JPS60253632A - 便器洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、便器の使用者を感知して自動的に便器を洗浄
する便器洗浄装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、この種の便器洗浄装置として種々の構造のものが
あるが、代表的なものとして特開昭５３−６７２４４号
公報のものがある。

この特開昭５３−６７２２４号公報のものは、便器の使
用を感知する感知部と、その感知信号により作動する駆
動部と、この駆動部の作動に連係して便器に水を供給す
る給水部より構成されており、感知部に投射した光線が
人体に当たりその反射光量の変化によって便器の使用を
感知する反射光量変化型光電センサーを使用している。

従って、上記従来のものは感知部の感知距離が短かいう
え、着衣の色により感知距離が変動し、不感帯を生じる
他、近赤外光の外乱に弱くラビッド蛍、光燈の０Ｎ−Ｏ
ＦＦにより誤動作を生じ易い等感知が不確実である。

また、上記従来のものは長時間に亙って便器　゛が使用
されないと、給水部が作動せず便器に水が供給されない
ため封水が蒸発したり便器表面や排水管が乾燥する恐れ
があった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明が解決しようとする問題点は、投射した光線が人
体に当たって反射され、その反射光を受光することによ
って間接的に便器の使用を感知するのではなく、直接人
体が発する遠赤外線を検出して便器の使用を感知すると
共に、長時間便器が使用されない時に便器の使用を感知
しなくても給水部を作動させるものである。

〈問題点を解決するための手段〉 上記問題点を解決するために本発明が講する技術的手段
は、便器の使用を感知する感知部と、該感知部よりの感
知信号に基づき作動する電気制御部と、この電気制御部
の洗浄出力に基づき作動して便器へ洗浄水を供給する給
水部とを備え、上記感知部を人体が発生する赤外線を焦
電素子で熱に変換しこの熱による焦電素子の温度変化に
よって感知信号を発生する焦電型赤外線センサーにて構
成し、上記電気制御部は前記洗浄出力が出力された後所
定時間経過しても次の洗浄出力が発生しない時に新たに
洗浄出力を発生する設備保護制御部を備えたものである
。

〈作用〉 本発明は感知部で直接人体が発する赤外線を検出して便
器の使用を感知し、便器に洗浄水が供給されると共に、
長時間便器が洗浄されない時は感知部が便器の使用を感
知しなくても便器に洗浄水が供給されるものである。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

図中、（２）は感知部、（３）は電気制御部、（４）は
給水部、（１）は便器であり、上記感知部（２）は便所
天井（６）の適所に設けられ、便器（１）は多数が相互
に所定の間隔を置いて並列状に連設されている。

感知部（２）は人体が発生する４、５〜２０μｍの波長
領域の遠赤外線を焦電素子（５）で熱に変換し、この熱
による焦電素子表面の温度変化によって感知信号を発生
する焦電型赤外線センサーにて構成されており、その回
路構成をブロック図で示せば第７図の通りである。

この感知部（２）は、人体からの放射赤外線を凹面ミラ
ー（７）により集光して、焦電素子（５）の受光面にエ
ネルギーを集中し、エネルギー密度を増加させるように
構成されており、上記凹面ミラー（７）は天井に取付け
られる基板（８）下面に設けられ、この凹面ミラー（７
）の前方に焦電素子（５）が収納されたセンサーユニッ
ト（５′）が配備されている。焦電素子（５）としては
、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系のセラミックス材料（
ＰＺＴ）が用いられる。

上記、凹面ミラー（７）は多数連設された全ての便器（
１）に対してその使用者の放射赤外線を受光して焦電素
子（５）の受光面に集光し得るように第４図の模式図に
示す様に曲率の異なる多数の円弧の連続により形成され
ている。

この様にすることにより第１図で示す様に多数のビーム
状の検知ゾーンができて１個の感知部（２）で、多数の
便器（１）の使用を感知でき、設置のコストを安くする
ことができる。

尚、焦電素子（５）が収納されたセンサーユニット（５
′）及び凹面ミラー（７）は検知ゾーンの調整を可能に
するため第３図で示すように２方向に回動可能に設けら
れている。

