JP2811042B2 - 小便器の自動洗浄制御装置 - Google Patents
小便器の自動洗浄制御装置Info
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- JP2811042B2 JP2811042B2 JP34814093A JP34814093A JP2811042B2 JP 2811042 B2 JP2811042 B2 JP 2811042B2 JP 34814093 A JP34814093 A JP 34814093A JP 34814093 A JP34814093 A JP 34814093A JP 2811042 B2 JP2811042 B2 JP 2811042B2
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Description
に洗浄水を供給する小便器の自動洗浄制御装置に関す
る。
線等により人の接近を検知し、使用済み後の人の離間に
より自動的に洗浄水を供給する自動洗浄制御装置が多用
されているが、小便器の使用済み毎に洗浄水を流すた
め、節水の観点からは無駄が多い。そこで、例えば特開
平1−203534号公報では、小便器の使用頻度が高
い場合には所定の使用回数毎、あるいは所定時間経過毎
に洗浄水を流すようにして、節水を図ったものが提案さ
れている。
置では、一定間隔で洗浄が行われるから便器の清潔さに
難があるとともに、常に洗浄水量が一定であるため節水
も未だ十分ではない。
器の清潔さを良好に維持できるとともに、洗浄水の節水
も図ることができる小便器の自動洗浄制御装置を提供す
ることを目的とする。
成は、小便器の不使用時間を計測する不使用時間計測手
段32Bと、先行する複数回の不使用時間に基づいて次
回の小便器使用までの不使用時間を予測する不使用時間
予測手段33と、封水トラップ中の尿濃度を設定する尿
濃度設定手段31と、上記予測された不使用時間内に異
臭を生じない封水トラップ中の尿濃度を算出する尿濃度
算出手段31と、前記尿濃度設定手段により設定された
濃度を前記算出された濃度に一致させる洗浄水の給水量
を算出する給水量算出手段31と、算出された給水量に
基づいて小便器に洗浄水を給水する洗浄水供給手段53
とを具備している。請求項2に記載されたように、尿濃
度設定手段により設定される設定値は、実際の検出値で
もよく、請求項3に記載されたように、あらかじめ定め
た所定値でもよい。請求項4に記載された構成は、小便
器の不使用時間を計測する不使用時間計測手段32B
と、先行する複数回の不使用時間に基づいて次回の小便
器使用までの不使用時間を予測する不使用時間予測手段
33と、小便器の使用時間を計測する使用時間計測手段
32Aと、今回の使用時間より封水トラップ中の尿濃度
を推定する尿濃度推定手段31と、上記予測された不使
用時間内に異臭を生じない封水トラップ中の尿濃度を算
出する尿濃度算出手段31と、前記尿濃度推定手段によ
り設定された濃度を前記算出された濃度に一致させる洗
浄水の給水量を算出する給水量算出手段31と、算出さ
れた給水量に基づいて小便器に洗浄水を供給する洗浄水
供給手段53とを具備している。上記の各構成におい
て、請求項5に記載されたように、実際の不使用時間が
上記予測された不使用時間を越えた場合に、所定量の追
加洗浄水を供給する追加洗浄水供給手段34を設けるの
が好ましい。
水トラップ中の尿濃度を設定ないし推定して、予測され
た不使用時間内に異臭を生じない尿濃度にまで希釈する
に必要な洗浄水を供給しているから、小便器の清潔さが
維持されるとともに、無駄な洗浄水が流れないから節水
も併せて実現される。また、請求項5に記載された構成
によると、予測した不使用時間を越えて実際の不使用時
間が続く場合には、所定量の追加洗浄水が供給されて異
臭の発生が防止される。
適用した小便器を示す。小便器1は縦壁2に固定され、
その上方位置に自動洗浄制御装置3が設けられている。
この制御装置3の正面パネルには赤外線センサ4が設け
られて、小便器1に接近した使用者の存在を検出する。
供給部の構成を示す。制御装置3はマイクロコンピュー
タ(マイコン)31を有し、該マイコン31には時間計
測用のタイマ32A,32B、不使用時間tEiの予測演
算回路33、予測された不使用時間tEiと実際の使用時
間tiを比較する比較回路34、後述のデータを格納し
た複数のメモリ35A〜35Dが接続されている。
(LED)41とフォトダイオード42を有し、LED
41は発光回路43により間欠的に発光駆動される。小
便器に接近した使用者により反射された光はフォトダイ
オード42により受光され、受光信号は受光回路44に
