水洗圧送式便器
【課題】粉砕異常と圧送異常とを判別できる水洗圧送式便器を提供する。
【解決手段】便器本体３０への給水洗浄手段４と、便器本体３０の排出口２ａに連通し、排出口２ａから排出された汚水および汚水に含まれる固形物を貯留する貯留槽４０と、貯留槽４０の内部に設けられ、固形物を粉砕する粉砕手段を有する粉砕部４２と、貯留槽４０の内部に設けられ、汚水と粉砕手段により粉砕された固形物とを貯留槽４０と連結された配管を通して貯留槽４０の外部へ圧送する圧送手段８と、粉砕手段および圧送手段８を駆動するモータ５８と、貯留槽４０の内部の水位を検知する水位検知手段６０と、モータ５８の動作を制御する制御部６を備え、制御部６は、モータ５８にかかる負荷量と、水位検知手段６０により検知された水位と、に基づいて、粉砕部４２における粉砕動作の粉砕異常と、貯留槽の外部へ圧送する圧送動作の圧送異常の少なくともいずれかを判定し報知する。
【解決手段】便器本体３０への給水洗浄手段４と、便器本体３０の排出口２ａに連通し、排出口２ａから排出された汚水および汚水に含まれる固形物を貯留する貯留槽４０と、貯留槽４０の内部に設けられ、固形物を粉砕する粉砕手段を有する粉砕部４２と、貯留槽４０の内部に設けられ、汚水と粉砕手段により粉砕された固形物とを貯留槽４０と連結された配管を通して貯留槽４０の外部へ圧送する圧送手段８と、粉砕手段および圧送手段８を駆動するモータ５８と、貯留槽４０の内部の水位を検知する水位検知手段６０と、モータ５８の動作を制御する制御部６を備え、制御部６は、モータ５８にかかる負荷量と、水位検知手段６０により検知された水位と、に基づいて、粉砕部４２における粉砕動作の粉砕異常と、貯留槽の外部へ圧送する圧送動作の圧送異常の少なくともいずれかを判定し報知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般的に、水洗圧送式便器に関し、具体的には病院の病室等、トイレ空間以外の場所で用を足さなければならない高齢者や病人等が使用する水洗圧送式便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、便器は予め設計施工されたトイレ空間に設置されるものであって、そのトイレ空間の場所によって適切な配水管の勾配等が定められ、汚物及び汚水を下水へと排出するように構成されていた。一方で、トイレ空間以外の場所で用を足さなければならない高齢者や病人等に対応するため、移動式の便器が提案されている。このような移動式の便器では、配水管の適切な勾配が確保されない場所にも対応するため、汚物及び汚水を下水へと圧送する形式のものが提案されている。
【０００３】
このような便器において、汚物及び汚水を下水へと圧送するときには、例えば、排泄された汚物を粉砕カッターを用いて粉砕した後にポンプによる圧送排水を行う。しかしながら、粉砕カッターは、排泄物やトイレットペーパーを破砕・粉砕できるが、一方で、紙おむつや金属類などの異物を破砕・粉砕できない、あるいは破砕・粉砕し難い。そのため、これらの異物が混入した場合には、粉砕カッターの駆動が異物により停止し、異物の混入が機器の破損や故障の原因となるおそれがある。または、異物や破砕物片が機器内に蓄積し、配水管が詰まることが機器の破損や故障の原因となるおそれがある。
【０００４】
これに対して、モータの電流が所定の値になったときにモータを逆回転させ、続いて所定の回数正回転と逆回転を繰返させるようにした固形物破砕圧送装置がある（特許文献１）。特許文献１に記載された固形物破砕圧送装置は、モータの逆回転運転と正回転運転を所定の回数繰返しても固形物の挟着やからまりが解けず、モータ電流が所定の値より低くならない場合には、マイコンはモータの焼損防止のためモータの運転を停止するとともに警報を発する。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された固形物破砕圧送装置では、モータの電流が所定の値になったことが異物の混入によるものか、あるいは配水管の詰まりによるものかを判別することができないという問題がある。
【０００６】
また、制御手段は駆動手段が過電流に伴い強制停止されないように制御する制御回路を備えた厨芥処理装置がある（特許文献２）。しかしながら、特許文献２に記載された厨芥処理装置では、駆動手段が過電流に伴い強制停止されないように制御しても、その過電流の原因が異物の混入によるものか、あるいは配水管の詰まりによるものかを判別することができない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２９４６４１号公報
【特許文献２】特開２００６−３０５４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、粉砕異常と圧送異常とを判別することができる水洗圧送式便器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、便器本体と、前記便器本体を給水洗浄する給水洗浄手段と、前記便器本体の排出口に連通し前記排出口から排出された汚水および前記汚水に含まれる固形物を貯留する貯留槽と、前記貯留槽の内部に設けられ、前記固形物を粉砕する粉砕手段を有する粉砕部と、前記貯留槽の内部に設けられ、前記汚水と前記粉砕手段により粉砕された前記固形物とを前記貯留槽と連結された配管を通して前記貯留槽の外部へ圧送する圧送手段と、前記粉砕手段および前記圧送手段を駆動するモータと、前記貯留槽の内部の水位を検知する水位検知手段と、前記モータの動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記モータにかかる負荷量と、前記水位検知手段により検知された水位と、に基づいて、前記粉砕部における粉砕動作の粉砕異常と、前記貯留槽の外部へ圧送する圧送動作の圧送異常と、の少なくともいずれかを判定し報知する制御を実行することを特徴とする水洗圧送式便器である。
【００１０】
この水洗圧送式便器によれば、制御部は、モータにかかる負荷量と、水位検知手段により検知された水位と、に基づいて、粉砕部における粉砕動作の粉砕異常と、貯留槽の外部へ圧送する圧送動作の圧送異常と、の少なくともいずれかを判定し報知する。つまり、モータにかかる負荷が異常である場合に、制御部は、モータにかかる負荷量と、水位検知手段により検出された水位と、により異常な負荷の原因を判別する。そのため、制御部は、モータにかかる異常な負荷が粉砕部における粉砕異常であるか、あるいは貯留槽外へ圧送する圧送動作の圧送異常であるかを判別することができる。これにより、メンテナンス作業者は、復旧作業を開始する前に異常な負荷の原因となった箇所を特定することができる。そのため、復旧作業がより容易となる。
【００１１】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記制御部は、前記水洗圧送式便器の設置時に測定される排水環境測定値を取得し、前記排水環境測定値に基づいて前記粉砕異常の判定閾値であるモータ負荷異常判定閾値と、前記圧送手段の判定閾値である排水異常判定閾値と、を演算して記憶し、前記排水環境測定値が前記排水異常判定閾値以上である場合には前記圧送異常と判定し、前記排水環境測定値が前記モータ負荷異常判定閾値以上である場合には前記粉砕異常と判定することを特徴とする水洗圧送式便器である。
【００１２】
この水洗圧送式便器によれば、制御部は、水洗圧送式便器を設置したときに測定される測定値を排水環境測定値として計測し異常判定の閾値を設定する。そして、制御部は、設定された閾値に基づいて圧送異常および粉砕異常の判定を行うため、排水環境に応じて適切に適切に判定および判別することができる。
【００１３】
また、第３の発明は、第２の発明において、前記モータの回転数を検知する回転数検知手段をさらに備え、前記制御部は、前記回転数検知手段により前記排水環境測定値として検知されたモータの回転数が目標回転数と異なる場合に前記排水異常判定閾値および前記モータ負荷異常判定閾値を変更することを特徴とする水洗圧送式便器である。
【００１４】
この水洗圧送式便器によれば、制御部は、回転数検知手段により排水環境測定値として検知された回転数が目標回転数と異なる場合には第１の排水異常判定閾値およびモータ負荷異常判定閾値を変更する。そのため、水洗圧送式便器の設置現場における配水管の長さや形状の違いにより配管の圧損による負荷が増加し、モータの回転数が低下しても、設置現場の負荷に基づいて第１の排水異常判定閾値およびモータ負荷異常判定閾値を適宜設定することができる。これにより、制御部は、異なる設置現場における配管の圧損による負荷を考慮し、圧送異常および粉砕異常をより適切に判定および判別することができる。
【００１５】
また、第４の発明は、第２または第３の発明において、前記制御部は、前記モータにかかる負荷量から前記配管の詰まりによる負荷量を差し引くことで前記粉砕部による負荷量を算出し、前記粉砕部による負荷量が前記モータ負荷異常判定閾値以上である場合には前記粉砕異常と判定することを特徴とする水洗圧送式便器である。
【００１６】
この水洗圧送式便器によれば、制御部は、モータにかかる負荷量から配管の詰まりによる負荷量を差し引くことで粉砕部による負荷量を算出する。そして、制御部は、その粉砕部による負荷量により粉砕異常を判定する。そのため、制御部は、モータにかかる負荷量を検出することにより、配管の詰まりによる負荷量と、粉砕部による負荷量と、をそれぞれ精度良く算出し、異常部位を特定し報知することができる。これにより、メンテナンス作業者は、復旧作業を開始する前に異常な負荷の原因となった箇所を特定することができる。そのため、復旧作業がより容易となる。
【００１７】
また、第５の発明は、第２〜第４のいずれか１つの発明において、前記排水異常判定閾値は、第１の排水異常判定閾値と、前記第１の排水異常判定閾値よりも大きい第２の排水異常判定閾値と、を有し、前記制御部は、前記排水環境測定値が前記第１の排水異常判定閾値以上であり、前記第２の排水異常判定閾値未満である場合には、前記配管の一部が閉塞された配管詰まりが生じたと判定し、前記排水環境測定値が前記第２の排水異常判定閾値以上である場合には、前記配管が閉塞された配管ロックが生じたと判定することを特徴とする水洗圧送式便器である。
【００１８】
この水洗圧送式便器によれば、制御部は、配管のロックが生ずる前に配管の詰まりが生じたことを判定し報知することができる。そのため、異物を除去する復旧作業が行われるまでの間に水洗圧送式便器を使用することができないという不具合を防止することができる。
【００１９】
また、第６の発明は、第１〜第５のいずれか１つの発明において、前記制御部は、前記圧送異常および前記粉砕異常の少なくともいずれかを判定し報知すると、前記圧送異常および前記粉砕異常の少なくともいずれかに応じた異常処理動作をさらに実行することを特徴とする水洗圧送式便器である。
【００２０】
この水洗圧送式便器によれば、制御部は、圧送異常判定と粉砕異常判定とに応じた異常処理動作を実行することができる。そのため、制御部は、圧送異常と粉砕異常とのそれぞれの異常に合わせてより適切な異常処理動作を実行することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の態様によれば、粉砕異常と圧送異常とを判別することができる水洗圧送式便器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態にかかる水洗圧送式便器及び給排水ユニットを示す斜視模式図である。
【図２】本実施形態にかかる水洗圧送式便器の要部構成を表す要部構成図である。
【図３】本実施形態にかかる水洗圧送式便器の制御的な構成を表すブロック図である。
【図４】基本的な給排水制御を説明するためのフローチャートである。
【図５】本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作の具体例を例示するフローチャートである。
【図６】本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作の他の具体例を説明するための判定表である。
【図７】本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作のさらに他の具体例を説明するための判定表である。
【図８】本実施形態の異常処理動作を説明するための異常処理動作表である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる水洗圧送式便器及び給排水ユニットを示す斜視模式図である。
【００２４】
図１に表したように、本実施形態の水洗圧送式便器１０は、便器本体３０と、その便器本体３０に接続される給水ホースＳＨ及び排水ホースＤＨと、を備えている。給水ホースＳＨ及び排水ホースＤＨは、給排水ユニット２０に接続されている。給排水ユニット２０は、収納ボックス２１と、カバー２２と、を備えている。収納ボックス２１内においては、建物に配管された給水管と図示しない給水栓の側の管路との接続部と、同じく排水管と図示しない排水栓の側の管路との接続部と、が収納されている。
【００２５】
続いて、本発明の実施形態である水洗圧送式便器の要部構成について説明する。
図２は、本実施形態にかかる水洗圧送式便器の要部構成を表す要部構成図である。
図２に表したように、本実施形態にかかる水洗圧送式便器は、便器本体３０と、この便器本体３０に便器給水路４ａを経て給水する給水装置４（給水洗浄手段）と、を備えている。
【００２６】
便器本体３０への給水量は、電磁バルブ等からなる給水弁４ｃが制御装置６（制御部）によって開閉制御されて調整される。
【００２７】
例えば、便器本体３０の着座検知用センサ（着座状態検知手段）３０１が使用者の着座を検知したり、使用者がリモコンの操作パネル（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は、これらの着座検知用センサ３０１の検知情報や給水スイッチ（図示せず）等からの指令に基づいて給水装置４に給水指令を出力する。これにより、給水装置４から便器本体３０内へ所定時間給水が行われ、便器本体３０内に所定量の水が溜まる。さらに、使用者がトイレ使用後、便器本体３０を洗浄するためのリモコンの洗浄スイッチ（洗浄操作スイッチ、図示せず）をオンにすると、給水装置４から便器本体３０に洗浄用の給水がなされて、便器本体３０が洗浄される。尚、着座検知用センサ３０１は、赤外線やマイクロ波等を用いた近接検知手段でも、実際に着座したことを静電センサ等で検知する実着座検知手段でも構わない。
【００２８】
また、便器本体３０の外部には固形物粉砕圧送装置である圧送装置８が設けられており、この圧送装置８は、便器本体３０の排出口２ａに連結された貯留槽４０を有する。この便器本体３０の排出口２ａにはフラップ弁９（遮断弁）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３０の洗浄が行われて便器本体３０内の汚水を貯留槽４０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３０内の汚水を排出した後、閉鎖する。
【００２９】
さらに、貯留槽４０内には、便器本体３０の排出口２ａから貯留槽４０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４１を粉砕する粉砕部４２と、この粉砕部４２の下部には、貯留槽４０内の汚水を外部へ強制的に圧送するポンプ４４（圧送手段）と、が設けられている。
【００３０】
また、粉砕部４２は、複数の孔４６を有するスクリーン４８によって形成された粉砕室５０（粉砕手段）を有し、便器本体３０の排出口２ａから貯留槽４０内に排出される汚水は、まず粉砕室５０に一旦収容される。この粉砕室５０内の汚水については、スクリーン４８の孔４６の大きさよりも大きい固形物４１は孔４６を通過できずに粉砕室５０内に捕捉され、水分やスクリーン４８の孔４６の大きさよりも小さい固形物４１は、孔４６を通過して粉砕室５０から貯留槽４０へ流れる。
【００３１】
さらに、粉砕室５０内にはカッター５２（粉砕手段）が設けられており、このカッター５２が回転することにより、粉砕室５０内に捕捉された固形物４１が粉砕される。カッター５２の回転軸５４の下端にはインペラ５６（圧送手段）が取り付けられており、回転軸５４の上端には、回転軸５４を正逆転可能に駆動する粉砕圧送用モータ５８が取り付けられている。この粉砕圧送用モータ５８の駆動は、貯留槽４０に設けられた水位センサ６０（水位検知手段）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、カッター５２とインペラ５６の回転は、互いに連動して制御される。なお、本実施形態では、カッター５２とインペラ５６とは、１つの粉砕圧送用モータ５８の駆動により回転するが、別体のモータの駆動によりそれぞれ回転してもよい。また、水位センサ６０については、後に詳述する。
【００３２】
圧送路（配管）６２には、圧送抑制手段として電動ボール弁６４が設けられている。この電動ボール弁６４は、水位センサ６０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４４からの圧送される汚水量を抑制して貯留槽４０内の水位低下を抑制する。
【００３３】
また、前述した給水装置４については、粉砕部４２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６０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４２の水位がカッター５２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４２に追加給水する。
【００３４】
本実施形態の水洗圧送式便器１０では、前述した給水装置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３０の使用中でも追加給水装置（図示せず）から粉砕部４２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４２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４０内へ噴霧洗浄ができるようにしてもよい。
