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と、洗浄水の吐水口16,18と、排水トラップ管路14とを備えた便器本体2と、洗浄水を貯水する貯水タンク20と、この貯水タンクに洗浄水を供給する給水路24と、この給水路に設けられ貯水タンク内の水位が所定水位以下となるように給水路を開閉する電磁開閉弁34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、貯水タンクの洗浄水の水面上に浮かぶフロート66ｂを備えたフロート装置66と、このフロート装置が連結された流路切替弁42であって、このフロート装置のフロートが貯水タンクの所定水位より高い位置に浮上したとき、給水路から貯水タンクへの流路を給水路からボウル部に連通する排水路44へ切り替えて給水路からの洗浄水をボウル部に排水する流路切替弁42と、を有する。
【解決手段】本発明の水洗大便器1は、ボウル部12と、洗浄水の吐水口16,18と、排水トラップ管路14とを備えた便器本体2と、洗浄水を貯水する貯水タンク20と、この貯水タンクに洗浄水を供給する給水路24と、この給水路に設けられ貯水タンク内の水位が所定水位以下となるように給水路を開閉する電磁開閉弁34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、貯水タンクの洗浄水の水面上に浮かぶフロート66ｂを備えたフロート装置66と、このフロート装置が連結された流路切替弁42であって、このフロート装置のフロートが貯水タンクの所定水位より高い位置に浮上したとき、給水路から貯水タンクへの流路を給水路からボウル部に連通する排水路44へ切り替えて給水路からの洗浄水をボウル部に排水する流路切替弁42と、を有する。
【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吐水口と、ボウル部の底部から延びるよう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、この貯水タンクに洗浄水を供給する給水路と、この給水路に設けられ貯水タンク内の水位が所定水位以下となるように給水路を開閉する開閉弁と、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、貯水タンクの洗浄水の水面上に浮かぶフロートを備えたフロート手段と、このフロート手段が連結された流路切替弁であって、このフロート手段のフロートが貯水タンクの所定水位より高い位置に浮上したとき、給水路から貯水タンクへの流路を給水路からボウル部に連通する排水路へ切り替えて給水路からの洗浄水をボウル部に排水する流路切替弁と、を有することを特徴としている。
【０００８】
このように構成された本発明においては、通常時は、貯水タンク内の水位が所定水位以下となるように洗浄水が給水路から開閉弁及び流路切替弁を経由して貯水タンクに供給され、この貯水タンク内の洗浄水が加圧タンクにより加圧されて便器本体の吐水口に供給され、ボウル部が洗浄される。一方、開閉弁がゴミ噛みなどを起こした異常時は、フロート手段のフロートが貯水タンク内の所定水位より高い位置に浮上し、それにより、流路切替弁が給水路から貯水タンクへの流路を給水路からボウル部に連通する排水路へ切り替えて給水路からの洗浄水をボウル部に排水するので、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。
【０００９】
本発明において、好ましくは、貯水タンク内には、水位検出手段が設けられており、開閉弁は電磁開閉弁であり、この電磁開閉弁は、水位検出手段の検出値に基づいて貯水タンク内の水位が所定水位以下となるように給水路を開閉する。
このように構成された本発明においては、貯水タンク内に設けられた水位検出手段及び電磁開閉弁により、貯水タンク内の水位を所定水位以下とすることができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、便器本体のボウル部に形成された吐水口はリム吐水口とジェット吐水口であり、給水路の開閉弁が設けられた下流側には給水路切替弁が設けられ、この給水路切替弁の下流側にはリム吐水口に洗浄水を供給するリム側給水路及び貯水タンクに洗浄水を供給する貯水タンク側給水路が設けられており、排水路は逆止弁を介してその排出口がリム側給水路に接続されている。
このように構成された本発明においては、異常時に貯水タンク内の洗浄水を排出する排出路をリム側給水路に接続して、リム吐水口へ洗浄水を供給するためのリム側給水路を利用するようにしたので、構造がシンプルとなる。
【発明の効果】
【００１１】
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】
【００１２】
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４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り、図４は本発明の実施形態による水洗大便器の流路切替弁の別の状態（異常時の状態）を示す部分構成図である。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、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。
【００１８】
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、後述するように、リム吐水口１８又は貯水タンク２０に供給されるようになっている。
【００１９】
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。
【００２０】
次に、タンク側給水路４０の途中には、流路切替弁４２が設けられており、そのため、タンク側給水路４０は、流路切替弁４２により、上流タンク側給水路４０ａと下流タンク側給水路４０ｂとの分離されている。上流タンク側給水路４０ａには、逆止弁であるバキュームブレーカ４３が設けられている。また、流路切替弁４２には、排水路４４に接続されている。この排水路４４には、リム側給水路３８の洗浄水が逆流しないように、逆止弁４５が設けられている。
ここで、流路切替弁４２は、三方切替弁であり、第１ポート４２ａ、第２ポート４２ｂ、第３ポート４２ｃを備えている。この流路切替弁４２は、図３に示すように、通常時には、第１ポート４２ａと第３ポート４２ｃとが連通し、洗浄水は、上流タンク側給水路４０ａと下流タンク側給水路４０ｂを経由して、貯水タンク２０に供給されるようになっている。
【００２１】
