JPH0649652Y2

JPH0649652Y2 - 大便器装置

Info

Publication number: JPH0649652Y2
Application number: JP7074688U
Authority: JP
Inventors: 修筒井; 久人原賀; 厚雄牧田; 博文竹内
Original assignee: 東陶機器株式会社
Priority date: 1988-05-27
Filing date: 1988-05-27
Publication date: 1994-12-14
Anticipated expiration: 2003-05-27
Also published as: JPH01176174U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、大便器装置に関する。さらに詳しくは、大便
器に貯留している封水の水位低下を防止する装置に関す
る。

［従来の技術］従来、大便器装置では、大便器に封水を一定水位貯留す
ることにより、室内側と排水側とを封水で遮断し、排水
側から室内側へ臭気が上昇したり生物が侵入したりする
のを防止する構造を備えることが知られている。

なお、この封水は、大便器に洗浄水が給水される際に自
動的に一定水位貯留されるようになっている。

［考案が解決しようとする課題］前述の従来の大便器装置では、長期旅行等により長期間
大便器に洗浄水が給水されないと、大便器に貯留してい
る封水が蒸発してしまい、封水の水位が低下して室内側
と排水側との遮断が解除されてしまうという問題点を有
している。

本考案はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は、封水の水位を一定に保持するこ
とのできる大便器装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］前述の目的を達成するため、本考案に係る大便器装置
は、大便器に貯留している封水の水位を検出する水位セ
ンサと、水位センサの検出信号に基づいてアクチュエー
タに動作信号を発信するコントローラと、大便器に接続
した給水弁に連係されコントローラの動作信号に応動し
て給水弁を開閉するアクチュエータとを備えてなる手段
を採用する。

［作用］前述の手段によると、封水の水位が低下すると、この状
態が水位センサで検出されコントローラによってアクチ
ュエータを介して給水弁が開放されるため、封水の水位
を一定に保持するという目的が達成される。

［実施例］以下、本考案に係る大便器装置の実施例を図面に基いて
説明する。

この実施例では、第１図に示すように、給水パイプ11に
止水栓12,給水弁13,大気開放弁（バキュームブレーカ）
14を直列に配設してなる給水系１を封水２が貯留される
大便器３に接続してある。この給水系１は大便器３に洗
浄水を給水するルートであるが、これからバイパスして
封水２を補給するための特別ルートを構成しても差支え
ない。

前記給水弁13には、これを開閉するアクチュエータ４が
連係されている。このアクチュエータ４は任意の構造の
ものを利用することができるが、後述の積層式圧電構造
のものを利用するのが好ましい。

また、前記大便器３には、封水２の水位を検出する水位
センサ５が設けられている。この水位センサ５は、光学
系，音波系で封水２の水面から水位を検出する構造のも
の、圧力系で封水２の水圧から水位を検出する構造のも
の等任意であり、各系の検出に好適な大便器３周りの箇
所に設けられる。なお、この水位センサ５は、水位数値
を検出する数値型でもよく、また一定水位の上下を検出
する択一型でもよいものである。

これ等アクチュエータ4,水位センサ５はコントローラ６
によって連係されており、水位センサ５の検出信号がコ
ントローラ６を介してアクチュエータ４に動作信号とし
て送信されるようになっている。なお、このコントロー
ラ６には、水位センサ５を一定時間毎に機能させるタイ
マ61が内蔵されており、またセットボタン７を有する操
作パネル８が接続されている。

