JPH1163267A - 定量開閉装置及びこれを使用した自動水栓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定流量弁及び開閉弁の機能を共に確保して、
安定状態に、流体を供給することができる定量開閉装
置、及び、この定量開閉装置を具備する自動水栓を提供
する。 【解決手段】 流体の一次側と二次側の差圧を利用して
開閉動作を行う開閉弁３０、３１と、流体の定量制御を
行う定流量弁３３、３４が直列に接続された定量開閉装
置であって、定流量弁３３、３４を、開閉弁３０、３１
の上流側に配置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上流側圧力の変動
等にかかわらず流体を定量供給できる定量開閉装置及び
この定量開閉装置を使用した自動水栓に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、単一の吐水具を用いて、水と湯
を所定の割合で混合して生成された適温の混合湯水のみ
ならず、水も吐出することができる吐水装置として、図
５に示す形態の自動水栓Ｃがある。

【０００３】図示するように、温度調節器として用いら
れるミキシングバルブ５０の水流入口５１と湯流入口５
２には、それぞれ、給水配管５３と給湯配管５４が連通
連結されている。ミキシングバルブ５０の混合湯水流出
口５５は混合湯水供給配管５６を介して吐水具５７に連
通連結されている。給水配管５３の分岐部５８から給水
分岐配管５９が分岐されており、給水分岐配管５９の下
流側端は混合湯水供給配管５６の合流部６０に連通連結
されている。混合湯水供給配管５６と給水分岐配管５９
には、それぞれ、ダイアフラムを開閉機構として用いる
パイロット式の電磁開閉弁６１、６２が取付けられてい
る。即ち、電磁開閉弁６１、６２は、その上流側圧力
（一次側圧力）と下流側圧力（二次側圧力）の差圧に基
づいて弁の開閉動作を行うようにしている。

【０００４】上記した構成によって、例えば、吐水具５
７が自動水栓の場合、図示しない使用モード切換スイッ
チを押して混合湯水モードを選択した後、使用者が手を
吐水具５７の吐水口の前方かつ下方をなす位置に差し出
すと、センサが検出信号を制御装置に送り、制御装置か
らの駆動信号に基づいて電磁開閉弁６１の開動作を行う
と、電磁開閉弁６２は閉状態にあるので、ミキシングバ
ルブ５０において給水配管５３からの水と給湯配管５４
からの湯が混合されて、所定温度に設定された混合湯水
が混合湯水供給配管５６を通して吐水具５７に供給さ
れ、その吐水口から吐水されることになる。

【０００５】また、水モードを選択した後、使用者が手
を吐水具５７の吐水口の前方かつ下方をなす位置に差し
出すと、センサが検出信号を制御装置に送り、制御装置
からの駆動信号に基づいて電磁開閉弁６２の開動作を行
うと、電磁開閉弁６１は閉状態にあるので、給水配管５
３からの水が給水分岐配管５９及び混合湯水供給配管５
６の下流側部分を通して吐水具５７に供給され、その吐
水口から吐水されることになる。即ち、共通の吐水具５
７を用いて、混合湯水と水とを、それぞれ、独立して吐
水することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の自動水栓Ｃは、未だ、以下の解決すべき課題を有して
いた。即ち、給水配管５３と給湯配管５４内の水圧が変
動すると、吐水具５７より吐出される混合湯水又は水の
量も変動することになり好ましくない。そこで、定量吐
水を図るため、図５に仮想線で示すように、混合湯水供
給配管５６の合流部６０より下流側をなす二次側流路
に、吐水具５７からの吐水を安定させるための定流量弁
６３を取付けることが考えられる。なお、定流量弁６３
を、混合湯水供給配管５６の合流部６０より下流側をな
す二次側流路に取付けるのは、混合湯水と水の吐出口が
共通しているので、１個取付ければよいことによる。

