(57)【要約】  【課題】  水道配管の給水圧が低い場合であってもボール部洗浄水の流量が不足することがなく、且つ、水飛び出しの無い水洗便器を提供することを目的とする。  【解決手段】  溜水を貯め置く便器ボール部に水道配管に直接接続されてボール部洗浄水を供給して便器洗浄を行う水洗便器であって、ボール洗浄水が前記便器ボール部のボール面上周縁部に沿って略水平方向に旋回を起こすよう、洗浄水を前記ボール面上縁部から噴出するボール部噴出口を備えた水洗便器において、このボール部噴出口にボール部洗浄水を導くボール部導水路には、水道配管の給水圧に応じて流路面積を調整する定流量手段と、使用者の便器洗浄指示に基づいて流路を開閉する開閉手段と、この開閉手段よりもボール部噴出口側に設けられ前記便器洗浄指示とは異なる外部からの指示に基づいて流路面積を可変する流量調整手段とを有する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溜水を貯め置く便器ボール部に水道配管に直接接続されてボール部洗浄水を供給し、
前記ボール洗浄水が前記便器ボール部のボール面上周縁部に沿って略水平方向に旋回を起こすよう、洗浄水を前記ボール面上縁部から噴出するボール部噴出口を備えた水洗便器において、
このボール部噴出口にボール部洗浄水を導くボール部導水路には、水道配管の給水圧に応じて流路面積を調整する定流量手段と、使用者の便器洗浄指示に基づいて流路を開閉する開閉手段と、この開閉手段よりもボール部噴出口側に設けられ前記便器洗浄指示とは異なる外部からの指示に基づいて流路面積を可変する流量調整手段と、
を有することを特徴とする水洗便器。
【請求項２】
前記定流量手段は、一次側の圧力変化に伴わず、二次側の圧力を一定にする調圧弁であることを特徴とする、請求項１記載の水洗便器。
【請求項３】
前記流量調整手段は電気的に進退して流路面積を可変するものであり、前記便器洗浄指示とは異なる外部からの指示である便器掃除指示によって、既に設定されているよりも流路面積が狭くなるように駆動される事を特徴とする、請求項１又は２記載の水洗便器。
【請求項４】
前記流量調整手段は、流路面積が狭くなるように駆動された後に、使用者の操作に基づいてその流路面積が可変であることを特徴とする、請求項３記載の水洗便器。
【請求項５】
便器ボール部の上縁部に沿って略水平方向に旋回を起こすようにボール洗浄水を噴出する水洗便器において、便器掃除が指示されると、ボール洗浄水の噴出経路に設けられた流量調整手段の流路面積を通常の便器洗浄時よりも絞ると共に開閉手段を開弁し、通常洗浄時よりも少ない流量でボール部洗浄水を噴出することを特徴とする便器洗浄水供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道配管に直接接続されて洗浄水を吐水する水洗便器に係り、特に、水道配管の給水圧の変動に係わらず、一定量の吐水を行うことが可能な水洗便器に関するものである。 
【背景技術】
【０００２】
水道配管に直接接続されてボール部洗浄水を供給する水洗便器においては、定流量弁方式（例えば、特許文献１参照）や、調圧弁方式（例えば、特許文献２参照）が水道配管の給水圧変動の対処方法として知られている。これらは、定流量弁や調圧弁をボール部洗浄水供給経路に設け、水道配管の給水圧の変更によっても、ボール部から吐出する洗浄水量を一定流量とするものであるが、狭いスペースに収納する必要があるとの制約の中で用いられる定流量弁や調圧弁の性能上、及び、弁そのものの製品ばらつきによって、水洗便器が設置される０．０５MPa〜０．７５MPaといった広範囲の給水圧に亘って定流量性が図れるものではなかった。
また、水量センサーの検出値に基づいてボール部洗浄水の流量調整をするものも有る（例えば、特許文献３参照）が、水量センサーの誤差の影響は免れ得ないものであった。
【０００３】
