JP5580018B2 - 自動トイレ流水装置 - Google Patents
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Description
本願は、本文に引用することその内容が全て取り入れられる、2001年12月4日に提出された"Adaptive Object-Sensing System for Automatic Flushers"と題する米国特許出願第10/012,252号、2001年12月4日に提出された"Automatic Flow Controller Employing Energy-Conservation Mode"と題する米国特許出願第10/012,226号、2001年12月4日に提出された"Assembly of Solenoid controlled Pilot-Operated Valve"と題する米国特許出願第10/011,390号、2002年3月5日に提出された"Controlling a Solenoid Based on Current Time Profile"と題する米国特許出願第60/012,252号、2002年6月24日に提出された"High Flow-Rate Diaphragm Valve And Control Method"と題する米国特許出願第60/391,282号、2002年11月6日に提出された"Automatic Bathroom Flushers for Long-Term Operation"と題する米国特許出願第60/424,378号から優先権を主張する。
さらに、動作を制御するシステムへ進む。図2及び図3に示す実施例に関して、図2Aに示すように、動作制御回路42が、前方部116、中央部118及び後方部120の3つの部分からなる回路ハウジングに収容されている。図示しないネジが、前方部116を中央部118に固定し、それに後方部120がネジ122のようなネジによって次に固定される。そのネジは、中央ハウジング部118がその目的により形成する凹所に超音波溶接されたブッシュ124にねじにより係合する。コンデンサ128及び図示しないマイクロプロセッサのような多くの部品が取り付けられている主回路基板126が、ハウジング内に取り付けられている。補助回路基板130は、次に主回路基板126に取り付けられている。補助回路基板130に取り付けられるのは発光ダイオード132であり、同じくその基板上に取り付けられている送信機フード134に部分的に取り囲まれている。
以下に本発明の種々の実施態様を記載する。
1.流入口及び流出口を有する本体と、
バルブシートにおける移動部材の密閉作用時に、前記流入口及び前記流出口の間の水流を閉鎖し、それによって前記流入口から前記流出口への流れを制御するように位置付けられている前記本体内のバルブアセンブリと、
前記移動部材の動作を作動させるアクチュエータとからなるトイレ流水装置。
2.前記移動部材が、バルブ腔内を直線的に移動するように構成されている高流量率ダイアフラムである上記1のトイレ流水装置。
3.前記移動部材がダイアフラムである上記1のトイレ流水装置。
4.前記移動部材がピストンである上記1のトイレ流水装置。
5.前記本体に取り付けられ、前記バルブアセンブリで圧力チャンバを画定するカバーをさらに含む上記2〜4のいずれか1項のトイレ流水装置。
6.一端で前記カバーに対して固定され、もう一端が前記バルブアセンブリの可動部材に取り付けられている柔軟な部材であって、その中に、前記圧力チャンバの圧力を下げるように配列されている通路が存在する柔軟な部材を含む上記5のトイレ流水装置。
7.前記柔軟な部材が中空の管である上記6のトイレ流水装置。
8.前記中空の管内に配置されているバネを含む上記7のトイレ流水装置。
9.前記バネがコイルバネである上記8のトイレ流水装置。
10.前記アクチュエータが絶縁されている(密閉されている)アクチュエータである上記8のトイレ流水装置。
11.自動流量制御システムを含む上記2〜4のいずれか1項のトイレ流水装置。
12.電気式バルブであって、それを介して流体が流れる開放位置と、それを介して流体が流れるのを妨げる閉鎖位置との間で、制御信号を適用することによって操作可能な電気式バルブと、
