(57)【要約】【課題】  排水配管における閉塞状態を推定し、その結果に基づいて洗浄不良が生じる詰まりが発生することを予防する。【解決手段】  使用者が排泄を行うボウルと、該ボウルに溜水を形成するトラップを有する排出管路と、前記ボウルへ洗浄水を供給して該ボウルの排泄物を前記溜水と共に前記排出管路から排出する洗浄手段と、を備えた水洗大便器において、前記排出管路が連通される建物に敷設されている排水配管にサイホン作用が発生したことを検出する搬送状態検出手段と、該搬送状態検出手段からの検出結果に基づいて、前記洗浄手段の動作を切替えて、前記排水配管における搬送能力を向上させる制御手段と、を備えたことを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者が排泄を行うボウルと、
該ボウルに溜水を形成するトラップを有する排出管路と、
前記ボウルへ洗浄水を供給して該ボウルの排泄物を前記溜水と共に前記排出管路から排出する洗浄手段と、
を備えた水洗大便器において、
前記排出管路が連通される建物に敷設されている排水配管にサイホン作用が発生したことを検出する搬送状態検出手段と、
該搬送状態検出手段からの検出結果に基づいて、前記洗浄手段の動作を切替えて、前記排水配管における搬送能力を向上させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする水洗大便器。
【請求項２】
前記水洗大便器は洗い落とし式であり、
前記溜水の水位を測定する水位測定手段、
または、前記トラップ下流における圧力を測定する圧力測定手段を備え、
前記搬送状態検出手段は、前記洗浄手段から洗浄水を供給中における前記水位測定手段または前記圧力測定手段からの測定結果に基づいて、
前記排水配管にサイホン作用が発生したことを検出する請求項１記載の水洗大便器。
【請求項３】
前記溜水の水位を測定する水位測定手段、または、前記トラップ下流における圧力を測定する圧力測定手段を備え、前記搬送状態検出手段は、前記洗浄手段から洗浄水を供給していない状態において、前記水位測定手段または前記圧力測定手段による測定結果に基づいて、前記排水配管にサイホン作用が発生したことを検出する請求項１記載の水洗大便器。
【請求項４】
前記洗浄手段は、前記ボウルへ供給する洗浄水の供給時間を変更可能な給水手段を有し、前記制御手段は前記給水手段によって１回の洗浄時に前記ボウルへ供給される洗浄水の量を変更することで、前記排水配管における搬送能力を向上させる請求項２又は請求項３に記載の水洗大便器。
【請求項５】
前記洗浄手段は、前記ボウルへ洗浄水を供給する給水手段と、前記排出管路を閉塞する排出管路閉塞手段とを有し、前記制御手段は前記排出管路を閉塞した状態で前記給水手段から前記ボウルへ洗浄水を供給することで前記ボウルの溜水水位を上昇させて、前記排水配管における搬送能力を向上させる請求項２又は請求項３に記載の水洗大便器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水手段から供給された洗浄水によって、ボウルの排泄物を溜水と共にトラップから排出する水洗大便器に関する発明である。 
【背景技術】
【０００２】
従来から水洗大便器においては、詰まりによる洗浄水の溢れが問題となっており、その対策として、詰まりの発生を検出するために、溜水の水位変化を検出して、溢れの虞がある場合には洗浄を禁止することが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。 
このような場合、水洗大便器、更には水洗大便器の排水口が接続される排水配管が詰まって溜水が溢れるような事態になることを検出できるものの、詰まりの予測、特に、目視できない排水配管に停滞した汚物などの状態によって排水配管が詰まって洗浄不能になることの事前予測を行うことはできなかった。
【０００３】
また、水洗大便器の排水口と接続される排水配管の詰まりを防止するために、水洗大便器の使用状態を記憶し、その記憶値に基づいて排水配管の設備保護のための洗浄を実施しているものもある（例えば、特許文献３参照。）。
しかし、設備保護洗浄が行われるのは使用回数などの水洗大便器の使用状態であり、排水配管の仕様であったり、使用者がどれくらいトイレットペーパーを排出するかなど、現場特有の状況は考慮されておらず、そのため、排水配管の詰まり予防効果としては不足していたり、過大な洗浄水量を排出してしまう恐れがあるといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２８２５３８号公報
【特許文献２】特開２０１３−０７２２２１号公報
