JPS62294016A - 自動散水装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 本発明は庭園、農園、温室等に配備され自動的に散水す
る自動散水装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、この種の自動散水装置として、例えば第７図に示
す実開昭５０−６４１６号公報のものがある。

この第７図のものについて説明すれば、給水源（１０１
）と散水機（１０２）とを連絡する給水管（１０３）の
途中に電磁弁（１０４）を設け、該電磁弁（１０４）へ
の通電をタイマ＜１０５１の作動に基づいて接点（１０
６）をＯＮ・ＯＦＦ制御させることにより、散水機（１
０２）へ自動的に給水するようにしている。

しかし、第７図に示すものは上記電磁弁（１０４）の作
動に異常が生じた時それを管理台に知らせることができ
ないため、電磁弁（１０４）が故障して該電磁弁（１０
４）へ通電しても開弁じないことがあり、この場合には
散水機（１０２）から水が出す、又電磁弁（１０４）へ
の通電を停止しても閉弁しない場合には散水機（１０２
）から水が出つ放しになる等の不都合がある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明が解決しようとする問題点は、電磁弁の作動に異
常が生じた際これを管理者に知らせることである。

〈問題点を解決するための手段〉 上記問題点を解決するために本発明が講する技術的手段
は、散水樫に連絡する給水管と、この給水管の途中に設
けた給水弁と、該給水弁へ閉弁或いは閉弁信号を出力す
る起動部とを備え、上記給水弁は起動部からの閉弁信号
により開弁じて開弁状態を雑持し、閉弁信号により閉弁
して閉弁状態を維持すると共に開弁中は給水弁への通電
を停止するラッチングソレノイドにより構成し、このラ
ッチングソレノイドと起動部とを連絡する電気回路中に
はラッチングソレノイドの通電時の電流波形を検出して
該電流波形の異常時に警報を出す異常検出部を設けたこ
とを特徴とするものである。

〈作用〉 本発明の作用はラッチングソレノイドの通電時に生ずる
電流波形を検出し、該ラッチングソレノイドが正常に作
動すると所定時間内にプランジャが移動して電流波形が
極小となるラッチングソレノイドの特性を利用すること
により、通電し始めてから所定時間経過しても該極小値
が検出できなければラッチングソレノイドが正常に作動
していないことが分り、この時警報を出すものである。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例は第１図に示す如く給水管（１）の途中に設
けられる給水弁（２）を、ラッチングソレノイド（２ａ
）とフラッシュバルブ（２ｂ）で構成し、該ラッチング
ソレノイド（２ａ）へ閉弁或いは閉弁信号を出力する起
動部（３）をタイマ（３ａ）と接点（３ｂ）とで構成し
た場合を示すものである。

給水管（１）は一端を単水栓等の給水源（図示せず）に
連結せしめ、他端に直接スプリンクラ等で構成される散
水１（１ａ）を接続するか或いは図示せる如く他端を複
数本に分岐せしめてこれらの先端に夫々散水ＩＩ　（Ｉ
ａ）を設け、途中には給水弁（２）を配備する。

給水部（２）は第２図及び第３図に示すラッチングソレ
ノイド（２ａ）と、このラッチングソレノイド（２ａ）
の作動によって開閉するフラッシュバルブ〈２ｂ）とか
らなり、本実施例の場合には前記給水管（１）の途中に
フラッシュバルブ（２ｂ）を配備すると共に、該フラッ
シュバルブ（２ｂ）内に区画形成される圧力室とフラッ
シュバルブの二次側とを連絡する分岐流路（１ｂ）を形
成し、該分岐流路（１ｂ）の途中にラッチングソレノイ
ド（２ａ）を配備している。

ラッチングソレノイド（２ａ）は金属製のケース（２ａ
＋　）内に環状の動作コイル（２ａｚ　）と復帰コイル
（２ａ３　）を上下方向へ積み重ねて配備し、これら両
コイル（２ａ２）　　（２ａ３）の間に永久磁石（２ａ
＋　）をケース（２ａ＋　）内面に当接させて配備する
と共に上記動作コイル＜２８２）の内方には第１固定鉄
心（２ａ５　）を、復帰コイル（２ａ３）の内方には第
２固定鉄心（２ａ、、　）を夫夫ケース（２ａ＋　）の
上下面に挿通させて取付ける。

