JP2023035122A - 水栓装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水栓装置において、センサによる検知対象の検知結果に応じて、複数の吐水モードによる吐水、および止水を実行すること。【解決手段】実施形態に係る水栓装置は、導電性のスパウト本体部と、スパウト本体部に設けられ、洗浄水を吐水する吐水部と、吐水部付近の所定の検知範囲内における検知対象を検知する第１センサと、スパウト本体部を電極として、検知対象を検知する静電式の第２センサと、第１センサによって第１所定時間継続して検知対象を検知すると吐水を開始する第１吐水モードと、第２センサによって第２所定時間継続して検知対象を検知すると吐水を開始する第２吐水モードとを実行可能な制御装置とを備える。制御装置は、吐水部から洗浄水が吐水されていない止水状態において、第１センサによって検知対象が検知されている間、第２吐水モードによる吐水の開始を禁止する。【選択図】図１

Description

開示の実施形態は、水栓装置に関する。

従来、センサによる検知対象の検知結果に応じて、水道水を吐水、および止水する水栓装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８－２４８４７４号公報

しかし、上記する水栓装置では、複数の吐水モードを有する場合に、センサによる検知対象の検知結果に応じて、複数の吐水モードによる吐水、および止水を実行することができない。

実施形態の一態様は、センサによる検知対象の検知結果に応じて、複数の吐水モードによる吐水、および止水を実行する水栓装置を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る水栓装置は、導電性のスパウト本体部と、前記スパウト本体部に設けられ、洗浄水を吐水する吐水部と、前記吐水部付近の所定の検知範囲内における検知対象を検知する第１センサと、前記スパウト本体部を電極として、検知対象を検知する静電式の第２センサと、前記第１センサによって第１所定時間継続して検知対象を検知すると吐水を開始する第１吐水モードと、前記第２センサによって第２所定時間継続して検知対象を検知すると吐水を開始する第２吐水モードとを実行可能な制御装置とを備える。前記制御装置は、前記吐水部から洗浄水が吐水されていない止水状態において、前記第１センサによって検知対象が検知されている間、前記第２吐水モードによる吐水の開始を禁止する。

これにより、水栓装置は、第１センサ、および第２センサによる検知対象の検知結果に基づいて、第１吐水モード、および第２吐水モードによる吐水を実行することができる。水栓装置は、第１センサによって検知対象が検知されている場合に、第２吐水モードによる吐水を禁止することで、第１吐水モードによる吐水を優先して行うことができる。また、水栓装置は、第２センサにおいて導電性のスパウト本体部を電極として用いることによって、既存の構成を用いつつ、第２吐水モードによる吐水を実行することができる。

また、前記制御装置は、前記第１吐水モードによる吐水開始後、前記第１吐水モードによる吐水が終了するまで、前記第２吐水モードによる吐水の開始を禁止する。

これにより、水栓装置は、第１吐水モードによって吐水している場合に、第２吐水モードによって吐水することを防止することができる。そのため、例えば、水栓装置は、使用者が水道水によって手を洗っている途中に、除菌水を更に吐水することを防止することができる。

また、前記第１センサは、光電センサであり、前記スパウト本体部の下面に透過窓を備える。前記透過窓は、前記吐水部よりも前記スパウト本体部の先端側に設けられる。

これにより、水栓装置は、スパウト本体部の先端側からスパウト本体部の下方に差し出された検知対象を第１センサによって早期に検知することができる。そのため、水栓装置１は、検知対象がスパウト本体部の先端側から下方に差し出された場合に、第１吐水モードによる吐水を確実に実行することができる。

また、前記第２所定時間は、前記第１所定時間よりも長い。

これにより、水栓装置は、第１吐水モードによる吐水を、第２吐水モードによる吐水よりも優先的に行うことができる。例えば、水性装置は、第１センサと第２センサとによって同時に検知対象の検知を開始した場合に、第１吐水モードによる吐水を第２吐水モードによる吐水よりも優先的に行うことができる。

