水洗式便器
【課題】節水が可能な水洗式便器を提供すること。
【解決手段】サイホンジェット式が適用され、便器１に接続された給水管２の水圧をそのまま利用するフラッシュバルブ３が利用された水洗式便器である。便器１は、便を受けるとともに便器の外縁として中空かつ複数の孔が形成されたリム１３を有するボール部１１と、ボール部１１に一体形成され、フラッシュバルブ３が操作されると、給水管２から供給される水がボール部１１へ供給される前に送水される箇所である水槽体５と、ボール部１１の底部に形成され、排水管に向けて便をボール部１１から水と共に排出するための便排出孔１１１と、水槽体５及び便排出孔１１１を結ぶ流路５２Ｌと、リム１３と水槽体５との間に設けられた隔壁５ｆｐと、隔壁５ｆｐに形成され、リム１３又は流路５２Ｌにおけるそれぞれの水供給量を制御する切り替え手段１５とを有する。
【解決手段】サイホンジェット式が適用され、便器１に接続された給水管２の水圧をそのまま利用するフラッシュバルブ３が利用された水洗式便器である。便器１は、便を受けるとともに便器の外縁として中空かつ複数の孔が形成されたリム１３を有するボール部１１と、ボール部１１に一体形成され、フラッシュバルブ３が操作されると、給水管２から供給される水がボール部１１へ供給される前に送水される箇所である水槽体５と、ボール部１１の底部に形成され、排水管に向けて便をボール部１１から水と共に排出するための便排出孔１１１と、水槽体５及び便排出孔１１１を結ぶ流路５２Ｌと、リム１３と水槽体５との間に設けられた隔壁５ｆｐと、隔壁５ｆｐに形成され、リム１３又は流路５２Ｌにおけるそれぞれの水供給量を制御する切り替え手段１５とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水洗式便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
水洗式便器は便を水で流すためのものであるが、水洗式便器として好ましいものは、便の状態に拘わらず、便や汚物をきれいに流し、さらに便器に接続されている排水管内の便や汚物を搬送するものである。
【０００３】
ところで、便器のボール表面に便が付着することがある。
【０００４】
便をはがし易くするために、便器のリムを中空にし、かつリムの内側壁面に多数の小孔を設けた状態にし、このようなリムに給水管からの水を通すようにしてリムを通水路にすることが考えられる。このような構成であると、給水管からリムに供給された水が、前記小孔からボール表面に流れ出て水道直圧の水でボール面を洗浄する。これをリム洗浄という。
【０００５】
また、水洗式便器にあっては、便器に水を流すことで、溜水（封水）が入れ替わるためその度に溜水は、新しい状態を維持する。
【０００６】
さらに水洗式便器にあっては、排水設備の配管を伝って下水道の悪臭やガスが屋内へ侵入するのを防ぐようになっている。そのために、前記配管の便器寄りの箇所には、排水トラップが設けられている。排水トラップは湾曲しており、その形状故、便器に流された水は、その全部が流れることなく、排水トラップに連通する便器底部に貯留される。
【０００７】
この結果、便器の内外が遮断され、前記のように悪臭やガスの進入を抑制する。そればかりか、害虫やネズミなどが排水管を伝って便器内へ進入しにくくしている。なお、排水トラップを設けることで溜水されるが、当該溜水の深さ（封水深）は、規格によって定められている。
【０００８】
一方、水洗式便器における水の流し方（洗浄方式）の主流なものとして、洗い落とし式とサイホンジェット式とがある。
【０００９】
洗い落とし式は、便器から汚物を排出するにあたり、便器に流す水の勢いのみを利用する方式である。
【００１０】
サイホンジェット式は、洗い落とし式に比べ、溜水面が広いという特徴を持つスタンダードな方式である。溜水面が大きいほど、便器のボール表面が水と接触する範囲が増えるので、ボール表面が乾燥しにくくなる。乾燥しにくければ、ボール表面に便は付着しにくい。このため、ボール表面に汚物が付着しても、汚物はボール表面を滑降して溜水中に沈むので、臭いが便器から漏れにくくなる。
【００１１】
また、溜水面が広いと、封水深が深くなる。封水深が深いと、汚水管に汚物を導きかつ水洗式便器に接続された排水管の便器との接続箇所と、便器の溜水面との間の落差（以下、排水落差という）が大きくなり、いわゆるサイホン現象を起こす。
【００１２】
サイホン現象を起こすと、便器の溜水量は一時的に急減し、溜水面が急激に下がる状態となって排出される。つまり、溜水面に浮遊した汚物であっても流せるほど水に勢いがつ
く。
【００１３】
そして、サイホン現象の結果、溜水面が便器底部の排水トラップの入り口辺りにまで低下すると、排水トラップに空気が吸引されるようになる。すると、サイホンが破れ、サイホン現象による便器からの便の排出を終了する。一方、給水管からは水が便器に補給され、封水深が規格で決められている深さに至るまでボールに溜水され、これにて洗浄を終了する。
【００１４】
一方、サイホンジェット式で用いられる弁の一例として、フラッシュバルブを挙げられる。フラッシュバルブは、便器に接続された給水管の水圧をそのまま利用する弁である。フラッシュバルブに設けられている排水ボタンや排水ハンドルを操作すると、便器に一定時間水を出した後に水が止まる。フラッシュバルブのことを洗浄弁ともいう。
【００１５】
便器は、このようなフラッシュバルブにより、便器に対する水の供給と停止が制御されて洗浄される。このため、フラッシュバルブのことを便器の洗浄用スイッチということができる。
【００１６】
他方、トイレ洗浄水の大幅な節水を実現することが、昨今の環境問題に起因して強く求められている。しかしそのためには、洗浄装置が流水量を正確にコントロールできなければならない。しかし、従来のフラッシュバルブには、もともと装置自体に、節水を目的とした流量のコントロール調整機能がない。つまり、水のムダの原因は、フラッシュバルブの機構そのものにあるということができる。
【００１７】
これは、フラッシュバルブの性能について規定したＪＩＳ規格の「建築用においては、弁の標準吐水量は１５リットルとし、許容誤差は１．５リットルとするが、試験圧力１ｋｇｆ／ｃｍ２（０．１ＭＰａ）以下においては１１〜１６．５リットル、試験圧力４ｋｇｆ／ｃｍ２（０．３９ＭＰａ）以上においては１３．５〜１９リットルとする。」という記載に起因する。
【００１８】
要するにフラッシュバルブは、水圧１キロ以下の状況で操作する場合なら１１〜１６．５リットル（６６％の許容誤差）、水圧４キロ以上なら１３．５〜１９リットル（７１％）の間で流れるものなら、排水操作のたびに流水量がバラバラであっても正常な製品として認められているということである。このため、１回の排水操作で約１５リットル、水圧などの条件によっては約２０リットルもの水が流れてしまう。
【００１９】
そこで、エコロジーや自然環境保護への貢献という観点から、フラッシュバルブから流れ出る水の勢いを速くしたり、遅くしたり、泡立てたりして、水を減らそうとする『トイレ用の節水ゴマ』や、”大小の流し分け機能”のついた節水型と謳われている『洗浄装置内蔵の大便器』等が提案されている。
【００２０】
また、本出願人にあっては、正確な流水を実現したフラッシュバルブが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００２−９７７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
水の使用量を減らすことができれば、水道料金を減額させることはもちろん、下水道へ
の排水量を削減することができる。下水道への排水量を削減できれば、下水処理にかかる電力の削減も可能である。
【００２３】
このような背景から、世界的に節水への関心が高まり、さらなる節水技術の向上が望まれていた。
【００２４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、さらなる節水が可能な水洗式便器を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
すなわち、本発明の水洗式便器は、便を受けるとともに便器の外縁として中空かつ複数の孔が形成されたリムを有するボール部と、給水管から前記ボール部へ供給される水が、前記ボール部よりも先に供給される水槽体と、ボール部に形成され、排水管に向けて便を水と共に排出するための便排出孔と、前記水槽体及びこの便排出孔を結ぶ流路と、前記リムと前記水槽体との間に設けられた隔壁と、この隔壁に形成され、前記リム又は前記流路におけるそれぞれの水供給量を制御する切り替え手段とを有するものである。
【００２６】
また、本発明は、洗浄方式としてサイホンジェット式が適用され、便器に接続された給水管の水圧をそのまま利用するフラッシュバルブが利用され、フラッシュバルブの操作により便を水と共に排水管に排出する水洗式便器である。本発明水洗式便器は、便を受けるとともに便器の外縁として中空かつ複数の孔が形成されたリムを有するボール部と、ボール部に一体形成され、前記フラッシュバルブが操作されると、給水管から供給される水が前記ボール部へ供給されるよりも前に送られる水槽体と、ボール部の底部に形成され、排水管に向けて便を水と共に排出するための便排出孔と、前記水槽体及びこの便排出孔を結ぶ流路と、前記リムと前記水槽体との間に設けられた隔壁と、この隔壁に形成され、前記リム又は前記流路におけるそれぞれの水供給量を制御する切り替え手段とを有する。
【００２７】
また、前記切り替え手段は、外ケースと、外ケースの内部を移動する内ケースと、内ケース及び外ケースの間に介在される弾性体とを備え、前記外ケースには、前記内ケースに水圧を加えるために外ケース内に水を導入する導入孔が形成され、当該導入孔から外ケースに入った水の圧力を受けて移動する内ケースの外ケースにおける移動距離の程度に応じて、前記リムに向けて水を流す第１の水路又は前記流路に向けて水を流す第２の水路に切り替えることを特徴としてもよい。
【００２８】
さらに、前記ボール部の前記便排出孔を封水する水を供給する供給手段を備え、この供給手段は、前記水槽体５に設けられたタンクと、このタンクと前記ボール部とを貫通する貫通孔と、を有することを特徴とすることもできる。
【００２９】
本発明は、また洗浄方式としてサイホンジェット式が適用され、便器１に接続された給水管の水圧をそのまま利用するフラッシュバルブが利用され、フラッシュバルブの操作により便を水と共に排水管に排出する水洗式便器システムでもある。
【００３０】
本システムでは、前記便器は、便を受けるとともに便器の外縁として中空かつ複数の孔が形成されたリムを有するボール部と、ボール部に一体形成され、前記フラッシュバルブが操作されると、給水管から供給される水が前記ボール部へ供給されるよりも前に送られる水槽体と、ボール部の底部に形成され、排水管に向けて便を水と共に排出するための便排出孔と、前記水槽体及びこの便排出孔を結ぶ流路と、前記リムと前記水槽体との間に設けられた隔壁と、この隔壁に形成され、前記リムに向けて水を流す第１の水路及び前記流路に向けて水を流す第２の水路に切り替えて新しく切り替えられた方に水を供給する流路切り替え手段とを有し、この流路切り替え手段により、前記第１の水路よりも第２の水路
に流れる流水量を多くするようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の水洗式便器によれば、従来の水洗式便器よりも節水を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明水洗式便器の第１実施例の全体外観斜視図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明水洗式便器の流路切り替えバルブの一部切り欠き斜視図である。
