JP4598487B2 - 湯水混合水栓 - Google Patents

Description

この発明は湯水を混合して自動的に吐水・止水する自動水栓に関する。

従来、湯と水とを混合して吐水口から自動的に吐水又は止水する自動水栓として下記特許文献１に開示されたものが公知である。
図８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（混合部）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，非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が開閉動作し、吐水口２１６からの吐水と止水と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８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。

しかしながらこの自動水栓の場合、上記設定した適正温度とは異なった温度の温調水を吐水させようとすると、レバーハンドル２１０を操作して温度調節を行わなければならず、而して一旦シングルレバーハンドル２１０の位置を変更してしまうと、再び当初設定した適正温度の温調水を出そうとしたとき、再度シングルレバーハンドル２１０を元に戻すための微妙な操作をしなければならないといった面倒がある。

更にまたこの図８に示す自動水栓にあっては、電源切れを起こして水側弁２０４，湯側弁２０６が動作不能に陥った場合、吐水口２１６からの吐水ができなくなってしまうといった問題も内在する。
また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から自動吐水することができないといった問題がある。即ち自動水栓としての使用ができなくなってしまう問題がある。

特開２００３−３２１８５６号公報

本発明はこのような事情を背景とし、自動吐水経路における湯水の混合部を、設定した適正温度の温調水を吐水する状態に保持しつつ、これとは異なった温度の温調水を吐水口から吐水可能であり、更にはまた電源切れを起こしても手動で吐水することのできる湯水混合の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、人体検知センサと、給水源から分岐して延び出した第１の給水路及び第２の給水路と、給湯源から分岐して延び出した第１の給湯路及び第２の給湯路と、該第１の給水路と第１の給湯路との合流部に設けられた第１の湯水の混合部と、該第２の給水路と第２の給湯路との合流部に設けられた手動の第２の湯水の混合部、及び手動操作によって該第２の湯水の混合部による湯と水の混合比率を変化させるハンドルとを有し、該第１の給水路，第１の給湯路及び第１の湯水の混合部が前記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ための自動吐水経路を成し、前記第２の給水路，第２の給湯路及び第２の湯水の混合部が該自動吐水経路とは独立した手動吐水経路を成していて、該自動吐水経路，手動吐水経路のそれぞれに第１吐止水手段，第２吐止水手段が設けられており、前記第１の混合部からの流出路と第２の混合部からの流出路とが吐水口の上流部で合流し、該第１の混合部からの水と該第２の混合部からの水との何れもが該吐水口から吐水されるものとな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の混合部は吐止水機能を有していて、該第２の混合部が前記手動吐水経路における前記第２吐止水手段を成していることを特徴とする。

請求項３のものは、請求項２において、前記第２の混合部がレバー操作によって温度調節と流量調節とを行うシングルレバー式の混合部であることを特徴とする。

請求項４のものは、請求項１〜３の何れかにおいて、前記第１の給水路には水側弁が、前記第１の給湯路には湯側弁がそれぞれ設けてあって、それら水側弁と湯側弁とが前記第１吐止水手段をなしているとともに、前記人体検知センサとして水用センサと湯用センサとが設けてあり、該湯用センサによる人体検知に基づいて、前記第１の湯水の混合部から温調水を流出して前記吐水口から吐水し、前記水用センサによる人体検知に基づいて前記第１の湯水の混合部から水を流出して前記吐水口から吐水するものとなしてあることを特徴とする。

請求項５のものは、請求項４において、前記第１の湯水の混合部がサーモスタット式の湯水の混合部で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、第１の給水路，第１の給湯路及び第１の混合部を有する自動吐水経路とは別に、第２の給水路，第２の給湯路及び第２の混合部を有する手動吐水経路を独立して設けて、各混合部からの流出路を吐水口の上流部で合流させるとともに、自動吐水経路，手動吐水経路に第１吐止水手段，第２吐止水手段をそれぞれ設けたものである。

かかる本発明によれば、自動吐水経路における第１の混合部を適正温度の温調水を吐水する状態に保持しながら、手動吐水経路を通じてこれとは異なった温度の温調水を吐水口から吐水させることができる。
従って人体検知に基づいて吐水口から自動吐水させる場合において、常に設定した適正温度の温調水を吐水させることができる。

また電源切れを起こして自動吐水経路が動作不能となった場合、即ち自動吐水できなくなった場合であっても、手動吐水経路を通じて確実に所望温度の温調水を吐水させることができる。

