(57)【要約】【課題】  水道水の流量を定量的に検出することに加え、使用回数を正確に検出することにより、一回の使用における水道水の使用量を正確かつ確実に把握できる完成度の高い流水監視装置を提供する。【解決手段】  水道水Ｗを供給する給水管Ｐｓの中途に設けた開閉弁２ｖを開閉することにより便器に対する流水又は流水解除を行う流水機構２を備える水洗トイレにおける流水の使用状態を監視する水洗トイレの流水監視装置１を構成するに際して、給水管Ｐｓの中途に接続して当該給水管Ｐｓを流れる水道水Ｗの流量Ｑを定量的に検出可能な流量検出手段３と、流量Ｑの増減変化に対応して流水回数Ｎを検出する流水回数検出手段４と、少なくとも流量Ｑと流水回数Ｎに係わる検出データＤｄを外部機器１００に転送可能なデータ通信手段５とを具備する。【選択図】  図１
2014025251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道水を供給する給水管の中途に設けた開閉弁を開閉することにより便器に対する流水又は流水解除を行う流水機構を備える水洗トイレにおける前記流水の使用状態を監視する水洗トイレの流水監視装置において、前記給水管の中途に接続して当該給水管を流れる水道水の流量を定量的に検出可能な流量検出手段と、前記流量の増減変化に対応して流水回数を検出する流水回数検出手段と、少なくとも前記流量と前記流水回数に係わる検出データを外部機器に転送可能なデータ通信手段とを具備してなることを特徴とする水洗トイレの流水監視装置。
【請求項２】
前記流量検出手段は、流水に対応して回転する水車部と、この水車部の回転を検出する回転検出部と、この回転検出部から得られる検出信号に基づいて、流水の流量を演算処理により求める検出処理部とを備えることを特徴とする請求項１記載の水洗トイレの流水監視装置。
【請求項３】
前記回転検出部は、前記水車部に取付けることにより当該水車部と一体に回転する少なくとも一つ以上のマグネットと、前記水車部の近傍に配し、前記マグネットが近接したことによりＯＮするリードスイッチとを備えることを特徴とする請求項２記載の水洗トイレの流水監視装置。
【請求項４】
前記給水管に既設されたバキュームブレーカユニットと交換可能なハウジング部を有し、このハウジング部に前記水車部を配設してなることを特徴とする請求項２又は３記載の水洗トイレの流水監視装置。
【請求項５】
前記水車部はバキュームブレーカユニットにおける可動変位する弁体に兼用させるとともに、前記ハウジング部の内部に当該弁体が当接可能な弁座部を設けてなることを特徴とする請求項２，３又は４記載の水洗トイレの流水監視装置。
【請求項６】
前記ハウジング部に対して、着脱部により着脱可能な回路ボックスを備えることを特徴とする請求項４又は５記載の水洗トイレの流水監視装置。
【請求項７】
前記着脱部は、前記ハウジング部に設けた装着孔部と、前記回路ボックスに設け、当該装着孔部に挿入する挿入部とを有することを特徴とする請求項６記載の水洗トイレの流水監視装置。
【請求項８】
前記挿入部は、内部に中空部を設け、この中空部に前記リードスイッチを配設してなることを特徴とする請求項７記載の水洗トイレの流水監視装置。
【請求項９】
前記ハウジング部には、便器の使用者を直接検知する人感センサを配設することを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の水洗トイレの流水監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水洗トイレにおける流水の使用状態を監視する際に用いて好適な水洗トイレの流水監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、オフィスビルや公共施設等の水洗トイレの場合、一回に使用する流水の量は、通常、１２リットル程度となり、大量の水道水が使用される。したがって、資源節減の観点から、流水の使用状態を監視、即ち、水道水の使用量を正確に把握することにより、必要な節水対策を講じることは、社会的にも重要な課題となっている。
【０００３】
