JP6389361B2

JP6389361B2 - 水栓装置

Info

Publication number: JP6389361B2
Application number: JP2013247759A
Authority: JP
Inventors: 真也坂田; 和幸清水; 中西　淳; 淳中西
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2018-09-12
Anticipated expiration: 2033-11-29
Also published as: JP2015105516A

Description

本発明は、水栓装置に関する。

従来、水栓装置として、操作レバーの操作と、人体検知センサの検知信号に基づいて開閉される開閉弁とにより水を吐水・止水する水栓装置（例えば、特許文献１）が用いられている。
特許文献１に記載の水栓装置は、吐出水量の調節のためのレバーなどを手動で動かすことで湯水混合弁を介して行われる手動吐水と、吐水口の下にかざされた手などの物体を人体検知センサが検出するのに応じて電磁弁を開状態に制御することで行われる自動水栓が記載されている。また、特許文献１に記載の水栓装置は、手動側の第１配管に流動センサを設け、流動センサが第１配管内における湯水の流動を検知している場合、自動吐水しない制御が行われる。

特開２０１３−７２４５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の水栓装置では、流動センサにより、手動吐水と自動吐水とを自動で切り換えられるが、自動吐水の場合、湯水混合弁とは別の経路上に、水を加熱する加熱器が必要になり、構造が複雑である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、自動吐水用の加熱器を設けなくても手動吐水と自動吐水とを切り替えて吐水できる水栓装置を提供することである。

本発明の一態様は、吐水口を備えた吐水部と前記吐水口の吐水及び止水を操作可能な単一の手動操作部と、自動対応流出孔と手動対応流出孔とを有し、前記手動操作部への第１の操作に応じた混合比率で湯と水とを混合して生成した湯水を前記自動対応流出孔と前記手動対応流出孔とのそれぞれに流出させるとともに、前記手動操作部への第２の操作に応じて前記手動対応流出孔から流出させる流量を調整するする湯水混合弁と、前記吐水口の吐水エリアの物体を検知する人体検知センサ部と、前記手動操作部により吐水可能な流路であって、一端が前記手動対応流出孔に接続され、他端が前記吐水口に接続される手動流路と、電磁弁により吐水可能な流路であって、一端が前記自動対応流出孔に接続され、他端が前記吐水口に接続される自動流路と、前記手動流路に設けられる流動センサ部と、前記人体検知センサ部からの人体検知信号に基づき、前記電磁弁を開閉操作し、前記自動流路から前記吐水口への湯水の吐水及び止水を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記流動センサ部から流動検知信号を受信している場合、前記人体検知センサ部からの人体検知信号を受信しても、前記電磁弁を強制閉弁状態とすることを特徴とする水栓装置である。

以上説明したように、本発明によれば、混合弁の二次側を分岐させ、一方を手動操作部により吐水可能な手動流路と他方を電磁弁により吐水可能な自動流路とした。これにより、湯水混合弁で混合した湯水を、手動流路と自動流路とのいずれかに吐水することができる。そのため、自動吐水用の加熱器を設けることなく、手動吐水と自動吐水とを切り替えて吐水することができる。

本発明の実施形態における水栓装置１を模式的に示す図である。本発明の実施形態における水栓装置１の内部構造を示した図である。本発明の実施形態における水栓装置１の動作のフローチャートを示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る水栓装置１の構造について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る水栓装置１の外観を示す図であって、通常の使用時において使用者が視認できる部分のみの外観を示している。図２は、本発明の実施形態に係る水栓装置１の機能について説明する説明図である。
水栓装置１は、洗面化粧台やキッチンのシンク等に設置され、使用者の操作に応じて水を吐水する。本実施形態の水栓装置１は、給湯源（図示せず）から供給される湯と給水源（図示せず）から供給される水を混合し、１つのレバーハンドル部１１のレバーハンドル１１ａを操作することにより流量と温度を調整した湯水を吐水部１８の吐水口１９から吐水、止水することができる、いわゆる、シングルレバー式の湯水混合水栓装置である。

