JP2019027191A - 小便器 - Google Patents

Abstract

【課題】尿検知センサーを備えた場合において、排水トラップ内の尿濃度を比較的低く保ち尿石の発生を抑制できるとともに、尿の希釈に貢献しにくい洗浄水の吐水を抑制し、尿を希釈する洗浄水を節約する小便器を提供する。【解決手段】排尿を受けるボウル面および排水口を有するボウル部と、ボウル部のボウル面に洗浄水を吐水する吐水部と、ボウル部の排水口と連通する排水トラップと、ボウル部への排尿を検知する尿検知センサーと、吐水部による洗浄水の吐水を制御する制御部とを備え、建物躯体内に設けられた横引配管と連通する小便器であって、制御部が、尿検知センサーがボウル部への排尿を検知している間において吐水部から吐水を行う尿希釈吐水モードと、尿検知センサーがボウル部への排尿を検知してから尿希釈吐水モードを実行するまで待機する待機モードとを有している。【選択図】図６

Description

本発明は、ボウル部への排尿を検知する尿検知センサーを有する小便器に関する。

従来から、小便器が、尿の流れによって小便動作を検知する尿検知センサーと、ボウル部への給水を調整する調整手段とを備え、この小便器の尿検知センサーが尿流を検知すると同時に調整手段が尿の濃度を下げるためにボウル部への給水を行う小便器が知られている（例えば、特許文献１）。

このような小便器においては、人の排尿中に便鉢内に洗浄水が流され続けるため、便鉢内面への汚れの付着を防止することができる。

特開２０１２−１４９４１５号公報

これまで、小便器の排水トラップ及び排水トラップの下流側の横引配管に形成される尿石は、細菌の活動により約２時間程度の比較的長時間のサイクルで生成されると考えられてきた。

しかしながら、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、バイオフィルムが形成された環境下においては、排尿中に尿濃度が一時的に高くなる程度であっても、数秒程度で尿石が発生し付着してしまうという新たな知見を見出した。
そこで、排尿中に洗浄水をボウル部に供給することにより、排水トラップへ流入する汚水の尿濃度を下げることができ、排水トラップ内で尿石の発生量を抑制することができることも本発明者らは見出した。

一方、環境志向の高まりにより、洗浄水の節水化という要請もあるため、洗浄水の節水化と排水トラップ内の尿石の発生の抑制とを両立する必要がある。
「洗浄水の節水化と排水トラップ内の尿石の発生の抑制との両立」について本発明者らが鋭意検討したところ、上記の知見に加え、さらに使用者の排尿初期は尿の流量が比較的少なく、排水トラップ内に前回の洗浄水が貯留されているので、排水トラップ内の尿濃度が比較的低く保たれる知見も見出した。

そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、尿検知センサーを備えた場合において、排水トラップ内の尿濃度を比較的低く保ち尿石の発生を抑制できるとともに、尿の希釈に貢献しにくい洗浄水の吐水を抑制し、尿を希釈する洗浄水を節約することができる小便器を提供することである。

請求項１に係る発明は、排尿を受けるボウル面および排水口を有するボウル部と、前記ボウル部のボウル面に洗浄水を吐水する吐水部と、前記ボウル部の排水口と連通する排水トラップと、前記ボウル部への排尿を検知する尿検知センサーと、前記吐水部による洗浄水の吐水を制御する制御部とを備え、建物躯体内に設けられた横引配管と連通する小便器であって、前記制御部が、前記尿検知センサーが前記ボウル部への排尿を検知している間において前記吐水部から吐水を行う尿希釈吐水モードと、前記尿検知センサーが前記ボウル部への排尿を検知しなくなった後に、前記吐水部から吐水を行う本洗浄モードと、前記尿検知センサーが前記ボウル部への排尿を検知してから前記尿希釈吐水モードを実行するまで待機する待機モードとを有していることにより、前述した課題を解決するものである。
このように構成された請求項１に係る発明の小便器によれば、制御部が、吐水部から吐水を行う尿希釈吐水モードを有していることにより、排水トラップへは尿と共に洗浄水が流入するため、排水トラップ内の尿濃度の上昇が抑制され、排水トラップ内において尿石が発生することを抑制できるだけでなく、以下のような効果を奏することができる。
すなわち、上述のように構成された請求項１に係る発明の小便器のように、制御部が、尿検知センサーがボウル部への排尿を検知してから尿希釈吐水モードを実行するまで待機する待機モードを有していたとしても、排水トラップ内の尿濃度がほぼ０％の状態から排水トラップ内に尿が流入してくるため、排尿初期においては排水トラップ内の尿濃度が上昇しにくくなっているので、待機モードを有していない場合に比べて１回の小便器使用で消費される洗浄水の量を削減しつつも、排水トラップ内の尿石の発生を抑制することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載された小便器の構成に加えて、前記制御部が、前記尿検知センサーによる検知状態が前記待機モード中に終了した場合に、前記本洗浄モードを実行する強制洗浄モードをさらに有していることにより、前述した課題を解決するものである。
尿検知センサーによる検知状態が待機モード中に終了した場合に、制御部が尿希釈吐水モードを実行しないため、仮に使用者が排尿を行っていた場合、尿の希釈及びボウル部及び排水トラップの洗浄も行われないままとなる可能性がある。
そこで、上述のように構成された請求項２に係る発明の小便器によれば、請求項１に係る発明が奏する効果に加え、制御部が、尿検知センサーによる検知状態が待機モード中に終了した場合に、本洗浄モードを実行する強制洗浄モードをさらに有していることにより、制御部は使用者が排尿を行っている可能性があると判断し、強制洗浄モードにより本洗浄モードを実行するため、確実に尿の希釈及びボウル部及び排水トラップの洗浄を行うことができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載された小便器の構成に加えて、さらに前記ボウル部の前に立つ使用者を検知する人体検知センサーを備え、前記制御部が、前記人体検知センサーが使用者を検知しなくなった場合に、前記尿希釈吐水モードを終了させることにより、前述した課題を解決するものである。
尿希釈吐水モードを実行している最中に尿検知センサーでボウル部への排尿終了を検知しようとすると、尿検知センサーは吐水部からの吐水を排尿として誤検知してしまい、ボウル部への排尿終了を検知できない恐れがある。
そこで、上述のように構成された請求項３に係る発明の小便器によれば、請求項１または請求項２に係る発明が奏する効果に加え、ボウル部の前に立つ使用者を検知する人体検知センサーを備え、制御部が、人体検知センサーが使用者を検知しなくなった場合に、尿希釈吐水モードを終了させることにより、確実に尿希釈吐水モードを終了させることが可能となるため、誤検知による無駄な洗浄水の使用を抑制することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された小便器の構成に加えて、前記待機モードにおける待機時間が、所定時間であることにより、前述した課題を解決するものである。
このように構成された請求項４に係る発明の小便器によれば、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に係る発明が奏する効果に加え、待機モードにおける待機時間が、所定時間であることにより、ボウル部への排尿開始を検知できれば待機モードが実行できるため、簡便な構成および制御で排水トラップ内の尿濃度を比較的低く保ち尿石の発生を抑制できるとともに、尿の希釈に貢献しにくい洗浄水の吐水を抑制し、尿を希釈する洗浄水を節約することができる。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された小便器の構成に加えて、前記尿検知センサーが、前記ボウル部への排尿量を測定するものであり、前記待機モードにおける待機時間は、前記ボウル部への排尿量が所定量に達するまでの時間であることにより、前述した課題を解決するものである。
このように構成された請求項５に係る発明の小便器によれば、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に係る発明が奏する効果に加え、待機モードにおける待機時間は、ボウル部への排尿量が所定量に達するまでの時間であることにより、排水トラップ内の尿濃度が所定濃度になった段階で尿希釈吐水モードが実行されるため、より排尿動作に適した尿希釈吐水モードが実行でき、尿石発生の抑制と洗浄水量の削減との両立をより高精度に実施することができる。

