洋風大便器
【課題】 トラップ排水路の条件に応じて適正な洗浄水を供給できる洋風大便器を提供することを目的とする。
【解決手段】使用者の排泄物を受けるボールと、ボールと排水配管を水封し、床上又は床下に配置された排水配管に接続するトラップ排水路と、前記ボールに対して排泄物混じりの溜水を排水配管に対して排出するための給水を行う洗浄水給水手段と、を有する洋風大便器において、前記トラップ排水路と排水配管との接続が、床上又は床下に適した洗浄シーケンスに洗浄水給水手段の動作を切り替えることが可能な洗浄シーケンス切替手段を有することを特徴とする洋風大便器。
【解決手段】使用者の排泄物を受けるボールと、ボールと排水配管を水封し、床上又は床下に配置された排水配管に接続するトラップ排水路と、前記ボールに対して排泄物混じりの溜水を排水配管に対して排出するための給水を行う洗浄水給水手段と、を有する洋風大便器において、前記トラップ排水路と排水配管との接続が、床上又は床下に適した洗浄シーケンスに洗浄水給水手段の動作を切り替えることが可能な洗浄シーケンス切替手段を有することを特徴とする洋風大便器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋風大便器に関し、特に、トラップ排水路の条件に応じて適正な洗浄動作を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
洋風大便器の排水構造として、トイレルームの壁面に設けられた排水配管に便器のトラップ排水路を接続する床上排水構造と床面に設けられた排水配管に便器のトラップ排水路を接続する床下排水構造があり、床上排水構造の方が汚物の搬送に利用する洗浄水が多く必要であることが知られているが、通常は、両者とも同じ洗浄水量で洗浄するようになっている。
そのため床下排水構造の洋風大便器では、必要量以上の洗浄水が利用され、それが無駄水となっていたため、排水構造の違いによって洗浄水量を選択できるようにした提案がなされている。（例えば、引用文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開平３−９０７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トラップ排水路の排水構造の違いに着目し、洗浄水量を変更することで、効果的な洗浄を確保し、無駄水を極力なくすことができる点で優れているものの給水量設定手段によって、搬送能力の劣る床上排水の洗浄水を床下排水より多く供給するようにしているが、洗浄水の効果的な給水については、改善の余地があった。
本発明は、トラップ排水路の条件に応じて適正な洗浄水を供給できる洋風大便器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、使用者の排泄物を受けるボールと、ボールと排水配管を水封し、床上又は床下に配置された排水配管に接続するトラップ排水路と、前記ボールに対して排泄物混じりの溜水を排水配管に対して排出するための給水を行う洗浄水給水手段と、を有する洋風大便器において、前記トラップ排水路と排水配管との接続が床上又は床下に応じて、それに適した洗浄シーケンスに洗浄水給水手段の動作を切り替えることが可能な洗浄シーケンス切替手段を有することを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、トラップ排水路と排水配管との接続が、床上又は床下に適した洗浄シーケンスに洗浄水給水手段の動作を切り替えることによって、従来のように床上排水構造を単純に床下排水構造より多くの洗浄水量が必要とするということはしないで、例えば、床上排水構造と同じ洗浄水量で床上排水構造のものを効果的に洗浄できるようにしたり、床下排水構造の洗浄水量を更に少なくすることができるものである。なお、洗浄シーケンスとは、便器の洗浄動作を幾つかの工程に分け、その工程における洗浄水の供給工程を言う。サイホン便器の基本的な洗浄動作としては、便器洗浄が開始すると、洗浄水給水手段から供給される洗浄水は、まずボウル面を洗浄しながら洗浄水はトラップ排水路に向けて流下し、その後、トラップ排水路内が満水になることで、サイホン作用が起動し、そのサイホン作用によって汚物を便器から排出搬送し、サイホン作用が終了することで、汚物の排出搬送が終了し、供給される洗浄水によって再びトラップ排水路を水封することで洗浄動作は完了するようになっているが、上記工程で、洗浄水サイホン作用の起動に要する洗浄水の流量、サイホン作用持続時の洗浄水量の流量を比較した場合、サイホン作用が起動した後は、サイホン作用の引く力が十分であるので、洗浄水を供給して汚物等をトラップ排水路の入口に向けて押し込まなくても良いため、サイホン作用持続時の流量は少なくて良い。そのため、サイホン作用持続時の洗浄水の流量を小さくすることが可能であり、水量を低減できるものとなる。更に、その低減した水量をサイホン作用の起動に多くの洗浄水が必要な床上排水構造では、サイホン作用が起動するまでの洗浄水に更に、その分を利用することで、トータル水量を変えることなく効果的な洗浄が行えるのである。
【０００７】
また、好ましい態様として、請求項２の発明は、トラップ排水路は、排水ソケットを介して排水配管に接続される。排水ソケットは、施工現場で組みつけられるため排水ソケットの形状で床上排水構造か床下排水構造が認識できるため洗浄シーケンスの変更が確実に行えるものである。
【０００８】
また、好ましい態様として、請求項３の発明は、前記洗浄水給水手段の動作の切り替えは、トラップ排水路と排水配管の接続高さ又は排水芯長さの位置によって行うことにより、床上排水構造か床下排水構造だけでなく、それぞれの更に排水配管との接続状態に応じて、洗浄シーケンスを変更することで、より効果的な洗浄とトータル洗浄水の更なる低減が可能となる。なお、床上排水構造では、接続高さが高いほど、また、床下排水構造では、排水芯長さが短いほど、条件としては厳しい方向になるので、サイホン起動までの洗浄水量をより効果的に利用できるように洗浄工程の給水量を設定するのが望ましい。尚、接続高さは、トイレルーム床面から壁面に配置されている排水配管の中心位置までの高さを示し、排水芯長さは、便器の後壁から床面に配置されている排水配管の中心位置までの長さを示す。
【０００９】
また、好ましい態様として、請求項４の発明は、前記排水ソケットは情報記憶手段を有し、前記トラップ排水路と組み合わせることによって情報を伝達して、前記洗浄シーケンス切替手段は自動的に切り替えられることにより、床上排水構造か床下排水構造との違いと共に床上排水構造の接続高さや床下排水構造の排水芯の情報も記憶することで、施工現場毎に条件が変化する仕様であっても施工作業者は特別な配慮を行うことなく最適な洗浄シーケンスを設定でき、効果的な洗浄を行える。
【００１０】
また、請求項５記載の発明は、使用者の排泄物を受けるボールと、ボールと排水配管を水封するトラップ排水路と、前記トラップ排水路の流動状態を検出する流動検出手段と、前記ボールに対して排泄物混じりの溜水を排水配管に対して排出するための給水を行う洗浄水給水手段とを有する洋風大便器において、前記流動状態検出結果に適した洗浄シーケンスに洗浄水供給手段の動作を切り替えることが可能な洗浄シーケンス切替手段を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、流動状態を確認することで、床上排水構造か床下排水構造かも含め、排水配管状態によってバラツキを生じることのある配管内の流動状態を検知して自動的に洗浄シーケンスを切り替えることにより、効果的な洗浄を行うことができる。
【００１２】
更に、好ましい態様として、請求項６記載の発明は、洗浄シーケンスの状態を報知する報知手段を有することにより、選定された現在の洗浄シーケンスの設定が誤りの無いものになっているかを確認することができる。また、行政の指導等で洗浄シーケンスが便器の能力で可能な節水性を利用できない現場では、具体的には、６Ｌの便器であるが、８Ｌでの洗浄を要請されるような現場では、その指示するものになっているかを確認することができ、行政の指定に合わせた他の洗浄シーケンスに変更することもできる。
【００１３】
また、好ましい態様として、請求項７記載の発明は、洗浄シーケンスの相違は、洗浄工程の部分的な動作時間および／または供給水量率の相違であることにより、便器の洗浄方式の違いやトータルの洗浄水量の違い等によって、洗浄工程での最適な洗浄水量を細かく調整することができるので、トータルの洗浄水量の増加を抑制することはもちろんのこと、洗浄水量を低減しながら、より効果的な洗浄を行うことができる。
【００１４】
