JP6146711B2 - 便器装置 - Google Patents

Description

本願発明は、上（貯水位置側）、下（排水位置側）に回動自在としたトラップ部を有した便器装置に関する。

この種の便器装置では、トラップ部の駆動電源として、一般に、１００Ｖ交流電源が用いられている。そのため、停電などで通電されずトラップ部が動作しない事態を回避するために、充電池をバックアップ電源として用いた装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１のものは、水流発生ごとに装置に内蔵された水力発電機で発電された電力を充電池に充電する構成となっている。したがって、停電時には十分に充電された充電池によりトラップ部を正常に動作させることができる。

特開２００５−８３０８５号公報

ところで、トラップ部駆動用のバックアップ電源として、利用者が手軽に利用できる、乾電池などの着脱自在な電池を用いることが想定できる。この種の着脱自在な電池を用いた構成では構造も簡易となるため、便器装置を安価に提供することができる。

しかしながら、トラップ部の動作はモータの駆動を伴うものであるため、電池の劣化の度合いによってはほとんど動作しないおそれもある。よって、トラップ部を停電時に動作させようとしたときに、トラップ部が排水位置側で停止したままとなる（下向きで不動作状態になる）おそれがあり、その結果、封水切れが発生してしまう。

本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、バックアップ電源として装着された電池の劣化状態を簡単に判断できるようにした便器装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の便器装置は、ボウル部の排水口から延びる排水路に配設され、自由端を上下に回動自在としたトラップ部と、該トラップ部を制御する制御部とを備えて、トラップ部の自由端を貯水位置側と排水位置側とに自在に移動させる構成とした便器装置であって、外部への報知動作をなす報知部を備えており、トラップ部は、停電時に、バックアップ電源として着脱自在に装着された電池より通電を受けて駆動される構成とされ、電池には擬似負荷が接続されており、制御部は、電池からの通電を受けて、擬似負荷への通電を開始し、擬似負荷での通電状態を検知して電池の劣化判断をする動作を行い、劣化と判定したときにその旨を報知部より報知させるようにしたことを特徴とする。

本発明においては、電池による通電を開始するための停電スイッチをさらに備えた構成とされ、制御部は、停電スイッチが操作されたときに、擬似負荷への通電および電池の劣化判断を行う動作構成としてもよい。

本発明においては、電池の電圧が所定の電圧閾値を下回ったことを検知する低電圧検知部をさらに備えた構成としてもよく、制御部は、低電圧検知部が低電圧を検知したときに劣化と判定する動作構成としてもよい。

本発明においては、制御部は、前記電池が劣化なしと判定されたときに、トラップ部に、排水位置側への移動、該排水位置側での一定時間の保持、貯水位置側への移動の一連の動作をさせる動作構成としてもよい。

本発明によれば、上述の構成となっているため、バックアップ電源として装着した電池の劣化状態を、簡単に判断することができる。

本発明の一実施形態に係る便器装置の基本動作を示すフローチャートである。 便器装置の要部ブロック図である。 便器装置の動作説明図であり、（ａ）はトラップ部が貯水位置側にあるときの縦断面図、（ｂ）はトラップ部が排水位置側にあるときの縦断面図である。 （ａ）、（ｂ）は電圧低下の例を示したグラフである。 （ａ）〜（ｃ）は、停電時において電池が正常と判定されたときのトラップ部の一連の動作を説明するための模式縦断面図である。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

本便器装置１は、ボウル部１０の排水口１１から延びる排水路２に配設され、自由端２１を上下に回動自在としたトラップ部２０と、トラップ部２０を制御する制御部３０とを備えてている。便器装置１は、そのトラップ部２０の自由端２１を、貯水位置側と排水位置側とに自在に移動させる構成とした装置である（図２、図３参照）。

本便器装置１は、おもに次のような特徴を有する。
便器装置１は、外部への報知動作をなす報知部３９を備えている（図２参照）。
トラップ部２０は、停電時に、バックアップ電源として着脱自在に装着された電池３１より通電を受けて駆動される構成とされている（図２参照）。この電池３１には抵抗等の回路よりなる擬似負荷４５が接続されている（図２参照）。
制御部３０は、電池３１からの通電を受けて、擬似負荷４５への通電を開始し、擬似負荷４５での通電状態を検知して電池３１の劣化判断をする動作を行い、劣化と判定したときにその旨を報知部３９より報知させるように制御する（図１参照）。

