(57)【要約】      （修正有）【課題】適用する便器本体の圧力損失を短い時間で検出することができ、給水圧の変動の影響なく正確な給水流量で精度良く検出することができる水洗大便器を提供する。【解決手段】水洗大便器１は、便器本体２と、貯水タンク４と、給水装置２０と、排水装置２２と、便器本体２のボウル部６の洗浄を制御する制御装置２６と、を有し、制御装置２６は、排水装置２２を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、排水装置２２を止めた状態の貯水タンク４内の水位から所定水位に上昇するまでの水位上昇時間を計測する計時装置４８と、水位上昇中の給水装置２０から貯水タンク４へ給水される水の給水流量を計測する給水流量計測装置５０と、計時装置４８が計測した水位上昇時間と給水流量計測装置５０が計測した給水流量により、便器本体２の圧力損失に応じた排水装置２２の駆動時間を調整する調整装置５２と、を備えている。【選択図】図１
2015113674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水した洗浄水により洗浄され、汚物を排出する水洗大便器であって、
洗浄水を貯水する貯水タンクと、
上記貯水タンクから供給された洗浄水を導く導水路と、この導水路に接続され且つ吐水口が形成されたボウル部と、排水トラップ管路と、を備えた便器本体と、
水源から上記貯水タンク内に洗浄水を供給する給水装置と、
上記貯水タンク内に貯水された洗浄水を上記便器本体の導水路に供給する排水装置と、
上記排水装置を駆動し、上記貯水タンク内に貯水された洗浄水を上記導水路を経て上記吐水口へ供給することにより、上記ボウル部の洗浄を制御する洗浄制御手段と、を有し、
上記洗浄制御手段は、上記排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置を止めた状態の上記貯水タンク内の水位から所定水位に上昇するまでの第１の水位上昇時間を計測する計時手段と、
この水位上昇中の上記給水装置から上記貯水タンクへ給水される洗浄水の給水流量を計測する給水流量計測手段と、
上記計時手段が計測した第１の水位上昇時間と上記給水流量計測手段が計測した給水流量により、上記便器本体の圧力損失に応じた上記排水装置の駆動時間を調整する調整手段と、を備えていることを特徴とする水洗大便器。
【請求項２】
上記給水流量計測手段は、上記貯水タンク内に設けられた上側水位センサと、この上側水位センサより下方に配置される下側水位センサと、を備え、
上記下側水位センサが検知する水位から上記上側水位センサが検知する水位に上昇するまでの第２の水位上昇時間を計測して、この第２の水位上昇時間と上記貯水タンクの容量とから上記給水流量を算出する請求項１記載の水洗大便器。
【請求項３】
上記下側水位センサが検出する水位は、上記洗浄制御手段が上記排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置を止めた状態の上記貯水タンク内の水位より、上方に位置する請求項２記載の水洗大便器。
【請求項４】
上記上側センサが検出する水位は、上記洗浄制御手段が上記排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置を止めた状態から上昇した上記貯水タンク内の所定水位と同一の位置に位置する請求項２又は３に記載の水洗大便器。
【請求項５】
上記給水流量計測手段は、上記給水装置から上記貯水タンクに洗浄水を供給する際の流量を検知する流量センサを備え、この流量センサにより上記給水流量を計測する請求項１記載の水洗大便器。
【請求項６】
上記貯水タンク内の所定水位は、洗浄開始前の所定の初期水位である請求項４又は５に記載の水洗大便器。
【請求項７】
上記調整手段は、上記給水流量から定められる標準便器における水位上昇時間と上記計時手段により計測した第１の水位上昇時間を比較することにより、上記便器本体の圧力損失に応じた上記排水装置の駆動時間を調整する請求項１乃至６の何れか１項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、水洗大便器に係わり、特に、貯水した洗浄水により洗浄され、汚物を排出する水洗大便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、貯水タンクに貯水した洗浄水により洗浄され、汚物を排出するタンク式の水洗大便器として、貯水タンクに貯水された洗浄水が便器本体の導水路を通過し、便器本体の吐水口からボウル部に供給されるようになっているものが知られている。
このような水洗大便器においては、便器本体の導水路が陶器で形成されており、陶器製の導水路の製造誤差等によって導水路の圧力損失が変動するため、このような圧力損失により、貯水タンクの底面の排出口から排出される洗浄水の瞬間流量等についても影響を受けて変動することになる。
特に、貯水タンク内の排出口を開閉する排水弁をタイマー制御により一定時間開弁するようになっているものは、導水路等の圧力損失が変動する影響を直接受けることになり、貯水タンクから便器本体に排出される洗浄水量もばらつくこととなる。
このような問題を解決するために、例えば、特許文献１に記載されているように、貯水タンク内の水位が洗浄開始前の初期水位から所定水位に低下するまでの水位低下時間を計測し、この計測した水位低下時間に基づいて、便器本体の吐水口からボウル部に吐水する洗浄水の吐水流量を調整する洗浄制御手段を備えているものも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１３２１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に記載されている従来の水洗大便器においては、貯水タンク内の水位が洗浄開始前の初期水位から所定水位に低下するまでの水位低下時間を計測するには、計測時間（水位低下時間）が非常に短く（例えば、０．１〜５秒）、便器本体の導水路の圧力損失を精度良く検出することが実質的には困難であるという問題がある。