水栓装置１は、図１及び図２に示すように、先端に吐水口１９を備えた吐水部１８と、水栓本体部１２と、その上部のレバーハンドル部１１と、手動流路４と、自動流路５と、電磁弁７と、流動センサ８と、人体検知センサ９と、制御部５０と、を有している。

水栓本体部１２は、内部に湯水混合弁２０が収容されており、その湯水混合弁２０に対して給水路２３，給湯路２４を通じ水と湯とが供給される。
湯水混合弁２０は、水流入孔１４、湯流入孔１５、手動対応流出孔１６及び自動対応流出孔１７を備える。
湯水混合弁２０は、水流入孔１４が給水路２３と接続されていることで水が流入し、湯流入孔１５が給湯路２４と接続されていることで湯が流入する。湯水混合弁２０は、流入された水と湯とをレバーハンドル部１１の操作に応じて混合する。このように水と湯が混合されることによって目的の温度に対応した湯水が得られる。
湯水混合弁２０は、後述するレバーハンドル１１ａの操作により作動状態が変化されて、給水路２３からの水と給湯路２４からの湯との混合比率及びこれらの流量を調節する。
また、湯水混合弁２０は、上記のように得られた湯水を、手動対応流出孔１６、自動対応流出孔１７から流出させる。手動対応流出孔１６は手動流路４と接続されており、自動対応流出孔１７は自動流路５と接続されている。つまり、湯水は、自動流路５と手動流路４とに分岐して流出される。

レバーハンドル部１１には、レバーハンドル１１ａが形成されている。
レバーハンドル１１ａは、手動操作により、吐水口の吐水・止水を操作可能な手動操作部であり、上方に回動操作（持ち上げる操作）された場合には、吐水部１８の吐水口１９から湯水を吐水させる。また、レバーハンドル１１ａをより上方に回動させた位置に設定される程、手動流路４を介して吐水部１８の吐水口１９から吐水される湯水の流量を大きく設定される。一方、操作ハンドル２を下方に回動操作（押し下げる操作）した場合には、手動流路４を介して吐水部１８の吐水口１９から吐水される湯水を止水状態に設定される。

また、レバーハンドル１１ａを左右のうち第１の方向（例えば右方向）に回動操作した場合には、手動流路４を介して吐水部１８の吐水口１９から吐水される湯水の温度が低温側に設定される。一方、レバーハンドル１１ａを左右のうち第２の方向（例えば左方向）に回動操作した場合には、手動流路４を介して吐水部１８の吐水口１９から吐水される湯水の温度が高温側に設定される。

手動流路４は、一端が湯水混合弁２０の手動対応流出孔１６に接続される。また、手動流路４は、流動センサ８が介挿された上で、他端が接続点１０で自動流路５と接続され、湯水を接続点１０から吐水口１９まで吐水する流路（以下、「吐水流路」）３０として吐水口１９に接続される。よって、手動流路４は、湯水混合弁２０から吐水された湯水を接続点１０まで吐水するとともに、その湯水を吐水流路３０が接続点１０から吐水口１９に吐水する。
自動流路５は、一端が湯水混合弁２０の自動対応流出孔１７に接続される。また、自動流路５は、定流量弁６と電磁弁７とが介挿された上で、他端が接続点１０で手動流路４と接続され、吐水流路３０として吐水口１９に接続される。よって、自動流路５は湯水混合弁２０から吐水された湯水を接続点１０まで導くとともに、その湯水を吐水流路３０が接続点１０から吐水口１９に吐水する。
本実施形態では、手動流路４は、洗い物を行う場合や、容器に湯水を貯める場合などの必ずしも吐水口１９近傍に手を近づけない状態において、水を使用するために用いられる。一方、自動流路５は、手洗いなどレバーハンドル部１１による手動操作によらずに水を使用するために用いられる。

