(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定水圧以上の水源に接続され、かつ内部に、水源よりの水を吐出側に流通又は遮断させうる弁体が収容された開閉弁と、
この開閉弁に取付けられ、かつ前記弁体と連動してこれを開閉させるピストンを筒形ケースの内部に有するとともに、前記筒形ケース内におけるピストンの一端側と他端側とに、高圧室と、この高圧室よりも受圧面積が小さい低圧室とが形成され、前記高圧室内の圧力によるピストンの加圧力が低圧室内の圧力によるピストンの加圧力より大となることにより、前記ピストンを弁体の閉弁方向に移動させるようにした流体圧アクチュエータと、
前記低圧室を前記水源に接続し、水源よりの水を低圧室に流入させる給水コネクタと、
低圧室内の水を高圧室に供給する吐出コネクタと、
吐出コネクタに設けられ、低圧室内の水を流量を調節して高圧室に流入させることにより、ピストンを前記弁体の閉弁方向に緩速で移動させる流量調整手段と、
直流電源にタイマを介して接続され、コインの投入時に一定短時間だけ開弁して、前記高圧室内の水を排出し、前記高圧室内の水圧を一時的に減圧させる電磁弁
とを備えることを特徴とする定量給水装置。
【請求項２】
流量調整手段を、可変式の流量調整弁とした請求項１記載の定量給水装置。
【請求項３】
構成部材の全てをユニット化して、地面に固定可能な基台に立設した支柱上端の筐体に収容するとともに、基台に、開閉弁の流入側に接続された給水管と、同じく吐出側に接続された吐出管とを突出させて設けた請求項１または２記載の定量給水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば洗車等に使用されるコイン式の定量給水装置に係り、特に、商用電源を用いずに、投入したコインの金額分の水量だけ給水しうるようにした定量給水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マンション等の集合住宅や公共施設などの一角に設けられた洗車スペース、あるいは、ガソリンスタンド等のセルフ洗車スペースなどには、課金システムのない給水設備が設けられていることが多く、その利用者は、蛇口につないだホースにより、自由に洗車等を行いうるようになっている。
また、近年、郊外に無人のコイン式洗車場を設置する例も増えてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、集合住宅やガソリンスタンド等の洗車スペースに設けられた課金システムのない給水設備では、水道水の使用量に制限がなく、使い放題となっているため、節水効果は期待できず、水道料金が嵩む原因となっている。
【０００４】
特に、集合住宅等における給水装置は、居住者全員の共用設備であり、水道料金は各戸より徴収した管理費等より支払われることが多いため、それを利用する者と利用しない者との間に、管理費等の不公平感が生じる問題もある。
【０００５】
このような問題点に対処するためには、給水設備を、課金システムを備えるものとし、投入したコイン等の金額分に相当する量だけの水道水を使用しうるようにすることも考えられる。
【０００６】
しかし、このような定量給水設備は、電気的に作動する制御弁や制御機器等を備えるのが一般的であるため、商用１００Ｖ電源が必要であり、既設の給水設備を簡単に改造したりすることは、できない。
【０００７】
一方、上述した郊外に設置されるコイン式洗車場においても、電気的に制御される定量（定時間）洗浄装置が用いられているため、商用１００Ｖ電源のない場所に設置することはできない。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、商用電源を使用することなく、一定水圧以上の水源があれば、どこでも簡単に設置し、投入したコインの金額分だけ給水しうるようにした定量給水装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
（１）一定水圧以上の水源に接続され、かつ内部に、水源よりの水を吐出側に流通又は遮断させうる弁体が収容された開閉弁と、この開閉弁に取付けられ、かつ前記弁体と連動してこれを開閉させるピストンを筒形ケースの内部に有するとともに、前記筒形ケース内におけるピストンの一端側と他端側とに、高圧室と、この高圧室よりも受圧面積が小さい低圧室とが形成され、前記高圧室内の圧力によるピストンの加圧力が低圧室内の圧力によるピストンの加圧力より大となることにより、前記ピストンを弁体の閉弁方向に移動させるようにした流体圧アクチュエータと、前記低圧室を前記水源に接続し、水源よりの水を低圧室に流入させる給水コネクタと、低圧室内の水を高圧室に供給する吐出コネクタと、吐出コネクタに設けられ、低圧室内の水を流量を調節して高圧室に流入させることにより、ピストンを前記弁体の閉弁方向に緩速で移動させる流量調整手段と、直流電源にタイマを介して接続され、コインの投入時に一定短時間だけ開弁して、前記高圧室内の水を排出し、前記高圧室内の水圧を一時的に減圧させる電磁弁とを備えるものとする。