従来、このような流水使用状態の監視機能を有する節水対策を目的とした装置としては、特許文献１で開示される流量制御装置が知られている。この流量制御装置は、保守や管理の容易な流量制御弁の提供を課題とするものであり、具体的には、インレットからアウトレットに至る経路中に設けられた主制御弁と、インレットからアウトレットに至る洗浄水の流れの有無をパルス信号に置換して出力する流量計ユニットと、アウトレットを経て放流された流体の流量を流量計ユニットで取得した電気信号に基づき算出する流量算出回路と、放流を停止すべき放流停止流量に流量算出回路で算出した流量が達したか否かに基づき主制御弁の開閉操作を制御する制御装置と、流量算出回路で算出した流量を制御装置外に出力する出力部とを備えたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１４６７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来における流水使用状態の監視機能を有する流量制御装置は、次のような問題点があった。
【０００６】
第一に、流水の使用量を正確に測定することは勿論重要な課題となるが、加えて正確な使用回数を検出することも重要な課題となる。従来の装置は、この点について何ら考慮しておらず、装置としての完成度は不十分である。即ち、使用者が流水のためにフラッシュバルブの操作ハンドルを操作した後、汚れの残り具合によっては、流水が完全に終了する前に操作ハンドルを再操作し、追加的に流水を行う場合も少なくない。この場合、流量の計測は途切れることなく継続するため、二回の流水を行ったにも拘わらず、一回の流水と誤検出する虞れがある。もし、流水回数が十回であるにも拘わらず、一回でも誤検出が発生した場合、一回の使用量に１割程度の誤差を含むことになり、使用量の正確な測定は意味をなさなくなる。このように、使用回数の正確な検出は重要課題の一つとなるが、従来の装置はこの点についての考慮が不十分である。
【０００７】
第二に、流量の測定機能を含む専用装置として構成するため、既存の水洗トイレ設備に設置する場合、容易に設置できないとともに、装置のサイズが既存設備のサイズよりも大きくなる可能性がある。したがって、設置性、更には汎用性に難があるとともに、装置に係わるコストアップや設置に係わるコストアップが大きくなる。加えて、装置全体の構造が複雑化するため、耐久性やメンテナンス性の観点からも不利になる。
【０００８】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した水洗トイレの流水監視装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するため、水道水Ｗを供給する給水管Ｐｓの中途に設けた開閉弁２ｖを開閉することにより便器に対する流水又は流水解除を行う流水機構２を備える水洗トイレにおける流水の使用状態を監視する水洗トイレの流水監視装置１を構成するに際して、給水管Ｐｓの中途に接続して当該給水管Ｐｓを流れる水道水Ｗの流量Ｑを定量的に検出可能な流量検出手段３と、流量Ｑの増減変化に対応して流水回数Ｎを検出する流水回数検出手段４と、少なくとも流量Ｑと流水回数Ｎに係わる検出データＤｄを外部機器１００に転送可能なデータ通信手段５とを具備してなることを特徴とする。
【００１０】
この場合、発明の好適な態様により、流量検出手段３には、流水に対応して回転する水車部１１と、この水車部１１の回転を検出する回転検出部１２と、当該回転検出部１２から得られる検出信号Ｓｄに基づいて、流水の流量Ｑを演算処理により求める検出処理部１３とを設けることができる。この際、回転検出部１２は、水車部１１に取付けることにより当該水車部１１と一体に回転する少なくとも一つ以上のマグネット１４ａ，１４ｂと、水車部１１の近傍に配し、マグネット１４ａ，１４ｂが近接したことによりＯＮするリードスイッチ１５とを備えて構成できる。一方、給水管Ｐｓに既設されたバキュームブレーカユニットＶｂと交換可能なハウジング部１６を有し、このハウジング部１６に水車部１１を配設することができる。この際、水車部１１はバキュームブレーカユニットＶｂにおける可動変位する弁体１７に兼用させることができるとともに、ハウジング部１６の内部に当該弁体１７が当接可能な弁座部１８を設けることができる。また、ハウジング部１６に対して、着脱部１９により着脱可能な回路ボックス２０を備えることができるとともに、この着脱部１９には、ハウジング部１６に設けた装着孔部１６ｈと、回路ボックス２０に設け、当該装着孔部１６に挿入する挿入部２１とを設けることができる。さらに、この挿入部２１の内部には中空部を設け、この中空部にリードスイッチ１５を配設することができる。他方、ハウジング部１６には、便器の使用者を直接検知する人感センサ２２を配設することができる。
