(57)【要約】【課題】構成を簡易にし、操作を容易にできるとともに、省エネルギーの観点から節約を図ることができる自動水栓を提供する。【解決手段】自動水栓１０の吐出管１３には、使用者１６の手１７を感知し、その感知時間に基づいて水と機能水との吐出の切り替えを行うための単一の非接触センサ１５が設けられている。機能水としては、例えば湯又は水と湯との混合水が用いられる。そして、非接触センサ１５の感知時間が短い第１感知時間のときには吐水口１３ａから水を吐出し、非接触センサ１５の感知時間が第１感知時間より長い第２感知時間のときには湯又は混合水を吐出するように構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水又は機能が付加された機能水を吐出する切替え機構を有するとともに、物体を感知し、その感知形態の違いに基づいて前記切替え機構を動作させて水と機能水との吐出の切り替えを行うための単一のセンサを備える自動水栓。
【請求項２】
前記センサは非接触で物体を検出する非接触センサである請求項１に記載の自動水栓。
【請求項３】
前記非接触センサは吐出路を構成する吐出管上に設けられた請求項２に記載の自動水栓。
【請求項４】
前記非接触センサの感知時間が短い第１感知時間のときには水を吐出し、非接触センサの感知時間が第１感知時間より長い第２感知時間のときには湯又は水と湯との混合水を吐出するように構成した請求項２又は請求項３に記載の自動水栓。
【請求項５】
前記非接触センサの感知時間が第１感知時間を下回るとき又は第２感知時間を上回るときには吐出を停止するように構成した請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の自動水栓。
【請求項６】
前記吐出路には水供給路と混合水供給路とが接続され、水供給路には水用の第１電磁開閉弁が接続され、混合水供給路には湯又は混合水用の第２電磁開閉弁が接続され、前記非接触センサの感知により水用の第１電磁開閉弁又は湯若しくは混合水用の第２電磁開閉弁が作動するように構成されている請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の自動水栓。
【請求項７】
前記吐出路からの吐出が水であるときと、湯又は混合水であるときとを識別する報知装置を備えた請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の自動水栓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触センサにより使用者の手等が感知されて水、湯又は水と湯の混合水が吐出される自動水栓に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の自動水栓は、例えば使用者の手が非接触センサで感知されたときに自動吐水されるとともに、該センサで再度感知されたときに自動止水されるように構成されている。この場合、自動水栓は水を吐出するためのセンサと、混合水を吐出するためのセンサとを別々に備え、使用者はそれらのセンサのいずれかを選択してそのセンサに手をかざし、水、湯又は混合水を吐出させる。
【０００３】
この種の自動水栓が例えば特許文献１に開示されている。すなわち、この自動水栓は、吐出管の先端部上面に非接触式の人体検知センサが複数設けられて構成されている。これら複数の人体検知センサは、水吐出、湯吐出等の複数の吐出条件を選択するためのものであり、吐出管の管軸方向に間隔をおいて配列されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６９９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した特許文献１に記載されている従来構成の自動水栓では、水吐出用のセンサと湯吐出用のセンサとの二つのセンサが配列されていることから、部品点数が増えて構成が複雑になるとともに、電気回路構成も複雑になる。また、二つのセンサが吐出管の管軸に沿って斜め上下方向に配列されているため、例えば使用者が奥側のセンサを作動させる場合には手前側のセンサの上を通らないようにして、センサまで手を伸ばす必要があり、面倒であった。従って、湯吐出用のセンサを誤動作させて不要な湯を出してしまうことが多く、このため湯の使用量が増加する傾向にあり、水及び加熱のためのエネルギーの消費に無駄が生じていた。
【０００６】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、構成を簡易にし、操作を容易にできるとともに、省エネルギーの観点から節約を図ることができる自動水栓を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の自動水栓は、水又は機能が付加された機能水を吐出する切替え機構を有するとともに、物体を感知し、その感知形態の違いに基づいて前記切替え機構を動作させて水と機能水との吐出の切り替えを行うための単一のセンサを備えている。
