(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手等の人体や食器等の検知対象をセンサで検知して吐水を行う自動水栓において、
前記検知対象を検知するセンサと、給水路上に設けられて吐水と止水を行う開閉弁及び吐水流量調節を行う流量調整弁と、該センサからの信号に基づいて該流量調整弁を作動制御する制御部とを有し、
水栓使用者の手動入力によって前記開閉弁が開動作され、該開閉弁の開状態の下で前記検知対象を前記センサが検知したとき、前記流量調整弁が前記給水路の開度を開いて設定大流量で吐水を継続し、該検知対象が該センサによる検知から外れたとき、前記開閉弁を開状態に維持した状態で前記流量調整弁が閉弁することなく前記給水路の開度を狭め且つ該狭めた開度を保持して前記設定大流量よりも流量が少ない設定小流量に流量を切り替えて吐水を継続し、
前記水栓使用者の手動入力により前記開閉弁が閉動作されることによって止水するようになしてあることを特徴とする自動水栓。
【請求項２】
手等の人体や食器等の検知対象をセンサで検知して吐水を行う自動水栓において、
前記検知対象を検知するセンサと、給水路上に設けられて吐水と止水を行う開閉弁及び吐水流量調節を行う流量調整弁と、該センサからの信号に基づいて該開閉弁と該流量調整弁とを作動制御する制御部とを有し、
前記検知対象を前記センサが検知したとき、前記開閉弁が開動作されるとともに前記流量調整弁が前記給水路の開度を開き、設定大流量で吐水を継続し、該検知対象が該センサによる検知から外れたとき、前記開閉弁を開状態に維持した状態で前記流量調整弁が閉弁することなく前記給水路の開度を狭め且つ該狭めた開度を保持して前記設定大流量よりも流量が少ない設定小流量に流量を切り替えて吐水を継続し、
該検知対象が該センサによる検知から外れ且つ該センサが設定時間継続して検知対象を検知しないときに前記開閉弁が閉弁し、止水するようになしてあることを特徴とする自動水栓。
【請求項３】
請求項１，２の何れかにおいて、前記設定小流量が給湯機の給湯を停止しない流量で設定してあることを特徴とする自動水栓。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は手等の人体や食器等の検知対象をセンサで検知して吐水を行う自動水栓に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、水栓使用者の手等の検知対象をセンサにて検知して吐水口より自動吐水するとともに、検知対象がセンサによる検知から外れたときに自動止水する自動水栓が公共トイレの手洗い水栓等として広く用いられている。
【０００３】
ところでこの種従来の自動水栓を例えばキッチン水栓に適用したとき次のような不都合が生ずる。
例えばキッチン水栓を用いて手や皿等の食器洗いを行うとき、これら検知対象が頻繁に吐水口に向けて出し入れされることとなる。
しかしながら従来の自動水栓の場合、検知対象が差し出されてからセンサがこれを検知して自動吐水するまでに若干の時間遅れがあり、従って頻繁に検知対象を出し入れして食器洗い等の作業を行うとき、応答良く吐水が行われないことに起因して水栓使用者が煩雑感を感じてしまい、自動水栓を快適に使用できないといった問題が生ずる。
【０００４】
特にセンサによる感知に基づいてパイロット水路上の電磁弁を開き、これによって主弁を閉弁させている背圧室の水を抜いて主弁を開き、吐水口より吐水する形式の自動水栓の場合（通常はそのようになっている）、この傾向が顕著である。
【０００５】
また従来の自動水栓の場合、検知対象がセンサによる検知から外れると吐水停止（止水）してしまうため、温水を使って食器洗い作業等をしているとき、一旦止水して再び検知対象を差し出したとき、その止水中に給湯器が停止してしまうため、次の吐水の際に冷たい水が出て来てしまうといった不都合が生ずる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動水栓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、手等の人体や食器等の検知対象をセンサで検知して吐水を行う自動水