赤外線検知機及び、可視発光ダイオードと赤外線発光ダイオードを含むLEDの組合せを含む制御回路であって、前記LEDの組合せを第1の方向へ駆動することにより、赤外線が標的領域に発光され、前記LEDの組合せを反対の第2の方向に駆動することにより、可視光が発光するように、前記可視発光ダイオードと前記赤外線発光ダイオードが逆並列で接続されており、前記LEDの組み合わせを前記第1及び第2の方向へ選択的に駆動し、前記標的領域から反射した赤外線の赤外線検知機の受信に従って前記電気式バルブに制御信号を適用する制御回路とからなる自動流水制御システム。
13.前記制御回路が、前記赤外線検知機の前記反射赤外線の受信に応じて、前記バルブを操作する通常モード及び、前記赤外線検知機の前記反射赤外線の受信に応じて、代わりに前記LEDの組合わせを駆動する起動モードで操作可能である上記12の自動流水制御システム。
14.前記LEDの組合せが第1及び第2端子を含み、
前記制御回路が、
正側と負側を有する電源装置と、
各端子に関連する正の経路のトランジスタ及び負の経路のトランジスタであって、各正の経路のトランジスタが前記電源装置の正側に関連する端子からの回路を制御する正の経路のトランジスタ及び負の経路のトランジスタと、
各端子に関連する負の経路のトランジスタであって、前記電源装置の負側に関連する端子からの経路を制御する各負路トランジスタとを含み、
前記LEDの組合せを第1の方向に駆動するために、前記制御回路が、前記第1端子に関連する前記正の経路のトランジスタを伝導へと駆動し、前記第2端子に関連する前記負の経路のトランジスタを伝導へと駆動し、
前記LEDの組合せを第2の方向へ駆動するために、前記制御回路が、前記第2端子に関連する前記正の経路のトランジスタを伝導へと駆動し、前記第1端子に関連する前記負の経路のトランジスタを伝導へと駆動する上記12の自動流水制御システム。
15.前記制御回路が、前記赤外線検知機の前記反射赤外線の受信に応じて、前記バルブを操作する通常モード及び、前記赤外線検知機の前記反射赤外線の受信に応じて、代わりに前記LEDの組合わせを駆動する起動モードで操作可能である上記14の自動流水制御システム。
16.電気式バルブであって、それを介して水が流れる開放位置と、それを介して水が流れるのを妨げる閉鎖位置との間で、制御信号を適用することによって操作可能な電気式バルブと、
放射線を標的領域へ送信する制御回路であって、結果として反射率で当該制御回路に反射された放射線を検知し、少なくとも1つの操作モードにおいて、所定の接近基準を満たす反射率が増加する期間の後に続く所定の退避基準を満たす一連の反射率が低下する期間に応じて、前記電気式バルブをその開放状態で操作できるように制御信号を前記電気式バルブに適用することによって、反射率の絶対値とは独立して反射率の変化に応答する制御回路とからなる自動流水装置。
17.前記所定の接近基準が、反射率の増加する期間の持続時間が最低接近期間を超えるという要件を含む上記16の自動流水装置。
18.前記所定の接近基準が、反射率が最低接近反射率範囲を接近期間中に超えるという要件を含む上記17の自動流水装置。
19.前記所定の退避基準が、反射率が低下する期間の持続時間が最低退避時間を超えるという要件を含む上記17の自動流水装置。
20.前記所定の接近基準が、反射率が最低接近反射率範囲を接近期間中に超えるという要件を含む上記19の自動流水装置。
21.ソレノイドコイル及び、電機子を可動関係で受容するように構成されて配列されている電機子ハウジングを含むアクチュエータと、
前記ソレノイドコイルに駆動信号をもたらし、前記電機子を移動させ、それによって流体の流れに対するバルブ通路を開き又は閉じるように構成されている電力ドライバに結合されている制御器と、
前記電機子の位置を感知し、前記制御器に信号をもたらすように構成され配置されているアクチュエータセンサとからなる電磁アクチュエータシステム。
22.前記センサが、前記電機子の移動により誘導された電圧を検知するように構成されている上記21の電磁アクチュエータシステム。
