JPS6033946B2 - 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便器使用の感知信号に
基づき所定の無視時間後便器に洗浄水を供給することに
より便器を清潔に無駄なく洗浄するようになすと共に上
記無視時間中における再度の感知信号を無視することに
より、便器使用の都度ではなく、まとめて洗浄するよう
になし節水効果を大ならしめると共に必要に応じて手動
操作で便器に洗浄水を供給することを可能にした便器洗
浄装置を提供するにある。下、図面に示す実施例に基づ
いて本発明を詳細に説明する。

便器洗浄装置は感知部ａ、制御部ｂ、操作部ｃ、出力部
ｄ、駆動部ｅ、給水部ｆより構成されており、上記給水
部ｆに便器ｇが接続され給水部ｆより該便器ｇ内に水が
供給されるようになっている。

そして、図示例では便器ｇは小便器であり、給水部ｆは
フラッシュバルブＦにて構成されている。

第７図において、図中１はフラッシュバルブＦの本体で
給水源に接続された流入口（図示せず）と流出口３とを
連結する流路には弁座４が形成されている。

又、本体１には弁座４を挟んで互いに相対する閉口５，
６が開放されており、これら閉口５，６のうち一次側７
の開口５には蓋８が螺着され二次側９の開口６には起動
村支持部材１０が挿入固定されると共に駆動部ｅを構成
する電磁石Ｅが取付固定される。フラッシュバルブＦと
電磁石ＥとはフラッシュバルブＦの開ロ６に形成したフ
ランジ３，と電磁石Ｅのボデー２５に設けたアダプター
プレート３２とをビス止め等適当な手段により締着し、
両者Ｆ，Ｅを一体に結合する。

１１は弁体で、本体１内壁に摺擬するピストンよりなり
、一次側７より弁座４に対応して主弁１２を構成すると
共にその背後にはこの弁体１１と蓋８とにより一次側と
区画された空間部をもって圧力室１３を形成する。

尚、この弁体１１の本体１内壁への情綾面には不可逆パ
ッキン１４を装着して圧力室１３内の水の一次側７への
洩出を可能とし、逆に一次側７の水の圧力室１３への洩
出を不能とする。

圧力室１３は弁体１１の適当な箇所に穿設した小孔１５
を介して一次側と、又弁体１１の略中央部に設けた、リ
リーフ弁１７のリリーフ弁体１８が摺接するガイド３３
内周面に切欠いた逃し溝３３′と逃し弁座１６と逃し弁
座１６の中央部に穿設した挿通孔１６′と、弁体１１の
案内羽根筒２１の略周縁部に穿談した孔２１′とで形成
される小通路を介して二次側９と連絡する。

尚、上託ＩＪリーフ弁１７のリリーフ弁体１８は上記逃
し弁座１６に対して圧力室１３側から設置せしめ、バネ
１９により常時逃し弁座１６側へ弾圧されており、その
下面に突設した軸２０が逃し弁座１６に設けた挿通孔１
６′を挿通し、更に弁体１１の案内羽根筒２１の中央部
に穿設した摺動孔２１″内を通り二次側９へ延びている
。

又、このリリーフ弁体１８は蓋８の中央部に螺着されて
圧力室１３内に延びるストローク調整螺子２２の捻じ込
み具合によって移動距離が調整され、それによって主弁
１２の関度を調整する。

２３はリリーフ弁体１８及び弁体１１を直接押出して、
先ずリリーフ弁１７を、次いで主弁１２を作動せしめる
起動村で、起動村支持部村１０に支持せしめて関口６内
に往復動自在に装備され、その先端はリリーフ弁体１８
の軸２０に近接状に対向する。

