(57)【要約】      （修正有）【課題】第１吐水モード及び第２吐水モードにおいて吐水される洗浄水量の合計の増加を抑制し、節水化を達成することができる小便器を提供する。【解決手段】小便器は、小便器本体を使用する使用者の有無を検知する検知センサと、吐水部への給水路を開閉する弁装置と、吐水部による洗浄水の吐水を制御する制御部と、を備え、制御部は、検知センサが検知状態となっている間のうち検知状態が終了するまでの所定期間において吐水部から吐水を行う第１吐水モードと、検知センサの検知状態が終了した後に、吐水部から吐水を行う第２吐水モードと、を実行し、制御部は、第１吐水モードで吐水された水量と第２吐水モードで吐水された水量との合計水量が所定水量に到達したときに第２吐水モードの実行を終了させる第１制御モードを実行する。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐水された洗浄水によりボウル面を洗浄する小便器であって、
排尿を受ける上記ボウル面を形成し、その底部に排水口を形成するボウル部と、
上記ボウル部の上記排水口と連通する排水トラップと、を備えた小便器本体と、
上記ボウル面に洗浄水を吐水する吐水部と、
上記小便器本体を使用する使用者の有無を検知する検知センサと、
上記吐水部への給水路を開閉する弁装置と、
上記吐水部による洗浄水の吐水を制御する制御部と、を備え、
上記制御部は、
上記検知センサが検知状態となっている間のうち検知状態が終了するまでの所定期間において上記吐水部から吐水を行う第１吐水モードと、
上記検知センサの検知状態が終了した後に、上記吐水部から吐水を行う第２吐水モードと、を実行し、
上記制御部は、上記第１吐水モードで吐水された水量と上記第２吐水モードで吐水された水量との合計水量が所定水量に到達したときに上記第２吐水モードの実行を終了させる第１制御モードを実行することを特徴とする小便器。
【請求項２】
上記制御部は、上記検知センサが検知状態となってから所定使用時間が経過する前に、検知状態の終了により上記第１吐水モードが終了する場合、上記第２吐水モードにおいて、上記排水トラップ内の尿を吐水された洗浄水によって置換できる第１水量を吐水させる、請求項１に記載の小便器。
【請求項３】
上記制御部は、上記検知センサの検知状態が終了しないことにより上記第１吐水モードが継続して実行されている状態で、上記検知センサが検知状態となってからの異常判定時間が経過した場合に、上記第１吐水モードの実行を強制終了させる、請求項１又は２に記載の小便器。
【請求項４】
上記制御部は、検知状態が終了した後に行われる上記第２吐水モードにおいて、上記排水トラップ内の尿を吐水された洗浄水によって置換できる第１水量を吐水させる、請求項３に記載の小便器。
【請求項５】
上記制御部は、検知状態が終了した後に行われる上記第２吐水モードにおいて、上記排水トラップ内の尿を吐水された洗浄水によって置換できる第１水量よりも少ない吐水量を吐水させる、請求項３に記載の小便器。
【請求項６】
上記異常判定時間は、上記第１吐水モードにおいて吐水された水量が第２水量まで到達する時間として設定され、
上記制御部は、検知状態が終了した後に行われる上記第２吐水モードの実行をキャンセルさせる、請求項３に記載の小便器。
【請求項７】
上記検知センサは、上記小便器本体への排尿も検知するドップラー式の検知センサである、請求項１乃至６の何れか１項に記載の小便器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小便器に係り、特に、吐水された洗浄水によりボウル面を洗浄する小便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１に記載されているように、小便器において、人体検知センサの検知開始から便鉢内面の全面を湿らせる予備洗浄が行われ、予備洗浄以後、人体検知センサが非検知となるまでの放尿動作中に便鉢内から臭気が立ち上がるのを防止するように一定流量の洗浄水が吐水され、さらに、人体検知センサが非検知となった後に洗浄水が本洗浄として高流量で吐水され、本洗浄吐水が便鉢内面を洗浄し、排水トラップ内の尿水を置換するものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２２９３１号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】藤岡  与周、苫米地  宣裕、八戸工業大学：尿流量曲線パターン分類用特徴量抽出システムの構成，計測自動制御学会東北支部第250回研究集会，資料番号250-5 (2009.6.19)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載されている小便器においては、放尿動作中に一定流量の洗浄水が人体検知センサの検知終了まで継続して吐水され、排尿終了後には高流量の洗浄水が一定時間継続して吐水される。よって、使用者の排尿が比較的長くなる場合に、人体検知センサの検知終了まで吐水が継続され、洗浄水量が増加する問題が生じる。さらに、放尿中の吐水及び非検知状態となってからの吐水の合計の洗浄水量が増加するため、小便器の１回の洗浄動作で使用される合計の洗浄水量の節水化を達成することができないという課題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した従来技術の問題や課題を解決するためになされたものであり、第１吐水モード及び第２吐水モードにおいて吐水される洗浄水量の合計の増加を抑制し、節水化を達成することができる小便器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】
【０００７】
上述した目的を達成するために、本発明は、吐水された洗浄水によりボウル面を洗浄する小便器であって、排尿を受ける上記ボウル面を形成し、その底部に排水口を形成するボウル部と、上記ボウル部の上記排水口と連通する排水トラップと、を備えた小便器本体と、上記ボウル面に洗浄水を吐水する吐水部と、上記小便器本体を使用する使用者の有無を検知する検知センサと、上記吐水部への給水路を開閉する弁装置と、上記吐水部による洗浄水の吐水を制御する制御部と、を備え、上記制御部は、上記検知センサが検知状態となっている間のうち検知状態が終了するまでの所定期間において上記吐水部から吐水を行う第１吐水モードと、上記検知センサの検知状態が終了した後に、上記吐水部から吐水を行う第２吐水モードと、を実行し、上記制御部は、上記第１吐水モードで吐水された水量と上記第２吐水モードで吐水された水量と合計水量が所定水量に到達したときに上記第２吐水モードの実行を終了させる第１制御モードを実行する。
このように構成された本発明においては、制御部が、上記検知センサが検知状態となっている間のうち検知状態が終了するまでの所定期間において上記吐水部から吐水を行う第１吐水モードを実行させ、さらに、上記検知センサが使用者の使用を検知しなくなった後に、上記吐水部から吐水を行う第２吐水モードと、を実行させる。このような場合において、制御部は上記第１吐水モードで吐水された水量と上記第２吐水モードで吐水された水量との合計水量が所定水量に到達したときに上記第２吐水モードの実行を終了させる第１制御モードを実行する。よって、本発明によれば、検知状態が終了するまでの時間が長くなり、第１吐水モードにおける吐水水量が多くなる場合においても、第２吐水モードで吐水される水量を抑制することができ、第１吐水モード及び第２吐水モードにおいて吐水される洗浄水量の合計の増加を抑制し、節水化を達成することができる。
【０００８】
本発明において、好ましくは、上記制御部は、上記検知センサが検知状態となってから所定使用時間が経過する前に、検知状態の終了により上記第１吐水モードが終了する場合、上記第２吐水モードにおいて、上記排水トラップ内の尿を吐水された洗浄水によって置換できる第１水量を吐水させる。
このように構成された本発明においては、上記制御部は、上記検知センサが検知状態となってから所定使用時間が経過する前に、検知状態の終了により上記第１吐水モードが終了する場合、上記第２吐水モードにおいて、上記排水トラップ内の尿を吐水された洗浄水によって置換できる第１水量を吐水させる。よって、第１吐水モードが早期に終了する場合であっても、排水トラップ内の尿を吐水された洗浄水によって確実に置換することができる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、上記制御部は、上記検知センサの検知状態が終了しないことにより上記第１吐水モードが継続して実行されている状態で、上記検知センサが検知状態となってからの異常判定時間が経過した場合に、上記第１吐水モードの実行を強制終了させる。
このように構成された本発明においては、制御部は、検知センサの検知状態が終了しないことにより第１吐水モードが継続して実行されている状態で、上記検知センサが検知状態となってからの異常判定時間が経過した場合に、上記第１吐水モードの実行を強制終了させる。これにより、検知センサの異常及び使用者の標準的な使用時間を超えるような異常に長い使用態様において、第１吐水モードの実行時間の上限を設定することができ、洗浄水の無駄使いを抑制し、節水化を達成することができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、上記制御部は、検知状態が終了した後に行われる上記第２吐水モードにおいて、上記排水トラップ内の尿を吐水された洗浄水によって置換できる第１水量を吐水させる。
このように構成された本発明においては、制御部は、第１吐水モードの実行が強制終了され、検知状態が終了された後、第２吐水モードにおいて、排水トラップ内の尿を吐水された洗浄水によって置換できる第１水量を吐水させる。よって、例えば使用者が検知されてから排尿開始までに比較的長い時間を要し、異常判定時間近くまで排尿していたような場合であっても、排水トラップ内の尿を吐水された洗浄水によって確実に置換することができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、上記制御部は、検知状態が終了した後に行われる上記第２吐水モードにおいて、上記排水トラップ内の尿を吐水された洗浄水によって置換できる第１水量よりも少ない吐水量を吐水させる。
このように構成された本発明においては、制御部は、第１吐水モードの実行が強制終了され、検知状態が終了された後、第２吐水モードにおいて、排水トラップ内の尿を吐水された洗浄水によって置換できる第１水量よりも少ない吐水量を吐水させる。よって、第１吐水モードが異常判定時間が経過するまで実行され、第１吐水モードの実行時間が長くなる場合においても、第２吐水モードで吐水される水量を抑制することができ、第１吐水モード及び第２吐水モードにおいて吐水される洗浄水量の合計の増加を抑制し、節水化を達成することができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、上記異常判定時間は、上記第１吐水モードにおいて吐水された水量が上記第２水量まで到達する時間として設定され、上記制御部は、検知状態が終了した後に行われる上記第２吐水モードの実行をキャンセルさせる。
このように構成された本発明においては、制御部は、第１吐水モードの実行が強制終了され、検知状態が終了された後、第２吐水モードの実行をキャンセルさせる。よって、第１吐水モードにおいて吐水された水量が、第２水量まで到達し、排水トラップ内の尿を確実に置換することができる。さらに、第１吐水モードが異常判定時間が経過するまで実行され、第１吐水モードの実行時間が長くなる場合においても、第２吐水モードで吐水される水量をなくすことができ、第１吐水モード及び第２吐水モードにおいて吐水される洗浄水量の合計の増加を抑制し、節水化を達成することができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、上記検知センサは、上記小便器本体への排尿も検知するドップラー式の検知センサである。
