便器装置
【課題】大便時には汚物のボール面への付着を防止すると共に小便時の跳ね返り水を低減する便器装置を提供する。
【解決手段】便器１のゼット口１６からボール内へ洗浄水を供給するゼット給水手段（３０、１６）と、リム口１８からボール内へ洗浄水を供給するリム給水手段（３０、１８）と、使用者の着座を検出する着座検出手段とを有する便器装置において、ボール内へ洗浄水を供給し洗浄した直後はボール内の水位が、トラップ部１４より溢流を開始する溢流水位Ｌ１より低く、封水の効果を得る最低の水位である最低封水水位Ｌ２よりも高い第１の水位になるようにゼット給水手段（３０、１６）による給水を制御し、着座検出手段が検出後にボール内の水位が第１の水位より高く溢流水位Ｌ１より低い第２の水位になるようにリム給水手段（３０、１８）による給水を制御する制御部６０を有する。
【解決手段】便器１のゼット口１６からボール内へ洗浄水を供給するゼット給水手段（３０、１６）と、リム口１８からボール内へ洗浄水を供給するリム給水手段（３０、１８）と、使用者の着座を検出する着座検出手段とを有する便器装置において、ボール内へ洗浄水を供給し洗浄した直後はボール内の水位が、トラップ部１４より溢流を開始する溢流水位Ｌ１より低く、封水の効果を得る最低の水位である最低封水水位Ｌ２よりも高い第１の水位になるようにゼット給水手段（３０、１６）による給水を制御し、着座検出手段が検出後にボール内の水位が第１の水位より高く溢流水位Ｌ１より低い第２の水位になるようにリム給水手段（３０、１８）による給水を制御する制御部６０を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器装置に係り、特に、便器装置の溜水制御に関する。溜水は、封水又はリフィル水とも呼ばれ、下水又は配水管からの臭気が便器内に流入することを防止するために供給される水である。
【背景技術】
【０００２】
溜水部が大きい大便器は、汚物がボール面へ付着しにくいという利点があるが、小便時に水が跳ね易いという問題がある。特に、着座して小便をする場合、男性は溢流面よりも上側に着水し易いが、女性は小便が下方に、即ち、溜水に直接落下するために跳ね返り水がかかり易い。但し、男性も立位状態で小便をすれば跳ね返り水が便器の上面に跳ねるという問題もある。
【０００３】
特許文献１は、洗浄機構の非駆動時に溜水水位を下げることを提案している。特許文献２は、溜水水位が低下したボールに排尿させ、排尿前後の水位差を測定することにより使用者の尿量を算出し、その後、溢流水位まで洗浄水を供給して便器洗浄を行う便器装置を開示している。
【特許文献１】特開２００２−２５６６１４号公報（要約）
【特許文献２】特表２００４−１１３６３０号公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１は、小便時の水跳ねを解消するために、便器面の溜水面を低下させる排水ポンプなどの手段を必要とするため、装置構成が複雑になる。特許文献２は、もともと課題が尿量測定という点で異なり、また、汚物の付着防止の構成もない。
【０００５】
本発明は、大便時には汚物のボール面への付着を防止すると共に小便時の跳ね返り水を低減する便器装置に関する。
【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、便器と、前記便器のゼット口からボール内へ洗浄水を供給するゼット給水手段と、前記便器のリム口からボール内へ洗浄水を供給するリム給水手段と、前記便器への使用者の着座を検出する着座検出手段と、を有する便器装置において、前記便器のボール内へ洗浄水を供給し洗浄した直後は前記便器の前記ボール内の水位が、前記便器のトラップ部より溢流を開始する溢流水位より低く、封水の効果を得る最低の水位である最低封水水位よりも高い第１の水位になるように前記ゼット給水手段による給水を制御し、前記着座検出手段が使用者の着座を検出後に前記便器のボール内の水位が前記第１の水位より高く前記溢流水位より低い第２の水位になるように前記リム給水手段による給水を制御する制御部を有することを特徴とする。かかる便器装置によれば、起立状態で小便をする場合や着座直後に小便をする場合の溜水水位を低くして跳ね返り又は跳ね返り高さを低くし、着座検出手段が着座を検出した後で溜水水位を高くして大便時の汚物の付着を防止することができる。また、リム供給手段が給水することによってボールに汚物が付着しにくくなる。
【０００７】
前記着座検出手段が使用者の着座を検出した時間を計時する計時手段と、前記着座検出手段が使用者の着座を検出した後で前記計時手段が計測した時間が設定時間になるまで前記リム給水手段の給水を遅延するために前記設定時間を設定する遅延時間設定手段と、を更に有してもよい。これにより、小便後に大便を連続して行う場合、小便時には溜水水位を低くして跳ね返り又は跳ね返り高さを低くし、設定時間後に大便をする前に溜水水位を高くして汚物の付着を防止することができる。
【０００８】
前記設定時間を変更可能な遅延時間変更手段を更に有してもよい。これにより、小便器が別に設置してあるオフィスの男性用トイレの大便器では遅延をゼロにしたり、人毎に個別的な設定を行ったりすることができる。
【０００９】
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】
【００１０】
本発明によれば、大便時には汚物のボール面への付着を防止すると共に小便時の跳ね返り水を低減する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】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例の便器装置について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の実施例１の便器装置１００の概略部分透過側面図及び側面図である。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を洗浄する洗浄部を有し、ゼット口への給水（係る給水を以下「ゼット給水」と呼ぶ場合もある。）をポンプにより行う。
【００１３】
便器１は、水洗大便器であり、内側に汚物を受けるボール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蓋７と、本体２の後方上部に配置された図示しない局部洗浄装置と、を有する。便座４の内部又は本体側には、後述する図３に示すように、便器１への使用者の着座を検出する着座検出手段として機能する着座センサ５が設けられる。着座センサ５は、例えば、便座４の便座ヒータの静電容量の変化を測定するセンサや圧力センサを使用することができる。２ａは水受けトレイである。また、便器装置１００は、使用者のトイレの入出を検出する人体センサ６を更に有する。人体センサ６は、赤外線センサ、トイレのライトの点灯を検出するセンサ、便器装置１００のいずれかのスイッチを検出するセンサ、蓋７の開口を検出するセンサなどを利用することができる。
【００１４】
洗浄部は、リム洗浄（又はボール洗浄）と、便器洗浄と、溜水供給とを行う。リム洗浄では、ボール１２の上縁近傍にあるリム口１８からリム１３に沿って絞り１７を介して旋回状に吐水してボール１２を洗浄する。便器洗浄では、ボール１２の下部にあるゼット口１６から吐水し、サイホン現象を利用してボール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ール１２に供給する。
【００１５】
洗浄部は、給水系と、リム洗浄/溜水供給系（リム給水手段）と、便器洗浄／溜水供給系（ゼット給水手段）と、制御系とを有する。洗浄部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/溜水供給系への給水を行い、バルブユニット３０を有する。バルブユニット３０は、給水金具２０、手洗器用の分岐金具２１を介して入水口２２から流入した水をフレキホース２４を介して受け取る。給水金具２０は、止水栓２０ａとストレーナ２０ｂを有する。入水口２２には局部洗浄用の分岐金具２３が接続され、フレキホース２４を介して局部洗浄装置へ給水する。
【００１７】
定流量弁３１は、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３１を通過した洗浄水は給水電磁弁３３に流入する。
【００１８】
給水電磁弁３３は、後述する図３に示す給水電磁弁駆動部３２によって開閉駆動され、流路切替弁３５に至る流路を開閉する。給水電磁弁３３を通過した水の流路は流路切替弁３５により切り替えられる。
【００１９】
流路切替弁３５は、後述する図３に示す流路切替弁駆動部３４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３５ａに流路を選択し、リム洗浄/溜水供給系への給水の場合にはリム給水路３５ｂに流路を選択する。
【００２０】
リム洗浄/溜水供給系は、水道の給水圧力により便器１のリム口１８からボール内へ洗浄水を供給してリム洗浄を行うと共に同一の経路を使用して便器のリム口１８から溜水を供給する。リム洗浄/溜水供給系は、後述するポンプユニット５０を介した水の経路（洗浄水管路４４ｂ）とは別の、ポンプユニット５０を介さない経路（リム給水路３５ｂ）を使用する。リム洗浄/溜水供給系は、リム口１８、バルブユニット３０を有する。リム口１８は、ボール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。バキュームブレーカ３６は、ボール１２の上端面よりも上方にリム給水路３５ｂ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３６は、後述するタンク４０の溢れ縁よりも上方に配置され、バキュームブレーカ３６からの蒸気はダクトより外に排出される。
【００２１】
便器洗浄／溜水供給系は、ポンプユニット５０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便器１のゼット口１６から溜水を供給する。便器洗浄／溜水供給系は、排水トラップ管路１４と、ゼット口１６と、バルブユニット３０と、タンク４０と、ポンプユニット５０と、ゼット接続ユニット３８と、フラッパー弁４５と、水抜栓４６とを有する。
【００２２】
排水トラップ管路１４は、ボール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トラップ部である。図２の排水トラップ管路１４の下側の輪郭の頂上部における水位Ｌ１が溢流水位である。また、図２の排水トラップ管路１４の上側の輪郭のボール１２との境界の水位が封水効果を実現するための最低封水水位（「喫水水位」と呼ばれる場合もある）である。
【００２３】
ゼット口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。ゼット口１６は、ボール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。ゼット口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おり、大容量の水を供給することができる。
【００２４】
タンク４０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４０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。
【００２５】