栓において、前記検知対象を検知するセンサと、給水路上に設けられて吐水と止水を行う開閉弁及び吐水流量調節を行う流量調整弁と、該センサからの信号に基づいて該流量調整弁を作動制御する制御部とを有し、水栓使用者の手動入力によって前記開閉弁が開動作され、該開閉弁の開状態の下で前記検知対象を前記センサが検知したとき、前記流量調整弁が前記給水路の開度を開いて設定大流量で吐水を継続し、該検知対象が該センサによる検知から外れたとき、前記開閉弁を開状態に維持した状態で前記流量調整弁が閉弁することなく前記給水路の開度を狭め且つ該狭めた開度を保持して前記設定大流量よりも流量が少ない設定小流量に流量を切り替えて吐水を継続し、前記水栓使用者の手動入力により前記開閉弁が閉動作されることによって止水するようになしてあることを特徴とする。
【０００７】
請求項２のものは、手等の人体や食器等の検知対象をセンサで検知して吐水を行う自動水栓において、前記検知対象を検知するセンサと、給水路上に設けられて吐水と止水を行う開閉弁及び吐水流量調節を行う流量調整弁と、該センサからの信号に基づいて該開閉弁と該流量調整弁とを作動制御する制御部とを有し、前記検知対象を前記センサが検知したとき、前記開閉弁が開動作されるとともに前記流量調整弁が前記給水路の開度を開き、設定大流量で吐水を継続し、該検知対象が該センサによる検知から外れたとき、前記開閉弁を開状態に維持した状態で前記流量調整弁が閉弁することなく前記給水路の開度を狭め且つ該狭めた開度を保持して前記設定大流量よりも流量が少ない設定小流量に流量を切り替えて吐水を継続し、該検知対象が該センサによる検知から外れ且つ該センサが設定時間継続して検知対象を検知しないときに前記開閉弁が閉弁し、止水するようになしてあることを特徴とする。
【０００８】
請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記設定小流量が給湯機の給湯を停止しない流量で設定してあることを特徴とする。
【０００９】
【作用及び発明の効果】
以上のように本発明は自動水栓に吐水継続モードを実行させるようにし、且つその吐水継続モードの実行時に検知対象をセンサが検知したときに設定大流量で吐水を行い、検知対象がセンサによる検知から外れたときに設定小流量で吐水継続するようになしたものである。
【００１０】
本発明の自動水栓にあっては、食器等の検知対象がセンサによる検知から外れた場合であっても、従来の自動水栓のように吐水を完全停止せず、引続き吐水口から設定小流量で水が流れ続けているため、多数の食器を頻繁に出し入れして食器洗い等を行うに当って、次の食器等を洗う際に引続き流れ続けている水を使って次の食器洗いを開始できる。
その後引き続いて吐水口から大流量で吐水が行われるため、そこで本格的に食器洗い等を行うことができる。
【００１１】
このように本発明の自動水栓にあっては、検知対象がセンサによる検知から外れると否とを問わず、吐水口から水が流れ続けているため、従来の自動水栓のように食器洗い等の作業を行うに当って水栓使用者は煩雑感を感じることなく、自動水栓を快適に使用できるようになる。
【００１２】
この場合において上記設定小流量を、給湯機を止めてしまわないような流量、即ち給湯機の給湯を停止させてしまわないような流量に設定しておくことで（請求項３）、温水を用いて食器洗い作業を行う際、食器洗いの作業中に途中で冷たい水が出て来てしまって不快感を感じてしまうといった不都合を解消することができる。
【００１３】
本発明においては、検知対象を検知するセンサと、吐水と止水を行う開閉弁及び吐水流量調節を行う流量調節弁と、センサからの信号に基づいて流量調節弁を作動制御する制御部とを有するように自動水栓を構成する。
ここで流量調節弁は設定大流量から設定小流量に、更には設定小流量から設定大流量に流量を変化させるもので、この流量調節弁による流量変更は比較的速やかに行うことができる。
【００１４】
従って一旦検知対象をセンサの前方から引き出し、その後再び別の食器をセンサの前に出してこれを洗おうとしたとき速やかに設定大流量で吐水が応答性良く行われることとなり、このことによっても水栓の使い勝手が向上する。
【００１５】
