特許 7517885 水栓

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-08

(45)【発行日】2024-07-17

(54)【発明の名称】水栓

(51)【国際特許分類】

   E03C 1/042 20060101AFI20240709BHJP

   E03C 1/05 20060101ALI20240709BHJP

【ＦＩ】

E03C1/042 Z

E03C1/05

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020122126

(22)【出願日】2020-07-16

(65)【公開番号】P2022018780

(43)【公開日】2022-01-27

【審査請求日】2023-06-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000242378

【氏名又は名称】株式会社ＫＶＫ

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】古田 誠

【審査官】村川 雄一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０６２５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３６９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２９３２０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０３Ｃ １／００－１／１０

Ａ４７Ｋ １／００－１／１４

Ｃ０２Ｆ １／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池で駆動する水栓であって、
湯水の流路を開閉する電磁弁と、
物体を検知する検知部と、
前記検知部での検知に基づいて前記電磁弁に駆動信号を送信する開閉指令部と、
前記電池の電池電圧の状態に基づいて発光体を点灯する表示部と、
前記電池の電池電圧の状態に基づいて報知音を出力する音報知部と
を備え、
電池電圧が所定の第１の電圧より高いときには、前記表示部が前記発光体を点灯するとともに前記開閉指令部が前記駆動信号を送信して前記電磁弁を開放し、
電池電圧が前記第１の電圧以下のときには、前記表示部が前記発光体を点灯しないとともに前記開閉指令部が前記駆動信号を送信せず、かつ、前記音報知部が前記報知音を出力することを特徴とする水栓。

【請求項2】

前記表示部は、電池電圧が前記第１の電圧より高い所定の第２の電圧以下のときには前記発光体を第１の点灯パターンで点灯し、前記第２の電圧より高いときには前記第１の点灯パターンとは異なる第２の点灯パターンで点灯することを特徴とする請求項１に記載の水栓。

【請求項3】

前記第１の点灯パターンと前記第２の点灯パターンは、前記発光体の点灯色が異なっていることを特徴とする請求項２に記載の水栓。

【請求項4】

前記音報知部は、電池電圧が前記第１の電圧より高いときは、報知音を出力しないことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の水栓。

【請求項5】

前記音報知部は、電池電圧が前記第１の電圧以下のときは、第１の報知音を出力し、電池電圧が前記第１の電圧より高いときは、前記第１の報知音とは異なる第２の報知音を出力することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の水栓。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池で作動するセンサ式の水栓に関する。

【背景技術】

【0002】

電池で作動し、センサで物体を検知することにより電磁弁を開閉動作させて吐止水を行う水栓が知られている。こうした水栓では、電池電圧が所定の値より低くなったときに警告ランプを作動させることで、電池電圧が低下して電磁弁の開閉動作ができなくなることを回避するように構成したものが知られている。

【0003】

特許文献１には、電池を電源とした自動水栓の制御方法に係る発明が記載されている。電池電圧が所定の第１の電圧まで低下すると、電池装着時に点灯状態にあったランプが点滅することにより、使用者に対して、新しい電池に交換する必要があることを知らせる。また、電池の交換をすることなく電池電圧が第１の電圧より低い第２の電圧まで低下すると、点滅の周期が短くなり、使用者に対してより強い警告を発する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平７－１１９１８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１に記載される自動水栓では、ランプの点滅の周期の違いによって電池電圧の状態を認識させる構成であるため、その違いが認識し難いといった問題があった。

【0006】

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池電圧の低下を認識し易い水栓を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明の水栓は、電池で駆動する水栓であって、湯水の流路を開閉する電磁弁と、物体を検知する検知部と、前記検知部での検知に基づいて前記電磁弁に駆動信号を送信する開閉指令部と、前記電池の電池電圧の状態に基づいて発光体を点灯する表示部と、前記電池の電池電圧の状態に基づいて報知音を出力する音報知部とを備え、前記表示部は、電池電圧が所定の第１の電圧より高いときには前記発光体を点灯し、前記第１の電圧以下のときには前記発光体を点灯せず、前記開閉指令部は、電池電圧が前記第１の電圧より高いときには前記駆動信号を送信して前記電磁弁を開放し、前記第１の電圧以下のときには前記駆動信号を送信せず、前記音報知部は、電池電圧が前記第１の電圧以下のときには前記報知音を出力する。

