JP2020180460A - ガス収集機器及びガス検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】改善された、ガス収集機器及びガス検出システムを提供する。【解決手段】ガス収集機器は、便座及び便器ボウルを備える便器に設置されている。ガス収集装置は、所定槽に接続される流路と、サンプルガスを流路に導入する導入部とを備える。導入部は、便座と便器ボウルとの間に位置するか又は便座の内部若しくは上部に位置する。導入部は、便座と便器ボウルの縁部との間に位置する場合、縁部よりも便器ボウルの内側へ突出せず、便座の内部又は上部に位置する場合、便座よりも便器ボウルの内側へ突出しない。【選択図】図２

Description

本開示は、ガス収集機器及びガス検出システムに関する。

従来、被検者が排出した便から発生する臭気性ガスを検出するシステムが知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１６−１４５８０９号公報

従来のシステムでは、ガスを収集する機器等に関して、改善の余地がある。

かかる点に鑑みてなされた本開示の目的は、改善された、ガス収集機器及びガス検出システムを提供することにある。

本開示の一実施形態に係るガス収集機器は、
便座及び便器ボウルを備える便器に設置されているガス収集機器であって、
所定槽に接続される流路と、
サンプルガスを前記流路に導入し、前記便座と前記便器ボウルとの間に位置するか又は前記便座の内部若しくは上部に位置する導入部と、を有し、
前記導入部は、
前記便座と前記便器ボウルの縁部との間に位置する場合、前記縁部よりも前記便器ボウルの内側へ突出せず、
前記便座の内部又は上部に位置する場合、前記便座よりも前記便器ボウルの内側へ突出しない。

本開示の一実施形態に係るガス検出システムは、
特定ガスの濃度に応じた電圧を出力するセンサ部と、
前記センサ部に供給されるサンプルガスを収集するガス収集機器と、を備え、
前記ガス収集機器は、便座及び便器ボウルを備える便器に設置されており、
所定槽に接続される流路と、
サンプルガスを前記流路に導入し、前記便座と前記便器ボウルとの間に位置するか又は前記便座の内部若しくは上部に位置する導入部と、を有し、
前記導入部は、
便座と便器ボウルの縁部との間に位置する場合、前記縁部よりも前記便器ボウルの内側へ突出せず、
便座の内部又は上部に位置する場合、前記便座よりも、前記便器ボウルの内側へ突出しない。

本開示の一実施形態によれば、改善された、ガス収集機器及びガス検出システムが提供され得る。

本開示の第１実施形態に係るガス検出システムの外観図である。 図１に示す構成の一部上面図である。 図１に示す構成の他の例を示す一部上面図である。 図２に示すガス収集機器の一部断面図である。 図１に示すガス検出システムの概略図である。 図１に示すガス検出システムの機能ブロック図である。 本開示の第２実施形態に係るガス検出システムの外観図である。 図７に示す構成の他の例を示す一部上面図である。 本開示の第３実施形態に係るガス収集機器の一部断面図である。 図４に示すガス収集機器の他の例を示す図である。 本開示の変形例に係るガス検出システムの機能ブロック図である。

以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。各図は模式的に示したものである。

（第１実施形態）
図１は、本開示の第１実施形態に係るガス検出システム１の外観図である。図２は、図１に示す構成の一部上面図である。図３は、図１に示す構成の他の例を示す一部上面図である。図４は、図２に示すガス収集機器６０の一部断面図である。図５は、図１に示すガス検出システム１の概略図である。図５には、ガス検出システム１が備える筐体１０の一部を取り除いた状態を示す。図６は、図１に示すガス検出システム１の機能ブロック図である。

図１に示すガス検出システム１は、「ガス検出装置」ともいう。ガス検出システム１は、図１に示すように、便器２に設置されている。便器２は、限定ではないが、水洗便器であってよい。便器２は、便器ボウル２Ａと便座２Ｂとを備える。ガス検出システム１は、便器２の任意の箇所に設置されていてよい。一例として、ガス検出システム１は、便器２の便座２Ｂの側部付近に設置されていてよい。ガス検出システム１の一部は、便座２Ｂの内部に埋め込まれていてよい。便器２の便器ボウル２Ａには、被検者の便が排出され得る。ガス検出システム１は、便器ボウル２Ａに排出された便から発生するガスを、サンプルガスとして取得し得る。ガス検出システム１は、サンプルガスに含まれるガスの種類及びガスの濃度等を検出し得る。ガス検出システム１は、検出結果等を電子機器３に送信し得る。

便器２は、住宅又は病院等のトイレ室に設置され得る。便器２は、被検者によって使用され得る。便器２は、上述のように、便器ボウル２Ａと、便座２Ｂとを備える。便器ボウル２Ａには、被検者の便が排出され得る。

便器ボウル２Ａは、図２に示すように、縁部２Ａ１を含む。縁部２Ａ１は、上面視において、長円リング型であってよい。便座２Ｂは、上面視において、Ｕ字型部分を含んでよい。便座２Ｂは、縁部２Ａ１と対向する面に、例えば４つのクッション２Ｂ１を含んでよい。便座２Ｂが便器ボウル２Ａに載置された際、クッション２Ｂ１と縁部２Ａ１とが当接することにより、便器ボウル２Ａの縁部２Ａ１と便座２Ｂとの間には、隙間が生じ得る。

