(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙コップ、樹脂コップ等の非金属製コップをセンサによる検知範囲内に載置可能なコップ載置台と、該コップ載置台に載置されたコップへ給水を行う給水パイプが装備されたハウジングと、前記コップ載置台に載置されたコップの側面傾斜面に沿った前記ハウジングの傾斜面裏面側に形成された多数段のネジ孔に選択可能に取付けられる静電容量センサと、該静電容量センサが一定値になったことを検出すると前記コップへの給水を遮断する電磁弁とを具備したことを特徴とするコップへの自動給水装置。
【請求項２】
紙コップ、樹脂コップ等の非金属製コップをセンサによる検知範囲内に載置可能なコップ載置台と、該コップ載置台に載置されたコップへ給水を行う給水パイプが装備されたハウジングと、前記コップ載置台に載置されたコップの側面傾斜面に沿った前記ハウジングの傾斜面裏面側に形成されたガイドレールに対してガイド部材を介して所望高さ位置に取付けられる静電容量センサと、該静電容量センサが一定値になったことを検出すると前記コップへの給水を遮断する電磁弁とを具備したことを特徴とするコップへの自動給水装置。
【請求項３】
前記コップ載置台にコップが載置されたことを光センサで検出し、該検出信号によって前記電磁弁をタイマによる所定時間の後に開放して前記給水パイプを介して給水を開始するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載のコップへの自動給水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、歯科医院における治療椅子の近傍に設置され、施術中の患者が嗽時に使用するコップ（特に、紙コップや樹脂製コップ）を所定の位置に載置することにより、一定の水量を自動的に給水するようにしたコップへの自動給水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、歯科用のコップ自動給水装置としては、コップを載置台に載置したことを検出すると電磁弁が開放され、かつ、タイマが動作し、該タイマが一定時間に達すると電磁弁を閉じるようしたもの、コップの重量を予め設定しておき、該コップが載置され載置台がコップの重量分だけ低下したことを抵抗あるいは光等のセンサが検出すると電磁弁を開放して自動給水を開始し、コップ内に水が所定量給水され載置台がさらに低下したことを前記センサが検出すると電磁弁を閉じて給水を停止するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記したタイマ方式にあっては、コップ内に水が残った状態で給水を行うと、余分の水が給水されることとなるため、水がコップから溢れ出ることがあり床面を濡らすといった問題が発生した。
【０００４】
また、重量センサ式にあっては、ある程度の重量がない（例えば、紙コップや樹脂製コップ）コップを載置台に載置したとしても、コップの有無が検出できないので、重量の大きな金属製のコップを使用することとなる。しかし、このようなコップは高価であることから使い捨てにできず繰り返しの使用となるため、滅菌に手間がかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は前記した問題点を解決せんとするもので、その目的とするところは、紙コップや樹脂製コップを使用し、該コップ内の水量変化を静電容量変化として検出するようにしたので、従来のような問題点を全てクリアできるコップへの自動給水装置を提供せんとするにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のコップへの自動給水装置は前記した目的を達成せんとするもので、請求項１の手段は、紙コップ、樹脂コップ等の非金属製コップをセンサによる検知範囲内に載置可能なコップ載置台と、該コップ載置台に載置されたコップへ給水を行う給水パイプが装備されたハウジングと、前記コップ載置台に載置されたコップの側面傾斜面に沿った前記ハウジングの傾斜面裏面側に形成された多数段のネジ孔に選択可能に取付けられる静電容量センサと、該静電容量センサが一定値になったことを検出すると前記コップへの給水を遮断する電磁弁とを具備したものである。
【０００７】
請求項２の手段は、紙コップ、樹脂コップ等の非金属製コップをセンサによる検知範囲内に載置可能なコップ載置台と、該コップ載置台に載置されたコップへ給水を行う給水パイプが装備されたハウジングと、前記コップ載置台に載置されたコップの側面傾斜面に沿った前記ハウジングの傾斜面裏面側に形成されたガイドレールに対してガイド部材を介して所望高さ位置に取付けられる静電容量センサと、該静電容量センサが一定値になったことを検出すると前記コップへの給水を遮断する電磁弁とを具備したものであり、請求項３の手段は、前記した請求項１または２において、前記コップ載置台にコップが載置されたことを光センサで検出し、該検出信号によって前記電磁弁をタイマによる所定時間の後に開放して前記給水パイプを介して給水を開始するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコップへの自動給水装置の実施の形態を図面と共に説明する。
１は紙コップ、樹脂製コップ等の非金属製のコップ、２はスピットンボール等の如き嗽した水を排水でき、かつ、後述する自動給水装置本体３が取付けられている給排水装置にして、その一部には前記コップ１の底部が移動することなく載置可能な大きさの凹部である載置台２１が形成されている。なお、２１ａはコップ１から滴り落ちる水を排水するための排水口である。
【０００９】
