JP5465687B2 - 自動水栓 - Google Patents
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Description
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を行い、非検知となったところで止水すれば良く、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。
この場合、水吐水を選択するための水用の人体検知センサ(水用センサ)と湯吐水を選択するための湯用の人体検知センサ(湯用センサ)とを吐水管に設け、これらを管軸方向の同位置において吐水管先端部の右側面と左側面に分けて配置しておくといったことが考えられる。
このようにしておけば右側面の人体検知センサと左側面の人体検知センサとが同時に手等人体を検知してしまう不具合を極力回避し、センサによる誤検知、ひいては水栓の誤動作を回避し易い利点が得られる。
以上キッチン水栓を代表として述べたが、他の自動水栓においても同じ問題が発生する。
また下記特許文献2には、吐水管上に温水調節用スイッチや吐水量調節スイッチ等複数のスイッチを設けて成る自動水栓が開示されているが、各スイッチは非接触で人体検知するものではなく本発明とは異なっている。
その他、本発明に関連する先行技術として下記特許文献3,特許文献4に開示されたものがある。
ここで水用,湯用の各人体検知センサは、人体を検知し続けなくても一旦人体を検知したなら、その後人体非検知となっても各人体検知センサに対応した所要の動作を行わせるものとなしておくことができる。
また各センサは、人体を検知する毎に吐水と止水とを交互に行わせるものとなしておくことができる。
本発明においては、上記水用センサと湯用センサとを吐水管の管軸方向に配列しておくことができる(請求項2)。
このようにすれば、センサに手をかざす動作、即ちセンサに手検知させて水栓を操作する際の操作性が良好となる。
この場合、温度の低い水を選択するための水用センサが低い位置に、温度の高い湯を選択するための湯用センサが高い位置に位置することとなり、吐水の温度の高低と吐水種類選択用の人体検知センサの位置の高低とが感覚的に直結して、それらの操作がより行い易いものとなる。
この場合奥側の湯用センサに手を検知させようとしているにも拘わらず、意に反して手前側の水用センサが手を検知してしまい易い。
しかるに請求項5に従って手前側の水用センサの検知距離を短く設定しておけば、このような誤検知を効果的に防止して、その誤検知による水栓の誤動作を防止することができる。
これに対して奥側の湯用センサを操作しようとするときには、手を吐水管の手前側から奥側の湯用センサの方まで延ばそうとするのが普通である。このとき手前側の水用センサと奥側の湯用センサとが実質的に同時に手を検知した状態となる恐れがある。
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。
そしてこのバルブユニット26の後述の水流入口92(図5(イ)参照)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。
また後述の湯流入口94(図5(イ)参照)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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
また図14(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14(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。
同図に示しているように混合弁58は、ハウジング80の内部に固定弁体82と、その上面を摺動する可動弁体84とを有しており、その可動弁体84に対してレバーハンドル60が作動的に連結されている。
固定弁体82には水,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後の湯或いは水が出口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。
これらの図において90はバルブボデーで、図5に示しているように水流入口92,湯流入口94と、それらに連通して給水路54,給湯路56の一部をなす内部流路54a,56aを有している。
そしてそれら内部流路54a,56a上に電磁弁68,70(図6参照)が設けられている。
バルブボデー90には更に、図5(イ)に示しているように分岐流路76aを給湯路56に合流させるための、バイパス路76の残部をなす合流路76bが設けられており、分岐流路76aからの水がこの合流路76bによって給湯路56に合流し、その後給湯路56を通じて図2の混合弁58へと送られるようになっている。
この電磁弁68,70,78においては、ソレノイド108への通電によりプランジャ弁104を開弁させると、パイロット水路102が開放されて背圧室100の圧力が抜け、主弁としてのダイヤフラム弁98が開弁動作する。
開放操作部材112は、摘み114を回転操作することでダイヤフラム弁98を手動で開放させる。
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。
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。
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。
即ち各センサ(水用センサ116及び湯用センサ118)が差し出された手の指を検知するものと想定して、ここでは水用センサ116の検知距離が約2cm程度、湯用センサ118の検知距離が約4cm程度に設定されている。
