KR101092375B1 - 유량 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 절수 효과에 더하여 절전 효과를 갖는 유량 제어 장치를 제공하는 것이다. 또한, 다른 목적은 시공, 보수 및 관리하기 쉬운 유량 제어 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 유량 제어 장치는 입구(13)로부터 출구(16)에 이르는 경로에서 주 제어 밸브(70)를 갖는 플러쉬 밸브 장치(1)와, 입구(13)로부터 출구(16)에 이르는 세정수의 흐름 유무를 펄스 신호와 최종 출력으로 변환하기 위한 유량계 유닛(81)과, 유량계 유닛(81)의 출력에 따른 주 제어 밸브(70)의 개폐를 제어하기 위한 제어 장치(100)와, 세정수의 흐름을 동력으로 사용하여 발전하는 발전 유닛(205)을 포함하고, 발전 유닛(205)에서 얻은 동력의 적어도 일부가 제어 장치(100)에 공급된다.

플러쉬 밸브 장치, 누수 감시 회로, 유량 산출 회로, 방류 산출 회로

Description

유량 제어 장치{FLOW CONTROL DEVICE}

본 발명은 변기와 같이 물이 사용되는 곳에서 사용하기 위한 자동 지수식(automatic water stop type)의 유량 제어 장치에 관한 것이다.

본 발명 형태의 유량 제어 장치의 일례는 본 발명의 출원인에 의해 이전에 출원된 일본국 공개특허 07-189311A호 공보에서 개시된 플러쉬 밸브장치(flush valve device)를 갖춘 장치를 포함한다.

특히, 유량 제어 장치는 입구(inlet)로부터 출구(outlet)에 이르는 경로 내에 배치된 주 제어 밸브(main control valve)와 주 제어 밸브 배후에 위치한 압력 챔버(pressure chamber)를 포함하고, 입구 측에 대해 균형을 유지하는 동시에 밸브 시트(valve seat)를 향해 주 제어 밸브를 바이어싱(biasing)하기 위한 스프링과, 압력 챔버 내에서 압력을 배출함으로써 주 제어 밸브가 열리도록 허용하는 파이럿 밸브(pilot valve), 및 입구로부터 출구에 이르는 물의 유량을 측정하기 위한 유량계 유닛(flowmeter unit)(81)을 그 내부에서 갖는다. 유량계 유닛의 출력에 의거하여, 파일럿 밸브의 밸브 개방이 자동 제어되어서 적당량의 물이 출구를 통해 변기 등에 방류되어 흐르게 된다.

최근에는, 다양한 분야에서 환경 문제에 대한 조치를 취하고 있어서, 본 발 명 형태의 플러쉬 밸브 장치의 환경 문제에 대해서도 개선이 또한 요구되고 있다.

특히, 본 발명의 발명자들의 집중적인 연구에 따르면, 수동 지수식 밸브(manual water stop valve)보다 높은 절수 효과(water-saving effect)를 갖는 자동 지수식의 플러쉬 밸브 장치의 분야에서, 플러쉬 밸브 장치의 제어 시스템에 전력을 공급하는 방법에 대해 개선되어야 할 점이 발견되었다.

또한, 자동 지수식의 플러쉬 밸브 장치 내에서, 센서 출력에 의거하여 다양한 제어를 수행함으로써 방류의 유무 및 방류 시간이 관리된다. 따라서, 장치는 수동 지수식 밸브와 비교하여 구조에서 복잡해지기 쉽다. 또한, 시공 장소에 장치를 장착하는데 있어서, 외부 전원의 인입 작업 등이 요구된다. 게다가, 본 발명 형태의 플러쉬 밸브 장치는 높은 절수 효과를 얻을 수 있어서, 장치의 도난에 대한 우려가 있다. 따라서, 시공 이후의 보수/관리에서 개선이 또한 요구되었다.

한편, 본 발명 형태의 복수 유량 제어 장치가 설치되는 공중 화장실과 같은 시설에서는, 급수 본관(water supply main pipe)에 설치된 수도 미터(water meter)를 참조하여 물의 사용량을 파악하는 것이 가능하다. 하지만, 수도 미터는 변기와 세면대(wash stand) 양쪽을 포함하는 모든 시설에서의 유량을 지시하고, 따라서 각각의 변기 및 세면대에서 소비한 물의 유량을 개별적으로 파악하기가 어려웠다.

특히, 자동 지수식의 플러쉬 밸브 장치로 구성된 유량 제어 밸브에서는, 방류되는 물의 유량이 센서 출력에 의거한 파일럿 밸브의 자동 제어를 통해서 관리된다. 따라서, 시공 이후의 보수/관리를 효과적으로 수행하기 위해 각각의 유량 제어 밸브에서 물의 유량을 정확하게 파악하는 것이 중요하다.

또한, 방류와 관련된 물의 유량은 시설의 관리를 위한 유용한 정보이다. 유량을 정확하게 파악함으로써, 예를 들어, 자동 지수식의 플러쉬 밸브 장치의 채택에 따른 절수 효율 등을 명확하게 파악하는 것이 가능하다.

본 발명은 이러한 기술적 배경을 고려하여 이루어졌다. 본 발명의 목적은 절수 효과에 추가하여 절전 효과(power-saving effect)를 갖는 유량 제어 장치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 시공, 유지, 및 보수를 또한 용이하게 하는 유량 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 유입구로부터 유출구에 이르는 경로 내에서 제어 밸브를 갖는 플러쉬 밸브 장치와, 유입구로부터 유출구로 흐르는 유체의 흐름 유무를 전기 신호로 변환하여 출력하기 위한 검출부(detection portion)와, 검출부의 출력에 의거한 제어 밸브의 개폐를 제어하기 위한 제어 장치를 포함하는 유량 제어 장치를 제공하고, 유량 제어 장치는 유체의 흐름을 동력으로서 사용하여 발전을 하기 위한 발전 장치(electricity generating device)를 더 포함하며, 발전 장치에서 얻은 전력의 적어도 일부가 제어 장치에 공급되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 유량 제어 장치는 유체의 흐름을 동력으로 사용하는 발전 장치를 포함한다. 또한, 발전 장치에 의해 발생된 전력의 적어도 일부는 제어 장치에 공급되어, 예를 들어, 제어 장치 내에서 검출부로부터의 출력을 해석하여 제어 밸브를 개폐하기 위해 필요한 전원으로서 이용된다. 또한, 발전 장치의 시공 위치는 예를 들어, 유입구로부터 유출구에 이르는 경로, 유입구의 상류부, 유출구의 하류부 등의 다양한 사양, 시공 공간 등에 따라 적절하게 변경될 수 있다. 또한, 제어 장치에 대한 전력의 적어도 일부 공급이 직접 공급으로 제한되지 않으며, 예를 들어 검출부를 통한 공급과 같은 간접 공급이 될 수도 있다.

더욱이, 상술한 바와 같이, 본 발명의 유량 제어 장치는 스스로 발전한 전력을 제어 장치에 공급하여 전력의 소모를 억제한다. 또한, 외부 전원의 시공은 제어 장치 등에 대해 실질적으로 불필요하고, 따라서 플러쉬 밸브 장치의 시공에서, 구조 특성을 대폭 개선하는 것이 또한 가능하다.

또한, 유량 제어 장치는 발전 장치에서 얻어진 전력의 적어도 일부를 축전하기 위한 커패시터를 포함할 수도 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 생성된 전력의 적어도 일부가 커패시터에 저장된다. 따라서, 발전이 정지되는 비 방류시, 커패시터에 저장된 전력을 사용함으로써, 제어 장치의 다양한 제어를 수행하는 것이 가능하다.

또한, 제어 장치는 유출구에 이르는 경로 내에서 누수(water leakage)를 감시하기 위한 회로를 포함할 수도 있다.

이와 같은 구성으로, 유출부에 이르는 경로에서의 누수가 제어 장치에 설치된 누수 감시 회로(water leakage monitoring circuit)에 의해 감시된다. 결과적으로, 시공 이후의 보수를 위해서는, 누수 감시 회로에 의해 얻은 정보를, 예를 들어 제어 장치 또는 테스터(tester)에서 일체로 구성된 인디케이터(indicator)의 점등에 의해 파악함으로써, 예를 들어 제어 밸브 등의 경년 열화에 따른 누수의 유무를 용이하게 파악하는 것이 가능하다.

또한, 제어 장치는 검출부에서 얻은 전기 신호에 의거하여 유출구를 통해 방류된 유체의 유량을 산출하기 위한 회로와, 및 방류가 정지되어야 하는 방류 정지 유량(discharge stop flow rate)에 유량이 도달하는 것을 지시하는 정보에 따라 제어 밸브를 패쇄하기 위한 방류 제어 회로(discharge control circuit)를 포함할 수도 있다. 유량이 방류 정지 유량에 도달한 이후에 누수 감시 회로가 검출부에서 유체의 흐름이 연속적으로 검출되는 것을 지시하는 정보에 따라 누수의 발생을 판단할 수도 있다.

