特開 2023-83721 水栓装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023083721

(43)【公開日】2023-06-16

(54)【発明の名称】水栓装置

(51)【国際特許分類】

   E03C 1/05 20060101AFI20230609BHJP

   E03C 1/042 20060101ALI20230609BHJP

【ＦＩ】

E03C1/05

E03C1/042 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021197573

(22)【出願日】2021-12-06

(71)【出願人】

【識別番号】000144072

【氏名又は名称】ＳＡＮＥＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 成吾

【テーマコード（参考）】

2D060

【Ｆターム（参考）】

2D060BA05

2D060BB01

2D060BC01

2D060BC07

2D060BC11

2D060CA04

2D060CA07

2D060CA20

(57)【要約】

【課題】簡潔な構造で、操作者の混乱発生を抑制して、手動操作による水温や水量の調節及び吐止水と、自動操作による吐止水と、が可能な水栓装置を提供する。
【解決手段】水栓装置１は、湯供給パイプ１３からの湯と水供給パイプ１４からの水との混合比率を調節して調温水を作り出し調温水吐出パイプ１５から吐出する量を調節可能なシングルレバー水栓１０と、調温水吐出パイプ１５に配設された電磁弁５及び調温水の流れの有無を検出する流量センサ６と、操作者の動作を検知する光センサ１２ｂと、光センサ１２ｂからの信号により電磁弁５を開閉操作する制御装置７と、制御装置７が電磁弁５を開状態として流量センサ６から調温水吐出パイプ１５に調温水が流れていない信号を受けると操作者にシングルレバー水栓１０が閉状態にあることを知らせるスピーカ８と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水栓装置であって、
給湯路から供給された湯と給水路から供給された水との混合比率を調節して調温水を作り出すとともに該調温水を吐水路から吐出する量を調節するようにしたシングルレバー水栓と、
前記吐水路に配設された前記吐水路を開閉する電磁弁と、
前記吐水路に配設された前記調温水の流れの有無を検出する流量センサと、
操作者の動作又は発声を検知する検知手段と、
該検知手段から入力される信号により前記電磁弁を開閉操作する制御手段と、
該制御手段が前記電磁弁を開状態として前記流量センサから前記吐水路を前記調温水が流れていない信号を受けると前記操作者に前記シングルレバー水栓が閉状態にあることを知らせる注意喚起手段と、
を有する水栓装置。

【請求項2】

請求項１において、前記検知手段は、前記操作者の手の動きを検出するモーションセンサ又は前記操作者の発声の内容を検出する音声認識センサである水栓装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２において、前記注意喚起手段は、前記操作者に対し音声で注意を喚起する音声喚起手段又は光や画像等の視覚情報により注意を喚起する視覚喚起手段である水栓装置。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、前記流量センサは、単位時間当たりの前記調温水の流量を計測可能なものであり、
前記制御手段は、前記流量センサから入力される単位時間当たりの流量を所定の時間内積算して積算流量を算出し、該積算流量が所定値を超えたとき、前記注意喚起手段により前記操作者に注意を喚起する機能を備えている水栓装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水栓装置に関する。詳しくは、手動による水温や水量の調節及び吐止水と、自動による吐止水と、が可能な水栓装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、キッチン又は洗面台のカウンター上に取付けられた水栓の吐水管から吐出される水の温度や量を調節するとともに吐止水を手動で行ったり、温度や量の調節された水の吐止水を自動で行ったりすることのできる水栓装置がある。特許文献１には、このような水栓装置が開示されている。この水栓装置においては、給湯路から供給された湯と給水路から供給された水とを混合して温調した調温水として、この調温水を手動吐出路及び自動吐出路に吐出できるように構成されている弁カートリッジが用いられている。そして、手動吐出路に水が流れていることを検知する流動センサが配設され、自動吐出路に電磁弁が配設されて、手動吐出路に水が流れていないことを流動センサが感知したとき、自動で電磁弁の開閉ができるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－６６８４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に記載された技術においては、手動操作時には電磁弁は閉状態にあり、自動操作時には弁カートリッジから手動吐出路へ水は供給されないので、手動操作のし忘れにより自動操作で水が吐出されないということはない。しかし、弁カートリッジに調温水を手動吐出路及び手動吐出路に吐出できる特殊なものを採用したり、手動吐出路と自動吐出路の２つの吐出路を並列に設ける必要があり構造が複雑化してコスト増を招きやすいという問題があった。