永久磁石（２ａ＜　）の内方にはプランジャ（２ａ７）
を上下移動自在に配偏し、このプランジャ（２ａア）上
面と第１固定鉄心（２ａｓ　）下面との間に該プランジ
ャ（２８ｙ　）を常時閉弁方向、即ち下方へ押圧するス
プリング（２８ｓ　）を弾装すると共に、プランジャ（
２ａ７）の下面には第２固定鉄心（２ａｅ　）内を上下
移動自在に挿通して弁部（２ａｓ　）を開閉する弁体（
２ａ＋ｏ）が一体内に設けられる。

そして、断るラッチングソレノイド（２ａ）の作動につ
・いて説明すれば、通常後述する起動部（３）からの出
力がない状態においてはスプリング（２８ｓ　）でプラ
ンジャ（２ａ７）を下方へ弾圧することにより弁部（２
ａ９　）を閉弁して分岐流路（１ｂ）を閉鎖し、この時
の永久磁石（２ａ＜　）の磁束は該磁石（２ａ＜　）の
内側からプランジャ（２ａ７）、第２固定鉄心（２８ｓ
）、ケース（２ａ＋　）を経て永久磁石（２８４）へ戻
る循環経路を形成しプランジャ（２ａｙ　）は下動した
まま、即ち第２図に示す閉弁状態を保つ。

この状態で今、動作コイル（２ａ２）に通電すると、プ
ランジャ（２ａ７）を上方へ吸引しようとする磁束が発
生し、この磁束が徐々に強くなって例えば動作コイル（
２ａｚ　）に通電し始めてから約１０ｍ秒以内にプラン
ジャ（２ａｙ　）が上動し始めて逆起電力が発生すると
共に、それに伴って弁体（２ａ＋ｏ）が上動することに
より弁部（２ａｇ　）が開弁じ、上記逆起電力がＯとな
る。

弁部（２ａｇ　）が開弁すると、フラッシュバルブ（２
ｂ）の圧力室内の水が分岐流路（１ｂ）を介してフラッ
シュバルブ（２ｂ）の二次側に排出される。

その後プランジャ（２ａ７）は更に上動し続はスプリン
グ（２ａｓ　）を圧縮してついにはプランジャ（２ａ７
）の上面が第１固定鉄心（２ａｓ　）下面に当接する。

この時の永久磁石（２ａ◆）の磁束は該磁石（２ａ４　
）の内側からプランジャ（２ａ７）　、第１固定鉄心（
２ａｓ　）　、ケース（２ａ＋　）を経て永久磁石（２
ａ＋　）の外側へ戻る循環経路を形成しプランジャ（２
ａ７）は第１固定鉄心（２ａ５　）に吸引されたまま、
即ち第３図に示ｔＸ弁状態を保つ。

また、この開弁状態から再度閉弁状態にするには復帰コ
イル（２ａ３　）に通電すると、プランジャ（２ａｙ　
）を下方へ吸引しようとする磁束が発生し、この磁束が
徐々に強くなって例えば復帰コイル（２ａ３　）に通電
し始めてから約１０ｍ秒以内にスプリング（２８ｓ）の
弾発力によりプランジャ（２ａ７）を下動し始めて逆起
電力が発生すると共に、それに伴って弁体（２ａ＋ｏ）
が下動することにより弁部（２ａｇ　＞が閉弁し、起電
力がＯとなる。弁部（２ａｓ　）が開弁すると、フラッ
シュバルブ（２ｂ）の圧力室内からの水の流出が停止さ
れる。

フラッシュバルブ（２ｂ）は従来周知の構造のもので、
その内部に移動可能に配備される主弁体の背後に圧力室
を区画形成し、該圧力室内の水が減少すると主弁体が圧
力室側に徐々に移動することにより開弁じ、給水源から
の洗浄水を給水管（１）を介して散水ｍ　（Ｉａ）に給
水せしめると共に、又圧力室内の水の流出が停止される
と主弁体に開穿される小通路より圧力室内に徐々に水が
流入し始め、それに伴って主弁体が少しずつ閉弁方向へ
移動することによりついには閉弁に至り、散水１（１ａ
）への給水を停止せしめる。

