【手続補正書】
【提出日】平成16年9月8日(2004.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】小便器
【特許請求の範囲】
【請求項１】  小便器内に殺菌水を供給することにより菌の繁殖を防止してなる殺菌水供給装置と、小便器を使用する使用者を感知する人体検知センサと、前記人体検知センサからの信号を受けて前記殺菌水の供給を制御する制御部とを備えた小便器において、前記制御部は、前回の殺菌水の供給した後の前記小便器を使用する使用者の使用回数が所定の累積値以上になると前記殺菌水を供給してなることを特徴とする小便器。
【請求項２】  前記小便器は、該小便器を洗浄する洗浄水供給手段を備え、前記人体検知センサからの信号を受けなくなったとき、洗浄水供給手段により洗浄水を供給することを特徴とする請求項１に記載の小便器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、殺菌水供給装置を備えた小便器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
殺菌水供給装置を備えた小便器として、本出願人は、先に特願平８−５６７１２なるものを出願している。
【０００３】  これは、殺菌水供給路に備えられた開閉弁に開信号を送ることにより、殺菌水供給を開始させる構成であるが、この構成において、所定の予定時刻になると自動的に開信号を出力するタイマ手段を備えたものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の小便器においては、所定の予定時刻になると自動的に対象部位に対して殺菌水を供給し汚れを防止するわけであるが、予定時刻までにその使用頻度が多ければ対象部位に菌が増えすぎて、所定の殺菌水では殺菌ができないという問題があった。
【０００５】  また、別の問題として、小便器の洗浄装置を例に取ると、使用者が小便器を使用中、あるいは目視できる状態である場合に、正常に小便器に殺菌水が供給されると故障と誤判断したり、不信感を抱かれる畏れがあった。また、小便器を使用中に殺菌水を供給しても、すぐに殺菌水の殺菌能力が失われるため、小便器を使用中に殺菌水を供給することは効果的でない。
【０００６】  本発明は、例えば小便器を使用する回数を検知することにより、その使用回数に応じて適切な時期に対象部位へ殺菌水を供給することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明は、小便器内に殺菌水を供給することにより菌の繁殖を防止してなる殺菌水供給装置と、小便器を使用する使用者を感知する人体検知センサからの信号を受けて前記殺菌水の供給を制御する制御部とを備えた小便器において、前記制御部は、前回の殺菌水の供給した後の前記小便器を使用する使用者の使用回数が所定の累積値以上になると前記殺菌水を供給してなるようにしたので、使用頻度に対応したタイミングで殺菌水を流して、菌の繁殖を防止できる。
【０００８】  また、小便器を洗浄する洗浄水供給手段を備え、前記人体センサからの信号を受けなくなったとき、洗浄水供給手段により洗浄水を供給するようにしたので、使用者に故障等の誤動作であると誤解されるのを防止できる。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態としての小便器洗浄装置の全体構成図であり、小便器１と給水配管２とが、ストレーナ１２、定流量弁１３、開閉弁３を介して接続されており、小便器１は排水管４からの悪臭等を遮断するための貯溜部５を具備しており、開閉弁３は制御部６により開閉制御されるようになっている。
【００２２】  本実施形態では、さらに定流量弁１３と開閉弁３の間の給水配管２から分岐して、開閉弁３下流側の給水配管２に合流するバイパス配管７を備えており、バイパス配管７には、定流量弁１０、開閉弁８、電解槽９が備えられている。
【００２３】  電解槽９は図示しない１対の電極を備え、この電極に通電することによって、電極間を通過する水道水や中水、工業用水等（以下、ここでは水道水）を電気分解し、殺菌水（次亜塩素酸含有水、遊離塩素含有水、銀を含む水等あるが、以下ここでは次亜塩素酸含有水）を生成させる。
【００２４】  更に、使用者に小便器１の状態を報知するＬＥＤ等の表示部１４の他に、赤外線等の人体検知センサ１１からの信号に応じて、開閉弁３、開閉弁８の開閉、電解槽９への通電を制御する制御部６を備える。