そして、ボール部洗浄水をボール面上縁部に沿って略水平方向に旋回を起こすようにボール面上縁部から噴出する場合、流量が給水圧変動により多くなるとボール部上縁から便器外部に飛び出してしまう恐れがある。特に、水洗便器は焼成を経て製造される陶器製であるため、金属や樹脂製品よりも形状の個体バラツキが大きく、よって洗浄棚を構成するボール面形状のバラツキと、組み付けられたバルブの給水特性バラツキの組み合わせによっては、洗浄水の飛び出しの可能性が出てくる。
そのため工場出荷時に設定されている洗浄水の流量は、上記バラツキを考慮して、ボール面からの飛び出しが無いようにある程度のマージンを設けて低めに設定されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第２８３３１２７号公報
【特許文献２】特開２００２−２８７８３０号公報
【特許文献３】特許第２８４１５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、ボール洗浄水の流量が低めに設定されているため、水道配管の給水圧が低い場合であって、ボール部の形状が洗浄水の旋回を阻害する個体誤差を有している場合には、ボール部の洗浄水流量が足りず、ボール部から吐出された洗浄水の旋回方向の終端においては十分な洗浄水が供給されずに洗浄が不十分になる恐れがあった。
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、水道配管の給水圧が低い場合であってもボール部洗浄水の流量が不足することがなく、且つ、水飛び出しの無い水洗便器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明によれば、溜水を貯め置く便器ボール部に水道配管に直接接続されてボール部洗浄水を供給して、前記ボール洗浄水が前記便器ボール部のボール面上周縁部に沿って略水平方向に旋回を起こすよう、洗浄水を前記ボール面上縁部から噴出するボール部噴出口を備えた水洗便器において、このボール部噴出口にボール部洗浄水を導くボール部導水路には、水道配管の給水圧に応じて流路面積を調整する定流量手段と、使用者の便器洗浄指示に基づいて流路を開閉する開閉手段と、この開閉手段よりもボール部噴出口側に設けられ前記便器洗浄指示とは異なる外部からの指示に基づいて流路面積を可変する流量調整手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
このように、開閉手段よりもボール部噴出口側に流路面積を可変する流量調整手段を設けたことにより、定流量手段の設定水量を決めるのにボール部外への水飛びを起こさないようにマージンをもって低く設定する必要がなく、逆に、水飛びを起こす程度に高めに設定しておき、設置された便器毎に水飛び出しを起こさないようにボール部洗浄水量を都度設定することにより、洗浄水量が不足することが無く、且つ、ボール部外への水飛びの無い水洗便器を提供することができる。
【０００８】
また、前記定流量手段は、一次側の圧力変化に伴わず、二次側の圧力を一定にする調圧弁であることを特徴とする。
このように、定流量手段が調圧弁であれば、流量調整手段によって流路面積が変更されることによる二次側圧力の変動によって、この調圧弁自体が開度を変更して流量が調整されるので、流量調整手段の駆動に伴う流量変更の応答性が良い。
【０００９】
また、前記流量調整手段は電気的に進退して流路面積を可変するものであり、前記便器洗浄指示とは異なる外部からの指示である便器掃除指示によって、便器掃除指示時には、既に設定されている流路面積よりも流路面積が狭くなるように駆動される事を特徴とする。
従って、便器掃除操作時には、流量が大幅に絞られることによりボール部洗浄水の流量が制限される。従って、掃除ブラシ等がボール部洗浄水流に当たっても水飛びが起こりにくなる。
【００１０】
また、前記流量調整手段は、流路面積が狭くなるように駆動された後に、使用者の操作に基づいてその流路面積が可変であることを特徴とする。