【図４】図１の縦断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図４の平面図である。
【図７】本発明水洗式便器のバルブの動作説明図である。
【図８】本発明水洗式便器の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明水洗式便器の貯留水を便器に溜める別の手段を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、この発明を実施するための形態（以下、実施形態）を実施例に基づいて例示的に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状その相対配置などは、特に特定的に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらに限定する趣旨ではない。
（実施例１）
図１に示す水洗式便器（以下、便器）１は、水流をおこすために貯水しておくタンク（水槽）の無い、いわゆるフラッシュバルブ方式でかつサイホン現象により汚物を吸い込んで排出する便器である。なお、この実施例では、便器本体１０に付属している便座やふたは省略してある。
【００３４】
便器本体１０は、家屋の床面又は壁面に図示しないボルトキャップにより固定される。ボルトキャップとは、ボルト頭にキャップが被されてなる取り付けボルトである。便器本体１０には、図４に示すように、給水管２及び横引き排水管４が接続されている。
【００３５】
給水管２は、図示しない水道本管から引き込まれた管であり便器本体１０に水を送る管である。給水管２の途中には、フラッシュバルブ３が備えられている。
【００３６】
横引き排水管４は、ボール部１１に溜まった便を敷地外に排出するための管である。横引き排水管４は、蛇腹状をした管である排水接続アダプタ４１やエルボを用いて、便器本体１０の後部と接続される。横引き排水管４のうち便器本体１０と反対側の端部（他端）は、図示しない汚水管に向けて延びている。
【００３７】
また、図４からわかるように、便器本体１０のうち、ボール部１１の後方に位置しかつ給水管２と接続する部位を給水管接続部５という。給水管接続部５を便器本体１０における水の流れの始点とする。すなわちトイレ使用者がフラッシュバルブ３の操作をすると、前記給水管２の水圧をそのまま利用して水道本管から便器１に向けて給水され、給水された水道水（以下、水）が便器１に最初に入る部位を給水管接続部５という。
【００３８】
同じく図４に示すように、便器本体１０のうち、給水管接続部５の下方に位置しかつ横引き排水管４との接続部を排水管接続部６という。排水管接続部６を便器本体１０における水の流れの終点とする。
【００３９】
そして、トイレ使用者によりフラッシュバルブ３が作動されることにより、給水管２から便器本体１０に水が供給されると、当該供給された水は、便器本体１０における水の流れの始点である給水管接続部５を経由して便器本体１０に入る。便器本体１０を通過した水はその後、便器本体１０における水の流れの終点である排水管接続部６を経由して横引き排水管４に至り、その先の汚水管に至った後、最終的に屎尿処理場で処理される。
【００４０】
次に、図４〜６を参照して、便器本体１０の各構成部分を説明する。
【００４１】
便器本体１０は、縦断面形状が船首の如き形状をし、ボール部１１を囲繞する外郭部１２と、既述した、ボール部１１と、給水管接続部５と、排水管接続部６とを有する。
【００４２】
ここで、本明細書における前後とは、便器１を使用するにあたり、トイレ使用者が図示しない便座に着座した状態での前側をいい、その反対側を後側という。また、トイレ使用者が前を向いた状態で左右の側をそれぞれ左側及び右側という。同じく着座した状態で上下の側をそれぞれ上側及び下側という。
【００４３】
図４、５に示すようにボール部１１は、椀形状をしている。そして、前記外郭部１２の上縁にあたるリム１３が最上位に位置する。また、ボール部１１の底面における後方寄り中央部分には、ボール部１１から横引き排水管４に向けて便を排出する便排出孔１１１が形成されている。便排出孔１１１は図６に示すように、平面で見ると四隅が丸くされた矩形状をしている。
【００４４】
リム１３は、図６に示すように、その平面形状が卵形のリング形状をしている。当該リング形状が、便器本体１０の開口を画する。また、リム１３は、中空にされており、リム内を水が流れる。
【００４５】
そして、リム１３は、図４及び図５からわかるように、その横断面の形状が矩形である。但し、当該横断面の形状は、リムの部位によって若干異なる。これは、リム１３のうち、便座を介して、トイレ使用者の臀部と接触する箇所と、そうでない箇所とでリム１３の横断面を変えているからである。
【００４６】
これによりトイレ使用者が臀部で受ける接触圧に違いを生じる。前者の場合、つまり、便器の後方寄り箇所にあるリム１３の横断面は相対的に大きい。このようにしてあるのは、便座に長時間着座する場合でも、臀部に痛みを感じにくくするためである。後者の場合、すなわち、便器前方寄りの箇所にあるリム１３の部位は、その横断面が相対的に小さい。これは、トイレ使用者が、接触圧に起因する痛みに基づく苦痛を緩和する必要がないからである。また、横断面が小さければ、それだけボール部１１の材料を低減できる。そして、図４からわかるように、リム１３は、給水管接続部５と高さ位置が同じで面一になっている。
【００４７】
さらに、図６からわかるように、既述した給水管接続部５は、リム１３の後端部に形成されたリム接続部１３３を介してリム１３とつながっている。これにより、給水管２から送られて来た水が、給水管接続部５及びリム接続部１３３を経由してリム１３に流入する。
【００４８】
リム１３には、下方向きに多数の小孔１３１が形成されている（図４、６参照）。したがって、リム１３内を水が流れている間は、小孔１３１から水が出る。小孔１３１から出た水は、ボール部１１の表面を伝って、ボール部１１の底面に位置する便排出孔１１１（図４、６参照）に向かう。便排出孔１１１に向かうリム１３の小孔１３１から出た水は、
溜水として徐々に貯水されて行く。
【００４９】
但し、リム１３の小孔１３１から溜水として供給される水は、後述する溜水用タンク５２Ｒから供給される水の量よりも少なく補給用として用いられる。よって溜水用タンク５２Ｒは補給水タンクともいえる。また、リム１３から出た水は、ボール部１１の表面洗浄であるリム洗浄を行うとともに溜水を形成するための補給水として機能する。
【００５０】
図４に示すように、便排出孔１１１は、便排出路１４１を介して、排水接続アダプタ４１とつながっている。便排出路１４１を設けることで、便器内に排水トラップが形成される。便排出路１４１は、給水管接続部５の直下に位置し、図４で示す縦断面で見た形状が凸状をしている。当該凸の程度は、便器１がサイホン現象を実現するに十分な封水深ｈを確保するに十分な程度に便排出路１４１を凸状に形成してある（図４参照）。
【００５１】
詳しくは、便排出路１４１は、便排出孔１１１との接続箇所を起点にそこから後方側が高くなるように（図４では左肩上がりに）まっすぐ斜めに上昇するトラップ上昇管１４１ａと、トラップ上昇管１４１ａと連続しかつ急降下するトラップ下降管１４１ｂとを有する。
【００５２】
トラップ上昇管１４１ａはまっすぐな円筒管形状をしている。これに対し、トラップ下降管１４１ｂは、トラップ上昇管１４１ａに連続する曲管形状部であり、図４の縦断面で見る限り、次に述べる外角部１４１ｂ１及び内角部１４１ｂ２を有する。
【００５３】
外角部１４１ｂ１は、内角部１４１ｂ２よりも上部に位置し、排水管接続部６から相対的に遠方にある。これに対し、内角部１４１ｂ２は、外角部１４１ｂ１の直下に位置し、排水管接続部６から相対的に近辺に位置する。
【００５４】
また、トラップ下降管１４１ｂは、図４に示す限りにおいて、外角部１４１ｂ１から先端までが湾曲形状をしており、内角部１４１ｂ２から先端までがＬの字を１８０°反時計回りに回転させたごとき反転Ｌ字形をしている。このようなトラップ下降管１４１ｂは、その先端部が排水管接続部６とされている。
【００５５】
そして、溜水時に、内角部１４１ｂ２の位置で、溜水が満水になるように、すなわち、規定された封水深ｈとなるように、ボール部１１の容積、トラップ上昇管１４１ａの容積や設置角度、リム１３の小孔１３１から出る水量などが予め設定されている。満水時の溜水の面を溜水面という。また満水にするのに必要な溜水量も予め定められている。
【００５６】
このようなトラップ上昇管１４１ａ及びトラップ下降管１４１ｂからなる便排出路１４１を排水トラップという。このため便排出路１４１の入り口をトラップ入り口ということにする。さらに、内角部１４１ｂ２のことを満水位置ということでトラップ頂部という。
【００５７】
ボール部１１のうちトラップ入り口と対向する部位には、フラッシュバルブ３を操作したときにジェット噴流の出るジェット噴流孔１１ｊが形成されている。ジェット噴流孔１１ｊについては、次に詳しく述べる、前記給水管接続部５の説明をしてからにする。
【００５８】
給水管接続部５は、図１、４〜６からわかるように、排水トラップである便排出路１４１の上部に隣接して位置する水槽体である。給水管接続部５は、図１からわかるように、全体形状が、概略、飯盒の如き形をしている。また、図６に示すように、平面で見た形状では、”門構え”を横倒しにした如き二股形状をしている。さらに、図１に示すように、側面形状は、ブーツのごとき形状をしている。
【００５９】
さらに、給水管接続部５は、図４に示すように、縦断面では、底面の一部が中央で盛り上がった容器形状をしている。さらにまた、図５に示す横断面図では、給水管接続部５は、底面の一部が下方及び内部に盛り上がった容器形状をしている。当該底面の盛り上がりは、便排出路１４１が、給水管接続部５の底面と一体形成されていることによる。
【００６０】
換言すると、給水管接続部５は、給水管２から水を受ける受水槽部５０と（図１、４〜６参照）、受水槽部５０の左右両側からそれぞれ前方に向けて延びる一対の腕部５２Ｌ、５２Ｒとからなる。
【００６１】
受水槽部５０は、その前面壁の一部を介して、リム１３の中空とつながっている。
【００６２】
前記腕部５２Ｌ、５２Ｒのうち、図６における上方部（トイレ使用者が便座に着座したときの左側）に位置する腕部５２Ｌは、給水管接続部５及び便排出孔１１１を結び、給水管接続部５から便排出孔１１１に水を案内する流路として機能する（以下、腕部５２Ｌのことを流路５２Ｌと呼称する。）。また、同図における下方部（トイレ使用者が便座に着座したときの右側）に位置する腕部５２Ｒは、水を溜水として貯留するタンクとして機能する（以下、腕部５２Ｒのことを溜水用タンク５２Ｒと呼称する。）。
【００６３】
流路５２Ｌは、便排出孔１１１の左側を前方へ向けてほぼ直進状に降下した後（図４〜６参照）、便排出孔１１１を前方へ越えた辺りにおいて右回りで後方に急カーブを描いて曲がっている。そして、その状態で、便排出孔１１１の前方縁１１１ａに接続されている。前方縁１１１ａには、前記ジェット噴流孔１１ｊが形成されている。
【００６４】
ジェット噴流孔１１ｊは、図４に示すように、流路５２Ｌと比較してかなり小径な孔である。このため、流路５２Ｌがジェット噴流孔１１ｊと接続可能なように、流路５２Ｌは、これが受水槽部５０と接続されている基端側からジェット噴流孔１１ｊと接続されている先端側に掛けて徐々にその径が小さくなるように形成されている。
【００６５】
