(57)【要約】【課題】  ハンズフリー蛇口を提供する。【解決手段】  本発明のハンズフリー蛇口は、感知プレート（２４）と、キャパシタをベースとしたセンサ回路（７６）と、非導電性バルブハウジング（１２）と、非導電性着座リング（７０）と、導電性コネクタ（１８４）とを含む。好ましくは、キャパシタをベースとしたセンサ回路（７６）は、前記感知プレート（２４）に電気的に接続されている。更に、非導電性バルブハウジング（１２）は、好ましくは、バルブ入口（６０）及びバルブ出口（６２）を更に含む。好ましくは、非導電性着座リング（７０）は、バルブ入口（６０）とバルブ出口（６２）との間に配置されており、導電性コネクタ（１８４）が横切っている。好ましい実施例では、導電性コネクタは金属製のピン（１８４）である。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのリザーバから水を提供するため、電気接地と近接したハンズフリー蛇口において、
導電性感知プレートと、
前記感知プレートに電気的に接続された、キャパシタをベースとしたセンサ回路と、
バルブ入口とバルブ出口とを有し、前記バルブ出口は前記導電性吐水口に作動的に接続された、非導電性バルブハウジングと、
前記バルブ入口と前記バルブ出口との間に配置された非導電性着座リングと、
前記着座リングを横切る導電性コネクタと、
前記キャパシタをベースとしたセンサ回路を前記電気接地に接続する接地ワイヤとを含む、ハンズフリー蛇口。
【請求項２】
請求項１に記載のハンズフリー蛇口において、更に、
ダイヤフラム座と近接した非導電性ダイヤフラムを含み、第１状態では、前記ダイヤフラムは前記ダイヤフラム座と接触せず、第２状態では、前記ダイヤフラムは前記バルブ入口を前記バルブ出口から作動的にシールする、ハンズフリー蛇口。
【請求項３】
請求項２に記載のハンズフリー蛇口において、
前記導電性コネクタは、金属製のピンである、ハンズフリー蛇口。
【請求項４】
請求項３に記載のハンズフリー蛇口において、更に、
前記ダイヤフラムに作動的に連結されたモータを有し、該モータは、作動されたとき、前記ダイヤフラムを前記第１状態から前記第２状態に切り換える、ハンズフリー蛇口。
【請求項５】
請求項４に記載のハンズフリー蛇口において、
前記キャパシタをベースとしたセンサ回路は、前記モータに電気的に接続されている、ハンズフリー蛇口。
【請求項６】
請求項５に記載のハンズフリー蛇口において、
前記感知プレートは吐水口である、ハンズフリー蛇口。
【請求項７】
請求項６に記載のハンズフリー蛇口において、
前記感知プレート及び前記キャパシタをベースとしたセンサ回路は、近接センサを含む、ハンズフリー蛇口。
【請求項８】
請求項７に記載のハンズフリー蛇口において、
前記近接センサは、複数の短いパルスを送出することによって使用者の存在を感知する第１モードで作動する、ハンズフリー蛇口。
【請求項９】
請求項８に記載のハンズフリー蛇口において、
前記近接センサは、複数の広幅のパルスを送出することによって使用者の存在を感知する第２モードで作動する、ハンズフリー蛇口。
【請求項１０】
請求項９に記載のハンズフリー蛇口において、
前記近接センサは、使用者を検出したとき、前記第１モードから前記第２モードに切り換える、ハンズフリー蛇口。
【請求項１１】
請求項１０に記載のハンズフリー蛇口において、
前記近接センサは、もはや使用者を検出しないとき、前記第２モードから前記第１モードに切り換える、ハンズフリー蛇口。
【請求項１２】
請求項７に記載のハンズフリー蛇口において、
前記モータは前記近接センサから作動信号を受け取り、
前記ハンズフリー蛇口は更に、
前記モータが前記近接センサから前記作動信号を受け取っていないとき、前記蛇口を通して流体を連続的に流すことができる形体の、前記モータに連結されたオーバーライド制御装置と、
前記オーバーライド制御装置に連結された電子式戻り止めと、
を含み、前記電子式戻り止めは、前記オーバーライド制御装置から作動信号を受け取ったとき、前記オーバーライド制御装置を係止解除し移動を許容するように構成される、ハンズフリー蛇口。
【請求項１３】
請求項６に記載のハンズフリー蛇口において、更に、
前記吐水口と、前記吐水口が取り付けられた表面との間に配置された、非導電性の上スペーサ及び下スペーサを含む、ハンズフリー蛇口。
【請求項１４】
請求項１３に記載のハンズフリー蛇口において、更に、
