圧送式トイレ装置
【課題】 排水系及び給水系のトラブルによる貯留槽からのオーバーフローを未然に回避する圧送式トイレ装置を提供する。
【解決手段】 本発明の圧送式トイレ装置１は、便器本体２を給水洗浄する給水装置４と、便器本体の排出口２ａに連通し便器本体の排出口から排出された汚水及びこの汚水に含まれる固形物１１を貯溜する貯留槽１０と、この貯留槽内に設けられ、固形物を粉砕するカッター２２を備えた粉砕部１２と、この粉砕された固形物及び汚水を貯留槽の外部へ圧送するポンプ１４と、貯留槽内の下方水位から第１許容限界水位までの水位を非接触で感圧検知する水位センサ３０と、第１許容限界水位よりも高い第２許容限界水位を検知するリミットセンサ３１と、これらのセンサの検知情報に基づいて貯留槽内の汚水が第１許容限界水位又は第２許容限界水位を越えてオーバーフローしないように給水装置、カッター、及び、ポンプを制御する制御装置６と、を有する。
【解決手段】 本発明の圧送式トイレ装置１は、便器本体２を給水洗浄する給水装置４と、便器本体の排出口２ａに連通し便器本体の排出口から排出された汚水及びこの汚水に含まれる固形物１１を貯溜する貯留槽１０と、この貯留槽内に設けられ、固形物を粉砕するカッター２２を備えた粉砕部１２と、この粉砕された固形物及び汚水を貯留槽の外部へ圧送するポンプ１４と、貯留槽内の下方水位から第１許容限界水位までの水位を非接触で感圧検知する水位センサ３０と、第１許容限界水位よりも高い第２許容限界水位を検知するリミットセンサ３１と、これらのセンサの検知情報に基づいて貯留槽内の汚水が第１許容限界水位又は第２許容限界水位を越えてオーバーフローしないように給水装置、カッター、及び、ポンプを制御する制御装置６と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧送式トイレ装置に係り、特に、便器本体から排出される汚水に含まれる固形物を粉砕して圧送する圧送式トイレ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一般家庭用等のトイレでは、トイレから下水までの排水管の傾斜勾配を利用して排水が行なわれているが、トイレから下水まで排水管を設置する際に、トイレの設置場所の床をはがして地面を掘り起こしたりする等、設置工事の作業に負担がかかったり、住宅の間取りと排水管の設置位置によってトイレスペースが制限されて自由にレイアウトできない等の事情から、トイレから下水へ排水を圧送する圧送装置を備えた圧送式トイレが知られている（例えば、特許文献１参照）。
図８により、従来の圧送式トイレ装置の一例を説明する。図８に示すように、従来の圧送式トイレ装置５０は、洗浄スイッチ５２をオンすると、制御装置５３の制御により電磁弁５４が開いてロータンク５５より洗浄水が便器本体５６へ流れるようになっている。洗浄スイッチ５２がオンした後、貯留槽５８のフロートスイッチ６０がオンしていれば、ポンプ６２が起動し、貯留槽５８に溜まった汚水は、排水管６４を通って排水マス（図示せず）へ圧送されるようになっている。
また、ポンプ６２起動後、破砕機６６が起動し、便器本体５６から破砕機６６に流れた汚物は細かく粉砕される。ポンプ６２の運転により貯留槽５８の水位が下がり、フロートスイッチ６０がオフするとポンプ６２が停止するようになっている。
さらに、貯留槽５８から水があふれ、防水パン６８に水が溜まって漏水センサ７０の電極が水没して水漏れが検知されると、制御装置５３の制御により給水側の電磁弁７２が閉じて制御装置５３の異常ランプ７４が点灯してシステム全体が停止するようになっている。また、水漏れ発生時に貯留槽５８に汚水が溜まってフロートスイッチ６０がオンしていれば、ポンプ６２が所定時間運転し、フロートスイッチ６０がオフになるまで貯留槽５８の汚水を排水圧送するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特許３２３７１９０号公報（第１頁〜第３頁、第１図〜第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の圧送式トイレ装置５０では、ポンプ６２の故障や排水管６４の詰まり等による排水系のトラブルや、ロータンク５５や電磁弁５４，７２の故障や不具合等による給水系のトラブルが発生して、貯留槽５８から水がオーバーフローした後、このオーバーフローした水を防水パン６８の漏水センサ７０で検知するようになっており、貯留槽５８からの水のオーバーフローそのものを回避することができない。このため、便器本体５６のボウル部から洗浄水があふれてしまったり、貯留槽の満水によってメンテナンスが手遅れになってしまうという問題がある。
さらに、上述したフロートスイッチ６０では、貯留槽内の水位を高精度かつ確実に検知することが難しいという問題がある。また、フロートの上部に近接スイッチを設けたタイプのフロートスイッチもあるが、水位変化に応じたフロートの上下方向のストロークに対応するガイド機構が必要となり、このようなガイド機構は、実際には汚水に水没させて使用せざるを得ないため、汚物等の付着によって不具合が生じやすく、不具合が生じた場合には、オーバーフローを防止することができないという問題がある。
また、上述した従来の圧送式トイレ装置５０では、漏水センサ７０そのものが故障していた場合に補助的に水漏れを検知する手段が設けられていない。このため、漏水センサ７０そのものに故障等が生じていた場合には、トイレ装置の排水系や給水系のトラブルによって水漏れが生じていても未検知となり、さらにトラブルの被害が大きくなってしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した従来技術からの問題を解決するためになされたものであり、貯留槽内の水位を高精度かつ確実に検知し、この検知した水位情報に基づき排水系及び給水系のトラブルによる貯留槽からのオーバーフローを未然に回避する圧送式トイレ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、便器本体の排出口から排出される汚水に含まれる固形物を粉砕して圧送する圧送式トイレ装置であって、便器本体を給水洗浄する給水洗浄手段と、上記便器本体の排出口に連通し便器本体の排出口から排出された汚水及びこの汚水に含まれる固形物を貯溜する貯留槽と、この貯留槽内に設けられ、上記固形物を粉砕する粉砕手段を備えた粉砕部と、この粉砕手段により粉砕された固形物及び汚水を上記貯留槽の外部へ圧送するポンプ手段と、上記貯留槽内の水位を検知し、上記貯留槽内の下方水位から第１許容限界水位までの水位を検知する第１水位検知手段と、上記第１許容限界水位よりも高い第２許容限界水位を検知する第２水位検知手段と、これらの第１水位検知手段及び第２水位検知手段の検知情報に基づいて上記貯留槽内の汚水が上記第１許容限界水位又は第２許容限界水位を越えてオーバーフローしないように上記給水洗浄手段、上記粉砕手段、及び、上記ポンプ手段を制御する制御部と、を有することを特徴としている。
このように構成された本発明の圧送式トイレ装置においては、第１水位検知手段が第１許容限界水位を検知し、さらに第２水位検知手段が第１許容限界水位よりも高い第２許容限界水位を検知し、二段階の許容限界水位を検知することができ、水位検知を高精度かつより確実に行うことができる。さらに、水位が第１許容限界水位よりも上昇した場合でも制御部が給水洗浄手段とポンプ手段を制御し、貯留槽からのオーバーフローを未然に回避することができる。
【０００７】
本発明において、更に、警告手段を有し、制御部は、第１水位検知手段が第１許容限界水位を検知した場合、又は、第２水位検知手段が第２許容限界水位を検知した場合に上記警告手段に警告を表示させることが好ましい。
このように構成された本発明の圧送式トイレ装置においては、第１水位検知手段が第１許容限界水位を検知した場合、又は、第２水位検知手段が第２許容限界水位を検知した場合に、警告手段により警告され、給水洗浄手段とポンプ手段が制御されるため、便器本体から洗浄水が溢れたり、貯留槽内が満水となってメンテナンスが手遅れになる等のトラブルを未然に回避することができる。
本発明において、制御部は、第１水位検知手段が第１許容限界水位を検知した場合、又は、第２水位検知手段が第２許容限界水位を検知した場合にポンプ手段を所定時間作動させた後停止させることが好ましい。
このように構成された本発明の圧送式トイレ装置によれば、ポンプ手段が作動しても排水不良等によって水位が所定水位まで下がらない場合に、ポンプ手段が作動しつづけるのを防ぐことができる。
【０００８】
本発明において、制御部は、ポンプ手段を所定時間作動させた後、第１水位検知手段によって検知される水位が所定水位まで低下していない場合には、警告手段に排水異常を表示させることが好ましい。
このように構成された本発明の圧送式トイレ装置によれば、警告手段が排水異常を表示することにより、トラブルの原因が排水系のトラブルであることを特定し、貯留槽からのオーバーフローを未然に回避することができる。
本発明において、制御部は、第１水位検知手段が第１許容限界水位を検知した場合、又は、第２水位検知手段が第２許容限界水位を検知した場合には、給水洗浄手段を作動させないようにすることが好ましい。
このように構成された本発明の圧送式トイレ装置によれば、貯留槽からのオーバーフローを未然に回避することができる。
【０００９】
本発明において、更に、警告手段を有し、制御部は、給水洗浄手段を所定時間作動させた後、第１水位検知手段が検知した水位が所定水位未満である場合に警告手段に給水異常を表示させることが好ましい。
このように構成された本発明の圧送式トイレ装置によれば、警告手段が給水異常を表示することにより、トラブルの原因が給水系のトラブルであることを特定することができ、トラブルの対処をスムーズに行うことができる。
本発明において、更に、警告手段を有し、制御部は、第１水位検知手段が第１許容限界水位を検知し、第２水位検知手段が第２許容限界水位を検知した場合には、警告手段に排水異常を表示させることが好ましい。
このように構成された本発明の圧送式トイレ装置によれば、警告手段が排水異常を表示することにより、トラブルの原因が排水系のトラブルであることを特定し、トラブルの対処をスムーズに行うことができる。
本発明において、更に、警告手段を有し、制御部は、第１水位検知手段が第１許容限界水位を検知せずに、第２水位検知手段が第２許容限界水位を検知した場合には、警告手段に第１水位検知手段の異常を表示させることが好ましい。
このように構成された本発明による圧送式トイレ装置によれば、警告手段が第１水位検知手段の異常を表示することにより、トラブルの原因が第１水位検知手段のトラブルであることを特定し、トラブルの対処をスムーズに行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の圧送式トイレ装置によれば、貯留槽内の水位を高精度かつ確実に検知することができ、この検知した水位情報に基づき排水系及び給水系のトラブルによる貯留槽からのオーバーフローを未然に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の圧送式トイレ装置の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置を示す概略構成図であり、図２は、図１に示す本実施形態による圧送式トイレ装置のＡ−Ａ断面図である。
