(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ部（８）の検出エリア（Ａ）に検出対象物が入り込むと、自動的に給水弁（６）を開弁して給水を開始し、その後この給水が前記検出エリア（Ａ）に再度検出対象物が入り込むまで継続されるようになっており、前記給水弁（６）が開弁状態から閉弁状態となる場合には、閉弁状態から開弁状態となる場合に比べて、ウォーターハンマー音を低減するために給水弁（６）の開閉動作を遅くするようにしている自動給水装置であって、
前記給水弁（６）を開弁状態から閉弁状態に動作させる閉弁動作中は、再度前記検出エリア（Ａ）に検出対象物が入り込んだとしても、前記給水弁（６）に開弁信号が出力されることを禁止することで、前記閉弁動作を引き続き行うことを特徴とする自動給水装置。
【請求項２】
前記閉弁動作中は、前記センサ部（８）の駆動を停止することを特徴とする請求項１記載の自動給水装置。
【請求項３】
前記閉弁動作を行って前記給水弁（６）が前記閉弁状態となった後、所定時間は前記検出エリア（Ａ）に検出対象物が入り込んだとしても、前記センサ部（８）の駆動を停止して前記給水弁（６）を前記閉弁状態に保持しておくことを特徴とする請求項２記載の自動給水装置。
【請求項４】
前記閉弁動作中は、前記センサ部（８）は駆動しており、前記センサ部（８）の検出信号に係わらず、前記開弁信号が前記給水弁（６）に出力されることを禁止することを特徴とする請求項１記載の自動給水装置。
【請求項５】
前記給水弁（６）に閉弁信号が出力されてから前記閉弁動作が終了する時間を越えて予め設定された所定閉弁時間中は、継続して開弁信号が前記給水弁（６）に出力されることを禁止することを特徴とする請求項４記載の自動給水装置。
【請求項６】
センサ部（８）の検出エリア（Ａ）に検出対象物が入り込むと、自動的に給水弁（６）を開弁して給水を開始し、その後この給水が前記検出エリア（Ａ）に再度検出対象物が入り込むまで継続されるようになっており、前記給水弁（６）が開弁状態から閉弁状態となる場合には、閉弁状態から開弁状態となる場合に比べて、ウォーターハンマー音を低減するために給水弁（６）の開閉動作を遅くするようにしている自動給水装置であって、
前記給水弁（６）を開弁状態から閉弁状態に動作させる閉弁動作中は、再度前記検出エリア（Ａ）に検出対象物が入り込んだとしても、前記給水弁（６）に開弁信号が出力されることを禁止することで、前記閉弁動作を引き続き行い、
前記閉弁動作を行って前記給水弁（６）が前記閉弁状態となった後、所定時間は前記検出エリア（Ａ）に検出対象物が入り込んだとしても、前記給水弁（６）を前記閉弁状態に保持しておくことを特徴とする自動給水装置。
【請求項７】
前記センサ部（８）は、水道の蛇口配管のうち上方部位に設置されていることを特徴とする請求項１ないし６いずれか１つに記載の自動給水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トイレや台所等で使用される自動給水装置であって、特に自動給水装置のうちセンサ部の検出エリアに手等を差し延べると、自動的に給水を開始し、再度、上記検出エリアに手等を差し出すと、自動的に給水を停止するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動給水装置において、センサ部を例えば水道の蛇口の上方部位に配置し、このセンサ部の検出信号に応じて、自動給水を開始停止するものが周知である。具体的には、上記センサ部は、発行素子および受光素子を近接して配置し、使用者がこのセンサ部の検出エリアに手を差し出すと、発行素子の光（赤外線光）が手で反射し、この反射した光が受光素子に入射すると、自動的に給水を開始（電磁弁（例えばパイロット式）を開）する。そして、一旦、給水が開始されると、再度、検出エリアに手を差し出すまで、給水が継続される。
【０００３】
また、上記従来装置では、給水を開始から停止する場合、すなわち電磁弁を開から閉とする場合、逆の閉から開に比べて、ウォーターハンマー音を防止するために、電磁弁の弁動作を遅くしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来装置では、給水を停止する場合において上述のように電磁弁の弁動作を遅くしているため、給水が直ぐさま停止しない。このため、使用者は、自身が停止のために検出エリアに手を差し差し出したにも係わらず、給水が停止していないと判断し、再度手を検出エリアに差し出し、給水を停止させようとする。このため、使用者の意思とは裏腹に給水が再度開始されるといった問題があった。
【０００５】
