JP5725445B2 - 給水装置 - Google Patents

Description

本発明は、物体を検知するセンサの検知状況に応じて吐水及び止水を自動的に行う給水装置（自動水栓）に関する発明である。

手などを吐水部材近傍に近づけたり、離したりすることによって自動的に吐水、止水する機能を備えた自動水栓は、オフィスビルやホテル、鉄道の駅および公共施設などのトイレや洗面所を中心に広く普及している。このような自動水栓には様々な改良が加えられており、例えば、吐水部材を手で掴んで軸方向に引っ張ると給水ホースとともに吐水部材を保持部材から外して引き出すことのできる、いわゆるプルアウト式の自動水栓が開発され、特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示されているプルアウト式の自動水栓は、吐水部材が保持部材に装着されている場合には、検知センサの信号に基づいて自動的に吐水、止水が行われるとともに、手動操作スイッチの信号によっても吐水、止水を行わせることができ、吐水部材を保持部材から外しているときは、手動操作スイッチの信号のみに基づいて吐水、止水を行うことを特徴としている。吐水部材が保持部材から外されているときには、手動操作スイッチの操作によってのみ吐水、止水が行われるため、予期せぬ吐水を防止することができる。また、保持部材を吐水部材に戻した時点から所定時間内は、手動操作スイッチの信号のみで吐止水させるようにしているため、検知センサが感知する範囲に物などを置いた状態で吐水部材を保持部材へ戻した時などでも意図しない吐水が行われることはなかった。

特許第２６３９２６８号公報

しかしながら、特許文献１に記載のプルアウト式の自動水栓では、検知センサが感知する範囲に物などを置いた状態で、吐水部材を保持部材へ戻した時点から所定時間が経過するまでは検知センサによる吐水は行われないが、その状態で所定時間が経過すると、検知センサにより吐水が行われてしまう問題があった。

しかも、所定時間内にセンサが非感知となっていたとしても、所定時間が経過しない限り、センサによる吐水が行われなくなるため、使い勝手が悪くなってしまう問題もあった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、検知センサによる誤吐水を防ぎ、かつ、検知センサによる吐水の使い勝手の向上を図る給水装置を提供することである。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明によれば、給水ホースが接続され、前記給水ホースから給水された水を吐水する吐水口を有する吐水部材と、該吐水部材を着脱自在に保持する保持部材と、前記給水ホースに接続された開閉弁と、前記保持部材に設けられ、前記吐水口の近傍に向けて放射し、その反射信号に基いて物体の有無を検知する人体検知センサと、前記保持部材に対する前記吐水部材の着脱状態を検知する着脱センサと、前記開閉弁を駆動する制御部とを備えた給水装置において、前記制御部は、前記着脱センサによって前記保持部材に前記吐水部材が装着されていることを検知した状態では自動モード運転を行い、また、前記着脱センサによって前記保持部材から前記吐水部材の離脱を検知した際には、前記自動モード運転を止めて前記人体検知センサが検知となっていても前記開閉弁を閉弁状態にする自動禁止モード運転とし、また、前記保持部材から離脱されていた前記吐水部材が、前記着脱センサによって装着されたことを検知した際に、前記人体検知センサが非検知となっているときには前記自動モード運転に復帰し、且つ、前記保持部材から離脱されていた前記吐水部材が、前記着脱センサによって装着されたことを検知した際に、前記人体検知センサが検知となっていても前記開閉弁を開弁させずに閉弁状態にすると共に、その後、使用者による所定の動作があったと判断すると前記自動モード運転に復帰することを特徴とする。

これにより、吐水部材を離脱して使用する行為において、吐水部材を手で掴むために人体検知センサが手を検知して吐水しても、着脱センサが離脱を検知すると止水されるのに加え、吐水部材を保持部材へ戻した直後の行為において、吐水部材を戻す際に人体検知センサが感知となっていたとしても吐水されることが無いため、水の無駄が少なくて済む。さらに、所定条件が成立する、且つ、吐水部材を保持部材へ戻した際に人体検知センサが非検知となっていると、自動モードに復帰して人体検知センサに基づいた吐水・止水動作が可能となるので、吐水・止水を行うために別途スイッチや吐水レバーを操作する必要が無く使い勝手がよい。

