JP3647645B2 - Automatic water supply device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トイレや台所等で使用される自動給水装置であって、特に自動給水装置のうちセンサ部の検出エリアに手等を差し延べると、自動的に給水を開始し、再度、上記検出エリアに手等を差し出すと、自動的に給水を停止するものに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動給水装置において、センサ部を例えば水道の蛇口の上方部位に配置し、このセンサ部の検出信号に応じて、自動給水を開始停止するものが周知である。具体的には、上記センサ部は、発行素子および受光素子を近接して配置し、使用者がこのセンサ部の検出エリアに手を差し出すと、発行素子の光(赤外線光)が手で反射し、この反射した光が受光素子に入射すると、自動的に給水を開始(電磁弁(例えばパイロット式)を開)する。そして、一旦、給水が開始されると、再度、検出エリアに手を差し出すまで、給水が継続される。
【0003】
また、上記従来装置では、給水を開始から停止する場合、すなわち電磁弁を開から閉とする場合、逆の閉から開に比べて、ウォーターハンマー音を防止するために、電磁弁の弁動作を遅くしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来装置では、給水を停止する場合において上述のように電磁弁の弁動作を遅くしているため、給水が直ぐさま停止しない。このため、使用者は、自身が停止のために検出エリアに手を差し差し出したにも係わらず、給水が停止していないと判断し、再度手を検出エリアに差し出し、給水を停止させようとする。このため、使用者の意思とは裏腹に給水が再度開始されるといった問題があった。
【0005】
そこで本発明の目的は、センサ部の検出エリアに手等を差し延べると、自動的に給水を開始し、再度、上記検出エリアに手等を差し出すと、自動的に給水を停止する自動給水装置において、使用者の意思に合うように給水が停止できる自動給水装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1ないし7いずれか1つに記載の発明では、給水弁(6)を開弁状態から閉弁状態に動作させる閉弁動作中は、再度検出エリア(A)に検出対象物が入り込んだとしても、給水弁(6)に開弁信号が出力されることを禁止することで、閉弁動作を引き続き行うことを特徴としている。
【0007】
これにより、閉弁動作中には、再度検出エリアに検出対象物が入り込んだとしても、給水弁に閉弁信号が出力されることを禁止することで、閉弁動作を引き続き行われる。このため、給水弁が閉弁動作を行っているときに、再度検出対象物が検出エリアに差し入れたとしても、使用者の意思と逆に給水が開始されるといったことが未然に防止でき、使用者の意思に合うように給水が停止できる。
【0008】
具体的には、請求項2記載の発明のように閉弁動作中は、センサ部(8)の駆動を停止すると良い。また、請求項4記載の発明のように閉弁動作中は、センサ部(8)は駆動しており、センサ部(8)の検出信号に係わらず、開弁信号が給水弁(6)に出力されることを禁止すると良い。
また、請求項3記載の発明では、請求項2記載の発明において、閉弁動作を行って前記給水弁(6)が前記閉弁状態となった後、所定時間は検出エリア(A)に検出対象物が入り込んだとしても、センサ部(8)の駆動を停止して給水弁(6)を閉弁状態に保持しておくことを特徴としている。
【0009】
また、請求項5記載の発明では、請求項4記載の発明では、給水弁(6)に閉弁信号が出力されてから閉弁動作が終了する時間を越えて予め設定された所定閉弁時間中は、継続して開弁信号が前記給水弁(6)に出力されることを禁止することを特徴としている。
また、請求項6記載の発明では、給水弁(6)を開弁状態から閉弁状態に動作させる閉弁動作中は、再度検出エリア(A)に検出対象物が入り込んだとしても、給水弁(6)に開弁信号が出力されることを禁止することで、閉弁動作を引き続き行い、閉弁動作を行って給水弁(6)が閉弁状態となった後、所定時間は検出エリア(A)に検出対象物が入り込んだとしても、給水弁(6)を閉弁状態に保持しておくことを特徴としている。
【0010】
以上のような請求項3、5、6の発明によれば、給水弁の閉弁動作が終わる直前に、給水を停止しようとして再度検出対象物が検出エリアに差し入れられ、この差し入れ時点が上記閉弁動作の終了と同時であったとしても、使用者の意思と逆に給水が開始されるといったことが確実に防止できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明の実施形態について説明する。図1に自動給水装置の全体構成図を示す。なお、本例は、本発明の自動給水装置を台所に適用したものである。
1は、図示しない流し台(シンク)の上方部位に設置された水道の蛇口配管であり、2は、この蛇口配管1が設置される土台(流し台の上面部)である。土台2の下方部位(流し台の内部)には、上記蛇口配管1への水供給配管部3が設置されている。
【0012】
水供給配管部3は、その上流側3aが家屋の外部の水道管(図示しない)に接続される接続部となっており、下流側3bは上記蛇口配管1と連通接続されるようになっている。水供給配管部3の途中部位には、給水を自動的に行ったり停止したりするための自動給水部4が取り付けられている。
自動給水部4の制御ブロック図を図2に示す。自動給水部4には、例えば樹脂性のケーシシング5内に、蛇口配管1から水を供給するか停止するかを制御する制御部材である給水弁6(給水部)、およびこの給水弁6を制御する制御部7(実際には電気回路基盤)が内蔵されて構成されている。なお、給水弁6は、図示しないがプランジャを駆動する電磁コイル部と、プランジャの先端に設けられたパイロット弁と、パイロット弁にて開閉される圧力導入路を有する主弁とから構成されている。
【0013】
制御部7には、センサ部8からの信号が送信されるようになっており、センサ部8の構造は以下のようなものである。センサ部8は、本例では赤外光を発光する発光素子9と、この発光素子9からの赤外光を受光する受光素子10とからなる。なお、発光素子9と受光素子10とは、透明樹脂材にて形成されたケース11内に収納配置されている。そして、このようにパッケージングされた発光素子9と受光素子10とを含むセンサ部8は、図1に示すように蛇口配管1のうち上方部位に設置されている。