【発明の効果】
【００１１】
このような構成を有する本発明に係る水洗トイレの流水監視装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１２】
（１）  少なくとも、給水管Ｐｓの中途に接続して当該給水管Ｐｓを流れる水道水Ｗの流量Ｑを定量的に検出可能な流量検出手段３と、流量Ｑの増減変化に対応して流水回数Ｎを検出する流水回数検出手段４とを備えるため、水道水Ｗの流量Ｑを定量的に検出できると同時に使用回数Ｎを正確に検出できる。これにより、一回の使用時における水道水Ｗの使用量を正確かつ確実に把握することができ、信頼性の高い流水監視装置１を提供することができる。
【００１３】
（２）  擬音を発生させる他の流水制御システム等と連携することにより当該流水制御システム等による節水効果を検証できるなど、他のシステムと連携する支援装置としての利用も可能であり、多様性（多機能性）及び発展性に優れた装置として提供できる。
【００１４】
（３）  好適な態様により、流量検出手段３に、流水に対応して回転する水車部１１と、この水車部１１の回転を検出する回転検出部１２と、当該回転検出部１２から得られる検出信号Ｓｄに基づいて、流水の流量Ｑを演算処理により求める検出処理部１３とを設ければ、比較的簡易な構造による流量検出手段３を構成できるため、実施の容易化及び低コスト化に寄与できる。
【００１５】
（４）  好適な態様により、回転検出部１２を、水車部１１に取付けることにより当該水車部１１と一体に回転する少なくとも一つ以上のマグネット１４ａ，１４ｂと、水車部１１の近傍に配し、マグネット１４ａ，１４ｂが近接したことによりＯＮするリードスイッチ１５とを備えて構成すれば、水車部１１の回転を検出するに際し、少ない部品点数による非接触検出方式により検出できるため、容易かつ確実に実施できるとともに、低コストに実施できる。
【００１６】
（５）  好適な態様により、給水管Ｐｓに既設されたバキュームブレーカユニットＶｂと交換可能なハウジング部１６を設け、このハウジング部１６に水車部１１を配設するようにすれば、既設の水洗トイレに対しても、特に追加的な変更や加工を施すことなく装置の取付け及び取外しを容易に行うことができ、しかも全体のサイズも既存の状態をそのまま維持できるため、設置性（設置の確実性），メンテナンス性及び汎用性に優れるとともに、追加的コストも最小限に抑えることができる。加えて、旧状態への復帰も容易に行うことができる。
【００１７】
（６）  好適な態様により、水車部１１を、バキュームブレーカユニットＶｂにおける可動変位する弁体１７に兼用させるとともに、ハウジング部１６の内部に当該弁体１７が当接可能な弁座部１８を設ければ、本来のバキュームブレーカ機能を確保しつつ、流量検出機能を容易に付加することができる。
【００１８】
（７）  好適な態様により、ハウジング部１６に対して、着脱部１９により着脱可能な回路ボックス２０を設ければ、必要によりハウジング部１６に対して回路ボックス２０を着脱できるため、設置時，故障時及びメンテナンス時における対応を容易に行うことができる。しかも、他の機能が付加された回路ボックス２０に容易に交換できるなど、発展性及び多機能性に優れる。
【００１９】
（８）  好適な態様により、着脱部１９を、ハウジング部１６に設けた装着孔部１６ｈと、回路ボックス２０に設け、当該装着孔部１６に挿入する挿入部２１とにより構成すれば、回路ボックス２０をハウジング部１６に装着するに際し、取付ねじ或いは取付バンド等の他の取付部材を用いることなく容易かつ確実に装着することができる。
【００２０】
（９）  好適な態様により、挿入部２１の内部に中空部を設け、この中空部にリードスイッチ１５を配設すれば、リードスイッチ１５の非接触性及び装着性の双方を容易かつ確実に確保できる。
【００２１】
（１０）  好適な態様により、ハウジング部１６に、便器の使用者を直接検知する人感センサ２２を配設すれば、人感センサ２２は使用者の直前（手前）に配されるため、より確実に人検知を行うことができる。したがって、擬音を発生させる他の流水制御システム等の機能性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る流水監視装置の正面断面図を含むシステム構成図、
