JPH0435581B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は汚物（大便）の有無を検出し得る汚
物検出センサーを取り付けた水洗便器に関し、特
に駅、学校、百貨店、映画館等に設けられる女子
用水洗便所における水洗便器に関するものであ
る。

（従来技術及びその問題点） 従来、水洗便器において、大便を洗浄するため
の洗浄水の量と小便を洗浄するための洗浄水の量
は自ずと異なつているが、駅、学校、百貨店等の
公衆トイレにおける女子用便所においては、大部
分が小便のために利用されるものであるにも係わ
らず大便用の洗浄水が流されており、洗浄水の消
費量が膨大な量に達し公衆便所の維持経費が増大
する要因となつている。通常、このような問題点
を解決するために、女子用便所に大便用の洗浄用
放水スイツチと小便用の洗浄用放水スイツチとを
設け、大小何れの利用であるかにより利用者に何
れかの放水スイツチを操作させ、節水を図る方法
が採用されているが、小便用に利用したにも係わ
らず大便用の放水スイツチが操作されることが多
く、依然として洗浄水の使用量が増加している現
状であり、一方、大便に利用したにも係わらず小
便用の放水スイツチが操作される場合には、トイ
レの衛生上好ましくないという問題点があつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したもの
であつて、特に女子用便所において洗浄水を制御
し得る水洗便器を提供せんことを目的とし、便器
の鉢面を構成する陶器面裏側に設けられて便器内
の大便の有無を検出する熱形もしくは静電容量形
のセンサーと、そのセンサーからの大便有りの信
号を入力した状態で、前記便器に対して洗浄水を
流すときに操作される操作スイツチが操作された
とき、吐水弁を長い時間開くための制御信号を出
力する一方、前記センサーから大便無しの信号が
出力された状態で、前記操作スイツチが操作され
たときは、吐水弁を短い時間開くための制御信号
を出力する制御部とを備えた構成にすることであ
る。

（作用） 便器周辺には便器内の汚物の有無を検出するセ
ンサーが取り付けられているため、このセンサー
により便器内の汚物の有無を検出し、汚物が有る
場合にのみ大便用の洗浄水を便器内に流すシステ
ムとし、汚物が便器内に検出されていない時には
小便用の少量の洗浄水を流し、大便用と小便用を
区別し洗浄水の量を調整して、トイレ内における
洗浄水の使用量を節減できるシステムを構築する
ことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は和風便器の側断面図を示し、第２図は
第１図の和風便器内に洗浄水を供給するための制
御装置のブロツク図を示す。

図において、トイレ内の床面Ｆに埋設状に設置
された便器１は上面部が開口しており、この開口
部を上方より跨いで用便を足すことができ、便器
１の開口部の下方には汚物Ｏを受け止める鉢面１
ａが形成されており、この鉢面１ａの後部部位に
は通常少量の水が溜められる水膜部Ｗが形成され
ている。さらに、この鉢面１ａの下方部位にはサ
イホン部Ｓが形成されて洗浄水の吸込が可能な構
造となつている。この便器１全体は陶器製にて形
成されたものであり、本例においては前記鉢面１
ａの汚物Ｏの落下位置裏側に、後方に開口Ｋを有
する鉢面１ａと一体状の収納室１ｂが形成されて
おり、この収納室１ｂの空間内の鉢面１ａの裏側
には汚物検出センサー２が貼着されている。

この汚物検出センサー２は熱形センサーにて構
成され、サーミスタ、熱電対、測温抵抗体、サー
モパイル等の感熱素子にて構成されたものであ
り、鉢面１ａの上面側に上方より汚物Ｏが落下し
た時に、汚物Ｏの熱量により鉢面１ａの陶器面の
熱量が僅かに上昇するため、この上昇熱を感知し
得る能力を有し、汚物Ｏの有無を熱的に感知し得
るものである。

この汚物検出センサー２にはリード線２ａが接
続され、汚物検出センサー２による汚物Ｏの感知
信号が外部に出力可能となつている。

この便器１内の汚物Ｏを洗浄するための洗浄水
を供給する装置として、本例では第２図に示す装
置が使用されている。

即ち、便器１の前方部位にはトイレ内の壁面等
に沿つて配管された水道管Ｐが接続されており、
この水道管Ｐは水源に接続されているとともに、
その中間部位には水道管Ｐを開閉し得る電磁弁１
６が設置されている。この電磁弁１６は電磁部１
６ａと一体化されたものであり、電磁部１６ａが
電気的に作動されることにより電磁弁１６が開閉
して、電磁部１６ａの作動時間内は水道管Ｐを開
放し、水道管Ｐより便器１内に洗浄水を供給でき
る構造となつている。この電磁部１６ａは電源１
５と接続されており、リレー１４の開閉によりこ
の電磁部１６ａがON，OFFされて作動されるも
のである。