タンク給水路３５ａの先端はタンク４０の溢れ縁の上方に開口され、タンク４０からタンク給水路３５ａへの逆流を防止する。タンク４０の内部には、上端フロートスイッチ４１ａ及び下端フロートスイッチ４１ｂが配置され、タンク４０内の水位を検出する。上端フロートスイッチ４１ａは、タンク４０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６０はこれを検知して給水電磁弁３３を閉じる。下端フロートスイッチ４１ｂは、タンク４０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６０はこれを検知してポンプユニット５０を停止する。
【００２６】
タンク４０の上部には、その上端の開口部を覆うように蓋体４２ａが取り付けられており、蓋体４２ａの外周とタンク４０上部の内壁面の間は水密的に接合されている。蓋体４２ａには、円形の穴が設けられ、この穴を取り囲むように、筒体４２ｂが上方に向けて延びるように取り付けられている。筒体４２ｂの上端が、タンク４０の溢れ縁となっている。タンク４０の壁面は、蓋体４２ａよりも上方まで延び、タンク４０の溢れ縁から溢れた洗浄水は、筒体４２ｂの外側を流下し、蓋体４２ａの上に溜まる（吐水空間）。
【００２７】
ポンプユニット５０は、タンク４０に貯水された水を加圧してゼット口１６から吐き出す。ポンプユニット５０は、図３に示すように、ポンプモータ駆動部５１と、直流モータであるポンプモータ５２を内蔵した直流ポンプである。後述するように、ポンプユニット５０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。ポンプユニット５０は、タンク４０の下部から延びる洗浄水管路４４ａにより接続され、タンク４０の満水位置（オーバーフローライン）ＯＦＬよりも下に配置されている。この結果、タンク４０の満水時にもポンプユニット５０に水が供給される。
【００２８】
洗浄水管路４４ａの途中には、逆止弁であるフラッパー弁４５及び水抜栓４６が設けられている。これらは一体として構成され、ポンプユニット５０よりも下方の、タンク４０の下端部付近の高さに配置されている。水抜栓４６を開放することにより、保守時等にタンク４０内及びポンプユニット５０内の水を排出することができる。フラッパー弁４５は、タンク４０内の水位がポンプユニット５０の高さよりも低くなった場合に、洗浄水がポンプユニット５０からタンク４０に逆流し、ポンプユニット５０から水が抜けることを防止する。
【００２９】
ポンプユニット５０の流出口は、洗浄水管路４４ｂを介して、ボール１２底部のゼット口１６に接続されている。洗浄水管路４４ｂ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は、タンク４０からゼット口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の高さは、タンク４０の満水位置ＯＦＬよりも高く、ボール１２の溢れ縁よりも低い。
【００３０】
ゼット接続ユニット３８は、フラッパー弁３９を含み、タンク４０の水位が満水位置ＯＦＬを超えると、オーバーフロー流路３８ａからの洗浄水を洗浄水管路４４ｂに接続する。
【００３１】
洗浄部は、便器洗浄において、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。
【００３２】
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ゼット口１６から噴出する形式の便器においては、そのブロー流を噴出している際の騒音が発生する。また、従来の水道直圧ゼット式は、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。
【００３３】
これに対して、洗浄部は、ポンプユニット５０を利用して水をゼット口１６から噴出する。ポンプユニット５０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。
【００３４】
また、洗浄部は、ポンプユニット５０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、上述したようにゼット口１６の径を大きくして大容量のポンプユニット５０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。
【００３５】
洗浄部は、タンク４０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。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は３リットルである。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/溜水供給系の経路であるリム給水路３５ｂを、ポンプユニット５０を使用する経路である洗浄水管路４４ｂとは分離してリム洗浄にはタンク４０の水を使用しないことにした。この結果、タンク４０はリム洗浄用の水を貯める必要がなくなる。更に、洗浄部は、便器洗浄と溜水供給の間にポンプユニット５０を停止してタンク４０への給水を行っている。これによってタンク４０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４０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４０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４０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４０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。
【００３６】
制御系は、図３に示すように、制御部６０と、電源部６１と、操作部６２と、メモリ６３と、タイマ６４と、遅延時間設定部（遅延時間設定手段）６５と、遅延時間変更部（遅延時間変更手段）６６と、を有する。制御部６０は、制御系の構成要素に加えて、着座センサ５、人体センサ６、給水電磁弁駆動部３２、流路切替弁駆動部３４、上端フロートスイッチ４１ａ、下端フロートスイッチ４１ｂ、ポンプモータ駆動部５１、に電気的に接続されている。
【００３７】
制御部６０は、操作部６２及びメモリ６３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６１は、制御部６０の電源をオンオフし、使用者によって切り替えられる。制御部６０は、着座センサ５の検出結果に基づいてゼット給水手段の動作とリム給水手段の動作を制御する。
【００３８】
より詳細には、後述するように、制御部６０は、便器１の洗浄直後はボール内の水位が第１の水位になるようにゼット給水手段による給水を制御する。ここで、「第１の水位」は、便器１のトラップ部より溢流を開始する溢流水位Ｌ１より低く排水管Ｄからの臭気が浸入しないという封水効果を発揮する最低の水位である最低封水水位Ｌ２よりも高い水位である。また、制御部６０は、着座センサ５が使用者の着座を検出後に（直後でもよいし一定時間後でもよい）ボール内の水位が第１の水位より高く溢流水位Ｌ１より低い第２の水位になるようにリム給水手段による給水を制御する。かかる便器装置１００によれば、起立状態で小便をする場合や着座直後に小便をする場合の溜水水位を低くして跳ね返り又は跳ね返り高さを低くし、着座センサ５が着座を検出した後で溜水水位を高くして大便時の汚物の付着を防止することができる。また、リム供給手段が給水することによってボールに汚物が付着しにくくなる。
【００３９】
操作部６２は、大洗浄スイッチ、小洗浄スイッチ、局部スイッチを含む。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。局部スイッチは局部（お尻洗浄及び／又はビデ洗浄）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ユニット５０の回転数は小洗浄スイッチに対応するポンプユニット５０の回転数よりも高く設定される。
【００４０】
メモリ６３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。また、メモリ６３は、タイマ６４のための遅延時間（設定時間）Ｔを保持する。遅延時間（設定時間）Ｔは、着座センサ５が使用者の着座を検出した後でタイマ６４が計測した時間が遅延時間（設定時間）になるまでリム給水手段の給水を遅延するために使用される。
【００４１】
タイマ６４は、着座センサ５が使用者の着座を検出した時間を計時する計時手段として機能する。具体的には、タイマ６４は、着座センサ５が使用者の着座を検出すると同時に計時を開始し、着座センサ５が使用者の離座を検出するとリセットされる。
【００４２】
遅延時間設定部６５は、着座センサ５が使用者の着座を検出した後でタイマ６４が計測した時間が設定時間になるまでリム給水手段の給水を遅延するための、メモリ６３が保持すべきデフォルト設定時間を初期設定する。遅延時間設定部６５は、入力部（テンキーや数値を増減する矢印キー）と設定時間を表示するディスプレイとを有するが、タッチパネルでもよい。タイマ６４と遅延時間設定部６５によって、小便後に大便を連続して行う場合、小便時には溜水水位を低くして跳ね返り又は跳ね返り高さを低くし、設定時間後に大便をする前に溜水水位を高くして汚物の付着を防止することができる。
【００４３】
遅延時間変更部６６は、遅延時間設定部６５が設定した設定時間又はデフォルト設定時間を変更可能に構成されている。これにより、小便器が別に設置してあるオフィスの男性用トイレの大便器では遅延をゼロにしたり、人毎に個別的な設定を行ったりすることができる。遅延時間変更部６６は、入力部（テンキーや数値を増減する矢印キー）と設定時間を表示するディスプレイとを有するが、タッチパネルでもよく、本実施例では遅延時間設定部６５と一体に構成される。本実施例の遅延時間変更部６６は、女性用設定、男性用設定、個別設定が選択可能である。女性用設定が選択された場合、遅延時間は女性用設定時間である３０秒となり、男性用設定が選択された場合、遅延時間は男性用設定時間である５秒となる。また、個別設定が選択された場合、使用者が遅延時間を任意に設定することができる。例えば、大便時に最初に小便をしてから一定時間して大便をする者もいるが、これが略同時や逆の者もいる。更に、幼稚園の子供用トイレや老人ホームのお年寄り用トイレでは必ずしも上述の３０秒や５秒とならない場合もある。
【００４４】
以下、図４を参照して、本実施例の溜水制御について説明する。図４は、ポンプユニット５０を利用して第１の水位を確保する実施例における、リム洗浄、便器洗浄及び溜水供給動作のフローチャートである。
【００４５】
まず、制御部６０は、使用者による操作部６２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６０は、給水電磁弁駆動部３２を制御して給水電磁弁３３を開弁すると共に流路切替弁駆動部３４を制御して流路切替弁３５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。
【００４６】
具体的には、水道水が給水金具２０、分岐金具２１、入水口２２、フレキホース２４から定流量弁３１に流入する。定流量弁３１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、給水電磁弁３３、流路切替弁３５を通過し、バキュームブレーカ３６、リム給水路３５ｂ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、ボール１２内のリム１３を旋回しながら下降してボール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）。
【００４７】
リム洗浄はポンプユニット５０を介さないリム給水路３５ｂを介して行われる。ボール１２のリム１３の洗浄は水圧が弱くても足りるのでタンク４０内の水をポンプユニット５０により加圧して吐出する必要がない。タンク４０の水が減らないのでその後にタンク４０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。
