(57)【要約】【課題】水力発電手段に電力を蓄える蓄電手段を配設させることで、水栓を操作する前であっても照明手段の点灯を可能とした照明付き水栓装置を実現する。【解決手段】通水路１１の流水により発電する水力発電手段３０と、水力発電手段３０からの電力を蓄えるとともに電源を構成するコンデンサ１９と、人の手などの人体を検知する赤外線センサ１８と、給水口１５近傍を照射するＬＥＤ灯１７と、このＬＥＤ灯１７を制御する電気制御装置２０とを備え、この電気制御装置２０は、給水口１５近傍が暗いときに、赤外線センサ１８により人体を検知することでＬＥＤ灯１７がコンデンサ１９から給電して点灯される。これにより、水栓を操作する前であっても照明手段の点灯を可能にできる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水源から給水口（１５）にかけての通水路（１１）に設けられ、前記通水路（１１）の流水により発電する水力発電手段（３０）と、
前記水力発電手段（３０）からの電力を蓄えるとともに、電源を構成する蓄電手段（１９）と、
前記給水口（１５）近傍に設けられ、前記蓄電手段（１９）から給電され、人の手などの人体を検知する人体検知手段（１８）と、
前記給水口（１５）近傍に設けられ、前記給水口（１５）近傍を照射する照明手段（１７）と、
前記人体検知手段（１８）に基づいて、前記照明手段（１７）を制御する制御手段（２０）とを備え、
前記制御手段（２０）は、前記給水口（１５）近傍が暗いときに、前記人体検知手段（１８）により人体を検知することで、前記照明手段（１７）が前記蓄電手段（１９）から給電して点灯されることを特徴とする照明機能付き水栓装置。
【請求項２】
前記給水口（１５）近傍の明るさを検知する照度検知手段（１６）が設けられ、前記制御手段（２０）は、前記照度検知手段（１６）により検知された明るさが所定値以下のときに、前記照明手段（１７）が前記蓄電手段（１９）から給電して点灯されることを特徴とする請求項１に記載の照明機能付き水栓装置。
【請求項３】
前記制御手段（２０）は、前記照度検知手段（１６）により検知された明るさが所定値以上のときにおいて、前記蓄電手段（１９）から前記人体検知手段（１８）への給電を停止することを特徴とする請求項２に記載の照明機能付き水栓装置。
【請求項４】
前記制御手段（２０）は、前記照明手段（１７）が点灯した後に、前記給水口（１５）からの吐水がないときは、前記人体検知手段（１８）に基づいて前記照明手段（１７）を制御することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の照明機能付き水栓装置。
【請求項５】
前記制御手段（２０）は、前記照明手段（１７）が点灯した後に、前記給水口（１５）からの吐水があるときは、止水したことを検知した後に前記照明手段（１７）が消灯することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の照明機能付き水栓装置。
【請求項６】
前記制御手段（２０）は、前記水力発電手段（３０）の作動に基づいて前記給水口（１５）からの吐水、止水の判定を判定することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の照明機能付き水栓装置。
【請求項７】
前記照明手段（１７）は、ＬＥＤ照明灯（１７）であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の照明機能付き水栓装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食器のような物や手を洗浄するために用いられる水栓に照明機能を備える照明機能付き水栓装置に関するものであり、特に、照明手段の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、キッチンや洗面所において洗浄作業をするときに、水栓の給水口の近傍を照らす照明手段として、既設の水栓に後付けで簡単に照明機能を付与する吐水口ヘッドがある。この吐水口ヘッドは、ケーシング内部にＬＥＤ照明灯を内蔵し、かつ水栓の蛇口に取り付け、取り外し可能に構成している。
【０００３】