この電磁部１６ａの作動時間を制御する制御装
置は第２図に示すように、前述した熱形センサー
よりなる汚物検出センサー２と、トイレ内の壁面
等に設置される押ボタン式の操作スイツチ３と、
この汚物検出センサー２及び操作スイツチ３から
の感知信号に基づいて前記リレー１４の作動時間
をコントロールする制御部４とにより構成されて
おり、操作スイツチ３は例えば自己復帰形押ボタ
ンスイツチでトイレ内の使用者が手で操作できる
ものとなつており、制御部４は、洗浄水を大量に
便器１内に供給するための信号を出力する大便用
信号出力部４ａと、便器１内に少量の洗浄水を供
給するための信号を出力する小便用信号出力部４
ｂとにより構成されている。

前記大便用信号出力部４ａは、論理積素子より
構成されるANDゲートＡ６と、集積回路とコン
デンサー又は抵抗等により構成されるシングルシ
ヨツトＡ７と、同じく集積回路とコンデンサー又
は抵抗等により構成されるシングルシヨツトＣ８
とにより構成されており、前記小便用信号出力部
４ｂは、NOT回路９と、ANDゲートＢ１０と、
集積回路とコンデンサー又は抵抗とで構成される
シングルシヨツトＢ１１とにより構成されてい
る。

これらの構成を順次説明すると、前述したよう
に便器１の収納室１ｂ内に設置される熱形センサ
ーよりなる汚物検出センサー２は、リード線２ａ
で構成される配線ａにてラツチ回路５と接続され
ており、ラツチ回路５の出力側は配線ｂを介し
ANDゲートＡ６及びNOT回路９に接続されてい
る。ANDゲートＡ６は前記操作スイツチ３と配
線ｃにより接続されており、さらに配線ｃは
ANDゲートＢ１０にも接続されている。ANDゲ
ートＡ６とシングルシヨツトＡ７とは配線ｄによ
り接続されており、シングルシヨツトＡ７とシン
グルシヨツトＣ８とは配線ｅにより接続されてい
る。更に、この配線ｅは論理和素子よりなるOR
ゲート１２と接続されている。又、前記シングル
シヨツトＣ８は前記ラツチ回路５のクリア端子と
配線ｉを介し接続されている。前記NOT回路９
はANDゲートＢ１０と接続されており、ANDゲ
ートＢ１０は前記シングルシヨツトＢ１１と配線
ｆにより接続され、シングルシヨツトＢ１１と前
記ORゲート１２は配線ｇにより接続されてい
る。さらにORゲート１２の出力側はトランジス
ター１３と配線ｈにより接続されており、トラン
ジスター１３には更にリレー１４が接続されてい
る。

このような構成において、便器１の鉢面１ａの
水膜部Ｗ内に汚物Ｏが落下すると、汚物検出セン
サー２が汚物Ｏの熱を感知して電圧が高レベルの
状態（以下Ｈ状態という）となる。このように配
線ａがＨ状態となると、ラツチ回路５はこの信号
の立ち上がりを受けて出力をＨ状態に保持し配線
ｂがＨ状態となる。このＨ状態はラツチ回路５の
クリア端子に解除信号が入力されるまで保持され
る。従つて、配線ｂを介しANDゲートＡ６と
NOT回路９にＨ状態の電圧が出力される。

一方、操作スイツチ３が使用者によつて押圧さ
れると操作スイツチ３がＨ状態となり、配線ｃが
Ｈ状態となつてANDゲートＡ６とANDゲートＢ
１０に出力される。その時にはANDゲートＡ６
は配線ｂ及び配線ｃがＨ状態となつているため、
ANDゲートＡ６の入力端子は共にＨ状態であり、
従つてANDゲートＡ６の出力側もＨ状態となり
配線ｄがＨ状態となるる。シングルシヨツトＡ７
はこのANDゲートＡ６の出力信号の立ち上がり
を受けて予め設定された時間（大便を洗浄するの
に必要な大量の洗浄水を供給するための時間）幅
のパルスを配線ｅに出力する。このシングルシヨ
ツトＡ７におけるパルス発生時間はシングルシヨ
ツトＡ７内のコンデンサー又は抵抗の設定値によ
り予め設定されたものである。シングルシヨツト
Ａ７より出力されたパルス信号は前記ORゲート
１２の一端に入力されるため、ORゲート１２の
出力側もこのパルス幅と同じ時間幅でＨ状態とな
り、配線ｈがＨ状態となり前記トランジスタ１３
がONされ同時にリレー１４がONされて、電源
１５と前記電磁部１６ａが接続され、電磁部１６
ａの電磁石が励磁されて電磁弁１６の起動杆を作
動させ、水道管Ｐが開放されてパルス時間幅に相
当する時間内水道管Ｐ内を洗浄水が便器１内に流
下供給され、便器１内の汚物Ｏが良好に洗浄され
る。