【図２】同流水監視装置の取付方法の説明図
【図３】同流水監視装置に備える水車部の斜視図、
【図４】同流水監視装置に備える回路ボックスの斜視図、
【図５】同流水監視装置を設置した状態を示す外観正面図、
【図６】同流水監視装置の信号系のブロック系統図、
【図７】同流水監視装置に備える流量検出手段の回転検出部から得られる検出信号の信号波形図、
【図８】同流水監視装置に備える流水回数検出手段の検出原理を説明するための検出原理説明図、
【図９】本発明の第二実施形態に係る流水監視装置の弁体が閉じた状態を示す正面断面図、
【図１０】同流水監視装置の弁体が開いた状態を示す正面断面図、
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００２４】
まず、第一実施形態に係る流水監視装置１の構成について、図１〜図６を参照して説明する。
【００２５】
図中、１は、水洗トイレの流水機構２に設置した流水監視装置を示す。なお、水洗トイレには、和式の便器（大便器）が設置されている場合を想定する。この場合、流水機構２は、水道水Ｗを供給する給水管Ｐｓの中途に設けたフラッシュバルブ（開閉弁）２ｖを開閉することにより便器に対する流水又は流水解除を行う機能を有し、フラッシュバルブ２ｖは操作ハンドル５１をマニュアル操作すれば、開位置に変位させることができるとともに、マニュアル操作を解除すれば内蔵するスプリングにより閉位置に復帰させることができる公知の流水機構を構成する。また、図５に示すように、フラッシュバルブ２ｖの側面に設けた流水入口は、水道管Ｐｓｉ及び不図示の止水栓を介して上流側の水道管に接続するとともに、フラッシュバルブ２ｖの底面に設けた流水出口２ｖｅは、本実施形態に係る流水監視装置１を介して便器に至る水道管Ｐｓｅに接続する。したがって、水道管ＰｓｉとＰｓｅは、水道水Ｗを供給する給水管Ｐｓを構成する。
【００２６】
流水監視装置１は、図２に示すように、基本構成として、装置本体Ｕｍと回路ボックス２０を備え、回路ボックス２０は装置本体Ｕｍに対して着脱させることができる。装置本体Ｕｍは筒状をなすハウジング部１６を備え、このハウジング部１６は、特に、給水管Ｐｓに既設されたバキュームブレーカユニット（逆止弁）とそのまま交換接続可能に形成する。即ち、一般に、フラッシュバルブ２ｖの流水出口２ｖｅは、図２に示すバキュームブレーカユニットＶｂを介して水道管Ｐｓｅに接続している。したがって、ハウジング部１６をバキュームブレーカユニットＶｂとそのまま交換可能な形態に形成すれば、流水監視装置１を設置する際に、既設のバキュームブレーカユニットＶｂを給水管Ｐｓから取外し、その代わりに装置本体Ｕｍをそのまま取付可能になる。なお、バキュームブレーカユニットの接続義務がある場合には、既設のバキュームブレーカユニットＶｂに直列接続すればよい。
【００２７】
例示のハウジング部１６は、図１に示すように、下部（外部）を構成するハウジング下部１６ｄと上部（内部）を構成するハウジング上部１６ｕの組合わせにより構成する。ハウジング上部１６ｕとハウジング下部１６ｄは、いずれも全体を筒状に形成し、ハウジング下部１６ｄの内周面にハウジング上部１６ｕの外周面を螺着できるように形成する。なお、５２は、ハウジング上部１６ｕとハウジング下部１６ｄ間に介在させたＯリングを示す。そして、ハウジング上部１６ｕの上端には、フラッシュバルブ２ｖの流水出口２ｖｅに接続する上流側の接続口１６ｕｉを設けるとともに、ハウジング下部１６ｄの下端には、水道管Ｐｓｅに接続する下流側の接続口１６ｄｅを設ける。また、図２中、５３は、流水出口２ｖｅとバキュームブレーカユニットＶｂの上端口間に介在したシーリング用のゴムパッキンであり、流水出口２ｖｅとハウジング部１６の接続口１６ｕｉ間に介在させるゴムパッキンとしてそのまま流用できるとともに、５４は、バキュームブレーカユニットＶｂの下端口と水道管Ｐｓｅ間に介在したシーリング用のゴムパッキンであり、ハウジング部１６の接続口１６ｄｅと水道管Ｐｓｅ間に介在させるゴムパッキンとしてそのまま流用できる。
【００２８】
