便器洗浄装置
【課題】簡易な構造で小型化が可能であり、便器洗浄を良好に行うことのできる便器洗浄装置を提供する。
【解決手段】便器洗浄装置は、便器本体Ｔに連通する洗浄水供給路Ｒと、洗浄水供給路Ｒに設けられた開閉弁Ｖと、洗浄水供給路Ｒに接続された蓄圧装置Ａとを具備している。蓄圧装置Ａは、出入口１１を洗浄水供給路Ｒに連通する出入流路１２を有する蓄圧タンク１０を備えている。蓄圧タンク１０内には、中央部２３が往復運動可能に形成されたダイヤフラム２０が保持されている。ダイヤフラム２０の中央部２３の往復運動に連動して軸方向に進退可能な棒状部材４０が出入口１１を貫通している。棒状部材４０の先端部４２は、出入流路１２内を軸方向に進退可能であり、軸方向に直交する断面積が出入口１１の開口面積よりも大きい。出入流路１２には、棒状部材４０の先端部４２が軸方向に進退可能であり、流路断面積を狭める絞り部１２Ａが設けられている。
【解決手段】便器洗浄装置は、便器本体Ｔに連通する洗浄水供給路Ｒと、洗浄水供給路Ｒに設けられた開閉弁Ｖと、洗浄水供給路Ｒに接続された蓄圧装置Ａとを具備している。蓄圧装置Ａは、出入口１１を洗浄水供給路Ｒに連通する出入流路１２を有する蓄圧タンク１０を備えている。蓄圧タンク１０内には、中央部２３が往復運動可能に形成されたダイヤフラム２０が保持されている。ダイヤフラム２０の中央部２３の往復運動に連動して軸方向に進退可能な棒状部材４０が出入口１１を貫通している。棒状部材４０の先端部４２は、出入流路１２内を軸方向に進退可能であり、軸方向に直交する断面積が出入口１１の開口面積よりも大きい。出入流路１２には、棒状部材４０の先端部４２が軸方向に進退可能であり、流路断面積を狭める絞り部１２Ａが設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は便器洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来の便器洗浄装置が開示されている。この便器洗浄装置は、便器本体に連通する洗浄水供給路と、洗浄水供給路に設けられた第１開閉弁と、第１開閉弁よりも上流側の洗浄水供給路に接続された蓄圧装置とを具備している。蓄圧装置は、一端側に別々に設けられた流入口と流出口とを有する蓄圧タンクを備えている。流入口は逆止弁を介して洗浄水供給路に連通している。流出口は第２開閉弁を介して便器本体に設けられたリム及びジェット口に連通している。蓄圧タンク内には、中央部が蓄圧タンクの一端側に対して離反及び接近する方向に往復運動可能に形成されたダイヤフラムが保持されている。ダイヤフラムは、流入口及び流出口に連通する第１室と、ダイヤフラムの中央部を一端側に接近する方向に付勢するコイルばねが設けられた第２室とに蓄圧タンク内を区画している。
【０００３】
この便器洗浄装置では、第１及び第２開閉弁を閉弁すると、蓄圧タンクの第１室内に洗浄水が流入し、蓄圧水が貯留される。その後、第２開閉弁を開弁すると、第１室内の蓄圧水がリム及びジェット口に供給される。このため、リム及びジェット口から勢いよく洗浄水が吐水され、便鉢内の汚物を便器本体外へ排出することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７０６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の便器洗浄装置では、第２開閉弁を開弁すると、第１室内の蓄圧水は一気にリム及びジェット口に供給されるため、そのタイミングによっては、汚物が排出されないおそれがある。このため、便器洗浄を良好に行うためには、第１及び第２開閉弁を制御し、開閉タイミングや開度を調整して、便器本体に供給される洗浄水の流量を制御しなければならない。よって、便器洗浄装置が複雑化、大型化してしまう。
【０００６】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、簡易な構造で小型化が可能であり、便器洗浄を良好に行うことのできる便器洗浄装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の便器洗浄装置は、便器本体に連通する洗浄水供給路と、該洗浄水供給路に設けられた開閉弁と、該開閉弁よりも上流側の該洗浄水供給路に接続された蓄圧装置とを具備した便器洗浄装置において、
前記蓄圧装置は、出入口が貫設され、該出入口を前記洗浄水供給路に連通する出入流路を有する蓄圧タンクと、
該蓄圧タンク内に保持され、中央部が該出入口に対して離反及び接近する方向に往復運動可能に形成された隔膜と、
該出入口を貫通し、該隔膜の中央部の往復運動に連動して軸方向に進退可能な棒状部材とを備え、
該隔膜は、該出入口に連通する第１室と、該隔膜の中央部を該出入口に接近する方向に付勢する付勢手段が設けられた第２室とに該蓄圧タンク内を区画し、
該棒状部材の先端部は、該出入流路内を軸方向に進退可能であり、軸方向に直交する断面積が該出入口の開口面積よりも大きく形成され、
該出入流路には、該棒状部材の先端部が軸方向に進退可能であり、流路断面積を狭める絞り部が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
この便器洗浄装置では、開閉弁を閉弁すると、第２室の付勢手段の付勢力に抗して、出入口から第１室に洗浄水が流入する。第１室へ洗浄水が流入することにより、隔膜の中央部は出入口から離反する方向に移動する。第１室内に貯留された洗浄水は、付勢手段により蓄圧された蓄圧水となる。その後、開閉弁を開弁すると、第１室から蓄圧水が流出する。この際、第２室に設けられた付勢手段により隔膜の中央部は出入口に接近する方向に移動する。隔膜の中央部の往復運動に連動して棒状部材は軸方向に進退するため、棒状部材の先端部は出入流路内を進退する。蓄圧水が第１室から流出し、棒状部材の先端部が絞り部内を移動するときは、絞り部以外の出入流路内を移動するときに比べて蓄圧水の流出流量が少なくなる。つまり、この便器洗浄装置では、出入流路に設けられる絞り部の位置や、流路断面積を変更するのみで、第１室内から流出する蓄圧水の流量を便器洗浄に適するように調整することができる。
【０００９】
したがって、本発明の便器洗浄装置は、簡易な構造で小型化が可能であり、便器洗浄を良好に行うことができる。
【００１０】
絞り部は、出入流路の出入口側の端部に設けられ得る。この場合、開閉弁を開弁し、設定量の蓄圧水が第１室内から流出するまでは、第１室内から流出する蓄圧水の流量は少なく、設定量の蓄圧水が第１室内から流出した後は、第１室内から流出する蓄圧水の流量を多くすることができる。つまり、この便器洗浄装置では、便器洗浄の当初は小流量の洗浄水を便器本体に供給し、便鉢内の水位を高くする。その後、第１室内から流出する蓄圧水の流量が増加され、便器本体に供給される洗浄水の流量が増加される。このため、水位が上昇し、位置エネルギーが増加した便鉢内の洗浄水と、蓄圧水の流量の増加により、運動エネルギーが増加した洗浄水の便鉢への供給とにより、少ない洗浄水で便鉢の下流側に連なる便器排水路内にサイホン作用を生じさせることができる。よって、汚物を効率よく便器本体から排出することができる。
【００１１】
絞り部は、出入流路の中間部に設けられ得る。この場合、蓄圧タンクの第１室から大流量の蓄圧水を流出させて、便器排水路にサイホン作用を生じさせた後、第１室から流出する蓄圧水の流量を一時的に少なくし、その後、再度、第１室内から大流量の蓄圧水を流出させることができる。このようにすると、サイホン作用を長く継続させることができるとともに、便器洗浄の後期に大流量の蓄圧水が供給されるため、残存する浮遊汚物等を確実に排出することができる。
【００１２】
