JPH0885985A - 停電止水機能を有する水栓装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な構成で停電時における止水を行うことを
目的とする。 【構成】電源装置１１から電源が供給されているとき、
トランジスタ２３はコレクタから商用周波数に対応した
パルス波を第１の単安定マルチバイブレータ（ＭＭ）１
９に出力する。第１のＭＭ１９は、そのパルス波が出力
されているときには停電が生じていないものとしてＨレ
ベルの出力を保持する。洗浄水の供給時に停電が生じた
場合、トランジスタ２３のコレクタからパルス波が出力
されなくなり、第１のＭＭ１９は所定時間（５０ｍｓ）
経過後、Ｌレベルを出力する。第３のＭＭ２１はＬレベ
ルの入力に基づいて動作し、弁駆動回路１８を駆動して
電磁弁５を閉じて洗浄水の供給を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば水洗便器等に取
り付けられる停電止水機能を有する水栓装置に係り、詳
しくは、停電時の止水機能を簡単に構成することが可能
な水栓装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば水洗便器等に取り付けられ
る水栓装置においては、便器近傍の水供給管には電磁弁
が連結されており、その電磁弁には弁スイッチが電気的
に接続されている。そして、使用者が弁スイッチを操作
することにより、マイクロコンピュータ（以下、マイコ
ンという）は電磁弁を制御して、所定時間（例えば、
２．５秒）の間弁を開いて洗浄水を便器へ供給する。

【０００３】しかしながら、電磁弁が開いているときに
停電が生じた場合、弁を閉じることができなくなって、
弁が開いたまま洗浄水が供給され続けるという問題があ
る。そこで、この問題を解決するために、従来、商用電
源の周波数に対応したパルス波を専用ＩＣを用いてマイ
コンに出力し、そのパルス波をマイコンがモニターして
停電を検知し、その検知に基づいて電磁弁を閉じるよう
にしていた。このような構成によれば、マイコンが常
時、電源の供給状況をモニターしているので、確実に停
電を検知することが可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した停
電止水機能を有する水栓装置においては、商用電源の周
波数に対応したパルス波を出力するための専用ＩＣ及
び、そのパルス波をモニターして電磁弁を制御するため
のマイコンを必要とする。従って、水栓装置を構成する
電気回路が複雑化するとともに、装置自体が高コストに
なるという問題点がある。この水栓装置は、弁スイッチ
を例えば、洋式便器の着座位置の近傍に設けることによ
り、機械式による栓の開閉操作に比べて操作し易いとい
う利点があるため、その利点を生かしつつ、更に低コス
ト化を図ることが望まれている。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、簡単な構成で停電時に
おける止水を行うことができる停電止水機能を有する水
栓装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１に記載の発明は、水洗器具への洗浄体の供給
を開始するための信号を出力する第１の出力手段と、前
記水洗器具に洗浄体を供給する洗浄体供給手段と、前記
第１の出力手段から出力された信号に基づいて、前記洗
浄体供給手段を駆動する駆動手段と、前記洗浄体供給手
段による前記水洗器具への洗浄体の供給時間をカウント
し、カウントアップ時にはＬレベルの電位を出力するカ
ウント手段と、商用電源を整流し、直流の適宜な電源電
圧に変換して、前記各手段に電源を供給する電源供給手
段と、前記電源供給手段によって整流された商用電源
を、その周波数に対応したパルス波に変換する変換手段
と、前記変換手段からパルス波が出力されているときに
は、Ｈレベルの電位の出力を保持し、パルス波が出力さ
れなくなったときにはＬレベルの電位を出力する第２の
出力手段と、前記カウント手段から出力されたＬレベル
の電位、又は、前記カウント手段の供給時間のカウント
アップ前に、前記第２の出力手段から出力されたＬレベ
ルの電位のいずれか一方の入力に基づいて、前記駆動手
段に前記洗浄体供給手段の駆動を停止するための信号を
出力する第３の出力手段とを備えたことを要旨とする。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の装置において、前記第１〜３の出力手段及び前記カウ
ント手段は、単安定マルチバイブレータで構成され、前
記変換手段は、トランジスタ及び抵抗を備えていること
を要旨とする。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の装置において、前記第２の出力手段を構成する単安定
マルチバイブレータは、Ｈレベルの電位の出力を保持す
る時間が、前記変換手段により出力されるパルス波のパ
ルス間隔よりも長く設定されていることを要旨とする。