また、請求項２記載の発明によれば、前記制御部は、前記人体検知センサが検知から非検知となることで使用者による所定の動作があったと判断することを特徴とする。
これにより、吐水部材を保持部材へ戻した直後の行為において、人体検知センサが一度でも非検知になると、自動モードに復帰して人体検知センサに基づいた吐水・止水動作が可能となるので、吐水部材の装着操作のために人体検知センサが検知したのではなく、使用者の吐水意図を推定して吐水することになるので、使い勝手がよい。
加えて、人体検知センサが非検出を検出すれば、人体検知センサによる吐水・止水動作が可能になるので、所定時間待たされるなどは無くなるため、使い勝手が向上する。

また、請求項３記載の発明によれば、使用者によって操作される自動復帰スイッチを更に備え、前記制御部は、前記自動復帰スイッチが操作されることで使用者による所定の動作があったと判断することを特徴とする。
これにより、吐水部材を保持部材へ戻した直後の行為において、自動モードへの復帰条件を使用者の操作によるものとすることで、装着後に人体検知センサ周辺部を拭き掃除している際等で吐水したくない時の予期せぬ吐水動作を防止することができる。

本発明によれば、着脱センサにより吐水部材の装着を検知した際に、人体検知センサの非感知を確認することで、意図しない感知状態による吐水が行われなくなるため、安全に吐水が行え、かつ、無駄な吐水も防げる。また、人体検知センサで非感知を確認できれば、人体検知センサによる吐水が行えるようになるため、使い勝手の向上にも繋がる。

本発明の実施の形態にかかる自動水栓を例示する模式図である。 本実施形態にかかる自動水栓を例示するブロック図である。 本実施形態にかかる自動水栓の使用形態を例示する模式図である。 本実施形態の具体例にかかる自動水栓のタイムチャート図である。 本実施形態の他の具体例にかかる自動水栓のタイムチャート図である。 本実施形態のさらに他の具体例にかかる自動水栓の模式図である。 本実施形態のさらに他の具体例にかかる自動水栓のブロック図である。 本実施形態のさらに他の具体例にかかる自動水栓のタイムチャート図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１、図３は、本発明の実施の形態にかかる給水装置としての自動水栓を例示する模式図である。
また、図２は、本実施形態にかかる自動水栓を例示するブロック図である。

本実施形態にかかる自動水栓は、人体検知センサ１と、制御部２と、給水源３と、電磁弁４と、柔軟な給水ホース５が基端部に接続され給水ホース５を経由して給水源３から供給される水を吐出する吐水口を有する吐水部材６と、この吐水部材６を着脱自在に保持する保持部材７と、を備えている。
使用者は、手洗い行為のときは吐水部材６を保持部材７に装着したままで主に使用し、ボウル部の掃除行為や洗髪行為のときは吐水部材６を保持部材７から離脱して主に使用する。

人体検知センサ１は、洗面化粧台１４のカウンター１５奥に設けられており、吐水口近傍に差し出される使用者の手などを検知するように、検知領域１３を持っている。なお、人体検知センサ１は、例えば赤外線の投光素子と受光素子を有した反射式積分型センサなどと呼ばれるセンサである。但し、センサの設置位置や、人体検知センサの種類は、これに限られるわけではなく、適宜変更してもよい。

また、保持部材７には、この保持部材７に対する吐水部材６の離脱、装着状態を検知する着脱センサ８が設けられている。なお、着脱センサ８は、例えばリードスイッチ９と磁石１０を有した磁気感応センサなどと呼ばれるセンサである。リードスイッチ９は保持部材７の吐水部材６を保持する基端部近傍に設けられ、磁石は吐水部材６の後端に設けられている。ただし、これに限られるわけではなく、適宜変更してもよい。

