JPH0712777Y2 - 定量止水栓の制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は設定された量の水が通水された時に閉弁する定
量止水栓の制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の定量止水栓は、例えば特公昭60−531、
特開昭62−291339などに見られる如く、水路に設けられ
た翼車が回転すると、この回転が歯車減速機構を介して
カムを回転させ、このカムによって閉弁機構が作動され
る機械制御式のものであった。

かかる機械制御式の定量止水栓にあっては、歯車、カム
などの部品点数が極めて多くなり、製造、組立等のコス
トが嵩んでいた。そこで、翼車の回転を電気信号に変換
し、通水量の積算等を電気的に行う電気制御式定量止水
栓が考えられる。

このように、定量止水栓を電気的に制御する場合には、
翼車からの信号を積算して貯水量を検出すると共に、こ
の検出値を設定値と比較して検出値が設定値に達した時
に閉弁信号を出力する制御回路が必要になる。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、この種の定量止水栓は一般家庭の浴槽用とし
て用いられることが多く、その場合最大の設定量はたか
だか約300l程度である。これに対し、業務用浴槽などに
この定量止水栓が用いられる場合も少なくないが、この
場合には一般家庭用よりも遥かに多い例えば600l又はそ
れ以上の貯水量に設定することが通常である。従って、
上記の電気制御式定量止水栓を製造する場合、このよう
な需要先の必要貯水量に対応して異なる制御回路を内蔵
する定量止水栓を製造せねばならず、多品種少量生産と
なりコスト高を招くことになる。

［課題を解決するための手段］ 本考案の定量止水栓の制御装置は、通水量検出手段と、
貯水量検出手段と、貯水量設定手段と、比較手段とを備
えている。

通水量検出手段は、弁箱の通水路に設けられた翼車及び
該翼車の回転によってパルスを出力するパルス発生器を
備えている。貯水量検出手段は、該通水量検出手段から
のパルスをカウントして貯水量を検出する。貯水量設定
手段は、貯水量設定ハンドルによって目標貯水量に対応
するデータが設定される。比較手段は、貯水量設定手段
の設定データに対応する貯水目標値と貯水量検出手段の
検出値とを比較し、検出値が貯水目標値に達した時に閉
弁信号を出力する。

しかして、この比較手段には貯水量設定手段のデータを
貯水目標値に変換する変換手段を有しており、この変換
手段は、１つのデータを複数の貯水目標値に変換しうる
ように複数の変換モードを有している。

該制御手段は、さらに、該比較手段に対して該複数の変
換モードのうちのいずれか１つを選択する信号を与える
ためのスイッチ装置を備えている。

［作用］ 本考案の定量止水栓は制御装置にあっては、翼車の回転
をパルスのカウントによって積算することにより貯水量
が検出される。そして、検出された貯水量が予め設定さ
れた貯水目標値に達すると自動的に止水される。

本考案においては、貯水量設定手段からのデータ（信
号）を貯水目標値に変換するモードをスイッチ装置によ
って切替えることにより、同一の貯水量設定手段及び比
較手段であっても、貯水量を複数レンジにわたって切替
えることができる。

この場合、上記切替えと共に、貯水量設定ハンドル又は
その近傍に付設されている目盛を交換するだけで、他の
部品、回路には一切変更が不要である。なお、設定量表
示部（目盛）を印刷ラベルではなくLEDやLCD等の数字表
示にすれば、ラベル等の交換も不要となる。

［実施例］ 以下図面を参照して実施例について説明する。

第１図は本考案の実施例に係る定量止水栓の縦断面図
（第４図のＩ−Ｉ線断面図）、第２図は側面図、第３図
は平面図、第４図はバルブボディーの平面図、第５図は
底面図である。第６図はハンドルを装着した状態を示す
断面図、第７図は上部ケーシング内の構成を示す上下逆
にした斜視図、第８図は開閉スピンドルの組立斜視図、
第９図、第10図及び第11図は作動説明図である。

符号10はバルブボディー（弁箱）であり、水の流入口12
と流出口14とを有し、内部には弁体16を有する弁体設置
室18と、翼車20を有する翼車設置室22を有し、流入口12
が弁体設置室18、カム設置室24及び翼車設置室22を介し
て流出口14に連通されるように流路が形成されている。
弁体設置室18と翼車設置室22はそれぞれバルブボディー
10の底面から円筒状にくり抜かれ、キャップ26、28を螺
着することにより封隔されている。

弁体設置室18の天井部分からは円筒状の弁座30が垂設さ
れており、弁体16は圧縮コイルバネ31に付勢されて該弁
座30に押し付けられている。円盤状の弁体16はその軸心
部分に貫設された中心孔16aにシャフト32が摺動自在に
挿入されており、該シャフト32の下端には起動弁34が固
着されている。該起動弁34は弁体16の下面のシート部36
に前記バネ31により押し付けられている。符号38は弁体
16と一体的に設けられたガイド部材であり、円筒状弁座
30の内周面に沿って摺動し、弁体16を図の上下方向に移
動する際の案内を行っている。

