説明

水洗大便器

【課題】構造が簡単で且つ貯水タンクの洗浄水のオーバーフローを防止することができる水洗大便器を提供する。
【解決手段】本発明の水洗大便器1は、ボウル部12、リム吐水口18、ジェット吐水口16、排水トラップ管路14とを備えた便器本体2と、貯水タンク20と、電磁開閉弁34及び給水路切替弁36を備え貯水タンク及びリム吐水口に洗浄水を選択的に供給する洗浄水供給手段24,34,36と、貯水タンクの洗浄水を加圧して吐水口に供給する加圧ポンプ22と、貯水タンクの通常貯水水位である第1水位とこの第1水位よりも上方に設定された第2水位を検出する水位検出手段64a,64cと、電磁開閉弁34及び給水路切替弁36を制御するコントローラ62とを有し、コントローラは、貯水タンクの水位が第2水位になると、給水路切替弁をリム吐水口側に連通させて洗浄水をリム吐水口に供給するように制御する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水洗大便器に係り、特に、加圧した洗浄水によって洗浄される水洗大便器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、特許文献1に記載されているように、リム通水部とゼット孔(ジェット孔)が形成されたボウル部を備え、このリム通水部には洗浄水を水道から直接供給し、一方、ゼット孔には貯水タンク内に貯溜されポンプにより加圧された洗浄水を供給するようにした水洗大便器が知られている。
この特許文献1の水洗大便器には、水道水を貯水タンクへ給水する給水路に、電磁開閉弁が設けられ、この電磁開閉弁の開閉操作により、給水タンクに所定水位だけ洗浄水が貯溜されるようになっている。さらに、この水洗大便器には、電磁開閉弁がゴミ噛みなどを起こして貯水タンクへの給水が停止されない場合に対処するため、貯水タンクにオーバーフロー管を設け、タンク内の洗浄水をリム通水路へ排水するようになっている。
【0003】
【特許文献1】特開2005−264469号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述した特許文献1に記載された水洗大便器においては、電磁開閉弁がゴミ噛みなどを起こして貯水タンクへの給水が停止されないとき、タンク内の洗浄水がオーバーフロー管から排水されるが、その場合でも、貯水タンクへの給水は継続してなされているため、貯水タンクには給水圧が加わる。そのため、貯水タンクは、耐圧容器としなければならず、タンクが大型化すると言う問題がある。
さらに、オーバーフロー管が詰まった場合には、貯水タンクが破裂する恐れがあり問題である。
【0005】
このような問題を解決するため、例えば、電磁開閉弁とは別に異常時に貯水タンクへの給水を停止する弁を設けることが考えられるが、その弁として電磁開閉弁と同じような電磁弁を使用とすると構造が複雑となり、また、水洗大便器自体が大型化してしまい、さらに、コストも高くなり、好ましくない。
【0006】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、構造が簡単で且つ貯水タンクの洗浄水のオーバーフローを防止することができる水洗大便器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するために、本発明は、加圧した洗浄水によって洗浄される水洗大便器であって、ボウル部と、このボウル部に形成された洗浄水のリム吐水口及びジェット吐水口と、ボウル部の底部に形成された排水トラップ管路とを備えた便器本体と、洗浄水を貯水する貯水タンクと、開閉弁及び切替弁を備えこれらの開閉弁及び切替弁の操作により貯水タンク及びリム吐水口に洗浄水を選択的に供給する洗浄水供給手段と、貯水タンクの洗浄水を加圧して吐水口に供給する加圧ポンプと、貯水タンクの通常貯水水位である第1水位とこの第1水位よりも上方に設定された第2水位を検出する水位検出手段と、洗浄水供給手段の開閉弁及び切替弁を制御する制御手段と、を有し、制御手段は、貯水タンクの水位が第1水位より低くなると、開閉弁を開操作すると共に切替弁を貯水タンク側に連通させて洗浄水を貯水タンクに供給し、貯水タンクの水位が第1水位になると、開閉弁を閉じ、貯水タンクの水位が第2水位になると、切替弁をリム吐水口側に連通させて洗浄水をリム吐水口に供給するように、開閉弁及び切替弁を制御することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、制御手段が洗浄水供給手段の開閉弁及び切替弁を制御して、貯水タンク及びリム吐水口に洗浄水を選択的に供給して、便器本体のボウル部を洗浄する。また、制御手段は、通常時は、貯水タンクの水位が第1水位より低くなると、開閉弁を開操作すると共に切替弁を貯水タンク側に連通させて洗浄水を貯水タンクに供給し、貯水タンクの水位が第1水位になると、開閉弁を閉じるように、開閉弁及び切替弁を制御する。さらに、制御手段は、開閉弁がゴミ噛みなどを起こした異常時は、貯水タンクの水位が第2水位になると、切替弁をリム吐水口側に連通させて洗浄水をリム吐水口に供給するように、開閉弁及び切替弁を制御する。この結果、本発明によれば、異常時において、貯水タンクへ供給される洗浄水をリム吐水口から排出するようにしているので、貯水タンク内の洗浄水のオーバーフローを防止することができる。
