TW477883B - Maintenance-free control device - Google Patents

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TW477883B
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Yoshiyuki Kaneko
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Toto Ltd
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477883 A7 B7 五、發明説明(]) 〔產業上之技術領域〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係針對水葡頭的控制裝置,特別是具備發電功 能的控制裝置。 〔先前技術〕 利用發電功能驅動水龍頭的控制裝置的目的係在於去 除與裝置的電源相關的一切工程、維修。倘若,形成因爲 使用條件的變更必須停止機器作動、或一定要定期更換部 品的話,就失去設置發電功能的意義。 傳統的日本特公平6 - 3 7 0 9 6所記載內容整理如 〇 發電機係利用設置在水龍頭的流道的葉輪所驅動後, 在於利用此種發電機對蓄電池充電,並利用蓄電池供電到 水龍頭控制器(控制電路)的裝置上,設置因應蓄電池的 充電不足時所需備用之乾電池,形成也可以自乾電池供電 到水龍頭控。也就是說,乾電池的目的係用來防止因發電 量不足時造成的動作停止。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔發明所欲解決之課題〕 根據傳統的發明,係將蓄電池當作控制電路的主電源 ,然後當蓄電池的電壓不夠時就從乾電池供給電源電流到 控制電路。但是,如此一來會產生下列的問題點。 首先,雖然使用蓄電池爲主電源,但是蓄電池和其他 的電子部品,例如阻抗或電容器比較之下,其可以使用的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210'〆297公釐) -4- 477883 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(2 ) 有效年限較短,也就是說壽命較短。蓄電池係符合用於針 對攜帶式機器或電動工具及玩具等耗電量大的場合時乾電 池的使用不具經濟效益的器具上,對於耗電量很小而且需 要長期使用之如水龍頭裝置的機器而言,其本質上並不合 理。 同時,蓄電池會因其種類的不同分爲定電壓充電、低 電流充電、溫度變動的監控等不同的充電方法,同樣地, 關於放電也有對其電流値等的限制條件。若不依照其規定 處理,會形成蓄電池的過充電,或過放電,導致性能明顯 地惡化的傾向發生。 在於水龍頭放水時利用發電機充電的方法,會因爲發 電所需時間短暫的緣故,形成在瞬間產生大電力,而且又 無法預測其確實的時間。雖然並無前例可循,但是利用太 陽能電池當作發電機使用時,當晴天時大電流會持續流動 數小時,並且會持續好幾天。同樣地,利用熱水和水的溫 度差且藉由熱能發電元件發電的情形也會造成很難控制發 電的現象。 無論是水力發電、太陽能發電、熱能發電之任何一種 情形,會與使用者意識著使用充電器等將蓄電池充電時的 情形不相同,充電條件會因各種狀況而改變。很難滿足利 用推薦的充電方法對蓄電池充電,且無法避免縮短蓄電池 的壽命。 如上所述,一般而言,使用無法期待長壽命之蓄電池 ,並且只可以利用不正確的充電方法充電的緣故,可以預 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -5- 477883 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(3 ) 測數年後一定會要更換蓄電池。因此,由於使用蓄電池的 緣故,形成水龍頭裝置的壽命結束之前就必需更換蓄電池 ,無法達到免維修的目的。因此,蓄電池的使用可說是錯 誤的選擇。 此外,蓄電池與乾電池係以並聯的方式連接到控制電 路,形成由任何一種電池或兩種電池與控制電路通電。在 傳統的例子,係利用二極體,並利用電池電壓的高低差作 切換的方式。但是會引發下列的問題。 所謂的切換電池予以加以使用,係意味著蓄電池與乾 電池必須具有相同的性能方可。水龍頭的控制電路的主要 的消耗是在於電磁閥的驅動,在使用電池的水龍頭裝置中 ,一般而言係使用保持電磁閥的打開狀態、與關閉狀態的 的閂鎖電磁線圈,但是這種電磁線圈係需要瞬間大電流。 因此,在傳統的例子中必須具備流入大電流至蓄電池與乾 .電池能力的電池。 但是,適用於例如1 0年的長期使用之乾電池系配合 瓦斯表等用微小電流且長時間使用的用途所開發,其電池 內部的阻抗大,並不適用於大電流的通電用途。倘若要通 大電流的話會導致乾電池劣化,形成和蓄電池一樣僅有數 年的壽命,違反了先前說明過之免維修的目的。 同時,在於了解是否確實地切換蓄電池和乾電池而言 ,實際上是非常的困難。無論是蓄電池或乾電池,當電池 殘量變少時其輸出電壓都有降低的傾向,且其性能也因電 池的種類不同而有所不同。這種電壓降低不僅因殘量變化 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) _6_ 477883 A7 B7 五、發明説明(4 ) 也因溫度等的環境而變化,當然這也會因電池的種類而異 〇 傳統的鎳鎘電池係屬於放電特性比較緩和類型的電池 ’在放電期間幾乎保持在1·2v左右,之後電壓便急速 降低。蓄電池的電壓急速降低的現象係指接近過放電的狀 態’此時的電流供應能力也會顯著地降低,導致無法驅動 控制電路。 因此,雖然必須在電壓急速降低之前切換到乾電池, 但是由於鎳鎘電池維持一定的電池電壓的狀態比較久的緣 故,形成乾電池與蓄電池同時被消耗掉的情形很多。乾電 池也同樣地會因爲電池殘留量形成電壓會漸漸地改變的緣 故,因此無法將某一電壓切換到某一境界値,導致無法避 免與蓄電池同時被消耗掉的情形。 同時,一旦蓄電池的電壓降低時,利用充電使電壓恢 復與原來一樣必須充足相當的量。因此,即使進行發電, 乾電池的消耗會繼續下去。此外,乾電池也使用在蓄電池 的充電,必須負擔蓄電池本身的放電部份,與蓄電池充電 時的發熱等的損失。因此,乾電池的消耗會變得愈來愈多 ,一旦乾電池開始作動,就會因此消耗其大部份的容量, 進而加速更換乾電池的時間。 在這種傳統的方式,由於可以自蓄電池與乾電池供電 到水龍頭控制電路的緣故,會形成在蓄電池的殘存量不夠 的情形下應該使用的乾電池在無法控制的狀態下被消耗掉 ,導致實際上要使用乾電池的時候,反而造成其殘存量不 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X297公釐) I-------1·裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477883 經濟,部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(5 ) 夠的現象。同時,由於無法掌握被使用的是蓄電池或是乾 電池的緣故,所以無法預測乾電池被消耗的速度,必須有 充分的空間提早更換乾電池。這項問題也違反前述之利用 發電達到電源免維修的目的。 以上,對於邊切換蓄電池與乾電池邊通電到控制電路 的方式,會因實際上所用的電池特性,導致蓄電池、乾電 池的壽命很早結束,形成無法實現系統需要免維修的目的 〇 此外,對於發電裝置,特別是使用由水車與發電機所 構成的水力發電機,雖然與免維修無關,但仍有下列問題 〇 眾所皆知有關發電機的特性,係當從發電機輸出的電 流被取出時,朝向防礙利用電流的電磁力所形成發電機的 旋轉的方向產生扭力。