JP3703412B2 - 水洗式小便器用薬剤溶液注入装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水洗式小便器用の薬剤溶液注入装置に関する。特には、一回当たり適量の薬液を自動的に注入する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の水洗式小便器には、尿石の付着防止、消毒、脱臭などを目的として、水洗式小便器用の薬剤を供給するように構成された注入装置が備えられている場合が多くなってきた。
前記注入装置は、使用される薬剤は一般的には固形薬剤であって、図９に示したように、その固形薬剤110を孔あき容器111に収納し、小便器120への洗浄水配管130から分岐させた水流をフロート弁140を介して溶解タンク150へ導入して溶解させ、その溶解液を小便器120への洗浄水の最後に注入もしくは供給して、前記小便器120への尿石等の付着を防止するように構成されている。このような注入装置は、人体センサー160を備え、小便器を使用後に人体が離れたことを検知して、制御回路170によって電磁弁180を所定時間開いて洗浄水を小便器に供給するように構成されている。
このような固形薬剤を用いた注入装置の場合には、注入量の制御を正確に行うために、特開平３−５９３２６号公報、特開平３−６６８４２号公報、特開平２−２２５７３３号公報に特開２００１−０９０１４４号公報等において、種々の装置が提案されている。
しかし、これらの装置においても、固形薬剤を用いるため種々の問題があった。固形薬剤が水に溶出するための条件としては、水温、周囲温度、経時変化等の種条件によって、溶出した洗浄水の薬剤濃度にばらつきが発生しやすいという問題や、洗浄水に結晶体もしくはゲル状となった薬剤が流出するため、流出量を制御する弁部の不作動や、管路の詰まり等が発生し、効果的な薬剤洗浄が継続的に行えないという問題があった。
また、固形薬剤の補充作業に手間がかかるという問題もあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、給水の水圧の変動の影響を受けることなく、常に一回当たり一定量の薬液を便器に供給することができるとともに、薬液の補充作業も容易な水洗式小便器用の薬剤溶液注入装置を提供することを目的とするものであり、そのために、固形の薬剤に代えて液体の薬剤を用いるようにしたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の水洗式小便器用薬剤溶液注入装置は、
小便器への給水管に取り付ける水洗式小便器用薬剤溶液注入装置において、
人体が小便器に近づいたことと、離れたことを検知するセンサーと、
洗浄水の供給を制御する給水弁と、
尿石付着防止用の薬液が入った薬液タンクと、
給水弁から供給される洗浄水と前記薬液とを混合して小便器へ供給する供給タンクと、
薬液タンクから供給タンクへ薬液を供給する低流量ポンプと、
セ ンサーにて人体が小便器に近づいたことを検知した時には、所定量の洗浄水を供給するべく給水弁を制御して薬液と混合していない洗浄水を小便器に供給し、センサーにて人体が小便器から離れたことを検知した時には、所定量の洗浄水を供給するべく給水弁を制御するとともに所定量の薬液を薬液タンクから供給タンクへ供給するべくポンプを制御して薬液と洗浄水とが混合した混合薬液を小便器に供給するように構成された制御回路と、
を備えていることを特徴とする。
請求項２の水洗式小便器用薬剤溶液注入装置は、
低流量ポンプはモータによって往復駆動されるピストンを備え たピストン式低流量ポンプとした。
請求項３の水洗式小便器用薬剤溶液注入装置は、
薬液タンクの底面は、凹面状に形成されているとともに、最低部にポンプの吸入管が開口されている。
請求項４の水洗式小便器用薬剤溶液注入装置は、
既設のフラッシュバルブの上部蓋を取り外した後に、装着しうる装着機構を備えている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の水洗式小便器用の薬剤溶液注入装置を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の水洗式小便器用薬剤溶液注入装置の一つの実施の形態を示した基本構造図である。
【０００６】
図１において、
１は水洗式小便器用薬剤溶液注入装置であり、給水管２と小便器６への配管５との間に配設された電磁弁３と、人体Ｍを検出してポンプ駆動信号と電磁弁制御信号とを出力する制御装置７と、薬剤溶液供給部９とから構成されている。
制御装置７は、人体Ｍが小便器に近づいたことと、小便器から離れたことを検知する赤外線式のセンサー７３と、電磁弁３の開閉を制御する電磁弁制御信号を出力するとともに、薬剤溶液供給部９のポンプ８の駆動を制御するポンプ駆動信号とを出力する制御回路７２と、電源装置７１とを備えている。
【０００７】
薬剤溶液供給部９は、薬液タンク９１と、ポンプ８と、供給タンク９２と、供給タンク９２に備えられたフロート弁９３と、配管５と連結された供給管４とを備えている。
【０００８】
