JP7155543B2 - 小便器 - Google Patents

Description

本発明は、設備保護洗浄を実施する小便器に関する。

従来から、小便器の排水トラップ及び排水トラップの下流側の排水管における尿石の発生を抑制するために、使用者による小便器の使用後に行なわれる本洗浄とは別に設備保護洗浄を実施するものが知られている（例えば、特許文献１）。

特許第５９００７５９号公報

これまで、小便器の排水トラップ及び排水トラップの下流側の排水管に形成される尿石は、細菌の活動により約２時間程度の比較的長時間のサイクルで生成されると考えられてきた。そのため、設備保護洗浄を一定時間毎に実施することにより、尿石の発生が抑制されると考えられてきた。
しかしながら、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、バイオフィルムが形成された環境下においては、数秒程度の非常に短時間であっても尿石が発生するという新たな知見を見出した。

このような知見により、少容積の排水トラップにおいてバイオフィルムが形成されている場合には、排尿中に尿濃度が一時的に高くなる程度であっても、数秒程度で尿石が発生し付着してしまうことが分かった。また、排水管においても同様の現象が起きるため、排水管内に比較的高い尿濃度の洗浄水が流入した場合にも、尿石が発生し付着してしまう。

連立設置した小便器に接続された排水管では、小便器から排水された排水初期の尿濃度の高い洗浄水の一部が合流部において上流側に逆流してしまうことがある。このようにして最初に上流側へ逆流した尿濃度の高い洗浄水は、逆流した後に合流部へ流入する洗浄水によってより上流側に押し上げられ、その後本洗浄が終了して合流部へ流入する洗浄水量が少なくなってから下流側へと流れる。したがって、最後に尿濃度の高い洗浄水が排水管内を通過することになり、尿濃度の高い洗浄水が最後まで流れきれずに排水管内に滞留する滞留事象が生じることがある。この滞留事象が生じることで、バイオフィルムが形成されやすくなる。

特に、小便器の使用頻度が高い環境・状況下においては、上述した滞留事象の生じる確率が高くなるため排水管内にバイオフィルムが形成されやすい。また、小便器の使用頻度が高い環境・状況下においては、短時間で繰り返し使用されることで排水トラップ内に残存する尿濃度が一時的に高くなることが多いため、排水トラップ内にもバイオフィルムが形成されやすい。
したがって、小便器の使用頻度が高い環境・状況下においては、排水トラップおよび排水管どちらにおいてもバイオフィルムに起因した短時間での尿石形成が生じやすくなっている。

一方で、小便器の使用頻度が低い環境・状況下においては、本洗浄が行なわれる頻度が低いため比較的長時間のサイクルで形成される尿石の発生が生じるおそれがある。すなわち、尿石の発生を抑制するためには、短時間での尿石発生と長時間での尿石発生のどちらに対しても対策を講じる必要がある。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、排水トラップおよび排水トラップの下流側の排水管に尿石が形成されることを抑制した小便器を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る小便器は、排水管に接続される小便器であって、ボウル部と、前記ボウル部に洗浄水を吐水する吐水装置と、前記ボウル部で受けた洗浄水が流入する排水トラップと、を有する便器本体と、前記便器本体の前方の使用者を検知する検知手段と、前記吐水装置からの吐水を制御することで、使用者による前記小便器の使用後に実施させる本洗浄および所定のタイミングで実施させる設備保護洗浄を制御する制御手段と、を備えており、前記制御手段は、一定時間毎に前記設備保護洗浄を実施させる第１制御を行なうと共に、前回前記第１制御を行なってから次回前記第１制御を行なうまでの間に、前記小便器を使用した使用者数のカウントが所定人数を超えたときに追加で前記設備保護洗浄を実施させる第２制御を行なう。

この構成によれば、一定時間毎に設備保護洗浄を実施させる第１制御を行なうことで、使用頻度が低い環境・状況下において小便器の排水トラップおよび排水管に尿石が形成されることを抑制するとともに、前回第１制御を行なってから次回第１制御を行なうまでの間に、小便器を使用した使用者数のカウントが所定人数を超えたときに追加で設備保護洗浄を実施させる第２制御を行なうことで、使用頻度が高い環境・状況下においても小便器の排水トラップおよび排水管に尿石が形成されることを抑制することができる。