図１に示す電子機器３は、例えば、被検者が利用するスマートフォンである。ただし、電子機器３は、スマートフォンに限定されず、任意の電子機器であってよい。電子機器３は、被検者によってトイレ室に持ち込まれる場合、図１に示すようにトイレ室の内部に存在し得る。ただし、電子機器３は、例えば被検者がトイレ室に電子機器３を持ち込まない場合、トイレ室の外部に存在してよい。電子機器３は、ガス検出システム１から検出結果を、無線通信又は有線通信によって、受信し得る。電子機器３は、受信した検出結果を、表示部３Ａに表示し得る。表示部３Ａは、文字等を表示可能なディスプレイと、ユーザ（被検者）の指等の接触を検出可能なタッチスクリーンとを含んで構成されてよい。当該ディスプレイは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro‐Luminescence Display）又は無機ＥＬディスプレイ（ＩＥＬＤ：Inorganic Electro‐Luminescence Display）等の表示デバイスを含んで構成されてよい。当該タッチスクリーンの検出方式は、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式（又は超音波方式）、赤外線方式、電磁誘導方式又は荷重検出方式等の任意の方式でよい。

図５に示すように、ガス検出システム１は、筐体１０と、流路２０と、流路２１と、排出路２２と、チャンバ３０と、第１貯留槽４０（所定槽）と、第２貯留槽４１と、第１供給部５０と、第２供給部５２と、回路基板８０とを備える。ガス検出システム１は、チャンバ３０に、センサ部３１を備える。図２に示すように、ガス検出システム１は、ガス収集機器６０と、ガス収集機器７０とを備える。図６に示すように、ガス検出システム１は、回路基板８０内に、記憶部８１と、通信部８２と、制御部８４とを備える。ガス検出システム１は、センサ部８３を備えてよい。さらに、ガス検出システム１は、バッテリ及びスピーカ等を備えてよい。

以下、第１供給部５０は、ガス検出システム１の構成要素として説明する。ただし、第１供給部５０は、ガス収集機器６０の構成要素であってよい。この場合、第１供給部５０は、図４に示すガス収集機器６０の流路６２に取り付けられていてよい。同様に、第２供給部５１は、ガス検出システム１の構成要素として説明する。ただし、第２供給部５１は、ガス収集機器７０の構成要素であってよい。

図２に示すガス検出システム１は、１つのガス収集機器６０を備える。ただし、ガス検出システム１が備えるガス収集機器６０の数は、１つに限定されない。ガス検出システム１は、２つ以上のガス収集機器６０を備えてよい。例えば、ガス検出システム１が２つ以上のガス収集機器６０を備える場合、各ガス収集機器６０は、図３を参照して後述する箇所に位置してよい。

図５に示す筐体１０には、ガス検出システム１の各種部品が収容されている。筐体１０は、任意の材料で構成されてよい。例えば、筐体１０は、金属又は樹脂等の材料で構成されてよい。

図５に示す流路２０は、第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスを、第１供給部５０を介してチャンバ３０に供給する。流路２０の一端は、第１貯留槽４０に接続されている。流路２０の他端は、チャンバ３０に接続されている。流路２０は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されてよい。

図５に示す流路２１は、第２貯留槽４１に貯留されたパージガスを、第２供給部５１を介してチャンバ３０に供給する。流路２１の一端は、第２貯留槽４１に接続されている。流路２１の他端は、チャンバ３０に接続されている。流路２１は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されてよい。

図５に示す排出路２２は、チャンバ３０からの排気を、外部に排出する。この排気には、検出処理後のサンプルガス及びパージガスが含まれ得る。排出路２２は、樹脂製チューブ或いは金属製又はガラス製配管等の管状の部材で構成されてよい。

図５に示すチャンバ３０は、その内部に、センサ部３１を有する。チャンバ３０は、複数のセンサ部３１を有してよい。チャンバ３０は、複数に分かれていてよい。各センサ部３１は複数に分かれた各チャンバ３０に配されていてよい。複数に分かれた各チャンバ３０同士は、接続されていてよい。チャンバ３０には、流路２０が接続されている。チャンバ３０には、流路２０からサンプルガスが供給される。また、チャンバ３０には、流路２１が接続されている。チャンバ３０には、流路２１からパージガスが供給される。さらに、チャンバ３０には、排出路２２が接続されている。チャンバ３０は、検出処理後のサンプルガス及びパージガスを、排出路２２から排出する。チャンバ３０は、金属又は樹脂等の材料で構成されてよい。

図５に示すセンサ部３１は、チャンバ３０内に配置されている。センサ部３１は、特定ガスの濃度に応じた電圧を、図６に示す制御部８４に出力する。特定ガスには、検出対象の特定ガスと、検出対象外の特定ガスとが含まれる。サンプルガスが便から発生するガスである場合には、検出対象の特定ガスの一例として、メタン、水素、二酸化炭素、メチルメルカプタン、硫化水素、酢酸及びトリメチルアミン等が挙げられる。また、サンプルガスが便から発生するガスである場合には、検出対象外の特定ガスの一例として、アンモニア及び水等が挙げられる。複数のセンサ部３１の各々は、これらのガスの少なくとも何れかの濃度に応じた電圧を、図６に示す制御部８４に出力し得る。センサ部３１は、半導体式センサ、接触燃焼式センサ又は固体電解質センサ等であってよい。

