(57)【要約】【課題】吐水口近傍に人体検知のためのセンサを備えた水栓装置において、センサへの電源供給及びセンサからの信号を送信するための信号線等の施工を不要とし、水栓装置の設置施工を簡単化することを目的とする。【解決手段】水栓装置を吐水を行う吐水機能部２０と、吐水機能部２０から離隔した位置に配置され、吐水機能部２０への給水の水路を開閉する開閉機能部２２とに分ける。その吐水機能部２０は、吐水口３２と、主弁２４及び主弁２４の手動操作部２８と、人体を検知するセンサ３６と、センサ３６による人体検知・非検知に基づいて開閉信号を無線で送信する送信部５２と、送信部５２からの送信を制御する制御部５４と、水流で発電する発電機４８とを含んで構成する。また開閉機能部２２は、電磁弁４６と、受信部５５と、受信に基づいて電磁弁４６を開閉制御する制御部５６とを含んで構成する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐水を行う吐水機能部と、該吐水機能部から離隔した位置に配置され該吐水機能部への給水の水路を開閉する開閉機能部とを有しており、
（Ａ）該吐水機能部は、（イ）吐水口と、（ロ）該吐水口に至る水路を開閉して吐止水を行う主弁及び該主弁の手動操作部と、（ハ）人体を検知するセンサと、（ニ）該センサによる人体検知・非検知に基づいて前記開閉機能部に開閉信号を無線で送信する送信部と、（ホ）該送信部による送信を制御する制御部と、（ヘ）水流で発電する発電機と、を有しているとともに
（Ｂ）前記開閉機能部は、（ト）水路を開閉する電気駆動弁と、（チ）前記送信部からの信号を受信する受信部と、（リ）該受信部による受信に基づいて前記電気駆動弁を開閉制御する制御部と、を有していることを特徴とする水栓装置。
【請求項２】
請求項１において、前記電気駆動弁が電磁弁であることを特徴とする水栓装置。
【請求項３】
請求項１，２の何れかにおいて、前記吐水機能部には前記発電機からの電力を一時的に蓄える充電素子が備えてあることを特徴とする水栓装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記主弁は流量調節弁と温度調節弁とを兼ねていることを特徴とする水栓装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記開閉機能部はキャビネットの内部に配設してあることを特徴とする水栓装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記吐水機能部の制御部は前記主弁が開弁後に閉弁操作されたとき前記送信部から開信号を送信させるものとなしてあり、前記開閉機能部の制御部は送信された該開信号に基づいて前記電気駆動弁を開弁させ且つ開弁状態を保持させるようになしてあることを特徴とする水栓装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は水栓装置に関し、詳しくはセンサによる人体検知に基づいて吐水口から吐水する機能を備えたものに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、吐水口に近い位置に人体を検知するセンサを備え、そのセンサによる人体検知に基づいて吐水口から自動吐水するようになした自動水栓が公共トイレ等に広く設置されている。
図６はその一例を具体的に示したものである。
図において２００は、手洗器２０２の上面から起立する形態で設けられた自動水栓２０４の吐水部で、２０６はこの吐水部２００から離隔した位置に設けられた本体機能部である。
【０００３】
吐水部２００は、吐水口２０８とその近傍において人体を検知するセンサ２１０とを有しており、吐水口２０８の前方に手を差し出すと、センサ２１０がこれを検知して吐水口２０８から自動吐水するようになっている。
本体機能部２０６はボックス２１２を有しており、その内部に給水元管２１４から給水チューブ２１６を経て吐水部２００に至る水路を開閉するための電磁弁２１８と、水路の水流で水車を回転させて発電を行う発電機２２０と、その発電機２２０からの電力を蓄える充電素子２２２，更にセンサ２１０から送られる人体の検知・非検知信号に基づいて電磁弁２１８を開閉制御する制御部２２４が収容されている。
また電池ボックス内部にバックアップ電池としての乾電池２２６が収容されている。
【０００４】
この自動水栓２０４の場合、センサ２１０が手を検知すると、本体機能部２０６において制御部２２４がその信号を受けて電磁弁２１８を開動作させ、吐水部２００へと給水を行わせて吐水口２０８から吐水させる。