さらに、この吐水口ヘッド内には、水車とマグネットとコイルとを有する水力発電手段が内蔵されており、水栓を操作した後に水流により水車を回転させて発電させ、その発電された電力を電源としてＬＥＤ照明灯を点灯させるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−６４７４３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１によれば、吐水口ヘッドにＬＥＤ照明灯およびその電源を併せて有することにより、使用者が水栓を操作した後の洗浄作業においては水流によりＬＥＤ照明灯が点灯されて手元部が照射されるが、水栓を操作する前には水流が生じていないためＬＥＤ照明灯の点灯ができない問題がある。従って、夜間に部屋の照明が消灯しているときは、水栓の近傍は真っ暗であって水栓の操作がし難い。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記点を鑑みたものであり、水力発電手段に電力を蓄える蓄電手段を配設させることで、水栓を操作する前であっても照明手段の点灯を可能とした照明付き水栓装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記、目的を達成するために、請求項１ないし請求項７に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、給水源から給水口（１５）にかけての通水路（１１）に設けられ、この通水路（１１）の流水により発電する水力発電手段（３０）と、この水力発電手段（３０）からの電力を蓄えるとともに、電源を構成する蓄電手段（１９）と、給水口（１５）近傍に設けられ、蓄電手段（１９）から給電され、人の手などの人体を検知する人体検知手段（１８）と、給水口（１５）近傍に設けられ、この給水口（１５）近傍を照射する照明手段（１７）と、人体検知手段（１８）に基づいて、照明手段（１７）を制御する制御手段（２０）とを備え、
制御手段（２０）は、給水口（１５）近傍が暗いときに、人体検知手段（１８）により人体を検知することで照明手段（１７）が蓄電手段（１９）から給電して点灯されることを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、使用者が水栓を操作する前に、給水口（１５）近傍に手を差し出す、または使用者が近づくことで給水口（１５）近傍に設けられた照明手段（１７）を点灯することができる。これにより、給水口（１５）近傍が暗いとき、あるいは部屋の照明が消灯しているときに、給水口（１５）近傍を明るくすることができる。
【０００９】
また、水栓を操作して洗浄作業をしているときに、水力発電手段（３０）の発電により手元に近い位置を照射することができ、給水口（１５）から吐水を行ないつつ鍋などの容器や食器、あるいはシンクなどを洗ったりする際、それらを明るく照らし出した状態の下で良好に洗浄作業を行なうことが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、給水口（１５）近傍の明るさを検知する照度検知手段（１６）が設けられ、制御手段（２０）は、照度検知手段（１６）により検知された明るさが所定値以下のときに、照明手段（１７）が蓄電手段（１９）から給電して点灯されることを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、具体的には、給水口（１５）近傍の明るさを検知する照度検知手段（１６）を設けることにより、給水口（１５）近傍が暗いときのみ照明手段（１７）を点灯させ、昼間など明るいときは照明を点灯させないことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、制御手段（２０）は、照度検知手段（１６）により検知された明るさが所定値以上のときにおいて、蓄電手段（１９）から人体検知手段（１８）への給電を停止することを特徴としている。請求項３に記載の発明によれば、人体検知手段（１８）は、蓄電手段（１９）から給電されているため、例えば、給水口（１５）近傍が明るいときには蓄電手段（１９）から給電が停止されるので蓄電手段（１９）の放電量を抑制できる。これにより、蓄電手段（１９）を小型にすることができる。また、少ない吐水時間でも蓄電手段（１９）が空になることはない。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、制御手段（２０）は、照明手段（１７）が点灯した後に、給水口（１５）からの吐水がないときは、人体検知手段（１８）に基づいて照明手段（１７）を制御することを特徴としている。