JP2009299326A - 水栓装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、水栓装置において、スパウトの先端部を巨大化させず、スパウトの先端部を小型で、且つ容易に操作可能な選択部の構成にすることで、使用者が水栓装置を使用する際の視覚上、及び作業状で使用者の遮りにならない水栓装置を提供する。
【解決手段】
本発明の水栓装置は、吐水口１と、吐水口１を有するスパウト２と、吐水口１からの吐止水を制御するバルブ３と、を有する水栓装置であって、前記吐水口１は、各吐水形態に応じて複数の吐水口を有し、前記複数の吐水口には、主配管４から分岐した複数の分岐配管５が接続されており、前記複数の吐水口のうち、どの吐水口から吐水させるかを選択する選択部６と、前記選択部６からの電気信号９に基づいて、主配管４からの供給される水をどの分岐配管５に供給するかを切り替える切替部７に切替信号１０を送信する制御部８とを備え、前記選択部が、前記スパウトの先端部に配置された構成

【選択図】 図１

Description

本発明は、水栓装置において、吐水形態を切り替える切替部の構成に関する。

従来、水栓装置において、水栓装置からの吐水形態を変化させる水栓があった。

また、水栓装置のスパウト先端に吐水形態を変化させるプッシュ式の機械式切替部を有する水栓があった（例えば、特許文献１参照）。
特開平２００４−２５０８９４

しかしながら、特許文献１のように先端部にプッシュ式の機械式選択部を設けた場合においては、機械式の選択部をスパウト先端部に設ける必要があるため、スパウト先端部が巨大化してしまい、例えば、吐水部先端を分離してハンドシャワーとして使用する方式にする場合においては、ハンドシャワーがひじょうに重く、使用者が使いづらいものになってしまう恐れがあった。また、スパウト先端が大きくなるため、使用者の作業空間にスパウトが大きく突出し、作業空間に対して視覚、及び作業上において使用者に対する遮りを発生させてしまうものとなっていた。

そこで、本発明においては、水栓装置において、スパウトの先端部を巨大化させず、スパウトの先端部を小型で、且つ容易に操作可能な選択部の構成にすることで、使用者が水栓装置を使用する際の視覚上、及び作業状で使用者の遮りにならない水栓装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、吐水口と、吐水口を有するスパウトと、吐水口からの吐止水を制御するバルブと、を有する水栓装置であって、前記吐水口は、各吐水形態に応じて複数の吐水口を有し、前記複数の吐水口には、主配管から分岐した複数の分岐配管が接続されており、前記複数の吐水口のうち、どの吐水口から吐水させるかを選択する選択部と、前記選択部からの電気信号に基づいて、主配管からの供給される水をどの分岐配管に供給するかを切り替える切替部に切替信号を送信する制御部とを備え、前記選択部が、前記スパウトの先端部に配置されたことを特徴とする水栓装置を提供出来る。

また、本発明の一態様によれば、前記切替部は、前記切替信号により開閉する複数の電磁弁であり、前記複数の電磁弁は各分岐配管上にそれぞれ設けられ、前記制御部からの切替信号に基づいて開閉動作することを特徴とする水栓装置を提供出来る。

また、本発明の一態様によれば、前記制御部は、前記吐水口からの吐水を禁止する止水信号を送信するものであって、前記切替部は、前記制御部からの止水信号に基づいて全ての電磁弁を閉動作させることを特徴とする水栓装置を提供出来る。

また、本発明の一態様によれば、前記切替部は、スパウト外部に設けることを特徴とする水栓装置を提供出来る。

また、本発明の一態様によれば、前記選択部は、スパウト先端部を回動させることにより発生する電気信号を前記制御部に送信することを特徴とする水栓装置を提供出来る。

また、本発明の一態様によれば、前記選択部は、スパウト先端部に対して圧力を印加することにより発生する電気信号を前記制御部に送信することを特徴とする水栓装置を提供出来る。

本発明によれば、スパウトの先端部に選択部を設け、その選択部の操作に応じて電気信号にて切替部を駆動させる構成にすることで、スパウト先端部に切替部を設けることなく吐水形態の切替を行うことが可能となるため、スパウト先端部を巨大化することなく、スパウトの先端部を小型で、且つ容易に操作可能な選択部の構成にすることが可能となり、使用者が水栓装置を使用する際の視覚上、及び作業状で使用者の遮りを低減することが可能となる。