より増幅整形されて制御装置3に入力する。マイコン3
1は図4に示す如く、受光信号が所定回(本実施例では
2回)連続してあった場合に使用中と判定して、使用時
間計測用タイマ32Aによりi番目の使用者の使用時間
Tiを測定する。その後、受光信号が所定回(本実施例
では2回)連続して無くなると、i番目の使用者が立ち
去ったものと判定して、使用時間Tiの測定を終了する
とともに不使用時間計測用タイマ32Bによりi番目の
不使用時間tiを測定する。以後、(i+1)番目の使
用者に対しても同様の測定を行う。
らに、整流回路36、充電制御回路37、蓄電池38が
設けられ、外部の発電機51により発電された交流電圧
が整流されて、蓄電池38を充電する。蓄電池38はマ
イコン31等に作動電源を供給するとともに、マイコン
31の指令により作動する充電制御回路37によって過
充電等が防止されている。上記発電機51は洗浄水の給
水管P中に設けた翼車52により回転せしめられる。翼
車52の上流には給水管Pを開閉する公知のダイヤフラ
ム式弁体53が設けられ、該弁体53はマイコン31の
出力で作動する電磁弁54によって開閉駆動される。上
記発電機51の回転数から洗浄水の流量を検出する流量
検出回路39が設けられている。発電機51はその負荷
(蓄電池38の充電状態)によって流量に対する回転数
特性が変動するから、上記流量検出回路39にはこれを
補正する機能が付与されている。
目の使用者が立ち去ったと判定されると、不使用時間の
予測値tEiを算出する。この予測値tEiは、(i−n)
回目以降の不使用時間の測定値ti(これはメモリ35
Dに記憶されている)の平均値xn と標準偏差σn によ
り次式で算出される。 tEi=xn +K1 ・σn …… ここで、本実施例では後述の理由によりn=5,K1 =
3としている。
が設けられているが、上記メモリ35Bには、図6に示
す如く、封水トラップ内の尿濃度Cとその腐敗等による
異臭を生じるまでの放置時間の関係が記憶されており、
マイコン31は上式で不使用時間の予測値tEiを算出
すると、この不使用時間tEi(すなわち放置時間)中に
異臭を生じないために必要な尿濃度Cを上記メモリ35
Bを参照して決定する。
浄水量によりどのように変化するかを示したのが図7で
ある。図より知られる如く、初期尿濃度C1(洗浄水量
が0の時の尿濃度)が異なっても洗浄水量Qに対して尿
濃度は片対数グラフでほぼ一定の傾きを示す。発明者等
の実験によると、この関係は、希釈後の尿濃度をC2と
して希釈倍率β(=C1/C2)で表すと、次式で得
られる。 Q=K2 ・V・Lnβ…… ここでK2 は封水トラップの形状係数で、本実施例では
0.85である。また、Vは封水トラップの容積で、本
実施例では0.6lである。また、Lnは自然対数であ
る。そして、上記式で示される関係を、予めメモリ3
5Cに記憶する。なお、必要洗浄水量Qの上限値は、通
常の小便器洗浄水量である4リットルとしてある。
度C1と、予測された不使用時間tEi内に異臭を生じな
いために必要な尿濃度、すなわち希釈後の尿濃度C2
(メモリ35Bより得られる)とより希釈倍率βを算出
し、上記メモリ35Cより必要な洗浄水量Qを決定す
る。
の如く推定すると、必要最小限の洗浄水量Qを決定する
ことができる。上記メモリ35Aには、図5の包絡線で
示す如き、使用時間Tiと封水トラップ内の尿濃度Cの
関係が予め記憶されている。マイコン31は今回の使用
時間Tiを測定すると、メモリ35Aを参照して封水ト
ラップ内の尿濃度Cを推定する。
磁弁54(図3)を作動せしめて給水管P内の弁体53
を開放する。これにより、洗浄水が便器1に供給され
る。流れる洗浄水により翼車52が回転し、これに連結
された発電機51が発電を開始して蓄電池38が充電さ
れる。同時に、上記発電機51の回転数より流量検出回
路39にて洗浄水量が計測される。洗浄水量が所定の値
に達すると電磁弁54を介して上記弁体53が閉じられ
る。
予測した不使用時間tEiを越える場合には、比較回路3
4より信号が発せられる。そこで、これを受けたマイコ
ン31は、弁体53を開放して所定量(本実施例では4
リットル)の追加洗浄水を便器1に供給する。そしてマ
イコン31は、上式から希釈倍率βを算出し、推定尿
濃度C1を100%と置いて、この希釈倍率β(=C1
/C2)より希釈後の尿濃度C2を算出する。そして、
メモリ35Bより異臭を生じない放置時間(図6参照)
を得て、これを以後の予測不使用時間tEiとする。この
予測不使用時間tEi内に再び使用者が現れない場合に
は、マイコン31は同様の処理を行う。一方、予測不使
用時間tEi内に使用者が現れた場合には、マイコン31
はその使用時間Tiより封水トラップ内の尿濃度Cを推
