JPH05280082A - 衛生器具の自動洗浄制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】男子用水洗小便器や洗面第等の衛生器具の自動
洗浄制御装置に関し、１００〜２４０〔Ｖ〕の商用電源
電圧の範囲で正常に動作可能にすることを目的とする。 【構成】人検知センサ６は衛生器具の使用者を検知す
る。電磁開閉弁４が開くと衛生器具に対して洗浄体が供
給される。弁駆動回路２３は電磁開閉弁４を駆動する。
制御回路２２は人検知センサ６の検知に基づいて、弁駆
動回路２３を制御することにより、衛生器具に対して洗
浄体が一定時間だけ供給されるように電磁開閉弁４を制
御する。各定電圧回路２０，２１は商用電源電圧が１０
０〜２４０〔Ｖ〕の範囲内でそれぞれ安定な直流電圧Ｖ
S1，ＶS2を供給する。また、平滑用コンデンサ１０は停
電時においても２回自動洗浄動作が可能な電気エネルギ
ーを蓄えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水洗便器や洗面台等の各
種の衛生器具における自動洗浄制御装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、公衆便所等の男子用水洗小便器
（以下、朝顔という）においては、自動的に朝顔を洗浄
する装置が用いられている。

【０００３】すなわち、小用を足そうとする人（以下、
使用者という）が朝顔の前に立つと、それを検知して一
定時間だけ水を流して朝顔を洗浄する（以下、前洗浄と
いう）。これにより、使用者が快適に小用を足すことが
できると共に朝顔を汚れにくくしている。そして、使用
者が小用を足し終えて朝顔の前から立ち去ると、それを
検知して一定時間だけ水を流して朝顔を洗浄する（以
下、後洗浄という）ようになっている。

【０００４】尚、使用者が朝顔の前に立ったことの検
知、および、使用者が朝顔の前から立ち去ったことの検
知には、反射式の光センサが用いられている。すなわ
ち、光センサの発光素子が朝顔の前方に光を投射し、光
センサの受光素子がその反射光を検出する。朝顔の前に
使用者が立っている場合、発光素子からの投射光は使用
者にあたって反射する。一方、朝顔の前に誰もいない場
合、発光素子からの投射光は反射せず、受光素子は反射
光を検出することができない。従って、反射光の有無を
検出することにより、使用者の存在を検知することがで
きる。

【０００５】このような自動洗浄制御装置においては電
源として電池を用いるものと、商用電源を用いるものと
がある。商用電源を用いる場合、自動洗浄制御装置内に
は、電源トランスと整流器および平滑回路からなる電源
部が設けられている。

【０００６】尚、単相商用電源には１００〔Ｖ〕と２０
０〔Ｖ〕の２種類があるが、自動洗浄制御装置の消費電
力は小さいため、通常、１００〔Ｖ〕の商用電源が用い
られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の自動
洗浄制御装置を施工する際に、施工者が誤って２００
〔Ｖ〕の商用電源に接続することがある。

【０００８】すると、自動洗浄制御装置に過電圧が印加
され、例えば、洗浄水が止まらなくなる等の誤動作を招
いたり、最悪の場合、破損したりすることになる。そこ
で、電源トランスの一次側にヒューズまたはブレーカを
設けることが考えられる。しかしながら、ヒューズを設
けた場合は、過電圧が印加されて溶断したヒューズを交
換する必要があり手間がかかるという問題がある。ま
た、ブレーカを設けた場合は、その分だけ部品コストが
上昇すると共に、装置が大型化するという問題がある。

【０００９】また、この自動洗浄制御装置を輸出する場
合、輸出国の商用電源電圧に応じて電源部の仕様を変え
なければならない。尚、諸外国の商用電源電圧は少数の
例外を除いて、１００〜１２０〔Ｖ〕のグループ（アメ
リカは１２０〔Ｖ〕）と、２００〜２４０〔Ｖ〕のグル
ープ（イギリスは２４０〔Ｖ〕、ＥＣ諸国は２２０
〔Ｖ〕）に分けられる。