【0008】

上記の構成によれば、電池電圧が第１の電圧より高いときには発光体が点灯し、電池電圧が第１の電圧以下になると、発光体の点灯に代えて報知音が出力される。第１の電圧以下のときには、使用者に対して、視覚ではなく聴覚に訴えることになり、使用者は電池電圧が低下して電池が消耗していることを認識し易い。また、水栓からの吐水がされない第１の電圧以下のときでも報知音は出力されるため、使用者は、吐水されない状態が水栓自体の不具合が原因ではなく、電池の消耗が原因であることを認識し易い。さらに、第１の電圧以下のときには電磁弁が開放されないように構成されていることから、電池電圧がゼロに近くなるまで低下しても、電磁弁が開放状態に維持されてしまうことを回避することができる。

【0009】

上記の構成において、前記表示部は、電池電圧が前記第１の電圧より高い所定の第２の電圧以下のときには前記発光体を第１の点灯パターンで点灯し、前記第２の電圧より高いときには前記第１の点灯パターンとは異なる第２の点灯パターンで点灯することが好ましい。

【0010】

上記の構成によれば、第１の電圧より高い第２の電圧以下のときの点灯パターンと、第２の電圧より高いときの点灯パターンとを変えていることから、表示部での点灯パターンの違いによって、電池残量の違いを認識することができる。これにより、電池残量が低下しつつあることを認識し易い。

【0011】

上記の構成において、前記第１の点灯パターンと前記第２の点灯パターンは、前記発光体の点灯色が異なっていることが好ましい。
上記の構成によれば、点滅の周期の違いで電池電圧の状態を認識させる場合に比べて、その状態をより認識し易い。

【0012】

上記の構成において、前記音報知部は、電池電圧が前記第１の電圧より高いときは、報知音を出力しないことが好ましい。
上記の構成によれば、電池電圧が第１の電圧より高くて吐水がなされるときには発光体の点灯のみがなされる、そのため、電池残量の低下を認識し易いことに加えて、報知音が出力される場合に比べて電池の消耗を抑制することができる。

【0013】

上記の構成において、前記音報知部は、電池電圧が前記第１の電圧以下のときは、第１の報知音を出力し、電池電圧が前記第１の電圧より高いときは、前記第１の報知音とは異なる第２の報知音を出力することが好ましい。

【0014】

上記の構成によれば、第１の電圧以下になったときに発光体の点灯の有無だけでなく、報知音の違いでも認識することができる。使用者は電池電圧が低下して電池が消耗していることをより認識し易い。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、電池で駆動する水栓において、電池電圧の低下を認識し易い。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態の水栓の斜視図。

【図2】水栓のブロック図。

【図3】（ａ）、（ｂ）はセンサユニットにおける報知部の概略図。

【図4】水栓のフローチャート。

【図5】変更例の水栓のフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本発明を具体化した一実施形態の水栓１０について図１～図３に従って説明する。水栓１０は、電池で作動し、センサで物体を検知することにより電磁弁を開閉動作させて吐止水を行うセンサ式の自動水栓である。

【0018】

図１に示すように、水栓１０は、水栓本体１１、センサユニット２０、及び図示しないコントローラ３０、電磁弁４０、電池ボックスを備えている。
水栓本体１１は、キッチンキャビネットのカウンタ１４に固定された基部１２と、基部１２に対して水平面上で回動可能に取り付けられるとともに先端に吐水口１３ａが形成された吐水部１３を備えている。基部１２の側部には、吐水口１３ａからの吐止水の切換え、吐水量調節及び吐水温度調節の各操作を行なうためのレバーハンドル１５が鉛直面上で回動可能に設けられている。レバーハンドル１５を回動操作することにより、電磁弁へ適量、適温の湯水を供給可能に構成されている。