前記表面を前記電気接地に電気的に接続する第２接地ワイヤを含む、ハンズフリー蛇口。
【請求項１５】
請求項１に記載のハンズフリー蛇口において、
前記導電性感知プレートは、前記キャパシタをベースとしたセンサ回路に、感知ワイヤによって電気的に接続されている、ハンズフリー蛇口。
【請求項１６】
電気接地と近接して導電性表面に設置するためのハンズフリー蛇口において、
導電性吐水口と、
前記吐水口と前記導電性表面との間に配置された非導電性の上スペーサ及び下スペーサと、
前記吐水口に電気的に接続されたキャパシタをベースとしたセンサ回路と、
バルブ入口及び前記導電性吐水口に作動的に連結されるバルブ出口を持つ非導電性バルブハウジングと、
前記バルブ入口と前記バルブ出口との間を連続的に電気的に接続する、前記バルブハウジング内の導電性ピンと、
前記キャパシタをベースとしたセンサ回路を前記電気接地に電気的に接続する導電性第１導管と、
を含む、ハンズフリー蛇口。
【請求項１７】
請求項１６に記載のハンズフリー蛇口において、
前記導電性表面は、前記電気接地に電気的に接続されている、ハンズフリー蛇口。
【請求項１８】
請求項１７に記載のハンズフリー蛇口において、更に、
前記導電性表面を前記電気接地に電気的に接続する導電性第２導管を含む、ハンズフリー蛇口。
【請求項１９】
請求項１８に記載のハンズフリー蛇口において、
前記導電性第２導管は、前記導電性第１導管に電気的に接続されている、ハンズフリー蛇口。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づき、２００３年１月１６日に出願された米国仮特許出願第６０／４４１，０９１号の出願日の恩恵を主張する、現在継続中の２００４年１月１４日に出願された米国特許出願第１０／７５７，８３９号の一部継続出願である。以上の特許出願に触れたことにより、これらの特許出願に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。
【０００２】
本発明は、ハンズフリー蛇口に関し、更に詳細には、一貫して作動し、流体流れの間欠的な及び望ましからぬ作動及び消勢を少なくするハンズフリー蛇口に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の蛇口の重大な欠点は、これらの蛇口が細菌で容易に汚染されてしまうということである。その場合、細菌は、各人が蛇口のハンドルに触れたとき、蛇口を使用した人から、蛇口を使用した次の人に容易に移ってしまう。多くの使用者は、蛇口のハンドルに触れることによって細菌と接触することを恐れている。この恐れにより、多くの使用者は、公共の蛇口を使用することを避けている。他方、ハンズフリー蛇口は、使用者が細菌と接触する問題、及び公共の蛇口を使用することの恐れをなくす。
【０００４】
多くのハンズフリー蛇口では、センサが使用者の存在を検出する。これらのセンサの多くは、赤外線を使用する。これらのユニットで使用者を感知するため、使用者は、光ビームの光路内に直接位置しなければならない。従って、使用者が光路内に直接立っていない場合や光ビームの外に移動した場合には、センサは使用者を検出せず、必要な場合に水がオン状態になったりオフ状態になったりしない。ハンズフリー蛇口のこの欠点を解決するための一つの方法は、容量性フィールドセンサを使用することである。センサのところの又はセンサの近くの電荷を検出することによって作動するこの種のセンサは、使用者が蛇口の近くに居る場合に使用者の存在を検出できる。容量性フィールドセンサを使用する蛇口は、使用者が蛇口の近くに居る限り、作動したままである。
【０００５】
しかしながら、容量性フィールドセンサを使用する自動蛇口には、幾つかのの重大な問題がある。第１に、蛇口は何ら明らかな理由なしにオン状態になる。これは、蛇口の近くで何らかの動きがあった場合に、使用者が近づかなくても生じる。何らかの動きは、近くにある蛇口をオン状態にし、近くにあるトイレを流し、誰かをユニットまで歩かせる。第２に、これらの蛇口は常に一貫して作動するのでなく、場合によっては、必要であるのに作動状態にとどまらない。これは、センサが、その作動モードを、センサを取り囲む空気を通して使用者を感知するモードから、水の流れを通して使用者の連続した存在を感知するモードに切り換える場合に起こる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、容量性フィールドセンサを使用するハンズフリー蛇口のこれらの問題点を解決する。詳細には、蛇口を使用したい人が近づくときにしかオン状態にならない、容量性フィールドセンサを使用するハンズフリー蛇口を提供するのが望ましい。更に、使用者が蛇口の近くにおり且つその手を洗おうとしている全時間に亘り、早期遮断を生じることなく連続的にオン状態の、容量性フィールドセンサを使用するハンズフリー蛇口を提供するのが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これらの及び他の目的及び利点は、自動近接蛇口で提供される。