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置１は、便器本体２と、この便器本体２に便器給水路４ａを経て給水する給水装置４とを備えている。この給水装置４の給水方式については、水道に直結して給水する水道直結方式であってもよいし、貯水したタンクから給水するタンク方式のいずれの方式であってもよい。
便器本体２への給水量は、給水装置４の給水方式が水道直結方式の場合には、電磁バルブ等からなる給水弁４ｃが制御装置６によって開閉制御されて調整されるようになっている。一方、給水装置４の給水方式がタンク方式の場合には、タンクの洗浄レバーをリモコン（図示せず）で制御して給水弁４ｃが開閉制御され、便器本体２への給水量が調整されるようになっている。
例えば、便器本体２の着座検知用センサー（図示せず）等が使用者の着座を検知したり、使用者がリモコン（図示せず）等に設けられた給水指令用の給水スイッチ（図示せず）をオンにすると、制御装置６が、これらの着座検知用センサー（図示せず）の検知情報やリモコンスイッチ（図示せず）等からの指令に基づいて給水装置４に給水指令し、給水装置４から便器本体２内へ所定時間給水が行われ、便器本体２内に所定量の水が溜まるようになっている。さらに、使用者がトイレ使用後、便器本体２を洗浄するためのリモコンの洗浄スイッチ（図示せず）をオンにすると、給水装置４から便器本体２に洗浄用の給水がなされて、便器本体２が洗浄されるようになっている。
【００１２】
また、便器本体２の外部には固形物粉砕圧送装置８が設けられており、この固形物粉砕圧送装置８は、便器本体２の排出口２ａに連結された貯留槽１０を備えている。この便器本体２の排出口２ａにはフラップ弁９が設けられ、このフラップ弁９は、便器洗浄の前までは排出口２ａを閉鎖している。さらに、このフラップ弁９は、便器本体２の洗浄が行われて便器本体２内の汚水を貯留槽１０に排出する際には、制御装置６からの指令によって、排出口２ａを所定時間開放して便器本体２内の汚水を排出した後、閉鎖するようになっている。
ここで、上述したように、本実施形態の圧送式トイレ装置１の便器本体２として使用される便器については、一例として、便器本体２の排出口２ａにフラップ弁９を設けたフラップ弁方式の便器の形態について説明しているが、このような形態に限定されず、フラップ弁のない洗い落し式の便器あるいはサイホン式やサイホンジェット式の便器等についても適用可能である。
さらに、貯留槽１０内には、便器本体２の排出口２ａから貯留槽１０に排出された汚水中の糞やトイレットペーパ等の固形物１１を粉砕する粉砕部１２と、この粉砕部１２の下部には、貯留槽１０内の汚水を外部へ強制的に圧送するポンプ１４が設けられている。
また、粉砕部１２は、複数の孔１６を有するスクリーン１８によって形成された粉砕室２０を備え、便器本体２の排出口２ａから貯留槽１０内に排出される汚水は、まず粉砕室２０に一旦収容されるようになっている。この粉砕室２０内の汚水については、スクリーン１８の孔１６の大きさよりも大きい固形物１１は孔１６を通過できずに粉砕室２０内に捕捉され、水分やスクリーン１８の孔１６の大きさよりも小さい固形物は、孔１６を通過して粉砕室２０から貯留槽１０へ流れるようになっている。
さらに、粉砕室２０内にはカッター２２が設けられており、このカッター２２が回転することにより、粉砕室２０内に捕捉された固形物１１が粉砕されるようになっている。カッター２２の回転軸２４の下端にはインペラ２６が取り付けられており、回転軸２４の上端には、回転軸２４を正逆転可能に駆動する粉砕圧送用モータ２８が取り付けられている。この粉砕圧送用モータ２８の駆動は、貯留槽１０に設けられた水位センサ３０（詳細は後述する）が検知した水位に基づき制御装置６によって可変に制御されるようになっており、カッター２２とインペラ２６の回転は、互いに連動して制御されるようになっている。
【００１３】
さらに、上述した圧送路３２には、圧送抑制手段として電動ボール弁３４が設けられている。この電動ボール弁３４は、水位センサ３０の水位情報に基づく制御装置６からの指令に応じて開閉し、特に、粉砕時にポンプ１４からの圧送される汚水量を抑制して貯留槽１０内の水位低下を抑制するようになっている。
また、上述した給水装置４については、粉砕部１２に追加給水する粉砕部給水路４ｂが設けられている、この給水装置４及び粉砕部給水路４ｂは、水位センサ３０の水位情報に基づく制御装置６からの指令により給水弁４ｄが開き、固形物の粉砕時に粉砕部１２の水位がカッター２２の上端の水位（カッター上端水位）よりも常に高くなるように粉砕部１２に追加給水するようになっている。
【００１４】
本実施形態の圧送式トイレ装置１では、上述した給水装置４に粉砕部給水路４ｂを設ける代わりに、給水装置４とは別体となる追加給水装置（図示せず）を独立に設け、便器本体２の使用中でも追加給水装置（図示せず）から粉砕部１２に追加給水できるようにしてもよい。また、粉砕部給水路４ｂの粉砕部１２への給水口（図示せず）については、その形状や配置を工夫することにより、粉砕部給水路４ｂの給水口（図示せず）から貯留槽１０内へ噴霧洗浄ができるようにしてもよい。
【００１５】
さらに、本実施形態による圧送式トイレ装置１は粉砕完了検知装置３６を備え、この粉砕完了検知装置３６により、粉砕部１２のカッター２２による固形物１１の粉砕が完了したことを検知するようになっている。具体的には、この粉砕完了検知装置３６が、粉砕圧送用モータ２８あるいはカッター２２のトルクや回転抵抗等を検出し、これらの検出した値の程度によって粉砕状況を判断して、状況に応じて制御装置６により粉砕圧送用モータ２８を制御したり、粉砕部給水路４ｂからの粉砕部１２への追加給水を制御するようになっている。
【００１６】
つぎに、貯留槽１０に設けられている上述した水位センサ３０の詳細について説明する。
本実施形態では、水位センサ３０が検知する貯留槽１０内の水位として、便器本体２から１回の洗浄によって排出される排水量、ポンプ１４の排水能力、貯留槽１０の容量等を考慮し、貯留槽１０の下方側からポンプ作動停止水位、ポンプ作動開始水位、及び、第１許容限界水位の３つの特定水位が設定されている（図１及び図２参照）。便器本体２の洗浄後、汚水が貯留槽１０内に排出されて貯留槽１０内の水位が上昇し、水位センサ３０が検知した水位がポンプ作動開始水位に達した場合には、粉砕圧送用モータ２８と共にポンプ１４の作動が開始されるようになっている。ポンプ１４が所定時間駆動して水位が低下し、水位センサ３０が検知した水位がポンプ作動停止水位に達した場合には、粉砕圧送用モータ２８と共にポンプ１４の作動が停止するようになっている。
さらに、上述した第１許容限界水位は、ポンプ作動開始水位よりも上方に位置し、貯留槽１０が満水となる水位よりも低く設定されている。この第１許容限界水位は、圧送式トイレ装置１の正常な運転下では達することのない水位であるが、圧送路３２の配管の詰まりやポンプ１４の不具合等の排水系のトラブルによって、貯留槽１０内の水位が異常に上昇した場合に、水位センサ３０が第１許容限界水位で異常を検知するようになっている。
【００１７】
ここで、本実施形態で使用される水位センサ３０としては、空洞管３０ａを用いた感圧式の水位センサが好ましい。この感圧式の水位センサ３０では、空洞管３０ａの開口下端部３０ｂが水没すると、空洞管３０ａ内の空気は、開口下端部３０ｂの水面と空洞管３０ａの上端に設けられた感圧部３０ｃとによって気密的な状態となり、この空洞管３０ａ内の空気を介して感圧部３０ｃが水圧を感知するようになっている。この感圧部３０ｃが感知した水圧に応じて貯留槽１０内の相当な水位が出力され、水位を非接触で感圧検知できるようになっている。
また、貯留槽１０内の水位が開口下端部３０ｂの水位を下回ると水位が測定できなくなるため、貯留槽１０内の底面と開口下端部３０ｂとの間の距離ｈをできるだけ小さくして開口下端部３０ｂを低位置にするのが好ましいが、貯留槽１０内の底面と開口下端部３０ｂとの間に汚物がひっかからないように、距離ｈについては、１０ｍｍ以上に設定するのが好ましい。
一方、開口下端部３０ｂの直径Ｄについては、２０ｍｍ程度の寸法であれば閉塞しないことが経験的にわかっているため２０ｍｍ程度が好ましい。また、開口下端部３０ｂ以外の部分についての直径寸法を２０ｍｍよりも小さく設定し、貯留槽１０内の容量をかせいでもよい。
【００１８】
さらに、水位センサ３０の近傍には非常用のリミットセンサ３１が設けられており、このリミットセンサ３１は、水位センサ３０とは別に、上述した第１許容限界水位よりもやや高めの水位となる第２許容限界水位（図１及び図２参照）を検知できるようになっている。このリミットセンサ３１により、水位センサ３０の不具合によって第１許容限界水位を検知できなくなっても、リミットセンサ３１が第２許容限界水位で異常を検知できるようになっている。
ここで、本実施形態で使用されるリミットセンサ３１としては、電極式のセンサが好ましい。この電極式のセンサ３１は、電極３１ａ，３１ｂの間に水が浸水した際の電極３１ａ，３１ｂ間の抵抗変化に基づいて、水位を検知するものである。また、電極３１ａ，３１ｂの周囲には、円筒状の遮蔽体３１ｃが設けられており、この遮蔽体３１ｃにより、粉砕部１２のスクリーン１８の孔１６等から飛散した汚物が電極３１ａ，３１ｂに直撃しないようになっている。
また、リミットセンサ３１としては、上述した電極式のセンサ以外にも、上述した水位センサ３０と同様な感圧式のセンサも適用可能であるが、水位センサ３０とリミットセンサ３１に同種のセンサを用いると、故障が同時に起こる可能性もあるため、ダイアフラム式のセンサ、静電式のセンサ、あるいはフロート式のセンサ等、感圧式のセンサとは異なる種類のセンサが好ましい。
なお、本実施形態では、水位センサ３０として感圧式のセンサを使用した例を説明しているが、このセンサ以外にも超音波式のセンサ等、他の種類のセンサを使用してもよい。
【００１９】
さらに、制御装置６には異常表示器３３が接続されている。水位センサ３０が第１許容限界水位を検知するか、リミットセンサ３１が第２許容限界水位を検知すると、制御装置６は、排水系や給水系のトラブル等の異常事態がトイレ装置１に発生しているものと判断し、異常表示器３３に各種トラブル等の異常に関する警告を表示させると共に、給水ができなくなるように給水弁４ｃ，４ｄを閉じて給水装置４を作動させないようになっている。
また、制御装置６は、ポンプ１４を所定時間作動させた後、水位センサ３０又はリミットセンサ３１によって検知される水位が所定水位まで低下していない場合、又は、水位センサ３０が第１許容限界水位を検知し、リミットセンサ３１が第２許容限界水位を検知した場合には、異常表示器３３に排水異常を表示させるようになっている。