【0019】

図１に示すように、湾曲形状に形成された吐水部１３は、基端側の吐水部本体１６と先端側の吐水ヘッド１７を備えている。吐水ヘッド１７は、吐水部本体１６に対して着脱可能に取り付けられている。吐水ヘッド１７には、図示しない可撓性ホースの先端が連結されており、可撓性ホースの基端側は、カウンタ１４の下部において図示しない吐水管に接続されている。可撓性ホースの内部には、吐水管に連通する湯水の流路が形成されている。可撓性ホースは、吐水部本体１６、基部１２の内部を通って、カウンタ１４の下部において弛みを持たせた状態で配置されており、吐水ヘッド１７を吐水部本体１６から外すと、基部１２及び吐水部本体１６の内部を移動して吐水ヘッド１７とともに外部に引き出される。

【0020】

吐水ヘッド１７の外面には、切換えボタン１８が設けられている。切換えボタン１８に対する切換え操作により、吐水口１３ａからの吐水が通常吐水またはシャワー吐水に切換えられる。

【0021】

図２に示すように、電磁弁４０は、カウンタ１４の下部で基部１２に接続されており、電池ボックス内に収容された電池５０と電気的に接続されているとともに、カウンタ１４の下部に設けられたコントローラ３０と電気的に接続されている。電磁弁４０の開閉動作は、電池５０を駆動源として、以下に説明するセンサユニット２０に取り付けられたセンサ２１による物体の検知に基づいて行われる。電磁弁４０は、可撓性ホースの内部に形成された湯水の流路を開放する開放位置と、湯水の流路を閉塞する閉塞位置との間で移動する。

【0022】

センサユニット２０は、透光性のケースと、ケース内部に収容された電子基板を備えている。吐水部本体１６の先端部上面には、長円形状の透孔１９が形成されており、センサユニット２０の一部は、透孔１９を介して外部に露出した状態となっている。図３に示すように、電子基板には、センサ２１、ＬＥＤ等の発光体としての発光素子２２、及び発音素子２３が搭載されている。

【0023】

図２に示すように、センサユニット２０は電池５０と電気的に接続されているとともに、コントローラ３０と電気的に接続されている。センサ２１は、水栓使用者の手指等の物体が接近したときにその物体を検知する公知のセンサで構成されている。センサ２１は、請求項における検知部を構成する。

【0024】

図２及び図３に示すように、発音素子２３は、音を発出する公知の発音素子で構成されており、例えばコイル式ブザー、ピエゾ式ブザーが挙げられる。発音素子２３は、請求項における音報知部を構成する。

【0025】

本実施形態の発光素子２２は、白色ＬＥＤ２２ａと赤色ＬＥＤ２２ｂを備えている。白色ＬＥＤ２２ａは、センサユニット２０における透孔１９から露出した部分であって、発音素子２３の下方に設けられている。また、赤色ＬＥＤ２２ｂは、センサユニット２０における透孔１９から露出した部分であって、発音素子２３の上方に設けられている。発光素子２２は、請求項における表示部を構成する。

【0026】

コントローラ３０は、電圧測定部３１、開閉指令部３２、及び報知指令部３３を有している。電圧測定部３１は、センサ２１での物体の検知時に電池５０の電池電圧を測定する。開閉指令部３２は、電圧測定部３１で測定された電池電圧に基づいて、或いは、センサ２１での物体の検知に基づいて、電磁弁４０を開放位置又は閉塞位置に移動させて、吐水口１３ａからの吐止水の状態を切換える。報知指令部３３は、電圧測定部３１で測定された電池電圧に基づいて、発光素子２２を所定の点灯パターンで点灯させる駆動信号を送信したり、発音素子２３から所定の報知音で音を出力させる駆動信号を送信したりする。

