JP7556309B2 - Urinal equipment - Google Patents
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Description
本発明は、小便器本体のボウル面に洗浄水の供給を受ける小便器装置に関する。 The present invention relates to a urinal device in which flushing water is supplied to the bowl surface of the urinal body.
従来、小便器装置においては、小便器本体のボウル部の下部に溜まっている溜水の水面である溜水面の状態を計測することで、小便器本体からの排水を行う排水部の詰まりを検知する構成を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、マイクロ波を用いたマイクロ波ドップラーセンサを使用して溜水面の揺れを計測し、その計測値に基づいて小便器本体のトラップ部やトラップ部に連通する排水管の詰まりの状況を判断する技術が開示されている。
Conventionally, there are known urinal devices that are equipped with a configuration that detects blockages in the drainage section that drains water from the urinal body by measuring the state of the water surface, which is the water level of the water that has accumulated in the lower part of the bowl section of the urinal body (see, for example, Patent Document 1).
また、便器内の溜水の状態を計測する技術に関し、圧力センサを用い、トラップ部の溜水の水位変化に追従する圧力を検出することで、トラップ部の溜水の水位（溜水位）を検知する技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２には、圧力センサの配置構成として、ボウル部の底部の排水口から小便器本体の背面側につながる折返し状のトラップ流路において、ボウル部の背面側に、トラップ流路の折返し部分の水面を臨ませる水位検出用の空間を設け、この空間を密閉するように圧力センサを取り付けた構成が開示されている。圧力センサによるトラップ部の溜水位の検知情報は、例えば給水管の詰まり等の給水系の異常や、例えば排水管の詰まり等の排水系の異常の有無の判別に用いられている。
Also, with regard to technology for measuring the state of accumulated water in a toilet bowl, a technology is known that uses a pressure sensor to detect the pressure that follows the change in the level of accumulated water in the trap section to detect the water level (accumulated water level) in the trap section (see, for example, Patent Document 2).
特許文献２に開示されているように、圧力センサを用いて溜水位を検知する構成の場合、次のような問題がある。圧力センサは、溜水位の変動にともなう水位検出用の空間（以下「検出用空間」という。）内の圧力の変動を検出するものである。このため、排水流路を流れる汚水の勢いによる検出用空間内への空気の流入や検出用空間内の空気の状態等によって圧力変動が生じやすく、十分な検知精度を得ることが難しい。
As disclosed in
また、圧力センサは、排水流路の水面が臨む検出用空間に対して設けられるものであることから、汚水から生じるガスに晒された状態となり、排水流路を流れる汚水や排泄物等の汚物の付着を受ける場合がある。汚水からのガスの影響や汚物の付着を受けることは、圧力センサの性能維持を困難なものとし、検知精度を低下させる原因となる。また、圧力センサのために検出用空間を形成することは、小便器本体の構造の複雑化や大型化を招く原因となる。 In addition, because the pressure sensor is installed in the detection space facing the water surface of the drainage flow path, it is exposed to gases generated from the sewage and may become attached to the sewage flowing through the drainage flow path and dirt such as excrement. The influence of gases from the sewage and the attachment of dirt make it difficult to maintain the performance of the pressure sensor, causing a decrease in detection accuracy. Furthermore, forming a detection space for the pressure sensor causes the structure of the urinal body to become more complex and larger.
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、排水部の詰まり等の検知に関し、検知精度を向上することができる小便器装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a urinal device that can improve the detection accuracy for detecting blockages in the drainage section, etc.
本発明に係る小便器装置は、排尿を受けるボウル面に洗浄水の供給を受ける小便器装置であって、前記ボウル面を形成するとともに前記ボウル面の底部に臨んで開口した排水口を有するボウル部を有する小便器本体と、前記ボウル部の上部に吐水口を位置させ、前記吐水口から前記ボウル面に供給する洗浄水を吐出させる吐水部と、前記ボウル部内の溜水の水位を検知するための水位検知用センサと、を備え、前記水位検知用センサは、前記ボウル部の裏側に設けられ前記ボウル面をなす壁部を介して前記ボウル部内の水の挙動を検出する検出部を有するものである。 The urinal device according to the present invention is a urinal device in which flushing water is supplied to a bowl surface that receives urination, and is equipped with a urinal body having a bowl section that forms the bowl surface and has a drain opening facing the bottom of the bowl surface, a water outlet located at the top of the bowl section and discharging flushing water from the water outlet to be supplied to the bowl surface, and a water level detection sensor for detecting the level of accumulated water in the bowl section, the water level detection sensor having a detection section that is provided on the back side of the bowl section and detects the behavior of the water in the bowl section through a wall section that forms the bowl surface.
このような構成の小便器装置によれば、水位検知用センサが排水部内における圧力変動の影響を受けることを防止することができ、また、水位検知用センサが汚水からのガスの影響や汚物の付着を受けることを防止することができる。これにより、センサの性能を維持することができ、排水部の詰まり等の検知に関し、検知精度を向上することができる。 A urinal device with this configuration can prevent the water level detection sensor from being affected by pressure fluctuations in the drainage section, and can also prevent the water level detection sensor from being affected by gas from sewage or having dirt adhere to it. This allows the performance of the sensor to be maintained, and improves the detection accuracy when it comes to detecting blockages in the drainage section, etc.
本発明に係る小便器装置の他の態様は、前記小便器装置において、前記水位検知用センサは、静電容量センサであり、前記検出部として、前記小便器本体の排水流路の閉塞率を検知するための下方検出部と、前記ボウル部からの洗浄水の溢れを事前に検知するための上方検出部と、を備え、前記下方検出部により、前記吐水部による洗浄水の吐出停止後の静電容量の値の減少を検知し、前記上方検出部により、前記吐水部による洗浄水の吐出開始後の静電容量の値の増加を検知するものである。 Another aspect of the urinal device according to the present invention is a urinal device in which the water level detection sensor is a capacitance sensor, and the detection unit includes a lower detection unit for detecting the blockage rate of the drainage flow path of the urinal body, and an upper detection unit for detecting in advance the overflow of flushing water from the bowl section, and the lower detection unit detects a decrease in capacitance value after the water discharge unit stops discharging flushing water, and the upper detection unit detects an increase in capacitance value after the water discharge unit starts discharging flushing water.
このような構成の小便器装置によれば、小便器本体の排水流路の閉塞率と、ボウル部からの洗浄水の溢れの両方を精度良く検知することが可能となる。 A urinal device with this configuration makes it possible to accurately detect both the blockage rate of the drainage flow path in the urinal body and the overflow of flush water from the bowl section.
本発明に係る小便器装置の他の態様は、前記小便器装置において、前記下方検出部は、上下方向に延伸状に設けられており、前記上方検出部は、前記ボウル部の溢れ面の高さよりも下方、かつ前記排水口の開口位置の高さよりも上方に位置させるように設けられているものである。 Another aspect of the urinal device according to the present invention is a urinal device in which the lower detection section is provided extending in the vertical direction, and the upper detection section is provided so as to be positioned below the height of the overflow surface of the bowl section and above the height of the opening position of the drain outlet.
このような構成の小便器装置によれば、ボウル部内の溜水位の変化を確実に検知することが可能となる。 A urinal device with this configuration makes it possible to reliably detect changes in the water level in the bowl.
本発明に係る小便器装置の他の態様は、前記小便器装置において、前記検出部は、前記吐水口に対して左右方向にずれた位置、または前記ボウル部の前記排水口よりも前側の位置に設けられているものである。 Another aspect of the urinal device according to the present invention is a urinal device in which the detection unit is provided in a position offset in the left-right direction from the water outlet, or in a position forward of the drain outlet of the bowl portion.
このような構成の小便器装置によれば、排水部の詰まりの検知に関し、誤検知を抑制することができ、検知精度を向上することができる。すなわち、吐水部の吐水口から吐水される洗浄水によってボウル面上に形成される水膜の挙動に関し、吐水口からの吐水停止後において、水膜はボウル面上において上方および左右両方から引いていく。このため、ボウル部の壁部を介してボウル面上の水を検出する検出部を、吐水部に対して左右中心から離間した位置、またはボウル部の排水口よりも前側の位置に配置することで、検出部の配置位置が、水膜の引きが比較的早い位置となり、検出部によって検出される水膜の影響を緩和することができる。これにより、水位検知用センサによる溜水位の誤検知を抑制することができる。 With a urinal device configured in this way, false detections of blockages in the drain section can be suppressed, and detection accuracy can be improved. That is, with regard to the behavior of the water film formed on the bowl surface by flushing water discharged from the water outlet of the water discharge section, after water discharge from the water outlet stops, the water film recedes from both above and to the left and right on the bowl surface. For this reason, by locating the detection section, which detects water on the bowl surface via the wall of the bowl section, at a position away from the left-right center of the water discharge section, or at a position forward of the drain outlet of the bowl section, the detection section is positioned at a position where the water film recedes relatively quickly, and the influence of the water film detected by the detection section can be mitigated. This makes it possible to suppress false detections of the pooled water level by the water level detection sensor.
本発明に係る小便器装置の他の態様は、前記小便器装置において、前記小便器本体は、前記排水口に連通したトラップ部を有し、前記検出部は、その少なくとも一部を、前記ボウル部の裏面と前記トラップ部をなす壁部の外側面とが連接する連接部の近傍に位置させるように設けられているものである。 Another aspect of the urinal device according to the present invention is a urinal device in which the urinal body has a trap portion that communicates with the drain outlet, and the detection portion is provided so that at least a portion of the detection portion is located near a connection portion where the rear surface of the bowl portion and the outer surface of the wall portion that forms the trap portion are connected.
このような構成の小便器装置によれば、ボウル部内の溜水位に加えて、トラップ部の内部の水位を検知することが可能となる。 A urinal device configured in this way makes it possible to detect the water level inside the trap section in addition to the water level inside the bowl section.
本発明に係る小便器装置の他の態様は、前記小便器装置において、前記検出部は、その少なくとも一部を、前記ボウル部の溢れ面の高さよりも下方、かつ前記排水口の開口位置の高さよりも上方に位置させるように設けられているものである。 Another aspect of the urinal device according to the present invention is a urinal device in which the detection unit is provided so that at least a portion of the detection unit is positioned below the height of the overflow surface of the bowl portion and above the height of the opening position of the drain outlet.
このような構成の小便器装置によれば、ボウル部内の溜水位の変化を確実に検知することが可能となる。 A urinal device with this configuration makes it possible to reliably detect changes in the water level in the bowl.
本発明に係る小便器装置の他の態様は、前記小便器装置において、前記検出部は、その下端を、前記排水口の開口位置の高さよりも下方に位置させるように設けられているものである。 Another aspect of the urinal device according to the present invention is a urinal device in which the detection unit is arranged so that its lower end is positioned below the height of the opening position of the drain outlet.
このような構成の小便器装置によれば、ボウル部内の溜水位の変化を確実に検知することが可能となる。 A urinal device with this configuration makes it possible to reliably detect changes in the water level in the bowl.
本発明に係る小便器装置の他の態様は、前記小便器装置において、前記ボウル面には、親水層が形成されているものである。 Another aspect of the urinal device according to the present invention is a urinal device in which a hydrophilic layer is formed on the bowl surface.
このような構成の小便器装置によれば、親水層によってボウル面において高い洗浄性を得ながら、水位検知用センサによる誤検知を抑制することが可能となる。 A urinal device with this configuration can provide high cleansing properties on the bowl surface through the hydrophilic layer while reducing false detections by the water level sensor.
本発明によれば、排水部の詰まり等の検知に関し、検知精度を向上することができる。 The present invention can improve the accuracy of detecting blockages in the drainage section, etc.