【００１０】そこで、電源トランスの二次側巻線を２つ
設け、一次側（商用電源側）電圧に応じて接続をかえる
ことにより、１００〜１２０〔Ｖ〕，２００〜２４０
〔Ｖ〕共用とすることも考えられる。しかしながら、そ
のための電源トランスは大型になるため、その分だけ部
品コストが上昇すると共に、装置も大型化するという問
題がある。また、自動洗浄制御装置の仕向け地別に電源
トランスの二次側の接続をかえるのは、製造行程および
製品管理が複雑になるという問題もある。

【００１１】そこで、電源トランスは２００〜２４０
〔Ｖ〕用とし、１００〜１２０〔Ｖ〕の商用電源で使用
する場合は、装置内部に設けた抵抗によって所定の電圧
まで降圧させることが考えられる。しかしながら、自動
洗浄制御装置の仕向け地別に抵抗を接続するのは、製造
行程および製品管理が複雑になるという問題もある。

【００１２】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、１００〜２４０〔Ｖ〕
の商用電源電圧の範囲内で正常に動作することができる
衛生器具の自動洗浄制御装置を、簡単な構成によって提
供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、衛生器具の使用者を検知する人検知手段
と、衛生器具に対して洗浄体を供給する洗浄体供給手段
と、洗浄体供給手段を駆動する駆動手段と、人検知手段
の検知に基づいて、駆動手段を制御することにより、衛
生器具に対して洗浄体が一定時間だけ供給されるように
洗浄体供給手段を制御する制御手段と、商用電源を直流
に変換して各手段に供給する電源トランスと整流器と平
滑コンデンサとからなる電源装置とから構成される衛生
器具の自動洗浄制御装置において、商用電源の停電時に
おいても前記各手段が動作可能なように平滑コンデンサ
の容量を定めると共に、電源装置の電源電圧を定電圧化
して前記各手段に供給する電圧安定化手段を、電源装置
と各手段の間に設けたことを特徴とする衛生器具の自動
洗浄制御装置。

【００１４】

【作用】従って本発明によれば、各手段に供給される電
源電圧は、電圧安定手段によって定電圧化される。その
ため、電圧安定手段の動作可能電圧範囲内に商用電源の
電圧が収まっていれば、商用電源電圧の変動に影響を受
けることなく、各手段は正常に動作することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を朝顔に具体化した一実施例を
図１〜図５に従って説明する。図２に、本実施例の朝顔
１の取り付け状態を示す。

【００１６】朝顔１は洗面所の壁面２の表側に取り付け
られ、朝顔１に接続された水供給管３には電磁開閉弁４
が連結されている。その電磁開閉弁４が開かれると水供
給管３から朝顔１へ洗浄水が供給される。反対に、電磁
開閉弁４が閉じられると水供給管３から朝顔１への洗浄
水の供給は遮断される。

【００１７】制御箱５は朝顔１よりも若干上方の壁面２
の裏側に取着され、その制御箱５の表面板５ａは壁面２
に露出している。表面板５ａには発光素子６ａと受光素
子６ｂとからなる人検知センサ６が設けられ、制御箱５
内にはコントローラ７および電源装置８が設けられてい
る。

【００１８】図１に、本実施例の自動洗浄制御装置の電
気ブロック回路図を示す。電源装置８は、ダイオードブ
リッジからなる整流器９と平滑用コンデンサ１０とサー
ジアブソーバ１１および電源トランス１２から構成され
る。電源トランス１２は一次側電圧が２４０〔Ｖ〕用の
トランスである。また、平滑用コンデンサ１０の容量
は、電磁開閉弁４が２回作動できるだけの電気エネルギ
ーを蓄積できるように設定されている。そして、電源装
置８は商用電源からの交流を直流の適宜な電圧に変換し
て、コントローラ７内の各定電圧回路２０，２１に供給
している。