【０００９】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、第１の出力手
段から開始信号が出力されると駆動手段は、洗浄体供給
手段を駆動する。カウント手段は、洗浄体供給手段によ
る水洗器具への洗浄体の供給時間をカウントし、カウン
トアップ時にはＬレベルの電位を出力する。第３の出力
手段は、カウント手段からのＬレベルの電位の入力に基
づいて、駆動手段に洗浄体供給手段の駆動停止信号を出
力する。

【００１０】カウント手段により供給時間がカウントア
ップとなる前に停電が生じた場合、変換手段からパルス
波が出力されなくなって、第２の出力手段はＬレベルの
電位を出力する。第３の出力手段は、そのＬレベルの電
位の入力に基づいて、駆動手段に洗浄体供給手段の駆動
停止信号を出力する。従って、停電を検知して駆動手段
を制御するためのマイクロコンピュータを必要とせず、
簡単な構成で停電時における止水が行われる。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、第１〜３
の出力手段及び前記カウント手段が単安定マルチバイブ
レータで構成され、変換手段がトランジスタ及び抵抗を
備えていることにより、簡単な構成で停電時における止
水が行われる。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、第２の出
力手段を構成する単安定マルチバイブレータの出力がＨ
レベルからＬレベルに変化する前に、変換手段からのパ
ルス波を入力することになる。従って、その単安定マル
チバイブレータは、パルス波を入力しているときには、
Ｈレベルの電位の出力を保持し続ける。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図４に従って説明する。図２に示すように、洋式便器１
とタンク２との間には水供給管３が連結されており、そ
の水供給管３の途中には主弁４が設けられている。主弁
４にはパイロット形の電磁弁５が取付けられており、そ
の電磁弁５が開かれると主弁４が開操作されて、水供給
管３から洋式便器１へ洗浄水が供給される。反対に、電
磁弁５が閉じられると主弁４が閉操作されて、水供給管
３から洋式便器１への洗浄水の供給は遮断される。

【００１４】図２，図３に示すように、洋式便器１の近
傍の側壁６（図３のみ図示）には、操作箱７が埋設さ
れ、その操作箱７の表面板７ａは壁面６とほぼ面一にな
っている。操作箱７内には、モーメンタリ（自己復帰）
式の弁スイッチ８が設けられており、その弁スイッチ８
を構成する押しボタン９の先端部が表面板７ａの中央部
に設けられた透孔７ｂを挿通して外部に離脱不能に突出
している。更に、操作箱７内には、電磁弁５のコントロ
ーラ１０と電源装置１１とが設けられている。

【００１５】次に、水栓装置の電気的構成について説明
する。図１に示すように、電源装置１１は、ダイオード
ブリッジからなる整流器１２、コンデンサ１３、整流器
１２とコンデンサ１３との間に順方向に接続されたダイ
オード１５、及び電源トランス１６から構成されてい
る。そして、電源装置１１は、商用電源からの交流電圧
（１００〔Ｖ〕）を直流の適宜な電圧に変換して、コン
トローラ１０内の定電圧回路１７に供給する。

【００１６】定電圧回路１７は、３端子レギュレータに
よって構成され、コントローラ１０内の弁駆動回路１
８，第１〜第４の単安定マルチバイブレータ（以下、Ｍ
Ｍと称す）１９〜２２，トランジスタ２３，及び弁スイ
ッチ８のそれぞれに定電圧Ｖsを供給している。