実施形態の一態様によれば、センサによる検知対象の検知結果に応じて、複数の吐水モードによる吐水、および止水を実行することができる。

図１は、実施形態に係る水栓装置を説明する模式図である。 図２は、実施形態に係る水道水の吐水処理を説明するフローチャートである。 図３は、実施形態に係る除菌水の吐水処理を説明するフローチャートである。 図４は、実施形態に係る第１センサ、および第２センサの検知対象の検知状態と、第１バルブ、および第２バルブの開閉状態を示すタイムチャートである。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する水栓装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。以下では、鉛直方向を下向きとする上下方向を規定し説明する。

＜水栓装置の構成＞
実施形態に係る水栓装置１について、図１を参照し説明する。図１は、実施形態に係る水栓装置１を説明する模式図である。図１では、水栓装置１のスパウト本体部２が断面で示される。

水栓装置１は、例えば、洗面台などの基部１００に取り付けられ、検知対象を検知すると、洗浄水を吐水、および止水する。すなわち、水栓装置１は、自動で吐水、および止水する自動水栓である。

検知対象は、人体を含む。検知対象は、使用者の手を含む。検知対象は、洗浄対象物を含む。洗浄対象物は、例えば、歯ブラシや、コップを含む。

洗浄水は、原水を含む。洗浄水は、改質水を含んでもよい。原水は、例えば、水道水である。改質水は、除菌水、浄水、またはアルカリイオン水である。除菌水、およびアルカリイオン水は、例えば、水道水が電気分解されて生成される。浄水は、例えば、水道水がフィルターを通されることで生成される。以下では、原水として水道水、および改質水として除菌水が用いられる一例について説明する。

水栓装置１は、スパウト本体部２（第２センサ６）と、第１通水部３と、第２通水部４と、第１センサ５と、制御装置７と、吐水部１０とを備える。

スパウト本体部２は、導電性の部材で構成される。スパウト本体部２は、金属製である。スパウト本体部２は、導電性のカーボンや、導電性のプラスチックなどであってもよい。吐水部１０は、第１吐水キャップ１１と、第２吐水キャップ１２とを備える。

スパウト本体部２は、例えば、洗面台などの基部１００に取り付けられる。スパウト本体部２は、例えば、略Ｌ字状である。スパウト本体部２は、略Ｊ字状であってもよく、直線状であってもよい。スパウト本体部２は、一部に非導電性の部材を含んでもよい。

第１吐水キャップ１１は、スパウト本体部２の先端側に設けられる。第１吐水キャップ１１は、第１通水部３を介して供給される水道水を吐出する。第１吐水キャップ１１は、下方、または斜め下方に向けて水道水を吐出するように設けられる。

第２吐水キャップ１２は、例えば、第１吐水キャップ１１よりも基部１００側に設けられる。なお、第２吐水キャップ１２は、スパウト本体部２の先端側に設けられてもよく、第１吐水キャップ１１に近接して設けられてもよい。第２吐水キャップ１２は、第２通水部４を介して供給される除菌水を吐出する。第２吐水キャップ１２は、斜め下方、また下方に向けて除菌水を吐出するように設けられる。

第１吐水キャップ１１、および第２吐水キャップ１２は、例えば、金属製である。第１吐水キャップ１１、および第２吐水キャップ１２は、スパウト本体部２と電気的に接続されない。例えば、第１吐水キャップ１１、および第２吐水キャップ１２と、スパウト本体部２との間には、空隙が設けられる。空隙は、水栓装置１のサイズやデザインを考慮し設けられる。第１吐水キャップ１１、および第２吐水キャップ１２は、絶縁体である樹脂などのプラスチックなどで構成されてもよい。

第１通水部３は、第１供給管２０と、第１バルブ２１とを含む。第１供給管２０の一端は、水道水の供給源に接続される。第１供給管２０の他端は、第１吐水キャップ１１に接続される。第１供給管２０の一部は、スパウト本体部２に収容される。