이와 같은 구성으로, 유량 산출 회로(flow rate calculating circuit)에서 산출된 유량이 방류 정지 유량에 도달하는 경우, 제어 밸브가 방류 제어 회로의 기능에 의해 차단되고, 유체의 흐름이 또한 정지한다. 또한, 이러한 상태에서, 검출부가 유체의 흐름을 연속적으로 검출하는 것을 지시하는 정보 때문에 누수 감시 회로는 누수의 발생을 검출한다. 즉, 방류가 정지해야 할 상태에 도달하고도 여전히 물이 방류될 경우, 누수 감시 회로가 누수의 발생을 판단한다.

상술한 "연속으로"란 용어는, 일정 시간이 경과된 이후에, 유체의 흐름 유무를 검출하는, 검출부의 제어 상태를 포함할 수도 있다.

또한, 제어 장치는 검출부에서 얻은 전기 신호에 의거하여 유출구를 통해 방류된 유체의 유량을 산출하기 위한 유량 산출 회로와 방류가 정지해야 할 방류 정지 유량에 유량이 도달하는 것을 지시하는 정보에 따라 제어 밸브를 폐쇄하기 위한 방류 제어 회로를 포함할 수도 있다. 유량이 방류 정지 유량에 도달한 이후에 누수 감시 회로는 발전이 발전 장치에서 연속적으로 수행되는 것을 지시하는 정보에 따라 누수를 검출할 수도 있다.

이와 같은 구성으로, 방류를 정지해야 할 상태에 도달하고도 발전이 여전히 연속적으로 수행되는 경우, 누수 감시 회로가 누수의 발생을 판단한다.

상술한 "연속으로"란 용어는 방류 이후에 발전이 즉시 연속적으로 수행되는 상태뿐만 아니라 방류가 정지한 후로 일정 시간이 경과한 이후에 발전이 수행되는 상태도 포함할 수도 있다.

또한, 제어 장치는 검출부의 작동 불량을 감시하기 위한 검출 감시 회로를 포함할 수도 있다. 검출 감시 회로는 발전 장치가 발전 상태에 있고, 유체의 흐름이 검출부에서 검출되지 않는 것을 지시하는 정보에 따라 검출부의 작동 불량을 검출할 수도 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 제어 장치에는 검출부의 작동 불량을 감시하기 위한 검출 감시 회로가 설치된다. 또한, 검출 감시 회로에서, 발전 장치에 의한 발전의 유무 및 검출부를 통해 얻은 흐름의 유무는 검출부의 작동 불량의 유무를 감시하는 파라미터(parameter)로서 사용된다. 결과적으로, 시공 이후의 보수를 위해, 예를 들어 제어 장치 내에서 일체로 구성된 인디케이터의 점등 유무 등에 의해 검출 감시 회로에 의해 얻은 정보를 파악함으로써, 예를 들면 검출부의 경년 열화에 따르는 작동 불량을 용이하게 파악하는 것이 가능하다.

또한, 제어 장치는 발전 장치의 작동 불량을 감시하기 위한 발전 감시 회로를 포함할 수도 있다. 발전 감시 회로는 유체의 흐름이 검출부에서 검출되고 발전 장치는 발전 상태가 아닌 것을 지시하는 정보에 따라 발전 장치의 작동 불량을 검출할 수도 있다.

이와 같은 구성으로, 제어 장치에는 발전 장치의 작동 불량을 감시하기 위한 발전 감시 회로가 설치된다. 또한, 발전 감시 회로에서, 발전 장치에 의한 발전의 유무 및 검출부를 통해 얻은 흐름의 유무는 발전 장치의 작동 불량 유무를 감시하는 파라미터로서 사용된다. 결과적으로, 시공 이후의 보수를 위해, 예를 들어 테스터 등에 일체로 구성된 인디케이터 등을 통해 발전 감시 회로에 의해 얻은 정보를 파악함으로써, 발전 장치의 경년 열화 등에 따르는 작동 불량을 용이하게 파악하는 것이 가능하다.

또한, 유입구로부터 유출구에 이르는 경로는 도전성 밸브 하우징(conductive valve housing)으로 구성될 수도 있다. 제어 장치는 회로의 차단에 따라 경보(alert)를 발하기 위한 회로의 부품으로서 도전성 밸브 하우징을 구비하는 도난 방지 회로(theft prevention circuit)를 포함할 수도 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 예를 들어 밸브 하우징이 주물(casting)과 같은 충분한 도전성을 갖는 재료로 구성된다. 제어 장치에는 회로의 부품으로서 도전성 밸브 하우징을 포함하는 도난 방지 회로가 설치된다. 따라서, 밸브 하우징이 설치되는 배관 등으로부터 밸브 하우징이 제거되는 경우, 도난 방지 회로의 일부가 전기적으로 차단된다. 도난 방지 회로에서는, 회로의 차단시에, 밸브 하우징의 제거가 검출된다. 동시에, 회로는 경보를 발한다. 그 결과, 예를 들어 플러쉬 밸브 장치가 도난되는 등으로부터 방지하는 것이 가능하다.

또한, 유체의 흐름을 받아 동시에 회전시키기 위해, 검출부는 유입구로부터 유출구에 이르는 경로에 배치된 회전 임펠러(rotating impeller)를 포함할 수도 있다. 발전 장치는 회전 임펠러와 함께 회전하기 위한 발전체(electricity generating body)를 포함할 수도 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 검출부에 설치된 회전 임펠러와 발전 장치에 설치된 발전체(예를 들어 고정자 코일과 자석)가 일체적으로 회전한다. 회전 임펠러와 발전체가 서로 기계적으로 접속된 것으로 충분하다. 예를 들어, 회전 임펠러와 발전체는 공통 샤프트(shaft)를 통해 서로 접속될 수도 있고, 그들은 기어(gear)와 같은 동력 전달 메카니즘(power transmission mechanism)을 통해 접속될 수도 있다. 회전 임펠러와 발전체의 구조는 서로 일체된 구조로 제한되지 않는다. 또한, 이와 같은 구성에 의하면, 검출 및 발전 양쪽이 단일 회전체에 의해 수행될 수도 있고, 따라서 플러쉬 밸브 장치는 크기에 있어서 감소될 수 있다.

또한, 유량 제어 장치는 복수의 플러쉬 밸브 장치를 포함할 수도 있다. 플러쉬 밸브 장치는 공통 급수관(common water supply pipe)에 접속된 유입구를 포함할 수도 있다. 발전 장치는 공통 급수관 측에 설치될 수도 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 플러쉬 밸브 유닛이 복수의 플러쉬 밸브 장치로 구성된다. 플러쉬 밸브 장치는 공통 급수관에 접속된다. 또한, 발전 장치는 공통 급수관 측에 설치된다. 복수 플러쉬 밸브 장치중 어느 것이 방류 상태에 있는 경우, 발전이 방류에 의해 수행된다. 따라서, 임의의 플러쉬 밸브 장치가 비 방류 상태에 있는 경우에도, 다른 플러쉬 밸브 장치의 방류로 인한 발전에 의해, 비 방류 상태에서 플러쉬 밸브 장치에 공급되는 전력이 보상된다.

또한, 본 발명은 유출구를 통해 방류되는 유체의 유량을 검출부에서 얻은 전기 신호에 의거하여 산출하기 위한 유량 산출부(flow rate calculating)와, 유량 산출부에서 산출된 유량이 방류가 정지되어야 하는 방류 정지 유량에 도달하였는지의 여부에 의거하여 제어 밸브의 개폐를 제어하는 제어부와, 유량 산출부에서 산출된 유량을 제어부의 외측에 대해 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따라 상술한 바와 같이 구성된 유량 제어 장치에는 외측에 대해 산출된 유량을 출력하기 위한 출력부가 설치된다. 즉, 이와 같은 구성에 의하면, 제어 밸브의 개폐를 위해 산출된 유량을 사용하지 않고 외측에 대해 산출된 유량을 출력하는 출력부를 유량 제어 장치는 포함한다. 따라서, 유량 제어 밸브의 보수 및 관리에서는, 출력부로부터 출력된 유량이 출력부에 접속될 수 있는 테스터에 설치된 유량 카운터를 통해, 출력된 유량을 파악하여 유량 제어 밸브의 보수 등을 위해 이용될 수 있다.

상술한 "제어부의 외측에 출력"이란 용어는 유량 산출부로부터 직접 출력뿐만 아니라 제어부를 통한 간접 출력이 될 수도 있다. 출력은 산출된 유량이 외부로부터 얻게될 수 있는 출력인 것으로 충분하다.