本発明は、小便器本体からの排水を行う排水部の詰まりやボウル部からの洗浄水の溢れの検知に関し、ボウル部内の溜水の水位を検知するための水位検知用センサについて工夫をすることにより、検知精度の向上を図ろうとするものである。以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 The present invention relates to detecting blockages in the drain section that drains water from the urinal body and overflowing of flushing water from the bowl section, and aims to improve detection accuracy by improving the water level detection sensor that detects the water level in the bowl section. The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
図１から図４に示すように、本実施形態に係る小便器装置１は、排尿（小便）を受けるボウル面１３に洗浄水の供給を受けるものであり、小便器本体２と、ボウル面１３に供給する洗浄水を吐出させる吐水部を構成するスプレッダ３とを備える。小便器装置１は、使用者による小用後、スプレッダ３から吐出される洗浄水により、ボウル面１３を洗浄するように構成されている。なお、図４に示す断面図の部分は、小便器本体２の左右方向の中心位置（図２におけるＡ－Ａ位置）の断面図である。
As shown in Figures 1 to 4, the
本実施形態に係る小便器装置１は、小便器本体２を、鉛直状の壁面４に対して設置させた、いわゆる壁掛けタイプの便器装置である。小便器本体２は、その底面を床面５に対して浮かせた状態で、壁面４に対して固定金具等によって固定支持されている。本実施形態において、小便器本体２は、陶器製である。
The
小便器装置１において、小便器本体２の壁面４側を背面側（後側）とし、その反対側であるボウル面１３側を正面側（前側）とする。また、小便器装置１の正面視における水平方向を左右方向とし、小便器装置１の正面視における右側および左側を、それぞれ小便器装置１の右側および左側とする。
In the
小便器本体２は、全体として、左右対称ないし略左右対称の形状を有する。小便器本体２は、全体として、平面視において、後側から前側にかけて徐々に左右の幅を狭くした略山型形状の外形をなすとともに、正面視において、上下方向を長手方向とする略矩形状の外形をなす。
The
また、小便器本体２は、全体として、背面側を壁面４に沿わせるように鉛直状の面に沿わせるとともに、前後方向の寸法について、上端から下側にかけて徐々に寸法を長くし、上下の中央位置よりも下側寄りの位置から下端にかけて、下端が上端よりも長い寸法となるように徐々に寸法を短くした側面視形状を有する。すなわち、小便器本体２は、側面視形状において、前側の部分に、上下中央よりも下方の位置に頂部を位置させ前側に凸の略山型形状を有する。
The
小便器本体２は、ボウル面１３を形成するとともにボウル面１３の底部に臨んで開口した排水口１４を有するボウル部１１と、排水口１４に連通したトラップ部１２とを有する。
The
ボウル部１１は、小便器本体２の下端部を除いた大部分に、前側および上側を開放させた凹部として形成されている。ボウル部１１の内側の表面が、ボウル面１３となっている。ボウル部１１は、ボウル面１３をなす部分として、正面部１１ａと左右の側面部１１ｂとを有する。正面部１１ａおよび左右の側面部１１ｂそれぞれの上縁部により、正面視において下窄まりで上下に細長い倒立山型形状をなす開口部が形成されている。
The
ボウル面１３は、上下方向について小便器本体２の上端部から中央部までの範囲で形成された略鉛直状の平面部１３ａと、平面部１３ａの左右両側に形成された側面部１３ｂと、ボウル面１３の底部をなす凹曲面状のボウル状面部１３ｃとを有する。平面部１３ａは、ボウル部１１の正面部１１ａの上側の部分の前側の面として形成されている。側面部１３ｂは、ボウル部１１の左右の側面部１１ｂの上側の部分の内側の面として形成されている。平面部１３ａ、左右の側面部１３ｂ、およびボウル状面部１３ｃは、滑らかに連続してボウル面１３を形成している。
The
平面部１３ａは、ボウル部１１の上端部においては左右方向について両端部を除いた略全体にわたる範囲に形成されており、正面視において、上端部から下側にかけて徐々に左右幅を狭めた下窄まりの形状を有する。側面部１３ｂは、ボウル部１１の左右の側壁部の内側の面であり、小便器本体２の側面視形状に対応して、側面視で上側から下側にかけて徐々に幅を広くした略三角形状をなすように形成されている。ボウル状面部１３ｃは、平面部１３ａおよび左右の側面部１３ｂそれぞれの下側に連続するように形成されている。
The
また、ボウル面１３においては、左右の側面部１３ｂに導水棚１３ｄが形成されている。導水棚１３ｄは、側面部１３ｂの下後側の部分を他の部分に対して左右内側に位置させるように形成された段差部分である。導水棚１３ｄは、ボウル部１１の開口縁部の側面視における前下がりの傾斜に沿うように、平面部１３ａの上下中間部の位置からボウル面１３の前端部近傍の位置にかけて形成されている。
In addition, in the
ボウル部１１の正面部１１ａは、その上側の部分を、平面部１３ａをなす鉛直状の壁面部分とし、下側の部分を、上側から下側にかけて徐々に前側に湾曲してボウル状面部１３ｃをなす凹曲面状の壁部としている。ボウル状面部１３ｃは、正面部１１ａの下部と、排水口１４の前側の凹状の曲面部とを含んで形成されている。
The upper part of the
ボウル面１３には、その表面層として親水層１５ｃが形成されている。具体的には、図５に示すように、陶器製の小便器本体２において、少なくともボウル面１３を形成する部分は、層構造として、陶器の素地部分である素地層１５ａと、素地層１５ａの表面に形成された釉薬層１５ｂと、釉薬層１５ｂの表面に形成された親水層１５ｃとを有する。親水層１５ｃの表面側が、ボウル面１３となる。
A
釉薬層１５ｂは、例えば珪酸塩化合物を主成分としたガラス質の層であり、水分の吸収を防ぐ機能等を有する。親水層１５ｃは、例えば１００万分の１ミリメートルの凹凸を有する極めて平滑な表面をなす層部分である。親水層１５ｃは、釉薬層１５ｂの上に、例えば１２００℃程度の高温で溶かした純度の高いガラス層を均一に形成することによって設けられる。親水層１５ｃは、親水性が高く、水になじみやすい性質を有する。このため、ボウル面１３の表面上においては、水が平らに広がり、汚れが浮きやすくなり、汚物が流れやすくなる。
The
また、ボウル部１１は、その正面視の開口形状をなす部分の下端部を形成する部分として、前端周壁部１６を有する。前端周壁部１６は、ボウル部１１において左右の側面部１１ｂの下側の間に形成された部分であり、正面視で下側を凸側とした半円弧状をなす上縁部１６ａを有する。前端周壁部１６の上縁部１６ａの左右中央部は、小便器本体２の側面視形状における前側の頂部を形成する部分となる。
The
排水口１４は、平面視で略円形状をなす開口部であり、ボウル面１３の底部をなすボウル状面部１３ｃに臨んで開口している。ボウル面１３が受けた小便およびスプレッダ３から吐出された洗浄水が、排水口１４から排出される。排水口１４に対しては、複数の通水孔を有する略円板状の目皿１７が排水口１４を上側から覆うように設けられている。
The
トラップ部１２は、ボウル部１１の下側において、排水口１４に連通するように設けられている。トラップ部１２は、排水口１４から下側にかけて流路径を徐々に狭くした下細りのテーパ状の下り流路を形成する下降流路部１２ａと、下降流路部１２ａの後側において下降流路部１２ａの下端から折り返して上り流路を形成する上昇流路部１２ｂと、上昇流路部１２ｂの上端から後側に向かう流路を形成して背面側に開口した排出流路部１２ｃとを有する。下降流路部１２ａと上昇流路部１２ｂとの間は、トラップ部１２の下端部をなす折返流路部１２ｄとなっている。
The
トラップ部１２は、主に下降流路部１２ａ、折返流路部１２ｄおよび上昇流路部１２ｂにより、これらの流路部内に常時洗浄水を封水として貯留した折返し状のトラップ流路を形成している。上昇流路部１２ｂおよび排出流路部１２ｃは、ボウル部１１の正面部１１ａの下部をなす湾曲部分の下側および後側に形成されている。下降流路部１２ａと上昇流路部１２ｂとは、ボウル部１１の正面部１１ａの下部から下斜め前方に向けて延出された流路隔壁部１２ｆによって区画されている。
The
トラップ部１２のトラップ流路の下流側に形成された排出流路部１２ｃは、排出口としての略円形状の後方開口部１２ｅを小便器本体２の背面側に開口させており（図３参照）、排出流路部１２ｃの下流側には、排水管１８が連通接続されている。排水管１８は、壁面４の奥側へと延び、図示せぬ排水設備に接続されている。
The discharge
スプレッダ３は、ボウル部１１の上部に吐水口１９を位置させ、吐水口１９からボウル面１３に供給する洗浄水を吐出させる吐水装置であり、ボウル面１３の上部の左右中央位置に設けられている。つまり、スプレッダ３は、小便器本体２に対し、左右方向の中央位置であって、平面部１３ａの上部の位置に設けられている。このため、ボウル部１１において平面部１３ａをなす鉛直状の壁部である正面部１１ａには、スプレッダ３を設置するための円形状の貫通孔部１１ｃが形成されている。
The
スプレッダ３は、吐水口１９からの洗浄水の吐水態様として、ボウル面１３に水膜を形成するように吐水を行うように構成されている。吐水口１９は、小便器本体２の左右中心に対して左右対称となるように設けられている。スプレッダ３は、主な構成として、略円板状ないし略円柱状のスプレッダ本体部３ａと、スプレッダ本体部３ａの後側に設けられた給水管部３ｂとを有する。
The
スプレッダ本体部３ａは、吐水口１９を有する部分であり、貫通孔部１１ｃを前側から覆うように設けられ、吐水口１９を下方に向けて開口させている。吐水口１９は、ボウル面１３の平面部１３ａに沿う薄型の開口部であり、スプレッダ３から下方に向けて吐出される洗浄水が扇状に広がるように形成されている。
The
給水管部３ｂは、スプレッダ本体部３ａ内に形成された給水流路を介して吐水口１９に連通する給水流路を構成する管状の部分であり、スプレッダ本体部３ａから後側に延びて貫通孔部１１ｃ内を貫通し、小便器本体２の裏側に配されている。給水管部３ｂには、給水配管２０の下流側が接続されており、給水管部３ｂは、給水配管２０および給水配管２０の上流側が接続された所定の給水部材２１を介して、水道や貯水タンク等の図示せぬ給水源に接続されている。
The water
このような構成において、給水源から給水部材２１および給水配管２０を介して給水管部３ｂに供給された洗浄水が、スプレッダ本体部３ａ内の給水流路を通って吐水口１９から下側に向けて吐出される。吐水口１９から吐出される洗浄水は、ボウル面１３の平面部１３ａに沿って下方に広がるように流れる（図１、矢印Ａ１参照）。吐水口１９から吐出された洗浄水は、ボウル面１３に水膜を形成し、その一部を側面部１３ｂの導水棚１３ｄに沿わせてボウル状面部１３ｃの前端部側に回り込ませながら排水口１４から排出される。
In this configuration, cleaning water supplied from the water supply source to the water
以上のようなスプレッダ３に対する給水構成において、給水配管２０から給水管部３ｂまでの流路に、流路を開閉させる電磁弁２２が設けられている。電磁弁２２の動作は、小便器装置１が備える制御部２５により制御される。つまり、電磁弁２２は、制御部２５からの制御信号に基づき、所定のタイミングで開閉する。
In the water supply configuration for the
制御部２５は、各種演算処理や制御を実行する演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（random access memory）やＲＯＭ（read only memory）等の記憶装置、データ入出力用の入出力インターフェイス等の入出力装置（入出力回路）、クロック回路等の周辺回路等をバス等により接続した構成を備える。制御部２５のＣＰＵは、ＲＯＭ等に記憶された各種のプログラムに従って演算処理を行う。
The
以上のような構成を備えた本実施形態に係る小便器装置１は、排水部の詰まり具合を検知するため、小便器本体２の洗浄後における溜水の水位である溜水位の低下の状況、つまりボウル部１１内における洗浄水の水捌けの状況を検知するための水位検知用センサを備える。つまり、水位検知用センサは、ボウル部１１内の溜水位を検知するためのセンサである。
The
小便器装置１において、排水部の詰まり具合は、排水部における排水流路の閉塞率で表される。本実施形態において、閉塞率の検知対象となる排水部における排水流路には、目皿１７の通水孔、排水口１４、トラップ部１２およびこれに連通接続された排水管１８が含まれる。
In the
本実施形態に係る小便器装置１は、排水流路の閉塞率を検知するための水位検知用センサとして、第１の水位検知用センサである下側水位検知用センサ３０を備える。
The
ここで、排水部の詰まりに関し、排水部に詰まりが無い場合と詰まりが有る場合の各場合について、小便器本体２から排水される洗浄水の挙動について説明する。
Here, we will explain the behavior of flushing water drained from the
まず、排水部に詰まりが無い場合の洗浄水の排水の挙動について、図６を用いて説明する。図６Ａに示すように、スプレッダ３からの洗浄水の供給が行われていない平常時、つまり洗浄水の待機中においては、ボウル部１１内の溜水として、トラップ部１２のトラップ流路に封水３６が貯溜されている。すなわち、封水３６は、トラップ部１２の下降流路部１２ａおよび上昇流路部１２ｂによる折返し流路に溜まった水である。
First, the behavior of the drainage of wash water when there is no blockage in the drainage section will be explained with reference to Figure 6. As shown in Figure 6A, during normal times when wash water is not being supplied from the