そしてこの起動村２３はスプリング２４によりリリーフ
弁体１８と反対側に常時弾圧されている。

尚、３０はストップバルブである。電磁石Ｅは直流電磁
石を用い、ボデー２５内にコイル２６及び固定鉄芯２７
等を備え、更にプランジャー２８を往復勤自在に挿入す
ると共にプランジャー２８には押棒２９が一体に設けら
れており、該押棒２９はフラッシュバルブＦの開□６内
に延び、その先端を起動村２３の後端に当援する。

而して、この電磁石Ｅに電源を投入すればコイル２６の
電磁力によってプランジャー２８が固定鉄芯２７側に吸
引され、押棒２９を前進させて起動村２３を押し、リリ
ーフ弁体１８の弁軸２０を圧力室１３側に押圧し、先ず
リリーフ弁体１８を逃し弁座１６から離脱させて、リリ
ーフ弁１７を開き圧力室１３内の水が逃し溝３３′、逃
し弁座１６、挿通孔１６′、及び孔２１′から成る小通
路を通り二次側９へ徐々に排出され始め、更にき続く起
動村２３の前進により今度は起動杵２３が弁体１１の案
内羽根筒２１を直接圧力室１３側に押圧し、該弁体１１
を、前記圧力室１３内の水が二次側９へ排出される分だ
け前記弁座４から押し上げ、いわゆるダッシュポット効
果により、該弁１２の開弁時間を緩慢ならしめつつ、一
次側７の水を二次側９へと流出させ、流出口３から吐出
せしめる。

そして電磁石Ｅへの通電が切れて押榛２９がフリーの状
態になると、この押棒２９はスプリング２４の弾発力に
よって後退し、又リリーフ弁１７もバネ１９によって閉
弁され、同時に一次側７の水が小孔１５により圧力室１
３内へ徐々に流入し始め、それにつれて弁体１１が少し
づつ降下し、ついには主弁１２が閉弁するに至る。

給水部ｆを上記した如き構造のフラッシュバルブＦとと
することにより、その弁体が電磁石で直接突き上げられ
るので、確実に閥弁でき水圧の低いところでも安心して
使用出来、しかもこのフラッシュバルブＦの弁は、いわ
ゆるダッシュポット効果により圧力室から逃げる水に応
じたスピードでしか開かず、閉弁も緩慢に行なわれしか
も電磁石のプランジャーで直接弁を突くようにしている
ので、プランジャーが固定鉄芯に瞬時的に密着する事を
制御し得、よって該電磁石及び弁の破壊や衝撃音を緩衝
し、この事により水撃作用をも防止する事が出来る効果
がある。

更に、上記電磁石は直流電磁石を使用したことにより、
上述のようにプランジャーがゆつくに動いても交流電磁
石のように雑音の発生、熱の発生、それによるコイルの
焼き切れがなく、又、プランジャーを動きの途中でも止
められるので、弁開度（弁のストローク）の任意な調整
が出来、流量の調整が出釆る効果がある。

尚、給水部ｆとしては上述した如きフラッシュバルブ方
式のものに限定されるものではなく、例えばピストン弁
の代りにダイヤフラムを用いてもよく、更には通常の電
磁バルブ或いは電気駆動式のバルブ、タンクを利用した
電磁サイホンでもよく、要は便器ｇへ洗浄水を供給する
流路の途中に駆動部ｅの作動によって開閉する弁があれ
ばよいのである。

次に感知部ａは、回帰反射型、拡散反射型等の光電式、
静電式、超音波式、マットスイッチ式、尿感知式、ドァ
ースィッチ式等のセンサーでの感知方式が有るが、ここ
では光電式、特にセンサーとして反射光量変化型の感知
部を使用する場合について説明する。

感知部本体Ａは第３図及び第４図で示すようにヘッド３
４、支柱３５、基台３６、投光部３７、受光部３８、パ
イロットランプ３９により構成され、ヘッド３４と支柱
３５とは垂直平面内で、支社３５と基台３６とは水平平
面内で夫々回転可能であり、投射角度を自由に変えられ
る。