また、流路切替弁４２は、詳細は後述するように、図４に示すように、異常時には、第１ポート４２ａと第２ポート４２ｂとが連通し、洗浄水は、上流タンク側給水路４０ａから排水路４４に流れ、リム側給水路３８を経由して、リム吐水口１８からボウル部１２へ排出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、リム側給水路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。
【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５６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】
電磁開閉弁３４は、コントローラ６２の制御信号により開閉され、供給された洗浄水を給水路切替弁３６に流入させ、又は停止させるようになっている。
また、給水路切替弁３６は、コントローラ６２の制御信号により切り替えられ、電磁開閉弁３４を介して流入した洗浄水をリム吐水口１８から吐出させ、又は、貯水タンク２０に流入させるようになっている。
【００２９】
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。
【００３０】
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が配置されており、貯水タンク２０内の水位を検出できるようになっている。上端フロートスイッチ６４ａは、貯水タンク２０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、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。一方、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】
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。
【００３２】
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、リム吐水口１８及びジェット吐水口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。
【００３３】
次に、図３乃至図７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への給水が停止できない異常時に、貯水タンク内の洗浄水のオーバーフローを防止するための機構を説明する。
先ず、本実施形態においては、図３に示すように、流路切替弁４２には、フロート装置６６が連結されている。
【００３４】
このフロート装置６６、及び、上述した定流量弁３２、電磁開閉弁３４、給水路切替弁３６、流路切替弁４２等は、図３及び図５に示すように、バルブユニット６８として、一体的に組立られたものとなっている。
なお、図５において、流路切替弁４２の第２ポート４２ｂからリム側給水路３８へ接続される排水路４４は省略されている。また、電磁弁３４のおいては、ダイヤフラムを開閉するためのパイロット流路から排出される洗浄水を貯水タンク２０へ流すように電磁弁３４と流路切替弁４２とがパイロット排水路３４ａにより接続されている。
【００３５】
フロート装置６６は、図６に示すように、ロッド６６ａと、このロッド６６ａの下端側に取り付けられたフロート（浮玉）６６ｂと、ロッド６６ａの上端側に一対の取付板６６ｃを介して取り付けられたレバー６６ｄを備えている。このレバー６６ｄは、流路切替弁４２内に設けられたバルブ４２ｄと一体構造であり、軸４２ｅを中心に回動可能となっている。なお、ロッド６６ａの外周にはネジが切られており、フロート（浮玉）６６ｂ及びレバー６６ｄを所望の位置に調整できるようになっている。
【００３６】
このフロート装置６６は、通常時には、図３及び図６に示すように、そのフロート６６ｂが上端フロートスイッチ６４ａの位置よりも下方位置に浮いているので、流路切替弁４２の第１ポート４２ａと第３ポート４２ｃが連通し、洗浄水は、上流タンク側給水路４０ａと下流タンク側給水路４０ｂを経由して、貯水タンク２０に供給されるようになっている。
また、フロート装置６６は、電磁開閉弁３４がゴミ噛みなどを起こした異常時には、図４及び図７に示すように、流路切替弁４２の第３ポート４２ｃは閉鎖され、流路切替弁４２の第１ポート４２ａと第２ポート４２ｂとが連通し、洗浄水は、上流タンク側給水路４０ａから排水路４４に流れ、リム側給水路３８を経由して、リム吐水口１８からボウル部１２へ排出されるようになっている。
【００３７】
更に、本実施形態においては、図３及び図４に示すように、貯水タンク２０の上端フロートスイッチ６４ａの位置よりも上方で且つフロート（浮玉）６６ｂの最上位位置（図４参照）よりも下方の位置にその一端が開口し他端が下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。
【００３８】
次に、図８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８に示すように、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。
【００３９】
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、下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、下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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
なお、本実施形態においては、図８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）。
【００４３】
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。
【００４４】
このようにして加圧ポンプ２２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。
【００４５】
本実施形態においては、ジェット吐水の間（時刻ｔ２〜ｔ５）、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、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、流路切替弁４２、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。
