(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧ポンプにより加圧された洗浄水をリム吐水口およびジェット吐水口から吐水して洗浄を行う水洗大便器であって、
汚物を受けるボウル部と、
このボウル部の上部に設けられ、洗浄水を吐出するリム吐水口と、
入口からいったん上昇した後に下降するような排水トラップを形成する排水トラップ管路と、
この排水トラップ管路の入口に向けて開口しており、洗浄水を吐出するジェット吐水口と、
給水源から供給された洗浄水を貯水する貯水タンクと、
この貯水タンクに貯水された洗浄水を上記リム吐水口および上記ジェット吐水口に供給するための上記加圧ポンプと、
上記加圧ポンプで加圧された洗浄水を上記リム吐水口に供給する第１給水路と、
上記加圧ポンプで加圧された洗浄水を上記ジェット吐水口に供給する第２給水路と、
切替弁であって、上記加圧ポンプで加圧された洗浄水が流入する流入口部と、上記第１給水路と接続されるリム側排出口部と、上記第２給水路と接続されるジェット側排出口部とを備え、上記切替弁には上記流入口部から上記リム側排出口部と上記ジェット側排出口部とに分岐する流路が形成され、上記切替弁は、分岐以後の上記ジェット側排出口部側の流路を開閉するように設けられると共に上記ジェット吐水口からの洗浄水の吐水量を変更可能なジェット開閉弁を備える、上記切替弁と、
上記加圧ポンプ及び上記ジェット開閉弁を制御する制御手段と、を有し、  上記制御手段は、
上記リム吐水口から洗浄水を吐水して上記ボウル部の内壁面を洗浄する第１洗浄工程と、
この第１洗浄工程後に行われ、上記ジェット開閉弁が全開状態に開弁されることによりジェット吐水口から洗浄水を吐水してサイホン作用を発生させる第２洗浄工程と、
上記第１洗浄工程から上記第２洗浄工程に切り替える工程であって、上記ジェット開閉弁が上記全開状態まで開弁される第１切替工程と、
を備え、
上記制御手段は、上記加圧ポンプを、上記第２洗浄工程における上記加圧ポンプの第２の回転数が、上記第１洗浄工程における上記加圧ポンプの第１の回転数よりも高くなるように制御しており、上記第１切替工程において、上記ジェット開閉弁が開き始めた後、且つ、上記ジェット開閉弁が全開状態となる前に、上記加圧ポンプの回転数を上げ始めることを特徴とする水洗大便器。
【請求項２】
上記制御手段は、上記第１切替工程の間、上記リム吐水口から吐水される洗浄水の流量が所定の規定流量を超えないように、上記ジェット開閉弁及び上記加圧ポンプを制御することを特徴とする請求項１に記載の水洗大便器。
【請求項３】
上記制御手段は、上記第１切替工程の間、上記リム吐水口から吐水される洗浄水の流量が上記第１洗浄工程における上記リム吐水口から吐水される洗浄水の流量を超えないように、上記ジェット開閉弁及び上記加圧ポンプを制御することを特徴とする請求項２に記載の水洗大便器。
【請求項４】
上記制御手段は、上記第１切替工程において上記加圧ポンプの回転数を上げ始めてから、上記加圧ポンプの回転数が上記第２の回転数となる以前に、上記ジェット開閉弁を全開状態とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水洗大便器。
【請求項５】
上記切替弁は、さらに、分岐以後の上記リム側排出口部側の流路を開閉するように設けられ、上記リム吐水口からの洗浄水の吐水量を変更可能なリム開閉弁を備え、
上記制御手段は、上記加圧ポンプの回転数を上げ始めてから、上記加圧ポンプの回転数が上記第２の回転数に至る以前に、上記リム開閉弁を小開状態又は全閉状態とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の水洗大便器。
【請求項６】
上記制御手段は、
上記ジェット開閉弁が閉弁された閉弁状態であり、且つ洗浄水を上記リム吐水口から吐水して上記ボウル部へのリフィールを行う第３洗浄工程と、
上記第２洗浄工程から上記第３洗浄工程に切り替える工程であって、上記ジェット開閉弁が上記全開状態から上記閉弁状態まで閉弁される第２切替工程と、
を備え、
上記制御手段は、上記加圧ポンプを、上記第３洗浄工程における上記加圧ポンプの第３の回転数が、上記第２洗浄工程における上記加圧ポンプの上記第２の回転数よりも低くなるよう制御しており、
さらに、上記加圧ポンプを、上記第２切替工程が開始される前且つ上記第２洗浄工程の後期において、上記加圧ポンプの回転数を上記第２の回転数から上記第３の回転数まで下降させるように制御する、請求項１乃至５のいずれか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、水洗大便器に係り、特に、加圧ポンプにより加圧された洗浄水をリム吐水口およびジェット吐水口から吐水して洗浄を行う水洗大便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１に示すように、加圧ポンプにより加圧された洗浄水により水洗大便器の洗浄を行うことが知られている。加圧ポンプにより加圧された洗浄水により水洗大便器の洗浄を行うため、給水圧力が低い低水圧地域においても、一定の洗浄性能を保つことができ、加圧ポンプを積んだ水洗大便器は、各社により開発が行われている。このような水洗大便器においては、電気エネルギーを利用して加圧ポンプを制御するため、洗浄性能は、加圧ポンプの制御により大きく影響を受けることとなる。また、加圧ポンプの制御により、例えば必要なモーターのサイズの小型化等、必要な構成部材の小型化等の改良についても影響がある。よって、加圧ポンプの制御を工夫し、便器の洗浄性能を向上させ、節水性を向上させ、構成部材を小型化するなどの改良をすることは、将来にわたって重要である。
【０００３】
特許文献１に記載されているように、加圧ポンプにより加圧された洗浄水によりリム吐水口からの吐水、ジェット吐水口からの吐水を行い、前リム洗浄→ジェット洗浄→リフィールを行う水洗大便器が知られている。特許文献１のように、加圧ポンプにより加圧された洗浄水を１つのポンプからリム吐水口とジェット吐水口のそれぞれに供給することで、より自由度が高い洗浄モードを実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５６２０１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、特許文献１のように、加圧ポンプにより加圧された洗浄水を１つの加圧ポンプからリム吐水口とジェット吐水口のそれぞれに供給しようとすると、前リム洗浄からジェット洗浄に工程が切り替わる際に、加圧ポンプで水圧がかかった状態でリム側の流路とジェット側の流路とを切替える切替弁を動作させる必要がある。比較的大きな水圧がかかった状態で切替弁を動作させるためには切替弁を駆動するために比較的大きなトルクが必要とされるという問題があった。トルクを増大させるためにはモーターを大型化する必要があり、水洗大便器において収納場所が限られていることから、モーターの大型化が問題となる。
【０００６】
これに対し、モーターの大型化を避けるため、ポンプの回転数が比較的低く、比較的低い水圧がかかった状態で切替弁を動作させることが検討された。この場合においては、切替弁を動かすために必要なトルクを低減するため、ポンプの回転数が比較的低く、比較的低い水圧がかかった状態で切替弁のジェット側開閉弁が全開状態にされ、ジェット側開閉弁が全開状態とされた後に、ポンプの回転数を上昇させることとなる。
しかしながら、一方で、ジェット側開閉弁が全開状態とされた後にポンプの回転数を上昇させるため、サイホンの発生に寄与しない無駄水が多く発生してしまうという問題があった。このように、切替弁を駆動させるために必要なトルクの低減と無駄水の抑制を両立することができなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、第１切替工程において、ジェット開閉弁が開き始めた後、且つ、ジェット開閉弁が全開状態となる前に、加圧ポンプの回転数を上げ始めるため、ジェット開閉弁が開き始めてからサイホン作用が発生するまでの時間ΔＴを比較的短くすることができ、サイホン作用の発生に寄与しない無駄水を削減することができ、さらに、ジェット開閉弁を作動させるために必要な駆動トルクを低減することができ、ジェット開閉弁を作動させるためのモーターを小型化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】
