JP4482431B2

JP4482431B2 - 自動水栓

Info

Publication number: JP4482431B2
Application number: JP2004333904A
Authority: JP
Inventors: 正紀西村; 伸明板頭
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 2004-11-18
Filing date: 2004-11-18
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2024-11-18
Also published as: JP2006144324A

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、詳しくは吐水ヘッドに接続されたホースが吐水パイプ内に引き出し可能に挿通された形態の自動水栓に関する。

従来より、人体検知センサによる人体検知に基づいて吐水口から自動的に吐水するようになした自動水栓が広く用いられている。
ところで近年、特にキッチン水栓等としてホース収納式水栓、詳しくは吐水ヘッドに接続した可撓性のホースを吐水パイプ内に挿通状態に収納し、必要に応じてホースを吐水ヘッドとともに引き出し可能となした水栓が好んで用いられるようになって来ている。

上記自動水栓をこの種ホース収納式水栓に適用する場合、通常弁等の水栓の機器を動作制御する制御部と人体検知センサとを繋ぐ電気配線を上記ホースと併せて吐水パイプ内に挿通することとなるが、その際に制御部側配線と人体検知センサ側配線とをコネクタで配線連結し且つそのコネクタも併せて吐水パイプ内に収容しておくと、必然的に吐水パイプが太くなって外観が悪化してしまう問題を生ずる。

また人体検知センサ等のメンテナンスが必要となった場合においてコネクタによる配線連結を外す必要が生じたとき、かかるコネクタが吐水パイプ内に収容してあると、場合によって吐水パイプを含む全体を分解しなければならなくなり、メンテナンス作業に大きな困難を伴う問題も生ずる。

尚、下記特許文献１にはセンサ等のメンテナンス性を向上することを目的とした自動水栓の電装品の設置構造についての考案が開示されているが、このものは吐水パイプ内に可撓性のホースが引き出し可能に挿通された形態のものではなく、対象においてまた解決手段の点で本発明とは異なっている。

実開平５−５４６７２号公報

本発明はこのような事情を背景とし、コネクタ配設に起因して吐水パイプが太くなることがなく、従って吐水パイプを含む吐水部の外観を良好となすことができるとともに、吐水パイプを分解することなく容易にコネクタを外すことが可能でメンテナンス性においても優れてい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、吐水ヘッドに接続された可撓性のホースを吐水パイプ内に引出し可能に挿通するとともに、人体検知センサと制御部とを繋ぐ電気配線を該吐水パイプ内に挿通し、該電気配線は制御部側配線と人体検知センサ側配線とがコネクタにて配線連結してあり、該コネクタが該吐水パイプの径方向外面と更にその外側のカバーとの間に且つ該吐水パイプの該外面を支持面として該外面により直接支持された状態で収容配置してあるとともに、該吐水パイプには管壁を貫通する引出穴が設けてあって、該吐水パイプ内から前記制御部側配線が該引出穴を通じて該吐水パイプの外側に引き出された上、前記コネクタに接続し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、コネクタを吐水パイプの外面とその外側のカバーとの間に収容配置するとともに、吐水パイプには管壁を貫通する引出穴を設けてその引出穴を通じて吐水パイプ内から制御部側配線を外側に引き出した上、コネクタに接続するようになしたもので、本発明ではコネクタが吐水パイプの径方外側に配置してあるため、コネクタ配設によって吐水パイプが太くなる問題を解消し、吐水パイプを細く構成し得て吐水パイプを含む吐水部全体の外観を良好となすことができる。

またカバーを外すことによって簡単にコネクタによる配線連結或いはコネクタ自体を外すことができるため、人体検知センサやコネクタ等のメンテナンス作業を容易に行うことができ、メンテナンス性も併せて向上する。
ここで本発明では吐水パイプの外面を支持面として上記コネクタを直接支持するようになしておく。