さらに、制御装置６は、給水装置４を所定時間作動させた後、水位センサ３０が検知した水位が所定水位未満である場合には、異常表示器３３に給水異常を表示させるようになっている。
また、制御装置６は、水位センサ３０が第１許容限界水位を検知せずに、リミットセンサ３１が第２許容限界水位を検知した場合には、異常表示器３３に水位センサ３０の異常を表示させるようになっている。
【００２０】
つぎに、図３から図７を参照して本実施形態の圧送式トイレ装置１の制御装置６により実行される制御内容を説明する。
図３は、本実施形態による圧送式トイレ装置１におけるシーケンスの一例を示す概略図である。
ここで、図３の最上段から最下段までの８つのチャートをＡ〜Ｈで示し、チャートＡは、使用者の便器着座を検知したかどうかのオンオフ動作、または使用者のリモコン操作等によるリモコンスイッチのオンオフ動作を示し、チャートＢは、使用者による洗浄スイッチのオンオフ動作を示している。
また、チャートＣは、粉砕圧送用モータ２８の回転動作を示し、チャートＤは、貯留槽１０（または粉砕室２０）内の水位を示し、チャートＥは、フラップ弁９の開閉動作を示し、チャートＦは、給水装置４の便器給水路４ａから便器本体２への便器給水の動作を示している。
さらに、チャートＧは、給水装置４の粉砕部給水路４ｂから貯留槽１０（粉砕部１２）への貯留槽給水の動作を示し、チャートＨは、電動ボール弁３４の開閉動作を示している。また、チャートＡ〜Ｈにおいて、横軸を時間「ｔ」で示し、この時間ｔに添えられている数字は工程の順序を示しており、時系列順に値が大きくなっている。
【００２１】
図３に示すように、ｔ１で着座検知用センサー（図示せず）等が使用者の着座を検知するか、使用者がリモコン操作等によるリモコンスイッチをオンし（チャートＡ参照）、同時に給水装置４から便器本体２への給水が開始され、便器本体２の溜水が行われる（チャートＦ参照）。この時、貯留槽１０内の水位はほぼ中間水位であり（チャートＤ参照）、フラップ弁９は閉じており（チャートＥ参照）、電動ボール弁３４は開いている（チャートＦ参照）。
つぎに、ｔ２で着座の検知が終了するか、リモコンスイッチがオフになり（チャートＡ参照）、ｔ３で給水装置４から便器本体２への給水が停止する（チャートＦ参照）。
使用者がトイレ使用後、ｔ４で便器本体２を洗浄するための洗浄スイッチがオンされると（チャートＢ参照）、これと同時に便器本体２の洗浄工程が開始し、給水装置４から便器本体２に洗浄用の給水がなされ、便器本体２内が洗浄される（チャートＦ参照）。また、これと同時にｔ４で粉砕圧送用モータ２８が作動し、例えば、約２５００ｒｐｍ以上の回転数で正回転する（チャートＣ参照）。
【００２２】
つぎに、ｔ５で洗浄スイッチがオフになり、ｔ６で粉砕圧送用モータ２８が停止する（チャートＢ及びＣ参照）。ｔ４からｔ６までの間は、電動ボール弁３４が開いている状態でポンプ１４が作動しているため、貯留槽１０内の水は圧送路３２に圧送されて、貯留槽１０内の水位は低下する（チャートＤ参照）。
また、ｔ７でフラップ弁９が開き、便器本体２内の汚水が便器本体２の排出口２ａから貯留槽１０内の粉砕部１２に排出される（チャートＥ参照）。ｔ８で給水装置４から便器本体２への給水が停止し、ｔ９でフラップ弁が閉じる（チャートＥ及びＦ参照）。
さらに、ｔ１０で給水装置４の粉砕部給水路４ｂから貯留槽１０への追加給水が開始されると同時に電動ボール弁３４が閉じる（チャートＧ及びＨ参照）。ｔ１１で粉砕圧送用モータ２８が再び作動し、約２５００ｒｐｍ以上の回転数で正回転すると同時に、粉砕部給水路４ｂから貯留槽１０へ追加給水が停止する（チャートＣ及びＧ参照）。ｔ７からｔ１１までの間は、貯留槽１０内の水位が上昇し、ｔ１１で最高位置に達する（チャートＤ参照）。
【００２３】
つぎに、ｔ１２で電動ボール弁３４が再び開き（チャート１２参照）、ｔ１３で粉砕圧送用モータ２８が、約１５００〜１７００ｒｐｍの回転数に減速し、比較的低速で正回転する（チャートＣ参照）。また、ｔ１４で粉砕圧送用モータ２８が、再び約２５００ｒｐｍ以上の回転数に加速し、比較的高速で正回転し、同時に給水装置４から便器本体２への給水が開始され、便器本体２の溜水が行われる（チャートＣ及びＦ参照）。さらに、ｔ１５で粉砕圧送用モータ２８が停止する（チャートＣ参照）。
上述したｔ１１からｔ１５までの粉砕圧送用モータ２８の回転に関する制御モード（以下「回転制御モードＩ」と呼び、詳細は後述する）により、ｔ１１からｔ１３の間では、ポンプ１４が約２５００ｒｐｍ以上の比較的高い回転数で回転し、貯留槽１０内の汚水が圧送されて、貯留槽１０内の水位は最高位置からほぼ中位置まで低下する（チャートＤ参照）。これと同時に、粉砕部１２のカッター２２は、完全に水没した状態で約２５００ｒｐｍ以上の比較的高い回転数で回転して粉砕室２０内の固形物１１のほとんどを粉砕する。
また、ｔ１３からｔ１４の間では、ポンプ１４のインペラ２６が約１５００〜１７００ｒｐｍの比較的低速で正回転し、貯留槽１０内の汚水は緩やかに圧送される。これと同時に、貯留槽１０内の水位は、ほぼ中位置から緩やかに低下し（チャートＤ参照）、粉砕部１２のカッター２２の上下端位置を通過してゆくが、水位がカッター上端水位からカッター２２の下端の水位（カッター下端水位）まで完全に通過し終わるまでは、カッター２２は比較的低い回転数で回転する。
さらに、ｔ１４からｔ１５の間では、ポンプ１４が再び約２５００ｒｐｍ以上の比較的高い回転数で回転し、貯留槽１０内の汚水がさらに圧送されると共に貯留槽１０の水位はさらに低下してｔ１５で最低位置となる（チャートＤ参照）。
【００２４】
つぎに、ｔ１６でフラップ弁９が再び開くと共に電動ボール弁３４が閉じる。ｔ１７で給水装置４から便器本体２への給水が停止し、ｔ１８でフラップ弁９が閉じる（チャートＥ及びＦ参照）。ｔ１９で給水装置４の粉砕部給水路４ｂから貯留槽１０への追加給水が再び開始される（チャートＧ参照）。
つぎに、回転制御モードＩで粉砕しきれなかった粉砕室２０内の残留固形物を粉砕して貯留槽１０から排出するために、ｔ２０で粉砕圧送用モータ２８が再び作動し、約２５００ｒｐｍ以上の回転数で正回転すると同時に、粉砕部給水路４ｂから貯留槽１０へ追加給水が停止する（チャートＣ及びＧ参照）。
ｔ１５からｔ２０の間では、貯留槽１０内の水位は、ｔ１５の最低水位からｔ１１での最高水位とほぼ等しい位置まで上昇する（チャートＤ参照）。
【００２５】
また、ｔ２０の後、粉砕圧送用モータ２８は、ｔ２０からｔ３１までは短時間間隔で間欠的に正回転及び逆回転を交互に繰り返し、ポンプ１４のインペラ２６及び粉砕部１２のカッター２２の間欠交互運転が行われる。
つぎに、ｔ２０からｔ３１で粉砕しきれなかった粉砕室２０内の残留固形物を粉砕して貯留槽１０から排出するために、ｔ３２で粉砕圧送用モータ２８が再び作動して約２５００ｒｐｍ以上の回転数で正回転する同時に電動ボール弁３４が開く。ｔ３２からｔ３５までの粉砕圧送用モータ２８は、ｔ１１からｔ１５までの粉砕圧送運転と同様なモードで回転する。これにより、ｔ３２以前に粉砕しきれなかった粉砕室２０内の残留固形物をｔ３２からｔ３５においてカッター２２でさらに粉砕してポンプ１４で圧送する。
【００２６】
ｔ２０からｔ３２の間では、貯留槽１０内の水位は、ｔ２０からｔ３１までの間欠交互運転によるポンプ１４の緩やかな圧送によってｔ２０からｔ３２までは緩やかに低下する。ｔ３２からｔ３３までは、ポンプ１４のインペラ２６が約２５００ｒｐｍ以上の回転数で正回転してポンプ１４の本格的な圧送が行われ、貯留槽１０内の水位はほぼ中位置まで低下する。
ｔ３３からｔ３４までは、ポンプ１４のインペラ２６が約１５００〜１７００ｒｐｍの比較的低速で正回転してポンプ１４の緩やかな圧送が行われ、貯留槽１０内の水位は緩やかに低下し、ｔ３４からｔ３５までは、ｔ３２からｔ３３までと同様に、ポンプ１４のインペラ２６が約２５００ｒｐｍ以上の回転数で正回転してポンプ１４の本格的な圧送が行われ、貯留槽１０内の水位は最低位置となる。
【００２７】
さらに、ｔ３６で給水装置４の粉砕部給水路４ｂから貯留槽１０への追加給水が再び開始され、ｔ３７で追加給水が停止し（チャートＧ参照）、貯留槽１０の封水溜めが行われ、次回の一連工程の準備が行われる。
また、ｔ３５からｔ３６までは貯留槽１０内の水位は変わらず、ｔ３６からｔ３７にかけて水位はほぼ中位置まで上昇し、一連の工程が終了する。
【００２８】
図４は、本実施形態の圧送式トイレ装置１が便器洗浄時に正常に作動している場合における、水位センサが検知して出力した貯留槽内の水位、ポンプ、及び、表示器の各状況を説明した図である。
図４に示すように、給水装置４から便器本体２に給水が行われて洗浄が開始されると、ポンプ作動停止水位であった貯留槽１０内の水位は上昇してポンプ作動開始水位に達する。水位センサ３０がこのポンプ作動開始水位に達した水位を検出して出力すると、ポンプ１４が作動し、ポンプ１４が作動した直後は水位がやや上昇するものの所定時間ＴA圧送運転が行われると水位が低下する。
所定時間ＴA圧送運転が行われて水位センサ３０がポンプ作動停止水位に達した水位を検知すると、この検知してから所定時間後にポンプ１４が停止する。
また、図４では、水位センサ３０が検出した水位は、第１許容限界水位に一度も達していないため、表示器３３は、トイレ装置１にトラブルが一切発生しておらず正常運転していることを示す正常モードとなっている。
【００２９】
図５は、本実施形態の圧送式トイレ装置１の貯留槽１０の水位が第１許容限界水位に達した場合における、水位センサ３０が検知して出力した貯留槽内の水位、ポンプ、及び、表示器の各状況を説明した図４と同様な図である。
図５に示すように、水位センサ３０が、第１許容限界水位に達した貯留槽１０内の水位を検出して出力すると、給水装置４が停止すると共にポンプ１４が水位を下げるために所定時間ＴB作動した後、停止する。ただし、圧送路３２の配管の詰まりやポンプ１４の故障によって排水ができず、貯溜槽１０内の水位がポンプ作動停止水位に達しない場合や、水位センサ３０やリミットセンサ３１の故障によりポンプ１４の停止信号が得られない場合に備え、ポンプ１４は所定時間作動後にタイマー（図示せず）等によって停止するようになっている。
また、ポンプ１４が所定時間ＴB作動しても、水位センサ３０が検出した水位が第１許容限界水位よりも下回らない限り、表示器３３は、排水系のトラブルを異常として表示する排水異常モードになっている。
【００３０】
図６は、本実施形態の圧送式トイレ装置１の貯留槽１０の水位がポンプ作動開始水位に達し、ポンプが作動してから所定時間ＴC経過しても水位がポンプ作動停止水位まで下がらない場合における、水位センサが検知して出力した貯留槽内の水位、ポンプ、及び、表示器の各状況を説明した図４及び図５と同様な図である。
