JP7011218B2 - 小便器 - Google Patents

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Description

本発明は、小便器に係り、特に、吐水された洗浄水によりボウル面を洗浄する小便器に関する。
従来から、特許文献１に記載されているように、小便器において、人体検知センサの検知開始から便鉢内面の全面を湿らせる予備洗浄が行われ、予備洗浄以後、人体検知センサが非検知となるまでの放尿動作中に便鉢内から臭気が立ち上がるのを防止するように一定流量の洗浄水が吐水され、さらに、人体検知センサが非検知となった後に洗浄水が本洗浄として高流量で吐水され、本洗浄吐水が便鉢内面を洗浄し、排水トラップ内の尿水を置換するものが知られている。
特開昭６３－２２９３１号公報 特開２０１２－１４９４１５号公報
藤岡 与周、苫米地 宣裕、八戸工業大学：尿流量曲線パターン分類用特徴量抽出システムの構成，計測自動制御学会東北支部第250回研究集会，資料番号250-5 (2009.6.19)
しかしながら、上述した特許文献１に記載されている小便器においては、人体検知センサが非検知となるまで洗浄水の吐水が継続される。よって、使用者が非検知状態となる直前において、既に放尿が終了しているにも関わらず、吐水が行われ、人体検知センサが非検知状態となるまで洗浄水を無駄に消費してしまうという問題が生じていた。近年の洗浄水の節水化の要請に伴い、小便器において、洗浄水の無駄な消費を抑制することが課題とされていた。
また、特許文献２に記載されているように、尿の流れによって小便動作を検知する尿検知センサと、ボウル部への給水を調整する調整手段とを備えている小便器も知られている。しかしながら、尿の流れを検知する尿検知センサを採用した場合、放尿中に尿希釈吐水が行われるため、尿流と尿希釈吐水との区別が難しく、尿流の終了を適切に検知する（尿検知センサが非検知状態となる）ことができないという恐れがある。尿流の終了を適切に検知することができない場合、尿希釈吐水を終了させることができず、いつまでも吐水が継続され、洗浄水を無駄に消費してしまうという問題が生じる。
そこで、本発明は、上述した従来技術の問題や課題を解決するためになされたものであり、検知センサが非検知状態を検出できずに吐水を継続することによる洗浄水の無駄な消費を防ぐことができる小便器を提供することを目的としている。
上述した目的を達成するために、本発明は、吐水された洗浄水によりボウル面を洗浄する小便器であって、排尿を受ける上記ボウル面を形成し、その底部に排水口を形成するボウル部と、上記ボウル部の上記排水口と連通する排水トラップと、を備えた小便器本体と、上記ボウル面に洗浄水を吐水する吐水部と、上記小便器本体を使用する使用者の有無又は使用者が上記小便器本体へ排尿した尿流を検知する検知センサと、上記吐水部への給水路を開閉する弁装置と、上記吐水部からの洗浄水の吐水を制御する制御部と、を備え、上記制御部は、上記検知センサが検知状態となっている間において上記吐水部から吐水を行う尿希釈吐水モードと、上記検知センサの検知状態が終了した後に、上記尿希釈吐水モードの吐水の流量よりも大きな吐水の流量で上記吐水部から吐水を行う本洗浄吐水モードと、を実行するように構成され、上記制御部は、上記尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間経過後に吐水を終了させるように上記弁装置を制御し、上記制御部は、上記検知センサが検知状態となることにより上記尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、固定期間である上記所定期間経過後に吐水を終了させる上記尿希釈吐水モードの第１モードと、上記検知センサが検知状態となることにより上記尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、上記小便器本体を使用する使用者の有無を検知している上記検知センサが非検知状態となるまでの可変期間である上記所定期間経過後に吐水を終了させる上記尿希釈吐水モードの第２モードとを実行できるように構成され、上記制御部は、上記第１モードと上記第２モードとを切り替えられるように構成されている。
このように構成された本発明においては、制御部が、検知センサが検知状態となっている間において吐水部から吐水を行う尿希釈吐水モードと、検知センサの検知状態が終了した後に、尿希釈吐水モードの吐水の流量よりも大きな吐水の流量で吐水部から吐水を行う本洗浄吐水モードと、を実行させる。このような場合において、制御部は、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間経過後に吐水を終了させるように弁装置を制御する。よって、本発明によれば、検知センサが非検知状態となる場合に尿希釈吐水モードの吐水を終了させる場合と比べて、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間経過後に吐水を確実に終了させることができ、検知センサが非検知状態を検出できずに吐水を継続することによる洗浄水の無駄な消費を防ぐことができる。
また、このように構成された本発明においては、制御部は、上記第１モードと上記第２モードとを切り替えられるように構成されている。これにより、小便器本体の設置場所やその使用状態に応じて、尿希釈吐水モードの吐水を終了させるまでの所定期間の決定方法を変更することができ、尿希釈吐水モードにおいてより節水化を実現することができる。
本発明において、好ましくは、上記制御部は、上記尿希釈吐水モードの上記第１モードの固定期間である上記所定期間経過前に、上記小便器本体を使用する使用者の有無を検知している上記検知センサが非検知状態となる場合に、上記尿希釈吐水モードの第２モードを実行して、上記尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように上記弁装置を制御し、さらに、上記尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように上記弁装置を制御することと連続して、上記本洗浄吐水モードの吐水を開始させるように上記弁装置を制御する。
このように構成された本発明においては、制御部は、尿希釈吐水モードの第１モードの固定期間である所定期間経過前に、小便器本体を使用する使用者の有無を検知している検知センサが非検知状態となる場合に、尿希釈吐水モードの第２モードを実行して、尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように弁装置を制御し、さらに、尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように上記弁装置を制御することと連続して、本洗浄吐水モードの吐水を開始させるように上記弁装置を制御する。よって、第１モードの固定期間である所定期間より早く非検知状態となる場合において、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間経過前且つ小便器本体を使用する使用者の有無を検知している検知センサが非検知状態となった後に、尿希釈吐水モードの吐水が継続されないため、尿希釈吐水モードで吐水される水量を削減することができ、節水化を達成することができる。さらに、第１モードにおいて、尿希釈吐水モードの吐水と、本洗浄吐水モードの吐水とを待機時間をなくすように連続的に実行することができ、本洗浄吐水モードの吐水を比較的速いタイミングで終了させて、小便器の連続使用性を向上させることができる。
本発明において、好ましくは、上記制御部は、上記尿希釈吐水モードの上記第２モードにおいて、上記尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、上記小便器本体を使用する使用者の有無を検知している上記検知センサが検知状態を継続したまま異常診断期間が経過する場合に、上記尿希釈吐水モードの吐水を終了させる。
このように構成された本発明においては、制御部は、第２モードにおいて、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、小便器本体を使用する使用者の有無を検知している検知センサが検知状態を継続したまま異常診断期間が経過する場合、尿希釈吐水モードの吐水を終了させる。よって、尿希釈吐水モードの吐水の継続時間に上限を設定することができ、洗浄水の無駄な消費を防ぐことができる。
本発明の小便器によれば、検知センサが非検知状態を検出できずに吐水を継続することによる洗浄水の無駄な消費を防ぐことができる。
使用者が排尿する前の状態の小便器の排水トラップ管路の一部を拡大して示し、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、非常に短時間でも尿石が発生する新たな知見を説明する図である。 使用者が排尿した後、小便器の洗浄動作が行われるまで排水トラップ管路内に尿が満たされている状態を示し、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、非常に短時間でも尿石が発生する新たな知見を説明する図である。 小便器の本洗浄動作が行われて排水トラップ管路内の尿が新たな洗浄水で置換された状態を示し、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、非常に短時間でも尿石が発生する新たな知見を説明する図である。 使用者の排尿後、図１Ａに示す排水トラップ管路が比較的高い尿濃度の洗浄水でほぼ満たされている状態を示し、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、同程度の期間において、排水トラップ管路及び横引配管内の洗浄水の尿濃度の違いにより、尿石の発生量に差が生じるという新しい知見を説明する図である。 図２Ａに示す排水トラップ管路について本洗浄動作が行われた後の状態を示し、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、同程度の期間において、排水トラップ管路及び横引配管内の洗浄水の尿濃度の違いにより、尿石の発生量に差が生じるという新しい知見を説明する図である。 使用者の排尿後、図１Ａに示す排水トラップ管路が比較的低い尿濃度の洗浄水でほぼ満たされている状態を示し、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、同程度の期間において、排水トラップ管路及び横引配管内の洗浄水の尿濃度の違いにより、尿石の発生量に差が生じるという新しい知見を説明する図である。 図２Ｃに示す排水トラップ管路について本洗浄動作が行われた後の状態を示し、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、同程度の期間において、排水トラップ管路及び横引配管内の洗浄水の尿濃度の違いにより、尿石の発生量に差が生じるという新しい知見を説明する図である。 使用回数に対する有機物汚れの厚みを使用者の排尿時における排水トラップ管路内の洗浄水の尿濃度ごとに示す図である。 図１Ａに示す排水トラップ管路１４におけるバイオフィルムを含む有機物汚れの発生のメカニズムを示す図である。 図４Ａに示す排水トラップ管路が比較的高い尿濃度の洗浄水でほぼ満たされている状態を示し、排水トラップ管路及び横引配管内の洗浄水の尿濃度の違いにより、尿石の発生のメカニズムが異なり、有機物汚れの厚みの増加に差が生じるという新しい知見を説明する図である。 図４Ｂに示すように排水トラップ管路内に高ｐＨ環境が生じる場合においては、リン酸マグネシウムアンモニウムを析出させる反応が支配的となることを説明する図である。 図４Ｃに示すような反応によりリン酸マグネシウムアンモニウムが粒子径の比較的大きな結晶性の尿石を生じさせた状態を説明する図である。 図４Ａに示す排水トラップ管路が比較的低い尿濃度の洗浄水でほぼ満たされている状態を示し、排水トラップ管路及び横引配管内の洗浄水の尿濃度の違いにより、尿石の発生のメカニズムが異なり、有機物汚れの厚みの増加に差が生じるという新しい知見を説明する図である。 