この感知部ａのブロック図と主なブロックの波形を第８
図及び第９図に示し、以下これに基づいて感知部ａの動
作を説明する。

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ーー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、紫外光線等何れでも良いが
、本実施例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−定
の電気信号に交換されている。（口の定常状態の部分）
この状態を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入って釆ると人体により投
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交換され
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
段の交流増中回路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中回路
ａ−４において増中され、更に検波回路ａ−５において
直流電圧出力ハとなる。この直流電圧出力ハは便器の利
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）直流電
圧出力ハは上昇し（もしくは下降し）、その人が立去る
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。この直流電圧出力ハの増減が弁別回路ａ−６にお
いて増加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と差動増中回路ａ−８へ、減少分は減少
用の積分回路ａ−７′と差動増中回路ａ−８′へ送られ
、積分回路ａ−７，ａ−７′にて増加加分もしくは減少
分が積分され、更に差動増中回路ａ−８，ａ−８′にて
増中し、出力回路ａ−９に送られる。出力回路ａ−９に
おいて差動増中回路ａ−８，ａ−８′からの信号に基づ
き出力二を発生し、制御部ｂへ信号を送ると共にパイロ
ットランプ３９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。

以上のように感知部ａを光電感知方式とすることにより
感知部ａは静電容量式の様に誤動作がなく清潔でしかも
耐久性が有り更に反射光量変化型の感知部を使用すれば
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い。

更に変調光を用いれば他の周波数の光は受け付けず、便
所の照明等により誤動作を起すことがない。また検出範
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。

更に不可視赤外光を用いることにより、光線は目に見え
ずいたずらされる恐れがないばかりでなく、紫外光のよ
うに人体の目や皮膚に悪影響を与えることもない。尚上
記した感知器ａの設置場所は便所の入口、天井、壁、便
器の上等任意である。

次に上記光電式以外の感知器ａの実施例としてドアスィ
ッチ式感知器ａについて説明する。

第５図乃至第６図に示すものは近接式ドアスィツチであ
り、ドア４川こマグネットユニット４１このドア４０が
緩め込まれる壁、或いはドァ枠４２にリードスイッチユ
ニット４８が夫々取りつけられている。そしてマグネッ
トユニット４１とりードスイツチュニット４３とが接近
すると、マグネットユニット４１のマグネット４１′の
磁力によりリードスイッチユニット４３のリードスイッ
チ４３″を接触させＯＮとする。逆にマグネットユニッ
ト４１とりードスイッチュニット４３とが離れるとＯＦ
Ｆとなる。

その信号を電圧の高低に変えるなど適当な方法で反転さ
せる。従ってドア４０が開いたときにはＯＮ信号（感知
信号）を制御部へ送る。なおこの場合はパイロットラン
プ３９は制御部ｂに設けられる。感知部ａをこのような
近接スイッチ式のものとすれば、直接の接触を利用した
機械的な接触スイッチ式のものに比べ衝撃力の加わるド
アスィッチでも耐久性があり、更に電気部分が露出され
ていないので湿気等外部の影響を受けるいたずらされる
心配もない。また接触スイッチのように取付寸法を厳密
にする必要もない。制御部ｂは雑音を除き所定の感知部
ａの感知信号のみを取り出すゲート回路ｂ−１と、その
信号を記憶しＴ，タイマー回路ｂ−３を作動させる第１
メモリー回路ｂ−２と、第１メモリー回路ｂ−２の信号
でＴ，時間作動し、タイムアップすると後述する出力部
ｄのＴ３タイマー回路ｄ−１を作動させる起動信号と第
１メモリーリセット回路ｂ−４を作動させる信号を出す
Ｔ，タイマー回路ｂ−３と、Ｔ，タイマー回路ｂ−３も
し〈は後述する操作部ｃの第２メモリー回路ｃ−２の信
号を受けて第１メモリー回路ｂ−２にその記憶を消す信
号を出す第１メモリーリセット回路ｂ−４とにより構成
される。