弁体16には小孔16bが貫通され、該弁体16にはクリーニ
ングピン16cが遊挿されている。したがって、この弁体1
6においては、該小孔16bにより上流側と下流側とが連通
されているので、水圧は弁体16の上下両面にかかってい
る。

シャフト32を下方に押し下げると、起動弁34がシート部
36から離反し、シャフト32と中心孔16aの内周面との間
を介して弁体16の下側の弁体設置室18がカム設置室24に
連通される。そうすると、弁体16の下側の水圧が低下
し、給水圧によって弁体16が押し下げられ、流入口12が
直接的にカム設置室24に連通し、通水状態となる。

シャフト32に作用する押し下げ力を解除すると、弁体16
の上側と下側とは、小孔16bを介して連通され等圧にな
っているので、バネ31の押圧力によって弁体16が押し上
げられて弁座30に着座し、止水される。

前記水車設置室22のキャップ28にはピボット40が立設さ
れており、翼車20の中心開口20aが該ピボット40に外嵌
し、これによって翼車20がピボット40のまわりに回動自
在に設置されている。該翼車20にはマグネット42が固着
されており、翼車20が回転すると該マグネット42もピボ
ット40の周囲を周回する運動をなし、該運動によって発
生する磁束の変化がバルブボディー10の上面に固着され
た磁気センサ44で検出可能とされている。該磁気センサ
44の検出信号はリード線46を介して制御回路（第１図で
は図示略）へ出力されている。

なお、本実施例では、翼車20の１回転につき磁気センサ
44は２パルスを出力し、１パルスは4ccの流量（通過し
た水量）に相当する。

前記カム設置室24内には前記シャフト32を下方に押圧移
動させるための円盤カム50が設置されている。該カム50
は開閉スピンドル52の下端にナット53により固着されて
おり、該開閉スピンドル52は中間ケーシング54及び上部
ケーシング56を貫通して上方に突出している。

第８図の如く、該カム50は約半周にわたって傾斜するカ
ム面50aを有し、符号50bはカム面50aが最も深くなる止
水位置である。また、符号50c,50dはカム面50aから外れ
た通水位置を示す。

中間ケーシング54はカム設置室24の上面を封塞するため
のものであり、開閉スピンドル52の挿通孔58と、カム設
置室24への挿入部60を備えている。該挿通孔58の途中に
は、その内周面に溝62が周設されており、該溝62は通路
64を介して水栓外部に連通している。符号66、68、70は
それぞれシール用のＯリングを示す。なお、前記通路64
は、Ｏリング68が劣化してカム設置室24から漏水して
も、この水が上側の電気制御回路部へ浸入しないように
排出するためのものである。

前記開閉スピンドル52には、上部ケーシング56内におい
てアーマチュア固定子72が摺動自在に外嵌し、該アーマ
チュア固定子72に鉄片よりなるアーマチュア74がスプリ
ングピン76により固着されている。第８図にも明示され
る通り、アーマチュア固定子72は、開閉スピンドル５に
に沿って第１図の上方に伸びる小径部78を備えており、
該小径部78はアーマチュア固定子72の軸心に対し切欠面
80a,80bの挟む角度が135°となるように切り欠かれた切
欠80を備えている。

開閉スピンドル52には、アーマチュア固定子72を回動さ
せるための作動子82がビス（図示せず）により固着され
ている。この作動子82は円盤形状のものであり、前記ア
ーマチュア固定子72の切欠80に係合する凸部84が一体的
に形成されている。該凸部84は作動子82の軸心に対し45
°の角度の扇型のものである。また、この作動子82には
マグネット86が埋設されると共に、作動子の半径方向に
穿設された開口88と、該開口88内にバネ90を介して圧入
されたスチールボール92を備えている。

第７図にも明示される通り、上部ケーシング56には、該
作動子82を取り囲むようにリング94が一体的に形成され
ており、該リング94にはスチールボール92が係合するス
リット96a及び96bが、各スリット96a,b同志の開閉スピ
ンドル52周りの角度が90°となるように穿設されてい
る。

第７、８図の如く、作動子82をアーマチュア固定子72と
の間にはリターンスプリングとしてねじりコイルバネ98
が設置されており、該ねじりコイルバネ98の一端98aは
アーマチュア固定子72に固定され、他端98bはリング94
に設けられたストッパ100に係止されている。

第７図に示す如く、上部ケーシング56内には制御回路部
材を搭載した回路基板102が設置されており、該基板102
には作動子82のマグネット86が接近すると接点が閉じる
リードスイッチング104が設けられている。

開閉スピンドル52の上部には筒状の設定スピンドル106
が外嵌されている。該設定スピンドル106の上端は定量
止水栓の外部に突出し、その下端にはキヤ108がビス109
により固着されている。符号106cは設定スピンドル106
の上下両端部分において開閉スピンドル52に系着された
Ｃリングであり、スピンドル106の位置決めを行ってい
る。

上部ケーシング56内には該ギヤ108と噛合するギヤ110に
よって軸112が回転されるコードスイッチ（本実施例で
はアブソリュートタイプ接点式ロータリエンコーダ）11
4が設置されている。また、第７図の如く上部ケーシン
グ56内には、前記アーマチュア74を吸着保持するための
マグネット116が設置されると共に、該マグネット116に
は、通電時に該マグネット116の磁束方向と反対方向の
磁束を発生させるためのソレノイド118が巻回されてい
る。

