JP2014189963A - 自動水栓 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の自動水栓は、商用電源で動作する自動水栓であって、センサと、電磁弁と、センサの検知信号に応じて電磁弁の開閉を制御する電磁弁制御手段と、電源から供給される電圧の波形に応じて電源の種類の判別を行なう判別手段と、判別手段の判別結果に応じて、自動水栓の動作モードを設定する動作モード設定手段を有し、自動水栓の動作モードは、通常の動作を行う通常モードと、通常モードよりも電力消費量が少ない低消費モードとを有し、動作モード設定手段は、判別手段が、電源が商用電源であると判別した場合、自動水栓の動作モードを通常モードに設定し、電源が商用電源でないと判別した場合、自動水栓の動作モードを低消費モードに設定する。
【選択図】図4
Description
このような緊急時において商用電源が使用できない場合、電源として充電池などのDC電源を用いることが考えられる。これまで、特許文献1に示すように、商用電源とDC電源とを共に使用可能とする自動洗浄装置が提案されていた。
これに対し、商用電源で動作するACタイプの自動水栓は広く用いられており、安価であるため、ACタイプの自動水栓を緊急時でも使用できるようにすることが好ましい。実際、通常時にはACタイプの自動水栓を商用電源で動作させ、緊急時には、DC電源と、DC電源からの電源についてDC−AC変換を行うインバータをこのACタイプの自動水栓に接続して、ACタイプの自動水栓を、DC電源からのインバータ電源を用いて動作させることが可能である。
しかし、緊急時にDC電源を用いてACタイプの自動水栓を動作させると、充電池などのDC電源は電力供給能力に限りがある一方で、ACタイプの自動水栓は商用電源で動作するときと同様の動作を行なうため、通常時と同様に電源の消費が進んでしまう。従って、緊急時においてACタイプの自動水栓の電源としてDC電源を用いるのはあくまでも一時的な対応策であり、継続的に使用することは難しいと考えられていた。
このように構成された本発明においては、電源の種類を的確に判別し、商用電源以外の電源からの電力供給によって動作する場合は自動水栓の消費電力を低減した低消費モードで動作するので、緊急時においても自動水栓が通常通り動作した場合と比較して継続的に使用することが可能となる。
このように構成された本発明においては、商用電源とその他の電源とを的確に判別することができ、商用電源以外の電源からの電力供給によって動作する場合は自動水栓の消費電力を低減した低消費モードで動作するので、緊急時においても自動水栓が通常通り動作した場合と比較して継続的に使用することができる。
このように構成された本発明においては、商用電源とその他の電源とを的確に判別することができ、商用電源以外の電源からの電力供給によって動作する場合は自動水栓の消費電力を低減した低消費モードで動作するので、緊急時においても自動水栓が通常通り動作した場合と比較して継続的に使用することができる。
このように構成された本発明においては、商用電源とその他の電源とを的確に判別することができ、商用電源以外の電源からの電力供給によって動作する場合は自動水栓の消費電力を低減した低消費モードで動作するので、緊急時においても自動水栓が通常通り動作した場合と比較して継続的に使用することができる。
このように構成された本発明においては、センサの検知間隔が長くなるため、自動水栓の消費電力が減少し、緊急時においても継続的に使用することができる。
このように構成された本発明においては、駆動するセンサの個数が減少するため、自動水栓の消費電力が減少し、緊急時においても継続的に使用することができる。
このように構成された本発明においては、同時に駆動するセンサの個数が減少するため、自動水栓の消費電力が減少し、緊急時においても継続的に使用することができる。
このように構成された本発明においては、開閉制御する電磁弁の数が減少するため、自動水栓の消費電力が減少し、緊急時においても継続的に使用することができる。
このように構成された本発明においては、センサの駆動を停止することで、自動水栓の消費電力が減少し、緊急時においても継続的に使用することができる。また、センサ駆動中のように常時制御回路を高速起動する必要がないため、自動水栓全体の消費電力も減少する。
