JP4708990B2 - 自動水栓 - Google Patents

Description

この発明は少なくとも２種の異なった吐水を吐出可能で、且つそれら吐水種に対応して少なくとも２つの人体検知センサを備えて成る自動水栓に関する。

従来、吐水管に人体検知センサを設け、差し出された手等を非接触で検知して（人体検知して）吐水口からの吐水の吐出と吐出停止とを自動的に行う自動水栓が公共トイレ等の主として手洗用水栓として広く用いられている。
この種の自動水栓では、吐水口の下方に差し出された手を検知すべく一般に人体検知センサが吐水管先端部の下面に設けられている。
このような自動水栓は手洗いを主目的としたものであるため、人体検知センサが手を検知している間だけ吐水の吐出を行い、非検知となったところで吐出停止すれば良く、従って人体検知センサは１つあれば目的を達することができる。

しかしながら、例えば水を出しながら物を洗ったりする場合には、人体検知センサが一旦人体検知した後は非検知状態となっても水を出し続け、再び人体検知センサが人体検知したところで吐出停止させるようになすことが望ましい。
またキッチン水栓等では水だけでなく所望温度に温度調節した温調水や浄水等を出したい場合もあり、これに応じて水用センサ，湯用センサや浄水用センサを人体検知センサとして設けておくことが望ましい場合もある。

例えば下記特許文献１には水用センサ，温調水用センサを設け、且つそれぞれのセンサを、人体検知するごとに吐水の吐出と吐出停止とを行う交互センサとして構成して成る自動水栓が提案されている。
ところでこのように自動水栓に複数の人体検知センサを設けた場合、使用者が何れかの人体検知センサを操作しようとして、即ち人体検知センサにて人体検知させようとして手を差し出したときに、目的とする人体検知センサだけでなく他の人体検知センサも人体検知してしまう恐れがある。

例えば原水用センサ（人体検知センサ）及び浄水用センサ（人体検知センサ）を操作し易い吐水管の上面に且つ原水用センサを使用者に近い前側に、浄水用センサを奥側に並べて配置したところ、浄水用センサを操作して（手感知させて）浄水を吐出させた状態で、次に浄水を吐出停止させるべく浄水用センサに手を差し延ばしたときに、その途中で先ず前側の原水用センサが手を検知してしまい、この時点で原水の吐出が開始されるとともに浄水が一旦吐出停止し、その後続いて手が浄水センサに達したときには原水用センサと浄水用センサとが一時的にともに人体検知状態となって、浄水用センサによる手感知に基づいて浄水吐出が再び開始されてしまい、結果として浄水を止めようとして操作したにも拘らず浄水が出っ放しとなってしまうといった不都合の生ずることが判明した。
即ち現在吐出されている吐水種を吐出停止させようとして、対応する人体検知センサに手を延ばしたにも拘らず、その吐水種が出続けてしまうといった不具合の生ずることが判明した。

以上の問題は、浄水用センサが前側に、原水用センサが奥側に配置されている場合において、現在吐出している原水を吐出停止させる場合、或いは前側に位置する人体検知センサに対応した吐水種が現在吐出されている状態で、これを止めようとして手を後方から前方に移動させて前側の人体検知センサを操作するような場合、また人体検知センサが吐水管の左右に隣接して設けられている場合等、人体検知センサの配置や吐水種類の如何に拘らず生じ得、更には複数の人体検知センサが吐水管以外の個所に隣接して設けられている場合等にも共通して生じ得る。

特開２００４−３４６７１０号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、人体検知するごとに吐水の吐出と吐出停止とを交互に行う人体検知センサを少なくとも２つ備えた自動水栓において、現在吐出している吐水種を確実に吐出停止できるように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、少なくとも２種の異なった吐水を吐出可能でそれら吐水種に対応して人体検知するごとに吐水の吐出と吐出停止とを交互に行わせる人体検知センサを少なくとも２つ備えるとともに該人体検知センサによる人体検知に基づいて吐水の吐出と吐出停止とを制御する制御部を備えて成る自動水栓において、前記制御部は、何れかの人体検知センサによる人体検知により対応する吐水種を吐出させた状態で、その後の使用者の操作により他の人体検知センサが人体検知し且つその後設定時間内に該何れかの人体検知センサが続いて人体検知することにより、該他の人体検知センサと前記何れかの人体検知センサとがともに人体検知したときには何れの吐水種も吐出停止す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２つの人体検知センサが吐水管に隣接して設けてあ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２つの人体検知センサが前記吐水管の管軸方向に隣接して設けてあることを特徴とする。