一実施例では、ハンズフリー蛇口は、感知プレートと、キャパシタをベースとした感知論理回路と、非導電性バルブハウジングと、非導電性着座リングと、導電性コネクタとを含む。好ましくは、キャパシタをベースとした感知論理回路は、前記感知プレートに電気的に接続されている。更に、非導電性バルブハウジングは、好ましくは、バルブ入口及びバルブ出口を含む。非導電性着座リングは、バルブ入口とバルブ出口との間に配置されており、導電性コネクタが横切っている。更に、ワイヤが、キャパシタをベースとした感知論理回路を、アース接地に接続する。
【０００８】
別の実施例では、導電性表面に設置するためのハンズフリー蛇口は、導電性吐水口と、非導電性の上スペーサ及び下スペーサと、キャパシタをベースとした感知論理回路と、バルブ入口及びバルブ出口を持つ非導電性バルブハウジングと、バルブ入口とバルブ出口との間を連続的に電気的に接続する、バルブハウジング内の導電性ピンと、導電性導管とを含む。好ましくは、キャパシタをベースとした感知論理回路は、吐水口に電気的に接続されている。更に、導電性導管は、キャパシタをベースとした感知論理回路を電気接地に電気的に接続する。
【０００９】
本発明は、特許請求の範囲に定義してある。現在の好ましい実施例の幾つかの特徴を簡単な説明は、特許請求の範囲を限定するのに使用されるべきではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
現在の好ましい実施例は、自動蛇口を確実に一貫して制御するためのシステムを提供する。一実施例では、システムは、センサを使用して使用者が蛇口から所定距離内に居ることを検出する蛇口を含む。蛇口が早期に遮断しないように、及びセンサのフィールドが所定の大きさを越えて延びないようにするため、センサは接地されており且つ絶縁されている。その結果、システムは一貫した作動を提供し、蛇口は、確実に所期のように機能する。
【００１１】
図１は、自動蛇口の一実施例の正面図である。この実施例は、吐水口１０と、バルブハウジング１２と、混合ハウジング１４とを含む。好ましくは、温水及び冷水が、温水入口ライン１６及び冷水入口ライン１８を通ってシステムに進入する。温水入口ライン１６及び冷水入口ライン１８は、システムの保守を簡単にするため、遮断バルブ１７及び１９を備えている。温水入口ライン１６及び冷水入口ライン１８は、混合ハウジング１４に作動的に連結されている。本実施例では、温水入口ライン１６及び冷水入口ライン１８は、夫々、９時の位置と３時の位置で混合ハウジング１４に連結されている。温水入口ライン１６及び冷水入口ライン１８は、圧縮継手、はんだ、又は当該技術分野で周知の他の手段によって混合バルブ１４に連結されている
好ましくは、混合ハウジング１４は、以下に説明するように、温水入口ライン１６及び冷水入口ライン１８の夫々からの温水及び冷水を混合し、所望の温度にする。次いで、混合された水は、バルブアダプタ２０を通ってバルブハウジング１２まで移動する。バルブハウジング１２は、以下に詳細に説明する、水の流れを制御する電動バルブを収容している。バルブが開放している場合には、混合された水の流れが出口２２を通って吐水口１０まで移動する。好ましくは、吐水口１０は、混合された水の流れを吐水口１０の開口部を通して大気中に差し向ける。
【００１２】
変形例では、混合ハウジング１４を使用しない。この実施例では、温水入口ライン１６、冷水入口ライン１８、又は別のラインのいずれかをバルブハウジング１２に直接連結する。
【００１３】
