時間が経過した後、自動的に停止するようになって
いる。

第３３図、第３４図に示したように本発明の他の特性に
伴い、スイッチ（２７ａ）は、シンク°の排水口を開閉
させるのに使用されるシンク排水口用排水制御棒（２７
）に設置されている。このスイッチは、排水ロッドのつ
まみ（２７ｂ）が引っ張られた時、排水口が閉じ、それ
と同時にディレィオフタイマーに信号を送るためにオン
するように配置されている。この時、ディレィオフタイ
マーは一定時間水流出信号を送り、水を出した後、水の
流れを自動的に停止させるようになっている。

使用者がシンクを使用した後、排水棒（２７）を押すと
排水口が開き、同時にスイッチはオフになる。この信号
がディレィオフタイマーに送られるとセンサーの感知機
能が再開される。この後、自動水道栓は自動水流出機能
作動状態にまた切り替わる。この時、排水口を閉じると
水が自動的に出るため、水を出すために蛇口を回し排水
口を閉じる手間がかからないようになっている。又、設
定時間を洗面器などに適当量の水を満たすのに適合する
ように決められるので、水が溢れる心配がなく、又、水
の供給時間をシンクなどの大きさに合わせて決めること
もできる。さらに、バルブを直接オン／オフするバルブ
駆動モーターには数個の作動点がセットされており、こ
れらの作動点に到達する瞬間にのみ、モーターが駆動す
るので、バルブをオン／オフするのに必要な電力を最小
化させることができる。

第３１図、第３２ａ図は本発明の他の例を示すもので、
ここで温冷水混合バルブ（２）は混合バルブ本体（２ｂ
）とピストン（１６）とで構成され、ピストンは温度セ
ンサー（１３）と結合しており、温度制御つまみ（２６
ｂ）と連結している。ピストンの他端側はスプリング（
１６ｂ）によって連結され、円錐形出口ボート（２００
）と対向している。水の流量はボートに対する円錐形プ
ラグ（２０１，）の位置を調節するつまみ（２６ａ）に
よって調節できる。温度センサー（１３）はワックス、
液体などで満たされ、又、バイメタルで作られており、
膨張又は収縮によって円筒形ピストン（１６）がチャン
バー（１Ｇ’　）内で前方に滑動し、温冷水流通管（８
ａ、　８ｂ）から流れる水の量を調節している。

第３１図に示すように、流通管（８ａ）から出る水はボ
ート（１６ａ）の内部に流れ込み、そして流通管（８ｂ
）から出る水は開放した端部（１６ｄ）を通りピストン
に入る。そして、水はピストンで混合され、温度は、ピ
ストン（１６）の位置を調節するため、プランジャー（
１７）からセンサー（１３）へ伝えられる。

混合水は、バルブ（１００）を制御するために、混合バ
ルブ流出口（２ａ）を通り排出されるようボート（ＺＯ
Ｏ）を通過する。温冷水流通管（１０ａ、１０ｂ）から
混合バルブ（２）内のピストン（１６）内に流入する温
冷水が設定温度以下の場合、温度センサーがこれを感知
する。そして、ピストン（１６）がスプリング（１６ｂ
）の影響を受けて左側に滑動すると、冷水流入口（１０
ｂ）が閉じ、同時に温水流入口（１０ａ）が開く。冷水
流入量が温水流入量より少ないため、混合バルブにある
水温は上昇する。一方、混合バルブ（２）内の水温が設
定温度より高い場合は、プランジャー（１７）は温度セ
ンサー（１３）の膨張の影響を受けて右側へピストンを
押す、するとこの時、温水流入口（１０ａ）が閉じ、冷
水流入口（１０ｂ）が開くので冷水流入量が温水流入量
より多くなり、混合バルブにある水温は下がり設定温度
が維持される。

この様に、水は混合バルブ（２）で適当な温度になるよ
うに混合され、そしてそのバルブの流入口（１００ａ）
を通り自動給水バルブ（ｉｏｏ）内に流れ込む、又、必
要に応じて、別個に温度センサー・（２１０）を設置し
てＬＣＤ表示板（２１２）からデジタル判読するように
することもできる（第３２ａ図参照）。

