JPH0230824A - 自動止水栓と止水栓用バルブの開閉機構 - 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】

【産業上の利用分野１ 本発明は水道の蛇口に取り付けられて蛇口の栓に代わっ
て給止水の制御を打なう自動止水栓及び止水栓用バルブ
開閉機構に関するものである。 （従来の技術］ 近年、生活の快適化についての指向が高（なり、またホ
ームオートメーシａン化の傾向もあって、わずられしい
操作の不要な商品に対するニーズが急速に高まっている
。水や湯の吐水・止水についても同様である。このため
に、遠隔制御バルブを配管に組み込むとともに、センサ
を蛇口部に取り付けて、センサによる感知で遠隔制御バ
ルブの開閉を行なうものが登場している。この場合、手
に物をもっていたり、手が汚れている時にも、センサに
手を感知させるだけで、何等の操作を必要とすることな
く、吐水及び止水を行なうことがでさて、非常に便利で
ある他、衛生的でもある。 【発明が解決しようとする課題】 ところが、上記のものでは、蛇口に至る配管中に遠隔制
御バルブを設けなくてはならない上に、センサの設置の
こともあり、既設の蛇口をこのように改造することは、
非常に高価なものとなり、新築時の施工でしか実現する
ことができなかった。 また、電源に電池を使用しているものでは、電池が消耗
した時に蛇口そのものが使用不能になるという問題を有
している。 更に、このような用途に用いられるバルブには、水撃の
防止１ｆｌ構が求められるが、一般に採用されているフ
ラッシュバルブ方式の水撃防：ｔｔｌ構は、構造が複雑
で高価となる欠点を有している。 本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その
目的とするところは既設の蛇口の開閉の自動化を容易に
得ることができる自動止水栓と、電池を電源とするもの
において、電池の消耗時にも使用不能の事態を招くこと
がない自動止水栓を提供するとともに、水撃の確実な防
止を安価に得ることができる止水栓用バルブ開閉機構を
提供するにある。

【課題を解決するための手段】

しかして本発明は、蛇口への取付部と放水口とを備えた
本体内に、内蔵するモータの動力によって上記取付部か
ら放水口に至る内部流路の開閉を行なうバルブを備え、
このバルブ用の上記モータン作動させる赤外線式の人体
検知用センサを本体側面に備えている自動止水栓と、こ
の自動止水栓に置数水口とシャワー放水口との二種の放
水口を設けるとともに、両波水口の切り換えと止水とを
行なう切換バルブを設けた自動止水栓と、流路中に配さ
れた球状の弁体とこの弁体が接する弁座とから形成され
たバルブと、人体検知用センサの出力を受けて上記バル
ブの開閉を行なうモータとを備えるとともに、このバル
ブの下流側にある手動切換型バルブと、上記モータ用の
電池電源の異常を検出する異常検出回路と、この異常検
出回路の出力でモータによるバルブの開閉状態を開状態
にロックする制御回路とを備えている自動止水栓とに特
徴を有し、また流路中に配された球状の弁体とこの弁体
が接する弁座とから形成されたバルブの弁体に向けてビ
ンを押圧駆動するカム面をＪ％［してモータに減速輪列
を介し連結されでいる制御カムと、弾性を有してビンと
上記弁体との間に介在するダイヤプラムとからなる止水
栓用バルブ開閉機構に特徴を有している。 ［作用］ 本発明の自動止水栓によれば、本体を蛇口に取り付ける
とともに、本体の側面に手をかざしてセンサを作動させ
るだけで、モータ動力によるバルブの開閉によって、吐
水及び止水がなされるものであり、また切換バルブを設
けたものでは放水状態の選択を行なうことができる。 また、手動切換型バルブと電池電源の異常検出回路を設
けている自動止水栓では、電池の消耗時にバルブが開状
態でロックされるために、電池の交換までの間、手動切
換型バルブで吐水と止水とを行なうことがで終る。 そして本発明の止水栓用バルブ開閉機構によれば、モー
タによる制御カムの動作速度を低速にするだけで、閉栓
