(57)【要約】【課題】水洗洋風の便器装置において、排便時の溜水の跳ね返りを抑制することができる便器装置を提供する。【解決手段】本発明に係る水洗洋風の便器装置１は、便器内溜水面６ａの大便落下位置７に向けて上方からシャワー水５ａを放水し、その水流によって、大便１１が溜水６に没入する瞬間に生成される溜水面６ａの没入穴１３の形成を妨げ小形化して、没入穴１３が閉じることにより生じる溜水６の跳ね返り１２を低減すること、また、跳ね返り１２を下方へ押し戻すこと、を特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水洗洋風の便器装置において、便器内溜水面の大便落下位置に向けて上方からシャワー水を放水し、その水流によって、大便が該溜水に没入する瞬間に生成される該溜水面の没入穴の形成を妨げ小形化して、該没入穴が閉じることにより生じる該溜水の跳ね返りを低減すること、また、該跳ね返りを下方へ押し戻すこと、を特徴とする便器装置。
【請求項２】
落下する前記大便を検知する便落下センサーを備え、前記シャワー水は、該便落下センサーの検知信号を基に制御された電磁弁で水の流路を開閉して放水する、請求項１記載の便器装置。
【請求項３】
前記シャワー水の放水は、落下する前記大便が途切れた時、即ち前記便落下センサーがオンした後オフした時点から０．５〜２．５秒間の放水を行う、請求項２記載の便器装置。
【請求項４】
排便によって前記溜水内に堆積する前記大便の、該溜水面からの突出を検知する便堆積センサーで、前記大便落下位置の該溜水面を監視し、該便堆積センサーがオンした場合には前記シャワー水の放水を停止する、請求項１から３の何れかに記載の便器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排便時における溜水の跳ね返りを抑制する便器装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水洗洋風便器において、局部洗浄用ノズルを下向きに回転させて放水し、溜水面を波立たせて排便時の跳ね返りを防止する便座装置が提案されている（特許文献１参照）。しかし、溜水面を波立たせるだけでは、排便時の跳ね返りの防止に対して十分な効果は得られないという問題があった。排泄された大便が溜水に没入する瞬間に生成される水面の没入穴の形成に対して、上記溜水面の波立ちだけでは影響を及ぼす効果が小さく、その没入穴が閉じた瞬間には、依然として溜水の跳ね返りが発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１６０７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の通り、跳ね返りが発生すること、また、排便中の溜水は、水と大小便との混合物である場合が多いため、その跳ね返りが尻など身体に掛かることは非常に不快であり、不衛生な状態である。
【０００５】
本発明はこれらの課題を解決するためになされたものであって、排便時の溜水の跳ね返りを抑制することができる便器装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明に係る便器装置は、水洗洋風の便器装置において、便器内溜水面の大便落下位置に向けて上方からシャワー水を放水し、その水流によって、大便が該溜水に没入する瞬間に生成される該溜水面の没入穴の形成を妨げ小形化して、該没入穴が閉じることにより生じる該溜水の跳ね返りを低減すること、また、該跳ね返りを下方へ押し戻すこと、を特徴とする。
【０００７】
上記の通り、溜水面の大便落下位置にシャワー水を放水することにより、溜水面に落下した各水流の周囲へ拡散する水勢によって、大便の没入で生成される没入穴(００２４、図１０参照)が拡大を妨げられて小形化されること、また、シャワー水の一部の水流が没入穴に直接投入されて没入穴が小形化されることによって、次に没入穴が閉じたときに生じる溜水の跳ね返り(００２４、図１０参照)が低減される。更に、上昇を始めた跳ね返りをシャワー水の水流が捉えて下方の溜水へ押し戻すため、排便時の溜水の跳ね返りが抑制される。
