(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に駆動される給水路開閉用の電気駆動弁を備え、該電気駆動弁の開閉により給水及び給水停止する給水装置において、
(イ)前記給水路を開閉する主弁と、
(ロ)小孔を通じて該給水路の該主弁より上流部と連通し、該小孔を通じて該給水路から導入された水の圧力により該主弁を閉弁させる背圧室と、
(ハ)該背圧室の水を該給水路且つ該主弁の下流部に抜くための第１水抜水路及び第２水抜水路と、
(ニ)該給水路を流れる水流により発電する発電機と、
を設けて、前記第１水抜水路上に前記電気駆動弁をパイロット弁として設けるとともに、前記第２水抜水路上に、人の操作力で駆動されて該給水路に水流を生ぜしめる起動弁を該電気駆動弁とは別途に設け、
該起動弁を開弁することにより、前記背圧室の水圧を消失させて前記主弁を開弁させ、前記給水路に水流を生ぜしめて該水流により前記発電機で発電させ、その電力を前記電気駆動弁に供給し、該電気駆動弁を開弁させて前記第１水抜水路を開放状態とし、前記主弁を開弁状態に保持することを特徴とする給水装置。
【請求項２】
請求項１において、前記電気駆動弁が電磁弁であることを特徴とする給水装置。
【請求項３】
請求項１，２の何れかにおいて、前記電気駆動弁を作動制御する制御部が設けられ、前記発電機で発生した電力に基づいて該電気駆動弁が該制御部の制御の下に閉弁駆動されるようになしてあることを特徴とする給水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は給水装置に関し、詳しくは電磁弁等の電気駆動弁の開閉によって給水路を開閉し、これによって給水及び給水停止をするようになした給水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、電磁弁の開閉によって給水路を開閉し、これにより給水及び給水停止するようになした給水装置が便器のフラッシュバルブ装置その他として広く用いられている。
【０００３】
しかしながら従来のこの種の給水装置の場合、電磁弁を開弁及び閉弁させるための電源を必要とするものであり、而してその電源として商用電源を用いた場合、電源と給水装置との接続のための電気配線工事が必要となって給水装置を設置するための工事が大掛りとなってしまい、ひいては給水装置の設置コストが高いものとなってしまう。
更にまた電源として商用電源を用いた場合、停電時には給水装置が作動不能に陥ってしまう。
【０００４】
一方電源として乾電池を用いた場合、予め蓄えておくことのできる電力量に限りがあり、常時乾電池を電源として電磁弁を開閉させるようになしていると乾電池が早く消耗してしまい、電池切れを起し易い問題が生ずる。
而してこの種給水装置にあっても電池切れを起してしまうと給水装置が作動不能に陥ってしまう。
【０００５】
この場合、例えば給水路を流れる水流で発電する発電機を設けておくといったことが考えられる。
このようにしておけば、水流を利用して発電を行わせ、その電力を用いて電磁弁を閉弁させるといったことが可能となる。
【０００６】
しかしながらこのようにした場合でも当初、即ち水流が生じていない状態において電磁弁を開弁させるための電源が依然として必要である。
この場合において発電機で発生した電力を蓄電池に一時的に蓄えておき、給水装置の使用当初においてその蓄電池を電源として電磁弁等の電気駆動弁を開弁させるといったことも可能である。
【０００７】
但しこの場合、例えば給水装置を長期間使用しない場合等に蓄電池が電池切れを起し易く、この場合においても給水装置が作動不能となってしまうと不都合であることから、この種蓄電池を備えた給水装置においても乾電池をバックアップ電池として備えておくといったことが一般に行われる。
即ち電磁弁等の電気駆動弁の開閉によって給水路を開閉する給水装置にあっては、従来これを完全無電源化するといったことは上記の理由によって困難とされていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の給水装置はこのような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項１のものは、電気的に駆動される給水路開閉用の電気駆動弁を備え、該電気駆動弁の開閉により給水及び給水停止する給水装置において、(イ)前記給水路を開閉する主弁と、
(ロ)小孔を通じて該給水路の該主弁より上流部と連通し、該小孔を通じて該給水路から導入された水の圧力により該主弁を閉弁させる背圧室と、(ハ)該背圧室の水を該給水路且つ該主弁の下流部に抜くための第１水抜水路及び第２水抜水路と、(ニ)該給水路を流れる水流により発電する発電機と、を設けて、前記第１水抜水路上に前記電気駆動弁をパイロット弁として設けるとともに、前記第２水抜水路上に、人の操作力で駆動されて該給水路に水流を生ぜしめる起動弁を該電気駆動弁とは別途に設け、該起動弁を開弁することにより、前記背圧室の水圧を消失させて前記主弁を開弁させ、前記給水路に水流を生ぜしめて該水流により前記発電機で発電させ、その電力を前記電気駆動弁に供給し、該電気駆動弁を開弁させて前記第１水抜水路を開放状態とし、前記主弁を開弁状態に保持することを特徴とする。
