JPS5930865B2 - 便器洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は便器の使用を感知して水槽に内装された自動サ
イホンにて便器に自動的に洗浄水を供給し、これを洗浄
する方式の便器洗浄装置に関する。

そして、その目的とするところは、誤動作がなく、耐久
性があり、便器使用者の存在を確実に感知して水を無駄
に使用せず、しかも自動サイホンによる間歇洗浄を行う
にもかかわらず便器使用後必ず一度は便器を洗浄するこ
とが出来便器を清潔に保つことが出来るとともに節水を
計９得る便器洗浄装置を提供するにある。

以下図示実施例に基づき本発明の詳細な説明する。

実施例は感知部ａ、電気制御部ｂ、電気駆動部Ｃ１給水
部ｄ、小便器ｅより成り、上記の給水部ｄは自動サイボ
ンを内装した水槽１及びこれに給水する給水装置２にて
構成され、電気駆動部Ｃの作動により給水装置２の給水
弁３の開閉が行なわれる。

水槽１内に装備される自動サイホン４は公知の自動サイ
ホンでその出口５が温水管６を介して数個の小便器ｅに
連絡する。

給水装置２は水道管等の給水管７に連結して水槽１に給
水するもので、モー・ターの回転力によって給水弁３を
開閉動させる電気駆動部〔バルブアクチェーター８〕を
一体に備えると共に、給水弁３の上流側に手動により管
路な開閉する止水栓９を備えており、吐出口１０を水槽
１に臨ませて設置される。

パルプアクチェータ８はモーターＭの回転を適当な減速
機構（図示せず）を介して、ケース１１に支持された出
力軸１２に伝達されるようになっている。

この出力軸１２は、円板状をなす偏心カム１３を支持し
、この偏心カム１３のカム面にはケース１１に軸方向に
移動可能に支持された作動プランジャ１４の一端がその
他端に当接対応するパルプステム１５に装着した復帰用
スプリング２５０作用で圧接されている。

次に、電気駆動部Ｃ及び給水装置２の構成を第３図に基
づいて説明する。

パルプステム１５はガイド１６に往復摺動自在に保持さ
れて給水装置２の弁筺１７内に延び、その先端部は弁座
孔１８を挿通して流入側に達し、背面に弁座１９に対応
する弁座着座面を形成した弁体２０を備えて給水弁３を
構成する。

しだがって出力軸１２とともに偏心カム１３が一方向に
回転する過程で、最初の半回転では作動プランジャ１４
を前進させ、つぎの半回転では作動プランジャ１４を後
退させるような動作がおこなわれ、この作動プランジャ
１４の前進、後退によって給水弁３が開閉動作する。

さらに出力軸１２には円板の周縁部を約半周にわたって
切欠いた形状をなす一対のカム２１および２２が支持さ
れ、このカム２１．２２は出力軸１２とともに回転して
、リミットスイッチ２３ａ２３ｂを切換動作させるよう
に働く。

そしてリミットスイッチ２３ａおよび２３ｂの動作形態
は、作動プランジャ１４が前進する過程でリミットスイ
ッチ２３ａが、また後退する過程でリミットスイッチ２
３ｂがそれぞれＯＮになるように選ばれている。

このバルブアクチェータ８０回路構成は第４図の通りで
あり、パルプアクチェータ８は給水装置２に駆動力を与
えるためのモーターＭと、このモーターＭの回転角度範
囲を規制する一対のリミットスイッチ２３ａおよび２３
ｂと、この両者のいずれか一方を電源Ｅに接続するよう
に、リレーＲによって制御される接点２４とを有してい
る。

そしてこのリレーＲは接点２４、リミットスイッチ２３
ａ、２３ｂおよびモーターＭかもなる直列回路と並列に
なるように、電気制御部すの出力部２６を介して電源に
接続されている。