また、好ましい態様として、請求項８記載の発明は、洗浄シーケンスは、ボール上縁から吐水するリム吐水工程と、トラップ排水路に向けて吐水するゼット吐水工程を含むことにより、サイホン作用の起動に効果的に働くゼット吐水を効果的に利用しながら、リム吐水とゼット吐水の分配やそのタイミングを適正に行うが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、トラップ排水路の条件に応じて洗浄シーケンスを変更することで、適正な洗浄水を供給できる洋風大便器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
先ず、図１乃至図３により、本発明の実施形態による洋風大便器の構造を説明する。図１は、本発明の実施形態による洋風大便器を示す側面図であり、図２は図１に示す洋風大便器の平面図であり、図３は本発明の実施形態による洋風大便器を示す全体構成図である。
【００１７】
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態による洋風大便器１は、便器本体２と、前記便器本体２の上面に配置された便座４と、前記便座４を覆うように配置された便ふた５と、前記便器本体２の後方上部に配置された局部洗浄装置３と、を備えている。さらに、前記便器本体２の後方には、機能部１０が配置されており、前記機能部１０はサイドパネル１０ａにより覆われている。
【００１８】
前記便器本体２は陶器製または樹脂製であり、前記便器本体２には、汚物を受けるボール部１２と、前記ボール部１２の底部から延びるトラップ排水路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。
前記ジェット吐水口１６は、前記ボール部１２の底部に形成されており、前記トラップ排水路１４の入口に指向してほぼ水平に配置され、洗浄水を前記トラップ排水路１４に向けて吐出するようになっている。
前記リム吐水口１８は、前記ボール部１２の左側上部後方に形成されており、前記ボール部１２の縁に沿って洗浄水を吐出するようになっている。
【００１９】
前記トラップ排水路１４は、入口部１４ａと、前記入口部１４ａから上昇するトラップ上昇管１４ｂと、前記トラップ上昇管１４ｂから下降する前記トラップ下降管１４ｃとからなり、前記トラップ上昇管１４ｂと前記トラップ下降管１４ｃとの間が頂部１４ｄとなっている。前記トラップ下降管１４ｃは建物の排水配管Ｄと排水ソケット１５を介して連設されており、前記ボール１２内の排泄物混じりの溜水は、前記トラップ排水路１４と前記排水ソケット１５を介して、排水配管Ｄに排出されることになる。
【００２０】
実施形態による洋風大便器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前記リム吐水口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、前記機能部１０に内蔵された貯水タンクに貯水された洗浄水を図示しない加圧ポンプによって加圧して、大流量で前記ジェット吐水口１６から吐出させるようになっている。
【００２１】
図３は、本発明の実施形態による洋風大便器を示す全体構成図である。図３により、実施形態による洋風大便器の機能部を詳細に説明する。
図３に示すように、機能部１０には、定流量弁２０と、電磁弁２２と、リム吐水用バキュームブレーカ２４と、リム吐水用フラッパー弁２５が設けられている。さらに、給水路１９には、貯水タンク３２への給水とリム吐水を切り替える切替弁２８と、貯水タンク３２と、加圧ポンプ３４と、ジェット吐水用バキュームブレーカ３６と、ジェット吐水用フラッパー弁３８と、水抜栓３９が内蔵されている。また、前記機能部１０には、前記電磁弁２２の開閉操作、前記切替弁２８の切替操作、及び、前記加圧ポンプ３４の回転数や作動時間等を制御するコントローラ４０が内蔵されている。
【００２２】
前記定流量弁２０は、止水栓４２ａ、ストレーナ４２ｂ、及び分岐金具４２ｃを介して入水口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、この前記定流量弁２０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、前記定流量弁２０を通過した洗浄水は、前記電磁弁２２に流入し、前記電磁弁２２を通過した洗浄水は、前記切替弁２８により、前記リム吐水口１８又は前記貯水タンク３２に供給されるようになっている。この前記切替弁２８は、リム側であるリム側給水路１８ａとタンク側であるタンク側給水路３２ａの両方へ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することができる切替弁である。
【００２３】
前記電磁弁２２は、前記コントローラ４０の制御信号により開閉され、供給された洗浄水を前記切替弁２８に流入させ、又は停止するようになっている。
また、前記切替弁２８は、前記コントローラ４０の制御信号により切り替えられ、前記電磁弁２２を介して流入した洗浄水を前記リム吐水口１８から吐出させ、又は、前記貯水タンク３２に流入させるようになっている。
【００２４】
前記リム吐水用バキュームブレーカ２４は、前記切替弁２８を通過した洗浄水を前記リム吐水口１８へ導く前記リム側給水路１８ａの途中に配置され、洗浄水の前記リム吐水口１８からの逆流を防止している。また、前記リム吐水用バキュームブレーカ２４は、前記ボール部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、前記リム吐水用バキュームブレーカ２４の大気開放部からあふれた洗浄水は、戻り管路２４ａを通って前記貯水タンク３２に流入するようになっている。
【００２５】
前記リム吐水用フラッパー弁２５は、前記リム吐水用バキュームブレーカ２４の下流側の前記リム側給水路１８ａに配置され、洗浄水の前記リム吐水口１８からの逆流を防止している。本実施形態においては、前記リム側給水路１８ａに前記リム吐水用バキュームブレーカ２４と前記リム吐水用フラッパー弁２５を直列に配置することによって、より確実に洗浄水の逆流を防止している。
【００２６】
前記貯水タンク３２は、前記ジェット吐水口１４から吐水すべき洗浄水を貯水するように構成されている。なお、本実施形態において、貯水タンクは、約２．５リットルの内容積を有する。
【００２７】
さらに、本実施形態においては、前記タンク給水路３２ａの先端（下端）は貯水タンク３２より上方の位置に開口されており、前記貯水タンク３２から前記タンク給水路３２ａへの逆流を防止している。また、前記貯水タンク３２の内部には、上端フロートスイッチ３２ｂ及び下端フロートスイッチ３２ｃが配置されており、前記貯水タンク３２の水位を検出できるようになっている。前記上端フロートスイッチ３２ｂは、前記貯水タンク３２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、前記コントローラ４０はこれを検知して、前記電磁弁２２を閉鎖させる。一方、前記下端フロートスイッチ３２ｃは、前記貯水タンク３２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、前記コントローラ４０はこれを検知して、前記加圧ポンプ３４を停止させる。
【００２８】
また、前記貯水タンク３２の上部には、その上端の開口部を覆うように蓋体３２ｄが取り付けられており、前記蓋体３２ｄの外周と前記貯水タンク３２上部の内壁面の間は水密的に接合されている。さらに、蓋体には、円形の穴が設けられこの穴を取り囲むように、筒体が上方に向けて延びるように取り付けられている。
【００２９】
また、前記貯水タンク３２の壁面は、前記蓋体３２ｄよりも上方まで延びており、前記貯水タンク３２の筒体から溢れた洗浄水は、前記蓋体３２ｄの上に溜まるになっている。さらに、前記貯水タンク３２の前記蓋体３２ｄよりも上方の壁面には、排水通路３２ｆが接続されており、蓋体の上に溜まった洗浄水を前記ボール部１２に排出できるようになっている。
【００３０】
前記加圧ポンプ３４は、前記貯水タンク３２に貯水された洗浄水を加圧して、前記ジェット吐水口１６から排出させるためのものである。前記加圧ポンプ３４は、前記貯水タンク３２の下部から延びる洗浄水管路３４ａにより接続され、前記貯水タンク３２内に貯水された洗浄水を加圧する。なお、本実施形態においては、前記加圧ポンプ３４は、前記貯水タンク３２内の洗浄水を加圧して、洗浄水を最大約１２０リットル／分の流量で前記ジェット吐水口１６から吐出させるようになっている。
【００３１】
また、前記洗浄水管路３４ａの途中には、逆止弁であるジェット吐水用フラッパー弁３８及び水抜栓３９が設けられている。これらの前記ジェット吐水用フラッパー弁３８及び前記水抜栓３９は、前記加圧ポンプ３４よりも下方の、前記貯水タンク３２の下端部付近の高さに配置されている。このため、前記水抜栓３９を開放することにより、メンテナンス時等に前記貯水タンク前記内及び前記加圧ポンプ３４内の洗浄水を排出することができる。また、前記貯水タンク３２と前記加圧ポンプ３４の間に前記ジェット吐水用フラッパー弁３８を配置することにより、前記貯水タンク３２内の水位が前記加圧ポンプ３４の高さよりも低くなった場合に、洗浄水が前記加圧ポンプ３４から前記貯水タンク前記に逆流し、前記加圧ポンプ３４内の洗浄水が抜けて次回ポンプ駆動時に空転状態になるのを防止している。