このような実施例における制御構造は第２図，第３図に
詳細に示されている。

即ち、タイマ61を例えば一日一回（24時間毎）にセット
して操作パネル８のセットボタン７をONにすると、一定
時間が経過してタイム時間に達する毎日一定の時間に水
位センサ５が封水２の水位の例えば数値を検出する。こ
の水位センサ５の検出信号は、コントローラ６の入力イ
ンタフェース62に入り、マイクロプロセッサ63でメモリ
64に記憶されている設定水位と比較され、設定水位より
も低い場合にはメモリ64に設定されている一定時間出力
インタフェース65からアクチュエータ４に開動作信号が
送信されその後閉動作信号が送信される。このため、ア
クチュエータ４に連係している給水弁13が一定時間開放
され、封水２の補給がなされることになる。なお、水位
センサ５の検出信号がメモリ64に記憶されている設定水
位よりも高い場合には、アクチュエータ４に動作信号が
送信されない。

コントローラ６が前記メモリ64を備えることは、設定水
位を変更したりアクチュエータ４の動作時間を変更する
等の調整を行える利点を有するが、必ずしもこのような
構成に限定されるものではない。即ち、例えば水位セン
サ５を前述のような択一型とし、一定水位よりも低いON
検出信号の場合にはアクチュエータ４に開動作信号を送
信し、一定水位よりも高いOFF検出信号の場合にはアク
チュエータ４に閉動作信号を送信するようにしてもよ
く、種々の変形が考えられる。

なお、前述のアクチュエータ４に対する閉動作信号につ
いては、給水弁13に復帰バネ等を設けて常時閉弁型の構
造とすれば、アクチュエータ４に対する開動作信号の解
除で足りることになる。

第４図以下はアクチュエータ４の好適な具体的構造を示
すもので、積層式圧電構造のものを示してある。

この積層式圧電構造のアクチュエータ４は、前後壁41a,
41bによって囲繞されるケーシング41内に、同心円的に
かつ軸線に沿って進退自在にプランジャ42を取付け、さ
らにプランジャ42の外周面上に同心円的に四つの圧電素
子43a,43b,43c,43dからなる圧電素子組立体43を配設す
ることによって構成されている。

なお、プランジャ42の先端には給水弁13を構成するダイ
ヤフラム弁13aが取付けられており、このダイヤフラム
弁13aによって同じく給水弁13を構成する開口13bを開閉
することができるようになっている。

前記圧電素子43c,43dは、ケーシング41の中央部に配設
されており、ケーシング41に基端を固定された保持具44
の先端に固着されている。また、その基端を圧電素子43
c,43dに固着された弾性ブリッジ45,46が、その先端を前
後壁41a,41bに向けて伸延する型持ち梁状となってい
る。そして、この弾性ブリッジ45,46の先端には、その
外周面に前記圧電素子43a,43bを取付けると共に、その
内周面にクランプリング47,48が固着されている。

このような圧電素子43a,43b,43c,43dは、電源をONにす
ると軸方向は伸び、径方向には縮み、電源OFFでは元の
大きさにもどる。

即ち、圧電素子43a,43bは、通電状態ではその径を縮径
してプランジャ42をクランプすると共に、通電していな
い状態ではプランジャ42のクランプを解除する。一方、
圧電素子43c,43dは、通電状態ではプランジャ42上を軸
線方向へ伸びた状態にあり、通電していない状態ではプ
ランジャ42上を縮み元の長さにもどる。そして、このプ
ランジャ42は、このような四つの圧電素子43a,43b,43c,
43dを前記メモリ64に記憶された情報に基づき、前記コ
ントローラ６で制御することにより、軸線方向へ移動す
ることができる。

この圧電素子43a,43b,43c,43dは、第６図に示すよう
に、多数の圧電素子片をプランジャ42の軸芯方向へ積層
して形成した円筒状の素子であり、円筒の両端に設けら
れた電極に電圧を印加することにより伸びるように構成
されている。なお、圧電素子片はたとえば圧電セラミッ
クスを用いることができ、この圧電セラミックスとして
はABO₃ペロブスカイト形の結晶構造をもつ強誘電材料で
あってPZT（Pb(Zr,Ti)O₃）系,PLZT（Pb(Zr,Ti)O₃）系,P
T（PbTi）O₃）系,PZTを基にした三成分系のものを用い
ることができる。また、圧電素子43a,43b,43c,43dは、
第７図に示すように、多数の薄肉リング状の圧電素子片
をプランジャ42の軸芯廻りに軸線方向へ積層して形成す
ることもできる。この場合、前記電圧の印加方向を90度
変えることになる。