制御部２は、洗面台の下部に設けられており、人体検知センサ１と、電磁弁４と、着脱センサ８とは電気信号を伝送する配線によって接続されている。

人体検知センサ１の投光素子１ａから投光された光は、例えばボウル部や使用者の手などによって反射され、この反射光を受光素子１ｂが受光する。人体検知センサ１は、受光素子１ｂが受光した反射レベルを、予め設定されたしきい値と比較して、しきい値以上であれば物体有りと判断し、しきい値未満であれば物体無しと判断して、その検知結果を電気信号として配線を通して制御部２に出力する。

制御部２は、人体検知センサ１から受け取った検知結果に応じて電磁弁４の駆動を制御する。

以下、本実施形態の具体例について図面を参照しつつ説明する。
図４は、本実施形態の具体例にかかる自動水栓のタイムチャートである。

吐水部材６が保持部材７に装着されているとき、人体検知センサ１が物体を検知すると制御部２は電磁弁４を開駆動して吐水動作を開始する（時刻Ｔ１０）。そして、人体検知センサ１が物体を検知しなくなると制御部２は電磁弁４を閉駆動して止水する（時刻Ｔ１１）。これは前述したように、使用者の行為としては主に手洗い行為にあたる。以下、この動作を自動モードと呼ぶ。

続いて、先程と同じように人体検知センサ１が物体を検知すると吐水動作を開始する（時刻Ｔ１２）。そして、吐水中に吐水部材６が保持部材７から離脱されると、制御部２は電磁弁４を閉駆動して止水する（時刻Ｔ１３）。つまり、自動モードによる吐水中に吐水部材６の離脱が着脱センサ８によって検知されたときは、人体検知センサ１が物体を検知していても強制的に止水する。

これは、例えば使用者がボウル部の掃除行為や洗髪行為をする場合、吐水部材６を離脱する際に、検知領域１３が吐水口近傍に設定されている人体検知センサ１が、吐水部材６を掴む手を検知することで吐出されてしまう水を止めることになる。この、吐水部材６の離脱中は人体検知センサ１の検知結果に関係なく強制的に止水する動作を、以下、自動禁止モードと呼ぶ。

使用者は吐水部材６を離脱したあと、引き続きボウル部の掃除行為や洗髪行為をするが、その後、吐水部材を保持部材に戻した後に（時刻Ｔ１４）、一度でも人体検知センサ１が非検知になると、制御部は自動禁止モードを解除して自動モードに復帰する（時刻Ｔ１５）。そして、再び人体検知センサ１が物体を検知すると、吐水動作を開始する（時刻Ｔ１６）。

このようにして、吐水部材６を離脱して使用する行為において、吐水部材６を手で掴むために人体検知センサ１が手を検知して吐水しても、着脱センサ８が離脱を検知すると止水されるために水の無駄が少なくて済む。さらに、離脱中から装着中になり、人体検知センサ１が一度でも非検知になると、自動モードに復帰して人体検知センサ１に基づいた吐水・止水動作が可能となるので使い勝手がよく、別途スイッチや吐水レバーを設ける必要が無い。

図５は、本実施形態の他の具体例にかかる自動水栓のタイムチャートである。
自動水栓の模式図、ブロック図、自動モードの動作については、図１、図２、図３、図４を参照しつつ説明した内容と同様であるため、その説明は省略する。

自動モードによる吐水中に吐水部材６が離脱されると、前述と同様に自動禁止モードとなり、強制的に止水をする（時刻Ｔ２３）。

その後、人体検知センサが非検知となると（時刻Ｔ２４）、吐水部材を保持部材に戻した後は、制御部は人体検知センサの非検知を確認しているため、自動禁止モードを解除して自動モードに復帰する（時刻Ｔ２５）。そして、再び人体検知センサ１が物体を検知すると、吐水動作を開始する（時刻Ｔ２６）。