尚本発明においては、上記カバーを人体検知センサを外側から被うセンサカバーとなしておくことができる。

次に本発明をキッチン用のホース収納式の自動水栓（湯水混合水栓）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と吐水部１６とが設けられている。ここで吐水部１６は本体部１４に対して所定角度回動可能とされている。
また吐水部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部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、金属パイプから成る吐水パイプ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（低温水）又は湯（混合弁５８で温調された湯(高温水)）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，吐水パイプ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レバーハンドル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。
即ちレバーハンドル６０の操作位置が、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１０（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１０（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、適温の湯とされた上で流出路６２を通じ吐水口１８から湯が吐水（湯吐水）される。
一方図１０（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部１６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側に、水用センサ（低温水の吐水を選択するための水用の人体検知センサ）１１６及び湯用センサ（高温水の吐水を選択するための湯用の人体検知センサ）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）、また湯用センサ１１８は奥側に設けられている。従って水用センサ１１６は湯用センサ１１８に対して下位置に、また湯用センサ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、吐水部１６の側面側にも浄水用センサ（浄水用の人体検知センサ）１２０が設けられている。
尚吐水部１６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。
一方湯用センサ１１８の上方に手をかざすと、湯用センサ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湯（温調水）が吐水され、そしてその湯吐水中に再び湯用センサ１１８の上方に手をかざすと、そこで湯吐水が停止する。

一方図９に示しているように吐水部１６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。

図４〜図７に吐水部１６の内部構造が具体的に示してある。
これらの図に示しているように吐水部１６はホース２０とともに引き出し可能な吐水ヘッド２２と、吐水パイプ２４と、断面Ｕ字状をなして吐水パイプ２４内部に挿入されたインナ部材１２６と、その先端側に設けられてホース２０を挿通ガイドする概略筒状のガイド部材１２８と、その下側からこれを被うガイドカバー１３０とを有している。
尚このガイド部材１２８は吐水パイプ２４の一部とみることもできる。

この実施形態において、吐水パイプ２４内に挿通されたホース２０は、上記Ｕ字状をなすインナ部材１２６の内側空間に収容されてそのインナ部材１２６によりガイドされている。
本実施形態ではまた上記水用センサ１１６，湯用センサ１１８，浄水用センサ１２０とコントローラ５２とを繋ぐ電気配線１８０が吐水パイプ２４内を挿通して延びている。上記インナ部材１２６は、その外側においてこの電気配線１８０を挿通ガイドしている。

図７に示しているようにガイド部材１２８の上面には仕切板１３１が固定されており、そしてその仕切板１３１の上面に上記水用センサ１１６，湯用センサ１１８を有するセンサユニット１３２，１３４が載置固定された上、その上側から樹脂製の透光性のセンサカバー１３６が被せられている。
ガイド部材１２８には、その側面に浄水用センサ１２０が取り付けられている。ガイドカバー１３０は、その浄水用センサ１２０に対応する部分が透光性とされている。従ってガイドカバー１３０もまたセンサカバーとしての働きを有している。

上記湯用センサ１１８は光電式のものであって、図８（Ａ）に示しているようにこの湯用センサ１１８を有するセンサユニット１３４は基板１４０を有していて、そこに赤外線の発光素子１４２と、受光素子１４４と、センサ制御用のマイコン１４６が搭載されている。
基板１４０にはまた、湯吐水状態であるかそうでないかを表示するためのＬＥＤ１４８が搭載されており、湯吐水状態の下ではこのＬＥＤ１４８が点滅し、またそうでないときにはＬＥＤ１４８が点灯保持するようになっている。

一方図８（Ｂ）に示しているように、水用センサ１１６を有するセンサユニット１３２は、基板１４０に赤外線の発光素子１４２と、受光素子１４４と、更に水吐水中であるか否かを表示するＬＥＤ１５０が搭載されている。
ここでＬＥＤ１５０は水吐水中であれば点滅を行い、またそうでないときには点灯状態を保持して、水吐水中であるか否かを表示する。
このセンサユニット１３２にはまた、基板１４０に現在の吐水温度を表示するための３色（ＲＧＢ）ＬＥＤ１５２が搭載されている。

