JP4248013B2 - 自動水栓 - Google Patents

Description

この発明は人体検知センサによる人体検知に基づいて自動的に吐水を行う自動水栓に関し、特に温調水と給水源からの水とを選択的に吐水可能で、且つそれら温調水及び水の流量調節，温調水の温度調節を行う手動ハンドルを備えた自動水栓に関する。

従来、人体検知センサによる人体検知に基づいて自動的に吐水を行う自動水栓として、湯と水とを混合して成る温調水の温度調節及び流量調節を１つの手動ハンドルの操作にて行う手動ハンドル付きのものが公知である（下記特許文献１）。
図１１はその具体例を示している。
同図において２００，２０２はそれぞれ給水路，給湯路を形成する給水管，給湯管で、それぞれに電磁弁から成る水側弁２０４，湯側弁２０６が設けられている。

これら給水管２００，給湯管２０２にて形成された給水路，給湯路の合流部にはシングルレバー式の湯水の混合弁２０８が設けられており、その混合弁２０８に対してシングルレバーハンドル（手動ハンドル）２１０が作動的に連結されている。
２１２は流出路を形成するホースで、混合弁２０８で混合された温調水がこのホース２１２を通じて吐水管２１４の先端の吐水口２１６から吐水される。

吐水管２１４には人体検知センサ２１８が設けられており、この人体検知センサ２１８による人体検知に基づいてコントローラ２２０の制御の下に水側弁２０４，湯側弁２０６が開動作し、吐水口２１６からの吐水が自動的に行われる。
ここでシングルレバー式の湯水の混合弁２０８は、シングルレバーハンドル２１０の左右回動操作及び上下回動操作に基づいて湯水の混合比率の調節即ち温度調節と流量調節（吐止水を含む）とが可能である。

この図１１に示す湯水混合の自動水栓の場合、シングルレバーハンドル２１０の操作によって吐水口２１６から吐水される温調水の温度を適正温度，流量に設定しておけば、その後単に人体検知センサ２１８により人体検知させるだけで、常に適正温度の温調水を吐水口２１６から自動的に吐水させることができる。

この自動水栓の場合、シングルレバーハンドル２１０を完全閉止状態、詳しくは混合弁２０８を完全閉止状態としておくと、人体検知センサ２１８にて人体検知させても吐水口２１６から吐水が行われないが、この自動水栓にあってはシングルレバーハンドル２１０の操作によって設定された温度，流量でのみ吐水が行われるため、使用者は吐水が行われないのはシングルレバーハンドル２１０が閉止状態になっていることによるものであると気付くことができる。

ところで、例えばキッチン作業においては適正温度に調節された設定温度の温調水と水（冷水）とを選択的に吐水させたい場合があり、そこで手動ハンドル付きの自動水栓を、人体検知センサによる人体検知に基づいて温調水と水とを選択的に吐水可能に構成しておけばこのような要請に応え得、自動水栓の利便性を飛躍的に高めることができる。
その際手動ハンドルを温調水の温度調節，流量調節のみならず水の流量調節をも行い得るように構成しておけば、自動水栓の利便性を更に高めることができる。

しかしながらこの場合、手動ハンドルは温調水の温度調節，流量調節のためのものであって、水の流量調節のためのものではないものと使用者が誤解してしまう恐れがある。
特に水の吐水時において手動ハンドルを温度調節方向に操作しても水の吐水量が一定で変化しないものとなしてある場合、手動ハンドルを操作してみても（温度調節方向に）水の吐水量が変化しないことから特に上記の誤解を生じ易い。
而して使用者がそのような誤解を生じてしまうと、自動水栓の有する本来の機能が十分に発揮されない問題が生ずる。