また感知部（２）は前面にポリプロピレン等よりなるカ
バー状の検出窓（９）を有しており、凹面ミラー（７）
及び焦電素子（５）は上記検出窓（９）に覆われて外部
から見えないようになっている。

而して、便器使用者が便器（１）の前に立ちその人体か
ら投射される赤外線が焦電素子（５）に受光されると、
この赤外線が焦電素子（５）表面で熱に変換され、「素
子材料に温度変化△Ｔを与えたとき、表面に△ｐｓの電
荷が発生ずる現象」である、所謂焦電効果を利用して焦
電素子（５）表面の熱の温度変化（Δ丁）によって素子
（５）の自発生分極（△Ｐｔ）の大きさが変化して電荷
を発生する（第６図参照）。

この電荷を第７図に示す電気回路で処理して感知信号を
発生させる。

即ち、感知信号が発生し、この感知信号は電気制御部（
３）に送られる。

電気制御部（３）は第８図のブロック図に示すように、
雑音を除き感知部（２）の所定の感知信号のみをＯＲ回
路（１０）を通して取り出すゲート回路（１１）と、そ
の信号を記憶し、Ｔ１タイマー回路（１３）を作動させ
る第１メモリー回路（１２）と、第１メモリー回路（１
２）の信号でＴ＋時間作動し、タイムアツプすると後述
のＴｏタイマー回路（２９）を作動させる信号を出すＴ
１タイマー回路（１３）とＴｏタイマー回路（２９）の
信号を受けて第１メモリー回路（１２）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（１４）と、室
温に応じてＴ１タイマー回路（１３）にその作動時間を
変える信号を出す外気温補正回路（１５）とからなる無
視制御部（ａ）、第２メモリー回路（１７）を作動させ
る操作信号を出す掃除用スイッチ（１６）と、掃除用ス
イッチ（１６）から信号を受けると、その信号を記憶す
ると共にＴ２タイマー回路（１８）とＴｏタイマー回路
（２９）とに信号を出す第２メモリー回路（１１）と、
第２メモリー回路（１７）の信号を受けてＴ２時間作動
しタイムアツプすると第２メモリーリセット回路（１９
）を作動させる信号を出すＴ２タイマー回路（１８）と
、Ｔ２タイマー回路（１８）の信号を受けて第２メモリ
ー回路（１７）の記憶を消す第２メモリーリセット回路
（１９）とからなる掃除用スイッチ部（ｂ）、第８メモ
リー回路（２０）と、Ｔ３タイマー回路（２１）と、計
数回路（２２）と、第３メモリーリセット回路（２３）
と、カウンターリセット回路（２４）と、カウンター設
定外部スイッチ（２５）とからなるカウンター制御部（
Ｃ）及び例えば３時間または２４時間に設定可能なＴ４
タイマー回路（２６）と、Ｔ４タイマーリセット回路（
２７）とからなり、長時間便器（１）が洗浄されないと
き、便器（１）の封水の蒸発やスケールの付着を防止す
るためにＴｏタイマー回路（２９）を始動して出力回路
（３ｏ）を作動させる設備保護制御部（ｄ　）を一体に
備え、これらのＴ１タイマー回路（１３）第２メモリー
回路（１７）　、計数回路（２２）もしくはＴ４タイマ
ー回路（２６）からの信号をＯＲ回路（２８）を通して
受けてＴ。時間の聞出力信号を出す王。タイマー回路（
２９）と、Ｔｏタイマー回路（２９）からの出力信号を
増幅して給水部（４）に通電する出力回路（３０）を接
続して構成され、上記無視制御部（ａ）は感知部（２）
が使用者を感知し、その計数がカウンター制御部（Ｃ）
の設定数に達しないとき下１時間で出力を得るようにな
っている。

また上記外気温補正回路（１５）は例えばサー　゛ミス
タとコンデンサ等でＣＲタイマーを構成し、外気温が高
くなればＴ１時間を短がくし、外気温が低くなればＴ１
時間を長くするようになっている。