【０００７】しかし、前述したように、節電のため、電
磁開閉弁６１、６２は、同電磁開閉弁６１、６２の上流
側圧力と下流側圧力との差圧によって作動するダイアフ
ラムを開閉機構として用いているが、抵抗体となる定流
量弁６３を混合湯水供給配管５６の合流部６０より下流
側をなす二次側流路に取付ける場合は、このような差圧
が得られなくなる。従って、電磁開閉弁６１、６２を確
実に作動させることができず、また、電磁開閉弁６１、
６２の確実な作動を前提とする定流量弁６３もその機能
を発揮できず、吐水具５７からの吐水の安定を図ること
ができなくなる。上記した課題は、自動水栓Ｃのみなら
ず、流体の一次側と二次側の差圧を利用して開閉動作を
行う開閉弁と、流体の定量制御を行う定流量弁が直列に
接続された各種形態の定量開閉装置においても共通する
課題であった。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、定流量弁及び開閉弁の機能を共に確保し
て、安定状態に、流体を供給することができる定量開閉
装置を提供することを目的とする。本発明は、また、こ
のような定量開閉装置を用いて、適温混合湯水と水を選
択的に、かつ、安定状態に吐水することができる自動水
栓を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の定量開閉装置は、流体の一次側と二次側の差圧を
利用して開閉動作を行う開閉弁と、前記流体の定量制御
を行う定流量弁が直列に接続された定量開閉装置であっ
て、前記定流量弁を、前記開閉弁の上流側に配置してい
る。請求項２記載の自動水栓は、水と湯をミキシングバ
ルブによって混合して所定温度の混合湯水を放出する混
合湯水流路と、該混合湯水流路をバイパスして前記水を
放出する水バイパス流路と、前記混合湯水流路から放出
される混合湯水と前記水バイパス流路からの水を切り換
えて放出する吐水具とを有する自動水栓において、前記
ミキシングバルブより下流側の前記混合湯水流路及び前
記水バイパス流路に、請求項１記載の定量開閉装置をそ
れぞれ使用している。

【００１０】請求項３記載の自動水栓は、請求項２記載
の自動水栓において、前記混合湯水流路に設けられてい
る前記定量開閉装置の第１の定流量弁の設定流量と、前
記水バイパス流路に設けられている前記定量開閉装置の
第２の定流量弁の設定流量が同じである。請求項４記載
の自動水栓は、請求項２記載の自動水栓において、前記
混合湯水流路に設けられている前記定量開閉装置の第１
の定流量弁の設定流量と、前記水バイパス流路に設けら
れている前記定量開閉装置の第２の定流量弁の設定流量
が異なる。請求項５記載の自動水栓は、請求項２〜４の
いずれか１項に記載の自動水栓において、前記混合湯水
流路に設けられている前記定量開閉装置の第１の開閉弁
と、前記水バイパス流路に設けられている前記定量開閉
装置の第２の開閉弁の切替えには、僅少の遅延時間が設
けられている。

【００１１】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。

【００１２】図１及び図２を参照して、本発明の一実施
の形態に係る自動水栓Ａの構成について説明する。従っ
て、本実施の形態で取り扱われる流体は混合湯水及び水
となる。なお、自動水栓Ａには、後述するように、定量
開閉装置が組み込まれている。図示するように、洗面ボ
ウルＢを取付けたカウンター１０の下方空間１１には温
度調節器として好適に用いられるサーモスタット式のミ
キシングバルブ１２が配設されている。ミキシングバル
ブ１２は横長矩形の箱体構造を有しており、その中央部
に温度調節部１３を具備すると共に、両端にそれぞれ水
流入口１４と湯流入口１５が設けられている。そして、
これらの水流入口１４と湯流入口１５には、それぞれ、
給水配管１６と給湯配管１７が連通連結されている。一
方、ミキシングバルブ１２の上面の一側には温度調節部
１３と連通連結する混合湯水流出口１８が設けられてい
る。

【００１３】混合湯水流出口１８には混合湯水流路の一
例である混合湯水供給配管１９の上流側端（下端）が連
通連結されており、混合湯水供給配管１９の下流側はカ
ウンター１０に設けた開口２０を通してカウンター１０
の上面に立設されている吐水具の一例である水栓２１に
連通連結されている。即ち、水栓２１は、図１及び図２
に示すように、カウンター１０上に固定載置される筒状
の水栓本体２２と、基部が水栓本体２２の頂部に取付け
られると共に先部に吐水口２３を具備するＵ字管からな
る吐水管２４と、水栓本体２２内に配設され、洗面ボウ
ルＢの前部に向けて指向軸を有する手感知センサ２５と
を具備する。そして、混合湯水供給配管１９の下流側端
（上端）は、図１に示すように、カウンター１０に設け
た開口２０を通して水栓本体２２内を上方に向けて伸延
すると共に、吐水具取付ヘッド２６を介して吐水管２４
に連通連結されている。