【0005】

このような問題に鑑み本発明の課題は、簡潔な構造で、操作者の混乱発生を抑制して、手動操作による水温や水量の調節及び吐止水と、自動操作による吐止水と、が可能な水栓装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１発明は、水栓装置であって、給湯路から供給された湯と給水路から供給された水との混合比率を調節して調温水を作り出すとともに該調温水を吐水路から吐出する量を調節するようにしたシングルレバー水栓と、前記吐水路に配設された前記吐水路を開閉する電磁弁と、前記吐水路に配設された前記調温水の流れの有無を検出する流量センサと、操作者の動作又は発声を検知する検知手段と、該検知手段から入力される信号により前記電磁弁を開閉操作する制御手段と、該制御手段が前記電磁弁を開状態として前記流量センサから前記吐水路を前記調温水が流れていない信号を受けると前記操作者に前記シングルレバー水栓が閉状態にあることを知らせる注意喚起手段と、を有することを特徴とする。

【0007】

第１発明によれば、一般的なシングルレバー水栓を用いながら、手動によりシングルレバー水栓で調温水の温度と水量を決めた状態で、検知手段からの信号で電磁弁を開閉操作することにより自動で吐水路からの吐止水ができる。そして、検知手段からの信号による電磁弁の自動開閉操作において電磁弁を開状態にしても吐水路から調温水が出ない場合に、注意喚起手段によりシングルレバー水栓が閉状態にあることを操作者に知らせることができる。これによって、水栓装置の簡潔化が図られるとともに、電磁弁の自動開閉操作時に検知手段からの信号により電磁弁を開状態にしても調温水が吐水路から吐出されない場合に操作者が混乱することなくシングルレバー水栓が閉状態にあることを認識できる。

【0008】

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記検知手段は、前記操作者の手の動きを検出するモーションセンサ又は前記操作者の発声の内容を検出する音声認識センサであることを特徴とする。

【0009】

第２発明によれば、操作者は非接触で電磁弁を開閉操作して吐水路からの吐止水ができるので衛生的である。

【0010】

本発明の第３発明は、上記第１発明又は上記第２発明において、前記注意喚起手段は、前記操作者に対し音声で注意を喚起する音声喚起手段又は光や画像等の視覚情報により注意を喚起する視覚喚起手段であることを特徴とする。

【0011】

第３発明によれば、非接触でシングルレバー水栓が閉状態にあることを操作者に知らせることができるので衛生的である。

【0012】

本発明の第４発明は、上記第１発明ないし上記第３発明のいずれかにおいて、前記流量センサは、単位時間当たりの前記調温水の流量を計測可能なものであり、前記制御手段は、前記流量センサから入力される単位時間当たりの流量を所定の時間内積算して積算流量を算出し、該積算流量が所定値を超えたとき、前記注意喚起手段により前記操作者に注意を喚起する機能を備えていることを特徴とする。

【0013】

第４発明によれば、水資源の浪費を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態である水栓装置を概念的に示す図である。

【図2】上記実施形態に係る水栓装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の一実施形態に係る水栓装置１の構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１において使用者を基準とした前後左右上下の各方向を矢印で示し、方向に関する説明はこの矢印で示す方向に基づいて行う。