そこで、このような問題を解決するために、比較的長い計測時間である貯水タンク内の水位上昇時間について着目し、この水位上昇時間を計測することにより、便器本体の導水路の圧力損失を検出する方法も考えられる。
このような方法では、例えば、貯水タンクを一旦空の状態にしてから貯水タンク内に洗浄水が所定水位まで貯まるまでの第１の水位上昇時間を計測し、この計測した第１の水位上昇時間と予め定められた貯水タンクの容量とにより、水源から貯水タンクへの給水流量自体を算出する。その後、貯水タンクの排水装置を所定時間駆動し、貯水タンク内の洗浄水を空の状態よりも上方の死水水位ＤＷＬまで排出し、この死水水位ＤＷＬから所定水位まで貯まるまでの第２の水位上昇時間を計測し、この第２の水位上昇時間と、先に算出した水源から貯水タンクへの給水流量を基準便器に適用した場合の水位上昇時間とを比較し、便器本体の導水路の圧力損失を検出するという方法が考えられる。
しかしながら、このような方法では、最初に貯水タンクを一旦空の状態にして第１の水位上昇時間を開始してから、適用する便器本体の圧力損失を検出して完了するまでに長い時間を要し、初期設定をする設置者にとって不便さを感じさせるという問題がある。
特に、貯水タンクの容量が大きい程、その分、このような時間が顕著に長くなるため、設置者に不便さをより強く感じさせるようになるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、適用する便器本体の圧力損失を短い時間で検出することができ、給水圧の変動の影響なく正確な給水流量で精度良く検出することができる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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、貯水した洗浄水により洗浄され、汚物を排出する水洗大便器であって、洗浄水を貯水する貯水タンクと、上記貯水タンクから供給された洗浄水を導く導水路と、この導水路に接続され且つ吐水口が形成されたボウル部と、排水トラップ管路と、を備えた便器本体と、水源から上記貯水タンク内に洗浄水を供給する給水装置と、上記貯水タンク内に貯水された洗浄水を上記便器本体の導水路に供給する排水装置と、上記排水装置を駆動し、上記貯水タンク内に貯水された洗浄水を上記導水路を経て上記吐水口へ供給することにより、上記ボウル部の洗浄を制御する洗浄制御手段と、を有し、上記洗浄制御手段は、上記排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置を止めた状態の上記貯水タンク内の水位から所定水位に上昇するまでの第１の水位上昇時間を計測する計時手段と、この水位上昇中の上記給水装置から上記貯水タンクへ給水される洗浄水の給水流量を計測する給水流量計測手段と、上記計時手段が計測した第１の水位上昇時間と上記給水流量計測手段が計測した給水流量により、上記便器本体の圧力損失に応じた上記排水装置の駆動時間を調整する調整手段と、を備えていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、洗浄制御手段の計時手段により、排水装置を止めた状態の水位から所定水位に上昇するまでの水位上昇時間を計測している間に、給水流量計測手段により、貯水タンクへ給水される水の給水流量を測定しているため、例えば、水源から貯水タンクへの給水流量について、貯水タンクを一旦空の状態にしてから貯水タンク内に水が貯まる計測時間と予め定められた貯水タンクの容量から測定する従来の場合に比べて、適用する便器本体の圧力損失を短い時間で検出することができ、給水圧の変動の影響なく正確な給水流量で精度良く検出することができる。このため、この便器本体毎の圧力損失に応じた排水装置の駆動を調整手段により適切に調整することができ、且つ、水洗大便器を施工する際に初期設定をする設置者を長時間待たせるようなことをなくすことができる。
【０００７】
本発明において、好ましくは、上記給水流量計測手段は、上記貯水タンク内に設けられた上側水位センサと、この上側水位センサより下方に配置される下側水位センサと、を備え、上記下側水位センサが検知する水位から上記上側水位センサが検知する水位に上昇するまでの第２の水位上昇時間を計測して、この第２の水位上昇時間と上記貯水タンクの容量とから上記給水流量を算出する。
このように構成された本発明においては、計時手段により計測している際に水位上昇する水位を上側水位センサと下側水位センサとにより検知して給水流量計測手段が給水流量を算出しているため、計時手段の計測工程と同一工程で給水流量を計測することができる。したがって、上述した従来の場合に比べて、適用する便器本体の圧力損失を短い時間で検出することができる。また、計時手段により計測している際の給水流量を利用して、適用する便器本体の圧力損失を計測しているため、精度良く検出することができる。
【０００８】
本発明において、好ましくは、上記下側水位センサが検出する水位は、上記洗浄制御手段が上記排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置を止めた状態の上記貯水タンク内の水位より、上方に位置する。
このように構成された本発明においては、排水装置を止めた状態の貯水タンク内の水位より上方の水位を下側水位センサが検出しているため、排水装置を止めた状態の水位が変動した場合でも、第２の水位上昇時間を正確に計測することができる。したがって、上述した従来の場合に比べて、適用する便器本体の圧力損失を短い時間で検出することができ、給水圧の変動の影響なく正確な給水流量で精度良く検出することができる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、上記上側センサが検出する水位は、上記洗浄制御手段が上記排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置を止めた状態から上昇した上記貯水タンク内の所定水位と同一の位置に位置する。
