水洗大便器
【課題】逆流防止等のための構造の簡易化及び部品点数の低減を行う水洗大便器を提供する。
【解決手段】水洗大便器は、ボウル部12と、リム吐水口18及びジェット吐水口16と、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、リム吐水口と貯水タンクに洗浄水を供給する洗浄水供給手段34と、貯水タンクの洗浄水を加圧する加圧ポンプ22と、加圧された洗浄水をジェット吐水口へ供給するジェット側給水路46と、ジェット側給水路の最高位置よりも下流側に下端が接続され上端が貯水タンク内の上方に開口するオーバーフロー流路70と、オーバーフロー流路に設けられたフラッパー弁72と、を有し、ジェット側給水路の最高位置L1が貯水タンク内の最高水位L3と同じか高く設定され、オーバーフロー流路の上端位置L2がL3と同じか高く設定され、L2がオーバーフロー流路の下端位置L6及びボウル部の溜水水位L7よりも高く設定され、L6がL7と同じか高く設定されている。
【解決手段】水洗大便器は、ボウル部12と、リム吐水口18及びジェット吐水口16と、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、リム吐水口と貯水タンクに洗浄水を供給する洗浄水供給手段34と、貯水タンクの洗浄水を加圧する加圧ポンプ22と、加圧された洗浄水をジェット吐水口へ供給するジェット側給水路46と、ジェット側給水路の最高位置よりも下流側に下端が接続され上端が貯水タンク内の上方に開口するオーバーフロー流路70と、オーバーフロー流路に設けられたフラッパー弁72と、を有し、ジェット側給水路の最高位置L1が貯水タンク内の最高水位L3と同じか高く設定され、オーバーフロー流路の上端位置L2がL3と同じか高く設定され、L2がオーバーフロー流路の下端位置L6及びボウル部の溜水水位L7よりも高く設定され、L6がL7と同じか高く設定されている。
【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、例えば、特許文献１に示されているように、貯水タンクを設け、この貯水タンクの洗浄水を加圧ポンプにより加圧して便器本体に供給して、便器洗浄を行うような水洗便器が知られている。
この特許文献１に記載されている水洗大便器は、水道源から、リム通水路及び貯水タンクへ洗浄水を供給すると共に、貯水タンクの洗浄水を加圧ポンプにより加圧してゼット孔に供給して、便器を洗浄するようにした便器である。
【０００３】
この水洗大便器には、さらに、洗浄水をゼット孔へ供給するための導水路に、逆止弁及び大気開放弁が設けられ、この逆止弁により、便器本体から貯水タンクへの洗浄水の逆流を防止すると共に、大気開放弁により導水路内に残った空気を外部に排出して、便器本体と貯水タンクの縁切りを行っている。
【０００４】
さらに、この水洗大便器には、貯水タンクからオーバーフローした洗浄水をリム通水路へ流すためのオーバーフロー管が設けられ、また、このオーバーフロー管には、負圧破壊弁が設けられている。
【０００５】
【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】
【０００６】
このように特許文献１の水洗大便器においては、便器本体から貯水タンクへの洗浄水の逆流を防止したり、貯水タンクからのオーバーフローした洗浄水を外部へ排出することができるが、このために、逆支弁、大気開放弁、負圧破壊弁等を設けなければならず、その分、構造が複雑となり、部品点数も増大する等の問題があった。このため、特許文献１等に示された水洗大便器等の更なる改良が要望されていた。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたものであり、便器本体から貯水タンクへの逆流を防止すると共に貯水タンクからオーバーフローした洗浄水を外部に排出するための構造を簡易化すると共に部品点数を低減することができる水洗大便器を提供すること目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、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、洗浄水を吐出するリム吐水口及びジェット吐水口と、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、洗浄水をリム吐水口に給水すると共に貯水タンクに補給する洗浄水供給手段と、貯水タンクの洗浄水を加圧する加圧ポンプと、この加圧ポンプにより加圧された洗浄水をジェット吐水口へ供給する上方に向けて凸型に形成されたジェット側給水路と、ジェット側給水路の最高位置よりも下流側に下端が接続され上端が上記貯水タンク内の上方に開口するオーバーフロー流路と、このオーバーフロー流路に設けられ洗浄水のジェット側給水路から貯水タンクへの逆流を防止する逆流防止手段と、を有し、ジェット側給水路の最高位置Ｌ１が貯水タンク内の通常使用時の最高水位Ｌ３と同じ位置又は高い位置に設定され、オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２が貯水タンクの最高水位Ｌ３と同じ位置又は高い位置に設定され、オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２がオーバーフロー流路の下端位置Ｌ６及びボウル部の溜水水位Ｌ７よりも高い位置に設定され、オーバーフロー流路の下端位置Ｌ６がボウル部の溜水水位Ｌ７と同じ位置又は高い位置に設定されていることを特徴としている。
【０００９】
このように構成された本発明においては、先ず、ジェット側給水路の最高位置Ｌ１が貯水タンク内の通常使用時の最高水位Ｌ３と同じ位置又は高い位置に設定されているので、貯水タンクへタンク給水を行っているとき、貯水タンク内に溜まった洗浄水がジェット側給水路を経てボウル部に供給されることがないので、タンク給水時に貯水タンク内の最高水位Ｌ３を確保することができる。次に、オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２が貯水タンクの最高水位Ｌ３と同じ位置又は高い位置に設定され、オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２がオーバーフロー流路の下端位置Ｌ６及びボウル部の溜水水位Ｌ７よりも高い位置に設定され、オーバーフロー流路の下端位置Ｌ６がボウル部の溜水水位Ｌ７と同じ位置又は高い位置に設定されているので、貯水タンク内の洗浄水量が多くなりタンク内の水位が最高水位Ｌ３を超えた場合には、洗浄水は、オーバーフロー流路からジェット側給水路に排出されるが、このとき、オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２が下端位置Ｌ６より高い位置に設定されているので、洗浄水は、オーバーフロー流路内をスムーズに流れることができ、さらに、このとき、オーバーフロー流路の下端位置Ｌ６がボウル部の溜水水位Ｌ７と同じ位置又は高い位置に設定されているので、オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２からジェット側給水路へ空気が供給されて縁切りが図れる。また、加圧ポンプ起動時にジェット側給水路に溜まっていた空気を、オーバーフロー流路を介して貯水タンク内に排出させることができ、ジェット吐水口から排出される空気を少なくして、ジェット吐水口での空気排出に伴う発生音を小さくすることができる。
【００１０】
本発明においては、好ましくは、ジェット側給水路の最高位置Ｌ１及びオーバーフロー流路の上端位置Ｌ２が、便器本体のあふれ縁の位置Ｌ５よりも高い位置に設定されている。
