JP2010084324A - 水栓装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可動操作部の操作に基づいて電気的に駆動される流量調整機構の止水を確実に行うことができる水栓装置を提供する。
【解決手段】水栓装置(1)は、可動操作部(10)の回転方向位置をリアルタイムで検知する操作検知部(40)と、検知された回転方向位置が大きくなるに従って流量が増大するように流量の調整設定値を決定する設定値決定部(44)と、調整設定値に対応して流量調整バルブ(18)を駆動する駆動部(18a)を有する。可動操作部(10)を止水位置から、流量を増大させるように回転させて、吐水位置で停止させ、次いで、流量を減少させるように回転させた後、可動操作部(10)が止水位置に戻る手前の強制止水位置に到達したとき、設定値決定部(44)は、流量の調整設定値を零に決定し、流量調整バルブ(18)からの吐水を停止させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、水栓装置に関し、更に詳細には、流量を調整するための可動操作部と、可動操作部の操作に基づいて電気的に駆動される流量調整機構と、を備えた水栓装置に関する。

水栓装置から吐水される流量を調整するために、操作部のアナログ式の操作に基づいて、流量調整バルブを電気的に駆動させる水栓装置、いわゆる電子水栓が知られている（特許文献１参照）。

かかる水栓装置において、流量調整機構から吐水される流量が零である止水位置からの操作部の操作量が大きくなるに従って、流量調整機構から吐水される流量が増大する。また、操作部の止水位置からの操作量が小さくなるに従って、流量調整機構から吐水される流量が減少する。

特開２００７−３３２６７５号公報

上記水栓装置において、操作部を止水位置に向って操作して、流量調整機構からの吐水を停止させようとするとき、操作部が止水位置に達する前に、流量調整機構から吐水される流量が少なくなるため、使用者が操作部を止水位置まで操作したものと勘違いすることがある。この状態では、流量調整機構は完全に止水されず、流量調整機構から僅かずつ吐水されるおそれがある。

そこで、本発明は、可動操作部の操作に基づいて電気的に駆動される流量調整機構の止水を確実に行うことができる水栓装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明による水栓装置は、流量を調整するための可動操作部と、可動操作部の操作に基づいて電気的に駆動される流量調整機構と、を備えた水栓装置であって、可動操作部を、流量調整機構から吐水される流量が零である止水位置から、流量を増大させるように移動又は回転させたとき、止水位置からの移動距離又は回転角度をリアルタイムで検知する操作検知部と、検知された移動距離又は回転角度が大きくなるに従って流量が増大するように、流量の調整設定値を決定する設定値決定部と、調整設定値に対応して流量調整機構を駆動する駆動部と、を有し、可動操作部を止水位置から、流量を増大させるように移動又は回転させて、吐水位置で停止させ、次いで、流量を減少させるように移動又は回転させた後、可動操作部が止水位置に戻る手前の強制止水位置に到達したとき、設定値決定部は、流量の調整設定値を零に決定し、流量調整機構からの吐水を停止させることを特徴としている。

このように構成された本発明の水栓装置では、可動操作部を止水位置から、流量を増大させるように移動又は回転させて、吐水位置で停止させ、次いで、流量を減少させるように移動又は回転させた後、可動操作部が止水位置に戻る手前の強制止水位置に到達したとき、設定値決定部が、流量の調整設定値を零に決定するので、可動操作部が止水位置に到達していなくても、流量調整機構を確実に止水させることができる。なお、本発明における強制止水位置は、流量調整機構の制御限界にある位置を指すのではなく、流量を変化させるように制御可能な位置を指す。

本発明による水栓装置の実施形態において、強制止水位置は、予め決められた一定の流量に対応する前記可動操作部の位置であってもよいし、吐水位置に対応する流量から予め決められた一定の流量を差し引いた流量に対応する可動操作部の位置であってもよいし、吐水位置に対応する流量に対する予め決められた一定の割合の流量に対応する可動操作部の位置であってもよい。また、強制止水位置は、止水位置から予め決められた一定の移動距離又は回転角度のところの位置であってもよいし、吐水位置から予め決められた一定の移動距離又は回転角度を差し引いた位置であってもよいし、止水位置から吐水位置までの移動距離又は回転角度に対する予め決められた一定の割合の距離又は角度だけ止水位置から移動又は回転させた位置であってもよい。