このように構成された本発明においては、計時手段により検出する所定水位と給水流量計測手段の上側センサが検出する水位が同一であるため、両計測を同時に完了することができる。したがって、上述した従来の場合に比べて、適用する便器本体の圧力損失を短い時間で検出することができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、上記給水流量計測手段は、上記給水装置から上記貯水タンクに洗浄水を供給する際の流量を検知する流量センサを備え、この流量センサにより上記給水流量を計測してもよい。
このように構成された本発明においては、計時手段により計測している際に流量センサにて検知して給水流量を計測しているため、計時手段の計測工程と同一工程で給水流量を計測することができる。したがって、上述した従来の場合に比べて、適用する便器本体の圧力損失を短い時間で検出することができる。また、計時手段により計測している際の給水流量を利用して、適用する便器本体の圧力損失を計測しているため、精度良く検出することができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、上記貯水タンク内の所定水位は、洗浄開始前の所定の初期水位である。
このように構成された本発明においては、排水装置を止めた状態から上昇した所定水位が洗浄開始前の所定の初期水位であることにより、計時手段と給水流量計測手段による計測を完了した時点で便器を初期状態とすることができるため、より早く便器を使用状態とすることができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、上記調整手段は、上記給水流量から定められる標準便器における水位上昇時間と上記計時手段により計測した第１の水位上昇時間を比較することにより、上記便器本体の圧力損失に応じた上記排水装置の駆動時間を調整する。
このように構成された本発明においては、計時手段が計測した第１の水位上昇時間と標準便器における水位上昇時間とを調整手段が比較することにより、適用する便器本体の圧力損失をより精度良く検出することができ、この便器本体毎の圧力損失に応じた排水装置の駆動時間を調整手段が適切に調整することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の水洗大便器によれば、適用する便器本体の圧力損失を短い時間で検出することができ、給水圧の変動の影響なく正確な給水流量で精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態による水洗大便器の概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態による水洗大便器の制御装置による便器圧力損失学習制御の内容を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態による水洗大便器の動作を示すタイムチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態による水洗大便器の貯水タンク、給水装置、及び排水装置を基準便器に適用した場合において、排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置が閉弁した状態の貯水タンク内の死水水位ＤＷＬ１から洗浄開始前の初期水位（止水水位ＷＬ１）に上昇するまでの水位上昇時間Ｔ０を給水流量Ｑ１から算出するための特性図（給水装置の給水流量Ｑ１と貯水タンクの水位上昇時間Ｔ０との関係図）である。
【図５】本発明の第１実施形態による水洗大便器を用いた洗浄制御装置による便器圧力損失検知制御において、排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置が閉弁した状態の貯水タンク内の死水水位ＤＷＬ１から洗浄開始前の初期水位（止水水位ＷＬ１）に上昇するまでの水位上昇時間Ｔ１と、基準便器において、排水装置を所定時間駆動して洗浄水を死水水位ＤＷＬ１まで排出した後、この排水装置が閉弁した状態の貯水タンク内の水位が死水水位ＤＷＬ１から止水水位ＷＬ１に上昇するまでの水位上昇時間Ｔ０との比（Ｔ１／Ｔ０）から算出した便器圧力損失係数Ｋに基づいて、排水装置の開弁時間Ｔ３を算出するための特性図（便器圧力損失係数Ｋと排水装置の開弁時間Ｔ３との関係図）である。
【図６】本発明の第２実施形態による水洗大便器の概略図である。
【図７】本発明の第２実施形態による水洗大便器の制御装置による便器圧力損失学習制御の内容を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態による水洗大便器の動作を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面により、本発明の第１実施形態による水洗大便器について説明する。
まず、図１は、本発明の第１実施形態による水洗大便器の概略図である。
図１に示すように、符号１は、本発明の第１実施形態による水洗大便器を示している。この水洗大便器１は、陶器製の便器本体２と、この便器本体２の後部に取り付けられ、便器洗浄に使用される洗浄水を貯水して便器本体２へ給水する貯水タンク４とを備えており、貯水タンク４から洗浄水が供給されて便器本体２のボウル部６内の水の落差による流水作用で汚物を押し流す、いわゆる、洗い落し式の水洗大便器である。
【００１６】
図１に示すように、便器本体２の上部の前方側には、ボウル部６が形成され、このボウル部６の後方側の上部には導水路８が形成されている。また、ボウル部６の中心下部には、導水路８から洗浄水が供給される吐水口１０が形成されており、貯水タンク４から導水路８内に供給された洗浄水は、ボウル部６の吐水口１０に導かれるようになっている。また、導水路８の下方にはボウル部６と連通する排水トラップ管路１２が形成され、吐水口１０から洗浄水が排水トラップ管路１２に向けて吐水されるようになっている。
【００１７】