以下、発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１に、本発明の水栓装置の概略構成図を示す。本発明の水栓装置は、吐水口１と、吐水口１を有するスパウト２と、吐水口１からの吐止水を制御するバルブ３と、を有する水栓装置であって、前記吐水口１は、各吐水形態に応じて複数の吐水口を有し、前記複数の吐水口には、主配管４から分岐した複数の分岐配管５が接続されており、前記複数の吐水口のうち、どの吐水口から吐水させるかを選択する選択部６と、前記選択部６からの電気信号９に基づいて、主配管４からの供給される水をどの分岐配管５に供給するかを切り替える切替部７に切替信号１０を送信する制御部８とを備え、前記選択部が、前記スパウトの先端部に配置された構成となっている。
ここで、本実施例において、吐水口は、１本の吐水を吐出可能な整流吐水口と、シャワー吐水を吐出可能な散水板とで構成されており、２種類の吐水形態を吐出可能な形態となっている。

本発明の水栓装置においては、使用者が水を吐出させる場合には、バルブ３の開閉によって水か吐水される。この際、切替部はどちらかの吐水が吐出可能なように選択されているものである。使用者が吐水形態を変化させたい場合には、スパウト先端に設置された選択部を操作することにより、選択部から出力された電気信号に基づいて、制御部は切替部を切替、使用者が欲する吐水形態を提供するようになっている。従来、選択部は、機械的な変化に伴う吐水形態の切替を行っていたため、スパウト先端部に切替機構、例えば複数の流路の内１つのみを開口させる流路切替機構を設けていた。そのため、スパウト先端部がこの切替機構を有するため、スパウトが長くなる、スパウトの径が大きくなる等の構成になり、そのためスパウト先端部が巨大化するため、使用者が作業を行う空間の広さに対してスパウトの専有体積が大きくなるため、作業可能な空間を狭める、作業を行う空間の視界を遮る等の不具合が発生する。そこで、本発明においては、選択部にて吐水形態を切り替えたことを、スパウト先端とは異なる場所に設置された切替部に電気信号で送信することで、スパウト先端部に切替部を設けることなく吐水形態を切り替える機構を有することが可能となる。これにより、スパウト先端部が巨大化することなく、吐水形態を切替可能な水栓装置を提供できるため、スパウトの巨大化によって発生する作業空間に対してのスパウトの専有体積増加、作業空間における視界の遮りを低減することが可能となり、使用者により快適に水栓装置を利用してもらうことが可能となる。

選択部からの電気信号によって、制御部から切替信号を送信し、吐水形態を切り替える構成の場合、切替部を電気で制御可能なバルブにすると、確実に吐水の制御を行うことが出来、使用者に対してタイムリーな吐水を供給することが可能である。そのため、本実施例においては、切替部に電磁弁を使用している。電磁弁は、一般的に吐止水を制御するバルブとして使用されているため、主配管から分岐された各分岐配管における吐止水制御が容易であり、電気信号を用いた制御が可能であるため、各吐水形態に接続された分岐配管にそれぞれ設置することで、吐水形態の切替制御を容易に行うことが可能である。また、電気信号を用いているため、電磁弁をスパウト内部に設置することなく、表から目視不可の場所に設置することが可能であるため、スパウト近傍の外観を保持し、スパウトを大きくすることなく吐水形態の切替機能を有することが可能となる。なお、電磁弁を用いた場合において、電磁弁を同時に開閉動作を行った場合に、瞬間的に２つの電磁版が開状態になるため、吐水の勢いが低下する可能性がある。そこで、電磁弁を用いた場合の吐水形態の切替は、一旦両方の電磁弁を閉状態にして、選択された分岐配管に接続された電磁弁のみを開動作させる方法を用いることにより、吐水の勢いを低減させる事無く、使用者に対して吐水を供給することが可能となる。