排水部に詰まりが無い場合において、封水３６の水位Ｂ１は、トラップ部１２の流路を形成する壁面のうち、上昇流路部１２ｂを形成する壁面のうちの後側の壁面３７ａと、排出流路部１２ｃを形成する壁面のうちの下側の壁面３７ｂとにより形成された稜線部３７ｃの高さ位置となる。なお、ボウル部１１内の溜水位は、例えばトラップ部１２の下端となる折返流路部１２ｄの下端の高さ位置Ｂ０を基準とした水面の高さ位置である。
When there is no blockage in the drainage section, the water level B1 of the
図６Ａに示す待機中において、スプレッダ３から洗浄水の吐水が行われることで、ボウル面１３の洗浄が開始される。図６Ｂに示すように、ボウル面１３の洗浄中は、スプレッダ３から吐出された洗浄水によってボウル面１３上に水膜３８が形成されるとともに、ボウル面１３を洗浄した洗浄水が、排水口１４から排出され、トラップ部１２および排水管１８内を通って排出される。
During the standby state shown in FIG. 6A, cleaning of the
ここで、溜水位は、待機中における封水３６の水位Ｂ１に対して一時的に上昇するが、排水部に詰まりが無いことから、溜水位の上昇の程度は比較的小さい。具体的には、この場合における上昇時の溜水の水位Ｂ２は、例えば、排水管１８が連通接続されるトラップ部１２の後方開口部１２ｅの略中心の高さ位置となる。
The water level temporarily rises relative to the water level B1 of the sealed
そして、スプレッダ３からの洗浄水の供給が停止すると、図６Ｃに示すように、溜水位を上昇させた洗浄水がスムーズに排出され、溜水位が待機中の封水３６の水位Ｂ１に戻る。
When the supply of cleaning water from the
次に、排水部に詰まりが有る場合の洗浄水の排水の挙動について、図７を用いて説明する。ここでは、図７Ａに示すように、排水部の詰まりとして、排水部における排水流路に、排水管１８の流路断面の中心よりも高い位置まで、つまり排水管１８の流路を半分以上の閉塞率で尿石３９が存在する場合を例にとって説明する。なお、尿石３９は、ゲル状の堆積物であり、空気中や便器水溜り内にあるバクテリアと尿が混じり合ってアンモニアになり、その結果、水中のｐＨが上昇し、便器溜水中に含まれているカルシウムイオンがリン酸カルシウムや炭酸カルシウムとなって沈殿して固まることによって生じる。
Next, the behavior of flush water drainage when the drain is clogged will be explained using Figure 7. Here, as shown in Figure 7A, an example of a clog in the drain is explained, in which
排水部に詰まりが有る場合、封水３６の水位Ｂ３は、尿石３９が存在する分、詰まりが無い場合における封水３６の水位Ｂ１（図６Ａ参照）よりも高くなる。具体的には、封水３６の水位Ｂ３は、例えば、尿石３９の上面の高さ位置となる。なお、封水３６が蒸発したり、尿石３９へ水分が吸収されたりすることで、封水３６の水位Ｂ３は、例えば、詰まりが無い場合の封水３６の水位Ｂ１と、尿石３９の上面の高さ位置との間の高さ位置となることもある。
When there is a blockage in the drainage section, the water level B3 of the sealing
図７Ａに示す待機中において、スプレッダ３から洗浄水の吐水が行われることで、ボウル面１３の洗浄が開始される。図７Ｂに示すように、ボウル面１３の洗浄中は、スプレッダ３から吐出された洗浄水によってボウル面１３上に水膜３８が形成されるとともに、ボウル面１３を洗浄した洗浄水が、排水口１４から排出され、トラップ部１２および排水管１８内を通って排出される。
During the standby state shown in FIG. 7A, cleaning of the
ここで、溜水位は、排水部に詰まりが有ることから、待機中における封水３６の水位Ｂ３に対して一時的に大幅に上昇する。具体的には、この場合における上昇時の溜水の水位Ｂ４は、例えば、排水管１８の上端の高さよりも高い位置まで形成された排出流路部１２ｃの上端位置よりも高い位置である。
The water level temporarily rises significantly from the water level B3 of the sealed
そして、スプレッダ３からの洗浄水の供給が停止すると、図７Ｃに示すように、水位Ｂ４まで上昇した溜水位が徐々に下降する（矢印Ｂ５参照）。ここで、排水部に詰まりが有ることから水捌けがわるいため、溜水位を上昇させた洗浄水がある程度の時間をかけて排出され、図７Ｄに示すように、溜水位が待機中の封水３６の水位Ｂ３に戻る。
When the supply of wash water from the
このように、排水部に詰まりが有ると、小便器本体２からの排水能力が低下し、スプレッダ３からの洗浄水の給水量に対して排水能力が下回り、ボウル面１３の洗浄中に、ボウル部１１に水が溜まって溜水位が上昇する。このため、ボウル面１３の洗浄後（スプレッダ３からの給水の停止後）に、一旦上昇した溜水位が待機中の高さまで低下するまでにかかる時間（以下「洗浄後水位低下時間」という。）が長くなる。
In this way, if there is a blockage in the drainage section, the drainage capacity from the
洗浄後水位低下時間は、排水部の詰まり具合の程度によって変化する。つまり、排水部における排水流路の閉塞率（以下「流路閉塞率」という。）が高いほど、洗浄後水位低下時間が長くなる。このような洗浄後水位低下時間の変化が、下側水位検知用センサ３０によって捉えられる。すなわち、下側水位検知用センサ３０は、流路閉塞率に応じて変化の態様を異ならせる溜水位を検知対象とするものであり、溜水位の変化に応じて出力値を変化させる。なお、流路閉塞率は、排水流路の流路断面の面積に関する閉塞率である。
The post-cleaning water level drop time varies depending on the degree of clogging of the drain section. In other words, the higher the blockage rate of the drainage flow path in the drain section (hereinafter referred to as the "flow path blockage rate"), the longer the post-cleaning water level drop time. Such changes in the post-cleaning water level drop time are detected by the lower water
本実施形態において、下側水位検知用センサ３０は、静電容量センサである。下側水位検知用センサ３０は、図４に示すように、ＩＣ基板等により構成されたセンサ本体部３１と、センサ本体部３１に対して所定の配線によって接続された電極部３２とを有する。下側水位検知用センサ３０のセンサ本体部３１は、制御部２５に接続されている。
In this embodiment, the lower water
電極部３２は、例えば一対のシート状電極を含んで構成されており、矩形状の外形を有するシート状またはプレート状の部材として構成されている。センサ本体部３１は、電極部３２や電極部３２を貼り付けた対象部分の静電容量を計測するための回路構造を含んで構成されている。センサ本体部３１において検知した静電容量は、デジタル値に変換される等して、静電容量の計測値として出力される。下側水位検知用センサ３０からの出力信号は、制御部２５に入力される。
The
下側水位検知用センサ３０の電極部３２は、小便器本体２において、排水部の詰まり具合によって変化するボウル部１１内の溜水位を測定することができる位置に設けられる。電極部３２は、小便器本体２においてボウル面１３およびトラップ部１２のそれぞれを形成する陶器製の壁部の裏側に貼り付けられた状態で設けられる。したがって、センサ本体部３１によれば、電極部３２およびその貼付け対象部分であるボウル部１１に加え、ボウル部１１内の溜水等の静電容量が計測される。以下では、小便器本体２における電極部３２の取付部分となる、ボウル面１３およびトラップ部１２のそれぞれを形成する陶器製の壁部を「下側センサ取付壁部」という。
The
電極部３２の下側センサ取付壁部に対する貼付けには、例えば接着剤や粘着テープ等が用いられる。なお、下側センサ取付壁部に対する電極部３２の設置方法は特に限定されるものではなく、また、電極部３２は、下側センサ取付壁部の表面に貼り付ける場合に限らず、下側センサ取付壁部の表面に対して隙間を空けた状態で設けられてもよい。
The
センサ本体部３１による検知においては、検知範囲が電極部３２の面積に依存する。すなわち、センサ本体部３１により検知される静電容量は、下側センサ取付壁部を介して電極部３２とボウル面１３側の水とが隣り合う部分の面積が増えるほど増加する。このように、電極部３２は、ボウル部１１の裏側に設けられ、ボウル面１３をなす壁部を介してボウル部１１内の水の挙動を検出する検出部（下方検出部）として機能する。電極部３２は、小便器本体２の流路閉塞率を検知するための下方検出部である。
In detection by the sensor
小便器本体２の洗浄時（以下「便器洗浄時」という。）において、下側水位検知用センサ３０によって検知される静電容量の変化の態様について、図８を用いて説明する。図８に示すグラフにおいて、横軸は時間（秒）であり、縦軸は静電容量の値である。
The change in capacitance detected by the lower water
図８のグラフに示すように、時刻０秒からの待機中においては、静電容量の値は略一定であり、時刻Ｔ１のタイミングでボウル面１３の洗浄、つまりスプレッダ３からの洗浄水の吐水が開始されると、静電容量の値が急増する。増加した静電容量の値は、洗浄開始のタイミングである時刻Ｔ１から、スプレッダ３からの洗浄水の供給が停止するタイミングである時刻Ｔ２までの便器洗浄中の期間Ｄ１においてなだらかに変化する。そして、洗浄水の供給が停止した時刻Ｔ２から、静電容量の値が徐々に減少し、最終的に待機中の値に戻る。
As shown in the graph in Figure 8, during standby from
このような便器洗浄時において下側水位検知用センサ３０によって検知される静電容量の変化は、ボウル部１１の溜水位の変化に対応している。したがって、流路閉塞率が高くなるほど、便器洗浄中の期間Ｄ１における静電容量の値が大きくなるとともに、時刻Ｔ２からの静電容量の低下の度合が小さくなり、洗浄後水位低下時間が長くなる。このような下側水位検知用センサ３０によって検出される溜水位の変化に応じた静電容量の変化の態様に基づいて、流路閉塞率が検知される。
The change in capacitance detected by the lower water
本実施形態に係る小便器装置１における下側水位検知用センサ３０の電極部３２の配置構成について説明する。電極部３２は、スプレッダ３の吐水口１９に対して左右方向にずれた位置に設けられている。つまり、電極部３２は、ボウル面１３をなす部分を含む下側センサ取付壁部の後側（裏側）において、右半部の部位に貼り付けられた状態で設けられている。
The arrangement of the
具体的には、図９および図１０に示すように、電極部３２は、小便器本体２における左右方向の中心位置Ｃ１に対して右方向にずれた位置に設けられている。本実施形態では、電極部３２は、左右方向について、中央部に設けられたスプレッダ３の吐水口１９の開口範囲から右方向の外側に外れた位置に設けられている。なお、図９は、図４におけるＢ－Ｂ位置の断面図であり、図１０は、図４におけるＣ－Ｃ位置の断面図である。
Specifically, as shown in Figures 9 and 10, the
小便器本体２における電極部３２の配設部位近傍の形状について、図９から図１４を用いて詳細に説明する。図９から図１４に示すように、小便器本体２の底部には、下側を開放側とした開口部４０ａをなす底部空間４０が形成されている。底部空間４０は、陶器として型により成形される小便器本体２において、トラップ部１２を形成するための型構造上形成される部分である。なお、図１２、図１３および図１４は、図３におけるＤ－Ｄ位置の断面を示している。
The shape of the
底部空間４０は、小便器本体２の底面視形状に沿うように、前側を頂部側とした略二等辺三角形状（前側を凸側とした略山型形状）の開口形状を有する（図１１参照）。底部空間４０を形成する面には、ボウル部１１の裏面と、トラップ部１２の流路を形成する壁部の外側面とが含まれており、底部空間４０を形成する面は、外気に触れる部分となる。
The
底部空間４０内の左右中央部においては、トラップ部１２が、その流路を形成する壁部として下方に向けて突出した突出部１２Ｘを形成している。トラップ部１２としての突出部１２Ｘは、トラップ部１２の流路形状に沿う外形を有する。
In the left-right center of the
突出部１２Ｘは、略鉛直平面状の左右の側壁部４１と、平面断面視において後側に凸の湾曲面をなす後壁部４２と、後面断面視において下側に凸の湾曲面をなす上壁部４３と、突出部１２Ｘの下端部をなす略ドーム状の底壁部４４とを有する。トラップ部１２においては、左右の側壁部４１の内側面により、上昇流路部１２ｂおよび排出流路部１２ｃの側面が形成される。また、後壁部４２の前側の曲面により、排出流路部１２ｃの後側の面が形成される。また、上壁部４３の上側の曲面により、排出流路部１２ｃの下側の面が形成される。また、底壁部４４の内側の面により、折返流路部１２ｄの大部分が形成される。
The
底部空間４０を形成する面として、内周壁面４５が形成されている。内周壁面４５は、底部空間４０の開口形状に沿うように全周にわたって形成され、突出部１２Ｘの周囲を取り囲んでいる。内周壁面４５は、その後側の面部を、略鉛直状平面状の後壁面４５ａとしている。
An inner
底部空間４０の底部をなす面として、底面視において突出部１２Ｘの上壁部４３の左右両外側に位置する平面状の天面４６が形成されている。また、底部空間４０を形成する面として、底壁部４４の前側に、底面視で略半円弧状をなす段差面４７が形成されている。段差面４７は、突出部１２Ｘの平面視での湾曲形状に沿う湾曲横面部と、この湾曲横面部の左右両側の後側に形成された縦面部とを有する。