【００３２】
一方、前記加圧ポンプ３４の流出口は、洗浄水管路３４ｂを介して、前記ボール部１２底部の前記ジェット吐水口前記に接続されている。この前記洗浄水管路１４の途中は、上方に向けて凸型に形成されており、この凸型部分の最も高い部分である洗浄水管路頂部４４は、前記貯水タンク３２から前記ジェット吐水口１６に至る洗浄水管路の中で最も高い部分になっている。
【００３３】
前記ジェット吐水用バキュームブレーカ３６は、前記加圧ポンプ３４及び前記洗浄水管路頂部４４の下流側から分岐した分岐管路３６ａに接続されており、前記ボール部１２内の溜水が前記貯水タンク３２側へ逆流するのを防止すると共に、それらの間の縁切りを行うようになっている。また、前記ジェット吐水用バキュームブレーカ３６の大気開放部から溢れた洗浄水は、戻り管路３６ｂを通って前記貯水タンク３２に流入するようになっている。
【００３４】
前記コントローラ４０は、使用者による図示しない便器洗浄スイッチの操作により、前記電磁弁２２、前記切替弁２８、前記加圧ポンプ３４を順次作動させ、前記リム吐水口１８及び前記ジェット吐水口１４からの吐水を順次開始させて、前記ボール部１２を洗浄する。さらに、前記コントローラ４０は、洗浄終了後、前記電磁弁２２を開放し、前記切替弁２８を前記貯水タンク３２側に切り替えて洗浄水を前記貯水タンク３２に補給する。前記貯水タンク３２内の水位が上昇し、前記上端フロートスイッチ３２ｂが規定の貯水量を検知すると、前記コントローラ４０は、前記電磁弁２２を閉鎖して給水を停止する。
【００３５】
前記トラップ排水路１４は、排水ソケット１５を介して排水配管Ｄと連通する。図１から図３の実施例は、共に床排水（床下排水構造）の事例である。床排水の場合、溜水面と排水配管の間には約２５０ｍｍの落差がある。対して排水高さ１２０ｍｍの壁排水（床上排水構造）を想定した場合、溜水面と排水配管の間には約１３０ｍｍの落差しかなく、当然、壁排水の方が同一洗浄水量・同一洗浄シーケンスだと排出性能は低いことになる。排水高さ１５５ｍｍになると、更に排出性能は低下する。床排水であっても、排水位置が後壁から２００ｍｍの場合と、後壁から５４０ｍｍの場合では、後壁からの曲がり距離が短いほど、即ち、２００ｍｍの方が排出性能は低くなる。排出性能の違いは、溜水面と排水配管との間の落差に起因し、落差が大きいほど位置エネルギーは大きくなるので、サイホン作用が起こりやすく、落差が小さいほど位置エネルギーは小さくなり、サイホン作用が起こりにくくなるために起こる。また、後壁からの曲がりの距離が短いほど、水で満水にする体積が少ないため、距離が長い場合より、サイホン作用の強さが低下するということが考えられる。
【００３６】
また、排出性能の低下は、トラップ排水路への洗浄水の供給効率の悪さに起因するサイホン作用の起動の遅れ、あるいはサイホン作用が弱いということが考えられる。そのため、ポンプの回転数を上げ、短時間でゼット吐水の瞬間流量を上げることによって、トラップ排水路を早期に満水化できるように洗浄水の供給効率を上げることができるので、前リムの水量は増加させずに排出性能が高い場合と同じタイミングでサイホン作用を起動させることができる。サイホン作用起動後は、サイホン作用が切れない程度の洗浄水を供給すれば良いので回転数を下げるなど、サイホン作用を持続させるのに最適なポンプの回転数、回転時間に調整し、洗浄水量を増やすことなく効果的に洗浄が行える。
【００３７】
また、前記排水ソケット１５は構成を後述する流動検出手段、および／または情報記憶手段を内蔵している。また前記コントローラ４０は、流動検出手段、および／または情報記憶手段から得られる洗浄シーケンス切替手段を内蔵しており、最適な水量をリムやゼットに分配する洗浄シーケンスを選択することで、洗浄水量ロスの発生を防止した効果的な洗浄を行える。また、手動で洗浄シーケンスを切り替えるという操作を配することにより作業ミスによる洗浄不良や洗浄水量ロスの発生も防止を計っている。
【００３８】
図４は、本発明を実施した実施形態における洋風大便器のシステムブロック図である。図４を使用して、各部の連係動作を詳説する。
本発明の洋風大便器１は、大きく便器本体２とコントローラ４０に分かれている。コントローラ４０には、洗浄シーケンス切替手段４０ａと操作・表示手段４１が組み込まれている。操作・表示手段４１は便器洗浄操作信号を受付け、各部に所定の洗浄シーケンス情報を伝達すると共に、洗浄シーケンスの設定内容を報知するための報知手段４１ａと、前記洗浄シーケンスの変更操作を実施するための設定変更手段４１ｂが組み込まれている。使用者が操作・表示手段４１より便器洗浄操作を実施すると、コントローラ４０は洗浄水給水手段６、流路切替手段７、洗浄水貯留手段８、およびジェット給水手段９を順次作動させ、ボール部１２を洗浄する。リム吐水口１８とジェット吐水口１６から所定のタイミング・給水量率・給水時間で給水は実施され、トラップ排水路１４、排水ソケット１５を経て、排泄物混じりの溜水は排水配管Ｄに排出されることになる。
【００３９】
なお、洗浄に当っては、トラップ排水路の条件によって変更される。例えば、初期設定では、洗浄シーケンスは、排水条件の厳しい壁排水に好適に設定されているので、床排水の現場では、施工作業者が床排水に好適な洗浄シーケンスに設定を変えることによって、適正な洗浄動作が行われる。その際、排水配管との接続高さに応じた洗浄シーケンスの選択も可能であるので、それに応じた適正な洗浄シーケンスを選択する。排水ソケットを利用する場合には、その外観で床排水か壁排水かを判断しやすい。
【００４０】
また、排水ソケット１５に内蔵された流動状態を流動検出手段１５ａで検出しながら適切な洗浄シーケンスが選択されたり、排水ソケット１５に内蔵された情報記憶手段１５ｂの情報によって、床排水か壁排水かを判定したり、排水高さや排水芯位置を確認して、洗浄シーケンス切替手段が、洗浄シーケンスを適切な内容に切り替えるようになっている。情報記憶手段１５ｂはコントローラ４０に備えてもよい。洗浄シーケンスを排水ソケットの仕様によって変更しても、使用者の要望に沿った洗浄が実施できないことがある。また、下水道の要求仕様によって、洗浄水量を変更する必要が発生することもある。そのような場合のために、現在の洗浄シーケンスが何であるか報知する。報知手段は便座に取り付けられている。また、洗浄シーケンスの手動切替方式としては、局部洗浄装置３に取り付けられている図示しない補助操作スイッチにより洗浄シーケンスの切替を行う。報知手段はＬＥＤやブザーで報知すればよい。洗浄シーケンスにより、ＬＥＤの発行パターンや、ブザーのパターンを決めておくと、切替作業を行うものは設定ミスを行うことがない。
【００４１】
洗浄シーケンスは、床排水、壁排水、トラップ排水路と排水配管との接続高さ、排水芯長さ、トラップ排水路の流動状態の条件によって、複数のテーブルを予め持っており、そのテーブルを手動動作では、確認して設定すれば良いが、排水ソケット等が記憶手段を持っている場合には、上記したように自動で設定されるものとなる。
【００４２】
次に、上述した本発明の実施形態における洋風大便器の断面図について説明する。図５は、本発明の洋風大便器の断面図である。
排水ソケット１５とトラップ排水路１４を接続する部分に、便器本体２と排水ソケット１５を組み合わせることによって、切り替わるスイッチが設けてある。切替スイッチ１５ｃが排水ソケット１５の存在を検出した場合、排水方向は床であることが検出される。切替スイッチ１５ｄは壁排水高さを検出するスイッチであり、排出高さで排出能力が変わることに配慮した洗浄シーケンスの切替が実施される。壁排水高さを検出方法としては、エンコーダ式の検出であったり、ホールＩＣのようなセンシング方式であっても良い。前述の切替スイッチ１５ｃも、単純なＯＮ／ＯＦＦスイッチではなく、エンコーダ式の検出方式を採用すれば、排水芯にで排出能力が変わることに配慮した洗浄シーケンスの切替が実施される。この検出は施工時に、便器本体２と排水ソケット１５を組み合わせることによって自動的に切り替えることができる。排水ソケット１５の外形違いであったり、具体的に寸法情報を組み込むことで、情報記憶手段１５ｂが実現されることになる。
【００４３】
また、排水ソケットの仕様を自動的に判別するのは、圧力センサ１５ｅを用いても良い。便器の排出は大気圧と排水ソケット１５内の圧力差によって発生することになるが、圧力差の発生状態で流出状態は推測できることになる。前記圧力センサー１５ｅが、流動検出手段１５ａの代表事例である。排水配管内の雰囲気を配慮し、圧力測定の方式としては半導体圧力センサーが推奨されることになる。サイホンが起動すると、排水ソケット内の圧力は、急激に負圧を生じる。床排水の場合、サイホンが起こると、壁排水の場合より急激に負圧を生じる。そのため、負圧を生じたときの傾きを見ることで、床排水か、壁排水かを判別できる。また、床排水は壁排水の場合より、サイホンが起動する時間が早い。そのため、所定の圧力になるまでの時間を検知することにより床排水と壁排水を判別できる。さらに、所定の時間の時に圧力がどの程度かを検知して、床排水と壁排水を判別することもできる。