【００３５】
さらに、本実施形態にかかる水洗圧送式便器１０は、粉砕完了検知装置６６を備え、この粉砕完了検知装置６６により、粉砕部４２のカッター５２による固形物４１の粉砕が完了したことを検知する。具体的には、この粉砕完了検知装置６６が、粉砕圧送用モータ５８あるいはカッター５２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５８を制御したり、粉砕部給水路４ｂからの粉砕部４２への追加給水を制御する。
【００３６】
本実施形態では、水位センサ６０が検知する貯留槽４０内の水位として、便器本体３０から１回の洗浄によって排出される排水量、ポンプ４４の排水能力、貯留槽４０の容量等を考慮し、貯留槽４０の下方側からポンプ作動停止水位（判定水位）Ｌ１、封水待機水位Ｌ２、ポンプ作動開始水位（待機許容水位）Ｌ３、便器使用時許容水位Ｌ４、及び、第１許容限界水位Ｌ５の５つの特定水位が設定されている。便器本体３０の洗浄後、汚水が貯留槽４０内に排出されて貯留槽４０内の水位が上昇し、水位センサ６０が検知した水位がポンプ作動開始水位Ｌ３に達した場合には、粉砕圧送用モータ５８と共にポンプ４４の作動が開始される。ポンプ４４が所定時間駆動して水位が低下し、水位センサ６０が検知した水位がポンプ作動停止水位Ｌ１に達した場合には、粉砕圧送用モータ５８と共にポンプ４４の作動が停止する。
【００３７】
ポンプ作動停止水位Ｌ１は、貯留槽４０の内部の水が貯留槽４０の外部へ排出されるまでの排出時間を計測する際の判定水位として利用される。より具体的には、制御装置６は、水位センサ６０により検知された貯留槽４０内の水位が圧送開始時の水位（例えばポンプ作動開始水位Ｌ３）から判定水位（例えばポンプ作動停止水位Ｌ１）へ下がるまでの間の時間を計測し、その計測した時間を排水時間（排出時間）とする。判定水位および排水時間については、後に詳述する。なお、本実施形態では、ポンプ作動停止水位Ｌ１が判定水位である場合を例に挙げて説明するが、判定水位は、これだけに限定されるわけではなく、例えばポンプ作動停止水位Ｌ１と封水待機水位Ｌ２との間の水位に適宜設定されてもよい。
【００３８】
さらに、前述した第１許容限界水位Ｌ５は、ポンプ作動開始水位Ｌ３及び便器使用時許容水位Ｌ４よりも上方に位置し、貯留槽４０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Ｌ５は、水洗圧送式便器１０の正常な運転下では達することのない水位である。一方、圧送路６２の配管の詰まりやポンプ４４の不具合等の排水系のトラブルによって、貯留槽４０内の水位が異常に上昇した場合には、水位センサ６０が第１許容限界水位Ｌ５で異常を検知する。
【００３９】
ここで、本実施形態で使用される水位センサ６０としては、空洞管６０ａ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６０では、空洞管６０ａの開口下端部６０ｂが水没すると、空洞管６０ａ内の空気は、開口下端部６０ｂの水面と空洞管６０ａの上端に設けられた感圧部６０ｃとによって気密的な状態となる。水位センサ６０は、この空洞管６０ａ内の空気を介して感圧部６０ｃが水圧を感知する。この感圧部６０ｃが感知した水圧に応じて貯留槽４０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。
【００４０】
また、貯留槽４０内の水位が開口下端部６０ｂの水位を下回ると水位を測定できなくなるため、貯留槽４０内の底面と開口下端部６０ｂとの間の距離ｈをできるだけ小さくして開口下端部６０ｂを低位置にするのが好ましい。但し、貯留槽４０内の底面と開口下端部６０ｂ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（ミリメートル）以上に設定するのが好ましい。
【００４１】
一方、開口下端部６０ｂ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６０ｂ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４０内の容量をかせいでもよい。
【００４２】
さらに、水位センサ６０の近傍には非常用のリミットセンサ６１が設けられており、このリミットセンサ６１は、水位センサ６０とは別に、前述した第１許容限界水位Ｌ５よりもやや高めの水位となる第２許容限界水位Ｌ６を検知できる。このリミットセンサ６１により、水位センサ６０が不具合によって第１許容限界水位Ｌ５を検知できなくなっても、リミットセンサ６１が第２許容限界水位Ｌ６で異常を検知できる。
【００４３】
ここで、本実施形態で使用されるリミットセンサ６１としては、電極式のセンサが好ましい。この電極式のリミットセンサ６１は、電極６１ａ、６１ｂの間に水が浸水した際の電極６１ａ、６１ｂ間の抵抗変化に基づいて、水位を検知する。また、電極６１ａ、６１ｂの周囲には、円筒状の遮蔽体６１ｃが設けられている。この遮蔽体６１ｃにより、粉砕部４２のスクリーン４８の孔４６等から飛散した汚物は、電極６１ａ、６１ｂに直撃しない。遮蔽体６１ｃは無底かつ円筒状の形態をなしているので、貯留槽４０内の水位が上昇してきた場合に、その水を遮ることなく電極６１ａ、６１ｂによって水位を検知することができる。
【００４４】
また、リミットセンサ６１としては、前述した電極式のセンサ以外にも、前述した水位センサ６０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６０とリミットセンサ６１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。そのため、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を用いることも好ましい。
【００４５】
なお、本実施形態では、水位センサ６０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。例えば、圧力を電位によって検知し、制御装置６において水位を演算して求めるような態様も好ましい。
【００４６】
さらに、制御装置６には異常表示器６３が接続されている。水位センサ６０が第１許容限界水位Ｌ５を検知するか、リミットセンサ６１が第２許容限界水位Ｌ６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水洗圧送式便器１０に発生しているものと判断する。そして、制御装置６は、異常表示器６３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。
【００４７】
また、制御装置６は、ポンプ４４を所定時間作動させた後、水位センサ６０又はリミットセンサ６１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６０が第１許容限界水位Ｌ５を検知し、リミットセンサ６１が第２許容限界水位Ｌ６を検知した場合には、異常表示器６３に排水異常を表示させる。
【００４８】
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６０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６３に給水異常を表示させる。
【００４９】
また、制御装置６は、水位センサ６０が第１許容限界水位Ｌ５を検知せずに、リミットセンサ６１が第２許容限界水位Ｌ６を検知した場合には、異常表示器６３に水位センサ６０の異常を表示させる。尚、異常表示器６３は、その他のユーザーに知らせるべき報知情報を知らせることもできる。この詳細については後述する。
【００５０】
本実施形態の水洗圧送式便器１０には、他の水回り機器としての手洗器７０が設置されている。手洗器７０には給水配管７１と排水配管７２とが設けられている。給水配管７１は、給水装置４に設けられてなる手洗器用給水路４ｅに継手７１ａを介して接続されている。排水配管７２は、貯留槽４０に設けられてなる手洗器用排水路６７に継手７２ｂを介して接続されている。手洗器用排水路６７には逆流防止手段及び排水トラップと同等に機能する逆止弁６７ａが設けられている。逆止弁６７ａは、貯留槽４０から汚水及び異臭が逆流することを防止できる。尚、給水配管７１は、給水装置４を経由せずに給水ホースＳＨから直接分岐した管に接続されても何ら差し支えない。
【００５１】
次に制御装置の機能的な構成について、図面を参照しつつ説明する。
図３は、本実施形態にかかる水洗圧送式便器の制御的な構成を表すブロック図である。 図３に表したように、制御装置６は、ＣＰＵ８０と、メモリ８１（記憶手段）と、インターフェイスとしての操作受付部８００、水位検知部８０１、リミット検知部８０２、着座検知部８０３、継手識別部８０４、モータ駆動部８０５、給水弁駆動部８０６、排水弁駆動部８０７、表示部８０８、圧送抑制部８０９と、を有する。
【００５２】
操作受付部８００は、操作パネル８２から入力される操作信号をＣＰＵ８０に出力する部分である。水位検知部８０１は、水位センサ６０から出力される水位信号をＣＰＵ８０に出力する部分である。リミット検知部８０２は、リミットセンサ６１から出力されるリミット水位信号をＣＰＵ８０に出力する部分である。着座検知部８０３は、着座検知用センサ３０１から出力される着座信号をＣＰＵ８０に出力する部分である。継手識別部８０４は、給水ホースＳＨ及び排水ホースＤＨに設けられている継手センサ１５ｓから出力される建物側の給排水継手を識別するための識別信号をＣＰＵ８０に出力する部分である。モータ駆動部８０５は、ＣＰＵ８０から出力される制御信号に基づいて粉砕圧送用モータ５８にモータ駆動信号を出力する部分である。給水弁駆動部８０６は、ＣＰＵ８０から出力される制御信号に基づいて給水弁４ｃ、４ｄに給水弁駆動信号を出力する部分である。排水弁駆動部８０７は、ＣＰＵ８０から出力される制御信号に基づいてフラップ弁９に排水弁駆動信号を出力する部分である。表示部８０８は、ＣＰＵ８０から出力される制御信号に基づいて異常表示器６３に排水異常報知や暫定運転報知を行う表示信号を出力する部分である。圧送抑制部８０９は、ＣＰＵ８０から出力される制御信号に基づいて電動ボール弁６４にボール弁駆動信号を出力する部分である。
【００５３】
また、本実施形態にかかる水洗圧送式便器１０には、粉砕圧送用モータ５８の回転数を検知する回転数センサ（回転数検知手段）５９が設けられている。回転数センサ５９は、粉砕圧送用モータ５８の回転数を検知し、ＣＰＵ８０に検知信号を出力することができる。回転数センサ５９としては、例えばホールＩＣなどが挙げられる。
【００５４】
ＣＰＵ８０は、回転数センサ５９、操作受付部８００、水位検知部８０１、リミット検知部８０２、着座検知部８０３、及び継手識別部８０４のそれぞれから出力される信号を受け取って所定の情報処理を行い、その情報処理の結果実行する制御に応じた制御信号をモータ駆動部８０５、給水弁駆動部８０６、排水弁駆動部８０７、表示部８０８、及び圧送抑制部８０９のそれぞれに出力する。その結果、ＣＰＵ８０は、回転数判定手段、排水状態測定手段、排水異常処理手段、閾値設定手段、閾値計測開始手段、選択指示手段、選択手段、負荷検出手段、異物判定手段として機能する。このように構成された制御装置６は、水洗圧送式便器１０が使用される特性や使用される方の特性に合わせて様々な制御を行うことが可能になる。
【００５５】
制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の負荷を検出する負荷検出手段を有する。例えば、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比の大きさや回転数などを判断することにより、粉砕圧送用モータ５８の負荷を判断する。そして、制御装置６は、負荷検出手段によって検出された負荷量と、水位検知手段により検出された水位と、に基づいて、粉砕部４２における粉砕動作の粉砕異常と、貯留槽４０外へ圧送する圧送動作の圧送異常と、の少なくともいずれかを判定し報知する。
【００５６】
これによれば、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が異常である場合に、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷量と、水位検知手段により検出された水位と、により異常な負荷の原因を判別する。そのため、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８にかかる異常な負荷が粉砕部４２における粉砕異常であるか、あるいは貯留槽４０外へ圧送する圧送動作の圧送異常であるかを判別することができる。これにより、メンテナンス作業者は、復旧作業を開始する前に異常な負荷の原因となった箇所を特定することができる。そのため、復旧作業がより容易となる。
【００５７】
次に、基本的な給排水制御について、図面を参照しつつ説明する。
図４は、基本的な給排水制御を説明するためのフローチャートである。
尚、以下の説明における溜水量や給水量、注水量は、便器本体３０のボール容量に応じて適宜変更することができる。
【００５８】
まず、水洗圧送式便器１０の電源を入れると（ステップＳ１０１）、水洗圧送式便器１０は、待機モードになる（ステップＳ１０３）。この場合、便器本体３０には溜水がされておらず、圧送装置８内に下水と貯留槽４０との縁を切る封水が形成されている。圧送装置８内の水位は、封水待機水位Ｌ２である（図２参照）。この段階では、便器本体３０に溜水がされておらず、フラップ弁９が閉じられており、圧送装置８内に封水が構築されているので、水洗圧送式便器１０を移動しても転倒や衝突時に水漏れが無く、搬送時の安全性が図られている。また、圧送装置８の封水よりも上流部分に汚物が付着したままにならないように清潔性を保つことで、この状態での臭気の発生を抑えることができる。なお、このときに電源を切ると、水洗圧送式便器１０は、運転を終了する（ステップＳ１０３）。
【００５９】
続いて、着座検知用センサ３０１及び着座検知部８０３によって使用者が着座したことが検知されるか、若しくは操作パネル８２及び操作受付部８００によって水を便器本体３０に溜めるためのスイッチがオンされると（ステップＳ１０５）、便器本体３０に１．５Ｌ（リットル）の溜水が給水される（ステップＳ１０７）。これにより、水洗圧送式便器１０は、使用可能な状態となる。この溜水の給水は、ステップＳ１０５において着座の検知やスイッチのオンが検知されてから即座に（例えば、１．５秒程度）行われる。
【００６０】
続いて、離座判定が行われ便器本体３０を自動洗浄していいと判断されるか（例えば離座検知５秒後）、若しくは操作パネル８２及び操作受付部８００によって便器本体３０の溜水を流すためのスイッチがオンされると（ステップＳ１０９）、圧送装置８内の封水が排水される（ステップＳ１１１）。これにより、ポンプ４４が駆動していることの確認と、粉砕部４２および圧送路６２に詰まりがないことの確認と、を行うことができる。また、便器本体３０内の溜水と、圧送装置８内の封水と、の高低差をより大きくすることができる。この高低差をより大きくすることにより、便器本体３０内の汚物および汚水は、圧送装置８に流れやすい。
【００６１】
続いて、ステップＳ１１１の封水の圧送が問題なく実行されているのを確認してから、ステップＳ１１１の処理と並行して、便器本体３０の洗浄が行われる（ステップＳ１１３）。この便器本体３０の洗浄は、便器本体３０に１．７Ｌの水を供給することで行われる。続いて、ステップＳ１１１の封水の圧送が問題なく完了したことを確認してから、フラップ弁９が開かれる（ステップＳ１１５）。フラップ弁９を開くことによって、便器本体３０内の汚物及び汚水が圧送装置８内に導入される（ステップＳ１１５）。前述したように、ステップＳ１１１の処理で圧送装置８内の封水が排水されているので、貯留槽４０がオーバーフローすることなく汚物及び汚水の圧送装置８内への導入処理が進行する。
【００６２】
続いて、フラップ弁９を閉じて粉砕部給水路４ｂから圧送装置８内へと補注水が給水される（ステップＳ１１７）。フラップ弁９を閉じてから補注水が給水されているので、フラップ弁９よりも上まで水位が上昇し、続いて行われる粉砕圧送動作に必要十分な水を確保することができる。尚、この水洗圧送式便器１０に温水洗浄便座機能が付加されている場合には、温水洗浄便座から吐水される洗浄水の量を補注水量から減じて、圧送装置８内へと注水することも好ましい態様である。このようにすることで、温水洗浄便座からの洗浄水を有効に活用して過剰な補注水を行わないように構成できる。
【００６３】
続いて、粉砕圧送用モータ５８が駆動することでカッター５２やインペラ５６が回転し、汚物の粉砕や圧送が実行される（ステップＳ１１９）。前述したステップＳ１１１からステップＳ１１９に至る処理は一回日の洗浄動作に相当し、ステップＳ１１９に続いて実行されるステップＳ１２１からは二回目の洗浄動作に相当する。
【００６４】
続いて、ステップＳ１１９の汚物の圧送が問題なく実行されているのを確認してから、便器本体３０の二回目の洗浄を行うために便器本体３０に３．２Ｌの水が給水される（ステップＳ１２１）。
続いて、フラップ弁９が開かれる（ステップＳ１２３）。フラップ弁９を開くことによって、便器本体３０内の洗浄後の水が圧送装置８内に導入される（ステップＳ１２３）。
【００６５】
続いて、フラップ弁９を閉じて粉砕部給水路４ｂから圧送装置８内へと０．８Ｌの補注水が給水される（ステップＳ１２５）。フラップ弁９を閉じてから補注水が給水されているので、フラップ弁９よりも上まで水位が上昇する。更に、ステップＳ１１７での補注水に比べてより多くの水が供給されると、ステップＳ１１９の処理の際に圧送装置８の内壁に飛び散った汚物を洗い流すことができる。
【００６６】
続いて、粉砕圧送用モータ５８が駆動することでカッター５２やインペラ５６が回転し、圧送装置８の貯留槽４０内の洗浄やその洗浄水の圧送が実行される（ステップＳ１２７）。
続いて、圧送装置８内へと１．６Ｌの封水用の水が給水され、圧送装置８内に封水が構築される（ステップＳ１２９）。
