JPH0813585A - 小便器における洗浄水の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 背丈が相違する大人と子供の用便であっても
その用便毎に確実に洗浄水を流出でき、また、人が混雑
して非用便者が小便器の前を単に通過する場合には洗浄
水の流出を行わないようにして、洗浄の確実と節水を図
る。 【構成】 小便器１に配設した洗浄水供給管５を開閉す
るバルブ７と、小便器の排出管に設けたトラップ管４内
に配設した一対の電極８，９と、該電極８，９の配線間
の電圧を検出する電圧計１４と、該電圧計１４により検
出した電圧により上記バルブ７を開閉制御する制御手段
１５とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小便器における洗浄水
の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、公衆便所やその他の場所に設置さ
れた小便器において、この小便器に水道管を配管し、用
便後にその小便器に付着した尿を水道水（洗浄水）で流
し洗浄するものがある。

【０００３】このような水道水を流す方式として、用便
後に、使用者がフラッシュボタン（押しボタン）を押し
て水道水を一定量流す方式のものがある。しかし、この
フラッシュボタン方式は、使用者自身がフラッシュボタ
ンを押し操作する面倒さがあり、そのため使用者がフラ
ッシュボタンを操作しないか操作し忘れることがあり、
これによって、汚れや詰まりが生じたりその後の清掃が
困難になるなどの問題が生じる。

【０００４】そのため、この問題の解消方法として、小
便器の上部に赤外線センサを設置し、該赤外線センサに
より用便時に小便器の前に立つ人体を検知し、その検知
時に、すなわち用便毎にフラッシュバルブを開作動して
水道水を自動的に一定量流すようにし、節水を図りなが
ら小便器を洗浄するようにしたものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の赤外線セン
サを用いる方式においては、次のような問題点がある。 赤外線センサが通常小便器の上部に設置されているこ
とから、背丈の高い大人の人体は検知できても背丈の低
い小人の人体を検知できない場合があり、小人の用便時
に洗浄作動しない場合がある。

【０００６】更に、用便後にその人が隣接する小便器
の前を通過したり、小便器の直前で立話しをしたり、或
いは人が混雑して小便器の前を多数の人が行き来した場
合、更には清掃者が小便器を単に清掃する場合には、用
便時でないにもかかわらず赤外線センサが誤作動して不
必要に水道水が流れ、洗浄水が浪費されて節水効果が低
減する問題がある。

【０００７】更に、水道水の流出時間は赤外センサの
感知時点から常に一定時間であるため、人によって用便
に要する時間が長い場合には用便中に洗浄水が停止し、
また短時間の場合には水道水が不必要に流され、適切な
洗浄が行われないこともある。

【０００８】そこで本発明は、用便時における尿を要因
として洗浄水（水道水）を流すようにして、上記の問題
を解決する小便器における洗浄水の制御装置を提案する
ことを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するもので、第１の発明は、小便器（１）に配設した
洗浄水供給管（５）を開閉するバルブ（７）と、小便器
（１）の下部に配設して尿を検出する尿検出手段と、該
尿検出手段による尿の検出状態によって上記バルブを開
閉作動する開閉作動手段とを有することを特徴とするも
のである。

【００１０】第２の発明は、小便器（１）に配設した洗
浄水供給管（５）を開閉するバルブ（７）と、小便器の
排出管に設けたトラップ管（４）内に配設した一対の電
極（８，９）と、該電極（８，９）の配線間の電圧を検
出する電圧計（１４）と、該電圧計（１４）により検出
した電圧により上記バルブ（７）を開閉制御する制御手
段（１５）とを有することを特徴とするものである。

【００１１】第３の発明は、小便器（１）に配設した洗
浄水供給管（５）を開閉するバルブ（７）と、小便器
（１）の排出管部に狭窄通路（３ａ）を形成して該狭窄
通路（３ａ）内に設けた一対の電極（８，９）と、該電
極（８，９）の配線間の電圧を検出する電圧計（１４）
と、該電圧計（１４）により検出した電圧により上記バ
ルブ（７）を開閉制御する制御手段（１５）とを有する
ことを特徴とするものである。

