JP4243756B2

JP4243756B2 - Water supply control device

Info

Publication number: JP4243756B2
Application number: JP2003042920A
Authority: JP
Inventors: 雅史荒川
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2023-02-20
Also published as: JP2004251387A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動水栓等の給水装置、特に充電コンデンサを電源として電磁弁を動作させる給水装置の給水及び給水停止を制御する給水制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、水流の勢いで翼車を回転させて発電を行う発電機を備え、その発電機で発生した電気エネルギを蓄電手段に蓄積し、これを電源として電磁弁を開閉させて給水及び給水停止を行うようになした給水装置が広く用いられている。
例えば手を差し出すとセンサがこれを検知して、吐水口から自動的に吐水する自動水栓においてこの種の給水装置が備えられており、また便器の使用者をセンサで検知して自動的に洗浄水を放出する便器の洗浄装置においても、この種の給水装置が備えられている。
【０００３】
この給水装置における電磁弁等の電源として二次電池（蓄電池）を用いたものが従来公知であるが、この蓄電池の場合、充放電回数に制限があるなどの問題があり、そこで蓄電手段として充電コンデンサを用いることも多く行われている。
【０００４】
ところで充電コンデンサを電源として用いた給水装置において、充電コンデンサに蓄積されている電気エネルギが少ない状態で電磁弁を開弁動作させてしまうと、その際のエネルギ消費によって次に電磁弁を閉弁動作させようとしても、エネルギ不足によって電磁弁を閉弁動作させられなくなる場合が生じ得る。
この場合水が出っ放しとなってしまう問題が生ずる。
【０００５】
尤も給水装置が水流で発電を行う発電機を備えている場合、給水による発電によって充電コンデンサにエネルギ補給を行うことができるが、何らかの原因によって発電機が故障している場合にはその際のエネルギ補給もできないこととなり、従ってこの種給水装置においては、充電を期待できない場合においても確実に最終的に電磁弁を閉弁動作させられるようにしておくことが求められる。
【０００６】
或いは一次電池をバックアップ電池として備えておいたような場合にも充電コンデンサへの充電が可能であるが、この場合にも電池切れを起したような場合には充電コンデンサへの充電が行われず、そのときには電磁弁が閉じることなく開き放しとなってしまうといった場合が生じる。
また一次電池をバックアップ電池として備えておく場合においても電池消耗を抑えて実質的に電池交換を要しないメンテナンスフリー化を図る上で上記のような問題の発生は好ましくない。
【０００７】
この問題に対する対策として、下記特許文献１には、充電コンデンサの電圧が電磁弁を１回分だけ開弁動作及び閉弁動作させるのに必要な基準設定電圧に満たないときには、電磁弁の開弁動作を禁止するようになした点が開示されている。
【０００８】
このときの基準設定電圧を図７（Ａ）中Ｖａとし、電磁弁を１回だけ開弁動作させるのに必要なエネルギをＳａ、電磁弁を１回閉弁動作させるのに必要な基準設定電圧をＶｂ、電磁弁を１回閉弁動作させるのに必要なエネルギをＳｂとすれば、充電コンデンサの電圧がＶａ以上のときに開弁動作を許容し、Ｖａより小のときに開弁動作を禁止するようにしておけば、電磁弁が開弁した後において電磁弁が閉弁動作できなくなってしまうといった不具合を回避することが可能である。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２８３３２６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら充電コンデンサは使用を続けるうちに経年変化によって劣化を生じ、例えば当初は１ファラッドの容量であったものが劣化によって0.5ファラッドまで低下してしまうといったことが起こり得る。
この場合、エネルギ消費による（電磁弁の動作による）充電コンデンサの電圧低下は、劣化を生じていない当初の電圧低下に対してより急激となる。即ち図７（Ａ）中Ｐ_１が当初の電圧の低下曲線であったとすると、図７（Ｂ）に示しているように劣化後の充電コンデンサの電圧の低下曲線がＰ_２で表されるように当初より急激となる。
【００１１】
この場合、電磁弁を１回分だけ開弁及び閉弁動作させるのに必要な最小限の電圧として予め設定してある基準設定電圧Ｖａに基づいて電磁弁を開弁動作させたとき、充電コンデンサの電圧が残る１回分の電磁弁の閉弁動作に必要な基準設定電圧Ｖｂよりも下回ってしまい、その後に電磁弁を閉弁動作させられなくなってしまう。
【００１２】
以上の問題は上記自動水栓や便器の洗浄装置における給水装置のみならず、他の給水装置における給水及び給水停止の制御のための給水制御装置においても生じ得る問題である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の給水制御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、充電コンデンサを電源として電磁弁を動作させる給水装置の給水及び給水停止を制御する給水制御装置であって、前記充電コンデンサの電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段を介して該充電コンデンサの電圧を監視する制御部とを有しており、且つ該制御部は、前記電磁弁の動作による前記充電コンデンサの、予め設定した基準設定電圧からの電圧低下が予定した電圧低下よりも大であるときに、該基準設定電圧を更に、前記電磁弁が１回の開弁及び閉弁動作、１回の閉弁動作、閉弁動作２回と開弁動作１回の何れかの動作ができる高電圧側に再設定するようになしてあることを特徴とする。
【００１４】
