JP5577985B2 - 給水装置 - Google Patents

Description

本発明は、給水装置に関し、具体的には物体を検知するセンサの検知状況に応じて吐水及び止水を自動的に行う給水装置に関する発明である。

手などを吐水部材近傍に近づけたり、離したりすることによって自動的に吐水、止水する機能を備えた自動水栓は、オフィスビルやホテル、鉄道の駅および公共施設などのトイレや洗面所を中心に広く普及している。このような自動水栓には様々な改良が加えられており、例えば、吐水部材を手で掴んで軸方向に引っ張ると給水ホースとともに吐水部材を保持部材から外して引き出すことのできる、いわゆるプルアウト式の自動水栓が開発され、特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示されているセンサ付き吐水装置は、吐水部材が保持部材に装着されている場合には、検知センサの信号に基づいて自動的に吐水、止水が行われるとともに、手動操作スイッチの信号によっても吐水、止水を行わせることができ、吐水部材を保持部材から外しているときは、手動操作スイッチの信号のみに基づいて吐水、止水を行うことを特徴としている。吐水部材が保持部材から外されているときには、手動操作スイッチの操作によってのみ吐水、止水が行われるため、予期せぬ吐水を防止することができる。

特公平７−９６７９８号公報

しかしながら、特許文献１に記載のセンサ付き吐水装置では、吐水部材を保持部材から外して使用しているときは、手動操作スイッチを操作しない限り吐水・止水が行われないので使い勝手が悪く、使用者にとっては不便であった。
特に、吐水部材を引き出した状態で吐水・止水を何度も反復するような使い方をする場合、その都度手動スイッチの操作を繰り返さなければならない。このような操作は、指先の不自由な老人や子供にとっては大きな負担となっていた。
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、吐水部材を保持部材から離脱した状態でも、人体検知センサによる自動吐水を可能とする給水装置を提供することにある。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明によれば、給水ホースが接続され、該給水ホースから給水された水を吐出する吐水口を有する吐水部材と、該吐水部材を着脱自在に保持する保持部材と、前記給水ホースに接続された電磁弁と、前記吐水口の近傍に向けて放射し、その反射レベルに基づいて物体の有無を検知する人体検知センサと、前記保持部材に対する前記吐水部材の着脱状態を検知する着脱センサと、前記電磁弁を駆動する制御部とを備えた給水装置において、前記制御部は、前記着脱センサによって前記保持部材に前記吐水部材が装着されていることを検知した状態では、前記人体検知センサが検知となると前記電磁弁を開弁して、非検知となると前記電磁弁を閉弁する第一の自動モード運転を行い、また、前記着脱センサによって前記保持部材から前記吐水部材の離脱を検知した状態では、前記人体検知センサが検知する度に前記電磁弁の開閉を繰り返す第二の自動モード運転を行うことを特徴とする。

これにより、吐水部材を離脱して使用する行為において、吐水部材とそれを保持している手を人体検知センサの検知範囲外に動かした状態でも吐水を継続させることができ、検知範囲外でのバケツなどへの水溜めや、洗面器の掃除などの行為で使い勝手がよい。さらに、人体検知センサに基づいた吐水・止水操作が可能となるので、操作部に接触する必要がなく衛生的であると共に、別途スイッチや吐水レバーを設ける必要もない。

また、請求項２記載の発明によれば、前記第一の自動モード運転時よりも、前記第二の自動モード運転時の方が検知に要する時間を長くすることを特徴とする。
これにより、吐水部材を離脱して使用する行為において、吐水部材とそれを保持している手が人体検知センサの検知範囲内を通過する動作に対して、吐水・止水の切り替えが行われにくいため、洗面器の掃除等の行為時に意図せず人体検知センサの検知範囲内を通過しても吐水（または止水）が継続され、使い勝手がよい。