図２は前記水洗式小便器用薬剤溶液注入装置１の分解斜視図である。
図２において、フレーム１１は、給水管２と配管５との間に接続された押しボタン式のフラッシュバルブ１２に固定されている。このフレーム１１に、供給タンク９２と電磁弁３とポンプ８と薬液タンク９１と電源装置としてのバッテリー７１が取り付けられている。
【０００９】
次に、上記構成の水洗式小便器用薬剤溶液注入装置１の動作を説明する。
人体Ｍが小便器６の前に立つと、前記センサー７３が感知して、人体感知信号が制御回路７２へ入力される。この人体検知信号が入力されると制御回路７２は、所定時間だけ電磁弁３を開いて、給水管２からの水を流して小便器を前洗浄する。このときには、薬剤溶液は流出しないので、薬剤の浪費は防止できる。
その後、排尿後に人体Ｍが小便器６から離れると、前記センサー７３から人体検知信号が出力されなくなる。人体検知信号が出力されなくなると、制御回路７２は、所定時間だけ電磁弁３を開いて、給水管２からの水を流して小便器を後洗浄する。
【００１０】
このとき、電磁弁３と小便器６とを結ぶ配管５を流れる洗浄水の一部（約100ミリリットル）は、供給管４から供給タンク９２へ逆流する。
洗浄水の一部が供給タンク９２へ逆流すると同時に、制御回路７２からポンプ駆動信号が出力されるので、ポンプ８は所定量（約0.1ミリリットル／１回）の薬液を薬液タンク９１から供給タンク９２へ供給する。
供給タンク９２内では、洗浄水と薬液とが容易に混合する。
その後、電磁弁３が閉じて洗浄水の流量が減少して水圧が低下すると、供給タンク９２内の混合薬液が供給管４から配管５を通って小便器６に供給される。この混合薬液によって小便器６への尿石付着を防止するのである。
【００１１】
次に、前記電磁弁３の動作を、その内部構造を示した図３に基づいて説明する。
制御回路７２から出力される電磁弁制御信号によって電磁弁が作動すると弁部Ａ１が上方へ移動する。このとき、シリンダカバー17に形成された小孔部17-1が開くので、供給水が充満している空間17-2の供給水はシリンダカバー17に形成された排出口17-3から排出され、連通しているタンク給排出口から排出される。
前記小孔部17-1が開くと給水管内の水圧が低下するので、弁座19の上面の水圧が低下すると、シリンダの排出口3-1が開いて排出される。
このとき、給水圧と排水圧との差圧の分（約100ミリリットル）がタンク給水口より供給タンク９２内へ供給されるのである。
所定時間後に、電磁弁が閉じられると排水圧が更に低下するので、供給タンク９２内の薬液がタンク給排水口から配管５を通って小便器６へ排出されるのである。
この薬液によって小便器を洗浄して尿石付着を防止するのである。
【００１２】
次に、供給タンク９２を図４に基づいて説明する。
図４の（Ａ）において、供給タンク９２は電磁弁３を配置する空間を確保するために、電磁弁３を囲むように平断面がＵ字形状に成形されている。
そして、図４の（Ｂ）の側面断面図に示したように、供給タンク９２の内部にフロート弁９３が配設されている。このフロート弁９３の下部の流入側空間は、２点鎖線で示したように反対側の給水口と連結されている。
【００１３】
図５はポンプ８の側面断面図であり、図６はポンプ８の平面断面図である。
図５、６において、
制御回路７２を介して電源装置（バッテリー）７１からの電気がポンプのモータ８５に供給されると、モータが回転し、モータ軸に装着されたウォームギア８１が回転する。ウォームギアの回転によって歯車８２が所定の減速比で回転する。この歯車に装着された偏心軸によってピストン８３が往復駆動される。ことのときのストロークは約２mmである。
ピストンには、ピストン弁、ピストン支持棒が装着されており、ピストンを包含するシリンダーには吐出口８７、吸込口８８及び逆流防止ボール８６が装着され、シリンダーはモータに装着されたギアボックスに固定されている。
【００１４】
ピストンの往復動によって、ピストンが吸込口側に移動すると、ピストンに揺動自在に取り付けられたピストン弁も吸込口側に移動する。シリンダーの吸込口側に残留する薬液は、ピストン弁の動きにより圧縮力を受け、ピストン弁を吐出口側に移動させる。
このとき、逆流防止ボールは吸込口をふさぎ、薬液の逆流を防止する。シリンダー内の薬液はピストンに設けられた吐出孔より薬液を吐出口側に送り出す。
ピストンが吐出口側に移動すれば、ピストンに設けたピストン弁はピストンに設けた吐出孔をふさいで吐出口側に移動する。
このとき、吸込口側に設けられた逆流防止ボールは吸込口を開き薬液をシリンダー内に吸入する。
以上の往復ピストン運動によって、ピストン弁のストロークによって規定される体積（約0.05ミリリットル／１ストローク）が吐出されるのである。
このような、正確な低流量ポンプによって吐出された薬液は供給タンク内で水と混合希釈されて小便器に供給されるのである。
【００１５】
なお、薬液タンク９１は、図７に示したように、底面が凹面状に形成され、その最低部にポンプ８への吸入配管の先端が配置されている。従って、残存薬液の量が少なくなっても確実に吸入することができるのである。