【００４６】
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に信号を送って、これを再び開放させ、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。
【００４７】
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、これをタンク側に切り替え、貯水タンク２０内に流入する。
【００４８】
貯水タンク２０内に洗浄水が補給され、貯水タンク２０内の水位が規定の貯水水位に達すると、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。
【００４９】
次に、図３乃至図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。
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の所定水位よりも徐々に上昇し、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。
【００５０】
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とほぼ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、異常時、貯水タンク２０内の水位が上端フロートスイッチ６４ａの所定水位よりも徐々に上昇し、オーバーフロー流路７０の開口位置を越えるにつれて、フロート装置６６のフロート６６ｂも上昇し、これに伴って、流路切替弁４２のバルブ４２ｄが回動し、第３ポート４２ｃが徐々に閉じられると共に、第２ポート４２ｂが解放され、最終的には、流路切替弁４２の第３ポート４２ｃは閉鎖され、流路切替弁４２の第１ポート４２ａと第２ポート４２ｂとが連通し、洗浄水は、上流タンク側給水路４０ａから排水路４４に流れ、リム側給水路３８を経由して、リム吐水口１８からボウル部１２へ排出される。
【００５１】
このように、本実施形態による水洗大便器においては、電磁開閉弁３４がゴミ噛みなどを起こした異常時に、オーバーフロー流路７０のオーバーフロー能力が給水能力を下回る場合であっても、フロート装置６６のフロート６６ｂが貯水タンク２０内の所定水位より高い位置に浮上し、それにより、流路切替弁４２が給水路２４から貯水タンク２０へのタンク側給水路４０を給水路２４から排水路４４へ切り替えて、この排水路４４からリム側給水路３８及びリム吐水口１８を経由して、貯水タンク２０内の洗浄水をボウル部１２に排水するので、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。
【００５２】
さらに、本実施形態による水洗大便器においては、異常時に貯水タンク２０内の洗浄水を排出する排出路４４をリム側給水路３８に接続して、リム吐水口１８へ洗浄水を供給するためのリム側給水路３８を利用するようにしたので、構造がシンプルとなる。
【００５３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、給水路から供給される洗浄水を貯水タンクに貯溜し、このタンク内の洗浄水をリム給水路を経由してリム吐水口から便器本体のボウル部に吐水するようなタイプの水洗大便器にも適用可能である。このタイプの水洗大便器は、ジェット吐水口を備えていないので、上述した給水路切替弁３６は不要であり、排水路は、リム給水路に接続されている。
また、他の実施形態として、流路切替弁を加圧ポンプよりも下流側に位置させ、貯水タンク内の洗浄水を加圧ポンプによりリム吐水口及びジェット吐水口の両方から吐水させるように構成してもよい。この実施形態において、流路切替弁により、ジェット吐水口に接続されたジェット側給水路のみを開閉させ、リム吐水口は常時吐水させるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【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流路切替弁の別の状態（異常時の状態）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バルブユニットを示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態による水洗大便器の通常時のフロート装置と流路切替弁を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態による水洗大便器の異常時のフロート装置と流路切替弁を示す断面図である。
【図８】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。
【符号の説明】
【００５５】
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
３８ リム側給水路
４０ タンク側給水路
４２ 流路切替弁
４４ 排水路
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
６６ フロート装置
６８ バルブユニット
７０ オーバーフロー流路
【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吐水口と、ボウル部の底部から延びるよう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、この貯水タンクに洗浄水を供給する給水路と、この給水路に設けられ貯水タンク内の水位が所定水位以下となるように給水路を開閉する開閉弁と、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、貯水タンクの洗浄水の水面上に浮かぶフロートを備えたフロート手段と、このフロート手段が連結された流路切替弁であって、このフロート手段のフロートが貯水タンクの所定水位より高い位置に浮上したとき、給水路から貯水タンクへの流路を給水路からボウル部に連通する排水路へ切り替えて給水路からの洗浄水をボウル部に排水する流路切替弁と、を有することを特徴としている。
【０００８】
