(57)【要約】【課題】本発明は、既設手動水栓の多くのタイプに設置でき、手動水栓本体への部品の取付けや取外し作業を行わずに簡便な設置方法により、自動水栓とすることができる水栓自動化装置の提供を目的とする。【解決手段】本発明の水栓自動化装置は、手動水栓と、該手動水栓に給水及び/又は給湯する供給管に接続した電磁弁と、該電磁弁を開閉駆動させる駆動部と、該駆動部を制御する制御部と、該制御部に前記電磁弁の開閉を指示する１以上のセンサと、前記制御部に前記電磁弁の制御状態を表示する１以上の表示部を設け、前記制御部、前記駆動部、前記電磁弁との信号を送信受信する信号線と、電源部より前記制御部、前記駆動部、前記電磁弁へ供給する電気配線と、を備え、前記制御部を前記手動水栓と離隔して配置したことを特徴とする。【選択図】図１
2019007182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動水栓と、該手動水栓に給水及び/又は給湯する供給管に接続した電磁弁と、該電磁弁を開閉駆動させる駆動部と、該駆動部を制御する制御部と、該制御部に前記電磁弁の開閉を指示する１以上のセンサと、前記制御部に前記電磁弁の制御状態を表示する１以上の表示部を設け、前記制御部、前記駆動部、前記電磁弁との信号を送信受信する信号線と、電源部より前記制御部、前記駆動部、前記電磁弁へ供給する電気配線と、を備え、
前記制御部を前記手動水栓と離隔して配置したことを特徴とする水栓自動化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水栓自動化装置において、前記制御部を前記手動水栓の近傍に配置したことを特徴とする水栓自動化装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の水栓自動化装置において、前記制御部と前記駆動部を接続する前記信号線及び/又は前記電気配線を連通する貫通孔を、前記制御部の設置面に設けたことを特徴とする水栓自動化装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の水栓自動化装置において、前記電源部が、商用電源または蓄電池であることを特徴とする水栓自動化装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の水栓自動化装置の前記制御部において、前記電磁弁の動作状態について、前記電磁弁を開閉する動作状態と、前記電磁弁を開状態で保持する動作状態の選択制御機能を有することを特徴とする水栓自動化装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の水栓自動化装置の前記制御部において、前記手動水栓をシンク後部の水栓設置台に立設し、前記制御部に前記シンク領域の前記水栓設置台周りの領域を第１センサ検出域とする第１センサと、前記制御部上方の領域を第２センサ検出域とする第２センサを設けたことを特徴とする水栓自動化装置。
【請求項７】
請求項６に記載の水栓自動化装置の前記制御部に、前記第１センサ或は第２センサが物体を検出すると前記電磁弁を開き、前記第１センサ或は前記第２センサが物体を検出しなくなると前記電磁弁を閉じるモード１を設けたことを特徴とする水栓自動化装置。
【請求項８】
請求項６に記載の水栓自動化装置の前記制御部に、前記第１センサ或は第２センサが物体を検出した時に電磁弁を開き、この状態で前記第２センサが再び物体を検出した時に電磁弁を閉じるモード２を設けたことを特徴とする水栓自動化装置。
【請求項９】
請求項６に記載の水栓自動化装置の前記制御部に、前記第１センサでの物体検出を前記電磁弁の開閉制御に反映せず、前記第２センサが物体を検出した時に電磁弁を開き、この状態で前記第２センサが再び物体を検出した時に電磁弁を閉じるモード３を設けたことを特徴とする水栓自動化装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の水栓自動化装置の前記制御部に、前記第１センサ或は第２センサでの物体検出を全て電磁弁の開閉制御に反映しないモード４を設けたことを特徴とする水栓自動化装置。
【請求項１１】
請求項６に記載の制御部に、請求項７に記載のモード１と請求項８に記載のモード２と請求項９に記載のモード３と請求項１０に記載のモード４のうち少なくとも２つ以上のモードを設け、前記制御部に前記複数のモードを切り替える切替手段を設けたことを特徴とする請求項７〜請求項１０の少なくとも一項に記載の水栓自動化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設の手動水栓の吐水・止水を遠隔操作で制御可能とする、水栓自動化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、既設の手動水栓を自動水栓に変更する場合、水栓自体を自動水栓に交換する方法がとられるが、自動水栓が高価であることや水栓の交換工事が発生し、利用者の負担は少なくない。また、従来の設置条件に適用する自動水栓が存在しない場合、自動水栓への切り替えが行えない。
【０００３】
そこで、既設の手動水栓を自動化とする方法として、吐水口に自動水栓装置を取付ける方法、給水・給湯配管に電磁弁と水栓本体に操作スイッチや配線用アダプタ本体を追加設置する方法、電磁弁の開閉をリモコンスイッチにて遠隔操作する方法、デッキ付単水栓のハンドル部を自動水栓化装置に交換する方法が開示されている。
