JP6382748B2 - 自動水栓 - Google Patents

Description

本発明は、保持部から給水ホースとともに引き出すことにより着脱可能な吐水口部材を備える自動水栓に関する。

従来より、保持部から給水ホースとともに引き出し可能な吐水口部材を備える自動水栓が知られている。このような自動水栓の中には、吐水口部材が引き出された状態と、吐水口部材が収納された状態とを判別するための着脱センサが設けられているものがある（例えば特許文献１）。

特開２０１２−６７４８６号公報

上記特許文献１では、吐水口に対して磁石をどのように固定するかは明らかにされていない。磁石の固定方法によっては、吐水口部材の構造が複雑になるおそれがある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされ、その目的は、保持部から吐水口部材を着脱可能であり、吐水口部材の着脱状態を判別可能な自動水栓において、吐水口部材の構造を簡素にする技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様は、吐水口を有する吐水口部材と、吐水口部材を着脱自在に保持する保持部と、を備える自動水栓であって、吐水口部材には被検知部が設けられ、保持部側には検知部が設けられており、検知部が被検知部を検知することによって吐水口部材の着脱状態を判別するように構成されており、被検知部は、吐水口部材の外形を構成する取り外し可能部材である自動水栓を提供する。

この態様によると、通水路が存在する吐水口部材の内部に被検知部材を設けるのではなく、取り外し可能な部材を被検知部とすることで、吐水口部材の構造を簡素化することができる。

取り外し可能部材の内側に、被検知部材が収納される凹部が形成されていてもよい。これによると、被検知部材自体が外観に露出しないため、水に触れにくくすることができる。

凹部内に被検知部材を収納した状態で凹部が封止されてもよい。これによると、省スペースで被検知部材を確実に防水することができる。

本発明によれば、保持部から吐水口部材を着脱可能であり、吐水口部材の着脱状態を判別可能な自動水栓において、吐水口部材の構造を簡素化することができる。

本発明の一実施形態に係る自動水栓を備えたキッチンの概略図である。 自動水栓の全体斜視図である。 吐水管の側面図である。 吐水管の先端の拡大斜視図である。 吐水口部材を引き出した状態の斜視図である。 吐水管の先端付近の断面図である。 吐水口部材からキャップを取り外した状態を示す図である。 吐水口部材からキャップを取り外した状態を図７とは異なる方向から示す図である。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動水栓１０を備えたキッチンの概略図である。キッチン１００にはシンク１０２が設けられ、シンク１０２の後側には、天面に対して段差を有するカウンタ１０４が設けられている。カウンタ１０４の左側には自動水栓１０が設置され、カウンタ１０４の右側には浄水自動水栓１０６が設置されている。自動水栓１０は水道管に接続され通常の水道水を供給するのに対し、浄水自動水栓１０６はシンク１０２の下方に設置される浄水装置に接続されており、浄化された水を供給する。

以下、本明細書において「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」、「手前」、「奧」等の方向を表す用語が用いられる場合、それらは自動水栓１０がキッチン等に取り付けられたときの姿勢における方向を意味する。

図２は、図１の自動水栓１０の全体斜視図である。自動水栓１０は、基端部２４と、ハンドルレバー２２と、基端部２４の上端面から延出した、保持部としての吐水管１２と、を主に備える。図３は、基端部２４から取り外した状態の吐水管１２の側面図である。

吐水管１２は、その中間部１２ａが湾曲して逆Ｕ字状に形成され、その先端１２ｂが斜め下方に延び出した、いわゆるグースネック状に形成される。吐水管１２は、金属材料を素材とする鋳物により形成される。詳細は後述するが、吐水管１２の先端１２ｂには、吐水口３８を有する吐水口部材３０と、吐水口３８からの吐水を制御するための自動吐水用センサ４０とが設けられている。図３に示すように、吐水管１２の基端部側には、基端部２４と連結するための連結部材２６が設けられている。

図１に示したように、基端部２４は、キッチンのカウンタ１０４の上面に配置される。基端部２４の上端には、ハンドルレバー２２が設けられている。

基端部２４の内部には、冷水および温水の供給源とそれぞれ接続された冷水管および温水管（図示せず）が延在している。冷水管および温水管と、吐水管１２内に収納され吐水口３８に給水するための給水ホースとの間には、電磁弁（図示せず）が設けられる。この電磁弁は、図示しない制御部による制御のもと弁を開閉して、冷水管および温水管から給水ホースへの水の流れを制御できるようになっている。

基端部２４の内部には、水と湯とを所定比率で混合して適温の温水とする混合弁（図示せず）が設けられている。ハンドルレバー２２はこの混合弁を操作するレバーであり、左右回動操作によって水と湯との混合比率を調節し、すなわち混合水の温度を調節し、また上下回動操作によって温水の吐水流量を調節する。