このように構成された本発明においては、ジェット側給水路の最高位置Ｌ１及びオーバーフロー流路の上端位置Ｌ２が便器本体のあふれ縁の位置Ｌ５よりも高い位置に設定されているので、万一、排水トラップ管路が詰まった場合であっても、ボウル部内の汚水の貯水タンクへの逆流を防止することができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、加圧ポンプは非自吸式ポンプであり、貯水タンク内の通常使用時の最高水位Ｌ３が加圧ポンプのポンプ室の上端位置Ｌ４よりも高い位置に設定されている。
このように構成された本発明においては、加圧ポンプが非自吸式ポンプの場合には、貯水タンク内の通常使用時の最高水位Ｌ３が加圧ポンプのポンプ室の上端位置Ｌ４よりも高い位置に設定されているので、加圧ポンプの起動時に常にポンプ室は洗浄水により満たされているため、ポンプ室内に空気が残っていることにより生じる非自吸式ポンプのエア噛みを防止することができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、貯水タンクはその上方側が大気開放されている開放型貯水タンクであり、この開放型貯水タンクのあふれ縁の位置Ｌ０が、便器本体のあふれ縁の位置Ｌ５よりも高い位置に設定されている。
このように構成された本発明においては、貯水タンクが開放型貯水タンクの場合、この開放型貯水タンクのあふれ縁の位置Ｌ０が、便器本体のあふれ縁の位置Ｌ５よりも高い位置に設定されているので、故障や排水トラップ管路が詰まる等の理由により、貯水タンク内にオーバーフロー流路の容量を越えた洗浄水が流入して、水位が上昇しても、洗浄水は、便器本体のあふれ縁から漏水し、これにより、使用者は便器の異状に気づき、何らかの対応策を取ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の水洗大便器によれば、便器本体から貯水タンクへの逆流を防止すると共に貯水タンクからオーバーフローした洗浄水を外部に排出するための構造を簡易化すると共に部品点数を低減することができる。
【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４により、本発明の実施形態による水洗大便器の構造を説明する。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に用いられるフラッパー弁及びその周辺を示す概略断面図である。
【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１１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。
ここで、排水トラップ管路１４のトラップ下降管１４ｃの下端には、排水管１５が接続されている。
【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。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、リム側であるリム側給水路３８からリム吐水口１８へ、又は、タンク側であるタンク側給水路４０から貯水タンク２０に供給されるようになっている。ここで、給水路切替弁３６は、リム側給水路３８とタンク側給水路４０の両方に同じタイミングで洗浄水を供給可能であって、リム側とタンク側への給水量の割合を任意に変更できる切替弁である。
【００２２】
また、貯水タンク２０の下部には、ポンプ側給水路４５が接続されており、このポンプ側給水路４５の下流端にはポンプ室２２ａを備えた加圧ポンプ２２が接続されている。さらに、加圧ポンプ２２とジェット吐水口１６はジェット側給水路４６により接続されており、加圧ポンプ２２が、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まで供給するようになっている。
【００２３】
ジェット側給水路４６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、この凸型部分の頂部４６ａが最高位置（ジェット側給水路の最高位置Ｌ１）となっている。
【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、図３に示すように、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】
ここで、貯水タンク２０は、密閉タイプの貯水タンクであり、タンク側給水路４０と貯水タンク２０の接続部には、ボール式逆止弁４３が設けられている。このボール式逆止弁４３により、貯水タンク２０が後述するオーバーフロー流路７０の上端７０ａの位置を越えて満水状態になった場合でも、ボール４３ａが浮上して、タンク側給水路４０との接続部を閉鎖するので、洗浄水がタンク側給水路４０に逆流することがないようになっている。
【００２６】
同様に、戻り管路５０と貯水タンクの接続部にも、同様に、ボール式逆止弁４４が設けられており、貯水タンク２０が後述するオーバーフロー流路７０の上端７０ａの位置を越えて満水状態になった場合でも、洗浄水が戻り管路５０に逆流することはないようになっている。
【００２７】
さらに、タンク側給水路４５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ようになっている。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、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。
【００２８】
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。
【００２９】
貯水タンク２０の内部には、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。
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最高水位Ｌ３より少しだけ低い所定位置Ｌ１０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内の水位が通常使用時の最低水位Ｌ１１より少しだけ高い所定の水位Ｌ１２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。
【００３０】
さらに、オーバーフロー流路７０が設けられ、このオーバーフロー流路７０の上端７０ａは貯水タンク２０内に開口し、その下端７０ｂは、ジェット側給水路４６の最高位置Ｌ１よりも下流側（ジェット吐水口１６側）に接続されている。
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。このオーバーフロー流路７０及びフラッパー弁７２により、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、これらの間の縁切りを行うことができるようになっている。
【００３１】
このフラッパー弁７２を具体的に説明すると、図４に示すように、フラッパー弁７２は、弁体７２ａを有し、弁体７２ａが、上側端に設けられた弁体軸７２ｂを中心にして、回動できるようになっている。また、オーバーフロー流路７０は、このフラッパー弁７２の上方側７０ａと下方側７０ｂ１側の間で流路が開閉されるようになっている。
【００３２】