一方図８（Ｃ）に示しているように浄水用センサ１２０を有するセンサユニット１３８は、基板１４０に赤外線の発光素子１４２と、受光素子１４４及び浄水吐水中であるか否かを表示するためのＬＥＤ１５４が搭載されている。
このＬＥＤ１５４は浄水吐水中においては点滅動作し、またそうでないときには点灯状態を保持することによって、浄水吐水中であるか否かを表示する。

上記水用，湯用及び浄水用センサ１１６，１１８及び１２０（厳密にはセンサユニット１３２，１３４および１３８）とコントローラ５２とを繋ぐ電気配線１８０は、コントローラ側配線（制御部側配線）１８０-１とセンサ側配線（人体検知センサ側配線）１８０-２とがコネクタ１８２にて配線連結されており、そしてそのコネクタ１８２が、図４及び図５に示しているように吐水パイプ２４の径方向外面とセンサカバー１３６との間に収容配置されている。
ここでコネクタ１８２は雄コネクタ１８２-１と雌コネクタ１８２-２とから成っており、その雌コネクタ１８２-２に対してセンサ側配線１８０-２が接続され、また雄コネクタ１８２-１に対してコントローラ側配線１８０-１が接続されている。

本実施形態において吐水パイプ２４の外面、具体的にはその上面はコネクタ１８２に対する支持面を成していて、その吐水パイプ２４の外面によってコネクタ１８２が支持されている。
吐水パイプ２４には、その先端から図中右方に所定距離引き込んだ位置において管壁を貫通する引出穴（ここでは円形）１８４が設けられており、この引出穴１８４を通じて吐水パイプ２４内からコントローラ側配線１８０-１が吐水パイプ２４外に引き出された上、コネクタ１８２に詳しくは雄コネクタ１８２-１に接続されている。
尚この引出穴１８４は、吐水パイプ２４をその先端から切り欠いて形成すること、即ち切欠穴とすることも可能である。

一方吐水ヘッド２２は、図５に示しているように筒状のコア部材１５６と、これを外周側から被うカバー１５８とを有しており、そのコア部材１５６に対してホース２０の先端部が水密に接続固定されている。
この吐水ヘッド２２の先端には、吐水口１８からの吐水をストレート吐水からシャワー吐水に又はその逆に切換操作する切換操作部１６０が設けられている。

吐水パイプ２４と吐水ヘッド２２との間には、図４及び図５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、概略リング状をなす透光性の樹脂から成っていて、図５の部分拡大図に示しているように後方への延出部１６４が一体に成形されており、この延出部１６４に対して上記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１６４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。

以上のような本実施形態では、コネクタ１８２が吐水パイプ２４の外側に配置してあるためにコネクタ１８２配設によって吐水パイプ２４が太くなることはなく、吐水パイプ２４を細く構成し得て吐水パイプ２４を含む吐水部１６全体の外観を良好となすことができる。

またセンサカバー１３６を外すことによって簡単にコネクタ１８２自体或いはコネクタ１８２による配線連結を外すことができるため、水用，湯用及び浄水用センサ１１６，１１８及び１２０やコネクタ１８２等のメンテナンス作業を容易に行うことができメンテナンス性も併せて向上する。

図１１及び図１２は本発明の他の実施形態を示している。
この実施形態では、給水元管からの水及び給湯元管からの湯をそれぞれ上記のようなバルブユニットを経由することなく、直接本体部１４内の混合弁５８に供給するようにし、そして流出路６２を構成する流出管４２とホース２０とを接続するカプラ１７１に、流出路６２を開閉する電磁弁１７２を設けている。
即ちここでは、温調された湯を吐水口１８から吐水させ又は止水するための電磁弁１７２を混合弁５８の２次側に設けている。

また一方、混合弁５８の上流部において給水路５４から第２の給水路１７４を分岐して延び出させ、その先端を流出路６２且つ電磁弁１７２の下流部に接続している。
この第２の給水路１７４上には、定流量弁７３と第２の給水路１７４を開閉する電磁弁１７６とが設けてある。