請求項２のものは、充電コンデンサを電源として電磁弁を動作させる給水装置の給水及び給水停止を制御する給水制御装置であって、前記充電コンデンサの電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段を介して該充電コンデンサの電圧を監視する制御部とを有しており、且つ該制御部は、開弁指令に基づいて前記電磁弁を開弁動作させるに際し、該電磁弁を１回分だけ開弁及び閉弁動作させるに必要な最小限の電圧として設定した基準設定電圧Ｖａに対して前記充電コンデンサの電圧が該基準設定電圧Ｖａ以上であるときに該電磁弁を開弁動作させるとともに、開弁動作中に該充電コンデンサの電圧が残された１回の閉弁動作に必要な最小限の電圧として設定した基準設定電圧Ｖｂを下回る直前になったとき直ちに開弁動作を中止させて閉弁動作させるとともに、前記Ｖａを、前記電磁弁が１回の開弁及び閉弁動作ができる大きさの、前記Ｖｂを、前記電磁弁が１回の閉弁動作ができる大きさの、更に高電圧側の適正な電圧に再設定するようになしてあることを特徴とする。
【００１５】
請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記給水装置は、水流で発電する発電機で発生した電気エネルギを前記充電コンデンサに充電するものとなしてあることを特徴とする。
【００１６】
請求項４のものは、水流で発電する発電機で発生した電気エネルギを充電コンデンサに充電し、該充電コンデンサを電源として電磁弁を動作させる給水装置の給水及び給水停止を制御する給水制御装置であって、前記充電コンデンサの電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段を介して該充電コンデンサの電圧を監視する制御部とを有しており、且つ該制御部は、吐水中に閉弁指令を受けたときに前記充電コンデンサの電圧が閉弁動作２回と開弁動作１回を行うに必要な最小限の電圧として予め設定してある基準設定電圧Ｖｃより小であるときに、該充電コンデンサの電圧が該Ｖｃとなるまで該電磁弁を閉弁させず強制的に開弁状態を保持するようになしてあることを特徴とする。
【００１７】
請求項５のものは、請求項２において、前記給水装置は水流で発電する発電機で発生した電気エネルギを充電コンデンサに充電するものとなしてあるとともに、前記制御部は、吐水中に閉弁指令を受けたときに前記充電コンデンサの電圧が閉弁動作２回と開弁動作１回を行うに必要な最小限の電圧として予め設定してある基準設定電圧Ｖｃより小であるときに該充電コンデンサの電圧が該Ｖｃとなるまで該電磁弁を閉弁させず強制的に開弁状態を保持するようになしてあり、且つ前記Ｖａ，Ｖｂの再設定を実行したとき該Ｖｃを、前記電磁弁が閉弁動作２回と開弁動作１回を行うことのできる高電圧側に再設定するようになしてあることを特徴とする。
【００１８】
請求項６のものは、請求項４，５の何れかにおいて、前記強制的に開弁状態を保持するに際して、表示部に該強制的な開弁状態であることを表示させるようになしてあることを特徴とする。
【００１９】
請求項７のものは、請求項６において、前記表示部がＬＥＤ表示部であることを特徴とする。
【００２０】
【作用及び発明の効果】
以上のように本発明は、電磁弁の動作による充電コンデンサの、予め設定した基準設定電圧からの電圧低下が予定した電圧低下よりも大であるとき、充電コンデンサが劣化して容量が低下したものと判断して、その基準設定電圧を更に高電圧側に再設定するようになしたもので、本発明によれば、充電コンデンサが経年変化により劣化した場合であっても、基準設定電圧を常に適正な電圧に保持することができる。
【００２１】
次に請求項２のものは、電磁弁を開弁動作させるに際し、電磁弁を１回分だけ開弁及び閉弁動作させるに必要な最小限の電圧として設定した基準設定電圧Ｖａに対し、充電コンデンサの電圧が同等以上であるときに電磁弁を開弁動作させ、またその開弁動作中において充電コンデンサの電圧が、残された１回の閉弁動作に必要な最小限の電圧として設定された基準設定電圧Ｖｂを下回る直前になったとき、直ちに開弁動作を中止させて閉弁動作させるようになしたもので、この請求項２によれば、電磁弁の開弁動作後にこれを閉弁動作させられなくなってしまうといった問題を回避することができる。
【００２２】
この請求項２ではまた、電磁弁の開弁動作中に閉弁動作に切り替えるようになした場合、Ｖａ，Ｖｂを更に高電圧側の適正な電圧に再設定する。
このようにすることで、電磁弁の開弁動作中に閉弁動作に切り替えてしまうといった不自然な動きをさせてしまうのを防止することができ、適正なＶａ，Ｖｂの下に電磁弁を動作させられるようになる。
【００２３】
ここで上記給水装置は、水流で発電する発電機で発生した電気エネルギを充電コンデンサに充電するものとなしておくことができる（請求項３）。
【００２４】
次に請求項４のものは、水流で発電し充電コンデンサに充電を行う発電機を備えた給水装置の給水制御装置において、吐水中に閉弁動作を行う際、充電コンデンサの電圧が閉弁動作２回と開弁動作１回を行うに必要な最小限の電圧として予め設定してある基準設定電圧Ｖｃより小であるとき、閉弁指令にも拘らず電磁弁を閉弁させず、充電コンデンサの電圧がＶｃとなるまで電磁弁を強制的に開弁状態に保持するようになしたものである。
【００２５】
この請求項４によれば、電磁弁を閉弁動作させて吐水停止させた後において、更に後１回分の開弁動作及び閉弁動作を行うのに必要なエネルギを充電コンデンサに蓄えることができ、その後において充電コンデンサの充電不足に起因する電磁弁の作動不良を起さないようにできるとともに、吐水を必要以上に長く継続することによって水が多く流されてしまうといった無駄を無くすことができる。
【００２６】
次に請求項５は、制御部が上記Ｖａ，Ｖｂの再設定を実行したとき、Ｖｃの再設定を併せて行うようになしたもので、このようにすれば、充電コンデンサの劣化による容量低下にも拘らずＶｃを常に適正な電圧に保持することができる。
【００２７】
このように強制的に開弁状態を保持する場合において、表示部に強制的な開弁状態であることを表示させるようになしておくのが望ましい（請求項６）。
このようにしておけば、例えば自動水栓において手を引いたにも拘らず水が止まらないような場合において、それが故障でないことを使用者に知らせ安心させることができる。
【００２８】
この場合において、この表示部はＬＥＤ表示部となしておくことができる（請求項７）。
またこのようにＬＥＤ表示部となした場合において、これを点滅させるようになしておくことができる。