請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された小便器の構成に加えて、前記尿検知センサーが、前記排水トラップ内の電気伝導度を測定するものであり、前記待機モードにおける待機時間は、前記排水トラップ内の電気伝導度が所定の電気伝導度に達するまでの時間であることにより、前述した課題を解決するものである。
このように構成された請求項６に係る発明の小便器によれば、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に係る発明が奏する効果に加え、待機モードにおける待機時間は、前記排水トラップ内の電気伝導度が所定の電気伝導度に達するまでの時間であることにより、排水トラップ内の尿濃度が所定濃度になった段階で尿希釈吐水モードが実行されるため、より排尿動作に適した尿希釈吐水モードが実行でき、尿石発生の抑制と洗浄水量の削減との両立をより高精度に実施することができる。

請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載された小便器の構成に加えて、前記制御部は、前記制御部が前記尿検知センサーが前記ボウル部への排尿を検知しなくなった後で前記本洗浄モードを実行する前に前記吐水部から吐水を行う排水トラップ希釈吐水モードをさらに有し、前記排水トラップ希釈吐水モードにおける吐水の瞬間流量が、前記本洗浄モードにおける吐水の瞬間流量より小さいことにより、前述した課題を解決するものである。
尿希釈吐水モードが終了した後、直ちに本洗浄モードを実行してしまうと、排水トラップ内の汚水が小便器の取り付けられた壁面裏側に設けられた横引配管中に流入した際、上流側に逆流してしまい、この逆流した汚水が横引配管中に残存してしまうことで、尿石発生の要因となる可能性がある。
そこで、上述のように構成された請求項７に係る発明の小便器によれば、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に係る発明が奏する効果に加え、制御部が、尿検知センサーがボウル部への排尿を検知しなくなった後で本洗浄モードを実行する前に吐水部から吐水を行う排水トラップ希釈吐水モードをさらに有することにより、排水トラップ希釈吐水モードによって排水トラップ内の尿濃度を十分に低下させた後に本洗浄モードが実行されるため、本洗浄モードを実行した際に横引配管に残存する汚水の尿濃度を下げられるため、横引配管において尿石が発生する可能性を低減することができる。
また、排水トラップ希釈吐水モードにおける吐水の瞬間流量が、本洗浄モードにおける吐水の瞬間流量より小さいことにより、排水トラップ希釈吐水モードを実行した際に排水トラップから横引配管に流入した汚水が横引配管中を逆流する可能性が低くなるため、排水トラップ希釈吐水モードを実行した際に横引配管に尿濃度の高い汚水が残存する可能性を低減させることができる。

請求項８に係る発明は、請求項７に記載された小便器の構成に加えて、前記排水トラップ希釈吐水モードの実行時間が、一定時間であることにより、前述した課題を解決するものである。
このように構成された構成された請求項８に係る発明の小便器によれば、請求項７に係る発明が奏する効果に加え、排水トラップ希釈吐水モードの実行時間が、一定時間であることにより、尿希釈モードの終了タイミングを確定するだけで排水トラップ希釈吐水モードおよび本洗浄モードが実行されるため、排水トラップ内の尿濃度を比較的低く保ち尿石の発生を抑制できるとともに、尿の希釈に貢献しにくい洗浄水の吐水を抑制し、尿を希釈する洗浄水を節約することができる。

本発明によれば、尿検知センサーを備えた場合において、排水トラップ内の尿濃度を比較的低く保ち尿石の発生を抑制できるとともに、尿の希釈に貢献しにくい洗浄水の吐水を抑制し、尿を希釈する洗浄水を節約することができる。

本発明の第１実施形態である小便器の設置状況を示す図。 本発明の第１実施形態である小便器の概略斜視図。 本発明の第１実施形態である小便器の側面断面図。 本発明の第１実施形態である小便器の自動洗浄ユニットの構成を示す概略図。 本発明の第１実施形態である小便器において、小便器を使用する使用回毎の動作を示すフローチャート。 本発明の第１実施形態である小便器において、実際の動きを示すタイムチャート。 本発明の第２実施形態である小便器において、小便器を使用する使用回毎の動作を示すフローチャート。 本発明の第２実施形態である小便器において、実際の動きを示すタイムチャート。