【０００８】
上述した目的を達成するために、本発明は、加圧ポンプにより加圧された洗浄水をリム吐水口およびジェット吐水口から吐水して洗浄を行う水洗大便器であって、汚物を受けるボウル部と、このボウル部の上部に設けられ、洗浄水を吐出するリム吐水口と、入口からいったん上昇した後に下降するような排水トラップを形成する排水トラップ管路と、この排水トラップ管路の入口に向けて開口しており、洗浄水を吐出するジェット吐水口と、給水源から供給された洗浄水を貯水する貯水タンクと、この貯水タンクに貯水された洗浄水をリム吐水口およびジェット吐水口に供給するための加圧ポンプと、加圧ポンプで加圧された洗浄水をリム吐水口に供給する第１給水路と、加圧ポンプで加圧された洗浄水をジェット吐水口に供給する第２給水路と、切替弁であって、加圧ポンプで加圧された洗浄水が流入する流入口部と、第１給水路と接続されるリム側排出口部と、第２給水路と接続されるジェット側排出口部とを備え、切替弁には流入口部からリム側排出口部とジェット側排出口部とに分岐する流路が形成され、切替弁は、分岐以後のジェット側排出口部側の流路を開閉するように設けられると共にジェット吐水口からの洗浄水の吐水量を変更可能なジェット開閉弁を備える、切替弁と、加圧ポンプ及びジェット開閉弁を制御する制御手段と、を有し、制御手段は、リム吐水口から洗浄水を吐水してボウル部の内壁面を洗浄する第１洗浄工程と、この第１洗浄工程後に行われ、ジェット開閉弁が全開状態に開弁されることによりジェット吐水口から洗浄水を吐水してサイホン作用を発生させる第２洗浄工程と、第１洗浄工程から第２洗浄工程に切り替える工程であって、ジェット開閉弁が上記全開状態まで開弁される第１切替工程と、を備え、制御手段は、加圧ポンプを、第２洗浄工程における加圧ポンプの第２の回転数が、第１洗浄工程における加圧ポンプの第１の回転数よりも高くなるように制御しており、第１切替工程において、ジェット開閉弁が開き始めた後、且つ、ジェット開閉弁が全開状態となる前に、加圧ポンプの回転数を上げ始めることを特徴とする。
このように構成された本発明においては、制御手段は、第１切替工程において、ジェット開閉弁が開き始めた後、且つ、ジェット開閉弁が全開状態となる前に、加圧ポンプの回転数を上げ始めるため、ジェット吐水口から吐水される洗浄水の流量を比較的早期に増大させることができる。よって、従来の第１切替工程においてジェット開閉弁を全開状態とした後に、加圧ポンプの回転数を上げ始める場合におけるジェット開閉弁が開き始めてからサイホン作用が発生するまでの時間ΔＴに比べて、本発明は、ジェット開閉弁が開き始めてからサイホン作用が発生するまでの時間ΔＴを比較的短くすることができ、サイホン作用が発生するまでに排出されてしまうためサイホン作用の発生に寄与しない無駄水を削減することができる。
また、制御手段は、第１切替工程において、ジェット開閉弁が開き始めた後、且つ、ジェット開閉弁が全開状態となる前に、加圧ポンプの回転数を上げ始めるため、加圧ポンプの回転数が比較的低いとき、すなわち加圧ポンプによる洗浄水の圧力が比較的小さいときに、ジェット開閉弁を開き始めることができる。そのため、ジェット開閉弁を作動させるために必要な駆動トルクを低減することができ、ジェット開閉弁を作動させるためのモーターを小型化することができる。
したがって、本発明は、無駄水の削減と、ジェット開閉弁を作動させるために必要な駆動トルクの低減とを両立させることができる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、制御手段は、第１切替工程の間、リム吐水口から吐水される洗浄水の流量が所定の規定流量を超えないように、ジェット開閉弁及び加圧ポンプを制御する。
このように構成された本発明の検討に際し、第１切替工程において、ジェット開閉弁が開き始めた後、且つ、ジェット開閉弁が全開状態となる前に、加圧ポンプの回転数を急激に上昇させる場合、リム吐水口から吐水される洗浄水の流量が増加し、ボウル部から洗浄水が外部に溢れたり飛散してしまうという新たな課題が発生することが分かった。
そこで、このように構成された本発明においては、制御手段は、第１切替工程の間、リム吐水口から吐水される洗浄水の流量が所定の規定流量を超えないように、ジェット開閉弁及び加圧ポンプを制御するため、無駄水の削減を行いながら、洗浄水がボウル部から外部に溢れたり、飛散してしまうことを抑制することができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、制御手段は、第１切替工程の間、リム吐水口から吐水される洗浄水の流量が第１洗浄工程(前リム洗浄)におけるリム吐水口から吐水される洗浄水の流量を超えないように、ジェット開閉弁及び加圧ポンプを制御する。
このように構成された本発明の検討に際し、第１切替工程において、ジェット開閉弁が開き始めた後、且つ、ジェット開閉弁が全開状態となる前に、加圧ポンプの回転数を急激に上昇させる場合、リム吐水口から吐水される洗浄水の流量が増加し、ボウル部から洗浄水が外部に溢れたり飛散してしまうという新たな課題が発生することが分かった。
そこで、このように構成された本発明においては、制御手段は、第１切替工程の間、リム吐水口から吐水される洗浄水の流量が第１洗浄工程(前リム洗浄)におけるリム吐水口から吐水される洗浄水の所定流量を超えないように、ジェット開閉弁及び加圧ポンプを制御するため、無駄水の削減を行いながら、洗浄水がボウル部から外部に溢れたり、飛散してしまうことを抑制することができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、制御手段は、第１切替工程において加圧ポンプの回転数を上げ始めてから、加圧ポンプの回転数が第２の回転数となる以前に、ジェット開閉弁を全開状態とする。
このように構成された本発明においては、制御手段は、第１切替工程において加圧ポンプの回転数を上げ始めてから、加圧ポンプの回転数が最大回転数となる以前に、ジェット開閉弁を全開状態とするため、加圧ポンプの回転数の増大により増加された洗浄水を無駄なくジェット開閉弁からジェット吐水口に供給することができる。よって、より効率的にサイホンを発生させることができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、上記切替弁は、分岐以後のリム側排出口部側の流路を開閉するように設けられ、リム吐水口からの洗浄水の吐水量を変更可能なリム開閉弁を備え、制御手段は、加圧ポンプの回転数を上げ始めてから、加圧ポンプの回転数が第２の回転数に至る以前に、リム開閉弁を小開状態又は全閉状態とする。
このように構成された本発明においては、制御手段は、加圧ポンプの回転数を上げ始めてから、加圧ポンプの回転数が第２の回転数に至る以前に、リム開閉弁を小開状態又は全閉状態とするため、加圧ポンプの回転数が第２の回転数に至る際に洗浄水がリム開閉弁からリム吐水口に供給されにくく又はリム吐水口に供給されず、主にジェット吐水口に供給される。従って、ジェット吐水口から吐水される洗浄水の流量を確保することができ、より効率的にサイホン作用を発生させることができるとともに、洗浄水がボウル部から外部に溢れたり、飛散してしまうことを抑制することができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、制御手段は、ジェット開閉弁が閉弁された閉弁状態であり、且つ洗浄水をリム吐水口から吐水してボウル部へのリフィールを行う第３洗浄工程と、第２洗浄工程から第３洗浄工程に切り替える工程であって、ジェット開閉弁が全開状態から閉弁状態まで閉弁される第２切替工程と、を備え、制御手段は、加圧ポンプを、第３洗浄工程における加圧ポンプの第３の回転数が、第２洗浄工程における加圧ポンプの第２の回転数よりも低くなるよう制御しており、さらに、加圧ポンプを、第２切替工程が開始される前且つ第２洗浄工程の後期において、加圧ポンプの回転数を第２の回転数から第３の回転数まで下降させるように制御する。