また、請求項３記載の発明によれば、前記制御部は、前記着脱センサによって前記保持部材から前記吐水部材の離脱を検知した際には、前記人体検知センサが検知となっていても、前記電磁弁を閉弁状態とすると共に、その後前記人体検知センサが非検知から検知となると第二の自動モード運転となり、前記電磁弁を開弁することを特徴とする。
これにより、吐水部材を離脱して使用する行為において、吐水部材を手で掴むために人体検知センサが手を検知して吐水しても、着脱センサが離脱を検知すると止水されるために水の無駄が少なくて済む。さらに、前記復帰条件が成立すれば第二の自動モード運転に復帰して人体検知センサに基づいた吐水・止水動作が可能となるので使い勝手がよく、別途スイッチや吐水レバーを設ける必要が無い。

また、請求項４記載の発明によれば、前記制御部は、前記着脱センサによって前記保持部材から離脱されていた前記吐水部材が装着されていたことを検知した際には、前記人体検知センサが検知となっていても前記電磁弁を閉弁状態にすると共に、その後、前記人体検知センサが非検知から検知となると第一の自動モード運転となり、前記電磁弁を開弁することを特徴とする。
これにより、離脱されている吐水部材を装着する行為において、吐水部材を掴む手を人体検知センサが検知して吐水していても、着脱センサが装着を検知すると止水されるために水の無駄が少なくて済む。さらに、前記復帰条件が成立すれば第一の自動モード運転に復帰して人体検知センサに基づいた吐水・止水動作が可能となるので使い勝手がよく、別途スイッチや吐水レバーを設ける必要が無い。

本発明によれば、本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、吐水部材を保持部材から離脱した状態でも、人体検知センサによる自動吐水を可能とする給水装置が提供される。

本発明の実施の形態にかかる給水装置を例示する模式図である。 本実施形態にかかる給水装置を例示するブロック図である。 本実施形態にかかる給水装置の使用形態を例示する模式図である。 本実施形態の具体例にかかる給水装置のタイムチャート図である。 本実施形態の他の具体例にかかる給水装置のタイムチャート図である。 本実施形態の更に他の具体例にかかる給水装置のタイムチャート図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１、図３は、本発明の実施の形態にかかる給水装置を例示する模式図である。
また、図２は、本実施形態にかかる給水装置を例示するブロック図である。
本実施形態にかかる給水装置は、人体検知センサ１と、制御部２と、給水源３と、電磁弁４と、柔軟な給水ホース５が基端部に接続され給水ホース５を経由して給水源３から供給される水を吐出する吐水口を有する吐水部材６と、この吐水部材６を着脱自在に保持する保持部材７と、を備えている。

使用者は、手洗い行為のときは吐水部材６を保持部材７に装着したままで主に使用し、ボウル部の掃除行為や洗髪行為のときは吐水部材６を保持部材７から離脱して主に使用する。
人体検知センサ１は、洗面化粧台１２のカウンター１３奥に設けられており、吐水口近傍に差し出される使用者の手などを検知するように、検知領域１４を持っている。なお、人体検知センサ１は、例えば赤外線の投光素子と受光素子を有した反射式積分型センサなどと呼ばれるセンサである。但し、センサの設置位置や、人体検知センサの種類は、これに限られるわけではなく、適宜変更してもよい。

また、保持部材７には、この保持部材７に対する吐水部材６の離脱、装着状態を検知する着脱センサ８が設けられている。なお、着脱センサ８は、例えばリードスイッチ９と磁石１０を有した磁気感応センサなどと呼ばれるセンサである。リードスイッチ９は保持部材７の吐水部材６を保持する基端部近傍に設けられ、磁石は吐水部材６の後端に設けられている。ただし、これに限られるわけではなく、適宜変更してもよい。

