(57)【要約】【課題】排水トラップ内の尿濃度を比較的低く保ち尿石の発生を抑制できるとともに、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小便器を提供する。【解決手段】本発明は、小便器であって、排尿を受けるボウル面４８を形成するボウル部６と、ボウル部の排水口と連通する排水トラップ１４と、ボウル部のボウル面に洗浄水を吐水する吐水部３０と、人体検知センサ４４と、吐水部による洗浄水の吐水を制御する制御部４６と、を備え、制御部は、人体検知センサが使用者を検知している間において吐水部から吐水を行う第１吐水モードと、人体検知センサが使用者を検知しなくなった後に、吐水部から吐水を行う第２吐水モードと、人体検知センサが使用者を検知してから第１吐水モードを実行するまでの間に所定の待機時間にわたって待機する待機モードと、を備えている。【選択図】図１８
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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、
上記ボウル部の上記ボウル面に洗浄水を吐水する吐水部と、
上記ボウル部の前に立つ使用者を検知する人体検知センサと、
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、
上記人体検知センサが使用者を検知している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、
上記人体検知センサが使用者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、
上記人体検知センサが使用者を検知してから上記第１吐水モードを実行するまでの間に所定の待機時間にわたって待機する待機モードと、を備えていることを特徴とする小便器。
【請求項２】
上記制御部は、さらに、上記人体検知センサによる使用者の検知状態が上記待機時間より短く設定された使用確定時間より短い時間で終了した場合に、上記第１吐水モード及び上記第２吐水モードのいずれも実行しない不使用モードを備える、請求項１記載の小便器。
【請求項３】
上記制御部は、さらに、上記人体検知センサによる検知状態が上記使用確定時間より長く且つ上記待機時間より短い強制洗浄時間内で終了した場合に、上記第２吐水モードを実行する強制洗浄モードを備える、請求項１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、人体検知センサによって人の小便器への接近を検知して便鉢内面を濡らす程度に吐水を行う小便器が知られている。このような小便器においては、人の排尿中に便鉢内に洗浄水が流され続けるため、便鉢内面への汚れの付着を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２２９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に記載されている従来の小便器においては、人体検知センサによる使用者の検知をきっかけとして、便鉢内に洗浄水を吐水する。従って、使用者の排尿時以外においても吐水を行うため、この吐水は尿を希釈する目的のためには無駄に洗浄水を使用してしまうという問題がある。
【０００５】
これまで、小便器の排水トラップ及び排水トラップの下流側の横引配管に形成される尿石は、細菌の活動により約２時間程度の比較的長時間のサイクルで生成されると考えられてきた。
しかしながら、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、バイオフィルムが形成された環境下においては、数秒程度の非常に短時間であっても尿石が発生するという新たな知見を見出した。
【０００６】
このような知見により、排水トラップにおいてバイオフィルムが形成されている場合には、排尿中に尿濃度が一時的に高くなる程度であっても、数秒程度で尿石が発生し付着してしまうことが分かった。また、横引配管においても同様の現象が起きるため、横引配管内に比較的高い尿濃度の洗浄水が流入した場合にも、尿石が発生し付着してしまう。
【０００７】
一方で、本発明者らは、使用者の排尿初期は尿の流量が比較的少なく、排水トラップ内に前回の洗浄水が貯留されているので、排水トラップ内の尿濃度が比較的低く保たれる知見も見出した。
【０００８】
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、排水トラップ内の尿濃度を比較的低く保ち尿石の発生を抑制できるとともに、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】
【０００９】
上記の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、上記ボウル部の上記ボウル面に洗浄水を吐水する吐水部と、上記ボウル部の前に立つ使用者を検知する人体検知センサと、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、上記人体検知センサが使用者を検知している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、上記人体検知センサが使用者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、上記人体検知センサが使用者を検知してから上記第１吐水モードを実行するまでの間に所定の待機時間にわたって待機する待機モードと、を備えていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、仮に待機モードの待機中に排尿が開始されたとしても、排尿初期における排水トラップ内の尿濃度が比較的低く保たれ尿石の発生を抑制でき、且つ待機モード後の第１吐水モードの実行により排水トラップ内の尿濃度を低減させて尿石の発生を抑制することができる。よって、本発明によれば、待機モードにより、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。また、本発明によれば、待機モードを実行することにより、ボウル部の前に立つ使用者が排尿の準備をする間、第１吐水モードの実行開始を所定の待機時間にわたって待機させ、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。
【００１０】
本発明において、好ましくは、上記制御部は、さらに、上記人体検知センサによる使用者の検知状態が上記待機時間より短く設定された使用確定時間より短い時間で終了した場合に、上記第１吐水モード及び上記第２吐水モードのいずれも実行しない不使用モードを備える。
このように構成された本発明においては、人体検知センサによる使用者の検知状態が待機時間より短く設定された使用確定時間より短い時間で終了した場合に、制御部は使用者が排尿をしなかった可能性が高いと判断して不使用モードを実行する。よって、本発明によれば、使用者が小便器を使用していないと想定される場合に、尿を希釈する洗浄水の吐水を抑制し、洗浄水を節約することができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、上記制御部は、さらに、上記人体検知センサによる検知状態が上記使用確定時間より長く且つ上記待機時間より短い強制洗浄時間内で終了した場合に、上記第２吐水モードを実行する強制洗浄モードを備える。
このように構成された本発明においては、人体検知センサによる検知状態が使用確定時間より長く且つ待機時間より短い強制洗浄時間内で終了した場合に、制御部は第１吐水モードを実行しないため、仮に使用者が排尿を行っていた場合、尿の希釈及びボウル部及び排水トラップの洗浄も行われないままとなる可能性がある。従って、本発明によれば、制御部は使用者が排尿を行っている可能性があると判断し、強制洗浄モードにより第２吐水モードを実行させ、確実に尿の希釈及びボウル部及び排水トラップの洗浄の洗浄を行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の小便器によれば、排水トラップ内の尿濃度を比較的低く保ち尿石の発生を抑制できるとともに、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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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を複数個設置している状態において、小便器が壁面の裏側に設けられた横引配管と接続している様子を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態による小便器の斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態による小便器の正面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って見た断面図である。
【図９】本発明の一実施形態による小便器の平面図である。
【図１０】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１１】図７のＸＩ−ＸＩ線に沿って見た断面図である。
【図１２】図７のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿って見た断面図である。
【図１３】図７のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿って見た断面図である。
【図１４】図７のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿って見た断面図である。
【図１５】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１６】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１７】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１８】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、検知センサの状態、使用者の使用状態、コントローラの制御動作を示すタイミングチャートである。
【図１９】本発明の一実施形態による小便器において、検知センサが使用者を検知してからの時間に対し、排水トラップ管路内の洗浄水中の尿濃度の変化を示す図である。
【図２０】図２０（ａ）〜（ｌ）は、本発明の一実施形態による小便器のスプレッダによる尿希釈吐水モードの吐水の水流形状を吐水の瞬間流量ごとに示す図である。
【図２１Ａ】本発明の一実施形態による小便器における尿希釈吐水モードにより吐水される瞬間流量が０．３[リットル／分]となる場合に、吐水により形成される水流形状を撮影した写真上で水流の輪郭を示す図である。
【図２１Ｂ】本発明の一実施形態による小便器における尿希釈吐水モードにより吐水される瞬間流量が０．５[リットル／分]となる場合に、吐水により形成される水流形状を撮影した写真上で水流の輪郭を示す図である。
【図２１Ｃ】本発明の一実施形態による小便器における尿希釈吐水モードにより吐水される瞬間流量が０．７[リットル／分]となる場合に、吐水により形成される水流形状を撮影した写真上で水流の輪郭を示す図である。