【0008】
本発明において、好ましくは、制御手段は、貯水タンクの水位が第1水位になると、開閉弁を閉じると共に、切替弁を貯水タンク側及びリム吐水口側の両方に連通するように制御する。
このように構成された本発明においては、貯水タンクの水位が第1水位になると、開閉弁を閉じられ、待機状態となるが、この待機状態において、切替弁が貯水タンク側及びリム吐水口側の両方に連通する状態となっている。このため、水洗大便器を次に使用する際、最初にリム吐水口から洗浄水を吐水するとき、リム吐水量は少量となり、洗浄水の飛び散り無くエア排出を行うことができる。
【0009】
本発明において、好ましくは、開閉弁は、ダイヤフラム式の電磁開閉弁であり、水位検出手段は、第1水位及び第2水位を検出する別々の水位検出スイッチを有する。
このように構成された本発明においては第1水位と第2水位を別々の水位検出スイッチにより検出するようにしているので、第1水位と第2水位をそれぞれ精度良く検出することができる。さらに、本発明においては、第2水位を検出した場合には、切替弁をリム吐水口側に連通させて洗浄水をリム吐水口に供給するようになっているので、電磁開閉弁のダイヤフラムの完全閉止までの時間に供給される洗浄水(後吐水)が貯水タンクへ流れ込むことを防止することができる。
【0010】
本発明において、好ましくは、開閉弁は、ダイヤフラム式の電磁開閉弁であり、制御手段は、切替弁を開閉弁を閉じた後の所定時間貯水タンク側に連通するように制御する。
このように構成された本発明においては、制御手段が切替弁を開閉弁を閉じた後の所定時間貯水タンク側に連通するように制御するので、開閉弁が完全に閉鎖されるまでの洗浄水(後吐水)がリム側に流れることがないため、見栄えがよくなる。また、貯水タンクの第1水位と第2水位の間の空間に後吐水を貯水できるので、貯水タンク内の空間を有効に利用することができる。
【0011】
本発明は、好ましくは、切替弁は、弁体と、この弁体を駆動する駆動モータと、弁体と駆動モータを接続する電磁クラッチと、弁体を所定方向に付勢するバネとを備え、停電時には、電磁クラッチが切れることによりバネが弁体を所定方向に移動させて切替弁の一部又は全部がリム吐水口側に連通するようになっている。
このように構成された本発明においては、停電時には、電磁クラッチが切れることによりバネが弁体を所定方向に移動させて切替弁の一部又は全部がリム吐水口側に連通するようになっているので、停電時に貯水タンク内の洗浄水のオーバーフローを防止することができる。
【0012】
本発明は、加圧した洗浄水によって洗浄される水洗大便器であって、ボウル部と、このボウル部に形成された洗浄水のリム吐水口及びジェット吐水口と、ボウル部の底部に形成された排水トラップ管路とを備えた便器本体と、洗浄水を貯水する貯水タンクと、開閉弁及び切替弁を備えこれらの開閉弁及び切替弁の操作により貯水タンク及びリム吐水口に洗浄水を選択的に供給する洗浄水供給手段と、貯水タンクの洗浄水を加圧して吐水口に供給する加圧ポンプと、を有し、切替弁は、弁体と、この弁体を駆動する駆動モータと、弁体と駆動モータを接続する電磁クラッチと、弁体を所定方向に付勢するバネとを備え、停電時には、電磁クラッチが切れることによりバネが弁体を所定方向に移動させて切替弁の一部又は全部がリム吐水口側に連通するようになっていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、停電時には、電磁クラッチが切れることによりバネが弁体を所定方向に移動させて切替弁の一部又は全部がリム吐水口側に連通するようになっているので、停電時に貯水タンク内の洗浄水のオーバーフローを防止することができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明の水洗大便器によれば、構造が簡単で且つ貯水タンクの洗浄水のオーバーフローを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】
【0014】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態による水洗大便器を説明する。
先ず、図1乃至図3により、本発明の実施形態による水洗大便器の基本構造を説明する。ここで、図1は、本発明の実施形態による水洗大便器の側面図であり、図2は図1に示す水洗大便器の平面図であり、図3は本発明の実施形態による水洗大便器を示す全体構成図である。
【0015】