【０００８】
また本発明の便器装置において、落下する前記大便を検知する便落下センサーを備え、前記シャワー水は、該便落下センサーの検知信号を基に制御された電磁弁で水の流路を開閉して放水するようにしてもよい。この構成によれば、大便の落下によってシャワー水が自動でオン／オフするため使いやすく、また水の消費量を低く抑えることができる。
【０００９】
また本発明の便器装置において、前記シャワー水の放水は、落下する前記大便が途切れた時、即ち前記便落下センサーがオンした後オフした時点から０．５〜２．５秒間の放水を行うようにしてもよい。跳ね返りは大便の上端が溜水に没入した直後に発生するので、この構成によれば、シャワー水の必要な時にごく短時間のみ放水することになり、最小限度の水量で済む。
【００１０】
また本発明の便器装置において、排便によって前記溜水内に堆積する前記大便の、該溜水面からの突出を検知する便堆積センサーで、前記大便落下位置の該溜水面を監視し、該便堆積センサーがオンした場合には前記シャワー水の放水を停止するようにしてもよい。大便が溜水面まで堆積した状態では溜水の跳ね返りは発生しないので、この構成によれば、便堆積検知後はシャワー水の放水動作を停止するため、無駄な水の消費を防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、排便時における溜水の跳ね返りを抑制することができる便器装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る便器装置の右側面、部分断面図である。
【図２】同便器装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同便器装置の平面図である。
【図４】同便器装置の全体構成を示す説明図である。
【図５】同便器装置の標準モードを選択した場合のフローチャートである。
【図６】同便器装置の多放水モードを選択した場合のフローチャートである。
【図７】同便器装置の連続放水モードを選択した場合のフローチャートである。
【図８】同便器装置の標準モードによるタイムチャートである。
【図９】同便器装置の多放水モードによるタイムチャートである。
【図１０】溜水の跳ね返りを表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１４】
先ず図１〜３を用いて説明するが、図２、図３では便座２と便蓋３を省略した図となっている。上部ケース４下面の、正面視右側にシャワー水５ａの吐水口５が設けられ、溜水面６ａの大便落下位置７に向けて放水するように取り付けられている。また上部ケース４下面の、正面視中央で、便器本体８上面よりも少し低い位置に、便落下センサー９が略水平方向で大便落下位置７に向けて設けられている。同じく上部ケース４下面の正面視左側に、便堆積センサー１０が溜水面６ａの大便落下位置７に向けて設けられている。
【００１５】
便落下センサー９は、排便によって落下する大便１１を検知するセンサーであり、高速で噴出される場合の大便１１の検知や、直後にシャワー水５ａを極力早く放水する必要があることから、検知に対する応答時間の速いセンサーを適用する必要があり、これを踏まえれば特にセンサーの種類に制限はないが、例えば、光電センサーやレーザーセンサーを使用してもよい。
【００１６】
シャワー水５ａは、跳ね返り１２(図１０)を効果的に抑制するため、水流の密な吐水口５とすることが望ましい。また、溜水６に強いシャワー水５ａを当てると大小便が混入した溜水６が霧化して不衛生であるため、跳ね返り抑止効果を有する範囲内で程好い強さのシャワー水５ａとすることが肝要である。
【００１７】
便堆積センサー１０は、排便によって溜水６内に堆積して溜水面６ａから突出した大便１１を検知するセンサーであり、特に適用するセンサーの種類に制限はないが、例えば、光電センサーやレーザーセンサー、超音波センサーを使用してもよい。
