(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
圧送式トイレ装置は、上述した通り、その下流側の下水へと通じる排水管が、立ち上がり配管や内部での圧力損失が高い配管等の、汚水及び汚水に含まれる汚物が流れて行きにくい配管であっても、一定の圧送能力を備える。ただし、立ち上がり配管が便器本体よりも高所へと通じている、あるいは、配管内の圧力損失があまりにも高い等の場合には、圧送式トイレ装置の排水が下流側へと流れていかないおそれがある。それにより、圧送できない汚水及び汚水に含まれる汚物が逆流し、以降の圧送時に圧送を妨げてしまうだけでなく、排水管が下流側への圧送が不可能な配管であることに使用者が気付かずに給水が実行され続けた場合、便器本体からトイレ空間へ水が溢れて(溢水して)しまう可能性がある。便器本体から溢水してしまう場合、汚水及び汚水に含まれる汚物が圧送式トイレ装置の設置場所の周囲を汚してしまい衛生性が損なわれるという問題がある。
【0005】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、圧送式トイレ装置の下流側の排水管が汚水及び汚水に含まれる汚物を圧送不可能な配管である場合に、それを報知するとともに便器本体からトイレ空間への溢水を防ぐことが可能な圧送式トイレ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明にかかる圧送式トイレ装置では、便器本体から排出される汚水に含まれる汚物を攪拌して、汚水とともに下流の排水管へと圧送する圧送式トイレ装置であって、便器本体への洗浄水の供給を開始または停止させる給水手段と、便器本体から排出される汚水及びこの汚水に含まれる汚物を貯留する貯留槽と、貯留槽の内部で汚物を攪拌する攪拌手段と、攪拌手段により攪拌された汚物及び汚水を下流側へと圧送する圧送手段と、貯留槽の内部の水位を検知する水位検知手段と、を有する圧送装置と、圧送装置の動作を制御する制御部と、を備え、制御部からの指令に基づいて報知を実行する報知手段と、を有し、制御部は、攪拌手段及び圧送手段が動作を開始してから所定時間経過した場合、水位検知手段により検知される水位が予め決められた所定水位以上か否かを判定することで、排水管が汚水及び攪拌された汚物を圧送可能な配管であるか否かを判定する排水管判定動作を行う制御を実行し、排水管判定動作において、水位検知手段により検知される水位が予め決められた所定水位以上であると判定した場合、
給水手段による洗浄水の供給ならびに攪拌手段及び圧送手段の動作を禁止するとともに、排水管が汚水及び攪拌された汚物を圧送不可能な配管であることを報知手段により報知する制御を実行することを特徴とする圧送式トイレ装置である。
【0007】
このように構成された本発明においては、制御部は、攪拌手段及び圧送手段の動作開始から所定時間経過した際に、水位検知手段が所定以上の水位を検知した場合には、汚水及び攪拌された汚物が圧送装置から排出されていないと判断し、
給水手段による洗浄水の供給ならびに攪拌手段及び圧送手段の動作を禁止するとともに、排水管が下流側に汚水及び攪拌された汚物を圧送できない配管であることを報知する。そのため、排水管が圧送によって汚水及び攪拌された汚物を十分に圧送できない場合において、使用者がそれを知ることができるとともに、給水が行われることがなく、便器本体からの溢水を防ぐことができる。その結果、圧送式トイレ装置の設置場所の衛生性を確保することが可能となる。
【0008】
また、本発明にかかる圧送式トイレ装置は、制御部は、便器本体を
給水手段により供給される洗浄水にて洗浄し、洗浄で発生する汚水及び汚水に含まれる汚物を貯留槽にて貯留し、汚物を攪拌手段により攪拌するとともに、圧送手段により排水管へ圧送し、通常の洗浄を実行する洗浄運転モードと、