またモー−ターＭの駆動を表示するために表示ランプＬ
がモーターＭと並列に接続されている。

接点２４は、リレーＲがＯＦＦのときにリミットスイッ
チ２３ｂ側に、またＯＮのときにリミットスイッチ２３
ａ側にそれぞれ接続されるように構成されている。

したがってモーターＭはリレーＲの接点２４の端子Ｃ−
ａ問およびリミットスイッチ２３ａがＯＮのとき、ある
いは接点２４の端子ｃ−ｂ問およびリミットスイッチ２
３ｂがＯＮのときに電源Ｅに接続されて回転する。

第４図の状態では、接点２４の端子ｃ−ｂがＯＮである
のに対して、リミットスイッチ２３ａがＯＮであるので
、モーターＭは回転しない。

このとき作動プランジャ１４は後退しており、従って給
水弁３は閉じているので水槽１への給水はなされず、便
器ｅの洗浄も行われていない。

この状態で出力部２６が作動して回路に電源が投入され
ると、リレーＲがＯＮになって接点２４の端子Ｃ−８間
がＯＮになり接点２４およびリミットスイッチ２３ａを
介して電流がモーターＭに流れ、出力軸１２が回転を始
め、作動プランジャー１４が前進し給水弁３を開は始め
、便器の間歇洗浄も開始される。

そして出力軸１２が約１８０°だけ回転したとき、カム
２１の作用でリミットスイッチ２３ａがＯＦＦになって
モーターＭは停止し、同時にリミットスイッチ２３ｂが
ＯＮになる。

この時給水弁３′は最も開いた状態となっており、便器
の洗浄が間歇的に続けられる。

つぎに出力部２６が切れて電源投入が切られると、リレ
ーＲがＯＦＦになり、その接点２４の端子ｃ−ａ間がＯ
ＦＦに、同時に端子ｃ −ｂ間がＯＮになってモーター
Ｍが回転して給水弁３は閉じ始め、リミットスイッチ２
３ｂがＯＦＦになるまでモーターＭは回転し、給水弁３
は完全に閉弁するをもって小便器ｅの間歇的洗浄は停止
する。

尚、給水弁３を駆動する方法として一般的な電磁弁を使
用してもよい。

電気制御部すは、どのセンサーからの感知信号でも受は
入れるＯＲ回路ｂ−１と、雑音を除き所定の信号のみを
取り出すゲート回路ｂ−２と、そのゲート回路ｂ−２，
の信号を記憶しその間出力信号を出すメモリー回路ｂ−
３と、上記ゲート回路ｂ−２からの信号がなくなるとタ
イマースタート信号を出すタイマースタート回路ｂ−４
と、出力信号とタイマースタート信号とでタイマーが駆
動され、タイムアツプするとタイムアツプ信号を出すタ
イマー回路ｂ−５と、タイムアツプ信号で上記メモリー
回路ｂ−３の記憶を消すメモリーリセット信号を出すメ
モリーリセット回路ｂ−６と、出力信号に基づき電気駆
動部Ｃのリレーを励磁する出力を出す出力回路ｂ−７と
により構成される。

タイマー回路ｂ−５のタイムアツプ時間Ｔは２分〜１５
分の間で任意に調節である。

電気駆動部Ｃは電動力による駆動部にて構成されている
。

次にその動作について説明する。

感知部ａが人体を感知すると、その感知信号はＯＲ回路
ｂ−１、ゲート回路ｂ−２を通９、メモリ回路ｂ−３と
タイマースタート回路ｂ−４に入る。

メモリー回路ｂ−３においてはその信号を記憶し、記憶
している聞出力信号を出力回路ｂ−７に出している。

出力回路ｂ−７は、前記出力信号を受けて出力を発生し
く第４図の出力部２６をＯＮし）、電気、駆動部Ｃのリ
レーを励磁し、モーターを回転させるが、所定の回転位
置（約半回転）でマイクロスイッチ２３ａ、２３ｂとカ
ム２１，２２の働きで回転が停止する。

