給水装置

【課題】自動水栓と洗浄ボールとの両方を同時に設計することで、施工性に優れかつ自動水栓の感知性能が良く、さらに斬新的な外観性を有して、常に使用者が快適に手洗い行為をすることができる給水装置を提供することを目的とする。
【解決手段】排水口を有した洗浄ボールと、給水管に接続しこの洗浄ボール内に給水するための給水口を備え、この給水口に隣接してセンサーを設けた自動水栓とから構成されており、センサーからの投光が洗浄ボール面で反射し、その反射光が洗浄ボール面外に向かうように、自動水栓は、前記洗浄ボール内面上方に取付けられてなることを特徴とする給水装置とした。さらに、前記洗浄ボール内面は、洗浄ボールの形状は、上側を片側縦断面視凸形状に湾曲形成して、かつ下側を片側縦断面視凹形状に湾曲形成して、部分的な隆起部を有さない連続した滑らかな流線形状をしていることを特徴とする給水装置とした。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、給水装置に関するものである。詳しくは、洗浄ボール面内に自動水栓を設けた給水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自動水栓は、各種の洗浄ボールに対応できるように、自動水栓と洗浄ボールは別々に設計されている。
【０００３】さて、自動水栓は、洗浄ボール内に手洗いのために差し出された手をセンサーが感知することで自動的に吐水を行なう。つまり、差し出された手にセンサーから投光された赤外線が反射され、その反射光が受光される。この受光量のレベルがこの反射光によって高くなることで、手が差し出されたことを認識して、自動的に給水口より吐水されるのである。（図２４）
以上のように、洗浄ボール内に手を差し出す手洗いの一連の動作によって、センサーを感知するために、センサーの投光を洗浄ボール内面に向ける必要がある。
【０００４】しかしながら、センサーの投光を洗浄ボール内面に向けるため、洗浄ボール内面で反射された反射光が多く受光されるおそれがある。所定の受光量を超えてしまうと、手を差し出した場合との受光量の変化が小さくなり手が差し出されたことを検知することが困難となってしまう。（図２５）
そのため、従来においては、カウンター上面などの洗浄ボールの外に自動水栓を設置して、洗浄ボール面からの反射光が直接受光されることのないようにして反射光の受光量のレベルを低く抑えていた。したがって、自動水栓を各種の洗浄ボールに兼用とした場合、誤感知を起こさないように自動水栓の取付け場所や、さらには洗浄ボールの形状や材質に制約を受けてしまう。
【０００５】たとえば、カウンターに洗浄ボールを設けた場合は、洗浄ボール近傍のカウンターに設けた水栓取付け穴に自動水栓を取り付けていた。そのため、カウンターに取付け穴を開けたり、現場で洗浄ボールを設置しさらに自動水栓を取付けたりと施工が煩雑であり、施工性がよいとは言えなかった。自動水栓の取付けにおいては、洗浄ボールとは別体で形成されたカウンターに取りつけるため、取付け位置に自由度が生じる。そのため、施工の仕方によって取付け位置がずれることがあり、誤感知を起こし易い取付けになる可能性を秘めているのである。
【０００６】また、自動水栓は、非接触で吐水が行なうことができるため、特に公共施設に普及している。そのため、自動水栓が用いられる洗浄ボールについては、外観性よりもコストを重視されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的は、上記問題を解決すべく、自動水栓と洗浄ボールとの両方を同時に設計することで、施工性に優れかつ自動水栓の感知性能が良く、さらに斬新的な外観性を有して、常に使用者が快適に手洗い行為をすることができる給水装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用・効果】上記課題を解決するために、請求項１の発明の給水装置においては、排水口を有した洗浄ボールと、給水管に接続しこの洗浄ボール内に給水するための給水口を備え、この給水口に隣接してセンサーを設けた自動水栓とから構成されており、センサーからの投光が洗浄ボール面で反射し、その反射光が洗浄ボール面外に向かうように、自動水栓は、前記洗浄ボール内面上方に取付けられてなることを特徴とする給水装置とした。
