(57)【要約】【課題】  水道の給水管に接続された蓄圧容器に、加圧された水道水を貯留する蓄圧装置を提供する。【解決手段】  本発明は、水道の給水管（８）に接続された蓄圧容器（１２）に、加圧された水道水を貯留する蓄圧装置（１０）であって、エネルギーが蓄積されるエネルギー蓄積手段と、蓄圧容器の上流側に設けられた逆止弁（１６）と、給水管から逆止弁に至る管路から分岐した分岐管路（１８ａ）に接続された入口側端部及び出口側端部を備えた開閉弁（１８）と、蓄圧容器の下流側に設けられ、開放されたとき、エネルギー蓄積手段に蓄積されたエネルギーによって加圧された水道水を吐水させる吐水弁（２０）と、を有し、開閉弁は、開放されたとき給水管から供給された水道水を出口側端部へ逃がし、閉鎖されたとき入口側端部における水圧を高めることにより、加圧された水道水を蓄圧容器の中に送り込むように開閉を繰り返すことを特徴としている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道の給水管に接続された蓄圧容器に、加圧された水道水を貯留する蓄圧装置であって、
上記蓄圧容器内に貯留された水道水が加圧されることによってエネルギーが蓄積されるエネルギー蓄積手段と、
上記蓄圧容器の上流側に設けられ、加圧された水道水を上記蓄圧容器に流入させる逆止弁と、
上記給水管から上記逆止弁に至る管路から分岐した分岐管路に接続された入口側端部及び出口側端部を備えた開閉弁と、
上記蓄圧容器の下流側に設けられ、開放されたとき、上記エネルギー蓄積手段に蓄積されたエネルギーによって加圧された水道水を吐水させる吐水弁と、
を有し、
上記開閉弁は、開放されたとき上記給水管から供給された水道水を上記出口側端部へ逃がし、閉鎖されたとき、又は流路が縮小されたとき上記入口側端部における水圧を高めることにより、加圧された水道水を上記蓄圧容器の中に送り込むように開閉を繰り返すことを特徴とする蓄圧装置。
【請求項２】
上記エネルギー蓄積手段が、上記蓄圧容器内の水道水の圧力が高まると弾性エネルギーを蓄えるように配置された弾性体である請求項１記載の蓄圧装置。
【請求項３】
上記開閉弁が、弁座と、この弁座から吐出される水道水の吐出方向とほぼ平行な方向に駆動される弁体と、この弁体を直線往復駆動するアクチュエータと、を有する請求項１又は２記載の蓄圧装置。
【請求項４】
上記開閉弁が、電磁力によって閉鎖され、バネ力によって開放される直動ソレノイド型電磁弁である請求項１乃至３の何れか１項に記載の蓄圧装置。
【請求項５】
さらに、上記分岐管路よりも上流側の管路に、内部の水圧が上昇したとき容積が拡張する拡張可能部が設けられている請求項１乃至４の何れか１項に記載の蓄圧装置。
【請求項６】
さらに、上記分岐管路よりも上流側の管路に、水道水の上流側への逆流を阻止する第２逆止弁が設けられている請求項１乃至５の何れか１項に記載の蓄圧装置。
【請求項７】
さらに、上記分岐管路よりも上流側の管路に、上記開閉弁の開閉によって加圧される圧力を高めるための流路延長部が設けられている請求項１乃至６の何れか１項に記載の蓄圧装置。
【請求項８】
洗浄水の少なくとも一部を、水道の給水管から直接供給する水洗大便器であって、
ボール部と、
このボール部の底部と排水配管とを連通させるトラップ部と、
上記ボール部の底部に配置され、上記トラップ部に向けて洗浄水を噴射するジェットノズルと、
水道の給水管から供給された洗浄水を、水道水圧よりも高い圧力に加圧された状態で貯留する蓄圧容器と、
この蓄圧容器内に貯留された洗浄水が加圧されることによってエネルギーが蓄積されるエネルギー蓄積手段と、
上記蓄圧容器の上流側に設けられ、加圧された洗浄水を上記蓄圧容器に流入させる逆止弁と、
上記給水管から上記逆止弁に至る管路から分岐した分岐管路に接続された入口側端部及び出口側端部を備えた開閉弁と、
上記蓄圧容器の下流側に設けられ、上記ボール部を洗浄する際に開放され、上記エネルギー蓄積手段に蓄積されたエネルギーによって、上記蓄圧容器内の加圧された洗浄水を上記ジェットノズルから噴射させる吐水弁と、
を有し、
上記開閉弁は、開放されたとき上記給水管から供給された洗浄水を上記出口側端部へ逃がし、閉鎖されたとき上記入口側端部における水圧を高めることにより、加圧された水道水を上記蓄圧容器の中に送り込むように開閉を繰り返すことを特徴とする水洗大便器。
【請求項９】
上記開閉弁が開放されたとき、上記出口側端部から逃がされた洗浄水が、上記ボール部の上部に形成されたリム吐水口から吐水される請求項８記載の水洗大便器。
【請求項１０】
水道の給水管に接続され、水道水圧に基づく力によって上昇される昇降装置であって、
水道の給水管から供給された水道水を貯留する蓄圧容器と、
この蓄圧容器内の圧力が高まると上昇されるようになった昇降台と、
上記蓄圧容器の上流側に設けられ、加圧された水道水を上記蓄圧容器に流入させる逆止弁と、
上記給水管から上記逆止弁に至る管路から分岐した分岐管路に接続された入口側端部及び出口側端部を備えた開閉弁と、
上記蓄圧容器の下流側に設けられ、開放されると、上記蓄圧容器内に貯留された水道水を排出して上記昇降台を下降させる圧力解放弁と、
を有し、
上記開閉弁は、開放されたとき上記給水管から供給された水道水を上記出口側端部へ逃がし、閉鎖されたとき上記入口側端部における水圧を高めることにより、加圧された水道水を上記蓄圧容器の中に送り込むように開閉を繰り返すことを特徴とする昇降装置。
【請求項１１】
水道の給水管に接続され、水道水圧に基づく力によって液体状の洗剤を吐出させるソープディスペンサであって、
水道の給水管から供給された水道水を貯留する蓄圧容器と、
この蓄圧容器内に貯留された水道水が加圧されることによってエネルギーが蓄積されるエネルギー蓄積手段と、
上記蓄圧容器の上流側に設けられ、加圧された水道水を上記蓄圧容器に流入させる逆止弁と、
上記給水管から上記逆止弁に至る管路から分岐した分岐管路に接続された入口側端部及び出口側端部を備えた開閉弁と、
上記蓄圧容器と連通するように接続され、液体状の洗剤を貯留した洗剤容器と、
この洗剤容器に接続され、開放されると、上記エネルギー蓄積手段に蓄積されたエネルギーを解放させて、上記蓄圧容器内の圧力によって上記洗剤容器内の洗剤を吐出させる洗剤吐出弁と、
を有し、
上記開閉弁は、開放されたとき上記給水管から供給された水道水を上記出口側端部へ逃がし、閉鎖されたとき上記入口側端部における水圧を高めることにより、加圧された水道水を上記蓄圧容器の中に送り込むように開閉を繰り返すことを特徴とするソープディスペンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄圧装置、及びそれを備えた水洗大便器、昇降装置、及びソープディスペンサに関し、特に、水道の給水管に接続された蓄圧容器に、加圧された水道水を貯留する蓄圧装置、及びそれを備えた水洗大便器、昇降装置、及びソープディスペンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水道直結式の水洗大便器が普及している。この水道直結式の水洗大便器は、洗浄水を貯留するための洗浄水タンクを必要としないため、水洗大便器全体の高さを低く抑えることができ、又、水洗大便器の占有床面積を小さくすることができるので、広く採用されている。
しかしながら、水道直結式の水洗大便器では、洗浄水を水道水圧によってリム吐水口やジェットノズルから吐出させているため、水道水圧の低い地域では洗浄力が低下するので、採用することができないという問題がある。
【０００３】