此乃形成防礙到安裝在發電機上的 水車的旋轉,造成增大水力發電機部分的壓力損失,降低 水龍頭裝置的流量。 發電機的目的係對形成水龍頭裝置的電源之蓄電裝置 充電,且在輸出充電電流的狀態下適當地設定水龍頭裝置 的流量。 但是,當蓄電裝置所充的電已經滿載不需要再充電時 ,或在禁止充電的狀態時,原本作爲充電電流所輸出的發 電機之電流形成無流通去向。如此,發電機的輸出電流爲 零,水力發電機部分的壓力損失減少水龍頭裝置的流量則 增加。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -8- 477883 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(6 ) 如此,在水力發電的情形下’發電機的負載電流依據 是否對蓄電裝置充電而改變,形成不管使用者的想法如何 水龍頭裝置的流量也會產生變化的問題。 例如,日本實開平2 - 6 5 Q 4 6所揭示之〔只有蓄 電池未充滿電時連接發電機與蓄電池〕發明。此一情形下 ,由於蓄電池電電壓達到滿載時發電機便失去負載的緣故 ,因此如前述,當一結束蓄電池的充電水龍頭的流量變會 突然增加。 本發明係爲了解決上述課題所提出,本發明的目的係 提供一種:利用發電產生的能源用以控制水龍頭的水龍頭 裝置,其所有使用的部品材料可以在長期間維持其必要的 性能,直到水龍頭裝置的製品壽命結束前都不必更換電池 等所有的部品,進而實現真正的免維修的水龍頭的控制裝 置。 進一步,提供一種在於使用水力發電的場合下,不需 受到蓄電裝置的充電狀態影響,流量也能夠安定之水龍頭 的控制裝置。 〔用以解決課題之手段〕 爲了達成上述目的之申請專利第1項係在於具有:電 容器、及將該電容器之電壓變換至預定電壓之電壓變換裝 置、及利用來自於該電壓變換裝置的供電而作動的水龍頭 控制電路、及利用該水龍頭控制電路來開關流道之電磁閥 之水龍頭控制裝置,其具備發電裝置及一次電池,而前述 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -9 - 477883 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(7 ) 電容器係前述發電裝置的輸出或前述一次電池所充電的緣 故,因此並無壽命短的部品。 申請專利第2項,係如申請專利第1項的水龍頭控制 裝置,其中具備控制由前述一次電池對電容器進行充電之 充電控制裝置,所以可以防止大電流放電所形成之一次電 池的劣化。 申請專利第3項,係如申請專利第2項的水龍頭控制 裝置,其中前述充電控制裝置係因應於前述電容器之電壓 來進行控制的緣故,可以防止一次電池的無謂消耗。 申請專利第4項,係如申請專利第1至3項之任一項 的水龍頭控制裝置,其中由於前述充電控制裝置係具備限 制由前述一次電池對前述水龍頭控制電路進行供電的功能 的緣故,因此可以管理一次電池的消耗量。 申請專利第5項,係如申請專利第1至4項之任一項 的水龍頭控制裝置,其中將前述充電控制裝置作成切換裝 置的緣故,控制簡單。 申請專利第6項,係如申請專利第1至4項之任一項 的水龍頭控制裝置,其中將前述充電控制裝置作成可變阻 抗裝置的緣故,具有高度的控制功能。 申請專利第7項,係如申請專利第5項的水龍頭控制 裝置,其中前述切換裝置係因應於前述水龍頭控制電路的 負載電流,而遮斷前述一次電池與前述電容器的連接。 申請專利第8項,係如申請專利第5項的水龍頭控制 裝置,其中前述切換裝置在前述電壓變換裝置的輸出下降 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 477883 A7 B7 五、發明説明(8 ) 時’遮斷前述一次電池與前述電容器的連接。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 申請專利第9項,係如申請專利第5項的水龍頭控制 裝置,其中前述切換裝置係在前述電磁閥的通電後之預定 時間內,遮斷前述一次電池與前述電容器的連接。 申請專利第7、8、9項係防止大電流放電所造成一 次電池的劣化,可以管理一次電池的消耗。 申請專利第1 〇項,係如申請專利第6項的水龍頭控 制裝置,其中前述可變阻抗裝置係因應於前述水龍頭控制 電路的負載電流,而將前述一次電池與前述電容器之間的 連接變成高阻抗。 申請專利第1 1項,係如申請專利第6項的水龍頭控 制裝置,其中前述可變阻抗裝置在前述電壓變換裝置的輸 出下降時,將前述一次電池與前述電容器之間的連接變成 高阻抗。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利第1 2項,係如申請專利第6項的水龍頭控 制裝置,其中前述可變阻抗裝置在前述電磁閥的通電後之 預定時間內,將前述一次電池與前述電容器之間的連接變 成高阻抗。 申請專利第1 〇、1 1、1 2項之水龍頭控制裝置, 係邊控制電容器的充電時間至最佳狀態,邊防止大電流放 電所造成一次電池的劣化,可以管理一次電池的消耗。 申請專利第1 3項,係如申請專利第1至1 2項之任 一項的水龍頭控制裝置,其中由於將前述電壓變換裝置係 切換型電壓變換電路的緣故,因此無論電容器的電壓如何 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -11 - 477883 A7 B7 五、發明説明(9 ) ’其電壓變換裝置的效率良好。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 申請專利第i 4項,係如申請專利第1至4項之任一 項的水龍頭控制裝置,其中前述電壓變換裝置係切換型電 壓變換電路,且將前述充電控制裝置當作阻抗的緣故,所 以不必利用微電腦控制電充電控制裝置。 申請專利第1 5項,係如申請專利第5項的水龍頭控 制裝置,其中前述電壓變換裝置係切換型電壓變換電路, 且當該切換型電壓變換電路進行切換作動時,將遮斷前述 一次電池與前述電容器的連接的緣故,可以邊防止大電流 放電所造成一次電池的劣化,又可以管理一次電池的消耗 〇 申請專利第1 6項,係如申請專利第6項的水龍頭控 制裝置,其中前述電壓變換裝置係切換型電壓變換電路, 且當該切換型電壓變換電路的切換作動時,將前述一次電 池與前述電容器之間的連接變成高阻抗的緣故,可以邊控 制電容器的充電時間至最佳狀態,邊防止大電流放電所造 成一次電池的劣化,可以管理一次電池的消耗。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利第1 7項,係如申請專利第1 3至1 6項之 任一項的水龍頭控制裝置,其中由於將前述電壓變換電路 當作升壓電路的緣故,所以一次電池的電壓低也無礙。 申請專利第1 8項,係如申請專第6、1 0、1 2、 1 7項之水龍頭控制裝置,其中前述可變阻抗裝置係作成 電阻與切換元件串聯或並聯電路的緣故,因此利用切換元 件的控制可以得到多樣的阻抗變換。 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 12- 477883 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___ B7 _五、發明説明(1〇 ) 申請專利第1 9項,係如申請專第6、1 0、1 2、 1 7項之水龍頭控制裝置,其中由於可變阻抗裝置係藉由 變更切換元件的〇 N /〇F F控制的裝置,因此只要少量 的部品即可,且最適合於利用微電腦形成的控制。 申請專利第2 0項,係如申請專利第1至1 9項之任 一項的水龍頭控制裝置,其中當前述電容器電壓高於預定 電壓的情形時,具備將前述電容器放電的放電裝置的緣故 ,所以可以避免當發電裝置的輸出過大時所產生的不良現 象。 