＜１．第１実施形態＞
図１乃至図６に基づいて、本発明の第１実施形態である小便器１００について説明する。

＜１．１．小便器の設置状況＞
まず、本発明の第１実施形態である小便器の設置状況を示す図である図１を用いて、本発明の第１実施形態である小便器１００の設置状況を説明する。
図１に示すように、本発明の第１実施形態である小便器１００は、建築物の壁面Ｗの表側に複数個並んで設置されている。
この小便器１００の設置された壁面Ｗの裏側下方には、わずかに下り傾斜しながら横向きに延びる排水用の横引配管ＨＰが接続されている。
この横引配管ＨＰはさらに下流の縦排水管ＶＰに接続されている。
小便器１００は、それぞれ、小便器１００の下部の壁面側から壁面Ｗを通って壁面Ｗの裏側に設置された横引配管ＨＰに排水するようになっている。

＜１．２．小便器の構造＞
次に、図２乃至図４を用いて、本発明の第１実施形態である小便器１００の構造について説明する。
図２は本発明の第１実施形態である小便器の概略斜視図であり、図３は本発明の第１実施形態である小便器の側面断面図であり、図４は本発明の第１実施形態である小便器の自動洗浄ユニットの構成を示す概略図である。

図２乃至図４に示すように、小便器１００は、陶器製の便器本体１１０と、この便器本体１１０を洗浄するための洗浄水を自動的に便器本体１１０に吐水する吐水装置である自動洗浄ユニット１２０とを備えている。

便器本体１１０の正面側には、排尿を受けるボウル面１１１ａを有するボウル部１１１が形成されており、このボウル部１１１よりも壁面Ｗ側の便器本体１１０の上方領域には、自動洗浄ユニット１２０の一部を収納するための収納室１１２が形成されている。
また、便器本体１１０のボウル部１１１の底部には、排水口１１１ｂが形成されている。
便器本体１１０は、さらに、排水口１１１ｂの下流側に、その内部に封水を形成する排出部である排水トラップ１３０を備えている。
排水トラップ１３０は排水口１１１ｂと連通している。
この排水トラップ１３０の下流側には、壁面Ｗを貫通する流路を形成する排水ソケットＳ等を介して、横引配管ＨＰが接続されている。

排水トラップ１３０は、排水トラップ１３０内に封水を形成するように貯留される洗浄水の容積が、２００ｍｌ以下となるような節水型トラップとして形成されている。
このような節水型トラップの排水トラップ１３０は、従来の７００ｍｌ程度の容積の排水トラップに比べて少ない洗浄水の水量により排水トラップ１３０内の洗浄水を置換することができる。
節水型の排水トラップ１３０の容積は、好ましくは、４０ｍｌ〜２００ｍｌの範囲内であり、より好ましくは、１２０ｍｌ〜２００ｍｌの範囲内であり、より好ましくは１２０ｍｌである。
このような節水型の排水トラップは、使用者の排尿の尿量よりも少ない容積を有していることから、排水トラップ１３０内の洗浄水の尿濃度が高くなりやすく、この尿を希釈することが排水トラップ１３０及び横引配管ＨＰ内の尿石付着の抑制に効果的となる。

図４に示すように、自動洗浄ユニット１２０は、水道等の給水源（図示せず）から洗浄水が供給される主給水路１２１ａを形成する主給水管１２１と、この主給水管１２１を止水する止水栓１２２と、主給水管１２１の下流側端部に接続されて且つ主給水管１２１を第１の給水管１２３ａと第２の給水管１２３ｂに分岐する分岐部である管継手１２５とを備えている。
また、管継手１２５によって主給水管１２１から分岐された一方の第１の給水管１２３ａには、その内部の給水路（第１の給水路１２４ａ）内を通過する洗浄水の瞬間流量について第１の所定の瞬間流量Ｑ１[リットル／分]に調整する第１の定流量弁１２６ａが設けられている。
さらに、この第１の定流量弁１２６ａの下流側には、第１の給水路１２４ａを開閉する第１の開閉弁１２７ａが設けられている。
この第１の開閉弁１２７ａの下流側の第１の給水路１２４ａの下流側端部には、ボウル部１１１内に洗浄水を吐水する吐水装置の一部であるスプレッダ１２８（吐水部）が設けられており、このスプレッダ１２８の第１の吐水部１２８ａが第１の給水路１２４ａの下流側端部と接続されている。
なお、本実施形態では、第１の所定の瞬間流量Ｑ１[リットル／分]は、好ましくは８[リットル／分]〜１７[リットル／分]、より好ましくは８[リットル／分]〜１２[リットル／分]、さらにより好ましくは９[リットル／分]に設定される。

一方、管継手１２５によって主給水管１２１から分岐された他方の第２の給水管１２３ｂには、その内部の給水路（第２の給水路１２４ｂ）内を通過する洗浄水の瞬間流量について、第１の所定の瞬間流量Ｑ１[リットル／分]よりも低い第２の所定の瞬間流量Ｑ２[リットル／分]に調整する第２の定流量弁１２６ｂが設けられている。
また、この第２の定流量弁１２６ｂの下流側には、第２の給水路１２４ｂを開閉する第２の開閉弁１２７ｂが設けられている。
この第２の開閉弁１２７ｂの下流側の第２の給水路１２４ｂの下流側端部には、スプレッダ１２８の第２の吐水部１２８ｂが接続されている。
なお、本実施形態では、第２の所定の瞬間流量Ｑ２[リットル／分]は、好ましくは０．１[リットル／分]〜８．０[リットル／分]に設定され、より好ましくは０．１[リットル／分]〜０．６[リットル／分]に設定され、さらにより好ましくは０．３[リットル／分]に設定される。
なお、第１の所定の瞬間流量Ｑ１[リットル／分]と第２の所定の瞬間流量Ｑ２[リットル／分]との瞬間流量差は、好ましくは１．０[リットル／分]〜８．９[リットル／分]に設定される。

つぎに、第２の開閉弁１２７ｂの下流側には、電解除菌水ユニット１２９が設けられており、この電解除菌水ユニット１２９は、電解除菌水を生成する電解槽（図示せず）を備えており、第２の吐水部１２８ｂに電解除菌水を供給する電解除菌水供給部として機能するようになっている。

