(57)【要約】【課題】本発明の目的は、吐水が揺動するような場合であっても、吐水の外観を美しく見せたり、又、インテリア性に優れた照明機能付き吐水装置を提供するものである。【解決手段】給水管から供給される洗浄水を蛇口まで送水する流水経路と、前記流水経路に配置され洗浄水の流量を検知する流量検知手段と、前記蛇口の先端に接続され洗浄水の軌跡を回転させる回転吐水口と、該回転吐水口から吐水された洗浄水に向かって光を照射する照明手段と、該照明手段の照射時間を制御する照射制御手段と、から構成され、前記流量検知手段からの信号に応じて前記照明手段を点滅させる時、その点滅周期は前記回転吐水口から吐水される洗浄水の回転周期に略同期し、そのデューティーサイクルを１０％〜５０％に設定したことを特徴とする吐水装置。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水管から供給される洗浄水を送水する流水経路と、
該流水経路に配置され洗浄水の流量を検知する流量検知手段と、
前記流水経路の先端に接続され洗浄水の軌跡を回転させる回転吐水口と、
該回転吐水口から吐水された洗浄水に向かって光を照射する照明手段と、
該照明手段の照射時間を制御する照射制御手段と、
から構成され、前記流量検知手段からの信号に応じて前記照明手段を点滅させる時、その点滅周期は前記回転吐水口から吐水される洗浄水の回転周期に略同期し、そのデューティーサイクルを１０％〜５０％に設定したことを特徴とする吐水装置。
【請求項２】
洗浄水の吐水開始から所定時間経過後に前記照明手段の光量を減少させることを特徴とする請求項１記載の吐水装置。
【請求項３】
前記吐水装置に使用者の有無を検知する人体検知手段を備え、前記人体検知手段にて人体を検知した時に前記照明手段の光量を減少させることを特徴とする請求項１乃至２いずれか１項記載の吐水装置。
【請求項４】
前記照明手段からの光量を減少させる時、前記照明手段の点滅周期を前記回転周期と異ならせることを特徴とする請求項２乃至３いずれか１項記載の吐水装置。
【請求項５】
前記照明手段は少なくとも白色を含む複数の光の色を照射可能であり、この照明手段の光量を減少させる時に照射される光を常に白色とすることを特徴とする請求項２乃至４いずれか１項記載の吐水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吐水装置に関して、詳しくは照明付きの吐水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、吐水された流体を発色させて光らせる照明機能付き吐水装置がある。具体的には、吐水口と吐水口付近を照明する光照射部とを備える照明付き水栓であって、さらに吐水される流体に前記光照射部から照射された光が流体を通過することを阻害する手段が備えられており、吐水された流体の表面が十分発色されるような手段が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
また、吐水装置には、節水への要求が高まっており、水流を用いてノズルを揺動させ、吐水を円錐状に揺動しながら吐水させるものが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３３６７１０号公報（第２−３貢、第１図）
【特許文献２】
国際公開第０２／５５７９５号パンフレット
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この特許文献１に記載された吐水装置においては、吐水される流体、例えば水は大量に吐水されており、且つ整流されて吐水されているので、吐水の外観は、光を照射しても著しく変わることが無く、又外観を損ねるといった問題を生じない。
また、少量且つ整流されているからといって、特許文献２に記載された吐水装置によって吐水された吐水に単に光を照射すると、高速で揺動する吐水は、人の目には残像として吐水のシルエットのみがぼやけて見えて、外観を損ねるといった問題があった。
【０００５】
本発明の吐水装置は、このような課題を解決する為になされたものであり、本発明の目的は、吐水が揺動するような場合であっても、吐水の外観を美しく見せたり、又、インテリア性に優れた照明機能付き吐水装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