定流量弁６は、自動流路５に設けられている。定流量弁６は、自身が設けられた自動流路５内の流量を所定流量に調整する。なお、定流量弁６は既存のものを用いることができる。
電磁弁７は、自動流路５上であって定流量弁６よりも下流（吐水口１９側）に設けられている。電磁弁７は、制御部５０からの制御信号により、自動流路５の流路の開閉即ち自動流路５を通して流される湯水の吐水と止水を行なう。なお、本実施形態では、電磁弁７は、制御信号を受信した場合（通電状態）に開弁にする。

流動センサ８は、手動流路４内に設けられている。流動センサ８は、周知の羽根車式、カルマン渦式、電磁式の流量センサを用いることができ、手動流路４内の水が流れているか否かを検出する。流動センサ８は、手動流路４内の水が流れていることを検出すると、水が流れていることを検出したことを示す流動検知信号（以下、「第１検知信号」という。）を制御部５０に出力する。例えば、羽根車式流量センサは、Ｎ極とＳ極が交互に配置してある磁石を内蔵する回転羽根とその回転羽根の外周部に並設され接離動不可能な磁気検出装置、例えばホールＩＣとによって構成される。磁石を内蔵する回転羽根が手動流路４内を流れる水により回転すると、ホールＩＣは、磁界の変化を検出することで、ホールＩＣの検出対象領域を通過したＮ極とＳ極とが交互に入れかわることに応じたパルス信号を制御部５０に出力する。

人体検知センサ９は、吐水部１８の先端部に設けられている。また、人体検知センサ９は、吐水エリアの物体を検知可能な人体検知センサ部であり、吐水部１８の下面に露出して設けられ、かつ吐水口１９よりもこの吐水部１８の先端寄りに設けられている。人体検知センサ９は、周知の赤外線式、超音波式、光電式などの検知センサを用いることができ、所定の感知エリア（吐水エリア）内に手などの人体の一部や各種の食器などの検知物が侵入すると、この検知物を検出する非接触式のセンサである。人体検知センサ９は、吐水部１８の先端部の下方に手などの検知物が位置付けられると、この手などの検知物が近付いたことを検出し、検出したことを示す人体検知信号（以下、「第２検知信号」という。）を制御部５０に出力する。

制御部５０は、電磁弁７、流動センサ８、人体検知センサ９にそれぞれ接続されている。
制御部５０は、人体検知センサ９からの第２検知信号に基づき、電磁弁７を開閉操作し、吐水口の吐水・止水を制御する。具体的には、制御部５０は、流動センサ８からの第１検知信号と人体検知センサ９からの第２検知信号とに基づいて電磁弁７に制御信号を出力するか否かを制御する。これより、制御部５０は、電磁弁７の開閉状態を制御することで、湯水混合弁２０から吐水された湯水が自動流路５を経由させるか否かを制御する。
制御部５０は、人体検知センサ９からの第２検知信号を受信した場合、電磁弁７を開弁、つまり自動流路５を閉状態にするために、電磁弁７に制御信号を出力する。これにより、電磁弁７は通電状態となり、電磁弁７が開弁となり、自動吐水が行われる。ただし、流動センサ８から第１検知信号と人体検知センサからの第２検知信号とを両方を受信した場合、制御部５０は、電磁弁７に制御信号を出力しない。

次に、水栓装置１の動作について、図３のフローチャートに基づいて説明する。図３は、本実施形態における水栓装置１の動作のフローチャートである。ここでは、水栓装置１の初期状態として、吐水口１９から湯水が吐水していない状態、つまり制御部５０は、流動センサ８と人体検知センサ９とから第１検知信号と第２検知信号とを取得していない状態である。