【特許文献３】特開２００１−３０３６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように従来の水洗大便器においては、排水配管の詰まりを防止するために設備保護洗浄を行うものはあったが、その設備保護洗浄の実行タイミングは水洗大便器の使用回数などの条件で決められており、排水配管の閉塞程度を予測したものでしかなかった。そのため、現場毎に異なる排水配管の仕様や、排水配管の段差発生・勾配の変化、および、トイレットペーパーの使用量など偶発的に変動するものに応じた、適切な詰まりの防止対応を行うことはできないという問題があった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、排水配管における搬送されたものによる閉塞や通気不足等の影響状態を推定し、その結果に基づいて洗浄不良が生じる詰まりが発生することを予防することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために構成された本発明によれば、使用者が排泄を行うボウルと、該ボウルに溜水を形成するトラップを有する排出管路と、ボウルへ洗浄水を供給して該ボウルの排泄物を溜水と共に排出管路から排出する洗浄手段と、を備えた水洗大便器において、排出管路が連通される建物に敷設されている排水配管にサイホン作用が発生したことを検出する搬送状態検出手段と、該搬送状態検出手段からの検出結果に基づいて、洗浄手段の動作を切替えて、排水配管における搬送能力を向上させる制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
このように構成された水洗大便器においては、前回までの洗浄時に排水配管に残っていた排泄物やトイレットペーパー等の停滞汚物と、今回の洗浄によって流入してきた汚物によって管路内が満水になることに起因するサイホン作用の発生を検出することで、排水配管の停滞汚物による閉塞が進んでいることを推測することができ、その検出結果に基づいて排水配管における搬送能力を向上させるように洗浄手段の動作を切替えることができる。
従って、排水配管の実際の閉塞状態に応じた適切な洗浄を行うことができ、排水配管が水洗大便器の溢れを生じる程度まで閉塞された詰まり状態に至ることを防ぐことができる。また、サイホン作用か発生するとトラップ水が吸引されて破封したり、通気がなされないことで排出できない、搬送されないなどの不具合が発生する虞があるが、そのような不具合の発生を抑制するもともできる。
【０００８】
本発明において、好ましくは、水洗大便器は洗い落とし式であり、溜水の水位を測定する水位測定手段、または、トラップ下流における圧力を測定する圧力測定手段を備え、搬送状態検出手段は、洗浄手段から洗浄水を供給中における水位測定手段または圧力測定手段からの測定結果に基づいて、排水配管にサイホン作用が発生したことを検出することを特徴とする。
このように構成された水洗大便器においては、自らの洗浄に伴う排水配管の自己サイホン作用の発生を、溜水の水位測定やトラップ下流の圧力測定という比較的簡単な測定によって検出することができる。従って、比較的簡単な構成で排水配管が詰まる可能性を予測でき、排水配管の搬送能力を向上させる対応をとることができる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、溜水の水位を測定する水位測定手段、または、トラップ下流における圧力を測定する圧力測定手段を備え、搬送状態検出手段は、洗浄手段から洗浄水を供給していない状態において、水位測定手段または圧力測定手段による測定結果に基づいて、排水配管にサイホン作用が発生したことを検出することを特徴とする。
このように構成された水洗大便器においては、この水洗大便器以外に同じ排水配管に連設されている他の機器からの排水流入に伴い、この排水配管に生じた誘導サイホン作用の発生を、溜水の水位測定やトラップ下流の圧力測定という比較的簡単な測定によって検出することができる。従って、比較的簡単な構成で排水配管が詰まる可能性を予測でき、排水配管の搬送能力を向上させる対応をとることができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、洗浄手段は、ボウルへ供給する洗浄水の供給時間を変更可能な給水手段を有し、制御手段は給水手段によって１回の洗浄時にボウルへ供給される洗浄水の量を変更することで、排水配管における搬送能力を向上させることを特徴とする。