図６に示すように、水位センサ３０がポンプ作動開始水位を検知するとポンプ１４が作動し、所定時間ＴC作動しても貯留槽１０内の水位がポンプ作動停止水位まで下がらない、あるいは貯留槽１０内の水位がポンプ作動停止水位まで下がったとしても所定時間ＴC以上かかった場合には、給水装置４及びポンプ１４が停止すると共に、表示器３３は、排水異常モードとなる。すなわち、表示器３３は、水位センサ３０が検知した水位が第１許容限界水位に達しなくても、排水速度が所定速度以下であれば制御装置６が圧送路３２の配管の詰まりやポンプ１４の故障等の排水系のトラブルと判断し、排水異常を知らせるようになっている。
ここで、排水速度の測定については、ポンプ作動中に貯留槽１０内の水位が任意の２つの水位間を通過する時間を測定してもよいし、圧送路３２の配管等に流量計（図示せず）を設けて測定してもよい。
【００３１】
図７は、本実施形態の圧送式トイレ装置１が洗浄を開始して給水装置４による給水が所定時間ＴD行われても貯留槽１０内の水位が所定最低水位に達しない場合における、水位センサが検知して出力した貯留槽内の水位、給水装置、及び、表示器の各状況を説明した図である。
図７に示すように、本実施形態の圧送式トイレ装置１では、制御装置６が使用者からリモコン等により洗浄給水の指令を受けると、給水装置４が作動して、洗浄給水が開始されるが、給水が所定時間ＴD行われても貯留槽１０内の水位が所定最低水位に達しない場合には、給水装置４が停止すると共に、表示器３３は、給水系のトラブルを異常として表示する給水異常モードとなる。すなわち、表示器３３は、水位センサ３０が検知した水位が所定最低水位に達しない場合には、制御装置６が断水や便器排出口２ａの詰まり等の給水系のトラブルと判断し、給水異常を知らせるようになっている。
この他、水位センサ３０が第１許容限界水位を検知し、リミットセンサ３１が第２許容限界水位を検知した場合には、表示器３３は排水異常モードとなる。また、水位センサ３０が第１許容限界水位を検知せずに、リミットセンサ３１が第２許容限界水位を検知した場合には、表示器３３は、水位センサ３０の不具合等によるトラブルを異常として表示する水位センサ異常モードとなる。
【００３２】
上述した本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置１によれば、水位センサ３０が第１許容限界水位を検知し、さらにリミットセンサ３１が第１許容限界水位よりもやや高い第２許容限界水位を検知するため、リミットセンサ３１が水位センサ３０の異常を検出することができる。また、二段階の許容限界水位を検知することができ、水位検知をより確実に行うことができる。さらに、異常時の許容限界水位の未検知によって生ずる貯留槽１０からのオーバーフローを未然に回避することができる。
また、本実施形態の圧送式トイレ装置１によれば、水位センサ３０として感圧式のセンサが使用され、この感圧式のセンサの感圧部３０ｃが空洞管３０ａ内の空気を介して水圧を感知するため、この感知した水圧に応じて貯留槽１０内の水位を高精度かつ任意に検知することができる。また、この感圧式のセンサは、感圧部３０ｃが直接汚水に接触しないため、汚物等の付着によるセンサの不具合を回避することができる。さらに、貯留槽１０内の底面と開口下端部３０ｂとの間の距離と開口下端部３０ｂの直径については、汚物がひっかからい程度の十分な寸法に設定されているため、汚物の詰まりによる水位センサ３０の不具合を回避することができる。
さらに、本実施形態の圧送式トイレ装置１によれば、排水系や給水系のトラブル等の異常事態が発生した場合には、表示器３３により使用者に異常が知らされると共に給水が停止する。この結果、便器本体２から洗浄水が溢れたり、貯留槽１０内が満水となってメンテナンスが手遅れになる等のトラブルを未然に回避することができる。
【００３３】
また、上述した本実施形態の圧送式トイレ装置１によれば、許容限界水位が検知されると、給水装置４が停止すると共にポンプ１４が水位を下げるために所定時間作動した後、貯溜槽１０内の水位がポンプ作動停止水位に達しない場合や、水位センサ３０やリミットセンサ３１の故障によりポンプ１４の停止信号が得られない場合には、ポンプ１４は所定時間作動後にタイマー等によって停止する。この結果、排水系や給水系のトラブル等の異常事態が発生した場合でも、ポンプ１４は、まずは所定時間排水機能してから、連続運転による故障を防ぐことができ、より安全に作動することができる。
さらに、本実施形態の圧送式トイレ装置１によれば、水位センサ３０がポンプ作動開始水位を検知するとポンプ１４が作動し、所定時間作動しても貯留槽１０内の水位がポンプ作動停止水位まで下がらない、あるいは貯留槽１０内の水位がポンプ作動停止水位まで下がったとしても所定時間以上かかった場合には、給水装置４及びポンプ１４が停止すると共に表示器３３が排水異常モードとなる。この結果、水位センサ３０が検知した水位が第１許容限界水位に達しなくても、排水速度が所定速度以下であれば制御装置６が圧送路３２の配管の詰まりやポンプ１４の故障等の排水系のトラブルを検知することができる。また、トラブルの原因が排水系のトラブルであることを特定することができ、トラブルの対処をスムーズに行うことができる。
また、本実施形態の圧送式トイレ装置１によれば、制御装置６が使用者からリモコン等により洗浄給水の指令を受けると、給水装置４が作動して、洗浄給水が開始される。このとき、給水が所定時間行われても貯留槽１０内の水位が所定最低水位に達しない場合には、制御装置６が断水や便器排出口２ａの詰まり等の給水系のトラブルと判断し、給水装置４が停止すると共に表示器３３が給水異常モードとなる。この結果、配管の詰まりやポンプ１４の故障等の排水系のトラブル以外にも、断水や便器排出口２ａの詰まり等の給水系のトラブルを検知することができる。また、トラブルの原因が給水系のトラブルであることを特定することができ、トラブルの対処をスムーズに行うことができ、洗浄水不足による汚物の粉砕不良や配管詰まりのトラブルを最小限に留めることができる。
さらに、水位センサ３０が第１許容限界水位を検知せずに、リミットセンサ３１が第２許容限界水位を検知した場合には、表示器３３は、水位センサ異常モードとる。この結果、トラブルの原因が、上述した排水系や給水系のトラブル以外にも、水位センサ３０のトラブルであることを特定することができ、故障箇所の特定が容易であり、トラブルの対処をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置の一連の動作におけるシーケンスを示す概略図である。
【図４】本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置が便器洗浄時に正常に作動している場合における、水位センサが検知した貯留槽内の水位、ポンプ、及び、表示器の各状況を説明した図である。
【図５】本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置の貯留槽の水位が第１許容限界水位に達した場合における、水位センサが検知した貯留槽内の水位、ポンプ、及び、表示器の各状況を説明した図４と同様な図である。
【図６】本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置の貯留槽の水位がポンプ作動開始水位に達し、ポンプの所定時間作動経過後、水位がポンプ作動停止水位まで下がらない場合における、水位センサが検知した貯留槽内の水位、ポンプ、及び、表示器の各状況を説明した図４及び図５と同様な図である。
【図７】本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置が洗浄を開始し、給水装置の所定時間給水後、水位が所定最低水位に達しない場合における、水位センサが検知した貯留槽内の水位、給水装置、及び、表示器の各状況を説明した図である。
【図８】従来の圧送式トイレ装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 圧送式トイレ装置
２ 便器本体
２ａ 便器排出口
４ 給水装置
４ａ 便器給水路
４ｂ 粉砕部給水路
４ｃ，４ｄ 給水弁
６ 制御装置
８ 固形物粉砕圧送装置
９ フラップ弁
１０ 貯留槽
１１ 固形物
１２ 粉砕部
１４ ポンプ
１４ａ ポンプ吸入口
１４ｂ ポンプ吐出口
１６ 孔
１８ スクリーン
２０ 粉砕室
２２ カッター
２４ 回転軸
２６ インペラ
２８ 粉砕圧送用モータ
３０ 水位センサ
３０ａ 空洞管
３０ｂ 開口下端部
３０ｃ 感圧部
３１ リミットセンサ
３１ａ，３１ｂ 電極
３１ｃ 遮蔽体
３２ 圧送路
３３ 表示器
３４ 電動ボール弁
３６ 粉砕完了検知装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧送式トイレ装置に係り、特に、便器本体から排出される汚水に含まれる固形物を粉砕して圧送する圧送式トイレ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一般家庭用等のトイレでは、トイレから下水までの排水管の傾斜勾配を利用して排水が行なわれているが、トイレから下水まで排水管を設置する際に、トイレの設置場所の床をはがして地面を掘り起こしたりする等、設置工事の作業に負担がかかったり、住宅の間取りと排水管の設置位置によってトイレスペースが制限されて自由にレイアウトできない等の事情から、トイレから下水へ排水を圧送する圧送装置を備えた圧送式トイレが知られている（例えば、特許文献１参照）。
図８により、従来の圧送式トイレ装置の一例を説明する。図８に示すように、従来の圧送式トイレ装置５０は、洗浄スイッチ５２をオンすると、制御装置５３の制御により電磁弁５４が開いてロータンク５５より洗浄水が便器本体５６へ流れるようになっている。洗浄スイッチ５２がオンした後、貯留槽５８のフロートスイッチ６０がオンしていれば、ポンプ６２が起動し、貯留槽５８に溜まった汚水は、排水管６４を通って排水マス（図示せず）へ圧送されるようになっている。
また、ポンプ６２起動後、破砕機６６が起動し、便器本体５６から破砕機６６に流れた汚物は細かく粉砕される。ポンプ６２の運転により貯留槽５８の水位が下がり、フロートスイッチ６０がオフするとポンプ６２が停止するようになっている。
さらに、貯留槽５８から水があふれ、防水パン６８に水が溜まって漏水センサ７０の電極が水没して水漏れが検知されると、制御装置５３の制御により給水側の電磁弁７２が閉じて制御装置５３の異常ランプ７４が点灯してシステム全体が停止するようになっている。また、水漏れ発生時に貯留槽５８に汚水が溜まってフロートスイッチ６０がオンしていれば、ポンプ６２が所定時間運転し、フロートスイッチ６０がオフになるまで貯留槽５８の汚水を排水圧送するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特許３２３７１９０号公報（第１頁〜第３頁、第１図〜第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の圧送式トイレ装置５０では、ポンプ６２の故障や排水管６４の詰まり等による排水系のトラブルや、ロータンク５５や電磁弁５４，７２の故障や不具合等による給水系のトラブルが発生して、貯留槽５８から水がオーバーフローした後、このオーバーフローした水を防水パン６８の漏水センサ７０で検知するようになっており、貯留槽５８からの水のオーバーフローそのものを回避することができない。このため、便器本体５６のボウル部から洗浄水があふれてしまったり、貯留槽の満水によってメンテナンスが手遅れになってしまうという問題がある。