図１に示すように、便器本体２のボウル部６の上縁部には、オーバーハング形状のリム１４が形成され、このリム１４に導水路８から洗浄水が供給されるリム吐水口１６が形成され、洗浄水が旋回しながら下降してボウル部６を洗浄できるようになっている。
便器本体２の導水路８の上方に位置する貯水タンク４の底部には、水洗大便器１の導水路８と連通し且つ貯水タンク４内の洗浄水が排水される排水口１８が形成されている。
【００１８】
また、図１に示すように、本実施形態の水洗大便器１は、水道等の水源から貯水タンク４内に洗浄水を供給する給水装置２０と、便器本体２の導水路８に貯水タンク４内に貯水された洗浄水を排水口１８から排水する排水装置２２とを備えている。
さらに、水洗大便器１は、貯水タンク４内の水位を検知する水位センサである、詳細は後述するフロートスイッチ２４を備えた制御装置２６を有し、この制御装置２６は、フロートスイッチ２４が検知した水位情報に基づいて給水装置２０や排水装置２２の動作を制御し、貯水タンク４内に貯水された洗浄水を導水路８を経て吐水口１０，１６へ供給することによりボウル部６の洗浄を制御する洗浄制御手段として機能するようになっている。
【００１９】
図１に示すように、給水装置２０は、上流側から、給水管２８、給水バルブ３０、及び、給水口３２を備えている。
給水管２８の上流側には、定流量弁３４が設けられ、この定流量弁３４の上流側には、止水栓３６が設けられて、この止水栓３６の上流側は、外部の水道等の給水源（図示せず）に接続されている。
【００２０】
給水バルブ３０は、電磁バルブからなり、貯水タンク４内の水位を検知するフロートスイッチ２４の水位検知情報に基づいて制御装置２６からの指令により給水バルブ３０の開閉動作が制御され、給水装置２０の給水口３２から貯水タンク４内への洗浄水の給水又は止水が切り替えられるようになっている。
【００２１】
つぎに、図１に示すように、排水装置２２は、筒状のオーバーフロー管３８と、このオーバーフロー管３８の下部に一体的に設けられた弁部材４０と、回転駆動装置４２とを備えており、オーバーフロー管３８の上端部は、玉鎖４４を介して回転駆動装置４２の回転軸４２ａに接続されている。
また、回転駆動装置４２は、回転軸４２ａを駆動するためのモータ（図示せず）が内臓されており、このモータ（図示せず）の作動は、制御装置２６によって制御されるようになっている。
【００２２】
さらに、図１に示すように、制御装置２６は、使用者が洗浄操作を指令する操作ボタン４６と接続されている。洗浄モードを実行するための操作ボタン４６を操作した信号が制御装置２６に送信されると、回転駆動装置４２のモータ（図示せず）が作動し、回転軸４２ａが回転し、この回転軸４２ａの回転方向に応じて、オーバーフロー管３８及び弁部材４０が上下動するようになっている。より具体的に説明すると、回転軸４２ａが所定方向に回転すると、玉鎖４４と共にオーバーフロー管３８及び弁部材４０が所定の洗浄モードに応じて所定時間引き上げられた状態で保持され、排水口１８が所定時間開放されるようになっている。
また、オーバーフロー管３８及び弁部材４０が引き上げられた状態で保持されている時間が長い程、排水装置２２の開弁時間が長くなり、その分、貯水タンク４から便器本体２の導水路８に排水される洗浄水量が多くなるようになっている。
一方、回転軸４２ａが所定方向と反対方向に回転すると、オーバーフロー管３８及び弁部材４０が貯水タンク４内の水位の下降と共に下降し、排水口１８が弁部材４０により閉止されるようになっている。
なお、本実施形態の水洗大便器１の排水装置２２においては、回転駆動装置４２の回転軸４２ａの駆動によりオーバーフロー管３８及び弁部材４０が上下動し、排水口１８を開閉する、いわゆる、直動式の排水弁の形態について説明するが、フラッパ式の排水弁の形態を適用してもよいし、ポンプによって排水を行うような形態を適用してもよい。
【００２３】
ここで、図１に示すように、排水口１８が開放され、貯水タンク４内の水位が下降している状態から、弁部材４０が排水口１８を閉止した状態のときに、貯水タンク４内に残されている洗浄水の水位は死水水位ＤＷＬ１となっている。
また、水洗大便器１の通常の洗浄動作では、貯水タンク４内の水位が死水水位ＤＷＬ１の状態から給水装置２０の給水によって、貯水タンク４内の水位がフロートスイッチ２４ａに接触する止水水位ＷＬ１まで上昇すると、給水装置２０による給水が停止するようになっている。
ちなみに、図１の貯水タンク４内の水位ＤＷＬ２は、貯水タンク４が空の状態の水位（ＤＷＬ２＝０）を示しており、死水水位ＤＷＬ１は、空の状態の水位ＤＷＬ２よりも高い水位となっている。
【００２４】
また、制御装置２６は、操作ボタン４６からの洗浄モードの指令に応じて、回転駆動装置４２の回転軸４２ａの駆動を制御し、弁部材４０を上昇させて貯水タンク４の排水口１８を開放している開弁時間を制御することにより、貯水タンク４の排水口１８から便器本体２の導水路８に排水される洗浄水量を制御するようになっている。ちなみに、操作ボタン４６は、最も多い洗浄水量で洗浄を行う「大洗浄モード」、大洗浄モードの洗浄水量よりも少ない洗浄水量で洗浄を行う「小洗浄モード」、及び小洗浄モードの洗浄水量よりも少ない洗浄水量で洗浄を行う「エコ小洗浄モード」の３種類の洗浄モードいずれかを選択して切り替える洗浄モード切替ボタン（図示せず）を備えている。
なお、本実施形態では、貯水タンク４の排水口１８から便器本体２の導水路８に排水される洗浄水量について、排水装置２２の弁部材４０を上昇させる位置を上、中、下の３段階の位置に設定することにより、大洗浄モード、小洗浄モード、及びエコ小洗浄モードによる３種類の便器洗浄が可能となっているが、洗浄モードの種類については、３種類に限定されず、大洗浄モードのみを行う便器であってもよいし、大洗浄モードと小洗浄モードの２種類を行う便器であってもよい。
【００２５】
さらに、制御装置２６は、貯水タンク４内の水位が上昇しているときの水位上昇時間を計測することができる計時装置４８を備えており、この計時装置４８が計測した水位上昇時間に基づいて、詳細は後述する、個々の施工場所に設置される便器本体２の圧力損失を検知する制御（以下「便器圧力損失学習制御」）を行うことができるようになっている。
【００２６】