【００２９】
【実施例】
次に本発明を自動水栓の給水制御装置に適用した場合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は手洗器１２に設置された自動水栓で、手洗器１２から起立する形態で設けられた吐水部１４と、これより離隔した位置において壁Ｗに取り付けられた本体機能部１６とを有している。
吐水部１４には吐水口１８と、その下側において手を検知するセンサ２０とが設けられている。
またその上面には手動操作によって吐水口１８からの吐水と吐水停止とを行う押ボタンスイッチ２２が設けられている。
【００３０】
本体機能部１６はボックス２４を有しており、その内部に、水路上に設けられた電磁弁２６及び水路の水流によって翼車を回転させ発電を行う発電機２８及びマイコンからなる制御部３０その他の電気的素子を搭載した基板３２が収容されている。
この本体機能部１６と吐水部１４とは、給水チューブ３４及び信号授受のための信号コード３６にて連絡されている。
尚３８は止水栓である。
【００３１】
図２に、本例の給水制御装置の構成が充電コンデンサ４２，発電機２８等とともに具体的に示してある。
図２において、４０はダイオードブリッジからなる整流回路（全波整流回路）で、発電機２８からの交流出力はこの整流回路４０で直流に変換された上で充電コンデンサ４２に充電される。
上記電磁弁２６におけるソレノイド２６Ａ，制御部３０，センサ２０等はこの充電コンデンサ４２を電源として動作する。
【００３２】
ここで充電コンデンサ４２の電圧値は電圧検出器４４を介して制御部３０に入力され、かかる制御部３０において充電コンデンサ４２の電圧が監視されるようになっている。
４６はトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４を含むＨブリッジ回路からなる電磁弁ドライブ回路で、それぞれのトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４のベース端子が制御部３０に接続され、各トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４が制御部３０にてオン・オフ制御される。
【００３３】
而してこの電磁弁ドライブ回路４６の場合、トランジスタＱ１，Ｑ４のオン動作によって電磁弁２６におけるソレノイド２６Ａに電流が一方向に流れ、またトランジスタＱ２，Ｑ３のオン動作によりソレノイド２６Ａにこれとは逆向きの電流が流れる。
これにより電磁弁２６の開弁動作と閉弁動作とが行われる。
【００３４】
図４に示しているように、本例では制御部３０が、電磁弁２６の１回分の開弁動作と閉弁動作とを行うのに必要な最小限の基準設定電圧Ｖａより充電コンデンサ４２の電圧Ｖが高いときに電磁弁２６を開弁動作させる一方、充電コンデンサ４２の電圧Ｖがそれよりも低いときには電磁弁２６の開弁動作を禁止するように、かかる電磁弁２６を作動制御する。
【００３５】
加えて本例では、経年変化等により充電コンデンサ４２が劣化してその容量が低下したとき、基準設定電圧Ｖａ及び電磁弁２６が１回分の閉弁動作を行うのに必要な最小限の基準設定電圧Ｖｂを、それぞれＶａ，ＶｂよりもΔＶａ，ΔＶｂだけ高い電圧（基準設定電圧）Ｖａ，Ｖｂに再設定するように制御部３０が構成してある。
図３はその際の制御部３０の制御内容をフローチャートとして示したものである。
【００３６】
図示のように本例では、センサ２０や押ボタンスイッチ２２等からの開弁指令に基づいて、先ず電磁弁２６に開弁動作を行わせる前に充電コンデンサ４２の電圧Ｖをチェックし（調べ）、そして充電コンデンサ４２の現在の電圧Ｖが、設定基準電圧Ｖａより小であるときにはＬＥＤ表示部を点滅させるなどの異常表示処理を行うとともに電磁弁２６の開弁動作を禁止する（ステップＳ１０，Ｓ１１）。
一方充電コンデンサ４２の電圧Ｖが設定基準電圧Ｖａ以上であるときには、電磁弁２６を開弁動作させる（ステップＳ１２）。
【００３７】
制御部３０は、開弁動作開始後も充電コンデンサ４２の電圧Ｖを監視してその電圧Ｖが基準設定電圧Ｖｂ、即ち電磁弁２６の１回分の閉弁動作に必要な最小限の電圧として設定された基準設定電圧Ｖｂ以上であるか判定し（ステップＳ１４）、電圧ＶがＶｂより小であるときには開弁動作を直ちに停止して電磁弁２６を閉弁動作させる（ステップＳ１７）。
その際Ｖａの再設定処理とＶｂの再設定処理、更にはＶｃの再設定処理を併せて行う（ステップＳ１８）。
ここでＶｃは、電磁弁２６を閉弁動作させ、更にその後において電磁弁２６の開弁動作及び閉弁動作を１回分行うに必要な最小限の電圧として設定された電圧である。
【００３８】
Ｖａ，Ｖｂの再設定処理が必要となったときには、充電コンデンサ４２が劣化したものとしてこのＶｃの再設定処理も併せて行うのである。
尚ステップＳ１４，Ｓ１７，Ｓ１８を実行するに際し、これと併せてＬＥＤ表示部を点滅させるなどして、使用者に表示するようになすこともできる。
【００３９】
これらＶａ，Ｖｂ，Ｖｃの再設定は以下の式（１）に基づいて行うことができる。
【数１】

但し
Ｅ：最初のコンデンサ電圧
Ｖ：電磁弁通電ｔ時間後のコンデンサ電圧
ｔ：通電時間
Ｃ：コンデンサ容量
Ｒ：電磁弁抵抗
【００４０】
この式（１）において、電磁弁２６を開く前の電圧Ｖと開いた後の電圧Ｖ及びコイルの抵抗Ｒ、更に通電時間ｔは分っているので、この式（１）から充電コンデンサ４２の容量Ｃの値を知ることができる。即ち充電コンデンサ４２がどれだけ劣化したかを知ることができる。
これに基づいて適正なＶａ，Ｖｂ，Ｖｃを再設定することができる。
【００４１】
一方電磁弁２６の開弁動作によって充電コンデンサ４２の電圧ＶがＶｂまで低下していないときには、電磁弁２６はそのまま開弁終了に至り（ステップＳ１６）、吐水を続行する。
そしてその後センサ２０が手を検知しなくなったとき、或いは押ボタンスイッチ２２が再び操作されることによって閉弁指令が発せられたとき、制御部３０は電磁弁２６の閉弁のためのステップを実行する。
【００４２】
このとき、先ず充電コンデンサ４２の電圧ＶがＶｃ以上であるか否か判定し（ステップＳ２６）、その結果ＶがＶｃ以上でないとき、即ち充電コンデンサ４２の電圧Ｖが閉弁動作２回と開弁動作１回を行うに必要な最小限の電圧に達していないときには、電磁弁２６を閉弁動作させることなくそのまま吐水を強制的に継続する（電磁弁強制開）。
