JP4099784B1 - 小便器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】人体感知センサ(7)と、制御装置(11)と、洗浄力の強い気体を発生する機構(14)と、発生した洗浄力が強い気体が流れる気体流路(La)と、洗浄水が流れる洗浄水供給系統(Lw)とを有し、洗浄力の強い気体と洗浄水とが混合する様に気体流路(La)と洗浄水供給系統(Lw)とは合流しており、気体流路(La)と洗浄水供給系統(Lw)とが合流した洗浄用流体経路(Lc)は小便器上縁部(1a)の洗浄流体排出口(5)に連通している。
【選択図】図1
Description
それに対して、オフィス用のビルディングその他の商業施設においては、男女のトイレが別々に設けられている。そのため、商業施設におけるトイレでは、依然として小便器の需要が存在する。
しかし、小便器において、節水のために洗浄水量を減少すると、小便器に付着した尿を洗い流すことが困難となる。そして、洗い流すことが出来なかった尿が悪臭の原因となり、男性用トイレに不快な悪臭が充満することにもなりかねない。
すなわち、小便器の洗浄と節水とは、従来においては相反する関係にあり、そのため、小便器における節水は大変に困難であった。
ここで、尿は有機質であるため、残存した尿の飛沫は腐敗して、独特の悪臭を発生してしまうという問題も存在する。
しかし、係る従来技術では、用便に対するオゾン供給のタイミングや、オゾン供給量の制御については何等開示されておらず、小便器を効果的に自動洗浄することが困難である。それに加えて、上述した問題を解決することが出来ない。
前記洗浄力の強い気体としては、例えばオゾン(O3)や、安定化した塩素(Cl4)、気化した各種薬剤のオイルエッセンス、気相状態にあるハーブ、カテキン、フラボノイド、パラボール等を用いることができる。
また、洗浄水を供給する洗浄水供給系統(Lw)に、当該供給系統(Lw)を流れる洗浄水を機能水にするための機構(活水器2)を設ける(機能水化する様に構成する)のが好ましい。ここで、洗浄水を機能水にするための機構(機能水化する機構)としては、例えば、洗浄水供給系統(Lw)を流れる水に強力な磁力を作用させるべく磁界を発生させる機構を用いることが可能である。
しかも、洗浄水には、洗浄力(酸化力)が強い気体(例えばオゾン、その他の薬剤を気化したもの)が混合されているため、小便器(1)中に存在する尿を酸化させ、或いは洗浄して、悪臭源とならない様に分解することができる。
そのため、小便器(1)における悪臭を確実に防止しつつ、洗浄水の使用量を減少させる事が出来るのである。
すなわち、小便器(1)の周辺に飛散した尿の飛沫は、洗浄力の強い気体により洗浄済み(例えば、オゾンに接触した場合には酸化済み)となっているので、尿中の有機質は腐敗して悪臭源とならぬように清浄化されている。
そのため、小便器(1)周辺に飛散する尿の飛沫による悪臭の発生を防止することが出来るのである。
そのため、排水管系における尿石の堆積或いは成長を抑制して、排水管系の閉塞を防止することが出来る。
しかし、本発明において、使用者が小便器(1)前から立ち退いた後に、上述した洗浄力の強い気体(オゾン等を混合したエアー)が小便器上方(1a)から吐出される様に構成すれば(請求項2)、例えはオゾンの様な洗浄力の強い気体は空気よりも重いので、下降して、小便器(1)内から溢れ出して、小便器(1)周辺の床の部分を覆う。
洗浄力の強い気体が小便器(1)周辺の床の部分を覆うことにより、「最後の一滴」の尿が小便器(1)外に飛散しても、小便器(1)周辺の床の部分を覆った洗浄力の強い気体と接触して、洗浄(例えば酸化)される。その結果、飛散した尿が腐敗して悪臭源となることが未然に防止される。
また、洗浄水に使用する上水或いは中水を機能水化する様に構成すれば、水のクラスタが小さくなり、洗浄効果がさらに向上する。
先ず、図1〜図12を参照して、第1実施形態を説明する。
オゾナイザー14は、高圧電流が供給されると、洗浄力の強いオゾンを発生する。発生したオゾンは送風機12から圧送される空気と混合し、オゾンを含んだエアーとして、気体流路Laを流過するように構成されている。