また一方手が引き込まれてセンサ２１０が人体非検知状態になると、そこで制御部２２４が電磁弁２１８を閉動作させ、吐水口２０８からの吐水を停止させる。
【０００５】
発電機２２０は吐水中に発電を行って充電素子２２２に電力供給し、そしてこの充電素子２２２を電源としてセンサ２１０や制御部２２４、更には電磁弁２１８が駆動される。
【０００６】
しかしながらこの種従来の自動水栓（水栓装置）２０４の場合、本体機能部２０６から吐水部２００のセンサ２１０に対し電源供給しなければならず、またセンサ２１０からの信号を本体機能部２０６に伝送しなければならないことから、本体機能部２０６と吐水部２００とを、電源線及び信号線から成る電気配線の配線コード２２８で連絡しておかなければならず、このため自動水栓２０４を設置する際の施工が面倒になるといった問題があった。
【０００７】
また２４時間を通じて常時センサ２１０によるセンシングを行わなければならないため、電源となる充電素子２２２として使用可能なものも自ずと制限され、また充電素子２２２が充電切れとなったときに作動不能とならないように、バックアップ電池として乾電池２２６を常備しておかなければならず、また乾電池２２６の消耗に伴って頻繁に電池交換を行わなければならないといった問題が内在していた。
【０００８】
これに対し下記特許文献１には、本体機能部と吐水口近傍のセンサとの間で信号を無線で送受信するようになしたものが提案されている。
図７はその具体例を示している。
図において２３０は吐水口、２３２は吐水口２３０近傍に設けられた人体検知用のセンサ、２３４は水栓本体で、２３６はその上部に設けられた制御装置、２３８は吐水口２３０側から水栓本体２３４側に無線で信号を送信する送信部、２４０はその信号を受信する受信部であり、２４２は水路を開閉する電磁弁、２４４は制御装置２３６と電磁弁２４２とを結ぶ信号線である。
【０００９】
この図７の水栓装置の場合、センサ２３２が人体を検知すると送信部２３８から受信部２４０に信号が送信される。
制御装置２３６は、この信号を受けて電磁弁２４２を開動作させて吐水口２３０から吐水を行わせる。
また一方センサ２３２が人体非検知状態になると、送信部２３８から受信部２４０に送られた信号に基づいて制御装置２３６が電磁弁２４２を閉動作させ、吐水口２３０からの吐水を停止させる。
【００１０】
この図７に示す水栓装置の場合、吐水口２３０と水栓本体２３４との間で信号を無線で送受信することから、それらの間での信号線の配線は不要となすことができる。
しかしながら水栓本体２３４は本来カウンター等の上面に設置されるものであり、電磁弁２４２がカウンター下のキャビネット内部に設置されていると、カウンターを貫通してその水栓本体２３４とキャビネット内の電磁弁２４２とを電気配線（信号線２４４）で接続するための施工を行わなければならない問題がある。
【００１１】
更にまたこの図７に示す水栓装置の場合、送信部２３８から信号を送信するための電源が必要となるが、下記特許文献１にはその電源の問題には触れられておらず、従ってその電源についての問題は未解決のままである。
【００１２】
【特許文献１】
実開平３−１１９０６５号公報
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の水栓装置はこのような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項１のものは、吐水を行う吐水機能部と、該吐水機能部から離隔した位置に配置され該吐水機能部への給水の水路を開閉する開閉機能部とを有しており、（Ａ）該吐水機能部は、（イ）吐水口と、（ロ）該吐水口に至る水路を開閉して吐止水を行う主弁及び該主弁の手動操作部と、（ハ）人体を検知するセンサと、（ニ）該センサによる人体検知・非検知に基づいて前記開閉機能部に開閉信号を無線で送信する送信部と、（ホ）該送信部による送信を制御する制御部と、（ヘ）水流で発電する発電機と、を有しているとともに、（Ｂ）前記開閉機能部は、（ト）水路を開閉する電気駆動弁と、（チ）前記送信部からの信号を受信する受信部と、（リ）該受信部による受信に基づいて前記電気駆動弁を開閉制御する制御部と、を有していることを特徴とする。
【００１４】
請求項２のものは、請求項１において、前記電気駆動弁が電磁弁であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記吐水機能部には前記発電機からの電力を一時的に蓄える充電素子が備えてあることを特徴とする。
【００１６】
請求項４のものは、請求項１〜３の何れかにおいて、前記主弁は流量調節弁と温度調節弁とを兼ねていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５のものは、請求項１〜４の何れかにおいて、前記開閉機能部はキャビネットの内部に配設してあることを特徴とする。