請求項２のものは、手動吐水経路における第２の混合部を吐止水機能を有するものとなして、その第２の混合部にて手動吐水経路における第２吐止水手段を構成したもので、この請求項２によれば、第２の混合部によって温度調節と吐止水とを行うことができ、構造及び操作が簡単となる。

この場合において第２の混合部は、レバーハンドル操作によって温度調節と流量調節とを行うシングルレバー式の混合部となしておくことができる（請求項３）。

本発明では、第１の給水路に水側弁を、第１の給湯路に湯側弁をそれぞれ設けて、それらにより第１吐止水手段を構成するとともに、人体検知センサとして水用センサと湯用センサとを設け、そして湯用センサによる人体検知に基づいて第１の湯水の混合部から温調水を流出して吐水口から吐水し、水用センサによる人体検知に基づいて第１の湯水の混合部から水を流出し吐水口から吐水するものとなしておくことができる（請求項４）。

本発明ではまた、上記第１の湯水の混合部をサーモスタット式の湯水の混合部となしておくことができる（請求項５）。

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４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，分岐継手３５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給水管（第１の給水管）３８，給湯管（第１の給湯管）４０が上向きに延び出しており、それらの先端がサーモスタット式の混合弁（第１の混合部）５０に接続されて、そこに水，湯がそれぞれ供給されるようになっている。

ここでサーモスタット式の混合弁５０は内部に感温体を有しており、その感温体による混合水の温度感知に基づいて内部の弁体の位置を微動させ、弁内部の水流入口，湯流入口の開度を変化させて流入する水の量と湯の量とを変化させる。即ち水と湯との混合比率を変化させて混合水温度をハンドル５１の操作にて設定された温度に自動調節する。
このサーモスタット式の混合弁５０は混合水の温度調節だけを行い、実質的に吐止水を含む流量調節の機能は特に有していない。
この混合弁５０からは流出管（第１の流出管）５２が上向きに延び出していて、継手５４を介し上記吐水ヘッド２２に繋がれた可撓性のホース２０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６４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６６を通じてこの浄水器６４に導かれるようになっている。
浄水器６４は、水道水を後述のフィルタ６８（図３参照）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７０が浄水器６４から延び出している。
このホース７０の先端は継手５４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６４から流出した浄水がホース７０，２０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。

分岐継手３２，３５からは、上記とは別の給水管（第２の給水管）５６及び給湯管（第２の給湯管）５８が上向きに延び出しており、それぞれが本体部１４に内蔵された手動操作式且つシングルレバー式の混合弁（第２の混合部，第２吐止水手段）６０（図２参照）に接続されている。
このシングルレバー式の混合弁６０は、シングルレバーハンドル６５の回動操作によって水と湯とを混合して温度調節を行い、更にまた吐止水を含む流量調節を行う。

図２にその混合弁６０の構成が示してある。
同図に示しているように混合弁６０は、ハウジング１０４の内部に固定弁体１０６と、その上面を摺動する可動弁体１０８とを有しており、その可動弁体１０８に対してシングルレバーハンドル６５が作動的に連結されている。
固定弁体１０６には水，湯の流入口１１０，１１０が設けられていて、それら流入口１１０，１１０を通じて、給水管５６，給湯管５８を通じて図中上向きに送られて来た水と湯とが可動弁体１０８の混合室１１２内に流入する。
そして混合室１１２で混合された後の温調水（混合水）が流出口１１４から流出管（第２の流出管）６２へと流出する。
この流出管６２は、図１に示しているようにその下端が継手５４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。
ここで混合弁６０は、シングルレバーハンドル６５の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吐止水を含む流量調節を行う。

図１に示しているようにキャビネット１０の内部にはまた、バルブユニット２６の下側において自動水栓の動作制御のためのコントローラ（制御部）７２が設けられている。

図３に示しているように本実施形態の自動水栓は、自動吐水経路７４と、これとは独立した手動吐水経路７６とを有している。
自動吐水経路７４は給水路（第１の給水路）７８と、給湯路（第１の給湯路）８０と、給水路７８上に設けられた流路を開閉する電磁弁から成る水側弁（第１吐止水手段）８２，逆止弁８６と、給湯路８０上に設けられた流路を開閉する電磁弁から成る湯側弁（第１吐止水手段）８４，逆止弁８６と、給水路７８，給湯路８０の合流部に設けられた上記のサーモスタット式の湯水の混合弁５０と、そこからの流出路（第１の流出路）８８上に設けられた定流量弁９０とを有している。