このように構成された本発明においては、通常時は、貯水タンク内の水位が所定水位以下となるように洗浄水が給水路から開閉弁及び流路切替弁を経由して貯水タンクに供給され、この貯水タンク内の洗浄水が加圧タンクにより加圧されて便器本体の吐水口に供給され、ボウル部が洗浄される。一方、開閉弁がゴミ噛みなどを起こした異常時は、フロート手段のフロートが貯水タンク内の所定水位より高い位置に浮上し、それにより、流路切替弁が給水路から貯水タンクへの流路を給水路からボウル部に連通する排水路へ切り替えて給水路からの洗浄水をボウル部に排水するので、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。
【０００９】
本発明において、好ましくは、貯水タンク内には、水位検出手段が設けられており、開閉弁は電磁開閉弁であり、この電磁開閉弁は、水位検出手段の検出値に基づいて貯水タンク内の水位が所定水位以下となるように給水路を開閉する。
このように構成された本発明においては、貯水タンク内に設けられた水位検出手段及び電磁開閉弁により、貯水タンク内の水位を所定水位以下とすることができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、便器本体のボウル部に形成された吐水口はリム吐水口とジェット吐水口であり、給水路の開閉弁が設けられた下流側には給水路切替弁が設けられ、この給水路切替弁の下流側にはリム吐水口に洗浄水を供給するリム側給水路及び貯水タンクに洗浄水を供給する貯水タンク側給水路が設けられており、排水路は逆止弁を介してその排出口がリム側給水路に接続されている。
このように構成された本発明においては、異常時に貯水タンク内の洗浄水を排出する排出路をリム側給水路に接続して、リム吐水口へ洗浄水を供給するためのリム側給水路を利用するようにしたので、構造がシンプルとなる。
【発明の効果】
【００１１】
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】
【００１２】
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４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り、図４は本発明の実施形態による水洗大便器の流路切替弁の別の状態（異常時の状態）を示す部分構成図である。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、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。
【００１８】
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、後述するように、リム吐水口１８又は貯水タンク２０に供給されるようになっている。
【００１９】
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。
【００２０】
次に、タンク側給水路４０の途中には、流路切替弁４２が設けられており、そのため、タンク側給水路４０は、流路切替弁４２により、上流タンク側給水路４０ａと下流タンク側給水路４０ｂとの分離されている。上流タンク側給水路４０ａには、逆止弁であるバキュームブレーカ４３が設けられている。また、流路切替弁４２には、排水路４４に接続されている。この排水路４４には、リム側給水路３８の洗浄水が逆流しないように、逆止弁４５が設けられている。
ここで、流路切替弁４２は、三方切替弁であり、第１ポート４２ａ、第２ポート４２ｂ、第３ポート４２ｃを備えている。この流路切替弁４２は、図３に示すように、通常時には、第１ポート４２ａと第３ポート４２ｃとが連通し、洗浄水は、上流タンク側給水路４０ａと下流タンク側給水路４０ｂを経由して、貯水タンク２０に供給されるようになっている。
【００２１】
また、流路切替弁４２は、詳細は後述するように、図４に示すように、異常時には、第１ポート４２ａと第２ポート４２ｂとが連通し、洗浄水は、上流タンク側給水路４０ａから排水路４４に流れ、リム側給水路３８を経由して、リム吐水口１８からボウル部１２へ排出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、リム側給水路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。
【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５６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】
電磁開閉弁３４は、コントローラ６２の制御信号により開閉され、供給された洗浄水を給水路切替弁３６に流入させ、又は停止させるようになっている。
また、給水路切替弁３６は、コントローラ６２の制御信号により切り替えられ、電磁開閉弁３４を介して流入した洗浄水をリム吐水口１８から吐出させ、又は、貯水タンク２０に流入させるようになっている。
【００２９】
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。
【００３０】
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が配置されており、貯水タンク２０内の水位を検出できるようになっている。上端フロートスイッチ６４ａは、貯水タンク２０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、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。一方、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】
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。
【００３２】
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、リム吐水口１８及びジェット吐水口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。
【００３３】
次に、図３乃至図７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への給水が停止できない異常時に、貯水タンク内の洗浄水のオーバーフローを防止するための機構を説明する。
先ず、本実施形態においては、図３に示すように、流路切替弁４２には、フロート装置６６が連結されている。
【００３４】
このフロート装置６６、及び、上述した定流量弁３２、電磁開閉弁３４、給水路切替弁３６、流路切替弁４２等は、図３及び図５に示すように、バルブユニット６８として、一体的に組立られたものとなっている。
