便器排水路の吸排気装置
【課題】便器排水路から空気を吸引排出する際の吸引スピードと吸引量とを制御することが可能な便器排水路の吸排気装置を提供する。
【解決手段】主弁Ｖ１が開弁し、洗浄水が給水配管１０を通ってリム３に供給されて便鉢が洗浄されると共に、洗浄水の一部が配管１２を介してエゼクタ２１内を通る。これにより負圧タンク３０内に負圧が蓄圧される。次いで作動弁Ｖ４が開弁し、負圧タンク３０と作動タンク４０の第１室４１とが連通する。これにより、作動タンク４０内の隔膜４３が引き上げられ、排水流路５内の空気が作動タンク４０の第２室４２内に吸引排気され、サイホン排出流が形成される。
【解決手段】主弁Ｖ１が開弁し、洗浄水が給水配管１０を通ってリム３に供給されて便鉢が洗浄されると共に、洗浄水の一部が配管１２を介してエゼクタ２１内を通る。これにより負圧タンク３０内に負圧が蓄圧される。次いで作動弁Ｖ４が開弁し、負圧タンク３０と作動タンク４０の第１室４１とが連通する。これにより、作動タンク４０内の隔膜４３が引き上げられ、排水流路５内の空気が作動タンク４０の第２室４２内に吸引排気され、サイホン排出流が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイホン形成を早期化するための便器排水路の吸排気装置に係り、特に負圧発生装置を有する該吸排気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
便鉢の下部に連なる第１トラップ部と、この第１トラップ部の下流側の第２トラップ部と、便器洗浄時に第１トラップ部と第２トラップ部との間の排水路から排気してサイホン形成を早期化するための負圧発生用アスピレータとを設けた洋風便器設備が特開平１０−９６２５５号公報に記載されている。なお、排水路から吸い出した空気は、アスピレータ排出水と共にリム通水路へ放出される。
【０００３】
特開２００２−６１２６２号には、便器洗浄に際し、エゼクタによってトラップの頂部から空気を吸い出し、この空気及びエゼクタの排出水をトラップの下降管路へ吐出するようにした便器の洗浄方法が記載されている。
【特許文献１】特開平１０−９６２５５号公報
【特許文献２】特開２００２−６１２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特開平１０−９６２５５号公報及び特開２００２−６１２６２号公報では、エゼクタで発生した負圧をそのまま排水路に伝達するようにしているため、排水路から空気を吸引排出するスピードと吸引量の調整が難しい。
【０００５】
本発明は、排水路から空気を吸引排出する際の吸引スピードと吸引量とを制御することが可能な便器排水路の吸排気装置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】
【０００６】
請求項１の便器排水路の吸排気装置は、負圧発生装置によって便器排水路から吸排気する吸排気装置において、該負圧発生装置で発生した負圧を蓄える負圧タンクと、内部が可動仕切体により第１室と第２室とに区画された作動室と、該第１室内と前記負圧タンク内との連通及び遮断の切替を行う切換手段と、該第２室内と前記便器排水路とを連通する連通路とを有することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の便器排水路の吸排気装置は、請求項１において、前記第１室内と大気との連通及び遮断を行う大気開放弁を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の便器排水路の吸排気装置は、負圧発生装置で発生した負圧を蓄える負圧タンクを有する。この負圧タンクに蓄えられた負圧を作動室の第１室に伝達して便器排水路内の空気を該作動室の第２室へ吸引排気することにより、排水路内のサイホン形成が効果的に行われる。
【０００９】
本発明では、切換手段によって第１室内と負圧タンク内とを連通させると、第１室側が負圧となり、該負圧が作用して可動仕切体が第１室側に移動し、第２室の容積が増加する。このときの第２室の容積の増加量は一定であるため、該第２室の容積の増加に伴って便器排水路から第２室へ吸引排気される空気量は一定になる。このため、排水路内のサイホン形成が安定して行われると共に、排水路内の空気と共に水まで吸引されることが防止される。
【００１０】
なお、該作動室の内容積を選定することにより、便器排水路から第２室へ吸引排気される空気量を適切な量にすることができる。
【００１１】
また、負圧タンクの内容積や、切替手段の通気口径などを選定することにより、便器排水路から第２室へ吸引排気するスピードを制御することができる。例えば、負圧タンクの内容積が小さい場合、切換手段によって第１室内と負圧タンク内とを連通させたときに負圧タンク内の負圧は急激に弱まるため、吸排気スピードが遅くなる。一方、負圧タンクの内容積を大きくすると、切換手段により第１室内と負圧タンク内とを連通させたときに負圧タンク内の負圧はさほど弱まらないため、吸排気スピードが遅くならない。
【００１２】
本発明では、可動仕切体によって第１室と第２室とを区画し、第２室側のみを便器排水路に連通させることにより、便器排水路の汚水や臭気を含んだ空気などが負圧タンクや負圧発生装置側へ入り込むことが防止される。