図５に示す第１貯留槽４０は、ガス収集機器６０に接続されている。第１貯留槽４０とガス収集機器６０との間には、弁が位置していてよい。当該弁は、電磁駆動、ピエゾ駆動又はモータ駆動等の弁によって構成されてよい。当該弁は、図６に示す制御部８４の制御に基づいて、第１貯留槽４０とガス収集機器６０との間の接続状態を、第１貯留槽４０とガス収集機器６０とを接続させた状態、又は、第１貯留槽４０とガス収集機器６０とを接続させない状態に切替えてよい。

第１貯留槽４０には、ガス収集機器６０から、サンプルガスが供給される。第１貯留槽４０は、サンプルガスを貯留可能である。第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスは、流路２０及び第１供給部５０を介して、チャンバ３０に供給される。第１貯留槽４０は、直方体状、円筒状、袋状、又は、筐体１０内部に収容される各種部品の隙間を埋めるような形状のタンク等で構成されてよい。第１貯留槽４０には、サンプルガスを加熱するためのヒータが設けられていてよい。

第１貯留槽４０の内部には、吸着剤が配されていてよい。吸着剤は、用途に応じた任意の材料を各々含んでよい。吸着剤は、例えば、活性炭、シリカゲル、ゼオライト及びモレキュラーシーブの少なくとも何れかが含まれてよい。吸着剤は、複数種類のものであってよいし、多孔質材料を含んでよい。吸着剤は、サンプルガスに含まれる検出対象外のガスを吸着するものであってよい。検出対象外のガスを吸着する吸着剤例としては、シリカゲル及びゼオライト等が挙げられる。また、第１貯留槽４０でサンプルガスの濃縮が行われてよい。この場合、吸着剤は、サンプルガスに含まれる検出対象のガスを吸着するであってよい。検出対象のガスを吸着する吸着剤の例としては、活性炭及びモレキュラーシーブ等が挙げられる。ただし、これらの組み合わせは、吸着するガス分子の極性によって適宜変更されてよい。

図５に示す第２貯留槽４１は、ガス収集機器７０に接続されている。第２貯留槽４１とガス収集機器７０との間には、弁が位置していてよい。当該弁は、電磁駆動、ピエゾ駆動又はモータ駆動等の弁によって構成されてよい。当該弁は、図６に示す制御部８４の制御に基づいて、第２貯留槽４１とガス収集機器７０との間の接続状態を、第２貯留槽４１とガス収集機器７０とを接続させた状態、又は、第２貯留槽４１とガス収集機器７０とを接続させない状態に切替えてよい。

第２貯留槽４１には、ガス収集機器７０から、パージガスが供給される。第２貯留槽４１は、パージガスを貯留可能である。第２貯留槽４１に貯留されたパージガスは、流路２１及び第２供給部５１を介して、チャンバ３０に供給される。第２貯留槽４１は、直方体状、円筒状、袋状、又は、筐体１０内部に収容される各種部品の隙間を埋めるような形状のタンク等で構成されてよい。第２貯留槽４１には、パージガスを加熱するためのヒータが設けられていてよい。

第２貯留槽４１の内部には、吸着剤が配されていてよい。吸着剤は、用途に応じた任意の材料を各々含んでよい。吸着剤は、例えば、活性炭、シリカゲル、ゼオライト及びモレキュラーシーブの少なくとも何れかを含んでよい。吸着剤は、複数種類のものであってよいし、多孔質材料を含んでよい。吸着剤は、パージガスに含まれ得る検出対象外のガスを吸着するものであってよい。検出対象外のガスを吸着する吸着剤の例としては、シリカゲル及びゼオライト等が挙げられる。また、吸着剤は、パージガスに含まれ得る検出対象のガスを吸着するであってよい。検出対象のガスを吸着する吸着剤の例としては、活性炭及びモレキュラーシーブ等が挙げられる。ただし、これらの組み合わせは、吸着するガス分子の極性によって適宜変更させてよい。

図５に示す第１供給部５０は、流路２０に取り付けられている。第１供給部５０は、制御部８４の制御に基づいて、第１貯留槽４０に貯留されたサンプルガスを、チャンバ３０に供給する。第１供給部５０に示される矢印は、第１供給部５０がサンプルガスを送る方向を示す。第１供給部５０は、ピエゾポンプ又はモータポンプ等で構成されてよい。

図５に示す第２供給部５１は、流路２１に取り付けられている。第２供給部５１は、制御部８４の制御に基づいて、第２貯留槽４１に貯留されたパージガスを、チャンバ３０に供給する。第２供給部５１に示される矢印は、第２供給部５１がパージガスを送る方向を示す。第２供給部５１は、ピエゾポンプ又はモータポンプ等で構成されてよい。

ガス収集機器６０は、便器ボウル２Ａに排出された便から発生するガスを、サンプルガスとして収集する。例えば、ガス収集機器６０は、後述の制御部８４が図５に示すガス収集機器６０から第１貯留槽４０に向かうガスの流れを生じさせることにより、便器ボウル２Ａに排出された便から発生するガスを、サンプルガスとして収集する。ガス収集機器６０は、図２に示すように、便座２Ｂと、便器ボウル２Ａの縁部２Ａ１との間に、設置されていてよい。例えば、ガス収集機器６０は、便座２Ｂの裏面に配置されていてよい。この場合、ガス収集機器６０の一部は、便器ボウル２Ａの縁部２Ａ１と便座２Ｂのクッション２Ｂ１とが当接した際、便器ボウル２Ａの縁部２Ａ１と便座２Ｂとの間に生じる隙間に、位置してよい。また、例えば縁部２Ａ１と便座２Ｂとの間の隙間が小さい場合、ガス収集機器６０の一部は、便座２Ｂの内部に埋め込まれていてよい。