速度を遅くすることができる上に、ダイヤ７フムの弾性
復元力がこの閉栓速度を更に遅（する。 ［実施例１ 以下図示の実施例に基づいて詳述すると、これは上面に
蛇口への取付部が設けられるとともに下ｆに放水口１１
が開口する本体１内に、上記取付部と放水口１１とをつ
なぐ直線状の流路１２を形成するとともに、この流路１
２中にバルブ２を配置し、更に本体１の前部内にバルブ
闇Ｗｉ機構３のための収納室１３を、本体１の後部内に
電池４のだめの収納室１４と、制御回路５が実装された
プリント基板５０のための収納室１５とを設け、更に本
体１の側面に第３図に示すようにセンサ８を配設したも
のとして形成されている０図中１６゜１７．１８は上記
各収納室１３，１４．１５を閉じるカバーである。 上記取付部は、本体１上面から突設された内筒６０及び
外筒６１と、外筒６１に螺合するキャップ６２と、蛇口
の先端部に挿通係止される固定具６３、パツキン６４等
からなり、本体１から外したキャップ６２に蛇口を挿通
した後、固定１４：６３を蛇口先端に係止し、ついでキ
ャップ６２を外筒６１に螺合させて締め付けることによ
って、キャップ６２どの係合部を有する固定具６３を介
して蛇口の先端面をパツキン６４に押し付けることによ
って、蛇口への取り付けを行なうものである。 そして取付部から放水口１１に至る流路１２の途中に設
けられたバルブ２は、球体として形成された弁体２１と
、パツキンにて形成された弁座２２とからなり、弁体２
１が弁座２２に接することによって、流路１２を閉じる
。 次に収納室１３に配されたバルブ開閉Ｉｌｌ構３につい
て説明する。これは直流型のモータ３１と、モータ３１
の出力を減速する減速輪列３２と、回転自在に支持され
るとともに減速輪列３２の最終段に噛み合っている制御
カム３３と、制御カム３３の一面のカム面に一端が当接
しているピン３４と、ダイヤフラム３５、そして位置検
知スイッチ３６とから構成されている１図中３７はピン
３４の摺動がイドとダイヤフラム３５の周縁の固定とを
行なう押さえ板である。 今、モータ３１を回転させることによって、その減速出
力で制御カム３３を回転させれば、制御カム３３におけ
るカム面がピン３４を押圧して、このピン３４をその軸
方向に移動させる。ビン３ケ及びダイヤフラム３５は、
本体１における流路１２と収納室１３とを仕切っている
隔壁を貫通していることから、制御カム、３３で駆動さ
れたピン３４は、ダイヤフラム３５を介してバルブ２に
おける弁体２１を押し、これを弁座２２から離すために
、流路１２が開かれる。 ここで、前記位置検知スイッチ３６は、バルブ２が完全
に開いた時に接点が切替わり、また完全に閉じた時に再
度切替わって元の状態に復帰するものである。 センサ８は、赤外線式のもので、発光１！１ｓ８１と受
光部８２とを有しており、１！ｓ５図及び第６図に示す
ように、発光ドフイバ８３によつで発光部８１から一定
間隔のパルス状赤外光を発信し、手などがある一定距離
内に近付くことで、反射された複数個のパルス状赤外光
が受光部８２に入射されたならば、受光部８２に受信ア
ンプ８４を介して接続された制御回路５は、モータドラ
イバ５１を介して、モータ３１を起動させる。この時に
制御回路５がモータ３１に与える回転方向の指示は、前
記位置検知スイッチ３６の状態による。そして位置検知
スイッチ３６が切替わった時点で、モータ３１を停止さ
せる。この時、制御回路５中のブレーキ回路が作動して
、モータ３１のオーバーランを防ぐようにしである。 蛇口にこの自動止水栓を取り付けておけば、本体１の側
面に手をかざすだけで、センサ８がこれを感知してバル
ブ２の開動作及び閉動作がなされるものであり、吐水及
び止水の両方について、なんらの操作も必要としないも
のである。また、センサ８が本体１の側面にあるために
、水しぶき等で誤動作することはない。 ここにおいて、モータ３１の出力を大きく減速して制御
カム３３を回転させるものとしていることから、バルブ
２の開ｍは開く時も閉じる時も低速でゆっくりとなされ
る。殊に水撃が問題となる止水時には、制御カム３３の