【００１４】図２及び図３に示すように、給水配管１６
の分岐部２７から水バイパス流路の一例である給水分岐
配管２８が分岐されており、給水分岐配管２８の下流側
端は混合湯水供給配管１９の合流部２９に連通連結され
ている。

【００１５】図２に示すように、混合湯水供給配管１９
と給水分岐配管２８には、第１及び第２の開閉弁の一例
である第１及び第２の電磁開閉弁３０、３１が取付けら
れており、これらの電磁開閉弁３０、３１は、節電を図
るため、開閉機構として、第１及び第２の電磁開閉弁３
０、３１の上流側圧力（一次側圧力）と下流側圧力（二
次側圧力）との差圧によって作動するダイアフラムを用
いている。

【００１６】また、本実施の形態では、図１及び図２に
示すように、水栓２１から洗面ボウルＢへの混合湯水又
は水の安定した吐出を図るため、ミキシングバルブ１２
の混合湯水流出口１８と第１の電磁開閉弁３０との間を
なす混合湯水供給配管１９の部分、及び、給水配管１６
の分岐部２７と第２の電磁開閉弁３１との間をなす給水
分岐配管２８の部分に、それぞれ、第１及び第２の定流
量弁３３、３４が取付けられている。ここで、第１及び
第２の定流量弁３３、３４は、それらの上流側の水圧が
変動した場合でも、水栓２１から洗面ボウルＢへ吐出さ
れる混合湯水又は水の吐水量を一定に保持するために用
いられるものである。なお、これらの第１及び第２の定
流量弁３３、３４として、市販の各種形態の定流量弁を
用いることができ、これら定流量弁の構造は周知なの
で、その構造の説明は省略する。また、本実施の形態で
は、直列に接続された、第１の定流量弁３３と第１の電
磁開閉弁３０の組み合わせ、及び、第２の定流量弁３４
と第２の電磁開閉弁３１の組み合わせによって、それぞ
れ、定量開閉装置が形成されることになる。

【００１７】図示の実施の形態における自動水栓Ａのそ
の他の構成について簡単に説明すると、図２及び図３に
示すように、ミキシングバルブ１２の水流入口１４と分
岐部２７との間に逆止弁１６ａが取付けられている。従
って、ミキシングバルブ１２から湯が給水配管１６や給
水分岐配管２８に逆流するのを確実に防止することがで
きる。また、カウンター１０上には、基台３５を介して
水栓２１が載置されており、基台３５の内部には、制御
基板からなる制御装置３６が水密状態に内蔵されてい
る。制御装置３６の上部には操作部３７が配設されてお
り、操作部３７は、吐水モード切換スイッチ３８と、手
動吐水スイッチ３９とを具備する。カウンター１０の下
方空間１１には、第１及び第２の電磁開閉弁３０、３１
を駆動するための電力や、手感知センサ２５や制御装置
３６に制御電力を供給するためのアダプター４０が配設
されている。

【００１８】次に、上記した構成を有する自動水栓Ａに
よる吐水動作について、上記した構成を模式的に示す図
３を参照しながら説明する。例えば、基台３５上の吐水
モード切換スイッチ３８を押して混合湯水モードを選択
した後、使用者が手を吐水管２４の吐水口２３の略直下
に差し出すと、手感知センサ２５が検出信号を制御装置
３６に送り、制御装置３６からの駆動信号に基づいて第
１の電磁開閉弁３０の開動作を行うと、第２の電磁開閉
弁３１は閉状態にあるので、ミキシングバルブ１２にお
いて給水配管１６からの水と給湯配管１７からの湯が混
合されて、所定温度に設定された混合湯水が混合湯水供
給配管１９を通して水栓２１に供給され、吐水管２４の
吐水口２３から洗面ボウルＢに向けて吐水されることに
なる。

