JP4264882B2 - 給水設備 - Google Patents

Description

本発明は、洗面器等の容器の使用者とこれに貯留する水の水位とを検知し、電磁弁を開閉制御することにより、必要以上の水位にならないようにした給水設備に関するものである。

通常、洗面器においては、水栓の閉め忘れ等に起因する貯水時のオーバーフロー対策として、洗面鉢の側面にオーバーフロー孔を設けている。貯水量が増加し、オーバーフロー孔に達すると、該孔を通じて排水され、貯留水が洗面器を乗り越えて床面を水浸しにする等のことはない。特許文献１に記載された発明は、このようなオーバーフロー孔を有する洗面器において、電波センサーを用いて水栓を開閉制御するようにした自動水栓の技術である。電波センサーが使用者の手を検知すると、水栓を開動作させて水を吐出し、手を検知しなくなったら水平を閉止するようにしている。

また従来にあっては、特許文献２に示すように、オーバーフロー孔を無くした洗面器が公知である。この特許文献２に示すオーバーフロー孔無しの洗面器は、水位センサーで洗面器内の貯水量を検知し、一定の水位に達したことを検知したら排水栓を開動作させ、洗面器内の貯留水を排水させるようにしている。このように特許文献２の発明では、水栓の閉め忘れで吐水し放しとなっても、一定水位であることを検知すると、排水能力の高い排水栓を開放して排水することで、洗面器からのオーバーフローを防止している。
特開２００３ー６４７４１号公報 特開平５ー１４８８７５号公報

ところが、特許文献１に記載された発明にあっては、オーバーフロー孔を必須としているため、洗面鉢内でオーバーフロー孔が外部へ露呈したままとなり、デザイン上の制約を受けていた。またオーバーフロー孔を通じた洗面器内部の清掃が困難であり、オーバーフロー孔の部分にゴミが付着堆積することがあり、詰まる可能性があった。

一方、特許文献２に記載された発明にあっては、水位が一定以上となったときに排水栓を開放し、排水口から強制的に排水を行うようにすることでオーバーフロー孔を設けずともオーバーフローを防止することは可能である。ところが、水栓の閉め忘れ等を防止するために水栓を自動化するように構成するためには、別途、手を検知するための人体検知センサーを必要とし、水位センサーを洗面器本体側に設けると共に、人体検知センサーを水栓具に設けて二つのセンサーを別々に設ける必要があり、コストアップの原因にもなっていた。

本発明は従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、水位の検知と人体の検知とを一つのセンサで行うことができ、必要以上の水位とならないようにすることができる給水設備を提供せんとするものである。

而して、前記課題を解決するために請求項１の本発明が採用した手段は、容器の貯留水の水位を検知する水位センサー及び使用者を検知する人体センサーと、容器へ給水する水栓具の吐水口へ通じる給水路の途中に設けた電磁弁と、水位センサー及び人体センサーからの検知信号を受けて電磁弁を開閉制御する制御器とから成り、前記制御器は、水位センサが設定水位に達しない水位を検知し且つ人体センサーが使用者を検知した場合に電磁弁を開とし、水位センサーが設定水位に達した水位を検知した場合、又は、人体センサーが使用者を検知しない場合に電磁弁を閉とするように構成され、前記水位センサー及び人体センサーが一つのセンサーで構成されていることを特徴とする給水設備である。
前記一つのセンサーがマイクロ波センサーで構成され、このマイクロ波センサーが、プローブからマイクロ波を発射する導波管の出口側に、ビーム制御部品を設置することにより、水位センサーの検知エリアと人体センサーの検知エリアに分割していることもある。

本発明のセンサーは、水位の検知と人体の検知との二つの機能を有している。水位センサーとしての機能は、洗面器等の容器の貯留水の水位が設定水位に達すると、水位センサーからの信号により水栓具の電磁弁が閉となる。そのため、容器への給水が停止され、容器からオーバーフローすることはない。また人体センサーとしての機能は、使用者を検知して電磁弁を開にし、給水を開始する。そして、使用者を検知しなくなったときには自動的に電磁弁を閉にし、止水状態とする。
一方、使用者を検知した状態で水位が設定水位に達すると、電磁弁を閉にし、止水状態にしてオーバーフローを防止するようにしている。

このように本発明の給水設備では、自動的に使用者（手）を検知して水栓の開閉を制御すると共に、水位を検知して設定水位に達すると、人体検知中であっても、止水状態にすることができるので、容器からオーバーフローすることはない。更に、一つのセンサーで人体の検知と水位の検知とを行うことができ、それぞれの機能を有するセンサーを別個に設置する必要もなく、省スペース及び低コスト化が可能である。