【００４４】
次に、上述した本発明の実施形態における洗浄シーケンスについて説明する。図６は、床排水と壁排水における、本発明の洗浄シーケンスのタイムチャート比較である。グラフの横軸は経過時間、縦軸は単位時間当たりの給水量率である。
排水の形態・仕様によりサイホン作用の起動時間や強さが異なる。床排水の場合はサイホン作用が強く、持続力がある。また、サイホン作用の起動も早いため、サイホン作用を起動させるための水量は少なくてすむ。壁排水の場合は床排水と比べると、サイホン作用が弱く、持続力もない。また、起動は遅いため、サイホン作用を起動させるために水を多く使う必要がある。このような排水の形態・仕様により、サイホン作用に違いがあるため、リムやジェットに効率的に水を分配する必要がある。具体的に変化させる定数はリム吐水時間やポンプの回転数ポンプの回転時間である。
【００４５】
Ｒｙ１及びＲｋ２は床排水と壁排水の前リム時間である。前リムは便器配管内に残留している空気を、ボール１２の中にある水の水位を上昇させることで空気抜きし、また、水位上昇することでヘッドを高くしてサイホン作用をより起こりやすくする役目がある。そのため、サイホン作用の起こりにくい壁排水の場合は床排水の場合より前リム時間をを長くする（例えばＲｙ１＜Ｒｋ１）。
【００４６】
次にジェットはサイホン作用を起動させ、排泄物を排水配管に排出する役目がある。Ｊｙ及びＪｋは床排水と壁排水それぞれのジェット時間である。壁排水の場合はサイホン作用の起動が弱いという特徴があるためポンプの回転時間を長くして排泄物を排水配管に押し出す（例えばＪｙ＜Ｊｋ）。また、Ｎｙ及びＮｋはそれぞれポンプの回転数を示す。壁排水の場合はサイホン作用の起動が床排水の場合より遅いため、回転数を上げて、サイホン作用の起動を早く行う（例えばＮｙ＜Ｎｋ）。
【００４７】
最後に後リム時間について説明する。図６のＲｙ２及びＲｋ２はそれぞれ床排水と壁排水の後リム時間である。後リムは排水配管からの臭気の発生を防ぐため、ボール１２を封水するという役目がある。床排水の場合はサイホン作用が強く、また持続力もあるため、サイホン作用終了時には多くの水が排水配管に排出され、残る水が少ないため、封水するためにリム時間を長くする必要がある（例えばＲｙ２＜Ｒｋ２）。
【００４８】
図７は、本発明を実施した洋風大便器のフローチャートの１実施例である。上述した本発明の実施形態における洋風大便器の動作について説明する。切替スイッチの方式においては、検出状態によって一義に洗浄シーケンスが決まるものであるが、本実施例は流動状態を検出して洗浄シーケンスを変更する方法を示す。
施工後１回目の洗浄で判定シーケンスがスタートする（Ｓ１０１）。まず壁排水シーケンスで洗浄を行う（Ｓ１０２）。洗浄スイッチが押されると（Ｓ１０３）、水は便器部を通り、排水ソケットに流される。そのとき、圧力状態検知を開始する（Ｓ１０４）。その結果を情報記憶手段及び洗浄シーケンス切替手段に伝達する。洗浄シーケンス切替手段は判定を実施する（Ｓ１０５）。結果を確認して、洗浄シーケンスを床排水シーケンスか壁排水シーケンスかに切り替える（Ｓ１０６，Ｓ１０７）。次回以降は、切り替えた洗浄シーケンスで洗浄を行う。施工時のみの選定が一般的であるが、排水配管状態が建物の状態によって代わることがあるため、メンテナンスモードで適宜実施しても良い。
【００４９】
上記実施形態では、ポンプ給水による便器が、ポンプの回転数を変更することで、給水率を幅広く変更で、種々の洗浄シーケンスに対応できる点で優れているので説明したが、水道水からの給水圧を直接利用するタイプの洋風大便器でも良い。
【００５０】
また、上記実施態様では、サイホン作用を早期に起動できるため、サイホンゼット便器にて説明したが、ゼットの無いサイホン便器でも良い。サイホン便器の場合には、水位上昇がある程度おきて排水管路を満水にして、サイホン作用が起動するが、必要以上の水位上昇は、ボール内に汚物を載せた状態の旋回流を広げて、ボウル周縁に汚物を拡散してしまいサイホン作用が起動し、水位が一気に下がる際に取り残されるという不具合があるため、水位上昇とサイホン作用の起動を考慮した洗浄シーケンスとすることが望ましい。
【００５１】
また、本実施形態では、排水ソケットを有する洋風大便器にて説明したが、トラップ排水路を直接排水配管に接続したものにも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態による洋風大便器を示す側面図である。
【図２】本発明の洋風大便器の平面図である。
【図３】本発明の実施形態による洋風大便器を示す全体構成図である。
【図４】本発明を実施した実施形態における洋風大便器のシステムブロック図である。
【図５】本発明の洋風大便器の断面図である。
【図６】本発明の洗浄シーケンスのタイムチャート比較である。
【図７】本発明を実施した洋風大便器のフローチャートの１実施例である。
【符号の説明】
【００５３】
１…洋風大便器
２…便器本体
３…局部洗浄装置
４…便座
５…便ふた
６…洗浄水給水手段
７…流路切替手段
８…洗浄水貯留手段
９…ジェット吐水手段
１０…機能部
１０ａ…サイドパネル
１２…ボール部
１４…トラップ排水路
１４ａ…入口部
１４ｂ…トラップ上昇管
１４ｃ…トラップ下降管
１４ｄ…頂部
１５…排水ソケット
１５ａ…流動検出手段
１５ｂ…情報記憶手段
１６…ジェット吐水口
１８…リム吐水口
１８ａ…リム側給水路
１９…給水路
２０…定流量弁
２２…電磁弁
２４…リム吐水用バキュームブレーカ
２４ａ…戻り管路
２５…リム吐水用フラッパー弁
２８…切替弁
３２…貯水タンク
３２ａ…タンク側給水路
３２ｂ…上端フロートスイッチ
３２ｃ…下端フロートスイッチ
３２ｄ…蓋体
３２ｆ…排水通路
３４…加圧ポンプ
３４ａ…洗浄水管路
３６…ジェット吐水用バキュームブレーカ
３６ａ…分岐管路
３６ｂ…戻り管路
３８…ジェット吐水用フラッパー弁
３９…水抜栓
４０…コントローラ
４０ａ…洗浄シーケンス切替手段
４１…操作・表示手段
４１ａ…報知手段
４１ｂ…設定変更手段
４２ａ…止水栓
４２ｂ…ストレーナ
４２ｃ…分岐金具
４４…洗浄水管路頂部
Ｄ…排水配管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋風大便器に関し、特に、トラップ排水路の条件に応じて適正な洗浄動作を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
洋風大便器の排水構造として、トイレルームの壁面に設けられた排水配管に便器のトラップ排水路を接続する床上排水構造と床面に設けられた排水配管に便器のトラップ排水路を接続する床下排水構造があり、床上排水構造の方が汚物の搬送に利用する洗浄水が多く必要であることが知られているが、通常は、両者とも同じ洗浄水量で洗浄するようになっている。
そのため床下排水構造の洋風大便器では、必要量以上の洗浄水が利用され、それが無駄水となっていたため、排水構造の違いによって洗浄水量を選択できるようにした提案がなされている。（例えば、引用文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開平３−９０７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トラップ排水路の排水構造の違いに着目し、洗浄水量を変更することで、効果的な洗浄を確保し、無駄水を極力なくすことができる点で優れているものの給水量設定手段によって、搬送能力の劣る床上排水の洗浄水を床下排水より多く供給するようにしているが、洗浄水の効果的な給水については、改善の余地があった。
