(57)【要約】      （修正有）【課題】必要吐水量を得ることができ、止め忘れを防止するとともに、公共施設や営業施設等における節水に効果を果たす自動水栓装置を提供する。【解決手段】非接触の距離検出手段と、開度調整可能なバルブ部と、該バルブを開閉駆動する駆動手段と、距離検出手段により検出された距離信号に応じてバルブの開度を制御する制御部を備え、距離検出手段により吐水をオンオフさせるとともに、検出された距離に応じて吐水量を可変することにより必要吐水量を得ることができる自動水栓装置。【選択図】図２
2010174605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触の距離検出手段と、開度調整可能なバルブ部と、該バルブを開閉駆動する駆動手段と、距離検出手段により検出された距離信号に応じてバルブの開度を制御する制御部を備えたことを特徴とする自動水栓装置
【請求項２】
非接触の距離検出手段が送光部と受光部を備えた光学式距離センサであることを特徴とする請求項１に記載の自動水栓装置
【請求項３】
非接触の距離検出手段が、送光部からの発光パルスの立ち上がりから、受光パルスの立ち上がり時間を計測し、距離換算する位相検出方式による光学式距離センサであることを特徴とする請求項１、２に記載の自動水栓装置
【請求項４】
非接触の距離検出手段が超音波式距離センサであることを特徴とする請求項１に記載の自動水栓装置
【請求項５】
バルブの開閉駆動する駆動手段がパルスモータであることを特徴とする請求項１、２、３、４に記載の自動水栓装置
【請求項６】
開度調整可能なバルブ部と該バルブを開閉駆動する駆動手段とがサーボバルブであることを特徴とする請求項１、２、３、４に記載の自動水栓装置
【請求項７】
請求項１，２，３、４の距離検出手段を用いたソープ供給装置
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は  自動水栓装置であり、特に自閉機構を有し、かつ吐水流量を非接触で任意に制御できる自動水栓に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  水栓を手動で開け閉めし、吐水させる方式においては、止め忘れによる流しっぱなしなどの問題があり、各種の自動水栓が実用化されてきている。従来の、蛇口下部の手をセンサで感知し吐水を制御する自動水栓としては、検知している時間のみ吐水するオンオフ式、検知後一定時間のみ吐水するタイマー式などが知られている。【０００３】  これらの自動水栓装置においては、オンオフ式では必要とされる吐水流量を、例えばニードルバルブなどによりあらかじめ設定する事が必要であり、使用中に可変することができず、またタイマー式では、あらかじめ設定された流量で一定時間吐水する機能より、必要とする流量以上を消費するという問題点を有していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、オンオフ制御を行うとともに、吐水量を任意に使用中に可変できる自動水栓を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  上記の課題を解決するために、本発明は非接触の距離検出手段と開度調整可能なバルブ部と該バルブを開閉駆動する駆動手段と距離検出手段により検出された距離信号に応じてバルブの開度を制御する制御部を備え、距離センサの検出距離に応じて水量を制御するように構成している。
【発明の効果】
【０００６】  本発明に係わる自動水栓装置は、非接触の距離検出手段と開度調整可能なバルブ部と該バルブを開閉駆動する駆動手段と距離検出手段により検出された距離信号に応じてバルブの開度を制御する制御部を備え、距離検出手段により吐水をオンオフさせるとともに、検出された距離に応じて吐水量を可変することにより、止め忘れによる流しっぱなしを防止するとともに、必要吐水量を得ることができ、公共施設や営業施設等における節水に効果を果たすものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】  以下、図面に基づいて、本発明に係わる自動水栓装置の好ましい実施例について詳細に説明する。【０００８】  図１は、本発明の基本構成を示すブロック図である。
本発明に係わる自動水栓装置は、非接触のａ距離検出手段と開度調整可能なｂバルブ部と該バルブを開閉駆動するｃ駆動手段とａ距離検出手段により検出された距離信号に応じてｂバルブ部の開度を制御するｄ制御部を備えたものである。【０００９】  図２に、一実施形態を示す。
本図においては、非接触のａ距離検出手段として、１送光部と２受光部と３計測距離コントローラを備えた光学式距離センサとし、バルブを開閉駆動するｃ駆動手段は５パルスモータとし、かつ、ｄ制御部は６モータコントローラとして説明する。７蛇口下部に手を近接させる、２送光部からの８光線は、９反射光として一部が２受光部に到達する。３計測距離コントローラは、２受光部が捕らえた９反射光の光量から、１０距離信号を創出し、６モータコントローラへ出力する。６モータコントローラは入力された１０距離信号に比例、もしくはあらかじめ設定されたモードにより設定された量のステップ数に基づき、１１駆動パルスを出力する。ステップ数は、検出距離に応じてあらかじめ設定されており、これにより、５パルスモータの回転角度位置決めを行うものである。１１駆動パルスにより、５パルスモータは回転し、１２バルブを開閉させ、１３蛇口からの吐出水量が変化することとなる。【００１０】  まとめると、７蛇口下部に存在する１４被検出体である手の位置を、３計測距離コントローラは１０距離信号として、６モータコントローラに送り、６モータコントローラは必要数の１１駆動パルスで５パルスモータを駆動し、１２バルブを開閉駆動する。１２バルブの開度により、１３蛇口から吐出する水量は変化することとなり、結果として、検出距離と吐出水量を定められたパターンでコントロールするものである。【００１１】  図３に、検出距離と吐出水量のパターン例を示す。
