WO2014203290A1 - 便器装置 - Google Patents

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WO2014203290A1
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岡野 正紀
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03DWATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D11/00Other component parts of water-closets, e.g. noise-reducing means in the flushing system, flushing pipes mounted in the bowl, seals for the bowl outlet, devices preventing overflow of the bowl contents; devices forming a water seal in the bowl after flushing, devices eliminating obstructions in the bowl outlet or preventing backflow of water and excrements from the waterpipe
    • E03D11/02Water-closet bowls ; Bowls with a double odour seal optionally with provisions for a good siphonic action; siphons as part of the bowl
    • E03D11/10Bowls with closure elements provided between bottom or outlet and the outlet pipe; Bowls with pivotally supported inserts

Definitions

  • the present invention relates to a toilet device that operates a trap to switch between a sealing posture and a draining posture.
  • a toilet device that operates a trap to switch between a sealing posture and a draining posture (hereinafter referred to as a “turn trap type”).
  • the turn trap type toilet device has a structure in which a cylindrical trap is connected to a drain pipe communicating with a bowl, and this trap is operated using an electric device.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-240135 proposes that a turn-trap toilet device is provided with a backup power source for driving an electric device in order to drain water without a problem even during a power failure.
  • the maximum amount of current used has been set large in order to cope with high load operation simultaneously with charging.
  • This invention is invented in view of the said problem, and makes it a subject to provide the turn trap type toilet device provided with the power supply for backup at low cost.
  • the present invention is a toilet device having the following configuration.
  • the present invention provides a bowl having a drain port, a cylindrical trap connected to the drain port, an electric device that switches between a sealing posture and a draining posture by operating the trap, and the electric device during a power failure
  • a backup power source for supplying power and a control unit, wherein the control unit performs charge control for charging the power source and drive control for a high-load device including the electric device, and charges the power source.
  • the toilet device is characterized by prohibiting drive control of the high-load device when performing charging, and permitting drive control of the high-load device when charging of the power source is completed.
  • an electric on-off valve for starting and stopping water supply to the bowl is further provided, and the power supply supplies power to the electric on-off valve in the event of a power failure.
  • control unit determines completion of charging based on elapsed time.
  • control unit determines completion of charging based on a charged current amount.
  • FIG. 1 shows a toilet device 100 as an example of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 the state where the trap 2 is held in the sealed position is shown by a solid line, and the state where the trap 2 is held in the draining position is shown by an imaginary line.
  • the toilet apparatus 100 includes a bowl 1 having a drain outlet 11 at the bottom, a drain pipe 12 extending horizontally from the drain outlet 11, and a deformable trap attached to the downstream end of the drain pipe 12. 2 and a case 3 for accommodating the trap 2.
  • the trap 2 is a cylindrical member having a bellows shape. By fixing the upstream end of the trap 2 to the downstream end of the drain pipe 12, the drain port 11 of the bowl 1 and the trap 2 are connected to each other via the drain pipe 2. A drain port 21 is opened at the downstream end of the trap 2.
  • Trap 2 is arranged in the internal space 31 of the case 3.
  • the case 3 has a drain port 32 at the bottom thereof. This drain port 32 is connected in communication with an external drain pipe (not shown).
  • the internal space 31 of the case 3 is a space in which the trap 2 is accommodated so that the posture can be freely changed, and this space is connected to the external drain pipe through the drain port 32.
  • the posture changing means for changing the posture of the trap 2 includes an electric device 4 that mechanically operates the trap 2.
  • the electric device 4 includes a motor (not shown) disposed on the side of the case 3 and an arm 41 that is rotated by rotational power generated by the motor.
  • the tip of the arm 41 is mechanically connected to the downstream end of the trap 2.
  • the posture of the trap 2 is changed as the arm 41 rotates.
  • the upstream end of the trap 2 is fixed to the drain pipe 12 with the upstream end opening facing the horizontal direction.
  • the drain outlet 21 at the downstream end of the trap 2 is in a position and posture that opens upward when the trap 2 is in a sealing posture, and is in a position and posture that opens downward when the trap 2 is in a draining posture. is there.
