(57)【要約】【課題】本発明の目的は、超音波による排水管や排水トラップ部の詰まりを検知する手段が、腐食や汚れの付着により誤動作することなく、さらに超音波発信部の出力を抑えた衛生器具を提供する。【解決手段】本発明では、超音波発信手段と超音波受信手段を、特に鉢部の外側に設けるため、水はねによる装置の腐食や汚れの付着がなくなり、常に正常な動作が期待できる。また、超音波の伝播が最も良い液体中を伝播させて詰まりを検知するので、超音波の出力を抑えることが可能となる。さらに、超音波を通常排水トラップの上流側に位置する鉢部において検知するため、排水トラップを含めた排水系全体の詰まりを検知することが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端が排水管に接続され、給水口から給水された水を溜めることができる鉢部を備え、前記鉢部の高さ方向における通常未使用時に水が滞留しない位置であって、前記鉢部の外側に対向して超音波発信手段と超音波受信手段を設置し、前記超音波発信手段から超音波を発信し、前記超音波受信手段による受信が所定のレベル以上の強度であると、前記鉢部内の水が前記超音波発信手段あるいは前記超音波受信手段の設置位置まで滞留していることを検知し、詰まりを報知することを特徴とする衛生器具。
【請求項２】
前記鉢部は便器のボウル部であって、前記ボウル部の直下流には封水を備えた排水トラップ部が接続されており、前記超音波発信手段と前記超音波受信手段は、高さ方向において前記封水の上面と前記ボウル部の上端の中間以上に対向して設けられていることを特徴とする請求項１記載の衛生器具。
【請求項３】
前記鉢部は洗面器のボウル部であって、前記超音波発信手段と前記超音波受信手段は、高さ方向において前記洗面器のボウル部のオーバーフロー排水口以上に対向して設けられていることを特徴とする請求項１記載の衛生器具。
【請求項４】
封水によって管路を閉塞している排水トラップ部を備え、前記封水の下流もしくは上流の配管外側に対向して超音波発信手段と超音波受信手段を設置して、前記超音波発信手段から超音波を発信し、前記超音波受信手段による受信が所定のレベル以上の強度であると、前記超音波発信手段あるいは前記超音波受信手段の設置位置での水の滞留を検知し、詰まりを報知することを特徴とする衛生器具。
【請求項５】
前記排水トラップ部は封水の下流部が別部品で構成された洋風大便器の排水トラップ部であって、前記超音波発信手段と前記超音波受信手段は、前記別部品の外側に対向して設けられていることを特徴とする請求項４記載の衛生器具。
【請求項６】
前記排水トラップ部は鉢部と別部品で構成された洗面器の排水トラップ部であって、前記超音波発信手段と前記超音波受信手段は、前記別部品で構成された排水トラップ部の下流もしくは上流の配管外側に対向して設けられていることを特徴とする請求項４記載の衛生器具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波装置を衛生器具の特に通常未使用時に水が滞留しない流路構成面の外側に対抗して設置することで、排水系の詰まりを検出できる衛生器具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の洋風大便器においては、超音波を発信し水面で反射した超音波を受信することで水位を測定し、規定の上限水位を超えた際に詰まりを検知する詰まり検知手段を備えたものが知られている。これによると、超音波の発信部兼受信部が、洋風大便器の鉢部にせり出した便座ボックスまたはロータンクカバーに配置され、詰まりを検知した際は警報器を作動させ、さらに放水中であるなら自動で閉弁制御を行い放水を中止させ、鉢部からの汚水の溢れを防止する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
よって、床下や壁裏の排水管に設置される場合に比べ施工が容易である。さらに詰まり検知手段を後付けしたい場合は、排水管に後付けする場合に比べより施工が容易である。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−８１１１８号公報（第２−４頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら超音波を空気中に発信し、水面で反射した超音波を受信するという手段を用いると、超音波の発信部と受信部を剥き出しにして設ける必要があり、特に水廻りの器具である便器に適用すると水はね等により超音波装置が腐食したり、汚れの付着によって正常な動作が得られなくなるという問題がある。また、超音波を伝搬性の悪い空気中で伝播させるため、超音波発信部の出力を大きくしなければならないという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、超音波による排水管や排水トラップ部の詰まりを検知する手段が、腐食や汚れの付着により誤動作することなく、さらに超音波発信部の出力を抑えた衛生器具を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、下端が排水管に接続され、給水口から給水された水を溜めることができる鉢部を備え、前記鉢部の高さ方向における通常未使用時に水が滞留しない位置であって、前記鉢部の外側に対向して超音波発信手段と超音波受信手段を設置し、前記超音波発信手段から超音波を発信し、前記超音波受信手段による受信が所定のレベル以上の強度であると、前記鉢部内の水が前記超音波発信手段あるいは前記超音波受信手段の設置位置まで滞留していることを検知し、詰まりを報知することを特徴とする衛生器具を提供する。