【００４８】
リム洗浄が終了すると、制御部６０は、給水電磁弁駆動部３２を制御して給水電磁弁３３の開口状態を維持し、流路切替弁駆動部３４を制御して流路切替弁３５をタンク側に切り替える。そして、制御部６０は、流量８リットル／分でタンク４０への給水を開始すると共に、ポンプモータ駆動部５１を制御してポンプモータ５２を制御して便器洗浄を行う（ステップ１００６）。
【００４９】
具体的には、タンク４０内に貯水されていた水は、フラッパー弁４５、水抜栓４６を通ってポンプユニット５０に流入し、加圧される。ポンプユニット５０が加圧した水は、洗浄水管路４４ｂを通ってゼット口１６から吐出される。
【００５０】
ゼット口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、ボール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。
【００５１】
便器洗浄においては、制御部は７５リットル／分の大容量の水がゼット口１６から低速で吐出されるようにポンプユニット５０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。
【００５２】
便器洗浄は２．９秒間継続される（ステップ１００８）。この２．９秒の後半でポンプユニット５０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。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。ポンプユニット５０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。
【００５３】
制御部６０は、２．９秒経過後にポンプモータ駆動部５１を制御してポンプモータ５２を停止して便器洗浄を終了する（ステップ１０１０）。但し、制御部６０は、タンクへの給水は維持する。制御部６０は、便器洗浄の開始と共にタンク４０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４０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４０には溜水に必要な水が貯まる。
【００５４】
次に、制御部６０は、タンク４０への給水を維持したまま、ポンプモータ駆動部５１を制御してポンプモータ５２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４０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。タンク４０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ため、便器装置１００は小型になる。また、ポンプユニット５０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、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ユニット５０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。
【００５５】
溜水供給においては、制御部は２０リットル／分の低容量の水がゼット口１６から吐出されるようにポンプユニット５０を低速回転（約１０００ｒｐｍ）に制御する。このように、ポンプユニット５０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２秒間継続される（ステップ１０１６）。但し、制御部６０は、タンク４０への給水は維持する。
【００５６】
次に、制御部６０は、ポンプモータ駆動部５１を制御してポンプモータ５２を停止して溜水供給を停止する（ステップ１０１８）。このように、制御部６０は流路切替弁３５やポンプユニット５０を含むゼット給水手段の給水を制御し、便器１の洗浄直後はボール１２内の水位は第１の水位になるようにする。「第１の水位」は、便器１のトラップ部より溢流を開始する溢流水位Ｌ１より低く、排水管Ｄからの臭気が浸入しない最低水位である最低封水水位Ｌ２よりも高い水位である。
【００５７】
タンク４０への給水は上端フロートスイッチ４１ａ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４０は満水となる。
【００５８】
次に、制御部６０は、給水電磁弁駆動部３２を制御して給水電磁弁３３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４０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４０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４０への給水後のみならず給水中にポンプユニット５０を駆動して溜水を供給してもよい。
【００６０】
以下、図５及び図６を参照して、本実施例の別の溜水制御について説明する。図５は、リム給水によって第１の水位を確保する実施例のフローチャートであり、図６はそのタイミングチャートである。
【００６１】
まず、制御部６０は、人体センサ６が使用者を検出したかどうかを判断し（ステップ１１０２）、人体センサ６が人体を検出するまでステップ１１０２を継続する。ノイズによる誤検知を防止するため、１秒程度連続した検出時間が経過した後に制御部６０は使用者が存在すると判断する。制御部６０は、人体センサ６が人体を検出したと判断すると（ステップ１１０２）、流路切替弁駆動部３４を介して流路切替弁３５をリム開側へ駆動する（ステップ１１０４）。また、制御部６０は、給水電磁弁駆動部３２を介して給水電磁弁３３を開く（ステップ１１０６）。図６のＡ部はこの状態を示している。リム給水は、ボール１２の乾燥面に付着した汚物を溜水面へ落とす目的であるため、１〜２秒程度の短時間でよく、図５では１秒に設定している。また、後述するゼット洗浄によるボール内へのゼット給水と同時にリム給水も行うことが可能であるため、前リム給水を省略してもよい。
【００６２】
制御部６０は、前リム時間としての１秒が経過したかどうかを判断し（ステップ１１０８）、１秒経過するまでステップ１１０８を継続する。制御部６０は、リム給水時間（前リム）が経過したと判断すると（ステップ１１０８）、ポンプモータ駆動部５１を介してポンプモータ５２を駆動し（ステップ１１１０）、タンク４０内の水を便器１へゼット口１６から給水する。これにより、上述のサイホン現象を起こして汚物を排出する。
【００６３】
ゼット口１６から給水される水はタンク４０内に貯水された水であるため、給水圧を利用したリム給水とゼット給水をほぼ同時に行うことができる。これにより、ボール１２内に付着した汚物を便器１下部へ洗い落としながら汚物の排水管Ｄへの押し出しが同時にできる。ゼット給水時間は、サイホンを発生するために必要な給水水量以上あればよいので本実施例は４．５秒に設定している。図６のＢ部はこの状態を示している。
【００６４】
制御部６０は、ゼット給水時間としての４．５秒が経過したかどうかを判断し（ステップ１１１２）、ゼット給水時間が経過するまでステップ１１１２を継続する。制御部６０は、ゼット給水時間が経過したと判断すると（ステップ１１１２）、ポンプユニット５０を停止する（ステップ１１１４）。給水電磁弁３３は開状態のままなので、リム給水だけが継続して行われている（後リム）。その後、後リム動作により、溜水を形成する。後リム給水時間は、溜水が第１の水位になるまでの予め決められた時間であり、本実施例は４．３秒に設定している。図６のＣ部はこの状態を示している。
【００６５】
制御部６０は、後リム給水時間としての４．３秒が経過したかどうかを判断し（ステップ１１１６）、後リム給水時間が経過するまでステップ１１１６を継続する。制御部６０は、後リム給水時間が経過したと判断すると（ステップ１１１６）、流路切替弁駆動部３４を介して流路切替弁３５をタンク４０への給水のためにタンク側へ移動させる（ステップ１１１８）。図６のＤ部はこの状態を示している。
【００６６】
次に、制御部６０は、タンク４０が満水になったかどうかを上端フロートスイッチ４１ａを介して判断し（ステップ１１２０）、タンク４０が満水になるまでステップ１１２０を継続する。制御部６０は、タンク４０が満水になったと判断すると（ステップ１１２０）、流路切替弁駆動部３４を介して流路切替弁３５を待機位置に移動する（ステップ１１２２）。また、制御部６０は、給水電磁弁駆動部３２を介して給水電磁弁３３を閉弁する（ステップ１１２４）。一連の洗浄動作が完了した後には、ボール１２内は第一の水位になっている。図６のＥ部はこの状態を示している。
【００６７】
次に、図７及び図８を参照して、本実施例の溜水上昇動作について説明する。ここで、図７は、本実施例の溜水上昇動作を説明するためのフローチャートであり、図８はそのタイミングチャートである。
【００６８】
図８のＡ部に示すようにボール１２内は第１の水位に維持されている。制御部６０は、着座センサ５が使用者の着座を検出したかどうかを判断し（ステップ１２０２）、着座センサ５が使用者の着座を検出するまでステップ１２０２を継続する。着座センサ５が使用者の着座を検出すると（ステップ１２０２）、タイマ６４が着座時間の計時を開始する（ステップ１２０４）。タイマの着座開始からの遅延時間（設定時間）Ｔは人が着座して小便を終える時間を想定して予め決定されており、例えば、１５秒から３０秒程度である。この後に、第１の水位から第２の水位に移行することによって座位による小用時の跳ね返りを回避することができる。但し、後述するように、設定時間Ｔを略ゼロにしてもよい。
【００６９】
制御部６０は、着座時間が設定時間Ｔよりも大きくなったかどうかを判断し（ステップ１２０６）、着座時間が設定時間Ｔよりも大きくなるまでステップ１２０６を継続する。制御部６０は、着座時間が設定時間Ｔよりも大きくなったと判断すると（ステップ１２０６）、流路切替弁駆動部３４を介して流路切替弁３５をリム開側へ駆動する（ステップ１２０８）。ここでは、図８のＢ部に示すように、所定時間かけてリム開位置へ移動させ徐々に給水することにより、リム給水路３５ｂ内での空気と水の衝突音を軽減している。また、制御部６０は、給水電磁弁駆動部３２を介して給水電磁弁３３を開く（ステップ１２１０）。次に、制御部６０は、第１の水位から第２の水位に必要な前リム時間である３秒が経過したかどうかを判断し（ステップ１２１２）、前リム時間が経過するまでステップ１２１２を継続する。制御部６０は、前リム時間が経過したと判断すると（ステップ１２１２）、給水電磁弁駆動部３２を介して給水電磁弁３３を閉める（ステップ１２１４）。また、制御部６０は、流路切替弁駆動部３４を介して流路切替弁３５を待機位置に駆動する（ステップ１２１６）。図８のＣ部に示す、このときの流路切替弁３５の移動時間は、既に給水電磁弁３３を閉じているために任意でよい。図８のＤ部に示すように、第２の水位を溢流水位にすれば、性能上最大となる溜水面積を確保できるので便器面への汚物付着を最大限防止することができる。
【００７０】
なお、立位により小便が行われた時は、着座時間の計時は行われず第１の水位のままであるので、この場合に小用時の跳ね返りを回避することができる。
【００７１】
また、遅延時間をゼロにして着座直後にリムより給水開始してもよい。この場合、ボール面を濡らしているので大便がされても付着しにくく便器１の汚れ防止に効果ある。代替的に、給水量を少なくして第２の水位になる時間を長くすることも可能である。そうすることにより、水位上昇を徐々にすることにより小用の跳ね返りをより長い期間防止することができる。
【００７２】
