(57)【要約】【課題】蓄圧タンクを用いて強力なサイホン排出流を形成することができ、この蓄圧器の容積の小型化を図ることも可能な便器洗浄装置を提供する。【解決手段】リムノズル４及びジェットノズル５のいずれにも洗浄水を供給しない非洗浄時に、１次側の高圧水により主弁体４６がシート部４３から離座し、蓄圧タンク６０に蓄圧水が貯留される。洗浄に際しては、まずリムノズル４へ所定時間水を供給した後、水道水圧の直圧によってジェットノズル５へ給水する。所定時間ｔ２が経過すると、プランジャ弁４９を開弁させ、蓄圧タンク６０内の蓄圧水もジェットノズル５へ供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水の出入口を有した蓄圧タンクと、
該出入口に接続された水の出入用流路と、
該出入用流路に設けられた弁装置と
を備えた蓄圧装置において、
該弁装置は、該出入用流路の蓄圧タンク側（２次側）の水圧がそれと反対側の１次側よりも低くなると開弁する圧力応動型の弁装置であると共に、
該弁装置は、該蓄圧タンク内の蓄圧水を該１次側に流出させる蓄圧水流出手段を備えていることを特徴とする蓄圧装置。
【請求項２】
便器に洗浄水を供給する洗浄水流路と、該洗浄水流路に設けられた洗浄用弁装置とを有する便器洗浄装置において、
該洗浄用弁装置よりも上流側に請求項１に記載の蓄圧装置が前記出入用流路を介して接続されていることを特徴とする便器洗浄装置。
【請求項３】
請求項２において、前記洗浄水流路は、元流路と、該元流路から分岐したリム用流路及びジェット用流路とからなり、
前記洗浄用弁装置は、該リム用流路及び該ジェット用流路への水の供給を制御するものである
ことを特徴とする便器洗浄装置。
【請求項４】
請求項３において、便器洗浄に際し、まず所定時間リム用流路に給水し、その後、ジェット用流路に所定時間給水する制御手段が設けられていることを特徴とする便器洗浄装置。
【請求項５】
請求項４において、該制御手段は、該ジェット用流路に給水しているときに前記蓄圧装置の前記蓄圧水流出手段を流出作動させるものであることを特徴とする便器洗浄装置。
【請求項６】
請求項５において、該制御手段は、該リム用流路に給水しているときに前記蓄圧装置の前記蓄圧水流出手段を流出作動させるものであることを特徴とする便器洗浄装置。
【請求項７】
請求項６において、該制御手段は、該リム用流路への給水を停止した後、所定の待機時間をおき、前記蓄圧タンクに蓄圧水を供給してからジェット用流路への給水を開始させるものであることを特徴とする便器洗浄装置。
【請求項８】
請求項２において、
前記洗浄水流路に流量検出手段が設けられると共に、
前記洗浄用弁装置が開弁した後の該洗浄水流路の流量が所定流量以下のときに前記蓄圧水流出手段を流出作動させる制御手段が設けられていることを特徴とする便器洗浄装置。
【請求項９】
請求項７において、該流量検出手段は水力発電機であることを特徴とする便器洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋風便器に洗浄水を供給する便器洗浄装置に係り、特に該洋風便器がサイホンジェット式洋風便器である場合に採用される便器洗浄装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、ロータンクやハイタンクなどのタンクを設置せず、水道水の水圧によって洗浄水を洋風便器に供給する便器洗浄装置の改良に関する。また、本発明は、この便器洗浄装置に適用するのに好適な蓄圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来用いられてきた洋風便器は、便器本体の後部上面にロータンクを設置し、該ロータンク内の水をリム等へ供給するロータンク式のものが多い。
【０００３】
このロータンク式洋風便器は、ロータンクの分だけ後方に出張るところから、近年、ロータンクを省略し、水道水圧によって洗浄水を給水することにより洋風便器の後方出張りを著しく小さくした洋風便器が急速に普及しつつある。この水道水圧による便器洗浄装置にあっては、便鉢内から汚物やペーパーを強力に排出するために、便器のトラップ部にジェット孔から水を噴出させてサイホン排出水流を形成するサイホンジェット式洗浄方式が採用されている。