このように構成された本発明においては、検知センサは、小便器本体への排尿も検知するドップラー式の検知センサであるため、検知センサは、使用者の有無のみならず尿流を検知することができる。従って、使用者が排尿を行うタイミングをより正確に測定することができ、使用者の排尿開始に合わせて吐水を開始させ、より効率的に節水化を達成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の小便器によれば、第１吐水モード及び第２吐水モードにおいて吐水される洗浄水量の合計の増加を抑制し、節水化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】使用者が排尿する前の状態の小便器の排水トラップ管路の一部を拡大して示し、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、非常に短時間でも尿石が発生する新たな知見を説明する図である。
【図１Ｂ】使用者が排尿した後、小便器の洗浄動作が行われるまで排水トラップ管路内に尿が満たされている状態を示し、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、非常に短時間でも尿石が発生する新たな知見を説明する図である。
【図１Ｃ】小便器の本洗浄動作が行われて排水トラップ管路内の尿が新たな洗浄水で置換された状態を示し、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、非常に短時間でも尿石が発生する新たな知見を説明する図である。
【図２Ａ】使用者の排尿後、図１Ａに示す排水トラップ管路が比較的高い尿濃度の洗浄水でほぼ満たされている状態を示し、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、同程度の期間において、排水トラップ管路及び横引配管内の洗浄水の尿濃度の違いにより、尿石の発生量に差が生じるという新しい知見を説明する図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示す排水トラップ管路について本洗浄動作が行われた後の状態を示し、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、同程度の期間において、排水トラップ管路及び横引配管内の洗浄水の尿濃度の違いにより、尿石の発生量に差が生じるという新しい知見を説明する図である。
【図２Ｃ】使用者の排尿後、図１Ａに示す排水トラップ管路が比較的低い尿濃度の洗浄水でほぼ満たされている状態を示し、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、同程度の期間において、排水トラップ管路及び横引配管内の洗浄水の尿濃度の違いにより、尿石の発生量に差が生じるという新しい知見を説明する図である。
【図２Ｄ】図２Ｃに示す排水トラップ管路について本洗浄動作が行われた後の状態を示し、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、同程度の期間において、排水トラップ管路及び横引配管内の洗浄水の尿濃度の違いにより、尿石の発生量に差が生じるという新しい知見を説明する図である。
【図３】使用回数に対する有機物汚れの厚みを使用者の排尿時における排水トラップ管路内の洗浄水の尿濃度ごとに示す図である。
【図４Ａ】図１Ａに示す排水トラップ管路１４におけるバイオフィルムを含む有機物汚れの発生のメカニズムを示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す排水トラップ管路が比較的高い尿濃度の洗浄水でほぼ満たされている状態を示し、排水トラップ管路及び横引配管内の洗浄水の尿濃度の違いにより、尿石の発生のメカニズムが異なり、有機物汚れの厚みの増加に差が生じるという新しい知見を説明する図である。
【図４Ｃ】図４Ｂに示すように排水トラップ管路内に高ｐＨ環境が生じる場合においては、リン酸マグネシウムアンモニウムを析出させる反応が支配的となることを説明する図である。
【図４Ｄ】図４Ｃに示すような反応によりリン酸マグネシウムアンモニウムが粒子径の比較的大きな結晶性の尿石を生じさせた状態を説明する図である。
【図４Ｅ】図４Ａに示す排水トラップ管路が比較的低い尿濃度の洗浄水でほぼ満たされている状態を示し、排水トラップ管路及び横引配管内の洗浄水の尿濃度の違いにより、尿石の発生のメカニズムが異なり、有機物汚れの厚みの増加に差が生じるという新しい知見を説明する図である。
【図４Ｆ】図４Ｅに示すように排水トラップ管路内のｐＨ上昇が比較的低く抑制されている環境においては、リン酸カルシウムを析出させる反応が支配的となることを説明する図である。
【図４Ｇ】図４Ｆに示すような反応によりリン酸カルシウムが粒子径の比較的小さな非結晶性の尿石を生じさせた状態を説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態による小便器の斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態による小便器の正面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って見た断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による小便器の平面図である。
【図９】本発明の一実施形態による小便器の自動洗浄ユニットの構成を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態による小便器のスプレッダの分解斜視図である。
【図１１】本発明の一実施形態による小便器のスプレッダの側面断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態による小便器において、使用者がこの小便器を使用する使用回毎のコントローラの制御動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施形態における小便器における、所定使用時間Ｔが経過した時刻ｔｈで検知センサ４４が非検知となる標準的なパターンにおいて、検知センサの使用者の検知状態、標準的な排尿タイミングモデル、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
【図１４】本発明の一実施形態における小便器における、所定使用時間Ｔが経過した時刻ｔｈよりも後の時点で検知センサ４４が非検知となる検知時間の長いパターンにおいて、検知センサの使用者の検知状態、標準的な排尿タイミングモデル、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態における小便器における、所定使用時間Ｔが経過した時刻ｔｈよりも前の時点で検知センサ４４が非検知となる検知時間の短いパターンにおいて、検知センサの使用者の検知状態、標準的な排尿タイミングモデル、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
【図１６】本発明の一実施形態における小便器における、検知センサの検知状態が終了しないまま異常判定時間が経過するような検知時間の異常に長いパターンにおいて、検知センサの使用者の検知状態、標準的な排尿タイミングモデル、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
【図１７】本発明の一実施形態の第１変形例における小便器における、検知センサの検知状態が終了しないまま異常判定時間が経過するような検知時間の異常に長いパターンにおいて、検知センサの使用者の検知状態、標準的な排尿タイミングモデル、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
【図１８】本発明の一実施形態の第２変形例における小便器における、検知センサの検知状態が終了しないまま異常判定時間が経過するような検知時間の異常に長いパターンにおいて、検知センサの使用者の検知状態、標準的な排尿タイミングモデル、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明者等は、鋭意研究することにより、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、非常に短時間でも尿石が発生するという以下の新しい知見を見出した。
【００１７】
従来から、以下のように尿石等の無機物汚れに着目した尿石の発生のメカニズムが知られている。このメカニズムにおいては、使用者の小便器の使用後に排尿が排水トラップ管路及び横引配管に滞留し、この滞留した尿に一般細菌が付着する。この一般細菌の代謝過程において、ウレアーゼと呼ばれる酵素が排出される。このウレアーゼ酵素によって尿中の尿素が分解され、アンモニアが発生する。アンモニアが水溶することで尿を含む液体中のｐＨが上昇し、アルカリ性となる。ｐＨが８．０〜８．５を超えるような比較的高い環境になると、尿中に含まれるＣａ及びＭｇの炭酸塩、リン酸塩などの溶解度が低下するため尿液中にこれらの塩が析出し、尿石として排水トラップ管路及び横引配管に付着する。このような無機物汚れの尿石の発生は、２時間以上の比較的長時間にわたって比較的緩やかに進行すると考えられてきた。
【００１８】
これに対し、本発明者等は、排水トラップ管路及び横引配管内に発生する汚れのうち無機物汚れと異なる有機物汚れに新たに着目し、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、数秒程度の非常に短時間でも尿石が発生するという知見を得た。
【００１９】
図１Ａ乃至Ｃに示すように、短時間での尿石Ｕの発生のメカニズムは、バイオフィルムを含む有機物汚れＶに着目したものであり、以下のように説明される。
有機物汚れＶは、一般細菌等の細菌Ｘが増殖する過程で放出するＥＰＳ(細胞外多糖類：Extracellular Poly Succharide)を中心としたバイオフィルム、尿中に含まれるタンパク質などが複合して形成される。このような有機物汚れＶは配管内のぬめりとして知られ、非常に粘性の高い粘液を形成する。このような有機物汚れＶのバイオフィルムは、排水トラップ管路１４及び横引配管３等に付着した細菌Ｘが細胞外に多糖類のポリマーを生成し、これに包まれることで細胞の脱離が抑えられるようになり、発達すると考えられている。
【００２０】
図１Ａにおいては、使用者が小便器に排尿する前の状態の小便器の排水トラップ管路１４の一部を拡大して示している。図１Ａに示す排水トラップ管路１４は、使用者が小便器１を多数回にわたり使用し続けた後の状態となっている。排水トラップ管路１４は、前回の本洗浄吐水モードにより吐水された洗浄水を貯留している。以下、図１Ａ乃至図４Ｇにおいては排水トラップ管路１４内の状態及び反応を説明しているが、横引配管３等の排水トラップ管路１４の下流側の設備配管内の状態及び反応についてもほぼ同様であり、横引配管３等にも適用される。
【００２１】
使用者が小便器１を使用した後、排水トラップ管路１４に有機物汚れＶのバイオフィルムが形成されている場合、細菌Ｘがこのバイオフィルムを発生且つ発達させている。バイオフィルムは、スポンジ状の内部構造体を形成しており、内部に細菌Ｘやアンモニア（又はアンモニウムイオンＮＨ4+）を保持しやすくなっている。細菌Ｘはウレアーゼ酵素を排出し、このウレアーゼ酵素が尿中の尿素を分解し、アンモニア（又はアンモニウムイオンＮＨ4+）が発生されている。よって、バイオフィルム近傍領域にはアンモニア（又はアンモニウムイオンＮＨ4+）が多量に存在している状態となっている。有機物汚れＶの近傍の液中にアンモニアが水溶してアンモニウムイオンＮＨ4+を生じさせることで有機物汚れＶの近傍の領域のｐＨが比較的高い値まで上昇する。バイオフィルムを含む有機物汚れＶの近傍の高ｐＨ環境領域ＹのｐＨは、８以上、好ましくは９以上、好ましくは８〜１０の範囲の値となる。
【００２２】
図１Ｂにおいては、図１Ａに示すような状態の排水トラップ管路１４を有する小便器において、使用者が排尿し、小便器の洗浄動作が行われるまでの比較的短時間の間において、排水トラップ管路１４内が尿でほぼ満たされている状態を示している。この尿が、有機物汚れＶの近傍の高ｐＨ環境領域Ｙに触れる又は接近することにより、尿中に含まれるＣａ及びＭｇの炭酸塩、リン酸塩などが析出し、数秒程度の非常に短時間で尿石Ｕが発生するというメカニズムが見いだされた。