なお、第５図において、前壁41aとプランジャ42との間
には摺動抵抗の小さいＵ字形またはＹ字形のパッキン49
が取付けられており、アクチュエータ４の水密性が高め
られていてる。また、このパッキン49,プランジャ42の
いずれかの摺動部にフッ素樹脂，ポリエチレン樹脂等の
低摩擦係数，耐摩耗性材料を貼着することもできる。

さらに、圧電素子43a,43b,43c,43dは、円形断面のみで
はなく例えば方形断面とすることもでき、また第８図，
第９図に示すような分割片から形成することもできる。

また、プランジャ42は、圧電素子43a,43bの内側に位置
するクランプリング47,48によって多数回クランプされ
るものであるため、膨張係数が小さく硬度，強度，耐ク
リープ性，耐摩耗性が大きく加工精度が高いものが望ま
しく、例えばセラミックス素材としたものが考えられ
る。

このようなアクチュエータ４は、第10図〜第12図のよう
な動作を行なう。

即ち、コントローラ６のメモリ64に設定した動作順序プ
ログラムに基づいて、第10図に示すように圧電素子43a
への電圧を印加してクランプリング47を縮めてプランジ
ャ42をクランプする。次に、第11図に示すように、圧電
素子43C,43dに電圧を印加して伸ばすと、圧電素子43a,4
3bが矢印方向へ移動する。この時、43a側のクランプリ
ング47によりプランジャ42がクランプされているので、
プランジャ42も矢印方向へ移動する。その後、第12図に
示すように、圧電素子43aの電圧を解除して内径を伸ば
しクランプリング47によるプランジャ42のクランプを解
除すると共に、圧電素子43bへ電圧を印加してクランプ
リング48を縮めてプランジャ42をクランプし、さらに圧
電素子43c,43dの電圧を解除すると、圧電素子43c,43dは
矢印方向へ縮み、元の長さにもどるためプランジャ42は
さらに矢印方向へ移動する。

このような動作を繰返すことにより、プランジャ42をμ
ｍオーダまたはサブμｍオーダのストロークで尺取虫状
に移動することができる。

このため、このアクチュエータ４を用いると給水弁13を
精密かつ正確に開閉作動することができ、小量の封水２
補給に有効である利点がある。

［考案の効果］以上のように本考案に係る大便器装置は、封水の水位を
一定に保持することができる効果がある。

また、この効果により、室内側と排水側とを常時封水で
遮断することができるため、大便器周りの衛生環境が向
上する効果が生ずる。

さらに、封水が切れた時のみ封水を補給するので、無駄
な水を使うことがなく、節水の効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る大便器装置の実施例を示すシステ
ム構成図、第２図は第１図のコントローラの構成図、第
３図は第２図の制御によるフローチャート、第４図は第
１図の要部（アクチュエータ）を示す断面図、第５図は
第４図の要部拡大図、第６図〜第９図は第５図の要部
（圧電素子）を示す断面図、第10図〜第12図はアクチュ
エータの動作図である。１…給水系、13…給水弁２…封水３…大便器４…アクチュエータ５…水位センサ６…コントローラ、61…タイマ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者竹内博文神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８番１号東陶機器株式会社茅ケ崎工場内 (56)参考文献特開昭60−253632（ＪＰ，Ａ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】大便器に貯留している封水の水位を検出す
る水位センサと、水位センサの検出信号に基いてアクチ
ュエータに動作信号を発信するコントローラと、大便器
に接続した給水弁に連係されコントローラの動作信号に
応動して給水弁を開閉するアクチュエータとを備えてな
る大便器装置。