(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐水管の先端部に、発光素子と受光素子とを備え、非接触で人体検知して人体検知中には吐水を行なわせ、人体非検知により止水させる自動吐止水用センサを、吐水口からの吐水の方向に向けて設けて成る自動水栓装置において
前記自動吐止水用センサにカバー部を設けて、該カバー部に、前記発光素子からの光を案内し放射させるスリット、及び反射光の一部を内部に受け入れて前記受光素子に向け案内するスリットを、該発光素子及び受光素子の各前方に設けたことを特徴とする自動水栓装置。
【請求項２】
請求項１において、前記吐水管の先端部に、前記自動吐止水用センサとは別に、該自動吐止水用センサによる自動吐止水以外の、吐止水に関する状態変化のための操作部を該自動吐止水用センサとは異なった方向に向けて配設し、且つそれら自動吐止水用センサ及び操作部を、該自動吐止水用センサ及び該操作部からの信号を出力制御する共通の制御基板に一体化して、それら全体を一つのユニットとして構成したことを特徴とする自動水栓装置。
【請求項３】
請求項１，２の何れかにおいて、前記操作部が、非接触で人体検知するごとに交互にオン・オフ動作する手かざし式の人体検知センサにて構成してあることを特徴とする自動水栓装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は自動水栓装置に関し、詳しくは吐水管の先端部に非接触で人体検知し、人体検知中には吐水を行わせ、人体非検知により止水させる自動吐止水用センサを備えた自動水栓装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、非接触で人体検知して人体検知中には吐水を行わせ、人体非検知により止水させる自動吐止水用センサを、吐水口からの吐水方向に向けて吐水管の先端部に設けて成る自動水栓装置が公共のトイレ等で広く用いられている。
従来において、この自動水栓装置は自動吐止水用センサが鉢面等を誤検知してしまう場合がある問題があった。
この自動水栓装置として、自動吐止水用センサによる自動吐止水以外の、吐止水に関する状態変化のための操作部を吐水管の先端部に設けたものが公知である。
例えば下記特許文献１に、このような自動水栓装置が開示されている。
この特許文献１に開示の自動水栓装置では、押操作するごとに吐水と止水とを交互に行うための手動スイッチが、自動吐止水用センサとは別に単独で設けられている。
【０００３】
このように自動吐止水用センサと、これとは別に吐止水に関する状態変化のための操作部を設けて成る自動水栓装置では、自動吐止水用センサからの信号と操作部からの信号とを、電磁弁の駆動用等として出力する際の出力制御を行う制御基板を併せて設けることとなる。
【０００４】
この場合において自動吐止水用センサのための制御基板と、他の操作部のための制御基板とが別々であると、複数の制御基板が必要であるとともに、それらの各々に電源供給用，信号供給用，接地用の少なくとも３本の電線を配線接続しなければならず、それら電気配線を水栓の内部に設ける場合、水栓の内部が複雑化してしまうとともに、水栓内部のスペースが広く占有されてしまい、その結果として水栓が大型化してしまうとともにコストも高くなってしまう。
また水栓の組付作業或いは設置後のメンテナンス作業を行う際の作業性も悪化してしまう。
【０００５】
尤も自動吐止水用のセンサと、これとは別の操作部とで制御基板を共通化し、その制御基板に対して自動吐止水用センサや操作部をコネクタを介して電気配線で接続するといったことも考えられるが、この場合にはコネクタが必要となり、しかもそのコネクタは嵩高いものであるため、かかるコネクタが水栓内部で広いスペースを占めてしまい、上記と同様に水栓を大型化してしまう要因になる。
【０００６】
また水栓の組付けやメンテナンス作業時において、コネクタによる電気配線の接続作業が必要となって、上記と同様に作業性が悪化する。
また配線間違いの危険も生じ、この場合配線間違いを防止するためにコネクタ形状を工夫したり或いは色を変えたりすることが必要で、これらは何れも水栓のコストアップに繋がる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２３９３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上のような事情を背景とし、自動吐止水用センサによる誤検知を防止すること、及びこれに加えて水栓をコンパクトに且つ安価となし得るとともに、水栓組付時やその後のメンテナンス作業の際の作業性を良好となし得る自動水栓装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
