便器装置
【課題】溜水を効率良く便器に供給する小型の便器装置を提供する。
【解決手段】タンク３２に貯められた水をポンプ３４で加圧して便器１へ供給し、サイホン現象を利用して便器１を洗浄した後でポンプ３４を停止し、タンク３２に給水し、タンク３２への給水開始後にポンプ３４を駆動して便器１に前記水を溜水として供給することを特徴とする便器装置１００を提供する。
【解決手段】タンク３２に貯められた水をポンプ３４で加圧して便器１へ供給し、サイホン現象を利用して便器１を洗浄した後でポンプ３４を停止し、タンク３２に給水し、タンク３２への給水開始後にポンプ３４を駆動して便器１に前記水を溜水として供給することを特徴とする便器装置１００を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、便器装置に係り、特に、ポンプでサイホン現象を発生させて便器を洗浄すると共に下水からの臭気が便器内に流入することを防止する溜水（「封水」、「リフィル水」とも呼ばれる。）を便器に供給する便器装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、溜水を効率良く便器に供給する小型の便器装置が益々要求されている。溜水供給の効率を高めるためには溜水量を制御して無駄水の発生を防止する必要がある。無駄水の防止による節水は環境性の向上につながる。また、溜水が途切れる時間を短くすることも重要である。
【０００３】
従来、ポンプを使用してサイホン現象を発生させる便器装置における溜水供給として、タンクへの給水路を分岐する方式（特許文献１の請求項７、段落０００９、図３）、ポンプを便器洗浄から溜水供給まで動作させる方式（特許文献１の請求項８、段落００１４、００３９、図２１）、ポンプによる給水路とは別の給水路を使用する方式が提案されている（特許文献２の図５）。
【特許文献１】特許第３５４２６２２号公報（請求項７及び８、段落０００９、００１４、００３９、図３、図２１）
【特許文献２】特開２００５−２６４４６９号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、タンクへの給水路を分岐する方式や別の給水路を使用する方式は給水圧の変動によって溜水量が一定にならず、無駄水が発生する。この点、溜水の給水路に定流量弁を設けて流量制御を行うことも考えられるが、定流量弁は機械式バネによる制御なのでバラツキがあり精度が悪い。また、ポンプを便器洗浄から溜水供給まで連続的に動作させる方式は、タンクが便器洗浄の洗浄水と溜水の両方を貯めなければならず、容量が大きくなって小型化の要請に反する。
【０００５】
そこで、本発明は、溜水を効率良く便器に供給する小型の便器装置を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての便器装置は、タンクに貯められた水をポンプで加圧して便器へ供給し、サイホン現象を利用して前記便器を洗浄した後で前記ポンプを停止し、前記タンクに給水し、前記タンクへの給水開始後に前記ポンプを駆動して前記便器に前記水を溜水として供給することを特徴とする。かかる洗浄装置は、便器洗浄後にポンプを停止する。便器洗浄の開始と同時又はそれ以降にタンクに供給された水を溜水として使用するため、タンクは便器洗浄に必要な水を貯める容量があれば足り、溜水を併せて貯水する必要がない。この結果、本発明の便器装置は、特許文献１の請求項８に記載の便器装置よりも小型になる。また、ポンプにより溜水の流量制御を精度良く行うことができるため、特許文献１の請求項７や特許文献２に比較して、無駄水の発生を防止して節水を実現することができる。サイホン現象の発生に使用されるポンプを溜水制御にも使用して多機能化し、新たな部材を設けることなく、便器装置を小型にすることができる。
【０００７】
タンクの給水はポンプ停止後である必要はなく、溜水を早期に供給するために前記タンクへの給水は前記便器の洗浄と同時に開始することが好ましい。タンクへの給水中又は給水後にポンプを駆動して溜水を供給する。前記タンクへの給水は前記溜水の供給後まで継続することが好ましい。タンクへの給水と便器洗浄や溜水を同時並行に行うことによってタンクの容量を少なくすることができると共に便器に溜水がない時間を短くすることができる。
【０００８】
前記ポンプは前記便器の洗浄時よりも前記溜水の供給時の流量が低いことが好ましい。これにより、溜水供給時にサイホン現象が発生することを防止し、溜水量制御の精度を高めることができる。前記供給動作により前記溜水に必要な量が前記タンクに貯まる前に前記溜水の供給を開始することが好ましい。溜水供給とタンクへの給水を同時に行うことによって便器に溜水がない時間を短くすることができる。
【０００９】
前記ポンプを起動する前に、前記タンクを介することなく前記便器のリムに洗浄水を吐出して前記便器のリムの洗浄を行うことが好ましい。リム洗浄は水圧が弱くても足りるのでタンク内の水をポンプにより加圧して吐出する必要がない。タンク内の水が減らないのでタンクへの給水を行うこと必要もなく、便器洗浄に直ちに移行することができる。また、前記溜水を供給する前記ポンプの駆動量を設定可能な操作部を有することが好ましい。溜水量の低減を通じて節水を図って効率を高めると共におつり（汚物落下時の跳ね返り水）防止の効果も得ることができる。なお、前記便器装置は、前記ポンプは、前記便器の汚物を受けるボウル部の底部に設けられたジェット口から吐出して前記便器を洗浄し、前記ジェット口から前記溜水を供給してもよい。これにより、溜水の節水のみならず低騒音を含んだ、広く環境性に優れた便器装置を提供することができる。また、この場合、特許文献２のようにリム側から溜水を供給しない。
【００１０】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、溜水を効率良く便器に供給する小型の便器装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図１及び図２を参照して、本発明の一実施例の便器装置１００について説明する。ここで、図１は、便器装置１００の部分透過側面図である。図２は、便器装置１００のブロック図である。便器装置１００は、便器１と便器１を洗浄する洗浄部５０とを有する。
【００１３】
便器１は、水洗大便器であり、図１及び図２に示すように、内側に汚物を受けるボウル部１２を有する陶器製の本体２と、本体２の上に配置された便座４と、便座４を覆うように配置されたカバー６と、本体２の後方上部に配置された局部洗浄装置８とを有する。２ａは水受けトレイである。
【００１４】
洗浄部５０は、リム洗浄（又はボウル洗浄）と、便器洗浄と、溜水供給とを行う。リム洗浄では、ボウル部１２の上縁近傍にあるリム口１８からリム１３に沿って旋回状に吐水してボウル部１２を洗浄する。便器洗浄では、ボウル部１２の下部にあるジェット口１６から吐水し、サイホン現象を利用してボウル部１２の汚物と溜水を排水管Ｄから排水する。溜水供給は、下水からの臭気が便器内に流入することを防止する溜水をボウル部１２に供給する。
【００１５】
洗浄部５０は、給水系と、リム洗浄系と、便器洗浄／溜水供給系と、制御系とを有する。洗浄部５０の幾つかの構成要素は、図１に示す本体２の後方に設けられた機能部１０に設けられている。機能部１０はサイドパネル１０ａにより覆われている。