フラッパー弁７２の弁体７２ａは、加圧ポンプ２２も駆動されていない通常は、実線で示す開位置を取り、この開位置において、貯水タンク２０内の空気をジェット側給水路４６へ供給することができる。また、加圧ポンプ２２が起動した直後においても、弁体７２ａが実線で示す開位置にあるため、ジェット側給水路４６内に残留する空気を矢印Ａ（左向き）が示すように、オーバーフロー流路７０を経て、貯水タンク２０内に排出できるようになっている。また、開位置において、貯水タンク２０内の水位がオーバーフロー流路７０の上端７０ａを越えて上昇したときは、貯水タンク２０内のオーバーフローした洗浄水が、矢印Ｂが示すように、オーバーフロー流路７０を経て、ジェット側給水路４６へ排出される。
【００３３】
一方、加圧ポンプ２２が起動してジェット側給水路４６内に残留する空気が貯水タンク２０側へ排出された後は、フラッパー７２の弁体７２ａは、鎖線矢印Ｃが示すように、貯水タンク２０内の洗浄水が加圧ポンプ２２により加圧されてジェット吐水口１６に供給されるとき、その洗浄水の水圧により、鎖線で示す閉位置を取り、ジェット側給水路４６内を流れる洗浄水がオーバーフロー流路７０に逆流しないようになっている。
【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から吐水し、リム吐水を継続させながら、次にジェット吐水口１６からの吐水を開始させて、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５により、本実施形態による水洗大便器の洗浄動作を説明する。図５は、本発明の実施形態による水洗大便器の洗浄動作を示すタイムチャートである。
図５に示すように、先ず、待機状態（時刻ｔ０〜ｔ１）において、給水切替弁３６は、リム側給水路３８とタンク側給水路４０の両方に連通する中立位置となっている。次に、この待機状態（時刻ｔ０〜ｔ１）で、便器洗浄スイッチ（図示せず）を操作する（時刻ｔ１）と、前リム吐水（時刻ｔ１〜ｔ１１）が開始される。このとき、先ず、給水切替弁３６は、時刻ｔ２〜ｔ３の間、タンク側給水路４０に全開状態（タンク側全開位置）とする。同時（時刻ｔ２）に、電磁開閉弁３４をＯＮとして、洗浄水を給水路２４に流入させる。これにより、給水切替弁３６の上流側にある給水路２４内に残留する空気を貯水タンク２０内に排出することができる。この結果、給水切替弁３６をいきなりリム側であるリム側給水路３８に切り替えた場合に生じるリム吐水口１８からの空気の排出音の発生を防止することができる。
【００３６】
次に、時刻ｔ３〜ｔ４の間に、給水切替弁３６をタンク側全開位置からリム側全開位置に切り替え、洗浄水をリム吐水口１８へ供給し、洗浄水をリム吐水口１８から吐水する。
【００３７】
次に、時刻ｔ２から所定時間（例えば、５秒）経過後、時刻ｔ５〜ｔ１１の間において、ジェット吐水を行うために、加圧ポンプ２２をＯＮとし、加圧ポンプ２２が貯水タンク２０内の洗浄水をジェット吐水口１６へ供給し、洗浄水をジェット吐水口１６から吐水する。
【００３８】
このジェット吐水のとき、加圧ポンプ２２の回転数をコントローラ４０が以下のように制御する。
先ず、加圧ポンプ２２は、時刻ｔ６〜ｔ７において、比較的低速（例えば、１０００ｒｐｍ）に保持され、これにより、ジェット側給水路４６の頂部４６ａの近傍（即ち、ボウル部１２の溜水面より上方に位置する部分）に在留する空気をゆっくりとジェット吐水口１６から排出する。この結果、加圧ポンプ２２をいきなり本来の高速回転で始動した場合に生じるジェット吐水口１６からの空気の排出音の発生を防止することができる。
【００３９】
次に、時刻ｔ８〜ｔ９において、加圧ポンプ２２を高速回転（例えば、３５００ｒｍｐ）させる。これにより、加圧ポンプ２２による加圧力が大きくなり、ジェット吐水口１６から大流量の洗浄水が吐水される。このとき、リム吐水口１８から継続してリム吐水がなされているので、リム吐水口１８から吐水される洗浄水の流量が加わり、大流量の洗浄水が、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入し、サイホン現象が急速に引き起こされ、ボウル部１２内の溜水及び汚物が素早く排出される。このとき、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入する流量（第１の流量）は、リム吐水による流量とジェット吐水による流量の合計で、７５リットル／分〜１２０リットル／分であり、従来と比較して大流量となっている。
【００４０】
次に、時刻ｔ９〜ｔ１１において、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入する洗浄水の流量（第２の流量）を、上記の流量（第１の流量）よりも少ない流量とするために、加圧ポンプ２２の回転数を少し低減させる。この図５の例では、第２の流量を排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入させるために、加圧ポンプ２２の回転数を２段階（例えば、３３００ｒｍｐと３２００ｒｐｍ）に減速させるようになっている。このとき、加圧ポンプ２２の回転数は、１段階で変化させなくてもよく、また、３段階以上に減速させるようにしてもよい。
【００４１】
このようにして、第１の流量により発生したサイホン現象が終了する直前（時刻ｔ９）に、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに第１の流量よりも少ない第２の流量の洗浄水を流入させているので、汚物搬出可能な流速を生じさせかつ排水トラップ管路１４の何れかの部位の断面をシールしてサイホン作用を継続させることができる。
【００４２】
次に、時刻ｔ１１において、貯水タンク２０内の洗浄水の水位が低下して、下端フロートスイッチ６４ｂがＯＮとなると、加圧ポンプ２２の作動を停止する。このとき、加圧ポンプ２２の回転数を、ジェット吐水口１６からの吐水が漸減するように、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの間、ゆっくりと低減させる。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サイホン切れ音の発生を防止することができる。
【００４３】
時刻ｔ１１において、ジェット吐水は終了したが、このとき、リム吐水は依然として継続しており、時刻ｔ１１から時刻ｔ１３までの所定時間（例えば、４秒）、リム吐水（後リム吐水）だけ継続される。
この後、時刻ｔ１３〜ｔ１４において、給水切替弁３６をリム側全開からタンク側全開に切り替える。これにより、貯水タンク２０内に洗浄水が貯水される。
次に、時刻ｔ１５において、貯水タンク２０内の水位が上昇することにより、上端フロートスイッチ３２ｂがＯＮとなり、これにより、電磁開閉弁３４がＯＦＦ（閉操作）となり、洗浄水の貯水タンク２０内への流入が停止される。
【００４４】
次に、時刻ｔ１６において、給水切替弁３６がリム側とタンク側の両方に連通する中立位置に戻り、待機状態（時刻ｔ０と同じ状態）に復帰する。
【００４５】
次に、再び、図３に戻り、本実施形態による水洗大便器における主要な部分の高さ方向の関係を説明する。
ここで、ジェット側給水路４６の最高位置をＬ１、オーバーフロー流路７０の上端位置（上端７０ａの位置）をＬ２、貯水タンク２０内の通常使用時の最高水位をＬ３、加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａの上端位置Ｌ４、便器本体２のあふれ縁の位置をＬ５、オーバーフロー流路７０の下端位置（下端７０ｂの位置）Ｌ６、ボウル部１２の溜水水位をＬ７とすると、本実施形態の水洗大便器では、これらの位置関係が以下のように設定されている。
【００４６】
先ず、ジェット側給水路４６の最高位置Ｌ１が貯水タンク２０内の通常使用時の最高水位Ｌ３と同じ位置又は高い位置に設定されている。このようにＬ１とＬ３が設定されることにより、貯水タンク２０へタンク給水を行っているとき、貯水タンク２０内に溜まった洗浄水がポンプ側給水路４５とジェット側給水路４６を経てボウル部１２に供給されることがないので、タンク給水時に貯水タンク２０内の最高水位Ｌ３を確保することができる。