【図２２】本発明の一実施形態による小便器において、有機物汚れ抑制吐水モードを実行する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２３】本発明の一実施形態による小便器において、尿希釈吐水モードにより吐水された水量の積算量Ｗｖと、今回の有機物汚れ抑制吐水モードで吐水する水量との関係を説明する図である。
【図２４】本発明の一実施形態における小便器において尿希釈吐水モードにより吐水される瞬間流量が０[リットル／分]〜１．３９[リットル／分]の範囲内で変化する場合に、排水トラップ管路内の洗浄水の尿濃度と、排水トラップ管路を模擬して配置されたスライドガラス上に付着した有機物汚れの観察画像とを示す図である。
【図２５】本発明の一実施形態における小便器において尿希釈吐水モードにより吐水される瞬間流量が１．４０[リットル／分]〜８．０[リットル／分]の範囲内で変化する場合に、排水トラップ管路内の洗浄水の尿濃度と、排水トラップ管路を模擬して配置されたスライドガラス上に付着した有機物汚れの観察画像とを示す図である。
【図２６】本発明の一実施形態における小便器において尿希釈吐水モードにより吐水される瞬間流量と、付着した有機物汚れの厚みとの関係を示す図である。
【図２７】本発明の一実施形態における小便器において排水トラップ管路内の洗浄水の尿濃度と、付着した有機物汚れの厚みとの関係を示す図である。
【図２８】本発明の一実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量と、排水トラップ管路内の洗浄水の尿濃度との関係を、節水型の排水トラップ管路及び従来型の排水トラップ管路について示す図である。
【図２９】本発明の一実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量と、排水トラップ管路内の洗浄水の尿濃度との関係を、吐水の瞬間流量が低い領域において、節水型の排水トラップ管路及び従来型の排水トラップ管路について示す図である。
【図３０】図３０（ａ）〜（ｄ）は、比較例の尿希釈吐水モードが行われない小便器において、使用者が排尿し且つ本洗浄吐水モードが行われた後、横引配管内に残存する洗浄水の状態を説明する図である。
【図３１】図３１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態における小便器において、使用者が排尿する際に尿希釈吐水モードが実行され、且つ排尿後に本洗浄吐水モードが行われ、その後の横引配管内に残存する洗浄水の状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜新たに見出した尿石発生メカニズム＞
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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を調整し、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。
【００３８】
＜小便器の構造＞
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に示すように、本発明の一実施形態による小便器１は、建築物の壁面Ｗの表側に複数個並んで設置されている。この小便器１の設置された壁面Ｗの裏側下方には、わずかに下り傾斜しながら横向きに延びる排水用の横引配管３が接続されている。この横引配管３はさらに下流の縦排水管５に接続されている。小便器１は、それぞれ、小便器１の下部の壁面側から壁面Ｗを通って壁面Ｗの裏側に設置された横引配管３に排水するようになっている。
【００３９】
図５〜図８に示すように、小便器１は、陶器製の便器本体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Ｗ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Ｗの表側と小便器１を挟んで向かい合う側を手前側とし、手前側から見て、左側を左側、右側を右側とする。
【００４０】
つぎに、図５〜図８に示すように、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Ｗ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。
【００４１】
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。
【００４２】
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８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８の中央断面において、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。
【００４３】
図１０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瞬間流量について第１の所定の瞬間流量Ｑ１[リットル／分]に調整する第１の定流量弁２６が設けられている。
さらに、この第１の定流量弁２６の下流側には、第１の給水路２０ａを開閉する第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の所定の瞬間流量Ｑ１[リットル／分]は、好ましくは８[リットル／分]〜１７[リットル／分]、より好ましくは８[リットル／分]〜１２[リットル／分]、さらにより好ましくは９[リットル／分]に設定される。
【００４４】
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瞬間流量について、第１の所定の瞬間流量Ｑ１[リットル／分]よりも低い第２の所定の瞬間流量Ｑ２[リットル／分]に調整する第２の定流量弁３４が設けられている。
また、この第２の定流量弁３４の下流側には、第２の給水路２２ａを開閉する第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の所定の瞬間流量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]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]に設定され、さらにより好ましくは０．３[リットル／分]に設定される。なお、第１の所定の瞬間流量Ｑ１[リットル／分]と第２の所定の瞬間流量Ｑ２[リットル／分]との瞬間流量差は、好ましくは１．０[リットル／分]〜８．９[リットル／分]に設定される。
【００４５】
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４２が設けられており、この電解除菌水ユニット４２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。
【００４６】
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の正面側に立つ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。
【００４７】
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、使用者の小便器の使用（使用しているという使用状態）を検知する他の検知センサ、例えば、マイクロ波を使用したドップラー式のセンサ、又は使用者の小便器の使用による尿の流れを検知する流量検知センサ等であってもよい。ドップラー式のセンサは、使用者の人体の検知だけでなく尿流の検知も可能となるため、ボウル面への排尿の有無をより正確に特定することができる。
【００４８】
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又は有機物汚れ抑制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。
【００４９】
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いる間のうち所定の期間において第２の吐水部３８から吐水を行う尿希釈吐水モード（第１吐水モード）と、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の吐水部３２から吐水を行う本洗浄吐水モード（第２吐水モード）と、設定されたスケジュールに基づいて定期的に第１の吐水部３２から洗浄水を吐水して排水トラップ管路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の形成を抑制する有機物汚れ抑制吐水モードと、検知センサ４４が使用者の使用を検知して検知状態となった時刻ｔ０から尿希釈吐水モードを実行する時刻ｔ３までの間に所定の待機時間Ｐにわたって待機する待機モードと、検知センサ４４による使用者の検知状態が継続する検知時間が待機時間Ｐより短く設定された使用確定時間Ｑより短い時間で終了した場合に、尿希釈吐水モード及び本洗浄吐水モードのいずれも実行しない不使用モードと、検知センサ４４による検知状態が継続する検知時間が使用確定時間Ｑより長く且つ待機時間Ｐより短い強制洗浄時間Ｌ内の時間で終了した場合に、本洗浄吐水モードを強制的に実行する強制洗浄モードと、を備えている。なお、図１８に示すように、待機時間Ｐは、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの時間である。使用確定時間Ｑは、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間である。強制洗浄時間Ｌは、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの時間である。
【００５０】
図２２に示すように、コントローラ４６の有機物汚れ抑制吐水モードにおいては、詳細については後述する。有機物汚れ抑制吐水モードは、定期的に所定時間Ｔ（例えば、T＝２時間）が経過する毎に、コントローラ４６から操作信号が第１の開閉弁２８に送信される。この操作信号により、第１の開閉弁２８が開弁し、第１の給水路２０ａからスプレッダ３０の第１の吐水部３２に洗浄水Ｗ１が供給され、ボウル部６のボウル面４８が洗浄される。そして、このボウル面４８を洗浄した洗浄水Ｗ１は、排水口１０から排水トラップ管路１４に流入することにより、排水トラップ管路１４内やその下流側の横引配管３内の細菌、バイオフィルム、尿石等を下流側へ洗い流すことができる。このような洗浄により、排水トラップ管路１４内や横引配管３内の細菌の繁殖を抑制し、バイオフィルムを含む有機物汚れの形成を抑制し、排水トラップ管路１４及び横引配管３の尿石の付着を抑制する。このような有機物汚れ抑制吐水モードは、排水設備を保護する設備保護洗浄の機能を果たしている。なお、上述した所定時間Ｔについては、好ましくは１時間〜３時間に設定され、より好ましくは１．５時間〜２．５時間に設定される。所定時間Ｔについては、時間間隔がコントローラ４６の制御により途中で変更されてもよい。
【００５１】