【００１７】整流器１２とダイオード１５との間の中間
点Ｂとグランドとの間には、抵抗２４を介してエミッタ
接地のトランジスタ２３のベースが接続されている。ト
ランジスタ２３のコレクタは、第２の出力手段としての
第１のＭＭ１９の入力端子Ａに接続されているととも
に、トランジスタ２３の保護用抵抗２５を介して定電圧
回路１７に接続されている。抵抗２４，保護用抵抗２５
及びトランジスタ２３によって変換手段が構成されてい
る。

【００１８】第１のＭＭ１９の出力端子Ｑと第３の出力
手段としての第３のＭＭ２１の入力端子バーＡとの間に
は、ダイオード２６が逆方向に接続されており、その第
３のＭＭ２１の出力端子Ｑは、弁駆動回路１８に接続さ
れている。

【００１９】弁スイッチ８の一端は、定電圧回路１７に
接続され、他端は、抵抗２７を介してグランドに接続さ
れている。弁スイッチ８と抵抗２７との間の中間点Ｃ
は、カウント手段としての第２のＭＭ２０の入力端子Ａ
に接続されているとともに、第１の出力手段としての第
４のＭＭ２２の入力端子Ａに接続されている。第２のＭ
Ｍ２０の出力端子Ｑと第３のＭＭ２１の入力端子バーＡ
との間には、ダイオード２８が逆方向に接続されてい
る。第４のＭＭ２２の出力端子Ｑは弁駆動回路１８に接
続されている。

【００２０】第２のＭＭ２０は、弁スイッチ８のオン動
作に基づいて、中間点Ｃの電位が０〔Ｖ〕（以下、Ｌレ
ベルとする）から定電圧Ｖs （以下、Ｈレベルとする）
に変化すると、外付けされた図示しないコンデンサと抵
抗の値によって予め設定された時間Ｔ2 （この場合、
２．５sec ）だけ出力をＨレベルに保持する。この時間
Ｔ2 は、洋式便器１に洗浄水を供給する時間に設定され
ている。第３のＭＭ２１は、ダイオード２８のスイッチ
ング作用により、第２のＭＭ２０のＨレベルの出力を入
力せず、Ｌレベルの出力のみを入力する。

【００２１】第４のＭＭ２２は、同様に弁スイッチ８の
オン動作に基づいて、中間点Ｃの電位がＬレベルからＨ
レベルに変化すると、予め設定された時間Ｔ4 （この場
合、２０ms) だけ出力をＨレベルに保持する。この時間
Ｔ4 は、弁駆動回路１８が自己保持ソレノイド・バルブ
からなる電磁弁５を開いて洗浄水の供給を開始するのに
十分な時間に設定されている。弁駆動回路１８は、第４
のＭＭ２２のＨレベルの出力に基づいて、パルス状のタ
イミング信号を出力して電磁弁５を開く。

【００２２】トランジスタ２３は、電源装置１１にて全
波整流された電源波形に基づいてオン・オフの動作を繰
り返す。トランジスタ２３がオンするとコレクタ電位は
Ｌレベル（０〔Ｖ〕）になり、オフするとコレクタ電位
は、Ｈレベル（定電圧Ｖs ）と等しくなる。従って、ト
ランジスタ２３のコレクタは、商用周波数に対応した周
波数のパルス波を出力する。このパルス波のパルス間隔
は、商用周波数を５０Ｈｚとした場合、１０msとなる。

【００２３】第１のＭＭ１９は、入力がＬレベルからＨ
レベルに変化すると、予め設定された時間Ｔ1 （この場
合、５０ms) だけ出力をＨレベルに保持する。電源装置
１１から電源が供給されている場合、トランジスタ２３
のコレクタ電位は１０ms間隔のパルス波となる。このた
め、第１のＭＭ１９は、時間Ｔ1 が経過する間に、常に
入力がＬレベルからＨレベルに変化するリトリガ−状態
となり、タイムアップすることなくＨレベルを出力し続
ける。すなわち、時間Ｔ1 は、パルス波のパルス間隔よ
りも長く、第１のＭＭ１９の入力をリトリガ−状態にす
るのに十分な時間に設定されている。第３のＭＭ２１
は、ダイオード２６のスイッチング作用により、第１の
ＭＭ１９のＨレベルの出力を入力せず、Ｌレベルの出力
のみを入力する。