【００１２】第４の発明は、小便器（１）に配設した洗
浄水供給管（５）を開閉するバルブ（７）と、小便器
（１）の内底面に露出して配設した一対の電極（８，
９）と、該電極（８，９）の配線間の電圧を検出する電
圧計（１４）と、該電圧計（１４）により検出した電圧
により上記バルブ（７）を開閉制御する制御手段（１
５）とを有することを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明においては、用便により尿
検出手段が尿を検出し、この検出によって開閉作動手段
がバルブ（７）を開作動する。これにより、洗浄水供給
管（５）から洗浄水（水道水）が小便器（１）内に流出
して小便器（１）の洗浄が行われる。用便後は尿検出手
段が尿を検出しなくなり、バルブ（７）が閉作動し、洗
浄作用は停止される。

【００１４】請求項２記載の発明においては、用便によ
りトラップ管（４）内に尿が滞留し、トラップ管（４）
内に配設した一対の電極（８，９）が、導電率の高い尿
により導通され、電圧計（１４）で検出される電圧は低
電圧になる。制御手段（１５）部において、この低電圧
時にバルブ（７）を開作動するように設定しておくこと
により、バルブ（７）は開作動し、洗浄水供給管（５）
から洗浄水が小便器（１）内に流出し、洗浄作用が行わ
れる。用便後はトラップ管（４）内が洗浄水（水道水）
に入れ替わり、上記の導電率が低下して上記の電圧が高
電圧になり、バルブ（７）は閉じられる。

【００１５】請求項３記載の発明においては、用便時に
尿が狭窄通路（３ａ）内に充満され、該狭窄通路（３
ａ）に配設した電極（８，９）が尿により導通されて、
上記のバルブ（７）が開き、用便終了後にはバルブ
（７）が閉じる。この発明によれば、用便時以外のとき
には、その一対の電極（８，９）が洗浄水に浸されるこ
とがないので、常時水道水に浸されるものに比べてその
電極（８，９）の酸化腐蝕が低減される。

【００１６】請求項４記載の発明においては、用便時に
尿が小便器（１）の内底面部に一時的に滞留し、この尿
により両電極（８，９）間が導通して上記のようにバル
ブ（７）が開作動し、用便終了後にはバルブ（７）が閉
じる。この発明によれば、電極（８，９）が小便器
（１）の内面に露出しているため、上記と同様に酸化腐
蝕の低減を図り得ると共にその電極面の清掃が容易にな
る。

【００１７】

【実施例】図１及び図２に示す本発明の第１実施例につ
いて説明する。１は小便器で、公知の如く陶磁器材料で
形成されている。２は上記小便器１の底部に開口形成し
た尿の排出口、３は該排出口２に連通して設けた電気絶
縁材料からなる排出管である。４は該排出管３の途中に
おいて、横Ｓ字状に屈曲形成した電気絶縁材料からなる
トラップ管で、用便時以外において、該トラップ管４内
に洗浄水（水道水）が滞留して、下水等からの悪臭が排
出管３を通じて排出口２から室内に逆流するのを防止す
るものである。

【００１８】小便器１の上部には、水道管等の水源部に
接続された洗浄水供給管５の流出口６が開口され、該流
出口６から洗浄水を流出することにより、その洗浄水が
小便器１の内面１ａを流下して付着した尿を洗い流し、
排出口２から排出するようになっている。尚、この洗浄
水の単位流出量は、通常の尿の単位量より極度に多くし
ないことが望ましい。

【００１９】７は上記洗浄水供給管５に備えてこれを開
閉する電動バルブで、例えば、電磁バルブを使用する。
８，９は一対の電極で、該両電極８，９相互がトラップ
管４内に滞留した液体１０内において所定の離間状態で
対向設置されている。また、該両電極８，９は交流電源
１１に図１のように配線１２，１３により接続されてい
る。

