(57)【要約】【課題】水道管の水圧の高低にかかわらずボウルへ供給する洗浄水の無駄が発生しにくい便器装置を提供する。【解決手段】便器装置１は、ボウル２と、水道管から直接供給される洗浄水を、給水流路１４を通じてボウル２に供給する給水装置１０とを備えており、給水流路１４に、水圧に応じて収縮量が変化する弾性体３０が配されており、給水装置１０は、収縮量に応じた給水時間を設定し、その給水時間で給水制御する制御部１１を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボウルと、水道管から供給される洗浄水を直接、給水流路を通じて前記ボウルに供給する給水装置とを備えた便器装置において、
前記給水流路に、水圧に応じて収縮量が変化する弾性体が配されており、
前記給水装置は、前記収縮量に応じた給水時間を設定し、その給水時間で給水制御する制御部を備えたことを特徴とする便器装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記給水装置は、前記収縮量を検知する検知部を備えており、
前記制御部は、前記検知部が検知した前記収縮量と所定の閾量とを比較して、その大小関係により前記給水時間を異ならせて給水制御することを特徴とする便器装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記閾量は複数設けられていることを特徴とする便器装置。
【請求項４】
請求項２または３において、
前記検知部は、非接触型センサを備え、該非接触型センサが前記給水流路の外側に配されていることを特徴とする便器装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、
前記給水流路は、主流路と、該主流路から分岐した副流路とを備え、該副流路に前記弾性体が配されていることを特徴とする便器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道管から供給される洗浄水を直接、ボウルに供給する給水装置を備えた便器装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来には、この種の便器装置として、水道管の種々の異なる水圧によらず適量の洗浄水をボウルに供給してボウルを洗浄できるように、給水装置に流量計を設けて給水量を調整するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ところが現状では、流量計が高価であるため、そのような便器装置はあまり使用されていない。
【０００３】
したがって、流量計を用いない便器装置における流量計に代わる対策として、低水圧の場合でも水が確実にボウルを洗浄できるよう適量の給水量となるように、低水圧を基準として給水時間が設定されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−７９５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、高水圧の場所（地域）や高水圧となるタイミングでそのような便器装置を用いれば、高水圧では単位時間あたりの流量が大きいため、当然にトータルの洗浄水量は低水圧の場合の水量よりも多くなり、無駄が発生することとなる。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、水道管の水圧の高低にかかわらずボウルへ供給する洗浄水の無駄が発生しにくい便器装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の便器装置は、ボウルと、水道管から直接供給される洗浄水を、給水流路を通じてボウルに供給する給水装置とを備えた便器装置において、給水流路に、水圧に応じて収縮量が変化する弾性体が配されており、給水装置は、収縮量に応じた給水時間を設定し、その給水時間で給水制御する制御部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の便器装置は上述した構成とされているため、水道管の水圧の高低にかかわらずボウルへ供給する洗浄水の無駄を極力減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る便器装置の全体構成図である。
【図２】給水時間を変えることで洗浄水量を適量にすることを示したグラフである。（ａ）は２通りの給水時間の場合のグラフであり、（ｂ）は３通りの給水時間の場合のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の一実施形態に係る便器装置１について、添付図面を参照しながら説明する。まず、本便器装置１の概略基本構成について記載する。
【００１１】
本便器装置１は、ボウル２と、水道管から供給される洗浄水を直接、給水流路１４を通じてボウル２に供給する給水装置１０とを備えた便器装置１である。給水流路１４には、水圧に応じて収縮量が変化する弾性体３０が配されており、給水装置１０は、弾性体３０の収縮量に応じた給水時間を設定し、その給水時間で給水制御する制御部１１を備えている。
【００１２】
この便器装置１および便器装置１が有する給水装置１０について、以下に詳細に説明する。本実施形態では、給水時間を求めるために必要とされる弾性体３０としてコイルばね３０が用いられているが、これには限らない。
【００１３】