図４Ｅに示すように排水トラップ管路内のｐＨ上昇が比較的低く抑制されている環境においては、リン酸カルシウムを析出させる反応が支配的となることを説明する図である。 図４Ｆに示すような反応によりリン酸カルシウムが粒子径の比較的小さな非結晶性の尿石を生じさせた状態を説明する図である。 本発明の第１実施形態による小便器の斜視図である。 本発明の第１実施形態による小便器の正面図である。 図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿って見た断面図である。 本発明の第１実施形態による小便器の平面図である。 本発明の第１実施形態による小便器の自動洗浄ユニットの構成を示す図である。 本発明の第１実施形態による小便器のスプレッダの分解斜視図である。 本発明の第１実施形態による小便器のスプレッダの側面断面図である。 本発明の第１実施形態による小便器において、尿希釈吐水モードを実行する場合に、使用者がこの小便器を使用する使用回毎のコントローラの制御動作を示すフローチャートを示す図である。 本発明の第１実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間経過後に吐水を終了させる場合に、検知センサの検知状態、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。 本発明の第１実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間経過前に検知センサが非検知状態となる場合に、検知センサの検知状態、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。 本発明の第２実施形態による小便器において、尿希釈吐水モードの第１モードを実行する予定の制御中から第２モードを実行する制御に切り替える場合のコントローラの制御動作を示すフローチャートを示す図である。 本発明の第２実施形態による小便器において、コントローラが尿希釈吐水モードの第２モードを実行するように予め設定されている場合に、使用者がこの小便器を使用する使用回毎のコントローラの制御動作を示すフローチャートを示す図である。 本発明の第２実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードの第１モードにおいて吐水を開始してから固定期間である所定期間経過後に吐水を終了させる場合に、検知センサの検知状態、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。 本発明の第２実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードの第１モードを実行する予定の制御中から第２モードを実行する制御に切り替える場合に、吐水開始から可変期間である所定期間経過後に吐水を終了させる場合に、検知センサの検知状態、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。 本発明の第２実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードの第２モードを実行するように検知開始前に設定されている場合に、吐水開始から可変期間である所定期間経過後に吐水を終了させる場合に、検知センサの検知状態、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。 本発明の第２実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、検知センサが検知状態を継続したまま異常診断期間が経過し、尿希釈吐水モードの吐水を終了させる場合に、検知センサの検知状態、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
本発明者等は、鋭意研究することにより、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、非常に短時間でも尿石が発生するという以下の新しい知見を見出した。
従来から、以下のように尿石等の無機物汚れに着目した尿石の発生のメカニズムが知られている。このメカニズムにおいては、使用者の小便器の使用後に排尿が排水トラップ管路及び横引配管に滞留し、この滞留した尿に一般細菌が付着する。この一般細菌の代謝過程において、ウレアーゼと呼ばれる酵素が排出される。このウレアーゼ酵素によって尿中の尿素が分解され、アンモニアが発生する。アンモニアが水溶することで尿を含む液体中のｐＨが上昇し、アルカリ性となる。ｐＨが８．０～８．５を超えるような比較的高い環境になると、尿中に含まれるＣａ及びＭｇの炭酸塩、リン酸塩などの溶解度が低下するため尿液中にこれらの塩が析出し、尿石として排水トラップ管路及び横引配管に付着する。このような無機物汚れの尿石の発生は、２時間以上の比較的長時間にわたって比較的緩やかに進行すると考えられてきた。
これに対し、本発明者等は、排水トラップ管路及び横引配管内に発生する汚れのうち無機物汚れと異なる有機物汚れに新たに着目し、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、数秒程度の非常に短時間でも尿石が発生するという知見を得た。
図１Ａ乃至Ｃに示すように、短時間での尿石Ｕの発生のメカニズムは、バイオフィルムを含む有機物汚れＶに着目したものであり、以下のように説明される。
有機物汚れＶは、一般細菌等の細菌Ｘが増殖する過程で放出するＥＰＳ(細胞外多糖類：Extracellular Poly Succharide)を中心としたバイオフィルム、尿中に含まれるタンパク質などが複合して形成される。このような有機物汚れＶは配管内のぬめりとして知られ、非常に粘性の高い粘液を形成する。このような有機物汚れＶのバイオフィルムは、排水トラップ管路１４及び横引配管３等に付着した細菌Ｘが細胞外に多糖類のポリマーを生成し、これに包まれることで細胞の脱離が抑えられるようになり、発達すると考えられている。
図１Ａにおいては、使用者が小便器に排尿する前の状態の小便器の排水トラップ管路１４の一部を拡大して示している。図１Ａに示す排水トラップ管路１４は、使用者が小便器１を多数回にわたり使用し続けた後の状態となっている。排水トラップ管路１４は、前回の本洗浄吐水モードにより吐水された洗浄水を貯留している。以下、図１Ａ乃至図４Ｇにおいては排水トラップ管路１４内の状態及び反応を説明しているが、横引配管３等の排水トラップ管路１４の下流側の設備配管内の状態及び反応についてもほぼ同様であり、横引配管３等にも適用される。
使用者が小便器１を使用した後、排水トラップ管路１４に有機物汚れＶのバイオフィルムが形成されている場合、細菌Ｘがこのバイオフィルムを発生且つ発達させている。バイオフィルムは、スポンジ状の内部構造体を形成しており、内部に細菌Ｘやアンモニア（又はアンモニウムイオンＮＨ4 +）を保持しやすくなっている。細菌Ｘはウレアーゼ酵素を排出し、このウレアーゼ酵素が尿中の尿素を分解し、アンモニア（又はアンモニウムイオンＮＨ4 +）が発生されている。よって、バイオフィルム近傍領域にはアンモニア（又はアンモニウムイオンＮＨ4 +）が多量に存在している状態となっている。有機物汚れＶの近傍の液中にアンモニアが水溶してアンモニウムイオンＮＨ4 +を生じさせることで有機物汚れＶの近傍の領域のｐＨが比較的高い値まで上昇する。バイオフィルムを含む有機物汚れＶの近傍の高ｐＨ環境領域ＹのｐＨは、８以上、好ましくは９以上、好ましくは８～１０の範囲の値となる。
図１Ｂにおいては、図１Ａに示すような状態の排水トラップ管路１４を有する小便器において、使用者が排尿し、小便器の洗浄動作が行われるまでの比較的短時間の間において、排水トラップ管路１４内が尿でほぼ満たされている状態を示している。この尿が、有機物汚れＶの近傍の高ｐＨ環境領域Ｙに触れる又は接近することにより、尿中に含まれるＣａ及びＭｇの炭酸塩、リン酸塩などが析出し、数秒程度の非常に短時間で尿石Ｕが発生するというメカニズムが見いだされた。
図１Ｃにおいては、図１Ｂに示すような排水トラップ管路１４内が尿でほぼ満たされている状態から、小便器の洗浄動作が行われた後、排水トラップ管路１４内の尿が新たな洗浄水で置換された状態を示している。排水トラップ管路１４内の尿は新たな洗浄水で置換されるものの、析出した尿石Ｕは有機物汚れＶに吸着された状態のままとなる。バイオフィルムは、スポンジ状の内部構造体を形成していることから、尿石Ｕも保持されやすい。このように尿石Ｕが付着していると、この尿石Ｕ自身にさらに細菌Ｘが付着しやすくなり、尿石Ｕの発生がより促進されることも見いだされた。このようにして、毎回の短時間の洗浄の積み重ねによって、有機物汚れＶ上に短時間で尿石が析出し、尿石Ｕが積層されることが見いだされた。
本発明者等は、このような新たな知見に基づいて、尿を含む洗浄水がバイオフィルムと接することにより比較的短時間で尿石を発生させるメカニズムの作動を抑制し、排水トラップ管路１４及び横引配管３における尿石の発生を抑制する技術を発明したものである。
さらに、本発明者等は、鋭意研究することにより、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、同程度の期間において、排水トラップ管路１４及び横引配管内の洗浄水の尿濃度の違いにより、尿石が発生する量に差がでるという以下の新しい知見を見出した。
図２Ａにおいては、図１Ａに示すような排水トラップ管路１４を有する小便器において、使用者が排尿し、小便器の洗浄動作が行われるまでの比較的短時間の間において、排水トラップ管路１４内が比較的高い尿濃度の洗浄水でほぼ満たされている状態を示している。この比較的高い尿濃度の洗浄水が、有機物汚れＶの近傍の高ｐＨ環境領域Ｙに触れる又は接近することにより、数秒程度の非常に短時間で尿石Ｕが比較的多く発生する。
図２Ｂに示すように、比較的多く発生した尿石Ｕは、小便器の洗浄動作が行われて、排水トラップ管路１４内の洗浄水が新しい洗浄水に置換された後も、有機物汚れＶに吸着された状態のままとなる。
図３に示すように、使用者の排尿時に、比較的高い尿濃度の洗浄水が、排水トラップ管路１４内に流入することが、小便器の使用の度に繰り返されることにより、このように発生した尿石Ｕが排水トラップ管路１４上に多く蓄積し、有機物汚れＶの厚みを比較的大きくさせる。
一方、図２Ｃにおいては、図１Ａに示すような排水トラップ管路１４を有する小便器において、使用者が排尿し、小便器の洗浄動作が行われるまでの比較的短時間の間において、排水トラップ管路１４内が比較的低い尿濃度の洗浄水でほぼ満たされている状態を示している。この比較的低い尿濃度の洗浄水が、有機物汚れＶの近傍の高ｐＨ環境領域Ｙに触れる又は接近することにより、数秒程度の非常に短時間で尿石Ｕが比較的少なく発生する。このように、使用者が排尿した後、小便器の洗浄動作が行われるまでの毎回の同程度の時間において、尿石Ｕの発生量は排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度に依存する知見が見出された。よって、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度を低減できれば尿石Ｕの析出量を抑制することができる知見も見出された。
図２Ｄに示すように、比較的少なく発生した尿石Ｕも、小便器の洗浄動作が行われた後、有機物汚れＶに吸着された状態のままとなる。
図３に示すように、使用者の排尿時に、比較的低い尿濃度の洗浄水が、排水トラップ管路１４内に流入することが、小便器の使用の度に繰り返される場合には、比較的少ない尿石Ｕが排水トラップ管路１４上に蓄積するので、有機物汚れＶの厚みを抑制できる。毎回の使用者の排尿時における排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度の差が、使用回数が多くなるごとに、より大きな有機物汚れＶの厚みの差となる知見も見出された。
さらに、本発明者等は、鋭意研究することにより、排水トラップ管路１４及び横引配管内の洗浄水の尿濃度の違いにより、尿石の発生のメカニズムが異なり、有機物汚れＶの厚みの増加に差がでるという以下の知見を見出した。
