JPH0752219Y2

JPH0752219Y2 - 臭気センサ組込み配管ユニット

Info

Publication number: JPH0752219Y2
Application number: JP1988134191U
Authority: JP
Inventors: 憲一郎青山; 智仲戸川
Original assignee: 東陶機器株式会社
Priority date: 1988-10-14
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1995-11-29
Anticipated expiration: 2003-10-14
Also published as: JPH0254878U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、排気ダクト等の排気路を備えるとともに、臭
気センサの検知出力に基づいて排気装置の運転を制御す
るようにした臭気センサ組込み配管ユニットに係り、特
に、臭気センサを配管ユニットの前面板に配設すること
で、配管ユニットの施工、補修を容易にした臭気センサ
組込み配管ユニットに関する。

（従来の技術）排臭のための排気路を備え、排気ファン等の排気装置に
より便所内の臭気を外部へ排出できるようにした配管ユ
ニットは、実開昭61−23359号公報、実開昭63−1077号
公報等で知られている。

実開昭62−60668号公報には、排気ダクトからの臭気の
逆流を防止すると共に、必要時にのみ脱臭ファンを動作
させることで、脱臭ファンのトータル的な使用電力量を
低減させるようにした便器の脱臭装置が記載されてい
る。この便器の脱臭装置は、便鉢内に開口し便器後部に
おいて排気ダクトに連通する排気管と、排気ダクトと排
気管との配設された脱臭ファンと、排気ダクトと便鉢内
開口との間に配置された逆流防止弁と、脱臭ファン及び
逆流防止弁を制御する制御する制御器とからなる。そし
て、制御器はトイレ室の扉に設置した脱臭スイッチ、人
体センサ、又は臭気センサにより脱臭ファンを所定時間
動作させると共に、脱臭ファンのオン・オフに対応させ
て逆流防止弁を開閉駆動させるようにしている。臭気セ
ンサは便鉢内の臭気を検知し得る位置に設け、臭気セン
サの検知出力を信号線を介して制御器へ供給するように
している。

（考案が解決しようとする課題）便鉢内に臭気センサを設けることで便器使用に伴う臭気
を確実に検知することができるが、便所の室内配管系を
ユニット化してケーシング内に収め、大便器，小便器等
を配設できるようにした配管ユニットにおいては、臭気
センサを内蔵した専用の便器を用意しなければならない
し、さらに、配管ユニット内に設けた制御装置と便器側
の臭気センサとの接続が必要となる。また、臭気センサ
を便器側の便鉢内部に設けた場合、臭気センサの点検や
交換等の補修作業が困難になる。

本考案はこのような解題を解決するためなされたもの
で、臭気センサを内蔵した専用の便器を準備しなくても
排気装置を効率良く運転できるとともに、施工ならびに
補修が容易な配管ユニット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）前記課題を解決するため本考案に係る臭気センサ組込み
配管ユニットは、便所の室内配管系をユニット化してケーシング内に収め
るとともに、このケーシング内に排気路を備えた配管ユ
ニットにおいて、配管ユニットの前面板に臭気センサを配設し、この臭気
センサの検知出力に基づいて制御装置が排気路に接続さ
れた排気装置の運転を制御することを特徴とする。

（作用）便所内の臭気は前面板に配設された臭気センサで検知さ
れ、この臭気検知出力に基づいて排気装置が駆動され、
排気が行なわれる。

便器側に臭気センサを設ける構成ではないので、配管ユ
ニット内部に配置した制御装置と便器側の臭気センサと
を接続する必要がない。よって、配管ユニットの施工な
らびに補修が容易である。また、前面板に臭気センサを
設けているので、便器周辺の臭気も感知できる。

（実施例）以下本考案の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本考案に係る臭気センサを組込んだ大便器用配
管ユニットの縦断面図である。

床面１に固定された大便器２と壁面３との間に設けられ
た配管ユニット４は、上面をカウンタ５で、前面を前面
板６で閉塞したボックス内に各種の配管等を設けてい
る。

配管ユニット４の略中央部には洗浄タンク７を設け、こ
の洗浄水タンク７へ給水管８を介して洗浄水を供給し、
洗浄水タンク７内に貯留した洗浄水をフラッシュバルブ
９および洗浄水管10を介して大便器２内に流し出すよう
にしている。またユニット４の下部には一端が大便器２
内に開口する排水管11を配設し、この排水管11には通気
管12を接続している。さらに配管ユニット４の上部には
横方向に排気路である排気ダクト13を設け、この排気ダ
クト13の所定箇所より前面板６の内側に沿って分岐排気
ダクト14を垂下し、この分岐排気ダクト14の下端に吸引
口15を形成し、床面１の部分から便所内の空気を排気装
置である排気ファン16によって外部へ排出するようにし
ている。