ここで、切替部についてだが、切替部はバルブの開閉動作とは連動せずに、必ず１つの分岐配管に対して開状態を保持することが可能であれば、バルブの開動作時に瞬時に吐水を行うことが可能であるため、１つの切替部が開動作を維持することが望ましい。そのため、例えば切替部に電磁弁を用いた場合には、電磁弁にラッチングソレノイドを用いることで、磁力によりバルブの開閉状態を電気を用いずに保持することが可能であるため、電池等を必要とする場所に本発明の水栓装置を設置する場合には最適である。

また、切替部で選択される吐水形態を、バルブが閉動作になる度にリセットして、ある吐水形態に固定する方法もある。この方法は、使用者がどのような吐水形態を主に使用しているかを制御部が学習して、その学習結果を基にバルブが閉動作担った場合に、吐水形態を所定の形態に変更するように切替部を制御するものである。これにより、使用者が選択部を操作して切替部を制御する回数を低減させることが可能となるため、使用者の操作の不可を低減することが可能となる。また、この方式は選択部から電気信号を用いて制御部に送信し、その後切替信号を用いて切替部を制御するという電気信号を用いた制御であるため、選択部から切替部までの信号を介する制御部にてどのような吐水形態を用いているかを把握できることにより実現できている。よって、電気信号を用いて切替を行うことにより、使用者の動作情報をより多く収集可能なため、使用者にあった切替制御を提供可能となる。

更に、切替部とバルブを連動させて、バルブが閉動作の場合には、切替部においても各分岐配管に対して水を流さないようにする構成もある。これは、例えばバルブが故障、又はバルブにごみ等が挟まり完全な閉状態を維持できなくなった場合に、水栓装置からは常に吐水されている状態になってしまう。そこで、バルブが閉状態の場合に切替部も分岐配管に対して水を流さない状態にすることにより、バルブが完全な閉状態にならない場合においても、水栓装置から常に吐水が行われる状態を無くすことが可能となる。

次に、図２にバルブと切替部を併用させる配管構成とした本発明の水栓装置の概略構成図を示す。図２においては、図１のバルブを除去して、切替部にバルブ機能を併用させた構成としている。この配管構成では、水栓からの吐水を行わない場合に、切替部によって分岐配管に対して水を流さない状態にすることにより、水栓装置からの吐水を停止させることが可能となる。このような構成により、バルブを除去可能なため、配管構成を簡易にすることが可能となるため、設置空間が狭い場所においても水栓装置を設置可能となる。

なお、本実施例において、バルブは手動で開閉制御を行うものと、電気的に開閉制御を行うものがある。手動で開閉制御を行う場合には、例えばシングルレバーのように、物理的な流路の開閉によって制御するものがある。このように手動での開閉制御の場合には、切替部との連動が困難であるが、停電時のように電気供給が遮断された場合においても、水栓装置からの吐水を確実に止めることが可能となる。また、バルブが電気信号によって開閉制御される構成については、例えば電磁弁を用いた方式がある。電磁弁に対して開閉制御を行うためには、例えばセンサやスイッチのように使用者の操作を電気信号に変換する操作部を設け、その操作部からの操作信号を制御部を介してバルブである電磁弁に開閉信号として送信することで、開閉制御を行うことが可能となる。電気信号による開閉制御を行うバルブの場合には、前記制御部を介してバルブの開閉制御行う構成にすると、バルブと切替部とを連動させる制御が可能であるため、例えば、バルブが閉動作時に切替部をリセットするような制御を行うことも可能となる。

また、別の方式として、バルブを２つ設けた場合について概略構成図を図３に示す。このようにバルブを２つ設け、一方を手動制御のバルブ、もう一方を電気信号による制御のバルブにすることで、手動バルブを用いた場合には流温調可能で、電気信号による制御のバルブの場合には、吐止水制御のみ可能というように、使用者のニーズに合った吐水を供給することが可能となる。例えば、電気信号による制御のバルブは吐止水のみの制御が可能であるため、短時間の洗浄のように、流温調が不要な場合に操作させることにより、流量を調整する等の使用者の負荷を低減することが可能となる。また、短時間の吐水のため、電気信号による制御のバルブが開動作の場合には、制御部によりシャワー吐水を選択することにより、短時間の吐水でも広範囲に吐水が可能となるため、例えば包丁のような調理器具をさっと洗浄する際には、短時間においても高い洗浄能力を持つことが可能であるため、使用者の作業効率を高めることが可能となる。このように、それぞれ異なる制御が可能なバルブを用いることで、各バルブの動きに対して切替部での吐水形態の変更を行うことにより、より使用者の使用用途にあった吐水を供給することも可能である。なお、駆動させるバルブと連動する吐水形態の組み合わせは、本実施例に記載した以外においても、様々な効果を得ることが可能となる。水栓装置を設置する場所に応じて、バルブと吐水形態との組み合わせを変更することが望ましい。