例えば以下の特許文献１には、既設水栓器具の吐水管先端に、光電式の測距センサーと電磁弁と駆動回路と電池を備えた箱型の後付式自動水栓装置を取り付けた構成が開示されている。
【０００４】
以下の特許文献２には、既設混合水栓の吐水管の先端部に吐水口からの吐水、止水を切り替えるハンド操作スイッチを付加して電気配線を接続し、このハンド操作スイッチをキャビネット内部のコントロールボックスに接続した構造が開示されている。そして、混合水栓に接続された供給管のそれぞれに組み込んだ電磁弁の開閉動作を先のコントロールボックスに設けた制御回路を介し、前記ハンド操作スイッチのＯＮ操作とＯＦＦ操作に合わせて制御する構成が開示されている。
【０００５】
以下の特許文献３には、水栓本体に接続された２本の配管のそれぞれに電磁弁を取り付け、これらの電磁弁を制御する制御部とリモコンスイッチを設けた無線式水栓が開示されている。特許文献３に記載の構造によれば、電磁弁と制御部と受信器とリモコンスイッチを既設水栓に後付けすることで水栓を自動化できる装置が開示されている。
【０００６】
以下の特許文献４には、既設手動式水栓のハンドル機構を取り外した部分に自動水栓ユニットを被せるように取り付け、既設手動水栓の吐水口の代わりになる吐水管を自動水栓ユニットに内蔵した構成が開示されている。特許文献４に記載の構成では、吐水管の吐出口近くにセンサ部を配置し、このセンサ部の動作によって使用者の手の動きを検出し、自動水栓を実現する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２７９１５２６号公報
【特許文献２】特開平１１−１３１５４７号公報
【特許文献３】特開２０００−１６０６１５号公報
【特許文献４】特開平１０−２０４９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の構造では、吐水口の形状により自動水栓装置を装着可能な水栓が限定される問題がある。また、止水時には水栓の止水部から自動水栓装置の吐水口までの水管に常時水道圧が掛かっているが、通常そのような使用条件での設計は行われておらず、配管の接続部等から漏水を生じる虞があった。さらに、水栓の吐水口の周りが自動水栓装置により巨大化してしまい、外観や清掃性が低下すること、自動水栓装置が吐水口付近での作業の障害物となることで水回りの作業効率を悪化させるなどの問題点があった。
【０００９】
特許文献２に記載の構造では、水栓設置台への孔加工が不要としているが、水栓取付け孔にアダプタ本体を設置するため水栓の着脱工事が発生する。また、設置条件として水栓台座と嵌合できて漏水を起こさない形状を工夫すること、水栓台座の外径や形状ごとに合ったアダプタ本体を用意する必要があり、汎用性が乏しくなる問題がある。さらに、ハンド操作スイッチを吐水口やアームに設けることで吐水管や水栓本体に配線や棒状部材が露出する問題があり、これらの配線や部材が水栓回りの外観の悪化や清掃性の低下、そして吐水口付近での作業の障害物となり、水回りでの作業効率を悪化させるなどの問題点があった。
【００１０】
特許文献３に記載の構造では、遠隔操作を無線式のリモコンで行うため、送受信装置が必要となり、コスト高となる問題がある。さらに、設備機器の筐体により無線信号の伝達が阻害され易く、伝達信号に雑音や歪みを生じることで誤動作等を引き起こす虞があり、信頼性に不安があった。また、無線の受信機側の待機電力が常時発生し、省エネの観点からも問題点があった。
さらに、リモコンスイッチは電磁弁の開閉を指示するものであり、連続吐水以外の操作を指示することができず、使い勝手の点からも問題点があった。
【００１１】
特許文献４に記載の構造では、デッキ付単水栓専用の自動水栓ユニット構造となっており、その他の水栓への適応性がなく、汎用性に欠けるなどの問題点があった。
また、特許文献４の構造では水栓の周りが自動水栓ユニットにより巨大化してしまい、外観や清掃性が低下すること、自動水栓ユニットが吐水口付近での作業の障害物となることで水回りの作業効率を悪化させるなどの問題点があった。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点を鑑みなされたものであって、通常の水道配管に設置された既設手動水栓の多くのタイプに設置でき、手動水栓本体への部品の取付けや取外し作業を行わずに簡便な設置方法により、自動水栓とすることができる水栓自動化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記課題を解決する手段として、以下の構成を有する。
（１）本発明の水栓自動化装置は、手動水栓と、該手動水栓に給水及び/又は給湯する供給管に接続した電磁弁と、該電磁弁を開閉駆動させる駆動回路を備えた駆動部と、該駆動部を制御する制御部と、該制御部に前記電磁弁の開閉を指示する１以上のセンサと、前記制御部に前記電磁弁の制御状態を表示する１以上の表示部を設け、前記制御部、前記駆動部、前記電磁弁との信号を送信受信する信号線と、電源部より前記制御部、前記駆動部、前記電磁弁へ供給する電気配線と、を備え、前記制御部を前記手動水栓と離隔して配置したことを特徴とする。
【００１４】
（２）本発明の水栓自動化装置において、（１）に記載の制御部を前記手動水栓の近傍に配置した構成を採用できる。