活水器2は洗浄水供給経路Lwに磁界を発生させる装置であり、洗浄水供給経路Lwを流れる洗浄水に強力な磁力を作用させる様に構成されている。
図示で明示はしないが、旋回流発生装置3は、溝を切ったロッドを洗浄水供給経路Lw内に挿入して構成されており、洗浄水供給経路Lwを流れる水に渦流を生じさせる作用を奏する。水に渦流を生じさせることにより、後述の気・液混合装置(ミキサ)4内での気体(オゾンを含んだ洗浄力の強いエアー)と洗浄水との混合を容易にするためである。
スプレッター5は、小便器1の上方縁部において、幅方向中央に位置しており、例えば2つの排出口から洗浄用流体を流出する様に構成されている。ここで、スプレッダー5を、幅方向全体をカバーするように複数の排出口が形成されている様に構成することも可能である。
しかし、図1で示す様に、小便器1の上方縁部の幅方向中央に設ける方が、スプレッダー5から洗浄用流体を流出する際に加圧する必要が無く、節水という趣旨に合致する。また、図1で示す様なスプレッダーであれば、小便器1の側方に洗浄用流体の「跳ね返り」を防止する「ヘリ」部分を設ける必要が無く、洗浄作業における労力を軽減することが出来るので好適である。
人体検知用センサ7及び周辺環境センサ8は、入力信号ラインSiによってコントロールユニット11に接続されている。
なお、図1において、符号Si2は、コントロールユニット11から電磁弁V1へ制御信号を伝達するための信号ラインを示している。
コントロールユニット11は、運転制御ブロック111と、オゾン発生ブロック112と、供給電圧決定ブロック113と、回転数決定ブロック114と、データベース115と、タイマ116と、複数のインターフェース117a〜117e(第1のインターフェース〜第5のインターフェース)とを備えている。
回転数決定ブロック114は、送風機12の回転数を決定するために装備されたものである。
タイマ116は、ラインL3を介して運転制御ブロックと接続されている。運転制御ブロック111は、ラインL4を介して第3のインターフェース117cと接続されている。
オゾン発生ブロック112はラインL6を介して供給電圧決定ブロック113と接続され、ラインL8を介して回転数決定ブロック114と接続されている。
回転数決定ブロック114は、ラインL9を介して第5のインターフェース117eと接続されている。
オゾン発生決定ブロック112で演算されたオゾン発生量に関する情報は、ラインL6経由で供給電圧決定ブロック113に伝達されると共に、ラインL8経由で回転数決定ブロック114に伝達される。
図3は、事象が発生する以前の段階(待機時)における制御を示す。
ここで、「事象」とは、
ユーザーが小便器を利用する場合の標準的な事例(図4)、
小便器が連続して使用される事例(図5)、
自動的に保守洗浄を行う事例(図6)、
手動で洗浄する事例(メンテナンス洗浄を行う事例)(図7)、
停電を除く異常時(図8)、
停電時(図9)、
各種の設定を変更する事例(図10)
の7通りが考えられる。
図3において、電源OFFの状態から、電源を入れ(ステップS1)、使用者が小便器1の前に立つまでは、待機する(ステップS2)。
待機中に、小便器1を設置した箇所(男子便所)における環境情報、例えば温度及び湿度を測定する(ステップS3)。そして、上記した事象が発生したか否かを判断する(ステップS4)。
尚、ステップS3においては、各種センサを用いて現在の室内環境を測定、判定して、多段階マップ形式により、オゾンエアー(スプレッダー5から流出するオゾンを含むエアー:以下、本明細書において同じ)の事前流出時間/濃度、オゾン流水時間/濃度、オゾンエアーの事後流出時間/濃度を決定する。
また、オゾン濃度(参加/分解速度)は、予め温度、湿度、経過時間により、マップ上の位置を特定するために定数化している。
ステップS5では、発生した事象に対応する制御、すなわち図4〜図12の何れかの制御を実行する。
図4で示す制御は、図4において「図3のステップS5」と表記された工程から始まる。
