(57)【要約】【課題】サイホン便器において洗浄能力を損なうことなく、破封音の発生を低減して洗浄騒音を低減する。【解決手段】便鉢の下部に上昇部と下降部とからなるトラップ排水路を連通させ、この便鉢に溜水を形成可能とし、給水源からの水を前記便鉢へ吐出することにより前記トラップ排水路にサイホン作用が生起して前記溜水を前記トラップ排水路から排出させる水洗便器において、該水洗便器に排水ソケットを介して接続された排水管と前記トラップ排水路の頂部とを連通する管路部と、該管路部を開閉する開閉機構と、該開閉機構を便器洗浄時の所定時間開放する制御部と、を備えたことを特徴とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
便鉢の下部に上昇部と下降部とからなるトラップ排水路を連通させ、この便鉢に溜水を形成可能とし、給水源からの水を前記便鉢へ吐出することにより前記トラップ排水路にサイホン作用が生起して前記溜水を前記トラップ排水路から排出させる水洗便器において、該水洗便器に排水ソケットを介して接続された排水管と前記トラップ排水路の頂部とを連通する管路部と、該管路部を開閉する開閉機構と、該開閉機構を便器洗浄時の所定時間開放する制御部と、を備えたことを特徴とする水洗便器。
【請求項２】
前記管路部の前記トラップ排水路の頂部に位置する開口は、上流から下流に向けて屈曲した曲がり部の先端に配置されていることを特徴とする請求項１記載の水洗便器。
【請求項３】
前記管路部の前記トラップ排水路の頂部に位置する開口に、疎水性を有する疎水性通気膜を配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の水洗便器。
【請求項４】
前記制御部は、便器洗浄開始からの時間により前記開閉機構の開閉を制御することを特徴とする請求項１から３何れか一項に記載の水洗便器。
【請求項５】
前記水洗便器の洗浄状態を検知するセンサーを備え、前記制御部は前記センサーからの検知信号をもとに前記開閉機構の開閉を制御することを特徴とする請求項１から３何れか一項に記載の水洗便器。
【請求項６】
前記センサーが溜水面の水位変化を検知する水位検知センサーであることを特徴とする請求項５記載の水洗便器。
【請求項７】
前記センサーがトラップ内部の圧力変化を検知する圧力検知センサーであることを特徴とする請求項５記載の水洗便器。
【請求項８】
建物に設けられた排水管に一端が固定され、他端を水洗便器の汚水排出路であるトラップ排水路と固定する排水ソケットであって、前記排水管と前記トラップ排水路の頂部とを連通する管路部と、該管路部を開閉する開閉機構と、該開閉機構を便器洗浄時の所定時間開放する制御部と、を備えたことを特徴とする排水ソケット。
【請求項９】
前記管路部の前記トラップ排水路の頂部に位置する開口は、上流から下流に向けて屈曲した曲がり部の先端に配置されていることを特徴とする請求項８記載の排水ソケット。
【請求項１０】
前記管路部の前記トラップ排水路の頂部に位置する開口に、疎水性を有する疎水性通気膜を配置したことを特徴とする請求項８または９に記載の排水ソケット。
【請求項１１】
水洗便器の洗浄状態を検知するセンサーを備え、、前記制御部は前記センサーからの検知信号をもとに前記開閉機構の開閉を制御することを特徴とする請求項８から１０何れか一項に記載の排水ソケット。
【請求項１２】
前記センサーがトラップ内部の圧力変化を検知する圧力検知センサーであることを特徴とする請求項１１記載の排水ソケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水洗便器の改良に関し、詳しくはサイホン終了時に発生する破封音を低減することにより、洗浄騒音がきわめて小さいサイホン便器を提供することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