さらに、排気ダクト13にはフレキシブルパイプからなる
排臭管17を設け、この排臭管17の下端をパイプジョイン
ト18を介して便器２の排臭口19に接続している。

便器２の後部上方の前面板６に、臭気センサ20を取り付
けており、この臭気センサ20はセンサ接続線21により排
気ダクト13の側方に取り付けた制御装置22と接続されて
おり、この制御部22と排気ファン16とは図示しないファ
ン駆動線16aで接続されている。

臭気センサ20は、センサ本体20aを通気孔を形成したケ
ース20bに収容したものである。

センサ本体20aは、SnO₂,ZnO等の金属酸化物半導体で構
成され、臭気濃度に比例して抵抗値が減少するものであ
る。このセンサ本体20aは、各種香りを幅広く検知する
香気センサでもよいが、本実施例では、トイレ臭の主な
構成物質である硫化水素・アンモニア等を検知する臭気
センサを用いる。

次に制御装置22の構成を第２図のブロック構成図により
説明する。

制御装置22は配管ユニット４に連設されている複数の便
器２…ごとに対応して設けた臭気センサ20…との複数の
接続端子23a,23bと、ファン駆動出力端子23cを備えてお
り、各臭気センサ20ごとに設けた入力部24…、基準電圧
発生部25、A/D変換器26、CPU27、ROM28、RAM29、出力部
30で構成される。

入力部24は、センサ本体20aの抵抗値の変化を電圧値の
変化に変換し、この臭気検知出力電圧を増幅してA/D変
換器26に出力するもので、具体的にはセンサ本体20aと
抵抗24aを直列に接続し、その両端に直流電圧V_Cを印加
し、抵抗24a端に発生した電圧V_Rを演算増幅器等で構成
した直流増幅回路24bにより増幅する。

基準電圧発生部25は、入力部24が無臭状態のときの出力
電圧を発生し、A/D変換器26に出力する。センサ本体20a
は温度によっても抵抗値が変化するため、臭気検知出力
に対して温度補正を行なうのが望ましい。そこで基準入
力部25は、臭気センサ20…と同一のセンサ本体20aを熱
伝導性の良い材料で形成した容器31bに無臭空気ととも
に密封した臭気基準センサ31を用い、その他は入力部24
と同一の回路構成とした。したがって基準電圧発生部25
の出力電圧値と、入力部24…の出力電圧値とを比較すれ
ば、臭気濃度の差に比例した出力電圧を温度補正した状
態で得ることができる。

A/D変換器26は、CPU27からの指定データに基づいて、複
数の入力（各入力部24…又は基準電圧発生部25の出力電
圧）から１つの入力を選択して、入力電圧値に対応した
ディジタル量を出力する。

CPU27は、予め判断処理手段の組込まれたROM28の内容に
したがい、A/D変換器26より臭気データに比例したデー
タを入力するとともに、RAM29に格納し、これらのデー
タを演算処理して、排気ファン16の駆動信号を出力部30
に出力する。

次に制御装置22の動作を第３図のフローチャートに基づ
いて説明する。なお、第３図においてS1〜S9はフローチ
ャートの各ステップを示す。また説明の都合上、基準電
圧発生部25の出力電圧を基準電圧V_O、臭気センサ20の個
数を２個とし、入力部の出力電圧をそれぞれ臭気電圧
V₁、臭気電圧V₂とし、A/D変換後のデータ量についても
同一の用語と記号を用いる。

まず、ステップS1において、基準電圧V_OをA/D変換器26
を介して読込み、RAM29に格納する。次いで臭気電圧V₁
およびV₂を順次読込み、それぞれをRAM29の異なる領域
へ格納する（S2,S3）。次に、臭気電圧V₁と基準電圧V_O
との差ΔV₁および臭気電圧V₂と基準電圧V_Oとの差ΔV₂を
求めRAM29に格納する（S4,S5）。次にΔV₁とΔV₂の和Δ
Ｖを求め（S6）、この値ΔＶが設定値以上であるか否か
を判断する（S7）。