また、本発明による水栓装置の実施形態において、好ましくは、可動操作部が強制止水位置に到達したときに、吐水位置からの移動距離又は回転角度が予め決められた一定の距離又は角度よりも小さいとき、設定値決定部は、調整設定値を零に決定することを取りやめる。また、好ましくは、可動操作部が強制止水位置に到達したときに、可動操作部が吐水位置から強制止水位置まで移動したときの流量の減少が予め決められた量よりも小さいとき、設定値決定部は、調整設定値を零に決定することを取りやめる。

このように構成された水栓装置では、吐水位置からの移動距離又は回転角度が予め決められた一定の距離又は角度よりも小さいとき、又は、可動操作部が吐水位置から強制止水位置まで移動したときの流量の減少が予め決められた量よりも小さいとき、使用者が吐水を停止させることを望んでいないと推定し、吐水を停止させない。従って、使用者は、そのまま、吐水流量を調整することができる。

以上説明したように、本発明による水栓装置によれば、可動操作部の操作に基づいて電気的に駆動される流量調整機構の止水を確実に行うことができる。

次に、添付図面を参照して、本発明の例示の実施形態を説明する。

図１は、水栓装置の概略図である。図２は、水栓装置の水栓機能部の概略図である。図３は、水栓装置の可動操作部の断面図である。

図１に示すように、本発明による水栓装置１は、洗面ボウル２が配置された洗面カウンタ４と、洗面ボウル２に吐水するように設けられた吐水口６ａを有する水栓本体６と、洗面ボウル２のそばの洗面カウンタ４に設けられた２つの可動操作部８、１０と、洗面カウンタ４の下側に配置された水栓機能部１２（図２参照）とを有している。一方の可動操作部８は、水栓本体６の吐水口６ａからの吐水、止水の切替え及び吐水流量の調整を行うためのものであり、他方の可動操作部１０は、吐水温度の調整を行うためのものである。

図２に示すように、水栓機能部１２は、給湯管１４ａ及び給水管１４ｂに接続された温度調整バルブ即ち湯水混合バルブ１６と、湯水混合バルブ１６と吐水口６ａとの間に接続された流量調整バルブ１８と、水栓機能部１２を制御する制御部２０を有している。

制御部２０は、可動操作部８、１０等からの信号を入力するための入力インターフェイス、制御プログラム及び制御データ等を記憶するメモリ、制御プログラムを実行するマイクロプロセッサ、湯水混合バルブ１６及び流量調整バルブ１８等に信号を出力する出力インターフェイス（以上、図示せず）を有している。

湯水混合バルブ１６の弁体（図示せず）は、モータ１６ａに連結され、吐水温度調整用の可動操作部１０の操作に基づいて制御部２０によって電気的に駆動される。モータ１６ａを制御して、弁体の位置を変え、給湯管１４ａから流入する湯量と給水管１４ｂから流入する水量の混合割合を変えることにより、吐水温度を変化させることが可能である。具体的には、給湯管１２ａに設けられた湯側流入口１４の開口の大きさを弁体（図示せず）によって変化させ、湯水の混合割合を変化させる。制御部２０に接続された温度センサ２２を、湯水混合バルブ１６と流量調整バルブ１８との間に設け、制御部２０が、温度センサ２２からの信号に基づいて吐水温度のフィードバック制御を行うことが好ましい。

流量調整バルブ１８の弁体（図示せず）は、モータ１８ａに連結され、吐水流量調整用の可動操作部８の操作に基づいて制御部２０よって電気的に駆動される。モータ１８ａを制御して、弁体の位置を変えることにより、吐水流量を変化させることが可能である。