起動部（３）はタイマ（３ａ）と、このタイマ（３ａ）
に電気的に連絡する自己復帰型の接点（３ｂ）とからな
り、該タイマ（３ａ）は従来周知の構造の２４時間タイ
マで設定時間になると一定時間だけ接点（３ｂ）をＯＮ
状態にして異常検出部（４）へ開弁信号を出力し、上記
一定時間が経過し終ると接点（３ｂ）は自己復帰してＯ
ＦＦ状態となり異常検出部（４）への開弁信号を停止す
る。

次に、異常検出部（４）の構成を第４図に従って説明す
れば入力、即ち起動部（３）の接点（３ｂ）からの開弁
信号は［ＦａｌｌｌｌＡ　Ｎ　Ｄ回路Ｉ（４ａ＞とＮＯ
Ｔ回路（４ｂ）を介して閉側ＡＮＤ回路工（４Ｃ）へ入
力されると共に、排他的論理和回路（４ｄ）にも入力さ
れる。

排他的論理和回路（４ｄ）は一方の入力側に抵抗Ｒとコ
ンデンサＣを介在させることにより起動部（３）からの
開弁信号がＯＦＦからＯＮに切換わる時及びＯＮからＯ
ＦＦに切換ねる時にパルス信号を出力する。

通常、開弁信号が出力されていない状態では排他的論理
和回路（４ｄ）への入力がＯＦＦであるため該回路（４
ｄ）からパルス信号は出力されず後述する開駆動用トラ
ンジスタ（４１）及び開駆動用トランジスタ（４ｑ）は
ＯＦＦの状態を保持している。

ここで起動部（３）から異常検出部（４）への出力がＯ
ＦＦからＯＮに切換ると、開側ＡＮＤ回路Ｉ（４ａ）の
一方入力端子にＨｉが入カし、閉側ＡＮＤ回路Ｉ（４Ｃ
）の一方入力端子にはＮ０７回路（４ｂ）を経てＬｏｗ
が入力されると共に、排他的論理和回路（４ｄ）からは
パルス信号が出力される。

このパルス信号はフリップフロップＩ（４ｅ）のクロッ
クに入力されてＨｌを出力すると共に、もう一つのフリ
ップ７０ツブＩｒ　＜４１）のり０ツクに入力されて口
出力がＨｌに口出力がＬＯＷになり、更に５０ｍ秒ワン
ショットタイマ（４ｇ）にも入力されてその作動を開始
し口出力をＨｉにする。

上記フリップフロップＩ（４８）の出力と５０ｎ秒ワン
ショットタイマ（４Ｑ）の出力はＡＮＤ回路Ｉ（４ｈ）
に入力されるが、両者ともＨｉなので、該回路Ｉ（４ｈ
）は開側ＡＮＤ回路Ｉ（４ａ）の他方入力端子と閉側Ａ
ＮＤ回路Ｉ（４ｃ）の他方入力端子へ夫々Ｈｉを出力す
る。

従って、開側ＡＮＤ回路Ｉ（４ａ）は両方の入力端子が
Ｈｌとなり、開駆動用トランジスタ（旧）へ出力してＯ
Ｎ状態にする。

開駆動用トランジスタ（４：）がＯＮになると、駆動電
源（５）から前記ラッチングソレノイド〈２ａ）の動作
コイル＜２８ｚ　）へ駆動電流Ｉを通電開始させ該コイ
ル（２ａ２）に通電された駆動電流■は開駆動用トラン
ジスタ（４１）及び抵抗Ｒを介して駆動電源（５）へ再
び戻る。

このＦｇ！開駆動用トランジスタ（４１）に発生する電
圧は電圧検出回路（４ｊ）で検出され、この検出電圧は
ピーク検出回路（４ｋ）及びマージン加算回路（４Ｊ）
とボトム検出回路（４ｍ）及びマージン減算回路（４ｎ
）に出力される。

