(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器のトラップ入口に向かって洗浄水を吐水する洗浄水吐出手段と、補助洗浄水を貯留する補助洗浄水貯留手段と、前記補助洗浄水の吐出タイミングと吐出量を調節する補助洗浄水吐出調節手段と、前記洗浄水吐出手段と補助洗浄水吐出調節手段と制御する制御手段を備えた大便器において、前記洗浄水吐出手段が洗浄水を吐出するボール部の溜水とは別に溜められた増幅水を保持する増幅水タンクと、水道水を吐出する水道直圧ノズルとからなり、前記水道直圧ノズルから吐出される吐出水によって前記増幅水タンクの増幅水を巻き込んで吐出することを特徴とする大便器。
【請求項２】
前記大便器のボール部の水位を検出する水位検出手段とを備え、前記水位検出手段の信号に基ずいて前記補助洗浄水貯留手段から補助洗浄水の吐出制御を行う請求項１に記載の大便器。
【請求項３】
前記補助洗浄水貯留手段から補助洗浄水の吐出制御をタイマー制御で行う請求項１乃至２のいずれかに記載の大便器。
【請求項４】
前記補助洗浄水貯留手段の一端が大気に連絡する大気連絡口と他端がトラップ入口に向かって開口した補助洗浄水吐出口とを備え、前記補助洗浄水吐出調節手段が前記大気連絡口に設けた大気連絡口開閉手段である請求項１乃至３のいずれかに記載の大便器。
【請求項５】
前記補助洗浄水貯留手段の一端が大気に連絡する大気連絡口と他端がトラップ入口に向かって開口した補助洗浄水吐出口とを備え、前記補助洗浄水吐水調節手段がボール部水面の水位低下に比して前記補助洗浄水貯留手段の水位低下が遅延するように前記大気連絡口に設けた圧力損失部である請求項１乃至３のいずれかに記載の大便器。
【請求項６】
前記補助洗浄水貯留手段の一端が大気に連絡する大気連絡口と他端がトラップ入口に向かって開口した補助洗浄水吐出口とを備え、前記補助洗浄水吐出調節手段がボール部水面の水位低下に比して前記補助洗浄水貯留手段の水位低下が遅延するように前記補助洗浄水吐出口に設けた圧力損失部である請求項１乃至３のいずれかに記載の大便器。
【請求項７】
前記補助洗浄水貯留手段が便器のボール部下方で便器と一体成形されている請求項１乃至５のいずれかに記載の大便器。
【請求項８】
前記増幅水タンクが便器のボール部下方で便器と一体成形されている請求項１乃至５のいずれかに記載の大便器。
【請求項９】
前記水位検出手段がボール部内、又はトラップ排水路内の水圧を検出する圧力検出手段である請求項２に記載の大便器。
【請求項１０】
便器のトラップ入口に向かって洗浄水を吐出する洗浄水吐出手段と、前記洗浄水吐出手段から補助洗浄水の吐出を制御する制御手段とを備えた大便器において、前記洗浄水吐出手段が洗浄水を吐出するボール部の溜水とは別に溜められた増幅水を保持し便器のトラップ入口に対向し増幅水タンク排出口を開口部として有する増幅水タンクと、前記増幅水タンクに吐出する水道直圧ノズルと、前記水道直圧ノズルから吐出される吐出水に前記増幅水を巻き込ませるための巻き込み部と、前記巻き込み部において巻き込まれた流量増幅された前記増幅水を前記トラップ入口へ吐出するスロートとからなり、前記制御手段にて水道直圧ノズルからの補助洗浄水の吐出とタイミングを制御する大便器。
【請求項１１】
前記洗浄水吐出手段からの補助洗浄水の吐出制御をタイマー制御で行う請求項１０に記載の大便器。
【請求項１２】
前記大便器のボール部の水位を検出する水位検出手段とを備え、前記水位検出手段の信号に基ずいて補助洗浄水の吐出制御を行う請求項１０に記載の大便器。
【請求項１３】
前記水位検出手段がボール部内、又はトラップ排水路内の水圧を検出する圧力検出手段である請求項１２に記載の大便器。
【請求項１４】
前記増幅水タンクが便器のボール部下方で便器と一体成形された請求項１０に記載の大便器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は低比重汚物を効果的に洗浄排出する大便器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の節水の要望を受けて、大便器において水洗機能を維持しながら洗浄水の節水化が図れる技術が提案されている。例えば、国際公開番号ＷＯ９６／２０３１６（水洗式大便器）のようにロータンクに貯まった水をゼット導水路から少ない水量の洗浄水を一気に吐水してサイホン作用を早く強く発生させて、少ない水量で汚物を排出するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術のように強いサイホン作用を早く発生させて汚物を排出する場合においても、浮遊しやすい汚物はサイホン作用の後期かサイホン作用切れ後にトラップ排水路に流入することが多く、便器の排出口から排出されないことがあり、安定した汚物の排出効果が得られないという問題があった。