一方、ハウジング部１６の内部には、図３に示す水車部１１を回動自在に配設する。この場合、ハウジング下部１６ｄの内部下側であって径方向にはフレーム状部３１を架設形成する。フレーム状部３１はパイプ状に形成し、内部を装着孔部１６ｈとして形成するとともに、一端側はハウジング下部１６ｄの外周面に開口させる。これにより、開口から装着孔部１６ｈに対して、後述する回路ボックス２０に設けた挿入部２１を挿入して装着し又は引抜いて離脱することができ、この挿入部２１と装着孔部１６ｈは、ハウジング部１６に対して回路ボックス２０が着脱する着脱部１９を構成する。また、フレーム状部３１の中央位置の上端には下軸受部３２を一体形成する。さらに、ハウジング上部１６ｕには、多数の通水孔を有する支持プレート３３を一体形成するとともに、この支持プレート３３の中央に上軸受部３４を一体形成する。そして、下軸受部３２と上軸受部３４間に、水車部１１の中心に設けたシャフト３５を回動自在に装填する。例示の水車部１１は、プロペラ状に形成し、図３に示すように、周方向へ等間隔に配した四枚の羽根部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを有する。
【００２９】
このように、給水管Ｐｓに既設されたバキュームブレーカユニットＶｂと交換可能なハウジング部１６を設け、このハウジング部１６に水車部１１を配設するようにすれば、既設の水洗トイレに対しても、特に追加的な変更や加工を施すことなく装置の取付け及び取外しを容易に行うことができ、しかも全体のサイズも既存の状態をそのまま維持できるため、設置性（設置の確実性），メンテナンス性及び汎用性に優れるとともに、追加的コストも最小限に抑えることができる利点がある。加えて、旧状態への復帰も容易に行うことができる。
【００３０】
また、水車部１１における四枚の羽根部１１ａ，１１ｂ…における１８０〔゜〕の位置関係にある一対の羽根部１１ａと１１ｃにはそれぞれマグネット１４ａと１４ｂをそれぞれ取付ける。この場合、各マグネット１４ａと１４ｂの磁極は反対となるように配する。即ち、下方に向いた一方のマグネット１４ａの下端磁極はＮ極に、他方のマグネット１４ｂの下端磁極はＳ極になるようにする。この水車部１１は、流量Ｑの大きさに対応して回転するため、流量Ｑが小さいときはゆっくりと回転し、流量Ｑが大きいときは速く回転する。
【００３１】
他方、回路ボックス２０は、図２及び図４に示すように、ボックス本体４１と、このボックス本体４１の側面から水平方向に突出した挿入部２１を一体に備える。なお、回路ボックス２０の底面には、図４に示すように、赤外線通信用の通信窓４１ｗを設ける。また、挿入部２１の内部には回路ボックス２０の内部に連通する中空部を形成する。そして、図１に示すように、挿入部２１の内部（中空部）に、リードスイッチ１５を挿入して収容するとともに、ボックス本体４１の内部に、電気回路基板４３ｃ（図６）及び電池（電源）等の必要な電気部品類４３を収容し、リードスイッチ１５のリード端子を電気回路基板４３ｃに接続する。
【００３２】
このように、ハウジング部１６に対して、着脱部１９により着脱可能な回路ボックス２０を設ければ、必要によりハウジング部１６に対して回路ボックス２０を着脱できるため、設置時，故障時及びメンテナンス時における対応を容易に行うことができる。しかも、他の機能が付加された回路ボックス２０に容易に交換できるなど、発展性及び多機能性に優れる。この際、着脱部１９を、ハウジング部１６に設けた装着孔部１６ｈと、回路ボックス２０に設け、当該装着孔部１６に挿入する挿入部２１とにより構成すれば、回路ボックス２０をハウジング部１６に装着するに際し、取付ねじ或いは取付バンド等の他の取付部材を用いることなく容易かつ確実に装着できる利点がある。加えて、挿入部２１の内部に中空部を設け、この中空部にリードスイッチ１５を配設すれば、リードスイッチ１５の非接触性及び装着性の双方を容易かつ確実に確保できる利点がある。
【００３３】
この場合、リードスイッチ１５を水車部１１の真下に配するため、水車部１１が回転してマグネット１４ａ，１４ｂがリードスイッチ１５の近接位置を通過する毎にリードスイッチ１５がＯＮする。したがって、リードスイッチ１５とマグネット１４ａ，１４ｂは回転検出部１２を構成する。このように、回転検出部１２を、水車部１１に取付けることにより当該水車部１１と一体に回転するマグネット１４ａ，１４ｂと、水車部１１の近傍に配し、マグネット１４ａ，１４ｂが近接したことによりＯＮするリードスイッチ１５とを備えて構成すれば、水車部１１の回転を検出するに際し、少ない部品点数による非接触検出方式により検出可能となり、容易かつ確実に実施できるとともに、低コストに実施できる利点がある。