【００１６】
給水系は、洗浄水を供給する水道管に直結され、便器洗浄／溜水供給系への給水とリム洗浄系への給水を行う。給水系は、図２を参照するに、定流量弁２０と、電磁弁２２と、切替弁２８とを有する。
【００１７】
定流量弁２０は、止水栓１９ａ、ストレーナ１９ｂ及び分岐金具１９ｃを介して入水口２０ａから流入した水を、例えば、１６リットル／分の所定の流量以下に制限する。定流量弁２０を通過した洗浄水は電磁弁２２に流入する。
【００１８】
電磁弁２２は、後述する図３に示す電磁弁駆動部２１によって開閉駆動され、切替弁２８に至る流路を開閉する。電磁弁２２を通過した水の流路は切替弁２８により切り替えられる。
【００１９】
切替弁２８は、後述する図３に示す切替弁駆動部２７によって駆動され、便器洗浄／溜水供給系への給水の場合にはタンク給水路３２ａに流路を選択し、リム洗浄系への給水の場合にはリム給水路１８ａに流路を選択する。
【００２０】
リム洗浄系は、水道の給水圧力によりリム口１８から洗浄水を吐出してリム洗浄を行う。リム洗浄系は、後述するポンプ３４を介した水の経路（洗浄水管路３３ｂ）とは別の、ポンプ３４を介さない経路（リム給水路１８ａ）を使用する。リム洗浄系は、リム口１８、バキュームブレーカ２４、フラッパー弁２６を有する。バキュームブレーカ２４とフラッパー弁２６も機能部１０に内蔵されている。
【００２１】
リム口１８は、ボウル部１２のリム１３に形成され、リム１３に沿って洗浄水を吐出する。
【００２２】
バキュームブレーカ２４は、リム給水路１８ａの、ボウル部１２の上端面よりも約２５．４ｍｍ（約１インチ）上方に配置され、洗浄水のリム口１８からの逆流を防止する。また、バキュームブレーカ２４は、後述するタンク３２の溢れ縁Ｌ１よりも上方に配置され、バキュームブレーカ２４の大気開放部から溢れた洗浄水は、戻り管路２４ａを通ってタンク３２に流入する。
【００２３】
フラッパー弁２６は、バキュームブレーカ２４の下流のリム給水路１８ａに配置され、洗浄水のリム口１８からの逆流を防止する。本実施形態は、リム給水路１８ａにバキュームブレーカ２４とフラッパー弁２６を直列に配置して、より確実に洗浄水の逆流を防止している。
【００２４】
便器洗浄／溜水供給系は、ポンプ３４によりサイホン現象を発生させて便器洗浄を行うと共に同一の流路を使用して溜水を供給する。便器洗浄／溜水供給系は、排水トラップ管路１４と、ジェット口１６と、タンク３２と、ポンプ３４と、バキュームブレーカ３６と、フラッパー弁３８と、水抜栓３９とを有する。
【００２５】
排水トラップ管路１４は、ボウル部１２の底部から斜め上方に延びた後で下降するＳ字形状を有し、サイホン現象が発生する部位である。
【００２６】
ジェット口１６は、サイホン現象を発生させるのに必要な水の噴出しと溜水の供給を行う。ジェット口１６は、ボウル部１２の底部に形成され、排水トラップ管路１４の入口に向けて吐水する。ジェット口１６の大きさは、従来の約１０ｍｍの円形形状から１０ｍｍ×２０ｍｍの角型と大きくなっている。この結果、大容量の水を供給することができる。
【００２７】
タンク３２は、サイホン現象の発生に必要な水を貯える。本実施形態のタンク３２は、３リットル以下（約２．５リットル乃至３リットル）の内容積を有する。
【００２８】
タンク給水路３２ａの先端はタンク３２の溢れ縁Ｌ１の上方約２５．４ｍｍ（約１インチ）の位置に開口され、タンク３２からタンク給水路３２ａへの逆流を防止する。タンク３２の内部には、上端フロートスイッチ３２ｂ及び下端フロートスイッチ３２ｃが配置され、タンク３２内の水位を検出する。上端フロートスイッチ３２ｂは、タンク３２内の水位が所定の貯水水位に達するとオンに切り替わり、後述する制御部４０はこれを検知して電磁弁２２を閉じる。下端フロートスイッチ３２ｃは、タンク３２内の水位が所定の水位まで低下するとオンに切り替わり、制御部４０はこれを検知してポンプ３４を停止する。
【００２９】
タンク３２の上部には、その上端の開口部を覆うように蓋体３２ｄが取り付けられており、蓋体３２ｄの外周とタンク３２上部の内壁面の間は水密的に接合されている。蓋体３２ｄには、円形の穴が設けられ、この穴を取り囲むように、筒体３２ｅが上方に向けて延びるように取り付けられている。筒体３２ｅの上端が、タンク３２の溢れ縁Ｌ１となっている。
【００３０】
タンク３２の壁面は、蓋体３２ｄよりも上方まで延び、タンク３２の溢れ縁Ｌ１から溢れた洗浄水は、筒体３２ｅの外側を流下し、蓋体３２ｄの上に溜まる。蓋体３２ｄよりも上方の壁面には、排水通路３２ｆが接続され、蓋体３２ｄ上に溜まった水をボウル部１２に排出する。排水通路３２ｆの基端の高さＬ２は、タンク３２の溢れ縁Ｌ１よりも低く、ボウル部１２の溢れ縁であるボウル部１２上端Ｌ３よりも高い。タンク３２の溢れ縁Ｌ１から溢れ、蓋体３２ｄ（高さＬ４）の上に溜まった洗浄水の水位が、排水通路３２ｆの基端の高さＬ２を越えると、洗浄水は排水通路３２ｆを通ってボウル部１２に流入する。
【００３１】
ポンプ３４は、タンク３２に貯水された水を加圧してジェット口１６から吐き出す。ポンプ３４は、ポンプモータ駆動部３４ａと、直流モータであるポンプモータ３４ｂを内蔵した直流ポンプである。後述するように、ポンプ３４は、便器洗浄時と溜水供給時で回転数を変更して流量を変更する。本実施例では、後述するように、７５リットル／分から２０リットル／分に変更する。ポンプには直流ポンプと交流ポンプがあるが、直流ポンプは回転数制御が容易である。ポンプ３４は、タンク３２の下部から延びる洗浄水管路３３ａにより接続され、タンク３２の満水位置Ｌ６よりも下に配置されている。この結果、タンク３２の満水時にはポンプ３４に水が供給されている。ポンプ３４には誤動作防止用のサーマルスイッチが設けられている。
【００３２】
洗浄水管路３３ａの途中には、逆止弁であるフラッパー弁３８及び水抜栓３９が設けられている。これらは一体として構成され、ポンプ３４よりも下方の、タンク３２の下端部付近の高さに配置されている。水抜栓３９を開放することにより、保守時等にタンク３２内及びポンプ３４内の水を排出することができる。フラッパー弁３８は、タンク３２内の水位がポンプ３４の高さよりも低くなった場合に、洗浄水がポンプ３４からタンク３２に逆流し、ポンプ３４から水が抜けることを防止する。
【００３３】
ポンプ３４の流出口は、洗浄水管路３３ｂを介して、ボウル部１２底部のジェット口１６に接続されている。洗浄水管路３３ｂの途中は、上方に向けて凸型に形成されており、この凸型部分の最も高い部分である洗浄水管路頂部４４は、タンク３２からジェット口１６に至る水の流路で最も高い部位である。この洗浄水管路頂部４４の高さＬ５は、タンク３２の満水位置Ｌ６よりも高く、ボウル部１２の溢れ縁Ｌ３よりも低い。
【００３４】
バキュームブレーカ３６は、ポンプ３４及び洗浄水管路頂部４４の下流側から分岐した分岐管路３６ａに接続され、ボウル部１２内の溜水がタンク３２側へ逆流するのを防止すると共に、それらの間の縁切りを行う。これにより、タンク３２内の満水位置Ｌ６を、ボウル部１２内の溜水位置Ｌ７よりも高く設定することができる。また、バキュームブレーカ３６のシート面は、ボウル部１２の溢れ縁Ｌ３及びタンク３２の溢れ縁Ｌ１よりも高い位置に配置され、バキュームブレーカ３６の大気開放部から溢れた洗浄水は、戻り管路３６ｂを通ってタンク３２に流入する。