【００１３】
本発明の便器排水路の吸排気装置は、さらに、前記第１室内と大気との連通及び遮断を行う大気開放弁を有することが好ましい。この場合、便器排水路から第２室へ吸引排気した後、該大気開放弁を開弁することにより、第１室内を大気圧に戻すことができる。これにより、可動仕切体が元の位置に戻され、次回の洗浄が安定して行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
第１〜６図は実施の形態に係る便器排水路の吸排気装置を備えた洋風便器設備が、それぞれ順に、非洗浄時、便鉢洗浄・負圧蓄圧工程、吸排気工程、追水工程初期、追水工程終期及び大気開放・覆水工程にあるときの作動状態を示す模式図である。第７図は第１〜６図の洋風便器設備の作動を説明するタイミングチャートである。
【００１６】
陶器製の洋風便器本体１における便鉢２の上部内周にリム３が設けられている。便鉢２は、トラップ４、排水流路５及びサブトラップ６を介して排水口７と連通している。この排水流路５は、トラップ最高位部４ａから、下方に立ち下がってサブトラップ６に連なっている。排水口７は排水管に接続される。
【００１７】
このサブトラップ６は、該排水流路５の管壁下部の最低位部６ｂの下側を回り込み、次いで溢出用の最高位部６ａに到るＵ字状流路よりなる。このサブトラップ６の該最高位部６ａの高さは、該最低位部６ｂよりも若干高位となっている。
【００１８】
ただし、該最低位部６ｂは、最高位部６ａよりも若干高位とされてもよい。この場合、サブトラップ６内に水が溜まっても、水面の高さは最低位部６ｂより低位となっている。しかし、排水流路５に後述の通り負圧がかけられ、サブトラップ６内に多量の水が流れ込むと、サブトラップ６内の水位が該最低位部６ｂよりも上昇し、サブトラップ６が封水される。これにより、排水流路５内と排水口７側とが封隔される。
【００１９】
上記リム３に対し給水配管１０が接続されている。なお、この便器本体１は、便鉢後方側からリム３の右側又は左側にのみ水が供給される片回り給水方式となっている。このため、給水配管１０よりリム３に向って水が供給されると、便鉢２内に右回り又は左回りの旋回流が形成される。
【００２０】
この給水配管１０から配管１１，１２，１３が分岐している。配管１１の先端にはバキュームブレーカ１１ａが設けられている。
【００２１】
配管１２は水タンク２０内に導入され、その先端が、負圧発生装置としてのエゼクタ２１の流入口に接続されている。エゼクタ２１の流出口に配管２３の基端が接続され、この配管２３の先端は水タンク２０内に開放している。エゼクタ２１のスロート部に設けられた空気吸引口に、逆止弁Ｖ３を備えた空気吸引配管２２の基端が接続されている。該配管２２の先端は水タンク２０の外側に引き出され、負圧タンク３０に接続されている。
【００２２】
上記逆止弁Ｖ３は、空気が空気吸引配管２２からエゼクタ２１へ流れることを許容し、これと反対方向へ空気が流れることを阻止するものである。この逆止弁Ｖ３は水タンク２０の外側に設けられている。
【００２３】
負圧タンク３０に、切換手段としての作動弁Ｖ４を備えた配管３１の基端が接続され、該配管３１の先端が作動タンク４０の上部に接続されている。この作動タンク４０内は可動仕切体としての隔膜４３によって上側の第１室４１と下側の第２室４２とに区画されている。該配管３１は第１室４１に接続されている。また、該作動タンク４０の第１室４１には大気開放弁Ｖ５を備えた大気開放配管３２の基端が接続され、該配管３２の先端は大気に開放している。該作動タンク４０の第２室４２と前記排水流路５の上端部とが連通路４４を介して連通している。
【００２４】
給水配管１０のうちこれら配管１１，１２の接続部よりも下流側に、配管１３が接続されている。該配管１３は開閉弁Ｖ２を備えており、該配管１３の先端は水タンク２０内に導入され、ジェットポンプ２４の下端側の流入口に接続されている。このジェットポンプ２４のスロート部に設けられた水吸引口２４ａは水タンク２０内に開放している。この水吸引口２４ａは水タンク２０内の下部に位置する。
【００２５】
該ジェットポンプ２４の流出口に追水用配管２５の基端が接続され、該配管２５の先端は水タンク２０から引き出されてリム３に接続されている。
【００２６】
この洋風便器設備には、主弁Ｖ１、開閉弁Ｖ２、作動弁Ｖ４及び大気開放弁Ｖ５の開閉のタイミングを制御する制御手段（図示略）が設けられている。この制御手段としては特に限定はなく、例えば電気信号によって各弁を開閉させるものであってもよく、機械的に弁を開閉させるものであってもよい。機械的に弁を開閉させる場合、例えば、給水配管１０に水車を設け、該水車の回転を歯車列を介して複数のカムを備えた軸に伝え、各カムの回転によりカム駆動式の各弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ４及びＶ５を開閉させるようにしてもよい。
【００２７】
図示は省略するが、これら水タンク２０、負圧タンク３０、作動タンク４０、制御手段等は洋風便器本体１の後部に設けられたユニットケース内に収納されている。
【００２８】
このように構成された洋風便器設備の作動について次に説明する。
【００２９】
［非洗浄時（第１図）］
第７図において、ｔ１時点よりも前の非洗浄時には、主弁Ｖ１、開閉弁Ｖ２、作動弁Ｖ４及び大気開放弁Ｖ５は閉弁している。