請求項４に記載の発明によれば、給水口（１５）近傍に手を差し出す、または近づくことで照明手段（１７）を点灯させ、他の用事が発生して吐水せずにその場から離れたときは、照明手段（１７）を消灯させることができる。これにより、照明が不要なときには照明手段（１７）を消灯させるため蓄電手段（１９）の放電量を抑制できる。これにより、蓄電手段（１９）を小型にすることができる。また、少ない吐水時間でも蓄電手段（１９）が空になることはない。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、制御手段（２０）は、照明手段（１７）が点灯した後に、給水口（１５）からの吐水があるときは、止水したことを検知した後に照明手段（１７）が消灯することを特徴としている。請求項５に記載の発明によれば、洗浄作業をしているときには、洗浄作業している間は手元に近い位置を照射することができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、制御手段（２０）は、水力発電手段（３０）の作動に基づいて給水口（１５）からの吐水、止水の判定を検知することを特徴としている。請求項６に記載の発明によれば、水力発電手段（３０）より吐水、止水状態が容易に検知できる。従って、請求項４および請求項５記載のように、これを用いて照明手段（１７）の制御ができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明では、照明手段（１７）は、ＬＥＤ照明灯（１７）であることを特徴としている。請求項７に記載の発明によれば、ＬＥＤ照明灯（１７）は、製品寿命が著しく長く、照明灯として通常の電球を用いるよりも電球交換を定期的に行なうといった面倒なことがなく、実質的にはメンテナンスフリーであって、消費電力が小さいため蓄電手段（１９）が小型であっても良い。
【００１７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の照明機能付き水栓装置の一実施形態を図１ないし図３に基づいて説明する。まず、本発明をキッチンの給水装置に適用したものである。図１に示すように、本実施形態の照明機能付き水栓装置１は、給水口１５からの吐水、止水を操作する水栓１０と、照度検知手段である照度センサ１６と、照明手段であるＬＥＤ灯１７と、人体検知手段である赤外線センサ１８と、通水路１１の流水により発電する水力発電手段３０と、照度センサ１６および赤外線センサ１８に基づいてＬＥＤ灯１７を制御する制御手段である電気制御装置２０から構成されている。
【００１９】
まず、水栓１０は、給水口１５の上流端が湯水供給装置１２により混合された湯水を通水する通水路１１に接続されて、ハンドル１０ａを操作することで給水口１５からシンクに湯水を吐水、止水させている。湯水供給装置１２は、給水配管１３からの水道水と給湯配管１４からの給湯水とを所定の湯温に混合するミキシング装置であり、給水口１５からは湯水が吐水する。
【００２０】
照度検知手段である照度センサ１６は、給水口１５近傍に設けられ、給水口１５近傍の照度を検知するセンサであり、検知された照度情報を電気制御装置２０に出力するように接続されている。そして、照明手段であるＬＥＤ灯１７は、給水口１５近傍からシンクに向けて照射するように給水口１５近傍に設けられ、電気制御装置２０により制御されるように電気的に接続されている。
【００２１】
人体検知手段である赤外線センサ１８は、給水口１５近傍に設けられ、赤外線を発光する発光素子と自身に入射される赤外線の量に応じて受光電圧を発する受光素子とからなる周知のセンサでって、検知エリア内に差し出された手などの人体や食器などの物の有無を検知している。なお、赤外線センサ１８は検知のための間隔時間として、電気制御装置２０により設定された所定時間毎に発光、受光を繰り返して検知エリア内の人体、物の有無を検知している。
【００２２】
水力発電手段３０は、湯水が通水する通水路１１に設けられ、図示しない水車、この水車と一体回転するマグネット、およびコイルからなる周知の発電機であり、水流の勢いで水車、マグネットを回転させてコイルにて電力を発電する。水力発電手段３０は、発電された電力を電気制御装置２０に出力するように接続されている。
【００２３】
次に、制御手段である電気制御装置２０は、図２に示すように、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを中心とした周知のマイクロコンピュータにより構成されているＣＰＵ２０ａ、図示しない回路基板面上に整流充電回路２０ｂ、カウント回路２０ｃ、定電圧回路２０ｄ、蓄電手段であるコンデンサ１９および図示しない電源スイッチ類から構成している。