【００１８】
請求項６のものは、請求項１〜５の何れかにおいて、前記吐水機能部の制御部は前記主弁が開弁後に閉弁操作されたとき前記送信部から開信号を送信させるものとなしてあり、前記開閉機能部の制御部は送信された該開信号に基づいて前記電気駆動弁を開弁させ且つ開弁状態を保持させるようになしてあることを特徴とする。
【００１９】
【作用及び発明の効果】
以上のように本発明は、水栓装置を吐水機能部とこれより離隔した位置の開閉機能部とに分け、そしてその吐水機能部を、吐水口，吐水口からの吐止水を行う主弁及びその主弁の手動操作部，人体を検知するセンサ，センサによる人体検知・非検知に基づいて開閉機能部に開閉信号を無線で送信する送信部，送信部による送信を制御する制御部及び水流で発電する発電機を含んで構成する一方、開閉機能部を、吐水機能部より上流側で水路を開閉する電気駆動弁，送信部からの信号を受信する受信部及び受信部による受信に基づいて電気駆動弁を開閉制御する制御部とを含んで構成したものである。
【００２０】
かかる本発明の水栓装置では、使用者が手動操作部を操作して主弁を開くことにより吐水が開始され、そしてこれとともに発電機が発電を行い、吐水機能部において必要な電力を自給する。
即ち発電機からの電力をセンサや制御部に供給しそれらを動作させる。
従って手洗いを終えた後に手を引き込むと、センサが人体非検知となってその信号が開閉機能部へと送られ、そこで電気駆動弁が閉動作して、開閉機能部から吐水機能部への給水が停止する。即ち吐水口からの吐水が停止する。
【００２１】
このように本発明の水栓装置にあっては、吐水開始が使用者による手動操作によって行われることから、センサは２４時間を通じて常時人体をセンシングしていなくても良い。
つまり本発明の水栓装置は、水栓使用の必要が生じたときに使用者の開始操作によってそこからセンサがセンシングを開始する。
【００２２】
本発明の水栓装置の場合、吐水機能部と開閉機能部との間で信号を無線で送受することから、それらの間を信号送受のための信号線で繋いでおく必要は無く、また吐水機能部のセンサは同じく吐水機能部に備えられた発電機から電力供給を受けて動作するため、更にはまた吐水機能部の制御部も同様に発電機からの電力を受けて動作するため、開閉機能部から吐水機能部に対し電源供給するための電源線を配線する必要も無くすことができる。
これにより水栓装置の施工を簡単なものとすることができる。
【００２３】
本発明においては、上記電気駆動弁を電磁弁となすことができる（請求項２）。
【００２４】
また吐水機能部には、発電機からの電力を一時的に蓄える充電素子を備えておくことができる（請求項３）。
この場合の充電素子は、従来の自動水栓のように２４時間を通じて電源として働く必要は無く、一時的に充電状態を保持すれば良いことから充電素子の選択の自由度が高く、また充電切れを起したときの予備のためのバックアップ電池を備えておくことも不要化することができる。
従ってまた頻繁なバックアップ電池の交換も不要となすことが可能である。
【００２５】
上記主弁は、吐止水の機能だけでなく流量調節機能，温度調節機能を備えたものとして構成しておくことができる（請求項４）。
【００２６】
また上記開閉機能部は、キャビネットの内部に配設しておくことができる（請求項５）。
このように開閉機能部をキャビネット内部に収納しておけば、水栓装置の設置状態の外観を良好となすことができる。
但しこのように開閉機能部をキャビネット内部に設置した場合、この開閉機能部とキャビネット外部の吐水機能部とを配線で繋ぐとなると施工が大幅に複雑化するが、本発明ではそれらの間での配線施工を不要となすことができるため、開閉機能部をキャビネット内部に設置した場合であっても、これに伴う配線施工の面倒さを伴わない利点がある。
【００２７】
本発明においては、吐水機能部における制御部を、主弁が開弁後に閉弁操作されたとき送信部から開閉機能部に向けて開信号を送信するものとなし、また開閉機能部の制御部を、これを受けて電気駆動弁を開弁させ且つ開弁状態に保持させるものとなしておくことができる（請求項６）。
【００２８】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は流し台でキャビネット１２，シンク１４及びカウンター１６を備えている。
１８は流し台１０に設置された本例のキッチンの水栓装置で、吐水機能部２０及びこれより離隔した位置、詳しくはキャビネット１２内部に配設された開閉機能部２２を有している。
【００２９】