この状態では、作動タンク４０内の隔膜４１は作動タンク４０内の底面に当接している。
【００３０】
［便鉢洗浄・負圧蓄圧工程（第２図）］
用便後、第７図のｔ１の時点において、便器使用者によって主弁Ｖ１が開弁操作される。
主弁Ｖ１が開弁すると、給水配管１０から洗浄水がリム３に供給され、便鉢２の内面に沿って旋回しながら流れ落ち、便鉢２内に旋回流が形成される。この旋回流によって固形排泄物が便鉢の中央に集められると共にペーパーがほぐれて水となじみ、水中に分散するようになる。このため、後にサイホン排出流が形成されると、排泄物及びペーパーがスムーズに排出される。
【００３１】
また、給水配管１０内を流れる洗浄水の一部は配管１２、エゼクタ２１及び配管２３を通って水タンク２０内に溜められる。このエゼクタ２１内に水が流れることにより、エゼクタ２１が、負圧タンク３０内の空気を配管２２及び逆止弁Ｖ３を介して水タンク２０内に吸引排気する。これにより、負圧タンク３０内に負圧が徐々に蓄積される。
【００３２】
負圧タンク３０から水タンク２０内に供給された空気は、該水タンク２０内の上部に溜まる。
【００３３】
水タンク２０内に、これら配管１２からの水と、負圧タンク３０からの空気とが供給されることにより、水タンク２０内は徐々に加圧される。
【００３４】
［吸排気工程（第３図）］
ｔ２の時点において、制御手段によって作動弁Ｖ４が開弁される。これにより、負圧タンク３０内の負圧が配管３１及び作動弁Ｖ４を介して作動タンク４０の第１室４１に伝達され、該第１室４１内が減圧される。この第１室４１内の減圧により作動タンク４０内の隔膜４３が引き上げられ、第３図の通り隔膜４３が移動して作動タンク４０の天井面に当接する。
【００３５】
該隔膜４３が移動することにより排水流路５内の空気が連通路４４を介して作動タンク４０の第２室４２内に吸引排気され、排水流路５内が減圧される。このとき、便鉢２内の水位は給水配管１０からの給水によって十分に高くなっており、トラップ最高位部４ａとの間の水頭差が十分に大きなものとなっている。このため、便鉢２内の汚水は、この水頭差と排水流路５内の負圧との重畳した付勢力によりトラップ４から排水流路５へ勢いよく排出され、トラップ４及び排水流路５内に強力なサイホン排出流が形成される。
【００３６】
このサイホン排出流の形成により便鉢２内の水が勢いよく流れて便鉢２内の水位が低下し、水位がトラップ４の入口の高さに近づく。このため、ペーパー等の水に浮く軽量物がトラップ４の入口から容易に排出される。
【００３７】
このように、本実施の形態では、負圧タンク３０内に十分に蓄積された負圧を用いて排水流路５内を負圧にする。このため、作動弁Ｖ４を開弁すると、急激に排水流路５内が減圧され、便鉢２からトラップ４へ水が勢い良く流れ込むようになり、効率よくサイホン排出流が形成される。
【００３８】
本実施の形態では隔膜４３によって作動タンク４０内が第１室４１と第２室４２とに区画され、第２室４２のみが排水流路５と連通している。このため、排水流路５の汚水や臭気を含んだ空気などが負圧タンク３０やエゼクタ２１側へ入り込むことが防止される。
【００３９】
本実施の形態では、隔膜４３が作動タンク４０の底面と当接する位置から作動タンク４０の天井面に当接する位置に移動することにより、作動タンク４０の容積に相当する一定量の空気が排水流路５から吸引排気される。従って、作動タンク４０の容積を適切に選定することにより、排水流路５から適量の空気を過不足なく吸引排気することができる。
【００４０】
なお、便鉢２やトラップ４、排水流路５の容積などに応じて該作動タンク４０の内容積を選定することにより、排水流路５から第２室４２へ吸引排気される空気量を適切な量にすることができる。
【００４１】
また、負圧タンク３０の容積や作動弁Ｖ４の開口径、開度、配管３１の管径などを調整することにより、排水流路５内の空気の吸排気速度を調整することができる。例えば、負圧タンク３０の容積が大きく、大容量の負圧を蓄えることができる場合にあっては、負圧タンク３０内の負圧により隔膜４３は急激に引き上げられることになり、排水流路５内からの空気の吸排気速度が速くなる。作動弁Ｖ４の開度を大きくした場合も同様である。一方、負圧タンク３０の容積を小さくしたり、作動弁Ｖ４の開度を小さくした場合にあっては、排水流路５内からの空気の吸排気速度が遅くなる。
【００４２】
［追水工程初期（第４図）］
便鉢２の水位がトラップ４の入口の高さ近傍にまで低下したｔ３の時点において、制御手段によって開閉弁Ｖ２が開弁される。これにより、給水配管１０内の洗浄水の一部が分流し、配管１３、ジェットポンプ２４及び配管２５を介してリム３に供給される。このとき、ジェットポンプ２４内を流れる洗浄水の水流と、第２図〜第３図の工程で水タンク２０内に生じた加圧力により、水タンク２０内に溜められた貯留水がジェットポンプ２４の水吸引口２４ａから吸引され、該配管１３からの洗浄水と共に配管２５を通ってリム３に供給される。これにより、水タンク２０内の水位は低下する。
【００４３】
このように、給水配管１０からリム３に供給される洗浄水に加えて、配管２５からの追加供給水（追水）も便鉢２に供給されるため、便鉢２の水位が上昇する。このため、トラップ３は破封せず、サイホン作動が途切れることなく継続するようになり、汚物の排出能力が高いものとなる。また、この追水によって便鉢２内に残留するペーパー等の軽量物が強力に排出される。