23.前記センサが、前記電機子の移動による前記駆動信号への変化を検知するように構成され配列されている上記22の電磁アクチュエータシステム。
24.前記センサが、前記駆動信号の少なくとも一部を受容するように配置されている抵抗器及び、この抵抗器を横切る電圧を計測するように構成されている電圧計を含む上記22の電磁アクチュエータシステム。
25.前記センサが、前記電機子の移動により誘導された前記電圧を検知するよう構成され配列されているコイルセンサを含む上記22の電磁アクチュエータシステム。
26.前記コイルセンサが、フィードバック配列において、前記制御器に調整済み信号を提供する信号調整器に接続されている上記25の電磁アクチュエータシステム。
27.前記信号調整器が、前置増幅器及び低域フィルタを含む上記26の電磁アクチュエータシステム。
28.前記センサが、それぞれ前記電機子の移動により誘導された前記電圧を検知するよう構成され配列されている2つのコイルセンサを含む上記22の電磁アクチュエータシステム。
29.前記コイルセンサが、フィードバック配列において、前記制御器に差動信号を提供するよう構成されている差動増幅器に接続されている上記28の電磁アクチュエータシステム。
30.前記アクチュエータが光学センサを含む上記21の電磁アクチュエータシステム。
31.前記アクチュエータセンサが容量センサを含む上記21の電磁アクチュエータシステム。
32.前記アクチュエータセンサが、前記電機子の移動による信号の変化を敏感に検知するためのブリッジを含む上記21の電磁アクチュエータシステム。
33.前記電機子ハウジングが、前記駆動信号を受容する前記ソレノイドによって、前記電機子が直線移動するように構成され配列されている上記21の電磁アクチュエータシステム。
34.前記アクチュエータが、前記ソレノイドコイルにいかなる駆動信号も送ることなく、前記電機子を前記通路が開いた状態に保持するように構成されているラッチアクチュエータである上記33の電磁アクチュエータシステム。
35.前記ラッチアクチュエータが、前記電機子を前記通路が開いた状態に保持するよう配列されている永久磁石を含む上記34の電磁アクチュエータシステム。
36.前記ラッチアクチュエータがさらに、前記電機子を伸びた位置に偏らせ、前記ソレノイドコイルにいかなる駆動信号も送ることなく、通路が閉じた状態をもたらすように配置され配列されているバイアスバネを含む上記14の電磁アクチュエータシステム。
37.さらに前記制御器に結合されている人検知センサを含む上記21の電磁アクチュエータシステム。
38.流体流入ポート及び流体流出ポートと、
バルブ腔を画定し、バルブ閉鎖面を含むバルブ本体と、
2つの圧力域もたらし、ガイド部材に対して前記バルブ腔内で移動可能なフラム部材であって、前記圧力域の第1圧力域における圧力が減少する際に、開放位置に移動し、流体が前記流体流入ポートから前記流体流出ポートへ流れるのを可能にするように構成され、前記第1圧力域における圧力が増大する際に、閉鎖位置へ移動し、前記バルブ閉鎖面で密閉を生成するように構成されているフラム部材とからなるバルブ装置。
39.前記2つの圧力域が、前記フラムアセンブリによって分離されている2つのチャンバを含み、前記第1圧力域がパイロットチャンバを含む上記38のバルブ装置。
40.前記パイロットチャンバにおける圧力を解放し、それによって前記フラム部材の前記閉鎖位置から前記開放位置へと移動を起こすように構成され配列されているオペレータを含む上記39のバルブ装置。
41.前記オペレータがラッチアクチュエータを含む上記40のバルブ装置。
42.前記オペレータが非ラッチアクチュエータを含む上記40のバルブ装置。
43.前記オペレータが、流体を前記アクチュエータのプランジャー腔内に収容する絶縁膜を有するアクチュエータを含む上記40のバルブ装置。
44.前記フラム部材が、柔軟な部材及び硬い部材を含み、この柔軟な部材が、前記バルブ閉鎖面と接触し、前記閉鎖位置に前記密閉を形成するように構成されている上記38のバルブ装置。
45.前記バルブ閉鎖面が、前記閉鎖位置において前記密閉をもたらすリップを含む上記44のバルブ装置。
46.バイアス部材を含む上記38のバルブ装置。
