(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水路上には第１センサからの信号により開閉される第１電磁弁と第２センサからの信号により開閉される第２電磁弁とを直列接続するとともに、前記第２電磁弁と並列をなすように定流量の絞り弁を接続したことを特徴とする自動水栓。
【請求項２】
前記第１，第２電磁弁の上流側に手動によって流量を調節可能にした流量調節弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の自動水栓。
【請求項３】
前記給水路を主給水路とその主給水路に対して並列に接続されたバイパス水路とにより構成し、前記主給水路に第１，第２電磁弁が直列に接続されるとともに、前記バイパス水路を第２電磁弁を迂回するように構成し、そのバイパス水路に前記絞り弁が接続されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動水栓。
【請求項４】
前記第１センサと第１電磁弁とよりなるユニットは動作保持型であって、第２センサと第２電磁弁とよりなるユニットは切替型であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の自動水栓。
【請求項５】
前記第１センサが非感知状態から感知状態に切り替わったとき、第２電磁弁が一定時間開放されるように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４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、センサ感知によって吐水されるようにした自動水栓に関するものであって、快適に使用することができる自動水栓に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動水栓は、使用者の手、食器類等の物体がセンサで感知されたときに自動吐水されるとともに、物体がセンサで感知されなくなったときに自動止水されるように構成されている。このため、無駄な吐水をなくして節水を図ることができる。
【０００３】
また、食器類の洗浄に際しては、使用者の手、食器類等の物体が水栓の吐水口に向けて頻繁に出し入れされる。この場合、物体が吐水口に差し出されてからセンサがそれを感知して自動吐水を行うまで、あるいは、物体が吐水口から退いてからセンサがそれを感知して自動止水を行うまでにそれぞれ時間遅れがあって、吐水や止水が応答良く行われないと、使用者が煩雑さや苛立ちを感じ、自動水栓を快適に使用することができないという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するための自動水栓が、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１の自動水栓は、対象物を検知するセンサと、給水路上に設けられて吐水と止水を行う開閉弁と、吐水流量を調整する流量調整弁と、センサからの信号に基づいて流量調整弁を作動制御する制御部とを備えている。そして、使用者の手動入力により開閉弁が開弁され、その状態でセンサが対象物を検知したときには流量調整弁の開度が大きくなって大流量で吐水され、センサが対象物を検知しなくなったときには流量調整弁の開度が小さくなって小流量で吐水され、さらに、使用者の手動入力により開閉弁が閉動作されて止水されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９９３４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、前述のように制御部の制御により、センサが対象物を検知して流量調整弁が所定開度に開いて大流量で吐水され、センサが対象物を非検知状態になると流量調整弁が絞られて小流量で吐水される。すなわち、この特許文献１においては、検知対象がセンサから外れても小流量の吐水が継続され、このため、大流量への移行が応答性良く行なわれるとしている。しかし、特許文献１においては、１つの流量調整弁の開度を制御部により制御して、大流量の吐水と小流量の吐水を得るように構成されている。このため、センサが検知動作してから大流量で吐水されるまでに開度調整のための時間を要するとともに、センサが検知しなくなってから小流量に変更されて吐水されるまでの間にも開度調整のための時間を要する。このように、依然として使用者にとって時間遅れによる不快さに感じることは解消されず、快適さに欠けるものであった。また、制御部によって弁の開度を調節するためには、その制御部の記憶領域に弁の開度調節のためのプログラムを記憶させたり、プログラムを用いない場合は、複雑な電気回路が必要になったりし、このため、制御部として構成が複雑になることを回避できなかった。
【０００７】