【００１９】各定電圧回路２０，２１は３端子レギュレ
ータによって構成され、電源装置８の出力電圧ＶB が一
定値（＝動作可能電圧ＶO ）以上であれば正常に動作す
るようになっている。そして、正常に動作していると
き、定電圧回路２０はコントローラ７内の制御回路２２
に定電圧ＶS1を供給し、定電圧回路２１はコントローラ
７内の弁駆動回路２３に定電圧ＶS2を供給する。

【００２０】その弁駆動回路２１は制御回路２２からの
各制御信号Ｖa,Ｖb に基づいて、駆動信号ＶD を出力す
る。そして、駆動信号ＶD がプラスのときに電磁開閉弁
４が開き、駆動信号ＶD がマイナスのときに電磁開閉弁
４が閉じるようになっている。尚、駆動信号ＶD が出力
されていないときは、それ以前の電磁開閉弁４の開閉の
状態がそのまま保持されるようになっている。

【００２１】図３に、電磁開閉弁４が開閉動作を行うと
きの各部の電圧を示す。（Ａ）は、２４０〔Ｖ〕商用電
源使用時の電源装置８の出力電圧ＶB である。また、
（Ｂ）は、１００〔Ｖ〕商用電源使用時の電源装置８の
出力電圧ＶB である。電磁開閉弁４の作動時（閉→開動
作時）には、弁駆動回路２１から（Ｃ）に示すようなプ
ラスの駆動信号ＶD ( パルス幅２０ｍsec ）が出力され
る。尚、電磁開閉弁４の端子電圧にはインダクタンス分
によるオーバーシュートとアンダーシュートが生じるた
め、その電圧は（Ｄ）に示すようになる。

【００２２】（Ａ), (Ｂ）に示すように、電磁開閉弁４
の作動時において出力電圧ＶB は低下する。そこで、低
下した出力電圧ＶB が各定電圧回路２０，２１の動作可
能電圧ＶO を下回らないように、電源トランス１２およ
び平滑用コンデンサ１０の容量が設定されている。

【００２３】図４に、制御回路２２の内部回路を示す。
発光駆動回路３１は適宜な周波数の発光信号ＳF を出力
する。その発光信号ＳF に基づいて発光素子６ａは発光
する。

【００２４】朝顔１の前に使用者が立っている場合、発
光素子６ａからの投射光は使用者にあたって反射する。
すると、フォトトランジスタからなる受光素子６ｂは、
その反射光を検出して検出信号ＳK を出力する。一方、
朝顔１の前に使用者が立っていない場合、発光素子６ａ
からの投射光は反射せず、受光素子６ｂは反射光を検出
できないため検出信号ＳK を出力しない。

【００２５】増幅器３２は受光素子６ｂからの検出信号
ＳK を増幅して出力する。波形整形回路３３は増幅器３
２の出力信号を波形整形して出力する。抵抗Ｒ１とコン
デンサＣ１からなる積分回路３４は、波形整形回路３３
の出力信号の積分波形を出力する。

【００２６】インバータ回路３５は積分回路３４の出力
信号を反転して出力する。制御信号生成回路３６は単安
定マルチバイブレータから構成され、インバータ回路３
５の出力信号から制御信号Ｖa,Ｖb を生成して出力す
る。すなわち、制御信号生成回路３６は、インバータ回
路３５の出力信号の立ち上がり又は立ち下がりに同期し
てパルス幅２０ｍsec の制御信号Ｖa を生成する。そし
て、制御信号生成回路３６は、外付けのコンデンサＣ２
と抵抗Ｒ２によって定まる時定数τ１に従って、制御信
号Ｖa を生成した一定時間後にパルス幅２０ｍsec の制
御信号Ｖb を生成する。尚、抵抗Ｒ２は可変抵抗である
ため、時定数τ１は容易に変更することができる。従っ
て、各制御信号Ｖa,Ｖb の出力される時間間隔は、抵抗
Ｒ２を調節することによって容易に変更することができ
る。

【００２７】次に、上記のように構成された自動洗浄制
御装置の動作を、図５に従って説明する。朝顔１の前に
使用者が立っているか否かに関係なく、発光駆動回路３
１は適宜な周波数の発光信号ＳF を出力する。その発光
信号ＳF に基づいて発光素子６ａは発光する。