（３）本発明の水栓自動化装置において、（１）または（２）に記載の制御部と前記駆動部を接続する前記信号線及び/又は前記電気配線を連通する貫通孔を、前記制御部の設置面に設けた構成を採用できる。
【００１５】
（４）本発明の水栓自動化装置において、（１）乃至（３）の何れかに記載の電源部が、商用電源または蓄電池であることを特徴とする。
（５）（１）乃至（４）の何れかに記載の水栓自動化装置の前記制御部において、前記電磁弁の動作状態について、前記電磁弁を開閉する動作状態と、前記電磁弁を開状態で保持する動作状態の選択制御機能を備えたことが好ましい。
【００１６】
（６）本発明の水栓自動化装置において、前記（１）乃至（４）の何れかに記載の水栓自動化装置の前記制御部において、前記手動水栓をシンク後部の水栓設置台に立設し、前記制御部に前記シンク領域の前記水栓設置台周りの領域を第１センサ検出域とする第１センサと、前記制御部上方の領域を第２センサ検出域とする第２センサを設ける構成を採用できる。
（７）本発明の水栓自動化装置において、（６）に記載の水栓自動化装置の前記制御部に、前記第１センサ或は第２センサが物体を検出すると前記電磁弁を開き、前記第１センサ或は前記第２センサが物体を検出しなくなると前記電磁弁を閉じるモード１を設けた構成を採用できる。
【００１７】
（８）本発明の水栓自動化装置において、（６）に記載の水栓自動化装置の前記制御部に、前記第１センサ或は第２センサが物体を検出した時に電磁弁を開き、この状態で前記第２センサが再び物体を検出した時に電磁弁を閉じるモード２を設けた構成を採用できる。
（９）本発明の水栓自動化装置において、（６）に記載の水栓自動化装置の前記制御部に、前記第１センサでの物体検出を前記電磁弁の開閉制御に反映せず、前記第２センサが物体を検出した時に電磁弁を開き、この状態で前記第２センサが再び物体を検出した時に電磁弁を閉じるモード３を設けた構成を採用できる。
【００１８】
（１０）本発明の水栓自動化装置において、（６）に記載の水栓自動化装置の前記制御部に、前記第１センサ或は第２センサでの物体検出を全て電磁弁の開閉制御に反映しないモード４を設けた構成を採用できる。
（１１）本発明の水栓自動化装置において、（６）に記載の制御部に、（７）に記載のモード１と（８）に記載のモード２と（９）に記載のモード３と（１０）に記載のモード４のうち少なくとも２つ以上のモードを設け、前記制御部に前記複数のモードを切り替える切替手段を設けた構成を採用できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、既存の手動水栓本体の着脱や部品の装着等が不要であり、既設の手動水栓をそのまま利用して自動水栓への切替作業を簡便に行う事ができ、さらに、制御部を手動水栓と隔離した配置とする構成とすることで、単水栓、２ハンドル混合水栓、シングルレバー混合水栓、ミキシング混合水栓、サーモスタット混合水栓、さらに壁付タイプや台付タイプなど、多くのタイプの手動水栓を自動水栓化することができる。
【００２０】
また、制御部を手動水栓の近傍に配置することで、既設手動水栓とその吐水口周りにおける障害物の発生を無くしたまま水栓を自動化できるので、自動水栓の操作と吐水部周りの作業を支障なく連携して行う事ができる。
【００２１】
既存の手動水栓の周辺に制御部と駆動部の信号線及び/又は電気配線を配線するための空間を設けることができない場合、手動水栓取付け面に配線用の小径な貫通孔を設ける軽微な加工にて対応することができる。このため、本発明の水栓自動化装置は、取り付け時の施工性に優れる。
【００２２】
本発明の水栓自動化装置によれば、既存の手動水栓周辺への電源部の設置有無により、水栓自動化装置を駆動するための電源を、商用電源か蓄電池などの電池とするか適時選択する事ができる。
【００２３】
また、制御部により電磁弁の動作状態を開閉する動作状態と、開状態に保持する制御を行うことで、自動水栓と手動水栓双方の利用を可能とすることで、水栓の使い勝手をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る第１実施形態の水栓自動化装置を既設水栓に取り付けた状態を示す透視図。
【図２】同水栓自動化装置に設けられる制御部の一例を示す斜視図。
【図３】同水栓自動化装置に設けられる駆動部の一例を示す斜視図。
【図４】同制御部に設けられる４つのモードについて説明するためのフロー図。
【図５】同水栓自動化装置に設けられる制御部と駆動部についてそれらの動作を説明するためのフロー図。
【図６】同水栓自動化装置に設けられている制御部のモード移行フローの第２の例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
「第１の実施形態」
以下、本発明の実施形態を挙げて本発明の詳細について説明する。
図１において、符号１は手動水栓、２は流し台、１６は流し台２の天板、８は流し台２に設けられたシンク、９はシンク８の下側のキャビネット、２０はキャビネット９の前面側の扉をそれぞれ示す。シンク８若しくは天板１６には水栓設置台７が形成されており、この水栓設置台７の上面に既設の手動水栓１が立設されている。