従って、掃除中にボール部洗浄水量を調整することが可能となり、掃除の進行に応じ水量を細かく調整することが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係わる便器洗浄水供給方法においては、便器ボール部の上縁部に沿って略水平方向に旋回を起こすようにボール洗浄水を噴出する水洗便器において、便器掃除が指示されると、ボール洗浄水の噴出経路に設けられた流量調整手段の流路面積を通常の便器洗浄時よりも絞ると共に開閉手段を開弁し、通常洗浄時よりも少ない流量でボール部洗浄水を噴出することを特徴とする。
【００１２】
従って、便器洗浄指示とは異なる外部からの指示である便器掃除指示により、便器掃除操作時には流量が絞られることによりボール部洗浄水の流量が制限される。よって、掃除ブラシ等がボール部洗浄水流に当たっても水飛びが起こりにくなる。
【発明の効果】
【００１３】
水道配管の給水圧が低い場合であってもボール部洗浄水の流量が不足することがなく、且つ、水飛び出しの無い水洗便器を提供することできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明にかかる水洗便器Ａの斜視説明図であり、同水洗便器Ａは、陶器製の便器本体１の後側上部に機能部としてのバルブユニット２や手動バルブ調整手段３等を配設しており、同バルブユニット２には、流入側接続部２ａに水道配管である給水管４の先端部を接続する一方、第１流出側接続部２ｂにボール部導水路５の基端部を接続すると共に、第２流出側接続部２ｃにゼット導水路６の基端部を接続している。７は分岐栓、８は、便器本体１に接続した排水管である。
【００１５】
便器本体１は、図２及び図３に示すように、排泄物受け面１０ａを有するボール部１０と、同ボール部１０の底部に連通連設したサイホントラップ部１１と、同サイホントラップ部１１の後部上方位置でかつボール部１０の後方位置に形成した機能部設置部１２と、同機能部設置部１２の右側前方位置に形成したノズル配設部１３と、同ノズル配設部１３の前方位置に連通させて形成した空間形成部１４とを具備している。
そして、ボール部導水路５の先端に固定された硬質管からなるノズル（図示せず）は、その後部がノズル載置部２１に固定され、先端が空間形成部１４の内部１４ｂに固定され、ボール部１０と一体的に形成されているボール部噴出口３０からボール部洗浄水Ｗｒを噴出するものである。
【００１６】
そして、ボール部１０は、上周縁部に略水平に延在する環状凹部１５を形成し、同環状凹部１５の上周縁部に環状のオーバーハング部１６を介して環状のリム部１７を形成しており、上記環状凹部１５内にボール部１０の上周縁部を周回するようにリム通水路１８を形成し、同リム通水路１８とボール部１０の排泄物受け面１０ａとを連続した曲面に形成して、同リム通水路１８を通して上記排泄物受け面１０ａにボール部噴出口３０から噴出したボール部洗浄水Ｗｒを供給するようにしている。
【００１７】
サイホントラップ部１１は、図３に示すように、基端部をボール部１０の底部に連通連設すると共に、先端部を前記排水管８（図１参照）に接続している。そして、サイホントラップ部１１の基端部に開口されたゼット噴出口４５にはゼット導水路６と連通したゼットノズル（図示せず）が固定され、このゼットノズルから噴出したゼット洗浄水Ｗｚによって、サイホントラップ部１１にはサイホン作用が発生て汚物を吸引排出するものである。
【００１８】
なお、機能部設置部１２は、ボール部１０の直後方位置にて左右方向に横長の凹状に形成して、機能部としてのバルブユニット２や手動バルブ操作手段３等を設置している。なお、ボール部１０のウオーターラインＷＬ以下には溜水面が形成されている。
【００１９】
次に、バルブユニット２の機能ブロック図を図４に示す。
この図４に示すように、給水管４と接続された流入側接続部２ａの下流側には定流量手段が設けられており、給水管４の給水圧が変動しても、その下流側を流れる洗浄水量を一定に維持するようなっている。そして、定流量手段５０の下流はボール部導水路５へ向う流路とゼット導水路へ向う流路とに分岐されており、ボール部導水路５へ向う流路には、流路を開閉するボール側開閉手段５１、給水管への逆流を防止する真空破壊弁５２、流量調整手段６０が設けられており、ゼット導水路へ向う流路には、ゼット側開閉弁５３、真空破壊弁５４が設けられている。
【００２０】