この状態の時に給水弁３は開となり、水槽１に水を給水
し、自動サイフオンにて間歇的に小便器ｅが洗浄される
。

又、出力信号の一部はタイマー回路ｂ−５に入るが、タ
イマースタート回路ｂ−４からのタイマースタート信号
も同時に受けないとタイマー回路ｂ−５のタイマーは作
動しない。

一方、タイマースタート回路ｂ−４は感知信号がなくな
った時、即ち人が立ち去った時初めてタイマースタート
信号をタイマー回路ｂ−５に出す。

メモリー回路ｂ−３は人が立ち去っても感知信号を記憶
しており、従ってタイマー回路ｂ−５と出力回路ｂ−７
に出力信号を出している。

依って、人が立ち去って初めてタイマー回路ｂ−５にタ
イマーが作動し、所定時間Ｔ経過後タイムアツプし、タ
イムアツプ信号をメモリーリセット回路に出す。

もし、タイマーがタイムアツプする前に再び人体を感知
すると、タイマースタート回路ｂ −４が出していたタ
イマースタート信号が消え、タイマーの経過時間がキャ
ンセルされ、その人が立ち去ってから、即ち感知信号が
再び無くなった時点において再度タイマースタート信号
が出され、タイマーが再び起動する。

再度タイムアツプ前に人体を感知すると、前記の状態を
繰り返し、最後の人が立ち去って所定時間Ｔが経過する
と、初めてタイムアツプ信号をメモリーリセット回路ｂ
−６に出す。

メモリーリセット回路ｂ−６はタイムアツプ信号を受け
てメモリー回路ｂ−３へ感知信号の記憶を消すメモリー
リセット信号を出す。

メモリー回路ｂ−３はメモリーリセット信号を受けると
、感知信号の記憶が消え、従って出力信号が消え、出力
回路ｂ−７とタイマー回路ｂ −５の作動が停止する。

依って、出力回路ｂ−７の出力がなくなり、リレーが切
れ再びモーターが回転しく約半回転）、マイクロスイッ
チとカムの働きで最初の位置に戻り、水槽１への給水を
止め、最初の状態に戻る。

伺、給水弁３の流量を電気的に調節、つまり自動サイホ
ンの洗浄間隔を調節するようにできることは勿論である
。

タイムチャートを第１０図に示す。

タイマーのタイムアツプ時間Ｔを２分〜１５分間に調節
可能としたのは、自動サイホンが作動するに要する水量
が水槽に溜まるまで少なくとも２分程度時間がかかるこ
とと、通常の状態では用便後１５５分程内に洗浄すれば
、小便器ｅの清潔さは保てることからである。

この時間は給水弁の開度や水圧による水槽への給水量、
つまり洗浄間隔等により設定する。

洗浄時間間隔が短かげれば時間を短く、間隔が長ければ
時間を長く設定し、最低１回は洗浄する如くなす。

タイマーの時間を固定して、止水栓９で給水量を調整し
てもよい。

このタイムアツプ時間Ｔを設定するタイマーを複数の夫
々の給水部ｄに対して設け、１ケ所で電気的に集中制御
したり、また１ケのタイマーで複数の給水部ｄの給水弁
３を制御することも出来る。

尚、上述せるように感知始めから注水すると早く貯水出
来、感知が終了してからタイマー回路をスタートさせる
と便器の使用後必ず洗浄出来ると共に次回の洗浄に備え
、水槽に貯水しておくことが出来る。

次に感知部ａについて説明すると、感知部ａは反射光量
変化型光電センサーよりなり、その感知装置本体Ａは第
５図及び第６図で示すようにヘツド３１、支柱３２、基
台３３、投光部３４、受光部３５、パイロットランプ３
６により構成されヘッド３１と支柱３２とは垂直平面内
で、支柱３２と基台３３とは水平平面内で夫々回転可能
となっており、投射角度を自由に変えられる。