さらに、上述したフロートスイッチ６０では、貯留槽内の水位を高精度かつ確実に検知することが難しいという問題がある。また、フロートの上部に近接スイッチを設けたタイプのフロートスイッチもあるが、水位変化に応じたフロートの上下方向のストロークに対応するガイド機構が必要となり、このようなガイド機構は、実際には汚水に水没させて使用せざるを得ないため、汚物等の付着によって不具合が生じやすく、不具合が生じた場合には、オーバーフローを防止することができないという問題がある。
また、上述した従来の圧送式トイレ装置５０では、漏水センサ７０そのものが故障していた場合に補助的に水漏れを検知する手段が設けられていない。このため、漏水センサ７０そのものに故障等が生じていた場合には、トイレ装置の排水系や給水系のトラブルによって水漏れが生じていても未検知となり、さらにトラブルの被害が大きくなってしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した従来技術からの問題を解決するためになされたものであり、貯留槽内の水位を高精度かつ確実に検知し、この検知した水位情報に基づき排水系及び給水系のトラブルによる貯留槽からのオーバーフローを未然に回避する圧送式トイレ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、便器本体の排出口から排出される汚水に含まれる固形物を粉砕して圧送する圧送式トイレ装置であって、便器本体を給水洗浄する給水洗浄手段と、上記便器本体の排出口に連通し便器本体の排出口から排出された汚水及びこの汚水に含まれる固形物を貯溜する貯留槽と、この貯留槽内に設けられ、上記固形物を粉砕する粉砕手段を備えた粉砕部と、この粉砕手段により粉砕された固形物及び汚水を上記貯留槽の外部へ圧送するポンプ手段と、上記貯留槽内の水位を検知し、上記貯留槽内の下方水位から第１許容限界水位までの水位を検知する第１水位検知手段と、上記第１許容限界水位よりも高い第２許容限界水位を検知する第２水位検知手段と、これらの第１水位検知手段及び第２水位検知手段の検知情報に基づいて上記貯留槽内の汚水が上記第１許容限界水位又は第２許容限界水位を越えてオーバーフローしないように上記給水洗浄手段、上記粉砕手段、及び、上記ポンプ手段を制御する制御部と、を有することを特徴としている。
このように構成された本発明の圧送式トイレ装置においては、第１水位検知手段が第１許容限界水位を検知し、さらに第２水位検知手段が第１許容限界水位よりも高い第２許容限界水位を検知し、二段階の許容限界水位を検知することができ、水位検知を高精度かつより確実に行うことができる。さらに、水位が第１許容限界水位よりも上昇した場合でも制御部が給水洗浄手段とポンプ手段を制御し、貯留槽からのオーバーフローを未然に回避することができる。
【０００７】
本発明において、更に、警告手段を有し、制御部は、第１水位検知手段が第１許容限界水位を検知した場合、又は、第２水位検知手段が第２許容限界水位を検知した場合に上記警告手段に警告を表示させることが好ましい。
このように構成された本発明の圧送式トイレ装置においては、第１水位検知手段が第１許容限界水位を検知した場合、又は、第２水位検知手段が第２許容限界水位を検知した場合に、警告手段により警告され、給水洗浄手段とポンプ手段が制御されるため、便器本体から洗浄水が溢れたり、貯留槽内が満水となってメンテナンスが手遅れになる等のトラブルを未然に回避することができる。
本発明において、制御部は、第１水位検知手段が第１許容限界水位を検知した場合、又は、第２水位検知手段が第２許容限界水位を検知した場合にポンプ手段を所定時間作動させた後停止させることが好ましい。
このように構成された本発明の圧送式トイレ装置によれば、ポンプ手段が作動しても排水不良等によって水位が所定水位まで下がらない場合に、ポンプ手段が作動しつづけるのを防ぐことができる。
【０００８】
本発明において、制御部は、ポンプ手段を所定時間作動させた後、第１水位検知手段によって検知される水位が所定水位まで低下していない場合には、警告手段に排水異常を表示させることが好ましい。
このように構成された本発明の圧送式トイレ装置によれば、警告手段が排水異常を表示することにより、トラブルの原因が排水系のトラブルであることを特定し、貯留槽からのオーバーフローを未然に回避することができる。
本発明において、制御部は、第１水位検知手段が第１許容限界水位を検知した場合、又は、第２水位検知手段が第２許容限界水位を検知した場合には、給水洗浄手段を作動させないようにすることが好ましい。
このように構成された本発明の圧送式トイレ装置によれば、貯留槽からのオーバーフローを未然に回避することができる。
【０００９】
本発明において、更に、警告手段を有し、制御部は、給水洗浄手段を所定時間作動させた後、第１水位検知手段が検知した水位が所定水位未満である場合に警告手段に給水異常を表示させることが好ましい。
このように構成された本発明の圧送式トイレ装置によれば、警告手段が給水異常を表示することにより、トラブルの原因が給水系のトラブルであることを特定することができ、トラブルの対処をスムーズに行うことができる。
本発明において、更に、警告手段を有し、制御部は、第１水位検知手段が第１許容限界水位を検知し、第２水位検知手段が第２許容限界水位を検知した場合には、警告手段に排水異常を表示させることが好ましい。
このように構成された本発明の圧送式トイレ装置によれば、警告手段が排水異常を表示することにより、トラブルの原因が排水系のトラブルであることを特定し、トラブルの対処をスムーズに行うことができる。
本発明において、更に、警告手段を有し、制御部は、第１水位検知手段が第１許容限界水位を検知せずに、第２水位検知手段が第２許容限界水位を検知した場合には、警告手段に第１水位検知手段の異常を表示させることが好ましい。
このように構成された本発明による圧送式トイレ装置によれば、警告手段が第１水位検知手段の異常を表示することにより、トラブルの原因が第１水位検知手段のトラブルであることを特定し、トラブルの対処をスムーズに行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の圧送式トイレ装置によれば、貯留槽内の水位を高精度かつ確実に検知することができ、この検知した水位情報に基づき排水系及び給水系のトラブルによる貯留槽からのオーバーフローを未然に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の圧送式トイレ装置の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置を示す概略構成図であり、図２は、図１に示す本実施形態による圧送式トイレ装置のＡ−Ａ断面図である。
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置１は、便器本体２と、この便器本体２に便器給水路４ａを経て給水する給水装置４とを備えている。この給水装置４の給水方式については、水道に直結して給水する水道直結方式であってもよいし、貯水したタンクから給水するタンク方式のいずれの方式であってもよい。
便器本体２への給水量は、給水装置４の給水方式が水道直結方式の場合には、電磁バルブ等からなる給水弁４ｃが制御装置６によって開閉制御されて調整されるようになっている。一方、給水装置４の給水方式がタンク方式の場合には、タンクの洗浄レバーをリモコン（図示せず）で制御して給水弁４ｃが開閉制御され、便器本体２への給水量が調整されるようになっている。
例えば、便器本体２の着座検知用センサー（図示せず）等が使用者の着座を検知したり、使用者がリモコン（図示せず）等に設けられた給水指令用の給水スイッチ（図示せず）をオンにすると、制御装置６が、これらの着座検知用センサー（図示せず）の検知情報やリモコンスイッチ（図示せず）等からの指令に基づいて給水装置４に給水指令し、給水装置４から便器本体２内へ所定時間給水が行われ、便器本体２内に所定量の水が溜まるようになっている。さらに、使用者がトイレ使用後、便器本体２を洗浄するためのリモコンの洗浄スイッチ（図示せず）をオンにすると、給水装置４から便器本体２に洗浄用の給水がなされて、便器本体２が洗浄されるようになっている。
【００１２】
また、便器本体２の外部には固形物粉砕圧送装置８が設けられており、この固形物粉砕圧送装置８は、便器本体２の排出口２ａに連結された貯留槽１０を備えている。この便器本体２の排出口２ａにはフラップ弁９が設けられ、このフラップ弁９は、便器洗浄の前までは排出口２ａを閉鎖している。さらに、このフラップ弁９は、便器本体２の洗浄が行われて便器本体２内の汚水を貯留槽１０に排出する際には、制御装置６からの指令によって、排出口２ａを所定時間開放して便器本体２内の汚水を排出した後、閉鎖するようになっている。
ここで、上述したように、本実施形態の圧送式トイレ装置１の便器本体２として使用される便器については、一例として、便器本体２の排出口２ａにフラップ弁９を設けたフラップ弁方式の便器の形態について説明しているが、このような形態に限定されず、フラップ弁のない洗い落し式の便器あるいはサイホン式やサイホンジェット式の便器等についても適用可能である。
さらに、貯留槽１０内には、便器本体２の排出口２ａから貯留槽１０に排出された汚水中の糞やトイレットペーパ等の固形物１１を粉砕する粉砕部１２と、この粉砕部１２の下部には、貯留槽１０内の汚水を外部へ強制的に圧送するポンプ１４が設けられている。
また、粉砕部１２は、複数の孔１６を有するスクリーン１８によって形成された粉砕室２０を備え、便器本体２の排出口２ａから貯留槽１０内に排出される汚水は、まず粉砕室２０に一旦収容されるようになっている。この粉砕室２０内の汚水については、スクリーン１８の孔１６の大きさよりも大きい固形物１１は孔１６を通過できずに粉砕室２０内に捕捉され、水分やスクリーン１８の孔１６の大きさよりも小さい固形物は、孔１６を通過して粉砕室２０から貯留槽１０へ流れるようになっている。
さらに、粉砕室２０内にはカッター２２が設けられており、このカッター２２が回転することにより、粉砕室２０内に捕捉された固形物１１が粉砕されるようになっている。カッター２２の回転軸２４の下端にはインペラ２６が取り付けられており、回転軸２４の上端には、回転軸２４を正逆転可能に駆動する粉砕圧送用モータ２８が取り付けられている。この粉砕圧送用モータ２８の駆動は、貯留槽１０に設けられた水位センサ３０（詳細は後述する）が検知した水位に基づき制御装置６によって可変に制御されるようになっており、カッター２２とインペラ２６の回転は、互いに連動して制御されるようになっている。
