JPH0617960A - 電磁弁駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電池駆動により多数個のラッチング型電磁弁
を駆動し得る電磁弁駆動装置に関し、電池の負荷を軽減
させる。 【構成】 多数個のラッチング型電磁弁ＳＶ１〜電磁弁
ＳＶ６をコントローラ２３からの指令により電池駆動で
開閉作動させる電磁弁駆動装置であって、１つの開弁ま
たは閉弁指令信号に基づいて該各電磁弁ＳＶ１〜電磁弁
ＳＶ６を１個宛或いはグループ毎に少なくとも該各電磁
弁ＳＶ１〜電磁弁ＳＶ６の所要作動時間以上の時間差を
置いて順次駆動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電池により多数個のラ
ッチング型電磁弁を駆動する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に多数個の電磁弁を同時に駆動させ
る機械では一時に大電流を必要とするので従来では殆ん
ど１００ボルト以上の商用電源を使用するようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし商用電源は、漏
電事故のおそれがあり、また配線工事を必要とするので
設置が容易でない欠点がある。一方、乾電池駆動方式を
採れば上記のおそれは解消されるが、乾電池は一般に内
部抵抗が大きいため多数個の電磁弁を同時に駆動できる
ような大電流が流せない欠点、および、一時に大電流を
流すと寿命を著しく低下させる欠点がある。

【０００４】本発明は、電池駆動式電磁弁駆動装置の上
記欠点を解消し、電池寿命を著しく低下させることな
く、しかも多数個の電磁弁を確実に駆動できる電磁弁駆
動装置を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのために本発明の電磁
弁駆動装置は、多数個のラッチング型電磁弁をコントロ
ーラからの指令により電池駆動で開閉作動させる電磁弁
駆動装置であって、１つの開弁または閉弁指令信号に基
づいて該各電磁弁を１個宛或いはグループ毎に少なくと
も該各電磁弁の所要作動時間以上の時間差を置いて順次
駆動させることを特徴としたものである。

【０００６】

【作用】電磁弁が１個宛或いはグループ毎に時間をずら
せて駆動されるので一時に必要とする電流は電磁弁１個
または１グループを駆動し得るものでよくなり、大きな
電圧降下や電流消費がなくなる。

【０００７】

【実施例】先ず本発明にて使用されるラッチング型（ま
たは自己保持型ともいえる）電磁弁の電磁アクチュエー
タ部の構成の概要を図１４に従い簡単に説明する。この
電磁アクチュエータ１はヨーク２中にコイル３，永久磁
石４が設けられ、該コイル３，永久磁石４の中心に固定
鉄芯５を設けると共にプランジャー６をスプリング７に
より一方に付勢して進退動自在に配置してなるものであ
る。この電磁アクチュエータでは、プランジャー６が突
出状態にあるときコイル３に図示矢印で示した方向の磁
力線が生じるように電流を流すとプランジャー６はスプ
リング７の張力に抗して左方へ退動し、その状態はコイ
ル３の電流をオフしても永久磁石４の磁力線のために保
持される。そして次にコイル３に反対向の電流を流し永
久磁石４の磁力線を打ち消すようにすると再びプランジ
ャー６は右方に進出してその状態はコイル３の電流をオ
フしても接続する。

【０００８】このためこの種の電磁アクチュエータ１を
使用したラッチング型電磁弁ではコイルに連続通電して
いなくても開位置また閉位置が保持され、乾電池等の微
弱な電流でも瞬間的なパルス状通電のみで開閉作動でき
電気エネルギーの消費が少ない特長がある。