Planar top surfaces 46 are formed on both the left and right outer sides of the
また、底部空間４０を形成する面として、左右の天面４６と、段差面４７の左右両端との間に、膨出傾斜面４８が形成されている。膨出傾斜面４８は、突出部１２Ｘの左右の側壁部４１と内周壁面４５との間の面部である。膨出傾斜面４８は、ボウル部１１においてボウル状面部１３ｃを形成する壁部の裏面、つまりボウル部１１の正面部１１ａの下部の裏面となる。
In addition, bulging
膨出傾斜面４８は、ボウル面１３のボウル状面部１３ｃの湾曲形状に応じて、底部空間４０の内側に対して膨らんだ膨出形状を有する上段面部４８ａと、上段面部４８ａの下側に形成され主に段差面４７の縦面部と左右の側壁部４１との間の部分をなす下段面部４８ｂとを有する。側面視において、上段面部４８ａは、ボウル状面部１３ｃの湾曲形状に沿って略前下がりの傾斜面となっており、下段面部４８ｂは、トラップ部１２の下降流路部１２ａの流路形状に沿って、上段面部４８ａの下端から略下方に向けて延びている。
The bulging
また、小便器本体２の背面側においては、小便器本体２の背面側が沿う鉛直状の仮想面に対して凹んだ部分をなす背面側凹部５０が形成されている。背面側凹部５０は、小便器本体２の上下方向の略全体に形成された溝状および穴状の凹み部分を含む部分である。
In addition, a
背面側凹部５０の上部は、左右方向を長手方向とした略矩形状の穴状の凹み部分５０ａであり、小便器本体２の背面側に配される給水配管２０の配置空間等として用いられる。また、背面側凹部５０の上下方向の中間部は、左右の内側面５１と、ボウル部１１の正面部１１ａの裏側の面であるボウル裏面５２とにより、上下方向に延びた溝状の部分として形成されている。正面部１１ａは、ボウル面１３の湾曲形状に沿う壁部分であり、ボウル裏面５２は、ボウル面１３に沿う形状を有する。
The upper part of the
背面側凹部５０の下部においては、略水平状の上側横壁部５３と、略鉛直状の後側縦壁部５４と、略水平状の底壁部５５とが形成されている。上側横壁部５３、後側縦壁部５４および底壁部５５は、左右方向について、トラップ部１２の形成範囲を含むように形成されており、上側横壁部５３および後側縦壁部５４は、それぞれ左右両側を、トラップ部１２に対して左右両側に張り出させている。上側横壁部５３、後側縦壁部５４および底壁部５５は、それぞれ左右両側を左右の内側面５１に繋げており、左右の内側面５１間に架設された態様の壁部として形成されている。
At the bottom of the
上側横壁部５３、後側縦壁部５４および底壁部５５は、側面断面視においてクランク形状をなすように形成されている。すなわち、側面断面視において、略水平状の上側横壁部５３の後端部から下側に向けて、略鉛直状の後側縦壁部５４が、上側横壁部５３とともに略直角状をなすように形成されている。また、後側縦壁部５４の下端部から後側に向けて、略水平状の底壁部５５が、後側縦壁部５４とともに略直角をなすように形成されている。
The upper
上側横壁部５３は、正面部１１ａの下部をなす湾曲面部の中途部の高さ位置において、正面部１１ａの後側に、正面部１１ａとともに谷部をなすように形成されている。上側横壁部５３の下面５３ａの左右中間部により、排出流路部１２ｃの上面が形成されており、上側横壁部５３の下面５３ａの左右両側の部分が、底部空間４０の天面４６となっている。なお、排出流路部１２ｃの前側は、正面部１１ａの下部の裏面（後面）によって形成されている。
The upper
後側縦壁部５４は、トラップ部１２の後側の開口端面部を形成している。後側縦壁部５４の前面５４ａの上部かつ左右中間部により、排出流路部１２ｃの後面が形成されている。トラップ部１２の後方開口部１２ｅは、後側縦壁部５４の上部の左右中央部に貫通形成されており、後側縦壁部５４の後面５４ｂに臨んで開口している。また、後側縦壁部５４の下部においては、前面５４ａが、内周壁面４５の後壁面４５ａとなっている。
The rear
底壁部５５は、背面側凹部５０の下側の底面をなすとともに、下面５５ａにより、小便器本体２の略水平状の底面２ａの一部を形成している。
The
以上のような構成において、電極部３２は、底部空間４０を形成する左右の膨出傾斜面４８のうち、右側の膨出傾斜面４８に貼り付けられた状態で設けられている。つまり、電極部３２は、右側の膨出傾斜面４８をなす部分を下側センサ取付壁部として、膨出傾斜面４８の面形状に沿うように貼り付けられている。
In the above configuration, the
本実施形態において、膨出傾斜面４８は、側面断面視において上段面部４８ａおよび下段面部４８ｂにより前側に凸の屈曲形状をなす部分として形成されており、電極部３２は、膨出傾斜面４８の屈曲形状に沿うように貼り付けられている。したがって、電極部３２は、膨出傾斜面４８に貼り付けられた状態において、上段面部４８ａに沿う上側電極部３２ａと、下段面部４８ｂに沿う下側電極部３２ｂとによる屈曲形状をなしている。そして、本実施形態では、膨出傾斜面４８は、その上側の過半部分を上段面部４８ａとするように設けられている。
In this embodiment, the bulging
以上のように、本実施形態の小便器装置１において、小便器本体２は、底部空間４０を形成する面として、突出部１２Ｘの外側の面と、突出部１２Ｘを取り囲む内周壁面４５と、突出部１２Ｘと内周壁面４５との間の面部とを有する。そして、電極部３２は、突出部１２Ｘと内周壁面４５との間の面部における右上前側の部分に貼設されている。以上のように小便器本体２の底部空間４０内の所定の部位に電極部３２を貼設した小便器装置１は、電極部３２の配置に関し、次のような構成を備えている。
As described above, in the
電極部３２は、その少なくとも一部を、ボウル部１１の裏面とトラップ部１２をなす壁部の外側面とが連接する連接部の近傍に位置させるように設けられている。
The
本実施形態では、電極部３２は、ボウル部１１の正面部１１ａの下部の裏面である膨出傾斜面４８に貼り付けられている。電極部３２が貼設されている右側の膨出傾斜面４８は、トラップ部１２としての突出部１２Ｘを形成する右側の側壁部４１の右側に連続する面部である。したがって、電極部３２は、右側の側壁部４１と右の膨出傾斜面４８との連接部となる境界部５８の近傍に設けられている。
In this embodiment, the
また、電極部３２は、その少なくとも一部を、ボウル部１１の溢れ面の高さよりも下方、かつ排水口１４の開口位置の高さよりも上方に位置させるように設けられている。すなわち、細長い矩形状（短冊状）の外形を有する電極部３２が、平面視において長手方向を略上下方向とする向きで設けられており、電極部３２は、その下端を、ボウル部１１の溢れ面の高さよりも下方に位置させるとともに、上端を、排水口１４の開口位置の高さよりも上方に位置させるように設けられている。
The
ボウル部１１の溢れ面は、図４および図１３に示すように、ボウル部１１の前端周壁部１６の上縁部１６ａの左右中央部の上端の高さ位置である溢れ面高さＥ１の水平状の仮想平面となる。溢れ面高さＥ１は、前端周壁部１６の上縁部１６ａの上端のうち最も低い高さ位置である。したがって、ボウル部１１内の溜水位が高さ溢れ面高さＥ１を超えると、ボウル部１１内の水が外に溢れ出ることになる。
As shown in Figures 4 and 13, the overflow surface of the
排水口１４の開口位置は、図４および図１３に示すように、ボウル状面部１３ｃに臨む排水口１４の開口縁部の高さ位置である排水口高さＥ２に位置する。詳細には、排水口高さＥ２は、ボウル状面部１３ｃと、トラップ部１２の下窄まりの下降流路部１２ａを形成する周壁面とにより形成された平面視円周状の稜線部の高さ位置となる。
As shown in Figures 4 and 13, the opening position of the
そして、電極部３２は、上下方向について、その少なくとも一部を、溢れ面高さＥ１よりも下方、かつ排水口高さＥ２よりも上方に位置させるように設けられている。すなわち、図１３に示すように、電極部３２は、その一部を、溢れ面高さＥ１と排水口高さＥ２との間の高さ範囲Ｅ３内に位置させるように設けられている。本実施形態では、電極部３２は、上下方向について、上側の略１／３の部分（上側電極部３２ａの上側の略半分）を、高さ範囲Ｅ３内に位置させるように設けられている。
The
このように、電極部３２は、上下方向に延伸状に設けられている。すなわち、電極部３２は、長手状の形状である細長い矩形状を有し、その長手方向（延伸方向）を縦向きとするように設けられている。本実施形態では、膨出傾斜面４８に貼り付けられた電極部３２は、膨出傾斜面４８の形状に応じて、正面視で鉛直方向に対して傾斜した状態で設けられている。この点、正面視において、電極部３２が、その長手方向の鉛直方向に対するずれが４５°以内となるように設けられることで、電極部３２が上下方向に延伸状に設けられることになる。
In this way, the
また、電極部３２は、その下端を、排水口１４の開口位置の高さよりも下方に位置させるように設けられている。すなわち、図１３に示すように、電極部３２は、その下端の高さ位置Ｅ４を、排水口高さＥ２よりも下方に位置させるように設けられている。言い換えると、電極部３２は、その少なくとも一部を、排水口高さＥ２よりも下方に位置させるように設けられている。
The
したがって、例えば図１３に示すように、電極部３２の一部が排水口高さＥ２よりも下方に位置する場合、電極部３２は、上下方向について、排水口高さＥ２の上下両側に跨るように設けられている。本実施形態では、図１３に示すように、電極部３２は、上下方向について、下側の略２／３の部分を、排水口高さＥ２の下方に位置させるように設けられている。
Therefore, for example, as shown in FIG. 13, when a part of the
以上のような構成を備えた本実施形態に係る小便器装置１によれば、下側水位検知用センサ３０の電極部３２が、小便器本体２の左右中心位置からずれた位置に配置されていることから、排水部の詰まりの検知に関し、誤検知を抑制することができ、検知精度を向上することができる。
In the
陶器等によって形成される小便器本体２のボウル面１３は、親水性を有する。このため、小便器本体２の洗浄後における流路閉塞率の検知に際し、ボウル部１１に対する洗浄水の供給が終了した後も、しばらくはボウル面１３に水が水膜として残っている状態となる。このように小便器本体２の洗浄後に一時的にボウル面１３に残る水膜は、下側水位検知用センサ３０の出力値である静電容量に影響するため、検知対象である溜水位の検知において誤検知の原因となる。つまり、静電容量センサがボウル面１３に残った水膜を検知してしまうことで、溜水位の検知精度が低下するおそれがある。
The
特に、流路閉塞率が低い場合、つまり洗浄水の水捌けが比較的良い場合、流路閉塞率が高い場合と比べて溜水位の上昇の程度が低くなるため、その分、溜水位の上側に存在する水膜の範囲が広くなる。したがって、流路閉塞率が低い場合、ボウル面１３に沿う水膜の落下による静電容量の変化が、溜水位の低下による静電容量の変化として誤検知されやすくなる。
In particular, when the flow path blockage rate is low, i.e. when the flush water drains relatively well, the degree of rise in the pooled water level is lower than when the flow path blockage rate is high, and the area of the water film present above the pooled water level is accordingly wider. Therefore, when the flow path blockage rate is low, the change in capacitance due to the falling of the water film along the
本実施形態に係る小便器装置１において、スプレッダ３の吐水口１９から吐水される洗浄水によってボウル面１３上に形成される水膜の挙動に関し、電磁弁２２の閉じ動作による吐水口１９からの吐水停止後において、水膜はボウル面１３上において上方および左右両方から引いていく。このため、下側センサ取付壁部を介してボウル面１３上の水を検知する電極部３２を、スプレッダ３に対して左右中心から離間した位置に配置することで、電極部３２の配置位置が、水膜の引きが比較的早い位置となり、電極部３２によって検知される水膜の影響を緩和することができる。これにより、下側水位検知用センサ３０による溜水位の誤検知を抑制することができ、検知精度を向上することができる。
In the
このような効果が得られることについて、電極部３２を小便器本体２の左右中心位置に配置した構成を本実施形態に係る構成に対する比較例の構成とし、スプレッダ３から吐出される洗浄水の挙動に基づき、流路閉塞率が比較的高い場合（７０～９０％）と、流路閉塞率が比較的低い場合（１０～３０％）との各場合について説明する。なお、比較例の構成において、電極部３２は、ボウル部１１の裏面側に設けられており、電極部３２の上下方向についての設置範囲は、本実施形態に係る構成と同じとする。
To achieve this effect, a comparative example is provided for the configuration according to this embodiment, in which the
［流路閉塞率が比較的高い場合］
まず、流路閉塞率が比較的高い場合について、図１５から図１７を用いて説明する。図１５は、流路閉塞率が比較的高い場合における洗浄水の挙動を小便器装置１の側面断面視において示している。図１６および図１７の各図における上段は、流路閉塞率が比較的高い場合における洗浄水の挙動を小便器装置１の正面断面視において示したものであり、各図における下段は、静電容量の時間変化を示したグラフである。
[When the flow path blockage rate is relatively high]