この給水路７８からはまた、水側弁８２の上流部においてバイパス路９２が分岐して延び出しており、その先端が給湯路８０且つ湯側弁８４及び逆止弁８６の下流部に接続されている。
このバイパス路９２上にもまた、流路を開閉する電磁弁から成るバイパス弁９４と逆止弁８６とが設けられている。
これら水側弁８２，湯側弁８４，バイパス弁９４はそれぞれコントローラ７２に電気的に接続されていて、コントローラ７２によって動作制御される。

本実施形態において給水路７８と給湯路８０とを連絡するバイパス路９２を設けているのは次のような理由による。
即ちサーモスタット式の混合弁５０における弁体が、混合弁５０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７８と給湯路８０とをバイパス路９２で連絡しておき、混合弁５０内において給水路７８側からの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９２，給湯路８０を通じて混合弁５０の湯流入口から内部に流入可能とし、更に混合弁５０を経て吐水口１８へと供給可能となしているのである。

図３において、６８は浄水器６４のフィルタで、流路を開閉する電磁弁から成る浄水側弁９５，定流量弁９７，逆止弁９９とともに浄水路１０１上に設けられている。
ここで浄水路１０１は給水路７８の水側弁８２の上流部から分岐し、その先端が流出路８８に接続され合流している。
この浄水路１０１上の浄水側弁９５もまたコントローラ７２に電気的に接続されており、コントローラ７２によって動作制御されるようになっている。

一方手動吐水経路７６は給水路７８，給湯路８０からそれぞれ分岐した給水路（第２の給水路）９６と、給湯路（第２の給湯路）９８と、それぞれの流路上に設けられた逆止弁８６と、給水路９６及び給湯路９８の合流部に設けられた上記のシングルレバー式の混合弁６０と、そこからの流出路（第２の流出路）１００とを有している。
このシングルレバー式の混合弁６０からの流出路１００は、上記のサーモスタット式の混合弁５０からの流出路８８に対して吐水口１８の上流部で接続されている。
即ちそれら流出路１００，８８が吐水口１８の上流部で合流し、これに続く流出路（第３の流出路）１０２を通じて各流出路１００，８８からの湯（温調水）と水とが吐水口１８へと送られるようになっている。

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シングルレバー式の混合弁６０が完全閉止状態の下で水側弁８２，バイパス弁９４が開，湯側弁８４，浄水側弁９５が閉とされることで、給水路７８，バイパス路９２、更に給湯路８０の一部を通じて給水元管からの水がサーモスタット式の混合弁５０に流入し、更にその混合弁５０を経由して流出路８８，１０２を通じ、吐水口１８へと送られてそこから水が吐水（水吐水）される。
また図６（Ｂ）に示しているように水側弁８２，湯側弁８４が開，バイパス弁９４，浄水側弁９５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７８，給湯路８０を通じて混合弁５０に送られてそこで混合され、適温の湯（温調水）とされた上で流出路８８，１０２を通じ吐水口１８から吐水（湯吐水）される。
以上は自動吐水経路７４を通じて自動吐水する場合の流れである。

一方図７（Ｃ）に示しているように水側弁８２，湯側弁８４，バイパス弁９４が閉で、浄水側弁９５のみが開の状態の下では、給水元管からの水が浄水器６４、つまり浄水路１０１の側に導かれてフィルタ６８を通り浄水となって、流出路１０２を通じ吐水口１８から吐水（浄水吐水）される。

図７（Ｄ）は手動吐水経路７６を通じて吐水を行う際の流路の切換状態を表したもので、同図に示しているようにこの場合には水側弁８２，湯側弁８４，バイパス弁９４，浄水側弁９５の何れも閉状態としておいて、シングルレバー式の混合弁６０をシングルレバーハンドル６５の操作によって動作させる。
この場合シングルレバーハンドル６５の左右及び上下回動操作に基づいて、所望温度の温調水を所望の流量で吐水口１８へと導いてそこから吐水させることができる。

図４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（水用の人体検知センサ）１１６及び湯用センサ（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、吐水管本体２４の側面においても浄水用センサ（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（湯吐水）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７２が対応する水側弁８２，湯側弁８４，バイパス弁９４，浄水側弁９５を動作制御する。

本実施形態では、浄水用センサ１２０，湯用センサ１１８及び水用センサ１１６が実質的に同時に手を検知した場合には、浄水用センサ１２０による検知が最も優先し、その次に湯用センサ１１８による検知が優先するようになっている。
詳しくは、浄水用センサ１２０が手を検知したときには一定時間他のセンサ即ち湯用センサ１１８及び水用センサ１１６の検知が無効化され、一定時間経過後に湯用センサ１１８，水用センサ１１６による検知が有効化される。
また湯用センサ１１８が手を検知したときには、一定時間水用センサ１１６による検知が無効化され、一定時間経過後に水用センサ１１６による検知が有効化される。
コントローラ７２がそのように吐水の動作を制御する。