また上記フリップフロップＩ［（４ｆ）の口出力がＨｌ
になるとピーク検出回路（４ｋ）の作動を開始させるが
、口出力がＬＯＷなのでボトム検出回路（４ｍ）の作動
は停止の状態のままである。

一方、前記ラッチングソレノイド（２ａ）の通電時にお
ける時間対電流特性は第５図に示す如く、動作コイル（
２ａｚ　）或いは復帰コイル（２ａ３　）に通電し始め
ると、該コイルへの電流印加により電流が上昇し、それ
から所定時間後プランジｔ　（２ａｙ　）の移動に伴う
逆起電力の発生により電流が一旦減少するが、弁部（２
８ｓ　）の閉弁或いは閉弁により逆起電力が０となるた
め、それ以降は電流が上昇し続けるものであり、通電し
始めてから一旦電流が下降して再び電流が上昇し始める
までに要する時間は最も長く見積っても約１０ｍ秒以内
であることが分った。

上記ピーク検出回路（４ｋ）は高い電圧だけを追うもの
で動作コイル（２ａｚ　）への電流印加による電流極大
値を検出し、該電流極大値をピーク検出ＯＮ用コンパレ
ータ（４０）へ出力する。

ピーク検出ＯＮ用コンパレータ（４ｏ）は上記電流極大
値と、ラッチングソレノイド（２ａ）通電時の電流波形
に所定のマージンを加算したマージン加算回路（４））
から得られる出力とを比較し、該回路（４））から得ら
れる出力が電流極大値を越えて小さくなると、その時点
で７リツプフロツブＩＩ（４ｆ）のクリアに出力する。

フリップ７０ツブＩＩ（４ｆ）のクリアが入力されると
、口出力がしＯＷになってピーク検出回路（４ｋ）の作
動を停止すると共に口出力がＨｌになりてボトム検出回
路（４１）の作動を開始する。

ボトム検出回路（４ｍ）は低い電圧だけを追うもので、
弁部（２ａｇ　）の開弁時、即ち逆起電力０の電流極小
値を検出し、該電流極小値をボトム検出ＯＮ用コンパレ
ータ（４ｐ）へ出力する。

ボトム検出ＯＮ用コンパレータ（４ｐ）は上記電流極小
値とラッチングソレノイド（２ａ）通電時の電流波形か
ら所定のマージンを減算したマージン減算回路（４０）
から得られる出力とを比較し、該回路（４ｎ）から得ら
れる出力が電流極小値を越えて大きくなると、その時点
でフリップフロップＩ（４ｅ）のクリアに出力する。

フリップフロップＩ（４Ｑ）のクリアが入力されると出
力がＬＯＷになってＡＮＤ回路Ｉ（４ｈ）から開側ＡＮ
Ｄ回路Ｉ（４ａ）へＬＯＷを出力づるため開駆動用トラ
ンジスタ（４１）はＯＦＦ状態になり駆！ｌｌ電源（５
）から動作コイル（２ａｚ　）への駆動を流Ｉの通電を
停止する。

そして、前記起動部（３）から異常検出部（４）への出
力がＯＮからＯＦＦに切換ねると、開側ＡＮＤ回路Ｉ（
４ａ）の一方入力端子にＬＯＷが入力し、閉側ＡＮＤ回
路Ｉ（４ｃ）（７）一方入力端子にはＮ０７回路（４ｂ
）を経てＨｌが入力されると共に、排他的論理和回路（
４ｄ）からはフリップフロップＩＩＩ　（４ｅ）　　（
４ｆ）のクロック及び５０ｍ秒ワンショットタイマ（４
ｇ）へパルス信号が出力される。