図4の制御において、人体検知センサ7によって使用者が小便器1の前に立ったことを検知する(ステップS11)。
120秒以上経過していれば(ステップS12がYES)、ステップS14に進み、120秒経過していなければ(ステップS12がNO)、図5の制御(後述)を実行する(ステップS13)。
標準洗浄開始から2秒経過したならば(ステップS15がYES)、オゾンエアーを2〜60秒(第1の所定時間)流出する(ステップS16)。本明細書では、ステップS16におけるオゾンエアーの流出を「オゾンエアーの事前流出」と記載している。
図5で示す事例の様に、小便器1が連続的に使用される場合は、毎回の洗浄水の使用量を減少させてもよい。
ステップ19におけるオゾン水による流水洗浄が終了した後、5〜10秒経過するまで待機する(ステップS20がNOのループ)。ステップ19におけるオゾン水による流水洗浄が終了した後、5〜10秒経過したならば(ステップS20がYES)、スプレッダー5からオゾンエアーを1〜5秒間に亘って流出する(ステップS21)。本明細書では、ステップS21におけるオゾンエアーの流出を事後流出と記載する。ステップS21の事後流出の後、図3のR1に進む。
更に、ステップS21のオゾンエアーの事後流出によって、使用者が立ち去った後に、小便器1周辺に飛散した尿を悪臭が発生しない状態に反応して(酸化反応)、しかも、小便器1周辺における除菌・殺菌を確実にこなすことができる。
図5における制御は、図5において「図4のステップS13」と表記された工程から始まる。ステップS31で洗浄の制御を開始する。
図4のステップS13から2秒経過するのを待ち(ステップS32でNOのループ)、2秒経過したなら(ステップS32がYES)、オゾンエアーを小便器1のスプレッター5から2〜60秒間事前流出させる(ステップS33)。
オゾン水による流水洗浄(ステップS36)が終了してから5〜10秒経過するまで待ち(ステップS37がNOのループ)、5〜10秒経過したなら(ステップS37がYES)、オゾンエアー事後流出(図4におけるステップS16の説明参照)を1〜5秒間行う(ステップS38)。ステップS38のオゾンエアー事後流出が終了したならば、図3のR2に進む。
ここで、図5の事例では洗浄水による小便器1の洗浄が、僅かな間隔を隔てて連続的に行われるので、洗浄水の使用量を減少させても、十分な洗浄が期待できるのである。
図6における制御は、「図3のステップS5から」から始まる。
図6のステップS41では、4〜8時間に亘って小便器1が利用されていない状態が続いているか否かを判断する。小便器1が利用されていない状態が4〜8時間に亘って続いたならば(ステップS41がYES)、ステップS42に進む。小便器1が利用されていない状態が4〜8時間に亘って続いていないのであれば(ステップS41がNO)、図3のステップS5に戻り待機する(ステップS41がNOのループ)。
図7における制御も、図7において「図3のステップS5から」と表示された工程から始まる。
図7において、ステップS51では手動ボタンを押す。するとメンテナンス洗浄が開始され(ステップS52)、オゾンを混合していない洗浄水を流出させる洗浄が1〜5秒間行われる(ステップS53)。そして、図3のR1に進む。
手作業による小便器1の洗浄においては、洗浄用の薬剤等を別途使用する場合が多く、洗浄力が強いオゾンを洗浄水に混合させなくても良い場合が多いので、洗浄水にはオゾンを混合しないのである。
図8における制御も、図8において「図3のステップS5から」と表示された工程から始まる。
図8において、ステップS61では異常(例えば、小便が終わったのに流水が始まらない、洗浄水の流出が止まらない等)を検知する。そして、警告音を発生し、図示しないモニタに故障モードを表示する(ステップS62)。
ステップS63では、検知された異常の内容を異常モード別に分類した上で異常回数としてカウントし、検知された異常の内容を、例えばデータベース115(図2参照)に記憶する。そして、一定時間システムの作動を停止(ステップS64)し、図3のR1に進む。
図9の制御も、図9において「図3のステップS5から」と表示されている工程から始まる。