またこのとき、自動水栓１０が故障しているのでないことを使用者に表示するため、ＬＥＤ表示部を点滅させるなどして現在電磁弁が強制開中であることを表示する（ステップＳ２８）。
そして電磁弁２６を強制開弁とすることによって、即ち吐水を続行することによって充電コンデンサ４２の電圧ＶがＶｃ以上となったところで、そこで初めて電磁弁２６を閉弁動作させる。
【００４３】
以上のように本例によれば、本来電磁弁２６の開弁動作を禁止すべきであるのにも拘らず電磁弁２６を開弁動作させてしまった場合においても、電磁弁を閉弁動作させるのに必要な最小の電圧Ｖｂまで充電コンデンサ４２の電圧が低下したとき、開弁動作を中止して直ちに電磁弁２６を閉弁動作させるようにしているため、充電コンデンサ４２の電圧が不足して電磁弁２６を閉弁動作させることができず、電磁弁２６がそのまま開弁状態のままとなってしまって、水が出っ放しになるといった不都合を防ぐことができる。
【００４４】
また開弁動作中に充電コンデンサ４２の電圧Ｖの低下によって電磁弁２６を閉弁動作させたときにはＶａ，Ｖｂ，Ｖｃを高電圧側に再設定するため、その後においては常にＶａ，Ｖｂ，Ｖｃを適正な基準設定電圧に保持することができ、充電コンデンサ４２の電圧不足により電磁弁２６が作動不良を起してしまうといった問題を解決することができる。
【００４５】
また本例では吐水中に電磁弁２６を閉弁動作させる際に、充電コンデンサ４２の電圧ＶがＶｃよりも低いことによって、電磁弁２６を強制開弁状態に保ち、吐水継続により充電コンデンサ４２の電圧Ｖを高め、そしてその電圧Ｖが閉弁動作２回と開弁動作１回を行うに必要な最小限の基準設定電圧Ｖｃに達したところで吐水停止するようにしているため、強制開弁によって水が無駄に多く流されてしまうといったことを防止できる。
【００４６】
またそのような強制開弁を実行する際には、ＬＥＤ表示部において使用者にこれを表示するため、使用者に対し安心感を与えることができる。
【００４７】
尚、図５に示しているようにこの種自動水栓においては通常一次電池５０をバックアップ電池として備えておく。
但しこの場合においても一次電池５０の電池切れが生じることがあり、或いは電池ボックスが悪戯その他によって空となってしまう状態も生じ得る。
【００４８】
従ってこのような一次電池５０をバックアップ電池として備えておいた場合においても上記効果を奏することができる。
また一次電池５０が電池切れを起していない場合であっても、上記のように給水制御装置を構成することで一次電池５０の電池消耗を実質的に無くすことが可能であり、メンテナンスフリー化を実現することが可能となる。
尚図５において、５２は逆流防止用のダイオードである。
【００４９】
図６は、第一の充電コンデンサ４２-１と第二の充電コンデンサ４２-２とを設け、そして第一の充電コンデンサ４２-１の電圧を昇圧回路４８で昇圧して第二の充電コンデンサ４２-２に蓄え、この第二の充電コンデンサ４２-２を直接的な電源として電磁弁２６等を動作させるようにした例である。
ここで第一の充電コンデンサ４２-１は、発電機２８で発生した電気エネルギをここに蓄え、これを第二の充電コンデンサ４２-２に対し補給する働きをなす。
【００５０】
このようにした場合、例えば電圧３Ｖ程度の一次電池５０をバックアップ電池として用いながら、電磁弁２６を例えばこれよりも高い電圧５Ｖ程度で動作させることが可能となり、バックアップ用の一次電池５０としてコストの安いものを用いることが可能となる。
この図６の例の場合、上記Ｖｃの設定を図６中左側の第一の充電コンデンサ４２-１において行い、またＶａ，Ｖｂの設定を右側の第二の充電コンデンサ４２-２において行うようになすのが好都合である。
【００５１】
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り、本発明はその趣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】本発明の適用対象の一例としての自動水栓を手洗器への取付状態で示す図である。
【図２】本発明の一実施例の給水制御装置の電気回路構成を示す図である。
【図３】同実施例の給水制御装置における制御の実行内容を示すフローチャートである。
【図４】図２の充電コンデンサの電圧低下の様子を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す図である。
【図６】本発明の更に他の実施例を示す図である。
【図７】本発明の背景説明のための説明図である。
【符号の説明】
１０自動水栓
２６電磁弁
２８発電機
３０制御部
４４電圧検出器（電圧検出手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water supply device such as an automatic water faucet, and more particularly to a water supply control device that controls water supply and water supply stop of a water supply device that operates a solenoid valve using a charging capacitor as a power source.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, it has been equipped with a generator that generates power by rotating the impeller with the force of water flow, and the electrical energy generated by the generator is stored in the storage means, and this is used as a power source to open and close the solenoid valve to stop water supply and water supply A water supply device adapted to perform the above is widely used.