図1及び図2に示すように、本発明の実施形態による水洗大便器1は、便器本体2と、この便器本体2の上面に配置された便座4と、便座4を覆うように配置されたカバー6と、便器本体2の後方上部に配置された局部洗浄装置8と、を備えている。さらに、便器本体2の後方には、機能部10が配置されており、この機能部10はサイドパネル10aにより覆われている。
【0016】
便器本体2には、汚物を受けるボウル部12と、このボウル部12の底部から延びる排水トラップ管路14と、ジェット吐水を行うジェット吐水口16と、リム吐水を行うリム吐水口18が形成されている。
ジェット吐水口16は、ボウル部12の底部に形成されており、排水トラップ管路14の入口に指向してほぼ水平に配置され、洗浄水を排水トラップ管路14に向けて吐出するようになっている。
リム吐水口18は、ボウル部12の左側上部後方に形成されており、ボウル部12の上縁に沿って洗浄水を吐出するようになっている。
【0017】
排水トラップ管路14は、入口部14aと、この入口部14aから上昇するトラップ上昇管14bと、このトラップ上昇管14bから下降するトラップ下降管14cとからなり、トラップ上昇管14bとトラップ下降管14cとの間が頂部14dとなっている。
【0018】
本実施形態による水洗大便器1は、洗浄水を供給する水道に直結されており、水道の給水圧力によりリム吐水口18から洗浄水が吐出される。また、ジェット吐水に関しては、後述するように、機能部10に内蔵された貯水タンク20に貯水された洗浄水を加圧ポンプ22によって加圧して、大流量でジェット吐水口16から吐出させるようになっている。
【0019】
次に、図3により、本実施形態による水洗大便器1の機能部10を詳細に説明する。
図3に示すように、機能部10には、水道から洗浄水が供給される給水路24が設けられ、この給水路24には、上流側から、止水栓26、ストレーナ28、分岐金具30、定流量弁32、ダイヤフラム式の電磁開閉弁34、給水路切替弁36がそれぞれ設けられている。
【0020】
これらの定流量弁32、電磁開閉弁34、及び、給水路切替弁36は、図3に示すように、バルブユニット37(図4及び図5参照)として、一体的に組立られたものとなっている。
また、給水路切替弁36の下流側には、リム吐水口18に洗浄水を供給するためのリム側給水路38、及び、貯水タンク20に洗浄水を供給するためのタンク側給水路40が接続されている。
【0021】
ここで、定流量弁32は、止水栓26、ストレーナ28、分岐金具30を介して入水口32aから流入した洗浄水を、所定の流量以下に絞るためのものである。本実施形態においては、この定流量弁32は、洗浄水の流量を16リットル/分以下に制限するようになっている。また、定流量弁32を通過した洗浄水は、電磁開閉弁34に流入し、電磁開閉弁34を通過した洗浄水は、給水路切替弁36により、選択的に、リム側給水路38からリム吐水口18へ、又は、タンク側給水路40から貯水タンク20に供給されるようになっている。
【0022】
また、貯水タンク20の下部には、ジェット側給水路46が接続されており、このジェット側給水路46の下流側は、ジェット吐水口16に接続されている。また、ジェット側給水路46の途中に上述した加圧ポンプ22が設けられている。この加圧ポンプ22は、貯水タンク20に貯水された洗浄水を加圧して、ジェット吐水口16から吐出させるためのものである。
【0023】
このジェット側給水路46は、加圧ポンプ22より上流側の上流ジェット側給水路46aと下流ジェット側給水路46bとから構成されている。ここで、下流ジェット側給水路46bは、図3に示すように、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頂部46cは、貯水タンク20からジェット吐水口16に至るジェット側給水路46の中で最も高い部分になっている。
【0024】
次に、上述したリム側給水路38には、リム吐水用バキュームブレーカ48が設けられており、給水路24に負圧が発生した時に洗浄水のリム吐水口18からの逆流を防止している。また、リム吐水用バキュームブレーカ48は、ボウル部12の上端面よりも上方に配置され、これにより、逆流を確実に防止している。さらに、リム吐水用バキュームブレーカ48の大気開放部から溢れた洗浄水は、戻り管路50を通って貯水タンク20に流入するようになっている。
タンク側給水路40にも、逆止弁であるバキュームブレーカ42が設けられており、洗浄水の貯水タンク20からの逆流を防止している。
【0025】
また、上述したジェット側給水路46の下流ジェット側給水路46bにも、同様に、逆止弁であるジェット吐水用バキュームブレーカ52が設けられており、洗浄水のジェット吐水口16からの逆流を防止すると共に、それらの間の縁切りを行うようになっている。また、ジェット吐水用バキュームブレーカ52は、ボウル部12の上端面よりも上方に配置され、これにより、逆流を確実に防止している。さらに、ジェット吐水用バキュームブレーカ52の大気開放部から溢れた洗浄水は、戻り管路54を通って貯水タンク20に流入するようになっている。
【0026】