まず、図1及び図2により、本発明の実施形態による自動水栓について説明する。
図1は、本発明の実施形態による自動水栓を洗面台に設けた状態を概略的に示す斜視図であり、図2は本発明の実施形態による自動水栓の構成を示すブロック図である。
給水源40は上水道やタンク等であり、給水管45を介して自動水栓1に対して水を供給する供給源である。給湯源50はボイラーなどの給湯装置であり、給湯管55を介して自動水栓1に対して湯を供給する供給源である。上述したように給水管45には電磁弁14が設けられ、給湯管55には電磁弁15が設けられており、電磁弁14から先の給水管45と電磁弁15から先の給湯管55は合流して最終的にスパウト16に至るようになっている。
なお、本実施形態ではセンサ11及びセンサ12として赤外線センサを用いているが、この他にも例えばマイクロ波センサに代表される電波センサを用いて検知物20の接近や離脱を検知するようにすることも可能である。
図3は、本発明の実施形態による自動水栓1の起動時から動作までの一連の処理について示すフローチャート図である。ここで、起動とは自動水栓1に電源を投入して動作を開始することを指す。自動水栓1に電源が投入されると自動水栓1は動作を開始する(ステップS101)。ここで、電源を投入する状況としては、自動水栓1を洗面台100に取り付けた後、商用電源に接続して電源を投入する場合や、一旦電源を切ってから電源を再投入する場合、停電から復旧した場合、停電により商用電源が使用できなくなったときにバックアップとしてインバータ電源(インバータを介して接続されたDC電源)を投入する場合、などが挙げられる。この起動の際、コントローラ10などの初期化処理が行なわれる。
続いて、自動水栓1のコントローラ10は電源の種類を判別する電源判別処理(ステップS102)を行なう。この電源判別処理は、投入された電源が商用電源であるか、インバータ電源等のその他の電源かを判別し、この判別結果に基づいて自動水栓1の動作モードを設定する処理である。以下、図4のフローチャート図を参照してこの電源判別処理について詳述する。
なお、本発明の自動水栓1を含め、現在商用電源で動作する装置は一般的に周波数が50Hzであっても60Hzであっても動作可能に設計されているため、電源周波数が50Hzと60Hzの中間のインバータ電源でも問題なく動作する。
このように、インバータ電源の電源電圧の波形は矩形波である場合が多いため、実際には、電源電圧の波形で矩形波の立ち上がりや立ち下がりの傾きが商用電源の電源電圧の正弦波の傾きよりも急峻であるか否か、つまり所定時間間隔での電圧の変化量が一定の値を超えるか否か判別することで、電源電圧の波形が正弦波であるか否かの判別を行なうことができる。
コントローラ10によって電源30の種類が判別され、その判別結果に応じて自動水栓1の動作モードが設定されると、電源判別処理の一連の流れが終了し(ステップ207)、図3のフローチャートに戻って電源判別処理(ステップS102)から次のセンサ駆動処理(ステップS103)、さらに湯水切替処理(ステップS104)へと進む。
なお、本実施形態において、センサ11はスパウト16に向かって左側に、センサ12はスパウト16に向かって右側に配置されているので、センサ11の駆動を停止し、センサ12のみを駆動することが好ましい。これは、実際に洗面台100を使用する使用者には右利きが多いことが推測されるため、駆動されるセンサの数が減少した場合でもスパウト16に向かって右側のセンサ12を駆動させ続けることで、検知精度の低下を最小限に抑えるためである。
また、本実施形態ではセンサの数は2つであるため、センサ11及びセンサ12のうち一方の駆動を停止するようにしたが、センサの数が3つ以上であっても、同様に1つのセンサを残して他のセンサの駆動を停止したり、駆動するセンサの個数を減少させたりして、電力消費量を減らすことが可能である。
さらに、湯水切替スイッチ13として、電気的なスイッチなどを用いる場合、このスイッチからの信号を無視することで、制御回路が消費する電力も低減することが可能となる。