図２に示すガス収集機器６０は、便座２Ｂと縁部２Ａ１との間において、長円リング型の縁部２Ａ１の、上面視において右側の緩やかな弧状部分に位置してよい。ただし、ガス収集機器６０の便座２Ｂと縁部２Ａ１との間における位置は、これに限定されない。ガス収集機器６０は、便座２Ｂと縁部２Ａ１との間において、長円リング型の縁部２Ａ１の任意の箇所に位置してよい。例えば、図３に示すように、ガス収集機器６０は、長円リング型の縁部２Ａ１の突出部分に位置してよい。例えば、図３に示すように、ガス収集機器６０は、長円リング型の縁部２Ａ１の上面視において左側の緩やかな弧状部分に位置してよい。ガス収集機器６０の位置と筐体１０の位置とが離れる場合、ガス収集機器６０は、筐体１０内の第１貯留槽４０に、樹脂製チューブ或いは金属又はガラス製配管等の管状の部材を経由して、接続されていてよい。

ガス収集機器６０は、図４に示すように、筐体６１と、流路６２と、導入部６３とを有する。ガス収集機器６０において、導入部６３が位置する側は、「前面側」ともいう。

図４に示す筐体６１は、円柱形状又は角柱形状であってよい。本実施形態では、筐体６１は、円柱形状であるものとする。ただし、筐体６１は、任意の形状であってよい。円柱形状の筐体６１の中心軸は、「中心軸Ａ」と記載する。上述のように、ガス収集機器６０が図２に示す便座２Ｂの裏面に配置されている場合、中心軸Ａは、図３に示す便座の裏面と略平行であってよい。筐体６１は、任意の材料で構成されてよい。例えば、筐体６１は、金属又は樹脂等の材料で構成されてよい。

図４に示す流路６２は、所定槽としての図５に示す第１貯留槽４０に接続されている。流路６２は、筐体６１の内部に配置されている。流路６２は、導入部６３に接続されている。流路６２は、導入部６３の第１開口６３ａから流入するサンプルガスを、図５に示す第１貯留槽４０に導入する。流路６２は、チューブを筐体６１に埋め込むことにより、構成されてよい。流路６２は、流路６２の中心軸が筐体６１の中心軸Ａと一致するように配置される。ただし、流路６２は、流路６２の少なくとも一部が曲がっていてよい。

図４に示す導入部６３は、サンプルガスを流路６２に導入する。本実施形態では、導入部６３は、図２に示すように便座２Ｂと便器ボウル２Ａの縁部２Ａ１との間に位置する。導入部６３は、便器ボウル２Ａの内側を向く。導入部６３の一部は、便座２Ｂの内部に埋め込まれていてよい。本実施形態では、導入部６３は、図２に示すように、便器ボウル２Ａの内側へ突出しない。このような構成によって、導入部６３に便及び尿等が付着することが低減され得る。導入部６３は、図４に示すように、第１開口６３ａと、第２開口６３ｂと、導入面６３ｃとを有する。

図４に示す第１開口６３ａは、流路６２に接続されている。第１開口６３ａは、開口端６３ａ１によって囲まれる領域として特定されてよい。開口端６３ａ１は、流路６２と導入面６３ｃとの境界である。開口端６３ａ１は、円形状であってよい。円形状の第１開口６３ａの中心は、中心軸Ａ上に位置してよい。

図４に示す第２開口６３ｂは、第１開口６３ａよりも、開口面積が大きい。第２開口６３ｂは、開口端６３ｂ１によって囲まれる領域として特定されてよい。開口端６３ｂ１は、導入面６３ｃと筐体６１の外面との境界である。開口端６３ｂ１は、円形状であってよい。円形状の第２開口６３ｂの直径は、円形状の第１開口６３ａの直径よりも、大きくてよい。円形状の第２開口６３ｂの中心は、中心軸Ａ上に位置してよい。

図４に示す導入面６３ｃは、開口端６３ａ１と開口端６３ｂ１とを接続する。つまり、導入面６３ｃは、第１開口６３ａと第２開口６３ｂとを接続する。導入面６３ｃは、第２開口６３ｂから第１開口６３ａに向けて徐々に内径が小さくなってよい。導入面６３ｃは、中心軸Ａに垂直な面に対して、前面側に向かって角度θで傾斜してよい。ここで、流路６２に導入されなかったサンプルガスは、導入面６３ｃに沿って、中心軸Ａから遠ざかる方向に流れる。導入面６３ｃが角度θで前面側に向かって傾斜しているため、サンプルガスは、中心軸Ａから遠ざかる方向で、且つ、前面側の方向に流れる。このように流れたサンプルガスは、ガス収集機器６０がガスを再び吸引することにより、ガス収集機器６０の方に流れ得る。このような構成により、循環流が発生する。循環流が発生することにより、本実施形態では、便から発生するガスは、例えば自然拡散によりガス収集機器６０の方へ到達する場合よりも、ガス収集機器６０の方へ速く到達し得る。便から発生するガスがガス収集機器６０の方へ速く到達することにより、ガス収集機器６０は、サンプルガスを効率良く収集することができる。また、ガス収集機器６０Ｂは、自然拡散を利用するのではなく、循環流を利用することにより、サンプルガスを収集することができる。このような構成により、自然拡散によりサンプルガスの濃度が低下する蓋然性が低減され得る。

