JP6489493B2

JP6489493B2 - 自動水栓装置

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Publication number: JP6489493B2
Application number: JP2014166043A
Authority: JP
Inventors: 青柳　賢一; 賢一青柳; 幸広工藤; 正樹大井
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2014-08-18
Filing date: 2014-08-18
Publication date: 2019-03-27
Anticipated expiration: 2034-08-18
Also published as: JP2016041874A

Description

本発明は、使用者の手などをセンサによって検知して、自動で水の吐止水を行う自動水栓装置に関する。

自動水栓装置においては、手先を濡らす程度の簡単な利用であれば棒状吐水が好ましく、石鹸などを用いてしっかりと手を洗う場合には手についた石鹸を洗い落とすため幅広の吐水が好ましい。この様な要望に対して従来の自動水洗装置では、物体検知量が大きい程、多い水量を吐水するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００１−２２７０１６号公報

しかし、このような従来の自動水栓装置において、センサの検知状態に応じて調整できるのは吐水流量のみであり、水を吐水する吐水口の面積まで変更することはできない。一方で、自動水栓においては、指先を濡らすときのような場合には小さな吐水口の面積で吐水を行い、手についた石鹸を洗い流す場合には幅広の吐水とした方が洗浄性能を向上させることができる。そのため、用途に応じて水を吐水する吐水口の面積を変更できることが好ましい。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は節水性能と洗浄性能とを向上させることができる自動水栓装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、第１の態様は、自動で吐水を行う自動水栓装置であって、水供給部と、前記水供給部から供給された水を吐水する吐水口と、検知対象物を検知する検知部と、前記検知部の検知結果による前記検知対象物の大きさに応じて、前記吐水口の面積を変更する吐水口面積変更手段と、を備え、前記吐水口は、前記水供給部から水が供給される複数の流路にそれぞれ設けられ、前記検知部は、複数の前記吐水口にそれぞれ対応する位置における前記検知対象物の有無を検知するものであって、前記吐水口面積変更手段は、前記水供給部及び前記吐水口の間に設けられ、前記複数の流路のうち前記水供給部から前記水を供給する流路の数を切り替えるための切替部と、前記検知部の検知結果に応じて前記切替部を制御して、前記複数の吐水口のうち吐水する吐水口の数を増減し、前記吐水口の面積を変更する制御部と、を備えた自動水栓装置である。

このような構成によれば、吐水口面積変更手段によって、水を吐水する吐水口の面積を検知対象物の大きさに応じて変更することができる。そのため、吐水口面積変更手段は、検知対象物の大きさが小さい場合には、吐水口の面積も小さくすることで節水し、検知対象物の大きさが大きい場合には、吐水口の面積も大きくすることで、洗浄性能を向上させることができる。
さらに、検知対象物の検知結果に応じて制御部が切替部を制御することで、複数の流路のうち水供給部から水を供給する流路の数を増減させる。これによって、水が供給された流路に設けられた吐水口から水が吐水される。そのため、検知対象物の検知結果に応じて吐水する吐水口の数が変化するので、自動水栓装置の水を吐水する吐水口の面積を変更することができる。そのため、検知対象物の大きさが小さい場合には、吐水口の面積も小さくすることで節水し、検知対象物の大きさが大きい場合には、吐水口の面積も大きくすることで、洗浄性能を向上させることができる。

また、第３の態様は、第２の態様において、前記切替部は、前記複数の流路のそれぞれに設けられた開閉弁である自動水栓装置である。

このような構成によれば、開閉弁を制御することで、複数の流路のうち水供給部から水を供給する流路を確実に制御することができる。そのため、吐水口の面積を確実に調整できる。

また、第４の態様は、第２又は第３の態様において、前記検知部は、複数の前記吐水口にそれぞれ対応する位置における前記検知対象物の有無を検知する複数のセンサで構成され、前記制御部は、前記複数のセンサのうち、前記検知対象物を検知した前記センサに対応する位置の前記吐水口から前記水を吐水するよう前記切替部を制御する自動水栓装置である。

このような構成によれば、検知対象物に水を当てることができる吐水口のみから吐水させることができる。つまり、吐水したとしても無駄水として捨てられるだけの水が発生しないので、さらなる節水化を達成することができる。