【００２０】１４は交流電圧計で、上記配線１２，１３
に図１のように接続して設けられ、両配線１２，１３間
の電圧を検知し、これを電気信号にして制御手段１５に
発信するようになっている。

【００２１】制御手段１５は、上記交流電圧計１４から
の信号を入力する入力部と、入力した電圧を検出する検
出回路と、記憶された所定電圧と入力された電圧とを比
較して判定する判定回路と、入力した電圧が所定電圧以
下のときにオン作動し、所定電圧以上のときにはオフ作
動するオン、オフ回路と、オン作動時にタイマ回路を通
じてオン信号を上記電動バルブ７に発して電動バルブ７
を開作動し、オフ作動時にタイマ回路を通じてオフ信号
を上記電動バルブ７に発して電動バルブ７を閉作動する
駆動回路などを有している。

【００２２】上記交流電圧計１４及び制御手段１５によ
り、バルブ７を開閉作動する開閉作動手段を構成してい
る。尚、上記の所定電圧は次のように設定する。

【００２３】洗浄水としては通常水道水が使用されるた
め、トラップ管４内に滞留する液体１０を水道水及び人
間の尿とすると、その水道水の導電率は約０．５ｍＳ／
ｃｍ以下で、尿の導電率は約２０ｍＳ／ｃｍ以上であ
り、後者は前者に比べて約４０倍高い特質を有する。こ
こにＳ（ジーメンス）はＡ／Ｖで表わされ、１ジーメン
スは１／１０００Ωである。

【００２４】そして、これらの導電率の差を利用し、電
極８，９を有するトラップ管４内の液体１０の尿の混合
割合（濃度）が若干高くなった場合、すなわち、用便が
されたことを判別できる尿の濃度になった場合における
液体１０の導電率（例えば図２（ｃ）のハの位置）にお
いて交流電圧計１４で計測した電圧値を所定電圧とす
る。この所定電圧の値は、トラップ管４内に滞留する水
道水の量は一定であるが、尿の量は人により、また大人
か小人かにより相違するため、これら種々な状況を考慮
して所望に選定するものである。

【００２５】次に上記第１実施例における作用について
説明する。用便時以外のときにはトラップ管４内に滞留
する液体１０はほぼ水道水であるため、その液体１０の
導電率は図２（ｃ）のイに示すように低い。そのため、
この状態で電源１１により一対の電極８，９に交流電源
が印加された場合において、交流電圧計１４で計測され
る電圧は所定電圧よりも高電圧となっている。そのた
め、制御手段１５はオフ作動状態にあり、電動バルブ７
は閉状態に維持されている。

【００２６】次に、用便が開始されると、尿がトラップ
管４内に流入して、先に滞留していた水道水と混合す
る。この用便開始時点を図２（ａ）におけるＡ点とす
る。用便により尿が連続してトラップ管４内に流入され
ると、トラップ管４内の液体１０は次第に尿の混入割合
が大きい液体に変化し、その液体１０の導電率は図１
（ｃ）のロで示すように次第に高くなり、電圧は逆に次
第に低減する。

【００２７】そして更に尿がトラップ管４内に流入し、
トラップ管４内の液体１０の導電率が所定のレベルハ以
上に達すると、交流電圧計１４で計測される電圧が前記
の所定電圧以上になる。制御手段１５において、この所
定電圧以上の電圧が検知されると、オン信号がタイマ回
路を通じて電動バルブ７へ発信される。そのため上記ハ
の時点からタイマ回路の設定時間Ｔ₁ 、例えば５〜１５
秒経過後（図２のＢ点）に電動バルブ７が開作動し、水
道水が小便器１内に流出し洗浄が開始される。尚、この
ハの時点から水道水が流出するＢ点までは尿が更に連続
してトラップ管４内に流入するため、液体１０の導電率
は更に高くなる。