このように構成された本発明においては、制御手段は、第２切替工程が開始される前且つ第２洗浄工程の後期において、加圧ポンプの回転数を第２の回転数から第３の回転数まで下降させ、第２切替工程が開始されるより前に、加圧ポンプの回転数を第３の回転数まで下降させ終えるため、第２切替工程において、加圧ポンプの回転が比較的低い第３の回転数のときに、ジェット開閉弁を作動させることができる。従って、ジェット開閉弁にかかる洗浄水の水圧が比較的低い状態でジェット開閉弁を閉止することができるので、ジェット開閉弁が閉弁状態になる間際においてジェット開閉弁が水圧により衝撃を受けることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の水洗大便器によれば、第１切替工程において、ジェット開閉弁が開き始めた後、且つ、ジェット開閉弁が全開状態となる前に、加圧ポンプの回転数を上げ始めるため、ジェット開閉弁が開き始めてからサイホン作用が発生するまでの時間ΔＴを比較的短くすることができ、サイホン作用の発生に寄与しない無駄水を削減することができ、さらに、ジェット開閉弁を作動させるために必要な駆動トルクを低減することができ、ジェット開閉弁を作動させるためのモーターを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態による水洗大便器を示す平面図である。
【図２】図１の水洗大便器の内部構造を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態による水洗大便器の切替弁の側面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による水洗大便器のリム開閉弁及びリム吐水流量、ジェット開閉弁及びジェット吐水流量、加圧ポンプの回転数を、各工程において示すタイムチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態による水洗大便器のリム開閉弁、リム吐水流量、ジェット開閉弁、ジェット吐水流量、加圧ポンプの回転数を、第１洗浄工程及び第１切替工程において、本発明と従来技術とを比較して示すタイムチャートである。
【図７】本発明の第１実施形態による水洗大便器のリム開閉弁、リム吐水流量、ジェット開閉弁、ジェット吐水流量、加圧ポンプの回転数を、第１洗浄工程及び第１切替工程において、本発明と比較例とを比較して示すタイムチャートである。
【図８Ａ】図３の断面図により示される切替弁において、時刻Ｔ２におけるリム開閉弁、ジェット開閉弁の状態及び洗浄水の流れを示す図である。
【図８Ｂ】図３の断面図により示される切替弁において、時刻Ｔ２の直後におけるリム開閉弁、ジェット開閉弁の状態及び洗浄水の流れを示す図である。
【図８Ｃ】図３の断面図により示される切替弁において、時刻Ｔ３〜Ｔ４の間におけるリム開閉弁、ジェット開閉弁の状態及び洗浄水の流れを示す図である。
【図８Ｄ】図３の断面図により示される切替弁において、時刻Ｔ５におけるリム開閉弁、ジェット開閉弁の状態及び洗浄水の流れを示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態による水洗大便器のリム開閉弁、リム吐水流量、ジェット開閉弁、ジェット吐水流量、加圧ポンプの回転数を、第２洗浄工程、第２切替工程及び第３洗浄工程において、本発明と従来技術とを比較して示すタイムチャートである。
【図１０Ａ】図３の断面図により示される切替弁において、時刻Ｔ７におけるリム開閉弁、ジェット開閉弁の状態及び洗浄水の流れを示す図である。
【図１０Ｂ】図３の断面図により示される切替弁において、時刻Ｔ７〜Ｔ８の間におけるリム開閉弁、ジェット開閉弁の状態及び洗浄水の流れを示す図である。
【図１０Ｃ】図３の断面図により示される切替弁において、時刻Ｔ８〜Ｔ９の間におけるリム開閉弁、ジェット開閉弁の状態及び洗浄水の流れを示す図である。
【図１０Ｄ】図３の断面図により示される切替弁において、時刻Ｔ９におけるリム開閉弁、ジェット開閉弁の状態及び洗浄水の流れを示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態による水洗大便器の内部構造を示す概略ブロック図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による水洗大便器の切替弁の断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態による水洗大便器の内部構造を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態による水洗大便器を説明する。
先ず、図１及び図２により、本発明の第１実施形態による水洗大便器の構造を説明する。ここで、図１は本発明の第１実施形態による水洗大便器を示す平面図であり、図２は図１の水洗大便器の内部構造を示す概略ブロック図である。
【００１７】
図１及び図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、便器本体２と、この便器本体２の上面に配置された便座（図示せず）と、便座を覆うように配置されたカバー（図示せず）と、便器本体２の後方に配置された機能部４とを備えている。
【００１８】
便器本体２は陶器製であり、便器本体２には、汚物を受けるボウル部６と、このボウル部６の底部から延びる排水トラップ管路８と、ジェット吐水を行うジェット吐水口１０と、リム吐水を行うリム吐水口１２が形成されている。
ジェット吐水口１０は、ボウル部６の底部に形成されており、排水トラップ管路８の入口に向けて開口しており、排水トラップ管路８の入口に指向してほぼ水平に配置され、洗浄水を排水トラップ管路８に向けて吐出するようになっている。
リム吐水口１２は、ボウル部６の左側上部後方に形成されており、ボウル部６の縁に沿って洗浄水を吐出するようになっている。図１において、リム吐水口１２から吐水された洗浄水がボウル部６内を旋回しながらボウル部６を洗浄する様子を矢印Ａ１により示している。これに対し、後述するように、リム吐水口１２から吐水される洗浄水の流量が所定の規定流量Ｆ０を超える場合には、図１において仮想線の矢印Ａｏｕｔで示すように、ボウル部６から洗浄水が外部に溢れたり飛散してしまう問題が生じることを示している。
【００１９】
排水トラップ管路８は、入口部８ａと、この入口部８ａから上昇するトラップ上昇管８ｂと、このトラップ上昇管８ｂから下降するトラップ下降管８ｃとからなり、トラップ上昇管８ｂとトラップ下降管８ｃとの間が頂部８ｄとなっている。よって、排水トラップ管路８は、入口からいったん上昇した後に下降するような排水トラップを形成している。
【００２０】
第１実施形態による水洗大便器１は、リム吐水に関しては、機能部４に内蔵された貯水タンク１４に貯水された洗浄水を加圧ポンプ１６によって加圧して、リム吐水口１２から洗浄水が吐出される。また、ジェット吐水に関しては、機能部４に内蔵された貯水タンク１４に貯水された洗浄水を加圧ポンプ１６によって加圧して、大流量でジェット吐水口１０から吐出させるようになっている。
【００２１】
次に、図２により、第１実施形態による水洗大便器１の機能部４を説明する。
図２に示すように、機能部４には、水道等の給水源からの流路を電気的に開閉する電磁弁１８と、貯水タンク１４と、貯水タンク１４に貯水された洗浄水を加圧して送出する加圧ポンプ１６と、加圧ポンプ１６の下流側の給水路に設けられ、且つリム側給水路２０と、ジェット側給水路２２とを切り替える切替弁２４と、を備えている。
また、機能部４には、電磁弁１８の開閉操作、切替弁２４の切換操作、及び、加圧ポンプ１６の回転数や作動時間等を制御するコントローラ（制御手段）２６が内蔵されている。コントローラ２６は使用者の操作部５の操作を受けて作動される。
機能部４は、定流量弁、リム吐水用バキュームブレーカ、ジェット吐水用バキュームブレーカ等の他の部材を必要に応じて備えていてもよい。
【００２２】