３は自動給水装置本体（以下、単に本体という）にして、給排水装置２に取付パイプ３２によって取付けられたハウジング３１と、給排水装置２に取付けられ図示しない給水源と図示しない電磁弁を介してチューブ、電線とそれらを前記取付パイプ３２を通って接続される前記ハウジング３１の上面に取付けられ、先端が前記載置台２１の上方に開口する給水パイプ３４および前記給排水装置２の前記載置台２１に面した正面側裏面に取付けられた静電容量センサ３５とから構成されている。
【００１０】
前記静電容量センサ３５はハウジング３１の正面側裏面に縦方向に複数段突出して形成されたネジ孔３１ａに所望のネジ孔３１ａを利用して固定される。すなわち、取付けるネジ孔３１ａを選択することにより、静電容量センサ３５の高さ位置を自由に設定できる。
【００１１】
また、静電容量センサ３５のハウジング３１に対する取付け手段としては、図４、図５に示すように、ハウジング３１の裏面に形成されたコ字状のガイドレール３１ｂに対してコ字状のガイド部材３５ａが摺動自在となし、このガイド部材３５ａに静電容量センサ３５がネジ３５ｂによって前記ガイドレール３１ｂに固定できるようにしてもよい。そして、ネジ３５ｂを緩めてガイド部材３５ａをガイドレール３１ｂに沿って移動し、前記ネジ３５ｂを締め付けることによって所望の位置に静電容量センサ３５を固定することができる。
【００１２】
なお、ネジ孔３１ａおよびガイドレール３１ｂは載置台２１に載置されるコップ１の側面傾斜と同一傾斜となっているので、取付けられる静電容量センサ３５もコップ１の側面と平行な状態となる。
【００１３】
次に、図６のブロック図について説明する。なお、前記した符号と同一符号は同一部材を示し説明は省略する。
４は反射型の光センサにして、照射した光がコップ１によって反射し、この反射光を受光するとコップが有るとの信号を出力する。５は該光センサ４よりの信号を増幅する増幅器、６は該増幅器５よりの出力が入力されると一定時間の後に出力を送出するタイマ、７は前記静電容量センサ３５よりの出力を増幅する増幅器、８は該増幅器７よりの出力が予め設定した値になると出力を送出する比較回路、９は前記タイマ６よりの出力で流路を開放し、前記比較回路８よりの出力で流路を閉鎖する電磁弁である。
【００１４】
次に、前記した構成に基づいて動作を説明するに、コップ１を載置台２１に載置すると光センサ４が該コップ１からの反射光を検出する。この検出出力は増幅器５で増幅され、タイマ６を駆動し一定時間経過すると電磁弁制御回路９に出力し、該電磁弁駆動回路９によって電磁弁１０に通電して流路を開放する。
【００１５】
ここで、タイマ６を設けたのは、コップ１を検出して直ちに電磁弁１０に通電したのでは、コップ１が正しく載置台２１上に載置されていない状態でもコップ１への給水が開始されるため、コップ１内へ正しく給水されずにコップ１の外側に漏れることがあるからである。
【００１６】
そして、コップ１内に給水が開始されると、給水された水によって静電容量センサ３５が水が無い場合の静電容量とは異なる値を検出することになるので、静電容量センサ３５は異なる出力を増幅器８に出力する。この出力は増幅器８で増幅されて比較回路８に出力されて予め設定した値との比較が行われるが、コップ１内の水量が少ない場合は前記設定値に達していないので、比較回路８は出力を送出しない。
【００１７】
コップ１内の水量が多くなって比較回路８で予め設定した値に達すると、該比較回路８は電磁弁制御回路９に出力を送出する。ここで、電磁弁制御回路９は電磁弁１０への通電を停止するので、該電磁弁１０は流路を遮断してコップ１への給水を終了する。従って、コップ１には所定の水量が供給されることとなる。
【００１８】
前記動作において、静電容量センサ３５を上下方向に移動することによって、該静電容量センサ３５の感度調整が行えるので、コップ１の水量を変更することができる。また、比較回路８の比較レベルを変更することによっても水量は変更可能である。
【００１９】
なお、コップ１の位置と静電容量センサ３５との間隔は一定でないと検出レベルが変化することから、コップ１の載置台２１への位置決めは正確である必要があるので、載置台２１はコップ１が移動しないように凹形状とすることが望ましい。また、コップ１への給水開始は本実施の形態にあっては、光センサ４がコップ１を検出すると給水が行われるようにしたが、スイッチを操作するなど人為的に行うようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は前記したように、コップ内に水の静電容量を検出することによって、該コップ内に一定量の水を供給するようにしたので、簡単の構成で確実に一定量の水をコップ内に給水でき、かつ、静電容量センサを移動することにより給水量の変更も可能である。
【００２１】
また、光センサによってコップを検出すると自動的に給水が行われるようにしたので、給水開始、給水停止の全てを自動化できて、コップへの給水に関する手間が全くかからない等の効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコップへの自動給水装置の側面から見た断面図である。
【図２】同上の背面から見た断面図である。
【図３】平面図である。
【図４】静電容量センサ部分の側面図である。
【図５】同上の平面図である。
【図６】ブロック回路図である。
【符号の説明】
１          コップ
２          給排水送出
２１        載置台
３          自動給水装置本体
３１        ハウジング
３１ａ      ネジ孔
３１ｂ      ガイドレール
３４        給水パイプ
３５        静電容量センサ
４          光センサ
１０        電磁弁
【図１】
0003616309.tif 000002
【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】
0003616309.tif 000007