よって、既述のように、フラッシュバルブ３が給水管２の水圧をそのまま利用するものであることと、流路５２Ｌを流下する水に掛かる重力の影響、及びジェット噴流孔１１ｊが流路５２Ｌと比較してかなり小径の孔であることとが相俟って、流路５２Ｌを流下する水は、ジェット噴流孔１１ｊから便排出孔１１１に、極めて勢いのあるジェット水流として噴出する。この状態をジェット洗浄が実行されている状態という。
【００６６】
次に図５及び６を参照して、溜水用タンク５２Ｒについて述べる。溜水用タンク５２Ｒは、その前端部にボール内面に開口する貫通路（貫通孔）５２１Ｒを有する。溜水用タンク５２Ｒに貯留されている水は、貫通路５２１Ｒを経由して、流出し、ボール部１１の表面を伝って、ボール部１１の底面に位置する便排出孔１１１（図４、６参照）に向かう。そして、溜水としてボール部１１の底部に溜まる。
【００６７】
さらに、給水管接続部５は、図６からわかるように、平面形状が矩形なリム接続部１３３を介してリム１３とつながっている。
【００６８】
リム接続部１３３は、給水管接続部５の一壁である前面壁５ｆの一部５ｆｐと、前面壁５ｆから前方へ向けて相互に他方に対して一定の間隔を開けて平行に延びる一対の突出壁１３３Ｆ、１３３Ｒとを有する。そして、一対の突出壁１３３Ｆ、１３３Ｒが、リム１３の後端に一体に形成されることで、既述のように、給水管接続部５と、リム１３とが、リム接続部１３３を介して一体化している。
【００６９】
給水管接続部５の一壁である前面壁５ｆの一部５ｆｐは、給水管接続部５とリム１３と
を区分けする壁でもある。このため、以降前面壁５ｆの一部５ｆｐを隔壁５ｆｐと呼称する。
【００７０】
隔壁５ｆｐは、既述のように、リム接続部１３３を介してリム１３と接続される。そしてリム１３は、リング形状であるため、リム１３と交差する、リム接続部１３３は、リム１３と二股状に連通する（図１、６参照）。
【００７１】
また、隔壁５ｆｐには、バルブ１５が貫通状態で取り付けられている（図７参照）。バルブ１５を隔壁５ｆｐに通すため、隔壁５ｆｐには、貫通孔２１２ａが形成されている。この貫通孔２１２ａには、両端開口でゴム製の筒体であるブッシュ７が内嵌されている。
【００７２】
ブッシュ７は、貫通孔２１２ａに内嵌された状態では軸方向に移動できない。これは、ブッシュ７の軸方向における両端にそれぞれ張り出しフランジ７１Ｆ、７１Ｒが形成され、張り出しフランジ７１Ｆ、７１Ｒの間隔が、隔壁５ｆｐの肉厚と同じだからである。
【００７３】
なお、ブッシュ７を貫通孔２１２ａに後方から挿入し易いように、前側に位置する張り出しフランジ７１Ｆは、その周縁にアールが付けられている。
【００７４】
そして、貫通孔２１２ａにブッシュ７が嵌められた状態で、前記バルブ１５が、ブッシュ７の通し孔７ｈに挿入される。これにより、ブッシュ７が貫通孔２１２ａとバルブ１５との間に介在される。
【００７５】
ブッシュ７を貫通孔２１２ａとバルブ１５との間に介在することにより、貫通孔２１２ａとバルブ１５との間の隙間が埋まる。また、バルブ１５は、貫通孔２１２ａとの間にブッシュ７が介在されたことにより生じる摩擦によって軸周りの回転が阻止される。
【００７６】
バルブ１５は、３つの構成要件からなる。すなわち、図３及び７に示すように、円筒形状をした外ケース５１と、外ケース５１の内部において軸方向に摺動自在に嵌合され、一端が開口され、他端が閉塞された内ケース５３と、内ケース５３及び外ケース５１の間に介在される圧縮スプリング５５とからなる。これらはいずれも同一軸線上にある。
【００７７】
外ケース５１は、これが前記ブッシュ７にしまり嵌め状態で内嵌されるように外ケース５１の外径とブッシュ７の通し孔７ｈの内径とが設定されている。そして、外ケース５１は、その外周面に張り出しフランジ５１１を有する。張り出しフランジ５１１は、バルブ１５を隔壁５ｆｐに設置したときに、外ケース５１の軸方向への位置決めを行うためのものである。
【００７８】
張り出しフランジ５１１は、図７に示すように、その外径が、ブッシュ７の張り出しフランジ７２の外径よりもわずかに小さい。
【００７９】
また、外ケース５１は、その両端面中央にそれぞれ大きさの相違する孔が形成されている。すなわち、前端面５１ｆに形成された前端貫通孔５１３ｆと、後端面５１ｒに形成された後端貫通孔５１３ｒとがあるが、前端貫通孔５１３ｆよりも後端貫通孔５１３ｒの方が小さい（図２、３及び７参照）。
【００８０】
当該貫通孔５１３ｆ、５１３ｒのうち、後端貫通孔５１３ｒは、フラッシュバルブ３の操作により、給水管２から供給されて、水槽体である前記給水管接続部５に引き込まれる水の一部を外ケース５１に導入するための孔である。また、前端貫通孔５１３ｆは、バルブ１５を経由した水をリム１３内に導入するための孔である。
【００８１】
さらに、外ケース５１の外周壁には、前記張り出しフランジ５１１を境にそれよりも後方に位置する後方側開口５１４と、同じく前方に位置する前方側開口５１６とが複数形成されている（この実施例では、後方側開口５１４及び前方側開口５１６が、それぞれ上下に１つずつ合計２個ずつ形成されている）。
【００８２】
前方側開口５１６は、ブッシュ７の長さ寸法相当分だけ、張り出しフランジ５１１から軸方向に離隔された箇所に設けられている。
【００８３】
後方側開口５１４は、給水管接続部５に引き込まれた水の一部を内ケース５３に導入するための開口である。また、前方側開口５１６は、内ケース５３に入った水を排出するための開口である。いずれの開口５１４、５１６も外ケース５１の円周方向に等間隔で形成されている。なお、後方側開口５１４の方が前方側開口５１６よりも大径である。
【００８４】
内ケース５３は、既述のように前方端（一端）が開口され、後方端（他端）が閉塞された、一端開口他端閉塞な円筒状ケースである。そして、内ケース５３がスムーズに外ケース５１内を摺動できるように外ケース５１の内径及び内ケース５３の外径が設定されている。すなわち外ケース５１の内径の方が内ケース５３の外径よりもわずかに大きい。
【００８５】
また、内ケース５３の長さ寸法は、外ケース５１のそれのほぼ２／３である。内ケース５３にも外ケース５１と同様、外周壁に開口５３４が形成されている。開口５３４は内ケース５３の軸方向におけるほぼ中央部において円周方向に等間隔で複数形成されている。外ケース５１は外周壁に形成されている開口が開口５１４、５１６の２種類であったが、内ケース５３の場合は、開口５３４が外周壁に形成されているだけである。
【００８６】
さらに、内ケース５３は外ケース５１に対して軸方向には移動可能であっても、軸回りには回転できないようになっている。そのために例えば、外ケース５１の内面に軸方向に延びる凸部（図示せず）を形成し、この凸部に摺動自在に嵌合する凹部を内ケース５３の外面に設けることが考えられる。
【００８７】
内ケース５３が外ケース５１内を軸方向に移動すると、内ケース５３の閉塞端５３ｒと外ケース５１の後端面５１ｒとの間には隙間Ｓができる（図７参照）。この隙間Ｓは、貫通孔５１３経由で隙間Ｓに入って来た水（図７（ｂ）（ｃ）の矢印参照）により、圧縮スプリング５５がその弾性に抗して軸方向に圧縮され、縮小したことにより、内ケース５３が、外ケース５１内を前方に移動してできる空間である。内ケース５３が外ケース５１を前方に最大限移動したときの隙間Ｓが最大の大きさになる。
【００８８】
次に圧縮スプリング５５について述べる。圧縮スプリング５５は、これに負荷が掛からない状態で、内ケース５３に２／３ほど収納される長さを有する。そして、当該負荷の掛かっていない状態の圧縮スプリング５５とともに内ケース５３を外ケース５１に入れたときに、内ケース５３が、外ケース５１の前端から最も後方に離れた状態となる（図７（ａ）参照）。
【００８９】
このとき、外ケース５１の前記一端（前方の端）内面に圧縮スプリング５５の前端が当接し、外ケース５１の他端側に位置する内ケース５３の他端（後方の端）内面に圧縮スプリング５５の後端が当接する。これが、圧縮スプリング５５に水圧が掛かっていないときの状態であり、そのときの内ケース５３の外ケース５１における位置を初期位置ということにする。
【００９０】
そして、圧縮スプリング５５は、外ケース５１の後端面５１ｒに形成された後端貫通孔５１３ｒからバルブ１５に流入した水の水圧により、内ケース５３が、外ケース５１内を
移動することに伴い、前記水圧に抗しながら圧縮される（図７（ｂ）参照）。なお、後端貫通孔５１３ｒは、外ケース５１内に水を導入する導入孔である。
【００９１】
さらに、水量の増大に伴い、内ケース５３が水圧を受けてさらに進行し、内ケース５３の先端が外ケース５１の前端面５１ｆに当接することで、内ケース５３がそれ以上進行できない位置にやがて来る（図７（ｃ）参照）。当該位置に内ケース５３がある場合を内ケース５３が停止位置にあるということにする。
【００９２】
当該停止位置では、水の流れがない。これは内・外ケースに形成された孔を通じていずれの孔にあっても水の流通がないためである。このため、バルブ１５に水が流入することはない。よって、給水管２から流れて来る水は、その後は、流路５２Ｌ及び溜水用タンク５２Ｒにすべて貯水される。このように、バルブ１５は、当該バルブに対する水の流入の有無により、貯水先が異なる。つまり水の流れる路を切り替えるための手段、すなわち流路切り替えバルブ１５と呼称する。
【００９３】
要するにバルブ１５は、外ケース５１に形成された後端貫通孔５１３ｒから外ケース５１に入った水の圧力を受けて移動する内ケース５３の外ケース５１における移動距離の程度に応じて、リム１３に向けて水を流す第１の水路又は前記流路５２Ｌに向けて水を流す第２の水路に切り替えて、リム１３又は流路５２Ｌにおけるそれぞれの水供給量を制御するものということができる。なお、第１の水路とは、バルブ１５から出た水をリム１３に向けて案内する水路であればよく、第２の水路とは、バルブ１５から出た水を流路５２Ｌに向けて案内する水路であればよい。
【００９４】
なお、図７（ａ）、（ｂ）の状態に内ケース５３がある場合は、流路切り替えバルブ１５に水が流入して、水の流れを生じる。このため、図７（ｃ）の停止位置に対し、図７（ａ）、（ｂ）の状態に内ケースがある場合を内ケースが流水位置にあるということにする。
【００９５】
停止位置に内ケース５３が至ると、外ケース５１の外周壁に形成された、開口５１４及び５１６が、内ケース５３の外周壁のうち、開口５３４の形成されていない箇所である部分５３６により閉塞される（図７（ｃ）参照）。当該閉塞された状態において、リム１３には、ある程度の残り水が存在する。当該残り水は、小孔１３１が多数あっても水の表面張力により流出しないようになっている。
【００９６】
当該残り水の利用については実施例２で述べる。
【００９７】
このように、停止位置に内ケース５３があるときに、外ケース５１の開口５１４及び５１６が、内ケース５３の部分５３６により閉塞されるよう、外ケース５１及び内ケース５３の長さ寸法、外ケース５１の開口５１４及び５１６の大きさや形成箇所、内ケース５３の外周壁のうち開口５３４が形成されていない部分５３６の大きさや位置が設定されている。
【００９８】
また、内ケース５３に前記水圧が掛からなくなると、圧縮スプリング５５は、内ケース５３を初期位置にまで押しやって、もとの長さに戻る弾力を有する。このため初期位置にある外ケースは、その開口５１４及び５１６が、内ケース５３の部分５３６により閉塞されなくなるので開口する（図７（ａ）参照）。
【００９９】
このように、内ケース５３が停止位置にあるときに、外ケース５１の開口５１４及び５１６が、内ケース５３の部分５３６により閉塞されるように、また、流水位置に内ケース５３があるときに、流路切り替えバルブ１５に水が流入するように、外ケース５１及び内