【００４４】
本実施の形態では、第２図〜第３図の工程においてエゼクタ２１に供給した水を水タンク２０内に溜め、この貯留水を追水として使用するため、水の有効利用が図られる。また、このエゼクタ２１の排出水を一旦水タンク２０に蓄え、ジェットポンプ２４によって便鉢２に供給するようにしているので、多量の追水を一気に便鉢２に供給することができる。なお、開閉弁Ｖ２の開弁タイミングを選定することにより、追水の開始及び停止のタイミングを自在に設定することができる。
【００４５】
本実施の形態では、水タンク２０は密閉されており、上記の通り追水開始時には水タンク２０内は加圧された状態となっているので、水タンク２０内の水がこの圧力による付勢を受けて高流速かつ多量にエゼクタ２４によって吸引される。このため、水タンク２０から便鉢２へ水を追加供給する際の単位時間当りの供給量を多くすることができる。
【００４６】
本実施の形態では、この水タンク２０の下部から水を取り出して便鉢２に送水するため、水タンク２０内で気泡が水から分離されるようになり、追加供給水が気泡を全く又は殆ど含まないようになる。この結果、追加供給水が便鉢２に流出する際の異音（例えば、気泡の破裂音など）の発生が防止される。
【００４７】
［追水工程終期（第５図）］
第５図の通り、ｔ３の時点からしばらく経過したｔ４の時点で、開閉弁Ｖ２が制御手段によって閉弁される。これにより配管２５からリム３への追水の供給がなくなり、便鉢２内の水位が低下する。さらに水位が低下するとトラップ４が破封し、サイホン作動が停止する。
【００４８】
なお、開閉弁Ｖ２を閉弁する時点ｔ４は、水タンク２０内の水位がジェットポンプ２４のスロート部に設けられた水吸引口よりも低位となった後でもよいが、該水吸引口よりも低位になる前であることが好ましい。この場合、該水吸引口から水タンク２０内の空気が吸引されることが防止される。このため、ジェットポンプ２４が水タンク２０内の空気を吸引して異音が発生することが防止されると共に、空気を巻き込んだ水が配管２５を通ってリム３から流出して異音が発生することも防止される。
【００４９】
［大気開放・覆水工程（第６図）］
ｔ５の時点で制御手段によって作動弁Ｖ４が閉弁されると共に、大気開放弁Ｖ５が開弁される。これにより作動タンク４０内の第１室４１が大気圧に戻り、この大気圧及び隔膜４３の自重により隔膜４３が下方に押し下げられて作動タンク４０内の底面に当接し、第１図の状態に復帰する。
その後、ｔ６の時点で制御手段によって大気開放弁Ｖ５が閉弁される。
【００５０】
サイホン作動が停止してからしばらく経過し、便鉢２内に水が溜まると、ｔ７の時点において主弁Ｖ１が閉弁される。これにより非洗浄時の状態に戻り、洗浄が終了する。
【００５１】
本実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本実施の形態では、大気開放弁Ｖ５を備えた配管３２を作動タンク４０の上部に接続したが、配管３１のうち作動弁Ｖ４と作動タンク４０との間の箇所に接続してもよい。
【００５２】
配管１２のエゼクタ２１よりも上流側に弁を設け、通水工程において、該弁を閉弁してから開閉弁Ｖ２を開弁するようにしてもよい。この場合、配管１３内を流れる洗浄水の量が多くなるため、ジェットポンプ２４によって水タンク２０内の貯留水がより強力に吸引排出され、追水の水勢が強くなる。
水タンク２０は密閉タンクであるが、非密閉タンクであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施の形態に係る便器排水路の吸排気装置を備えた洋風便器設備が、非洗浄時にあるときの状態を示す模式図である。
【図２】第１図の洋風便器設備が、便鉢洗浄・負圧蓄圧工程にあるときの作動状態を示す模式図である。
【図３】第１図の洋風便器設備が、吸排気工程にあるときの作動状態を示す模式図である。
【図４】第１図の洋風便器設備が、追水工程初期にあるときの作動状態を示す模式図である。
【図５】第１図の洋風便器設備が、追水工程終期にあるときの作動状態を示す模式図である。
【図６】第１図の洋風便器設備が、大気開放・覆水工程にあるときの作動状態を示す模式図である。
【図７】第１〜６図の洋風便器設備の作動を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１ 便器本体
２ 便鉢
３ リム
４ トラップ
５ 排水流路
６ サブトラップ
７ 排水口
１０ 給水配管
２０ 水タンク
２１ エゼクタ
２４ ジェットポンプ
３０ 負圧タンク
４０ 作動タンク
４１ 第１室
４２ 第２室
４３ 隔膜
４４ 連通路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイホン形成を早期化するための便器排水路の吸排気装置に係り、特に負圧発生装置を有する該吸排気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