また、第５の態様は、第２の態様において、前記複数の流路のうち、少なくとも一つの流路に前記水供給部が接続され、前記切替部は、単一の通水空間の上面を開放して区切ることで前記複数の流路を形成する堰と、前記水供給部に設けられ、前記水の流量を調節可能な流調部と、を備える自動水栓装置である。

このような構成によれば、流調部によって複数の流路に通水される水の流量が増えると、複数の流路のうち、水供給部が接続されている流路から水が堰を越えて溢れて、その隣の流路へと水が供給される。更に流量が増えると、また更に堰を越えて隣の流路へと水が供給されるようになる。つまり、制御部が検知部からの検知結果に応じて流調弁を制御し、複数の流路に通水される水の流量を変更することで、吐水口の面積を変化させることができる。これにより、制御部は流調部を制御するだけで、吐水口の面積を変化させることができるため、自動水栓装置の構成と、切替部による吐水口の面積の制御を簡素化することができる。

本発明によれば、自動水栓装置において節水性能と洗浄性能とを向上させることができるという効果がある。

第１実施形態の自動水栓装置がカウンターに取り付けられた様子を示す上面図である。第１実施形態の自動水栓装置の流路構成を示す構成図である。第１実施形態の制御部における制御を表すフローチャートである。第２実施形態の自動水栓装置の流路構成を示す構成図である。第２実施形態の自動水栓装置の切替部の構成を示す図である。第２実施形態の自動水栓装置の切替部の作用を示す図である。第３実施形態の制御部で実行されるフローチャートである。第４実施形態の自動水栓装置の流路構成を示す構成図である。第４実施形態の自動水栓装置の図１におけるＡ−Ａ断面斜視図である。第４実施形態の自動水栓装置の斜視図である。検知部がカメラとなっている変形例において、自動水栓装置がカウンターに取り付けられた様子を示す側面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

＜第１実施形態＞
図１は本実施形態の自動水栓装置１００がカウンター２２０に取り付けられた様子を示す上面図である。図２は本実施形態の自動水栓装置１００の流路構成を示す構成図である。

本実施形態の自動水栓装置１００は洗面台などのカウンター２２０上に取り付けられており、その吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃはボウル２１０に対向するようになっている。また、図１に示すように、３つの吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃは自動水洗装置１００の幅方向に並べられている。
また、自動水栓装置１００には各吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃと対応する位置に使用者の手２０１等の検知対象物を検知するための３つセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃが設けられており、各センサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃとしては、超音波センサや赤外線センサ等の、検知対象物の有無を判定することのできるセンサを使用することができる。
本実施形態の水栓装置１００では３つセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃが各吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃと平行に同じ間隔で並べられている。そのため、３つのセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃは、それぞれ対応する３つの吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃの位置における検知対象物の有無を検知することができる検知部１２０となっている。また、図１に示すように、各吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃはカウンタ２２０の使用者と対向する側面に沿って平行に並べられているため、３つのセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃもカウンタ２２０の使用者と対向する側面に沿って平行に並べられている。３つのセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの検知信号は、それぞれ信号線１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃを通して制御部１６０に入力される。

続いて、図２を用いて本実施形態の自動水栓装置１００の内部流路構成について説明する。図２に示すように、水栓装置１００は水道管等の給水源１３０が接続され、この給水源１３０から供給された水を吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃから吐水する。

給水源１３０は、まず元止め用の開閉弁である電磁弁１４０に流路１３５を介して接続される。電磁弁１４０は制御部１６０と信号線１４１によって接続されており、制御部１６０がこの信号線１４１を通して電磁弁１４０に信号を送り、その開閉を制御する。元止め用の電磁弁１４０を開くことで、給水源１３０から自動水栓装置１００に対して水を供給することが出来るため、給水源１３０と電磁弁１４０は自動水栓装置１００の水供給部１７０となっている。

この電磁弁１４０と複数の吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃは流路１４５を介して接続されている。流路１４５はその途中で流路が複数の流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃに分岐しており、分岐後の流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃが、それぞれ吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃに接続されている。

