給水制御バルブ
【課題】漏水の問題を解決し得てしかも操作軸を駆動する駆動部として力の弱い小型のモータ等を使用することが可能な給水制御バルブを提供する。
【解決手段】給水制御バルブ24において、操作軸56をバルブボデー30から2次側の流出水路34を通って主弁36側に延出させて、流出水路34の側で主弁36を操作軸56によりパイロット弁45を介し操作するようにする。操作軸56とバルブボデー30との間はOリング86にてシールし、そしてOリング86を通過して漏れた漏水を導水路にて導き、漏水センサにて漏水検知し、主弁36を自動閉弁させるようにする。
【解決手段】給水制御バルブ24において、操作軸56をバルブボデー30から2次側の流出水路34を通って主弁36側に延出させて、流出水路34の側で主弁36を操作軸56によりパイロット弁45を介し操作するようにする。操作軸56とバルブボデー30との間はOリング86にてシールし、そしてOリング86を通過して漏れた漏水を導水路にて導き、漏水センサにて漏水検知し、主弁36を自動閉弁させるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は給水制御バルブに関し、詳しくは2次側の流出水路の側から操作軸にて弁部を操作するようになした給水制御バルブに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、バルブボデーに備えた1次側の流入水路と、2次側の流出水路と、それら流入水路と流出水路とで形成される水路上に設けられた弁部と、弁部を操作する操作軸とを有し、その操作軸により弁部を操作して弁部を開閉及び/又は開度変化させ、給水制御するようになした給水制御バルブが知られている。
またこのような給水制御バルブにおいて、操作軸をバルブボデーから2次側の流出水路を通って弁部の側に延出させ、流出水路の側で弁部を操作軸にて操作するようになしたものが公知である。
例えば下記特許文献1にこの種の給水制御バルブが開示されている。
図12はその具体例を示している。
【0003】
図において200はバルブボデー、202,204はそれぞれ1次側の流入水路,2次側の流出水路、206はそれら流入水路202と流出水路204とで形成される水路上に設けられた弁部で、208はその弁部206を操作する操作軸である。
ここで操作軸208は、バルブボデー200から2次側の流出水路204を通って弁部206の側に延出しており、流出水路204の側で弁部206を操作するものとなしてある。
【0004】
この給水制御バルブでは、流入水路202から流入した水がバルブボデー200と操作軸208との間を通って漏水するのを防ぐべく、操作軸208とバルブボデー200との間に、環状の弾性を有するシール部材としてOリング210を介在させ、かかるOリング210にて操作軸208とバルブボデー200との間を水密にシールするようにしている。
【0005】
しかしながらこのOリング210によるシールが不十分であったりすると、そこから漏水を起してしまう恐れがある。
その場合の対策として通常考えるのは、シール部材としてのOリング210の圧縮率を高くし、Oリング210によるシール性能を高める方法であるが、このようにOリング210を強く圧縮してシール性を高めるようになした場合、必然的にOリング210による抵抗が強く働いて、操作軸208の操作が重くなってしまう。
【0006】
特に電動モータ等を駆動部として操作軸208を駆動するようになした場合、小型で力の弱い電動モータであるとOリング210による抵抗に負けてしまって、操作軸208を円滑に駆動することができなくなる。
そこで電動モータとして力の強い大型のものを用いることが必要となるが、そのようにした場合、給水制御バルブそのものが装置的に大型化してしまい、また所要コストも高くなってしまう。
【0007】
また例えそのようにしたとしても、Oリング210は経年劣化したり、へたり(永久変形)を生じたりして、次第にシール性が低下してしまう問題があり、その場合、Oリング210のシール性の低下によって漏水を起す危険性が高まってしまう。
【0008】
漏水の問題に対する他の対策として、給水制御バルブに漏水センサを備えておき、漏水が生じたときにその漏水センサによる検知に基づいて、使用者に対し警告を発するようにすることが考えられる。
そのような対策を施したものとして下記特許文献2に開示されたものがある。
【0009】
しかしながらこのような方法では漏水に対する対策として十分とは言えず、例えば使用者が長時間留守をしていたりすると、その間水が漏れっ放しとなり、また使用者が漏水に気付いたときに、使用者自身が漏水を止めるための作業をしなければならず、或いは専門の施工業者にそのための作業を依頼しなければならない。
【0010】
【特許文献1】特開2007−24059号公報
【特許文献2】特開平1−261580号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は以上のような事情を背景とし、漏水の問題を解決し得て、しかも操作軸を駆動する駆動部として力の弱い小型の電動モータ等を使用することが可能な給水制御バルブを提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
而して請求項1のものは、バルブボデーに備えた1次側の流入水路と、2次側の流出水路と、それら流入水路と流出水路とで形成される水路上に設けられた弁部と、該弁部を操作する操作軸と、を有し、該操作軸により該弁部を操作して該弁部を開閉及び/又は開度変化させ、給水制御するようになした給水制御バルブにおいて、前記操作軸を駆動する駆動部及び該駆動部を作動制御する制御部を設け、該操作軸は前記バルブボデーから前記2次側の流出水路を通って前記弁部の側に延出させて、該流出水路の側で該弁部を該操作軸にて操作するようになすとともに、該操作軸と前記バルブボデーとの間を環状のシール部材にてシールし、且つ該シール部材を通過して漏れた漏水を導く漏水の導水路を設けて該導水路に漏水センサを設け、該漏水センサが漏水検知したとき、前記弁部を自動閉弁させるように前記制御部にて前記駆動部を制御するようになしてあることを特徴とする。
【0013】
請求項2のものは、請求項1において、前記バルブボデーが、前記シール部材を収容する収容凹所を通る分割面で各分割体に分離可能な分割構造となしてあり、該分割面に沿って前記分割体と分割体との間に前記導水路が形成してあることを特徴とする。
【0014】
請求項3のものは、請求項2において、前記バルブボデーには、前記操作軸を取り囲むように前記シール部材とは別途の環状の第2シール部材を前記分割面に設けておき、且つ第2シール部材は周方向に切欠部を有するものとなして、該分割面に到った漏水を該切欠部を通じて前記導水路に案内するようになしてあることを特徴とする。
【0015】
請求項4のものは、請求項1〜3の何れかにおいて、前記導水路には前記漏水を溜める水室が形成してあり、該水室に前記漏水センサが設けてあることを特徴とする。
【0016】
請求項5のものは、請求項1〜4の何れかにおいて、前記弁部が、パイロット弁の進退移動に追従して主弁を該パイロット弁と同方向に進退移動させるパイロット式弁部となしてあり、前記操作軸が該パイロット弁を操作するものとなしてあることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【0017】
以上のように本発明は、操作軸をバルブボデーから2次側の流出水路を通って弁部の側に延出させ、流出水路の側で弁部を操作軸にて操作するようになした給水制御バルブにおいて、操作軸とバルブボデーとの間のシール部材を通過して漏れた漏水を導く導水路を設け、そしてその導水路に漏水センサを設けて、漏水センサが漏水検知したとき制御部において弁部を自動閉弁させるようになしたものである。
【0018】
本発明では、操作軸が、2次側の流出水路の側で弁部を操作するようになしてあり、従って弁部を閉じてしまえば1次側の流入水路からの水がシール部材によるシール個所に流れ込むことはなく、従ってシール部材によるシール不良が生じた場合においても、それ以上の漏水を確実に防止することができる。
【0019】