【０００４】本発明は、浮遊しやすい汚物、浮遊微粒汚物などの低比重汚物を少ない洗浄水量で確実に排出する大便器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
本発明の大便器は、便器のトラップ入口に向かって洗浄水を吐水する洗浄水吐出手段と、補助洗浄水を貯留する補助洗浄水貯留手段と、前記補助洗浄水の吐出タイミングと吐出量を調節する補助洗浄水吐出調節手段と、前記洗浄水吐出手段と補助洗浄水吐出調節手段と制御する制御手段を備えたことを特徴とする。補助洗浄水吐出調節手段により補助洗浄水の吐出のタイミングと吐出量を調節するので、浮遊しやすい汚物、浮遊微粒汚物などの低比重汚物を少ない洗浄水量で確実にトラップ内に排出することができる。
【００１２】
また、前記洗浄水吐出手段が洗浄水を吐出するボール部の溜水とは別に溜められた増幅水を保持する増幅水タンクと、水道水を吐出する水道直圧ノズルとからなり、前記水道直圧ノズルから吐出される吐出水によって前記増幅水タンクの増幅水を巻き込んで吐出することを特徴とする。前記溜水と増幅水の比を調整することにより、前記増幅水がなくなるまでは前記増幅水を巻き込んだ流量増幅された洗浄水が吐出され、水道直圧ノズルからの吐出水が少なくて済む。
【００１３】
また、前記大便器のボール部の水位を検出する水位検出手段とを備え、前記水位検出手段の信号に基ずいて前記補助洗浄水貯留手段から補助洗浄水の吐出制御を行うことを特徴とする。補助洗浄水の吐出タイミングを確実に検出し、洗浄状況に応じて補助洗浄水を供給することができ、浮遊汚物を効果的にトラップ排水路内に押込む。
【００１４】
また、前記補助洗浄貯留手段から補助洗浄水の吐出制御をタイマー制御で行うことを特徴とする。補助洗浄水を吐出するタイミングを任意に調節することが簡単に行え、便器に最適なタイミングで補助洗浄水の吐出が可能となる。また。水位センサー等の検出手段を外部に設ける必要がない。
【００１５】
また、前記補助洗浄水貯留手段の一端が大気に連絡する大気連絡口と他端がトラップ入口に向かって開口した補助洗浄水吐出口とを備え、前記補助洗浄水吐出調節手段が前記大気連絡口に設けた大気連絡口開閉手段であることを特徴とする。大気連絡口開閉手段によって大気連絡口の開度を調節するだけでよいので、補助洗浄水貯留手段からの吐出の制御が簡単で、しかも便器毎に最適な調節が容易に行える。
【００１６】
また、前記補助洗浄水貯留手段の一端が大気に連絡する大気連絡口と他端がトラップ入口に向かって開口した補助洗浄水吐出口とを備え、前記補助洗浄水吐出調節手段がボール部水面の水位低下に比して前記補助洗浄水貯留手段の水位低下が遅延するように前記大気連絡口に設けた圧力損失部であることを特徴とする。大気連絡口に設けた圧力損失部により大気連絡口から空気を吸い込むときに抵抗となって補給水貯留手段の水位低下が遅くなる。圧力損失部としては大気連絡口の開口面積を絞ることにより構成できる。
【００１７】
また、前記補助洗浄水貯留手段の一端が大気に連絡する大気連絡口と他端がトラップ入口に向かって開口した補助洗浄水吐出口とを備え、前記補助洗浄水吐出調節手段がボール部水面の水位低下に比して前記補助洗浄水貯留手段の水位低下が遅延するように前記補助洗浄水吐出口に設けた圧力損失部であることを特徴とする。補助洗浄水吐出口に設けた圧力損失部により圧力損失部の開口面積を絞ることにより流路抵抗が大きくなって補給水貯留手段の水位低下が遅くなる。
【００１８】
前記補助洗浄水貯留手段、前記増幅水タンクが便器のボール部下方で便器と一体成形されていることを特徴とする。前記補助洗浄水貯留手段、前記増幅水タンクを隠蔽することができ、便器の外観デザイン性が向上する。
【００１９】