47.前記バイアス部材が、前記フラム部材の前記開放位置から前記閉鎖位置へ移動するのを助けるよう構成され配列されている上記44のバルブ装置。
48.前記バイアス部材がバネを含む上記44のバルブ装置。
49.前記ガイド部材がピンを含む上記38のバルブ装置。
50.前記ピンが溝を含む上記49のバルブ装置。
51.流体の流れを制御する方法であって、
バルブ腔を画定し、バルブ閉鎖面を含むバルブ本体に関連する流体流入ポート及び流体流出ポートを設けるステップと、
2つの圧力域を画定し、前記バルブ腔内でガイド部材に対して可動であるフラム部材を設けるステップと、
前記圧力域の第1圧力域において圧力を下げ、それによって前記フラム部材の開放位置への移動を起こし、前記流体流入ポートから前記流体流出ポートへの流体の流れを可能にするステップと、
前記第1圧力域の圧力を増加させ、それによって前記フラム部材の前記開放位置から前記閉鎖位置への移動を起こし、前記流体流入ポートから前記流体流出ポートへ流体が流れるのを防止するように制御通路を閉鎖するステップとからなる方法。
Claims (27)
- 流体流入ポート及び流体流出ポートと、
バルブ腔を画定し、バルブ閉鎖面を含むバルブ本体と、
フラム部材及び、前記バルブ腔の表面に作用するスライドシールを含み、2つの圧力域をもたらすフラムアセンブリと、前記フラム部材が支持部材とその支持部材を部分的に取り囲む柔軟な部材を含み、前記フラム部材が、前記支持部材及び前記柔軟な部材を貫通して延びるフラム開口を含み、
前記バルブ本体に対して固定して配列され、溝を含むガイドピンであって、該溝及び前記フラム開口の寸法により画定される圧力伝達通路をもたらすように前記フラム開口を貫通して延びるガイドピンとを含み、
前記フラム部材が、固定されている前記ガイドピンに対して前記バルブ腔内で直線的に滑動して移動するように構成され、前記スライドシールがその滑動して移動するとき前記2つの圧力域を分離し、前記溝が圧力伝達をもたらし、前記フラム部材が、前記圧力域の第1圧力域内の圧力が減少したとき、開放位置へ直線的に移動し、前記流体流入ポートから前記流体流出ポートへ流体が流れるのを可能にするように構成され、前記第1圧力域内の圧力が増大したとき、閉鎖位置へ直線的に移動し、前記バルブ閉鎖面で密閉を生成するように構成されているバルブ装置。 - 前記第1圧力域がパイロットチャンバを含む請求項1のバルブ装置。
- 前記パイロットチャンバにおける圧力を解放し、それによって前記フラム部材の前記閉鎖位置から前記開放位置へと移動を起こすように構成され配列されているオペレータを含む請求項2のバルブ装置。
- 前記オペレータがラッチアクチュエータを含む請求項3のバルブ装置。
- 前記オペレータが非ラッチアクチュエータを含む請求項3のバルブ装置。
- 前記オペレータが、流体を前記アクチュエータのプランジャー腔内に収容する絶縁膜を有するアクチュエータを含む請求項3のバルブ装置。
- 前記支持部材が硬い部材からなり、前記柔軟な部材が、前記バルブ閉鎖面と接触し、前記閉鎖位置に前記密閉を形成するように構成されている請求項1〜6の何れか1項記載のバルブ装置。
- 前記バルブ閉鎖面が、前記閉鎖位置において前記密閉をもたらすリップを含む請求項1〜7の何れか1項記載のバルブ装置。
- バイアス部材を含む請求項1〜8の何れか1項記載のバルブ装置。
- 前記バイアス部材が、前記フラム部材の前記開放位置から前記閉鎖位置へ移動するのを助けるよう構成され配列されている請求項9のバルブ装置。
- 前記バイアス部材がバネを含む請求項9のバルブ装置。
- 前記スライドシールが片面シールを含む請求項1〜11の何れか1項記載のバルブ装置。
- 前記スライドシールが両面シールを含む請求項1〜11の何れか1項記載のバルブ装置。
- 前記オペレータが、センサからの信号を受容する制御器によって作動される請求項3のバルブ装置。
- 前記オペレータ及び前記制御器及び前記センサが電池で作動する請求項14のバルブ装置。
- 加圧された供給水に接続されて水流を制御するように配列されているバルブ装置を含むトイレ流水装置であって、該バルブ装置が、
流体流入ポート及び流体流出ポートと、