遅延時間をゼロにして給水量を少なくして第二の水位になる時間を長くしてもよい。給水開始してから第二の水位になるまでは遅延時間（例えば、１５秒から３０秒程度）程度に時間をかけて完了すればいい。第２の水位になる時間が早すぎると小用時の跳ね返りが大きくなる。
【００７３】
図９は、遅延時間の設定及び変更動作を説明するためのフローチャートである。まず、制御部６０は、遅延時間変更部６６による設定切替操作があるかどうかを判断する（ステップ１３０２）。制御部６０は、遅延時間変更部６６による設定変更がないと判断すれば遅延時間Ｔをデフォルト設定値である１５秒に設定する(ステップ１３０４)。次に、制御部６０は、遅延時間変更部６６による設定変更があると判断すれば(ステップ１３０２)、女性用設定が選択されたかどうか判断する(ステップ１３０６)。制御部６０は、女性用設定が選択されたと判断すれば遅延時間Ｔをデフォルト値から女性用設定値（例えば、３０秒）に変更する(ステップ１３０８)。制御部６０は、女性用設定が選択されていないと判断すれば(ステップ１３０６)、男性用設定が選択されたかどうか判断する(ステップ１３１０)。制御部６０は、男性用設定が選択されたと判断すれば遅延時間Ｔをデフォルト値から男性用設定値（例えば、５秒）に変更する(ステップ１３１２)。制御部６０は、男性用設定が選択されていないと判断すれば(ステップ１３１０)、遅延時間Ｔをデフォルト値から個別設定値に設定する(ステップ１３１４)。
【実施例２】
【００７４】
図１０は、本発明の実施例２の便器装置１００Ａのブロック図である。便器装置１００は、便器１と便器１を洗浄する洗浄部を有し、ゼット給水を水道直圧により行う。従って、便器装置１００Ａにはタンク４０がない。図１０において、図２と同一の部材については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００７５】
流路切替弁３５Ａは、図１１に示す流路切替弁駆動部３４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ゼット給水路３５ｃに流路を選択し、リム洗浄/溜水供給系への給水の場合にはリム給水路３５ｂに流路を選択する。
【００７６】
リム洗浄/溜水供給系の構成は図２と同様である。便器洗浄／溜水供給系は、水道直圧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便器１のゼット口１６から溜水を供給する。便器洗浄／溜水供給系は、バルブユニット３０と、ゼット口１６と、を有する。図１１は、便器装置１００Ａの制御系のブロック図であり、図３と同一部材には同一の参照符号を付している。
【００７７】
以下、図１２及び図１３を参照して、本実施例の溜水制御について説明する。図１２は、リム給水によって第１の水位を確保する実施例のフローチャートであり、図１３はそのタイミングチャートである。
【００７８】
まず、制御部６０は、洗浄スイッチが押されたかどうかを判断し（ステップ１４０２）、押されるまでステップ１４０２を継続する。制御部６０は、操作部６２の（大又は小）洗浄スイッチが押されたと判断すると（ステップ１４０２）、流路切替弁駆動部３４を介して流路切替弁３５Ａをリム開側へ駆動する（ステップ１４０４）。また、制御部６０は、給水電磁弁駆動部３２を介して給水電磁弁３３を開く（ステップ１４０６）。図１３のＡ部はこの状態を示している。なお、着座センサ５による使用者の離座の検出をトリガとしてもよい。リム給水（前リム）は、ボール１２の乾燥面に付着した汚物を溜水面へ落とすため、本実施例では６秒に設定している。図１３のＢ部はこの状態を示している。
【００７９】
制御部６０は、前リム時間としての６秒が経過したかどうかを判断し（ステップ１４０８）、６秒経過するまでステップ１４０８を継続する。制御部６０は、リム給水時間（前リム）が経過したと判断すると（ステップ１４０８）、流路切替弁駆動部３４を介して流路切替弁３５Ａをゼット給水路開側へ駆動する（ステップ１４１０）。これにより、便器１へゼット口１６から給水し、サイホン現象を起こして汚物を排出する。このとき、リム給水は行われず、実施例１と異なり、流路切替弁３５Ａが移動している過程を除き、リム給水とゼット給水を同時に行うことができない。制御部６０は、ゼット給水時間としての６秒が経過したかどうかを判断し（ステップ１４１２）、ゼット給水時間が経過するまでステップ１４１２を継続する。ゼット時間は、そのゼット給水流量が水道圧に依存してしまうため、低水圧現場に設定された場合の洗浄不良を考慮して本実施例は比較的長い時間である６秒に設定している。図１３のＣ部はこの状態を示している。
【００８０】
制御部６０は、ゼット給水時間が経過したと判断すると（ステップ１４１２）、流路切替弁駆動部３４を介して流路切替弁３５Ａをリム開位置へ移動させる（ステップ１４１４）。これにより、後リム給水を実施する。後リム給水時間は、実施例１と同様、第１の水位になるまでの予め定められた時間であり、例えば４．３秒である。図１３のＤ部はこの状態を示している。
【００８１】
制御部６０は、後リム給水時間としての４．３秒が経過したかどうかを判断し（ステップ１４１６）、後リム給水時間が経過するまでステップ１４１６を継続する。制御部６０は、後リム給水時間が経過したと判断すると（ステップ１４１６）、給水電磁弁駆動部３２を介して給水電磁弁３３を閉弁する（ステップ１４１８）。一連の洗浄動作が完了した後には、ボール１２内は第１の水位になっている。図１３のＥ部はこの状態を示している。
【００８２】
本実施例では、前回の洗浄終了後に次回の入室に備えて溜水水位を低下させているが、溜水低下動作の起動条件として人体センサ６、図示しないリモコン操作、蓋７の開動作をトリガにしてもよい。
【００８３】
次に、図１４及び図１５を参照して、本実施例の溜水上昇動作について説明する。ここで、図１４は、本実施例の溜水上昇動作を説明するためのフローチャートであり、図１５はそのタイミングチャートである。
【００８４】
図１５のＡ部に示すようにボール１２内は第１の水位に維持されている。制御部６０は、着座センサ５が使用者の着座を検出したかどうかを判断し（ステップ１５０２）、着座センサ５が使用者の着座を検出するまでステップ１５０２を継続する。着座センサ５が使用者の着座を検出すると（ステップ１５０２）、タイマ６４が着座時間の計時を開始する（ステップ１５０４）。タイマの着座開始からの遅延時間（設定時間）Ｔは人が着座して小便を終える時間を想定して予め決定されており、例えば、１５秒から３０秒程度である。この後に、第１の水位から第２の水位に移行することによって座位による小用時の跳ね返りを回避することができる。但し、上述したように、設定時間Ｔを略ゼロにしてもよい。
【００８５】
制御部６０は、着座時間が設定時間Ｔよりも大きくなったかどうかを判断し（ステップ１５０６）、着座時間が設定時間Ｔよりも大きくなるまでステップ１２０６を継続する。制御部６０は、着座時間が設定時間Ｔよりも大きくなったと判断すると（ステップ１５０６）、給水電磁弁駆動部３２を介して給水電磁弁３３を開く（ステップ１５０８）。本実施例では、流路切替弁３５Ａは既にリム開位置へあるため、流路切替弁３５Ａの移動時間は発生しない。即ち、実施例１の流路切替弁３５のように、流路切替弁３５Ａを徐々に開弁して水位を徐々に上昇させることは困難である。図１５のＢ部はかかる状態を示す。
【００８６】
次に、制御部６０は、第１の水位から第２の水位に必要な前リム時間である３秒が経過したかどうかを判断し（ステップ１５１０）、前リム時間が経過するまでステップ１５１０を継続する。制御部６０は、前リム時間が経過したと判断すると（ステップ１５１０）、給水電磁弁駆動部３２を介して給水電磁弁３３を閉める（ステップ１５１２）。図１５のＣ部はかかる状態を示す。図１５のＤ部に示すように、第２の水位を溢流水位にすれば、性能上最大となる溜水面積を確保できるので便器面への汚物付着を最大限防止することができる。
【００８７】
なお、立位により小便が行われた時は、着座時間の計時は行われず第１の水位のままであるので、この場合に小用時の跳ね返りを回避することができる。
【００８８】
また、遅延時間をゼロにして着座直後にリムより給水開始してもよい。この場合、ボール面を濡らしているので大便がされても付着しにくく便器１の汚れ防止に効果ある。代替的に、給水量を少なくして第二の水位になる時間を長くすることも可能である。そうすることにより、水位上昇を徐々にすることにより小用の跳ね返りをより長い期間防止することができる。
【００８９】
遅延時間をゼロにして給水量を少なくして第二の水位になる時間を長くしてもよい。給水開始してから第二の水位になるまでは遅延時間（例えば１５秒から３０秒程度）程度に時間をかけて完了すればいい。第２の水位になる時間が早すぎると小用時の跳ね返りが大きくなる。
【００９０】
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】
【００９１】
【図１】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の実施例１の便器装置の部分透過側面図及び側面図である。
【図２】本発明の実施例１の便器装置のブロック図である。
【図３】図１に示す便器装置の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フローチャートである。
【図５】図１に示す便器装置の別のリム洗浄、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。
【図６】図５に示すフローチャートに対応するタイミングチャートである。
【図７】実施例１の溜水上昇動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図７に示すフローチャートに対応するタイミングチャートである。
【図９】実施例１の遅延時間の設定及び変更動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例２の便器装置のブロック図である。
【図１１】図１０に示す便器装置の制御系のブロック図である。
【図１２】図１０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。
【図１３】図１２に示すフローチャートに対応するタイミングチャートである。
【図１４】実施例２の溜水上昇動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１４に示すフローチャートに対応するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
１ 便器
５ 着座センサ（着座検出手段）
１２ ボール
１６ ゼット口
１８ リム口
５０ ポンプユニット
３４ 流路切替弁駆動部
３５ 流路切替弁
６０ 制御部
６２ 操作部
６３ メモリ
６４ タイマ（計時手段）
６５ 遅延時間設定部（遅延時間設定手段）
６６ 遅延時間変更部（遅延時間変更手段）
１００、１００Ａ 便器装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器装置に係り、特に、便器装置の溜水制御に関する。溜水は、封水又はリフィル水とも呼ばれ、下水又は配水管からの臭気が便器内に流入することを防止するために供給される水である。
【背景技術】
【０００２】
溜水部が大きい大便器は、汚物がボール面へ付着しにくいという利点があるが、小便時に水が跳ね易いという問題がある。特に、着座して小便をする場合、男性は溢流面よりも上側に着水し易いが、女性は小便が下方に、即ち、溜水に直接落下するために跳ね返り水がかかり易い。但し、男性も立位状態で小便をすれば跳ね返り水が便器の上面に跳ねるという問題もある。
【０００３】