サイホン便器は供給した洗浄水により一時的に排水路内を満水状態にすることによりサイホン作用を生起させ、便鉢内の汚物を洗浄水とともに一気に排出するものであり、洗浄能力に優れ、溜水面を広くとることができるので汚れが付着しにくいという利点を有している。
一般のサイホン便器にあっては、サイホン作用の終了時に水封が切れてトラップ排水路内に空気を取り込むがその際に破封音が生じこれが洗浄騒音の一因となっている。この破封音を解決する手段として、従来はトラップに孔を形成し連通する管により外気と連通させることで負圧を解除している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１３５９３号公報（第５頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１のサイホン式便器においては便器本体のトラップに孔を形成し、この孔と連通する管により外気と連通させるため、トラップ内に貯留された封水が蒸発した場合や、排水管内の圧力変動により封水面が上下した場合に、この孔から臭気が外気に漏れ出すという不具合がある。
【０００５】
そこで本発明では、臭気が外気に漏れ出すといった不具合を解決し、さらに破封音を低減するための手段を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの態様においては、便鉢の下部に上昇部と下降部とからなるトラップ排水路を連通させ、この便鉢に溜水を形成可能とし、給水源からの水を前記便鉢へ吐出することにより前記トラップ排水路にサイホン作用が生起して前記溜水を前記トラップ排水路から排出させる水洗便器において、該水洗便器に排水ソケットを介して接続された排水管と前記トラップ排水路の頂部とを連通する管路部と、該管路部を開閉する開閉機構と、該開閉機構を便器洗浄時の所定時間開放する制御部と、を備えたことを特徴とする。
便器洗浄時にサイホンが発生すると便鉢内に貯留された水が排出され、便鉢内の水面は低下する。トラップ入口部まで便鉢内の水面が低下するとトラップ内に空気が侵入し騒音が発生する。空気がトラップに侵入する以前に開閉機構を開け、管路を連通させ、サイホン負圧を解消することにより、トラップ内に空気が侵入するのを防止できる。また、トラップ内に空気が侵入したとしても、空気はサイホン時に侵入する速度よりはゆっくり侵入することになる。
これによりトラップ外に臭気が漏れ出すことがなく、また、発生する騒音を抑えることができる。
【０００７】
本発明の好ましい態様においては、前記管路部の前記トラップ排水路の頂部に位置する開口は、上流から下流に向けて屈曲した曲がり部の先端に配置されていることを特徴とする。
管路部に水が入るとサイホン負圧を解消する能力が低下するため、管路部に水が入らないようにするため管路部の先端を上流（水洗便器の鉢部側）から下流（排水管側）に向けて曲げる。このように管路部の先端を曲げることにより、管路部の開口は下流側（排水管側）に向けて開口することとなり、通気を確保し、負圧を解消できる。
これにより発生する騒音を抑えることができる。
【０００８】
本発明の好ましい態様においては、前記管路部の前記トラップ排水路の頂部に位置する開口に、疎水性を有する疎水性通気膜を配置したことを特徴とする。
管路部に水が入るとサイホン負圧を解消する能力が低下するため、管路部に水が入らないようにするため管路部の先端に疎水性通気膜をつける。
ここで、疎水性通気膜とは、空気を容易に流通させ、水が接触した場合でも水の表面張力によってその水が侵入しないような孔径（０．１μ〜３μ）で微細な通気孔が形成されている膜である。管路部の先端に疎水性通気膜をつけることにより通気を確保し、負圧を解消できる。
これにより発生する騒音を抑えることができる。
【０００９】
本発明の好ましい態様においては、前記制御部は、便器洗浄開始からの時間により前記開閉機構の開閉を制御することを特徴とする。
大便器の吐水シーケンスにより、便器洗浄開始からサイホン発生、サイホン切れまでの時間が決定される。これらの時間から開閉弁を操作するタイミングを制御すればサイホン負圧を解消することが出来る。