  • “upper” means not only directly above but also includes an obliquely upward direction
  • “lower” herein means not only directly below but also includes an obliquely downward direction.
  • the drain port 21 of the trap 2 is rotated around the rotation axis of the arm 41, and changes its posture between a sealed posture and a draining posture.
  • the sealing posture of the trap 2 is a posture in which the downstream end is lifted upward from the upstream end and bent so as to form an arc when viewed from the side.
  • the drainage posture of the trap 2 is a posture in which the downstream end thereof is lowered below the upstream end portion and bent so as to have an arc shape when viewed from the side, as indicated by an imaginary line in FIG.
  • a water supply pipe 51 directly connected to the water supply and an electric on-off valve 52 interposed in the flow path of the water supply pipe 51 are provided.
  • the water supply means 5 is of a type that supplies water directly from the tap into the bowl 1.
  • the toilet device 100 of this embodiment is provided with the local washing
  • the local cleaning device 6 includes a nozzle 61 that can move forward and backward, and discharges cleaning water from the tip of the nozzle 61 toward the local area of the user.
  • the toilet device 100 of the present embodiment includes a toilet seat 7 that can be freely opened and closed above the bowl 1.
  • the toilet seat 7 incorporates a heater 71. By energizing the heater 71, the surface of the toilet seat 7 is heated.
  • the toilet device 100 of the present embodiment further includes a control unit 8 and a power source 9 (see FIG. 2).
  • the control unit 8 controls the operation of each unit included in the toilet device 100.
  • the respective parts are, for example, an electric device 4 that rotates the trap 2, an electric on-off valve 52 that controls water supply to the bowl 1, a local cleaning device 6, a heater 71 built in the toilet seat 7, and the like.
  • the control unit 8 performs charge control for the backup power source 9.
  • the power source 9 is a power source for supplying power to the electric device 4 at the time of a power failure.
  • the control unit 8 charges the power source 9 every time the toilet device 100 is powered on.
  • the power supply 9 also supplies power to the electric on-off valve 52 during a power failure.
  • the power source 9 also serves as a power source for supplying power to the electric on-off valve 52 during a power failure.
  • a power source that supplies power to the electric on-off valve 52 during a power failure can be provided.
  • the control unit 8 includes a current control unit 81, a device control unit 82 that is supplied with current from the current control unit 81, and a charge control unit 83 that is also supplied with current from the flow control unit 81.
  • the device control unit 82 supplies power to at least the high load device 10 including the electric device 4 to drive and control the high load device 10.
  • the high load device 10 includes a heater 71 for the toilet seat 7 and a local cleaning device 6 in addition to the electric device 4.
  • control unit 8 includes a power supply voltage detection unit 84 that detects the input power supply voltage, and a charge completion determination unit 85 that determines whether or not the charging operation of the power supply 9 by the charge control unit 83 has been completed.
  • the charging completion determination unit 85 determines charging completion based on the charging time information output from the charging control unit 83. It is also preferable to determine the completion of charging based on the information on the charging current output from the charging control unit 83.
  • the power supply voltage detection unit 84 of the control unit 8 detects the input power supply voltage. Upon receiving this detection information, the current control unit 81 first supplies power to the charge control unit 83. The power supply 9 is charged.
  • the current control unit 81 does not supply power to the device control unit 82 while charging the power source 9 via the charge control unit 83.
  • Completion of the charging operation of the charging control unit 83 is determined by the charging completion determination unit 85. If the charging completion determination unit 85 determines that the charging is complete, the current control unit 81 that has received the determination information ends the power supply to the charging control unit 83 and enables the power supply to the device control unit 82.
  • control unit 8 included in the toilet device 100 automatically performs the charging operation of the power source 9 immediately after the toilet device 100 is turned on. Even if the button is operated, the current supply to the high load device 10 is not performed. The control unit 8 permits the current supply to the high load device 10 after the charging operation of the power source 9 is completed.
  • the high load device 10 includes the electric device 4, the heater 71 for the toilet seat 7, and the local cleaning device 6 as described above. Therefore, in the toilet device 100 of the present embodiment, even when the user operates the operation button for instructing the drainage during the charging operation of the power source 9, the control unit 8 drives the electric device 4 to hold the trap 2 There is no operation.
