JP2023049477A - 異常検知装置及び水洗式便器 - Google Patents
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Abstract
【課題】本明細書では、本明細書では、ボウル内の水位が変化し得る洗浄期間中において、排水異常の発生を検知することができる技術を開示する。【解決手段】本明細書によって開示される異常検知装置は、便器装置のボウルの水位を検出する検出部と、制御装置と、を備える。制御装置は、洗浄水の供給指示を受け付けてから洗浄水の供給が終了するまでの洗浄期間に含まれる第1のタイミングにおいて、水位が第1基準水位を超えることを検出し、第1のタイミングとは異なる第2のタイミングにおいて、水位が第1基準水位と異なる第2基準水位を超えることを検出してもよい。【選択図】図12
Description
本明細書が開示する技術は、異常検知装置及び水洗式便器に関する。
特許文献1には、便器の排水異常の発生を検知する異常検知装置が開示されている。異常検知装置は、洗浄水の供給中の便器のボウル内の水位と供給後のボウル内の水位との差分と、閾値と、を比較し、差分が閾値を下回る場合に、排水異常が発生していることを検知する。
排水異常が発生している状態でボウルに洗浄水が供給されると、洗浄水が溢れてしまう場合がある。このため、ボウルに洗浄水を供給する状況において、排水異常を検知することが好ましい。本明細書では、ボウルに洗浄水を供給する状況において、排水異常の発生を検知することができる技術を提供する。
本明細書によって開示される異常検知装置は、便器装置のボウルの水位を検出する検出部と、制御装置と、を備える。前記制御装置は、洗浄水の供給指示を受け付けてから前記洗浄水の供給が終了するまでの洗浄期間に含まれる第1のタイミングにおいて、前記水位が第1基準水位を超えることを検出し、前記第1のタイミングとは異なる第2のタイミングにおいて、前記水位が前記第1基準水位と異なる第2基準水位を超えることを検出してもよい。
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
(第1実施形態)
(水洗式便器100の構成の概略:図1、図2)
水洗式便器100は、壁9に固定されるいわゆる壁掛け式の大便器である。水洗式便器100は、便器装置6と、タンク2と、水位検出装置10と、を備える。便器装置6は、便器本体6mと、洗浄管4と、を備える。便器本体6mは、陶器である。便器本体6mは、汚物を受け止めるボウル6bを備える。タンク2は、ボウル6bを洗浄する洗浄水を貯める。便器装置6は、タンク2と電気的に接続される洗浄ボタン(図示省略)を備える。ユーザによって洗浄ボタンが操作されると、タンク2の内部に組み込まれたモーター駆動装置によってタンク2の底面に配置されるフラッパー弁(図示省略)を開き、タンク2内の洗浄水が洗浄管4を介してボウル6bに供給される。その結果、洗浄水がボウル6b内の汚物を洗い流す。便器装置6では、タンク2内の洗浄水は、洗浄ボタンの操作の他に、便器装置6に配置されるレバーの操作によって、ボウル6bに供給されてもよい。洗浄ボタンは、タンク2に有線及び無線の一方で電気的に接続されるリモートコントローラに配置されていてもよい。ユーザによる操作が無くても、タンク2内の洗浄水がボウル6bに供給されてもよい。例えば、センサによってユーザが非検知になった場合に、タンク2内の洗浄水がボウル6bに供給されてもよい。
(水洗式便器100の構成の概略:図1、図2)
水洗式便器100は、壁9に固定されるいわゆる壁掛け式の大便器である。水洗式便器100は、便器装置6と、タンク2と、水位検出装置10と、を備える。便器装置6は、便器本体6mと、洗浄管4と、を備える。便器本体6mは、陶器である。便器本体6mは、汚物を受け止めるボウル6bを備える。タンク2は、ボウル6bを洗浄する洗浄水を貯める。便器装置6は、タンク2と電気的に接続される洗浄ボタン(図示省略)を備える。ユーザによって洗浄ボタンが操作されると、タンク2の内部に組み込まれたモーター駆動装置によってタンク2の底面に配置されるフラッパー弁(図示省略)を開き、タンク2内の洗浄水が洗浄管4を介してボウル6bに供給される。その結果、洗浄水がボウル6b内の汚物を洗い流す。便器装置6では、タンク2内の洗浄水は、洗浄ボタンの操作の他に、便器装置6に配置されるレバーの操作によって、ボウル6bに供給されてもよい。洗浄ボタンは、タンク2に有線及び無線の一方で電気的に接続されるリモートコントローラに配置されていてもよい。ユーザによる操作が無くても、タンク2内の洗浄水がボウル6bに供給されてもよい。例えば、センサによってユーザが非検知になった場合に、タンク2内の洗浄水がボウル6bに供給されてもよい。
以下では、タンク2と便器装置6とが並ぶ方向を前後方向と称する。前後方向において、タンク2に対して便器装置6が配置されている側を前後方向の前側と称し、壁9に対してタンク2が配置されている側を前後方向の後側と称する。前後方向と直交する水平方向を左右方向と称する。左右方向において、図1の紙面奥側を右側と称し、図1の紙面手前方向を左側と称する。つまり、左右それぞれの向きは、水洗式便器100に正対したユーザから見た左右と一致する。前後方向と直交する鉛直方向を上下方向と称する。上下方向において、洗浄管4に対してタンク2が配置されている側を上側と称し、タンク2に対して洗浄管4が配置されている側を下側と称する。
便器装置6は、さらに、便座6sと、便蓋6cと、機能部6fと、排水管8と、を備える。便座6sと便蓋6cとは、それぞれ、便器本体6mに開閉可能に接続される。機能部6fは、ユーザが水洗式便器100に近づくと、便蓋6cを自動的に開く。機能部6fは、例えば、局部洗浄、温風乾燥、脱臭機能、等の機能を有してもよい。排水管8は、ボウル6bと下水管(図示省略)とを連通する。ボウル6b内の洗浄水は、排水管8を介して、下水管に排出される。図2では、便座6s及び便蓋6cの図示を省略している。
タンク2、洗浄管4及び水位検出装置10は、水洗式便器100が配置される空間から壁9によって隔離されている。ユーザは、水位検出装置10の便器装置6の外側(即ち、背面側)に配置される部分を視認することができない。このため、水洗式便器100の意匠性を向上させることができる。ユーザが、清掃などの際にタンク2、洗浄管4及び水位検出装置10を誤って破損させること及び汚すことを防止することができる。壁9には、開閉可能な点検口(図示省略)が設けられており、作業者は、壁9の点検口を介してタンク2、洗浄管4、水位検出装置10のメンテナンスを行う。
洗浄管4は、タンク2の下面から下方に延び、屈曲して前方に延びて便器本体6mと接続される。タンク2内に貯められた洗浄水は、洗浄管4を介して便器本体6mに供給される。タンク2の背面上部には、給水管3sが接続される。給水管3sは、タンク2から下方に延び、屈曲して上方に延びる。給水管3sのタンク2と反対側の端には、給水電磁弁3が配置される。図2に示されるように、給水電磁弁3は、フィルタ付き止水弁3fを介して上水管5と接続される。上水管5には、水源(図示省略)から水が圧送される。給水電磁弁3は、フィルタ付き止水弁3fを介して上水を取り込むことによって、異物の混入を防止することができる。給水電磁弁3は、便器装置6に異常が発生した場合を除いて、常に開かれている。タンク2内には、ボールタップ(図示省略)が配置される。ボールタップは、タンク2内の洗浄水の水位に応じて上下方向に変位する浮き球(図示省略)を備える。タンク2内の洗浄水の水位が所定の水位まで上昇すると、浮き球が上昇することによって、ボールタップが閉じられる。これにより、タンク2内への上水の供給が停止される。タンク2内の洗浄水が便器装置6に供給され、タンク2内の水位が下降すると、浮き球が下降して、ボールタップが開かれる。その結果、上水が給水管3sからタンク2内に供給される。
(便器装置6の内部構造:図3、図4)
図3、図4を参照して、便器装置6の内部の構造について説明する。図3は、便器装置6を、便器装置6の左右方向の中央でカットした断面図を示す。図3では、便座6s、便蓋6c及び排水管8の図示は省略している。便器本体6mには、リム通水路20と、貯留空間30と、が設けられる。リム通水路20は、洗浄管4と連通する空間である。タンク2内の洗浄水は、洗浄管4を介してリム通水路20に供給される。