ケース５３の長さ寸法、外ケース５１の開口５１４及び５１６の大きさや形成箇所、内ケース５３の外周壁のうち開口５３４が形成されていない部分５３６の大きさや位置が設定されている。さらに、初期位置〜停止位置に至るまでの間に給水管接続部５からリム１３に流れる水量及び溜水用タンク５２Ｒに溜水用として貯留される水量も予め定められている。その量は、リム１３に流れる水量及び溜水用タンク５２Ｒに貯留される水量を加算した量であるから、溜水をするのに必要以上に無駄に水を消費しない。
【０１００】
また、図７（ａ）、（ｂ）の状態に内ケース５３がある場合において、流路切り替えバルブ１５に水が流入し、バルブ１５を経由して、リム１３に水の流れを生じる場合の流量よりも、ジェット洗浄を実施している場合の流量の方が大きいのはいうまでもない。サイホン現象だけでなく、ジェット洗浄も利用することで、便器の洗浄を十分に行うためである。
【０１０１】
次に図８を参照して作用効果を説明する。
【０１０２】
フラッシュバルブ３に設けられている前記排水ボタンや排水ハンドル等の操作手段を操作することにより、便器１に一定時間水を出した後で水が止まる。その結果、便器１が洗浄されるとともに溜水もされる。当該操作のことを洗浄操作という。洗浄操作には次に示す複数のステップがある。当該複数のステップのうち、ステップＳ１〜Ｓ５の実行とともに、リム洗浄Ｓ１２３、ジェット洗浄Ｓ２３４及びタンクからの補給水Ｓ４５の各ステップが併存して実行される。
【０１０３】
Ｓ１は、前記操作手段を操作することで、給水管２から便器１に水が流水される。つまり便器１への流水が開始されるステップである。しばらくしてサイホン現象を生じ、便器の溜水量は一時的に急減し、溜水面が急激に低下して排水を生じる。
【０１０４】
Ｓ１が実行されると、水槽体である給水管接続部５に貯水され、貯水量に応じて給水管接続部５に設けられた流路切り替えバルブ１５が開く（図７（ａ）参照）。流路切り替えバルブ１５が開いている間は、リム１３には水が供給され、リム１３に設けられた多数の小孔１３１から水が出て、ボール部１１の表面洗浄を行うリム洗浄が実施される（図８のリム洗浄
参照）。
【０１０５】
なお、リム１３は、リム接続部１３３を介して給水管接続部５とつながっており、リム１３はリング形状をしているので、給水管接続部５に入った水は、リム接続部１３３で二股状に分岐してリム１３に供給される。このため、リム１３に入った水は、左右両側からリム１３に水を供給できるので、リム洗浄を早く実行することが可能である。
【０１０６】
そして、給水管接続部５への水の供給量が高まると（図７（ｂ）参照）、次のステップＳ２では、流路切り替えバルブ１５の閉止を開始する。よって、Ｓ２をバルブ閉止開始のステップという。またステップＳ２の流路切り替えバルブ１５の閉止開始時期よりも幾分早い時期に、既述したジェット洗浄が開示される（図８のジェット洗浄Ｓ２３４参照）。
【０１０７】
その後、給水管接続部５への水の供給量がさらに高まると、次のステップＳ３では、流路切り替えバルブ１５の閉止を完了する（図７（ｃ）参照）。よって、Ｓ３をバルブ閉止完了のステップという。Ｓ３のバルブ閉止完了は、すなわちリム洗浄Ｓ１２３の終了を意味する（図８のリム洗浄Ｓ１２３参照）。上記Ｓ２とＳ３との間では、リム洗浄Ｓ１２３とジェット洗浄Ｓ２３４とが共に実行されている期間である。
【０１０８】
Ｓ３のバルブ閉止完了に同期してリム洗浄が終了する。このときはまだジェット洗浄Ｓ
２３４は継続されている。しかし、その後、しばらくはジェット洗浄Ｓ２３４だけが単独で実行され、しばらくしてからジェット洗浄Ｓ２３４も終了する。リム洗浄もジェット洗浄もいずれも終了することを流水完了といいステップＳ４で示す。また流水完了よりも幾分前に、つまりジェット洗浄の終了間際に同期して、溜水用タンク５２Ｒに貯留されていた水が、溜水の補給水としてその供給が開始される（Ｓ４５のタンクから補給水参照）。
【０１０９】
その後、しばらくすると溜水用タンク５２Ｒに貯留されていた水も無くなる。これを補給水の止水といいステップＳ５で実行される。
【０１１０】
補給水の供給が停止することは、溜水が満水になったことを意味する。つまりステップＳ４の流水完了よりも幾分手前の段階から補給は開始され、ステップＳ５の補給水止水前までは、溜水用タンク５２Ｒの貫通路５２１Ｒから溜水用の補給水が供給される。
【０１１１】
実施例１の便器１にあっては、サイホン現象を起こす上にジェット噴流を生じるため、便器に流す水の勢いがある。よって、便器１に使用される水量は少ない水でも便をきれいに流し去ることができる。したがって、従来よりも節水ができる。これに加え、給水管２により便器１に供給される水のうち、溜水用の水量を流路切り替えバルブ１５によって、及び溜水用タンク５２Ｒに貯水量によって確保できる。当該溜水量は予め決まった量であるので、溜水をするのに無駄がない。このため、これによっても節水に寄与する。さらには、流路切り替えバルブ１５によって、リムに流れる水量に制限が掛かるため、便器に一定時間水を出した後、水が止まるまでの期間において、リム経由の水が垂れ流し状態になることがない。したがって、これがもっとも節水に寄与する。
（実施例２）
図９を参照して実施例２について説明する。
【０１１２】
実施例２が実施例１と相違する点は、リム１３の小孔１３１から供給される水で溜水をすべて賄ってしまうというものである。これはリム洗浄を実施した場合でも、リム１３には、ある程度の量の残り水があるため、これを無駄にすることなく溜水として適用するようにしたものである。それ故、実施例２にあっては、実施例１の溜水用タンク５２Ｒの貫通路５２１Ｒを不要にできる。
【０１１３】
そして、実施例１において溜水用タンク５２Ｒに貯水されることになっていた水については、たとえばジェット洗浄として、または、リム１３の小孔１３１から出る溜水用の水として適用する。
【０１１４】
図９が図８と相違する点は、溜水するためのステップＳ５以降である。ステップＳ１からＳ４までのステップは、実施例１の場合と同じである。また、ステップＳ１からＳ４までの間に生じるリム洗浄及びジェット洗浄がどの時点で実行されるかについても同じである。よって、実施例２では、これらの説明を省略し、Ｓ５から説明する。Ｓ５からＳ８は、リム１３に設けた多数の小孔１３１からリム内に残存している水を溜水として使用するためのステップである。
【０１１５】
Ｓ５では、流路切り替えバルブ１５を図７（ｃ）の状態から開放して図７（ａ）の状態にする。このようにすることで、リム１３内に空気の流通を生じるようになる。つまり図７（ｃ）の状態では、前記残り水は、表面張力により小孔１３１からの流出が阻害され、かつリム１３からは溜水としての水が補給されていなかった。よって、リム洗浄Ｓ１２３は停止状態にあった（Ｓ３参照）。しかし、それがステップＳ６で図７（ａ）の状態になることで破れる。この結果、小孔１３１から残り水が流出し、ステップＳ７で溜水としてボール底面に貯留されるようになる。ステップＳ５の終了後からステップＳ７の終了までの間において、リム１３から補給水が供給される（Ｓ６７参照）。
【０１１６】
前記残り水の総量によっても、封水深ｈを確保することができるように、リム１３の容積や残り水の量などは予め定められている。
【０１１７】
その後しばらくするとリム１３に残っていた水も無くなる。これを補給水の止水といいステップＳ８で実行される。補給水の供給が停止することは溜水が満水になったことを意味する。
【０１１８】
本発明は、タンク式の便器にも適用できる。
【０１１９】
さらに、流路切り替えバルブは本実施例のような機械式でなくても電磁バルブを用いてもよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１ 便器
２ 給水管
３ フラッシュバルブ
４ 横引き排水管
５ 給水管接続部（水槽体）
５ｆ 前面壁
５ｆｐ 隔壁
６ 排水管接続部
７ ブッシュ
７ｈ ブッシュの通し孔
１０ 便器本体
１１ ボール部
１１ｊ ジェット噴流孔
１２ 外郭部
１３ リム
１５ バルブ（切り替え手段）
１５ 流路切り替えバルブ
４１ 排水接続アダプタ
５０ 受水槽部
５１ 外ケース
５１ｆ 前端面
５１ｒ 後端面
５２Ｌ 水槽体及び便排出孔を結ぶ流路
５２Ｒ 溜水用タンク
５３ 内ケース
５３ｒ 閉塞端
５５ 圧縮スプリング
７１Ｆ 張り出しフランジ
７２ 張り出しフランジ
１１１ 便排出孔
１１１ａ 前方縁
１３１ 小孔
１３３ リム接続部
１３３Ｆ 突出壁
１４１ 便排出路
１４１ａ トラップ上昇管
１４１ｂ トラップ下降管
１４１ｂ１ 外角部
１４１ｂ２ 内角部
２１２ａ 貫通孔
５１１ 張り出しフランジ
５１３ 貫通孔
５１３ｆ 前端貫通孔
５１３ｒ 後端貫通孔（導入孔）
５１４ 後方側開口
５１６ 前方側開口
５２１Ｒ 貫通路（貫通孔）
５３４ 開口
５３６ 部分
Ｌ 反転
Ｓ 隙間
ｈ 封水深
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水洗式便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
水洗式便器は便を水で流すためのものであるが、水洗式便器として好ましいものは、便の状態に拘わらず、便や汚物をきれいに流し、さらに便器に接続されている排水管内の便や汚物を搬送するものである。
【０００３】
ところで、便器のボール表面に便が付着することがある。
【０００４】
便をはがし易くするために、便器のリムを中空にし、かつリムの内側壁面に多数の小孔を設けた状態にし、このようなリムに給水管からの水を通すようにしてリムを通水路にすることが考えられる。このような構成であると、給水管からリムに供給された水が、前記小孔からボール表面に流れ出て水道直圧の水でボール面を洗浄する。これをリム洗浄という。
【０００５】
また、水洗式便器にあっては、便器に水を流すことで、溜水（封水）が入れ替わるためその度に溜水は、新しい状態を維持する。
【０００６】
さらに水洗式便器にあっては、排水設備の配管を伝って下水道の悪臭やガスが屋内へ侵入するのを防ぐようになっている。そのために、前記配管の便器寄りの箇所には、排水トラップが設けられている。排水トラップは湾曲しており、その形状故、便器に流された水は、その全部が流れることなく、排水トラップに連通する便器底部に貯留される。
【０００７】
この結果、便器の内外が遮断され、前記のように悪臭やガスの進入を抑制する。そればかりか、害虫やネズミなどが排水管を伝って便器内へ進入しにくくしている。なお、排水トラップを設けることで溜水されるが、当該溜水の深さ（封水深）は、規格によって定められている。
【０００８】
一方、水洗式便器における水の流し方（洗浄方式）の主流なものとして、洗い落とし式とサイホンジェット式とがある。
【０００９】
洗い落とし式は、便器から汚物を排出するにあたり、便器に流す水の勢いのみを利用する方式である。
【００１０】
サイホンジェット式は、洗い落とし式に比べ、溜水面が広いという特徴を持つスタンダードな方式である。溜水面が大きいほど、便器のボール表面が水と接触する範囲が増えるので、ボール表面が乾燥しにくくなる。乾燥しにくければ、ボール表面に便は付着しにくい。このため、ボール表面に汚物が付着しても、汚物はボール表面を滑降して溜水中に沈むので、臭いが便器から漏れにくくなる。
【００１１】
また、溜水面が広いと、封水深が深くなる。封水深が深いと、汚水管に汚物を導きかつ水洗式便器に接続された排水管の便器との接続箇所と、便器の溜水面との間の落差（以下、排水落差という）が大きくなり、いわゆるサイホン現象を起こす。
【００１２】
サイホン現象を起こすと、便器の溜水量は一時的に急減し、溜水面が急激に下がる状態となって排出される。つまり、溜水面に浮遊した汚物であっても流せるほど水に勢いがつ
く。
【００１３】