特許文献１は、洗浄機構の非駆動時に溜水水位を下げることを提案している。特許文献２は、溜水水位が低下したボールに排尿させ、排尿前後の水位差を測定することにより使用者の尿量を算出し、その後、溢流水位まで洗浄水を供給して便器洗浄を行う便器装置を開示している。
【特許文献１】特開２００２−２５６６１４号公報（要約）
【特許文献２】特表２００４−１１３６３０号公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１は、小便時の水跳ねを解消するために、便器面の溜水面を低下させる排水ポンプなどの手段を必要とするため、装置構成が複雑になる。特許文献２は、もともと課題が尿量測定という点で異なり、また、汚物の付着防止の構成もない。
【０００５】
本発明は、大便時には汚物のボール面への付着を防止すると共に小便時の跳ね返り水を低減する便器装置に関する。
【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、便器と、前記便器のゼット口からボール内へ洗浄水を供給するゼット給水手段と、前記便器のリム口からボール内へ洗浄水を供給するリム給水手段と、前記便器への使用者の着座を検出する着座検出手段と、を有する便器装置において、前記便器のボール内へ洗浄水を供給し洗浄した直後は前記便器の前記ボール内の水位が、前記便器のトラップ部より溢流を開始する溢流水位より低く、封水の効果を得る最低の水位である最低封水水位よりも高い第１の水位になるように前記ゼット給水手段による給水を制御し、前記着座検出手段が使用者の着座を検出後に前記便器のボール内の水位が前記第１の水位より高く前記溢流水位より低い第２の水位になるように前記リム給水手段による給水を制御する制御部を有することを特徴とする。かかる便器装置によれば、起立状態で小便をする場合や着座直後に小便をする場合の溜水水位を低くして跳ね返り又は跳ね返り高さを低くし、着座検出手段が着座を検出した後で溜水水位を高くして大便時の汚物の付着を防止することができる。また、リム供給手段が給水することによってボールに汚物が付着しにくくなる。
【０００７】
前記着座検出手段が使用者の着座を検出した時間を計時する計時手段と、前記着座検出手段が使用者の着座を検出した後で前記計時手段が計測した時間が設定時間になるまで前記リム給水手段の給水を遅延するために前記設定時間を設定する遅延時間設定手段と、を更に有してもよい。これにより、小便後に大便を連続して行う場合、小便時には溜水水位を低くして跳ね返り又は跳ね返り高さを低くし、設定時間後に大便をする前に溜水水位を高くして汚物の付着を防止することができる。
【０００８】
前記設定時間を変更可能な遅延時間変更手段を更に有してもよい。これにより、小便器が別に設置してあるオフィスの男性用トイレの大便器では遅延をゼロにしたり、人毎に個別的な設定を行ったりすることができる。
【０００９】
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】
【００１０】
本発明によれば、大便時には汚物のボール面への付着を防止すると共に小便時の跳ね返り水を低減する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】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例の便器装置について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の実施例１の便器装置１００の概略部分透過側面図及び側面図である。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を洗浄する洗浄部を有し、ゼット口への給水（係る給水を以下「ゼット給水」と呼ぶ場合もある。）をポンプにより行う。
【００１３】
便器１は、水洗大便器であり、内側に汚物を受けるボール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蓋７と、本体２の後方上部に配置された図示しない局部洗浄装置と、を有する。便座４の内部又は本体側には、後述する図３に示すように、便器１への使用者の着座を検出する着座検出手段として機能する着座センサ５が設けられる。着座センサ５は、例えば、便座４の便座ヒータの静電容量の変化を測定するセンサや圧力センサを使用することができる。２ａは水受けトレイである。また、便器装置１００は、使用者のトイレの入出を検出する人体センサ６を更に有する。人体センサ６は、赤外線センサ、トイレのライトの点灯を検出するセンサ、便器装置１００のいずれかのスイッチを検出するセンサ、蓋７の開口を検出するセンサなどを利用することができる。
【００１４】
洗浄部は、リム洗浄（又はボール洗浄）と、便器洗浄と、溜水供給とを行う。リム洗浄では、ボール１２の上縁近傍にあるリム口１８からリム１３に沿って絞り１７を介して旋回状に吐水してボール１２を洗浄する。便器洗浄では、ボール１２の下部にあるゼット口１６から吐水し、サイホン現象を利用してボール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ール１２に供給する。
【００１５】
洗浄部は、給水系と、リム洗浄/溜水供給系（リム給水手段）と、便器洗浄／溜水供給系（ゼット給水手段）と、制御系とを有する。洗浄部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/溜水供給系への給水を行い、バルブユニット３０を有する。バルブユニット３０は、給水金具２０、手洗器用の分岐金具２１を介して入水口２２から流入した水をフレキホース２４を介して受け取る。給水金具２０は、止水栓２０ａとストレーナ２０ｂを有する。入水口２２には局部洗浄用の分岐金具２３が接続され、フレキホース２４を介して局部洗浄装置へ給水する。
【００１７】
定流量弁３１は、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３１を通過した洗浄水は給水電磁弁３３に流入する。
【００１８】
給水電磁弁３３は、後述する図３に示す給水電磁弁駆動部３２によって開閉駆動され、流路切替弁３５に至る流路を開閉する。給水電磁弁３３を通過した水の流路は流路切替弁３５により切り替えられる。
【００１９】
流路切替弁３５は、後述する図３に示す流路切替弁駆動部３４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３５ａに流路を選択し、リム洗浄/溜水供給系への給水の場合にはリム給水路３５ｂに流路を選択する。
【００２０】
リム洗浄/溜水供給系は、水道の給水圧力により便器１のリム口１８からボール内へ洗浄水を供給してリム洗浄を行うと共に同一の経路を使用して便器のリム口１８から溜水を供給する。リム洗浄/溜水供給系は、後述するポンプユニット５０を介した水の経路（洗浄水管路４４ｂ）とは別の、ポンプユニット５０を介さない経路（リム給水路３５ｂ）を使用する。リム洗浄/溜水供給系は、リム口１８、バルブユニット３０を有する。リム口１８は、ボール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。バキュームブレーカ３６は、ボール１２の上端面よりも上方にリム給水路３５ｂ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３６は、後述するタンク４０の溢れ縁よりも上方に配置され、バキュームブレーカ３６からの蒸気はダクトより外に排出される。
【００２１】
便器洗浄／溜水供給系は、ポンプユニット５０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便器１のゼット口１６から溜水を供給する。便器洗浄／溜水供給系は、排水トラップ管路１４と、ゼット口１６と、バルブユニット３０と、タンク４０と、ポンプユニット５０と、ゼット接続ユニット３８と、フラッパー弁４５と、水抜栓４６とを有する。
【００２２】
排水トラップ管路１４は、ボール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トラップ部である。図２の排水トラップ管路１４の下側の輪郭の頂上部における水位Ｌ１が溢流水位である。また、図２の排水トラップ管路１４の上側の輪郭のボール１２との境界の水位が封水効果を実現するための最低封水水位（「喫水水位」と呼ばれる場合もある）である。
【００２３】
ゼット口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。ゼット口１６は、ボール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。ゼット口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おり、大容量の水を供給することができる。
【００２４】
タンク４０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４０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。
【００２５】
タンク給水路３５ａの先端はタンク４０の溢れ縁の上方に開口され、タンク４０からタンク給水路３５ａへの逆流を防止する。タンク４０の内部には、上端フロートスイッチ４１ａ及び下端フロートスイッチ４１ｂが配置され、タンク４０内の水位を検出する。上端フロートスイッチ４１ａは、タンク４０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６０はこれを検知して給水電磁弁３３を閉じる。下端フロートスイッチ４１ｂは、タンク４０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６０はこれを検知してポンプユニット５０を停止する。
【００２６】
タンク４０の上部には、その上端の開口部を覆うように蓋体４２ａが取り付けられており、蓋体４２ａの外周とタンク４０上部の内壁面の間は水密的に接合されている。蓋体４２ａには、円形の穴が設けられ、この穴を取り囲むように、筒体４２ｂが上方に向けて延びるように取り付けられている。筒体４２ｂの上端が、タンク４０の溢れ縁となっている。タンク４０の壁面は、蓋体４２ａよりも上方まで延び、タンク４０の溢れ縁から溢れた洗浄水は、筒体４２ｂの外側を流下し、蓋体４２ａの上に溜まる（吐水空間）。
【００２７】
ポンプユニット５０は、タンク４０に貯水された水を加圧してゼット口１６から吐き出す。ポンプユニット５０は、図３に示すように、ポンプモータ駆動部５１と、直流モータであるポンプモータ５２を内蔵した直流ポンプである。後述するように、ポンプユニット５０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。ポンプユニット５０は、タンク４０の下部から延びる洗浄水管路４４ａにより接続され、タンク４０の満水位置（オーバーフローライン）ＯＦＬよりも下に配置されている。この結果、タンク４０の満水時にもポンプユニット５０に水が供給される。
【００２８】
洗浄水管路４４ａの途中には、逆止弁であるフラッパー弁４５及び水抜栓４６が設けられている。これらは一体として構成され、ポンプユニット５０よりも下方の、タンク４０の下端部付近の高さに配置されている。水抜栓４６を開放することにより、保守時等にタンク４０内及びポンプユニット５０内の水を排出することができる。フラッパー弁４５は、タンク４０内の水位がポンプユニット５０の高さよりも低くなった場合に、洗浄水がポンプユニット５０からタンク４０に逆流し、ポンプユニット５０から水が抜けることを防止する。
【００２９】