このように構成された水洗大便器においては、給水手段における水の供給時間を長くすることで、排水配管に供給される洗浄水の量を増加させて、特に搬送する汚物に後続する水量を増加させることで、排水配管の搬送能力を向上させることができる。従って、簡単な構成で排水配管の搬送能力を向上させることができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、洗浄手段は、ボウルへ洗浄水を供給する給水手段と、排出管路を閉塞する排出管路閉塞手段とを有し、制御手段は排出管路を閉塞した状態で給水手段からボウルへ洗浄水を供給することでボウルの溜水水位を上昇させて、排水配管における搬送能力を向上させることを特徴とする。
このようの構成された水洗大便器においては、排出管路を閉塞させた状態でボウルへ洗浄水を供給することでボウルの溜水水位を上昇させることができ、その上昇した溜水の位置エネルギーを利用して排水配管の搬送能力を向上させることができる。従って、洗浄水の使用量を増やさなくても排水配管の搬送能力を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、排水配管の実際の閉塞状態に応じた適切な洗浄を行うことができ、排水配管が水洗大便器の溢れを生じる程度まで閉塞された詰まり状態に至ることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一の実施形態における水洗大便器の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施形態における水洗大便器の断面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態におけるシステムブロック図である。
【図４】本発明の第一の実施例形態における動作フローチャートである。
【図５】本発明の第二の実施形態における水洗大便器の全体構成の模式的断面図であり、（ａ）開閉弁が開いた状態、（ｂ）開閉弁が閉じた状態を表す。
【図６】本発明の第二の実施形態におけるシステムブロック図である。
【図７】本発明の第二の実施形態における動作フローチャートである。
【図８】図７のサブルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明に係わる水洗大便器について説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態における水洗大便器の全体構成を示す斜視図である。
【００１５】
水洗大便器１は、使用者の排泄物を受けて下水に排出する陶器製の洋風大便器１１と、この洋風大便器１１へ洗浄水を供給して洗浄するための洗浄手段が収納された機能ケース２とを有し、これらが一体に形成されている。さらに、水洗大便器１は、その上面に使用者が着座する便座２３と、その便座２３を覆い、回動自在に配置された便ふた２４とを有する。水洗大便器１は、付属装置として、操作・表示部２２とを有する。操作・表示部２２と機能ケース２の間の情報伝送は赤外線を媒体として行われる。他の実施例として、電波を使用した無線通信や、有線の信号伝送であっても良い。送付された信号は制御手段２５に入力され、判断され、各部を動作させることになる。
【００１６】
図２は、本発明の第一の実施形態における水洗大便器の断面図である。図３は、本発明の第一の実施形態における水洗大便器のシステムブロック図である。この図２と図３を用いて、水洗大便器１のシステムを詳説する。
【００１７】
洋風大便器１１の内部には、使用者が排泄を行うボウル１２が形成されている。このボウル１２の底部からは排出管路１３が形成されている。排出管路１３には逆Ｕ字形状から成るトラップ１４が形成されており、ボウル１２の内部にはトラップ１４によって生成された溜水１２ｂか存在し、臭気を含む衛生配慮が行われている。水洗大便器１の使用者が洋風大便器１１に対して排便を行い、所定の洗浄指示を行うと、ボウル１２へ洗浄水が供給されて洗浄が行われる。具体的には、洗浄時には機能ケース２内に収納されている洗浄手段としての給水手段１９からボウル１２へ洗浄水が供給される。ボウル１２内の排泄物混じりの溜水１２ｂは、給水手段１９によって供給される洗浄水によって、排水ソケット１５を経由して、建物の排水配管１６に排出されることになる。
なお、給水手段１９は電磁弁から構成されており、開弁することで市水をボウル１２へ向けて供給可能である。また、開弁時間を制御することによってボウル１２へ供給する１回当たりの洗浄水の量（リットル／回）を変更することが可能となっている。
【００１８】
また、水洗大便器１においては、溜水１２ｂの水位を測定する水位測定手段１７がリム１２ａ上部に組み付けられている。また、排出管路１３には、トラップ１４の頂部よりも下流側における圧力を測定するための圧力測定手段１８が排水ソケット１５に組み付けられている。水位測定手段１７は、超音波を利用して溜水１２ｂと非接触で水位を測定する市販の超音波センサーによって構成されている。水位に向けて対向するだけでなく、水深に取り付けて、水と空気の境界を測定するものであっても良い。なお水位の測定方法としては、赤外線やレーザー光など、非接触の方式であれば同じ効果を発揮することができる。また、圧力測定手段１８は、大気圧より高い正圧および大気圧よりも低い負圧の両方を測定可能な市販の圧力センサーによって構成されている。なお後述のように測定範囲は０ｋＰａ（０ｍｍＡｑ）乃至５００ｋＰａ（５０ｍｍＡｑ）程度であるため、血圧計など様々な用途で使用されている圧力センサーを流用可能である。