【００１９】この際、混合湯水供給配管１９には第１の
定流量弁３３が取付けられているので、給水配管１６や
給湯配管１７の圧力変動にかかわらず、一定の流量で、
混合湯水を水栓２１から安定状態に吐出することができ
る。

【００２０】また、本実施の形態では、前述したよう
に、第１の定流量弁３３は、ミキシングバルブ１２の混
合湯水流出口１８と第１の電磁開閉弁３０との間をなす
混合湯水供給配管１９の部分に配設されている、即ち、
第１の電磁開閉弁３０の一次側（上流側）に配設されて
いるため、開閉機構としてのダイアフラムを作動する場
合に十分な差圧が発生するので、第１の電磁開閉弁３０
の確実な作動を確保でき、混合湯水を安定状態に水栓２
１から吐水することができる。

【００２１】また、基台３５上の吐水モード切換スイッ
チ３８を押して水モードを選択した後、使用者が手を吐
水管２４の吐水口２３の略直下に差し出すと、手感知セ
ンサ２５が検出信号を制御装置３６に送り、制御装置３
６からの駆動信号に基づいて第２の電磁開閉弁３１の開
動作を行うと、第１の電磁開閉弁３０は閉状態にあるの
で、給水配管１６からの水が給水分岐配管２８及び混合
湯水供給配管１９の下流側部分を通して水栓２１に供給
され、吐水管２４の吐水口２３から吐水されることにな
る。この際も、前述したように、第２の定流量弁３４
が、給水配管１６の分岐部２７と第２の電磁開閉弁３１
との間をなす給水分岐配管２８の部分に配設されてい
る、即ち、第２の電磁開閉弁３１の一次側（上流側）に
配設されているため、開閉機構としてのダイアフラムを
作動する場合に十分な差圧が発生するので、第２の電磁
開閉弁３１の確実な作動を確保でき、水を安定状態に水
栓２１から洗面ボウルＢ内に吐水することができる。

【００２２】また、本実施の形態において、第１及び第
２の定流量弁３３、３４は、通常は吐水管２４の吐水口
２３から同一流量を吐水することができるように、同一
設定流量のものを用いるが、異なる設定流量のものを用
いることもできる。例えば、病室等において、本実施の
形態に係る自動水栓Ａを用いて、混合湯水でなく水の吐
水が必要となる一例として水差しに水を入れる場合が考
えられるが、この場合、比較的大量に吐水できれば、速
く注水を行うことができる。一方、同じ自動水栓Ａを用
いて、混合湯水によって手を洗う場合には、比較的少量
で足りると考えられる。このような要望は、第１の定流
量弁３３の設定流量を少量とする一方で、第２の定流量
弁３４の設定流量を大量とすることによって、容易に対
処することができる。

【００２３】また、自動水栓Ａにおいて、混合湯水の吐
水中に吐水モードを水モードに切り替えるに際して、図
４に示すように、第１の電磁開閉弁３０の閉動作と、第
２の電磁開閉弁３１の開動作を同時に行うと、仮想線で
示すように、水栓２１からの吐水流量が所定時間、設定
吐水量を大幅に超えることになり、定量吐水ができなく
なる。そこで、第１の電磁開閉弁３０の閉動作と、第２
の電磁開閉弁３１の開動作との間に僅少な遅延時間（例
えば、０．１〜２．０秒）を設けることによって、実線
で示すように、吐水流量が設定吐水量を超えるのを確実
に防止することができる。

【００２４】以上、本発明を、幾つかの実施の形態を参
照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形
態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他
の実施の形態や変形例も含むものである。