そして、サイホン現象の結果、溜水面が便器底部の排水トラップの入り口辺りにまで低下すると、排水トラップに空気が吸引されるようになる。すると、サイホンが破れ、サイホン現象による便器からの便の排出を終了する。一方、給水管からは水が便器に補給され、封水深が規格で決められている深さに至るまでボールに溜水され、これにて洗浄を終了する。
【００１４】
一方、サイホンジェット式で用いられる弁の一例として、フラッシュバルブを挙げられる。フラッシュバルブは、便器に接続された給水管の水圧をそのまま利用する弁である。フラッシュバルブに設けられている排水ボタンや排水ハンドルを操作すると、便器に一定時間水を出した後に水が止まる。フラッシュバルブのことを洗浄弁ともいう。
【００１５】
便器は、このようなフラッシュバルブにより、便器に対する水の供給と停止が制御されて洗浄される。このため、フラッシュバルブのことを便器の洗浄用スイッチということができる。
【００１６】
他方、トイレ洗浄水の大幅な節水を実現することが、昨今の環境問題に起因して強く求められている。しかしそのためには、洗浄装置が流水量を正確にコントロールできなければならない。しかし、従来のフラッシュバルブには、もともと装置自体に、節水を目的とした流量のコントロール調整機能がない。つまり、水のムダの原因は、フラッシュバルブの機構そのものにあるということができる。
【００１７】
これは、フラッシュバルブの性能について規定したＪＩＳ規格の「建築用においては、弁の標準吐水量は１５リットルとし、許容誤差は１．５リットルとするが、試験圧力１ｋｇｆ／ｃｍ２（０．１ＭＰａ）以下においては１１〜１６．５リットル、試験圧力４ｋｇｆ／ｃｍ２（０．３９ＭＰａ）以上においては１３．５〜１９リットルとする。」という記載に起因する。
【００１８】
要するにフラッシュバルブは、水圧１キロ以下の状況で操作する場合なら１１〜１６．５リットル（６６％の許容誤差）、水圧４キロ以上なら１３．５〜１９リットル（７１％）の間で流れるものなら、排水操作のたびに流水量がバラバラであっても正常な製品として認められているということである。このため、１回の排水操作で約１５リットル、水圧などの条件によっては約２０リットルもの水が流れてしまう。
【００１９】
そこで、エコロジーや自然環境保護への貢献という観点から、フラッシュバルブから流れ出る水の勢いを速くしたり、遅くしたり、泡立てたりして、水を減らそうとする『トイレ用の節水ゴマ』や、”大小の流し分け機能”のついた節水型と謳われている『洗浄装置内蔵の大便器』等が提案されている。
【００２０】
また、本出願人にあっては、正確な流水を実現したフラッシュバルブが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００２−９７７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
水の使用量を減らすことができれば、水道料金を減額させることはもちろん、下水道へ
の排水量を削減することができる。下水道への排水量を削減できれば、下水処理にかかる電力の削減も可能である。
【００２３】
このような背景から、世界的に節水への関心が高まり、さらなる節水技術の向上が望まれていた。
【００２４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、さらなる節水が可能な水洗式便器を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
すなわち、本発明の水洗式便器は、便を受けるとともに便器の外縁として中空かつ複数の孔が形成されたリムを有するボール部と、給水管から前記ボール部へ供給される水が、前記ボール部よりも先に供給される水槽体と、ボール部に形成され、排水管に向けて便を水と共に排出するための便排出孔と、前記水槽体及びこの便排出孔を結ぶ流路と、前記リムと前記水槽体との間に設けられた隔壁と、この隔壁に形成され、前記リム又は前記流路におけるそれぞれの水供給量を制御する切り替え手段とを有するものである。
【００２６】
また、本発明は、洗浄方式としてサイホンジェット式が適用され、便器に接続された給水管の水圧をそのまま利用するフラッシュバルブが利用され、フラッシュバルブの操作により便を水と共に排水管に排出する水洗式便器である。本発明水洗式便器は、便を受けるとともに便器の外縁として中空かつ複数の孔が形成されたリムを有するボール部と、ボール部に一体形成され、前記フラッシュバルブが操作されると、給水管から供給される水が前記ボール部へ供給されるよりも前に送られる水槽体と、ボール部の底部に形成され、排水管に向けて便を水と共に排出するための便排出孔と、前記水槽体及びこの便排出孔を結ぶ流路と、前記リムと前記水槽体との間に設けられた隔壁と、この隔壁に形成され、前記リム又は前記流路におけるそれぞれの水供給量を制御する切り替え手段とを有する。
【００２７】
また、前記切り替え手段は、外ケースと、外ケースの内部を移動する内ケースと、内ケース及び外ケースの間に介在される弾性体とを備え、前記外ケースには、前記内ケースに水圧を加えるために外ケース内に水を導入する導入孔が形成され、当該導入孔から外ケースに入った水の圧力を受けて移動する内ケースの外ケースにおける移動距離の程度に応じて、前記リムに向けて水を流す第１の水路又は前記流路に向けて水を流す第２の水路に切り替えることを特徴としてもよい。
【００２８】
さらに、前記ボール部の前記便排出孔を封水する水を供給する供給手段を備え、この供給手段は、前記水槽体５に設けられたタンクと、このタンクと前記ボール部とを貫通する貫通孔と、を有することを特徴とすることもできる。
【００２９】
本発明は、また洗浄方式としてサイホンジェット式が適用され、便器１に接続された給水管の水圧をそのまま利用するフラッシュバルブが利用され、フラッシュバルブの操作により便を水と共に排水管に排出する水洗式便器システムでもある。
【００３０】
本システムでは、前記便器は、便を受けるとともに便器の外縁として中空かつ複数の孔が形成されたリムを有するボール部と、ボール部に一体形成され、前記フラッシュバルブが操作されると、給水管から供給される水が前記ボール部へ供給されるよりも前に送られる水槽体と、ボール部の底部に形成され、排水管に向けて便を水と共に排出するための便排出孔と、前記水槽体及びこの便排出孔を結ぶ流路と、前記リムと前記水槽体との間に設けられた隔壁と、この隔壁に形成され、前記リムに向けて水を流す第１の水路及び前記流路に向けて水を流す第２の水路に切り替えて新しく切り替えられた方に水を供給する流路切り替え手段とを有し、この流路切り替え手段により、前記第１の水路よりも第２の水路
に流れる流水量を多くするようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の水洗式便器によれば、従来の水洗式便器よりも節水を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明水洗式便器の第１実施例の全体外観斜視図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明水洗式便器の流路切り替えバルブの一部切り欠き斜視図である。
【図４】図１の縦断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図４の平面図である。
【図７】本発明水洗式便器のバルブの動作説明図である。
【図８】本発明水洗式便器の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明水洗式便器の貯留水を便器に溜める別の手段を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、この発明を実施するための形態（以下、実施形態）を実施例に基づいて例示的に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状その相対配置などは、特に特定的に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらに限定する趣旨ではない。
（実施例１）
図１に示す水洗式便器（以下、便器）１は、水流をおこすために貯水しておくタンク（水槽）の無い、いわゆるフラッシュバルブ方式でかつサイホン現象により汚物を吸い込んで排出する便器である。なお、この実施例では、便器本体１０に付属している便座やふたは省略してある。
【００３４】
便器本体１０は、家屋の床面又は壁面に図示しないボルトキャップにより固定される。ボルトキャップとは、ボルト頭にキャップが被されてなる取り付けボルトである。便器本体１０には、図４に示すように、給水管２及び横引き排水管４が接続されている。
【００３５】
給水管２は、図示しない水道本管から引き込まれた管であり便器本体１０に水を送る管である。給水管２の途中には、フラッシュバルブ３が備えられている。
【００３６】
横引き排水管４は、ボール部１１に溜まった便を敷地外に排出するための管である。横引き排水管４は、蛇腹状をした管である排水接続アダプタ４１やエルボを用いて、便器本体１０の後部と接続される。横引き排水管４のうち便器本体１０と反対側の端部（他端）は、図示しない汚水管に向けて延びている。
【００３７】
また、図４からわかるように、便器本体１０のうち、ボール部１１の後方に位置しかつ給水管２と接続する部位を給水管接続部５という。給水管接続部５を便器本体１０における水の流れの始点とする。すなわちトイレ使用者がフラッシュバルブ３の操作をすると、前記給水管２の水圧をそのまま利用して水道本管から便器１に向けて給水され、給水された水道水（以下、水）が便器１に最初に入る部位を給水管接続部５という。
【００３８】
同じく図４に示すように、便器本体１０のうち、給水管接続部５の下方に位置しかつ横引き排水管４との接続部を排水管接続部６という。排水管接続部６を便器本体１０における水の流れの終点とする。
【００３９】
そして、トイレ使用者によりフラッシュバルブ３が作動されることにより、給水管２から便器本体１０に水が供給されると、当該供給された水は、便器本体１０における水の流れの始点である給水管接続部５を経由して便器本体１０に入る。便器本体１０を通過した水はその後、便器本体１０における水の流れの終点である排水管接続部６を経由して横引き排水管４に至り、その先の汚水管に至った後、最終的に屎尿処理場で処理される。
【００４０】
次に、図４〜６を参照して、便器本体１０の各構成部分を説明する。
【００４１】
便器本体１０は、縦断面形状が船首の如き形状をし、ボール部１１を囲繞する外郭部１２と、既述した、ボール部１１と、給水管接続部５と、排水管接続部６とを有する。
【００４２】
ここで、本明細書における前後とは、便器１を使用するにあたり、トイレ使用者が図示しない便座に着座した状態での前側をいい、その反対側を後側という。また、トイレ使用者が前を向いた状態で左右の側をそれぞれ左側及び右側という。同じく着座した状態で上下の側をそれぞれ上側及び下側という。
【００４３】
図４、５に示すようにボール部１１は、椀形状をしている。そして、前記外郭部１２の上縁にあたるリム１３が最上位に位置する。また、ボール部１１の底面における後方寄り中央部分には、ボール部１１から横引き排水管４に向けて便を排出する便排出孔１１１が形成されている。便排出孔１１１は図６に示すように、平面で見ると四隅が丸くされた矩形状をしている。
【００４４】
リム１３は、図６に示すように、その平面形状が卵形のリング形状をしている。当該リング形状が、便器本体１０の開口を画する。また、リム１３は、中空にされており、リム内を水が流れる。
【００４５】