또한, 본 발명에 따른 "유량"이란 용어는 유체의 유출량이 파악될 수 있는 수치이고, 리터(ℓ) 등과 같은 부피를 지시하는 값과, 유량으로 변환될 수 있는 방류가 이루어진 시간 등을 포함한다.

또한, 출력부는 출력된 유량을 표시하기 위한 디스플레이 장치(display device)를 포함할 수도 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 출력부에는 디스플레이 장치가 설치되고, 출력부에 출력된 유량은 디스플레이 장치의 외부 상에서 표시되어진다. 따라서, 디스플레이 장치를 참조하면, 방류와 관련된 유체의 유량이 파악될 수 있다.

또한, 유량 제어 장치는 출력부로 출력되어지는 유량과, 출력과 관련된 방류가 수행된 시간 또는 날짜를 서로 대응하여 기억하는 기억부를 포함할 수도 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 유량을 출력하는데 있어서, 출력과 관련된 방류 시간 또는 날짜는 출력과 관련된 방류에 대응하여 출력된다. 따라서, 유량을 파악할 수 있을 뿐만 아니라 대응하는 날짜 및 시간 등에 의해 더욱 정확한 정보를 얻는 것이 또한 가능하다.

또한, 출력부는 누계된 유량을 출력하도록 단위 시간내에 방류된 유체의 유량을 합산할 수도 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 유량을 파악하는데 있어서, 예를 들어 일수, 시간 등을 단위 등으로 채택함으로써 단위 시간당 방류된 유체의 유량을 파악하는 것이 가능하다.

또한, 제어부는 산출된 유량을 소정의 목표 방류량과 비교하여 산출된 유량의 과부족을 산출하기 위한 유량차 산출 회로(flow rate difference calculating circuit)와, 유량차 산출 회로에서 산출된 유량에 의거하여, 방류되는 유량을 조정하기 위한 조정 회로(adjustment circuit)를 포함할 수도 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 산출된 유량과 소정의 목표 방류량을 비교하여 산출된 유량의 과부족을 산출하고, 동시에 과부족에 따른 조정값(유량)에 의거하여 방류되는 물의 유량을 조정하기 위해 비교된다. 상술한 "방류되는 물의 유량을 조정"이라는 용어는 제어 값의 개방 시간 조정과 목표 방류량의 조정이다. 방류와 관련된 유량이 실질적으로 수정될 수 있는 경우, 조정 대상인 파라미터가 적절하게 수정될 수 있다.

또한, 출력부는 방류된 유체의 유량에서 과부족이 있는 경우, 그 과부족을 알리기 위한 신호부(signal portion)를 포함할 수도 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 출력부에는 신호부가 설치된다. 신호부는 예를 들어 유량이 과부족을 갖는 경우, 유량이 과부족임을 통지하기 위해 산출된 유량을 방류 정지 유량과 비교한다. 따라서, 신호부로부터의 신호를 통해, 방류와 관련된 유체의 과부족을 용이하게 파악하는 것이 가능하다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 절수 효과에 더하여 절전 효과를 갖는 유량 제어 장치를 제공하는 것이 가능하다. 또한, 시공, 보수, 및 관리를 손쉽게 하는 유량 제어 장치를 제공하는 것이 또한 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플러쉬 밸브 장치의 출구 부의 확대 종단면도.

도 2는 실시예에 따른 도 1의 I-I 선을 따라 절단한 단면도.

도 3은 실시예에 따른 전체 플러쉬 밸브 장치의 종단면도.

도 4는 실시예에 따른 플러쉬 밸브 장치의 유량계 유닛 주위의 확대 종단면도.

도 5는 실시예에 따른 플러쉬 밸브 장치의 파일럿 밸브를 폐쇄한 상태를 도 시하는 파일럿 밸브 주위의 확대 종단면도.

도 6은 실시예에 따른 플러쉬 밸브 장치의 파일럿 밸브를 개방한 상태를 도시하는 파일럿 밸브 주위의 주요 부위 확대 종단면도.

도 7은 실시예에 따른 플러쉬 밸브 장치를 수동으로 개방한 상태를 도시하는 파일럿 밸브 주위의 확대 종단면도.

도 8은 실시예에 따른 플러쉬 밸브 유닛 시스템의 구조도.

도 9는 실시예에 따른 제 1 누수 감시 회로에서 처리되는 제어 프로그램의 처리 내용(processing content)을 도시하는 흐름도.

도 10은 실시예에 따른 제 2 누수 감시 회로에서 처리되는 제어 프로그램의 처리 내용을 도시하는 흐름도.

도 11은 실시예에 따른 유량계 유닛의 작동 불량을 감시하는 감시 회로에서 실행된 제어 프로그램의 처리 내용을 도시하는 흐름도.

도 12는 실시예에 따른 발전 유닛(electricity generating unit)의 작동 불량을 감시하는 감시 회로에서 실행된 제어 프로그램의 처리 내용을 도시하는 흐름도.

도 13은 실시예에 따른 복수의 플러쉬 밸브 장치를 포함하는 플러쉬 밸브 유닛 시스템의 구조도.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유량 제어 밸브 시스템의 구조도.

도 15는 다른 실시예에 따른 유량 카운터(flow rate counter)에 대한 유량을 나타내는 경우 처리되는 제어 프로그램의 처리 내용을 도시하는 흐름도.

도 16은 다른 실시예에 따른 플러쉬 밸브 장치의 작동 불량을 통지하는 경우, 처리되는 제어 프로그램의 처리 내용을 도시하는 흐름도.

도 17은 다른 실시예에 따른 방류된 물의 유량을 조정하는 경우, 제어 장치에서 실행된 제어 프로그램의 처리 내용을 도시하는 흐름도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 도면을 참조하여 설명된다.

본 실시예에서는, 플러쉬 밸브 장치가 변기용의 지수식 밸브로서 적용되는 플러쉬 밸브 유닛(유량 제어 장치)(300)을 예로 들어 설명한다.

도 3의 전체 종단면도에 도시된 바와 같이, 플러쉬 밸브 장치(1)는 슬리브(sleeve)(2)에 의해 서로 접속되는 제 1 밸브 하우징(10)과 제 2 밸브 하우징(40), 및 제 2 밸브 하우징(40)에 접속된 외부 하우징(200)을 포함한다.

제 1 밸브 하우징(10)은 입구측 블록(11)과 출구측 블록(12)으로 구성된다. 입구측 블록(11)은 하부 상에 입구(13)를 포함한다. 입구(13)는 유입관(14)에 접속된다. 유입관(14)으로부터 공급된 세정수(washing water)의 수압에 의해 개폐하는 체크 밸브(check valve)(15)가 코일 스프링(15a)에 의해 폐쇄 방향으로 바이어스되어 설치된다. 입구측 블록(11)의 상부는 스트레이너(strainer)(80)를 조절한다.

출구측 블록(12)의 상부는 한쪽 종단에서 출구(16)를 가지고 다른 쪽 종단에서 제 1 하우징(10)에 접속된 외부 하우징(200)을 포함한다. 또한, 출구(16)는 변기의 방류구에 접속된 유출관(도시 생략)에 접속된다. 제 1 밸브 하우징(10)으로 부터 흘러나오는 세정수는 외부 하우징(200)과 유출관을 통해 변기에 방류된다.

외부 하우징(200)은 출구(16)에 이르는 경로 내에서 설치된 임펠러(201)와, 임펠러의 회전 샤프트에 접속된 발전 회전자(electricity generating rotor)(발전체)로 구성된 발전 유닛(205)과, 발전 회전자를 둘러싸는 자석 등을 포함한다. 발전 유닛(205)은 제 1 밸브 하우징(10)으로부터 출구(16)로 흐르는 세정수의 흐름을 받아 전력을 발생한다. 또한, 챔버(18)를 조절하는 유량계가 유량계 유닛(81)을 조절하도록 출구측 블록(12)의 하부 내에 형성된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 유량계 유닛(81)은 케이싱(casing)(82)에 의해 회전 가능하게 지지된 회전 임펠러(83)와 회전 임펠러(83)에 설치된 홀 장치(84)로 구성된다. 회전 임펠러(83)와 일체로 회전하는 홀 장치(84)의 회전에 의해 검출되는 자력의 변경은 펄스 신호의 형태로 인식된다. 펄스는 출구측 블록(12)에 배치된 펄스 카운터(85)에서 계수된다. 계수된 펄스는 유량계 유닛(81)에 전기적으로 접속된 제어 장치(100)에 출력된다. 제어 장치(100)는 펄스 수로부터 변환을 수행함으로써 챔버(81)를 조절하는 유량계에서의 세정수 흐름의 양을 측정한다.