特開平１０−１５９１５０号公報（引用文献１）には、水洗トイレの蓄圧式排水装置が記載されている。この蓄圧式排水装置では、洗浄力を高めるために、水洗トイレの洗浄水を水道水の圧力まで蓄圧して貯留し、洗浄する際には、蓄積された圧力を利用して便器を洗浄している。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１５９１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開平１０−１５９１５０号公報に記載された蓄圧式排水装置では、蓄積される最大の圧力を原理的に水道水圧までしか上昇させることができないため、洗浄能力を十分に高めることができないという問題がある。例えば、洗浄水をジェットノズルから噴射させ、水洗大便器においてサイホン現象を誘発させる能力は、加圧によって蓄積されたエネルギーに概ね比例する。ここで、体積Ｖの洗浄水を圧力Ｐまで加圧して貯留している場合には、蓄積されているエネルギーＥは∫ＰｄＶに等しくなる。従って、低い蓄圧圧力で、大きなエネルギーを蓄積させるためには、貯留する洗浄水の量を多くする必要がある。しかしながら、水道水圧の低い地域においても水洗大便器の洗浄能力を高くするために、大量の加圧水を貯留するのでは、加圧水を貯留する容器を含めた水洗大便器全体が大型化し、水道直結式の水洗大便器のメリットが十分に発揮できなくなるという問題がある。
【０００６】
なお、厳密には、水道水圧は止水時に比べ吐水時は若干低下するが、本明細書において、水道水圧とは止水時の水圧を意味するものとする。
【０００７】
従って、本発明は、水道の給水管に接続された蓄圧容器に、加圧された水道水を貯留する蓄圧装置を提供することを目的としている。
また、本発明は、水道の給水管に接続された蓄圧容器に、水道水圧よりも高い圧力に加圧された洗浄水を貯留する蓄圧装置を備えた水洗大便器を提供することを目的としている。
【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、水道の給水管に接続された蓄圧容器に、加圧された水道水を貯留する蓄圧装置であって、蓄圧容器内に貯留された水道水が加圧されることによってエネルギーが蓄積されるエネルギー蓄積手段と、蓄圧容器の上流側に設けられ、加圧された水道水を蓄圧容器に流入させる逆止弁と、給水管から逆止弁に至る管路から分岐した分岐管路に接続された入口側端部及び出口側端部を備えた開閉弁と、蓄圧容器の下流側に設けられ、開放されたとき、エネルギー蓄積手段に蓄積されたエネルギーによって加圧された水道水を吐水させる吐水弁と、を有し、開閉弁は、開放されたとき給水管から供給された水道水を出口側端部へ逃がし、閉鎖されたとき、又は流路が縮小されたとき入口側端部における水圧を高めることにより、加圧された水道水を蓄圧容器の中に送り込むように開閉を繰り返す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、給水管から供給された水道水は、分岐管路に接続された開閉弁に到達する。この開閉弁は、加圧時において開閉を繰り返す。開閉弁が開放されているときは、開閉弁の入口側端部から流入した水道水は、その出口側端部から流出する。開閉弁が閉鎖され、又は開閉弁の流路が縮小されると、水道水の流れが急激に低下されるので、入口側端部付近の水圧が上昇する。この上昇した水圧は、蓄圧容器の上流側に設けられた逆止弁にも及び、加圧された水道水が逆止弁を通って蓄圧容器の中に送り込まれる。加圧された水道水が蓄圧容器の中に流入すると、そのエネルギーがエネルギー蓄積手段に蓄積される。一方、開閉弁が開放された際には、その入口側端部付近の水圧は低下するが、逆止弁が配置されているため、蓄圧容器内の水道水の逆流は阻止される。この開閉を繰り返すことにより、蓄圧容器内の水道水の圧力が上昇する。また、加圧された水道水を吐水させる際には、蓄圧容器の下流側に設けられた吐水弁を開放する。吐水弁が開放されると、エネルギー蓄積手段に蓄積されたエネルギーが解放され、加圧された水道水が吐水される。
【００１０】
このように構成された本発明によれば、水道の給水管に接続された蓄圧容器に、加圧された水道水を貯留することができる。
【００１１】
本発明において好ましくは、エネルギー蓄積手段は、蓄圧容器内の水道水の圧力が高まると弾性エネルギーを蓄えるように配置された弾性体である。
このように構成された本発明においては、蓄圧容器内の水道水の圧力を高めることによって、弾性体が変形し、エネルギーが弾性エネルギーとして蓄積される。
【００１２】
本発明において好ましくは、開閉弁は、弁座と、この弁座から吐出される水道水の吐出方向とほぼ平行な方向に駆動される弁体と、この弁体を直線往復駆動するアクチュエータと、を有する。
このように構成された本発明においては、弁体が、この弁座から吐出される水道水の吐出方向とほぼ平行な方向に、アクチュエータによって直線往復駆動され、開閉弁が開閉される。
このように構成された本発明によれば、弁体が水道水の吐出方向とほぼ平行な方向に駆動されるので、開閉弁の開閉による流速の変化が急激になり、水道水をより高圧に加圧することができる。
【００１３】
本発明において好ましくは、開閉弁は、電磁力によって閉鎖され、バネ力によって開放される直動ソレノイド型電磁弁である。
このように構成された本発明においては、弁体は、開方向にバネで付勢され、この付勢力に抗して閉方向に電磁力によって駆動される。
このように構成された本発明によれば、高速に移動させることが要求される閉方向の駆動に電磁力を利用し、高速が要求されない開方向の移動にバネ力を利用しているので、直動ソレノイド型電磁弁の設計の自由度を大きくすることができる。また、弁体を電磁力によって駆動することにより、弁体を急速に閉鎖することができるため、加圧する圧力を高くすることができる。
【００１４】
本発明において好ましくは、さらに、分岐管路よりも上流側の管路に、内部の水圧が上昇したとき容積が拡張する拡張可能部が設けられている。
このように構成された本発明においては、分岐管路に接続された開閉弁の入口側端部において発生した高圧の影響が、分岐管路よりも上流側の管路に及ぶと、拡張可能部の容積が拡張して水圧を低下させる。
このように構成された本発明によれば、拡張可能部が拡張して水圧を低下させるので、開閉弁が発生させた高圧が、給水管の上流側に接続された他の機器に及ぼす影響を軽減することができる。
【００１５】
本発明において好ましくは、さらに、分岐管路よりも上流側の管路に、水道水の上流側への逆流を阻止する第２逆止弁が設けられている。
このように構成された本発明においては、分岐管路に接続された開閉弁の入口側端部において高圧が発生した場合にも、第２逆止弁によって水道水の逆流が阻止される。
このように構成された本発明によれば、第２逆止弁が水道水の逆流を阻止するので、開閉弁が発生させた高圧が、給水管の上流側に接続された他の機器に及ぼす影響を軽減することができる。
【００１６】
本発明において好ましくは、さらに、分岐管路よりも上流側の管路に、開閉弁の開閉によって加圧される圧力を高めるための流路延長部が設けられている。
このように構成された本発明においては、流路延長部が設けられているので、開閉弁の開閉によって水道水の流速が急激に変化したときに発生する圧力を高くすることができる。
【００１７】