【０００９】
請求項２のものは、請求項１において、前記電気駆動弁が電磁弁であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記電気駆動弁を作動制御する制御部が設けられ、前記発電機で発生した電力に基づいて該電気駆動弁が該制御部の制御の下に閉弁駆動されるようになしてあることを特徴とする。
【００１１】
【作用及び発明の効果】
上記のように本発明は、給水路に水流を生ぜしめる起動弁を上記電磁弁等の電気駆動弁とは別途に設けたもので、本発明によれば、その起動弁の開弁操作により給水路に水流を生ぜしめて発電機で発電させることができる。
【００１２】
この発電機で発生した電力は電気駆動弁を開弁させるための電力として用いられ、而してこのようにした場合、その後において起動弁を閉じたとしても給水路を水流が流れ続けることとなり、従って発電機はその水流によって発電動作を以後も継続する。
そしてその電力によって給水装置に備えられている各種の電気機器を作動させることが可能となり、或いはまたその後において電気駆動弁を再び閉弁させるための電力として用いることができる。
【００１３】
即ち本発明によれば、電気駆動弁の開閉によって給水及び給水停止する給水装置を、給水開始から給水停止に至るまで完全無電源化することも可能となる。
但し必要に応じて発電機で発生した電力を蓄電池等の蓄電手段に蓄えておき、これを電源として電気駆動弁の閉弁等を行わせることも可能であるし、或いはまた乾電池等を備えておくことも可能である。
【００１４】
本発明では、給水路を開閉する主弁と、小孔を通じて給水路に連通し水圧の作用により主弁を閉弁させる背圧室とを設け、且つその背圧室の水を給水路に抜くための第１水抜水路と第２水抜水路とを設けて、その第１水抜水路上に上記電気駆動弁を、また第２水抜水路上に上記起動弁を設けた形態で給水装置を構成する。
【００１５】
このようになした場合、僅かな力で電気駆動弁を開閉させることができ、また同じく僅かな力で起動弁を開弁操作することができる。
従って電気駆動弁による電力消費を少なく抑えることができるとともに、給水装置を作動開始させるための起動弁の開弁操作を僅かな力で軽く行うことができるようになる。
【００１６】
この場合において第１水抜水路と第２水抜水路とは全く独立して別々に設けておいても良いし、或いはまた一部を共通に構成しておくこともできる。
【００１７】
本発明においては、上記電気駆動弁を電磁弁となしておくことができる（請求項２）。
【００１８】
また給水装置に電気駆動弁を作動制御する制御部を設けておき、電気駆動弁の開弁後において例えばタイマのタイムアップにより一定時間後に或いはまた給水路を設定した積算流量だけ水が流れた時点等に電気駆動弁への電力供給によってこれを自動的に閉弁させるといったことが可能である（請求項３）。
【００１９】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において１０は本例の給水装置で、１２はその給水装置１０における給水路である。
この給水路１２上には、水流により水車を回転させて発電を行う発電機１４が設けられている。
１６は給水路１２を開閉する主弁であって、１８はその主体を成す主弁体である。
この例において主弁体１８はダイヤフラム弁体とされている。
【００２０】
主弁１６は、主弁体１８を弁座２０に着座させることによって給水路１２を閉じ、また主弁体１８を弁座２０から図中上向きに離間させることによって給水路１２を開放する。
即ち主弁体１８を弁座２０に着座させることによって上流側給水路１２ａと下流側給水路１２ｂとを遮断し、また主弁体１８を弁座２０から図中上向きに離間させることによって、それら上流側給水路１２ａと下流側給水路１２ｂとを連通させる。
【００２１】
２２は主弁体１８の背面に形成された背圧室で、主弁体１８は通常時はこの背圧室２２内の水圧により弁座２０に着座した状態、即ち閉弁状態に保持される。
この背圧室２２は、主弁体１８に形成された小孔２４を通じて上流側給水路１２ａと連通した状態にあり、この上流側給水路１２ａの水が、この小孔２４を通じて背圧室２２へと導入されるようになっている。
【００２２】
本例の給水装置１０にあっては、この背圧室２２内の水を下流側給水路１２ｂへと抜くための第１水抜水路２６と第２水抜水路２８とが設けられており、そしてその第１水抜水路２６上に、これを開閉するパイロット弁としての電磁弁３０が設けられており、更に第２水抜水路２８上にこれを開閉する起動弁３２が設けられている。