以下、本便器装置１の全体構成および特徴について詳細に説明する。
本便器装置１は洋風便器装置である。この便器装置１には、図３（ａ）、（ｂ）の縦断面図に示すように、上方が開口したボウル部１０が備えてあり、その後方空間には収納空所部１２が設けてある。この収納空所部１２内にはケース本体１３が内装してある。

ケース本体１３のボウル部１０側の側壁には取付孔１３ａが設けてあり、その取付孔１３ａに、後端部の自由端２１が上下に反転し得るトラップ部２０が取り付けてある。トラップ部２０の大部分はケース本体１３内に配置され、一方、トラップ部２０の前端部の接続部２２がケース本体１３から突出している。この接続部２２をボウル部１０の後端部に形成した排水口１１にはめ込んで接続してある。

トラップ部２０は、軟質の材料で蛇腹筒状に形成されている。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ケース本体１３内では、トラップ部２０は、駆動手段（ターントラップモータ３２）（図２参照）により回動体２３が動作して、自由端２１とした後端部が上下方向に反転自在に回動されるようになっている。

回動体２３は、ケース本体１３の外部に配設したターントラップモータ３２（以下、モータ３２という）により駆動されたときにトラップ部２０の自由端２１が回動するように、トラップ部２０の後端部に連結してある。つまり、モータ３２を一方向に回転するとトラップ部２０の自由端２１が下向きとなるように下位置に回動する一方、逆方向に回転するとトラップ部２０の自由端２１が上向きとなるように上位置に回動する。

このトラップ部２０は、上下動作をすると、ターントラップ位置センサ３６（図２参照。以下、位置センサ３６という）により、それぞれの位置（上位置：貯水位置側、下位置：排水位置側）が検知され、それらの位置で停止するように制御される。上位置はボウル部１０内に水が封水状態に貯水される位置である一方、下位置はボウル部１０内の水が排出される位置である。

ケース本体１３の下部には排出孔１３ｂが設けてあり、排出孔１３ｂに外部排水管（不図示）が接続されるようになっている。つまり、ボウル部１０の排水口１１、トラップ部２０、外部排水管により排水路２が構成されている。

ケース本体１３の上部には、ボウル部１０に給水するための給水路３４が配設してある。この給水路３４は、先端部がボウル部１０の上端開口縁部に形成された通水用のリム部３５に連通し、他端部が水道管に接続されるものである。給水路３４の途中には給水路３４を開閉するための給水電磁弁よりなる給水手段３３が設けてある。

なお、不図示であるが、本便器装置１には、便座、便蓋が回動自在に取り付けてある。これらは、便座・便蓋開閉駆動手段（不図示）により自動的に回動されるようにしたものとしてもよい。

トラップ部２０は、通常の排水においては、自由端２１が洗浄スイッチ３７の操作により上下動作をする。以下、給水手段３３によるボウル部１０への給水を伴う洗浄動作について説明する。

初期状態では、トラップ部２０の自由端２１は、図３（ａ）のように上向きとなっている。つまり、トラップ部２０の自由端２１は上位置（貯水位置側）にある。このようにトラップ部２０の自由端２１が上位置にあるときには、ボウル部１０内およびトラップ部２０内は水が溜まって封水状態となっている。
この状態で用便がなされ、用便が済んだ後、洗浄スイッチ３７が操作されると、制御部３０の指令により、次の動作が実行される。

まず、給水手段３３がオンとなってボウル部１０への給水が開始され、モータ３２が駆動されてトラップ部２０の自由端２１が下方に回動して下位置（排水位置側）で停止し、汚水が排出される（図３（ｂ）参照）。
トラップ部２０の自由端２１は、排水位置側で一定時間保持される。この間に汚水が外部排水管へと流される。
一定時間経過後、モータ３２が駆動されてトラップ部２０の自由端２１が上方に回動して貯水位置側で停止する。
トラップ部２０の貯水位置側での停止後、一定時間経過後に給水手段３３がオフされて、ボウル部１０内に一定量の水が貯水され、封水状態となる（図３（ａ）参照）。