また、自動洗浄ユニット１２０は、スプレッダ１２８に設けられてボウル部１１１への排尿を検知する尿検知センサー１２８ｃと、この尿検知センサー１２８ｃから送信される検知信号を受信すると共に所定の制御プログラム等に基づいて第１の開閉弁１２７ａ及び第２の開閉弁１２７ｂのそれぞれの動作を制御する制御部であるコントローラー１２０Ａを備えている。

尿検知センサー１２８ｃは、使用者の小便器の使用による尿の流れを検知する流量検知センサーである。

コントローラー１２０Ａは、ＣＰＵ及びメモリ等を内蔵し、所定の制御プログラム等に基づいて他の機器の制御を行うことができる。
コントローラー１２０Ａは、第１の開閉弁１２７ａの開閉動作を制御することにより、第１の吐水部１２８ａからの後述する「本洗浄吐水モード」の吐水の開始及び終了を制御する。
コントローラー１２０Ａは、第２の開閉弁１２７ｂの開閉動作を制御することにより、第２の吐水部１２８ｂからの後述する「尿希釈吐水モード」「排水トラップ希釈吐水モード」あるいは電解除菌水の吐水の開始及び終了を制御する。

なお、本実施形態では、自動洗浄ユニット１２０の第１の給水路１２４ａ及び第２の給水路１２４ｂのそれぞれの洗浄水の瞬間流量Ｑ１，Ｑ２を調整する流量調整手段として、第１の定流量弁１２６ａと第２の定流量弁１２６ｂのそれぞれを採用した形態について説明するが、これらの形態に限られず、例えば、定流量弁以外にも、流量センサー等を使用して洗浄水を適正な流量に調整する他の流量調整手段を採用し、この他の流量調整手段の動作をコントローラー１２０Ａにより制御するようにしてもよい。
また、流路中に開度が調整自在な電動弁を備え、単一の吐水部から複数の瞬間流量を吐水可能にしてもよい。

＜１．３．小便器の動作＞
続いて、図５および図６を用いて本発明の第１実施形態である小便器１００の動作について説明する。
図５は本発明の第１実施形態である小便器において、小便器を使用する使用回毎の動作を示すフローチャートであり、図６は本発明の第１実施形態である小便器において、実際の動きを示すタイムチャートである。

コントローラー１２０Ａは、尿検知センサー１２８ｃがボウル部への排尿を検知している間において第２の吐水部１２８ｂから吐水を行う尿希釈吐水モードと、尿検知センサー１２８ｃがボウル部への排尿を検知しなくなった後に、第１の吐水部１２８ａから吐水を行う本洗浄吐水モードと、尿検知センサー１２８ｃがボウル部への排尿を検知してから尿希釈吐水モードを実行するまでの待機モードと、尿検知センサー１２８ｃがボウル部１１１への排尿を検知しなくなった後に本洗浄吐水モードを実行する前に実行する排水トラップ希釈吐水モードと、尿検知センサー１２８ｃによる検知状態が待機モード中に終了した場合に、本洗浄モードを実行する強制洗浄モードとを備えている。

＜１．３．１．通常想定される使用＞
＜１．３．１．１．待機モード＞
まず、本発明の第１実施形態である小便器１００の基本的な動作について図５および図６を用い説明する。
小便器１００に通電しているあいだ、小便器１００の尿検知センサー１２８ｃは常にボウル部１１１への排尿を検知している（ステップＳ１００）。
尿検知センサー１２８ｃがボウル部１１１への排尿を検知すると、ステップＳ１０１に進む（このときの時刻をｔ０とする；図６参照）。

ステップＳ１０１では、時刻ｔ０から待機時間Ｔ１だけ経過したか否かを判定する。
ステップＳ１０１において、時刻ｔ０から待機時間Ｔ１だけ経過していない場合はステップＳ１０２に進み、時刻ｔ０から待機時間Ｔ１だけ経過した場合（このときの時刻を時刻ｔ１とする；図６参照）はステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０２では、時刻ｔ０経過後においてボウル部１１１へ排尿されているか否かを判定する。
ボウル部１１１へ排尿がされている場合はステップＳ１０１に戻る。
ボウル部１１１へ排尿がされなくなった場合については、＜１．３．２．強制洗浄モード＞にて後述する。

ここで、本発明の第１実施形態である小便器１００では、待機時間Ｔ１を所定の時間（例えば、２秒）とする。
このようにステップＳ１００、ステップＳ１０１、ステップＳ１０２は「ボウル部１１１への排尿を検知してから待機時間Ｔ１を経過するまでの時間」であり、この３ステップの実行を「待機モード」という。

＜１．３．１．２．尿希釈吐水モード＞
時刻ｔ１経過後（すなわち、ステップＳ１０３において）、コントローラー１２０Ａは第２の開閉弁１２７ｂを開弁する。
これにより、スプレッダ１２８の第２の吐水部１２８ｂからボウル部１１１のボウル面１１１ａに向かって瞬間流量Ｑ２で吐水が実行される。
そして、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、第２の吐水部１２８ｂからの吐水中に尿検知センサー１２８ｃがボウル部１１１へ排尿されているか否かを判定する。
ボウル部１１１へ排尿されている場合は、ステップＳ１０４を繰り返す。
ボウル部１１１へ排尿されなくなった場合は、ステップＳ１０５へ進む（このときの時刻を時刻ｔ２とする；図６参照）。

このようにステップＳ１０３、ステップＳ１０４は「第２の吐水部１２８ｂからの吐水を開始してからボウル部１１１への排尿が非検知となるまでの時間」であり、換言すれば「使用者がボウル部１１１へ排尿している最中に吐水を行うことで、排水トラップ１３０へ流入する尿を希釈している時間」であり、この２ステップの実行を「尿希釈吐水モード」という。