給水手段により所定時間だけ給水させることで便器本体から洗浄水を排出させ、洗浄水を貯留槽にて貯留し、攪拌手段及び圧送手段を所定時間動作させた後、排水管判定動作を行い、排水管が汚水及び攪拌された汚物を圧送可能な配管であるか否かを判定する試運転モードと、を備え、試運転モードにおける攪拌手段及び圧送手段の動作は、洗浄運転モードにおける攪拌手段及び圧送手段の動作よりも、低い速度で実行されることを特徴とする圧送式トイレ装置である。
【0009】
このように構成された本発明においては、圧送式トイレ装置の排水管が汚水及び攪拌された汚物を圧送可能か否かを判定する試運転モードにおいて、攪拌手段及び圧送手段の動作を、洗浄運転モード時よりも低い速度で実行する。それにより、攪拌及び圧送の能力が低減された状態で試運転モードが行われるので、より確実に圧送が可能な排水管のみが、圧送可能な配管であると判定される。よって、便器本体からの溢水に対する安全性をさらに高めることができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明の圧送式トイレ装置によれば、攪拌手段及び圧送手段の動作開始から所定時間経過後に、水位検知手段が所定以上の水位を検知した場合には、
給水手段による洗浄水の供給ならびに攪拌手段及び圧送手段の動作を禁止するとともに、排水管が下流側に汚水及び攪拌された汚物を圧送不可能な排水管であることを報知する。そのため、排水管が圧送によって汚水及び攪拌された汚物を十分に圧送できない場合において、それを使用者が知ることができるとともに、給水が行われることがなく、便器本体からの溢水を防ぐことができる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態における圧送式トイレ装置について説明する。
図1は本発明の一実施形態における圧送式トイレ装置を示す概略構成図である。
図1に示すように、本実施形態において圧送式トイレ装置1は、便器本体2と、便器本体2への洗浄水の供給を開始または停止する排水弁4(給水手段)と、便器本体2から排出される汚水に含まれる汚物を攪拌し、汚水とともに下水へ通じる下流側の排水管6へ圧送する圧送装置8と、圧送装置8の動作を制御する制御部9とを備える。
【0013】
排水弁4は、図示しない給水源から供給される洗浄水を貯留するロータンク10の内部に設けられ、開動作を行うことで便器本体2へと洗浄水を供給する。排水弁4の開閉動作は便器本体2へ水を溜めるための給水操作を検知する給水操作検知手段11、及び、便器本体2への洗浄操作を検知する洗浄操作検知手段12により行なわれる。給水操作検知手段11及び洗浄操作検知手段12としては、便器本体2あるいは室内の便器本体2周辺に設けられるリモコンの操作パネル上のスイッチ等が利用される。なお、給水操作検知手段11を設けず、洗浄操作検知手段12により給水操作及び洗浄操作をともに検知する構成としても良い。
【0014】
排水弁4の上流側には、洗浄水に含まれる異物を取り除くストレーナ14が設けられている。このストレーナ14の下流かつ排水弁4の上流には、給水経路15を開閉させる電磁弁16が設けられている。また、ロータンク10の内部には、内蔵する弁をロータンク10内部の水位に応じて開閉して、電磁弁16の開動作により供給される洗浄水の貯留の開始及び停止を行うボールタップ17が設けられる。
【0015】
圧送装置8は、便器本体2の排出口18に連通し排出口18から排出される汚水及び汚水に含まれる汚物やトイレットペーパ等の汚物19を貯留する貯留槽20を有する。貯留槽20の内部には、汚物19を回転運動により攪拌するパルセータ22(攪拌手段)と、汚水及び攪拌された汚物19を回転運動により下水に通じる排水管6へ圧送するインペラ24(圧送手段)とが設けられる。パルセータ22の回転軸26の下端にはインペラ24が設けられ、上端には回転軸26を回転駆動させるモータ28が取り付けられている。
【0016】