本実施例では、吐水口１０は、感知プレート２４としても役立つ。本実施例では、感知プレート２４は、キャパシタをベースとしたセンサ回路に電気的に接続されている。このセンサ回路の実施例は、米国特許第５，７３０，１６５号及び米国特許第６，４６６，０３６号に開示されている。これらの特許に触れたことにより、これらの特許に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。以下に詳細に説明する感知プレート２４及びキャパシタをベースとしたセンサ回路は、使用者を検知するためのセンサとして役立つ。センサは、使用者が近づいたことを検知したとき、作動信号をバルブ作動機構に送出する。バルブ作動機構は、次いで、バルブを開放する。センサは、更に、使用者の存在を監視し、センサがもはや使用者を検知しないとき、センサは作動信号を切り、バルブが閉鎖する。図示の感知プレート２４は吐水口１０であるが、感知プレート２４は、吐水口１０と隣接して又は吐水口をから離して位置決めした別体のエレメントであってもよい。
【００１４】
図２に示すように、吐水口１０の末端に泡沫器２６が螺着してある。泡沫器２６は、空気を流体に混合することによって流体の圧力を維持する。他端では、ねじ山を備えた継手３０が吐水口１０を表面２８に連結する。この実施例では、吐水口１０は多くの形状をとってもよい。吐水口１０は、図示の矩形や円形の断面の他に、形状、高さ、付属部品（例えば、作り付け又は取り付け可能なフィルタ）色、等が異なる多くの他の設計を含む。
【００１５】
図１及び図３を参照すると、現在の好ましい混合ハウジング１４は、混合バルブ３２を包囲している。上述のように、温水及び冷水が混合され、所定温度にされる。混合バルブ３２は、当該技術分野で周知の手段を使用して温水及び冷水を組み合わせることによって、これらを混合する。本実施例では、混合ハウジング１４及びバルブハウジング１２は、バルブアダプタ２０によって連結されている。
【００１６】
図３に示すように、本実施例では、混合ハウジング１４は、バルブアダプタ２０によってバルブハウジング１２に連結されている。現在、バルブアダプタ２０は、図４に示すように、一端にキー溝３６及びねじ３８を持つ円筒体である。バルブハウジング１２に固定したとき、バルブピン４０がキー溝３６内に着座し、バルブハウジング１２とバルブアダプタ２０との間を確実に固定的に連結する。好ましくは、Ｏ−リング４２が、バルブハウジング１２とバルブアダプタ２０との間に積極的流体密シールを形成する。混合ハウジング１４からバルブハウジング１２へ流れる粒状物質を流体から分離するため、軸線方向フィルタ４４がバルブアダプタ２０内に配置されていてもよい。フィルタ４４は、メッシュ又は半透膜でできていてもよい。別の実施例では、汚染物の幾らか又は全ての通すことなく流体を選択的に通すこの他の材料をフィルタとして使用してもよい。別の実施例では、バルブハウジング１２及び混合ハウジング１４を単一のハウジングで組み合わせてもよい。この変形例では、バルブアダプタ２０は不要である。
【００１７】
図３及び図４に示すように、バルブハウジング１２にはモータ４６が入っている。好ましくは、モータ４６はカム４８に機械的に連結されている。この実施例では、カム４８は、半径が変化するホイールである。カム４８は、シャフト及び歯車列５０を介してモータ４６に取り付けられている。好ましくは、カム４８及びカム従動体５２は、シャフトの回転運動を、ダイヤフラム５４を開閉する実質的に線型の運動に変換する。この実施例では、カム４８は、カム従動体５２の切欠き部分内で可変の移動又は往復動を発生するオフセット枢軸を有する。カム従動体５２を、ロッド状エレメントと係合するオリフィス内のカム４８によって移動する。好ましくは、ロッド状エレメントは、オリフィス５８を通って摺動するパイロット５６を含む。パイロット５６の移動により、ダイヤフラム６４の移動によって、入口ポート６０と出口ポート６２との間の閉鎖状態を破る。
【００１８】
ダイヤフラム６４は、押圧プレート６６によってパイロット５６に連結されている。好ましくは、ダイヤフラム６４は、コネクタ６８によって、押圧プレート６６の脚部間に連結されている。この実施例では、コネクタ６８は、ねじ山を備えた部材を含む。しかしながら、コネクタ６８は、接着剤、ファスナ、又は当該技術分野で周知の他の取り付け方法であってもよい。
【００１９】
