JPH0641696B2 - 自動水道栓 - Google Patents

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
く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
恐れがなく、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け第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チャッ
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。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ブイに結合したノズ
ルカバーに設置されており、吐出口から出る水を感知セ
ンサーが感知してしまうことを防ぐために、感知センサ
ーの感知範囲に吐出口から出る水の範囲が入らないよう
にした。

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（又はチューブ）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 Ｉ
Ｃ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
いため電力消耗か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一つで長期間（３〜１０年）使
用可能となっている。又、自動給水バルフの開閉時、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、水が流れ続け洗面台から溢
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く、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
つポスチューブ(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、分岐ディスク(3
b)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)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０°
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(100)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(100b)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(7b)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(2
3)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、連結ナット(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)と連通す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′，10
b′)（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）と連通するように形成されている。ろ過
チャンバー(10a′，10b′)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。温冷水混合管(11)の内部には温冷水流出口(11
a,11b)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(11a,11b)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(16a)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
分上で左右に動く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、収縮又は膨脹
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(11a,11b)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′)内に配置され、チェックバルブ(18,19)を内包し
ている。上記網状チューブ(10″，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(18a,19a)は流入
口(10a,10b)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(10a,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,19f)側に押圧している。スプリングの
抵抗力はスリーブナット(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
スリーブナット(17)は固定ねじスリーブ(20)のねじ穴(2
0′)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(10)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、モーターギヤ(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(111b,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(103)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(102a)に連結さ
れており、流入口(102a)は主デイアフラム(106)が開放
されると、流出口(102b)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(108)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(111)の流入流通管(111a)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(103a)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(103)を貫通する流出孔(103b)、シリンダー(112)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(110,112)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(111b,113b)を有するバイロットピストン(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(110
b,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(S1,S2)のレバーを作動可能なように設置し
た振動棒(114a)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
たピニオン(116a)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
(104a)に一体に取付けられているピニオン(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(V0)は反転回
路(V1〜V6)と直列に連結されており、反転回路(V1)の出
力は抵抗(R3)を通して、ＯＲゲート(V7)の端子(b)とマ
イクロスイッチ(S1)の端子とに連結されている。反転回
路(V2)の出力は、抵抗(R4)を通ってマイクロスイッチ(S
2)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(V3
〜V6)の入力端子へ連結されている。反転回路(V3)の出
力(T1)はトランジスタ(Q1)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)の出力は(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(Q1,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(V1)の出力は抵抗(R3)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(V0)の出力は、
アップ／ダウンエッジトリガー回路とワンショット回路
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(S1,S
2)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
信号制御回路版(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、118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(100)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(10
4a)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,112a)の
どちらから一つを押す。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(111a)
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(111a)を閉鎖させ
るとこの時、側路流出管(109a)か開放される。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,113a,1
09a)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(113a)が閉鎖されるか流通管(111a)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(S1)はオフの位置へセットされる。これによ
り、制御信号がＨ(high)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(V0)
の出力は、入力がＬの場合、Ｌを維持し、反転回路(V1)
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(S1)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(V7)の出力
(G)はマイクロスイッチ(S2)の入力に関係なくＨにな
る。トランジスタ(Q1〜Q4)はＯＲゲート(V7)の出力(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(V1)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(V
2)の出力は抵抗(R4)を通じて降下し、Ｌになる。ＯＲゲ
ート(V7)の入力端子(a,b)はＬになり、且つ、ＯＲゲー
ト(V7)の出力が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(T1)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(T1,
T2)に連結しているトランジスタ(Q1,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モーター(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(104a)の底面に固定されたピ
ニオン(104c)と噛合っており、減速ギヤ(116)の他のピ
ニオン(116a)は円弧状ギヤ(114b)は噛合っているので、
作動し始める。これによって、カム(114)の振動棒(114
a)は遠方に移動し、マイクロスイッチ(S1)がオン状態と
なる（この瞬間にマイクロスイッチ(S1)はオン状態にな
るものの、ＯＲゲート(V7)の出力は変化せず、ＯＲゲー
ト(V7)の出力がマイクロスイッチ(S2)が継続してオフ状
態となるまで変化しないため、マイクロスイッチ(S1)(S
2)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となると、反
転回路(V2)の出力はＨとなり、そしてこの時ＯＲ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(V7)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(Q1〜Q4)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(V1)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(S1)がオン状態にあるため、入力端子(b)は
Ｌ、反転回路(V2)の出力もＬであり、ＯＲゲート(V7)の
入力端子(a)はＬに、ＯＲゲート(V7)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、反転
回路(V3)の出力(T1)はＨに、反転回路(V4)の出力(T2)も
Ｈになり、さらに、反転回路(V4)出力(T2)はＬに、反転
回路(V3)の出力(T3)はＨに、反転回路(V4)の出力(T4)は
Ｌになるので、トランジスタ(Q1,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(Q1)のコレクタ
接点はＬに、接点(02)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(1
14a)がマイクロスイッチ(S1)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(V7)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(104)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(S1,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(Q1〜Q4)は、カム(114)が入力(P)に
応答して、マイクロスイッチ(S1,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(8-1)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(18-1,19-1)はその中に挿入され、
温冷水通過通路(10a-1,10b-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)は水道栓固定パイ
プ(6-1)の上縁部に形成され、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ピン(54′)の間に嵌
着され（第１５図参照）、内側端部(13a-1)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
パイプ(6-1)は混合バルブ固定ねじ(55)で固定されてお
り、そして連結パイプ組立体を有するチェックバルブ(1
8-1,19-1)は水道栓固定パイプ(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全体(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
して水道栓設置パイプ、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(10a,10b)を通り、ろ過チャンバー(10a′，1
0b′)、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(11a,1
1b)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(100a)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つて均一に分
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(16)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(11a,11b)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(11b)と温水流出口
(11a)を通り混合バルブ(2)の温冷水混合チャンバー(12)
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(11a)を閉鎖させ、冷水流
出口(11b)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(11b)を閉鎖させ、
温水流出口(11a)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(11a)は閉鎖され、冷水流出口(11b)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(1
2)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(11b)は閉鎖され、温水流出口(11
a)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（３Ｖ，
１０Ａ／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、施工費が大幅に節減することができ、又、
水道栓の構造か簡単なため、生産原価を減少させること
ができる。