また、本発明は、洗浄水の少なくとも一部を、水道の給水管から直接供給する水洗大便器であって、ボール部と、このボール部の底部と排水配管とを連通させるトラップ部と、ボール部の底部に配置され、トラップ部に向けて洗浄水を噴射するジェットノズルと、水道の給水管から供給された洗浄水を、水道水圧よりも高い圧力に加圧された状態で貯留する蓄圧容器と、この蓄圧容器内に貯留された洗浄水が加圧されることによってエネルギーが蓄積されるエネルギー蓄積手段と、蓄圧容器の上流側に設けられ、加圧された洗浄水を蓄圧容器に流入させる逆止弁と、給水管から逆止弁に至る管路から分岐した分岐管路に接続された入口側端部及び出口側端部を備えた開閉弁と、蓄圧容器の下流側に設けられ、ボール部を洗浄する際に開放され、エネルギー蓄積手段に蓄積されたエネルギーによって、蓄圧容器内の加圧された洗浄水をジェットノズルから噴射させる吐水弁と、を有し、開閉弁は、開放されたとき給水管から供給された洗浄水を出口側端部へ逃がし、閉鎖されたとき入口側端部における水圧を高めることにより、加圧された水道水を蓄圧容器の中に送り込むように開閉を繰り返すことを特徴としている。
【００１８】
このように構成された本発明においては、給水管から供給された洗浄水は、分岐管路に接続された開閉弁に到達する。この開閉弁は、加圧時において開閉を繰り返し、開放されているときは、開閉弁の入口側端部から流入した洗浄水は、その出口側端部から流出する。開閉弁が閉鎖されると、入口側端部付近の水圧が上昇し、加圧された水道水が逆止弁を通って蓄圧容器の中に送り込まれる。加圧された水道水が蓄圧容器の中に流入すると、そのエネルギーがエネルギー蓄積手段に蓄積される。また、便器を洗浄する際には、蓄圧容器の下流側に設けられた吐水弁を開放し、エネルギー蓄積手段に蓄積されたエネルギーが解放して、加圧された洗浄水をジェットノズルから噴射させる。
【００１９】
このように構成された本発明によれば、水道水圧よりも高い圧力に加圧された洗浄水がジェットノズルから噴射されるので、少量の洗浄水で高い洗浄能力を得ることができる。また、加圧された洗浄水をジェットノズルから噴射させるので、水道水圧が低い地域にも、水道直結式の水洗大便器を設置することが可能になる。
【００２０】
本発明において好ましくは、開閉弁が開放されたとき、出口側端部から逃がされた洗浄水が、ボール部の上部に形成されたリム吐水口から吐水される。
このように構成された本発明によれば、出口側端部から逃がされた洗浄水がリム吐水口から吐水されるので、開閉弁を通過した洗浄水を有効に利用することができる。
【００２１】
さらに、本発明は、水道の給水管に接続され、水道水圧に基づく力によって上昇される昇降装置であって、水道の給水管から供給された水道水を貯留する蓄圧容器と、この蓄圧容器内の圧力が高まると上昇されるようになった昇降台と、蓄圧容器の上流側に設けられ、加圧された水道水を蓄圧容器に流入させる逆止弁と、給水管から逆止弁に至る管路から分岐した分岐管路に接続された入口側端部及び出口側端部を備えた開閉弁と、蓄圧容器の下流側に設けられ、開放されると、蓄圧容器内に貯留された水道水を排出して昇降台を下降させる圧力解放弁と、を有し、開閉弁は、開放されたとき給水管から供給された水道水を出口側端部へ逃がし、閉鎖されたとき入口側端部における水圧を高めることにより、加圧された水道水を蓄圧容器の中に送り込むように開閉を繰り返すことを特徴としている。
【００２２】
このように構成された本発明においては、開閉弁を開閉することによって、加圧された水道水が、逆止弁を介して蓄圧容器の中に送り込まれる。水道水が蓄圧容器に送り込まれると、蓄圧容器内の圧力が高まり、昇降台が上昇される。昇降台を下降させる際には、蓄圧容器の下流側に設けられた圧力解放弁を開放し、蓄圧容器内の圧力を低下させる。
このように構成された本発明によれば、水道水圧に基づく力によって、昇降台を上昇させることができる。
【００２３】
また、本発明は、水道の給水管に接続され、水道水圧に基づく力によって液体状の洗剤を吐出させるソープディスペンサであって、水道の給水管から供給された水道水を貯留する蓄圧容器と、この蓄圧容器内に貯留された水道水が加圧されることによってエネルギーが蓄積されるエネルギー蓄積手段と、蓄圧容器の上流側に設けられ、加圧された水道水を蓄圧容器に流入させる逆止弁と、給水管から逆止弁に至る管路から分岐した分岐管路に接続された入口側端部及び出口側端部を備えた開閉弁と、蓄圧容器と連通するように接続され、液体状の洗剤を貯留した洗剤容器と、この洗剤容器に接続され、開放されると、エネルギー蓄積手段に蓄積されたエネルギーを解放させて、蓄圧容器内の圧力によって洗剤容器内の洗剤を吐出させる洗剤吐出弁と、を有し、開閉弁は、開放されたとき給水管から供給された水道水を出口側端部へ逃がし、閉鎖されたとき入口側端部における水圧を高めることにより、加圧された水道水を蓄圧容器の中に送り込むように開閉を繰り返すことを特徴とするソープディスペンサ。
【００２４】
このように構成された本発明においては、開閉弁を開閉することによって、加圧された水道水が、逆止弁を介して蓄圧容器の中に送り込まれる。水道水が蓄圧容器に送り込まれると、蓄圧容器内の圧力が高まり、これに連通するように接続された洗剤容器内の圧力も上昇する。洗剤を吐出させる際には、洗剤容器に接続された洗剤吐出弁を開放する。
このように構成された本発明によれば、水道水圧に基づく力によって、洗剤を吐出させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の蓄圧装置によれば、水道の給水管に接続された蓄圧容器に、加圧された水道水を貯留することができる。
また、本発明の水洗大便器によれば、水道の給水管に接続された蓄圧容器に、水道水圧よりも高い圧力に加圧された洗浄水を貯留することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
まず、図１乃至３を参照して、本発明の第１実施形態による水洗大便器を説明する。図１は、本発明の第１実施形態による水洗大便器の概略断面図である。また、図２は、本実施形態の水洗大便器に内蔵されている蓄圧装置の部分を抜き出して図示したブロック図である。さらに、図３は、蓄圧装置に使用されている直動ソレノイド型電磁弁の概略断面図である。
【００２７】
図１及び２に示すように、本発明の第１実施形態による水洗大便器１は、ボール部２と、このボール部の底部と排水配管（図示せず）とを連通させるトラップ部４と、ボール部２の底部に配置されたジェットノズル６と、このジェットノズル６に供給する洗浄水を加圧する蓄圧装置１０と、を有する。本実施形態の水洗大便器１は、水道水圧以上に加圧した洗浄水を蓄圧装置１０に貯留し、ボール部２の洗浄時に加圧した洗浄水をジェットノズル６から噴射して、トラップ部４にサイホン現象を誘発させるようになっている。
【００２８】
また、本発明の第１実施形態による水洗大便器１に内蔵されている蓄圧装置１０は、加圧された洗浄水を貯留する蓄圧容器１２と、蓄圧容器１２内の洗浄水が加圧されるとエネルギーが蓄積されるエネルギー蓄積手段である空気入りのバルーン１４と、を有する。さらに、蓄圧装置１０は、蓄圧容器１２の流入口の側に設けられた逆止弁１６と、給水管８から逆止弁１６に至る管路から分岐した分岐管路に接続された開閉弁１８と、蓄圧容器１２内の加圧された洗浄水をジェットノズル６から噴射させる吐水弁２０と、を有する。
また、水洗大便器１は、リム吐水洗浄とジェットノズル洗浄を切替え、開閉弁１８及び吐水弁２０を制御するコントローラ２２を備えている。
【００２９】
ボール部２は、上方が開口して汚物を受けるように構成されている。また、ボール部２の上部周囲にはリム部２ａが形成され、リム吐水口（図示せず）から吐水された洗浄水が、リム部２ａを通って旋回しながら下方に流れ、ボール部２の壁面が洗浄されるように構成されている。
トラップ部４は、ボール部２の底部から斜め上方に延び、最高点４ａを経て鉛直下方に延びるように形成されている。トラップ部４の出口端は、排水ソケット（図示せず）等を介して排水配管（図示せず）に接続されている。
【００３０】