前記水位検出手段がボール部内、又はトラップ排水路内の水圧を検出する圧力検出手段であることを特徴とする。それにより、水位低下が常に的確に判断でき、サイホン作用の後期にボール部からトラップ入口に搬送される汚物を後押しする最もよいタイミングで補助洗浄水を排出できる。
【００２０】
本発明の別の大便器は、便器のトラップ入口に向かって洗浄水を吐出する洗浄水吐出手段と、前記洗浄水吐出手段から補助洗浄水の吐出を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。洗浄水吐出手段から補助洗浄水を吐出するので、別途補助洗浄水の貯留、吐出手段を別途設ける必要がなく、便器の構造が簡単になる。
【００２１】
前記洗浄水吐出手段が洗浄水を吐出するボール部の溜水とは別に溜められた増幅水を保持し便器のトラップ入口に対向し増幅水タンク排出口を開口部として有する増幅水タンクと、前記増幅水タンクに吐出する水道直圧ノズルと、前記水道直圧ノズルから吐出される吐出水に前記増幅水を巻き込ませるための巻き込み部と、前記巻き込み部において巻き込まれた流量増幅された前記増幅水を前記トラップ入口へ吐出するスロートとからなり、前記制御手段にて水道直圧ノズルからの補助洗浄水の吐出とタイミングを制御することを特徴とする。前記洗浄水吐出手段によれば、前記溜水と増幅水の比を調整することにより、前記増幅水がなくなるまでは前記増幅水を巻き込んだ流量増幅された前記吐出水が前記スロートから前記トラップ入口へ吐出され、前記増幅水がなくなれば前記吐出水のみがトラップ入口へ吐出される。従って、前記スロートより強い吐出を行い効率的にサイホンを起こし高比重汚物を効率的に排出させ、前記溜水がなくなるとサイホンを起こす際のスロートからの吐出よりも弱い吐出にて低比重汚物をトラップ入口へ排出することが可能となり、汚物の比重にあった最適吐出が可能となり、また節水効果もある。
【００２２】
また、前記洗浄水吐出手段からの補助洗浄水の吐出制御をタイマー制御で行うことを特徴とする。補助洗浄水を吐水するタイミングを任意に調節することが簡単に行え、便器毎に最適なタイミングで補助洗浄水の吐出が可能となる。また、水位センサー等の検出手段を外部に設ける必要がない。
【００２３】
また、前記大便器がボール部の水位を検出する水位検出手段とを備え、前記水位検出手段の信号に基ずいて補助洗浄水の吐出制御を行うことを特徴とする。補助洗浄水の吐出タイミングを確実に検出し、洗浄状況に応じて補助洗浄水を供給することができ、浮遊汚物を効果的にトラップ排水路内に押込む。
【００２４】
また、水位検出手段がボール部内、又はトラップ排水路内の水圧を検出する圧力検出手段であることを特徴とする。それにより、水位低下が常に的確に判断でき、サイホン作用の後期にボール部からトラップ入口に搬送される汚物を後押しする最もよいタイミングで補助洗浄水を排出できる。
【００２５】
また、前記増幅水タンクが便器のボール部下方で便器と一体成形されたことを特徴とする。よって、増幅水タンクを隠蔽することができ、便器の外観デザイン性が向上する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下に本発明の好適な実施例について説明する。
【００２７】
（実施例１）図１は本発明のサイホン便器の一実施例の断面図である。１は便器本体、２はトラップ排水路、３はトラップ排水路のトラップ入口、４は便器の排出口、５はトラップ入口３に対面に位置する洗浄水吐出口、６は洗浄水吐出口５の後方に配設されたジェットポンプの機能を果たす水道直圧ノズルで給水バルブ７を介して水道圧力を有する給水源（図示しない）に連結されている。
【００２８】
補助洗浄水を貯留する補助洗浄水貯留手段１０、洗浄水量を増幅するための増幅水タンク１３が便器本体１と一体成形されている。補助洗浄水貯留手段水１０は便器本体１のボール面８の下方に設けられ、増幅水タンク１３は更にその下方に設けられている。補助洗浄水貯留手段１０は、その一端が前記洗浄水吐出口５に連絡する補助洗浄水吐出口１１と、他端が補助洗浄水吐出を調節する調節手段として大気に開放・閉塞を行うバルブ機構を有する大気連絡口開閉手段１２を備えている。増幅水タンク１３は、その一端が前記洗浄水吐出口５に連絡する増幅水タンク排出口１４と、他端が大気に開放する大気開放口１５を備えている。１６は便器のボール内の水位を検出する超音波水位センサーで便器本体１のリム部９に配設されている。