【０００９】これにより、洗浄ボールからの反射光が、定常状態において吐水条件を満たす受光レベルに達することがなく、手を差出していない状態であるにもかかわらず吐水するといった誤感知による吐水を起こすような問題がなくなる。そのため、施工者が安心して設置して、お客様に引き渡しができる。また、自動水栓が洗浄ボール内に位置するため水栓周りの清掃性がよいばかりか、さらに、洗浄ボール自体にも水栓以外に隆起部を有さないため清掃性がよい。また、自動水栓を洗浄ボール内面に取付けるため、従来のように洗浄ボール外に自動水栓の取付ける場所を確保する必要がないため、その分、洗浄ボールを大きな径とすることができ、手洗い空間を広く見せることができ今までにない斬新的な外観性を有して、常に使用者が快適に手洗い行為をすることができる。
【００１０】請求項２の発明の給水装置においては、前記洗浄ボール内面形状は、上側を片側縦断面視凸形状に湾曲形成して、かつ下側を片側縦断面視凹形状に湾曲形成して、部分的な隆起部を有さない連続した滑らかな流線形状をしていることを特徴とする請求項１に記載の給水装置とした。
【００１１】これにより、センサーからの投光が洗浄ボール面で反射して直接センサーに戻ったり、洗浄ボール内で乱反射を起こすことはなく、未使用時の受光量を低く抑えることができる。そのため、手洗い時の差し出した手を確実に認識させることができ、誤感知がなくなる。
【００１２】請求項３の発明の給水装置においては、前記洗浄ボールは、リム上端部から外方に外周壁を形成してなり、外周壁の下端部はフラットであり、かつ、リム上端部は、洗浄ボール後側から前側に向けて下り勾配を設けていることを特徴とする請求項１または２に記載の給水装置とした。
【００１３】これにより、側方から見ると、洗浄ボール自身のリムが側方から下り勾配の傾斜となっており、洗浄ボールの外観性を向上することができる。さらに、フラットな面に開口部を設けておけば、その開口部を覆うように洗浄ボールを載せて外周壁が開口部縁に支持されるだけで、簡単に取付けることができる。
【００１４】請求項４の発明の給水装置においては、前記水栓のセンサーは、給水口よりも上部にありかつ隣接する位置に内蔵していることを特徴とする請求項１乃至３に記載のいずれか１つの給水装置とした。
【００１５】これにより、感知性能に優れており、指先洗いも可能である。また、洗浄ボール面に対し高い位置にセンサーがある方が、洗浄ボール内面の反射位置までの距離が十分に確保でき誤感知を避けることが可能となる。
【００１６】請求項５の発明の給水装置においては、前記自動水栓の取付け部は、洗浄ボールの内面形状に沿って曲線形状をしており、洗浄ボールの水栓取付け穴に対して水栓の位置を定めるとともに回転方向を規制するためのガイドを設けていることを特徴とする請求項１乃至４に記載のいずれか１つの給水装置とした。
【００１７】これにより、水栓の取付けにおいて洗浄ボール内面となめらかに接し、洗浄ボールと水栓との間から漏水するようなことがなく、またガイドを設けることで、使用者や清掃者がなんらかの条件で水栓を動かすことをした場合でも水栓本体は施工時のある一定の位置からずれることなく、投光位置が変り誤感知を起こすような危険性がなくなり、その結果、安心して施工することが出来る。
【００１８】請求項６の発明の給水装置においては、前記洗浄ボールは、ステンレスにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至５に記載のいずれか１つの給水装置とした。
【００１９】これにより、反射しやすいステンレスを洗浄ボールとしても誤感知を起こさず快適な使用性を維持でき、さらには、いままでにない外観性を確保することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を以下に説明する。本発明の給水装置１は、排水口７を有した洗浄ボール２と、給水管に接続され、この洗浄ボール２内に給水するための給水口１２とセンサーとを備えた自動水栓１０とから構成されている。