図４Ａにおいては、上述の図１Ａに示すような、排水トラップ管路１４及び横引配管３におけるバイオフィルムを含む有機物汚れＶの発生のメカニズムを再び概略的に示している。図４Ａにおける（ａ）工程に示すように、使用者の排尿が排水トラップ管路１４に付着し、細菌Ｘが尿に付着して排水トラップ管路１４上で増殖する。時間の経過及び／又は小便器１の使用回数の増加に伴い、図４Ａにおける（ａ）工程から（ｂ）工程に進む。
図４Ａにおける（ｂ）工程に示すように、排水トラップ管路１４には有機物汚れＶのバイオフィルムが形成される。次に、（ｂ）工程から（ｃ）工程に進む。図４Ａにおける（ｃ）工程に示すように、バイオフィルムは、内部に細菌Ｘやアンモニア（又はアンモニウムイオンＮＨ4 +）を保持しやすくなっている。バイオフィルム内部の細菌Ｘはウレアーゼ酵素Ｚを排出し、このウレアーゼ酵素Ｚが尿中の尿素を分解し、アンモニア（又はアンモニウムイオンＮＨ4 +）が発生することとなる。このように、使用者が小便器に排尿する前の状態において、小便器の排水トラップ管路１４の一部が、図４Ａ（ｃ）に示すような有機物汚れＶが形成されている状態となっている。
図４Ｂに示すように、図４Ａ（ｃ）に示すような有機物汚れＶが形成された排水トラップ管路１４に、比較的高い尿濃度の排尿及び/又は洗浄水が流入するとき、尿素が比較的多いため、ウレアーゼ酵素Ｚが分解する尿中の尿素が比較的多く、アンモニアが比較的多く発生する。これらのアンモニアが水溶することでアンモニウムイオンＮＨ4 +を生じさせ、有機物汚れＶの近傍の領域のｐＨが比較的高い値まで上昇する。
図４Ｃに示すように、図４Ｂに示すような高ｐＨ環境下においては、尿を含む液体中の無機物、例えばＣａ2+、Ｍｇ2+、ＮＨ4 +、ＰＯ4 3-等がアンモニアと反応して、リン酸マグネシウムアンモニウムを析出させる反応が支配的となる。リン酸マグネシウムアンモニウムはアルカリ性環境下で尿液から生成されやすい尿石成分となる。
図４Ｄに示すように、リン酸マグネシウムアンモニウムは粒子径の比較的大きな結晶性の尿石を生じさせる。図４Ｄは走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により得られた画像であり、表示倍率は２０００倍である。この画像は、後述するように、第１実施形態における小便器１の排水トラップ管路１４及び横引配管３内の有機物汚れの発生を再現するような実験により得られた有機物汚れを撮影したものである。バイオフィルム中にこのような比較的粒子径の大きな尿石が混在することにより、尿石の厚み及び有機物汚れＶの厚みが増大しやすくなる。このようなリン酸マグネシウムアンモニウムの尿石を主に含む有機物汚れＶの厚みは、後述するリン酸カルシウムの尿石を含む有機物汚れＶの厚みよりも増大されやすい。排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度が高くなるほど、リン酸マグネシウムアンモニウムの析出割合が増大し、有機物汚れＶの厚みが増大する。
一方、図４Ｅに示すように、図４Ａ（ｃ）に示すような有機物汚れＶが形成された排水トラップ管路１４に、比較的低い尿濃度の排尿及び/又は洗浄水が流入するときを説明する。このとき、尿素が比較的少ないため、ウレアーゼ酵素Ｚが分解する尿中の尿素が比較的少なく、アンモニアの発生が比較的少ない。よって、アンモニアが水溶して生じるアンモニウムイオンＮＨ4 +によるｐＨの上昇は比較的低く抑制される。
図４Ｆに示すように、図４Ｅに示すようなｐＨ上昇が比較的低く抑制されている環境下においては、尿を含む液体中の無機物、例えばＣａ2+、Ｍｇ2+、ＰＯ4 3-等が同士が反応して、リン酸カルシウムを析出させる反応が支配的となる。リン酸カルシウムは上述したリン酸マグネシウムアンモニウムが尿液から生成されやすい環境下よりも中性に近い環境下においても尿液から生成されやすい尿石成分となる。
図４Ｇに示すように、リン酸カルシウムは粒子径の比較的小さな非結晶性の尿石を生じさせる。図４Ｇは走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により得られた画像であり、表示倍率は２００３倍である。この画像は、後述するように、第１実施形態における小便器１の排水トラップ管路１４及び横引配管３内の有機物汚れの発生を再現するような実験により得られた有機物汚れを撮影したものである。リン酸カルシウムの尿石は、リン酸マグネシウムアンモニウムの尿石よりも小さい。バイオフィルム中にこのような比較的粒子径の小さな尿石が混在することにより、尿石の厚み及び有機物汚れＶの厚みは少しずつ増加する。粒子径の小さな尿石が主成分となる場合には、厚みの増加ペースは比較的遅くなり、厚みが増大されにくくなる。排水トラップ管路１４に流入する洗浄水中の尿濃度が低くなるほど、リン酸カルシウムの析出割合が増大し、有機物汚れＶの厚みは増大されにくくなる。
本発明者等は、このような新たな知見に基づいて、排水トラップ管路１４に流入する洗浄水の尿濃度の増加を抑制し、排水トラップ管路１４及び横引配管３に付着する尿石の厚みを抑制する技術を発明したものである。
以下、添付図面を参照して、本発明の第１実施形態による小便器の構造について説明する。
図５～図８に示すように、小便器１は、吐水された洗浄水によりボウル面を洗浄する小便器である。小便器１は、陶器製の小便器本体である便器本体２と、この便器本体２を洗浄するための洗浄水を自動的に便器本体２に吐水する吐水装置である自動洗浄ユニット４を備えている。
なお、本実施形態の小便器１については、便器本体２の最下部が床面Ｋから所定距離上方に位置し且つ便器本体２の背面がその背後の壁面Ｃに沿って取付けられる壁掛け式の小便器について説明するが、便器本体２が床面Ｋ上に直接配置される床置き式の小便器であってもよい。
以下、本発明の実施形態において、床面Ｋ側を下側とし、小便器１を挟んで床面Ｋと逆側と上側とし、壁面Ｃの表側と小便器１を挟んで向かい合う側を前側とし、小便器１の壁面Ｃ側を奥側とし、手前側から見て、左側を左側、右側を右側とする。
便器本体２の正面側には、排尿を受けるボウル部６が形成されており、このボウル部６よりも背面側の便器本体２の上方領域には、自動洗浄ユニット４の一部を収納するための収納室８が形成されている。また、便器本体２のボウル部６の底部には、排水口１０が形成されている。排水口１０には、目皿１２が配置されている。便器本体２は、さらに、排水口１０の下流側に、その内部に封水を形成する排水トラップである排水トラップ管路１４を備えている。排水トラップ管路１４は排水口１０と連通している。この排水トラップ管路１４の下流側には、壁面Ｃを貫通する流路を形成する排水ソケット１５等を介して、横引配管３が接続されている。
排水トラップ管路１４は、排水トラップ管路１４内に封水を形成するように貯留される洗浄水の容積が、２００ｍｌ以下となるような節水型トラップとして形成されている。このような節水型トラップの排水トラップ管路１４は、従来の７００ｍｌ程度の容積の排水トラップ管路に比べて少ない洗浄水の水量により排水トラップ管路内の洗浄水を置換することができる。節水型の排水トラップ管路１４の容積は、好ましくは、４０ｍｌ～２００ｍｌの範囲内であり、より好ましくは、１２０ｍｌ～２００ｍｌの範囲内であり、より好ましくは１２０ｍｌである。このような節水型の排水トラップ管路は、使用者の排尿の尿量よりも少ない容積を有していることから、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度が高くなりやすく、この尿を希釈することが排水トラップ管路１４及び横引配管３内の尿石付着の抑制に効果的となる。
なお、排水トラップ管路１４は、貯留される洗浄水の容積が、２００ｍｌより大きくなるような排水トラップ、例えば従来の７００ｍｌ程度の容積の排水トラップであってもよい。従来型の排水トラップ管路においても、尿を希釈して排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度の増加を抑制することにより、排水トラップ管路１４及び横引配管３内の尿石付着が抑制される。
排水トラップ管路１４は、下向きに延びる下降管路１４ａと、横に延びる折返し管路１４ｂと、上向きに延びる上昇管路１４ｃとを備えている。下降管路１４ａと上昇管路１４ｃとが共通壁１４ｄにより隔てられている。共通壁１４ｄの前後で排水トラップ管路が折り返すため、排水トラップ管路１４が小型化され、排水トラップ管路１４の容積も低減される。図７に示す中央断面において、下降管路１４ａの下端部の前後方向の幅１４ｅと、上昇管路１４ｃの下端部の前後方向の幅１４ｆとがほぼ同じ幅に形成され、排水トラップ管路１４が前後方向に小型化されている。また、図７に示す中央断面において、上昇管路１４ｃの下端部の幅１４ｆから上端部の幅１４ｇまでの前後方向の幅はほぼ一定に形成され、排水トラップ管路１４が前後方向に小型化されている。
図９に示すように、自動洗浄ユニット４は、水道等の給水源（図示せず）から洗浄水が供給される主給水路１６ａを形成する主給水管１６と、この主給水管１６を止水する止水栓１８と、主給水管１６の下流側端部に接続されて且つ主給水管１６を第１の給水管２０と第２の給水管２２に分岐する分岐部である管継手２４とを備えている。
また、管継手２４によって主給水管１６から分岐された一方の第１の給水管２０には、その内部の給水路（第１の給水路２０ａ）内を通過する洗浄水の流量（瞬間流量）について第１の所定の流量Ｑ１[リットル／分]に調整する第１の流量弁２６が設けられている。第１の流量弁２６は、第１の給水路２０ａ内を通過する洗浄水の流量を変更できるように形成されていてもよい。
さらに、この第１の流量弁２６の下流側には、第１の給水路２０ａを開閉する弁装置である第１の開閉弁２８が設けられている。この第１の開閉弁２８の下流側の第１の給水路２０ａの下流側端部には、ボウル部６内に洗浄水を吐水する吐水装置の一部であるスプレッダ３０（吐水部）が設けられており、このスプレッダ３０の第１の吐水部３２が第１の給水路２０ａの下流側端部と接続されている。なお、本実施形態では、第１の所定の流量Ｑ１[リットル／分]は、好ましくは８[リットル／分]～１７[リットル／分]の範囲、より好ましくは８[リットル／分]～１２[リットル／分]の範囲、さらにより好ましくは９[リットル／分]に設定される。
一方、管継手２４によって主給水管１６から分岐された他方の第２の給水管２２には、その内部の給水路（第２の給水路２２ａ）内を通過する洗浄水の流量（瞬間流量）について、第１の所定の流量Ｑ１[リットル／分]よりも低い第２の所定の流量Ｑ２[リットル／分]に調整する第２の流量弁３４が設けられている。第２の流量弁３４は、第２の給水路２２ａ内を通過する洗浄水の流量を変更できるように形成されていてもよい。
この第２の流量弁３４の下流側には、第２の給水路２２ａを開閉する弁装置である第２の開閉弁３６が設けられている。この第２の開閉弁３６の下流側の第２の給水路２２ａの下流側端部には、スプレッダ３０の第２の吐水部３８が接続されている。なお、本実施形態では、第２の所定の流量Ｑ２[リットル／分]は、好ましくは０．１[リットル／分]～８．０[リットル／分]の範囲に設定され、より好ましくは０．１[リットル／分]～０．６[リットル／分]の範囲に設定される。なお、第１の所定の流量Ｑ１[リットル／分]と第２の所定の流量Ｑ２[リットル／分]との流量差は、好ましくは１．０[リットル／分]～８．９[リットル／分]の範囲に設定される。なお、スプレッダ３０への給水路を開閉する弁装置は、第１の流量弁２６又は第２の流量弁３４を利用して構成されていてもよい。
つぎに、第２の開閉弁３６の下流側には、逆止弁４０を介して、電解除菌水ユニット４３が設けられており、この電解除菌水ユニット４３は、電解除菌水を生成する電解槽（図示せず）を備えており、第２の吐水部３８に電解除菌水を供給する電解除菌水供給部として機能するようになっている。
また、自動洗浄ユニット４は、スプレッダ３０に設けられて使用者による便器本体２の使用を検知する検知センサ４４と、この検知センサ４４から送信される検知信号を受信すると共に所定の制御プログラム等に基づいて第１の開閉弁２８及び第２の開閉弁３６のそれぞれの動作を制御する制御部であるコントローラ４６を備えている。
