JP5453873B2

JP5453873B2 - 自動水栓

Info

Publication number: JP5453873B2
Application number: JP2009079826A
Authority: JP
Inventors: 仁中尾
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: JP2010229748A

Description

本発明は、使用者が差し出した手を感知して自動的に吐水および止水を行う機能を備えた自動水栓に関する。

飲食店、ホテル、大型商業施設、鉄道の駅などの公共施設のトイレや洗面所などにおいては、使用者が手を差し出したり、引っ込めたりすると自動的に吐水および止水を行う自動水栓が広く採用されているが、近年、吐水時に水路内を流通する流水を利用して発電を行う発電ユニットを内蔵した水栓が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１記載の水栓は、手動操作によって吐水および止水を行う方式であるが、吐水の温度表示を電気的に行う温度表示部と、水路内を流通する水流にて発電を行う発電ユニットとを吐水口ヘッドに設け、発電ユニットからの電力を温度表示部に供給して吐水の温度を表示する構成である。

特開２００２−２６６３９４号公報

特許文献１記載の水栓は、吐水口ヘッドに設けられた発電ユニットで発電された電力の全てを温度表示部での吐水温度表示のみに使用できるため、電力が不足する事態は発生し難い。しかしながら、吐水時の水流を利用して発電した電力だけで、吐水温度表示に加えて、電磁弁の開閉・センサ感知などの複数機能を稼働させようとした場合、電磁弁の開閉・センサ感知に必要な電力は常に確保しておく必要があるため、電力が少ない時などにおいては、ＬＥＤなどの発光素子を利用した「湯表示」や「水表示」などの表示を連続的に行うことが困難になる。

即ち、水栓本体に内蔵された発電機で発生した電力のみで電磁弁の開閉・センサ感知などを行う自動水栓において、流量状態、温度調節状態あるいは当該自動水栓の特徴などを効率良く表示する機能を有する自動水栓は存在しないのが実状である。

本発明が解決しようとする課題は、吐水および止水の制御手段を制御する電力量を保ちつつ、水栓本体の使用状態を効率良く表示することができる自動水栓を提供することにある。

本発明の自動水栓は、水栓本体と、前記水栓本体に搭載された発電機と、前記発電機で発生した電力量を貯める蓄電手段と、使用者を感知するセンサ部と、前記センサ部の感知に応じて外部からの電力供給を受けずに前記蓄電手段に貯められた電力量を用いて前記水栓本体からの吐水および止水を制御する制御手段と、前記蓄電手段に貯められた電力を用いて前記水栓本体の状態を表示する表示手段と、を備えた自動水栓であって、
前記蓄電手段に貯められた電力量が前記制御手段を制御する際に必要な電力量以下にならないように、前記自動水栓使用中の前記発電機の発電状態に応じて前記表示手段を表示または非表示することを特徴とする。ここで、水栓本体の状態とは、当該自動水栓が吐水若しくは止水のいずれの状態であるか、吐出されている湯水の温度状態、当該自動水栓がエコ製品であることなどの特徴の表示を意味する。

このような構成とすれば、制御手段を制御する際に必要な電力量を蓄電手段に保持しつつ、自動水栓使用中の発電機の発電状態を監視することにより、自動水栓本体の状態を表示手段に効率良く表示することが可能となる。即ち、使用者が自動水栓を使用している時に、より効率良く表示することが可能となり、使用者に水栓本体の状態を知らせることができる。

ここで、前記発電機の発電電力が一定量以上である時に前記表示手段を表示する構成とすれば、比較的簡単な制御機構により制御手段を制御する電力を効率良く確保しつつ、使用者に水栓本体の状態を表示することができる。

一方、前記発電機の発電電力量に応じて、前記表示手段を表示する構成とすれば、発電電力量を監視することにより、制御手段を制御する電力を効率良く確保しつつ、使用者に水栓本体の状態を表示することができる。