For example, this type of water supply device is provided in an automatic faucet that automatically detects water when the hand is pushed out and automatically discharges water from the water outlet, and automatically detects the toilet user using the sensor. This type of water supply device is also provided in a toilet cleaning device that discharges cleaning water.
[0003]
In this water supply apparatus, a secondary battery (storage battery) is conventionally known as a power source for an electromagnetic valve or the like. However, in this storage battery, there is a problem that the number of times of charging and discharging is limited. A capacitor is often used.
[0004]
By the way, in a water supply device that uses a charging capacitor as a power source, if the solenoid valve is opened while the electrical energy accumulated in the charging capacitor is low, the solenoid valve is then closed due to energy consumption at that time. Even if it tries to make it, the case where it becomes impossible to perform a valve closing operation | movement of a solenoid valve by lack of energy may arise.
In this case, there arises a problem that water is discharged.
[0005]
However, if the water supply device is equipped with a generator that generates electricity by flowing water, energy can be supplied to the charging capacitor by power generation by water supply, but if the generator fails for some reason, the energy at that time Therefore, in this type of water supply apparatus, it is required to ensure that the solenoid valve is finally closed even when charging cannot be expected.
[0006]
Alternatively, the charging capacitor can be charged even when the primary battery is provided as a backup battery, but in this case, if the battery runs out, the charging capacitor is not charged. At that time, the solenoid valve may be opened without closing.
Further, even when the primary battery is provided as a backup battery, the occurrence of the above problems is not preferable in order to reduce battery consumption and achieve a maintenance-free operation that does not substantially require battery replacement.
[0007]
As a countermeasure against this problem, Patent Document 1 below discloses that when the voltage of the charging capacitor does not satisfy the reference setting voltage necessary for opening and closing the solenoid valve only once, the opening operation of the solenoid valve is described. The point which came to prohibit is disclosed.
[0008]
The reference set voltage at this time is Va in FIG. 7A, the energy required to open the solenoid valve only once is Sa, and the reference set voltage required to close the solenoid valve once. Is Vb, and the energy required to close the solenoid valve once is Sb, the valve opening operation is permitted when the voltage of the charging capacitor is Va or higher, and the valve opening operation is performed when the voltage is lower than Va. If prohibited, it is possible to avoid the problem that the solenoid valve cannot be closed after the solenoid valve is opened.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2000-283326 A [0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, as the charging capacitor continues to be used, it deteriorates due to aging. For example, a capacitor that originally had a capacity of 1 Farad may be reduced to 0.5 Farad due to deterioration.
In this case, the voltage drop of the charging capacitor due to energy consumption (due to the operation of the solenoid valve) becomes more rapid than the initial voltage drop that has not deteriorated. That is, Figure 7 (A) Medium P ₁ is assumed to be reduced curve of the initial voltage, so that the reduction curve of the voltage of the charging capacitor after degradation is represented by P ₂ as shown in FIG. 7 (B) It becomes abrupt from the beginning.
[0011]
In this case, when the solenoid valve is opened based on the reference setting voltage Va set in advance as the minimum voltage required to open and close the solenoid valve only once, the charging capacitor The voltage remains below the reference setting voltage Vb necessary for the closing operation of the solenoid valve for one remaining time, and the solenoid valve cannot be closed thereafter.
[0012]
The above-described problems are problems that may occur not only in the water supply device in the automatic faucet or toilet flushing device, but also in the water supply control device for controlling water supply and water supply stop in other water supply devices.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The water supply control device of the present invention has been devised to solve such a problem.
Thus, according to the first aspect of the present invention, there is provided a water supply control device that controls water supply and water supply stop of a water supply device that operates a solenoid valve using a charging capacitor as a power source, and a voltage detection means that detects a voltage of the charging capacitor; And a control unit that monitors the voltage of the charging capacitor via the voltage detecting means, and the control unit is configured to detect a voltage from a preset reference setting voltage of the charging capacitor by the operation of the electromagnetic valve. When the voltage drop is larger than the planned voltage drop, the reference voltage is further increased by opening the valve once and closing the solenoid valve, opening the valve once, closing the valve twice, and opening the valve. The operation is reset to the high voltage side where any one operation can be performed .
[0014]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a water supply control device for controlling water supply and water supply stop of a water supply device that operates a solenoid valve using a charging capacitor as a power source, the voltage detecting means for detecting the voltage of the charging capacitor, and the voltage detection And a control unit that monitors the voltage of the charging capacitor via the means, and the control unit opens the electromagnetic valve only once for opening the electromagnetic valve based on a valve opening command. the solenoid valve causes the valve opening operation when the voltage of the charging capacitor to the reference set voltage Va that is set as a minimum voltage required to opening and closing operations is the reference set voltage Va or more, The valve opening operation is stopped immediately when the voltage of the charging capacitor is left below the reference set voltage Vb set as the minimum voltage required for one valve closing operation during the valve opening operation. Causes the valve operation, the Va, the electromagnetic valve is sized to have a single opening and closing operation, said Vb, the electromagnetic valve is sized for the valve closing operation once, even higher It is characterized in that it is reset to an appropriate voltage on the voltage side.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in any one of the first and second aspects, the water supply device is configured to charge the charging capacitor with electrical energy generated by a generator that generates electricity by a water flow. .