図9において、ステップS71では停電を検知し、停電中(ステップS72)である旨を、図示しないモニタに表示する(ステップS73)。
ステップS74では、例えば図示しない補助電源等を使用して、一定時間内はシステムの動作を保障する。そして、一定時間経過後に動作を停止させる(ステップS75)。
また、洗浄水が流出させている間に停電しても、洗浄水を確実に防止することが出来る。オゾンエアーが流出している場合も同様である。
図10の制御も、図10において「図3のステップS5から」と表示されている工程から始まる。
図10において、設定ボタンを押すと(ステップS81)、現在の設定情報を表示する(ステップS82)。
ステップS83では、作業者、或いは管理者が設定内容を変更するか否かを判断する。
設定内容を変更するのであれば(ステップS3がYES)、ステップS84に進み、変更しないのであれば(ステップS83がNO)、図3のR1に進む。
ステップS84では、変更するべき設定内容を、作業者、或いは管理者が図示しない入力手段によって入力する。入力された設定情報はデータベース115に保存され(ステップS85)、図3のR1へ進む。
図1では、制御装置としては制御部10のコントロールユニット11のみが設けられているが、図11で示す第1変形例では、第2のコントロールユニット11Aが追加されている。
第2のコントロールユニット11Aには、信号ラインSi3を介して人体検知用センサ7からの検知信号が入力されている。そして、信号ラインSi2を介して第2のコントロールユニット11Aからの制御信号が電磁弁V1に伝達される。
図9で説明した停電時の制御において、ステップS74で示す一定時間内はシステムの動作を保障する制御は、停電時においても蓄電装置9A(例えば電池:補助電源に相当)で駆動する第2のコントロールユニット11Aにより、小便器システムにおける必要最低限の操作(洗浄水の供給、排水)が保証されるのである。
なお、停電時におけるデータは、第2のコントロールユニット11Aから、後述する伝達系統NW1を介して、コントロールユニット11に送られる。
伝達系統NW1は、信号ケーブルのみならず、赤外線信号発生装置及び赤外線信号受信装置を有する赤外線無線通信システムであっても良いし、専用のリモコン端末やモバイルコンピュータ等を用いてオペレータが信号を仲介するシステムであっても良い。換言すれば、第1のコントロールユニット11と第2のコントロールユニット11Aと間で必要な情報を授受するための伝達系統については、特に限定するものではない。
図11の第1変形例におけるその他の構成及び作用効果については、図1〜図10を参照して説明したのと同様である。
図1では、コントロールユニット11を設けた制御部10は、オゾン発生器14側に設けられている。これに対して図12の第2変形例においては、電磁弁V1を介装した洗浄水供給経路Lwに制御部10Bを設け、制御部10Bにコントロールユニット11Bを設けている。
制御部10Bは、交流電源9(例えば商用電源)で駆動する様に構成されている。
コントロールユニット11Bは、信号ラインSi4を介して送風機12の起動及び停止や、送風機モーターの回転数を制御すると共に、信号ラインSi5を介して高圧トランス13を操作して、オゾナイザー14への高圧電流の供給を制御している。
図12の第2変形例におけるその他の構成及び作用効果については、図1〜図10を参照して説明したのと同様である。
図13では、小便器1を含むシステム全体を、符号Bで示している。
図1〜図12の第1実施形態では、オゾナイザー14でオゾンを発生して、エアーと混合している。それに対して、図13の第2実施形態では、薬剤タンク14Bに貯留した薬剤を気化して、エアーと混合している。
ここで、薬剤としては、例えば、例えば安定化した塩素(Cl4)や気化した各種薬剤のオイルエッセンス、気相状態にあるハーブ、カテキン、フラボノイド、パラボール等を用いることができる。
ここで、ヒーター13Bとして半導体ヒーターを用いても良い。