  • the control unit 8 even when the user operates an operation button for instructing heating of the toilet seat 7 during the charging operation of the power supply 9, the control unit 8 does not supply current to the heater 71. . Further, even when the user operates an operation button for instructing local cleaning during the charging operation of the power source 9, the control unit 8 does not supply current to the local cleaning device 6.
  • FIG. 3 schematically shows current supply performed by the control unit 8 of the present embodiment.
  • the vertical axis is current
  • the horizontal axis is time.
  • the supply of the current i 1 for charging the power source 9 is completed at time t 1 . Therefore, the supply of the current i 2 to the high load device 10 is permitted. Therefore, the supply of the current i 1 for charging the power source 9 and the supply of the current i 2 to the high load device 10 are not performed simultaneously. As a result, the maximum amount of current used can be suppressed, and it is not necessary to provide a large board or component in order to increase the current rating, thereby reducing the manufacturing cost.
  • FIG. 4 schematically shows current supply in the comparative example.
  • the vertical axis is current, and the horizontal axis is time.
  • This comparative example shows the control of the toilet device described above as the prior art, and shows current supply when a high load operation is possible even during the charging operation.
  • the toilet device 100 of this embodiment can be provided at low cost.
  • the toilet device 100 operates the bowl 1 having the drain port 11, the cylindrical trap 2 connected to the drain port 11, and the trap 2.
  • the electric equipment 4 which switches a sealing attitude
  • the toilet device 100 further includes a backup power source 9 that supplies power to the electric device 4 at the time of a power failure, and a control unit 8.
  • the power source 9 only needs to be rechargeable.
  • a large-capacity capacitor is used as the power source 9, but other members such as a secondary battery may be used.
  • the control unit 8 performs charge control for charging the power source 9 and drive control for the high-load device 10 including the electric device 4.
  • the control unit 8 is provided so as to prohibit the drive control of the high load device 10 when charging the power source 9 and permit the drive control of the high load device 10 when charging of the power source 9 is completed. ing.