【０００８】
前記センサは非接触で物体を検出する非接触センサであることが好ましい。
前記非接触センサは吐出路を構成する吐出管上に設けられることが好ましい。
前記非接触センサの感知時間が短い第１感知時間のときには水を吐出し、非接触センサの感知時間が第１感知時間より長い第２感知時間のときには湯又は水と湯との混合水を吐出するように構成することが好ましい。
【０００９】
前記非接触センサの感知時間が第１感知時間を下回るとき又は第２感知時間を上回るときには吐出を停止するように構成することが好ましい。
前記吐出路には水供給路と混合水供給路とが接続され、水供給路には水用の第１電磁開閉弁が接続され、混合水供給路には湯又は混合水用の第２電磁開閉弁が接続され、前記非接触センサの感知により水用の第１電磁開閉弁又は湯若しくは混合水用の第２電磁開閉弁が作動するように構成されていることが好ましい。
【００１０】
前記吐出路からの吐出が水であるときと、湯又は混合水であるときとを識別する報知装置を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
本発明の自動水栓では、水又は機能水を吐出する切替え機構を有するとともに、物体を感知し、その感知形態の違いに基づいて前記切替え機構を動作させて水と機能水との吐出の切り替えを行うための単一のセンサを備えている。このため、単一のセンサに例えば手をかざすことにより、水又は機能水を簡単に吐出することができる。
【００１２】
また、感知形態として、例えば感知時間が短い場合には水を吐出し、感知時間がそれよりも長い場合には機能水を吐出するように設定することができ、通常は水を吐出するように構成することができる。このため、水の吐出を優先し、機能水の吐出を抑制することができる。
【００１３】
従って、本発明の自動水栓によれば、構成を簡易にし、操作を容易にできるとともに、省エネルギーの観点から節約を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態における自動水栓を示し、（ａ）は自動水栓の概略左側面図、（ｂ）はその自動水栓を示す概略正面図。
【図２】実施形態の自動水栓の弁機構及び非接触センサを示す説明図。
【図３】（ａ）は非接触センサの感知時間が１秒未満でオン状態であることを示すタイムチャート、（ｂ）は感知時間が１〜２秒でオン状態であることを示すタイムチャート、（ｃ）は感知時間が２〜３秒でオン状態であることを示すタイムチャート、（ｄ）は感知時間が３秒を超えてオン状態であることを示すタイムチャート。
【図４】実施形態の自動水栓の作用を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態を、図１〜図４に基づいて詳細に説明する。
図４に示すように、キッチンの流し台等の設置部１１には自動水栓１０が設置され、その水栓本体１２の上部には吐出路として正面円弧状の吐出管１３が接続され、該吐出管１３の先端部には吐出口１３ａが形成されている。この吐出口１３ａから、水、機能水としての湯又は水と湯の混合水が吐出されるように構成されている。ここで、機能水とは、水源からの水を昇温させたり、浄化したり、還元したり、栄養補給等の機能を付加したりした水を意味する。つまり、湯や、活性炭、中空糸膜等で濾過した水、電気分解によって得られる水素水等の活性水、ミネラル分を含むミネラル還元水、逆浸透膜で濾過された純水等が含まれる。この実施形態では、湯が機能水である。
【００１６】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、水栓本体１２の側部にはシングルレバー１４が配置され、このシングルレバー１４を手動で操作することにより、所要温度及び所要流量の水、湯又は混合水が吐出口１３ａから吐出されるようになっている。
【００１７】
図４に示すように、前記吐出管１３の先端側の上面には斜め上方を向く単一の非接触感知タイプの非接触センサ１５が装着されている。この非接触センサ１５としては、例えば近赤外線拡散反射方式の非接触式センサが用いられ、使用者１６の手１７等が感知範囲内に位置したときにそれを感知する。前記水栓本体１２には、前記非接触センサ１５により動作される弁機構１８が設けられている。
【００１８】
次に、前記非接触センサ１５及び弁機構１８の詳細について説明する。