本発明により、吐水および止水の制御手段を制御する電力量を保ちつつ、水栓本体の使用状態を効率良く表示することができる自動水栓を提供することができる。

本発明の第一実施形態である自動水栓を一部透視状態で示す平面図である。図１におけるＡ−Ａ線断面図である。図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。図３におけるＣ−Ｃ線断面図である。図１に示す自動水栓の概略構成を示すブロック図である。図１に示す自動水栓の機能を示すフローチャートである。図１に示す自動水栓の機能を示すフローチャートである。参考形態である自動水栓の機能を示すフローチャートである。参考形態である自動水栓の機能を示すフローチャートである。参考形態である自動水栓の機能を示すフローチャートである。参考形態である自動水栓の機能を示すフローチャートである。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。図１〜図５に示すように、第一実施形態である自動水栓１０は、所定の設置部材１１に固定された水栓本体１２と、水栓本体１２の内部に搭載された発電機１３と、発電機１３で発生した電力を貯める蓄電手段１４と、自動水栓１０の使用者を感知するセンサ部１５と、センサ部１５の感知に応じて外部からの電力供給を受けずに蓄電手段１４に貯められた電力量を用いて水栓本体１２の吐水口１６からの吐水および止水を制御する制御手段であるコントローラ１７と、蓄電手段１４に貯められた電力を用いて水栓本体１２の状態を表示する表示手段１８と、を備えている。ここで、水栓本体１２の状態とは、当該自動水栓１０が吐水若しくは止水のいずれの状態であるか、吐水口１６から吐出されている湯水の温度状態、当該自動水栓１０がエコ製品であることの表示を意味するが、これらに限定するものではない。

また、水栓本体１２の内部には、コントローラ１７からの信号に従って吐水口１６への流路を開閉する電磁弁１９、コントローラ１７の制御機能を確保するためのバックアップ電池２０及び吐水口１６から吐出する湯水の温度を変化させるための湯水混合バルブ２２などが配置され、設置部材１１の下面側から上面側へ向かって配管された給水管２３及び給湯管２４がそれぞれ湯水混合バルブ２２に接続されている。

自動水栓１０の使い方は従来の自動水栓と同様であり、吐水口１６近傍のセンサ部１５の感知領域に向かって使用者が手を差し出したり、引っ込めたりすると、吐水口１６から自動的に湯水が吐出したり、停止したりする。また、水栓本体１２の側面に設けられた温調レバー２１を手動操作すると、湯水混合バルブ２２が作動して湯水の混合比率が変化し、吐水口１６から吐出する湯水の温度を調節することができる。

自動水栓１０においては、蓄電手段１４に貯められた電力量がコントローラ１７を制御する際に必要な電力量以下にならないように、自動水栓１０の使用中の発電機１３の発電状態に応じて表示手段１８が自動的に表示・非表示となる。従って、コントローラ１７を制御する際に必要な電力量を蓄電手段１４に保持しつつ、自動水栓１０使用中の発電機１３の発電状態に応じて水栓本体１２の状態を表示手段１８に効率良く表示することができる。

この場合の制御方式としては、発電機１３の発電電力が一定量以上である時に表示手段１８を表示する方式とすることができる。即ち、コントローラ１７が、図６に示すように、発電機１３の出力（発電電力）は基準以上であるか否か？を判断し（Ｓ１１）、ＹＥＳ（基準以上）であれば表示手段１８を表示状態とし（Ｓ１２）、ＮＯ（基準以下）であれば表示手段１８は非表示状態とする（Ｓ１３）。このような制御方式とすれば、比較的簡単な制御機構でありながら、コントローラ１７を制御する電力を効率良く確保しつつ、水栓本体１２の状態を表示手段１８に表示することができる。

一方、発電機１３の発電電力量に応じて表示手段１８を表示する制御方式を採用することもできる。即ち、コントローラ１７が、図７に示すように、発電機１３にて発電された電力量（発電電力量）が基準量以上であるか否か？を判断し（Ｓ１５）、ＹＥＳ（基準量以上）であれば表示手段１８を表示状態とし（Ｓ１６）、ＮＯ（基準量以下）であれば表示手段１８を非表示状態とする（Ｓ１７）。この発電電力量は、連続した吐水口１６からの吐出における吐出開始からの発電電力量と、直近の所定期間における発電電力量のどちらも適用できる。このような制御方式とすれば、発電機１３の発電電力量を監視することにより、コントローラ１７を制御する電力を効率良く確保しつつ、水栓本体１２の状態を表示手段１８に表示することができる。なお、直近の所定期間における発電電力量に応じれば、使用者が自動水栓１０を使用としている時だけでなく、自動水栓１０が使用されていない時でも効率良く表示することが可能となり、使用者に水栓本体１２の状態を知らせることができる。