水道等の給水源から供給される洗浄水は、止水栓（図示せず）を介して、電磁弁１８に流入し、電磁弁１８を通過した洗浄水は、貯水タンク１４に供給されるようになっている。電磁弁１８は、コントローラ２６の制御信号により開閉され、供給された洗浄水を貯水タンク１４に流入させ、又は停止させるようになっている。貯水タンク１４は、リム吐水口１２及びジェット吐水口１０から吐水すべき洗浄水を貯水するように構成されている。貯水タンク１４に供給された洗浄水は、加圧ポンプ１６により加圧して送出され、切替弁２４により、リム吐水口１２又はジェット吐水口１０に供給されるようになっている。この切替弁２４は、リム側であるリム側給水路２０とジェット側であるジェット側給水路２２の両方に同じタイミングで洗浄水を供給可能であって、リム側とタンク側への給水量の割合を任意に変更することができる切替弁である。また、リム側給水路２０又はジェット側給水路２２の片方のみに洗浄水を供給するように流路を切替えることも可能である。
【００２３】
加圧ポンプ１６は、貯水タンク１４に貯水された洗浄水を加圧して、リム吐水口１２及び/又はジェット吐水口１０から吐出させるためのものである。加圧ポンプ１６は、貯水タンク１４の下部から延びる洗浄水給水管路２８上に設けられ、貯水タンク１４内に貯水された洗浄水を加圧して圧送する。
加圧ポンプ１６が貯水タンク１４に貯水された洗浄水を加圧して圧送するので、水道直圧の給水方式とは異なり、水道等の給水圧が比較的低い地域においても、洗浄水の予め決められた所定の瞬間流量でリム吐水及びジェット吐水を行うことができ、安定した洗浄性能を有することができる。
【００２４】
一方、加圧ポンプ１６の流出口は、洗浄水給水管路２８を介して、切替弁２４に接続されている。
また、切替弁２４は、コントローラ２６の制御信号により切り替えられ、加圧ポンプ１６を介して圧送された洗浄水をリム吐水口１２から吐出させ、及び/又は、ジェット吐水口１０から吐出させさせるようになっている。
【００２５】
コントローラ２６は、使用者による操作部５の操作により、電磁弁１８、加圧ポンプ１６、切替弁２４、を順次作動させ、リム吐水口１２及びジェット吐水口１０からの吐水を順次開始させて、ボウル部６を洗浄する。さらに、コントローラ２６は、洗浄終了後、電磁弁１８を開放し、洗浄水を貯水タンク１４に補給する。貯水タンク１４内の水位が上昇し、上端フロートスイッチ３０が規定の貯水量を検出すると、コントローラ２６は、電磁弁１８を閉鎖して給水を停止する。
【００２６】
次に、図２乃至図４により、切替弁２４について説明する。
図３は本発明の第１実施形態による水洗大便器の切替弁の側面図であり、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た断面図である。
【００２７】
図２乃至図４に示すように、切替弁２４は、その上流側の流入口部３２が、洗浄水給水管路２８に接続され、その下流側のリム側排出口部３４が、リム側給水路（第１給水路）２０と接続され、及びその下流側のジェット側排出口部３６が、ジェット側給水路（第２給水路）２２に接続されている。
切替弁２４は、流入口部３２からリム側排出口部３４及びジェット側排出口部３６に二つに分岐する流路を有している。切替弁２４は、さらに、リム開閉弁３８と、ジェット開閉弁４０とを備えている。リム側給水路２０の入口に設けられるリム側排出口部３４には、リム開閉弁３８が取付けられ、リム開閉弁３８の開閉により、リム側排出口部３４の流路が開閉されるようになっている。また、ジェット側給水路２２の入口に設けられるジェット側排出口部３６には、ジェット開閉弁４０が取付けられ、ジェット開閉弁４０の開閉により、ジェット側排出口部３６の流路が開閉されるようになっている。
【００２８】
リム開閉弁３８には、リム側弁体用モーター４２が接続され、リム側弁体用モーター４２の駆動力によりリム開閉弁３８が回動するように作動され、流路を開閉するようになっている。ジェット開閉弁４０には、ジェット側弁体用モーター４４が接続され、ジェット側弁体用モーター４４の駆動力によりジェット開閉弁４０が回動するように作動され、流路を開閉するようになっている。リム側弁体用モーター４２及びジェット側弁体用モーター４４は一つの共通のモーターであってもよい。
切替弁２４、リム側弁体用モーター４２及びジェット側弁体用モーター４４は、加圧ポンプ１６の下流側（リム吐水口１２及びジェット吐水口１０に近い前方側）に設置される必要があり、便器本体２の後部の比較的狭い取付けスペースに取付けるため、取付けスペースが非常に限られている。従って、リム側弁体用モーター４２及びジェット側弁体用モーター４４は、小型化されることが要望されている。
【００２９】
リム開閉弁３８は、リム側弁体用モーター４２により、自在に開度を調整でき、弁体の開度（閉弁状態から全開状態までの開度）に応じてリム吐水口１２からの洗浄水の吐水量を変更することができる。
ジェット開閉弁４０は、ジェット側弁体用モーター４４により、自在に開度を調整でき、弁体の開度（閉弁状態から全開状態までの開度）に応じてジェット吐水口１０からの洗浄水の吐水量を変更することができる。
【００３０】
次に、図５乃至図１０Ｄにより、上述した本発明の第１実施形態による水洗大便器１の作用（動作）を説明する。
図５に示すように、待機状態（時刻Ｔ０〜Ｔ１）において、操作部５が操作されると、リム吐水（第１洗浄工程(前リム洗浄)）が開始される（時刻Ｔ１）。即ち、使用者が操作部５を操作すると、コントローラ２６は電磁弁１８を開状態とするとともに、加圧ポンプ１６を始動させ、且つ回転数を後述する第１の回転数Ｎ１まで上昇させる。
時刻Ｔ１において、切替弁２４は、リム開閉弁３８が全開状態（１００％の開度の状態）とされ、ジェット開閉弁４０が閉弁状態となるように作動され（切替えられ）ている。従って、貯水タンク１４から加圧ポンプ１６によって圧送される洗浄水は、洗浄水給水管路２８からリム側給水路２０のみに供給される。よって、第１洗浄工程においては、加圧ポンプ１６の給水圧力によりリム吐水口１２から洗浄水が吐出され、ボウル部６の内壁面を洗浄する。
第１洗浄工程においては、リム開閉弁３８が全開状態且つ加圧ポンプ１６の回転数が第１の回転数Ｎ１（例えば１５００ｒｐｍ）であり、リム吐水口１２から吐水される洗浄水の流量が、ボウル部６から洗浄水が外部に溢れたり飛散してしまう問題が生じないような所定の流量となるように設定されている。例えば本実施形態においては、リム吐水口１２から吐水される洗浄水の流量は、所定の規定流量Ｆ０であり、１０Ｌ/ｍの流量とされている。
【００３１】
第１洗浄工程においては、ジェット開閉弁４０が閉弁状態とされているため、ジェット吐水口１０から吐水されるジェット流量は、０Ｌ/ｍとなっている。また、第一洗浄工程においては、加圧ポンプ１６の回転数は、時刻Ｔ１から上昇された後、所定の低回転数である第１の回転数Ｎ１（例えば１５００ｒｐｍ）で維持されている。
【００３２】
その後、時刻Ｔ２になると、第１洗浄工程(前リム洗浄)から後述する第２洗浄工程（ジェット洗浄）に加圧ポンプ１６を継続作動した状態で切り替える工程であって、ジェット開閉弁４０が閉弁状態から全開状態まで開弁される第１切替工程が開始される。
第１切替工程においては、図５乃至図８Ｄに示すように、ジェット開閉弁４０が閉弁状態から全開状態まで一定の割合で徐々に開弁される。
【００３３】
第１切替工程におけるリム開閉弁３８及びジェット開閉弁４０の動作を説明する。
図８Ａに示すように、ジェット開閉弁４０が時刻Ｔ２において閉弁状態となっている。このとき、リム開閉弁３８は全開状態となっている。また、図８Ｂに示すように、ジェット開閉弁４０は時刻Ｔ２の直後において徐々に開弁される。このとき加圧ポンプ１６の回転数は第１の回転数Ｎ１であり、比較的低い回転数になっている。すなわち加圧ポンプ１６による洗浄水の圧力が比較的小さいときに、ジェット開閉弁４０を開き始めることができる。図８Ｂに示すように、ジェット開閉弁４０を開き始める際に、ジェット開閉弁４０を水力に抗して開けるためには、ジェット側弁体用モーターが水圧を上回る力をジェット開閉弁４０に作用させる必要がある。そのため、ジェット開閉弁４０を作動させるために必要な駆動トルクを低減することができ、ジェット開閉弁４０を作動させるためのジェット側弁体用モーター４４を小型化することができる。このとき、リム開閉弁３８は徐々に閉まり始める状態となっている。同様に、図８Ｃに示すように、ジェット開閉弁４０は時刻Ｔ３からＴ４において徐々に開度が増大されている。このとき、リム開閉弁３８は閉弁される途中の状態となっている。図８Ｄに示すように、ジェット開閉弁４０が時刻Ｔ５においては全開状態となっている。このとき、リム開閉弁３８は小開状態（絞り状態）となっている。なお、リム開閉弁３８は全閉状態とされてもよい。