次に、選択部の構成について記載する。図４に選択部に対して略垂直な操作を行うことにより電気信号を発生する概略構成図を示す。ここで、図４では、スパウトの先端部に設置された選択部に対して使用者が押す動作を行うことにより、吐水形態の切替が可能の構成について示している。そのため、選択部に対して略垂直な方向に力が働いた時に電気信号を発生する構成としている。図５は、図４のように選択部に対して略垂直方向の力が発生した場合に電気信号を発生可能な選択部の一例を示している。本実施例の選択部は、まず使用者が操作する上蓋と、上蓋の内部の設けられた突起にて力を伝え、電気信号のＯＮ／ＯＦＦを行う電気スイッチと、電気スイッチから得られる電気信号を制御部へ伝送する信号線と、電気スイッチやスパウトに対する浸水を防止するシール構造とで構成されているものである。

電気スイッチについて示す。電気スイッチは、上蓋によって力が印加されることによって電気信号を発生するものであるため、例えば電気スイッチに２端子を有する場合、力が印加されれば２端子間が短絡、印加されない場合は２端子間が開放にすることで、印加される力に対して電気信号を送信することが可能となる。このような電気スイッチは、押している時間だけ２端子間が短絡されて電気信号を送信するものや、押す度に短絡／開放が切り替わり電気信号の送信有り／無しを行う電気スイッチがある。印加している時間に対して電気信号を送信可能なスイッチにおいては、制御部にて電気信号の送信される時間を確認することで、吐水形態の切替や、誤検知防止を行うことが可能となる。例えば、所定の時間以下端子間が短絡したことにより電気信号が送信された場合には、使用者が誤ってスパウト先端を触れてしまった可能性も高いため、所定の時間以下であれば制御部は吐水形態を切り替えるための切替信号の送信を行わないものとする。また、所定の時間以上の端子間の短絡による電気信号を確認出来た場合には、切替部に対して切替信号を送信し、使用者の要求する吐水形態に変更を行う。また、長押しによる長時間の電気信号を確認した場合には、別の吐水形態を選択するように切替信号を送信したり、所定時間以内に電気信号が何回送信されたかをカウントして、その結果を基に吐水形態の切替を行う方法もある。このように、時間によって様々な方法にて吐水形態の切替を行うことが可能となり、水栓装置を設置する場所、用途に応じて制御部による判定を変更することで、様々な用途に合った吐水形態の変更を提供することが可能となる。また、押す度に短絡／開放が切り替わり電気信号の送信有り／無しを行う電気スイッチにおいては、オルタネートスイッチのような電気スイッチを用いれば、操作を行うと確実に短絡／開放を行うことが可能となるため、操作によって切替が行われないという問題を解消することが可能となる。また、制御部にて複雑な判定を行う必要が無いため、簡易的な構造にて切替部に対して切替信号を送信可能となる。

次に、選択部の防水構造について示す。本発明の水栓装置における選択部は、電気信号を送信するため、スパウト先端における防水構造が必須である。本実施例においては、電気スイッチの表面に防水シートをかぶせることによって、電気スイッチに対する水の浸入を抑制する構造となっている。この防水シートは、例えば樹脂をエンボス加工することにより作成可能であり、図５の上部より力が加わった場合に電気スイッチが押されるが、防水シートがエンボス加工を行っているため、防水シートが上方向に対して戻ろうとするので、スイッチが押されたままの状態にならず、短絡／開放を制御することが可能となる。また、上蓋の周囲壁面と、スパウト本体の上蓋の周囲壁面より内側に電気スイッチを囲うように配置された内壁面によって、電気スイッチまで水が浸入しにくい構造となっているため、選択部内部への水の浸入を低減することが可能となり、且つ防水シートによって電気スイッチへの水の浸入を抑制することが可能となるため、選択部への水の浸入による水栓装置の故障等を防ぐことが可能となる。なお、本実施例においては防水シートを用いているが、それ以外の防水構造によって選択部への水の浸入、及び電気スイッチに対しての水の浸入を抑制することにより、切替部をスパウト先端部に設けることなく、小型で使用者が作業を行いやすい水栓を供給することが可能となる。