【００２４】停電時において電源装置１１から電源が供
給されなくなった場合、トランジスタ２３のコレクタ電
位は、パルス波ではなくＨレベルとなる。この場合、第
１のＭＭ１９は、時間Ｔ1 が経過した後、Ｌレベルを第
３のＭＭ２１に出力する。すなわち、第１のＭＭ１９
は、パルス波の出力の有無によって停電を検知する。

【００２５】停電時において、定電圧回路１７は、コン
デンサ１３のチャージ分によって、電磁弁５を２回閉じ
るのに十分な定電圧Ｖs を第１のＭＭ１９、第３のＭＭ
２１及び弁駆動回路１８等に供給する。

【００２６】第３のＭＭ２１は、第２のＭＭ２０のＨレ
ベルの出力時間Ｔ2 が経過した後、その出力がＨレベル
からＬレベルに変化すると、予め設定された時間Ｔ3
（この場合、２０ms) だけ出力をＨレベルに保持する。
すなわち、第３のＭＭ２１は、Ｌ能動型のＭＭである。
この時間Ｔ3 は、弁駆動回路１８が電磁弁５を閉じるの
に十分な時間に設定されている。又、第３のＭＭ２１
は、時間Ｔ2 が経過する前に、第１のＭＭ１９からのＬ
レベルの入力に基づいて、弁駆動回路１８にＨレベルを
出力する。弁駆動回路１８は、第３のＭＭ２１のＨレベ
ルの出力に基づいて、タイミング信号を出力して電磁弁
５を閉じる。

【００２７】上記のように構成された水栓装置の作用を
図４のタイムチャートに従って説明する。最初に電源装
置１１から電源が供給されている場合の動作について説
明する。

【００２８】使用者が押しボタン９を押して弁スイッチ
８がオンすると、中間点Ｃの電位がＬレベルからＨレベ
ルに変化して、第２のＭＭ２０はＨレベルを時間Ｔ2 ＝
２．５ｓの間出力し続ける。同時に、第４のＭＭ２２
は、Ｈレベルを時間Ｔ4 ＝２０ｍｓだけ弁駆動回路１８
に出力し、弁駆動回路１８はその入力に基づいて電磁弁
５を開く。そして、主弁４が開操作されて、水供給管３
から洋式便器１へ洗浄水が供給される。

【００２９】トランジスタ２３は、電源装置１１にて全
波整流された電源波形に基づいてオン・オフの動作を繰
り返し、そのコレクタ電位は、ＨレベルとＬレベルに変
化する商用周波数に対応した周波数のパルス波になる。
第１のＭＭ１９は、そのパルス波の間隔が１０msである
ため、常に入力がリトリガ−状態となり、時間Ｔ1 がタ
イムアップとなることなくＨレベルを出力し続ける。従
って、第３のＭＭ２１は、第１及び第２のＭＭ１９，２
０のＨレベルの出力では動作せず、電磁弁５は弁駆動回
路１８によって閉じられることなく、開いたままとな
る。

【００３０】第２のＭＭ２０は、時間Ｔ2 ＝２．５ｓが
タイムアップとなると、出力がＨレベルからＬレベルに
変化し、その変化に基づいて第３のＭＭ２１は動作して
時間Ｔ3 だけＨレベルを出力する。すると、弁駆動回路
１８は、タイミング信号を出力して電磁弁５を閉じる。
そして、主弁４が閉操作されて、水供給管３から洋式便
器１への洗浄水の供給が遮断される。