又、前記シングルシヨツトＡ７の出力信号は配
線ｅを介しシングルシヨツトＣ８にも入力される
ため、シングルシヨツトＣ８はこの立ち下がり信
号を受けることにより、出力側の電圧が低レベル
の状態（以下Ｌ状態という）となり、Ｌ状態の信
号を配線ｉに出力する。配線ｉは前記ラツチ回路
のクリア端子に接続されているため、ラツチ回路
５はシングルシヨツトＣ８の出力がＬ状態となつ
た時点で初期状態に復帰し、配線ｂはＬ状態とな
る。

一方、便器１内に汚物Ｏが存在せず小便のみに
便器が利用された時には、前記汚物検出センサー
２の出力はＬ状態であり、ラツチ回路５からの出
力もＬ状態となり、配線ｂがＬ状態であるため大
便用信号出力部４ａは作動されない。一方、Ｌ状
態の信号が前記NOT回路９に入力されると、
NOT回路９を介しＨ状態の信号が前記ANDゲー
トＢ１０に入力されるため、操作スイツチ３が操
作され配線ｃがＨ状態となつている時には、
ANDゲートＢ１０の両入力端子が共にＨ状態と
なり、出力もＨ状態となつて配線ｆがＨ状態とな
り、この信号の立ち上がりを受けてシングルシヨ
ツトＢ１１は予め設定された時間（便器１内へ小
便洗浄に必要な少量の洗浄水を供給するための時
間）幅のパルス信号を配線ｇに出力する。このパ
ルス信号は前記ORゲート１２の一端に入力され
るため、ORゲート１入力からの出力はこのパル
ス幅と同じ時間幅でＨ状態となり、配線ｈを介し
トランジスタ１３及びリレー１４がこの時間幅だ
けONされることとなり、電磁部１６ａがこの時
間幅だけ励磁されて少量の洗浄水が便器１内に供
給される。

即ち、本例の制御装置においては、汚物検出セ
ンサー２により便器１内の汚物Ｏの有無が検出さ
れるため、汚物検出センサー２から汚物有り信号
が出力されて、かつ使用者により操作スイツチ３
がONされた時のみ大便用信号出力部４ａが作動
し、大量の洗浄水が便器１に供給されるものであ
り、一方、汚物検出センサー２が汚物Ｏを検出し
ていない時には小便のために便器１が使用された
ものと判断し、操作スイツチ３が0Nされた時に
小便用信号出力部４ｂが作動し、少量の洗浄水を
便器１に供給するものであり、汚物検出センサー
２の検知信号に基づき大便に使用されたか小便に
使用されたかの判断が良好に成され、小便用に供
された時には少量の洗浄水を供給するのみで足り
るため、特に女子用の公衆便所において、従来の
ように常に大量の洗浄水が使用されることなく節
水が良好に実現される。

尚、本例の構成において、汚物検出センサー２
を熱形センサーに替え静電容量形センサーとした
時にも同様な第２図に基づく制御が可能である。
即ち、静電容量形センサーを便器１の収納室１ｂ
内に設置すれば、鉢面１ａに汚物Ｏが落下した時
に鉢面１ａの静電容量が変化することに基づいて
静電容量形センサーが汚物Ｏの存在を良好に感知
できるものであり、特に静電容量形センサーを用
いた場合には静電容量の大小により汚物Ｏの量を
も判断し得るものである。尚、静電容量形センサ
ーを使用した時には前記ラツチ回路５は制御回路
内より省略することができる。

尚、汚物検出センサー２として他に汚物Ｏの落
下時の衝撃を検知する衝撃センサーを用いてもよ
く、又、マイクロ波センサーを用いて同様に汚物
Ｏの検出を行なうこともできる。