付勢手段は弾性体であり、第２室を形成する蓄圧タンクの周壁には吸排気口が貫設され、第２室は、吸排気口を介して便器本体に形成された便鉢の下流側に連なる便器排水路に連通可能であり得る。この場合、蓄圧タンクは、第１室から蓄圧水が流出するに従い、第２室の容積を拡大するため、吸排気口を介して便器排水路内から空気を吸引することができる。これにより、便器排水路内から空気が吸引されると、便鉢から便器排水路内に洗浄水が流入しやすくなり、少ない洗浄水で便器排水路にサイホン作用を生じさせることができる。また、第１室から流出する蓄圧水の流量変化と、便器排水路内から吸引される空気の流量変化とは同期している。つまり、第１室から大流量の蓄圧水が流出するのと同時に、便器排水路内から大流量の空気を吸引する。このため、便鉢から便器排水路内に多量の洗浄水を一気に流入させることができ、確実にサイホン作用を発生させることができる。よって、汚物をより効率よく便器本体からは排出することができる。また、第２室は隔膜により閉空間とされている。このため、便器排水路から流入する臭気等が第２室から拡散することを確実に防止することができる。
【００１３】
棒状部材の先端部には、出入口の周縁部に当接可能なパッキンが設けられ、棒状部材の先端部が出入口を閉鎖可能であり得る。この場合、棒状部材の先端部に設けられたパッキンが出入口の周縁部に当接し、出入口を閉鎖すると、第１室内に洗浄水が流入できなくなる。このため、第１室内の洗浄水の圧力が高くなり過ぎることを確実に防止することができる。よって、蓄圧タンクを必要以上に耐圧構造とする必要がなくなり、蓄圧装置の軽量化、小型化を図ることができる。また、蓄圧装置の製造コストも安くすることができる。
【００１４】
隔膜は、蓄圧タンクの内周面に摺動可能な摺動部を有するガイド部材に連結され得る。この場合、隔膜の中央部は、ガイド部材に案内され、往復運動する際の移動姿勢が移動方向に対して傾かずに保持される。このため、棒状部材も、正常な位置の軸方向に対して傾かずに移動するため、出入口及び出入流路の内周面に干渉することを確実に防止することができる。また、出入口を確実に閉鎖することができる。
【００１５】
蓄圧タンクは第１室を形成する周壁に設けられた開口を有し、開口には第１室内に流入した洗浄水の圧力が設定圧力以上になると開口を開放可能な安全弁が取り付けられ得る。この場合、第１室内の蓄圧水の圧力が設定圧力以上になると、安全弁が開口を開放し、第１室内の蓄圧水を外部に流出させる。このため、第１室内の蓄圧水の圧力は設定圧力以上にならず、蓄圧タンクが蓄圧水の圧力により破壊されてしまうことを確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の便器洗浄装置を具体化した実施例１及び２を図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００１７】
実施例１の便器洗浄装置は、図１に示すように、便器本体Ｔに連通する洗浄水供給路Ｒと、洗浄水供給路Ｒに設けられた開閉弁Ｖと、開閉弁Ｖよりも上流側の洗浄水供給路Ｒに接続された蓄圧装置Ａとを具備している。
【００１８】
便器本体Ｔには、上部周縁にリム２を有する便鉢１が形成されている。便鉢１の下流側には便器排水路３が連通している。便器排水路３は、便鉢１の下流端から上昇する上昇流路３Ａと、上昇流路３Ａに連続する下降流路３Ｂとを有している。便鉢１と上昇流路３Ａとにより、封水部４が形成される。下降流路３Ｂの下端には洗浄水が滞留可能な滞留部５が形成されている。リム２の左側後方には、洗浄水供給路Ｒが接続されたリムノズル６が接続されている。便器排水路３の上昇部には、後述する蓄圧装置Ａの吸排気口１３に連通する吸排気路Ｓが接続された吸排気ノズル７が接続されている。
【００１９】
蓄圧装置Ａは、蓄圧タンク１０と、隔膜であるダイヤフラム２０と、ガイド部材３０と、棒状部材４０とを備えている。
【００２０】
蓄圧タンク１０は略円筒状の側壁１０Ｓを有している。側壁１０Ｓの一端側には、洗浄水の出入口１１が貫設された第１壁１０Ａが形成されている。出入口１１には、外側に伸びる出入流路１２の一端側が連通されている。出入流路１２の他端側は洗浄水供給路Ｒに連通している。洗浄水供給路Ｒの上流側は、図示しない水道管に接続されている。出入流路１２が連通された箇所よりも下流側の洗浄水供給路Ｒに開閉弁Ｖが設けられている。
【００２１】
出入流路１２の軸芯は出入口１１の開口面に直交している。蓄圧タンク１０の側壁１０Ｓの軸芯と、出入口１１の中心と、出入流路１２の軸芯とは同一線上に位置している。出入流路１２は、洗浄水供給路Ｒ側に設けられた流路１２Ｂと、出入口１１側の端部に設けられた絞り部１２Ａとから形成されている。絞り部１２Ａの流路断面積は、流路１２Ｂよりも小さく狭められ、出入口１１の開口面積よりも大きい。絞り部１２Ａは後述する棒状部材４０の先端部４１が軸方向に進退可能である。
【００２２】
蓄圧タンク１０の側壁１０Ｓの内周面１７には、ダイヤフラム２０の周縁部２１を挿入し、固着保持する凹部１４が同一円周上に形成されている。側壁１０Ｓの他端側には、吸排気口１３が貫設された第２壁１０Ｂが形成されている。蓄圧タンク１０は側壁１０Ｓ、第１壁１０Ａ及び第２壁１０Ｂにより周壁を形成している。
【００２３】
ダイヤフラム２０は、周縁部２１と、周縁部２１に連続する中間部２２と、中間部２２に連続する中央部２３とから形成されている。周縁部２１はリング形状であり、蓄圧タンク１０に形成された凹部１４に挿入され、固着保持される。中間部２２は、略円筒状であり、柔軟性を有している。中間部２２は、周縁部２１から蓄圧タンク１０の側壁１０Ｓの内周面１７に沿って伸び、折り返されて、後述するガイド部材３０の第１外周面３１Ａに沿って伸びるように配置される。中央部２３は、円盤状であり、ガイド部材３０の第１外周面３１Ａに沿って伸びた中間部２２の端部を閉じている。中央部２３は、中間部２２の変形により、蓄圧タンク１０の側壁１０Ｓの軸芯方向であって、出入口１１に対して離反及び接近する往復運動が可能に配置される。
【００２４】
ダイヤフラム２０は、蓄圧タンク１０内を第１室１５と、第２室１６とに区画している。第１室１５は出入口１１に連通している。第１室を形成する蓄圧タンク１０の側壁１０Ｓには開口１８が貫設されている。開口１８には安全弁６０が取り付けられている。安全弁６０は開口１８を開閉するパッキン６１Ｐを有する弁体６１を有している。弁体６１は、コイルばね６２により開口１８側に付勢され、第１室１５内の蓄圧水の圧力が設定圧力以上になると開口１８を開放する。これにより、第１室１５内の蓄圧水は、排出口６３から排出される。このため、第１室１５内の蓄圧水の圧力は設定圧力以上にならず、蓄圧タンク１０が蓄圧水の圧力により破壊されてしまうことを確実に防止することができる。
【００２５】
ガイド部材３０は、略円筒状であり、一端が閉鎖されている。ガイド部材３０は、閉鎖された端部を蓄圧タンク１０の出入口１１側に向けて、蓄圧タンク１０内に収納されている。ガイド部材３０の軸芯と、蓄圧タンク１０の側壁１０Ｓの軸芯とは同一線上に位置している。ガイド部材３０の円筒部３１は、閉塞された端部側に形成された第１外周面３１Ａと、開放された端部側に形成された第２外周面３１Ｂとを有している。第１外周面３１Ａは、蓄圧タンク１０の側壁１０Ｓの内周面１７との間に隙間を形成し、この隙間にダイヤフラム２０の中間部２２が位置している。第２外周面３１Ｂは、摺動部であり、蓄圧タンク１０の側壁１０Ｓの内周面１７に摺動可能である。
【００２６】
ガイド部材３０には、第１外周面３１Ａの端部を連結し、ガイド部材３０の一端を閉鎖する閉鎖部３２が形成されている。閉鎖部３２は、出入口１１側の中央部に円盤状の挟持板３３が連結されている。閉鎖部３２と挟持板３３とによりダイヤフラム２０の中央部２３が挟持されている。挟持板３３は、出入口１１側の中央部に後述する棒状部材４０の基部４１の後端が挿入可能な凹部３４が形成されている。
【００２７】
蓄圧タンク１０の第２室１６内であって、ガイド部材３０の閉鎖部３２と、蓄圧タンク１０の第２壁１０Ｂとの間に付勢手段であるコイルばね５０が介装されている。コイルばね５０は、ガイド部材３０及びダイヤフラム２０の中央部２３を出入口１１に接近する方向に付勢している。第２室１６は、吸排気口１３、吸排気路Ｓ及び吸排気ノズル７を介して便器排水路３に連通している。第２室１６はダイヤフラム２０により閉空間とされているため、便器排水路３から流入する臭気等が第２室１６から拡散することを確実に防止することができる。
【００２８】