便鉢の下部に連なる第１トラップ部と、この第１トラップ部の下流側の第２トラップ部と、便器洗浄時に第１トラップ部と第２トラップ部との間の排水路から排気してサイホン形成を早期化するための負圧発生用アスピレータとを設けた洋風便器設備が特開平１０−９６２５５号公報に記載されている。なお、排水路から吸い出した空気は、アスピレータ排出水と共にリム通水路へ放出される。
【０００３】
特開２００２−６１２６２号には、便器洗浄に際し、エゼクタによってトラップの頂部から空気を吸い出し、この空気及びエゼクタの排出水をトラップの下降管路へ吐出するようにした便器の洗浄方法が記載されている。
【特許文献１】特開平１０−９６２５５号公報
【特許文献２】特開２００２−６１２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特開平１０−９６２５５号公報及び特開２００２−６１２６２号公報では、エゼクタで発生した負圧をそのまま排水路に伝達するようにしているため、排水路から空気を吸引排出するスピードと吸引量の調整が難しい。
【０００５】
本発明は、排水路から空気を吸引排出する際の吸引スピードと吸引量とを制御することが可能な便器排水路の吸排気装置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】
【０００６】
請求項１の便器排水路の吸排気装置は、負圧発生装置によって便器排水路から吸排気する吸排気装置において、該負圧発生装置で発生した負圧を蓄える負圧タンクと、内部が可動仕切体により第１室と第２室とに区画された作動室と、該第１室内と前記負圧タンク内との連通及び遮断の切替を行う切換手段と、該第２室内と前記便器排水路とを連通する連通路とを有することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の便器排水路の吸排気装置は、請求項１において、前記第１室内と大気との連通及び遮断を行う大気開放弁を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の便器排水路の吸排気装置は、負圧発生装置で発生した負圧を蓄える負圧タンクを有する。この負圧タンクに蓄えられた負圧を作動室の第１室に伝達して便器排水路内の空気を該作動室の第２室へ吸引排気することにより、排水路内のサイホン形成が効果的に行われる。
【０００９】
本発明では、切換手段によって第１室内と負圧タンク内とを連通させると、第１室側が負圧となり、該負圧が作用して可動仕切体が第１室側に移動し、第２室の容積が増加する。このときの第２室の容積の増加量は一定であるため、該第２室の容積の増加に伴って便器排水路から第２室へ吸引排気される空気量は一定になる。このため、排水路内のサイホン形成が安定して行われると共に、排水路内の空気と共に水まで吸引されることが防止される。
【００１０】
なお、該作動室の内容積を選定することにより、便器排水路から第２室へ吸引排気される空気量を適切な量にすることができる。
【００１１】
また、負圧タンクの内容積や、切替手段の通気口径などを選定することにより、便器排水路から第２室へ吸引排気するスピードを制御することができる。例えば、負圧タンクの内容積が小さい場合、切換手段によって第１室内と負圧タンク内とを連通させたときに負圧タンク内の負圧は急激に弱まるため、吸排気スピードが遅くなる。一方、負圧タンクの内容積を大きくすると、切換手段により第１室内と負圧タンク内とを連通させたときに負圧タンク内の負圧はさほど弱まらないため、吸排気スピードが遅くならない。
【００１２】
本発明では、可動仕切体によって第１室と第２室とを区画し、第２室側のみを便器排水路に連通させることにより、便器排水路の汚水や臭気を含んだ空気などが負圧タンクや負圧発生装置側へ入り込むことが防止される。
【００１３】
本発明の便器排水路の吸排気装置は、さらに、前記第１室内と大気との連通及び遮断を行う大気開放弁を有することが好ましい。この場合、便器排水路から第２室へ吸引排気した後、該大気開放弁を開弁することにより、第１室内を大気圧に戻すことができる。これにより、可動仕切体が元の位置に戻され、次回の洗浄が安定して行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
第１〜６図は実施の形態に係る便器排水路の吸排気装置を備えた洋風便器設備が、それぞれ順に、非洗浄時、便鉢洗浄・負圧蓄圧工程、吸排気工程、追水工程初期、追水工程終期及び大気開放・覆水工程にあるときの作動状態を示す模式図である。第７図は第１〜６図の洋風便器設備の作動を説明するタイミングチャートである。
【００１６】
陶器製の洋風便器本体１における便鉢２の上部内周にリム３が設けられている。便鉢２は、トラップ４、排水流路５及びサブトラップ６を介して排水口７と連通している。この排水流路５は、トラップ最高位部４ａから、下方に立ち下がってサブトラップ６に連なっている。排水口７は排水管に接続される。
【００１７】
このサブトラップ６は、該排水流路５の管壁下部の最低位部６ｂの下側を回り込み、次いで溢出用の最高位部６ａに到るＵ字状流路よりなる。このサブトラップ６の該最高位部６ａの高さは、該最低位部６ｂよりも若干高位となっている。
【００１８】