＜１．３．１．３．排水トラップ希釈吐水モード＞
時刻ｔ２経過後（すなわち、ステップＳ１０５において）、一定時間である排水トラップ希釈吐水時間Ｔ２（例えば、１３秒）経過したか否かを判定する。
一定時間経過した場合（このときの時刻をｔ３とする；図６参照）はステップＳ１０６へ進み、コントローラー１２０Ａは第２の開閉弁１２７ｂを閉弁し、第２の吐水部１２８ｂからの吐水を終了させる。
その後、ステップＳ１０７へと進む。

このステップＳ１０５、ステップＳ１０６は、「ボウル部１１１への排尿が非検知になってから排水トラップ希釈吐水時間Ｔ２経過するまでの時間」であり、換言すれば「排水トラップ１３０に尿濃度が極めて低い洗浄水を供給することで排水トラップ１３０内の尿濃度を下げる時間」であり、この２ステップの実行を「排水トラップ希釈吐水モード」という。

＜１．３．１．４．本洗浄モード＞
時刻ｔ３経過後（すなわち、ステップＳ１０７において）、コントローラー１２０Ａは第１の開閉弁１２７ａを開弁する。
これにより、スプレッダ１２８の第１の吐水部１２８ａからボウル部１１１のボウル面１１１ａに向かって瞬間流量Ｑ１で吐水する。
なお、このときの吐水時間を本洗浄時間Ｔ３（例えば、３．５秒）とし、本洗浄時間Ｔ３終了後の時刻を時刻ｔ４とする（図６参照）。

このステップＳ１０７は「ボウル部１１１への排尿を検知しなくなった後に、スプレッダ１２８から吐水が行われる」時間であり、換言すれば「ボウル部１１１を洗浄すると共に排水トラップ１３０内を洗浄水に置換する時間」であり、ステップＳ１０７の実行を「本洗浄モード」という。

＜１．３．２．強制洗浄モード＞
ステップＳ１００において、尿検知センサー１２８ｃがボウル部１１１への排尿を検知した後、ステップＳ１０１において所定の待機時間Ｔ１を経過したか否かを判定している。
ここで、尿検知センサー１２８ｃがボウル部１１１への排尿を検知した後、待機時間Ｔ１を経過する前に尿検知センサー１２８ｃがボウル部１１１への排尿を検知しなくなった場合を説明する。
すなわちステップＳ１０２において、「ボウル部１１１への排尿を検知しなくなった」場合は、ステップＳ１０７を実行する（すなわち、スプレッダ１２８の第１の吐水部１２８ａからボウル部１１１のボウル面１１１ａに向かって瞬間流量Ｑ１で吐水を本洗浄時間Ｔ３だけ実行する）。
このステップＳ１０２からステップＳ１０７へと至るステップを「強制洗浄モード」という。

＜１．４．作用効果＞
このようにして得られた本発明の第１実施形態である小便器１００は、制御部であるコントローラー１２０Ａが、吐水部であるスプレッダ１２８から吐水を行う尿希釈吐水モードを有していることにより、排水トラップ１３０へは尿と共に洗浄水が流入するため、排水トラップ１３０内の尿濃度の上昇が抑制され、排水トラップ１３０内において尿石が発生することを抑制できるだけでなく、以下のような効果を奏することができる。
さらに、コントローラー１２０Ａが、尿検知センサー１２８ｃがボウル部１１１への排尿を検知してから尿希釈吐水モードを実行するまで待機する待機モードを有していたとしても、排水トラップ１３０内の尿濃度がほぼ０％の状態から排水トラップ１３０内に尿が流入してくるため、排尿初期においては排水トラップ１３０内の尿濃度が上昇しにくくなっているので、待機モードを有していない場合に比べて１回の小便器使用で消費される洗浄水の量を削減しつつも、排水トラップ１３０内の尿石の発生を抑制することができる。

さらに、コントローラー１２０Ａが、尿検知センサー１２８ｃによる検知状態が待機モード中に終了した場合に、本洗浄モードを実行する強制洗浄モードをさらに有していることにより、コントローラー１２０Ａは使用者が排尿を行っている可能性があると判断し、強制洗浄モードにより本洗浄モードを実行するため、確実に尿の希釈及びボウル部１１１及び排水トラップ１３０の洗浄を行うことができる。

さらに、待機モードにおける待機時間Ｔ１が、所定の時間（例えば、２秒）であることにより、ボウル部１１１への排尿開始を検知できれば待機モードが実行できるため、簡便な構成および制御で排水トラップ１３０内の尿濃度を比較的低く保ち尿石の発生を抑制できるとともに、尿の希釈に貢献しにくい洗浄水の吐水を抑制し、尿を希釈する洗浄水を節約することができる。

さらに、コントローラー１２０Ａは、尿検知センサー１２８ｃがボウル部１１１への排尿を検知しなくなった後で本洗浄モードを実行する前に吐水部から吐水を行う排水トラップ希釈吐水モードをさらに有することにより、排水トラップ希釈吐水モードによって排水トラップ内の尿濃度を十分に低下させた後に本洗浄モードが実行されるため、本洗浄モードを実行した際に横引配管ＨＰに残存する汚水の尿濃度を下げられるため、横引配管ＨＰにおいて尿石が発生する可能性を低減することができる。
また、排水トラップ希釈吐水モードにおける吐水の瞬間流量Ｑ２が、本洗浄モードにおける吐水の瞬間流量Ｑ１より小さいことにより、排水トラップ希釈吐水モードを実行した際に排水トラップ１３０から横引配管ＨＰに流入した汚水が横引配管ＨＰ中を逆流する可能性が低くなるため、排水トラップ希釈吐水モードを実行した際に横引配管ＨＰに尿濃度の高い汚水が残存する可能性を低減させることができる。

さらに、排水トラップ希釈吐水モードの実行時間である排水トラップ希釈吐水時間Ｔ２が、一定時間（例えば、１３秒）であることにより、尿希釈モードの終了タイミングを確定するだけで排水トラップ希釈吐水モードおよび本洗浄モードが実行されるため、排水トラップ１３０内の尿濃度を比較的低く保ち尿石の発生を抑制できるとともに、尿の希釈に貢献しにくい洗浄水の吐水を抑制し、尿を希釈する洗浄水を節約することができる。