請求項１においては、水栓使用者による手動入力によって上記吐水継続モードを実行し、その手動入力によって上記開閉弁を開動作させる。
【００１６】
一方、請求項２においては上記センサが検知対象を検知することによって吐水継続モードを実行開始し、またセンサが設定時間継続して検知対象を検知しないときに吐水継続モードの実行を解き、止水状態に切り替える。
このようになした場合、水栓使用が頻繁に行われるときには自動的に吐水継続モードが実行され、また水栓を使用しなくなったときには自動的に止水状態に切り替わるため、水栓使用者は特に何の操作も行わなくて良く、自動水栓を更に使い勝手良く快適に使用できるようになる。
【００１７】
【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はキッチン水栓に適用された自動水栓（以下単に水栓とする）で水栓本体１４を有しており、その水栓本体１４に対し水，湯がサプライ管１２を通じてそれぞれ供給されるようになっている。
【００１８】
水栓本体１４の上部にはシングルレバー式のレバー操作部１６が設けられている。
本例の水栓１０の場合、レバー操作部１６を上下に回動操作することで吐水と止水及び水量調節が行われ、また左右に回動操作することで吐水の温度調節が行われる。
水栓本体１４からは吐水管が延び出していて、その先端に吐水口１８が下向きに設けられている。
また吐水口１８近傍において、手等の人体や食器等の検知対象を検知するセンサ２０が設けられている。
【００１９】
図２に示しているように、水栓１０は給水路２２上に湯水の混合弁を兼ねた主弁（開閉弁）２４と、給水路２２を流通する水流量の調整を行う流量調整弁２６とが設けられており、その流量調整弁２６が、センサ２０からの信号に基づいて制御回路２８により作動制御されるようになっている。
【００２０】
本例の水栓１０の場合、図３，図４に示しているようにレバー操作部１６を手動で開操作すると主弁２４が開弁動作し、センサ２０がセンシングを開始する（図中ステップＳ１０,Ｓ１２）。
尚このとき、流量調整弁２６は給水路２２を設定小流量で水が流れるように給水路２２の開度を絞っている。
ここで設定小流量は、給湯機が停止してしまわないような流量で給水路２２を水が流通する量に設定してある。
また流量調整弁２６は、弁体の位置移動によって給水路２２の開度を調整するものとなしてある。
【００２１】
尚、操作レバー１６の開操作に基づくセンサ２０のセンシング開始は、例えば給水路２２にフロースイッチを設けておいて、そのフロースイッチのオン動作によって制御回路２８による制御の下にセンシングを開始するようになすこともできるし、或いはまた操作レバー１６の開操作によって直接スイッチをオン操作し、そのスイッチからの信号に基づいて制御回路２８の制御の下にセンシングを開始するようになすこと、或いはその他各種の手段を用いてセンシング開始するようになすことができる。
【００２２】
図３（II）は、上記操作によってセンサ２０がセンシングを開始した状態を示している。
同図に示しているようにこのとき、吐水口１８から設定小流量で吐水が行われる。
この状態で図３（III）に示しているように手や食器等の検知対象を吐水口１８の前方に差し出すとセンサ２０がこれを検知し、これに基づいて流量調整弁２６が給水路２２の開度を開くように動作し、ここにおいて給水路２２を設定大流量で水が流通するようになる。即ち吐水口１８から設定大流量で吐水が行われるようになる（図４中ステップＳ１４，Ｓ１６）。図３（IV）はこのときの状態を表している。
【００２３】
その後検知対象を吐水口１８の下方から引き込めると、暫く大流量で吐水口１８から吐水が行われた後、流量調整弁２６が再び給水路２２の開度を狭めるように動作し、給水路２２を再び設定小流量で水が流通するようになる。即ち吐水口１８からの吐水が設定小流量に切り替えられる（図４中ステップＳ１８，Ｓ２０）。
【００２４】
その後再び吐水口１８の下方に検知対象を差し出すと、そこで再び吐水口１８からの吐水が設定小流量から設定大流量に切り替わり、以後図４中ステップＳ１４，Ｓ１６，Ｓ１８を実行する。即ち図３中（III），（IV），（Ｖ）の動作を水栓１０が繰り返す。