【００２１】そして、この自動水栓１０は、洗浄ボール２内面に設けられている。特に、洗浄ボール２の内面は、取付けられた自動水栓１０のみが突設されており、他に部分的な突起部を有さず、連続した滑らかな流線形状をしている。また、自動水栓１０の給水口１２と洗浄ボール２との間には、手洗い可能な空間を形成している。自動水栓１０の取付け方法としては、たとえば、洗浄ボール２に水栓取付け穴５０である開口を設け、この水栓取付け穴５０に給水管を挿通させてかつこの水栓取付け穴５０を被うように自動水栓１０を取り付ける方法がある。特に、センサー１３からの投光が洗浄ボール２面で反射し、その反射光が洗浄ボール２面外の上方に向かうように、自動水栓１０は、前記洗浄ボール２内面後上方に取付けられている。洗浄ボール２の取付け穴に対し、自動水栓１０側にガイドを設けることで、前後左右方向並びに回転方向に対しても水栓取付け後の位置ずれが軽減され、センサー１３からの投光位置が変わるといった心配がなくなる。
【００２２】または、洗浄ボール２にバーリング加工を施し、水栓取付部のみを隆起して自動水栓１０を取り付ける方法がある。また、この場合は、水栓取付部と自動水栓１０との継ぎ目に段部を生じないものとする。さらに、溶接加工を施して自動水栓１０と洗浄ボール２との境界部分８が継ぎ目のないなめらかな湾曲面で形成してもよい。（図１９）
そして、さらに、自動水栓１０の水栓外装部１１と前記洗浄ボール２とを同素材として溶接等を行なって接続した後、研磨することで継ぎ目なく一体に形成した場合には、洗浄ボール２から自動水栓１０までを連続した、いままでにない一体感をかもし出すことができる。
【００２３】自動水栓１０は、センサー１３の検知により給水および止水を行なうため、近未来的なデザイン性ならびに使用性を向上させることができる。また水栓本体に触れずに給水・止水を行うことが出来るので、より衛生的とも言える。
【００２４】自動水栓１０と洗浄ボール２との取合いにおいては、自動水栓１０のセンサー１３から投光させる赤外線が、洗浄ボール２内面に対して垂直に反射することがないよう、反射位置における横断面の接線に対して鋭角になるように設置しなければならない。すなわち、洗浄ボール２内面に対し垂直に反射した場合、受光レベルが吐水条件を満たすおそれがありセンサー１３に手を差し出していない状態であるにもかかわらず、誤感知による吐水をしてしまう可能性がある。従って、洗浄ボール２の反射部に対して赤外線の入射角度を鋭角にすることでこのような吐水不良は発生しなくなる。
【００２５】次に、自動水栓１０の構成について説明する。自動水栓１０は、少なくとも電磁開閉弁（以下、電磁弁という）、この電磁弁の開閉を制御するコントローラ、この開閉の信号を送信するセンサー１３、給水口１２、電源を備えている。なお、洗浄ボール２から遠い箇所の水栓外装部１１に、給水口１２、センサー１３、電磁弁とコントローラを埋設させてもよいが、給水口１２とセンサー１３のみを埋設させて、他の機能部を水栓外装部１１の外部に設けることで、自動水栓１０の形状を自由に設計することができる。特に給水口の上部にセンサー１３を設置することで、感知性能に優れており、指先洗いも可能である。そればかりか洗浄ボール２の内面形状が、リムから排水口内側に向かって凸凹の連続した流線形をしているため、高い位置にセンサー１３がある方が、洗浄ボール２内面の反射位置までの距離が十分に確保でき誤感知を避けることが可能となる。（図４，５）
【００２６】また、給水口１２さらには自動水栓１０の取付部分が、洗浄ボール２面内でかつ洗浄ボール２のリム５の最下位置５ａよりも高い位置に設けることが好ましい。特に排水口に開閉できる排水栓（図示せず）を設けた場合は、オーバーフロー孔（図示せず）を設け、給水口１２さらには自動水栓１０の取付部分をオーバーフロー孔よりも高い位置に設けるようにする。なお、給水口１２の近傍に逆止弁を設けておくことが好ましい。