【0014】
センサ部8は、以下のようなセンシングを行う。発光素子9は、上方かつ台所の前に立つ使用者に向かって赤外光を発する。そして、例えば、使用者が蛇口配管1から給水を行いたい場合は、発光素子8に手(検出対象物)を差し延べて近づけ、この手の位置が所定の検出領域A(検出エリア)に達すると、発光素子9からの光が使用者の手に反射して、この反射光を受光素子10が受光する。
【0015】
受光素子10からの信号は、図2中検出制御部7aに送られ、この検出制御部7aは給水を行う給水信号を給水制御部7bに送り、給水制御部7bでは、この信号を受けて、給水弁6が開弁状態となるように給水弁6に開閉信号を出力する。これにより、蛇口配管1から自動的に給水を開始される。
そして、この給水は、この後、上記検出領域Aに再度、手が入り込むまで、検出対象物が入り込むまで継続されるようになっている。つまい、上記給水制御部7bでは、給水が行われているか否かを認識しており、検出制御部7aからの出力信号に応じて、給水弁6を開弁状態にしたり、閉塞状態にしたりする。
【0016】
ここで、本例では、このように給水を行っているときから給水を停止する場合、つまり給水弁6が開弁状態から閉塞状態となる場合、急激に給水弁6の弁を開閉すると、ウォーターハンマー音が発生する。このため、本例では、給水弁6が開弁状態から閉塞状態となる場合では、閉塞状態から開弁状態となる場合に比べて、ウォーターハンマー音を低減するために給水弁6の開閉動作を遅くするようにしている。本例では、上記圧力導入路の弁開口面積を調整することで、給水弁6の弁の作動を遅くするようにしている。
【0017】
上記給水弁6、制御部7、センサ部8への電力供給は、図示しないコンセントが電源に差し込まれることで行われる。センサ部8は、図1に示すように給水弁6および制御部7と離れた位置に設置されているため、制御部7を介して配線部13にて電力が供給されるようになっている。配線部13には、センサ部9からの検出信号を制御部7に送出するための配線が含まれている。
【0018】
配線部13は、図1に示すように土台部2より下方では直接露出しているが、土台部2より上方部位では、蛇口配管1内に挿入されている。具体的には、蛇口配管1は2重管構造となっており、内側の配管部材(図示しない)は、ゴム製の水道配管となっており、外側の配管部材は、下方部位1aが金属(例えば、ステンレス等)で形成されており、上方部位(先端部)1bは樹脂で構成されている。そして配線部13は、これら2つの配管部材の間の空間内に配置されている。なお、上記センサ部8は、樹脂製の配管部材1aに取り付けられている。
【0019】
次に上記制御部7の制御内容の詳細を説明する。図3にこの制御内容を表すタイムチャートを示す。但し、図3中センサ駆動とは、上記センサ部8の作動状態(電力供給状態)を表すものであって、突出した波形が出ている部分がセンサ部8が作動していることを意味する。図中検出信号とは、上記受光素子10が検出する信号であって、矩形状の波形が出ているときには、検出領域Aに手があるということを意味する。また、開閉信号とは、給水制御部7bが給水弁6に出力する信号である。なお、センサ部8の駆動は、予め設定された周期毎に行われ、本例では0.25秒に1回行われるようになっている。これにより、余分な電力消費を抑えることができる。
【0020】
先ず、給水が停止している時間t1にて、使用者が検出領域Aに手を差し入れたとすると、センサ部8では検出領域Aに手が有るという検出信号を発する。これを受けて、給水制御部7bは時間t1にて給水弁6を開弁状態にする開閉信号を給水弁6に出力する。
これにより、時間t1にて給水弁6が開(図中には制御遅れとして時間t1より若干遅れた時間として示してある)となるため、自動的に給水が開始されることとなる。なお、図3中時間t1から時間t2の間、継続して手が検出領域Aにあると、本例ではセンサ部8の検出信号は、2回信号を発することとなるが、この場合は給水弁6が開から閉とならないようにしている。つまり、本例ではセンサ部8がセンサ駆動周期毎に続けて検出信号を発するときは、一回目の検出信号時のみ開閉信号を出すようにしている。すなわち、センサ駆動周期毎において検出信号が有る、無い、有るとなったときに、初めて開弁信号が開から閉、閉から開となる。
【0021】
その後、時間t3にて、センサ部8が検出領域Aに手が有るという検出信号を発すると、給水制御部7bでは給水弁6を閉とする開閉信号を発する。これにより、給水弁6は上述のようにウォーターハンマー音を低減するためにゆっくりと弁が開から閉に向かって移動する。なお、本例では、時間t3から給水弁6を駆動して弁が移動しはじめてから、完全に弁が閉となるまでに時間Tr(2秒)必要となっている。
【0022】
そして、このように給水弁6をゆっくり駆動することは、給水を完全に停止させるために時間Trだけ必要であるということであるので、使用者は、この時間Tr中には本当に水が止まるのかという疑問を抱く。このため、給水を停止させるために、再度、検出領域Aに手を差し延べる(図3中時間t5)ことで、上述した問題が発生する。
【0023】
そこで、本例では、図3に示すように時間t3時に給水弁6を閉とする開閉信号が発生された後で、時間Tr中、つまり給水弁6を開弁状態から閉塞状態に動作させる閉塞動作中に、手が検出領域Aから無くなった時点(時間t4)から所定時間Tw1(本例では2秒で給水弁6の閉弁動作時間と同一)の間は、センサ部8の駆動を停止する。これにより、時間t4以後、手が検出領域Aに入ったとして、検出信号に変化は生じなくなり、給水弁6を開弁する開閉信号(開弁信号)が給水弁6に出力されることが禁止されるため、時間Tr中に再度検出領域Aに手が入り込んだとしても、給水弁6は閉塞動作を引き続き行う。
【0024】
これにより、給水弁6が閉弁動作を行っているときに、再度手を検出領域Aに差し入れたとしても、使用者の意思と逆に給水が開始されるといったことが未然に防止でき、使用者の意思に合うように給水が停止できる。
また、本例では、センサ部8の検出信号が手が検出領域Aに有るという信号から、無いという信号に切り替わるにはセンサ駆動時間0.25秒必要なため、センサ駆動を停止するTw1時間の開始時点(時間t4)は、給水弁6が閉弁動作を開始する時点(時間t3)より必ず遅れる。そして、上述のようにTw1はTrと同一時間に設定されているため、センサ駆動停止は、必ず給水弁6の閉弁動作が終了した以降、少なくとも所定時間(本例では上記駆動周期、0.25秒)は行われる。これにより、給水弁6が閉弁状態となった後で、上記所定時間中に検出領域Aに手が入り込んだとしても、給水弁6は閉弁状態を保持する。