【０００８】
請求項１の発明によれば、鉢部の高さ方向における、通常未使用時に水が滞留しない位置で、鉢部の外側に超音波発信手段と超音波受信手段を対向して設置して、超音波発信手段から超音波を発信し、超音波受信手段によって受信する。超音波の伝播の性質として、固体より液体の方が伝播し易く、伝播後の信号の強さから固体中を伝播したか液体中を伝播したかの判断が可能である。
【０００９】
通常の水位の場合、発信された超音波は固体である鉢部を長く伝播するため、超音波受信部での受信信号が弱い。一方、鉢部の水位が上昇すると、発信された超音波が水中を長く伝播するため、超音波受信部での受信信号が強くなり、所定値より強い信号を受信した場合は、詰まりと判断し、表示手段やブザーによって報知を行なう。なお、本発明にける超音波とは、振動数が２０ｋＨｚ以上で２００ＭＨｚ以下の音波を指す。
【００１０】
以上より、超音波発信手段と超音波受信手段を、通常未使用時に水が滞留しない流路構成面、特に鉢部の外側に設けるため、水はねによる装置の腐食や汚れの付着がなくなり、常に正常な動作が期待できる。また、超音波の伝播が最も良い液体中を伝播させて詰まりを検知するので、超音波の出力を抑えることが可能となる。さらに、超音波を通常排水トラップの上流側に位置する鉢部において検知するため、排水トラップを含めた排水系全体の詰まりを検知することが可能となる。
【００１１】
請求項２の発明は、前記鉢部は便器のボウル部であって、前記ボウル部の直下流には封水を備えた排水トラップ部が接続されており、前記超音波発信手段と前記超音波受信手段は、高さ方向において前記封水の上面と前記ボウル部の上端の中間以上に対向して設けられていることを特徴とする請求項１記載の衛生器具を提案する。
【００１２】
請求項２の発明によれば、便器のボウル部において、超音波発信手段と超音波受信手段を封水面とボウル部上端の中間以上の高さに対向して取付ける。
【００１３】
以上より、超音波発信手段と超音波受信手段を高さ方向において封水面より十分上部に取付け、固体であるボウル部における超音波の伝播距離を長くすることで、誤った詰まりの検知を防ぎ、常に正常な詰まりの判断を行なうことが可能となる。
【００１４】
請求項３の発明は、前記鉢部は洗面器のボウル部であって、前記超音波発信手段と前記超音波受信手段は、高さ方向において前記洗面器のボウル部のオーバーフロー排水口以上に対向して設けられていることを特徴とする請求項１記載の衛生器具を提案する。
【００１５】
請求項３の発明によれば、洗面器のボウル部において、超音波発信手段と超音波受信手段を洗面器に備えられているオーバーフロー排水口より上部に取り付ける。
【００１６】
超音波発信手段と超音波受信手段を高さ方向においてオーバーフロー排水口より下部に取付けると、洗面器の利用者が意図的にボウル部底面の排水口を塞いで水溜めを行なった場合、超音波受信手段は超音波を受信してしまうので、誤って排水系の詰まりと判断してしまう恐れがあるが、超音波発信手段と受信手段をオーバーフロー排水口より上部に取付けることで、超音波受信手段は利用者の意図的な水溜めにおける誤った詰まり判断を避け、常に正常な詰まり判断を行なうことが可能となる。
【００１７】
請求項４の発明は、封水によって管路を閉塞している排水トラップ部と、前記封水の下流もしくは上流の配管外側に対向して超音波発信手段と超音波受信手段を設置して、前記超音波発信手段から超音波を発信し、前記超音波受信手段による受信が所定のレベル以上の強度であると、前記超音波発信手段あるいは前記超音波受信手段の設置位置での水の滞留を検知し、詰まりを報知することを特徴とする衛生器具を提案する。
【００１８】
請求項４の発明によれば、封水の下流もしくは上流の配管外側に対向して超音波発信手段と超音波受信手段を設置して、超音波発信手段から超音波を発信し、超音波受信手段によって受信する。超音波の伝播の性質として、固体より液体の方が伝播し易く、伝播後の信号の強さから固体中を伝播したか液体中を伝播したかの判断が可能である。
【００１９】
通常の水位の場合、発信された超音波は固体である封水の下流もしくは上流の配管の部分を長く伝播するため、超音波受信部での受信信号が弱い。一方、排水管が詰まり、排水トラップの封水以外の部分も水で満たされると、発信された超音波が水中を長く伝播するため、超音波受信部での受信信号が強くなり、所定値より強い信号を受信した場合は、詰まりと判断し、表示手段やブザーによって報知を行なう。