特開２００３−３２１８５６号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、人体検知センサによる人体検知に基づいて温調水と水とを選択的に吐水可能な手動ハンドル付きの自動水栓において、手動ハンドルが完全閉止状態にあることによって自動吐水されないときに、使用者に対してハンドル操作すれば吐水が可能になることを容易に気付かせ得、特に水吐水時においてもハンドル操作によって流量調節が可能であることを容易に気付かせ得る自動水栓を提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１のものは、手動ハンドルの操作によって調節した設定温度の温調水と給水源からの水とを人体検知センサによる人体検知に基づいて選択的に吐水可能、且つ該温調水については温度及び流量の何れをも、また該水については流量だけを前記手動ハンドルの操作によって調節可能な自動水栓であって、前記水の吐水時において前記手動ハンドルを温度調節方向に操作しても吐水量が一定で変化しないものとなしてあり、該手動ハンドルは、流量調節方向には単独で回動する第１部分と、該流量調節方向とは異なった前記温度調節方向には該第１部分と一体に回動する第２部分とに分けて構成してあることを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記第２部分には前記第１部分の回動操作位置を表示する表示部が設けてあることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、水の吐水時において手動ハンドルを温度調節方向に操作しても水の吐水量が一定で変化しないものとなし、そして手動ハンドルを流量調節方向には単独で回動する第１部分と、温度調節方向には第１部分と一体に回動する第２部分とに分けて構成したもので、本発明によれば、手動ハンドルが完全閉止状態にあることによって自動吐水を行わない場合であっても、そのことは手動ハンドルが完全閉止状態にあることによって生じていることを使用者に容易に気付かせることができる。
従って使用者は第１部分を完全閉止状態から操作することによって自動吐水を行わせ得る状態とすることができる。
また水吐水時においても、手動ハンドルが流量調節方向に単独で回動する第１部分と、温度調節方向に第１部分と一体に回動する第２部分とに分れていることから、その第１部分を操作することによって流量調節できることを使用者に分らせることができ、自動水栓の本来有する機能を十分に発揮させることができる。

ここで本発明では、上記人体検知センサとして温調水用の人体検知センサと水用の人体検知センサとを設けておいて、それらの何れかによる人体検知に基づいて温調水と水とを選択的に吐水するようになしておくことができる。

この場合において第２部分には、第１部分の現在の回動操作位置を表示する表示部を設けておくことができ（請求項２）、このようにしておけば、第１部分が単独で操作可能であることをより確実に使用者に分らせることができる。
また本発明は、上記手動ハンドルが単独の湯水混合ディスク弁に作動的に連結されて成る自動水栓に適用して好適である。

本発明においては、手動ハンドルを水栓におけるハンドル取付面に沿って回動する基部と、基部から突き出したレバー部とを有する形態となし、そのレバー部及び基部のレバー部と一体の部分を第１部分と成し、基部の他部を第２部分となしておくことができる。
このようにしておけば、レバー操作１つで温度調節と流量調節とが可能であり、しかも第１部分にて流量調節だけが可能であることを使用者に容易に分らせることができる。

次に本発明をキッチン用のホース収納式の自動水栓に適用した場合の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０はキッチンのキャビネットで、１２はカウンターであり、このカウンター１２上に起立する状態で水栓の本体部１４と吐水管１６とが設けられている。ここで吐水管１６は本体部１４に対して所定角度回動可能とされている。
また吐水管１６は、図３に示しているように逆Ｕ字状のグースネック形状をなしている。
同図に示しているように吐水管１６は、先端に吐水口１８を有し、可撓性のホース２０とともに引出し可能な吐水ヘッド２２と、吐水ヘッド２２を収納位置に保持するホルダとしての働きを有する吐水管本体２４とを有している。

図１に示しているように、キャビネット１０の内部には一対の止水栓２８，３０の間の位置においてバルブユニット２６が配設されている。
そしてこのバルブユニット２６の水流入口に対して給水用の元配管（以下単に給水元管と略す）が止水栓２８，分岐継手３２及び接続ホース３４を介して接続されている。
また湯流入口に対して給湯用の元配管（以下単に給湯元管と略す）が、止水栓３０及び接続ホース３６を介して接続されている。
このバルブユニット２６の水流出口及び湯流出口からは水，湯のサプライ管３８，４０が上向きに延び出しており、それらの先端が上記の水栓の本体部１４に接続されて、その本体部１４に水，湯がそれぞれ供給されるようになっている。

本体部１４には後述の混合弁５８（図２参照）が内蔵されていて、その混合弁５８の下流部から水（冷水）又は温調水（混合弁５８で湯と水とが混合されて温度調節された温調水）を流出させる流出管４２が下向きに延び出しており、その先端がカプラ４４を介して上記の可撓性のホース２０に接続されている。
ここでホース２０はカプラ４４から上向きに延び出した後、１回転した上で本体部１４，吐水管本体２４を挿通し吐水ヘッド２２に接続されている。

キャビネット１０の内部にはまた浄水器４６が設けられており、バルブユニット２６の上流部において給水元管からの水が分岐継手３２，ホース４８を通じてこの浄水器４６に導かれるようになっている。
浄水器４６は、水道水を後述のフィルタ６６（図２参照）に通して浄化するもので、その浄化後の浄水を流出させるホース５０が浄水器４６から延び出している。
このホース５０の先端はカプラ４４を介して、吐水ヘッド２２に繋がるホース２０に接続されている。
即ち浄水器４６から流出した浄水がホース５０，２０を通じて吐水ヘッド２２に導かれ、その先端の吐水口１８から吐水されるようになっている。