【０００４】
ところで、水道配管内に水が流れると流動抵抗が発生するため、一般に給水時の水道水圧は静水時の水道水圧より低くなる。そして、この流動抵抗は流量が多いほど大きくなることから、水道水圧によって便器に給水する場合、十分な水勢によって洗浄水を便器に供給することが困難となる。この対策として、水道配管の途中に蓄圧器を設けることが特開平７−３００８９１号に記載されている。
【特許文献１】特開平７−３００８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開平７−３００８９１号公報の洋風便器設備にあっては、洋風便器はブローアウト式洋風便器であり、洋風便器に供給される洗浄水の全量を蓄圧器によって蓄圧する必要があり、蓄圧器が大容積のものになる。
【０００６】
本発明は、小型の蓄圧器を用いても十分な便器洗浄能力を有した便器洗浄装置と、この便器洗浄装置に好適な蓄圧装置と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】
【０００７】
本発明の蓄圧装置は、水の出入口を有した蓄圧タンクと、該出入口に接続された水の出入用流路と、該出入用流路に設けられた弁装置とを備えた蓄圧装置において、該弁装置は、該出入用流路の蓄圧タンク側（２次側）の水圧がそれと反対側の１次側よりも低くなると開弁する圧力応動型の弁装置であり、該弁装置は、該蓄圧タンク内の蓄圧水を該１次側に流出させる蓄圧水流出手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
かかる蓄圧装置にあっては、１次側の水圧が２次側よりも高いときに、弁装置が開弁して蓄圧タンク内に水が流入し、蓄圧状態で保持される。この蓄圧タンク内の蓄圧水は、蓄圧水流出手段により１次側へ流出せしめられる。
【０００９】
本発明の蓄圧装置の一態様においては、該弁装置は、内部が該１次側及び２次側の一方となっており、外周囲が該１次側及び２次側の他方となっている環状のシート部と、表側が該シート部に接離する主弁体と、該主弁体の裏側に形成された背圧室と、該背圧室と該２次側とを連通している小孔と、該背圧室と該１次側とを連通する管制流路と、該管制流路を開閉する管制弁装置と、を備えてなる。
【００１０】
この態様にあっては、１次側の水圧が２次側よりも高くなると、主弁体が該１次側の水圧に押されてシート部から離座し、１次側と２次側とが連通し、蓄圧タンクに１次側の圧力水が流入し、蓄えられる。
【００１１】
管制弁装置が閉弁している状態において２次側の方が１次側よりも圧力が高い場合、蓄圧タンクから１次側に水が流出しようと主弁体がシート部に着座して蓄圧水の流出が阻止される。
【００１２】
蓄圧タンク内に蓄圧水が保持され、主弁体がシート部に着座しており、且つ１次側の水圧が蓄圧水圧よりも低い状態において管制弁装置が開弁すると、背圧室内の圧力が低下し、主弁体が蓄圧水に押されてシート部から離座し、蓄圧水が１次側に流出する。
【００１３】
本発明の便器洗浄装置は、便器に洗浄水を供給する洗浄水流路と、該洗浄水流路に設けられた洗浄用弁装置とを有する便器洗浄装置において、該洗浄用弁装置よりも上流側に上記本発明の蓄圧装置が前記出入用流路を介して接続されていることを特徴とするものである。
【００１４】
かかる本発明の便器洗浄装置は、静水圧時（洗浄用弁装置が閉止され、洗浄水流路内の水圧が高い時）には蓄圧タンクに蓄圧水が溜まる。洗浄用弁装置が開放されて洗浄水流路が通水状態となり、洗浄水流路内の水圧が低くなったときに、蓄圧装置の蓄圧水を付加することにより、洗浄水圧を高くすることができる。このように、洗浄水圧を高めるために蓄圧タンクの蓄圧水を付加するものであるため、洗浄水の全量を蓄圧する従来例に比べ、蓄圧器の容積が小さくて足りる。
【００１５】
この便器洗浄装置の一態様にあっては、洗浄水流路は、元流路と、該元流路から分岐したリム用流路及びジェット用流路とからなり、前記洗浄用弁装置は、該リム用流路及び該ジェット用流路への給水を制御する。
【００１６】
この一態様においては、便器洗浄に際し、まず所定時間リム用流路に給水し、その後、ジェット用流路に所定時間給水する制御手段が設けられていることが望ましい。この場合、必要なときに蓄圧水を付加できる。