【００６７】
次に、本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図５は、本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作の具体例を例示するフローチャートである。
【００６８】
まず、図４に関して前述したように、離座判定が行われ便器本体３０を自動洗浄していいと判断されるか、若しくは操作パネル８２及び操作受付部８００によって便器本体３０の溜水を流すためのスイッチがオンされると、便器本体３０の洗浄がスタートする（ステップＳ２０１）。
続いて、粉砕圧送用モータ５８が駆動することでカッター５２やインペラ５６が回転し、汚物の粉砕や圧送が実行される（ステップＳ２０３）。続いて、制御装置６は、タイマーをスタートさせる（ステップＳ２０５：ｔ＝０）。このタイマーの動作は、水位センサ６０により検知された貯留槽４０内の水位が圧送開始時の水位から判定水位へ下がるまでの間の排水時間を計測する動作である。
【００６９】
続いて、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の回転数が１０００回転／分であるか否かを判断する（ステップＳ２０７）。粉砕圧送用モータ５８の回転数が１０００回転／分よりも小さい場合には（ステップＳ２０７：＜１０００回転／分）、制御装置６は、回転数を１０００回転／分にするために、速度指令電圧を上げることによりデューティ比をより大きくする制御を実行する（ステップＳ２０９）。一方、ステップＳ２０７において、粉砕圧送用モータ５８の回転数が１０００回転／分よりも大きい場合には（ステップＳ２０７：＞１０００回転／分）、制御装置６は、回転数を１０００回転／分にするために、速度指令電圧を下げることによりデューティ比をより小さくする制御を実行する（ステップＳ２１１）。
【００７０】
このように、本具体例では、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の駆動を制御し、粉砕圧送用モータ５８の回転数を一定（例えば１０００回転／分）としている。そして、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が大きくなり、粉砕圧送用モータ５８の回転数が低下すると、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比をより大きく設定し粉砕圧送用モータ５８の回転数を一定（例えば１０００回転／分）に維持する。一方、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が小さくなり、粉砕圧送用モータ５８の回転数が増加すると、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比をより小さく設定し粉砕圧送用モータ５８の回転数を一定（例えば１０００回転／分）に維持する。
【００７１】
そのため、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が大きくなると、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比はより大きくなり、一方で、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が小さくなると、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比はより小さくなる。これにより、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比の大きさを判断することにより、粉砕圧送用モータ５８の負荷を判断することができる。なお、粉砕圧送用モータ５８の回転数は、１０００回転／分に限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００７２】
続いて、制御装置６は、タイマー時間ｔ（排水時間）が初期排水時間Ｔ０の３倍未満であるか否かを判断する（ステップＳ２１３）。なお、「初期排水時間Ｔ０」とは、本実施形態にかかる水洗圧送式便器１０を現場に設置したときにおいて、水位センサ６０により検知された貯留槽４０内の水位が圧送開始時の水位から判定水位へ下がるまでの間の排水時間である。つまり、「初期排水時間Ｔ０」とは、圧送路６２の詰まりが生じていない場合の排水時間である。
【００７３】
続いて、排水時間が初期排水時間Ｔ０の３倍未満である場合には（ステップＳ２１３：Ｙ）、制御装置６は、水位センサ６０により検知された貯留槽４０内の水位が判定水位まで下がったか否かを判断する（ステップＳ２１５）。水位センサ６０により検知された貯留槽４０内の水位が判定水位まで下がった場合には（ステップＳ２１５：Ｙ）、制御装置６は、排水時間が初期排水時間Ｔ０の１．６倍未満であるか否かを判断する（ステップＳ２１７）。一方で、水位センサ６０により検知された貯留槽４０内の水位が判定水位まで下がっていない場合には（ステップＳ２１５：Ｎ）、制御装置６は、再び粉砕圧送用モータ５８の回転数が１０００回転／分であるか否かを判断する（ステップＳ２０７）。
【００７４】
ステップＳ２１７において、排水時間が初期排水時間Ｔ０の１．６倍未満ではない場合には（ステップＳ２１７：Ｎ）、制御装置６は、圧送路６２の詰まりにより圧送動作に異常（以下、説明の便宜上「圧送異常」と称する）が生じたと判定し、その圧送異常が生じたことを報知する（ステップＳ２１９）。
なお、本願明細書において「圧送路６２の詰まり」とは、圧送路６２の内部が完全には閉塞されておらず、その一部が閉塞された状態をいうものとする。そのため、圧送路６２の詰まりが生ずると、貯留槽４０の内部の水を圧送路６２を通して貯留槽４０の外部へ排水するときの単位時間当たりの排水流量は低下し、そのときの排水時間は長くなる。
【００７５】
一方、ステップＳ２１７において、排水時間が初期排水時間Ｔ０の１．６未満である場合には（ステップＳ２１７：Ｙ）、制御装置６は、圧送異常が生じていないと判定し、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比（全体デューティ比）から圧損デューティ比補正を引き、その差を粉砕部デューティ比とする（ステップＳ２２１）。より具体的に説明すると、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷には、カッター５２による負荷とインペラ５６による負荷とが、すなわち粉砕部４２による負荷と圧送路６２の圧損による負荷とが含まれる。そのため、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比には、粉砕部４２によるデューティ比と、圧送路６２の圧損によるデューティ比と、が含まれる。
【００７６】
本具体例では、圧送路６２の詰まりが生じた場合には、制御装置６は、圧送路６２の圧損に応じて粉砕圧送用モータ５８のデューティ比を補正する。その補正値が、前述した圧損デューティ比補正である。そのため、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比から圧損デューティ比補正を引くことにより、粉砕部４２によるデューティ比すなわち粉砕部デューティ比を求めることができる。なお、圧送路６２の圧損によるデューティ比は予め実験で得られた値などから算出することができる。
【００７７】
続いて、ステップＳ２２１において求めた粉砕部デューティ比がモータ負荷異常判定閾値（本具体例では「０．７」）未満か否かを判断する（ステップＳ２２３）。なお、本具体例では、モータ負荷異常判定閾値が０．７である場合を例に挙げて説明するが、モータ負荷異常判定閾値については適宜変更可能である。粉砕部デューティ比が０．７未満ではない、すなわち粉砕部デューティ比が０．７以上である場合には（ステップＳ２２３：Ｎ）、制御装置６は、粉砕部４２への異物の混入により粉砕動作に異常（以下、説明の便宜上「粉砕異常」と称する）が生じたと判定し、その粉砕異常が生じたことを報知する（ステップＳ２２５）。一方、粉砕部デューティ比が０．７未満である場合には（ステップＳ２２３：Ｙ）、制御装置６は、圧送異常が生じていないと判定し、粉砕動作を停止する（ステップＳ２２７）。続いて、制御装置６は、タイマーをリセットし（ステップＳ２２９）、動作を終了する（ステップＳ２３１）。
【００７８】
一方、ステップＳ２１３において、排水時間が初期排水時間Ｔ０の３倍未満ではない場合には（ステップＳ２１３：Ｎ）、制御装置６は、圧送路６２のロックにより圧送異常が生じたと判定し、その圧送異常が生じたことを報知する（ステップＳ２３３）。なお、本願明細書において「圧送路６２のロック」とは、圧送路６２の内部が完全に閉塞された状態をいうものとする。そのため、圧送路６２のロックが生ずると、貯留槽４０の内部の水を圧送路６２を通して貯留槽４０の外部へ排水することはできず、排水時間は、圧送路６２の詰まりが生じた場合よりも長くなる。
【００７９】
続いて、制御装置６は、ステップＳ２２１と同様に、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比（全体デューティ比）から圧損デューティ比補正を引き、その差を粉砕部デューティ比とする（ステップＳ２３５）。続いて、制御装置６は、ステップＳ２２３と同様に、ステップＳ２３５において求めた粉砕部デューティ比がモータ負荷異常判定閾値（本具体例では「０．７」）未満か否かを判断する（ステップＳ２３７）。
【００８０】
粉砕部デューティ比が０．７未満ではない、すなわち粉砕部デューティ比が０．７以上である場合には（ステップＳ２３７：Ｎ）、制御装置６は、粉砕部４２への異物の混入により粉砕異常が生じたと判定し、その粉砕異常が生じたことを報知する（ステップＳ２３９）。一方、粉砕部デューティ比が０．７未満である場合には（ステップＳ２３７：Ｙ）、制御装置６は、粉砕異常が生じていないと判定し、粉砕動作を停止する（ステップＳ２４１）。続いて、制御装置６は、タイマーをリセットし（ステップＳ２４３）、動作を終了する（ステップＳ２４５）。
【００８１】
本具体例によれば、制御装置６は、水位センサ６０により検知された貯留槽４０内の水位が圧送開始時の水位から判定水位へ下がるまでの間の排水時間により圧送異常を判定する。また、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比から圧損デューティ比補正を引くことにより粉砕部デューティ比を算出し、その粉砕部デューティ比により粉砕異常を判定する。そのため、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比を検出することにより、予め算出された圧送路６２の圧損による圧損デューティ比補正に基づいて粉砕部４２による粉砕部デューティ比を精度良く算出し、異常部位を特定し報知することができる。これにより、メンテナンス作業者は、復旧作業を開始する前に異常な負荷の原因となった箇所を特定することができる。そのため、復旧作業がより容易となる。
【００８２】
次に、本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作の他の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図６は、本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作の他の具体例を説明するための判定表である。
【００８３】
本具体例では、粉砕部デューティ比が０．７以上のときに、制御装置６は、粉砕異常が生じたと判定する。また、回転数センサ５９により検出された粉砕圧送用モータ５８の回転数が０（ゼロ）のときに、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８が異物によりロックされ停止したと判定する。また、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の駆動をフィードバック制御し、粉砕圧送用モータ５８の回転数を１０００回転／分で一定としている。なお、本願明細書において「粉砕圧送用モータ５８のロック」とは、制御装置６から粉砕圧送用モータ５８へ駆動信号が送信されているにもかかわらず粉砕圧送用モータ５８が駆動しない状態をいう。
【００８４】
まず、ケースＡについて説明する。
ケースＡでは、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７未満である。また、排水時間は、初期排水時間（排水環境測定値）Ｔ０の１倍以上〜１．６倍（第１の判定時間：第１の排水異常判定閾値）未満である。なお、「初期排水時間Ｔ０」とは、本実施形態にかかる水洗圧送式便器１０を現場に設置したときにおいて、水位センサ６０により検知された貯留槽４０内の水位が圧送開始時の水位から判定水位へ下がるまでの間の排水時間である。つまり、「初期排水時間Ｔ０」とは、圧送路６２の詰まりが生じていない場合の排水時間である。ケースＡの排水時間は、第１の判定時間未満であるため、制御装置６は、圧送異常は生じていないと判定し、圧損デューティ比補正をゼロに設定する。
【００８５】
ケースＡの排水時間は、第１の判定時間未満であるため、制御装置６は、圧送異常は生じていないと判定し、圧損デューティ比補正をゼロに設定する。また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７未満であり、圧損デューティ比補正はゼロであるため、粉砕部デューティ比は０．７未満である。そのため、制御装置６は、粉砕異常は生じていないと判定する。これにより、ケースＡにおいては、制御装置６は、正常であると判定する。
この場合の全体デューティ比は、圧送路６２の詰まりが生じていない場合の初期全体デューティ比（排水環境測定値）である。「初期全体デューティ比」とは、本実施形態にかかる水洗圧送式便器１０を現場に設置したときの粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比である。そして、制御装置６は、初期全体デューティ比に基づいて、モータ負荷異常判定閾値を「０．７」に設定している。
【００８６】
続いて、ケースＢについて説明する。
ケースＢでは、ケースＡと同様に、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７未満である。また、排水時間は、初期排水時間Ｔ０の１．６倍以上〜３倍（第２の判定時間：第２の排水異常判定閾値）未満である。ケースＢの排水時間は、第１の判定時間以上であり第２の判定時間未満であるため、制御装置６は、圧送路６２の詰まり（圧送異常）が生じたと判定し、圧損デューティ比補正を例えば０．１に設定する。
【００８７】
また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７未満であり、圧損デューティ比補正は０．１であるため、粉砕部デューティ比は０．６未満である。そのため、制御装置６は、粉砕異常は生じていないと判定する。これにより、ケースＢにおいては、制御装置６は、圧送路６２の詰まりが生じたと判定し報知する。
【００８８】
続いて、ケースＣについて説明する。
ケースＣでは、ケースＡと同様に、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７未満である。また、排水時間は、初期排水時間Ｔ０の３倍以上である。ケースＣの排水時間は、第２の判定時間以上であるため、制御装置６は、圧送路６２のロック（圧送異常）が生じたと判定し、圧損デューティ比補正を例えば０．２に設定する。
【００８９】
また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７未満であり、圧損デューティ比補正は０．２であるため、粉砕部デューティ比は０．５未満である。そのため、制御装置６は、粉砕異常は生じていないと判定する。これにより、ケースＣにおいては、制御装置６は、圧送路６２のロックが生じたと判定し報知する。
【００９０】
続いて、ケースＤについて説明する。
ケースＤでは、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７以上〜１（フルデューティ）以下である。また、排水時間は、初期排水時間Ｔ０の１倍以上〜１．６倍未満である。ケースＤの排水時間は、第１の判定時間未満であるため、制御装置６は、圧送異常は生じていないと判定し、圧損デューティ比補正をゼロに設定する。
【００９１】
また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７以上〜１以下であり、圧損デューティ比補正はゼロであるため、粉砕部デューティ比は０．７以上である。そのため、制御装置６は、粉砕異常が生じたと判定する。これにより、ケースＤにおいては、制御装置６は、粉砕異常が生じたと判定し報知する。
【００９２】
続いて、ケースＥについて説明する。
ケースＥでは、ケースＤと同様に、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７以上〜１以下である。また、排水時間は、初期排水時間Ｔ０の１．６倍以上〜３倍未満である。ケースＥの排水時間は、第１の判定時間以上であり第２の判定時間未満であるため、制御装置６は、圧送路６２の詰まりが生じたと判定し、圧損デューティ比補正を例えば０．１に設定する。
【００９３】
また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７以上〜１以下であり、圧損デューティ比補正は０．１であるため、粉砕部デューティ比は０．７未満の場合と０．７以上の場合とがある。そのため、制御装置６は、粉砕部デューティ比が０．７未満の場合には、粉砕異常は生じていないと判定し、粉砕部デューティ比が０．７以上の場合には、粉砕異常が生じたと判定する。これにより、ケースＥにおいて、粉砕部デューティ比が０．７未満の場合には、制御装置６は、圧送路６２の詰まりが生じたと判定し報知する。一方、粉砕部デューティ比が０．７以上の場合には、制御装置６は、圧送路６２の詰まりおよび粉砕異常が生じたと判定し報知する。