定し、不使用時間を予測する等、既述の処理を行う。
の予測値を、上式に示す如く過去5回の実際の不使用
時間tiの平均値xn と、標準偏差σに所定の定数K1
を乗じたものの和によって算出しているから、異臭を発
生することなく、しかも節水も実現される。すなわち、
便器1の使用頻度が高い場合には予測不使用時間tEiが
短くなり、使用頻度が低い場合には予測不使用時間tEi
は長くなる傾向を有するから、前者では洗浄水量Qが少
なく、後者では洗浄水量Qが多くなって、異臭を生じな
い適正範囲内で節水が図られる。また、使用頻度が高い
状態が暫く続き、予測不使用時間tEiが短くなっている
時に、次の使用までに間が空く時は、既述の如く追加洗
浄水が供給されて異臭の発生が防止される。さらに、使
用頻度が低く、予測不使用時間tEiが長くなっても、洗
浄水量Qは上限(本実施例では4リットル)で制限され
るから、過度の洗浄水が供給されることはない。
は以下の理由による。図8、図9、図10はそれぞれ学
校、オフィス、デパートにおけるそれぞれ便器使用頻度
の経時変化を示したものであり、学校(図8)では休み
時間と授業時間で使用頻度が急激に変化する。オフィス
(図9)では使用頻度は常にほぼ一定であり、デパート
(図10)では時間帯で使用頻度は変化するが緩やかで
ある。このように使用パターンが異なる局面に対して、
各時刻毎の頻度分布がσ=xn /3の正規分布に従うも
のとして節水率をシュミレーション計算したところ、図
11,12に示すように、n=5,k1=3付近が全て
の局面に対して節水率が40〜50%と高くなり、過
去、複数回(5回程度)の不使用時間のデータの統計処
理を行い、不使用時間を予測する方法を用いれば、いろ
いろな局面において等しく高い節水率を得ることができ
る。
れず、超音波センサ、感熱センサ等によっても良い。
制御対象となる複数の便器の大きさ、形状、封水トラッ
プ容積等に応じたデータを格納して、これらを切り換え
スイッチ等により選択するようになせば、広範な便器に
速やかに設置することができる。
図13に示す如き公知の構造を有し、給水流路531を
開放する場合には、ダイヤフラム532背後の圧力室5
33が電磁弁54(図3)により圧力の低い給水流路5
31の下流側に連通せしめられて、ダイヤフラム532
全体がバネ力に抗して図の左方へ移動する。弁体53を
閉じる場合には、上記電磁弁54により圧力室533の
給水流路531下流側との連通は遮断され、弁体53は
その絞り孔534を通じて圧力室533の圧力が漸次回
復するのに合わせて時間を有して閉鎖状態となる。これ
により、ウォータハンマ現象が回避される。ところで、
上記絞り孔534への水アカの堆積による長期的な経年
変化や、洗浄水の水圧の日変化により、上記弁体53閉
鎖時の遅れ時間は変動する。そこで、電磁弁54に閉信
号が出力されてから、弁体53の閉鎖遅れ時間内に流れ
る洗浄水量を測定して、これを補正するように上記電磁
弁54の閉弁タイミングを決めるようになせば、水量制
御の精度をさらに高くすることができる。
の異物噛み込みによる停止時にも装置の作動を保証する
ために、過去何回かの洗浄水供給時の発電機回転数平均
値を記憶しておき、トラブル時にはこの平均値で代用す
る構成としても良い。
体開放時間で流量を推定するようにしても良い。
する尿濃度Cは雰囲気温度によっても変化する。したが
って、尿濃度と放置時間の関係を示すメモリ35B内の
データを温度パラメータにより複数組用意して、サーミ
スタ温度計等によって測定した雰囲気温度によりデータ
を選択するようになせば、さらに正確な洗浄水量制御を
行うことができる。
施例の如く使用時間より推定するのに代えて、直接セン
サで検出するようにしても良い。
によれば、異臭を生じることなく便器の清潔さを良好に
維持できるとともに、不要な洗浄水を流さないから節水
効果も大きい。
る。
る。
含む洗浄水供給部のブロック構成図である。
を示すグラフである。
間の関係を示すグラフである。
すグラフである。
である。
ラフである。
グラフである。
ラフである。
ある。
算出手段、給水量算出手段、尿濃度推定手段) 4 赤外線センサ 32A 計測タイマ(使用時間計測手段) 32B 計測タイマ(不使用時間計測手段) 33 不使用時間予測演算回路(不使用時間予測手段) 34 比較回路(追加洗浄水供給手段) 53 弁体(洗浄水供給手段)
Claims (5)
- 【請求項1】 小便器の不使用時間を計測する不使用時
間計測手段と、先行する複数回の不使用時間に基づいて
次回の小便器使用までの不使用時間を予測する不使用時
間予測手段と、封水トラップ中の尿濃度を設定する尿濃
度設定手段と、前記予測された不使用時間内に異臭を生