請求項４のものは、請求項３において、前記何れかの人体検知センサが使用者から遠い奥側に、前記他の人体検知センサが前側に設けてあることを特徴とする。

請求項５のものは、請求項１〜４の何れかにおいて、前記何れかの人体検知センサが浄水用の人体検知センサであり、前記他の人体検知センサが原水用の人体検知センサ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、何れかの人体検知センサによる人体検知により、対応する吐水種を吐水させた状態で、その後の使用者の操作により他の人体検知センサが人体検知し且つその後設定時間内に何れかの人体検知センサが続いて人体検知することで、両センサがともに人体検知した状態となったときには、何れの吐水種も吐出停止するようになしたもので、本発明によれば、現在何れかの吐水種が吐出されている状態の下で、これを吐出停止させるべく使用者が手を延ばして操作したとき（人体検知させたとき）、確実に自動水栓に目的とする動作、即ち現在吐出されている吐水種の吐出停止を行わせることができる。

本発明は、２つの人体検知センサを吐水管に隣接して設けた場合に適用して効果の高いものであり（請求項２）、またこれらを吐水管の管軸方向に配列状態に設けた場合に適用して特に効果の高いものである（請求項３）。
この場合各人体検知センサを吐水管の上面に設けておくことが好適である。

本発明はまた、上記何れかの人体検知センサが使用者から遠い奥側に、また他の人体検知センサが前側に設けてある場合において（請求項４）、更にはその何れかの人体検知センサが浄水用の人体検知センサであり、また他の人体検知センサが原水用の人体検知センサである場合に適用して好適である（請求項５）。

次に本発明をシングルレバー式の湯水混合水栓からなる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はカウンターで、このカウンター１０から起立する形態で、基部側の本体部１２と、この本体部１２から延び出した吐水管１４とが設けられている。
ここで吐水管１４は本体部１２に対して所定角度回動可能とされている。

本体部１２には、使用者から見た正面視において吐水管１４の右側に偏芯した位置にシングルレバー１６が設けられている。ここでシングルレバー１６は吐水の流量調節と温度調節とを行う。
具体的には、シングルレバー１６を図中左右方向に回動操作することで吐水の温度調節が行われ、また上下に回動操作することで流量調節が行われる。

吐水管１４は、図２に示しているように略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１４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本体部１２には給水路２６，給湯路２８の上端部が接続されており、給水路２６，給湯路２８を通じて水，湯が本体部１２へと供給されるようになっている。
本体部１２には、図３に示す混合弁３０が内蔵されており、この混合弁３０から流出路３２（図１）が延び出していて、この流出路３２を通じ、温調水（シングルレバー１６の操作により混合弁３０にて水と湯とが所定比率で混合された温調水で水又は湯だけからなる場合もある。以下温調水を原水とする）が吐水口１８へと導かれるようになっている。

上記ホース２０は、その内側に流出路３２を形成している。そしてこの流出路３２上に、これを開閉する原水弁（電磁弁）３４が設けられている。ここで原水弁３４はコントローラ（制御部）３６により作動制御される。
図１に示しているように、給水路２６からは浄水路３８が分岐して延び出しており、その先端が原水弁３４の下流部において流出路３２に接続されている。

この浄水路３８上には、浄水器４０及び浄水路３８を開閉する浄水弁（電磁弁）４２が設けられている。この浄水弁４２もまたコントローラ３６にて作動制御される。
尚、４４は浄水路３８上に設けられた定流量弁であり、また４６は止水栓である。

図３において、混合弁３０はハウジング４８の内部に固定弁体５０と、その上面を摺動する可動弁体５２とを有しており、その可動弁体５２に対してシングルレバー１６が作動的に連結されている。
固定弁体５０には水，湯の入口５４，５４が設けられていて、それら入口５４，５４を通じて給水路２６，給湯路２８からの水，湯が可動弁体５２の混合室５６内に流入する。
そして混合室５６で混合された後の温調水が出口５８から流出し、流出路３２を通じて吐水口１８へと導かれる。