次に、図５及び図８に基づいて参考形態である自動水栓３０について説明する。図５に示すように、本参考形態の自動水栓３０の概略構成は前述した自動水栓１０と同様であるが、自動水栓３０においては、蓄電手段１４に貯められた電力量がコントローラ１７を制御する際に必要な第一電力量以下とならないように、蓄電手段１４に貯められた電力量に応じて表示手段１８が表示または非表示となる。このようにすれば、蓄電手段１４の蓄電電力量を監視することにより、コントローラ１７を制御する電力量を確実に保ちつつ、水栓本体１２の状態を表示手段１８に効率良く表示することができる。

この場合の制御方式としては、コントローラ１７が、図８に示すように、蓄電手段１４に蓄えられた電力量が基準１（第二電力量）を超えているか否か？を判断し（Ｓ３１）、ＹＥＳであれば表示手段１８を常時点灯し（Ｓ３２）、ＮＯであれば蓄電手段１４に蓄えられた電力量が基準２（第一電力量）を超えているか否か？を判断し（Ｓ３３）、ＹＥＳであれば表示手段１８が点滅状態（通常と異なる表示）となり（Ｓ３４）、ＮＯであれば表示手段１８が非表示状態となる（Ｓ３５）。

このような制御方式とすれば、蓄電手段１４の蓄電電力量がコントローラ１７を制御する際に必要な基準２（第一電力量）に近いときに表示手段１８が通常と異なる表示（点滅）をすることにより、使用者に水栓本体１２の使用状態を知らせることができるので、さらに効率良く表示手段１８に表示することができる。

次に、図５及び図９〜図１１に基づいて参考形態である自動水栓５０について説明する。図５に示すように、本参考形態の自動水栓５０の概略構成は、前述した自動水栓１０に、センサ部１５の感知に基づいて使用者の使用状態を記憶する記憶手段（図示せず）を付加した構成となっており、蓄電手段１４に貯められた電力量がコントローラ１７を制御する際に必要な電力量以下にならないように、前記記憶手段に応じて表示手段１８が表示または非表示となる。このような構成とすれば、使用者の使用状態を前記記憶手段に記憶して、コントローラ１７を制御する電力量を残すように演算して、表示手段１８の表示または非表示を変更することができるので、使用者に水栓本体１２の状態を効率良く表示することができる。

この場合の制御方式としては、図９に示すように、電源投入（Ｓ４１）の後、センサ部１５が感知した情報に基づいてコントローラ１７で１時間毎の使用人数をカウントし（Ｓ４２）、一定期間の使用人数（例えば、前日２４時間中の使用人数）を前記記憶手段が記憶し（Ｓ４３）、前日の使用人数が基準３（一定値）を超えているか否か？をコントローラ１７が判断し（Ｓ４４）、ＹＥＳであれば表示手段１８が常時点灯する（Ｓ４５）。ＮＯであれば前日の使用人数が前述の基準３より小さい基準４（一定値）を超えているか否か？をコントローラ１７が判断し（Ｓ４６）、ＹＥＳであれば表示手段１８が点滅し（Ｓ４７）、ＮＯであれば表示手段１８が消灯する（Ｓ４８）。なお、前記記憶手段における一定期間の使用人数（例えば、前日２４時間中の使用人数）の記憶過程（Ｓ４３）は２４時間経過毎に完了し（Ｓ４９）、常時更新される。

このように、前日の使用実績に基づいて当日の表示形態を変更する制御方式とすれば、使用人数が多い期間は表示手段１８を表示状態とし、蓄電手段１４に貯められた電力量が少ない場合でも、使用者が多い時間であれば、表示手段を表示（常時点灯）することができるので、効率良く表示手段１８を表示することができる。