【００２５】  制御部６は、人体検知センサ１１により所定時間感知した後、小便器１の前から人が去ると開閉弁３を開いて小便器１に通水し、通水後感知時間と使用間隔に応じた所定時間が経過すると、開閉弁３を閉じるように制御する。さらに、この制御部６は、所定のトリガ信号により、開閉弁８を開くとともに電解槽９に通電して次亜塩素酸含有水を生成させ、使用状況に応じた所定時間が経過すると開閉弁８を閉じるとともに電解槽９への通電停止する。
【００２６】  ここで、制御部６の具体的制御動作を下記に説明する。
【００２７】  制御部６は、菌数を検知する手段が小便器１または貯留部５の菌数が所定値以上になったことを検知すると、開閉弁８を開くとともに電解槽９に通電して次亜塩素酸含有水を生成させ、小便器１に対して次亜塩素酸含有水を供給する。この際、小便器１に設けられた表示部１４により、次亜塩素酸含有水を供給していることを使用者に報知（例えばＬＥＤによる点滅）するように構成する。その後、供給された次亜塩素酸含有水は貯留部５内に貯留し、雑菌の繁殖を防止する。ここで、菌数を検知する手段として、赤外線等を利用した菌数検知センサを用いてもよいし、菌数センサ類を用いず菌数を予測（推測）する手段、例えば菌数のふるまい、貯留部５のＰＨ、電気伝導度、臭気等の変化、濁度、アンモニア濃度から予測（推測）するものでもよい。
【００２８】  菌数を予測（推測）する手段としては、貯留部５に貯留している殺菌水の殺菌能力を考慮するものが考えられる。つまり、貯留部５の貯留水の殺菌能力と貯留部５の菌数には密接な関係がある。すなわち、貯留部５に貯留している水に殺菌能力があれば、換言すれば次亜塩素酸含有水の濃度が高いと、菌数は少なく増殖しにくいと推定でき、逆に貯留部５に貯留している水に殺菌能力がないと、換言すれば次亜塩素酸含有水の濃度が低いと、菌数が多く増殖しやすいと推定できる。
【００２９】  そこで、本発明では菌数を推定する一実施形態として、貯留部５の貯留水が前回の洗浄時による置換において、所定値以上の次亜塩素酸含有水で置換されたか、水道水や中水等の所定値以下の次亜塩素酸含有水で置換されたかにより、その菌数を推定するものとする。つまり、電解槽９に通電することにより生成された次亜塩素酸含有水で小便器１を洗浄し、その後貯留部５に次亜塩素酸含有水で置換した場合は、貯留部５内の雑菌は殺菌され、その後の菌の繁殖速度も遅い。しかし、バイパス配管７を通らず、電解水９を介さずに、小便器１に供給された水道水で小便器を洗浄し、その後貯留部５に水道水で置換した場合は、貯留部５内の雑菌は排水管４を通って多くは排出するが、貯留部５に残った雑菌によりその後の菌の繁殖速度が速い。従って、制御部６は所定時間ｔ１及びｔ２（＜ｔ１）を予め記憶しておき、小便器１の洗浄が次亜塩素酸含有水で洗浄した場合と、水道水で洗浄した場合とで、その洗浄時からの経過時間を計測しておき、次亜塩素酸含有水で洗浄した場合は所定時間ｔ１が経過後、また、水道水で洗浄した場合は所定時間ｔ２が経過後、制御部６により、開閉弁８を開くとともに電解槽９に通電して次亜塩素酸含有水を生成させ、小便器１に対して次亜塩素酸含有水を供給する。その後、供給された次亜塩素酸含有水は貯留部５内に貯留し、雑菌の繁殖を防止する。なお、所定時間は、貯留部５の容積、洗浄水の吐水量等から任意に設定された時間であり、貯留部５内が、常にある一定の菌数以下、あるいは、常に一定の殺菌能力以上である状態を保持するために定められた時間である。
【００３０】  更に、小便器１に対して次亜塩素酸含有水を供給するタイミングは、前述した経過時間の計測開始時の貯留部５内の初期菌数を加味する必要がある。これは、小便器１の使用形態、使用環境によっては、１回の洗浄時で殺菌できる菌数が異なり、水道水にて小便器１を洗浄して貯留部５を水道水で置換した場合、その残存する菌数は洗浄毎に異なるからである。次亜塩素酸含有水で洗浄した場合についても同様のことが言える。従って、本発明では、洗浄後の貯留部５の初期菌数を加味して菌数を推定する。
【００３１】  初期菌数を推定する一実施形態として、洗浄前の小便器１へ水道水の供給実績から推定する方法がある。