図３、図４、及び図５に示すように、バルブ機構が閉鎖状態にある場合には、ダイヤフラム６４が着座リング即ち着座面７０に着座している。この位置では、流体及びパイロット５６がダイヤフラム６４に正の圧力を及ぼし、これによって、入口ポート６０と出口ポート６２との間に液密シールを形成する。パイロット圧力が解放されると、ダイヤフラム６４の下側に作用する流体圧力が、ダイヤフラム６４の入口面を押す流体の着座圧力を越える。下側に作用する圧力が入口側に作用する圧力よりも大きいとき、ダイヤフラム６４が押し上げられ、これによりバルブが開放し、連続した角度をなした流体流れを可能にする。パイロット圧力が再び及ぼされると、ダイヤフラム６４の入口面で背圧が発生する。好ましくは、パイロット５６及び流体の背圧により、ダイヤフラム６４を強制的に着座させ、これにより流れを停止する。背圧は、センサが手等をもはや感知しなくなった後、発生する。
【００２０】
図３、図４、及び図５に示すように、入口ポート６０と出口ポート６２との間の流体連通を開閉するバルブ機構の一部であるダイヤフラム６４は、楔形状である。しかしながら、幾つかのダイヤフラム６４は、全体に亘って厚さが均等であってもよいし、着座面で決まる任意の他の形状を備えていてもよい。
【００２１】
図４は、バルブアッセンブリ７２の分解図を示す。ハウジング１２には、パイロットバルブアッセンブリ７４及びセンサ回路７６を含むボードが入っている。この実施例では、キャパシタをベースとしたセンサ回路７６が、感知プレート２４とモータ４６とを繋ぐ。ハウジングカバー８０の下縁を形成するモールディング７８を圧縮することにより、ハウジング１２の縁部に亘って流体密シールを形成する。好ましくは、センサ回路７６及びモータ４６への電力は、ハウジングカバー８０の側部及びオリフィス８２を通過する。本実施例では、バッテリーパックが主電源を提供する。好ましくは、低電圧直流電源又はバッテリーパックが直流モータ及び論理回路を駆動する。変形例では、電力を、配線による交流によって、バッテリーによるバックアップなしで提供する。
【００２２】
図３、図４、及び図５に示すハンズフリー実施例のパイロットバルブ組立体７４は、好ましくは、モータ４６と、そのシャフトと、カム４８と、カム従動体５２と、歯車列５０と、パイロット５６とを含む。好ましくは、図３に示すＯ−リング８４は、モータ４６と、そのシャフトと、カム４８と、カム従動体５２と、歯車列５０と、パイロット５６との間に流体密シールを形成する。好ましくは、シールは、パイロットバルブ組立体７４の長さの下方、ほぼ３／４のところに配置されている。
【００２３】
この実施例では、ハンズフリー蛇口は、更に、使用者が存在することを必要とせずに水を連続的に流すことができるオーバーライド制御部を含む。図４に示すオーバーライド制御部は、オーバーライドアーム８８を含む。オーバーライドアーム８８は、ステム９０に嵌着する。ステム９０は、歯車列５０を形成する相互連結されたギヤの一つの外側面から延びる円筒形突出部である。この実施例では、ステム９０は、リム上で回転軸線と平行な半径アレイをなした歯を持つ平歯車９２の一部である。
【００２４】
本実施例では、ストライクプレート９４が平歯車９２にシャフト９６によって連結されている。シャフト９６は、動力をモータ４６から歯車列５０を通してパイロット５６に伝達する。図示のように、ストライクプレート９４は、パイロット５６が移動の上限又は下限に達したとき、好ましくは、ステム９０がストライクプレート９４の凸状面と接触することにより、シャフト９６及び歯車列５０の回転を中断する。一端では、ステム９０は、ストライクプレート９４の凸になだらかな傾斜した側面９８に当たる。他端では、ステム９０は、実質的に直線状の側面１００に当たる。
【００２５】
好ましくは、図４に示すオーバーライドノブ１０２が、オーバーライドアーム８８から突出したオーバーライドシャフト１０４に連結されている。この実施例では、オーバーライドノブ８６を時計廻り方向に廻すと、オーバーライドアーム８８に設けられた突出部１０６がストライクプレート９４の実質的に直線状の側面１００に当たるまで、歯車列５０が回転する。この位置では、ダイヤフラム５４の下側に及ぼされる圧力は、入口側に及ぼされる圧力よりも大きく、バルブが開放する。
【００２６】
好ましくは、センサが使用者を検出し又はオーバーライドノブ１０２を手で廻して別のモードにするまで、電子式戻り止めがシャフト９６の移動を係止する。センサが使用者を検出した場合には、バルブは開放したままである。センサが使用者の手等をもはや検出しない場合のように、もはや使用者が検出されない場合には、ハンズフリー蛇口は、その自動（ａｕｔｏ）モードに自動的に戻る。ハンズフリー蛇口が開放（ｏｐｅｎ）モードから自動モードに移行するとき、オーバーライドノブ１０２は、ハウジングに付けた開放（ｏｐｅｎ）マークから自動（ａｕｔｏ）マークまで自動的に回転する。この実施例では、ハンズフリー固定具は、手動選択の後にセンサの検出によって遮断される中断されていない流体流れによって連続的にフラッシングされる。