本実施形態では、吐水管１４先端部の上面に原水用センサ６０と、浄水用センサ６２とが管軸方向に前後に隣接して設けられている。
ここで原水用センサ６０は、差し出された手を検知するごとに吐水口１８からの原水（温調水）の吐出と吐出停止とを交互に行わせる交互センサである。
詳しくは、原水用センサ６０の上方に手をかざすと、原水用センサ６０が非接触で手を検知して、その検知に基づいて吐水口１８から原水が吐出され、その後原水用センサ６０から手を引き込めても原水の吐出が継続される。
そして再び手を延ばして原水用センサ６０を操作すると、即ち原水用センサ６０にて手を検知させると、吐水口１８からの原水の吐出が停止する。
浄水用センサ６２もまた、手を検知するごとに（人体検知するごとに）吐水口１８からの浄水の吐出と吐出停止とを交互に行わせる。

この実施形態では、原水用センサ６０及び浄水用センサ６２の何れもが、吐水管１４の最上部位から下向きに湾曲した吐水管の先端部に設けられている。そして原水用センサ６０が使用者に近い前側に、また浄水用センサ６２が原水用センサ６０よりも遠い奥側に管軸方向に沿って前後に設けられている。

上記のようにこの実施形態では、図２（Ｂ）に示すように浄水用センサ６２の上方に使用者が手をかざすことで、浄水用センサ６２による手感知に基づいて吐水口１８から浄水が吐出される。
その後浄水用センサ６２の上方にかざした手を引き込めても、引き続いて吐水口１８から浄水が吐出継続される。
その後に使用者が浄水の吐出を停止させるべく、再び浄水用センサ６２の上方に手を延ばしたとき、原水用センサ６０が使用者に近い前側に位置しているために、その途中で先ず原水用センサ６０が手検知（人体検知）してしまい、引き続き浄水用センサ６２が手検知することによって、原水用センサ６０と浄水用センサ６２とが、ともに手を検知した状態が一時的に生じ得る。

この場合単に原水用センサ６０，浄水用センサ６２のそれぞれが、手を検知するごとに対応する吐水の吐出と停止とを行わせるものであると、次のような現象が生じてしまう。
即ち、先ず原水用センサ６０が手を検知することによって、浄水の吐出が停止すると同時に原水の吐出開始動作が行われ、そしてその後に続いて浄水用センサ６２が手を検知することによって、そこで原水の吐出開始動作が停止するとともに再び浄水が吐出開始されてしまい、結果として浄水が吐水口１８から出続けてしまうといった不具合が生ずる。

これに対して本実施形態では、このような場合に原水の吐出及び浄水の吐出の何れもが吐出停止されるようにコントローラ（制御部）３６が水栓１４を動作制御する。
詳しくは、浄水の吐出を停止すべく使用者が手を差し出たときに先ず原水用センサ６０が手を検知し、そして設定時間（ここでは０．５秒）内に浄水用センサ６２にて手検知され、この結果原水用センサ６０及び浄水用センサ６２の何れもが手を検知した状態となったときには、原水の吐出及び浄水の吐出の何れもが停止させられる。
図４はこのときの原水弁３４，浄水弁４２の動作を原水用センサ６０，浄水用センサ６２による手感知との関係でタイムチャートとして表したものである。

図４（Ａ）に示しているように、浄水弁４２が開状態即ち浄水吐出されている状態で、原水用センサ６０が先ず手を感知すると、その時点で浄水弁４２が閉弁するとともに原水弁３４が開弁する。
その後原水用センサ６０が手感知してから設定した０．５秒の短時間内で浄水用センサ６２が手検知し、これにより原水用センサ６０と浄水用センサ６２との両方が一時的に手を検知した状態となったときには、その時点で原水弁３４が閉弁する一方、浄水弁４２は開弁することなくそのまま閉弁状態に維持され、その結果として浄水が吐出停止状態に保たれるとともに、併せて原水の吐出も停止状態に保持される。

尚図４（Ｂ）は、その設定時間を経過した後に浄水用センサ６２が手を検知した場合の動作をタイムチャートとして表したものである。
ここでは浄水が吐出されている状態で先ず原水用センサ６０が手を検知すると、その時点で浄水弁４２が閉じ、また原水弁３４が開弁して、浄水の吐出停止が行われるのとともに、原水吐出が開始される。
そして原水用センサ６０が手を検知した後に手を非検知状態となり、その後に設定時間（０．５秒）経過後、再び浄水用センサ６２が手を検知した場合には、使用者の操作が正常な浄水吐出のための操作であるとして、原水弁３４が閉じられるとともに浄水弁４２が開かれて、原水が吐出停止されるとともに浄水吐出が行われる。