하술하는 바와 같이, 입구측 블록(11)과 출구측 블록(12)은 접속된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 입구측 블록(11)의 팁(tip)에서 설치된 소경부(small diameter portion)(19)는 출구측 블록(12)의 하부 속으로 삽입된다. 소경부(19)와 출구측 블록(12) 사이의 간격은 밀봉링(seal ring)(20)에 의해 밀봉(seal)된다. 환형 홈(annular groove)(21, 22)은 입구측 블록(11)의 상부 외주면과 출구측 블록(12)의 하부 외주면 내에 각각 형성된다. 환형 홈(21, 22) 내에서, 종단면도에서 볼 경우 U 형상을 갖고, 평면도에서 볼 경우 반원의 형상을 갖는 좌우 각각에 한 쌍의 접속링(connecting ring)(23, 24)이 입구측 블록(11)과 출구측 블록(12)에 가교하도록 각각 삽입된다. 입구측 블록(11) 속으로 나사결합된 통체형의 슬리브(25)는 접속링(23, 24)이 떨어지는 것을 방지하도록 접속링(23, 24) 주위에 고정된다.

접속 상태에서는, 조절 챔버(18) 내에서의 유량계 유닛(81)과 스트레이너(80)는 조절 챔버(18)의 내벽과 소경부(19)의 팁 표면 사이에 끼워져 고정된다. 탄성을 갖는 스페이서가 소경부(19)의 팁 면과 스트레이너(80) 사이에 개재될 경우, 제작 오차, 조립 오차 등의 흡수가 가능하여 바람직하다.

제 1 밸브 하우징(10)의 외부측 블록(12) 내에서, 출구(16)까지 연장하고 외부 하우징(200)에 연속해 있는 저압 챔버(26)와, 저압 챔버(26)에 연속해 있어서 저압 챔버(26)를 둘러싸도록 형성되는 주요 밸브 챔버(27)가 설치된다. 밸브 시트(28)는 저압 챔버(26)와 주요 밸브 챔버(27) 사이에 형성된다. 주요 밸브 챔버(27)는 조절 챔버(18)에 연속해 있다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 단차부(step portion)(29)가 출구측 블록(12)의 상부 외주면에 형성된다. 단차부(29)보다 윗 부분은 소경부(30)가 되도록 형성된다. 출구측 블록(12)은 한쪽 종단에서 소경부(30)의 외주면에 개방하고, 다른쪽 종단에서 저압 챔버(26)에 개방한 제 1 바이패스 통로(first bypass passage)(31)가 설치된다.

한편, 단차부(41)는 제 2 밸브 하우징(40)의 하부 외주면에 또한 형성된다. 단차부(41)보다 아랫 부분은 소경부(42)가 되도록 형성된다. 소경부(42)보다 작은 직경을 갖는 통체부(43)는 소경부(42)의 하부로부터 연장한다. 통체부(43)는 출구측 블록(12)의 소경부(30) 속으로 나사결합되고, 따라서 제 2 밸브 하우징(40)은 제 1 밸브 하우징(10)에 고정되도록 접속된다. 제 1 밸브 하우징(10)의 소경부(30)와 제 2 밸브 하우징(40)의 통체부(43) 사이의 간격은 밀봉링(44)에 의해 밀봉된다.

제 2 밸브 하우징(40)의 통체부(43)의 내부는 밸브 슬라이드 홀(valve slide hole)(45)이 되도록 형성된다. 주 제어 밸브(70)는 도 1에서 수직 방향으로 가동되도록 밸브 슬라이드 홀(45) 내에 조절된다. 주 제어 밸브(70)의 상단부에서, 주 제어 밸브(70)와 밸브 슬라이드 홀(45) 사이의 간격을 밀봉하기 위한 밀봉링(71)이 고정된다. 밀봉링(71)은 밸브 슬라이드 홀(45) 내에서 슬라이드 한다. 밸브 슬라이드 홀(45)과 주 제어 밸브(70)로 둘러싸인 공간이 압력 챔버(46)를 구성한다.

제 1 밸브 하우징(10)의 밸브 시트(28)로부터 이간 되도록 착석되는 개스킷(gasket)(72)이 주 제어 밸브(70)에 부착된다. 주 제어 밸브(70)는 밸브 시트(28) 상에 착석되어 저압 챔버(26)와 주요 밸브 챔버(27) 사이의 연락을 차단시킨다. 밸브 시트(28)로부터 이간 되어서, 주 제어 밸브(70)는 저압 챔버(26)와 주요 밸브 챔버(27) 사이를 연통하게 한다. 주요 제어 장치(70)는 제 2 밸브 하우징(40)과 주 제어 밸브 사이에 설치된 코일 스프링(73)에 의해 밸브 시트(28)(도 1 중 하방)를 향해 바이어스되어 있다. 주 제어 밸브(70)는 밸브 시트(28) 상에 통상적으로 착석된다. 주 제어 밸브(70)는 주요 밸브 챔버(27)와 압력 챔버(46)를 연통하기 위한 연통로(連通路)(74)를 갖는다.

제 1 밸브 하우징(10)의 소경부(30)와 제 2 밸브 하우징(40)의 소경부(42)의 외경은 동일하다. 슬리브(2)는 소경부(30, 42) 주위에 고정된다. 슬리브(2)의 양단부는 각각 제 1 밸브 하우징(10)의 단차부(29)와 제 2 밸브 하우징(40)의 단차부(41) 상에 인접한다.

간격은 소경부(30, 42)의 외주면과 슬리브(2)의 내주면 사이에 설치된다. 소경부(30, 42)와 슬리브(2) 사이의 간격은 밀봉링(32, 47)에 의해 각각 밀봉된다. 밀봉링(32)은 제 1 바이패스 통로(31)의 하부측 상에 설치된다. 밀봉링(32)과 밀봉링(47) 사이의 부분은 제 3 바이패스 통로(3)를 구성한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 밸브 하우징(40)의 상부에서는, 오목부(48)가 형성된다. 오목부(48)로부터 압력 챔버(46)를 관통하는 관통홀(49)과 저면 슬라이드 홀(bottomed slide hole)(50)은 하방으로 서로 평행하게 연장된다. 관통홀(49)의 하단은 하방으로 발산하는 테이퍼 홀(49a)을 구성한다.

또한, 제 2 밸브 하우징(40)에는 관통홀(49)과 슬라이드 홀(50) 사이를 연통하는 제 1 통로(51)와, 한쪽 종단에서 슬라이드 홀(50)에 개방하고 다른쪽 종단에서 소경부(42)의 외주면에 개방한 제 2 통로(52)가 설치된다.

또한, 가동체(53)는 제 2 밸브 하우징(40)(도 5 중 수직방향)으로부터 접근하거나 멀어지도록 가동되기 위해 오목부(48) 내에서 조절된다. 가동체(53)는 코일 스프링(54)(도 5 중상방)에 의해 제 2 밸브 하우징(40)으로부터 이간 되도록 바이어스된다. 동시에, 가동체(53)의 상한위치는 제 2 밸브 하우징(40)에 고정된 스 톱퍼(stopper)(55)에 의해 제한된다.

관통홀(49) 안으로 슬라이드 가능하게 삽입되는 중공의 제 1 통체(56)와 슬라이드 홀(50) 안으로 슬라이드 가능하게 삽입되는 중공의 제 2 통체(57)가 가동체(53)의 저면 상에 고정된다. 제 1 통체(56)의 외주면과 관통홀(49)의 내주면 사이에 세정수가 흐르도록 허용하는 간격이 설치된다. 제 1 통체(56)과 관통홀(49) 사이의 간격은 관통홀(49)의 상하부에서 밀봉링(58a, 58b)에 의해 각각 밀봉된다. 또한, 제 2 통체(57)와 슬라이드 홀(50) 사이의 간격은 밀봉링(59)에 의해 밀봉된다.

가동체(53) 내에서, 제 1 통체(56)의 중공부(56a)와 제 2 통체(57)의 중공부(57a)를 접속하는 통로(53a)가 형성된다. 통로(53a)는 파일럿 밸브(60)에 의해 연통 및 차단 가능하게 된다. 파일럿 밸브(60)의 개폐는 가동체(53)의 상부에 고정된 전자구동부(electromagnetic drive portion)에 의해 제어된다.

즉, 전자구동부(61)는 솔레노이드 코일(62)에 의해 수직 방향으로 구동된 플런저(plunger)(63)를 포함한다. 파일럿 밸브(60)는 플런저(63)의 팁에 설치된다. 솔레노이드 코일(62)은 통상적으로 비 도전성의 상태에 있고, 동시에, 파일럿 밸브(60)는 통로(53a)를 차단한다. 솔레노이드 코일(62)이 대전될 경우, 플런저(63)는 위쪽으로 끌려진다. 그 결과, 파일럿 밸브(60)는 개방하여 통로(53a)를 연통한다.