【００１８】
図４は全体構成を表した図である。制御部１９内の、シャワー水制御部２０への入力信号としては、上述の便落下センサー９と便堆積センサー１０の信号の他に、操作部２１からはモード切換え押ボタン信号２２、それから局部洗浄制御部２３で使用している着座信号２４、局部洗浄信号２５がある。局部洗浄制御部２３で着座信号２４を使用していない場合は、使用者の着座を検知する着座センサー（不図示）を便座裏面または便座上部周辺に設けてもよい。シャワー水制御部２０からの出力は電磁弁２６へのオン／オフ出力であり、給水管２７に取り付けた電磁弁２６で給水の流路を開閉して、終端の吐水口５からのシャワー水５ａの放水／停止の制御を行う。シャワー水制御部２０からのオン出力があると極力早くシャワー水５ａを放水する必要があるため、電磁弁２６は応答時間の速い高速電磁弁を使用する。
【００１９】
図５はシャワー水制御部２０の、標準モードによる制御動作を示すフローチャートである。跳ね返り１２は、途切れた大便１１の上端が溜水６に没入した直後に発生するため、標準モードでは大便１１が途切れた直後に短時間のみシャワー水５ａの放水を行う(請求項３)、水の消費量の最も少ないモードである。図４と図５で説明する。デフォルト、または操作部２１で標準モードの押ボタン（不図示）を押すことによって標準モードに切り替わる（Ｓ５１）。使用者が着座していて（Ｓ５２）局部洗浄中ではない場合（Ｓ５３）、次に排便によって落下する大便１１の検知に移行する（Ｓ５４）。大便１１が落下して便落下センサー９がオンし（Ｓ５４）、次に大便１１が途切れて便落下センサー９がオフすると（Ｓ５５）、今回は初回でシャワー水５ａは放水中ではないので（Ｓ５６）、タイマーがスタートし（Ｓ５７），同時に電磁弁２６が開いてシャワー水５ａの放水が開始される（Ｓ５８）。１秒（本実施形態では１秒とする。）のタイムアップのチェック（Ｓ６０）と再び便落下のチェック（Ｓ５４）を並行して行い、タイムアップ前に再び高速の便落下があって便落下センサー９がオンし（Ｓ５４）次にオフすると（Ｓ５５）、今度はシャワー水５ａが放水中であるので（Ｓ５６）、タイマーがリセットされたあと（Ｓ５９）再びタイマーがスタートする（Ｓ５７）。１秒がタイムアップすると（Ｓ６０）電磁弁２６が閉じてシャワー水５ａの放水が停止される（Ｓ６１）。次に便堆積のチェック（Ｓ６２）を行い、便堆積センサー１０がオフの場合は（Ｓ６２）、再び着座信号２４のチェック（Ｓ５２）に戻る。または、これまでの排便によって、大便１１が溜水面６ａから突出して便堆積センサー１０がオンの場合は（Ｓ６２）、制御動作を終了する(請求項４)。
【００２０】
図６はシャワー水制御部２０の、多放水モードによる制御動作を示すフローチャートである。電磁弁２６のオープンとシャワー水５ａの放水には若干の動作遅れがあるために、速い速度の跳ね返り１２に対してシャワー水５ａの放水が間に合わないことがある。多放水モードは、落下する大便１１を検知すると同時に放水を始めるため、標準モードよりも水の消費量が多いが、シャワー水の放水遅れが生じにくいモードである。操作部２１で多放水モードの押ボタン（不図示）を押すことによって多放水モードに切り替わる（Ｓ７１）。使用者が着座していて（Ｓ７２）局部洗浄中ではない場合（Ｓ７３）、次に排便によって落下する大便１１の検知に移行する（Ｓ７４）。大便１１が落下して便落下センサー９がオンすると（Ｓ７４）、今回は初回でシャワー水５ａは放水中ではないので（Ｓ７５）、即座に電磁弁２６が開いてシャワー水５ａの放水が開始される（Ｓ７６）。次に便落下センサー９がオフすると（Ｓ７７）タイマーがスタート（Ｓ７９）し、１秒のタイムアップのチェック（Ｓ８０）と再び便落下のチェック（Ｓ７４）を並行して行う。タイムアップ前に再び高速の便落下があって便落下センサー９がオンすると（Ｓ７４）、今度はシャワー水５ａが放水中であるので（Ｓ７５）、タイマーをリセットする（Ｓ７８）とともに、便落下センサー９のチェック（Ｓ７７）を行い、便落下センサー９がオフすると（Ｓ７７）再びタイマーがスタートする（Ｓ７９）。１秒がタイムアップすると（Ｓ８０）電磁弁２６が閉じてシャワー水５ａの放水が停止される（Ｓ８１）。次に便堆積のチェック（Ｓ８２）を行い、便堆積センサー１０がオフの場合は（Ｓ８２）、再び着座信号２４のチェック（Ｓ７２）に戻る。または、大便１１が堆積していて便堆積センサー１０がオンの場合は（Ｓ８２）、制御動作を終了する(請求項４)。