【００１９】
なお、水洗大便器１における洋風大便器１１の洗浄形態としては、洗浄時にサイホン作用が発生しない洗い落とし式である。そのため、建物の排水配管１６に排泄物やトイレットペーパー等の水洗大便器１から排出された汚物があまり停滞しておらず、排水配管１６の管理内に十分な通水面積が確保されている場合、洋風大便器１１は便器洗浄されると、溜水１２ｂの水位の低下量は少なく、その水位低下量はトラップ１４の頂部によって規定される溢溜水位から所定の範囲に収まる。また建物の排水配管１６の圧力変動も、洗浄水の流れに起因して低下する程度であり、大気圧から所定の範囲低下する程度に収まる。なお本実施例では圧力測定手段１８を排水ソケット１５に組み付けたものを示したが、トラップ１４の頂部よりも下流側の一部を開口させて圧力測定手段１８を直接組み込んだものであっても良い。
【００２０】
また、水洗大便器１で発生する洗浄不良の原因として、偶発的な大量トイレットペーパーの使用、および、排水配管の長さ・曲がり数・傾斜などに起因した排水配管１６内に停滞した汚物などが挙げられる。この停滞汚物が排水配管１６内に存在した場合、排水配管１６の管路内の流れが阻害されて便器の洗浄不良が発生する恐れがある。このように排水配管１６に停滞汚物が存在していると、そこに排水が流入されてくると、管路内が満水となる状態が発生しやすく、満水に成ったことに伴いサイホン現象が発生しやすくなる。そのため、満水になったことで発生するサイホン現象によって停滞汚物が存在していることを示していることになる。そこで、水洗大便器１の洗浄時に、直接的に排水配管１６で発生するサイホン現象（自己サイホン）や、水洗大便器１の非洗浄時に、他の機器から排水配管１６へ排出された排水によって間接的に排水配管１６で発生するサイホン現象（誘導サイホン）を検出することで、排水配管１６における停滞汚物の存在状態、すなわち、排水配管１６に排出された汚物の搬送状態を推定することができる。これらのサイホン現象が発生すると、トラップ１４内部の溜水１２ｂは吸引され、最悪、排水配管内部の環境がトイレと連通し、悪臭・病原菌・衛生害虫などがトイレに侵入する恐れを生むことになる。また充分な通気が衛生設備機器である水洗大便器１に供給されないと、排出動作が妨げられたり、排水配管１６内の搬送動作が支障なく実施できないリスクを生むことになる。
【００２１】
そこで、これら自己サイホンや誘導サイホンの発生を検出するために、第一の実施形態における水洗大便器１においては、水位測定手段１７による溜水１２ｂの水位の低下を検出し、また、圧力測定手段１８によって、間接的に溜水１２ｂの水位の低下を促す排出管路１３における圧力を測定している。
そして、自己サイホンや誘導サイホンの発生が検出された場合には、洗浄水量を増加させることで、排水配管１６における搬送能力を向上させ、それにより水洗大便器１の洗浄不良の未然防止を行っている。
【００２２】
以下、第一の実施形態における水洗大便器１の具体的な動作シーケンスについて説明する。
図４は、本発明の第一の実施形態における水洗大便器の動作フローチャートである。この動作は、水洗大便器１の制御手段２５に格納された制御プログラムによる動作シーケンスを示している。
【００２３】
水洗大便器１へ電源が投入されると動作シーケンスが開始される（Ｓ１００）。すると初期処理として、水洗大便器１へ洗浄水を供給する時間を決める洗浄時間タイマーＴへ第一洗浄時間ｔ１秒が設定される（Ｓ１０２）、この第一洗浄時間ｔ１は水洗大便器１へ４．８リットル／回の洗浄水を供給可能な時間であって、例えば１０秒程度である。続いて、洗浄操作が行われたかどうかの判定が行われる（Ｓ１０４）。
【００２４】