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、流量の切り替えを迅速に行うことができ、快適さを向上させ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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明の自動水栓は、給水路上には第１センサからの信号により開閉される第１電磁弁と第２センサからの信号により開閉される第２電磁弁とを直列接続するとともに、前記第２電磁弁と並列をなすように定流量の絞り弁を接続したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記第１，第２電磁弁の上流側に手動によって流量を調節可能にした流量調節弁を設けたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記給水路を主給水路とその主給水路に対して並列に接続されたバイパス水路とにより構成し、前記主給水路に第１，第２電磁弁が直列に接続されるとともに、前記バイパス水路を第２電磁弁を迂回するように構成し、そのバイパス水路に前記絞り弁が接続されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記第１センサと第１電磁弁とよりなるユニットは動作保持型であって、第２センサと第２電磁弁とよりなるユニットは切替型であることを特徴とする。ここで、動作保持型とは、センサの１回目のオンで電磁弁が開弁され、２回目にオンされるまで電磁弁の開弁状態が維持され、その２回目のオンで電磁弁は閉弁状態とされるものを指す。切替型とは、センサがオンしている時にのみ電磁弁が開弁され、オフになると電磁弁は閉弁されるものを指す。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、前記第１センサが非感知状態から感知状態に切り替わったとき、第２電磁弁が一定時間開放されるように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
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、センサの感知により電磁弁が開弁されて、大流量で吐水されたり、別の電磁弁のみが閉弁されて、絞り弁により小流量で吐水されたりすることが可能になる。以上のように電磁弁の開閉のみで大流量の吐水と小流量の吐水とに速やかに切り替えられる。
【００１４】
従って、本発明の自動水栓によれば、制御構成による弁開度調整が不要となって構成を簡素化できるとともに、大流量吐水と小流量吐水との間の切り替えを迅速に行うことができ、快適さを向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本発明の第１、第２実施形態の自動水栓を示す概略正面図、（ｂ）はその自動水栓を示す概略側面図。
【図２】第１、第２実施形態の自動水栓の弁機構を示す模式図。
【図３】（ａ）は本発明の第３実施形態の自動水栓を示す概略正面図、（ｂ）はその自動水栓を示す概略側面図。
【図４】第３実施形態の自動水栓の弁機構を示す模式図。
【図５】変更例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下に、本発明の第１実施形態を、図１及び図２に基づいて詳細に説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）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、その本体１０ａ上部には円弧状の吐水管１２が接続され、該吐水管１２の先端部が吐水口１２ａになっている。本体１０ａの側部にはシングルレバー１３が配置され、このシングルレバー１３を手動で操作することにより、図２に示す流量調節弁２０が調節動作される。そして、流量調節弁２０が開弁されると、給湯管１４及び給水管１５からの水または湯が流量調節弁２０によって設定された流量及び温度の湯水となって給水路１６に流れ、その給水路１６から吐水管１２を経て吐水口１２ａから吐出される状態となる。なお、本明細書において、湯水とは、水、湯及び水と湯との混合水を意味する。
【００１７】
前記吐水管１２の先端側の上部位置には斜め上方を向く非接触感知タイプの第１センサ１７が設けられ、水栓使用者が第１センサ１７の前方に手や食器等の物体をかざすことによりオンするように構成されている。吐水管１２の先端側の下部位置には下方を向く同じく非接触感知タイプの第２センサ１８が設けられ、その下方に存在する手、食器類等の物体を感知するように構成されている。なお、第１センサ１７及び第２センサ１８としては、例えば近赤外線拡散反射方式のセンサが用いられ、それぞれ物体が設定距離内に位置したときにそれらを感知する。前記設置部１１の下部において給水路１６には、前記両センサ１７、１８により動作される弁機構１９が設けられている。
【００１８】
次に、前記給水路１６，第１センサ１７，第２センサ１８及び弁機構１９等の詳細について説明する。
図２に示すように、前記給水路１６は、主給水路１６ａと、その主給水路１６ａに対して並列接続されたバイパス流路１６ｂとによって構成されている。主給水路１６ａ上において、流量調節弁２０の下流側には第１センサ１７からの信号により開閉する第１電磁弁２１が接続されている。該第１電磁弁２１の下流側の主給水路１６ａには、第２センサ１８により開閉する第２電磁弁２２が前記第１電磁弁２１と直列に接続されている。そして、前記第１センサ１７と第１電磁弁２１との第１ユニット３１は動作保持型であって、第１センサ１７の１回目のオンで第１電磁弁２１が開弁され、２回目にオンされるまで第１電磁弁２１の開弁状態が維持され、その２回目のオンで第１電磁弁２１は閉弁状態とされる。第２センサ１８と第２電磁弁２２との第２ユニット３２は動作保持機能を備えない切替型であって、第２センサ１８がオンしている時にのみ第２電磁弁２２が開弁され、オフになると第２電磁弁２２は閉弁される。