【００３４】
図５に示すように、第１切替工程において、ジェット開閉弁４０が徐々に開弁されることにより、ジェット吐水口１０から吐水されるジェット流量（ジェット吐水流量）も０Ｌ/ｍから８０Ｌ/ｍ（毎分８０リットル）まで上昇される。
このとき、第１切替工程において、時刻Ｔ２においてジェット開閉弁４０が閉弁状態から開き始めた後、且つ、時刻Ｔ４においてジェット開閉弁４０が全開状態となる前に、時刻Ｔ３において加圧ポンプ１６の回転数を第１の回転数Ｎ１から上げ始める。
【００３５】
これに対し従来においては、図６において点線で示すように、時刻Ｔ４においてジェット開閉弁４０が全開状態（１００％の開度の状態）となった後に、加圧ポンプ１６の回転数を第１の回転数Ｎ１から上げ始めていた。
本発明においては、図６において実線により示すように、第１切替工程において、従来に比べて、ジェット吐水口１０から吐水される洗浄水の流量を比較的早期に増大させることができる。すなわち、排水トラップ管路８内に供給される洗浄水の流量が比較的早期に増大され、サイホン作用の発生が早められる。より具体的には、時刻Ｔ３からＴ４において加圧ポンプ１６の回転数が増大され、図８Ｃに示すような、矢印Ｆ１に示すジェット流量が増大される。さらに、時刻Ｔ５において加圧ポンプ１６の回転数が第２の回転数Ｎ２となり、図８Ｄに示すような、矢印Ｆ２に示すジェット流量が、サイホン作用の発生に必要な流量まで増大されている。
【００３６】
よって、図６に示すように、従来の第１切替工程において時刻Ｔ４から加圧ポンプ１６の回転数を上げ始める場合におけるジェット開閉弁４０が開き始めてからサイホン作用が発生するまでの時間ΔＴ（時刻Ｔ２からＴ６までの時間）に比べて、本発明は、ジェット開閉弁４０が開き始めてからサイホン作用が発生するまでの時間ΔＴ（時刻Ｔ２からＴ５までの時間）を比較的短くすることができ、サイホン作用が発生するまでに排水トラップ管路８から排水されてしまうためサイホン作用の発生に寄与しない無駄水を削減することができる。例えば、本実施形態では、ジェット流量は８０Ｌ/ｍ等の大きな流量となっていることから、数秒以下の時間であってもΔＴを短くすることができれば、サイホンが発生するまでに排出されてしまうジェット吐水された洗浄水を減らすことができ、比較的大きな節水の効果を奏することとなる。
【００３７】
第１切替工程において、加圧ポンプ１６の回転数は、時刻Ｔ３から第１の上昇割合で回転数の上昇が開始され、時刻Ｔ４から第１の上昇割合よりも大きな第２の上昇割合で回転数が上昇される。加圧ポンプ１６の回転数は、第１切替工程終了後、時刻Ｔ５において、最大の回転数である第２の回転数Ｎ２（例えば３５００ｒｐｍ）となっている。
従って、コントローラ２６は、時刻Ｔ３において加圧ポンプ１６の回転数を上げ始めてから、時刻Ｔ５において加圧ポンプ１６の回転数が最大の第２の回転数Ｎ２となる以前に、時刻Ｔ４においてジェット開閉弁４０を全開状態とする。加圧ポンプ１６の回転数が最大の第２の回転数Ｎ２となる以前に、ジェット開閉弁４０を全開状態とするため、加圧ポンプ１６の回転数が最大の第２の回転数Ｎ２まで増大されることにより増加された洗浄水を無駄なくジェット開閉弁４０からジェット吐水口１０に供給することができる。よって、より効率的にサイホンを発生させることができる。
【００３８】
第１切替工程において、図５乃至図８Ｄに示すように、リム開閉弁３８は全開状態から小開状態まで一定の割合で徐々に閉弁される。図５及び図８Ｄに示すように、リム開閉弁３８の小開状態は、閉弁状態よりはリム開閉弁３８が比較的小さな開度でわずかに開弁されている状態であり、比較的少量の洗浄水がリム吐水口１２からボウル部６に吐水されている状態となる。
第１切替工程において、リム開閉弁３８は全開状態から小開状態まで一定の割合で徐々に閉弁されるので、リム開閉弁３８の開度の観点によれば、リム吐水口１２から吐水されるリム吐水の流量は、減少される。なお、リム開閉弁３８は第１切替工程の終わり（第２洗浄工程の開始）から第２洗浄工程の間において全閉状態とされてもよい。
【００３９】
しかしながら、図７に比較例として示すように、時刻Ｔ３から加圧ポンプ１６の回転数を一気に上昇させようとすると、図７の上から二つ目のタイムチャートに示すように、リム吐水口１２から吐水されるリム吐水の流量が所定の規定流量を超えるまで増加されてしまい、リム吐水口１２から吐水される洗浄水の流量が第１洗浄工程(前リム洗浄)におけるリム吐水口１２から吐水される洗浄水の所定の規定流量Ｆ０を超える場合には、瞬間流量が高く且つ流速も早くなるため、図１において仮想線の矢印Ａｏｕｔで示すように、ボウル部６から洗浄水が外部に溢れたり飛散してしまう問題が生じることが分かった。このような課題は、本発明の発明者らが加圧ポンプ１６の回転数を従来の時刻Ｔ４よりも早期の時刻Ｔ３から上昇させようとする中で新たに生じることが分かった課題である。なお、図７に示す比較例は、加圧ポンプ１６の回転数を増大させるタイミングを早めた他は本実施形態と同様の構造及び動作により洗浄が行われているので詳細な説明は省略する。
【００４０】
そこで、本発明の発明者らは、コントローラ２６は、第１切替工程の間及び他の洗浄工程の間においても、リム吐水口１２から吐水される洗浄水の流量が第１洗浄工程(前リム洗浄)におけるリム吐水口１２から吐水される洗浄水の所定の規定流量Ｆ０を超えないように、ジェット開閉弁４０及び加圧ポンプ１６を制御させ、無駄水の削減を行いながら、洗浄水がボウル部６から外部に溢れたり、飛散してしまうことを抑制することができることを発明した。
具体的には、本実施形態においては、加圧ポンプ１６の回転数は、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４まで比較的緩やかな傾きの第１の上昇割合で回転数の上昇が開始されるので、リム吐水口１２から吐水されるリム吐水の流量の増加が比較的低く抑えられ、第１洗浄工程においてリム吐水口１２から吐水される洗浄水の所定の規定流量Ｆ０を超えないようになっている。また、加圧ポンプ１６の回転数は、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５まで比較的急な傾きの第２の上昇割合で回転数の上昇が開始されるが、図８Ｄに示すように、リム吐水口１２から矢印Ｆ３により示される吐水されるリム吐水の流量の増加が比較的低く抑えられ、リム吐水口１２から吐水される洗浄水の所定の規定流量Ｆ０を超えないようになっている。このように加圧ポンプ１６の回転数は、２段階または３段階以上の複数の段階により回転数の上昇の割合を変化させることができる。
後述する時刻Ｔ４から時刻Ｔ７までの第２洗浄工程においても、リム開閉弁３８が小開状態にされるので、加圧ポンプ１６の回転数が最大の回転数である第２の回転数Ｎ２をとっていても、リム吐水口１２から吐水されるリム吐水の流量の増加が抑えられ、リム吐水口１２から吐水される洗浄水の所定の規定流量Ｆ０を超えないようになっている。従って、洗浄水がボウル部から外部に溢れたり、飛散してしまうことを抑制することができる。
【００４１】
コントローラ２６は、時刻Ｔ３において加圧ポンプ１６の回転数を上げ始めてから、時刻Ｔ５において加圧ポンプ１６の回転数が最大回転数の第２の回転数Ｎ２に至る以前に、時刻Ｔ４においてリム開閉弁３８を小開状態まで開度を低減させるように変化させる。よって、加圧ポンプ１６の回転数が第２の回転数Ｎ２に至る際に洗浄水がリム開閉弁３８からリム吐水口１２に供給されにくく、ジェット吐水口１０に供給される。従って、ジェット吐水口１０から吐水される洗浄水の流量を確保することができ、より効率的にサイホン作用を発生させることができるとともに、洗浄水がボウル部６から外部に溢れたり、飛散してしまうことを抑制することができる。
