JPH029130B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数個の小便器の使用を感知してそれ
らの小便器に自動的に洗浄水を供給し、これを洗
浄する方式の小便器洗浄装置に関する。

そしてその目的とするところは、複数個の小便
器の使用を投射した光線の反射光量の変化により
作動して感知信号を発生する一個の反射光量変化
型の光電センサーで感知することにより設置が簡
単で誤動作がなく、複数個の小便器使用者の存在
を確実に感知し、感知信号が発生し始めてから所
定の無視時間後それらの小便器に洗浄水を供給す
ることにより小便器を清潔に無駄なく洗浄するよ
うになすと共に上記無視時間中における再度の感
知信号を無視することにより、小便器使用の都度
ではなく、まとめて洗浄するようになし節水効果
を大ならしめると共に安価な小便器洗浄装置を提
供するにある。

以下図示実施例に基づいて、本発明を詳細に説
明する。

小便器洗浄装置は感知部ａ、制御部ｂ、操作部
ｃ、出力部ｄ、駆動部ｅ、給水部ｆ、及び複数個
の小便器ｇにより構成されており、各小便器ｇは
潟水管２を介して給水部ｆに連絡している。

また、複数の小便器ｇは横方向に一列状に連立
されている。

給水部ｆとしては電磁フラツシユバルブ、電磁
弁、電磁サイホン、自動サイホンと電気作動弁を
利用した給水装置などのいずれでもよいが、以下
の説明においては電磁フラツシユバルブを使用す
る場合について述べる。

第２図において、図中１はフラツシユバルブＦ
の本体で給水源に接続された流入口（図示せず）
と流出口３とを連絡する流路には弁座４が形成さ
れている。又、本体１には弁座４を挾んで互いに
相対する開口５，６が開設されており、これら開
口５，６のうち一次側７の開口５には蓋８が螺着
され二次側９の開口６には起動杆支持部材１０が
挿入固定されると共に駆動部ｅを構成する電磁石
Ｅが取付固定される。

フラツシユバルブＦと電磁石Ｅとはフラツシユ
バルブＦの開口６に形成したフランジ３１と電磁
石Ｅのボデー２５に設けたアダプタープレート３
２とをビス止め等適当な手段により締着し、両者
Ｆ，Ｅを一体に結合する。

１１は弁体で、本体１内壁に摺擦するピストン
よりなり、一次側７より弁座４に対応して主弁１
２を構成すると共にその背後にはこの弁体１１と
蓋８とにより一次側と区画された空間部をもつて
圧力室１３を形成する。

尚、この弁体１１の本体１内壁への摺接面には
不可逆パツキン１４を装着して圧力室１３内の水
の一次側７への洩出を可能とし、逆に一次側７の
水の圧力室１３への洩出を不能とする。

圧力室１３は弁体１１の適当な箇所に穿設した
小孔１５を介して一次側と、又弁体１１の略中央
部に設けた、リリーフ弁１７のリリーフ弁体１８
が摺接するガイド３３内周面に切欠いた逃し溝３
３′と逃し弁座１６と逃し弁座１６の中央部に穿
設した挿通孔１６′と、弁体１１の案内羽根筒２
１の略周縁部に穿設した孔２１′とで形成される
小通路を介して二次側９と連絡する。

尚、上記リリーフ弁１７のリリーフ弁体１８は
上記逃し弁座１６に対して圧力室１３側から設置
せしめ、バネ１９により常時逃し弁座１６側へ弾
圧されており、その下面に突設した軸２０が逃し
弁座１６に設けた挿通孔１６′を挿通し、更に弁
体１１の案内羽根筒２１の中央部に穿設した摺動
孔２１″内を通り二次側９へ延びている。

又、このリリーフ弁体１８は蓋８の中央部に螺
着されて圧力室１３内に延びるストローク調整螺
子２２の捻じ込み具合によつて移動距離が調整さ
れ、それによつて主弁１２の開度を調整する。