一方、図３（VI）に示しているように操作レバー１６を閉操作すると、ここにおいて主弁２４が閉弁動作し、吐水口１８からの吐水が停止（止水）する（図４中ステップＳ２２，Ｓ２４）。
【００２５】
図５は本例の水栓１０における上記動作をタイムチャートとして表したものである。
図示のように本例の水栓１０の場合、操作レバー１６の開閉操作によって主弁２４が開閉されることにより、給水路２２が開閉される。即ち吐水口１８からの吐水と止水とが行われる。
而して主弁２４が開状態にあるときにセンサ２０が検知対象を検知すると、その都度流量調整弁２６が給水路２２を設定大流量で水を流し、また検知対象がセンサ２０による検知から外れるごとに流量調整弁２６が給水路２２を設定小流量で水を流す状態に状態変化する。
【００２６】
本例の自動水栓１０にあっては、食器等の検知対象がセンサ２０による検知から外れた場合であっても、従来の自動水栓のように吐水を完全停止せず引続き吐水口１８から設定小流量で水が流れ続けているため、多数の食器を頻繁に出し入れして食器洗い等を行うに当って、次の食器等を洗う際に引続き流れ続けている水を使って次の食器洗いを開始でき、しかも流量調整弁２６による設定小流量から設定大流量への切替は速やかに行われるため、即ち引き続いて吐水口１８から速やかに大流量で吐水が行われるため、従来の自動水栓のように食器洗い等の作業を行うに当って水栓使用者は煩雑感を感じることなく、水栓１０を快適に使用することができる。
【００２７】
また上記設定小流量が給湯機を停止させない流量とされているため、温水にて食器洗い作業を行う際、食器洗い作業の途中で冷たい水が出て来てしまって不快感を感じてしまうといった不都合を解消できる。
【００２８】
図６〜図１０は本発明の他の実施例を示している。
この例は、センサ２０によって常時検知対象をセンシングするようになし、そしてセンサ２０が設定時間継続して検知対象を検知しなかったとき、以後は図６に示す開閉弁３０を閉じて吐水口１８からの設定小流量での吐水を停止し、また一方センサ２０が設定継続時間内で検知対象を検知している限り開閉弁３０を開状態に維持し、その状態でセンサ２０による検知対象の検知及び非検知に応じて、流量調整弁２６を設定大流量と設定小流量での通水に切り替えるようになした例である。
【００２９】
尚この例では、図６に示しているように制御回路２８によって電気的に制御される開閉弁３０と併せて、操作レバー１６による操作に基づいて給水路２２を開閉し或いは操作レバー１６の操作量に応じて水量調節する混合弁を兼ねた主弁２４が給水路２２上に設けられている。
【００３０】
この例の場合、給水路２２を流れる水の流量が、電気的に制御される流量調整弁２６と、手動操作される主弁２４との両方によって制御される（即ちこの例では流量調整弁２６と主弁２４とによって全体の流量調整弁が構成されていると考えることができる）。
従って流量調整弁２６の全開時の開度を大きく設定しておけば、設定大流量時における流量を、操作レバー１６の操作量に応じて手動で自在に調節することができる。
【００３１】
図７，図８及び図９は図６に示す水栓の動作を示したものである。
前述したようにこの例の水栓１０にあっては、センサ２０が常時センシングを行っている（図７(Ｉ)及び図９のステップＳ２６）。
この状態で図７（II）に示しているように検知対象が吐水口１８の下方に差し出されると、センサ２０がこれを検知し（図９中ステップＳ２８）、ここにおいて開閉弁３０が開弁するとともに流量調整弁２６が大流量で水を流すように切り替わる。
このとき主弁２４が全開状態にあれば最大流量で吐水口１８から吐水が行われ、また主弁２４が全開状態でない場合、その主弁２４の開度に応じて吐水口１８から吐水が行われる。
【００３２】
この状態から検知対象が吐水口１８の下方から引かれてセンサ２０による検知から外れると、暫く吐水口１８から上記設定大流量で吐水を行った後（図７(IV)，図９ステップＳ３２）、流量調整弁２６が自動的に設定小流量で水を流すように切り替わり、従って吐水口１８からは図７（Ｖ）に示しているように設定小流量で吐水口１８から吐水する（図９中ステップＳ３４）。
即ちこの例においても、検知対象がセンサ２０による検知から外れた場合であっても引続き設定小流量で吐水口１８から吐水を継続する。