図２に示すように、前記水栓本体１２には、水道管である給水路１９と、図示しない給湯器に接続されて湯を供給する給湯路２０とが接続されている。図１（ａ），（ｂ）及び図２に示すように、前記シングルレバー１４によって動作される調整弁１４１は、混合水の温度と混合水及び湯の開閉状態及び流量を設定するように構成され、例えばシングルレバー１４を左右に回すことによって温度を設定し、シングルレバー１４を前後に回すことによって開閉状態及び流量を設定する。湯及び混合水は混合水供給路２１に供給され、切替え機構としての第２電磁開閉弁２２を介して前記吐出管１３に供給される。
【００１９】
一方、前記給水路１９から水供給路としてのバイパス流路２３が分岐され、そのバイパス流路２３には上流側の水用の切替え機構としての第１電磁開閉弁２４及び下流側の定流量弁２５が接続されている。このバイパス流路２３は、前記第２電磁開閉弁２２の二次側の混合水供給路２１を介して吐出管１３に接続されている。定流量弁２５は、バイパス流路２３から供給される水の流量を設定するためのものである。
【００２０】
前記非接触センサ１５は第１電磁開閉弁２４及び第２電磁開閉弁２２に電気的に接続され、非接触センサ１５からの信号に基づいて第１電磁開閉弁２４又は第２電磁開閉弁２２を開閉動作させるように構成されている。この非接触センサ１５は、感知信号の立下がりによって第２電磁開閉弁２２及び第１電磁開閉弁２４を開動作させ、それに続く感知信号の立上がりによって第１電磁開閉弁２４及び第２電磁開閉弁２２を閉動作させるように構成されている。そして、非接触センサ１５は、感知形態として感知時間の長短に応じて第１電磁開閉弁２４又は第２電磁開閉弁２２を開動作させるようになっており、感知時間が短い第１感知時間のときには一方の第１電磁開閉弁２４を開弁させ、感知時間が第１感知時間より長い第２感知時間のときには他方の第２電磁開閉弁２２を開弁させる。例えば図３（ｂ）に示すように、第１感知時間が１〜２秒である場合には第１電磁開閉弁２４を開弁させ、図３（ｃ）に示すように、第２感知時間が２秒を超え、３秒以下である場合には第２電磁開閉弁２２を開弁させる。
【００２１】
なお、図３（ａ）に示すように、非接触センサ１５の感知時間が１秒未満である場合及び図３（ｄ）に示すように、非接触センサ１５の感知時間が３秒を超える場合には、第１電磁開閉弁２４及び第２電磁開閉弁２２は立下がり信号が出力されてもいずれも開弁されず、閉弁状態が維持されるようになっている。
【００２２】
次に、以上のように構成された実施形態の自動水栓１０について作用を説明する。
さて、図４に示すように、使用者１６がキッチンの流し台の前に立ち、自動水栓１０の吐出口１３ａから水、湯又は混合水を吐出したい場合には、手１７を差し出して手のひら等を非接触センサ１５の前にかざす。このとき、図３（ｂ）に示すように、その第１感知時間が１．５秒という短時間である場合には、非接触センサ１５からのオン信号の立下がりにより第１電磁開閉弁２４が開動作し、定流量弁２５で設定された流量の水がバイパス流路２３及び混合水供給路２１を介して吐出管１３に供給され、吐出口１３ａから吐出される。
【００２３】
これに対し、図３（ｃ）に示すように、非接触センサ１５の第２感知時間が前記の第１感知時間より長くなるように、意識的に例えば感知時間が２．５秒となるように手１７を非接触センサ１５にかざした場合には、非接触センサ１５からのオン信号の立下がりにより第２電磁開閉弁２２が開弁する。そして、シングルレバー１４で設定された流量の湯又は同シングルレバー１４で設定された温度及び流量の混合水が混合水供給路２１から吐出管１３に供給され、吐出口１３ａから吐出される。吐出を停止させるためには、非接触センサ１５に対して再度手をかざせばよい。このようにすれば、その後、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、手を非接触センサ１５にかざすことにより、感知信号の立上がりに基づいて第１電磁開閉弁２４又は第２電磁開閉弁２２が閉弁し、吐出口１３ａから吐出されていた水、湯又は混合水の吐出を停止することができる。
【００２４】
このように、単一の非接触センサ１５に手１７等をかざす時間を変更するだけで、簡単に水、湯又は混合水を吐出させることができ、再度かざすことにより吐出を停止させることができる。その上、吐出口１３ａから通常は水を吐出させ、必要なときのみ混合水を吐出させることができ、混合水つまり湯の使用量を極力抑えることが可能である。
【００２５】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態の自動水栓１０の吐出管１３には、感知時間の長短に基づいて水、湯、混合水の吐出の切り替えを行う単一の非接触センサ１５が設けられている。このため、単一の非接触センサ１５に手１７をかざすことにより、水、湯又は混合水を簡単に吐出することができる。この場合、感知時間が短い場合に水を吐出し、感知時間がそれよりも長い場合に混合水を吐出することができる。このため、水の吐出を優先し、混合水の吐出を抑制することができる。
【００２６】