【０００９】次に上記ラッチング型電磁弁ＳＶ１〜ＳＶ
６を使用した多機能シャワー装置を図１〜図１３に従い
説明する。この装置は、浴室，シャワー室等の内壁面に
設けられ、ミストシャワー（湯水を霧状にして噴出させ
るもの）、トップシャワー（スコールのようなシャワー
を全身に浴びるもの）、うたせ湯（滝のように落ちる湯
の刺激でマッサージ気分が楽しめるもの）、ハンドシャ
ワー（シャワーヘッドを手に持って自由にシャワーを楽
しめるもの）、ボディーシャワー（上半身から下半身に
わたり扇状シャワーを吹付け心地よい刺激を受けるも
の）、および、床散湯シャワー（使用前に床を湯で温め
ておくことで寒冷時の使用を快適にするもの）等の６種
類の多彩なシャワーを楽しめるようにするものである。

【００１０】図において、１０は公知のサーモスタット
付湯水混合水栓、１１はその吐水口、１２は温度調節摘
子、１３は吐水切換摘子、１４は混合水供給管である。
切換摘子１３を回転操作することによりこの混合水栓で
適温に混合された湯水が吐水口１１または供給管１４に
切換吐出できるようにしている。

【００１１】図１にこの多機能シャワー装置の配管系お
よび信号系をブロック図にて示す。同図にて１５は前記
供給管１４を通して該シャワー装置に供給された湯水の
温度を監視するサーミスタ、１６は該サーミスタ１５を
通過した湯水を６系統に分配する分岐パイプで、該分岐
パイプ１６に電磁弁ＳＶ１を介してミストシャワー１
７，１７、電磁弁ＳＶ２を介してトップシャワー１８、
電磁弁ＳＶ３を介してうたせ湯口１９、電磁弁ＳＶ４を
介してハンドシャワー２０、電磁弁ＳＶ５を介してボデ
ィシャワー２１，２１、および、電磁弁ＳＶ６を介して
床散湯ノズル２２が夫々接続される。

【００１２】２３は操作部２４，表示部２５，制御部２
６，駆動部２７からなるコントローラ、２８は該コント
ローラ２３および前記電磁弁ＳＶ１〜ＳＶ６の駆動用電
源である乾電池である。

【００１３】背面が開口した竪長箱状のＦＲＰ製の防水
性ケース２９中にこの装置全体が組付けられる、即ち、
前記ミストシャワー１７，１７は、該ケース２９の前面
上部２個所に開設した取付孔に夫々外側から鍔付の筒体
３０を嵌合し、該筒体３０に内側からナツト３１を螺合
することにより固着すると共に、該筒体３０内にミスト
発生用のノズル３２を螺合している。

【００１４】またトップシャワー１８は、ケース２９の
前面に開設された取付孔に外側から取付筒３３を嵌合し
内側からナット３４を螺合締付し固着すると共に、該取
付筒３３にビス３５により自在シャワーヘッド３６が固
着されてなり、該自在シャワーヘッド３６は内部に自在
継手３７が設けられ外周にはベローズ３８が形成され給
水路が屈曲できその先端の吹出口３９が所望方向に自由
に回転できるようにしている。

【００１５】うたせ湯口１９は同じくケース２９の前面
取付孔にフランジ付筒体４０を外側から嵌合し内側から
フランジナット４１を螺合締付すると共に、該フランジ
付筒体４０の外方突出部にうたせ湯ノズル４２を螺着し
てなる。ハンドシャワー２０はケース２９の側壁に突出
させた連結筒４３にエルボ４４を回転自在に装着し、該
エルボ４４に可撓性ホース４５を継ぎ該可撓性ホース４
５の先端にシャワーヘッド４６を接続し、該シャワーヘ
ッド４６をハンガー４７に引掛できるようにしている。

【００１６】ボディシャワー２１，２１はケース２９の
前面下部２個所に開設された取付孔に夫々外側から鍔付
の筒体４８を嵌合し、該筒体４８に内側からナット４９
を螺合締付すると共に、該筒体４８内にノズル５０を螺
合している。

【００１７】また、ケース２９の下端壁には前記供給管
１４を接続させる口金５１が内側からナット５２を締付
することにより固着されている。５３は床散湯ノズル２
２の可撓性ホース７７を接続するために設けられた給水
口で、該給水口５３もケース２９の下端壁に内側からナ
ット５４を締付することにより固着されている。７８は
床散湯ノズル２２を浴室壁面に支持しているハンガーを
示す。

