JPH0374731B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は人体を感知したときに洗浄水を自動的
に小便器に流すようにした小便器の自動洗浄装置
に関するものである。

［従来の技術及びその問題点］ 人体を感知したときに洗浄水を自動的に小便器
に流すように構成した小便器の自動洗浄装置は公
知であり、洗浄水の流量制御方式としても幾つか
の種類のものがある。

その一つとして、人体感知センサからの人体感
知信号が入力されると、直ちに一定量の洗浄水を
便器に流すようにしたものがある。ところが、こ
の場合には、多量の洗浄水が消費されることにな
り、水コストが嵩む。

また、人体が小便器から離れると一定量の水を
流すものもあるが、この場合には小便器への放尿
中における臭気の発生がある。また、小便器の壁
面が濡れていないと小水の飛散が多く、使用感が
劣る。

更に、小便器の前に人体が立つと、所定時間経
過した後所定の洗浄水を供給開始するようにした
ものもあるが、この場合にはそれなりの節水効果
がもたらされるものの、小便器使用初期における
臭気の発生及び小水のはね返りを防止することが
できないという短所がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の小便器の自動洗浄装置では、人体の感
知センサによつて人体感知信号が制御装置に入力
されると、この制御装置は洗浄水流量が徐々に増
大するように弁制御信号を洗浄水供給系路に設け
た弁に対して出力する。

なお本発明では、人体感知信号が入力されなく
なつたときに、所定時間その状態での弁開度を保
持するように構成することができる。また本発明
では、弁を開くときよりも速い速度で弁を閉じる
ように構成することもできる。

［作用］ 本発明の小便器の自動洗浄装置では、小便器の
前に人体が立つと洗浄水が流出を開始する。但
し、洗浄水の流出は初期には少量であり、これが
徐々に増大するものである。そのため、使用初期
においても臭気の防止と小水のはね返りが確実に
防止され、しかも洗浄水の使用量を節減され、節
水効果が高い。勿論、洗浄水が徐々に多量に流れ
るようになるので、小便器の十分な洗浄にも何ら
支障はない。

［実施例］ 以下図面を参照して実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例に係る小便器の自動洗
浄装置を備えた小便器の正面図、第２図は同右側
面図、第３図及び第４図は弁及びその開閉機構の
構成説明図、第５図は制御回路のブロツク図、第
６図は同作動を説明するタイムチヤートである。

第１，２図において、符号１０は小便器であつ
て封水トラツク１２を底部に有し、上部には洗浄
水の供給管路１４が接続されており、この管路１
４に弁１６が設けられている。符号１８は弁１６
の開度を調節するためのモータ（本実施例ではス
テツピングモータ）であり、２０は人体感知セン
サが装着された窓孔である。また２２は制御回路
を内蔵したボツクスであり、窓孔２０の裏側に配
置された投光器２４及び受光器２６よりなる人体
感知センサ２８と接続されている。

弁１６は第３図に示す如くモータ１８とベルト
３０を介して連動されており、第４図ｂに示す如
く１対のセラミツクデイスク３２，３４よりなる
バルブ３６を備えている。セラミツクデイスク３
２，３４はそれぞれ切欠又は開口（本実施例では
開口）３８を有しており、一方のデイスク３４は
固定され、他方のデイスク３２はシヤフト４０を
介して前記モータ１８の駆動力が伝達され、デイ
スク３４に対し摺動回転し、開口３８の重なり合
いの程度を変更することにより流量調節を行なう
ことができるよう構成されている。

なお第４図ａは第３図−線に沿う断面図で
あり、符号４２は弁ケーシング、４４は止水栓、
４６は流入口、４８は流出口である。また第３図
の符号５０はバルブ３６の全閉状態を検出するた
めのリミツトスイツチであり、シヤフト４０に固
着された回転ギヤ５２の突出片５４が当接するこ
とにより全閉状態を検出可能としてある。

次に第５図を参照してボツクス２２内に収容さ
れている制御回路の構成について説明する。

この制御回路は電源回路５６、パルス発生回路
５８、立ち上がり信号発生回路６０、人体検出回
路６２、OR回路６４、AND回路６６，８４、
NAND回路６８，８６、カウンタ回路７０、比
較回路７２、設定回路７４、分周器７６，７８、
タイマ回路８０、NOR回路８２、セレクタ８８、
モータドライバ回路９０、インバータ９２，９４
及び前記リミツトスイツチ５０を備えている。電
源回路５６は商用電源を受けて前記パルス発生回
路５８や立ち上がり信号発生回路６０、あるいは
モータ制御回路、各電子回路などに所定電圧を供
給する。