First, the case where the flow path blockage rate is relatively high will be described with reference to Figures 15 to 17. Figure 15 shows the behavior of flush water when the flow path blockage rate is relatively high in a side cross-sectional view of the
図１５から図１７の各図における（１）～（７）は、ボウル面１３の洗浄前（待機中）からボウル面１３の洗浄動作を経て洗浄後までの洗浄水の挙動を時系列で示したものであり、同じ番号は同じタイミングを示している。なお、図１５に示す断面図は、図４と同様に図２におけるＡ－Ａ位置の断面を示しており、図１６および図１７に示す断面図は、図９と同様に図４におけるＢ－Ｂ位置の断面を示している。また、図１５から図１７において、電極部３２については、その配置位置を模式的に示している。
In each of Figures 15 to 17, (1) to (7) show the behavior of the cleaning water in chronological order from before cleaning of the bowl surface 13 (standby) through the cleaning operation of the
図１５から図１７において、溜水３５の水位である溜水位に着目すると、流路閉塞率が比較的高い場合、洗浄前の状態から、電磁弁２２が開きボウル面１３の洗浄が開始されると、洗浄中において溜水位は上昇し、電磁弁２２が閉じてスプレッダ３からの吐水が停止した後の溜水位の上昇の程度が比較的大きくなる（（１）～（４））。そして、吐水停止後、溜水位は徐々に低下し、洗浄前における水位に戻る（（５）～（７））。
In Figures 15 to 17, focusing on the pooled water level, which is the water level of pooled
図１５から図１７において、ボウル面１３上の水膜３８に着目すると、洗浄前の状態から、電磁弁２２が開きボウル面１３の洗浄が開始されると、水膜３８は、正面視で山形状をなすようにスプレッダ３から下方に向けて左右に広がり、左右両側については導水棚１３ｄを覆う範囲まで形成され、ボウル部１１内の溜水３５に繋がる（（１）～（３））。水膜３８は、洗浄中から吐水停止のタイミングまで、その形成範囲を維持する（（３）～（４））。
In Figures 15 to 17, looking at the
そして、吐水停止のタイミングから、水膜３８は、溜水位の低下とともにボウル面１３に沿って落下し、上端をスプレッダ３から離すとともに、左右方向について範囲を狭め、最終的には無くなる（（５）～（７））。すなわち、水膜３８は、スプレッダ３からの吐水が停止されると、イメージ的には、正面視で縦長の略楕円形状の形成範囲（面積）を、その形状を保持しながら上側および左右両側から徐々に狭めていく態様で引いていく。
Then, from the timing when the water discharge is stopped, the
以上のような洗浄水の挙動が示される流路閉塞率が高い場合において、比較例の構成および本実施形態の構成のいずれの構成についても、バルブ閉後に、流路閉塞率の違いが、電極部３２により検出される静電容量の変化に表れている。
When the flow path blockage rate is high, which indicates the above-described behavior of the cleaning water, the difference in the flow path blockage rate is reflected in the change in capacitance detected by the
図１６に示すように、電極部３２をスプレッダ３の直下の位置、つまり左右中心位置に設けた比較例の構成の場合、（５）～（７）までの時間範囲について、流路閉塞率によって溜水位が下がりきるまでの時間は異なるが、水膜３８が電極部３２の前側の部位（検知範囲）から無くなるまでの時間は変わらないため、静電容量が下がりきるまでの時間は、流路閉塞率によって変わらない。なお、図１６および図１７の下段のグラフにおいては、流路閉塞率が比較的高い場合として、流路閉塞率が７０％、８０％、９０％の各場合における静電容量の変化を示している。
As shown in Figure 16, in the comparative example configuration where the
すなわち、バルブ閉後において、実際の溜水位が下がりきるまでの時間は、流路閉塞率が高いほど長くなるが、静電容量の変化の態様としては、静電容量が下がりきるまでの時間は、流路閉塞率の値に関わらず同じとなる。このことは、次のような作用に起因する。 In other words, after the valve is closed, the time it takes for the actual water level to drop completely increases as the flow path blockage rate increases, but in terms of the change in capacitance, the time it takes for the capacitance to drop completely is the same regardless of the flow path blockage rate. This is due to the following effects.
バルブ閉後において徐々に引いていく水膜３８は、無くなる直前において左右中心位置に残るため（図１６、（７）参照）、左右中心に位置する電極部３２は、水膜３８が無くなるまで水膜３８を検知してしまうことになる。このため、実際には溜水位が低下している状態においても水膜３８を溜水３５として誤検知する状況が生じ、図１６のグラフに示すように、流路閉塞率によらずに、静電容量が下がりきるまでの時間が同じとなる。なお、バルブ閉後における静電容量の減少の態様は、流路閉塞率が高いほどなだらかとなる。
The
一方、図１７に示すように、電極部３２をスプレッダ３の直下の位置に対して右方にずらした（離間した）位置に設けた本実施形態の構成の場合、（５）～（７）までの時間範囲について、流路閉塞率によって溜水位が下がりきるまでの時間は異なり、溜水位が下がりきる前に、水膜３８が電極部３２の前側から無くなるため、静電容量が下がりきるまでの時間が、流路閉塞率によって変わることになる。
On the other hand, in the configuration of this embodiment in which the
すなわち、バルブ閉後において、実際の溜水位が下がりきるまでの時間は、流路閉塞率が高いほど長くなり、静電容量の変化の態様としても、静電容量が下がりきるまでの時間が、溜水位の変化に応じて、流路閉塞率の値によって異なることとなる。このことは、次のような作用に起因する。 In other words, after the valve is closed, the time it takes for the actual water level to drop completely is longer the higher the flow path blockage rate is, and in terms of the manner in which the capacitance changes, the time it takes for the capacitance to drop completely differs depending on the value of the flow path blockage rate in response to the change in the water level. This is due to the following effects.
バルブ閉後において徐々に引いていく水膜３８は、上述のとおり、無くなる直前において左右中心位置に残る（図１７、（７）参照）。これに対し、本実施形態では、電極部３２は、左右中心位置から右方にずれた位置に設けられている。このため、図１７の（６）、（７）において符号Ｆ１，Ｆ２で示すように、水膜３８が無くなる前のある時点から、電極部３２の前側の部位（検知範囲）から水が引いて無くなることになる。電極部３２の前側の部位から水膜３８が無くなることで、純粋に溜水位を検知することができる。したがって、電極部３２によって溜水位の低下を検知する際に、水膜３８の位置の低下による静電容量の変化が、溜水位の低下による静電容量の変化として誤検知されることが抑制される。つまり、水膜３８が溜水３５として誤検知されることが抑制される。
As described above, the
これにより、図１７のグラフに示すように、静電容量が下がりきるまでの時間が、実際の溜水位の低下の状況に対応して、流路閉塞率によって異なることとなる。すなわち、図１７のグラフに示すように、流路閉塞率が低い順に、静電容量が下がりきるタイミングが早くなっている。 As a result, as shown in the graph in Figure 17, the time it takes for the capacitance to drop completely varies depending on the flow path blockage rate, corresponding to the actual drop in the water level. In other words, as shown in the graph in Figure 17, the lower the flow path blockage rate, the earlier the timing at which the capacitance drops completely.
以上のような流路閉塞率が比較的高い場合においては、水捌けがわるく溜水位の低下にある程度の時間がかかることから、電極部３２による検知対象として溜水が比較的しっかりと残り、比較例の構成のように、電極部３２を左右中央に配置した構成であっても、流路閉塞率の違いが、静電容量の変化として表れることになる。つまり、流路閉塞率が比較的高い場合は、比較例の構成であっても、ある程度の流路閉塞率は検知可能である。この点、本実施形態の構成のように、電極部３２を左右中央から左右にずらした位置に配置することで、静電容量が下がりきるまでの時間についての流路閉塞率による違いが明確となるため、より正確に流路閉塞率を検知することが可能となる。
When the flow path blockage rate is relatively high as described above, the drainage is poor and it takes a certain amount of time for the accumulated water level to drop, so the accumulated water remains relatively firmly as a detection target for the
［流路閉塞率が比較的低い場合］
次に、流路閉塞率が比較的低い場合について、図１８から図２０を用いて説明する。図１８は、流路閉塞率が比較的低い場合における洗浄水の挙動を小便器装置１の側面断面視において示している。図１９および図２０の各図における上段は、流路閉塞率が比較的低い場合における洗浄水の挙動を小便器装置１の正面断面視において示したものであり、各図における下段は、静電容量の時間変化を示したグラフである。なお、図１８から図２０の各図における（１）～（７）の対応関係、各図における断面図の断面位置、および電極部３２の示し方は、図１５から図１７と同様である。
[When the flow path blockage rate is relatively low]
Next, the case where the flow path blockage rate is relatively low will be described with reference to Figures 18 to 20. Figure 18 shows the behavior of flush water when the flow path blockage rate is relatively low in a side cross-sectional view of the
図１８から図２０において、溜水３５の水位である溜水位に着目すると、流路閉塞率が比較的低い場合、洗浄前の状態から、電磁弁２２が開きボウル面１３の洗浄が開始されると、洗浄中において溜水位は上昇し、電磁弁２２が閉じてスプレッダ３からの吐水が停止した後の溜水位の上昇の程度が比較的小さくなる（（１）～（４））。また、流路閉塞率が比較的低い場合、流路閉塞率が比較的高い場合と比べて、洗浄中の溜水位も低くなる。そして、吐水停止後、溜水位は徐々に低下し、洗浄前における水位に戻る（（５）～（７））。
In Figures 18 to 20, focusing on the pooled water level, which is the water level of pooled
ボウル面１３上の水膜３８の挙動は、流路閉塞率が比較的高い場合と同様である。すなわち、水膜３８は、正面視で山形状をなすようにスプレッダ３から下方に向けて左右に広がり、洗浄中から吐水停止のタイミングまで、その形成範囲を維持し（（１）～（４））、吐水停止のタイミングから、下方および左右両方から範囲を狭めて徐々に無くなっていく（（５）～（７））。
The behavior of the
以上のような洗浄水の挙動が示される流路閉塞率が低い場合、水捌けが良いため溜水位の上昇の程度が低く、流路閉塞率が高い場合と比べて溜水位が低くなる。 When the flow path blockage rate is low, which indicates the above-mentioned behavior of the cleaning water, the water drains well and the pooled water level does not rise to a high level, resulting in a lower pooled water level than when the flow path blockage rate is high.