従って、本実施形態の自動水栓１０によれば、非接触センサ１５が１個でよく、部品点数を少なくして構成を簡易でき、電気回路構成を簡易にできる。しかも、非接触センサ１５が単一であるため、誤って湯又は混合水の非接触センサ１５をオンしてしまうことを防止できて、省エネルギーの観点から節約を図ることができるとともに、操作を容易にできるという効果を奏する。
（２）前記非接触センサ１５の感知時間が短い第１感知時間のときには吐出口１３ａから水を吐出し、非接触センサ１５の感知時間が第１感知時間より長い第２感知時間のときには水と湯との混合水を吐出するように構成されている。このため、混合水を吐出したい場合には、意識的に感知時間を長くする必要があり、省エネルギーの意識を高め、湯の節約を有効なものにすることができる。
（３）前記非接触センサ１５の感知時間が第１感知時間を下回るとき又は第２感知時間を上回るときには吐出を実行しないように設定されている。従って、余分な水、湯又は混合水の吐出による無駄を節約することができる。
（４）前記水供給路としてのバイパス流路２３と湯、混合水用の混合水供給路２１とが分離され、バイパス流路２３には第１電磁開閉弁２４が接続され、混合水供給路２１には第２電磁開閉弁２２が接続され、前記非接触センサ１５の感知により第１電磁開閉弁２４又は第２電磁開閉弁２２が別々に動作するように構成されている。このため、水の吐出機構と混合水の吐出機構とが別々に動作されるため、水の吐出と混合水の吐出との作動制御を誤動作することなく容易に行うことができる。
【００２７】
なお、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  前記自動水栓１０には、吐出管１３の吐出口１３ａから水が吐出されるときと、湯又は混合水が吐出されるときとを識別する報知装置を設けてもよい。そのような報知装着として、音の違いを識別する装置、光の相違を識別する装置、色の変化を識別する装置等が挙げられる。このように構成した場合には、使用者に水の吐出と、湯又は混合水の吐出とを明確に認識させることができる。
【００２８】
・  前記実施形態において、第１電磁開閉弁２４を開弁させる第１感知時間と、第２電磁開閉弁２２を開弁させる第２感知時間との間に、非接触センサ１５が動作しない時間帯を設けるようにしてもよい。例えば、第１感知時間を１〜２秒とし、第２感知時間を２．５〜３．５秒とするように構成してもよい。
【００２９】
・  省エネルギーの観点から、前記非接触センサ１５のオン信号により第２電磁開閉弁２２が作動して湯又は混合水が吐出されるときのみ、それを使用者に光や音で認識させるための警告装置を備えるように構成してもよい。
【００３０】
・  前記非接触センサ１５のオン信号により第２電磁開閉弁２２が作動したとき、シングルレバー１４で予め設定した温度よりも若干低温で、かつ予め設定した流量よりも若干少流量で機能水が吐出されるように構成してもよい。
【００３１】
・  前記水栓本体１２にはタイマーを設置し、混合水供給路２１からの混合水の供給をタイマーで設定された一定時間後に停止させるように構成してもよい。このようにすれば、湯又は混合水の吐出量が意図した量より少なくなるため、水及び加熱のためのエネルギーを少なくできる。
【００３２】
・  前記非接触センサ１５として、近赤外線センサ以外の赤外線センサ、超音波センサ等を使用してもよい。
・  前記非接触センサ１５が感知する物体としては、使用者１６の腕、指等であってもよい。
【００３３】
・  本発明の自動水栓１０を、洗面台等における水栓として使用することも可能である。
・  前記実施形態では非接触センサ１５の感知時間に応じて水、湯又は混合水が吐出されるようにした。これに対し、非接触センサ１５の感知強度に応じて、水、湯又は混合水が吐出されるように構成してもよい。このようにすれば、非接触センサ１５に対する手等の近づけ度合いに応じて吐出水が選択される。
【００３４】
・  前記非接触センサ１５に代えて、圧電素子等による接触センサを用いてもよい。この場合、接触センサを押圧する時間の相違や押圧する圧力の相違に応じて吐出水が選択される。
【００３５】
・  前記非接触センサ１５又は接触センサを吐出管１３以外のところ、例えば流し台の上面、床面等に設けてもよい。床面に設ける場合にはフットスイッチがよい。
【符号の説明】
【００３６】
１０…自動水栓、１３…吐出路としての吐出管、１５…非接触センサ、１７…物体としての手、２１…混合水供給路、２２…切替え機構としての第２電磁開閉弁、２３…水供給路としてのバイパス流路、２４…切替え機構としての第１電磁開閉弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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