【００１９】
前記バイパス流路１６ｂは前記第２電磁弁２２を迂回するとともに、そのバイパス流路１６ｂには、常開型の定流量弁で構成されて、バイパス流路１６ｂ内の湯水の流量を規定の小流量に設定するための絞り弁２３が接続されている。
【００２０】
次に、以上のように構成された第１実施形態の自動水栓１０について作用を説明する。
食器洗浄等の作業が行われず、第１センサ１７及び第２センサ１８がそれぞれオフ状態にあるときには、第１電磁弁２１及び第２電磁弁２２は閉弁されている。その状態で、食器類の洗浄等のために水栓使用者が第１センサ１７の前方に手等をかざすと該第１センサ１７がそれを感知してオンされ、第１電磁弁２１が開弁され、その状態が継続される。この状態においては、第２電磁弁２２が閉弁されるとともに、第１電磁弁２１が開弁されているため、流量調節弁２０の開弁により、その流量調節弁２０によって設定された温度の湯水は絞り弁２３を通って小流量で吐水口１２ａから吐出される。従って、突然に大流量吐水が行われることはなく、節水が可能となる。この状態で、食器や手を第２センサ１８の下にもっていくと、同第２センサ１８がそれを感知してオンされ、第２電磁弁２２が開弁される。従って、主給水路１６ａが開放され、流量調節弁２０で設定された温度及び流量の湯水が主給水路１６ａ及びバイパス流路１６ｂの双方を通って吐水口１２ａから大流量で吐出され、食器類を能率良く洗浄することができる。ここで、シングルレバー１３による流量調節弁２０の開閉,開度調節及び湯水混合割合の設定は、第１,第２センサ１７,１８の感知動作の前後いずれでも構わない。
【００２１】
引き続いて、例えば洗浄された食器を水切りかごに入れるためにその食器を横へ移動させると、第２センサ１８が非感知状態になることから、第２電磁弁２２が閉じられ、このため、主給水路１６ａは閉鎖されるが、バイパス流路１６ｂの絞り弁２３を通して小流量の湯水が吐出される。このため、食器類を洗浄しない間における湯水の吐出量を小流量に抑えて、節水を図ることができる。
【００２２】
次いで、例えば、別の食器を洗浄するために食器や手を吐水口１２ａの下方に位置させると、第２センサ１８の感知によって、第２電磁弁２２が再度開弁される。従って、湯水の吐出が小流量から大流量に切り替わり、別の食器を十分な水量にて洗浄することができる。食器洗浄等が終了し、水栓使用者が第１センサ１７の前方に手等をかざすとともに、第２センサ１８の下方から手や食器等を後退させると、センサ１７,１８が切り替って、第１電磁弁２１及び第２電磁弁２２が閉弁し、流量調節弁２０が開放状態にあったとしても、湯水の吐出が停止される。
【００２３】
以上のように、大流量の吐水・止水及び小流量への切り替えやその逆順の切り替え等が第１電磁弁２１、第２電磁弁２２の開閉のみによって瞬時に行われるとともに、吐水口１２ａの下方に食器等がないときには、小流量の吐水しか行なわれず、無駄な湯水の吐出が抑えられる。
【００２４】
従って、この第１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）第１実施形態の自動水栓１０では、前記第１電磁弁２１、第２電磁弁２２の開閉のみで大流量の吐水・止水と小流量の吐水・止水とが速やかに行われる。
【００２５】
従って、第１実施形態の自動水栓１０によれば、弁開度を調整するような動作や、そのための制御構成は不要であるため、構成を簡易にできるとともに、大流量と小流量との間の切り替えを迅速かつ円滑に行うことができ、快適さを向上させることができるという効果を発揮することができる。
（２）前記第１センサ１７が感知状態にあっても、第２センサ１８が非感知状態のとき、絞り弁２３を接続したバイパス流路１６ｂのみが開放され、小流量で吐水される。このため、食器類等の洗浄を行わないとき等における節水が可能となる。
（３）既存の自動水栓の弁機構に対し、第２電磁弁２２及び絞り弁２３を追加して第１実施形態の自動水栓１０を簡単に構成することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態について説明する。なお、この第２実施形態以降の実施形態及び変更例では、前記第１実施形態と異なる部分を中心にして説明する。
【００２６】
第２実施形態の自動水栓１０においては、図２に２点鎖線で示すように、第２センサ１８にタイマ１８ａが付設されている。このタイマ１８ａは第１センサ１７が非感知状態から感知状態（オン状態）に切り替わって、第１電磁弁２１が開弁されたとき、一定時間（例えば１０秒間）第２ユニット３２を感知状態（オン状態）に保持して、その間、第２電磁弁２２を開弁させるものである。従って、第１センサ１７が最初に手等を感知した後の例えば１０秒間は第１電磁弁２１、第２電磁弁２２の双方の開弁により設定大流量の湯水が吐水口１２ａから吐出される状態となる。
【００２７】