本発明では、漏水が生じたときに直ちに漏水停止させることができ、漏水による被害をもたらすことがないため、Oリング等のシール部材による操作軸の締付けを強くせずに、当初から必要最小限の強さで締め付けるようになしておくことが可能であり、そしてそのことによって、シール部材による抵抗を可及的に小さくして、操作軸の操作に対する抵抗を少なくし、操作軸を軽く操作できるようになすことができる。
従って電動モータ等の駆動部にて操作軸を駆動するに際し、力の弱い小型の電動モータ等を使用することが可能となり、装置を小型化することができ、また所要コストを安価となすことができる。
【0020】
本発明では、上記バルブボデーを、シール部材を収容する凹所を通る分割面で各分割体に分離可能な分割構造となし、そしてその分割面に沿って、分割体と分割体との間に上記の導水路を形成しておくことができる(請求項2)。
このようにしておけば、漏水が生じたときにバルブボデーを各分割体に分離することによって、その導水路の水を容易に抜き出すことができる。
【0021】
特に請求項4に従って導水路に漏水を溜める水室を形成し、その水室に漏水センサを設けてあるような場合、その水室内に溜まった漏水を、容易に抜き出すことができる。また必要とあれば漏水センサを新規のものと容易に交換することができる。
またシール部材が経年劣化したり、へたりを生じたりして漏水を起したような場合、そのシール部材も新規のシール性能の高いシール部材と容易に交換することができる。
【0022】
次に請求項3は、操作軸を取り囲むようにしてバルブボデーの各分割体の間をシールする環状の第2シール部材を設け、且つその第2シール部材には周方向所定個所に切欠部を設けて、その切欠部を通じて、分割面に到った漏水を上記の導水路に向けて案内するようになしたもので、この請求項3によれば、漏水が分割面に沿って全周に亘り放射状に拡がるのを防止し得て、かかる漏水を、漏水センサを設けた導水路の側に案内することができる。
これにより漏水センサによる漏水検知精度を効果的に高めることができる。
また漏水が導水路以外の個所に漏れ出てしまうのを防ぐことができる。
【0023】
本発明は、上記弁部を、パイロット弁の進退移動に追従して主弁を同方向に進退移動させるパイロット式弁部となし、上記操作軸を、そのパイロット弁を操作するものとなしておくことができる(請求項5)。
このようにすれば、より小型の電動モータ等の駆動部にて操作軸を駆動するようになすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図1において、10は水栓で、12は水栓10における吐水管である。
吐水管12は、カウンタ上面等の取付面(図示省略)から起立する形態で設けられている。
吐水管12は、ここでは全体として逆U字状のグースネック形状をなしており、その先端に吐水口14が備えられている。
また吐水管12には、最上位から先端にかけて下向きに下がった下がり形状部且つその先端部の上面に、吐止水と吐水の流量調節とを行う回転式のダイヤル操作部16,赤外線式のセンサ18及び表示部20が設けられている。
【0025】
ここでダイヤル操作部16は電気的操作部として構成してあって、このダイヤル操作部16を回転させると、回転位置検出センサがこれを検知して、その回転位置に応じた信号を発生する。そしてその信号が後述の制御部28に送られる。
【0026】
センサ18は、発光部から赤外線を発光し、人体による反射光を受光部で受光して人体検知を行うもので、表示部20は、後述の漏水センサが漏水検知したときに光によってこれを表示するものである。
表示部20は、例えば点滅によって漏水があったことを表示するようになしておくことができる。
【0027】
22は給水路で、この給水路22上に本実施形態の給水制御バルブ24が設けられている。
26はその駆動部となるステッピングモータ(電動モータ)で、給水制御バルブ24における制御部28に電気的に接続されている。
制御部28にはまた、上記のダイヤル操作部16(詳しくはその回転位置を検出する回転位置検出センサ)が電気的に接続されている。更にこの制御部28には、上記のセンサ18及び表示部20が電気的に接続されている。
【0028】
図2及び図3に、この給水制御バルブ24の具体的構成が示してある。
図において30はバルブボデーで、分割体30-1,30-2,30-3及び30-4の上下の分割構造とされている。
このバルブボデー30には、1次側の流入水路32と、2次側の流出水路34とが設けられており、それら流入水路32と流出水路34とで形成される主水路(水路)上に弁部が設けられている。
【0029】
36は、その弁部におけるダイヤフラム弁から成る主弁で、この主弁36は、図4にも示しているように硬質の主弁本体38と、これにより保持されたゴム製のダイヤフラム膜40とから成っている。
この主弁36は、主弁座42に向けて進退移動して上記の主水路を開閉し、また開度を変化させる。
【0030】
詳しくは、主弁36は主弁座42への着座によって主水路を遮断し、また主弁座42から図中上向きに離間することによって主水路を開放する。
また主弁座42からの離間量に応じて主水路の開度を大小変化させ、主水路を流れる水の流量を調節する。
【0031】
この主弁36の図中上側、即ち主弁36に対し流出水路34と反対側に背圧室44が設けられている。
背圧室44は、内部の圧力を主弁36に対し図中下向きの閉弁方向の押圧力として作用させる。
主弁36には、これを貫通して1次側の流入水路32と背圧室44とを連通させる導入小孔46が設けられている。
導入小孔46は、流入水路32からの水を背圧室44に導いて背圧室44の圧力を増大させる。
【0032】
主弁36にはまた、これを貫通して背圧室44と2次側の流出水路34とを連通させる、水抜水路としてのパイロット水路48(図4参照)が設けられている。
このパイロット水路48は、背圧室44内の水を流出水路34に抜いて背圧室44の圧力を減少させる。
【0033】
45は上記弁部におけるパイロット弁で、その下部にはゴム等の弾性材から成るシール部材47が設けられている。
このパイロット弁45は図中上下方向、即ち主弁36に設けられたパイロット弁座50に対し図中上下方向(軸方向)に進退移動して、パイロット水路48の開度を変化させる。
【0034】
詳しくは、パイロット弁45がパイロット弁座50に着座することでパイロット水路48が閉鎖され、またパイロット弁45がパイロット弁座50から図中上向きに離間することで、パイロット水路48が開放される。
更にパイロット弁45のパイロット弁座50からの離間量に応じてパイロット水路48の開度が変化せしめられる。
【0035】
但しこの実施形態では、実際にはパイロット弁45が図中上下方向に進退移動すると、主弁36がこのパイロット弁45に追従して図中上下方向に進退移動する。
その際、主弁36はパイロット弁座50とパイロット弁45との間に一定の微小な追従間隙を保持した状態で、パイロット弁45の進退移動に追従して同方向に進退移動する。
【0036】
詳しくは、図8に示しているようにパイロット弁45が図中上方向に後退移動すると、パイロット水路48が開いて背圧室44内の水がパイロット水路48を通じて流出水路34に抜け、背圧室44の圧力が低下する。
すると背圧室44の圧力と流入水路32の圧力とをバランスさせるようにして、主弁36がパイロット弁45の後退移動に追従して上向きに後退移動し、主水路を開いて流入水路32から流出水路34へと水を流通させる(図8(II))。
【0037】
主弁36は、パイロット弁座50とパイロット弁45との間隙を一定に維持しつつ、パイロット弁45の更なる後退移動に追従して同方向に移動し、主水路の開度を更に拡くして、主水路における水の流量を増大変化させる(図8(III))。
【0038】
また逆にパイロット弁45が図中下向きに前進移動すると、図9(I)に示すように背圧室44の圧力と流入水路32の圧力とをバランスさせるようにして、主弁36がパイロット弁45の前進移動に追従して図中下向きに移動し、主水路の開度を減少変化させて、主水路における水の流量を減少させる(図9(II))。
そして最終的に主弁36及びパイロット弁45が主弁座42,パイロット弁座50に着座して、それぞれが閉弁状態となる(図9(III))。
【0039】
尚パイロット弁45からは図中下向きに細径のピン54が突出しており、このピン54が、主弁36の中心部の貫通孔を下向きに挿通している。