そして、リム１３は、図４及び図５からわかるように、その横断面の形状が矩形である。但し、当該横断面の形状は、リムの部位によって若干異なる。これは、リム１３のうち、便座を介して、トイレ使用者の臀部と接触する箇所と、そうでない箇所とでリム１３の横断面を変えているからである。
【００４６】
これによりトイレ使用者が臀部で受ける接触圧に違いを生じる。前者の場合、つまり、便器の後方寄り箇所にあるリム１３の横断面は相対的に大きい。このようにしてあるのは、便座に長時間着座する場合でも、臀部に痛みを感じにくくするためである。後者の場合、すなわち、便器前方寄りの箇所にあるリム１３の部位は、その横断面が相対的に小さい。これは、トイレ使用者が、接触圧に起因する痛みに基づく苦痛を緩和する必要がないからである。また、横断面が小さければ、それだけボール部１１の材料を低減できる。そして、図４からわかるように、リム１３は、給水管接続部５と高さ位置が同じで面一になっている。
【００４７】
さらに、図６からわかるように、既述した給水管接続部５は、リム１３の後端部に形成されたリム接続部１３３を介してリム１３とつながっている。これにより、給水管２から送られて来た水が、給水管接続部５及びリム接続部１３３を経由してリム１３に流入する。
【００４８】
リム１３には、下方向きに多数の小孔１３１が形成されている（図４、６参照）。したがって、リム１３内を水が流れている間は、小孔１３１から水が出る。小孔１３１から出た水は、ボール部１１の表面を伝って、ボール部１１の底面に位置する便排出孔１１１（図４、６参照）に向かう。便排出孔１１１に向かうリム１３の小孔１３１から出た水は、
溜水として徐々に貯水されて行く。
【００４９】
但し、リム１３の小孔１３１から溜水として供給される水は、後述する溜水用タンク５２Ｒから供給される水の量よりも少なく補給用として用いられる。よって溜水用タンク５２Ｒは補給水タンクともいえる。また、リム１３から出た水は、ボール部１１の表面洗浄であるリム洗浄を行うとともに溜水を形成するための補給水として機能する。
【００５０】
図４に示すように、便排出孔１１１は、便排出路１４１を介して、排水接続アダプタ４１とつながっている。便排出路１４１を設けることで、便器内に排水トラップが形成される。便排出路１４１は、給水管接続部５の直下に位置し、図４で示す縦断面で見た形状が凸状をしている。当該凸の程度は、便器１がサイホン現象を実現するに十分な封水深ｈを確保するに十分な程度に便排出路１４１を凸状に形成してある（図４参照）。
【００５１】
詳しくは、便排出路１４１は、便排出孔１１１との接続箇所を起点にそこから後方側が高くなるように（図４では左肩上がりに）まっすぐ斜めに上昇するトラップ上昇管１４１ａと、トラップ上昇管１４１ａと連続しかつ急降下するトラップ下降管１４１ｂとを有する。
【００５２】
トラップ上昇管１４１ａはまっすぐな円筒管形状をしている。これに対し、トラップ下降管１４１ｂは、トラップ上昇管１４１ａに連続する曲管形状部であり、図４の縦断面で見る限り、次に述べる外角部１４１ｂ１及び内角部１４１ｂ２を有する。
【００５３】
外角部１４１ｂ１は、内角部１４１ｂ２よりも上部に位置し、排水管接続部６から相対的に遠方にある。これに対し、内角部１４１ｂ２は、外角部１４１ｂ１の直下に位置し、排水管接続部６から相対的に近辺に位置する。
【００５４】
また、トラップ下降管１４１ｂは、図４に示す限りにおいて、外角部１４１ｂ１から先端までが湾曲形状をしており、内角部１４１ｂ２から先端までがＬの字を１８０°反時計回りに回転させたごとき反転Ｌ字形をしている。このようなトラップ下降管１４１ｂは、その先端部が排水管接続部６とされている。
【００５５】
そして、溜水時に、内角部１４１ｂ２の位置で、溜水が満水になるように、すなわち、規定された封水深ｈとなるように、ボール部１１の容積、トラップ上昇管１４１ａの容積や設置角度、リム１３の小孔１３１から出る水量などが予め設定されている。満水時の溜水の面を溜水面という。また満水にするのに必要な溜水量も予め定められている。
【００５６】
このようなトラップ上昇管１４１ａ及びトラップ下降管１４１ｂからなる便排出路１４１を排水トラップという。このため便排出路１４１の入り口をトラップ入り口ということにする。さらに、内角部１４１ｂ２のことを満水位置ということでトラップ頂部という。
【００５７】
ボール部１１のうちトラップ入り口と対向する部位には、フラッシュバルブ３を操作したときにジェット噴流の出るジェット噴流孔１１ｊが形成されている。ジェット噴流孔１１ｊについては、次に詳しく述べる、前記給水管接続部５の説明をしてからにする。
【００５８】
給水管接続部５は、図１、４〜６からわかるように、排水トラップである便排出路１４１の上部に隣接して位置する水槽体である。給水管接続部５は、図１からわかるように、全体形状が、概略、飯盒の如き形をしている。また、図６に示すように、平面で見た形状では、”門構え”を横倒しにした如き二股形状をしている。さらに、図１に示すように、側面形状は、ブーツのごとき形状をしている。
【００５９】
さらに、給水管接続部５は、図４に示すように、縦断面では、底面の一部が中央で盛り上がった容器形状をしている。さらにまた、図５に示す横断面図では、給水管接続部５は、底面の一部が下方及び内部に盛り上がった容器形状をしている。当該底面の盛り上がりは、便排出路１４１が、給水管接続部５の底面と一体形成されていることによる。
【００６０】
換言すると、給水管接続部５は、給水管２から水を受ける受水槽部５０と（図１、４〜６参照）、受水槽部５０の左右両側からそれぞれ前方に向けて延びる一対の腕部５２Ｌ、５２Ｒとからなる。
【００６１】
受水槽部５０は、その前面壁の一部を介して、リム１３の中空とつながっている。
【００６２】
前記腕部５２Ｌ、５２Ｒのうち、図６における上方部（トイレ使用者が便座に着座したときの左側）に位置する腕部５２Ｌは、給水管接続部５及び便排出孔１１１を結び、給水管接続部５から便排出孔１１１に水を案内する流路として機能する（以下、腕部５２Ｌのことを流路５２Ｌと呼称する。）。また、同図における下方部（トイレ使用者が便座に着座したときの右側）に位置する腕部５２Ｒは、水を溜水として貯留するタンクとして機能する（以下、腕部５２Ｒのことを溜水用タンク５２Ｒと呼称する。）。
【００６３】
流路５２Ｌは、便排出孔１１１の左側を前方へ向けてほぼ直進状に降下した後（図４〜６参照）、便排出孔１１１を前方へ越えた辺りにおいて右回りで後方に急カーブを描いて曲がっている。そして、その状態で、便排出孔１１１の前方縁１１１ａに接続されている。前方縁１１１ａには、前記ジェット噴流孔１１ｊが形成されている。
【００６４】
ジェット噴流孔１１ｊは、図４に示すように、流路５２Ｌと比較してかなり小径な孔である。このため、流路５２Ｌがジェット噴流孔１１ｊと接続可能なように、流路５２Ｌは、これが受水槽部５０と接続されている基端側からジェット噴流孔１１ｊと接続されている先端側に掛けて徐々にその径が小さくなるように形成されている。
【００６５】
よって、既述のように、フラッシュバルブ３が給水管２の水圧をそのまま利用するものであることと、流路５２Ｌを流下する水に掛かる重力の影響、及びジェット噴流孔１１ｊが流路５２Ｌと比較してかなり小径の孔であることとが相俟って、流路５２Ｌを流下する水は、ジェット噴流孔１１ｊから便排出孔１１１に、極めて勢いのあるジェット水流として噴出する。この状態をジェット洗浄が実行されている状態という。
【００６６】
次に図５及び６を参照して、溜水用タンク５２Ｒについて述べる。溜水用タンク５２Ｒは、その前端部にボール内面に開口する貫通路（貫通孔）５２１Ｒを有する。溜水用タンク５２Ｒに貯留されている水は、貫通路５２１Ｒを経由して、流出し、ボール部１１の表面を伝って、ボール部１１の底面に位置する便排出孔１１１（図４、６参照）に向かう。そして、溜水としてボール部１１の底部に溜まる。
【００６７】
さらに、給水管接続部５は、図６からわかるように、平面形状が矩形なリム接続部１３３を介してリム１３とつながっている。
【００６８】
リム接続部１３３は、給水管接続部５の一壁である前面壁５ｆの一部５ｆｐと、前面壁５ｆから前方へ向けて相互に他方に対して一定の間隔を開けて平行に延びる一対の突出壁１３３Ｆ、１３３Ｒとを有する。そして、一対の突出壁１３３Ｆ、１３３Ｒが、リム１３の後端に一体に形成されることで、既述のように、給水管接続部５と、リム１３とが、リム接続部１３３を介して一体化している。
【００６９】
給水管接続部５の一壁である前面壁５ｆの一部５ｆｐは、給水管接続部５とリム１３と
を区分けする壁でもある。このため、以降前面壁５ｆの一部５ｆｐを隔壁５ｆｐと呼称する。
【００７０】
隔壁５ｆｐは、既述のように、リム接続部１３３を介してリム１３と接続される。そしてリム１３は、リング形状であるため、リム１３と交差する、リム接続部１３３は、リム１３と二股状に連通する（図１、６参照）。
【００７１】
また、隔壁５ｆｐには、バルブ１５が貫通状態で取り付けられている（図７参照）。バルブ１５を隔壁５ｆｐに通すため、隔壁５ｆｐには、貫通孔２１２ａが形成されている。この貫通孔２１２ａには、両端開口でゴム製の筒体であるブッシュ７が内嵌されている。
【００７２】
ブッシュ７は、貫通孔２１２ａに内嵌された状態では軸方向に移動できない。これは、ブッシュ７の軸方向における両端にそれぞれ張り出しフランジ７１Ｆ、７１Ｒが形成され、張り出しフランジ７１Ｆ、７１Ｒの間隔が、隔壁５ｆｐの肉厚と同じだからである。
【００７３】
なお、ブッシュ７を貫通孔２１２ａに後方から挿入し易いように、前側に位置する張り出しフランジ７１Ｆは、その周縁にアールが付けられている。
【００７４】
そして、貫通孔２１２ａにブッシュ７が嵌められた状態で、前記バルブ１５が、ブッシュ７の通し孔７ｈに挿入される。これにより、ブッシュ７が貫通孔２１２ａとバルブ１５との間に介在される。
【００７５】
ブッシュ７を貫通孔２１２ａとバルブ１５との間に介在することにより、貫通孔２１２ａとバルブ１５との間の隙間が埋まる。また、バルブ１５は、貫通孔２１２ａとの間にブッシュ７が介在されたことにより生じる摩擦によって軸周りの回転が阻止される。
【００７６】
バルブ１５は、３つの構成要件からなる。すなわち、図３及び７に示すように、円筒形状をした外ケース５１と、外ケース５１の内部において軸方向に摺動自在に嵌合され、一端が開口され、他端が閉塞された内ケース５３と、内ケース５３及び外ケース５１の間に介在される圧縮スプリング５５とからなる。これらはいずれも同一軸線上にある。
【００７７】
外ケース５１は、これが前記ブッシュ７にしまり嵌め状態で内嵌されるように外ケース５１の外径とブッシュ７の通し孔７ｈの内径とが設定されている。そして、外ケース５１は、その外周面に張り出しフランジ５１１を有する。張り出しフランジ５１１は、バルブ１５を隔壁５ｆｐに設置したときに、外ケース５１の軸方向への位置決めを行うためのものである。
【００７８】
張り出しフランジ５１１は、図７に示すように、その外径が、ブッシュ７の張り出しフランジ７２の外径よりもわずかに小さい。
【００７９】
また、外ケース５１は、その両端面中央にそれぞれ大きさの相違する孔が形成されている。すなわち、前端面５１ｆに形成された前端貫通孔５１３ｆと、後端面５１ｒに形成された後端貫通孔５１３ｒとがあるが、前端貫通孔５１３ｆよりも後端貫通孔５１３ｒの方が小さい（図２、３及び７参照）。
【００８０】
当該貫通孔５１３ｆ、５１３ｒのうち、後端貫通孔５１３ｒは、フラッシュバルブ３の操作により、給水管２から供給されて、水槽体である前記給水管接続部５に引き込まれる水の一部を外ケース５１に導入するための孔である。また、前端貫通孔５１３ｆは、バルブ１５を経由した水をリム１３内に導入するための孔である。