じない封水トラップ中の尿濃度を算出する尿濃度算出手
段と、前記尿濃度設定手段により設定された濃度を前記
算出された濃度に一致させる洗浄水の給水量を算出する
給水量算出手段と、算出された給水量に基づいて小便器
に洗浄水を給水する洗浄水供給手段とを具備する小便器
の自動洗浄制御装置。 - 【請求項2】 前記尿濃度設定手段は封水トラップ中の
尿濃度を検出し、この検出値を設定値とすることを特徴
とする請求項1記載の小便器の自動洗浄制御装置。 - 【請求項3】 前記尿濃度設定手段はあらかじめ定めら
れた所定の値を設定値とすることを特徴とする請求項1
記載の小便器の自動洗浄制御装置。 - 【請求項4】 小便器の不使用時間を計測する不使用時
間計測手段と、先行する複数回の不使用時間に基づいて
次回の小便器使用までの不使用時間を予測する不使用時
間予測手段と、小便器の使用時間を計測する使用時間計
測手段と、今回の使用時間より封水トラップ中の尿濃度
を推定する尿濃度推定手段と、前記予測された不使用時
間内に異臭を生じない封水トラップ中の尿濃度を算出す
る尿濃度算出手段と、前記尿濃度推定手段により設定さ
れた濃度を前記算出された濃度に一致させる洗浄水の給
水量を算出する給水量算出手段と、算出された給水量に
基づいて小便器に洗浄水を供給する洗浄水供給手段とを
具備する小便器の自動洗浄制御装置。 - 【請求項5】 実際の不使用時間が前記予測された不使
用時間を越えた場合に、所定量の追加洗浄水を供給する
追加洗浄水供給手段をさらに具備する請求項1または4
いずれかに記載の小便器の自動洗浄制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34814093A JP2811042B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 小便器の自動洗浄制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34814093A JP2811042B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 小便器の自動洗浄制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07189312A JPH07189312A (ja) | 1995-07-28 |
JP2811042B2 true JP2811042B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=18395020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34814093A Expired - Fee Related JP2811042B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 小便器の自動洗浄制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2811042B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
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---|---|---|---|---|
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JP2014173269A (ja) * | 2013-03-06 | 2014-09-22 | Toto Ltd | 衛生維持装置付き小便器 |
JP6277587B2 (ja) * | 2013-03-06 | 2018-02-14 | Toto株式会社 | 衛生維持装置付き小便器 |
JP2014214594A (ja) * | 2013-04-30 | 2014-11-17 | 株式会社Nttファシリティーズ | トイレシステム |
JP2023047978A (ja) * | 2021-09-27 | 2023-04-06 | 株式会社Lixil | 制御装置及び給排水システム |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP34814093A patent/JP2811042B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH07189312A (ja) | 1995-07-28 |
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