さらに、ジェット側給水路46の上流ジェット側給水路46aには、逆止弁であるジェット吐水用フラッパー弁56及び水抜栓58が設けられている。これらのジェット吐水用フラッパー弁56及び水抜栓58は、加圧ポンプ22よりも下方の、貯水タンク20の下端部付近の高さに配置されている。このため、水抜栓58を開放することにより、メンテナンス時等に貯水タンク20内及び加圧ポンプ22内の洗浄水を排出することができる。また、貯水タンク20と加圧ポンプ22の間にジェット吐水用フラッパー弁58を配置することにより、貯水タンク20内の水位が加圧ポンプ22の高さよりも低くなった場合に、洗浄水が加圧ポンプ22から貯水タンク20に逆流し、加圧ポンプ22内の洗浄水が抜け加圧ポンプ22が空運転してしまうことを防止している。また、貯水タンク20及び加圧ポンプ22の下方には、水受けトレイ60が配置されており、結露した水滴や漏水を受けるようになっている。
【0027】
また、機能部10には、電磁開閉弁34の開閉操作、給水路切替弁36の切替操作、及び、加圧ポンプ22の回転数や作動時間等を制御するコントローラ62が内蔵されている。
【0028】
貯水タンク20は、ジェット吐水口16から吐水すべき洗浄水を貯水するためのものであり、本実施形態において、貯水タンク20は、約2.5リットルの内容積を有する。
【0029】
貯水タンク20の内部には、水位検出手段である、上端フロートスイッチ64a、及び、下端フロートスイッチ64bが配置されている。さらに、水位検出手段である異常水位フロートスイッチ64cが、上端フロートスイッチ64aの水位より所定の高さだけ上方の位置に配置されている。これらのフロートスイッチ64a、64b、64cは、それぞれ別個のスイッチ(水位検出センサ)として設けられている。
【0030】
上端フロートスイッチ64aは、貯水タンク20内の水位が通常使用時の満水位置(=第1水位)に達するとオンに切り替わり、コントローラ62はこれを検知して、電磁開閉弁34を閉鎖させる。
下端フロートスイッチ64bは、貯水タンク20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、コントローラ62はこれを検知して、加圧ポンプ22を停止させる。
【0031】
異常水位フロートスイッチ64cは、電磁開閉弁34がゴミ噛みを起こした場合などに貯水タンク20内の水位が第1位置よりも上方位置である異常水位(=第2水位)に達するとオンに切り替わり、詳細は後述するように、コントローラ62は、これを検知して、給水路切替弁36をリム側給水路38と連通するように操作する。
【0032】
また、貯水タンク20の上部には、その上端の開口部を覆うように蓋体20aが取り付けられている。この蓋体20aには、円形の穴が設けられこの穴を取り囲むように、筒体20bが上方に向けて延びるように取り付けられている。
【0033】
さらに、貯水タンク20の異常水位フロートスイッチ64cの位置とほぼ同じ位置にその一端が開口し他端が上流ジェット側給水路46bに接続されたオーバーフロー流路70が設けられている。このオーバーフロー流路70には逆止弁であるフラッパー弁72が取り付けられている。
【0034】
コントローラ62は、使用者による便器洗浄スイッチ(図示せず)の操作により、電磁開閉弁34、給水路切替弁36、加圧ポンプ22を順次作動させ、先ずリム吐水口18から次にジェット吐水口16からの吐水を順次開始させて、ボウル部12を洗浄する。さらに、コントローラ62は、洗浄終了後、電磁開閉弁34を開放し、給水路切替弁36を貯水タンク20側に切り替えて洗浄水を貯水タンク20に補給する。貯水タンク20内の水位が上昇し、上端フロートスイッチ64aが規定の貯水量を検出すると、コントローラ62は、電磁開閉弁34を閉鎖して給水を停止する。
【0035】
次に、図4及び図5により、本実施形態の水洗大便器における、電磁開閉弁34がゴミ噛みなどを起こして貯水タンク20への給水が停止できない異常時に、貯水タンク20内の洗浄水のオーバーフローを防止するためのバルブユニット37(特に給水路切替弁36)の構造及び操作内容を説明する。図4は本発明の実施形態による水洗大便器の切替弁のタンク側給水の状態(通常時)を示す部分構成図であり、図5は本発明の実施形態による水洗大便器の切替弁のリム吐水口側給水の状態(異常時)を示す部分構成図である。
【0036】
先ず、図4に示すように、電磁開閉弁34は、ダイヤフラム34aとこのダイヤフラム34aを開閉するためのソレノイド34bを備えている。
また、給水路切替弁36は、上流の定流量弁32側に開口する第1ポート36a、タンク側給水路40に開口する第2ポート36b、リム側給水路38に開口する第3ポート36cを備えている。給水切替弁36は、これらの各ポートを切り替えるための、ロータ(弁体)36dを備え、このロータ36dが、駆動モータであるステッピングモータ36e(図8参照)により所望位置に駆動されるようになっている。
【0037】