２３はリリーフ弁体１８及び弁体１１を直接押
圧して、先ずリリーフ弁１７を、次いで主弁１２
を作動せしめる起動杆で、起動杆支持部材１０に
支持せしめて開口６内に往復動自在に装備され、
その先端はリリーフ弁体１８の軸２０に近接状に
対向する。

そしてこの起動杆２３はスプリング２４により
リリーフ弁体１８と反対側に常時弾圧されてい
る。尚３０はストツプバルブである。

電磁石Ｅは直流電磁石を用い、ボデー２５内に
コイル２６及び固定鉄芯２７等を備え、更にプラ
ンジヤー２８を往復動自在に挿入すると共にプラ
ンジヤー２８には押棒２９が一体に設けられてお
り、該押棒２９はフラツシユバルブＦの開口６内
に延び、その先端を起動杆２３の後端に当接す
る。

而して、この電磁石Ｅに電源を投入すればコイ
ル２６の電磁力によつてプランジヤー２８が固定
鉄芯２７側に吸引され、押棒２９を前進させて起
動杆２３を押し、リリーフ弁体１８の弁軸２０を
圧力室１３側に押圧し、先ずリリーフ弁体１８を
逃し弁座１６から離脱させて、リリーフ弁１７を
開き圧力室１３内の水が逃し溝３３′、逃し弁座
１６、挿通孔１６′、及び孔２１′から成る小通路
を通り二次側９へ徐々に排出され始め、更に引き
続く起動杆２３の前進により今度は起動杆２３が
弁体１１の案内羽根筒２１を直接圧力室１３側に
押圧し、該弁体を、前記圧力室１３内の水が二次
側９へ排出された分だけ前記弁座４から押し上
げ、いわゆるダツシユポツト効果により、該弁１
２の開弁時間を緩慢ならしめつつ、一次側７の水
を二次側９へと流出させ、流出口３から吐出せし
める。

そして電磁石Ｅへの通電が切れて押棒２９がフ
リーの状態になると、この押棒２９はスプリング
２４の弾発力によつて後退し、又リリーフ弁１７
もバネ１９によつて閉弁され、同時に一次側７の
水が小孔１５より圧力室１３内へ徐々に流入し始
め、それにつれて弁体１１が少しずつ降下し、つ
いには主弁１２が閉弁するに至る。

給水部ｆを上記した如き構造のフラツシユバル
ブＦととすることにより、その弁体が電磁石で直
接突き上げられるので、確実に開弁でき水圧の低
いところでも安心して使用出来、しかもこのフラ
ツシユバルブＦの弁は、いわゆるダツシユポツト
効果により圧力室から逃げる水に応じたスピード
でしか開かず、閉弁も緩慢に行なわれしかも電磁
石のプランジヤーで直接弁を突くようにしている
ので、プランジヤーが固定鉄心に瞬間的に密着す
る事を制御し得、よつて該電磁石及び弁の破壊や
衝撃音を緩衝し、この事により水撃作用をも防止
する事が出来る効果がある。

更に、上記電磁石は直接電磁石を使用したこと
により、上述のようにプランジヤーがゆつくり動
いても交流電磁石のように雑音の発生、熱の発
生、それによるコイルの焼き切れがなく、又、プ
ランジヤーを動きの途中でも止められるので、弁
開度（弁のストローク）の任意な調整が出来、流
量の調整が出来る効果がある。

尚、給水部ｆとしては上述した如きフラツシユ
バルブ方式のものに限定されるものではなく、例
えばピストン弁の代りにダイヤフラムを用いても
よく、更には通常の電磁バルブ或いは電気駆動式
のバルブ、タンクを利用した電磁サイホンでもよ
く、要は小便器ｇへ洗浄水を供給する流路の途中
に駆動部ｅの作動によつて開閉する弁があればよ
いのである。