【００３２】  初期菌数は、対象部位である小便器１の貯留部５の菌数は水道水による洗浄回数と、未洗浄時間によって推定することができるので、両者の関係を図２に示すようにテーブル化しておく。小便器１の使用頻度が多く、小便器１に対して水道水の供給が頻繁に行われると、貯留部５内の菌は水道水によって一部押し流されるが、残った菌により繁殖していく。また、未洗浄時間が長いと貯留部５内の菌は押し流されることがないので、急速に繁殖していく。さらに、一旦、次亜塩素酸含有水によって、貯留部５内の菌数が仮にゼロになったとしても、外部や空気中等からの菌の侵入により、菌は増殖していく。従って、小便器１に使用頻度や使用状況によって貯留部５内の菌数は変化する。例えば、図２のように初期菌数ランク０〜４の５つのランクに層別し、小便器１が使用された頻度（回数）が１０の場合、初期菌数ランク１となり、前述した所定時間ｔ２は２時間と設定され、小便器１が使用された頻度（回数）が１００の場合、初期菌数ランク４となり、前述した所定時間ｔ２は０．５時間と設定される。
【００３３】  また、現場に小便器１を設置後、まだ次亜塩素酸含有水あるいは水道水による小便器１への供給実績がない場合においても、貯留部５内には菌が増殖する可能性があるために、所定時間経過後すると、制御部６により、開閉弁８を開くとともに電解槽９に通電して次亜塩素酸含有水を生成させ、小便器１に対して次亜塩素酸含有水を供給する。その後、供給された次亜塩素酸含有水は貯留部５内に貯留し、雑菌の繁殖を防止する。
【００３４】  小便器１の使用状況が、１日２４時間の全ての時間帯に平均して使用される場合には、その使用回数が貯留部５内の菌数に比例するため、所定の使用回数（使用実績）毎に次亜塩素酸含有水を小便器１に対して供給するのが望ましい。
【００３５】  従って、本発明の別の実施形態としては、制御部６は小便器１における使用実績に応じて、開閉弁８を開くとともに電解槽９に通電して次亜塩素酸含有水を生成させ、小便器１に対して次亜塩素酸含有水を供給する。
【００３６】  小便器１の使用累積数に応じて次亜塩素酸含有水を小便器１に対して供給する動作を図３を用いて以下に説明する。
【００３７】  人体検知センサ１１により、人が小便器１を使用していると判断すると（ステップＳ１）、カウンタｎをｎ＋１に加算する（ステップＳ２）。更に、人体検知センサ１１により、小便器１への使用が終了したと判断すると（ステップＳ３）、カウンタｎが５０か否か判断する（ステップＳ４）。ステップＳ４でカウンタｎが５０でなければ、ステップＳ１〜ステップＳ３を繰り返す。カウンタｎが５０であれば、開閉弁８を開くとともに電解槽９に通電して次亜塩素酸含有水を生成させ、小便器１に対して次亜塩素酸含有水を供給する（ステップＳ５）。更に、カウンタｎをリセット後（ステップＳ６）、一連の動作を終了する。
【００３８】  図３で説明した動作は、小便器１の使用状況が、１日２４時間の全ての時間帯に平均して使用される場合に適応する実施形態であるが、小便器１の設置環境によっては、１日の使用平均人数が異なる。従って、図３の他の実施形態としてカウンタｎを使用累積数に応じて可変する実施形態を、図４を用いて以下に説明する。
【００３９】  カウンタｎの初期値としてｎａ＝５０が設定されており（ステップ１１）、２４時間計測するタイマｔａがセットされる（ステップＳ１２）。人体検知センサ１１により、人が小便器１を使用していると判断すると（ステップＳ１３）、カウンタｎ１をｎ１＋１に加算し（ステップＳ１４）、カウンタｎ１とは別のカウンタｎ２をｎ２＋１に加算する（ステップＳ１４）。更に、人体検知センサ１１により、小便器１への使用が終了したと判断すると（ステップ１６）、カウンタｎがｎａ（最初は初期値５０）か否か判断する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７でカウンタｎがｎａでなければ、ステップＳ１３〜ステップＳ１６を繰り返す。カウンタｎがｎａであれば、開閉弁８を開くとともに電解槽９に通電して次亜塩素酸含有水を生成させ、小便器１に対して次亜塩素酸含有水を供給する（ステップＳ１８）。更に、カウンタｎ１をリセット後（ステップＳ１９）、タイマｔａにより２４時間経過したか否かを判断する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０で２４時間経過していなければ、ステップＳ１３〜ステップＳ１９を繰り返すが、２４時間経過すると、カウンタｎａに（ｎ２／４）が代入され、以降カウンタｎａ＝（ｎ２／４）として一連のステップを行う。従って、小便器１の使用実績数に影響することなく、この場合においては２４時間のうち、最低４回は次亜塩素酸含有水を供給することができる。なお、ここでは１日４回次亜塩素酸含有水を供給するようにカウンタｎａ＝（ｎ２／４）と設定した例を説明したが、カウンタｎａは１日の使用実績に応じて適正な値（計算式）に変更してもよい。