そこで本発明の目的は、センサ部の検出エリアに手等を差し延べると、自動的に給水を開始し、再度、上記検出エリアに手等を差し出すと、自動的に給水を停止する自動給水装置において、使用者の意思に合うように給水が停止できる自動給水装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１ないし７いずれか１つに記載の発明では、給水弁（６）を開弁状態から閉弁状態に動作させる閉弁動作中は、再度検出エリア（Ａ）に検出対象物が入り込んだとしても、給水弁（６）に開弁信号が出力されることを禁止することで、閉弁動作を引き続き行うことを特徴としている。
【０００７】
これにより、閉弁動作中には、再度検出エリアに検出対象物が入り込んだとしても、給水弁に閉弁信号が出力されることを禁止することで、閉弁動作を引き続き行われる。このため、給水弁が閉弁動作を行っているときに、再度検出対象物が検出エリアに差し入れたとしても、使用者の意思と逆に給水が開始されるといったことが未然に防止でき、使用者の意思に合うように給水が停止できる。
【０００８】
具体的には、請求項２記載の発明のように閉弁動作中は、センサ部（８）の駆動を停止すると良い。また、請求項４記載の発明のように閉弁動作中は、センサ部（８）は駆動しており、センサ部（８）の検出信号に係わらず、開弁信号が給水弁（６）に出力されることを禁止すると良い。
また、請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明において、閉弁動作を行って前記給水弁（６）が前記閉弁状態となった後、所定時間は検出エリア（Ａ）に検出対象物が入り込んだとしても、センサ部（８）の駆動を停止して給水弁（６）を閉弁状態に保持しておくことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明では、給水弁（６）に閉弁信号が出力されてから閉弁動作が終了する時間を越えて予め設定された所定閉弁時間中は、継続して開弁信号が前記給水弁（６）に出力されることを禁止することを特徴としている。
また、請求項６記載の発明では、給水弁（６）を開弁状態から閉弁状態に動作させる閉弁動作中は、再度検出エリア（Ａ）に検出対象物が入り込んだとしても、給水弁（６）に開弁信号が出力されることを禁止することで、閉弁動作を引き続き行い、閉弁動作を行って給水弁（６）が閉弁状態となった後、所定時間は検出エリア（Ａ）に検出対象物が入り込んだとしても、給水弁（６）を閉弁状態に保持しておくことを特徴としている。
【００１０】
以上のような請求項３、５、６の発明によれば、給水弁の閉弁動作が終わる直前に、給水を停止しようとして再度検出対象物が検出エリアに差し入れられ、この差し入れ時点が上記閉弁動作の終了と同時であったとしても、使用者の意思と逆に給水が開始されるといったことが確実に防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態について説明する。図１に自動給水装置の全体構成図を示す。なお、本例は、本発明の自動給水装置を台所に適用したものである。
１は、図示しない流し台（シンク）の上方部位に設置された水道の蛇口配管であり、２は、この蛇口配管１が設置される土台（流し台の上面部）である。土台２の下方部位（流し台の内部）には、上記蛇口配管１への水供給配管部３が設置されている。
【００１２】
水供給配管部３は、その上流側３ａが家屋の外部の水道管（図示しない）に接続される接続部となっており、下流側３ｂは上記蛇口配管１と連通接続されるようになっている。水供給配管部３の途中部位には、給水を自動的に行ったり停止したりするための自動給水部４が取り付けられている。
自動給水部４の制御ブロック図を図２に示す。自動給水部４には、例えば樹脂性のケーシシング５内に、蛇口配管１から水を供給するか停止するかを制御する制御部材である給水弁６（給水部）、およびこの給水弁６を制御する制御部７（実際には電気回路基盤）が内蔵されて構成されている。なお、給水弁６は、図示しないがプランジャを駆動する電磁コイル部と、プランジャの先端に設けられたパイロット弁と、パイロット弁にて開閉される圧力導入路を有する主弁とから構成されている。
【００１３】
制御部７には、センサ部８からの信号が送信されるようになっており、センサ部８の構造は以下のようなものである。センサ部８は、本例では赤外光を発光する発光素子９と、この発光素子９からの赤外光を受光する受光素子１０とからなる。なお、発光素子９と受光素子１０とは、透明樹脂材にて形成されたケース１１内に収納配置されている。そして、このようにパッケージングされた発光素子９と受光素子１０とを含むセンサ部８は、図１に示すように蛇口配管１のうち上方部位に設置されている。
【００１４】
センサ部８は、以下のようなセンシングを行う。発光素子９は、上方かつ台所の前に立つ使用者に向かって赤外光を発する。そして、例えば、使用者が蛇口配管１から給水を行いたい場合は、発光素子８に手（検出対象物）を差し延べて近づけ、この手の位置が所定の検出領域Ａ（検出エリア）に達すると、発光素子９からの光が使用者の手に反射して、この反射光を受光素子１０が受光する。