【００２５】

【発明の効果】請求項１記載の定量開閉装置において
は、流体の一次側と二次側の差圧を利用して開閉動作を
行う開閉弁の上流側に定流量弁を配置したので、開閉弁
の一次側と二次側との間に十分な差圧を生じさせること
ができ、この差圧に基づいて確実に開閉弁の開閉動作を
行うことができるので、定流量弁と協働して流体を確実
に定量供給することができる。請求項２〜５記載の自動
水栓においては、水と湯を混合して所定温度の混合湯水
を放出するミキシングバルブより下流側の混合湯水流路
及び水バイパス流路に請求項１記載の定量開閉装置を取
付けたので、混合湯水流路と水バイパス流路のいずれに
おいても定流量弁と開閉弁の作動を共に確実に行うこと
ができ、混合湯水、水のいずれも共通の吐水具から安定
状態に吐水することができる。請求項３記載の自動水栓
においては、第１及び第２の定流量弁の設定流量を同一
とすることによって、混合湯水吐水モード又は水吐水モ
ード如何にかかわらず、同一流量の混合湯水又は水を吐
水することができる。請求項４記載の自動水栓において
は、第１及び第２の定流量弁の設定流量を異ならせてい
る。従って、例えば、病室等において、水差しに水を入
れる場合は第２の定流量弁の設定流量を大量とすること
によって速やかに水を注水できると共に、第１の定流量
弁の設定流量を少量とすることによって、少量の混合湯
水で手洗いを行うことができる。請求項５記載の自動水
栓においては、第１及び第２の開閉弁の開閉起動信号に
遅延時間をもたせたので、吐水モードを切り替える際
に、吐水流量が設定吐水量を超えるのを確実に防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る自動水栓の全体構
成を示す側断面図である。

【図２】同部分正断面図である。

【図３】同ブロック図である。

【図４】吐水モード切換時の吐水流量の変化を示すグラ
フである。

【図５】従来の自動水栓の全体構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

Ａ 自動水栓 Ｂ 洗面ボウル １０ カウンター １１ 下方空間 １２ ミキシングバルブ １３ 温度調節
部 １４ 水流入口 １５ 湯流入口 １６ 給水配管 １６ａ 逆止弁 １７ 給湯配管 １８ 混合湯水
流出口 １９ 混合湯水供給配管（混合湯水流路） ２０ 開口 ２１ 水栓（吐
水具） ２２ 水栓本体 ２３ 吐水口 ２４ 吐水管 ２５ 手感知セ
ンサ ２６ 吐水具取付ヘッド ２７ 分岐部 ２８ 給水分岐配管（水バイパス流路） ２９ 合流部 ３０ 第１の電磁開閉弁（第１の開閉弁） ３１ 第２の電磁開閉弁（第２の開閉弁） ３３ 第１の定流量弁 ３４ 第２の定
流量弁 ３５ 基台 ３６ 制御装置 ３７ 操作部 ３８ 吐水モー
ド切換スイッチ ３９ 手動吐水スイッチ ４０ アダプタ
ー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の一次側と二次側の差圧を利用して
   開閉動作を行う開閉弁と、前記流体の定量制御を行う定
   流量弁が直列に接続された定量開閉装置であって、 前記定流量弁を、前記開閉弁の上流側に配置したことを
   特徴とする定量開閉装置。
2. 【請求項２】 水と湯をミキシングバルブによって混合
   して所定温度の混合湯水を放出する混合湯水流路と、該
   混合湯水流路をバイパスして前記水を放出する水バイパ
   ス流路と、前記混合湯水流路から放出される混合湯水と
   前記水バイパス流路からの水を切り換えて放出する吐水
   具とを有する自動水栓において、 前記ミキシングバルブより下流側の前記混合湯水流路及
   び前記水バイパス流路に、請求項１記載の定量開閉装置
   をそれぞれ使用したことを特徴とする自動水栓。
3. 【請求項３】 前記混合湯水流路に設けられている前記
   定量開閉装置の第１の定流量弁の設定流量と、前記水バ
   イパス流路に設けられている前記定量開閉装置の第２の
   定流量弁の設定流量が同じである請求項２記載の自動水
   栓。
4. 【請求項４】 前記混合湯水流路に設けられている前記
   定量開閉装置の第１の定流量弁の設定流量と、前記水バ
   イパス流路に設けられている前記定量開閉装置の第２の
   定流量弁の設定流量が異なる請求項２記載の自動水栓。
5. 【請求項５】 前記混合湯水流路に設けられている前記
   定量開閉装置の第１の開閉弁と、前記水バイパス流路に
   設けられている前記定量開閉装置の第２の開閉弁の切替
   えには、僅少の遅延時間が設けられている請求項２〜４
   のいずれか１項に記載の自動水栓。