【0025】
この結果、給水弁6の閉弁動作が終わる直前に、使用者が給水を停止しようとして再度手を検出領域Aに差し入れ、この差し入れ時点が上記閉弁動作の終了と同時であったとしても、使用者の意思と逆に給水が開始されるといったことが確実に防止できる。
(第2実施形態)
次に本発明の第2実施形態について説明する。上記第1実施形態では給水弁6の閉弁動作中には、センサ部8の駆動を停止するようにしたが、本例では閉弁動作中にはセンサ部8を駆動しておき、このセンサ部8の検出信号に係わらず、上記閉弁動作中には給水弁6を開弁する開弁する開閉信号(開弁信号)が給水弁6に出力されないように禁止するものである。この作動内容を表すタイムチャートを図4に示す。なお、図4は、図3で説明した作動タイミングを同様であり、時間t5’にて手が検出領域Aに有るという信号が発生するか否かが異なる。
【0026】
具体的には、本例では、図4に示すように時間t3で給水弁6を開とする開閉信号が給水弁6に出力され、閉弁動作が終了する時間t6を越えて予め設定された所定閉弁時間中(時間t3〜時間t7)は、継続して給水弁6を開弁する開閉信号(開弁信号)が給水弁6に出力されることを禁止している。
これにより、上記第1実施形態と同様な効果が得られる。また、本例では、上記第1実施形態に比べて、有利な効果がある。上記第1実施形態では、給水を停止するために手が検出領域Aに入り込んだのち、手が検出領域Aから無くなった時点からTw1時間、センサ部8の駆動を停止した。
【0027】
従って、給水を停止するために手を検出領域Aに差し出し、手が検出領域Aに存在する時間が長かく、検出領域Aから手が無くなった時点で、給水弁6の閉弁動作が終了しかけている段階であると、この段階からTW1時間センサ部8の駆動が停止される。このため、給水が完全に停止したのち、直ぐさま給水を開始したい場合であって、検出領域Aに手を差し出した場合、センサ部8の駆動停止によって、給水が速やかに行われないという問題がある。そこで、本例では、給水弁6に開弁信号が出力される時点から、時間Tw1を計時するため、給水停止後、速やかに給水を開始できる。
【0028】
(変形例)
上記各実施形態は、本発明の自動給水装置を流し台に適用したものであったが、本発明は、トイレ等、水道が必要なあらゆる場所に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における第1、第2実施形態の自動給水装置の構成図である。
【図2】上記各実施形態における自動給水装置の制御ブロック図である。
【図3】上記第1実施形態における自動給水装置の作動を表すタイムチャートである。
【図4】上記第2実施形態における自動給水装置の作動を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
6 給水弁
7 制御部
8 センサ部
9 発光素子
10 受光素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is an automatic water supply apparatus used in a toilet, kitchen, etc., and particularly when the hand etc. is extended to the detection area of the sensor part of the automatic water supply apparatus, water supply is automatically started, and again, It relates to a device that automatically stops water supply when a hand or the like is put out in the detection area.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an automatic water supply apparatus, it is well known that a sensor unit is disposed, for example, at a location above a water faucet, and automatic water supply is started and stopped according to a detection signal from the sensor unit. Specifically, in the sensor unit, the issuing element and the light receiving element are arranged close to each other, and when the user puts his hand in the detection area of the sensor unit, the light (infrared light) of the issuing element is reflected by the hand. When the reflected light enters the light receiving element, water supply is automatically started (electromagnetic valve (for example, pilot type) is opened). And once water supply is started, water supply is continued until a hand is again put out to a detection area.
[0003]