また、制御装置２６は、貯水タンク４内の水位上昇中に給水装置２０から貯水タンク４へ給水される洗浄水の給水流量Ｑ１を計測する給水流量計測装置５０を備え、この給水流量計測装置５０は、貯水タンク４内に設けられた上側水位センサである上側フロートスイッチ２４ａと、この上側フロートスイッチ２４ａより下方に配置される下側水位センサである下側フロートスイッチ２４ｂとを備えている。
上側フロートスイッチ２４ａは、貯水タンク４内の止水水位ＷＬ１と同一の位置に位置し、給水装置２０による給水が停止するときの貯水タンク４内の止水水位ＷＬ１を検知することができるようになっている。
下側フロートスイッチ２４ｂは、死水水位ＤＷＬ１よりも高く且つ止水水位ＷＬ１よりも低い所定水位ＷＬ２と同一の位置に位置し、所定水位ＷＬ２を検知することができるようになっている。
なお、本実施形態では、貯水タンク４内の水位を検出する水位センサの例として、フロートスイッチを採用しているが、フロートスイッチ以外の形態の水位センサを採用してもよい。
【００２７】
また、制御装置２６は、計時装置４８が計測した水位上昇時間と、上側フロートスイッチ２４ａ及び下側フロートスイッチ２４ｂが検知した貯水タンク４内の水位情報に基づいて計測した給水流量とにより、便器本体２の圧力損失に応じた排水装置２２の駆動時間を調整する調整装置５２を備えている。これにより、個々の施工場所に水洗大便器１が設置された後、便器の実質的な使用を開始する前に、水洗大便器１毎の便器本体２の圧力損失（特に、導水路８等の圧力損失）に応じて、排水装置２２の回転駆動装置４２の駆動時間及び弁部材４０の開弁時間を適宜調整することができるようにもなっている。
さらに、制御装置２６は、適切な便器圧力損失学習制御が行われていないことを使用者にＬＥＤ表示器等を点滅させて異常を知らせる報知器５４を備えている。
【００２８】
つぎに、図１〜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制御装置による便器圧力損失学習制御の内容について説明する。
図２は、本発明の第１実施形態による水洗大便器の制御装置による便器圧力損失学習制御の内容を示すフローチャートであり、図３は、本発明の第１実施形態による水洗大便器の動作を示すタイムチャートである。
【００２９】
図２及び図３に示すように、まず、図２のステップＳ０で、本実施形態の水洗大便器１が所定の設置場所に設置され、施工が完了すると、図２のステップＳ１において、洗浄テストが行われる。洗浄テストでは、図３の時刻ｔ１で操作ボタン４６の大洗浄モード、小洗浄モード、及びエコ小洗浄モードのいずれかの洗浄モード切替ボタン（図示せず）が押されても洗浄トリガがオンとなる。
また、図３の時刻ｔ１では、給水バルブ３０が開弁し、以後、図３の時刻ｔ７まで給水装置２０による貯水タンク４内への給水が継続される。
さらに、図３の時刻ｔ１では、貯水タンク４の水位が、死水水位ＤＷＬ１と止水水位ＷＬ１との間の所定水位ＷＬ２に位置するか、又は、所定水位ＷＬ２よりも高く且つ止水水位ＷＬ１よりも低い水位にあるため、上側フロートスイッチ２４ａはオフとなっているが、下側フロートスイッチ２４ｂはオンとなっている。
【００３０】
つぎに、図３の時刻ｔ２では、貯水タンク４内の水位が上昇して止水水位ＷＬ１に到達し、上側フロートスイッチ２４ｂがオンとなる。そして、排水装置２２が駆動して排水口１８を開放すると共に、便器洗浄が開始され、以後、図３の時刻ｔ２から時刻ｔ５まで、排水装置２２のオーバーフロー管３８及び弁部材４０が一定の高さで引き上げられた状態で所定時間（仮の開弁時間）保持され、排水口１８が所定時間（仮の開弁時間）開放される。そして、貯水タンク４内の洗浄水は、便器本体２の導水路８に供給され、ボウル部６の吐水口１０やリム吐水口１６に導かれる。
【００３１】
つぎに、図３の時刻ｔ２の後、貯水タンク４内の水位が下降し、図３の時刻ｔ３で上側フロートスイッチ２４ａがオフとなり、図３の時刻ｔ４で貯水タンク４内の水位が所定水位ＷＬ２よりも低く且つ死水水位ＤＷＬ１よりも高い水位まで低下すると、下側フロートスイッチ２４ｂがオフとなる。
【００３２】
つぎに、図３の時刻ｔ４の後、貯水タンク４内の水位が下降し、図３の時刻ｔ５に達すると、排水装置２２が排水口１８を閉止する。また、図３の時刻ｔ３の貯水タンク４内の水位は死水水位ＤＷＬ１となっており、貯水タンク４内の水位は、給水装置２０による給水が継続される時刻ｔ７までは、給水装置２０による給水により上昇する。
したがって、図３の時刻ｔ６で貯水タンク４内の水位が所定の水位ＷＬ２まで上昇すると下側フロートスイッチ２４ｂが再びオンとなり、さらに、図３の時刻ｔ７で貯水タンク４内の水位が止水水位ＷＬ１まで上昇すると、上側フロートスイッチ２４ａが再びオンとなる。
【００３３】
また、図３の時刻ｔ５から時刻ｔ７までの間では、制御装置２６の計時装置４８が、貯水タンク４内の水位が死水水位ＤＷＬ１から止水水位ＷＬ１まで上昇する時間Ｔ１（＝ｔ７−ｔ５）（以下「水位上昇時間Ｔ１」）を計測し、図３の時刻ｔ６から時刻ｔ７までの間では、制御装置２６の計時装置４８が、貯水タンク４内の水位が所定水位ＷＬ２から止水水位ＷＬ１まで上昇する時間Ｔ２（＝ｔ７−ｔ６）（以下「水位上昇時間Ｔ２」）を計測し、図２に示すステップＳ２とステップＳ３が並行して実行される。
【００３４】
つぎに、図１〜図４を参照して、図２のステップＳ２とステップＳ３の具体的な内容について説明する。
まず、図２のステップＳ２では、給水装置２０の給水口３２から貯水タンク４に給水される給水流量Ｑ１が算出される。
以下、図１〜図３を参照して、図２のステップＳ２における給水流量Ｑ１を算出する方法について具体的に説明する。
【００３５】
図１〜図３に示すように、ステップＳ２では、図３の時刻ｔ６から時刻ｔ７までの区間で、制御装置２６の計時装置４８は、上側フロートスイッチ２４ａと下側フロートスイッチ２４ｂが検知した貯水タンク４内の水位情報に基づいて、貯水タンク４内の水位が所定水位ＷＬ２から止水水位ＷＬ１まで上昇する水位上昇時間Ｔ２を計測する。