【００３５】
洗浄部５０は、便器洗浄において、ジェット（ゼット）口１６から勢い良く水を噴出して強制的にサイホン現象を起こさせるサイホンゼット式を採用する。
【００３６】
従来のサイホンゼット式は、サイホン切れ時の空気を巻き込む際のゴボッという騒音が発生する。特に、サイホン切れ後に浮揚している汚物を高速（約８．７ｍ/ｓ）で押し流すブロー流をジェット口１６から噴出する形式の便器におちえは、そのブロー流を噴出している際の騒音が発生する。また、従来のサイホンゼット式は、水道の給水圧力にバラツキがあるために流量制御の精度が悪かった。このため、サイホン現象の発生時に無駄水があり、節水効果が十分ではなかった。更に、従来のサイホンゼット式はサイホン現象の発生までに時間がかかっていた。
【００３７】
これに対して、洗浄部５０は、ポンプ３４を利用して水をジェット口１６から噴出する。ポンプ３４の回転数を通じて流量制御を行うことによって最小限の水量でサイホン現象を発生することができ、無駄水を防止して節水効果を向上することができる。水道の給水圧力はバラツキがあり流量制御が困難である。定流量弁を設けても定流量弁はバネによる機械的制御なので測定精度にバラツキがあり、精度が悪い。一方、流量センサを設けて流量測定をして流量制御をすれば精度は上がるがコストアップを招く。
【００３８】
また、洗浄部５０は、ポンプ３４を利用して低速（約３．７ｍ/ｓ）で大容量の水を供給する。浮揚している汚物を押し込む速度が低速となるのでその際の騒音が低減する。また、上述したようにジェット口１６の径を大きくして大容量のポンプ３４を利用して供給することによってサイホン現象を起こすための排水トラップ管路１４を素早く満水にしてサイホン現象を直ちに発生することができる。これに加えて、サイホン現象の発生中に排水トラップ管路１４の内面を覆うほどの大容量の水を連続して供給することによって、サイホン切れの時に吸い込む空気の量を抑えてサイホン切れ時の騒音を抑えている。
【００３９】
洗浄部５０は、タンク３２を有するが、タンク３２の容量を約３リットル以下に抑えることによってタンクレス式と同等の小型化を実現している。本発明者らは、便器１の洗浄には５．５リットルの水が必要であり、サイホン現象を起こす最小限の水量が３リットルであることを発見した。また、リム洗浄で使用する２．５リットルの水は水圧が低くても洗浄効果を維持することができる。このため、リム洗浄系の経路であるリム給水路１８ａを、ポンプ３４を使用する経路である洗浄水管路３３ｂとは分離してリム洗浄にはタンク３２の水を使用しないことにした。この結果、タンク３２はリム洗浄用の水を貯める必要がなくなる。更に、後述するように、洗浄部５０は、便器洗浄と溜水供給の間にポンプ３４を停止してタンク３２への給水を行っている。これによってタンク３２が便器洗浄用の洗浄水と溜水を併せた量を収納せずに、便器洗浄用の洗浄水のみを収納する容量を持てば足りることとした。この結果、タンク３２の容量を、サイホン現象に必要な３リットルの容量とすることができる。タンク３２の容量を小さく押さえることによって便器装置１００の小型化を実現することができる。なお、タンク３２が貯めるべき水量を３リットル未満（例えば、２．５リットル）として更なる便器装置１００の小型化を実現し、便器洗浄時にタンク３２への給水を同時に行うことによって便器洗浄用の３リットルを確保してもよい。
【００４０】
その他、洗浄部５０は、ポンプ３４を使用することによって水圧を確保することができるので、様々な設置場所に対する設計を共通にすることができる。従来は、上述したように、水道管の水圧がばらついていたため、汚物を壁に排出する場合と床に排出する場合ではそれぞれの水圧に応じた設計を行う必要があったが、洗浄部５０は壁と床に共通の仕様を使用することができる。
【００４１】
制御系は、図３に示すように、制御部４０と、電源部４１と、操作部４２と、メモリ４３とを有する。制御部４０は、電磁弁駆動部２１と、切替弁駆動部２７と、上端フロートスイッチ３２ｂと、下端フロートスイッチ３２ｃと、ポンプ３４のポンプモータ駆動部３４ａと、電源部４１、操作部４２、メモリ４３とに電気的に接続されている。
【００４２】
制御部４０は、操作部４２及びメモリ４３に格納された情報に基づいて各部の動作を制御するＣＰＵから構成される。電源部４１は、制御部４０の電源をオンオフし、使用者によって切り替えられる。
【００４３】
操作部４２は、大洗浄スイッチ、小洗浄スイッチ、おつり防止モードスイッチを含む。大洗浄スイッチと小洗浄スイッチは、それぞれ、大便時と小便時の便器洗浄に使用されるスイッチである。大洗浄スイッチに対応するポンプ３４の回転数を小洗浄スイッチに対応するポンプ３４の回転数よりも高く設定される。おつり防止モードスイッチはおつり防止モードの設定に使用される。おつり防止モードスイッチが押されると、ポンプ３４の駆動量（回転量）が低く設定される。これにより、その後の溜水量が低減し、節水効果を高めると共におつり（汚物落下時の跳ね返り水）防止の効果を得ることができる。これによって、次回の使用時の溜水量を少なくすることができる。なお、減少した溜水量は溜水効果を維持する範囲であることは言うまでもない。
【００４４】
メモリ４３は後述する洗浄動作を制御する情報や洗浄方法をソフトウェアとして格納する。
【００４５】
以下、図４及び図５を参照して、リム洗浄、便器洗浄及び溜水供給動作について説明する。ここで、図４は、リム洗浄、便器洗浄及び溜水供給動作のタイミングチャートであり、図５は、そのフローチャートである。
【００４６】
まず、制御部４０は、使用者による操作部４２の便器洗浄スイッチの操作を受け付けて洗浄動作を開始する（ステップ１０００）。これに応答して、制御部４０は、電磁弁駆動部２１を制御して電磁弁２２を開弁すると共に切替弁駆動部２７を制御して切替弁２８をリム側に切り替える（ステップ１００２）。これにより、リム洗浄が行われる。
【００４７】
具体的には、水道水が止水栓１９ａ、ストレーナ１９ｂ、分岐金具１９ｃを経て入水口２０ａから定流量弁２０に流入する。定流量弁２０は、水道の給水圧力が高い場合には水の流量を制限し、給水圧力が低い場合には流量制御をせずにそのまま通過させる。その後、水は、電磁弁２２、切替弁２８を通過し、バキュームブレーカ２４、フラッパー弁２６、リム給水路１８ａを通ってリム口１８から吐出される。リム口１８から吐出された水は、ボウル部１２内を旋回しながら下降してボウル部１２の内壁面を洗浄する。リム洗浄は５秒間継続する（ステップ１００４）。
【００４８】
上述したように、リム洗浄はポンプ３４を介さないリム給水路１８ａを介して行われる。ボウル部１２のリム１３の洗浄は水圧が弱くても足りるのでタンク３２内の水をポンプ３４により加圧して吐出する必要がない。このため、タンク３２の水が減らないのでその後にタンク３２への給水を行う必要もなく、便器洗浄とその後の溜水供給に直ちに移行することができる。また、エア混入なしの整流吐水で低圧損の洗浄であり、リム洗浄は静音を実現している。この状態を図４の左上に示す。
【００４９】