本発明の一態様に係る小便器において、好ましくは、前記制御手段は、前記第２制御を行なったときに前記小便器を使用した使用者数のカウントをリセットし、前記第２制御を行なってから次回前記第１制御を行なうまでの間に、前記小便器を使用した使用者数のカウントが再び前記所定人数を超えたときに追加で前記設備保護洗浄を実施させる前記第２制御を再び行なう。

この構成によれば、使用頻度が非常に高い環境・状況下においても小便器の排水トラップおよび排水管に尿石が形成されることを抑制することができる。

本発明の一態様に係る小便器において、好ましくは、前記制御手段は、前記第１制御を前回行なってから所定時間を過ぎると、次回前記第１制御を行なうまでは前記設備保護洗浄を実施させない。

この構成によれば、必要以上に設備保護洗浄を増やしてしまうことを抑制することができる。

本発明の一態様に係る小便器において、好ましくは、前記制御手段は、前記第１制御を前回行なってから前記第２制御を行なうまでに経過した経過時間を計測し、前記経過時間に応じて前記所定時間の設定を変更する。

この構成によれば、必要以上に設備保護洗浄を増やしてしまうことを抑制することができるとともに、使用頻度が非常に高い環境・状況下においても小便器の排水トラップおよび排水管に尿石が形成されることを抑制することができる。

本発明の小便器によれば、排水トラップおよび排水トラップの下流側の排水管に尿石が形成されることを抑制することができる。

本発明の一実施形態による小便器を複数個設置している状態において、小便器が壁面の裏側に設けられた排水管と接続している様子を示す図である。 本発明の一実施形態による小便器の斜視図である。 本発明の一実施形態による小便器の中央断面図である。 本発明の一実施形態による小便器が実施する設備保護洗浄に関するフローチャートである。 本発明の一実施形態による小便器のタイムチャートの一例である。 本発明の変形例による小便器が実施する設備保護洗浄に関するフローチャートである。 本発明の変形例による小便器のタイムチャートの一例である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

＜小便器の全体構成＞
まず、図１～３により、本発明の一実施形態による小便器について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による小便器を複数個設置している状態において、小便器が壁面の裏側に設けられた排水管と接続している様子を示す図である。図２は、本発明の一実施形態による小便器の斜視図である。図３は、本発明の一実施形態による小便器の中央断面図である。

図１～３に示すように、本発明の一実施形態による小便器１は、建築物の壁面Ｗの表側に複数個並んで設置されている。この小便器１の設置された壁面Ｗの裏側下方には、わずかに下り傾斜しながら横向きに延びる排水用の排水管３が接続されている。この排水管３はさらに下流の排水立管５に接続されている。小便器１は、それぞれ、小便器１の下部の壁面側から壁面Ｗを通って壁面Ｗの裏側に設置された排水管３に排水するようになっている。

小便器１は、陶器製の便器本体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Ｗ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Ｗの表側と小便器１を挟んで向かい合う側を手前側とし、手前側から見て、左側を左側、右側を右側とする。

つぎに、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、ボウル部６で受けた洗浄水が流入する排水口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Ｗを貫通する流路を形成する排水ソケット１５等を介して、排水管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。

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３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８の中央断面において、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。

また、自動洗浄ユニット４は、ボウル部６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に設けられて便器本体２の正面側に立つ使用者の有無を検知する検知手段としての検知センサ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スプレッダ３０からの吐水を制御する制御手段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、使用者の小便器の使用（使用しているという使用状態）を検知する他の検知センサ、例えば、マイクロ波を使用したドップラー式のセンサ、又は使用者の小便器の使用による尿の流れを検知する流量検知センサ等であってもよい。

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。例えば、検知センサ４４による検知に基づいて使用者が小便器１の使用を終えたと判断したとき、自動洗浄ユニット４から吐水を開始させて本洗浄を実施させる。
また、コントローラ４６は、検知センサ４４による検知に基づいて、小便器１を使用した使用者数をカウントすることができる。