【0027】

発光素子２２の点灯パターンは、点灯色、点灯し続けるか点滅であるか、点滅である場合における点滅の周期等によって規定されるパターンである。本実施形態の発光素子２２の点灯パターンは、第１の点灯パターンとして、赤色ＬＥＤ２２ｂを１秒間隔で１０回点滅させた後、３～５秒間隔で点滅させ続ける。また、第２の点灯パターンとして、白色ＬＥＤ２２ａを１秒間隔で１０回点滅させた後、３～５秒間隔で点滅させ続ける。

【0028】

発音素子２３の報知音は、音の種類、長さ、間隔等によって規定されるものである。本実施形態の発音素子２３の報知音は、第１の報知音として、電池電圧が所定の第１の電圧以下に低くなって電磁弁４０が作動しないときに「ピピピピピッ」という電子音を出す。また、電池電圧が第１の電圧より高いときには、第２の報知音として、吐水時に「ピッ」という電子音を出し、第３の報知音として止水時に「ピピッ」という電子音を出す。

【0029】

図２に示すように、コントローラ３０に搭載された電圧測定部３１、開閉指令部３２、及び報知指令部３３と、センサユニット２０に搭載されたセンサ２１が、水栓１０の動作を制御する制御部Ｃを構成している。また、センサユニット２０に搭載された発光素子２２及び発音素子２３が、水栓１０における電池電圧の状態を報知する報知部Ｎを構成している。

【0030】

電池ボックスは、カウンタ１４の下部の内壁に取り付けられている。電池ボックス内に収容される電池５０は、使用者が交換可能な電池であればよい。乾電池であってもよく、蓄電池であってもよい。

【0031】

次に水栓１０の作用について、図３及び図４に従って水栓１０の動作とともに説明する。
図４に示すように、使用者が水栓１０のセンサユニット２０に手を翳すと、制御部Ｃは、センサユニット２０に搭載されたセンサ２１により手の接近を検知し（ステップＳ１１）、制御部Ｃの電圧測定部３１が電池電圧を測定する（ステップＳ１２）。そして、制御部Ｃは、電池電圧の測定値が所定の第１の電圧より高いか否かを判定する（ステップＳ１３）。電池電圧の測定値が第１の電圧より高いと判定した場合、続いて、電池電圧の測定値が第１の電圧より高い所定の第２の電圧より高いか否かを判定する（ステップＳ１４）。

【0032】

ステップＳ１５では、電池電圧の測定値が第２の電圧より高いと判定した場合、制御部Ｃの開閉指令部３２は、電磁弁４０に対して開放位置に移動させる駆動信号を送信する、電磁弁４０は開放位置に移動して吐水口１３ａから吐水される。また、制御部Ｃの報知指令部３３は、図３（ａ）に示すように、表示部の白色ＬＥＤ２２ａに対して第２の点灯パターンで点滅させる駆動信号を送信するとともに、音報知部の発音素子２３に対して第２の報知音「ピッ」の音を出力させる駆動信号を送信する。

【0033】

水栓１０の使用中にセンサ２１が使用者の手の接近を検知すると（ステップＳ１８）、ステップＳ１９では、制御部Ｃの開閉指令部３２は、電磁弁に対して閉塞位置に移動させる駆動信号を送信する。電磁弁は閉塞位置に移動して吐水口１３ａからの吐水が止められる。また、報知指令部３３は、表示部の白色ＬＥＤ２２ａに対して消灯する駆動信号を送信するとともに、音報知部の発音素子２３に対して第３の報知音「ピピッ」の音を出力させる駆動信号を送信する。

【0034】

一方、ステップＳ１４で電池電圧の測定値が第２の電圧以下であると判定した場合、ステップＳ１６では、制御部Ｃの開閉指令部３２は、電磁弁４０に対して開放位置に移動させる駆動信号を送信する、また、制御部Ｃの報知指令部３３は、図３（ｂ）に示すように、表示部の赤色ＬＥＤ２２ｂに対して第１の点灯パターンで点滅させる駆動信号を送信するとともに、音報知部の発音素子２３に対して第２の報知音「ピッ」の音を出力させる駆動信号を送信する。使用者は、表示部で赤色ＬＥＤ２２ｂが点灯することにより、電池残量が少なくなっていることを認識する。電池残量がさらに少なくなる前に、電池ボックス内の電池５０を交換する動機づけとなる。