本発明は、トラップ排水路の条件に応じて適正な洗浄水を供給できる洋風大便器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、使用者の排泄物を受けるボールと、ボールと排水配管を水封し、床上又は床下に配置された排水配管に接続するトラップ排水路と、前記ボールに対して排泄物混じりの溜水を排水配管に対して排出するための給水を行う洗浄水給水手段と、を有する洋風大便器において、前記トラップ排水路と排水配管との接続が床上又は床下に応じて、それに適した洗浄シーケンスに洗浄水給水手段の動作を切り替えることが可能な洗浄シーケンス切替手段を有することを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、トラップ排水路と排水配管との接続が、床上又は床下に適した洗浄シーケンスに洗浄水給水手段の動作を切り替えることによって、従来のように床上排水構造を単純に床下排水構造より多くの洗浄水量が必要とするということはしないで、例えば、床上排水構造と同じ洗浄水量で床上排水構造のものを効果的に洗浄できるようにしたり、床下排水構造の洗浄水量を更に少なくすることができるものである。なお、洗浄シーケンスとは、便器の洗浄動作を幾つかの工程に分け、その工程における洗浄水の供給工程を言う。サイホン便器の基本的な洗浄動作としては、便器洗浄が開始すると、洗浄水給水手段から供給される洗浄水は、まずボウル面を洗浄しながら洗浄水はトラップ排水路に向けて流下し、その後、トラップ排水路内が満水になることで、サイホン作用が起動し、そのサイホン作用によって汚物を便器から排出搬送し、サイホン作用が終了することで、汚物の排出搬送が終了し、供給される洗浄水によって再びトラップ排水路を水封することで洗浄動作は完了するようになっているが、上記工程で、洗浄水サイホン作用の起動に要する洗浄水の流量、サイホン作用持続時の洗浄水量の流量を比較した場合、サイホン作用が起動した後は、サイホン作用の引く力が十分であるので、洗浄水を供給して汚物等をトラップ排水路の入口に向けて押し込まなくても良いため、サイホン作用持続時の流量は少なくて良い。そのため、サイホン作用持続時の洗浄水の流量を小さくすることが可能であり、水量を低減できるものとなる。更に、その低減した水量をサイホン作用の起動に多くの洗浄水が必要な床上排水構造では、サイホン作用が起動するまでの洗浄水に更に、その分を利用することで、トータル水量を変えることなく効果的な洗浄が行えるのである。
【０００７】
また、好ましい態様として、請求項２の発明は、トラップ排水路は、排水ソケットを介して排水配管に接続される。排水ソケットは、施工現場で組みつけられるため排水ソケットの形状で床上排水構造か床下排水構造が認識できるため洗浄シーケンスの変更が確実に行えるものである。
【０００８】
また、好ましい態様として、請求項３の発明は、前記洗浄水給水手段の動作の切り替えは、トラップ排水路と排水配管の接続高さ又は排水芯長さの位置によって行うことにより、床上排水構造か床下排水構造だけでなく、それぞれの更に排水配管との接続状態に応じて、洗浄シーケンスを変更することで、より効果的な洗浄とトータル洗浄水の更なる低減が可能となる。なお、床上排水構造では、接続高さが高いほど、また、床下排水構造では、排水芯長さが短いほど、条件としては厳しい方向になるので、サイホン起動までの洗浄水量をより効果的に利用できるように洗浄工程の給水量を設定するのが望ましい。尚、接続高さは、トイレルーム床面から壁面に配置されている排水配管の中心位置までの高さを示し、排水芯長さは、便器の後壁から床面に配置されている排水配管の中心位置までの長さを示す。
【０００９】
また、好ましい態様として、請求項４の発明は、前記排水ソケットは情報記憶手段を有し、前記トラップ排水路と組み合わせることによって情報を伝達して、前記洗浄シーケンス切替手段は自動的に切り替えられることにより、床上排水構造か床下排水構造との違いと共に床上排水構造の接続高さや床下排水構造の排水芯の情報も記憶することで、施工現場毎に条件が変化する仕様であっても施工作業者は特別な配慮を行うことなく最適な洗浄シーケンスを設定でき、効果的な洗浄を行える。
【００１０】
また、請求項５記載の発明は、使用者の排泄物を受けるボールと、ボールと排水配管を水封するトラップ排水路と、前記トラップ排水路の流動状態を検出する流動検出手段と、前記ボールに対して排泄物混じりの溜水を排水配管に対して排出するための給水を行う洗浄水給水手段とを有する洋風大便器において、前記流動状態検出結果に適した洗浄シーケンスに洗浄水供給手段の動作を切り替えることが可能な洗浄シーケンス切替手段を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、流動状態を確認することで、床上排水構造か床下排水構造かも含め、排水配管状態によってバラツキを生じることのある配管内の流動状態を検知して自動的に洗浄シーケンスを切り替えることにより、効果的な洗浄を行うことができる。
【００１２】
更に、好ましい態様として、請求項６記載の発明は、洗浄シーケンスの状態を報知する報知手段を有することにより、選定された現在の洗浄シーケンスの設定が誤りの無いものになっているかを確認することができる。また、行政の指導等で洗浄シーケンスが便器の能力で可能な節水性を利用できない現場では、具体的には、６Ｌの便器であるが、８Ｌでの洗浄を要請されるような現場では、その指示するものになっているかを確認することができ、行政の指定に合わせた他の洗浄シーケンスに変更することもできる。
【００１３】
また、好ましい態様として、請求項７記載の発明は、洗浄シーケンスの相違は、洗浄工程の部分的な動作時間および／または供給水量率の相違であることにより、便器の洗浄方式の違いやトータルの洗浄水量の違い等によって、洗浄工程での最適な洗浄水量を細かく調整することができるので、トータルの洗浄水量の増加を抑制することはもちろんのこと、洗浄水量を低減しながら、より効果的な洗浄を行うことができる。
【００１４】
また、好ましい態様として、請求項８記載の発明は、洗浄シーケンスは、ボール上縁から吐水するリム吐水工程と、トラップ排水路に向けて吐水するゼット吐水工程を含むことにより、サイホン作用の起動に効果的に働くゼット吐水を効果的に利用しながら、リム吐水とゼット吐水の分配やそのタイミングを適正に行うが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、トラップ排水路の条件に応じて洗浄シーケンスを変更することで、適正な洗浄水を供給できる洋風大便器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
先ず、図１乃至図３により、本発明の実施形態による洋風大便器の構造を説明する。図１は、本発明の実施形態による洋風大便器を示す側面図であり、図２は図１に示す洋風大便器の平面図であり、図３は本発明の実施形態による洋風大便器を示す全体構成図である。
【００１７】
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態による洋風大便器１は、便器本体２と、前記便器本体２の上面に配置された便座４と、前記便座４を覆うように配置された便ふた５と、前記便器本体２の後方上部に配置された局部洗浄装置３と、を備えている。さらに、前記便器本体２の後方には、機能部１０が配置されており、前記機能部１０はサイドパネル１０ａにより覆われている。
【００１８】
前記便器本体２は陶器製または樹脂製であり、前記便器本体２には、汚物を受けるボール部１２と、前記ボール部１２の底部から延びるトラップ排水路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。
前記ジェット吐水口１６は、前記ボール部１２の底部に形成されており、前記トラップ排水路１４の入口に指向してほぼ水平に配置され、洗浄水を前記トラップ排水路１４に向けて吐出するようになっている。
前記リム吐水口１８は、前記ボール部１２の左側上部後方に形成されており、前記ボール部１２の縁に沿って洗浄水を吐出するようになっている。
【００１９】
前記トラップ排水路１４は、入口部１４ａと、前記入口部１４ａから上昇するトラップ上昇管１４ｂと、前記トラップ上昇管１４ｂから下降する前記トラップ下降管１４ｃとからなり、前記トラップ上昇管１４ｂと前記トラップ下降管１４ｃとの間が頂部１４ｄとなっている。前記トラップ下降管１４ｃは建物の排水配管Ｄと排水ソケット１５を介して連設されており、前記ボール１２内の排泄物混じりの溜水は、前記トラップ排水路１４と前記排水ソケット１５を介して、排水配管Ｄに排出されることになる。
【００２０】
実施形態による洋風大便器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前記リム吐水口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、前記機能部１０に内蔵された貯水タンクに貯水された洗浄水を図示しない加圧ポンプによって加圧して、大流量で前記ジェット吐水口１６から吐出させるようになっている。
【００２１】
図３は、本発明の実施形態による洋風大便器を示す全体構成図である。図３により、実施形態による洋風大便器の機能部を詳細に説明する。
図３に示すように、機能部１０には、定流量弁２０と、電磁弁２２と、リム吐水用バキュームブレーカ２４と、リム吐水用フラッパー弁２５が設けられている。さらに、給水路１９には、貯水タンク３２への給水とリム吐水を切り替える切替弁２８と、貯水タンク３２と、加圧ポンプ３４と、ジェット吐水用バキュームブレーカ３６と、ジェット吐水用フラッパー弁３８と、水抜栓３９が内蔵されている。また、前記機能部１０には、前記電磁弁２２の開閉操作、前記切替弁２８の切替操作、及び、前記加圧ポンプ３４の回転数や作動時間等を制御するコントローラ４０が内蔵されている。