ステップＳ１０１において、制御部５０は、手動流路４に湯水が流れているか否かを判定する。具体的には、制御部５０は、流動センサ８から第１検知信号が得られた場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、手動流路４に湯水が流れていると判定し、ステップＳ１０２に進む。一方、制御部５０は、流動センサ８から第１検知信号が得られていない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、手動流路４に湯水が流れていないと判定し、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０２において、制御部５０は、電磁弁７に制御信号を出力せず、電磁弁７を閉弁させる。すなわち、制御部５０は、流動センサ８から第１検知信号を受信する場合、人体検知センサ９から第２制御信号を受信するか否かに関わらず、電磁弁７に対する制御信号の出力を停止することで、電磁弁７を強制閉弁状態にする。これより、制御部５０は、湯水混合弁２０からの湯水が自動流路５を経由して吐水口１９から吐水しないように制御する。よって、例えば、レバーハンドル１１ａが上方に回動操作され、かつ人体検知センサ９が手などの検知物を検知した場合であっても、湯水が手動流路４から供給されるため、手動流路４と自動流路５の両方の流路を通ることによる吐水口１９から通常よりも多い流量の湯水が吐水することを防ぐ。

ステップＳ１０３において、制御部５０は、人体検知センサ９が検知物を検知したか否かを判定する。具体的には、制御部５０は、人体検知センサ９から第２検知信号が得られた場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、人体検知センサ９が検知物を検知したと判定し、ステップＳ１０４に進む。一方、制御部５０は、人体検知センサ９から第２検知信号が得られていない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、人体検知センサ９が検知物を検知していないと判定し、ステップＳ１０１に進む。

ステップＳ１０４において、制御部５０は、手動流路４に湯水が流れているか否かを判定する。具体的には、制御部５０は、流動センサ８から第１検知信号が得られた場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、手動流路４に湯水が流れていると判定し、ステップＳ１０３に進む。
一方、制御部５０は、流動センサ８から第１検知信号が得られていない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、手動流路４に湯水が流れていないと判定し、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０５において、制御部５０は、人体検知センサ９が検知物を検知したか否かを判定する。具体的には、制御部５０は、人体検知センサ９から第２検知信号が得られた場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、人体検知センサ９が検知物を検知したと判定し、ステップＳ１０６に進む。一方、制御部５０は、人体検知センサ９から第２検知信号が得られていない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、人体検知センサ９が検知物を検知していないと判定し、ステップＳ１０１に進む。

ステップＳ１０６において、制御部５０は、人体検知センサ９から第２検知信号が得られると、電磁弁７に制御信号を出力し、電磁弁７を開弁する。これより、制御部５０は、流動センサ８から第１検知信号を受信せず、かつ人体検知センサ９から第２制御信号を受信する場合、電磁弁７に制御信号を出力することで、電磁弁７をオン状態にし、開弁する。これより、制御部５０は、湯水混合弁２０からの湯水が自動流路５を経由して吐水口１９から吐水するように制御する。

ステップＳ１０７において、制御部５０は、手動流路４に湯水が流れているか否かを判定する。具体的には、制御部５０は、流動センサ８から第１検知信号が得られた場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、手動流路４に湯水が流れていると判定し、ステップＳ１０２に進む。一方、制御部５０は、流動センサ８から第１検知信号が得られていない場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、手動流路４に湯水が流れていないと判定し、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８において、制御部５０は、人体検知センサ９が検知物を検知したか否かを判定する。具体的には、制御部５０は、人体検知センサ９から第２検知信号が得られた場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、人体検知センサ９が検知物を検知したと判定し、ステップＳ１０７に進む。
一方、制御部５０は、人体検知センサ９から第２検知信号が得られていない場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、人体検知センサ９が手などの検知物を検知していないと判定し、ステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９において、制御部５０は、電磁弁７に制御信号を出力せず、電磁弁７を閉弁する。これより、制御部５０は、流動センサ８から第１検知信号を受信せず、かつ人体検知センサ９から第２制御信号を受信しない場合、電磁弁７への制御信号の出力を停止することで、電磁弁７をオフ状態にし、閉弁する。これより、制御部５０は、湯水混合弁２０からの湯水が自動流路５を経由して吐水口１９から吐水しないように制御する。