定流量手段５０としては、図５に示すような調圧弁７０や、図６に示すような定流量弁８０を用いることができ、その流出流量は、給水管５の給水圧が水洗便器Ａの設置可能水圧の上限であって、且つ、流量調整手段６０を最大開度に設定した場合においても、ボール部洗浄水Ｗｒがリム部１７の上方から辛うじて飛び出さない様に設定されている。
【００２１】
図５は調圧弁の概略図であり、入水ポート７１と出水ポート７２との間に弁座７３が形成されており、この弁座７３の下流側に弁体７４が位置しており、弁座７４よりも上流側にコンプレッションスプリング７５が配置されており、入水ポート７１の一次圧が変動したとしても出水ポート７２の二次圧は一定となるように構成されている。
また、図６は定流量弁の概略図であり、入水ポート８１と出水ポート８２との間に弁座８３が形成されており、この弁座８３の上流側に縮径した弁体８４が位置しており、弁座７４よりも下流側にコンプレッションスプリング８５が配置されており、入水ポート７１の一次圧が変動したとしても出水ポート７２の流出流量が一定となるように構成されている。
なお、ボール側開閉手段５１及びゼット側開閉手段５３はダイヤフラムを利用した独立した電磁弁を夫々用いても良いが、一つの弁体の移動により流出路を切替える３方切替弁を用いて構成することもできる。
【００２２】
次に、流量調整手段の概略構成を図７に示す。この図に示すように、入水ポート９１と出水ポート９２との間に弁座９３が形成されており、この弁座９３に対して進退可能に弁体９４が設けられている。具体的には、弁体９４に一端が固定された弁軸９５の他端を偏芯カム９６によって押圧することにより、弁体９４は弁座９３へ向けて進出して流量を減少させるものであり、偏芯カム９６による押圧が解除されるとコンプレッションスプリング９５ａによって弁体９４は弁座９３から離れ流量を増加させるものである。
ここで、偏芯カム９６の回動は、この偏芯カム９６の回転軸９７を駆動するレバー９８にて可能であり、レバー９８は図１に示した手動バルブ調整手段３と連結されており、外部から使用者が手動バルブ調整手段３を操作することによりレバー９８が回動し、そして、使用者が手動バルブ調整手段３から手を放したとしてもレバー９８は図示しないラッチ機構によってその位置を維持するように構成されていることにより、弁体９４の位置が調整されて流量が調整されるものである。
なお、弁軸９５はモータ９９によっても押し下げ可能である。手動バルブ調整手段３にて押し下げできるのは比較的弁体９４の進出量が小さい領域であり、モータ９９では弁体９４の進出量が大きい領域に押し下げ可能である。即ち、水洗便器Ａを設置後にボール部洗浄水Ｗｒの流量をリム部１７から飛び出さない範囲に調整するには、手動バルブ調整手段３で調整して固定しておき、後述するように掃除に際してボール部洗浄水Ｗｒを吐水させる場合には、モータ９９にて調整することによりボール部洗浄水Ｗｒを大幅に絞ることができるものである。
【００２３】
このモータ９９による弁体９４の進退動作について説明する。
図７（ｂ）は図７（ａ）において偏芯カム９６近傍を矢印Ａの方向から見た図である。モータ９９が回転するとモータ軸９９ａに固定されたピニオン１００が回転し、弁軸９５に設けられたラック部９５ｂと噛み合って弁軸９５を押し下げる。ここで、弁軸９５を押し下げるためのモータ９９の駆動は、図示しない弁軸９５に設けられたリミットスイッチによって所定位置まで押し下げられたことが検出されるまで行われる。即ち、偏芯カム９６により弁軸９５の初期位置が一定ではないため、モータ９９の回転は所定回転数ではなく、弁軸９５の位置が所定位置となるように制御される。
そして、モータ９９による弁軸９５の押し下げを解除したい場合には、モータ９９に内蔵されたクラッチを切断してモータ軸９９ａの回転負荷を無くすことにより、コンプレッションスプリング９５ａによって弁軸９５は偏芯カム９６に当接するまで上昇するものである。
【００２４】
本発明に係わる水洗便器Ａにおける洗浄フローを図８に示す。