リム洗浄が終了すると、制御部４０は、電磁弁駆動部２１を制御して電磁弁２２の開口状態を維持し、切替弁駆動部２７を制御して切替弁２８をタンク側に切り替えて流量８リットル／分でタンク３２への給水を開始すると共に、ポンプモータ駆動部３４ａを制御してポンプモータ３４ｂを制御して便器洗浄を行う（ステップ１００６）。
【００５０】
具体的には、タンク３２内に貯水されていた水は、フラッパー弁３８、水抜き栓３９を通ってポンプ３４に流入し、加圧される。ポンプ３４が加圧した水は、洗浄水管路３３ｂの洗浄水管路頂部４４を通ってジェット口１６から吐出される。また、洗浄水管路頂部４４付近に滞留していた空気は、分岐管路３６ａを通ってバキュームブレーカ３６に到達し、その大気開放部から放出される。
【００５１】
ジェット口１６から吐出された洗浄水は排水トラップ管路１４内に流入し、排水トラップ管路１４を満水にしてサイホン現象を引き起こす。これにより、ボウル部１２内の溜水及び汚物は、排水トラップ管路１４に吸引され、排水管Ｄから排出される。
【００５２】
便器洗浄においては、制御部は７５リットル／分の大容量の水がジェット口１６から低速で吐出されるようにポンプ３４を高速回転（約３３００ｒｐｍ）に制御する。この結果、サイホン現象を素早く発生させて溜水及び汚物を素早く排出することができる。また、サイホン現象が素早く発生するので無駄水も少なくなる。
【００５３】
便器洗浄は２．９秒間継続される（ステップ１００８）。この２．９秒の後半でポンプ３４の回転数を減少させてもよい。この後半では、サイホン切れの際の空気の吸い込み量を抑えるために水を供給する期間である。上述したように、便器洗浄においては、低速で大容量の水を供給しているので、サイホン切れの際の騒音と浮揚する汚物を押し込む際の騒音が低減して静音を実現している。便器洗浄の前半、中間、後半の状態を図４の左下、中上、右下に示す。図４の右下では、ポンプ３４が慣性により数回転回ることの押し出し水によって排水トラップ管路１４の入口が水没することによって、排水管Ｄからの臭気逆流がないように封止している。
【００５４】
制御部４０は、２．９秒経過後にポンプモータ駆動部３４ａを制御してポンプモータ３４ｂを停止して便器洗浄を終了する（ステップ１０１０）。但し、制御部４０は、タンクへの給水は維持する。制御部４０は、便器洗浄の開始と共にタンク３２への給水を行っており、溜水を早期に供給することができる。タンク３２への給水は更に５秒間、合計７．９秒間継続する（ステップ１０１２）。これにより、タンク３２には溜水に必要な水が貯まる。
【００５５】
次に、制御部４０は、タンク３２への給水を維持したまま、ポンプモータ駆動部３４ａを制御してポンプモータ３４ｂを駆動して溜水供給を開始する（ステップ１０１４）。このように、本実施例では、便器洗浄開始と同時にタンク３２への給水を行い、その給水された水を溜水として使用する。このため、タンク３２は便器洗浄に必要な水を貯める容量があれば足り、溜水を併せて貯水する必要がない。この結果、便器装置１００は、特許文献１の請求項８に記載の便器装置よりも小型になる。また、ポンプ３４により溜水の流量制御を精度良く行うことができるため、特許文献１の請求項７や特許文献２に比較して、無駄水の発生を防止して節水を実現することができる。本実施例は、サイホン現象の発生に使用されるポンプ３４を溜水制御にも使用して多機能化しているため、流量センサなどの新たな部材を設ける必要がない。このため、便器装置１００を小型にすることができる。
【００５６】
溜水供給においては、制御部は２０リットル／分の低容量の水がジェット口１６から吐出されるようにポンプ３４を低速回転（約１０００ｒｐｍ）に制御する。このように、ポンプ３４は便器洗浄時よりも溜水供給時の流量（回転数）が低い。これにより、溜水供給時にサイホン現象が発生することを防止し、溜水量制御の精度を高めることができる。便器洗浄は３秒間継続される（ステップ１０１６）。この状態を図４の右上に示す。但し、制御部４０は、タンクへの給水は維持する。
【００５７】
次に、制御部４０は、ポンプモータ駆動部３４ａを制御してポンプモータ３４ｂを停止して溜水供給を停止する（ステップ１０１８）。タンク３２への給水は上端フロートスイッチ３２ｂが満水を検出するまで（通常、更に２０秒間）継続する（ステップ１０２０）。これにより、タンク３２は満水となる。
【００５８】
次に、制御部４０は、電磁弁駆動部２１を制御して電磁弁２２を閉弁して給水を停止し（ステップ１０２２）、待機状態となる（ステップ１０２４）。
【００５９】
なお、ステップ１０１２において、５秒は２秒であってもよい。これにより、給水動作によってタンク３２が満水になる前に溜水の供給を開始することになる。この結果、溜水供給とタンク３２への給水を同時に行うことによって便器１に溜水がない時間を短くすることができる。このように、タンク３２への給水後のみならず給水中にポンプ３４を駆動して溜水を供給してもよい。
【００６０】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で様々な変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施例の便器装置の側面図である。
【図２】図１に示す便器装置のブロック図である。
【図３】図１に示す制御系のブロック図である。
【図４】図１に示す便器装置のリム洗浄、便器洗浄及び溜水供給の動作を説明するタイミングチャートである。
【図５】図１に示す便器装置のリム洗浄、便器洗浄及び溜水供給の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１ 便器
１６ ジェット口
４０ 制御部
４２ 操作部
５０ 洗浄部
３２ タンク
３４ ポンプ
１００ 便器装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、便器装置に係り、特に、ポンプでサイホン現象を発生させて便器を洗浄すると共に下水からの臭気が便器内に流入することを防止する溜水（「封水」、「リフィル水」とも呼ばれる。）を便器に供給する便器装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、溜水を効率良く便器に供給する小型の便器装置が益々要求されている。溜水供給の効率を高めるためには溜水量を制御して無駄水の発生を防止する必要がある。無駄水の防止による節水は環境性の向上につながる。また、溜水が途切れる時間を短くすることも重要である。
【０００３】
従来、ポンプを使用してサイホン現象を発生させる便器装置における溜水供給として、タンクへの給水路を分岐する方式（特許文献１の請求項７、段落０００９、図３）、ポンプを便器洗浄から溜水供給まで動作させる方式（特許文献１の請求項８、段落００１４、００３９、図２１）、ポンプによる給水路とは別の給水路を使用する方式が提案されている（特許文献２の図５）。
【特許文献１】特許第３５４２６２２号公報（請求項７及び８、段落０００９、００１４、００３９、図３、図２１）