【００１７】
この制御手段は、該ジェット用流路に給水しているときに前記蓄圧装置の前記蓄圧水流出手段を流出作動させるものが好ましい。これにより、給水によって低下していた洗浄水流路内の水圧を高くし、強力なサイホンジェット流を形成することができる。
【００１８】
この制御手段は、該リム用流路に給水しているときに前記蓄圧装置の前記蓄圧水流出手段を流出作動させてもよい。これにより、リム末端にまで十分に給水することができる。従って、鉢面全体に十分に洗浄水を行き渡らせることができる。
【００１９】
この制御手段は、該リム用流路への給水を停止した後、所定の待機時間が経過してからジェット用流路へ給水するものであってもよい。この所定時間の間に蓄圧タンクへ蓄圧水が補充される。
【００２０】
本発明の便器洗浄装置の他の一態様にあっては、前記洗浄水流路に流量検出手段が設けられると共に、前記洗浄用弁装置が開弁した後の該洗浄水流路の流量が所定流量以下のときに前記蓄圧水流出手段を流出作動させる制御手段が設けられている。これにより、水圧が不足するときにだけ蓄圧水を供給するようになり、蓄圧タンクを小型化することができる。また、水圧が十分に高いときに蓄圧水を供給した結果、洗浄水圧が高くなり過ぎ、過大水量によって便器から水はねが発生するということが防止される。
【００２１】
この流量検出手段は水力発電機であってもよい。この場合、水力発電機を制御手段や弁装置等の電源として利用することにより、別途これらの電源を用意することが不要となると共に省エネルギー化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、１次側の水圧が２次側の水圧より高くなると自動的に弁装置が開弁し、蓄圧タンクに蓄圧水が流入して蓄圧され、１次側の水圧が２次側の水圧より低くなると自動的に弁装置が閉弁して蓄圧タンク内の蓄圧状態が保持されるが、必要に応じて蓄圧タンク内の蓄圧水を１次側に放出することができる、蓄圧水の放出が制御された蓄圧装置が提供される。
【００２３】
また、本発明によると、この蓄圧装置を備え、十分な洗浄能力を有し、しかも蓄圧タンクが小型のもので足りる便器洗浄装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図１（ａ）は実施の形態に係る便器洗浄装置を備えた洋風便器設備の斜視図、図１（ｂ）はその電動弁ユニットの構成図、図２（ａ）は洗浄水供給流路の系統図、図２（ｂ）は洗浄水供給流路の給水タイミングチャート、図９は洗浄水供給流路の別の給水タイミングチャートである。
【００２５】
陶器製の洋風便器１は、前部に鉢部２を備え、この鉢部２の上部内周にリム３が設けられている。このリム３へはリムノズル４を介して洗浄水が供給される。また、鉢部２のトラップ部には、該トラップ部にサイホン排出流を誘起するための水（ジェット水）を噴出するジェットノズル５が設けられている。このトラップ部は、鉢部２の底部から斜め上方に立ち上がる上昇部と、該上昇部に連なり、下方に立ち下がる立下部とを有しており、この立下部が排水管（図示略）に連なっている。このトラップ構造自体は周知のものである。
【００２６】
トイレルームの壁面には給水管の末端が突出しており、この給水管の末端に止水栓１０が取り付けられている。この止水栓１０は元流路としての給水管１１及び逆止弁１１ａを介して洋風便器１の後部に設置されたストレーナ１２に接続されている。このストレーナ１２を通過した水は電動弁ユニット２０へ供給可能とされる。
【００２７】
電動弁ユニット２０は、内部に配置された弁装置２２，２３をモータ２１で駆動し、リム用流路としてのリムノズル用給水配管２４又はジェット用流路としてのジェットノズル用給水配管２５へ水を供給する。なお、停電時にも便器を使用できるようにするために、モータ２１の回転軸に手動式の洗浄ハンドル２８が取り付けられている。この電動弁ユニット２０は、カバーケーシング（図示略）内に配置されている。
【００２８】
この電動弁ユニット２０には、リムノズル用給水配管２４内及びジェットノズル用給水配管２５内の負圧をブレークするためのバキュームブレーカ２６，２７が設けられている。このバキュームブレーカ２６，２７は、該給水配管２４又は２５内に負圧が生じたときに開弁して該給水配管２４又は２５内を大気に連通させるよう構成されている。また、図示はしないが、リムノズル用給水配管２４及びジェットノズル用給水配管２５にそれぞれ逆止弁が設けられている。