【００２２】
前記定流量弁２０は、止水栓４２ａ、ストレーナ４２ｂ、及び分岐金具４２ｃを介して入水口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、この前記定流量弁２０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、前記定流量弁２０を通過した洗浄水は、前記電磁弁２２に流入し、前記電磁弁２２を通過した洗浄水は、前記切替弁２８により、前記リム吐水口１８又は前記貯水タンク３２に供給されるようになっている。この前記切替弁２８は、リム側であるリム側給水路１８ａとタンク側であるタンク側給水路３２ａの両方へ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することができる切替弁である。
【００２３】
前記電磁弁２２は、前記コントローラ４０の制御信号により開閉され、供給された洗浄水を前記切替弁２８に流入させ、又は停止するようになっている。
また、前記切替弁２８は、前記コントローラ４０の制御信号により切り替えられ、前記電磁弁２２を介して流入した洗浄水を前記リム吐水口１８から吐出させ、又は、前記貯水タンク３２に流入させるようになっている。
【００２４】
前記リム吐水用バキュームブレーカ２４は、前記切替弁２８を通過した洗浄水を前記リム吐水口１８へ導く前記リム側給水路１８ａの途中に配置され、洗浄水の前記リム吐水口１８からの逆流を防止している。また、前記リム吐水用バキュームブレーカ２４は、前記ボール部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、前記リム吐水用バキュームブレーカ２４の大気開放部からあふれた洗浄水は、戻り管路２４ａを通って前記貯水タンク３２に流入するようになっている。
【００２５】
前記リム吐水用フラッパー弁２５は、前記リム吐水用バキュームブレーカ２４の下流側の前記リム側給水路１８ａに配置され、洗浄水の前記リム吐水口１８からの逆流を防止している。本実施形態においては、前記リム側給水路１８ａに前記リム吐水用バキュームブレーカ２４と前記リム吐水用フラッパー弁２５を直列に配置することによって、より確実に洗浄水の逆流を防止している。
【００２６】
前記貯水タンク３２は、前記ジェット吐水口１４から吐水すべき洗浄水を貯水するように構成されている。なお、本実施形態において、貯水タンクは、約２．５リットルの内容積を有する。
【００２７】
さらに、本実施形態においては、前記タンク給水路３２ａの先端（下端）は貯水タンク３２より上方の位置に開口されており、前記貯水タンク３２から前記タンク給水路３２ａへの逆流を防止している。また、前記貯水タンク３２の内部には、上端フロートスイッチ３２ｂ及び下端フロートスイッチ３２ｃが配置されており、前記貯水タンク３２の水位を検出できるようになっている。前記上端フロートスイッチ３２ｂは、前記貯水タンク３２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、前記コントローラ４０はこれを検知して、前記電磁弁２２を閉鎖させる。一方、前記下端フロートスイッチ３２ｃは、前記貯水タンク３２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、前記コントローラ４０はこれを検知して、前記加圧ポンプ３４を停止させる。
【００２８】
また、前記貯水タンク３２の上部には、その上端の開口部を覆うように蓋体３２ｄが取り付けられており、前記蓋体３２ｄの外周と前記貯水タンク３２上部の内壁面の間は水密的に接合されている。さらに、蓋体には、円形の穴が設けられこの穴を取り囲むように、筒体が上方に向けて延びるように取り付けられている。
【００２９】
また、前記貯水タンク３２の壁面は、前記蓋体３２ｄよりも上方まで延びており、前記貯水タンク３２の筒体から溢れた洗浄水は、前記蓋体３２ｄの上に溜まるになっている。さらに、前記貯水タンク３２の前記蓋体３２ｄよりも上方の壁面には、排水通路３２ｆが接続されており、蓋体の上に溜まった洗浄水を前記ボール部１２に排出できるようになっている。
【００３０】
前記加圧ポンプ３４は、前記貯水タンク３２に貯水された洗浄水を加圧して、前記ジェット吐水口１６から排出させるためのものである。前記加圧ポンプ３４は、前記貯水タンク３２の下部から延びる洗浄水管路３４ａにより接続され、前記貯水タンク３２内に貯水された洗浄水を加圧する。なお、本実施形態においては、前記加圧ポンプ３４は、前記貯水タンク３２内の洗浄水を加圧して、洗浄水を最大約１２０リットル／分の流量で前記ジェット吐水口１６から吐出させるようになっている。
【００３１】
また、前記洗浄水管路３４ａの途中には、逆止弁であるジェット吐水用フラッパー弁３８及び水抜栓３９が設けられている。これらの前記ジェット吐水用フラッパー弁３８及び前記水抜栓３９は、前記加圧ポンプ３４よりも下方の、前記貯水タンク３２の下端部付近の高さに配置されている。このため、前記水抜栓３９を開放することにより、メンテナンス時等に前記貯水タンク前記内及び前記加圧ポンプ３４内の洗浄水を排出することができる。また、前記貯水タンク３２と前記加圧ポンプ３４の間に前記ジェット吐水用フラッパー弁３８を配置することにより、前記貯水タンク３２内の水位が前記加圧ポンプ３４の高さよりも低くなった場合に、洗浄水が前記加圧ポンプ３４から前記貯水タンク前記に逆流し、前記加圧ポンプ３４内の洗浄水が抜けて次回ポンプ駆動時に空転状態になるのを防止している。
【００３２】
一方、前記加圧ポンプ３４の流出口は、洗浄水管路３４ｂを介して、前記ボール部１２底部の前記ジェット吐水口前記に接続されている。この前記洗浄水管路１４の途中は、上方に向けて凸型に形成されており、この凸型部分の最も高い部分である洗浄水管路頂部４４は、前記貯水タンク３２から前記ジェット吐水口１６に至る洗浄水管路の中で最も高い部分になっている。
【００３３】
前記ジェット吐水用バキュームブレーカ３６は、前記加圧ポンプ３４及び前記洗浄水管路頂部４４の下流側から分岐した分岐管路３６ａに接続されており、前記ボール部１２内の溜水が前記貯水タンク３２側へ逆流するのを防止すると共に、それらの間の縁切りを行うようになっている。また、前記ジェット吐水用バキュームブレーカ３６の大気開放部から溢れた洗浄水は、戻り管路３６ｂを通って前記貯水タンク３２に流入するようになっている。
【００３４】
前記コントローラ４０は、使用者による図示しない便器洗浄スイッチの操作により、前記電磁弁２２、前記切替弁２８、前記加圧ポンプ３４を順次作動させ、前記リム吐水口１８及び前記ジェット吐水口１４からの吐水を順次開始させて、前記ボール部１２を洗浄する。さらに、前記コントローラ４０は、洗浄終了後、前記電磁弁２２を開放し、前記切替弁２８を前記貯水タンク３２側に切り替えて洗浄水を前記貯水タンク３２に補給する。前記貯水タンク３２内の水位が上昇し、前記上端フロートスイッチ３２ｂが規定の貯水量を検知すると、前記コントローラ４０は、前記電磁弁２２を閉鎖して給水を停止する。
【００３５】
前記トラップ排水路１４は、排水ソケット１５を介して排水配管Ｄと連通する。図１から図３の実施例は、共に床排水（床下排水構造）の事例である。床排水の場合、溜水面と排水配管の間には約２５０ｍｍの落差がある。対して排水高さ１２０ｍｍの壁排水（床上排水構造）を想定した場合、溜水面と排水配管の間には約１３０ｍｍの落差しかなく、当然、壁排水の方が同一洗浄水量・同一洗浄シーケンスだと排出性能は低いことになる。排水高さ１５５ｍｍになると、更に排出性能は低下する。床排水であっても、排水位置が後壁から２００ｍｍの場合と、後壁から５４０ｍｍの場合では、後壁からの曲がり距離が短いほど、即ち、２００ｍｍの方が排出性能は低くなる。排出性能の違いは、溜水面と排水配管との間の落差に起因し、落差が大きいほど位置エネルギーは大きくなるので、サイホン作用が起こりやすく、落差が小さいほど位置エネルギーは小さくなり、サイホン作用が起こりにくくなるために起こる。また、後壁からの曲がりの距離が短いほど、水で満水にする体積が少ないため、距離が長い場合より、サイホン作用の強さが低下するということが考えられる。
【００３６】
また、排出性能の低下は、トラップ排水路への洗浄水の供給効率の悪さに起因するサイホン作用の起動の遅れ、あるいはサイホン作用が弱いということが考えられる。そのため、ポンプの回転数を上げ、短時間でゼット吐水の瞬間流量を上げることによって、トラップ排水路を早期に満水化できるように洗浄水の供給効率を上げることができるので、前リムの水量は増加させずに排出性能が高い場合と同じタイミングでサイホン作用を起動させることができる。サイホン作用起動後は、サイホン作用が切れない程度の洗浄水を供給すれば良いので回転数を下げるなど、サイホン作用を持続させるのに最適なポンプの回転数、回転時間に調整し、洗浄水量を増やすことなく効果的に洗浄が行える。