  • the current supply for charging the power supply 9 and the current supply to the high load device 10 are not performed simultaneously. Therefore, in the toilet device 100 of the present embodiment, the maximum amount of current used can be suppressed, and it is not necessary to provide a large board or each component in order to increase the current rating, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the toilet device 100 of the present embodiment further includes an electric on-off valve 52 that starts and stops water supply to the inside 1 of the bowl.
  • the power source 9 supplies power to the electric on-off valve 52 at the time of a power failure.
  • water supply into the bowl 1 can be started and stopped even during a power failure.
  • the increase in the maximum amount of current used can be suppressed, the manufacturing cost can be reduced.
  • control unit 8 is provided so as to determine the completion of charging based on the elapsed time or the amount of current to be charged.
  • the manufacturing cost can be further suppressed because a complicated detection means is unnecessary.

Abstract

 バックアップ用の電源を備えるターントラップ式の便器装置を、低コストで提供することを、課題とする。本発明の便座装置100は、ボウル1、ボウル1に連通接続されるトラップ2、トラップ2を動作させる電動機器4、停電時に電動機器4に電力を供給する電源9、及び制御部8を具備する。制御部8は、電源9の充電を行っているときは、電動機器4等の高負荷機器10の駆動制御を禁止し、充電が完了してから許可するように設ける。

Description

便器装置
 本発明は、トラップを動作させて封水姿勢と排水姿勢を切り替える便器装置に関する。
 従来、トラップを動作させて封水姿勢と排水姿勢を切り替える方式(以下「ターントラップ式」という。)の便器装置が、提供されている。ターントラップ式の便器装置は、ボウルに連通する排水管に筒状のトラップを接続させ、このトラップを、電動機器を用いて動作させる構造である。
 特開2000-240135号公報等では、ターントラップ式の便器装置において、停電時にも問題なく排水を行うために、電動機器を駆動するためのバックアップ用の電源を備えることが提案されている。
 上述したターントラップ式の便器装置においては、電源を充電しておくことが必要である。この充電作業の最中に使用者がボタン操作等を行えば、充電と同時に、電動機器を駆動させる等の高負荷動作が行われる。
 そのため、従来の便器装置では、充電と同時に高負荷動作を行っても対応するために、最大使用電流量を大きく設定していた。最大使用電流量を大きく設定するためには、電流定格を大きくするために基板や各部品を大型に設ける必要があり、便器装置の製造コストが高くなる原因となっていた。
 本発明は、前記問題点に鑑みて発明したものであって、バックアップ用の電源を備えるターントラップ式の便器装置を、低コストで提供することを課題とする。
 前記課題を解決するために、本発明を、下記構成を具備した便器装置とする。
 本発明は、排水口を有するボウルと、前記排水口に連通接続される筒状のトラップと、前記トラップを動作させることで封水姿勢と排水姿勢を切り替える電動機器と、停電時に前記電動機器に電力を供給するバックアップ用の電源と、制御部とを具備し、前記制御部は、前記電源を充電する充電制御と、前記電動機器を含む高負荷機器の駆動制御とを行い、前記電源の充電を行っているときは、前記高負荷機器の駆動制御を禁止し、前記電源の充電が完了したときに、前記高負荷機器の駆動制御を許可することを特徴とする便器装置である。
 本発明においては、前記ボウル内への給水を開始及び停止させる電動開閉弁を更に備え、前記電源は、停電時に前記電動開閉弁にも電力を供給するものであることが好ましい。
 また、本発明において、前記制御部は、経過時間に基づいて充電完了を判定するものであることが好ましい。
 また、本発明において、前記制御部は、充電される電流量に基づいて充電完了を判定するものであることも好ましい。