第１バルブ２１は、第１供給管２０に設けられる。第１バルブ２１は、電磁バルブであり、アクチュエータを含む。アクチュエータは、モータなどを含む。第１バルブ２１は、アクチュエータによって開閉される。第１バルブ２１は、制御装置７から送信される信号に基づいてアクチュエータが動作することで開閉される。第１バルブ２１が開くと、第１吐水キャップ１１から水道水が吐水される。第１バルブ２１が閉じると、水道水が止水される。

第２通水部４は、第２供給管２５と、第２バルブ２６とを含む。第２供給管２５の一端は、除菌水の供給源に接続される。第２供給管２５の他端は、第２吐水キャップ１２に接続される。第２供給管２５の一部は、スパウト本体部２に収容される。

第２バルブ２６は、第２供給管２５に設けられる。第２バルブ２６は、電磁バルブであり、アクチュエータを含む。第２バルブ２６は、アクチュエータによって開閉される。第２バルブ２６は、制御装置７から送信される信号に基づいてアクチュエータが動作することで開閉される。第２バルブ２６が開くと、第２吐水キャップ１２から除菌水が吐水される。第２バルブ２６が閉じると、除菌水が止水される。

第１センサ５は、第１吐水キャップ付近の所定の検知範囲内における検知対象の有無を検知する。所定の検知範囲は、予め設定された範囲であり、第１吐水キャップ１１の下方側を含む範囲である。

第１センサ５は、例えば、第１吐水キャップ１１よりもスパウト本体部２の先端側に設けられる。第１センサ５は、第１吐水キャップ１１の近傍に設けられる。第１センサ５は、第１吐水キャップ１１に隣接して設けられる。第１センサ５は、例えば、光電センサである。例えば、第１センサ５は、検出光を投光し、検知対象から反射した検出光の反射光を受光することによって、検知対象の有無を検知する。第１センサ５において光を透過させる透過窓５ａは、第１吐水キャップ１１よりもスパウト本体部２の先端側に設けられる。透過窓５ａは、例えば、スパウト本体部２の下面に設けられる。

第２センサ６は、第１センサ５よりも広範囲の検知範囲内において検知対象の有無を検知する。第２センサ６は、スパウト本体部２を電極とする静電センサである。スパウト本体部２（第２センサ６）は、接続部６ａを介して制御装置７に接続される。

スパウト本体部２（第２センサ６）にて検知対象を検知した検知信号を制御装置７へ電送する接続部６ａの長さを極力短くすることで、接続部６ａ（例えばハーネス）から侵入するノイズを抑制し、検知信号への影響を抑制することができる。

スパウト本体部２（第２センサ６）に検知対象が近づくと、静電容量が変化する。スパウト本体部２（第２センサ６）は、静電容量の変化量に応じて、検知対象の有無を検知する。例えば、静電容量は、スパウト本体部２（第２センサ６）に検知対象が近づくと大きくなる。

第２センサ６は、スパウト本体部２を電極とするため、スパウト本体部２（第２センサ６）の上方、およびスパウト本体部２（第２センサ６）の側方を含むスパウト本体部２（第２センサ６）の周囲に検知範囲を有する。

制御装置７は、たとえばコンピュータであり、制御部７ａと記憶部７ｂとを備える。

記憶部７ｂには、水栓装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。記憶部７ｂは、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子等の記憶装置によって実現される。

制御部７ａは、記憶部７ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって水栓装置１の動作を制御する。なお、プログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、記憶媒体から制御装置７の記憶部７ｂにインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク、メモリカードなどがある。

制御装置７は、第１吐水モードと、第２吐水モードとを実行可能である。

第１吐水モードは、第１センサ５による検知結果に応じて第１吐水キャップ１１からの水道水の吐水、および止水を切り替えるモードである。

制御装置７は、第１センサ５による検知対象の第１検知条件を満たし、かつ除菌水が吐水されていない場合に、第１バルブ２１を開くための信号を生成し、生成した信号を第１バルブ２１に送信する。制御装置７は、第１センサ５によって検知対象が連続して検知された第１継続時間（検知時間）が、第１所定継続時間（第１検知時間）以上になると、第１検知条件を満たすと判定し、検知対象の検知を確定させる。第１所定継続時間は、予め設定された時間である。