【００３７】
また、前記排水ソケット１５は構成を後述する流動検出手段、および／または情報記憶手段を内蔵している。また前記コントローラ４０は、流動検出手段、および／または情報記憶手段から得られる洗浄シーケンス切替手段を内蔵しており、最適な水量をリムやゼットに分配する洗浄シーケンスを選択することで、洗浄水量ロスの発生を防止した効果的な洗浄を行える。また、手動で洗浄シーケンスを切り替えるという操作を配することにより作業ミスによる洗浄不良や洗浄水量ロスの発生も防止を計っている。
【００３８】
図４は、本発明を実施した実施形態における洋風大便器のシステムブロック図である。図４を使用して、各部の連係動作を詳説する。
本発明の洋風大便器１は、大きく便器本体２とコントローラ４０に分かれている。コントローラ４０には、洗浄シーケンス切替手段４０ａと操作・表示手段４１が組み込まれている。操作・表示手段４１は便器洗浄操作信号を受付け、各部に所定の洗浄シーケンス情報を伝達すると共に、洗浄シーケンスの設定内容を報知するための報知手段４１ａと、前記洗浄シーケンスの変更操作を実施するための設定変更手段４１ｂが組み込まれている。使用者が操作・表示手段４１より便器洗浄操作を実施すると、コントローラ４０は洗浄水給水手段６、流路切替手段７、洗浄水貯留手段８、およびジェット給水手段９を順次作動させ、ボール部１２を洗浄する。リム吐水口１８とジェット吐水口１６から所定のタイミング・給水量率・給水時間で給水は実施され、トラップ排水路１４、排水ソケット１５を経て、排泄物混じりの溜水は排水配管Ｄに排出されることになる。
【００３９】
なお、洗浄に当っては、トラップ排水路の条件によって変更される。例えば、初期設定では、洗浄シーケンスは、排水条件の厳しい壁排水に好適に設定されているので、床排水の現場では、施工作業者が床排水に好適な洗浄シーケンスに設定を変えることによって、適正な洗浄動作が行われる。その際、排水配管との接続高さに応じた洗浄シーケンスの選択も可能であるので、それに応じた適正な洗浄シーケンスを選択する。排水ソケットを利用する場合には、その外観で床排水か壁排水かを判断しやすい。
【００４０】
また、排水ソケット１５に内蔵された流動状態を流動検出手段１５ａで検出しながら適切な洗浄シーケンスが選択されたり、排水ソケット１５に内蔵された情報記憶手段１５ｂの情報によって、床排水か壁排水かを判定したり、排水高さや排水芯位置を確認して、洗浄シーケンス切替手段が、洗浄シーケンスを適切な内容に切り替えるようになっている。情報記憶手段１５ｂはコントローラ４０に備えてもよい。洗浄シーケンスを排水ソケットの仕様によって変更しても、使用者の要望に沿った洗浄が実施できないことがある。また、下水道の要求仕様によって、洗浄水量を変更する必要が発生することもある。そのような場合のために、現在の洗浄シーケンスが何であるか報知する。報知手段は便座に取り付けられている。また、洗浄シーケンスの手動切替方式としては、局部洗浄装置３に取り付けられている図示しない補助操作スイッチにより洗浄シーケンスの切替を行う。報知手段はＬＥＤやブザーで報知すればよい。洗浄シーケンスにより、ＬＥＤの発行パターンや、ブザーのパターンを決めておくと、切替作業を行うものは設定ミスを行うことがない。
【００４１】
洗浄シーケンスは、床排水、壁排水、トラップ排水路と排水配管との接続高さ、排水芯長さ、トラップ排水路の流動状態の条件によって、複数のテーブルを予め持っており、そのテーブルを手動動作では、確認して設定すれば良いが、排水ソケット等が記憶手段を持っている場合には、上記したように自動で設定されるものとなる。
【００４２】
次に、上述した本発明の実施形態における洋風大便器の断面図について説明する。図５は、本発明の洋風大便器の断面図である。
排水ソケット１５とトラップ排水路１４を接続する部分に、便器本体２と排水ソケット１５を組み合わせることによって、切り替わるスイッチが設けてある。切替スイッチ１５ｃが排水ソケット１５の存在を検出した場合、排水方向は床であることが検出される。切替スイッチ１５ｄは壁排水高さを検出するスイッチであり、排出高さで排出能力が変わることに配慮した洗浄シーケンスの切替が実施される。壁排水高さを検出方法としては、エンコーダ式の検出であったり、ホールＩＣのようなセンシング方式であっても良い。前述の切替スイッチ１５ｃも、単純なＯＮ／ＯＦＦスイッチではなく、エンコーダ式の検出方式を採用すれば、排水芯にで排出能力が変わることに配慮した洗浄シーケンスの切替が実施される。この検出は施工時に、便器本体２と排水ソケット１５を組み合わせることによって自動的に切り替えることができる。排水ソケット１５の外形違いであったり、具体的に寸法情報を組み込むことで、情報記憶手段１５ｂが実現されることになる。
【００４３】
また、排水ソケットの仕様を自動的に判別するのは、圧力センサ１５ｅを用いても良い。便器の排出は大気圧と排水ソケット１５内の圧力差によって発生することになるが、圧力差の発生状態で流出状態は推測できることになる。前記圧力センサー１５ｅが、流動検出手段１５ａの代表事例である。排水配管内の雰囲気を配慮し、圧力測定の方式としては半導体圧力センサーが推奨されることになる。サイホンが起動すると、排水ソケット内の圧力は、急激に負圧を生じる。床排水の場合、サイホンが起こると、壁排水の場合より急激に負圧を生じる。そのため、負圧を生じたときの傾きを見ることで、床排水か、壁排水かを判別できる。また、床排水は壁排水の場合より、サイホンが起動する時間が早い。そのため、所定の圧力になるまでの時間を検知することにより床排水と壁排水を判別できる。さらに、所定の時間の時に圧力がどの程度かを検知して、床排水と壁排水を判別することもできる。
【００４４】
次に、上述した本発明の実施形態における洗浄シーケンスについて説明する。図６は、床排水と壁排水における、本発明の洗浄シーケンスのタイムチャート比較である。グラフの横軸は経過時間、縦軸は単位時間当たりの給水量率である。
排水の形態・仕様によりサイホン作用の起動時間や強さが異なる。床排水の場合はサイホン作用が強く、持続力がある。また、サイホン作用の起動も早いため、サイホン作用を起動させるための水量は少なくてすむ。壁排水の場合は床排水と比べると、サイホン作用が弱く、持続力もない。また、起動は遅いため、サイホン作用を起動させるために水を多く使う必要がある。このような排水の形態・仕様により、サイホン作用に違いがあるため、リムやジェットに効率的に水を分配する必要がある。具体的に変化させる定数はリム吐水時間やポンプの回転数ポンプの回転時間である。
【００４５】
Ｒｙ１及びＲｋ２は床排水と壁排水の前リム時間である。前リムは便器配管内に残留している空気を、ボール１２の中にある水の水位を上昇させることで空気抜きし、また、水位上昇することでヘッドを高くしてサイホン作用をより起こりやすくする役目がある。そのため、サイホン作用の起こりにくい壁排水の場合は床排水の場合より前リム時間をを長くする（例えばＲｙ１＜Ｒｋ１）。
【００４６】
次にジェットはサイホン作用を起動させ、排泄物を排水配管に排出する役目がある。Ｊｙ及びＪｋは床排水と壁排水それぞれのジェット時間である。壁排水の場合はサイホン作用の起動が弱いという特徴があるためポンプの回転時間を長くして排泄物を排水配管に押し出す（例えばＪｙ＜Ｊｋ）。また、Ｎｙ及びＮｋはそれぞれポンプの回転数を示す。壁排水の場合はサイホン作用の起動が床排水の場合より遅いため、回転数を上げて、サイホン作用の起動を早く行う（例えばＮｙ＜Ｎｋ）。
【００４７】
最後に後リム時間について説明する。図６のＲｙ２及びＲｋ２はそれぞれ床排水と壁排水の後リム時間である。後リムは排水配管からの臭気の発生を防ぐため、ボール１２を封水するという役目がある。床排水の場合はサイホン作用が強く、また持続力もあるため、サイホン作用終了時には多くの水が排水配管に排出され、残る水が少ないため、封水するためにリム時間を長くする必要がある（例えばＲｙ２＜Ｒｋ２）。
【００４８】
図７は、本発明を実施した洋風大便器のフローチャートの１実施例である。上述した本発明の実施形態における洋風大便器の動作について説明する。切替スイッチの方式においては、検出状態によって一義に洗浄シーケンスが決まるものであるが、本実施例は流動状態を検出して洗浄シーケンスを変更する方法を示す。
施工後１回目の洗浄で判定シーケンスがスタートする（Ｓ１０１）。まず壁排水シーケンスで洗浄を行う（Ｓ１０２）。洗浄スイッチが押されると（Ｓ１０３）、水は便器部を通り、排水ソケットに流される。そのとき、圧力状態検知を開始する（Ｓ１０４）。その結果を情報記憶手段及び洗浄シーケンス切替手段に伝達する。洗浄シーケンス切替手段は判定を実施する（Ｓ１０５）。結果を確認して、洗浄シーケンスを床排水シーケンスか壁排水シーケンスかに切り替える（Ｓ１０６，Ｓ１０７）。次回以降は、切り替えた洗浄シーケンスで洗浄を行う。施工時のみの選定が一般的であるが、排水配管状態が建物の状態によって代わることがあるため、メンテナンスモードで適宜実施しても良い。