【００９４】
続いて、ケースＦについて説明する。
ケースＦでは、ケースＤと同様に、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７以上〜１以下である。また、排水時間は、初期排水時間Ｔ０の３倍以上である。ケースＦの排水時間は、第２の判定時間以上であるため、制御装置６は、圧送路６２のロックが生じたと判定し、圧損デューティ比補正を例えば０．２に設定する。
【００９５】
また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７以上〜１以下であり、圧損デューティ比補正は０．２であるため、粉砕部デューティ比は０．７未満の場合と０．７以上の場合とがある。そのため、制御装置６は、粉砕部デューティ比が０．７未満の場合には、粉砕異常は生じていないと判定し、粉砕部デューティ比が０．７以上の場合には、粉砕異常が生じたと判定する。これにより、ケースＦにおいて、粉砕部デューティ比が０．７未満の場合には、制御装置６は、圧送路６２のロックが生じたと判定し報知する。一方、粉砕部デューティ比が０．７以上の場合には、制御装置６は、圧送路６２のロックおよび粉砕異常が生じたと判定し報知する。
【００９６】
本具体例によれば、制御装置６は、圧送路６２のロックが生ずる前に圧送路６２の詰まりが生じたことを判定し報知することができる。そのため、異物を除去する復旧作業が行われるまでの間に水洗圧送式便器１０を使用することができないという不具合を防止することができる。また、その他の効果についても、図５に関して前述した効果と同様の効果が得られる。
【００９７】
次に、本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作のさらに他の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図７は、本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作のさらに他の具体例を説明するための判定表である。
【００９８】
本具体例では、図６に関して前述したように、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の駆動をフィードバック制御し、粉砕圧送用モータ５８の回転数を一定としている。しかしながら、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が大きくなることにより、制御装置６が粉砕圧送用モータ５８のデューティ比をフルデューティに設定したとしても所定の回転数（例えば１０００回転／分）を維持できない場合がある。この場合には、粉砕圧送用モータ５８の回転数は、所定の回転数よりも少なくなる。本具体例では、制御装置６が粉砕圧送用モータ５８のデューティ比をフルデューティに設定したとしても粉砕圧送用モータ５８の回転数を維持できなくなった結果、粉砕圧送用モータ５８の回転数が低下し５００回転／分になった場合を例に挙げて説明する。
【００９９】
本具体例では、図６に関して前述した具体例と同様に、粉砕部デューティ比が０．７以上のときに、制御装置６は、粉砕異常が生じたと判定する。また、回転数センサ５９により検出された粉砕圧送用モータ５８の回転数がゼロのときに、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８が異物によりロックされ停止したと判定する。
【０１００】
まず、ケースＧについて説明する。
ケースＧでは、排水時間は、実質排水時間Ｔｎの１倍以上〜１．６倍（第１の判定時間：第１の排水異常判定閾値）未満である。なお、「実質排水時間Ｔｎ」とは、次式で表される排水時間である。
実質排水時間Ｔｎ＝初期排水時間Ｔ０×（目標回転数／実回転数）
つまり、本具体例では、回転数センサ５９により検出された粉砕圧送用モータ５８の回転数が目標回転数と異なる場合には、制御装置６は、判定時間（排水異常判定閾値）を変更する。これは、粉砕圧送用モータ５８の回転数と排水に伴う時間とは、概ね互いに反比例の関係にあるため、粉砕圧送用モータ５８の目標回転数が例えば１０００回転／分であり、実回転数が５００回転／分である場合の実質排水時間Ｔｎは、初期排水時間Ｔ０の２倍の排水時間となるためである。本具体例では、このモーター回転数の低下に伴う排水時間の増大（排水能力の低下）を補正し適切な実質排水時間Ｔｎの設定を行う。従って、実回転数が目標回転数に達しない場合においても、適切な判定時間を設定し異常の発生した部位を正確に特定することができる。
【０１０１】
ケースＧの排水時間は、第１の判定時間未満であるため、圧送異常は生じていないと判定し、圧損デューティ比補正をゼロに設定する。
また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比はフルデューティであり、圧損デューティ比補正はゼロであるため、粉砕部デューティ比はフルデューティである。そのため、制御装置６は、粉砕異常が生じたと判定する。これにより、ケースＧにおいては、制御装置６は、粉砕異常が生じたと判定し報知する。
【０１０２】
続いて、ケースＨについて説明する。
ケースＨの排水時間は、実質排水時間Ｔｎの１．６倍以上〜３倍（第２の判定時間：第２の排水異常判定閾値）未満である。ケースＨの排水時間は、第１の判定時間以上であり第２の判定時間未満であるため、制御装置６は、圧送路６２の詰まりが生じたと判定し、圧損デューティ比補正を例えば０．１に設定する。
【０１０３】
また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比はフルデューティであり、圧損デューティ比補正は０．１であるため、粉砕部デューティ比は０．９である。そのため、制御装置６は、粉砕異常が生じたと判定する。これにより、ケースＨにおいて、制御装置６は、圧送路６２の詰まりおよび粉砕異常が生じたと判定し報知する。
【０１０４】
ここで、制御装置６は、全体デューティ比から圧損デューティ比補正を引くことにより粉砕部デューティ比を求め、その粉砕部デューティ比とモータ負荷異常判定閾値とを比較することにより粉砕異常であるか否かを判断している。つまり、制御装置６は、補正した粉砕部デューティ比とモータ負荷異常判定閾値とを比較している。これは、モータ負荷異常判定閾値を補正（変更）し、その補正したモータ負荷異常判定閾値と全体デューティ比（排水環境測定値）とを比較することにより粉砕異常であるか否かを判断することと同等である。つまり、回転数センサ５９により検出された粉砕圧送用モータ５８の回転数が目標回転数と異なる場合に、制御装置６がモータ負荷異常判定閾値を変更することと同等である。このことは、図６に関して前述した具体例のケースＥ、Ｆにおいても同様である。
【０１０５】
続いて、ケースＩについて説明する。
ケースＩの排水時間は、実質排水時間Ｔｎの３倍以上である。ケースＩの排水時間は、第２の判定時間以上であるため、制御装置６は、圧送路６２のロックが生じたと判定し、圧損デューティ比補正を例えば０．２に設定する。
【０１０６】
また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比はフルデューティであり、圧損デューティ比補正は０．２であるため、粉砕部デューティ比は０．８である。そのため、制御装置６は、粉砕異常が生じたと判定する。これにより、ケースＩにおいて、制御装置６は、圧送路６２のロックおよび粉砕異常が生じたと判定し報知する。
【０１０７】
本具体例によれば、回転数センサ５９により検出された粉砕圧送用モータ５８の回転数が目標回転数と異なる場合には、制御装置６は、排水異常判定閾値およびモータ負荷異常判定閾値を変更する。そのため、水洗圧送式便器１０の設置現場における配水管の長さや形状の違いにより圧送路６２の圧損による負荷が増加し、粉砕圧送用モータ５８の回転数が低下しても、設置現場の負荷に基づいて排水異常判定閾値およびモータ負荷異常判定閾値を適宜設定することができる。これにより、制御装置６は、異なる設置現場における圧送路６２の圧損による負荷を考慮し、圧送異常および粉砕異常をより適切に判定および判別することができる。
【０１０８】
次に、本実施形態の異常処理動作について、図面を参照しつつ説明する。
図８は、本実施形態の異常処理動作を説明するための異常処理動作表である。
本実施形態の制御装置６は、圧送異常および粉砕異常を判定し報知すると、図８に表したような異常処理動作を実行することができる。
【０１０９】
まず、粉砕異常に対する異常処理動作について説明する。
制御装置６は、粉砕異常を判定し報知すると、粉砕圧送用モータ５８を逆回転させることにより、カッター５２やインペラ５６を逆回転させる。これにより、カッター５２やインペラ５６に絡みついた異物を取り除くことができる。
あるいは、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８を断続運転させることにより、カッター５２やインペラ５６の正回転と停止とを交互に行う。これにより、カッター５２やインペラ５６に断続的な衝撃を与え、カッター５２やインペラ５６に滞留した異物や引っ掛かった異物を取り除くことができる。
【０１１０】
あるいは、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の正回転と逆回転とを交互に運転させることにより、カッター５２やインペラ５６の正回転と逆回転とを交互に行う。これにより、カッター５２やインペラ５６に絡みついた異物を取り除くことができる。
あるいは、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の断続運転と交互運転とを組み合わせることにより、カッター５２やインペラ５６の正回転と停止と逆回転とをこの順に繰り返し行う。これにより、カッター５２やインペラ５６に絡みついた異物を取り除くことができる。
あるいは、制御装置６は、貯留槽４０に水を給水し、貯留槽４０の溜水の水位を上げた後に、前述した異常処理動作を行う。これにより、異物に浮力を与え、その異物が取れやすい状態で、カッター５２やインペラ５６に絡みついた異物や滞留した異物や引っ掛かった異物を取り除くことができる。
【０１１１】
続いて、圧送異常に対する異常処理動作について説明する。
制御装置６は、圧送異常を判定し報知すると、粉砕圧送用モータ５８の出力を増加させる。これにより、圧送路６２内の圧力が高くなり、圧送路６２の詰まりを押し流し解除することができる。
あるいは、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８を断続運転させることにより、貯留槽４０外への圧送と停止とを交互に行う。これにより、水流による断続的な衝撃を圧送路６２内に与え、圧送路６２の詰まりを押し流し解除することができる。
【０１１２】
本実施形態の異常処理動作によれば、制御装置６は、圧送異常判定と粉砕異常判定とに応じた異常処理動作を実行することができる。そのため、制御装置６は、圧送異常と粉砕異常とのそれぞれの異常に合わせてより適切な異常処理動作を実行することができる。
【０１１３】
以上説明したように、本実施形態によれば、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷量と、水位センサ６０により検出された水位と、に基づいて、粉砕異常および圧送異常の少なくともいずれかを判定し報知する。
これによれば、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が異常である場合に、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷量と、水位センサ６０により検出された水位と、により異常な負荷の原因を判別する。そのため、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８にかかる異常な負荷が粉砕部４２における粉砕異常であるか、あるいは貯留槽４０外へ圧送する圧送動作の圧送異常であるかを判別することができる。これにより、メンテナンス作業者は、復旧作業を開始する前に異常な負荷の原因となった箇所を特定することができる。そのため、復旧作業がより容易となる。
【０１１４】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、水洗圧送式便器１０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや粉砕圧送用モータ５８やカッター５２やインペラ５６の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
【０１１５】
また、本発明の実施の形態では、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比の大きさを判断することにより粉砕圧送用モータ５８の負荷を判断したが、粉砕圧送用モータ５８の回転数を判断することにより粉砕圧送用モータ５８の負荷を判断してもよい。より具体的に説明すると、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の駆動を制御し、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比を一定としてもよい。そうすると、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が大きくなった場合には、粉砕圧送用モータ５８の回転数は低下する。一方、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が小さくなった場合には、粉砕圧送用モータ５８の回転数は増加する。これにより、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の回転数を判断することにより、粉砕圧送用モータ５８の負荷を判断することができる。
【０１１６】
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１１７】
２ａ 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、 ４ｅ 手洗器用給水路、 ６ 制御装置、 ８ 圧送装置、 ９ フラップ弁、 １０ 水洗圧送式便器、 １５ｓ 継手センサ、 ２０ 給排水ユニット、 ２１ 収納ボックス、 ２２ カバー、 ３０ 便器本体、 ４０ 貯留槽、 ４１ 固形物、 ４２ 粉砕部、 ４４ ポンプ、 ４６ 孔、 ４８ スクリーン、 ５０ 粉砕室、 ５２ カッター、 ５４ 回転軸、 ５６ インペラ、 ５８ 粉砕圧送用モータ、 ５９ 回転数センサ、 ６０ 水位センサ、 ６０ａ 空洞管、 ６０ｂ 開口下端部、 ６０ｃ 感圧部、 ６１ リミットセンサ、 ６１ａ、６１ｂ 電極、 ６１ｃ 遮蔽体、 ６２ 圧送路、 ６３ 異常表示器、 ６４ 電動ボール弁、 ６６ 粉砕完了検知装置、 ６７ 手洗器用排水路、 ６７ａ 逆止弁、 ７０ 手洗器、 ７１ 給水配管、 ７１ａ 継手、 ７２ 排水配管、 ７２ｂ 継手、 ８０ ＣＰＵ、 ８１ メモリ、 ８２ 操作パネル、 ３０１ 着座検知用センサ、 ８００ 操作受付部、 ８０１ 水位検知部、 ８０２ リミット検知部、 ８０３ 着座検知部、 ８０４ 継手識別部、 ８０５ モータ駆動部、 ８０６ 給水弁駆動部、 ８０７ 排水弁駆動部、 ８０８ 表示部、 ８０９ 圧送抑制部
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般的に、水洗圧送式便器に関し、具体的には病院の病室等、トイレ空間以外の場所で用を足さなければならない高齢者や病人等が使用する水洗圧送式便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、便器は予め設計施工されたトイレ空間に設置されるものであって、そのトイレ空間の場所によって適切な配水管の勾配等が定められ、汚物及び汚水を下水へと排出するように構成されていた。一方で、トイレ空間以外の場所で用を足さなければならない高齢者や病人等に対応するため、移動式の便器が提案されている。このような移動式の便器では、配水管の適切な勾配が確保されない場所にも対応するため、汚物及び汚水を下水へと圧送する形式のものが提案されている。
【０００３】
このような便器において、汚物及び汚水を下水へと圧送するときには、例えば、排泄された汚物を粉砕カッターを用いて粉砕した後にポンプによる圧送排水を行う。しかしながら、粉砕カッターは、排泄物やトイレットペーパーを破砕・粉砕できるが、一方で、紙おむつや金属類などの異物を破砕・粉砕できない、あるいは破砕・粉砕し難い。そのため、これらの異物が混入した場合には、粉砕カッターの駆動が異物により停止し、異物の混入が機器の破損や故障の原因となるおそれがある。または、異物や破砕物片が機器内に蓄積し、配水管が詰まることが機器の破損や故障の原因となるおそれがある。
【０００４】
これに対して、モータの電流が所定の値になったときにモータを逆回転させ、続いて所定の回数正回転と逆回転を繰返させるようにした固形物破砕圧送装置がある（特許文献１）。特許文献１に記載された固形物破砕圧送装置は、モータの逆回転運転と正回転運転を所定の回数繰返しても固形物の挟着やからまりが解けず、モータ電流が所定の値より低くならない場合には、マイコンはモータの焼損防止のためモータの運転を停止するとともに警報を発する。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された固形物破砕圧送装置では、モータの電流が所定の値になったことが異物の混入によるものか、あるいは配水管の詰まりによるものかを判別することができないという問題がある。
【０００６】