吐水管１２の先端１２ｂには、自動吐水用センサ４０が設けられている。自動吐水用センサ４０は、例えば、発光部と受光部を有する赤外線式測距センサである。自動吐水用センサ４０は、発光部から吐水口部材３０の吐水口３８の下方に光を投光し、投光した光による使用者の手または食器等の被検知物からの反射光を受光部で受光し、所定の検知エリア内に被検知物があるか否かを検知する。自動吐水用センサ４０は、被検知物の検知結果を示す信号を制御部に出力する。

吐水管１２の手前側、すなわちキッチンに立つ使用者と面する側には、手かざしセンサ１４が設けられている。手かざしセンサ１４は、発光部と受光部を有する赤外線式光量センサである。手かざしセンサ１４は、センサ１４の斜め上方に光を投光し、投光した光による使用者の手等の被検知物からの反射光を受光部で受光し、所定の検知エリア内に被検知物があるか否かを検知する。手かざしセンサ１４は、被検知物の検知結果を示す信号を制御部に出力する。

制御部は、マイコンを搭載した回路基板により構成される。制御部は、自動吐水用センサ４０または手かざしセンサ１４からの出力信号に基づき電磁弁を開閉し、吐水口部材３０の吐水口３８からの給水の有無を切り替える。なお、制御部は、コンピュータのＣＰＵ、メモリをはじめとする素子や回路を組み合わせて実現されていればよい。

なお、自動吐水用センサ４０では、検知エリア内で被検知物が検知されている間だけ、吐水口３８から給水を行うように制御されるのに対し、手かざしセンサ１４では、一旦検知エリア内で被検知物が検知されると、その後被検知物が検知されなくなっても吐水口３８からの給水が継続される。検知エリア内でもう一度被検知物が検知されると、吐水口３８からの給水が停止される。

吐水管１２の使用者から見て手前側、かつ手かざしセンサ１４よりも下側（吐水管１２の先端１２ｂ側）には、押しボタン式のオンオフスイッチ１６が設けられている。オンオフスイッチ１６がオフにされているときは、自動吐水用センサ４０は作動せず、センサ４０の下方に物体が存在しても吐水口３８から給水されることはない。

図３から分かるように、本実施形態では、吐水管１２は一定の曲率となるように形成されている。さらに、吐水管１２の中間部１２ａの頂点に近い部分から吐水管の先端１２ｂにかけて、吐水管１２の下側に向けて膨らんだ中空の張出部１８が形成されている。この張出部１８の下面は、吐水管１２自体よりも曲率が小さいが、吐水管１２の基端部２４側から連続的な滑らかな曲線でつながるように形成されている。張出部１８の先端１８ａは、吐水管１２の先端１２ｂよりも吐水管の軸方向の奧側（吐水管１２の上流側、図３では右斜め上側）に位置している。このような吐水管の製造方法としては、バルジ加工、亜鉛ダイキャスト、樹脂成形等がある。

自動吐水用センサ４０よりも、使用者から見て吐水管１２の奥側には、引き出し自在に構成された吐水口部材３０が取り付けられている。図３から分かるように、吐水口部材３０は、張出部１８の先端、および吐水管１２の先端１２ｂよりも使用者から見て奧側に取り付けられる。吐水口部材３０が取り付けられた状態で、吐水口部材３０の湾曲の内周側は、吐水管１２の基端部２４側および張出部１８の内周側の面と連続的に滑らかな曲線でつながるように形成されている。

図４は、吐水口部材３０が吐水管１２に取り付けられた（収納された）状態の吐水管１２の先端１２ｂ付近の拡大斜視図であり、図５は、吐水口部材３０を引き出した状態を示す図である。

吐水口部材３０は、カバー部３２と、切替操作部３４と、吐水口３８とを有している。

図５に示すように、吐水口部材３０には、可撓性のある金属製の給水ホース５０が接続されている。給水ホース５０の他端は、上述の電磁弁に接続されている。給水ホース５０は、吐水管１２および張出部１８の内部を管軸方向に所定の長さだけ移動自在に収納されている。したがって、吐水口部材３０を吐水管１２から引き出すと、給水ホース５０もそれにつれて引き出される。吐水口部材３０を引き出す方向は、吐水管１２の軸方向とほぼ同じ方向である。吐水口部材３０を吐水管１２に取り付けるとき、給水ホース５０は張出部１８および吐水管１２の中を基端部２４側に向けて移動する。給水ホース５０内を流れる水は、吐水口３８を通して吐出される。