第２１，２２，２３，及び２４図は請求項４及び請求項
５の実施例を示したものであり、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(hybrid IC)及び、温冷水混合バルブ(2)が一組に組立
てられている。吐出口(4)とセンサー(5)は水道栓の端部
にあるノズルカラー(1a)に一組に設置されており、セン
サー(5)は垂直線から例えば２０度の角度で設置されて
おり、センサー(5)の光軸が、吐出口(4)から出る水の範
囲と交わらないようにし、吐出口(4)から吐出される水
を物体として誤認して水が出続けるのを防止する。吐出
口(4)から出る水を、センサー(5)が感知してしまうと、
結果として水が止まらなくなってしまうことがあるから
である。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いる。また、チェックバルブ組立体
(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おり、水道栓全体を一体的に
形成することにより、取付作業時の配線作業等を不要と
して取付作業の簡便化を図るとともに、機器をコンパク
トなものとしている。

温冷水は、ろ過器(10)の下端部に連結されている従来構
造例の遮断バルブ(11)の底面に連結された給水パイプ
（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″，10b″)はチェックバルブ組立
体(8)のチャンバー(10a′，10b′)内に設置され、チェ
ックバルブ(18,19)を内包しており、網状チューブ(10
a″，10b″)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,10b)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(18
f,19f)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ット(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。スリーブナット(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(10
a′，10b′)から出る出口ポート(8a′，8b′)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(18,1
9)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)の圧力よりも高い場
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(18,19)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２４
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。バッテリーケースには後述するように、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(10
a′，10b′)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２１〜２
３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)から出てくる水を受け、ピストン内で混合され
た水を自動給水バルブ(100)から排出させるポート(16a,
16b)がある。また、ピストン(16)の端部には、ポート(1
6c,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)を収縮及び膨脹させるためにウォーム
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(10b)が閉鎖され
ると同時に温水流入口(10a)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
場合には、プランジャーは温度センサー(13)の膨脹によ
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。