【００２７】また、上述した洗浄ボール２の材質をステンレスとすることで、陶器に比べて軽量化を図ることができる。またステンレスの場合は、洗浄ボール２内面の表面仕上げをヘアライン仕上げやショットブラスト仕上げにすることで表面光沢を抑え、意匠的にも優れたものが成形できるばかりでなく、センサー１３から投光された赤外線の反射率を抑制し誤感知の危険性を軽減することも可能である。特に、公共施設などで使用される場合よりも悪条件で使用される場合、耐久性、強度、腐食性、軽量性等を考慮して、ステンレスとすることが好ましい。
【００２８】なお、自動水栓１０の水栓外装部１１と洗浄ボール２とを別の素材としてもよいが、さらに、自動水栓１０の水栓外装部１１と洗浄ボール２とを、同素材もしくは同色とした場合、洗浄ボール２から自動水栓１０までを連続した一体感をかもし出すことができ、使用者に対して、快適な給水装置１を提供することができる。素材としては、たとえば、ステンレス、チタン、アルミ、合成樹脂とすることができる。特にチタンは、他の材料に比べて耐食性に優れており、海水などにも優れた耐食性を示すので、海岸に近い手洗い場への設置は有効である。また比重も、例えばステンレスに比べて約６割程度であり、軽くかつ強靭で施工性にも優れていると言える。
【００２９】次に、洗浄ボール２面に自動水栓１０を取付けた給水装置１における具体的な実施の形態について、図を参照しつつ、詳細に説明をする。
【００３０】まず、本発明の一実施形態について図１乃至５および図６乃至８に基づき説明する。図１および図６R>６においては、上述した構成に加え、いずれも自動水栓１０が洗浄ボール２よりもかなり突出した形状としている。そして、この自動水栓１０の先端部にセンサー１３と給水口を設けている。この自動水栓１０の形状により、給水口１２と洗浄ボール２つまり排水口７との間に手洗いを行なうための空間を確保することができる。そして、ここで用いる洗浄ボール２は薄型形状（ここでは、リム５最下部から洗浄ボール２の底面までの厚さを１００ｍｍ程度としている。通常は、１５０ｍｍ程度。）として、デザイン性を向上させている。
【００３１】洗浄ボール２の形状は、上側を片側縦断面視凸形状３に湾曲形成して、かつ下側を片側縦断面視凹形状４に湾曲形成することで、薄型形状とすることができる。また、この洗浄ボール２を薄型形状とにすることで洗浄ボール２下側の空間を十分に確保することができ、車椅子などに乗った状態で、または椅子に腰掛けた状態で、洗浄ボール２下側の空間にしっかりと脚を入れて楽な姿勢で手洗い等の動作を行なうことができる。また、この洗浄ボール２は、リム５上端部から外方に外周壁を形成しこの外周壁の下端をフラットとしており、このリム５の外周下端がカウンターの開口部に載置することで容易に給水装置１を設置することができる形状をしている。さらに、リム上端部は、自動水栓１０が設置されている後方から前方にかけて、下り勾配の傾斜を形成している。
【００３２】なお、このように洗浄ボール２を薄型形状とする場合、給水口１２から給水が洗浄ボール２に当たって、跳ね返ることにより洗浄ボール２周辺を濡らすおそれが高くなる。そこで、水跳ねを防止するために、給水に気泡（微細な気泡とすることが好ましい）を混入するようにしている。給水に気泡を混入するための気泡混入手段としては、水の流速による空気の巻き込みや強制的にポンプにより空気を送り込む方法などがある。そして、気泡混入手段は、自動水栓１０の給水口１２もしくは給水管経路内に備えることにより、給水に気泡を混入させることができる。図２０は、気泡混入手段３５としての給水口１２の先端に取付ける泡沫キャップの一例を示す。気泡をより微細にするために給水口１２に給水方向に複数の網目３６（複数の微細な孔を給水方向に複数並設してもよい）を設けて気泡を拡散させることが好ましい。これにより、従来の自動水栓１０では、毎分５Ｌの給水量であったが、毎分４Ｌ以下の給水量で十分な給水感覚ならびに手洗いなどの洗浄効果を得ることが可能となる。そのため、公共施設などの頻繁に使用される場合においては、大幅な節水が可能となる。また、気泡を混入することで、洗浄ボール２面からの水跳ね防止にもなり、特に洗浄ボール２が薄型の場合は有効となる。
