JP2002285609A - 小便器自動洗浄システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力センサにより、トラップ内部の水位変化
に応じて洗浄を行う洗浄システムでは、導圧部とトラッ
プ部を連結する配管路が必ず存在し、配管路の目詰まり
を防ぐための機構や、配管路を通じて汚水やアンモニア
等の不要な気体がセンサ内へ侵入するのを防ぐ為のフィ
ルタや阻止材などを備えておく必要があり、複雑で高価
なシステムとなる恐れがあった。 【解決手段】 小便器１において、洗浄水を制御する為
の制御バルブ２と、トラップ部７を挟んで対向して、露
出することなく設置される電波の発信手段９と受信手段
１０と、発信した信号の振幅と受信した信号の振幅との
差分を検出する振幅差分検出手段と、前記振幅差分検出
手段からの信号に基づいて前記制御バルブを制御する制
御回路３とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、小便器の自動洗浄シス
テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、小便器においては、小便をし
た後に小便を受ける便器本体を洗浄する為に、便器内部
に洗浄水を流すようになっている。そして、係る洗浄水
を流す為には、便器本体の上部に取り付けられた小便器
洗浄弁の押しボタンを使用者が押下することにより、一
定量の洗浄水が流れ出た後停止するようなものがある。
また、赤外線センサにより、一定時間以上小便器の前に
人が立ち止まって、その後に人が小便器を離れたことを
検知して、一定量の洗浄水を流すようにしたものなどが
ある。

【０００３】しかし、押しボタンタイプの場合には、使
用者が押し忘れると洗浄できない、いたずら等により必
要以上にボタンが押されて無駄な水を流してしまう、ボ
タンを押すという作業自体が煩雑であるという問題があ
った。赤外線センサの場合には、子供などの背が低い人
が使用した場合には検知できない、小便しない人が便器
の前に立った場合でも不必要な水を流してしまう、など
の問題があった。

【０００４】そこで、上記問題を解決するものとして、
特開平１０−０３７２８４号に開示された小便器用洗浄
システムが提案されている。このシステムは、圧力セン
サにより、トラップ部内の水位の変化を検知し、その検
知結果に応じて洗浄水を流すようにしたもので、いたず
ら防止や、外部へのあふれ防止、あるいは節水を図るこ
とが出来る等の利点を有するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た圧力センサを用いた洗浄システムでは、図8で示すよ
うに圧力センサユニット１８の導圧部とトラップ部を連
結する配管路１５が必ず存在し、配管路１５の目詰まり
を防ぐ為の機構や、配管路１５を通じて汚水やアンモニ
ア等の不要な気体がセンサ内へ侵入するのを防ぐ為のフ
ィルタ１７や阻止材１６などを備えておく必要があり、
複雑で高価なシステムとなる恐れがあった。

【０００６】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、非接触かつシンプルな構成で、安価なシステムを提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決する為の手段、作用】上記した目的を達成
する為になされた小便器自動洗浄システムの請求項第１
項の発明は、小便器において、洗浄水を制御する為の制
御バルブと、トラップ部を挟んで対向して、露出するこ
となく設置される電波の発信手段と受信手段と、発信し
た信号の振幅と受信した信号の振幅との差分を検出する
振幅差分検出手段と、前記振幅差分検出手段からの信号
に基づいて前記制御バルブを制御する制御回路とを備え
たことを特徴とする。

【０００８】本発明によれば、電波の送信手段と受信手
段がトラップ部を挟んで対向して、露出することなく設
置される為、小便がなされた時にトラップ部に流れ込む
小便によって、送信手段より送信された送信波の一部が
反射、吸収される為、受信手段で受け取る受信波が乱れ
ることになり、小便がない時に比べて、振幅に変化が見
られる。この変化の有無を振幅差分検出手段で検出する
ことにより、小便開始、終了が明確に判断でき、確実に
洗浄水を流すことが可能となるのである。

【０００９】請求項第２項の発明は、小便器において、
洗浄水を制御する為の制御バルブと、トラップ部の水面
付近を指向して、露出することなく設置される電波の発
信手段と受信手段と、発信した信号の周波数と受信した
信号の周波数との差分を検出する周波数差分検出手段
と、前記周波数差分検出手段からの信号に基づいて前記
制御バルブを制御する制御回路とを備えたことを特徴と
する。