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a water supply control device for controlling water supply and water supply stoppage of a water supply device that charges electric energy generated by a generator that generates electricity by a water flow into a charging capacitor and operates a solenoid valve using the charging capacitor as a power source. And a voltage detection means for detecting the voltage of the charging capacitor, and a control section for monitoring the voltage of the charging capacitor via the voltage detection means, and the control section is closed in the water discharge. When the voltage of the charging capacitor is smaller than a reference setting voltage Vc that is preset as a minimum voltage necessary to perform two valve closing operations and one valve opening operation when a valve command is received, The solenoid valve is not closed until the voltage of the charging capacitor reaches Vc, and the valve is kept open forcibly.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the water supply device is configured to charge a charging capacitor with electric energy generated by a generator that generates electricity by a water flow, and the control unit is closed during discharge. When the voltage of the charging capacitor is smaller than a reference set voltage Vc set in advance as a minimum voltage necessary for performing two valve closing operations and one valve opening operation when receiving a command, the charging is performed. The electromagnetic valve is not closed until the voltage of the capacitor reaches Vc, and the valve is forcibly held open. When the Va and Vb are reset , the Vc is The valve is reset to the high voltage side that can perform two valve closing operations and one valve opening operation .
[0018]
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the fourth and fifth aspects, when the forced opening state is maintained, the display unit displays the forced opening state. It is characterized by that.
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the display unit is an LED display unit.
[0020]
[Operation and effect of the invention]
As described above, according to the present invention, when the voltage drop from the preset reference set voltage of the charging capacitor due to the operation of the solenoid valve is larger than the planned voltage drop, the charging capacitor is deteriorated and the capacity is reduced. Therefore, the reference set voltage is reset to a higher voltage side, and according to the present invention, even if the charging capacitor is deteriorated due to aging, the reference set voltage is always set. An appropriate voltage can be maintained.
[0021]
Next, according to the second aspect of the present invention, when the solenoid valve is opened, a charging capacitor is used with respect to a reference set voltage Va set as a minimum voltage required to open and close the solenoid valve only once. The solenoid valve was opened when the voltage of the capacitor was equal to or higher than that, and the voltage of the charging capacitor was set as the minimum voltage required for the remaining one closing operation during the opening operation. When it is just before the reference set voltage Vb is reached, the valve opening operation is immediately stopped and the valve closing operation is performed. According to the second aspect, the valve opening operation is closed after the electromagnetic valve is opened. It is possible to avoid the problem of being unable to operate.
[0022]
According to the second aspect of the present invention, when switching to the valve closing operation during the valve opening operation of the electromagnetic valve, Va and Vb are further reset to appropriate voltages on the high voltage side.
By doing so, it is possible to prevent an unnatural movement such as switching to the valve closing operation during the valve opening operation of the solenoid valve, and the solenoid valve is placed under the appropriate Va and Vb. It can be operated.
[0023]
Here, the water supply device can be configured to charge the charging capacitor with the electric energy generated by the power generator that generates electricity by the water flow (claim 3).
[0024]
Next, according to a fourth aspect of the present invention, in a water supply control device of a water supply apparatus having a generator that generates electricity by flowing water and charges the charging capacitor, the voltage of the charging capacitor is closed when the valve closing operation is performed during water discharge. When the voltage is smaller than the reference set voltage Vc set in advance as the minimum voltage required for performing two times and one valve opening operation, the charging capacitor is not closed regardless of the valve closing command. The electromagnetic valve is forcibly held in the open state until the voltage becomes Vc.
[0025]
According to the fourth aspect, after the electromagnetic valve is closed and the water discharge is stopped, the energy necessary for performing the valve opening operation and the valve closing operation for one more time can be stored in the charging capacitor. Then, it is possible to prevent malfunction of the solenoid valve due to insufficient charging of the charging capacitor thereafter, and it is possible to eliminate waste such that a large amount of water is flowed by continuing the water discharge for longer than necessary.
[0026]
The fifth aspect of the present invention is such that when the controller executes the resetting of Va and Vb, the resetting of Vc is also performed. In this way, the capacity is reduced due to deterioration of the charging capacitor. Nevertheless, Vc can always be held at an appropriate voltage.
[0027]
In this way, when the valve open state is forcibly held, it is desirable to display on the display section that the valve is in the forced valve open state (Claim 6).
By doing so, for example, in the case where water does not stop despite the fact that the automatic faucet is pulled, it is possible to reassure the user that it is not a malfunction.
[0028]
In this case, the display unit can be an LED display unit (claim 7).
Moreover, when it becomes an LED display part in this way, this can be made to blink.
[0029]
【Example】
Next, an embodiment when the present invention is applied to a water supply control device for an automatic faucet will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an automatic water faucet installed in the hand-washing machine 12, a water discharge part 14 provided in a form standing from the hand-washing machine 12, and a main body function part 16 attached to the wall W at a position separated from this. And have.
The water discharge unit 14 is provided with a water discharge port 18 and a sensor 20 that detects a hand below the water discharge port 18.
Further, a push button switch 22 is provided on the upper surface to perform water discharge from the water discharge port 18 and stop water discharge by manual operation.
[0030]
The main body function unit 16 has a box 24, and a solenoid valve 26 provided on the water channel, a generator 28 for generating power by rotating the impeller by the water flow in the water channel, a control unit 30 including a microcomputer, and the like. A substrate 32 on which the electrical elements are mounted is accommodated.
The main body function unit 16 and the water discharge unit 14 are connected to each other by a water supply tube 34 and a signal code 36 for signal transmission / reception.
Reference numeral 38 denotes a water stop cock.
[0031]
FIG. 2 specifically shows the configuration of the water supply control device of this example together with the charging capacitor 42, the generator 28, and the like.
In FIG. 2, reference numeral 40 denotes a rectifier circuit (full wave rectifier circuit) composed of a diode bridge. The AC output from the generator 28 is converted into a direct current by the rectifier circuit 40 and then charged to the charging capacitor 42.
The solenoid 26A, the control unit 30, the sensor 20, and the like in the electromagnetic valve 26 operate using the charging capacitor 42 as a power source.
[0032]
Here, the voltage value of the charging capacitor 42 is input to the control unit 30 via the voltage detector 44, and the voltage of the charging capacitor 42 is monitored by the control unit 30.