図４に示す導入面６３ｃは、中心軸Ａに対して、回転対称な形状であってよい。換言すると、導入面６３ｃの中心軸Ａに沿った断面形状は、同一であってよい。このような構成によって、中心軸Ａを中心とする全方位について、より均一な循環流を発生させ易くなり得る。

図５に示すガス収集機器７０は、図１に示す便器ボウル２Ａの外側にあるトイレ室内の空気を、パージガスとして収集する。ガス収集機器７０は、図２に示すように、便座２Ｂの外側に配置されていてよい。ガス収集機器７０は、ガス収集機器６０と同様の構成であってよい。この場合、ガス収集機器７０は、筐体と、第２貯留槽４１に接続される流路と、パージガスを当該流路に導入する導入部とを有してよい。

図６に示す回路基板８０は、電気信号が伝搬する配線、記憶部８１、通信部８２及び制御部８４等を実装する。

図６に示す記憶部８１は、例えば、半導体メモリ又は磁気メモリ等で構成される。記憶部８１は、各種情報、及び、ガス検出システム１を動作させるためのプログラム等を記憶する。記憶部８１は、ワークメモリとして機能してよい。

図６に示す通信部８２は、図１に示す電子機器３と通信可能である。通信部８２は、外部サーバと通信可能であってよい。通信部８２と電子機器３及び外部サーバとの通信において用いられる通信方式は、近距離無線通信規格又は携帯電話網へ接続する無線通信規格であってよいし、有線通信規格であってよい。近距離無線通信規格は、例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線及びＮＦＣ（Near Field Communication）等を含んでよい。携帯電話網へ接続する無線通信規格は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）又は第４世代以上の移動通信システム等を含んでよい。また、通信部８２と電子機器３及び外部サーバとの通信において用いられる通信方式は、例えばＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）又はＬＰＷＡＮ（Low Power Wide Area Network）等の通信規格でもよい。

図６に示すセンサ部８３は、画像カメラ、個人識別スイッチ、赤外線センサ及び圧力センサ等の少なくとも何れかを含んで構成されてよい。センサ部８３は、検出結果を、制御部８４に出力する。この他、センサ部８３は、被検者を認証するための任意のセンサを含んでよい。当該センサの一例として、体重を検出する荷重センサ、座高を検出するセンサ、脈拍を検出するセンサ、血流を検出するセンサ、顔を検出するセンサ及び音声を検出するセンサ等が挙げられる。

例えば、センサ部８３は、赤外線センサを含んで構成される場合には、赤外線センサが照射した赤外線の対象物からの反射光を検出することにより、被検者がトイレ室に入室したことを検出し得る。センサ部８３は、検出結果として、被検者がトイレ室に入室したことを示す信号を制御部８４に出力する。

例えば、センサ部８３は、圧力センサを含んで構成される場合には、図１に示す便座２Ｂにかかる圧力を検出することにより、被検者が便座２Ｂに座ったことを検出し得る。センサ部８３は、検出結果として、被検者が便座２Ｂに座ったことを示す信号を制御部８４に出力する。

例えば、センサ部８３は、圧力センサを含んで構成される場合には、図１に示す便座２Ｂにかかる圧力の低減を検出することにより、被検者が便座２Ｂから立ち上がったことを検出し得る。センサ部８３は、検出結果として、被検者が便座２Ｂから立ち上がったことを示す信号を制御部８４に出力する。

例えば、センサ部８３は、画像カメラ及び個人識別スイッチ等を含んで構成される場合には、顔画像、座高及び体重等のデータを収集する。センサ部８３は、収集したデータから個人を特定識別して検出する。センサ部８３は、検出結果として、特定識別した個人を示す信号を制御部８４に出力する。

例えば、センサ部８３は、個人識別スイッチ等を含んで構成される場合には、個人識別スイッチの操作に基づいて、個人を特定（検出）する。この場合、記憶部８１には、予め個人情報が登録（記憶）されてよい。センサ部８３は、検出結果として、特定した個人を示す信号を制御部８４に出力する。

図６に示す制御部８４は、１以上のプロセッサを含む。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、及び、特定の処理に特化した専用のプロセッサの少なくとも何れかを含んでよい。専用のプロセッサは、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ；Application Specific Integrated Circuit）を含んでよい。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ；Programmable Logic Device）を含んでよい。ＰＬＤは、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を含んでよい。制御部８４は、１つ又は複数のプロセッサが協働するＳｏＣ（System-on-a-Chip）、及び、ＳｉＰ（System In a Package）の少なくとも何れかを含んでよい。

制御部８４は、ガス収集機器７０に、図１に示す便器ボウル２Ａの外側にあるトイレ室の空気を、パージガスとして吸引させる。例えば、制御部８４は、第２供給部５１を制御することにより、第２貯留槽４１に残留しているガスを、チャンバ３０を介して排出路２２から排出する。制御部８４は、第２貯留槽４１に残留しているガスを排出路２２から排出することにより、ガス収集機器７０から第２貯留槽４１に向かうガスの流れを生じさせる。制御部８４は、ガス収集機器７０から第２貯留槽４１に向かうガスの流れを生じさせることにより、ガス収集機器７０にパージガスを吸引させる。