【００１０】本発明によれば、電波の送信手段と受信手
段がトラップ部の水面付近を指向して、露出することな
く設置される為、小便がなされた時にトラップ部に流れ
込む小便によって、水面付近が波立つことにより、送信
手段より送信された送信波の一部が反射される為、受信
手段では、小便がない時には観測されない受信波が観測
されるようになる。この受信波と送信波の差分であるド
ップラー波を周波数差分検出手段で検出することによ
り、小便開始、終了が明確に判断でき、確実に洗浄水を
流すことが可能となるのである。

【００１１】請求項第３項の発明は、小便器において、
洗浄水を制御する為の制御バルブと、小便を受けるボー
ル面を挟んで対向して、露出することなく設置される電
波の発信手段と受信手段と、発信した信号の振幅と受信
した信号の振幅との差分を検出する振幅差分検出手段
と、前記振幅差分検出手段からの信号に基づいて前記制
御バルブを制御する制御回路とを備えたことを特徴とす
る。

【００１２】本発明によれば、電波の送信手段と受信手
段が小便を受けるボール面を挟んで対向して、露出する
ことなく設置される為、小便がなされた時に小便を受け
るボール面に流れ込む小便によって送信手段より送信さ
れた送信波の一部が反射、吸収される為、受信手段で受
け取る受信波が乱れることになり、小便がない時に比べ
て、振幅に変化が見られる。この変化の有無を振幅差分
検出手段で検出することにより、小便開始、終了が明確
に判断でき、確実に洗浄水を流すことが可能となるので
ある。

【００１３】請求項第４項の発明は、小便器において、
洗浄水を制御する為の制御バルブと、小便を受けるボー
ル面の表面を指向して、露出することなく設置される電
波の発信手段と受信手段と、発信した信号の周波数と受
信した信号の周波数との差分を検出する周波数差分検出
手段と、前記周波数差分検出手段からの信号に基づいて
前記制御バルブを制御する制御回路とを備えたことを特
徴とする。

【００１４】本発明によれば、電波の送信手段と受信手
段が小便を受けるボール面の表面を指向して、露出する
ことなく設置される為、小便がなされた時に小便を受け
るボール面に流れ込む小便によって、ボール面上が波立
つことにより、送信手段より送信された送信波の一部が
反射される為、受信手段では、小便がない時には観測さ
れない受信波が観測されるようになる。この受信波と送
信波の差分であるドップラー波を周波数差分検出手段で
検出することにより、小便開始、終了が明確に判断で
き、確実に洗浄水を流すことが可能となるのである。

【００１５】請求項第５項の発明は、前記制御回路が計
時手段と流量調整手段とを備えたことを特徴とする。

【００１６】本発明によれば、小便開始、終了が明確に
判断できる為、確実に小便中の時間を測定することが可
能となり、計時した時間からおおよその量が分かるよう
になる。そして、その小便の量に応じて流す洗浄水の流
量を可変するようにして、使用状態に応じた適量を流す
ことで、無駄を無くし、節水を図ることが可能となるの
である。

【００１７】また、上記全ての発明において、センシン
グ用の専用配管路等が不要で、更に電波の発信手段や受
信手段が露出していない為、小便によって汚染されるこ
ともなく、特別なフィルタや阻止材なども不要となり、
シンプルな構成で安価なシステムが提供可能となるので
ある。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面により詳細に説明する。図１は本発明に係る小便
器自動洗浄システムの第１の実施形態を示す構成図であ
る。同図に示すように小便を受ける前面開放された便器
本体１の底面中央には、凹部８が形成され、凹部８の中
央には排水管１９が一体に形成されている。その排水管
１９の上端は凹部８の底面よりも上方に突出形成され、
その上端は下向きの凹形状の蓋で覆われており、トラッ
プ部７が形成されている。

【００１９】このトラップ部７は、既に公知であるよう
に、凹部８内に液体が流入してくると、排水管１９の上
端まで貯留され、一定以上貯留されると、排水管１９を
介して排出されるようになっている。係る構成は従来の
ものをそのまま用いているだけなので、ここではその詳
細な説明は省略する。