複数の流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃの途中には、電磁弁１５０ａ、１５０ｂ、及び、１５０ｃが設けられている。各電磁弁１５０ａ、１５０ｂ、及び、１５０ｃは制御部１６０と信号線１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃによって接続されており、制御部１６０がそれぞれの信号線を通して電磁弁１５０ａ、１５０ｂ、及び、１５０ｃに信号を送り、その開閉を制御する。従って、制御部１６０は電磁弁１５０ａ、１５０ｂ、及び、１５０ｃを制御することで、流路１４５に供給された水を吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃの中から選択して吐水させることができる。また、この電磁弁１５０ａ、１５０ｂ、及び、１５０ｃは複数の流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃのうち水供給部１７０である給水源１３０から水を供給する流路の数を切り替える切替部１５０となっている。

制御部１６０は検知部１２０である３つのセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの検知結果に応じて、切替部１５０である電磁弁１５０ａ、１５０ｂ、及び、１５０ｃ、及び電磁弁１４０の開閉を制御する。

この制御部１６０における電磁弁１５０の開閉制御について図３を用いて説明する。図３は制御部１６０において実行される制御のフローチャートである。この制御は、図示しない記憶部に記憶されているプログラムをＣＰＵが実行することにより、実現される。また、制御部１６０は電源が切れるまでＳ９９〜Ｓ１１１までの制御を繰り返し実行する。

制御部１６０は、まず、ステップＳ９９において検知フラッグを０で初期化する。続いて、ステップＳ１００において、センサ１２０ａが検知対象物を検知しているかどうかを判定する。センサ１２０ａが検知となっていれば、ステップＳ１０１に進み、電磁弁１５０ａを開とする。また、併せて検知フラッグを１とする。一方で、センサ１２０ａが非検知となっていればステップＳ１０２に進み、電磁弁１５０ａを閉とする。

以降、同様にしてステップＳ１０３、ステップＳ１０６において、センサ１２０ｂ、１２０ｃの検知結果に応じて、電磁弁１５０ａ、１５０ｂの開閉を制御する。また、センサ１２０ｂ、１２０ｃが検知となっていた場合には、検知フラッグを１とする。

そして、制御部１６０は、ステップＳ１０９において検知フラッグが１となっているかどうかを判定する。つまり、３つのセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの内、どれか一つでも検知となっているセンサがあるかどうかを判定する。検知フラッグが１となっていれば、検知部１２０で検知対象物が検知されているとして、元止め用の電磁弁１４０を開にし、流路１３５と流路１４５を連通させる。検知フラッグが１となっているということは、切替部１５０の３つの電磁弁１５０ａ、１５０ｂ、及び、１５０ｃの内少なくとも一つの電磁弁が開となっているということなので、電磁弁１４０を開とすることで、３つの吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃのいずれかから、水が吐水される。

また、検知フラッグが０のままであれば、検知部１２０において検知対象物が検知されなかったということなので、ステップＳ１１１において制御部１６０は電磁弁１４０を閉とする。制御部１６０はステップＳ１１０又はステップＳ１１１の実行が終わると、再びステップＳ９９へと戻り、この処理を繰り返す。

図３に示すように、制御部１６０は検知となっているセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの個数によって、開とする電磁弁１５０ａ、１５０ｂ、及び、１５０ｃの個数を変化させるので、水が吐水される吐水口の数を変化させることができる。従って、自動水栓装置１００から吐水される水の吐水口の面積を変化させることができる。そのため、本実施形態では、制御部１６０及び切替部１５０によって吐水口面積変更手段が構成されている。
図１に示すように、センサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃは自動水栓装置１００に設けられている３つの吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃと対応する位置に設置されているため、検知となるセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの個数の変化は、水栓装置１００に差し出された検知対象物の大きさの変化と対応する。ここで、検知対象物の大きさとは、例えば、検知対象物の面積などである。
つまり、検知対象物の大きさが小さければ、検知となるセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの個数も少なくなり、大きさが大きければ、検知となるセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの個数も多くなる。
そのため、本実施形態の水栓装置１００は検知対象物の大きさが小さい場合には、吐水口の面積も小さくすることで節水し、検知対象物の大きさが大きい場合には、吐水口の面積も大きくすることで、洗浄性能を向上させることができる。

また、本実施形態の水栓装置１００では制御部１６０によって、電磁弁１５０ａ、１５０ｂ、及び、１５０ｃを制御することで、複数の流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃのうち水供給部１３０から水を供給する流路を確実に制御することができる。そのため、吐水口の面積を確実に調整できる。