上述した本発明の実施形態による自動水栓によれば、商用電源の電源電圧の波形が周波数やピーク値の安定した正弦波形状であることと、インバータ電源の電源電圧の波形の特徴との違いに基づいて、電源の種類を的確に判別することが可能である。そして、電源の種類の判別結果に応じて、低消費モードで動作できるように構成されているので、緊急時においてインバータ電源を接続して電源供給を行なった場合も、的確にこれを判別し、低消費モードで動作して自動水栓の継続的な使用を可能とすることができる。
10 コントローラ
11 センサ
12 センサ
13 湯水切替スイッチ
14 電磁弁
15 電磁弁
16 スパウト
17 吐止水スイッチ
20 センサ検知物
30 電源
40 給水源
45 給水管
50 給湯源
55 給湯管
100 洗面台
110 シンク部
120 壁面部
Claims (9)
- 商用電源で動作する自動水栓であって、
センサと、
電磁弁と、
前記センサの検知信号に応じて前記電磁弁の開閉を制御する電磁弁制御手段と、
電源から供給される電圧の波形に応じて電源の種類の判別を行なう判別手段と、
前記判別手段の判別結果に応じて、前記自動水栓の動作モードを設定する動作モード設定手段を有し、
前記自動水栓の動作モードは、通常の動作を行う通常モードと、前記通常モードよりも電力消費量が少ない低消費モードとを有し、
前記動作モード設定手段は、前記判別手段が、前記電源が商用電源であると判別した場合、前記自動水栓の動作モードを前記通常モードに設定し、前記電源が商用電源でないと判別した場合、前記自動水栓の動作モードを前記低消費モードに設定する、自動水栓。 - 前記判別手段は、前記電源から供給される電圧の波形の周波数に応じて、判別を行なう、請求項1に記載の自動水栓。
- 前記判別手段は、前記電源から供給される電圧の波形が正弦波であるか否かに応じて、判別を行なう、請求項1又は2に記載の自動水栓。
- 前記判別手段は、前記電源から供給される電圧の波形のピーク値に応じて、判別を行なう、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の自動水栓。
- 前記自動水栓は、前記センサの検知間隔を制御するセンサ検知間隔制御手段を有し、前記自動水栓の動作モードが前記低消費モードに設定された場合、前記センサ検知間隔制御手段は前記センサの検知間隔を長く設定する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の自動水栓。
- 前記自動水栓は前記センサを複数個有し、前記複数個のセンサの動作を制御するセンサ動作制御手段を有し、前記自動水栓の動作モードが前記低消費モードに設定された場合、前記センサ動作制御手段は前記複数個のセンサのうち、駆動するセンサの個数を減少させるように設定する、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の自動水栓。
- 前記自動水栓は前記センサを複数個有し、前記複数個のセンサの動作を制御するセンサ動作制御手段を有し、前記自動水栓の動作モードが前記低消費モードに設定された場合、前記センサ動作制御手段は前記複数個のセンサを、順次駆動させ、同時に駆動するセンサの個数を減少させるように設定する、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の自動水栓。
- 前記自動水栓は給湯管と給水管に接続され、前記電磁弁は前記給湯管と給水管のそれぞれに設けられ、
前記自動水栓の動作モードが前記低消費モードに設定された場合、前記電磁弁制御手段は、前記給湯管に設けられた電磁弁を前記センサの検知信号に関わらず閉鎖状態とし、前記センサの検知信号に応じて前記給水管に設けられた電磁弁の開閉を制御する、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の自動水栓。 - 前記自動水栓は手動で吐止水の切替指示を行う吐止水スイッチをさらに備え、
前記自動水栓の動作モードが前記低消費モードに設定された場合、前記センサの駆動を停止する、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の自動水栓。
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