【００２７】
幾つかの変形例は、開放モード及び自動モードしか含まないが、別のハンズフリー蛇口の実施例は、更に、閉鎖（ｃｌｏｓｅ）モードを含む。このモードでは、バルブが閉鎖され、モータ４６はセンサに応答しない。このような制御は、多くの形体で行うことができるけれども、一実施例では、この制御は、電子式、機械式、及び／又は電子機械式スイッチを開放することによって、モータ４６への接地又は電源を切ることであってもよい。オーバーライドノブ１０２を自動モード又は開放モードまで廻すだけで、流体を入口ポート６０から出口ポート６２まで流すことができる。
【００２８】
図６に示すように、開放モードの動作は、工程１６２で開放が選択されたときに開始する。ひとたび開放が選択されると、流体が流れる。流体の流れは、工程１６４で自動又は手動のいずれかを選択することにより、遮断される。手動モードでは、使用者を検出すると、モータ４６により、すでに開放位置にある歯車列５０が回転される。使用者がもはや検出されないと、工程１６６で、モータ４６が歯車列５０及びオーバーライドノブ１０２を自動位置まで回転させ、流体流れを遮断する。自動を選択した場合には、センサは、工程１６８で使用者が視野で検出されたとき、流体流れを開始する。作動信号を受け取ったとき、センサに電気的に接続された電子スイッチが、工程１７０でモータ４６を作動させる。工程１７２及び１７４において、使用者がもはや検出されないと、モータ６４は、歯車列５０、カム４８、及びカム従動体５２を、流体を連続的に流す作動状態から、流体の流れがない非作動状態まで回転させる。自動状態にある場合には、流体は、使用者が視野で再び検出されたとき、再び流れる。
【００２９】
上文中に説明したシステムは、センサを連続的に検出する必要なしに、ハンズフリー固定具をフラッシングする、設置が容易で信頼性のある手段を提供する。カム及び歯車の実施例でシステムを説明したが、多くの他の変形例が可能である。このような変形例は、自動アクチュエータ、ソレノイド駆動式システム、及び流体の分配にバルブを使用する任意の他のシステムを含む。
【００３０】
更に、戻り止めは、センサが発生した作動信号によって係止解除できる電子式戻り止めに限定されない。電子式戻り止めは、中断しない流体流れを長期間に亘って維持するプログラム可能タイミングデバイスを含んでいてもよい。更に、ハンズフリーシステム及び方法は、更に、例えばモータ６４又は歯車列５０及び／又はシャフト９６の移動を係止する機械式戻り止めを包含する。一つのこのような実施例は、歯車列５０の平歯車９２のチャンネルに着座したキャッチレバーを含んでいてもよい。好ましくは、これらの実施例のうちの幾つかは、モータ６４のトルク及び／又は手動による圧力で係止解除できる。
【００３１】
多くの他の変形例が可能である。例えば、図１、図２、及び図３に示す混合バルブ１４は、温水及び冷水の調節装置に容易にアクセスできるようにする上面又は上デッキエレメントを含んでいてもよい。これによって、使用者は吐水口１０から分配される水の温度を調節し又は予備設定できる。変形例では、ハンズフリー固定具は、当該技術分野で周知のように、水温を制限するサーモスタット調温制御装置、及び／又はたとえ他の水負荷が使用されても水温を一定に維持する、圧力均衡システム等の火傷防止デバイスを備えていてもよい。好ましくは、火傷防止デバイス及び圧力均衡システムを混合バルブ１４に接続して混合バルブ１４を制御する。これらは、圧力の変化の影響を受けない。
【００３２】
更に別の変形例では、パイロット５６の移動限度を、オーバーライドアーム８８とストライクプレート９４の凸状面との間の接触によって決定してもよい。この実施例では、オーバーライドアーム８８の一端がストライクプレート９４の凸のなだらかな傾斜した側面９８に当たり、オーバーライドアーム８８の他端が、実質的に直線状の側面１００に当たる。別の変形例では、パイロット５６の移動により、図５に示すパイロット供給空気１２０を大気中に通気する。これによりダイヤフラム６４を着座状態から離し、流体が入口ポート６０から出口ポート６２まで流れることができるようにする。この実施例では、自由に移動するがその容器の形状をとる傾向を持つ物質を含む流体が、ベントが閉鎖されるまで、連続的に流れる。ひとたびベントが閉鎖されると、ダイヤフラム５４で背圧が発生し、これにより入口ポート６０を出口ポート６２から遮断する。