尚、１１時間は適宜時間を調整して設定可能とし、ここ
では１分乃至２０分にセットする。

また、上記外気温補正回路（１５）はこの実施例では例
えば０℃におけるＴ＋待時間Ｔ＋’　時間、１５℃で１
１１５時間、３０℃でＴ１″時間と’するとＴ＋　０＝
　１．２Ｔ＋″、Ｔ＝０．８Ｔ、Ｔ５となる様に設定し
ている。

尚、気温とＴ１時間の関係は任意であり、気温が低けれ
ばＴ＋待時間長く、気温が高ければ丁１時間が短（なれ
ばよい。

そして、電気制御部（３）は上記無視制御部（ａ）、Ｉ
除用スイッチ部（ｂ）、カウンター制御部（Ｃ）及び設
備保護制御部（ｄ　）をケース（４１）内に収納し、該
ケース（４１）の前面には第１０図に示すように、無視
制御部（ａ　）のＴ１時間を設定するタイマー設定外部
スイッチ（４２）と、カウンター制御部（（）の計数回
路（２２）のカウント数を設定するカウンター設定外部
スイッチ（２５）を並列状に配置すると共に掃除用スイ
ッチ部（ｂ）の掃除用スイッチ（１６）を押ボタン式に
配置し、更に設備保護制御部（ｄ　’）のＴ４タイマー
回路（２６）を８時間、切。

２４時間に切換える切換スイッチ（４３）が配備される
。

上記タイマー設定外部スイッチ（４２）及びカウンター
設定外部スイッチ（２５）は夫々の中央に表示部（４４
）　（４４）を開設し、これら画表示部（４４）　（４
４）の上下に、該表示部（４４）に表示された数を増減
させる○ボタン（４５）とＯボタン（４６）を夫々押ボ
タン式に配置する所謂サムロータリースイッチである。

一方、給水部（４）はフラッシュバルブ（３１）と駆動
用の電磁石（３２）を一体に組み合わせた公知の電磁フ
ラッシュバルブで、フラッシュバルブ（３１）の流入口
側を給水管（３３）を介して給水源に、流出口側を温水
管（３４）を介して便器（１）に接続して設けられる。

そして給水部（４）は、電気制御部（３ンの出力を受け
ると電磁石（３２）のコイル（３５）の電磁力によって
プランジャー（３６）が固定鉄芯（３７）側に吸引され
、プランジャー（３６）に一体に設けた押棒（３８）を
前進させてフラッシュバルブ（３１）の起動杆（３９）
を押し、フラッシュバルブ（３１）を作動させて、便器
（１）へ洗浄水を流す。

そして、Ｔｏ時時間型電気制御部３）の出力がなくなり
、押棒（３８）への押圧力が解除されると起動杆（３９
）がスプリング（４０）の弾発力により後退し、フラッ
シュバルブ（３１）は１回分の洗浄水を流して給水を停
止するように構成されている。

以下、この便器洗浄装置の動作について説明する。感知
部（２）が便器（１）の使用を感知すると、その感知信
号はＯＲ回路（１０）、ゲート回路（１１）を通り、無
視制御部（ａ）の第１メモリー回路（１２）及びカウン
ター制御部（Ｃ）の第３メモリー回路（２０）に入り、
第１メモリー回路（１２）はＴＩタイマー回路（１３）
を作動させる。

一方、第３メモリー回路（２ｏ）は感知信号を受けると
記憶状態になると共に例えば１５秒乃至６０秒で設定可
能なＴ３タイマー回路（２１）をスタートさせる。

第３メモリー回路（２０）が記憶状態の時には感知信号
を受け入れない。Ｔ３タイマー回路（２１）スタート後
重複感知防止時間Ｔ３経過するとＴ３タイマー回路（２
１）はタイムアツプしてパルス信号を発生すると共に第
３メモリーリセット回路（２３）を作動して第３メモリ
ー回路（２０）の記憶状態を解除し、第３メモリー回路
（２０）は新たな感知信号を受け入れることになる。