また、制御手段は駆動手段が過電流に伴い強制停止されないように制御する制御回路を備えた厨芥処理装置がある（特許文献２）。しかしながら、特許文献２に記載された厨芥処理装置では、駆動手段が過電流に伴い強制停止されないように制御しても、その過電流の原因が異物の混入によるものか、あるいは配水管の詰まりによるものかを判別することができない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２９４６４１号公報
【特許文献２】特開２００６−３０５４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、粉砕異常と圧送異常とを判別することができる水洗圧送式便器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、便器本体と、前記便器本体を給水洗浄する給水洗浄手段と、前記便器本体の排出口に連通し前記排出口から排出された汚水および前記汚水に含まれる固形物を貯留する貯留槽と、前記貯留槽の内部に設けられ、前記固形物を粉砕する粉砕手段を有する粉砕部と、前記貯留槽の内部に設けられ、前記汚水と前記粉砕手段により粉砕された前記固形物とを前記貯留槽と連結された配管を通して前記貯留槽の外部へ圧送する圧送手段と、前記粉砕手段および前記圧送手段を駆動するモータと、前記貯留槽の内部の水位を検知する水位検知手段と、前記モータの動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記モータにかかる負荷量と、前記水位検知手段により検知された水位と、に基づいて、前記粉砕部における粉砕動作の粉砕異常と、前記貯留槽の外部へ圧送する圧送動作の圧送異常と、の少なくともいずれかを判定し報知する制御を実行することを特徴とする水洗圧送式便器である。
【００１０】
この水洗圧送式便器によれば、制御部は、モータにかかる負荷量と、水位検知手段により検知された水位と、に基づいて、粉砕部における粉砕動作の粉砕異常と、貯留槽の外部へ圧送する圧送動作の圧送異常と、の少なくともいずれかを判定し報知する。つまり、モータにかかる負荷が異常である場合に、制御部は、モータにかかる負荷量と、水位検知手段により検出された水位と、により異常な負荷の原因を判別する。そのため、制御部は、モータにかかる異常な負荷が粉砕部における粉砕異常であるか、あるいは貯留槽外へ圧送する圧送動作の圧送異常であるかを判別することができる。これにより、メンテナンス作業者は、復旧作業を開始する前に異常な負荷の原因となった箇所を特定することができる。そのため、復旧作業がより容易となる。
【００１１】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記制御部は、前記水洗圧送式便器の設置時に測定される排水環境測定値を取得し、前記排水環境測定値に基づいて前記粉砕異常の判定閾値であるモータ負荷異常判定閾値と、前記圧送手段の判定閾値である排水異常判定閾値と、を演算して記憶し、前記排水環境測定値が前記排水異常判定閾値以上である場合には前記圧送異常と判定し、前記排水環境測定値が前記モータ負荷異常判定閾値以上である場合には前記粉砕異常と判定することを特徴とする水洗圧送式便器である。
【００１２】
この水洗圧送式便器によれば、制御部は、水洗圧送式便器を設置したときに測定される測定値を排水環境測定値として計測し異常判定の閾値を設定する。そして、制御部は、設定された閾値に基づいて圧送異常および粉砕異常の判定を行うため、排水環境に応じて適切に適切に判定および判別することができる。
【００１３】
また、第３の発明は、第２の発明において、前記モータの回転数を検知する回転数検知手段をさらに備え、前記制御部は、前記回転数検知手段により前記排水環境測定値として検知されたモータの回転数が目標回転数と異なる場合に前記排水異常判定閾値および前記モータ負荷異常判定閾値を変更することを特徴とする水洗圧送式便器である。
【００１４】
この水洗圧送式便器によれば、制御部は、回転数検知手段により排水環境測定値として検知された回転数が目標回転数と異なる場合には第１の排水異常判定閾値およびモータ負荷異常判定閾値を変更する。そのため、水洗圧送式便器の設置現場における配水管の長さや形状の違いにより配管の圧損による負荷が増加し、モータの回転数が低下しても、設置現場の負荷に基づいて第１の排水異常判定閾値およびモータ負荷異常判定閾値を適宜設定することができる。これにより、制御部は、異なる設置現場における配管の圧損による負荷を考慮し、圧送異常および粉砕異常をより適切に判定および判別することができる。
【００１５】
また、第４の発明は、第２または第３の発明において、前記制御部は、前記モータにかかる負荷量から前記配管の詰まりによる負荷量を差し引くことで前記粉砕部による負荷量を算出し、前記粉砕部による負荷量が前記モータ負荷異常判定閾値以上である場合には前記粉砕異常と判定することを特徴とする水洗圧送式便器である。
【００１６】
この水洗圧送式便器によれば、制御部は、モータにかかる負荷量から配管の詰まりによる負荷量を差し引くことで粉砕部による負荷量を算出する。そして、制御部は、その粉砕部による負荷量により粉砕異常を判定する。そのため、制御部は、モータにかかる負荷量を検出することにより、配管の詰まりによる負荷量と、粉砕部による負荷量と、をそれぞれ精度良く算出し、異常部位を特定し報知することができる。これにより、メンテナンス作業者は、復旧作業を開始する前に異常な負荷の原因となった箇所を特定することができる。そのため、復旧作業がより容易となる。
【００１７】
また、第５の発明は、第２〜第４のいずれか１つの発明において、前記排水異常判定閾値は、第１の排水異常判定閾値と、前記第１の排水異常判定閾値よりも大きい第２の排水異常判定閾値と、を有し、前記制御部は、前記排水環境測定値が前記第１の排水異常判定閾値以上であり、前記第２の排水異常判定閾値未満である場合には、前記配管の一部が閉塞された配管詰まりが生じたと判定し、前記排水環境測定値が前記第２の排水異常判定閾値以上である場合には、前記配管が閉塞された配管ロックが生じたと判定することを特徴とする水洗圧送式便器である。
【００１８】
この水洗圧送式便器によれば、制御部は、配管のロックが生ずる前に配管の詰まりが生じたことを判定し報知することができる。そのため、異物を除去する復旧作業が行われるまでの間に水洗圧送式便器を使用することができないという不具合を防止することができる。
【００１９】
また、第６の発明は、第１〜第５のいずれか１つの発明において、前記制御部は、前記圧送異常および前記粉砕異常の少なくともいずれかを判定し報知すると、前記圧送異常および前記粉砕異常の少なくともいずれかに応じた異常処理動作をさらに実行することを特徴とする水洗圧送式便器である。
【００２０】
この水洗圧送式便器によれば、制御部は、圧送異常判定と粉砕異常判定とに応じた異常処理動作を実行することができる。そのため、制御部は、圧送異常と粉砕異常とのそれぞれの異常に合わせてより適切な異常処理動作を実行することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の態様によれば、粉砕異常と圧送異常とを判別することができる水洗圧送式便器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態にかかる水洗圧送式便器及び給排水ユニットを示す斜視模式図である。
【図２】本実施形態にかかる水洗圧送式便器の要部構成を表す要部構成図である。
【図３】本実施形態にかかる水洗圧送式便器の制御的な構成を表すブロック図である。
【図４】基本的な給排水制御を説明するためのフローチャートである。
【図５】本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作の具体例を例示するフローチャートである。
【図６】本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作の他の具体例を説明するための判定表である。
【図７】本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作のさらに他の具体例を説明するための判定表である。
【図８】本実施形態の異常処理動作を説明するための異常処理動作表である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる水洗圧送式便器及び給排水ユニットを示す斜視模式図である。
【００２４】
図１に表したように、本実施形態の水洗圧送式便器１０は、便器本体３０と、その便器本体３０に接続される給水ホースＳＨ及び排水ホースＤＨと、を備えている。給水ホースＳＨ及び排水ホースＤＨは、給排水ユニット２０に接続されている。給排水ユニット２０は、収納ボックス２１と、カバー２２と、を備えている。収納ボックス２１内においては、建物に配管された給水管と図示しない給水栓の側の管路との接続部と、同じく排水管と図示しない排水栓の側の管路との接続部と、が収納されている。
【００２５】
続いて、本発明の実施形態である水洗圧送式便器の要部構成について説明する。
図２は、本実施形態にかかる水洗圧送式便器の要部構成を表す要部構成図である。
図２に表したように、本実施形態にかかる水洗圧送式便器は、便器本体３０と、この便器本体３０に便器給水路４ａを経て給水する給水装置４（給水洗浄手段）と、を備えている。
【００２６】
便器本体３０への給水量は、電磁バルブ等からなる給水弁４ｃが制御装置６（制御部）によって開閉制御されて調整される。
【００２７】
例えば、便器本体３０の着座検知用センサ（着座状態検知手段）３０１が使用者の着座を検知したり、使用者がリモコンの操作パネル（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は、これらの着座検知用センサ３０１の検知情報や給水スイッチ（図示せず）等からの指令に基づいて給水装置４に給水指令を出力する。これにより、給水装置４から便器本体３０内へ所定時間給水が行われ、便器本体３０内に所定量の水が溜まる。さらに、使用者がトイレ使用後、便器本体３０を洗浄するためのリモコンの洗浄スイッチ（洗浄操作スイッチ、図示せず）をオンにすると、給水装置４から便器本体３０に洗浄用の給水がなされて、便器本体３０が洗浄される。尚、着座検知用センサ３０１は、赤外線やマイクロ波等を用いた近接検知手段でも、実際に着座したことを静電センサ等で検知する実着座検知手段でも構わない。
【００２８】
また、便器本体３０の外部には固形物粉砕圧送装置である圧送装置８が設けられており、この圧送装置８は、便器本体３０の排出口２ａに連結された貯留槽４０を有する。この便器本体３０の排出口２ａにはフラップ弁９（遮断弁）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３０の洗浄が行われて便器本体３０内の汚水を貯留槽４０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３０内の汚水を排出した後、閉鎖する。
【００２９】
さらに、貯留槽４０内には、便器本体３０の排出口２ａから貯留槽４０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４１を粉砕する粉砕部４２と、この粉砕部４２の下部には、貯留槽４０内の汚水を外部へ強制的に圧送するポンプ４４（圧送手段）と、が設けられている。
【００３０】
また、粉砕部４２は、複数の孔４６を有するスクリーン４８によって形成された粉砕室５０（粉砕手段）を有し、便器本体３０の排出口２ａから貯留槽４０内に排出される汚水は、まず粉砕室５０に一旦収容される。この粉砕室５０内の汚水については、スクリーン４８の孔４６の大きさよりも大きい固形物４１は孔４６を通過できずに粉砕室５０内に捕捉され、水分やスクリーン４８の孔４６の大きさよりも小さい固形物４１は、孔４６を通過して粉砕室５０から貯留槽４０へ流れる。
【００３１】
さらに、粉砕室５０内にはカッター５２（粉砕手段）が設けられており、このカッター５２が回転することにより、粉砕室５０内に捕捉された固形物４１が粉砕される。カッター５２の回転軸５４の下端にはインペラ５６（圧送手段）が取り付けられており、回転軸５４の上端には、回転軸５４を正逆転可能に駆動する粉砕圧送用モータ５８が取り付けられている。この粉砕圧送用モータ５８の駆動は、貯留槽４０に設けられた水位センサ６０（水位検知手段）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、カッター５２とインペラ５６の回転は、互いに連動して制御される。なお、本実施形態では、カッター５２とインペラ５６とは、１つの粉砕圧送用モータ５８の駆動により回転するが、別体のモータの駆動によりそれぞれ回転してもよい。また、水位センサ６０については、後に詳述する。
【００３２】
圧送路（配管）６２には、圧送抑制手段として電動ボール弁６４が設けられている。この電動ボール弁６４は、水位センサ６０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４４からの圧送される汚水量を抑制して貯留槽４０内の水位低下を抑制する。
【００３３】
また、前述した給水装置４については、粉砕部４２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６０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４２の水位がカッター５２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４２に追加給水する。
【００３４】
本実施形態の水洗圧送式便器１０では、前述した給水装置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３０の使用中でも追加給水装置（図示せず）から粉砕部４２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４２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４０内へ噴霧洗浄ができるようにしてもよい。
【００３５】
さらに、本実施形態にかかる水洗圧送式便器１０は、粉砕完了検知装置６６を備え、この粉砕完了検知装置６６により、粉砕部４２のカッター５２による固形物４１の粉砕が完了したことを検知する。具体的には、この粉砕完了検知装置６６が、粉砕圧送用モータ５８あるいはカッター５２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５８を制御したり、粉砕部給水路４ｂからの粉砕部４２への追加給水を制御する。
【００３６】
本実施形態では、水位センサ６０が検知する貯留槽４０内の水位として、便器本体３０から１回の洗浄によって排出される排水量、ポンプ４４の排水能力、貯留槽４０の容量等を考慮し、貯留槽４０の下方側からポンプ作動停止水位（判定水位）Ｌ１、封水待機水位Ｌ２、ポンプ作動開始水位（待機許容水位）Ｌ３、便器使用時許容水位Ｌ４、及び、第１許容限界水位Ｌ５の５つの特定水位が設定されている。便器本体３０の洗浄後、汚水が貯留槽４０内に排出されて貯留槽４０内の水位が上昇し、水位センサ６０が検知した水位がポンプ作動開始水位Ｌ３に達した場合には、粉砕圧送用モータ５８と共にポンプ４４の作動が開始される。ポンプ４４が所定時間駆動して水位が低下し、水位センサ６０が検知した水位がポンプ作動停止水位Ｌ１に達した場合には、粉砕圧送用モータ５８と共にポンプ４４の作動が停止する。
【００３７】
ポンプ作動停止水位Ｌ１は、貯留槽４０の内部の水が貯留槽４０の外部へ排出されるまでの排出時間を計測する際の判定水位として利用される。より具体的には、制御装置６は、水位センサ６０により検知された貯留槽４０内の水位が圧送開始時の水位（例えばポンプ作動開始水位Ｌ３）から判定水位（例えばポンプ作動停止水位Ｌ１）へ下がるまでの間の時間を計測し、その計測した時間を排水時間（排出時間）とする。判定水位および排水時間については、後に詳述する。なお、本実施形態では、ポンプ作動停止水位Ｌ１が判定水位である場合を例に挙げて説明するが、判定水位は、これだけに限定されるわけではなく、例えばポンプ作動停止水位Ｌ１と封水待機水位Ｌ２との間の水位に適宜設定されてもよい。
【００３８】
さらに、前述した第１許容限界水位Ｌ５は、ポンプ作動開始水位Ｌ３及び便器使用時許容水位Ｌ４よりも上方に位置し、貯留槽４０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Ｌ５は、水洗圧送式便器１０の正常な運転下では達することのない水位である。一方、圧送路６２の配管の詰まりやポンプ４４の不具合等の排水系のトラブルによって、貯留槽４０内の水位が異常に上昇した場合には、水位センサ６０が第１許容限界水位Ｌ５で異常を検知する。
【００３９】
ここで、本実施形態で使用される水位センサ６０としては、空洞管６０ａ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６０では、空洞管６０ａの開口下端部６０ｂが水没すると、空洞管６０ａ内の空気は、開口下端部６０ｂの水面と空洞管６０ａの上端に設けられた感圧部６０ｃとによって気密的な状態となる。水位センサ６０は、この空洞管６０ａ内の空気を介して感圧部６０ｃが水圧を感知する。この感圧部６０ｃが感知した水圧に応じて貯留槽４０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。
【００４０】
また、貯留槽４０内の水位が開口下端部６０ｂの水位を下回ると水位を測定できなくなるため、貯留槽４０内の底面と開口下端部６０ｂとの間の距離ｈをできるだけ小さくして開口下端部６０ｂを低位置にするのが好ましい。但し、貯留槽４０内の底面と開口下端部６０ｂ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（ミリメートル）以上に設定するのが好ましい。
【００４１】
一方、開口下端部６０ｂ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６０ｂ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４０内の容量をかせいでもよい。