【００１３】
さらに、上述した圧送路３２には、圧送抑制手段として電動ボール弁３４が設けられている。この電動ボール弁３４は、水位センサ３０の水位情報に基づく制御装置６からの指令に応じて開閉し、特に、粉砕時にポンプ１４からの圧送される汚水量を抑制して貯留槽１０内の水位低下を抑制するようになっている。
また、上述した給水装置４については、粉砕部１２に追加給水する粉砕部給水路４ｂが設けられている、この給水装置４及び粉砕部給水路４ｂは、水位センサ３０の水位情報に基づく制御装置６からの指令により給水弁４ｄが開き、固形物の粉砕時に粉砕部１２の水位がカッター２２の上端の水位（カッター上端水位）よりも常に高くなるように粉砕部１２に追加給水するようになっている。
【００１４】
本実施形態の圧送式トイレ装置１では、上述した給水装置４に粉砕部給水路４ｂを設ける代わりに、給水装置４とは別体となる追加給水装置（図示せず）を独立に設け、便器本体２の使用中でも追加給水装置（図示せず）から粉砕部１２に追加給水できるようにしてもよい。また、粉砕部給水路４ｂの粉砕部１２への給水口（図示せず）については、その形状や配置を工夫することにより、粉砕部給水路４ｂの給水口（図示せず）から貯留槽１０内へ噴霧洗浄ができるようにしてもよい。
【００１５】
さらに、本実施形態による圧送式トイレ装置１は粉砕完了検知装置３６を備え、この粉砕完了検知装置３６により、粉砕部１２のカッター２２による固形物１１の粉砕が完了したことを検知するようになっている。具体的には、この粉砕完了検知装置３６が、粉砕圧送用モータ２８あるいはカッター２２のトルクや回転抵抗等を検出し、これらの検出した値の程度によって粉砕状況を判断して、状況に応じて制御装置６により粉砕圧送用モータ２８を制御したり、粉砕部給水路４ｂからの粉砕部１２への追加給水を制御するようになっている。
【００１６】
つぎに、貯留槽１０に設けられている上述した水位センサ３０の詳細について説明する。
本実施形態では、水位センサ３０が検知する貯留槽１０内の水位として、便器本体２から１回の洗浄によって排出される排水量、ポンプ１４の排水能力、貯留槽１０の容量等を考慮し、貯留槽１０の下方側からポンプ作動停止水位、ポンプ作動開始水位、及び、第１許容限界水位の３つの特定水位が設定されている（図１及び図２参照）。便器本体２の洗浄後、汚水が貯留槽１０内に排出されて貯留槽１０内の水位が上昇し、水位センサ３０が検知した水位がポンプ作動開始水位に達した場合には、粉砕圧送用モータ２８と共にポンプ１４の作動が開始されるようになっている。ポンプ１４が所定時間駆動して水位が低下し、水位センサ３０が検知した水位がポンプ作動停止水位に達した場合には、粉砕圧送用モータ２８と共にポンプ１４の作動が停止するようになっている。
さらに、上述した第１許容限界水位は、ポンプ作動開始水位よりも上方に位置し、貯留槽１０が満水となる水位よりも低く設定されている。この第１許容限界水位は、圧送式トイレ装置１の正常な運転下では達することのない水位であるが、圧送路３２の配管の詰まりやポンプ１４の不具合等の排水系のトラブルによって、貯留槽１０内の水位が異常に上昇した場合に、水位センサ３０が第１許容限界水位で異常を検知するようになっている。
【００１７】
ここで、本実施形態で使用される水位センサ３０としては、空洞管３０ａを用いた感圧式の水位センサが好ましい。この感圧式の水位センサ３０では、空洞管３０ａの開口下端部３０ｂが水没すると、空洞管３０ａ内の空気は、開口下端部３０ｂの水面と空洞管３０ａの上端に設けられた感圧部３０ｃとによって気密的な状態となり、この空洞管３０ａ内の空気を介して感圧部３０ｃが水圧を感知するようになっている。この感圧部３０ｃが感知した水圧に応じて貯留槽１０内の相当な水位が出力され、水位を非接触で感圧検知できるようになっている。
また、貯留槽１０内の水位が開口下端部３０ｂの水位を下回ると水位が測定できなくなるため、貯留槽１０内の底面と開口下端部３０ｂとの間の距離ｈをできるだけ小さくして開口下端部３０ｂを低位置にするのが好ましいが、貯留槽１０内の底面と開口下端部３０ｂとの間に汚物がひっかからないように、距離ｈについては、１０ｍｍ以上に設定するのが好ましい。
一方、開口下端部３０ｂの直径Ｄについては、２０ｍｍ程度の寸法であれば閉塞しないことが経験的にわかっているため２０ｍｍ程度が好ましい。また、開口下端部３０ｂ以外の部分についての直径寸法を２０ｍｍよりも小さく設定し、貯留槽１０内の容量をかせいでもよい。
【００１８】
さらに、水位センサ３０の近傍には非常用のリミットセンサ３１が設けられており、このリミットセンサ３１は、水位センサ３０とは別に、上述した第１許容限界水位よりもやや高めの水位となる第２許容限界水位（図１及び図２参照）を検知できるようになっている。このリミットセンサ３１により、水位センサ３０の不具合によって第１許容限界水位を検知できなくなっても、リミットセンサ３１が第２許容限界水位で異常を検知できるようになっている。
ここで、本実施形態で使用されるリミットセンサ３１としては、電極式のセンサが好ましい。この電極式のセンサ３１は、電極３１ａ，３１ｂの間に水が浸水した際の電極３１ａ，３１ｂ間の抵抗変化に基づいて、水位を検知するものである。また、電極３１ａ，３１ｂの周囲には、円筒状の遮蔽体３１ｃが設けられており、この遮蔽体３１ｃにより、粉砕部１２のスクリーン１８の孔１６等から飛散した汚物が電極３１ａ，３１ｂに直撃しないようになっている。
また、リミットセンサ３１としては、上述した電極式のセンサ以外にも、上述した水位センサ３０と同様な感圧式のセンサも適用可能であるが、水位センサ３０とリミットセンサ３１に同種のセンサを用いると、故障が同時に起こる可能性もあるため、ダイアフラム式のセンサ、静電式のセンサ、あるいはフロート式のセンサ等、感圧式のセンサとは異なる種類のセンサが好ましい。
なお、本実施形態では、水位センサ３０として感圧式のセンサを使用した例を説明しているが、このセンサ以外にも超音波式のセンサ等、他の種類のセンサを使用してもよい。
【００１９】
さらに、制御装置６には異常表示器３３が接続されている。水位センサ３０が第１許容限界水位を検知するか、リミットセンサ３１が第２許容限界水位を検知すると、制御装置６は、排水系や給水系のトラブル等の異常事態がトイレ装置１に発生しているものと判断し、異常表示器３３に各種トラブル等の異常に関する警告を表示させると共に、給水ができなくなるように給水弁４ｃ，４ｄを閉じて給水装置４を作動させないようになっている。
また、制御装置６は、ポンプ１４を所定時間作動させた後、水位センサ３０又はリミットセンサ３１によって検知される水位が所定水位まで低下していない場合、又は、水位センサ３０が第１許容限界水位を検知し、リミットセンサ３１が第２許容限界水位を検知した場合には、異常表示器３３に排水異常を表示させるようになっている。
さらに、制御装置６は、給水装置４を所定時間作動させた後、水位センサ３０が検知した水位が所定水位未満である場合には、異常表示器３３に給水異常を表示させるようになっている。
また、制御装置６は、水位センサ３０が第１許容限界水位を検知せずに、リミットセンサ３１が第２許容限界水位を検知した場合には、異常表示器３３に水位センサ３０の異常を表示させるようになっている。
【００２０】
つぎに、図３から図７を参照して本実施形態の圧送式トイレ装置１の制御装置６により実行される制御内容を説明する。
図３は、本実施形態による圧送式トイレ装置１におけるシーケンスの一例を示す概略図である。
ここで、図３の最上段から最下段までの８つのチャートをＡ〜Ｈで示し、チャートＡは、使用者の便器着座を検知したかどうかのオンオフ動作、または使用者のリモコン操作等によるリモコンスイッチのオンオフ動作を示し、チャートＢは、使用者による洗浄スイッチのオンオフ動作を示している。
また、チャートＣは、粉砕圧送用モータ２８の回転動作を示し、チャートＤは、貯留槽１０（または粉砕室２０）内の水位を示し、チャートＥは、フラップ弁９の開閉動作を示し、チャートＦは、給水装置４の便器給水路４ａから便器本体２への便器給水の動作を示している。
さらに、チャートＧは、給水装置４の粉砕部給水路４ｂから貯留槽１０（粉砕部１２）への貯留槽給水の動作を示し、チャートＨは、電動ボール弁３４の開閉動作を示している。また、チャートＡ〜Ｈにおいて、横軸を時間「ｔ」で示し、この時間ｔに添えられている数字は工程の順序を示しており、時系列順に値が大きくなっている。
【００２１】
図３に示すように、ｔ１で着座検知用センサー（図示せず）等が使用者の着座を検知するか、使用者がリモコン操作等によるリモコンスイッチをオンし（チャートＡ参照）、同時に給水装置４から便器本体２への給水が開始され、便器本体２の溜水が行われる（チャートＦ参照）。この時、貯留槽１０内の水位はほぼ中間水位であり（チャートＤ参照）、フラップ弁９は閉じており（チャートＥ参照）、電動ボール弁３４は開いている（チャートＦ参照）。
つぎに、ｔ２で着座の検知が終了するか、リモコンスイッチがオフになり（チャートＡ参照）、ｔ３で給水装置４から便器本体２への給水が停止する（チャートＦ参照）。
使用者がトイレ使用後、ｔ４で便器本体２を洗浄するための洗浄スイッチがオンされると（チャートＢ参照）、これと同時に便器本体２の洗浄工程が開始し、給水装置４から便器本体２に洗浄用の給水がなされ、便器本体２内が洗浄される（チャートＦ参照）。また、これと同時にｔ４で粉砕圧送用モータ２８が作動し、例えば、約２５００ｒｐｍ以上の回転数で正回転する（チャートＣ参照）。
【００２２】
つぎに、ｔ５で洗浄スイッチがオフになり、ｔ６で粉砕圧送用モータ２８が停止する（チャートＢ及びＣ参照）。ｔ４からｔ６までの間は、電動ボール弁３４が開いている状態でポンプ１４が作動しているため、貯留槽１０内の水は圧送路３２に圧送されて、貯留槽１０内の水位は低下する（チャートＤ参照）。
また、ｔ７でフラップ弁９が開き、便器本体２内の汚水が便器本体２の排出口２ａから貯留槽１０内の粉砕部１２に排出される（チャートＥ参照）。ｔ８で給水装置４から便器本体２への給水が停止し、ｔ９でフラップ弁が閉じる（チャートＥ及びＦ参照）。
さらに、ｔ１０で給水装置４の粉砕部給水路４ｂから貯留槽１０への追加給水が開始されると同時に電動ボール弁３４が閉じる（チャートＧ及びＨ参照）。ｔ１１で粉砕圧送用モータ２８が再び作動し、約２５００ｒｐｍ以上の回転数で正回転すると同時に、粉砕部給水路４ｂから貯留槽１０へ追加給水が停止する（チャートＣ及びＧ参照）。ｔ７からｔ１１までの間は、貯留槽１０内の水位が上昇し、ｔ１１で最高位置に達する（チャートＤ参照）。
【００２３】
つぎに、ｔ１２で電動ボール弁３４が再び開き（チャート１２参照）、ｔ１３で粉砕圧送用モータ２８が、約１５００〜１７００ｒｐｍの回転数に減速し、比較的低速で正回転する（チャートＣ参照）。また、ｔ１４で粉砕圧送用モータ２８が、再び約２５００ｒｐｍ以上の回転数に加速し、比較的高速で正回転し、同時に給水装置４から便器本体２への給水が開始され、便器本体２の溜水が行われる（チャートＣ及びＦ参照）。さらに、ｔ１５で粉砕圧送用モータ２８が停止する（チャートＣ参照）。