【００３３】なお、図２は図１の給水装置１における正面図、図７は図６の給水装置１における正面図である。給水口１２は、リム５の最下位置５ａよりも高くして、エアギャップをとっている。また、図３は図１の給水装置１における側面図、図８は図６の給水装置１における側面図である。リム５を奥側から前方に向けて傾斜させて、リム５の前方を最も低くしているため、給水口１２と排水口７との空間を十分に確保することができ、手を洗うときにその洗浄ボール２の空間に手を入れやすくしている。
【００３４】次にセンサー１３の感知性能について図２４R>４、２５に基づき説明する。図２５は従来のセンサー方式を表わしている。すなわち自動水栓１０の給水口下方のスパウト本体中央に内蔵されたセンサー１３から投光された赤外線４４が、洗浄ボール２内面凹湾曲部４に反射し、その反射光４５をセンサー１３内の受光素子で感知し、図２４で示すようにセットレベルから、平均吐水条件を満たす受光量になった場合、吐水する。この時、赤外線４４が洗浄ボール２内面に当たる部位の中心を点Ｃとし、この点Ｃでの横断面における接線をＢとした時、赤外線４４と接線Ｂとが垂直に交わった場合、誤感知し易い条件であった。これは洗浄ボール２の形状が一般的に半球状であることに起因する。
【００３５】一方、センサー１３から点Ｃまでの距離が２００ｍｍ以下となった場合などでも誤感知し易い条件となり、従来、例えば陶器などの洗浄ボール２に対して、自動水栓１０とセットできないような組み合わせが発生するおそれがある。あるいはセット可能な組み合わせにおいても施工後の自動水栓１０の位置ずれなどにより誤感知するおそれもある。
【００３６】しかし図４および図５で示すとおり、本発明の自動水栓１０と洗浄ボール２との組み合わせにおいては、φ５００の洗浄ボールＡ−Ａ断面における形状が、洗浄ボール２のリム５上部から排水口７に向かって凸形状から凹形状に連続したなだらかな形状を有しており（洗浄ボール２の深さ、すなわちリム上面から排水口までの深さが１００ｍｍ程度）スパウト１０に内蔵されたセンサ−１３から投光した赤外線４４の中心が洗浄ボール２内面の点Ｃで反射するときの角度をα（図５ではβ）とした時、自動水栓１０の向きを５５度から７０度に振っても、５０°＜α＜６０°程度で推移するため、垂直に交わらず、さらにセンサー１３から洗浄ボール２内面点Ｃまでの距離が、実施例では４００ｍｍ以上（＞２００ｍｍ）あるため誤感知の可能性も極めて低く、十分な手洗い空間を有しており、快適な手洗いが可能となる。
【００３７】またスパウト本体中央に内蔵されていた自動水栓１０ではセンサー１３と給水口との距離があり、爪などの指先洗いには不適であったが、本発明を構成する自動水栓１０で給水口１２の上部に隣接して吐水方向とセンサー感知方向とをほぼ同じ方向とすることができるので吐水される方向に手を差し出せば必ず感知できるため感知性能に優れており、指先洗いなどさまざまな手洗いの動作形態に対応できるといった優れた点を有している。
【００３８】次に、別の実施形態について図９乃至１１に基づき説明する。図９に示す給水装置１においては、洗浄ボール２から自動水栓１０がほとんど突出していない形状としている。図に示すように、この自動水栓１０は、丸みのおびた略三角錐形状として洗浄ボール２内に設けられている。そして、洗浄ボール２は、図１および図６の給水装置１における洗浄ボール２の形状とは異なっており、凹形状４（ほぼ半球の形状）であり、洗浄ボール２の奥側の深さ（ここでは、リム５最上部から洗浄ボール２の底面までの厚さを１５０ｍｍ程度としている。ただし、リム５最下部から洗浄ボール２の底面までの厚さは、図１および図６と同様に１００ｍｍ程度としている）を有する形状として、給水口１２と排水口７との間に手洗いの空間を形成するようにしている。この場合、リム５によって飛散水を受けやすいため、洗浄ボール２の周りを濡らさずに済む。なお、図１０は、図９の給水装置１における正面図である。給水口１２は、リム５の最下位置５ａよりも高くして、エアギャップをとっている。また、図１１は、図９の給水装置１における側面図である。