また、第1実施形態におけるブロック図(図2)において、供給電圧決定ブロック113で決定された電圧にかかる電圧信号が高圧トランス13へ伝達されている。それに対して、図11の第2実施形態においては、供給電力供給ブロックで決定された電力に係る電力信号が電気式ヒーター13Bへ供給されることとなる。
図14の第1変形例は、第1実施形態の第1変形例を示す図11で示す構成と対応している。
すなわち、図14の第1変形例では、第2のコントロールユニット11Aを有しており、電磁弁V1の制御や停電時の制御(図9参照)は第2のコントロールユニット11Aが担当している。
図14の他の構成及び作用効果については、図13の実施形態や図11の変形例と同様である。
図15の第2変形例は、第1実施形態の第2変形例を示す図12で示す構成と対応している。
すなわち、図15の第2変形例では、電磁弁V1を介装した洗浄水供給経路Lwに制御部10Bを設け、制御部10Bにコントロールユニット11Bを設けている。
図15におけるその他の構成及び作用効果については、図13の実施形態や図12の変形例と同様である。
図16の第3実施形態では、第1実施形態の小便器1(図1〜図12)を有するシステムA及び/又は第2実施形態(図13〜図15)のシステムBの適用を前提としており、当該システムA及び/又はBを適用することにより節約できた水量や、二酸化炭素削減量について、管理用サーバー300を用いて一元的に管理している。
ここで、図16では図1〜図10に係るシステムAしか示されていないが、図11、図12の変形例や、図13〜図15のシステムBも用いることも出来る。
例えば、図示の実施形態は、スプレッダー5を有するタイプの小便器1に適用されているが、本発明はスプレッダーを有していないタイプの小便器においても適用可能である。この場合、オゾンと混合したエアーとオゾンと混合した洗浄水は、小便器の上縁部に複数設けられた洗浄流体排出口から吐出される。
さらに、昼夜の時間帯や、週末と平日とでは、小便器の使用状況が異なることを考慮して、制御部10、10Bに時計及びカレンダーとして作動する部材を設け、時間帯、或いは平日と休日或いは週末とで異なる運転モードを設定し、時刻及び日付(曜日も含む)により、運転モードを自動的に切り換える様に構成することも可能である。
2・・・活水器
3・・・旋回流発生装置
4・・・ミキサ
5・・・洗浄流体排出口
7・・・人体検知センサ
8・・・周辺環境検知センサ
9・・・商業電源/交流電源
10、10B・・・制御部
11、11A、11B・・・コントロールユニット
12・・・送風機
13・・・高圧トランス
14・・・オゾン発生器/オゾナイザー
111・・・運転制御ブロック
112・・・オゾン発生決定ブロック
113・・・供給電圧決定ブロック
114・・・回転数決定ブロック
115・・・データベース
La・・・気体流路
Lc・・・洗浄用流体経路
Lw・・・洗浄水供給経路
Claims (2)
- 人体感知センサと、制御装置と、洗浄力の強い気体を発生する機構と、発生した洗浄力が強い気体が流れる気体流路と、洗浄水が流れる洗浄水供給系統とを有し、洗浄力の強い気体と洗浄水とが混合する様に気体流路と洗浄水供給系統とは合流しており、気体流路と洗浄水供給系統とが合流した洗浄用流体経路は小便器上縁部の洗浄流体排出口に連通しており、前記コントロールユニットは、人体感知センサにより小便器が使用されていることを感知した際に、洗浄力の強い気体を気体流路及び洗浄用流体経路を経由して洗浄流体排出口から第1の所定時間だけ吐出し、人体感知センサにより小便器の使用が完了したことを感知した際に洗浄水及び洗浄力の強い気体を合流して混合した状態で洗浄用流体経路を経由して洗浄流体排出口から第2の所定時間だけ吐出する制御を行う様に構成されていることを特徴とする小便器。
- 前記制御手段は、洗浄水及び洗浄力の強い気体を合流して混合した状態で洗浄用流体経路を経由して洗浄流体排出口から第2の所定時間だけ吐出した後、洗浄力の強い気体を気体流路及び洗浄用流体経路を経由して洗浄流体排出口から第3の所定時間だけ吐出する制御を行う様に構成されている請求項1の小便器。
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