【００３３】
その後再び設定継続時間内で検知対象が吐水口１８下方に差し出されると、そこで再び吐水口１８から設定大流量で吐水が行われ（図７(VI)，図８(VII)）、そしてその後検知対象がセンサ２０による検知から外れて設定継続時間センサ２０が検知対象を非検知となったとき、そこにおいて水栓使用者がいないものと判断して開閉弁３０を閉弁し、吐水口１８からの吐水を停止（止水）する（図８(IX)，(Ｘ)及び図９のステップＳ３６，Ｓ３８，Ｓ４０）。
【００３４】
図１０は以上のような本例の水栓１０の動作をタイムチャートで表したものである。
図示のようにこの例では、センサ２０が検知対象を設定継続時間ｔ検知しなくなると、そこにおいて開閉弁３０が閉弁し止水を行う。
即ち水栓１０自体が自動的に水栓使用者がいないものと判断して吐水継続モードの実行を解き、止水状態に切り替わる。
【００３５】
このように本例の水栓１０の場合、水栓使用が頻繁に行われるときには自動的に吐水継続モードが実行され、また水栓１０を使用しなくなると自動的に止水状態に切り替わるため、水栓使用者は特に何の操作も行わなくて良く、自動水栓１０を更に使い勝手良く快適に使用できるようになる。
【００３６】
尚この例では、操作レバー１６の操作量に基づく主弁２４の開度に応じて設定大流量が定められるものとして説明したが、操作レバー１６の操作に基づいて主弁２４を全開状態に維持しておき、設定大流量を流量調整弁２６の開度によって定めるようになすことも勿論可能である。
【００３７】
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る。
例えば本発明は図１１に示しているように従来の通常の自動水栓に適用することも可能である。
この場合において、センサ２０による検知に基づいて吐水継続モードに自動的に切り替わったり、或いは自動的にその吐水継続モードを解くようになすこともできるし、またスイッチを設けておいて、そのスイッチの操作に基づいて吐水継続モードを実行したり或いは次のスイッチ操作に基づいて吐水継続モードを解くようになすといったことも可能である。
【００３８】
また本発明においては開閉弁と流量調整弁を別々に設けるのでなく、流量調整弁に流路の開閉機能を持たせて、その流量調整弁によって開閉弁を兼ねるようになすといったことも可能である。
また本発明はキッチン水栓以外に洗面水栓その他の水栓にも適用可能であるなど、本発明はその主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自動水栓をキッチンへの設置状態で示す図である。
【図２】  同実施例の自動水栓の要部を示すブロック図である。
【図３】  同実施例の自動水栓の動作説明図である。
【図４】  同実施例の自動水栓の動作の各ステップを説明する説明図である。
【図５】  同実施例の自動水栓の動作をタイムチャートとして表す図である。
【図６】  本発明の他の実施例の自動水栓の要部を示すブロック図である。
【図７】  同実施例の自動水栓の動作説明図である。
【図８】  図７に続く動作説明図である。
【図９】  同実施例の自動水栓の動作の各ステップを説明する説明図である。
【図１０】  同実施例の自動水栓の動作をタイムチャートとして表す図である。
【図１１】  本発明の他の実施例の自動水栓を示す図である。
【符号の説明】
１０  自動水栓
２０  センサ
２４  主弁（開閉弁）
２６  流量調整弁
２８  制御回路
３０  開閉弁
【図１】
0003993415.tif 000002
【図２】
0003993415.tif 000003
【図３】
0003993415.tif 000004
【図４】
0003993415.tif 000005
【図５】
0003993415.tif 000006
【図６】
0003993415.tif 000007
【図７】
0003993415.tif 000008
【図８】
0003993415.tif 000009
【図９】
0003993415.tif 000010
【図１０】
0003993415.tif 000011
【図１１】
0003993415.tif 000012