一方、図１０に示すように、電源投入後の経過時間と使用者の使用時間（吐水時間）とに基づく情報を前記記憶手段が記憶し、前記経過時間と前記使用時間との比が基準以上か否か？の判断を行い（Ｓ５１）、ＮＯであれば表示手段１８を非表示状態とし（Ｓ５２）、ＹＥＳであれば表示手段１８を表示状態とする（Ｓ５３）こともできる。

このような制御方式とすれば、当該自動水栓５０が頻繁に使われる水栓であるか否かを判定することができるので、より効率良く表示手段１８を表示することができる。

また、一定期間の使用人数と使用時間とを前記記憶手段が記憶し、前記使用人数と前記使用時間とによる発電電力量に基づいて表示手段１８を表示または非表示する制御方式とすることもできる。

即ち、図１１に示すように、電源投入（Ｓ６１）の後、１時間毎の使用人数と使用時間をカウントし（Ｓ６２）、一定期間の発電電力量（例えば、前日２４時間中の発電電力量）を前記記憶手段が記憶し（Ｓ６３）、前日の発電電力量と現在の蓄電手段１４の蓄電量との和が基準５（一定値）を超えているか否か？をコントローラ１７が判断し（Ｓ６４）、ＹＥＳであれば表示手段１８が常時点灯する（Ｓ６５）。ＮＯであれば前日の発電電力量と現在の蓄電手段１４の蓄電量との和が前述の基準５より小さい基準６（一定値）を超えているか否か？をコントローラ１７が判断し（Ｓ６６）、ＹＥＳであれば表示手段１８が点滅し（Ｓ６７）、ＮＯであれば表示手段１８が消灯する（Ｓ６８）。なお、前記記憶手段における一定期間の発電電力量（例えば、前日２４時間中の発電力量）の記憶過程（Ｓ６３）は２４時間経過毎に完了し（Ｓ６９）、常時更新される。

このように、前日の発電電力量に基づいて当日の表示形態を変更する制御方式とすれば、使用頻度が高い時間帯であるか否かと、使用人数と使用時間とによる発電電力量と、に基づいて表示手段１８が制御される結果、蓄電手段１４に貯められている電力量が少なくても、発電電力量の大きい時間帯は表示手段１８を表示することが可能となるため、より効率良く表示手段１８を表示することができる。

なお、前述した実施形態においては、構成として、吐水口１６から吐出される湯水の温度状態を検知するセンサについての説明を省略したが、必要に応じて、流路中に流量を検知するセンサを配置して制御を行うことにより、表示手段１８に温度状態を表示することができる。また、流量についても、別途、流量センサを設けることによって表示することができる。

本発明の自動水栓は、飲食店、ホテル、大型商業施設あるいは鉄道の駅などの公共施設のトイレや洗面所などにおいて広く利用することができる。

１０，３０，５０自動水栓
１１設置部材
１２水栓本体
１３発電機
１４蓄電手段
１５センサ部
１６吐水口
１７コントローラ
１８表示手段
１９電磁弁
２０バックアップ電源
２１温調レバー
２２湯水混合バルブ
２３給水管
２４給湯管

Claims

水栓本体と、前記水栓本体に搭載された発電機と、前記発電機で発生した電力量を貯める蓄電手段と、使用者を感知するセンサ部と、前記センサ部の感知に応じて外部からの電力供給を受けずに前記蓄電手段に貯められた電力量を用いて前記水栓本体からの吐水および止水を制御する制御手段と、前記蓄電手段に貯められた電力量を用いて前記水栓本体の状態を表示する表示手段と、を備えた自動水栓であって、
前記蓄電手段に貯められた電力量が前記制御手段を制御する際に必要な電力量以下にならないように、前記自動水栓使用中の前記発電機の発電状態に応じて前記表示手段を表示または非表示することを特徴とする自動水栓。
前記発電機の発電電力が一定量以上である時に前記表示手段を表示することを特徴とする請求項１記載の自動水栓。
前記発電機の発電電力量に応じて前記表示手段を表示することを特徴とする請求項１記載の自動水栓。