申請專利第2 1項,係如申請專利第2 0項的水龍頭 控制裝置,其中前述放電裝置係由電阻與切換元件所構成 的緣故,部品便宜且控制又簡單。 申請專利第2 2項,係如申請專利第2 0項的水龍頭 控制裝置,其中由於具備檢測水龍頭控制裝置的使用者的 人體檢測裝置,因應於前述電容器的電壓控制前述人體檢 測裝置的作動次數的緣故,不需對放電裝置追加部品。 申請專利第2 3項,係如申請專利第1至2 2項之任 一項水龍頭控制裝置,其中前述發電裝置係被設置在水龍 頭裝置的流道之水力發電機的緣故,因此每使用一次水龍 頭就發電一次。 申請專利第2 4項,係如申請專利第1至2 2項之任 一項水龍頭控制裝置,其中前述發電裝置係被設置在水龍 頭裝置的本體或附近之太陽能電池的緣故,因此隨時都可 以發電。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -13- 477883 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ______ _ B7 ____五、發明説明(彳彳) 申請專利第2 5項,係如申請專利第1至2 2項之任 一項水龍頭控制裝置,其中前述發電裝置係以發熱的方式 被結合在水龍頭裝置的流道上的熱能發電元件的緣故,因 此每使用一次水龍頭就可以發電一次,且因爲無可動機械 部品其耐久性好。 申請專利第2 6項,係如申請專利第1至2 2項之任 一項水龍頭控制裝置,其中前述發電裝置係由被設置在水 龍頭裝置的流道之水力發電機;或者被設置在水龍頭裝置 的本體或附近之太陽能電池;或者以熱效應的方式被結合 在水龍頭裝置的流道上的熱能發電元件中的任何一組裝置 所組合而成的緣故,因此可以因應使用狀況作需要的設定 〇 申請專利第2 7項,係如申請專利第2 3至2 6項之 任一項水龍頭控制裝置,其中前述發電裝置作成可以與不 .相同的發電裝置更換的構造的緣故,即使在安裝好水龍頭 裝置之後也可以依情況予以更換。 申請專利第2 8項,係如申請專利第2 3至2 7項之 任一項水龍頭控制裝置,其中於前述發電裝置的輸出係具 備輸出電壓控制電路的緣故,可以提升發電裝置在組合時 的信賴性。 申請專利第2 9項,係如申請專利第2 3項的水龍頭 控制裝置,其中具備電力消耗電路,並且具備連接前述電 容器或電力消耗電路於發電機輸出用之切換裝置的緣故, 發電機的輸出電流不會發生中途斷缺,水龍頭裝置的流量 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) "~" -14 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 477883 A7 B7 五、發明説明(12 ) 會很穩定。. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 申請專利第3 0項,係如申請專利第2 9項的水龍頭 控制裝置,其中前述切換裝置係因應於前述電容器的充電 電壓控制的緣故,除了水龍頭裝置的流量穩定外,同時也 可以對電容器進行充電控制。 申請專利第3 1項,係具有:設置於水龍頭裝置的流 道上之水力發電機;及被該發電機所充電之蓄電裝置;及 來自該蓄電裝置的供電而作動之水龍頭控制電路;及利用 該水龍頭控制電路開關流道之電磁閥之水龍頭控制裝置, 其具備電力消耗電路,且具備將該電力消耗電路或前述蓄 電裝置連接到發電機輸出之切換裝置的緣故,發電機的輸 出電流不會發生中途斷缺,水龍頭裝置的流量會很穩定。 申請專利第3 2項,係如申請專利第3 1項的水龍頭 控制裝置,其中前述切換裝置係因應於蓄電裝置的充電電 壓控制的緣故,除了水龍頭裝置的流量穩定外,同時也可 以對蓄電裝置進行充電控制。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔發明之最佳實施形態〕 爲求可進一步了解本發明,佐以下列圖面予以說明。 〔實施例〕 (實施例1 ) 第1圖係說明本發明之第一實施例之電路圖。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -15- 477883 A7 ____ B7 五、發明説明(13 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在第1圖中,1係控制水龍頭裝置之水龍頭控制電路 的中樞之微電腦,2係檢測水龍頭裝置的使用者之人體檢 測電路,3係開關水龍頭裝置的水道之電磁閥的電磁線圈 ’ 4係通電到電磁線圈之電磁線圈通電電路。 微電腦1、人體檢測電路2、電磁線圈通電電路4, 係關於水龍頭裝置的控制部分,構成水龍頭控制電路。 人體檢測電路2,係假設水龍頭裝置爲自動洗手裝置 的話其爲檢測手的檢測器,且利用微電腦1的埠P 0 3執 行檢測動作後,將其檢測結果輸出至微電腦1的埠P I 1 。此外,人體檢測電路2也並非一定是檢測器,只要是符 合水龍頭裝置的控制條件的話,即使是手動的操作開關或 計時器皆可。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電磁線圈3係除了切換電磁閥的開/關以外不會消耗 電流,屬於一種閂鎖電磁線圈,而電磁線圈通電電路4, 係因應電磁閥的開/關將電磁線圏3正/反通電之Η電橋 電路,形成微電腦1的Ρ〇1爲H i時打開通電,Ρ〇2 爲H i時關閉通電。此外,與微電腦1、人體檢測電路2 的通電電流比較下,電磁線圈通電電路4的通電電流則是 壓倒性的大。 5係電容器,與電壓變換電路6共同構成水龍頭控制 電路的電源。電壓變換電路6係屬於墜電型型的定電壓電 路,並非如第1圖所示的構造,亦可由三端子調節器I C 與平滑用電容器構成。 7係爲安裝於設置在水道上的水車的發電機,其輸出 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -16- 477883 A7 B7 五、發明説明(14 ) _""— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 係利用全波整流器8全波整流後,經由二極體2將電容器 5充電。定電壓二極體9係爲了確保全波整流器8的輸出 不超過電容器5的最大額定電壓所裝設的保護元件,而二 極體2係防止由於定電壓二極體9的洩漏電流導致電容器 5的放電。 1 0係一次電池,經由電阻1 1 ,電晶體1 3 ,二極 體1 2將電容器5充電。電晶體1 3係利用微電腦1的埠 P〇4被〇N/〇FF,當P〇4處於Lo時電晶體13 爲Ο N。二極體1 2係用來防止一次電池1 〇的反向充電 〇 此外,屬於電壓變換電路6的輸出之水龍頭控制電路 的電源電壓作爲V D D,電容器5的電壓當作V C的話, V D D與V C會分別被輸入到微電腦1之A / D變換埠的 A D 1與A D 2,且可由微電腦1知道各個電壓狀況。 第2圖係水龍頭裝置的主電路的流程圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由於週期性地作動人體檢測電路2,並檢測到人體時 會驅動電磁線圈3進行放水動作,自動洗手機係爲人所習 知的一種動作。 在於第2圖中主電路的程式階段S 〇 〇 1 (以下稱之 爲S 〇 〇 1 )作動人體檢測電路2後,當感測到人體時由 S 〇 〇 3進入到S 〇 0 4的電磁閥之開通電,若無法感測 到人體時就由S 0 0 5進入到S 〇 Q 6的閉通電。 