そして、制御装置７は、検知対象の検知が確定し、除菌水が吐水されていない場合に、第１バルブ２１を開くための信号を生成する。これによって、アクチュエータによって第１バルブ２１が開き、水道水が第１吐水キャップ１１から吐水される。

第２吐水モードは、第２センサ６による検知結果に応じて第２吐水キャップ１２からの除菌水の吐水を行うモードである。

制御装置７は、第２センサ６による検知対象の第２検知条件を満たし、かつ水道水が吐水されていない場合、第２バルブ２６を開くための信号を生成し、生成した信号を第２バルブ２６に送信する。また、制御装置７は、第２センサ６による検知対象の第２検知条件を満たし、かつ第１センサ５によって検知対象が検知されていない場合に、第２バルブ２６を開くための信号を生成し、生成した信号を第２バルブ２６に送信する。

制御装置７は、第２センサ６によって検知対象が連続して検知された第２継続時間（検知時間）が、第２所定継続時間（第２検知時間）以上になると、第２検知条件を満たすと判定し、検知対象の検知を確定させる。第２所定継続時間は、予め設定された時間である。第２所定継続時間は、第１所定継続時間よりも長い。

そして、制御装置７は、検知対象の検知が確定し、水道水が吐水されていない場合、または検知対象の検知が確定し、第１センサ５によって検知対象が検知されていない場合に、第２バルブ２６を開くための信号を生成する。これによって、アクチュエータによって第２バルブ２６が開き、除菌水が第２吐水キャップ１２から吐水される。

制御装置７は、水道水、および除菌水が吐水されていない止水状態において、第１センサ５によって検知対象が検出されている間、第２吐水モードによる吐水の開始を禁止する。例えば、第１センサ５よりも先に第２センサ６によって検知対象が検知され、第１センサ５によって検知対象が検知されて第１継続時間が第１所定継続時間未満であり、かつ第２センサ６による第２継続時間が第２所定継続時間以上になった場合であっても、制御装置７は、第２吐水モードによる除菌水の吐水を行わない。

制御装置７は、第１吐水モードによる吐水開始後、第１吐水モードによる吐水が終了するまで、第２吐水モードによる吐水の開始を禁止する。すなわち、制御装置７は、水道水の吐水が開始されると、第２継続時間が第２所定継続時間以上であっても、水道水が止水されるまで、除菌水の吐水を行わない。

なお、制御装置７は、水道水が止水され、かつ第２継続時間が第２所定継続時間以上である場合には、除菌水の吐水を開始する。

制御装置７は、第２センサ６による検知結果に応じて除菌水を吐水した状態で、第１センサ５によって検知対象が検知された場合には、水道水の吐水を行わない。

＜第１モードによる吐水処理＞
次に、実施形態に係る第１モードにおける水道水の吐水処理について図２を参照し説明する。図２は、実施形態に係る水道水の吐水処理を説明するフローチャートである。なお、第１バルブ２１は閉じており、水道水は吐水されていないものとする。

制御装置７は、第１検知条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１００）。具体的には、制御装置７は、第１センサ５によって検知対象が連続して検知された第１継続時間が、第１所定継続時間以上であるか否かを判定する。

制御装置７は、第１検知条件を満たさない場合（Ｓ１００：Ｎｏ）、今回の処理を終了する。なお、制御装置７は、第１センサ５によって検知対象が検知されていない場合には、第１検知条件を満たさないと判定する。

制御装置７は、第１検知条件を満たす場合（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、除菌水を吐水しているか否かを判定する（Ｓ１０１）。

制御装置７は、除菌水を吐水している場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、今回の処理を終了する。すなわち、制御装置７は、除菌水を吐水している場合には、第１検知条件を満たす場合であっても、水道水の吐水を行わない。

制御装置７は、除菌水を吐水していない場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）、水道水の吐水を開始する（Ｓ１０２）。