図１に示す実施形態において手動水栓１は水栓本体１Ａの上端部に操作レバー５を有し、操作レバー５の若干下方に吐水口６を備えた吐水管６Ａが設けられた混合水栓とされている。なお、本実施形態において適用可能な手動水栓１は図１に示す混合水栓の構成に限らず、単水栓、２ハンドル混合水栓、ミキシング混合水栓、サーモスタット混合水栓、壁付タイプや台付タイプの水栓など、いずれのタイプの手動水栓であっても良い。
【００２６】
図１に示す実施形態においてシンク８の背面側上部であって天板１６から一段低められた位置に平面視三角板状の水栓設置台７がシンク８側に水平にせり出すように形成され、この水栓設置台７の上面に手動水栓１が立設されている。図１に示す実施形態ではシンク８の背面側の天板１６の一部を一段低め、天板１６の一部をシンク８の中央部側にせり出すように延出させて水栓設置台７が水平に設けられている。なお、水栓設置台７については、天板１６の一部に設けても良いし、天板１６と別体で設けても良く、天板１６の一部を水栓設置台としても良い。
【００２７】
前記手動水栓１に接続する２本の給水管３が水栓設置台７を上下に貫通するように設置され、２本の給水管３の下端側がシンク８を支えているキャビネット９の内部側に配置されている。また、２本の給水管３の下端部は、キャビネット内において左右に離間配置されている止水栓４にそれぞれ接続されている。２本の給水管３のうち、一方は給水用配管であり、他方は給湯用配管である。止水栓４は流し台２を設置した建屋に設置されている水道管に接続されたもので、給湯用の給水管３は図示略の給湯器に接続されて給湯器の作動により給湯できるように構成されている。
【００２８】
各給水管３において止水栓４に近い部分に電磁弁１３が組み込まれ、左右の電磁弁１３の近傍にこれらを開閉駆動するための駆動回路を有する駆動部１２を収容した取付ボックス１２Ａが設置されている。
また、図１に示すシンク８の背面側の天板１６上であって、手動水栓１の右手側に隔離した位置に制御部１０を内部に収容した円柱状の制御ボックス１０Ａが設置されている。
なお、図１においてキャビネット１やシンク８、天板１６に隠されて配管や配線が目視できない場合、それらの位置を認識できないため、図１ではキャビネット１やシンク８、天板１６を透視した状態で配管や配線、その他機器の設置位置を視認できるように実線で表示している。なお、実際には配管や配線などはキャビネット１やシンク８、天板１６により隠されている。
【００２９】
図２に拡大して示すように制御ボックス１０Ａのシンク側の側面（前面）中央部に非接触タイプの第１センサ１７が取り付けられ、上面中央部に非接触タイプの第２センサ１８が取り付けられている。制御ボックス１０Ａの側面（前面）上部に操作ボタンからなる操作部１０ａが設けられ、その下方に表示部１０ｂが設けられ、その下方の第１センサ１７の右側にモード切り替えスイッチからなるモード切替部（切替手段）１０ｃが設けられている。また、制御ボックス１０の側面（前面）下部側にスピーカーを内蔵した報知部１０ｄが設けられている。本実施形態において表示部１０ｂは複数のＬＥＤ（light emitting diode）灯を等間隔で配置した構成が採用されている。
【００３０】
図３に示すように駆動部１２は取付ボックス１２Ａの内部に電磁弁１３の開閉を制御するための駆動回路を備えるとともに取付ボックス１２Ａの上面に電磁弁１３を開くための電磁弁開スイッチ１２ａが設けられ、内部に蓄電部１２ｂが設けられている。蓄電部１２ｂは駆動回路に通電するための予備電源となる蓄電池又はコンデンサからなる。また、取付ボックス１２Ａの内部の駆動回路に外部の電源から通電するための電気配線１４と前記制御部１０からの制御信号を駆動回路で受けるための信号線１１が接続されている。
【００３１】
第１センサ１７は、図１に示すように手動水栓１の手前側から右斜め奥側にある程度の高さと幅の範囲（いずれも数１０ｃｍ程度の範囲）でもって拡がる図１中の鎖線で示された第１センサ検出域１７ａを検出範囲とする物体感知センサである。
第２センサ１８は、制御ボックス１０Ａの上面の上方領域を上面よりも少し広い領域かつ数ｃｍ〜数１０ｃｍ程度で検出範囲とする物体感知センサである。
第１センサ１７は第１検査検出域１７ａに水栓使用者の手などの物体が存在すると物体の存在を検出して後述の動作を行わせるためのセンサである。第２センサ１８は制御ボックス１０Ａの上方に水栓使用者の手などの物体が存在すると物体の存在を検出して後述の動作を行わせるための物体感知センサである。
【００３２】
制御部１０に搭載されているセンサ１７、１８は、より具体的には検出域の異なるセンサである。図１の実施形態において制御部１０の側面側（正面側）に配設される第１センサ１７は、制御部１０の正面よりシンク８側に例えば約４０ｃｍ程度の範囲（図１に示す第１センサ検出域１７ａ）を検出する物体感知センサである。また、制御部１０の上方に配設される第２センサ１８は、制御部１０の上面より若干広い範囲であって例えば約１０ｃｍ程度上方の範囲（図１に示す第２センサ検出域１８ａ）を検出する物体感知センサである。
なお、上述のセンサ１７、１８の検出範囲は一例であり、制御部の設置位置により適宜設定することで、多彩な使用条件に対応することができる。
【００３３】
制御部１０に設けられている電気回路と駆動部１２に設けられている駆動回路は信号線１１と電気配線１４により相互接続され、駆動部１２と２つの電磁弁１３とが他の信号線１１と電気配線１４により相互接続されている。また、図１では略されているが、電気配線１４の一部はキャビネット９の内部に設けられているコンセントなどの電源部２１に接続されるか、キャビネット周囲の壁１９に設けられているコンセントなどの電源部２１に接続され、駆動部１２と制御部１０に給電できるように構成されている。