【0016】

図１に示すように、水栓装置１は、キッチンのカウンターの上面に配設されたシングルレバー水栓１０と、電磁弁５と、流量センサ６と、制御装置７と、スピーカ８と、を有する。電磁弁５、流量センサ６、制御装置７、スピーカ８は、カウンター下に配置されている。ここで、制御装置７とスピーカ８が、それぞれ、特許請求の範囲の「制御手段」と「注意喚起手段、音声喚起手段」に相当する。

【0017】

図１に示すように、シングルレバー水栓１０は、水栓本体１１と、水栓本体１１から上方に向かって延びるとともに途中から後下方に向かって湾曲する吐水管１２と、を有する。水栓本体１１は、ケーシング１１ａと、ケーシング１１ａの内部に配設されたカートリッジ１１ｂと、カートリッジ１１ｂを操作する操作ハンドル１１ｃと、カートリッジ１１ｂに水密状態で連結された湯供給パイプ１３、水供給パイプ１４及び調温水吐出パイプ１５と、を有する。カートリッジ１１ｂは、湯供給パイプ１３から供給された湯と水供給パイプ１４から供給された水を混合して調温した調温水を調温水吐出パイプ１５に吐出する。調温水の温度と吐出水量は、操作ハンドル１１ｃを操作することにより調整する。ここで、湯供給パイプ１３、水供給パイプ１４、調温水吐出パイプ１５が、それぞれ特許請求の範囲の「給湯路」、「給水路」、「吐水路」に相当する。

【0018】

吐水管１２は、その下端部側が水栓本体１１に取付けられている。吐水管１２の先端部には、着脱可能に吐水ヘッド１２ａが取付けられている。吐水ヘッド１２ａには、調温水吐出パイプ１５の上端部側が水密状態を保って連結されている。なお、調温水吐出パイプ１５における少なくとも吐水管１２の内部に通される部分はフレキシブルパイプとされている。これによって、吐水ヘッド１２ａは吐水管１２の中から引き出されて調温水を吐出できるようになっている。吐水ヘッド１２ａには、プッシュ式の切換釦１２ａ１が配設されており、切換釦１２ａ１を押し込み状態又は突出状態に切り換えることにより吐水の態様をストレート状又はシャワー状に選択可能とされている。

【0019】

図１に示すように、吐水管１２の先端部側における略Ｃ字状に湾曲した外周面上に、光センサ１２ｂが配設されている。光センサ１２ｂは、吐水ヘッド１２ａからの連続吐水と止水とを切り換える働きをする。光センサ１２ｂは、電磁弁５が閉になっている状態で検知エリアである吐水管１２の先端部側上方において人の手等の被検知物が検知されると、その信号を制御装置７に送り、制御装置７は電磁弁５を開に切り換える。その後被検知物が検知されなくなっても電磁弁５は開状態に維持される。そして、検知エリア内でもう一度被検知物が検知されると、その信号を制御装置７に送り、制御装置７は電磁弁５を閉に切り換える。電磁弁５が開になっている状態ではこの逆で、光センサ１２ｂが、検知エリアである吐水管１２の先端部側上方において人の手等の被検知物が検知されると、その信号を制御装置７に送り、制御装置７は電磁弁５を閉に切り換える。その後被検知物が検知されなくなっても電磁弁５は閉状態に維持される。そして、検知エリア内でもう一度被検知物が検知されると、その信号を制御装置７に送り、制御装置７は電磁弁５を開に切り換える。ここで、光センサ１２ｂが、特許請求の範囲の「検知手段、モーションセンサ」に相当する。

【0020】

吐水管１２には、その一部に電磁弁５と流量センサ６が上流から下流に向かう方向に並んで水密状態で配設されている。電磁弁５は、制御装置７からの電気信号により開閉が切り換えられるようになっていて、吐水管１２を開状態または閉状態に切り換えることができる。電磁弁５は、停電時等の非常事態に備えて手動で強制的に開状態とすることができるようになっている。流量センサ６は、電磁弁５から吐出され吐水管１２の中を流れる調温水の単位時間当たりの流量に応じた電気信号を制御装置７に出力する。吐水管１２は、少なくとも流量センサ６から吐水ヘッド１２ａまでの部分がフレキシブルパイプとされ吐水管１２の中で屈曲変形が可能なものとされている。制御装置７は、図示せぬ電源に接続されて光センサ１２ｂや流量センサ６からの電気信号を受けて電磁弁５やスピーカ８に電気信号を出力する。スピーカ８は、制御装置７からの電気信号を受けたとき予め決められた音声ガイド又はブザー音を操作者に向けて出す。