回転に伴ない、弁体２１が水圧で弁座２２に接しようと
してピン３４を制御カム３３＠に抑圧するわけであるが
、途中から流路１２と収納室１３との閏の防水処理のた
めの部材でもあるダイヤフラム３５の弾性復元力が抵抗
として作用するために、止水動作は更にゆっくりとなさ
れるものであり、水撃の発生が確実に防止されている。 ちなみに水撃に対しては、日本水道協会にて動水圧が１
　、５　ｋｇｆ／ｃｙｔ２の時に、４゜５１ｇｆ／ｃｍ
’以下と規定されており、これは管がφ１３１の場合、
閉管速度を０　、６　ｓｅｃ以上とすることによって得
られることから、ここでもピン３４の押し出しくａ帰）
に０　、６　ｓｅｃ以上かかるように制御カム３３の回
転速度及びカム面の形状を設定している。 第７図乃至ｔｊ４９図に他の実施例を示す、これは本体
１の下面に置数水口１１ｍとこれを取り囲むシャワー放
水口１１ｂとを設けるとともに、バルブ２とこれら放水
口１１ａ、ｌｌｂとの間の流路１２中に、操作レバー９
０によって手動操作される切換バルブ９を設けたもので
ある。 切換バルブ９は上記流路１２中に形成されたシリング一
部１９内に配設されるロータリー弁９１によって形成さ
れている０本体１のセンサ８が配された側面とは逆の側
に配される操作レバー９０に一端が連結されているロー
タリー弁９１は、周方向の長さの長い流入口９２と、周
方向の長さの短い吐出口９３とを共備しており、上記シ
リング一部１９には置数水口１１１に連なる吐出口１９
ａと、シャワー放水口１１ｂに連なる吐出口１９ｂとが
設けられている。 第７図に示す状態では、ロータリー弁９１の流入口９２
がバルブ２の吐出部に連通し、吐出口９３が吐出口１９
ｍに連なっているために、バルブ２が開けば、置数水口
１１ａから放水がなされる。 操作レバー９０の操作でロータリー弁９１を回動させて
流入口９２がバルブ２の吐出部に連通し、且つ吐出口９
３が吐出口１９ｂに連なる状態とすれば、バルブ２が開
いた時の放水はシャワー放水口１１ｂからなされる。更
に、ロータリー弁９１の流入口９２でない部分をバルブ
２の吐出部に向ければ、バルブ２の弁座２２から一体に
延出されたリップ２３がロータリー弁９１の外面に接し
た状態となり、バルブ２が側いたとしても、この部伊に
て止水されるために、放水がなされることはない。 また、ここでは１１０図に示すように、電池４の電圧異
常を検出する電圧異常検出回路５３と、バルブ２が開状
態にあるか閉状態にあるかを出力する弁位置信号用回路
５４とを設けて、この両者をオア回路５５を介して制御
回路５である７リップ７０ツブ回路５６のＤ端子に接続
し、前記センサ８及び位置検知スイッチ３６並びにモー
タドライバ５１は７リツプ７０ツブ回路５６のＱ端子及
びＲ端子に接続している。 今、電池４の電圧が所定値以上の時には、オア回路５５
の存在により、７リツプ７０ツブ回路５６のＤｌｉ子に
は常時Ｈレベル信号が入力されているために、センサ８
からの信号がＣＫ端子に入る都度、モータドライバ５１
を通じて毫−タ３１の起動がなされる。 しかし、モータ３１を駆動させることが困難となること
が予測される電圧値近くまで電池４の電圧が下がった場
合、バルブ２が開いている時にはＬレベル信号を、閉じ
ている時にはＨレベル信号を夫々出力する弁位置信号用
回路５４の出力が、そのまま７リツププロツプ回路５Ｇ
に入るものであり、このために、７リツプ７０ツブ回路
５６はセンサ８から信号が入った時に、弁位置信号用回
路５４からの入力がＨレベルである時にはモータ３１を
起動させてバルブ２を開（ものの、弁位置信号用から５
４からの入力がＬレベルである時には、モータ３１を起
動させないために、バルブ２を開状態にロックしてしま
うものである。 従って、電池４の消耗によって、放水できなくなるとい
う事態を招くことがないものであり、そして、このよう
にバルブ２が開状態でロックされた時には、操作レバー
９０による切換バルブ９の手動操作で、吐水と止水とを
行なうことができる６のである。 尚、ロータリー弁９１を回転駆動する別途モータを設け