46 is an electromagnetic valve drive circuit comprising an H-bridge circuit including transistors Q1, Q2, Q3, Q4. The base terminals of the respective transistors Q1, Q2, Q3, Q4 are connected to the control unit 30, and the transistors Q1, Q2, Q2 Q3 and Q4 are on / off controlled by the controller 30.
[0033]
Thus, in the case of this solenoid valve drive circuit 46, current flows in one direction to the solenoid 26A in the solenoid valve 26 by turning on the transistors Q1 and Q4, and the solenoid 26A is reversed by turning on the transistors Q2 and Q3. Directional current flows.
Thereby, the valve opening operation and the valve closing operation of the electromagnetic valve 26 are performed.
[0034]
As shown in FIG. 4, in this example, the control unit 30 sets the charging capacitor 42 from the minimum reference setting voltage Va necessary for performing one opening and closing operation of the electromagnetic valve 26. When the voltage V is high, the solenoid valve 26 is opened, and when the voltage V of the charging capacitor 42 is lower than that, the solenoid valve 26 is controlled to be prohibited from opening.
[0035]
In addition, in this example, when the charging capacitor 42 is deteriorated due to aging or the like and the capacity thereof is reduced, the reference setting voltage Va and the minimum reference setting necessary for the solenoid valve 26 to perform the closing operation for one time. The control unit 30 is configured to reset the voltage Vb to voltages (reference setting voltages) Va and Vb that are higher than the Va and Vb by ΔVa and ΔVb, respectively.
FIG. 3 is a flowchart showing the control contents of the control unit 30 at that time.
[0036]
As shown in the figure, in this example, based on the valve opening command from the sensor 20, the push button switch 22, etc., first, the voltage V of the charging capacitor 42 is checked (inspected) before the electromagnetic valve 26 is opened. When the current voltage V of the charging capacitor 42 is smaller than the set reference voltage Va, an abnormality display process such as blinking the LED display unit is performed and the valve opening operation of the electromagnetic valve 26 is prohibited (steps S10 and S11). ).
On the other hand, when the voltage V of the charging capacitor 42 is equal to or higher than the set reference voltage Va, the solenoid valve 26 is opened (step S12).
[0037]
The controller 30 monitors the voltage V of the charging capacitor 42 even after the start of the valve opening operation, and sets the voltage V as the reference setting voltage Vb, that is, the minimum voltage required for one closing operation of the electromagnetic valve 26. It is determined whether the voltage is equal to or higher than the set reference voltage Vb (step S14). When the voltage V is lower than Vb, the valve opening operation is immediately stopped and the electromagnetic valve 26 is closed (step S17).
At that time, Va resetting processing, Vb resetting processing, and further Vc resetting processing are performed together (step S18).
Here, Vc is a voltage set as a minimum voltage necessary for closing the electromagnetic valve 26 and then performing the opening and closing operations of the electromagnetic valve 26 once.
[0038]
When the resetting process for Va and Vb becomes necessary, the resetting process for Vc is also performed because the charging capacitor 42 is deteriorated.
In addition, when executing steps S14, S17, and S18, the LED display unit can be blinked together with this to display to the user.
[0039]
These Va, Vb, and Vc can be reset based on the following equation (1).
[Expression 1]

Where E: initial capacitor voltage V: capacitor voltage t after solenoid valve energization t time: energization time C: capacitor capacity R: solenoid valve resistance
In this equation (1), the voltage V before opening the electromagnetic valve 26, the voltage V after opening, the resistance R of the coil, and the energization time t are known. The value of the capacity C can be known. That is, it can be known how much the charging capacitor 42 has deteriorated.
Based on this, appropriate Va, Vb, and Vc can be reset.
[0041]
On the other hand, when the voltage V of the charging capacitor 42 has not decreased to Vb due to the opening operation of the electromagnetic valve 26, the electromagnetic valve 26 ends as it is (step S16) and continues to discharge water.
Then, when the sensor 20 no longer detects the hand, or when the valve closing command is issued by operating the push button switch 22 again, the control unit 30 executes a step for closing the electromagnetic valve 26. To do.
[0042]
At this time, it is first determined whether or not the voltage V of the charging capacitor 42 is equal to or higher than Vc (step S26). If the result is not equal to or higher than Vc, that is, the voltage V of the charging capacitor 42 is closed twice. When the minimum voltage required to perform one operation is not reached, water discharge is forcibly continued without closing the solenoid valve 26 (solenoid valve forced open).
At this time, in order to display to the user that the automatic faucet 10 has not failed, the fact that the solenoid valve is forcibly opened is displayed by blinking the LED display section (step S28). .
Then, when the solenoid valve 26 is forced to open, that is, by continuing water discharge, when the voltage V of the charging capacitor 42 becomes equal to or higher than Vc, the solenoid valve 26 is first closed.
[0043]
As described above, according to this example, even when the opening operation of the solenoid valve 26 should be prohibited, the solenoid valve is closed even when the solenoid valve 26 is opened. When the voltage of the charging capacitor 42 drops to the minimum voltage Vb necessary for the operation, the valve opening operation is stopped and the electromagnetic valve 26 is immediately closed. Therefore, the voltage of the charging capacitor 42 is insufficient. Therefore, the electromagnetic valve 26 cannot be closed, and the electromagnetic valve 26 remains open as it is, so that it is possible to prevent inconvenience that water is discharged.
[0044]
Further, when the solenoid valve 26 is closed due to a decrease in the voltage V of the charging capacitor 42 during the valve opening operation, Va, Vb, Vc are reset to the high voltage side, and thereafter, Va, Vb, Vc are always set. An appropriate reference setting voltage can be maintained, and the problem that the solenoid valve 26 malfunctions due to insufficient voltage of the charging capacitor 42 can be solved.