そのため、電極部３２の前側の部位（検知範囲）に位置する溜水位が少なくなり、その分、電極部３２の前側の部位に位置する水膜３８の範囲が大きくなる。水膜３８の範囲が大きくなると、溜水位の変化による静電容量の変化に対し、水膜３８の変化、つまり水膜３８が引くことで面積が小さくなることによる静電容量の変化の割合が大きくなる。
As a result, the water level in the area in front of the electrode unit 32 (detection range) decreases, and the area of the
したがって、図１９に示すように、流路閉塞率が低い場合において、電極部３２をスプレッダ３の直下の位置に設けた比較例の構成によれば、溜水位の変化による静電容量の変化が、水膜３８による静電容量の変化に埋もれてしまい、検知精度が低下してしまう。すなわち、図１９のグラフに示すように、（５）～（７）までの時間範囲について、水膜３８が電極部３２の前側の部位に存在することから、流路閉塞率によって変化する溜水位の変化の態様が、静電容量の変化の態様として表れないことになる。なお、図１９および図２０の下段のグラフにおいては、流路閉塞率が比較的低い場合として、流路閉塞率が１０％、２０％、３０％の各場合における静電容量の変化を示している。
Therefore, as shown in FIG. 19, when the flow path blockage rate is low, according to the comparative example configuration in which the
すなわち、比較例の構成によれば、流路閉塞率が比較的高い場合と同様に、バルブ閉後において、実際の溜水位が下がりきるまでの時間は、流路閉塞率が高いほど長くなるが、静電容量の変化の態様としては、静電容量が下がりきるまでの時間は、流路閉塞率の値に関わらず同じとなる。 In other words, according to the configuration of the comparative example, just as in the case where the flow path blockage rate is relatively high, the time it takes for the actual water level to drop completely after the valve is closed increases as the flow path blockage rate increases, but in terms of the manner in which the capacitance changes, the time it takes for the capacitance to drop completely is the same regardless of the value of the flow path blockage rate.
一方、図２０に示すように、電極部３２をスプレッダ３の直下の位置に対して右方にずらした（離間した）位置に設けた本実施形態の構成の場合、（５）～（７）までの時間範囲について、流路閉塞率によって溜水位が下がりきるまでの時間は異なり、溜水位が下がりきる前に、水膜３８が電極部３２の前側から無くなるため、静電容量が下がりきるまでの時間が、流路閉塞率によって変わることになる。
On the other hand, as shown in FIG. 20, in the configuration of this embodiment in which the
すなわち、本実施形態の構成によれば、図２０の（６）、（７）において符号Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３で示すように、水膜３８が無くなる前のある時点から、電極部３２の前側の部位（検知範囲）から水が引いて無くなることになる。電極部３２の前側の部位から水膜３８が無くなることで、純粋に溜水位を検知することができる。ここで、電極部３２の前側の部位から水が無くなるタイミングは、流路閉塞率が比較的高い場合と比べて早くなる。したがって、電極部３２によって溜水位の低下を検知する際に水膜３８が溜水３５として誤検知されることが効果的に抑制される。これにより、図２０のグラフに示すように、流路閉塞率が低い順に、静電容量が下がりきるタイミングが早くなっている。
That is, according to the configuration of this embodiment, as shown by symbols G1, G2, and G3 in (6) and (7) of FIG. 20, water will recede from the front part of the electrode unit 32 (detection range) at a certain point before the
以上のような流路閉塞率が比較的低い場合においては、水捌けが良く溜水位の低下が比較的スムーズであるため、電極部３２による検知対象として溜水が残りにくい（溜水のかかりが少ない）。このため、比較例の構成のように、電極部３２を左右中央に配置した構成によれば、静電容量に対する溜水の寄与率が低くなり、流路閉塞率の違いが静電容量の変化として表れにくくなり、静電容量に基づく流路閉塞率の識別が困難となる。
When the flow path blockage rate is relatively low as described above, the water drains well and the drop in the accumulated water level is relatively smooth, so accumulated water is less likely to remain as a detection target for the electrode unit 32 (accumulated water is less likely to be splashed on it). For this reason, with a configuration in which the
そこで、本実施形態の構成のように、電極部３２を左右中央から左右にずらした位置に配置することで、水膜３８が電極部３２の検知範囲から外れるタイミングが早くなり、溜水位の変化を正確に検知することが可能となる。結果として、静電容量の変化に基づく流路閉塞率の検知精度を向上することができる。
Therefore, by positioning the
以上のように、本実施形態に係る小便器装置１によれば、洗浄水の水膜の水切れが早い位置に電極部３２が位置することになり、洗浄水の吐水停止後の早い段階で電極部３２の前から水膜３８を引かせることができる。これにより、水膜による静電容量変化の影響による誤検知を抑制することができ、ボウル部１１内の溜水位の変化による静電容量の変化が捉えやすくなり、流路閉塞率の検知精度を向上することができる。特に、電極部３２に対する水膜３８の影響が大きくなる（溜水位の影響が小さくなる）、流路閉塞率が比較的低い場合において、効果的に検知精度を向上することができる。
As described above, according to the
なお、本実施形態では、電極部３２は、小便器本体２の左右中心に対して右方にずれた位置に設けられているが、左右対称の構成において、電極部３２をずらす方向を左方としても同様の作用効果が得られることはもちろんである。
In this embodiment, the
また、電極部３２は、通常水に触れることがないボウル部１１の裏面側に設けられている。このため、電極部３２を綺麗な状態に保つことができ、電極部３２が被水することによる誤作動や劣化を抑制することができる。
The
また、本実施形態に係る小便器装置１において、ボウル面１３には、親水層１５ｃが形成されている（図５参照）。つまり、ボウル面１３には、親水加工が施されている。このような構成によれば、親水層１５ｃによりボウル面１３の洗浄性は向上するが、親水層１５ｃが形成されていない構成と比べて水捌け性が低下することが考えられる。ボウル面１３の水捌け性が低下すると、ボウル面１３上において、電極部３２による誤検出の原因となる水膜３８が残りやすくなる。しかしながら、電極部３２を左右方向について中心からずらした配置構成によれば、親水層１５ｃによってボウル面１３において高い洗浄性を得ながら、電極部３２による誤検出を抑制することが可能となり、下側水位検知用センサ３０による誤検知を抑制することが可能となる。
In addition, in the
また、本実施形態に係る小便器装置１において、電極部３２は、その少なくとも一部を、ボウル部１１の裏面とトラップ部をなす壁部の外側面とが連接する連接部の近傍に位置させるように設けられている。このような構成によれば、ボウル部１１内の溜水位に加えて、トラップ部１２の内部の水位を検知することが可能となる。これにより、例えば、ボウル面１３上にこびりついた汚れ等が存在することによって電極部３２による水の検知範囲が狭くなったりボウル部１１内の溜水位の検知ができなくなったりした場合等、トラップ部１２の内部の水位を検知することができ、電極部３２による検知範囲を確保することができる。
In addition, in the
また、本実施形態に係る小便器装置１において、電極部３２は、その少なくとも一部を、溢れ面高さＥ１と排水口高さＥ２との間に位置させるように設けられている（図１３参照）。このような構成によれば、ボウル部１１内の溜水位の変化を確実に検知することが可能となる。
In addition, in the
また、本実施形態に係る小便器装置１において、電極部３２は、その少なくとも一部を、排水口高さＥ２よりも下方に位置させるように設けられている。このような構成によれば、ボウル部１１内の溜水位の変化を確実に検知することが可能となる。特に、電極部３２の少なくとも一部を排水口高さＥ２よりも下方に位置させる構成によれば、待機状態において封水３６の水位が位置するトラップ部１２内の水位の変化も確実に検知することができる。
In addition, in the
以上のような本実施形態に係る小便器装置１において、下側水位検知用センサ３０による出力値（静電容量）の変化の一例を、図２１に示す。図２１に示すグラフにおいて、横軸は時間（秒）であり、縦軸は静電容量の値である。また、図２１に示すグラフにおいて、グラフＨ１～Ｈ９は、それぞれ流路閉塞率が０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９２．３％、９３％、１００％の場合に対応している。
In the
図２１のグラフに示すように、流路閉塞率が１００％の場合以外は、図８のグラフのように、洗浄水の吐水が開始されてから静電容量の値が増加し、ボウル面１３の洗浄中は静電容量の値が略一定となり、洗浄水の吐水が停止したタイミングから静電容量の値が徐々に減少する。このように洗浄水の挙動に応じて変化する静電容量の時間変化において、洗浄水の吐水停止のタイミングからその直後の所定の時間（例えば約１０秒間、破線で囲んだ部分Ｊ１参照）における静電容量の変化に基づいて、流路閉塞率が識別されて検知される。つまり、電極部３２によれば、洗浄後（洗浄水の吐水停止後）の静電容量の変化に基づいて、溜水位が検知される。ここで、静電容量の変化としては、例えば、所定のタイミングでの容量差の値や傾きの値等が計測される。
As shown in the graph of FIG. 21, except when the flow path blockage rate is 100%, the capacitance value increases after the start of flushing water, as shown in the graph of FIG. 8, the capacitance value remains substantially constant during flushing of the
すなわち、流路閉塞率が低いほど、洗浄水の吐水停止のタイミングからの静電容量の値の減少の度合が大きくなる。一方、グラフＨ９に示すように、流路閉塞率が１００％の場合、洗浄水の吐水停止のタイミングから静電容量の値はほぼ変化せずに最大値を保持した状態となる。流路閉塞率は、制御部２５により、下側水位検知用センサ３０から送られてくる検知信号に基づいて判断されて検知される。
In other words, the lower the flow path blockage rate, the greater the degree of decrease in the capacitance value from the timing when flush water discharge is stopped. On the other hand, as shown in graph H9, when the flow path blockage rate is 100%, the capacitance value remains at its maximum value with almost no change from the timing when flush water discharge is stopped. The flow path blockage rate is determined and detected by the
このように、小便器装置１は、下側水位検知用センサ３０の電極部３２により、スプレッダ３による洗浄水の吐水停止後の静電容量の値の減少を検知する。ここで、静電容量の値の減少は、静電容量の値の単位時間当たりの減少量、つまり静電容量の値の時間変化のグラフにおける傾き（減少率）や、洗浄水の吐水停止後から所定時間経過後の静電容量の値が所定の閾値より小さいことまたは大きいこと等により検知される。
In this way, the
上述したような本実施形態に係る電極部３２についての配置構成によれば、図２１のグラフに示されるような、流路閉塞率による静電容量の変化の差異を明確にすることが可能となり、流路閉塞率についての誤検知を抑制することができる。
The arrangement of the