【００４２】
さらに、水位センサ６０の近傍には非常用のリミットセンサ６１が設けられており、このリミットセンサ６１は、水位センサ６０とは別に、前述した第１許容限界水位Ｌ５よりもやや高めの水位となる第２許容限界水位Ｌ６を検知できる。このリミットセンサ６１により、水位センサ６０が不具合によって第１許容限界水位Ｌ５を検知できなくなっても、リミットセンサ６１が第２許容限界水位Ｌ６で異常を検知できる。
【００４３】
ここで、本実施形態で使用されるリミットセンサ６１としては、電極式のセンサが好ましい。この電極式のリミットセンサ６１は、電極６１ａ、６１ｂの間に水が浸水した際の電極６１ａ、６１ｂ間の抵抗変化に基づいて、水位を検知する。また、電極６１ａ、６１ｂの周囲には、円筒状の遮蔽体６１ｃが設けられている。この遮蔽体６１ｃにより、粉砕部４２のスクリーン４８の孔４６等から飛散した汚物は、電極６１ａ、６１ｂに直撃しない。遮蔽体６１ｃは無底かつ円筒状の形態をなしているので、貯留槽４０内の水位が上昇してきた場合に、その水を遮ることなく電極６１ａ、６１ｂによって水位を検知することができる。
【００４４】
また、リミットセンサ６１としては、前述した電極式のセンサ以外にも、前述した水位センサ６０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６０とリミットセンサ６１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。そのため、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を用いることも好ましい。
【００４５】
なお、本実施形態では、水位センサ６０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。例えば、圧力を電位によって検知し、制御装置６において水位を演算して求めるような態様も好ましい。
【００４６】
さらに、制御装置６には異常表示器６３が接続されている。水位センサ６０が第１許容限界水位Ｌ５を検知するか、リミットセンサ６１が第２許容限界水位Ｌ６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水洗圧送式便器１０に発生しているものと判断する。そして、制御装置６は、異常表示器６３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。
【００４７】
また、制御装置６は、ポンプ４４を所定時間作動させた後、水位センサ６０又はリミットセンサ６１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６０が第１許容限界水位Ｌ５を検知し、リミットセンサ６１が第２許容限界水位Ｌ６を検知した場合には、異常表示器６３に排水異常を表示させる。
【００４８】
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６０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６３に給水異常を表示させる。
【００４９】
また、制御装置６は、水位センサ６０が第１許容限界水位Ｌ５を検知せずに、リミットセンサ６１が第２許容限界水位Ｌ６を検知した場合には、異常表示器６３に水位センサ６０の異常を表示させる。尚、異常表示器６３は、その他のユーザーに知らせるべき報知情報を知らせることもできる。この詳細については後述する。
【００５０】
本実施形態の水洗圧送式便器１０には、他の水回り機器としての手洗器７０が設置されている。手洗器７０には給水配管７１と排水配管７２とが設けられている。給水配管７１は、給水装置４に設けられてなる手洗器用給水路４ｅに継手７１ａを介して接続されている。排水配管７２は、貯留槽４０に設けられてなる手洗器用排水路６７に継手７２ｂを介して接続されている。手洗器用排水路６７には逆流防止手段及び排水トラップと同等に機能する逆止弁６７ａが設けられている。逆止弁６７ａは、貯留槽４０から汚水及び異臭が逆流することを防止できる。尚、給水配管７１は、給水装置４を経由せずに給水ホースＳＨから直接分岐した管に接続されても何ら差し支えない。
【００５１】
次に制御装置の機能的な構成について、図面を参照しつつ説明する。
図３は、本実施形態にかかる水洗圧送式便器の制御的な構成を表すブロック図である。 図３に表したように、制御装置６は、ＣＰＵ８０と、メモリ８１（記憶手段）と、インターフェイスとしての操作受付部８００、水位検知部８０１、リミット検知部８０２、着座検知部８０３、継手識別部８０４、モータ駆動部８０５、給水弁駆動部８０６、排水弁駆動部８０７、表示部８０８、圧送抑制部８０９と、を有する。
【００５２】
操作受付部８００は、操作パネル８２から入力される操作信号をＣＰＵ８０に出力する部分である。水位検知部８０１は、水位センサ６０から出力される水位信号をＣＰＵ８０に出力する部分である。リミット検知部８０２は、リミットセンサ６１から出力されるリミット水位信号をＣＰＵ８０に出力する部分である。着座検知部８０３は、着座検知用センサ３０１から出力される着座信号をＣＰＵ８０に出力する部分である。継手識別部８０４は、給水ホースＳＨ及び排水ホースＤＨに設けられている継手センサ１５ｓから出力される建物側の給排水継手を識別するための識別信号をＣＰＵ８０に出力する部分である。モータ駆動部８０５は、ＣＰＵ８０から出力される制御信号に基づいて粉砕圧送用モータ５８にモータ駆動信号を出力する部分である。給水弁駆動部８０６は、ＣＰＵ８０から出力される制御信号に基づいて給水弁４ｃ、４ｄに給水弁駆動信号を出力する部分である。排水弁駆動部８０７は、ＣＰＵ８０から出力される制御信号に基づいてフラップ弁９に排水弁駆動信号を出力する部分である。表示部８０８は、ＣＰＵ８０から出力される制御信号に基づいて異常表示器６３に排水異常報知や暫定運転報知を行う表示信号を出力する部分である。圧送抑制部８０９は、ＣＰＵ８０から出力される制御信号に基づいて電動ボール弁６４にボール弁駆動信号を出力する部分である。
【００５３】
また、本実施形態にかかる水洗圧送式便器１０には、粉砕圧送用モータ５８の回転数を検知する回転数センサ（回転数検知手段）５９が設けられている。回転数センサ５９は、粉砕圧送用モータ５８の回転数を検知し、ＣＰＵ８０に検知信号を出力することができる。回転数センサ５９としては、例えばホールＩＣなどが挙げられる。
【００５４】
ＣＰＵ８０は、回転数センサ５９、操作受付部８００、水位検知部８０１、リミット検知部８０２、着座検知部８０３、及び継手識別部８０４のそれぞれから出力される信号を受け取って所定の情報処理を行い、その情報処理の結果実行する制御に応じた制御信号をモータ駆動部８０５、給水弁駆動部８０６、排水弁駆動部８０７、表示部８０８、及び圧送抑制部８０９のそれぞれに出力する。その結果、ＣＰＵ８０は、回転数判定手段、排水状態測定手段、排水異常処理手段、閾値設定手段、閾値計測開始手段、選択指示手段、選択手段、負荷検出手段、異物判定手段として機能する。このように構成された制御装置６は、水洗圧送式便器１０が使用される特性や使用される方の特性に合わせて様々な制御を行うことが可能になる。
【００５５】
制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の負荷を検出する負荷検出手段を有する。例えば、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比の大きさや回転数などを判断することにより、粉砕圧送用モータ５８の負荷を判断する。そして、制御装置６は、負荷検出手段によって検出された負荷量と、水位検知手段により検出された水位と、に基づいて、粉砕部４２における粉砕動作の粉砕異常と、貯留槽４０外へ圧送する圧送動作の圧送異常と、の少なくともいずれかを判定し報知する。
【００５６】
これによれば、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が異常である場合に、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷量と、水位検知手段により検出された水位と、により異常な負荷の原因を判別する。そのため、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８にかかる異常な負荷が粉砕部４２における粉砕異常であるか、あるいは貯留槽４０外へ圧送する圧送動作の圧送異常であるかを判別することができる。これにより、メンテナンス作業者は、復旧作業を開始する前に異常な負荷の原因となった箇所を特定することができる。そのため、復旧作業がより容易となる。
【００５７】
次に、基本的な給排水制御について、図面を参照しつつ説明する。
図４は、基本的な給排水制御を説明するためのフローチャートである。
尚、以下の説明における溜水量や給水量、注水量は、便器本体３０のボール容量に応じて適宜変更することができる。
【００５８】
まず、水洗圧送式便器１０の電源を入れると（ステップＳ１０１）、水洗圧送式便器１０は、待機モードになる（ステップＳ１０３）。この場合、便器本体３０には溜水がされておらず、圧送装置８内に下水と貯留槽４０との縁を切る封水が形成されている。圧送装置８内の水位は、封水待機水位Ｌ２である（図２参照）。この段階では、便器本体３０に溜水がされておらず、フラップ弁９が閉じられており、圧送装置８内に封水が構築されているので、水洗圧送式便器１０を移動しても転倒や衝突時に水漏れが無く、搬送時の安全性が図られている。また、圧送装置８の封水よりも上流部分に汚物が付着したままにならないように清潔性を保つことで、この状態での臭気の発生を抑えることができる。なお、このときに電源を切ると、水洗圧送式便器１０は、運転を終了する（ステップＳ１０３）。
【００５９】
続いて、着座検知用センサ３０１及び着座検知部８０３によって使用者が着座したことが検知されるか、若しくは操作パネル８２及び操作受付部８００によって水を便器本体３０に溜めるためのスイッチがオンされると（ステップＳ１０５）、便器本体３０に１．５Ｌ（リットル）の溜水が給水される（ステップＳ１０７）。これにより、水洗圧送式便器１０は、使用可能な状態となる。この溜水の給水は、ステップＳ１０５において着座の検知やスイッチのオンが検知されてから即座に（例えば、１．５秒程度）行われる。
【００６０】
続いて、離座判定が行われ便器本体３０を自動洗浄していいと判断されるか（例えば離座検知５秒後）、若しくは操作パネル８２及び操作受付部８００によって便器本体３０の溜水を流すためのスイッチがオンされると（ステップＳ１０９）、圧送装置８内の封水が排水される（ステップＳ１１１）。これにより、ポンプ４４が駆動していることの確認と、粉砕部４２および圧送路６２に詰まりがないことの確認と、を行うことができる。また、便器本体３０内の溜水と、圧送装置８内の封水と、の高低差をより大きくすることができる。この高低差をより大きくすることにより、便器本体３０内の汚物および汚水は、圧送装置８に流れやすい。
【００６１】
続いて、ステップＳ１１１の封水の圧送が問題なく実行されているのを確認してから、ステップＳ１１１の処理と並行して、便器本体３０の洗浄が行われる（ステップＳ１１３）。この便器本体３０の洗浄は、便器本体３０に１．７Ｌの水を供給することで行われる。続いて、ステップＳ１１１の封水の圧送が問題なく完了したことを確認してから、フラップ弁９が開かれる（ステップＳ１１５）。フラップ弁９を開くことによって、便器本体３０内の汚物及び汚水が圧送装置８内に導入される（ステップＳ１１５）。前述したように、ステップＳ１１１の処理で圧送装置８内の封水が排水されているので、貯留槽４０がオーバーフローすることなく汚物及び汚水の圧送装置８内への導入処理が進行する。
【００６２】
続いて、フラップ弁９を閉じて粉砕部給水路４ｂから圧送装置８内へと補注水が給水される（ステップＳ１１７）。フラップ弁９を閉じてから補注水が給水されているので、フラップ弁９よりも上まで水位が上昇し、続いて行われる粉砕圧送動作に必要十分な水を確保することができる。尚、この水洗圧送式便器１０に温水洗浄便座機能が付加されている場合には、温水洗浄便座から吐水される洗浄水の量を補注水量から減じて、圧送装置８内へと注水することも好ましい態様である。このようにすることで、温水洗浄便座からの洗浄水を有効に活用して過剰な補注水を行わないように構成できる。
【００６３】
続いて、粉砕圧送用モータ５８が駆動することでカッター５２やインペラ５６が回転し、汚物の粉砕や圧送が実行される（ステップＳ１１９）。前述したステップＳ１１１からステップＳ１１９に至る処理は一回日の洗浄動作に相当し、ステップＳ１１９に続いて実行されるステップＳ１２１からは二回目の洗浄動作に相当する。
【００６４】
続いて、ステップＳ１１９の汚物の圧送が問題なく実行されているのを確認してから、便器本体３０の二回目の洗浄を行うために便器本体３０に３．２Ｌの水が給水される（ステップＳ１２１）。
続いて、フラップ弁９が開かれる（ステップＳ１２３）。フラップ弁９を開くことによって、便器本体３０内の洗浄後の水が圧送装置８内に導入される（ステップＳ１２３）。
【００６５】
続いて、フラップ弁９を閉じて粉砕部給水路４ｂから圧送装置８内へと０．８Ｌの補注水が給水される（ステップＳ１２５）。フラップ弁９を閉じてから補注水が給水されているので、フラップ弁９よりも上まで水位が上昇する。更に、ステップＳ１１７での補注水に比べてより多くの水が供給されると、ステップＳ１１９の処理の際に圧送装置８の内壁に飛び散った汚物を洗い流すことができる。
【００６６】
続いて、粉砕圧送用モータ５８が駆動することでカッター５２やインペラ５６が回転し、圧送装置８の貯留槽４０内の洗浄やその洗浄水の圧送が実行される（ステップＳ１２７）。
続いて、圧送装置８内へと１．６Ｌの封水用の水が給水され、圧送装置８内に封水が構築される（ステップＳ１２９）。
【００６７】
次に、本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図５は、本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作の具体例を例示するフローチャートである。
【００６８】
まず、図４に関して前述したように、離座判定が行われ便器本体３０を自動洗浄していいと判断されるか、若しくは操作パネル８２及び操作受付部８００によって便器本体３０の溜水を流すためのスイッチがオンされると、便器本体３０の洗浄がスタートする（ステップＳ２０１）。
続いて、粉砕圧送用モータ５８が駆動することでカッター５２やインペラ５６が回転し、汚物の粉砕や圧送が実行される（ステップＳ２０３）。続いて、制御装置６は、タイマーをスタートさせる（ステップＳ２０５：ｔ＝０）。このタイマーの動作は、水位センサ６０により検知された貯留槽４０内の水位が圧送開始時の水位から判定水位へ下がるまでの間の排水時間を計測する動作である。
【００６９】
続いて、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の回転数が１０００回転／分であるか否かを判断する（ステップＳ２０７）。粉砕圧送用モータ５８の回転数が１０００回転／分よりも小さい場合には（ステップＳ２０７：＜１０００回転／分）、制御装置６は、回転数を１０００回転／分にするために、速度指令電圧を上げることによりデューティ比をより大きくする制御を実行する（ステップＳ２０９）。一方、ステップＳ２０７において、粉砕圧送用モータ５８の回転数が１０００回転／分よりも大きい場合には（ステップＳ２０７：＞１０００回転／分）、制御装置６は、回転数を１０００回転／分にするために、速度指令電圧を下げることによりデューティ比をより小さくする制御を実行する（ステップＳ２１１）。
【００７０】
このように、本具体例では、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の駆動を制御し、粉砕圧送用モータ５８の回転数を一定（例えば１０００回転／分）としている。そして、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が大きくなり、粉砕圧送用モータ５８の回転数が低下すると、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比をより大きく設定し粉砕圧送用モータ５８の回転数を一定（例えば１０００回転／分）に維持する。一方、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が小さくなり、粉砕圧送用モータ５８の回転数が増加すると、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比をより小さく設定し粉砕圧送用モータ５８の回転数を一定（例えば１０００回転／分）に維持する。
【００７１】
そのため、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が大きくなると、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比はより大きくなり、一方で、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が小さくなると、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比はより小さくなる。これにより、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比の大きさを判断することにより、粉砕圧送用モータ５８の負荷を判断することができる。なお、粉砕圧送用モータ５８の回転数は、１０００回転／分に限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００７２】