また図３に示すように、本実施形態の水栓装置１００では、制御部１６０は３つのセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの内、検知対象物を検知したセンサに対応する位置の吐水口から水を吐水するように、切替部１５０の電磁弁１５０ａ、１５０ｂ、及び、１５０ｃを制御する。そのため、本実施形態の自動水栓装置１００は検知対象物に水を当てることができる吐水口のみから水を吐水させることができる。つまり、吐水したとしても無駄水として捨てられるだけの水が発生しないので、さらなる節水化を達成することができる。

＜第２実施形態＞
続いて、図４乃至図６を用いて第２の実施形態について説明する。図４は第２実施形態における自動水栓装置１００の流路構成図である。図５は第２実施形態における切替部１５０の構成を表す図である。図６は第２実施形態における切替部１５０の作用を示す図である。

図４に示すように、第２実施形態の自動水栓装置１００においても、給水源１３０が流路１３５を介して元止め用の電磁弁１４０と接続されている。電磁弁１４０は制御部１６０と信号線１４１によって接続されており、制御部１６０がこの信号線１４１を通して電磁弁１４０に信号を送り、その開閉を制御する。元止め用の電磁弁１４０を開くことで、給水源１３０から自動水栓装置１００に対して水を供給することが出来るため、給水源１３０と電磁弁１４０は自動水栓装置１００の水供給部１７０となっている。

続いて、電磁弁１４０は流路１４５を介して切替部１５０と接続されている。切替部１５０は、その下流側に接続されている複数の流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃのうち、流路１４５と連通する流路の数を切り替えることができる。この切替部１５０の構成について図５を用いて説明する。

図５に示すように、切替部１５０は、円盤状の固定弁板１５７、この固定弁版上で摺動回転する円盤状の可動弁板１５８、及び、可動弁板１５８を回転させる図示しないモータによって構成される。図５（ａ）に示すように、固定弁板１５７には、３つの開口１５７ａ、１５７ｂ、及び、１５７ｃが形成されており、この３つの開口１５７ａ、１５７ｂ、及び、１５７ｃはそれぞれ複数の流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃに接続されている。また、３つの開口１５７ａ、１５７ｂ、及び、１５７ｃは流路１４５とも連通している。従って、流路１４５と複数の流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃは、この３つの開口１５７ａ、１５７ｂ、及び、１５７ｃを介して接続されている。

そして、この固定弁板１５７上を可動弁板１５８がモータにより摺動回転するように重ねて設置されている。可動弁板１５８は図５（ｂ）に示すように、固定弁板１５７と略同一サイズの円盤状である。可動弁板１５８外周上には、固定弁板１５７に設けられている３つの開口を開閉するための切り欠きが設けられている。具体的には、図５（ｂ）に示すように、可動弁板１５８の外周に沿って、３つの開口全てを開くことができる切り欠き１５８ａと、１つの開口だけを開くことができる切り欠き１５８ｂが設けられている。また、切り欠き１５８ａと切り欠き１５８ｂとの間には、１つの開口だけを閉じることが可能な閉鎖部１５８ｃと、３つの開口を閉じることが可能な閉鎖部１５８ｄが設けられている。このような切り欠きが形成されている可動弁板１５８が固定弁板１５７上で摺動回転することで、図５（ｃ）に示すように、３つの流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃのうち任意の流路を選択して、流路１４５から水を供給することができる。

この固定弁板と可動弁板の作用について図６を用いて説明する。図６では、可動弁板１５８の状態を分かりやすくするため、可動弁板１５８を黒で塗り潰している。可動弁板１５８はモータによって回転させられる。このモータは制御部１６０と信号線１５１によって接続されており、制御部１６０が３つのセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの検知結果に応じて、モータの回転を制御する。例えば、センサ１２０ａだけが検知対象物を検知していれば、流路１４５ａのみに水が供給されるよう、制御部１６０がモータを制御して、図６（ｂ）に示す位置に可動弁板１５８を回転させる。このようにすることで、切り欠き１５８ａが固定弁板１５７に形成されている開口１５７ａのみを開くため、流路１４５ａのみから水が吐水される。

また、例えば、センサ１２０ａ、１２０ｃが検知対象物を検知している場合には、可動弁板１５８を図６（ｆ）に示す位置に回転させる。このようにすることで、閉鎖部１５８ｃが開口１５７ｂのみを閉じ、残りの開口１５７ａ、１５７ｃは切り欠き１５８ａ、１５８ｂによって開かれるため、流路１４５ａと流路１４５ｃから水が吐水される。