接著在S 〇 0 7執行屬於電容器5的充電控制之微電 腦1的P〇4控制次常式後,在S 〇 〇 8等待1秒鐘後回 本紙張尺度逍用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -17- 477883 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(15) 到s 0 0 1,構成電路。 佐以第3圖、第4圖表示S 0 0.4的打開通電與 s 0 〇 6的關閉通電的次常式的流程圖,而以第5圖表示 S 0 〇 7的P〇4控制次常式的流程圖。 在第3圖中,於S301令P04爲Hi ,且關掉電 晶體用以停止來自一次電池1 0的供電。於S 3 0 2令 P〇1爲H i且將電磁線圈3朝開的方向通電後,在 830 3等2036(:後,在33〇4令?〇1爲乙〇用 以結束通電,並於S 3 0 5使P〇4回到L 〇令其回到主 電路。 比較第4圖與第3圖,只有控制電磁線圏通電的埠從 P〇1成爲P〇2 。 在第5圖中,於S 5 0 1首先A/D變換電壓變換電 路6之輸出電壓、與水龍頭控制電路之電源電壓的v D D 。於S 5 0 2在於確認V D D是否爲電壓變換電路6之設 定電壓嗎(安定後輸出之定電壓値),即利用瞬間的負載 電流的增加等確認電壓變換電路6的輸出是否比原來設定 的數値低。使用在電壓變換電路6的電晶體或三端子調節 器等的電路兀素,係在所有的兀素都有其極限能力,一定 會因爲負載電流發生電壓變動。 當V D D無法達到設定電壓時,係屬於水龍頭控制電 路的負載電流會突然增加的情形,此時係於S 5 0 5令 P〇4爲H i後,關掉電晶體1 3用以防止一次電池;[〇 到水龍頭控制電路,特別是到電磁線圈通電電路4.的電源 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -18- 477883 A7 B7 五、發明説明(16 ) 供應。 ---------衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於S 5 0 2當VDD爲設定電壓時,於S 5 Ο 3A/ D變換電容器5的電壓v C。於S 5 0 4,判斷V C是否 夠大呢?’即判斷v C是否大於『加1 V (電壓變換電路 6的電壓下降部分)到v d D的設定數値』,當較大的時 候由於不需對電容器5充電的緣故所以於S 5 0 5關閉電 晶體1 3 ’如果較低的時候於s 5 0 6打開電晶體1 3。 接者經由S 5 0 7回到主電路。 第6圖係第1實施例的動作例的時序圖。首先,在時 間T 1 (以下丁 1 )之前,由於v c低的緣故電晶體1 3 則打開’形成與一次電池1 〇的輸出電壓幾乎等値。在 τ 1檢測人體時會打開電磁線圈3通電。但是,依第3圖 之流程圖電晶體1 3被關閉,一次電池1 〇不被放電。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 進一步,由於負載電流的突然增加導致V D D降低的 緣故,因此在打開通電結束後也可以利用S 5 0 2判斷關 閉電晶體1 3 ,並防止來自一次電池1 〇的電流供應。當 開始放水時發電機7便開始發電,而且V C會上升。接著 ,由於V D D回到設定値的緣故,所以雖然在T 2電晶體 1 3會暫時打開,但是由於在T 3,V C會超過(V D D 設定電壓+ 1 V )的緣故電晶體1 3會關閉。在此一狀態 下,由於利用電容器5形成水龍頭控制電路保持在可以作 動的狀態,可以完全地防止一次電池的放電1 0。 雖然在T 4當檢測無人體時便會關閉通電,此時也不 會從一次電池1 0通電。當放水結束時,由於微電腦1、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNsYa4規格(210X297公釐) " -19- 477883 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7五、發明説明(17 ) 人體檢測電路2等的微小消耗或電容器5的漏電電流等形 成V C會慢慢降低。微電腦1檢測出V C的降低後,在 T 5打開電晶體1 3,且利用一次電池1 0保持電容器5 的電壓。由於微弱電流的緣故’不至於影響到電阻1 1。 如此,由於大電流負載發生時會關閉電晶體1 3的緣 故,無須擔心一次電池1 0釋放出大電流。同時,由於電 阻1 1內設在電容器5的充電電路的緣故,即使電晶體 1 3打開時也會適度地限制一次電池1 0的輸出電流。換 句話說,即使電晶體1 3的控制在瞬間發生延遲的缺點等 ,電阻1 1會緩和一次電池1 0的大電流放電。 同時,電容器5的電壓再低也會保持和一次電池1 0 的電壓幾乎同値,當發電時,其與蓄電池不同電壓會立即 上升。換句話說,當一開始發電便立刻停止一次電池的消 耗。傳統範例的蓄電池,係當開始發電的同時電池電壓不 會上升,且開始發電的同時也無法停止一次電池的消耗。 藉由上述動作,列舉本實施例所獲得的效果。 (1 )無需一次電池1 0供應大電流,故可以使用無 法供應大電流的型式作爲一次電池的製品。換言之,可以 使用針對瓦斯錶等用途開發,且可以維持1 0年左右壽命 的一次電池。 (2 )由於開始發電時會立即停止一次電池的消耗的 緣故,可以正確地預測一次電池的最大消耗量爲『不發電 的期間的消耗量』。因此,可以計算一次電池的全容量至 最短壽命,且只要選擇必要的容量之一次電池的話,就可 本紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -20- 477883 A7 B7 五、發明説明(18 ) 以保證一次電池的壽命。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (3 )電容器係與蓄電池不同實際上等於沒有充放電 次數的限制。使用容量1 F左右的大容量的電容器的話, 一天的充放電只要一次即可。即使假如可維持1 〇年的壽 命,充放電需要3 6 5 0次,對於電容器的部品壽命是絕 對沒有問題。因此,其與傳統的蓄電器不同,數年內也不 必更換。 (4 )因爲電容器的充電只有施加電壓的緣故不需要 像蓄電池那樣的充電控制。如第1圖利用穩壓二極體9 , 只要控制發電輸出至電容器5的耐壓以下即可,不需擔心 如同傳統範例的蓄電池因過充電所造成的劣化。 (5 )因爲電容器5的電壓超過(VDD設定電壓 + 1 V )時會停止充電的緣故,即使假如使用電壓過高的 電容器到一次電池1 0,對電容器5的充電也不會造成問 題。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (6 )雖然電容器5會依充放電情形產生電壓變動, 但是具備電壓變換電路的緣故因此即使電容器5的電壓上 升也不會影響到水龍頭控制電路。 如上所述,無論是使用電容器或一次電池其本質上都 是屬於長壽命的部品,而且從動作條件看也無需擔心其品 質會劣化,也不會無意中消耗一次電池的緣故可以保證一 次電池的壽命,進而可以實現經過長時間也不需更換部品 或電池之完全免維修的水龍頭裝置。 此外,雖然電容器5的充電電路,係由與電阻1 1串 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -21 - 477883 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(19 ) 聯的電晶體1 3構成,但是只要調整電晶體1 3的〇N阻 抗値的話就可以不需要電阻1 1。在電晶體1 3選擇〇 N 阻抗値大的元件,並利用調整閘信號的電壓、及閘信號的 截波(Chopper )控制等的方法就可以取消電阻1 1。同時 ,·雖然使用穩壓二極體9作爲控制發電輸出的電壓的方法 ,但是也可以使用阻抗或定電壓I C予以控制。 (實施例2 ) 接著說明第2實施例。如第7圖所示,其與第1實施 例不同之處係在於P〇4控制的流程圖部分。 於第7圖中,與第5圖具備相同作用的部分付予相同 的步驟編號。於S 5 0 2當V D D不是設定電壓的情形時 ,於S 7 0 5進行利用1 0 %的佔空率(duty )將P〇4 設定成L 〇的控制。於S 7 0 5,由於電晶體1 3處於打 開時間所暫的比例較小的緣故,因此電晶體1 3的阻抗高 。因此雖然不會自一次電池流出大電流,但是當V C顯著 地降低時會流出充電電流。 當V D D達到設定値時則進入S 5 0 4,且在於V C 高於(V D D設定電壓+ 1 V )情形下則於S 7 0 7進行 利用5 0 %的占空率P〇4設定成L ◦的截波控制作成中 度的阻抗。 雖然V C高無需充電,但是當V C突然降低的情形下 即使微電腦1的P 0 4控制無法立即對應,仍然可以執行 些許的充電。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 477883 A7 __ B7 五、發明説明(2〇 ) 於S 5 0.4當在於V C小於(V D D設定電壓+ 1 V )情形下則於S 7 0 6將電晶體1 3完全地打開,形成低 阻抗。充電時間常數小,即使電壓差小也可以充電。 如此,不將一次電池1 0與電容器5的配線作成單純 的〇N /〇F F控制,只要將阻抗(〇N阻抗)作成可以 控制的方式的話,就可以任意地控制電容器5的充電電路 的時間常數。藉此,在於不誘導一次電池劣化的狀態下之 電流範圍內,可以以最短的時間對電容器充電。 例如,通常係降低阻抗使其充電的響應特性變好,然 而在於電路的負載電流增加的情形時、或電容器的電壓高 無需充電的情形時等係提升阻抗用以限制充電電流。在傳 統的情況下,由於蓄電池的充電電流被定在恰好的範圍內 的緣故,如此廣範圍地控制來自一次電池的充電電流方法 係屬不可能。 此外,調整充電控制裝置的阻抗,係除了變更第7圖 之電晶體的〇N占空率的方法以外,亦可將阻抗與電晶體 組合成並聯、串聯者,有各種型式。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (實施例3 ) 接著說明第3實施例。如第8圖所示,其與第1實1 例不同之處係在於P〇4控制的流程圖部分。 於第8圖中,於S 8 0 1係確認電磁線圈3打開通_ 後是否在1秒之內。從打開通電1秒之內係指大負載電流 剛流過水龍頭控制電路,因此可以預測V D D會暫時下 I紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) "' ----— -23- 477883 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(21) 。此時電流可能會由一次電池1 0供應的疑慮,因此於 s 8 0 3關閉電晶體1 3。S 8 0 2也是一樣,從關閉通 電1秒之內的情形係於S 8 0 3關閉電晶體1 3。除此之 外則於S 8 0 4先行打開電晶體1 . 3。 在第3實施例,只要利用微電腦1的計時器就可以對 電容器5充電控制,且不需要A / D變換,可以簡單地控 制。此外,亦可以與第1實施例組合予以作動。同時,亦 可具有與第2實施例之電晶體1 3的截波控制組合在一起 之後,從電磁線圈3的通電後1秒鐘提高阻抗的方法。或 者,亦可具備因應從電磁線圈的通電後所經過的時間予以 慢慢地提高電晶體1 3的〇N占空率的方法。 (實施例4 ) 第9圖係第4實施例之電路圖。其與第1實施例不同 之處係在於電壓變換電路的構造、及電晶體1 3、及不需 P 0 4控制電晶體、及沒有V C的A / D變換端子。作動 流程圖係自第1實施例中去除P〇4控制部分所形成。 於第9圖的電壓變換電路6 1 ,係屬於切換型的升壓 電路。只要使用可以自動地〇N /〇F F控制切換之專用 的升壓I C使輸出電壓一定的話,便可以簡單地且以高精 度構成低消耗的電路。 第1 〇圖係其動作例的時序圖。於T 1檢測出人體時 進行打開電磁線圈3的通電。此時,由於打開通電的緣故 電壓變換電路6 1的輸出電壓V D D會下降。當V D D下 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -24- 477883 A7 __ B7 五、發明説明(22 ) 降時電壓變換電路6 1則利用升壓I C開始切換動作, V D D即便上升。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此間,對於切換作動的電源而言,雖然電容器5的電 荷會被消耗,但一次電池1 0卻不會被消耗。此一現象, 係由於切換型的升壓電路需要瞬間的大脈衝電流的緣故, 利用電阻1 1限制一次電池1 0的輸出電流,故只有利用 阻抗低的電容器5形成切換動作的電源,一次電池1 〇幾 乎無法提供也不會消耗。 T 5以後V D D也下降時,電壓變換電路6 1會間歇 性地執行短期間的切換動作,進而維持V D D於設定値。 此時也只有電容器5爲電源。 本實施例可以獲得下列效果。 (1 )由於負載屬於切換型的緣故,形成只要電阻 1 1就可以控制一次電池的消耗,形成充電控制電路或其 控制方法變得簡單。 (2 )由於屬於切換型的電壓變換電路的緣故其從 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 V C到V D D的變換效率良好。第1圖的電壓變換電路6 係構造簡單的電路的緣故價格便宜,但電壓的壓降部分係 形成損失。只要是第9圖的切換型的電路的話,不受電壓 的左右幾乎可以維持一定的效率。同時,不僅是升壓型, 即使是降壓型的切換電路也可以獲得同樣的效果。 (3 )利用升壓,可以廣範地取得成爲電源的電容器 5的電壓範圍。例如,一次電池1 0爲1 · 5 V,電容器 5的最低電壓爲1 · 〇 V,V D D爲5 · Ο V的條件亦可 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -25- 477883 A7 B7 五、發明説明(23 ) 以。電容器5的使用電壓範圍愈廣,來自一次電池1 〇的 充電就可以愈少。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (4 )由於電壓變換電路6 1是屬於升壓型的緣故, v C可以低於V D D,也可以使用低電壓的一次電池1 〇 。可以減少一次電池1 0的電池(c e 11 )數量,或者使用 耐低電壓的部品於電容器5,可以期待水龍頭裝置的小型 化、與低價格化。 (實施例5 ) 第1 1圖係第5個實施例的電路圖。與之第9圖比較 ’第1 1圖係設有電晶體1 3 ,且利用P〇4控制。進而 ’利用電阻14、電晶體1 5構成電容器5的放電電路, 且利用微電腦1的埠P 0 5予以控制。同時,電容器5的 電壓V C係被輸入到微電腦1的A / D變換輸入埠的 A D 2 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1 2圖顯示第5實施例的主流程圖。打開通電,與 關閉通電的流程圖係分別如第3圖與第4圖所示,P〇4 控制的流程圖係如第8圖所示。 首先,說明第1 2圖的流程圖。 在第1 2圖,與第2圖具備相同作用的部分付予相同 的步驟編號。 在第1 2圖的S 0 ◦ 7之後,A/D變換電容器5的 電壓。於S 1 1 1利用V C確認電容器的耐壓,換言之在 於確認施加於部品後是否形成良好電壓以上。