検知センサ４４は、赤外線式の人体検知センサである。検知センサ４４は、便器本体２の前に立って便器本体２を使用する使用者の有無を検知する。なお、検知センサ４４は、マイクロ波を使用したドップラー式のセンサであってもよい。ドップラー式の検知センサ４４は、使用者の有無のみならず使用者が便器本体２へ排尿した尿流を検知することができる。ドップラー式の検知センサ４４は、小便器本体を使用する使用者の有無を検知する検知センサ又は使用者が便器本体２へ排尿した尿流を検知する検知センサのいずれかとして配置されてもよい。ドップラー式の検知センサ４４は、使用者の有無及び尿流を検知可能な他の位置に設けられていてもよい。ドップラー式の検知センサ４４が、使用者の有無のみならず尿流を検知することができるため、使用者のボウル面４８への排尿の有無、及び排尿の開始及び終了のタイミングを、より正確に測定することができ、使用者の排尿開始に合わせて吐水を開始させ、より効率的に節水化を達成することができる。
なお、変形例として、人体検知センサと尿流を検知できる検知センサとの両方（例えば赤外線式の人体検知センサ及びドップラー式のセンサ）を配置してもよい。このとき、尿流を検知できる検知センサにより、使用者の排尿の開始を検知させ、人体検知センサにより、使用者の便器本体２からの立ち去りを検知してもよい。これにより、使用者のボウル面４８への排尿の有無、及び排尿の開始及び終了のタイミングを、より正確に測定することができ、使用者の排尿開始に合わせて吐水を開始させ、より効率的に節水化を達成することができる。
コントローラ４６は、ＣＰＵ及びメモリ等を内蔵し、所定の制御プログラム等に基づいて他の機器の制御を行うことができる。コントローラ４６は、第１の開閉弁２８の開閉動作を制御することにより、第１の吐水部３２からの本洗浄吐水モードの吐水の開始及び終了を制御する。コントローラ４６は、第２の開閉弁３６の開閉動作を制御することにより、第２の吐水部３８からの尿希釈吐水モード又は除菌水の吐水の開始及び終了を制御する。
コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態となっている間において第２の吐水部３８から吐水を行う尿希釈吐水モードと、検知センサ４４の検知状態が終了した後に、第１の吐水部３２から吐水を行う本洗浄吐水モードと、のそれぞれを実行させる制御プログラムを備えている。
コントローラ４６は、さらに、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間Ｔ経過後に吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を制御する制御プログラムを備えている。コントローラ４６は、さらに、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間Ｔ経過前に、便器本体２を使用する使用者の有無を検知する検知センサ４４が非検知状態となる場合に、尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を制御する制御プログラムを備えている。コントローラ４６は、さらに、尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を制御することと連続して、本洗浄吐水モードの吐水を開始させるように第１の開閉弁２８を制御する制御プログラムを備えている。コントローラ４６は、さらに、他の制御内容を実行する制御プログラムも備えている。
なお、本実施形態では、自動洗浄ユニット４の第１の給水路２０ａ及び第２の給水路２２ａを別々に形成し、第１の吐水口６０と第２の吐水口７６とを別々に形成しているが、変形例として、１つの共通の給水路により給水し、１つの共通の吐水口により吐水するように形成してもよい。例えば、自動洗浄ユニット４は、主給水管１６と、主給水管１６の下流側端部に接続される第１の給水管２０と、第１の給水管２０内を通過する洗浄水の流量を変更できるように形成された第１の流量弁２６と、この第１の流量弁２６の下流側の第１の給水路２０ａを開閉する第１の開閉弁２８とを備えている。第１の給水路２０ａの下流側端部に第１の吐水部３２の第１の吐水口６０が開口されている。自動洗浄ユニット４は、第２の給水路２２ａを省略しており、第１の給水路２０ａを介して尿希釈吐水モードの吐水を行う。さらに、第２の吐水口７６は省略され、尿希釈吐水モードにおける吐水流量Ｑ２［リットル／分］の吐水を第１の吐水口６０から吐水する。このように、第１の吐水口６０から尿希釈吐水モードの吐水を行ってもよい。
つぎに、図６～図８を参照して、本実施形態の小便器の便器本体におけるボウル部６の詳細について説明する。
ボウル部６の表面には排尿を受けるボウル面４８が形成され、ボウル面４８は、側面視で概ねＪ字形の形状を形成している。ボウル面４８は、便器本体２の収納室８の前面７まで延びるように形成されている。
ボウル面４８は、その上部から下部まで、前面が使用者に対向するように開いた円弧形状の正面部４８ａを有している。ボウル面４８は、スプレッダ３０が設けられている上方領域において、従来のようなボウル面から前方に壁状に突出する側面部が設けられておらず、正面部４８ａのみから形成されている。このような正面部４８ａは自身の曲面の接線の垂線が便器本体２の前方に立つ使用者の立ち位置に向かうような前向きの曲面を形成している。即ち、水平断面において、正面部４８ａはその全ての位置にて水平方向に延びる接線に対する水平方向に延びる垂線が、ボウル面４８の左側端部４８ｂと右側端部４８ｃとを結び水平方向に延びる線分と交差する。
ボウル面４８の上部領域の正面部４８ａは、水平断面において、ボウル面４８の左側端部４８ｂから右側端部４８ｃまでほぼ単一の曲率半径の円弧（曲率半径が途中で概ね変化しないような１つの円弧であり、シングルＲと称される円弧）に沿って形成される。上部領域より下方の下部領域のボウル面４８は、２種類の曲率半径を有する円弧の組み合わせ、又は円弧と直線との組み合わせによる複合的な曲面形状を形成している。ボウル面４８の正面部４８ａは、ボウル面４８の上端４８ｄから下方に向けて後方に向かって傾斜して形成されている。
ボウル部６のボウル面４８は、その水平断面の曲率半径が下方ほど小さくなるように形成されている。ボウル面４８の上端４８ｄから下方に向かうにつれて、水平断面の円弧の曲率半径が徐々に減少するように形成され、下方に向かうにつれて徐々にボウル面４８の左右方向の幅（ボウル面４８の正面視で投影される幅）が小さくなるように形成されている。なお、曲率半径の上限はほぼ無限大でもよく、すなわちボウル面４８の上端４８ｄの水平断面が直線状に形成されていてもよい。
ボウル面４８は、ボウル面４８の左右両側から前方側まで下降しながら延びる棚４２を備えている。
つぎに、図６、図９～図１１を参照して、本実施形態の小便器の自動洗浄ユニットにおけるスプレッダの詳細について説明する。
まず、図６に示すように、スプレッダ３０は、ボウル面４８の上方領域における左右方向の中央部に設けられており、スプレッダ３０及び検知センサ４４の前方側には外装カバー５０が取り付けられている。なお、図１１に示すスプレッダ３０においては、外装カバー５０を取り外した状態を示すと共に、スプレッダ３０に設けられている検知センサ４４等の関連部品については省略して示している。
図６及び図１１に示すように、スプレッダ３０は、ボウル面４８に固定して取り付けられるスプレッダ本体部５２と、このスプレッダ本体部５２の取付穴５２ａに挿入して取り付けられるノズル部材５４を備えている。
図１１に示すように、スプレッダ本体部５２の内部には、第１の給水管２０の第１の給水路２０ａ及び第２の給水管２２の第２の給水路２２ａのそれぞれと連通する第１の通水路５６及び第２の通水路５８がそれぞれ形成されている。
第１の通水路５６の前方側の下流側端部には、第１の吐水部３２の一部である第１の吐水口６０が形成されている。スプレッダ本体部５２の第１の通水路５６は、前後方向に延びるように形成されている上流側通水路５６ａと、この上流側通水路５６ａの下流側の前端部から下方に向かって流路が拡大するように、正面視で概ね扇形形状に形成されている下流側通水路５６ｂを備えている。これらにより、第１の給水路２０ａから上流側通水路５６ａ内に供給された洗浄水は、下流側通水路５６ｂを通過し、第１の吐水口６０からボウル面４８上で左右方向に広がるように第１の所定の流量Ｑ１［リットル／分］の洗浄水Ｂ１として吐水されるようになっている。
つぎに、図６及び図１１に示すように、ノズル部材５４は、スプレッダ本体部５２の取付穴５２ａに取り付けられる取付部６２を備えている。また、ノズル部材５４は、取付部６２の前端部に一体に設けられたノズル部６４を第２の吐水部３８の一部として備えている。ノズル部６４は、スプレッダ本体部５２の側方側から下方に向けて形成される。よって、ノズル部６４は、ボウル面４８の左右方向中心線Ｄに対して偏心した位置に配置される。よって、尿希釈吐水モードにより吐水される水流は、ボウル面４８の左右方向中心線Ｄに対して偏心した位置から吐水される。
ノズル部材５４の取付部６２の内部には、スプレッダ本体部５２の第２の通水路５８と連通する通水路６８が形成されている。ノズル部材５４のノズル部６４には、通水路６８から延びる通水路７２が形成され、さらに、ノズル部６４の先端部には、第２の吐水部３８として単一の円形断面形状の第２の吐水口７６が形成されている。第２の給水管２２の第２の給水路２２ａからノズル部材５４の通水路６８に供給された洗浄水は、第２の吐水口７６から第１の所定の流量Ｑ１［リットル／分］よりも低い第２の所定の流量Ｑ２［リットル／分］の洗浄水Ｂ２として吐水されるようになっている。また、本洗浄吐水モードにおける第１の吐水口６０からの吐水の流量Ｑ１［リットル／分］は、尿希釈吐水モードにおける第２の吐水口７６からの吐水の流量Ｑ２［リットル／分］より大きくされている。さらに、スプレッダ３０の第１の吐水口６０から尿希釈吐水モードの吐水を行う場合には、第１の吐水口６０を、第２の吐水口７６に代えて使用することができる。
つぎに、図１２～図１４を参照して、本発明の第１実施形態による小便器の動作（作用）について説明する。
先ず、図１２及び図１３を参照して、本発明の第１実施形態による小便器において、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間Ｔ経過後に、尿希釈吐水モードの吐水を終了させる動作（作用）について説明する。
図１２は、本発明の第１実施形態による小便器において、尿希釈吐水モードを実行する場合に、使用者がこの小便器を使用する使用回毎のコントローラの制御動作を示すフローチャートを示す図であり、図１３は、本発明の第１実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間Ｔ経過後に吐水を終了させる場合に、検知センサの検知状態、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図であり、図１４は、本発明の第１実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間Ｔ経過前に検知センサが非検知状態となる場合に、検知センサの検知状態、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
図１２において、Ｓは各ステップを示している。
先ず、図１２に示すように、Ｓ０において、使用者が小便器１の便器本体２のボウル部６の前側に立つと、検知センサ４４が使用者の使用を検知している検知状態となり（時刻ｔ０）、その検知信号がコントローラ４６に送信され、コントローラ４６が使用者の存在を認識し、Ｓ１に進む。この時点では第１の開閉弁２８は閉弁された状態であり、第２の開閉弁３６も閉弁された状態となっている。
Ｓ１において、コントローラ４６は、時刻ｔ０から所定の待機時間が経過したか否かを判定する。コントローラ４６は、時刻ｔ０からすぐに尿希釈吐水モードを開始せず、検知開始から使用者の排尿が開始されるまでの待機時間にわたって待機する。これにより、使用者の排尿が始まる前における尿の希釈に貢献しにくい洗浄水の吐水が抑制され、尿を希釈する洗浄水が節約できる。