パルス発生回路５８は所定周波数（本実施例で
は2KHz）の信号を人体検出回路６２と分周器７
６に出力する。人体検出回路６２は、受光器２６
及び投光器２８（例えばフオトダイオードやフオ
トトランジスタとLED）が接続されており、小
便器１０の前に人が立つと信号Ｈを出力する。ま
た、立ち上がり信号発生回路６０は電源回路５６
がオンとなつたときにのみ所定の短い時間、信号
Ｈを出力する。

分周器７６は、パルス発生回路５８からのパル
スを所定周波数（本実施例では125Hz）にまで分
周して分周器７８とNAND回路８６に出力して
いる。分周器７８は、更に低周波数（本実施例で
は3.9Hz）まで分周したパルスをNAND回路６８
に入力している。

前記人体検出回路６２及び立ち上がり信号発生
回路６０の出力側はそれぞれOR回路６４に入力
されており、OR回路６４の出力端子はAND回路
６６、モータドライバ回路９０のＤ端子、セレク
タ回路８８のセレクト端子Ｂ、NOR回路８２及
びタイマ回路８０にそれぞれ接続されている。
AND回路６６は後述する比較回路７２からの出
力と該OR回路６４からの出力が入力されてお
り、出力端子はNAND回路６８に接続されてい
る。NAND回路６８は前記の如く分周器７８か
ら3.9Hzのパルスを入力可能としており、その反
転出力端子はカウンタ回路７０とセレクタ回路８
８の入力端子C₁とに接続されている。

カウンタ回路７０の入力側は、NAND回路６
８，８６の反転出力端子にそれぞれ接続されると
共に、インバータ９２からの信号Ｎをクリア信号
入力端子Clに入力可能としてある。カウンタ回路
７０は、NAND回路６８から該回路７０に入力
されるパルスを積算（この積算値をU₁とする。）
する機能、NAND回路８６から入力されるパル
スをカウントし、その数U₂を上記U₁から減算す
る機能、Clから信号Ｈが入力されたときにU₁を
０にする機能及び該U₁を出力する機能を有して
いる。

カウンタ回路７０は、比較回路７２にその出力
側が接続されており、比較回路７２はカウンタ回
路からのカウント数U₁と設定回路７４からの設
定カウント数Ｖ（このＶは、弁１６の全開状態に
対応するカウント数として設定されている。）と
の比較を行ない、その判定結果（U₁≦Ｖのとき
は信号Ｈ、U₁＞Ｖのときは信号Ｌ）をAND回路
６６に出力している。

NOR回路８２は、その反転出力端子がAND回
路８４とセレクタ８８のセレクト端子Ａに接続さ
れており、AND回路８４のもう一つの入力端子
には抵抗９６、インバータ９２，９４を介して直
流電源Vccが接続されている。セレクタ８８は
C₁、C₂のいずれかの入力端子の信号を選択して
出力端子Ｙからモータドライバ回路９０に信号を
出力する。このセレクタの出力端子Ｙは、セレク
ト入力端子Ａ、Ｂの電圧状態が、ＡがＬかつＢが
Ｈのときに端子C₁のパルス入力信号を出力し、
ＡがＨ、ＢがＬのときに端子C₂のパルス入力信
号を出力する。また、Ａ、Ｂ共にＬのときは出力
を停止した。

モータドライバ回路９０は、Ｙ端子から出力さ
れるパルス信号をモータ１８に出力させ、モータ
１８は伝達されたパルス分だけ回転する。前記Ｙ
端子が出力するパルスのうち、端子C₁からのパ
ルスは3.9Hzのものであり、モータ１８をゆつく
りと回転させる。端子C₂からのパルスは125Hzで
あり、モータ１８を比較的高速回転させる。

このモータ１８の緩速回転は弁１６を開くとき
のものであり、高速回転は弁１６を閉じるときの
ものである。従つて、該緩速回転と高速回転とは
回転方向が逆となるのであるが、この正逆切換は
OR回路６４からＤ端子に入力される信号レベル
がＨのときは正転（弁開）方向、同信号レベルが
Ｌのときは逆転（弁閉）方向となるように切換ら
れる。