図8,図9及び図10に示しているように、吐水管本体24は金属パイプ124と、断面U字状をなして金属パイプ124の内部に挿入され内側においてホース20をガイドし、また外側において上記各水,湯,浄水用の各センサ116,118,120とコントローラ52とを連絡する電気配線をガイドする湾曲形状のインナ部材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覆うガイドカバー130とを有している。
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。
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。
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。
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。
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。
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9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。
即ち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。
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52がそのように吐水の動作を制御する。
図15に示しているように、先ずここでは浄水用センサ120,湯用センサ118等が手を検知することによって水用センサ116が無効化されていないかがステップS10で判断され、その結果水用センサ116が無効化されていない場合には、ステップS12において水用センサ116が手を検知したか否かが判断され、その結果水用センサ116が手を検知したと判断された場合には、ステップS14において水用センサ116を一定時間(例えばここでは数百mS)無効化した上で、次にステップS16において現在水吐水中か否かが判断され、その結果現在水吐水中でない場合即ち止水状態の時には、水吐水が実行される(ステップS18)。
一方現在水吐水中であれば、ステップS20において水吐水の停止即ち止水が実行される。
そしてその後ステップS26へと移行する。
そして続いてステップS26が実行される。
その結果湯用センサ118が手を検知した場合には、ステップS30において水用センサ116と湯用センサ118の検知が一定時間無効化された上で、続いてステップS32において現在湯吐水中か否かが判断される。
そして現在湯吐水中でなければステップS34において湯吐水が実行され、また湯吐水中であればステップS36において湯吐水の停止即ち止水が実行される。
そしてその後ステップS42に以降する。
そしてその後ステップS42が実行される。
また現在浄水吐水中であるならば、ステップS52において浄水吐水の停止即ち止水が実行される。
その後再びS10以下の各ステップが再び実行される。
図中T3において浄水用センサ120が手を検知し、オン動作したときには所定時間Bだけ他のセンサ(湯用センサ118,水用センサ116)が無効化される結果、その後に湯用センサ118が手を検知してもその検知は無効化され、次に再び浄水用センサ120が手を検知するまでの間、浄水用の電磁弁72が開状態に維持されて吐水口18から浄水が吐水され続ける。
そして次に再び浄水用センサ120が手を検知したところで、浄水用の電磁弁72が閉弁して、そこで浄水吐水が停止する。
従ってこの所定時間Bの間に水用センサ116が手を検知してもその検知は無効扱いされ、従って水用の電磁弁68及びバイパス用の電磁弁78は閉弁状態に保持されて、吐水口18からの水吐水は行われない。
そしてその後2度目に湯用センサ118が手を検知したとき、即ち湯用センサ118がオン動作したところで、給水路54上の水用の電磁弁68及び給湯路56上の湯用の電磁弁70が何れも閉弁して温調された湯の吐水が停止する。
このときにも所定時間Aだけ水用センサ116が無効化される。
この点は湯用センサ118についても同様で、湯用センサ118がオン動作した後、所定時間の間浄水用センサ120がオン動作するのか否かを待って、オン動作がなければ初めて湯吐水するようになしても良い。
また水用センサ116を使用者に近い手前側に、湯用センサ118を奥側に、詳しくは温度の低い水を選択するための水用センサ116を低い位置に、温度の高い湯を選択するための湯用センサ118を高い位置に設けてあるため、吐水の温度の高低と吐水種類選択用の水用センサ116,湯用センサ118の位置の高低とが感覚的に直結して、それらの操作がより行い易いものとなる。
このため水,湯用の非接触式の各センサ116,118を吐水管16の同じ上面に設けているにも拘わらず、各センサの使い分けを容易になし得て支障なく良好に自動水栓の操作をしかも簡単に行うことができる。
また図18(B)の例(参考例)は、吐水管16の上面且つ最も手前側に浄水用センサ120を、その奥側に水用センサ116と湯用センサ118とを並んで設けた例である。
この例では、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170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(下流側)に設けている。
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。