上記パイロット水路48は、このピン54と主弁36の貫通孔の内周面との間に狭小幅で環状に形成されている。
一方ピン54とは反対側において、パイロット弁45の上側に金属製のコイルばね52が配設されており、このコイルばね52によって、パイロット弁45が図中下向きに付勢されている。
【0040】
56は、図2〜図4に示しているようにパイロット弁45に対し図中上下方向に対向して同軸状に配置された操作軸で、この操作軸56は、バルブボデー30から2次側の流出水路34を通って弁部の側に延出し、パイロット弁45を介して主弁36を流出水路34側で操作する。
【0041】
尚この操作軸56の上端近傍位置には、上記のパイロット水路48よりも大径をなす止め輪58が装着されている。
この止め輪58は、パイロット弁45を図中上向きに後退移動させたときに、主弁36がこれに追従して移動しないとき、主弁36に当接してこれを強制的に図中上側に持ち上げ、開弁させる働きをなす。
【0042】
図2において、60はステッピングモータ26の出力軸で、この出力軸60にカム部材62が一体回転状態に組み付けられている。
このカム部材62は円筒形状をなしていて、図5に示しているように中心部に挿入孔64を有しており、そこに出力軸60が上向きに挿入されている。
【0043】
図5に詳しく示しているように、この出力軸60とカム部材62の挿入孔64とには、切落し形状の平坦な係合面66,68がそれぞれ形成されており、出力軸60と挿入孔64とがそれら係合面66と68とにおいて互いに係合させられている。
そしてそれらの係合作用によりカム部材62が出力軸60と一体回転するようになっている。
ここでカム部材62の上面は、周方向に沿って図中反時計方向に移動するにつれ上方に移行する形状の、部分螺旋形状をなすカム面70とされている。
【0044】
一方、操作軸56の下端部には、このカム部材62の回転に従動して移動する従動キャップ72が取り付けられている。
従動キャップ72には、その中心部に挿込孔76が形成され、そこに操作軸56が圧入によって挿し込まれている。
【0045】
この従動キャップ72には、下向きに突出する突起74が設けられており、この突起74が、カム部材62における上面のカム面70に図中下向きに当接させられている。
従ってステッピングモータ26の出力軸60が回転し、そしてこれと一体にカム部材62が回転すると、操作軸56が上下方向に駆動され、パイロット弁45を介して主弁36を動作させる。
【0046】
詳しくは、操作軸56がパイロット弁45の下向きに突出したピン54に当接して、パイロット弁45を図中上下方向に進退移動させ、そしてこれに伴って主弁36を同方向に進退移動させて、主弁36を開閉及び開度変化させる。
【0047】
図2に示しているようにバルブボデー30、詳しくは分割体30-2には、その中心部に凹部76が形成されており、その凹部76の下部に、上記の従動キャップ72が上下に摺動可能に嵌挿されている。
一方凹部76の上部にはグリースキャップ78が嵌挿されている。このグリースキャップ78の内側にはグリース溜りが形成され、そこにグリースが保持されている。
【0048】
このグリースキャップ78と従動キャップ72との間には、金属製のコイルばね80が介装されており、このコイルばね80によって、従動キャップ72が図中下向きに付勢されている。即ち操作軸56がコイルばね80にて図中下向きに付勢されている。
【0049】
上記操作軸56は、分割体30-2の凹所76から分割体30-3の貫通孔82を貫通して、2次側の流出水路34へと突出している。
そして分割体30-3には、図4,図7に示しているようにその貫通孔82の一部が環状の収容凹所84とされ、そこに環状シール部材としての弾性を有するゴム製のOリング86が収容されている。
そしてこのOリング86によって、操作軸56とバルブボデー30との間、詳しくはその分割体30-3との間が水密にシールされている。
【0050】
図2及び図4において、Pは分割体30-2と30-3との分割面を表しており、上記収容凹所84はこの分割面Pで開口している。
即ち分割体30-2と30-3とは、この収容凹所84を通る分割面Pで上下に分離可能に分割されている。
尚、分割体30-2及び30-1は、図6及び図7に示しているようにそれら分割体30-2,30-1に設けられた挿通孔88を上向きに挿通して分割体30-3の下面の雌ねじ孔90にねじ込まれたボルト92にて、分割体30-3に脱着可能に締結されている。
【0051】
図6に詳しく示しているように、分割体30-2には中心部に嵌合凸部94が設けられており、この嵌合凸部94が、分割体30-3の嵌合凹部96に嵌合されている。
上記分割面Pは、これら嵌合凸部94,嵌合凹部96に沿って屈曲した形状をなしている。
【0052】
分割面P、詳しくは分割体30-2における嵌合凸部94の上面と、分割体30-3における嵌合凹部96の底面との間には、図6に示しているようにそれらの間をシールするC字環状をなしたシール部材(第2シール部材)98が装着されている。
詳しくは、分割体30-2における嵌合凸部94の上面には環状の収容凹所100が設けられていて、そこにC字環状をなすシール部材98が嵌め込まれ、保持されている。そしてこのシール部材98にて、分割面Pが操作軸56周りでシールされている。
【0053】
具体的には、分割体30-2における嵌合凸部94の上面に保持されたシール部材98が、分割体30-3の嵌合凹部96の底面に弾性接触せしめられることで、嵌合凸部94の上面と嵌合凹部96の底面との間が、厳密にはシール部材98に設けられた切欠部102の部位を除いて、嵌合凸部94の上面と嵌合凹部96の底面との間が操作軸56周りの部分で水密にシールされている。
嵌合凸部94の上面且つシール部材98の外周部は、シール部材98の切欠部102と同一の周方向個所が溝104とされている。
【0054】
図3に示しているように、これら嵌合凸部94と嵌合凹部96の間には、上記溝104に連通した水室106が設けられている。
そしてこれら溝104及び水室106にて、Oリング86を通過して漏れた漏水を導く導水路110が形成されている。
【0055】
この水室106の底部には漏水センサ108が設けてあり、水室106に漏水が導かれたときに漏水センサ108にてこれを検知できるようになしてある。
ここで漏水センサ108としては、漏水と接触することによって抵抗値の変わるもの、或いは漏水と反応して接点が切れるもの、その他従来公知の様々な形態のものを使用することが可能である。
この漏水センサ108からはリード線112が延び出しており、そのリード線112が上記の制御部に接続されている。
【0056】
図7は分割体30-3の下面を示している。
図示のようにその下面には、円環状の収容凹所113が設けられており、そこに円環状をなす弾性を有するシール部材114が嵌込状態に保持され、そのシール部材114にて分割体30-3と30-2とが、上記の嵌合凸部94及び嵌合凹部96周りの部分で水密にシールされている。
【0057】
本実施形態では、操作軸56とバルブボデー30とをシールするOリング86の個所でシール漏れ、即ち漏水が生じたとき、その漏水が図6のC字環状のシール部材98の切欠部102から導水路110に案内され、水室106の底部に溜められる。
そして水室106に溜まった漏水が漏水センサ108にて検知されると、その時点で制御部28が弁部即ち主弁36を自動的に閉弁させる。
詳しくは、制御部28はステッピングモータ26によりカム部材62を図5中反時計方向に回転させて、操作軸56を下降せしめ、以ってパイロット弁45を閉弁させるとともに、主弁36をこれに伴って閉弁させる。
【0058】
図10はその制御部28における制御の内容を示している。
図示のように制御部28は電源オン,初期設定の後に漏水センサ108が漏水を検知したとき(ステップS10,S12,S14)、ステッピングモータ26により主弁36を閉弁させ(ステップS16)、また併せて図1の吐水管12に設けた表示部20に、漏水が生じたことを点滅その他の手段にて表示させる(ステップS18)。
一方漏水が生じていない通常状態では、センサ18によるセンシングにより人体検知したとき、主弁36を開いて給水を行い(ステップS20,S22)、また人体非検知のときには主弁36を閉弁状態とし、給水停止する(ステップS24)。