ジェットノズル６は、ボール部２の底部に配置され、トラップ部４の入口側の管路と平行に洗浄水を噴射するように向けられている。ジェットノズル６には、蓄圧装置１０によって水道水圧以上に加圧された洗浄水が供給され、高圧の洗浄水が噴射される。
ボール部２の洗浄時におけるリム吐水口（図示せず）及びジェットノズル６からの吐水の切替えは、便器洗浄バルブユニット（図示せず）、及びそれを制御するコントローラ２２によって行われる。この便器洗浄バルブユニット（図示せず）は、バルブを切替えることによって、水道から供給された洗浄水をリム吐水口、又は蓄圧装置１０に差し向けるように構成されている。便器洗浄バルブユニット（図示せず）によって蓄圧装置１０に導かれる洗浄水は、給水管８を通って蓄圧装置１０に供給される。また、リム吐水口（図示せず）から吐水される洗浄水は、便器洗浄バルブユニット（図示せず）からリム吐水口に延びる管路（図示せず）を通って直接供給される。
【００３１】
蓄圧装置１０の蓄圧容器１２は、水洗大便器１の内部に、ボール部２及びトラップ部４の下方に配置されている。蓄圧容器１２の内部には、エネルギー蓄積手段である空気入りのバルーン１４が配置されている。バルーン１４は、蓄圧容器１２内の洗浄水が加圧されると、バルーン１４内の空気が圧縮され、体積が縮小するように構成されている。バルーン１４内の空気を圧縮したエネルギーは、洗浄時に高圧の洗浄水を噴射させるためのエネルギーとして蓄積される。なお、バルーンに封入する流体として、窒素、ヘリウム等の不活性ガス等、任意の流体を使用することができる。
【００３２】
逆止弁１６は、蓄圧容器１２の流入口の側に配置されており、蓄圧容器１２内の洗浄水が蓄圧容器１２の入口を通って給水管８側に逆流しないようになっている。このため、蓄圧容器１２内よりも給水管８側の圧力が高い場合には、洗浄水は、給水管８から蓄圧容器１２内に流入するが、蓄圧容器１２内の圧力が給水管８側よりも高い場合に、蓄圧容器１２から給水管８側へ洗浄水が逆流することはない。
【００３３】
開閉弁１８は、給水管８から逆止弁１６に至る管路から分岐した分岐管路１８ａに接続されている。開閉弁１８は、入口側端部１８ｂと出口側端部１８ｃを備え、高速に開閉を繰り返すように構成されている。また、出口側端部１８ｃは、排水管１８ｄによってリム吐水口（図示せず）に接続されている。開閉弁１８が開放されているときは、給水管から供給された洗浄水は入口側端部１８ｂから出口側端部１８ｃに流出する。出口側端部１８ｃから流出した洗浄水は、排水管１８ｄを通ってリム吐水口（図示せず）から吐水される。
【００３４】
また、開閉弁１８が閉鎖された際には、給水管から供給された洗浄水が入口側端部１８ｂから出口側端部１８ｃに流れる流れが突然堰き止められることによって、ウォーターハンマー現象が発生し、入口側端部１８ｂ付近の水圧が上昇するように構成されている。本実施形態においては、開閉弁１８として、直動ソレノイド型電磁弁が使用され、１秒間に約５０回の開閉が繰り返される。開閉弁１８の開閉は、コントローラ２２によって制御される。
【００３５】
吐水弁２０は、蓄圧容器１２の流出口の側に配置されている。また、吐水弁２０の下流側は、ジェットノズル６に接続されている。吐水弁２０の開閉は、コントローラ２２によって制御され、開放されると蓄圧容器１２内の加圧された洗浄水が、ジェットノズル６から噴出されるように構成されている。
【００３６】
コントローラ２２は、ＣＰＵ及びメモリ等によって構成され、便器洗浄バルブユニット（図示せず）、開閉弁１８、吐水弁２０等を制御して、所定の便器洗浄シーケンスを実行するように構成されている。
【００３７】
次に、図３を参照して、本実施形態の水洗大便器１に開閉弁１８として使用されている直動ソレノイド型電磁弁を説明する。図３に示すように、開閉弁１８は、その入口側端部１８ｂに形成された弁座２４と、この弁座２４を開閉するように往復直線運動する弁体２６と、この弁体２６を閉鎖側に駆動するアクチュエータである駆動用コイル２８と、弁体２６を開放側に付勢する付勢バネ３０と、を有する。
【００３８】
弁座２４は、円形の開口部を有し、弁体２６が着座することによって閉鎖され、離れることによって開放されるように構成されている。
弁体２６は、駆動用コイル２８によって、弁座２４の開口面（図３における水平方向の面）に対して直交する方向（図３における鉛直方向）に駆動されるように構成されている。
【００３９】
駆動用コイル２８は、弁体２６の一部を取り囲むように配置されている。駆動用コイル２８に電流が流れると、少なくとも一部が磁性材で形成された弁体２６に駆動力が作用し、弁体２６は弁座２４に着座される方向（図３における鉛直下方）に駆動される。
付勢バネ３０は、その一端が弁体２６に取付けられ、他端が駆動用コイル２８に取付けられ、弁体２６を弁座２４から引き離す方向（図３における鉛直上方）に付勢する。このため、駆動用コイル２８に流れる電流が停止されると、弁体２６は付勢バネ３０の付勢力によって弁座２４から引き離される。
この構成により、開閉弁１８は、駆動用コイル２８に流す電流を断続的にＯＮ／ＯＦＦすることにより、開閉を繰り返す。
【００４０】
また、本実施形態においては、開閉弁１８は、駆動用コイル２８に流れる電流により閉鎖されるので、駆動用コイル２８が発生させる駆動力を大きくすることによって、開閉弁１８を急激に閉鎖させてウォーターハンマー現象による加圧を強くすることができる。一方、付勢バネ３０による付勢力は、開閉弁１８の開放に利用されるため、大きな付勢力は必要なく、細い線材でバネを形成することができるので、付勢バネ３０を小型に設計することができる。このため、開閉弁１８全体を小型に構成することが可能になる。
【００４１】
次に、本発明の第１実施形態による水洗大便器１の作用を説明する。
まず、待機時においては、水洗大便器１のボール部２には、トラップ部４の最高点４ａの高さまで封水が溜められている。また、蓄圧容器１２内のバルーン１４は圧縮された状態にあり、蓄圧容器１２内には、所定の圧力に加圧された所定量の洗浄水が貯留されている。使用者が水洗大便器１の洗浄用スイッチ（図示せず）を操作すると、コントローラ２２は、所定の便器洗浄シーケンスを開始させる。
【００４２】
まず、コントローラ２２は、便器洗浄バルブユニット（図示せず）に信号を送り、水道から供給された洗浄水がリム吐水口（図示せず）から吐水されるように、便器洗浄バルブユニットを切替える。リム吐水口（図示せず）から吐水された洗浄水は、旋回しながらボール部２の壁面を洗浄し、ボール部２内の水位を上昇させる。
【００４３】
所定時間リム吐水が行われた後、コントローラ２２は、リム吐水口（図示せず）からの吐水を停止させると共に、吐水弁２０に信号を送って吐水弁２０を開放させる。吐水弁２０が開放されると、蓄圧容器１２のバルーン１４は蓄積されたエネルギーを解放して膨張され、蓄圧容器１２内の洗浄水が、吐水弁２０を通ってジェットノズル６から噴出される。ジェットノズル６から噴出された洗浄水は、ボール部２の底部に溜まった洗浄水を巻き込みながらトラップ部４に流入し、トラップ部４内を満水にさせる。トラップ部４内が満水にされると、サイホン現象によりトラップ部４内が負圧となり、ボール部２の洗浄水が吸引される。これにより、ボール部２内の汚物及び洗浄水が、トラップ部４を通って排水配管（図示せず）に排出される。
【００４４】
本実施形態の水洗大便器１では、蓄圧容器１２に貯留された加圧された洗浄水がジェットノズル６から噴射されるので、洗浄水が水道水圧によってジェットノズル６から噴射される従来の水洗大便器よりも非常に少ない洗浄水の噴射によってサイホン作用が誘発される。本実施形態の水洗大便器１においては、約０．５ＭＰａまで加圧された洗浄水が、約０．５Ｌ（リットル）ジェットノズル６から噴射される。