図3、図4を参照して、便器装置6の内部の構造について説明する。図3は、便器装置6を、便器装置6の左右方向の中央でカットした断面図を示す。図3では、便座6s、便蓋6c及び排水管8の図示は省略している。便器本体6mには、リム通水路20と、貯留空間30と、が設けられる。リム通水路20は、洗浄管4と連通する空間である。タンク2内の洗浄水は、洗浄管4を介してリム通水路20に供給される。
図4に示されるように、リム通水路20は、後方通水路21と、左側通水路22と、右側通水路24と、を備える。後方通水路21は、ボウル6bの上端において、ボウル6bの後方に位置する。リム通水路20は、後方通水路21から前方に向かって延びて、ボウル6bの上端縁に沿って、左側通水路22と右側通水路24とに分岐する。タンク2内の洗浄水は、洗浄管4からリム通水路20に流入する。リム通水路20では、洗浄水は、後方通水路21から前方に向かって流れ、各通水路22,24に分流して、ボウル6b内に送られる。洗浄水は、ボウル6bの内面に沿って、旋回して流れる。その結果、ボウル6bの内面が洗浄される。
図3に示すように、後方通水路21の上側に配置される上壁には、貫通孔32が設けられている。貫通孔32は、後方通水路21の上方において、リム通水路20と貯留空間30とを連通する。便器本体6mの貯留空間30の上端を画定する部分には、図示省略された空気抜きが配置されている。排水異常が発生し、ボウル6b内の洗浄水が正常に排出されない場合、リム通水路20内の洗浄水の水位が上昇する。洗浄水の水位が貫通孔32を超える場合、洗浄水が貫通孔32を介して貯留空間30内の空気を押し込む。貯留空間30の空気は、空気抜き弁が開くことにより貯留空間30外に放出される。この結果、貯留空間30内に洗浄水が流入する。貯留空間30内の洗浄水は、一時的に貯留される。ボウル6bにおいて排水異常が発生した場合、貯留空間30において洗浄水を一時的に貯留することによって、ボウル6bから洗浄水が溢れることを抑制することができる。ボウル6b内の洗浄水が正常に排出される状況では、洗浄水の水位が貫通孔32に到達しても、貯留空間30は密閉された空間であり空気があるため、洗浄水が貯留空間30に流入しない。洗浄水が貯留空間30に僅かに流入しても、洗浄水の水位の低下に合わせて、洗浄水は貫通孔32を介して貯留空間30から流出する。このため、洗浄水は貯留空間30に貯留されない。
(水位検出装置10の構成:図2、図10)
図2、図10を参照して水位検出装置10の構成について説明する。図2に示されるように、水位検出装置10は、制御装置40と、ポンプ50と、空気電磁弁52と、圧力センサ11と、パージ管12と、第1検出管13と、第2検出管14と、空気タンク15と、継手16と、三方継手17と、を備える。制御装置40とポンプ50と空気電磁弁52と圧力センサ11とは、タンク2の背面に設置されるボックスに収容される。実際のボックスは、後側からカバーで覆われている。図2及び図10では、カバーの図示を省略している。
図2、図10を参照して水位検出装置10の構成について説明する。図2に示されるように、水位検出装置10は、制御装置40と、ポンプ50と、空気電磁弁52と、圧力センサ11と、パージ管12と、第1検出管13と、第2検出管14と、空気タンク15と、継手16と、三方継手17と、を備える。制御装置40とポンプ50と空気電磁弁52と圧力センサ11とは、タンク2の背面に設置されるボックスに収容される。実際のボックスは、後側からカバーで覆われている。図2及び図10では、カバーの図示を省略している。
制御装置40は、水洗式便器100を制御する。制御装置40は、ハードウェアプロセッサであるCPU(CentralProcessing Unitの略)、RAM(RandomAccess Memoryの略)、ROM(ReadOnly Memoryの略)等を備える。制御装置40は、洗浄ボタンの操作を受け付けた場合に、タンク2の底面に配置されるフラッパー弁(図示省略)を開放する。これにより、タンク2内の洗浄水が、洗浄管4を介して便器本体6mに供給される。
第1検出管13及び第2検出管14は、それぞれ中空の管状を有する。第1検出管13は、樹脂製である。第2検出管14は、銅製である。第2検出管14は、先端部分がリム通水路20に配置される。第2検出管14は、洗浄管4を貫通して便器装置6の後方に延びる。第2検出管14のリム通水路20と反対側の端は、三方継手17を介して、第1検出管13に接続される。リム通水路20に配置される第2検出管14を銅製にすることによって、第2検出管14にカビ及びバクテリアが繁殖することを抑制することができる。第2検出管14は、銅以外に、銀等のカビ及びバクテリアが繁殖し難い材料で作製されていてもよい。
第1検出管13は、三方継手17と圧力センサ11とを接続する。圧力センサ11と三方継手17との間の第1検出管13には、空気タンク15が配置される。空気タンク15の第1検出管13の長手方向に対する垂直な断面は、第1検出管13の長手方向に垂直な断面よりも大きい。圧力センサ11は高精度の微圧センサであるため、洗浄水流の乱れによる僅かな圧力変動も敏感に検出してしまう。空気タンク15は、洗浄水流の乱れに起因する圧力波形の乱れを平滑化することができる。微細な圧力変動を検出可能な圧力センサ11において、空気タンク15が検出圧力の乱れを抑制することによって、圧力センサ11が誤検知することを防止することができる。さらに、空気タンク15を三方継手17の上流側に配置することによって、空気タンク15に洗浄水が流入することを抑制することができる。
三方継手17には、パージ管12が接続される。パージ管12は、空気電磁弁52を介してポンプ50と接続される。
圧力センサ11は、第1検出管13内の圧力を検出するセンサである。圧力センサ11は、いわゆるひずみゲージ式の圧力センサである。圧力センサ11は、内部にひずみゲージ抵抗(図示省略)を備える。第1検出管13内の圧力の大きさに応じて、ひずみゲージ抵抗の変位が変化する。その結果、ひずみゲージ抵抗の抵抗値が変化する。圧力センサ11は、抵抗値に基づいて、第1検出管13内の圧力を検出する。圧力センサ11は、ひずみゲージ式に限定されず、変形例では、金属ゲージ式であってもよい。さらなる変形例では、圧力センサ11は、半導体ゲージ式であっても、半導体隔膜式であってもよく、さらには、水晶式圧力センサ及び静電容量ブリッジ式のセンサの少なくとも一方であってもよい。
第1検出管13は、第2検出管14を介してボウル6bに連通している。ボウル6b内の水位が上昇すると、第2検出管14の先端が閉塞されて、第2検出管14内の圧力が上昇する。第2検出管14内の昇圧に伴って、第1検出管13内も昇圧される。このため、圧力センサ11の検出値は、ボウル6b内の水位に応じて変動する。
図10の破線で示されるように、制御装置40は、給水電磁弁3、圧力センサ11、ポンプ50及び空気電磁弁52と通信可能に接続されている。制御装置40は、給水電磁弁3、圧力センサ11、ポンプ50及び空気電磁弁52を制御する。制御装置40は、管理端末60と通信可能に接続されている。管理端末60は、水洗式便器100の管理者によって操作される端末であり、例えば、水洗式便器100が設置されている建物の管理会社に配置される。制御装置40は、水洗式便器100の利用状況、排水の状況等を管理端末60に送信する。水洗式便器100の管理者は、管理端末60を利用して、水洗式便器100を遠隔で操作する。変形例では、管理端末60は、水洗式便器100のユーザ及び清掃業者の少なくとも一方が所有する携帯端末、PC等であってもよい。
(第2検出管14の詳細構造:図3~図9)
図3に示されるように、第2検出管14は、継手16を介して洗浄管4の外壁を貫通し、前方に延びる。第2検出管14は、便器装置6の内側に配置される装置内部分14bと、便器装置6の外側に配置される装置外部分14aと、を備える。第2検出管14の装置内部分14bは、洗浄管4の内側を通過し、便器本体6mのリム通水路20に配置される。
図3に示されるように、第2検出管14は、継手16を介して洗浄管4の外壁を貫通し、前方に延びる。第2検出管14は、便器装置6の内側に配置される装置内部分14bと、便器装置6の外側に配置される装置外部分14aと、を備える。第2検出管14の装置内部分14bは、洗浄管4の内側を通過し、便器本体6mのリム通水路20に配置される。