なお、マグネット116は鉄芯116aと一体に設けられてお
り、アーマチュア74は該鉄芯116aの端部へ吸着可能とさ
れている。前記ソレノイド118は軸鉄芯116aに外嵌して
いる。

上部ケーシング56にはアーマチュア74のストッパ74Sが
設けられており、アーマチュア74は該ストッパ74Sとマ
グネット116との間の90°の範囲を回動可能とされてい
る。ハンドル122には貯水量を指示するための指針（図
示略）が設けられ、水栓取付板127等には貯水量を示す
目盛（図示略）が設けられている。

第６図に示すように、開閉スピンドル52及び設定スピン
ドル106にはそれぞれハンドル120、122が外嵌され、ビ
ス124及びナット126により固定される。

第１図の符号128、130のＯリングを示す。また、符号13
2はコードスイッチ114や前記回路基板102を外部のバッ
テリや表示装置（図示せず）に接続するためのリード線
を示し、コードパッキン133を介して上部ケーシングの
開口134から定量止水栓外部に引き出されている。

次に、上記定量止水栓の作動について第９〜11図を参照
して説明する。なお、第９〜11図の（ａ）図はそれぞれ
上部ケーシング56内におけるアーマチュア74等の動きを
示すための上部ケーシング底面図であり、（ｂ）図はそ
れぞれ第８図のＢ−Ｂ線断面の動きを示している。

第９図は止水状態を示しており、この状態にあっては、
アーマチュア74はマグネット116から離反し、ねじりコ
イルバネ98に付勢されてストッパ74Sに押し付けられて
いる（第７図もこの状態に係る。）このとき、カム50
は、そのカム面50aの中央に当る止水位置50bがシャフト
32の上方に位置しており、弁体16は弁座30に着座して止
水状態となっている（第１図）。

なお、この止水状態にあっては、第８図に示した作動子
82の凸部84の一方の側面84aは、アーマチュア固定子74
の小径部78の一方の切欠面80aに当接している。また、
スチールボール92の一部は一方のスリット96aに係入し
ており、開閉スピンドル52は軽度にロックされた状態と
なっている。

この定量止水栓にて定量吐水を行うときには、ハンドル
122を把持して設定スピンドル106を回し、所望の貯水量
となるように指針を目盛に合せる。設定スピンドル106
が回ると、ギヤ108、110を介してコードスイッチ114の
軸112が回転し、貯水量が設定される。この設定値は回
路基板102の制御回路に入力される。

そして、次に開閉スピンドルを第９図において反時計方
向（第８図において矢印Ｘ方向）に90°回す。そうする
と、カム50の通水位置50Cがスピンドル32の上方に来る
まで該カム50が回動され、スピンドル32が押し下げられ
て弁体16が開弁し、通水が開始される。また、このとき
切欠面80aが凸部側面84aによって押され、アーマチュア
固定子72も90°、回転する。そうすると、アーマチュア
74も90°回転し、マグネット116に当接し吸着、保持さ
れる（第10図）。

通水開始に伴って、翼車20が回転し、この回転が磁気セ
ンサ44で検出される。制御回路ではこの翼車20の回転数
をカウントし、設定された貯水量に対応するカウント数
に到達したときにソレノイド118に通電を行う。これに
より、マグネット116の磁束が打ち消され、アーマチュ
ア74がマグネット116から離反し、アーマチュア固定子7
2がねじりコイルばね98に付勢されて第８図の矢印Ｙ方
向に回動する。この際、切欠面80aが凸部側面84aに当接
しているので、作動子82も90°回転される。このため、
開閉スピンドル52も矢印Ｙ方向に90°回転し、カム50も
90°回転し、止水位置50bがシャフト32の上方に移動し
て来る。これにより、弁体16が弁座30に着座して止水さ
れる。

第９図の止水状態から連続吐水を行う場合には、開閉ス
ピンドル52から第９図において時計方向（第８図の矢印
Ｙ方向）に回す。そうすると、カム50では止水位置50d
がシャフト32の上方に移動し、シャフト32が押し下げら
れることにより弁体16が開き、通水が開始される。開閉
スピンドル52を90°回したときに、スチールボール92が
スリット96bに係入し、開閉スピンドル52は軽度にロッ
クされる。なお、この場合、凸部84は切欠80内を回動す
るだけでアーマチュア74は回動されない（第11図）。そ
して、水栓使用者が開閉スピンドル52を第８図の矢印Ｘ
方向に回さない限り、この通水状態がいつまでも継続す
ることになる。使用者が開閉スピンドルを第８図の矢印
Ｘ方向に回すと、第９図の止水状態に復帰する。

次に、第12〜14図を参照して制御回路の構成とその作動
について説明する。なお、第12図は回路図、第13図はブ
ロック図、第14図はマイコンの制御フローチャートであ
る。