【特許文献２】特開２００５−２６４４６９号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、タンクへの給水路を分岐する方式や別の給水路を使用する方式は給水圧の変動によって溜水量が一定にならず、無駄水が発生する。この点、溜水の給水路に定流量弁を設けて流量制御を行うことも考えられるが、定流量弁は機械式バネによる制御なのでバラツキがあり精度が悪い。また、ポンプを便器洗浄から溜水供給まで連続的に動作させる方式は、タンクが便器洗浄の洗浄水と溜水の両方を貯めなければならず、容量が大きくなって小型化の要請に反する。
【０００５】
そこで、本発明は、溜水を効率良く便器に供給する小型の便器装置を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての便器装置は、タンクに貯められた水をポンプで加圧して便器へ供給し、サイホン現象を利用して前記便器を洗浄した後で前記ポンプを停止し、前記タンクに給水し、前記タンクへの給水開始後に前記ポンプを駆動して前記便器に前記水を溜水として供給することを特徴とする。かかる洗浄装置は、便器洗浄後にポンプを停止する。便器洗浄の開始と同時又はそれ以降にタンクに供給された水を溜水として使用するため、タンクは便器洗浄に必要な水を貯める容量があれば足り、溜水を併せて貯水する必要がない。この結果、本発明の便器装置は、特許文献１の請求項８に記載の便器装置よりも小型になる。また、ポンプにより溜水の流量制御を精度良く行うことができるため、特許文献１の請求項７や特許文献２に比較して、無駄水の発生を防止して節水を実現することができる。サイホン現象の発生に使用されるポンプを溜水制御にも使用して多機能化し、新たな部材を設けることなく、便器装置を小型にすることができる。
【０００７】
タンクの給水はポンプ停止後である必要はなく、溜水を早期に供給するために前記タンクへの給水は前記便器の洗浄と同時に開始することが好ましい。タンクへの給水中又は給水後にポンプを駆動して溜水を供給する。前記タンクへの給水は前記溜水の供給後まで継続することが好ましい。タンクへの給水と便器洗浄や溜水を同時並行に行うことによってタンクの容量を少なくすることができると共に便器に溜水がない時間を短くすることができる。
【０００８】
前記ポンプは前記便器の洗浄時よりも前記溜水の供給時の流量が低いことが好ましい。これにより、溜水供給時にサイホン現象が発生することを防止し、溜水量制御の精度を高めることができる。前記供給動作により前記溜水に必要な量が前記タンクに貯まる前に前記溜水の供給を開始することが好ましい。溜水供給とタンクへの給水を同時に行うことによって便器に溜水がない時間を短くすることができる。
【０００９】
前記ポンプを起動する前に、前記タンクを介することなく前記便器のリムに洗浄水を吐出して前記便器のリムの洗浄を行うことが好ましい。リム洗浄は水圧が弱くても足りるのでタンク内の水をポンプにより加圧して吐出する必要がない。タンク内の水が減らないのでタンクへの給水を行うこと必要もなく、便器洗浄に直ちに移行することができる。また、前記溜水を供給する前記ポンプの駆動量を設定可能な操作部を有することが好ましい。溜水量の低減を通じて節水を図って効率を高めると共におつり（汚物落下時の跳ね返り水）防止の効果も得ることができる。なお、前記便器装置は、前記ポンプは、前記便器の汚物を受けるボウル部の底部に設けられたジェット口から吐出して前記便器を洗浄し、前記ジェット口から前記溜水を供給してもよい。これにより、溜水の節水のみならず低騒音を含んだ、広く環境性に優れた便器装置を提供することができる。また、この場合、特許文献２のようにリム側から溜水を供給しない。
【００１０】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、溜水を効率良く便器に供給する小型の便器装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図１及び図２を参照して、本発明の一実施例の便器装置１００について説明する。ここで、図１は、便器装置１００の部分透過側面図である。図２は、便器装置１００のブロック図である。便器装置１００は、便器１と便器１を洗浄する洗浄部５０とを有する。
【００１３】
便器１は、水洗大便器であり、図１及び図２に示すように、内側に汚物を受けるボウル部１２を有する陶器製の本体２と、本体２の上に配置された便座４と、便座４を覆うように配置されたカバー６と、本体２の後方上部に配置された局部洗浄装置８とを有する。２ａは水受けトレイである。
【００１４】
洗浄部５０は、リム洗浄（又はボウル洗浄）と、便器洗浄と、溜水供給とを行う。リム洗浄では、ボウル部１２の上縁近傍にあるリム口１８からリム１３に沿って旋回状に吐水してボウル部１２を洗浄する。便器洗浄では、ボウル部１２の下部にあるジェット口１６から吐水し、サイホン現象を利用してボウル部１２の汚物と溜水を排水管Ｄから排水する。溜水供給は、下水からの臭気が便器内に流入することを防止する溜水をボウル部１２に供給する。
【００１５】
洗浄部５０は、給水系と、リム洗浄系と、便器洗浄／溜水供給系と、制御系とを有する。洗浄部５０の幾つかの構成要素は、図１に示す本体２の後方に設けられた機能部１０に設けられている。機能部１０はサイドパネル１０ａにより覆われている。
【００１６】
給水系は、洗浄水を供給する水道管に直結され、便器洗浄／溜水供給系への給水とリム洗浄系への給水を行う。給水系は、図２を参照するに、定流量弁２０と、電磁弁２２と、切替弁２８とを有する。
【００１７】
定流量弁２０は、止水栓１９ａ、ストレーナ１９ｂ及び分岐金具１９ｃを介して入水口２０ａから流入した水を、例えば、１６リットル／分の所定の流量以下に制限する。定流量弁２０を通過した洗浄水は電磁弁２２に流入する。
【００１８】
電磁弁２２は、後述する図３に示す電磁弁駆動部２１によって開閉駆動され、切替弁２８に至る流路を開閉する。電磁弁２２を通過した水の流路は切替弁２８により切り替えられる。
【００１９】
切替弁２８は、後述する図３に示す切替弁駆動部２７によって駆動され、便器洗浄／溜水供給系への給水の場合にはタンク給水路３２ａに流路を選択し、リム洗浄系への給水の場合にはリム給水路１８ａに流路を選択する。
【００２０】
リム洗浄系は、水道の給水圧力によりリム口１８から洗浄水を吐出してリム洗浄を行う。リム洗浄系は、後述するポンプ３４を介した水の経路（洗浄水管路３３ｂ）とは別の、ポンプ３４を介さない経路（リム給水路１８ａ）を使用する。リム洗浄系は、リム口１８、バキュームブレーカ２４、フラッパー弁２６を有する。バキュームブレーカ２４とフラッパー弁２６も機能部１０に内蔵されている。
【００２１】
リム口１８は、ボウル部１２のリム１３に形成され、リム１３に沿って洗浄水を吐出する。
【００２２】
バキュームブレーカ２４は、リム給水路１８ａの、ボウル部１２の上端面よりも約２５．４ｍｍ（約１インチ）上方に配置され、洗浄水のリム口１８からの逆流を防止する。また、バキュームブレーカ２４は、後述するタンク３２の溢れ縁Ｌ１よりも上方に配置され、バキュームブレーカ２４の大気開放部から溢れた洗浄水は、戻り管路２４ａを通ってタンク３２に流入する。
【００２３】
フラッパー弁２６は、バキュームブレーカ２４の下流のリム給水路１８ａに配置され、洗浄水のリム口１８からの逆流を防止する。本実施形態は、リム給水路１８ａにバキュームブレーカ２４とフラッパー弁２６を直列に配置して、より確実に洗浄水の逆流を防止している。