第2検出管14を便器本体6mの背面に接続される洗浄管4に貫通させることによって、装置外部分14aを含む、水位検出装置10の各部材(すなわち、制御装置40、ポンプ50、空気電磁弁52、圧力センサ11、パージ管12、第1検出管13、空気タンク15、継手16、三方継手17)をユーザがアクセスできない配置にすることができる。この結果、水位検出装置10の各部材がユーザと接触することを防止することができる。特に、第2検出管14の位置ずれと損傷の少なくとも一方が発生することを抑制することができる。水位検出装置10の各部材がユーザに視認されにくくすることができる。その結果、水洗式便器100の意匠性を向上させることができる。
図4に示されるように、装置内部分14bは、後方通水路21で左方(即ち、図4の紙面下方)に屈曲して、左側通水路22を延びる。装置内部分14bの先端部分14cは、左側通水路22内に位置する。先端部分14cの端面18には、装置内部分14bと左側通水路22とが連通される開口が設けられる。第2検出管14は、第1検出管13を介して、左側通水路22と圧力センサ11(図1参照)とを連通する。排水異常が発生し、洗浄水の水位が左側通水路22まで上昇する場合、第2検出管14の端面18の開口は、洗浄水によって塞がれる。その結果、第2検出管14内の圧力が上昇する。第2検出管14の圧力は、第1検出管13を介して、圧力センサ11によって検出される。
ボウル6b内の洗浄水の水位が高いほど、端面18の上方に位置する洗浄水の量が増加する。ボウル6b内の洗浄水の水位が高いほど、第2検出管14及び第1検出管13内の圧力は上昇する。即ち、ボウル6b内の洗浄水の水位は、第2検出管14及び第1検出管13内の圧力と相関関係を有する。このため、水位検出装置10は、第2検出管14及び第1検出管13内の圧力を利用して、ボウル6bの水位を検出することができる。
水位検出装置10は、洗浄水をボウル6bに供給する左側通水路22内に第2検出管14を配置し、第2検出管14内の圧力を用いて、ボウル6b内の洗浄水の水位を特定する。このため、第2検出管14を配置するための別個の空間を、便器装置6内に確保する必要がない。その結果、便器装置6の構造を大きく変更することなく、例えば、既存の便器装置6の左側通水路22内に第2検出管14を配置することによって、ボウル6bの水位を検出することができる。汎用の便器装置6に水位検出装置10を設置することができる。
ボウル6b、トラップ部には、洗浄水とともに汚物等の異物が存在するため、検出水位が異物の影響を受ける。その結果、検出水位が不安定化する。本実施形態では、第2検出管14の先端部分14cをリム通水路20に配置することによって、検出水位が異物の影響を受けることを抑制することができる。
リム通水路20の洗浄水では、洗浄管4から流入する洗浄水を受け入れる分岐前の後方通水路21において乱流が発生する。後方通水路21から左右側通水路22、23に向かって、洗浄水の乱流は抑制される。分岐後の左側通水路22に第2検出管14の先端部分14cを配置することによって、洗浄水の流れによる第2検出管14の圧力を抑制することができる。これにより、ボウル6b内の洗浄水の水位を適切に検出することができる。
装置内部分14bは、リム通水路20内に配置されているため、リム通水路20を画定する便器本体6mの外壁によって覆われている。このため、装置内部分14bに汚れが付着することを抑制することができる。例えばボウル6bの清掃時等に、先端部分14cが清掃具に接触することによって、先端部分14cの位置ずれと損傷の少なくとも一方が発生することを抑制することができる。
図7に示されるように、各通水路22,24は、ボウル6bの上端縁の左右側に分岐して延びている。第2検出管14は、脚部19を備える。脚部19は、第2検出管14の下端から左側通水路22の底面28に向かって延びる。脚部19の下端は、底面28と当接する。その結果、特に図8に示されるように、第2検出管14の端面18は、底面28から上方に離れて配置される。左側通水路22の底面28には、洗浄水が残る場合がある。底面28に残った洗浄水が、第2検出管14の端面18の開口から流入すると、当該開口が完全には塞がれていなくても、流入した洗浄水の水面と第2検出管14の内周面との表面張力によって、水膜が発生することがある。水膜によって第2検出管14の端面18の開口が覆われると、第2検出管14内の圧力が上昇する。第2検出管14の端面18を底面28から上方に離して配置することによって、第2検出管14の端面18の開口から、底面28に残った洗浄水が第2検出管14内に流入することを抑制することができる。
(パージ処理:図10)
ボウル6bへの洗浄水の供給時、洗浄水は、洗浄水路内の空気と混合されながら左側通水路22内を通過する。先端部分14cの内周面には、ボウル6bへの洗浄水の供給時に起こる大きな圧力変化の影響を受け、洗浄水が入り込み、水と空気の層を複数生成することがある。その結果、第2検出管14に入り込んだ洗浄水が、第2検出管14を塞ぐ水膜72を形成することがある。水膜72によって第2検出管14が塞がれると、ボウル6bの水位が第2検出管14に達しているにも関わらず、圧力が伝わらない場合がある。この場合、制御装置40は、圧力センサ11で検出される圧力値を用いて、ボウル6bの洗浄水の水位を正確に検出することができない。
ボウル6bへの洗浄水の供給時、洗浄水は、洗浄水路内の空気と混合されながら左側通水路22内を通過する。先端部分14cの内周面には、ボウル6bへの洗浄水の供給時に起こる大きな圧力変化の影響を受け、洗浄水が入り込み、水と空気の層を複数生成することがある。その結果、第2検出管14に入り込んだ洗浄水が、第2検出管14を塞ぐ水膜72を形成することがある。水膜72によって第2検出管14が塞がれると、ボウル6bの水位が第2検出管14に達しているにも関わらず、圧力が伝わらない場合がある。この場合、制御装置40は、圧力センサ11で検出される圧力値を用いて、ボウル6bの洗浄水の水位を正確に検出することができない。
図10に示さるように、第2検出管14には、三方継手17を介して、パージ管12が接続される。パージ管12は、空気電磁弁52及び空気管54を介してポンプ50に接続される。制御装置40は、ポンプ50を作動させると同時に、空気電磁弁52を開く。これより、パージ管12及び三方継手17を介して、空気70が第2検出管14に圧送される。空気70は、第2検出管14内の水膜72と空気の層とを、左側通水路22に押し出す。制御装置40は、所定の時間経過後、ポンプ50の作動を停止させると同時に、空気電磁弁52を閉じる。これにより、第2検出管14内に水膜72が形成されることを抑制することができる。その結果、第2検出管14内の水膜72と空気の層とが、検出圧力に影響を及ぼすことを抑制することができる。なお、空気電磁弁52は逆止弁に置き換えてもよい。
(洗浄中の圧力変化:図11)
図11を参照して、洗浄期間Tcにおける、第1検出管13及び第2検出管14内の圧力の変化について説明する。洗浄期間Tcは、タイミングT1で洗浄ボタンの操作が受け付けられてから、洗浄水が供給され、洗浄水の供給が終了するまでの期間である。洗浄期間Tcは、洗浄水の供給終了後、洗浄水が排水され、圧力センサ11による検出圧力が十分に安定するのに要する時間を含む。洗浄期間Tcは、例えば、20秒程度の時間であり、タンク2、ボウル6bの容量等に応じて水洗式便器100の製造者等により予め設定される。
図11を参照して、洗浄期間Tcにおける、第1検出管13及び第2検出管14内の圧力の変化について説明する。洗浄期間Tcは、タイミングT1で洗浄ボタンの操作が受け付けられてから、洗浄水が供給され、洗浄水の供給が終了するまでの期間である。洗浄期間Tcは、洗浄水の供給終了後、洗浄水が排水され、圧力センサ11による検出圧力が十分に安定するのに要する時間を含む。洗浄期間Tcは、例えば、20秒程度の時間であり、タンク2、ボウル6bの容量等に応じて水洗式便器100の製造者等により予め設定される。
(正常時の圧力変化)
初めに、便器本体6mが正常に洗浄水を排出できる場合(以下、正常時と称することがある)における第1検出管13及び第2検出管14内の圧力(以下、検出圧力と称することがある)について、実線の波形W1を用いて説明する。