【００３１】次に、洗浄水の供給時に停電が生じた場合
の動作について説明する。弁スイッチ８がオンすると、
第２のＭＭ２０はＨレベルを時間Ｔ2 ＝２．５ｓの間出
力し続け、第４のＭＭ２２は、Ｈレベルを時間Ｔ4 ＝２
０ｍｓだけ弁駆動回路１８に出力して電磁弁５が開かれ
る。時間Ｔ2 ＝２．５ｓの間に停電が生じると、電源装
置１１から電源が供給されなくなり、トランジスタ２３
のコレクタ電位はパルス波ではなくなる。すると、コン
デンサ１３のチャージ分で供給される定電圧によって、
第１のＭＭ１９は、時間Ｔ1 ＝５０ｍｓ経過した後、出
力がＨレベルからＬレベルに変化し、第３のＭＭ２１が
動作して、弁駆動回路１８にＨレベルが時間Ｔ3 ＝２０
ｍｓだけ出力される。そして、弁駆動回路１８は、タイ
ミング信号を出力して電磁弁５を閉じ、主弁４が閉操作
されて、水供給管３から洋式便器１への洗浄水の供給が
遮断される。

【００３２】上記したように本発明によれば、電源が供
給されているときには、トランジスタ２３のコレクタか
ら商用周波数に対応した周波数のパルス波を第１のＭＭ
１９に出力するようにした。第１のＭＭ１９は、そのパ
ルス波が出力されているときには停電が生じていないも
のとしてＨレベルの出力を保持するようにした。

【００３３】洗浄水の供給時に停電が生じた場合、トラ
ンジスタ２３のコレクタからパルス波が出力されなくな
り、第１のＭＭ１９は所定時間（５０ｍｓ）経過後、Ｌ
レベルを出力するようにした。そして、第３のＭＭ２１
が動作して、弁駆動回路１８を駆動して洗浄水の供給を
停止するようにした。従って、専用ＩＣやマイコンを用
いることなく、トランジスタ２３やＭＭ（単安定マルチ
バイブレータ）を用いた簡単な構成で停電が生じたか否
かを検知して確実に止水することができる。

【００３４】又、洗浄水の供給時において、弁スイッチ
８のオン動作に基づいて、第４のＭＭ２２が２０ｍｓの
間Ｈレベルを出力し、弁駆動回路１８を駆動して電磁弁
５を開くようにした。そして、第２のＭＭ２０が２．５
ｓの間Ｈレベルを出力し、タイムアップになると、第３
のＭＭ２１が２０ｍｓの間Ｈレベルを出力し、弁駆動回
路１８を駆動して電磁弁５を閉じるようにした。従っ
て、マイコンを用いることなく簡単な構成で、停電時の
止水だけでなく通常の洗浄水の供給を行うことができ
る。この結果、水栓装置の低コスト化を図ることができ
る。

【００３５】本発明は、以下のように具体化することも
でき、その場合にも上記実施例と同様の効果を得ること
ができる。 （１）上記実施例では、第１のＭＭ１９のＨレベルの出
力時間Ｔ1 を５０ｍｓとしたが、他の任意の時間に設定
してもよい。この場合、時間Ｔ1 は、停電時にコンデン
サ１３のチャージにより定電圧を維持することができる
時間を考慮して決定することが好ましく、その時間が１
ｓである場合、時間Ｔ1 は、第３のＭＭ２１の動作時間
２０ｍｓを差し引いた８０ｍｓに設定される。コンデン
サ１３は、容量が大きい程チャージされる電荷が多くな
って、定電圧を維持する時間が長くなるが、装置自体が
大型になるので、容量の小さいものが選択されるべきで
ある。又、第３及び第４のＭＭ２１，２２の時間Ｔ3,Ｔ
4 も任意に変更してもよい。更には、洗浄水の供給時間
となる第２のＭＭ２０の時間Ｔ2 も任意に変更してもよ
い。

【００３６】（２）弁駆動回路１８に電源を定電圧回路
１７を介さずに直接電源装置１１から供給するようにし
てもよい。 （３）上記実施例では、弁スイッチ８のオン動作に基づ
いて洋式便器１に洗浄水が供給される水栓装置に具体化
したが、浴槽，流し，洗面器，小便器等の水栓装置に具
体化してもよい。特に男子小便器用の自動洗浄装置（水
栓装置）において、弁スイッチ８の代わりに、発光素子
と受光素子とからなる人検知センサ、発光素子を発光さ
せる発光駆動回路及び受光素子の検出信号を増幅する受
光回路を設けてもよい。この場合、受光回路の出力を第
２のＭＭ２０の入力端子Ａに接続し、発光駆動回路を定
電圧回路１７に接続して、発光素子を常時発光させる。
このようにすると、人を自動的に検知して洗浄水を供給
することができる。