【００２０】また、便器本体１の内部天面には、洗浄水
配管２０の先端が接続され、この洗浄水配管２０の途中
には制御バルブ２が配置されている。制御回路３からの
信号により、制御バルブ２が開閉され、洗浄水配管２０
の先端から便器本体１内に洗浄水が供給、停止されるよ
うになっている。

【００２１】電波の発信手段９と、受信手段１０はトラ
ップ部７を挟む形で対向して設置されている。使用する
電波として、例えば２．４５〜１２ＧＨｚ程度のマイク
ロ波があり、その周波数帯では、陶器を透過する為、発
信手段９、受信手段１０ともに露出させる必要はない。
また、図２には発信波と受信波の１例を示している。こ
こで、振幅差分検出回路４ａは、発信手段９から発信さ
れた発信波３１ａと受信手段１０で受信した受信波３２
ａの振幅の差分を検出して、その結果を制御回路３へ伝
達するものである。

【００２２】使用者が小便器本体１に近づき、小便を行
うと、小便の流れ６がボール面５を伝って下方へ流れ落
ち、トラップ部７へ流れ込む。流れ込む小便は発信手段
９と受信手段１０の間を遮断して通り過ぎる為、発信手
段９から発信された電波の一部が反射、吸収されること
になり、パワーが減衰して受信手段１０に到達すること
になる。その結果、振幅差分検出回路４ａは、小便中で
あると判断して、制御回路３に小便中信号を送る。その
後小便が終了した時には、前記発信された電波はすべて
受信手段１０に到達することになり、その結果、振幅差
分検出回路４ａは、小便終了と判断して、制御回路３に
非小便中信号を送る。前記小便中信号を受け取った後
に、前記非小便中信号を受け取った制御回路３は制御バ
ルブ２を開いて洗浄水を流すように制御する。ここで、
電波の送信手段９と受信手段１０の配置が入れ替わって
いても同様である。

【００２３】図３は本発明に係る小便器自動洗浄システ
ムの第２の実施形態を示す構成図である。実施例１との
違いは、電波の発信手段９と、受信手段１０の配置であ
り、トラップ部７の水面付近を指向するように配置され
ている。また、図４には発信波と受信波の１例を示して
いる。ここで、周波数差分検出回路４ｂは、発信手段９
から発信された発信波３１ｂと受信手段１で受信した受
信波３２ｂの周波数の差分を検出して、その結果を制御
回路３へ伝達するものである。

【００２４】使用者が小便器本体１に近づき、小便を行
うと、小便の流れ６がボール面５を伝って下方へ流れ落
ち、トラップ部７へ流れ込む。流れ込む小便は発信手段
９と受信手段１０の方向へ向かうことになり、発信手段
９から発信された電波の一部が反射され、受信手段１０
に到達することになる。その結果、ドップラー信号が発
生して、周波数差分検出回路４ｂは、小便中であると判
断して、制御回路３に小便中信号を送る。その後小便が
終了した時には、前記発信された電波は反射物がない為
に全く受信手段１０に到達しなくなり、その結果、ドッ
プラー信号は発生せず、周波数差分検出回路４ｂは、小
便終了と判断して、制御回路３に非小便中信号を送る。
前記小便中信号を受け取った後に、前記非小便中信号を
受け取った制御回路３は制御バルブ２を開いて洗浄水を
流すように制御する。ここで、電波の送信手段９と受信
手段１０は独立して構成されていても、一体で構成され
ていてもどちらでも良い。

【００２５】図５は本発明に係る小便器自動洗浄システ
ムの第３の実施形態を示す構成図である。実施例１との
違いは、電波の発信手段９と、受信手段１０の配置であ
り、ボール面５を挟んで対向して配置されている。