Ｓ１０４で便器洗浄操作が行われていないと判定あれると（Ｓ１０４Ｙｅｓ）、水位測定手段１７による溜水１２ｂの水位を測定し、この測定水位Ｈが第一規定水位ｈ１よりも低くなっているかを判定する（Ｓ１０６）。この第一規定水位ｈ１は、トラップ１４の頂部によって決まる通常の溜水１２ｂの水位より大幅に低い水位であって、排水配管１６に他の機器からの排水が行われた際にサイホン作用（誘導サイホン）が発生し、そのサイホン作用によって生じた負圧によって水洗大便器１の溜水１２ｂが吸引されて溜水１２ｂの水位が低下さいたことを判定するための水位である。例えば、通常の水位よりも２０ｍｍ程度低い水位が設定されている。Ｓ１０６で測定水位Ｈが第一規定水位ｈ１より低くなっていない、即ち、ｈ１以上の水位であると判定されると（Ｓ１０６Ｎｏ）、圧力測定手段１８による圧力測定を行い、この測定圧力Ｐが第一規定圧力ｐ１よりも小さくなっているかを判定する（Ｓ１０８）。この第一規定圧力ｐ１は、大気圧よりも大幅に低い圧力であって、排水配管１６に他の機器からの排水が行われた際にサイホン作用（誘導サイホン）が発生し、そのサイホン作用によって生じた負圧によって水洗大便器１の排出管路１３内の空気が吸引されて負圧になったことを判定するための圧力である。例えば、大気圧よりも２５０ｋＰａ（２０ｍｍＡｑ）程度小さい圧力が設定されている。Ｓ１０８で測定圧力Ｐが第一規定圧力ｐ１より小さくなっていない、即ち、ｐ１以上の圧力であると判定されると（Ｓ１０８Ｎｏ）、Ｓ１０４に戻り、洗浄操作の有無を判定する。
【００２５】
一方、Ｓ１０６又はＳ１０８にて、測定水位Ｈが第一規定水位ｈ１よりも低いと判定されるか（Ｓ１０６Ｙｅｓ）、または、測定圧力Ｐが第一規定圧力ｐ１よりも小さいと判定されると（Ｓ１０８Ｙｅｓ）、この場合は排水配管１６に誘導サイホンが発生したと判断して、洗浄時間タイマーＴに洗浄時間ｔ２が設定される（Ｓ１１０）。この第二洗浄時間ｔ２は、初期設定された第一洗浄時間ｔ１よりも長い時間であり、水洗大便器１へ６リットル／回の洗浄水を供給可能な時間であって、例えば１３秒である。このように、誘導サイホンが発生したと推定されると、水洗大便器１の洗浄時に供給する洗浄水の量が多くなるように洗浄時間タイマーＴの設定値を変更することで、水洗大便器１の洗浄時に排水配管１６へ供給される洗浄水の量を多くすることができ、排水配管１６の搬送能力を向上させることができる。
【００２６】
次に、水洗大便器１に対して洗浄操作が行われた場合の動作シーケンスについて説明する。
Ｓ１０４において洗浄操作が行われたと判定すると（Ｓ１０４Ｙｅｓ）、給水手段１９が開弁して水洗大便器１のボウル１２に向けた洗浄水の給水が開始される（Ｓ１１２）。続いて、水位測定手段１７による溜水１２ｂの水位を測定し、この測定水位Ｈが第二規定水位ｈ２よりも低くなっているかを判定する（Ｓ１１４）。この第二規定水位ｈ２は、トラップ１４の頂部によって決まる通常の溜水１２ｂの水位より大幅に低い水位であって、洗浄中に排水配管１６にサイホン作用（自己サイホン）が発生し、そのサイホン作用によって生じた負圧によって水洗大便器１の溜水１２ｂが吸引されて溜水１２ｂの水位が低下したことを判定するための水位である。例えば、溜水１２ｂが殆ど無くなった状態を検出するために、通常の水位よりも４０ｍｍ程度低い水位が設定されている。Ｓ１１４で測定水位Ｈが第二規定水位ｈ２より低くなっていない、即ち、ｈ２以上の水位であると判定されると（Ｓ１１４Ｎｏ）、圧力測定手段１８による圧力測定を行い、この測定圧力Ｐが第二規定圧力ｐ２よりも小さくなっているかを判定する（Ｓ１１６）。この第二規定圧力ｐ２は、大気圧よりも大幅に低い圧力であって、洗浄中に排水配管１６にサイホン作用（自己サイホン）が発生し、そのサイホン作用によって生じた負圧によって水洗大便器１の排出管路１３内の汚水が吸引されて負圧になったことを判定するための圧力である。例えば、大気圧よりも２５０ｋＰａ（２０ｍｍＡｑ）程度小さい圧力が設定されている。
【００２７】
Ｓ１１６で測定圧力Ｐが第二規定圧力ｐ２より小さくなっていない、即ち、ｐ２以上の圧力であると判定されると（Ｓ１１６Ｎｏ）、給水開始してからの経過時間が洗浄時間タイマーＴに登録されている時間を経過したかを判定する（Ｓ１１８）。なお、洗浄時間タイマーＴに登録されている時間は、ｔ１秒またはｔ２秒の何れかの時間である。そして、給水開始してからの経過時間が洗浄時間タイマーＴの登録時間を経過していると判定されると（Ｓ１１８Ｙｅｓ）、給水手段１９を閉弁して洗浄水の供給を停止すると共に、洗浄時間タイマーＴへｔ１秒を登録する。
【００２８】
一方、Ｓ１１４又はＳ１１６にて、測定水位Ｈが第第二規定水位ｈ２よりも低いと判定されるか（Ｓ１１４Ｙｅｓ）、または、測定圧力Ｐが第二規定圧力ｐ２よりも小さいと判定されると（Ｓ１１６Ｙｅｓ）、この場合は排水配管１６に自己サイホンが発生したと判断し、洗浄時間タイマーＴへ時間ｔ２秒を登録する（Ｓ１２２）。このｔ２秒はＳ１１０と同様に、時間ｔ１秒よりも長い時間である。そして、給水開始してからの経過時間が洗浄時間タイマーＴの登録時間、即ちｔ２秒経過したかを判定する（Ｓ１２４）。そして、給水開始してからの経過時間が洗浄時間タイマーＴの登録時間であるｔ２秒を経過していると判定されると（Ｓ１２４Ｙｅｓ）、給水手段１９を閉弁して洗浄水の供給を停止する。
【００２９】