なお、図１では特に記載していないが、電源部２１に電気配線１４を接続しない場合はキャビネット９内に別途蓄電池などの電源を設け、この蓄電池から電気配線１４を介し駆動部１２と制御部１０に給電しても良い。また、取付ボックス１２Ａに内蔵されている蓄電部１２ｂは停電などの非常時に駆動部１２の動作のための臨時電源となる。
【００３４】
信号線１１及び/又は電気配線１４の配線については、天板１６の背面と壁１９との隙間や流し台２前面の扉２０とキャビネット９の隙間等を利用して行う事ができる。また、配線の露出が気になる場合は、制御部１０の設置部、たとえば水栓設置台７や天板１６に貫通孔１５を設けてこの貫通孔１５からキャビネット９内に直に至るように配線することができる。その場合の貫通孔の孔径は配線が挿通できる程度の小径で済むので孔加工の軽減を図る事ができる。また、貫通孔１５の上方に制御部１０を配置し、貫通孔１５を制御ボックス１０Ａで覆い隠すことができ、これにより貫通孔１５に通した配線の露出を防ぐことができる。
【００３５】
本実施形態の水栓自動化装置は、制御部１０と駆動部１２及び電磁弁１３、１３とこれらを接続する信号線１１及び電気配線１４を備えて構成されている。
【００３６】
本実施形態の水栓自動化装置の設置は、止水栓４を閉状態に操作し、各供給管３と止水栓４の接続部を分離し、次に各供給管３と止水栓４の間に電磁弁１３を挟み込み、一方の電磁弁１３に一方の供給管３を接続し、他方の電磁弁１４に他方の供給管３を接続する。
その後、駆動部１２をキャビネット９内の底板、側板若しくは背板側等に配置し、電気配線１４を接続する。最後に、天板１６または水栓設置台７に貫通孔１５を設け、信号線１１及び/又は電気配線１４を貫通孔１５に挿入し、天板１６または水栓設置台７上に引き出し、制御部１０に接続することにより、制御部１０と駆動部１２を信号線１１と電気配線１４により接続することができる。
貫通孔１５を介し信号線１１と電気配線１４を天板１６上に引き出した部分とその周囲部分については、天板１６上に制御ボックス１０Ａを設置することで覆い隠すことができる。
【００３７】
流し台２に制御部１０を設置する場合、既存の手動水栓本体の着脱や部品の装着等が不要であることから利用者の使用目的に合わせて配置できるので、既設の手動水栓１の近傍に設置すれば一般的な自動水栓のように使用することができる。
たとえば、高齢者や車椅子使用者等が利用する場合、制御部１０を既存の手動水栓１より手前側に配置することで、手元で自動水栓の操作を行うことができ、各センサが水栓と一体化した構成の自動水栓に対し、利用者の使用目的に幅広く対応することができる。
【００３８】
本実施形態の水栓自動化装置において設置した駆動部１２と制御部１０へ供給する電源を商用電源とするか蓄電池とするかは、既存の手動水栓１周辺への電源の設置有無に合わせて選択することができ、その一例としては、ＡＣアダプタと蓄電池を使い分ける方法を選択可能である。
【００３９】
また、電源供給方法について、駆動部１２と制御部１０のどちらか一方に電源を供給して電気配線１４にて他方に分電する方法であれば、電源をキャビネット９の内部、外部どちらに設置しても対応することができる。また、個別に電源を設ける構成を採用するならば、商用電源を用いることが出来ない場合、蓄電池をそれぞれの機器に分散することで、各機器の大型化を抑制することができ、特に制御部１０については、設置場所の選択の自由度が増すとともに、外観的にも好ましい形状とすることができ、手動水栓１の多様な設置条件に幅広く対応することができる。
【００４０】
さらに、本実施形態の水栓自動化装置においては、既存の手動水栓１に対して新たな部品の取付や水栓本体の着脱作業が不要であり、本実施形態の水栓自動化装置設置前の手動水栓１の外観を維持することができる。また、既設の手動水栓１とその吐水口周りにおける障害物の発生を無くすることができるので、自動化した水栓の操作と吐水部周りの作業を支障なく連携して行う事ができる。
【００４１】
電磁弁１３は、既設の手動水栓１に対して湯または水を供給する供給管３と止水栓４との間に組み込まれ、駆動部１２に電気配線１４によって接続されており、電磁弁１３の開弁動作によって既設の手動式水栓１に対し水と湯が供給され、閉弁動作によって手動水栓１への水または湯の供給が停止される。
従って、止水栓４を開状態にして操作レバー５の開度をあらかじめ調整しておくことにより、電磁弁１３の開閉操作により、吐水口６から吐水・止水することができる構造となっている。
【００４２】
本実施形態の水栓自動化装置は、第１センサ１７あるいは第２センサ１８で電磁弁１３の開閉を遠隔操作することにより、既設の手動水栓１の操作レバー５であらかじめ調整した水量、温度の湯水を吐出口６から自動で吐出・止水することができ、吐水中でも操作レバー５により水量調節、水温調節が可能である。
【００４３】
図１に示す構造において、制御部１０には先に述べた第１センサ１７と第２センサ１８の他、操作部１０ａ、表示部１０ｂ、モード切替部１０ｃ、報知部１０ｄを個々に制御するロジック回路２５（図５参照）が設けられている。
【００４４】