【0035】

水栓１０の使用中にセンサ２１が使用者の手の接近を検知すると（ステップＳ１８）、ステップＳ１９では、制御部Ｃの開閉指令部３２は、電磁弁４０に対して閉塞位置に移動させる駆動信号を送信する。報知指令部３３は、表示部の赤色ＬＥＤ２２ｂに対して消灯する駆動信号を送信するとともに、音報知部の発音素子２３に対して第３の報知音「ピピッ」の音を出力させる駆動信号を送信する。

【0036】

ステップＳ１３で電池電圧の測定値が第１の電圧以下であると判定した場合、ステップＳ１７では、制御部Ｃの開閉指令部３２からの駆動信号が送信されず、電磁弁４０は閉塞状態に維持される、そのため、吐水口１３ａから吐水されない。また、制御部Ｃの報知指令部３３は、表示部に対して駆動信号を送信せず、発光素子２２は点灯しない。その一方で、報知指令部３３は、音報知部の発音素子２３に対して第１の報知音「ピピピピピッ」の音を出力させる駆動信号を送信する。使用者は、電磁弁４０が駆動せず、表示部で発光素子２２が点灯せず、発音素子２３から第１の報知音が出力されることにより、電池残量が僅かであることを認識する。電池残量が完全になくなる前に、電池ボックス内の電池５０を交換する動機づけとなる。

【0037】

本実施形態の水栓１０によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態の水栓１０は、電池電圧が所定の第１の電圧より高いときには、電磁弁４０が開放されて吐水口１３ａから吐水されるとともに、白色ＬＥＤ２２ａ又は赤色ＬＥＤ２２ｂのいずれかが点灯する。一方、電池電圧が第１の電圧以下になると、電磁弁４０が作動しないために吐水口１３ａから吐水せず、発光素子２２も点灯せず、発音素子２３が報知音を出力する。

【0038】

そのため、電池電圧が第１の電圧以下となったときには、使用者は、その状態を視覚に代えて聴覚で認識することができる。訴えかけられる感覚が変わることにより、発光体の点滅の周期の違いによって認識する場合に比べて、電池残量が僅かであることを認識し易い。

【0039】

（２）電池電圧が所定の第１の電圧より高いときには、発音素子２３が「ピッ」と短く鳴り、電池電圧が第１の電圧以下のときには、発音素子２３が「ピピピピピッ」と長く鳴る。

【0040】

そのため、発音素子２３により出力される音の違いでも電池残量を認識することができる。電池残量が僅かであることをより認識し易い。
（３）電池電圧が所定の第１の電圧より高いときには、白色ＬＥＤ２２ａ又は赤色ＬＥＤ２２ｂのいずれかが点灯し、電池電圧が第１の電圧以下のときには、発光素子２２は点灯しない。

【0041】

そのため、発光素子２２の点灯の有無によっても電池残量を認識することができる。電池残量が僅かであることをより認識し易い。
（４）電池電圧が第１の電圧より高い所定の第２の電圧以下のときには赤色ＬＥＤ２２ｂが点灯し、第２の電圧より高いときには白色ＬＥＤ２２ａが点灯する。

【0042】

電池電圧の残量に応じて点灯色が異なっているため、電池電圧の状態をより認識し易い。
（５）第１の点灯パターン及び第２の点灯パターンは、いずれも発光素子２２を１秒間隔で１０回点滅させた後、３～５秒間隔で点滅させ続ける。

【0043】

そのため、１秒間隔で点滅させ続ける場合に比べて電池５０の消耗を抑制することができる。
（変更例）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0044】