上記課題を解決する為、請求項１記載の発明は、給水管から供給される洗浄水を送水する流水経路と、該流水経路に配置され洗浄水の流量を検知する流量検知手段と、前記流水経路の先端に接続され洗浄水の軌跡を回転させる回転吐水口と、該回転吐水口から吐水された洗浄水に向かって光を照射する照明手段と、該照明手段の照射時間を制御する照射制御手段と、から構成され、前記流量検知手段からの信号に応じて前記照明手段を点滅させる時、その点滅周期は前記回転吐水口から吐水される洗浄水の回転周期に略同期し、そのデューティーサイクルを１０％〜５０％に設定したことを特徴とする。
流水経路に流量検知手段として、例えば水流ＳＷを配置し流水経路に洗浄水が流れ、水流ＳＷがＯＮした時や流量ＳＷの代わりに流量センサーを用いて、手洗いに適した所定流量（１リットル／分以上）の洗浄水が流れた時に、その信号が照射制御手段に送信されることで照明手段から洗浄水に光を照射する。
その際、回転吐水口によって円筒状や円錐状に周期的に回転させた洗浄水の回転周期に略同期させて照明手段を点滅させることにより、洗浄水の周期的な変動を帯状に静止させ見せることでき視認性を高めることが出来る。
照明手段には高速で点滅可能なＬＥＤが最適であるが、ＬＥＤの点滅周期におけるデューティーサイクルが１０％以下のときは、洗浄水の回転周期に略同期させて照明手段を点滅させても、発光量が足りず洗浄水を鮮明に照らすことができないため視認性が劣る。
同様にデューティーサイクルが５０％以上のときは、残光現象により常に洗浄水が明るく照らし出され洗浄水の吐水状態はよく見えるが帯状の模様がぼやけるためインテリア性に欠ける。
従って、照明手段の点滅周期におけるデューティーサイクルを１０％〜５０％、さらに好ましくは２０％〜３０％に設定することで、洗浄水を鮮明に照らし、且つ、帯状の模様を鮮明に見せることが出来、インテリア性を損なわずに手洗いに十分な視認性を確保することができる。また、色の異なるＬＥＤを複数配置することで洗浄水を多様な発光色で照らすことができ、さらにインテリア性が向上する。
照射制御手段は制御回路と駆動回路から構成され、制御回路にはタイマー機能を備えたＣＰＵ又はＩＣを使用し、駆動回路には高速でスイッチング可能な半導体素子（トランジスタ）を使用することが好ましく、制御回路からの信号を受け駆動回路がスイッチングし、ＬＥＤを高速に点滅させる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、洗浄水の吐水開始から所定時間経過後に前記照明手段の光量を減少させることを特徴とする。
使用者が吐水装置を使用する時、特に使用前、洗浄水の吐水位置や水温がどのような状態で吐水されているのか認識するために洗浄水に十分光を照らせば、使用中から使用後にかけては洗浄水への照射量を減少させてもほとんど影響がなく、快適に手洗いをすることができる。
従って、照射制御手段により洗浄水の吐水開始から所定時間経過後に照明手段の光量を減少させることで節電できるため、経済性が向上する。
ここで言う所定時間とは、設置場所や使用状況に応じるが１０秒￣３０秒程度である。洗面所に設置された吐水装置の場合、使用者は洗浄水が吐水後すぐにでも手洗いできる状況にあるため１０秒程度、又、トイレに設置され便器洗浄に連動した吐水装置の場合、使用者が排便後の着衣時間が必要なため３０秒程度が好ましい。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記吐水装置に使用者の有無を検知する人体検知手段を備え、前記人体検知手段にて人体を検知した時に前記照明手段の光量を減少させることを特徴とする。
人体検知手段として、例えば赤外線センサーを用いて使用者の手が吐水装置に近づいてきたことを検知した時、洗浄水に照射する光量を減少させることで効率良く節電することができ、経済性が向上する。
【０００９】
請求項４記載の発明は、前記照明手段からの光量を減少させる時、前記照明手段の点滅周期を前記回転周期と異ならせることを特徴とする。
照射制御手段により洗浄水の回転周期と照明手段の点滅周期を異ならせることによって洗浄水に映し出される帯状の模様の見え方を変化させることができる。例えば、洗浄水の回転周期の整数倍にて照明手段を点滅させることによって帯状の模様を二重、三重に見せることもできるし、洗浄水の回転周期と照明手段の点滅周期を微妙に異ならせることで、帯状に動いて見せることもできる。