【００４５】
ジェットノズル６からの吐水が所定時間行われた後、コントローラ２２は、吐水弁２０を閉鎖させると共に、開閉弁１８に信号を送って開閉弁１８の開閉を開始させる。開閉弁１８が開放されている場合には、給水管８から供給された洗浄水は、開閉弁１８を通って、ボール部２に形成されたリム吐水口からボール部２の中に吐水され、封水として利用される。また、開閉弁１８が遮断されると、開閉弁１８を通って流れている洗浄水の急激な速度変化によって開閉弁１８の入口側端部１８ｂ付近の洗浄水が加圧されるウォーターハンマー現象によって、入口側端部１８ｂ付近の圧力が瞬間的に上昇する。この作用により、逆止弁１６上流側の水圧も上昇するので、給水管８から供給された洗浄水は、逆止弁１６を通って蓄圧容器１２に流入する。
【００４６】
ウォーターハンマー現象によって瞬間的に上昇する洗浄水の圧力は、給水管８に供給される洗浄水の水道水圧よりも非常に高くなる。このため、蓄圧容器１２に洗浄水が流入し、蓄圧容器１２内の圧力が水道水圧に達した後も、給水管８から供給された洗浄水は、ウォーターハンマー現象によって加圧され、逆止弁１６を通って蓄圧容器１２内に流入する。また、開閉弁１８が開放された瞬間には、入口側端部１８ｂ付近の水圧は低下するが、逆止弁１６によって蓄圧容器１２内の洗浄水の逆流は阻止され、蓄圧容器１２内の高圧は維持される。蓄圧容器１２内の圧力が上昇すると、蓄圧容器１２内に配置されたバルーン１４が圧縮され、バルーン１４の体積が縮小される。これにより、バルーン１４を圧縮させたエネルギーが、バルーン１４に蓄積される。
【００４７】
蓄圧容器１２内が所定の圧力まで上昇すると、コントローラ２２は、開閉弁１８の開閉を停止させ、開閉弁１８を閉鎖する。これにより、蓄圧容器１２への蓄圧が完了する。さらに、コントローラ２２は、便器洗浄バルブユニット（図示せず）に信号を送り、洗浄水を、便器洗浄バルブユニットから直接リム吐水口（図示せず）へ吐水させる。ボール部２内の水位が待機状態の水位まで上昇されると、１回の便器洗浄シーケンスが完了する。
【００４８】
本発明の第１実施形態の水洗大便器によれば、一般的には好ましくないとされているウォーターハンマー現象を逆に利用して、高圧の洗浄水を蓄圧容器に貯留することができる。
また、本実施形態の水洗大便器によれば、水道水圧よりも高い圧力に加圧された洗浄水をジェットノズルから噴射するので、少量の洗浄水でトラップ部にサイホン現象を発生させることができる。これにより、洗浄水を貯留する蓄圧容器を小型化することが可能になり、水洗大便器全体を小型化することができる。
【００４９】
さらに、本実施形態の水洗大便器によれば、水道水圧よりも高い圧力に加圧された洗浄水をジェットノズルから噴射するので、水道水圧が低い地域にも水道直結式の水洗大便器を設置することが可能になる。なお、本実施形態の水洗大便器は、洗浄水の一部を蓄圧容器から供給し、残りを水道から直接給水しているが、蓄圧容器は非常に小型で、従来のタンク式の水洗大便器とは構成が全く異なるため、ここでは、本実施形態の水洗大便器を含めて水道直結式の水洗大便器と呼ぶことにする。
【００５０】
次に、図４を参照して、本発明の第１実施形態による水洗大便器の第１変形例を説明する。図４は、本変形例の水洗大便器に内蔵されている蓄圧装置の部分を抜き出して図示したブロック図である。
本変形例では、第１実施形態において空気の入ったバルーンで構成されていたエネルギー蓄積手段が、蓄圧容器内に配置されたピストンとバネによって構成されている。図４に示すように、ピストン３２は、蓄圧容器１２内に摺動可能に配置されている。ピストン３２が、蓄圧容器１２内で摺動することによって、蓄圧容器１２の内容積が変化する。また、バネ３４は、ピストン３２に付勢力を作用させるように、蓄圧容器１２内に配置されている。ピストン３２は、バネ３４によって蓄圧容器１２の内容積を小さくする方向に付勢されている。本変形例においては、蓄圧容器１２内の洗浄水が加圧されると、バネ３４の付勢力に抗してピストン３２が摺動し、圧縮されたバネ３４に弾性エネルギーが蓄積される。吐水弁２０が開放されると、バネ３４に蓄積されたエネルギーが解放され、加圧された洗浄水がジェットノズル６から噴射される。
【００５１】
このように構成された第１変形例によれば、エネルギー蓄積手段からの弾性エネルギーの解放速度をバネ３４のバネ定数で調節することができる。これによりエネルギーを緩やかに解放することも可能になる。
【００５２】
また、第２変形例として、空気等の圧縮性の流体をエネルギー蓄積手段として使用することができる。この場合には、蓄圧容器１２内に閉じ込められた空気等が、洗浄水を加圧することによって圧縮され、エネルギーが蓄積される。
このように構成された第２変形例によれば、特別な部材を設けることなく、エネルギー蓄積手段を実現することができる。また、本変形例によれば、蓄圧容器の形状を自由に設計することができる。
【００５３】
次に、図５を参照して、本発明の第１実施形態による水洗大便器の第３変形例を説明する。図５は、本変形例の水洗大便器に内蔵されている蓄圧装置の部分を抜き出して図示したブロック図である。
図５に示す第３変形例では、開閉弁１８の開閉によって発生した圧力の影響が、給水管８に接続された他の機器に及ばないようにするための拡張可能部３６が設けられている。開閉弁１８が開閉を繰り返すことにより、開閉弁１８の入口側端部１８ｂ付近に高圧が発生すると、その影響は、逆止弁１６の他に、給水管８の上流側にも伝播する。この高圧の影響が給水管８の上流側に接続された他の機器（図示せず）にも伝播すると、その機器に悪影響を及ぼす可能性がある。本変形例では、図５に示すように、分岐管路１８ａの上流側にゴム製の拡張可能部３６が設けられている。この拡張可能部３６は、内部の圧力が上昇すると内容積が拡大し、分岐管路１８ａの上流側に伝播する圧力のエネルギーを消費して、内部の圧力を低下させる。拡張可能部３６が拡張して内部の圧力が低下すると、開閉弁１８が発生した高圧の影響は拡張可能部３６によって遮断され、拡張可能部３６の上流側の給水管８に接続された他の機器には影響が及ばなくなる。なお、拡張可能部３６は、分岐管路１８ａから所定の距離隔てて配置するのが良く、好ましくは、分岐管路１８ａから拡張可能部３６までの距離が、分岐管路１８ａから逆止弁１６までの距離よりも長くなるように、拡張可能部３６を配置するのが良い。拡張可能部３６をこのように配置することによって、開閉弁１８によって発生された圧力の多くが、拡張可能部３６によって吸収されてしまい、蓄圧容器１２への加圧が阻害されるのを防止することができる。本変形例では、拡張可能部３６として、弾性変形可能なゴム製の管を使用しているが、金属製のベローズ等、他の部材によって拡張可能部３６を構成することもできる。
【００５４】
次に、図６を参照して、本発明の第１実施形態による水洗大便器の第４変形例を説明する。図６は、本変形例の水洗大便器に内蔵されている蓄圧装置の部分を抜き出して図示したブロック図である。
図６に示す第４変形例では、開閉弁１８によって発生した圧力の影響が、給水管８に接続された他の機器に及ばないようにするための第２逆止弁が設けられている。上記のように、開閉弁１８が高圧を発生すると、その影響は、逆止弁１６の他に、給水管８の上流側にも伝播する。図６に想像線で示すように、給水管８に接続される水周り機器Ｄの中には、給湯器等のように、逆止弁Ｖを備えたものも多い。このような機器Ｄが給水管に接続されている場合には、開閉弁１８が高圧を発生し、その影響が逆止弁Ｖに及ぶと、給湯器Ｄの逆止弁Ｖが本発明の実施形態の一部を構成する逆止弁１６と同様に作用して、逆止弁Ｖと給湯器Ｄの間の水道水が加圧されてしまう可能性がある。