次に上記回路の作動について説明する。

電源回路５６がオン状態にあり、回路全体が作
動可能状態にあるとき（この状態では立ち上がり
信号発生回路の出力はＬとなつている。）に小便
器１０の前に人体が立つと、全体検出回路６２か
ら信号ＨがOR回路６４に出力される。そうする
と、OR回路６４から信号ＨがAND回路６６に出
力される。

AND回路の他の入力端子は比較回路７２から
の出力が入力されるのであるが、小便器使用開始
前及び使用初期状態ではこの比較回路の出力はＨ
となつている。（カウンタ回路７０は、カウント
開始前では実質的にカウント数U₁が０となつて
おり、比較回路での判定結果はU₁＜Ｖとなり、
比較回路７２からAND回路６６への出力はＨと
なつている。）双方の入力信号がＨであるので、
AND回路６６は信号ＨをNAND回路６８の一方
の入力端子に出力する。一方、NAND回路６８
の他方の入力端子には分周器７８から3.9Hzのパ
ルスが常時入力されている。従つて、AND回路
６６の出力信号がＨになつたときには、分周器３
８からの3.9Hzのパルスが反転したパルス信号と
してNAND回路６８からカウンタ回路７０（及
びセレクタ８８の端子C₁）に出力される。カウ
ンタ回路７０は、この積算カウントU₁を比較回
路７２に出力し、U₁が設定カウントＶに達する
まで、比較回路７２は信号ＨをAND回路６６に
出力し続ける。

このとき、OR回路６４の出力Ｈは、NOR回路
８２で反転されてセレクタ８８のＡ端子に入力さ
れているので、セレクタ８８はＡ端子がＬ、Ｂ端
子がＨ入力状態となつており、出力端子Ｙからは
C₁の入力信号がモータドライバ回路９０へ向け
て出力される。また、モータドライバ回路９０の
Ｄ端子にはOR回路６４からの信号Ｈが出力され
ており、モータドライバ回路９０は開信号をモー
タ１８に向けて出力する。これによりモータ１８
はゆつくりと開弁作動を始める。

人体が小便器の前に立ち続ける間、この状態が
保持され、弁１６はモータ１８によつて徐々にそ
の開度が増大され、洗浄水量も徐々に増大する。
この状態が長時間継続すると、第６図の弁開度パ
ターンホの如く、やがて弁１６が全開となる。そ
うすると、カウンタ回路７０のカウントU₁が全
開対応設定カウントＶを越えることになり、比較
回路７２の出力がＬとなる。これによりAND回
路６６の出力がＬとなり、NAND回路６８のパ
ルス出力が停止する。そのため、端子C₁からＹ
を経てモータドライバ回路に伝えられているパル
ス信号も止まり、モータ１８が停止し、全開状態
のまま洗浄水を小便器に流し続ける。その後、使
用者が小便器１０の前から離れると、人体検出回
路６２の出力がＬとなる。一方、立ち上がり信号
発生回路の出力はＬのままであるので、OR回路
６４は出力信号がＬとなり出力Ｌがセレクタ８８
のＢ端子とモータドライバ回路９０のＤ端子に入
力される。このとき、タイマ８０の作用により、
NOR回路８２の出力はいまだしばらくＬ状態を
維持する。そのため、モータドライバ回路９０は
モータ作動信号を出力せず、弁１６は全開状態を
維持し、小便器への洗浄水の供給を行なう。やが
て、タイマ８０の保持時間が経過すると、この
OR回路の出力ＬがNOR回路８２で反転されてセ
レクタのＡ端子に入力される。そうすると、セレ
クタ８８ではＡ端子がＨ、Ｂ端子がＬとなり、端
子C₂からの125Hzの入力パルス信号がモータドラ
イバ回路９０に伝達される。モータドライバ回路
９０では、Ｄ端子に信号Ｌが入力されているの
で、モータ１８は弁閉じ方向に回転し、弁１６は
弁開時よりも速い速度で閉じる。一方、125Hzの
パルス信号はカウンタ回路７０にも出力され、カ
ウンタ回路７０ではU₁を減算する。（なお、
NOR回路８２の出力がＨとなると、AND回路８
４がオンとなり、NAND回路８６もオンとなる。
これにより、分周器７６のパルス信号がセレクタ
のC₂端子に伝達される。） 弁１６が全閉になると常開型のリミツトスイツ
チ５０が閉じ、Vccがアースと短絡される。そう
すると、インバータ９２，９４を介して入力され
ていたAND回路への信号ＨがＬに切り換わり、
AND回路８４の出力がＬとなる。そして、
NAND回路８６がオフとなり、分周器７６から
の125Hzのパルス信号のC₂端子の入力が停止さ
れ、モータ１８が停止する。また、リミツトスイ
ツチ５０が閉じると、カウンタ回路７０ではCl端
子への入力がＨとなり、カウントU₁が０に戻さ
れ、次回のカウントを待機する状態となる。