【００４７】
次に、オーバーフロー流路７０の上端位置Ｌ２が貯水タンク２０の最高水位Ｌ３と同じ位置又は高い位置に設定され、且つ、オーバーフロー流路７０の上端位置Ｌ２がオーバーフロー流路の下端位置Ｌ６及びボウル部の溜水水位Ｌ７よりも高い位置に設定されている。このとき、オーバーフロー流路７０の下端位置Ｌ６はボウル部１２の溜水水位Ｌ７と同じ位置又は高い位置に設定されている。
【００４８】
このようにＬ２，Ｌ３、Ｌ６，Ｌ７の位置関係を設定したので、貯水タンク２０内の洗浄水のオーバーフローを正しく機能させることができると共に、ジェット側給水路４６へ空気を供給して貯水タンク内２０とジェット吐水口１６との縁切りを確実にして貯水タンク２０内の最高水位Ｌ３を安定させることができ、そのジェット側給水路４６に溜まった空気の貯水タンク２０側への排出も促進できる。即ち、貯水タンク２０内の洗浄水量が多くなりタンク内の水位が最高水位Ｌ３を超えた場合には、洗浄水は、オーバーフロー流路７０からジェット側給水路４６に排出される。このとき、オーバーフロー流路７０の上端位置Ｌ２が下端位置Ｌ６より高い位置に設定されているので、洗浄水は、オーバーフロー流路７０内をスムーズに流れることができる。さらに、このとき、オーバーフロー流路７０の下端位置Ｌ６がボウル部１２の溜水水位Ｌ７と同じ位置又は高い位置に設定されているので、ジェット側給水路４６内の洗浄水はスムーズにボウル部１２に排出される。一方、加圧ポンプ２２の駆動終了後に貯水タンク２０内の水位が低下しているときは、オーバーフロー流路７０の上端位置Ｌ２から下端Ｌ６を通じてジェット側給水路４６へ空気が供給され、貯水タンク２０とジェット吐水口１６とは縁切りが図れる。また、次の加圧ポンプ作動時にジェット側給水路４６に溜まっていた空気を、オーバーフロー流路７０を介して貯水タンク２０内に排出させ、それにより、ジェット吐水口１６から排出される空気を少なくして、そのジェット吐水口１６における空気排出に伴う発生音を小さくすることができる。
【００４９】
さらに、ジェット側給水路４６の最高位置Ｌ１及びオーバーフロー流路７０の上端位置Ｌ２が、便器本体２のあふれ縁の位置Ｌ５よりも高い位置に設定されているので、万一、排水トラップ管路１４が詰まった場合であっても、ボウル部１２内の汚水の貯水タンク２０への逆流を防止することができる。
なお、ジェット側給水路４６の最高位置Ｌ１及びオーバーフロー流路７０の上端位置Ｌ２は、ボウル部１２の溜水水位Ｌ７よりも高い位置にあるため、通常使用時において、洗浄水のボウル部１２から貯水タンク２０への逆流を防止している。
【００５０】
さらに、加圧ポンプ２２が非自吸式ポンプの場合には、貯水タンク２０内の通常使用時の最高水位Ｌ３が加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａの上端位置Ｌ４よりも高い位置に設定されているので、加圧ポンプ２２の起動時に常にポンプ室２２ａは洗浄水により満たされているため、ポンプ室２２ａ内に空気が残っていることにより生じる非自吸式ポンプのエア噛みを防止することができる。
【００５１】
次に、図６により、本発明の他の実施形態による水洗大便器を説明する。図６は、本発明の他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６に示すように、貯水タンク８０は、その上方側８０ａが開放されている開放型貯水タンクである。この貯水タンク８０には、タンク側給水路４０から洗浄水が供給され、また、戻り管路５０から戻り洗浄水が供給されるようになっている。
また、この他の実施形態の水洗大便器には、上述した実施形態におけるボール式逆止弁４３，４４は設けられていない。
【００５２】
ここで、この開放型貯水タンク８０のあふれ縁の位置Ｌ０は、便器本体２のあふれ縁の位置Ｌ５よりも高い位置に設定されている。この結果、この他の実施形態による水洗大便器においては、万一、故障や排水トラップ管路１４が詰まる等の理由により、貯水タンク８０内にオーバーフロー流路７０の容量を越えた洗浄水が流入して、水位が上昇しても、洗浄水は、便器本体２のあふれ縁から漏水する。この結果、使用者は便器の異状に気づき、何らかの対応策を取ることができる。これは、貯水タンク８０はサイドパネル１１により覆われているため、貯水タンク８０から漏水しても、使用者は気付かないからである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【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に用いられるフラッパー弁及びその周辺を示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施形態による水洗大便器の洗浄動作を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の他の実施形態による水洗大便器を示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
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
２０，８０ 貯水タンク
２２ 加圧ポンプ
２４ 給水路
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
４３，４４ ボール式逆止弁
４５ ポンプ側給水路
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
７０ オーバーフロー流路
７２ フラッパー弁
Ｌ１ ジェット側給水路の最高位置
Ｌ２ オーバーフロー流路の上端位置
Ｌ３ 貯水タンク内の通常使用時の最高水位
Ｌ４ 加圧ポンプのポンプ室の上端位置
Ｌ５ 便器本体のあふれ縁の位置
Ｌ６ オーバーフロー流路の下端位置
Ｌ７ ボウル部の溜水水位
【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、例えば、特許文献１に示されているように、貯水タンクを設け、この貯水タンクの洗浄水を加圧ポンプにより加圧して便器本体に供給して、便器洗浄を行うような水洗便器が知られている。
この特許文献１に記載されている水洗大便器は、水道源から、リム通水路及び貯水タンクへ洗浄水を供給すると共に、貯水タンクの洗浄水を加圧ポンプにより加圧してゼット孔に供給して、便器を洗浄するようにした便器である。
【０００３】
この水洗大便器には、さらに、洗浄水をゼット孔へ供給するための導水路に、逆止弁及び大気開放弁が設けられ、この逆止弁により、便器本体から貯水タンクへの洗浄水の逆流を防止すると共に、大気開放弁により導水路内に残った空気を外部に排出して、便器本体と貯水タンクの縁切りを行っている。
【０００４】
さらに、この水洗大便器には、貯水タンクからオーバーフローした洗浄水をリム通水路へ流すためのオーバーフロー管が設けられ、また、このオーバーフロー管には、負圧破壊弁が設けられている。
【０００５】
【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】
【０００６】