【００５５】
そこで、本変形例では、開閉弁１８が接続された分岐管路１８ａの上流側に第２逆止弁３８を配置し、開閉弁１８が発生した高圧の影響が、給水管８の上流側の機器に及ばないようにしている。即ち、開閉弁１８が発生した高圧の影響による開閉弁１８から上流側への水道水の逆流は、第２逆止弁３８によって阻止されるので、第２逆止弁３８よりも上流側に接続された機器Ｄへの影響が遮断される。本変形例によれば、本発明の第１実施形態による水洗大便器の他の機器への影響を確実に防止することができる。
【００５６】
次に、図７を参照して、本発明の第１実施形態による水洗大便器の第５変形例を説明する。図７は、本変形例の水洗大便器に内蔵されている蓄圧装置の部分を抜き出して図示したブロック図である。
図７に示す第５変形例では、開閉弁１８によって発生される圧力を高めるための流路延長部４０が設けられている。上記のように、本発明の第１実施形態による水洗大便器では、ウォーターハンマー現象を利用して蓄圧容器１２内に高圧の洗浄水を貯留しているが、流路延長部４０を設けることにより、ウォーターハンマー現象によって発生する圧力を高くすることができる。ウォーターハンマー現象は、流れる水の流速を急激に変化させることにより、高圧を発生させるものである。開閉弁１８の上流側に流路延長部４０を設けることにより、流れている水道水の慣性が増大し、それが堰き止められたときに発生する圧力を大きくすることができる。また、本変形例では、開閉弁１８が発生した圧力の影響が、流路延長部４０の上流側に及ばないように、流路延長部４０の上流側に拡張可能部４２を設けている。なお、本変形例では、図７に示すように、流路延長部４０としてコイル状に巻かれた管路を使用しているが、開閉弁１８の上流側の経路を長くする任意の形状の管路を流路延長部４０として利用することができる。
【００５７】
本変形例によれば、蓄圧容器に貯留される洗浄水の圧力を、より高めることができる。
【００５８】
次に、図８を参照して、本発明の第１実施形態による水洗大便器の第６変形例を説明する。本変形例は、吐水弁の下流側に切換弁及び第２ジェットノズルが設けられている点が第１実施形態と異なる。図８は、本変形例の水洗大便器の側面断面図である。
【００５９】
図８に示すように、本変形例の水洗大便器４４には、吐水弁２０の下流側に切換弁４５が接続されている。この切換弁４５の他端には、ジェットノズル６及び４６が接続され、吐水弁２０を通過した洗浄水は、切換弁４５によって、ジェットノズル６又は第２ジェットノズル４６に導かれる。また、切換弁４５は、コントローラ２２から送られる制御信号によって切換えられる。さらに、本変形例においては、第２ジェットノズル４６は、ジェットノズル６よりも内径が大きく形成されており、ジェットノズル６が約３ｍｍ、第２ジェットノズル４６が約７ｍｍの内径を有する。
【００６０】
次に、本変形例の水洗大便器４４の作用を説明する。
本変形例の水洗大便器４４においては、コントローラ２２によって実行される便器洗浄シーケンスのうちの最初のリム吐水による洗浄までは、第１実施形態と同様である。次に、コントローラ２２は、リム吐水口（図示せず）からの吐水を停止させると共に、切換弁４５に信号を送って、切換弁４５をジェットノズル６に切換える。さらに、コントローラ２２は、吐水弁２０に信号を送って吐水弁２０を開放させる。吐水弁２０が開放されると、バルーン１４に蓄積されたエネルギーによって、蓄圧容器１２内の洗浄水が、吐水弁２０及び切換弁４５を通ってジェットノズル６から噴出される。この噴射により、トラップ部４内にサイホン現象が発生する。
【００６１】
吐水弁２０を開放した後、所定時間経過し、バルーン１４に蓄積されたエネルギーが全て解放されると、コントローラ２２は切換弁４５に信号を送って、切換弁４５を第２ジェットノズル４６の側に切換える。切換弁４５が第２ジェットノズル４６側に切換えられると、給水管８から逆止弁１６を通って蓄圧容器１２に流入した洗浄水が、吐水弁２０及び切換弁４５を通って第２ジェットノズル４６から噴出される。第２ジェットノズル４６から噴出された洗浄水は、ジェットノズル６からの噴射後に残った浮遊汚物をトラップ部４から排出させる。この第２ジェットノズル４６からの噴射は、給水管８からの給水圧に基づいて行われ、第２ジェットノズル４６の内径はジェットノズル６よりも大きいため、ジェットノズル６からの噴射よりも流速の低いものとなる。第２ジェットノズル４６からの噴射を所定時間行った後、コントローラ２２は、吐水弁２０を閉鎖させ、蓄圧容器１２内への蓄圧を開始する。以降の洗浄シーケンスは、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６２】
本変形例の水洗大便器４４によれば、蓄圧容器１２を小型化しながら、大量の洗浄水をジェット吐水させることができる。
【００６３】
次に、図９を参照して、本発明の第１実施形態による水洗大便器の第７変形例を説明する。本変形例は、開閉弁の上流側に分岐調整弁が設けられ、この分岐調整弁を介して洗浄水が供給される第２ジェットノズルが設けられている点が第１実施形態と異なる。図９は、本変形例の水洗大便器の側面断面図である。
【００６４】
図９に示すように、本変形例の水洗大便器４７においては、分岐管路１８ａの上流側に分岐調整弁４８が接続され、給水管８はこの分岐調整弁４８に接続されている。この分岐調整弁４８の他端には、蓄圧容器１２及び第２ジェットノズル４９が接続され、給水管８から供給された洗浄水は、分岐調整弁４８によって、蓄圧容器１２及び第２ジェットノズル４９に分岐される。また、分岐調整弁４８は、コントローラ２２から送られる制御信号によって制御される。さらに、本変形例においても、ジェットノズル６は約３ｍｍ、第２ジェットノズル４９は約７ｍｍの内径を有する。
【００６５】
次に、本変形例の水洗大便器４７の作用を説明する。
本変形例の水洗大便器４７においては、コントローラ２２によって実行される便器洗浄シーケンスのうちの最初のリム吐水による洗浄までは、第１実施形態と同様である。次に、コントローラ２２は、リム吐水口（図示せず）からの吐水を停止させると共に、吐水弁２０に信号を送って吐水弁２０を開放させる。吐水弁２０が開放されると、バルーン１４に蓄積されたエネルギーによって、蓄圧容器１２内の洗浄水が、吐水弁２０を通ってジェットノズル６から噴出される。この噴射により、トラップ部４内にサイホン現象が発生する。
【００６６】
吐水弁２０を開放した後、所定時間経過し、バルーン１４に蓄積されたエネルギーが全て解放されると、コントローラ２２は分岐調整弁４８に信号を送って、分岐調整弁４８を第２ジェットノズル４９の側にも洗浄水が流れるように切換える。分岐調整弁４８が切換えられると、給水管８から供給された洗浄水が、分岐調整弁４８を通って第２ジェットノズル４９から噴出される。第２ジェットノズル４９から噴出された洗浄水は、ジェットノズル６からの噴射後に残った浮遊汚物をトラップ部４から排出させる。この第２ジェットノズル４９からの噴射は、給水管８からの給水圧に基づいて行われ、第２ジェットノズル４９の内径はジェットノズル６よりも大きいため、ジェットノズル６からの噴射よりも流速の低いものとなる。また、第２ジェットノズル４９からの吐水を行うと同時に、コントローラ２２は、吐水弁２０を閉鎖させ、分岐調整弁４８を通過した洗浄水を蓄圧容器１２に流入させて蓄圧容器１２内への蓄圧を開始する。第２ジェットノズル４９からの吐水が所定時間行なわれた後、分岐調整弁４８を蓄圧容器１２側のみに洗浄水が流れるように切換え、蓄圧を完了させる。以降の洗浄シーケンスは、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６７】