本発明の一実施形態の便器装置を概略的に示す断面図である。 同上の便器装置が備える制御部の電流制御を概略的に示すブロック図である。 同上の便器装置での電流供給を概略的に示すグラフである。 比較例の便座装置での電流供給を概略的に示すグラフである。
 本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
 図1には、本発明の実施形態の一例の便器装置100を示している。
 図1では、トラップ2を封水姿勢に保持した状態を実線で示し、トラップ2を排水姿勢に保持した状態を想像線で示している。
 本実施形態の便器装置100は、底部に排水口11を有するボウル1と、この排水口11から水平方向に延長される排水管12と、排水管12の下流端に装着される変形自在なトラップ2と、トラップ2を収容するケース3とを具備する。
 トラップ2は、蛇腹形状を有する筒状の部材である。排水管12の下流端にトラップ2の上流端を固定することにより、排水管2を介して、ボウル1の排水口11とトラップ2とを連通接続させている。トラップ2の下流端には、排水口21を開口させている。
 トラップ2は、ケース3の内部空間31に配される。ケース3は、その底部に排水口32を有する。この排水口32が、図示略の外部排水管に連通接続される。
 つまり、ケース3の内部空間31は、トラップ2が姿勢変更自在に収容される空間であり、この空間が、排水口32を通じて外部排水管に連通接続される。
 トラップ2の姿勢変更を行う姿勢変更手段は、トラップ2を機械的に動作させる電動機器4から成る。電動機器4は、ケース3の側方に配置される図示略のモータと、このモータで発生させる回転動力で回動するアーム41とから成る。
 アーム41の先端部は、トラップ2の下流端部に機械的に連結される。トラップ2の姿勢は、アーム41の回動に伴って変更される。
 トラップ2の上流端は、上流端開口が水平方向を向く状態で、排水管12に固定される。
 トラップ2の下流端の排水口21は、トラップ2が封水姿勢にあるときには上方に向けて開口する位置及び姿勢にあり、トラップ2が排水姿勢にあるときには下方に向けて開口する位置及び姿勢にある。ここでの上方とは、真上に限らず斜め上方を含む意味であり、ここでの下方とは、真下に限らず斜め下方を含む意味である。
 トラップ2の排水口21は、アーム41の回動軸まわりに回動され、封水姿勢と排水姿勢との間で姿勢を変更する。
 トラップ2の封水姿勢は、図1に実線で示すように、その下流端部を上流端部よりも上方に持ち上げ、側方から視て円弧状となるように屈曲させた姿勢である。トラップ2の排水姿勢は、図1に想像線で示すように、その下流端部を上流端部よりも下方にまで降ろし、側方から視て円弧状となるように屈曲させた姿勢である。
 ボウル1内に水を供給する給水手段5として、本実施形態では、水道に直結される給水管51と、給水管51の流路中に介在する電動開閉弁52とを備える。給水手段5は、水道から直接的にボウル1内に給水を行う方式のものである。
 また、本実施形態の便器装置100は、使用者の局部に洗浄水を吐出するための局部洗浄機器6を備える。局部洗浄機器6は、進退自在なノズル61を備え、ノズル61の先端部から使用者の局部に向けて洗浄水を吐出する。
 また、本実施形態の便器装置100は、ボウル1の上方に開閉自在な便座7を備える。便座7はヒータ71を内蔵している。ヒータ71への通電により、便座7表面は加熱される。
 本実施形態の便器装置100は、制御部8と電源9を更に備える(図2参照)。制御部8は、便器装置100が備える各部の動作を制御する。前記各部は、例えば、トラップ2を回動させる電動機器4、ボウル1への給水を制御する電動開閉弁52、局部洗浄機器6、便座7に内蔵されるヒータ71等である。
 更に制御部8は、バックアップ用の電源9に対する充電制御を行う。電源9は、停電時に電動機器4に電力を供給するための電源である。制御部8は、便器装置100の電源をオンにする毎に、電源9の充電を行う。
 本実施形態では、電源9によって、停電時の電動開閉弁52への電力供給も行う。言い換えれば、電源9は、停電時に電動開閉弁52への電力供給を行うための電源を兼ねる。なお、停電時に電動機器4に電力供給を行う電源9とは別に、停電時に電動開閉弁52に電力供給を行う電源を備えることも可能である。
 図2に示すように、制御部8は、電流制御部81と、電流制御部81から電流を供給される機器制御部82と、同じく流制御部81から電流を供給される充電制御部83とを有する。
 機器制御部82は、少なくとも電動機器4を含む高負荷機器10に対して電力を供給し、高負荷機器10を駆動制御するものである。本実施形態では、高負荷機器10は、電動機器4に加えて便座7用のヒータ71と局部洗浄機器6を含む。
 更に制御部8は、入力電源電圧を検出する電源電圧検出部84と、充電制御部83による電源9の充電作業が完了したか否かを判定する充電完了判定部85を有する。
 本実施形態では、充電完了判定部85は、充電制御部83から出力される充電時間の情報に基づいて、充電完了を判定する。なお、充電制御部83から出力される充電電流の情報に基づいて、充電完了を判定することも好ましい。
 便器装置100の電源をオンにすると、制御部8が有する電源電圧検出部84が入力電源電圧を検知し、この検知情報を受けた電流制御部81は、まず充電制御部83に電力を供給し、電源9に対して充電を行う。
 電流制御部81は、充電制御部83を介して電源9の充電を行う間は、機器制御部82への電力供給は行わない。
 充電制御部83の充電作業の完了は、充電完了判定部85によって判定する。充電完了判定部85が充電完了と判定すれば、その判定情報を受けた電流制御部81が、充電制御部83への電力供給を終了させ、機器制御部82への電力供給を可能とする。