可動操作部８、１０は同じ構造を有している。図３に示すように、各可動操作部８、１０は、洗面カウンタ４を上下方向に貫通し且つ洗面カウンタ４に固定された中空筒状の操作部本体２６と、操作部本体２６を上側から覆うように且つ操作部本体２６に対して回転移動可能に取付けられた円筒状の操作ハンドル２８とを有している。具体的には、操作部本体２６は、その上部に形成されたフランジ部２６ａと、その下部に形成された雄ネジ部２６ｂと、貫通孔２６ｃと、貫通孔２６ｃの下部に形成された拡径段部２６ｄとを有し、拡径段部２６ｄは、雌ネジ部２６ｅを有している。操作部本体２６は、雄ネジ部２６ｂに螺合するナット３０によって、洗面カウンタ４にパッキン及びワッシャ３１を介して固定されている。また、ロータリーエンコーダ３２がナット３２ａによってプレート３２ｂに固定されると共に、ロータリーエンコーダ３２が貫通孔２６ｃ内に位置するように、プレート３２ｂが、雌ネジ部２６ｅに螺合するナット３４によって拡径段部２６ｄに固定されている。操作ハンドル２８は、円形の上壁２８ａと、上壁２８ａの周囲から下方に延びる側壁２８ｂと、上壁２８ａの中心から下方に延びる軸部２８ｃとを有し、軸部２８ｃとロータリーエンコーダ３２の回転軸３２ｄとが連結されている。操作ハンドル２８と操作部本体２６との間に環状のパッキン３６が設けられることが好ましい。操作ハンドル２８及びロータリーエンコーダ３２は、時計回り及び反時計回りに無限に回転可能である。ロータリーエンコーダ３２は、回転方向を検知できる種類であることが好ましい。

図２に示すように、制御部２０は、可動操作部８、１０の操作ハンドル２８の回転方向位置をリアルタイムで検知する操作検知部４０と、検知された回転方向位置に応じて流量又は温度の調整設定値を決定する設定値決定部４４とを有している。

詳細には、操作検知部４０は、ロータリーエンコーダ３２からのパルス信号に基づいて、可動操作部８、１０の操作ハンドル２８の回転方向位置を検知するように構成されている。また、操作検知部４０は、ロータリーエンコーダ３２からのパルス信号に基づいて、可動操作部８、１０操作ハンドル２８の移動方向が、流量又は温度を増大させる増大方向（時計回り）か、流量又は温度を減少させる減少方向（反時計回り）かを検知するように構成されている。

流量調整用の可動操作部８では、回転方向位置は、操作ハンドル２８を、流量調整バルブ１８から吐水される流量が零である止水位置から、流量を増大させるように回転させたときの、止水位置からの回転角度である。また、温度調整用の可動操作部１０では、回転方向位置は、操作ハンドル２８を、湯水混合バルブ１６の湯側流入口から流入する湯の流量が零である湯側流入口閉鎖位置から、湯の流量を増大させて吐水温度を上昇させるように回転させたときの、湯側流入口閉鎖位置からの回転角度である。

設定値決定部４４は、操作検知部４０で検知された流量調整用の可動操作部８の操作ハンドル２８の回転方向位置（回転角度）と、設定値決定部４４において決定すべき吐水流量との間の関係をマップ等により記憶している。設定値決定部４４は、流量に関して、検知された回転角度が大きくなるに従って流量が増大するように、流量の調整設定値を決定する。また、設定値決定部４４は、操作検知部４０で検知された温度調整用の可動操作部１０の操作ハンドル２８の回転方向位置（回転角度）と、設定値決定部４４において決定すべき湯水混合バルブ１６の設定との関係をマップ等により記憶している。設定値決定部４４は、温度に関して、検知された回転角度が大きくなるに従って、湯側流入口から流入する湯の流量が増大するように弁の調整設定値を決定する。

次に、制御部２０の動作を説明する。

吐水温度調整用の可動操作部１０によって湯水混合バルブ１６を制御する場合、可動操作部１０の操作ハンドル２８を回転させることにより、ロータリーエンコーダ３２がパルスを発生させる。操作検知部４０は、パルスの個数及び位相から、操作ハンドル２８の回転方向位置（回転角度）と回転方向を検知する。次いで、設定値決定部４４は、回転方向位置に応じて、湯水混合バルブ１６の調整設定値を決定する。制御部２０は、調整設定値に対応して湯水混合バルブ１６のモータ１６ａを駆動する。操作検知部４０は、ロータリーエンコーダ３２のパルスをリアルタイムで検知し、制御部２０は、上記動作を繰り返す。