尚第２水抜水路２８は、その一部が第１水抜水路２６と共通に構成されている。
【００２３】
電磁弁３０は、磁性材から成るプランジャ弁体３４と、ソレノイドコイル３６とを有しており、そのプランジャ弁体３４に対するソレノイドコイル３６の電磁的な吸引力によって、プランジャ弁体３４をスプリング３８の付勢力に抗して開弁させ、またプランジャ弁体３４に対するソレノイドコイル３６の電磁的な反発力によって、プランジャ弁体３４を閉弁させるようになっている。
上記第１水抜水路２６は、このプランジャ弁体３４の開弁及び閉弁動作、即ち電磁弁３０の開閉によって背圧室２２と下流側給水路１２ｂとを連通させ或いは遮断する。
【００２４】
而して背圧室２２と下流側給水路１２ｂとが第１水抜水路２６を通じて連通すると、背圧室２２内の水が第１水抜水路２６を通じて下流側給水路１２ｂへと流れ込み、ここにおいて主弁体１８に対する背圧室２２の水圧が消失して主弁体１８が上流側給水路１２ａの給水圧により開弁し、給水路１２に水流を生ぜしめる。
【００２５】
尚本例において、電磁弁３０は開弁後において開弁状態を、閉弁後において閉弁状態をそれぞれ電力供給のない状態で保持するラッチ式の弁であって、４０はプランジャ弁体３４を開弁位置に保持するラッチマグネットである。
この電磁弁３０の場合、プランジャ弁体３４が開弁位置に至るとそのラッチマグネット４０の磁力によって、プランジャ弁体３４がスプリング３８の付勢力に抗して開弁位置に保持される。
尚閉弁位置に至ったプランジャ弁体３４は、スプリング３８の付勢力によってその閉弁位置に保持される。
【００２６】
ここで電磁弁３０は、発電機１４で発生した電力によって駆動されるようになっている。
図１中４２はその電磁弁３０を作動制御する制御回路（制御部）である。
上記起動弁３２は、弁体４４がスプリング４６の付勢力によって通常時は閉弁状態にあり、この状態において軸４８を図中下向きに押し込むことで弁体４４が開弁する。
【００２７】
而して弁体４４が開弁すると、第２水抜水路２８が開放状態となって、背圧室２２内の水がこの第２水抜水路２８を通じて下流側給水路１２ｂへと流れ込む。
即ちこの起動弁３２を図中下向きに押込操作することによっても、背圧室２２内の水が下流側給水路１２ｂへと抜き出されて主弁１６が開弁動作する。
この場合においても発電機１４は給水路１２で発生した水流により水車を回転させて発電を行う。
【００２８】
尚この例において、第２水抜水路２８における起動弁３２の上流側の部分と第１水抜水路２６における電磁弁３０の上流側の部分とは常時連通した状態にある。
この例では、第２水抜水路２８の一部が第１水抜水路２６と共通する形態で設けられているが、第２水抜水路２８を第１水抜水路２６とは全く独立に、背圧室２２と下流側給水路１２ｂとを連通させる状態で設けることも可能である。
【００２９】
次に本例の給水装置１０の作用を図２〜図４に基づいて以下に説明する。
図２（Ｉ）は主弁１６，電磁弁３０及び起動弁３２の何れもが閉弁状態にあって、給水路１２には水流は生じていない。
従ってこの時点では発電機１４は停止した状態にある。
【００３０】
この状態で、図２（II）に示しているように起動弁３２に僅かに力を加えてこれを開弁させると、背圧室２２が第２水抜水路２８を通じて下流側給水路１２ｂと連通した状態となり、背圧室２２内の水がこの第２水抜水路２８を通じて下流側給水路１２ｂへと流れ込む。
ここにおいて主弁体１８に作用する背圧室２２の水圧が消失して、主弁１６が図３（III）に示しているように上流側給水路１２ａの給水圧によって開弁する。
【００３１】
この段階で上流側給水路１２ａと下流側給水路１２ｂとは連通した状態となって給水路１２に水流が生じ、その水流によって発電機１４の水車が回転して発電を開始し、その電力を制御回路４２の制御の下に電磁弁３０へと供給する。
これにより電磁弁３０が図３（IV）に示しているように開弁し、第１水抜水路２６を開放状態とする。
【００３２】
従ってこの状態で起動弁３２に対する操作力を除いても、即ち図４（Ｖ）に示しているように起動弁３２がスプリング４６の付勢力で閉弁して第２水抜水路２８を閉鎖しても、背圧室２２は第１水抜水路２６を通じて下流側給水路１２ｂと連通した状態に保持され、従って主弁１６はその後も依然として開弁状態に保持される。
即ち起動弁３２が閉じられても給水路１２内には水が流れ続けており、そしてその水流によって発電機１４は引続き発電を継続する。
【００３３】
そして主弁１６が開弁した後、設定した閉弁時期に至ると、ここにおいて制御回路４２からの信号によって電磁弁３０が図４（VI）に示しているように閉弁し、背圧室２２と下流側給水路１２ｂとの連通を断つ。