棒状部材４０は、基部４１と先端部４２とを有している。基部４１は蓄圧タンク１０の出入口１１を挿通可能である。先端部４２は軸方向に直交する断面積が出入口１１の開口面積よりも大きく、基部４１側にパッキン４２Ｐが配置されている。先端部４２の先端面には凹部４３が形成されている。凹部４３には、コイルばね４４の一端部が挿入されている。棒状部材４０の基部４１の後端部は、出入流路１２内から出入口１１を介して挟持板３３の凹部３４に挿入される。コイルばね４４の他端部は、先端部４２に対向する洗浄水供給路Ｒの内面に当接され、棒状部材４０を挟持板３３の凹部３４へ押し付ける方向に付勢している。このようにして、棒状部材４０は、ダイヤフラム２０の中央部２３及びガイド部材３０の往復運動に連動して軸方向に進退可能に組み付けられる。
【００２９】
このように構成された実施例１の便器洗浄装置の洗浄動作について説明する。
【００３０】
図２に示すように、開閉弁Ｖが閉弁されると、洗浄水供給路Ｒ内及び出入流路１２内には、洗浄水が洗浄水供給路Ｒ内を流れる際の流動圧よりも高い水圧である静水圧が作用する。このため、コイルばね５０の付勢力に抗して、洗浄水が出入流路１２から出入口１１を介して蓄圧タンク１０の第１室１５内に流入する。これにより、ダイヤフラム２０の中間部２２が徐々に変形しつつ、ダイヤフラム２０の中央部２３及びガイド部材３０が出入口１１から離反する方向に移動する。これにより、コイルばね５０は徐々に圧縮される。この際、第２室１６の容積は縮小するため、吸排気口１３、吸排気路Ｓ及び吸排気ノズル７を介して便器排水路３に空気が排出される。このため、仮に便器排水路３内にサイホン作用による排出流が形成されていた場合には、サイホン作用を終了させて排出流を止めることができる。よって、封水切れを確実に防止することができる。棒状部材４０は、ダイヤフラム２０の中央部２３及びガイド部材３０の移動に連動し、軸方向に沿って、先端部４２が出入口１１に接近する方向に移動する。
【００３１】
ガイド部材３０は、タンク本体１０の側壁１０Ｓの内周面１７に摺動する第２外周面３１Ｂを有しているため、移動方向に対して傾かずに移動する。このため、ダイヤフラム２０の中央部２３は、ガイド部材３０に案内され、移動姿勢が保持される。また、棒状部材４０も、正常な位置の軸方向に対して傾かずに移動するため、出入口１１及び出入流路１２の内周面に干渉することを確実に防止することができる。
【００３２】
棒状部材４０の先端部４２が流路１２Ｂから絞り部１２Ａ内に移動すると、第１室１５内に流入する洗浄水の流量は減少する。これにより、棒状部材４０の移動速度は遅くなる。このため、棒状部材４０の先端部４２のパッキン４２Ｐは、緩やかに出入口１１の周縁部に当接して出入口１１を閉鎖する。このように、出入口１１が急激に閉鎖されないため、ウォーターハンマーの発生を防止することができる。
【００３３】
棒状部材４０の先端部４２のパッキン４２Ｐが出入口１１の周縁部に当接し、出入口１１を閉鎖すると、洗浄水は第１室１５内に流入できなくなる。これにより、ダイヤフラム２０の中央部２３及びガイド部材３０の移動が停止する。この状態では、第１室１５内の水圧は上昇しないため、蓄圧タンク１０を必要以上に耐圧構造とする必要がなくなり、蓄圧装置の軽量化、小型化を図ることができる。また、蓄圧装置の製造コストも安くすることができる。第１室１５内に貯留された洗浄水は、圧縮されたコイルばね５０の付勢力により蓄圧された状態の蓄圧水となる。
【００３４】
蓄圧タンク１０の第１室１５内に蓄圧水が貯留された後、便器洗浄を行うために図示しない洗浄スイッチが操作され、開閉弁Ｖが開弁されると、洗浄水供給路Ｒ内及び出入流路１２内には流動圧が作用し、コイルばね５０の付勢力が上回る。このため、図３に示すように、コイルばね５０の付勢力により、ダイヤフラム２０の中間部２２が徐々に変形し、ダイヤフラム２０の中央部２３及びガイド部材３０が出入口１１に接近する方向に移動する。棒状部材４０は、ダイヤフラム２０の中央部２３及びガイド部材３０の移動に連動するため、先端部４２は、軸方向に沿って、出入口１１から離反する方向に移動する。この際も、ガイド部材３０によりダイヤフラム２０の中央部２３の移動姿勢が保持され、棒状部材４０は正常な位置の軸方向に対して傾かずに移動する。このため、棒状部材４０は、出入口１１及び出入流路１２の内周面に干渉することを確実に防止することができる。
【００３５】
開閉弁Ｖが開弁され、棒状部材４０の先端部４２が絞り部１２Ａ内を移動している間は、棒状部材４０の先端部４２の外周面と絞り部１２Ａの内周面との隙間が小さいため、第１室１５内から流出する蓄圧水の流量は少ない。このため、第１室１５の蓄圧水は緩やかに流出し、第２室１６の容積は緩やかに拡大する。つまり、便鉢１には、洗浄水供給路Ｒの上流の水道管から供給された洗浄水と小流量の蓄圧水が供給される。これにより、洗浄水はリム２を旋回しながら便鉢１内に流下し、便鉢１内に旋回流を生じさせ、便鉢１内の水位を上昇させる。この間に第２室１６が、吸排気口１３等を介して便器排水路３から吸引する空気の量は僅かである。
【００３６】
棒状部材４０の先端部４２が絞り部１２Ａを通過し、流路１２Ｂ内を移動するようになると、図４に示すように、棒状部材４０の先端部４２の外周面と流路１２Ｂの内周面との隙間が大きくなるため、第１室１５内から流出する蓄圧水の流量は多くなる。このため、第１室１５の蓄圧水は勢いよく流出する。また、第２室１６の容積は急激に拡大する。よって、便鉢１には、洗浄水供給路Ｒの上流の水道管から供給された洗浄水と大流量の蓄圧水が供給され、便鉢１内に強力な旋回流が形成される。この間、第２室は、吸排気口１３等を介して便器排水路３から多量の空気を吸引する。
【００３７】
つまり、図６に示すグラフの実線Ｘに示されるように、便器洗浄の当初は、蓄圧タンク１０の第１室１５内から流出する蓄圧水の流量は少なく、小流量の洗浄水が便鉢１に供給され、便鉢１内の水位を上昇させる。その後、第１室１５内から流出する蓄圧水の流量は増加し、便鉢１に大流量の洗浄水が供給される。また、図６に示すグラフの実線Ｘは、第２室１６が吸排気口１３等を介して便器排水路３から吸引する空気の流量の経時変化も示しており、第１室１５内から流出する蓄圧水の流量の増加とともに、第２室１６により便器排水路３から吸引する空気の流量も増加する。
【００３８】
このように、この便器洗浄装置では、便鉢１内の洗浄水の水位を上昇させ、位置エネルギーを増加させた後に、蓄圧水の流量の増加により運動エネルギーを増加させた洗浄水を便鉢１内に供給することにより、洗浄水を便鉢１から便器排水路３内へ一気に流入させることができる。この際、封水部４と滞留部５との間の便器排水路３は、夫々に貯留された洗浄水により閉空間とされているため、この閉空間から確実に多量の空気を吸引することができる。これにより、洗浄水が便鉢１から便器排水路３内へさらに流入しやすくすることができる。このため、少ない洗浄水で便器排水路３内にサイホン作用を生じさせることができ、汚物を効率よく便器本体Ｔから排出することができる。
【００３９】
また、図６に示すグラフの破線Ｙは、出入流路１２に絞り部１２Ａが設けられていない場合の第１室１５から流出する蓄圧水の流量の経時変化及び第２室１６が吸引する空気の流量の経時変化を示している。つまり、出入流路１２に絞り部１２Ａが設けられていない場合には、開閉弁が開弁された直後に第１室１５から大流量の蓄圧水が流出し、第２室１６は大流量の空気を吸引することになる。このため、便鉢１内の洗浄水が上昇する前に大流量の洗浄水が便鉢１に供給され、便器排水路３から大流量の空気が吸引される。この場合、便鉢１内の洗浄水の位置エネルギーを高められないため、サイホン作用を生じさせるためには、大量の洗浄水を便鉢１内に供給するようにしなければならない。これに対し、実施例１の便器洗浄装置では、出入流路１２に絞り部１２Ａを設けることにより、便鉢１内の水位を上昇させた後に、大流量の洗浄水を便鉢１内に供給し、大流量の空気を便器排水路３から吸引するため、少ない洗浄水でサイホン作用を生じさせることができる。
【００４０】
したがって、実施例１の便器洗浄装置は、簡易な構造で小型化が可能であり、便器洗浄を良好に行うことができる。
【００４１】