排尿を開始する前の時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間、使用者は、ボウル部６の前に立った状態で着衣を脱いで排尿する準備を整える。使用者の排尿が開始される時刻ｔ１は、時刻ｔ０から平均的な大人の使用者が着衣を脱いで排尿する準備を整えると想定される平均的な服脱ぎ時間を経過した時刻として設定される。服脱ぎ時間は約８秒間と設定される。時刻ｔ０から時刻ｔ１までの待機時間が服脱ぎ時間に対応している。時刻ｔ０から時刻ｔ１までにおいては、使用者の排尿が開始されていないので排水トラップ管路１４内の尿濃度はほぼ０となっている。
Ｓ１において、コントローラ４６は、時刻ｔ０から待機時間を経過していない場合には、再びＳ１に戻って判定を行う。コントローラ４６は、時刻ｔ０から待機時間を経過した場合（時刻ｔ１となった場合）には、使用者の排尿の開始と尿希釈吐水とを同期できるタイミングが到来したと判断して、Ｓ２に進む。
変形例として、Ｓ１を省略し、コントローラ４６は、時刻ｔ０から尿希釈吐水モードを開始するためＳ２に進むように制御してもよい。
Ｓ２において、コントローラ４６は、時刻ｔ１から、尿希釈吐水モードの実行を開始する。コントローラ４６は、第２の開閉弁３６を開弁させ、検知センサ４４が検知状態となっている間において尿希釈吐水モードを実行させる。コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから吐水が継続する経過時間を計測する。
図９及び図１１に示すように、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの開始により、第２の開閉弁３６を開弁させ、主給水管１６の主給水路１６ａの洗浄水を、第２の給水管２２の第２の給水路２２ａに供給する。コントローラ４６は、第１の開閉弁２８を閉弁した状態のままとしている。第２の給水路２２ａに流れた洗浄水Ｂ２は、第２の流量弁３４を通過して、第２の通水路５８に流入する。そして、洗浄水Ｂ２は、スプレッダ３０のノズル部材５４の内部の通水路６８を通過した後、第２の吐水口７６から吐水される。コントローラ４６は、以後の尿希釈吐水モードにおいては第２の開閉弁３６を開弁させ第２の吐水口７６から吐水を継続させている。
時刻ｔ１から、使用者の排尿が開始される。コントローラ４６は、標準的な排尿タイミングモデルに基づいた排尿タイミングにより、時刻ｔ１から、使用者の排尿が開始されると想定し且つ設定される。標準的な排尿タイミングモデルは、標準的な大人の使用者が排尿しようとする場合に、統計的に想定（仮定）される、使用者の検知開始から排尿開始及び排尿終了までの時間経過を示すモデルである。このような標準的な排尿タイミングモデルは、統計的及び実験的に得られたデータに基づき予め定められる。標準的な排尿タイミングモデルは、想定開始時間と、想定終了時間とを設定する。想定開始時間は、検知センサ４４が検知状態となってから使用者の排尿が開始すると想定される時間であり、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間となる。想定終了時間は、検知センサ４４が検知状態となってから使用者の排尿が終了すると想定される時間であり、時刻ｔ０から時刻ｔ２までの時間となる。標準的な排尿タイミングモデルは、例えば非特許文献１の図５（ａ）に示される健康な人の典型的な尿流曲線パターンを本技術の動作タイミングに当てはめることにより、適用される。
時刻ｔ１から時刻ｔ２までにおいては、使用者の排尿が行われるので排水トラップ管路１４内の尿濃度が上昇する。このとき、尿希釈吐水モードにおける吐水が行われているので、排水トラップ管路１４内の尿濃度は、尿希釈吐水モードが行われない場合と比べて低く抑制されている。よって、排水トラップ管路１４及び横引配管３等において短時間に尿石が発生することを抑制することができる。
コントローラ４６は、時刻ｔ１に尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間Ｔ経過後に吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を制御し、閉弁させる。所定期間Ｔは、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間である。所定期間Ｔは、好ましくは１５秒～４５秒の範囲、より好ましくは２５秒～４０秒の範囲、より好ましくは３０秒に設定されている。所定期間Ｔは固定期間に設定されているが、可変期間に設定されていてもよい。
コントローラ４６は、所定期間Ｔにおいて所定の水量Ａ１[リットル]を吐水する。例えば、所定の水量Ａ１[リットル]は、０．２リットルに設定される。
図１２に示すように、Ｓ３においては、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間Ｔが経過したか否かを判定する。
コントローラ４６は、時刻ｔ１から所定期間Ｔが経過していない場合には、使用者が排尿を継続している可能性が高いと判断して、Ｓ４に進む。
コントローラ４６は、時刻ｔ１から所定期間Ｔが経過した場合（時刻ｔ２となった場合）には、使用者が排尿を終了している可能性が高いと判断して、Ｓ５に進む。
Ｓ４においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態であるか否かを判定する。コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態である場合には、使用者がボウル部６に排尿を行っている可能性があると判断して、Ｓ３に戻る。コントローラ４６は、検知センサ４４が非検知状態となった場合には、使用者がボウル部６に排尿を終えて立ち去ったと判断して、Ｓ８に進む。
時刻ｔ２において、時刻ｔ１から所定期間Ｔが経過しており、使用者が排尿を終了すると想定される。Ｓ３において、時刻ｔ２となるとき、Ｓ５に進む。Ｓ５においては、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードを終了させ吐水を停止させ、Ｓ６に進む。図９及び図１１に示すように、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの終了により、第２の開閉弁３６を閉弁させ、洗浄水の第２の給水路２２ａへの供給を停止する。よって、ノズル部６４の第２の吐水口７６からの吐水が停止される。
Ｓ６においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態であるか否かを判定する。コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態である場合には、一般的な使用者の排尿は終了していると想定されるけれども、使用者がボウル部６に排尿を行っている可能性もあると判断する。これにより、コントローラ４６は、使用者がボウル部６に排尿を終えて立ち去った後に確実に本洗浄吐水モードを実行させるため、Ｓ６に戻る。コントローラ４６は、検知センサ４４が非検知状態となった場合には、使用者がボウル部６に排尿を終えて立ち去ったと判断して、Ｓ７に進む。
時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間において、使用者は、ボウル部６の前に立った状態で着衣を整えて、便器本体２の前から立ち去る準備をする。時刻ｔ３は、時刻ｔ２から平均的な大人の使用者が着衣を着用して立ち去る準備をすると想定される平均的な服着用時間を経過した後に設定される。この間、検知センサ４４が検知状態であるにも関わらず、尿希釈吐水モードによる吐水は終了している。よって、検知センサ４４が非検知状態となる場合に尿希釈吐水モードの吐水を終了させる場合と比べて、所定期間Ｔ経過後に吐水を確実に終了させることができる。よって、検知センサ４４が非検知状態を誤検出する、すなわち非検知状態を検出できずに、吐水が継続されることによる洗浄水の無駄な消費を防ぐことができる。また、所定期間Ｔ経過後の一般的な使用者の排尿が終了していると想定される期間において、尿希釈吐水モードの吐水を行わないことにより、吐水される洗浄水量の増加を抑制し、節水化を達成することができる。
図１３に示すように、時刻ｔ３において、検知センサ４４による使用者の検知状態が終了し、非検知状態となる。検知センサ４４が非検知状態となるため、コントローラ４６は、Ｓ６において、Ｓ７に進む。
図１２に示すように、Ｓ７において、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードを実行する。
図９及び図１１に示すように、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードの実行により、まず、第１の開閉弁２８に制御信号を送信し、第１の開閉弁２８を開弁させる。主給水管１６の主給水路１６ａの洗浄水は、管継手２４を経て第１の給水路２０ａのみに流れる。第１の給水路２０ａに流れた洗浄水Ｂ１は、第１の流量弁２６を通過し、比較的高い第１の所定の流量Ｑ１［リットル／分］で第１の吐水口６０から吐水される（図６参照）。コントローラ４６は、本洗浄吐水モードで吐水される合計水量を標準水量Ｗとするように第１の開閉弁２８を一定時間開弁させる。本洗浄吐水モードで吐水される標準水量Ｗ[リットル]は、例えば０．５リットル（５００ミリリットル）である。
図６及び図１１に示すように、第１の吐水口６０から吐水された洗浄水Ｂ１は、ボウル面４８に沿って左右方向に広がるように吐水され、ボウル面４８を従来よりも広範囲に洗浄することができる。
ボウル面４８を流下した洗浄水Ｂ１は、排水口１０から排水トラップ管路１４内に流入する。洗浄水Ｂ１は、この排水トラップ管路１４の下流側の横引配管３に向かって流れることにより、排水トラップ管路１４や横引配管３内の尿を下流側に排出させる。洗浄水Ｂ１は、比較的高い流量Ｑ１で流れるとともに、排水トラップ管路１４内の希釈された尿を新しい洗浄水で置換して、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度を比較的大きく低減することができる。コントローラ４６が、時刻ｔ４において、本洗浄吐水モードにおいて吐水される水量が標準水量Ｗに到達したとき、第１の開閉弁２８を閉弁し、スプレッダ３０による吐水動作を停止させて、本洗浄吐水モードの動作を終了させ、エンドに進む。
エンドにおいて、コントローラ４６は、検知センサ４４が使用者の使用を検知してから始まる各使用回ごとの制御動作を終了し、検知センサ４４を待機状態とする。コントローラ４６は、再び検知センサ４４が使用者の使用を検知した場合にはＳ０から各使用回毎の制御動作を開始する。
次に、図１２及び図１４を参照して、本発明の第１実施形態による小便器において、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間Ｔ経過前に、便器本体２を使用する使用者の有無を検知する検知センサ４４が非検知状態となる場合の動作（作用）について説明する。Ｓ４に示すような検知センサ４４が非検知状態となるまでの小便器の動作は、上述した小便器の動作と同じであるため、上述した小便器の動作と同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
図１４は、本発明の第１実施形態における小便器における、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間Ｔ経過前に、便器本体２を使用する使用者の有無を検知する検知センサ４４が非検知状態となる場合において、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
図１２及び図１４に示すように、時刻ｔ５において、検知センサ４４が非検知状態となる。Ｓ４においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が非検知状態となった場合には、使用者がボウル部６に排尿を終えて立ち去ったと判断して、Ｓ８に進む。