このような洗浄動作は、洗浄スイッチ３７が操作されたときに、電源部３８（図２参照）からの通電を受けた制御部３０、モータ３２、給水手段３３などが駆動されることによりなされる。
この制御部３０は、ＣＰＵ等で構成され、タイマーを有し、洗浄スイッチ３７操作などの種々のタイミングで各部が動作するように指令を出力する動作構成となっている。

本実施形態に係る便器装置１には、電源部３８からの通電が停電等により遮断されたときのために、バックアップ電源が設けてある。バックアップ電源は、着脱自在に装着された電池３１により構成されている。

このバックアップ電源は、擬似負荷４５、給水手段３３、モータ３２、ターントラップ位置センサ３６、ブザーやランプで構成された報知部３９および制御部３０に通電するように接続されている。バックアップ電源には、停電スイッチ４０が接続されており、スイッチ検知部４２がスイッチ操作を検知して、停電スイッチ４０が操作されたことが制御部３０へ伝えられる。
また、バックアップ電源には、停電スイッチ４０が操作されたときに、電池電圧が所定の電圧閾値Ｖ３（図４（ｂ）参照）を下回ったことを検知する低電圧検知部４１（低電圧検知ＩＣ）が接続されている。

また、擬似負荷４５は上述したように抵抗等により構成され、電池３１には、通電スイッチ４６を介して接続されている。この通電スイッチ４６は、電池３１からの通電を受けた制御部３０の指令によりオン／オフされるリレースイッチである。

停電スイッチ４０は、トラップ部２０に所定の一連の動作をさせるための操作スイッチである。本実施形態では、停電スイッチ４０が操作されたことが検知されて、擬似負荷４５に通電され、その通電により電池３１の劣化判断が行われ、電池３１の劣化（消耗）に応じた動作がなされるようになっている。

一連の動作とは、停電時のリセット動作であり、トラップ部２０が正常に動作するかどうかを利用者が判断するための動作である。一連の動作は、トラップ部２０の自由端２１が、まず排水位置側へ移動し、その排水位置側で一定時間、状態を保持し、ついで元の位置である貯水位置側へ移動する動作である（図５（ａ）〜（ｃ）参照）。
この一連の動作における最初の動作である、トラップ部２０の排水位置側への移動によって、ボウル部１０に溜まった汚水が排出される。

以下、停電スイッチ４０の操作がされたときの基本動作について、図１のフローチャート、図２のブロック図および図４（ａ）、（ｂ）のグラフを参照しながら説明する。

図４（ａ）のグラフは、電池３１が電圧低下と判断される実例パターンであり、トラップ部２０が貯水位置側から移動開始された時から排水位置側に移動するまでの時間Ｔ１内に電圧低下が発生した例を示している。同グラフにおけるＶ１は電池３１が劣化したときの電圧値である。なお、Ｖ２はモータ３２の動作電圧の下限値である。
図４（ａ）に示したような電圧低下を、擬似負荷４５への通電で検知できるようにするために、図４（ａ）のグラフに対応して、図４（ｂ）に示すような擬似負荷４５による低電圧検知のための電圧閾値Ｖ３が低電圧検知部４１に設定されている。また、Ｔ２は低電圧検知を検知するために擬似負荷４５へ通電する監視時間である。

停電になったときには、停電待機モードとなる（図１の１０１）。このモードでは、電池３１がバックアップ電源として装着されていても各部への通電がなされておらず、洗浄スイッチ３７を操作しても洗浄動作は実行されない。
なお、本便器装置１では、停電をゼロクロス回路（不図示）を用いて検知できるようになっている。

この停電待機モードで停電スイッチ４０が操作されると、バックアップ電源として電池３１が装着されていれば、その操作をトリガーとして各部に通電がなされ、停電モード（利用可能な状態）となったことが報知される（図１の１０１〜１０３）。
さらに、制御部３０が通電スイッチ４６をオンして、擬似負荷４５へ通電される（図１の１０４）。