【００２１】
図７はシャワー水制御部２０の、連続放水モードによる制御動作を示すフローチャートである。連続放水モードは、手動スイッチにより連続放水を行うため、最も水の消費量が多いが、シャワー水の放水遅れがないモードである。操作部２１で連続放水モードの押ボタン（不図示）を押すことによって連続放水モードに切り替わる（Ｓ９１）。使用者が着座していて（Ｓ９２）局部洗浄中ではない場合（Ｓ９３）、放水押ボタンのチェック（Ｓ９４）を行う。放水押ボタンが押されてオンすると（Ｓ９４）、電磁弁２６が開いてシャワー水５ａの放水が開始される（Ｓ９５）。次に放水停止押ボタンのチェック（Ｓ９６）を行い、放水停止押ボタンが押されてオンすると（Ｓ９６）、電磁弁２６が閉じてシャワー水５ａの放水が停止（Ｓ９７）される。次に便堆積のチェック（Ｓ９８）を行い、便堆積センサー１０がオフの場合は（Ｓ９８）、再び着座信号２４のチェック（Ｓ９２）に戻る。または、大便１１が堆積していて便堆積センサー１０がオンの場合は（Ｓ９８）、制御動作を終了する(請求項４)。
【００２２】
図８は標準モード（Ｓ５１）による制御動作を表すタイムチャートである。便落下センサー９、電磁弁２６、シャワー水５ａ、跳ね返り１２、の各々の動作タイミングを表している。便落下センサー９が大便１１を検知してオンし、次に大便１１が途切れてオフした時に電磁弁２６が開き、シャワー水５ａが放水される。このとき、電磁弁２６のオープンとシャワー水５ａの放水は若干の動作遅れを伴う。電磁弁２６はタイマーにより１秒間（本実施形態では１秒とする。）だけ開くため、１秒間のみの放水となる。チャートの後半では便落下センサー９がオンした後オフして電磁弁２６が開き、タイマーが１秒を計時中に、新たに高速で噴出する大便１１が排出されたため、タイマーの計時が更新されている。最下段にシャワー水５ａが無い場合の跳ね返り１２が３点図示されているが、タイミング的には何れもシャワー水５ａの放水中に発生しているため、跳ね返り１２は抑制される。電磁弁２６のオープンとシャワー水５ａの放水の動作遅れのため、高速で噴出する大便１１に対しては、没入穴１３の生成時にシャワー水５ａの到来が間に合わないことがあり、この場合は没入穴１３の小形化は行われずに、上昇を始めた跳ね返り１２をシャワー水５ａの水流で下方へ押し戻す作用のみで、跳ね返り１２を抑制することになる。
【００２３】
図９は多放水モード（Ｓ７１）による制御動作を表すタイムチャートである。便落下センサー９が大便１１を検知してオンすると同時に電磁弁２６が開いてシャワー水５ａが放水され、便落下センサー９がオフした時点からタイマーにより１秒後に放水が停止される。高速で噴出された大便１１による跳ね返り１２は、発生タイミングが早く、上昇速度も速いが、大便１１を検出した時点から放水を開始しているので、時間的に余裕をもって跳ね返り１２を抑制することができる。チャートの後半では便落下センサー９がオンして電磁弁２６が開き、便落下センサー９がオフしてからタイマーが１秒を計時中に、新たに高速噴出便が排出されたため、タイマーの計時が更新されている。シャワー水５ａが無い場合の跳ね返り１２が３点図示されているが、タイミング的には何れもシャワー水５ａの放水中に発生しているため、跳ね返り１２は抑制される。
【００２４】