初めに、便器本体6mが正常に洗浄水を排出できる場合(以下、正常時と称することがある)における第1検出管13及び第2検出管14内の圧力(以下、検出圧力と称することがある)について、実線の波形W1を用いて説明する。
タイミングT1で洗浄ボタンの操作を受け付ける前の期間では、洗浄水は、左側通水路22を通過しない。このため、検出圧力は、大気圧Apと近似する値で維持される。
制御装置40は、タイミングT1で洗浄ボタンの操作を受け付けると、タイミングT2でポンプ50を作動させ、所定の時間経過後、ポンプ50を停止する。作動したポンプ50は、第2検出管14内に空気を圧送する。その結果、圧力ピークP1に示されるように、検出圧力が瞬間的に上昇する。
その後、タイミングT5でタンク2のフラッパー弁(図示省略)が開放され、ボウル6bへの洗浄水の供給が開始される。これにより、タンク2内の洗浄水の水位が低下する。その結果、ボールタップの浮き球が下降し、ボールタップが開かれ、給水管3s(図1参照)から、タンク2に新たに上水が供給される。その結果、新たにタンク2に供給された上水も、洗浄水としてボウル6bに供給される。これにより、大量の洗浄水によって洗浄水がボウル6b内の汚物を洗い流すことができる。
洗浄水のボウル6bへの供給が開始されると、左側通水路22内に洗浄水が流れ込む。その際、洗浄水は、第2検出管14の端面18の開口を塞ぐ。その結果、検出圧力は上昇する。洗浄水が供給されている間において、洗浄水の供給開始直後では洗浄水の水量及び圧力が高く、その後、洗浄水の水量及び圧力は徐々に低下する。
制御装置40は、タイミングT5で洗浄水の供給が開始された後、タイミングT7において、再度ポンプ50を作動させる。ポンプ50は、第2検出管14内に空気を圧送する。ポンプ50が作動してから所定の時間経過後、ポンプ50を停止する。作動したこれにより、圧力ピークP2に示されるように、検出圧力は、再び瞬間的に上昇する。
その後、洗浄水は、タイミングT9までの間に亘って、ボウル6bに流れ続ける。この結果、検出圧力は、タイミングT9までの間において、上昇及び下降を繰り返す。所定の量のタンク2内の洗浄水がボウル6bに流れると、タンク2内の洗浄水の水位とともにフラッパー弁に接続された浮きが下降する。これにより、タイミングT9でフラッパー弁が閉じられる。これにより、タンク2からボウル6bへの洗浄水の供給が停止される。その結果、検出圧力は、上昇及び下降を繰り返しながら、徐々に低下する。
フラッパー弁が閉じられた後、洗浄管4、リム通水路20内に残った洗浄水がボウル6b内に送られると、検出圧力は、徐々に安定し、大気圧Apで保持され、タイミングT10で洗浄が終了する。制御装置40は、タイミングT10において、再度ポンプ50を作動させ、所定の時間経過後、ポンプ50の作動を停止する。これにより、圧力ピークP3に示されるように、検出圧力は、瞬間的に上昇する。このように、洗浄期間Tcの間において、正常時の検出圧力は、波形W1に示されるように、各タイミングで変化し、最終的に大気圧Apに保持される。
(排水異常発生時の圧力変化)
細い破線の波形W2及び太い破線の波形W3を利用して、便器装置6に排水異常が発生した場合における検出圧力の変化について説明する。以下では、便器装置6に発生した排水異常を、波形W2によって示される第1排水異常時と、波形W3によって示される第2排水異常時と、の2段階に分けて説明する。
細い破線の波形W2及び太い破線の波形W3を利用して、便器装置6に排水異常が発生した場合における検出圧力の変化について説明する。以下では、便器装置6に発生した排水異常を、波形W2によって示される第1排水異常時と、波形W3によって示される第2排水異常時と、の2段階に分けて説明する。
第1排水異常発生時と第2排水異常発生時とでは、異常発生時に状況が異なる。第1排水異常発生時では、ボウル6bの水位が正常な水位であった状態で、ボウル6b内の排水経路及びボウル6bよりも下流側の排水経路に異物が詰まっており、正常時と比較して排水経路が狭まることによって、水位が上昇している。ボウル6bよりも下流側の排水経路は、排水管8、及び、例えば水洗式便器100が配置される建物内の排水管(図示省略)を含む。第2排水異常発生時では、既に、ボウル6bの水位が正常な水位よりも上昇しており、第1排水異常発生時よりも少量の洗浄水がボウル6bに供給された場合であっても、検出圧力が上昇する状態である。第2排水異常発生時は、第1排水異常発生時と同様に、ボウル6b内の排水経路及びボウル6bよりも下流側の排水経路に異物が詰まっており、正常時と比較して排水経路が狭まることによって、水位が上昇している。
(第1排水異常時の圧力変化)
波形W1及びW2を比較すると理解されるように、タイミングT1~T7の間においては、第1排水異常時の検出圧力は、上述した正常時の検出圧力と略同様である。第1排水異常時では、洗浄水を供給する際、左側通水路22を通過する洗浄水の量は、正常時と同様である。しかしながら、第1排水異常時では、正常時よりも単位時間当たりの排水量が低下しているため、正常時ほどボウル6bの水位が低下しない。波形W2に示されるように、第1排水異常時の検出圧力は、タイミングT7以降、正常時の検出圧力よりも大きい。タイミングT9でフラッパー弁が閉じられても、第2検出管14の先端部分14cの開口が、ボウル6b内の水によって閉塞されているため、第1排水異常時の検出圧力は、大気圧Apまで低下しない。1回の洗浄時においてボウル6bに供給される洗浄水の量は、ボウル6bの容量よりも小さい。このため、第1排水異常時では、洗浄水がボウル6bから溢れる前に、洗浄水の供給が終了する。タイミングT10以降、第1排水異常時の検出圧力は、タイミングT5の洗浄水の供給時に上昇した検出圧力よりもわずかに低い圧力で保持される。
波形W1及びW2を比較すると理解されるように、タイミングT1~T7の間においては、第1排水異常時の検出圧力は、上述した正常時の検出圧力と略同様である。第1排水異常時では、洗浄水を供給する際、左側通水路22を通過する洗浄水の量は、正常時と同様である。しかしながら、第1排水異常時では、正常時よりも単位時間当たりの排水量が低下しているため、正常時ほどボウル6bの水位が低下しない。波形W2に示されるように、第1排水異常時の検出圧力は、タイミングT7以降、正常時の検出圧力よりも大きい。タイミングT9でフラッパー弁が閉じられても、第2検出管14の先端部分14cの開口が、ボウル6b内の水によって閉塞されているため、第1排水異常時の検出圧力は、大気圧Apまで低下しない。1回の洗浄時においてボウル6bに供給される洗浄水の量は、ボウル6bの容量よりも小さい。このため、第1排水異常時では、洗浄水がボウル6bから溢れる前に、洗浄水の供給が終了する。タイミングT10以降、第1排水異常時の検出圧力は、タイミングT5の洗浄水の供給時に上昇した検出圧力よりもわずかに低い圧力で保持される。
(第2排水異常時の圧力変化)
第2排水異常時は、ボウル6b内の水位が、リム通水路20の近傍まで上昇した状態(例えば、第1排水異常時)において、さらにボウル6bに洗浄水が供給された状態である。第2排水異常時では、ボウル6bに洗浄水が供給されると、ボウル6bの水位は上昇し続ける。このため、波形W3に示されるように、第2排水異常時の検出圧力は、第1排水異常時の検出圧力よりも高くなる。第2排水異常時では、1回の洗浄時においてボウル6bに供給される洗浄水の量を受け入れることができずに、ボウル6bから洗浄水が溢れ得る。第2排水異常時の検出圧力は、第1排水異常時の検出圧力よりも高い値で保持される。
第2排水異常時は、ボウル6b内の水位が、リム通水路20の近傍まで上昇した状態(例えば、第1排水異常時)において、さらにボウル6bに洗浄水が供給された状態である。第2排水異常時では、ボウル6bに洗浄水が供給されると、ボウル6bの水位は上昇し続ける。このため、波形W3に示されるように、第2排水異常時の検出圧力は、第1排水異常時の検出圧力よりも高くなる。第2排水異常時では、1回の洗浄時においてボウル6bに供給される洗浄水の量を受け入れることができずに、ボウル6bから洗浄水が溢れ得る。第2排水異常時の検出圧力は、第1排水異常時の検出圧力よりも高い値で保持される。