【００８１】
さらに、外ケース５１の外周壁には、前記張り出しフランジ５１１を境にそれよりも後方に位置する後方側開口５１４と、同じく前方に位置する前方側開口５１６とが複数形成されている（この実施例では、後方側開口５１４及び前方側開口５１６が、それぞれ上下に１つずつ合計２個ずつ形成されている）。
【００８２】
前方側開口５１６は、ブッシュ７の長さ寸法相当分だけ、張り出しフランジ５１１から軸方向に離隔された箇所に設けられている。
【００８３】
後方側開口５１４は、給水管接続部５に引き込まれた水の一部を内ケース５３に導入するための開口である。また、前方側開口５１６は、内ケース５３に入った水を排出するための開口である。いずれの開口５１４、５１６も外ケース５１の円周方向に等間隔で形成されている。なお、後方側開口５１４の方が前方側開口５１６よりも大径である。
【００８４】
内ケース５３は、既述のように前方端（一端）が開口され、後方端（他端）が閉塞された、一端開口他端閉塞な円筒状ケースである。そして、内ケース５３がスムーズに外ケース５１内を摺動できるように外ケース５１の内径及び内ケース５３の外径が設定されている。すなわち外ケース５１の内径の方が内ケース５３の外径よりもわずかに大きい。
【００８５】
また、内ケース５３の長さ寸法は、外ケース５１のそれのほぼ２／３である。内ケース５３にも外ケース５１と同様、外周壁に開口５３４が形成されている。開口５３４は内ケース５３の軸方向におけるほぼ中央部において円周方向に等間隔で複数形成されている。外ケース５１は外周壁に形成されている開口が開口５１４、５１６の２種類であったが、内ケース５３の場合は、開口５３４が外周壁に形成されているだけである。
【００８６】
さらに、内ケース５３は外ケース５１に対して軸方向には移動可能であっても、軸回りには回転できないようになっている。そのために例えば、外ケース５１の内面に軸方向に延びる凸部（図示せず）を形成し、この凸部に摺動自在に嵌合する凹部を内ケース５３の外面に設けることが考えられる。
【００８７】
内ケース５３が外ケース５１内を軸方向に移動すると、内ケース５３の閉塞端５３ｒと外ケース５１の後端面５１ｒとの間には隙間Ｓができる（図７参照）。この隙間Ｓは、貫通孔５１３経由で隙間Ｓに入って来た水（図７（ｂ）（ｃ）の矢印参照）により、圧縮スプリング５５がその弾性に抗して軸方向に圧縮され、縮小したことにより、内ケース５３が、外ケース５１内を前方に移動してできる空間である。内ケース５３が外ケース５１を前方に最大限移動したときの隙間Ｓが最大の大きさになる。
【００８８】
次に圧縮スプリング５５について述べる。圧縮スプリング５５は、これに負荷が掛からない状態で、内ケース５３に２／３ほど収納される長さを有する。そして、当該負荷の掛かっていない状態の圧縮スプリング５５とともに内ケース５３を外ケース５１に入れたときに、内ケース５３が、外ケース５１の前端から最も後方に離れた状態となる（図７（ａ）参照）。
【００８９】
このとき、外ケース５１の前記一端（前方の端）内面に圧縮スプリング５５の前端が当接し、外ケース５１の他端側に位置する内ケース５３の他端（後方の端）内面に圧縮スプリング５５の後端が当接する。これが、圧縮スプリング５５に水圧が掛かっていないときの状態であり、そのときの内ケース５３の外ケース５１における位置を初期位置ということにする。
【００９０】
そして、圧縮スプリング５５は、外ケース５１の後端面５１ｒに形成された後端貫通孔５１３ｒからバルブ１５に流入した水の水圧により、内ケース５３が、外ケース５１内を
移動することに伴い、前記水圧に抗しながら圧縮される（図７（ｂ）参照）。なお、後端貫通孔５１３ｒは、外ケース５１内に水を導入する導入孔である。
【００９１】
さらに、水量の増大に伴い、内ケース５３が水圧を受けてさらに進行し、内ケース５３の先端が外ケース５１の前端面５１ｆに当接することで、内ケース５３がそれ以上進行できない位置にやがて来る（図７（ｃ）参照）。当該位置に内ケース５３がある場合を内ケース５３が停止位置にあるということにする。
【００９２】
当該停止位置では、水の流れがない。これは内・外ケースに形成された孔を通じていずれの孔にあっても水の流通がないためである。このため、バルブ１５に水が流入することはない。よって、給水管２から流れて来る水は、その後は、流路５２Ｌ及び溜水用タンク５２Ｒにすべて貯水される。このように、バルブ１５は、当該バルブに対する水の流入の有無により、貯水先が異なる。つまり水の流れる路を切り替えるための手段、すなわち流路切り替えバルブ１５と呼称する。
【００９３】
要するにバルブ１５は、外ケース５１に形成された後端貫通孔５１３ｒから外ケース５１に入った水の圧力を受けて移動する内ケース５３の外ケース５１における移動距離の程度に応じて、リム１３に向けて水を流す第１の水路又は前記流路５２Ｌに向けて水を流す第２の水路に切り替えて、リム１３又は流路５２Ｌにおけるそれぞれの水供給量を制御するものということができる。なお、第１の水路とは、バルブ１５から出た水をリム１３に向けて案内する水路であればよく、第２の水路とは、バルブ１５から出た水を流路５２Ｌに向けて案内する水路であればよい。
【００９４】
なお、図７（ａ）、（ｂ）の状態に内ケース５３がある場合は、流路切り替えバルブ１５に水が流入して、水の流れを生じる。このため、図７（ｃ）の停止位置に対し、図７（ａ）、（ｂ）の状態に内ケースがある場合を内ケースが流水位置にあるということにする。
【００９５】
停止位置に内ケース５３が至ると、外ケース５１の外周壁に形成された、開口５１４及び５１６が、内ケース５３の外周壁のうち、開口５３４の形成されていない箇所である部分５３６により閉塞される（図７（ｃ）参照）。当該閉塞された状態において、リム１３には、ある程度の残り水が存在する。当該残り水は、小孔１３１が多数あっても水の表面張力により流出しないようになっている。
【００９６】
当該残り水の利用については実施例２で述べる。
【００９７】
このように、停止位置に内ケース５３があるときに、外ケース５１の開口５１４及び５１６が、内ケース５３の部分５３６により閉塞されるよう、外ケース５１及び内ケース５３の長さ寸法、外ケース５１の開口５１４及び５１６の大きさや形成箇所、内ケース５３の外周壁のうち開口５３４が形成されていない部分５３６の大きさや位置が設定されている。
【００９８】
また、内ケース５３に前記水圧が掛からなくなると、圧縮スプリング５５は、内ケース５３を初期位置にまで押しやって、もとの長さに戻る弾力を有する。このため初期位置にある外ケースは、その開口５１４及び５１６が、内ケース５３の部分５３６により閉塞されなくなるので開口する（図７（ａ）参照）。
【００９９】
このように、内ケース５３が停止位置にあるときに、外ケース５１の開口５１４及び５１６が、内ケース５３の部分５３６により閉塞されるように、また、流水位置に内ケース５３があるときに、流路切り替えバルブ１５に水が流入するように、外ケース５１及び内
ケース５３の長さ寸法、外ケース５１の開口５１４及び５１６の大きさや形成箇所、内ケース５３の外周壁のうち開口５３４が形成されていない部分５３６の大きさや位置が設定されている。さらに、初期位置〜停止位置に至るまでの間に給水管接続部５からリム１３に流れる水量及び溜水用タンク５２Ｒに溜水用として貯留される水量も予め定められている。その量は、リム１３に流れる水量及び溜水用タンク５２Ｒに貯留される水量を加算した量であるから、溜水をするのに必要以上に無駄に水を消費しない。
【０１００】
また、図７（ａ）、（ｂ）の状態に内ケース５３がある場合において、流路切り替えバルブ１５に水が流入し、バルブ１５を経由して、リム１３に水の流れを生じる場合の流量よりも、ジェット洗浄を実施している場合の流量の方が大きいのはいうまでもない。サイホン現象だけでなく、ジェット洗浄も利用することで、便器の洗浄を十分に行うためである。
【０１０１】
次に図８を参照して作用効果を説明する。
【０１０２】
フラッシュバルブ３に設けられている前記排水ボタンや排水ハンドル等の操作手段を操作することにより、便器１に一定時間水を出した後で水が止まる。その結果、便器１が洗浄されるとともに溜水もされる。当該操作のことを洗浄操作という。洗浄操作には次に示す複数のステップがある。当該複数のステップのうち、ステップＳ１〜Ｓ５の実行とともに、リム洗浄Ｓ１２３、ジェット洗浄Ｓ２３４及びタンクからの補給水Ｓ４５の各ステップが併存して実行される。
【０１０３】
Ｓ１は、前記操作手段を操作することで、給水管２から便器１に水が流水される。つまり便器１への流水が開始されるステップである。しばらくしてサイホン現象を生じ、便器の溜水量は一時的に急減し、溜水面が急激に低下して排水を生じる。
【０１０４】
Ｓ１が実行されると、水槽体である給水管接続部５に貯水され、貯水量に応じて給水管接続部５に設けられた流路切り替えバルブ１５が開く（図７（ａ）参照）。流路切り替えバルブ１５が開いている間は、リム１３には水が供給され、リム１３に設けられた多数の小孔１３１から水が出て、ボール部１１の表面洗浄を行うリム洗浄が実施される（図８のリム洗浄
参照）。
【０１０５】
なお、リム１３は、リム接続部１３３を介して給水管接続部５とつながっており、リム１３はリング形状をしているので、給水管接続部５に入った水は、リム接続部１３３で二股状に分岐してリム１３に供給される。このため、リム１３に入った水は、左右両側からリム１３に水を供給できるので、リム洗浄を早く実行することが可能である。
【０１０６】
そして、給水管接続部５への水の供給量が高まると（図７（ｂ）参照）、次のステップＳ２では、流路切り替えバルブ１５の閉止を開始する。よって、Ｓ２をバルブ閉止開始のステップという。またステップＳ２の流路切り替えバルブ１５の閉止開始時期よりも幾分早い時期に、既述したジェット洗浄が開示される（図８のジェット洗浄Ｓ２３４参照）。
【０１０７】
その後、給水管接続部５への水の供給量がさらに高まると、次のステップＳ３では、流路切り替えバルブ１５の閉止を完了する（図７（ｃ）参照）。よって、Ｓ３をバルブ閉止完了のステップという。Ｓ３のバルブ閉止完了は、すなわちリム洗浄Ｓ１２３の終了を意味する（図８のリム洗浄Ｓ１２３参照）。上記Ｓ２とＳ３との間では、リム洗浄Ｓ１２３とジェット洗浄Ｓ２３４とが共に実行されている期間である。
【０１０８】
Ｓ３のバルブ閉止完了に同期してリム洗浄が終了する。このときはまだジェット洗浄Ｓ
２３４は継続されている。しかし、その後、しばらくはジェット洗浄Ｓ２３４だけが単独で実行され、しばらくしてからジェット洗浄Ｓ２３４も終了する。リム洗浄もジェット洗浄もいずれも終了することを流水完了といいステップＳ４で示す。また流水完了よりも幾分前に、つまりジェット洗浄の終了間際に同期して、溜水用タンク５２Ｒに貯留されていた水が、溜水の補給水としてその供給が開始される（Ｓ４５のタンクから補給水参照）。
【０１０９】
その後、しばらくすると溜水用タンク５２Ｒに貯留されていた水も無くなる。これを補給水の止水といいステップＳ５で実行される。
【０１１０】
補給水の供給が停止することは、溜水が満水になったことを意味する。つまりステップＳ４の流水完了よりも幾分手前の段階から補給は開始され、ステップＳ５の補給水止水前までは、溜水用タンク５２Ｒの貫通路５２１Ｒから溜水用の補給水が供給される。
【０１１１】