【００３９】次に、さらに別の実施形態について図１２乃至１３に基づき説明する。図１２に示す給水装置１においては、この自動水栓１０の水栓外装部１１は、ブリッジ１９形状をしており、給水口１２はブリッジ１９中央に設けている。このブリッジ１９は、手すりとしても利用することもできる。なお、図１３は、図１２の給水装置１における正面図である。給水口１２は、リム５の最下位置５ａよりも高くして、エアギャップをとっている。また、図１４は、図１２の給水装置１における側面図である。この水栓外装部１１と洗浄ボール２とを溶接して一体に形成することで、一体感を出して斬新なデザインと使用性を出すとともに、強度を向上させることができるため、手すりとしても利用することができる。なお、この洗浄ボール２の形状は、図１および図６に示す形状と同じ形状としているため、説明を省略する。
【００４０】なお、図１５は、図６の給水装置１を壁に取付けた設置状態を示している。いずれも、バックハンガ２３を壁に取付けて、このバックハンガ２３に給水装置１の洗浄ボール２と下部カバー２４を取り付けている。そして、この下部カバー２４内で給水装置１に給水管１７、排水管２６、等を接続している。この下部カバー２４も洗浄ボール２等と同じ材質とすることで、一体感を出すことができる。また、洗浄ボール２内に自動水栓１０を設けているので、予め工場にて洗浄ボール２に組付けておくことができるので、施工者の熟練度に左右されないように現場での施工を容易にし、施工トラブルを低減することができる。なお、図１、図９、図１２の給水装置１も同様に設置することが可能である。
【００４１】次に、本発明の給水装置１を設置した場合の全体の構成を、図１６、図１７を用いて説明する。図１６１６は、図６の給水装置１をカウンター２７上の設置した場合である。カウンター２７下にて、建築側に敷設された給水管１７に止水弁２５を介在させて分岐する。分岐した一方の給水管１７は、電磁弁１６を介して給水口１２に接続されている。そして、電磁弁１６は、コントローラ１８に接続されている。また、電磁弁２２やコントローラ１８は、自動水栓１０内に埋設してもよいが、カウンター２７の下方や下部カバーの内側に設置するとよい。
【００４２】なお、図１６、図１８および図１９に示すように、センサー１３は、給水口１２の上側近傍に設置されている。図１７に示すように、センサー１３によりコントローラ１８に信号を送り、各電磁弁１６，２２の開閉を行なうようにしている。なお、センサー１３の投光素子から投光された赤外線Ｃ２が、手洗いのために給水口１２近傍に差し伸べた手に反射され、その反射光の受光素子による受光量がある一定の条件を満たすとコントローラ１８から信号を発信して電磁弁１６が開閉し、給水を行う。このように、自動水栓１０とすることで、非接触で給水および止水を作動させることができ衛生的であり、また、常に所定の流量に抑えることができ、水を必要以上に瞬間流量を多く出すこともないため、節水にも繋がると言える。また、センサー１３は、赤外線のほか、たとえば超音波、等を用いてもよく、非接触で人体を検知できるものであればよい。
【００４３】また、この給水装置１は、図１７、２１に示すように、給水管１７（少なくとも給水口１２に繋がる給水管１７）の経路内に水流によって翼車３１を回転させてその駆動力を電流に変換して蓄電部３２に蓄電する、自己発電機構３０を設けている。そして、この蓄電を利用してセンサー１３の検知ならびに電磁弁１６、２２の開閉を行なうようにするとよい。自己発電機能は、具体的には、翼車３１、磁石、コイル、コンデンサ、から構成されている。自己発電の原理は、水流（毎分３Ｌ以上の流量が好ましい）によって回転する翼車３１に取付けられた磁石が、コイル内を回転することによって発生する電流をコンデンサに蓄える。この蓄えられた電気により、センサー１３と電磁弁１６，２２を駆動させるのである。なお、初期は自己発電による蓄電がなされていないため、電池（乾電池）３３との併用をすることが好ましい。電池３３と自己発電機構３０とすることにより、ＡＣ電源を必要としないため設置場所の制約がなくなる。また、電磁弁１６、２２の開閉時に極力電力を消費しないように、電磁弁にはラッチングソレノイドを用いるとよい。