吐水機能部２０は、図２に示す主弁２４を内蔵した本体部２６と、主弁２４の操作用のシングルレバーから成る手動操作部２８と、本体部２６から延出した吐水管３０とを有している。
吐水管３０の先端部には、吐水口３２を有する吐水ヘッド３４が設けられている。
この吐水ヘッド３４にはまた人体、詳しくは差し出された手を検知するためのセンサ３６が設けられている。
【００３０】
この吐水機能部２０における主弁２４は、吐水口３２からの吐水と止水を行う吐止水弁としての機能の他に、送られて来た水と湯との混合比率を変化させて吐水口３２からの吐水の温度調節を行う温度調節弁としての機能、及び吐水の流量調節を行う流量調節弁としての機能を併せ有している。
またその主弁２４の操作用の手動操作部２８は、上下回動操作によって流量調節を行わせ、また左右回転操作によって温度調節をそれぞれ主弁２４に行わせるものである。
【００３１】
上記開閉機能部２２は水，湯の元管３８，４０からサプライ管４２，４４を通じて水，湯を吐水機能部２０に供給する水路を開閉する機能を有するもので、図２に示しているようにそれぞれ水路開閉用の電磁弁４６を有している。
【００３２】
図２に示しているように吐水機能部２０は、水流により水車を回転させて発電を行う発電機４８と、発電機４８から供給された電力を一時的に蓄える充電素子５０と、センサ３６からの検知信号，非検知信号に基づいて送信部５２から開閉機能部２２に向けて無線で信号を送信させる制御部５４を有している。
本例では、この送信部５２から信号として電波を送信する。
一方開閉機能部２２は、吐水機能部２０の送信部５２から送信された信号を受信する受信部５５と、その受信部５５における受信信号に基づいて、電磁弁４６を開閉制御する制御部５６とを有している。
【００３３】
図２において、５８は開閉機能部２２側の電源で、この電源としては商用電源を用いても良いし或いは他の電源、例えば水路に発電機を設けておいてその発電機或いは発電機から電力供給を受けた充電素子等を電源として用いることができる。
【００３４】
本例の水栓装置１８では、図２の吐水機能部２０における手動操作部２８を使用者が操作し、主弁２４を開くことで吐水口３２から吐水が行われる（このとき後述のように電磁弁４６は開いた状態にある）。
このときの水流によって、吐水機能部２０に備えられた発電機４８が発電を行い、充電素子５０に充電を行うとともに、その充電素子５０を介して制御部５４，センサ３６，送信部５２等に電力供給され、それらが動作開始する。
即ちセンサ３６がセンシングを開始するのであり、そのセンサ３６による人体の検知・非検知によって、それに応じた信号が送信部５２から開閉機能部２２の受信部５５に送信される。
開閉機能部２２は、送られて来た信号に基づいて電磁弁４６を開閉動作させ、水路の連通，遮断を実行する。
【００３５】
図３，図４及び図５にこの水栓装置１８の使用ないし動作例が示してある。
上記のように開閉機能部２２における電磁弁４６が開かれた状態の下で、使用者が手動操作部２８を開操作すると（図３（Ｉ）参照）、ここにおいて吐水機能部２０に水，湯が供給されて、それらの混合水が吐水口３２から吐水される。
この時点で発電機４８が発電を開始するとともにセンサ３６，制御部５４，送信部５２等が動作開始する。
即ち図３（ＩＩ）に示しているようにセンサ３６がこの時点でセンシングを開始する（図５のフロー図のＦ１０，Ｆ１２）。
【００３６】
この状態で吐水口３２の下方に手を差し出して手を洗ったり或いは所定の水を使った作業を行うことができる（図３（ＩＩＩ）参照）。
このときセンサ３６は手を検知した状態にあるため（図５のＦ１４）、吐水機能部２０の送信部５２からは開閉機能部２２に向けて開信号が送られており、従って開閉機能部２２は電磁弁４６を開状態に保持する。
【００３７】
その後吐水口３２の下方の手を引き込めると、ここにおいてセンサ３６は人体非検知の状態となり、これにより吐水機能部２０の送信部５２から開閉機能部２２に向けて閉信号が送信される。
これを受けて開閉機能部２２は電磁弁４６を閉動作させ、吐水機能部２０への水，湯の供給を遮断する。
即ちここにおいて図４（ＩＶ）に示しているように吐水機能部２０における吐水口３２からの吐水が停止する（図５のＦ１６）。
つまり使用者は、手動操作部２８を操作して吐水開始させた後は、単に吐水口３２の下方から手を引き込めるだけで、特別な操作を行わなくても自動的に吐水口３２からの吐水は停止する。
【００３８】
センサ３６，制御部５４及び送信部５２は、充電素子５０を電源としてその後も一定短時間動作を継続する。