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のそれぞれの洗浄水の瞬間流量Ｑ１，Ｑ２を調整する流量調整手段として、第１の定流量弁２６と第２の定流量弁３４のそれぞれを採用した形態について説明するが、これらの形態に限られず、例えば、定流量弁以外にも、流量センサ等を使用して洗浄水を適正な流量に調整する他の流量調整手段を採用し、この他の流量調整手段の動作をコントローラ４６により制御するようにしてもよい。
【００５２】
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、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瞬間流量を調整できる弁体と、この第１の定流量弁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瞬間流量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。
【００５３】
＜ボウル部の詳細＞
つぎに、図６〜図１４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。
【００５４】
図６乃至図１４に示すように、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。
【００５５】
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Ｒの円弧（曲率半径Ｒ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Ｒ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。
【００５６】
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。
【００５７】
具体的には図７及び図１１に示すように、ボウル面４８の正面部４８ａは、ボウル面４８の上端４８ｄからの距離Ｌ１（Ｌ１＝１５０ｍｍ）の位置、すなわちスプレッダ３０を横切る水平断面の高さ位置において、平面視で、比較的大きな曲率半径である曲率半径Ｒ１（Ｒ１＝３００ｍｍ）による単一の曲率半径の円弧により形成されている。
【００５８】
図１２に示すように、ボウル面４８の正面部４８ａは、ボウル面４８の上端４８ｄからの距離Ｌ２（Ｌ２＝３００ｍｍ）の位置において、平面視で、曲率半径Ｒ１よりも小さな曲率半径である曲率半径Ｒ２（Ｒ２＝２００ｍｍ）による単一の曲率半径の円弧により形成されている。
【００５９】
正面部４８ａの曲率半径は、例えば、２００〜５００ｍｍの範囲、好ましくは２００〜４００ｍｍの範囲に設定されるようになっている。このような範囲とすることで、使用者の局部を把持する手や腕が、ボウル面に接触することを抑制できるため、使用者が用足し時に小便器に近づきやすくなり、結果として尿垂れにより床を汚してしまうという事態の発生を抑制することができる。
【００６０】
図１３に示すように、ボウル面４８の正面部４８ａは、下部領域における、ボウル面４８の上端４８ｄからの距離Ｌ３（Ｌ３＝４５０ｍｍ）の位置において、平面視で、曲率半径Ｒ２よりも小さな曲率半径である曲率半径Ｒ３と他の円弧を組み合わせた複合的な円弧形状により形成されている。これらの円弧の曲率半径は、曲率半径Ｒ２よりも小さくなっている。
【００６１】
図１４に示すように、ボウル面４８のさらに下部領域においては、ボウル面４８の上端４８ｄからの距離Ｌ４（Ｌ４＝５００ｍｍ）の位置において、平面視で、使用者に向かう方向に開くような円弧形状部分の正面部４８ａとその両側で使用者に向かって突出する直線部分４８ｊとにより形成されている。円弧形状部分の曲率半径Ｒ４は、曲率半径Ｒ３よりも小さくなっている。
【００６２】
ボウル面４８の左側端部４８ｂと右側端部４８ｃとが、下方に向かうにつれ徐々に前方側に突出するように形成される。また、ボウル部６の下部の前方においては、ボウル面４８の左側端部４８ｂと右側端部４８ｃとが、排水口１０の前方側において左右方向中央側に向かうことにより互いに結合され、先端４８ｆを形成している。
【００６３】
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。棚４２は、本洗浄吐水モードにおいてボウル面４８の左右両側近傍まで到達する洗浄水の一部をボウル面４８の左右両側から前方側に向けて導くようになっている。
棚４２は、ボウル面４８の下部領域から先端４８ｆの下方側に向かって延びている。棚４２は、ボウル面４８から内側に横向きに突出し、この棚４２上を水が流れやすいような平面部を上面に形成している。従って、本洗浄吐水モードにおいては、洗浄水の水量が低減された場合においても、棚４２により、洗浄水をボウル面４８の前方部分まで到達させてボウル面４８を従来よりも広範囲に確実に洗浄することができる。
【００６４】
＜スプレッダの詳細＞
つぎに、図７、図１０、図１５及び図１６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７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１６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。
【００６５】
図１５及び図１６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。
【００６６】
図１６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の所定の瞬間流量Ｑ１［リットル／分］の洗浄水Ｗ１として吐水されるようになっている。
【００６７】
つぎに、図１５及び図１６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。
【００６８】
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の吐水口７６の吐水口幅Ｇは、その管の内径であり、約２ｍｍに設定されている。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の所定の瞬間流量Ｑ１［リットル／分］よりも低い第２の所定の瞬間流量Ｑ２［リットル／分］の洗浄水Ｗ２として吐水されるようになっている。よって、尿希釈吐水モードにおける第２の吐水口７６からの吐水の瞬間流量Ｑ２［リットル／分］は、有機物汚れ抑制吐水モードにおける第１の吐水口６０からの吐水の瞬間流量Ｑ１［リットル／分］より小さくされている。また、本洗浄吐水モードにおける第１の吐水口６０からの吐水の瞬間流量Ｑ１［リットル／分］が、尿希釈吐水モードにおける第２の吐水口７６からの吐水の瞬間流量Ｑ２［リットル／分］より大きくされている。なお、第２の吐水口７６は、その断面を円形形状以外に、楕円形、長方形又は正方形等の矩形等に形成することができる。円形断面以外の形状の第２の吐水口７６の吐水口幅Ｇは、吐水口直下のボウル面４８に平行な方向の最大の開口幅により規定される。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。このとき第１の吐水口６０は、その断面を円形形状以外に、楕円形、長方形又は正方形等の矩形等に形成することができる。円形断面以外の形状の第１の吐水口６０の吐水口幅は、吐水口直下のボウル面４８に平行な方向の最大の開口幅により規定される。
【００６９】
＜使用回毎の小便器の動作＞
つぎに、図５〜図１８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。
図１７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１８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、検知センサの状態、使用者の使用状態、コントローラの制御動作を示すタイミングチャートである。ここで、図１７において、Ｓは各ステップを示している。
【００７０】
まず、本発明の一実施形態による小便器１における通常の便器洗浄の動作（作用）について説明する。
先ず、図１７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する。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。コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態となった時刻ｔ０から所定の待機時間Ｐにわたって待機する待機モードを実行する。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、先行する待機モードを実行することにより、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。所定の待機時間Ｐは、コントローラ４６に記録されたプログラム等により目的達成のため意図的に実現される待機時間であり、信号の伝送の遅れや弁体の動作等の遅れによりわずかに生じる吐水動作の遅れ時間とは区別される。
【００７１】
Ｓ１において、コントローラ４６は、検知センサ４４による使用者の検知状態が継続されたまま使用確定時間Ｑ（例えば約５秒）が経過したか否かを判定する。使用確定時間Ｑは待機時間Ｐより短く設定されている。コントローラ４６は、検知センサ４４による使用者の検知状態の継続が使用確定時間Ｑより短い時間で終了した場合には、使用者が小便器１に排尿をせずに立ち去ったと判断して、無駄な洗浄水の使用を防ぐため、待機モードを中断するとともに不使用モードを実行し、尿希釈吐水モード及び本洗浄吐水モードのいずれも実行せずに、Ｓ１２に進み、一連の動作を終了する。コントローラ４６は、検知センサ４４の検知状態が継続する検知時間が使用確定時間Ｑ以上の時間となる場合には、使用者が小便器１を使用していると判断して、Ｓ２に進み、待機モードを継続する。
【００７２】
図１８に示すように、使用者は、排尿する前の時刻ｔ０から時刻ｔ２までの間、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。時刻ｔ２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Ｅを経過した時刻として設定される。服脱ぎ時間Ｅは約８秒間と設定される。時刻ｔ２になると、使用者の排尿が開始される。
【００７３】
Ｓ２において、コントローラ４６は、待機モードを継続している。
Ｓ３において、コントローラ４６は、待機モードにおいて時刻ｔ０から待機時間Ｐを経過したか否かを判定する。コントローラ４６は、時刻ｔ０から待機時間Ｐを経過していない場合には、Ｓ４に進む。コントローラ４６は、時刻ｔ０から待機時間Ｐを経過した場合には、待機モードを終了して、Ｓ５に進む。
【００７４】
図１９において、このような待機モードの待機時間Ｐの待機中に使用者の排尿が開始されたとしても排水トラップ管路１４内の洗浄水中の尿濃度が比較的低く抑制できる効果について説明する。
図１９は、本発明の一実施形態の小便器において尿希釈吐水モードを待機時間Ｐ経過後に実行する場合、及び尿希釈吐水モードを排尿開始とほぼ同時に実行する場合、及び比較例として尿希釈吐水モードを実行しない場合における、排水トラップ管路１４内の洗浄水中の尿濃度の時間変化を示す図である。図１９においては、縦軸において排水トラップ管路１４内の洗浄水中の尿濃度の変化を示し、横軸において時間経過を示している。