【００３４】
さらに、ボックス本体４１の内部に備える電気回路基板４３ｃには、少なくとも、図６に示す、検出処理部１３及び通信部４５を備える。特に、検出処理部１３は、マイクロコンピュータや制御プログラムを格納したメモリ等のコンピューティング部品により構成し、基本的には、各種制御処理及び演算処理等のコンピュータ処理を実行することができる。したがって、前述したリードスイッチ１５から得られる検出信号Ｓｄは検出処理部１３に付与されるため、この検出処理部１３では検出信号Ｓｄに基づいて流量Ｑを演算処理により求めることができる。以上の構成により、給水管Ｐｓの中途に接続して当該給水管Ｐｓを流れる水道水Ｗの流量Ｑを定量的に検出可能な流量検出手段３を構成する。このように、流量検出手段３に、流水に対応して回転する水車部１１と、この水車部１１の回転を検出する回転検出部１２と、当該回転検出部１２から得られる検出信号Ｓｄに基づいて流量Ｑを演算処理により求める検出処理部１３とを設ければ、比較的簡易な構造による流量検出手段３を構成できるため、実施の容易化及び低コスト化に寄与できる利点がある。また、検出処理部１３は、流量Ｑの増減変化に対応して流水回数Ｎを検出する流水回数検出手段４を構成する。さらに、通信部４５は、少なくとも流量Ｑと流水回数Ｎに係わる検出データＤｄを外部機器１００に転送可能なデータ通信手段５を構成する。
【００３５】
なお、実施形態の流水監視装置１は、図５及び図６に示すように、ハウジング部１６に、便器の使用者を直接検知する人感センサ２２を配設する。このため、図６に示すように、電気回路基板４３ｃには、人感センサ２２からの検出信号を取り込み、人を検知したことを判定する人検知部４６を設ける。そして、この人検知部４６の判定結果は、通信部４５に付与される。このように、ハウジング部１６に、便器の使用者を直接検知する人感センサ２２を配設すれば、人感センサ２２は使用者の直前（手前）に配されるため、より確実に人検知を行うことができる。したがって、擬音を発生させる他の流水制御システム等の機能性を高めることができる利点がある。
【００３６】
次に、このような構成を有する第一実施形態に係る流水監視装置１の設置方法及び動作について、図１〜図８を参照して説明する。
【００３７】
最初に、流水監視装置１の設置方法について説明する。流水監視装置１を設置するに際しては、まず、既設の水洗トイレにおけるフラッシュバルブ２ｖと水道管Ｐｓｅ間に接続された図２に示すバキュームブレーカユニットＶｂ及びゴムパッキン５３，５４を取り外す。そして、バキュームブレーカユニットＶｂの代わりに、流水監視装置１の装置本体Ｕｍをフラッシュバルブ２ｖと水道管Ｐｓｅ間に取り付ける。この際、取り外したゴムパッキン５３，５４はそのまま再利用して取付けることができる。
【００３８】
また、装置本体Ｕｍの取付けが終了したなら、回路ボックス２０の挿入部２１を装着孔部１６ｈに挿入して装着する。これにより、流水監視装置１の設置は完了する。このように、本実施形態に係る流水監視装置１の設置は、既存設備の変更や加工等を施すことなく極めて容易に設置することができる。
【００３９】
次に、使用時の動作について説明する。今、使用者が水洗トイレを使用した後、流水を行う場合を想定する。この場合、使用者は操作ハンドル５１を手で引く等の流水操作を行う。これにより、フラッシュバルブ２ｖは開側に切換えられ、水道管Ｐｓｉの水道水Ｗは、フラッシュバルブ２ｖを通して装置本体Ｕｍ内を流れ、水道管Ｐｓｅを介して便器に供給される。この際、水道水Ｗが装置本体Ｕｍ内を流れれば、水車部１１が回転し、この時の回転速度は水道水Ｗの流量Ｑにほぼ比例する。そして、水車部１１の回転により一体に有するマグネット１４ａ，１４ｂもシャフト３５を中心に旋回するため、これにより、マグネット１４ａ，１４ｂが近接する際にリードスイッチ１５がＯＮし、この結果、検出処理部１３においては、図７（ａ），（ｂ）に示す検出信号Ｓｄが得られる。なお、図７（ａ）は流量Ｑが大きいときの検出信号Ｓｄであり、検出信号Ｓｄの周波数ｆ〔Ｈｚ〕は高くなるとともに、図７（ｂ）は流量Ｑが小さいときの検出信号Ｓｄであり、検出信号Ｓｄの周波数ｆ〔Ｈｚ〕は低くなる。
【００４０】