次に感知部ａは、反射光量変化型の光電式セン
サーを使用しており、その感知部本体Ａは第３図
及び第４図で示すようにヘツド３４、支柱３５、
基台３６、投光部３７、受光部３８、パイロツト
ランプ３９により構成され、ヘツド３４と支柱３
５とは垂直平面内で、支柱３５と基台３６とは水
平平面内で夫々回転可能であり、投射角度を自由
に変えられる。

この感知部ａのブロツク図と主なブロツクの波
形を第５図及び第６図に示し、以下これに基づい
て感知部ａの動作を説明する。

発光ダイオードから成る投光回路ａ−２の投光
素子は、発振回路ａ−１の出力により変調されて
おりイ、光学系を介して便器の利用者が使用時に
位置する複数個の小便器ｇ前方の空間に投射され
ている。この光線は赤外光、可視孔、紫外孔等、
何れでも良いが、本実施例では赤外光を用いてい
る。投射光の一部は便所の床や壁等により拡散反
射され、一定量の反射光が光学系を介して受光回
路ａ−３の受光素子に受光され、一定の電気信号
に変換されている（ロの定常状態の部分）。この
状態を仮りに最初の定常状態とする。この状態の
時に便器の利用者がこの投射空間に入つて来る
と、人体により投射光の一部が一層反射され（も
しくは吸収され）、受光素子の受光量が変化し、
この変化量も電気信号に変換される。受光回路ａ
−３の出力ロは発振回路ａ−１の出力と同期して
いるので、発振回路ａ−１の出力により制御され
るゲート回路（受光回路の一部に含める）を介し
て次段の交流増巾回路ａ−４に送ることにより外
乱光などの雑音による誤動作を防止出来る。受光
回路ａ−３内のゲート回路により雑音を除かれた
電気信号は交流増巾回路ａ−４において増巾さ
れ、更に検波回路ａ−５において直流電圧出力ハ
となる。この直流電圧出力ハは便器の利用者が存
在しない時ある一定の電圧で定常状態であり、便
器の利用者が赤外線が投射されている空間に入つ
て来て、投射光が人体に当たり、反射光量が増加
すると（もしくは投射光が吸収され、反射光量が
減少すると）直流電圧出力ハは上昇し（もしくは
下降し）、その人が立去ると反射光量が減少（も
しくは増加）し、元の一定の電圧に戻る。この直
流電圧出力ハの増減が弁別回路ａ−６において増
加したか減少したか弁別され、増加分は増加用の
積分回路ａ−７と差動増巾回路ａ−８へ、減少分
は減少用の積分回路ａ−７′と差動増巾回路ａ−
８′へ送られ、積分回路ａ−７，ａ−７′にて増加
分もしくは減少分が積分され、更に差動増巾回路
ａ−８，ａ−８′にて増巾し、出力回路ａ−９に
送られる。出力回路ａ−９においては差動増巾回
路ａ−８，ａ−８′からの信号に基づき出力ニを
発生し、制御部ｂへ感知信号を送ると共にパイロ
ツトランプ３９を点灯する。

受光量が変化（増減）した後ある期間変化がな
ければ、その状態が新しい定常状態となる。従つ
て、小便器の利用者が赤外線が投射されている空
間に入つた時及び出た時に感知信号が発生する。
反射光量変化型光電センサーとして拡散反射型の
他回帰反射型を使用してもよい。