【００１０】
（２）上記(１)項において、流量調整手段を、可変式の流量調整弁とする。
【００１１】
（３）上記(１)または(２)項において、構成部材の全てをユニット化して、地面に固定可能な基台に立設した支柱上端の筐体に収容するとともに、基台に、開閉弁の流入側に接続された給水管と、同じく吐出側に接続された吐出管とを突出させて設ける。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の定量給水装置(１)の外観斜視図を示すもので、洗車場等のコンクリートよりなる敷地に、複数のアンカボルト(２)により固定された方形をなす基台(３)と、その中央部上面に立設された円筒形の支柱(４)と、この支柱(４)の上端に固着された箱状の筐体(５)とを備え、筐体(５)内には、詳細は後記する給水制御ユニット(６)が収容されている。
【００１４】
基台(３)には、給水管(７)と吐出管(８)とが取付けられ、それらは、基台(３)及び支柱(４)内を挿通するホース(９)(９)を介して、給水制御ユニット(６)の流入側と吐出側とにそれぞれ接続されている。
【００１５】
筐体(５)の前面には、ロック装置(10)とコイン投入口(11)とを備える開閉扉(12)が取付けられ、コイン投入口(11)と対応する開閉扉(12)の裏面には、コイン収納ケース(13)が取付けられている。
(14)は、電池ケースである。
【００１６】
上記給水制御ユニット(６)は、図２に示すように、開閉弁(15)と、これを開閉させる差圧式の流体アクチュエータ(16)と、電磁弁(17)と、可変式の流量調整弁(18)とを主要部として構成されている。
【００１７】
開閉弁(15)における弁箱(19)の上流側、すなわち流入側の開口端部(19a)には、上記給水管(７)側のホース(９)が接続され、水道の蛇口(20)等の水源と給水管(７)とに接続した給水ホース(21)を介して、開閉弁(15)内に一定水圧以上（例えば０.１５MPa以上）の水道水が供給されるようになっている。
【００１８】
弁箱(19)の吐出側の開口端部(19b)には、上記吐出管(８)側のホース(９)が接続されている。(22)は、吐出管(８)に接続された洗車用ホースである。
【００１９】
弁箱(19)内の中央部に形成された、流入側と吐出側とを連通させる通水口(23)における上端開口部には、弁軸(24)の下端に取付けられた円板状の弁体(24a)が、密閉状に当接している。
【００２０】
上記流体圧アクチュエータ(16)は、その大径をなす筒形ケース(25)の下端に突設された小径の取付部(25a)のめねじ孔(26)を、弁箱(19)の中央部に弁軸(24)を貫通させて上向きに連設させた雄ねじ筒(19c)に螺合することにより、開閉弁(15)の上部に一体的に固定されている。
【００２１】
筒形ケース(25)内の下半部に形成された、上記雄ねじ筒(19c)と同心をなすやや小径の有底の案内孔(27)と、これと連通するようにして、筒形ケース(25)内の上半部に形成された大径の案内孔(28)とには、内部に段状の有底孔(29)を有するピストン(30)における小径部(30a)と、その上端に連設された大径のフランジ部(30b)とが、それぞれ上下に摺動可能として嵌合されている。
【００２２】
両案内孔(27)(28)と小径部(30a)及びフランジ部(30b)との接触面の水密性は、小径部(30a)及びフランジ部(30b)の外周面の環状溝に嵌合したパッキン(31)により保持されている。
【００２３】
上記弁軸(24)は、ピストン(30)の小径部(30a)の下端の中心に一体的かつ下向きに垂直に連設されている。
【００２４】
弁軸(24)と取付部(25a)の挿通孔(25b)との水密性は、挿通孔(25b)の内面の環状溝に嵌合したパッキン(31)により保持されている。
【００２５】
ピストン(30)の小径部(30a)の下面と、案内孔(27)の底面との間には、弁体(24a)が通水口(23)の上端と当接してこれを密閉した際に、若干の隙間が形成されるようにしてある。
【００２６】
筒形ケース(25)の上端開口部は、若干拡径させた内周面のめねじ(32)に、閉塞板(33)の外周面の雄ねじ(34)を螺合することにより閉塞されている。