洗浄水の吐水開始から所定時間経過後に洗浄水の回転周期と照明手段の点滅周期を異ならせることによって、使用者に発光が停止することを報知することができる。
【００１０】
請求項５記載の発明は、前記照明手段は少なくとも白色を含む複数の光の色を照射可能であり、この照明手段の光量を減少させる時に照射される光を常に白色とすることを特徴とする。
発光色が可変可能な照明手段を備えた吐水装置にて、青や赤などの濃色の光を洗浄水に照射している場合、手洗い時における汚れの落ち具合が分かりづらい。従って、人体を検知した時、設定した色に関わらず発光色を白色にすることで汚れの落ち具合を容易に認識できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
（第一実施例）
図１は本発明の吐水装置１を示す。
吐水装置１は、給水管から供給される洗浄水を蛇口まで送水する流水経路２と、流水経路２に配置され洗浄水の流量を検知する流量検知手段３と、蛇口の先端に接続され洗浄水の軌跡を回転させる回転吐水口４と、回転吐水口４から吐水された洗浄水に向かって光を照射する照明手段５と、照明手段５の照射時間を制御する照射制御手段６とから構成され、回転吐水口４の近傍には人体検知手段７が配置されている。
照射制御手段６は、タイマー機能を備えた制御回路（ＣＰＵ）と高速でスイッチングが可能な半導体素子（トランジスタ）を備えた駆動回路から構成され、ＣＰＵからのパルス信号を受けてトランジスタがスイッチングし、照明手段５（ＬＥＤ）を高速に点滅させることが出来る。
制御回路は流量検知手段３（流量ＳＷ、流量センサー）や人体検知手段７（赤外線センサー）からの信号を受けて、照明手段５の照射の開始や終了、点滅周期や発光色の制御を行うことができる
【００１２】
ここで、回転吐水口４について概略を説明する。
図２は回転吐水口４の断面図を示す。
回転吐水口４は円筒状、かつ下面に開口部が形成された旋回室８と、流水経路２から旋回室８に洗浄水を供給する旋回室流入路９と、旋回室８内部に配置され旋回室８に流入した洗浄水を吐水口１０へと導く管路が設けられた回転ノズル１１とから構成されている。
旋回室流入路９は、流水経路２より流路断面積が小さく構成されており、旋回室８の中心に対して偏心して接続され、旋回室流入路９から旋回室８に流入した洗浄水は、旋回室８内壁に沿って旋回する旋回流を生成する。
この旋回流により回転ノズル１１が開口部の内壁に内接しながら回転するため、吐水口１０から吐水される洗浄水は円錐状の軌跡となりボール面に向かい、流速が早く勢いよく広範囲に吐水される。
従って、吐水流量を少なくしても洗浄力や洗浄感を損なうこと無く、節水することが出来る。
【００１３】
しかし、吐水形状を細くして流速を上げているため洗浄水がどのような状態で吐水されているのかが判断しづらく視認性が悪い。
そこで、照明手段５により吐水される洗浄水に光を照射することで視認性を高めることができるが、照明手段５の照射時間を制御して洗浄水の回転周期と略同期させて照明手段５を点滅させることによって、洗浄水の周期的な変動を帯状に静止させて見せることが出来、視認性やインテリア性を高めることが出来る。
この時、照明手段５の点滅周期におけるデューティーサイクルは１０％〜５０％に設定することが好ましい。
ここで言うデューティーサイクルとは、図３に示す照明手段５の点滅周期をＴ、一周期における照明手段５の点灯時間をｔとすると、（ｔ／Ｔ）で表される。このデューティーサイクルを１０％〜５０％、さらに好ましくは２０％〜３０％に設定することで、洗浄水を鮮明に照らし、且つ、帯状の模様を鮮明に見せることができ、インテリア性を損なわずに手洗いに十分な視認性を確保し、使用者にはっきりと吐水箇所を知らせることができる。
洗浄性、洗浄感を満足させるためには、回転ノズルの回転数が１０００ＲＰＭ〜５０００ＲＰＭ必要である。その時の点滅周期Ｔは６０ｍｓ〜１２ｍｓ程度となる。本実施例に記載の図における時間軸は説明の都合上、簡略的に表現している。
【００１４】
本発明の吐水装置１は流水経路２に洗浄水の流量を検知する流量検知手段３として、例えば水流ＳＷを配置し、図３に示すように流水経路２に洗浄水が流れた時、水流ＳＷがＯＮして、その信号が照射制御手段６に送信されることで照明手段５から洗浄水に光を照射することができる。
吐水開始からｔ１時間経過後に照射制御手段６により、照明手段５の光量を減少させる。この結果、使用者が洗浄水の吐水範囲を容易に認識し手洗いすることが出来るとともに、照明手段５の消し忘れを防止し、節電につながる。