また、検出処理部１３では、検出信号Ｓｄに基づいて流水の流量Ｑを演算処理により求める。具体的には、水車部１１の一回転当たりの水量をｖ〔リットル〕とした場合、流量Ｑ〔リットル／ｓ〕は、Ｑ＝ｆ×ｖの演算式を用いて演算処理することができる。図８（ａ）は、このようにして得られた時間に対する流量Ｑの変化特性を示している。図８（ａ）において、Ｑｓは操作ハンドル５１を一回操作したときの変化特性を示している。したがって、この変化特性Ｑｓを積分することにより、一回の操作で使用された水道水Ｗの総量を求めることができる。
【００４１】
さらに、検出処理部１３は、流量Ｑの増減変化に対応して流水回数Ｎを検出する流水回数検出手段４を構成する。図８（ｂ）におけるＤｓは、変化特性Ｑｓを時間により微分した微分特性を示している。この場合、変化特性Ｑｓのピーク値付近では微分特性Ｄｓが０ラインと交差するため、この交差する点を検出することにより流水回数Ｎを検出することができる。図８（ｂ）中、Ｎｓ点が交差する点となるため、一回の流水があったことを検出することができる。
【００４２】
ところで、従来の検出方法では、流水があったか否かにより検出していたため、誤検出を生じる虞れがあった。即ち、従来は、図８（ａ）に示すように、予め、流量Ｑの有無を検出可能な閾値Ｑｘを設定し、流水が行われた後、流量Ｑが低下するとともに、閾値Ｑｘを下回った時点で一回の流水があったことを検出していた。しかし、このような従来の検出方法では、使用状況によっては誤検出を生じやすい。具体的には、図８（ａ）に示す変化特性Ｑｗのように、使用者が流水のためにフラッシュバルブＶｂの操作ハンドル５１を操作した後、汚れの残り具合を確認し、流水が完全に終了する前に、再度、操作ハンドル５１を操作することも少なくない。この場合、変化特性Ｑｗで示すように、流量Ｑが閾値Ｑｘを下回らない場合も発生し、二回の操作があったにも拘わらず一回とカウントしてしまう。
【００４３】
これ対して、本実施形態に係る流水監視装置１によれば、図８（ｂ）に示す微分特性Ｄｗのように、流量Ｑのピーク値の発生を検出するため、図８（ａ）に示すような二回の操作に基づく変化特性Ｑｗが生じた場合であっても、二回の流水が生じたことを確実に検出することができる。
【００４４】
このように、第一実施形態に係る流水監視装置１によれば、給水管Ｐｓの中途に接続して当該給水管Ｐｓを流れる水道水Ｗの流量Ｑを定量的に検出可能な流量検出手段３と、流量Ｑの増減変化に対応して流水回数Ｎを検出する流水回数検出手段４とを備えるため、水道水Ｗの流量Ｑを定量的に検出できると同時に使用回数Ｎを正確に検出できる。これにより、一回の使用時における水道水Ｗの使用量を正確かつ確実に把握することができ、信頼性の高い流水監視装置１を提供することができる。特に、擬音を発生させる他の流水制御システム（特開２００７−９２３４８号公報等参照）等と連携することにより当該流水制御システム等による節水効果を検証できるなど、他のシステムと連携する支援装置としての利用も可能であり、多様性（多機能性）及び発展性に優れた装置として提供できる。
【００４５】
他方、検出処理部１３により得られた流量Ｑと流水回数Ｎに係わる検出データＤｄは通信部４５に付与され、一旦登録される。これにより、オペレータが図１及び図６に示すように、リモコンユニット１００ｒを通信部４５に近付け、必要なデータ読取り操作を行えば、検出データＤｄはリモコンユニット１００ｒ側のメモリに転送される。また、前述したように、ハウジング部１６に人感センサ２２を配設した場合には、人感センサ２２及び人検知部４６により使用者の存在が確実に検知される。そして、検知結果は、通信部４５を介して、擬音を発生させる他の流水制御システム等に転送（送信）され、他の流水制御システムを確実に作動させることができる。
【００４６】
次に、本発明の第二実施形態に係る流水監視装置１について、図９及び図１０を参照して説明する。
【００４７】
図１〜図８に示した第一実施形態に係る流水監視装置１は、既設のバキュームブレーカユニットＶｂの代わりに設置した場合を説明した。この種のバキュームブレーカユニットＶｂは、逆流防止機能を有するが、必ずしも絶対に必要な部品ではなく、第一実施形態に係る流水監視装置１であっても実用上は問題なく使用することができる。これに対して、図９及び図１０に示す第二実施形態に係る流水監視装置１は、水車部１１を、バキュームブレーカユニットＶｂにおける可動変位する弁体１７に対して兼用させたものである。したがって、ハウジング部１６の内部には当該弁体１７が当接可能な弁座部１８を設けた。これにより、水車部１１はシャフト３５に対して軸方向へ変位自在に装填するとともに、水車部１１の上端面には所定の厚さを有するゴムシートを貼付して弁体１７を構成し、さらに、この弁体１７が対向する支持プレート３３を弁座部１８として形成した。