【００４０】  なお、小便器１を使用中、あるいは小便器１近傍に人がいる場合、次亜塩素酸含有水を供給すると、使用者が故障であると誤解し、不信感を抱かれる可能性がある。
【００４１】  従って、制御部６の他の実施形態として、人が小便器１を目視できる状態であるか否かを判別して、小便器１への次亜塩素酸含有水の供給を制御するようにする。好ましくは、貯留部５内の菌数が所定値（予め設定されている値）になると小便器１への次亜塩素酸含有水の供給するように各負荷に指示するが、この際、人が小便器１を使用中の場合等、小便器１を目視できる状態であれば、判別手段により使用者有りと判別され、小便器１への次亜塩素酸含有水の供給の指示を中止する。その後、判別手段により使用無しと判別されると再び小便器１への次亜塩素酸含有水の供給するように各負荷に指示して、その際は小便器１に次亜塩素酸含有水が供給され、貯留部５内に貯留して雑菌の繁殖を防止する。
【００４２】  ただし、上記の実施形態では、菌数が所定値になっても小便器１に次亜塩素酸含有水が供給されないため、貯留部１内の菌が急激に繁殖する可能性がある。そこで、これ以上菌数が増大すると影響があるという前述の所定値よりも値の大きな第２の所定値を予め設定しておき、貯留部５内の菌数が第２の所定値になると、判別手段により使用者有りと判別される場合であっても、小便器１への次亜塩素酸含有水の供給を開始するよう構成する。このように構成すれば、貯留部５内の菌数がそれ程影響のない所定値では、小便器１を使用中の場合は次亜塩素酸含有水が供給されないため、使用者が故障であると誤解し、不信感を抱かれる可能性がなく、これ以上菌数が増大すると影響があるという前述の所定値よりも値の大きな第２の所定値以上になると、小便器１の使用中であっても優先して次亜塩素酸含有水が供給するので、貯留部５内の菌の繁殖を最小限に留めることが可能になる。
【００４３】  なお、この際、使用者に誤解を招く可能性を下げるため、次亜塩素酸含有水が供給されている間は表示部１４の構成を液晶表示とし、「洗浄中」と表示させ、次亜塩素酸含有水が供給が終了すると表示を消すように構成してもよい。また、次亜塩素酸含有水が供給が終了する前に、小便器１の使用者がいなくなると表示を消す構成にしてもよい。また、表示部１４の構成として液晶表示の別の実施形態として、小便器１内に圧電ブザー、スピーカーを内蔵し、音（ブザー音、音声、メロディ音）に構成してもよい。
【００４４】  また、オフィスやパブリック用として、小便器１が複数設置されている場合等には、小便器１の使用者の有無を判別する判別手段としては、検知範囲内の対象物の有無に応じて変化する物理量を検出することにより、対象部位への使用者の有無を判別するものとして、対象部の有無により変化する熱信号を用いる焦電センサを用いるものや、投光部と受光部を備え、電気信号により対象部の有無を判別するもの、いわゆる反射型光電センサを用いるもの等があり、図５〜図７に示す。
【００４５】  図５においては、トイレ空間３０の天井３２に設置された焦電センサ３４によってトイレ空間３０内の人の有無を検出し、小便器３１〜３９に備えられた各々の制御部６に信号を送信し、水道水による洗浄及び次亜塩素酸含有水による洗浄を制御する。なお、制御部６とは別に、天井３２の焦電センサ３４近傍に次亜塩素酸含有水による洗浄を制御する制御部を設けてよい。この場合は次亜塩素酸含有水による洗浄を制御する制御部は１つで済む。
【００４６】  図６は、図５とは別の小便器１の使用者の有無を判別する判別手段の実施形態である。この実施形態においては、端部の小便器３１よりも外側の壁等に設けられた投光部４１から発した信号（例えば、半導体レーザ）を、小便器３１とは反対側の端部の小便器３９よりも外側の壁等に設けられた受光部４３（例えば、フォトトランジスタ）が受光するか否かに応じて小便器１の使用者の有無を判別する。この際、人体検知センサ１１の信号により水道水による洗浄を制御部６が実行し、制御部６とは別に設けられた制御部４５によって、投光部４１を制御するとともに、受光部４３からの信号に応じて次亜塩素酸含有水による洗浄を制御する。