これにより発生する騒音を抑えることができる。
【００１０】
本発明の好ましい態様においては、前記水洗便器の洗浄状態を検知するセンサーを備え、前記制御部は前記センサーからの検知信号をもとに前記開閉機構の開閉を制御することを特徴とする。
洗浄状態を検知することで、サイホンが発生しているかどうかを判別することが出来る。サイホン発生の検知後に開閉弁を操作するようにタイミングを制御すればサイホン負圧を解消することが出来る。
これにより発生する騒音を抑えることができる。
【００１１】
本発明の好ましい態様においては、前記センサーが溜水面の水位変化を検知する水位検知センサーであることを特徴とする。
サイホン発生により降下していく水面の位置によりサイホンが発生しているかどうかを判別することが出来る。サイホン発生を検知し、開閉弁を操作するタイミングを制御すればサイホン負圧を解消することが出来る。
これにより発生する騒音を抑えることができる。
【００１２】
本発明の好ましい態様においては、前記センサーがトラップ内部の圧力変化を検知する圧力検知センサーであることを特徴とする。
トラップ内部の圧力変化により、サイホンが発生しているかどうかを判別することが出来る。サイホン発生の検知後に開閉弁を操作するようにタイミングを制御すればサイホン負圧を解消することが出来る。
これにより発生する騒音を抑えることができる。
【００１３】
本発明の別の態様においては、建物に設けられた排水管に一端が固定され、他端を水洗便器の汚水排出路であるトラップ排水路と固定する排水ソケットであって、前記排水管と前記トラップ排水路の頂部とを連通する管路部と、該管路部を開閉する開閉機構と、該開閉機構を便器洗浄時の所定時間開放する制御部と、を備えたことを特徴とする。
便器洗浄時にサイホンが発生すると便鉢内に貯留された水が排出され、便鉢内の水面は低下する。トラップ入口部まで便鉢内の水面が低下するとトラップ内に空気が侵入し騒音が発生する。空気がトラップに侵入する以前に開閉機構を開け、管路を連通させ、サイホン負圧を解消することにより、トラップ内に空気が侵入するのを防止できる。また、トラップ内に空気が侵入したとしても、空気はサイホン時に侵入する速度よりはゆっくり侵入することになる。
これにより発生する騒音を抑えることができる。
【００１４】
本発明の好ましい態様においては、前記管路部の前記トラップ排水路の頂部に位置する開口は、上流から下流に向けて屈曲した曲がり部の先端に配置されていることを特徴とする。
管路部に水が入るとサイホン負圧を解消する能力が低下するため、管路部に水が入らないようにするため管路部の先端を上流（水洗便器の鉢部側）から下流（排水管側）に向けて曲げる。このように管路部の先端を曲げることにより、管路部の開口は下流側（排水管側）に向けて開口することとなり、通気を確保し、負圧を解消できる。
これにより発生する騒音を抑えることができる。
【００１５】
本発明の好ましい態様においては、前記管路部の前記トラップ排水路の頂部に位置する開口に、疎水性を有する疎水性通気膜を配置したことを特徴とする。
管路部に水が入るとサイホン負圧を解消する能力が低下するため、管路部に水が入らないようにするため管路部の先端に疎水性通気膜をつける。
ここで、疎水性通気膜とは、空気を容易に流通させ、水が接触した場合でも水の表面張力によってその水が侵入しないような孔径（０．１μ〜３μ）で微細な通気孔が形成されている膜である。管路部の先端に疎水性通気膜をつけることにより通気を確保し、負圧を解消できる。
これにより発生する騒音を抑えることができる。
【００１６】
本発明の好ましい態様においては、水洗便器の洗浄状態を検知するセンサーを備え、、前記制御部は前記センサーからの検知信号をもとに前記開閉機構の開閉を制御することを特徴とする。
洗浄状態を検知することで、サイホンが発生しているかどうかを判別することが出来る。サイホン発生の検知後に開閉弁を操作するようにタイミングを制御すればサイホン負圧を解消することが出来る。