また、選択部にて吐水形態の切替を行った際には、制御部から使用者に対して報知を行うことが望ましい。例えば、選択部の一部に光源を設け、光源の点灯／消灯、点滅、色の変化等により、選択部における操作が行われたか否かの確認を行うものである。光源に対しては、制御部より切替信号と同時に報知信号を送信することで、吐水形態の変化と同時に使用者への報知が可能となる。また、スピーカーやブザーのように、音声にて報知することも可能である。その場合には、光源に対しての制御と同様に、制御部より切替信号と同時に放置信号を送信することで同様の効果を得ることが可能となる。なお、音声での報知の場合には、音声の長さ、音階、大きさ等によって使用者に報知することが可能となる。

次に、異なる選択部の形態について記載する。図６に選択部が回動することにより吐水形態の切り替えを操作可能な概略構成図を示す。ここで、図６では、スパウトの先端部に設置された選択部に対して使用者が回転させる動作を行うことにより、吐水形態の切替が可能の構成について示している。そのため、選択部に対してスパウトの突出方向を軸として回転する力が働いた時に電気信号を発生する構成としている。図７は、図６のように選択部に対してスパウトの突出方向を軸として回転売る力が発生した場合に電気信号を発生可能な選択部の構成の一例を示している。本実施例の選択部では、回動する動きに対して、ある所定の位置まで回動したことを検知する電気スイッチと、電気スイッチから得られる電気信号を制御部へ伝送する信号線とで構成するものである。

電気スイッチに関して記載する。選択部の回動状態を検知するために、本実施例においては、中心軸に対して回動する選択部のある点が所定の場所にあることを確認して電気信号を送信するような電気スイッチを用いている。例えば、選択部の回動可能な回転部の内部に永久磁石を設置し、スパウト本体側の選択部に磁力を検知することで、端子間が短絡／開放を行い電気信号を送信するホール素子である。ホール素子を用いた場合、磁力を検出することで電気信号を発生するため、ホール素子を露出させること無く永久磁石の磁力を検知できるため、別途防水構造を設けることなく、選択部への水の浸入を抑制することが可能となる。また、永久磁石を回転部に設けることで、磁力を発生させるために、回転部内部に別途電力を供給することなく磁力の発生を行うことが可能であるため、簡素な構成にて選択部を構成することも可能となる。

ホール素子を用いた場合、吐水形態の種類に応じてホール素子を設置する必要がある。各ホール素子から出力された電気信号を基に使用者がどの吐水形態を要求しているかを制御部にて判断し、切替部の駆動を行うものである。これにより、複数の吐水形態を有する場合、ホール素子の数は増えるが、制御部に入力する電気信号が各々異なって入力されるため、制御部にてどのホイール素子（吐水形態）を選択したかが容易に判断できるため、複雑な信号処理を行うことなく、複数の吐水形態を供給可能な水栓装置を提供することが可能となる。

また、回転部が回動する際に、ホール素子近傍に来た場合に一旦回動が停止する機構（ロック機構）を設けることにより、使用者が選択部を駆動させた後に目的の場所に達したことを手の感触で確認可能なため、ホール素子の無い場所に永久磁石を移動させて吐水の切替を行うことが出来ない等の不具合を無くすことが可能となる。また、回動に伴い、回転部の表示を切り替える等の表示変化を行わせることにより、使用者がどの位置がどの吐水形態化を把握することが可能となるため、より吐水の切替をスムーズに行うことも可能となる。

