JPS636285A - 自動水栓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は給水管に取り付けられている蛇口などの手動水
栓に代わる水などの流体を通したり、止めたりして、そ
の放水を自動的に制御する自動水栓に関する。

従来の技術 従来、手洗用蛇口などの水栓は、−般にその開閉を手動
操作によっている。操作時には当然ハンドルなどの握持
部に手が触れる。そのため、衛生教育の普及した今日で
は、水道水で良く手を洗っても何となく不潔な感じが残
る。その結果、ハンドルに水を掛け、手を二度洗いする
人もいる。また、使用後も直ちにハンドルを操作して蛇
口を完全に締めないと、水を浪費することになる。これ
らの問題は水栓が手動操作を必要とする機構を備える結
果、必然的に発生するものである。そこで、水栓を自動
水栓にするならば、そのような問題も自ずから解消する
ことは明らかである。既に自動水栓も開発され一部の手
洗用蛇口などに使用されている。なお、そのような自動
水栓では、水栓を自動開閉する装置は給水管と蛇口間に
設置される構造を備えている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、水栓を自動開閉する装置を給水管と蛇口
間に設置するものでは、配管の専門家でないと設置工事
が困難である。新規に自動水栓の手洗用蛇口などを設け
る場合ばかりでなく、既存の手動操作による手洗用蛇口
などの水栓を自動化する場合にも、蛇口を給水管から外
し、更にその給水管を切断し、そこに装着する工事が必
要となるため、やはり専門家に取り付は工事を依頼しな
ければならない。このように従来の自動水栓は設置工事
が大変であり、費用もかかるため、あまり普及していな
い。単に、特殊なホテル、ゴルフ場など高級な客層が使
用する場所のみに設置されているに過ぎない。しかし、
自動水栓は常に一般大衆が多数出入りする病院、デパー
ト、食堂などにこそ、本来不可欠のものである。そのよ
うな場所では病原菌の伝染防止、不潔感の除去などの衛
生管理や水の節約を特に必要とするからである。

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
のであり、自動水栓を改善することによって、既存の配
管を取り外すなどの工事を必要とせず、蛇口などの手動
水栓の代わりに給水管に簡易に取り付けられる、病原菌
の伝染防止、不潔感の除去などの衛生管理や水の節約を
実現し易い、自動水栓を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するための手段を、以下実施例に対応す
る第１図を用いて説明する。

この自動水栓は一端に給水管との接続部１２を設け、中
間に放水を制御する電磁弁１８を介在し、他端に放水口
１４を開けた放水管１０に、その放水口１４付近に存在
する被検出物の有無を検出するセンサー２０と、そのセ
ンサー２０からの検出信号を受けて電磁弁１８を駆動制
御する制御回路２２とを備える。そして、放水管１０に
対してそれらのセンサー２０と制御回路２２とを一体化
する。

作用 上記手段は次のように作用する。

一端に給水管との接続部１２を設け、中間に放水を制御
する電磁弁１８を介在し、他端に放水口１４を開けた放
水管１０に、その放水口１４付近に存在する被検出物の
有無を検出するセンサー２０と、そのセンサー２０から
の検出信号を受けて電磁弁１８を駆動制御する制御回路
２２とを備えて一体化すると、自動水栓はその接続部１
２によって、簡単に給水管に連結することができる。ま
た、電磁弁１８を備えた放水管１０に対して、センサー
２０と制御回路２２とが一体化されているため、自動水
栓の機能がコンパクトにまとまっており、既設の配管を
いじる工事なども不必要で、水栓の自動化に好適なもの
となっている。それ故に、既存の給水管に取り付けられ
ている蛇口などの手動水栓に対しても、格別の技能を必
要とせず、単に給水管から手動水栓を取り外し、その代
わりに自動水栓をそこに取り付けるだけで済むため、素
人でも水栓を簡易に取り変えることができる。

このような自動水栓を給水管に取り付けておくと、手洗
いなどの必要時には手を放水口付近に差し出すだけで、
放水口より水などが放流し、手洗い後手を引くと直ちに
それが止まる。即ち、手を放水口１４の下などの所定個
所に差し出すと、センサー２０はそれを検出し、電磁弁
１８を駆動する制御回路２２に検出信号を与える。する
と、この回路を通じて、その検出信号に応じた駆動電流
が励磁電流となって、ソレノイドを構成する電磁コイル
を流れる。このため、電磁コイル中のプランジャーが吸
引され、そこに係合している弁体が開き、放水口１４よ
り放流が開始する。手洗い後手を引くと、セン’）−２
０はそれを検出し、今度は弁体を閉じ、直ちに放流を止
める。このように、使用時における水栓の手動操作が不
必要なため、衛生管理や水の節約上好都合なものとなる
。また、当然使用者の労力負担もない。