・上記実施形態では、ステップＳ１４で電池電圧が第２の電圧より高いか否かを判定し、第２の電圧より高い場合と第２の電圧以下の場合とで、発光素子２２の点灯色を変更した。しかし、これに限定されず、図５に示すように、ステップＳ１４を設けなくてもよい。図５に示す水栓１０では、電池電圧が第１の電圧より高いか否かをステップＳ２３で判定するのみであり、第１の電圧より高い場合に、電磁弁を開閉位置に移動させて白色ＬＥＤ２２ａを点灯させるとともに報知音を出力し、第１の電圧以下の場合に、電磁弁を作動させず、白色ＬＥＤを点灯させず、警告音として第１の報知音を出力する。このように制御した場合であっても、電池電圧が第１の電圧以下となったときには、使用者は、視覚での認識に代えて、聴覚で認識することができるため、発光体の点滅の周期の違いによって認識する場合に比べて、電池残量が僅かであることを認識し易い。また、発光素子２２として白色ＬＥＤ２２ａが取り付けられているのみであるため、部品点数を少なくすることができ、センサユニット２０を小型化することができる。

【0045】

・発音素子２３からの報知音は、ステップＳ１５、Ｓ１６では出力しないようにしてもよい。この場合、ステップＳ１７のみで出力させるようにすれば、その音が出力したときは電池残量が僅かであるという警告音となる。この場合、吐水可能な電池残量のときには発光素子２２による点灯のみ、吐水不可の電池残量のときには発音素子２３による報知音のみであるため、ステップＳ１５、Ｓ１６でも報知音を出力する場合に比べて、使用者は、電池残量が僅かであることをより強く認識することができる。また、報知音の出力をステップＳ１７のみとすることで、電池の消費を少なくすることができる。図５に示す変更例でも同様に、発音素子２３からの報知音は、ステップＳ２４では出力しないようにしてもよい。

【0046】

・ステップＳ１５での第２の報知音と、ステップＳ１６での第２の報知音を異ならせてもよい。
・ステップＳ１９、Ｓ２６での電磁弁４０閉塞時に第３の報知音を出力しないようにしてもよい。

【0047】

・第１、第２、第３の報知音は、上記実施形態のものに限定されない。報知音の種類、長さ等は適宜変更することが可能である。
・発光素子２２の色は適宜変更することができる。白色や赤色以外にも、青色、紫色、桃色、黄色、緑色等、適宜の色を選択することができる。また、発光素子２２として、同じ色のＬＥＤを使用してもよい。この場合、点灯パターンの違いとして、点滅の周期を変える等してもよい。

【0048】

・上記実施形態では、第１の点灯パターンとして、白色ＬＥＤ２２ａを１秒間隔で１０回点滅させた後、３～５秒間隔で点滅させ続け、第２の点灯パターンとして、赤色ＬＥＤ２２ｂを１秒間隔で１０回点滅させた後、３～５秒間隔で点滅させ続けた。しかし、点灯パターンは、これに限定されず、適宜変更することができる。例えば、白色ＬＥＤ２２ａを所定間隔で点滅させるのではなく点灯させ続けるようにしてもよく、点灯開始時から同じ間隔で点滅させ続けるようにしてもよい。また、点滅間隔を変更した後、所定時間経過後に消灯するようにしてもよい。さらに、白色ＬＥＤ２２ａの点滅の間隔と、赤色ＬＥＤ２２ｂの点滅の間隔とを異ならせてもよい。

【0049】

・発光体はＬＥＤでなくてもよい。
・電池で作動するセンサ式水栓であれば水栓１０の形状、構造等は、上記実施形態のものに限定されない。

【0050】

・水栓１０は、キッチンキャビネットのカウンタ１４に設置されるものに限らない。洗面所、トイレ等に適用されるものであってもよい。

【符号の説明】

【0051】

１０…水栓
２１…センサ（検知部、制御部）
２２…発光素子（発光体、表示部）
２３…発音素子（音報知部）
３２…開閉指令部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】