また、例えば、３つのセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃが全て検知対象物を検知している場合には、可動弁板１５８を図６（ｈ）に示す位置に回転させる。このようにすることで、切り欠き１５８ａが全ての開口１５７ａ、１５７ｂ、及び、１５７ｃを開くため、複数の流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃ全てから水が吐水される。

また、水を吐水しない場合には、図６（ａ）に示す位置に可動弁板１５８を回転させることで、閉鎖部１５８ｄが全ての開口を閉じるため、止水される。

このように、本実施形態の水栓装置１００では固定弁板１５７に対して可動弁板１５８を摺動回転させることで、水が吐水させる吐水口の数を変化させることができる。従って、自動水栓１００から吐水される水の吐水口の面積を変化させることができる。
図１に示すように、センサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃは自動水栓装置１００に設けられている３つの吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃと対応する位置に設置されているため、検知となるセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの個数の変化は、水栓装置１００に差し出された検知対象物の大きさの変化と対応する。ここで、検知対象物の大きさとは、例えば、検知対象物の面積などである。

図６に示すように、制御部１６０は検知となっているセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの個数によって、切替部１５０のモータを制御し、開とする開口１５７ａ、１５７ｂ、及び、１５７ｃの個数を変化させるので、水が吐水される吐水口の数を変化させることができる。従って、自動水栓装置１００から吐水される水の吐水口の面積を変化させることができる。そのため、本実施形態では、制御部１６０及び切替部１５０によって吐水口面積変更手段が構成されている。
図１に示すように、センサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃは自動水栓装置１００に設けられている３つの吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃと対応する位置に設置されているため、検知となるセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの個数の変化は、水栓装置１００に差し出された検知対象物の大きさの変化と対応する。
つまり、検知対象物の大きさが小さければ、検知となるセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの個数も少なくなり、大きさが大きければ、検知となるセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの個数も多くなる。
そのため、本実施形態の水栓装置１００は検知対象物の大きさが小さい場合には、吐水口の面積も小さくすることで節水し、検知対象物の大きさが大きい場合には、吐水口の面積も大きくすることで、洗浄性能を向上させることができる。

また、本実施形態の水栓装置１００では制御部１６０によって、切替部１５０を制御することで、複数の流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃのうち水供給部１３０から水を供給する流路を確実に制御することができる。そのため、吐水口の面積を確実に調整できる。

＜第３実施形態＞
続いて、図７を用いて第３の実施形態について説明する。図７は第３実施形態の制御部１６０で実行されるフローチャートである。

第３実施形態の自動水栓装置１００では、３つのセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの内、検知対象物を検知しているセンサの数に応じて、水を吐水する吐水口を吐水口１１０ａから吐水口１１０ｃまで順番に増やしていく。具体的には、検知となっているセンサが１個の場合には、吐水口１１０ａのみから水が吐水され、検知となっているセンサが２個の場合には、吐水口１１０ａと吐水口１１０ｂから水が吐水され、そして、全てのセンサが検知となっている場合には、３つ全ての吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃから水が吐水されるように、制御部１６０が３つの電磁弁１５０ａ、１５０ｂ、及び、１５０ｃを制御する。

このような制御部１６０の制御について説明する。図７に示すように、第３実施形態の制御部１６０では、まず、ステップＳ１００において３つのセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの内、検知対象物を検知しているセンサの個数を変数Ｘに保存する。

続いて、ステップＳ１０１において、変数Ｘに保存されている値が３であるか否かを判定する。もし、変数Ｘが３でなければステップＳ１０３に進んで電磁弁１５０ｃを閉とし、変数Ｘが３であればステップＳ１０２に進んで電磁弁１５０ｃを開とする。また、併せて変数Ｘから１を引き、変数Ｘを２としておく。

ステップＳ１０２又はＳ１０３が実行されると、続いてステップＳ１０４の処理が実行される。ステップＳ１０４では変数Ｘに保存されている値が２であるか否かを判定する。もし、変数Ｘが２でなければステップＳ１０６に進んで電磁弁１５０ｂを閉とし、変数Ｘが２であればステップＳ１０５に進んで電磁弁１５０ｂを開とする。また、併せて変数Ｘから１を引き、変数Ｘを１としておく。