具体的には、給水路切替弁36において、洗浄水を貯水タンク20に供給する場合は、第3ポート36cを閉鎖して第1ポート36aと第2ポート36bを連通させ、洗浄水をリム吐水口18に供給する場合は、第2ポート36bを閉鎖して第1ポート36aと第3ポート36cを連通させる。
さらに、給水路切替弁36において、ロータ36dにより、第2ポート36bと第3ポート36cのそれぞれの一部を閉鎖することにより、給水路24をリム側給水路38とタンク側給水路40の両方に連通させることもできるようになっている。
【0038】
本実施形態においては、通常時は、図4に示すように、貯水タンク20に洗浄水を供給する場合には、コントローラ62により、電磁開閉弁34のダイヤフラム34aを開き、給水路切替弁36の第3ポート36cを閉鎖して第1ポート36aと第2ポート36bを連通させることにより、洗浄水を貯水タンク20に供給するようにしている。
【0039】
これに対し、電磁開閉弁34がゴミ噛みなどを起こした異常時は、貯水タンク20内の水位が異常水位フロートスイッチ64cの位置まで上昇するので、このときには、図5に示すように、コントローラ62により、給水路切替弁36の第2ポート36bを閉鎖して第1ポート36aと第3ポート36cを連通させることにより、洗浄水をリム吐水口18に供給し、それにより、貯水タンク20内の洗浄水のオーバーフローを防止している。
【0040】
次に、図6により、上述した本発明の実施形態による水洗大便器1の基本動作を説明する。図6は本発明の実施形態による水洗大便器における基本動作を示すタイムチャートである。
図6に示すように、先ず、待機状態(時刻t0〜t1)において、給水路切替弁36は、リム側給水路38とタンク側給水路40の両方に連通する位置となっている。次に、この待機状態(時刻t0〜t1)において、便器洗浄スイッチ(図示せず)が操作されると、1回目のリム吐水(前リム洗浄)が開始される(時刻t1)。即ち、使用者が便器洗浄スイッチ(図示せず)を操作すると、コントローラ62は電磁開閉弁34に信号を送って開放させると共に、給水路切替弁36をリム吐水口18の側に切り替え、水道の給水圧力によりリム吐水口18から洗浄水を吐出させる。電磁開閉弁34が開放されると、水道から供給された洗浄水が止水栓26、ストレーナ28、分岐金具30を経て入水口32aから定流量弁32に流入する。定流量弁32では、水道の給水圧力が高い場合には、通過する洗浄水の流量が所定流量に制限され、給水圧力が低い場合には、洗浄水は流れを制限されることなくそのまま通過される。定流量弁32を通過した洗浄水は、電磁開閉弁34、給水路切替弁36を通過し、リム吐水用バキュームブレーカ48、リム側給水路38を通って、ボウル部12上部の後方左側に開口したリム吐水口18から吐出される。リム吐水口18から吐出された洗浄水は、ボウル部12内を旋回しながら下方へ流下し、ボウル部12の内壁面が洗浄される。
【0041】
その後(時刻t2)、ジェット吐水が開始され、さらに、貯水タンク20への洗浄水の補給も開始される。
先ず、コントローラ62は、加圧ポンプ22に信号を送ってこれを起動させ、ポンプ回転数をN1に保持する。加圧ポンプ22が起動されると、貯水タンク20内に貯水されていた洗浄水は、ジェット吐水用フラッパー弁56を通って加圧ポンプ22に流入し、加圧される。加圧ポンプ22によって加圧された洗浄水は、上流ジェット側給水路46bの頂部46cを通って、ボウル部12底部に開口したジェット吐水口16から吐出される。
このとき、上流ジェット側給水路46bの頂部46c付近に滞留していた空気は、ジェット吐水用バキュームブレーカ52に到達し、その大気開放部から放出される。
その後、貯水タンク20内の洗浄水が吐出されると上端フロートスイッチ64aがオフとなる。その上端フロートスイッチ64aがオフになって所定時間経過すると、コントローラ62は、電磁開閉弁34を解放状態に保持した状態で、給水路切替弁36に信号を送ってタンク側給水路40側に切り替え、洗浄水を貯水タンク20へ供給する。
【0042】
ジェット吐水口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。このサイホン現象により、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。ここで、本実施形態においては、加圧ポンプ22は、最初にポンプ回転数N1で回転するため(時刻t2〜t3)、加圧力が大きくなり、大流量でジェット吐水口16から吐出させることができ、それにより、排水トラップ管路14内のサイホン現象が急速に引き起こされ、ボウル部12内の溜水及び汚物は素早く排出される。
【0043】
その後(時刻t3)、ポンプの回転数をN2まで低下させることにより、加圧力を少し低下させて、洗浄水を継続してジェット吐水口16から吐出させる。
さらに、ポンプの回転数N2は、ジェット吐水が汚物を排水トラップ管路14の頂部14dまで搬送するために必要な流速である。
【0044】