本発明は上記の実施例にのみ限定されるものではなく、
本発明の趣旨の範囲内で数々の形態で変形実施可能であ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば水道栓に手を触れ
なくても所望の適当な温度の水を適量だけ使用すること
ができるため水の浪費を防止することができ、又、自動
給水バルブの開閉作動とセンサーが消耗する電力を小型
乾電池１個で３年以上使用できる程度に極小化できるだ
けでなく、自動給水バルブの開閉時に生ずる水の衝撃現
象を最小限にとどめ、さらに水道栓の設置費用も大幅に
節減できるなどの効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動水道栓の斜視図。第１ａ図は
本発明に係る第１図と類似の形態で、感知センサーの位
置の違う自動水道栓の斜視図。第２図は本発明に係る第
１図の断面図。第２ａ図は本発明に係る第１ａ図の断面
図。第３図は本発明に係る第１図の自動水道栓に内蔵し
た自動温度調節装置の分解図。第４図は自動温度調節装
置の混合バルブの断面図。第５図は混合バルブの作動状
態を例示した第４図と類似の混合バルブの断面図。第５
ａ図は第５図の混合バルブの他の形態で、混合バルブが
自動水道栓の本体から分離して別途に洗面台の下に設置
されている混合バルブの断面図。第６図（Ａ）は温冷水
が混合され自動給水バルブから流出している状態を示す
例示図。第６図（Ｂ）は冷水だけが自動給水バルブから
流出している状態を示す例示図、第７図（Ａ）〜第′！
図（Ｃ）はバイメタルによって流動開閉管が温冷水流入
口を開閉している状態を示す例示図で、第７図（Ａ）は
温冷水が混合されている状態を示す図、第７図（Ｂ）は
温水流入口が閉じた状態を示、す図、第７図（Ｃ）は冷
水流入口が閉じた状態を示す図。第８図は自動給水バル
ブが開いた状態ル例示する断面図。第９図は自動給水バ
ルブが閉ｌ゛また状態を例示する第８図と類似の断面図
。第１１＞図は第８図のＡ−Ａ線に沿った断面図で、自
動給水バルブが開いた時、カムが移動した状態の例ハ七
図。第１１図は第９図のＢ−Ｂ線に沿った断面図で、自
動給水バルブが閉じた時、カムが移動した状態の例示図
。第１２図は本発明に係る自動水道栓の作動系統図。第
１３図は自動給水バルブのバルブ駆動制御回路を示す図
、第１４図は本発明の他の形態でチェックバルブが連結
管と連結した第５ａ図と類似の断面図。第１５図は第１
４図の自動水道栓内部での混合バルブの構造を示す分解
図。第１６図は本発明に係る自動給水バルブの分解図、
第１７図は第１３図と類似の回路で、本発明に係る自動
給水バルブを駆動させる他のバルブ駆動制御回路の回路
図。第１８図は本発明に係る自動給水バルブを駆動させ
る他のバルブ駆動制御回路の回路図。第１９図は本発明
に係る自動給水バルブを駆動させる変形した他のバルブ
駆動制御回路の回路図、第２０図は本発明に係る自動水
道栓にＡＣ電源を供給する例示図、第２１図は本発明に
係る自動水道栓の他の構造の全面断面図。第２２図は第
２１図の２−２線に沿った左側断面図、第２３図は第２
１図の自動水道栓の右側断面図、第２４図は第２１図の
自動水道栓の乾電池ケースが設置された状態を示す背面
図、第２５図はセンサーの設置位置と角度を示す第２２
図の部分例示図。第２６図は第２２図の自動給水バルブ
の６−６線に沿った断面図。第２６ａ図は第２６図の自
動給水バルブの部分品を分離した６ａ−６ａ線に沿った
側面図、第２６ｂ図は第２６図の自動給水バルブの閉じ
た状態を例示する断面図。第２６ｃ図は第２６図の自動
給水バルブの開いた状態を例示する断面図。第２７図は
従来の自動給水バルブの断面図。第２８ａ図、第２８ｂ
図はパイロットバルブの駆動モーターとカムの角度の状
態を示す図。第２９図は本発明に係る自動給水バルブの
作動系統図、第３０図は自動給水バルブの電子回路上の
信号の時間表示図。第３１図は自動水道栓の混合バルブ
の断面図。第３１ａ図は第３１図の混合バルブと類似の
他の構造の混合バルブ断面図、第３２図は自動水道栓の
他の形態の平面図。第３２ａ図はデジタル温度表示が取
付けられた第３２図と類似の例示図、第３３図は本発明
に係る排水装置による給水機能の例示図。第３４図は排
水装置による給水作動スイッチの例示図。 ｌ・・・自動水道栓本体 ２・・・混合バルブ ３・・・集水器具 ４・・・吐出口 ５・・・センサー ６・・・固定軸 ７・・・ホース ８・・・Ｔ形連結材 ９・・・バッテリーケース １０・・・ろ過器 １１・・・混合管 １３・・・バイメタル １４・・・中心軸 １５・・・作動機 １６・・・流動開閉管 １７・・・スリーブナツト １８．１９・・・チェックバルブ １００・・・自動給水バルブ １０１・・・バルブ駆動制御器 １０２・・・バルブ本体 １０４・・・モーター １０５・・・パイロットバルブ １０６・・・ダイヤフラム １１０．１１２・・・シリンダー １１１・・・流入側バルブシート ３・・・流出側バルブシート ４・・・カム ６・・・減速ギヤ ７・・・バルブ力バー 第 図 ｂ ａ 第 図 第 図 第 図 」 バッテリーゲース 第 図 簗 ２６ｃ 図 ０２ｈ 第 ６ｂ 図 ０２ｂ 第 ８ａ 図 第 ８ｂ 図 温水供給 冷水供給 第 ２ａ 図 第 図 第 １ａ 図 Ｘ）０ 第 図 手続補正書（刀剣