実施例１の便器１にあっては、サイホン現象を起こす上にジェット噴流を生じるため、便器に流す水の勢いがある。よって、便器１に使用される水量は少ない水でも便をきれいに流し去ることができる。したがって、従来よりも節水ができる。これに加え、給水管２により便器１に供給される水のうち、溜水用の水量を流路切り替えバルブ１５によって、及び溜水用タンク５２Ｒに貯水量によって確保できる。当該溜水量は予め決まった量であるので、溜水をするのに無駄がない。このため、これによっても節水に寄与する。さらには、流路切り替えバルブ１５によって、リムに流れる水量に制限が掛かるため、便器に一定時間水を出した後、水が止まるまでの期間において、リム経由の水が垂れ流し状態になることがない。したがって、これがもっとも節水に寄与する。
（実施例２）
図９を参照して実施例２について説明する。
【０１１２】
実施例２が実施例１と相違する点は、リム１３の小孔１３１から供給される水で溜水をすべて賄ってしまうというものである。これはリム洗浄を実施した場合でも、リム１３には、ある程度の量の残り水があるため、これを無駄にすることなく溜水として適用するようにしたものである。それ故、実施例２にあっては、実施例１の溜水用タンク５２Ｒの貫通路５２１Ｒを不要にできる。
【０１１３】
そして、実施例１において溜水用タンク５２Ｒに貯水されることになっていた水については、たとえばジェット洗浄として、または、リム１３の小孔１３１から出る溜水用の水として適用する。
【０１１４】
図９が図８と相違する点は、溜水するためのステップＳ５以降である。ステップＳ１からＳ４までのステップは、実施例１の場合と同じである。また、ステップＳ１からＳ４までの間に生じるリム洗浄及びジェット洗浄がどの時点で実行されるかについても同じである。よって、実施例２では、これらの説明を省略し、Ｓ５から説明する。Ｓ５からＳ８は、リム１３に設けた多数の小孔１３１からリム内に残存している水を溜水として使用するためのステップである。
【０１１５】
Ｓ５では、流路切り替えバルブ１５を図７（ｃ）の状態から開放して図７（ａ）の状態にする。このようにすることで、リム１３内に空気の流通を生じるようになる。つまり図７（ｃ）の状態では、前記残り水は、表面張力により小孔１３１からの流出が阻害され、かつリム１３からは溜水としての水が補給されていなかった。よって、リム洗浄Ｓ１２３は停止状態にあった（Ｓ３参照）。しかし、それがステップＳ６で図７（ａ）の状態になることで破れる。この結果、小孔１３１から残り水が流出し、ステップＳ７で溜水としてボール底面に貯留されるようになる。ステップＳ５の終了後からステップＳ７の終了までの間において、リム１３から補給水が供給される（Ｓ６７参照）。
【０１１６】
前記残り水の総量によっても、封水深ｈを確保することができるように、リム１３の容積や残り水の量などは予め定められている。
【０１１７】
その後しばらくするとリム１３に残っていた水も無くなる。これを補給水の止水といいステップＳ８で実行される。補給水の供給が停止することは溜水が満水になったことを意味する。
【０１１８】
本発明は、タンク式の便器にも適用できる。
【０１１９】
さらに、流路切り替えバルブは本実施例のような機械式でなくても電磁バルブを用いてもよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１ 便器
２ 給水管
３ フラッシュバルブ
４ 横引き排水管
５ 給水管接続部（水槽体）
５ｆ 前面壁
５ｆｐ 隔壁
６ 排水管接続部
７ ブッシュ
７ｈ ブッシュの通し孔
１０ 便器本体
１１ ボール部
１１ｊ ジェット噴流孔
１２ 外郭部
１３ リム
１５ バルブ（切り替え手段）
１５ 流路切り替えバルブ
４１ 排水接続アダプタ
５０ 受水槽部
５１ 外ケース
５１ｆ 前端面
５１ｒ 後端面
５２Ｌ 水槽体及び便排出孔を結ぶ流路
５２Ｒ 溜水用タンク
５３ 内ケース
５３ｒ 閉塞端
５５ 圧縮スプリング
７１Ｆ 張り出しフランジ
７２ 張り出しフランジ
１１１ 便排出孔
１１１ａ 前方縁
１３１ 小孔
１３３ リム接続部
１３３Ｆ 突出壁
１４１ 便排出路
１４１ａ トラップ上昇管
１４１ｂ トラップ下降管
１４１ｂ１ 外角部
１４１ｂ２ 内角部
２１２ａ 貫通孔
５１１ 張り出しフランジ
５１３ 貫通孔
５１３ｆ 前端貫通孔
５１３ｒ 後端貫通孔（導入孔）
５１４ 後方側開口
５１６ 前方側開口
５２１Ｒ 貫通路（貫通孔）
５３４ 開口
５３６ 部分
Ｌ 反転
Ｓ 隙間
ｈ 封水深
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便を受けるとともに便器の外縁として中空かつ複数の孔が形成されたリムを有するボール部と、
給水管から前記ボール部へ供給される水が、前記ボール部よりも先に供給される水槽体と、
ボール部に形成され、排水管に向けて便を水と共に排出するための便排出孔と、
前記水槽体及びこの便排出孔を結ぶ流路と、
前記リムと前記水槽体との間に設けられた隔壁と、
この隔壁に形成され、前記リム又は前記流路におけるそれぞれの水供給量を制御する切り替え手段とを有する水洗式便器。
【請求項２】
洗浄方式としてサイホンジェット式が適用され、便器に接続された給水管の水圧をそのまま利用するフラッシュバルブが利用され、フラッシュバルブの操作により便を水と共に排水管に排出する水洗式便器であって、
便を受けるとともに便器の外縁として中空かつ複数の孔が形成されたリムを有するボール部と、
ボール部に一体形成され、前記フラッシュバルブが操作されると、給水管から供給される水が前記ボール部へ供給されるよりも前に送られる水槽体と、
ボール部の底部に形成され、排水管に向けて便を水と共に排出するための便排出孔と、
前記水槽体及びこの便排出孔を結ぶ流路と、
前記リムと前記水槽体との間に設けられた隔壁と、
この隔壁に形成され、前記リム又は前記流路におけるそれぞれの水供給量を制御する切り替え手段とを有する水洗式便器。
【請求項３】
前記切り替え手段は、
外ケースと、
外ケースの内部を移動する内ケースと、
内ケース及び外ケースの間に介在される弾性体とを備え、
前記外ケースには、前記内ケースに水圧を加えるために外ケース内に水を導入する導入孔が形成され、
当該導入孔から外ケースに入った水の圧力を受けて移動する内ケースの外ケースにおける移動距離の程度に応じて、前記リムに向けて水を流す第１の水路又は前記流路に向けて水を流す第２の水路に切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載の水洗式便器。
【請求項４】
前記ボール部の前記便排出孔を封水する水を供給する供給手段を備え、
この供給手段は、前記水槽体に設けられたタンクと、
このタンクと前記ボール部とを貫通する貫通孔と、を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水洗式便器。
【請求項５】
洗浄方式としてサイホンジェット式が適用され、便器に接続された給水管の水圧をそのまま利用するフラッシュバルブが利用され、フラッシュバルブの操作により便を水と共に排水管に排出する水洗式便器システムであって、
前記便器は、
便を受けるとともに便器の外縁として中空かつ複数の孔が形成されたリムを有するボール部と、
ボール部に一体形成され、前記フラッシュバルブが操作されると、給水管から供給される水が前記ボール部へ供給されるよりも前に送られる水槽体と、
ボール部の底部に形成され、排水管に向けて便を水と共に排出するための便排出孔と、
前記水槽体及びこの便排出孔を結ぶ流路と、
前記リムと前記水槽体との間に設けられた隔壁と、
この隔壁に形成され、前記リムに向けて水を流す第１の水路及び前記流路に向けて水を流す第２の水路に切り替えて新しく切り替えられた方に水を供給する流路切り替え手段とを有し、
この流路切り替え手段により、前記第１の水路よりも第２の水路に流れる流水量を多くするようにした水洗式便器システム。
【請求項１】
便を受けるとともに便器の外縁として中空かつ複数の孔が形成されたリムを有するボール部と、
給水管から前記ボール部へ供給される水が、前記ボール部よりも先に供給される水槽体と、
ボール部に形成され、排水管に向けて便を水と共に排出するための便排出孔と、
前記水槽体及びこの便排出孔を結ぶ流路と、
前記リムと前記水槽体との間に設けられた隔壁と、
この隔壁に形成され、前記リム又は前記流路におけるそれぞれの水供給量を制御する切り替え手段とを有する水洗式便器。
【請求項２】
洗浄方式としてサイホンジェット式が適用され、便器に接続された給水管の水圧をそのまま利用するフラッシュバルブが利用され、フラッシュバルブの操作により便を水と共に排水管に排出する水洗式便器であって、
便を受けるとともに便器の外縁として中空かつ複数の孔が形成されたリムを有するボール部と、
ボール部に一体形成され、前記フラッシュバルブが操作されると、給水管から供給される水が前記ボール部へ供給されるよりも前に送られる水槽体と、
ボール部の底部に形成され、排水管に向けて便を水と共に排出するための便排出孔と、
前記水槽体及びこの便排出孔を結ぶ流路と、
前記リムと前記水槽体との間に設けられた隔壁と、
この隔壁に形成され、前記リム又は前記流路におけるそれぞれの水供給量を制御する切り替え手段とを有する水洗式便器。
【請求項３】
前記切り替え手段は、
外ケースと、
外ケースの内部を移動する内ケースと、
内ケース及び外ケースの間に介在される弾性体とを備え、
前記外ケースには、前記内ケースに水圧を加えるために外ケース内に水を導入する導入孔が形成され、
当該導入孔から外ケースに入った水の圧力を受けて移動する内ケースの外ケースにおける移動距離の程度に応じて、前記リムに向けて水を流す第１の水路又は前記流路に向けて水を流す第２の水路に切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載の水洗式便器。
【請求項４】
前記ボール部の前記便排出孔を封水する水を供給する供給手段を備え、
この供給手段は、前記水槽体に設けられたタンクと、
このタンクと前記ボール部とを貫通する貫通孔と、を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水洗式便器。
【請求項５】
洗浄方式としてサイホンジェット式が適用され、便器に接続された給水管の水圧をそのまま利用するフラッシュバルブが利用され、フラッシュバルブの操作により便を水と共に排水管に排出する水洗式便器システムであって、
前記便器は、
便を受けるとともに便器の外縁として中空かつ複数の孔が形成されたリムを有するボール部と、
ボール部に一体形成され、前記フラッシュバルブが操作されると、給水管から供給される水が前記ボール部へ供給されるよりも前に送られる水槽体と、
ボール部の底部に形成され、排水管に向けて便を水と共に排出するための便排出孔と、
前記水槽体及びこの便排出孔を結ぶ流路と、
前記リムと前記水槽体との間に設けられた隔壁と、
この隔壁に形成され、前記リムに向けて水を流す第１の水路及び前記流路に向けて水を流す第２の水路に切り替えて新しく切り替えられた方に水を供給する流路切り替え手段とを有し、
この流路切り替え手段により、前記第１の水路よりも第２の水路に流れる流水量を多くするようにした水洗式便器システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−９７５１２（Ｐ２０１２−９７５１２Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４７６２７（Ｐ２０１０−２４７６２７）
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（０００１５５３３３）株式会社木村技研 (29)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（０００１５５３３３）株式会社木村技研 (29)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]