【００２７】
(31)は、筒形ケース(25)と閉塞板(33)との当接面をシールするパッキンである。
【００２８】
閉塞板(33)の中央部上面には、筒形ケース(25)内に連通する３方コネクタ(35)が取付けられ、その一方の開口部は上記電磁弁(17)の流入側に、また他方の開口部は、流量調整弁(18)の吐出側に、それぞれホース（図示略）を介して接続されている。
【００２９】
弁体(24a)が密閉状態にあるとき、ピストン(30)の上面上の筒形ケース(25)内と、フランジ部(30b)の下方とには、それぞれ受圧面積の大きな高圧室(36)と、それよりも受圧面積の小さな低圧室(37)とが形成されるようになっている。
【００３０】
(38)は、案内孔(27)の底面と筒形ケース(25)の外部とに連通する気抜き孔で、ピストン(30)を円滑に上下動させるためのものである。
【００３１】
筒形ケース(25)の周壁のほぼ１８０°対向する中間部には、給水コネクタ(39)と吐出コネクタ(40)とが、それぞれ上記低圧室(37)と連通状に取付けられている。
【００３２】
給水コネクタ(39)は、開閉弁(15)の弁箱(19)における給水側に取付けられたバイパスコネクタ(41)に、図示しないホース及びフィルタ(42)を介して接続され、蛇口(20)よりの水道水が低圧室(37)に給水されるようになっている。
【００３３】
吐出コネクタ(40)は、流量調整弁(18)の流入側に接続され、低圧室(37)の水道水は、流量調整弁(18)により絞られて少しずつ高圧室(36)に流入するようになっている。
【００３４】
電磁弁(17)の吐出側は、弁箱(19)における吐出側に取付けられたバイパスコネクタ(41)に、ホース（図示略）を介して接続されている。
【００３５】
電磁弁(17)は、図１のコイン収納ケース(13)内に設けられた、コインの通過によりオンするスイッチ(42)に、タイマ(43)を介して接続されるとともに、スイッチ(42)及びタイマ(43)に接続された直流電源(44)、すなわち図１の電池ケース(14)内の乾電池（図示略）の一方の端子に接続されている。
【００３６】
上記タイマ(43)は、スイッチ(42)がオンすると同時に作動し、一定時間（例えば、１〜２秒）経過後にオフするようになっており、これにより電磁弁(17)は、タイマ(43)により設定された時間だけ開弁される。
【００３７】
次に、上記実施形態の作用について説明する。
図２に示すように、コインの投入がなく、スイッチ(42)がオフとなっているときには、電磁弁(17)は閉じられているため、蛇口(20)より開閉弁(15)の上流側に流入した水道水は、バイパスコネクタ(41)、フィルタ(42)、及び給水コネクタ(39)を介して、流体圧アクチュエータ(16)における筒形ケース(25)内の低圧室(37)に流入し、この中を満たしたのち、吐出コネクタ(40)、流量調整弁(18)、及び３方コネクタ(35)を介して、筒形ケース(25)内の高圧室(36)に流入する。
【００３８】
すると、ピストン(30)は、その上面全体と、フランジ部(30b)の下面とに作用する差圧（受圧面積の大きい上方の加圧力が大となる）により、押し下げられ、小径部(30a)の下面より垂下する弁軸(24)の下端の弁体(24a)が、開閉弁(15)の通水口(23)の上端開口部に圧接する。
これにより、開閉弁(15)の上流側に流入した水道水が、下流側に流れるのが阻止される。
【００３９】
この状態で、１枚のコイン（例えば１００円硬化）を投入口(11)より挿入すると、図３に示すように、スイッチ(42)がオンすることにより、タイマ(43)が作動し、電磁弁(17)が一定短時間開弁する。
【００４０】
すると、筒形ケース(25)の高圧室(36)内の水道水の一部が、電磁弁(17)を介して開閉弁(15)の下流側に排出され、高圧室(36)が急激に減圧されることにより、ピストン(30)は、低圧室(37)内の水道水の圧力により上限位置まで押し上げられる。
【００４１】
これと同時に、弁体(24a)も上方に移動し、通水口(23)が開かれることにより、弁箱(19)の上流側の水道水は、吐出側の開口端部(19b)に接続したホース(９)を介して、図１における基台(３)の吐出管(８)に向かって流れ、それに接続された洗車用ホース(22)より吐出するようになる。
【００４２】
一定短時間（１〜２秒）経過後にタイマ(43)がオフとなり、電磁弁(17)が閉じられると、高圧室(36)内には、流量調整弁(18)により最適に絞られた水道水が少しずつ流入し、その圧力により、ピストン(30)はゆっくりと押し下げられる。