＜２．第２実施形態＞
続いて、図７および図８に基づいて、本発明の第２実施形態である小便器２００について説明する。
図７は本発明の第２実施形態である小便器において、小便器を使用する使用回毎の動作を示すフローチャートであり、図８は本発明の第２実施形態である小便器において、実際の動きを示すタイムチャートである。
本発明の第２実施形態である小便器２００は、本発明の第１実施形態である小便器１００に人体検知センサーを更に加えたものであり、多くの要素について小便器１００と共通するので、共通する事項については詳しい説明を省略し、下２桁が共通する２００番台の符号を付すのみとする。

＜２．１．小便器の構造＞
本発明の第２実施形態である小便器２００は、本発明の第１実施形態である小便器１００に、ボウル部２１１の前に立つ使用者を検知する人体検知センサーを加えたものである。
本実施形態において具体的には、尿検知センサー２２８ｃをドップラー式のセンサーとする。
これにより、単一のセンサーで尿検知センサーと人体検知センサーとを兼ねることができる。
なお、尿検知センサーと人体検知センサーを別個のものとして、小便器２００に設けてもよい。

＜２．２．小便器の動作＞
続いて、図７および図８を用いて本発明の第２実施形態である小便器２００の動作について説明する。

コントローラー２２０Ａは、尿検知センサー（人体検知センサー）２２８ｃがボウル部への排尿を検知している間において第２の吐水部２２８ｂから吐水を行う尿希釈吐水モードと、尿検知センサー（人体検知センサー）２２８ｃが使用者を検知しなくなった後に、第１の吐水部２２８ａから吐水を行う本洗浄吐水モードと、尿検知センサー（人体検知センサー）２２８ｃがボウル部への排尿を検知してから尿希釈吐水モードを実行するまで待機モードと、尿検知センサー（人体検知センサー）２２８ｃがボウル部２１１への排尿を検知しなくなった後に本洗浄吐水モードを実行する前に実行する排水トラップ希釈吐水モードと、尿検知センサー２２８ｃによる検知状態が待機モード中に終了した場合に、本洗浄モードを実行する強制洗浄モードとを備えている。

＜２．３．１．通常想定される使用＞
＜２．３．１．１．待機モード＞
まず、本発明の第２実施形態である小便器２００の基本的な動作について図７および図８を用い説明する。
小便器２００に通電しているあいだ、小便器２００の尿検知センサー（人体検知センサー）２２８ｃは使用者を検知している（ステップＳ２００）。
そして、小便器２００の尿検知センサー（人体検知センサー）２２８ｃが使用者を検知するとステップＳ２０１に進む（このときの時刻ｔ５とする；図８参照）。

時刻ｔ５経過後（すなわち、ステップＳ２０１において）、小便器２００の尿検知センサー（人体検知センサー）２２８ｃがボウル部２１１へ排尿されているか否かを判定する。
小便器２００の尿検知センサー（人体検知センサー）２２８ｃがボウル部２１１への排尿を検知すると、ステップＳ２０２に進む（このときの時刻をｔ６とする；図８参照）。

ステップＳ２０２では、時刻ｔ６から待機時間Ｔ１だけ経過したか否かを判定する。
ステップＳ２０２において、時刻ｔ６から待機時間Ｔ１だけ経過していない場合はステップＳ２０３に進み、時刻ｔ６から待機時間Ｔ１だけ経過した場合はステップＳ２０４に進む（このときの時刻を時刻ｔ７とする；図８参照）。

ステップＳ２０３では、時刻ｔ６経過後においてボウル部２１１へ排尿されているか否かを判定する。
ボウル部２１１へ排尿がされている場合はステップＳ２０２に戻る。
ボウル部２１１へ排尿がされなくなった場合については、＜２．３．２．強制洗浄モード＞にて後述する。

ここで本発明の第２実施形態である小便器２００では、待機時間Ｔ１を所定の時間（例えば、２秒）とする。
このようにステップＳ２０１、ステップＳ２０２、ステップＳ２０３は「ボウル部２１１への排尿を検知してから待機時間Ｔ１を経過するまでの時間」であり、この３ステップの実行を「待機モード」という。

＜２．３．１．２．尿希釈吐水モード＞
時刻ｔ７経過後（すなわち、ステップＳ２０４において）、コントローラー２２０Ａは第２の開閉弁２２７ｂを開弁する。
これにより、スプレッダ２２８の第２の吐水部２２８ｂからボウル部２１１のボウル面２１１ａに向かって瞬間流量Ｑ２で吐水が実行される。
そして、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、第２の吐水部２２８ｂからの吐水中に尿検知センサー（人体検知センサー）２２８ｃが人体を検知しているか否かを判定する。
人体を検知している場合は、ステップＳ２０５を繰り返す。
人体を検知しなくなった場合（このときの時刻を時刻ｔ８とする；図８参照）は、ステップＳ２０６へ進む。

このようにステップＳ２０４、ステップＳ２０５は「第２の吐水部２２８ｂからの吐水を開始してからボウル部２１１への排尿が非検知となるまでの時間」であり、換言すれば「使用者がボウル部２１１へ排尿している最中に吐水を行うことで、排水トラップ２３０へ流入する尿を希釈している時間」であり、この２ステップの実行を「尿希釈吐水モード」という。

＜２．３．１．３．排水トラップ希釈吐水モード＞
時刻ｔ８経過後（すなわち、ステップＳ２０６において）、一定時間である排水トラップ希釈吐水時間Ｔ２（例えば、１３秒）経過したか否かを判定する。
一定時間経過した場合（このときの時刻を時刻ｔ９とする；図６参照）はステップＳ２０７へ進み、コントローラー２２０Ａは第２の開閉弁２２７ｂを閉弁し、第２の吐水部２２８ｂからの吐水を終了させる。
その後、ステップＳ２０８へと進む。

このステップＳ２０６、ステップＳ２０７は、「ボウル部２１１への排尿が非検知になってから排水トラップ希釈吐水時間Ｔ２経過するまでの時間」であり、換言すれば「排水トラップ２３０に尿濃度が極めて低い洗浄水を供給することで排水トラップ２３０内の尿濃度を下げる時間」であり、この２ステップの実行を「排水トラップ希釈吐水モード」という。