貯留槽20には、貯留槽20の内部の水位を検知する水位センサ30(水位検知手段)が取り付けられている。水位センサ30は、貯留槽20の内部において上方から下方に向けて垂設される導圧管30aと、導圧管30aの上端に取り付けられダイヤフラム等からなる感圧部30bとを有している。導圧管30aは下端部が開口しているため、水没することで、導圧管30aの内部の空気に対して水圧に応じた圧力がかかる。その空気に対する圧力を介して、感圧部30bにより水圧を感知することで、その水圧に応じた水位を検知することが可能となる。
【0017】
さらに、本実施形態における圧送式トイレ装置1は、パルセータ22及びインペラ24における故障等の異常を検知する異常検知手段31を備えている。異常検知手段31は、ホールIC等から構成されモータ28の回転数を検知する回転数センサ、あるいは、モータ28の電流や電圧等を検出してその検出した値の程度によってモータ28の動作状況を判断する検知装置等が利用される。
【0018】
制御部9は、詳細は後述するが
、排水弁4の開閉ならびにモータ28の回転速度及び回転時間等を制御する。さらに、制御部9には、水位センサ30により検知される水位や、異常検知手段31により検知されるパルセータ22及びインペラ24における異常等に基づいて、使用者に対して圧送式トイレ装置1の運転状況を報知する、報知手段32が接続されている。報知手段32はLEDランプや警報音を発するブザー等から構成される。また、使用者の便器本体2への着座や接近を検知する人体検知センサ34が接続されても良い。
【0019】
次に、
図2を参照して本発明の一実施形態における圧送式トイレ装置の制御部の機能的な構成について説明する。
図2は、本発明の一実施形態における圧送式トイレ装置の制御的な構成を示すブロック図である。
図2に示すように、制御部9は、CPU90と、タイマ92と、メモリ94(記憶手段)と、インターフェイスとしての操作受付部900、水位検知部902、異常検知部904、人体検知部906、排水弁駆動部908、電磁弁駆動部909、モータ駆動部910、報知実行部912と、を有する。
【0020】
操作受付部900は、給水操作検知手段11及び洗浄操作検知手段12から入力される操作信号をCPU90に出力する部分である。水位検知部902は、水位センサ30から出力される水位信号をCPU90に出力する部分である。異常検知部904は、異常検知手段31から出力される異常検知信号をCPU90に出力する部分である。人体検知部906は、人体検知センサ34から出力される人体検知信号をCPU90に出力する部分である。
【0021】
排水弁駆動部908及び電磁弁駆動部909は、CPU90から出力される制御信号に基づいて排水弁4及び電磁弁16に弁駆動信号を出力する部分である。モータ駆動部910は、CPU90から出力される制御信号に基づいて、パルセータ22及びインペラ24を回転させるモータ28に回転速度や回転時間等のモータ駆動信号を出力する部分である。報知実行部912は、CPU90から出力される制御信号に基づいて報知手段32に異常報知や運転報知を行う報知実行信号を出力する部分である。
【0022】
CPU90は、操作受付部900、水位検知部902、異常検知部904、人体検知部906のそれぞれから出力される信号を受け取って所定の情報処理を行い、その情報処理の結果実行する制御に応じた制御信号を排水弁駆動部908、電磁弁駆動部909、モータ駆動部910、報知実行部912のそれぞれに出力する。その結果、CPU90は、排水管判定動作実行手段、排水管判定手段、運転モード選択手段、洗浄運転モード実行手段、試運転モード実行手段、水位判定手段、異常判定手段、弁駆動時間判定手段、モータ駆動時間判定手段として機能する。このように構成された制御部9は、圧送式トイレ装置1が使用状況の特性や使用者の特性に合わせて様々な制御を行うことが可能になる。
【0023】