計数回路（２２）はパルス信号をカウントし、パルス信
号がカウンター設定外部スイッチ（２５）で設定された
所定数例えば１乃至２０（この実施例では３に設定され
ている。）に達すると丁□タイマー回路（２９）を始動
し、Ｔｏタイマー回路（２９）が作動している時間Ｔｏ
ｏ力回路（３０）より出力が発生して給水部（４）を作
動する。

また王。タイマー回路（２９）の作動によりカウンター
リセット回路（２４）が作動して計数回路（２２）の計
数を０に戻すと共に第１メモリーリセット回路（１４）
が作動して第１メモリー回路（１２）の記憶を消し、Ｔ
１タイマー回路（１３）の経過時間をリセットする。

尚、上記無視制御部（ａ　）はＴ１時間中にカウンター
制御部（Ｃ）のカウントが所定数３に達しないときにＴ
ｏタイマー回路（２９）を作動し、出力回路（３０）よ
り出力を発生する。

また、便器（１）を掃除する場合のように使用者の感知
に関係なく水を流す場合には、掃除用スイッチ部（ｂ）
のスイッチ（１６）を投入し、第２メモリー回路（１１
）を作動させる。第２メモリー回路（１７）は一旦スイ
ッチ（１６）が投入されるとそれを記憶し、Ｔ２タイマ
ー回路（１８）をスタートさせると共にＴ。タイマー回
路（２９）も作動させるのでＴｏｏ間出力回路（３ｏ）
が作動し、給水部（４）を駆動させる。一方Ｔ２タイマ
ー回路（１８）はタイムアツプすると第２メモリーリセ
ット回路（１９）を作動させ、第２メモリー回路（１７
）の記憶を消し、次の掃除用スイッチ（１６）の投入を
持つ。

従って、最初の操作信号が発生すると第２メモリー回路
（１７）が記憶すると共に洗浄が行なわれるが、記憶さ
れている間断たに何度スイッチ（１６）が投入されても
、第２メモリー回路（１７）は受けつけず洗浄は行なわ
ない。この１２時間を仮りに禁止時間と呼び、１２時間
は例えば１０秒乃至３０秒に設定される。Ｔ２タイマー
回路（１８）がタイムアツプし、第２メモリーリセット
回路（１９）が作動して、第２メモリー回路（１７）の
記憶が消されて後スイッチ（１６）を投入すると、その
時点で再び洗浄を行なう。

一方、設備保護制御部（ｄ　）は、便器（１）の使用に
より、あるいは掃除用スイッチ（１Ｇ）の投入によりＴ
。タイマー回路（２９）が始動して出力回路（３０）が
作動するとＴ４タイマーリセット回路（２７）が作動し
てＴ４タイマー回路（２６）の経過時間がリセットされ
る。

Ｔｏタイマー回路（２９）がタイムアツプするとＴ４タ
イマーリセット回路（２７）の作動が停止し、Ｔ４タイ
マー回路（２６）が始動する。従って、１４時間を仮り
に設備保護時間と呼ぶことにする。

Ｔ４タイ−マー回路（２６）がタイムアツプする前に便
器（１）の使用により、あるいは掃除用スイッチ（１６
）の投入によりＴ。タイマー回路（２９）が始動すると
Ｔ４タイマーリセット回路（２７）によりＴ４タイマー
回路（２６）の経過時間がリセットされるが、夜間等長
時間Ｔｏタイマー回路（２９）が始動しないときにはＴ
４タイマー回路（２６）がタイムアツプして、Ｔｏタイ
マー回路（２９）を始動させ、便器（１）に水を供給す
る。

Ｔｏタイマー回路（２９）を始動と同時にＴ４タイマー
リセット回路（２７）が作動してＴ４タイマー回路（２
６）の経過時間がリセットされ、Ｔｏタイマー回路（２
９）の作動が停止すると再びＴ４タイマー回路（２６）
が始動する。