制御部８４は、ガス収集機器７０にパージガスを吸引させ続けることにより、パージガスを第２貯留槽４１に貯留させる。制御部８４は、センサ部８３の検出結果に基づいて、被検者が便座２Ｂから立ち上がったことを検出してから所定時間が経過した後、ガス収集機器６０にパージガスを吸引させてよい。

制御部８４は、ガス収集機器７０にパージガスを吸引させる際、パージガスの清浄度が高いとき、パージガスを第２貯留槽４１に貯留させてよい。この場合、制御部８４は、第２供給部５１を制御し続けることにより、パージガスをチャンバ３０に供給してよい。さらに、制御部８４は、センサ部３１の検出結果に基づいて、パージガスの清浄度が高いか否か判定してよい。また、ガス検出システム１は、センサ部３１とは別に、パージガスの清浄度を検出する専用のセンサ部をさらに備えてよい。当該専用のセンサ部は、ガス収集機器７０の内部に設けられていてよい。制御部８４は、当該専用のセンサ部の検出結果に基づいて、パージガスの清浄度が高いか否か判定してよい。

制御部８４は、ガス収集機器６０にサンプルガスを吸引させる。例えば、制御部８４は、第１供給部５０を制御することにより、第１貯留槽４０に残留しているガスを、チャンバ３０を介して排出路２２から排出する。制御部８４は、第１貯留槽４０に残留しているガスを排出路２２から排出することにより、ガス収集機器６０から第１貯留槽４０に向かうガスの流れを生じさせる。制御部８４は、ガス収集機器６０から第１貯留槽４０に向かうガスの流れを生じさせることにより、ガス収集機器６０にサンプルガスを吸引させる。

制御部８４は、ガス収集機器６０にサンプルガスを吸引させることにより、第１貯留槽４０にサンプルガスを貯留させる。制御部８４は、センサ部８３の検出結果に基づいて、被検者が便座２Ｂに座ったことを検出してから所定時間が経過した後、ガス収集機器６０にサンプルガスを吸引させてよい。

制御部８４は、第１供給部５０及び第２供給部５１を制御することにより、第１貯留槽４０に貯留させたサンプルガスと、第２貯留槽４１に貯留させたパージガスを、交互に、チャンバ３０に供給する。制御部８４は、パージガスとサンプルガスを交互にチャンバ３０に供給することにより、センサ部３１から電圧波形を取得する。制御部８４は、取得し電圧波形に基づいて、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出する。例えば、制御部８４は、電圧波形に対する機械学習により、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出する。制御部８４は、検出したガスの種類及び濃度を、検出結果として、通信部８２を介して電子機器３に送信してよい。

このように第１実施形態に係るガス検出システム１では、ガス収集機器６０の導入部６３は、図２に示すように便座２Ｂと便器ボウル２Ａの縁部２Ａ１との間に位置する。さらに、導入部６３は、便器ボウル２Ａの内側へ突出しない。このような構成によって、導入部６３に便及び尿等が付着することが低減され得る。導入部６３に便及び尿等が付着することが低減されることにより、導入部６３から流路６２を介して第１貯留槽４０へサンプルガスがスムーズに収集され得る。また、導入部６３に便及び尿等が付着することが低減されることにより、他人の便から発生したガスが、サンプルガスに混入する蓋然性が低減され得る。他人の便から発生したガスがサンプルガスに混入する蓋然性が低減されることにより、ガス検出システム１は、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度をより精度良く検出することができる。

従って、第１実施形態によれば、改善された、ガス収集機器６０が提供され得る。

（第２実施形態）
図７は、本開示の第２実施形態に係るガス検出システム１Ａの外観図である。図７に示す構成は、図２に示す上面図に相当する。ガス検出システム１Ａは、１つのガス収集機器６０Ａを備える。ただし、ガス検出システム１Ａが備えるガス収集機器６０Ａの数は、１つに限定されない。ガス検出システム１Ａは、２つ以上のガス収集機器６０Ａを備えてよい。

ガス収集機器６０Ａは、便座２Ｂの上部に位置する。ガス収集機器６０Ａは、便座２Ｂの上部において、上面視において便座２ＢのＵ字型部分の右側の緩やかな曲線部分に位置してよい。ただし、ガス収集機器６０Ａの便座２Ｂの上部における位置は、これに限定されない。図８に、図７に示す構成の他の例を示す一部上面図を示す。例えば、ガス収集機器６０Ａは、図８に示す上面視において、便座２ＢのＵ字型部分の突出部分に位置してよい。例えば、ガス収集機器６０Ａは、図８に示す上面視において、便座２ＢのＵ字型部分の左側の緩やかな曲線部分に位置してよい。ガス収集機器６０Ａの一部は、便座２Ｂの内部に埋め込まれていてよい。ガス収集機器６０Ａの位置と筐体１０の位置とが離れる場合、ガス収集機器６０Ａは、筐体１０内の第１貯留槽４０に、樹脂製チューブ或いは金属又はガラス製配管等の管状の部材を経由して、接続されていてよい。