【００３７】（４）第１〜第４のＭＭ１９〜２２とし
て、２つのＭＭにて構成されるＩＣ（例えば、製品番
号：ＴＣ４５３８ＢＰ）を用いてもよく、又、時間を設
定するコンデンサと抵抗をＩＣ内部に設けたＭＭを用い
てもよい。

【００３８】本発明における水栓装置を以下のように定
義する。 水栓装置：浴槽，流し等の水洗器具や、洗面器，大便器
及び男子用小便器等の衛生のための水洗器具において、
スイッチ操作あるいは人、手等の検出による自動制御で
洗浄水（洗浄体）を供給する装置を含む。

【００３９】上記実施例から把握できる請求項以外の発
明について、以下にその効果とともに記載する。請求項
１〜３のうちいずれか１項に記載の装置において、水洗
器具への洗浄体の供給を開始するための信号は、操作手
段の操作信号又は人検知手段の検知信号のうちいずれか
であることを特徴とする水栓装置。このようにすると、
操作又は人の検知により洗浄水を供給する水栓装置に適
用することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、簡
単な構成で停電時における止水を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の水栓装置の電気的構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】水栓装置を洋式便器に設置した状態を示す概略
図である。

【図３】水栓装置の操作箱を示す概略断面図である。

【図４】水栓装置の動作を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

４…洗浄体供給手段としての主弁、５…洗浄体供給手段
としての電磁弁、１１…電源供給手段としての電源装
置、１８…駆動手段としての弁駆動回路、１９…第２の
出力手段としての第１のＭＭ、２０…カウント手段とし
ての第２のＭＭ、２１…第３の出力手段としての第３の
ＭＭ、２２…第１の出力手段としての第４のＭＭ、２３
…変換手段を構成するトランジスタ、２４…変換手段を
構成する抵抗、２５…変換手段を構成する保護用抵抗。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水洗器具への洗浄体の供給を開始するた
   めの信号を出力する第１の出力手段と、 前記水洗器具に洗浄体を供給する洗浄体供給手段と、 前記第１の出力手段から出力された信号に基づいて、前
   記洗浄体供給手段を駆動する駆動手段と、 前記洗浄体供給手段による前記水洗器具への洗浄体の供
   給時間をカウントし、カウントアップ時にはＬレベルの
   電位を出力するカウント手段と、 商用電源を整流し、直流の適宜な電源電圧に変換して、
   前記各手段に電源を供給する電源供給手段と、 前記電源供給手段によって整流された商用電源を、その
   周波数に対応したパルス波に変換する変換手段と、 前記変換手段からパルス波が出力されているときには、
   Ｈレベルの電位の出力を保持し、パルス波が出力されな
   くなったときにはＬレベルの電位を出力する第２の出力
   手段と、 前記カウント手段から出力されたＬレベルの電位、又
   は、前記カウント手段の供給時間のカウントアップ前
   に、前記第２の出力手段から出力されたＬレベルの電位
   のいずれか一方の入力に基づいて、前記駆動手段に前記
   洗浄体供給手段の駆動を停止するための信号を出力する
   第３の出力手段とを備えたことを特徴とする水栓装置。
2. 【請求項２】 前記第１〜３の出力手段及び前記カウン
   ト手段は、単安定マルチバイブレータで構成され、前記
   変換手段は、トランジスタ及び抵抗を備えていることを
   特徴とする請求項１に記載の水栓装置。
3. 【請求項３】 前記第２の出力手段を構成する単安定マ
   ルチバイブレータは、Ｈレベルの電位の出力を保持する
   時間が、前記変換手段により出力されるパルス波のパル
   ス間隔よりも長く設定されていることを特徴とする請求
   項２に記載の水栓装置。