また、貯水タンク４内の上側フロートスイッチ２４ａと下側フロートスイッチ２４ｂの位置はそれぞれ固定されているため、図３の時刻ｔ６で下側フロートスイッチ２４ｂが貯水タンク４内の所定水位ＷＬ２を検知してから図３の時刻ｔ７で上側フロートスイッチ２４ａが止水水位ＷＬ１を検知するまでに上昇した水位に相当する貯水タンク４内の容量に等しい給水量Ｖ１［ｌ］も定まる。
したがって、ステップＳ２では、図３の時刻ｔ６で下側フロートスイッチ２４ｂが貯水タンク４内の所定水位ＷＬ２を検知してから図３の時刻ｔ７で上側フロートスイッチ２４ａが止水水位ＷＬ１を検知するまでの水位上昇時間Ｔ２を計時装置４８が計測する。
そして、給水流量計測装置５０が、これら水位上昇時間Ｔ２と給水量Ｖ１により、給水装置２０が貯水タンク４内に給水する給水流量Ｑ１［ｌ／ｍｉｎ］（＝Ｖ１／Ｔ２）を算出する。すなわち、貯水タンク４内の所定水位ＷＬ２から止水水位ＷＬ１までの容量Ｖ１と水位上昇時間Ｔ２とから給水流量Ｑ１が算出される。この算出された給水流量Ｑ１のデータは記憶され、図２のステップＳ２は終了する。
【００３６】
つぎに、図２のステップＳ３では、水洗大便器１の圧力損失が確認される。
以下、図１〜図４を参照して、本実施形態の水洗大便器１の圧力損失の確認方法について具体的に説明する。
図４は、本発明の第１実施形態による水洗大便器の貯水タンク、給水装置、及び排水装置を基準便器に適用した場合において、排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置が閉弁した状態の貯水タンク内の死水水位ＤＷＬ１から洗浄開始前の初期水位（止水水位ＷＬ）に上昇するまでの水位上昇時間Ｔ０を給水流量Ｑ１から算出するための特性図（給水装置の給水流量Ｑ１と貯水タンクの水位上昇時間Ｔ０との関係図）である。
【００３７】
まず、図２のステップＳ３では、調整装置５２が、図４に示す予め実験的に定められた給水装置２０の給水流量Ｑ１と貯水タンク４の水位上昇時間Ｔ０との関係図に図２のステップＳ２で算出された給水流量Ｑ１（＝ａ［Ｌ／ｍｉｎ］）を当てはめる。これにより、基準便器において、排水装置２２を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置２２が閉弁した状態の貯水タンク４内の死水水位ＤＷＬ１から洗浄開始前の初期水位ＷＬに上昇するまでの水位上昇時間Ｔ０（＝ｄ［ｓ］）が算出される。
【００３８】
つぎに、調整装置５２は、図３の時刻ｔ５から時刻ｔ７までに制御装置２６の計時装置４８が計測した本実施形態の水洗大便器１の水位上昇時間Ｔ１と図４により算出された基準便器の水位上昇時間Ｔ０との比（Ｔ１／Ｔ０）について、便器圧力損失係数Ｋとして算出する。
便器圧力損失係数Ｋが１よりも大きい場合には、水洗大便器１の水位上昇時間Ｔ１が基準便器の水位上昇時間Ｔ０よりも上回るため、水洗大便器１の方が基準便器よりも死水水位ＤＷＬ１が低く、貯水タンク４から便器本体２に排水された洗浄水量が多くなり、その分、水洗大便器１の圧力損失が基準便器の圧力損失よりも小さいことが確認できる。
一方、便器圧力損失係数Ｋが１となる場合には、水洗大便器１と基準便器の圧力損失が互いに等しいことが確認でき、便器圧力損失係数Ｋが１よりも小さい場合には、水洗大便器１の圧力損失が基準便器の圧力損失よりも大きいことが確認できる。
そして、算出された便器圧力損失係数Ｋのデータは記憶され、図２のステップＳ３は終了する。
【００３９】
つぎに、図５は、本発明の第１実施形態による水洗大便器を用いた洗浄制御装置による便器圧力損失検知制御において、排水装置を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置が閉弁した状態の貯水タンク内の死水水位ＤＷＬ１から洗浄開始前の初期水位（止水水位ＷＬ１）に上昇するまでの水位上昇時間Ｔ１と、基準便器において、排水装置を所定時間駆動して洗浄水を死水水位ＤＷＬ１まで排出した後、この排水装置が閉弁した状態の貯水タンク内の水位が死水水位ＤＷＬ１から止水水位ＷＬ１に上昇するまでの水位上昇時間Ｔ０との比（Ｔ１／Ｔ０）から算出した便器圧力損失係数Ｋに基づいて、排水装置の開弁時間Ｔ３を算出するための特性図（便器圧力損失係数Ｋと排水装置の開弁時間Ｔ３との関係図）である。
【００４０】
図２のステップＳ４では、調整装置５２が、算出した便器圧力損失係数Ｋを図５に示す予め実験的に定められた便器圧力損失係数Ｋと排水装置の開弁時間Ｔ３との関係図に当てはめ、排水装置２２の開弁時間Ｔ３を算出し、確定する。ちなみに、算出された便器圧力損失係数Ｋが定数ｃであったとすると、図５から排水装置２２の開弁時間Ｔ３はｄ［ｓ］と算出され、この算出されたデータを記憶し、図２のステップＳ４は終了する。
また、図２のステップＳ４で排水装置２２の開弁時間Ｔ３を確定すると、貯水タンク４内の死水水位ＤＷＬ１についても確定することになる。
【００４１】
つぎに、図２のステップＳ５において、その前のステップＳ４で算出した水位上昇時間Ｔ３が、図５に示すように、予め定められた最小水位上昇時間Ｔ３ｍｉｎを下回るか、又は予め定められた最大水位上昇時間Ｔ３ｍａｘを上回る場合には、水位上昇時間Ｔ３が異常値であると判定し、再測定を１回のみ行う。
また、図２のステップＳ５において、再び異常値であると判定した場合には、報知器５４が、適切な便器圧力損失学習制御が行われていないことを使用者に知らせる共に、便器本体２の圧力損失を考慮した洗浄能力を確保することができる既定値の給水流量Ｑ０を設定する。そして、再び、図２のステップＳ２，Ｓ３から再実行され、以後の再実行された図２のステップＳ４で排水装置２２の開弁時間Ｔ３が確定される。
【００４２】
一方、図２のステップＳ５において、水位上昇時間Ｔ３が、最小水位上昇時間Ｔ３ｍｉｎと最大水位上昇時間Ｔ３ｍａｘとの間の範囲内にある場合には、正常値であると判定し、図２のステップＳ４で算出した排水装置２２の開弁時間Ｔ３を確定し、図２のステップＳ６に進み、設定完了となる。
また、図２のステップＳ６の設定完了後においては、本質的な便器洗浄動作が可能な状態となり、水洗大便器１が実質的に使用可能な状態となる。
【００４３】