モード切替部（切替手段）１０ｃは、複数の運転モードを切り替えるためのスイッチであり、本実施形態では釦などのスイッチを押す毎に後に説明する４つの運転モードに順番に１つずつ移行することができる。
【００４５】
ロジック回路２５は、第１センサ１７或は第２センサ１８での物体検出結果を受け、モード切替部１０ｃで選択したモード１〜４の各運転モードに応じて駆動部１２に対し電磁弁１３に開閉指令を出すと共に、駆動部１２からの電圧異常検出結果を受けて、その状態を表示部１０ｂあるいは報知部１０ｄにて発光や点滅及び/又は発音にて利用者に通報する制御を行う回路である。
ロジック回路２５には中央演算装置２５ａが設けられ、センサ１７、１８で物体検出された結果に応じて駆動部１２に内蔵しているロジック回路２６に開閉動作指令（出力信号）を送る機能を有する。また、モード切替部１０ｃのスイッチ操作に応じて選択された４種類の運転モードの内、モード１〜モード４のいずれかの選択されたモードに従いロジック回路２６に開閉弁動作指令を送り、実行させる機能を有する。
【００４６】
中央演算装置２５ａにはセンサ１７、１８の検出状態と、現在の電磁弁開閉状態と、現在の運転モードを記憶する記憶部が内蔵され、電池を電源とした場合に電池切れ（電池の電力低下）を表示部１０ｂに点灯表示するか、報知部１０ｄを介して表示音、警報音などとして動作させる機能も有している。
図５に示す構成の制御部１０においては商用電源などの電源部２１に接続可能なＡＣアダプタ（電源装置）２８あるいは電池２９が設置され、これらのいずれかから、ロジック回路２５と表示部１０ｂと報知部１０ｄのそれぞれに個別に必要な電力を供給できるように構成されている。
【００４７】
駆動部１２には前記ロジック回路２５からの開閉動作指令（出力信号）を受けて電磁弁１３の開閉を制御するためのロジック回路２６が別途設けられている。ロジック回路２６はコンセントなどの商用電源に接続されるＡＣアダプタ（電源装置）３０からの電力供給あるいは別途設けた電池３１などからの電力を受けて作動し、電磁弁１３、１３の開閉動作を制御する。
また、ロジック回路２６には電池３１を電源として用いた場合の電圧低下を検出する機能が設けられるとともに、電池３１の電圧異常信号を検出した場合に中央演算装置２５ａに電圧以上検出信号を送り、中央演算装置２５ａを介し表示部１０ｂに警告状態であることを表示するか、報知部１０ｄのスピーカーから警告音を発生できる機能を有する。
【００４８】
表示部１０ｂ・報知部１０ｄは、現在のセンサ１７、１８の物体検出状況及び運転モードと電磁弁１３の開閉指令状況を表示し、各状態の変化時に異なる発光や点滅及び/又は発音を出力することができる。
【００４９】
図１に示す水栓自動化装置において、運転モードは図４に示すようにモード１〜モード４までの４種類のモードが設けられている。これらのモード１〜モード４は、ロジック回路２５に内蔵されているメモリーなどの記憶部に記録されている。
モード１は、第１センサ１７或は第２センサ１８が物体を検出すると電磁弁１３、１３を開き、センサ１７、１８が物体を検出しなくなると電磁弁１３、１３を閉じるという節水を目的としたモードであり、その制御はセンサ１７、１８の物体検出と連動した電磁弁１３の動作とされている。このモード１によれば、第１センサ検出域１７ａあるいは第２センサ検出域１８ａに使用者の手が存在して各センサ１７、１８が手の存在を検出している間、電磁弁１３を開いて吐水口６からの吐水を可能とする。
【００５０】
モード２は、第１センサ１７或は第２センサ１８が物体を検出した時に電磁弁１３、１３を開き、この状態で第２センサ１８が再び物体を検出した時に電磁弁１３を閉じるという連続通水を目的としたモードである。
このモード２の制御は、第１センサ１７或は第２センサ１８が物体を検出した時にロジック回路２５に設けられている図示略のメモリに内部的に数値１を記憶し、この状態で第２センサ１８が物体を検出すると前記メモリに記憶されている数値１を０にリセットすることで、メモリーに記憶した情報の数値が１ならば電磁弁１３を開、数値が０ならば電磁弁１３を閉として電磁弁１３を動作させるモードである。
電磁弁１３を開状態とすることで手動水栓１を用いて手動で給水または給湯を切り替えて使用することができ、電磁弁１３を閉じることで手動水栓１からの給水または給湯を自動停止できる。
【００５１】
なお、モード２ではメモリに記録された数値１で電磁弁１３が開いてから、一定時間経過後に自動的に電磁弁１３を閉じる機能を搭載していることが好ましい。
【００５２】
モード３は、モード２の動作のうち第１センサ１７での物体検出を電磁弁１３の開閉制御に反映しないモードで、食器洗い時等、シンク８とその周りで物体が動いても水を出さないようにするモードである。
このモード３において第２センサ１８が物体を検出した場合はモード２と同様の動作がなされる。従って、食器洗い時等、シンク８とその周りで物体が動いても水を出さないように制御することができるが、第２センサ１８に使用者が手を近付けると、メモリーに記憶した情報の数値が１ならば電磁弁１３は開、数値が０ならば電磁弁１３を閉として電磁弁１３を動作させることができる。従って、食器洗い時等、シンク８とその周りで物体が動いても、その動きに影響されることなく手動水栓１からの給水または給湯を続行するか、給水または給湯を停止した状態を維持できる。
【００５３】