＜第２モードによる吐水処理＞
次に、実施形態に係る第２モードにおける除菌水の吐水処理について図３を参照し説明する。図３は、実施形態に係る除菌水の吐水処理を説明するフローチャートである。なお、第２バルブ２６は閉じており、除菌水は吐水されていないものとする。

制御装置７は、第２検知条件を満たすか否かを判定する（Ｓ２００）。具体的には、制御装置７は、第２センサ６によって検知対象が連続して検知された第２継続時間が、第２所定継続時間以上であるか否かを判定する。

制御装置７は、第２検知条件を満たさない場合（Ｓ２００：Ｎｏ）、今回の処理を終了する。なお、制御装置７は、第２センサ６によって検知対象が検知されていない場合には、第２検知条件を満たさないと判定する。

制御装置７は、第２検知条件を満たす場合（Ｓ２００：Ｙｅｓ）、第１センサ５によって検知対象が検知されているか否かを判定する（Ｓ２０１）。

制御装置７は、第１センサ５によって検知対象が検知されていない場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、水道水が吐水されているか否かを判定する（Ｓ２０２）。第１センサ５によって検知対象が検知されていない場合であっても、検知対象の非検知を確定させるまで、水道水は吐水される。そのため、制御装置７は、水道水が吐水されているか否かを判定する。

制御装置７は、第１センサ５によって検知対象が検知されている場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、第２吐出モードによる除菌水の吐水を禁止する（Ｓ２０３）。制御装置７は、第２検知条件を満たす場合であっても、第１センサ５によって検知対象が検知されている場合、第２吐出モードによる除菌水の吐水を禁止する。

制御装置７は、水道水を吐水している場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、第２吐出モードによる除菌水の吐水を禁止する（Ｓ２０３）。制御装置７は、第２検知条件を満たす場合であっても、水道水が吐水されている場合、第２吐出モードによる除菌水の吐水を禁止する。

制御装置７は、水道水を吐水していない場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、除菌水を吐水する（Ｓ２０４）。

＜吐水の説明＞
次に、実施形態に係る第１センサ５、および第２センサ６の検知対象の検知状態と、第１バルブ２１、および第２バルブ２６の開閉状態について、図４を参照し説明する。図４は、実施形態に係る第１センサ５、および第２センサ６の検知対象の検知状態と、第１バルブ２１、および第２バルブ２６の開閉状態を示すタイムチャートである。

検知対象がスパウト本体部２（第２センサ６）に近づけられ、時間ｔ０において第２センサ６によって検知対象が検知される。これにより、第２継続時間の計測が開始される。なお、検知対象は、第１センサ５によって検知されていない。

時間ｔ１において、第１センサ５によって検知対象が検知される。これにより、第１継続時間の計測が開始される。

時間ｔ２において、第２継続時間が第２所定継続時間になると、第２センサ６による検知対象の検知が確定される。しかし、第１センサ５によって検知対象が検知されているため、第２バルブ２６は閉じた状態に維持され、除菌水は吐水されない。

時間ｔ３において、第１継続時間が第１所定継続時間になると、第１センサ５による検知対象の検知が確定される。そのため、第１バルブ２１が開かれて、水道水が吐水される。水道水が吐水されるため、第２バルブ２６は閉じた状態に維持され、除菌水は吐水されない。

＜効果＞
水栓装置１は、スパウト本体部２と、第１吐水キャップ１１と、第１センサ５と、第２センサ６と、制御装置７とを備える。スパウト本体部２は、導電性である。第１吐水キャップ１１は、スパウト本体部２に設けられ、水道水を吐水する。第１センサ５は、第１吐水キャップ１１付近の所定の検知範囲内における検知対象を検知する・第２センサ６は、スパウト本体部２を電極として、検知対象を検知する静電式のセンサである。制御装置７は、第１センサ５によって第１継続所定時間継続して検知対象を検知すると吐水を開始する第１吐水モードと、第２センサ６によって第２所定継続時間継続して検知対象を検知する吐水を開始する第２吐水モードとを実行可能である。制御装置７は、第１吐水キャップ１１から水道水が吐水されていない止水状態において、第１センサ５によって検知対象が検知されている間、第２吐水モードによる吐水の開始を禁止する。