【００１５】
受光素子１０からの信号は、図２中検出制御部７ａに送られ、この検出制御部７ａは給水を行う給水信号を給水制御部７ｂに送り、給水制御部７ｂでは、この信号を受けて、給水弁６が開弁状態となるように給水弁６に開閉信号を出力する。これにより、蛇口配管１から自動的に給水を開始される。
そして、この給水は、この後、上記検出領域Ａに再度、手が入り込むまで、検出対象物が入り込むまで継続されるようになっている。つまい、上記給水制御部７ｂでは、給水が行われているか否かを認識しており、検出制御部７ａからの出力信号に応じて、給水弁６を開弁状態にしたり、閉塞状態にしたりする。
【００１６】
ここで、本例では、このように給水を行っているときから給水を停止する場合、つまり給水弁６が開弁状態から閉塞状態となる場合、急激に給水弁６の弁を開閉すると、ウォーターハンマー音が発生する。このため、本例では、給水弁６が開弁状態から閉塞状態となる場合では、閉塞状態から開弁状態となる場合に比べて、ウォーターハンマー音を低減するために給水弁６の開閉動作を遅くするようにしている。本例では、上記圧力導入路の弁開口面積を調整することで、給水弁６の弁の作動を遅くするようにしている。
【００１７】
上記給水弁６、制御部７、センサ部８への電力供給は、図示しないコンセントが電源に差し込まれることで行われる。センサ部８は、図１に示すように給水弁６および制御部７と離れた位置に設置されているため、制御部７を介して配線部１３にて電力が供給されるようになっている。配線部１３には、センサ部９からの検出信号を制御部７に送出するための配線が含まれている。
【００１８】
配線部１３は、図１に示すように土台部２より下方では直接露出しているが、土台部２より上方部位では、蛇口配管１内に挿入されている。具体的には、蛇口配管１は２重管構造となっており、内側の配管部材（図示しない）は、ゴム製の水道配管となっており、外側の配管部材は、下方部位１ａが金属（例えば、ステンレス等）で形成されており、上方部位（先端部）１ｂは樹脂で構成されている。そして配線部１３は、これら２つの配管部材の間の空間内に配置されている。なお、上記センサ部８は、樹脂製の配管部材１ａに取り付けられている。
【００１９】
次に上記制御部７の制御内容の詳細を説明する。図３にこの制御内容を表すタイムチャートを示す。但し、図３中センサ駆動とは、上記センサ部８の作動状態（電力供給状態）を表すものであって、突出した波形が出ている部分がセンサ部８が作動していることを意味する。図中検出信号とは、上記受光素子１０が検出する信号であって、矩形状の波形が出ているときには、検出領域Ａに手があるということを意味する。また、開閉信号とは、給水制御部７ｂが給水弁６に出力する信号である。なお、センサ部８の駆動は、予め設定された周期毎に行われ、本例では０．２５秒に１回行われるようになっている。これにより、余分な電力消費を抑えることができる。
【００２０】
先ず、給水が停止している時間ｔ１にて、使用者が検出領域Ａに手を差し入れたとすると、センサ部８では検出領域Ａに手が有るという検出信号を発する。これを受けて、給水制御部７ｂは時間ｔ１にて給水弁６を開弁状態にする開閉信号を給水弁６に出力する。
これにより、時間ｔ１にて給水弁６が開（図中には制御遅れとして時間ｔ１より若干遅れた時間として示してある）となるため、自動的に給水が開始されることとなる。なお、図３中時間ｔ１から時間ｔ２の間、継続して手が検出領域Ａにあると、本例ではセンサ部８の検出信号は、２回信号を発することとなるが、この場合は給水弁６が開から閉とならないようにしている。つまり、本例ではセンサ部８がセンサ駆動周期毎に続けて検出信号を発するときは、一回目の検出信号時のみ開閉信号を出すようにしている。すなわち、センサ駆動周期毎において検出信号が有る、無い、有るとなったときに、初めて開弁信号が開から閉、閉から開となる。
【００２１】
その後、時間ｔ３にて、センサ部８が検出領域Ａに手が有るという検出信号を発すると、給水制御部７ｂでは給水弁６を閉とする開閉信号を発する。これにより、給水弁６は上述のようにウォーターハンマー音を低減するためにゆっくりと弁が開から閉に向かって移動する。なお、本例では、時間ｔ３から給水弁６を駆動して弁が移動しはじめてから、完全に弁が閉となるまでに時間Ｔｒ（２秒）必要となっている。
【００２２】
そして、このように給水弁６をゆっくり駆動することは、給水を完全に停止させるために時間Ｔｒだけ必要であるということであるので、使用者は、この時間Ｔｒ中には本当に水が止まるのかという疑問を抱く。このため、給水を停止させるために、再度、検出領域Ａに手を差し延べる（図３中時間ｔ５）ことで、上述した問題が発生する。