尚、この感知部ａの設置場所は便所の入口、天
井、壁、便器の上等任意で、小便器を使用する利
用者が位置する小便器前方の空間に向けて赤外線
を投射させる。

制御部ｂは、雑音を除き所定の感知部ａの感知
信号のみを取り出すゲート回路ｂ−１と、その信
号を記憶し、T₁タイマー回路ｂ−３を作動させ
る第１メモリー回路ｂ−２と、第１メモリー回路
ｂ−２の信号でT₁時間作動し、タイムアツプす
ると後述する出力部ｄのT₃タイマー回路ｄ−１
と第１メモリーリセツト回路ｂ−４とを作動させ
る信号を出すT₁タイマー回路ｂ−３と、T₁タイ
マー回路ｂ−３もしくは後述する操作部ｃの第２
メモリー回路ｃ−２の信号を受けて第１メモリー
回路ｂ−２にその記憶を消す信号を出す第１メモ
リーリセツト回路ｂ−４とにより構成される。

操作部ｃは、この実施例では制御部ｂに一体的
に組込まれ、第２メモリー回路ｃ−２を作動させ
る信号を出す操作スイツチｃ−１と、操作スイツ
チｃ−１から信号を受けると、その信号を記憶す
ると共にT₂タイマー回路ｃ−３と後述する出力
部ｄのT₃タイマー回路ｄ−１と前記制御部ｂの
第１メモリーリセツト回路ｂ−４とに信号を出す
第２メモリー回路ｃ−２と、第２メモリー回路ｃ
−２の信号を受けてT₂時間作動しタイムアツプ
すると第２メモリーリセツト回路ｃ−４を作動さ
せる信号を出すT₂タイマー回路ｃ−３と、T₂タ
イマー回路ｃ−３の信号を受けて第２メモリー回
路ｃ−２にその記憶を消す信号を出す第２メモリ
ーリセツト回路ｃ−４とにより構成される。

出力部ｄは前記制御部ｂのT₁タイマー回路ｂ
−３もしくは操作部ｃの第２メモリー回路ｃ−２
からの信号を受けてT₃時間の間、出力信号を出
力回路ｄ−２に出すT₃タイマー回路ｄ−１と、
T₃タイマー回路ｄ−１からの出力信号を増巾し
て駆動部ｅを構成せる電磁石Ｅに通電する出力回
路ｄ−２とにより構成される。

尚、T₁時間、T₂時間及びT₃時間は固定しても
よいが、本実施例では便利なように適宜に調整可
能とし、ここではT₁時間を30秒〜15分、T₂時間
を25〜30秒、T₃時間を１秒にそれぞれセツトす
る。

駆動部ｅは電磁力によりフラツシユバルブの弁
体１３を開閉動する機構により構成される。

以下動作について説明する。まず感知部ａが小
便器の使用を感知すると、即ち投光ランプから出
ている赤外線の投射空間に小便器の使用者が入り
使用者の衣服等に反射され受光量が変化すると感
知信号が発生し、その感知信号は制御部ｂのゲー
ト回路ｂ−１を通り、第１メモリー回路ｂ−２に
入り記憶され、T₁タイマー回路ｂ−３を作動さ
せる。T₁タイマー回路ｂ−３がタイムアツプす
ると出力部ｄのT₃タイマー回路ｄ−１を作動さ
せるT₃時間出力回路ｄ−２を作動し、駆動部ｅ
が駆動され電磁石Ｅに通電し、電磁フラツシユバ
ルブＦを駆動すると共に制御部ｂの第１メモリー
リセツト回路ｂ−４を作動させ、第１メモリー回
路ｂ−２の記憶を消し、次の感知信号が来るのを
待つ。

従つて、赤外線の投射空間に使用者が入り感知
信号が発生すると、制御部ｂの第１メモリー回路
ｂ−２はその感知信号を記憶し、記憶している間
は次の感知信号を受け付けないので第１メモリー
回路ｂ−２の記憶が消える迄、言い換えるとT₁
時間経過後T₁タイマー回路ｂ−３がタイムアツ
プして電磁フラツシユバルブＦが駆動される迄、
小便器使用者が用便後赤外線投射空間より出るこ
とによつて発生する感知信号や別の使用者による
感知信号が何回発生しようとその感知信号は無視
される。従つて、T₁時間を無視時間と呼ぶこと
が出来る。