【００２８】そして、上記のＢ点において水道水が流出
すると、トラップ管４内へは尿と共に水道水が流入し、
トラップ管４内の尿の濃度は希釈され、その液体１０の
導電率は図２（ｃ）のニのように次第に低減し、電圧は
逆に次第に増大する。

【００２９】そして、用便が終了すると（図２（ａ）の
Ｃの時点）、その後は図２（ｂ）のように、トラップ管
４内へは水道水のみ流入する。そのため、液体１０の尿
の濃度はＣの時点から急激に希釈され、図２（ｃ）のＣ
点から液体１０の導電率も図２（ｃ）のホに示すように
急激に低減する。

【００３０】そして液体１０の導電率が上記ハと同等の
レベルハ′以下に低減すると、交流電圧計１４で計測さ
れる電圧も前記の所定電圧以下になる。制御手段１５に
おいて、この電圧が検知されると、オフ信号がタイマ回
路を通じて電動バルブ７へ発信される。そのため、上記
ハ′の時点からタイマ回路の設定時間Ｔ₂ 、例えば１〜
１０秒経過後（図２（ｃ）のＤ点）に電動バルブ７が閉
作動し、水道水の流出が停止して洗浄作用は停止する。

【００３１】本実施例においては、トラップ管内の尿を
検出して洗浄水を流すようにしたので、単に人が小便器
の前に立つのみでは洗浄水が流出せず、用便以外の誤作
動による洗浄は行われない。

【００３２】また、用便終了を尿で検知してその後に洗
浄水を停止できるので、人により用便に要する時間に変
化があっても、これに対応して洗浄水の流出時間が変化
し、適切な洗浄が行える。

【００３３】また、タイマ回路により、用便開始から所
定時間経過後に洗浄水を流出させるので、用便開始と同
時に洗浄するものに比べて節水される。

【００３４】また、タイマ回路により、電動バルブ７の
開作動時点を上記のように遅延させることにより、トラ
ップ管４内の尿の濃度を高めることができる。このこと
は、用便後直ちに電動バルブ７を開作動して水道水を流
すと、尿の濃度があまり上らず、後の図２（ｃ）のハ′
での検知がされにくいことを防止できる。

【００３５】更に、用便終了後に所定時間Ｔ₂ の間水道
水を流すので、用便後においてトラップ管４内を尿がな
くなるまで洗浄でき、トラップ管４内にスケールが留ま
るのを防止できる。

【００３６】図３は本発明の第２実施例を示す。本実施
例は、上記トラップ管４の上流の電気絶縁材料からなる
排出管３部に狭窄通路３ａを形成し、一対の電極８，９
を、上記のようにトラップ４内に配設することなく該狭
窄通路３ａ内に対向配置し、用便時において、尿が狭窄
通路３ａを充満状態で流れてその通過する尿により両電
極８，９が導通されるようにしたものである。また、制
御手段１５は、上記交流電圧計１４により検知した電圧
が、低電圧から高電圧に増大したことを検出する電圧増
大検出回路（例えば、前回で検出した電圧を記憶する回
路と、この前回の電圧と後で入力した電圧とを比較する
回路と、前の電圧に対して後の電圧の増減を検出する回
路と、その電圧の増大時にオン信号を発する回路など）
と、この電圧増大検出時からオン信号を設定時間継続し
て電動バルブ７へ発信し、電動バルブ７を設定時間継続
して開作動するタイマ回路からなっている。その他の構
造は上記第１実施例と同様であり、上記実施例と同一部
分には上記と同一符号を付してその説明を省略する。

【００３７】本第２実施例において、用便時以外のとき
は、狭窄通路３ａ内は大気が存在し、両電極間抵抗は無
限大（図４（ｂ）のヘ）に近いため、上記交流電圧計１
４で検知される電圧は高電圧状態になっている。そのた
め、電動バルブ７は閉状態にある。