【００２３】
図１Ｃにおいては、図１Ｂに示すような排水トラップ管路１４内が尿でほぼ満たされている状態から、小便器の洗浄動作が行われた後、排水トラップ管路１４内の尿が新たな洗浄水で置換された状態を示している。排水トラップ管路１４内の尿は新たな洗浄水で置換されるものの、析出した尿石Ｕは有機物汚れＶに吸着された状態のままとなる。バイオフィルムは、スポンジ状の内部構造体を形成していることから、尿石Ｕも保持されやすい。このように尿石Ｕが付着していると、この尿石Ｕ自身にさらに細菌Ｘが付着しやすくなり、尿石Ｕの発生がより促進されることも見いだされた。このようにして、毎回の短時間の洗浄の積み重ねによって、有機物汚れＶ上に短時間で尿石が析出し、尿石Ｕが積層されることが見いだされた。
【００２４】
本発明者等は、このような新たな知見に基づいて、尿を含む洗浄水がバイオフィルムと接することにより比較的短時間で尿石を発生させるメカニズムの作動を抑制し、排水トラップ管路１４及び横引配管３における尿石の発生を抑制する技術を発明したものである。
【００２５】
さらに、本発明者等は、鋭意研究することにより、バイオフィルムを含む有機物汚れが形成されている環境下において、同程度の期間において、排水トラップ管路１４及び横引配管内の洗浄水の尿濃度の違いにより、尿石が発生する量に差がでるという以下の新しい知見を見出した。
【００２６】
図２Ａにおいては、図１Ａに示すような排水トラップ管路１４を有する小便器において、使用者が排尿し、小便器の洗浄動作が行われるまでの比較的短時間の間において、排水トラップ管路１４内が比較的高い尿濃度の洗浄水でほぼ満たされている状態を示している。この比較的高い尿濃度の洗浄水が、有機物汚れＶの近傍の高ｐＨ環境領域Ｙに触れる又は接近することにより、数秒程度の非常に短時間で尿石Ｕが比較的多く発生する。
【００２７】
図２Ｂに示すように、比較的多く発生した尿石Ｕは、小便器の洗浄動作が行われて、排水トラップ管路１４内の洗浄水が新しい洗浄水に置換された後も、有機物汚れＶに吸着された状態のままとなる。
図３に示すように、使用者の排尿時に、比較的高い尿濃度の洗浄水が、排水トラップ管路１４内に流入することが、小便器の使用の度に繰り返されることにより、このように発生した尿石Ｕが排水トラップ管路１４上に多く蓄積し、有機物汚れＶの厚みを比較的大きくさせる。
【００２８】
一方、図２Ｃにおいては、図１Ａに示すような排水トラップ管路１４を有する小便器において、使用者が排尿し、小便器の洗浄動作が行われるまでの比較的短時間の間において、排水トラップ管路１４内が比較的低い尿濃度の洗浄水でほぼ満たされている状態を示している。この比較的低い尿濃度の洗浄水が、有機物汚れＶの近傍の高ｐＨ環境領域Ｙに触れる又は接近することにより、数秒程度の非常に短時間で尿石Ｕが比較的少なく発生する。このように、使用者が排尿した後、小便器の洗浄動作が行われるまでの毎回の同程度の時間において、尿石Ｕの発生量は排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度に依存する知見が見出された。よって、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度を低減できれば尿石Ｕの析出量を抑制することができる知見も見出された。
【００２９】
図２Ｄに示すように、比較的少なく発生した尿石Ｕも、小便器の洗浄動作が行われた後、有機物汚れＶに吸着された状態のままとなる。
図３に示すように、使用者の排尿時に、比較的低い尿濃度の洗浄水が、排水トラップ管路１４内に流入することが、小便器の使用の度に繰り返される場合には、比較的少ない尿石Ｕが排水トラップ管路１４上に蓄積するので、有機物汚れＶの厚みを抑制できる。毎回の使用者の排尿時における排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度の差が、使用回数が多くなるごとに、より大きな有機物汚れＶの厚みの差となる知見も見出された。
【００３０】
さらに、本発明者等は、鋭意研究することにより、排水トラップ管路１４及び横引配管内の洗浄水の尿濃度の違いにより、尿石の発生のメカニズムが異なり、有機物汚れＶの厚みの増加に差がでるという以下の知見を見出した。
【００３１】
図４Ａにおいては、上述の図１Ａに示すような、排水トラップ管路１４及び横引配管３におけるバイオフィルムを含む有機物汚れＶの発生のメカニズムを再び概略的に示している。図４Ａにおける（ａ）工程に示すように、使用者の排尿が排水トラップ管路１４に付着し、細菌Ｘが尿に付着して排水トラップ管路１４上で増殖する。時間の経過及び／又は小便器１の使用回数の増加に伴い、図４Ａにおける（ａ）工程から（ｂ）工程に進む。
【００３２】
図４Ａにおける（ｂ）工程に示すように、排水トラップ管路１４には有機物汚れＶのバイオフィルムが形成される。次に、（ｂ）工程から（ｃ）工程に進む。図４Ａにおける（ｃ）工程に示すように、バイオフィルムは、内部に細菌Ｘやアンモニア（又はアンモニウムイオンＮＨ4+）を保持しやすくなっている。バイオフィルム内部の細菌Ｘはウレアーゼ酵素Ｚを排出し、このウレアーゼ酵素Ｚが尿中の尿素を分解し、アンモニア（又はアンモニウムイオンＮＨ4+）が発生することとなる。このように、使用者が小便器に排尿する前の状態において、小便器の排水トラップ管路１４の一部が、図４Ａ（ｃ）に示すような有機物汚れＶが形成されている状態となっている。
【００３３】
図４Ｂに示すように、図４Ａ（ｃ）に示すような有機物汚れＶが形成された排水トラップ管路１４に、比較的高い尿濃度の排尿及び/又は洗浄水が流入するとき、尿素が比較的多いため、ウレアーゼ酵素Ｚが分解する尿中の尿素が比較的多く、アンモニアが比較的多く発生する。これらのアンモニアが水溶することでアンモニウムイオンＮＨ4+を生じさせ、有機物汚れＶの近傍の領域のｐＨが比較的高い値まで上昇する。
【００３４】
図４Ｃに示すように、図４Ｂに示すような高ｐＨ環境下においては、尿を含む液体中の無機物、例えばＣａ2+、Ｍｇ2+、ＮＨ4+、ＰＯ43-等がアンモニアと反応して、リン酸マグネシウムアンモニウムを析出させる反応が支配的となる。リン酸マグネシウムアンモニウムはアルカリ性環境下で尿液から生成されやすい尿石成分となる。
【００３５】
図４Ｄに示すように、リン酸マグネシウムアンモニウムは粒子径の比較的大きな結晶性の尿石を生じさせる。図４Ｄは走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により得られた画像であり、表示倍率は２０００倍である。この画像は、後述するように、本発明の一実施形態における小便器１の排水トラップ管路１４及び横引配管３内の有機物汚れの発生を再現するような実験により得られた有機物汚れを撮影したものである。バイオフィルム中にこのような比較的粒子径の大きな尿石が混在することにより、尿石の厚み及び有機物汚れＶの厚みが増大しやすくなる。このようなリン酸マグネシウムアンモニウムの尿石を主に含む有機物汚れＶの厚みは、後述するリン酸カルシウムの尿石を含む有機物汚れＶの厚みよりも増大されやすい。排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度が高くなるほど、リン酸マグネシウムアンモニウムの析出割合が増大し、有機物汚れＶの厚みが増大する。
【００３６】
一方、図４Ｅに示すように、図４Ａ（ｃ）に示すような有機物汚れＶが形成された排水トラップ管路１４に、比較的低い尿濃度の排尿及び/又は洗浄水が流入するときを説明する。このとき、尿素が比較的少ないため、ウレアーゼ酵素Ｚが分解する尿中の尿素が比較的少なく、アンモニアの発生が比較的少ない。よって、アンモニアが水溶して生じるアンモニウムイオンＮＨ4+によるｐＨの上昇は比較的低く抑制される。
【００３７】
図４Ｆに示すように、図４Ｅに示すようなｐＨ上昇が比較的低く抑制されている環境下においては、尿を含む液体中の無機物、例えばＣａ2+、Ｍｇ2+、ＰＯ43-等が同士が反応して、リン酸カルシウムを析出させる反応が支配的となる。リン酸カルシウムは上述したリン酸マグネシウムアンモニウムが尿液から生成されやすい環境下よりも中性に近い環境下においても尿液から生成されやすい尿石成分となる。
【００３８】
図４Ｇに示すように、リン酸カルシウムは粒子径の比較的小さな非結晶性の尿石を生じさせる。図４Ｇは走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により得られた画像であり、表示倍率は２００３倍である。この画像は、後述するように、本発明の一実施形態における小便器１の排水トラップ管路１４及び横引配管３内の有機物汚れの発生を再現するような実験により得られた有機物汚れを撮影したものである。リン酸カルシウムの尿石は、リン酸マグネシウムアンモニウムの尿石よりも小さい。バイオフィルム中にこのような比較的粒子径の小さな尿石が混在することにより、尿石の厚み及び有機物汚れＶの厚みは少しずつ増加する。粒子径の小さな尿石が主成分となる場合には、厚みの増加ペースは比較的遅くなり、厚みが増大されにくくなる。排水トラップ管路１４に流入する洗浄水中の尿濃度が低くなるほど、リン酸カルシウムの析出割合が増大し、有機物汚れＶの厚みは増大されにくくなる。
【００３９】
本発明者等は、このような新たな知見に基づいて、排水トラップ管路１４に流入する洗浄水の尿濃度の増加を抑制し、排水トラップ管路１４及び横引配管３に付着する尿石の厚みを抑制する技術を発明したものである。
【００４０】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態による小便器の構造について説明する。
図５〜図８に示すように、小便器１は、吐水された洗浄水によりボウル面を洗浄する小便器である。小便器１は、陶器製の小便器本体である便器本体２と、この便器本体２を洗浄するための洗浄水を自動的に便器本体２に吐水する吐水装置である自動洗浄ユニット４を備えている。
なお、本実施形態の小便器１については、便器本体２の最下部が床面Ｋから所定距離上方に位置し且つ便器本体２の背面がその背後の壁面Ｃに沿って取付けられる壁掛け式の小便器について説明するが、便器本体２が床面Ｋ上に直接配置される床置き式の小便器であってもよい。
以下、本発明の実施形態において、床面Ｋ側を下側とし、小便器１を挟んで床面Ｋと逆側と上側とし、壁面Ｃの表側と小便器１を挟んで向かい合う側を前側とし、小便器１の壁面Ｃ側を奥側とし、手前側から見て、左側を左側、右側を右側とする。
【００４１】
便器本体２の正面側には、排尿を受けるボウル部６が形成されており、このボウル部６よりも背面側の便器本体２の上方領域には、自動洗浄ユニット４の一部を収納するための収納室８が形成されている。また、便器本体２のボウル部６の底部には、排水口１０が形成されている。排水口１０には、目皿１２が配置されている。便器本体２は、さらに、排水口１０の下流側に、その内部に封水を形成する排水トラップである排水トラップ管路１４を備えている。排水トラップ管路１４は排水口１０と連通している。この排水トラップ管路１４の下流側には、壁面Ｃを貫通する流路を形成する排水ソケット１５等を介して、横引配管３が接続されている。
【００４２】
排水トラップ管路１４は、排水トラップ管路１４内に封水を形成するように貯留される洗浄水の容積が、２００ｍｌ以下となるような節水型トラップとして形成されている。このような節水型トラップの排水トラップ管路１４は、従来の７００ｍｌ程度の容積の排水トラップ管路に比べて少ない洗浄水の水量により排水トラップ管路内の洗浄水を置換することができる。節水型の排水トラップ管路１４の容積は、好ましくは、４０ｍｌ〜２００ｍｌの範囲内であり、より好ましくは、１２０ｍｌ〜２００ｍｌの範囲内であり、より好ましくは１２０ｍｌである。このような節水型の排水トラップ管路は、使用者の排尿の尿量よりも少ない容積を有していることから、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度が高くなりやすく、この尿を希釈することが排水トラップ管路１４及び横引配管３内の尿石付着の抑制に効果的となる。
【００４３】