なお、図５において、流路切替弁４２の第２ポート４２ｂからリム側給水路３８へ接続される排水路４４は省略されている。また、電磁弁３４のおいては、ダイヤフラムを開閉するためのパイロット流路から排出される洗浄水を貯水タンク２０へ流すように電磁弁３４と流路切替弁４２とがパイロット排水路３４ａにより接続されている。
【００３５】
フロート装置６６は、図６に示すように、ロッド６６ａと、このロッド６６ａの下端側に取り付けられたフロート（浮玉）６６ｂと、ロッド６６ａの上端側に一対の取付板６６ｃを介して取り付けられたレバー６６ｄを備えている。このレバー６６ｄは、流路切替弁４２内に設けられたバルブ４２ｄと一体構造であり、軸４２ｅを中心に回動可能となっている。なお、ロッド６６ａの外周にはネジが切られており、フロート（浮玉）６６ｂ及びレバー６６ｄを所望の位置に調整できるようになっている。
【００３６】
このフロート装置６６は、通常時には、図３及び図６に示すように、そのフロート６６ｂが上端フロートスイッチ６４ａの位置よりも下方位置に浮いているので、流路切替弁４２の第１ポート４２ａと第３ポート４２ｃが連通し、洗浄水は、上流タンク側給水路４０ａと下流タンク側給水路４０ｂを経由して、貯水タンク２０に供給されるようになっている。
また、フロート装置６６は、電磁開閉弁３４がゴミ噛みなどを起こした異常時には、図４及び図７に示すように、流路切替弁４２の第３ポート４２ｃは閉鎖され、流路切替弁４２の第１ポート４２ａと第２ポート４２ｂとが連通し、洗浄水は、上流タンク側給水路４０ａから排水路４４に流れ、リム側給水路３８を経由して、リム吐水口１８からボウル部１２へ排出されるようになっている。
【００３７】
更に、本実施形態においては、図３及び図４に示すように、貯水タンク２０の上端フロートスイッチ６４ａの位置よりも上方で且つフロート（浮玉）６６ｂの最上位位置（図４参照）よりも下方の位置にその一端が開口し他端が下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。
【００３８】
次に、図８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８に示すように、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。
【００３９】
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、下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、下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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
なお、本実施形態においては、図８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）。
【００４３】
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。
【００４４】
このようにして加圧ポンプ２２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。
【００４５】
本実施形態においては、ジェット吐水の間（時刻ｔ２〜ｔ５）、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、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、流路切替弁４２、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。
【００４６】
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に信号を送って、これを再び開放させ、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。
【００４７】
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、これをタンク側に切り替え、貯水タンク２０内に流入する。
【００４８】
貯水タンク２０内に洗浄水が補給され、貯水タンク２０内の水位が規定の貯水水位に達すると、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。
【００４９】
次に、図３乃至図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。
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の所定水位よりも徐々に上昇し、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。
【００５０】
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とほぼ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、異常時、貯水タンク２０内の水位が上端フロートスイッチ６４ａの所定水位よりも徐々に上昇し、オーバーフロー流路７０の開口位置を越えるにつれて、フロート装置６６のフロート６６ｂも上昇し、これに伴って、流路切替弁４２のバルブ４２ｄが回動し、第３ポート４２ｃが徐々に閉じられると共に、第２ポート４２ｂが解放され、最終的には、流路切替弁４２の第３ポート４２ｃは閉鎖され、流路切替弁４２の第１ポート４２ａと第２ポート４２ｂとが連通し、洗浄水は、上流タンク側給水路４０ａから排水路４４に流れ、リム側給水路３８を経由して、リム吐水口１８からボウル部１２へ排出される。
【００５１】
このように、本実施形態による水洗大便器においては、電磁開閉弁３４がゴミ噛みなどを起こした異常時に、オーバーフロー流路７０のオーバーフロー能力が給水能力を下回る場合であっても、フロート装置６６のフロート６６ｂが貯水タンク２０内の所定水位より高い位置に浮上し、それにより、流路切替弁４２が給水路２４から貯水タンク２０へのタンク側給水路４０を給水路２４から排水路４４へ切り替えて、この排水路４４からリム側給水路３８及びリム吐水口１８を経由して、貯水タンク２０内の洗浄水をボウル部１２に排水するので、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。
【００５２】
さらに、本実施形態による水洗大便器においては、異常時に貯水タンク２０内の洗浄水を排出する排出路４４をリム側給水路３８に接続して、リム吐水口１８へ洗浄水を供給するためのリム側給水路３８を利用するようにしたので、構造がシンプルとなる。