【００２４】
便器洗浄／溜水供給系は、ポンプ３４によりサイホン現象を発生させて便器洗浄を行うと共に同一の流路を使用して溜水を供給する。便器洗浄／溜水供給系は、排水トラップ管路１４と、ジェット口１６と、タンク３２と、ポンプ３４と、バキュームブレーカ３６と、フラッパー弁３８と、水抜栓３９とを有する。
【００２５】
排水トラップ管路１４は、ボウル部１２の底部から斜め上方に延びた後で下降するＳ字形状を有し、サイホン現象が発生する部位である。
【００２６】
ジェット口１６は、サイホン現象を発生させるのに必要な水の噴出しと溜水の供給を行う。ジェット口１６は、ボウル部１２の底部に形成され、排水トラップ管路１４の入口に向けて吐水する。ジェット口１６の大きさは、従来の約１０ｍｍの円形形状から１０ｍｍ×２０ｍｍの角型と大きくなっている。この結果、大容量の水を供給することができる。
【００２７】
タンク３２は、サイホン現象の発生に必要な水を貯える。本実施形態のタンク３２は、３リットル以下（約２．５リットル乃至３リットル）の内容積を有する。
【００２８】
タンク給水路３２ａの先端はタンク３２の溢れ縁Ｌ１の上方約２５．４ｍｍ（約１インチ）の位置に開口され、タンク３２からタンク給水路３２ａへの逆流を防止する。タンク３２の内部には、上端フロートスイッチ３２ｂ及び下端フロートスイッチ３２ｃが配置され、タンク３２内の水位を検出する。上端フロートスイッチ３２ｂは、タンク３２内の水位が所定の貯水水位に達するとオンに切り替わり、後述する制御部４０はこれを検知して電磁弁２２を閉じる。下端フロートスイッチ３２ｃは、タンク３２内の水位が所定の水位まで低下するとオンに切り替わり、制御部４０はこれを検知してポンプ３４を停止する。
【００２９】
タンク３２の上部には、その上端の開口部を覆うように蓋体３２ｄが取り付けられており、蓋体３２ｄの外周とタンク３２上部の内壁面の間は水密的に接合されている。蓋体３２ｄには、円形の穴が設けられ、この穴を取り囲むように、筒体３２ｅが上方に向けて延びるように取り付けられている。筒体３２ｅの上端が、タンク３２の溢れ縁Ｌ１となっている。
【００３０】
タンク３２の壁面は、蓋体３２ｄよりも上方まで延び、タンク３２の溢れ縁Ｌ１から溢れた洗浄水は、筒体３２ｅの外側を流下し、蓋体３２ｄの上に溜まる。蓋体３２ｄよりも上方の壁面には、排水通路３２ｆが接続され、蓋体３２ｄ上に溜まった水をボウル部１２に排出する。排水通路３２ｆの基端の高さＬ２は、タンク３２の溢れ縁Ｌ１よりも低く、ボウル部１２の溢れ縁であるボウル部１２上端Ｌ３よりも高い。タンク３２の溢れ縁Ｌ１から溢れ、蓋体３２ｄ（高さＬ４）の上に溜まった洗浄水の水位が、排水通路３２ｆの基端の高さＬ２を越えると、洗浄水は排水通路３２ｆを通ってボウル部１２に流入する。
【００３１】
ポンプ３４は、タンク３２に貯水された水を加圧してジェット口１６から吐き出す。ポンプ３４は、ポンプモータ駆動部３４ａと、直流モータであるポンプモータ３４ｂを内蔵した直流ポンプである。後述するように、ポンプ３４は、便器洗浄時と溜水供給時で回転数を変更して流量を変更する。本実施例では、後述するように、７５リットル／分から２０リットル／分に変更する。ポンプには直流ポンプと交流ポンプがあるが、直流ポンプは回転数制御が容易である。ポンプ３４は、タンク３２の下部から延びる洗浄水管路３３ａにより接続され、タンク３２の満水位置Ｌ６よりも下に配置されている。この結果、タンク３２の満水時にはポンプ３４に水が供給されている。ポンプ３４には誤動作防止用のサーマルスイッチが設けられている。
【００３２】
洗浄水管路３３ａの途中には、逆止弁であるフラッパー弁３８及び水抜栓３９が設けられている。これらは一体として構成され、ポンプ３４よりも下方の、タンク３２の下端部付近の高さに配置されている。水抜栓３９を開放することにより、保守時等にタンク３２内及びポンプ３４内の水を排出することができる。フラッパー弁３８は、タンク３２内の水位がポンプ３４の高さよりも低くなった場合に、洗浄水がポンプ３４からタンク３２に逆流し、ポンプ３４から水が抜けることを防止する。
【００３３】
ポンプ３４の流出口は、洗浄水管路３３ｂを介して、ボウル部１２底部のジェット口１６に接続されている。洗浄水管路３３ｂの途中は、上方に向けて凸型に形成されており、この凸型部分の最も高い部分である洗浄水管路頂部４４は、タンク３２からジェット口１６に至る水の流路で最も高い部位である。この洗浄水管路頂部４４の高さＬ５は、タンク３２の満水位置Ｌ６よりも高く、ボウル部１２の溢れ縁Ｌ３よりも低い。
【００３４】
バキュームブレーカ３６は、ポンプ３４及び洗浄水管路頂部４４の下流側から分岐した分岐管路３６ａに接続され、ボウル部１２内の溜水がタンク３２側へ逆流するのを防止すると共に、それらの間の縁切りを行う。これにより、タンク３２内の満水位置Ｌ６を、ボウル部１２内の溜水位置Ｌ７よりも高く設定することができる。また、バキュームブレーカ３６のシート面は、ボウル部１２の溢れ縁Ｌ３及びタンク３２の溢れ縁Ｌ１よりも高い位置に配置され、バキュームブレーカ３６の大気開放部から溢れた洗浄水は、戻り管路３６ｂを通ってタンク３２に流入する。
【００３５】
洗浄部５０は、便器洗浄において、ジェット（ゼット）口１６から勢い良く水を噴出して強制的にサイホン現象を起こさせるサイホンゼット式を採用する。
【００３６】
従来のサイホンゼット式は、サイホン切れ時の空気を巻き込む際のゴボッという騒音が発生する。特に、サイホン切れ後に浮揚している汚物を高速（約８．７ｍ/ｓ）で押し流すブロー流をジェット口１６から噴出する形式の便器におちえは、そのブロー流を噴出している際の騒音が発生する。また、従来のサイホンゼット式は、水道の給水圧力にバラツキがあるために流量制御の精度が悪かった。このため、サイホン現象の発生時に無駄水があり、節水効果が十分ではなかった。更に、従来のサイホンゼット式はサイホン現象の発生までに時間がかかっていた。
【００３７】
これに対して、洗浄部５０は、ポンプ３４を利用して水をジェット口１６から噴出する。ポンプ３４の回転数を通じて流量制御を行うことによって最小限の水量でサイホン現象を発生することができ、無駄水を防止して節水効果を向上することができる。水道の給水圧力はバラツキがあり流量制御が困難である。定流量弁を設けても定流量弁はバネによる機械的制御なので測定精度にバラツキがあり、精度が悪い。一方、流量センサを設けて流量測定をして流量制御をすれば精度は上がるがコストアップを招く。
【００３８】
また、洗浄部５０は、ポンプ３４を利用して低速（約３．７ｍ/ｓ）で大容量の水を供給する。浮揚している汚物を押し込む速度が低速となるのでその際の騒音が低減する。また、上述したようにジェット口１６の径を大きくして大容量のポンプ３４を利用して供給することによってサイホン現象を起こすための排水トラップ管路１４を素早く満水にしてサイホン現象を直ちに発生することができる。これに加えて、サイホン現象の発生中に排水トラップ管路１４の内面を覆うほどの大容量の水を連続して供給することによって、サイホン切れの時に吸い込む空気の量を抑えてサイホン切れ時の騒音を抑えている。
【００３９】