第12図において、電池200の正出力端子201はトランジス
タTr1のエミッタ1eに接続され、該トランジスタTr1のコ
レクタ1cはマイクロコンピュータ（以下、マイコンと
略）MCの電源端子VDDに接続されている。また、バッテ
リ正端子202は抵抗R1、R2及びリードスイッチ104を介し
て電池の負端子202に接続されており、抵抗R1とR2の間
はトランジスタTr1のベース1bに接続されている。ま
た、抵抗R1とR2との間は抵抗R3を介してマイコンMCの出
力ポートOP1に接続されている。

バッテリ正端子202は、ダイオードD1及び抵抗R4を介し
てトランジスタTr2のエミッタ2eに接続され、該トラン
ジスタTr2のコレクタ2cはアーマチュアリリース用の前
記ソレノイド118を介してバッテリ負端子202に接続され
ている。ソレノイド118と並列的にダイオードD2が設け
られている。トランジスタTr2のエミッタ2eとベース2b
との間には抵抗R5が設けられ、ベース2bは抵抗R6を介し
てマイコンMCの出力ポートOP4に接続されている。

符号204は電池200の電圧を判定するための比較回路であ
り、両電池端子201、202の間にトランジスタTr3を介し
て設置されている。トランジスタTr3は比較回路204に作
動電圧を供給するためのものであり、エミッタ3eは前記
トランジスタTr1のコレクタ1cに接続され、コレクタ3c
は比較回路204に接続されている。また、ベース3bは抵
抗R8を介してエミッタ3eに接続されると共に、抵抗R9を
介してマイコンMCの出力ポートOP6に接続されている。
トランジスタTr3のコレクタ3cは直列接続された抵抗R10
と感温抵抗体TR2を介して電池負端子202に接続されてい
る。また、コレクタ3cは、直列接続された抵抗R11及び
感温抵抗体TR1を介して負端子202に接続されている。さ
らに、コレクタ3cは直列接続された抵抗R12と１ツェナ
ダイオードZD並びにツェナダイオードZDと並列的に配置
された抵抗R13、R14を介して電池負端子202に接続され
ている。そして、該抵抗R13、R14の間がコンパレータCP
1、CP2の反転入力端子P12、P22に接続されている。ま
た、前記抵抗R10とTr2との間及び抵抗R11とTr1との間が
それぞれコンパレータCP1、CP2の非反転入力端子P11、P
21に接続されている。コンパレータCP1、CP2の出力端子
P13、P23はそれぞれマイコンMCの入力ポートIP8、IP9に
接続され、これら入力ポートIP8、IP9はそれぞれ抵抗R1
6、R15を介してトランジスタTr1のコレクタ1cに接続さ
れている。

前記抵抗R4の出力側と電池負端子202との間にはコンデ
ンサC1が設置され、トランジスタTr1のコレクタ1cと電
池負端子202との間にもコンデンサC2が設けられ、更に
該コレクタ1cと負端子202との間には直列接続されたコ
ンデンサC3と抵抗R17が配設されている。抵抗R17と並列
にダイオードD3が設けられ、コンデンサC3と抵抗R17と
の間はマイコンMCのリセット端子RESETに接続されてい
る。

前記磁気センサ44はリード線46aを介してトランジスタT
r1のコレクタ1cに接続され、リード線46bを介してマイ
コンMCの出力ポートOP3に接続されている。更に、磁気
センサ44の出力端子はリード線46cを介してマイコンMC
の入力ポートIP10に接続されている。この磁気センサ44
は、前記の通り、翼車20の１回転につき２パルスを出力
し、１パルスは4ccの通水量に相当する。また、このパ
ルス出力は、マイコンMCの出力ポートOP3がＨのときの
み入力ポートIP10に読み込まれるよう構成されている。

前記コードスイッチ114は、本実施例では５ビットのも
のであり、共通端子COMはマイコンMCの出力ポートOP2に
接続され、第１〜第５の接点よりなるビット114a〜ｅは
それぞれ入力ポートIP2〜６に接続されている。また、
入力ポートIP2はスイッチSW1を介して入力ポートIP1に
接続されている。これら入力ポートIP2〜６及びIP6、10
はそれぞれ抵抗R31〜R37を介して前記トランジスタTr1
のコレクタ1cに接続されている。したがって、出力ポー
トOP2の出力がＬになると、接点が閉じているビット114
a〜ｅの対応した入力ポートIP2〜６の入力がＬに立ち下
る。

このコードスイッチ114は、５ビットのものであるから3
2通り（２の５乗）のコード信号を発生させることがで
きる。したがって、１コードにつきそれぞれ10lを対応
させることにより、10lきざみで０〜310lの貯水量を設
定できる。これは一般家庭の浴槽へ貯水する場合に採用
される。

前記スイッチSW1の接点を閉じると、入力ポートIP1が出
力ポートOP2に接続される。従って、コードスイッチ114
の設定値を読み込むべく出力ポートOP2の出力をＬにし
た場合、同時に入力ポートIP1の入力もＬに立ち下った
状態となる。

マイコンMCでは、該入力ポートIP1の入力信号レベルが
Ｌであるときには、前記コードスイッチ114の１コード
に対する水量をそれぞれ20lとしてあり、従ってこの場
合には０〜620lの範囲で20lきざみで貯水量を設定でき
る。これは、例えば業務用浴槽など大型浴槽に対応した
貯水量である。