一方吐水部１６には、その上面に湯用センサ１１８と水用センサ１１６とが管軸方向に一列に設けられている。
但しここでは湯用センサ１１８が使用者に近い手前側（前側）に、また水用センサ１１６が奥側に設けられている。

この実施形態においても、使用者に近い手前側の湯用センサ１１８の検知距離が奥側の水用センサ１１６の検知距離よりも短く設定してあり、また湯用センサ１１８と水用センサ１１６とが実質的に同時に人体検知したときには、奥側の水用センサ１１６による人体検知が優先するようになしてある。

この実施形態では、第２の給水路１７４からの水が混合弁５８をバイパスして吐水口１８から水吐水されることから、水吐水の際の流量調節の機能は有しておらず、一定流量で吐水口１８から水吐水される。

図１２にカプラ１７１の内部構造が具体的に示してある。
同図に示しているように、ここではカプラ１７１に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が電磁弁１７２と併せて組み付けられている。
更にまたこのカプラ１７１には、水抜栓１１０と電磁弁１７２の主弁をなすダイヤフラム弁９８を開放させる開放操作部材１１２が組み込まれている。

図１３は本発明の更に他の実施形態を示したもので、ここでは第２の給水路１７４に代えて浄水路６４を設け、それに対応して吐水部１６の上面に湯用センサ１１８と浄水用センサ１２０とを管軸方向に一列に且つ湯用センサ１１８を使用者に近い手前側に、浄水用センサ１２０を奥側に設けている。

この例においても、湯用センサ１１８及び浄水用センサ１２０のうち、使用者に近い手前側の湯用センサ１１８に対して奥側の浄水用センサ１２０が優先され、またその検知距離は、奥側の浄水用センサ１２０に対し手前側の湯用センサ１１８の検知距離が短く設定されている。
この実施形態の場合、水吐水に代えて浄水吐水が行われる以外は図１１及び図１２に示す実施形態と基本的に同様である。

図１４は本発明の更に他の実施形態を示している。
この実施形態は、図１１及び図１２に示す第２の給水路１７４，図１３の実施形態における浄水路６４を省略した形態のもので、吐水部１６には湯用センサ１１８のみが設けられている。
他の点については図１１〜図１３に示す実施形態と同様である。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明は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。同実施形態の吐水部と各種センサを示す図である。図３の吐水部の内部構造を示す断面図である。図４における吐水ヘッドを吐水パイプから離した際の図である。図４の分解斜視図である。図６の一部を詳しく示した図である。同実施形態における各人体検知センサを示した図である。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。本発明の更に他の実施形態を示す図である。図１１におけるカプラの内部構造を詳しく示した図である。本発明の更に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を示す図である。

２０ホース
２２吐水ヘッド
２４吐水パイプ
５２コントローラ（制御部）
１１６水用センサ（人体検知センサ）
１１８湯用センサ（人体検知センサ）
１２０浄水用センサ（人体検知センサ）
１３６センサカバー(カバー)
１８０電気配線
１８０-１コントローラ側配線（制御部側配線）
１８０-２センサ側配線（人体検知センサ側配線）
１８２コネクタ
１８４引出穴

Claims

吐水ヘッドに接続された可撓性のホースを吐水パイプ内に引出し可能に挿通するとともに、人体検知センサと制御部とを繋ぐ電気配線を該吐水パイプ内に挿通し、該電気配線は制御部側配線と人体検知センサ側配線とがコネクタにて配線連結してあり、該コネクタが該吐水パイプの径方向外面と更にその外側のカバーとの間に且つ該吐水パイプの該外面を支持面として該外面により直接支持された状態で収容配置してあるとともに、該吐水パイプには管壁を貫通する引出穴が設けてあって、該吐水パイプ内から前記制御部側配線が該引出穴を通じて該吐水パイプの外側に引き出された上、前記コネクタに接続してあることを特徴とする自動水栓。