るとともに、このモータが他のセンサによる人体検知で
作動するようにしでおけば、血族水とシャワー放水の切
り換えも、手動操作を必要どすることなく行なうことが
できる。このためのセンサは、上記センサ８と逆の側面
に配置すればよい。 【発明の効果］ 以上のように本発明に係る自動止水栓では、本体を蛇口
に取り付けるとともに、本体の側面に手をかざしてセン
サを作動させるだけで、モータ動力によるバルブの開閉
によって、吐水及び止水がなされるものであり、既設の
蛇口についてもそのＷＲ閉の自動化を安価に図ることが
でき、しかもセンサを本体の側面に配置しているために
、水しぶきや水流で手を洗う動作などを誤検知して作動
してしまうことがなｙｖ上に、センサに汚れ等がつきに
くいものである。そして切換バルブを設けたものでは放
水状態の選択も行なうことができる。 また、手動切換型バルブと電池電源の異常検出回路を設
けている自動止水栓では、電池の消耗時にバルブが開状
態でロックされるために、電池の交換までの間、手動切
換型バルブで吐水と止水とを行なうことがで終るもので
あって、電池消耗のために使用不能となることがなく、
実使用上の実害がないものであり、また電池交換の時、
バルブが開状態となっているために、元栓の閉め忘れに
よる事故を防止することができる。 そして、本発明に係る止水栓用バルブ開閉機構では、モ
ータによる制御カムの動作速度を低速にするだけで、閉
栓速度を遅くすることができ、しかもダイヤプラムの弾
性復元力がこの閉栓速度を更に遅くすることから、水撃
の確実な防止を安価に行なえるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の縦断面図、＃１２図は同上の
正面のカバーを外した状態の正面図、第３図は同上の左
側面図、第４図は同上の背面側の二つのカバーを外した
状態の背面図、１５図は同上のブロック回路図、第６図
は同上の動作説明図、第７図は他の実施例の縦断面図、
第８図は同上の右側面図、第９図は同上の下側の蓋を外
した状態の破断底面図、＃１１０図は同上のブロック回
路図であって、１は本体、２はバルブ、３はバルブ開１
１１ｒＷ１構、４は電池、５は制御回路、８はセンサ、
９は切換バルブ、２１は弁体、２２は弁座、３１はモー
タ、３２は減速輸列、３３は制御カム、３４はピン、３
５はダイヤプラムを示す。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第３図 第２図 第４図 第５図 第６図 第９図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）蛇口への取付部と放水口とを備えた本体内に、内
   蔵するモータの動力によって上記取付部から放水口に至
   る内部流路の開閉を行なうバルブを備え、このバルブ用
   の上記モータを作動させる赤外線式の人体検知用センサ
   を本体側面に備えていることを特徴とする自動止水栓。
2. （２）放水口として直放水口とシャワー放水口との二種
   を備えるとともに、両放水口の切り換えと止水とを行な
   う切換バルブを備えていることを特徴とする請求項１記
   載の自動止水栓。
3. （３）流路中に配された球状の弁体とこの弁体が接する
   弁座とから形成されたバルブと、人体検知用センサの出
   力を受けて上記バルブの開閉を行なうモータとを備える
   とともに、このバルブの下流側にある手動切換型バルブ
   と、上記モータ用の電池電源の異常を検出する異常検出
   回路と、この異常検出回路の出力でモータによるバルブ
   の開閉状態を開状態にロックする制御回路とを備えてい
   ることを特徴とする自動止水栓。
4. （４）流路中に配された球状の弁体とこの弁体が接する
   弁座とから形成されたバルブの弁体に向けてピンを押圧
   駆動するカム面を具備してモータに減速輪列を介し連結
   されている制御カムと、弾性を有してピンと上記弁体と
   の間に介在するダイヤフラムとから成ることを特徴とす
   る止水栓用バルブ開閉機構。