以上のように、洗浄操作がれて水洗大便器１の洗浄が行われる場合において、自己サイホンが発生したことが検出された場合（Ｓ１１４ＹｅｓまたはＳ１１６Ｙｅｓ）には、洗浄時間タイマーＴの登録時間Ｔをｔ２秒とすることで（Ｓ１２２）、１回の水洗大便器１の洗浄水供給時間が初期設定時間であるｔ１秒の時よりの長くなり、水洗大便器１の洗浄時に排水配管１６へ供給される洗浄水の量を多くすることができ、搬送距離の増加が図れることで排水配管１６の搬送能力を向上させることができる。
【００３０】
また、自己サイホンの発生が検出されなかった場合であっても（Ｓ１１４Ｎｏ且つＳ１１６Ｎｏ）、誘導サイホンの発生が検出されていた場合には洗浄時間タイマーＴには時間ｔ２秒が登録されているため（Ｓ１１０）、１回の水洗大便器１の洗浄時に供給する洗浄水の量が初期設定量であるｔ１秒よりの長くなり、水洗大便器１の洗浄時に排水配管１６へ供給される洗浄水の量を多くすることができ、搬送距離の増加が図れることで排水配管１６の搬送能力を向上させることができる。
【００３１】
また、洗浄時間タイマーＴにｔ２秒が設定されていたとしても、自己サイホンの発生が検出されずにｔ２秒が経過した場合には（Ｓ１１８Ｙｅｓ）、排水配管１６には停滞汚物が少ないと推定されるため、洗浄時間タイマーＴへはｔ１秒を登録することで（Ｓ１２０）、次回の洗浄時には洗浄水量を増やすことがなく、無駄に多くの洗浄水を流すことがない。
【００３２】
なお、以上の説明において、第一の実施形態における水洗大便器１においては、排水配管１６の搬送能力を向上させるために１回の洗浄時に流す洗浄水の量（リットル／回）を増やしているが、１回の洗浄時における洗浄水量は変更せず、洗浄動作を２回以上繰り返すことで排水配管１６の搬送能力を向上させるようにしてもよい。この場合、１回目の洗浄によって停滞汚物の上流側に背負い水が形成された状態で、２回目の洗浄によって高いヘッドから高エネルギーの給水が実施されるため、高い搬送性能が期待できることになる。
【００３３】
＜第二の実施形態＞
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。
なお、第一の実施形態と同じ構成には同一能符号を付し、詳細な説明については省略する。
図５は、本発明の第二の実施形態における水洗大便器の全体構成の模式的断面図であり、（ａ）開閉弁が開いた状態、（ｂ）開閉弁が閉じた状態を表す。
【００３４】
この図５に示すように、水洗大便器１００の基本的な構成については第一の実施形態と同じあるが、この第二の実施形態における水洗大便器１００においては、排水ソケット１５に開閉弁（可動部）１５１を有している。開閉弁１５１は、通常時には、図５（ａ）に表したように開状態に維持され、排水ソケット１５の流路断面積を閉塞させてはいない。一方、開閉弁１５１は、排水配管１６におけるサイホン作用の発生が検出された時には、この排水配管１６に対する搬送性能を向上させた水洗大便器１の洗浄を実行するために、排水ソケット１５の流路断面積を減少させることができる。すなわち、開閉弁１５１は、トラップ１４の頂部の下流側における排出管路１３を機械的に縮小させる。言い換えれば、開閉弁１５１は、ボウル１２へ供給された洗浄水が排水配管１６へ排出される量を、機械的に減少させることができる。  
【００３５】
具体的には、開閉弁１５１は、モーター（図示せず）によって駆動される支持軸１５２を有し、その支持軸１５２において排水ソケット１５に対して回動自在に軸支されている。図５（ａ）に表した矢印Ａ１のように、支持軸１５２を略中心として開閉弁１５１を回動させることができる。そして、図５（ｂ）に表したように、開閉弁１５１により排水ソケット１５の流路断面積を狭くし、排水ソケット１５の流路をほぼ閉鎖状態とすることができる。  
【００３６】
なお、開閉弁１５１は、排水ソケット１５の流路を完全に閉鎖する必要はない。すなわち、開閉弁１５１が排水ソケット１５の流路を閉鎖した状態において、ボウル１２へ供給された洗浄水によってこのボウル１２内の溜水１２ｂの水位を、トラップ１４の頂部によって規定されている初期水位（溢流水位）よりも上昇させることができれば、開閉弁１５１と排水ソケット１５の流路との間に隙間が生じていてもよい。  
【００３７】
水洗大便器１００の洗浄時において、開閉弁１５１を作動させ、排水ソケット１５の流路断面積を狭くする。これにより、ボウル１２へ供給された洗浄水が排水ソケット１５で堰き止められ、ボウル１２内に滞留して溜水１２ｂの水位が上昇する。溜水１２ｂの水位が所定水位まで上昇した後に、図５（ｂ）に表した矢印Ａ２のように、開閉弁１５１を回動させる。すると、ボウル１２に滞留して水位上昇によって水頭圧が高まった大量の洗浄水が排水ソケット１５から排水配管１６へと排出させることができる。これによれば、排水配管１６へ排出される洗浄水の流量（リットル／分）を大きくすることができ、結果として、排水配管１６における搬送能力を向上させることができる。