尚図１の部分拡大図に示しているように、カプラ４４には吐水口１８からの吐水の温度をその上流部で検出するための温度検出素子としてのサーミスタ１７０が取り付けられている。

キャビネット１０の内部にはまた、バルブユニット２６の下側において水栓の動作制御のためのコントローラ（制御部）５２が設けられている。

図２に示しているように本実施形態において給水元管，給湯元管からの水，湯は給水路５４，給湯路５６を通じて本体部１４に内蔵された混合弁５８に供給される。
供給された水と湯とはシングルレバーハンドル（手動ハンドル）６０の操作に基づいて所定比率で混合された上、同じくそのシングルレバーハンドル６０の操作に基づいて決定された所定流量で流出路６２を通じ吐水ヘッド２２に送られ、先端の吐水口１８から吐水される。
ここでシングルレバーハンドル６０は、左右回動操作によって水と湯との混合比率の調節即ち温度調節を行い、また上下回動操作によって流量調節を行う。

給水元管からの水はまた、電磁弁６８の上流部で給水路５４から分岐した浄水路６４に取り出され、そして浄水路６４上に設けられた浄水器４６のフィルタ６６を通過してそこで浄化された上で、浄化後の水（浄水）が混合弁５８をバイパスして流出路６２に導かれ、そしてその流出路６２を通じて吐水ヘッド２２の吐水口１８から吐水されるようになっている。
これら給水路５４，給湯路５６及び浄水路６４のそれぞれには流路を開閉する電磁弁６８，７０，７２及び逆流防止をなす逆止弁７４が配設されている。
尚浄水路６４には定流量弁７３が設けられている。

給水路５４からはまた、電磁弁６８の上流部においてバイパス路７６が分岐して延び出しており、その先端が給湯路５６且つ電磁弁７０及び逆止弁７４の下流部に接続されている。
このバイパス路７６上にもまた、流路を開閉する電磁弁７８と逆止弁７４が設けられている。
これら電磁弁６８，７０，７２，７８はそれぞれコントローラ５２に電気的に接続されていて、コントローラ５２によって動作制御される。

本実施形態において、給水路５４と給湯路５６とを連絡するバイパス路７６を設けているのは次のような理由による。
即ちシングルレバーハンドル６０の回動操作位置が、混合弁５８内における湯の流路を全開、水の流路を全閉状態とする状態にあると、後述する人体検知センサ（水用センサ１１６）による人体検知に基づいて吐水口１８から水吐水させようとしてもこれを行うことができない。
そこで給水路５４と給湯路５６とをバイパス路７６で連絡しておき、混合弁５８内において水の流路が全閉状態にあっても、給水元管からの水をバイパス路７６，給湯路５６，更に流出路６２を通じて吐水口１８へと供給可能となしているのである。

この実施形態の自動水栓では、図６（Ａ）に示しているように電磁弁６８及び７８が開，電磁弁７０，７２が閉とされることで、給水路５４及びバイパス路７６、更に給湯路５６の一部を通じて給水元管からの水が混合弁５８に送られ、更にその混合弁５８を経由して流出路６２を通じ、吐水口１８から水が吐水（水吐水）される。
また図６（Ｂ）に示しているように電磁弁６８及び７０が開，電磁弁７２及び７８が閉の状態の下で、給水元管からの水と給湯元管からの湯がそれぞれ給水路５４及び給湯路５６を通じて混合弁５８に送られてそこで混合され、適温の温調水とされた上で流出路６２を通じ吐水口１８から吐水（温調水吐水）される。
一方図６（Ｃ）に示しているように電磁弁６８，７０及び７８の何れもが閉で、電磁弁７２のみが開の状態の下では、給水元管からの水が浄水器４６、つまり浄水路６４の側に導かれてフィルタ６６を通り、浄水となって流出路６２を通じ吐水口１８から吐水（浄水吐水）される。

図４に上記混合弁（湯水混合ディスク弁）５８の構成が具体的に示してある。
同図に示しているように混合弁５８は、ハウジング８０の内部に固定ディスク弁体８２と、その上面を摺動する可動ディスク弁体８４とを有しており、その可動ディスク弁体８４に対してシングルレバーハンドル６０が作動的に連結されている。
固定ディスク弁体８２には同じ大きさの水，湯の入口８６，８６が設けられていて、それら入口８６，８６を通じて、サプライ管３８，４０を図中上向きに送られて来た水と湯とが可動ディスク弁体８４の混合室８８内に流入する。
そして混合室８８で混合された後の温調水或いは水（冷水）が出口８９から流出管４２へと流出して、図２の流出路６２を通じ吐水口１８へと導かれる。