而して請求項１のものは、吐水管の先端部に、発光素子と受光素子とを備え、非接触で人体検知して人体検知中には吐水を行なわせ、人体非検知により止水させる自動吐止水用センサを、吐水口からの吐水の方向に向けて設けて成る自動水栓装置において、前記自動吐止水用センサにカバー部を設けて、該カバー部に、前記発光素子からの光を案内し放射させるスリット、及び反射光の一部を内部に受け入れて前記受光素子に向け案内するスリットを、該発光素子及び受光素子の各前方に設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２のものは、請求項１において、前記吐水管の先端部に、前記自動吐止水用センサとは別に、該自動吐止水用センサによる自動吐止水以外の、吐止水に関する状態変化のための操作部を該自動吐止水用センサとは異なった方向に向けて配設し、且つそれら自動吐止水用センサ及び操作部を、該自動吐止水用センサ及び該操作部からの信号を出力制御する共通の制御基板に一体化して、それら全体を一つのユニットとして構成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記操作部が、非接触で人体検知するごとに交互にオン・オフ動作する手かざし式の人体検知センサにて構成してあることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００１２】
請求項１の自動水栓装置によれば、発光素子及び受光素子の各前方に設けたスリットによる光の案内作用で、自動吐止水用センサが鉢面等を誤検知する問題を解決することが可能となる。
【００１３】
請求項２のものは、自動吐止水用センサによる自動吐止水以外の、吐止水に関する状態変化のための操作部を自動吐止水用センサとは別に且つこれとは異なった方向に配設し、そしてそれら自動吐止水用センサ及び操作部を、それらからの信号を出力制御する共通の制御基板に一体化して、それら全体を１つのユニットとして構成したものである。
【００１４】
この請求項２によれば、共通の制御基板に対して電源供給用，信号供給用，接地用の３本の電気配線を配線接続しておくだけで足り、自動吐止水用センサと他の操作部を別々に設けて、それらに各対応して制御基板を設けた場合のように、それぞれに対して上記３本の電気配線を別々に配線接続するといった必要が無い。従って電気配線を水栓内部に設ける場合において、電気配線の占めるスペースを少なくすることができるとともに、水栓組付作業時或いはその後のメンテナンス作業時の作業性を良好となすことができる。
【００１５】
また別々に設けた自動吐止水用センサや操作部と制御基板との接続用のコネクタを不要となし得、従ってそのコネクタが別部品として必要となるといった問題や、そのコネクタが水栓内部で広いスペースを占有してしまうといった問題、更にはコネクタによる接続の際に誤った接続が行なわれてしまわないようにコネクタ形状や色を異ならせる等のコストアップに繋がる製品設計を行なわなくても済み、それらの結果としての水栓製造のための所要コストを安価となすことができる。
また電気配線や配線接続のためのコネクタが広いスペースを水栓内部で占めるといったことが無くなるため、水栓をコンパクト化し得、その美観を高めることが可能となる。
【００１６】
この請求項２ではまた、自動吐止水用センサと操作部の向きが別々の向きとなしてあるため、操作部を操作するために手を差し出したときに自動吐止水用センサがこれを誤検知してしまって、意図せず自動吐止水を行ってしまうといった誤動作を防ぐことができる。
またその操作部を非接触式のセンサとなした場合、自動吐止水用センサにて手を検知させるべく使用者が手を差し出したときに、差し出した手を非接触式のセンサから成る操作部が誤検知してしまうといった問題も回避することができる。
【００１７】
ここで吐止水に関する状態変化のための操作部として、連続吐水を行なわせるための操作部、或いは湯と水とで吐水の切換えを行なう操作部、原水と浄水とで吐水を切り換えるための操作部、中水と上水とで吐水を切り換えるための操作部、流量を調節するための操作部、吐水口からの吐水をストレート吐水とシャワー吐水とで切り換えるための操作部等を例示することができる。