なお、本実施形態においては、図6において、破線で示すように、ポンプ回転数をN2に低減させずに回転数N1のまま保持するようにしてもよい(時刻t3〜t4)。
【0045】
さらに、本実施形態においては、ポンプの回転数N2によるジェット吐水の終了時(時刻t4〜t5)に、ジェット吐水口からの吐水が漸減するように加圧ポンプの回転数を制御するようにしている。
これにより、サイホン作用が急激に途切れることにより生じる大きなサイホン切れ音の発生を防止することができる。
【0046】
このようにして加圧ポンプ34を所定時間(時刻t2〜t5)作動させることにより、洗浄水がジェット吐水口16から吐出され、貯水タンク20内の貯水量は概ねゼロになる。加圧ポンプ22が停止されることによりジェット吐水口16からの吐水は停止される(時刻t5)。これにより、ジェット吐水用バキュームブレーカ52から、ジェット側給水路46内に大気が導入され、ボウル部12内の溜水と貯水タンク20内の洗浄水が縁切りされる。
【0047】
本実施形態においては、ジェット吐水の間(時刻t2〜t5)、同時に、貯水タンク20へ洗浄水が補給されるようになっている。このとき、コントローラ62は、電磁開閉弁34を開放状態に維持しながら、流路切替弁36に信号を送って、これをタンク側に切り替える。電磁開閉弁34が開放されているのでF、入水口32aから流入した洗浄水は、定流量弁32、電磁開閉弁34、給水路切替弁36、タンク側給水路40を通過して、貯水タンク20内に流入する。
【0048】
次に、ジェット吐水が終了したとき(時刻t5)、コントローラ62は、電磁開閉弁34を解放状態に保持した状態で、給水路切替弁36に信号を送ってリム側給水路38側に切り替え、リム吐水口18からの2回目の吐水(後リム洗浄)を開始させる。リム吐水口18からの2回目の吐水によりボウル部12内の溜水の水位は上昇し、所定のリム吐水時間経過後(時刻t6)、ボウル部12内は所定の溜水水位に到達する。
【0049】
2回目のリム吐水終了後(時刻t6)、再び、貯水タンク20の洗浄水が補給される。このとき、上述したように、コントローラ62は、電磁開閉弁34を開放状態に保持した状態で、給水路切替弁36に信号を送って、タンク側給水路40の側に切り替え、貯水タンク20内に流入する。
【0050】
貯水タンク20内に洗浄水が補給され、貯水タンク20内の水位が第1水位に達すると(時刻t7)、上端フロートスイッチ64aがONになる。上端フロートスイッチ64aがONになると、コントローラ62は電磁開閉弁34に信号を送り、これを閉鎖させる。
このとき、電磁開閉弁34のダイヤフラム34aは構造上、若干の時間だけ遅延して閉じられる。そのため、給水路切替弁36は、このダイヤフラム34aの遅延時間を考慮して、所定時間T1だけ遅れて(時刻t8)、待機位置であるリム側給水路38とタンク側給水路40の両方に連通する位置に操作されるようになっている。
【0051】
次に、図7により、電磁開閉弁34がゴミ噛みなどを起こした異常時における本実施形態による水洗大便器の動作を説明する。図7は本発明の実施形態による水洗大便器における異常時の動作を示すタイムチャートである。なお、図7の内容の殆んどは図6と同じであるため、異なる部分のみ説明する。
【0052】
先ず、電磁開閉弁34がゴミ噛みなどを起こした異常時には、貯水タンク20内の水位が上端フロートスイッチ64aの第1水位(通常使用時の満水位置)に到達し、電磁開閉弁34に閉鎖信号が送信されるが、図7に破線で囲って示したように、電磁開閉弁34のダイヤフラム34aは閉じない可能性がある。そのため、電磁開閉弁34のダイヤフラム34aが閉じない場合には、貯水タンク20内の水位は第1水位を越えて徐々に上昇し、この水位がオーバーフロー流路70の開口位置を越えたときは、このオーバーフロー流路70から、洗浄水が、ジェット側給水路46及びジェット吐水口16を経由して、ボウル部12内に排出される。
【0053】
しかしながら、本実施形態においては、貯水タンク20が便器本体2と略同じ高さ位置に設けられているため、オーバーフロー流路70の高低差が小さく、そのため、このオーバーフロー流路70のオーバーフロー能力をあまり大きくすることができない。そのため、本実施形態においては、さらに、貯水タンク20内の水位が、異常水位フロートスイッ64cの位置まで上昇したとき(時刻t9)は、コントローラ62は、給水路切替弁36に信号を送り、給水路切替弁36をリム側給水路38側に切り替える。これにより、洗浄水は、貯水タンク20へは供給されず、リム側給水路38及びリム吐水口18を経由してボウル部12へ排出される。このようにして、本実施形態では、電磁開閉弁34がゴミ噛みなどを起こした異常時であっても、貯水タンクのオーバーフローを防止することができるようになっている。
【0054】