操作部ｃは、この実施例では制御部ｂに一体的に組み込
まれ第２メモリー回路ｃ−２を作動させる操作信号を出
す操作スイッチｃ−１と、操作スィッｃ−１から操作信
号を受けると、その信号を記憶すると共にＴ２タイマ−
回路ｃ−３を作動させる信号と後述する出力部ｄのＴ３
タイマー回路ｄ一１を作動させる起動信号と前記制御部
ｂの１メモリーリセット回路ｂ−４を作動させる信を出
す第２メモリー回路ｃ−２と、第２メモリー回路ｃ−２
の信号を受けてＴ２時間作動しタイムアップすると第２
メモリーリセット回路ｃ−４作動させる信号を出すＬタ
イマー回路ｃ−３と、Ｔ２タイマー回路ｃ−３の信号を
受けて第２メモリー回路ｃ−２にその記憶を消す信号を
出す第２メモリーリセット回路ｃ−４とにより構成され
る。

出力部ｄは前記制御部ｂのＴ，タイマー回路ｂ−３もし
くは操作部ｃの第２メモリー回路ｃ−２からの起動信号
を受けてＬ時間の間、出力信号を出力回路ｄ−２を出す
Ｔ３タイマー回路ｄ−１と、Ｔ３タイマー回路ｄ−１か
らの出力信号を増中して駆動部ｅを構成せる電磁石ｅに
通電する出力回路ｄ−２とにより構成される。

尚、Ｔ，時間、Ｔ２時間及びＴ３時間は固定してもよい
が、本実施例では便利なように適宜に調整可能とし、こ
こではＴ，時間を３０秒〜１５分、Ｔ２時間を２５〜３
餌砂、Ｔ３時間を１秒にそれぞれセットする。

駆動部ｅは電磁力によりフラッシュバルブの弁体１１を
開閉動する機構により構成される。

以下動作について説明する。まず感知部ａが便器の使用
を感知すると、即ちドアが開かれるとその感知信号は制
御部ｂのゲート回路ｂ−１を通り、第１メモリー回路ｂ
−２に入り記憶され、Ｔ，タイマー回路ｂ一３を作動さ
せる。Ｔ，タイマー回路ｂ−３がタイムアップすると起
動信号が発生して出力部ｄのＴ３タイマー回路ｄ−１を
作動させＴ３時間出力回路ｄ−２を作動し、駆動部ｅが
駆動され電磁石Ｅ‘こ通電し、フラッシュバルブＦを駆
動すると共に制御部ｂの第１メモリーリセット回路ｂ−
４を作動させ、第１メモリー回路ｂ−２の記憶を消し、
次の感知信号が来るのを待て）。従って、最初の便器の
使用を感知すると、制御部ｂの第１メモリー回路ｂ−２
は、その感知信号を記憶し、記憶している間は次の感知
信号を受け付けないので第１メモリー回路ｂ−２の記憶
が消える迄、言い換えるとＴ，時間経過後Ｔ，タイマー
回路ｂ−８がタイムアップして電磁フラッシュバルブＦ
が駆動される迄、何回便器が使用されようと、その感知
信号は無視される。

従ってＴ，時間を無視時間と呼ぶことが出来る。このよ
うにすることにより最初の感知から洗浄迄、即ち無視時
間中に便器が何回使用されようと、１回の洗浄で済ます
ことが出来る。Ｔ，タイマー回路ｂ−３のタイムアップ
時間Ｔ，（無視時間）は３現砂（普通小便に要する時間
）〜１５分に適宜セット出来、複数の便器に設置された
それぞれのＴ，タイマー回路ｂ−３のタイマーを電気的
に集中制御したり、あるいは複数の便器に対し１個のタ
イマーで兼用してもよい。