【００１８】
次に請求項３は、上記操作部を非接触で人体検知するごとに交互にオン・オフ動作する手かざし式の人体検知センサにて構成したものである。
近年、衛生面の意識向上から公共のトイレや洗面所などにおいて直接手を触れずに水栓を使用できるようにすることが望まれている。
ここにおいて請求項３によれば、自動吐止水ための操作に加えて、吐止水に関する他の状態変化のための操作自体も非接触で行なうことができるため、水栓を衛生的に使用することができるとともに、水栓に対して手を触れずにこれを使用できるため、水栓が汚れないといった利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は洗面化粧用の自動水栓装置１２における吐水管（吐水部）で、カウンター上面等の取付面１４から起立する状態で設けられている。
この吐水管１０は全体としてグースネック状をなしており、その先端面に吐水口１６を備えている。
【００２０】
吐水管１０の先端面にはまた、吐水口１６の上側位置に自動吐止水用センサ１８が、吐水口１６からの吐水方向に向けて設けられている。
この自動吐止水用センサ１８は、使用者が吐水口１６の前方に手を差し出すと非接触でこれを検知し（人体検知し）、そして人体検知中は吐水口１６からの吐水を行わせ、使用者が手を引き戻すことで人体非検知になると、そこで吐水口１６からの吐水を停止させる。即ち止水させる。
【００２１】
吐水管１０にはまた、その先端部且つ右側面に水用センサ２０が、更に左側面に湯用センサ２２が、吐止水に関する状態変化のための操作部としてそれぞれ右側方，左側方に向けて配設されている。
【００２２】
水用センサ２０は、非接触で人体検知する人体検知センサで且つ人体検知する毎に交互にオン・オフ動作する手かざしセンサとして構成されている。
詳しくは、使用者が吐水管１０の先端部側方（水用センサ２０の前方。以下では水用センサ２０の側方と言う）に手を差し出すと、水用センサ２０がこれを検知して吐水口１６から水を選択して吐水させる。
水用センサ２０は一旦吐水口１６から吐水させた後、使用者が手を引き戻しても即ち人体非検知になっても、そのまま吐水を継続させる。
そして使用者が再び水用センサ２０の側方に手を差し出すと水用センサ２０がこれを検知して、吐水口１６からの吐水を停止（止水）させる。
【００２３】
湯用センサ２２もまた非接触で人体検知する人体検知センサで且つ人体検知する毎に交互にオン・オフ動作する手かざしセンサにて構成されている。
この湯用センサ２２は次のように働く。即ち使用者が湯用センサ２２の側方（厳密には前方であるが、これを側方として以下説明する）に手をかざすと、湯用センサ２２がこれを検知して湯（適温に温度調節された湯）を選択して吐水口１６から吐水させる。
その後使用者が手を引き戻して湯用センサ２２が人体非検知となっても、吐水口１６からの湯吐水はそのまま継続される。
そして再び使用者が湯用センサ２２の側方に手をかざすと、湯用センサ２２がこれを検知して吐水口１６からの湯の吐水を停止（止水）させる。
【００２４】
この実施形態において、水用センサ２０及び湯用センサ２２は何れも流量調整センサとしても働く。
即ち、水用センサ２０に手をかざして吐水口１６から水を吐水させた後、使用者が水用センサ２０の側方に手をかざし続けると、その操作継続時間に応じて吐水口１６からの吐水の流量が増大し、或いはまた吐水流量が最大流量に達した後は吐水流量を減少変化させる。
同様に湯用センサ２２の側方に使用者が手をかざし続けると、吐水口１６からの湯の吐水流量が操作継続時間に応じて増大し、或いはまた最大流量に達した後に吐水流量を減少変化させる。
【００２５】
本実施形態では、これら水用センサ２０，湯用センサ２２が上記の自動吐止水用センサ１８とともに一体のセンサユニット２４として構成されている。
図２（Ａ）はこのセンサユニット２４を表したもので、このセンサユニット２４に対し一本の電気配線コード２６が配線接続されている。
ここで電気配線コード２６には電源供給用，信号供給用，接地用の少なくとも３本の電気配線が包含されている。
【００２６】
図２において、２３はセンサユニット２４におけるケーシング（ここでは樹脂製）で、図３及び図４に示しているように樹脂製の基板２７上に制御部（マイコン）２８を搭載して成る制御基板３０が内部に収納されている。