これにより発生する騒音を抑えることができる。
【００１７】
本発明の好ましい態様においては、前記センサーがトラップ内部の圧力変化を検知する圧力検知センサーであることを特徴とする。
トラップ内部の圧力変化により、サイホンが発生しているかどうかを判別することが出来る。サイホン発生の検知後に開閉弁を操作するようにタイミングを制御すればサイホン負圧を解消することが出来る。
これにより発生する騒音を抑えることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を説明する。図１は本発明に係る水洗便器の断面図である
図１に示すように、水洗便器本体１は、溜水を貯留する便鉢２と、一端が便鉢２の底部に連通し、他端が図示しない外部排出管に接続した上昇部と頂部（堰部）と下降部とからなるリバースタイプのＳトラップ３と、図示しない洗浄水給水源を備えている。洗浄水給水源からの洗浄水はリム配管４を通りリム５から吐水される。
水洗便器本体１は排水ソケット１０により排水管２０に接続されている。排水ソケット１０には連通管１１が取り付けられており、連通管１１には開閉機構１２が取り付けられている。開閉機構１２は制御部１３と電気的に接続されている。
連通管１１のトラップ頂部（堰部）に位置する部分は、上流側である便鉢２側から下流側である排水管２０に向けて曲げられてその先端が開口しており、さらに疎水性通気膜１５（四フッ化エチレン樹脂膜や三フッ化エチレン樹脂膜等）がつけられている。
また、図６に示すように、トラップ３の下降部には外側に凸になるようにトラップ拡張部３０を設けており、連通管１１は汚物排出の妨げとならないようにトラップ拡張部３０内に配置されている。
【００１９】
本実施例に係る水洗便器の動作を説明する。
便器利用者が、洗浄スイッチ１４を押すと、洗浄水給水源からの洗浄水はリム配管４への洗浄水供給を開始する。このとき開閉機構１２は閉状態である。リム配管４の洗浄水がリム５から吐水されることにより便鉢２を洗浄するとともに便鉢２に貯留された溜水の溜水面が上昇し、トラップ入口６からトラップ３に流れ込む。トラップ３の上昇管内の水が急激に押し上げられ、下降管を充満することでサイホンが発生する。サイホンが発生すると汚物が排出されるとともに溜水面が低下する。一般のサイホン便器においては溜水面がトラップ入口６付近まで降下すると、空気がトラップ３に侵入を開始し、騒音が発生する。サイホンが発生する時間（ｔ１）とサイホンにより空気がトラップ３に侵入を開始する時間（ｔ２）をあらかじめ測定しておき、その中間の時間（（ｔ１＋ｔ２）／２）において開閉機構１２を開状態にし、連通管１１を連通させ、サイホン現象により発生した負圧を解消する。これにより溜水面の低下が抑制され、空気のトラップ侵入を阻止することができる。この後、サイホン作用により排出された便鉢２の溜水が補給され、所定時間経過後給水が停止し、洗浄動作が終了する。
【００２０】
本発明の次の実施例を説明する。図２は本発明に係る水洗便器の断面図である図２に示すように、水洗便器本体１は、溜水を貯留する便鉢２と、一端が便鉢２の底部に連通し、他端が図示しない外部排出管に接続した上昇部と堰と下降部とからなるリバースタイプのＳトラップ３と、図示しない洗浄水給水源を備えている。洗浄水給水源からの洗浄水はリム配管４を通りリム５から吐水される。
水洗便器本体１は排水ソケット１０により排水管２０に接続されている。排水ソケット１０には連通管１１が取り付けられており、連通管１１には開閉機構１２が取り付けられている。開閉機構１２は制御部１３と電気的に接続されている。連通管１１のトラップ頂部（堰部）に位置する部分は、上流側である便鉢２側から下流側である排水管２０に向けて曲げられてその先端が開口しており、さらに疎水性通気膜１５（四フッ化エチレン樹脂膜や三フッ化エチレン樹脂膜等）がつけられている。