この結果、各臭気センサ20…が検知した臭気濃度の合計
に比例する量ΔＶが、予め設定した設定値以上であれ
ば、排気ファン16を駆動し（S8）、設定値未満であれば
排気ファン16を停止させる。このファン停止ステップ
（S9）では、検知した臭気濃度が設定値以下の条件が所
定時間継続した時、排気ファン16を停止させるようタイ
マー処理を行なっている。これにより、臭気濃度の短期
的変動により、排気ファン16の駆動・停止が頻繁に行な
われるのを防止する。以上のステップを繰り返すこと
で、臭気濃度に対応して排気ファン16の駆動・停止の制
御を行なう。

よって、便所内の臭気は、前面板６下部の吸引口15なら
びに便器２の排臭口19から分岐排気ダクト14や排臭管17
を経て排気ファン16により外部へ排出される。

本実施例においては、排気ファン16を駆動するための設
定値を、硫化水素ガスの濃度で約1ppmもしくはそれ以下
に対応する値としている。また無臭状態の臭気基準セン
サ31と各臭気センサ20…の出力の差を検出する構成と
し、センサ本体20aの抵抗値の温度変化をキャンセルし
たので、広い温度範囲にわたり安定な臭気検知特性が得
られる。また、複数の臭気センサ20…の臭気検知出力の
合計で排気ファン16の運転を制御するので、臭気濃度が
低い場合でも臭気が広い範囲に拡散し、複数の臭気セン
サ20が検知することで排気ファンが駆動させる。

尚、本実施例は、排気ファン16を駆動・停止する制御だ
けであるが、検知した臭気濃度に対応して排気ファン16
の回転数を例えば低・中・高の３段階に制御してもよ
い。また、臭気センサ20の取り付け箇所は、前面板６の
下部の吸引口15の近傍であってもよいし、１つの大便器
２に対して複数箇所設けてもよい。またCPU27、ROM28、
RAM29およびA/D変換器26を１つのパッケージに収容した
A/D変換器内蔵の１チップマイクロコンピュータを用い
るのが制御部を小形化するうえで好ましい。

第４図は本考案の他の実施例である小便器用配管ユニッ
トの斜視図である。

第４図において、配管ユニット51は前面板52…、背面板
53…、側面板54…および上部カウンタ55…で区画密閉さ
れたケーシング56内部に給水管57、排水管58を配設し、
給水管57、排水管58はそれぞれ前面板52に取り付けられ
た小便器59…と接続される。

前面板52の適当な位置に臭気吸引口60…を設け、側面板
53の下部に臭気排気口61を設け、この排気口61は建築躯
体側に設けられた排気ダクト62等を介して排気装置であ
る排気ファン63に接続される。

前面板52の裏面で吸引口60…の近傍に臭気センサ64…を
設けるとともに、ケーシング56内に制御装置65を設け、
制御装置65と各臭気センサとをセンサ接続線66…で接続
する。また、制御装置65と排気ファン63はファン駆動信
号線63aで接続され、さらに制御装置65とケーシング56
内に設けられた図示しない強制給水装置とが給水制御線
で接続されている。

次に、第５図のブロック構成図により、臭気センサ64の
構成・制御部との接続ならびに制御装置65の構成につい
て説明する。

臭気センサ64は、第一実施例と同一のセンサ本体20a
と、このセンサ本体20aを所定の温度に加熱するとヒー
タ67とを通気孔を有するケース64aに収容したものであ
る。