【００３８】
図６は、本発明の第二の実施形態におけるシステムブロック図である。排水ソケット１５には、開閉弁１５１を有する。開閉弁１５１は、通常時には、図５（ａ）に表したように開状態に維持され、排水ソケット１５の流路断面積を殆ど減少させてはいない。一方、開閉弁１５１は、後述のように排水配管１６に停滞汚物が存在しえる懸念が検出された時には搬送能力の向上を図るために、図５（ｂ）に表したように排水ソケット１５の流路断面積を変化させることができる。すなわち、開閉弁１５１は、排出管路１３を機械的に閉鎖することで、ボウル１２内の溜水１２ｂの水位を上昇させることができ、その溜水１２ｂの水頭圧を利用して、通常の洗浄時と比べて強い勢いの排水によって、排水配管１６内部の搬送能力を向上させていることになる。
【００３９】
以下、第二の実施形態における水洗大便器１００の具体的な動作シーケンスについて説明する。
図７は、本発明の第二の実施形態における動作フローチャートであり、図８は、図７のサブルーチンを示すフローチャートである。
この第二の実施形態における動作フローチャートおいて、Ｓ２００〜Ｓ２０８については、第一の実施形態の動作フローチャートにおけるＳ１００〜Ｓ１０８と同じであるため、詳細は説明は省略する。この第二の実施形態においては、第一の実施形態との相違点のひとつとして、Ｓ２１０における処理があり、この点について説明する。
【００４０】
Ｓ２０６又はＳ２０８において、測定水位Ｈが第一規定水位ｈ１よりも低いと判定されるか（Ｓ２０６Ｙｅｓ）、または、測定圧力Ｐが第一規定圧力ｐ１よりも小さいと判定されると（Ｓ２０８Ｙｅｓ）、この場合は排水配管１６に誘導サイホンが発生したと判断して、閉塞洗浄を実行する（Ｓ２１０）。この閉塞洗浄は、通常の洗浄時よりも排水配管１６の搬送能力を向上させるために実行される。
【００４１】
この閉塞洗浄について図８に基づいて詳しく説明する。
閉塞洗浄が開始されると、開閉弁１５１を図５（ｂ）に示すように閉状態とする（Ｓ３００）。続いて、給水手段１９を開弁して水洗大便器１００のボウル１２へ洗浄水の給水を開始する（Ｓ３０２）。その後、給水開始からの経過時間がＵ１秒経過したかを判定し（Ｓ３０４）、Ｕ１秒経過するまでこの状態での動作を継続する（Ｓ３０４Ｎｏ）。この動作継続状態においては、開閉弁１５１を閉じた状態でボウル１２へ洗浄水が給水されるため、給水された洗浄水は排水配管１６へほとんど流出することなく、排出管路１３が満水となった以降はボウル１２からは流出せずに溜水１２ｂの水位が上昇していく。時間Ｕ１秒は、このように、ボウル１２における溜水１２ｂの水位が上昇でき、リム１２ａの上端から溢れることがない時間に設定されている。
【００４２】
給水開始からの経過時間がＵ１秒を超えると（Ｓ３０４Ｙｅｓ）、開閉弁１５１を開く（Ｓ３０６）。すると、ボウル１２において水位が上昇している溜水１２ｂが、その水頭圧を受けて勢いよく排水配管１６に向けて排出される。そのため、排水配管１６においても、通常の洗浄時によりも勢いよく洗浄水が流れる。そのため、排水配管１６における搬送能力を向上させることができる。
【００４３】
その後、給水開始からの経過時間がＵ２秒（Ｕ２秒＞Ｕ１秒）を経過したと判定すると（Ｓ３０８Ｙｅｓ）、給水手段１９を閉じて洗浄水の供水を終了し（Ｓ３１０）、この閉塞洗浄のサブルーチンを終了して図７のメインルートンへと戻る（Ｓ３１２）。このように、Ｓ３０６で開閉弁１５１を開弁した後で、Ｕ２秒−Ｕ１秒の時間は洗浄水を給水しておくことで、開閉弁１５１を開いた時に水洗大便器１００の排出管路１３又は排水配管１６においてにおいてサイホン作用が発生して、そのために水洗大便器１００のボウル１２の溜水が吸い出されたとしても、溜水を復活させること（リフィールを行うこと）ができる。
【００４４】
図７に戻り、水洗大便器１に対して洗浄操作が行われた場合の動作シーケンスについて説明する。
この第二の実施形態における動作フローチャートおいて、Ｓ２１２〜Ｓ２２０については、第一の実施形態の動作フローチャートにおけるＳ１１２〜Ｓ１２０と同じであるため、詳細な説明は省略する。この第二の実施形態においては、第一の実施形態との相違点のひとつとして、Ｓ２２２以降における処理があり、この点について説明する。
【００４５】
Ｓ２１４又はＳ２１６にて、測定水位Ｈが第第二規定水位ｈ２よりも低いと判定されるか（Ｓ２１４Ｙｅｓ）、または、測定圧力Ｐが第二規定圧力ｐ２よりも小さいと判定されると（Ｓ２１６Ｙｅｓ）、この場合は排水配管１６に自己サイホンが発生したと推定されるため、給水開始してからの経過時間が洗浄時間タイマーＴの登録時間であるｔ１秒を経過していると判定されると（Ｓ２２２Ｙｅｓ）、閉塞洗浄を事項する。なお、この閉塞洗浄は図８のサブルーチンに基づいて実行されるものであり、先に説明した通りであるため詳細な説明は省略する。