吐水流量調整用の可動操作部８によって流量調整バルブ１８を制御する場合、可動操作部８の操作ハンドル２８を回転させることにより、ロータリーエンコーダ３２がパルスを発生させる。操作検知部４０は、パルスの個数及び位相から、操作ハンドル２８の回転方向位置（回転角度）と回転方向を検知する。次いで、設定値決定部４４は、回転方向位置に応じて、吐水流量の調整設定値を決定する。制御部２０は、調整設定値に対応して流量調整バルブ１８のモータ１８ａを駆動する。操作検知部４０は、ロータリーエンコーダ３２のパルスをリアルタイムで検知し、制御部２０は、上記動作を繰り返す。

更に、可動操作部８の操作ハンドル２８を止水位置から、流量を増大させるように回転させて、吐水位置で停止させ、次いで、流量を減少させるように回転させた後、可動操作部８が止水位置に戻る手前の強制止水位置に到達したとき、設定値決定部４４は、流量の調整設定値を零に決定し、流量調整バルブ１８からの吐水を停止させる。

それにより、可動操作部８の操作ハンドル２８が止水位置に到達していなくても、流量調整バルブ１８を確実に止水させることができる。

更に、可動操作部８の操作ハンドル２８が強制止水位置に到達したときに、吐水位置からの回転角度が予め決められた一定の角度よりも小さいとき、または、可動操作部８が吐水位置から強制止水位置まで移動したときの流量の減少が予め決められた量よりも小さいとき、設定値決定部４４は、調整設定値を零に決定することを取りやめる。

この場合、使用者が吐水を停止させることを望んでいないと推定し、吐水を停止させない。従って、使用者は、そのまま、吐水流量を調整することができる。

以下、図４及び図５を参照して、強制止水位置の実施例を説明する。図４において、操作ハンドル２８の止水位置をａ０、吐水位置をａＬ、ａＬ’で表す。

図４（ａ）では、操作ハンドル２８が停止したときの吐水量ｑＬ、ｑＬ’の両方の場合において、強制止水位置は、予め決められた一定の流量ｑ１に対応する操作ハンドル２８の位置ａ１である。

図４（ｂ）では、操作ハンドル２８が停止したときの吐水量ｑＬにおいて、強制止水位置は、吐水位置ａＬに対応する流量ｑＬから予め決められた一定の流量ΔＱを差し引いた流量ｑ２に対応する操作ハンドル２８の位置ａ２である。操作ハンドル２８が吐水量ｑＬ’において停止したとき、ｑＬ’＜ΔＱなので、強制止水位置は存在せず、吐水量０に対応したａ０の位置まで操作ハンドル２８を回転させることにより、吐水量は零となる。

図４（ｃ）では、操作ハンドル２８が停止したときの吐水量ｑＬ、ｑＬ’の両方の場合において、強制止水位置は、吐水位置ａＬ、ａＬ’に対応する流量ｑＬ、ｑＬ’に対する予め決められた一定の割合（例えば、２０％）の流量ｑ３、ｑ３’に対応する操作ハンドル２８の位置ａ３、ａ３’である。図４（ｃ）の強制止水位置を採用すれば、吐水量ｑＬが大きいとき、図４（ａ）の強制止水位置を採用する場合よりも早く止水することができる。

なお、上記実施形態では、吐水流量として操作部の回転角度に基づいて設定される流量を使用したが、これに限定されるものではなく、例えば湯水混合バルブ１６と流量調整バルブ１８との間に流量センサ（図示せず）を設け、その検知した値を使用することもできる。

図５（ａ）では、操作ハンドル２８が停止したときの位置ａＬ、ａＬ’の両方の場合において、強制止水位置は、止水位置ａ０から予め決められた一定の回転角度のところの位置ａ４である。

図５（ｂ）では、操作ハンドル２８が停止したときの位置ａＬにおいて、強制止水位置は、吐水位置ａＬから予め決められた一定の回転角度ΔＡを差し引いた位置ａ５である。操作ハンドル２８が位置ａＬ’において停止したとき、ａＬ’＜ΔＡなので、強制止水位置は存在せず、操作ハンドル２８をａ０の位置まで回転させることにより、吐水量は零となる。