従って、閉側ＡＮＤ回路Ｉ（４Ｃ）は両方の入力端子が
Ｈｌとなり、閉駆動用トランジスタ（４ｑ）へ出力して
ＯＮ状態にする。

閉駆動用トランジスタ（４ｑ）がＯＮになると、駆動電
源（５）からラッチングソレノイド（２ａ）の復帰コイ
ル（２ａ３）へ駆動電流１を通電開始させる。

それ以降は前述した開墾動用トランジスタ（４１）と同
様に、ピーク検出回路（４ｋ）で復帰コイル（２ａ３　
）への電流印加により得られる電流極大値と、マージン
加算回路（４Ｊ）から得られるマージン加算出力とをピ
ーク検出ＯＮ用コンパレータ（４ｏ）で比較し、マージ
ン加算出力が電流極大値を越えて小さくなるとその時点
でフリップ７０ツブＩＦ（４ｆ）をクリアし、更にボト
ム検出回路（４ｍ）で弁部（２ａｇ　）の閉弁時に得ら
れる電流極小値と、マージン減算回路（４ｎ）から得ら
れるマージン減算出力とをボトム検出ＯＮ用コンパレー
タ（４ｐ）で比較し、マージン減算出力が電流極小値を
越えて大きくなるとその時点でフリップフロップＩ（４
ｅ）をクリアして閉駆動用トランジスタ（４ｑ）をＯＦ
Ｆ状態にすることにより、駆動電源（５）から復帰コイ
ル（２８ｓ　）への駆ｖＪ電流Ｉの通電を停止する。

更に、上記開駆動用トランジスタ（旧）又は開部動用ト
ランジスタ（４ｑ）がＯＮの状態において、プランジャ
（２ａ７）の作動不良等によりラッチングソレノイド（
２ａ）の作動に異常が生じてマージン加算回路（４Ｊ）
から得られる出力が電流極大値を越えて小さくならなか
ったりマージン減算回路（４ｎ）から得られる出力が電
流極小値を越えて大きくない場合が考えられ、これらの
場合にはフリップフロップＩ（４０）のクリアに入力が
ないため開閉駆動用トランジスタ（４ｉ）（４Ｑ）がＯ
Ｎのままとなって駆動電源（５）から動作コイル（２ａ
２）又は復帰コイル（２ａ３）への通電が停止されず通
電され放しになってしまう。

しかし、このような異常状態になったとしても異常検出
部（４）への出力がＯＦＦからＯＮか又はＯＮからＯＦ
Ｆに切換わってから５０ＴｒＬ秒後に５０ｍ秒ワンショ
ットタイマ（４ｇ）がタイムアツプして口出力がＬＯＷ
となりＡＮＤ回路Ｉ（４ｈ）からの出力がＨｉからｌｏ
ｗに切換わるため開駆動用トランジスタ（４１）又は閉
駆動用トランジスタ（４ｑ）がＯＦＦになって駆動電源
（５）から動作コイル（２ａ２）又は復帰コイル（２ａ
３　）への通電を停止し、更に該５０ｍ秒ワンショット
タイマ（４ｇ）からＡＮＤ回路■（４ｒ）の一方入力端
子への口出力がＨｉとなる。

ＡＮＤ回路Ｕ（４ｒ）の他方入力端子には上記フリップ
７０ツブＩ（４ｅ）の出力が入力され、この時該フリッ
プフロップＩ（４ｅ）の出力がＨｌなので、ＡＮＤ回路
Ｍ　（４ｒ）　１．ｔ１ｍ側ＡＮＤ回路ｆｆ（４ｓ）及
び閉側ＡＮＤ回路ＩＩ（４ｔ）の一方入力端子へ夫々Ｈ
ｉを出力する。

開側ＡＮＤ回路ＩＩ（４ｓ）の他方入力端子には前記起
動部（３）からの出力が入力され、開墾動用トランジス
タ（４１）がＯＮの状態では起動部（３）からの出力が
ＯＮ、即ちＨｉなので、該開側ＡＮＤ回路１［（４ｓ）
は開ブザー用トランジスタ（４ｕ）へＨｌを出力してこ
れをＯＮ状態にし、駆動電源（５）から開側ブザー（４
ｖ）に通電して鳴らす。

閉側ＡＮＤ回路Ｉｔ（４ｔ）の他方入力端子には前記Ｎ
０７回路（４ｂ）からの出力が入力され、閉駆動用トラ
ンジスタ（４ｑ）がＯＮの状態ではＮ０７回路（４ｂ）
からの出力がｌ−１ｉなので、該閉側ＡＮＤ回路ＩＩ（
４ｔ）は閉ブザー用１−ランジスタ（４Ｗ）へＨｉを出
力してこれをＯＮ状態にし、駆動型）ＩＱ（５）から閉
側ブザー（４ｘ）に通電して鳴らす。