Ｓ８においては、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間Ｔ経過前の時刻ｔ５に、便器本体２を使用する使用者の有無を検知する検知センサ４４が非検知状態となる場合に、尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を制御し、閉弁させる。このとき、コントローラ４６は、一般的な使用者の排尿は継続していると想定される所定期間Ｔ中であるけれども、使用者がボウル部６に排尿を終えて立ち去っていると判断する。よって、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水を終了させることにより、尿希釈吐水モードの吐水が継続されて無駄水を吐水してしまうことを防ぎ、尿希釈吐水モードの吐水を使用者の離脱に応じて停止させることができ、尿希釈吐水モードにおける節水化を達成することができる。コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水を終了させ、Ｓ８からＳ７に進む。Ｓ７において、Ｓ８に連続して、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードを直ちに実行する。
なお、変形例として、コントローラ４６は、Ｓ８とＳ７との間で、待機時間を経過したか否かを判定してもよい。これにより、コントローラ４６は、所定の待機時間を待機した後に、本洗浄吐水モードによる吐水を開始させることができる。
図１２及び図１４に示すように、Ｓ７において、コントローラ４６は、時刻ｔ５から本洗浄吐水モードを実行する。ここで、コントローラ４６は、Ｓ８における尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を閉弁させることと連続して、Ｓ７において本洗浄吐水モードの吐水を開始させるように第１の開閉弁２８を開弁させる。コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水と、本洗浄吐水モードの吐水との間の待機時間をなくすように連続的に２つの吐水を実行することができる。よって、このような制御により、本洗浄吐水モードの吐水を比較的速いタイミングで終了させて、小便器の連続使用性を向上させることができる。
コントローラ４６が、時刻ｔ６において、本洗浄吐水モードにおいて吐水される水量が標準水量Ｗに到達したとき、第１の開閉弁２８を閉弁し、スプレッダ３０による吐水動作を停止させて、本洗浄吐水モードの動作を終了させ、エンドに進む。
上述した本発明の第１実施形態による小便器１によれば、コントローラ４６が、検知センサ４４が検知状態となっている間において第２の吐水口７６から吐水を行う尿希釈吐水モードと、検知センサ４４の検知状態が終了した後に、尿希釈吐水モードの吐水の流量よりも大きな吐水の流量で第１の吐水口６０から吐水を行う本洗浄吐水モードと、を実行させる。このような場合において、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間経過後に吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を制御する。よって、本発明によれば、検知センサ４４が非検知状態となる場合に尿希釈吐水モードの吐水を終了させる場合と比べて、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間経過後に吐水を確実に終了させることができ、検知センサ４４が非検知状態を検出できずに吐水を継続することによる洗浄水の無駄な消費を防ぐことができる。
さらに、第１実施形態による小便器１によれば、コントローラ４６が、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから固定期間である所定期間Ｔ経過前に、便器本体２を使用する使用者の有無を検知している検知センサ４４が非検知状態となる場合に、尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を制御する。よって、本実施形態によれば、所定期間Ｔより早く非検知状態となる場合において、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間Ｔ経過前且つ便器本体２を使用する使用者の有無を検知している検知センサ４４が非検知状態となった後に、尿希釈吐水モードの吐水が継続されないため、尿希釈吐水モードで吐水される水量を削減することができ、節水化を達成することができる。
さらに、第１実施形態による小便器１によれば、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を制御することと連続して、本洗浄吐水モードの吐水を開始させるように第１の開閉弁２８を制御する。よって、本実施形態によれば、尿希釈吐水モードの吐水と、本洗浄吐水モードの吐水との間の待機時間をなくすように連続的に実行することができ、本洗浄吐水モードの吐水を比較的速いタイミングで終了させて、小便器の連続使用性を向上させることができる。
次に、図１５乃至図２０により、本発明の第２実施形態による小便器を説明する。第２実施形態では、第１実施形態の尿希釈吐水モードに代えて、尿希釈吐水モードの第１モードと第２モードとを切り替えられるものである。第２実施形態による小便器は、上述した第１実施形態による小便器と構造がほぼ同じであるため、上述した第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
図１５は、本発明の第２実施形態による小便器において、尿希釈吐水モードの第１モードを実行する予定の制御中から第２モードを実行する制御に切り替える場合のコントローラの制御動作を示すフローチャートを示す図であり、図１６は、本発明の第２実施形態による小便器において、コントローラが尿希釈吐水モードの第２モードを実行するように予め設定されている場合に、使用者がこの小便器を使用する使用回毎のコントローラの制御動作を示すフローチャートを示す図であり、図１７は、本発明の第２実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードの第１モードにおいて吐水を開始してから固定期間である所定期間Ｔ経過後に吐水を終了させる場合に、検知センサの検知状態、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。図１５及び図１６において、Ｓは各ステップを示している。
本発明の第２実施形態による小便器においては、コントローラ４６は、さらに、便器本体２を使用する使用者の有無を検知する検知センサ４４が検知状態となることにより尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、固定期間である所定期間Ｔ経過後に吐水を終了させる尿希釈吐水モードの第１モードを実行できる制御プログラムを備えている。コントローラ４６は、さらに、便器本体２を使用する使用者の有無を検知する検知センサ４４が検知状態となることにより尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、便器本体２を使用する使用者の有無を検知する検知センサ４４が非検知状態となるまでの可変期間である所定期間Ｔ’後に吐水を終了させる尿希釈吐水モードの第２モードとを実行できる制御プログラムを備えている。コントローラ４６は、さらに、第１モードと上記第２モードとを切り替えられる制御プログラムを備えている。なお、コントローラ４６は、第１モードと第２モードとを切り替えられるように構成されていてもよい。
コントローラ４６は、さらに、尿希釈吐水モードの第１モードの固定期間である所定期間Ｔ経過前に、便器本体２を使用する使用者の有無を検知する検知センサ４４が非検知状態となる場合に、尿希釈吐水モードの第２モードを実行して、尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を制御する制御プログラムを備えている。さらに、コントローラ４６は、この尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を制御することと連続して、本洗浄吐水モードの吐水を開始させるように第１の開閉弁２８を制御する制御プログラムを備えている。コントローラ４６は、さらに、尿希釈吐水モードの第２モードにおいて、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、検知センサ４４が検知状態を継続したまま異常診断期間が経過する場合に、尿希釈吐水モードの吐水を終了させる制御プログラムを備えている。コントローラ４６は、さらに、他の制御内容を実行する制御プログラムも備えている。
図１５及び図１７を参照して、本発明の第２実施形態による小便器において、コントローラが尿希釈吐水モードの第１モードを実行する場合に、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間Ｔ経過後に、尿希釈吐水モードの吐水を終了させる動作（作用）について説明する。
コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの第１モードの実行により、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、固定期間である所定期間Ｔ経過後に吐水を終了させる。
第２実施形態による小便器においてコントローラ４６が尿希釈吐水モードの第１モードを実行する場合の動作は、上述した第１実施形態による小便器において所定期間Ｔ経過後に、尿希釈吐水モードの吐水を終了させる動作とほぼ同じであるため、上述した第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
先ず、図１５に示すように、Ｓ０において、使用者が小便器１の便器本体２のボウル部６の前側に立つと、検知センサ４４が使用者の存在を検知している検知状態となり（時刻ｔ０）、Ｓ１に進む。なお、本発明の第２実施形態による小便器においては、Ｓ０の前の待機状態において、操作パネル（図示せず）の操作又はスイッチの操作により、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの第１モードを実行するように設定されている。よって、Ｓ０における、制御の開始に伴って尿希釈吐水モードの第１モードを実行する予定で制御を開始する。
Ｓ１において、コントローラ４６は、時刻ｔ０から所定の待機時間が経過したか否かを判定する。コントローラ４６は、時刻ｔ０から待機時間を経過した場合（時刻ｔ１となった場合）には、使用者の排尿の開始と尿希釈吐水の開始とを同期できるタイミングが到来したと判断して、Ｓ２に進む。変形例として、Ｓ１を省略し、コントローラ４６は、時刻ｔ０から尿希釈吐水モードを開始するためＳ２に進むように制御してもよい。
Ｓ２において、コントローラ４６は、時刻ｔ１から、尿希釈吐水モードの第１モードを実行しようとする。コントローラ４６は、第２の開閉弁３６を開弁させ、検知センサ４４が検知状態となっている間において第２の吐水口７６から吐水を行う尿希釈吐水モードの第１モードを実行させる。コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから吐水が継続する経過時間を計測する。
コントローラ４６は、時刻ｔ１に尿希釈吐水モードの吐水を開始してから固定期間である所定期間Ｔ経過後に吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を制御し、閉弁させる。所定期間Ｔは、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間である。所定期間Ｔは、好ましくは１５秒～４５秒の範囲、より好ましくは２５秒～４０秒の範囲、より好ましくは３０秒に設定されている。所定期間は、第１モードにおいては固定期間である所定期間Ｔに設定されている。