また、図６に示すように、トラップ３の下降部には外側に凸になるようにトラップ拡張部３０を設けており、連通管１１は汚物排出の妨げとならないようにトラップ拡張部３０内に配置されている。
リム５の下部には水位センサーが設置されており、水位センサー１６の検出した信号は開閉バルブ制御部１３に入力されている。
【００２１】
本実施例に係る水洗便器の動作を説明する。
便器利用者が、洗浄スイッチ１４を押すと、洗浄水給水源からの洗浄水はリム配管４への洗浄水供給を開始する。このとき開閉機構１２は閉状態である。リム配管４の洗浄水がリム５から吐水されることにより便鉢２を洗浄するとともに便鉢２に貯留された溜水の溜水面が上昇し、トラップ入口６からトラップ３に流れ込む。トラップ３の上昇管内の水が急激に押し上げられ、下降管を充満することでサイホンが発生する。サイホンが発生すると汚物が排出されるとともに溜水面が低下する。一般のサイホン便器においては溜水面がトラップ入口６付近まで降下すると、空気がトラップ３に侵入を開始し、騒音が発生する。水位センサー１６により溜水面の水位が測定されており、溜水面がトラップ入口６の上部４ｃｍまで低下した時点で開閉機構１２を開状態にし、連通管１１を連通させ、サイホン現象により発生した負圧を解消する。これにより溜水面の低下が抑制され、空気のトラップ侵入を阻止することができる。この後、サイホン作用により排出された便鉢２の溜水が補給され、所定時間経過後給水が停止し、洗浄動作が終了する。
【００２２】
本発明の次の実施例を説明する。図３は本発明に係る水洗便器の断面図である図３に示すように、水洗便器本体１は、溜水を貯留する便鉢２と、一端が便鉢２の底部に連通し、他端が図示しない外部排出管に接続した上昇部と堰と下降部とからなるリバースタイプのＳトラップ３と、図示しない洗浄水給水源を備えている。洗浄水給水源からの洗浄水はリム配管４を通りリム５から吐水される。
水洗便器本体１は排水ソケット１０により排水管２０に接続されている。排水ソケット１０には連通管１１が取り付けられており、連通管１１には開閉機構１２が取り付けられている。開閉機構１２は制御部１３と電気的に接続されている。連通管１１のトラップ頂部（堰部）に位置する部分は、上流側である便鉢２側から下流側である排水管２０に向けて曲げられてその先端が開口しており、さらに疎水性通気膜１５（四フッ化エチレン樹脂膜や三フッ化エチレン樹脂膜等）がつけられている。
また、図６に示すように、トラップ３の下降部には外側に凸になるようにトラップ拡張部３０を設けており、連通管１１は汚物排出の妨げとならないようにトラップ拡張部３０内に配置されている。
トラップ３の頂部には圧力センサー１７が設置されており、圧力センサー１７の検出した信号は開閉バルブ制御部１３に入力されている。
【００２３】
本実施例に係る水洗便器の動作を説明する。
便器利用者が、洗浄スイッチ１４を押すと、洗浄水給水源からの洗浄水はリム配管４への洗浄水供給を開始する。このとき開閉機構１２は閉状態である。リム配管４の洗浄水がリム５から吐水されることにより便鉢２を洗浄するとともに便鉢２に貯留された溜水の溜水面が上昇し、トラップ入口６からトラップ３に流れ込む。トラップ３の上昇管内の水が急激に押し上げられ、下降管を充満することでサイホンが発生する。サイホンが発生すると汚物が排出されるとともに溜水面が低下する。一般のサイホン便器においては溜水面がトラップ入口６付近まで降下すると、空気がトラップ３に侵入を開始し、騒音が発生する。圧力センサー１７によりトラップ３の頂部の圧力が測定されており、圧力センサー１７がサイホン負圧を検知し、その１秒後に開閉機構１２を開状態にし、連通管１１を連通させ、サイホン現象により発生した負圧を解消する。これにより溜水面の低下が抑制され、空気のトラップ侵入を阻止することができる。この後、サイホン作用により排出された便鉢２の溜水が補給され、所定時間経過後給水が停止し、洗浄動作が終了する。
【００２４】
本発明の次の実施例を説明する。図４は本発明に係る排水ソケットの断面図である。