ステップＳ１０５又はＳ１０６が実行されると、続いてステップＳ１０７の処理が実行される。ステップＳ１０７では変数Ｘに保存されている値が１であるか否かを判定する。もし、変数Ｘが１でなければステップＳ１０９に進んで電磁弁１５０ａ及び電磁弁１４０を閉とし、変数Ｘが１であればステップ１０８に進んで電磁弁１５０ａ及び電磁弁１４０を開とする。

このようにすることで、例えば、変数Ｘが１の場合は電磁弁１５０ａのみが開となり、変数Ｘが２の場合には電磁弁１５０ａ、１５０ｂが開となる。そして、変数Ｘが３の場合には３つ全ての電磁弁１５０ａ、１５０ｂ、及び、１５０ｃが開となる。そのため、本実施形態の自動水栓装置１００では、３つのセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの内、検知対象物を検知しているセンサの数に応じて、水を吐水する吐水口を吐水口１１０ａから吐水口１１０ｃまで順番に増やしていくことができる。そのため、本実施形態では、制御部１６０及び切替部１５０によって吐水口面積変更手段が構成されている。

また、本実施形態では検知となっているセンサの個数に応じて、水が吐水される吐水口の順番を吐水口１１０ａから吐水口１１０ｃとしていたが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、検知となっているセンサの個数に応じて、水が吐水される吐水口の順番を吐水口１１０ｃから吐水口１１０ａとしてもよいし、また、中央の吐水口１１０ｂから吐水され、次に左隣の吐水口１１０ａ、最後に右隣の吐水口１１０ｃへと順番に吐水されるようにしても良い。

＜第４実施形態＞
続いて、図８及び図９を用いて第４の実施形態について説明する。図８は第４実施形態における自動水栓装置１００の流路構成図である。図９は図１における自動水栓装置１００のＡ−Ａ断面斜視図である。

図８に示すように、第４実施形態の自動水栓装置１００においても、給水源１３０が流路１３５を介して元止め用の電磁弁１４０と接続されている。電磁弁１４０は制御部１６０と信号線１４１によって接続されており、制御部１６０がこの信号線１４１を通して電磁弁１４０に信号を送り、その開閉を制御する。元止め用の電磁弁１４０を開くことで、給水源１３０から自動水栓装置１００に対して水を供給することが出来るため、給水源１３０と電磁弁１４０は自動水栓装置１００の水供給部１７０となっている。

続いて、電磁弁１４０は流路１３７を介して流調部１９０と接続されている。流調部１９０は流路１３７から流路１４５ａへ通水する水の流量を調節可能であって、制御部１６０によって、その流量が調節される。流調部１９０と制御部１６０は信号線１９１によって接続されており、制御部１６０からこの信号線１９１を通して流調部１９０に信号を送り、流調部１９０での流量を調節する。

続いて、流調部１９０は流路１４５ａに接続されている。流路１４５ａは自動水栓装置１００に形成された複数の流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃの内の一つである。図８、図９に示すように、複数の流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃは単一の通水空間を有する通水路１４５を、上面が開放された堰１５５ａ、１５５ｂによって区切られることで形成されている。そして、この複数の流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃのうち、流路１４５ａの下面には流調部１９０が接続される開口１９２が形成されている。したがって、流路１４５ａは水供給部１３０と接続されている。また、この複数の流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃはそれぞれ、吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃと接続されている。

第４実施形態の自動水栓装置１００においては、制御部１６０によって流調部１９０から供給される水の流量が、流路１４５ａと流路１４５ｂの間に設けられている堰１５５ａを越えない程度の低流量に設定されたときには、流路１４５ａにのみ水が供給されるので、吐水口１１０ａのみから水が吐水される。そして、流調部１９０から供給される水の流量が堰１５５ａは越えるけども、流路１４５ｂと流路１４５ｃの間に設けられている堰１５５ｂは越えない程度の中流量であるときには、流路１４５ａと流路１４５ｂに水が供給されるので、吐水口１１０ａ、１１０ｂから水が吐水される。そして、流調部１９０から供給される水の流量が堰１５５ａ、１５５ｂの両方を越える大流量であるときには、３つの流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃに水が供給されるので、吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃから水が吐水される。つまり、第４実施形態の自動水栓装置１００では流調部１９０と堰１５５ａ、１５５ｂによって切替部１５０が構成されている。