実施例 以下、添附図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例による自動水栓を示す概略
説明面であり、その（Ａ＞図は主にケース部内における
構成部品などの配置関係を示す正面図、（Ｂ）図はケー
ス部の右側面図、及び（Ｃ）図はケース部の底面図であ
る。図中、１０は一端に給水管（図示なし）との接続部
１２を設け、他端に放水口１４を開けた放水管である。

その接続部１２には例えば管の外周にねじを切っておく
。

１６はウォーターハンマを緩和するバッファー、１８は
電磁弁である。これらは放水管１０の中間に連結して介
在し、連続した流路を形成する。この電磁弁１８はソレ
ノイドと本体とから成り、その本体中に流路を開閉する
弁体が設置されている。

２０は放水口１４の付近に存在する手などの被検出物の
有無を検出するセンＶ−例えば超音波センサーである。

２２はそのセン’Ｊ−２０からの検出信号を受けて、電
磁弁１８を駆動する制御回路でおる。２４はその制御回
路２２に含まれる各回路に対する電源回路であり、１０
０Ｖの交流を１２Ｖの直流に変換し、定電圧化している
。２６は上述したバッファー１６、電磁弁１８、制御回
路２２、電源回路２４などをコンパクトにまとめて覆い
、センサー２０や制御回路２２、電源回路２４などを放
水管１０の中間に結合し、−体止する箱状のケースであ
る。なお、センサー２０の設置個所は放水口１４付近で
、下方にあり、その検出口はケース２６より外部に突出
している。又、ケース２６からは他にコードに接続され
た電源プラグ２８と手動補助ハンドル３０とが突出する
。この電源プラグ２８をコンセントに挿入すると、１０
Ｏｖの商用電源が電源回路２４や電磁弁１８などに加わ
る。又、手動補助ハンドル３０を停電時などに操作する
と、バッファー１６から放水口１４に至る電磁弁１８を
バイパスする流路を開放して、放流が可能となる。３２
は放水管１０の元栓であり、ハンドルを手動操作するこ
とによって、放水口１４からの流量を調節するものであ
る。３４はバッファー１６に流入する直前で水などの流
体を濾過する金属網から成るストレーナ−である。この
ストレーナ−３４によって水中の塵芥や砂粒が除かれる
ため、それらによって電磁弁１８の動作が妨げられるこ
ともない。

次に、上述した自動水栓の要部を構成するバッファー１
６、電磁弁１８、制御回路２２、電源回路２４などにつ
いて、更に詳述する。第２図はバッファーの原理図、第
３図は電磁弁の構造図、及び第４図は自動水栓の電気回
路図である。先ず、このバッファー１６にはいずれも内
径の大きい元栓側の流路３６と電磁弁側の流路３８とを
つなぐ、径の小さい流路４０がある。この小径流路４０
を設けると、構造が簡単であるにもかかわらず、電磁弁
１８が急激に矢示方向で示す水の流れを遮断しても、そ
の圧力上昇に起因する圧力変動の管内伝播（ウォーター
ハンマ）を緩和することが可能となる。又、電磁弁１８
は流路に連なる流入口４２と流出［１４４とを有する内
部に弁体４６を設置した弁本体４８と、その弁体４６を
プランジャー（可動鉄芯）５０で開閉操作するソレノイ
ド５２とから成っている。この弁本体４８内にはその内
壁から突出し、流入出口４２．４４の仕切りとなる中央
にオリフィス５４を有する弁座５６がおる。

又、ソレノイド５２ではプランジャーケース５８の外側
にはボビンに巻かれた電磁コイル６０とそのコイル６０
に接続する端子６２などがあり、内側には収納されたプ
ランジャー５０を押し出す付勢スプリング６４がある。

このような電磁弁１８では電磁コイル６０に励磁電流を
流さなければ、プランジャー５０にはスプリング６４の
付勢力のみが作用する。そのため、押し出されたプラン
ジャー５０の先端にある弁体４６は通常弁座５６に当接
し、オリフィス５４を閉じている。なお、弁体４６にゴ
ムなどの弾性部材を採用すると、水密が保たれ、放水口
１４からの水漏れがない。又、自動水栓の電気回路は第
４図に示すように、電源プラグ２８に接続された電源回
路２４と電磁弁１８のコイル６０．その電源回路２４に
接続された制御回路２２、その制御回路２２に接続され
た超音波センサー２０などから成っている。この超音波
センサー２０には一対のスピーカ６５とマイクロホン６
６とが備えられている。それらは制御回路２２に含まれ
ている対応する送信回路６８と受信回路７０とにそれぞ
れ接続されている。なお、送信回路６８の発信周波数と
、受信回路７０の共振周波数はいずれも例えば４０ＫＨ
２である。そこで、放水口１４付近に手を差し出すと、
スピーカ６５から発射した超音波が矢示で示すように手
で反射し、マイクロホン６６に入ることになる。