リモコンに設けられた洗浄スイッチが操作されると（Ｓ１Ｙ）、ボール側開閉手段５１が開弁して流量調整手段６０にて設定されている流量にてボール部洗浄水Ｗｒの噴出が開始され（Ｓ２）ボール部１０の洗浄が行われる。そして、噴出から５秒経過すると（Ｓ３Ｙ）、ボール側開閉手段５１が閉弁し、ゼット側開閉手段５３を開弁して、ゼット洗浄水Ｗｚを噴出し（Ｓ４）、汚物の排出を開始する。そして、噴出から８秒経過すると（Ｓ５Ｙ）、ゼット側開閉手段５３を閉弁し、ボール側開閉手段５１を再度開弁して（Ｓ６）溜水を開始する。そして、１２秒が経過して溜水が形成されると（Ｓ７Ｙ）ボール側開閉手段５１を閉弁して（Ｓ８）洗浄処理フローを終了する。
【００２５】
リモコンに設けられたお掃除スイッチが操作される（便器掃除指示）、と（Ｓ１０Ｙ）、流量調整手段６０を閉方向に駆動する（Ｓ１１）。具体的には、図７に示す流量調整弁９０のモータ９９が駆動してピニオンギア１００を回転させ、このピニオンギア１００がラック部９５ｂを介して弁軸９５を押し下げることによって、弁体９４を進出して流量を絞る。そして、ボール側開閉手段１１を開弁してボール部洗浄水Ｗｒの噴出を開始する（Ｓ１２）。この時の洗浄水量はＳ２で噴出されているボール部洗浄水Ｗｒの量より大幅に減少されており、掃除ブラシに当たっても飛び散ることが無いものである。
そして、再度お掃除スイッチが操作させると（Ｓ１３Ｙ）、ボール側開閉手段を閉弁し、ゼット側開閉手段５３を開弁して、ゼット洗浄水Ｗｚを噴出する（Ｓ１４）。なお、Ｓ１２にてボール洗浄水Ｗｒの噴出が開始されて１分以上お掃除スイッチが操作されないと（Ｓ１５Ｙ）、自動的にＳ１４に移ってゼット洗浄水Ｗｚを噴出する。
そして、ゼット洗浄水Ｗｚを噴出している状態においてはサイホン作用により溜水が排出されているため、ウォーターラインＷＬ付近に洗剤を直接塗布して洗浄を行う。その後、お掃除スイッチが再操作されると（Ｓ１６Ｙ）、流量調整手段６０を通常位置に復帰する。具体的には、図７に示す流量調整弁９０のモータ９９による弁軸９５の押し下げを解除して、コンプレッションスプリング９５ａにより弁軸９５が偏芯カム９６に当接する位置まで上昇する。
その後、Ｓ６へ移り、再び便器本体１への溜水を行って洗浄処理フローを終了する。
【００２６】
上記した実施例においては、流量調整弁が手動にて調整可能な範囲と、電動にて調整可能な範囲の２つの範囲を備えた例について説明してきたが、何れか一方の範囲のみを調整するものであってもよく、また、電動にて両方の範囲を調整可能に構成することも可能である。
なお、所定の流量調整を行う場合、定流量手段として図６に用いた定流量弁を用いると、流量調整弁の駆動量が小さく流路の絞り量が少ないとその定流量弁の特性上ほとんど流量が変動しないため、大きく流路を絞るために流量調整弁の駆動量を大きくする必要があり、また、その流量調整の精度も悪い。従って、流量調整弁の駆動に応じて精度良く、また応答性良く流量調整を行うのであれば、定流量手段としては、図６に示した定流量弁よりも図５に示した調圧弁を用いた方が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明にかかる水洗便器Ａの斜視説明図。
【図２】便器本体の斜視説明図。
【図３】同便器本体の断面側面図。
【図４】バルブユニットの機能ブロック図。
【図５】定流量手段としての調圧弁の概略図。
【図６】定流量手段としての定流量弁の概略図。
【図７】流量調整手段の概略構成図。
【図８】本発明に係わる水洗便器における洗浄フローを示す図。
【符号の説明】
【００２８】
Ａ…水洗便器
１…便器本体
２…バルブユニット
３…手動バルブ調整手段
４…給水管
５…ボール部導水路
６…ゼット導水路
１０…ボール部
３０…ボール部噴出口
５０…定流量手段
５１…ボール側開閉手段
５３…ゼット側開閉手段
６０…流量調整手段
７０…調圧弁（定流量手段）
８０…定流量弁（定流量手段）
９０…流量調整弁（流量調整手段）
【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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