このように、本例においては便器１の鉢面１ａ
の裏面側に汚物検出センサー２を設置したことに
より、例えば便器内に光電センサーとか超音波セ
ンサーを設置して汚物Ｏを検出しようとする時に
は、自ずと光電センサー及び超音波センサー等は
鉢面１ａの上方部位に設置する必要があるため汚
物により汚され清掃管理上面倒であるが、このよ
うに鉢面１ａの裏面側に汚物検出センサー２を設
置しておけば、汚物検出センサー２が汚物及び水
等により汚されることなく、常に良好に汚物Ｏの
検出機能を発揮させることが可能となる。

次に、第３図には第２図における制御装置の変
更例を示す。

第３図の制御装置においては、第２図の制御装
置を構成する構成部材とほぼ同様な構成部材を使
用し、同一の構成部材については同一符号を用い
その説明を省略する。

本例においては、第２図の制御回路内に人体検
出センサー２１とORゲート２２を追加したもの
である。即ち、人体検出センサー２１は便器１に
人体が位置した時に人体を検出するものであり、
例えば投光部から赤外線を投射し、その投射光が
使用者に当り、その反射光を受光部が受光するこ
とにより自動的に便器１の使用を感知する反射形
光電スイツチ等から構成されているものである。
この人体検出センサー２１とORゲート２２は配
線ｊにより接続されており、このORゲート２２
の他の入力端子には操作スイツチ３からの操作信
号が配線ｃを介し入力される構成となつており、
このORゲート２２の出力側は配線ｋを介し前記
ANDゲートＡ６の一方側の入力端子に接続され
ている。

このような構成によれば、人体検出センサー２
１は便器１より使用者が立ち去つた時にＨ状態と
なり、配線ｊを介しORゲート２２にＨ状態を出
力するため、この時に操作スイツチ３がONされ
ていなくてもANDゲートＡ６の入力側がＨ状態
となり、汚物検出センサー２により便器１内に汚
物の存在が確認されればANDゲートＡ６の両入
力側がＨ状態となり、大便用信号出力部４ａが作
動することとなる。そのため使用者が洗浄水を流
す操作スイツチ３を押し忘れた時にも、立ち去る
と同時に自動的に便器１内に洗浄水が供給されて
便器１内の汚物が洗浄されることとなる。他の効
果は第２図のものと同様である。

（発明の効果） 以上のように本発明は、便器の鉢面を構成する
陶器面裏側に設けられて便器内の大便の有無を検
出する熱形もしくは静電容量形のセンサーと、そ
のセンサーからの大便有りの信号を入力した状態
で、前記便器に対して洗浄水を流すときに操作さ
れる操作スイツチが操作されたとき、吐水弁を長
い時間開くための制御信号を出力する一方、前記
センサーから大便無しの信号が出力された状態
で、前記操作スイツチが操作されたときは、吐水
弁を短い時間開くための制御信号を出力する制御
部とを備えた構成にしたため、前記センサーから
大便を検出した信号が出力されたときには、便器
に流す洗浄水の供給量を多くする一方、大便を検
出しない信号が出力されたときは、便器に流す洗
浄水の供給量を少なくすることにより、節水と便
器の洗浄効果を良好に達成することができるとと
もに、前記センサーを便器の鉢面を構成する陶器
面裏側に設けたため、そのセンサーが大便及び小
便により汚れてしまうことが防止でき、センサー
部の清掃を必要としないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示し、第１図は汚物検出
センサーを取り付けた便器の側断面図、第２図は
便器内に洗浄水を供給するための制御回路のブロ
ツク図、第３図は第２図の制御回路の変更例を示
すブロツク図である。 １……便器、１ａ……鉢面、１ｂ……収納室、
２……汚物検出センサー、３……操作スイツチ、
４……制御部、４ａ……大便用信号出力部、４ｂ
……小便用信号出力部、５……ラツチ回路、６…
…ANDゲートＡ、７……シングルシヨツトＡ、
８……シングルシヨツトＣ、９……NOT回路、
１０……ANDゲートＢ、１１……シングルシヨ
ツトＢ、１２……ORゲート、１６……電磁弁、
１６ａ……電磁部、Ｏ……汚物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 便器の鉢面を構成する陶器面裏側に設けられ
   て便器内の大便の有無を検出する熱形もしくは静
   電容量形のセンサーと、そのセンサーからの大便
   有りの信号を入力した状態で、前記便器に対して
   洗浄水を流すときに操作される操作スイツチが操
   作されたとき、吐水弁を長い時間開くための制御
   信号を出力する一方、前記センサーから大便無し
   の信号が出力された状態で、前記操作スイツチが
   操作されたときは、吐水弁を短い時間開くための
   制御信号を出力する制御部とを備えたことを特徴
   とする水洗便器。