このようにすることにより最初の感知信号から
洗浄迄、即ち無視時間中に小便器が何回使用され
ようと、１回の洗浄で済ますことが出来る。

T₁タイマー回路ｂ−３のタイムアツプ時間T₁
（無視時間）は30秒（普通、小便に要する時間）
〜15分に適宜セツト出来、複数の小便器に設置さ
れたそれぞれのT₁タイマー回路ｂ−３のタイマ
ーを電気的に集中制御したり、或いは複数の小便
器に対し１個のタイマーで兼用しても良い。

尚、T₁タイマー回路ｂ−３のタイムアツプ時
間T₁が30秒より短ければ、小便器が続けて使用
された場合に洗浄回数が多くなり過ぎ、無駄に水
を使用することになる。

又、小便器を衛生的に保つには、使用後15分程
度以内に洗浄することが必要である。

次に便器を掃除する場合のように、人体の感知
に関係なく水を出す場合につき述べる。

その時には制御部ｂと並列に設けた操作部ｃを
操作することにより行う。即ち、例えば自己復帰
型の押釦スイツチからなる操作スイツチｃ−１を
投入し、第２メモリー回路ｃ−２を作動させる。
第２メモリー回路ｃ−２は一旦操作スイツチｃ−
１が投入されると自己保持即ち記憶し、T₂タイ
マー回路ｃ−３をスタートさせると共に出力部ｄ
のT₃タイマー回路ｄ−１も作動させるので、T₃
時間出力回路ｄ−２が作動し、電磁石Ｅに通電
し、電磁フラツシユバルブＦを駆動させる。一方
T₂タイマー回路ｃ−３はタイムアツプすると第
２メモリーリセツト回路ｃ−４を作動させ、第２
メモリー回路ｃ−２の記憶を消し、次の操作スイ
ツチの投入を待つ。

従つて、最初の操作信号の投入があると第２メ
モリー回路ｃ−２が記憶すると共に洗浄が開始さ
れるが、記憶されている間、新たに何度操作スイ
ツチｃ−１が投入されても第２メモリー回路ｃ−
２は受け付けず洗浄は行わない。T₂タイマー回
路ｃ−３がタイムアツプし、第２メモリーリセツ
ト回路ｃ−４が作動して、第２メモリー回路ｃ−
２の記憶が消されて後操作スイツチｃ−１を投入
すると、その時点で再び洗浄を行う。その時、第
２メモリー回路ｃ−２が記憶状態になるのは明白
である。言い換えればT₂タイマー回路ｃ−３が
作動している時は、操作スイツチｃ−１を投入し
ても洗浄は行わないのでこのT₂時間を禁止時間
と呼ぶ。

操作スイツチｃ−１を投入すると１回だけ洗浄
し、禁止時間経過後再び操作スイツチｃ−１を投
入しないと洗浄しないようになしたのは、操作ス
イツチｃ−１のいたずら等で何回も洗浄すると水
が無駄に使用されるためである。

又、洗浄は操作スイツチの投入後時間をおいて
開始してもよいが、最初の操作スイツチｃ−１の
投入で、すぐに洗浄を開始するようになしたの
は、すぐに掃除が出来るようにすると共に、余り
間を置くと誤動作と感違いされるのを防止する為
と故障の発見がし易い為である。

更に、25〜30秒の禁止時間（T₂時間）を設け
たのはフラツシユバルブｆが一旦作動すると約10
〜15秒間水を流し掃除に必要な水量が得られるの
で、洗浄中更に操作スイツチｃ−１を投入して水
を更に流すのは水が無駄となるためである。又、
電磁石Ｅの間歇定格として最低15〜20秒程度必要
である。

以上のように操作部ｃは禁止時間を設け、その
時間中は何度操作スイツチを投入しても洗浄は行
われず、禁止時間経過後、操作スイツチを投入し
た時のみ洗浄するので、無駄に水を流すこともな
い。