制御部２は、洗面台の下部に設けられており、人体検知センサ１と、電磁弁４と、着脱センサ８とは電気信号を伝送する配線によって接続されている。
人体検知センサ１の投光素子１ａから投光された光は、例えばボウル部や使用者の手などによって反射され、この反射光を受光素子１ｂが受光する。人体検知センサ１は、受光素子１ｂが受光した反射レベルを、予め設定されたしきい値と比較して、しきい値以上であれば物体有りと判断し、しきい値未満であれば物体無しと判断して、その検知結果を電気信号として配線を通して制御部２に出力する。
制御部２は、人体検知センサ１から受け取った検知結果に応じて電磁弁４の駆動を制御する。

以下、本実施形態の具体例について図面を参照しつつ説明する。
図４は、本実施形態の具体例にかかる給水装置のタイムチャートである。
吐水部材６が保持部材７に装着されているとき、人体検知センサ１が物体を検知すると制御部２は電磁弁４を開駆動して吐水動作を開始する（時刻Ｔ１０）。そして、人体検知センサ１が物体を検知しなくなると制御部２は電磁弁４を閉駆動して止水する（時刻Ｔ１１）。これは前述したように、使用者の行為としては主に手洗い行為にあたる。以下、この動作を第一の自動モード運転と呼ぶ。

続いて、吐水部材６の離脱が着脱センサ８によって検知され（時刻１２）、その状態で人体検知センサ１が物体を検知すると制御部２は電磁弁４を開駆動して吐水動作を開始する（時刻１３）。そして、再度人体検知センサ１が物体を検知すると制御部２は電磁弁４を閉駆動して止水する（時刻１４）。
これは、例えば使用者が吐水部材６を離脱した状態でボウル部の掃除行為やバケツへの水溜め行為をする際に、吐水部材６を掴む手が人体検知センサ１の検知領域外に移動しても、吐水を継続させることが可能になる。この、吐水部材６の離脱中は人体検知センサ１の検知に基づき、吐水・止水を切り替える動作を、以下、第二の自動モード運転と呼ぶ。

このようにして、吐水部材６を離脱して行う洗面器の掃除行為やバケツの水溜め行為において、吐水部材６を掴む手を常時人体検知センサ１の検知領域内に配置しておかなくても吐水動作が継続されるため、使い勝手がよい。また、人体検知センサ１に基づき、非接触で吐水・止水動作を切り替えるため、別途スイッチや吐水レバーを設ける必要もなく、衛生面も優れる。

図５は、本実施形態のさらに他の具体例にかかる給水装置のタイムチャートである。
給水装置の模式図、ブロック図、自動モードの動作については、図１、図２、図３、図４を参照しつつ説明した内容と同様であるため、その説明は省略する。

吐水部材６が保持部材７に装着されているとき、人体検知センサ１は受光信号を１回受光すると物体検知確定とみなし、吐水を開始する（時刻Ｔ２０）。また、吐水部材６が保持部材７から離脱されているとき、人体検知センサ１は受光信号を２回受光すると物体検知確定とみなし、吐水を開始する（時刻Ｔ２０）。図５ではこの受光信号間の時間を０．５秒と設定しているが、これに限られるわけではなく、適宜変更してもよい。

このようにして、吐水部材６を離脱した状態では、受光信号の受光回数を多くし、検知を確定するまでに時間を設けることで、洗面器の掃除行為やバケツの水溜め行為において、人体検知センサ１の検知領域内で、吐水部材６を掴む手を移動させたり、吐水部材６を持ち替えたりした際に、予期せぬ吐水・止水動作の切り替えを防止することができる。

図６は、本実施形態の具体例にかかる給水装置のタイムチャートである。
給水装置の模式図、ブロック図、自動モードの動作については、図１、図２、図３、図４を参照しつつ説明した内容と同様であるため、その説明は省略する。
吐水部材６が保持部材７に装着されているとき、人体検知センサ１が物体を検知すると吐水動作を開始する（時刻Ｔ３０）。そして、吐水中に吐水部材６が保持部材７から離脱されると、制御部２は電磁弁４を閉駆動して止水する（時刻Ｔ３１）。つまり、自動モードによる吐水中に吐水部材６の離脱が着脱センサ８によって検知されたときは、人体検知センサ１が物体を検知していても強制的に止水する。