【００４２】
その後、時刻Ｔ４からＴ７においては、第２洗浄工程が行われる。
第２洗浄工程は、第１切替工程終了後に、ジェット開閉弁４０が全開状態に開弁された状態で、ジェット吐水口１０から洗浄水を吐水してサイホン作用を開始させる発生させるとともにボウル部６の汚物を排水トラップ管路８に搬送する。
第２洗浄工程においては、ジェット開閉弁４０は、時刻Ｔ４からＴ８において全開状態とされている。一方、リム開閉弁３８は、時刻Ｔ４からＴ８において小開状態とされている。従って、加圧ポンプ１６から圧送された洗浄水は、切替弁２４において、比較的少量の流量がリム吐水口１２に向かって流れ、及び、比較的大量の流量がジェット吐水口１０に流れるようになっている。
【００４３】
第２洗浄工程においては、ジェット吐水口１０から吐出された洗浄水は排水トラップ管路８内に流入し、排水トラップ管路８を満水にしてサイホン現象を引き起こす。このサイホン現象により、ボウル部６内の溜水及び汚物は、排水トラップ管路８に吸引され、排水管１５から排出される。
【００４４】
コントローラ２６は、加圧ポンプ１６を、第２切替工程が開始される前且つ第２洗浄工程の後期において、加圧ポンプ１６の回転数を第２の回転数Ｎ２から第３の回転数Ｎ３まで一定の割合で徐々に下降させるように制御する。本実施形態においては、第３の回転数Ｎ３は第１の回転数Ｎ１と同じ回転数（例えば１５００ｒｐｍ）とされている。このように、第２洗浄工程の後期において、例えば時刻Ｔ７において、加圧ポンプ１６の回転数の減少が開始される。第２洗浄工程の後期において、加圧ポンプ１６の回転数は第３の回転数Ｎ３まで低下され、以後、第２切替工程及び第３洗浄工程において一定の回転数を維持するようになっている。
【００４５】
図５及び図９に示すように、時刻Ｔ７からＴ８において、加圧ポンプ１６の回転数が第２の回転数Ｎ２から第３の回転数Ｎ３まで低下されるので、ジェット吐水口１０から吐水されるジェット流量は徐々に低下される。さらに、リム吐水口１２から吐水されるリム吐水流量も徐々に低下される。
【００４６】
よって、図９及び図１０Ａに示すように、第２洗浄工程の後に引き続いて開始される第２切替工程において、ジェット開閉弁４０の閉弁を開始させる際に、加圧ポンプ１６の回転数を第３の回転数Ｎ３まで下降させた状態で、ジェット開閉弁４０を作動させることができる。
また、第２切替工程において、リム開閉弁３８の開度を再び増大させる際に、加圧ポンプ１６の回転数を第３の回転数Ｎ３まで下降させた状態で、リム開閉弁３８を作動させることができる。そのため、リム開閉弁３８を水圧に抗して作動させるために必要な駆動トルクを低減させることができ、リム開閉弁３８を作動させるためのリム側弁体用モーター４２も小型化することができる。
【００４７】
図５及び図９に示すように、時刻Ｔ７からＴ８において、ジェット吐水口１０から吐水されるジェット流量は徐々に低下されるので、概ね時刻Ｔ７においてサイホン作用は比較的早期に終了する。従って、ジェット開閉弁４０が時刻Ｔ９において閉弁されるまで、ジェット吐水口１０から吐水されるジェット流量は、ボウル部６の洗浄水の補給（溜水の補給）としてのリフィールに寄与することとなる。
【００４８】
第２洗浄工程が終了すると、第２切替工程が開始される（時刻Ｔ８）。第２切替工程は、第２洗浄工程（ジェット洗浄）から第３洗浄工程（リフィール）に切り替える工程であって、ジェット開閉弁４０が全開状態から閉弁状態まで閉弁される工程である。第２切替工程においては、図５及び図９に示すように、ジェット開閉弁４０が全開状態から閉弁状態まで一定の割合で徐々に閉弁される。ジェット開閉弁４０が徐々に閉弁されることにより、ジェット吐水口１０から吐水されるジェット流量（ジェット吐水流量）も徐々に低下される。
【００４９】
図９及び図１０Ｄに示すように、コントローラ２６は、第２切替工程が開始されるより前に、加圧ポンプ１６の回転数を第３の回転数Ｎ３まで下降させ終えるため、時刻Ｔ９において、加圧ポンプ１６の回転が比較的低い第３の回転数Ｎ３のときに、ジェット開閉弁４０を閉弁させることができる。従って、ジェット開閉弁４０にかかる洗浄水の水圧が比較的低い状態でジェット開閉弁４０を閉止することができるので、ジェット開閉弁４０が閉弁状態になる間際においてジェット開閉弁４０が水圧により衝撃を受けるように急激に閉止されることを抑制することができる。
これに対し、従来においては、図９において点線により示すように、時刻Ｔ９において、ジェット開閉弁４０を閉弁させるタイミングとほぼ同時に加圧ポンプ１６の回転数を第３の回転数Ｎ３まで下降させていた。このような従来のやり方によれば、ジェット開閉弁４０が閉弁状態になる間際においてジェット開閉弁４０が水圧により衝撃を受けるように急激に閉止されるという問題が生じていた。
【００５０】
図１０Ａ乃至図１０Ｄにより、第２洗浄工程の後期及び第２切替工程におけるリム開閉弁３８及びジェット開閉弁４０の動作を説明する。
図１０Ａに示すように、ジェット開閉弁４０が時刻Ｔ７において全開状態となっている。このとき、リム開閉弁３８は小開状態となっている。また、図１０Ｂに示すように、ジェット開閉弁４０は時刻Ｔ８においても全開状態となっている。このとき加圧ポンプ１６の回転数は第１の回転数Ｎ３まで低下されている。すなわち加圧ポンプ１６による洗浄水の圧力が比較的小さいときに、ジェット開閉弁４０を閉じ始めることができる。このとき、リム開閉弁３８は依然として小開状態となっている。図１０Ｃに示すように、ジェット開閉弁４０は時刻Ｔ８からＴ９において徐々に一定の割合で開度が減少されている。このとき、リム開閉弁３８は徐々に一定の割合で開度が増大される。加圧ポンプ１６の回転数が第３の回転数Ｎ３まで下降されているため、切替弁２４の流入口部３２から流路内に流入する洗浄水の流量及び流速についても減少されている。図１０Ｄに示すように、ジェット開閉弁４０が時刻Ｔ９において閉止状態とされる。このとき、リム開閉弁３８は全開状態となっている。加圧ポンプ１６の回転数は第３の回転数Ｎ３で一定となっている。
【００５１】
第３洗浄工程においては、リム開閉弁３８が全開状態とされ、且つジェット開閉弁４０が閉止状態とされている。従って、洗浄水は、リム吐水口１２からのみボウル部６に吐水され、ボウル部６の洗浄水のリフィールを行う。このとき、加圧ポンプ１６の回転数は第３の回転数Ｎ３で維持されている。
第３洗浄工程におけるリム吐水口１２からの吐水によりボウル部６内の溜水の水位は上昇し、所定のリム吐水時間経過後（時刻Ｔ１０）、ボウル部６内は所定の溜水水位Ｗ０に到達する。時刻Ｔ１０において、リム吐水が終了すると、貯水タンク１４の洗浄水が補給される。貯水タンク１４内に洗浄水が補給され、貯水タンク１４内の水位が規定の貯水水位に達すると、フロートスイッチ３０がＯＮになる。フロートスイッチ３０がＯＮになると、コントローラ２６は電磁弁１８に信号を送り、これを閉鎖させる。このようにして水洗大便器１の一連の洗浄動作は終了し、再び待機状態に戻る。
【００５２】
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、コントローラ２６は、第１切替工程において、ジェット開閉弁４０が開き始めた後、且つ、ジェット開閉弁４０が全開状態となる前に、加圧ポンプ１６の回転数を上げ始めるため、ジェット吐水口１０から吐水される洗浄水の流量を比較的早期に増大させることができる。よって、従来の第１切替工程においてジェット開閉弁４０を全開状態とした後に、加圧ポンプ１６の回転数を上げ始める場合におけるジェット開閉弁４０が開き始めてからサイホン作用が発生するまでの時間ΔＴに比べて、本発明は、ジェット開閉弁４０が開き始めてからサイホン作用が発生するまでの時間ΔＴを比較的短くすることができ、サイホン作用が発生するまでに排出されてしまうためサイホン作用の発生に寄与しない無駄水を削減することができる。