続いて、制御装置６は、タイマー時間ｔ（排水時間）が初期排水時間Ｔ０の３倍未満であるか否かを判断する（ステップＳ２１３）。なお、「初期排水時間Ｔ０」とは、本実施形態にかかる水洗圧送式便器１０を現場に設置したときにおいて、水位センサ６０により検知された貯留槽４０内の水位が圧送開始時の水位から判定水位へ下がるまでの間の排水時間である。つまり、「初期排水時間Ｔ０」とは、圧送路６２の詰まりが生じていない場合の排水時間である。
【００７３】
続いて、排水時間が初期排水時間Ｔ０の３倍未満である場合には（ステップＳ２１３：Ｙ）、制御装置６は、水位センサ６０により検知された貯留槽４０内の水位が判定水位まで下がったか否かを判断する（ステップＳ２１５）。水位センサ６０により検知された貯留槽４０内の水位が判定水位まで下がった場合には（ステップＳ２１５：Ｙ）、制御装置６は、排水時間が初期排水時間Ｔ０の１．６倍未満であるか否かを判断する（ステップＳ２１７）。一方で、水位センサ６０により検知された貯留槽４０内の水位が判定水位まで下がっていない場合には（ステップＳ２１５：Ｎ）、制御装置６は、再び粉砕圧送用モータ５８の回転数が１０００回転／分であるか否かを判断する（ステップＳ２０７）。
【００７４】
ステップＳ２１７において、排水時間が初期排水時間Ｔ０の１．６倍未満ではない場合には（ステップＳ２１７：Ｎ）、制御装置６は、圧送路６２の詰まりにより圧送動作に異常（以下、説明の便宜上「圧送異常」と称する）が生じたと判定し、その圧送異常が生じたことを報知する（ステップＳ２１９）。
なお、本願明細書において「圧送路６２の詰まり」とは、圧送路６２の内部が完全には閉塞されておらず、その一部が閉塞された状態をいうものとする。そのため、圧送路６２の詰まりが生ずると、貯留槽４０の内部の水を圧送路６２を通して貯留槽４０の外部へ排水するときの単位時間当たりの排水流量は低下し、そのときの排水時間は長くなる。
【００７５】
一方、ステップＳ２１７において、排水時間が初期排水時間Ｔ０の１．６未満である場合には（ステップＳ２１７：Ｙ）、制御装置６は、圧送異常が生じていないと判定し、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比（全体デューティ比）から圧損デューティ比補正を引き、その差を粉砕部デューティ比とする（ステップＳ２２１）。より具体的に説明すると、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷には、カッター５２による負荷とインペラ５６による負荷とが、すなわち粉砕部４２による負荷と圧送路６２の圧損による負荷とが含まれる。そのため、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比には、粉砕部４２によるデューティ比と、圧送路６２の圧損によるデューティ比と、が含まれる。
【００７６】
本具体例では、圧送路６２の詰まりが生じた場合には、制御装置６は、圧送路６２の圧損に応じて粉砕圧送用モータ５８のデューティ比を補正する。その補正値が、前述した圧損デューティ比補正である。そのため、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比から圧損デューティ比補正を引くことにより、粉砕部４２によるデューティ比すなわち粉砕部デューティ比を求めることができる。なお、圧送路６２の圧損によるデューティ比は予め実験で得られた値などから算出することができる。
【００７７】
続いて、ステップＳ２２１において求めた粉砕部デューティ比がモータ負荷異常判定閾値（本具体例では「０．７」）未満か否かを判断する（ステップＳ２２３）。なお、本具体例では、モータ負荷異常判定閾値が０．７である場合を例に挙げて説明するが、モータ負荷異常判定閾値については適宜変更可能である。粉砕部デューティ比が０．７未満ではない、すなわち粉砕部デューティ比が０．７以上である場合には（ステップＳ２２３：Ｎ）、制御装置６は、粉砕部４２への異物の混入により粉砕動作に異常（以下、説明の便宜上「粉砕異常」と称する）が生じたと判定し、その粉砕異常が生じたことを報知する（ステップＳ２２５）。一方、粉砕部デューティ比が０．７未満である場合には（ステップＳ２２３：Ｙ）、制御装置６は、圧送異常が生じていないと判定し、粉砕動作を停止する（ステップＳ２２７）。続いて、制御装置６は、タイマーをリセットし（ステップＳ２２９）、動作を終了する（ステップＳ２３１）。
【００７８】
一方、ステップＳ２１３において、排水時間が初期排水時間Ｔ０の３倍未満ではない場合には（ステップＳ２１３：Ｎ）、制御装置６は、圧送路６２のロックにより圧送異常が生じたと判定し、その圧送異常が生じたことを報知する（ステップＳ２３３）。なお、本願明細書において「圧送路６２のロック」とは、圧送路６２の内部が完全に閉塞された状態をいうものとする。そのため、圧送路６２のロックが生ずると、貯留槽４０の内部の水を圧送路６２を通して貯留槽４０の外部へ排水することはできず、排水時間は、圧送路６２の詰まりが生じた場合よりも長くなる。
【００７９】
続いて、制御装置６は、ステップＳ２２１と同様に、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比（全体デューティ比）から圧損デューティ比補正を引き、その差を粉砕部デューティ比とする（ステップＳ２３５）。続いて、制御装置６は、ステップＳ２２３と同様に、ステップＳ２３５において求めた粉砕部デューティ比がモータ負荷異常判定閾値（本具体例では「０．７」）未満か否かを判断する（ステップＳ２３７）。
【００８０】
粉砕部デューティ比が０．７未満ではない、すなわち粉砕部デューティ比が０．７以上である場合には（ステップＳ２３７：Ｎ）、制御装置６は、粉砕部４２への異物の混入により粉砕異常が生じたと判定し、その粉砕異常が生じたことを報知する（ステップＳ２３９）。一方、粉砕部デューティ比が０．７未満である場合には（ステップＳ２３７：Ｙ）、制御装置６は、粉砕異常が生じていないと判定し、粉砕動作を停止する（ステップＳ２４１）。続いて、制御装置６は、タイマーをリセットし（ステップＳ２４３）、動作を終了する（ステップＳ２４５）。
【００８１】
本具体例によれば、制御装置６は、水位センサ６０により検知された貯留槽４０内の水位が圧送開始時の水位から判定水位へ下がるまでの間の排水時間により圧送異常を判定する。また、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比から圧損デューティ比補正を引くことにより粉砕部デューティ比を算出し、その粉砕部デューティ比により粉砕異常を判定する。そのため、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比を検出することにより、予め算出された圧送路６２の圧損による圧損デューティ比補正に基づいて粉砕部４２による粉砕部デューティ比を精度良く算出し、異常部位を特定し報知することができる。これにより、メンテナンス作業者は、復旧作業を開始する前に異常な負荷の原因となった箇所を特定することができる。そのため、復旧作業がより容易となる。
【００８２】
次に、本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作の他の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図６は、本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作の他の具体例を説明するための判定表である。
【００８３】
本具体例では、粉砕部デューティ比が０．７以上のときに、制御装置６は、粉砕異常が生じたと判定する。また、回転数センサ５９により検出された粉砕圧送用モータ５８の回転数が０（ゼロ）のときに、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８が異物によりロックされ停止したと判定する。また、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の駆動をフィードバック制御し、粉砕圧送用モータ５８の回転数を１０００回転／分で一定としている。なお、本願明細書において「粉砕圧送用モータ５８のロック」とは、制御装置６から粉砕圧送用モータ５８へ駆動信号が送信されているにもかかわらず粉砕圧送用モータ５８が駆動しない状態をいう。
【００８４】
まず、ケースＡについて説明する。
ケースＡでは、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７未満である。また、排水時間は、初期排水時間（排水環境測定値）Ｔ０の１倍以上〜１．６倍（第１の判定時間：第１の排水異常判定閾値）未満である。なお、「初期排水時間Ｔ０」とは、本実施形態にかかる水洗圧送式便器１０を現場に設置したときにおいて、水位センサ６０により検知された貯留槽４０内の水位が圧送開始時の水位から判定水位へ下がるまでの間の排水時間である。つまり、「初期排水時間Ｔ０」とは、圧送路６２の詰まりが生じていない場合の排水時間である。ケースＡの排水時間は、第１の判定時間未満であるため、制御装置６は、圧送異常は生じていないと判定し、圧損デューティ比補正をゼロに設定する。
【００８５】
ケースＡの排水時間は、第１の判定時間未満であるため、制御装置６は、圧送異常は生じていないと判定し、圧損デューティ比補正をゼロに設定する。また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７未満であり、圧損デューティ比補正はゼロであるため、粉砕部デューティ比は０．７未満である。そのため、制御装置６は、粉砕異常は生じていないと判定する。これにより、ケースＡにおいては、制御装置６は、正常であると判定する。
この場合の全体デューティ比は、圧送路６２の詰まりが生じていない場合の初期全体デューティ比（排水環境測定値）である。「初期全体デューティ比」とは、本実施形態にかかる水洗圧送式便器１０を現場に設置したときの粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比である。そして、制御装置６は、初期全体デューティ比に基づいて、モータ負荷異常判定閾値を「０．７」に設定している。
【００８６】
続いて、ケースＢについて説明する。
ケースＢでは、ケースＡと同様に、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７未満である。また、排水時間は、初期排水時間Ｔ０の１．６倍以上〜３倍（第２の判定時間：第２の排水異常判定閾値）未満である。ケースＢの排水時間は、第１の判定時間以上であり第２の判定時間未満であるため、制御装置６は、圧送路６２の詰まり（圧送異常）が生じたと判定し、圧損デューティ比補正を例えば０．１に設定する。
【００８７】
また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７未満であり、圧損デューティ比補正は０．１であるため、粉砕部デューティ比は０．６未満である。そのため、制御装置６は、粉砕異常は生じていないと判定する。これにより、ケースＢにおいては、制御装置６は、圧送路６２の詰まりが生じたと判定し報知する。
【００８８】
続いて、ケースＣについて説明する。
ケースＣでは、ケースＡと同様に、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７未満である。また、排水時間は、初期排水時間Ｔ０の３倍以上である。ケースＣの排水時間は、第２の判定時間以上であるため、制御装置６は、圧送路６２のロック（圧送異常）が生じたと判定し、圧損デューティ比補正を例えば０．２に設定する。
【００８９】
また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７未満であり、圧損デューティ比補正は０．２であるため、粉砕部デューティ比は０．５未満である。そのため、制御装置６は、粉砕異常は生じていないと判定する。これにより、ケースＣにおいては、制御装置６は、圧送路６２のロックが生じたと判定し報知する。
【００９０】
続いて、ケースＤについて説明する。
ケースＤでは、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７以上〜１（フルデューティ）以下である。また、排水時間は、初期排水時間Ｔ０の１倍以上〜１．６倍未満である。ケースＤの排水時間は、第１の判定時間未満であるため、制御装置６は、圧送異常は生じていないと判定し、圧損デューティ比補正をゼロに設定する。
【００９１】
また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７以上〜１以下であり、圧損デューティ比補正はゼロであるため、粉砕部デューティ比は０．７以上である。そのため、制御装置６は、粉砕異常が生じたと判定する。これにより、ケースＤにおいては、制御装置６は、粉砕異常が生じたと判定し報知する。
【００９２】
続いて、ケースＥについて説明する。
ケースＥでは、ケースＤと同様に、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７以上〜１以下である。また、排水時間は、初期排水時間Ｔ０の１．６倍以上〜３倍未満である。ケースＥの排水時間は、第１の判定時間以上であり第２の判定時間未満であるため、制御装置６は、圧送路６２の詰まりが生じたと判定し、圧損デューティ比補正を例えば０．１に設定する。
【００９３】
また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７以上〜１以下であり、圧損デューティ比補正は０．１であるため、粉砕部デューティ比は０．７未満の場合と０．７以上の場合とがある。そのため、制御装置６は、粉砕部デューティ比が０．７未満の場合には、粉砕異常は生じていないと判定し、粉砕部デューティ比が０．７以上の場合には、粉砕異常が生じたと判定する。これにより、ケースＥにおいて、粉砕部デューティ比が０．７未満の場合には、制御装置６は、圧送路６２の詰まりが生じたと判定し報知する。一方、粉砕部デューティ比が０．７以上の場合には、制御装置６は、圧送路６２の詰まりおよび粉砕異常が生じたと判定し報知する。
【００９４】
続いて、ケースＦについて説明する。
ケースＦでは、ケースＤと同様に、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７以上〜１以下である。また、排水時間は、初期排水時間Ｔ０の３倍以上である。ケースＦの排水時間は、第２の判定時間以上であるため、制御装置６は、圧送路６２のロックが生じたと判定し、圧損デューティ比補正を例えば０．２に設定する。
【００９５】
また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比は０．７以上〜１以下であり、圧損デューティ比補正は０．２であるため、粉砕部デューティ比は０．７未満の場合と０．７以上の場合とがある。そのため、制御装置６は、粉砕部デューティ比が０．７未満の場合には、粉砕異常は生じていないと判定し、粉砕部デューティ比が０．７以上の場合には、粉砕異常が生じたと判定する。これにより、ケースＦにおいて、粉砕部デューティ比が０．７未満の場合には、制御装置６は、圧送路６２のロックが生じたと判定し報知する。一方、粉砕部デューティ比が０．７以上の場合には、制御装置６は、圧送路６２のロックおよび粉砕異常が生じたと判定し報知する。
【００９６】
本具体例によれば、制御装置６は、圧送路６２のロックが生ずる前に圧送路６２の詰まりが生じたことを判定し報知することができる。そのため、異物を除去する復旧作業が行われるまでの間に水洗圧送式便器１０を使用することができないという不具合を防止することができる。また、その他の効果についても、図５に関して前述した効果と同様の効果が得られる。
【００９７】
次に、本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作のさらに他の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図７は、本実施形態にかかる水洗圧送式便器の動作のさらに他の具体例を説明するための判定表である。
【００９８】
本具体例では、図６に関して前述したように、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の駆動をフィードバック制御し、粉砕圧送用モータ５８の回転数を一定としている。しかしながら、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が大きくなることにより、制御装置６が粉砕圧送用モータ５８のデューティ比をフルデューティに設定したとしても所定の回転数（例えば１０００回転／分）を維持できない場合がある。この場合には、粉砕圧送用モータ５８の回転数は、所定の回転数よりも少なくなる。本具体例では、制御装置６が粉砕圧送用モータ５８のデューティ比をフルデューティに設定したとしても粉砕圧送用モータ５８の回転数を維持できなくなった結果、粉砕圧送用モータ５８の回転数が低下し５００回転／分になった場合を例に挙げて説明する。
【００９９】
本具体例では、図６に関して前述した具体例と同様に、粉砕部デューティ比が０．７以上のときに、制御装置６は、粉砕異常が生じたと判定する。また、回転数センサ５９により検出された粉砕圧送用モータ５８の回転数がゼロのときに、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８が異物によりロックされ停止したと判定する。
【０１００】
まず、ケースＧについて説明する。
ケースＧでは、排水時間は、実質排水時間Ｔｎの１倍以上〜１．６倍（第１の判定時間：第１の排水異常判定閾値）未満である。なお、「実質排水時間Ｔｎ」とは、次式で表される排水時間である。
実質排水時間Ｔｎ＝初期排水時間Ｔ０×（目標回転数／実回転数）