ただし、該最低位部６ｂは、最高位部６ａよりも若干高位とされてもよい。この場合、サブトラップ６内に水が溜まっても、水面の高さは最低位部６ｂより低位となっている。しかし、排水流路５に後述の通り負圧がかけられ、サブトラップ６内に多量の水が流れ込むと、サブトラップ６内の水位が該最低位部６ｂよりも上昇し、サブトラップ６が封水される。これにより、排水流路５内と排水口７側とが封隔される。
【００１９】
上記リム３に対し給水配管１０が接続されている。なお、この便器本体１は、便鉢後方側からリム３の右側又は左側にのみ水が供給される片回り給水方式となっている。このため、給水配管１０よりリム３に向って水が供給されると、便鉢２内に右回り又は左回りの旋回流が形成される。
【００２０】
この給水配管１０から配管１１，１２，１３が分岐している。配管１１の先端にはバキュームブレーカ１１ａが設けられている。
【００２１】
配管１２は水タンク２０内に導入され、その先端が、負圧発生装置としてのエゼクタ２１の流入口に接続されている。エゼクタ２１の流出口に配管２３の基端が接続され、この配管２３の先端は水タンク２０内に開放している。エゼクタ２１のスロート部に設けられた空気吸引口に、逆止弁Ｖ３を備えた空気吸引配管２２の基端が接続されている。該配管２２の先端は水タンク２０の外側に引き出され、負圧タンク３０に接続されている。
【００２２】
上記逆止弁Ｖ３は、空気が空気吸引配管２２からエゼクタ２１へ流れることを許容し、これと反対方向へ空気が流れることを阻止するものである。この逆止弁Ｖ３は水タンク２０の外側に設けられている。
【００２３】
負圧タンク３０に、切換手段としての作動弁Ｖ４を備えた配管３１の基端が接続され、該配管３１の先端が作動タンク４０の上部に接続されている。この作動タンク４０内は可動仕切体としての隔膜４３によって上側の第１室４１と下側の第２室４２とに区画されている。該配管３１は第１室４１に接続されている。また、該作動タンク４０の第１室４１には大気開放弁Ｖ５を備えた大気開放配管３２の基端が接続され、該配管３２の先端は大気に開放している。該作動タンク４０の第２室４２と前記排水流路５の上端部とが連通路４４を介して連通している。
【００２４】
給水配管１０のうちこれら配管１１，１２の接続部よりも下流側に、配管１３が接続されている。該配管１３は開閉弁Ｖ２を備えており、該配管１３の先端は水タンク２０内に導入され、ジェットポンプ２４の下端側の流入口に接続されている。このジェットポンプ２４のスロート部に設けられた水吸引口２４ａは水タンク２０内に開放している。この水吸引口２４ａは水タンク２０内の下部に位置する。
【００２５】
該ジェットポンプ２４の流出口に追水用配管２５の基端が接続され、該配管２５の先端は水タンク２０から引き出されてリム３に接続されている。
【００２６】
この洋風便器設備には、主弁Ｖ１、開閉弁Ｖ２、作動弁Ｖ４及び大気開放弁Ｖ５の開閉のタイミングを制御する制御手段（図示略）が設けられている。この制御手段としては特に限定はなく、例えば電気信号によって各弁を開閉させるものであってもよく、機械的に弁を開閉させるものであってもよい。機械的に弁を開閉させる場合、例えば、給水配管１０に水車を設け、該水車の回転を歯車列を介して複数のカムを備えた軸に伝え、各カムの回転によりカム駆動式の各弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ４及びＶ５を開閉させるようにしてもよい。
【００２７】
図示は省略するが、これら水タンク２０、負圧タンク３０、作動タンク４０、制御手段等は洋風便器本体１の後部に設けられたユニットケース内に収納されている。
【００２８】
このように構成された洋風便器設備の作動について次に説明する。
【００２９】
［非洗浄時（第１図）］
第７図において、ｔ１時点よりも前の非洗浄時には、主弁Ｖ１、開閉弁Ｖ２、作動弁Ｖ４及び大気開放弁Ｖ５は閉弁している。
この状態では、作動タンク４０内の隔膜４１は作動タンク４０内の底面に当接している。
【００３０】
［便鉢洗浄・負圧蓄圧工程（第２図）］
用便後、第７図のｔ１の時点において、便器使用者によって主弁Ｖ１が開弁操作される。
主弁Ｖ１が開弁すると、給水配管１０から洗浄水がリム３に供給され、便鉢２の内面に沿って旋回しながら流れ落ち、便鉢２内に旋回流が形成される。この旋回流によって固形排泄物が便鉢の中央に集められると共にペーパーがほぐれて水となじみ、水中に分散するようになる。このため、後にサイホン排出流が形成されると、排泄物及びペーパーがスムーズに排出される。
【００３１】
また、給水配管１０内を流れる洗浄水の一部は配管１２、エゼクタ２１及び配管２３を通って水タンク２０内に溜められる。このエゼクタ２１内に水が流れることにより、エゼクタ２１が、負圧タンク３０内の空気を配管２２及び逆止弁Ｖ３を介して水タンク２０内に吸引排気する。これにより、負圧タンク３０内に負圧が徐々に蓄積される。
【００３２】
負圧タンク３０から水タンク２０内に供給された空気は、該水タンク２０内の上部に溜まる。
【００３３】
水タンク２０内に、これら配管１２からの水と、負圧タンク３０からの空気とが供給されることにより、水タンク２０内は徐々に加圧される。
【００３４】
［吸排気工程（第３図）］
ｔ２の時点において、制御手段によって作動弁Ｖ４が開弁される。これにより、負圧タンク３０内の負圧が配管３１及び作動弁Ｖ４を介して作動タンク４０の第１室４１に伝達され、該第１室４１内が減圧される。この第１室４１内の減圧により作動タンク４０内の隔膜４３が引き上げられ、第３図の通り隔膜４３が移動して作動タンク４０の天井面に当接する。