排水ソケット１０には連通管１１が取り付けられており、連通管１１には開閉機構１２が取り付けられている。開閉機構１２は制御部１３と電気的に接続されている。連通管１１のトラップ頂部（堰部）に位置する部分は、上流側である便鉢２側から下流側である排水管２０に向けて曲げられてその先端が開口しており、さらに疎水性通気膜１５（四フッ化エチレン樹脂膜や三フッ化エチレン樹脂膜等）がつけられている。連通管１１には圧力センサー１７が設置されており、圧力センサー１７の検出した信号は開閉バルブ制御部１３に入力されている。
図５に示すように、水洗便器本体１が排水ソケット１０により排水管２０に接続されており、水洗便器本体１は、溜水を貯留する便鉢２と、一端が便鉢２の底部に連通し、他端が図示しない外部排出管に接続した上昇部と堰と下降部とからなるリバースタイプのＳトラップ３と、図示しない洗浄水給水源を備えている。洗浄水給水源からの洗浄水はリム配管４を通りリム５から吐水される。
また、図６に示すように、トラップ３の下降部には外側に凸になるようにトラップ拡張部３０を設けており、連通管１１は汚物排出の妨げとならないようにトラップ拡張部３０内に配置されている。
【００２５】
本実施例に係る水洗便器の動作を説明する。
便器利用者が、洗浄スイッチ１４を押すと、洗浄水給水源からの洗浄水はリム配管４への洗浄水供給を開始する。このとき開閉機構１２は閉状態である。リム配管４の洗浄水がリム５から吐水されることにより便鉢２を洗浄するとともに便鉢２に貯留された溜水の溜水面が上昇し、トラップ入口６からトラップ３に流れ込む。トラップ３の上昇管内の水が急激に押し上げられ、下降管を充満することでサイホンが発生する。サイホンが発生すると汚物が排出されるとともに溜水面が低下する。一般のサイホン便器においては溜水面がトラップ入口６付近まで降下すると、空気がトラップ３に侵入を開始し、騒音が発生する。圧力センサー１７によりトラップ３の頂部の圧力が測定されており、圧力センサー１７がサイホン負圧を検知し、１秒後に開閉機構１２を開状態にし、連通管１１を連通させ、サイホン現象により発生した負圧を解消する。これにより溜水面の低下が抑制され、空気のトラップ侵入を阻止することができる。この後、サイホン作用により排出された便鉢２の溜水が補給され、所定時間経過後給水が停止し、洗浄動作が終了する。
【００２６】
【発明の効果】
上記説明から分かるように、本発明に係るサイホン便器においては、サイホン切れ時に空気が侵入する際に発生する騒音を低減することが可能である。最大騒音レベルが７４ｄＢ（Ａ）のサイホン便器に対して本発明を応用したところ最大騒音レベルを５８ｄＢ（Ａ）に低減できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る水洗便器の断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る水洗便器の断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る水洗便器の断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る排水ソケットの断面図である。
【図５】本発明の実施例に係る排水ソケットを接続した水洗便器の断面図である。
【図６】本発明の実施例に係る水洗便器トラップ下降部における連通管の配置図である。
【符号の説明】
１…水洗便器本体
２…便鉢
３…トラップ（トラップ排水路）
４…リム配管
５…リム
６…トラップ入口
１０…排水ソケット
１１…連通管（管路部）
１２…開閉バルブ
１３…開閉バルブ制御部
１４…洗浄スイッチ
１５…疎水性通気膜
１６…水位センサー
１７…圧力センサー
２０…排水管
３０…トラップ拡張部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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