カバー部３２は、給水ホース５０と切替操作部３４を接続するとともに、吐水口部材３０を吐水管１２から取り外すときに使用者が把持する部分を構成している。また、カバー部３２は、吐水口部材３０を吐水管１２に対して容易に着脱可能とするアタッチメントとしての機能も有している。

吐水管１２の先端１２ｂには、管の内側に向けて凹んだ端面４２が形成されており、この端面４２と面一になるように自動吐水用センサ４０が配置されている。吐水管１２の管壁１２ｃにより、自動吐水用センサ４０の周囲が奥まったかたちとなるので、センサ４０に使用者の手が接触することによるセンサ発光面および受光面の汚染や、食器がぶつかることによる損傷を防止することができる。

吐水管１２の先端１２ｂでは、管壁１２ｃの一部が切り欠かれて、切り欠かれた部分には、吐水口部材３０の収納時にガイドとして機能する凹み形状のガイド部４４が設けられている。吐水口部材３０のカバー部３２の上面（使用者から見て手前側の面）には、吐水口部材３０の収納時にガイド部４４と対向する凸部３１が形成されている。

張出部１８の先端１８ａには、給水ホース５０が挿通する穴を有する円筒状のホースガイド部５２が設けられている。図示しないが、吐水口部材３０の張出部１８に面する後端には、ホースガイド部５２を受け入れる凹部が形成されている。

吐水口部材３０を収納する場合、ホースガイド部５２の穴の中に給水ホース５０が押し込まれることにより、吐水口部材３０の後端がホースガイド部５２に導かれる。吐水口部材３０をそのまま押し込んでいくと、吐水口部材３０の上面に形成された凸部３１が吐水管１２のガイド部４４により誘導され、吐水口部材３０とホースガイド部５２とが嵌合することにより、吐水口部材３０が吐水管１２に対して保持される。吐水口部材３０を引き出す場合は、吐水口部材３０を斜め下方に向けて引くと、凸部３１がガイド部４４により誘導されて引き出される。

上述したように、張出部１８と吐水管１２の下面は滑らかに連続しており、管の内部に角や大きな曲率変化が存在しないようにされている。このため、吐水口部材３０を引き出したり収納したりするときに、吐水口部材３０に接続されている給水ホース５０が吐水管１２および張出部１８内で引っかかることがないので、吐水口部材３０の操作がしやすい。また、屈曲部がないため、吐水管１２および張出部１８の外面の清掃が容易になる。

収納状態にある吐水口部材３０の後端が接する張出部１８の先端１８ａは、吐水管１２の先端１２ｂよりも吐水管の軸方向の奧側（吐水管１２の上流側）に位置している。このため、吐水口部材３０が収納された状態では、吐水口部材３０の吐水口３８は自動吐水用センサ４０の比較的近傍に位置するようになる。このように、吐水口部材３０を自動吐水用センサ４０よりも管軸方向の吐水管の軸方向の奧側すなわちセンサ４０の背後から引き出す構造とすることで、センサ４０の発光部に対する吐水口部材の下方への突出量を小さくしてセンサの発光部と吐水口の距離を近づけることができる。よって、吐水口の下に手を出した際にセンサが反応しやすくなり、使用感が向上する。また、吐水口部材の下方への突出量を小さくすることで、吐水口下方の空間を広く確保することができる。

吐水口部材３０の切替操作部３４は、給水ホース５０から流れる水をシャワー吐水またはストレート吐水に切り替えるための部材である。切替操作部３４は、カバー部３２の外周の下面側と滑らかに連続する形状となっており、全体として円筒形をなしている。切替操作部３４は、カバー部３２に対して中心軸回りに所定の角度（例えば９０度）だけ回転するように構成されている。切替操作部３４の円筒面には、使用者が指を掛けるためのつまみ部３６が形成されている。つまみ部３６の位置を所定の角度回転させると、シャワー吐水とストレート吐水を切り替えることができる。

図６は、吐水管１２の先端１２ｂ付近の断面図である。収納時に吐水口部材をガイドする吐水管１２のガイド部４４の内部には、着脱センサを構成する検知部としてのホールＩＣ６４が埋め込まれている。また、吐水口部材３０のカバー部３２の上面（使用者から見て手前側の面）には、取り外し可能部材であるキャップ６０が取り付けられている。このキャップ６０は、取り付けされた状態で、吐水口部材３０の外形の一部を構成する。キャップ６０の内側には、着脱センサを構成する被検知部材としての磁石６２が収納されている。