【００７５】
本発明の一実施形態の小便器において尿希釈吐水モードを待機時間Ｐ経過後に実行する場合について説明する。
時刻ｔ０においては、使用者の使用の検知が開始される。時刻ｔ０においては、使用者の排尿が開始されておらず、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードに先立って待機モードを開始させる。
時刻ｔ２においては、コントローラ４６は、待機モードを継続中であり、尿希釈吐水モードは実行されていない。時刻ｔ２において、使用者の排尿が開始される。時刻ｔ２〜時刻ｔ４に示すように、尿流がボウル部６内に流入し排水トラップ管路１４内の尿濃度が徐々に上昇する。このように、仮に待機モードの待機中に使用者の排尿が開始されたとしても、排尿初期においては排尿の水勢は比較的弱く、流量も比較的少ないため、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は、緩やかに上昇し、尿石が発生する程度にまでは直ちに上昇されない。
【００７６】
時刻ｔ３において、待機モードの待機時間Ｐが終了し、尿希釈吐水モードの実行が開始される。このように検知センサ４４が使用者を検知している間において尿希釈吐水モードが実行される。時刻ｔ３以後も、尿希釈吐水モードにより希釈された状態の尿濃度Ｍまで、洗浄水の尿濃度はわずかに上昇する。
【００７７】
時刻ｔ４において、尿希釈吐水モードの機能によりボウル面４８で希釈された洗浄水が排水トラップ管路１４内に流入し、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は、尿石が発生しにくくなる程度の一定の尿濃度Ｍに保たれる。時刻ｔ４以降は、尿希釈吐水モードが実行されるので、排水トラップ管路１４内の尿濃度の上昇は抑制される。このように、尿希釈吐水モードを待機時間Ｐ経過後に実行しても、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度を上昇しすぎないように所定の尿濃度Ｍ以下にコントロールすることが可能となる。このように、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度を上昇しすぎないようにするためには、待機時間Ｐを時刻ｔ０から６秒間〜１１秒間の範囲内の時間に設定することが好ましい。また、待機時間Ｐは、時刻ｔ０から想定される排尿開始タイミングの２、３秒後の時刻までの時間として設定されてもよい。よって、尿希釈吐水モードの実行開始を、排尿開始予定時間以上の待機時間Ｐにわたって待機させる。従って、排尿の水勢が比較的弱い排尿初期において、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。
【００７８】
また、時刻ｔ２〜時刻ｔ４における尿濃度の変化により示されるように、仮に待機モードの待機中に使用者の排尿が開始されたとしても、排尿初期は排水トラップ管路１４内に前回の洗浄による洗浄水が存在し、尿が流入しても洗浄水の尿濃度が比較的低い状態で保たれる。従って、尿石の発生が抑制される。さらに、待機モードに続く尿希釈吐水モードの実行により排水トラップ管路１４内の尿濃度を低減させて尿石の発生を抑制することができる。よって、待機モードにより、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。
【００７９】
また、時刻ｔ２において服脱ぎ時間Ｅが経過するまでは、使用者が拝尿していないので排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は上昇しない。よって、待機モードの実行開始まで待機させることにより、尿希釈吐水モードの開始を遅らせ、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。
【００８０】
次に、図１９に示すように、本発明の一実施形態の小便器において尿希釈吐水モードを排尿開始とほぼ同時に実行する場合について説明する。尿希釈吐水モードを待機時間Ｐ経過後に実行する場合と重複する動作については説明を省略する。時刻ｔ２において、使用者の排尿が開始される。時刻ｔ２において、コントローラ４６は、待機モードを終了させ、尿希釈吐水モードを実行させる。尿希釈吐水モードが開始されるので、尿流が主にボウル面４８で希釈され、洗浄水の尿濃度は比較的緩やかに上昇する。このように排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度の上昇は緩やかに抑制され、尿希釈吐水モードにより希釈された洗浄水の尿濃度まで上昇する。尿希釈吐水モードが排尿開始と同時に実行された場合にも、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は所定の尿濃度Ｍ以下にコントロールされる。
【００８１】
次に、比較例として尿希釈吐水モードを実行しない場合について説明する。
時刻ｔ２以後、尿希釈吐水モードは実行されない。時刻ｔ３〜時刻ｔ４における排尿初期においては、洗浄水の尿濃度は徐々に上昇する。時刻ｔ４以後、尿希釈吐水モードは実行されないため、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は所定の尿濃度Ｍを超えて上昇する。このような比較例においては、本洗浄吐水モードが実行されるまでに、排水トラップ管路１４内の洗浄水がほぼ使用者の尿で置換され、洗浄水の尿濃度は、ほぼ１００％となる。
【００８２】
再び、図１７に戻ってフローチャートを説明する。
Ｓ４において、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態を維持したままであるか否かを判定する。検知センサ４４による使用者の検知状態が継続しなくなった場合、すなわち、検知状態が終了した場合には、コントローラ４６は尿希釈吐水モードを実行しないこととなるため、仮に使用者が排尿を行っていた場合、尿の希釈及びボウル部６及び排水トラップ管路１４の洗浄も行われないままとなる可能性がある。従って、コントローラ４６は使用者がボウル部６に排尿をわずかに行っている可能性があると判断して、ボウル部６に尿が流入したままとなることを防ぐため、待機モードを中断し、強制洗浄モードを実行し、Ｓ１１に進む。強制洗浄モードによりＳ１１において予備的に本洗浄吐水モードを実行させ、確実に尿の希釈及びボウル部６及び排水トラップ管路１４の洗浄の洗浄を行ってボウル部６を衛生的に保つことができる。Ｓ４においてコントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態を継続している場合には、Ｓ２に戻る。
【００８３】
Ｓ５において、コントローラ４６は、時刻ｔ０から待機時間Ｐを経過した時刻ｔ３において、尿希釈吐水モードを実行する。図１０及び図１６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Ｗ２は、第２の定流量弁３４を通過することにより、比較的低い第２の所定の瞬間流量Ｑ２［リットル／分］に調整され、第２の通水路５８に流入する。そして、洗浄水Ｗ２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。
【００８４】
＜尿希釈吐水モードにおける吐水の水流形状＞
ここで、図２０及び図２１により、尿希釈吐水モードにおける吐水の水流形状について説明する。
図２０（ａ）〜（ｌ）においては、尿希釈吐水モードにより吐水される水流の第２の所定の瞬間流量Ｑ２［リットル／分］を０．１２５〜２．０［リットル／分］の範囲で変化させた場合に、幅広流Ｂ及び幅広流Ｂより狭い幅の幅狭流Ｃがボウル面４８上に形成される様子が示されている。図２０（ａ）〜（ｌ）において、各図の原点は第２の吐水口７６の位置を示し、縦軸は第２の吐水口７６からの下方向の距離［ｍｍ］を示し、横軸は第２の吐水口７６からの左右方向のボウル面４８上の距離［ｍｍ］を示している。図２０（ａ）〜（ｌ）に示すように、尿希釈吐水モードにより吐水される水流は、ボウル面４８において第２の吐水口７６から所定幅Ａまで広がる幅広流Ｂを形成した後、ボウル面４８の下部において所定幅Ａより狭い幅の幅狭流Ｃを形成する。所定幅Ａは、幅広流Ｂの最大の横幅（ボウル面４８の左右方向の幅）である。図２０（ａ）〜（ｌ）において、所定幅Ａ及び後述する最小幅Ｆは、ボウル面４８の正面視での投影された幅ではなく、ボウル面４８上の距離をボウル面４８に沿って実測して得られた幅である。尿希釈吐水モードにより吐水される水流は、吐水開始直後、例えば図１８のｔ３の直後、例えばｔ３から約１秒後には、図２０及び図２１に示すような水流を形成する。
また、図２１Ａ乃至Ｃは、本発明の一実施形態による小便器のスプレッダから吐水される尿希釈吐水モードの吐水の水流形状を撮影した写真上で水流の輪郭を示す図である。図２１Ａ乃至Ｃにおいては、流れの輪郭を分かりやすく示すため、尿希釈吐水モードの吐水の幅広流Ｂの輪郭を実線により補助的に示している。
【００８５】
尿希釈吐水モードにより吐水される水流の瞬間流量が０．１２５〜２．０［リットル／分］の範囲内である場合に、幅広流Ｂの所定幅Ａは、２４ｍｍ〜１１２ｍｍの範囲内となる。さらに、吐水される水流の瞬間流量が０．１２５〜１．１［リットル／分］の範囲内である場合に、幅広流Ｂの所定幅Ａは、２４ｍｍ〜７７ｍｍの範囲内となる。
また、尿希釈吐水モードにより吐水される水流の瞬間流量が０．１２５〜２．０［リットル／分］の範囲内である場合に、幅狭流Ｃの最小幅Ｆは、５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内となる。さらに、吐水される水流の瞬間流量が０．１２５〜１．１［リットル／分］の範囲内である場合に、幅狭流Ｃの最小幅Ｆは、５ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内となる。
【００８６】
尿希釈吐水モードにより吐水される水流は、この水流の瞬間流量を０．１２５〜２．０［リットル／分］の範囲で変化させた場合に、幅広流Ｂの所定幅Ａを幅狭流Ｃの最小幅Ｆで除した値が、１．９〜５．８の範囲内、好ましくは３．８〜５．８の範囲内、より好ましくは３．８となる。幅広流Ｂの所定幅Ａが幅狭流Ｃの最小幅Ｆよりも一定の比率で大きくなることにより、排尿をボウル面４８上で希釈する確率を増加させ、排尿を排水トラップ管路１４に入る前に希釈し、尿流が希釈されないまま排水トラップ管路１４に流れ込むことを抑制することができる。上記の値が、１．９〜５．８の範囲内となるような尿希釈吐水モードにより吐水される水流の瞬間流量は０．１〜０．６［リットル／分］がより好ましく、０．３［リットル／分］がより好ましい。
【００８７】
尿希釈吐水モードにより吐水される水流は、この水流の瞬間流量を０．１２５〜２．０［リットル／分］の範囲で変化させた場合に、幅広流Ｂの所定幅Ａを第２の吐水口７６の吐水口幅Ｇで除した値が、１２〜５６の範囲内となる。
幅広流Ｂが所定幅Ａとなる高さ位置は、床面Ｋから８７０ｍｍ〜９７０ｍｍの範囲内に位置する。ここで、スプレッダ３０の第２の吐水口７６の床面Ｋからの高さは約１０２０ｍｍであり、図２０の各図の縦軸の原点（０、０）の高さが床面Ｋから約１０２０ｍｍの高さとなる。図２０の各図の縦軸における第２の吐水口７６からの下方距離５０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲が床面Ｋから８７０ｍｍ〜９７０ｍｍの範囲に相当している。