【００２６】使用者が小便器本体１に近づき、小便を行
うと、小便の流れ６がボール面５の表面を伝って下方へ
流れ落ち、トラップ部７へ流れ込む。ボール面５の表面
を伝って下方へ流れ落ちる小便は発信手段９と受信手段
１０の間を遮断して通り過ぎる為、発信手段９から発信
された電波の一部が反射、吸収されることになり、パワ
ーが減衰して受信手段１０に到達することになる。その
結果、振幅差分検出回路４ａは、小便中であると判断し
て、制御回路３に小便中信号を送る。その後小便が終了
した時には、前記発信された電波はすべて受信手段１０
に到達することになり、その結果、振幅差分検出回路４
ａは、小便終了と判断して、制御回路３に非小便中信号
を送る。前記小便中信号を受け取った後に、前記非小便
中信号を受け取った制御回路３は制御バルブ２を開いて
洗浄水を流すように制御する。ここでは電波の発信手段
９と、受信手段１０を鉛直方向に配置した例を示した
が、水平方向に対向させて配置しても同様である。ま
た、電波の送信手段９と受信手段１０の配置が入れ替わ
っていても同様である。

【００２７】図６は本発明に係る小便器自動洗浄システ
ムの第４の実施形態を示す構成図である。実施例３との
違いは、電波の発信手段９と、受信手段１０の配置であ
り、ボール面５の表面付近を指向するように設置されて
いる。

【００２８】使用者が小便器本体１に近づき、小便を行
うと、小便の流れ６がボール面５の表面を伝って下方へ
流れ落ち、トラップ部７へ流れ込む。ボール面５の表面
を伝って下方へ流れ落ちる小便は発信手段９と受信手段
１０の方向へ向かうことになり、発信手段９から発信さ
れた電波の一部が反射され、受信手段１０に到達するこ
とになる。その結果、ドップラー信号が発生して、周波
数差分検出回路４ｂは、小便中であると判断して、制御
回路３に小便中信号を送る。その後小便が終了した時に
は、前記発信された電波は反射物がない為に全く受信手
段１０に到達しなくなり、その結果、ドップラー信号は
発生せず、周波数差分検出回路４ｂは、小便終了と判断
して、制御回路３に非小便中信号を送る。前記小便中信
号を受け取った後に、前記非小便中信号を受け取った制
御回路３は制御バルブ２を開いて洗浄水を流すように制
御する。ここで、電波の送信手段９と受信手段１０は独
立して構成されていても、一体で構成されていてもどち
らでも良い。

【００２９】図７は本発明に係る小便器自動洗浄システ
ムの第５の実施形態を示す構成図である。制御回路３に
計時手段１３と流量調整手段１４を備えている。

【００３０】使用者が小便器本体１に近づき、小便を行
うと、小便の流れ６がボール面５の表面を伝って下方へ
流れ落ち、トラップ部７へ流れ込む。上記実施形態例１
〜４で示したように、振幅または周波数差分回路４は、
小便中であることを判断して、制御回路３に小便中信号
を送る。その後小便が終了した時には、振幅または周波
数差分検出回路４は、小便終了と判断して、制御回路３
に非小便中信号を送る。前記小便中信号を受け取った後
に、前記非小便中信号を受け取った制御回路３は制御バ
ルブ２を開いて洗浄水を流すように制御する。ここで、
前記小便中信号を制御回路３が受け取っている時間を計
時手段１３で計時しておくと、小便のおおよその量が推
定できることになる。この小便の量の多少によって流量
調整手段１４を調整するようにすれば、適切な量の洗浄
水を流すことができる。流量調整手段１４は、瞬間流量
あるいは積算流量のいずれかを調整できるものであれば
良い。また、計時手段１３は、小便中信号の受信時間を
計時するだけでなく、制御バルブ２の開放時間を計時し
ても構わない。ここで、瞬間流量、積算流量、バルブの
開放時間等は、小便の量に応じて対応できるような演算
式によって求めるか、あるいは前もって作成されたテー
ブル等を参照するなど色々な方式を採用することが出来
る。