【００２９】
用便（大便）後に洋風便器１に洗浄水を供給するときには、まず弁装置２２が所定時間開弁してリム３へ洗浄水が供給されて鉢面に付着した汚れがトラップ部へ洗い落とされる。次に、弁装置２３が所定時間開弁し、ジェットノズル５から水が噴出してトラップ部にサイホンが誘起され、汚水が排水管へ排出される。その後、弁２２が再度所要時間開弁し、トラップ水が貯溜される。
【００３０】
給水管１１の逆止弁１１ａよりも上流側から出入用流路としての出入管３０が分岐しており、この出入管３０に対し弁装置４０を介して蓄圧タンク６０が接続されている。
【００３１】
この弁装置４０及び蓄圧タンク６０の構成について次に図３を参照して説明する。
【００３２】
この弁装置４０は、１次口４１と２次口４５とを備えており、該１次口４１と２次口４５との間に１次流路４２及び２次流路４４が設けられている。１次流路４２と２次流路４４とは、シート部４３及び主弁体４６によって隔てられている。
【００３３】
シート部４３は、円環形（この形態では円筒形）であり、内部が１次流路４２に連通し、外周側が２次流路４４に連通している。主弁体４６は、このシート部４３に対し上方から接離する。
【００３４】
この主弁体４６は、その外周に連なるダイヤフラム４６ａを介して２次流路４４の外周面に水密的に連結されており、これにより、主弁体４６の上側に背圧室４７が形成されている。主弁体４６には、この背圧室４７と２次流路４４とは、主弁体４６に設けられた弁小孔４６ｂを介して常時連通している。
【００３５】
背圧室４７は、管制流路としてのパイロット小孔４８を介して１次流路４２と連通している。このパイロット小孔４８を開閉するために、管制弁としての磁石よりなるプランジャ弁４９と、このプランジャ弁４９をパイロット小孔４８に押し付けるスプリング５０と、プランジャ弁４９をパイロット小孔４８から離反させるコイル５１とが設けられている。コイル５１に通電していないときには、プランジャ弁４９は、スプリング５０の付勢力によりパイロット小孔４８の背圧室側の端面に押し付けられ、パイロット小孔４８を閉鎖している。コイル５１に通電すると、プランジャ弁４９が引き上げられ、パイロット小孔４８が開通し、１次流路４２と背圧室４７とが連通する。
【００３６】
この弁装置４０の２次口４５に対し、配管５９を介して蓄圧タンク６０の出入口６１が接続されている。蓄圧タンク６０は、ダイヤフラム６３によって蓄圧室６２が区画されている。このダイヤフラム６３の上側の大気圧室６４は開口６６を介して大気に常時連通している。この大気圧室６４内には、ダイヤフラム６３を蓄圧方向に押圧するスプリング６５が設置されている。
【００３７】
この蓄圧タンク６０への蓄圧水の溜め、保持及び放出の各作動について図４〜６を参照して説明する。
【００３８】
図４は蓄圧水の溜め作動図である。電動弁ユニット２０の弁２２，２３がいずれも閉弁状態にあるときには、給水管１１内の水圧は水道配管の給水静圧（例えば、１．０〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ２）となっている。この水圧により主弁体４６が押されてシート部４３から離座し、１次流路４２と２次流路４４とが連通する。これにより、給水管１１内の圧力の高い水が蓄圧タンク６０内に流入し、最終的には給水管１１内の静水圧と等しい圧力の水が蓄圧タンク６０内に貯留される。なお、このとき、プランジャ弁４９はパイロット小孔４８を閉鎖している。
【００３９】
このように蓄圧タンク６０内に蓄圧水が貯留された状態において、弁装置２２が開弁されて給水管１１内を水が流れ、給水管１１内の水圧が低下した場合、背圧室４７内の水圧により主弁体４６がシート部４３に押し付けられ、蓄圧タンク６０内の蓄圧水は流出しない。この状態が図５の蓄圧水保持工程である。図５の通り、プランジャ弁４９がパイロット小孔４８を閉鎖している。なお、弁装置２２の代りに弁装置２３が開弁された場合であっても、同様の蓄圧保持工程を経る。
【００４０】
給水管１１内を流れる水の水圧を高くする必要があるときには、図６の通りコイル５１に通電してプランジャ弁４９を引き上げ、パイロット小孔４８を開通させる。