図示するように、検出距離と吐出水量の関係はパターン１、２、３に示すように様々の設定ができることはいうまでもない。以下、ａ距離検出手段  ｄ制御部  ｃ駆動手段  ｂバルブ部の詳細を説明する。【００１２】  ａ距離検出手段は、好ましくは非接触検出方式であり、光学式、超音波などが使用される。光学式については、図２に示す実施形態で説明したような、反射光量で距離を計測する方式、もしくは、送光部からの発光パルスの立ち上がりから、受光パルスの立ち上がり時間を計測し、距離換算する位相検出方式が適用できる。【００１３】
【特許文献１】位相検出方式は、公開特許２００７−３３５５を参照。
【００１４】  ｄ制御部は距離検出手段により検出された距離信号に応じてバルブの開度を制御するものであり、図３に示すように、様々な検出距離と吐出水量のパターンを設定可能な機能を有するものとする。【００１５】  ｃ駆動手段は、バルブを開閉駆動する効果器であり、サーボモータ、パルスモータなどが適用される。ｂバルブ部は、その開度に応じて、通過水量を変化させられるものである。図４は一般的なセラミックバルブであり、３１固定側セラミックス板と、３５操作軸により回転可能に支持された３２回転側セラミック板で構成される３４開口部の面積により、吐出水量３８Ｑｏｕｔを可変とするものである。【００１６】  図５は、弾性チューブバルブ構造であり、５０弾性チューブが５パルスモータで旋回させられる５１偏芯ローラにより弾性変形させられることにより、チューブ内の断面積を変化し、吐出水量３８Ｑｏｕｔを可変とするものである。【００１７】  図６は、並列回路のバルブ構造であり、複数個の絞り弁と電磁弁で構成される直列接続回路を、並列に組み合わせたもので、本例では３系統の並列回路で説明する。絞り弁は開度を設定するものであり、電磁弁は回路の開閉機能を有する。例えば、７１絞り弁１では水量７７Ｑ１に設定されており、以下、７８Ｑ２、７９Ｑ３に設定されている。この回路で、電磁弁１から３までの開閉組み合わせはすべて閉、Ｑ１開・Ｑ２閉・Ｑ３閉、Ｑ１開・Ｑ２開・Ｑ３閉、〜、Ｑ１開・Ｑ２開・Ｑ３開の８通りが実現できる。【００１８】  図７はサーボバルブであり、通常、開度調整可能なバルブ部と該バルブを開閉駆動する駆動手段とが一体化されたものである。９２駆動コイルに流される電流値に応じて９３マグネットが駆動され、９７リターンスプリングの圧縮力に対応する位置までバルブ内部の９０スプールを移動させる。９８差動トランスは、９０スプールの位置を検出するフィードバック用センサである。図示しないが、サーボアンプとの組み合わせで、動作させ、任意の９１開度を得ることができる。【００１９】  以上説明したように、本発明に係わる自動水栓装置は、非接触の距離検出手段と開度調整可能なバルブ部と該バルブを開閉駆動する駆動手段と距離検出手段により検出された距離信号に応じてバルブの開度を制御する制御部を備え、距離検出手段により吐水をオンオフさせるとともに、検出された距離に応じて吐水量を可変することにより、止め忘れによる流しっぱなしを防止するとともに、必要吐水量を得ることができ、公共施設や営業施設等における節水に効果を果たすものである。【００２０】  また、本発明に係わる技術分野は、特に自閉機構を有し、かつ吐水流量を非接触で任意に制御できる自動水栓に関するものであるが、その応用範囲は広く、非接触で流量を制御し、かつ非接触で流路を開閉する【００２１】  例えば、ソープ供給装置などに適応できることは、言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】  本発明に係わる、基本構成ブロック図
【図２】  本発明に係わる、一実施形態
【図３】  検出距離と吐出水量のパターン説明図
【図４】  セラミックバルブ説明図
【図５】  弾性チューブバルブ説明図
【図６】  並列回路説明図
【図７】  サーボバルブ説明図
【符号の説明】
【００２３】  ａ  距離検出手段
ｂ  バルブ部
ｃ  駆動手段
ｄ  制御部
１  送光部
２  受光部
３  距離計測コントローラ
５  パルスモータ
６  モータコントローラ
７  蛇口下部
８  光線
９  反射光
１０  距離信号
１１  駆動パルス
１２  バルブ
１３  蛇口
１４  被検出体
３０  セラミックバルブ
３１  固定側セラミックス板
３２  回転側セラミックス板
３３  整流部
３４  開口部
３５  操作軸
３６  回転シール
３７  Ｑ  ｉｎ
３８  Ｑ  ｏｕｔ
５０  弾性チューブ
５１  偏芯ローラ
７１  絞り弁１
７２  絞り弁２
７３  絞り弁３
７４  電磁弁１
７５  電磁弁２
７６  電磁弁３
７７  Ｑ１
７８  Ｑ２
７９  Ｑ３
８０  Ｑ＝Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３
９０  スプール
９１  開度
９２  駆動コイル
９３  マグネット
９４  ＩＮ
９５  ＯＵＴ
９６  サーボバルブ
９７  リターンスプリング
９８  差動トランス
９９  検出体
【図１】
2010174605.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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