次に感知部ａによる感知と、操作スイツチｃ−
１の投入が重なる場合につき述べる。

まず人体の感知があり、T₁タイマー回路ｂ−
３がタイムアツプする前に操作スイツチｃ−１が
投入されると投入された時点で第２メモリー回路
ｃ−２によりT₃タイマー回路ｄ−１が作動され
る（洗浄される）と共に第１メモリーリセツト回
路ｂ−４が作動され、第１メモリー回路ｂ−２の
記憶が消され、T₁タイマー回路ｂ−３の経過時
間もキヤンセルされる。

又、操作スイツチｃ−１が投入され洗浄し、
T₂タイマー回路ｃ−３が作動している時（禁止
時間中）に感知があると、T₁タイマー回路ｂ−
３は作動し感知してT₁時間後に洗浄される。

このようにすることにより、便器の使用がある
と必ずT₁時間内に１度洗浄され、且つ操作スイ
ツチｃ−１を投入した時点で洗浄するようになす
ことが出来る。

本発明は上記の構成であるから、以下の利点を
有する。

制御部にて反射光量変化型光電センサーより
の最初の感知信号が発生し始めてから所定の無
視時間経過後小便器に洗浄水が供給されるよう
にし、しかも無視時間中に他の感知信号が発生
しても無視するようにしたので、小便器の使用
の都度ではなく、まとめて洗浄することが出
来、大巾な節水効果を期待できる。

複数個の小便器の使用を投射した光線の反射
光量の変化により感知信号を発生する一個の反
射光量変化型の光電センサーで感知したので、
コスト的に安価であると共に反射光量変化型光
電センサーは単なる光電反射型感知部を用いる
ものに比べても感度が鋭敏で感知距離が長く、
感度調節や光軸合せも必要なく、対象物の反射
率による距離の調節も必要なく、しかも検出範
囲内に静止物、例えば衝立を新たに設けても何
ら支障はない。しかも対向面への距離が遠いと
きには反射板を取付けることが出来るをもつて
複数個の小便器の使用者が位置する空間に光線
を投射し、この投射空間を出入する利用者を確
実に感知できるうえ、取付けが簡単である。

よつて、小便器洗浄装置としての効果は大な
るものがある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明小便器洗浄装置の実施態様を示
し、第１図は装置全体の概略説明図、第２図は給
水部の一実施例としてのフラツシユバルブと駆動
部の一部切欠縦断面図、第３図は感知部の斜視
図、第４図は同側面図で一部切欠して示す。第５
図は感知部のブロツク図、第６図はその主なブロ
ツクの波型を示す説明図である。第７図は装置全
体のブロツク図、第８図はタイムチヤートであ
り、イは感知部のみの場合、ロは操作部のみの場
合、ハは感知部と操作部が重なる場合を示す。 ａ……感知部（反射光量変化型光電センサー）、
ｂ……制御部、ｆ……給水部、ｇ……小便器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 連立された複数個の小便器と、これらの小便
   器の使用を感知する一個の感知部と、その感知信
   号に基づき作動する制御部と、この制御部の作動
   に基づき洗浄水を上記複数個の小便器に供給する
   給水部とを備え、上記感知部は小便器使用者が位
   置する複数個の小便器の前方の空間に向けて投射
   した光線の反射光の受光量により作動し、小便器
   使用者が投射空間に存在せず受光量が変化しない
   定常状態及び存在して静止し受光量が変化しない
   定常状態においては感知信号を発生せず、上記両
   定常状態間の移動時期において受光量が増減する
   時感知信号を発生する反射光量変化型光電センサ
   ーから成り、上記制御部は最初の感知信号が発生
   し始めた時から所定の無視時間後に洗浄水を供給
   せしめると共に該無視時間中に発生した新たな感
   知信号を無視するように構成してなることを特徴
   とする小便器洗浄装置。