上述したｔ１１からｔ１５までの粉砕圧送用モータ２８の回転に関する制御モード（以下「回転制御モードＩ」と呼び、詳細は後述する）により、ｔ１１からｔ１３の間では、ポンプ１４が約２５００ｒｐｍ以上の比較的高い回転数で回転し、貯留槽１０内の汚水が圧送されて、貯留槽１０内の水位は最高位置からほぼ中位置まで低下する（チャートＤ参照）。これと同時に、粉砕部１２のカッター２２は、完全に水没した状態で約２５００ｒｐｍ以上の比較的高い回転数で回転して粉砕室２０内の固形物１１のほとんどを粉砕する。
また、ｔ１３からｔ１４の間では、ポンプ１４のインペラ２６が約１５００〜１７００ｒｐｍの比較的低速で正回転し、貯留槽１０内の汚水は緩やかに圧送される。これと同時に、貯留槽１０内の水位は、ほぼ中位置から緩やかに低下し（チャートＤ参照）、粉砕部１２のカッター２２の上下端位置を通過してゆくが、水位がカッター上端水位からカッター２２の下端の水位（カッター下端水位）まで完全に通過し終わるまでは、カッター２２は比較的低い回転数で回転する。
さらに、ｔ１４からｔ１５の間では、ポンプ１４が再び約２５００ｒｐｍ以上の比較的高い回転数で回転し、貯留槽１０内の汚水がさらに圧送されると共に貯留槽１０の水位はさらに低下してｔ１５で最低位置となる（チャートＤ参照）。
【００２４】
つぎに、ｔ１６でフラップ弁９が再び開くと共に電動ボール弁３４が閉じる。ｔ１７で給水装置４から便器本体２への給水が停止し、ｔ１８でフラップ弁９が閉じる（チャートＥ及びＦ参照）。ｔ１９で給水装置４の粉砕部給水路４ｂから貯留槽１０への追加給水が再び開始される（チャートＧ参照）。
つぎに、回転制御モードＩで粉砕しきれなかった粉砕室２０内の残留固形物を粉砕して貯留槽１０から排出するために、ｔ２０で粉砕圧送用モータ２８が再び作動し、約２５００ｒｐｍ以上の回転数で正回転すると同時に、粉砕部給水路４ｂから貯留槽１０へ追加給水が停止する（チャートＣ及びＧ参照）。
ｔ１５からｔ２０の間では、貯留槽１０内の水位は、ｔ１５の最低水位からｔ１１での最高水位とほぼ等しい位置まで上昇する（チャートＤ参照）。
【００２５】
また、ｔ２０の後、粉砕圧送用モータ２８は、ｔ２０からｔ３１までは短時間間隔で間欠的に正回転及び逆回転を交互に繰り返し、ポンプ１４のインペラ２６及び粉砕部１２のカッター２２の間欠交互運転が行われる。
つぎに、ｔ２０からｔ３１で粉砕しきれなかった粉砕室２０内の残留固形物を粉砕して貯留槽１０から排出するために、ｔ３２で粉砕圧送用モータ２８が再び作動して約２５００ｒｐｍ以上の回転数で正回転する同時に電動ボール弁３４が開く。ｔ３２からｔ３５までの粉砕圧送用モータ２８は、ｔ１１からｔ１５までの粉砕圧送運転と同様なモードで回転する。これにより、ｔ３２以前に粉砕しきれなかった粉砕室２０内の残留固形物をｔ３２からｔ３５においてカッター２２でさらに粉砕してポンプ１４で圧送する。
【００２６】
ｔ２０からｔ３２の間では、貯留槽１０内の水位は、ｔ２０からｔ３１までの間欠交互運転によるポンプ１４の緩やかな圧送によってｔ２０からｔ３２までは緩やかに低下する。ｔ３２からｔ３３までは、ポンプ１４のインペラ２６が約２５００ｒｐｍ以上の回転数で正回転してポンプ１４の本格的な圧送が行われ、貯留槽１０内の水位はほぼ中位置まで低下する。
ｔ３３からｔ３４までは、ポンプ１４のインペラ２６が約１５００〜１７００ｒｐｍの比較的低速で正回転してポンプ１４の緩やかな圧送が行われ、貯留槽１０内の水位は緩やかに低下し、ｔ３４からｔ３５までは、ｔ３２からｔ３３までと同様に、ポンプ１４のインペラ２６が約２５００ｒｐｍ以上の回転数で正回転してポンプ１４の本格的な圧送が行われ、貯留槽１０内の水位は最低位置となる。
【００２７】
さらに、ｔ３６で給水装置４の粉砕部給水路４ｂから貯留槽１０への追加給水が再び開始され、ｔ３７で追加給水が停止し（チャートＧ参照）、貯留槽１０の封水溜めが行われ、次回の一連工程の準備が行われる。
また、ｔ３５からｔ３６までは貯留槽１０内の水位は変わらず、ｔ３６からｔ３７にかけて水位はほぼ中位置まで上昇し、一連の工程が終了する。
【００２８】
図４は、本実施形態の圧送式トイレ装置１が便器洗浄時に正常に作動している場合における、水位センサが検知して出力した貯留槽内の水位、ポンプ、及び、表示器の各状況を説明した図である。
図４に示すように、給水装置４から便器本体２に給水が行われて洗浄が開始されると、ポンプ作動停止水位であった貯留槽１０内の水位は上昇してポンプ作動開始水位に達する。水位センサ３０がこのポンプ作動開始水位に達した水位を検出して出力すると、ポンプ１４が作動し、ポンプ１４が作動した直後は水位がやや上昇するものの所定時間ＴA圧送運転が行われると水位が低下する。
所定時間ＴA圧送運転が行われて水位センサ３０がポンプ作動停止水位に達した水位を検知すると、この検知してから所定時間後にポンプ１４が停止する。
また、図４では、水位センサ３０が検出した水位は、第１許容限界水位に一度も達していないため、表示器３３は、トイレ装置１にトラブルが一切発生しておらず正常運転していることを示す正常モードとなっている。
【００２９】
図５は、本実施形態の圧送式トイレ装置１の貯留槽１０の水位が第１許容限界水位に達した場合における、水位センサ３０が検知して出力した貯留槽内の水位、ポンプ、及び、表示器の各状況を説明した図４と同様な図である。
図５に示すように、水位センサ３０が、第１許容限界水位に達した貯留槽１０内の水位を検出して出力すると、給水装置４が停止すると共にポンプ１４が水位を下げるために所定時間ＴB作動した後、停止する。ただし、圧送路３２の配管の詰まりやポンプ１４の故障によって排水ができず、貯溜槽１０内の水位がポンプ作動停止水位に達しない場合や、水位センサ３０やリミットセンサ３１の故障によりポンプ１４の停止信号が得られない場合に備え、ポンプ１４は所定時間作動後にタイマー（図示せず）等によって停止するようになっている。
また、ポンプ１４が所定時間ＴB作動しても、水位センサ３０が検出した水位が第１許容限界水位よりも下回らない限り、表示器３３は、排水系のトラブルを異常として表示する排水異常モードになっている。
【００３０】
図６は、本実施形態の圧送式トイレ装置１の貯留槽１０の水位がポンプ作動開始水位に達し、ポンプが作動してから所定時間ＴC経過しても水位がポンプ作動停止水位まで下がらない場合における、水位センサが検知して出力した貯留槽内の水位、ポンプ、及び、表示器の各状況を説明した図４及び図５と同様な図である。
図６に示すように、水位センサ３０がポンプ作動開始水位を検知するとポンプ１４が作動し、所定時間ＴC作動しても貯留槽１０内の水位がポンプ作動停止水位まで下がらない、あるいは貯留槽１０内の水位がポンプ作動停止水位まで下がったとしても所定時間ＴC以上かかった場合には、給水装置４及びポンプ１４が停止すると共に、表示器３３は、排水異常モードとなる。すなわち、表示器３３は、水位センサ３０が検知した水位が第１許容限界水位に達しなくても、排水速度が所定速度以下であれば制御装置６が圧送路３２の配管の詰まりやポンプ１４の故障等の排水系のトラブルと判断し、排水異常を知らせるようになっている。
ここで、排水速度の測定については、ポンプ作動中に貯留槽１０内の水位が任意の２つの水位間を通過する時間を測定してもよいし、圧送路３２の配管等に流量計（図示せず）を設けて測定してもよい。
【００３１】
図７は、本実施形態の圧送式トイレ装置１が洗浄を開始して給水装置４による給水が所定時間ＴD行われても貯留槽１０内の水位が所定最低水位に達しない場合における、水位センサが検知して出力した貯留槽内の水位、給水装置、及び、表示器の各状況を説明した図である。
図７に示すように、本実施形態の圧送式トイレ装置１では、制御装置６が使用者からリモコン等により洗浄給水の指令を受けると、給水装置４が作動して、洗浄給水が開始されるが、給水が所定時間ＴD行われても貯留槽１０内の水位が所定最低水位に達しない場合には、給水装置４が停止すると共に、表示器３３は、給水系のトラブルを異常として表示する給水異常モードとなる。すなわち、表示器３３は、水位センサ３０が検知した水位が所定最低水位に達しない場合には、制御装置６が断水や便器排出口２ａの詰まり等の給水系のトラブルと判断し、給水異常を知らせるようになっている。
この他、水位センサ３０が第１許容限界水位を検知し、リミットセンサ３１が第２許容限界水位を検知した場合には、表示器３３は排水異常モードとなる。また、水位センサ３０が第１許容限界水位を検知せずに、リミットセンサ３１が第２許容限界水位を検知した場合には、表示器３３は、水位センサ３０の不具合等によるトラブルを異常として表示する水位センサ異常モードとなる。
【００３２】
上述した本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置１によれば、水位センサ３０が第１許容限界水位を検知し、さらにリミットセンサ３１が第１許容限界水位よりもやや高い第２許容限界水位を検知するため、リミットセンサ３１が水位センサ３０の異常を検出することができる。また、二段階の許容限界水位を検知することができ、水位検知をより確実に行うことができる。さらに、異常時の許容限界水位の未検知によって生ずる貯留槽１０からのオーバーフローを未然に回避することができる。
また、本実施形態の圧送式トイレ装置１によれば、水位センサ３０として感圧式のセンサが使用され、この感圧式のセンサの感圧部３０ｃが空洞管３０ａ内の空気を介して水圧を感知するため、この感知した水圧に応じて貯留槽１０内の水位を高精度かつ任意に検知することができる。また、この感圧式のセンサは、感圧部３０ｃが直接汚水に接触しないため、汚物等の付着によるセンサの不具合を回避することができる。さらに、貯留槽１０内の底面と開口下端部３０ｂとの間の距離と開口下端部３０ｂの直径については、汚物がひっかからい程度の十分な寸法に設定されているため、汚物の詰まりによる水位センサ３０の不具合を回避することができる。
さらに、本実施形態の圧送式トイレ装置１によれば、排水系や給水系のトラブル等の異常事態が発生した場合には、表示器３３により使用者に異常が知らされると共に給水が停止する。この結果、便器本体２から洗浄水が溢れたり、貯留槽１０内が満水となってメンテナンスが手遅れになる等のトラブルを未然に回避することができる。
【００３３】
また、上述した本実施形態の圧送式トイレ装置１によれば、許容限界水位が検知されると、給水装置４が停止すると共にポンプ１４が水位を下げるために所定時間作動した後、貯溜槽１０内の水位がポンプ作動停止水位に達しない場合や、水位センサ３０やリミットセンサ３１の故障によりポンプ１４の停止信号が得られない場合には、ポンプ１４は所定時間作動後にタイマー等によって停止する。この結果、排水系や給水系のトラブル等の異常事態が発生した場合でも、ポンプ１４は、まずは所定時間排水機能してから、連続運転による故障を防ぐことができ、より安全に作動することができる。