Further, in the above conventional apparatus, when water supply is stopped from the start, that is, when the electromagnetic valve is changed from open to closed, the valve operation of the electromagnetic valve is performed in order to prevent water hammer noise compared to the reverse closing to opening. It is late.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional apparatus, when the water supply is stopped, the valve operation of the solenoid valve is delayed as described above, so the water supply does not stop immediately. For this reason, the user determines that the water supply has not stopped even though he / she has put his / her hand in the detection area to stop, and tries to stop the water supply by putting his hand in the detection area again. To do. For this reason, there is a problem that water supply is started again contrary to the intention of the user.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to automatically start water supply when a hand or the like is extended to the detection area of the sensor unit, and automatically stop water supply when a hand or the like is again extended to the detection area. In an apparatus, it is providing the automatic water supply apparatus which can stop water supply so that a user's intention may be met.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the invention according to any one of
[0007]
Thereby, even if a detection target object enters the detection area again during the valve closing operation, the valve closing operation is continued by prohibiting the valve closing signal from being output to the water supply valve. For this reason, even when the water supply valve is closing, even if the detection object is inserted again into the detection area, it is possible to prevent water supply from being started contrary to the intention of the user. Water supply can be stopped to suit the intention of the person.
[0008]
Specifically, the driving of the sensor unit (8) may be stopped during the valve closing operation as in the second aspect of the invention. Further, during the valve closing operation as in the fourth aspect of the invention, the sensor unit (8) is driven, and the valve opening signal is supplied to the water supply valve (6) regardless of the detection signal of the sensor unit (8). It is good to prohibit output.
According to a third aspect of the invention, in the second aspect of the invention, after the valve closing operation is performed and the water supply valve (6) is in the closed state, a predetermined time is detected in the detection area (A). Even if an object enters, the driving of the sensor unit (8) is stopped and the water supply valve (6) is held in a closed state.
[0009]
In the invention according to
Further, in the invention according to
[0010]
According to the inventions of
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 shows an overall configuration diagram of an automatic water supply apparatus. In this example, the automatic water supply apparatus of the present invention is applied to a kitchen.