従って、制御部１６０は３つのセンサ１２０ａ、１２０ｂ、及び、１２０ｃの内、検知対象物を検知しているセンサの個数に応じて、流調部１９０の流量を調節することで水を吐水する吐水口の数を変化させることができる。このようにすることで、制御部１６０は流調部１９０を制御するだけで、自動水栓装置１００の吐水口の面積を変化させることができるため、自動水栓装置１００の構成と、流調部１９０による吐水口の面積の制御を簡素化することができる。

また、第４実施形態では開口１９２が流路１４５ａに設けられている実施形態について説明したが、本実施形態の自動水栓装置１００はこれに限定されるものではなく、開口１９２は複数の流路１４５ａ、１４５ｂ、及び、１４５ｃの内、少なくとも１つに設けられていれば良く、例えば、流路１４５ｂに設けられていても良い。

また、第４実施形態において、各吐水口から吐水される水の吐水量がバラつくのを抑制するために、堰１５５ａ、１５５ｂの高さ、及び、３つの吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び１１０ｃの開口面積を変更しても良い。例えば、図１０に示すように、開口１９２に近い堰１５５ａの高さを、開口１９２から遠い堰１５５ｂの高さよりも低くする。そして、更に開口１９２が形成されている流路に形成されている吐水口１１０ａの開口面積を一番小さくし、この開口１９２が形成されている流路から離れる流路程、吐水口１１０ｂ、１１０ｃの開口面積を大きくする。

図１０に示すように、流路１４５ａに形成されている吐水口１１０ａの開口面積を一番小さくすることで、吐水口１１０ａから吐水される水の量が制限されるため、開口１９２から供給された水が堰１５５ａを越えて、隣の流路１４５ｂに流れやすくなる。そのため、吐水口１１０ａと吐水口１１０ｂとの吐水量の差を抑制することができる。さらに同様にして、吐水口１１０ｂの開口面積よりも吐水口１１０ｃの開口面積を大きくすることで、流路１４５ａ及び１４５ｂから吐水される水の量が制限されるため、流路１４５ｂと流路１４５ｃとの吐水量の差を抑制することができる。

また、開口１９２に近い堰１５５ａの高さを堰１５５ｂよりも低くすることで、流調部１９０から供給される水の流量が増えた際に、水が堰１５５ａを越えて流路１４５ａから流路１４５ｂへと流れやすくなる。また、開口１９２から供給される水の流量が増えた際にも、堰１５５ａが低くかつ吐水口１１０ａの開口面積が小さいため、開口１９２から供給された水は開口１１０ａから吐水されるだけではなく、流路１４５ｂへも供給されやすくなり、結果として吐水口１１０ａと吐水口１１０ｂとの吐水量の差を抑制することができる。

また吐水口１１０ｂも吐水口１１０ｃより開口面積が小さいので、開口１９２から供給される水の流量が増えると、吐水口１１０ａ、１１０ｂから吐水される水の量が制限されるため、結果として水が堰１５５ｂを越えやすくなる。そのため、このように堰１５５ａ、１５５ｂの高さ、及び、３つの吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃの開口面積を変更することで、各吐水口から吐水される水の吐水量がばらつくのを抑制することができる。

＜変形例＞
以上、本願の開示する技術の複数の実施形態について説明したが、本願の開示する技術は上記に限定されるものではない。
例えば、第１実施形態の水栓装置１００では、流路１３５と流路１４５との間に元止め用の電磁弁１４０が設けられているが、この電磁弁１４０を設けなくても良い。

また、例えば、第１〜第３実施形態において吐水口の数を３つとして説明したが、本実施形態の自動水栓装置１００吐水口の数はこれに限定されるものではなく、吐水口を３つ以上備えるものであっても良い。

また、例えば、第１〜第３実施形態において、複数の吐水口及び複数のセンサが並べられる方向は、カウンタ２２０の使用者と対向する側面に沿って平行であると説明したが、本辞し形態の自動水栓装置１００における、各吐水口及び各センサが並べられる方向はこれに限定されるものではなく、例えば、カウンタ２２０の使用者と対向する側面に対して直角で有っても良い。

また、例えば、第１〜第３実施形態において検知部１２０は物体の有無を検知できる赤外線センサなどであると説明したが、本実施形態の自動水栓装置１００の検知部１２０は図１１に示すような、自動水栓装置１００の上部に設置されたカメラ１２２であっても良い。図１１は、自動水栓装置１００がカウンター２２０に取り付けられた様子を示す側面図である。