【００４６】
以上のように、洗浄操作がされていない待機状態において、誘導サイホンが発生したことが検出された場合（Ｓ２０４ＹｅｓまたはＳ２０６Ｙｅｓ）、および、洗浄操作されて水洗大便器１の洗浄が行われる場合において、自己サイホンが発生したことが検出された場合（Ｓ２１４ＹｅｓまたはＳ２１６Ｙｅｓ）においては、通常の洗浄時とは異なる閉塞洗浄を実行することで、水洗大便器１００から排水配管１６へ排出される洗浄水の勢いを強くする、即ち、単位時間当たりの流量を大きくすることができ、搬送力の増加が図れることで排水配管１６の搬送能力を向上させることができる。
【００４７】
また、自己サイホンの発生が検出された場合の閉塞洗浄は通常の洗浄に引き続いて実行されるため（Ｓ２２２）、実質的に洗浄動作が２回繰り返されることになる。そのため、排水配管１６内にある停滞汚物の上流側に通常洗浄時に供給された洗浄水が滞留いる状態で、閉塞洗浄時の勢いのある洗浄水が供給されることになり、滞留していた洗浄水と閉塞洗浄によって供給された洗浄水との合計量が停滞汚物に衝突することになり、停滞汚物の搬送性能をより高めることができる。
【００４８】
なお、以上の説明において、第二の実施形態における水洗大便器１００においては、排水配管１６の搬送能力を向上させる閉塞洗浄の動作シーケンスにおいて、洗浄開始初期に開閉弁１５１によって排出管路１３を閉塞させているが、この閉塞タイミングは洗浄開始初期でなくても構わない。
特に、水洗大便器１００が前リム吐水、ジェット吐水口１０（図５参照）からのジェット吐水、後リム吐水を切替ええて吐水する場合には、後リム吐水において開閉弁１５１を駆動して排出管路１３を閉塞することが好ましい。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、誘導サイホンの発生と自己サイホンの発生の両方を検出する形態であったが、いずれか一方を検出して排水配管の搬送能力を向上させるものであってもよい。
また、誘導サイホンと自己サイホンの発生を検出するために、水位検出手段圧力検出手段の２つの検出手段を有して形態である必要はなく、いずれかひとつを有するものであってもよい。
【００５０】
また、２つの検出手段を有する場合は、いずれか一方の検出に基づいて誘導サイホン、または、自己サイホンを検出する形態であったが、両方の検出手段が共に検出した場合に誘導サイホン、または、自己サイホンの発生を検出するものであってもよい。
また、第一の実施形態と第二の実施形態とを組み合わせて、洗浄終了後に第二の実施形態の閉塞洗浄を実施し、次回洗浄時に洗浄時間を長くした増量洗浄を実施してもよい。
【００５１】
また、誘導サイホンや自己サイホンの検出時に、その旨を報知してもよい。使用者はこの報知によって、排水配管１６に停滞汚物が存在している可能性が高く、排水配管が詰まる可能性が高いことを知ることができる。使用者は便器の洗浄水量の設定を増加させたり、トイレットペーパー使用量を削減したり、定期的に排水配管内部に停滞した汚物を排出するための設備保護のための洗浄を行ったりといった、自らの行為によって排水配管１６の詰りを防ぐことができる。
【００５２】
また、報知が頻繁に行われている場合には、メンテナンス等を依頼する必要があることを知ることができる、例えば、土壌は、地震等の影響で凹凸や傾斜が発生することがある。建物も重量負荷や環境変動によって傾くことや、それに伴う負荷力によって排水配管接続部の隙間などが発生することがある。結果として、排水配管１６は汚物が停滞するリスクが高まるが、頻繁な報知によってそれらのリスクを知ることができ、使用者は、排水配管内部の腐食物除去や勾配調整などの排水配管メンテナンス作業を業者に依頼して実施することで、長く建物を信頼性高く使用するための情報を知ることが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１，１００…水洗大便器
２…機能ケース
１０…ジェット吐水口
１１…洋風大便器
１２…ボウル
１２ａ…リム
１２ｂ…溜水
１３…排出管路
１４…トラップ
１５…排水ソケット
１６…（建物の）排水配管
１７…（溜水の）水位測定手段
１８…（排水配管の）圧力測定手段
１９…給水手段
２２…操作・表示部
２３…便座
２４…便ふた
２５…制御手段
１２３…排出管路
１５１…開閉弁
１５２…支持軸
【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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