【００５３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、給水路から供給される洗浄水を貯水タンクに貯溜し、このタンク内の洗浄水をリム給水路を経由してリム吐水口から便器本体のボウル部に吐水するようなタイプの水洗大便器にも適用可能である。このタイプの水洗大便器は、ジェット吐水口を備えていないので、上述した給水路切替弁３６は不要であり、排水路は、リム給水路に接続されている。
また、他の実施形態として、流路切替弁を加圧ポンプよりも下流側に位置させ、貯水タンク内の洗浄水を加圧ポンプによりリム吐水口及びジェット吐水口の両方から吐水させるように構成してもよい。この実施形態において、流路切替弁により、ジェット吐水口に接続されたジェット側給水路のみを開閉させ、リム吐水口は常時吐水させるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【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流路切替弁の別の状態（異常時の状態）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バルブユニットを示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態による水洗大便器の通常時のフロート装置と流路切替弁を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態による水洗大便器の異常時のフロート装置と流路切替弁を示す断面図である。
【図８】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。
【符号の説明】
【００５５】
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
３８ リム側給水路
４０ タンク側給水路
４２ 流路切替弁
４４ 排水路
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
６６ フロート装置
６８ バルブユニット
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吐水口と、上記ボウル部の底部から延びるよう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、
この貯水タンクに洗浄水を供給する給水路と、
この給水路に設けられ上記貯水タンク内の水位が所定水位以下となるように上記給水路を開閉する開閉弁と、
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、
上記貯水タンクの洗浄水の水面上に浮かぶフロートを備えたフロート手段と、
このフロート手段が連結された流路切替弁であって、このフロート手段のフロートが上記貯水タンクの上記所定水位より高い位置に浮上したとき、上記給水路から上記貯水タンクへの流路を上記給水路から上記ボウル部に連通する排水路へ切り替えて上記給水路からの洗浄水を上記ボウル部に排水する上記流路切替弁と、
を有することを特徴とする水洗大便器。
【請求項２】
上記貯水タンク内には、水位検出手段が設けられており、上記開閉弁は電磁開閉弁であり、この電磁開閉弁は、上記水位検出手段の検出値に基づいて上記貯水タンク内の水位が所定水位以下となるように上記給水路を開閉する請求項１記載の水洗大便器。
【請求項３】
上記便器本体のボウル部に形成された吐水口はリム吐水口とジェット吐水口であり、上記給水路の上記開閉弁が設けられた下流側には給水路切替弁が設けられ、この給水路切替弁の下流側には上記リム吐水口に洗浄水を供給するリム側給水路及び上記貯水タンクに洗浄水を供給する貯水タンク側給水路が設けられており、上記排水路は逆止弁を介してその排出口が上記リム側給水路に接続されている請求項１又は請求項２に記載の水洗大便器。
【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吐水口と、上記ボウル部の底部から延びるよう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、
この貯水タンクに洗浄水を供給する給水路と、
この給水路に設けられ上記貯水タンク内の水位が所定水位以下となるように上記給水路を開閉する開閉弁と、
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、
上記貯水タンクの洗浄水の水面上に浮かぶフロートを備えたフロート手段と、
このフロート手段が連結された流路切替弁であって、このフロート手段のフロートが上記貯水タンクの上記所定水位より高い位置に浮上したとき、上記給水路から上記貯水タンクへの流路を上記給水路から上記ボウル部に連通する排水路へ切り替えて上記給水路からの洗浄水を上記ボウル部に排水する上記流路切替弁と、
を有することを特徴とする水洗大便器。
【請求項２】
上記貯水タンク内には、水位検出手段が設けられており、上記開閉弁は電磁開閉弁であり、この電磁開閉弁は、上記水位検出手段の検出値に基づいて上記貯水タンク内の水位が所定水位以下となるように上記給水路を開閉する請求項１記載の水洗大便器。
【請求項３】
上記便器本体のボウル部に形成された吐水口はリム吐水口とジェット吐水口であり、上記給水路の上記開閉弁が設けられた下流側には給水路切替弁が設けられ、この給水路切替弁の下流側には上記リム吐水口に洗浄水を供給するリム側給水路及び上記貯水タンクに洗浄水を供給する貯水タンク側給水路が設けられており、上記排水路は逆止弁を介してその排出口が上記リム側給水路に接続されている請求項１又は請求項２に記載の水洗大便器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２４８６３７（Ｐ２００８−２４８６３７Ａ）
【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２００７−９３５５９（Ｐ２００７−９３５５９）
【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）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【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）】
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