これにより、水栓装置１は、第１センサ５、および第２センサ６による検知対象の検知結果に基づいて、第１吐水モード、および第２吐水モードによる吐水を実行することができる。水栓装置１は、第１センサ５によって検知対象が検知されている場合に、第２吐水モードによる吐水を禁止することで、第１吐水モードによる吐水を優先して行うことができる。そのため、水栓装置１は、水道水を優先して吐水することができる。また、水栓装置１は、第２センサ６において導電性のスパウト本体部２を電極として用いることによって、既存の構成を用いつつ、第２吐水モードによる吐水を実行することができる。

制御装置７は、第１吐水モードによる吐水開始後、第１吐水モードによる吐水が終了するまで、第２吐水モードによる吐水の開始を禁止する。

これにより、水栓装置１は、第１吐水モードによって水道水を吐水している場合に、除菌水が吐水されることを防止することができる。そのため、例えば、水栓装置１は、使用者が水道水によって手を洗っている途中で、除菌水を更に吐水することを防止することができる。

第１センサ５は、光電センサであり、透過窓５ａを有する。透過窓５ａは、第１吐水キャップ１１よりもスパウト本体部２の先端側に設けられる。

これにより、水栓装置１は、スパウト本体部２の先端側からスパウト本体部２の下方に差し出された手を第１センサ５によって早期に検知することができる。そのため、水栓装置１は、検知対象がスパウト本体部２の先端側から下方に差し出された場合に、第１吐水モードによる水道水の吐水を確実に実行することができる。

また、第２所定継続時間は、第１所定継続時間よりも長い。

これにより、水栓装置１は、第１吐水モードによる吐水を、第２吐水モードによる吐水よりも優先的に行うことができる。例えば、水栓装置１は、第１センサ５と第２センサ６とによって同時に検知対象の検知を開始した場合に、第１吐水モードによる吐水を第２吐水モードによる吐水よりも優先的に行うことができる。

変形例に係る水栓装置１は、第１吐水モード、および第２吐水モードにおいて、水道水の吐水方法を変更してもよい。例えば、第１吐水モードでは、水道水がシャワー吐水される。第２吐水モードでは、水道水がストレート吐水される。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 水栓装置
２ スパウト本体部
５ 第１センサ
５ａ 透過窓
６ 第２センサ
７ 制御装置
１０ 吐水部
１１ 第１吐水キャップ
１２ 第２吐水キャップ
２１ 第１バルブ
２６ 第２バルブ

Claims (4)

1. 導電性のスパウト本体部と、
   前記スパウト本体部に設けられ、洗浄水を吐水する吐水部と、
   前記吐水部付近の所定の検知範囲内における検知対象を検知する第１センサと、
   前記スパウト本体部を電極として、検知対象を検知する静電式の第２センサと、
   前記第１センサによって第１所定時間継続して検知対象を検知すると吐水を開始する第１吐水モードと、前記第２センサによって第２所定時間継続して検知対象を検知すると吐水を開始する第２吐水モードとを実行可能な制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、前記吐水部から洗浄水が吐水されていない止水状態において、前記第１センサによって検知対象が検知されている間、前記第２吐水モードによる吐水の開始を禁止する、水栓装置。
2. 前記制御装置は、前記第１吐水モードによる吐水開始後、前記第１吐水モードによる吐水が終了するまで、前記第２吐水モードによる吐水の開始を禁止する、請求項１に記載の水栓装置。
3. 前記第１センサは、光電センサであり、前記スパウト本体部の下面に透過窓を備え、
   前記透過窓は、前記吐水部よりも前記スパウト本体部の先端側に設けられる、請求項１または２に記載の水栓装置。
4. 前記第２所定時間は、前記第１所定時間よりも長い、請求項１～３のいずれか１つに記載の水栓装置。

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