図３に示しているように、逆Ｕ字状のグースネック形状をなす吐水管１６における吐水管本体２４の先端部、詳しくはその最上位の部位から先端に向かって下向きとなる部分の上面に、水用センサ（冷水吐水を選択するための人体検知センサ）１１６及び温調水用センサ（温調水吐水を選択するための人体検知センサ）１１８が、所定間隔隔てて管軸方向に一列に配列されている。
ここで水用センサ１１６は使用者に近い手前側に（前側に）、また温調水用センサ１１８は奥側に設けられている。従って水用センサ１１６は温調水用センサ１１８に対して下位置に、また温調水用センサ１１８は水用センサ１１６に対して上位置に位置している。
本実施形態においては、吐水管本体２４の側面においても浄水用センサ（浄水吐水を選択するための人体検知センサ）１２０が設けられている。
尚吐水管本体２４の先端部下面には、吐水やシンク或いはシンク内の容器等に光を照射してほのかに照らし出す光照射部１２２が設けられている。

この実施形態の自動水栓では、水用センサ１１６の上方に手をかざして水用センサ１１６によりこれを検知させると、吐水口１８から水が吐水（水吐水）される。また水吐水状態の下で再び水用センサ１１６の上方に手をかざすと、そこで水吐水が停止する。即ち止水する。
一方温調水用センサ１１８の上方に手をかざすと、温調水用センサ１１８による手の検知に基づいて、吐水口１８から適正温度に温度調節された温調水が吐水され、そしてその温調水吐水中に再び温調水用センサ１１８の上方に手をかざすと、そこで温調水吐水が停止する。

一方図５に示しているように吐水管本体２４の先端部側方に手を差し出すと、浄水用センサ１２０がこれを検知し、吐水口１８から浄水が吐水（浄水吐水）される。また浄水吐水状態の下で再び浄水用センサ１２０に対して手をかざすと、そこで浄水吐水が停止する。
そのようにコントローラ５２が対応する各電磁弁６８，７０，７２，７８を動作制御する。

上記吐水管本体２４と吐水ヘッド２２との間には、図２，図３に示しているようにそれらによって管軸方向に挟まれるようにして温度表示リング１６２が取り付けられている。
この温度表示リング１６２は、図２に示しているように概略リング状をなす透光性の樹脂から成っていて、後方への延出部が一体に成形されており、この延出部に対して３色ＬＥＤ１５２からの光が照射されるようになっている。
３色ＬＥＤ１５２から延出部に照射された光は、温度表示リング１６２の内部を通ってその外周面から周辺に放射される。

３色ＬＥＤ１５２は赤（Ｒｅｄ），緑（Ｇｒｅｅｎ）及び青（Ｂｌｕｅ）を発色するＬＥＤをユニット化したもので、無段階で連続的に色変化が可能であり、温度表示リング１６２はその色変化に基づいて吐水温度を表示する。
即ちサーミスタ１７０による検出温度、即ち吐水口１８からの吐水温度が低いときには青色を、吐水温度が高いときには赤色を、中間のときにはそれらに応じた色を発色して現在の吐水温度がどのような温度であるかをその色変化によって表示する。

本実施形態では、図７に示しているようにシングルレバーハンドル６０が、ハンドル取付面１８０に沿って左右方向に回動する、外観が扁平且つ円形状をなす基部１８２と、側方（前方）に突出するレバー部１８４とを有する形態をなしている。
基部１８２はまた、レバー部１８４と一体を成す帯状の中央部１８２-１と、略半円状の左右部１８２-２とに分れている。
即ちシングルレバーハンドル６０は全体に２つの部分に分けて構成してある。
ここではレバー部１８４と中央部１８２-１とがシングルレバーハンドル６０における第１部分を成しており、また基部１８２における左右部１８２-２が第２部分を成している。

この実施形態においては、レバー部１８４と中央部１８２-１とから成る第１部分が、図７（Ｂ）に示しているように単独で図中上下方向に回動操作可能であり、その上下方向の回動操作によって温調水の流量調節及び水（冷水）の流量調節が行われる。
一方略半円状の左右部１８２-２から成る第２部分は、図８に示しているように第１部分のレバー部１８４，中央部１８２-１と一体に図中左右方向に回動操作可能であり、その左右方向の回動操作によって温調水吐水時における温度調節が行われる。