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）温冷水混合バルブと、水道栓の下にある物体の有
   無を感知するセンサーと、上記混合バルブに連結され上
   記水道栓からの水の流出を制御するようにセンサーに応
   答し作用する自動給水バルブとで構成されており、 上記自動給水バルブには電気モーター、上記電気モータ
   ーと回転可能に連結したカム、上記カムと作動可能に組
   合わされた一組のパイロットバルブ、及び上記パイロッ
   トバルブの作動に応答して上記自動給水バルブを開閉さ
   せることができるように上記パイロットバルブに作動可
   能に連結され制御される主バルブを含んでおり、そして 上記モーターをオン、又はオフさせることができるよう
   に上記センサーに応答し作動する制御装置により構成し
   たことを特徴とする自動水道栓。
2. （２）温冷水混合バルブには混合チャンバー、温冷水流
   出口が形成されており、上記混合チャンバーと連通する
   多数個の温冷水流出口が形成されている混合管と、上記
   混合チャンバー内にあるバイメタル温度感知センサーと
   、上記バイメタルの作動に応答し温冷水流出口を選択的
   に開閉させる事ができるように温冷水混合管に滑動可能
   に設置され上記バイメタルと作動可能に組合わされてい
   る流動開閉管と、そして作動給水バルブの閉鎖時、給水
   バルブから混合管に水が流れることを防止するチェック
   バルブとを含んでいる請求項１記載の自動水道栓。
3. （３）モーターにＤＣ電源を供給する装置を有し、温冷
   水混合バルブは混合チャンバー、混合チャンバーに温冷
   水を供給するため上記混合チャンバー内で給水装置と連
   結した混合キャップと、周辺に温冷水流出口が形成され
   ている混合制御ブロックと、そして混合チャンバー内に
   設置され水道栓からの水の温度を制御するために上記混
   合制御ブロックを選択的に回動させることができるよう
   に上記混合制御ブロックに作動可能に連結されている螺
   旋形のバイメタルとを含んでおり、上記混合制御ブロッ
   クはキャップの排水口を選択的に開閉させる事ができる
   ように上記キャップを内包している請求項１記載の自動
   水道栓。
4. （４）排水端部を有する水道栓本体と、水道栓の下の物
   体の有無を判別するため水道栓本体の排水端部に設置さ
   れているセンサーと、物体を感知するセンサーに応答し
   て水道栓から水が流出するように開閉作動させる作動給
   水バルブとで構成されており、 上記センサーは垂直線に対し０〜２０度の範囲内の角度
   で水道栓に設置されていることを特徴とする自動水道栓
   。
5. （５）上記水道栓は水道栓本体の排水端部に設置された
   ノズルカバーを有し、 上記ノズルカバーは吐出口を有しており、 上記センサーはノズルカバーの吐出口へ隣接して設置さ
   れており、 センサー用電子回路と上記電子回路に応答して作動給水
   バルブを制御する制御装置は水道栓本体内に内蔵されて
   おり、そして チェックバルブ組立体、ろ過器、及び上記センサーに電
   源を供給するバッテリーとを収容するバッテリーケース
   を含んでいる請求項４記載の自動水道栓。
6. （６）給水バルブ本体内で第１チャンバーと第２チャン
   バーを形成するバルブピストンを含むバルブ本体と、 パイロットバルブとバルブ駆動装置及びバルブ駆動モー
   ターとで構成されるバルブ制御装置と、物体の有無を感
   知しバルブモーター駆動用パルス信号を発生させる電子
   回路を通じて、バルブ駆動装置に信号を伝達するセンサ
   ーと、そして モーターに連結されパイロットバルブを駆動し作動給水
   バルブを開閉するためにモーターが作動するとき回動す
   るカムギヤを含んでおり、 混合バルブからの水を受けることができるように連通さ
   れた流入口と流出口を有することを特徴とする自動水道
   栓。
7. （７）上記バルブは予め設定された一定時間開放した後
   、水の継続的な流出を防止するための止水装置を有し、
   上記止水装置は水が３０〜６０秒間流れた後、停止させ
   るように調整されたディレィオフタイマーとで構成され
   ている請求項６記載の自動水道栓。
8. （８）洗面台シンクの排水口を開閉する排水棒とそして 排水棒で排水口を閉鎖するとき、オン状態になり予め設
   定された時間内ディレィオフタイマーを利用して水を流
   出させ、そして排水棒で排水口を開放したとき、オフ状
   態になり、センサーの感知機能を回復させるように排水
   棒に連結されたオン／オフスイッチを含んでいる請求項
   ７記載の自動水道栓。
9. （９）別個の温冷水流入口に連結した混合バルブ本体と
   、 上記流入口に連結したバルブピストンと、そして予め設
   定された水の温度を維持するため上記ピストンが横方向
   に移動できるように上記ピストンと組合わされた、温度
   に敏感な物質で満たされた本体を持つ温度センサーとで
   構成されていることを特徴とする自動水道栓。
10. （１０）水道栓から流出する水の量を調節する別個の水
    量調節装置を含んでいる請求項９記載の自動水道栓。