制御装置40は、圧力センサ11から受信した検出圧力と基準圧力とを比較することで、ボウル6b内の洗浄水の水位を検出する。制御装置40は、圧力センサ11から受信した検出圧力を用いて、ボウル6b内の洗浄水の水位を特定する。上述したように、検出圧力は、ボウル6b内の洗浄水の水位に応じて変化する。制御装置40は、予め、基準圧力Th1,Th2,Th3及びTh4を記憶している。制御装置40は、圧力を検出するタイミングに応じて、各基準圧力Th1~Th4を使い分けることによって、便器装置6における排水異常の発生を検知する異常検知処理を実行する。図11では、各タイミングにおいて、制御装置40が検出圧力の比較対象として利用する各基準圧力Th1~Th4が太線で示されている。なお、各基準圧力Th1~Th4は正常時と異常時を判別するための値であるため便器の形状バラツキや施工状態のバラツキを補正する学習制御によって得られた値を記憶するようにしてもよい。
(制御装置40が実行する通常時異常検知処理)
水洗式便器100が設置されると、水位検出装置10が起動される。水位検出装置10が起動されると、制御装置40は、異常検知処理を実行する。異常検知処理は、通常時異常検知処理と洗浄時異常検知処理とを含む。通常時異常検知処理では、制御装置40は、ユーザによる洗浄ボタンの操作を受け付けた直後で洗浄を開始する前の状況で、第2検出管14の圧力が基準圧力Th2を超えることを検出している。通常時異常検知処理では、制御装置40は、洗浄水の供給後、所定期間に亘って、第2検出管14の圧力が基準圧力Th2を超えることを検出している。洗浄水が正常に排水されている場合、ボウル6b内の水位が第2検出管14まで達せず、端面18の開口が塞がれない。検出圧力は、大気圧Apに近似している。排水異常が発生している状況において、例えば、バケツにより洗浄水を直接ボウル6bに供給するように、タンク2以外からボウル6b内に水を供給すると、ボウル6b内の水位が第2検出管14まで達している可能性がある。この場合、検出圧力は上昇する。基準圧力Th2は、検出圧力と比較することによって、ボウル6b内の水によって第2検出管14の開口が塞がれている状態を検出可能な値に設定されている。これにより、タンク2以外からボウル6bに水が供給される状況において、排水の異常を検知することができる。
水洗式便器100が設置されると、水位検出装置10が起動される。水位検出装置10が起動されると、制御装置40は、異常検知処理を実行する。異常検知処理は、通常時異常検知処理と洗浄時異常検知処理とを含む。通常時異常検知処理では、制御装置40は、ユーザによる洗浄ボタンの操作を受け付けた直後で洗浄を開始する前の状況で、第2検出管14の圧力が基準圧力Th2を超えることを検出している。通常時異常検知処理では、制御装置40は、洗浄水の供給後、所定期間に亘って、第2検出管14の圧力が基準圧力Th2を超えることを検出している。洗浄水が正常に排水されている場合、ボウル6b内の水位が第2検出管14まで達せず、端面18の開口が塞がれない。検出圧力は、大気圧Apに近似している。排水異常が発生している状況において、例えば、バケツにより洗浄水を直接ボウル6bに供給するように、タンク2以外からボウル6b内に水を供給すると、ボウル6b内の水位が第2検出管14まで達している可能性がある。この場合、検出圧力は上昇する。基準圧力Th2は、検出圧力と比較することによって、ボウル6b内の水によって第2検出管14の開口が塞がれている状態を検出可能な値に設定されている。これにより、タンク2以外からボウル6bに水が供給される状況において、排水の異常を検知することができる。
(制御装置40が実行する洗浄時異常検知処理:図12)
洗浄時異常検知処理では、制御装置40は、洗浄期間Tcにおいて、制御装置40が各基準圧力Th1~Th4を利用して異常検知処理を実行する。制御装置40は、洗浄ボタンの操作を受け付けた場合(図11のタイミングT1)に、洗浄ボタンの操作を受け付けたことを示す信号を受信したことに起因して、図12の処理を開始する。
洗浄時異常検知処理では、制御装置40は、洗浄期間Tcにおいて、制御装置40が各基準圧力Th1~Th4を利用して異常検知処理を実行する。制御装置40は、洗浄ボタンの操作を受け付けた場合(図11のタイミングT1)に、洗浄ボタンの操作を受け付けたことを示す信号を受信したことに起因して、図12の処理を開始する。
S2において、制御装置40は、ポンプ50を作動させ(図9のタイミングT2)、所定の時間経過後、ポンプ50の作動を停止する。次いで、S4において、制御装置40は、検出圧力が、基準圧力Th2を超えることを検出する(タイミングT3~T4の間)。
S2からS4の処理によって、制御装置40は、制御装置40は、ポンプ50によって、第2検出管14に空気70(図10参照)を圧送した後に、ボウル6b内の水位を検出する。圧力センサ11は、第2検出管14の内面に水膜72が形成されるのを抑制した状態で、検出圧力を検出することができる。その結果、圧力センサ11の検出圧力を用いて、第2検出管14の先端部分14cの開口がボウル6b内の水によって塞がれているか否かを適切に判断することができる。
図11に示されるように、基準圧力Th2は、大気圧Apよりも高い圧力である。基準圧力Th2は、検出圧力と比較することによって、ボウル6b内の洗浄水によって第2検出管14の開口が塞がれている状態を検出可能な値に設定されている。基準圧力Th2は、基準圧力Th3よりも低い圧力である。基準圧力Th2が利用されるタイミングでは、洗浄ボタンの操作を受け付けられ、タンク2から洗浄水が供給されようとしている。
検出圧力が基準圧力Th2を超えている場合(S4でYES)、S54に進む。この場合、制御装置40は、ボウル6bに洗浄水を供給しない。即ち、制御装置40は、検出圧力が基準圧力Th2を超えている場合、ユーザから洗浄ボタンの操作を受け付けているにもかかわらず、フラッパー弁を開放しない。すなわち、制御装置40は、検出圧力が基準圧力Th2を超えている場合、洗浄を開始しない。これにより、排水異常が発生し、既に洗浄水の水位が上昇しているボウル6bに対して、洗浄水が供給されることを防止することができる。ボウル6bから洗浄水が溢れることを防止することができる。
検出圧力が基準圧力Th2を超えていない場合(S4でNO)、制御装置40は、S10に進む。S10では、制御装置40は、タンク2のフラッパー弁を開放し、ボウル6bの洗浄を開始する(タイミングT5)。
次いで、S20において、制御装置40は、検出圧力が、基準圧力Th4を超えることを検出する(タイミングT4~T6の間)。検出圧力が基準圧力Th4を超える場合(S20でYES)、制御装置40は、S52に進む。
S52では、制御装置40は、タンク2への給水を停止する。具体的には、制御装置40は、給水電磁弁3(図10参照)を閉じる。これにより、上水管5からタンク2への上水の供給が停止される。洗浄中、タンク2に元々貯められていた洗浄水に加え、上水管5から供給される上水も洗浄水としてタンク2を介してボウル6bに供給される。洗浄水供給直後に検出圧力が基準圧力Th4を超えている場合(S20でYES)、タンク2への給水を停止することによって、排水異常発生時に、ボウル6bに供給する洗浄水の量を低減することができる。その結果、排水異常発生時に、ボウル6bの上端から溢れることを防止し、仮にボウル6bの上端から洗浄水が溢れた場合であっても、溢れる洗浄水の量を低減することができる。S52の処理が終了すると、S54に進む。
検出圧力が詰まり基準圧力Th4を超えない場合(S20でNO)、制御装置40は、S22において、ポンプ50を作動させ(図11のタイミングT7)、所定の時間経過後、ポンプ50の作動を停止する。ポンプ50の作動中は、水位に関係なく第2検出管14内の圧力が上昇する。ポンプ50の作動中では、制御装置40は、検出圧力と基準圧力とを比較しない。ボウル6b内の水位が上昇したと誤って判断されることを防止することができる。