【００１８】５５は前記コントローラ２３が収納されて
いるコントロールボックス、５６は該コントロールボッ
クス５５と一体に形成された電池ボックスである。この
コントロールボックス５５および電池ボックス５６はケ
ース２９の前面に開設された竪長方形状の窓孔にその前
面が略々面一に合致するようビス５７，５７…によりケ
ース２９内に固着されている。

【００１９】コントロールボックス５５の前面には、
“ミスト”と表示されたスイッチＳＷ１と、“トップ”
と表示された押釦スイッチＳＷ２と、“打たせ湯”と表
示された押釦スイッチＳＷ３と、“ハンド”と表示され
た押釦スイッチＳＷ４と、“ボディ”と表示された押釦
スイッチＳＷ５と、“床散湯”と表示された押釦スイッ
チＳＷ６と、“水抜き”と表示された押釦スイッチＳＷ
７と、“止”と表示された押釦スイッチＳＷ８が設けら
れ、該押釦スイッチＳＷ１〜ＳＷ７には夫々その動作を
表示する発光ダイオードＬＥＤ１〜７が設けられている
と共に、押釦スイッチＳＷ８の上方には電池交換表示お
よび高温カット表示をする発光ダイオードＬＥＤ８が設
けられている。なお、これらの押釦スイッチＳＷ１〜Ｓ
Ｗ８は前記コントローラ２３中の操作部２４に含まれ、
発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ８は表示部２５をなし
ている。

【００２０】５６はコントロールボックス５５と一体に
形成された電池ボックスで、該電池ボックス５６中には
ホルダ５８に保持させて単３型の前記乾電池２８が４本
収納できるようにしており、電池交換時に該ホルダ５８
が取り出せるようにケース２９の表面に着脱自在にプラ
スチック製のカバー５９が嵌着されている。

【００２１】次に電磁弁ＳＶ１〜ＳＶ６の取付構造を説
明する。ケース２９の内部両側壁寄りに３本宛支柱６
０，６１を固植し、中間部を凹形に折曲してなる３個の
金属板製の取付金具６２，６３，６４の両端を該支柱６
０，６１上にビス６５により固着し、該取付金具６２，
６３，６４の中間部にビス６６により電磁弁ＳＶ１〜Ｓ
Ｖ６を固着する。一方、金属板製の裏蓋６７は、ケース
２９内の四隅部寄りに夫々固植した支柱６８の先端にビ
ス６９により隅角部を固定すると共に、前記取付金具６
２，６３，６４にビス７０を螺締することにより該裏蓋
６７を該取付金具６２，６３，６４に対しても固定して
いる。

【００２２】そして、各電磁弁ＳＶ１〜ＳＶ６と分岐パ
イプ１６とは一体的に固定され、連絡ホース７１によっ
て前記サーミスタ１５部を介してを介して口金５１に接
続する。電磁弁ＳＶ１と筒体３０とを連絡ホース７２，
電磁弁ＳＶ２と取付筒３３とを連絡ホース７３、電磁弁
ＳＶ３とフランジ付筒体４０とを連絡ホース７４で夫々
接続する。また、前記連結筒４３を電磁弁ＳＶ４に接続
し、電磁弁ＳＶ５を連絡ホース７５を介して前記筒体４
８に接続し、電磁弁ＳＶ６を連絡ホース７６を介して前
記給水口５３に接続する。

【００２３】８０はこの多機能シャワー装置を浴室壁面
等に取付けるために該壁面にビス８１をもって固着され
たフックで、該フック８０を裏蓋６７の上部に開設した
開口８２中に遊嵌することにより該装置を該壁面に吊下
し得る。また、８３は該フック８０の下方で壁面にビス
８４をもって固着した固定金具で、該固定金具８３には
前方に突出する螺子軸８５が固植され、該螺子軸８５が
貫通する長孔８６が裏蓋６７の下縁部に形成され、ケー
ス２９内より該螺子軸８５に蝶ナット８７を螺合締付す
ることにより該固定金具８３に該裏蓋６７を固定できる
ようにしている。なお、８８はケース２９の下壁面に形
成された開口に着脱自在に止着されたキャップで、蝶ナ
ット８７を締付するに際しては該キャップ８８を外して
ケース２９内に手指を入れ操作できるようにしている。