上述した本発明の実施形態による水洗大便器においては、コントローラ62が電磁開閉弁34及び給水路切替弁36を制御して、貯水タンク20及びリム吐水口18に洗浄水を選択的に供給して、便器本体2のボウル部12を洗浄する。また、コントローラ62は、通常時は、貯水タンク20の水位が通常使用時の満水位置(第1水位)より低くなると、電磁開閉弁34を開操作すると共に給水路切替弁36を貯水タンク20側に連通させて洗浄水を貯水タンク20に供給し、貯水タンク20の水位が第1水位になると、電磁開閉弁34を閉じるように、電磁開閉弁34及び給水路切替弁36を制御する。さらに、コントローラ62は、電磁開閉弁34がゴミ噛みなどを起こした異常時は、貯水タンク20の水位が異常水位(第2水位)になると、電磁切替弁34をリム吐水口18側に連通させて洗浄水をリム吐水口18に供給するように、電磁開閉弁34及び給水路切替弁36を制御する。この結果、本実施形態によれば、異常時において、貯水タンク20へ供給される洗浄水をリム吐水口18から排出するようにしているので、貯水タンク20内の洗浄水のオーバーフローを防止することができる。
【0055】
また、本実施形態においては、コントローラ62が、貯水タンク20の水位が第1水位になると、電磁開閉弁34を閉じ、待機状態となるが、この待機状態において、電磁切替弁34が貯水タンク20側及びリム吐水口18側の両方に連通する状態となっている。このため、水洗大便器1を次に使用する際、最初にリム吐水口18から洗浄水を吐水するとき、リム吐水量は少量となり、洗浄水の飛び散り無くエア排出を行うことができる。
【0056】
また、本実施形態において本発明においては、第1水位と第2水位を別々のフロートスイッチ64a,64cにより検出するようにしているので、第1水位と第2水位をそれぞれ精度良く検出することができる。
また、本実施形態においては、第2水位を検出した場合には、電磁切替弁34をリム吐水口18側に連通させて洗浄水をリム吐水口に供給するようになっているので、電磁開閉弁34のダイヤフラム34aの完全閉止までの時間に供給される洗浄水(後吐水)が貯水タンク20へ流れ込むことを防止することができる。
【0057】
さらに、本実施形態においては、コントローラ62が給水路切替弁36を電磁開閉弁34を閉じた後の所定時間T1貯水タンク20側に連通するように制御するので、電磁開閉弁34が完全に閉鎖されるまでの洗浄水(後吐水)がリム側に流れることがないため、見栄えがよくなる。また、貯水タンク20の第1水位と第2水位の間の空間に後吐水を貯水できるので、貯水タンク20内の空間を有効に利用することができる。
【0058】
次に、図8及び図9により、本発明の実施形態の変形例による水洗大便器を説明する。この実施形態の変形例は、上述した実施形態と基本構造は同じであり、給水路切替弁36の構造のみが異なっているので、以下この点を説明する。図8は本発明の実施形態の変形例による水洗大便器の通常時の給水路切替弁の状態を説明するための概念図であり、図9は本発明の実施形態の変形例による水洗大便器の異常時の給水路切替弁の状態を説明するための概念図である。上述したように、給水切替弁36に使用される駆動モータ36eの動きは回転であるが、図8及び図9においては、理解を容易にするため、便宜上、駆動モータ36eの動きを並進運動に置き換えて示している。
【0059】
先ず、図8に示すように、駆動モータ36eは、上述したように、上流の定流量弁32側に開口する第1ポート36a、タンク側給水路40に開口する第2ポート36b、リム側給水路38に開口する第3ポート36c、これらの各ポートを切り替えるためのロータ(弁体)36dを備えている。本実施形態においては、駆動モータ36eは、さらに、駆動モータ36eとロータ36dを接続する電磁クラッチ36f、及び、停電時に駆動モータ36eを原点位置(原点方向)に戻す付勢バネ36gを備えている。ここで、原点位置とは、上流の定流量弁32側に開口する第1ポート36aとリム側給水路38に開口する第3ポート36cが連通する位置である。
【0060】
通常時は、図9に示すように、電磁クラッチ36fにより、駆動モータ36eとロータ36dは接続されており、所望の位置にロータ36dを移動させて給水路の切り替えができるようになっている。
一方、停電時においては、従来のものでは、給水路切替弁はそのときの状態を保持するので、貯水タンクに給水中(給水路切替弁は開放状態)に停電となった場合には、貯水タンクがオーバーフローすることになる。
しかしながら、本実施形態において、図9に示すように、貯水タンク給水中に停電が発生すると、電磁クラッチ36fが切れて駆動モータ36eとロータ36dとの接続が解除され、ロータ36dが、付勢バネ36gのバネ力(付勢力)により、原点位置に戻り、第1ポート36aと第3ポート36cが連通してリム給水に切り替わる。その結果、本実施形態によれば、停電時であっても、貯水タンクがオーバーフローすることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0061】
【図1】本発明の実施形態による水洗大便器の側面図である。
【図2】図1に示す水洗大便器の平面図である。
【図3】本発明の実施形態による水洗大便器を示す全体構成図である。