上述した本発明の第１実施形態による水洗大便器１によれば、制御装置２６の計時装置４８により、排水装置２２を止めた状態の死水水位ＤＷＬ１から止水水位ＷＬ１に上昇するまでの水位上昇時間Ｔ１を計測している間に、給水流量計測装置５０がフロートスイッチ２４ａ，２４ｂが検知した水位情報に基づいて、貯水タンク４へ給水される水の給水流量Ｑ１を測定しているため、例えば、水源から貯水タンク４への給水流量について、貯水タンク４を一旦空の状態にしてから貯水タンク４内に水が貯まる計測時間と予め定められた貯水タンク４の容量から測定する従来の場合に比べて、適用する便器本体２の圧力損失（便器圧力損失係数Ｋ）を短い時間で検出することができ、給水圧の変動の影響なく正確な給水流量で精度良く検出することができる。このため、この便器本体２毎の圧力損失（便器圧力損失係数Ｋ）に応じた排水装置２２の開弁時間Ｔ３を調整装置５２により適切に調整することができ、且つ、水栓大便器１を施工する際に初期設定をする設置者を長時間待たせるようなことをなくすことができる。
【００４４】
また、本発明の第１実施形態による水洗大便器１によれば、計時装置４８により計測している際に水位上昇する水位を上側フロートスイッチ２４ａと下側フロートスイッチ２４ｂとにより検知して給水流量計測装置５０が給水流量Ｑ１を算出しているため、計時装置４８による水位上昇時間Ｔ２を計測する工程と同一工程で給水流量Ｑ１を計測することができる。したがって、上述した従来の場合に比べて、適用する便器本体２の圧力損失（便器圧力損失係数Ｋ）を短い時間で検出することができる。また、計時装置４８により計測している際の給水流量Ｑ１を利用して、図４及び図５により適用する便器本体２の圧力損失（便器圧力損失係数Ｋ）を計測しているため、精度良く検出することができる。
【００４５】
さらに、本発明の第１実施形態による水洗大便器１によれば、排水装置２２を止めた状態の貯水タンク４内の死水水位ＤＷＬ１より上方で且つ止水水位ＷＬ１よりも下方の水位ＷＬ２を下側フロートスイッチ２４ｂが検出することができるため、排水装置２２を止めた状態の貯水タンク４内の死水水位ＤＷＬが変動した場合でも、水位上昇時間Ｔ２を正確に計測することができる。したがって、上述した従来の場合に比べて、適用する便器本体２の圧力損失（便器圧力損失係数Ｋ）を短い時間で検出することができ、給水圧の変動の影響なく正確な給水流量で精度良く検出することができる。
【００４６】
また、本発明の第１実施形態による水洗大便器１によれば、上側フロートスイッチ２４ａが検出する水位が、排水装置２２を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置２２を止めた状態から上昇した貯水タンク４内の止水水位ＷＬ１と同一の位置に位置することにより、計時装置４８による計測と給水流量計測装置５０の上側フロートスイッチ２４ａによる計測が図３の時刻ｔ７で同時に完了することができる。したがって、上述した従来の場合に比べて、適用する便器本体２の圧力損失（便器圧力損失係数Ｋ）を短い時間で検出することができる。
【００４７】
また、本発明の第１実施形態による水洗大便器１によれば、計時装置４８が計測した水位上昇時間Ｔ１と標準便器における水位上昇時間Ｔ０とを調整装置５２が比較することにより、適用する便器本体２の圧力損失（便器圧力損失係数Ｋ）をより精度良く検出することができ、この便器本体２毎の圧力損失（便器圧力損失係数Ｋ）に応じた排水装置２２の駆動時間Ｔ３を調整装置５２が適切に調整することができる。
【００４８】
つぎに、図６〜図８を参照して、本発明の第２実施形態による水洗大便器について説明する。
図６は、本発明の第２実施形態による水洗大便器の概略図であり、図７は、本発明の第２実施形態による水洗大便器の制御装置による便器圧力損失学習制御の内容を示すフローチャートであり、図８は、本発明の第２実施形態による水洗大便器の動作を示すタイムチャートである。
ここで、図６に示す本発明の第２実施形態による水洗大便器１００において、上述した図１に示す本発明の第１実施形態による水洗大便器１と同一部分については同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
【００４９】
図６〜図８に示すように、本発明の第２実施形態による水洗大便器１００においては、貯水タンク４内の水位を検知する水位センサとして、貯水タンク４内の止水水位ＷＬ１を検知するフロートスイッチ１２４が１つだけ設けられている点で、２つのフロートスイッチ２４ａ，２４ｂを備えた本発明の第１実施形態による水洗大便器１の構造とは異なっている。
また、本発明の第２実施形態による水洗大便器１００においては、給水装置２０の給水口３２から貯水タンク４内に給水される給水の積算流量Ｖ１００［ｌ］を検知する流量センサ１５６が給水装置２０の給水口２２に設けられている点で、流量センサが設けられていない本発明の第１実施形態による水洗大便器１の構造とは異なっている。
【００５０】
つぎに、図６〜図８を参照して、本発明の第２実施形態による水洗大便器の制御装置による便器圧力損失学習制御の内容について説明する。
なお、図７に示す本発明の第２実施形態による水洗大便器の制御装置による便器圧力損失学習制御の内容を示すフローチャートＳ１００，Ｓ１０１，Ｓ１０５，Ｓ１０６については、図２に示す本発明の第２実施形態による水洗大便器の制御装置による便器圧力損失学習制御の内容を示すフローチャートのステップＳ０，Ｓ１，Ｓ５，Ｓ６と同一であるため、説明を省略する。
【００５１】
まず、図８の時刻ｔ１０１で給水バルブ３０が開弁し、以後、図３の時刻ｔ１０５まで給水装置２０による貯水タンク４内への給水が継続される。
また、図８の時刻ｔ１０１では、貯水タンク４の水位が、止水水位ＷＬ１よりも低い水位にあるため、フロートスイッチ１２４はオフとなっている。
【００５２】
つぎに、図８の時刻ｔ１０２では、貯水タンク４内の水位が上昇して止水水位ＷＬ１に到達し、フロートスイッチ１２４がオンとなる。そして、排水装置２２が駆動して排水口１８を開放すると共に、便器洗浄が開始され、以後、図８の時刻ｔ１０２から時刻ｔ１０４まで、排水装置２２のオーバーフロー管３８及び弁部材４０が一定の高さで引き上げられた状態で所定時間（仮の開弁時間）保持され、排水口１８が所定時間（仮の開弁時間）開放される。そして、貯水タンク４内の洗浄水は、便器本体２の導水路８に供給され、ボウル部６の吐水口１０やリム吐水口１６に導かれる。