第１室１５内の蓄圧水が全て流出すると、図５に示すように、出入流路１２から第１室１５内に洗浄水は流入せず、蓄圧装置より下流側の洗浄水供給路Ｒ内を流れる洗浄水の流量は、上流の水道管から供給された洗浄水の流量と同じになる。便鉢１に供給される洗浄水の流量が減少することにより、便器排水路３内のサイホン作用は終了する。その後、便鉢１を覆水するために、便鉢１に所定量の洗浄水が供給され、開閉弁Ｖは閉弁される。これにより、便器洗浄は終了する。
【実施例２】
【００４２】
実施例２の便器洗浄装置は、図７に示す蓄圧装置Ｂを具備している。洗浄水供給路Ｒ及び開閉弁Ｖは実施例１と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００４３】
蓄圧装置Ｂにおいて、出入口１１に連通する出入流路１１２には、出入口１１側の端部に第１絞り部１１２Ａが設けられ、出入流路１１２の中間部に第２絞り部１１２Ｃが設けられている。第１絞り部１１２Ａと第２絞り部１１２Ｃとの間、及び第２絞り部１１２Ｃより洗浄水供給路Ｒ側には流路断面積が第１及び第２絞り部１１２Ａ、１１２Ｃよりも大きい流路１１２Ｂが設けられている。他の構成は、実施例１の蓄圧装置Ａと同様である。同一の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４４】
この便器洗浄装置では、便器洗浄のために開閉弁Ｖが開弁されると、第１室１５から流出する蓄圧水の流量は、小流量、大流量、小流量、大流量の順に経時的に変化する。このため、便器洗浄の当初は小流量の洗浄水を便鉢１に供給し、便鉢１内の水位を高くする。その後、第１室１５から流出する蓄圧水の流量が増加され、便鉢１に供給される洗浄水の流量は増加する。このため、水位が上昇し、位置エネルギーが増加した便鉢１内の洗浄水と、蓄圧水の流量の増加により、運動エネルギーが増加した洗浄水の便鉢１への供給とにより、少ない洗浄水で便器排水路３内にサイホン作用を生じさせることができる。よって汚物を効率よく便器本体Ｔから排出することができる。
【００４５】
その後、第１室１５から流出する蓄圧水の流量を一時的に少なくした後、再度、第１室１５内から大流量の蓄圧水を流出させる。このようにすると、サイホン作用を長く継続させることができるとともに、便器洗浄の後期に大流量の蓄圧水が便鉢１に供給されるため、残存する浮遊汚物等を確実に排出することができる。
【００４６】
したがって、実施例２の便器洗浄装置も、簡易な構造で小型化が可能であり、便器洗浄を良好に行うことができる。
【００４７】
以上において、本発明を実施例１及び２に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨に逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００４８】
例えば、絞り部１２Ａ、１１２Ａ、１１２Ｃの流路断面積を適宜変更してもよい。この場合、第１室１５内から流出する蓄圧水の流量を所望の流量にすることができる。また、絞り部１２Ａの軸方向の長さを適宜変更してもよい。この場合、第１室１５から小流量の蓄圧水が流出する時間を所望の長さに設定することができる。
出入流路１２、１１２には、絞り部を３つ以上設けてもよい。
絞り部１２Ａ、１１２Ａ、１１２Ｃは、出入口１１から遠ざかるに従い、流路断面積を徐々に変化するものであってもよい。この場合、第１室１５から流出する蓄圧水の流量を徐々に変化させることができる。
棒状部材４０の先端部４２にパッキン４２Ｐを設けなくてもよい。
蓄圧タンク１０の第１室に開口１８を貫設せず、安全弁を取り付けなくてもよい。
蓄圧タンク１０の第２室１６を密閉して気体を封入してもよい。この場合、封入された気体が付勢手段となる。また、便器排水路３から空気の吸引は行われない。
【００４９】
また、蓄圧タンク１０は、２つの筒体から形成されてもよい。この場合、一方の筒体は、一端に出入口１１が貫設された第１壁１０Ａを形成し、開放された他端に外方に伸びる鍔部を形成する。他方の筒体は、一端に開口１８が貫設された第２壁１０Ｂを形成し、開放された他端に外方に伸びる鍔部を形成する。両筒体の開放端を合わせつつ、両鍔部の間にダイヤフラム２０の周縁部２１を挟持することにより、ダイヤフラム２０等が備えられた蓄圧装置を形成することができる。
【００５０】
また、便器本体Ｔがジェット口を有するものである場合、洗浄水供給装置をジェット口に連通してもよい。
便器本体Ｔは、滞留部５を有さない便器であってもよい。この場合、便器排水路３の下流部にオリフィスを形成する等、洗浄水の流下に抵抗となるものを便器排水路３の下流部に形成するとよい。これにより、便器洗浄の初期に便器排水路３内を流下する洗浄水により、便器排水路３の下流部に水膜を形成することができる。封水部４と水膜との間の便器排水路３が閉空間となるため、第２室１６がこの閉空間から空気を吸引することができる。このため、洗浄水を便鉢１から便器排水路３内へ流入しやすくすることができ、少ない洗浄水で便器排水路３内にサイホン作用を生じさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例１の便器洗浄装置が設けられた水洗式便器の概略図である。
【図２】実施例１の蓄圧装置に蓄圧水が貯留された状態を示す断面図である。
【図３】実施例１の蓄圧装置から蓄圧水が流出する状態を示す断面図である。
【図４】実施例１の蓄圧装置から蓄圧水が流出する他の状態を示す断面図である。
【図５】実施例１の蓄圧装置から蓄圧水が流出し終えた状態を示す断面図である。
【図６】実施例１の蓄圧装置から流出する蓄圧水の流量変化及び便器排水路から吸引する空気の流量変化を示すグラフである。
【図７】実施例２の蓄圧装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
Ｔ…便器本体
Ｒ…洗浄水供給路
Ｖ…開閉弁
Ａ、Ｂ…蓄圧装置
１…便鉢
３…便器排水路
１０…蓄圧タンク
１０Ｓ、１０Ａ、１０Ｂ…周壁（１０Ｓ…側壁、１０Ａ…第１壁、１０Ｂ…第２壁）
１１…出入口
１２、１１２…出入流路
１２Ａ、１１２Ａ、１１２Ｃ…絞り部
１３…吸排気口
１５…第１室
１６…第２室
１８…開口
２０…ダイヤフラム（隔膜）
２３…中央部
３０…ガイド部材
３１Ｂ…第２外周面（摺動部）
４０…棒状部材
４２…先端部
４２Ｐ…パッキン
５０…コイルばね（付勢手段）
６０…安全弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は便器洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来の便器洗浄装置が開示されている。この便器洗浄装置は、便器本体に連通する洗浄水供給路と、洗浄水供給路に設けられた第１開閉弁と、第１開閉弁よりも上流側の洗浄水供給路に接続された蓄圧装置とを具備している。蓄圧装置は、一端側に別々に設けられた流入口と流出口とを有する蓄圧タンクを備えている。流入口は逆止弁を介して洗浄水供給路に連通している。流出口は第２開閉弁を介して便器本体に設けられたリム及びジェット口に連通している。蓄圧タンク内には、中央部が蓄圧タンクの一端側に対して離反及び接近する方向に往復運動可能に形成されたダイヤフラムが保持されている。ダイヤフラムは、流入口及び流出口に連通する第１室と、ダイヤフラムの中央部を一端側に接近する方向に付勢するコイルばねが設けられた第２室とに蓄圧タンク内を区画している。
【０００３】
この便器洗浄装置では、第１及び第２開閉弁を閉弁すると、蓄圧タンクの第１室内に洗浄水が流入し、蓄圧水が貯留される。その後、第２開閉弁を開弁すると、第１室内の蓄圧水がリム及びジェット口に供給される。このため、リム及びジェット口から勢いよく洗浄水が吐水され、便鉢内の汚物を便器本体外へ排出することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７０６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の便器洗浄装置では、第２開閉弁を開弁すると、第１室内の蓄圧水は一気にリム及びジェット口に供給されるため、そのタイミングによっては、汚物が排出されないおそれがある。このため、便器洗浄を良好に行うためには、第１及び第２開閉弁を制御し、開閉タイミングや開度を調整して、便器本体に供給される洗浄水の流量を制御しなければならない。よって、便器洗浄装置が複雑化、大型化してしまう。