従ってその後再び吐水を行わせるべく吐水口３２の下方に手を差し出すと、センサ３６の人体検知に基づいて吐水口３２から吐水が再開され、その後手を再び引き込めればセンサ３６が人体非検知となって、開閉機能部２２の電磁弁４６が再び閉動作し、吐水口３２からの吐水が停止する。
そして水を使った一連の作業が終わったところで、図４（Ｖ）に示しているように使用者による手動操作部２８の閉操作によって、吐水機能部２０における主弁２４が水路を閉鎖する（図５のＦ１８）。
【００３９】
この時点においてセンサ３６等は更に動作を継続しており、そして充電素子５０が充電切れを起こす直前に、吐水機能部２０の送信部５２から開信号が送られて、現在閉状態にある開閉機能部２２の電磁弁４６を開弁させる（図５のＦ２０）。
但しこの時点では主弁２４が閉じられているので、開閉機能部２２の電磁弁４６が開かれたとしても、吐水口３２からは吐水されない。
即ち開閉機能部２２の電磁弁４６が開かれた状態で、水栓装置１８は次回の使用に向けて待機した状態となる。
【００４０】
尚図４（ＩＶ）の状態で、即ち主弁２４が開いた状態の下で吐水口３２からの吐水が停止した状態となるため、使用者はその後図４（Ｖ）に示す手動操作部２８の閉操作をし忘れることが生じ得る。
この場合には、その後において吐水機能部２０の送信部５２から開閉機能部２２に向けて開信号が送られ、これを受けて開閉機能部２２が電磁弁４６を開弁させることで、一定時間後に吐水口３２から使用者の意志に拘らず吐水が行われる（図４（ＶＩ）参照）。
【００４１】
この使用者の意志と拘りのない突然の吐水は、使用者に対して主弁２４を閉め忘れていることを知らせる警告となり、そこで使用者はその警告により手動操作部２８を閉操作することとなる（図５のＦ２２）。
【００４２】
かかる本例の水栓装置１８では吐水口３２からの吐水開始が、使用者による手動操作部２８の操作によって行われることから、センサ３６は２４時間を通じて常時人体をセンシングしていなくても良い。
つまり本例の水栓装置１８は、使用の必要が生じたとき使用者の開始操作によって、そこからセンサ３６がセンシングを開始する。
【００４３】
また本例の水栓装置１８の場合、吐水機能部２０と開閉機能部２２との間で信号を無線で送受することから、それらの間を信号送受のための信号線を繋いでおく必要は無く、また吐水機能部２０のセンサ３６は、同じく吐水機能部２０に備えられた発電機４８から電力供給を受けて動作するため、更にはまた吐水機能部２０の制御部５４も同様に発電機４８からの電力を受けて動作するため、開閉機能部２２から吐水機能部２０に対し電源供給するための電源線の配線の必要も無くすことができる。
これにより水栓装置１８の施工を簡単なものとすることができる。
【００４４】
また吐水機能部２０には発電機４８からの電力を一時的に蓄える充電素子５０を備えてあり、この充電素子５０は従来の自動水栓のように２４時間を通じて電源として働く必要は無く、一時的に充電状態を保持すれば良いことから、充電素子５０の選択の自由度が高く、また充電切れを起こしたときの予備のためのバックアップ電池を備えておくことも不要化することができる。
従って頻繁なバックアップ電池の交換も不要となすことができる。
【００４５】
また本例において上記開閉機能部２２はキャビネット１２の内部に配設してあるので、水栓装置１８の設置状態の外観を良好となすことができる。
【００４６】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である水栓装置を設置状態で流し台とともに示す図である。
【図２】同実施例の水栓装置の各要素とそれらの関係を示すブロック図である。
【図３】同実施例の水栓装置を使用する際の動作順序を示す図である。
【図４】図３に続く動作順序を示す図である。
【図５】同実施例の水栓装置の作動の順序を表すフロー図である。
【図６】従来の自動水栓の一例を示す図である。
【図７】図６とは異なる従来公知の水栓装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１２  キャビネット
１８  水栓装置
２０  吐水機能部
２２  開閉機能部
２４  主弁
２８  手動操作部
３２  吐水口
３６  センサ
４６  電磁弁（電気駆動弁）
４８  発電機
５０  充電素子
５２  送信部
５４，５６  制御部
５５  受信部
【図１】
2004257141.tif 000003
【図２】
2004257141.tif 000004
【図３】
2004257141.tif 000005
【図４】
2004257141.tif 000006
【図５】
2004257141.tif 000007
【図６】
2004257141.tif 000008
【図７】
2004257141.tif 000009