ボウル２は便器装置１の便器本体４内に配されている。ボウル２は、図１に示すように、底部２ａに溜め水を保持するために排水トラップ３と連通している。洗浄が操作などにより開始され、洗浄水がボウル２に供給されている間は、その洗浄水が溜め水ととともに排水トラップ３を通じて排水管５に流し出される。そして、洗浄水の供給が停止すると、排水トラップ３が作用して洗浄水の一部がボウル２の底部２ａに溜め水として残る。なお、図例では、排水トラップ３として機械式排出機構のものを示したが、サイホンゼット式やその他の方式のものであってもよい。
【００１４】
このような洗浄水の給水制御は給水装置１０の制御部１１で行われる。この制御部１１は給水の制御を行うとともに、便器本体４の種々の制御をなす構成とされている。この制御部１１は、ＣＰＵと制御プログラムなどより構成されている。
【００１５】
給水装置１０は、水道管とボウル２との間を接続した給水流路１４を備えている。給水流路１４は、主流路１５と副流路１６と導入路１７とを備えている。なお、図１では、給水流路１４における要部以外の部位を簡易的に実線で示した。また、電磁弁等については不図示とした。
【００１６】
また、本実施形態では、給水装置１０は弾性体３０の収縮量を検知する検知部１２をさらに備えている。制御部１１は、検知部１２が所定のタイミングで検知した弾性体３０の収縮量と所定の閾量とを比較して、その大小関係により給水時間を異ならせて給水制御する構成とされている。
【００１７】
給水流路１４には、水道管から送られてくる洗浄水を副流路１６に分岐させる分岐管２０が配設されている。この分岐管２０は、導入路１７より分岐部２１を介して副流路１６に分岐する構造とされ、流入管路２２と、主流出管路２３と、副流路１６の最上流部としての副流出管路２４とを備えている。この副流出管路２４を含む副流路１６は、流入管路２２から流れてくる洗浄水の一部をボウル２へ送るバイパス路とされる。
【００１８】
本給水装置１０は、水道管からの洗浄水の水圧の大小を給水流路１４に設けた弾性体３０の収縮量をもとに検出し、その水圧の大小により給水時間を調整するものである。本実施形態では、弾性体３０が副流路１６の最上流部である分岐管２０の副流出管路２４に設置されている。なお、上述したように、弾性体３０としてコイルばね３０が用いられている。また、弾性体３０は導入路１７、分岐管２０を含む給水流路１４のどの位置に設けてもよいが、ボウル２への洗浄水供給の妨げとならないように、副流路１６に設けることが望ましい。
【００１９】
副流出管路２４における分岐部２１の直下流側には、磁石（不図示）が内蔵された受圧駒３１が配設され、その受圧駒３１の下流側の端部にコイルばね３０の一端が接続され、そのコイルばね３０の他端は副流出管路２４の出口側端部２５に固定されている。
【００２０】
コイルばね３０は圧縮ばねとされる。流入管路２２から分岐部２１を介して副流出管路２４に流れてきた洗浄水は、受圧駒３１を水圧で下流側へ押圧し、その押圧で下流側に移動する受圧駒３１によりコイルばね３０が圧縮され、収縮する。そして、このコイルばね３０の収縮量から洗浄水の水圧の大小を求めることができる。
【００２１】
コイルばね３０の収縮量は、検知部１２により検知されるが、検知部１２はコイルばね３０の位置や収縮量を直接検知するのではなく、受圧駒３１の位置変化を検知する構成とされている。
【００２２】
具体的には、検知部１２が本実施形態ではリードスイッチを含んだ構成とされている。副流出管路２４の外側に、副流出管路２４の延びる方向に平行な、設置位置の調整用の長孔１３ａを有したスイッチ取付板１３が設けてあり、検知部１２は、そのスイッチ取付板１３に長孔１３ａを介して取り付けられている。
【００２３】
検知部１２は、受圧駒３１に内蔵された磁石の移動により、水圧の大小を検知する構成とされている。移動した受圧駒３１の位置によって、受圧駒３１に連結されたコイルばね３０の収縮状況が検知されるので、それによりコイルばね３０の収縮量の大小を判定することができる。
【００２４】
例えば、副流出管路２４に洗浄水が流れ込まない、つまり受圧駒３１に水圧がかかっていないときや水圧が低いときにはリードスイッチの接点をオフ状態とし、水圧が高いときには受圧駒３１の移動により接点がオンするように、受圧駒３１と検知部１２を配置すればよい。また、水圧がかかっていないときや水圧が低いときにリードスイッチの接点をオン状態とし、水圧が高いときに接点がオフとなるように、受圧駒３１と検知部１２を配置してもよい。
【００２５】
ようするに、高い水圧であると判断できるコイルばね３０の収縮量（閾量）を想定してリードスイッチを配置すればよい。つまり、リードスイッチの接点の変化に対応してコイルばね３０の収縮量が定まっているから、複数のリードスイッチを設ければ、コイルばね３０の収縮量を多段階式に検知することができる。それにより、段階的な水圧の大小を判別することができる。このように、リードスイッチに対応した収縮量を超えたかどうかを検知することで、コイルばね３０の収縮量と閾量との比較を行うことができる。
【００２６】
このように、検知部１２を非接触型センサであるリードスイッチを含む構成にすれば、検知部１２を分岐管２０の内部ではなく本実施形態のように外側に設けることができる。そのため、検知部１２の設置作業や保守作業を簡易に行うことができる。なお、リードスイッチなどの磁気近接センサに限らず、非接触型センサとして光学センサや電波センサを用いることもできる。光学センサを用いる場合には、分岐管２０を透明管で構成すればよい。
【００２７】
このような光学センサや電波センサを用いることで、コイルばね３０の収縮量を多段階式に検知できるようにすれば、フックの法則により、例えば対応表や対応グラフ、計算式などにより、その収縮量に対応した水圧を求めることもできる。
【００２８】