【００４８】
このような第二実施形態に係る流水監視装置１によれば、図９に示すように、水道水Ｗの逆流が生じた場合、水車部１１に逆流方向の水圧が付加されるため、水車部１１は上方位置となる閉塞位置Ｘｃに変位し、弁体１７が弁座部１８に当接する。これにより、支持プレート３３に設けた通水孔は弁体１７により閉塞されて止水状態となる。即ち、バキュームブレーカユニットとして機能する。これに対して、図１０に示すように、水道水Ｗが正常に流れる場合、水車部１１は水圧と自重により下方位置となる開放位置Ｘｏに変位し、弁体１７は弁座部１８から離間する。これにより、支持プレート３３に設けた通水孔は開放され給水可能状態となる。
【００４９】
よって、このような第二実施形態に係る流水監視装置１によれば、水車部１１を、バキュームブレーカユニットＶｂにおける可動変位する弁体１７に兼用させるとともに、ハウジング部１６の内部に当該弁体１７が当接可能な弁座部１８を設けたため、前述した第一実施形態に係る流水監視装置１により得られる作用効果に加えて、本来のバキュームブレーカ機能を確保しつつ、流量検出機能を容易に付加することができる。なお、図９及び図１０において、図１〜図８と同一部分には同一符号を付して、その構成を明確にするとともに、詳細な説明は省略する。
【００５０】
以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。
【００５１】
例えば、データ通信手段５として無線手段を例示したが有線手段を排除するものではない。また、外部機器１００として、リモコンユニット１００ｒを例示したが、ノートパソコンや携帯電話をはじめリーダ装置等のデータ通信（特に、データ受信）可能な各種外部機器１００を適用できる。なお、リーダ装置は、専用装置であるか汎用装置であるかを問わない。さらに、水車部１１はプロペラ状に構成したタイプを例示したが、水道水の流通により回転する各種形態の水車部１１を利用できる。一方、回転検出部１２として、水車部１１に取付けることにより当該水車部１１と一体に回転する一対のマグネット１４ａ，１４ｂ（一般的には、少なくとも一つ以上）と、水車部１１の近傍に配し、マグネット１４ａ，１４ｂが近接したことによりＯＮするリードスイッチ１５により構成した場合を示したが、同様の機能を有する他の構成を用いた回転検出部１２を排除するものではない。さらに、バキュームブレーカユニットＶｂの代わりに設置可能な形態を例示したが、他の機能部品の代わりとなる構成や他の機能部品の内部に組込む構成等を排除するものではない。したがって、流水監視装置１の設置位置は、フラッシュバルブ２ｖの下流側位置のみならず上流側位置に設置する場合を排除するものではない。他方、装置本体Ｕｍと回路ボックス２０は、必ずしも着脱部１９を用いて着脱させることを要せず、両者を一体的に構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係る流水監視装置は、和式水洗トイレや洋式水洗トイレ等の各種水洗トイレにおける流水の使用状態を監視する際に利用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１：流水監視装置，２：流水機構，２ｖ：開閉弁，３：流量検出手段，４：流水回数検出手段，５：データ通信手段，１１：水車部，１２：回転検出部，１３：検出処理部，１４ａ：マグネット，１４ｂ：マグネット，１５：リードスイッチ，１６：ハウジング部，１７：弁体，１８：弁座部，１９：着脱部，２０：回路ボックス，２１：挿入部，２２：人感センサ，１００：外部機器，Ｗ：水道水，Ｐｓ：給水管，Ｄｄ：検出データ，Ｓｄ：検出信号，Ｖｂ：バキュームブレーカユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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