洗浄部５０は、タンク３２を有するが、タンク３２の容量を約３リットル以下に抑えることによってタンクレス式と同等の小型化を実現している。本発明者らは、便器１の洗浄には５．５リットルの水が必要であり、サイホン現象を起こす最小限の水量が３リットルであることを発見した。また、リム洗浄で使用する２．５リットルの水は水圧が低くても洗浄効果を維持することができる。このため、リム洗浄系の経路であるリム給水路１８ａを、ポンプ３４を使用する経路である洗浄水管路３３ｂとは分離してリム洗浄にはタンク３２の水を使用しないことにした。この結果、タンク３２はリム洗浄用の水を貯める必要がなくなる。更に、後述するように、洗浄部５０は、便器洗浄と溜水供給の間にポンプ３４を停止してタンク３２への給水を行っている。これによってタンク３２が便器洗浄用の洗浄水と溜水を併せた量を収納せずに、便器洗浄用の洗浄水のみを収納する容量を持てば足りることとした。この結果、タンク３２の容量を、サイホン現象に必要な３リットルの容量とすることができる。タンク３２の容量を小さく押さえることによって便器装置１００の小型化を実現することができる。なお、タンク３２が貯めるべき水量を３リットル未満（例えば、２．５リットル）として更なる便器装置１００の小型化を実現し、便器洗浄時にタンク３２への給水を同時に行うことによって便器洗浄用の３リットルを確保してもよい。
【００４０】
その他、洗浄部５０は、ポンプ３４を使用することによって水圧を確保することができるので、様々な設置場所に対する設計を共通にすることができる。従来は、上述したように、水道管の水圧がばらついていたため、汚物を壁に排出する場合と床に排出する場合ではそれぞれの水圧に応じた設計を行う必要があったが、洗浄部５０は壁と床に共通の仕様を使用することができる。
【００４１】
制御系は、図３に示すように、制御部４０と、電源部４１と、操作部４２と、メモリ４３とを有する。制御部４０は、電磁弁駆動部２１と、切替弁駆動部２７と、上端フロートスイッチ３２ｂと、下端フロートスイッチ３２ｃと、ポンプ３４のポンプモータ駆動部３４ａと、電源部４１、操作部４２、メモリ４３とに電気的に接続されている。
【００４２】
制御部４０は、操作部４２及びメモリ４３に格納された情報に基づいて各部の動作を制御するＣＰＵから構成される。電源部４１は、制御部４０の電源をオンオフし、使用者によって切り替えられる。
【００４３】
操作部４２は、大洗浄スイッチ、小洗浄スイッチ、おつり防止モードスイッチを含む。大洗浄スイッチと小洗浄スイッチは、それぞれ、大便時と小便時の便器洗浄に使用されるスイッチである。大洗浄スイッチに対応するポンプ３４の回転数を小洗浄スイッチに対応するポンプ３４の回転数よりも高く設定される。おつり防止モードスイッチはおつり防止モードの設定に使用される。おつり防止モードスイッチが押されると、ポンプ３４の駆動量（回転量）が低く設定される。これにより、その後の溜水量が低減し、節水効果を高めると共におつり（汚物落下時の跳ね返り水）防止の効果を得ることができる。これによって、次回の使用時の溜水量を少なくすることができる。なお、減少した溜水量は溜水効果を維持する範囲であることは言うまでもない。
【００４４】
メモリ４３は後述する洗浄動作を制御する情報や洗浄方法をソフトウェアとして格納する。
【００４５】
以下、図４及び図５を参照して、リム洗浄、便器洗浄及び溜水供給動作について説明する。ここで、図４は、リム洗浄、便器洗浄及び溜水供給動作のタイミングチャートであり、図５は、そのフローチャートである。
【００４６】
まず、制御部４０は、使用者による操作部４２の便器洗浄スイッチの操作を受け付けて洗浄動作を開始する（ステップ１０００）。これに応答して、制御部４０は、電磁弁駆動部２１を制御して電磁弁２２を開弁すると共に切替弁駆動部２７を制御して切替弁２８をリム側に切り替える（ステップ１００２）。これにより、リム洗浄が行われる。
【００４７】
具体的には、水道水が止水栓１９ａ、ストレーナ１９ｂ、分岐金具１９ｃを経て入水口２０ａから定流量弁２０に流入する。定流量弁２０は、水道の給水圧力が高い場合には水の流量を制限し、給水圧力が低い場合には流量制御をせずにそのまま通過させる。その後、水は、電磁弁２２、切替弁２８を通過し、バキュームブレーカ２４、フラッパー弁２６、リム給水路１８ａを通ってリム口１８から吐出される。リム口１８から吐出された水は、ボウル部１２内を旋回しながら下降してボウル部１２の内壁面を洗浄する。リム洗浄は５秒間継続する（ステップ１００４）。
【００４８】
上述したように、リム洗浄はポンプ３４を介さないリム給水路１８ａを介して行われる。ボウル部１２のリム１３の洗浄は水圧が弱くても足りるのでタンク３２内の水をポンプ３４により加圧して吐出する必要がない。このため、タンク３２の水が減らないのでその後にタンク３２への給水を行う必要もなく、便器洗浄とその後の溜水供給に直ちに移行することができる。また、エア混入なしの整流吐水で低圧損の洗浄であり、リム洗浄は静音を実現している。この状態を図４の左上に示す。
【００４９】
リム洗浄が終了すると、制御部４０は、電磁弁駆動部２１を制御して電磁弁２２の開口状態を維持し、切替弁駆動部２７を制御して切替弁２８をタンク側に切り替えて流量８リットル／分でタンク３２への給水を開始すると共に、ポンプモータ駆動部３４ａを制御してポンプモータ３４ｂを制御して便器洗浄を行う（ステップ１００６）。
【００５０】
具体的には、タンク３２内に貯水されていた水は、フラッパー弁３８、水抜き栓３９を通ってポンプ３４に流入し、加圧される。ポンプ３４が加圧した水は、洗浄水管路３３ｂの洗浄水管路頂部４４を通ってジェット口１６から吐出される。また、洗浄水管路頂部４４付近に滞留していた空気は、分岐管路３６ａを通ってバキュームブレーカ３６に到達し、その大気開放部から放出される。
【００５１】
ジェット口１６から吐出された洗浄水は排水トラップ管路１４内に流入し、排水トラップ管路１４を満水にしてサイホン現象を引き起こす。これにより、ボウル部１２内の溜水及び汚物は、排水トラップ管路１４に吸引され、排水管Ｄから排出される。
【００５２】
便器洗浄においては、制御部は７５リットル／分の大容量の水がジェット口１６から低速で吐出されるようにポンプ３４を高速回転（約３３００ｒｐｍ）に制御する。この結果、サイホン現象を素早く発生させて溜水及び汚物を素早く排出することができる。また、サイホン現象が素早く発生するので無駄水も少なくなる。
【００５３】
便器洗浄は２．９秒間継続される（ステップ１００８）。この２．９秒の後半でポンプ３４の回転数を減少させてもよい。この後半では、サイホン切れの際の空気の吸い込み量を抑えるために水を供給する期間である。上述したように、便器洗浄においては、低速で大容量の水を供給しているので、サイホン切れの際の騒音と浮揚する汚物を押し込む際の騒音が低減して静音を実現している。便器洗浄の前半、中間、後半の状態を図４の左下、中上、右下に示す。図４の右下では、ポンプ３４が慣性により数回転回ることの押し出し水によって排水トラップ管路１４の入口が水没することによって、排水管Ｄからの臭気逆流がないように封止している。
【００５４】