【００２８】朝顔１の前に誰もいない場合、発光素子６
ａからの投射光は反射せず、受光素子６ｂは反射光を検
出できないため検出信号ＳK を出力しない。そして、朝
顔１の前に使用者が立つと、発光素子６ａからの投射光
は使用者にあたって反射する。すると、受光素子６ｂ
は、その反射光を検出して検出信号ＳK を出力する。増
幅器３２は検出信号ＳK を増幅し、櫛歯状の出力信号を
出力する。

【００２９】積分回路３４の出力信号は、増幅器３２の
出力信号の積分値を抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１によって
定まる時定数τ２で除した積分波形になる。積分回路３
４の出力信号がインバータ回路３５のしきい値電圧Ｖth
に達するまで、インバータ回路３５からはハイレベルの
出力信号が出力される。そして、積分回路３４の出力信
号がインバータ回路３５のしきい値電圧Ｖthを越える
と、インバータ回路３５の出力信号はハイレベルからロ
ーレベルに立ち下がる。

【００３０】そのインバータ回路３５の出力信号の立ち
下がりに同期して、制御信号生成回路３６から制御信号
Ｖa が出力される。弁駆動回路２１はその制御信号Ｖa
に基づいて、プラスの駆動信号ＶD を出力する。その駆
動信号ＶD に従って電磁開閉弁４が開き、水供給管３か
ら朝顔１に洗浄水が供給されて前洗浄を行う。

【００３１】従って、積分回路３４の時定数τ２を大き
くすると、積分回路３４の出力信号の立ち上がりは緩や
かなものになり、使用者が朝顔１の前に立ってから洗浄
水が供給されるまでの時間が長くなる。反対に、積分回
路３４の時定数τ２を小さくすると、積分回路３４の出
力信号の立ち上がりは急峻になり、使用者が朝顔１の前
に立ってから洗浄水が供給されるまでの時間が短くな
る。

【００３２】次に、制御信号生成回路３６は、時定数τ
１に従って、制御信号Ｖa を生成した一定時間後に制御
信号Ｖb を生成する。弁駆動回路２１はその制御信号Ｖ
b に基づいて、マイナスの駆動信号ＶD を出力する。そ
の駆動信号ＶD に従って電磁開閉弁４が閉じ、朝顔１へ
の洗浄水の供給が遮断される。そして、電磁開閉弁４が
閉じた状態が保持される。

【００３３】その後、使用者が小用を足し終えて朝顔１
の前から立ち去ると、発光素子６ａからの投射光は反射
しなくなり、受光素子６ｂは検出信号ＳK を出力しなく
なる。

【００３４】すると、増幅器３２からの出力信号も途絶
え、積分回路３４の出力信号は時定数τ２に従って立ち
下がる。そして、積分回路３４の出力信号がインバータ
回路３５のしきい値電圧Ｖthを下回ると、インバータ回
路３５の出力信号はローレベルからハイレベルに立ち上
がる。

【００３５】そのインバータ回路３５の出力信号の立ち
上がりに同期して、制御信号生成回路３６から制御信号
Ｖa が出力される。弁駆動回路２１はその制御信号Ｖa
に基づいて、プラスの駆動信号ＶD を出力する。その駆
動信号ＶD に従って電磁開閉弁４が開き、水供給管３か
ら朝顔１に洗浄水が供給されて後洗浄が行われる。

【００３６】次に、制御信号生成回路３６は、時定数τ
１に従って、制御信号Ｖa を生成した一定時間後に制御
信号Ｖb を生成する。弁駆動回路２１はその制御信号Ｖ
b に基づいて、マイナスの駆動信号ＶD を出力する。そ
の駆動信号ＶD に従って電磁開閉弁４が閉じ、朝顔１へ
の洗浄水の供給が遮断される。そして、電磁開閉弁４が
閉じた状態が保持される。