なお、排水トラップ管路１４は、貯留される洗浄水の容積が、２００ｍｌより大きくなるような排水トラップ、例えば従来の７００ｍｌ程度の容積の排水トラップであってもよい。従来型の排水トラップ管路においても、尿を希釈して排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度の増加を抑制することにより、排水トラップ管路１４及び横引配管３内の尿石付着が抑制される。
【００４４】
排水トラップ管路１４は、下向きに延びる下降管路１４ａと、横に延びる折返し管路１４ｂと、上向きに延びる上昇管路１４ｃとを備えている。下降管路１４ａと上昇管路１４ｃとが共通壁１４ｄにより隔てられている。共通壁１４ｄの前後で排水トラップ管路が折り返すため、排水トラップ管路１４が小型化され、排水トラップ管路１４の容積も低減される。図７に示す中央断面において、下降管路１４ａの下端部の前後方向の幅１４ｅと、上昇管路１４ｃの下端部の前後方向の幅１４ｆとがほぼ同じ幅に形成され、排水トラップ管路１４が前後方向に小型化されている。また、図７に示す中央断面において、上昇管路１４ｃの下端部の幅１４ｆから上端部の幅１４ｇまでの前後方向の幅はほぼ一定に形成され、排水トラップ管路１４が前後方向に小型化されている。
【００４５】
図９に示すように、自動洗浄ユニット４は、水道等の給水源（図示せず）から洗浄水が供給される主給水路１６ａを形成する主給水管１６と、この主給水管１６を止水する止水栓１８と、主給水管１６の下流側端部に接続されて且つ主給水管１６を第１の給水管２０と第２の給水管２２に分岐する分岐部である管継手２４とを備えている。
また、管継手２４によって主給水管１６から分岐された一方の第１の給水管２０には、その内部の給水路（第１の給水路２０ａ）内を通過する洗浄水の流量（瞬間流量）について第１の所定の流量Ｑ１[リットル／分]に調整する第１の流量弁２６が設けられている。第１の流量弁２６は、第１の給水路２０ａ内を通過する洗浄水の流量を変更できるように形成されていてもよい。
【００４６】
さらに、この第１の流量弁２６の下流側には、第１の給水路２０ａを開閉する弁装置である第１の開閉弁２８が設けられている。この第１の開閉弁２８の下流側の第１の給水路２０ａの下流側端部には、ボウル部６内に洗浄水を吐水する吐水装置の一部であるスプレッダ３０（吐水部）が設けられており、このスプレッダ３０の第１の吐水部３２が第１の給水路２０ａの下流側端部と接続されている。なお、本実施形態では、第１の所定の流量Ｑ１[リットル／分]は、好ましくは８[リットル／分]〜１７[リットル／分]の範囲、より好ましくは８[リットル／分]〜１２[リットル／分]の範囲、さらにより好ましくは９[リットル／分]に設定される。
【００４７】
一方、管継手２４によって主給水管１６から分岐された他方の第２の給水管２２には、その内部の給水路（第２の給水路２２ａ）内を通過する洗浄水の流量（瞬間流量）について、第１の所定の流量Ｑ１[リットル／分]よりも低い第２の所定の流量Ｑ２[リットル／分]に調整する第２の流量弁３４が設けられている。第２の流量弁３４は、第２の給水路２２ａ内を通過する洗浄水の流量を変更できるように形成されていてもよい。
【００４８】
この第２の流量弁３４の下流側には、第２の給水路２２ａを開閉する弁装置である第２の開閉弁３６が設けられている。この第２の開閉弁３６の下流側の第２の給水路２２ａの下流側端部には、スプレッダ３０の第２の吐水部３８が接続されている。なお、本実施形態では、第２の所定の流量Ｑ２[リットル／分]は、好ましくは０．１[リットル／分]〜８．０[リットル／分]の範囲に設定され、より好ましくは０．１[リットル／分]〜０．６[リットル／分]の範囲に設定される。なお、第１の所定の流量Ｑ１[リットル／分]と第２の所定の流量Ｑ２[リットル／分]との流量差は、好ましくは１．０[リットル／分]〜８．９[リットル／分]の範囲に設定される。なお、スプレッダ３０への給水路を開閉する弁装置は、第１の流量弁２６又は第２の流量弁３４を利用して構成されていてもよい。
【００４９】
つぎに、第２の開閉弁３６の下流側には、逆止弁４０を介して、電解除菌水ユニット４３が設けられており、この電解除菌水ユニット４３は、電解除菌水を生成する電解槽（図示せず）を備えており、第２の吐水部３８に電解除菌水を供給する電解除菌水供給部として機能するようになっている。
【００５０】
また、自動洗浄ユニット４は、スプレッダ３０に設けられて便器本体２の正面側（手前側）に立って便器本体２を使用する使用者の有無を検知する人体検知センサとしての検知センサ４４と、この検知センサ４４から送信される検知信号を受信すると共に所定の制御プログラム等に基づいて第１の開閉弁２８及び第２の開閉弁３６のそれぞれの動作を制御する制御部であるコントローラ４６を備えている。
【００５１】
検知センサ４４は、赤外線式の人体検知センサである。検知センサ４４は、便器本体２の前に立って便器本体２を使用する使用者の有無を検知する。なお、検知センサ４４は、マイクロ波を使用したドップラー式のセンサであってもよい。ドップラー式の検知センサ４４は、使用者の有無のみならず使用者が便器本体２へ排尿した尿流を検知することができる。ドップラー式の検知センサ４４は、使用者の有無及び尿流を検知可能な他の位置に設けられていてもよい。検知センサ４４が、使用者の有無のみならず尿流を検知することができるため、使用者のボウル面４８への排尿の有無、及び排尿の開始及び終了のタイミングを、より正確に測定することができ、使用者の排尿開始に合わせて吐水を開始させ、より効率的に節水化を達成することができる。
【００５２】
コントローラ４６は、ＣＰＵ及びメモリ等を内蔵し、所定の制御プログラム等に基づいて他の機器の制御を行うことができる。コントローラ４６は、第１の開閉弁２８の開閉動作を制御することにより、第１の吐水部３２からの本洗浄吐水モードの吐水の開始及び終了を制御する。コントローラ４６は、第２の開閉弁３６の開閉動作を制御することにより、第２の吐水部３８からの尿希釈吐水モード又は除菌水の吐水の開始及び終了を制御する。
【００５３】
コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態となっている間のうち検知状態が終了するまでの所定期間において第２の吐水部３８から吐水を行う第１吐水モードである尿希釈吐水モードと、検知センサ４４の検知状態が終了した後に、第１の吐水部３２から吐水を行う第２吐水モードである本洗浄吐水モードと、のそれぞれを実行させる制御プログラムを備えている。
【００５４】
コントローラ４６は、さらに、尿希釈吐水モードで吐水された水量と本洗浄吐水モードで吐水された水量との合計水量が所定水量に到達したときに本洗浄吐水モードの実行を終了させる第１制御モードを実行させる制御プログラムを備えている。
コントローラ４６は、さらに、検知センサ４４が検知状態となってから所定使用時間Ｔが経過する前に、検知状態の終了により尿希釈吐水モードが終了する場合、本洗浄吐水モードにおいて、排水トラップ管路１４内の尿を吐水された洗浄水によって置換できる第１水量Ｗを吐水させる第２制御モードを実行させる制御プログラムを備えている。
コントローラ４６は、さらに、検知センサ４４の検知状態が終了しないことにより尿希釈吐水モードが継続して実行されている状態で、検知センサ４４が検知状態となってからの異常判定時間が経過した場合に、尿希釈吐水モードの実行を強制終了させる制御プログラムを備えている。
コントローラ４６は、さらに、検知状態が終了した後に行われる本洗浄吐水モードにおいて、排水トラップ管路１４内の尿を吐水された洗浄水によって置換できる第１水量よりも少ない吐水量を吐水させる第３制御モードを実行させる制御プログラムを備えている。
【００５５】
なお、本実施形態では、自動洗浄ユニット４の第１の給水路２０ａ及び第２の給水路２２ａを別々に形成し、第１の吐水口６０と第２の吐水口７６とを別々に形成しているが、変形例として、１つの共通の給水路により給水し、１つの共通の吐水口により吐水するように形成してもよい。例えば、自動洗浄ユニット４は、主給水管１６と、主給水管１６の下流側端部に接続される第１の給水管２０と、第１の給水管２０内を通過する洗浄水の流量を変更できるように形成された第１の流量弁２６と、この第１の流量弁２６の下流側の第１の給水路２０ａを開閉する第１の開閉弁２８とを備えている。第１の給水路２０ａの下流側端部に第１の吐水部３２の第１の吐水口６０が開口されている。自動洗浄ユニット４は、第２の給水路２２ａを省略しており、第１の給水路２０ａを介して尿希釈吐水モードの吐水を行う。さらに、第２の吐水口７６は省略され、尿希釈吐水モードにおける吐水流量Ｑ２［リットル／分］の吐水を第１の吐水口６０から吐水する。このように、第１の吐水口６０から尿希釈吐水モードの吐水を行ってもよい。
【００５６】
つぎに、図６〜図８を参照して、本実施形態の小便器の便器本体におけるボウル部６の詳細について説明する。
ボウル部６の表面には排尿を受けるボウル面４８が形成され、ボウル面４８は、側面視で概ねＪ字形の形状を形成している。ボウル面４８は、便器本体２の収納室８の前面７まで延びるように形成されている。
ボウル面４８は、その上部から下部まで、前面が使用者に対向するように開いた円弧形状の正面部４８ａを有している。ボウル面４８は、スプレッダ３０が設けられている上方領域において、従来のようなボウル面から前方に壁状に突出する側面部が設けられておらず、正面部４８ａのみから形成されている。このような正面部４８ａは自身の曲面の接線の垂線が便器本体２の前方に立つ使用者の立ち位置に向かうような前向きの曲面を形成している。即ち、水平断面において、正面部４８ａはその全ての位置にて水平方向に延びる接線に対する水平方向に延びる垂線が、ボウル面４８の左側端部４８ｂと右側端部４８ｃとを結び水平方向に延びる線分と交差する。
【００５７】
ボウル面４８の上部領域の正面部４８ａは、水平断面において、ボウル面４８の左側端部４８ｂから右側端部４８ｃまでほぼ単一の曲率半径の円弧（曲率半径が途中で概ね変化しないような１つの円弧であり、シングルＲと称される円弧）に沿って形成される。上部領域より下方の下部領域のボウル面４８は、２種類の曲率半径を有する円弧の組み合わせ、又は円弧と直線との組み合わせによる複合的な曲面形状を形成している。ボウル面４８の正面部４８ａは、ボウル面４８の上端４８ｄから下方に向けて後方に向かって傾斜して形成されている。
【００５８】
ボウル部６のボウル面４８は、その水平断面の曲率半径が下方ほど小さくなるように形成されている。ボウル面４８の上端４８ｄから下方に向かうにつれて、水平断面の円弧の曲率半径が徐々に減少するように形成され、下方に向かうにつれて徐々にボウル面４８の左右方向の幅（ボウル面４８の正面視で投影される幅）が小さくなるように形成されている。なお、曲率半径の上限はほぼ無限大でもよく、すなわちボウル面４８の上端４８ｄの水平断面が直線状に形成されていてもよい。
ボウル面４８は、ボウル面４８の左右両側から前方側まで下降しながら延びる棚４２を備えている。
【００５９】
つぎに、図６、図９〜図１１を参照して、本実施形態の小便器の自動洗浄ユニットにおけるスプレッダの詳細について説明する。
まず、図６に示すように、スプレッダ３０は、ボウル面４８の上方領域における左右方向の中央部に設けられており、スプレッダ３０及び検知センサ４４の前方側には外装カバー５０が取り付けられている。なお、図１１に示すスプレッダ３０においては、外装カバー５０を取り外した状態を示すと共に、スプレッダ３０に設けられている検知センサ４４等の関連部品については省略して示している。
【００６０】
図６及び図１１に示すように、スプレッダ３０は、ボウル面４８に固定して取り付けられるスプレッダ本体部５２と、このスプレッダ本体部５２の取付穴５２ａに挿入して取り付けられるノズル部材５４を備えている。
【００６１】
図１１に示すように、スプレッダ本体部５２の内部には、第１の給水管２０の第１の給水路２０ａ及び第２の給水管２２の第２の給水路２２ａのそれぞれと連通する第１の通水路５６及び第２の通水路５８がそれぞれ形成されている。
第１の通水路５６の前方側の下流側端部には、第１の吐水部３２の一部である第１の吐水口６０が形成されている。スプレッダ本体部５２の第１の通水路５６は、前後方向に延びるように形成されている上流側通水路５６ａと、この上流側通水路５６ａの下流側の前端部から下方に向かって流路が拡大するように、正面視で概ね扇形形状に形成されている下流側通水路５６ｂを備えている。これらにより、第１の給水路２０ａから上流側通水路５６ａ内に供給された洗浄水は、下流側通水路５６ｂを通過し、第１の吐水口６０からボウル面４８上で左右方向に広がるように第１の所定の流量Ｑ１［リットル／分］の洗浄水Ｂ１として吐水されるようになっている。