【0059】
以上のように本実施形態では、操作軸56が、2次側の流出水路34の側で弁部を操作するようになしてあり、且つシール部材86の個所で漏水が生じたときには直ちに主弁36を閉弁するため、1次側の流入水路32からの水がOリング86によるシール個所に流れ込むことはなく、従ってOリング86によるシール不良が生じた場合においても、それ以上の漏水を確実に防止することができる。
【0060】
また本実施形態では漏水が生じたときに直ちに漏水停止させることができ、漏水による被害をもたらすことがないため、Oリング86による操作軸56の締付けを強くせずに、当初から必要最小限の強さで締め付けるようになしておくことが可能であり、そしてそのことによって、Oリング86による抵抗を小さくして、操作軸56の操作に対する抵抗を可及的に少なくし、操作軸56を軽く操作できるようになすことができる。
従ってステッピングモータ26として力の弱い小型のものを用いることが可能となり、装置を小型化することができ、また所要コストを安価となすことができる。
【0061】
本実施形態では、バルブボデー30を、Oリング86を収容する収容凹所84を通る分割面Pで各分割体30-2,30-3に分離可能な分割構造となし、そしてその分割面Pに沿って、分割体30-2と分割体30-3との間に導水路110を形成してあることから、漏水が生じたときに、バルブボデー30を分割体30-2,30-3に分離することによって、導水路110の水を容易に抜き出すことができる。
【0062】
特に本実施形態では導水路110に漏水を溜める水室106を形成し、その水室106に漏水センサ108が設けてあるため、水室106内に溜まった漏水を容易に抜き出すことができる。また必要とあれば漏水センサ108を新規のものと容易に交換することができる。
またOリング86が経年劣化したり、へたりを生じたりして漏水を起したような場合、そのOリング86も新規のシール性能の高いOリングと容易に交換することができる。
【0063】
本実施形態では、操作軸56を取り囲むようにしてバルブボデー30の分割体30-2と30-3との間をシールするC字環状のシール部材98を設け、その切欠部102を通じて分割面Pに到った漏水を上記の導水路110に向けて案内するようになしており、このことによって漏水が分割面Pに沿って全周に亘り放射状に拡がるのを防止し得て、かかる漏水を漏水センサ108を設けた導水路110の側に案内でき、漏水センサ108による漏水検知精度を効果的に高めることができる。
また漏水が導水路110以外の個所に漏れ出てしまうのを防ぐことができる。
【0064】
更に本実施形態では、パイロット弁45の進退移動に追従して主弁36を同方向に進退移動させるようになして、操作軸56にてパイロット弁45を操作するようになしていることから、より小型のステッピングモータ26を用いることが可能である。
【0065】
上記実施形態において、制御部28はダイヤル操作部16を水量増大側に回転操作すると、ステッピングモータ26を正回転させ、これにより主弁36の開度を連続的に大として水量を増大させる。
その際において、使用者がダイヤル操作部16の操作によって水量を増大させる途中でこれを逆方向、つまり水量減少方向に急激に操作したとき、ステッピングモータ26は直ちに逆回転動作できず、図11(C)に示しているように慣性力で一定角Xだけ引き続いて正回転してしまう現象を生じる。
この場合、ステッピングモータ26が正回転の際の回転量と同じだけ逆回転方向に回転しても主弁36が完全閉弁状態とならず、止水不良を生じてしまう恐れがある(図中Yは、完全閉弁に到るまでのステッピングモータ26の残った回転角を表している)。
【0066】
こうした場合、図11(A)に示すように水量増大側に回転したステッピングモータ26を、水量増大操作後直ちに逆回転させず、制御部28によって一定時間停止状態に保ち、その後において逆回転させるようになすことができる。
即ち停止区域Zを設け、そのことによって、上記の不具合を良好に回避することができる。
【0067】
この場合においてステッピングモータ26を水量増大側に正回転させて停止区域Zに移行させる際、図11(B)に示すようにその直前からステッピングモータ26の回転速度を緩やかにしておくことができ、そのようにすることで上記の不具合の発生を更に良好に回避することができる。
【0068】
尚、ダイヤル操作部16の回転によって水量を調節操作するのでなく、水量調節用のセンサを設けておいて、そのセンサを非接触で操作することで、水量調節を行うようになすことも勿論可能であり、その場合においても制御部28を図11(A)若しくは(B)に示すパターンで制御動作させるようになしておくことができる。
【0069】
以上本発明の実施形態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】
【0070】
【図1】本発明の一実施形態である給水制御バルブを有する水栓の概略全体図である。
【図2】同実施形態の給水制御バルブを示す正面断面図である。
【図3】図2の給水制御バルブの側面断面図である。
【図4】図2の給水制御バルブの要部拡大図である。
【図5】同実施形態における駆動力の伝達機構を各部品に分解して示す斜視図である。
【図6】同実施形態におけるバルブボデーの分割体の斜視図である。
【図7】同実施形態におけるバルブボデーの図6とは異なる分割体の斜視図である。
【図8】同実施形態の作用説明図である。
【図9】図8に続く作用説明図である。
【図10】同実施形態における制御部の制御内容を示すフローチャートである。
【図11】同実施形態におけるステッピングモータの動作例を比較例とともに示した図である。
【図12】従来の給水制御バルブの一例を示した図である。
【符号の説明】
【0071】
24 給水制御バルブ
26 ステッピングモータ(電動モータ)
30 バルブボデー
30-1,30-2,30-3,30-4 分割体
32 流入水路
34 流出水路
36 主弁
45 パイロット弁
56 操作軸
84 収容凹所
86 Oリング
98 シール部材(第2シール部材)
100 収容凹所
102 切欠部
106 水室
108 漏水センサ
110 導水路
【技術分野】
【0001】
この発明は給水制御バルブに関し、詳しくは2次側の流出水路の側から操作軸にて弁部を操作するようになした給水制御バルブに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、バルブボデーに備えた1次側の流入水路と、2次側の流出水路と、それら流入水路と流出水路とで形成される水路上に設けられた弁部と、弁部を操作する操作軸とを有し、その操作軸により弁部を操作して弁部を開閉及び/又は開度変化させ、給水制御するようになした給水制御バルブが知られている。
またこのような給水制御バルブにおいて、操作軸をバルブボデーから2次側の流出水路を通って弁部の側に延出させ、流出水路の側で弁部を操作軸にて操作するようになしたものが公知である。
例えば下記特許文献1にこの種の給水制御バルブが開示されている。
図12はその具体例を示している。
【0003】
図において200はバルブボデー、202,204はそれぞれ1次側の流入水路,2次側の流出水路、206はそれら流入水路202と流出水路204とで形成される水路上に設けられた弁部で、208はその弁部206を操作する操作軸である。
ここで操作軸208は、バルブボデー200から2次側の流出水路204を通って弁部206の側に延出しており、流出水路204の側で弁部206を操作するものとなしてある。
【0004】
この給水制御バルブでは、流入水路202から流入した水がバルブボデー200と操作軸208との間を通って漏水するのを防ぐべく、操作軸208とバルブボデー200との間に、環状の弾性を有するシール部材としてOリング210を介在させ、かかるOリング210にて操作軸208とバルブボデー200との間を水密にシールするようにしている。
【0005】
しかしながらこのOリング210によるシールが不十分であったりすると、そこから漏水を起してしまう恐れがある。