ポンプユニット５０の流出口は、洗浄水管路４４ｂを介して、ボール１２底部のゼット口１６に接続されている。洗浄水管路４４ｂ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は、タンク４０からゼット口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の高さは、タンク４０の満水位置ＯＦＬよりも高く、ボール１２の溢れ縁よりも低い。
【００３０】
ゼット接続ユニット３８は、フラッパー弁３９を含み、タンク４０の水位が満水位置ＯＦＬを超えると、オーバーフロー流路３８ａからの洗浄水を洗浄水管路４４ｂに接続する。
【００３１】
洗浄部は、便器洗浄において、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。
【００３２】
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ゼット口１６から噴出する形式の便器においては、そのブロー流を噴出している際の騒音が発生する。また、従来の水道直圧ゼット式は、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。
【００３３】
これに対して、洗浄部は、ポンプユニット５０を利用して水をゼット口１６から噴出する。ポンプユニット５０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。
【００３４】
また、洗浄部は、ポンプユニット５０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、上述したようにゼット口１６の径を大きくして大容量のポンプユニット５０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。
【００３５】
洗浄部は、タンク４０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。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は３リットルである。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/溜水供給系の経路であるリム給水路３５ｂを、ポンプユニット５０を使用する経路である洗浄水管路４４ｂとは分離してリム洗浄にはタンク４０の水を使用しないことにした。この結果、タンク４０はリム洗浄用の水を貯める必要がなくなる。更に、洗浄部は、便器洗浄と溜水供給の間にポンプユニット５０を停止してタンク４０への給水を行っている。これによってタンク４０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４０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４０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４０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４０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。
【００３６】
制御系は、図３に示すように、制御部６０と、電源部６１と、操作部６２と、メモリ６３と、タイマ６４と、遅延時間設定部（遅延時間設定手段）６５と、遅延時間変更部（遅延時間変更手段）６６と、を有する。制御部６０は、制御系の構成要素に加えて、着座センサ５、人体センサ６、給水電磁弁駆動部３２、流路切替弁駆動部３４、上端フロートスイッチ４１ａ、下端フロートスイッチ４１ｂ、ポンプモータ駆動部５１、に電気的に接続されている。
【００３７】
制御部６０は、操作部６２及びメモリ６３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６１は、制御部６０の電源をオンオフし、使用者によって切り替えられる。制御部６０は、着座センサ５の検出結果に基づいてゼット給水手段の動作とリム給水手段の動作を制御する。
【００３８】
より詳細には、後述するように、制御部６０は、便器１の洗浄直後はボール内の水位が第１の水位になるようにゼット給水手段による給水を制御する。ここで、「第１の水位」は、便器１のトラップ部より溢流を開始する溢流水位Ｌ１より低く排水管Ｄからの臭気が浸入しないという封水効果を発揮する最低の水位である最低封水水位Ｌ２よりも高い水位である。また、制御部６０は、着座センサ５が使用者の着座を検出後に（直後でもよいし一定時間後でもよい）ボール内の水位が第１の水位より高く溢流水位Ｌ１より低い第２の水位になるようにリム給水手段による給水を制御する。かかる便器装置１００によれば、起立状態で小便をする場合や着座直後に小便をする場合の溜水水位を低くして跳ね返り又は跳ね返り高さを低くし、着座センサ５が着座を検出した後で溜水水位を高くして大便時の汚物の付着を防止することができる。また、リム供給手段が給水することによってボールに汚物が付着しにくくなる。
【００３９】
操作部６２は、大洗浄スイッチ、小洗浄スイッチ、局部スイッチを含む。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。局部スイッチは局部（お尻洗浄及び／又はビデ洗浄）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ユニット５０の回転数は小洗浄スイッチに対応するポンプユニット５０の回転数よりも高く設定される。
【００４０】
メモリ６３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。また、メモリ６３は、タイマ６４のための遅延時間（設定時間）Ｔを保持する。遅延時間（設定時間）Ｔは、着座センサ５が使用者の着座を検出した後でタイマ６４が計測した時間が遅延時間（設定時間）になるまでリム給水手段の給水を遅延するために使用される。
【００４１】
タイマ６４は、着座センサ５が使用者の着座を検出した時間を計時する計時手段として機能する。具体的には、タイマ６４は、着座センサ５が使用者の着座を検出すると同時に計時を開始し、着座センサ５が使用者の離座を検出するとリセットされる。
【００４２】
遅延時間設定部６５は、着座センサ５が使用者の着座を検出した後でタイマ６４が計測した時間が設定時間になるまでリム給水手段の給水を遅延するための、メモリ６３が保持すべきデフォルト設定時間を初期設定する。遅延時間設定部６５は、入力部（テンキーや数値を増減する矢印キー）と設定時間を表示するディスプレイとを有するが、タッチパネルでもよい。タイマ６４と遅延時間設定部６５によって、小便後に大便を連続して行う場合、小便時には溜水水位を低くして跳ね返り又は跳ね返り高さを低くし、設定時間後に大便をする前に溜水水位を高くして汚物の付着を防止することができる。
【００４３】
遅延時間変更部６６は、遅延時間設定部６５が設定した設定時間又はデフォルト設定時間を変更可能に構成されている。これにより、小便器が別に設置してあるオフィスの男性用トイレの大便器では遅延をゼロにしたり、人毎に個別的な設定を行ったりすることができる。遅延時間変更部６６は、入力部（テンキーや数値を増減する矢印キー）と設定時間を表示するディスプレイとを有するが、タッチパネルでもよく、本実施例では遅延時間設定部６５と一体に構成される。本実施例の遅延時間変更部６６は、女性用設定、男性用設定、個別設定が選択可能である。女性用設定が選択された場合、遅延時間は女性用設定時間である３０秒となり、男性用設定が選択された場合、遅延時間は男性用設定時間である５秒となる。また、個別設定が選択された場合、使用者が遅延時間を任意に設定することができる。例えば、大便時に最初に小便をしてから一定時間して大便をする者もいるが、これが略同時や逆の者もいる。更に、幼稚園の子供用トイレや老人ホームのお年寄り用トイレでは必ずしも上述の３０秒や５秒とならない場合もある。
【００４４】
以下、図４を参照して、本実施例の溜水制御について説明する。図４は、ポンプユニット５０を利用して第１の水位を確保する実施例における、リム洗浄、便器洗浄及び溜水供給動作のフローチャートである。
【００４５】
まず、制御部６０は、使用者による操作部６２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６０は、給水電磁弁駆動部３２を制御して給水電磁弁３３を開弁すると共に流路切替弁駆動部３４を制御して流路切替弁３５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。
【００４６】
具体的には、水道水が給水金具２０、分岐金具２１、入水口２２、フレキホース２４から定流量弁３１に流入する。定流量弁３１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、給水電磁弁３３、流路切替弁３５を通過し、バキュームブレーカ３６、リム給水路３５ｂ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、ボール１２内のリム１３を旋回しながら下降してボール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）。
【００４７】
リム洗浄はポンプユニット５０を介さないリム給水路３５ｂを介して行われる。ボール１２のリム１３の洗浄は水圧が弱くても足りるのでタンク４０内の水をポンプユニット５０により加圧して吐出する必要がない。タンク４０の水が減らないのでその後にタンク４０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。
【００４８】
リム洗浄が終了すると、制御部６０は、給水電磁弁駆動部３２を制御して給水電磁弁３３の開口状態を維持し、流路切替弁駆動部３４を制御して流路切替弁３５をタンク側に切り替える。そして、制御部６０は、流量８リットル／分でタンク４０への給水を開始すると共に、ポンプモータ駆動部５１を制御してポンプモータ５２を制御して便器洗浄を行う（ステップ１００６）。
【００４９】
具体的には、タンク４０内に貯水されていた水は、フラッパー弁４５、水抜栓４６を通ってポンプユニット５０に流入し、加圧される。ポンプユニット５０が加圧した水は、洗浄水管路４４ｂを通ってゼット口１６から吐出される。
【００５０】
ゼット口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、ボール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。
【００５１】
便器洗浄においては、制御部は７５リットル／分の大容量の水がゼット口１６から低速で吐出されるようにポンプユニット５０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。
【００５２】
便器洗浄は２．９秒間継続される（ステップ１００８）。この２．９秒の後半でポンプユニット５０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。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。ポンプユニット５０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。
【００５３】
制御部６０は、２．９秒経過後にポンプモータ駆動部５１を制御してポンプモータ５２を停止して便器洗浄を終了する（ステップ１０１０）。但し、制御部６０は、タンクへの給水は維持する。制御部６０は、便器洗浄の開始と共にタンク４０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４０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４０には溜水に必要な水が貯まる。