【００６２】
つぎに、図６及び図１１に示すように、ノズル部材５４は、スプレッダ本体部５２の取付穴５２ａに取り付けられる取付部６２を備えている。また、ノズル部材５４は、取付部６２の前端部に一体に設けられたノズル部６４を第２の吐水部３８の一部として備えている。ノズル部６４は、スプレッダ本体部５２の側方側から下方に向けて形成される。よって、ノズル部６４は、ボウル面４８の左右方向中心線Ｄに対して偏心した位置に配置される。よって、尿希釈吐水モードにより吐水される水流は、ボウル面４８の左右方向中心線Ｄに対して偏心した位置から吐水される。
【００６３】
ノズル部材５４の取付部６２の内部には、スプレッダ本体部５２の第２の通水路５８と連通する通水路６８が形成されている。ノズル部材５４のノズル部６４には、通水路６８から延びる通水路７２が形成され、さらに、ノズル部６４の先端部には、第２の吐水部３８として単一の円形断面形状の第２の吐水口７６が形成されている。第２の給水管２２の第２の給水路２２ａからノズル部材５４の通水路６８に供給された洗浄水は、第２の吐水口７６から第１の所定の流量Ｑ１［リットル／分］よりも低い第２の所定の流量Ｑ２［リットル／分］の洗浄水Ｂ２として吐水されるようになっている。また、本洗浄吐水モードにおける第１の吐水口６０からの吐水の流量Ｑ１［リットル／分］は、尿希釈吐水モードにおける第２の吐水口７６からの吐水の流量Ｑ２［リットル／分］より大きくされている。さらに、スプレッダ３０の第１の吐水口６０から尿希釈吐水モードの吐水を行う場合には、第１の吐水口６０を、第２の吐水口７６に代えて使用することができる。
【００６４】
つぎに、図１２〜図１４を参照して、本発明の一実施形態による小便器の動作（作用）について説明する。
先ず、図１２及び図１３を参照して、後述する所定使用時間Ｔが経過した時刻ｔｈで検知センサ４４が非検知となる標準的なパターンの小便器の動作（作用）について説明する。
図１２は、本発明の一実施形態による小便器において、使用者がこの小便器を使用する使用回毎のコントローラの制御動作を示すフローチャートであり、図１３は、本発明の一実施形態における小便器における、所定使用時間Ｔが経過した時刻ｔｈで検知センサ４４が非検知となる標準的なパターンにおいて、検知センサの使用者の検知状態、標準的な排尿タイミングモデル、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。図１２において、Ｓは各ステップを示している。
【００６５】
先ず、図１２に示すように、Ｓ０において、使用者が小便器１の便器本体２のボウル部６の前側に立つと、検知センサ４４が使用者の使用を検知している検知状態となり（時刻ｔ０）、その検知信号がコントローラ４６に送信され、コントローラ４６が使用者の存在を認識し、Ｓ１に進む。この時点では第１の開閉弁２８は閉弁された状態であり、第２の開閉弁３６も閉弁された状態となっている。
【００６６】
Ｓ１において、コントローラ４６は、時刻ｔ０から所定の待機時間が経過したか否かを判定する。コントローラ４６は、時刻ｔ０からすぐに尿希釈吐水モードを開始せず、検知開始から使用者の排尿が開始されるまでの待機時間にわたって待機する。これにより、使用者の排尿が始まる前における尿の希釈に貢献しにくい洗浄水の吐水が抑制され、尿を希釈する洗浄水が節約できる。
【００６７】
排尿を開始する前の時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間、使用者は、ボウル部６の前に立った状態で着衣を脱いで排尿する準備を整える。使用者の排尿が開始される時刻ｔ１は、時刻ｔ０から平均的な大人の使用者が着衣を脱いで排尿する準備を整えると想定される平均的な服脱ぎ時間を経過した時刻として設定される。服脱ぎ時間は約８秒間と設定される。時刻ｔ０から時刻ｔ１までの待機時間が服脱ぎ時間に対応している。時刻ｔ０から時刻ｔ１までにおいては、使用者の排尿が開始されていないので排水トラップ管路１４内の尿濃度はほぼ０となっている。
【００６８】
Ｓ１において、コントローラ４６は、時刻ｔ０から待機時間を経過していない場合には、再びＳ１に戻って判定を行う。これにより、使用者の排尿が始まる前における、尿の希釈に貢献しにくい洗浄水の吐水を抑制し、尿を希釈する洗浄水を節約することができる。コントローラ４６は、時刻ｔ０から待機時間を経過した場合（時刻ｔ１となった場合）には、使用者の排尿の開始と同期できるタイミングが到来したと判断して、Ｓ２に進む。
【００６９】
Ｓ２において、コントローラ４６は、時刻ｔ１から、尿希釈吐水モードの実行を開始する。コントローラ４６は、第２の開閉弁３６を開弁させ、検知センサ４４が検知状態となっている期間の一部の検知状態が終了するまでの所定期間において第２の吐水口７６から吐水を行う尿希釈吐水モードを実行させる。この所定期間は、時刻ｔ１からｔ３までの期間である。
【００７０】
図９及び図１１に示すように、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの開始により、第２の開閉弁３６を開弁させ、主給水管１６の主給水路１６ａの洗浄水を、第２の給水管２２の第２の給水路２２ａに供給する。コントローラ４６は、第１の開閉弁２８を閉弁した状態のままとしている。第２の給水路２２ａに流れた洗浄水Ｂ２は、第２の流量弁３４を通過して、第２の通水路５８に流入する。そして、洗浄水Ｂ２は、スプレッダ３０のノズル部材５４の内部の通水路６８を通過した後、第２の吐水口７６から吐水される。
【００７１】
コントローラ４６は、尿希釈吐水モードにおいては第２の開閉弁３６を開弁させ第２の吐水口７６から吐水を継続させている。第２の吐水口７６から吐水される吐水流量[リットル／分]は一定であるので、コントローラ４６は、自身の有するプログラムにより、吐水流量[リットル／分]に吐水時間[分]を乗ずることにより吐水された水量[リットル]を算定できる。
【００７２】
時刻ｔ１から、使用者の排尿が開始される。コントローラ４６は、時刻ｔ１から、使用者の排尿が開始されると想定し且つ判断する。図１３においては、標準的な排尿タイミングモデルによる標準的な排尿タイミングを、検知センサの使用者の検知状態、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態と比較して示している。標準的な排尿タイミングモデルは、標準的な大人の使用者が排尿しようとする場合に、統計的に想定（仮定）される、使用者の検知開始から排尿開始及び排尿終了までの時間経過を示している。標準的な排尿タイミングモデルは、統計的及び実験的に得られたデータに基づき予め定められている。標準的な排尿タイミングモデルは、想定開始時間と、想定終了時間Ｒとを設定する。想定開始時間は、検知センサ４４が検知状態となってから使用者の排尿が開始すると想定される時間であり、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間となる。想定終了時間Ｒは、検知センサ４４が検知状態となってから使用者の排尿が終了すると想定される時間であり、時刻ｔ０から時刻ｔ２までの時間となる。想定終了時間Ｒは、例えば３０秒である。標準的な排尿タイミングモデルは、例えば非特許文献１の図５（ａ）に示される健康な人の典型的な尿流曲線パターンを本技術の動作タイミングに当てはめることにより、想定開始時間と、想定終了時間とを設定してもよい。
【００７３】
時刻ｔ１から時刻ｔ２までにおいては、使用者の排尿が行われるので排水トラップ管路１４内の尿濃度が上昇する。このとき、尿希釈吐水モードにおける吐水が行われているので、排水トラップ管路１４内の尿濃度は、尿希釈吐水モードが行われない場合と比べて低く抑制されている。よって、排水トラップ管路１４及び横引配管３等において短時間に尿石が発生することを抑制することができる。また、使用者の排尿中には、尿希釈吐水モードにおける吐水により、尿流を主にボウル面４８上で、排水トラップ管路１４に流入する前に希釈することができる。よって、排水トラップ管路１４内の尿濃度の上昇をより確実に抑制することができる。
【００７４】
コントローラ４６は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの、尿希釈吐水モードにおいて所定の水量Ａ１[リットル]を吐水する。例えば、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの、使用者の排尿中に吐水される水量Ａ１[リットル]は、０．５リットルに設定される。
【００７５】
時刻ｔ２においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態となってから想定終了時間Ｒが経過したことを認識する。コントローラ４６は、時刻ｔ２以後、時刻ｔ２から検知状態が終了する時刻ｔ３までの期間、尿希釈吐水モードにおいて第２の吐水口７６から吐水された水量[リットル]を算定する。
【００７６】
図１２に示すように、Ｓ３においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態となってから所定使用時間Ｔが経過したか否かを判定する。時刻ｔ０から所定使用時間Ｔが経過した時刻ｔｈは、時刻ｔ３と一致する（図１３参照）。所定使用時間Ｔは、時刻ｔ２から時刻ｔｈまでの間に尿希釈吐水モードにおいて第２の吐水口７６から吐水された水量[リットル]が、所定の水量Ａ２、例えば０．１５リットルとなるように設定される。
【００７７】
Ｓ３において、コントローラ４６は、時刻ｔ０から所定使用時間Ｔを経過していない場合には、想定終了時間Ｒ経過後（時刻ｔ２以後）における吐水が想定よりも少ない水量までしか吐水されていないと判断して、Ｓ４に進む。
なお、Ｓ３において、コントローラ４６は、時刻ｔ０から所定使用時間Ｔを経過した場合（時刻ｔｈとなった場合）には、想定終了時間Ｒ経過後（時刻ｔ２以後）における吐水が想定よりも増大され且つ後述する合計吐水量を抑制する必要があると判断して、Ｓ５に進む。
【００７８】
Ｓ４においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態であるか否かを判定する。コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態である場合には、使用者がボウル部６に排尿を行っている可能性があると判断して、Ｓ３に戻る。コントローラ４６は、検知センサ４４が非検知状態となった場合には、使用者がボウル部６に排尿を終えて立ち去ったと判断して、Ｓ６に進む。
【００７９】
時刻ｔ２において、使用者が排尿を終了すると想定される。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間において、使用者は、ボウル部６の前に立った状態で着衣を整えて、便器本体２の前から立ち去る準備をする。時刻ｔ３は、時刻ｔ２から平均的な大人の使用者が着衣を着用して立ち去る準備をすると想定される平均的な服着用時間を含むように設定される。この間も、尿希釈吐水モードによる吐水が継続している。
【００８０】
図１３に示すように、時刻ｔ３（時刻ｔｈ）において、検知センサ４４による使用者の検知状態が終了する。所定使用時間Ｔを経過した時刻ｔｈとなるため、コントローラ４６は、Ｓ３において、Ｓ５に進む。
【００８１】
Ｓ５においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態であるか否かを判定する。コントローラ４６は、検知センサ４４が非検知状態となった場合には、使用者がボウル部６に排尿を終えて立ち去ったと判断して、Ｓ９に進む。コントローラ４６は、Ｓ９に示すように、尿希釈吐水モードを終了させ吐水を停止させる。コントローラ４６は、尿希釈吐水モードを終了させ、Ｓ１０に進む。時刻ｔ２から時刻ｔ３（時刻ｔｈ）までに、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量[リットル]が、例えば０．１５リットルであり、当初予定した水量Ａ２[リットル]となっている。よって、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量は、Ａ１＋Ａ２＝０．６５リットルとなっている。