이와 같은 실시예에서는, 테이퍼 홀(49a)과, 제 1 통체(56)의 중공부(56a)와, 가동체(53)의 통로(53a)와, 제 2 통체(57)의 중공부(57a)와, 슬라이드 홀(50) 과, 제 2 통로(52)는 제 2 바이패스 통로(64)를 구성한다.

또한, 제 2 밸브 하우징(40)에서는, 가동체(53)와 전자구동부(61)를 덮는 커버(65)가 고정된다. 전자구동부(61)의 상부에 고정된 푸시 버튼(push button)(66)은 커버(65)의 상부 중앙의 홀로부터 돌출하고 있다.

다음에는, 플러쉬 밸브 장치(1)의 작동 원리를 설명한다.

우선, 세정수가 방류되지 않는 경우, 전자구동부(61)의 솔레노이드 코일(62)은 비 도전성 상태에 있어서, 파일럿 밸브(60)는 가동체(53) 내의 통로(53a)를 차단한다. 따라서, 주 제어 밸브(70)의 연통로(74)를 통해 주 밸브 챔버(27)와 연통하는 압력 챔버(46)는 주 밸브 챔버(27) 내에서와 등압이다. 그 결과, 주 제어 밸브(70)는 코일 스프링(73)의 바이어스 힘 및 저압 챔버(26)와 주 밸브 챔버(27) 사이의 압력차에 의거한 힘에 의해 밸브 시트(28) 상에 착석되도록 야기되어 저압 챔버(26)와 주 밸브 챔버(27) 사이의 연통을 차단한다. 이와 같은 상태는 플러쉬 밸브 장치(1)의 폐쇄 상태이며, 세정수는 방류되지 않는다. 또한, 이와 같은 상태에서는, 체크 밸브(15)가 입구(13)를 또한 차단한다.

계속해서, 세정수가 방류되어야 하는 경우, 솔레노이드 코일(62)이 도전성 상태가 되고, 밸브(60)가 개방되어 가동체(53) 내의 통로(53a)와 연통하며, 따라서 제 2 바이패스 통로(64)와 연통한다. 그 결과, 압력 챔버(46)와 저압 챔버(26)가 제 2 바이패스 통로(64), 제 3 바이패스 통로(3), 및 제 1 바이패스 통로(31)를 통해 서로 연통하여 압력 챔버(46) 내의 세정수가 저압 챔버(26)로 흐르도록 야기하고, 그때 압력 챔버(46) 내의 압력은 저하된다. 압력 챔버(46)와 주 밸브 챔 버(27) 사이의 압력차에 의거한 힘은 코일 스프링(73)의 바이어스 힘 및 저압 챔버(26)와 주 밸브 챔버(27) 사이의 압력차에 의거한 힘을 능가한다. 따라서, 주 제어 밸브(70)는 저압 챔버(26)와 주 밸브 챔버(27)를 연통하는 밸브 시트(28)로부터 이간되도록 상방으로 푸시된다. 그 결과, 주요 밸브 챔버(27) 내의 세정수는 저압 챔버(26), 출구(16), 및 유출관(17)을 통과하여 변기 속으로 흘러가게 된다.

또한, 주요 밸브 챔버(27) 내의 압력이 세정수의 방류에 의해 저하될 경우, 체크 밸브(15)는 유입관(14) 측 상의 세정수의 압력에 의한 코일 스프링(15a)의 바이어스 힘에 대항하여 푸시되고, 따라서 체크 밸브(15)가 개방된다. 그 결과, 입구(13)로부터 출구(16)에 이르는 경로는 서로 연통하고, 세정수는 입구(13)로부터 출구(16)에 이르는 경로를 통해 변기에서 방류된다.

이때, 제어 장치(100)는 제어 장치 내에서 일체로 구성된 유량 산출 회로를 사용하여 유량계 유닛(81)으로부터 얻어진 펄스 수로부터 세정수의 유량을 산출한다. 유량이 방류가 정지되어야 하는 방류 정지 유량에 도달했음을 나타내는 정보를 수신하면, 제어 장치(100)는 제어 장치(100)에 설치된 방류 제어 장치의 기능에 의해 전자구동부(61)의 솔레노이드 코일(62)에 대한 통전을 정지한다. 따라서, 파일럿 밸브(60)는 가동체(53) 내에서의 통로(53a)를 차단하고, 그로 인해 제 2 바이패스 통로(64)가 차단되어, 압력 챔버(46)와 주 밸브 챔버(27)가 다시 등압이 되고, 그러므로 주 제어 밸브(70)는 밸브 시트(28) 상에 착석된다. 따라서, 저압 챔버(26)와 주 밸브 챔버(27)가 차단되어 세정수의 방류가 정지한다. 세정수의 방류가 정지하는 경우, 주 밸브 챔버(27)의 내부와 유입관(14) 내부가 등압이 되어, 체 크 밸브(15)는 코일 스프링(15a)의 바이어스 힘에 의해 눌려서 입구(13)가 차단된다.

플러쉬 밸브 장치(1)에서는, 솔레노이드 코일(62)에 대한 통전을 제어하지 않고 수동으로 세정수를 방류할 수 있다. 즉, 솔레노이드 코일(62)이 도전되지 않는 경우, 이와 같은 상태에서 통로(53a)가 차단되고, 푸쉬 버튼(66)이 코일 스프링(54)의 바이어스 힘에 저항하여 하방으로 눌려질 경우, 가동체(53)가 하방으로 이동하여, 제 1 통체(56)와 제 2 통체(57)가 관통홀(49) 또는 슬라이드 홀(59) 내에서 각각 하방으로 이동한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 통체(56)의 하부 측 상에 밀봉링(58b)이 테이퍼 홀(49a) 내에 침입할 경우, 테이퍼 홀(49a)은 제 1 통체(56)의 외주면과 관통홀(49a)의 내주면 사이의 간격을 통해 제 1 통로(51)와 연통하고, 더욱이, 슬라이드 홀(50)과 제 2 통로(53)를 통해 제 3 바이패스 통로(3)에 연통한다. 그 결과, 압력 챔버(46)와 저압 챔버(26)는 파일럿 밸브(60)가 닫힌 상태로 연통될 수 있다. 주 제어 밸브(70)는 밸브 시트(28)로부터 이간시켜서 주 밸브 챔버(27)가 저압 챔버(26)와 연통하도록 위치되어, 세정수가 입구(13)로부터 출구(16)로 흐르도록 야기한다.

코일 스프링(54)에 의해 가동체(53)가 스프링 복원하도록 푸쉬 버튼(66)으로부터 손을 뗄 경우, 밀봉링(58b)은 테이퍼 홀(49a)과 제 1 통로(51) 사이의 연통을 다시 차단하여 압력 챔버(46)와 저압 챔버(26)를 차단하고, 이로써 주 제어 밸브(70)가 밸브 시트(28) 상에 착석되도록 야기하여 세정수의 방류를 정지시킬 수 있다.

계속해서, 상술한 제어 장치(100)를 도 8 내지 도 12를 참조하여 설명한다.

제어 장치(100)는 전자구동부(61) 내에 설치된 솔레노이드 코일(62)의 제어에 필요한 유량 산출 회로와 방류 제어 회로, 입구(13)로부터 출구(16)에 이르는 경로 내에서 누수를 감시하는 누수 감시 회로, 유량계 유닛(81)과 발전 유닛(205)의 작동 불량을 감시하는 감시 회로, 및 플러쉬 밸브 장치(1)가 도난되는 것을 방지하는 도난 방지 회로를 포함한다.

또한, 본 실시예에서 설명된 플러쉬 밸브 장치(1)는 제 1 밸브 하우징(10)으로부터 출구(16)에 이르는 경로를 형성하는 외부 하우징(200)에 설치된 발전 유닛(205)에서 상술된 바와 같이 발전한다. 인버터(101)를 통해 제어 장치(100)에 상술된 바와 같이 발전된 전력의 적어도 일부를 공급하여, 플러쉬 밸브 장치(1)는 제어 장치(100)에 의한 소비전력을 보충한다. 또한, 배터리(104)가 발전 유닛(205)과 제어 장치(100)를 전기적으로 접속하는 회로에 설치되고, 발전이 정지되는 비 방류 상태인 경우에도, 다양한 제어가 배터리(104) 내에 저장된 전력을 사용하여 제어 장치(100)에서 수행된다.

우선, 누수 감시 회로는 제 1 누수 감시 회로와 제 2 누수 감시 회로로 구성된다. 제어 장치(100)는 누수 감시 회로의 적어도 하나가 누수의 발생을 검출하는 것을 나타내는 정보를 수신하여, 예를 들어, 제어 장치(100)에 설치된 인디케이터 패널(102) 상의 누수 경고 인디케이터를 점등한다.

도 9는 제 1 누수 감시 회로에서 처리되는 제어 프로그램의 처리 내용을 도시하는 흐름도이다. 도 10은 제 2 누수 감시 회로에서 처리되는 제어 프로그램의 처리 내용을 도시하는 흐름도이다.