これは、自動モードへの復帰方法が図４のときと異なるだけで、効果としては同じである。つまり、離脱中に人体検知センサ１が一度でも非検知になると、装着されただけで自動モードに復帰することが出来るようになるため、人体検知センサ１に基づいた吐水・止水動作が可能となるので使い勝手がよく、別途スイッチや吐水レバーを設ける必要が無い。

図６、図７は本実施形態のさらに他の具体例にかかる自動水栓の模式図とブロック図である。
図８は、本実施形態のさらに他の具体例にかかる自動水栓のタイムチャートである。

図１、図２と異なる構成は、洗面台パネル部１２に自動モード復帰用の自動復帰スイッチ１１が設けられている点である。その他の構成は図１、図２、図３を参照しつつ説明した内容と同様であるため、その説明は省略する。また、自動モードの動作についても図４と同様であるため、その説明は省略する。

自動モードによる吐水中に吐水部材６が離脱されると、前述と同様に自動禁止モードとなり、強制的に止水をする（時刻Ｔ３３）。

その後、吐水部材を保持部材に戻した後に（時刻Ｔ３４）、自動復帰スイッチ１１が使用者によって押されると、制御部は自動禁止モードを解除して自動モードに復帰する（時刻Ｔ３５）。

これは、例えば使用者が吐水部材６を装着後に、人体検知センサ１周辺部を拭き掃除する場合は人体検知センサ１の検知・非検知の出力が安定せず、また掃除時間も使用者によってばらつきがあるので、使用者からの意識的な自動モード復帰のための操作があるまでは自動禁止モードを継続することになる。

このようにして、吐水部材６を離脱して使用する行為において、自動モードへの復帰条件を使用者の操作によるものとすることで、人体検知センサ１周辺部を拭き掃除している際の予期せぬ吐水動作を防止することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、自動水栓などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや人体検知センサ、着脱センサ、各操作スイッチの設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。

また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１…人体検知センサ
１ａ…投光素子
１ｂ…受光素子
２…制御部
３…給水源
４…電磁弁
５…給水ホース
６…吐水部材
７…保持部材
８…着脱センサ
９…リードスイッチ
１０…磁石
１１…自動復帰スイッチ
１２…洗面台パネル部
１３…検知領域
１４…洗面化粧台
１５…カウンター

Claims (3)

1. 給水ホースが接続され、前記給水ホースから給水された水を吐水する吐水口を有する吐水部材と、
   該吐水部材を着脱自在に保持する保持部材と、
   前記給水ホースに接続された開閉弁と、
   前記保持部材に設けられ、前記吐水口の近傍に向けて放射し、その反射信号に基いて物体の有無を検知する人体検知センサと、
   前記保持部材に対する前記吐水部材の着脱状態を検知する着脱センサと、
   前記開閉弁を駆動する制御部とを備えた給水装置において、
   前記制御部は、
   前記着脱センサによって前記保持部材に前記吐水部材が装着されていることを検知した状態では自動モード運転を行い、
   また、前記着脱センサによって前記保持部材から前記吐水部材の離脱を検知した際には、前記自動モード運転を止めて前記人体検知センサが検知となっていても前記開閉弁を閉弁状態にする自動禁止モード運転とし、
   また、前記保持部材から離脱されていた前記吐水部材が、前記着脱センサによって装着されたことを検知した際に、前記人体検知センサが非検知となっているときには前記自動モード運転に復帰し、且つ、前記保持部材から離脱されていた前記吐水部材が、前記着脱センサによって装着されたことを検知した際に、前記人体検知センサが検知となっていても前記開閉弁を開弁させずに閉弁状態にすると共に、その後、使用者による所定の動作があったと判断すると前記自動モード運転に復帰する
   ことを特徴とする給水装置。
   
2. 請求項１記載の給水装置において、前記制御部は、前記人体検知センサが検知から非検知となることで使用者による所定の動作があったと判断することを特徴とする給水装置。
3. 請求項１記載の給水装置において、使用者によって操作される自動復帰スイッチを更に備え、前記制御部は、前記自動復帰スイッチが操作されることで使用者による所定の動作があったと判断することを特徴とする給水装置。