臭気センサ64内のヒータ67は、制御装置65よりヒータ用
電源V_Hが印加され、センサ本体20aを加熱する。センサ
本体20aと制御装置65内の抵抗67とを直列に接続し、こ
の直列回路の両端に直流電源V_Cを印加する。抵抗67端に
発生した電圧V_Rを演算増幅器等で構成した直流増幅器68
で増幅し、その出力68aを電圧加算回路69に入力する。
電圧加算回路69は、各直流増幅器68…の出力電圧値の和
の電圧を出力し、その出力69aを時定数回路70に入力す
る。この時定数回路70は、電圧加算回路69の出力電圧69
aの上昇に対して急速に追従し、出力電圧69aの減少に対
してはゆっくりと追従する特性を有するもので、例えば
急速充電用のダイオード70aとコンデンサ70bおよび放電
用抵抗70cで構成する。時定数回路70の出力70dを、低臭
気濃度検出用の電圧比較器71および高臭気濃度検出用の
電圧比較器72の入力端子71a,72aに入力する。電圧比較
器71,72は入力電圧と基準電圧を比較し、基準電圧より
入力電圧の値が大きい場合に電源電圧V_Cを出力し、それ
以外はGND電圧を発生するものである。各電圧比較器71,
72の比較基準電圧は、基準電圧発生回路73で発生する。
この回路73は２本の抵抗73a,73bと可変抵抗器73cの直列
回路で構成し、電源電圧V_Cを各抵抗73a,73b,73cで分割
して、低臭気濃度に対応する第１の基準電圧73dと、高
臭気濃度に対応する第２の基準電圧73eを得る。ここで
第１および第２の基準電圧73d,73eは可変抵抗器73cによ
り調整可能である。第１の基準電圧73dを電圧比較器71
の基準電圧入力端子71bに、第２の基準電圧73eを電圧比
較器72の基準電圧入力端子72bに入力する。電圧比較器7
1の出力71cをファン駆動回路74に入力し、ファン駆動回
路74の出力74aをファン駆動線63aにより排気ファン63に
接続する。電圧比較器72の出力72cを、出力インターフ
ェース回路75に入力し、出力インターフェース回路の出
力75aを給水制御線76aにより図示しない強制給水装置76
に接続する。

以上の構成であるから、各臭気センサ64…の臭気検知出
力は直流増幅器68…で増幅され、電圧加算回路69で加算
される。各臭気センサ64…の検知した臭気濃度の和に比
例し、かつ前述の時定数特性をもつ臭気電圧（時定数回
路70の出力）70dは、電圧比較器71,72で予め設定した基
準電圧73d,73eと比較される。弱い臭気で臭気電圧70dが
第１の基準電圧73dを超えると、電圧比較器71が電源電
圧V_Cを出力し、ファン駆動回路74を介してファン63を駆
動する。さらにトイレルーム内の臭気強くなり、臭気電
圧70dが第２の基準電圧73eを超えると、電圧比較器72が
電源電圧V_Cを出力し、インターフェース回路75を介して
図示しない強制給水装置76を駆動し、各小便器59に洗浄
水の供給を行なう。

排気ファン63の動作により、便所内の臭気は、第４図に
示した臭気吸引口60からケーシング56内に吸気され、ケ
ーシング56内を排気路として臭気排気口61から排気ダク
ト62を通って外部に排気される。この排気により臭気濃
度が下がり臭気電圧70dが低下すると電圧比較器71,72の
出力71c,72cは、GND電圧となり、排気ファン63が停止す
る。ファン63を駆動する臭気濃度は、基準電圧発生回路
73の可変抵抗器73cを調節することで容易に変更でき
る。

尚、いずれの実施例も配管ユニット内に複数の臭気セン
サを設け、制御装置は各臭気センサの臭気検知出力の合
計でファンの制御を行なう構成としたが、個々の臭気セ
ンサの臭気検知出力に基づいてファンの運転を制御する
構成であってもよい。

（考案の効果）以上説明したように、本考案は配管ユニットの前面板に
臭気センサを設けたので、現場でのセンサの取り付け工
事が不要である。便器側に臭気センサを設ける構成の場
合、配管ユニット内部に配置した制御装置と便器側の臭
気センサとを接続が必要となり施工が困難となるが、本
考案は配管ユニットの前面板に臭気センサを設けている
ので、配管ユニットの施工ならびに補修が容易である。
また、前面板に臭気センサを設けているので、便器周辺
の臭気も感知できる。さらに、臭気検知出力に基づいて
ファン等の排気装置を駆動するので、排気を確実に行な
え、また排気装置の不必要な稼動をなくすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る臭気センサ組込み大便
器用配管ユニットの縦断面図、第２図は一実施例に係る
制御装置のブロック構成図、第３図は同制御装置の動作
を示すフローチャート、第４図は本考案の他の実施例に
係る臭気センサ組込み小便器用配管ユニットの斜視図、
第５図は他の実施例に係る制御装置のブロック構成図で
ある。尚、図面中、4,51は配管ユニット、16,63は排気装置で
ある排気ファン、20,64は臭気センサ、22,65は制御装置
である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】便所の室内配管系をユニット化してケーシ
ング内に収めるとともに、このケーシング内に排気路を
備えた配管ユニットにおいて、前記配管ユニットの前面
板に臭気を検知する臭気センサを備え、この臭気センサ
の検知出力に基づいて制御装置が前記排気路に接続され
た排気装置の運転を制御することを特徴とする臭気セン
サ組込み配管ユニット。