【００４３】
弁体(24a)が通水口(23)の上端開口部に当接すると、ピストン(30)の下降は停止され、かつそれまで開閉弁(15)の下流側に流通されていた水道水の流れも、遮断される（図２の状態）。
【００４４】
このように、開閉弁(15)の弁体(24a)を開閉させる流体圧アクチュエータ(16)は、給水タイマとしての作用をなし、コインの投入により開かれた弁体(24a)がゆっくりと閉じられるまでの一定時間だけ、定量の水道水が給水され、これを洗車等に使用することができる。
【００４５】
なお、給水時間を調節するには、流量調整弁(18)の流量を調整すればよい。すなわち、給水時間を長くしたいときには、流量調整弁(18)を絞り込み、ピストン(30)の下降速度を遅くすればよく、また、給水時間を短かくしたいときには、上記と反対に、流量調整弁(18)を開いてピストン(30)の下降速度を早めればよい。
【００４６】
さらに、１回の使用料金を高くするときには、投入されたコインの枚数をカウントして作動するスイッチや、形状又は大きさを識別して作動するスイッチ等を設ければよい。
【００４７】
以上説明したように、上記実施形態においては、開閉弁(15)の弁体(24a)を作動させるのに、水道水の水圧を利用した流体圧アクチュエータ(16)を用い、かつそれらの高圧室(36)を減圧させる電磁弁(17)の作動用電源に、乾電池を使用しているため、商用１００Ｖ電源を必要としない。
【００４８】
従って、電気工事は不要となり、一定水圧以上の水源があれば、どこでにも簡単に設置することができ、水道使用料は受益者のみの負担とすることができる。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明よれば、コインを投入すると、電磁弁の作動により流体圧アクチュエータの高圧室が減圧され、ピストンが低圧室側の圧力により弁体の開弁方向に移動させられることにより、開閉弁内を水源の水が流通可能となり、電磁弁の閉弁後に、流量調整手段を通ってわずかずつ高圧室に供給される水により、ピストンに作用する高圧室側の加圧力が低圧室側の加圧力より大となり、開閉弁が閉弁されるまでの一定時間だけ給水することができる。
従って、水道水等が浪費されることはなく、また利用者は料金を支払って使用することになるので、集合住宅等の共用設備でも不公付勢手段により平感を生じることはない。
さらに、商用１００Ｖ電源を必要としないので、電気工事等は不要となり、どこにでも、簡単に設置することができる。
【００５０】
また、ピストンを復帰させるための付勢手段が不要となるので、部品点数が減り、コスト低減が可能となる。
【００５１】
請求項２記載の発明によれば、給水時間を任意に調節しうるので、コインの額に対する給水時間の調整も容易となる。
【００５２】
請求項３記載の発明によれば、給水装置全体の体裁が向上するとともに、基台より突出する給水管をホースにより水道の蛇口等に接続し、かつ吐出管に洗車ホース等を接続するだけの簡単な作業ですぐに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の斜視図である。
【図２】  同じく、図１の筐体内に収容された給水制御ユニットの要部を縦断して示す概略系統図である。
【図３】  同じく、給水時の概略系統図である。
【符号の説明】
(１)定量給水装置
(２)アンカボルト
(３)基台
(４)支柱
(５)筐体
(６)給水制御ユニット
(７)給水管
(８)吐出管
(９)ホース
(10)ロック装置
(11)コイン投入口
(12)開閉扉
(13)コイン収納ケース
(14)電池ケース
(15)開閉弁
(16)流体圧アクチュエータ
(17)電磁弁
(18)流量調整弁
(19)弁箱
(19a)流入側の開口端部
(19b)吐出側の開口端部
(19c)雄ねじ筒
(20)蛇口
(21)給水ホース
(22)洗車用ホース
(23)通水口
(24)弁軸
(24a)弁体
(25)筒形ケース
(25a)取付部
(25b)挿通孔
(26)めねじ孔
(27)(28)案内孔
(29)有底孔
(30)ピストン
(30a)小径部
(30b)フランジ部
(31)パッキン
(32)めねじ
(33)閉塞板
(34)雄ねじ
(35)３方コネクタ
(36)高圧室
(37)低圧室
(38)気抜き孔
(39)給水コネクタ
(40)吐出コネクタ
(41)バイパスコネクタ
(42)フィルタ
(43)タイマ
(44)直流電源
【図１】
0003807935.tif 000002
【図２】
0003807935.tif 000003
【図３】
0003807935.tif 000004