本変形例の水洗大便器４７によれば、第２ジェットノズルからの吐水開始と同時に蓄圧を開始することがかできるので、所定圧まで蓄圧するために要する時間を短縮することができる。また、本変形例の水洗大便器４７によれば、蓄圧容器１２を小型化しながら、大量の洗浄水をジェット吐水させることができる。
【００６８】
上述した本発明の第１実施形態及びその変形例は、本発明の蓄圧装置を水洗大便器のジェットノズルから噴射される洗浄水の加圧に利用したものであるが、本発明の蓄圧装置は、高圧水洗浄装置等、加圧した水道水を利用する任意の機器に適用することができる。
【００６９】
次に、図１０を参照して、本発明の第２実施形態による昇降装置である昇降便座を説明する。本実施形態による昇降便座は、蓄圧容器に蓄積される圧力による力を、水洗大便器の便座の昇降に利用するものである。図１０は、本実施形態による昇降便座の概略側面図である。
【００７０】
図１０に示すように、本発明の第２実施形態による昇降便座５０は、蓄圧容器５２と、この蓄圧容器５２の上流側の管路に設けられた逆止弁５４と、この逆止弁５４よりも上流側の管路から分岐した分岐管路５６ａに接続された開閉弁５６と、蓄圧容器５２の下流側の管路に設けられた圧力解放弁５８と、を有する。さらに、本実施形態の昇降便座５０は、蓄圧容器５２内に摺動可能に配置されたピストン６０と、このピストン６０の動きを便座に伝達するリンク機構６２と、このリンク機構６２によって昇降される昇降台である便座６４と、を有する。
蓄圧容器５２は、加圧された水道水が流入するように構成され、加圧された水道水の流入により、ピストン６０を図１０において左方に移動させるように構成されている。
【００７１】
逆止弁５４及び開閉弁５６は、第１実施形態における逆止弁１６及び開閉弁１８に対応し、これらと同様に、蓄圧容器５２内に高圧の水道水を送り込むように作用するので、詳細な説明は省略する。なお、開閉弁５６を通過した水道水は、昇降便座５０を取付けた水洗大便器のリム吐水口（図示せず）から吐水され、水洗大便器の洗浄水として利用される。
圧力解放弁５８は、蓄圧容器５２の下流側の管路に設けられており、開放すると、蓄圧容器５２内に貯留されていた水道水が排出され、ピストン６０は図１０において右方に移動される。なお、蓄圧容器５２から排出された水道水を水洗大便器に導き、洗浄水として利用するように構成しても良い。
【００７２】
リンク機構６２は、ピストン６０と便座６４を連結するように配置されている。蓄圧容器５２内に加圧された水道水が流入し、ピストン６０が図１０において左方に移動すると、便座６４は、リンク機構６２によって上方に移動されると共に、前方が下がるように傾斜される。一方、圧力解放弁５８が開放され、蓄圧容器５２内の水道水が排出されると、ピストン６０は図１０において右方に移動される。ピストン６０が右方に移動されると、便座６４は、リンク機構６２によって、水洗大便器の上面に当接するまで下方に移動される。
【００７３】
次に、本発明の第２実施形態による昇降便座の作用を説明する。
まず、水洗大便器の使用時においては、便座６４は下降した状態、即ち、水洗大便器の上面に当接した状態にある。次に、水洗大便器の使用後、使用者が昇降便座５０のスイッチ（図示せず）を操作すると、開閉弁５６は開閉を開始し、水道水圧以上に加圧された水道水を、逆止弁５４を介して蓄圧容器５２に送り込む。蓄圧容器５２に加圧された水道水が流入すると、ピストン６０が移動され、リンク機構６２を介して便座６４が上昇される。これにより、使用者が便座６４から立ち上がるのを介助する。便座６４が所定位置まで上昇し、使用者が立ち上がると、圧力解放弁５８が開放される。圧力解放弁５８が開放されると、蓄圧容器５２内の圧力が解放され、ピストン６０が移動して便座６４が下降する。
【００７４】
本発明の第２実施形態の昇降装置である昇降便座によれば、水道水圧に基づいて水道水が水道水圧以上に加圧され、この圧力に基づく力によって便座を上昇させることができる。また、本実施形態の昇降便座では、蓄圧容器内の圧力を水道水圧よりも高く加圧しているので、受圧面積の小さいピストンでも大きな力を発生させることができるので、装置全体を小型化することができる。
【００７５】
次に、図１１及び１２を参照して、本発明の第３実施形態による昇降装置であるバスリフトを説明する。本実施形態によるバスリフトは、蓄圧容器に蓄積される圧力による力を、浴槽内に設置されたバスリフトの座面の昇降に利用するものである。図１１は本実施形態によるバスリフトの正面断面図であり、図１２は側面断面図である。
図１１及び１２に示すように、本発明の第３実施形態によるバスリフト７０は、蓄圧容器７２と、この蓄圧容器７２の上流側の管路に設けられた逆止弁７４と、この逆止弁７４よりも上流側の管路から分岐した分岐管路７６ａに接続された開閉弁７６と、蓄圧容器７２の下流側の管路に設けられた圧力解放弁７８と、を有する。さらに、本実施形態のバスリフト７０は、蓄圧容器７２の上に載置された昇降台である座面８０を有する。
【００７６】
蓄圧容器７２は、変形可能なバルーンで構成され、浴槽内に配置されている。蓄圧容器７２は、加圧された水道水が蓄圧容器７２に流入すると、体積が膨張し、その上に載置された座面８０を浴槽内で上方に押し上げるように構成されている。
逆止弁７４及び開閉弁７６は、第１実施形態における逆止弁１６及び開閉弁１８に対応し、これらと同様に、蓄圧容器７２内に高圧の水道水を送り込むように作用するので、詳細な説明は省略する。
圧力解放弁７８は、蓄圧容器７２の下流側の管路に設けられており、開放すると、蓄圧容器７２内の水道水が、浴槽内に流入するように構成されている。
【００７７】
次に、本発明の第３実施形態によるバスリフトの作用を説明する。
まず、バスリフト７０の待機状態においては、蓄圧容器７２内には加圧された水道水が貯留されており、蓄圧容器７２は膨張した状態で、蓄圧容器７２に載置された座面８０は上昇している。次に、使用者がバスリフト７０の座面８０に座り、バスリフト７０の下降スイッチ（図示せず）を操作すると、圧力解放弁７８が開放される。圧力解放弁７８が開放されると、蓄圧容器７２内の水道水は、使用者の体重によって蓄圧容器７２から押し出され、浴槽内に流入する。蓄圧容器７２内の水道水が排出されることにより、蓄圧容器７２の体積は縮小し、これに載置された座面８０は緩やかに下降する。なお、蓄圧容器７２の容積は浴槽に比べて十分に小さく、蓄圧容器７２内の水道水は、浴槽内の湯によって温められているので、蓄圧容器７２に貯留された水道水が流入することによる浴槽内の湯温の変化はごく僅かである。
【００７８】
座面８０を上昇させる際には、バスリフト７０の上昇スイッチ（図示せず）を操作する。上昇スイッチ（図示せず）が操作されると、圧力解放弁７８は閉鎖され、開閉弁７６の開閉が開始する。開閉弁７６が開閉されることによって、水道水圧以上に加圧された水道水が、逆止弁７４を介して蓄圧容器７２内に流入する。これにより、蓄圧容器７２の体積が膨張し、座面８０は緩やかに上昇する。
【００７９】
本発明の第３実施形態の昇降装置であるバスリフトによれば、水道水圧に基づいて水道水が水道水圧以上に加圧され、この圧力に基づく力によって座面を上昇させることができる。また、本実施形態のバスリフトでは、蓄圧容器内の圧力を水道水圧よりも高く加圧しているので、座面の受圧面積が小さい場合でも座面には大きな力が作用するので、装置全体を小型化することができる。
【００８０】
次に、図１３を参照して、本発明の第４実施形態によるソープディスペンサを説明する。本実施形態によるソープディスペンサは、蓄圧容器に蓄積される圧力によって、洗剤容器内の洗剤を吐出させるものである。図１３は本実施形態によるソープディスペンサのブロック図である。