洗浄水の左側通水路22内の通過直後のタイミングT5~T7では、第2検出管14の先端部分14cの開口が、タンク2からボウル6bに供給される洗浄水によって、一時的に塞がれる。洗浄水の供給開始直後(タイミングT5)では、リム通水路20を流れる洗浄水の圧力が高い。この場合、排水異常が発生しているか否かに関わらず、一時的に検出圧力が上昇する。図11に示されるように、洗浄水の供給開始直後(タイミングT5)の検出圧力は、基準圧力Th3よりも高くなる場合がある。仮に、洗浄水の供給開始直後に、検出圧力が基準圧力Th3と比較されると、制御装置40は、排水異常の発生に起因してボウル6b内の洗浄水の水位が上昇していないにも関わらず、S52の処理を実行する場合がある。その結果、洗浄水の供給量が低減されてしまう。制御装置40は、洗浄水の供給開始直後(タイミングT4~T6間)において、検出圧力を、基準圧力Th3よりも高い基準圧力Th4と比較する。これにより、制御装置40が、洗浄水の供給開始直後に生じる一時的な圧力の上昇によって、洗浄水の供給量が低減されることを防止することができる。一方で、洗浄水の供給開始直後では、ボウル6bに供給される水量は、洗浄水供給中で最も多い。このため、排水異常が発生していると、ボウル6b内の水位が大きく上昇する。洗浄水の供給開始直後では、基準圧力Th4を用いることによって、排水異常によってボウル6b内の水位が大きく上昇する状態を検知することができる。
S30では、制御装置40は、検出圧力が基準圧力Th3を超えることを検出する(タイミングT8~T10の間)。検出圧力が基準圧力Th3を超える場合(S30でYES)、制御装置40は、S52に進む。これにより、洗浄水の供給量が低減される。タイミングT8~T10の間では、タンク2からの洗浄水の供給が継続されている。タンク2からボウル6bに供給される洗浄水によって、第2検出管14の先端部分14cの開口が、一時的に塞がれる。基準圧力Th3を基準圧力Th2よりも高い圧力に設定することによって、制御装置40が、洗浄期間Tc中であっても、排水異常の発生を検出することができる。
タイミングT8~T10の間では、洗浄水の供給開始から時間が経過して、洗浄水の供給量及び圧力が洗浄水供給開始直後よりも低下している。このため、タイミングT8~T10の間では、洗浄水の供給開始直後(タイミングT4~T6間)と比較して、第2検出管14の圧力は上昇しない。タイミングT8~T10の間で用いられる基準圧力Th3を、タイミングT4~T6の間で用いられる基準圧力Th4よりも低く設定することによって、洗浄水の供給開始から時間が経過している間に排水異常によってボウル6b内の水位が大きく上昇する状態をより早くに検知することができる。
制御装置40は、圧力センサ11から受信する検出圧力を利用して、ボウル6bに洗浄水が供給されている間、ボウル6b内の水位を検出する。洗浄水の供給中に排水異常が発生する場合、継続して供給量が低減されずに、洗浄水がボウル6bに供給されると、ボウル6bの上端から洗浄水が溢れてしまう可能性がある。制御装置40は、洗浄水の供給中にボウル6b内の水位を検出することで、洗浄水の供給中の排水異常の発生を検知して、洗浄水が溢れてしまう事態を抑制することができる。
検出圧力が詰まり基準圧力Th3を超えない場合(S30でNO)、制御装置40は、S32において、排水期間が経過することを検出する。排水期間は、フラッパー弁が閉じられたタイミングT9からタイミングT10の間の期間であり、タンク2から供給された洗浄水が、ボウル6bに送られ、リム通水路20内に洗浄水が流れなくなるまでの期間である。排水期間は、タンク2の容量、ボウル6bのサイズ等に応じて、予め設定されている。排水期間が経過していない場合(S32でNO)、制御装置40は、再びS30の処理を実行する。即ち、制御装置40は、排水期間が経過するまで(タイミングT8~T10の間)、検出圧力が基準圧力Th3を超えることを繰り返し検出する。
排水期間が経過すると(S32でYES)、S34において、制御装置40は、ポンプ50を作動させ(タイミングT10)、所定の時間経過後、ポンプ50の作動を停止する。制御装置40は、ポンプ50の動作中に、検出圧力と基準圧力との比較を行わない。次いで、S40において、制御装置40は、検出圧力が基準圧力Th2を超えることを検出する(タイミングT11~T12の間)。検出圧力が基準圧力Th2を超えていない場合(S40でNO)、S42において、制御装置40は、所定期間Ta(図11参照)が経過することを検出する。所定期間Taが経過していない場合(S42でNO)、制御装置40は、再びS40の処理を実行する。即ち、制御装置40は、所定期間Taが経過するまで(タイミングT11~T12の間)、検出圧力が基準圧力Th2を超えることを繰り返し検出する。所定期間Taが経過すると(S42でYES)、制御装置40は、図12の処理を終了する。なお、所定期間Taを設けず、洗浄が開始されるまでは基準圧力Th2を超えることを検出する仕様としてもよい。
制御装置40は、洗浄水の供給中(タイミングT8~T10の間)では、検出圧力が基準圧力Th3を超えることを検出し、所定期間Ta(タイミングT11~T12の間)では、検出圧力が基準圧力Th3よりも低い基準圧力Th2を超えることを検出する。所定期間Taでは、基準圧力Th3よりも低い基準圧力Th2を利用して排水異常の発生を検知する。制御装置40は、洗浄水の供給によりボウル6bの水位が変化しても、便器装置6に排水異常の発生を的確に検知することができる。
検出圧力が基準圧力Th2を超える場合(S40でYES)、制御装置40は、S54に進む。S54では、制御装置40は、洗浄を禁止する。具体的には、制御装置40は、洗浄ボタンの操作を受け付けても、フラッパー弁を開放しない。洗浄ボタンの操作を受け付けても、タンク2内の洗浄水は、ボウル6bに供給されない。
制御装置40は、検出圧力が基準圧力Th3を超える場合(S30でYES)、S52でタンク2への給水を停止することによって、ボウル6bへの洗浄水の供給量を低減する。さらに、検出圧力が基準圧力Th3を超える場合(S30でYES)、所定の期間において洗浄ボタンの操作を受け付けても、タンク2内の洗浄水をボウル6bに供給させない。検出圧力が基準圧力Th3を超える場合、ボウル6b内の洗浄水の水位が高く、洗浄水がボウル6bの上端から溢れる可能性が高い。制御装置40は、ボウル6bの上端から溢れる可能性がさらに高い第2排水異常発生時には、洗浄水の供給量を変更する処理を実行する。これにより、第2排水異常発生時にはボウル6bの上端から洗浄水が溢れることを抑制するとことができる。制御装置40は、S52でタンク2への給水を停止した後、タンク2のフラッパー弁が閉じられ(すなわち、タンク2内の洗浄水のボウル6bへの供給が停止され)、所定時間が経過した後に、給水電磁弁3を再び開く。なお、変形例では、制御装置40は、洗浄中にフラッパー弁を強制的に閉じることによって、洗浄水の供給量を変更する処理を実行してもよい。
検出圧力が基準圧力Th2を超える場合(S40でYES)には、既にタンク2からボウル6bへの洗浄水の供給は終了しており、ボウル6bへの洗浄水の供給量を低減する処理は実行されない。検出圧力が基準圧力Th2を超える場合(S40でYES)、所定の期間において洗浄ボタンの操作を受け付けても、タンク2内の洗浄水をボウル6bに供給させない。
次いで、制御装置40は、S56において、管理端末60(図10参照)に排水異常の発生を報知する。これにより、水洗式便器100の管理者に排水異常の発生を認識させることができる。S60では、制御装置40は、検出圧力が基準圧力Th1を下回ることを検出する。検出圧力が基準圧力Th1を下回っていない場合(S60でNO)、制御装置40は、検出圧力が基準圧力Th1を下回るまで、S60の処理を繰り返す。図11に示されるように、基準圧力Th1は、大気圧Apよりもわずかに高い圧力である。基準圧力Th1は、検出圧力と比較することによって、第2検出管14の開口が洗浄水から露出している状態を検出可能な値に設定されている。制御装置40は、検出圧力を基準圧力Th1と比較することで、ボウル6b内の洗浄水の水位が第2検出管14よりも下方に位置していること、即ち、排水異常が解消していることを検知することができる。
例えば、トイレットパーパーの詰まりに起因する排水異常が比較的短時間で自然に解消する場合及び、管理者によって排水異常が解消される場合の少なくとも一方により、ボウル6b内の洗浄水の水位が低下し、検出圧力が基準圧力Th1を下回っている場合(S60でYES)、S62において、制御装置40は、S54における洗浄の禁止を解除する。制御装置40は、S60の処理で排水異常の解消を検知し、S62の処理で洗浄の禁止を解除することによって、既に解消した排水異常に対して、洗浄の禁止が継続されることを回避することができる。その後、制御装置40は、S64において、管理端末60への排水異常の解消を報知して、洗浄時異常検知処理を終了する。これにより、水洗式便器100の管理者に排水異常が解消したことを認識させることができる。