若V C在耐 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -26- 477883 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __ B7 ^___五、發明説明(24 ) 電壓以下的話於s 1 1 2將P〇5當作L 〇,換言之關閉 電晶體1 5後進入S 〇 0 8。以後部分與第2圖一樣。 於S 1 1 1當V C爲電容器5的耐壓以上的情形係於 S 1 1 3將P〇5當作H i後打開電晶體1 5 ,且間隔著 電阻1 4將電容器5放電。進一步,於S 1 1 4等待 〇· 1秒鐘的短暫時間後回到S 〇 〇 1。 同時,第8圖之P〇4控制係如實施形態3所說明一 般,電壓變換電路6 1係在負載最大的狀態時之電磁線圈 3通電後1秒鐘內,關閉電晶體1 3。 第5實施例可獲得下列效果。 雖然電容器5的電壓係使用穩壓二極體9並予以限制 ,但是這種元素有其電力上的極限。此外,也有使用三端 子調節器等之定電壓輸出電路的方法,但是當發電裝置的 輸出電壓過高的話,可能會超過這種電壓限制裝置的部品 之耐壓之虞。不狠定在水力發電,發電裝置係當輸出電流 大的情形時輸出電壓會有降下的傾向,只要藉著電阻1 4 、電晶體1 5將電容器5放電的話,即可得到抑制發電裝 置的輸出電壓的效果,形成可以防止直接連接到發電裝置 的部品之筒電壓所造成的破壞。 於第1 2圖之S 1 1 4藉著將計時器作成0 · 1秒的 短時間,提高循環第1 2圖之主程式的速度。包含 S〇〇 1的人體檢測電路、或A / D變換等之微電腦1的 消耗增加,且具有促進電容器5的放電效果。當發電裝置 的能力比較小的情形,係增加消耗多的電路部分的動作次 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝· 、τ f -27- 477883 A7 B7 五、發明説明(25) 數等’只要變更微電腦1的動作便可以防止電容器5的電 壓上升。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 電磁線圈3 —通電後V D D立即下降,且電壓變換電 路6 1便連續切換作動。此時,只要局部地消耗一次電池 1 0 ’便無法正確計算一次電池1 〇的消耗。特別是電阻 1 1 ’係爲了決疋電谷益5的充電時間常數,無法無條件 地作成高阻抗。但是於本實施例,係於負載電流最大時利 用電晶體1 3遮斷的緣故,可以決定電阻1 1數値在最惡 劣的條件下之電容器5的充電時間常數。 此外,P〇4控制亦可作成如第5圖、第7圖所示的 控制。同時,如果將電壓變換電路6 1的切換波形輸入微 電腦1的埠的話,可以直接判斷切換動作是否在進行。因 此,微電腦1可以在切換動作中檢測其本身狀態後關閉電 晶體1 3,或者當作高阻抗。 同時,使用藉由外部信號進而設定切換動作爲作動/ 不作動的升壓I C的話,也可以利用微電腦1將切換動作 與電晶體1 3的〇N /〇F F作成同步處理。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (實施例Θ ) 第1 3圖係第6個實施例。與之第1 1圖比較,第 1 3圖,係取消電晶體1 3,另外追加作爲發電裝置的太 陽能電池2 0、熱能發電元件2 1。 太陽能電池2 0係被設置在水龍頭裝置的上方等照明 條件良好的地方,並經由二極體2 2對電容器充電。因爲 本紙張尺度通用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 28- 477883 Α7 Β7 五、發明説明(26 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 太陽能電池之最大輸出電壓係有期限制,且不具備破壞一 般的電氣部品的發電電力的緣故,因此只要有電容器5的 放電裝置的話’亦可考慮不需裝設輸出電壓限制電路。 2 1係熱能發電元件,只要安裝在使用熱水和水的水 龍頭裝置的配管上的話,就具備充分的發電能力。利用穩 壓二極體2 4限制最大輸出電壓後,經由二極體2 3對電 容器5充電。 同時’ 2 5至2 8係屬於可拆裝式的接頭,藉此將發 電機7、太陽能電池2 0、熱能發電元件2 1的發電裝置 與一次電池1 0連接到電容器5。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 說明關於第1 3圖之各部分的功能。首先,雖然於第 5實施例說明過電阻1 4、電晶體1 5的放電電路的動作 ,但是如第1 3圖所示連接數個發電裝置的情形會更加的 有效果。利用裝設放電電路,電容器5會經常保持在適當 的負載,形成可以抑制電容器5、及被連接之所有的發電 裝置的輸出電壓。基本上,雖然必須管理每一個發電裝置 的最大輸出電壓在所設定的電壓以下,但是由於電容器5 具備放電電路的緣故,其安全性高。 同時,第1 3圖係同時使用由水力形成的發電機7、 太陽能電池2 0、熱能發電元件2 1之所謂的不同的發電 裝置的構成。這些發電裝置,係擁有各個完全不同的發電 特性的緣故,無法在任何條件下控制充電。 但是於本發明中,由於使用電容器5當作充電裝置, 因此即使利用如水力發電的大電流所形成的充電也不會造 ( CNS ) Λ4^ ( 210X297.^ )善 477883 A7 B7 五、發明説明(27 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 成性能劣化的虞慮,即使如同太陽能電池般的微小電流也 可以充電。而且電壓的對應範圍也很廣範的緣故,即使組 合不同的發電裝置也不會有問題。 如傳統的範例,當使用蓄電池的情形下,由於無法滿 足蓄電池所推薦的充電條件的緣故,當然除了蓄電池會劣 化外,更可預想無法滿足充電狀況。因此,不可能在蓄電 池組合不同的發電裝置。 進一步,在第13圖中從接頭2 5至2 8的部分起電 容器5側的電路係都是同樣的構造。由於電容器5可以對 應各種充電條件的緣故,因此只要能夠統合發電裝置或一 次電池的極性的話,即可自由地連接、拆卸、更換。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因應水龍頭裝置的使甩環境、使用次數,也可以組合 水力發電和太陽能電池,且包括設置後或使用中,可以使 用複數個水力發電、更換發電裝置、更換一次電池成電壓 不同的裝置、使用複數個一次電池提高備援的能力等各種 規格變更皆屬可能。原本,當發電量不夠的時候使用一次 電池,係源於無法預知發電能力與使用次數,因此可以因 應狀況變更發電裝置係屬非常有效。 (實施例7 ) 第1 4圖係第7個實施例的電路圖。比較第5實施例 之第1 1圖可獲得下列不同點。 首先,以使用換流器(inverter ) 3 1用來取代第1 1 圖的電晶體1 3。雖然換流器3 1係與第1 1圖電晶體 玉紙張尺度適用中.國國家標準(CNS )八4規格(2i〇X297公釐) ' -30 - 477883 A7 B7 五、發明説明(28 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 3擁有相同的功能,但是由於一次電池1 0的輸出係被 連接到換流器3 1的電源端子的緣故,因此當電池的安裝 時施加在兀素的壓力遠比電晶體1 3小。因此’作爲電谷 器5的充電控制裝置而言,使用上較容易。 同時,第1 4圖係沒有由第1 1圖的阻抗、電晶體 1 5所構成的電容器5的放電電路,且電容器5的電壓也 不會被輸入到微電腦1。接著,在全波整流器8的輸出, 由電阻3 2、電晶體3 3、穩壓二極體9所組成,然後接 到電力消耗電路。在功能上而言其與第1 1圖之穩壓二極 體9所形成的電壓限制電路相等,但是在於積極地消耗發 電機7的輸出重點上是迥然不同。 