【００３８】用便開始（図４（ａ）のＡ）により尿が狭
窄通路３ａ内を流れると、その狭窄通路３ａ内は尿で充
満され、両電極８，９間は尿で導通される。そのため、
該両電極間抵抗は図４（ｂ）のトのように減少し、交流
電圧計１４で検知される電圧は急激に低下する。このト
の時間の間も電動バルブ７は閉状態にある。

【００３９】用便の終期（図４（ａ）のＢ）になると狭
窄通路３ａ内での尿の流量が少なくなり、尿が狭窄通路
３ａ内の全部を満たさなくなり、電極間抵抗は図４
（ｂ）のチのように増大し、交流電圧計１４で検知され
る電圧も増大する。この増大点（図４（ｂ）のＣ）にお
ける低電圧から高電圧への電圧増大が制御手段１５で検
出されると、電動バルブ７へのオン信号が発せられる。
このオン信号により電動バルブ７は開作動し、図４
（ｃ）のＣの時点から洗浄水（水道水）が流出する。

【００４０】そしてタイマ回路により設定した設定時間
Ｔ₃ 、例えば３〜１５秒間経過すると、上記のオン信号
が遮断され、電動バルブ７が閉作動して洗浄水の流出は
停止する（図４（ｃ）のＤ点）。

【００４１】本実施例によれば尿が狭窄通路３ａを流れ
ることによって、両電極８，９間を尿で確実に導通させ
ることができ、確実な尿の検知ができる。また、上記第
１実施例のように両電極８，９が常時液体（水道水）内
に浸されているものに比べて、両電極の酸化腐蝕を防止
し、装置の耐久性、信頼性の向上を図ることができる。

【００４２】図５は本発明の第３の実施例を示す波形図
である。上記図１及び図２に示す第１実施例は、電動バ
ルブ７の閉弁作動を、図２（ｃ）のハ′点からタイマ回
路で設定した設定時間Ｔ₂ 後に遅延して行うようにした
が、この図５に示す第３実施例は、このタイマ回路によ
る遅延を行わないようにしたものである。その他の構
造、作用は上記第１実施例と同様である。

【００４３】すなわち、上記第１実施例で説明した、電
動バルブ７の閉作動を行わせる導電率を、水道水（洗浄
水）の２倍程度の比較的低い導電率ハ″に設定するとと
もに上記のタイマ回路を排して、この導電率ハ″時点で
の交流電圧計１４で検出した電圧で電動バルブ７を直ち
に閉作動するようにしたものである。 このようにして
も、用便終了（図５（ａ）のＣ）後において、Ｃ時点か
ら液体１０の導電率がハ″に下るＤ時点までの時間の間
水道水を流出されることができ、用便後に水道水によっ
て小便器を洗浄することができる。

【００４４】この第３実施例によれば、閉弁用のタイマ
回路の不要の分だけ安価になる。図６及び図７は本発明
の第４実施例を示すもので、上記第２の実施例における
電極８，９を小便器の内底面部に配置したものである。

【００４５】すなわち、図６及び図７に示すように、小
便器１における排出口２の両側近傍に位置して電極８，
９を、その電極面が小便器１の内底面に露出するように
して配設したものである。その他の構造及び作用は上記
第２実施例と同様であるのでその説明は省略する。

【００４６】本第４実施例においては、用便時以外のと
きには、両電極８，９間が絶縁され、用便時には尿が図
６の符号１７のように、小便器１の排出口２に設置した
ストレーナ１８上に若干滞留し、この滞留した尿に両電
極８，９の電極面が接して両電極８，９間が尿で導通さ
れる。そのため、上記図３及び図４に示す第２実施例と
同様の作用をなす。

【００４７】本第４実施例によれば、両電極８，９の電
極面が小便器１の内面に露出しているため、該両電極
８，９の清掃が極めて容易になる。尚、上記各実施例に
おいて、電極８，９に常時通電していると節電上好まし
くない。そのため次のようにすると省電力化を図ること
ができる。