マイコンMCは、抵抗R18を介して電池警報用のライトエ
ミッティングダイオード（LED）の一端子に接続された
出力ポートOP5を有しており、LEDの他端子は電池正端子
201に接続されている。

なお、マイコンMCの各出力ポートOP1〜６は初期状態と
してＨが設定されている。また、マコンMCそれ自体は周
知の構成のものであり、入力装置、ROM、RAM、CPU、デ
ータバス等にて構成されている。

このように構成された回路の作動について次に説明す
る。

前記設定ハンドル122を把持して設定スピンドル106を回
し、目標貯水量を指すように指針を目盛に一致させる。
そうすると、該目標貯水量に対応してコードスイッチ11
4の第１ないし第５のビットの所定のものが閉じる。例
えば、第１ビット114aが閉じると、入力ポートIP2がＬ
出力とされた出力ポートOP2と導通され、IP2の入力がＬ
になる。接点が開いているビットについては、出力ポー
トOP2と導通しておらず、抵抗R31〜R37のいずれか及び
トランジスタTr1を介して電池電圧が入力され、入力が
Ｈとなっている。これにより、前記した32通りのうちの
いずれかのコード信号がマイコンMCに読み込まれる。

しかして、開閉ハンドル120を把持して開閉スピンドル5
2を90°回し、該スピンドル52を定量貯水位置まで移動
させると、前記作動子82に埋設されているマグネット86
がリードスイッチ104に近接し、該リードスイッチ104が
閉じる。そうすると、抵抗R1、R2に電流が流れ、トラン
ジスタTr1がONとなる。これにより、電池電圧がマイコ
ンMCに伝えられ、マイコンMCの作動が開始する。マイコ
ンMCには磁気センサ44から入力ポートIP10に前記翼車20
の回転に伴なう信号が入力され、該信号をカウントする
ことにより翼車の回転数を積算し、積算通水量（貯水
量）が求められる。この貯水量を、コードスイッチ114
から入力ポートIP2〜IP6を介して入力される設定貯水量
と比較し、貯水量が設定貯水量に到達したときには出力
ポートOP4の出力がＬに立ち下げられる。そうすると、
抵抗R5、R6に電流が流れ、トランジスタTr2がONとな
る。そうすると、コンデンサC1の放電電流がソレノイド
118に供給され、アーマチュア74がマグネット116から離
反し、リターンスプリング（ねじりコイルバネ）98の作
用によって開閉スピンドル52が止水位置まで回動され、
弁体16が閉弁して止水される。

なお、開閉スピンドル52が閉弁位置まで回動を開始する
と、リードスイッチ104の接点が開くが、該リードスイ
ッチ104がONとなってマイコンMCに通電された直後に出
力ポートOP1の出力がＬに立ち下げられており、抵抗R
1、R3を介して電流が流れることによりトランジスタTr1
はON状態を継続する。このON状態の継続は、リードスイ
ッチ104の接点が開いた後所定時間マイコンMCを作動さ
せるためのものである。

しかして、開閉ハンドル120が操作されてリードスイッ
チ104がONとなったときに、出力ポートOP6がＬに立ち下
げられ、抵抗R8、R9に電流が流れ、トランジスタTr3がO
Nとなる。これにより、比較回路204がONとなり、電池20
0の電池電圧の判定を行なう。即ち、コンパレータCP1、
２の反転入力端子P21,P22には、ツェナダイオードZDの
降伏電圧Vzdを抵抗R13、R14で案分した一定の設定電圧V
sが入力されている。

一方、コンパレータCP1、２の非反転入力端子P11、P21
には、それぞれ、実際の電池電圧を抵抗R11とTR1で案分
した電圧V1及び抵抗R10とTR2で案分した電圧V2が入力さ
れており、これらの電圧V1,V2がコンパレータCP1、２に
おいて設定電圧Vsと比較される。

本実施例では、抵抗R10による電圧降下が抵抗R11による
電圧降下よりも小さくなるようにそれらの抵抗値が設定
されており、前記電圧V1はV2よりも低くなっている。従
って、電池200の起電力が電池の消耗に伴って次第に低
くなってくると、まず電圧V1が設定電圧Vsよりも低くな
り、その後電圧V2も設定電圧Vsよりも低くなる。そし
て、V1,V2が設定電圧よりも低い場合には、コンパレー
タCP1,CP2の出力がＬとなることにより、入力ポートIP
8、９の入力信号がＬとなり、電池寿命時期になったこ
とが検出される。マイコンMCでは、これに対応してOP5
の出力をＬとし、LEDを点灯させる。前記入力ポートIP9
の入力のみがＬの場合は、電池寿命２ヶ月前を示すよう
にLEDが点減される。また、入力ポートIP8、IP9の双方
の入力がＬの場合には、電池寿命１ヶ月前の警報を知ら
せるべくLEDが全灯する。これら全灯又は点滅は短い時
間（例えば５秒間）だけ行われる。