従って、この感知装置本体への設置場所は便所の人口、
天井、壁、便器の上等任意の場所を選ぶことが出来る。

感知部ａのブロック図は第７図に、その主なブロックの
波形は第８図に示す。

以下その動作について説明する。

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位置する空間に投射され
ている。

この光線は赤外光、可視光、紫外光等例れでも良いが、
本案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。

（口の定常状態の部分）この状態な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空間に人って来ると
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の出力口は発振回路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にかて増巾され、更に検波
回路ａ−５において直流型圧出カバとなる。

この直流型圧出カバ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って来て、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）直流型圧出カバは上昇しくも
しくは下降し）、その人が立ち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。

−この直流電圧出力への増減が弁別回路ａ−６において
増加したか、減少したか、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ノと差動増巾回路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−８ｔａ−８
’からの信号に基づき出カニを発生し、制御部すへ信号
を送ると共ニパイロットランプ３６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。

この実施例では拡散反射型の光電感知式を用いたが回帰
反射型等を使用してもよいことは勿論である。

本発明は以上の様に構成したので以下の効果を有する。

■ 便器を自動的に感知し、感知し始めてから感知終了
後自動サイホンの間歇洗浄の洗浄間隔以上の時間を経過
する迄の時間自動サイホンを内装した水槽に給水し、自
動サイホンにて便器に自動的かつ間歇的に洗浄水を供給
すると共に便器使用後必ず一度は便器を洗浄し、更に給
水時間内に再び新たに感知したときはその新たな感知の
終了後自動サイホンの間歇洗浄間隔以上の時間迄給水時
間を延長することが出来、自動サイホンによる間歇洗浄
であるにもかかわらずいかなる場合においても便器使用
後必ず一度は便器の洗浄が行なえ、無駄なく洗浄するこ
とが出来る。

■ 感知部を投射した光線の反射光量の変化により使用
者の存在を感知する、反射光量変化型光電センサーによ
り構成したので、静電容量式の感知部を用いるものの様
に誤動作がなく、耐久性がある装置を得ることが出来る
のは勿論、単なる光電反射型の感知部を用いるものに比
べ感度を鋭敏に出来、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取付けが簡
単である。

まだ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
ことが出来る等多くの極めて有益な効果を有することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明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図は給水部の概略図、第３
図は１駆動部と給水装置を示す一部切欠拡大図、第４図
は駆動部の回路構成図、第５図は感知装置の斜視図、第
６図は一部切欠同側面図、第７図は感知部のブロック図
、第８図はその主要なブロックの波形を示す説明図、第
９図はタイ、チャート、第１０図は制御部のブロック図
である。 図中 ａ・・・感知部、ｂ・・・電気制御部、Ｃ・・・
電気駆動部、ｅ・・・便器、１・・・水槽、３・・・給
水弁、４・・・自動サイホン、５・°°出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 便器の使用を感知する感知部と、その感知信号に基
   づき作動する電気制御部と、この電気制御部に基づき作
   動する電気駆動部と、この電気駆動部の作動に連係して
   自動サイホンを内装した水槽に給水する給水弁と、水槽
   内の自動サイホンの出口に連絡して設置した便器とを備
   え、前記感知部は投光部から投射した光線の反射光を受
   光部で受光してその受光量により作動し便器使用者が存
   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
   減するとき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、前記電気制御部は感知信号が発生し始め
   た時から電気駆動部に給水弁を開弁せしめる作動をさせ
   、上記感知信号がなくなってから前記自動サイホンによ
   る便器の間歇洗浄の洗浄間隔以上の時間を経過した後に
   電気駆動部に給水弁を閉弁せしめる作動をさせると共に
   、給水弁開弁時間中に入った新たな感知信号がなくなっ
   てから前記自動サイホンの洗浄間隔以上の時間を経過し
   た後に給水弁を閉弁せしめるように構成してなることを
   特徴とする便器洗浄装置。