【００８１】
図１３に示すように、本発明の第４実施形態によるソープディスペンサ９０は、蓄圧容器９２と、この蓄圧容器９２の上流側の管路に設けられた逆止弁９４と、この逆止弁９４よりも上流側の管路から分岐した分岐管路９６ａに接続された開閉弁９６と、蓄圧容器９２の下流側の管路に設けられた圧力解放弁９８と、を有する。さらに、本実施形態のソープディスペンサ９０は、蓄圧容器９２と連通するように接続された洗剤容器１００と、この洗剤容器１００内の洗剤を吐出させる洗剤吐出弁１０２と、を有する。また、ソープディスペンサ９０には、開閉弁９６による加圧の影響が他の機器に及ばないようにする第２逆止弁１０４が備えられている。さらに、蓄圧容器９２内の空気は、エネルギー蓄積手段として作用する。
【００８２】
蓄圧容器９２は、洗剤容器１００と連通するように接続されており、蓄圧容器９２に加圧された水道水が流入すると、エネルギー蓄積手段である、蓄圧容器９２内の空気が圧縮され、洗剤容器１００内の洗剤に圧力を及ぼすようになっている。
逆止弁９４及び開閉弁９６は、第１実施形態における逆止弁１６及び開閉弁１８に対応し、これらと同様に、蓄圧容器９２内に高圧の水道水を送り込むように作用するので、詳細な説明は省略する。
【００８３】
圧力解放弁９８は、蓄圧容器９２の流出口側に設けられており、開放すると、蓄圧容器９２内の水道水が排出され、蓄圧容器９２内の圧力が低下する。
洗剤容器１００は、その中に液体の洗剤が入れられており、この洗剤の液面には、蓄圧容器９２内の圧力が作用している。
洗剤吐出弁１０２は、洗剤容器１００の流出口に設けられており、洗剤を使用するとき開放され、加圧された液体の洗剤を吐出させる。
【００８４】
次に、本発明の第４実施形態によるソープディスペンサ９０の作用を説明する。
まず、ソープディスペンサ９０の待機状態においては、蓄圧容器９２には加圧された水道水が貯留されており、蓄圧容器９２と連通した洗剤容器１００内の洗剤は、蓄圧容器９２内の空気によって圧縮されている。洗剤を使用する際には、洗剤吐出弁１０２を開放し、エネルギー蓄積手段である空気を膨張させ、洗剤容器１００内の洗剤を泡状にして押し出す。洗剤が押し出され、蓄圧容器９２内の圧力が所定圧以下に低下すると、開閉弁９６の開閉が開始され、加圧された水道水が蓄圧容器９２の中に送り込まれる。蓄圧容器９２内の圧力が所定圧に達すると、開閉弁９６の開閉は停止され、開閉弁９６は閉状態にされる。洗剤の補充等、ソープディスペンサ９０のメンテナンスを行う際には、圧力解放弁９８を開放して水道水を排出し、蓄圧容器９２内の圧力を低下させる。洗剤の補充等のメンテナンスを行った後、再び開閉弁９６を開閉させ、蓄圧容器９２内を所定の圧力まで上昇させて待機状態に復帰させる。
【００８５】
本発明の第４実施形態のソープディスペンサによれば、水道水圧に基づいて水道水が水道水圧以上に加圧され、この圧力に基づく力によって洗剤を泡状にして吐出させることができる。
【００８６】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、本発明の蓄圧装置は、上述した水洗大便器、昇降便座、バスリフト、ソープディスペンサ以外の機器にも適用することが可能であり、特に、水周りで使用される機器への適用に適している。また、上述した実施形態では、開閉弁は、蓄圧時において、開放された状態と、完全に閉鎖された状態を繰り返していたが、開閉弁を、開放された状態と、この状態よりも流路が縮小された状態を繰り返すように構成しても良い。開閉弁のこのような動作によっても、水道水の流速は変化されるので、蓄圧容器内の水道水を加圧することができる。なお、本明細書において、「開閉弁が開閉を繰り返す」は、開閉弁のこのような動作をも意味するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１実施形態による水洗大便器の概略断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による水洗大便器に内蔵されている蓄圧装置の部分を抜き出して図示したブロック図である。
【図３】蓄圧装置に使用されている直動ソレノイド型電磁弁の概略断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による水洗大便器の第１変形例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態による水洗大便器の第３変形例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１実施形態による水洗大便器の第４変形例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１実施形態による水洗大便器の第５変形例を示すブロック図である。
【図８】本発明の第１実施形態による水洗大便器の第６変形例を示す側面断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態による水洗大便器の第７変形例を示す側面断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による昇降装置である昇降便座の概略側面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態による昇降装置であるバスリフトの正面断面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態による昇降装置であるバスリフトの側面断面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態によるソープディスペンサのブロック図である。
【符号の説明】
【００８８】
１      水洗大便器
２      ボール部
４      トラップ部
４ａ    最高点
６      ジェットノズル
８      給水管
１０    蓄圧装置
１２    蓄圧容器
１４    バルーン
１６    逆止弁
１８    開閉弁
１８ａ  分岐管路
１８ｂ  入口側端部
１８ｃ  出口側端部
１８ｄ  排水管
２０    吐水弁
２２    コントローラ
２４    弁座
２６    弁体
２８    駆動用コイル
３０    付勢バネ
３２    ピストン
３４    バネ
３６    拡張可能部
３８    第２逆止弁
４０    流路延長部
４２    拡張可能部
４４    第６変形例による水洗大便器
４５    切換弁
４６    第２ジェットノズル
４７    第７変形例による水洗大便器
４８    分岐調整弁
４９    第２ジェットノズル
５０    昇降便座
５２    蓄圧容器
５４    逆止弁
５６    開閉弁
５６ａ  分岐管路
５８    圧力解放弁
６０    ピストン
６２    リンク機構
６４    便座
７０    バスリフト
７２    蓄圧容器
７４    逆止弁
７６    開閉弁
７６ａ  分岐管路
７８    圧力解放弁
８０    座面
９０    ソープディスペンサ
９２    蓄圧容器
９４    逆止弁
９６    開閉弁
９８    圧力解放弁
１００  洗剤容器
１０２  洗剤吐出弁
１０４  第２逆止弁
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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