図７に示すガス収集機器６０Ａは、図４に示すガス収集機器６０と同様に、筐体６１と、流路６２と、導入部６３とを有する。さらに、第２実施形態に係るガス収集機器６０Ａは、シート部材６４を有する。

ガス収集機器６０Ａの導入部６３は、便座２Ｂの上部に位置する。導入部６３の一部は、便座２Ｂの内部に埋め込まれていてよい。導入部６３は、便座２Ｂよりも、便器ボウル２Ａの内側へ突出しない。このような構成によって、導入部６３に便及び尿等が付着することが低減され得る。

シート部材６４は、ガス収集機器６０の上部と便座２Ｂの上部との間の高さの差を埋める。シート部材６４は、便座２Ｂの上部の、ガス収集機器６０が配置される箇所を除く部分に配置されていてよい。シート部材６４によってガス収集機器６０の上部と便座２Ｂの上部との間の高さの差が埋められることにより、被検者は、違和感なく、便座２Ｂに着座することができる。シート部材６４は、可撓性を有する樹脂部材等で構成されてよい。

シート部材６４は、ガス収集機器６０Ａの筐体６１が剛性を有する場合、ガス収集機器６０Ａの上面を覆ってよい。この場合、シート部材６４は、可撓性を有する材料で構成されてよい。

第２実施形態に係るガス収集機器６０Ａのその他の構造及び効果は、第１実施形態に係るガス収集機器６０の構成及び効果と同様である。

（第３実施形態）
図９は、本開示の第３実施形態に係るガス収集機器６０Ｂの一部断面図である。

ガス収集機器６０Ｂは、図１に示すガス検出システム１に採用されてもよいし、図７に示すガス検出システム１Ａに採用されてもよい。ガス収集機器６０Ｂは、筐体６１と、流路６２と、導入部６３と、送風機６５とを有する。

送風機６５は、導入部６３に対向する。つまり、送風機６５は、筐体６１の前面側に配置される。送風機６５は、導入部６３にサンプルガスを送風可能である。筐体６１から送風機６５までの距離は、適宜調整されてよい。

送風機６５は、ファン、及び、当該ファンを駆動させる機構を含んで構成されてよい。ファンは、多翼ファンであってよい。ファンを駆動させる機構は、ファンを回転させるモータと、ファンを保護するケーシングと、ファンの回転の中心となる回転軸とを含んでよい。送風機６５は、上述の図６に示す制御部８４の制御に基づいて、モータを駆動させることにより、ファンを回転させ得る。送風機６５は、ファンが回転軸を中心に回転することにより、前面側のサンプルガスを筐体６１の方へ送風することができる。送風機６５は、その外形と同等の送風領域を有した風を送る事ができる。

送風機６５が前面側のサンプルガスを筐体６１の方へ送風することにより、サンプルガスは、導入部６３の第１開口６３ａの近傍に引き込まれ得る。第１開口６３ａの近傍に引き込まれたサンプルガスのうち、流路６２に流入しなかったサンプルガスは、送風機６５によって、導入面６３ｃに吹き付けられ得る。サンプルガスが送風機６５によって導入面６３ｃに吹き付けられることにより、上述の循環流がより発生し易くなり得る。循環流がより発生し易くなることにより、便から発生するガスは、ガス収集機器６０Ｂの方へ、速やかに引き寄せられ得る。便から発生するガスがガス収集機器６０Ｂの方へ速やかに引き寄せられることにより、その濃度が低下する蓋然性が低減され得る。便から発生するガスの濃度が低下する蓋然性が低減させることにより、ガス収集機器６０Ｂは、高濃度のサンプルガスを収集することができる。

送風機６５は、送風機６５のファンの回転軸が第１開口６３ａの中心と一致するように配置されていてよい。つまり、送風領域の中央と第１開口６３ａの中心とが一致するように、送風機６５は、配置されていてよい。図９に示す例では、送風機６５のファンの回転軸が中心軸Ａと一致するように、送風機６５が配置されている。このような構成により、送風機６５により送風されたサンプルガスが、導入部６３の第１開口６３ａから流路６２に導入され易くなり得る。

送風機６５は、第１開口６３ａよりも大きくてよい。つまり、送風領域は、第１開口６３ａよりも大きくてよい。換言すると、筐体６１の前面側から視て、送風機６５が占める面積は、第１開口６３ａが占める面積より大きくてよい。送風機６５を第１開口６３ａよりも大きくすることにより、循環流によってガス収集機器６０Ｂへ流れるガスのうち、中心部の高濃度のサンプルガスが効率的に第１開口６３ａに引き寄せられ得る。このような構成により、ガス収集機器６０Ｂは、高濃度のサンプルガスを収集することができる。

送風機６５は、第２開口６３ｂよりも小さくてもよい。換言すると、筐体６１の前面側から視て、送風機６５が占める面積は、第２開口６３ｂが占める面積よりも小さくてもよい。

第３実施形態に係るガス収集機器６０Ｂのその他の構造及び効果は、第１実施形態に係るガス収集機器６０の構成及び効果と同様である。

本開示に係る実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部等を１つに組み合わせたり、或いは、分割したりすることが可能である。