その場合の対策として通常考えるのは、シール部材としてのOリング210の圧縮率を高くし、Oリング210によるシール性能を高める方法であるが、このようにOリング210を強く圧縮してシール性を高めるようになした場合、必然的にOリング210による抵抗が強く働いて、操作軸208の操作が重くなってしまう。
【0006】
特に電動モータ等を駆動部として操作軸208を駆動するようになした場合、小型で力の弱い電動モータであるとOリング210による抵抗に負けてしまって、操作軸208を円滑に駆動することができなくなる。
そこで電動モータとして力の強い大型のものを用いることが必要となるが、そのようにした場合、給水制御バルブそのものが装置的に大型化してしまい、また所要コストも高くなってしまう。
【0007】
また例えそのようにしたとしても、Oリング210は経年劣化したり、へたり(永久変形)を生じたりして、次第にシール性が低下してしまう問題があり、その場合、Oリング210のシール性の低下によって漏水を起す危険性が高まってしまう。
【0008】
漏水の問題に対する他の対策として、給水制御バルブに漏水センサを備えておき、漏水が生じたときにその漏水センサによる検知に基づいて、使用者に対し警告を発するようにすることが考えられる。
そのような対策を施したものとして下記特許文献2に開示されたものがある。
【0009】
しかしながらこのような方法では漏水に対する対策として十分とは言えず、例えば使用者が長時間留守をしていたりすると、その間水が漏れっ放しとなり、また使用者が漏水に気付いたときに、使用者自身が漏水を止めるための作業をしなければならず、或いは専門の施工業者にそのための作業を依頼しなければならない。
【0010】
【特許文献1】特開2007−24059号公報
【特許文献2】特開平1−261580号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は以上のような事情を背景とし、漏水の問題を解決し得て、しかも操作軸を駆動する駆動部として力の弱い小型の電動モータ等を使用することが可能な給水制御バルブを提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
而して請求項1のものは、バルブボデーに備えた1次側の流入水路と、2次側の流出水路と、それら流入水路と流出水路とで形成される水路上に設けられた弁部と、該弁部を操作する操作軸と、を有し、該操作軸により該弁部を操作して該弁部を開閉及び/又は開度変化させ、給水制御するようになした給水制御バルブにおいて、前記操作軸を駆動する駆動部及び該駆動部を作動制御する制御部を設け、該操作軸は前記バルブボデーから前記2次側の流出水路を通って前記弁部の側に延出させて、該流出水路の側で該弁部を該操作軸にて操作するようになすとともに、該操作軸と前記バルブボデーとの間を環状のシール部材にてシールし、且つ該シール部材を通過して漏れた漏水を導く漏水の導水路を設けて該導水路に漏水センサを設け、該漏水センサが漏水検知したとき、前記弁部を自動閉弁させるように前記制御部にて前記駆動部を制御するようになしてあることを特徴とする。
【0013】
請求項2のものは、請求項1において、前記バルブボデーが、前記シール部材を収容する収容凹所を通る分割面で各分割体に分離可能な分割構造となしてあり、該分割面に沿って前記分割体と分割体との間に前記導水路が形成してあることを特徴とする。
【0014】
請求項3のものは、請求項2において、前記バルブボデーには、前記操作軸を取り囲むように前記シール部材とは別途の環状の第2シール部材を前記分割面に設けておき、且つ第2シール部材は周方向に切欠部を有するものとなして、該分割面に到った漏水を該切欠部を通じて前記導水路に案内するようになしてあることを特徴とする。
【0015】
請求項4のものは、請求項1〜3の何れかにおいて、前記導水路には前記漏水を溜める水室が形成してあり、該水室に前記漏水センサが設けてあることを特徴とする。
【0016】
請求項5のものは、請求項1〜4の何れかにおいて、前記弁部が、パイロット弁の進退移動に追従して主弁を該パイロット弁と同方向に進退移動させるパイロット式弁部となしてあり、前記操作軸が該パイロット弁を操作するものとなしてあることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【0017】
以上のように本発明は、操作軸をバルブボデーから2次側の流出水路を通って弁部の側に延出させ、流出水路の側で弁部を操作軸にて操作するようになした給水制御バルブにおいて、操作軸とバルブボデーとの間のシール部材を通過して漏れた漏水を導く導水路を設け、そしてその導水路に漏水センサを設けて、漏水センサが漏水検知したとき制御部において弁部を自動閉弁させるようになしたものである。
【0018】
本発明では、操作軸が、2次側の流出水路の側で弁部を操作するようになしてあり、従って弁部を閉じてしまえば1次側の流入水路からの水がシール部材によるシール個所に流れ込むことはなく、従ってシール部材によるシール不良が生じた場合においても、それ以上の漏水を確実に防止することができる。
【0019】
本発明では、漏水が生じたときに直ちに漏水停止させることができ、漏水による被害をもたらすことがないため、Oリング等のシール部材による操作軸の締付けを強くせずに、当初から必要最小限の強さで締め付けるようになしておくことが可能であり、そしてそのことによって、シール部材による抵抗を可及的に小さくして、操作軸の操作に対する抵抗を少なくし、操作軸を軽く操作できるようになすことができる。
従って電動モータ等の駆動部にて操作軸を駆動するに際し、力の弱い小型の電動モータ等を使用することが可能となり、装置を小型化することができ、また所要コストを安価となすことができる。
【0020】
本発明では、上記バルブボデーを、シール部材を収容する凹所を通る分割面で各分割体に分離可能な分割構造となし、そしてその分割面に沿って、分割体と分割体との間に上記の導水路を形成しておくことができる(請求項2)。
このようにしておけば、漏水が生じたときにバルブボデーを各分割体に分離することによって、その導水路の水を容易に抜き出すことができる。
【0021】
特に請求項4に従って導水路に漏水を溜める水室を形成し、その水室に漏水センサを設けてあるような場合、その水室内に溜まった漏水を、容易に抜き出すことができる。また必要とあれば漏水センサを新規のものと容易に交換することができる。
またシール部材が経年劣化したり、へたりを生じたりして漏水を起したような場合、そのシール部材も新規のシール性能の高いシール部材と容易に交換することができる。
【0022】
次に請求項3は、操作軸を取り囲むようにしてバルブボデーの各分割体の間をシールする環状の第2シール部材を設け、且つその第2シール部材には周方向所定個所に切欠部を設けて、その切欠部を通じて、分割面に到った漏水を上記の導水路に向けて案内するようになしたもので、この請求項3によれば、漏水が分割面に沿って全周に亘り放射状に拡がるのを防止し得て、かかる漏水を、漏水センサを設けた導水路の側に案内することができる。
これにより漏水センサによる漏水検知精度を効果的に高めることができる。
また漏水が導水路以外の個所に漏れ出てしまうのを防ぐことができる。
【0023】
本発明は、上記弁部を、パイロット弁の進退移動に追従して主弁を同方向に進退移動させるパイロット式弁部となし、上記操作軸を、そのパイロット弁を操作するものとなしておくことができる(請求項5)。
このようにすれば、より小型の電動モータ等の駆動部にて操作軸を駆動するようになすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図1において、10は水栓で、12は水栓10における吐水管である。
吐水管12は、カウンタ上面等の取付面(図示省略)から起立する形態で設けられている。
吐水管12は、ここでは全体として逆U字状のグースネック形状をなしており、その先端に吐水口14が備えられている。
また吐水管12には、最上位から先端にかけて下向きに下がった下がり形状部且つその先端部の上面に、吐止水と吐水の流量調節とを行う回転式のダイヤル操作部16,赤外線式のセンサ18及び表示部20が設けられている。
【0025】
ここでダイヤル操作部16は電気的操作部として構成してあって、このダイヤル操作部16を回転させると、回転位置検出センサがこれを検知して、その回転位置に応じた信号を発生する。そしてその信号が後述の制御部28に送られる。