図１０は溜水６の跳ね返り１２が発生する状況を説明した図である。大便１１が落下して溜水６に没入すると、溜水面６ａと沈降する大便１１の間に没入穴１３が生成される(図１０−１)。更に大便１１が沈降すると没入穴１３が伸びて下部の細い円錐状となり(図１０−２)、次に没入穴１３の周囲の水が中央に押し寄せて没入穴１３の中央で衝突し、その衝撃で水柱１２ａが発生する(図１０−３)。その水柱１２ａが上昇すると、やがて先端が球状になって水柱１２ａから分離し、さらに上昇を続けて跳ね返り１２となる(図１０−４)。没入穴１３の容積が大きいほど、水が中央で衝突する衝撃が大きくなって、跳ね返り１２の水量が多く、また高く上昇する。本図の前段階として、大便１１が溜水面６ａに衝突した瞬間に斜め上方への跳ね水や、王冠状の跳ね水が生じるが、本図の跳ね返り１２ほど高くは上昇しない。
【００２５】
本実施形態では、標準モード（Ｓ５１）、多放水モード（Ｓ７１）、連続放水モード（Ｓ９１）の３種類のモードがあるが、それらの選択方法について説明する。
【００２６】
排便の態様には個人差があって、排便による跳ね返り１２の状況も大きく異なり、またその日の状態によっても変化する。ほぼ毎日、俗にいうバナナ１本型の排便をする人の場合は標準モード（Ｓ５１）を選択する。この場合は跳ね返り１２があっても速度がそれほど速くはなく、また少量のため、標準モード（Ｓ５１）の使用で十分に跳ね返り１２を抑制することができる。一定程度の長さのある大便１１の場合は、落下する大便１１の下端が溜水６の底部に当接すると上端の降下速度が低下して、没入穴１３が生成されないか、又はごく小形の没入穴１３しか生成されないためである。また、腹圧をあまり高めずに排便する場合も標準モード（Ｓ５１）を選択する。
【００２７】
常に腹圧を高めて排便する人の場合は多放水モード（Ｓ７１）を選択する。腹圧を高めて排便をする場合では、高まった圧力の腸内ガスと共に大便１１が高速で噴出することがあり、この場合は跳ね返り１２の発生タイミングが早く、上昇速度も高速となるため、早いタイミングでシャワー水５ａの放水を行う多放水モード（Ｓ７１）を使用することで、跳ね返り１２を抑制する。
【００２８】
強く力を入れて腹圧を高めないと排便できない人の場合は連続放水モード（Ｓ９１）を選択する。強い腹圧による排便では、高い圧力の腸内ガスと共に大便１１がより高速で噴出することがあり、この場合は跳ね返り１２の発生タイミングが非常に早く、上昇速度もより高速となるため、予め放水押ボタン（不図示）を押してシャワー水５ａを放水しておいてから排便する。この場合、押ボタンの操作にて大まかな区切りで放水と停止を行う。
【００２９】
以上、本発明に係る実施形態の構成、動作、選択方法について説明した。排便時に大小便の混入した溜水６の跳ね返り１２が尻など身体に掛かることは、非常に不快、且つ不衛生なことであり、またその箇所の洗浄も非常に面倒であるほか、便座２の裏面や便器本体８上面にも跳ね返り１２が掛かるなど、多くの問題が生じるが、本発明によれば、排便による溜水６の跳ね返り１２が抑制できるため、快適かつ衛生的な状態で排便が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１  便器装置、    ２  便座、    ３  便蓋、    ４  上部ケース、    ５  吐水口、
５ａ  シャワー水、    ６  溜水、    ６ａ  溜水面、    ７  大便落下位置、
８  便器本体、    ９  便落下センサー、    １０  便堆積センサー、
１１  大便、    １２  跳ね返り、    １２ａ  水柱、    １３  没入穴、
１９  制御部、    ２０  シャワー水制御部、    ２１  操作部、
２２  モード切換え押ボタン信号、    ２３  局部洗浄制御部、
２４  着座信号、    ２５  局部洗浄信号、    ２６  電磁弁、    ２７  給水管。
【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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