 即ち、本実施形態の便器装置100が備える制御部8は、便器装置100の電源をオンにした直後に自動的に電源9の充電作業を行い、その充電作業中においては、仮に使用者が操作ボタンを操作しても、高負荷機器10への電流供給を行わない。制御部8は、電源9の充電作業が完了した後に、高負荷機器10への電流供給を許可する。
 ここでの高負荷機器10は、前述のように、電動機器4、便座7用のヒータ71及び局部洗浄機器6を含む。そのため、本実施形態の便器装置100では、電源9の充電作業中には、使用者が排水を指示する操作ボタンを操作しても、制御部8は、電動機器4を駆動してトラップ2を動作させることがない。
 同じく、本実施形態の便器装置100では、電源9の充電作業中に、使用者が便座7の加熱を指示する操作ボタンを操作しても、制御部8はヒータ71への電流供給を行わない。また、電源9の充電作業中に、使用者が局部洗浄を指示する操作ボタンを操作しても、制御部8は局部洗浄機器6への電流供給を行わない。
 図3には、本実施形態の制御部8が行う電流供給を、概略的に示している。縦軸は電流、横軸は時間である。図示のように、本実施形態においては、電源9を充電するための電流iの供給が時間tに完了した後に、高負荷機器10に対しての電流iの供給が許可される。したがって、電源9を充電するための電流iの供給と、高負荷機器10に対しての電流iの供給とが、同時に行われることがない。そのため、最大使用電流量を抑えることができ、電流定格を大きくするために基板や部品を大型に設ける必要がなくなり、製造コストが低減される。
 図4には、比較例での電流供給を概略的に示している。縦軸は電流、横軸は時間である。この比較例は、従来技術として前述した便器装置の制御を示すものであって、充電作業中にも高負荷動作が可能な場合の電流供給を示している。
 この場合、電源を充電するための電流iの供給と、高負荷機器に対しての電流iの供給が同時に行われ、電流i+iを供給する能力が必要となるため、便器装置の製造コストが高くなる。これに対して、本実施形態の便器装置100は低コストで提供可能である。
 以上、添付図面に基づいて説明したように、本実施形態の便器装置100は、排水口11を有するボウル1と、排水口11に連通接続される筒状のトラップ2と、トラップ2を動作させることで封水姿勢と排水姿勢を切り替える電動機器4とを具備する。更に便器装置100は、停電時に電動機器4に電力を供給するバックアップ用の電源9と、制御部8とを具備する。電源9は充電可能なものであればよい。本実施形態では、電源9として大容量のコンデンサを用いるが、二次電池等の他の部材を用いても構わない。
 制御部8は、電源9を充電する充電制御と、電動機器4を含む高負荷機器10の駆動制御とを行う。制御部8は、電源9の充電を行っているときは、高負荷機器10の駆動制御を禁止し、電源9の充電が完了したときに、高負荷機器10の駆動制御を許可するように設けている。
 したがって、本実施形態の便器装置100においては、電源9を充電するための電流供給と、高負荷機器10に対しての電流供給とが、同時に行われることがない。そのため、本実施形態の便器装置100では、最大使用電流量を抑えることができ、電流定格を大きくするために基板や各部品を大型に設ける必要がなく、製造コストの低減が可能となる。
 また、本実施形態の便器装置100では、ボウル内1への給水を開始及び停止させる電動開閉弁52を更に備える。電源9は、停電時に電動開閉弁52にも電力を供給するものである。
 したがって、本実施形態の便器装置100においては、停電時にもボウル1内への給水を開始及び停止させることができる。しかも、最大使用電流量の増大は抑えられるため、製造コストは低減可能である。
 また、本実施形態の便器装置100において、制御部8は、経過時間又は充電される電流量に基づいて、充電完了を判定するように設けている。
 経過時間に基づいて充電完了を判定するように設けた場合は、複雑な検出手段が不要であることから、製造コストを更に抑制することができる。
 充電される電流量に基づいて充電完了を判定するように設けた場合は、充電完了の判定を更に確実に行い、電源9を更に確実に充電することが可能となる。
 以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更を行うことが可能である。

Claims (4)

  1. 排水口を有するボウルと、
    前記排水口に連通接続される筒状のトラップと、
    前記トラップを動作させることで封水姿勢と排水姿勢を切り替える電動機器と、
    停電時に前記電動機器に電力を供給するバックアップ用の電源と、
    制御部とを具備し、
    前記制御部は、
    前記電源を充電する充電制御と、前記電動機器を含む高負荷機器の駆動制御とを行い、前記電源の充電を行っているときは、前記高負荷機器の駆動制御を禁止し、前記電源の充電が完了したときに、前記高負荷機器の駆動制御を許可することを特徴とする便器装置。
  2. 前記ボウル内への給水を開始及び停止させる電動開閉弁を更に備え、
    前記電源は、
    停電時に前記電動開閉弁にも電力を供給するものであることを特徴とする請求項1に記載の便器装置。
  3. 前記制御部は、
    経過時間に基づいて充電完了を判定するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の便器装置。
  4. 前記制御部は、
    充電される電流量に基づいて充電完了を判定するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の便器装置。
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