【００２９】
図４は図１の便器の洗浄水の吐水制御を行う制御手段１００を表す概略制御ブロック図である。制御手段１００は、入力部１０１、出力部１０２、制御部１０３で構成されている。入力部１０１には、便器の洗浄開始の操作を行う押釦スイッチ１０４、超音波水位センサー１１が接続されている。出力部１０２には、給水バルブ７、大気開放バルブ１２、リム部吐出バルブ２０が接続されている。制御部１０３はマイクロコンピュータで構成され、図示しない演算部、記憶部、タイマー制御部等の機能部を備えており、押釦スイッチ１０４、超音波水位センサー１６からの信号、タイマー制御部により給水バルブ７、大気連絡口開閉手段１２、リム部吐水バルブ２０の開閉動作の制御を行う。
【００３０】
次に洗浄方法について説明する。図１において水位１７が洗浄前の初期状態を示し、大気連絡口開閉手段１２を開状態としておく。洗浄開始の押釦スイッチ１０４を押すと、先ずリム部吐出バルブ２０を予め設定された所定時間開状態にしてリム部９の図示しない複数の射水孔から吐水が行われ、ボール面８の洗浄とボール部１９の水位を１８の位置まで上昇させる。前記所定時間が経過後リム部吐出バルブ２０を閉状態にしてリム部９からの吐水を止めて大気連絡口開閉手段１２を閉状態にし、給水バルブ７を開状態として圧力水を水道直圧ノズル６から所定時間吐出する。水道直圧ノズル６からの水の流速により増幅タンク１３内の水をエジェクター効果により増幅タンク排出口１４から導出して洗浄水量が増幅されながら、洗浄水吐出口５からトラップ入口３に向かって吐出される。所定時間経過後、給水バルブ７を閉状態にする。この際、大気連絡口開閉手段１２は閉状態にしているので、補助洗浄水貯留手段１０の大気連絡口開閉手段１２側が減圧状態となり補助洗浄水貯留手段１０からの水は排出されない。
【００３１】
サイホン作用が発生して、ボール内の水位が低下に伴って浮遊しやすい汚物がトラップ入口３へ流入する。そして、図２に示すように水位がトラップ入口３の開口部上端２１の近傍位置に達すると超音波水位センサー１６が所定の水位を検出する。
【００３２】
超音波水位センサー１６からの検出信号により大気連絡口開閉手段１２を開状態にする。補助洗浄水貯留手段１０内の水が補助洗浄水貯留手段１０自体の水頭圧により、補助洗浄水吐出口１１からトラップ入口３に向かって流出して、図３に示すように浮遊しやすい汚物をトラップ排水路２内に押し込む。
【００３３】
本実施例では、水道の圧力によりジェットポンプの機能を果たす水道直圧ノズル６からの吐水でサイホン作用を発生させる方式の便器で説明したが、洗浄水タンクの水を便器のゼット導水路を介してサイホン作用を発生させる便器、フラッシュバルブからの水圧を利用してサイホン作用を発生させる便器、リム部からの吐出によりサイホン作用を発生させる便器等、主洗浄の汚物排出方法の違いは、本発明を妨げるものではない。
【００３４】
また、補助洗浄水貯留手段１０、増幅タンク１３は便器本体１とは別体に設けてもよい。
【００３５】
また、本実施例では水位の検出手段としてボール部水面を直接検出する超音波水位センサーを用いたが、水位を検出できるものであればこれに限定されない。例えば、トラップ入口部近傍のボール面、或いはトラップ排水路に圧力センサーを配設し水圧を検出してそれを水位に変換する手段でも可能である。
【００３６】
また、補助洗浄水の供給開始をトラップ排水路内の圧力を検出するように圧力センサーを配設し、その圧力センサーにより水位を検出して行うこともできる。
【００３７】
また、補助洗浄水の供給開始を制御手段に備えたタイマー機能部によりタイミング制御をすることもできる。
【００３８】
また、補助洗浄水の供給開始を補助洗浄水貯留手段１０の大気連絡口開閉手段１２を設けずに、大気連絡口の開口部面積を非常に小さくしたり、フィルターをつけるなどして補助洗浄水貯留手段１０の水位低下がボール部の水位低下より遅くなるように大気連絡口に圧力損失部をつけてもよい。または、大気連絡口の開口部面積は大きくし、補助洗浄水吐出口の開口部面積を小さくして圧力損失部をつけてもよい。この場合、サイホン作用後期の汚物を後押しする効果は小さいが大気連絡口開閉手段１２を付ける必要がなく簡便に実施できる。
【００３９】