例えば、上述の実施形態では、図４及び図９に示すように、流路６２の中心軸は、中心軸Ａと一致するものとして説明した。ただし、流路６２の中心軸は、中心軸Ａと一致しなくてよい。また、図４及び図９に示すように、第１開口６３ａの中心は、中心軸Ａ上に位置するものとして説明した。ただし、第１開口６３ａの中心は、中心軸Ａ上に位置しなくてよい。また、図９に示すように、送風機６５のファンの回転軸が第１開口６３ａの中心と一致するものとして説明した。ただし、送風機６５のファンの回転軸は、第１開口６３ａの中心と一致しなくてよい。

例えば、上述の実施形態では、図４及び図９に示す中心軸Ａは、図２に示す便座２Ｂの裏面と略平行であるものとして説明した。ただし、中心軸Ａは、図２に示す便座２Ｂの裏面と略平行でなくてよい。例えば、図１０に示すように、中心軸Ａは、便９０が便器ボウル２Ａにおいて位置すると想定される方向に向けて、傾けられていてよい。便９０は、便器ボウル２Ａの底部に位置し得る。

例えば、上述の実施形態では、図６に示すように、ガス検出システム１は、１つの装置であるものとして説明した。ただし、本開示のガス検出システムは、１つの装置に限定されず、独立した複数の装置を含んでよい。本開示のガス検出システムは、例えば、図１１に示すような構成であってよい。

図１１に示すガス検出システム１Ｂは、ガス検出装置４と、サーバ装置５とを備える。ガス検出装置４とサーバ装置５は、ネットワーク６を介して通信可能である。ネットワーク６の一部は、有線であってよいし、無線であってよい。ガス検出装置４の構成は、図５及び図６に示すガス検出システム１の構成と同様である。サーバ装置５は、記憶部５Ａと、通信部５Ｂと、制御部５Ｃとを備える。制御部５Ｃは、上述した図６に示す制御部８４の処理を実行可能である。例えば、制御部５Ｃは、図５に示すセンサ部３１が出力する電圧波形を、通信部５Ｂ及びネットワーク６を経由して、取得し得る。さらに、制御部５Ｃは、当該電圧波形に基づいて、サンプルガスに含まれるガスの種類及び濃度を検出し得る。

本開示において「第１」及び「第２」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第１」及び「第２」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第１供給部は、第２供給部と識別子である「第１」と「第２」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第１」及び「第２」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。

１，１Ａ，１Ｂ ガス検出システム
２ 便器
２Ａ 便器ボウル
２Ａ１ 縁部
２Ｂ 便座
２Ｂ１ クッション
３ 表示装置
３Ａ 表示部
４ ガス検出装置
５ サーバ装置
５Ａ 記憶部
５Ｂ 通信部
５Ｃ 制御部
６ ネットワーク
１０ 筐体
２０，２１ 流路
２２ 排出路
３０ チャンバ
３１ センサ部
４０ 第１貯留槽（所定槽）
４１ 第２貯留槽
５０ 第１供給部
５１ 第２供給部
６０，６０Ａ，６０Ｂ ガス収集機器
６１ 筐体
６２ 流路
６３ 導入部
６３ａ 第１開口
６３ｂ 第２開口
６３ｃ 導入面
６３ａ１，６３ｂ１ 開口端
６４ シート部材
６５ 送風機
７０ ガス収集機器
８０ 回路基板
８１ 記憶部
８２ 通信部
８３ センサ部
８４ 制御部
９０ 便

Claims (6)

1. 便座及び便器ボウルを備える便器に設置されているガス収集機器であって、
   所定槽に接続される流路と、
   サンプルガスを前記流路に導入し、前記便座と前記便器ボウルとの間に位置するか又は前記便座の内部若しくは上部に位置する導入部と、を有し、
   前記導入部は、
   前記便座と前記便器ボウルの縁部との間に位置する場合、前記縁部よりも前記便器ボウルの内側へ突出せず、
   前記便座の内部又は上部に位置する場合、前記便座よりも前記便器ボウルの内側へ突出しない、ガス収集機器。
2. 請求項１に記載のガス収集機器であって、
   前記導入部が前記便座の上部に位置する場合、前記ガス収集機器には、前記ガス収集機器の上部と前記便座の上部との間の高さの差を埋めるシート部材が取り付けられる、ガス収集機器。
3. 請求項１又は２に記載のガス収集機器であって、
   前記導入部は、
   前記流路に接続される第１開口と、
   前記第１開口よりも開口面積が大きい第２開口と、
   前記第１開口と前記第２開口とを接続する導入面と、を有する、ガス収集機器。
4. 請求項３に記載のガス収集機器であって、
   前記導入面は、前記第２開口から前記第１開口に向けて徐々に内径が小さくなる、ガス収集機器。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載のガス収集機器であって、
   前記導入部に対向し、前記導入部に前記サンプルガスを送風可能な送風機をさらに備える、ガス収集機器。
6. 特定ガスの濃度に応じた電圧を出力するセンサ部と、
   前記センサ部に供給されるサンプルガスを収集するガス収集機器と、を備え、
   前記ガス収集機器は、便座及び便器ボウルを備える便器に設置されており、
   所定槽に接続される流路と、
   サンプルガスを前記流路に導入し、前記便座と前記便器ボウルとの間に位置するか又は前記便座の内部若しくは上部に位置する導入部と、を有し、
   前記導入部は、
   便座と便器ボウルの縁部との間に位置する場合、前記縁部よりも前記便器ボウルの内側へ突出せず、
   便座の内部又は上部に位置する場合、前記便座よりも、前記便器ボウルの内側へ突出しない、ガス検出システム。

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