また、本実施形態に係る小便器装置１は、ボウル部１１からの洗浄水の溢れを事前に検知するため、水位検知用センサとして、第２の水位検知用センサである上側水位検知用センサ６０を備える。小便器装置１において、排水部の詰まり具合の程度が高くなると、便器洗浄中に溜水位がボウル部１１の溢れ面に達し、ボウル部１１から洗浄水が溢れることが生じ得る。こうしたボウル部１１からの洗浄水の溢れが、上側水位検知用センサ６０によって事前に検知される。
The
本実施形態において、上側水位検知用センサ６０は、下側水位検知用センサ３０と同様の構成を有する静電容量センサである。すなわち、上側水位検知用センサ６０は、図４に示すように、ＩＣ基板等により構成されたセンサ本体部６１と、センサ本体部６１に対して所定の配線によって接続された電極部６２とを有する。上側水位検知用センサ６０のセンサ本体部６１は、制御部２５に接続されている。上側水位検知用センサ６０のセンサ本体部６１および電極部６２は、それぞれ下側水位検知用センサ３０のセンサ本体部３１および電極部３２と同様の構成を備えるものであるため、各部の説明を省略する。
In this embodiment, the upper water
上側水位検知用センサ６０の電極部６２は、小便器本体２において、ボウル部１１の溢れ面近傍の溜水位を測定することができる位置に設けられる。電極部６２は、小便器本体２においてボウル面１３を形成する陶器製の壁部の裏側に貼り付けられた状態で設けられる。したがって、センサ本体部６１によれば、電極部６２およびその貼付け対象部分であるボウル部１１に加え、ボウル部１１内の溜水等の静電容量が計測される。以下では、小便器本体２における電極部６２の取付部分となる、ボウル面１３を形成する陶器製の壁部を「上側センサ取付壁部」という。
The
電極部６２の上側センサ取付壁部に対する貼付けには、例えば接着剤や粘着テープ等が用いられる。なお、上側センサ取付壁部に対する電極部６２の設置方法は特に限定されるものではなく、また、電極部６２は、上側センサ取付壁部の表面に貼り付ける場合に限らず、上側センサ取付壁部の表面に対して隙間を空けた状態で設けられてもよい。
The
センサ本体部６１による検知においては、検知範囲が電極部６２の面積に依存する。すなわち、センサ本体部６１により検知される静電容量は、上側センサ取付壁部を介して電極部６２とボウル面１３側の水とが隣り合う部分の面積が増えるほど増加する。このように、電極部６２は、ボウル部１１の裏側に設けられ、ボウル面１３をなす壁部を介してボウル部１１内の水の挙動を検出する検出部として機能する。電極部６２は、ボウル部１１からの洗浄水の溢れを事前に検知するための上方検出部である。
In detection by the sensor
便器洗浄時において、上側水位検知用センサ６０によって検知される静電容量の変化の態様について、図２２を用いて説明する。図２２に示すグラフにおいて、横軸は時間（秒）であり、縦軸は静電容量の値である。
The change in capacitance detected by the upper
図２２のグラフに示すように、時刻０秒からの待機中においては、静電容量の値は略一定であり、時刻Ｓ１のタイミングでボウル面１３の洗浄、つまりスプレッダ３からの洗浄水の吐水が開始されると、静電容量の値が急増する。増加した静電容量の値は、洗浄開始のタイミングである時刻Ｓ１から、スプレッダ３からの洗浄水の供給が停止するタイミングである時刻Ｓ２までの便器洗浄中の期間Ｕ１においてなだらかに変化する。そして、洗浄水の供給が停止した時刻Ｓ２から、静電容量の値が徐々に減少し、最終的に待機中の値に戻る。
As shown in the graph in Figure 22, during standby from
このような便器洗浄時において上側水位検知用センサ６０によって検知される静電容量の変化は、ボウル部１１の溜水位の変化に対応している。したがって、流路閉塞率が高くなるほど、便器洗浄中の期間Ｕ１における静電容量の値が大きくなる。このような上側水位検知用センサ６０によって検出される溜水位の変化に応じた静電容量の変化の態様に基づいて、ボウル部１１からの洗浄水の溢れが検知される。
The change in capacitance detected by the upper water
本実施形態に係る小便器装置１における上側水位検知用センサ６０の電極部６２の配置構成について説明する。電極部６２は、少なくとも一部がボウル部１１の溢れ面の高さ位置（図４、溢れ面高さＥ１）よりも下方に位置するように設けられており、上側水位検知用センサ６０が有する上方検出部として機能する。
The following describes the arrangement of the
電極部６２は、ボウル部１１の正面部１１ａの下部において、上側横壁部５３の直上方の位置に設けられている。具体的には、細長い矩形状（短冊状）の外形を有する電極部６２が、背面視において長手方向を左右方向とする向きで、ボウル裏面５２の曲面に沿うように貼り付けられている。
The
また、本実施形態では、電極部６２は、その全体を溢れ面（溢れ面高さＥ１）の下方に位置させるように設けられている。つまり、電極部６２は、横長の状態で設けられた電極部６２の上縁の高さ位置Ｅ５（図１３参照）が溢れ面高さＥ１よりも低い位置となるように設けられている。なお、電極部６２は、例えば、背面視において長手方向を上下方向とし、上下方向について溢れ面高さＥ１の位置の上下両側にわたるように設けられてもよい。この場合、電極部６２の一部を溢れ面の下方に位置させた配設態様となる。
In addition, in this embodiment, the
また、本実施形態では、電極部６２は、その全体を排水口高さＥ２よりも上方に位置させるように設けられている。つまり、電極部６２は、横長の状態で設けられた電極部６２の下縁の高さ位置Ｅ６（図１３参照）が排水口高さＥ２よりも高い位置となるように設けられている。なお、電極部６２は、例えば、背面視において長手方向を上下方向とし、上下方向について排水口高さＥ２の位置の上下両側にわたるように設けられてもよい。この場合、電極部６２の一部を排水口高さＥ２の上方に位置させた配設態様となる。
In addition, in this embodiment, the
以上のような本実施形態に係る小便器装置１において、上側水位検知用センサ６０による出力値（静電容量）の変化の一例を、図２３に示す。図２３に示すグラフにおいて、横軸は時間（秒）であり、縦軸は静電容量の値である。また、図２３に示すグラフにおいて、グラフＫ１～Ｋ９は、それぞれ流路閉塞率が０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９２．３％、９３％、１００％の場合に対応している。
In the
図２３のグラフに示すように、流路閉塞率が１００％の場合以外は、図２２のグラフのように、洗浄水の吐水が開始されてから静電容量の値が増加し、ボウル面１３の洗浄中は静電容量の値がなだらかに変化し、洗浄水の吐水が停止したタイミングから静電容量の値が徐々に減少する。このように洗浄水の挙動に応じて変化する静電容量の時間変化において、洗浄水の吐水開始のタイミングからその直後の所定の時間（例えば約６、７秒間、破線で囲んだ部分Ｌ１参照）における静電容量の変化に基づいて、ボウル部１１からの洗浄水の溢れが検知される。つまり、電極部６２によれば、洗浄中（洗浄水の吐水中）の静電容量の変化に基づいて、溜水位が検知される。ここで、静電容量の変化としては、例えば、所定のタイミングでの容量差の値や傾きの値等が計測される。
As shown in the graph of FIG. 23, except when the flow path blockage rate is 100%, as shown in the graph of FIG. 22, the capacitance value increases after the start of the discharge of cleaning water, the capacitance value changes gradually while the
グラフＫ９に示すように、流路閉塞率が１００％の場合、洗浄中においてグラフがピークあるいはその近傍に達したタイミングＭ１の時点で、ボウル部１１から洗浄水が溢れることになる。つまり、ボウル部１１内の洗浄水が溢れ面を越えて外に溢れ出ることになる。そこで、上側水位検知用センサ６０により、静電容量の変化に基づき、ボウル部１１からの洗浄水の溢れが生じる前の状態を検知することで、洗浄水の溢れが事前に検知される。なお、グラフＫ９においては、タイミングＭ１の時点で洗浄水の吐水を強制的に停止させており、その時点から静電容量の値が略一定となっている。
As shown in graph K9, when the flow path blockage rate is 100%, cleaning water will overflow from the
洗浄水の溢れは、制御部２５により、上側水位検知用センサ６０から送られてくる検知信号に基づいて事前に検知される。制御部２５は、上側水位検知用センサ６０によって検出される静電容量の変化に基づき、溜水位が溢れ面高さＥ１の付近まで上昇したことを検知することで、洗浄水の溢れを事前に検知する。溢れ面高さＥ１の付近の水位は、静電容量との関係で認識される所定の水位（限界水位）として、制御部２５においてあらかじめ設定される。制御部２５は、洗浄中において、溜水位が溢れ面高さＥ１の付近まで上昇したことを検知することで、電磁弁２２に対して閉弁動作の制御信号を送信し、スプレッダ３からの洗浄水の供給を停止させる制御を行う。
The
このように、小便器装置１は、上側水位検知用センサ６０の電極部６２により、スプレッダ３による洗浄水の吐出開始後の静電容量の値の増加を検知する。ここで、静電容量の値の増加は、静電容量の値の単位時間当たりの増加量、つまり静電容量の値の時間変化のグラフにおける傾き（増加率）や、洗浄水の吐水停止後から所定時間経過後の静電容量の値が所定の閾値より大きいことまたは小さいこと等により検知される。
In this way, the
以上のように上側水位検知用センサ６０を備えた構成によれば、洗浄水がボウル部１１内から溢れることを抑制することができる。
As described above, the configuration equipped with the upper water
以上のような構成を備えた本実施形態に係る小便器装置１によれば、上下のセンサ取付壁部を介してボウル部１１内の水の挙動を検出する検出部を有する下側水位検知用センサ３０および上側水位検知用センサ６０を備えることにより、これらのセンサが排水部内における圧力変動の影響を受けることを防止することができ、また、センサが汚水からのガスの影響や汚物の付着を受けることを防止することができる。これにより、センサの性能を維持することができ、排水部の詰まり等の検知に関し、検知精度を向上することができる。
According to the
また、下側水位検知用センサ３０および上側水位検知用センサ６０として静電容量センサを採用することで、各センサの電極部３２，６２をボウル部１１の裏側に貼り付けることによって小便器本体２に対してセンサを配置することができる。これにより、小便器本体２の構造の複雑化や大型化を招いたり、陶器製の小便器本体２の形状等についての制約を受けたりすることなくセンサを設けることが可能となる。
In addition, by using capacitance sensors as the lower water
また、本実施形態に係る小便器装置１は、水位検知用センサの検出部として、流路閉塞率を検知するための下側水位検知用センサ３０の電極部３２と、ボウル部１１からの洗浄水の溢れを事前に検知するための上側水位検知用センサ６０の電極部６２とを備える。このような構成によれば、流路閉塞率とボウル部１１からの洗浄水の溢れの両方を精度良く検知することが可能となる。
The
また、下側水位検知用センサ３０の電極部３２は、上下方向に延伸状に設けられており、上側水位検知用センサ６０の電極部６２は、ボウル部１１の溢れ面の高さよりも下方、かつ排水口１４の開口位置の高さよりも上方に位置させるように設けられている。このような構成によれば、ボウル部１１内の溜水位の変化を確実に検知することが可能となる。
The
本実施形態に係る小便器装置１は、下側水位検知用センサ３０によって検知される流路閉塞率が所定の値（例えば８０％）となったことや、上側水位検知用センサ６０によって洗浄水の溢れが事前に検知されたことを、小便器装置１の使用者や清掃作業者等に報知するための構成を備えてもよい。具体的には、例えば、図４に示すように、制御部２５に電気的に接続された報知部５９が備えられる。
The
報知部５９は、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とした発光部としての機能や、電子音を発生するブザーにより構成された音発生部としての機能を有するものとして構成される。報知部５９は、排水部に詰まりが生じていることや洗浄水の溢れに関する検知結果を、例えば光や音により報知する部分となる。報知部５９としては、例えば、流路閉塞率の大きさ、即ち排水部の詰まりの度合に応じて、発光や音発生の態様を変化させる機能を有するものであってもよい。
The
このような構成によれば、小便器装置１の使用者や清掃作業者等に対して排水部の詰まりの状況を認識させることが可能となるため、排水部について適切な清掃の時期を把握することができる。これにより、排水部の清掃を効率的に行うことができる。なお、報知を行うための構成としては、例えば、無線通信モジュールを用い、流路閉塞率の検知情報を所定の受信装置に送信する構成が用いられてもよい。また、報知の方法としては、光や音のほか電子メール等のメッセージ送信が用いられてもよい。
This configuration allows users of the
以上のように実施形態を用いて説明した本発明に係る小便器装置は、上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨に沿う範囲で、種々の態様を採用することができる。 The urinal device according to the present invention described above using the embodiments is not limited to the above-mentioned embodiments, and various aspects can be adopted within the scope of the spirit of the present invention.