【００８２】
図９及び図１１に示すように、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードの終了により、第２の開閉弁３６を閉弁させ、洗浄水の第２の給水路２２ａへの供給を停止する。よって、ノズル部６４の第２の吐水口７６からの吐水が停止される。
【００８３】
図１２に示すように、Ｓ１０において、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードを実行する。
図９及び図１１に示すように、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードの実行により、まず、第１の開閉弁２８に制御信号を送信し、第１の開閉弁２８を開弁させる。主給水管１６の主給水路１６ａの洗浄水は、管継手２４を経て第１の給水路２０ａのみに流れる。第１の給水路２０ａに流れた洗浄水Ｂ１は、第１の流量弁２６を通過し、比較的高い第１の所定の流量Ｑ１［リットル／分］で第１の吐水口６０から吐水される（図６参照）。
【００８４】
コントローラ４６は、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量に応じて、本洗浄吐水モードで吐水される水量を変更するように第１の開閉弁２８を制御する第１制御モードを実行している。標準的なパターンの場合には、コントローラ４６は、第１制御モードにより、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量Ａ１＋Ａ２と、本洗浄吐水モードで吐水された水量との合計水量が所定水量（例えば１．１５リットル）に到達するまで、第１の開閉弁２８を一定時間開弁させる。本洗浄吐水モードで吐水される水量が第１水量Ｗとなると、尿希釈吐水モードの吐水水量（Ａ１＋Ａ２）と第１水量Ｗとの合計水量が所定水量となり本洗浄吐水モードの実行が終了される。本洗浄吐水モードで吐水される第１水量Ｗ[リットル]は、例えば０．５リットル（５００ミリリットル）であり、当初予定した基本の洗浄水量となっている。尿希釈吐水モードにおける吐水水量と本洗浄吐水モードにおける吐水水量とを所定水量とすることにより、ボウル面を確実に洗浄するとともに、排水トラップ管路１４内の尿を吐水された洗浄水によってより確実に置換することができる。
【００８５】
尿希釈吐水モードで想定終了時間Ｒが経過した時刻ｔ２以後に吐水された水量Ａ２と本洗浄吐水モードで吐水された水量Ｗとの合計水量は第３水量Ｐとなっており、例えば０．６５リットルである。第３水量Ｐは第１水量Ｗよりも大きい。水量Ａ２と水量Ｗとの合計水量が第３水量Ｐを満たすことにより、排水トラップ管路１４内の尿を吐水された洗浄水によってより確実に置換することができる。よって、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度が比較的低い状態で保たれ、尿石の発生が抑制される。
【００８６】
図６に示すように、第１の吐水口６０から吐水された洗浄水Ｂ１は、ボウル面４８に沿って左右方向に広がるように吐水され、ボウル面４８を従来よりも広範囲に洗浄することができる。
【００８７】
ボウル面４８を流下した洗浄水Ｂ１は、排水口１０から排水トラップ管路１４内に流入する。洗浄水Ｂ１は、この排水トラップ管路１４の下流側の横引配管３に向かって流れることにより、排水トラップ管路１４や横引配管３内の尿を下流側に排出させる。洗浄水Ｂ１は、比較的高い流量Ｑ１で流れるとともに、排水トラップ管路１４内の希釈された尿を新しい洗浄水で置換して、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度を比較的大きく低減することができる。コントローラ４６が、時刻ｔ４において、本洗浄吐水モードにおいて吐水される水量が第１水量Ｗに到達したとき、第１の開閉弁２８を閉弁し、スプレッダ３０による吐水動作を停止させて、本洗浄吐水モードの動作を終了させ、エンドに進む。
【００８８】
エンドにおいて、コントローラ４６は、検知センサ４４が使用者の使用を検知してから始まる各使用回ごとの制御動作を終了し、検知センサ４４を待機状態とする。コントローラ４６は、再び検知センサ４４が使用者の使用を検知した場合にはＳ０から各使用回毎の制御動作を開始する。
【００８９】
次に、図１２及び図１４を参照して、所定使用時間Ｔが経過した時刻ｔｈよりも後の時点で検知センサ４４が非検知となる検知時間の長いパターンの小便器の動作（作用）について説明する。検知時間の長いパターンの小便器の動作は、上述した標準的なパターンの小便器の動作と時刻ｔ２までの動作がほぼ同じであるため、上述した標準的なパターンの小便器の動作と同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
図１４は、本発明の一実施形態における小便器における、所定使用時間Ｔが経過した時刻ｔｈよりも後の時点で検知センサ４４が非検知となる検知時間の長いパターンにおいて、検知センサの使用者の検知状態、標準的な排尿タイミングモデル、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
【００９０】
図１４に示すように、時刻ｔ２以後、検知センサ４４が検知状態を継続し、尿希釈吐水モードによる吐水が継続されている。図１２に示すように、Ｓ３において、コントローラ４６は、時刻ｔ０から所定使用時間Ｔを経過していない場合には、Ｓ４に進む。Ｓ４においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態である場合には、Ｓ３に戻る。
【００９１】
図１４に示すように、所定使用時間Ｔが経過した時刻ｔｈよりも後の時点で検知センサ４４が検知状態を継続し、尿希釈吐水モードによる吐水が継続されている。
【００９２】
図１２に示すように、Ｓ３においては、コントローラ４６は、時刻ｔ０から所定使用時間Ｔを経過した場合（時刻ｔｈとなった場合）には、想定終了時間Ｒ経過後（時刻ｔ２以後）における吐水が想定よりも増大され且つ合計吐水量を所定水量まで抑制する必要があると判断して、Ｓ５に進む。
【００９３】
Ｓ５においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態であるか否かを判定する。コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態である場合には、想定終了時間Ｒ経過後且つ所定使用時間Ｔ経過後であるので、検知センサが検知状態となってからの異常判定時間が経過していないかをチェックする必要があると判断して、Ｓ８に進む。Ｓ８においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態となってからの異常判定時間Ｓが経過したか否かを判定する。コントローラ４６は、異常判定時間Ｓを経過していない場合には、検知センサ４４は正常に機能しており、使用者が標準的な使用時間を超えるような長い使用態様で便器本体２を使用していると判断して、尿希釈吐水モードによる吐水を継続させるため、Ｓ３に戻る。コントローラ４６は、Ｓ３から再びＳ５に進む。コントローラ４６は、検知センサ４４が非検知状態となった場合には、使用者がボウル部６に排尿を終えて立ち去ったと判断して、Ｓ９に進む。
【００９４】
図１４に示すように、時刻ｔ３において、検知センサ４４による使用者の検知状態が終了すると、コントローラ４６は、Ｓ９に示すように、尿希釈吐水モードを終了させ吐水を停止させる。コントローラ４６は、尿希釈吐水モードを終了させ、Ｓ１０に進む。
ここで、時刻ｔ２から時刻ｔ３までに、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量[リットル]が、当初予定した水量Ａ２[リットル]よりも多い水量Ａ２’[リットル]まで増加している。尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量も、Ａ１＋Ａ２’まで増加している。この増加した水量Ｗｋ[リットル]は、Ｗｋ＝Ｑ２×（ｔ３−ｔｈ）によりもとめられる。Ｑ２は、尿希釈吐水モードにおける吐水流量Ｑ２［リットル／分］である。増加した水量Ｗｋは、Ｗｋ＝Ａ２’−Ａ２となっている。
【００９５】
図１２に示すように、Ｓ１０において、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードを実行する。
コントローラ４６は、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量に応じて、本洗浄吐水モードで吐水される水量Ｗを変更するように第１の開閉弁２８を制御する第１制御モードを実行している。この場合には、コントローラ４６は、第１制御モードにより、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量Ａ１＋Ａ２’と、本洗浄吐水モードで吐水された水量との合計水量が所定水量（例えば１．１５リットル）に到達するまで、第１の開閉弁２８を一定時間開弁させる。本洗浄吐水モードで吐水される水量が水量Ｗ１となると、尿希釈吐水モードの吐水水量（Ａ１＋Ａ２）と水量Ｗ１との合計水量が所定水量となり本洗浄吐水モードの実行が終了される。水量Ｗ１は、Ｗ１＝Ｗ−Ｗｋによってももとめられる。本洗浄吐水モードで吐水される水量Ｗ１[リットル]は、当初予定した第１水量Ｗよりも減少されている。よって、尿希釈吐水モードにおける吐水水量と本洗浄吐水モードにおける吐水水量との合計水量の増大は抑制される。
【００９６】
コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態となってから所定使用時間Ｔが経過した後に、検知状態の終了により尿希釈吐水モードが終了する場合、尿希釈吐水モードで想定終了時間Ｒが経過した時刻ｔ２以後に吐水された水量Ａ２’と本洗浄吐水モードで吐水された水量Ｗ１との合計水量が第３水量Ｐに到達したときに本洗浄吐水モードの実行を終了させる。
【００９７】
次に、図１２及び図１５を参照して、所定使用時間Ｔが経過した時刻ｔｈよりも前の時点で検知センサ４４が非検知となる検知時間の短いパターンの小便器の動作（作用）について説明する。検知時間の短いパターンの小便器の動作は、上述した標準的なパターンの小便器の動作と時刻ｔ２までの動作がほぼ同じであるため、上述した標準的なパターンの小便器の動作と同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
図１５は、本発明の一実施形態における小便器における、所定使用時間Ｔが経過した時刻ｔｈよりも前の時点で検知センサ４４が非検知となる検知時間の短いパターンにおいて、検知センサの使用者の検知状態、標準的な排尿タイミングモデル、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
【００９８】
図１２に示すように、Ｓ３においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態となってから所定使用時間Ｔが経過したか否かを判定する。
【００９９】
Ｓ３において、コントローラ４６は、時刻ｔ０から所定使用時間Ｔを経過していない場合には、想定終了時間Ｒ経過後（時刻ｔ２以後）における吐水が想定よりも少ない水量までしか吐水されていないと判断して、Ｓ４に進む。
【０１００】
Ｓ４においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態であるか否かを判定する。コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態である場合には、使用者がボウル部６に排尿を行っている可能性があると判断して、Ｓ３に戻る。コントローラ４６は、検知センサ４４が非検知状態となった場合には、使用者がボウル部６に排尿を終えて立ち去ったと判断して、Ｓ６に進む。
【０１０１】