【００４４】次に、洗浄ボール２の製造方法について説明する。図６に示す給水装置１において、洗浄ボール２をステンレスで製造した場合を例にとって説明する。他の給水装置１においても同様の製造方法で可能である。まず、洗浄ボール２を成形するため、肉圧約１〜１．５ｍｍの板材４３をプレス加工（例えば油圧プレス、メカプレス、対向液圧プレスなど）あるいはＮＣ加工、へら絞り加工などにより洗浄ボール２状に加工する。複数のプレス型を用いて、洗浄ボール２の形状を数回のプレス工程によって徐々にプレスして形状を作り、洗浄ボール２を作製している。なお、このように洗浄ボール２を成形するのにステンレスをプレスする場合、洗浄ボール２の形状は、上側を片側縦断面視凸形状３に湾曲形成して、かつ下側を片側縦断面視凹形状４に湾曲形成して、プレス成形の場合脱型し易くする。
【００４５】次に、給水機能部の取付手順について説明する。図１８は、給水口１２の部分の自動水栓１０内部を拡大した構造を示している。センサー１３と給水口１２からなる給水センサーユニット１５を自動水栓１０の表側に設けた取付用穴部１４に挿入してビス２９固定している。なお、図示しないが、給水管接続部１７ａには予め可撓性のある給水管１７（給水ホース）が接続している。なお、この組立て工程は工場で行なうことができる。そのため、現場での取り付け施工は、洗浄ボール２を設置し、給水管１７の接続と導電線２８の接続を行なうだけでよい。
【００４６】次に、自動水栓１０の洗浄ボール２への取付け方法について図２２に基づき説明する。固定ネジやボルトに洗浄ボール２裏から水栓取付け穴５０の開口よりも幅広の固定部材５３を介在させて固定ナット５４をねじ込んで、自動水栓１０を洗浄ボール２に固定している。なお、図示しないが、自動水栓１０と洗浄ボール２との間には、パッキンを介在させて水栓取付け穴５０の開口から水が浸入しないようにする。具体的には、図２２R>２に示す自動水栓１０の底面部４６にはガイドとなる突起４７を設けており、洗浄ボール２においては、自動水栓１０の給水ホース４８並びにセンサーコード４９を通すための水栓取付け穴５０を設けており、その穴の縁に自動水栓１０のガイドを受けるためのガイド穴５１を成形している。自動水栓１０を洗浄ボール２に取付け（図中には示していないが、シール性を確保するため自動水栓１０と洗浄ボール２との間にはパッキンを挟み込む）洗浄ボール２背面より自動水栓１０から出ている固定ネジ５２に馬蹄形状の固定部材５３を通し、その後固定ナット５４で締め付ける。これにより組付け後の自動水栓１０の回転方向および前後左右方向への移動を規制することが可能となり、センサー１３の投光位置がずれて誤感知を起こすといったクレームの危険性がなくなる。また自動水栓１０の底面部４６は、洗浄ボール２の曲面と同様な曲面に成形することで洗浄ボール２との密着性が向上し、製品組付け時の組立性も良く、また自動水栓１０と洗浄ボール２との間から漏水するといった不具合がなくなる。
【００４７】なお、図２３に示すように、自動水栓１０を洗浄ボール２内面に取付けるため、従来のように洗浄ボール２外に自動水栓１０の取付ける場所を確保する必要がないため、その分、洗浄ボール２を大きな径とすることができ、手洗い空間を広く見せることができ今までにない斬新的な外観性を有して、常に使用者が快適に手洗い行為をすることができる。
【００４８】なお、本発明の給水装置１は、洗面所の洗浄ボール２のほか、便所の手洗い洗浄ボール２、台所のシンク洗浄ボール２等の洗浄ボール２に用いることができる。
【００４９】
【発明の効果】本発明は上記構成により、自動水栓と洗浄ボールとの両方を同時に設計することで、施工性に優れかつ自動水栓の感知性能が良く、さらに斬新的な外観性を有して、常に使用者が快適に手洗い行為をすることができる給水装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である給水装置を示す。
【図２】図１における給水装置の正面図を示す。