このカメラ１２２で撮影した画像を信号線１２３によって、自動水栓装置１００の制御部１６０に入力する。制御部１６０では、この画像に対して画像認識などの処理を行い、使用者の手２０１などの検知対象物が３つの吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃのうち、どの吐水口の付近に差し出されているかを検出し、その結果に応じて、水を吐水する吐水口の数を変化させる。また、これ以外にも例えば、制御部１６０においてカメラ１２２で撮影した画像に対して画像認識を行った際に検知対象物の面積を算出し、この面積に応じて吐水口の面積を変化させるために吐水口１１０ａ、１１０ｂ、及び、１１０ｃの個数を変化させても良い。

また、例えば、第１実施形態において、制御部１６０は図２の左端のセンサ１２０ａから検知対象の有無の判定を開始するように説明したが、本実施形態の自動水栓装置１００における検知部１２０の判定順序はこれに限定されるものではない。例えば、自動水栓装置１００の中央にあるセンサから判定を開始し、続いて、両端へ広がるように判定を行ってもよい。具体的には、図２において、まずセンサ１２０ｂから判定を開始し、続いてセンサ１２０ａ、最後に１２０ｂと検知対象物の有無を判定する判定順序としても良い。
本実施形態の自動水栓装置１００は吐水口が複数形成されるため、その形状が幅広となる。このような幅広形状の自動水栓装置１００に対して使用者が差し出す際には、自動水栓装置１００の中央付近に手を差し出すことが考えられるため、このように、自動水栓装置１００の中央のセンサから判定を行うことで、検知対象物を検知するまでの時間を短くでき、使用者の使い勝手を向上させることができる。

前述した各実施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。

１００：自動水栓装置
１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ：吐水口
１２０：検知部
１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ：センサ
１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ：信号線
１２２：カメラ
１２３：信号線
１３０：給水源
１３５、１３７：流路
１４０：電磁弁
１４１：信号線
１４５、１４５ａ、１４５ｂ、１４５ｃ：流路
１５０：切替部
１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ：電磁弁
１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ：信号線
１５５ａ、１５５ｂ：堰
１５７：固定弁板
１５７ａ、１５７ｂ、１５７ｃ：開口
１５８：可動弁板
１５８ａ、ｂ：切り欠き
１５８ｃ、ｄ：閉鎖部
１６０：制御部
１７０：水供給部
１９０：流調部
１９１：信号線
１９２：開口
２００：使用者
２０１：使用者の手
２１０：ボウル
２２０：カウンター

Claims

自動で吐水を行う自動水栓装置であって、
水供給部と、
前記水供給部から供給された水を吐水する吐水口と、
検知対象物を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果による前記検知対象物の大きさに応じて、前記吐水口の面積を変更する吐水口面積変更手段と、を備え、
前記吐水口は、前記水供給部から水が供給される複数の流路にそれぞれ設けられ、
前記検知部は、複数の前記吐水口にそれぞれ対応する位置における前記検知対象物の有無を検知するものであって、
前記吐水口面積変更手段は、前記水供給部及び前記吐水口の間に設けられ、前記複数の流路のうち前記水供給部から前記水を供給する流路の数を切り替えるための切替部と、
前記検知部の検知結果に応じて前記切替部を制御して、前記複数の吐水口のうち吐水する吐水口の数を増減し、前記吐水口の面積を変更する制御部と、
を備えた自動水栓装置。
前記切替部は前記複数の流路のそれぞれに設けられた開閉弁である請求項１に記載の自動水栓装置。
前記検知部は複数の前記吐水口にそれぞれ対応する位置における前記検知対象物の有無を検知する複数のセンサで構成され、
前記制御部は、前記複数のセンサのうち、前記検知対象物を検知した前記センサに対応する位置の前記吐水口から前記水を吐水するよう前記切替部を制御する請求項１又は請求項２に記載の自動水栓装置。
前記複数の流路のうち、少なくとも一つの流路に前記水供給部が接続され、
前記切替部は、
単一の通水空間の上面を開放して区切ることで前記複数の流路を形成する堰と、
前記水供給部に設けられ、前記水の流量を調節可能な流調部と、
を備える請求項１に記載の自動水栓装置。