【００８８】
図７及び図２１Ａ乃至Ｃに示すように、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に対して偏心した第２の吐水口７６の位置から吐水される。尿希釈吐水モードにより吐水される水流は、棚４２より左右中央側の領域において幅広流Ｂ及び幅狭流Ｃを形成する。使用者は排尿を棚４２に向けにくく、使用者は棚４２より中央側の領域に排尿する傾向があるため、尿流と幅広流Ｂ及び/又は幅狭流Ｃとを合流させやすくすることができる。
【００８９】
図２１Ａ乃至図２１Ｃに示すように、スプレッダ３０の第２の吐水口７６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ている。第２の吐水口７６の位置のボウル面４８が正面向きよりもやや斜め横向きに傾斜している。よって、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量を０．１２５〜２．０［リットル／分］の範囲で変化させた場合に、尿希釈吐水モードにより吐水される水流が、この偏心した位置のボウル面４８に斜めに吐水され、左右方向により広範囲に広がる幅広流Ｂを形成することができる。図２０においては、尿希釈吐水モードにより吐水される水流が、左右方向中心に対して偏心した位置のボウル面４８に斜めに吐水され、第２の吐水口７６を中心として左右方向により広範囲に広がる幅広流Ｂを形成する様子が示されている。さらに、図２１Ａ乃至図２１Ｃにおいては、例示として、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量を０．３[リットル／分]、０．５[リットル／分]又は０．７[リットル／分]とした場合に、吐水された水流が左右方向に広範囲に広がる幅広流Ｂを形成する様子を示している。このように、吐水された水流は、第２の吐水口７６を中心として左右方向に広がりやすくなる。
【００９０】
さらに、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量を０．１２５〜２．０［リットル／分］の範囲で変化させた場合に、尿希釈吐水モードにより吐水される水流が、ボウル面４８の左右方向中心領域Ｈを通るように広がる幅広流Ｂを形成する。ボウル面４８の左右方向中心領域Ｈは、例えばスプレッダ３０の幅に設定される。また、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を通るように広がる幅広流Ｂを形成する。
【００９１】
図２０においては、尿希釈吐水モードにより吐水される水流が、ボウル面４８の左右方向中心領域Ｈを通るように広がる幅広流Ｂを形成している様子が示されている。図２０（ｂ）〜（ｆ）において、左右方向中心領域Ｈを例示し、他の図においては例示を省略している。さらに、図２１Ａ乃至図２１Ｃにおいては、幅広流Ｂが、スプレッダ３０の下方側においてボウル面４８の左右方向中心領域Ｈ、さらに左右方向中心線Ｄを通るように広がる。よって、ボウル面４８の左右方向中心領域Ｈ近傍且つスプレッダ３０のやや下方側に到達する尿を、尿希釈吐水モードの吐水の幅広流Ｂと合流させやすくすることができ、尿が幅広流Ｂにより希釈される確率を向上させることができる。
【００９２】
図７においては、尿希釈吐水モードにより吐水される幅広流Ｂは、洗浄水Ｗ２により示される。この洗浄水Ｗ２は、ボウル面４８を流下し、排水口１０から排水トラップ管路１４内に流入する。排水口１０に到達する洗浄水は、尿希釈吐水モードにより吐水される水流と、使用者の排尿による尿流とがすでに合流され、すでに尿濃度が低減されている状態となっている。よって、尿濃度が比較的高い状態の尿流が直接排水トラップ管路１４内に流入しにくくなっている。
【００９３】
再び、図１７に戻って説明する。Ｓ６において、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードにより吐水される水流の水量の積算量Ｗｖへの積算を開始し、Ｓ７に進む。コントローラ４６が積算した尿希釈吐水モード吐水の積算量Ｗｖは、コントローラ４６のメモリ等の記憶装置に記憶される。
【００９４】
Ｓ７において、コントローラ４６は、検知センサ４４が検知状態を維持したまま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が検知状態を維持したままである場合には、Ｓ８に進む。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なくなった場合には、使用者が排尿を終え、便器本体２の前から立ち去ったと判断して、尿希釈吐水の無駄な消費を抑制し、排水トラップ管路１４及び横引配管３を十分に洗浄して以降の尿石の発生を抑制させる本洗浄吐水モードを実行するため、Ｓ９に進む。
【００９５】
Ｓ８において、コントローラ４６は、時刻ｔ０から異常使用時間を経過したか否かを判定する。コントローラ４６は、異常使用時間を経過している場合には、検知センサ４４の故障又は使用者の排尿とは違う便器本体２の使用状態であると判断し、尿希釈吐水モードによる吐水の無駄な消費を抑制するため、Ｓ９に進む。コントローラ４６は、異常使用時間を経過していない場合には、使用者の排尿が続いていると判断し、使用者の排尿中に尿希釈吐水モードを適切に実行できるように、Ｓ７に戻る。
【００９６】
Ｓ９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、Ｓ１０に進む。図１０及び図１６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。
【００９７】
図１７に示すように、Ｓ１０において、コントローラ４６は、尿希釈吐水モードによる吐水量の積算量Ｗｖへの積算を終了し、Ｓ１１に進む。
【００９８】
Ｓ１１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１０及び図１６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。
つぎに、第１の給水路２０ａに流れた洗浄水Ｗ１は、第１の定流量弁２６を通過することにより、比較的高い第１の所定の瞬間流量Ｑ１［リットル／分］に調整され、その後、第１の開閉弁２８を通過し、第１の通水路５６に流入する。そして、洗浄水Ｗ１は、第１の吐水部３２の第１の吐水口６０に供給される。コントローラ４６は、本洗浄吐水モードにおいては、各使用回ごとに０．５[リットル]の吐水流量を吐水するように、第１の開閉弁２８を一定時間開弁させる。
【００９９】
図７に示すように、第１の吐水口６０から吐水された洗浄水Ｗ１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の中央部から左右両端部方向まで広がる水流を形成する。従って、洗浄水Ｗ１は、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。洗浄水Ｗ１は、ボウル面４８の左右両側近傍まで広がるととともにボウル部６の外部へ飛び出すことなく下方側に流下する。
【０１００】
第１の吐水口６０から吐水された洗浄水Ｗ１のうちの一部は、棚４２に沿って、ボウル面４８の前方に向けて導かれながら流下することができる。よって、ボウル面４８の前方部分まで洗浄水を到達させてボウル面４８を従来よりも広範囲に洗浄することができ、ボウル面４８の洗えない部分を低減することができる。
【０１０１】
ボウル面４８を流下した洗浄水Ｗ１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Ｗ１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Ｗ１は、比較的高い瞬間流量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、所定時間が経過した後、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、Ｓ１２に進む。
【０１０２】
Ｓ１２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。
【０１０３】
＜有機物汚れ抑制吐水モードの動作＞
つぎに、本発明の一実施形態による小便器１における有機物汚れ抑制吐水モードの動作（作用）について説明する。図２２は、本発明の一実施形態による小便器において、有機物汚れ抑制吐水モードを実行する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２２において、Ｓは各ステップを示している。
先ず、図２２に示すように、Ｓ２０において、コントローラ４６は、前回の有機物汚れ抑制吐水モードが実行された時点から一定の所定時間Ｔのカウントを開始する。
【０１０４】
Ｓ２１において、コントローラ４６は、Ｓ２０の時点から所定時間Ｔが経過したか否かを判定する。コントローラ４６は、所定時間Ｔが経過していない場合には、Ｓ２１に戻る。コントローラ４６は、所定時間Ｔが経過している場合には、排水トラップ管路１４及び横引配管３においてバイオフィルムを発生させる細菌の増殖を抑制するために吐水が有効であると判断して、今回の有機物汚れ抑制吐水モードを実行することを決定し、Ｓ２２に進む。
【０１０５】
Ｓ２２において、コントローラ４６は、前回の有機物汚れ抑制吐水モードが実行されてから今回の有機物汚れ抑制吐水モードが実行されることが決定されるまでに尿希釈吐水モードにより吐水された水量の積算量Ｗｖが第１基準水量Ｗｓ以上となるか否かを判定する。コントローラ４６は、この積算量Ｗｖが第１基準水量Ｗｓ以上となる場合には、尿希釈吐水モードで吐水された洗浄水が、排水トラップ管路１４及び横引配管３においてバイオフィルムを発生させる細菌の増殖を抑制するような水量で配管内を洗浄していると判断し、Ｓ２３に進む。コントローラ４６は、この積算量Ｗｖが第１基準水量Ｗｓ未満となる場合には、有機物汚れ抑制吐水モードの吐水水量を場合に応じて節約できるように、Ｓ２４に進む。第１基準水量Ｗｓは２リットルに設定されている。
【０１０６】
Ｓ２３においては、コントローラ４６は、今回の有機物汚れ抑制吐水モードで吐水する水量を、排水トラップ管路１４内部の洗浄水を置換するために必要な最小限レベルの水量である置換水量Ｗｍと決定し、この吐水量を吐水する有機物汚れ抑制吐水モードを実行し、Ｓ２９に進む。
【０１０７】
図２３に示すように、積算量Ｗｖが第１基準水量Ｗｓ以上である場合に、積算量Ｗｖが第２基準水量Ｗｕを超えた分や第１基準水量Ｗｓを超えた分の水量が排水トラップ管路１４及び横引配管３におけるバイオフィルムを発生させる細菌の増殖の抑制に寄与している。従って、小便器が多く使用されて積算量Ｗｖが比較的多くなり、有機物汚れの形成を抑制できている環境下にあると考えられる。よって、有機物汚れ抑制吐水モードにおいて置換水量Ｗｍの吐水を行い、最低限度として排水トラップ管路内部の洗浄水を置換し、排水トラップ管路１４内の有機物汚れの発生をより抑制することができる。また、有機物汚れの発生を抑制できるような水量が、有機物汚れ抑制吐水モードの実行前に流されている環境下にあると考えられるため、置換水量Ｗｍを最低限度に抑制し、積算量Ｗｖと置換水量Ｗｍとの合計水量の増大を抑制し、節水化を図ることができる。置換水量Ｗｍは０．５リットルに設定されているが、０．２リットル〜０．５リットルの範囲内に設定されていてもよい。