尚水吐水時においてはシングルレバーハンドル６０全体の左右方向の回動操作位置は吐水流量に影響を及ぼさず、シングルレバーハンドル６０全体を左右方向に回動操作しても、水の吐水量は一定で変化しない。
一方レバー部１８４及びこれと一体の中央部１８２-１から成る第１部分を上下方向に回動操作すると、水吐水時においても吐水流量が変化する。

而してこの実施形態では、本体部１４にレバー部１８４自体を指示部としてシングルレバーハンドル６０の現在の左右方向の回動操作位置を表示する表示部１８６が設けられており、また左右部１８２-２の上面には、第１部分の中央部１８２-１に設けた指示部１９０とともに、その第１部分の現在の上下方向の回動操作位置を表示する表示部１８８が設けられている。

以上のような本実施形態の自動水栓によれば、シングルレバーハンドル６０が完全閉止状態にあることによって自動吐水が行われない場合であっても、そのことはシングルレバーハンドル６０が完全閉止状態にあることによるものであることを、第２部分である左右部１８２-２に設けた表示部１８８と第１部分の中央部１８２-１に設けた指示部１９０とによって、使用者に容易に気付かせることができる。
従って使用者は第１部分のレバー部１８４を完全閉止状態から開方向に操作することで自動吐水を行わせ得る状態とすることができ、併せて流量調節も行うことができる。
また水吐水時においてもレバー部１８４を操作することによって流量調節できることを使用者に容易に分らせることができ、自動水栓の本来有する機能を十分に発揮させることができる。

図９はシングルレバーハンドル６０の他の形態例を示したもので、ここでは基部１８２全体にて第２部分を、またその側面から突出したレバー部１８４にて第１部分を構成している。
この実施形態において、レバー部１８４から成る第１部分が上下方向に単独で回動操作可能であり、また基部１８２から成る第２部分がレバー部１８４と一体に左右方向に回動操作可能である。

この実施形態では、図９（Ｂ）に示しているようにレバー部１８４自体を指示部として、第２部分である基部１８２の側面且つレバー部１８４の近傍位置に、レバー部１８４の現在の上下方向の回動操作位置を表示する表示部１８８が設けてある。
尚レバー部１８４においても、その前面に図９（Ａ）に示しているようにレバー部１８４が完全閉止状態にあるときにこれを表す第２表示部１９２が設けてある。

図７及び図８に示す実施形態の場合、基部１８２における中央部１８２-１と左右部１８２-２との分れ目にスリットの隙間が生じて、そこからごみ等が侵入する恐れがあるが、図９に示す実施形態の場合、これを防止することができる。
尚この図９に示す実施形態において、表示部１８８，第２表示部１９２は図１０に示すような他の様々な形態で設けておくことができる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれらはあくまで一例示であり、本発明は人体検知センサが接触式のものである場合においても適用可能であるなどその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態である自動水栓を示す図である。 同実施形態の自動水栓の流路を示す図である。 同実施形態の吐水管と各種センサを示す図である。 同実施形態における混合弁を示す図である。 浄水吐水を行う際の図である。 同実施形態における流路切換えの説明図である。 同実施形態のシングルレバーハンドルを流量調節時の操作状態とともに示す図である。 図７のシングルレバーハンドルの温度調節時の操作状態を示す図である。 本発明の他の実施形態を示す図である。 本発明の更に他の実施形態におけるシングルレバーハンドルを示す図である。 従来の自動水栓の一例を示す図である。

符号の説明

５８ 混合弁（湯水混合ディスク弁）
６０ シングルレバーハンドル（手動ハンドル）
１１６ 水用センサ（人体検知センサ）
１１８ 温調水用センサ（人体検知センサ）
１８０ ハンドル取付面
１８２ 基部
１８２-１ 中央部（第１部分）
１８２-２ 左右部（第２部分）
１８４ レバー部（第１部分）
１８８ 表示部

Claims (2)

1. 手動ハンドルの操作によって調節した設定温度の温調水と給水源からの水とを人体検知センサによる人体検知に基づいて選択的に吐水可能、且つ該温調水については温度及び流量の何れをも、また該水については流量だけを前記手動ハンドルの操作によって調節可能な自動水栓であって
   前記水の吐水時において前記手動ハンドルを温度調節方向に操作しても吐水量が一定で変化しないものとなしてあり、
   該手動ハンドルは、流量調節方向には単独で回動する第１部分と、該流量調節方向とは異なった前記温度調節方向には該第１部分と一体に回動する第２部分とに分けて構成してあることを特徴とする自動水栓。
2. 請求項１において、前記第２部分には前記第１部分の回動操作位置を表示する表示部が設けてあることを特徴とする自動水栓。

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