尚、Ｔ，タイマー回路ｂ−３のタイムアップ時間Ｔ，が
３鼠砂より短かければ便器が続けて使用された場合に洗
浄回数が多くなり過ぎ、無駄に水を使用することになる
。

又、便器の衛生的に保つには使用後１５分程度以内に洗
浄することが必要である。尚、Ｔ．タイマー回路ｂ−３
は使用者の感知に基づいて任意の時点からスタートさせ
ることが出来る。

例えば感知を終了してからスタートする様にすることも
出来るが、使用が間断なく続いた場合、最後の人の使用
が終って所定時間後洗浄することになり、最初の使用か
ら洗浄までの時間が長くなり過ぎることがあるので、本
実施例の様に感知してからすぐにスタートする様にすれ
ばその様なことは生じず、より良いものとなる。制御部
にて最初の便器の使用を感知してから任意の時間経過後
、洗浄水が供給されるようにし、しかもその時間中に他
の便器の使用を感知しても無視するようにしたので、使
用現場の状況に応じて最適の条件に無視時間を設定する
ことにより水を無駄に浪費することなく、しかも清潔に
洗浄することが出釆る洗浄装置を得ることが出来る。

即ち、頻繁に便器を使用する現場では無視時間を短かく
設定し、使用頻度の少ない現場、あるいは節水を計りた
い時には長く設定すれば良い。Ｔ３タイマー回路ｄ−１
のＴ３時間は１秒にセットされるが給水部ｆが電磁フラ
ッシュバルブＦではなく、例えば普通の電磁弁である場
合には、長くすることが出来る。次に便器を掃除する場
合のように人体の感知に関係なく水を出す場合につき述
べる。

その時には制御部ｂと並列に設けた操作部ｃを操作する
ことにより行う。

即ち、例えば自己復帰型の押釦スイッチからなる操作ス
イッチｃーーを投入して操作信号を発生させ、ダ２メモ
リー回路ｃ−２を作動させる。第２メモリー回路ｃ−２
は、一旦操作スイッチｃ−１が投入されると自己保持即
ち記憶し、Ｔ２タイマー回路ｃ−３をスタートさせると
共に起動信号を発生して出力部ｄの丸タイマー回路ｄ−
１も作動させるので、Ｔ３時間出力回路ｄ−２が作動し
、電磁石Ｅに通電し、フラッシュバルブＦを駆動させる
。一方Ｔ２タイマー回路ｃ−３はタイマーアップすると
第２メモリーリセット回路ｃ−４を作動させ、第２メモ
リー回路ｃ−２の記憶を消し、次の操作スイッチの投入
を待つ。従って、最初の操作信号の投入があると第２メ
モリー回路ｃ−２が記憶すると共に洗浄が開始されるが
、記憶されている間新たに何度操作スイッチｃ−１が投
入されても第２メモリー回路ｃ−２は受け付けず、洗浄
は行わない。

Ｔ２タイマー回路ｃ−３がタイムアップし、第２メモリ
ーリセット回路ｃ−４が作動して、第２メモリー回路ｃ
−２の記憶が消されて後操作スイッチｃ−１を投入する
と、その時点で再び洗浄を行う。その時、第２メモリー
回路ｃ−２が記憶状態になるのは明白である。言い換え
ればＴ２タイマー回路ｃ−３が作動している時は、操作
スイッチｃ−１を投入しても洗浄は行わないので、その
Ｔ２時間を禁止時間と呼ぶｏ操作スイッチｃ−１を投入
すると１回だけ洗浄し、禁止時間経過後再び操作スイッ
チｃ−１を投入しないと洗浄しないようになしたのは、
操作スイッチｃ−１のいたずら等で何回も洗浄すると水
が無駄に使用されるためである。

また、洗浄は操作スイッチの投入後、時間をおいて開始
してもよいが最初の操作スイッチｃ−１の投入で、すぐ
に洗浄を開始するようになしたのは、すぐに掃除が出来
るようにすると共に、余り間を置くと誤動作と感違いさ
れるのを防止する為と、故障の発見がし易い為である。