【００２０】
以上より、超音波発信手段と超音波受信手段を、通常未使用時に水が滞留しない流路構成面、特に封水の下流もしくは上流の配管外側に設けるため、水はねによる装置の腐食や汚れの付着がなくなり、常に正常な動作が期待できる。また、超音波発信手段と受信手段は排水トラップ部の配管に取付けられるため、低出力の超音波でも受信し、検知することが可能となる。
【００２１】
請求項５の発明は、前記排水トラップ部は封水の下流部が別部品で構成された洋風大便器の排水トラップ部であって、前記超音波発信手段と前記超音波受信手段は、前記別部品の外側に対向して設けられていることを特徴とする請求項４記載の衛生器具を提案する。
【００２２】
請求項５の発明によれば、洋風大便器における排水トラップ部の封水の下流の配管外側に対向して超音波発信手段と超音波受信手段を取り付ける。
【００２３】
以上より、洋風大便器の排水トラップ部下流の配管等は鉢部の陶器と別部材で構成されている場合があり、超音波発信手段と受信手段を含めた部材として構成され易く、施工性を上げた構造とすることが可能である。
【００２４】
請求項６の発明は、前記排水トラップ部は鉢部と別部品で構成された洗面器の排水トラップ部であって、前記超音波発信手段と前記超音波受信手段は、前記別部品で構成された排水トラップ部の下流もしくは上流の配管外側に対向して設けられていることを特徴とする請求項４記載の衛生器具を提案する。
【００２５】
請求項６の発明によれば、洗面器における排水トラップ部の封水の下流もしくは上流の配管外側に対向して超音波発信手段と超音波受信手段を取り付ける。
【００２６】
以上より、洗面器の排水トラップ部等は鉢部の陶器と別部材で構成されている場合が多く、超音波発信手段と受信手段を含めた部材として構成され易く、施工性を上げた構造とすることが可能である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１〜４は本発明における衛生器具の一実施の形態を示す概念図である。
図１において衛生器具である洋風大便器２０は、鉢部であるボウル部２１と、超音波発信手段１０と超音波受信手段１１を備えている。ボウル部２１には封水面６０が形成されている。超音波発信手段１０と超音波受信手段１１は、ボウル部２１の高さ方向において、封水面６０とボウル部上端７０の中間以上に対向して取付けられている。また、超音波受信手段１１は、図示しない無線信号通信手段を有しており、別室に設けられた報知手段８０や表示手段８１に信号を送信できる。
【００２８】
超音波受信手段１１は、超音波発信手段１０から発信された振動数が１ＭＨｚの超音波を受信する。受信した超音波の強さが予め設定されている所定のレベル（閾値）以上であった場合は、超音波受信手段１１または超音波発信手段１０の取付け位置近傍まで水が留水しているとを意味し、排水系の詰まりを検知することが可能となる。詰まりを検知した場合は、別室に設けられた報知手段８０や表示手段８１に信号を発し、洋風大便器２０の管理者もしくは使用する人が排水系の詰まりを確認できる。
【００２９】
図２に検知方法を示す。図２（ａ）は図１のボウル部を表しており、ボウル部２１の上部には超音波発信手段１０と超音波受信手段１１が対向して配置されている。また水位Ａは通常の封水面の水位、水位Ｂは洗浄時に上昇した水位、水位Ｃは排水系が詰まった場合の水位を表している。図２（ｂ）は超音波の強度を示している。「発」は超音波発信手段の位置での超音波の強度を示し、「受」は超音波受信手段の位置での超音波の強度を示す。一点鎖線は、所定の強度（以下、閾値と示す）を示し、「受」の位置で、閾値より大きい場合は、排水系が詰まっている判断する。なお、一般に超音波は液体中で非常に伝播し易く、固体や気体中では非常に伝播しづらいという性質がある。
水位Ａの場合は、超音波発信手段１０から発せられた超音波は、ボウル部２１を減衰しながら伝播し、液体のある水位に達すると今度は液体中をほぼ減衰せずに伝播し、またボウル部２１を減衰しながら伝播し、超音波受信手段１１に達する。よって、ボウル部２１を伝播する距離が長いため、超音波の強度は閾値よりはるかに小さい値となる。つまり正常と判断する。
一方水位Ｃの場合は、超音波発信手段１０から発せられた超音波は、ボウル部２１をわずかな距離伝播し、すぐに液体中を伝播し、再びボウル部２１に伝播するが、すぐに超音波受信手段１１に達する。液体中を伝播する距離が長いため、超音波の強度は閾値を上回る値となる。つまり排水系の詰まりを検知できる。
水位Ｂの場合は正常な洗浄モードであり、「受」の位置での超音波の強度は閾値より小さく、正常と判断できる。
【００３０】