【図4】本発明の実施形態による水洗大便器の切替弁のタンク側給水の状態(通常時)を示す部分構成図である。
【図5】本発明の実施形態による水洗大便器の切替弁のリム吐水口側給水の状態(異常時)を示す部分構成図である。
【図6】本発明の実施形態による水洗大便器における基本動作を示すタイムチャートである。
【図7】本発明の実施形態による水洗大便器における異状時の動作を示すタイムチャートである。
【図8】本発明の実施形態の変形例による水洗大便器の通常時の給水路切替弁の状態を説明するための概念図である。
【図9】本発明の実施形態の変形例による水洗大便器の異常時の給水路切替弁の状態を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【0062】
1 水洗大便器
2 便器本体
10 機能部
12 ボウル部
14 排水トラップ管路
16 ジェット吐水口
18 リム吐水口
20 貯水タンク
22 加圧ポンプ
32 定流量弁
34 電磁開閉弁
36 給水路切替弁
37 バルブユニット
38 リム側給水路
40 タンク側給水路
46 ジェット側給水路
62 コントローラ
64a 上端フロートスイッチ
64b 下端フロートスイッチ
64c 異常水位フロートスイッチ
70 オーバーフロー流路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
加圧した洗浄水によって洗浄される水洗大便器であって、
ボウル部と、このボウル部に形成された洗浄水のリム吐水口及びジェット吐水口と、上記ボウル部の底部に形成された排水トラップ管路とを備えた便器本体と、
洗浄水を貯水する貯水タンクと、
開閉弁及び切替弁を備えこれらの開閉弁及び切替弁の操作により上記貯水タンク及び上記リム吐水口に洗浄水を選択的に供給する洗浄水供給手段と、
上記貯水タンクの洗浄水を加圧して上記吐水口に供給する加圧ポンプと、
上記貯水タンクの通常貯水水位である第1水位とこの第1水位よりも上方に設定された第2水位を検出する水位検出手段と、
上記洗浄水供給手段の開閉弁及び切替弁を制御する制御手段と、を有し、
上記制御手段は、
上記貯水タンクの水位が第1水位より低くなると、開閉弁を開操作すると共に切替弁を貯水タンク側に連通させて洗浄水を貯水タンクに供給し、
上記貯水タンクの水位が第1水位になると、開閉弁を閉じ、
上記貯水タンクの水位が第2水位になると、切替弁をリム吐水口側に連通させて洗浄水をリム吐水口に供給するように、上記開閉弁及び切替弁を制御することを特徴とする水洗大便器。
【請求項2】
上記制御手段は、上記貯水タンクの水位が第1水位になると、開閉弁を閉じると共に、切替弁を貯水タンク側及びリム吐水口側の両方に連通するように制御する請求項1記載の水洗大便器。
【請求項3】
上記開閉弁は、ダイヤフラム式の電磁開閉弁であり、上記水位検出手段は、第1水位及び第2水位を検出する別々の水位検出スイッチを有する請求項1又は請求項2記載の水洗大便器。
【請求項4】
上記開閉弁は、ダイヤフラム式の電磁開閉弁であり、上記制御手段は、上記切替弁を上記開閉弁を閉じた後の所定時間上記貯水タンク側に連通するように制御する請求項1乃至3の何れか1項に記載の水洗大便器。
【請求項5】
上記切替弁は、弁体と、この弁体を駆動する駆動モータと、弁体と駆動モータを接続する電磁クラッチと、弁体を所定方向に付勢するバネとを備え、停電時には、電磁クラッチが切れることにより上記バネが弁体を所定方向に移動させて切替弁の一部又は全部がリム吐水口側に連通するようになっている請求項1乃至4の何れか1項に記載の水洗大便器。
【請求項6】
加圧した洗浄水によって洗浄される水洗大便器であって、
ボウル部と、このボウル部に形成された洗浄水のリム吐水口及びジェット吐水口と、上記ボウル部の底部に形成された排水トラップ管路とを備えた便器本体と、
洗浄水を貯水する貯水タンクと、
開閉弁及び切替弁を備えこれらの開閉弁及び切替弁の操作により上記貯水タンク及び上記リム吐水口に洗浄水を選択的に供給する洗浄水供給手段と、
上記貯水タンクの洗浄水を加圧して上記吐水口に供給する加圧ポンプと、を有し、
上記切替弁は、弁体と、この弁体を駆動する駆動モータと、弁体と駆動モータを接続する電磁クラッチと、弁体を所定方向に付勢するバネとを備え、停電時には、電磁クラッチが切れることにより上記バネが弁体を所定方向に移動させて切替弁の一部又は全部がリム吐水口側に連通するようになっていることを特徴とする水洗大便器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2008−248636(P2008−248636A)
【公開日】平成20年10月16日(2008.10.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−93558(P2007−93558)
【出願日】平成19年3月30日(2007.3.30)
【出願人】(000010087)TOTO株式会社 (3,889)
【Fターム(参考)】