【００５３】
つぎに、図８の時刻ｔ１０２の後、貯水タンク４内の水位が下降し図８の時刻ｔ１０３でフロートスイッチ１２４がオフとなり、図８の時刻ｔ１０４に達すると、排水装置２２が排水口１８を閉止する。また、図３の時刻ｔ３の貯水タンク４内の水位は死水水位ＤＷＬ１となる。さらに、図８の時刻ｔ１０４以後の貯水タンク４内の水位は、給水装置２０による給水が継続される時刻ｔ１０５までは、給水装置２０による給水により死水水位ＤＷＬ１から上昇する。
また、図８の時刻ｔ１０４から時刻ｔ１０５までの区間では、図７のステップＳ１０２とステップ１０３とが同時に実行され、計時装置４８が貯水タンク４内の水位が上昇する水位上昇時間Ｔ１００を検知すると共に、流量センサ１５６が給水装置２０の給水口３２から貯水タンク４内に給水される給水の積算流量Ｖ１０１［ｌ］を検知する。
そして、時刻ｔ１０５において、貯水タンク４内の水位が止水水位ＷＬ１まで上昇し、フロートスイッチ１２４がオンになると、計時装置４８による水位上昇時間Ｔ１０１の計測と流量センサ１５６による給水の積算流量Ｖ１０１の検知が同時に終了する。
【００５４】
また、図７のステップＳ１０２では、計時装置４８が計測した水位上昇時間Ｔ１０１と流量センサ１５６が検知した給水の積算流量Ｖ１０１により、給水装置２０が貯水タンク４内に給水する給水流量Ｑ１０１［ｌ／ｍｉｎ］（＝Ｖ１０１／Ｔ１０１）が算出される。この算出された給水流量Ｑ１０１のデータは記憶され、図７のステップＳ１０２は終了する。
【００５５】
同時に、図７のステップＳ１０３では、本発明の第１実施形態による水洗大便器１においても採用された図４を用い、この図４に示す予め実験的に定められた給水装置２０の給水流量Ｑ１と貯水タンク４の水位上昇時間Ｔ１との関係図に、図７のステップＳ１０２で算出された給水流量Ｑ１０１を当てはめる。これにより、基準便器において、排水装置２２を所定時間駆動して洗浄水を排出した後、この排水装置２２が閉弁した状態の貯水タンク４内の死水水位ＤＷＬ１から洗浄開始前の初期水位ＷＬに上昇するまでの水位上昇時間Ｔ１００が算出される。
【００５６】
つぎに、図８の時刻ｔ１０４から時刻ｔ１０５までに制御装置１２６の計時装置４８が計測した本実施形態の水洗大便器１００の水位上昇時間Ｔ１０１と図４により算出された基準便器の水位上昇時間Ｔ１００との比（Ｔ１０１／Ｔ１００）が、便器圧力損失係数Ｋとして算出される。
そして、算出された便器圧力損失係数Ｋのデータは記憶され、図７のステップＳ１０３は終了する。
【００５７】
つぎに、図７のステップ１０４において算出された便器圧力損失係数Ｋが、第１実施形態における図７のステップＳ４と同様に、図５に示す予め実験的に定められた便器圧力損失係数Ｋと排水装置の開弁時間Ｔ３との関係図に当てはめられ、排水装置２２の開弁時間Ｔ３が算出される。
【００５８】
上述した本発明の第２実施形態による水洗大便器１００によれば、図８の時刻ｔ１０４から時刻ｔ１０５までの区間において、計時装置４８が水位上昇時間Ｔ１０１を計測していると同時に、流量センサ１５６が給水装置２０の給水口３２からの給水の積算流量Ｖ１０１を検知しているため、計時装置４８による水位上昇時間Ｔ１０１を計測する工程と同一工程で給水流量計測装置５０が給水流量Ｑ１０１（＝Ｖ１０１／Ｔ１０１）を計測することができる。したがって、例えば、水源から貯水タンク４への給水流量について、貯水タンク４を一旦空の状態にしてから貯水タンク４内に水が貯まる計測時間と予め定められた貯水タンク４の容量から測定する場合に比べて、適用する便器本体２の圧力損失（便器圧力損失係数Ｋ）を短い時間で検出することができる。また、計時装置４８により計測している際の給水流量Ｑ１０１を利用して、図４及び図５により適用する便器本体２の圧力損失（便器圧力損失係数Ｋ）を計測しているため、精度良く検出することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１      水洗大便器
２      便器本体
４      貯水タンク
６      ボウル部
８      導水路
１０      吐水口
１２      排水トラップ管路
１４      リム
１６      リム吐水口
１８      排水口
２０      給水装置
２２      排水装置
２４      フロートスイッチ
２４ａ    上側フロートスイッチ（給水流量計測手段、上側水位センサ）
２４ｂ    下側フロートスイッチ（給水流量計測手段、下側水位センサ）
２６      制御装置（洗浄制御手段）
２８      給水管
３０      給水バルブ
３２      給水口
３４      定流量弁
３６      止水栓
３８      オーバーフロー管
４０      弁部材
４２      回転駆動装置
４２ａ    回転軸
４４      玉鎖
４６      操作ボタン
４８      計時装置（計時手段）
５０      流量計測装置（流量計測手段）
５２      調整装置（調整手段）
５４      報知器
ＤＷＬ１  死水水位
ＤＷＬ２  空の水位
Ｋ        便器圧力損失係数
Ｔ０      貯水タンクの水位上昇時間（標準便器における水位上昇時間）
Ｔ１      貯水タンクの水位上昇時間（第１の水位上昇時間）
Ｔ２      貯水タンクの水位上昇時間（第２の水位上昇時間）
Ｔ３      排水装置の開弁時間
Ｖ１      給水量
Ｑ１      給水流量
ＷＬ１    止水水位
ＷＬ２    水位
【図１】
2015113674.tif 000003
【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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