給水装置１０の制御部１１は、洗浄操作などによる洗浄指令を検出すると、電磁弁などを動作させて水道管からの洗浄水を分岐管２０に供給する。そして、その洗浄水が副流出管路２４に流れ込めばコイルばね３０が収縮していく。コイルばね３０の収縮量が安定すると、制御部１１はその収縮量に応じたボウル２への洗浄水の給水時間を設定し、その給水時間後に、洗浄水のボウル２への供給を停止すればよい。
【００２９】
図２は、給水時間を変えることでトータルの洗浄水量（Ｌ）の無駄が減らせることを示したグラフである。給水時間を水圧値によらず一定（給水時間ｔ１）とした場合、水圧値が大きれば当然に洗浄水量も多くなる。具体的には、水圧値が図２（ａ）中のＰ１のときの洗浄水量がＬ１に相当するとすれば、水圧値がＰ１よりも大きければ洗浄水量は破線に対応したＬ１より大きな量となる。なお、グラフにおける洗浄水量Ｌ０は、洗浄水がボウル２を洗浄するのに必要な最低水量であり、つまり洗浄水量Ｌ０を超えなければボウル２を確実に洗浄することはできない場合がある。この洗浄水量Ｌ０を確保するために必要な水圧値は、本実施形態においては０．０５ＭＰａとされる。
【００３０】
水圧値が大きい場合でも洗浄水量Ｌ１を超えない洗浄水で済ませるためには、Ｐ１を閾値として、制御部１１が、その閾値を超える水圧を検出した場合に、少ない給水時間ｔ２に変更（設定）すればよい。このような給水時間にすれば、短縮時間に対応する水量が減少した洗浄水量となる（図２（ａ）（ｂ）の実線）。なお、図２（ａ）（ｂ）には、水圧値に対応した給水時間を水圧値域に合わせてｔ１、ｔ２、ｔ３と付記した。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、閾値Ｐ１を超える水圧の場合に少ない給水時間で給水するようにすれば、洗浄水量の無駄を減らすことができる。しかし、水圧がＰ１を超えた場合には、洗浄水量が最低水量Ｌ０よりもかなり大きくなる。
【００３２】
そのような場合を考慮し、水圧に対する閾値を複数設けて、図２（ｂ）のように複数段階に対応させて給水時間を決定するようにしてもよい。例えば図２（ｂ）のように、閾値Ｐ１、閾値Ｐ２を設けて３通りの給水時間を設定できるようにしてもよいし、さらに多くの給水時間を設定できるようにしてもよい。このように複数の給水時間を設定できるようにすれば、洗浄水量の無駄をより防止することができる。
【００３３】
検知部１２をリードスイッチを含む構成にして、３通りの給水時間を設定する場合には、例えば２つのリードスイッチを洗浄水の流れ方向に位置をずらして配置し、それぞれのリードスイッチのオン・オフを検知して設定するようにしてもよい。
【００３４】
以上のような水圧値の検出（コイルばね３０の収縮量の検知）の方法としては、給水を開始してからの最大収縮量をとってもよいし、給水開始後１、２秒後に複数回サンプリングして平均をとってもよい。また、給水開始後すぐに検出を開始し、収縮量がほぼ一定となったときの量を採用してもよい。
【００３５】
例えば、水圧値がＰ１未満の場合の給水時間が２０秒とした場合、給水開始後２秒後に安定したときの水圧が所定の収縮量を超えたときには、給水時間を１８秒に設定すればよい。
【００３６】
以上のように、本便器装置１は水圧の大小により給水時間を異ならせているため、水圧が高い場合には水圧が低い場合の給水時間よりも少ない給水時間で、洗浄水をボウル２へ供給することができる。そのため、ボウル２へ供給する洗浄水の無駄を極力減らすことができる。また、以上のような給水時間の可変設定は、コイルばね３０、センサ（検知部１２）、ソフト処理だけで対応可能であるため、流量計を設置することにくらべて製造コストを低減化することができる。
【００３７】
例えば、水圧の高い地域に設置する場合や、同じ水道管であっても低水圧のタイミングと高水圧のタイミングとがある場合に、高水圧に起因する洗浄水量が多くなることを回避でき、洗浄水の過剰使用を防止することができる。
【００３８】
また、弾性体の収縮量の大小関係で判断する簡単な構造であるため、安価に製造することができる。また、図２の閾値に対応する収縮の閾量を複数設けることで、より細かに洗浄水の無駄を省くことができる。
【００３９】
また、給水時間の設定を、給水の初期段階だけではなく、中途段階でさらに設定しなおすようにしてもよい。つまり、１回のボウル２の洗浄で、給水時間の調整を複数回行うようにしてもよい。
【００４０】
以上には便器装置の実施形態として洋風便器装置を例示したが、和風便器装置や小便器装置にも適用が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４１】
１          便器装置
２          ボウル
３          排水トラップ
４          便器本体
５          排水管
１０        給水装置
１１        制御部
１２        検知部
１３        検知部取付板
１３ａ      長孔
１４        給水流路
１５        主流路
１６        副流路
１７        導入路
２０        分岐管
２１        分岐部
２２        流入管路
２３        主流出管路
２４        副流出管路
２５        出口側端部
３０        弾性体（コイルばね）
３１        受圧駒
【図１】
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【図２】
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