このように特許文献１の水洗大便器においては、便器本体から貯水タンクへの洗浄水の逆流を防止したり、貯水タンクからのオーバーフローした洗浄水を外部へ排出することができるが、このために、逆支弁、大気開放弁、負圧破壊弁等を設けなければならず、その分、構造が複雑となり、部品点数も増大する等の問題があった。このため、特許文献１等に示された水洗大便器等の更なる改良が要望されていた。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたものであり、便器本体から貯水タンクへの逆流を防止すると共に貯水タンクからオーバーフローした洗浄水を外部に排出するための構造を簡易化すると共に部品点数を低減することができる水洗大便器を提供すること目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、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、洗浄水を吐出するリム吐水口及びジェット吐水口と、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、洗浄水をリム吐水口に給水すると共に貯水タンクに補給する洗浄水供給手段と、貯水タンクの洗浄水を加圧する加圧ポンプと、この加圧ポンプにより加圧された洗浄水をジェット吐水口へ供給する上方に向けて凸型に形成されたジェット側給水路と、ジェット側給水路の最高位置よりも下流側に下端が接続され上端が上記貯水タンク内の上方に開口するオーバーフロー流路と、このオーバーフロー流路に設けられ洗浄水のジェット側給水路から貯水タンクへの逆流を防止する逆流防止手段と、を有し、ジェット側給水路の最高位置Ｌ１が貯水タンク内の通常使用時の最高水位Ｌ３と同じ位置又は高い位置に設定され、オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２が貯水タンクの最高水位Ｌ３と同じ位置又は高い位置に設定され、オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２がオーバーフロー流路の下端位置Ｌ６及びボウル部の溜水水位Ｌ７よりも高い位置に設定され、オーバーフロー流路の下端位置Ｌ６がボウル部の溜水水位Ｌ７と同じ位置又は高い位置に設定されていることを特徴としている。
【０００９】
このように構成された本発明においては、先ず、ジェット側給水路の最高位置Ｌ１が貯水タンク内の通常使用時の最高水位Ｌ３と同じ位置又は高い位置に設定されているので、貯水タンクへタンク給水を行っているとき、貯水タンク内に溜まった洗浄水がジェット側給水路を経てボウル部に供給されることがないので、タンク給水時に貯水タンク内の最高水位Ｌ３を確保することができる。次に、オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２が貯水タンクの最高水位Ｌ３と同じ位置又は高い位置に設定され、オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２がオーバーフロー流路の下端位置Ｌ６及びボウル部の溜水水位Ｌ７よりも高い位置に設定され、オーバーフロー流路の下端位置Ｌ６がボウル部の溜水水位Ｌ７と同じ位置又は高い位置に設定されているので、貯水タンク内の洗浄水量が多くなりタンク内の水位が最高水位Ｌ３を超えた場合には、洗浄水は、オーバーフロー流路からジェット側給水路に排出されるが、このとき、オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２が下端位置Ｌ６より高い位置に設定されているので、洗浄水は、オーバーフロー流路内をスムーズに流れることができ、さらに、このとき、オーバーフロー流路の下端位置Ｌ６がボウル部の溜水水位Ｌ７と同じ位置又は高い位置に設定されているので、オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２からジェット側給水路へ空気が供給されて縁切りが図れる。また、加圧ポンプ起動時にジェット側給水路に溜まっていた空気を、オーバーフロー流路を介して貯水タンク内に排出させることができ、ジェット吐水口から排出される空気を少なくして、ジェット吐水口での空気排出に伴う発生音を小さくすることができる。
【００１０】
本発明においては、好ましくは、ジェット側給水路の最高位置Ｌ１及びオーバーフロー流路の上端位置Ｌ２が、便器本体のあふれ縁の位置Ｌ５よりも高い位置に設定されている。
このように構成された本発明においては、ジェット側給水路の最高位置Ｌ１及びオーバーフロー流路の上端位置Ｌ２が便器本体のあふれ縁の位置Ｌ５よりも高い位置に設定されているので、万一、排水トラップ管路が詰まった場合であっても、ボウル部内の汚水の貯水タンクへの逆流を防止することができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、加圧ポンプは非自吸式ポンプであり、貯水タンク内の通常使用時の最高水位Ｌ３が加圧ポンプのポンプ室の上端位置Ｌ４よりも高い位置に設定されている。
このように構成された本発明においては、加圧ポンプが非自吸式ポンプの場合には、貯水タンク内の通常使用時の最高水位Ｌ３が加圧ポンプのポンプ室の上端位置Ｌ４よりも高い位置に設定されているので、加圧ポンプの起動時に常にポンプ室は洗浄水により満たされているため、ポンプ室内に空気が残っていることにより生じる非自吸式ポンプのエア噛みを防止することができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、貯水タンクはその上方側が大気開放されている開放型貯水タンクであり、この開放型貯水タンクのあふれ縁の位置Ｌ０が、便器本体のあふれ縁の位置Ｌ５よりも高い位置に設定されている。
このように構成された本発明においては、貯水タンクが開放型貯水タンクの場合、この開放型貯水タンクのあふれ縁の位置Ｌ０が、便器本体のあふれ縁の位置Ｌ５よりも高い位置に設定されているので、故障や排水トラップ管路が詰まる等の理由により、貯水タンク内にオーバーフロー流路の容量を越えた洗浄水が流入して、水位が上昇しても、洗浄水は、便器本体のあふれ縁から漏水し、これにより、使用者は便器の異状に気づき、何らかの対応策を取ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の水洗大便器によれば、便器本体から貯水タンクへの逆流を防止すると共に貯水タンクからオーバーフローした洗浄水を外部に排出するための構造を簡易化すると共に部品点数を低減することができる。
【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４により、本発明の実施形態による水洗大便器の構造を説明する。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に用いられるフラッパー弁及びその周辺を示す概略断面図である。
【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１１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。
ここで、排水トラップ管路１４のトラップ下降管１４ｃの下端には、排水管１５が接続されている。
【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。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、リム側であるリム側給水路３８からリム吐水口１８へ、又は、タンク側であるタンク側給水路４０から貯水タンク２０に供給されるようになっている。ここで、給水路切替弁３６は、リム側給水路３８とタンク側給水路４０の両方に同じタイミングで洗浄水を供給可能であって、リム側とタンク側への給水量の割合を任意に変更できる切替弁である。
【００２２】