【００３５】
該隔膜４３が移動することにより排水流路５内の空気が連通路４４を介して作動タンク４０の第２室４２内に吸引排気され、排水流路５内が減圧される。このとき、便鉢２内の水位は給水配管１０からの給水によって十分に高くなっており、トラップ最高位部４ａとの間の水頭差が十分に大きなものとなっている。このため、便鉢２内の汚水は、この水頭差と排水流路５内の負圧との重畳した付勢力によりトラップ４から排水流路５へ勢いよく排出され、トラップ４及び排水流路５内に強力なサイホン排出流が形成される。
【００３６】
このサイホン排出流の形成により便鉢２内の水が勢いよく流れて便鉢２内の水位が低下し、水位がトラップ４の入口の高さに近づく。このため、ペーパー等の水に浮く軽量物がトラップ４の入口から容易に排出される。
【００３７】
このように、本実施の形態では、負圧タンク３０内に十分に蓄積された負圧を用いて排水流路５内を負圧にする。このため、作動弁Ｖ４を開弁すると、急激に排水流路５内が減圧され、便鉢２からトラップ４へ水が勢い良く流れ込むようになり、効率よくサイホン排出流が形成される。
【００３８】
本実施の形態では隔膜４３によって作動タンク４０内が第１室４１と第２室４２とに区画され、第２室４２のみが排水流路５と連通している。このため、排水流路５の汚水や臭気を含んだ空気などが負圧タンク３０やエゼクタ２１側へ入り込むことが防止される。
【００３９】
本実施の形態では、隔膜４３が作動タンク４０の底面と当接する位置から作動タンク４０の天井面に当接する位置に移動することにより、作動タンク４０の容積に相当する一定量の空気が排水流路５から吸引排気される。従って、作動タンク４０の容積を適切に選定することにより、排水流路５から適量の空気を過不足なく吸引排気することができる。
【００４０】
なお、便鉢２やトラップ４、排水流路５の容積などに応じて該作動タンク４０の内容積を選定することにより、排水流路５から第２室４２へ吸引排気される空気量を適切な量にすることができる。
【００４１】
また、負圧タンク３０の容積や作動弁Ｖ４の開口径、開度、配管３１の管径などを調整することにより、排水流路５内の空気の吸排気速度を調整することができる。例えば、負圧タンク３０の容積が大きく、大容量の負圧を蓄えることができる場合にあっては、負圧タンク３０内の負圧により隔膜４３は急激に引き上げられることになり、排水流路５内からの空気の吸排気速度が速くなる。作動弁Ｖ４の開度を大きくした場合も同様である。一方、負圧タンク３０の容積を小さくしたり、作動弁Ｖ４の開度を小さくした場合にあっては、排水流路５内からの空気の吸排気速度が遅くなる。
【００４２】
［追水工程初期（第４図）］
便鉢２の水位がトラップ４の入口の高さ近傍にまで低下したｔ３の時点において、制御手段によって開閉弁Ｖ２が開弁される。これにより、給水配管１０内の洗浄水の一部が分流し、配管１３、ジェットポンプ２４及び配管２５を介してリム３に供給される。このとき、ジェットポンプ２４内を流れる洗浄水の水流と、第２図〜第３図の工程で水タンク２０内に生じた加圧力により、水タンク２０内に溜められた貯留水がジェットポンプ２４の水吸引口２４ａから吸引され、該配管１３からの洗浄水と共に配管２５を通ってリム３に供給される。これにより、水タンク２０内の水位は低下する。
【００４３】
このように、給水配管１０からリム３に供給される洗浄水に加えて、配管２５からの追加供給水（追水）も便鉢２に供給されるため、便鉢２の水位が上昇する。このため、トラップ３は破封せず、サイホン作動が途切れることなく継続するようになり、汚物の排出能力が高いものとなる。また、この追水によって便鉢２内に残留するペーパー等の軽量物が強力に排出される。
【００４４】
本実施の形態では、第２図〜第３図の工程においてエゼクタ２１に供給した水を水タンク２０内に溜め、この貯留水を追水として使用するため、水の有効利用が図られる。また、このエゼクタ２１の排出水を一旦水タンク２０に蓄え、ジェットポンプ２４によって便鉢２に供給するようにしているので、多量の追水を一気に便鉢２に供給することができる。なお、開閉弁Ｖ２の開弁タイミングを選定することにより、追水の開始及び停止のタイミングを自在に設定することができる。
【００４５】
本実施の形態では、水タンク２０は密閉されており、上記の通り追水開始時には水タンク２０内は加圧された状態となっているので、水タンク２０内の水がこの圧力による付勢を受けて高流速かつ多量にエゼクタ２４によって吸引される。このため、水タンク２０から便鉢２へ水を追加供給する際の単位時間当りの供給量を多くすることができる。
【００４６】
本実施の形態では、この水タンク２０の下部から水を取り出して便鉢２に送水するため、水タンク２０内で気泡が水から分離されるようになり、追加供給水が気泡を全く又は殆ど含まないようになる。この結果、追加供給水が便鉢２に流出する際の異音（例えば、気泡の破裂音など）の発生が防止される。
【００４７】
［追水工程終期（第５図）］
第５図の通り、ｔ３の時点からしばらく経過したｔ４の時点で、開閉弁Ｖ２が制御手段によって閉弁される。これにより配管２５からリム３への追水の供給がなくなり、便鉢２内の水位が低下する。さらに水位が低下するとトラップ４が破封し、サイホン作動が停止する。