【0021】

図２に基いて、水栓装置１の作動について説明する。初期状態は、（１）シングルレバー水栓１０が閉状態で電磁弁５が閉状態（２）シングルレバー水栓１０が閉状態で電磁弁５が開状態（３）シングルレバー水栓１０が開状態で電磁弁５が閉状態（４）シングルレバー水栓１０が開状態で電磁弁５が開状態、の４パターンである。ここで、（４）のみが吐水ヘッド１２ａから調温水が吐出されている状態である。図２において、太い実線が配管を表し、細い実線が配線を表す。

【0022】

（１）の場合、シングルレバー水栓１０を操作しても吐水ヘッド１２ａから調温水が吐出されない。手動でシングルレバー水栓１０を操作して調温水を出すには、光センサ１２ｂに被検知物を検知させて電気信号を制御装置７に送って制御装置７からの電気信号に基づき電磁弁５を開状態にする。このとき、シングルレバー水栓１０が閉状態になっているので制御装置７からの電気信号に基づきスピーカ８からシングルレバー水栓１０が閉状態になっていることを操作者に知らせる音声ガイド又はブザー音が発せられる。シングルレバー水栓１０を操作して調温水の温度及び水量を調節するとともに吐止水を行う。自動で吐止水を行うには、シングルレバー水栓１０を操作して調温水の温度及び水量を調節して吐水した状態で、光センサ１２ｂに被検知物を検知させて電気信号を制御装置７に送ると、制御装置７からの電気信号に基づき電磁弁５が閉状態になる。以後、光センサ１２ｂに被検知物を検知させて電気信号を制御装置７に送る操作をするごとに電磁弁５が開状態、閉状態を交互に繰り返し自動で吐止水が可能となる。

【0023】

（２）の場合、手動でシングルレバー水栓１０を操作して調温水を出すには、電磁弁５を開状態にする操作をすることなく、シングルレバー水栓１０を操作して調温水の温度及び水量を調節するとともに吐止水を行う。自動で吐止水を行うには、（１）と同じ操作をすればよい。このとき、シングルレバー水栓１０が開状態になっているものと勘違いして光センサ１２ｂに被検知物を検知させて電気信号を制御装置７に送る動作を繰り返しても吐水はされず、（１）と同様に、光センサ１２ｂに被検知物を検知させて電磁弁５を開状態にしたとき、シングルレバー水栓１０が閉状態になっているので制御装置７からの電気信号に基づきスピーカ８からシングルレバー水栓１０が閉状態になっていることを操作者に知らせる音声ガイド又はブザー音が発せられる。

【0024】

（３）の場合、手動でシングルレバー水栓１０を操作して調温水を出すには、（１）と同様に、光センサ１２ｂに被検知物を検知させて電気信号を制御装置７に送って制御装置７からの電気信号に基づき電磁弁５を開状態にする。このとき、シングルレバー水栓１０が開状態になっていることにより直ぐに調温水が吐出されるので、その状態からシングルレバー水栓１０を操作して調温水の温度及び水量を調節するとともに吐止水を行えばよい。自動で吐止水を行うには、調温水の温度及び水量の調節が不要であるならば、シングルレバー水栓１０を操作することなく、（１）と同じ操作をすればよい。