【００１５】
洗浄水に照射される照明手段５の点滅周期を吐水開始から所定時間経過後に異ならせるように、照射制御手段６にて設定することで、例えば、ｔ２期間において照射制御手段６により、照明手段５の点滅周波数ｆを洗浄水の回転周波数の整数倍（ｆ→２ｆ）にて点滅させる。使用者に発光が停止することを報知することができ、あらかじめ吐水時間が設定されている場合は、発光と吐水両方の停止を報知することも出来る。
本実施例では、所定時間が経過したｔ２期間において、徐々に光量を減少させているが、所定時間ｔ１が経過した直後に光量をゼロにしても良い。
【００１６】
（第二実施例）
本発明の吐水装置１の照明手段５にフルカラーＬＥＤを使用し、回転吐水口４の近傍に配置された人体検知手段７（赤外線センサ）によって使用者の有無に応じて、照明手段５からの発光色、光量を可変する。
【００１７】
図４に示すフルカラーＬＥＤはエポキシパッケージ内部に赤色と青色と緑色の３つの発光ダイオードが組み込まれており、図４に示すように各発光素子に流れる電流を変化させることによって光量を調整し、様々な色を発光させることができる。
【００１８】
例えば、ＳＷ１＝ＯＮ、ＳＷ２＝ＳＷ３＝ＯＦＦとなるように照射制御手段６にて制御することで照明手段５から赤色の光が、ＳＷ１＝ＳＷ２＝ＳＷ３＝ＯＮとなるように照射制御手段６にて制御することで照明手段５から白色の光が洗浄水に向かって照射される。
又、光量を変えたい時は、電流Ｉｒ、Ｉｂ、Ｉｇを増減させることで明るさを容易に調節することができる。
このように、照明手段５にフルカラーＬＥＤを使用することにより、使用勝手に応じて多様な色を発光させることが容易である。
例えば、使用者が室内の色調に合わせた発光色を自分の好みで設定することで、空間全体のインテリア性を向上させることも出来るし、本発明の吐水装置に温水が給水される、又は洗浄水を電気加熱する加熱手段（円筒状ヒーター）を流水経路に配置し、その後段の流水経路に洗浄水の温度を検知する水温検知手段（サーミスタ）が配置されている場合、洗浄水の温度に応じて、照明手段から照射される光の色を可変することで使用者は洗浄水の温度を容易に認識出来、快適に手洗いすることができる。
又、本実施例では、回転吐水口４より下部に照明手段５を一つ配置しているが、回転吐水口４より上部に照明手段５を配置し、ボール面に向かい照射しても良い。
【００１９】
本発明の吐水装置１に、図５に示すように吐水口近傍に人体の有無を検知する人体検出手段（赤外線センサー）が配置されている場合、人体検知手段７にて使用者の手が吐水装置に近づいてきたことを検知した時、人体検知手段７から照射制御手段６に信号が送信され照明手段５の光量を減少させる。
この結果、使用者の手が吐水装置に近づいてきたことを検知した時、洗浄水に照射する光量を減少させることで効率良く節電することができ、経済性を向上させることができる。
又、照明手段として少なくとも白色を含む複数の光の色を選択、発光できるＬＥＤが配置されている場合、図５に示すように吐水開始時に、例えばＳＷ１のみＯＮして洗浄水を赤色に照らし、吐水開始からｔ３時間経過後に人体検知手段７にて人体を検知した時、ＳＷ１とＳＷ２とＳＷ３を同時にＯＮして、ｔ４期間ＬＥＤより白色の光を洗浄水に照射することも出来る。この結果、汚れの落ち具合を容易に認識することも出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】吐水装置１を説明した図である。
【図２】回転吐水口４を断面視して説明した図である。
【図３】点滅周期のデューティーサイクル、及び所定時間経過後に光量の減少、点滅周波数の可変を説明した図である。
【図４】フルカラーＬＥＤの動作を説明する構成図である。
【図５】人体検知後に光量の減少、発光色の可変を説明した図である。
【符号の説明】
１…吐水装置
２…流水経路
３…流量検知手段
４…回転吐水口
５…照明手段
６…照射制御手段
７…加熱手段
８…水温検知手段
９…人体検知手段
１０…旋回室
１１…旋回室流入路
１２…吐水口
１３…回転ノズル
１４…光色設定手段
【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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