斯る実施例の便器洗浄装置のタイムチャートを第９図に
示す。

尚、本発明は上述の実施例に限定されることなく種々の
変形が可能である。

例えば電気制御部（３）において、無視制御部（ａ）や
掃除用スイッチ部（ｂ）やカウンター制御部（Ｃ）は設
けておいた方が便利であるが必ずしも必要ではなく、電
気制御部（３）を設備保護制御部（ｄ　＞のみで、構成
しても良い。

この場合は給水部（４）を、自動サイホンを内装した水
槽及びこれに給水する給水装置にて構成し、タイムチャ
ートを第１１図に示す。

このものの作動について説明すれば、感知が始まると即
、上記給水装置が給水し始める。これは感知終了後、１
５時間給水する。

その間中自動サイホンにて等間隔洗浄を行う。

洗浄出力中に再度、感知部（２）入力があると、タイマ
ーＴ５はリセットされ、感知部（２）入力が無くなって
から上記タイマーが再度始動し、丁５時間後に洗浄出力
をリセットする。

電源ＯＮの条件で１４時間洗浄出力を発生しない時にの
み、Ｔ５時間洗浄出力を発生させる。

この場合、電気制御部（３）のケース（４１）前面には
上記１５時間を設定するタイマー設定外部スイッチ（４
７）を、所謂サムロータリースイッチ式に配置すると共
に１４時間、即ち設備保護時間を８時間、切、２４時間
に切換える切換スイッチ（４３）が配置される。

〈発明の効果〉 本発明は上記の構成であるから、以下の利点を有する。

■　便器の使用を感知する感知部と、該感知部よりの感
知信号に基づき作動する電気制御部と、この電気制御部
の洗浄出力に基づき作動して便器へ洗浄水を供給する給
水部とを備え、上記感知部を人体が発生する赤外線を焦
電素子で熱に変換しこの熱による焦電素子の温度変化に
よって感知信号を発生する焦電型赤外線センサーにて構
成し、上記電気制御部は前記洗浄出力が出力された後所
定時間経過しても次の洗浄出力が発生しない時に新たに
洗浄出力を発生する設備保護制御部を備えたので、感知
部にポリプロピレン等のカバーを設けることが可能であ
り、従って感知部が目立たず、いたずらされないうえ内
部の回路や焦点電気素子をアンモニアや湿気から保護で
き、耐久性に優れる。

■　設備保護制御部を設けたので、長時間便器が使用さ
れなくても給水部が作動し、便器の封水が蒸発したすせ
ず、下水管より悪臭や有害生物が便所内に侵入すること
がなく、しかも便器表面や排水管が乾燥してこれに水垢
が付着することがないから、設備の保護が語れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す便器洗浄装置の模式図
、第２図は感知部の外観斜視図、第３図は同感知部の分
解斜視図、第４図は同感知部を断面した模式図、第５図
は給水部の断面図、第６図は焦電素子の作動を説明する
グラフ、第７図は感知部のブロック図、第８図は装置全
体のブロック図、第９図はタイムチャートであり、第１
０図は電気制御部の正面図、第１１図及び第１２図は他
の実施例を示し、第１１図はタイムチャート、第１２図
は電気制御部の正面図である。 図中 １・・・便器　２・・・感知部 ３・・・電気制御部　４・・・給水部 ５・・・焦電素子　ｄ・・・設備保護制御部時　許　出
　願　人　東陶機器株式会社第３図 第２図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 便器の使用を感知する感知部と、該感知部よりの感知信
   号に基づき作動する電気制御部と、この電気制御部の洗
   浄出力に基づき作動して便器へ洗浄水を供給する給水部
   とを備え、上記感知部を人体が発生する赤外線を焦電素
   子で熱に変換しこの熱による焦電素子の温度変化によっ
   て感知信号を発生する焦電型赤外線センサーにて構成し
   、上記電気制御部は前記洗浄出力が出力された後所定時
   間経過しても次の洗浄出力が発生しない時に新たに洗浄
   出力を発生する設備保護制御部を備えたことを特徴とす
   る便器洗浄装置。