우선, 도 9에 도시된 바와 같이, 제 1 누수 감시 회로에서는, 솔레노이드 코일(62)이 통전된 이후에(S101 단계), 유량 검출 회로에서 산출된 유량이 방류 정지 유량에 도달한 것을 나타내는 정보가 수신되고(S102 단계), 펄스 카운터(85)의 출력이 감시되며(S103 단계), 방류가 정지된 이후에, 펄스가 펄스 카운터(85) 상에 연속적으로 발생되는 것을 나타내는 정보가 수신되고(S104 단계), 유량계 유닛(81)의 하류 측 상에 누수의 발생이 검출된다(S105 단계).

또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 제 2 누수 감시 회로에서는, 솔레노이드 코일(62)이 통전된 이후에(S201 단계), 유량 검출 회로에서 산출된 유량이 방류 정지 유량에 도달한 것을 나타내는 정보가 수신되고(S202 단계), 발전 유닛(205)에 의한 발전의 유무가 감시되며(S203 단계), 방류가 정지된 이후에, 발전이 발전 유닛(205)에서 연속적으로 수행되는 것을 나타내는 정보가 수신되고(S204 단계), 주 제어 밸브(70)의 상류 측에 누수의 발생이 검출된다(S205 단계).

즉, 이들 누수 회로에서는, 방류 정지 후에, 펄스 카운터(85)의 값과 발전 유닛(205) 내에서 발전 유무를, 누수 검출을 위한 파라미터로서 감시하여 누수의 유무가 파악된다.

따라서, 플러쉬 밸브 장치(1)의 보수에서는, 예를 들어 누수 감시 회로에서의 누수 발견에 반응하여 점등하는 인디케이터를 체크하여, 플러쉬 밸브 장치(1)를 분해하지 않더라도 주 제어 밸브(70)의 상류 측에서 누수를 파악할 수 있다.

다음으로, 유량계 유닛(81)과 발전 유닛(205)의 작동 불량을 감시하는 다양 한 감시 회로를 상세하게 설명한다.

도 11은 유량계 유닛(81)의 작동 불량을 감시하는 유량계 유닛(81)용의 감시 회로에서 수행된 다양한 처리를 도시한다. 또한, 도 12는 발전 유닛(205)의 작동 불량을 감시하는 발전 유닛(205)용의 감시 회로에서 수행된 다양한 처리를 도시한다. 또한, 제어 장치(100)의 인디케이터 패널(102) 상에서는, 유량계 유닛(81)용의 경보 인디케이터와 발전 유닛(205)용의 경보 인디케이터가 누수 경보 인디케이터와 동일한 방식으로 설치된다. 제어 장치(100)는 유량계 유닛(81)과 발전 유닛(205)의 작동 실패의 검출에 따라 인디케이터를 점등한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 유량계 유닛(81)용의 감시 회로에서는, 솔레노이드 코일(62)이 통전된 이후에(S301 단계), 우선, 발전 유닛(205)에서 발전의 수행 여부가 검출되고(S302 단계), 계속해서, 발전이 시작된 이후에, 펄스 카운터(85)의 출력이 감시되며(S303 단계), 발전 유닛(205)에서 발전이 수행되고 있어도 펄스 카운터(85)에서 펄스가 아직 발생되지 않을 경우(S304 단계), 유량계 유닛(81)의 작동 불량이 검출된다(S305 단계).

즉, 유량계 유닛(81)용의 감시 회로에서는, 발전 유닛(205)이 발전 상태에 있고, 세정수의 방류가 유량계 유닛(81)에 검출되지 않는 것을 나타내는 정보에 따라 유량계 유닛(81)의 작동 불량이 검출된다.

한편, 도 12에 도시된 바와 같이, 발전 유닛(205)용의 감시 회로에서는, 솔레노이드 코일(62)이 통전된 이후에(S401 단계), 우선, 펄스 카운터(85)로부터 펄스의 방출 되었는지의 여부가 검출되고(S402 단계), 계속해서, 펄스가 얻어진 이후 에, 발전 유닛(205)의 발전 상태가 감시되며(S403 단계), 펄스 카운터(85)에서 펄스가 발생하고 있어도 발전이 아직 수행되지 않을 경우(S404 단계), 발전 유닛(205)의 작동 불량이 검출된다(S405 단계).

즉, 발전 유닛(205)용의 감시 회로에서는, 세정수의 흐름이 유량계(81) 내에 검출된다. 발전 유닛(205)이 발전 상태 내에 있지 않는 것을 나타내는 정보에 따라, 발전 유닛(205)의 작동 실패가 검출된다.

다음으로, 플러쉬 밸브 장치(1)용의 도난 방지 회로를 설명한다.

우선, 도난 방지 회로의 설명에 앞서서, 제 1 밸브 하우징(10), 제 2 밸브 하우징(40), 외부 하우징(200) 등이 도전성의 주물로 충분하게 구성되고, 이들은 제 1 밸브 하우징(10)의 입구 측 차단(11)에 접속된 유입관(14)에서 접지된다.

한편, 도난 방지 회로에서는, 회로의 일부로서 도전성을 갖는 다양한 하우징을 포함하는 접지 회로가 형성된다. 접지 회로의 차단을 검출하기 위해, 회로 차단을 감시하기 위해 사용된 미약 전류가 접지 회로에 공급된다. 또한, 도난 방지 회로에는 경보를 울리는 버저(103)가 설치된다. 도난 방지 회로에서는, 버저(103)가 접지 회로의 저항값의 변화에 따라 울린다.

보다 상세하게는, 다양한 하우징이 설치된 기설 배관으로부터 이 다양한 하우징이 제거되는 경우, 접지 회로가 전기적으로 차단되고, 이로써 접지 회로의 저항값이 무한대에 도달하게 된다. 따라서, 도난 방지 회로에서는, 저항값의 변화에 따라, 다양한 하우징의 분해와 제거가 감지되고, 버저(103)가 울려서 플러쉬 밸브 장치(1)가 도난되는 것을 방지한다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서는, 입구(13)로부터 출구(16)에 이르는 경로 내에 배치된 주 제어 밸브(제어 밸브)(70)와, 입구(13)로부터 출구(16)로 흐르는 세정수의 흐름 유무를 펄스 신호 형태로 출력하는 유량계 유닛(81)과, 유량계 유닛(81)의 출력에 의거하여 주 제어 밸브(70)의 개폐를 제어하는 제어 장치(100)를 포함하는 플러쉬 밸브 장치(1)가 설치되고, 플러쉬 밸브 장치(1)에서는 세정수의 흐름을 그것의 동력으로 사용하여 발전하는 발전 유닛(205)이 설치되며, 발전 유닛(205)에서 얻어진 전력의 적어도 일부가 제어 장치(100)로 공급된다. 즉, 본 실시예에 따른 플러쉬 밸브 장치(1)는 스스로 발전한 전력을 제어 장치(100)에 공급하여 전력의 소비를 실질적으로 억제한다.

또한, 플러쉬 밸브 장치(1)는 발전 유닛(205)에서 얻어진 전력의 적어도 일부를 충전하기 위한 배터리(104)를 포함하고, 발전된 전력의 일부가 배터리(104)에 축전된다. 따라서, 발전이 정지하는 비 방류시에도, 배터리(104)에 축전된 전력을 사용하여, 예를 들어, 비 방류 시에도 도난 방지 회로의 전원을 확보할 수 있다. 또한, 외부 전원의 인입이 실질적으로 불필요하기 때문에, 플러쉬 밸브 장치(1)의 설치에 있어서 배전 공사가 간소해진다. 그 결과, 시공성 향상이 가능하다.

상술한 바와 같이, 제어 장치(100)에는 출구(16)에 이르는 경로에서 누수를 감시하는 누수 감시 회로가 설치되기 때문에, 설치 이후의 보수에서는, 누수 경보 인디케이터(102) 점등 등의 누수 감시 회로에 의해 얻어진 정보를 파악하여, 예를 들어 주 제어 밸브(70) 등의 경년 열화에 따른 누수의 유무를 용이하게 파악하는 것이 가능하다.

또한, 제어 장치(100)에는 유량계 유닛(81)의 작동 불량과 발전 유닛(205)의 작동 불량을 감시하는 다양한 감시 회로가 설치되기 때문에, 설치 이후의 보수에서는, 감시 회로에 의해 얻어진 정보를, 예를 들어 제어 장치(100)의 인디케이터의 점등하는 형태로 파악하여, 유량계 유닛(81)의 경년 열화 등에 따르는 작동 불량이나 발전 유닛(205)의 경년 열화 등에 따르는 작동 불량을 용이하게 파악하는 것이 가능하다.