而して、断る自動散水装置は動作コイル（２ａ２　）の
通電時においてプランジャ（２ａｙ　）の作動に異常が
生じた際には５０７ＦＬ秒後に動作コイル（２ａ２　）
への通電を停止して開側ブザー（４ｖ）を鳴らすと共に
、復帰コイル（２ａ３　）の通電時においてプランジャ
（２ａｙ　）の作動に異常が生じた際には５０ｍ秒俊に
復帰コイル（２ａｚ　）への通電を停止して閉側ブザー
（４ｘ）を鳴らす。

断る異常検出部（４）のタイムチャートを第６図に示す
。

尚、上述した異常検出部（４）はラッチングソレノイド
（２ａ）の作動に異常が生じた際、動作コイル（２ａ２
）又は復帰コイル（２ａ３　）への通電を停止したが、
これに限定されず通電を停止しなくても良く、更に開側
ブザー（４ｖ）又は閉側ブザー（４ｘ）を鳴らすように
したがこれらに代えて不動作ランプ（図示せず）を点灯
させるようにするのも任意である。

また前示実施例においては起１ｉ１１ｓ！＜３＞をタイ
マ（３ａ）と接点（３ｂ）とで構成したが、これに限定
されず例えば感温センサを用いて気温が設定温度以上に
なると異常検出部（４）へ一定時間開弁信号を出力する
ようにしたり、感湿センサを用いて土壌中の湿度が設定
湿度より乾燥すると異常検出部（４）へ一定時間開弁信
号を出力するようにしても良い。

〈発明の効果〉 本発明は上記の構成であるから以下の利点を有する。

■　ラッチングソレノイドの通電時に生ずる電流波形を
検出し、該ラッチングソレノイドが正常に作動すると所
定時間内にプランジャが移動してＭ流波形が極小となる
ラッチングソレノイドの特性を利用することにより、通
電し始めてから所定時間経過しても該極小値が検出でき
なければラッチングソレノイドが正常に作動していない
ことが分り、この時警報を出すので、ラッチングソレノ
イドの作動に異常が生じたことを管理人に知らせること
ができ、ラッチングソレノイドの点検補修を速やかに行
える。

従って、ラッチングソレノイドの故障に起因する散水機
から水が出なかったり水が出つ放しになる等の不都合を
早急に解決できる。

■　給水弁として、起動部からの閉弁信号により開弁じ
て開弁状態を維持し、閉弁信号により閉弁して閉弁状態
を維持すると共に開弁中は給水弁への通電を停止するラ
ッチングソレノイドを用いたので、開弁中コイルに通電
し続ける必要のある一般の電磁弁を用いたものに比べ、
その分だけ給水弁の消費電力を小さくすることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す自動散水装置の説明図
、第２図はラッチングソレノイドの拡大縦断面図で弁部
の閉弁状態を示し、第３図はラッチングソレノイドの拡
大！断面図で弁部の開弁状態を示し、第４図は異常検出
部のブロック図、第５図はラッチングソレノイド通電時
における時間対電流特性を示すグラフ、第６図は異常検
出部のタイムチャート、第７図は従来の自動散水装置の
一例を示す説明図である。 １・・・給水管　　　１ａ・・・散水機２・・・給水弁
　　　２ａ・・・ラッチングソレノイド３・・・起動部
　　　４・・・異常検出部時　許　出　願　人　　　東
陶機器株式会社第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 散水機に連絡する給水管と、この給水管の途中に設けた
   給水弁と、該給水弁へ閉弁或いは閉弁信号を出力する起
   動部とを備え、上記給水弁は起動部からの閉弁信号によ
   り閉弁して開弁状態を維持し、閉弁信号により閉弁して
   閉弁状態を維持すると共に開弁中は給水弁への通電を停
   止するラッチングソレノイドにより構成し、このラッチ
   ングソレノイドと起動部とを連絡する電気回路中にはラ
   ッチングソレノイドの通電時の電流波形を検出して該電
   流波形の異常時に警報を出す異常検出部を設けたことを
   特徴とする自動散水装置。