【００２７】
３２はこの制御基板３０に一体化された樹脂製のプレートで、このプレート３２に、自動吐止水用センサ１８における赤外線の発光素子３４と受光素子３６とが取り付けられ、保持されている。
３８はこの自動吐止水用センサ１８におけるカバー部（ここでは樹脂製）で、発光素子３４からの光を一定方向に向けて案内し放射させるスリット４０、及び反射光の一部を内部に受け入れて受光素子３６に向けて案内するスリット４２とが設けられている。
【００２８】
ここでスリット４０，４２は、図５に示しているように自動吐止水用センサ１８が鉢面４９を検知しないように、その向きが定められている。即ち鉢面４９が、それらスリット４０，４２の向きで定まる検知エリアＳに入らないように、それらスリット４０，４２の向きが定められている。
【００２９】
水用センサ２０もまた赤外線式の人体検知センサから成るもので、赤外線の発光素子４４及び反射光を受光する受光素子４６を有しており、図４中右側方に向けて制御基板３０に取り付けられ保持されている。
４８はこの水用センサ２０におけるカバー部（樹脂製）で、発光素子４４，受光素子４６に各対応してスリット５０，５２が設けられている。
【００３０】
上記湯用センサ２２もまた、水用センサ２０と基本的に同様に構成されている。
即ち湯用センサ２２も赤外線式の人体検知センサから成るもので、赤外線の発光素子５３と受光素子５４，カバー部５６、更にカバー部５６に設けられた、発光素子５３，受光素子５４に各対応したスリット５８，６０を備えている。
【００３１】
以上のように本実施形態では自動吐止水用センサ１８，水用センサ２０，湯用センサ２２の何れもが共通の制御基板３０に一体化されており、それらが全体として単一のセンサユニット２４を構成している。そしてその共通の制御基板３０に対し上記の電気配線コード２６が配線接続されている。
【００３２】
本実施形態において、自動吐止水用センサ１８，水用センサ２０及び湯用センサ２２からの信号出力は、共通の制御基板３０にて出力制御され、電磁弁或いは流量制御弁等の制御弁を動作させるための信号としてバルブ制御部に供給される。
尚、場合によってバルブ制御部もこの制御基板３０に併せて搭載しておいても良い。
この場合には直接に制御弁に対して駆動信号が供給される。
【００３３】
自動吐止水用センサ１８と、水用センサ２０，湯用センサ２２とをそれぞれ離れた位置に別個独立に設けて、それぞれに制御基板を設ける場合、各制御基板のそれぞれに対して電気配線コードを配線接続しなければならない。
或いはまた制御基板として共通のものを用いる場合においても、かかる制御基板に対して各センサをコネクタを用いて電気配線にて接続しなければならない。
しかるにこの実施形態では自動吐止水用センサ１８，水用センサ２０及び湯用センサ２２が共通の制御基板２６に一体化され、単一のセンサユニット２４を構成しているため、以下のような利点が得られる。
【００３４】
即ちこの実施形態によれば、共通の制御基板３０に対して電源供給用，信号供給用，接地用の３本の電気配線を配線接続しておくだけで足り、従って電気配線を水栓内部に設ける場合において、電気配線の占めるスペースを少なくすることができ、水栓をコンパクト化することができるとともに、水栓組付作業時やその後のメンテナンス作業時の作業性を良好となすことができる。
【００３５】
或いは各センサと共通の制御基板とをコネクタを介して接続することを不要となし得、コネクタが別部品として必要となる問題や、コネクタが水栓内部で広いスペースを占有してしまう問題、更にはコネクタによる接続の際に誤った接続が行なわれてしまわないようにコネクタ形状や色を異ならせる等のコストアップに繋がる製品設計を行なわなくても良くなる。
【００３６】
本実施形態ではまた、自動吐止水用センサ１８と水用センサ２０，湯用センサ２２の向きが別々の向きとなしてあるため、水用センサ２０，湯用センサ２２を手かざし操作するために手を差し出したとき、自動吐止水用センサ１８がこれを誤検知してしまって、意図せず自動吐止水を行ってしまうといった誤動作を効果的に防ぐことができる。
また自動吐止水用センサ１８にて手を検知させるべく、使用者が手を差し出したときに、水用センサ２０或いは湯用センサ２２がこれを誤検知してしまうといった問題も回避することができる。
【００３７】