【００４７】  また、更に、小便器１の使用者の有無を判別する判別手段の別の実施形態として、図７に示すものがある。これは、小便器３１〜３９各々に備えられた制御部６間で人体検知センサ１１の情報をやりとりする方法である。すなわち、いま、小便器３３の人体検知センサ１１により、小便器３３に使用者有りと判断した場合に、小便器３３の制御部６は両隣である小便器３１及び小便器３５に使用者有りの信号を送信する。同様に小便器３７の人体検知センサ１１により、小便器３７に使用者無しと判断した場合に、小便器３７の制御部６は両隣である小便器３５及び小便器３９に使用者無しの信号を送信する。小便器３１、３５、３９の制御部６は、小便器３１、３５、３９の各々の人体検知センサ１１の情報と、小便器３３、３５から送信された情報のＯＲ信号をそれぞれ両隣の小便器の制御部６に送信する。この動作を繰り返すことにより、複数の小便器１のうち、少なくとも１つの小便器１に使用者が存在した場合に、すべての制御部６が、使用者有りとの情報を共有化することができる。
【００４８】  なお、図７で説明した実施形態では、複数の小便器１の全ての制御部６が使用者有りという情報を共有化するものであるが、小便器１の数が非常に多い場合等はその必要がない場合がある。つまり、小便器１の数が非常に多い場合は両端の小便器１のうち一端に使用者が存在する場合、その他端の小便器１に次亜塩素酸含有水が不意に供給されたとしても、使用者はその供給動作を目視できる状態にはなく、なんら誤動作等に不信感を抱くものではないからである。
【００４９】  従って、図７とは、更に他の実施形態として、複数の小便器３１〜小便器３９の各々の制御部６は、小便器３１〜小便器３９各々の人体検知センサ１１の情報を両隣の小便器にのみ送信する構成としてもよい。このように構成すれば、使用者が存在する小便器の近傍の小便器にのみ使用者が存在する情報を持ち、その小便器には次亜塩素酸含有水を供給せず、次亜塩素酸含有水を供給する動作を目視することがない小便器のみ次亜塩素酸含有水を供給することができる。
【００５０】  また、更に、人が小便器１への使用者の有無を判別する実施形態として、小便器１への使用事実を周期的に計時を行うタイマ手段に関連づけて、統計することにより推定する方法がある。これを図８に基づき以下に説明する。
【００５１】  ここでは、３日間の小便器の使用頻度データをもとに小便器の使用頻度が低い時期を予測する、すなわち人が小便器１を使用していない時期を推定する方法について説明する。
【００５２】  周期的に計時を行うタイマ手段として、１日を２４ブロックの時間帯に分割し、それぞれ人が小便器１を使用したか否かを人体検知センサ等により検知する。人が使用したことを検知していないブロックにはカウンタに１増加し、人が使用したブロックにはカウンタをリセット、すなわち０が代入される。すなわち、前日カウンタが１であったブロックに人が使用すればカウンタは０になり、人が使用しなければカウンタは２になる。このようにして、３日間カウンタを演算し、３日目にカウンタが３であるブロックを未使用ブロック、つまり、人が小便器１を使用していない時期（図７では０〜５、２１〜２３のブロックが該当）と認識する。逆に、それ以外のブロックは人が小便器１を使用していると推定することができる。なお、ここでは１日を２４ブロックの時間帯に分割する方法を説明したが、これとは別に、周期的に計時を行うタイマ手段として、時刻に関連づけて統計することにより推定する方法としてもよい。
【００５３】  また、図８の実施形態との他に、単に小便器の未使用時間が２時間経過すると、小便器１の使用頻度が低い時期であると見做すこともできる。すなわち、例えばオフィス設置の小便器であれば、オフィスに人がいる時間帯には、２時間も未使用時間が継続することは考えられないからである。
【００５４】  なお、この実施の形態においては、電解槽９には一対の電極に備えた例で説明したが、もちろん電極は必ずしも一対である必要はなく、例えば複数の電極を備えた電解槽でもよい。さらに、電解槽９を例えば直列、並列に複数設けて次亜塩素酸含有水を生成する構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態としての小便器洗浄装置の全体構成図
【図２】使用頻度と菌数の関係を示す図
【図３】制御部６が行う制御を示すフローチャート
【図４】制御部６が行う他の制御を示すフローチャート
【図５】本発明の実施形態を複数の小便器に適用した図
【図６】同実施形態とは別の実施形態を示す図
【図７】同実施形態とは更に別の実施形態を示す図
【図８】小便器の使用実績学習の説明図
【符号の説明】
１…小便器、５…貯留部、６…制御部、７…バイパス配管、９…電解槽、１１…人体検知センサ