図５（ｃ）では、操作ハンドル２８が停止したときの吐水量ｑＬ、ｑＬ’の両方の場合において、強制止水位置は、止水位置ａ０から吐水位置ａＬ、ａＬ’までの回転角度に対する予め決められた一定の割合（例えば、２０％）の角度だけ止水位置ａ０から回転させた位置ａ６、ａ６’である。図５（ｃ）の強制止水位置を採用すれば、吐水量ｑＬが大きいとき、図５（ａ）の強制止水位置を採用する場合よりも早く止水することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

上記実施形態では、操作検知部４０において回転方向位置（回転角度）を検知するために、ロータリーエンコーダ３２を使用したけれども、その他のセンサを使用してもよい。

また、上記実施形態では、回転する可動操作部８、１０を説明したけれども、直線的に又は曲線的に（例えば、ループをなして）移動する可動操作部であってもよい。

可動操作部１０の操作ハンドルが止水位置以外の位置で停止したとき、その位置を新たな止水位置に変更してもよいし、元の止水位置をそのまま使用してもよい。

本発明による水栓装置の概略図である。 水栓装置の水栓機能部の概略図である。 水栓装置の可動操作部の断面図である。 強制止水位置の実施例を示す図である。 強制止水位置の実施例を示す図である。

符号の説明

１ 水栓装置
１０ 可動操作部
１８ 流量調整バルブ（流量調整機構）
１８ａ 駆動部
４０ 操作検知部
４４ 設定値決定部

Claims (9)

1. 流量を調整するための可動操作部と、可動操作部の操作に基づいて電気的に駆動される流量調整機構と、を備えた水栓装置であって、
   前記可動操作部を、前記流量調整機構から吐水される流量が零である止水位置から、流量を増大させるように移動又は回転させたとき、前記止水位置からの移動距離又は回転角度をリアルタイムで検知する操作検知部と、
   検知された前記移動距離又は回転角度が大きくなるに従って流量が増大するように、流量の調整設定値を決定する設定値決定部と、
   前記調整設定値に対応して前記流量調整機構を駆動する駆動部と、を有し、
   前記可動操作部を止水位置から、流量を増大させるように移動又は回転させて、吐水位置で停止させ、次いで、流量を減少させるように移動又は回転させた後、前記可動操作部が止水位置に戻る手前の強制止水位置に到達したとき、前記設定値決定部は、流量の調整設定値を零に決定し、前記流量調整機構からの吐水を停止させることを特徴とする水栓装置。
2. 前記強制止水位置は、予め決められた一定の流量に対応する前記可動操作部の位置である、請求項１に記載の水栓装置。
3. 前記強制止水位置は、前記吐水位置に対応する流量から予め決められた一定の流量を差し引いた流量に対応する前記可動操作部の位置である、請求項１に記載の水栓装置。
4. 前記強制止水位置は、前記吐水位置に対応する流量に対する予め決められた一定の割合の流量に対応する前記可動操作部の位置である、請求項１に記載の水栓装置。
5. 前記強制止水位置は、前記止水位置から予め決められた一定の移動距離又は回転角度のところの位置である、請求項１に記載の水栓装置。
6. 前記強制止水位置は、前記吐水位置から予め決められた一定の移動距離又は回転角度を差し引いた位置である、請求項１に記載の水栓装置。
7. 前記強制止水位置は、前記止水位置から前記吐水位置までの移動距離又は回転角度に対する予め決められた一定の割合の距離又は角度だけ前記止水位置から移動又は回転させた位置である、請求項１に記載の水栓装置。
8. 前記可動操作部が前記強制止水位置に到達したときに、前記吐水位置からの移動距離又は回転角度が予め決められた一定の距離又は角度よりも小さいとき、前記設定値決定部は、前記調整設定値を零に決定することを取りやめる、請求項１〜７の何れか１項に記載の水栓装置。
9. 前記可動操作部が前記強制止水位置に到達したときに、前記可動操作部が前記吐水位置から前記強制止水位置まで移動したときの流量の減少が予め決められた量よりも小さいとき、前記設定値決定部は、前記調整設定値を零に決定することを取りやめる、請求項１〜７の何れか１項に記載の水栓装置。

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