上述したように、本実施形態によれば、湯水混合弁２０の二次側を手動対応流出孔１６と、自動対応流出孔１７とに分岐させ、一方をレバーハンドル１１ａにより吐水可能な手動流路４と他方を電磁弁７により吐水可能な自動流路５とに接続した。また、制御部５０は、流動センサ８の検出結果と人体検知センサ９の検出結果の組み合わせに基づいて手動流路４と自動流路５のいずれかの経路から吐水するかを判定する。
そして、制御部５０は、手動流路４に湯水が流れていなく、人体検知センサ９が手などの検知物を検知した場合即ち、第１検知信号を取得せず、第２検知信号を取得する場合、電磁弁７に制御信号を出力し、湯水混合弁２０からの湯水を自動流路５を経由して吐水口１９から吐水させる。

また、制御部５０は、手動流路４に湯水が流れており、人体検知センサ９が検知物を検知した場合即ち、第１検知信号を取得し、第２検知信号を取得する場合、電磁弁７に制御信号を出力することを停止し（強制閉弁状態）、湯水混合弁２０からの湯水を手動流路４を経由して吐水口１９から吐水させる。

また、制御部５０は、手動流路４に湯水が流れており、人体検知センサ９が手などの検知物を検知しない場合即ち、第１検知信号を取得し、第２検知信号を取得しない場合、電磁弁７に制御信号を出力せず、湯水混合弁２０からの湯水を手動流路４を経由して吐水口１９から吐水させる。

また、制御部５０は、手動流路４に湯水が流れていなく、人体検知センサ９が手などの検知物を検知しない場合即ち、第１検知信号と第２検知信号とを取得しない場合、電磁弁７に制御信号を出力せず、湯水混合弁２０からの湯水を吐水口１９から吐水しない。
また、制御部５０は、混合弁の二次側に手動流路４と自動流路５とを設け、手動流路４に接続された流動センサ８から第１検知信号を受信する場合、人体検知センサ９からの人体検知信号を受信しても、電磁弁７を強制閉弁状態とする。
これにより、本実施形態によれば、湯水混合弁２０にて湯と水のいずれか一方又は湯と水を混合させたのち、手動吐水と自動吐水のいずれかによって吐水させることができる。従って、給湯路２４の経路とは別に加熱器を設けることなく吐水することができ、流路上の構成を簡略化することができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１水栓装置
４手動流路
５自動流路
６定流量弁
７電磁弁
８流動センサ
９人体検知センサ
１０接続点
１１レバーハンドル部
１１ａレバーハンドル
１２水栓本体部
１４水流入孔
１５湯流入孔
１６手動対応流出孔
１７自動対応流出孔
１８吐水部
１９吐水口
２０湯水混合弁
３０吐水流路
５０制御部

Claims

吐水口を備えた吐水部と
前記吐水口の吐水及び止水を操作可能な単一の手動操作部と、
自動対応流出孔と手動対応流出孔とを有し、前記手動操作部への第１の操作に応じた混合比率で湯と水とを混合して生成した湯水を前記自動対応流出孔と前記手動対応流出孔とのそれぞれに流出させるとともに、前記手動操作部への第２の操作に応じて前記手動対応流出孔から流出させる流量を調整する湯水混合弁と、
前記吐水口の吐水エリアの物体を検知する人体検知センサ部と、
前記手動操作部により吐水可能な流路であって、一端が前記手動対応流出孔に接続され、他端が前記吐水口に接続される手動流路と、
電磁弁により吐水可能な流路であって、一端が前記自動対応流出孔に接続され、他端が前記吐水口に接続される自動流路と、
前記手動流路に設けられる流動センサ部と、
前記人体検知センサ部からの人体検知信号に基づき、前記電磁弁を開閉操作し、前記自動流路から前記吐水口への湯水の吐水及び止水を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記流動センサ部から流動検知信号を受信している場合、前記人体検知センサ部からの人体検知信号を受信しても、前記電磁弁を強制閉弁状態とする
ことを特徴とする水栓装置。