また、貯水タンク２０の下部には、ポンプ側給水路４５が接続されており、このポンプ側給水路４５の下流端にはポンプ室２２ａを備えた加圧ポンプ２２が接続されている。さらに、加圧ポンプ２２とジェット吐水口１６はジェット側給水路４６により接続されており、加圧ポンプ２２が、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まで供給するようになっている。
【００２３】
ジェット側給水路４６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、この凸型部分の頂部４６ａが最高位置（ジェット側給水路の最高位置Ｌ１）となっている。
【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、図３に示すように、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】
ここで、貯水タンク２０は、密閉タイプの貯水タンクであり、タンク側給水路４０と貯水タンク２０の接続部には、ボール式逆止弁４３が設けられている。このボール式逆止弁４３により、貯水タンク２０が後述するオーバーフロー流路７０の上端７０ａの位置を越えて満水状態になった場合でも、ボール４３ａが浮上して、タンク側給水路４０との接続部を閉鎖するので、洗浄水がタンク側給水路４０に逆流することがないようになっている。
【００２６】
同様に、戻り管路５０と貯水タンクの接続部にも、同様に、ボール式逆止弁４４が設けられており、貯水タンク２０が後述するオーバーフロー流路７０の上端７０ａの位置を越えて満水状態になった場合でも、洗浄水が戻り管路５０に逆流することはないようになっている。
【００２７】
さらに、タンク側給水路４５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ようになっている。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、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。
【００２８】
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。
【００２９】
貯水タンク２０の内部には、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。
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最高水位Ｌ３より少しだけ低い所定位置Ｌ１０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内の水位が通常使用時の最低水位Ｌ１１より少しだけ高い所定の水位Ｌ１２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。
【００３０】
さらに、オーバーフロー流路７０が設けられ、このオーバーフロー流路７０の上端７０ａは貯水タンク２０内に開口し、その下端７０ｂは、ジェット側給水路４６の最高位置Ｌ１よりも下流側（ジェット吐水口１６側）に接続されている。
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。このオーバーフロー流路７０及びフラッパー弁７２により、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、これらの間の縁切りを行うことができるようになっている。
【００３１】
このフラッパー弁７２を具体的に説明すると、図４に示すように、フラッパー弁７２は、弁体７２ａを有し、弁体７２ａが、上側端に設けられた弁体軸７２ｂを中心にして、回動できるようになっている。また、オーバーフロー流路７０は、このフラッパー弁７２の上方側７０ａと下方側７０ｂ１側の間で流路が開閉されるようになっている。
【００３２】
フラッパー弁７２の弁体７２ａは、加圧ポンプ２２も駆動されていない通常は、実線で示す開位置を取り、この開位置において、貯水タンク２０内の空気をジェット側給水路４６へ供給することができる。また、加圧ポンプ２２が起動した直後においても、弁体７２ａが実線で示す開位置にあるため、ジェット側給水路４６内に残留する空気を矢印Ａ（左向き）が示すように、オーバーフロー流路７０を経て、貯水タンク２０内に排出できるようになっている。また、開位置において、貯水タンク２０内の水位がオーバーフロー流路７０の上端７０ａを越えて上昇したときは、貯水タンク２０内のオーバーフローした洗浄水が、矢印Ｂが示すように、オーバーフロー流路７０を経て、ジェット側給水路４６へ排出される。
【００３３】
一方、加圧ポンプ２２が起動してジェット側給水路４６内に残留する空気が貯水タンク２０側へ排出された後は、フラッパー７２の弁体７２ａは、鎖線矢印Ｃが示すように、貯水タンク２０内の洗浄水が加圧ポンプ２２により加圧されてジェット吐水口１６に供給されるとき、その洗浄水の水圧により、鎖線で示す閉位置を取り、ジェット側給水路４６内を流れる洗浄水がオーバーフロー流路７０に逆流しないようになっている。
【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から吐水し、リム吐水を継続させながら、次にジェット吐水口１６からの吐水を開始させて、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５により、本実施形態による水洗大便器の洗浄動作を説明する。図５は、本発明の実施形態による水洗大便器の洗浄動作を示すタイムチャートである。
図５に示すように、先ず、待機状態（時刻ｔ０〜ｔ１）において、給水切替弁３６は、リム側給水路３８とタンク側給水路４０の両方に連通する中立位置となっている。次に、この待機状態（時刻ｔ０〜ｔ１）で、便器洗浄スイッチ（図示せず）を操作する（時刻ｔ１）と、前リム吐水（時刻ｔ１〜ｔ１１）が開始される。このとき、先ず、給水切替弁３６は、時刻ｔ２〜ｔ３の間、タンク側給水路４０に全開状態（タンク側全開位置）とする。同時（時刻ｔ２）に、電磁開閉弁３４をＯＮとして、洗浄水を給水路２４に流入させる。これにより、給水切替弁３６の上流側にある給水路２４内に残留する空気を貯水タンク２０内に排出することができる。この結果、給水切替弁３６をいきなりリム側であるリム側給水路３８に切り替えた場合に生じるリム吐水口１８からの空気の排出音の発生を防止することができる。
【００３６】
次に、時刻ｔ３〜ｔ４の間に、給水切替弁３６をタンク側全開位置からリム側全開位置に切り替え、洗浄水をリム吐水口１８へ供給し、洗浄水をリム吐水口１８から吐水する。
【００３７】
次に、時刻ｔ２から所定時間（例えば、５秒）経過後、時刻ｔ５〜ｔ１１の間において、ジェット吐水を行うために、加圧ポンプ２２をＯＮとし、加圧ポンプ２２が貯水タンク２０内の洗浄水をジェット吐水口１６へ供給し、洗浄水をジェット吐水口１６から吐水する。
【００３８】
このジェット吐水のとき、加圧ポンプ２２の回転数をコントローラ４０が以下のように制御する。
先ず、加圧ポンプ２２は、時刻ｔ６〜ｔ７において、比較的低速（例えば、１０００ｒｐｍ）に保持され、これにより、ジェット側給水路４６の頂部４６ａの近傍（即ち、ボウル部１２の溜水面より上方に位置する部分）に在留する空気をゆっくりとジェット吐水口１６から排出する。この結果、加圧ポンプ２２をいきなり本来の高速回転で始動した場合に生じるジェット吐水口１６からの空気の排出音の発生を防止することができる。
【００３９】