＜設備保護洗浄について＞
つぎに、図４、５により、本発明の一実施形態による小便器が実施する設備保護洗浄について説明する。
図４は、本発明の一実施形態による小便器が実施する設備保護洗浄に関するフローチャートである。図５は、本発明の一実施形態による小便器のタイムチャートの一例である。

本発明の一実施形態による小便器１は、使用者による小便器１の使用後に実施する本洗浄とは別に、排水トラップ管路１４及び小便器１からの排水が流入する排水管３における尿石の発生を抑制するために設備保護洗浄を実施する。以降で、この設備保護洗浄に関する小便器１の動作フローを説明する。

図４に示すように、まず、小便器１の使用頻度に関わらず一定時間毎に設備保護洗浄を実施させる第１制御をコントローラ４６が行なえるように、ステップＳ１において、前回第１制御を行なってから経過した経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ１以上か否かを判断する。

ステップＳ１において経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ１以上であった場合、一定時間毎の設備保護洗浄を実施するタイミングであるため、コントローラ４６は、第１制御による設備保護洗浄を実施させる（ステップＳ２）。その後、ステップＳ５以降へと進み、コントローラ４６は、前回第１制御を行なってから経過した経過時間Ｔｃのカウント、および小便器１を使用した使用者数Ｎｃのカウントをリセットする（ステップＳ５，Ｓ６）。

ステップＳ１において経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ１未満であった場合、コントローラ４６の第１制御による設備保護洗浄を行なうタイミングではないため、ステップＳ３へと進む。ステップＳ３においては、小便器１を使用した使用者数Ｎｃのカウントが所定人数Ｎ１以上であるか否かを判断する。

ステップＳ３において使用者数Ｎｃのカウントが所定人数Ｎ１未満であった場合、ステップＳ１へと戻る。

ステップＳ３において使用者数Ｎｃのカウントが所定人数Ｎ１以上であった場合、コントローラ４６は、第２制御による設備保護洗浄を実施させる（ステップＳ４）。この「第２制御による設備保護洗浄」というのは、一定時間毎に設備保護洗浄を実施させる第１制御による設備保護洗浄とは別に、小便器１の使用頻度が高い環境・状況下において追加で実施する設備保護洗浄のことである。
ステップＳ４において第２制御による設備保護洗浄を実施した後、ステップＳ６へと進み、コントローラ４６は、小便器１を使用した使用者数Ｎｃのカウントをリセットする。

上述したステップＳ１～６の判断および動作を繰り返し行うことにより、コントローラ４６による小便器１の設備保護洗浄に関する制御が行なわれる。

図５を参照して、小便器１のタイムチャートの一例を説明する。

図５に示すように、時刻ｔ１では、コントローラ４６の第１制御による一定時間毎の設備保護洗浄の実施タイミングであるため、設備保護洗浄が実施される。

その後、時刻ｔ２では、コントローラ４６が前回第１制御を行なった時刻ｔ１からの経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ１未満であり、且つ、時刻ｔ１からカウントが開始された小便器１を使用した使用者数Ｎｃのカウントが所定人数Ｎ１に達したため、小便器１の本洗浄が実施された後に、コントローラ４６の第２制御による設備保護洗浄が実施される。

時刻ｔ３では、コントローラ４６が前回第１制御を行なった時刻ｔ１からの経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ１以上となったため、コントローラ４６の第１制御による設備保護洗浄が実施される。

つぎに、時刻ｔ４においても時刻ｔ２と同様に、コントローラ４６が前回第１制御を行なった時刻ｔ３からの経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ１未満であり、且つ、時刻ｔ３からカウントが開始された小便器１を使用した使用者数Ｎｃのカウントが所定人数Ｎ１に達したため、小便器１の本洗浄が実施された後に、コントローラ４６の第２制御による設備保護洗浄が実施される。

そして、時刻ｔ５では、コントローラ４６が前回第１制御を行なった時刻ｔ３からの経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ１未満であり、且つ、時刻ｔ４からカウントが開始された小便器１を使用した使用者数Ｎｃのカウントが所定人数Ｎ１に達したため、小便器１の本洗浄が実施された後に、コントローラ４６の第２制御による設備保護洗浄が実施される。