そして、所定時間Ｔ２（図４（ｂ）参照）内での低電圧検知部４１の低電圧検知の有無により、電池３１の劣化が判断される（図１の１０５）。
電池電圧が電圧閾値Ｖ３を下回って劣化ありと判定されると（図４（ｂ）参照）、報知部３９より電池切れである旨が報知される（図１の１０５、１０８）。そして、停電スイッチ４０の再操作待ちとなる。

劣化なし（正常）と判定されれば、トラップ部２０が上述した一連の動作をするように制御される（図１の１０６）。
こうして、トラップ部２０は、劣化なしと判定されれば、排水位置側での一定時間の保持を経て貯水位置側へ移動し停止する（図１の１０７）。また、動作完了にて、停電スイッチ４０の再操作が可能となる（図１の１０７）。

このように、停電時に停電スイッチ４０が操作されたときに電池３１が劣化している場合でも、その劣化を擬似負荷４５への通電で簡単に判定することができる。劣化ありの報知がされるため、利用者はすぐに新しい電池に取り替えることができる。
また、劣化ありと判定された場合には、停電スイッチ４０の操作により動作が予定されていたトラップ部２０の一連の動作が無効となって移動動作がなされないため、貯水位置側以外の位置でトラップ部２０が不動作状態となることを回避することができる。

劣化なしと判定された場合は、その後、トラップ部２０は一連の動作を実行するため、汚水を外部に排出することができる。
なお、一連の動作は給水を伴わせるようにしたものでもよい。その場合は、停電スイッチ４０の操作だけでボウル部１０を封水状態にすることができる。その後は、通常の洗浄スイッチ３７によるボウル部１０の洗浄動作を実行できるようになる。

また、停電スイッチ４０に代えて、他のスイッチ操作で擬似負荷４５による劣化判断動作が実行されるようにしてもよい。また、電池３１が常時装着されているものでは、定時タイミング（たとえば週に１回）で上記劣化判断動作を実行してもよい。
もちろん、これらのタイミングに劣化判断を実行する場合は、停電スイッチ４０の操作タイミングによるものではなく一連の動作をさせることが目的ではないから、トラップ部２０の一連の動作はさせないことが望ましい。

１ 便器装置
２ 排水路
１０ ボウル部
１１ 排水口
２０ トラップ部
２１ 自由端
３０ 制御部
３１ 電池
３２ ターントラップモータ（モータ、駆動手段）
３３ 給水手段
３６ ターントラップ位置センサ（位置センサ）
３９ 報知部
４０ 停電スイッチ
４１ 低電圧検知部
４５ 擬似負荷
４６ 通電スイッチ
Ｖ３ 電圧閾値

Claims (4)

1. ボウル部の排水口から延びる排水路に配設され、自由端を上下に回動自在としたトラップ部と、該トラップ部を制御する制御部とを備えて、前記トラップ部の自由端を貯水位置側と排水位置側とに自在に移動させる構成とした便器装置であって、
   外部への報知動作をなす報知部を備えており、
   前記トラップ部は、停電時に、バックアップ電源として着脱自在に装着された電池より通電を受けて駆動される構成とされ、
   前記電池には擬似負荷が接続されており、
   前記制御部は、前記電池からの通電を受けて、前記擬似負荷への通電を開始し、前記擬似負荷での通電状態を検知して前記電池の劣化判断をする動作を行い、劣化と判定したときにその旨を前記報知部より報知させるようにしたことを特徴とする便器装置。
2. 請求項１において、
   前記電池による通電を開始するための停電スイッチをさらに備えた構成とされ、
   前記制御部は、前記停電スイッチが操作されたときに、前記擬似負荷への通電および前記電池の前記劣化判断を行う動作となっている、便器装置。
3. 請求項２において、
   前記電池の電圧が所定の電圧閾値を下回ったことを検知する低電圧検知部をさらに備えた構成とされ、
   前記制御部は、前記低電圧検知部が低電圧を検知したときに劣化と判定する動作となっている、便器装置。
4. 請求項２または３において、
   前記制御部は、前記電池が劣化なしと判定されたときに、前記トラップ部に、排水位置側への移動、該排水位置側での一定時間の保持、貯水位置側への移動の一連の動作をさせる動作となっている、便器装置。

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