【図３】図１における給水装置の側面図を示す。
【図４】図１における給水装置のセンサーの投光向きを示す。
【図５】図１における給水装置のセンサーの投光向きを示す。
【図６】本発明における別の一実施の形態である給水装置を示す。
【図７】図６における給水装置の正面図を示す。
【図８】図６における給水装置の側面図を示す。
【図９】本発明における別の一実施の形態である給水装置を示す。
【図１０】図９における給水装置の正面図を示す。
【図１１】図９における給水装置の側面図を示す。
【図１２】本発明における別の一実施の形態である給水装置を示す。
【図１３】図１２における給水装置の正面図を示す。
【図１４】図１２における給水装置の側面図を示す。
【図１５】図６における給水装置を用いた壁掛けタイプの使用状態図である。
【図１６】本発明における給水装置の設置した場合の全体構成を示す図である。
【図１７】図１６の給水装置のブロック図である
【図１８】図６における水栓外装部の穴部に取付けられた給水センサーユニットの取付構造を示す図である。
【図１９】図６における自動水栓周りの構造を示す図である。
【図２０】本発明の給水装置の給水口に取付けられる泡沫キャップの断面図である。
【図２１】本発明の給水装置に組み込んだ自己発電機構を示す図である。
【図２２】自動水栓を洗浄ボールに取り付ける場合を示す図である。
【図２３】本発明における給水装置と従来の給水装置との対比を示す図である。
【図２４】センサーの受光量と吐水との関係を示す図である。
【図２５】従来の洗浄ボールの近傍に自動水栓を取付けた状態図である。
【符号の説明】
１給水装置
２洗浄ボール
３洗浄ボールの上側の凸形状の湾曲部
４洗浄ボールの下側の凹形状の湾曲部
５リム
５ａリム最下位置
７排水口
８洗浄ボールと自動水栓の境界部分
９段差
１０自動水栓
１１水栓外装部
１１ａ水栓外装部の表側の部品
１１ｂ水栓外装部の裏側の部品
１２給水口
１３センサー
１４取付用穴部
１５給水センサーユニット
１６電磁弁
１７給水管
１７ａ給水管接続部
１８コントローラ
１９ブリッジ
１９ａブリッジ脚部
２３バックハンガ
２４下部カバー
２５止水弁
２６排水管
２７カウンター
２８導電線
２９ビス
３０自己発電機構
３１翼車
３２蓄電部
３３電池
３５気泡混入手段
３６網目
４４投光（赤外線）
４５反射光
４６自動水栓底面
４７ガイド
４８給水ホース
４９センサーコード
５０水栓取付け穴
５１ガイド穴
５２固定ネジ
５３固定部材
５４固定用ナット

【特許請求の範囲】
【請求項１】排水口を有した洗浄ボールと、給水管に接続しこの洗浄ボール内に給水するための給水口を備え、この給水口に隣接してセンサーを設けた自動水栓とから構成されており、センサーからの投光が洗浄ボール面で反射し、その反射光が洗浄ボール面外に向かうように、自動水栓は、前記洗浄ボール内面上方に取付けられてなることを特徴とする給水装置。
【請求項２】前記洗浄ボール内面形状は、上側を片側縦断面視凸形状に湾曲形成して、かつ下側を片側縦断面視凹形状に湾曲形成して、部分的な隆起部を有さない連続した滑らかな流線形状をしていることを特徴とする請求項１に記載の給水装置。
【請求項３】前記洗浄ボールは、リム上端部から外方に外周壁を形成してなり、外周壁の下端部はフラットであり、かつ、リム上端部は、洗浄ボール後側から前側に向けて下り勾配を設けていることを特徴とする請求項１または２に記載の給水装置。
【請求項４】前記水栓のセンサーは、給水口よりも上部にありかつ隣接する位置に内蔵していることを特徴とする請求項１乃至３に記載のいずれか１つの給水装置。
【請求項５】前記自動水栓の取付け部は、洗浄ボールの内面形状に沿って曲線形状をしており、洗浄ボールの水栓取付け穴に対して水栓の位置を定めるとともに回転方向を規制するためのガイドを設けていることを特徴とする請求項１乃至４に記載のいずれか１つの給水装置。
【請求項６】前記洗浄ボールは、ステンレスにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至５に記載のいずれか１つの給水装置。

【図１】