従って、シンク８において食器洗いなどにより手を動かすことがあっても吐水口６から連続的に湯または水を吐出しつつ食器洗いを続行することができる。
この状態から、湯または水の吐出を停止させるには、手動水栓１の操作レバー５を操作して手動により湯または水を停止するか、第２センサ検出域１８ａに手を移動させて第２センサ１８を作動させることにより湯または水を自動停止することができる。
【００５４】
モード４は第１センサ１７或は第２センサ１８での物体検出を全て電磁弁１３の開閉制御に反映しないモードであり、モード４への切替時に電磁弁１３は開き、以降は他のモードに切り替えない限り、電磁弁１３が開いた状態で固定されるため、手動水栓１を手動で操作して従来と同様に手動水栓１を使用できるモードとなる。
【００５５】
前記運転モードの切替は、制御部１０に設置されたモード切替部１０ｃのスイッチを押す毎に運転モードを１→２→３→４の方向で切り替えることができ、現在モードが４の時は４→３→２→１に切り替わる動作を繰り返し、その状態を表示部１０ｂにて発光や点滅及び/又は報知部１０ｄにて発音等で報知することができる。
【００５６】
なお、上述の運転モード１〜モード４の切替は、第１センサ１７と第２センサ１８に略同時に物体を検出させることでモード切替部１０ｃのスイッチ操作の代用としてメモリーに設定しておくこともできる。
この設定をメモリーに記憶しておくならば、通常時において制御部１０に触れることなく、第１センサ１７と第２センサ１８に略同時に物体を検出させる操作を繰り返すことで全ての操作が可能となり、手動水栓１及び制御部１０を操作時に濡らすことなく、これらを汚すことを回避しながら操作ができる。
【００５７】
本実施形態の水栓自動化装置において、別な運転モードの種類として、モード１では第１センサ１７を自動吐水、第２センサ１８を連続吐水に設定し、モード２では第２センサ１８での物体検出を電磁弁１３の開閉制御に反映しないモードに設定し、モード３では第１センサ１７での物体検出を電磁弁１３の開閉制御に反映しないモードに設定し、モード４では第１センサ１７或は第２センサ１８での物体検出を全て電磁弁１３の開閉制御に反映しないモードに設定するなど、本実施形態の水栓自動化装置の使用条件に最適な運転モードを用意することができる。これらの運転モードの設定は、ロジック回路２５に内蔵されているメモリーに必要な情報を書き込んでおき、使用者の好みに応じて必要な設定を行えば良い。
【００５８】
また、運転モードの切替え順についてもモードを１→２→３→４→１→２→３→４と繰り返す切替え順にするなど、利用者の好みに応じて設定することができる。
【００５９】
本実施形態の水栓自動化装置に通電する前の電磁弁１３の開閉状態は、運転モードをモード１〜モード３の物体検出待機で電源を遮断した時は閉状態となるが、これ以外では開状態となっていることから、本装置の通電開始時は電磁弁閉動作を自動で１回行い、電磁弁の状態を閉位置に統一してから制御を開始する状態に設定しておくことで、通電時の不用意な吐水を防止することができる。
なお、本実施形態の水栓自動化装置に通電すると最初に運転モード１で制御運転を開始するように設定しておくことが好ましい。
【００６０】
この後、モード切替部１０ｃのモード切り替え用のスイッチ操作により運転モードをモード２〜モード４のいずれかに切り替えて使用することができる。
あるいは、センサ１７、１８に手を接近させて両方同時に検出させ、モード切り替え用のスイッチ操作の代用とすることで、運転モードを目的のモード１〜モード４のいずれかに設定し、手動水栓１を４つのモードに基づく自動水栓として使用することができる。
【００６１】
図１において、制御部１０からの電磁弁開閉指令は、非接触タイプの第１センサ１７或は非接触タイプの第２センサ１８が物体を検出すると、制御部１０より運転モードに応じた開閉指令が駆動部１２の駆動回路に出力され、駆動回路が電磁弁１３に対し開閉に必要な動力を供給し電磁弁１３を動作させるしくみとなっている。
なお、電磁弁１３はラッチ式とすることで開閉動作を行う時だけ動力を必要とするため、次回の開閉動力が供給されない限り現状の状態を保持し、且つ、消費電力を抑制することができる。
従って、電磁弁１３が閉状態の時に電源が遮断された場合は、電磁弁に開動力を１回供給すれば電磁弁１３を開状態に固定できるため、手動水栓１をそのまま使用できる構造となっている。
【００６２】
図６は本発明に係る水栓自動化装置に設けられる制御部におけるモード移行フローの第２の例を示す説明図である。
この例では電源ＯＮ時の初期設定値として第１運転モード（モード１）が選択されるように設定され、第１運転モード（モード１）は第１センサ１７と第２センサ１８が共に物体の存在を検出する自動吐水制御を行うモードである。第１センサ１７と第２センサ１８が共に物体を検出すると吐水または止水となるので、節水ができる運転モードである。
第２運転モード（モード２）は第１センサ１７と第２センサ１８が共に物体を検出すると連続吐水ができるモードである。
第４運転モード（モード４）は第１センサ１７と第２センサ１８共に検出無効とし、電磁弁１３を開状態とする手動吐水制御を行うモードである。
この例ではモード切替部１０ｃのスイッチを操作する毎にモードを１つずつ往復方向に移動することができるように設定されている。即ち、１→２→４→２→１→２の順でモードを選択するか４→２→１→２→４の順でモードを選択することができる。
【００６３】