【０１０８】
Ｓ２４において、コントローラ４６は、前回の有機物汚れ抑制吐水モードが実行されてから今回の有機物汚れ抑制吐水モードが実行されるまでに尿希釈吐水モードにより吐水された水量の積算量Ｗｖが第２基準水量Ｗｕに満たないか否かを判定する。
コントローラ４６は、この積算量Ｗｖが第２基準水量Ｗｕに満たない場合には、尿希釈吐水モードにより吐水された水量が少ないため、排水トラップ管路１４及び横引配管３においてバイオフィルムを発生させる細菌の増殖を抑制する一定の水量の吐水が必要であると判断して、Ｓ２５に進む。
コントローラ４６は、この積算量Ｗｖが第２基準水量Ｗｕ以上である場合には、有機物汚れ抑制吐水モードの吐水水量を場合に応じて節約できる場合であると判断して、Ｓ２６に進む。第２基準水量Ｗｕは１リットルに設定されているが、０．５リットル〜１．５リットルの範囲内に設定されていてもよい。
【０１０９】
Ｓ２５において、コントローラ４６は、今回の有機物汚れ抑制吐水モードで吐水する水量を、一定の標準洗浄水量Ｗｉと決定し、この吐水量を吐水する有機物汚れ抑制吐水モードを実行し、Ｓ２９に進む。標準洗浄水量Ｗｉは１リットルに設定されているが、１．０リットル〜２．０リットルの範囲内に設定されていてもよい。
【０１１０】
図２３に示すように、積算量Ｗｖが第２基準水量Ｗｕ未満である場合に、使用者が小便器を使用する頻度が少なく、排水トラップ管路１４及び横引配管３に流入する尿も少なくなると考えられることから、積算量Ｗｖと標準洗浄水量Ｗｉとの合計を第１基準水量Ｗｓよりも低減させ、合計水量の節水化を図ることができる。これとともに、積算量Ｗｖが第２基準水量Ｗｕよりも不足している分、積算量Ｗｖのみによる排水トラップ管路１４及び横引配管３におけるバイオフィルムを発生させる細菌の増殖の抑制に加えて、標準的な洗浄能力を担保した標準洗浄水量Ｗｉにより排水トラップ管路１４及び横引配管３を確実に洗浄し、有機物汚れの形成をより確実に抑制することができる。
【０１１１】
Ｓ２６において、コントローラ４６は、有機物汚れ抑制吐水モードを開始させ、Ｓ２７に進む。このようにコントローラ４６が有機物汚れ抑制吐水モードの動作を開始すると、第１の開閉弁２８を開弁し、比較的高い瞬間流量の洗浄水を、排水トラップ管路１４及び横引配管に供給する。洗浄水は瞬間流量が比較的高いため排水トラップ管路１４及び横引配管内を水かさが上昇した状態で流れる。よって、洗浄水が排水トラップ管路１４及び横引配管３内のバイオフィルムを発生させる細菌を洗い流して増殖を抑制するとともに、バイオフィルムを洗い流して低減させる。よって、バイオフィルムを含む有機物汚れの形成を抑制し、排水トラップ管路１４及び横引配管３の尿石の付着及び発生を抑制する。
【０１１２】
Ｓ２７において、コントローラ４６は、積算量Ｗｖと、今回の有機物汚れ抑制吐水モードで吐水した使用水量Ｗｎとの合計が第１基準水量Ｗｓに到達したか否かを判定する。
コントローラ４６は、この積算量Ｗｖと、使用水量Ｗｎとの合計が第１基準水量Ｗｓに到達していない場合には、排水トラップ管路１４及び横引配管３においてバイオフィルムを発生させる細菌の増殖を抑制しうる第１基準水量Ｗｓに到達していないと判断して、Ｓ２７に戻って再び判定を行う。
コントローラ４６は、この積算量Ｗｖと、使用水量Ｗｎとの合計が第１基準水量Ｗｓに到達した場合には、合計水量が排水トラップ管路１４及び横引配管３においてバイオフィルムを発生させる細菌の増殖を抑制しうる水準に達したと判断して、Ｓ２８に進む。
【０１１３】
図２３に示すように、積算量Ｗｖが第２基準水量Ｗｕ以上である場合に、積算量Ｗｖが第２基準水量Ｗｕを超えたことにより、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発生させる細菌の増殖の抑制に比較的多く寄与している。従って、使用水量Ｗｎを第１基準水量Ｗｓと積算量Ｗｖとの差によって設定し、使用水量Ｗｎを低減して節水化する。加えて、積算量Ｗｖと使用水量Ｗｎとの合計が第１基準水量Ｗｓを満たすことにより、有機物汚れの発生の抑制の性能を担保することができる。また、積算量Ｗｖが増えた場合においても、積算量Ｗｖと使用水量Ｗｎとの合計水量の増大を抑制することができる。
さらに、積算量Ｗｖが増大するにつれ、この積算量Ｗｖが第１基準水量Ｗｓに到達するまでは、今回の上記有機物汚れ抑制吐水モードで吐水する使用水量Ｗｎを低減させる。よって、積算量Ｗｖが増大された場合においても、有機物汚れの形成を抑制するとともに、積算量Ｗｖと使用水量Ｗｎとの合計水量の増大を抑制することができる。
【０１１４】
また、有機物汚れ抑制吐水モードの実行により１回分として吐水される水量、例えば置換水量Ｗｍ、標準洗浄水量Ｗｉ、及び置換水量Ｗｍよりも大きい値の使用水量Ｗｎは、本洗浄吐水モードの１回分の実行により吐水される水量以上の値となっている。
【０１１５】
図２３においては、積算量Ｗｖが第２基準水量Ｗｕであり、有機物汚れ抑制吐水モードで吐水する使用水量Ｗｎが標準洗浄水量Ｗｉとなる基準吐水状態も例示している。積算量Ｗｖが第２基準水量Ｗｕである場合に、この第２基準水量Ｗｕと標準洗浄水量Ｗｉとの合計が第１基準水量Ｗｓとなる。
【０１１６】
図２２に示すように、Ｓ２８において、コントローラ４６は、有機物汚れ抑制吐水モードの実行を終了させ、Ｓ２９に進む。有機物汚れ抑制吐水モードの実行が終了されるとき、コントローラ４６は、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る。
Ｓ２９において、コントローラ４６は、所定時間Ｔのカウントをリセットし、Ｓ２０に戻って今回の有機物汚れ抑制吐水モードが実行された時点、すなわちこのカウントリセット時点から一定の所定時間Ｔのカウントを再び開始する。
【０１１７】
＜吐水の瞬間流量と有機物汚れの厚みとの関係＞
次に、尿希釈吐水モードにおけるスプレッダ３０からの吐水の瞬間流量と、排水トラップ管路１４及び横引配管３内に付着する有機物汚れの厚みとの関係について説明する。
図２４及び図２５は、本発明の一実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードにより吐水される瞬間流量が０[リットル／分]〜８．０[リットル／分]まで変化される場合における、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度と、排水トラップ管路１４を模擬したスライドガラス上に付着した有機物汚れの観察画像とを示す図である。図２６は本発明の一実施形態における小便器において尿希釈吐水モードにより吐水される瞬間流量と、付着した有機物汚れの厚みとの関係を示す図であり、図２７は本発明の一実施形態における小便器において排水トラップ管路内の洗浄水の尿濃度と、付着した有機物汚れの厚みとの関係を示す図である。これらの結果は、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ものである。
【０１１８】
また、図２８は本発明の一実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量と、排水トラップ管路内の洗浄水の尿濃度との関係を、節水型の排水トラップ管路及び従来型の排水トラップ管路について示す図であり、図２９は本発明の一実施形態における小便器において、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量と、排水トラップ管路内の洗浄水の尿濃度との関係を、吐水の瞬間流量が低い領域において、節水型の排水トラップ管路及び従来型の排水トラップ管路について示す図である。
図２８においては、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量と、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度との関係の理論値を点線により示している。この理論値は、理論値[％]＝{使用者の排尿の想定流量／（使用者の排尿の想定流量＋尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量）}×１００の式により求められる。図２８においては、節水型の排水トラップ管路は１２０ｍｌ程度の容積の排水トラップ管路であり、従来型の排水トラップ管路は７００ｍｌ程度の容積の排水トラップ管路である。
【０１１９】
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実験は以下のように行われる。尿の成分（カルシウム、糖等）及びこれらの成分の濃度を試薬で再現した模擬尿と、微生物を培養する際に使用される一般的な液体培地とを、水道水により設定される尿濃度まで希釈する。この設定される尿濃度は、尿希釈吐水モードの吐水の各瞬間流量に対応する。この希釈液に小便器のトラップ内の汚れから採取し、単離培養した環境由来菌の内、バイオフィルム生成能が高い菌株及びウレアーゼ活性が高い菌株をそれぞれ１０6ｃｆｕ／ｍｌになるように加える。この液体をシャーレに所定量まで入れ、スライドガラスを浸漬させる。この後、３５度の温度に維持するインキュベータでこのシャーレ及び液体を所定期間にわたって保管し、尿石を含む有機物汚れをスライドガラスに付着させる。その後、スライドガラスを自然乾燥させる。このようにして、排水トラップ管路１４及び横引配管３に析出すると想定される尿石の種類及び厚み等を分析する。所定期間、例えば４日間、３７日間等の経過後、スライドガラスに付着した付着物をレーザー顕微鏡により観察、撮影し、有機物汚れの厚み等を測定している。具体的には、レーザー顕微鏡により有機物汚れのスライドガラス面からの高さを所定長さにわたって測定し、所定長さにおける平均的な高さを算出して有機物汚れの厚みを決定している。
【０１２０】
図２４に示すように、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量が０[リットル／分]（吐水されていない状態）であるとき、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は１００％であり、尿のみが存在している。洗浄水の尿濃度が１００％の場合において、スライドガラス上に付着した有機物汚れの観察画像によれば、スライドガラス上にはリン酸マグネシウムアンモニウムの尿石が多数析出されていることが分かる。さらに、リン酸カルシウムの尿石も析出されている。
【０１２１】
尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量が０．０５[リットル／分]であるとき、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は９０％であり、比較的高い尿濃度となる。このときスライドガラス上に付着した有機物汚れの観察画像によれば、リン酸マグネシウムアンモニウムの尿石が比較的多数析出されていることが分かる。さらに、リン酸カルシウムの尿石も析出されていることが分かる。
【０１２２】
尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量が０．１[リットル／分]であるとき、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は８５％であり、比較的高い尿濃度となる。このときスライドガラス上に付着した有機物汚れの観察画像によれば、リン酸マグネシウムアンモニウムの尿石が比較的多数析出されていることが分かる。さらに、リン酸カルシウムの尿石も析出されていることが分かる。