更に自動吐止水用センサ１８，水用センサ２０，湯用センサ２２をそれぞれ別個独立に設ける場合には、樹脂製のケーシング２３もまた対応する数だけ必要となるが、本実施形態によれば単一のケーシング２３で済み、ケーシングに要する所要コストも安価となすことができる。
また本実施形態によれば、自動吐止水ための操作に加えて、水吐水，湯吐水の選択ないし切替え及び流量調節も非接触で行なえるため、水栓を衛生的に使用することができるとともに、水栓に対して手を触れずにこれを使用できるため、水栓が汚れないといった利点が得られる。
【００３８】
次に図６は本発明の他の実施形態を示している。
この実施形態は、センサユニット２４に自動吐止水用センサ１８に加えて、第１の手かざしセンサ６２，第２の手かざしセンサ６４，第３の手かざしセンサ６６を設けた例である。
【００３９】
ここで第１の手かざしセンサ６２は右側方に向けて、また第２の手かざしセンサ６４は左側方に向けて、更に第３の手かざしセンサ６６は上方に向けてそれぞれ配向されている。
尚各センサの構成は基本的に上記水用センサ２０，湯用センサ２２と同様である。
【００４０】
この場合において第１の手かざしセンサ６２を上記の水用センサとして、第２の手かざしセンサ６４を上記の湯用センサとして構成すること、或いは３つの手かざしセンサの内の任意の２つのものを水用センサ，湯用センサとして構成することも可能であるし、或いはまた３つのセンサをそれら以外の他の目的のためのセンサとして構成することも可能である。
このように自動吐止水センサ１８の他に３つの手かざしセンサ６２，６４，６６を設けた場合においても、それら全体を共通の制御基板３０と共に単一のセンサユニット２４として構成しておくことで、単一の電気配線コード２６を配線接続するだけで足りるようになる。
【００４１】
以上は自動吐止水用センサ１８の他に２つ以上の手かざしセンサ、即ち吐止水に関する状態変化のための操作部を設けた場合の例であるが、図７に示しているように自動吐止水用センサ１８の他に１つの手かざしセンサ６８を設けて、それらにて単一のセンサユニット２４を構成するようになしても良い。
図７では、手かざしセンサ６８を図中上向きに配向しているが、勿論これを右向きや左向き或いはその他の向き（但し自動吐止水センサ１８の向きとは異なった向き）に配向させておくことも可能である。
【００４２】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれらはあくまで一例示である。
例えば上例では何れも状態変化の操作部として手かざしセンサを設けているが、かかる操作部を接触式の操作部として構成することもできるし、また上記のように水と湯の選択ないし切換え、及び流量調節の外、その操作によって連続吐水を行わせるようにしたり、原水と浄水との切換えを行ったり、或いは中水と上水との切換えを行ったり、更には吐水口からの吐水を整流状態でのストレート吐水からシャワー吐水に若しくはその逆に切り換える場合の操作部として構成することも可能である等、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】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態である自動水栓装置を示した全体図である。
【図２】同実施形態におけるセンサユニットの図である。
【図３】同センサユニットの斜視図である。
【図４】同センサユニットの断面図である。
【図５】同センサユニットの作用説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態におけるセンサユニットの図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態におけるセンサユニットの図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  吐水管
１２  自動水栓装置
１６  吐水口
１８  自動吐止水用センサ
２０  水用センサ
２２  湯用センサ
２４  センサユニット
３０  制御基板
６２，６４，６６，６８  手かざしセンサ
【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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