（実施例２）図５は本発明の増幅水タンク排出口を有するサイホンゼット便器の一実施例の断面図である。図６は図５の増幅水を吐水する部分の拡大概略図である。５１は便器本体、５２はボール部、５３はリム部通水路、５４はリム部通水路５３からの洗浄水をボール部５２に吐水する複数の射水孔、５５はトラップ排水路、５６はトラップ排水路のトラップ入口、５７はトラップ入口５３の対面に位置する増幅タンク排出口、５８は増幅水を溜める増幅タンク、５９は前記増幅タンク５８内に吐出水を吐出する水道直圧ノズル、６０は水道直圧ノズル５９から吐出するときに増幅タンク５８内の増幅水を巻き込む巻き込み部、６１は前記吐出水及び巻き込まれた増幅水を増幅タンク排出口５７に導くためのスロートである。スロート６１の増幅タンク排出口５７側には開口６２を備えている。この開口６２は５７増幅タンク排出口を兼ねてもよい。６３は外部給水源（図示しない）から水道直圧ノズル５９に水道水を供給する給水管である。
【００４０】
本実施例の大便器の洗浄方法について説明する。先ず、リム部通水路５３に洗浄水を供給し射水孔５４から洗浄水が吐出されボール部５２が洗浄されると共にボール部５２内の溜水の水量が徐々に増加する。射水孔５４からの所定水量の洗浄水の吐出が終了すると、次に水道直圧ノズル５９に外部給水源から給水管６３を介して吐出水を供給する。水道直圧ノズル５９から吐出された吐出水の水勢により増幅タンク５８内の増幅水を巻き込み部６０で巻き込み水量が増幅されスロート６１を通ってスロート６１の増幅タンク排出口５７側の開口６２から増幅タンク排出口５７に吐水される。増幅タンク排出口５７から吐出された増幅水はトラップ入口５６に向かって進行する。増幅タンク排出口５７から吐出された増幅水と前記水量が増加した溜水とによって瞬時にトラップ排水路５５を満水状態にし、トラップ排水路５５にてサイホン現象が発生する。
【００４１】
サイホン現象が発生すると吸引力を生じボール部５２内の溜水及び高比重汚物がトラップ入口５６からトラップ排水路５５内に排出されると共に、溜水の水面及び水面に存在している低比重汚物が徐々に低下していく。次にボール部５２内の溜水が排出された後、或いは溜水の水面６５の高さがトラップ入口５６の開口上端部６４より以下の高さになったとき増幅タンク５８内の増幅水は排出してなくなり、水道直圧ノズル５９から吐出水のみがトラップ入口５６に向かって吐水される。
【００４２】
よって、ボール部５２を低下した低比重汚物は水道直圧ノズル５９からの吐出水により、略対向するトラップ入口５６へ押込まれるので、水道直圧ノズル５９からの吐出水は補助洗浄水としての役割を果たすことができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、浮遊しやすい汚物等を少ない水量で効率的にトラップ排水路内に押し込むことができ、洗浄性能に優れた大便器が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の便器の断面図
【図２】本発明の一実施形態の便器の補助洗浄水を吐出する直前の状態図
【図３】本発明の一実施形態の便器の洗浄水の吐出完了後の状態図
【図４】本発明の一実施形態の便器の洗浄の吐出制御を行う制御手段のブロック図
【図５】本発明の別の実施形態の便器の断面図
【図６】図５の増幅水を吐出する部分を拡大した概略図
【符号の説明】
１、５１…便器本体
２、５５…トラップ排水路
３、５６…トラップ入口
４…便器排出口
５…洗浄水吐出口
６…水道直圧ノズル
７…給水バルブ
１０…補助洗浄水貯留手段
１１…補助洗浄水吐出口
１２…大気連絡口開閉手段
１３…増幅水タンク
１４…増幅水タンク排出口
１５…大気開放口
１６…超音波水位センサー
１９、５２…ボール部
２０…リム部吐出バルブ
２１、６４…トラップ入口開口上端部
５３…リム部通水路
５４…射水孔
５７…増幅水タンク排出口
５８…増幅水タンク
５９…水道直圧ノズル
６０…巻き込み部
６１…スロート
６２…開口
６３…給水管
６５…水面
１００…制御手段
１０１…入力部
１０２…出力部
１０３…制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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