【０００６】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、簡易な構造で小型化が可能であり、便器洗浄を良好に行うことのできる便器洗浄装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の便器洗浄装置は、便器本体に連通する洗浄水供給路と、該洗浄水供給路に設けられた開閉弁と、該開閉弁よりも上流側の該洗浄水供給路に接続された蓄圧装置とを具備した便器洗浄装置において、
前記蓄圧装置は、出入口が貫設され、該出入口を前記洗浄水供給路に連通する出入流路を有する蓄圧タンクと、
該蓄圧タンク内に保持され、中央部が該出入口に対して離反及び接近する方向に往復運動可能に形成された隔膜と、
該出入口を貫通し、該隔膜の中央部の往復運動に連動して軸方向に進退可能な棒状部材とを備え、
該隔膜は、該出入口に連通する第１室と、該隔膜の中央部を該出入口に接近する方向に付勢する付勢手段が設けられた第２室とに該蓄圧タンク内を区画し、
該棒状部材の先端部は、該出入流路内を軸方向に進退可能であり、軸方向に直交する断面積が該出入口の開口面積よりも大きく形成され、
該出入流路には、該棒状部材の先端部が軸方向に進退可能であり、流路断面積を狭める絞り部が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
この便器洗浄装置では、開閉弁を閉弁すると、第２室の付勢手段の付勢力に抗して、出入口から第１室に洗浄水が流入する。第１室へ洗浄水が流入することにより、隔膜の中央部は出入口から離反する方向に移動する。第１室内に貯留された洗浄水は、付勢手段により蓄圧された蓄圧水となる。その後、開閉弁を開弁すると、第１室から蓄圧水が流出する。この際、第２室に設けられた付勢手段により隔膜の中央部は出入口に接近する方向に移動する。隔膜の中央部の往復運動に連動して棒状部材は軸方向に進退するため、棒状部材の先端部は出入流路内を進退する。蓄圧水が第１室から流出し、棒状部材の先端部が絞り部内を移動するときは、絞り部以外の出入流路内を移動するときに比べて蓄圧水の流出流量が少なくなる。つまり、この便器洗浄装置では、出入流路に設けられる絞り部の位置や、流路断面積を変更するのみで、第１室内から流出する蓄圧水の流量を便器洗浄に適するように調整することができる。
【０００９】
したがって、本発明の便器洗浄装置は、簡易な構造で小型化が可能であり、便器洗浄を良好に行うことができる。
【００１０】
絞り部は、出入流路の出入口側の端部に設けられ得る。この場合、開閉弁を開弁し、設定量の蓄圧水が第１室内から流出するまでは、第１室内から流出する蓄圧水の流量は少なく、設定量の蓄圧水が第１室内から流出した後は、第１室内から流出する蓄圧水の流量を多くすることができる。つまり、この便器洗浄装置では、便器洗浄の当初は小流量の洗浄水を便器本体に供給し、便鉢内の水位を高くする。その後、第１室内から流出する蓄圧水の流量が増加され、便器本体に供給される洗浄水の流量が増加される。このため、水位が上昇し、位置エネルギーが増加した便鉢内の洗浄水と、蓄圧水の流量の増加により、運動エネルギーが増加した洗浄水の便鉢への供給とにより、少ない洗浄水で便鉢の下流側に連なる便器排水路内にサイホン作用を生じさせることができる。よって、汚物を効率よく便器本体から排出することができる。
【００１１】
絞り部は、出入流路の中間部に設けられ得る。この場合、蓄圧タンクの第１室から大流量の蓄圧水を流出させて、便器排水路にサイホン作用を生じさせた後、第１室から流出する蓄圧水の流量を一時的に少なくし、その後、再度、第１室内から大流量の蓄圧水を流出させることができる。このようにすると、サイホン作用を長く継続させることができるとともに、便器洗浄の後期に大流量の蓄圧水が供給されるため、残存する浮遊汚物等を確実に排出することができる。
【００１２】
付勢手段は弾性体であり、第２室を形成する蓄圧タンクの周壁には吸排気口が貫設され、第２室は、吸排気口を介して便器本体に形成された便鉢の下流側に連なる便器排水路に連通可能であり得る。この場合、蓄圧タンクは、第１室から蓄圧水が流出するに従い、第２室の容積を拡大するため、吸排気口を介して便器排水路内から空気を吸引することができる。これにより、便器排水路内から空気が吸引されると、便鉢から便器排水路内に洗浄水が流入しやすくなり、少ない洗浄水で便器排水路にサイホン作用を生じさせることができる。また、第１室から流出する蓄圧水の流量変化と、便器排水路内から吸引される空気の流量変化とは同期している。つまり、第１室から大流量の蓄圧水が流出するのと同時に、便器排水路内から大流量の空気を吸引する。このため、便鉢から便器排水路内に多量の洗浄水を一気に流入させることができ、確実にサイホン作用を発生させることができる。よって、汚物をより効率よく便器本体からは排出することができる。また、第２室は隔膜により閉空間とされている。このため、便器排水路から流入する臭気等が第２室から拡散することを確実に防止することができる。
【００１３】
棒状部材の先端部には、出入口の周縁部に当接可能なパッキンが設けられ、棒状部材の先端部が出入口を閉鎖可能であり得る。この場合、棒状部材の先端部に設けられたパッキンが出入口の周縁部に当接し、出入口を閉鎖すると、第１室内に洗浄水が流入できなくなる。このため、第１室内の洗浄水の圧力が高くなり過ぎることを確実に防止することができる。よって、蓄圧タンクを必要以上に耐圧構造とする必要がなくなり、蓄圧装置の軽量化、小型化を図ることができる。また、蓄圧装置の製造コストも安くすることができる。
【００１４】
隔膜は、蓄圧タンクの内周面に摺動可能な摺動部を有するガイド部材に連結され得る。この場合、隔膜の中央部は、ガイド部材に案内され、往復運動する際の移動姿勢が移動方向に対して傾かずに保持される。このため、棒状部材も、正常な位置の軸方向に対して傾かずに移動するため、出入口及び出入流路の内周面に干渉することを確実に防止することができる。また、出入口を確実に閉鎖することができる。
【００１５】
蓄圧タンクは第１室を形成する周壁に設けられた開口を有し、開口には第１室内に流入した洗浄水の圧力が設定圧力以上になると開口を開放可能な安全弁が取り付けられ得る。この場合、第１室内の蓄圧水の圧力が設定圧力以上になると、安全弁が開口を開放し、第１室内の蓄圧水を外部に流出させる。このため、第１室内の蓄圧水の圧力は設定圧力以上にならず、蓄圧タンクが蓄圧水の圧力により破壊されてしまうことを確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の便器洗浄装置を具体化した実施例１及び２を図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００１７】
実施例１の便器洗浄装置は、図１に示すように、便器本体Ｔに連通する洗浄水供給路Ｒと、洗浄水供給路Ｒに設けられた開閉弁Ｖと、開閉弁Ｖよりも上流側の洗浄水供給路Ｒに接続された蓄圧装置Ａとを具備している。
【００１８】
便器本体Ｔには、上部周縁にリム２を有する便鉢１が形成されている。便鉢１の下流側には便器排水路３が連通している。便器排水路３は、便鉢１の下流端から上昇する上昇流路３Ａと、上昇流路３Ａに連続する下降流路３Ｂとを有している。便鉢１と上昇流路３Ａとにより、封水部４が形成される。下降流路３Ｂの下端には洗浄水が滞留可能な滞留部５が形成されている。リム２の左側後方には、洗浄水供給路Ｒが接続されたリムノズル６が接続されている。便器排水路３の上昇部には、後述する蓄圧装置Ａの吸排気口１３に連通する吸排気路Ｓが接続された吸排気ノズル７が接続されている。
【００１９】
蓄圧装置Ａは、蓄圧タンク１０と、隔膜であるダイヤフラム２０と、ガイド部材３０と、棒状部材４０とを備えている。
【００２０】