實施例7的電力消耗電路係藉由發電機的負載電流變 化用以解決水龍頭裝置的流量變化的問題的一種電路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一般而言,發電機7係可以輸出電容器5的充電電流 的狀態,在此種狀態下設定水龍頭裝置的流量成爲適當的 量。但是,當電容器5被充滿電形成不需要充電,或禁止 充電的狀態時,造成發電機7的輸出電流沒有流出去向。 例如,使用定電壓I C作爲發電裝置的輸出電壓控制電路 的情形。 當利用某種方式停止對電容器5的充電時,發電機的 輸出電流等於零,且水力發電機部分的壓力損失會減少而 水龍頭裝置的流量會增加。如此,在水力發電的情形下, 利用蓄電裝置的充電狀態形成使發電機的負載電流產生變 化後,水龍頭裝置的流量也會在於與使用者的想法完全無 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ' -31 - 477883 A7 B7 五、發明説明(29 ) 關的情況下產生變化。 在實施例7的情形下,充電中的電容器5,係輸入的 電阻小,甚至於可看成幾乎等於定電壓負載。全波整流器 8的輸出電壓係形成將二極體2的順方向的電壓施加於電 容器5的電壓的數値,其發電機的負載電流7很安定。當 電容器5的充電朝目標的電壓前進時,穩壓二極體9與電 阻3 2、電晶體3 3所構成的消耗電路會將發電機的輸出 電流變爲電容器5的充電電流予以繼續消耗。 因此,從發電機來看,會因應電容器5的充電狀態來 決定,形成當穩壓二極體9低於打開電壓時電容器5成爲 負載,而高於打開電壓時電阻3 2成爲負載,使輸出電流 形成經常流動的狀態。 因此發生在發電機的扭力也會持續產生,而水龍頭裝 置的流量也不會變化。 雖然電力消耗電路係具備限制電容器5的電壓的效果 ,也發揮了作爲輸出電壓限制電路的作用。爲了抑制輸出 電壓的緣故,施於全波整流器8的二極體的逆向電壓也受 到限制,進而在全波整流器8內可以使用耐壓性比較低的 部品。特別是在耗損小的蕭特基二極體(Schottky diode ) 內有很多耐壓性比較低的部品,但是由於容易使用的緣故 ,對於裝置的高效率化有其相當的貢獻。 (實施例8 ) 同時,這樣的電力消耗電路,係不限於將第1 4圖的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -32- 477883 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(30 ) 電容器當作蓄電裝置的電路,利用水力發電用以蓄電的所 有的水龍頭裝置皆爲有效。第1 5圖,係使用二次電池作 爲蓄電裝置的範例。 由於二次電池在過充電時會造成劣化限象,必須在充 滿電的狀態下停止充電。最簡單的充電方法便是定電壓充 電,只要構造如第1 5圖所示即可。 電壓檢測I C 3 4係檢測二次電池3 5充電完成電壓 。當二次電池3 5處於充滿電的狀態時,電壓檢測 I C 3 4便打開電晶體3 3使電阻3 2成爲發電機7的負 載。將電阻3 2的阻抗作成小於二次電池3 5的話全波整 流器8的輸出電壓會下降,因此二次電池3 5不會發生過 充電。 由於電阻3 2係取代二次電池3 5的負載,且會從發 電機7繼續地引出電流的緣故,因此如同實施例7,水龍 頭裝置的流量不會突然變化。 (實施例9 ) 第1 5圖係利用電壓檢測I C 3 4判斷二次電池3 5 的充電狀態,且僅依電壓的高低去執行切換動作,但是亦 可以使用微電腦1的A / D變換功能,且因應二次電池 3 5的充電特性判斷充放電後,使用微電腦1的埠控制電 晶體3 3。此一電路如第1 6圖所示。 第1 6圖,係可以藉著微電腦1選擇二次電池5或電 阻3 .2之中的任何一項作發電機7的負載。例如,.反復輕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝·
、^T f 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 477883 A7 B7 五、發明説明(31 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 微充放電時發揮記憶效果的鎳鎘電池,係在充分地放電後 充電會較理想。即使在這種情形下,不會改變水龍頭裝置 的流量,且可以依微電腦1的程式,任意地對二次電池 35充電,或停止充電。 〔發名之效果〕 如上述一般,根據本發明的構成,形成可以提供一種 :利用由發電產生的能源用以控制水龍頭的水龍頭裝置, 其所有使用的部品材料可以在長期間維持其必要的性能, 直到水龍頭裝置的製品壽命到了最後也不需要更換電池等 所有的部品,進而實現所謂真正的免維修的水龍頭的控制 裝置。 進一步,藉著設置連續輸出發電機之輸出電流的電力 消耗電路,形成流量不會因爲蓄裝置的充電狀態而有所變 動。 〔圖面之簡單說明〕 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1圖係本發明之第1至第3實施例的電路圖。 第2圖係本發明之第1至第3實施例的主程式的流程 圖。 第3圖係本發明之第1至第3及第5實施例的打開通 電的流程圖。 第4圖係本發明之第1至第3及第5實施例的關閉通 電的流程圖。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -34 - 477883 A7 ____ B7 五、發明説明(32 ) 第5圖係本發明之第1實施例的充電控制的流程圖。 第6圖係顯示本發明之第1實施例的動作之時序圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第7圖係本發明之第2實施例的充電控制的流程圖。 第8圖係本發明之第3及第5實施例的充電控制的流 程圖。 第9圖係本發明之第4實施例的電路圖。 第1 0圖係顯示本發明之第4實施例的動作之時序圖 0 第1 1圖係本發明之第5實施例的電路圖。 第1 2圖係本發明之第5實施例的主常式的流程圖。 第1 3圖係本發明之第6實施例的電路圖。 第1 4圖係本發明之第7實施例的電路圖。 第1 5圖係本發明之第8實施例的電路圖。 第1 6圖係本發明之第9實施例的電路圖。 〔圖號說明〕 1 ........微電腦 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 ....... ••人體檢測電路 3 ........電磁線圏 4 ........電磁線圈通電電路 5 .........電容器 6 .......•電壓變換電路(1 ) 6 1·.......電壓變換電路(2 ) 7 ·· ......發電機 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210 X297公釐) -35- 883 A7 B7 五、發明説明(33 ) 9........穩壓二極體 1〇.........次電池 11........電阻 13 ........電晶體 14 ........電阻 15 ........電晶體 2 0........太陽能電池 2 1 ........熱能發電元件 3 2........電阻 3 3........電晶體 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 【裝·
、1T f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -36-

Claims (1)

  1. 477883