[0045]
Further, in this example, when the electromagnetic valve 26 is closed during discharging, the voltage V of the charging capacitor 42 is lower than Vc, so that the electromagnetic valve 26 is kept in a forced open state, and the discharging capacitor 42 is continuously discharged. Since the voltage V is increased and the water discharge is stopped when the voltage V reaches the minimum reference setting voltage Vc necessary for two valve closing operations and one valve opening operation, It is possible to prevent a large amount of water from being washed away.
[0046]
Moreover, when performing such forced valve opening, since this is displayed to a user in an LED display part, a sense of security can be given to a user.
[0047]
As shown in FIG. 5, in this type of automatic faucet, a primary battery 50 is usually provided as a backup battery.
However, even in this case, the primary battery 50 may run out of battery, or the battery box may become empty due to mischief or the like.
[0048]
Therefore, even when such a primary battery 50 is provided as a backup battery, the above effects can be obtained.
Even when the primary battery 50 has not run out of battery, it is possible to substantially eliminate the battery consumption of the primary battery 50 by configuring the water supply control device as described above, making it maintenance-free. Can be realized.
In FIG. 5, reference numeral 52 denotes a backflow prevention diode.
[0049]
In FIG. 6, a first charging capacitor 42-1 and a second charging capacitor 42-2 are provided, and the voltage of the first charging capacitor 42-1 is boosted by a booster circuit 48, and the second charging capacitor 42 is obtained. This is an example in which the solenoid valve 26 and the like are operated by using the second charging capacitor 42-2 as a direct power source.
Here, the first charging capacitor 42-1 stores the electric energy generated by the generator 28 and replenishes it to the second charging capacitor 42-2.
[0050]
In this case, for example, while using the primary battery 50 of about 3V as the backup battery, the electromagnetic valve 26 can be operated at, for example, a higher voltage of about 5V. It is possible to use a cheap one.
In the example of FIG. 6, the setting of Vc is performed in the first charging capacitor 42-1 on the left side in FIG. 6, and the setting of Va and Vb is performed in the second charging capacitor 42-2 on the right side. It is convenient to make.
[0051]
Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, this is only an example, and the present invention can be configured in various forms without departing from the spirit of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an automatic faucet as an example to which the present invention is applied in a state where it is attached to a hand-washer.
FIG. 2 is a diagram showing an electric circuit configuration of a water supply control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing the execution contents of control in the water supply control device of the embodiment;
4 is an explanatory diagram showing a state of voltage drop of the charging capacitor of FIG. 2; FIG.
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing still another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the background of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Automatic faucet 26 Solenoid valve 28 Generator 30 Control unit 44 Voltage detector (voltage detection means)

Claims

A water supply control device for controlling water supply and water supply stop of a water supply device that operates a solenoid valve with a charging capacitor as a power source,
Voltage detecting means for detecting the voltage of the charging capacitor; and a control unit for monitoring the voltage of the charging capacitor via the voltage detecting means, and the control unit is configured to operate the electromagnetic valve according to the operation of the electromagnetic valve. When the voltage drop from the preset reference set voltage of the charging capacitor is larger than the planned voltage drop, the reference set voltage is further increased by one opening and closing operation of the solenoid valve. The water supply control device is characterized in that it is reset to the high voltage side that can perform any one of the valve closing operation, the valve closing operation twice, and the valve opening operation once .

A water supply control device for controlling water supply and water supply stop of a water supply device that operates a solenoid valve with a charging capacitor as a power source,
Voltage detecting means for detecting the voltage of the charging capacitor; and a control unit for monitoring the voltage of the charging capacitor via the voltage detecting means, and the control unit is configured to perform the above-described operation based on a valve opening command. upon thereby opening operation of the solenoid valve, the solenoid valve for one process only opening and voltage the reference set voltage of the charging capacitor to the reference set voltage Va that is set as a minimum voltage required to close operation A reference setting voltage Vb set as a minimum voltage required for one closing operation in which the voltage of the charging capacitor is left during the opening operation while the solenoid valve is opened when the voltage is Va or more. The valve opening operation is immediately stopped and the valve closing operation is performed immediately before the valve is closed, and the Va is set so that the electromagnetic valve can open and close once. Valve closes once Water supply control apparatus characterized by operation can be the size of, are no such resetting further the proper voltage of the high voltage side.

The water supply control device according to any one of claims 1 and 2, wherein the water supply device is configured to charge the charging capacitor with electric energy generated by a generator that generates electricity by a water flow.

A water supply control device for controlling water supply and water supply stop of a water supply device that charges electric energy generated by a generator that generates electricity by a water flow and operates a solenoid valve using the charge capacitor as a power source,
A voltage detection means for detecting the voltage of the charging capacitor; and a control section for monitoring the voltage of the charging capacitor via the voltage detection means, and the control section issues a valve closing command during water discharge. When the voltage of the charging capacitor is smaller than a reference setting voltage Vc set in advance as a minimum voltage necessary for performing two valve closing operations and one valve opening operation, the charging capacitor The water supply control apparatus is characterized in that the valve is forcibly held without closing the solenoid valve until the voltage of V reaches the Vc.

3. The water supply device according to claim 2, wherein the water supply device is configured to charge a charging capacitor with electric energy generated by a generator that generates electricity by flowing water, and the control unit receives the valve closing command during water discharge. When the voltage of the charging capacitor is smaller than a reference setting voltage Vc set in advance as a minimum voltage necessary for performing two valve closing operations and one valve opening operation, the voltage of the charging capacitor is Until the electromagnetic valve is closed, the valve is forcibly maintained in the open state, and when the Va and Vb are reset , the electromagnetic valve is closed twice. The water supply control device is characterized in that it is reset to the high voltage side that can perform the valve opening operation once .

The water supply control according to any one of claims 4 and 5, wherein when the forcibly opened valve state is maintained, the display unit displays the forcibly opened valve state. apparatus.

The water supply control device according to claim 6, wherein the display unit is an LED display unit.