또한, 제어 장치(100)에는 회로의 차단에 따라 경보를 울리는 플러쉬 밸브 장치(1) 내에 장착된 다양한 하우징을 회로의 일부로서 갖는 도난 방지 회로가 설치된다. 따라서, 예를 들어 제 1 밸브 하우징이 기설 배관으로부터 제거되는 경우, 도난 방지 회로의 기능에 의해 경보를 울리는 것이 가능하다. 따라서, 플러쉬 밸브 장치(1)가 도난 등이 되는 것을 방지하는 것이 가능하다.

상기 실시예는 본 발명의 단지 일 실시예이며, 상세한 설명은 각종 사양에 따라 변경될 수 있다.

예를 들어, 본 실시예에서는, 유량계 유닛(81)과 발전 유닛(205)이 개별적으로 설치된다. 하지만, 발전 유닛(205) 내의 발전 로터(rotor)를 회전시키도록 유량계 유닛(81) 내에 설치된 회전 임펠러(83)와 발전 유닛(205) 내에 설치된 임펠러(201)가 공통 부재가 될 수도 있다.

또한, 상기 실시예에서는, 발전 유닛(205)이 유량계 유닛(81)의 하류 측에 설치된다. 반대로, 예를 들어 발전 유닛(205)이 유량계 유닛(81)의 상류 측에 설치될 수도 있다. 즉, 발전 유닛(205)의 장착 위치는 플러쉬 밸브 장치(1)의 각종 사양, 설치 공간 등에 따라 적절하게 변경될 수 있다.

또한, 발전 유닛(205)이 유량계 유닛(81)의 상류 측에 설치되는 경우, 세정수의 흐름이 검출되지 않을 때 발전이 수행되는 것을 나타내는 정보에 따라 예를 들어 발전 유닛(205)으로부터 유량계 유닛(81)에 이르는 경로에서 국소의 누수를 검출하는 것이 가능하다.

또한, 상기 실시예에서는, 발전 유닛(205)은 플러쉬 밸브 장치(1)의 외부 하우징(200)에 설치되지만, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 복수의 플러쉬 밸브 장치(1)를 갖는 플러쉬 밸브 유닛(300)이, 플러쉬 밸브 장치(1)의 입구(13)로부터 연장하는 유입관(14)이 공통 급수관(206)에 접속되고, 발전 유닛(205)이 공통 급수관(206) 측 상에 설치되는 구성을 갖는 것도 고려된다.

이와 같은 구성에 의하면, 복수의 플러쉬 밸브 장치(1) 중 임의의 하나가 방류 상태에 있을 때에는, 그 방류에 의해, 세정수가 공통 급수관(206)을 통해 흐르기 때문에, 발전이 공통 급수관(206) 측 상에 설치된 발전 유닛(205) 내에서 수행된다. 따라서, 임의의 플러쉬 밸브 장치(1)가 비 방류 상태에 있을 경우라도, 다른 플러쉬 밸브 장치(1)의 방류에 따르는 발전에 의해, 비 방류 상태의 플러쉬 밸브 장치(1)에 공급되어야 하는 전력을 보충할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서 설명된 다양한 구성은 적당하게 변경될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시예에 있어서도, 변기용의 지수식 밸브로서 플러쉬 밸브를 갖는 유량 제어 장치(이하, 플러쉬 밸브 장치)를 예로써 설명한다. 본 실시예의 플러쉬 밸브 장치(1) 등은 새롭게 설명하는 구성을 제외하고는 본 실시예의 플러쉬 밸브 장치 등과 동일한 구성에 있기 때문에, 그 설명을 생락한다.

본 실시예에 따른 제어 장치(100)를 도 14 내지 도 17을 참조하여 설명한다.

제어 장치(100)는 전자구동부(61)에 설치된 솔레노이드 코일(62)을 제어하는데 필요한 유량 산출 회로와 방류 제어 회로, 유량의 과부족을 산출하는 유량차 산출 회로, 및 유량차 산출 회로에서 산출된 유량에 의거하여 방류되는 물의 유량을 조절하는 조절 회로를 포함한다. 또한, 제어 장치(100)에는 유량 산출 회로에서 산출된 유량을 제어 장치(100) 외부에 출력하는 출력부(100a)가 설치된다.

또한, 출력부(100a)는 세정수의 방류 당 출력되는 유량과 그 방류의 일시 등을 함께 나타내는 유량 카운터(102), 및 플러쉬 밸브 장치(1)의 작동 불량을 통지하는 인디케이터(103) 등이 접속된다.

도 15는 유량 카운터(102) 상에 표시하는 경우, 제어 장치(100)에서 실행된 제어 프로그램의 처리 내용을 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 16은 플러쉬 밸브 장치(1)의 작동 불량을 통지하는 경우, 처리되는 제어 프로그램의 처리 내용을 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 17은 방류되는 물의 유량을 조절하는 경우, 제어 장치(100)에서 실행된 제어 프로그램의 처리 내용을 도시하는 흐름도이다.

도 15에 도시된 바와 같이, 유량 카운터(102) 상에 유량을 표시하는 경우, 우선, 출력되어야 하는 유량과 해당 출력을 포함하는 방류의 일시가 서로 대응하도 록 관련되고(S501 단계), 일시에 대응하는 유량은 제어 장치(100) 내의 기억 영역에 일시적으로 기억된다(S502 단계). 다음, 출력부(100a)에 출력되어야 하는 데이터 타입을 선택하기 위해, 제어 장치(100)는 제어 장치(100)에 설치된 조작 패널 상의 조작을 받아들인다(S503 단계). 본 실시예에서는, 출력되어야 하는 데이터의 타입으로서, 단위 기간 내에 방류되는 세정수의 누계 데이터(cumulative data), 및 일회의 방류에 의해 방류된 유량 데이터 등이 선택될 수 있다.

예를 들어, 단위 기간 내에 방류된 세정수의 누계의 출력이 요구될 경우, 제어 장치(100)의 기억 영역 내에 기억된 데이터 중, 누계의 대상이 되는 일시에 대응하는 데이터가 판독되고(S504 단계), 제어 장치(100)는 판독된 데이터(유량)를 누계하여(S505 단계) 출력부(100a)에 결과를 출력한다(S506 단계).

도 16에 도시된 바와 같이, 플러쉬 밸브 장치(1)의 작동 불량을 통지하기 위해, 우선, 목표 방류량이 제어 장치(100)의 기억 영역으로부터 판독되고(S601 단계), 유량차가 산출된 유량과 소정의 목표 방류량을 비교하여 산출된다(S602 단계). 또한, 산출된 유량차와 허용되어야 할 허용값(오차 유량)을 비교하여(S603 단계), 산출된 유량차가 허용값을 넘을 경우, 출력부(100a)에 설치된 인디케이터(103)는 플러쉬 밸브 장치(1)의 작동 불량을 통지하도록 점등한다(S604 단계).

또한, 소정의 목표 방류량은 다양한 사양에 따라 변한다. 예를 들어, 목표 방류량은 일회의 방류 내에 포함된 물의 정지 유량이 될 수도 있다. 또한, 여러번 방류에서 소비되는 물의 유량이라도, 임의의 기간에 대한 표본으로써 얻어진 유량에 관련된 데이터와 비교 가능한 데이터이면 된다.

또한, 도 17에 도시된 바와 같이, 방류되어야 하는 물의 유량을 보정할 때에는, 우선, 목표 방류량이 제어 장치(100)의 기억 영역으로부터 판독되고(S701 단계), 산출된 유량과 소정의 목표 방류량을 비교하여 그것의 유량차를 산출한다(S702 단계). 또한, 산출된 유량차와 허용되어야 하는 허용값(오차 유량)은 서로 비교된다(S703 단계). 산출된 유량차가 허용값을 넘을 경우, 방류되어야 하는 물의 유량을 조절하기 위해, 예를 들어 제어를 위해 소정의 목표 방류량이 새로운 값으로 갱신된다(S704 단계).

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 유량 제어 밸브는 산출된 유량을 외부에 출력하는 출력부(100a)를 포함한다. 따라서, 유량 제어 밸브의 보수에서는, 출력부(100a)에 출력된 유량은 출력부(100a)에 설치된 유량 카운터(102)를 참조하여 파악되고, 이로써 유량 제어 밸브의 보수를 위해 산출된 유량을 이용하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시예에 따르면, 출력되는 유량이 출력을 포함하는 방류 일시와 대응하여 기억되기 때문에, 유량의 출력에서는, 유량의 파악뿐만 아니라 출력되는 유량과 일시 등과의 사이의 대응에 의해 정확한 정보를 얻는 것이 가능하다.

또한, 출력부(100a)는 단위 기간 내에 방류된 유체의 유량을 누계하여 결과를 출력할 수도 있다. 따라서, 유량의 파악에서는, 예를 들어 일주일 또는 하루의 시간을 단위로서 가정하여 단위 기간 내에 방류된 유체의 유량을 파악하는 것이 가능하다. 따라서, 방류량이 증가하는 요일, 시간대 등을 정확하게 파악하는 것이 가능하다.