次に、時刻ｔ８〜ｔ９において、加圧ポンプ２２を高速回転（例えば、３５００ｒｍｐ）させる。これにより、加圧ポンプ２２による加圧力が大きくなり、ジェット吐水口１６から大流量の洗浄水が吐水される。このとき、リム吐水口１８から継続してリム吐水がなされているので、リム吐水口１８から吐水される洗浄水の流量が加わり、大流量の洗浄水が、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入し、サイホン現象が急速に引き起こされ、ボウル部１２内の溜水及び汚物が素早く排出される。このとき、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入する流量（第１の流量）は、リム吐水による流量とジェット吐水による流量の合計で、７５リットル／分〜１２０リットル／分であり、従来と比較して大流量となっている。
【００４０】
次に、時刻ｔ９〜ｔ１１において、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入する洗浄水の流量（第２の流量）を、上記の流量（第１の流量）よりも少ない流量とするために、加圧ポンプ２２の回転数を少し低減させる。この図５の例では、第２の流量を排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入させるために、加圧ポンプ２２の回転数を２段階（例えば、３３００ｒｍｐと３２００ｒｐｍ）に減速させるようになっている。このとき、加圧ポンプ２２の回転数は、１段階で変化させなくてもよく、また、３段階以上に減速させるようにしてもよい。
【００４１】
このようにして、第１の流量により発生したサイホン現象が終了する直前（時刻ｔ９）に、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに第１の流量よりも少ない第２の流量の洗浄水を流入させているので、汚物搬出可能な流速を生じさせかつ排水トラップ管路１４の何れかの部位の断面をシールしてサイホン作用を継続させることができる。
【００４２】
次に、時刻ｔ１１において、貯水タンク２０内の洗浄水の水位が低下して、下端フロートスイッチ６４ｂがＯＮとなると、加圧ポンプ２２の作動を停止する。このとき、加圧ポンプ２２の回転数を、ジェット吐水口１６からの吐水が漸減するように、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの間、ゆっくりと低減させる。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サイホン切れ音の発生を防止することができる。
【００４３】
時刻ｔ１１において、ジェット吐水は終了したが、このとき、リム吐水は依然として継続しており、時刻ｔ１１から時刻ｔ１３までの所定時間（例えば、４秒）、リム吐水（後リム吐水）だけ継続される。
この後、時刻ｔ１３〜ｔ１４において、給水切替弁３６をリム側全開からタンク側全開に切り替える。これにより、貯水タンク２０内に洗浄水が貯水される。
次に、時刻ｔ１５において、貯水タンク２０内の水位が上昇することにより、上端フロートスイッチ３２ｂがＯＮとなり、これにより、電磁開閉弁３４がＯＦＦ（閉操作）となり、洗浄水の貯水タンク２０内への流入が停止される。
【００４４】
次に、時刻ｔ１６において、給水切替弁３６がリム側とタンク側の両方に連通する中立位置に戻り、待機状態（時刻ｔ０と同じ状態）に復帰する。
【００４５】
次に、再び、図３に戻り、本実施形態による水洗大便器における主要な部分の高さ方向の関係を説明する。
ここで、ジェット側給水路４６の最高位置をＬ１、オーバーフロー流路７０の上端位置（上端７０ａの位置）をＬ２、貯水タンク２０内の通常使用時の最高水位をＬ３、加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａの上端位置Ｌ４、便器本体２のあふれ縁の位置をＬ５、オーバーフロー流路７０の下端位置（下端７０ｂの位置）Ｌ６、ボウル部１２の溜水水位をＬ７とすると、本実施形態の水洗大便器では、これらの位置関係が以下のように設定されている。
【００４６】
先ず、ジェット側給水路４６の最高位置Ｌ１が貯水タンク２０内の通常使用時の最高水位Ｌ３と同じ位置又は高い位置に設定されている。このようにＬ１とＬ３が設定されることにより、貯水タンク２０へタンク給水を行っているとき、貯水タンク２０内に溜まった洗浄水がポンプ側給水路４５とジェット側給水路４６を経てボウル部１２に供給されることがないので、タンク給水時に貯水タンク２０内の最高水位Ｌ３を確保することができる。
【００４７】
次に、オーバーフロー流路７０の上端位置Ｌ２が貯水タンク２０の最高水位Ｌ３と同じ位置又は高い位置に設定され、且つ、オーバーフロー流路７０の上端位置Ｌ２がオーバーフロー流路の下端位置Ｌ６及びボウル部の溜水水位Ｌ７よりも高い位置に設定されている。このとき、オーバーフロー流路７０の下端位置Ｌ６はボウル部１２の溜水水位Ｌ７と同じ位置又は高い位置に設定されている。
【００４８】
このようにＬ２，Ｌ３、Ｌ６，Ｌ７の位置関係を設定したので、貯水タンク２０内の洗浄水のオーバーフローを正しく機能させることができると共に、ジェット側給水路４６へ空気を供給して貯水タンク内２０とジェット吐水口１６との縁切りを確実にして貯水タンク２０内の最高水位Ｌ３を安定させることができ、そのジェット側給水路４６に溜まった空気の貯水タンク２０側への排出も促進できる。即ち、貯水タンク２０内の洗浄水量が多くなりタンク内の水位が最高水位Ｌ３を超えた場合には、洗浄水は、オーバーフロー流路７０からジェット側給水路４６に排出される。このとき、オーバーフロー流路７０の上端位置Ｌ２が下端位置Ｌ６より高い位置に設定されているので、洗浄水は、オーバーフロー流路７０内をスムーズに流れることができる。さらに、このとき、オーバーフロー流路７０の下端位置Ｌ６がボウル部１２の溜水水位Ｌ７と同じ位置又は高い位置に設定されているので、ジェット側給水路４６内の洗浄水はスムーズにボウル部１２に排出される。一方、加圧ポンプ２２の駆動終了後に貯水タンク２０内の水位が低下しているときは、オーバーフロー流路７０の上端位置Ｌ２から下端Ｌ６を通じてジェット側給水路４６へ空気が供給され、貯水タンク２０とジェット吐水口１６とは縁切りが図れる。また、次の加圧ポンプ作動時にジェット側給水路４６に溜まっていた空気を、オーバーフロー流路７０を介して貯水タンク２０内に排出させ、それにより、ジェット吐水口１６から排出される空気を少なくして、そのジェット吐水口１６における空気排出に伴う発生音を小さくすることができる。
【００４９】
さらに、ジェット側給水路４６の最高位置Ｌ１及びオーバーフロー流路７０の上端位置Ｌ２が、便器本体２のあふれ縁の位置Ｌ５よりも高い位置に設定されているので、万一、排水トラップ管路１４が詰まった場合であっても、ボウル部１２内の汚水の貯水タンク２０への逆流を防止することができる。
なお、ジェット側給水路４６の最高位置Ｌ１及びオーバーフロー流路７０の上端位置Ｌ２は、ボウル部１２の溜水水位Ｌ７よりも高い位置にあるため、通常使用時において、洗浄水のボウル部１２から貯水タンク２０への逆流を防止している。
【００５０】
さらに、加圧ポンプ２２が非自吸式ポンプの場合には、貯水タンク２０内の通常使用時の最高水位Ｌ３が加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａの上端位置Ｌ４よりも高い位置に設定されているので、加圧ポンプ２２の起動時に常にポンプ室２２ａは洗浄水により満たされているため、ポンプ室２２ａ内に空気が残っていることにより生じる非自吸式ポンプのエア噛みを防止することができる。
【００５１】
次に、図６により、本発明の他の実施形態による水洗大便器を説明する。図６は、本発明の他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６に示すように、貯水タンク８０は、その上方側８０ａが開放されている開放型貯水タンクである。この貯水タンク８０には、タンク側給水路４０から洗浄水が供給され、また、戻り管路５０から戻り洗浄水が供給されるようになっている。