また、コントローラ２６は、第１切替工程において、ジェット開閉弁４０が開き始めた後、且つ、ジェット開閉弁４０が全開状態となる前に、加圧ポンプ１６の回転数を上げ始めるため、加圧ポンプ１６の回転数が比較的低いとき、すなわち加圧ポンプ１６による洗浄水の圧力が比較的小さいときに、ジェット開閉弁４０を開き始めることができる。そのため、ジェット開閉弁４０を作動させるために必要な駆動トルクを低減することができ、ジェット開閉弁４０を作動させるためのモーターを小型化することができる。
したがって、本発明は、無駄水の削減と、ジェット開閉弁４０を作動させるために必要な駆動トルクの低減とを両立させることができる。
【００５３】
本発明の検討に際し、第１切替工程において、ジェット開閉弁４０が開き始めた後、且つ、ジェット開閉弁４０が全開状態となる前に、加圧ポンプ１６の回転数を急激に上昇させる場合、リム吐水口１２から吐水される洗浄水の流量が増加し、ボウル部６から洗浄水が外部に溢れたり飛散してしまうという新たな課題が発生することが分かった。
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、コントローラ２６は、第１切替工程の間、リム吐水口１２から吐水される洗浄水の流量が所定の規定流量Ｆ０を超えないように、ジェット開閉弁４０及び加圧ポンプ１６を制御するため、無駄水の削減を行いながら、洗浄水がボウル部６から外部に溢れたり、飛散してしまうことを抑制することができる。
【００５４】
本発明の検討に際し、第１切替工程において、ジェット開閉弁４０が開き始めた後、且つ、ジェット開閉弁４０が全開状態となる前に、加圧ポンプ１６の回転数を急激に上昇させる場合、リム吐水口１２から吐水される洗浄水の流量が増加し、ボウル部６から洗浄水が外部に溢れたり飛散してしまうという新たな課題が発生することが分かった。
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、コントローラ２６は、第１切替工程の間、リム吐水口１２から吐水される洗浄水の流量が第１洗浄工程(前リム洗浄)におけるリム吐水口１２から吐水される洗浄水の所定の規定流量Ｆ０を超えないように、ジェット開閉弁４０及び加圧ポンプ１６を制御するため、無駄水の削減を行いながら、洗浄水がボウル部６から外部に溢れたり、飛散してしまうことを抑制することができる。
【００５５】
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、コントローラ２６は、第１切替工程において加圧ポンプ１６の回転数を上げ始めてから、加圧ポンプ１６の回転数が最大回転数となる以前に、ジェット開閉弁４０を全開状態とするため、加圧ポンプ１６の回転数の増大により増加された洗浄水を無駄なくジェット開閉弁４０からジェット吐水口１０に供給することができる。よって、より効率的にサイホンを発生させることができる。
【００５６】
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、コントローラ２６は、加圧ポンプ１６の回転数を上げ始めてから、加圧ポンプ１６の回転数が第２の回転数に至る以前に、リム開閉弁３８を小開状態又は全閉状態とするため、加圧ポンプ１６の回転数が第２の回転数に至る際に洗浄水がリム開閉弁３８からリム吐水口１２に供給されにくく、又はリム吐水口に供給されず、主にジェット吐水口１０に供給される。従って、ジェット吐水口１０から吐水される洗浄水の流量を確保することができ、より効率的にサイホン作用を発生させることができるとともに、洗浄水がボウル部６から外部に溢れたり、飛散してしまうことを抑制することができる。
【００５７】
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、コントローラ２６は、第２切替工程が開始される前且つ第２洗浄工程の後期において、加圧ポンプ１６の回転数を第２の回転数から第３の回転数まで下降させ、第２切替工程が開始されるより前に、加圧ポンプ１６の回転数を第３の回転数まで下降させ終えるため、第２切替工程において、加圧ポンプ１６の回転が比較的低い第３の回転数のときに、ジェット開閉弁４０を作動させることができる。従って、ジェット開閉弁４０にかかる洗浄水の水圧が比較的低い状態でジェット開閉弁４０を閉止することができるので、ジェット開閉弁４０が閉弁状態になる間際においてジェット開閉弁４０が水圧により衝撃を受けることを抑制することができる。
【００５８】
次に、図１１及び図１２により、本発明の第２実施形態による水洗大便器１０１を説明する。この第２実施形態は、第１実施形態と異なる部分のみ説明する。第２実施形態に関し、上述した第１実施形態と同一部分には同一符号を付し説明は省略する。図１１及び図１２に示すように、この第２実施形態では、第１実施形態のリム開閉弁及びジェット開閉弁の両方を備えている切替弁２４に代えて、リム開閉弁を省略し且つジェット開閉弁を備えている切替弁１２４を設けたものである。
図１１は本発明の第２実施形態による水洗大便器の内部構造を示す概略ブロック図であり、図１２は本発明の第２実施形態による水洗大便器の切替弁の断面図である。
【００５９】
第２実施形態による水洗大便器１０１の機能部４は、加圧ポンプ１６の下流側の洗浄水給水管路２８に設けられ、且つリム側給水路２０と、ジェット側給水路２２とを切り替える切替弁１２４を備えている。貯水タンク１４に供給された洗浄水は、加圧ポンプ１６により加圧して送出され、切替弁１２４により、リム吐水口１２又はジェット吐水口１０に供給されるようになっている。切替弁１２４は、コントローラ２６の制御信号により切り替えられ、加圧ポンプ１６を介して圧送された洗浄水をリム吐水口１２から吐出させ、及び/又は、ジェット吐水口１０から吐出させるようになっている。
【００６０】
次に、切替弁１２４について説明する。
図１１及び図１２に示すように、切替弁１２４は、その上流側の流入口部３２が、洗浄水給水管路２８に接続され、その下流側のリム側排出口部３４が、リム側給水路（第１給水路）２０と接続され、及びその下流側のジェット側排出口部３６が、ジェット側給水路（第２給水路）２２に接続されている。
切替弁１２４は、流入口部３２からリム側排出口部３４及びジェット側排出口部３６に二つに分岐する流路を有している。切替弁１２４は、さらに、ジェット開閉弁４０を備えている。ジェット側給水路２２の入口に設けられるジェット側排出口部３６には、ジェット開閉弁４０が取付けられ、ジェット開閉弁４０の開閉により、ジェット側排出口部３６の流路が開閉されるようになっている。リム側給水路２０の入口に設けられるリム側排出口部３４には、リム開閉弁が取付けられておらず、リム開閉弁は省略されている。ジェット開閉弁４０の開閉により、流入口部３２から流入する洗浄水が、リム側排出口部３４側に流れる洗浄水の流量と、ジェット側排出口部３６に流れる洗浄水の流量とに分岐する割合を調整することができるようになっている。従って、本発明の第２実施形態による水洗大便器１０１においても、ジェット開閉弁４０の開閉により、図５に示すような本発明の第１実施形態による水洗大便器のリム開閉弁及びリム吐水流量、ジェット開閉弁及びジェット吐水流量、加圧ポンプの回転数を、各工程において制御すること、とほぼ同様の制御及び動作を行うことが可能となっている。
【００６１】
リム開閉弁が省略されているため、リム側弁体用モーターを省略することができ、コストを低下させることができる。また、リム側弁体用モーターを省略するため、切替弁１２４をコンパクトに形成し、便器本体２の後部の比較的狭い取付けスペースに取付けることができる。
【００６２】
上述した本発明の第２実施形態による水洗大便器１によれば、コントローラ２６は、第１切替工程において、ジェット開閉弁４０が開き始めた後、且つ、ジェット開閉弁４０が全開状態となる前に、加圧ポンプ１６の回転数を上げ始めるため、ジェット吐水口１０から吐水される洗浄水の流量を比較的早期に増大させることができる。よって、従来の第１切替工程においてジェット開閉弁４０を全開状態とした後に、加圧ポンプ１６の回転数を上げ始める場合におけるジェット開閉弁４０が開き始めてからサイホン作用が発生するまでにかかった時間ΔＴに比べて、本発明は、ジェット開閉弁４０が開き始めてからサイホン作用が発生するまでにかかった時間ΔＴを比較的短くすることができ、サイホン作用が発生するまでに排水されてしまうためサイホン作用の発生に寄与しない無駄水を削減することができる。