또한, 출력부(100a)는 방류된 유체의 유량에 과부족이 조금이라도 있을 경우, 그와 같은 것을 통지하는 인디케이터(103)를 포함한다. 따라서, 방류에 관련된 유체의 과부족을 용이하게 파악하는 것이 가능하다.

또한, 제어 장치(100)는 산출된 유량과 소정의 목표 방류량을 비교하여 유체의 과부족을 산출하는 유량차 산출 회로, 및 유량차 산출 회로에서 산출된 유량에 의거하여 방류되는 물의 유량을 조절하는 조절회로를 포함한다. 따라서, 다소의 불량이 발생할 경우라도, 유량 제어 밸브는 유체의 적절량의 방류를 수행할 수 있다.

상기 실시예는 단지 하나의 실시예이며, 세부사항은 다양한 변형에 따라 적절하게 변경될 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 예를 들어 각각의 플러쉬 밸브 장치(1)의 입구(13)로부터 연장하는 유입관(14)이 공통 급수관(206)에 접속되는 구성에 의하면, 유량이 플러쉬 밸브 장치(1)마다 출력된다면, 플러쉬 밸브 장치(1)의 유량이 누계되어 출력되는 등의 구성도 생각된다.

또한, 상기 실시예에서는, 방류 정지 유량과 같은 수치가 목표 방류량으로서 채택되지만, 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 여러번의 방류에 의해 방류된 유량이 유량차를 결정하는 대상으로써 사용되는 구성도 생각된다. 더욱 상세하게는, 유량차는 10회의 방류에 소비되는 유량(방류 정지 유량 * 10회)과 10회의 방류에 소비되는 실제 물의 유량(누적 데이터) 사이의 비교를 통해 결정될 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 변기에 설치된 플러쉬 밸브 장치(1)를 예로써 설명 된다. 하지만, 이와 같은 구성은 세면대 등에 설치된 플러쉬 밸브 장치 등에서도 채택될 수 있다. 또한, 유량의 계수, 표시 기능에 있어서는, 주 유량 제어 밸브와, 세면대 등에 설치된 통상적인 자동 급수탭(water tap)의 유량을 합쳐서 계수, 표시하거나, 개별적으로 또한 계수, 표시가 가능하다. 또한, 상술한 바와 같이 구성된 유량 제어 밸브는 기설 시설에서 개장될 수 있다. 따라서, 예를 들어 급수 본관이 설치된 수도 미터만을 갖는 공중 화장실과 사무실 같이 물을 사용하는 곳에서도, 건물의 완성 이후에 유량 제어 밸브가 또한 새롭게 설치될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 다양한 구성은 적절하게 변경할 수 있다.

Claims (16)

1. 유입구로부터 유출구에 이르는 경로 내에서 제어 밸브를 갖는 플러쉬 밸브(flush valve) 장치와, 상기 유입구로부터 상기 유출구로 흐르는 유체의 흐름 유무를 전기(電氣) 신호의 형태로 변환하여 출력하는 검출부, 및 상기 검출부의 출력에 의거하여 상기 제어 밸브의 개폐를 제어하기 위한 제어 장치를 포함하는 유량 제어 장치에 있어서,

   상기 유량 제어 장치는 상기 유체의 흐름을 동력으로서 사용하여 발전하기 위한 발전 장치를 더 포함하며, 상기 발전 장치에서 얻어진 전력의 적어도 일부가 상기 제어 장치에 공급되고,

   상기 제어 장치는 상기 검출부에서 얻어진 상기 전기 신호에 의거하여 상기 유출구를 통해 방류되는 유체의 유량을 산출하기 위한 유량 산출 회로, 상기 유량이 방류가 정지해야 할 방류 정지 유량에 도달한 것을 나타내는 정보에 따라 상기 제어 밸브를 폐쇄하기 위한 방류 제어 회로, 및 상기 유량이 상기 방류 정지 유량에 도달한 이후에 상기 발전 장치에서 상기 발전이 연속적으로 수행되는 것을 나타내는 정보에 따라 상기 유출구에 이르는 상기 경로 내의 누수를 검출하는 누수 감시 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 발전 장치에서 얻어진 전력의 적어도 일부를 축전하기 위한 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 유입구로부터 유출구에 이르는 경로 내에서 제어 밸브를 갖는 플러쉬 밸브 장치와, 상기 유입구로부터 상기 유출구로 흐르는 유체의 흐름 유무를 전기 신호의 형태로 변환하여 출력하는 검출부, 및 상기 검출부의 출력에 의거하여 상기 제어 밸브의 개폐를 제어하기 위한 제어 장치를 포함하는 유량 제어 장치에 있어서,

   상기 유량 제어 장치는 상기 유체의 흐름을 동력으로서 사용하여 발전하기 위한 발전 장치를 더 포함하며, 상기 발전 장치에서 얻어진 전력의 적어도 일부가 상기 제어 장치에 공급되고,

   상기 제어 장치는 상기 검출부의 작동 불량을 감시하기 위한 검출 감시 회로를 포함하며,

   상기 검출 감시 회로는 상기 발전 장치가 발전 상태에 있고, 상기 유체의 흐름이 상기 검출부에서 검출되지 않는 것을 나타내는 정보에 따라 상기 검출부의 작동 불량을 검출하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
7. 유입구로부터 유출구에 이르는 경로 내에서 제어 밸브를 갖는 플러쉬 밸브 장치와, 상기 유입구로부터 상기 유출구로 흐르는 유체의 흐름 유무를 전기 신호의 형태로 변환하여 출력하는 검출부, 및 상기 검출부의 출력에 의거하여 상기 제어 밸브의 개폐를 제어하기 위한 제어 장치를 포함하는 유량 제어 장치에 있어서,

   상기 유량 제어 장치는 상기 유체의 흐름을 동력으로서 사용하여 발전하기 위한 발전 장치를 더 포함하며, 상기 발전 장치에서 얻어진 전력의 적어도 일부가 상기 제어 장치에 공급되고,

   상기 제어 장치는 상기 발전 장치의 작동 불량을 감시하기 위한 발전 감시 회로를 포함하며,

   상기 발전 감시 회로는 상기 유체의 흐름이 상기 검출부에서 검출되고, 상기 발전 장치는 발전 상태가 아닌 것을 나타내는 정보에 따라 상기 발전 장치의 작동 불량을 검출하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 유입구로부터 상기 유출구에 이르는 상기 경로는 도전성(導電性) 밸브 하우징으로 구성되며,

   상기 제어 장치는 회로의 차단에 따라 경보(alert)를 발하는 회로의 일부로서 상기 도전성 밸브 하우징을 구비하는 도난 방지 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 검출부는 상기 유입구로부터 상기 유출구에 이르는 경로 내에 배치되 고, 상기 유체의 흐름에 따라 회전하는 회전 임펠러를 포함하며,

   상기 발전 장치는 상기 회전 임펠러와 함께 회전하는 발전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 유량 제어 장치는 복수의 플러쉬 밸브 장치를 포함하고, 상기 플러쉬 밸브 장치는 공통 급수관에 접속된 유입구를 포함하며, 상기 발전 장치는 상기 공통 급수관 측에 설치되는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 유량 제어 장치는 상기 유출구를 통해 방류되는 유체의 유량을 상기 검출부에서 얻어진 전기 신호에 의거하여 산출하는 유량 산출부를 포함하고,

    상기 제어 장치는 상기 유량 산출부에서 산출된 상기 유량이 방류가 정지되어야 할 방류 정지 유량에 도달 하였는지의 여부에 의거하여 상기 제어 밸브의 개폐를 제어하며,

    상기 유량 제어 장치는 상기 유량 산출부에서 산출된 상기 유량을 상기 제어 장치의 외측으로 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 출력부는 상기 출력된 유량을 표시하기 위한 디스플레이 장치를 포함하 는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 출력부로 출력되어지는 상기 유량 및 상기 출력과 관련된 방류가 수행된 시간 또는 날짜를 서로 대응하여 기억하는 기억부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
14. 제 11 항에 있어서,

    상기 출력부는 단위 시간 내에 방류된 유체의 유량을 합산하여 출력하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
15. 제 11 항에 있어서,

    상기 제어 장치는 상기 산출된 유량과 소정의 목표 방류량을 비교하여 상기 산출된 유량의 과부족을 산출하기 위한 유량차 산출 회로와, 상기 유량차 산출 회로에서 산출된 상기 유량에 의거하여 방류되어지는 유량을 조정하는 조정 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.
16. 제 11 항에 있어서,

    상기 출력부는 방류된 유체의 유량에서 과부족이 있는 경우, 과부족을 알리기 위한 신호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 장치.

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