図５は本実施形態の自動水栓における動作制御の内容をフローチャートで示している。
同図に示しているように、浄水吐出が行われている状態で先ず原水用センサ６０が手検知すると、そこで浄水弁４２が閉弁させられるとともに原水弁３４が開弁動作するが、続いて設定時間ｔ内に浄水用センサ６２が手検知すると、原水弁３４は閉弁動作するが浄水弁４２は閉弁状態に維持され、ここにおいて原水，浄水の何れも吐出停止状態となる（ステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８）。

一方、ステップＳ１６で設定時間ｔ内に浄水用センサ６２が手検知しない場合において、ステップＳ２０で原水用センサ６０が手検知した場合には原水弁３４が閉弁して原水吐出が停止される（ステップＳ１６，Ｓ２０，Ｓ２２）。
またステップＳ２０において原水センサ６０が手検知せず、浄水用センサ６２が手検知した場合にはステップＳ１０に戻って浄水弁４２が開弁し、浄水が吐出される（ステップＳ２４，Ｓ１０）。

尚、使用者の操作の際に原水センサ６０が手検知せず、浄水用センサ６２だけが手検知した場合には通常の操作であって、この場合には浄水弁４２が閉弁状態になって（このときには原水弁３４も閉弁状態となっている）、浄水吐出が停止する（ステップＳ１２，Ｓ２４，Ｓ２６）。
また原水用センサ６０，浄水用センサ６２の何れもが手を検知していないときにはステップＳ１２，Ｓ２４が繰り返し実行され、使用者による操作待ち即ち手検知待ちの状態となる。

以上のような本実施形態によれば、浄水吐出状態の下でこれを吐出停止させるべく、使用者が手を延ばして操作したときに確実に浄水吐出を停止させることができる。
従って原水用センサ６０，浄水用センサ６２が吐水管１４の上面に隣接して設けられている場合においても、また原水用センサ６０が前側に配置されている場合であっても、確実に浄水吐出を停止させることができる。

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。
例えば原水用センサ６０が吐水管１４の奥側に、また浄水用センサ６２が前側に配置されている場合において、原水吐出中に原水の吐出を止める場合においても本発明の適用が可能であり、或いはそれら両センサを吐水管の右側面と左側面とに並べて配置した場合においても本発明の適用が可能である。また原水と浄水との組合せだけでなく、人体検知センサとして水用センサ，温調水用センサを設けて、それらに対する手かざし操作によって水吐出，温調水吐出を行うようになした自動水栓にも本発明の適用が可能であるなど、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実施可能である。

本発明の一実施形態である自動水栓の全体構成を示す図である。 同実施形態における吐水管及びセンサを中心として示した図である。 同実施形態における混合弁と周辺部を示す図である。 同実施形態の自動水栓の動作をタイムチャートで表した図である。 同実施形態の自動水栓の動作制御の内容をフローチャートで示した図である。

符号の説明

１４ 吐水管
３６ コントローラ（制御部）
６０ 原水用センサ
６２ 浄水用センサ

Claims (5)

1. 少なくとも２種の異なった吐水を吐出可能でそれら吐水種に対応して人体検知するごとに吐水の吐出と吐出停止とを交互に行わせる人体検知センサを少なくとも２つ備えるとともに該人体検知センサによる人体検知に基づいて吐水の吐出と吐出停止とを制御する制御部を備えて成る自動水栓において、
   前記制御部は、何れかの人体検知センサによる人体検知により対応する吐水種を吐出させた状態で、その後の使用者の操作により他の人体検知センサが人体検知し且つその後設定時間内に該何れかの人体検知センサが続いて人体検知することにより、該他の人体検知センサと前記何れかの人体検知センサとがともに人体検知したときには何れの吐水種も吐出停止するものとな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２つの人体検知センサが吐水管に隣接して設けてあることを特徴とする自動水栓。
3. 請求項２において、前記２つの人体検知センサが前記吐水管の管軸方向に隣接して設けてあることを特徴とする自動水栓。
4. 請求項３において、前記何れかの人体検知センサが使用者から遠い奥側に、前記他の人体検知センサが前側に設けてあることを特徴とする自動水栓。
5. 請求項１〜４の何れかにおいて、前記何れかの人体検知センサが浄水用の人体検知センサであり、前記他の人体検知センサが原水用の人体検知センサであることを特徴とする自動水栓。

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