水量の調節はウォームスクリュー(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)に対してポート(16b)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〜２６ｃ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(100)にはバルブ本体(102)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(106′)を有するピストン(106)があり、上記シーリン
グ用リング(106′)はバルブ本体(102)の内部を第１チャ
ンバー(108)と第２チャンバー(107)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(102b)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(10
4)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(104)が駆動すると、それはギヤ(10
4a)を駆動させ、ギア(104a)はカム(114)が設置されてい
るカムギヤ(114a)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(11
1)と噛合っており、ダイヤフラム(111)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(10
7)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（第２
６、２６ｃ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(109)の間の隙間が開放されると水
は流入口(102a)から自動給水バルブ(100)の流出口(102
b)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(101)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(1
04a)と結合しているカムギヤ(114a)が再び１８０度回動
し、カム(114)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
(103)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２８ａ、２８ｂ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(11
4a′)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(114a′)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(114a)が回動すると、セ
ンサー(5)はを検出し、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(10
4)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３０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ガシンクロナイザ
で受信された時、タイムベース(A)からシンクロナイザ
に伝達されると信号と同期した信号は、次の段階のリト
リガーブル(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。リトリガーブ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(108)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
スはリトリガーブルワンショットのトリガーパルスとな
り、且つ、リトリガーブ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くるパル
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、ディレイ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イオフタイマー
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
って自動給水遮断機能が可能となっている。ディレイオ
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
イ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、ディレイ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
ィレイ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図は請求項９及び請求項１０の実施
例を示したものであり、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)とで構成されてい
る。そしてピストン(16)の中空部には、温度センサー(1
3)が結合しており、また温度制御つまみ(26b)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、円錐形出口ポート(200)と対向している。水
の流量はポートに対する水量コントロールバルブとして
機能する円錐形プラグ(201)の位置を調節するつまみ(26
a)によって調節できる。ピストン(16)の中空部内に温度
センサー(13)を収納するようにするとともに、ピストン
(16)と上記円錐形プラグ(201)を直線状に配設したの
で、全体をコンパクトにまとめることができる。温度セ
ンサー(13)はワックス，液体等で満たされ、またバイメ
タルで作られており、膨脹又は収縮によって円筒形ピス
トン(16)がチャンバー(16′)内で前方に滑動し、温冷水
流通管(8a,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)から出る水はポート
(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にポー
ト(200)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(10b)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)の膨脹の影響を受けて右
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(100)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３２
ａ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７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
開いた状態を例示する断面図。第９図は自動給水バルブ
が閉じた状態を例示する第８図と類似の断面図。第１０
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示図。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１４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２１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２
６ｂ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か取付けられた第
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。 １…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…スリーブナット 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 １１３…流出側バルブシート １１４…カム １１６…減速ギヤ １１７…バルブカバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金榮 浚 大韓民国ソウル特別市冠岳区新林８洞 1654‐17 (56)参考文献 特開 昭63−111383（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−121267（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−100561（ＪＰ，Ｕ)

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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. 【請求項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るいる混合管
   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
   せ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. 【請求項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. 【請求項４】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。
5. 【請求項５】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イオフタイマーとで構
   成されている請求項４記載の自動水道栓。
6. 【請求項６】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イ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
   ５記載の自動水道栓。
7. 【請求項７】別個の温冷水流入口に連結した混合バルブ
   本体と、 上記流入口の開閉量を調節するように移動可能に配設し
   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するように上
   記ピストンの中空部に収納するようにして組み合わされ
   た、温度に敏感な物質で満たされた本体をもつ温度セン
   サーとで構成されていることを特徴とする自動水道栓。
8. 【請求項８】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おり、混合バルブ用のバルブピ
   ストンと、水量調節用の水量コントロールバルブを直線
   状に配設した請求項７記載の自動水道栓。