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。
同図に示しているように、ここではカプラ170に、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とが電磁弁172と併せて組み込まれている。
尚この例において、ハンドル60を水側まで一杯に回動操作しておけば、吐水口18から湯の代りに水が吐水される。即ちここでは湯用センサ118が、吐水口18から原水を吐水させるための原水用センサとしての働きを有する。
但しここでは湯用センサ118を、吐水口18から湯を吐水させるためのものとして説明する。
この例の場合、水吐水に代えて浄水吐水が行われる以外は図19及び図20に示す例と基本的に同様である。
尚ここでは奥側の浄水用センサ120を湯用センサ118に対し優先させるものとして説明したが、場合によって手前側の湯用センサ118を浄水用センサ120に対し優先させるようになしても良い。
浄水吐水に比べて湯吐水の方が頻度が高いため、使用頻度の高い湯吐水を使用頻度の少ない浄水吐水に対して優先させるようになすことで、水栓の使い勝手が向上する場合もある。
この図22(A)は、浄水吐水中において湯用センサ118,浄水用センサ120のうちの何れが人体検知した場合にも、浄水吐水を停止するようになした例である。
また浄水用センサ120による人体検知に基づいて浄水を吐水しているときに、浄水用センサ120が人体検知した場合においても、そこで浄水吐水が停止する。
尚、湯用センサ118による人体検知により湯吐水中において、浄水用センサ120が人体検知した場合においても、そこで湯用の電磁弁172が閉弁して湯吐水が停止する。
尚図中Tはセンサ状態無視時間で、ここでは0.5秒に設定されている。
即ち吐水種類に対応した人体検知センサではなく、それとは反対の人体検知センサ、つまり浄水吐水に対して湯用センサ118(湯吐水に対しては浄水用センサ120)が人体検知したときに、吐水を停止するようになした例である。
詳しくは、例えば浄水用の電磁弁72が開弁状態にあって浄水吐水しているときに、浄水用センサ120とは逆の湯用センサ118が人体検知したときに始めて浄水吐水が停止する。
詳しくは、浄水用の電磁弁72が開弁して浄水吐水を開始した後、予め定めた一定時間T内で浄水用センサ120がオン操作されても、即ち浄水用センサ120が人体検知しても浄水吐水は停止せず、浄水の吐水開始から一定時間Tを経過することで自動的に浄水吐水が停止する。
尚これらの制御例は、2種類の吐水種類のうちの一方が吐水されているときに、その吐水を停止するための制御の方法として一般的に適用可能である。
尚、単水栓においては奥側の原水用センサが水用センサ116((B)参照)となる。
このうち(A)は、吐水用のオンセンサ180と止水用のオフセンサ182とを吐水管16に且つ管軸方向に配列した例で、ここではオフセンサ182が手前側に、オンセンサ180が奥側に配置してある。
一方(B)の例は、(A)とは逆にオンセンサ180を手前側に、オフセンサ182を奥側に配置した例である。
ここではオン/オフセンサ184を手前側に、切替センサ186を奥側に配置している。
一方(B)の例は、これとは逆に切替センサ186を手前側に、オン/オフセンサ184を奥側に配置した例である。
ここで人体検知センサ190としては上例の様々なセンサを用いることができ、また人体検知センサ192として、これとは種類の異なる他の人体検知センサを用いることができる。
尚このように吐水管16の側方に突出部188を設けて、そこに人体検知センサ190,192を設ける代りに、突出部188をなくして吐水管16の側面自体にこのような人体検知センサ190,192を管軸方向に配列し設けることもできる。
この例は、図19及び図20に示す第2の給水路174,図21の例における浄水路64を省略した形態のもので、吐水管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19〜図21に示す例と同様である。
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)
180 オンセンサ(人体検知センサ)
182 オフセンサ(人体検知センサ)
184 オン/オフセンサ(人体検知センサ)
186 切替センサ(人体検知センサ)
190,192 人体検知センサ
Claims (6)
- 非接触式の人体検知センサを吐水管に設けてなる自動水栓において
複数の前記人体検知センサとして、水吐水を選択する水用センサと、湯吐水を選択する湯用センサとを前記吐水管に設け、該水用センサを使用者に近い手前側に、該湯用センサを奥側に配置してあることを特徴とする自動水栓。 - 請求項1において、前記水用センサと湯用センサとを前記吐水管の管軸方向に配列してあることを特徴とする自動水栓。
- 請求項1,2の何れかにおいて、前記水用センサと前記湯用センサとを前記吐水管の上面に設けてあることを特徴とする自動水栓。
- 請求項3において、前記吐水管が逆U字状のグースネック形状のものであって、前記水用センサと湯用センサとが、該吐水管の最上位の部位から先端に向って下向きとなる部分に設けてあることを特徴とする自動水栓。
- 請求項1〜4の何れかにおいて、使用者に近い前記水用センサの検知距離が、奥側の前記湯用センサよりも短く設定してあることを特徴とする自動水栓。
- 請求項1〜5の何れかにおいて、前記水用センサと前記湯用センサとが実質的に同時に人体検知したときには、奥側の該湯用センサによる人体検知を優先するようになしてあることを特徴とする自動水栓。
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