【００２３】
そこで、本例では、図３に示すように時間ｔ３時に給水弁６を閉とする開閉信号が発生された後で、時間Ｔｒ中、つまり給水弁６を開弁状態から閉塞状態に動作させる閉塞動作中に、手が検出領域Ａから無くなった時点（時間ｔ４）から所定時間Ｔｗ１（本例では２秒で給水弁６の閉弁動作時間と同一）の間は、センサ部８の駆動を停止する。これにより、時間ｔ４以後、手が検出領域Ａに入ったとして、検出信号に変化は生じなくなり、給水弁６を開弁する開閉信号（開弁信号）が給水弁６に出力されることが禁止されるため、時間Ｔｒ中に再度検出領域Ａに手が入り込んだとしても、給水弁６は閉塞動作を引き続き行う。
【００２４】
これにより、給水弁６が閉弁動作を行っているときに、再度手を検出領域Ａに差し入れたとしても、使用者の意思と逆に給水が開始されるといったことが未然に防止でき、使用者の意思に合うように給水が停止できる。
また、本例では、センサ部８の検出信号が手が検出領域Ａに有るという信号から、無いという信号に切り替わるにはセンサ駆動時間０．２５秒必要なため、センサ駆動を停止するＴｗ１時間の開始時点（時間ｔ４）は、給水弁６が閉弁動作を開始する時点（時間ｔ３）より必ず遅れる。そして、上述のようにＴｗ１はＴｒと同一時間に設定されているため、センサ駆動停止は、必ず給水弁６の閉弁動作が終了した以降、少なくとも所定時間（本例では上記駆動周期、０．２５秒）は行われる。これにより、給水弁６が閉弁状態となった後で、上記所定時間中に検出領域Ａに手が入り込んだとしても、給水弁６は閉弁状態を保持する。
【００２５】
この結果、給水弁６の閉弁動作が終わる直前に、使用者が給水を停止しようとして再度手を検出領域Ａに差し入れ、この差し入れ時点が上記閉弁動作の終了と同時であったとしても、使用者の意思と逆に給水が開始されるといったことが確実に防止できる。
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態について説明する。上記第１実施形態では給水弁６の閉弁動作中には、センサ部８の駆動を停止するようにしたが、本例では閉弁動作中にはセンサ部８を駆動しておき、このセンサ部８の検出信号に係わらず、上記閉弁動作中には給水弁６を開弁する開弁する開閉信号（開弁信号）が給水弁６に出力されないように禁止するものである。この作動内容を表すタイムチャートを図４に示す。なお、図４は、図３で説明した作動タイミングを同様であり、時間ｔ５’にて手が検出領域Ａに有るという信号が発生するか否かが異なる。
【００２６】
具体的には、本例では、図４に示すように時間ｔ３で給水弁６を開とする開閉信号が給水弁６に出力され、閉弁動作が終了する時間ｔ６を越えて予め設定された所定閉弁時間中（時間ｔ３〜時間ｔ７）は、継続して給水弁６を開弁する開閉信号（開弁信号）が給水弁６に出力されることを禁止している。
これにより、上記第１実施形態と同様な効果が得られる。また、本例では、上記第１実施形態に比べて、有利な効果がある。上記第１実施形態では、給水を停止するために手が検出領域Ａに入り込んだのち、手が検出領域Ａから無くなった時点からＴｗ１時間、センサ部８の駆動を停止した。
【００２７】
従って、給水を停止するために手を検出領域Ａに差し出し、手が検出領域Ａに存在する時間が長かく、検出領域Ａから手が無くなった時点で、給水弁６の閉弁動作が終了しかけている段階であると、この段階からＴＷ１時間センサ部８の駆動が停止される。このため、給水が完全に停止したのち、直ぐさま給水を開始したい場合であって、検出領域Ａに手を差し出した場合、センサ部８の駆動停止によって、給水が速やかに行われないという問題がある。そこで、本例では、給水弁６に開弁信号が出力される時点から、時間Ｔｗ１を計時するため、給水停止後、速やかに給水を開始できる。
【００２８】
（変形例）
上記各実施形態は、本発明の自動給水装置を流し台に適用したものであったが、本発明は、トイレ等、水道が必要なあらゆる場所に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１、第２実施形態の自動給水装置の構成図である。
【図２】上記各実施形態における自動給水装置の制御ブロック図である。
【図３】上記第１実施形態における自動給水装置の作動を表すタイムチャートである。
【図４】上記第２実施形態における自動給水装置の作動を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
６  給水弁
７  制御部
８  センサ部
９  発光素子
１０  受光素子
【図１】
0003647645.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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