【０１２３】
図２４、図２６及び図２７に示すように、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量が０．１[リットル／分]より大きくなるとき、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は８５％よりさらに低減される。よって、アンモニアの発生量が少なく抑制され且つｐＨの上昇が比較的少なく抑制される。このような環境下においては、リン酸マグネシウムアンモニウムの尿石の発生及びリン酸カルシウムの尿石の発生も抑制される。従って、これらの尿石を含む有機物汚れＶの厚みが増大することが抑制される。
【０１２４】
図２４、図２６及び図２７に示すように、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量が０．１[リットル／分]より大きくなるとき、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は８５％よりさらに低減される。このようにｐＨの上昇が抑制され、比較的大きな粒子径を有するリン酸マグネシウムアンモニウムの析出反応よりも、比較的小さな粒子径を有するリン酸カルシウムの析出反応がより増加する（支配的となる）ため、排水トラップ管路１４及び横引配管３内に付着する尿石の厚みが増大することが抑制される。従って、このような尿石を含む有機物汚れＶの厚みが増大することが抑制される。
【０１２５】
図２６及び図２９に示すように、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量が０．２[リットル／分]以上であるとき、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は８０％前半まで低減される。尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量を０．２リットル／分以上の値まで上昇させることにより、洗浄水の尿濃度を比較的大きく低減させることができる。このように、節水型の排水トラップ１４及び横引配管３に流入する洗浄水の尿濃度がより低減される場合には、アンモニアの発生量が少なく抑制され且つｐＨの上昇が比較的少なく抑制される。このような環境下においては、リン酸マグネシウムアンモニウムの尿石の発生及びリン酸カルシウムの尿石の発生も抑制されている。仮に発生するとしても、ｐＨの上昇がより少なく抑制されているので、リン酸マグネシウムアンモニウムの析出反応よりも、リン酸カルシウムの析出反応がより増加する（支配的となる）ため、排水トラップ管路１４及び横引配管３内に付着する尿石の厚みが増大することが抑制される。従って、このような尿石を含む有機物汚れＶの厚みが増大することが抑制される。図２６は、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量が０．２[リットル／分]以上であるとき、有機物汚れＶの厚みがさらに大きく低減することを示している。
【０１２６】
図２４、図２６及び図２７に示すように、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量が０．２２２[リットル／分]以上であるとき、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は８０％以下に低減される。よって、アンモニアの発生量が少なく抑制され且つｐＨの上昇が比較的少なく抑制される。このような環境下においては、リン酸マグネシウムアンモニウムの尿石の発生及びリン酸カルシウムの尿石の発生が抑制されている。従って、これらの尿石を含む有機物汚れＶの厚みが増大することが抑制される。
【０１２７】
図２４、図２６及び図２７に示すように、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量が０．２２[リットル／分]以上であるとき、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は８０％以下に低減される。このようにｐＨの上昇がより抑制され、リン酸マグネシウムアンモニウムの析出反応よりも、リン酸カルシウムの析出反応がより増加する（支配的となる）ため、排水トラップ管路１４及び横引配管内に付着する尿石の厚みが増大することがより抑制される。従って、このような尿石を含む有機物汚れＶの厚みが増大することがより抑制される。
【０１２８】
図２９に示すように、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量が０．６[リットル／分]以下であるとき、節水型の排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度を、理論値とほぼ一致させることができる。尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量が０．６[リットル／分]以下であるとき、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度を、約６２％まで低減させることができる。
【０１２９】
図２４、図２６及び図２７に示すように、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量が０．６[リットル／分]以下であるとき、節水型の排水トラップ管路１４においても尿希釈吐水モードの吐水により洗浄水の尿濃度が確実に低減されるため、アンモニアの発生量が抑制され、ｐＨの上昇を比較的少なく抑制することができる。よって、節水型の排水トラップ管路１４への尿石の発生をより確実に抑制することができる。
また、使用者の使用状態において、節水型の排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度が確実に低減されるため、アンモニアの発生量が少なく抑制され且つｐＨの上昇が比較的少なく抑制される。このようにｐＨの上昇が抑制された環境下においては、リン酸マグネシウムアンモニウムの析出反応よりも、リン酸カルシウムの析出反応が増加するため、排水トラップ管路１４及び横引配管内に付着する尿石の厚みが増大することをより確実に抑制することができる。従って、これらの尿石を含む有機物汚れＶの厚みが増大することが抑制される。
【０１３０】
尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量が１．５[リットル／分]以下であるとき、尿希釈吐水モードによる吐水の瞬間流量と、使用者の排尿において想定される瞬間流量のばらつきの上限とが比較的近い値となる。図２８に示すように、このような尿希釈吐水モードによる吐水の瞬間流量によれば、排水トラップ管路１４及び横引配管に流入する洗浄水の尿濃度を、５０％程度まで低下させることが可能となる。図２７に示すように、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度が、５０％程度まで低下するとき、１００％の場合と比べて有機物汚れの厚みを約６μｍまでほぼ半減させることができる。よって、尿石の発生をより抑制することができる。
【０１３１】
図２８に示すように、仮に尿希釈吐水モードが２．０[リットル／分]を超える瞬間流量により吐水を行った場合には、排水トラップ管路１４の容積によらず、排水トラップ管路１４及び横引配管３に流入する洗浄水の尿濃度は、使用者の排尿の瞬間流量を、この排尿の瞬間流量に尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量を加えた値で除して求められる理論値の値となる。２．０[リットル／分]以上の瞬間流量においては、節水型の排水トラップ管路１４及び従来の排水トラップ管路のいずれも、洗浄水の尿濃度が理論値とほぼ一致する結果となっている。節水型の排水トラップ管路１４における尿濃度の低減に必要な瞬間流量を超えて、節水型の排水トラップ管路１４及び従来の排水トラップ管路１４によらず尿濃度が決まる程度まで瞬間流量を上昇させれば、必要以上に洗浄水を消費する。このように、尿希釈吐水モードが２．０[リットル／分]を超える瞬間流量により吐水を行った場合には、節水型の排水トラップ管路１４内において尿濃度を低減させるために必要な瞬間流量を超えて吐水し、無駄水を生じることになる。従って、尿希釈吐水モードが２．０[リットル／分]以下となる瞬間流量により吐水を行うことにより、節水型の排水トラップ管路１４内において尿濃度を有効に低減させるために有効な瞬間流量を超えて吐水する無駄水を削減することができる。
【０１３２】
図２４、図２６及び図２７に示すように、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量が３．６０[リットル／分]より大きいとき、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は２０％より小さい値に低減される。よって、アンモニアの発生量が非常に少なく抑制され且つｐＨの上昇が抑制される。このような環境下においては、リン酸マグネシウムアンモニウムの尿石の発生及びリン酸カルシウムの尿石の発生も抑制されている。従って、これらの尿石を含む有機物汚れＶの厚みが増大することが抑制される。図２６に示すように、この瞬間流量が３．６０[リットル／分]より大きいとき、有機物汚れＶの厚みは、１．０μｍより小さくなっている。また、図２７に示すように、洗浄水の尿濃度が２０％より小さくなるとき、有機物汚れＶの厚みは、１．０μｍより小さくなっている。
【０１３３】
図２４、図２６及び図２７に示すように、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量が３．６０[リットル／分]以下であるとき、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は２０％以上である。ここで、図２８に示すように、仮に尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量を３．６０[リットル／分]を超えるように増加させても、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は約２０％より小さい比較的低い値のまま低減されにくくなる。このとき、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度は約２０％より小さい所定の濃度まで低減されており、アンモニアの発生量も低減され、洗浄水のｐＨが中性近傍まで低減された状態となっている。よって、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量を３．６０[リットル／分]を超えるように増加させても、瞬間流量の増大が洗浄水のｐＨの低下に寄与しにくくなり、ｐＨの低下に寄与しにくい無駄水を消費してしまう可能性がある。そこで、尿希釈吐水モードの吐水の瞬間流量を、３．６０[リットル／分]以下にすることより、尿希釈吐水モードにおける無駄水の消費を防ぎ、吐水量の増大を抑制することができる。
【０１３４】