制御部9は、モータ駆動部910によりモータ28、即ちパルセータ22及びインペラ24を動作開始させてから所定時間が経過したか否かをタイマ92からの情報を基に判定するモータ駆動時間判定手段と、水位センサ30により検知される水位が所定以上か否かを判定する水位判定手段と、を有する。さらに、制御部9は、モータ駆動時間判定手段がモータ28の動作開始から所定時間が経過したと判定した場合に、水位判定手段により排水管6が汚水及び攪拌された汚物19を圧送可能な配管であるか否かを判定する排水管判定動作を実行する排水管判定動作実行手段と、を有する。
【0024】
この排水管判定動作において、制御部9は、水位判定手段が水位を所定以上であると判定した場合
、排水弁4による洗浄水の供給ならびにパルセータ22及びインペラ24の動作を禁止する処理をメモリ94に記憶させる(圧送不可能配管フラグをオンにする)。それとともに、排水管6が汚水及び攪拌された汚物19を圧送できない配管であることを報知手段32により報知する。なお、制御部9は、排水管判定手段を有しており、この排水管判定手段によりメモリ94に記憶された情報(圧送不可能配管フラグ)から、排水管6が圧送可能な配管であるか否かを判定する。
【0025】
また、制御部9は、タイマ92や、給水操作検知手段11及び洗浄操作検知手段12あるいは人体検知センサ34からの出力信号に基づいて、後述する2つの異なる運転モード(洗浄運転モード及び試運転モード)の内、1つを選択して実行する運転モード選択手段を有する。運転モード選択手段により運転モードが選択されると、制御部9は選択された運転モードを実行手段(洗浄運転モード実行手段及び試運転モード実行手段)により実行する。
【0026】
さらに、制御部9は、異常検知部904からの異常検知信号に基づいてパルセータ22及びインペラ24における故障等の異常の有無があるか否かを判定する異常判定手段と、給水弁駆動部908によ
り排水弁4を動作開始させてから所定時間が経過したか否かをタイマ92からの情報を基に判定する給水弁駆動時間判定手段と、を有する。
【0027】
以下、
図3及び
図4を参照して本実施形態における制御部が実行する上記2つの制御モードについて説明する。まず、本実施形態における通常の洗浄運転モードを示すフローチャートである
図3により、洗浄運転モードについて説明する。
図3に示すように、運転モード選択手段により洗浄運転モードが選択されることで、洗浄運転モード実行手段により洗浄運転モードが開始され(ステップS101)、人体検知センサ34によって使用者が着座あるいは接近したことが検知されるか、あるいは使用者による給水開始操作を給水操作検知手段11により検知すると(ステップS111)、制御部9はメモリ94に記憶された圧送不可能配管フラグFがオンになっているか否かを判定する(ステップS112)。
【0028】
圧送不可能配管フラグFがオフになっている、即ち排水管6が汚水及び攪拌された汚物19を圧送不可能な配管ではないと判定している場合(ステップS112:NO)
、排水弁4が開動作される(ステップS113)。それにより、ロータンク10から排水弁4を介して便器本体2内に水を溜めるために洗浄水が給水される。また、この際、同時に制御部9は時間T4の間だけ電磁弁16を開動作させる。ロータンク10内部の水位の低下に応じてボールタップ17が動作するため、ロータンク10内部に電磁弁16を介して洗浄水が貯留される。
【0029】
制御部9は、水を溜めるための排水弁4の開動作の開始から時間T3が経過したか否かを判断する(ステップS115)。時間T3が経過している場合は、排水弁4を閉止し(ステップ117)、圧送式トイレ装置1は、使用可能な状態となる。時間T3が経過していない場合は、時間T3が経過するまで便器本体2への溜水用の給水を継続する。
【0030】
次に、使用者の排泄後に、人体検知センサ34により離座判定が行われ便器本体2を自動洗浄して良いと判断する(例えば、離座してから所定時間経過後)、あるいは使用者による便器本体2の洗浄開始操作を洗浄操作検知手段12により検知すると(ステップS119)、排水弁4を開動作させる(ステップS121)。それにより、ロータンク10に貯留された洗浄水が排水弁4を介して、便器本体2に供給される。洗浄水の供給により、汚水及び汚水に含まれる汚物19が、圧送装置8の貯留槽20へと便器本体2の排出口18から排出される。また、この際、同時に制御部9は時間T6の間だけ電磁弁16を開動作させる。ロータンク10内部の水位の低下に応じてボールタップ17が動作するため、ロータンク10内部に電磁弁16を介して洗浄水が貯留される。