このモード移行フローにおいては、第１センサ１７と第２センサ１８の同時物体検出により図６の右側の一時的モード移行１のフローに切り替わり、更に復帰については一定時間経過後（例えば１０分経過後）に自動復帰するように設定することができる。自動復帰の時間は１０分に限らず、３分、５分などの任意の時間であっても良い。
この運転モードでは、モード１において第１センサ１７の物体検出を無効とし、第２センサ１８の物体検出で吐水または止水となるので節水ができる運転モードである。モード２において第１センサ１７の物体検出を無効とし、第２センサ１８の物体検出で連続吐水となるので連続吐水ができる運転モードである。
モード１またはモード２選択中に第１センサ１７と第２センサ１８の同時物体検出により第１センサ１７の検出を無効として第２センサ１８のみで節水ができるモード３-１と連続吐水ができるモード３-２を選択できる。
【００６４】
また、第１センサ１７または第２センサ１８を長時間連続検出（例えば、３秒間検出）に設定することで図６の下側の一時的モード移行２のフローに切り替わり、長時間連続検出したセンサが節水ならば連続へ１回のみ切り替え、連続ならば節水へ１回のみ切り替える機能（次回、元に戻る）を追加することができる。
第１運転モード（モード１）では第２センサ１８が物体を検出すると節水での吐水を開始するが継続して３秒間以上連続物体検出した場合、この吐水時に限り自動的に連続吐出に切り替えることができる。
第２運転モード（モード２）では第１センサ１７または第２センサ１８の物体検出により連続吐水を開始するが継続して３秒以上物体検出した場合、この吐出時に限り自動的に節水に切り替えることができる。
図６に示す運転モードフローに切り替えることで利用者は１アクション（第１センサ１７と第２センサ１８で共に物体の存在を検出）で一時的にモード１（モード２）←→第１センサを無効な状態への移行と復帰ができるようになっている。また、第１センサ１７または第２センサ１８の長時間検出により、一時的にその吐出時に限り節水←→連続に自動的に切り替えることができるようになる。
【００６５】
図６に示すモード移行を選択することで、図４に示すモード移行の場合の以下の問題点を解消できる。
先のモード移行の場合、第１センサのみを検出無効としたい場合はモード１からモード３に移行し、モード１に再度戻したい場合、操作としてモード１→モード２→モード３の順で移行し、戻すにはモード３→モード４→モード３→モード２→モード１と順次移行する必要があり、時間がかかる問題がある。
これに対し、図６のフローに従うと、一定時間経過後に自動復帰できる。例えば、連続吐水で皿洗い等を行っていて、１０分経過すると、基のモードに自動的に復帰できる。さらに、従来のモード３では第２センサは連続吐出で固定されていたのに対し、図６のフローではモード１選択中に一時的モード移行１を実施することにより第２センサを節水とすることができる。
また、図４に示すモード移行の場合、モード１→モード２で移行した後、戻すには、モード２→モード３→モード４→モード３→モード２→モード１の順となるため、モード１に戻すための時間がかかる問題がある。
【００６６】
これに対し、図６のフローに従うと、第１センサ１７を連続長時間（例えば３秒）検出するとその吐水時に限り連続ならば節水へ、第２センサ１８を連続長時間（例えば３秒）検出するとその吐水時に限り節水ならば連続へ、連続ならば節水へ１回の切り替えで変更することができ、時間短縮できる特徴を有する。
即ち、図６に示す右側のモード選択あるいは下側のモード選択を使い分けることで、モード１を選択している状態において一時的にモード２、３に近い状態との行き来ができ、モード２を選択中に一時的にモード１、３との行き来ができるようになっている。従って１つのモードにおいて一連の操作の全てを実施可能とする特徴を有する。
従って、この場合は図６の通常時のモード選択は初期設定という意味合いとなり、モード選択をモード切替部１０ｃで行うが、１度モードを選択すると以降の通常操作は全て非接触で行うことができる。
なお、同時検出の時間を延ばすことにより、非接触でのモード切替も可能であるが、使用者の意志に反してモードが切り替わる可能性があるので、使い勝手優先でモード切替部１０ｃの操作による切り替えとすることが好ましい。
【符号の説明】
【００６７】
１…手動水栓、２…流し台、３…供給管（給水・給湯）、４…止水栓、５…操作レバー、
６…吐水口、７…水栓設置台、８…シンク、９…キャビネット、１０…制御部、
１０Ａ…制御ボックス、１０ａ…操作部、１０ｂ…表示部、１０ｃ…モード切替部（切替手段）、１０ｄ…報知部、１１…信号線、１２…駆動部、１２Ａ…取付ボックス、
１２ａ…電磁弁開スイッチ、１２ｂ…蓄電部、１３…電磁弁、１４…電気配線、
１５…貫通孔、１６…天板、１７…第１センサ、１７ａ…第１センサ検出域、
１８…第２センサ、１８ａ…第２センサ検出域、１９…壁、２０…扉、２１…電源部、
２５、２６…ロジック回路、２８、３０…ＡＣアダプタ、２９、３１…電池。
【図１】
2019007182.tif 000003
【図２】
2019007182.tif 000004
【図３】
2019007182.tif 000005
【図４】
2019007182.tif 000006
【図５】
2019007182.tif 000007
【図６】
2019007182.tif 000008