【００４８】上記各実施例における制御手段１５とは別
に、上記交流電圧計１４の電圧を検出する回路と設定電
圧を記憶する回路と、該設定電圧と入力電圧を比較する
比較回路と、タイマ回路などを設け、常時はタイマ回路
により５〜１５秒に１回電源への通電を行うと共にその
１回の通電時間を１００ｍｓｅｃ以下とし、上記のよう
な尿の計測を間欠的に行い、また、電極間電圧が設定値
以下になったとき、すなわち用便時には電源への通電を
連続的に行って、上記のような尿の計測を連続的に行
い、更に用便後に電極間電圧が再び所定値以上になった
ときは上記の間欠的計測を行う。

【００４９】このように、用便時のみ連続計測とし、用
便時以外は間欠計測とすることにより、省電力化を図る
ことができる。

【００５０】

【発明の効果】請求項１乃至４記載の発明によれば、用
便時における尿を要因として洗浄水を流すようにしたの
で、前記従来の赤外線センサによる洗浄水の流出方法に
みられた各問題点を解消できる。

【００５１】請求項３記載の発明によれば、更に、使用
する電極の耐久性の向上と信頼性を向上できる。請求項
４記載の発明によれば、更に使用する電極の清掃が容易
になり、電極の耐久性の向上と感度を常に良好に保つこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例を示す断面図。

【図２】 図１の実施例におけるタイミングを示す図。

【図３】 本発明の第２実施例を示す断面図。

【図４】 図３の実施例におけるタイミングを示す図。

【図５】 本発明の第３実施例のタイミングを示す図。

【図６】 本発明の第４実施例を示すもので、電極の配
設状態を示す小便器の一部破断正面図。

【図７】 図６における電極部の平面図。

【符号の説明】

１…小便器 ３ａ…狭窄通路 ４…トラップ管 ５…洗
浄水供給管 ７…バルブ ８，９…電極 １４…交流電
圧計 １５…制御手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 小便器（１）に配設した洗浄水供給管
   （５）を開閉するバルブ（７）と、小便器（１）の下部
   に配設して尿を検出する尿検出手段と、該尿検出手段に
   よる尿の検出状態によって上記バルブを開閉作動する開
   閉作動手段とを有することを特徴とする小便器における
   洗浄水の制御装置。
2. 【請求項２】 小便器（１）に配設した洗浄水供給管
   （５）を開閉するバルブ（７）と、小便器の排出管に設
   けたトラップ管（４）内に配設した一対の電極（８，
   ９）と、該電極（８，９）の配線間の電圧を検出する電
   圧計（１４）と、該電圧計（１４）により検出した電圧
   により上記バルブ（７）を開閉制御する制御手段（１
   ５）とを有することを特徴とする小便器における洗浄水
   の制御装置。
3. 【請求項３】 小便器（１）に配設した洗浄水供給管
   （５）を開閉するバルブ（７）と、小便器（１）の排出
   管部に狭窄通路（３ａ）を形成して該狭窄通路（３ａ）
   内に設けた一対の電極（８，９）と、該電極（８，９）
   の配線間の電圧を検出する電圧計（１４）と、該電圧計
   （１４）により検出した電圧により上記バルブ（７）を
   開閉制御する制御手段（１５）とを有することを特徴と
   する小便器における洗浄水の制御装置。
4. 【請求項４】 小便器（１）に配設した洗浄水供給管
   （５）を開閉するバルブ（７）と、小便器（１）の内底
   面に露出して配設した一対の電極（８，９）と、該電極
   （８，９）の配線間の電圧を検出する電圧計（１４）
   と、該電圧計（１４）により検出した電圧により上記バ
   ルブ（７）を開閉制御する制御手段（１５）とを有する
   ことを特徴とする小便器における洗浄水の制御装置。