【００３７】このように本実施例においては、使用者が
朝顔１の前に立つと朝顔１を洗浄し（前洗浄）、小用を
終えた使用者が朝顔１の前から立ち去ると再度朝顔１を
洗浄する（後洗浄）ことができる。

【００３８】尚、定電圧回路２０，２１を設けたことに
より、商用電源電圧が１００〜２４０〔Ｖ〕の範囲にあ
れば、制御回路２２には定電圧ＶS1が供給され、弁駆動
回路２３には定電圧ＶS2が供給される。従って、１００
〜２４０〔Ｖ〕の商用電源電圧の範囲内で正常に自動洗
浄動作を行うことができる。

【００３９】また、平滑用コンデンサ１０には電磁開閉
弁４が２回作動できるだけの電気エネルギーが蓄積され
ているため、停電時に電磁開閉弁４が開いたままになっ
て洗浄水が止まらなくなるのを防止することができる。

【００４０】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、以下のように実施してもよい。 １）朝顔１だけでなく、洗面台等の各種の衛生器具にお
ける自動洗浄制御装置に具体化する。

【００４１】２）前洗浄または後洗浄のいずれか一方の
みを行うようにする。 ３）各定電圧回路２０，２１を１つの定電圧回路に置き
換える。すなわち、定電圧回路２０の電流容量を大きく
すると共に、定電圧回路２１を省略する。そして弁駆動
回路２３にはその電流容量の大きな定電圧回路２０から
電源を供給する。また、定電圧回路２１の電流容量を大
きくすると共に、定電圧回路２０を省略してもよい。そ
の場合は、制御回路２２の電源電圧ＶS1と弁駆動回路２
３の電源電圧ＶS2とを等しくすればよい。

【００４２】４）各制御信号Ｖa,Ｖb および駆動信号Ｖ
D のパルス幅を２０ｍsec ではなく、適宜に設定する。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、１
００〜２４０〔Ｖ〕の商用電源電圧の範囲内で正常に動
作することができる衛生器具の自動洗浄制御装置を、簡
単な構成によって提供することができる優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の自動洗浄制御装置を示す電
気ブロック回路図である。

【図２】（ａ）は本発明の一実施例の男子用水洗小便器
の取り付け状態を示す一部切欠側面図であり、（ｂ）は
同じく正面図である。

【図３】電磁開閉弁４が開閉を行うときの各部の電圧を
示す波形図である。

【図４】制御回路２２の内部回路を示す電気ブロック回
路図である。

【図５】自動洗浄動作における各波形図である。

【符号の説明】

１…衛生器具としての朝顔、３…洗浄液供給手段として
の水供給管、４…洗浄液供給手段としての電磁開閉弁、
６…人検知手段としての人検知センサ、８…電源装置、
９…整流器、１０…平滑用コンデンサ、１２…電源トラ
ンス、２０，２１…電圧安定化手段としての定電圧回
路、２２…制御手段としての制御回路、２３…駆動手段
としての弁駆動回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 衛生器具（１）の使用者を検知する人検
   知手段（６）と、 前記衛生器具（１）に対して洗浄体を供給する洗浄体供
   給手段（３，４）と、 前記洗浄体供給手段（３，４）を駆動する駆動手段（２
   ３）と、 前記人検知手段（６）の検知に基づいて、前記駆動手段
   （２３）を制御することにより、前記衛生器具（１）に
   対して洗浄体が一定時間だけ供給されるように前記洗浄
   体供給手段（３，４）を制御する制御手段（２２）と、 商用電源を直流に変換して前記各手段に供給する電源ト
   ランス（１２）と整流器（９）と平滑コンデンサ（１
   ０）とからなる電源装置（８）とから構成される衛生器
   具の自動洗浄制御装置において、 商用電源の停電時においても前記各手段が動作可能なよ
   うに前記平滑コンデンサ（１０）の容量を定めると共
   に、電源装置（８）の電源電圧を定電圧化して前記各手
   段に供給する電圧安定化手段（２０，２１）を、前記電
   源装置（８）と前記各手段の間に設けたことを特徴とす
   る衛生器具の自動洗浄制御装置。