なお、一般に周囲温度により電池起電力は変化する。本
実施例では、例えば気温等の変動があっても電池の消耗
度を正確に検知するために前記感温抵抗体TR1、TR2を用
いている。即ち、周囲温度が上昇して電池起電力が増大
した場合には、それに応じて感温抵抗定TR1、TR2の抵抗
が小さくなり、コンパレータCP1、CP2に入力される批判
定電力V1,V2の温度補償がされる。

第14図は、上記一連の制御に加え、更に次の制御操作を
も含む詳細なフローチャートである。

流量の実際の測定を５秒間継続した後、次の５秒間
には測定を中断する。これを繰り返し行ない、測定した
貯水量の２倍の量を実際の貯水量として測定（推測）す
る。この間欠制御は、流量検出に伴なう回路の電力消費
を半減させるめのものである。

定量吐水中に手動にて止水操作した時には、直ちに
止水する。

断水や、配管流路のゴミ詰りなどが生じ、弁を開放
しても流量が微少であるときには閉弁し、回路が長時間
ON状態を継続して電池が消耗するのを防止する。

設定貯水量を０に合わせておくと、少量（本実施例
では21）だけ定量吐水できる。これは、Olをいわゆるテ
ストモードとして利用するようにしたものである。

定量吐水作動中に貯水量を変更すると、変更後の貯
水量となるように通水される。

第14図において、前記開閉ハンドル120を回し、リード
スイッチ104がONとなることにより、制御が開始され
る。まず、ステップ１にて出力ポートOP1がＬとなる。

次に、出力ポートOP2をＬとした後、入力ポートIP1がＨ
であるかＬであるかが判断される。Ｈであるとき、即ち
前記スイッチSW1の接点が開いているときには、310lフ
ラグがセットされ、前記０〜31のコードスイッチ出力信
号がそれぞれ０〜310lの10lきざみに対応される。ま
た、IP1がＬであるときには、620lフラグがセットさ
れ、０〜31のコードスイッチ信号が０〜620lの20lきざ
みの貯水量に対応される（ステップ３〜５）。

次いで、出力ポートOP2をＨ、OP6をＬとする（ステップ
5a,5b）。

続いて、ステップ６〜９により、電池（バッテリ）200
の電圧チェックが行なわれる。前記した通り、電池電圧
がIP8、９の双方をＬとするような電圧であるときに
は、警報用LEDが５秒間だけ全灯する。また、電池電圧
が、IP9のみをＬとするような電圧である場合には、前
記LEDが５秒間点滅される。

次に、出力ポートOP6をＨとし、比較回路204をOFFとす
る（ステップ10）。そして、出力ポートOP3をＨとし、
磁気センサ44の電源をONとすることにより、該磁気セン
サ44からパルス信号の読み込みを開始し、この読み込み
を５秒間だけ行なわせるべく５秒タイマをスタートさせ
る（ステップ11、12）。続いて、開閉ハンドル120が止
水位置にあるか吐水位置にあるかが判断される。これ
は、前記リードスイッチ104がONであるかOFFであるかを
判断することにより行なわれる。前記スタート時に開閉
ハンドル120を開弁位置まで回した後、止水操作を行な
っていなければ、ステップ13からステップ14に進み、磁
気センサ44からの入力パルスがあったか否かを判断し、
もし磁気センサ44から１パルスが入力されている場合に
は、カウンタＡに１を加えた後（ステップ16）、ステッ
プ15に移る。磁気センサ44からパルスが入力されていな
ければステップ15に直接に移り、前記５秒タイマがスタ
ートしてから（ステップ12）５秒が経過したか否かが判
断される。５秒が経過していなければ、ステップ13に戻
り、上記と同様の制御を行なう。なお、ステップ13にお
いて、開閉ハンドル120が止水位置まで戻されていると
きには、ステップ41に跳び、出力ポートOP4をＬとする
ことによりアーマチュアリリース用ソレノイド118に通
電を行ない、アーマチュア74をリリースすると共に、出
力ポートOP1をＨとすることによりトランジスタTr1をOF
Fとし、通水制御を終了する。

ステップ15において、流量測定を行なう５秒が経過した
後は、ステップ17、18に移り、新たに５秒タイマをスタ
ートさせ、更に出力ポートOP3をＬとすることにより、
磁気センサ44をOFFとする。そして、ステップ19におい
て、カウンタＡでカウントした前記５秒間での瞬間的な
流量が所定量以上あるか否かが判断される。これは、前
記した通り、微少流量時には、電池の無駄な消耗を防ぐ
ために強制的に閉弁作動させるためである。即ち、ステ
ップ19において、カウンタＡのカウント数が一定量に達
しないときには、ステップ37に移り、出力ポートOP4を
Ｌとすることによりソレノイド118に通電し、閉弁させ
る。そして、ステップ38にて、実際に開閉ハンドル120
が閉弁位置まで回ったかどうか判断し（これはリードス
イッチ104がOFFとなったかどうかを判断することにより
行なう）、実際に開閉ハンドル120が閉弁位置まで回っ
ていれば前記ステップ42に戻り制御を終了する。仮に、
ステップ38において開閉ハンドル120が閉弁位置まで回
っていないときには、５秒経過してから（ステップ39、
40）、再びステップ37に戻ってソレノイド118への通電
を行なう。