図２７に示すように、尿希釈吐水モードの吐水により排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度を、２０％〜８０％の範囲内とするので、排水トラップ管路１４及び横引配管３に流入する洗浄水の尿濃度が低減される。よって、アンモニアの発生量が抑制され、ｐＨの上昇を比較的少なく抑制することができ、尿石の発生を抑制することができる。従って、尿石を含む有機物汚れの厚みを抑制することができる。
また、尿希釈吐水モードの吐水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が２０％〜８０％の範囲内に低減されるため、アンモニアの発生量が少なく抑制され且つｐＨの上昇が比較的少なく抑制される。このようにｐＨの上昇が抑制された環境下においては、リン酸マグネシウムアンモニウムの析出反応よりも、リン酸カルシウムの析出反応が支配的となるため、排水トラップ管路１４及び横引配管内に付着する尿石の厚みが増大することを抑制することができる。従って、尿石を含む有機物汚れの厚みを抑制することができる。
【０１３５】
図２７に示すように、尿希釈吐水モードの吐水により排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度を、２０％〜６０％の範囲内とするので、排水トラップ管路１４及び横引配管３に流入する洗浄水の尿濃度がより低減される。よって、アンモニアの発生量が抑制され、ｐＨの上昇を比較的少なく抑制することができ、尿石の発生をより抑制することができる。従って、尿石を含む有機物汚れの厚みをより抑制することができる。
また、尿希釈吐水モードの吐水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が２０％〜６０％の範囲内に低減されるため、アンモニアの発生量が少なく抑制され且つｐＨの上昇が比較的少なく抑制される。このようにｐＨの上昇が抑制された環境下においては、リン酸マグネシウムアンモニウムの析出反応よりも、リン酸カルシウムの析出反応が支配的となるため、排水トラップ管路１４及び横引配管３内に付着する尿石の厚みが増大することをより抑制することができる。従って、尿石を含む有機物汚れの厚みをより抑制することができる。
【０１３６】
次に、図３０及び図３１により、尿希釈吐水モードの吐水により排水トラップ管路１４及び横引配管３内に残る洗浄水の尿濃度を低減できる作用について説明する。図３０（ａ）〜（ｄ）は、比較例の尿希釈吐水モードが行われない小便器において、使用者が排尿し且つ本洗浄吐水モードが行われた後、横引配管内に残存する洗浄水の状態を説明する図である。図３１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態における小便器において、使用者が排尿する際に尿希釈吐水モードが実行され、且つ排尿後に本洗浄吐水モードが行われ、その後の横引配管内に残存する洗浄水の状態を説明する図である。
【０１３７】
図３０（ａ）に示すように、比較例として尿希釈吐水モードが行われない小便器において、使用者が排尿するとき、使用者の尿が排水トラップ管路１４及び横引配管３に流れる状態を説明する図である。排水トラップ管路１４の容量が小さい節水型の排水トラップ管路においては、使用者の尿が尿濃度が高い状態でほぼそのまま排水トラップ管路１４を置換し、横引配管３に流れる。
【０１３８】
図３０（ｂ）に示すように、本洗浄吐水モードの実行が開始されると、洗浄水が排水トラップ管路１４及び横引配管３に流入する。このとき、横引配管３における排水トラップ管路１４との合流部分よりも上流側に、尿濃度が高い洗浄水がわずかに逆流するように流入する。
【０１３９】
図３０（ｃ）に示すように、本洗浄吐水モードの実行中にも横引配管３における排水トラップ管路１４との合流部分よりも上流側において、尿濃度が高い洗浄水が残存する場合がある。
【０１４０】
図３０（ｄ）に示すように、本洗浄吐水モードの実行終了後に、排水トラップ管路１４との合流部分よりも上流側に残存していた尿濃度が高い洗浄水が横引配管３内に流出し且つ残存する場合がある。このとき、横引配管３内に尿濃度が高い洗浄水が残存するので、横引配管３内に尿石を生じさせやすくなる。また、比較的大きな粒子径を有するリン酸マグネシウムアンモニウムを析出させやすくなる。よって横引配管３内に付着する尿石の厚みが増大する可能性がある。
【０１４１】
これに対し、図３１（ａ）に示すように、本発明の一実施形態における小便器においては、使用者が排尿する際に尿希釈吐水モードが実行されている。尿希釈吐水モードの吐水により使用者の排尿が希釈されている。低減された尿濃度の洗浄水が排水トラップ管路１４及び横引配管３に流入している。
【０１４２】
図３１（ｂ）に示すように、本洗浄吐水モードの実行が開始されると、洗浄水が排水トラップ管路１４及び横引配管３に流入する。開始時点において、排水トラップ管路１４内の洗浄水の尿濃度がすでに低減されている。よって、横引配管３における排水トラップ管路１４との合流部分よりも上流側に、尿濃度が低い洗浄水がわずかに逆流するように流入する。
【０１４３】
図３１（ｃ）に示すように、本洗浄吐水モードの実行中にも横引配管３における排水トラップ管路１４との合流部分よりも上流側において、洗浄水が残存したとしても、洗浄水の尿濃度は低くなっている。
【０１４４】
図３１（ｄ）に示すように、本洗浄吐水モードの実行終了後に、排水トラップ管路１４との合流部分よりも上流側に残存していた尿濃度が低い洗浄水が横引配管３内に流出し且つ残存する場合がある。このとき、横引配管３内に尿濃度が低い洗浄水が残存したとしても、横引配管３内に尿石を生じにくくすることができる。このように尿希釈吐水モードにより本洗浄後に横引配管３内に残存する洗浄水の尿濃度を低減させることができる。また、仮に尿石が発生したとしても、比較的小さな粒子径を有するリン酸カルシウムの析出反応が支配的となる。よって横引配管３内に付着する尿石の厚みが増大することを抑制することができる。
【０１４５】
上述した本発明の一実施形態による小便器１によれば、仮に待機モードの待機中に排尿が開始されたとしても、排尿初期における排水トラップ管路１４内の尿濃度が比較的低く保たれ尿石の発生を抑制でき、且つ待機モード後の第１吐水モードの実行により排水トラップ管路１４内の尿濃度を低減させて尿石の発生を抑制することができる。よって、本発明によれば、待機モードにより、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。
また、本発明によれば、待機モードを実行することにより、ボウル部６の前に立つ使用者が排尿の準備をする間、第１吐水モードの実行開始を所定の待機時間Ｐにわたって待機させ、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。
【０１４６】
さらに、本実施形態による小便器１によれば、検知センサ４４による使用者の検知状態が待機時間Ｐより短く設定された使用確定時間Ｑより短い時間で終了した場合に、コントローラ４６は使用者が排尿をしなかった可能性が高いと判断して不使用モードを実行する。よって、本発明によれば、使用者が小便器１を使用していないと想定される場合に、尿を希釈する洗浄水の吐水を抑制し、洗浄水を節約することができる。
【０１４７】
また、本実施形態による小便器１によれば、検知センサ４４による検知状態が使用確定時間Ｑより長く且つ待機時間Ｐより短い強制洗浄時間Ｌ内で終了した場合に、コントローラ４６は第１吐水モードを実行しないため、仮に使用者が排尿を行っていた場合、尿の希釈及びボウル部６及び排水トラップ管路１４の洗浄も行われないままとなる可能性がある。従って、本発明によれば、コントローラ４６は使用者が排尿を行っている可能性があると判断し、強制洗浄モードにより第２吐水モードを実行させ、確実に尿の希釈及びボウル部６及び排水トラップ管路１４の洗浄の洗浄を行うことができる。
【符号の説明】
【０１４８】
１          小便器
２          便器本体
３          横引配管
４          自動洗浄ユニット
５          縦排水管
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
１５        排水ソケット
１６        主給水管
１６ａ      主給水路
１８        止水栓
２０        給水管
２０ａ      給水路
２２        給水管
２２ａ      給水路
２４        管継手
２６        第１の定流量弁
２８        開閉弁
３０        スプレッダ
３２        吐水部
３４        第２の定流量弁
３６        開閉弁
３８        吐水部
４０        逆止弁
４２        棚
４２        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
４８ｆ      先端
４８ｊ      直線部分
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        通水路
５６ａ      上流側通水路
５６ｂ      下流側通水路
５８        通水路
６０        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
Ａ          所定幅
Ｂ          幅広流
Ｃ          幅狭流
Ｄ          左右方向中心線
Ｅ          時間
Ｆ          最小幅
Ｇ          吐水口幅
Ｈ          左右方向中心領域
Ｋ          床面
Ｌ          強制洗浄時間
Ｌ１        距離
Ｌ２        距離
Ｌ３        距離
Ｌ４        距離
Ｍ          尿濃度
Ｐ          待機時間
Ｑ          使用確定時間
Ｑ１        瞬間流量
Ｑ２        瞬間流量
Ｒ１        曲率半径
Ｒ２        曲率半径
Ｒ３        曲率半径
Ｒ４        曲率半径
Ｔ          所定時間
Ｕ          尿石
Ｗ          壁面
Ｗ１        洗浄水
Ｗ２        洗浄水
Ｗｉ        標準洗浄水量
Ｗｍ        置換水量
Ｗｎ        使用水量
Ｗｓ        第１基準水量
Ｗｕ        第２基準水量
Ｗｖ        積算量
Ｘ          細菌
Ｙ          環境領域
Ｚ          ウレアーゼ酵素
【図１Ａ】
2019027185.tif 000003
【図１Ｂ】
2019027185.tif 000004
【図１Ｃ】
2019027185.tif 000005
【図２Ａ】
2019027185.tif 000006
【図２Ｂ】
2019027185.tif 000007
【図２Ｃ】
2019027185.tif 000008
【図２Ｄ】
2019027185.tif 000009
【図３】
2019027185.tif 000010
【図４Ａ】
2019027185.tif 000011
【図４Ｂ】
2019027185.tif 000012
【図４Ｃ】
2019027185.tif 000013
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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