これは、例えば使用者がボウル部の掃除行為や洗髪行為をする場合、吐水部材６を離脱する際に、検知領域が吐水口近傍に設定されている人体検知センサ１が、吐水部材６を掴む手を検知することで吐出されてしまう水を止めることになる。この、吐水部材６の離脱中は人体検知センサ１の検知結果に関係なく強制的に止水する動作を、以下、自動禁止モードと呼ぶ。

使用者は吐水部材６を離脱したあと、引き続きボウル部の掃除行為や洗髪行為をするが、その中で一度でも人体検知センサ１が非検知になると、制御部は自動禁止モードを解除して自動モードに復帰する（時刻Ｔ３２）。そして、再び人体検知センサ１が物体を検知すると、吐水動作を開始する（時刻Ｔ３３）。

このようにして、吐水部材６を離脱して使用する行為において、吐水部材６を手で掴むために人体検知センサ１が手を検知して吐水しても、着脱センサ８が離脱を検知すると止水されるために水の無駄が少なくて済む。さらに、離脱中においても、人体検知センサ１が一度でも非検知になると、自動モードに復帰して人体検知センサ１に基づいた吐水・止水動作が可能となるので使い勝手がよく、別途スイッチや吐水レバーを設ける必要が無い。

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、給水装置などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや人体検知センサ、着脱センサの設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。

また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。例えば、図４で説明したタイムチャートと図５で説明したタイムチャートを組み合わせた制御も本発明の特徴から容易に発明可能である。

１…人体検知センサ
１ａ…投光素子
１ｂ…受光素子
２…制御部
３…給水源
４…電磁弁
５…給水ホース
６…吐水部材
７…保持部材
８…着脱センサ
９…リードスイッチ
１０…磁石
１１…検知領域
１２…洗面化粧台
１３…カウンター

Claims (4)

1. 給水ホースが接続され、該給水ホースから給水された水を吐出する吐水口を有する吐水部材と、該吐水部材を着脱自在に保持する保持部材と、前記給水ホースに接続された電磁弁と、前記吐水口の近傍に向けて放射し、その反射レベルに基づいて物体の有無を検知する人体検知センサと、前記保持部材に対する前記吐水部材の着脱状態を検知する着脱センサと、前記電磁弁を駆動する制御部とを備えた給水装置において、
   前記制御部は、前記着脱センサによって前記保持部材に前記吐水部材が装着されていることを検知した状態では、前記人体検知センサが検知となると前記電磁弁を開弁して、非検知となると前記電磁弁を閉弁する第一の自動モード運転を行い、
   また、前記着脱センサによって前記保持部材から前記吐水部材の離脱を検知した状態では、前記人体検知センサが検知する度に前記電磁弁の開閉を繰り返す第二の自動モード運転を行うことを特徴とする給水装置。
2. 前記制御部は、第一の自動モード運転時よりも、第二の自動モード運転時の方が検知に要する時間を長くすることを特徴とする請求項１に記載の給水装置。
3. 前記制御部は、前記着脱センサによって前記保持部材から前記吐水部材の離脱を検知した際には、前記人体検知センサが検知となっていても前記電磁弁を閉弁状態にすると共に、その後、前記人体検知センサが非検知から検知となると前記電磁弁を開弁することを特徴とする請求項１に記載の給水装置。
4. 前記制御部は、前記着脱センサによって前記保持部材から離脱されていた前記吐水部材が装着されてたことを検知した際には、前記人体検知センサが検知となっていても前記電磁弁を閉弁状態にすると共に、その後、前記人体検知センサが非検知から検知となると第一の自動モード運転となり、前記電磁弁を開弁することを特徴とする請求項１に記載の給水装置。

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