ステップ19において、バルブボディを流れる流量が一定
量以上あり、カウンタＡのカウント数が一定量以上であ
る場合にはステップ20に移り、カウンタＢにカウンタＡ
のカウント数を積算する。そして、310lフラグか620lフ
ラブであるかが判断され（ステップ21）、310lフラグで
ある場合にはステップ22に移る。そして、カウンタＢの
カウント量が10lに相当する量であるか否かが判断さ
れ、もしカウンタＢでのカウント数が10l以上のもので
ある場合には、カウンタＢから10l相当のカウント数を
減算した後ステップ24に移る。ステップ22におけるカウ
ンタＢのカウント数が10lに達しない場合には、ステッ
プ22から直接に後述のステップ25に移る。

また、前記ステップ21で620lフラグである場合には、ス
テップ26に移り、カウンタＢのカウント内容が20lに相
当するカウント数以上であるか否かが判断され、20l相
当カウント数以上である場合にはステップ27に移り、カ
ウンタＢのカウント数から20l相当カウント数を減算
し、ステップ24に移る。また、ステップ26における判断
結果が、カウンタＢにおけるカウント数が20l相当カウ
ント数に達しないものである場合にはステップ25に移
る。

ステップ23、27からの移行先であるステップ24において
は、カウンタＣに１が加算される。この１は、前記コー
ドスイッチ114の０〜31の信号と検出流量との対比を行
なうためのものであり、カウンタＣは通水量が10l（310
lフラグの場合）、または20lきざみ（620lフラグの場
合）に対応して10lまたは20lごとに１ずつカウント数が
増えてゆく。

ステップ25ではカウンタＡに０を入力し、続いてステッ
プ28、29、30の処理を行ない、まずコードスイッチ114
から設定貯水量を入力した後、このコードスイッチ信号
をメモリＤに入力する。そして、このメモリＤの内容が
０であるか否かが判断される。これは、前記したテスト
モードであるか否かを判断するものであり、仮にメモリ
Ｄが０である場合にはステップ35に移り、カウンタＢの
カウント数が2l以上のものであるか否かが判断され、仮
に2l以上の流量が既に流れている場合にはステップ37に
移り、ソレノイド118への通電を行なって閉弁、止水を
行なう。また、ステップ35におけるカウンタＢのカウン
ト数が2lに相当するカウント数に達しないときにはステ
ップ36に移り、コードスイッチ114からのコードスイッ
チ信号（設定貯水量）の読み込みを終了させた後、ステ
ップ33に移り、後述の制御を行なう。

ステップ30において０以外のコード信号が入力されてい
る場合（例えば160lなど実際に貯水量が設定されている
場合）には、ステップ31に移りコードスイッチ114から
の読み込みを終了させた後、ステップ32に移りカウンタ
Ｃのカウント数がメモリＤに入力されているコードスイ
ッチ信号（設定貯水量）に達したか否かが判断され、も
し貯水量を示すカウンタＣが設定貯水量に達していると
きにはステップ37に移り閉弁を行なう。また、ステップ
32における判断の結果、カウンタＣのカウント内容が目
標とする貯水量に達していないときにはステップ33に移
り、開閉ハンドル120がその後止水操作されたか否かが
判断され、吐水状態が継続されている場合にはステップ
34に移り５秒が経過しているか否かが判断される。５秒
が経過していない場合にはステップ28に戻り、５秒が経
過している場合にはステップ11に戻る。また、ステップ
33において判断した結果、開閉ハンドル120が前回の判
断の後止水位置に戻されていた場合（即ち、リードスイ
ッチ104がOFFとなっている場合）には、ステップ41に移
り、ソレノイド118に通電を行なってアーマチュア74を
リリースする。

なお、上記カウンタＢにおけるカウント数が10l相当カ
ウント、20l相当カウントまたは2l相当カウントである
かどうかについて次に説明する。

前述した通り、前記磁気センサ44の１パルスは4ccに対
応しており、仮に磁気センサ44が開弁吐水操作中連続し
て検出を行なう場合には例えば10l相当カウント数は250
0カウントとなる。しかしながら、前記した通り磁気セ
ンサ44は５秒間だけ実際の計測を行なった後次の５秒間
は計測を中断している。従って、カウンタＢは、10l相
当カウント数として1250カウントを設定してある。ま
た、同様に20l相当カウントとして2500カウント（2500
×４＝10000cc,10l）が設定され、2l相当カウントとし
て250カウント（250×４＝1000cc,1）が設定されてい
る。

しかして、上述の通り、本実施例にあっては、スイッチ
SW1の接点の開閉により、設定貯水量の範囲を０〜310l
と０〜620lの２段階に切り替えることができる。したが
って、この定量止水栓を製作して市販する場合、マイコ
ンMCの制御プログラムに、入力ポートIP1の入力がＨで
あるときには、コードスイッチ114のコード信号は10lき
ざみであり、該入力がＬであるときには該コード信号は
20lきざみであることを書き込んでおくだけで良く、他
のプログラムはもちろん、制御回路構成には変更を加え
ることなく家庭浴槽用定量止水栓と業務浴槽用定量止水
栓とを製造できる。なお、スイッチSW1の切替は、例え
ば工場においてこれを行っておき、０〜310l用又は０〜
620l用定量止水栓として出荷すれば良い。