【００２４】
整流充電回路２０ｂは、水力発電手段３０により発電された電力を整流してコンデンサ１９に充電させる制御回路である。カウント回路２０ｃは、水力発電手段３０により発電された電力をカウントするものであり、給水口１５からの吐水、止水を検知する。つまり、水力発電手段３０により発電された電力の有無により通水路１１の水流の有無を検知している。定電圧回路２０ｄは、コンデンサ１９の電圧が変化してもＬＥＤ灯１７の明るさが一定になるように保つ電圧回路である。
【００２５】
なお、整流充電回路２０ｂにより蓄えられたコンデンサ１９の電力は、ＣＰＵ２０ａ、ＬＥＤ灯１７および赤外線センサ１８を作動させる電源になっている。また、ＣＰＵ２０ａには，図示しないＲＯＭ（図示せず）内に照度センサ１６、赤外線センサ１８に基づいてＬＥＤ灯１７を制御する制御プログラムが設けられている。
【００２６】
次に、本実施形態の照明機能付き水栓装置１の作動について図３に基づいて説明する。まず、図３は、電気制御装置２０に設けられたＬＥＤ灯１７を制御する制御プログラムの制御処理を示すフローチャートである。図示しない電源スイッチをオンすることでステップ２００にてスタートする。まず、ステップ２１０にて第１所定時間（例えば、１秒間）を待つ。つまり、この第１所定時間は、上述した赤外線センサ１８が作動する検知のための間隔時間と同一の時間である。
【００２７】
そして、ステップ２２０にて、照度センサ１６により検出された照度が所定値以下か否かを判定する。つまり、ここでは、照度センサ１６の近傍の明るさが明るいか暗いかを判定するものであり、照度が所定値以下で暗ければ、ステップ２３０にて、赤外線センサ１８を作動させる。
【００２８】
具体的には、コンデンサ１９に蓄えられた電力を給電させ、赤外線センサ１８を作動させて受光電圧を検知して検知エリア内に人体または物が検知したか否かを判定する。なお、ステップ２２０にて、照度センサ１６による照度が所定値以上のとき（明るいとき）は赤外線センサ１８への給電は行なわない。
【００２９】
そして、ステップ２３０にて、人体を検知したときはステップ２４０にてＬＥＤ灯１７を点灯させる。これにより、コンデンサ１９に蓄えられた電力を電源としてＬＥＤ灯１７が点灯する。次に、ＬＥＤ灯１７が点灯した後は、ステップ２５０にて、消灯タイマ（例えば、６０秒）をスタートさせる。そして、ステップ２６０にて、第１所定時間（例えば、１秒間）待つ。
【００３０】
そして、ステップ２７０において、給水口１５から湯水が吐水したか否かを判定する。具体的には、カウント回路２０ｃより水力発電手段３０からの電力の信号をカウントすることで、吐水、止水の区別を検知させるようにしている。ここで、吐水しておれば、ステップ２８０に移行し、吐水がなければステップ３１０に移行する。
【００３１】
そして、吐水があれば、ステップ２８０にて、第１所定時間（例えば、１秒間）待った後に、ステップ２９０にて、吐水が止水したか否かを判定する。ここで、吐水が止水するまでステップ２８０および２９０を継続し、止水があれば、ステップ３００にて、第１所定時間（例えば、１秒間）待った後に、ステップ３３０に移行して、ＬＥＤ灯１７を消灯させる。すなわち、吐水中はＬＥＤ灯１７が継続して点灯している。
【００３２】
一方、例えば、検知エリアに一旦手を差し出して水栓１０を操作しなかったときなど、ステップ２７０にて吐水がなければ、ステップ３１０にて、赤外線センサ１８により検知エリア内に人体または物が検知したか否かを判定する。人体の検知があればステップ３２０にて、消灯タイムがタイムアップしたか否かを判定する。ここで、消灯タイムをタイマアップしていなければ、ステップ２６０に戻り、消灯タイムがタイムアップすれば、ステップ３３０にて、ＬＥＤ灯１７を消灯させる。
【００３３】
なお、以上のステップ２７０、２８０、２９０において、吐水しているときは、電気制御装置２０は、水力発電手段３０により発電された電力が整流充電回路２０ｂによってコンデンサ１９に蓄えるよう制御されている。
【００３４】
以上の一実施形態の照明機能付き水栓装置１によれば、電気制御装置２０は、給水口１５近傍が暗いときに、赤外線センサ１８により人体を検知することでＬＥＤ灯１７がコンデンサ１９から給電して点灯されることにより、使用者が水栓を操作する前に、給水口１５近傍に手を差し出す、または使用者が近づくことで給水口１５近傍に設けられたＬＥＤ灯１７を点灯することができる。これにより、給水口１５近傍が暗いとき、あるいは部屋の照明が消灯しているときに、給水口１５近傍を明るくすることができる。