蓄圧タンク１０は略円筒状の側壁１０Ｓを有している。側壁１０Ｓの一端側には、洗浄水の出入口１１が貫設された第１壁１０Ａが形成されている。出入口１１には、外側に伸びる出入流路１２の一端側が連通されている。出入流路１２の他端側は洗浄水供給路Ｒに連通している。洗浄水供給路Ｒの上流側は、図示しない水道管に接続されている。出入流路１２が連通された箇所よりも下流側の洗浄水供給路Ｒに開閉弁Ｖが設けられている。
【００２１】
出入流路１２の軸芯は出入口１１の開口面に直交している。蓄圧タンク１０の側壁１０Ｓの軸芯と、出入口１１の中心と、出入流路１２の軸芯とは同一線上に位置している。出入流路１２は、洗浄水供給路Ｒ側に設けられた流路１２Ｂと、出入口１１側の端部に設けられた絞り部１２Ａとから形成されている。絞り部１２Ａの流路断面積は、流路１２Ｂよりも小さく狭められ、出入口１１の開口面積よりも大きい。絞り部１２Ａは後述する棒状部材４０の先端部４１が軸方向に進退可能である。
【００２２】
蓄圧タンク１０の側壁１０Ｓの内周面１７には、ダイヤフラム２０の周縁部２１を挿入し、固着保持する凹部１４が同一円周上に形成されている。側壁１０Ｓの他端側には、吸排気口１３が貫設された第２壁１０Ｂが形成されている。蓄圧タンク１０は側壁１０Ｓ、第１壁１０Ａ及び第２壁１０Ｂにより周壁を形成している。
【００２３】
ダイヤフラム２０は、周縁部２１と、周縁部２１に連続する中間部２２と、中間部２２に連続する中央部２３とから形成されている。周縁部２１はリング形状であり、蓄圧タンク１０に形成された凹部１４に挿入され、固着保持される。中間部２２は、略円筒状であり、柔軟性を有している。中間部２２は、周縁部２１から蓄圧タンク１０の側壁１０Ｓの内周面１７に沿って伸び、折り返されて、後述するガイド部材３０の第１外周面３１Ａに沿って伸びるように配置される。中央部２３は、円盤状であり、ガイド部材３０の第１外周面３１Ａに沿って伸びた中間部２２の端部を閉じている。中央部２３は、中間部２２の変形により、蓄圧タンク１０の側壁１０Ｓの軸芯方向であって、出入口１１に対して離反及び接近する往復運動が可能に配置される。
【００２４】
ダイヤフラム２０は、蓄圧タンク１０内を第１室１５と、第２室１６とに区画している。第１室１５は出入口１１に連通している。第１室を形成する蓄圧タンク１０の側壁１０Ｓには開口１８が貫設されている。開口１８には安全弁６０が取り付けられている。安全弁６０は開口１８を開閉するパッキン６１Ｐを有する弁体６１を有している。弁体６１は、コイルばね６２により開口１８側に付勢され、第１室１５内の蓄圧水の圧力が設定圧力以上になると開口１８を開放する。これにより、第１室１５内の蓄圧水は、排出口６３から排出される。このため、第１室１５内の蓄圧水の圧力は設定圧力以上にならず、蓄圧タンク１０が蓄圧水の圧力により破壊されてしまうことを確実に防止することができる。
【００２５】
ガイド部材３０は、略円筒状であり、一端が閉鎖されている。ガイド部材３０は、閉鎖された端部を蓄圧タンク１０の出入口１１側に向けて、蓄圧タンク１０内に収納されている。ガイド部材３０の軸芯と、蓄圧タンク１０の側壁１０Ｓの軸芯とは同一線上に位置している。ガイド部材３０の円筒部３１は、閉塞された端部側に形成された第１外周面３１Ａと、開放された端部側に形成された第２外周面３１Ｂとを有している。第１外周面３１Ａは、蓄圧タンク１０の側壁１０Ｓの内周面１７との間に隙間を形成し、この隙間にダイヤフラム２０の中間部２２が位置している。第２外周面３１Ｂは、摺動部であり、蓄圧タンク１０の側壁１０Ｓの内周面１７に摺動可能である。
【００２６】
ガイド部材３０には、第１外周面３１Ａの端部を連結し、ガイド部材３０の一端を閉鎖する閉鎖部３２が形成されている。閉鎖部３２は、出入口１１側の中央部に円盤状の挟持板３３が連結されている。閉鎖部３２と挟持板３３とによりダイヤフラム２０の中央部２３が挟持されている。挟持板３３は、出入口１１側の中央部に後述する棒状部材４０の基部４１の後端が挿入可能な凹部３４が形成されている。
【００２７】
蓄圧タンク１０の第２室１６内であって、ガイド部材３０の閉鎖部３２と、蓄圧タンク１０の第２壁１０Ｂとの間に付勢手段であるコイルばね５０が介装されている。コイルばね５０は、ガイド部材３０及びダイヤフラム２０の中央部２３を出入口１１に接近する方向に付勢している。第２室１６は、吸排気口１３、吸排気路Ｓ及び吸排気ノズル７を介して便器排水路３に連通している。第２室１６はダイヤフラム２０により閉空間とされているため、便器排水路３から流入する臭気等が第２室１６から拡散することを確実に防止することができる。
【００２８】
棒状部材４０は、基部４１と先端部４２とを有している。基部４１は蓄圧タンク１０の出入口１１を挿通可能である。先端部４２は軸方向に直交する断面積が出入口１１の開口面積よりも大きく、基部４１側にパッキン４２Ｐが配置されている。先端部４２の先端面には凹部４３が形成されている。凹部４３には、コイルばね４４の一端部が挿入されている。棒状部材４０の基部４１の後端部は、出入流路１２内から出入口１１を介して挟持板３３の凹部３４に挿入される。コイルばね４４の他端部は、先端部４２に対向する洗浄水供給路Ｒの内面に当接され、棒状部材４０を挟持板３３の凹部３４へ押し付ける方向に付勢している。このようにして、棒状部材４０は、ダイヤフラム２０の中央部２３及びガイド部材３０の往復運動に連動して軸方向に進退可能に組み付けられる。
【００２９】
このように構成された実施例１の便器洗浄装置の洗浄動作について説明する。
【００３０】
図２に示すように、開閉弁Ｖが閉弁されると、洗浄水供給路Ｒ内及び出入流路１２内には、洗浄水が洗浄水供給路Ｒ内を流れる際の流動圧よりも高い水圧である静水圧が作用する。このため、コイルばね５０の付勢力に抗して、洗浄水が出入流路１２から出入口１１を介して蓄圧タンク１０の第１室１５内に流入する。これにより、ダイヤフラム２０の中間部２２が徐々に変形しつつ、ダイヤフラム２０の中央部２３及びガイド部材３０が出入口１１から離反する方向に移動する。これにより、コイルばね５０は徐々に圧縮される。この際、第２室１６の容積は縮小するため、吸排気口１３、吸排気路Ｓ及び吸排気ノズル７を介して便器排水路３に空気が排出される。このため、仮に便器排水路３内にサイホン作用による排出流が形成されていた場合には、サイホン作用を終了させて排出流を止めることができる。よって、封水切れを確実に防止することができる。棒状部材４０は、ダイヤフラム２０の中央部２３及びガイド部材３０の移動に連動し、軸方向に沿って、先端部４２が出入口１１に接近する方向に移動する。
【００３１】
ガイド部材３０は、タンク本体１０の側壁１０Ｓの内周面１７に摺動する第２外周面３１Ｂを有しているため、移動方向に対して傾かずに移動する。このため、ダイヤフラム２０の中央部２３は、ガイド部材３０に案内され、移動姿勢が保持される。また、棒状部材４０も、正常な位置の軸方向に対して傾かずに移動するため、出入口１１及び出入流路１２の内周面に干渉することを確実に防止することができる。
【００３２】
棒状部材４０の先端部４２が流路１２Ｂから絞り部１２Ａ内に移動すると、第１室１５内に流入する洗浄水の流量は減少する。これにより、棒状部材４０の移動速度は遅くなる。このため、棒状部材４０の先端部４２のパッキン４２Ｐは、緩やかに出入口１１の周縁部に当接して出入口１１を閉鎖する。このように、出入口１１が急激に閉鎖されないため、ウォーターハンマーの発生を防止することができる。
【００３３】
棒状部材４０の先端部４２のパッキン４２Ｐが出入口１１の周縁部に当接し、出入口１１を閉鎖すると、洗浄水は第１室１５内に流入できなくなる。これにより、ダイヤフラム２０の中央部２３及びガイド部材３０の移動が停止する。この状態では、第１室１５内の水圧は上昇しないため、蓄圧タンク１０を必要以上に耐圧構造とする必要がなくなり、蓄圧装置の軽量化、小型化を図ることができる。また、蓄圧装置の製造コストも安くすることができる。第１室１５内に貯留された洗浄水は、圧縮されたコイルばね５０の付勢力により蓄圧された状態の蓄圧水となる。
【００３４】