図８に動作のタイムチャートを示した。図８に示したように、電源を投入するとタイマーがスタートして１２時間おきに３〜７秒間（薬液吐出量0.1ミリリットル、３秒間）の本洗浄を行う。そして、センサー７３が人体を検知すると、表示ＬＥＤが点灯するとともに、水だけによる２秒間の前洗浄を行い、人体の離間を検知したときに３〜７秒間の本洗浄を行う。この本洗浄のときには薬液を３秒間（0.1ミリリットル）注入する。
【００１６】
電源装置７１としてのバッテリーは高容量の電池を用いることによって、長期間にわたって交換することなく使用することができるのである。
【００１７】
使用する薬液に特に制限はないが、尿石の付着防止のために、スルファミン酸を含有したものが好ましい。また、洗浄作用を得るために、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアニオン界面活性剤や、ソルビタンモノラウレート、ラウリン酸モノグリセライドなどのノニオン界面活性剤などを挙げることができる。
なお、小便器への尿石の付着を防止するためのｐＨの条件としては、ｐＨを8.5以下程度に抑えることが必要とされているが、酸性が強くなりすぎると素材に対する腐食の問題が発生する。従って、ｐＨを低く設定して尿石の付着を防止するためには、設定されたｐＨを正確に維持する技術が必須となる。上述した実施形態によれば、正確な注入量を維持できる上記構造のポンプを用いたので、小便器内でのｐＨを正確に維持できるようになった。従って、上記実施形態においては、小便器内のでのｐＨを5.0未満に維持するように制御できるので、小便器への尿石の付着を確実に防止することが可能となったのである。さらに、小便器からの排水管内への付着もさらに確実に防止することが可能となったのである。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、薬液タンクから供給タンクへ薬液を供給する低流量ポンプを備え、センサーにて人体が小便器に近づいたことを検知した時には、所定量の洗浄水を供給するべく給水弁を制御し、センサーにて人体が小便器から離れたことを検知した時には、所定量の洗浄水を供給するべく給水弁を制御するとともに所定量の薬液を薬液タンクから供給タンクへ供給するべくポンプを制御するので、適正な量の薬液によって尿石の付着を防止することができる。
特に、低流量ポンプによって微量ずつ使用するので、長期間にわたって薬液の補充が不要である。
また、薬液タンクの底面は、凹面状に形成されているとともに、最低部にポンプの吸入管が開口されているので、残存する薬液の量が少なくなっても正確な供給が可能である。
更に、装着機構を備えているので、既設のフラッシュバルブの上部蓋を取り外した後に簡単に装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 基本的な構成図である。
【図２】 分解斜視図である。
【図３】 電磁弁の構造説明図である。
【図４】 供給タンクの平面断面図である。
【図５】 ポンプの側面断面図である。
【図６】 ポンプの平面断面図である。
【図７】 薬液タンクの側面断面図である。
【図８】 動作のタイムチャートである。
【図９】 従来例の水洗式小便器用薬剤注入装置である。
【符号の説明】
１ 水洗式小便器用薬剤溶液注入装置
２ 給水管
３ 電磁弁
５ 配管
６ 小便器
７ 制御装置
７２ 制御回路
７３ センサー
８ ポンプ
９ 薬剤溶液供給部

Claims (4)

1. 小便器への給水管に取り付ける水洗式小便器用薬剤溶液注入装置において、
   人体が小便器に近づいたことと、離れたことを検知するセンサーと、
   洗浄水の供給を制御する給水弁と、
   尿石付着防止用の薬液が入った薬液タンクと、
   給水弁から供給される洗浄水と前記薬液とを混合して小便器へ供給する供給タンクと、
   薬液タンクから供給タンクへ薬液を供給する低流量ポンプと、
   センサーにて人体が小便器に近づいたことを検知した時には、所定量の洗浄水を供給するべく給水弁を制御して薬液と混合していない洗浄水を小便器に供給し、センサーにて人体が小便器から離れたことを検知した時には、所定量の洗浄水を供給するべく給水弁を制御するとともに所定量の薬液を薬液タンクから供給タンクへ供給するべくポンプを制御して薬液と洗浄水とが混合した混合薬液を小便器に供給するように構成された制御回路と、
   を備えていることを特徴とする水洗式小便器用薬剤溶液注入装置。
2. 低流量ポンプはモータによって往復駆動されるピストンを備えたピストン式低流量ポンプとしたことを特徴とする請求項１に記載の水洗式小便器用薬剤溶液注入装置。
3. 薬液タンクの底面は、凹面状に形成されているとともに、最低部にポンプの吸入管が開口されていることを特徴とする請求項１に記載の水洗式小便器用薬剤溶液注入装置。
4. 請求項１に記載の水洗式小便器用薬剤溶液注入装置であって、
   既設のフラッシュバルブの上部蓋を取り外した後に装着しうる装着機構を備えていることを特徴とする水洗式小便器用薬剤溶液注入装置。

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