時刻ｔ６では、コントローラ４６が前回第１制御を行なった時刻ｔ３からの経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ１以上となったため、コントローラ４６の第１制御による設備保護洗浄が実施される。

＜作用効果＞
つぎに、上述した本発明の一実施形態による小便器における作用効果について説明する。
本発明の一実施形態による小便器１において、コントローラ４６は、一定時間毎に設備保護洗浄を実施させる第１制御を行なうと共に、前回第１制御を行なってから次回第１制御を行なうまでの間に、小便器１を使用した使用者数Ｎｃのカウントが所定人数Ｎ１を超えたときに追加で設備保護洗浄を実施させる第２制御を行なう。これにより、一定時間毎に設備保護洗浄を実施させる第１制御を行なうことで、使用頻度が低い環境・状況下において小便器１の排水トラップ管路１４および排水管３に尿石が形成されることを抑制するとともに、前回第１制御を行なってから次回第１制御を行なうまでの間に、小便器を使用した使用者数Ｎｃのカウントが所定人数Ｎ１を超えたときに追加で設備保護洗浄を実施させる第２制御を行なうことで、使用頻度が高い環境・状況下においても小便器１の排水トラップ管路１４および排水管３に尿石が形成されることを抑制することができる。

また、コントローラ４６は、第２制御を行なったときに小便器１を使用した使用者数Ｎｃのカウントをリセットし、第２制御を行なってから次回第１制御を行なうまでの間に、小便器１を使用した使用者数Ｎｃのカウントが再び所定人数Ｎ１を超えたときに追加で設備保護洗浄を実施させる第２制御を再び行なう。これにより、使用頻度が非常に高い環境・状況下においても小便器１の排水トラップ管路１４および排水管３に尿石が形成されることを抑制することができる。

以上、本願の開示する技術の実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものではない。

図６、７により、本発明の変形例による小便器が実施する設備保護洗浄について説明する。図６は、本発明の変形例による小便器が実施する設備保護洗浄に関するフローチャートである。図７は、本発明の変形例による小便器のタイムチャートの一例である。

本発明の変形例による小便器１００は、上述した一実施形態による小便器１とは異なり、コントローラ４６の第２制御による設備保護洗浄を実施させる期間に条件を設ける。

図６に示すように、ステップＳ１０１では小便器１のステップＳ１と同様に、前回第１制御を行なってから経過した経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ１以上か否かを判断する。

ステップＳ１０１において経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ１以上であった場合、小便器１のステップＳ２と同様に、一定時間毎の設備保護洗浄を実施するタイミングであるため、コントローラ４６は、第１制御による設備保護洗浄を実施させる（ステップＳ１０２）。その後、ステップＳ１０６以降へと進み、コントローラ４６は、前回第１制御を行なってから経過した経過時間Ｔｃのカウント、および小便器１を使用した使用者数Ｎｃのカウントをリセットする（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。

ステップＳ１０２において経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ１未満であった場合、ステップＳ１０３へと進み、今度は前回第１制御を行なってから経過した経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ２未満か否かを判断する。この所定時間Ｔ２は、例えば、所定時間Ｔ１の１／２～２／３に設定する。

ステップＳ１０３において経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ２以上であった場合、小便器１を使用した使用者数Ｎｃのカウントに基づく設備保護洗浄実施の有無についての判定は行なわず、ステップＳ１０１へと戻る。つまり、前回第１制御を行なってから経過した経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ１未満であったとしても、経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ２以上であった場合は、小便器１を使用した使用者数に関わらず次回のコントローラ４６の第１制御による設備保護洗浄が実施されるまでは、設備保護洗浄を実施しない。

ステップＳ１０３において経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ２未満であった場合、ステップＳ１０４へと進む。ステップＳ１０４～１０７は、小便器１のステップＳ３～６の制御フローと同様である。

図７を参照して、小便器１００のタイムチャートの一例を説明する。

図７に示すように、時刻ｔ１０２が、コントローラ４６が前回第１制御を行なった時刻ｔ１００からの経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ２未満であるため、時刻ｔ１０１～１０３は、小便器１の時刻ｔ１～３と同様の動作である。