すると、小孔２４を通じて上流側給水路１２ａの水が背圧室２２内に導入されることにより、背圧室２２内の水圧が増大し、そしてその水圧が所定圧力に達するとここにおいて主弁１６が閉弁し、給水路１２を遮断状態とする。
【００３４】
尚電磁弁３０の閉弁の時期については各種設定が可能である。
例えば電磁弁３０が開弁した後、制御回路４２においてその後の経過時間をタイマ計測し、そして一定時間経過したところで電磁弁３０を閉弁させるようになすこともできるし、或いはまた給水路１２を流れる水の積算流量を検知して、その積算流量が設定流量に達したところで電磁弁３０を閉弁させるようになすこともできる。
【００３５】
ここで給水路１２を流れる水の積算流量は発電機１４自体によって検知するようになすことができる。
発電機１４は給水路１２内の水流によって水車を回転させるものであるため、その水車の回転に応じてパルスを発生させることで、更にはそのパルスを制御回路４２においてカウントすることで給水路１２を流れる水の積算流量を検出することができる。
【００３６】
勿論他の手段によって電磁弁３０を閉弁するようになすこともできる。
例えば閉弁用のスイッチを設けておいて、そのスイッチからの信号によって電磁弁３０を閉弁させるようになすこともできるし、或いはまた人体等を検知するセンサを設けておいて、そのセンサが人体等を検知しなくなったところで電磁弁３０を閉弁させるようになすといったことも可能である。
【００３７】
以上のような本例の給水装置１０においては、起動弁３２を人が開弁操作することで発電機１４に発電させることができ、そして発生した電力により電磁弁３０を開弁させ、その後これを開弁状態に維持することができる。
従って起動弁３２を開操作後にこれが閉弁したとしても発電機１４に発電を続行させることができ、その後の所望のタイミングで電磁弁３０を閉弁駆動して自動的に給水停止することができる。
【００３８】
かかる本例の給水装置１０においては、給水開始から給水停止に至るまで完全無電源化することができる。
【００３９】
また本例では、給水路１２を開閉する主弁１６と、主弁１６を閉弁させる背圧室２２と、背圧室２２の水を給水路１２に抜くための第１水抜水路２６と第２水抜水路２８とを設け、その第１水抜水路２６上に電磁弁３０を、また第２水抜水路２８上に起動弁３２を設けているため、僅かな力で電磁弁３０を開閉させることができ、電磁弁３０による電力消費を少なく抑えることができるとともに、給水装置１０を作動開始させるための起動弁３２の開弁操作を僅かな力で軽く行うことができる。
【００４０】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば図５（Ａ）（同図は参考例を示す）に示しているように、給水路１２上に電磁弁３０から成る主弁を設けておいて、これにより給水路１２を直接開閉するようになすとともに、その主弁をバイパスするバイパス水路５０を設けて、そのバイパス水路５０上に上記と同様の形態若しくは他の形態の起動弁３２を設け、その起動弁３２の開弁操作によって、発電機１４に水流を供給して発電機１４を発電させ、その発電機１４から主弁に電力供給してこれを開弁させるといったことも可能であるし、或いはまた図５（Ｂ）（参考例を示す）に示しているように、電磁弁３０を、主弁１６を開閉させるためのパイロット弁として設けておく一方、その主弁１６をバイパスする形でバイパス水路５０を設けて、そのバイパス水路５０上に起動弁３２を設けておくといったことも可能である。
【００４１】
また上例では主弁体１８がダイヤフラム弁体にて構成されているが、本発明においてはかかる主弁体１８をピストン弁体その他各種形態の弁体として構成することも可能であるし、また本発明の給水装置１０は、一定量の水を流したところで自動的にこれを停止させる定量止水装置に適用することも可能であるし、或いはまた従来用いられている自動水栓に対して、更にはまた便器のフラッシュバルブ装置その他の各種給水装置への適用が可能であるなど、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例である給水装置を示す図である。
【図２】  同実施例の給水装置の作用説明図である。
【図３】  同実施例の給水装置の図２に続く作用説明図である。
【図４】  同実施例の給水装置の図３に続く作用説明図である。
【図５】  参考例の給水装置を示す図である。
【符号の説明】
１０  給水装置
１２  給水路
１４  発電機
１６  主弁
２２  背圧室
２４  小孔
２６  第１水抜水路
２８  第２水抜水路
３０  電磁弁（電気駆動弁）
３２  起動弁
４２  制御回路（制御部）
【図１】
0004002593.tif 000002
【図２】
0004002593.tif 000003
【図３】
0004002593.tif 000004
【図４】
0004002593.tif 000005
【図５】
0004002593.tif 000006