なお、弁１６が全閉となるよりも早く、次の使
用者が小便器の前に立つた場合には、そのときの
弁開度から再度弁開方向に作動し、洗浄水が供給
される。

弁１６が全開となるよりも早く小便器の前から
使用者が立ち去つた場合の作動を次に説明する。

この場合には、前記全開後に使用者が立ち去つ
たパターンホの場合と同様に、OR回路６４の出
力がＬとなり、所定時間（タイマ８０の保持時
間）そのときの弁開度を維持した後、弁１６が閉
じ方向に作動され、前閉状態に復帰される（第６
図の弁開度パターンロ及びハ）。

第５図の立上がり信号発生回路６０は、電源回
路５６をオンとしたときに短時間、信号ＨをOR
回路６４に出力して少量の洗浄水を小便器に流す
ためのものであり、装置の作動のチエツクや小便
器のトラツプ部の封水等を行なう（第６図の弁開
度パターンイ）。

なお、本発明では、小便器の前を使用者が横切
り、これが人体感知センサによつて感知された場
合には、小便器を使用しなくても洗浄水が流れる
ことになる（第６図の弁開度パターンニ）。しか
しながら、洗浄水の流出量は初期には微量である
から、これによる洗浄水の無駄な消費も極めて少
量のものであり、本発明の節水効果を損なうもの
ではない。

本発明では、使用者が小便器の前に立つたこと
を感知して洗浄水を供給し始めてから弁の全開に
到るまでの時間は、例えば分周パルスやギヤ比を
変更すること等により任意に調整できるものであ
るが、例えば50〜90秒の間で設定すると好適であ
る。このように本実施例では、洗浄水を直ちに供
給しかつ徐々に増量させるものであるから、臭気
防止効果及び節水効果が高い。

加えて、上記実施例では、止水をなすときにも
弁開度を経時的に減ずることによつてこれを行な
うようにしているので、ウオーターハンマー現象
を容易に回避でき、信頼性が高い。また、使用者
が立ち去つた後でも所定時間、洗浄水を流すよう
にしているので、小便器１０の洗浄も十分に行な
うことができる。

［効果］ 以上の通り、本発明によれば小便器使用時の臭
気を確実に防止できると共に、節水効果も得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る小便器の正面
図、第２図は同側面図、第３図及び第４図は弁の
構成説明図、第５図は実施例装置の回路構成を示
すブロツク図、第６図は回路作動チヤートであ
る。 １０……小便器、１８……モータ、２８……人
体感知センサ、３６……バルブ、５０……リミツ
トスイツチ、６２……人体検出回路、７０……カ
ウンタ回路、７２……比較回路、８８……セレク
タ、９０……モータドライブ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 人体の感知センサと、該センサの人体感知信
   号に基づいて小便器への洗浄水供給経路に設けら
   れた弁を開く弁制御装置とを有する小便器の自動
   洗浄装置において、該弁制御装置は、人体感知信
   号がセンサから入力されたときに徐々に弁開度を
   増大させる信号を弁に対し出力するものであるこ
   とを特徴とする小便器の自動洗浄装置。 ２ 前記弁制御装置は、人体感知信号が入力され
   なくなつたときに、所定時間そのときの弁開度を
   保持する信号を出力するものであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の小便器の自動
   洗浄装置。 ３ 前記弁制御装置は、弁を開くよりも速い速度
   にて弁を閉じる弁開度減少信号を出力するもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
   第２項に記載の小便器の自動洗浄装置。