上述した実施形態では、小便器装置１は、壁掛けタイプの便器装置であるが、小便器本体２を床面５上に設置した、いわゆる床置きタイプの便器装置であってもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、下側水位検知用センサ３０の電極部３２は、ボウル部１１の背面側において、小便器本体２の左右中心位置からずれた位置に設けられているが、電極部３２の配設部位はこれに限定されるものではない。電極部３２の配設部位としては、ボウル面１３において溜水３５に対して水膜３８が早く引いていく部位の裏側であればよい。
In addition, in the above-described embodiment, the
したがって、電極部３２の配設部位としては、例えば、図４において、電極部３２Ｘで示すように、ボウル部１１の裏側であって、排水口１４よりも前側の位置であってもよい。この場合においても、スプレッダ３を左右中心に設けた構成との関係で水膜の影響を避ける観点から、水膜が比較的早く引いていく部位の裏側が、電極部３２の好適な配置位置となる。ただし、電極部３２を排水口１４よりも前側の部位に設ける構成との比較において、上述した実施形態のようにボウル部１１の背面側における左右中心位置からずれた位置に電極部３２を設ける構成によれば、ボウル部１１の排水口１４よりも前側の部分（リップ部分）に電極部３２が無い分、リップ部分の前端をシャープな形状にすることが可能となる。これにより、使用者が小便器本体２に近付きやすくなり、尿が小便器本体２の周りに飛散したり小便器本体２から外れたりすることを抑制することが可能となる。
Therefore, the location of the
また、上述した実施形態では、水位検知用センサのうちの下側水位検知用センサ３０の電極部３２を左右中心からずれた位置に配置しているが、洗浄水の溢れを検知するための上側水位検知用センサ６０の電極部６２についても、下側水位検知用センサ３０の電極部３２と同様に左右中心からずれた位置に配置することで、上述のとおり水膜３８の影響による誤検知を抑制することができる。
In addition, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、水位検知用センサとして、静電容量センサが用いられているが、小便器本体２の壁部を介してボウル部１１内の洗浄水の挙動を検知することができる機能を有するものであれば、静電容量センサ以外のセンサであっても適用可能である。静電容量センサ以外のセンサとしては、例えば、マイクロ波を用いたマイクロ波ドップラセンサ等の電波センサや、超音波を用いた超音波センサ等が考えられる。
In addition, in the above-described embodiment, a capacitance sensor is used as the water level detection sensor, but sensors other than capacitance sensors can also be used as long as they have the function of detecting the behavior of the flushing water in the
また、上述した実施形態では、水位検知用センサとして、下側水位検知用センサ３０と上側水位検知用センサ６０が設けられているが、これらのセンサは、センサ本体部を共通とした１つの水位検知用センサとして設けられてもよい。この場合、電極部３２および電極部６２は、一体のシート状またはプレート状の部材として構成されたものであってもよい。
In addition, in the above-described embodiment, the lower water
また、水位検知用センサの電極部は、次のような構成のものであってもよい。水位検知用センサの電極部の配置構成の変形例について、図２４を用いて説明する。上述した実施形態の小便器装置１は、水位検知用センサの検出部として、洗浄水の溢れ検知用の上方検出部である電極部６２と、流路閉塞率検知用の下方検出部である電極部３２とを有する。
The electrode part of the water level detection sensor may also be configured as follows. A modified example of the arrangement of the electrode part of the water level detection sensor will be described with reference to FIG. 24. The
このような構成は、水位検知用センサの電極部を、主に流路閉塞率が比較的低い場合の溜水位の検知に用いられる電極部３２と、主に流路閉塞率が比較的高い場合の溜水位の検知に用いられる電極部６２とに分割配置した構成であると言える。そして、電極部の分割構成としては、例えば、図２４に示すように、上側横壁部５３の上下に設けられる電極部をそれぞれ複数の電極部として分割配置した構成であってもよい。
This configuration can be said to be a configuration in which the electrode portion of the water level detection sensor is divided into an
図２４に示す例では、上側横壁部５３の下側に配置される電極部として、上下方向について上から順に、第１下電極部３２ｘ、第２下電極部３２ｙ、および第３下電極部３２ｚの３つの電極部が設けられている。また、上側横壁部５３の上側に配置される電極部として、上下方向について上から順に、第１上電極部６２ｘおよび第２上電極部６２ｙの２つの電極部が設けられている。なお、電極部の分割配置としては、上下方向の分割に限らず、左右方向に分割して電極部を横並びに複数箇所に設けてもよい。
In the example shown in FIG. 24, three electrode parts are provided on the lower side of the upper
このような変形例の構成によれば、上側横壁部５３の上下それぞれの複数の電極部に関し、例えば１つの電極部に不具合が生じた場合であっても、残りの電極部によって溜水位の検知動作を行うことが可能となる。
With the configuration of this modified example, even if, for example, one of the multiple electrode parts on the top and bottom of the upper
１ 小便器装置
２ 小便器本体
３ スプレッダ（吐水部）
１１ ボウル部
１２ トラップ部
１２ｅ 後方開口部（排出口）
１２Ｘ 突出部
１３ ボウル面
１４ 排水口
１５ｃ 親水層
１６ 前端周壁部
１９ 吐水口
２５ 制御部
３０ 下側水位検知用センサ
３２ 電極部（検出部、下方検出部）
４０ 底部空間
４０ａ 開口部
４８ 膨出傾斜面
５２ ボウル裏面
６０ 上側水位検知用センサ
６２ 電極部（検出部、上方検出部）
1
11
40
Claims (7)
前記ボウル面を形成するとともに前記ボウル面の底部に臨んで開口した排水口を有するボウル部を有する小便器本体と、
前記ボウル部の上部に吐水口を位置させ、前記吐水口から前記ボウル面に供給する洗浄水を吐出させる吐水部と、
前記ボウル部内の溜水の水位を検知するための水位検知用センサと、を備え、
前記水位検知用センサは、前記ボウル部の裏側に設けられ前記ボウル面をなす壁部を介して前記ボウル部内の水の挙動を検出する検出部を有し、
前記水位検知用センサは、静電容量センサであり、
前記検出部として、前記小便器本体の排水流路の閉塞率を検知するための下方検出部と、前記ボウル部からの洗浄水の溢れを事前に検知するための上方検出部と、を備え、
前記下方検出部により、前記吐水部による洗浄水の吐出停止後の静電容量の値の減少を検知し、
前記上方検出部により、前記吐水部による洗浄水の吐出開始後の静電容量の値の増加を検知する
ことを特徴とする小便器装置。 A urinal device in which flushing water is supplied to a bowl surface for receiving urination,
a urinal body having a bowl portion which forms the bowl surface and has a drain opening facing a bottom of the bowl surface;
a water discharge part that has a water discharge port located at an upper part of the bowl part and discharges wash water to be supplied to the bowl surface from the water discharge port;
a water level detection sensor for detecting the water level of the water stored in the bowl portion,
The water level detection sensor has a detection unit that is provided on the back side of the bowl portion and detects the behavior of water in the bowl portion through a wall portion that forms the bowl surface,
The water level detection sensor is a capacitance sensor,
The detection unit includes a lower detection unit for detecting a blockage rate of a drainage flow path of the urinal body, and an upper detection unit for detecting in advance overflow of flush water from the bowl portion,
The lower detection unit detects a decrease in capacitance value after the water discharge unit stops discharging wash water,
The upper detection unit detects an increase in capacitance value after the water discharge unit starts discharging wash water.
A urinal apparatus characterized in that
前記上方検出部は、前記ボウル部の溢れ面の高さよりも下方、かつ前記排水口の開口位置の高さよりも上方に位置させるように設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の小便器装置。 The lower detection portion is provided to extend in the vertical direction,
The urinal device according to claim 1 , characterized in that the upper detection portion is provided so as to be positioned below the height of the overflow surface of the bowl portion and above the height of the opening position of the drain outlet.
前記ボウル面を形成するとともに前記ボウル面の底部に臨んで開口した排水口を有するボウル部を有する小便器本体と、
前記ボウル部の上部に吐水口を位置させ、前記吐水口から前記ボウル面に供給する洗浄水を吐出させる吐水部と、
前記ボウル部内の溜水の水位を検知するための水位検知用センサと、を備え、
前記水位検知用センサは、前記ボウル部の裏側に設けられ前記ボウル面をなす壁部を介して前記ボウル部内の水の挙動を検出する検出部を有し、
前記小便器本体は、前記排水口に連通したトラップ部を有し、
前記検出部は、その少なくとも一部を、前記ボウル部の裏面と前記トラップ部をなす壁部の外側面とが連接する連接部の近傍に位置させるように設けられている
ことを特徴とする小便器装置。 A urinal device in which flushing water is supplied to a bowl surface for receiving urination,
a urinal body having a bowl portion which forms the bowl surface and has a drain opening facing a bottom of the bowl surface;
a water discharge part that has a water discharge port located at an upper part of the bowl part and discharges wash water to be supplied to the bowl surface from the water discharge port;
a water level detection sensor for detecting the water level of the water stored in the bowl portion,
The water level detection sensor has a detection unit that is provided on the back side of the bowl portion and detects the behavior of water in the bowl portion through a wall portion that forms the bowl surface,
The urinal body has a trap portion communicating with the drain outlet,
The detection section is provided so that at least a portion thereof is located near a connection section where the back surface of the bowl section and the outer surface of the wall section forming the trap section are connected to each other.
A urinal apparatus characterized in that
前記ボウル面を形成するとともに前記ボウル面の底部に臨んで開口した排水口を有するボウル部を有する小便器本体と、
前記ボウル部の上部に吐水口を位置させ、前記吐水口から前記ボウル面に供給する洗浄水を吐出させる吐水部と、
前記ボウル部内の溜水の水位を検知するための水位検知用センサと、を備え、
前記水位検知用センサは、前記ボウル部の裏側に設けられ前記ボウル面をなす壁部を介して前記ボウル部内の水の挙動を検出する検出部を有し、
前記検出部は、その下端を、前記排水口の開口位置の高さよりも下方に位置させるように設けられている
ことを特徴とする小便器装置。 A urinal device in which flushing water is supplied to a bowl surface for receiving urination,
a urinal body having a bowl portion which forms the bowl surface and has a drain opening facing a bottom of the bowl surface;
a water discharge part that has a water discharge port located at an upper part of the bowl part and discharges wash water to be supplied to the bowl surface from the water discharge port;
a water level detection sensor for detecting the water level of the water stored in the bowl portion,
The water level detection sensor has a detection unit that is provided on the back side of the bowl portion and detects the behavior of water in the bowl portion through a wall portion that forms the bowl surface,
The detection unit is provided so that its lower end is located below the height of the opening position of the drain outlet.
A urinal apparatus characterized in that
前記ボウル面を形成するとともに前記ボウル面の底部に臨んで開口した排水口を有するボウル部を有する小便器本体と、
前記ボウル部の上部に吐水口を位置させ、前記吐水口から前記ボウル面に供給する洗浄水を吐出させる吐水部と、
前記ボウル部内の溜水の水位を検知するための水位検知用センサと、を備え、
前記水位検知用センサは、前記ボウル部の裏側に設けられ前記ボウル面をなす壁部を介して前記ボウル部内の水の挙動を検出する検出部を有し、
前記検出部は、前記吐水口に対して左右方向にずれた位置、かつ前記ボウル部の前記排水口よりも後側の位置に設けられている
ことを特徴とする小便器装置。 A urinal device in which flushing water is supplied to a bowl surface for receiving urination,
a urinal body having a bowl portion which forms the bowl surface and has a drain opening facing a bottom of the bowl surface;
a water discharge part that has a water discharge port located at an upper part of the bowl part and discharges wash water to be supplied to the bowl surface from the water discharge port;
a water level detection sensor for detecting the water level of the water stored in the bowl portion,
The water level detection sensor has a detection unit that is provided on the back side of the bowl portion and detects the behavior of water in the bowl portion through a wall portion that forms the bowl surface,
The detection unit is provided at a position shifted in the left-right direction from the water outlet and at a position rearward of the drain outlet of the bowl portion.
A urinal apparatus characterized in that
ことを特徴とする請求項３または請求項５に記載の小便器装置。 The urinal device according to claim 3 or claim 5, characterized in that at least a portion of the detection unit is positioned below the height of the overflow surface of the bowl portion and above the height of the opening position of the drain outlet.
ことを特徴とする請求項１、３～５のいずれか１項に記載の小便器装置。 The urinal device according to any one of claims 1 to 5 , characterized in that a hydrophilic layer is formed on the bowl surface.
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