【0026】
センサ18は、発光部から赤外線を発光し、人体による反射光を受光部で受光して人体検知を行うもので、表示部20は、後述の漏水センサが漏水検知したときに光によってこれを表示するものである。
表示部20は、例えば点滅によって漏水があったことを表示するようになしておくことができる。
【0027】
22は給水路で、この給水路22上に本実施形態の給水制御バルブ24が設けられている。
26はその駆動部となるステッピングモータ(電動モータ)で、給水制御バルブ24における制御部28に電気的に接続されている。
制御部28にはまた、上記のダイヤル操作部16(詳しくはその回転位置を検出する回転位置検出センサ)が電気的に接続されている。更にこの制御部28には、上記のセンサ18及び表示部20が電気的に接続されている。
【0028】
図2及び図3に、この給水制御バルブ24の具体的構成が示してある。
図において30はバルブボデーで、分割体30-1,30-2,30-3及び30-4の上下の分割構造とされている。
このバルブボデー30には、1次側の流入水路32と、2次側の流出水路34とが設けられており、それら流入水路32と流出水路34とで形成される主水路(水路)上に弁部が設けられている。
【0029】
36は、その弁部におけるダイヤフラム弁から成る主弁で、この主弁36は、図4にも示しているように硬質の主弁本体38と、これにより保持されたゴム製のダイヤフラム膜40とから成っている。
この主弁36は、主弁座42に向けて進退移動して上記の主水路を開閉し、また開度を変化させる。
【0030】
詳しくは、主弁36は主弁座42への着座によって主水路を遮断し、また主弁座42から図中上向きに離間することによって主水路を開放する。
また主弁座42からの離間量に応じて主水路の開度を大小変化させ、主水路を流れる水の流量を調節する。
【0031】
この主弁36の図中上側、即ち主弁36に対し流出水路34と反対側に背圧室44が設けられている。
背圧室44は、内部の圧力を主弁36に対し図中下向きの閉弁方向の押圧力として作用させる。
主弁36には、これを貫通して1次側の流入水路32と背圧室44とを連通させる導入小孔46が設けられている。
導入小孔46は、流入水路32からの水を背圧室44に導いて背圧室44の圧力を増大させる。
【0032】
主弁36にはまた、これを貫通して背圧室44と2次側の流出水路34とを連通させる、水抜水路としてのパイロット水路48(図4参照)が設けられている。
このパイロット水路48は、背圧室44内の水を流出水路34に抜いて背圧室44の圧力を減少させる。
【0033】
45は上記弁部におけるパイロット弁で、その下部にはゴム等の弾性材から成るシール部材47が設けられている。
このパイロット弁45は図中上下方向、即ち主弁36に設けられたパイロット弁座50に対し図中上下方向(軸方向)に進退移動して、パイロット水路48の開度を変化させる。
【0034】
詳しくは、パイロット弁45がパイロット弁座50に着座することでパイロット水路48が閉鎖され、またパイロット弁45がパイロット弁座50から図中上向きに離間することで、パイロット水路48が開放される。
更にパイロット弁45のパイロット弁座50からの離間量に応じてパイロット水路48の開度が変化せしめられる。
【0035】
但しこの実施形態では、実際にはパイロット弁45が図中上下方向に進退移動すると、主弁36がこのパイロット弁45に追従して図中上下方向に進退移動する。
その際、主弁36はパイロット弁座50とパイロット弁45との間に一定の微小な追従間隙を保持した状態で、パイロット弁45の進退移動に追従して同方向に進退移動する。
【0036】
詳しくは、図8に示しているようにパイロット弁45が図中上方向に後退移動すると、パイロット水路48が開いて背圧室44内の水がパイロット水路48を通じて流出水路34に抜け、背圧室44の圧力が低下する。
すると背圧室44の圧力と流入水路32の圧力とをバランスさせるようにして、主弁36がパイロット弁45の後退移動に追従して上向きに後退移動し、主水路を開いて流入水路32から流出水路34へと水を流通させる(図8(II))。
【0037】
主弁36は、パイロット弁座50とパイロット弁45との間隙を一定に維持しつつ、パイロット弁45の更なる後退移動に追従して同方向に移動し、主水路の開度を更に拡くして、主水路における水の流量を増大変化させる(図8(III))。
【0038】
また逆にパイロット弁45が図中下向きに前進移動すると、図9(I)に示すように背圧室44の圧力と流入水路32の圧力とをバランスさせるようにして、主弁36がパイロット弁45の前進移動に追従して図中下向きに移動し、主水路の開度を減少変化させて、主水路における水の流量を減少させる(図9(II))。
そして最終的に主弁36及びパイロット弁45が主弁座42,パイロット弁座50に着座して、それぞれが閉弁状態となる(図9(III))。
【0039】
尚パイロット弁45からは図中下向きに細径のピン54が突出しており、このピン54が、主弁36の中心部の貫通孔を下向きに挿通している。
上記パイロット水路48は、このピン54と主弁36の貫通孔の内周面との間に狭小幅で環状に形成されている。
一方ピン54とは反対側において、パイロット弁45の上側に金属製のコイルばね52が配設されており、このコイルばね52によって、パイロット弁45が図中下向きに付勢されている。
【0040】
56は、図2〜図4に示しているようにパイロット弁45に対し図中上下方向に対向して同軸状に配置された操作軸で、この操作軸56は、バルブボデー30から2次側の流出水路34を通って弁部の側に延出し、パイロット弁45を介して主弁36を流出水路34側で操作する。
【0041】
尚この操作軸56の上端近傍位置には、上記のパイロット水路48よりも大径をなす止め輪58が装着されている。
この止め輪58は、パイロット弁45を図中上向きに後退移動させたときに、主弁36がこれに追従して移動しないとき、主弁36に当接してこれを強制的に図中上側に持ち上げ、開弁させる働きをなす。
【0042】
図2において、60はステッピングモータ26の出力軸で、この出力軸60にカム部材62が一体回転状態に組み付けられている。
このカム部材62は円筒形状をなしていて、図5に示しているように中心部に挿入孔64を有しており、そこに出力軸60が上向きに挿入されている。
【0043】
図5に詳しく示しているように、この出力軸60とカム部材62の挿入孔64とには、切落し形状の平坦な係合面66,68がそれぞれ形成されており、出力軸60と挿入孔64とがそれら係合面66と68とにおいて互いに係合させられている。
そしてそれらの係合作用によりカム部材62が出力軸60と一体回転するようになっている。
ここでカム部材62の上面は、周方向に沿って図中反時計方向に移動するにつれ上方に移行する形状の、部分螺旋形状をなすカム面70とされている。
【0044】
一方、操作軸56の下端部には、このカム部材62の回転に従動して移動する従動キャップ72が取り付けられている。
従動キャップ72には、その中心部に挿込孔76が形成され、そこに操作軸56が圧入によって挿し込まれている。
【0045】
この従動キャップ72には、下向きに突出する突起74が設けられており、この突起74が、カム部材62における上面のカム面70に図中下向きに当接させられている。
従ってステッピングモータ26の出力軸60が回転し、そしてこれと一体にカム部材62が回転すると、操作軸56が上下方向に駆動され、パイロット弁45を介して主弁36を動作させる。
【0046】
詳しくは、操作軸56がパイロット弁45の下向きに突出したピン54に当接して、パイロット弁45を図中上下方向に進退移動させ、そしてこれに伴って主弁36を同方向に進退移動させて、主弁36を開閉及び開度変化させる。
【0047】
図2に示しているようにバルブボデー30、詳しくは分割体30-2には、その中心部に凹部76が形成されており、その凹部76の下部に、上記の従動キャップ72が上下に摺動可能に嵌挿されている。
一方凹部76の上部にはグリースキャップ78が嵌挿されている。このグリースキャップ78の内側にはグリース溜りが形成され、そこにグリースが保持されている。
【0048】