    A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 附件1 : 第90 1 1 1 592號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國90年12月修正 1 . 一種水龍頭的控制裝置,係具有:電容器、及變 換該電容器的電壓至預定的電壓之電壓變換裝置、及利用 來自於該電壓變換裝置的供電而作動的水龍頭控制電路、 及利用該水龍頭控制電路來開關流道之電磁閥之水龍頭控 制裝置,其特徵爲:具備發電裝置及一次電池,而前述電 容器係前述發電裝置的輸出或前述一次電池所充電。 2 .如申請專利範圍第1項之水龍頭的控制裝置,其 中具備控制由前述一次電池對前述電容器進行充電之充電 控制裝置。 3 .如申請專利範圍第2項之水龍頭的控制裝置,其 中前述充電控制裝置係因應於前述電容器的電壓來進行控 制。 4 .如申請專利範圍第1至3項之任一項水龍頭的控 制裝置,其中前述充電控制裝置係具有限制由前述一次電. 池對前述水龍頭控制電路進行供電的功能。 5 .如申請專利範圍第1至3項之任一項水龍頭的控 制裝置,其中前述充電控制裝置係切換裝置。. 6 .如申請專利範圍第1至3項之任一項水龍頭的控 制裝置,其中前述充電控制裝置係可變阻抗裝置。 7 .如申請專利範圍第5項之水龍頭的控制裝置,其 中前述切換裝置係因應於前述水龍頭控制電路的負載電流 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X297公釐) ' : ^----------·111 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477883 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 ,而切斷前述一次電池與前述電容器的連接。 8 .如申請專利範圍第5項之水龍頭的控制裝置,其 中前述切換裝置係當前述電壓變換裝置的輸出下降時,切 斷前述一次電池與前述電容器的連接。 9 .如申請專利範圍第5項之水龍頭的控制裝置,其 中前述切換裝置係在電磁閥的通電後之預定時間內,切斷 前述一^次電池與即述電容器的連接。 1〇.如申請專利範圍第6項之水龍頭的控制裝置, 其中前述可變阻抗裝置係因應於前述水龍頭的控制電路的 負載電流,而將前述一次電池與前述電容器之間的連接變 成高阻抗。 1 1 .如申請專利範圍第6項之水龍頭的控制裝置, 其中前述可變阻抗裝置係當前述電壓變換裝置的輸出下降 時,將前述一次電池與前述電容器之間的連接變成高阻抗 〇 .1 2 .如申請專利範圍第6項之水龍頭的控制裝置, 其中前述可變阻抗裝置係在電磁閥的通電後之預定時間內. ,將前述一次電池與前述電容器之間的連接變成高阻抗。 1 3 .如申請專利範圍第1至3項之其中任一項水龍 頭的控制裝置,其中前述電壓變換裝置係切換型之電壓變 化電路。 1 4 .如申請專利範圍第1至3項之其中任一項水龍 頭的控制裝置,其中前述電壓變換裝置係切換型電壓變化 電路,前述充電控制裝置係電阻。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 。 #^1 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 .Φ 477883 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 1 5 .如申請專利範圍第5項之水龍頭的控制裝置, 其中前述電壓變換裝置係切換型電壓變化電路,當該切換 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 型電壓變化電路進行切換作動時,將切斷前述一次電池與 前述電容器的連接。 1 6 ·如申請專利範圍第6項之水龍頭的控制裝置, 其中前述電壓變換裝置係切換型電壓變化電路,當該切換 型電壓變化電路進行切換作動時,將前述一次電池與前述 電容器之間的連接變成高阻抗。 1 7 ·如申請專利範圍第1 3項之水龍頭的控制裝置 ’其中前述電壓變化電路係屬於升壓電路。 1 8 _如申請專利範圍第6項之水龍頭的控制裝置, 其中前述可變阻抗裝置係電阻與切換元件的串聯或並聯的 電路。. 1 9 .如申請專利範圍第6項之水龍頭的控制裝置, 其中前述可變阻抗裝置係藉由改變切換開關元件的◦ N / 〇F F來進行控制。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2〇·如申請專利範圍第1至3項之其中任一項之水 龍頭的控制裝置,其中具備當前述電容器電壓高於預定電 壓的情形時,將前述電容器放電之放電裝置。 2 1 ·如申請專利範圍第2 0項之水龍頭的控制裝置 ’其中前述放電裝置係由電阻與切換元件所構成。. 2 2 ·如申請專利範圍第2 0項之水龍頭的控制裝置 ’其中具備檢測水龍頭控制裝置的使用者之人體檢測裝置 ,且因應於前述電容器的電壓,控制前述人體檢測裝置的 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(2Η)χ297公釐) 477883
    六、申請專利範圍 作動次數。 2 3 ·如申請專利範圍第1至3項之其中任一項之水 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 龍頭的控制奴置’其中即述發電裝置係設置在水龍頭裝置 的流道上之水力發電機。 2 4 ·如申請專利範圍第1至3項之其中任一項之水 邊頭的控制裝置’其中前述發電裝置係設置在水龍頭裝置 的本體上或者附近之太陽能電池。 2 5 .如申請專利範圍第1至3項之其中任一項之水 邊頭的控制裝置’其中前述發電裝置係以熱效應的方式被 結合在水龍頭裝置的流道上之熱能發電元件。 2 6 .如申請專利範圍第1至3項之其中任一項之水 龍頭的控制裝置,其中前述發電裝置係由被設置在水龍頭 裝置的流道之水力發電機;或者被設置在水龍頭裝置的本 體上或附近之太陽能電池、或者以發熱的方式被結合在水 龍頭裝置的流道上之熱能發電元件中之任何一種裝置所組 合而成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 7 ·如申請專利範圍第2 3項之水龍頭的控制裝置 ,其中前述發電裝置係作成可以與不相同的發電裝置更換 的構造。 2 8 .如申請專利範圍第2 3項之水龍頭的控制裝置 ’其中在前述發電機裝置的輸出係具備輸出電壓限制電路 〇 2 9 ·如申請專利範圍第2 3項之水龍頭的控制裝置 ,其中具備電力消耗電路外,並且具備連接前述電容器或 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) _ 4 _ 477883 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 前述電力消耗電路於發電機之輸出的切換裝置。 3〇.如申請專利範圍第2 9項之水龍頭的控制裝置 ,其中前述切換裝置係因應於前述電容器的充電電壓進行 控制。 3 1 . —種水龍頭的控制裝置,係具有:設置在水龍 頭裝置的流道上之水力發電機;及被該發電機所充電之蓄 電裝置;及利用來自於該蓄電裝置的供電而作動之水龍頭 控制電路;及利用水龍頭控制電路來開關流道之電磁閥之 水龍頭控制裝置,其特徵爲:具備消耗電力電路’且具備 連接該消耗電力電路或前述蓄電裝置於發電機之輸出的切 換裝置。 3 2 .如申請專利範圍第3 1項之水龍頭的控制裝置 ,其中前述切換裝置係因應於蓄電池的充電電壓來進行控 芾[J。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -5-
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