また、コントローラ２６は、第１切替工程において、ジェット開閉弁４０が開き始めた後、且つ、ジェット開閉弁４０が全開状態となる前に、加圧ポンプ１６の回転数を上げ始めるため、加圧ポンプ１６の回転数が比較的低いとき、すなわち加圧ポンプ１６による洗浄水の圧力が比較的小さいときに、ジェット開閉弁４０を開き始めることができる。そのため、ジェット開閉弁４０を作動させるために必要な駆動トルクを低減することができ、ジェット開閉弁４０を作動させるためのモーターを小型化することができる。したがって、本発明は、無駄水の削減と、ジェット開閉弁４０を作動させるために必要な駆動トルクの低減とを両立させることができる。
【００６３】
次に、図１３により、本発明の第３実施形態による水洗大便器２０１を説明する。この第３実施形態は、第１実施形態と異なる部分のみ説明する。第３実施形態に関し、上述した第１実施形態と同一部分には同一符号を付し説明は省略する。図１３に示すように、この第３実施形態では、第１実施形態のリム開閉弁及びジェット開閉弁の両方を備えている切替弁２４に代えて、リム開閉弁及びジェット開閉弁の両方の機能を果たすような共通連動開閉弁２３９が備えられている切替弁１２４を設けたものである。
図１３は本発明の第３実施形態による水洗大便器の内部構造を示す概略ブロック図である。
【００６４】
第３実施形態による水洗大便器２０１の機能部４は、加圧ポンプ１６の下流側の洗浄水給水管路２８に設けられ、且つリム側給水路２０と、ジェット側給水路２２とを切り替える切替弁２２４を備えている。貯水タンク１４に供給された洗浄水は、加圧ポンプ１６により加圧して送出され、切替弁２２４により、リム吐水口１２又はジェット吐水口１０に供給されるようになっている。切替弁２２４は、コントローラ２６の制御信号により切り替えられ、加圧ポンプ１６を介して圧送された洗浄水をリム吐水口１２から吐出させ、及び/又は、ジェット吐水口１０から吐出させるようになっている。
【００６５】
次に、切替弁２２４について説明する。
図１３に示すように、切替弁２２４は、その上流側の流入口部３２が、洗浄水給水管路２８に接続され、その下流側のリム側排出口部３４が、リム側給水路（第１給水路）２０と接続され、及びその下流側のジェット側排出口部３６が、ジェット側給水路（第２給水路）２２に接続されている。切替弁２２４は、流入口部３２からリム側排出口部３４及びジェット側排出口部３６に二つに分岐する流路を有している。切替弁２２４は、この流路中に１つの共通連動開閉弁２３９を備えている。
共通連動開閉弁２３９は、リム開閉弁３８及びジェット開閉弁４０の両方の機能を果たすことができるような形状に形成されている。例えば、共通連動開閉弁２３９は、ディスク状に形成され、且つ自身が流路内で移動することにより、リム側排出口部３４側の流路の開度（開き度合い）を減少させるとき、ジェット側排出口部３６側の流路の開度（開き度合い）を増大させるように形成されている。共通連動開閉弁２３９は、リム開閉弁３８及びジェット開閉弁４０の両方を連動させているタイプの開閉弁とも言える。
【００６６】
リム側給水路２０の入口に設けられるリム側排出口部３４には、共通連動開閉弁２３９が取付けられ、共通連動開閉弁２３９の開閉により、リム側排出口部３４の流路が開閉されるようになっている。ジェット側給水路２２の入口に設けられるジェット側排出口部３６には、共通連動開閉弁２３９が取付けられ、共通連動開閉弁２３９の開閉により、ジェット側排出口部３６の流路が開閉されるようになっている。このように、共通連動開閉弁２３９の開閉移動により、流入口部３２から流入する洗浄水が、リム側排出口部３４側に流れる洗浄水の流量と、ジェット側排出口部３６に流れる洗浄水の流量とに分岐する割合を調整することができるようになっている。従って、本発明の第３実施形態による水洗大便器２０１においても、共通連動開閉弁２３９の開閉により、図５に示すような本発明の第１実施形態による水洗大便器のリム開閉弁及びリム吐水流量、ジェット開閉弁及びジェット吐水流量、加圧ポンプの回転数を、各工程において制御すること、とほぼ同様の制御及び動作を行うことが可能となっている。
【００６７】
共通連動開閉弁２３９により２つの弁体の機能を有することとなるため、リム側弁体用モーター又はジェット側弁体用モーターのいずれかを省略することができ、モーターのコストを低下させることができる。また、モーターの個数を省略するため、切替弁１２４をコンパクトに形成し、便器本体２の後部の比較的狭い取付けスペースに取付けることができる。
【００６８】
上述した本発明の第３実施形態による水洗大便器によれば、コントローラ２６は、第１切替工程において、共通連動開閉弁２３９が開き始めた後、且つ、共通連動開閉弁２３９が全開状態となる前に、加圧ポンプ１６の回転数を上げ始めるため、ジェット吐水口１０から吐水される洗浄水の流量を比較的早期に増大させることができる。よって、従来の第１切替工程において共通連動開閉弁２３９を全開状態とした後に、加圧ポンプ１６の回転数を上げ始める場合における共通連動開閉弁２３９が開き始めてからサイホン作用が発生するまでの時間ΔＴに比べて、本発明は、共通連動開閉弁２３９が開き始めてからサイホン作用が発生するまでの時間ΔＴを比較的短くすることができ、サイホン作用が発生するまでに排水されてしまうためサイホン作用の発生に寄与しない無駄水を削減することができる。また、制御手段は、第１切替工程において、共通連動開閉弁２３９が開き始めた後、且つ、共通連動開閉弁２３９が全開状態となる前に、加圧ポンプ１６の回転数を上げ始めるため、加圧ポンプ１６の回転数が比較的低いとき、すなわち加圧ポンプ１６による洗浄水の圧力が比較的小さいときに、共通連動開閉弁２３９を開き始めることができる。そのため、共通連動開閉弁２３９を作動させるために必要な駆動トルクを低減することができ、共通連動開閉弁２３９を作動させるためのモーターを小型化することができる。したがって、本発明は、無駄水の削減と、共通連動開閉弁２３９を作動させるために必要な駆動トルクの低減とを両立させることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１        水洗大便器
２        便器本体
４        機能部
５        操作部
６        ボウル部
８        排水トラップ管路
８ａ      入口部
８ｂ      トラップ上昇管
８ｃ      トラップ下降管
８ｄ      頂部
１０      ジェット吐水口
１２      リム吐水口
１４      貯水タンク
１５      排水管
１６      加圧ポンプ
１８      電磁弁
２０      リム側給水路
２２      ジェット側給水路
２４      切替弁
２６      コントローラ
２８      洗浄水給水管路
３０      フロートスイッチ
３２      流入口部
３４      リム側排出口部
３６      ジェット側排出口部
３８      リム開閉弁
４０      ジェット開閉弁
４２      リム側弁体用モーター
４４      ジェット側弁体用モーター
１０１    水洗大便器
１２４    切替弁
２０１    水洗大便器
２２４    切替弁
２３９    共通連動開閉弁
Ａ１      矢印
Ａｏｕｔ  矢印
Ｆ０      規定流量
Ｆ１      矢印
Ｆ２      矢印
Ｆ３      矢印
Ｎ１      第１の回転数
Ｎ２      第２の回転数
Ｎ３      第３の回転数
Ｔ０      時刻
Ｔ１      時刻
Ｔ２      時刻
Ｔ３      時刻
Ｔ４      時刻
Ｔ５      時刻
Ｔ７      時刻
Ｔ８      時刻
Ｔ９      時刻
Ｔ１０    時刻
Ｗ０      溜水水位
ΔＴ      サイホン作用が発生するまでにかかった時間
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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