＜２．３．１．４．本洗浄モード＞
時刻ｔ９経過後（すなわち、ステップＳ２０８において）、コントローラー２２０Ａは第１の開閉弁２２７ａを開弁する。
これにより、スプレッダ２２８の第１の吐水部２２８ａからボウル部２１１のボウル面２１１ａに向かって瞬間流量Ｑ１で吐水する。
なお、このときの吐水時間を本洗浄時間Ｔ３（例えば、３．５秒）とし、本洗浄時間Ｔ３終了後の時刻を時刻ｔ１０とする（図８参照）。

このステップＳ２０８は「ボウル部２１１への排尿を検知しなくなった後に、スプレッダ２２８から吐水が行われる」時間であり、換言すれば「ボウル部２１１を洗浄すると共に排水トラップ２３０内を洗浄水に置換する時間」であり、ステップＳ２０８の実行を「本洗浄モード」という。

＜２．３．２．強制洗浄モード＞
ステップＳ２００において、尿検知センサー（人体検知センサー）２２８ｃがボウル部２１１への排尿を検知した後、ステップＳ２０１において所定の待機時間Ｔ１を経過したか否かを判定している。
ここで、尿検知センサー（人体検知センサー）２２８ｃがボウル部２１１への排尿を検知した後、待機時間Ｔ１を経過する前に尿検知センサー（人体検知センサー）２２８ｃがボウル部２１１への排尿を検知しなくなった場合を説明する。
すなわちステップＳ２０３において、「ボウル部２１１への排尿を検知しなくなった」場合は、ステップＳ２０８を実行する（すなわち、スプレッダ２２８の第１の吐水部２２８ａからボウル部２１１のボウル面２１１ａに向かって瞬間流量Ｑ１で吐水を本洗浄時間Ｔ３だけ実行する）。
このステップＳ２０３からステップＳ２０８へと至るステップを「強制洗浄モード」という。

＜２．４．作用効果
このようにして得られた本発明の第２実施形態である小便器２００は、制御部であるコントローラー２２０Ａが、吐水部であるスプレッダ２２８から吐水を行う尿希釈吐水モードを有していることにより、排水トラップ２３０へは尿と共に洗浄水が流入するため、排水トラップ２３０内の尿濃度の上昇が抑制され、排水トラップ２３０内において尿石が発生することを抑制できるだけでなく、以下のような効果を奏することができる。
さらに、コントローラー２２０Ａが、尿検知センサー（人体検知センサー）２２８ｃがボウル部２１１への排尿を検知してから尿希釈吐水モードを実行するまで待機する待機モードを有していたとしても、排水トラップ２３０内の尿濃度がほぼ０％の状態から排水トラップ２３０内に尿が流入してくるため、排尿初期においては排水トラップ２３０内の尿濃度が上昇しにくくなっているので、待機モードを有していない場合に比べて１回の小便器使用で消費される洗浄水の量を削減しつつも、排水トラップ２３０内の尿石の発生を抑制することができる。

さらに、コントローラー２２０Ａが、尿検知センサー（人体検知センサー）２２８ｃによる検知状態が待機モード中に終了した場合に、本洗浄モードを実行する強制洗浄モードをさらに有していることにより、コントローラー２２０Ａは使用者が排尿を行っている可能性があると判断し、強制洗浄モードにより本洗浄モードを実行するため、確実に尿の希釈及びボウル部２１１及び排水トラップ２３０の洗浄を行うことができる。

さらに、ボウル部２１１の前に立つ使用者を検知する尿検知センサー（人体検知センサー）２２８ｃを備え、コントローラー２２０Ａが、尿検知センサー２２８ｃ（人体検知センサー）が使用者を検知しなくなった場合に、尿希釈吐水モードを終了させることにより、確実に尿希釈吐水モードを終了させることが可能となるため、誤検知による無駄な洗浄水の使用を抑制することができる。

さらに、待機モードにおける待機時間Ｔ１が、所定時間（例えば、２秒）であることにより、ボウル部２１１への排尿開始を検知できれば待機モードが実行できるため、簡便な構成および制御で排水トラップ２３０内の尿濃度を比較的低く保ち尿石の発生を抑制できるとともに、尿の希釈に貢献しにくい洗浄水の吐水を抑制し、尿を希釈する洗浄水を節約することができる。

さらに、コントローラー２２０Ａは、尿検知センサー（人体検知センサー）２２８ｃがボウル部２１１への排尿を検知しなくなった後で本洗浄モードを実行する前に吐水部から吐水を行う排水トラップ希釈吐水モードをさらに有することにより、排水トラップ希釈吐水モードによって排水トラップ２３０内の尿濃度を十分に低下させた後に本洗浄モードが実行されるため、本洗浄モードを実行した際に横引配管ＨＰに残存する汚水の尿濃度を下げられるため、横引配管ＨＰにおいて尿石が発生する可能性を低減することができる。
また、排水トラップ希釈吐水モードにおける吐水の瞬間流量Ｑ２が、本洗浄モードにおける吐水の瞬間流量Ｑ１より小さいことにより、排水トラップ希釈吐水モードを実行した際に排水トラップ２３０から横引配管ＨＰに流入した汚水が横引配管ＨＰ中を逆流する可能性が低くなるため、排水トラップ希釈吐水モードを実行した際に横引配管ＨＰに尿濃度の高い汚水が残存する可能性を低減させることができる。

さらに、排水トラップ希釈吐水モードの実行時間である排水トラップ希釈吐水時間Ｔ２が、一定時間（例えば、１３秒）であることにより、尿希釈モードの終了タイミングを確定するだけで排水トラップ希釈吐水モードおよび本洗浄モードが実行されるため、排水トラップ２３０内の尿濃度を比較的低く保ち尿石の発生を抑制できるとともに、尿の希釈に貢献しにくい洗浄水の吐水を抑制し、尿を希釈する洗浄水を節約することができる。

＜３．変形例＞
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上記に限定されるものではない。以下、一例を示す。