このグリースキャップ78と従動キャップ72との間には、金属製のコイルばね80が介装されており、このコイルばね80によって、従動キャップ72が図中下向きに付勢されている。即ち操作軸56がコイルばね80にて図中下向きに付勢されている。
【0049】
上記操作軸56は、分割体30-2の凹所76から分割体30-3の貫通孔82を貫通して、2次側の流出水路34へと突出している。
そして分割体30-3には、図4,図7に示しているようにその貫通孔82の一部が環状の収容凹所84とされ、そこに環状シール部材としての弾性を有するゴム製のOリング86が収容されている。
そしてこのOリング86によって、操作軸56とバルブボデー30との間、詳しくはその分割体30-3との間が水密にシールされている。
【0050】
図2及び図4において、Pは分割体30-2と30-3との分割面を表しており、上記収容凹所84はこの分割面Pで開口している。
即ち分割体30-2と30-3とは、この収容凹所84を通る分割面Pで上下に分離可能に分割されている。
尚、分割体30-2及び30-1は、図6及び図7に示しているようにそれら分割体30-2,30-1に設けられた挿通孔88を上向きに挿通して分割体30-3の下面の雌ねじ孔90にねじ込まれたボルト92にて、分割体30-3に脱着可能に締結されている。
【0051】
図6に詳しく示しているように、分割体30-2には中心部に嵌合凸部94が設けられており、この嵌合凸部94が、分割体30-3の嵌合凹部96に嵌合されている。
上記分割面Pは、これら嵌合凸部94,嵌合凹部96に沿って屈曲した形状をなしている。
【0052】
分割面P、詳しくは分割体30-2における嵌合凸部94の上面と、分割体30-3における嵌合凹部96の底面との間には、図6に示しているようにそれらの間をシールするC字環状をなしたシール部材(第2シール部材)98が装着されている。
詳しくは、分割体30-2における嵌合凸部94の上面には環状の収容凹所100が設けられていて、そこにC字環状をなすシール部材98が嵌め込まれ、保持されている。そしてこのシール部材98にて、分割面Pが操作軸56周りでシールされている。
【0053】
具体的には、分割体30-2における嵌合凸部94の上面に保持されたシール部材98が、分割体30-3の嵌合凹部96の底面に弾性接触せしめられることで、嵌合凸部94の上面と嵌合凹部96の底面との間が、厳密にはシール部材98に設けられた切欠部102の部位を除いて、嵌合凸部94の上面と嵌合凹部96の底面との間が操作軸56周りの部分で水密にシールされている。
嵌合凸部94の上面且つシール部材98の外周部は、シール部材98の切欠部102と同一の周方向個所が溝104とされている。
【0054】
図3に示しているように、これら嵌合凸部94と嵌合凹部96の間には、上記溝104に連通した水室106が設けられている。
そしてこれら溝104及び水室106にて、Oリング86を通過して漏れた漏水を導く導水路110が形成されている。
【0055】
この水室106の底部には漏水センサ108が設けてあり、水室106に漏水が導かれたときに漏水センサ108にてこれを検知できるようになしてある。
ここで漏水センサ108としては、漏水と接触することによって抵抗値の変わるもの、或いは漏水と反応して接点が切れるもの、その他従来公知の様々な形態のものを使用することが可能である。
この漏水センサ108からはリード線112が延び出しており、そのリード線112が上記の制御部に接続されている。
【0056】
図7は分割体30-3の下面を示している。
図示のようにその下面には、円環状の収容凹所113が設けられており、そこに円環状をなす弾性を有するシール部材114が嵌込状態に保持され、そのシール部材114にて分割体30-3と30-2とが、上記の嵌合凸部94及び嵌合凹部96周りの部分で水密にシールされている。
【0057】
本実施形態では、操作軸56とバルブボデー30とをシールするOリング86の個所でシール漏れ、即ち漏水が生じたとき、その漏水が図6のC字環状のシール部材98の切欠部102から導水路110に案内され、水室106の底部に溜められる。
そして水室106に溜まった漏水が漏水センサ108にて検知されると、その時点で制御部28が弁部即ち主弁36を自動的に閉弁させる。
詳しくは、制御部28はステッピングモータ26によりカム部材62を図5中反時計方向に回転させて、操作軸56を下降せしめ、以ってパイロット弁45を閉弁させるとともに、主弁36をこれに伴って閉弁させる。
【0058】
図10はその制御部28における制御の内容を示している。
図示のように制御部28は電源オン,初期設定の後に漏水センサ108が漏水を検知したとき(ステップS10,S12,S14)、ステッピングモータ26により主弁36を閉弁させ(ステップS16)、また併せて図1の吐水管12に設けた表示部20に、漏水が生じたことを点滅その他の手段にて表示させる(ステップS18)。
一方漏水が生じていない通常状態では、センサ18によるセンシングにより人体検知したとき、主弁36を開いて給水を行い(ステップS20,S22)、また人体非検知のときには主弁36を閉弁状態とし、給水停止する(ステップS24)。
【0059】
以上のように本実施形態では、操作軸56が、2次側の流出水路34の側で弁部を操作するようになしてあり、且つシール部材86の個所で漏水が生じたときには直ちに主弁36を閉弁するため、1次側の流入水路32からの水がOリング86によるシール個所に流れ込むことはなく、従ってOリング86によるシール不良が生じた場合においても、それ以上の漏水を確実に防止することができる。
【0060】
また本実施形態では漏水が生じたときに直ちに漏水停止させることができ、漏水による被害をもたらすことがないため、Oリング86による操作軸56の締付けを強くせずに、当初から必要最小限の強さで締め付けるようになしておくことが可能であり、そしてそのことによって、Oリング86による抵抗を小さくして、操作軸56の操作に対する抵抗を可及的に少なくし、操作軸56を軽く操作できるようになすことができる。
従ってステッピングモータ26として力の弱い小型のものを用いることが可能となり、装置を小型化することができ、また所要コストを安価となすことができる。
【0061】
本実施形態では、バルブボデー30を、Oリング86を収容する収容凹所84を通る分割面Pで各分割体30-2,30-3に分離可能な分割構造となし、そしてその分割面Pに沿って、分割体30-2と分割体30-3との間に導水路110を形成してあることから、漏水が生じたときに、バルブボデー30を分割体30-2,30-3に分離することによって、導水路110の水を容易に抜き出すことができる。
【0062】
特に本実施形態では導水路110に漏水を溜める水室106を形成し、その水室106に漏水センサ108が設けてあるため、水室106内に溜まった漏水を容易に抜き出すことができる。また必要とあれば漏水センサ108を新規のものと容易に交換することができる。
またOリング86が経年劣化したり、へたりを生じたりして漏水を起したような場合、そのOリング86も新規のシール性能の高いOリングと容易に交換することができる。
【0063】
本実施形態では、操作軸56を取り囲むようにしてバルブボデー30の分割体30-2と30-3との間をシールするC字環状のシール部材98を設け、その切欠部102を通じて分割面Pに到った漏水を上記の導水路110に向けて案内するようになしており、このことによって漏水が分割面Pに沿って全周に亘り放射状に拡がるのを防止し得て、かかる漏水を漏水センサ108を設けた導水路110の側に案内でき、漏水センサ108による漏水検知精度を効果的に高めることができる。
また漏水が導水路110以外の個所に漏れ出てしまうのを防ぐことができる。
【0064】
更に本実施形態では、パイロット弁45の進退移動に追従して主弁36を同方向に進退移動させるようになして、操作軸56にてパイロット弁45を操作するようになしていることから、より小型のステッピングモータ26を用いることが可能である。
【0065】
上記実施形態において、制御部28はダイヤル操作部16を水量増大側に回転操作すると、ステッピングモータ26を正回転させ、これにより主弁36の開度を連続的に大として水量を増大させる。