蓄圧タンク１０の第１室１５内に蓄圧水が貯留された後、便器洗浄を行うために図示しない洗浄スイッチが操作され、開閉弁Ｖが開弁されると、洗浄水供給路Ｒ内及び出入流路１２内には流動圧が作用し、コイルばね５０の付勢力が上回る。このため、図３に示すように、コイルばね５０の付勢力により、ダイヤフラム２０の中間部２２が徐々に変形し、ダイヤフラム２０の中央部２３及びガイド部材３０が出入口１１に接近する方向に移動する。棒状部材４０は、ダイヤフラム２０の中央部２３及びガイド部材３０の移動に連動するため、先端部４２は、軸方向に沿って、出入口１１から離反する方向に移動する。この際も、ガイド部材３０によりダイヤフラム２０の中央部２３の移動姿勢が保持され、棒状部材４０は正常な位置の軸方向に対して傾かずに移動する。このため、棒状部材４０は、出入口１１及び出入流路１２の内周面に干渉することを確実に防止することができる。
【００３５】
開閉弁Ｖが開弁され、棒状部材４０の先端部４２が絞り部１２Ａ内を移動している間は、棒状部材４０の先端部４２の外周面と絞り部１２Ａの内周面との隙間が小さいため、第１室１５内から流出する蓄圧水の流量は少ない。このため、第１室１５の蓄圧水は緩やかに流出し、第２室１６の容積は緩やかに拡大する。つまり、便鉢１には、洗浄水供給路Ｒの上流の水道管から供給された洗浄水と小流量の蓄圧水が供給される。これにより、洗浄水はリム２を旋回しながら便鉢１内に流下し、便鉢１内に旋回流を生じさせ、便鉢１内の水位を上昇させる。この間に第２室１６が、吸排気口１３等を介して便器排水路３から吸引する空気の量は僅かである。
【００３６】
棒状部材４０の先端部４２が絞り部１２Ａを通過し、流路１２Ｂ内を移動するようになると、図４に示すように、棒状部材４０の先端部４２の外周面と流路１２Ｂの内周面との隙間が大きくなるため、第１室１５内から流出する蓄圧水の流量は多くなる。このため、第１室１５の蓄圧水は勢いよく流出する。また、第２室１６の容積は急激に拡大する。よって、便鉢１には、洗浄水供給路Ｒの上流の水道管から供給された洗浄水と大流量の蓄圧水が供給され、便鉢１内に強力な旋回流が形成される。この間、第２室は、吸排気口１３等を介して便器排水路３から多量の空気を吸引する。
【００３７】
つまり、図６に示すグラフの実線Ｘに示されるように、便器洗浄の当初は、蓄圧タンク１０の第１室１５内から流出する蓄圧水の流量は少なく、小流量の洗浄水が便鉢１に供給され、便鉢１内の水位を上昇させる。その後、第１室１５内から流出する蓄圧水の流量は増加し、便鉢１に大流量の洗浄水が供給される。また、図６に示すグラフの実線Ｘは、第２室１６が吸排気口１３等を介して便器排水路３から吸引する空気の流量の経時変化も示しており、第１室１５内から流出する蓄圧水の流量の増加とともに、第２室１６により便器排水路３から吸引する空気の流量も増加する。
【００３８】
このように、この便器洗浄装置では、便鉢１内の洗浄水の水位を上昇させ、位置エネルギーを増加させた後に、蓄圧水の流量の増加により運動エネルギーを増加させた洗浄水を便鉢１内に供給することにより、洗浄水を便鉢１から便器排水路３内へ一気に流入させることができる。この際、封水部４と滞留部５との間の便器排水路３は、夫々に貯留された洗浄水により閉空間とされているため、この閉空間から確実に多量の空気を吸引することができる。これにより、洗浄水が便鉢１から便器排水路３内へさらに流入しやすくすることができる。このため、少ない洗浄水で便器排水路３内にサイホン作用を生じさせることができ、汚物を効率よく便器本体Ｔから排出することができる。
【００３９】
また、図６に示すグラフの破線Ｙは、出入流路１２に絞り部１２Ａが設けられていない場合の第１室１５から流出する蓄圧水の流量の経時変化及び第２室１６が吸引する空気の流量の経時変化を示している。つまり、出入流路１２に絞り部１２Ａが設けられていない場合には、開閉弁が開弁された直後に第１室１５から大流量の蓄圧水が流出し、第２室１６は大流量の空気を吸引することになる。このため、便鉢１内の洗浄水が上昇する前に大流量の洗浄水が便鉢１に供給され、便器排水路３から大流量の空気が吸引される。この場合、便鉢１内の洗浄水の位置エネルギーを高められないため、サイホン作用を生じさせるためには、大量の洗浄水を便鉢１内に供給するようにしなければならない。これに対し、実施例１の便器洗浄装置では、出入流路１２に絞り部１２Ａを設けることにより、便鉢１内の水位を上昇させた後に、大流量の洗浄水を便鉢１内に供給し、大流量の空気を便器排水路３から吸引するため、少ない洗浄水でサイホン作用を生じさせることができる。
【００４０】
したがって、実施例１の便器洗浄装置は、簡易な構造で小型化が可能であり、便器洗浄を良好に行うことができる。
【００４１】
第１室１５内の蓄圧水が全て流出すると、図５に示すように、出入流路１２から第１室１５内に洗浄水は流入せず、蓄圧装置より下流側の洗浄水供給路Ｒ内を流れる洗浄水の流量は、上流の水道管から供給された洗浄水の流量と同じになる。便鉢１に供給される洗浄水の流量が減少することにより、便器排水路３内のサイホン作用は終了する。その後、便鉢１を覆水するために、便鉢１に所定量の洗浄水が供給され、開閉弁Ｖは閉弁される。これにより、便器洗浄は終了する。
【実施例２】
【００４２】
実施例２の便器洗浄装置は、図７に示す蓄圧装置Ｂを具備している。洗浄水供給路Ｒ及び開閉弁Ｖは実施例１と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００４３】
蓄圧装置Ｂにおいて、出入口１１に連通する出入流路１１２には、出入口１１側の端部に第１絞り部１１２Ａが設けられ、出入流路１１２の中間部に第２絞り部１１２Ｃが設けられている。第１絞り部１１２Ａと第２絞り部１１２Ｃとの間、及び第２絞り部１１２Ｃより洗浄水供給路Ｒ側には流路断面積が第１及び第２絞り部１１２Ａ、１１２Ｃよりも大きい流路１１２Ｂが設けられている。他の構成は、実施例１の蓄圧装置Ａと同様である。同一の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４４】
この便器洗浄装置では、便器洗浄のために開閉弁Ｖが開弁されると、第１室１５から流出する蓄圧水の流量は、小流量、大流量、小流量、大流量の順に経時的に変化する。このため、便器洗浄の当初は小流量の洗浄水を便鉢１に供給し、便鉢１内の水位を高くする。その後、第１室１５から流出する蓄圧水の流量が増加され、便鉢１に供給される洗浄水の流量は増加する。このため、水位が上昇し、位置エネルギーが増加した便鉢１内の洗浄水と、蓄圧水の流量の増加により、運動エネルギーが増加した洗浄水の便鉢１への供給とにより、少ない洗浄水で便器排水路３内にサイホン作用を生じさせることができる。よって汚物を効率よく便器本体Ｔから排出することができる。
【００４５】
その後、第１室１５から流出する蓄圧水の流量を一時的に少なくした後、再度、第１室１５内から大流量の蓄圧水を流出させる。このようにすると、サイホン作用を長く継続させることができるとともに、便器洗浄の後期に大流量の蓄圧水が便鉢１に供給されるため、残存する浮遊汚物等を確実に排出することができる。
【００４６】
したがって、実施例２の便器洗浄装置も、簡易な構造で小型化が可能であり、便器洗浄を良好に行うことができる。
【００４７】
以上において、本発明を実施例１及び２に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨に逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００４８】
例えば、絞り部１２Ａ、１１２Ａ、１１２Ｃの流路断面積を適宜変更してもよい。この場合、第１室１５内から流出する蓄圧水の流量を所望の流量にすることができる。また、絞り部１２Ａの軸方向の長さを適宜変更してもよい。この場合、第１室１５から小流量の蓄圧水が流出する時間を所望の長さに設定することができる。
出入流路１２、１１２には、絞り部を３つ以上設けてもよい。
絞り部１２Ａ、１１２Ａ、１１２Ｃは、出入口１１から遠ざかるに従い、流路断面積を徐々に変化するものであってもよい。この場合、第１室１５から流出する蓄圧水の流量を徐々に変化させることができる。
棒状部材４０の先端部４２にパッキン４２Ｐを設けなくてもよい。