【００３３】
ハンズフリー蛇口の実施例の設置は、流し台のデッキ即ち表面の上方又は下方で行うことができる。設備の複雑さは様々であるけれども、上述の実施例は、予め組み立てた少数の部品を使用して出口ポート６２を出力付属部品に連結できる。例えば、キー溝に着座したバルブピンは、バルブハウジングと出力付属部品との間にシールを提供できる。バルブハウジングと付属部品との間に積極的流体密シールを提供するのにＯ−リングを使用してもよい。
【００３４】
図７に示すように、センサ回路７６はセンサを制御する。好ましい実施例では、ソフトウェアは二つの作動モードを含む。工程１７６における第１作動モードは、空気を通して行われる。このモード中、センサは、空気を通して一群の短いパルスを提供する。使用者が近づくと、センサは工程１７８で使用者を検出し、センサ回路７６が信号を送出してモータ４６を起動し、これにより、バルブを工程１８０で開放し、センサ回路７６は第２作動モードに切り換わる。工程１８２における第２作動モードは、水の流れを通して作動する。このモードでは、センサは、工程１８４で水流中の使用者の存在を監視する。使用者がもはや水流中にないと、センサは使用者がいないことを検出し、工程１８６でモータ６４を消勢し、これによってバルブを閉鎖し、水流を止める。センサ回路７６は、次いで第１作動モード１７６に戻る。
【００３５】
センサの一貫した作動を保証するため、二つの作動モード間の移行中、一貫した接地基準を維持しなければならない。更に詳細には、工程１７６における空気を通した感知から工程１８２における水流を通した感知への移行中、一貫した接地基準を維持しなければならない。本実施例では、非導電性入力ポート６０及び出力ポート６２は、非導電性バルブハウジング１２内に配置される。使用者を検出する前には、ダイヤフラム５４が入口ポート６０を出口ポート６２から分離している。好ましい実施例では、ダイヤフラム５４はゴム製であり、及び従って、水によって提供された接地電位を入口ポート６０及び出口ポート６２で遮断する。本実施例では、一貫した接地基準は、ダイヤフラム５４の位置に関わらず、入口ポート６０を出口ポート６２に電気的に接続することによって行われる。
【００３６】
図８に示すように、入力ポート６０を出力ポート６２に着座面７０を通して電気的に接続するため、ピン１８４が設けられている。ピン１８４を着座面７０に配置することによって、ピン１８４は、ダイヤフラム５４の位置に関わらず、入力ポート６０を出力ポート６２に電気的に接続する。ピン１８４により、ダイヤフラム５４が開放したとき、接地基準が大幅に変化しないようにされ、これによって入口ポート６０と出口ポート６２との間で安定した接地基準で接続される。安定した接地基準が形成されることにより、抵抗の変化が信号の通常の範囲内にとどまり、これによって早期消勢が起こらないようにする。
【００３７】
図９に示すように、接地を直接的に行うことにより、確固とした接地基準が保証される。本実施例では、センサ回路７６をアース接地１３６に接続する第１接地ワイヤ１３８により、アース接地１３６への直接的接続がなされる。ここでは、アース接地１３６は、冷水入口バルブ１９に繋がる金属パイプである。第１接地ワイヤ１３８は、金属クランプ１４０によってアース接地１３６に電気的に取り付けられている。好ましい実施例では、ねじ１４２は、第１接地ワイヤ１３０と、バルブハウジング１２内に配置されたセンサ回路７６から延びる接地ワイヤ１４１との間の接続部として役立つ。別の実施例では、第１接地ワイヤ１３０は、アース接地１３６に直接的に取り付けられていてもよく、又は第１接地ワイヤ１３０からアース接地１３６まで電気を導くことのできる任意の他の手段によって取り付けられていてもよい。金属製編成継手又は任意のパイプテープ又は糊状液(dope)の任意のクリンプを迂回することによって、直接的接地は、接地接続に対する任意の可能な妥協をなくす。更に、直接的接地は、確固とした接地基準を提供し、これにより蛇口が早期に作動する可能性を減少する。
【００３８】