ホールＩＣ６４は、上述の制御部に接続されている。吐水口部材３０が収納された状態では、ホールＩＣ６４が磁石６２による磁界を検出するが、吐水口部材３０が引き出された状態では、ホールＩＣ６４は磁石６２による磁界を検出しなくなる。制御部は、磁界の検出の有無に基づき吐水口部材３０の着脱状態を判別する。制御部は、吐水口部材３０が引き出されているときには、自動吐水用センサ４０の検知結果に基づく給水の開始または停止を行わないように動作する。

図７、図８は、吐水口部材３０からキャップ６０を取り外した状態をそれぞれ異なる方向から表した図である。キャップ６０の内側（使用者から見て奧側）には、磁石６２が収納される凹部６０ａが形成されている。凹部６０ａに磁石６２が収納された状態で、磁石６２および凹部６０ａの縁を覆う防水シートを貼付したり、または磁石６２および凹部６０ａの上にシリコンを充填したりして、凹部を封止することが好ましい。このように、キャップ内側の凹部に磁石を収納した上で封止を行うことで、Ｏリングなどの別の防水部材を用いることなく、省スペースで確実な防水を行うことができる。

キャップ６０の内側には爪部６０ｂも形成されており、カバー部３２側に形成されている爪引っ掛け部３２ｂに係合して、キャップ６０を取り付けられるようになっている。したがって、キャップ６０の溶着等の処理をすることなく、低コストでキャップ６０を吐水口部材３０にしっかりと固定することができる。

爪引っ掛け部３２ｂは、吐水口部材３０の内部の、給水ホース５０の先端５０ａが挿入される部分に貫通するようになっている（図６を参照）。そのため、爪引っ掛け部３２ｂを形成するために入れ子を用いる必要がなく、抜き型のみでカバー部３２を成型することができるので、成型に要する工程を簡素化することができる。

なお、着脱センサを構成する検知部および被検知部は、上記のようにホールＩＣと磁石の組み合わせに限られない。例えば、保持部側に検知部としての誘導コイルを設けておき、被検知部材である磁石で生じる磁界を検出するようにしてもよい。また、被検知部材である磁石をキャップの内側に収納する代わりに、キャップ自体を磁石で形成してキャップの全体を被検知部としてもよい。または、検知部をレーザセンサ、被検知部をキャップ上の反射面としてもよい。

以上説明したように、本実施の形態によると、通水路が存在する吐水口部材の内部に被検知部材を設けるのではなく、取り外し可能な部材を被検知部とすることで、吐水口部材の構造を簡素化することができる。また、被検知部の交換が容易になる。さらに、被検知部が吐水口部材の外面に位置するため、検知部との距離の調整をしやすくなる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示すにすぎない。また、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。

ホールＩＣなどの検知部が設けられるのはガイド部４４の内部に限定されず、例えば張出部１８の先端１８ａなど、吐水口部材３０の近傍であればよい。また、自動水栓が固定される基体である壁部材やカウンタに検知部が設けられていてもよい。

実施の形態では、吐水口部材が自動吐水用センサよりも使用者から見て奧側（カウンタ側）に設けられているが、張出部を吐水管の手前側（シンク側）に形成して吐水口部材を自動吐水用センサよりも手前側に設けてもよい。

本発明に係る自動水栓は、建物、船舶等に設置される設備に用いることができ、キッチンの他に、洗面台、手洗器、浴室等に用いられてもよい。また、自動水栓の基端部が固定される基体としてカウンタを例示したが、基体は、浴室等の設備の外内を区画する壁部材等であってもよい。

また、保持部の形状はグースネック状の吐水管に限定されず、直線状の吐水管やボックス状の吐水部などの他の形状に形成されていてもよい。

１０ 自動水栓、 １２ 吐水管、 ３０ 吐水口部材、 ３２ カバー部、 ３８ 吐水口、 ４０ 自動吐水用センサ、 ４４ ガイド部、 ５０ 給水ホース、 ６０ キャップ（取り外し可能部材）、 ６０ａ 凹部、 ６２ 磁石（被検知部材）、 ６４ ホールＩＣ（検知部）。

Claims (3)

1. 吐水口を有する吐水口部材と、
   前記吐水口部材を着脱自在に保持する保持部と、
   を備える自動水栓であって、
   前記吐水口部材には被検知部が設けられ、保持部側には検知部が設けられており、前記検知部が前記被検知部を検知することによって前記吐水口部材の着脱状態を判別するように構成されており、
   前記被検知部は、前記吐水口部材の外形を構成する取り外し可能部材でなることを特徴とする自動水栓。
2. 前記取り外し可能部材の内側に、被検知部材が収納される凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動水栓。
3. 前記凹部内に前記被検知部材を収納した状態で前記凹部が封止されることを特徴とする請求項２に記載の自動水栓。

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