バルブ腔を画定し、バルブ閉鎖面を含むバルブ本体と、
フラム部材及び、前記バルブ腔の表面に作用するスライドシールを含み、2つの圧力域をもたらすフラムアセンブリと、前記フラム部材が支持部材とその支持部材を部分的に取り囲む柔軟な部材を含み、前記フラム部材が、前記支持部材及び前記柔軟な部材を貫通して延びるフラム開口を含み、
前記バルブ本体に対して固定して配列され、溝を含むガイドピンであって、該溝及び前記フラム開口の寸法により画定される圧力伝達通路をもたらすように前記フラム開口を貫通して延びるガイドピンとを含み、
前記フラム部材が、固定されている前記ガイドピンに対して前記バルブ腔内で直線的に滑動して移動するように構成され、前記スライドシールがその滑動して移動するとき前記2つの圧力域を分離し、前記溝が圧力伝達をもたらし、前記フラム部材が、前記圧力域の第1圧力域内の圧力が減少したとき、開放位置へ直線的に移動し、前記流体流入ポートから前記流体流出ポートへ流体が流れるのを可能にするように構成され、前記第1圧力域内の圧力が増大したとき、閉鎖位置へ直線的に移動し、前記バルブ閉鎖面で密閉を生成するように構成されているトイレ流水装置。 - 前記第1圧力域がパイロットチャンバを含む請求項16のトイレ流水装置。
- 前記スライドシールが片面シールを含む請求項16又は17のトイレ流水装置。
- 前記スライドシールが両面シールを含む請求項16又は17のトイレ流水装置。
- 前記フラム部材の前記開放位置から前記閉鎖位置へ移動するのを助けるよう構成され配列されているバイアス部材を含む請求項16〜19の何れか1項記載のトイレ流水装置。
- オペレータが、センサからの信号を受容する制御器によって作動される請求項16〜20の何れか1項記載のトイレ流水装置。
- 前記オペレータ及び前記制御器及び前記センサが電池で作動する請求項21のトイレ流水装置。
- 前記支持部材が硬い部材からなり、前記柔軟な部材が、前記バルブ閉鎖面と接触し、前記閉鎖位置に前記密閉を形成するように構成されている請求項16〜22の何れか1項記載のトイレ流水装置。
- 流体の流れを制御する方法であって、
バルブ腔を画定し、バルブ閉鎖面を含むバルブ本体に関連する流体流入ポート及び流体流出ポートを設け、
フラム部材及び、前記バルブ腔の表面に作用するスライドシールを含み、2つの圧力域をもたらすガイド部材上で可動であるフラムアセンブリを設け、前記スライドシールが、前記圧力域の第2圧力域から前記圧力域の第1圧力域を分離するように構成され、前記フラム部材が、支持部材とその支持部材を部分的に取り囲む柔軟な部材を含み、前記フラム部材が、前記支持部材及び前記柔軟な部材を貫通して延びるフラム開口を含み、前記バルブ本体に対して固定して配列され、溝を含むガイドピンであって、該溝及び前記フラム開口の寸法により画定される圧力伝達通路をもたらすように前記フラム開口を貫通して延びるガイドピンと、
前記圧力域の第1圧力域において圧力を下げ、それによって固定されている前記ガイドピンに対して前記バルブ腔内で前記フラム部材の直線的な滑動移動を起こし、前記スライドシールがその滑動して移動するとき前記2つの圧力域を分離し、前記溝が圧力伝達をもたらし、前記圧力を下げることが前記流体流入ポートから前記流体流出ポートへ流体が流れるのを可能にする開放位置をもたらし、
前記第1圧力域の圧力を増加させ、それによって前記圧力伝達通路を介して前記第1圧力域の圧力を徐々に増加させ、それにより前記フラムアセンブリの前記開放位置から閉鎖位置への移動を起こし、前記流体流入ポートから前記流体流出ポートへ流体が流れるのを防止するように制御通路を閉鎖することからなる方法。 - 前記圧力を下げることが、オペレータを作動することを含む請求項24の方法。
- 前記開放及び閉鎖が、加圧された供給水に接続されているトイレ流水装置内で水流を制御するのに使用される請求項24又は25の方法。
- 前記支持部材が硬い部材からなり、前記柔軟な部材が、前記バルブ閉鎖面と接触し、前記閉鎖位置に前記密閉を形成するように構成されている請求項24〜26の何れか1項記載の方法。
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