【００４９】
上記実施形態では、ポンプ給水による便器が、ポンプの回転数を変更することで、給水率を幅広く変更で、種々の洗浄シーケンスに対応できる点で優れているので説明したが、水道水からの給水圧を直接利用するタイプの洋風大便器でも良い。
【００５０】
また、上記実施態様では、サイホン作用を早期に起動できるため、サイホンゼット便器にて説明したが、ゼットの無いサイホン便器でも良い。サイホン便器の場合には、水位上昇がある程度おきて排水管路を満水にして、サイホン作用が起動するが、必要以上の水位上昇は、ボール内に汚物を載せた状態の旋回流を広げて、ボウル周縁に汚物を拡散してしまいサイホン作用が起動し、水位が一気に下がる際に取り残されるという不具合があるため、水位上昇とサイホン作用の起動を考慮した洗浄シーケンスとすることが望ましい。
【００５１】
また、本実施形態では、排水ソケットを有する洋風大便器にて説明したが、トラップ排水路を直接排水配管に接続したものにも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態による洋風大便器を示す側面図である。
【図２】本発明の洋風大便器の平面図である。
【図３】本発明の実施形態による洋風大便器を示す全体構成図である。
【図４】本発明を実施した実施形態における洋風大便器のシステムブロック図である。
【図５】本発明の洋風大便器の断面図である。
【図６】本発明の洗浄シーケンスのタイムチャート比較である。
【図７】本発明を実施した洋風大便器のフローチャートの１実施例である。
【符号の説明】
【００５３】
１…洋風大便器
２…便器本体
３…局部洗浄装置
４…便座
５…便ふた
６…洗浄水給水手段
７…流路切替手段
８…洗浄水貯留手段
９…ジェット吐水手段
１０…機能部
１０ａ…サイドパネル
１２…ボール部
１４…トラップ排水路
１４ａ…入口部
１４ｂ…トラップ上昇管
１４ｃ…トラップ下降管
１４ｄ…頂部
１５…排水ソケット
１５ａ…流動検出手段
１５ｂ…情報記憶手段
１６…ジェット吐水口
１８…リム吐水口
１８ａ…リム側給水路
１９…給水路
２０…定流量弁
２２…電磁弁
２４…リム吐水用バキュームブレーカ
２４ａ…戻り管路
２５…リム吐水用フラッパー弁
２８…切替弁
３２…貯水タンク
３２ａ…タンク側給水路
３２ｂ…上端フロートスイッチ
３２ｃ…下端フロートスイッチ
３２ｄ…蓋体
３２ｆ…排水通路
３４…加圧ポンプ
３４ａ…洗浄水管路
３６…ジェット吐水用バキュームブレーカ
３６ａ…分岐管路
３６ｂ…戻り管路
３８…ジェット吐水用フラッパー弁
３９…水抜栓
４０…コントローラ
４０ａ…洗浄シーケンス切替手段
４１…操作・表示手段
４１ａ…報知手段
４１ｂ…設定変更手段
４２ａ…止水栓
４２ｂ…ストレーナ
４２ｃ…分岐金具
４４…洗浄水管路頂部
Ｄ…排水配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の排泄物を受けるボールと、
ボールと排水配管を水封し、床上又は床下に配置された排水配管に接続するトラップ排水路と、
前記ボールに対して排泄物混じりの溜水を排水配管に対して排出するための給水を行う洗浄水給水手段と、
を有する洋風大便器において、
前記トラップ排水路と排水配管との接続が床上又は床下に応じて、それに適した洗浄シーケンスに洗浄水給水手段の動作を切り替えることが可能な洗浄シーケンス切替手段を有する
ことを特徴とする洋風大便器。
【請求項２】
前記トラップ排水路は、排水ソケットを介して排水配管に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の洋風大便器。
【請求項３】
前記洗浄水給水手段の動作の切り替えは、トラップ排水路と排水配管の接続高さ又は排水芯長さの位置によって行う
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の洋風大便器。
【請求項４】
前記排水ソケットは情報記憶手段を有し、
前記トラップ排水路と組み合わせることによって情報を伝達して、
前記洗浄シーケンス切替手段は自動的に切り替えられる
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の洋風大便器。
【請求項５】
使用者の排泄物を受けるボールと、
ボールと排水配管を水封するトラップ排水路と、
前記トラップ排水路の流動状態を検出する流動検出手段と、
前記ボールに対して排泄物混じりの溜水を排水配管に対して排出するための給水を行う洗浄水給水手段と
を有する洋風大便器において、
前記流動状態検出結果に適した洗浄シーケンスに洗浄水供給手段の動作を切り替えることが可能な洗浄シーケンス切替手段を有する
ことを特徴とする洋風大便器。
【請求項６】
前記洗浄シーケンスの状態を報知する報知手段を有する
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の洋風大便器。
【請求項７】
前記洗浄シーケンスの相違は、
洗浄工程の部分的な動作時間および／または供給水量率の相違である
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の洋風大便器。
【請求項８】
前記洗浄シーケンスは、ボール上縁から吐水するリム吐水工程と、トラップ排水路に向けて吐水するゼット吐水工程を含むことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の洋風大便器。
【請求項１】
使用者の排泄物を受けるボールと、
ボールと排水配管を水封し、床上又は床下に配置された排水配管に接続するトラップ排水路と、
前記ボールに対して排泄物混じりの溜水を排水配管に対して排出するための給水を行う洗浄水給水手段と、
を有する洋風大便器において、
前記トラップ排水路と排水配管との接続が床上又は床下に応じて、それに適した洗浄シーケンスに洗浄水給水手段の動作を切り替えることが可能な洗浄シーケンス切替手段を有する
ことを特徴とする洋風大便器。
【請求項２】
前記トラップ排水路は、排水ソケットを介して排水配管に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の洋風大便器。
【請求項３】
前記洗浄水給水手段の動作の切り替えは、トラップ排水路と排水配管の接続高さ又は排水芯長さの位置によって行う
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の洋風大便器。
【請求項４】
前記排水ソケットは情報記憶手段を有し、
前記トラップ排水路と組み合わせることによって情報を伝達して、
前記洗浄シーケンス切替手段は自動的に切り替えられる
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の洋風大便器。
【請求項５】
使用者の排泄物を受けるボールと、
ボールと排水配管を水封するトラップ排水路と、
前記トラップ排水路の流動状態を検出する流動検出手段と、
前記ボールに対して排泄物混じりの溜水を排水配管に対して排出するための給水を行う洗浄水給水手段と
を有する洋風大便器において、
前記流動状態検出結果に適した洗浄シーケンスに洗浄水供給手段の動作を切り替えることが可能な洗浄シーケンス切替手段を有する
ことを特徴とする洋風大便器。
【請求項６】
前記洗浄シーケンスの状態を報知する報知手段を有する
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の洋風大便器。
【請求項７】
前記洗浄シーケンスの相違は、
洗浄工程の部分的な動作時間および／または供給水量率の相違である
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の洋風大便器。
【請求項８】
前記洗浄シーケンスは、ボール上縁から吐水するリム吐水工程と、トラップ排水路に向けて吐水するゼット吐水工程を含むことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の洋風大便器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−７７６８１（Ｐ２０１０−７７６８１Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４６９９６（Ｐ２００８−２４６９９６）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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