次にスパウトの形状に対してだが、スパウトの選択部の操作面に対して平行な断面が、真円である場合には、選択部の回動によるスパウト形状の変化は発生しないが、楕円や多角形の場合には、回動を行うことにより回動角度によってはスパウトの外観が変化する。そこで、スパウトの形状が楕円や多角形の場合には、回動を行うことによりスパウトの形状が変化しないような場所に回動させることにより吐水形態が変化する、いわゆるスパウトの外観が変化しないように、永久磁石に対してホール素子を配置することにより、水栓装置の外観を損なうことなく、且つスパウト先端部で吐水形態を変化させることが可能となる。

本実施例においては、回動を行う選択部での電気スイッチをホール素子を用いたが、それ以外にも赤外線の受光により電気信号を発生するフォトカプラ等を用いることにより、回動する動きに対してどの位置に回動させたかを容易に認識することが可能となる。但し、フォトカプラの場合においては、赤外線の投光及び受光を行うため、フォトカプラの一部を露出させる必要があるので防水構造が必要となる。また回転部に対して電気の供給又は電気信号を出力するための配線が必要となるため、配線を回動の中心軸内部に設置する等の構成が必要となる。

以上の構成により、スパウトの先端に使用者が吐水形態を変化させるために操作する選択部を設け、その選択部から電気信号を受けた制御部からの切替信号に応じて、スパウトの外側に配置した切替部を駆動させる構成にすることにより、スパウト先端部に切替部の構成を設けることなく吐水形態の変更を行うことが可能となるため、スパウトを巨大化させること無く、使用者が水栓装置を使用する作業空間にスパウトが存在し、操作の邪魔になる、視界を遮る等の不具合を抑制することが可能となる。また電気信号を用いることで、スパウト内部への配線も容易に行うことが出来るため、スパウト全体の大きさや外観に制約を持たせることなく水栓装置を構成することが可能となる。

本発明の水栓装置の概略構成図 切替部がバルブを併用する配管構成に関する概略構成図 異なる操作形態のバルブを２つ有する水栓装置に関する概略構成図 選択部が押しボタン式構造の場合の概略構成図 図４の詳細構成図 選択部が回動式構造の場合の概略構成図 図６の詳細構成図

符号の説明

１…吐水口、２…スパウト、３…バルブ、４…主配管、５…分岐配管、６…選択部、７…切替部、８…制御部、９…電気信号、１０…切替信号、１１…整流吐水口、１２…散水板、１３…操作部、１４…操作信号、１５…シングルレバー、１６…開閉信号、１７…上蓋、１８…電気スイッチ、１９…防水シート、２０…信号線、２１…回転部、２２…永久磁石、２３…ホール素子、２４…回転軸

Claims (6)

1. 吐水口と、
   吐水口を有するスパウトと、
   吐水口からの吐止水を制御するバルブと、
   を有する水栓装置であって、
   前記吐水口は、各吐水形態に応じて複数の吐水口を有し、
   前記複数の吐水口には、主配管から分岐した複数の分岐配管が接続されており、
   前記複数の吐水口のうち、どの吐水口から吐水させるかを選択する選択部と、
   前記選択部からの電気信号に基づいて、主配管からの供給される水をどの分岐配管に供給するかを切り替える切替部に切替信号を送信する制御部とを備え、
   前記選択部が、前記スパウトの先端部に配置されたことを特徴とする水栓装置。
2. 前記切替部は、前記切替信号により開閉する複数の電磁弁であり、
   前記複数の電磁弁は各分岐配管上にそれぞれ設けられ、
   前記制御部からの切替信号に基づいて開閉動作することを特徴とする請求項１記載の水栓装置。
3. 前記制御部は、前記吐水口からの吐水を禁止する止水信号を送信するものであって、
   前記切替部は、前記制御部からの止水信号に基づいて全ての電磁弁を閉動作させることを特徴とする請求項２記載の水栓装置。
4. 前記切替部は、スパウト外部に設けることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の水栓装置。
5. 前記選択部は、スパウト先端部を回動させることにより発生する電気信号を前記制御部に送信することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の水栓装置。
6. 前記選択部は、スパウト先端部に対して圧力を印加することにより発生する電気信号を前記制御部に送信することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の水栓装置。

Images