【００５４】
次に、制御部６０は、タンク４０への給水を維持したまま、ポンプモータ駆動部５１を制御してポンプモータ５２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４０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。タンク４０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ため、便器装置１００は小型になる。また、ポンプユニット５０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、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ユニット５０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。
【００５５】
溜水供給においては、制御部は２０リットル／分の低容量の水がゼット口１６から吐出されるようにポンプユニット５０を低速回転（約１０００ｒｐｍ）に制御する。このように、ポンプユニット５０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２秒間継続される（ステップ１０１６）。但し、制御部６０は、タンク４０への給水は維持する。
【００５６】
次に、制御部６０は、ポンプモータ駆動部５１を制御してポンプモータ５２を停止して溜水供給を停止する（ステップ１０１８）。このように、制御部６０は流路切替弁３５やポンプユニット５０を含むゼット給水手段の給水を制御し、便器１の洗浄直後はボール１２内の水位は第１の水位になるようにする。「第１の水位」は、便器１のトラップ部より溢流を開始する溢流水位Ｌ１より低く、排水管Ｄからの臭気が浸入しない最低水位である最低封水水位Ｌ２よりも高い水位である。
【００５７】
タンク４０への給水は上端フロートスイッチ４１ａ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４０は満水となる。
【００５８】
次に、制御部６０は、給水電磁弁駆動部３２を制御して給水電磁弁３３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４０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４０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４０への給水後のみならず給水中にポンプユニット５０を駆動して溜水を供給してもよい。
【００６０】
以下、図５及び図６を参照して、本実施例の別の溜水制御について説明する。図５は、リム給水によって第１の水位を確保する実施例のフローチャートであり、図６はそのタイミングチャートである。
【００６１】
まず、制御部６０は、人体センサ６が使用者を検出したかどうかを判断し（ステップ１１０２）、人体センサ６が人体を検出するまでステップ１１０２を継続する。ノイズによる誤検知を防止するため、１秒程度連続した検出時間が経過した後に制御部６０は使用者が存在すると判断する。制御部６０は、人体センサ６が人体を検出したと判断すると（ステップ１１０２）、流路切替弁駆動部３４を介して流路切替弁３５をリム開側へ駆動する（ステップ１１０４）。また、制御部６０は、給水電磁弁駆動部３２を介して給水電磁弁３３を開く（ステップ１１０６）。図６のＡ部はこの状態を示している。リム給水は、ボール１２の乾燥面に付着した汚物を溜水面へ落とす目的であるため、１〜２秒程度の短時間でよく、図５では１秒に設定している。また、後述するゼット洗浄によるボール内へのゼット給水と同時にリム給水も行うことが可能であるため、前リム給水を省略してもよい。
【００６２】
制御部６０は、前リム時間としての１秒が経過したかどうかを判断し（ステップ１１０８）、１秒経過するまでステップ１１０８を継続する。制御部６０は、リム給水時間（前リム）が経過したと判断すると（ステップ１１０８）、ポンプモータ駆動部５１を介してポンプモータ５２を駆動し（ステップ１１１０）、タンク４０内の水を便器１へゼット口１６から給水する。これにより、上述のサイホン現象を起こして汚物を排出する。
【００６３】
ゼット口１６から給水される水はタンク４０内に貯水された水であるため、給水圧を利用したリム給水とゼット給水をほぼ同時に行うことができる。これにより、ボール１２内に付着した汚物を便器１下部へ洗い落としながら汚物の排水管Ｄへの押し出しが同時にできる。ゼット給水時間は、サイホンを発生するために必要な給水水量以上あればよいので本実施例は４．５秒に設定している。図６のＢ部はこの状態を示している。
【００６４】
制御部６０は、ゼット給水時間としての４．５秒が経過したかどうかを判断し（ステップ１１１２）、ゼット給水時間が経過するまでステップ１１１２を継続する。制御部６０は、ゼット給水時間が経過したと判断すると（ステップ１１１２）、ポンプユニット５０を停止する（ステップ１１１４）。給水電磁弁３３は開状態のままなので、リム給水だけが継続して行われている（後リム）。その後、後リム動作により、溜水を形成する。後リム給水時間は、溜水が第１の水位になるまでの予め決められた時間であり、本実施例は４．３秒に設定している。図６のＣ部はこの状態を示している。
【００６５】
制御部６０は、後リム給水時間としての４．３秒が経過したかどうかを判断し（ステップ１１１６）、後リム給水時間が経過するまでステップ１１１６を継続する。制御部６０は、後リム給水時間が経過したと判断すると（ステップ１１１６）、流路切替弁駆動部３４を介して流路切替弁３５をタンク４０への給水のためにタンク側へ移動させる（ステップ１１１８）。図６のＤ部はこの状態を示している。
【００６６】
次に、制御部６０は、タンク４０が満水になったかどうかを上端フロートスイッチ４１ａを介して判断し（ステップ１１２０）、タンク４０が満水になるまでステップ１１２０を継続する。制御部６０は、タンク４０が満水になったと判断すると（ステップ１１２０）、流路切替弁駆動部３４を介して流路切替弁３５を待機位置に移動する（ステップ１１２２）。また、制御部６０は、給水電磁弁駆動部３２を介して給水電磁弁３３を閉弁する（ステップ１１２４）。一連の洗浄動作が完了した後には、ボール１２内は第一の水位になっている。図６のＥ部はこの状態を示している。
【００６７】
次に、図７及び図８を参照して、本実施例の溜水上昇動作について説明する。ここで、図７は、本実施例の溜水上昇動作を説明するためのフローチャートであり、図８はそのタイミングチャートである。
【００６８】
図８のＡ部に示すようにボール１２内は第１の水位に維持されている。制御部６０は、着座センサ５が使用者の着座を検出したかどうかを判断し（ステップ１２０２）、着座センサ５が使用者の着座を検出するまでステップ１２０２を継続する。着座センサ５が使用者の着座を検出すると（ステップ１２０２）、タイマ６４が着座時間の計時を開始する（ステップ１２０４）。タイマの着座開始からの遅延時間（設定時間）Ｔは人が着座して小便を終える時間を想定して予め決定されており、例えば、１５秒から３０秒程度である。この後に、第１の水位から第２の水位に移行することによって座位による小用時の跳ね返りを回避することができる。但し、後述するように、設定時間Ｔを略ゼロにしてもよい。
【００６９】
制御部６０は、着座時間が設定時間Ｔよりも大きくなったかどうかを判断し（ステップ１２０６）、着座時間が設定時間Ｔよりも大きくなるまでステップ１２０６を継続する。制御部６０は、着座時間が設定時間Ｔよりも大きくなったと判断すると（ステップ１２０６）、流路切替弁駆動部３４を介して流路切替弁３５をリム開側へ駆動する（ステップ１２０８）。ここでは、図８のＢ部に示すように、所定時間かけてリム開位置へ移動させ徐々に給水することにより、リム給水路３５ｂ内での空気と水の衝突音を軽減している。また、制御部６０は、給水電磁弁駆動部３２を介して給水電磁弁３３を開く（ステップ１２１０）。次に、制御部６０は、第１の水位から第２の水位に必要な前リム時間である３秒が経過したかどうかを判断し（ステップ１２１２）、前リム時間が経過するまでステップ１２１２を継続する。制御部６０は、前リム時間が経過したと判断すると（ステップ１２１２）、給水電磁弁駆動部３２を介して給水電磁弁３３を閉める（ステップ１２１４）。また、制御部６０は、流路切替弁駆動部３４を介して流路切替弁３５を待機位置に駆動する（ステップ１２１６）。図８のＣ部に示す、このときの流路切替弁３５の移動時間は、既に給水電磁弁３３を閉じているために任意でよい。図８のＤ部に示すように、第２の水位を溢流水位にすれば、性能上最大となる溜水面積を確保できるので便器面への汚物付着を最大限防止することができる。
【００７０】
なお、立位により小便が行われた時は、着座時間の計時は行われず第１の水位のままであるので、この場合に小用時の跳ね返りを回避することができる。
【００７１】
また、遅延時間をゼロにして着座直後にリムより給水開始してもよい。この場合、ボール面を濡らしているので大便がされても付着しにくく便器１の汚れ防止に効果ある。代替的に、給水量を少なくして第２の水位になる時間を長くすることも可能である。そうすることにより、水位上昇を徐々にすることにより小用の跳ね返りをより長い期間防止することができる。
【００７２】
遅延時間をゼロにして給水量を少なくして第二の水位になる時間を長くしてもよい。給水開始してから第二の水位になるまでは遅延時間（例えば、１５秒から３０秒程度）程度に時間をかけて完了すればいい。第２の水位になる時間が早すぎると小用時の跳ね返りが大きくなる。
【００７３】
図９は、遅延時間の設定及び変更動作を説明するためのフローチャートである。まず、制御部６０は、遅延時間変更部６６による設定切替操作があるかどうかを判断する（ステップ１３０２）。制御部６０は、遅延時間変更部６６による設定変更がないと判断すれば遅延時間Ｔをデフォルト設定値である１５秒に設定する(ステップ１３０４)。次に、制御部６０は、遅延時間変更部６６による設定変更があると判断すれば(ステップ１３０２)、女性用設定が選択されたかどうか判断する(ステップ１３０６)。制御部６０は、女性用設定が選択されたと判断すれば遅延時間Ｔをデフォルト値から女性用設定値（例えば、３０秒）に変更する(ステップ１３０８)。制御部６０は、女性用設定が選択されていないと判断すれば(ステップ１３０６)、男性用設定が選択されたかどうか判断する(ステップ１３１０)。制御部６０は、男性用設定が選択されたと判断すれば遅延時間Ｔをデフォルト値から男性用設定値（例えば、５秒）に変更する(ステップ１３１２)。制御部６０は、男性用設定が選択されていないと判断すれば(ステップ１３１０)、遅延時間Ｔをデフォルト値から個別設定値に設定する(ステップ１３１４)。
【実施例２】
【００７４】
図１０は、本発明の実施例２の便器装置１００Ａのブロック図である。便器装置１００は、便器１と便器１を洗浄する洗浄部を有し、ゼット給水を水道直圧により行う。従って、便器装置１００Ａにはタンク４０がない。図１０において、図２と同一の部材については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００７５】
流路切替弁３５Ａは、図１１に示す流路切替弁駆動部３４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ゼット給水路３５ｃに流路を選択し、リム洗浄/溜水供給系への給水の場合にはリム給水路３５ｂに流路を選択する。
【００７６】