図１５に示すように、時刻ｔ３において、使用者が、比較的早く排尿を終了させ、立ち去ると、検知センサ４４が非検知状態となる。コントローラ４６は、検知センサ４４が非検知状態となったので、Ｓ６に進む。Ｓ６において、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードを終了させ吐水を停止させる。コントローラ４６は、尿希釈吐水モードを終了させ、Ｓ７に進む。
ここで、時刻ｔ２から時刻ｔ３までに、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量[リットル]が、当初予定した水量Ａ２[リットル]よりも少ないＡ２’’[リットル]まで減少している。
【０１０２】
図１２に示すように、Ｓ７において、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードを実行する。
コントローラ４６は、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量に応じて、本洗浄吐水モードで吐水される水量を変更させ第１水量Ｗを吐水するように第１の開閉弁２８を制御する。この場合には、コントローラ４６は、第２制御モードにより、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量Ａ１＋Ａ２’’に応じて、本洗浄吐水モードで吐水される水量を第１水量Ｗとするように第１の開閉弁２８を一定時間開弁させる。本洗浄吐水モードで吐水される第１水量Ｗ[リットル]は、例えば０．５リットルであり、当初予定した標準の洗浄水量となっている。このように、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態となってから所定使用時間Ｔが経過する前に、検知状態の終了により尿希釈吐水モードが終了する場合、本洗浄吐水モードにおいて、排水トラップ管路１４内の尿を吐水された洗浄水によって置換できると想定される第１水量Ｗを吐水させる。尿希釈吐水モードが早期に終了する場合に、尿希釈吐水モードによる吐水を節約することができ、さらに、本洗浄吐水モードにおいて、第１水量Ｗを吐水させることにより、排水トラップ管路１４内の尿を吐水された洗浄水によってより確実に置換することができる。また、水量Ａ２’’と第１水量Ｗとの合計水量を第３水量Ｐよりも低減させることにより、洗浄水量の合計の増加を抑制し、節水化を達成することができる。
【０１０３】
コントローラ４６が、時刻ｔ４において、本洗浄吐水モードにおいて吐水される水量が第１水量Ｗに到達したとき、第１の開閉弁２８を閉弁し、スプレッダ３０による吐水動作を停止させて、本洗浄吐水モードの動作を終了させ、エンドに進む。
【０１０４】
次に、図１２及び図１６を参照して、検知センサの検知状態が終了しないまま異常判定時間が経過する検知時間の異常に長いパターンの小便器の動作（作用）について説明する。検知時間の異常に長いパターンの小便器の動作は、上述した標準的なパターンの小便器の動作と時刻ｔ２までの動作がほぼ同じであるため、上述した標準的なパターンの小便器の動作と同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
図１６は、本発明の一実施形態における小便器における、検知センサの検知状態が終了しないまま異常判定時間が経過するような検知時間の異常に長いパターンにおいて、検知センサの使用者の検知状態、標準的な排尿タイミングモデル、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
【０１０５】
図１６に示すように、時刻ｔ２以後、検知センサ４４が検知状態を継続し、尿希釈吐水モードによる吐水が継続されている。図１２に示すように、Ｓ３において、コントローラ４６は、時刻ｔ０から所定使用時間Ｔを経過していない場合には、Ｓ４に進む。Ｓ４においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態である場合には、Ｓ３に戻る。
【０１０６】
図１６に示すように、所定使用時間Ｔが経過した時刻ｔｈよりも後の時点で検知センサ４４が検知状態を継続し、尿希釈吐水モードによる吐水が継続されている。
【０１０７】
図１２に示すように、Ｓ３においては、コントローラ４６は、時刻ｔ０から所定使用時間Ｔを経過した場合（時刻ｔｈとなった場合）には、Ｓ５に進む。
【０１０８】
Ｓ５においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態であるか否かを判定する。コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態である場合には、想定終了時間Ｒ経過後且つ所定使用時間Ｔ経過後であるので、検知センサが検知状態となってからの異常判定時間が経過していないかをチェックする必要があると判断して、Ｓ８に進む。
【０１０９】
Ｓ８においては、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態となってからの異常判定時間Ｓが経過したか否かを判定する。異常判定時間Ｓは、例えば２分間である。
コントローラ４６は、異常判定時間Ｓを経過する場合には、検知センサ４４の異常及び使用者の標準的な使用時間を超えるような異常に長い使用態様となっていると判断して、尿希釈吐水モードによる吐水を節水化するため、Ｓ１１に進む。
コントローラ４６は、異常判定時間Ｓを経過していない場合には、検知センサ４４は正常に機能しており、使用者が標準的な使用時間を超えるような長い使用態様で便器本体２を使用していると判断して、尿希釈吐水モードによる吐水を継続させるため、Ｓ３に戻る。
【０１１０】
Ｓ８において、コントローラ４６は、検知センサ４４の検知状態が終了しないことにより尿希釈吐水モードが継続して実行されている状態で、検知センサ４４が検知状態となってからの異常判定時間Ｓが経過した時刻ｔｅとなる場合に、検知状態が終了したと決定して、尿希釈吐水モードの実行を終了させる。
【０１１１】
図１６に示すように、時刻ｔ３（ｔｅ）において、コントローラ４６が、検知状態が終了したと決定するので、Ｓ１１に示すように（図１２参照）、尿希釈吐水モードを終了させ吐水を停止させる。コントローラ４６は、尿希釈吐水モードを終了させ、Ｓ１２に進む。
ここで、時刻ｔ２から時刻ｔ３までに、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量[リットル]が、当初予定した水量Ａ２[リットル]よりも多い水量Ａ２’’’[リットル]まで増加している。尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量も、Ａ１＋Ａ２’’’まで増加している。この増加した水量Ｗｋ’’[リットル]は、Ｗｋ’’＝Ｑ２×（ｔ３−ｔｈ）によりもとめられる。Ｑ２は、尿希釈吐水モードにおける吐水流量Ｑ２［リットル／分］である。増加した水量Ｗｋ’’は、Ｗｋ’’＝Ａ２’’’−Ａ２となっている。
【０１１２】
時刻ｔ３から検知センサ４４が非検知状態となる時刻ｔ３’までの間、尿希釈吐水モードによる吐水が行われておらず且つ本洗浄吐水モードによる吐水も行われていない状態となる。
【０１１３】
Ｓ１２におけるように、時刻ｔ３’において、検知センサ４４の検知状態が終了し、検知センサ４４が非検知状態となった場合には、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードを実行する。
コントローラ４６は、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量に応じて、本洗浄吐水モードで吐水される水量を変更するように第１の開閉弁２８を制御する。この場合には、コントローラ４６は、第３制御モードにより、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量Ａ１＋Ａ２’’’と、本洗浄吐水モードで吐水された水量との合計水量が所定水量（例えば１．１５リットル）に到達するまで、第１の開閉弁２８を一定時間開弁させる。本洗浄吐水モードで吐水される水量が水量Ｗ２となると、尿希釈吐水モードの吐水水量（Ａ１＋Ａ２’’’）と水量Ｗ２との合計水量が所定水量となり本洗浄吐水モードの実行が終了される。水量Ｗ２は、Ｗ２＝Ｗ−Ｗｋ’’によってももとめられる。本洗浄吐水モードで吐水される水量Ｗ２[リットル]は、当初予定した第１水量Ｗよりも減少されている。なお、水量Ｗ２は、Ｗ−Ｗｋ’’の値が所定の最小値を下回る場合には、所定の最小値を水量Ｗ２の値としてもよい。
このように、コントローラ４６は、検知状態が終了した後に行われる第２吐水モードにおいて、排水トラップ管路１４内の尿を吐水された洗浄水によって置換できる第１水量Ｗよりも少ない吐水量を吐水させる。よって、尿希釈吐水モードが異常判定時間Ｓが経過する時刻ｔｅまで実行され、その実行時間が長くなる場合においても、本洗浄吐水モードで吐水される水量を抑制することができ、尿希釈吐水モード及び本洗浄吐水モードにおいて吐水される洗浄水量の合計の増加を抑制し、節水化を達成することができる。
また、尿希釈吐水モードで想定終了時間Ｒが経過した後に吐水された水量Ａ２’’’と本洗浄吐水モードで吐水された水量Ｗ２との合計水量が第３水量Ｐ以上となるため、排水トラップ管路１４内の尿を吐水された洗浄水によって確実に置換することができる。
【０１１４】
コントローラ４６は、時刻ｔ４において、本洗浄吐水モードにおいて吐水される水量が水量Ｗ２に到達したとき、第１の開閉弁２８を閉弁し、スプレッダ３０による吐水動作を停止させて、本洗浄吐水モードの動作を終了させ、エンドに進む。
【０１１５】
次に、図１２及び図１７を参照して、検知センサの検知状態が終了しないまま異常判定時間が経過する検知時間の異常に長いパターンの第１変形例の小便器の動作（作用）について説明する。
図１７は、本発明の一実施形態の第１変形例における小便器における、検知センサの検知状態が終了しないまま異常判定時間が経過するような検知時間の異常に長いパターンにおいて、検知センサの使用者の検知状態、標準的な排尿タイミングモデル、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
この小便器の第１変形例においては、異常判定時間が経過した場合に、コントローラ４６が、本洗浄吐水モードで吐水される水量を水量Ｗ２とするように第１の開閉弁２８を一定時間開弁させていた制御に代えて、異常判定時間が経過した場合に、コントローラ４６が、本洗浄吐水モードで吐水される水量を第１水量Ｗとするように第１の開閉弁２８を一定時間開弁させる点のみが異なる。
このような動作を実現するため、第１変形例におけるコントローラ４６は、本洗浄吐水モードにおいて第１水量よりも少ない吐水量を吐水させる制御プログラムに代わり、本洗浄吐水モードにおいて、第１水量を吐水させる第４制御モードを実行させる制御プログラムを備えている。
【０１１６】
第１変形例の小便器の検知時間の異常に長いパターンの動作は、上述した検知時間の異常に長いパターンの小便器の動作と動作がほぼ同じであるため、上述した検知時間の異常に長いパターンの小便器の動作と同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
【０１１７】
Ｓ１２におけるように、時刻ｔ３’において、検知センサ４４の検知状態が終了し、検知センサ４４が非検知状態となった場合には、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードを実行する。
コントローラ４６は、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量に応じて、本洗浄吐水モードで吐水される水量を変更するように第１の開閉弁２８を制御する。この場合には、コントローラ４６は、第４制御モードにより、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量Ａ１＋Ａ２’’’に応じて、本洗浄吐水モードで吐水される水量を第１水量Ｗとするように第１の開閉弁２８を一定時間開弁させる。第１水量Ｗは、排水トラップ管路１４内の尿を吐水された洗浄水によって置換できる水量である。このように、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードで吐水される水量を第１水量Ｗとすることにより、例えば使用者が検知されてから排尿開始までに比較的長い時間を要し、異常判定時間近くまで排尿していたような場合であっても、排水トラップ管路１４内の尿を吐水された洗浄水によってより確実に置換することができる。排水トラップ管路１４内の尿濃度を確実に低減することができる。