図１５に示すように、Ｓ３においては、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから固定期間である所定期間Ｔが経過したか否かを判定する。コントローラ４６は、時刻ｔ１から所定期間Ｔが経過していない場合には、使用者が排尿を継続している可能性が高いと判断して、Ｓ４に進む。コントローラ４６は、時刻ｔ１から所定期間Ｔが経過した場合（時刻ｔ２となった場合）には、使用者が排尿を終了している可能性が高いと判断して、Ｓ５に進む。
Ｓ４においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態であるか否かを判定する。コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態である場合には、使用者がボウル部６に排尿を行っている可能性があると判断して、Ｓ３に戻る。コントローラ４６は、検知センサ４４が非検知状態となった場合には、使用者がボウル部６に排尿を終えて立ち去ったと判断して、Ｓ８に進む。
Ｓ３において、時刻ｔ２となるとき、Ｓ５に進む。Ｓ５においては、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードを第１モードにより終了させ吐水を停止させ、Ｓ６に進む。以降の動作は第１実施形態の動作とほぼ同様であるので説明を省略する。
次に、図１５及び図１８を参照して、本発明の第２実施形態による小便器において、コントローラ４６が尿希釈吐水モードの第１モードを実行する予定の制御中から第２モードを実行する制御に切り替える場合に、吐水開始から、便器本体２を使用する使用者の有無を検知する検知センサ４４が非検知状態となるまでの可変期間である所定期間Ｔ’経過後に、尿希釈吐水モードの吐水を終了させる動作（作用）について説明する。
図１８は、本発明の第２実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードの第１モードを実行する予定の制御中から第２モードを実行する制御に切り替える場合に、吐水開始から可変期間である所定期間Ｔ’経過後に吐水を終了させる場合に、検知センサの検知状態、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの第２モードの実行により、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、可変期間である所定期間Ｔ’経過後に吐水を終了させる。第２モードにおいては、所定期間は、可変期間である所定期間Ｔ’に設定される。コントローラ４６は、第１モードから第２モードに切り替えることにより、所定期間を、所定期間Ｔから所定期間Ｔ’に変更させる。
図１５に示すように、Ｓ４において、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの第１モードを実行する予定の制御中においても、検知センサ４４が非検知状態となるときに、尿希釈吐水モードの第２モードを実行するように、第１モードと第２モードとを切り替える制御を実行できる。具体的には、Ｓ４において、コントローラ４６は、検知センサ４４が非検知状態となった場合には、使用者がボウル部６に排尿を終えて立ち去ったと判断して、Ｓ８に進む。
Ｓ８においては、コントローラ４６は、以前設定されていた所定期間Ｔ経過前の時刻ｔ５に、便器本体２を使用する使用者の有無を検知する検知センサ４４が非検知状態となる場合に、尿希釈吐水モードの第２モードを実行して、尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を制御し、閉弁させる。このとき、コントローラ４６は、一般的な使用者の排尿は継続していると想定される所定期間Ｔ中であるけれども、今回の使用者はボウル部６に排尿を終えて立ち去っていると判断する。よって、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの第２モードにより、吐水を終了させる。よって、このような制御により、尿希釈吐水モードの吐水が継続されて無駄水を吐水してしまうことを防ぎ、尿希釈吐水モードの吐水を使用者の離脱に応じて停止させることができ、尿希釈吐水モードにおける節水化を達成することができる。コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水を終了させ、Ｓ８からＳ７に進む。Ｓ７において、Ｓ８に連続して、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードを直ちに実行する。
なお、変形例として、コントローラ４６は、Ｓ８とＳ７との間に、待機時間を経過したか否かを判定してもよい。これにより、コントローラ４６は、所定の待機時間を待機した後に、本洗浄吐水モードによる吐水を開始させることができる。
図１５及び図１８に示すように、Ｓ７において、コントローラ４６は、時刻ｔ５から本洗浄吐水モードを実行する。ここで、コントローラ４６は、Ｓ８における尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を閉弁させることと連続して、Ｓ７において本洗浄吐水モードの吐水を開始させるように第１の開閉弁２８を開弁させる。コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水と、本洗浄吐水モードの吐水との間の待機時間をなくすように連続的に本洗浄吐水モードを実行することができる。よって、このような制御により、本洗浄吐水モードの吐水を比較的速いタイミングで終了させて、小便器の連続使用性を向上させることができる。
コントローラ４６が、時刻ｔ６において、本洗浄吐水モードにおいて吐水される水量が標準水量Ｗに到達したとき、第１の開閉弁２８を閉弁し、スプレッダ３０による吐水動作を停止させて、本洗浄吐水モードの動作を終了させ、エンドに進む。
さらに、図１６及び図１９を参照して、本発明の第２実施形態による小便器において、コントローラ４６が尿希釈吐水モードの第２モードを実行するように検知開始前に設定されている場合に、吐水開始から、便器本体２を使用する使用者の有無を検知する検知センサ４４が非検知状態となるまでの可変期間である所定期間Ｔ’経過後に、尿希釈吐水モードの吐水を終了させる動作（作用）について説明する。
図１９は、本発明の第２実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードの第２モードを実行するように検知開始前に設定されている場合に、吐水開始から所定期間Ｔ’経過後に吐水を終了させる場合に、検知センサの検知状態、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの第２モードの実行により、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、可変期間である所定期間Ｔ’経過後に吐水を終了させる。
先ず、図１６に示すように、Ｓ１０において、使用者が小便器１の便器本体２のボウル部６の前側に立つと、検知センサ４４が使用者の使用を検知している検知状態となり（時刻ｔ０）、Ｓ１１に進む。なお、本発明の第２実施形態による小便器においては、Ｓ１０の前の待機状態において、操作パネル（図示せず）の操作又はスイッチの操作により、コントローラ４６は、検知時に尿希釈吐水モードの第２モードを実行するように予め設定されている。よって、Ｓ１０における、制御の開始に伴って尿希釈吐水モードの第２モードを実行する。
Ｓ１１において、コントローラ４６は、時刻ｔ０から所定の待機時間が経過したか否かを判定する。コントローラ４６は、時刻ｔ０から待機時間を経過した場合（時刻ｔ１となった場合）には、Ｓ１２に進む。変形例として、Ｓ１を省略し、コントローラ４６は、時刻ｔ０から尿希釈吐水モードを開始するためＳ１２に進むように制御してもよい。
Ｓ１２において、コントローラ４６は、時刻ｔ１から、尿希釈吐水モードの実行を開始し、Ｓ１３に進む。
Ｓ１３においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態であるか否かを判定する。コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態である場合には、使用者がボウル部６に排尿を行っている可能性があると判断して、Ｓ１５に進む。コントローラ４６は、検知センサ４４が非検知状態となった場合には、使用者がボウル部６に排尿を終えて立ち去ったと判断して、Ｓ１４に進む。
Ｓ１３において、コントローラ４６は、第１モードにおいて設定される所定期間Ｔを経過しても、検知センサ４４が検知状態を継続している場合には、吐水を継続させる。よって、使用者が長期間にわたって排尿をしている場合に、排尿に応じて尿希釈吐水を行い、排水トラップ管路１４内の尿濃度の上昇をより確実に抑制することができる。
時刻ｔ７において、検知センサ４４が非検知状態となるとき、非検知状態となるまでの所定期間Ｔ’を経過したとして、Ｓ１４に進む。時刻ｔ７は、所定期間Ｔ経過後の時刻であるが、後述するように所定期間Ｔ経過前の時刻であってもよい。Ｓ１４においては、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水を終了させ、Ｓ１６に進む。従って、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの第２モードを実行することにより、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、便器本体２を使用する使用者の有無を検知する検知センサ４４が非検知状態となるまでの所定期間Ｔ’経過後に吐水を終了させることができる。Ｓ１６において、Ｓ１４に連続して、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードを直ちに実行する。
図１６及び図１９に示すように、Ｓ１６において、コントローラ４６は、時刻ｔ７から本洗浄吐水モードを実行する。ここで、コントローラ４６は、Ｓ１４における尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を閉弁させることと連続して、Ｓ１６において本洗浄吐水モードの吐水を開始させるように第１の開閉弁２８を開弁させる。コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水と、本洗浄吐水モードの吐水との間の待機時間をなくすように連続的に本洗浄吐水モードを実行することができる。よって、このような制御により、本洗浄吐水モードの吐水を比較的速いタイミングで終了させて、小便器の連続使用性を向上させることができる。
コントローラ４６が、時刻ｔ８において、本洗浄吐水モードにおいて吐水される水量が標準水量Ｗに到達したとき、第１の開閉弁２８を閉弁し、スプレッダ３０による吐水動作を停止させて、本洗浄吐水モードの動作を終了させ、エンドに進む。
また、図１６及び図１８を参照して、本発明の第２実施形態による小便器の尿希釈吐水モードの第２モードにおいて、便器本体２を使用する使用者の有無を検知する検知センサ４４が比較的早期に非検知状態となる場合に、尿希釈吐水モードの吐水を終了させる動作（作用）について説明する。図１９に示すような第２実施形態による小便器においてコントローラ４６が尿希釈吐水モードの第２モードを実行するように検知開始前に設定されている場合の動作と重複する動作については説明を省略する。
Ｓ１３において、所定期間Ｔ経過前の時刻、例えば時刻ｔ５において比較的早期に検知センサ４４が非検知状態となるとき、Ｓ１４に進む。Ｓ１４においては、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水を終了させ、Ｓ１６に進む。従って、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの第２モードを実行することにより、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、便器本体２を使用する使用者の有無を検知する検知センサ４４が非検知状態となるまでの所定期間Ｔ’経過後に吐水を終了させることができる。Ｓ１６において、Ｓ１４に連続して、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードを直ちに実行する。