[0012]
The water
A control block diagram of the automatic water supply unit 4 is shown in FIG. The automatic water supply unit 4 includes, for example, a water supply valve 6 (water supply unit) that is a control member that controls whether water is supplied or stopped from the
[0013]
A signal from the
[0014]
The
[0015]
A signal from the
Then, the water supply is continued until the detection object enters until the hand enters the detection area A again. In other words, the water supply control unit 7b recognizes whether or not water is being supplied, and depending on the output signal from the
[0016]
Here, in this example, when water supply is stopped from the time when water supply is performed in this way, that is, when the
[0017]
Power supply to the
[0018]
As shown in FIG. 1, the
[0019]
Next, details of the control contents of the control unit 7 will be described. FIG. 3 shows a time chart showing the contents of this control. However, the sensor drive in FIG. 3 represents the operating state (power supply state) of the
[0020]
First, if the user inserts his / her hand into the detection area A at time t <b> 1 when the water supply is stopped, the
As a result, the
[0021]
Thereafter, when the
[0022]
And since slowly driving the
[0023]
Therefore, in this example, as shown in FIG. 3, after the opening / closing signal for closing the
[0024]
Thereby, even if the hand is inserted into the detection area A again when the
In this example, since the detection signal of the
[0025]
As a result, immediately before the closing operation of the
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the driving of the
[0026]
Specifically, in this example, as shown in FIG. 4, an opening / closing signal for opening the
Thereby, the same effect as the first embodiment is obtained. In addition, this example has an advantageous effect as compared with the first embodiment. In the first embodiment, after the hand enters the detection area A in order to stop the water supply, the driving of the
[0027]
Accordingly, the hand is pushed out to the detection area A to stop the water supply, and when the hand remains in the detection area A for a long time and the hand disappears from the detection area A, the valve closing operation of the
[0028]
(Modification)
Although each said embodiment applied the automatic water supply apparatus of this invention to the sink, this invention can be used for every place where water supply is required, such as a toilet.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an automatic water supply apparatus according to first and second embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a control block diagram of the automatic water supply apparatus in each of the embodiments.
FIG. 3 is a time chart showing the operation of the automatic water supply apparatus in the first embodiment.
FIG. 4 is a time chart showing the operation of the automatic water supply apparatus in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
6 Water supply valve 7
Claims (7)
前記給水弁(6)を開弁状態から閉弁状態に動作させる閉弁動作中は、再度前記検出エリア(A)に検出対象物が入り込んだとしても、前記給水弁(6)に開弁信号が出力されることを禁止することで、前記閉弁動作を引き続き行うことを特徴とする自動給水装置。When a detection object enters the detection area (A) of the sensor unit (8), the water supply valve (6) is automatically opened to start water supply, and then this water supply is detected again in the detection area (A). When the water supply valve (6) is changed from the open state to the closed state, the water hammer is continued as compared with the case where the water supply valve (6) is changed from the open state to the closed state. An automatic water supply device that slows the opening and closing operation of the water supply valve (6) in order to reduce noise,
During the valve closing operation for operating the water supply valve (6) from the valve open state to the valve closed state, even if a detection object enters the detection area (A) again, the valve opening signal is supplied to the water supply valve (6). The automatic water supply device is characterized in that the valve closing operation is continuously performed by prohibiting the output of.
前記給水弁(6)を開弁状態から閉弁状態に動作させる閉弁動作中は、再度前記検出エリア(A)に検出対象物が入り込んだとしても、前記給水弁(6)に開弁信号が出力されることを禁止することで、前記閉弁動作を引き続き行い、
前記閉弁動作を行って前記給水弁(6)が前記閉弁状態となった後、所定時間は前記検出エリア(A)に検出対象物が入り込んだとしても、前記給水弁(6)を前記閉弁状態に保持しておくことを特徴とする自動給水装置。When a detection object enters the detection area (A) of the sensor unit (8), the water supply valve (6) is automatically opened to start water supply, and then this water supply is detected again in the detection area (A). When the water supply valve (6) is changed from the open state to the closed state, the water hammer is continued as compared with the case where the water supply valve (6) is changed from the open state to the closed state. An automatic water supply device that slows the opening and closing operation of the water supply valve (6) in order to reduce noise,
During the valve closing operation for operating the water supply valve (6) from the valve open state to the valve closed state, even if a detection object enters the detection area (A) again, the valve opening signal is supplied to the water supply valve (6). Is prohibited, the valve closing operation is continued,
Even if the detection object enters the detection area (A) for a predetermined time after the valve closing operation is performed and the water supply valve (6) is in the closed state, the water supply valve (6) is An automatic water supply device that is maintained in a closed state.
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