【０１１８】
コントローラ４６は、時刻ｔ４において、本洗浄吐水モードにおいて吐水される水量が水量Ｗに到達したとき、第１の開閉弁２８を閉弁し、スプレッダ３０による吐水動作を停止させて、本洗浄吐水モードの動作を終了させ、エンドに進む。
【０１１９】
次に、図１２及び図１８を参照して、検知センサの検知状態が終了しないまま異常判定時間が経過するような検知時間の異常に長いパターンの第２変形例の小便器の動作（作用）について説明する。
図１８は、本発明の一実施形態の第２変形例における小便器における、検知センサの検知状態が終了しないまま異常判定時間が経過するような検知時間の異常に長いパターンにおいて、検知センサの使用者の検知状態、標準的な排尿タイミングモデル、尿希釈吐水モードにおける吐水状態及び本洗浄吐水モードにおける吐水状態の時間変化を示す図である。
この小便器の第２変形例においては、異常判定時間が経過した場合に、コントローラ４６が、本洗浄吐水モードで吐水される水量を水量Ｗ２とするように第１の開閉弁２８を一定時間開弁させていた制御に代えて、異常判定時間が経過した場合に、コントローラ４６が、本洗浄吐水モードの実行をキャンセルさせるように第１の開閉弁２８を閉弁させたままとする点のみが異なる。
このような動作を実現するため、第２変形例におけるコントローラ４６は、本洗浄吐水モードにおいて第１水量よりも少ない吐水量を吐水させる制御プログラムに代わり、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードの実行をキャンセルさせる第５制御モードを実行させる制御プログラムを備え、コントローラ４６は、異常判定時間を、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量が第２水量まで到達する時間として設定している。
【０１２０】
第２変形例の小便器の検知時間の異常に長いパターンの動作は、上述した検知時間の異常に長いパターンの小便器の動作と動作がほぼ同じであるため、上述した検知時間の異常に長いパターンの小便器の動作と同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
【０１２１】
異常判定時間は、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量Ａ１＋Ａ２’’’が第２水量（例えば、１．０リットル）まで到達する時間として設定されている。すなわち、尿希釈吐水モードにおいて想定終了時間Ｒが経過した後に吐水された水量Ａ２’’’が第１水量Ｗまで到達する時間として設定されている。尿希釈吐水モードにおいて、第２水量を吐水させることにより、排水トラップ管路１４内の尿を吐水された洗浄水によって置換することができる。本洗浄吐水モードで吐水される水量をなくしたとしても、尿希釈吐水モードによる吐水により排水トラップ管路１４内の尿が置換されており、尿濃度の上昇を抑制することができ、さらに尿希釈吐水モード及び本洗浄吐水モードにおいて吐水される洗浄水量の合計の増加を抑制し、節水化を達成することができる。
【０１２２】
Ｓ１２におけるように、時刻ｔ３’において、検知センサ４４の検知状態が終了し、検知センサ４４が非検知状態となった場合に、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードの実行をキャンセルする。すなわち、コントローラ４６は、本洗浄吐水モードにおいて０リットルを吐水する。
コントローラ４６は、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量Ａ１＋Ａ２’’’に応じて、本洗浄吐水モードで吐水される水量を０リットルに変更するように第１の開閉弁２８を制御する。この場合には、コントローラ４６は、第５制御モードにより、尿希釈吐水モードにおいて吐水された水量Ａ１＋Ａ２’’’に応じて、本洗浄吐水モードでの吐水をキャンセルするように第１の開閉弁２８を閉弁させたままとする。
【０１２３】
Ｓ１２において、コントローラ４６は、時刻ｔ３’において、本洗浄吐水モードを行わないので、エンドに進む。
【０１２４】
上述した本発明の一実施形態による小便器１によれば、コントローラ４６が、検知センサ４４が検知状態となっている間のうち検知状態が終了するまでの所定期間において第２の吐水口７６から吐水を行う第１吐水モードを実行させ、さらに、検知センサ４４が使用者の使用を検知しなくなった後に、第１の吐水口６０から吐水を行う第２吐水モードと、を実行させる。このような場合において、コントローラ４６は、第１吐水モードで吐水された水量と第２吐水モードで吐水された水量との合計水量が所定水量に到達したときに上記第２吐水モードの実行を終了させる第１制御モードを実行する。よって、本実施形態によれば、検知状態が終了するまでの時間が長くなり、第１吐水モードにおける吐水水量が多くなる場合においても、第２吐水モードで吐水される水量を抑制することができ、第１吐水モード及び第２吐水モードにおいて吐水される洗浄水量の合計の増加を抑制し、節水化を達成することができる。
【０１２５】
さらに、一実施形態による小便器１によれば、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態となってから所定使用時間Ｔが経過する前に、検知状態の終了により第１吐水モードが終了する場合、第２吐水モードにおいて、排水トラップ管路１４内の尿を吐水された洗浄水によって置換できる第１水量を吐水させる。よって、本実施形態によれば、第１吐水モードが早期に終了する場合であっても、排水トラップ管路１４内の尿を吐水された洗浄水によって確実に置換することができる。
【０１２６】
さらに、一実施形態による小便器１によれば、コントローラ４６は、検知センサ４４の検知状態が終了しないことにより第１吐水モードが継続して実行されている状態で、検知センサ４４が検知状態となってからの異常判定時間Ｓが経過した場合に、第１吐水モードの実行を強制終了させる。これにより、検知センサ４４の異常及び使用者の標準的な使用時間を超えるような異常に長い使用態様において、第１吐水モードの実行時間の上限を設定することができ、洗浄水の無駄使いを抑制し、節水化を達成することができる。
【０１２７】
さらに、一実施形態による小便器１によれば、コントローラ４６は、第１吐水モードの実行が強制終了され、検知状態が終了された後、第２吐水モードにおいて、排水トラップ管路１４内の尿を吐水された洗浄水によって置換できる第１水量を吐水させる。よって、本実施形態によれば、例えば使用者が検知されてから排尿開始までに比較的長い時間を要し、異常判定時間Ｓ近くまで排尿していたような場合であっても、排水トラップ管路１４内の尿を吐水された洗浄水によって確実に置換することができる。
【０１２８】
さらに、一実施形態による小便器１によれば、コントローラ４６は、第１吐水モードの実行が強制終了され、検知状態が終了された後、第２吐水モードにおいて、排水トラップ管路１４内の尿を吐水された洗浄水によって置換できる第１水量よりも少ない吐水量を吐水させる。よって、本実施形態によれば、第１吐水モードが異常判定時間Ｓが経過するまで実行され、第１吐水モードの実行時間が長くなる場合においても、第２吐水モードで吐水される水量を抑制することができ、第１吐水モード及び第２吐水モードにおいて吐水される洗浄水量の合計の増加を抑制し、節水化を達成することができる。
【０１２９】
さらに、一実施形態による小便器１によれば、コントローラ４６は、第１吐水モードの実行が強制終了され、検知状態が終了された後、第２吐水モードの実行をキャンセルさせる。よって、本実施形態によれば、第１吐水モードにおいて吐水された水量が、第２水量まで到達し、排水トラップ管路１４内の尿を確実に置換することができる。さらに、本実施形態によれば、第１吐水モードが異常判定時間Ｓが経過するまで実行され、第１吐水モードの実行時間が長くなる場合においても、第２吐水モードで吐水される水量をなくすことができ、第１吐水モード及び第２吐水モードにおいて吐水される洗浄水量の合計の増加を抑制し、節水化を達成することができる。
【０１３０】
さらに、一実施形態による小便器１によれば、検知センサ４４は、小便器本体への排尿も検知するドップラー式の検知センサ４４であるため、検知センサ４４は、使用者の有無のみならず尿流を検知することができる。従って、本実施形態によれば、使用者が排尿を行うタイミングをより正確に測定することができ、使用者の排尿開始に合わせて吐水を開始させ、より効率的に節水化を達成することができる。
【符号の説明】
【０１３１】
１        小便器
２        便器本体
３        横引配管
４        自動洗浄ユニット
６        ボウル部
７        前面
８        収納室
１０      排水口
１２      目皿
１４      排水トラップ管路
１４ａ    下降管路
１４ｂ    管路
１４ｃ    上昇管路
１４ｄ    共通壁
１４ｅ    前後方向の幅
１４ｆ    前後方向の幅
１４ｇ    上端部の幅
１５      排水ソケット
１６      主給水管
１６ａ    主給水路
１８      止水栓
２０      第１の給水管
２０ａ    第１の給水路
２２      第２の給水管
２２ａ    第２の給水路
２４      管継手
２６      第１の流量弁
２８      第１の開閉弁
３０      スプレッダ
３２      第１の吐水部
３４      第２の流量弁
３６      第２の開閉弁
３８      第２の吐水部
４０      逆止弁
４２      棚
４３      電解除菌水ユニット
４４      検知センサ
４６      コントローラ
４８      ボウル面
４８ａ    正面部
４８ｂ    左側端部
４８ｃ    右側端部
４８ｄ    上端
５０      外装カバー
５２      スプレッダ本体部
５２ａ    取付穴
５４      ノズル部材
５６      第１の通水路
５６ａ    上流側通水路
５６ｂ    下流側通水路
５８      第２の通水路
６０      第１の吐水口
６２      取付部
６４      ノズル部
６８      通水路
７２      通水路
７６      第２の吐水口
Ａ１      水量
Ａ２      水量
Ｂ１      洗浄水
Ｂ２      洗浄水
Ｃ        壁面
Ｄ        左右方向中心線
Ｋ        床面
Ｐ        第３水量
Ｑ１      流量
Ｑ２      流量
Ｒ        想定終了時間
Ｓ        異常判定時間
Ｔ        所定使用時間
ｔ０      時刻
ｔ１      時刻
ｔ２      時刻
ｔ３      時刻
ｔ４      時刻
ｔｅ      時刻
ｔｈ      時刻
Ｕ        尿石
Ｗ        第１水量
Ｗ１      水量
Ｗ２      水量
Ｗｋ      水量
Ｘ        細菌
Ｙ        環境領域
Ｚ        ウレアーゼ酵素
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
2019065537.tif 000006
【図２Ｂ】
2019065537.tif 000007
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
2019065537.tif 000009
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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