【００２４】このように構成した多機能シャワー装置で
は、図１０にコントローラ２３の基本機能をタイミング
チャートにより示したように、スイッチＳＷ１を押すと
発光ダイオードＬＥＤ１が点灯すると同時に電磁弁ＳＶ
１が開かれ該ダイオードＬＥＤ１は５秒後に消灯する。
そして電磁弁ＳＶ１が開くことによってミストシャワー
１７，１７より湯水が霧状に吹出され、この吹出は押釦
スイッチＳＷ８を押すことにより停止する。なお電池ボ
ックス５６中にセットされている乾電池の電圧が４．５
ボルト以下になったときはそのことが検知され上記吹出
の間ダイオードＬＥＤ８が点滅する。

【００２５】また押釦スイッチＳＷ２を押すと発光ダイ
オードＬＥＤ２が点灯し、電磁弁ＳＶ２が開きトップシ
ャワー１８より湯水が噴射され、押釦スイッチＳＷ８を
押すことによりそれが停止できる。同様に押釦スイッチ
ＳＷ３を操作することで発光ダイオードＬＥＤ３，電磁
弁ＳＶ２が作動し、うたせ湯口１９より湯水を吐水で
き、押釦スイッチＳＷ８を操作することでその吐水を停
止できる。

【００２６】さらに押釦スイッチＳＷ４の操作で発光ダ
イオードＬＥＤ４，電磁弁ＳＶ４が作動し、ハンドシャ
ワー２０より吐水でき、押釦スイッチＳＷ５の操作によ
り発光ダイオードＬＥＤ５，電磁弁ＳＶ５が作動し、ボ
ディシャワー２１，２１より吐水でき、押釦スイッチＳ
Ｗ８により止水できる。なお、上記操作の間に電池電圧
が低い場合は同様に発光ダイオードＬＥＤ８が点滅す
る。また、押釦スイッチＳＷ１乃至押釦スイッチＳＷ５
の操作中に押釦スイッチＳＷ８を押すことなく他の押釦
スイッチＳＷ１〜押釦スイッチＳＷ５が操作された場合
その後に操作された操作が優生し吐水状態を切換えでき
る。また、同一スイッチの重復操作は無効となる。

【００２７】図１１には押釦スイッチＳＷ６を操作した
場合のタイミングチャートを示す。押釦スイッチＳＷ６
を押圧操作するとすぐに発光ダイオードＬＥＤ６が点灯
するが、制御部２６に内蔵されたタイマーが作動し５秒
後に電磁弁ＳＶ６が開作動し、床散湯シャワー２２より
湯水が散水される。この床散湯シャワー２２は浴室使用
前に予めその床面を散湯により温めておくためのもので
あるので、操作した者の衣服や足が突然の散湯によりぬ
れないようにするため上記猶予時間が設けられている。
この床散湯は同様にタイマーにより１０分間で自動止水
するほか、押釦スイッチＳＷ８の操作で任意止水するこ
ともできる。また、電磁弁ＳＶ１〜電磁弁ＳＶ５が開作
動中のとき押釦スイッチＳＷ６が操作された場合はこの
床散湯が優先するようになっている。