更に、２５〜３現砂の禁止時間（Ｔ２時間）を設けたの
は本実施例では給水部ｆに電磁フラッシュバルブＦを用
いており、一旦作動すると約１０〜１５段間水を流し掃
除に必要な水量が得られるので洗浄中更に操作スイッチ
ｃ−１を投入して水を更に流すのは水が無駄となるため
である。また電磁石Ｅの間歌定格として最低１５〜２鼠
酸、程度必要である。

以上のように操作部ｃは禁止時間を設け、その時間中は
何度操作スイッチを投入しても洗浄は行われず、禁止時
間経過後操作スイッチを投入した時のみ洗浄するので無
駄に水を流すこともない。

次に感知部ａによる感知と、操作スイッチｃ一１の投入
が重なる場合につき述べる。まず人体の感知があり、Ｔ
，タイマー回路ｂ−３がタイムアップして起動信号が発
生する前に操作スイッチｃ−１が投入された時点で第２
メモリー回路ｃ−２により起動信号が発生してＴ３タイ
マー回路ｄ−１が作動される（洗浄される）と共に第１
メモリーリセット回路ｂ−４が作動され、第１メモリー
回路ｂ−２の記憶が消され、Ｔ，タイマー回路ｂ−３の
経過時間もキャンセルされる。従って、無視時間中に操
作部ｃで洗浄されれば、制御部ｂによる起動信号の発生
が阻止され、重複して洗浄されることが防止できる。

又、操作スイッチｃ−１が投入され洗浄し、Ｌタイマー
回路ｃ−３が作動している時（禁止時間中）に感知があ
ると、Ｔ，タイマー回路ｂ−３は作動し、感知してＴ，
時間後に洗浄される。

このようにすることにより、便器の使用があると必ずＴ
，時間内に１度洗浄され、かつ操作スイッチｃ−１を投
入した時点で洗浄するようになすことが出来る。本発明
は上記の構成であるから、以下の利点を有する。

■ 制御部にて便器使用の感知信号に基づき所定の無視
時間経過後洗浄水が便器に供給されるようにし、しかも
その無視時間中に他の便器使用の感知信号が発生しても
無視するようにしたので、便器使用の都度ではなく、ま
とめて洗浄することが出来、大中な節水効果を期待出来
ると共に操作部を操作することにより例え無視時間中で
あっても便器に洗浄水を供給でき、便器を掃除する場合
などにおいて便利である。

【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図及
び第２図は装置全体の概略説明図で、第１図は光電式感
知部を使用した状態、第２図はドアスイッチ式感知部を
使用した状態を示す。 第３図は光電式感知部本体の斜視図、第４図は同側面図
で一部切欠して示す。第５図及び第６図はドアスィツチ
式感知部の実施例を示す説明図で第５図イ，口は片開き
ドアの場合、ハは両開きドアの場合を示し、第６図はそ
の作用を示す説明図である。第７図は駆動部と給水部の
一部切欠断面図、第８図は光電式感知部のブロック図、
第９図はその主要なブロックの波形を示す説明図、第１
０図は装置全体の電気回路のブロック図、第１１図はタ
イムチャートである。ａ・・・感知部、ｂ・・・制御部
、ｃ・・・操作部、ｄ・・・出力部、ｅ・・・駆動部、
ｆ・・・給水部、ｇ・・・便器。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第１０図 第９図 第１１図

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
   づき所定の無視時間後に起動信号を発生すると共に該無
   視時間中の新たな感知信号を無視する制御部と、手動で
   操作してその操作に基づき起動信号を発生する操作部と
   、上記制御部又は操作部の起動信号を受けて出力信号を
   発生する出力部と、この出力信号で作動する駆動部と、
   この駆動部の作動に連係して洗浄水を便器に供給する給
   水部とを備えてなる便器洗浄装置。