【００３１】更に、このシステムでは小便の流れだけで
なく、洗浄水の流れも同様に検知できることになる為、
制御バルブを開放したにもかかわらず、洗浄水の流れが
検知されなければ、断水していることがわかるのであ
る。また、制御バルブを開放している間に、一旦洗浄水
の流れが検知された後、検知されなくなった場合は、セ
ンシングする部分に余分な水が溜まっていることにな
り、あふれ防止に結び付けることが出来る。断水やあふ
れ防止については、報知手段等を設けて使用者に知らせ
るようにすると、より一層使い勝手の向上につながる。
今までの実施例では、床置き型といわれる小便器を例と
して説明してきたが、壁掛け型等でも展開できるもので
あり、限定されるものでないことは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明は、小便そのもの
を確実に検知することが出来、その検知結果に応じて洗
浄水を流すようにしたため、使用状態に応じて適量の洗
浄水を流すことが可能となる。また、小便だけでなく洗
浄水の流れも確実に検知することが出来る為、洗浄水の
断水や出っ放しによる不具合が検知でき、節水を図るこ
とも可能となる。また、センシングする為の電波の発信
手段や受信手段が露出していない為、小便によって汚染
されることもなく、直接触れられて損傷することや、故
意に洗浄水を流されるといういたずらも防止でき、更に
デザイン面においても自由度が大きく優れたものとな
る。また、センシング用の専用配管路等が不要で、特別
なフィルタや阻止材なども不要となり、更に電波の発信
手段や受信手段の配置においても選択の幅が広がり、シ
ンプルな構成で安価なシステムが提供可能となるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る小便器自動洗浄システムの第１
の実施の形態を示す図である。

【図２】 第１の実施例における電波の送信波と受信波
等の例である。

【図３】 本発明に係る小便器自動洗浄システムの第２
の実施の形態を示す図である。

【図４】 第２の実施例における電波の送信波と受信波
等の例である。

【図５】 本発明に係る小便器自動洗浄システムの第３
の実施の形態を示す図である。

【図６】 本発明に係る小便器自動洗浄システムの第４
の実施の形態を示す図である。

【図７】 本発明に係る小便器自動洗浄システムの第５
の実施の形態を示す図である。

【図８】 従来の実施例の形態を示す図である。

【符号の説明】

１…小便器本体 ２…制御バルブ ３…制御回路 ４…振幅または周波数差分検出回路、４ａ…振幅差分検
出回路、４ｂ…周波数差分検出回路 ５…ボール面 ６…小便の流れ ７…トラップ部 ８…凹部 ９…電波の発信手段 １０…電波の受信手段 １３…計時手段 １４…流量調整手段 １５…専用配管 １６…阻止材 １７…フィルタ １８…圧力センサユニット １９…排水管 ２０…洗浄水配管 ３１ａ、３１ｂ…発信波 ３２ａ、３２ｂ…受信波

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 轟木 健太郎 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 Ｆターム(参考） 2D039 AA04 FA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 小便器において、洗浄水を制御する為の
   制御バルブと、トラップ部を挟んで対向して、露出する
   ことなく設置される電波の発信手段と受信手段と、発信
   した信号の振幅と受信した信号の振幅との差分を検出す
   る振幅差分検出手段と、前記振幅差分検出手段からの信
   号に基づいて前記制御バルブを制御する制御回路とを備
   えたことを特徴とする小便器自動洗浄システム。
2. 【請求項２】 小便器において、洗浄水を制御する為の
   制御バルブと、トラップ部の水面付近をを指向して、露
   出することなく設置される電波の発信手段と受信手段
   と、発信した信号の周波数と受信した信号の周波数との
   差分を検出する周波数差分検出手段と、前記周波数差分
   検出手段からの信号に基づいて前記制御バルブを制御す
   る制御回路とを備えたことを特徴とする小便器自動洗浄
   システム。
3. 【請求項３】 小便器において、洗浄水を制御する為の
   制御バルブと、小便を受けるボール面を挟んで対向し
   て、露出することなく設置される電波の発信手段と受信
   手段と、発信した信号の振幅と受信した信号の振幅との
   差分を検出する振幅差分検出手段と、前記振幅差分検出
   手段からの信号に基づいて前記制御バルブを制御する制
   御回路とを備えたことを特徴とする小便器洗浄システ
   ム。
4. 【請求項４】 小便器において、洗浄水を制御する為の
   制御バルブと、小便を受けるボール面の表面を指向し
   て、露出することなく設置される電波の発信手段と受信
   手段と、発信した信号の周波数と受信した信号の周波数
   との差分を検出する周波数差分検出手段と、前記周波数
   差分検出手段からの信号に基づいて前記制御バルブを制
   御する制御回路とを備えたことを特徴とする小便器自動
   洗浄システム。
5. 【請求項５】 前記制御回路が計時手段と流量調整手段
   とを備えたことを特徴とする請求項第１〜４項何れか記
   載の小便器自動洗浄システム。