【0031】
制御部9は、洗浄のための排水弁4の開動作の開始から時間T5が経過したか否かを判断する(ステップS123)。時間T5が経過している場合は、パルセータ22及びインペラ24を回転させるモータ28に電圧V0を印加し始め(ステップS125)、汚物19の攪拌、ならびに、攪拌された汚物19と汚水の排水管6への圧送が開始される。一方で、時間T5が経過していない場合は、時間T5が経過するまで攪拌及び圧送を行わずに、排水弁4を開き続けて、便器本体2への洗浄水の供給を続ける。
【0032】
次に、制御部9は、モータ28への電圧の印加開始から時間T7が経過したか否かを判断する(ステップS127)。時間T7が経過している場合は、排水弁4を閉止する(ステップS129)。一方、時間T7が経過していない場合、時間T7が経過するまで攪拌及び圧送ならびに便器本体2への洗浄水の供給を継続する。
【0033】
続いて、制御部9は、モータ28への電圧の印加開始から時間T9が(時間T7より大)経過しているか否かを判断する(ステップS131)。時間T9が経過している場合は、水位センサ30により貯留槽20内部の水位Wを検知し(ステップS133)、排水管6が汚水及び攪拌された汚物19を圧送可能な配管であるか否かを判定する排水管判定動作を開始する。なお、ステップS112において、圧送不可能配管フラグFがオンになっている、即ち排水管6が汚水及び攪拌された汚物19を圧送不可能な配管であると判定している場合(ステップS112:YES)、同様に、水位センサ30により貯留槽20内部の水位Wを検知し(ステップS133)、排水管判定動作を開始する。
【0034】
次に、制御部9は、水位Wが所定水位W1より高いか否かを判定する(ステップS137)。水位Wが所定水位W1より低い場合(ステップS137:YES)、圧送不可能配管フラグFにオフをセットする(ステップS139)。水位Wが所定水位W1より高い場合(ステップS137:NO)には、圧送不可能配管フラグFにオンをセットし(ステップS141)し、排水管6が汚水及び攪拌された汚物19を圧送不可能な配管であることを報知手段32により報知する(ステップS143)。
【0035】
続いて、水位Wの高さに関わらず、モータ28に電圧を印加しているか否かを判定する(ステップS145)。印加していない場合、洗浄運転モードを終了する(ステップS149)。印加している場合には、モータ28への電圧印加を停止して攪拌及び圧送を停止し(ステップS147)、その後、洗浄運転モードを終了する(ステップS149)。
【0036】
制御部9は、パルセータ22及びインペラ24の動作開始から所定時間時間T9がが経過した場合、水位センサ30が水位Wを検知し、排水管判定動作を開始する(ステップS133)。水位Wが所定水位W1より高い場合は、汚水及び攪拌された汚物19が圧送装置8から排出さていないと判断し、以降の排水弁4による洗浄水の供給ならびにパルセータ22及びインペラ24の動作をさせない(ステップS112)。さらに、排水管6が下流側に汚水及び攪拌された汚物19を圧送できない配管であることを報知手段32により報知する(ステップS143)。そのため、排水管6が圧送によって汚水及び攪拌された汚物19を十分に圧送できない場合において、使用者がそれを知ることができるとともに、給水が行われることがなく、便器本体2からの溢水を防ぐことができる。
【0037】
次に、本実施形態における試運転モードを示すフローチャートである