なお、上記実施例ではコードスイッチを５ビットとして
いるが、他のビット数としても良く、貯水量のきざみ幅
も上記以外としても良い。さらに、コード切替用SW1を
複数個並設し、１コードに対応した水量を３段階（例え
ば、10lきざみ、20lきざみ、30lきざみの切替）又はそ
れ以上の多段階に切り替えるようにしても良い。なお、
そのために、例えば前記スイッチSW1を２個並列させれ
ば４通りの貯水量設定モードを得ることができる。

上記実施例では最大貯水量を切り替えることにより、設
定間隔が全体として10lから20lに切り替えられている
が、例えば０〜50lは10lきざみとし、60〜560lは20lき
ざみとするなどの設定を行っても良い。

上記SW1としては、通常のスイッチのほかジャンパー線
等で端子を結ぶようにしたものであっても良い。

なお、本実施例によれば定量止水栓を操作したときに電
池電圧の判定が２段階にわたって行なわれ、この判定結
果がすぐにLEDで表示されるので、定量止水栓の使用者
は電池寿命が近づいていることを確実に認識することが
できる。

上記実施例では、電池起電力の判定は、定量吐水操作を
行なった時点でのみ行なわれるので、該判定のために消
費される電力が少ない。また、警報は例えば５秒間など
短い時間だけ発生されるよう構成されており、警報発生
のための消費電力が少ない。

上記実施例では、吐水操作を行なった直後に電池起電力
の判定及び警報発生が行なわれるので、警報発生継続時
間が短くとも水栓近傍に居る使用者は該警報を確実に覚
知できる。

更に、第14図のフローチャートによれば、流量を間欠的
に（10秒のうち５秒間）測定し、実際の流量については
検出流量を２倍して推測することによる回路の消費電力
の節減、定量吐水制御中に手動にて開閉ハンドルが戻さ
れた場合の止水、断水やゴミ詰りなど微少流量時には自
動的に閉弁することによる電池消耗の防止、貯水量を０
に設定しておくと少量（2l）だけ定量吐水されるテスト
モードの利用等が図れており、さらに、定量吐水作動中
における貯水量の変更があった場合には変更後の貯水量
となるように吐水されるので、極めて使い易くかつ便利
である。

［効果］ 以上の通り、本考案の定量止水栓の制御装置によれば、
業務用と家庭用など貯水量が著しく異なる用途向けに出
荷される電気制御方式の定量止水栓であっても、回路構
成や弁装置の機械的構成には変更を加えることなく対応
できる。従って、少品種多量生産を行うことができ、大
幅なコストダウンが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る定量止水栓の縦断面図、
第２図は側面図、第３図は平面図、第４図はバルブボデ
ィーの平面図、第５図は底面図である。第６図はハンド
ルを装着した状態を示す断面図、第７図は上部ケーシン
グ内の構成を示す上下逆にした斜視図、第８図は開閉ス
ピンドルの組立斜視図、第９図、第10図及び第11図は作
動説明図である。第12図は制御回路図、第13図は制御ブ
ロック図、第14図は制御フローチャートである。 10…バルブボディー、16…弁体、20…翼車、30…弁座、
52…開閉スピンドル、74…アーマチュア、82…作動子、
106…設定スピンドル、114…コードスイッチ、200…電
池、204…比較回路。

フロントページの続き (72)考案者 塚本 良平 愛知県常滑市港町３丁目77番地 株式会社 イナックス榎戸工場内 (72)考案者 中野 祐 愛知県丹羽郡大口町大字豊田字野田１番地 株式会社東海理化電機製作所内 (72)考案者 山田 一彦 愛知県丹羽郡大口町大字豊田字野田１番地 株式会社東海理化電機製作所内 (72)考案者 関 行雄 愛知県名古屋市中村区名駅４丁目11番27号 東海理化販売株式会社内 (56)参考文献 実開 昭56−20172（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭62−42201（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弁箱の通水路に設けられた翼車及び該翼車
   の回転に伴ってパルス信号を出力するパルス発生器を有
   する通水量検出手段と、 該通水量検出手段からのパルスをカウントして貯水量を
   検出する貯水量検出手段と、 貯水量設定ハンドルによって目標貯水量に対応するデー
   タが設定される貯水量設定手段と、 該貯水量設定手段の設定データに対応する貯水目標値と
   貯水量検出手段の検出値とを比較し、検出値が貯水目標
   値に達したときに弁箱の弁を閉弁させる閉弁信号を出力
   する比較手段とを備えた定量止水栓の制御装置であっ
   て、 該比較手段は、前記貯水量設定手段のデータを貯水目標
   値に変換する変換手段を有しており、 この変換手段は、１つのデータを複数の貯水目標値に変
   換しうるように複数の変換モードを有しており、 該制御装置は、さらに、該比較手段に対して該複数の変
   換モードのうちのいずれか１つを選択する信号を与える
   ためのスイッチ装置を備えてなる定量止水栓の制御装
   置。