水位検出装置10では、圧力センサ11によってボウル6bの水位が検出される。圧力センサ11は、フロートセンサ、静電容量センサ、超音波センサ等の他のセンサに比して、洗浄水が供給されている間のボウル6bの水位の検出精度が高い。そのため、水位検出装置10は、他のセンサで水位を検出する構成に比して、正確にボウル6bの水位を検出することができる。
装置内部分14bの端面18の開口に外部からホコリ等の異物が付着すると、第2検出管14内の圧力と左側通水路22内の圧力とが一致しなくなる事態が発生し得る。この場合、圧力センサ11によって第2検出管14内の圧力を検出しても、左側通水路22内の圧力を正確に把握することができない。上述した水洗式便器100では、第2検出管の装置内部分14bを便器装置6の左側通水路22内に配置することで、装置内部分14bに異物が付着することを抑制することができる。すなわち、装置内部分14bが便器装置6の外部に配置される構成に比して、水位検出の精度を向上させることができる。圧力の検出精度に影響の少ない装置外部分14a及び水位検出装置10の各部材を便器装置6の外部に配置することで、便器装置6内における水位検出装置10が占めるスペースを小さくすることができため、便器装置6のサイズを小さくすることができる。
(本実施形態の効果)
上述したように、水位検出装置10では、洗浄期間Tcの間における複数のタイミングのそれぞれにおいて、当該タイミングにおける検出圧力と、複数の基準圧力Th1~Th4と、を比較することによって、排水異常の発生を検知する。このため、水位検出装置10によれば、洗浄水を供給する状況であって、ボウル内の水位が変化し得る洗浄期間Tcの間であっても、排水異常の発生を検知することができる。
上述したように、水位検出装置10では、洗浄期間Tcの間における複数のタイミングのそれぞれにおいて、当該タイミングにおける検出圧力と、複数の基準圧力Th1~Th4と、を比較することによって、排水異常の発生を検知する。このため、水位検出装置10によれば、洗浄水を供給する状況であって、ボウル内の水位が変化し得る洗浄期間Tcの間であっても、排水異常の発生を検知することができる。
(第2実施形態;図6)
図5に示されるように、第1実施形態の第2検出管14の先端部分14cの端面18は、先端部分14cの延在する方向に対して垂直に形成される。これにより、第2検出管14の製造効率を向上させることができる。第2実施形態の端面18は、図6に示されるように、先端部分14cの延在する方向に対して、傾斜して形成される。装置内部分14bは、端面18が前後方向に対して略垂直となるように配置される。端面18は、左側通水路22のボウル6b側に位置する開口26に対して平行に配置される。この構成によると、端面18が開口26に対して傾斜して配置される構成と比較して、圧力センサ11の検出圧力によって、精度よくボウル6bの水位の上昇を検出することができる。
図5に示されるように、第1実施形態の第2検出管14の先端部分14cの端面18は、先端部分14cの延在する方向に対して垂直に形成される。これにより、第2検出管14の製造効率を向上させることができる。第2実施形態の端面18は、図6に示されるように、先端部分14cの延在する方向に対して、傾斜して形成される。装置内部分14bは、端面18が前後方向に対して略垂直となるように配置される。端面18は、左側通水路22のボウル6b側に位置する開口26に対して平行に配置される。この構成によると、端面18が開口26に対して傾斜して配置される構成と比較して、圧力センサ11の検出圧力によって、精度よくボウル6bの水位の上昇を検出することができる。
(第3実施形態;図9)
図9に示されるように、第2検出管14の端面18は、左側通水路22の底面28と当接している。第2検出管14は、脚部19を備えていない。その結果、洗浄水の水位が左側通水路22の底面28に達すると、洗浄水によって、第2検出管14の端面18の開口が閉塞し始める。洗浄水の水位が低い段階において、端面18の開口が、洗浄水によって塞がれやすい。これにより、制御装置40は、洗浄水の水位上昇の開始後の比較的早い段階において、ボウル6bの水位を検出することができる。
(対応関係)
水位検出装置10が、「異常検知装置」の一例である。洗浄ボタンの操作を受け付けた場合に、制御装置40が受信する信号が、「供給指示」の一例である。第1検出管13及び第2検出管14が、「連通管」の一例である。圧力センサ11が、「検出部」の一例である。タイミングT8~T10の間に含まれるタイミングが、「第1のタイミング」の一例である。タイミングT11~T12の間に含まれるタイミングが、「第2のタイミング」の一例である。基準圧力Th3に相当するボウル6bの水位が、「第1基準水位」の一例である。基準圧力Th2に相当するボウル6bの水位が、「第2基準水位」の一例である。S52,S54,及びS56の処理が、それぞれ、「抑制処理」の一例である。S52,S54,及びS56の処理が、「第1抑制処理」の一例である。S54及びS56の処理が、「第2抑制処理」の一例である。S52の処理が、「供給量変更処理」の一例である。タイミングT4~T6の間に含まれるタイミングが、「第3のタイミング」の一例である。基準圧力Th4に相当するボウル6bの水位が、「第3基準水位」の一例である。タイミングT3~T4の間に含まれるタイミングが、「第4のタイミング」の一例である。基準圧力Th2に相当するボウル6bの水位が、「第4基準水位」の一例である。
図9に示されるように、第2検出管14の端面18は、左側通水路22の底面28と当接している。第2検出管14は、脚部19を備えていない。その結果、洗浄水の水位が左側通水路22の底面28に達すると、洗浄水によって、第2検出管14の端面18の開口が閉塞し始める。洗浄水の水位が低い段階において、端面18の開口が、洗浄水によって塞がれやすい。これにより、制御装置40は、洗浄水の水位上昇の開始後の比較的早い段階において、ボウル6bの水位を検出することができる。
(対応関係)
水位検出装置10が、「異常検知装置」の一例である。洗浄ボタンの操作を受け付けた場合に、制御装置40が受信する信号が、「供給指示」の一例である。第1検出管13及び第2検出管14が、「連通管」の一例である。圧力センサ11が、「検出部」の一例である。タイミングT8~T10の間に含まれるタイミングが、「第1のタイミング」の一例である。タイミングT11~T12の間に含まれるタイミングが、「第2のタイミング」の一例である。基準圧力Th3に相当するボウル6bの水位が、「第1基準水位」の一例である。基準圧力Th2に相当するボウル6bの水位が、「第2基準水位」の一例である。S52,S54,及びS56の処理が、それぞれ、「抑制処理」の一例である。S52,S54,及びS56の処理が、「第1抑制処理」の一例である。S54及びS56の処理が、「第2抑制処理」の一例である。S52の処理が、「供給量変更処理」の一例である。タイミングT4~T6の間に含まれるタイミングが、「第3のタイミング」の一例である。基準圧力Th4に相当するボウル6bの水位が、「第3基準水位」の一例である。タイミングT3~T4の間に含まれるタイミングが、「第4のタイミング」の一例である。基準圧力Th2に相当するボウル6bの水位が、「第4基準水位」の一例である。
以上、本明細書が開示する技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。上記の実施形態の変形例を以下に列挙する。
(変形例1)制御装置40は、洗浄期間Tcの間、常に検出圧力と基準圧力とを比較してもよい。その場合、制御装置40は、洗浄期間Tcの間、検出圧力と波形W1を所定の閾値だけオフセットした閾値波形と、を比較してもよい。別の変形例では、波形W1をオフセットする閾値は、タイミングによって変更されてもよい。
(変形例2)制御装置40は、所定期間Ta中に含まれるタイミングT11~T12の間において、検出圧力と基準圧力Th2とを比較しなくてもよい。その場合、タイミングT4~T6の間に含まれるタイミングが、「第1のタイミング」の一例であり、タイミングT8~T10の間に含まれるタイミングが、「第2のタイミング」の一例である。