図4により、試運転モードについて説明する。なお、この試運転モードは、圧送式トイレ装置1を設置した直後、あるいは、圧送式トイレ装置1の電源投入時や、人体検知センサ34により使用者の長期間の離座を検知した場合等に、運転モード選択手段により選択され試運転モード実行手段により実行される。また、便器本体2からの溢水をより確実に防ぐために、定期的に自動で異常判定動作を行うようにしても良い。
試運転モードがスタートすると(ステップS301)、制御部9はメモリ94に記憶された圧送不可能配管フラグFがオンになっているか否かを判定する(ステップS312)。
【0038】
圧送不可能配管フラグFがオフになっている、即ち排水管6が汚水及び攪拌された汚物19を圧送不可能な配管ではないと判定している場合(ステップS312:NO)、排水弁4が開動作される(ステップS313)。それにより、ロータンク10から排水弁4を介して便器本体2内及び貯留槽20内に水を溜めるために洗浄水が給水される。また、この際、同時に制御部9は時間T8の間だけ電磁弁16を開動作させる。ロータンク10内部の水位の低下に応じてボールタップ17が動作するため、ロータンク10内部に電磁弁16を介して洗浄水が貯留される。
【0039】
制御部9は、排水弁4の開動作の開始から時間T1が経過したか否かを判断する(ステップS315)。時間T1が経過している場合は、排水弁4を閉止する(ステップ317)。時間T1が経過していない場合は、時間T1が経過するまで便器本体2及び貯留20への溜水用の給水を継続する。
【0040】
続いて、パルセータ22及びインペラ24を回転させるモータ28に電圧V1を印加し始め(ステップS325)、洗浄水の排水管6への圧送が開始される。ここで印加される電圧V1は、上述した洗浄運転モードにおいてモータ28に印加した電圧V0よりも小さい電圧である。そのため、上述した洗浄運転モードに比べ、モータ28はパルセータ22及びインペラ24をより低速で回転させる。
【0041】
次に、制御部9は、モータ28への電圧の印加開始から時間T2が経過したか否かを判断する(ステップS327)。時間T2が経過している場合は、水位センサ30により貯留槽20内部の水位Wを検知し(ステップS333)、排水管6が汚水及び攪拌された汚物19を圧送可能な配管であるか否かを判定する排水管判定動作を開始する。なお、ステップS312において、圧送不可能配管フラグFがオンになっている、即ち排水管6が汚水及び攪拌された汚物19を圧送不可能な配管であると判定している場合(ステップS312:YES)、同様に、水位センサ30により貯留槽20内部の水位Wを検知し(ステップS133)、排水管判定動作を開始する。
【0042】
次に、制御部9は、水位Wが所定水位W1より高いか否かを判定する(ステップS337)。水位Wが所定水位W1より低い場合(ステップS337:YES)、圧送不可能配管フラグFにオフをセットする(ステップS339)。水位Wが所定水位W1より高い場合(ステップS337:NO)には、圧送不可能配管フラグFにオンをセットし(ステップS341)し、排水管6が汚水及び攪拌された汚物19を圧送不可能な配管であることを報知手段32により報知する(ステップS343)。
【0043】
続いて、水位Wの高さに関わらず、モータ28に電圧を印加しているか否かを判定する(ステップS345)。印加していない場合、試運転モードを終了する(ステップS349)。印加している場合には、モータ28への電圧印加を停止して攪拌及び圧送を停止し(ステップS347)、その後、試運転モードを終了する(ステップS349)。
【0044】
試運転モードにおいて洗浄水を圧送する際、モータ28への印加電圧を、上述した洗浄運転モードにおける印加電圧V0よりも小さい電圧であるV1としている(ステップS325)。即ち、パルセータ22及びインペラ24の動作を、洗浄運転モード時よりも低い速度で実行する。それにより、攪拌及び圧送の能力が低減された状態で試運転モードが行われるので、排水管判定動作を行う際に、より確実に圧送が可能な排水管のみが、圧送可能な配管であると判定される。よって、便器本体からの溢水に対する安全性をさらに高めることができる。