時刻ｔ１０４では、コントローラ４６が前回第１制御を行なった時刻ｔ１０３からの経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ１未満であり、且つ、時刻ｔ３からカウントが開始された小便器１を使用した使用者数Ｎｃのカウントが所定人数Ｎ１に達したものの、設備保護洗浄は実施されない。これは、時刻ｔ１０４では、コントローラ４６が前回第１制御を行なった時刻ｔ１０３からの経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ２以上のためである。

時刻ｔ１０５では、コントローラ４６が前回第１制御を行なった時刻ｔ３からの経過時間Ｔｃのカウントが所定時間Ｔ１以上となったため、コントローラ４６の第１制御による設備保護洗浄が実施される。

このように、本発明の変形例による小便器１００において、コントローラ４６は、第１制御を前回行なってから所定時間Ｔ２を過ぎると、次回第１制御を行なうまでは設備保護洗浄を実施させない。これにより、所定時間Ｔ２から所定時間Ｔ１の間隔はそれほど長くないため尿石は発生しにくく、必要以上に設備保護洗浄を増やしてしまうことを抑制することができる。

なお、上述した本発明の変形例による小便器１００では、所定時間Ｔ２を一定時間で設定することとしたが、本発明はこれに限らず、例えば第１制御を前回行なってから第２の制御を行なうまでに経過した経過時間ＴＰを計測し、所定時間Ｔ１と所定時間Ｔ２との差分と比較して、経過時間ＴＰが短い場合には次回から所定時間Ｔ２の設定時間を長くしてもよい。つまり、経過時間ＴＰに応じて所定時間Ｔ２の設定を変更してもよい。これにより、必要以上に設備保護洗浄を増やしてしまうことを抑制しつつ、使用頻度が非常に高い環境・状況下においても小便器の排水トラップおよび排水管に尿石が形成されることを抑制することができる。

前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１ 小便器
２ 便器本体
３ 排水管
４ 自動洗浄ユニット（吐水装置）
５ 排水立管
６ ボウル部
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 折返し管路
１４ｃ 上昇管路
１４ｄ 共通壁
１４ｅ 幅
１４ｆ 幅
１４ｇ 幅
１５ 排水ソケット
３０ スプレッダ（吐水装置）
４４ 検知センサ（検知手段）
４６ コントローラ（制御手段）
１００ 小便器
Ｗ 壁面
Ｋ 床面

Claims (3)

1. 排水管に接続される小便器において、
   ボウル部と、前記ボウル部に洗浄水を吐水する吐水装置と、前記ボウル部で受けた洗浄水が流入する排水トラップと、を有する便器本体と、
   前記便器本体の前方の使用者を検知する検知手段と、
   前記吐水装置からの吐水を制御することで、使用者による前記小便器の使用後に実施させる本洗浄および所定のタイミングで実施させる設備保護洗浄を制御する制御手段と、
   を備えており、
   前記制御手段は、一定時間毎に前記設備保護洗浄を実施させる第１制御を行なうと共に、前回前記第１制御を行なってから次回前記第１制御を行なうまでの間に、前記小便器を使用した使用者数のカウントが所定人数を超えたときに追加で前記設備保護洗浄を実施させる第２制御を行ない、
   前記制御手段は、前記第１制御を前回行なってからの経過時間が所定時間を過ぎると、次回前記第１制御を行なうまでは前記設備保護洗浄を実施させず、所定時間は一定時間の１／２～２／３である小便器。
2. 前記制御手段は、前記第２制御を行なったときに前記小便器を使用した使用者数のカウントをリセットし、前記第２制御を行なってから次回前記第１制御を行なうまでの間に、前記小便器を使用した使用者数のカウントが再び前記所定人数を超えたときに追加で前記設備保護洗浄を実施させる前記第２制御を再び行なう請求項１に記載の小便器。
3. 前記制御手段は、前記第１制御を前回行なってから前記第２制御を行なうまでに経過した経過時間を計測し、前記経過時間に応じて前記所定時間の設定を変更する請求項１または２に記載の小便器。

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