さらに、本実施形態の圧送式トイレ装置１によれば、水位センサ３０がポンプ作動開始水位を検知するとポンプ１４が作動し、所定時間作動しても貯留槽１０内の水位がポンプ作動停止水位まで下がらない、あるいは貯留槽１０内の水位がポンプ作動停止水位まで下がったとしても所定時間以上かかった場合には、給水装置４及びポンプ１４が停止すると共に表示器３３が排水異常モードとなる。この結果、水位センサ３０が検知した水位が第１許容限界水位に達しなくても、排水速度が所定速度以下であれば制御装置６が圧送路３２の配管の詰まりやポンプ１４の故障等の排水系のトラブルを検知することができる。また、トラブルの原因が排水系のトラブルであることを特定することができ、トラブルの対処をスムーズに行うことができる。
また、本実施形態の圧送式トイレ装置１によれば、制御装置６が使用者からリモコン等により洗浄給水の指令を受けると、給水装置４が作動して、洗浄給水が開始される。このとき、給水が所定時間行われても貯留槽１０内の水位が所定最低水位に達しない場合には、制御装置６が断水や便器排出口２ａの詰まり等の給水系のトラブルと判断し、給水装置４が停止すると共に表示器３３が給水異常モードとなる。この結果、配管の詰まりやポンプ１４の故障等の排水系のトラブル以外にも、断水や便器排出口２ａの詰まり等の給水系のトラブルを検知することができる。また、トラブルの原因が給水系のトラブルであることを特定することができ、トラブルの対処をスムーズに行うことができ、洗浄水不足による汚物の粉砕不良や配管詰まりのトラブルを最小限に留めることができる。
さらに、水位センサ３０が第１許容限界水位を検知せずに、リミットセンサ３１が第２許容限界水位を検知した場合には、表示器３３は、水位センサ異常モードとる。この結果、トラブルの原因が、上述した排水系や給水系のトラブル以外にも、水位センサ３０のトラブルであることを特定することができ、故障箇所の特定が容易であり、トラブルの対処をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置の一連の動作におけるシーケンスを示す概略図である。
【図４】本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置が便器洗浄時に正常に作動している場合における、水位センサが検知した貯留槽内の水位、ポンプ、及び、表示器の各状況を説明した図である。
【図５】本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置の貯留槽の水位が第１許容限界水位に達した場合における、水位センサが検知した貯留槽内の水位、ポンプ、及び、表示器の各状況を説明した図４と同様な図である。
【図６】本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置の貯留槽の水位がポンプ作動開始水位に達し、ポンプの所定時間作動経過後、水位がポンプ作動停止水位まで下がらない場合における、水位センサが検知した貯留槽内の水位、ポンプ、及び、表示器の各状況を説明した図４及び図５と同様な図である。
【図７】本発明の一実施形態による圧送式トイレ装置が洗浄を開始し、給水装置の所定時間給水後、水位が所定最低水位に達しない場合における、水位センサが検知した貯留槽内の水位、給水装置、及び、表示器の各状況を説明した図である。
【図８】従来の圧送式トイレ装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 圧送式トイレ装置
２ 便器本体
２ａ 便器排出口
４ 給水装置
４ａ 便器給水路
４ｂ 粉砕部給水路
４ｃ，４ｄ 給水弁
６ 制御装置
８ 固形物粉砕圧送装置
９ フラップ弁
１０ 貯留槽
１１ 固形物
１２ 粉砕部
１４ ポンプ
１４ａ ポンプ吸入口
１４ｂ ポンプ吐出口
１６ 孔
１８ スクリーン
２０ 粉砕室
２２ カッター
２４ 回転軸
２６ インペラ
２８ 粉砕圧送用モータ
３０ 水位センサ
３０ａ 空洞管
３０ｂ 開口下端部
３０ｃ 感圧部
３１ リミットセンサ
３１ａ，３１ｂ 電極
３１ｃ 遮蔽体
３２ 圧送路
３３ 表示器
３４ 電動ボール弁
３６ 粉砕完了検知装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器本体の排出口から排出される汚水に含まれる固形物を粉砕して圧送する圧送式トイレ装置であって、
便器本体を給水洗浄する給水洗浄手段と、
上記便器本体の排出口に連通し便器本体の排出口から排出された汚水及びこの汚水に含まれる固形物を貯溜する貯留槽と、
この貯留槽内に設けられ、上記固形物を粉砕する粉砕手段を備えた粉砕部と、
この粉砕手段により粉砕された固形物及び汚水を上記貯留槽の外部へ圧送するポンプ手段と、
上記貯留槽内の水位を検知し、上記貯留槽内の下方水位から第１許容限界水位までの水位を検知する第１水位検知手段と、
上記第１許容限界水位よりも高い第２許容限界水位を検知する第２水位検知手段と、
これらの第１水位検知手段及び第２水位検知手段の検知情報に基づいて上記貯留槽内の汚水が上記第１許容限界水位又は第２許容限界水位を越えてオーバーフローしないように上記給水洗浄手段、上記粉砕手段、及び、上記ポンプ手段を制御する制御部と、
を有することを特徴とする圧送式トイレ装置。
【請求項２】
更に、警告手段を有し、上記制御部は、上記第１水位検知手段が上記第１許容限界水位を検知した場合、又は、上記第２水位検知手段が上記第２許容限界水位を検知した場合に上記警告手段に警告を表示させる請求項１記載の圧送式トイレ装置。
【請求項３】
上記制御部は、上記第１水位検知手段が上記第１許容限界水位を検知した場合、又は、上記第２水位検知手段が上記第２許容限界水位を検知した場合に上記ポンプ手段を所定時間作動させた後停止させる請求項１又は２記載の圧送式トイレ装置。
【請求項４】
上記制御部は、上記ポンプ手段を所定時間作動させた後、上記第１水位検知手段よって検知される水位が所定水位まで低下していない場合には、上記警告手段に排水異常を表示させる請求項３記載の圧送式トイレ装置。
【請求項５】
上記制御部は、上記第１水位検知手段が上記第１許容限界水位を検知した場合、又は、上記第２水位検知手段が上記第２許容限界水位を検知した場合には、上記給水洗浄手段が作動させないようにする請求項１乃至４の何れか１項に記載の圧送式トイレ装置。
【請求項６】
更に、警告手段を有し、上記制御部は、上記給水洗浄手段を所定時間作動させた後、上記第１水位検知手段が検知した水位が所定水位未満である場合に上記警告手段に給水異常を表示させる請求項１記載の圧送式トイレ装置。
【請求項７】
更に、警告手段を有し、上記制御部は、上記第１水位検知手段が上記第１許容限界水位を検知し、上記第２水位検知手段が上記第２許容限界水位を検知した場合には、上記警告手段に排水異常を表示させる請求項１記載の圧送式トイレ装置。
【請求項８】
更に、警告手段を有し、上記制御部は、上記第１水位検知手段が上記第１許容限界水位を検知せずに、上記第２水位検知手段が上記第２許容限界水位を検知した場合には、上記警告手段に上記第１水位検知手段の異常を表示させる請求項１記載の圧送式トイレ装置。
【請求項１】
便器本体の排出口から排出される汚水に含まれる固形物を粉砕して圧送する圧送式トイレ装置であって、
便器本体を給水洗浄する給水洗浄手段と、
上記便器本体の排出口に連通し便器本体の排出口から排出された汚水及びこの汚水に含まれる固形物を貯溜する貯留槽と、
この貯留槽内に設けられ、上記固形物を粉砕する粉砕手段を備えた粉砕部と、
この粉砕手段により粉砕された固形物及び汚水を上記貯留槽の外部へ圧送するポンプ手段と、
上記貯留槽内の水位を検知し、上記貯留槽内の下方水位から第１許容限界水位までの水位を検知する第１水位検知手段と、
上記第１許容限界水位よりも高い第２許容限界水位を検知する第２水位検知手段と、
これらの第１水位検知手段及び第２水位検知手段の検知情報に基づいて上記貯留槽内の汚水が上記第１許容限界水位又は第２許容限界水位を越えてオーバーフローしないように上記給水洗浄手段、上記粉砕手段、及び、上記ポンプ手段を制御する制御部と、
を有することを特徴とする圧送式トイレ装置。
【請求項２】
更に、警告手段を有し、上記制御部は、上記第１水位検知手段が上記第１許容限界水位を検知した場合、又は、上記第２水位検知手段が上記第２許容限界水位を検知した場合に上記警告手段に警告を表示させる請求項１記載の圧送式トイレ装置。
【請求項３】
上記制御部は、上記第１水位検知手段が上記第１許容限界水位を検知した場合、又は、上記第２水位検知手段が上記第２許容限界水位を検知した場合に上記ポンプ手段を所定時間作動させた後停止させる請求項１又は２記載の圧送式トイレ装置。
【請求項４】
上記制御部は、上記ポンプ手段を所定時間作動させた後、上記第１水位検知手段よって検知される水位が所定水位まで低下していない場合には、上記警告手段に排水異常を表示させる請求項３記載の圧送式トイレ装置。
【請求項５】
上記制御部は、上記第１水位検知手段が上記第１許容限界水位を検知した場合、又は、上記第２水位検知手段が上記第２許容限界水位を検知した場合には、上記給水洗浄手段が作動させないようにする請求項１乃至４の何れか１項に記載の圧送式トイレ装置。
【請求項６】
更に、警告手段を有し、上記制御部は、上記給水洗浄手段を所定時間作動させた後、上記第１水位検知手段が検知した水位が所定水位未満である場合に上記警告手段に給水異常を表示させる請求項１記載の圧送式トイレ装置。
【請求項７】
更に、警告手段を有し、上記制御部は、上記第１水位検知手段が上記第１許容限界水位を検知し、上記第２水位検知手段が上記第２許容限界水位を検知した場合には、上記警告手段に排水異常を表示させる請求項１記載の圧送式トイレ装置。
【請求項８】
更に、警告手段を有し、上記制御部は、上記第１水位検知手段が上記第１許容限界水位を検知せずに、上記第２水位検知手段が上記第２許容限界水位を検知した場合には、上記警告手段に上記第１水位検知手段の異常を表示させる請求項１記載の圧送式トイレ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２８９１８（Ｐ２００６−２８９１８Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１０３１０（Ｐ２００４−２１０３１０）
【出願日】平成１６年７月１６日（２００４．７．１６）
【出願人】（００００１００８７）東陶機器株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１６日（２００４．７．１６）
【出願人】（００００１００８７）東陶機器株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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