【００３５】
また、水栓１０を操作して洗浄作業をしているときに、水力発電手段３０の発電により手元に近い位置を照射することができ、給水口１５から吐水を行ないつつ鍋などの容器や食器、あるいはシンクなどを洗ったりする際、それらを明るく照らし出した状態の下で良好に洗浄作業を行なうことが可能となる。
【００３６】
また、給水口１５近傍の照度を検知する照度センサ１６を設けることにより、給水口１５近傍が暗いときのみＬＥＤ灯１７を点灯させ、昼間など明るいときは照明を点灯させないことができる。
【００３７】
また、赤外線センサ１８は、コンデンサ１９から給電されているため、例えば、照度センサ１６により給水口１５近傍が明るいときはコンデンサ１９から給電が停止されるのでコンデンサ１９の放電量を抑制できる。これにより、コンデンサ１９を小型にすることができる。また、少ない吐水時間でもコンデンサ１９が空になることはない。
【００３８】
また、給水口１５近傍に手を差し出すことでＬＥＤ灯１７を点灯させ、他の用事が発生して吐水せずにその場から離れたときは、ＬＥＤ灯１７を消灯させることができる。これにより、照明が不要なときにはＬＥＤ灯１７を消灯させることができるためコンデンサ１９の放電量を抑制できる。これにより、コンデンサ１９を小型にすることができる。また、少ない吐水時間でもコンデンサ１９が空になることはない。
【００３９】
また、電気制御装置２０は、ＬＥＤ灯１７が点灯した後に、給水口１５からの吐水があるときは、止水したことを検知した後にＬＥＤ灯１７が消灯することにより、洗浄作業をしているときには、洗浄作業している間は手元に近い位置を照射することができる。
【００４０】
また、電気制御装置２０は、水力発電手段３０の作動に基づいて給水口１５からの吐水、止水の判定を検知することにより、水力発電手段３０からの出力により吐水、止水状態が容易に検知できる。従って、これを用いてＬＥＤ灯１７の制御ができる。さらに、ＬＥＤ灯を用いることにより、製品寿命が著しく長く、照明灯として通常の電球を用いるよりも電球交換を定期的に行なうといった面倒なことがなく、実質的にはメンテナンスフリーであって、消費電力が小さいためコンデンサ１９が小型であっても良い。
【００４１】
（他の実施形態）
以上の一実施形態では、人体検知手段として赤外線センサ１８を用いて説明したが、これに限らず、他のセンサ（例えば、超音波センサ、光電センサ、測距センサなど）を設置しても良い。また、蓄電手段としてコンデンサ１９を用いたが蓄電池など、物理的に蓄電する蓄電手段を用いても本発明は適用される。
【００４２】
また、以上の実施形態では、水力発電手段３０を水栓１０上流側の通水路１１に配設したが、水栓１０内の通水路１１に配設しても良い。また、照明手段としてＬＥＤ灯１７を用いて説明したが、これに限らず、フィラメントによる電球であっても良い。また、照度検知手段として照度を検知する照度センサ１６を用いたが、これに限らず、光量を検知する光量センサなど明るさを検知する他のセンサでも良い。
【００４３】
また、本発明を台所のシンクの水栓１０に適用して説明したが、これに限らず、洗面所などの手洗い器などにも適用できる。さらに、第１所定時間、消灯時間、検知のための間隔時間などの数値は、上記実施形態中に記載の各定量値に限定されるものではなく、使用状況に応じて設定してやれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における照明機能付き水栓装置１の全体構成を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態における電気制御装置２０、各センサおよび電気部品の電気的接続を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態における電気制御装置２０の制御プログラムの制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１…通水路
１５…給水口
１６…照度センサ（照度検知手段）
１７…ＬＥＤ灯（照明手段）
１８…赤外線センサ（人体検知手段）
１９…コンデンサ（蓄電手段）
２０…電気制御手段（制御手段）
３０…水力発電手段
【図１】
2005002570.tif 000003
【図２】
2005002570.tif 000004
【図３】
2005002570.tif 000005