【００２８】図１２にはサーミスタ１５より異常信号が
得られた際のタイミングチャートを示す。例えば電磁弁
ＳＶ１の開作動中にサーミスタ１５が高温度検出または
断線等の信号を出した場合、その異常信号が３秒間継続
の後（湯水温度の脈動による瞬間的なものを排除するた
めタイマーカウントにより異常状態の持続性を判断する
ため）に発光ダイオードＬＥＤ８を点灯させ異常発生を
表示すると共に電磁弁ＳＶ１を閉止する。このとき押釦
スイッチＳＷ１〜ＳＷ７のいずれの入力もうけいれな
い。そして、異常信号が停止したときは同じく５秒間タ
イマーカウントによりその持続性が確かめられた後に発
光ダイオードＬＥＤ８を消灯させる。なお、異常信号発
生時，異常信号停止時とも５秒間以上の持続性がなかっ
た場合にはそのままの状態が継続される。このようにサ
ーミスタ１５から得られる異常信号にはタイマーカウン
トによりその持続性が確かめられてから異常表示および
緊急閉止或いはその解除がなされるようにしている。

【００２９】図１３には水抜きのため押釦スイッチＳＷ
７を押圧操作し全部の電磁弁ＳＶ１〜電磁弁ＳＶ６を開
かしめる際のタイミングチャートを示す。押釦スイッチ
ＳＷ７が操作されると先ず電磁弁ＳＶ１が開弁し、それ
から５０ミリ秒後に電磁弁ＳＶ２が開弁し、さらに５０
ミリ秒後に電磁弁ＳＶ３が開弁し、さらに５０ミリ秒後
に電磁弁ＳＶ４、さらに５０ミリ秒後に電磁弁ＳＶ５、
さらに５０ミリ秒後に電磁弁ＳＶ６が開作動するように
なっている。そして発光ダイオードＬＥＤ７が点滅し水
抜中であることを表示すると共に、それから水抜きに必
要な例えば１０分間経過後に電磁弁ＳＶ１から電磁弁Ｓ
Ｖ６の順に夫々２０ミリ秒後の間隔を置いて自動的に閉
弁する。なお、この閉弁動は押釦スイッチＳＷ８により
任意に行うこともできる。また、他の電磁弁ＳＶ１〜Ｓ
Ｖ６が開弁時であってもこの水抜きを優先させている。
そして、水抜き中は他のスイッチの操作は受け付けな
い。

【００３０】このように水抜のため全部の電磁弁ＳＶ１
〜電磁弁ＳＶ６に開弁或いは閉弁の指令信号を出すに際
しては、その各電磁弁の所要作動時間以上の時間差を置
いて順次作動させるようにしている。これにより電源電
池に一時に過大な負荷が掛からないようにしている。な
お、開弁時の時間差を５０ミリ秒、閉弁時の時間差を２
０ミリ秒とし、その設定時間差を開弁時と閉弁時とでは
異ならしめたのは、ここに使用したラッチング型電磁弁
の所要作動時間が開弁時と閉弁時で異なるためである。
このように上記時間差を考慮しその電磁弁の所要作動時
間を考慮しその所要作動時間以上に設定することにより
２個以上の電磁弁につき同時に駆動電流が必要となるこ
とのないようにする。

【００３１】なお、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ５
は夫々スイッチＳＷ１〜ＳＷ５が押釦操作がされたこと
の確認を容易にするために表示させるものであるので夫
々点灯時間は５秒間に抑えてあり無用な電池の消耗を防
いでいる。また、押釦スイッチＳＷ６を操作したときの
発光ダイオードＬＥＤ６の点灯時間は１０秒間となるよ
うに設定されている。また、発光ダイオードＬＥＤ８の
連続点灯時間および点滅時間も１０分間を超えないよう
にして無駄な電池消耗が防がれるようにしている。この
多機能シャワーは乾電池を電源として駆動されるので、
浴室等に設置するに当って配線工事を必要とせず、取付
が容易であると共に、漏電のおそれもなく安全に使用で
きる。

【００３２】なお、この実施例では、電磁弁ＳＶ１〜電
磁弁ＳＶ６が１個宛時間差を置いて作動するようにした
が、２個或いは２個以上を１グループとしてグループご
とに時間差を置いて作動させるようにしても、全部を同
時に作動させるよりも所要電流の一時的集中が回避でき
乾電池の負荷が軽減される。