ステンレス鋼製又は鋳鉄製の流し台を含むがこれらに限定されない金属製の表面２８上に又はその近くに好ましい実施例を設置するには、追加の接地を必要とする。更に詳細には、好ましい実施例では、吐水口１０を感知ワイヤ１４８によってセンサ回路７６に電気的に接続する。感知ワイヤ１４８は、センサ回路７６から延び、金属製第１タブワッシャ１４６によって吐水口１０の導電性ステム１４４に接続されている。好ましい実施例では、ステム１４４はねじを備えており、金属製表面２８内の穴に配置される。ナット１５０が金属製第１タブワッシャ１４６をステム１４４に固定する。ナット１５０は、ステム１４４に設けられたねじと対応するねじを備えている。好ましくは、ナット１５０は、金属製第１タブワッシャ１４６とステム１４４との間を確実に電気的に接続するように、導電性である。
【００３９】
吐水口１０、ステム１４４、タブワッシャ１４６、及びナット１５０が金属製表面２８と電気的に接触しないようにするため、アッセンブリは、上スペーサ１５２及び下スペーサ１５４を含む。本実施例では、上スペーサ１５２は、吐水口１０と表面２８との間に位置決めされる。上スペーサ１５２は、断面が吐水口１０と同様である。しかしながら、上スペーサ１５２は、別の実施例では、吐水口１０を表面２８から絶縁する他の形状を備えていてもよい。上スペーサ１５２は、ステム１４４を通して位置決めできる穴を備えている。
【００４０】
好ましくは、下スペーサ１５４は、金属製表面２８の下に位置決めされるが、金属製第１タブワッシャ１６０の上側に位置決めされる。本実施例の下スペーサ１５４は、ワッシャの形状を備えているが、他の実施例では、下スペーサ１５４は、別の形状を備えていてもよい。下スペーサ１５４は、ステム１４４を通して位置決めできる穴を備えている。本実施例では、下スペーサ１５４は、下スペーサ１５４の穴の直径に亘って配置された押縁１５６を有する。好ましい作動では、押縁１５６は、金属製表面２８を通って延び、上スペーサ１５４の穴に入り、これによって、ステム１４４、吐水口１０、及びセンサワイヤ１４８を金属製表面２８から絶縁する。この際、ナット１５０をステム１４４に締め付けて吐水口１０を金属製表面２８に確実に固定的に取り付ける。更に、ナット１５０を締め付けることにより、センサワイヤ１４８をステム１４４及び吐水口１０に電気的に接続する。絶縁を適正に行うため、上スペーサ１５２及び下スペーサ１５４を電気絶縁体で形成しなければならない。好ましい実施例では、第２接地ワイヤ１５８が金属製表面２８を接地する。本実施例では、第２接地ワイヤ１５８は、金属製第２タブワッシャ１５４によって金属製表面２８に電気的に接続されている。金属製第２タブワッシャ１５４は、金属製表面２８と、下スペーサ１５４との間に配置される。金属製第２タブワッシャ１５４は、下スペーサ１５４の押縁１５６を通して位置決めできる穴を備えている。押縁１５６は、これによって、金属製第２タブワッシャ１５４をステム１４４及び吐水口１０から絶縁する。現在の好ましい実施例では、第２接地ワイヤ１５８は、接続部として役立つねじ１４２によって第１接地ワイヤ１３８に電気的に接続される。
【００４１】
金属製表面２８を絶縁し且つ接地することによって、感知プレート２４はステム１４４及び吐水口１０に限定され、及び従って、ハンズフリー蛇口は、使用者が金属製表面２８に近づくが吐水口１０に近づかない場合には作動しない。変形例では、第２接地ワイヤ１５８をアース接地１３６に直接接続してもよい。
【００４２】
従って、以上の詳細な説明は、限定でなく例示を意図したものであり、本発明の精神及び範囲を定義しようとするのは、特許請求の範囲及び全ての等価物であるということは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、ハンズフリー蛇口の一実施例の正面図である。
【図２】図２は、図１の表面に取り付けた吐水口の部分断面図である。
【図３】図３は、混合ハウジング及びバルブハウジングを正面から見た断面図である。
【図４】図４は、バルブアッセンブリの分解斜視図である。
【図５】図５は、図３の部分平面断面図である。
【図６】図６は、手動オーバーライドモードのフローダイヤグラムである。
【図７】図７は、二つのモードを使用するセンサの制御論理回路のフローダイヤグラムである。
【図８】図８は、バルブハウジングの側断面図である。
【図９】図９は、流し台に取り付けたハンズフリー蛇口の斜視図である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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