すなわち、食器類の洗浄を行うために水栓使用者が第１センサ１７の前方に手等をかざすと該第１センサ１７がそれを感知し、第１電磁弁２１が開弁されるとともに、それと同時に一定時間に亘って第２電磁弁２２が開弁され、設定大流量の吐水が行われる状態となる。従って、この状態でシングルレバー１３を操作することにより、流量調節弁２０を動作させて湯水の温度及び大流量吐出状態の流量を調節できる。一定時間経過後であって、第２センサ１８がオフ状態にあるときは第２電磁弁２２が閉弁される。その後は、第１実施形態の構成と同様な作用を得ることができる。
【００２８】
従って、この第２実施形態の自動水栓１０によれば、以下の効果がある。
（４）この第２実施形態においては、洗浄等の水使用に先立って湯水の温度及び大流量吐出時の流量を簡単に調節できる。
（第３実施形態）
以下に記載する第３実施形態は、参考例として説明する。
【００２９】
図３に示すように、この実施形態においては、前記第１実施形態の自動水栓１０における第１センサ１７及び第２センサ１８に代えて、吐水管１２の先端部の両側面に手等を非接触で感知する第１センサ２５及び第２センサ２６を設けている。さらに、図４に示すように、流量調節弁２０と吐水管１２との間の給水路１６が第１水路１６Ａと第２水路１６Ｂとの並列回路によって構成されている。
【００３０】
第１水路１６Ａ及び第２水路１６Ｂにはそれぞれ第１電磁弁４１及び第２電磁弁４２が接続されるとともに、第２電磁弁４２の下流側において第２水路１６Ｂには常開型の定流量弁で構成され、小流量に設定するための絞り弁２３が接続されている。前記第１センサ２５と第１電磁弁４１とよりなる第１ユニット５１及び第２センサ２６と第２電磁弁４２とよりなる第２ユニット５２は、前記第１実施形態における第１ユニット３１と同様に動作保持型である。
【００３１】
そして、第１センサ２５が手等を１回目に感知すると第１電磁弁４１が開弁されて流量調節弁２０で設定された大流量の湯水が吐出され、２回目に感知すると止水される。また、第２センサ２６が手等を１回目に感知すると第２電磁弁４２が開弁されて絞り弁２３で設定された小流量の湯水が吐出され、２回目に感知すると止水される。
【００３２】
さらに、これらの第１ユニット５１及び第２ユニット５２は交互動作式であって、一方のセンサ２５、２６の感知に伴う一方の電磁弁４１、４２の開状態で他方のセンサ２５、２６が感知状態になると開状態の電磁弁４１、４２が閉に切り替わるとともに、感知状態になったセンサ２５、２６に対応する電磁弁４１、４２が開状態になる。従って、大流量又は小流量吐出状態で、動作状態のユニット５１，５２の反対側のセンサ２５、２６に手等を近づければ、吐出される流量を切り替えることができる。
【００３３】
従って、水を溜めたり、食器の汚れを落としたりするために大流量の湯水が必要な場合には、第１センサ２５に手や物を近づけることにより、ただちに大流量の湯水を得ることができる。この状態で、作業を一時中断する場合や、小流量の湯水が必要な場合には、第２センサ２６に手等を近づければ、小流量の湯水を得ることができる。そして、大流量の吐水を再開したい場合は、再度第１センサ２５に手等を近づければよい。大流量の湯水や小流量の湯水を止めたい場合は、吐水側のユニット５１，５２のセンサ２５，２６に手等を近づければよい。また、止水状態において小流量吐水が必要な場合は、第２センサ２６に手等を近づければよい。以上の場合、大流量の吐水や小流量の吐水、あるいは止水が第１，第２電磁弁４１、４２の開閉のみによって迅速に実行される。
【００３４】
従って、この第３実施形態においても、前記第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
（変更例）
なお、前記各実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【００３５】
・  図５に示すように、前記第１実施形態における第１ユニット３１及び第２ユニット３２を入れ替え、第１電磁弁２１が第２電磁弁２２の下流側に位置するように構成するとともに、絞り弁２３を第１実施形態と同様に第２電磁弁２２と並列に接続すること。このように構成した場合、第１実施形態と同様に、第１電磁弁２１のみが開弁されているときに、湯水が絞り弁２３を通って小流量で吐出され、両電磁弁２１，２２が開弁されているときには、大流量で吐出される。
【００３６】
・  前記絞り弁２３による設定小流量を調節できるように構成してもよい。
・  第２実施形態のタイマ１８ａの動作時間を調節できるようにしてもよい。
・  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。
【００３７】
・  流量調節弁２０を有しない水栓に本発明を具体化してもよい。従って、吐水及び止水は、第１，第２電磁弁２１，２２の開閉のみで行なわれる。
・  第１，第２センサに代えて、２つのフットスイッチ等のスイッチを設けてもよい。従って、本発明におけるセンサはスイッチを含むものとする。
【符号の説明】
【００３８】
１０…自動水栓、１６…給水路、１６ａ…主給水路、１６ｂ…バイパス流路、１６Ａ…第１水路、１６Ｂ…第２水路、１７，２５…第１センサ、１８，２６…第２センサ、２０…流量調節弁、２１…第１電磁弁、２２…第２電磁弁、２３…絞り弁、４１…第１電磁弁、４２…第２電磁弁、３１，５１…第１ユニット、３２，５２…第２ユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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