【0025】

（４）の場合、手動でシングルレバー水栓１０を操作して調温水を出すには、電磁弁５が開状態にあるので、その状態からシングルレバー水栓１０を操作して調温水の温度及び水量を調節するとともに吐止水を行えばよい。自動で吐止水を行うには、（１）と同じ操作をすればよい。

【0026】

すなわち、（１）と（２）の場合に、シングルレバー水栓１０が開状態になっているものと勘違いして光センサ１２ｂに被検知物を検知させて電気信号を制御装置７に送る動作を繰り返しても吐水はされない。このとき、スピーカ８からシングルレバー水栓１０が閉状態になっていることを操作者に知らせる音声ガイド又はブザー音が発せられるので、操作者が混乱することが抑制できる。

【0027】

また、制御装置７は流量センサ６からの電気信号に基づき、所定の時間内の積算流量を算出して、それが所定の値を超過したらスピーカ８から操作者に積算流量が多いことを知らせる音声ガイド又はブザー音を発する機能を有する。これによって、水資源の浪費を抑制することができる。

【0028】

以上のように構成される本実施形態の水栓装置１は、以下のような作用効果を奏する。一般的なシングルレバー水栓１０を用いながら、手動によりシングルレバー水栓１０で調温水の温度と水量を決めた状態で、光センサ１２ｂで電磁弁５を開閉操作することにより自動で吐水ヘッド１２ａからの吐止水ができる。そして、光センサ１２ｂによる電磁弁５の開閉操作において吐水ヘッド１２ａから調温水が出ない場合に、スピーカ８によりシングルレバー水栓１０が閉状態になっていることを知らせる音声ガイド又はブザー音を発することができる。これによって、水栓装置の簡潔化が図られるとともに、自動操作時に光センサ１２ｂによる電磁弁５の開閉操作をしても調温水が吐水ヘッド１２ａから吐出されない場合に、操作者が、シングルレバー水栓１０が閉状態にあることを認識して混乱なく操作することができる。

【0029】

また、光センサ１２ｂは、操作者の手等の被検知物の動きを非接触で検出するモーションセンサなので、操作者が複数の人間が接触する物に触れる必要がなく衛生的である。さらに、スピーカ８は、音声により操作者の注意を喚起することができるので、操作者が複数の人間が接触する物に触れる必要がなく衛生的である。加えて、流量センサ６と制御装置７により計測される所定の時間内における積算流量が所定値を超えたとき、スピーカ８により水の使用量が多いことを知らせる音声ガイド又はブザー音を発することができる。これによって、水資源の浪費を抑制することができる。

【0030】

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、次のようなものが挙げられる。

【0031】

１．上記実施形態においては、吐水管１２の一部に電磁弁５と流量センサ６を上流から下流に向かう方向に並んで配設した。しかし、これに限らず、電磁弁５と流量センサ６の並ぶ順序を逆にしてもよいし、電磁弁５と流量センサ６を離隔して配置してもよい。すなわち、吐水管１２に電磁弁５と流量センサ６が配置されていればよい。

【0032】

２．上記実施形態においては、特許請求の範囲における「検知手段」として、光センサ１２ｂを採用したが、これに限らず、操作者が発する音声の内容を検出する音声認識センサを採用することもできる。

【0033】

３．上記実施形態においては、特許請求の範囲における「注意喚起手段」として、音声ガイド又はブザー音を発するスピーカ８を採用したが、これに限らず、ディスプレイ画面から画像等の視覚情報を発して操作者に注意を喚起する視覚喚起手段を採用することもできる。

【符号の説明】

【0034】

１ 水栓装置
５ 電磁弁
６ 流量センサ
７ 制御装置（制御手段）
８ スピーカ（注意喚起手段、音声喚起手段）
１０ シングルレバー水栓
１２ 吐水管
１２ａ 吐水ヘッド
１２ｂ 光センサ（検知手段、モーションセンサ）
１３ 湯供給パイプ（給湯路）
１４ 水供給パイプ（給水路）
１５ 調温水吐出パイプ（吐水路）

【図1】

【図2】