つまり、本具体例では、回転数センサ５９により検出された粉砕圧送用モータ５８の回転数が目標回転数と異なる場合には、制御装置６は、判定時間（排水異常判定閾値）を変更する。これは、粉砕圧送用モータ５８の回転数と排水に伴う時間とは、概ね互いに反比例の関係にあるため、粉砕圧送用モータ５８の目標回転数が例えば１０００回転／分であり、実回転数が５００回転／分である場合の実質排水時間Ｔｎは、初期排水時間Ｔ０の２倍の排水時間となるためである。本具体例では、このモーター回転数の低下に伴う排水時間の増大（排水能力の低下）を補正し適切な実質排水時間Ｔｎの設定を行う。従って、実回転数が目標回転数に達しない場合においても、適切な判定時間を設定し異常の発生した部位を正確に特定することができる。
【０１０１】
ケースＧの排水時間は、第１の判定時間未満であるため、圧送異常は生じていないと判定し、圧損デューティ比補正をゼロに設定する。
また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比はフルデューティであり、圧損デューティ比補正はゼロであるため、粉砕部デューティ比はフルデューティである。そのため、制御装置６は、粉砕異常が生じたと判定する。これにより、ケースＧにおいては、制御装置６は、粉砕異常が生じたと判定し報知する。
【０１０２】
続いて、ケースＨについて説明する。
ケースＨの排水時間は、実質排水時間Ｔｎの１．６倍以上〜３倍（第２の判定時間：第２の排水異常判定閾値）未満である。ケースＨの排水時間は、第１の判定時間以上であり第２の判定時間未満であるため、制御装置６は、圧送路６２の詰まりが生じたと判定し、圧損デューティ比補正を例えば０．１に設定する。
【０１０３】
また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比はフルデューティであり、圧損デューティ比補正は０．１であるため、粉砕部デューティ比は０．９である。そのため、制御装置６は、粉砕異常が生じたと判定する。これにより、ケースＨにおいて、制御装置６は、圧送路６２の詰まりおよび粉砕異常が生じたと判定し報知する。
【０１０４】
ここで、制御装置６は、全体デューティ比から圧損デューティ比補正を引くことにより粉砕部デューティ比を求め、その粉砕部デューティ比とモータ負荷異常判定閾値とを比較することにより粉砕異常であるか否かを判断している。つまり、制御装置６は、補正した粉砕部デューティ比とモータ負荷異常判定閾値とを比較している。これは、モータ負荷異常判定閾値を補正（変更）し、その補正したモータ負荷異常判定閾値と全体デューティ比（排水環境測定値）とを比較することにより粉砕異常であるか否かを判断することと同等である。つまり、回転数センサ５９により検出された粉砕圧送用モータ５８の回転数が目標回転数と異なる場合に、制御装置６がモータ負荷異常判定閾値を変更することと同等である。このことは、図６に関して前述した具体例のケースＥ、Ｆにおいても同様である。
【０１０５】
続いて、ケースＩについて説明する。
ケースＩの排水時間は、実質排水時間Ｔｎの３倍以上である。ケースＩの排水時間は、第２の判定時間以上であるため、制御装置６は、圧送路６２のロックが生じたと判定し、圧損デューティ比補正を例えば０．２に設定する。
【０１０６】
また、粉砕圧送用モータ５８の全体デューティ比はフルデューティであり、圧損デューティ比補正は０．２であるため、粉砕部デューティ比は０．８である。そのため、制御装置６は、粉砕異常が生じたと判定する。これにより、ケースＩにおいて、制御装置６は、圧送路６２のロックおよび粉砕異常が生じたと判定し報知する。
【０１０７】
本具体例によれば、回転数センサ５９により検出された粉砕圧送用モータ５８の回転数が目標回転数と異なる場合には、制御装置６は、排水異常判定閾値およびモータ負荷異常判定閾値を変更する。そのため、水洗圧送式便器１０の設置現場における配水管の長さや形状の違いにより圧送路６２の圧損による負荷が増加し、粉砕圧送用モータ５８の回転数が低下しても、設置現場の負荷に基づいて排水異常判定閾値およびモータ負荷異常判定閾値を適宜設定することができる。これにより、制御装置６は、異なる設置現場における圧送路６２の圧損による負荷を考慮し、圧送異常および粉砕異常をより適切に判定および判別することができる。
【０１０８】
次に、本実施形態の異常処理動作について、図面を参照しつつ説明する。
図８は、本実施形態の異常処理動作を説明するための異常処理動作表である。
本実施形態の制御装置６は、圧送異常および粉砕異常を判定し報知すると、図８に表したような異常処理動作を実行することができる。
【０１０９】
まず、粉砕異常に対する異常処理動作について説明する。
制御装置６は、粉砕異常を判定し報知すると、粉砕圧送用モータ５８を逆回転させることにより、カッター５２やインペラ５６を逆回転させる。これにより、カッター５２やインペラ５６に絡みついた異物を取り除くことができる。
あるいは、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８を断続運転させることにより、カッター５２やインペラ５６の正回転と停止とを交互に行う。これにより、カッター５２やインペラ５６に断続的な衝撃を与え、カッター５２やインペラ５６に滞留した異物や引っ掛かった異物を取り除くことができる。
【０１１０】
あるいは、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の正回転と逆回転とを交互に運転させることにより、カッター５２やインペラ５６の正回転と逆回転とを交互に行う。これにより、カッター５２やインペラ５６に絡みついた異物を取り除くことができる。
あるいは、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の断続運転と交互運転とを組み合わせることにより、カッター５２やインペラ５６の正回転と停止と逆回転とをこの順に繰り返し行う。これにより、カッター５２やインペラ５６に絡みついた異物を取り除くことができる。
あるいは、制御装置６は、貯留槽４０に水を給水し、貯留槽４０の溜水の水位を上げた後に、前述した異常処理動作を行う。これにより、異物に浮力を与え、その異物が取れやすい状態で、カッター５２やインペラ５６に絡みついた異物や滞留した異物や引っ掛かった異物を取り除くことができる。
【０１１１】
続いて、圧送異常に対する異常処理動作について説明する。
制御装置６は、圧送異常を判定し報知すると、粉砕圧送用モータ５８の出力を増加させる。これにより、圧送路６２内の圧力が高くなり、圧送路６２の詰まりを押し流し解除することができる。
あるいは、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８を断続運転させることにより、貯留槽４０外への圧送と停止とを交互に行う。これにより、水流による断続的な衝撃を圧送路６２内に与え、圧送路６２の詰まりを押し流し解除することができる。
【０１１２】
本実施形態の異常処理動作によれば、制御装置６は、圧送異常判定と粉砕異常判定とに応じた異常処理動作を実行することができる。そのため、制御装置６は、圧送異常と粉砕異常とのそれぞれの異常に合わせてより適切な異常処理動作を実行することができる。
【０１１３】
以上説明したように、本実施形態によれば、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷量と、水位センサ６０により検出された水位と、に基づいて、粉砕異常および圧送異常の少なくともいずれかを判定し報知する。
これによれば、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が異常である場合に、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷量と、水位センサ６０により検出された水位と、により異常な負荷の原因を判別する。そのため、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８にかかる異常な負荷が粉砕部４２における粉砕異常であるか、あるいは貯留槽４０外へ圧送する圧送動作の圧送異常であるかを判別することができる。これにより、メンテナンス作業者は、復旧作業を開始する前に異常な負荷の原因となった箇所を特定することができる。そのため、復旧作業がより容易となる。
【０１１４】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、水洗圧送式便器１０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや粉砕圧送用モータ５８やカッター５２やインペラ５６の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
【０１１５】
また、本発明の実施の形態では、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比の大きさを判断することにより粉砕圧送用モータ５８の負荷を判断したが、粉砕圧送用モータ５８の回転数を判断することにより粉砕圧送用モータ５８の負荷を判断してもよい。より具体的に説明すると、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の駆動を制御し、粉砕圧送用モータ５８のデューティ比を一定としてもよい。そうすると、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が大きくなった場合には、粉砕圧送用モータ５８の回転数は低下する。一方、粉砕圧送用モータ５８にかかる負荷が小さくなった場合には、粉砕圧送用モータ５８の回転数は増加する。これにより、制御装置６は、粉砕圧送用モータ５８の回転数を判断することにより、粉砕圧送用モータ５８の負荷を判断することができる。
【０１１６】
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１１７】
２ａ 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、 ４ｅ 手洗器用給水路、 ６ 制御装置、 ８ 圧送装置、 ９ フラップ弁、 １０ 水洗圧送式便器、 １５ｓ 継手センサ、 ２０ 給排水ユニット、 ２１ 収納ボックス、 ２２ カバー、 ３０ 便器本体、 ４０ 貯留槽、 ４１ 固形物、 ４２ 粉砕部、 ４４ ポンプ、 ４６ 孔、 ４８ スクリーン、 ５０ 粉砕室、 ５２ カッター、 ５４ 回転軸、 ５６ インペラ、 ５８ 粉砕圧送用モータ、 ５９ 回転数センサ、 ６０ 水位センサ、 ６０ａ 空洞管、 ６０ｂ 開口下端部、 ６０ｃ 感圧部、 ６１ リミットセンサ、 ６１ａ、６１ｂ 電極、 ６１ｃ 遮蔽体、 ６２ 圧送路、 ６３ 異常表示器、 ６４ 電動ボール弁、 ６６ 粉砕完了検知装置、 ６７ 手洗器用排水路、 ６７ａ 逆止弁、 ７０ 手洗器、 ７１ 給水配管、 ７１ａ 継手、 ７２ 排水配管、 ７２ｂ 継手、 ８０ ＣＰＵ、 ８１ メモリ、 ８２ 操作パネル、 ３０１ 着座検知用センサ、 ８００ 操作受付部、 ８０１ 水位検知部、 ８０２ リミット検知部、 ８０３ 着座検知部、 ８０４ 継手識別部、 ８０５ モータ駆動部、 ８０６ 給水弁駆動部、 ８０７ 排水弁駆動部、 ８０８ 表示部、 ８０９ 圧送抑制部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器本体と、
前記便器本体を給水洗浄する給水洗浄手段と、
前記便器本体の排出口に連通し前記排出口から排出された汚水および前記汚水に含まれる固形物を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽の内部に設けられ、前記固形物を粉砕する粉砕手段を有する粉砕部と、
前記貯留槽の内部に設けられ、前記汚水と前記粉砕手段により粉砕された前記固形物とを前記貯留槽と連結された配管を通して前記貯留槽の外部へ圧送する圧送手段と、
前記粉砕手段および前記圧送手段を駆動するモータと、
前記貯留槽の内部の水位を検知する水位検知手段と、
前記モータの動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記モータにかかる負荷量と、前記水位検知手段により検知された水位と、に基づいて、前記粉砕部における粉砕動作の粉砕異常と、前記貯留槽の外部へ圧送する圧送動作の圧送異常と、の少なくともいずれかを判定し報知する制御を実行することを特徴とする水洗圧送式便器。
【請求項２】
前記制御部は、前記水洗圧送式便器の設置時に測定される排水環境測定値を取得し、前記排水環境測定値に基づいて前記粉砕異常の判定閾値であるモータ負荷異常判定閾値と、前記圧送手段の判定閾値である排水異常判定閾値と、を演算して記憶し、
前記排水環境測定値が前記排水異常判定閾値以上である場合には前記圧送異常と判定し、
前記排水環境測定値が前記モータ負荷異常判定閾値以上である場合には前記粉砕異常と判定することを特徴とする請求項１記載の水洗圧送式便器。
【請求項３】
前記モータの回転数を検知する回転数検知手段をさらに備え、
前記制御部は、前記回転数検知手段により前記排水環境測定値として検知されたモータの回転数が目標回転数と異なる場合に前記排水異常判定閾値および前記モータ負荷異常判定閾値を変更することを特徴とする請求項２記載の水洗圧送式便器。
【請求項４】
前記制御部は、前記モータにかかる負荷量から前記配管の詰まりによる負荷量を差し引くことで前記粉砕部による負荷量を算出し、前記粉砕部による負荷量が前記モータ負荷異常判定閾値以上である場合には前記粉砕異常と判定することを特徴とする請求項２または３に記載の水洗圧送式便器。
【請求項５】
前記排水異常判定閾値は、第１の排水異常判定閾値と、前記第１の排水異常判定閾値よりも大きい第２の排水異常判定閾値と、を有し、
前記制御部は、前記排水環境測定値が前記第１の排水異常判定閾値以上であり、前記第２の排水異常判定閾値未満である場合には、前記配管の一部が閉塞された配管詰まりが生じたと判定し、
前記排水環境測定値が前記第２の排水異常判定閾値以上である場合には、前記配管が閉塞された配管ロックが生じたと判定することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の水洗圧送式便器。
【請求項６】
前記制御部は、前記圧送異常および前記粉砕異常の少なくともいずれかを判定し報知すると、前記圧送異常および前記粉砕異常の少なくともいずれかに応じた異常処理動作をさらに実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の水洗圧送式便器。
【請求項１】
便器本体と、
前記便器本体を給水洗浄する給水洗浄手段と、
前記便器本体の排出口に連通し前記排出口から排出された汚水および前記汚水に含まれる固形物を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽の内部に設けられ、前記固形物を粉砕する粉砕手段を有する粉砕部と、
前記貯留槽の内部に設けられ、前記汚水と前記粉砕手段により粉砕された前記固形物とを前記貯留槽と連結された配管を通して前記貯留槽の外部へ圧送する圧送手段と、
前記粉砕手段および前記圧送手段を駆動するモータと、
前記貯留槽の内部の水位を検知する水位検知手段と、
前記モータの動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記モータにかかる負荷量と、前記水位検知手段により検知された水位と、に基づいて、前記粉砕部における粉砕動作の粉砕異常と、前記貯留槽の外部へ圧送する圧送動作の圧送異常と、の少なくともいずれかを判定し報知する制御を実行することを特徴とする水洗圧送式便器。
【請求項２】
前記制御部は、前記水洗圧送式便器の設置時に測定される排水環境測定値を取得し、前記排水環境測定値に基づいて前記粉砕異常の判定閾値であるモータ負荷異常判定閾値と、前記圧送手段の判定閾値である排水異常判定閾値と、を演算して記憶し、
前記排水環境測定値が前記排水異常判定閾値以上である場合には前記圧送異常と判定し、
前記排水環境測定値が前記モータ負荷異常判定閾値以上である場合には前記粉砕異常と判定することを特徴とする請求項１記載の水洗圧送式便器。
【請求項３】
前記モータの回転数を検知する回転数検知手段をさらに備え、
前記制御部は、前記回転数検知手段により前記排水環境測定値として検知されたモータの回転数が目標回転数と異なる場合に前記排水異常判定閾値および前記モータ負荷異常判定閾値を変更することを特徴とする請求項２記載の水洗圧送式便器。
【請求項４】
前記制御部は、前記モータにかかる負荷量から前記配管の詰まりによる負荷量を差し引くことで前記粉砕部による負荷量を算出し、前記粉砕部による負荷量が前記モータ負荷異常判定閾値以上である場合には前記粉砕異常と判定することを特徴とする請求項２または３に記載の水洗圧送式便器。
【請求項５】
前記排水異常判定閾値は、第１の排水異常判定閾値と、前記第１の排水異常判定閾値よりも大きい第２の排水異常判定閾値と、を有し、
前記制御部は、前記排水環境測定値が前記第１の排水異常判定閾値以上であり、前記第２の排水異常判定閾値未満である場合には、前記配管の一部が閉塞された配管詰まりが生じたと判定し、
前記排水環境測定値が前記第２の排水異常判定閾値以上である場合には、前記配管が閉塞された配管ロックが生じたと判定することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の水洗圧送式便器。
【請求項６】
前記制御部は、前記圧送異常および前記粉砕異常の少なくともいずれかを判定し報知すると、前記圧送異常および前記粉砕異常の少なくともいずれかに応じた異常処理動作をさらに実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の水洗圧送式便器。
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−２０８３９８（Ｐ２０１１−２０８３９８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７６０３７（Ｐ２０１０−７６０３７）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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