【００４８】
なお、開閉弁Ｖ２を閉弁する時点ｔ４は、水タンク２０内の水位がジェットポンプ２４のスロート部に設けられた水吸引口よりも低位となった後でもよいが、該水吸引口よりも低位になる前であることが好ましい。この場合、該水吸引口から水タンク２０内の空気が吸引されることが防止される。このため、ジェットポンプ２４が水タンク２０内の空気を吸引して異音が発生することが防止されると共に、空気を巻き込んだ水が配管２５を通ってリム３から流出して異音が発生することも防止される。
【００４９】
［大気開放・覆水工程（第６図）］
ｔ５の時点で制御手段によって作動弁Ｖ４が閉弁されると共に、大気開放弁Ｖ５が開弁される。これにより作動タンク４０内の第１室４１が大気圧に戻り、この大気圧及び隔膜４３の自重により隔膜４３が下方に押し下げられて作動タンク４０内の底面に当接し、第１図の状態に復帰する。
その後、ｔ６の時点で制御手段によって大気開放弁Ｖ５が閉弁される。
【００５０】
サイホン作動が停止してからしばらく経過し、便鉢２内に水が溜まると、ｔ７の時点において主弁Ｖ１が閉弁される。これにより非洗浄時の状態に戻り、洗浄が終了する。
【００５１】
本実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本実施の形態では、大気開放弁Ｖ５を備えた配管３２を作動タンク４０の上部に接続したが、配管３１のうち作動弁Ｖ４と作動タンク４０との間の箇所に接続してもよい。
【００５２】
配管１２のエゼクタ２１よりも上流側に弁を設け、通水工程において、該弁を閉弁してから開閉弁Ｖ２を開弁するようにしてもよい。この場合、配管１３内を流れる洗浄水の量が多くなるため、ジェットポンプ２４によって水タンク２０内の貯留水がより強力に吸引排出され、追水の水勢が強くなる。
水タンク２０は密閉タンクであるが、非密閉タンクであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施の形態に係る便器排水路の吸排気装置を備えた洋風便器設備が、非洗浄時にあるときの状態を示す模式図である。
【図２】第１図の洋風便器設備が、便鉢洗浄・負圧蓄圧工程にあるときの作動状態を示す模式図である。
【図３】第１図の洋風便器設備が、吸排気工程にあるときの作動状態を示す模式図である。
【図４】第１図の洋風便器設備が、追水工程初期にあるときの作動状態を示す模式図である。
【図５】第１図の洋風便器設備が、追水工程終期にあるときの作動状態を示す模式図である。
【図６】第１図の洋風便器設備が、大気開放・覆水工程にあるときの作動状態を示す模式図である。
【図７】第１〜６図の洋風便器設備の作動を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１ 便器本体
２ 便鉢
３ リム
４ トラップ
５ 排水流路
６ サブトラップ
７ 排水口
１０ 給水配管
２０ 水タンク
２１ エゼクタ
２４ ジェットポンプ
３０ 負圧タンク
４０ 作動タンク
４１ 第１室
４２ 第２室
４３ 隔膜
４４ 連通路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧発生装置によって便器排水路から吸排気する吸排気装置において、
該負圧発生装置で発生した負圧を蓄える負圧タンクと、
内部が可動仕切体により第１室と第２室とに区画された作動室と、
該第１室内と前記負圧タンク内との連通及び遮断の切替を行う切換手段と、
該第２室内と前記便器排水路とを連通する連通路と
を有することを特徴とする便器排水路の吸排気装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１室内と大気との連通及び遮断を行う大気開放弁を有することを特徴とする便器排水路の吸排気装置。
【請求項１】
負圧発生装置によって便器排水路から吸排気する吸排気装置において、
該負圧発生装置で発生した負圧を蓄える負圧タンクと、
内部が可動仕切体により第１室と第２室とに区画された作動室と、
該第１室内と前記負圧タンク内との連通及び遮断の切替を行う切換手段と、
該第２室内と前記便器排水路とを連通する連通路と
を有することを特徴とする便器排水路の吸排気装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１室内と大気との連通及び遮断を行う大気開放弁を有することを特徴とする便器排水路の吸排気装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２１８０３８（Ｐ２００７−２１８０３８Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４２６３６（Ｐ２００６−４２６３６）
【出願日】平成１８年２月２０日（２００６．２．２０）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２０日（２００６．２．２０）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
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