その際において、使用者がダイヤル操作部16の操作によって水量を増大させる途中でこれを逆方向、つまり水量減少方向に急激に操作したとき、ステッピングモータ26は直ちに逆回転動作できず、図11(C)に示しているように慣性力で一定角Xだけ引き続いて正回転してしまう現象を生じる。
この場合、ステッピングモータ26が正回転の際の回転量と同じだけ逆回転方向に回転しても主弁36が完全閉弁状態とならず、止水不良を生じてしまう恐れがある(図中Yは、完全閉弁に到るまでのステッピングモータ26の残った回転角を表している)。
【0066】
こうした場合、図11(A)に示すように水量増大側に回転したステッピングモータ26を、水量増大操作後直ちに逆回転させず、制御部28によって一定時間停止状態に保ち、その後において逆回転させるようになすことができる。
即ち停止区域Zを設け、そのことによって、上記の不具合を良好に回避することができる。
【0067】
この場合においてステッピングモータ26を水量増大側に正回転させて停止区域Zに移行させる際、図11(B)に示すようにその直前からステッピングモータ26の回転速度を緩やかにしておくことができ、そのようにすることで上記の不具合の発生を更に良好に回避することができる。
【0068】
尚、ダイヤル操作部16の回転によって水量を調節操作するのでなく、水量調節用のセンサを設けておいて、そのセンサを非接触で操作することで、水量調節を行うようになすことも勿論可能であり、その場合においても制御部28を図11(A)若しくは(B)に示すパターンで制御動作させるようになしておくことができる。
【0069】
以上本発明の実施形態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】
【0070】
【図1】本発明の一実施形態である給水制御バルブを有する水栓の概略全体図である。
【図2】同実施形態の給水制御バルブを示す正面断面図である。
【図3】図2の給水制御バルブの側面断面図である。
【図4】図2の給水制御バルブの要部拡大図である。
【図5】同実施形態における駆動力の伝達機構を各部品に分解して示す斜視図である。
【図6】同実施形態におけるバルブボデーの分割体の斜視図である。
【図7】同実施形態におけるバルブボデーの図6とは異なる分割体の斜視図である。
【図8】同実施形態の作用説明図である。
【図9】図8に続く作用説明図である。
【図10】同実施形態における制御部の制御内容を示すフローチャートである。
【図11】同実施形態におけるステッピングモータの動作例を比較例とともに示した図である。
【図12】従来の給水制御バルブの一例を示した図である。
【符号の説明】
【0071】
24 給水制御バルブ
26 ステッピングモータ(電動モータ)
30 バルブボデー
30-1,30-2,30-3,30-4 分割体
32 流入水路
34 流出水路
36 主弁
45 パイロット弁
56 操作軸
84 収容凹所
86 Oリング
98 シール部材(第2シール部材)
100 収容凹所
102 切欠部
106 水室
108 漏水センサ
110 導水路
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バルブボデーに備えた1次側の流入水路と、2次側の流出水路と、それら流入水路と流出水路とで形成される水路上に設けられた弁部と、該弁部を操作する操作軸と、を有し、該操作軸により該弁部を操作して該弁部を開閉及び/又は開度変化させ、給水制御するようになした給水制御バルブにおいて、
前記操作軸を駆動する駆動部及び該駆動部を作動制御する制御部を設け、
該操作軸は前記バルブボデーから前記2次側の流出水路を通って前記弁部の側に延出させて、該流出水路の側で該弁部を該操作軸にて操作するようになすとともに、
該操作軸と前記バルブボデーとの間を環状のシール部材にてシールし、且つ該シール部材を通過して漏れた漏水を導く漏水の導水路を設けて該導水路に漏水センサを設け、該漏水センサが漏水検知したとき、前記弁部を自動閉弁させるように前記制御部にて前記駆動部を制御するようになしてあることを特徴とする給水制御バルブ。
【請求項2】
請求項1において、前記バルブボデーが、前記シール部材を収容する収容凹所を通る分割面で各分割体に分離可能な分割構造となしてあり、該分割面に沿って前記分割体と分割体との間に前記導水路が形成してあることを特徴とする給水制御バルブ。
【請求項3】
請求項2において、前記バルブボデーには、前記操作軸を取り囲むように前記シール部材とは別途の環状の第2シール部材を前記分割面に設けておき、且つ第2シール部材は周方向に切欠部を有するものとなして、該分割面に到った漏水を該切欠部を通じて前記導水路に案内するようになしてあることを特徴とする給水制御バルブ。
【請求項4】
請求項1〜3の何れかにおいて、前記導水路には前記漏水を溜める水室が形成してあり、該水室に前記漏水センサが設けてあることを特徴とする給水制御バルブ。
【請求項5】
請求項1〜4の何れかにおいて、前記弁部が、パイロット弁の進退移動に追従して主弁を該パイロット弁と同方向に進退移動させるパイロット式弁部となしてあり、前記操作軸が該パイロット弁を操作するものとなしてあることを特徴とする給水制御バルブ。
【請求項1】
バルブボデーに備えた1次側の流入水路と、2次側の流出水路と、それら流入水路と流出水路とで形成される水路上に設けられた弁部と、該弁部を操作する操作軸と、を有し、該操作軸により該弁部を操作して該弁部を開閉及び/又は開度変化させ、給水制御するようになした給水制御バルブにおいて、
前記操作軸を駆動する駆動部及び該駆動部を作動制御する制御部を設け、
該操作軸は前記バルブボデーから前記2次側の流出水路を通って前記弁部の側に延出させて、該流出水路の側で該弁部を該操作軸にて操作するようになすとともに、
該操作軸と前記バルブボデーとの間を環状のシール部材にてシールし、且つ該シール部材を通過して漏れた漏水を導く漏水の導水路を設けて該導水路に漏水センサを設け、該漏水センサが漏水検知したとき、前記弁部を自動閉弁させるように前記制御部にて前記駆動部を制御するようになしてあることを特徴とする給水制御バルブ。
【請求項2】
請求項1において、前記バルブボデーが、前記シール部材を収容する収容凹所を通る分割面で各分割体に分離可能な分割構造となしてあり、該分割面に沿って前記分割体と分割体との間に前記導水路が形成してあることを特徴とする給水制御バルブ。
【請求項3】
請求項2において、前記バルブボデーには、前記操作軸を取り囲むように前記シール部材とは別途の環状の第2シール部材を前記分割面に設けておき、且つ第2シール部材は周方向に切欠部を有するものとなして、該分割面に到った漏水を該切欠部を通じて前記導水路に案内するようになしてあることを特徴とする給水制御バルブ。
【請求項4】
請求項1〜3の何れかにおいて、前記導水路には前記漏水を溜める水室が形成してあり、該水室に前記漏水センサが設けてあることを特徴とする給水制御バルブ。
【請求項5】
請求項1〜4の何れかにおいて、前記弁部が、パイロット弁の進退移動に追従して主弁を該パイロット弁と同方向に進退移動させるパイロット式弁部となしてあり、前記操作軸が該パイロット弁を操作するものとなしてあることを特徴とする給水制御バルブ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2009−257540(P2009−257540A)
【公開日】平成21年11月5日(2009.11.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−109648(P2008−109648)
【出願日】平成20年4月18日(2008.4.18)
【出願人】(000000479)株式会社INAX (1,429)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年11月5日(2009.11.5)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年4月18日(2008.4.18)
【出願人】(000000479)株式会社INAX (1,429)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]