また、この他の実施形態の水洗大便器には、上述した実施形態におけるボール式逆止弁４３，４４は設けられていない。
【００５２】
ここで、この開放型貯水タンク８０のあふれ縁の位置Ｌ０は、便器本体２のあふれ縁の位置Ｌ５よりも高い位置に設定されている。この結果、この他の実施形態による水洗大便器においては、万一、故障や排水トラップ管路１４が詰まる等の理由により、貯水タンク８０内にオーバーフロー流路７０の容量を越えた洗浄水が流入して、水位が上昇しても、洗浄水は、便器本体２のあふれ縁から漏水する。この結果、使用者は便器の異状に気づき、何らかの対応策を取ることができる。これは、貯水タンク８０はサイドパネル１１により覆われているため、貯水タンク８０から漏水しても、使用者は気付かないからである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【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に用いられるフラッパー弁及びその周辺を示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施形態による水洗大便器の洗浄動作を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の他の実施形態による水洗大便器を示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
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
２０，８０ 貯水タンク
２２ 加圧ポンプ
２４ 給水路
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
４３，４４ ボール式逆止弁
４５ ポンプ側給水路
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
７０ オーバーフロー流路
７２ フラッパー弁
Ｌ１ ジェット側給水路の最高位置
Ｌ２ オーバーフロー流路の上端位置
Ｌ３ 貯水タンク内の通常使用時の最高水位
Ｌ４ 加圧ポンプのポンプ室の上端位置
Ｌ５ 便器本体のあふれ縁の位置
Ｌ６ オーバーフロー流路の下端位置
Ｌ７ ボウル部の溜水水位
【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、洗浄水を吐出するリム吐水口及びジェット吐水口と、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、
洗浄水を上記リム吐水口に給水すると共に上記貯水タンクに補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する加圧ポンプと、
この加圧ポンプにより加圧された洗浄水を上記ジェット吐水口へ供給する上方に向けて凸型に形成されたジェット側給水路と、
上記ジェット側給水路の最高位置よりも下流側に下端が接続され上端が上記貯水タンク内の上方に開口するオーバーフロー流路と、
このオーバーフロー流路に設けられ洗浄水の上記ジェット側給水路から上記貯水タンクへの逆流を防止する逆流防止手段と、
を有し、
上記ジェット側給水路の最高位置Ｌ１が上記貯水タンク内の通常使用時の最高水位Ｌ３と同じ位置又は高い位置に設定され、
上記オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２が上記貯水タンクの最高水位Ｌ３と同じ位置又は高い位置に設定され、
上記オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２が上記オーバーフロー流路の下端位置Ｌ６及び上記ボウル部の溜水水位Ｌ７よりも高い位置に設定され、
上記オーバーフロー流路の下端位置Ｌ６が上記ボウル部の溜水水位Ｌ７と同じ位置又は高い位置に設定されていることを特徴とする水洗大便器。
【請求項２】
上記ジェット側給水路の最高位置Ｌ１及び上記オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２が、上記便器本体のあふれ縁の位置Ｌ５よりも高い位置に設定されている請求項１記載の水洗大便器。
【請求項３】
上記加圧ポンプは非自吸式ポンプであり、上記貯水タンク内の通常使用時の最高水位Ｌ３が上記加圧ポンプのポンプ室の上端位置Ｌ４よりも高い位置に設定されている請求項１又は請求項２記載の水洗大便器。
【請求項４】
上記貯水タンクはその上方側が大気開放されている開放型貯水タンクであり、この開放型貯水タンクのあふれ縁の位置Ｌ０が、上記便器本体のあふれ縁の位置Ｌ５よりも高い位置に設定されている請求項１乃至３の何れか１項記載の水洗大便器。
【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、洗浄水を吐出するリム吐水口及びジェット吐水口と、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、
洗浄水を上記リム吐水口に給水すると共に上記貯水タンクに補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する加圧ポンプと、
この加圧ポンプにより加圧された洗浄水を上記ジェット吐水口へ供給する上方に向けて凸型に形成されたジェット側給水路と、
上記ジェット側給水路の最高位置よりも下流側に下端が接続され上端が上記貯水タンク内の上方に開口するオーバーフロー流路と、
このオーバーフロー流路に設けられ洗浄水の上記ジェット側給水路から上記貯水タンクへの逆流を防止する逆流防止手段と、
を有し、
上記ジェット側給水路の最高位置Ｌ１が上記貯水タンク内の通常使用時の最高水位Ｌ３と同じ位置又は高い位置に設定され、
上記オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２が上記貯水タンクの最高水位Ｌ３と同じ位置又は高い位置に設定され、
上記オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２が上記オーバーフロー流路の下端位置Ｌ６及び上記ボウル部の溜水水位Ｌ７よりも高い位置に設定され、
上記オーバーフロー流路の下端位置Ｌ６が上記ボウル部の溜水水位Ｌ７と同じ位置又は高い位置に設定されていることを特徴とする水洗大便器。
【請求項２】
上記ジェット側給水路の最高位置Ｌ１及び上記オーバーフロー流路の上端位置Ｌ２が、上記便器本体のあふれ縁の位置Ｌ５よりも高い位置に設定されている請求項１記載の水洗大便器。
【請求項３】
上記加圧ポンプは非自吸式ポンプであり、上記貯水タンク内の通常使用時の最高水位Ｌ３が上記加圧ポンプのポンプ室の上端位置Ｌ４よりも高い位置に設定されている請求項１又は請求項２記載の水洗大便器。
【請求項４】
上記貯水タンクはその上方側が大気開放されている開放型貯水タンクであり、この開放型貯水タンクのあふれ縁の位置Ｌ０が、上記便器本体のあふれ縁の位置Ｌ５よりも高い位置に設定されている請求項１乃至３の何れか１項記載の水洗大便器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−７８５３（Ｐ２００９−７８５３Ａ）
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７０７９５（Ｐ２００７−１７０７９５）
【出願日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]