さらに、図１６及び図２０を参照して、本発明の第２実施形態による小便器の尿希釈吐水モードの第２モードにおいて、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、検知センサ４４が検知状態を継続したまま異常診断期間Ｅが経過する場合、尿希釈吐水モードの吐水を終了させる動作（作用）について説明する。
図２０は、本発明の第２実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、検知センサが検知状態を継続したまま異常診断期間が経過し、尿希釈吐水モードの吐水を終了させる場合に、検知センサの検知状態、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
図１９に示すような第２実施形態による小便器においてコントローラ４６が尿希釈吐水モードの第２モードを実行するように検知開始前に設定されている場合の動作と重複する動作については説明を省略する。
Ｓ１５においては、コントローラ４６は、時刻ｔ１から異常診断期間Ｅを経過したか否かを判定する。異常診断期間Ｅは、時刻ｔ１から時刻ｔ９までの時間である。異常診断期間Ｅは、標準水量Ｗ[リットル]を第２の所定の流量Ｑ２[リットル／分]により除した値又はこれ以上の値として定めることができる。コントローラ４６は、異常診断期間Ｅが経過していない場合には、使用者がボウル部６に排尿を行っている可能性があると判断して、Ｓ１３に戻る。コントローラ４６は、異常診断期間Ｅが経過した場合には、検知センサ４４の異常又は使用者の使用状態の異常があると判断して、吐水が継続され続けることによる洗浄水の無駄な消費を防ぐため、Ｓ１４に進む。
図２０に示すように、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの第２モードにおいて、時刻ｔ１に吐水を開始してから、検知センサ４４が検知状態を継続したまま異常診断期間Ｅが経過する場合（時刻ｔ９となる場合）に、検知センサ４４が非検知状態となったと仮決定して、尿希釈吐水モードの吐水を終了させることができる。よって、このような制御により、尿希釈吐水モードの吐水の継続時間に上限を設定することができ、洗浄水の無駄な消費を防ぐことができる。
Ｓ１４においては、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水を終了させ、Ｓ１６に進む。Ｓ１６において、Ｓ１４に連続して、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードを直ちに実行する。
図１６及び図２０に示すように、Ｓ１６において、コントローラ４６は、時刻ｔ９から本洗浄吐水モードを実行する。ここで、コントローラ４６は、時刻ｔ９において、Ｓ１４における尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を閉弁させることと連続して、Ｓ１６において本洗浄吐水モードの吐水を開始させるように第１の開閉弁２８を開弁させる。コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水と、本洗浄吐水モードの吐水との間の待機時間をなくすように連続的に本洗浄吐水モードを実行することができる。よって、このような制御により、本洗浄吐水モードの吐水を比較的速いタイミングで実行させて、排水トラップ管路１４内の尿濃度の高い洗浄水を早期に排出させ、尿石の発生を抑制することができる。
コントローラ４６が、時刻ｔ１０において、本洗浄吐水モードにおいて吐水される水量が標準水量Ｗに到達したとき、第１の開閉弁２８を閉弁し、スプレッダ３０による吐水動作を停止させて、本洗浄吐水モードの動作を終了させ、エンドに進む。
上述した本発明の第２実施形態による小便器１によれば、コントローラ４６が、検知センサ４４が検知状態となっている間において吐水部から吐水を行う尿希釈吐水モードと、検知センサ４４の検知状態が終了した後に、尿希釈吐水モードの吐水の流量よりも大きな吐水の流量で吐水部から吐水を行う本洗浄吐水モードと、を実行させる。このような場合において、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間経過後に吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を制御する。よって、本実施形態によれば、検知センサ４４が非検知状態となる場合に尿希釈吐水モードの吐水を終了させる場合と比べて、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間経過後に吐水を確実に終了させることができ、検知センサ４４が非検知状態を検出できずに吐水を継続することによる洗浄水の無駄な消費を防ぐことができる。
さらに、第２実施形態による小便器１によれば、コントローラ４６は、第１モードと第２モードとを切り替えられるように構成されている。これにより、便器本体２の設置場所やその使用状態に応じて、尿希釈吐水モードの吐水を終了させるまでの所定期間の決定方法を変更することができ、尿希釈吐水モードにおいてより節水化を実現することができる。
さらに、第２実施形態による小便器１によれば、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの第１モードの固定期間である所定期間Ｔ経過前に、便器本体２を使用する使用者の有無を検知している検知センサ４４が非検知状態となる場合に、尿希釈吐水モードの第２モードを実行して、尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を制御し、さらに、尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように第２の開閉弁３６を制御することと連続して、上記本洗浄吐水モードの吐水を開始させるように第１の開閉弁２８を制御する。よって、本実施形態によれば、第１モードの固定期間である所定期間Ｔより早く非検知状態となる場合において、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間Ｔ経過前且つ便器本体２を使用する使用者の有無を検知している検知センサ４４が非検知状態となった後に、尿希釈吐水モードの吐水が継続されないため、尿希釈吐水モードで吐水される水量を削減することができ、節水化を達成することができる。さらに、本実施形態によれば、第１モードにおいて、尿希釈吐水モードの吐水と、本洗浄吐水モードの吐水とを待機時間をなくすように連続的に実行することができ、本洗浄吐水モードの吐水を比較的速いタイミングで終了させて、小便器の連続使用性を向上させることができる。
さらに、第２実施形態による小便器１によれば、コントローラ４６は、第２モードにおいて、尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、便器本体２を使用する使用者の有無を検知している検知センサ４４が検知状態を継続したまま異常診断期間が経過する場合、尿希釈吐水モードの吐水を終了させる。よって、本実施形態によれば、尿希釈吐水モードの吐水の継続時間に上限を設定することができ、洗浄水の無駄な消費を防ぐことができる。
１ 小便器
２ 便器本体
３ 横引配管
４ 自動洗浄ユニット
６ ボウル部
７ 前面
８ 収納室
１０ 排水口
１２ 目皿
１４ 排水トラップ管路
１４ａ 下降管路
１４ｂ 管路
１４ｃ 上昇管路
１４ｄ 共通壁
１４ｅ 前後方向の幅
１４ｆ 下端部の幅
１４ｇ 上端部の幅
１５ 排水ソケット
１６ 主給水管
１６ａ 主給水路
１８ 止水栓
２０ 第１の給水管
２０ａ 第１の給水路
２２ 第２の給水管
２２ａ 第２の給水路
２４ 管継手
２６ 第１の流量弁
２８ 第１の開閉弁
３０ スプレッダ
３２ 第１の吐水部
３４ 第２の流量弁
３６ 第２の開閉弁
３８ 第２の吐水部
４０ 逆止弁
４２ 棚
４３ 電解除菌水ユニット
４４ 検知センサ
４６ コントローラ
４８ ボウル面
４８ａ 正面部
４８ｂ 左側端部
４８ｃ 右側端部
４８ｄ 上端
５０ 外装カバー
５２ スプレッダ本体部
５２ａ 取付穴
５４ ノズル部材
５６ 第１の通水路
５６ａ 上流側通水路
５６ｂ 下流側通水路
５８ 第２の通水路
６０ 第１の吐水口
６２ 取付部
６４ ノズル部
６８ 通水路
７２ 通水路
７６ 第２の吐水口
Ａ１ 水量
Ｂ１ 洗浄水
Ｂ２ 洗浄水
Ｃ 壁面
Ｄ 左右方向中心線
Ｅ 異常診断期間
Ｋ 床面
Ｑ１ 流量
Ｑ２ 流量
Ｔ 所定期間
ｔ０ 時刻
ｔ１ 時刻
ｔ２ 時刻
ｔ３ 時刻
ｔ４ 時刻
ｔ５ 時刻
ｔ６ 時刻
ｔ７ 時刻
ｔ８ 時刻
ｔ９ 時刻
ｔ１０ 時刻
Ｕ 尿石
Ｗ 標準水量
Ｘ 細菌
Ｙ 環境領域
Ｚ ウレアーゼ酵素

Claims (3)

  1. 吐水された洗浄水によりボウル面を洗浄する小便器であって、
    排尿を受ける上記ボウル面を形成し、その底部に排水口を形成するボウル部と、
    上記ボウル部の上記排水口と連通する排水トラップと、を備えた小便器本体と、
    上記ボウル面に洗浄水を吐水する吐水部と、
    上記小便器本体を使用する使用者の有無又は使用者が上記小便器本体へ排尿した尿流を検知する検知センサと、
    上記吐水部への給水路を開閉する弁装置と、
    上記吐水部からの洗浄水の吐水を制御する制御部と、を備え、
    上記制御部は、
    上記検知センサが検知状態となっている間において上記吐水部から吐水を行う尿希釈吐水モードと、
    上記検知センサの検知状態が終了した後に、上記尿希釈吐水モードの吐水の流量よりも大きな吐水の流量で上記吐水部から吐水を行う本洗浄吐水モードと、を実行するように構成され、
    上記制御部は、上記尿希釈吐水モードの吐水を開始してから所定期間経過後に吐水を終了させるように上記弁装置を制御し、
    上記制御部は、上記検知センサが検知状態となることにより上記尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、固定期間である上記所定期間経過後に吐水を終了させる上記尿希釈吐水モードの第１モードと、
    上記検知センサが検知状態となることにより上記尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、上記小便器本体を使用する使用者の有無を検知している上記検知センサが非検知状態となるまでの可変期間である上記所定期間経過後に吐水を終了させる上記尿希釈吐水モードの第２モードとを実行できるように構成され、
    上記制御部は、上記第１モードと上記第２モードとを切り替えられるように構成されていることを特徴とする小便器。
  2. 上記制御部は、上記尿希釈吐水モードの上記第１モードの固定期間である上記所定期間経過前に、上記小便器本体を使用する使用者の有無を検知している上記検知センサが非検知状態となる場合に、上記尿希釈吐水モードの第２モードを実行して、上記尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように上記弁装置を制御し、さらに、
    上記尿希釈吐水モードの吐水を終了させるように上記弁装置を制御することと連続して、上記本洗浄吐水モードの吐水を開始させるように上記弁装置を制御する、請求項１に記載の小便器。
  3. 上記制御部は、上記尿希釈吐水モードの上記第２モードにおいて、上記尿希釈吐水モードの吐水を開始してから、上記小便器本体を使用する使用者の有無を検知している上記検知センサが検知状態を継続したまま異常診断期間が経過する場合に、上記尿希釈吐水モードの吐水を終了させる、請求項１又は２に記載の小便器。
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