以上のような本実施形態の自動水栓によれば、自動吐水経路７４における混合弁５０を、適正温度の温調水を吐水する状態に保持しながら、手動吐水経路７６を通じてこれとは異なった温度の温調水を吐水口１８から吐水させることができる。
従って湯用センサ１１８による人体検知に基づいて吐水口１８から自動吐水させる場合において、常に設定した適正温度の温調水を吐水させることができる。

また電源切れを起こして自動吐水経路７４が動作不能となった場合、即ち自動吐水できなくなった場合であっても、手動吐水経路７６を通じて確実に所望温度の温調水を吐水させることができる。

更に手動吐水経路７６における混合弁６０を吐止水機能を有するものとなして、その混合弁６０にて手動吐水経路７６における第２吐止水手段を構成してあるので、混合弁６０によって温度調整と吐止水とを行うことができ、構造及び操作が簡単となる。

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る。
例えば自動吐水経路７４において、混合弁５０の１次側（上流側）に電磁弁を設けるのに代えて、自動吐水経路７４を開閉する電磁弁を混合弁５０の２次側に設けるといったことも可能であるなど、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。 同実施形態における手動吐水経路の混合弁を示す図である。 同実施形態の自動水栓の流路を示す図である。 同実施形態における吐水管と各種センサを示す図である。 浄水吐水を行う際の図である。 自動吐水経路における流路切換えの説明図である。 浄水吐水及び手動吐水経路における流路切換えの説明図である。 従来における自動水栓の一例を示す図である。

１８ 吐水口
５０ 混合弁（第１の混合部）
６０ 混合弁（第２の混合部）（第２吐止水手段）
６５ シングルレバーハンドル
７４ 自動吐水経路
７６ 手動吐水経路
７８ 給水路（第１の給水路）
８０ 給湯路（第１の給湯路）
８２ 水側弁（第１吐止水手段）
８４ 湯側弁（第１吐止水手段）
８８ 流出路（第１の流出路）
９６ 給水路（第２の給水路）
９８ 給湯路（第２の給湯路）
１００ 流出路（第２の流出路）
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）

Claims (5)

1. 人体検知センサと、給水源から分岐して延び出した第１の給水路及び第２の給水路と、給湯源から分岐して延び出した第１の給湯路及び第２の給湯路と、該第１の給水路と第１の給湯路との合流部に設けられた第１の湯水の混合部と、該第２の給水路と第２の給湯路との合流部に設けられた手動の第２の湯水の混合部、及び手動操作によって該第２の湯水の混合部による湯と水の混合比率を変化させるハンドルとを有し、該第１の給水路，第１の給湯路及び第１の湯水の混合部が前記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ための自動吐水経路を成し、前記第２の給水路，第２の給湯路及び第２の湯水の混合部が該自動吐水経路とは独立した手動吐水経路を成していて、該自動吐水経路，手動吐水経路のそれぞれに第１吐止水手段，第２吐止水手段が設けられており、前記第１の混合部からの流出路と第２の混合部からの流出路とが吐水口の上流部で合流し、該第１の混合部からの水と該第２の混合部からの水との何れもが該吐水口から吐水されるものとなしてあることを特徴とする湯水混合水栓。
2. 請求項１において、前記第２の混合部は吐止水機能を有していて、該第２の混合部が前記手動吐水経路における前記第２吐止水手段を成していることを特徴とする湯水混合水栓。
3. 請求項２において、前記第２の混合部がレバー操作によって温度調節と流量調節とを行うシングルレバー式の混合部であることを特徴とする湯水混合水栓。
4. 請求項１〜３の何れかにおいて、前記第１の給水路には水側弁が、前記第１の給湯路には湯側弁がそれぞれ設けてあって、それら水側弁と湯側弁とが前記第１吐止水手段をなしているとともに、前記人体検知センサとして水用センサと湯用センサとが設けてあり、該湯用センサによる人体検知に基づいて、前記第１の湯水の混合部から温調水を流出して前記吐水口から吐水し、前記水用センサによる人体検知に基づいて前記第１の湯水の混合部から水を流出して前記吐水口から吐水するものとなしてあることを特徴とする湯水混合水栓。
5. 請求項４において、前記第１の湯水の混合部がサーモスタット式の湯水の混合部であることを特徴とする湯水混合水栓。

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