(変形例3)制御装置40は、洗浄時異常検知処理において、S52,S54,及びS56の少なくとも1つの処理を実行しなくてもよい。
(変形例4)制御装置40は、S40で検出圧力が基準圧力Th2を超える場合に、S52の処理を実行してもよい。制御装置40は、S30で検出圧力が基準圧力Th3を超える場合に、S52の処理を実行しなくてもよい。別の変形例では、制御装置40は、S52において、給水電磁弁3を閉じることによってタンク2への給水を停止することで、ボウル6bへの洗浄水の供給量を変更することに代えて、例えば、制御装置40は、洗浄中にフラッパー弁を強制的に閉じることによって、ボウル6bへの洗浄水の供給量を変更してもよい。本変形例では、フラッパー弁を閉じることが、「供給量変更処理」の一例である。
(変形例5)水位検出装置10は、圧力を用いて水位を検出しなくてもよい。水位検出装置10は、便器装置6の内側に配置されるフロートを用いて水位を検出してもよい。水位検出装置10は、便器装置6の内側に配置される電極対の静電容量を用いて水位を検出してもよい。水位検出装置10は、便器装置6の内側に配置される超音波送受信機を用いて水位を検出してもよい。
(変形例6)制御装置40は、洗浄時異常検知処理において、S20の処理を実行しなくてもよい。本変形例では、「第3のタイミング」、「第3基準水位」は省略可能である。別の変形例では、制御装置40は、タイミングT4~T6の間に含まれるタイミングに代えて、パージに合わせたタイミングで、検出圧力が、圧力ピークP1~P3よりも高い基準圧力を超えることを検出してもよい。本変形例では、パージのタイミングが、それぞれ、「第3のタイミング」の一例である。圧力ピークP1~P3よりも高い基準圧力に相当するボウル6bの水位が、「第3基準水位」の一例である。
(変形例7)制御装置40は、洗浄時異常検知処理において、S4の処理を実行しなくてもよい。
(変形例8)制御装置40は、S4において検出圧力が基準圧力Th2を超える場合に、S52の処理によってタンク2への給水を停止した後、ボウル6bに洗浄水を供給してもよい。
(変形例9)レバーによって洗浄水をボウル6bに供給する場合、制御装置40は、レバーの操作を受け付けたことを示す信号を受信することに起因して、洗浄時異常検知処理を開始してもよい。本変形例では、レバーの操作を受け付けたことを示す信号が、「供給指示」の一例である。
(変形例10)リモートコントローラによって洗浄水をボウル6bに供給する場合、制御装置40は、リモートコントローラの操作を受け付けたことを示す信号を受信することに起因して、洗浄時異常検知処理を開始してもよい。本変形例では、リモートコントローラの操作を受け付けたことを示す信号が、「供給指示」の一例である。
(変形例11)ユーザを検知するセンサによって洗浄水をボウル6bに供給する場合、制御装置40は、センサから、ユーザが非検知になったことを示す信号を受信することに起因して、洗浄時異常検知処理を開始してもよい。本変形例では、ユーザが非検知になったことを示す信号が、「供給指示」の一例である。別の変形例では、所定の時間毎に洗浄水をボウル6bに供給する場合、制御装置40は、所定の時間毎に受信する定期的な信号を受信することに起因して、洗浄時異常検知処理を開始してもよい。本変形例では、定期的な信号が、「供給指示」の一例である。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
2:タンク、3:給水電磁弁、4:洗浄管、6:便器装置、6b:ボウル、6m:便器本体、10:水位検出装置、11:圧力センサ、12:パージ管、13:第1検出管、14:第2検出管、14a:装置外部分、14b:装置内部分、14c:先端部分、18:端面、19:脚部、20:リム通水路、21:後方通水路、22:左側通水路、24:右側通水路、26:開口、28:底面、30:貯留空間、32:貫通孔、40:制御装置、50:ポンプ、52:空気電磁弁、60:管理端末、70:空気、72:水膜、100:水洗式便器、Ta:所定期間、Tc:洗浄期間、Th1,Th2,Th3,Th4:基準圧力
Claims (10)
- 便器装置のボウルの水位を検出する検出部と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
洗浄水の供給指示を受け付けてから前記洗浄水の供給が終了するまでの洗浄期間に含まれる第1のタイミングにおいて、前記水位が第1基準水位を超えることを検出し、
前記第1のタイミングとは異なる第2のタイミングにおいて、前記水位が前記第1基準水位と異なる第2基準水位を超えることを検出する、異常検知装置。 - 前記第2のタイミングは、前記洗浄期間に含まれず、
前記第2基準水位は、前記第1基準水位よりも低い、請求項1に記載の異常検知装置。 - 前記制御装置は、さらに、
前記水位が前記第1基準水位を超える場合に、洗浄水が前記ボウルから溢れることを抑制する第1抑制処理を実行し、
前記水位が前記第2基準水位を超える場合に、前記第1抑制処理と異なる第2抑制処理を実行する、請求項1から2のいずれか一項に記載の異常検知装置。 - 前記第1抑制処理は、前記ボウルへの前記洗浄水の供給量を変更する供給量変更処理を含み、
前記第2抑制処理は、前記供給量変更処理を含まない、請求項3に記載の異常検知装置。 - 前記検出部は、
前記ボウルと連通される連通管を備え、
前記連通管内の圧力を用いて前記水位を検出する、請求項1から4のいずれか一項に記載の異常検知装置。 - 前記制御装置は、さらに、
前記洗浄期間に含まれる第3のタイミングであって、前記第1のタイミングおよび前記第2のタイミングのいずれとも異なる前記第3のタイミングにおいて、前記水位が前記第1基準水位および前記第2基準水位のいずれよりも高い第3基準水位を超えることを検出する、請求項1から5のいずれか一項に記載の異常検知装置。 - 前記第3のタイミングは、前記洗浄水開始直後のタイミングである、請求項6に記載の異常検知装置。
- 前記制御装置は、さらに、
前記供給指示を受け付けてから前記洗浄水の供給が開始されるまでの間に含まれる第4のタイミングにおいて、前記水位が第4基準水位を超えることを検出する、請求項1から7のいずれか一項に記載の異常検知装置。 - 前記制御装置は、さらに、前記水位が前記第4基準水位を超える場合に、前記洗浄水の供給を開始しない、請求項8に記載の異常検知装置。
- 請求項1から9までのいずれか1項に記載の異常検知装置と、前記便器装置と、を備える水洗式便器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021159238A JP2023049477A (ja) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | 異常検知装置及び水洗式便器 |
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JP2021159238A JP2023049477A (ja) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | 異常検知装置及び水洗式便器 |
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JP2023049477A true JP2023049477A (ja) | 2023-04-10 |
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JP2021159238A Pending JP2023049477A (ja) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | 異常検知装置及び水洗式便器 |
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Country | Link |
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-
2021
- 2021-09-29 JP JP2021159238A patent/JP2023049477A/ja active Pending
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