蓄圧タンク１０の第１室に開口１８を貫設せず、安全弁を取り付けなくてもよい。
蓄圧タンク１０の第２室１６を密閉して気体を封入してもよい。この場合、封入された気体が付勢手段となる。また、便器排水路３から空気の吸引は行われない。
【００４９】
また、蓄圧タンク１０は、２つの筒体から形成されてもよい。この場合、一方の筒体は、一端に出入口１１が貫設された第１壁１０Ａを形成し、開放された他端に外方に伸びる鍔部を形成する。他方の筒体は、一端に開口１８が貫設された第２壁１０Ｂを形成し、開放された他端に外方に伸びる鍔部を形成する。両筒体の開放端を合わせつつ、両鍔部の間にダイヤフラム２０の周縁部２１を挟持することにより、ダイヤフラム２０等が備えられた蓄圧装置を形成することができる。
【００５０】
また、便器本体Ｔがジェット口を有するものである場合、洗浄水供給装置をジェット口に連通してもよい。
便器本体Ｔは、滞留部５を有さない便器であってもよい。この場合、便器排水路３の下流部にオリフィスを形成する等、洗浄水の流下に抵抗となるものを便器排水路３の下流部に形成するとよい。これにより、便器洗浄の初期に便器排水路３内を流下する洗浄水により、便器排水路３の下流部に水膜を形成することができる。封水部４と水膜との間の便器排水路３が閉空間となるため、第２室１６がこの閉空間から空気を吸引することができる。このため、洗浄水を便鉢１から便器排水路３内へ流入しやすくすることができ、少ない洗浄水で便器排水路３内にサイホン作用を生じさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例１の便器洗浄装置が設けられた水洗式便器の概略図である。
【図２】実施例１の蓄圧装置に蓄圧水が貯留された状態を示す断面図である。
【図３】実施例１の蓄圧装置から蓄圧水が流出する状態を示す断面図である。
【図４】実施例１の蓄圧装置から蓄圧水が流出する他の状態を示す断面図である。
【図５】実施例１の蓄圧装置から蓄圧水が流出し終えた状態を示す断面図である。
【図６】実施例１の蓄圧装置から流出する蓄圧水の流量変化及び便器排水路から吸引する空気の流量変化を示すグラフである。
【図７】実施例２の蓄圧装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
Ｔ…便器本体
Ｒ…洗浄水供給路
Ｖ…開閉弁
Ａ、Ｂ…蓄圧装置
１…便鉢
３…便器排水路
１０…蓄圧タンク
１０Ｓ、１０Ａ、１０Ｂ…周壁（１０Ｓ…側壁、１０Ａ…第１壁、１０Ｂ…第２壁）
１１…出入口
１２、１１２…出入流路
１２Ａ、１１２Ａ、１１２Ｃ…絞り部
１３…吸排気口
１５…第１室
１６…第２室
１８…開口
２０…ダイヤフラム（隔膜）
２３…中央部
３０…ガイド部材
３１Ｂ…第２外周面（摺動部）
４０…棒状部材
４２…先端部
４２Ｐ…パッキン
５０…コイルばね（付勢手段）
６０…安全弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器本体に連通する洗浄水供給路と、該洗浄水供給路に設けられた開閉弁と、該開閉弁よりも上流側の該洗浄水供給路に接続された蓄圧装置とを具備した便器洗浄装置において、
前記蓄圧装置は、出入口が貫設され、該出入口を前記洗浄水供給路に連通する出入流路を有する蓄圧タンクと、
該蓄圧タンク内に保持され、中央部が該出入口に対して離反及び接近する方向に往復運動可能に形成された隔膜と、
該出入口を貫通し、該隔膜の中央部の往復運動に連動して軸方向に進退可能な棒状部材とを備え、
該隔膜は、該出入口に連通する第１室と、該隔膜の中央部を該出入口に接近する方向に付勢する付勢手段が設けられた第２室とに該蓄圧タンク内を区画し、
該棒状部材の先端部は、該出入流路内を軸方向に進退可能であり、軸方向に直交する断面積が該出入口の開口面積よりも大きく形成され、
該出入流路には、該棒状部材の先端部が軸方向に進退可能であり、流路断面積を狭める絞り部が設けられていることを特徴とする便器洗浄装置。
【請求項２】
前記絞り部は、前記出入流路の前記出入口側の端部に設けられている請求項１記載の便器洗浄装置。
【請求項３】
前記絞り部は、前記出入流路の中間部に設けられている請求項１又は２記載の便器洗浄装置。
【請求項４】
前記付勢手段は弾性体であり、前記第２室を形成する前記蓄圧タンクの周壁には吸排気口が貫設され、該第２室は、該吸排気口を介して前記便器本体に形成された便鉢の下流側に連なる便器排水路に連通可能である請求項１乃至３のいずれか１項記載の便器洗浄装置。
【請求項５】
前記棒状部材の先端部には、前記出入口の周縁部に当接可能なパッキンが設けられ、該棒状部材の先端部が該出入口を閉鎖可能である請求項１乃至４のいずれか１項記載の便器洗浄装置。
【請求項６】
前記隔膜は、前記蓄圧タンクの内周面に摺動可能な摺動部を有するガイド部材に連結されている請求項１乃至５のいずれか１項記載の便器洗浄装置。
【請求項７】
前記蓄圧タンクは前記第１室を形成する周壁に設けられた開口を有し、該開口には該第１室内に流入した洗浄水の圧力が設定圧力以上になると該開口を開放可能な安全弁が取り付けられている請求項１乃至６のいずれか１項記載の便器洗浄装置。
【請求項１】
便器本体に連通する洗浄水供給路と、該洗浄水供給路に設けられた開閉弁と、該開閉弁よりも上流側の該洗浄水供給路に接続された蓄圧装置とを具備した便器洗浄装置において、
前記蓄圧装置は、出入口が貫設され、該出入口を前記洗浄水供給路に連通する出入流路を有する蓄圧タンクと、
該蓄圧タンク内に保持され、中央部が該出入口に対して離反及び接近する方向に往復運動可能に形成された隔膜と、
該出入口を貫通し、該隔膜の中央部の往復運動に連動して軸方向に進退可能な棒状部材とを備え、
該隔膜は、該出入口に連通する第１室と、該隔膜の中央部を該出入口に接近する方向に付勢する付勢手段が設けられた第２室とに該蓄圧タンク内を区画し、
該棒状部材の先端部は、該出入流路内を軸方向に進退可能であり、軸方向に直交する断面積が該出入口の開口面積よりも大きく形成され、
該出入流路には、該棒状部材の先端部が軸方向に進退可能であり、流路断面積を狭める絞り部が設けられていることを特徴とする便器洗浄装置。
【請求項２】
前記絞り部は、前記出入流路の前記出入口側の端部に設けられている請求項１記載の便器洗浄装置。
【請求項３】
前記絞り部は、前記出入流路の中間部に設けられている請求項１又は２記載の便器洗浄装置。
【請求項４】
前記付勢手段は弾性体であり、前記第２室を形成する前記蓄圧タンクの周壁には吸排気口が貫設され、該第２室は、該吸排気口を介して前記便器本体に形成された便鉢の下流側に連なる便器排水路に連通可能である請求項１乃至３のいずれか１項記載の便器洗浄装置。
【請求項５】
前記棒状部材の先端部には、前記出入口の周縁部に当接可能なパッキンが設けられ、該棒状部材の先端部が該出入口を閉鎖可能である請求項１乃至４のいずれか１項記載の便器洗浄装置。
【請求項６】
前記隔膜は、前記蓄圧タンクの内周面に摺動可能な摺動部を有するガイド部材に連結されている請求項１乃至５のいずれか１項記載の便器洗浄装置。
【請求項７】
前記蓄圧タンクは前記第１室を形成する周壁に設けられた開口を有し、該開口には該第１室内に流入した洗浄水の圧力が設定圧力以上になると該開口を開放可能な安全弁が取り付けられている請求項１乃至６のいずれか１項記載の便器洗浄装置。
【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２０１０−２４７２１（Ｐ２０１０−２４７２１Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８７５２１（Ｐ２００８−１８７５２１）
【出願日】平成２０年７月１８日（２００８．７．１８）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１８日（２００８．７．１８）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
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