なお、超音波発信手段と超音波受信手段はボウル部の上方に設置されるほうが好ましいが、留水面の近傍であってもよく、その場合は超音波の閾値以上の強度が長時間検出された場合に詰まりと判断する。このように、設置位置と判断方法を調整すれば排水系の詰まりを検出でき、超音波発信手段や超音波受信手段を設置し易い場所に設置することが可能となる。
また、超音波発信手段１０からの超音波は、常時発信されるのではなく例えば１分間隔で発信しても良い。これにより、発信による消費電力を抑えることができる。
【００３１】
以降の実施例に於いては、前記実施例と同一または相当する部分については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３２】
図３のように和風大便器３０における超音波発信手段１０と超音波受信手段１１は、封水面６０とボウル部上端７０の中間以上の高さに取り付けるのが好ましい。
【００３３】
また、図４のように小便器４０における超音波発信手段１０と超音波受信手段１１は、封水面６０とボウル部上端７０の中間以上の高さに取り付けるのが好ましい。
【００３４】
図５においては、洗面器５０における超音波発信手段１０と超音波受信手段１１の取り付け位置としては、封水面６０とボウル部上端７０の中間以上の高さに取り付けるのが好ましいが、高さ方向においてオーバーフロー排水口より下部に取付けると、洗面器の利用者が意図的にボウル部底面の排水口を塞いで水溜めを行なった場合、超音波受信手段１１は超音波を受信してしまい、誤って排水系の詰まりと判断してしまう恐れがあるので、特にオーバーフロー排水口よりも上部に取り付けるのが好ましい。
【００３５】
図６においては、超音波発信手段１０と超音波受信手段１１は洋風大便器２０に備えられている排水トラップ部２２に溜められている封水６１の下流側に図に示すように取り付けるのが好ましい。下流配管２３は洋風大便器２０の排水トラップ部２２を構成する陶器と別部材、例えば樹脂で構成されており、排水トラップ部２２の下流側に接続されている。この下流配管２３に、超音波発信手段１０と超音波受信手段１１を組み込んでおくことによって施工性が向上し、故障の際は下流配管２３を取り替えるだけで良い。また、陶器と樹脂とでは超音波の伝播性能が異なるが、図２（ｂ）における閾値を変更することで容易に適用が可能である。
【００３６】
図７においては、超音波発信手段１０と超音波受信手段１１は和風大便器３０に備えられている排水トラップ部３２に溜められている封水６１の下流側に図に示すように取り付けるのが好ましい。
【００３７】
図８においては、超音波発信手段１０と超音波受信手段１１は小便器４０に備えられている排水トラップ部４２に溜められている封水６１の下流側に図に示すように取り付けるのが好ましい。
【００３８】
図９においては、排水トラップ部５２は洗面器５０の構成部材である陶器とは別部材、例えば樹脂で構成されており、超音波発信手段１０と超音波受信手段１１は洗面器５０に備えられている排水トラップ部５２に溜められている封水６１の上流側に図に示すように取り付けるのが好ましい。もしくは、図１０に示すように封水６１の下流側に取付けても良い。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、超音波による排水管や排水トラップ部の詰まりを検知する手段を流路構成面の外側に配置することで、腐食や汚れの付着により誤動作することなく、さらに超音波発信部の出力を抑えた衛生器具を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の洋風大便器における一実施の形態を示す概念図である。
【図２】本発明における詰まり検知方法を説明する概念図である。
【図３】本発明の和風大便器における一実施の形態を示す概念図である。
【図４】本発明の小便器における一実施の形態を示す概念図である。
【図５】本発明の洗面器における一実施の形態を示す概念図である。
【図６】本発明の洋風大便器における別の実施の形態を示す概念図である。
【図７】本発明の和風大便器における別の実施の形態を示す概念図である。
【図８】本発明の小便器における別の実施の形態を示す概念図である。
【図９】本発明の洗面器における別の実施の形態を示す概念図である。
【図１０】本発明の洗面器における更に別の実施の形態を示す概念図である。
【符号の説明】
１０…超音波発信手段、１１…超音波受信手段、２０…洋風大便器、３０…和風大便器、４０…小便器、５０…洗面器、２１，３１，４１，５１…ボウル部、２２，３２，４２，５２…トラップ部、２３…下流配管、６０…封水面、６１…封水、７０…ボウル部上端、８０…報知手段、８１…表示手段
【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】
2004285762.tif 000009
【図８】
2004285762.tif 000010
【図９】
2004285762.tif 000011
【図１０】
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