＜３．１．尿検知センサーの変形例＞
本発明の実施形態おいて尿検知センサーは、ドップラー式のセンサー、又は使用者の小便器の使用による尿の流れを検知する流量検知センサーであるとしたが、他のセンサーであってもよい。

例えば、尿検知センサーは、ボウル部への排尿量を測定するものであってもよい。
この場合、「待機モード」における「待機時間Ｔ１」は、ボウル部への排尿量が所定量に達するまでの時間とする。
このように待機モードにおける待機時間は、ボウル部への排尿量が所定量に達するまでの時間であることにより、排水トラップ内の尿濃度が所定濃度になった段階で尿希釈吐水モードが実行されるため、より排尿動作に適した尿希釈吐水モードが実行でき、尿石発生の抑制と洗浄水量の削減との両立をより高精度に実施することができる。

例えば、尿検知センサーが、排水トラップ内の電気伝導度を測定するものであってもよい。
この場合、「待機モード」における「待機時間Ｔ１」は、排水トラップ内の電気伝導度が所定の電気伝導度に達するまでの時間であるとする。
このように、待機モードにおける待機時間は、前記排水トラップ内の電気伝導度が所定の電気伝導度に達するまでの時間であることにより、排水トラップ内の尿濃度が所定濃度になった段階で尿希釈吐水モードが実行されるため、より排尿動作に適した尿希釈吐水モードが実行でき、尿石発生の抑制と洗浄水量の削減との両立をより高精度に実施することができる。

＜３．２．その他の変形例＞
例えば、小便器については、便器本体の最下部が床面から所定距離上方に位置し且つ便器本体の背面がその背後の壁面に沿って取付けられる壁掛け式の小便器について説明するが、便器本体が床面上に直接配置される床置き式の小便器であってもよい。

「排水トラップ希釈吐水モード」における排水トラップ希釈吐水時間Ｔ２は、適宜変更可能であってもよい。このようにすることで、使用環境に見合った排水トラップ希釈吐水時間Ｔ２を設定することができる。

１００、 ２００ ・・・ 小便器
１１０ ・・・ 便器本体
１１１、 ２１１ ・・・ ボウル部
１１１ａ、２１１ａ ・・・ ボウル面
１１１ｂ ・・・ 排水口
１１２ ・・・ 収納室

１２０ ・・・ 自動洗浄ユニット
１２１ ・・・ 主給水管
１２１ａ ・・・ 主給水路
１２２ ・・・ 止水栓
１２３ａ ・・・ 第１の給水管
１２３ｂ ・・・ 第２の給水管
１２４ａ ・・・ 第１の給水路
１２４ｂ ・・・ 第２の給水路
１２５ ・・・ 管継手
１２６ａ ・・・ 第１の定流量弁
１２６ｂ ・・・ 第２の定流量弁
１２７ａ、２２７ａ ・・・ 第１の開閉弁
１２７ｂ、２２７ｂ ・・・ 第２の開閉弁
１２８、 ２２８ ・・・ スプレッダ（吐水部）
１２８ａ、２２８ａ ・・・ 第１の吐水部
１２８ｂ、２２８ｂ ・・・ 第２の吐水部
１２８ｃ、２２８ｃ ・・・ 尿検知センサー
１２９ ・・・ 電解除菌水ユニット
１２０Ａ、２２０Ａ ・・・ コントローラー（制御部）

１３０、 ２３０ ・・・ 排水トラップ

Ｗ ・・・ 壁面
Ｆ ・・・ 床面
Ｓ ・・・ 排水ソケット
ＨＰ ・・・ 横引配管
ＶＰ ・・・ 縦排水管

Ｔ１ ・・・ 待機時間
Ｔ２ ・・・ 排水トラップ希釈吐水時間
Ｔ３ ・・・ 本洗浄時間

Claims (8)

1. 排尿を受けるボウル面および排水口を有するボウル部と、前記ボウル部のボウル面に洗浄水を吐水する吐水部と、前記ボウル部の排水口と連通する排水トラップと、前記ボウル部への排尿を検知する尿検知センサーと、前記吐水部による洗浄水の吐水を制御する制御部とを備え、建物躯体内に設けられた横引配管と連通する小便器であって、
   前記制御部が、
   前記尿検知センサーが前記ボウル部への排尿を検知している間において前記吐水部から吐水を行う尿希釈吐水モードと、
   前記尿検知センサーが前記ボウル部への排尿を検知しなくなった後に、前記吐水部から吐水を行う本洗浄モードと、
   前記尿検知センサーが前記ボウル部への排尿を検知してから前記尿希釈吐水モードを実行するまで待機する待機モードとを有していることを特徴とする小便器。
2. 前記制御部が、前記尿検知センサーによる検知状態が前記待機モード中に終了した場合に、前記本洗浄モードを実行する強制洗浄モードをさらに有していることを特徴とする請求項１に記載の小便器。
3. さらに前記ボウル部の前に立つ使用者を検知する人体検知センサーを備え、
   前記制御部が、前記人体検知センサーが使用者を検知しなくなった場合に、前記尿希釈吐水モードを終了させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の小便器。
4. 前記待機モードにおける待機時間が、所定時間であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の小便器。
5. 前記尿検知センサーが、前記ボウル部への排尿量を測定するものであり、
   前記待機モードにおける待機時間は、前記ボウル部への排尿量が所定量に達するまでの時間であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の小便器。
6. 前記尿検知センサーが、前記排水トラップ内の電気伝導度を測定するものであり、
   前記待機モードにおける待機時間は、前記排水トラップ内の電気伝導度が所定の電気伝導度に達するまでの時間であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の小便器。
7. 前記制御部が、前記尿検知センサーが前記ボウル部への排尿を検知しなくなった後で前記本洗浄モードを実行する前に前記吐水部から吐水を行う排水トラップ希釈吐水モードをさらに有し、
   前記排水トラップ希釈吐水モードにおける吐水の瞬間流量が、前記本洗浄モードにおける吐水の瞬間流量より小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の小便器。
8. 前記排水トラップ希釈吐水モードの実行時間が、一定時間であることを特徴とする請求項７に記載の小便器。

Images