制御部４０は、２．９秒経過後にポンプモータ駆動部３４ａを制御してポンプモータ３４ｂを停止して便器洗浄を終了する（ステップ１０１０）。但し、制御部４０は、タンクへの給水は維持する。制御部４０は、便器洗浄の開始と共にタンク３２への給水を行っており、溜水を早期に供給することができる。タンク３２への給水は更に５秒間、合計７．９秒間継続する（ステップ１０１２）。これにより、タンク３２には溜水に必要な水が貯まる。
【００５５】
次に、制御部４０は、タンク３２への給水を維持したまま、ポンプモータ駆動部３４ａを制御してポンプモータ３４ｂを駆動して溜水供給を開始する（ステップ１０１４）。このように、本実施例では、便器洗浄開始と同時にタンク３２への給水を行い、その給水された水を溜水として使用する。このため、タンク３２は便器洗浄に必要な水を貯める容量があれば足り、溜水を併せて貯水する必要がない。この結果、便器装置１００は、特許文献１の請求項８に記載の便器装置よりも小型になる。また、ポンプ３４により溜水の流量制御を精度良く行うことができるため、特許文献１の請求項７や特許文献２に比較して、無駄水の発生を防止して節水を実現することができる。本実施例は、サイホン現象の発生に使用されるポンプ３４を溜水制御にも使用して多機能化しているため、流量センサなどの新たな部材を設ける必要がない。このため、便器装置１００を小型にすることができる。
【００５６】
溜水供給においては、制御部は２０リットル／分の低容量の水がジェット口１６から吐出されるようにポンプ３４を低速回転（約１０００ｒｐｍ）に制御する。このように、ポンプ３４は便器洗浄時よりも溜水供給時の流量（回転数）が低い。これにより、溜水供給時にサイホン現象が発生することを防止し、溜水量制御の精度を高めることができる。便器洗浄は３秒間継続される（ステップ１０１６）。この状態を図４の右上に示す。但し、制御部４０は、タンクへの給水は維持する。
【００５７】
次に、制御部４０は、ポンプモータ駆動部３４ａを制御してポンプモータ３４ｂを停止して溜水供給を停止する（ステップ１０１８）。タンク３２への給水は上端フロートスイッチ３２ｂが満水を検出するまで（通常、更に２０秒間）継続する（ステップ１０２０）。これにより、タンク３２は満水となる。
【００５８】
次に、制御部４０は、電磁弁駆動部２１を制御して電磁弁２２を閉弁して給水を停止し（ステップ１０２２）、待機状態となる（ステップ１０２４）。
【００５９】
なお、ステップ１０１２において、５秒は２秒であってもよい。これにより、給水動作によってタンク３２が満水になる前に溜水の供給を開始することになる。この結果、溜水供給とタンク３２への給水を同時に行うことによって便器１に溜水がない時間を短くすることができる。このように、タンク３２への給水後のみならず給水中にポンプ３４を駆動して溜水を供給してもよい。
【００６０】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で様々な変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施例の便器装置の側面図である。
【図２】図１に示す便器装置のブロック図である。
【図３】図１に示す制御系のブロック図である。
【図４】図１に示す便器装置のリム洗浄、便器洗浄及び溜水供給の動作を説明するタイミングチャートである。
【図５】図１に示す便器装置のリム洗浄、便器洗浄及び溜水供給の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１ 便器
１６ ジェット口
４０ 制御部
４２ 操作部
５０ 洗浄部
３２ タンク
３４ ポンプ
１００ 便器装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクに貯められた水をポンプで加圧して便器へ供給し、サイホン現象を利用して前記便器を洗浄した後で前記ポンプを停止し、前記タンクに給水し、前記タンクへの給水開始後に前記ポンプを駆動して前記便器に前記水を溜水として供給することを特徴とする便器装置。
【請求項２】
前記タンクへの給水は前記便器の洗浄と同時に開始することを特徴とする請求項１記載の便器装置。
【請求項３】
前記タンクへの給水は前記溜水の供給後まで継続することを特徴とする請求項１又は２記載の便器装置。
【請求項４】
前記ポンプは前記便器の洗浄時よりも前記溜水の供給時の流量が低いことを特徴とする請求項１記載の便器装置。
【請求項５】
前記供給動作により前記溜水に必要な量が前記タンクに貯まる前に前記溜水の供給を開始することを特徴とする請求項１記載の便器装置。
【請求項６】
前記ポンプを起動する前に、前記タンクを介することなく前記便器のリムに洗浄水を吐出して前記便器のリムの洗浄を行うことを特徴とする請求項１記載の便器装置。
【請求項７】
前記溜水を供給する前記ポンプの駆動量を設定可能な操作部を有することを特徴とする請求項１記載の便器装置。
【請求項８】
前記ポンプは、前記便器の汚物を受けるボウル部の底部に設けられたジェット口から吐出して前記便器を洗浄し、前記ジェット口から前記溜水を供給することを特徴とする請求項１記載の便器装置。
【請求項１】
タンクに貯められた水をポンプで加圧して便器へ供給し、サイホン現象を利用して前記便器を洗浄した後で前記ポンプを停止し、前記タンクに給水し、前記タンクへの給水開始後に前記ポンプを駆動して前記便器に前記水を溜水として供給することを特徴とする便器装置。
【請求項２】
前記タンクへの給水は前記便器の洗浄と同時に開始することを特徴とする請求項１記載の便器装置。
【請求項３】
前記タンクへの給水は前記溜水の供給後まで継続することを特徴とする請求項１又は２記載の便器装置。
【請求項４】
前記ポンプは前記便器の洗浄時よりも前記溜水の供給時の流量が低いことを特徴とする請求項１記載の便器装置。
【請求項５】
前記供給動作により前記溜水に必要な量が前記タンクに貯まる前に前記溜水の供給を開始することを特徴とする請求項１記載の便器装置。
【請求項６】
前記ポンプを起動する前に、前記タンクを介することなく前記便器のリムに洗浄水を吐出して前記便器のリムの洗浄を行うことを特徴とする請求項１記載の便器装置。
【請求項７】
前記溜水を供給する前記ポンプの駆動量を設定可能な操作部を有することを特徴とする請求項１記載の便器装置。
【請求項８】
前記ポンプは、前記便器の汚物を受けるボウル部の底部に設けられたジェット口から吐出して前記便器を洗浄し、前記ジェット口から前記溜水を供給することを特徴とする請求項１記載の便器装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２３１８７７（Ｐ２００８−２３１８７７Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７６９５２（Ｐ２００７−７６９５２）
【出願日】平成１９年３月２３日（２００７．３．２３）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２３日（２００７．３．２３）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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