【００３３】また、この実施例は湯水の温度をサーモス
タット付湯水混合水栓１０の温度調節摘子１２にて行う
ようにしたが、コントロールボックス５５中に温度調節
部を設け図１に示したようにその温度指令９０により該
サーモスタット付湯水混合水栓１０のコントロールモー
タを作動させ温度調節がこの多機能シャワー部にて行わ
れるようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】このように本発明の電磁弁駆動装置によ
れば、多数個の電磁弁を備えた機器においても一時に大
電流を要することなく乾電池駆動によっても確実に各電
磁弁を開閉作動させることができると共に、乾電池の負
荷も軽減させその寿命を増大させる効果がある。また、
電気配線工事が不要で漏電等のおそれがないので、浴室
等への設置も容易となり安全に使用できるなど種々の利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電磁弁駆動装置の一実施例を示す
多機能シャワー装置のブロック図。

【図２】多機能シャワー装置の全体の外観斜視図。

【図３】多機能シャワー装置の正面の要部拡大図。

【図４】多機能シャワー装置の上半分の縦断面図。

【図５】多機能シャワー装置の下半分の縦断面図。

【図６】多機能シャワー装置の裏面図。

【図７】多機能シャワー装置の裏蓋を外したときの上半
分の裏面図。

【図８】多機能シャワー装置の裏蓋を外したときの下半
分の裏面図。

【図９】図７のＸーＸ線断面図。

【図１０】コントローラによる基本機器のタイミングチ
ャート。

【図１１】コントローラによる床散湯機能のタイミング
チャート。

【図１２】コントローラによる高温カット機能のタイミ
ングチャート。

【図１３】コントローラによる水抜き機能のタイミング
チャート。

【図１４】ラツチング型電磁弁のアクチュエータ部の概
略の縦断面図。

【符号の説明】

ＳＷ１〜ＳＷ８ 押釦スイッチ ＳＶ１〜ＳＶ６ 電磁弁 ２３ コントローラ ２８ 乾電池

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【手続補正書】

【提出日】平成４年８月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】そして、各電磁弁ＳＶ１〜ＳＶ６と分岐パ
イプ１６とは一体的に固定され、連絡ホース７１によっ
て前記サーミスタ１５部を介して口金５１に接続する。
電磁弁ＳＶ１と筒体３０とを連絡ホース７２，電磁弁Ｓ
Ｖ２と取付筒３３とを連絡ホース７３、電磁弁ＳＶ３と
フランジ付筒体４０とを連絡ホース７４で夫々接続す
る。また、前記連結筒４３を電磁弁ＳＶ４に接続し、電
磁弁ＳＶ５を連絡ホース７５を介して前記筒体４８に接
続し、電磁弁ＳＶ６を連絡ホース７６を介して前記給水
口５３に接続する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】また押釦スイッチＳＷ２を押すと発光ダイ
オードＬＥＤ２が点灯し、電磁弁ＳＶ２が開きトップシ
ャワー１８より湯水が噴射され、押釦スイッチＳＷ８を
押すことによりそれが停止できる。同様に押釦スイッチ
ＳＷ３を操作することで発光ダイオードＬＥＤ３，電磁
弁ＳＶ３が作動し、うたせ湯口１９より湯水を吐水で
き、押釦スイッチＳＷ８を操作することでその吐水を停
止できる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数個のラッチング型電磁弁をコントロ
   ーラからの指令により電池駆動で開閉作動させる電磁弁
   駆動装置であって、１つの開弁または閉弁指令信号に基
   づいて該各電磁弁を１個宛或いはグループ毎に少なくと
   も該各電磁弁の所要作動時間以上の時間差を置いて順次
   駆動させることを特徴とする電磁弁駆動装置。
2. 【請求項２】 開弁指令信号と閉弁指令信号とは異なる
   時間差をもって各電磁弁を駆動させるようにした請求項
   １記載の電磁弁駆動装置。