リム洗浄/溜水供給系の構成は図２と同様である。便器洗浄／溜水供給系は、水道直圧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便器１のゼット口１６から溜水を供給する。便器洗浄／溜水供給系は、バルブユニット３０と、ゼット口１６と、を有する。図１１は、便器装置１００Ａの制御系のブロック図であり、図３と同一部材には同一の参照符号を付している。
【００７７】
以下、図１２及び図１３を参照して、本実施例の溜水制御について説明する。図１２は、リム給水によって第１の水位を確保する実施例のフローチャートであり、図１３はそのタイミングチャートである。
【００７８】
まず、制御部６０は、洗浄スイッチが押されたかどうかを判断し（ステップ１４０２）、押されるまでステップ１４０２を継続する。制御部６０は、操作部６２の（大又は小）洗浄スイッチが押されたと判断すると（ステップ１４０２）、流路切替弁駆動部３４を介して流路切替弁３５Ａをリム開側へ駆動する（ステップ１４０４）。また、制御部６０は、給水電磁弁駆動部３２を介して給水電磁弁３３を開く（ステップ１４０６）。図１３のＡ部はこの状態を示している。なお、着座センサ５による使用者の離座の検出をトリガとしてもよい。リム給水（前リム）は、ボール１２の乾燥面に付着した汚物を溜水面へ落とすため、本実施例では６秒に設定している。図１３のＢ部はこの状態を示している。
【００７９】
制御部６０は、前リム時間としての６秒が経過したかどうかを判断し（ステップ１４０８）、６秒経過するまでステップ１４０８を継続する。制御部６０は、リム給水時間（前リム）が経過したと判断すると（ステップ１４０８）、流路切替弁駆動部３４を介して流路切替弁３５Ａをゼット給水路開側へ駆動する（ステップ１４１０）。これにより、便器１へゼット口１６から給水し、サイホン現象を起こして汚物を排出する。このとき、リム給水は行われず、実施例１と異なり、流路切替弁３５Ａが移動している過程を除き、リム給水とゼット給水を同時に行うことができない。制御部６０は、ゼット給水時間としての６秒が経過したかどうかを判断し（ステップ１４１２）、ゼット給水時間が経過するまでステップ１４１２を継続する。ゼット時間は、そのゼット給水流量が水道圧に依存してしまうため、低水圧現場に設定された場合の洗浄不良を考慮して本実施例は比較的長い時間である６秒に設定している。図１３のＣ部はこの状態を示している。
【００８０】
制御部６０は、ゼット給水時間が経過したと判断すると（ステップ１４１２）、流路切替弁駆動部３４を介して流路切替弁３５Ａをリム開位置へ移動させる（ステップ１４１４）。これにより、後リム給水を実施する。後リム給水時間は、実施例１と同様、第１の水位になるまでの予め定められた時間であり、例えば４．３秒である。図１３のＤ部はこの状態を示している。
【００８１】
制御部６０は、後リム給水時間としての４．３秒が経過したかどうかを判断し（ステップ１４１６）、後リム給水時間が経過するまでステップ１４１６を継続する。制御部６０は、後リム給水時間が経過したと判断すると（ステップ１４１６）、給水電磁弁駆動部３２を介して給水電磁弁３３を閉弁する（ステップ１４１８）。一連の洗浄動作が完了した後には、ボール１２内は第１の水位になっている。図１３のＥ部はこの状態を示している。
【００８２】
本実施例では、前回の洗浄終了後に次回の入室に備えて溜水水位を低下させているが、溜水低下動作の起動条件として人体センサ６、図示しないリモコン操作、蓋７の開動作をトリガにしてもよい。
【００８３】
次に、図１４及び図１５を参照して、本実施例の溜水上昇動作について説明する。ここで、図１４は、本実施例の溜水上昇動作を説明するためのフローチャートであり、図１５はそのタイミングチャートである。
【００８４】
図１５のＡ部に示すようにボール１２内は第１の水位に維持されている。制御部６０は、着座センサ５が使用者の着座を検出したかどうかを判断し（ステップ１５０２）、着座センサ５が使用者の着座を検出するまでステップ１５０２を継続する。着座センサ５が使用者の着座を検出すると（ステップ１５０２）、タイマ６４が着座時間の計時を開始する（ステップ１５０４）。タイマの着座開始からの遅延時間（設定時間）Ｔは人が着座して小便を終える時間を想定して予め決定されており、例えば、１５秒から３０秒程度である。この後に、第１の水位から第２の水位に移行することによって座位による小用時の跳ね返りを回避することができる。但し、上述したように、設定時間Ｔを略ゼロにしてもよい。
【００８５】
制御部６０は、着座時間が設定時間Ｔよりも大きくなったかどうかを判断し（ステップ１５０６）、着座時間が設定時間Ｔよりも大きくなるまでステップ１２０６を継続する。制御部６０は、着座時間が設定時間Ｔよりも大きくなったと判断すると（ステップ１５０６）、給水電磁弁駆動部３２を介して給水電磁弁３３を開く（ステップ１５０８）。本実施例では、流路切替弁３５Ａは既にリム開位置へあるため、流路切替弁３５Ａの移動時間は発生しない。即ち、実施例１の流路切替弁３５のように、流路切替弁３５Ａを徐々に開弁して水位を徐々に上昇させることは困難である。図１５のＢ部はかかる状態を示す。
【００８６】
次に、制御部６０は、第１の水位から第２の水位に必要な前リム時間である３秒が経過したかどうかを判断し（ステップ１５１０）、前リム時間が経過するまでステップ１５１０を継続する。制御部６０は、前リム時間が経過したと判断すると（ステップ１５１０）、給水電磁弁駆動部３２を介して給水電磁弁３３を閉める（ステップ１５１２）。図１５のＣ部はかかる状態を示す。図１５のＤ部に示すように、第２の水位を溢流水位にすれば、性能上最大となる溜水面積を確保できるので便器面への汚物付着を最大限防止することができる。
【００８７】
なお、立位により小便が行われた時は、着座時間の計時は行われず第１の水位のままであるので、この場合に小用時の跳ね返りを回避することができる。
【００８８】
また、遅延時間をゼロにして着座直後にリムより給水開始してもよい。この場合、ボール面を濡らしているので大便がされても付着しにくく便器１の汚れ防止に効果ある。代替的に、給水量を少なくして第二の水位になる時間を長くすることも可能である。そうすることにより、水位上昇を徐々にすることにより小用の跳ね返りをより長い期間防止することができる。
【００８９】
遅延時間をゼロにして給水量を少なくして第二の水位になる時間を長くしてもよい。給水開始してから第二の水位になるまでは遅延時間（例えば１５秒から３０秒程度）程度に時間をかけて完了すればいい。第２の水位になる時間が早すぎると小用時の跳ね返りが大きくなる。
【００９０】
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】
【００９１】
【図１】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の実施例１の便器装置の部分透過側面図及び側面図である。
【図２】本発明の実施例１の便器装置のブロック図である。
【図３】図１に示す便器装置の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フローチャートである。
【図５】図１に示す便器装置の別のリム洗浄、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。
【図６】図５に示すフローチャートに対応するタイミングチャートである。
【図７】実施例１の溜水上昇動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図７に示すフローチャートに対応するタイミングチャートである。
【図９】実施例１の遅延時間の設定及び変更動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例２の便器装置のブロック図である。
【図１１】図１０に示す便器装置の制御系のブロック図である。
【図１２】図１０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。
【図１３】図１２に示すフローチャートに対応するタイミングチャートである。
【図１４】実施例２の溜水上昇動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１４に示すフローチャートに対応するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
１ 便器
５ 着座センサ（着座検出手段）
１２ ボール
１６ ゼット口
１８ リム口
５０ ポンプユニット
３４ 流路切替弁駆動部
３５ 流路切替弁
６０ 制御部
６２ 操作部
６３ メモリ
６４ タイマ（計時手段）
６５ 遅延時間設定部（遅延時間設定手段）
６６ 遅延時間変更部（遅延時間変更手段）
１００、１００Ａ 便器装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器と、前記便器のゼット口からボール内へ洗浄水を供給するゼット給水手段と、前記便器のリム口からボール内へ洗浄水を供給するリム給水手段と、前記便器への使用者の着座を検出する着座検出手段と、を有する便器装置において、
前記便器のボール内へ洗浄水を供給し洗浄した直後は前記便器の前記ボール内の水位が、前記便器のトラップ部より溢流を開始する溢流水位より低く、封水の効果を得る最低の水位である最低封水水位よりも高い第１の水位になるように前記ゼット給水手段による給水を制御し、前記着座検出手段が使用者の着座を検出後に前記便器のボール内の水位が前記第１の水位より高く前記溢流水位より低い第２の水位になるように前記リム給水手段による給水を制御する制御部を有することを特徴とする便器装置。
【請求項２】
前記着座検出手段が使用者の着座を検出した時間を計時する計時手段と、
前記着座検出手段が使用者の着座を検出した後で前記計時手段が計測した時間が設定時間になるまで前記リム給水手段の給水を遅延するために前記設定時間を設定する遅延時間設定手段と、
を更に有することを特徴とする請求項１に記載の便器装置。
【請求項３】
前記設定時間を変更可能な遅延時間変更手段を更に有することを特徴とする請求項２に記載の便器装置。
【請求項１】
便器と、前記便器のゼット口からボール内へ洗浄水を供給するゼット給水手段と、前記便器のリム口からボール内へ洗浄水を供給するリム給水手段と、前記便器への使用者の着座を検出する着座検出手段と、を有する便器装置において、
前記便器のボール内へ洗浄水を供給し洗浄した直後は前記便器の前記ボール内の水位が、前記便器のトラップ部より溢流を開始する溢流水位より低く、封水の効果を得る最低の水位である最低封水水位よりも高い第１の水位になるように前記ゼット給水手段による給水を制御し、前記着座検出手段が使用者の着座を検出後に前記便器のボール内の水位が前記第１の水位より高く前記溢流水位より低い第２の水位になるように前記リム給水手段による給水を制御する制御部を有することを特徴とする便器装置。
【請求項２】
前記着座検出手段が使用者の着座を検出した時間を計時する計時手段と、
前記着座検出手段が使用者の着座を検出した後で前記計時手段が計測した時間が設定時間になるまで前記リム給水手段の給水を遅延するために前記設定時間を設定する遅延時間設定手段と、
を更に有することを特徴とする請求項１に記載の便器装置。
【請求項３】
前記設定時間を変更可能な遅延時間変更手段を更に有することを特徴とする請求項２に記載の便器装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−８４７７９（Ｐ２００９−８４７７９Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５１６５１（Ｐ２００７−２５１６５１）
【出願日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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