以下に、本発明の構成を図面に示す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りである。図１及び図２は本発明の一実施の形態に係るものであり、図１は容器としての洗面器１の全体を示す斜視図、図２は人体センサー及び水位センサーの二つの検知機能を有するマイクロ波センサー２を示すものであり、図（Ａ）はその検知エリアを示す図面、図（Ｂ）はそのブロック回路図である。図１に示すように、洗面器１のカウンター上面に立設された水栓具３の吐水管の下面側には、マイクロ波センサー２が取り付けられており、また図示は省略するが水栓具３の給水路の途中には電磁弁が取り付けられている。なお、洗面器１にはオーバーフロー孔は形成されておらず、洗面器１はオーバーフロー孔無し洗面器である。

このマイクロ波センサー２は、プローブ４からマイクロ波を発射する導波管５の出口側に、ビーム制御部品６を設置することにより、検知領域を二つの検知エリアＡ，Ｂに分割している。そして、検知エリアＡ，Ｂのしきい値をそれぞれ別個に設定することにより、一個の検知センサーで検知エリアごとに設定された複数の検知動作を可能としている。例えば、検知エリアＡは、プローブ４からの距離が遠くにあり、しきい値は低く設定されている。検知エリアＢは、プローブ４に近いため、しきい値は高く設定されている。この実施の形態では、検知エリアＡで洗面器１内の貯留水の水位を検知し、検知エリアＢで人体（水栓具３の吐出口の下方へ差し出された使用者の手）を検知するようにしている。

前記マイクロ波センサー２からの出力は、電磁弁を開閉制御する制御回路に入力されている。該制御回路では、検知エリアＡの検知信号がしきい値を越えた場合（水位が設定水位に達した場合）は、洗面器貯留水がオーバーフローするのを防止しなければならない関係上、電磁弁を閉にする信号を出力するように設定されている。また検知エリアＡの検知信号がしきい値を越えない状態において、検知エリアＢの検知信号がしきい値を越えた場合は、使用者が手を水栓具３の吐水口の下方へ差し出したものと判断し、電磁弁を開動作させる信号を出力し、水栓具３の吐水口から給水を開始するようにしている。更に、この吐水状態から、検知エリアＢの検知信号がしきい値を下回るように変化した場合は、使用者が使用を止めたものと判断し、電磁弁を閉動作させるように信号を出力する。

このように本実施の形態に係るオーバーフロー孔無しの洗面器１にあっては、水栓具３に水位センサー機能と人体（使用者の手）センサー機能の二つのセンサー機能を有する一つのマイクロ波センサー２を取り付けることによって、水栓具３を自動的に開閉制御して給水又は止水状態としている。つまり、使用者の手が吐水口の下方に差し出されたか否かを検知して水栓具３が使用又は非使用状態であるかを判断し、給水又は止水状態とすることにより目的とする水栓具３の使用を確保するようにしている。

一方、検知エリアＡにおけるセンシング作用（水位センサー機能）によって、貯留水の水位を検知し、設定水位以上になると電磁弁を閉塞してオーバーフローを防止するようにしており、オーバーフロー孔無しの洗面器とすることが可能である。更に、一つのマイクロ波センサー２で水位センサー機能と人体センサー機能との二つの機能を発揮することができるので、水位センサーと人体センサーとを別々に設置する必要がなく、省スペース化及び低コスト化が可能である。

ところで、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。例えば、一つのセンサーで、水位センサー機能と人体センサー機能とを有するものとしては、マイクロ波センサー２以外にもＣＣＤをセンサとして使用する方式が適用可能である。また洗面器以外の貯水槽等の容器への適用が可能である。更に、センサーの取付位置は、水栓具以外の場所であってもよい。

本発明の一実施の形態に係る洗面器の全体を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るマイクロ波センサーを示すもので、図（Ａ）は動作原理を説明するための断面図、図（Ｂ）はマイクロ波センサーのブロック回路図である。

符号の説明

１…オーバーフロー孔無し洗面器、２…マイクロ波センサー、３…水栓具、４…プロー ブ、５…導波管、６…ビーム制御部品

Claims (2)

1. 容器の貯留水の水位を検知する水位センサー及び使用者を検知する人体センサーと、容器へ給水する水栓具の吐水口へ通じる給水路の途中に設けた電磁弁と、水位センサー及び人体センサーからの検知信号を受けて電磁弁を開閉制御する制御器とから成り、前記制御器は、水位センサが設定水位に達しない水位を検知し且つ人体センサーが使用者を検知した場合に電磁弁を開とし、水位センサーが設定水位に達した水位を検知した場合、又は、人体センサーが使用者を検知しない場合に電磁弁を閉とするように構成され、前記水位センサー及び人体センサーが一つのセンサーで構成されていることを特徴とする給水設備。
2. 前記一つのセンサーがマイクロ波センサーで構成され、このマイクロ波センサーが、プローブからマイクロ波を発射する導波管の出口側に、ビーム制御部品を設置することにより、水位センサーの検知エリアと人体センサーの検知エリアに分割している請求項１記載の給水設備。

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