このような被検出物の存在を示す信号を受信回路７０で
検出し、更に電磁弁駆動回路７２を経て、電磁コイル６
０の一方のリードラインに介在するトライアックなどの
制御素子７４のゲートに与える。なお、電磁弁駆動回路
７２Ａ５制御素子７４も制御回路に含まれている。この
ようにして、制御素子７４のゲートに信号が入り、その
素子７４が導通すると、電磁コイル６０の端子６２に１
００Ｖの交流電圧が加わり、そこに励磁電流が流れる。

すると、電磁コイル６０中のプランジャー５０がスプリ
ング６４の付勢力に抗して矢示方向（点線で示す）に吸
引され、このプランジャー５０に直結した弁体４６が弁
座５６から離れる。そのため、オリフィス５４を通じて
、流入出口４２．４４が連通し、水は矢示方向（実線で
示す）に流れて放水口１４から放流が開始する。なお、
受信回路７０内に含まれる増幅器間をカップリングコン
デンサで接続しておくと、放水口１４の付近に他の静止
物体があっても、それが原因で放流が行なわれるような
ことはない。何故なら、コンデンサはその特性により電
気信号に変化がないと、それを次に伝えないからである
。ところが、差し出した手は自然のままでも微動状態に
あるため、放流は継続する。次に手洗い後などに手を引
くと、コイル６０に励磁電流は流れず、吸引力はなくな
るので、スプリング６４の付勢力によってプランジャー
５０は突出し、その先端で押される弁体４６は弁座５６
に圧接して再度流路を閉じる。

このような自動水栓はその接続部１２によって、簡単に
給水管に連結することができる。又、自動水栓の機能が
全てコンパクトにまとまっているため、既設の配管をい
じる工事なども不必要で、水栓の自動化に好適なものと
なっている。それ故に、既存の給水管に取り付けられて
いる蛇口などの手動水栓に対しても、格別の技能を必要
とせず、単に給水管から手動水栓を取り外し、その代わ
りに自動水栓をそこに取り付けるだけで済むため、素人
でも水栓を簡易に取り変えることができる。なお、当然
給水管に新規に取り付けることも可能である。このよう
にして、自動水栓を給水管に取り付けておくと、手洗い
などの必要時には手を放水口１４付近に差し出すだけで
、放水口１４より水などが放流し、手洗い後手を引くと
直ちにそれが止まるため、使用時における水栓の手動操
作が不必要で、衛生管理や水の節約上好都合なものとな
る。また、当然使用者の労力負担もない。

上記実施例ではセンサーに超音波式のものを用いたが、
赤外線式のものも好適である。ただし、センナ−内に、
太陽光や蛍光灯の光を入れないようにするため、光学式
フィルタの使用が不可欠となる。

又、上記実施例では電磁弁として直動式のものを用いた
ためバッファーを備えざぜたが、パイロット式のものを
採用すると、そのようなバッファ〜は不必要である。

発明の詳細 な説明した本発明によれば、既存の配管などを取り外ず
などの工事を必要とせず、蛇口などの手動水栓の代わり
に、給水管に簡易に取り付けるだけで水栓を自動化する
ことができるため、広く自動水栓の普及をはかることが
できる。したがって、病原菌の伝染防止、不潔感の除去
などの衛生管理や水の節約を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による自動水栓を示す概略
説明面であり、その（Ａ＞図は主にケース部内における
構成部品などの配置関係を示す正面図、（８＞図はケー
ス部の右側面図、及び（Ｃ）図はケース部の底面図であ
る。 第２図は第１図に示したバッフ７ノーの原理図、第３図
は電磁弁の構造図、第４図は自動水栓の電気回路図であ
る。 １０・・・放水管　１２・・・接続部　１４・・・放水
口１６・・・バック７−１８・・・電磁弁　２０・・・
センナ−２２・・・制御回路　２４・・・電源回路　２
６・・・ケース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一端に給水管との接続部を設け、中間に放水を制御する
   電磁弁を介在し、他端に放水口を開けた放水管に、その
   放水口付近に存在する被検出物の有無を検出するセンサ
   ーと、そのセンサーからの検出信号を受けて電磁弁を駆
   動する制御回路とを備えて一体化することを特徴とする
   自動水栓。