【００４１】
これにより、背圧室４７が１次流路４２に連通してその水圧が低下し、主弁体４６は蓄圧水圧に押されてシート部４３から離座し、蓄圧タンク６０内の蓄圧水が弁装置４０及び出入管３０を介して給水管１１に供給される。給水管１１内は水で満たされているので、少量の蓄圧水が付加されるだけで給水管１１内の水圧は十分に高くなる。
【００４２】
なお、このコイル５１への通電は、電動弁ユニット２０と共に、制御器（図１〜６では図示略）によって制御される。この制御器へは、洋風便器１の使用者の検知信号及びリモコン（図示略）のフラッシュスイッチ信号が入力され、これらの信号に基づいて電動弁ユニット２０及びコイル５１への通電が制御される。
【００４３】
このように構成された蓄圧装置を有する便器洗浄装置の動作について次に説明する。
【００４４】
リムノズル４及びジェットノズル５のいずれにも洗浄水を供給しない非洗浄時には、前記図４の通り、蓄圧タンク６０に蓄圧水が貯留され、その後、図５の通り蓄圧水が蓄圧タンク６０に保持される。
【００４５】
便器洗浄を開始する場合、電動弁ユニット２０は、図２（ｂ）の如く、まずリムノズル４へ所定時間水を供給し、便鉢の鉢面に付着した汚れを洗い落す。この洗浄の間は、リムノズル４にのみ給水され、ジェットノズル５へは給水しない。
【００４６】
なお、通常の場合は、このリム洗浄時には弁装置４０のプランジャ弁４９は閉弁しており、蓄圧水は図５の通り蓄圧タンク６０内に保持されている。
【００４７】
ただし、本発明では、図９の通り、このリム洗浄の一時期にプランジャ弁４９を短時間開弁させ、少量の蓄圧水を流出させ、これにより、リム通水路の末端にまで水を十分に到達させるようにしてもよい。
【００４８】
このようにリム洗浄時に蓄圧水の一部を放出した場合、リム洗浄と次のジェット洗浄との間のタイムラグｔ１があれば、ジェット洗浄に必要な蓄圧水を蓄圧タンクに補充することができる。
【００４９】
リムノズル４への給水を停止し、若干の時間ｔ１が経過した後、水道水圧の直圧によってジェットノズル５へ給水し、ジェットノズル５から比較的緩やかな水勢にて水を噴出させ、トラップ部に比較的緩やかなサイホンを誘起させ、沈殿性固形物など排出され易い汚物を水と共にトラップ部から排水管へ排出する。
【００５０】
ジェットノズル５への給水を開始してから所定の時間ｔ２が経過すると、プランジャ弁４９が開とされ、図６の如く蓄圧タンク６０内の蓄圧水もジェットノズル５へ供給される。これにより、ジェットノズル５からの噴出水量及び水圧が増大し、トラップ部に強力なサイホン排出水流が形成される。これにより、鉢内の水面上あるいは水面付近に浮遊していたペーパーなど流れにくい固形物も速やかに排出される。
【００５１】
その後、プランジャ弁４９が閉弁されると共に、電動弁ユニット２０によるジェットノズル５への給水が停止される。電動弁ユニット２０は、その後、所定時間だけリムノズル４へ給水し、便鉢底部に所要水量のトラップ水を貯留させる。その後、電動弁ユニット２０の弁装置２２，２３が閉弁している間に、蓄圧タンク６０に蓄圧水が貯留される。
【００５２】
このように、この実施の形態によると、蓄圧タンク６０の蓄圧水がジェットノズル５への給水に付加されることにより、強力なサイホン排出流を形成することができ、流れにくいペーパー等も確実に排出することが可能となる。しかも、この蓄圧水が給水管１１に添加されると給水管１１内の水圧が十分に高くなるので、添加すべき蓄圧水量は少量で足りる。このため、蓄圧タンク６０は容積が小型のもので足りる。
【００５３】
上記実施の形態では、１個の弁装置４０に１個の蓄圧タンク６０のみが接続されているが、図７のように２以上の蓄圧タンク６０が接続されてもよい。
【００５４】
上記実施の形態では、シート部４３の内側を１次流路とし、外周囲を２次流路としているが、逆にしてもよい。なお、当然ながら、この場合も管制流路は１次流路に連通し、弁小孔４６ｂは２次流路に連通する。
【００５５】
上記実施の形態では、逆止弁１１ａよりも上流側から出入管３０が分岐しているが、逆止弁１１ａの下流側から分岐させてもよい。
【００５６】
本発明では、給水管１１に流量計を設け、便器洗浄時の該給水管１１内の流量を検出し、この流量が所定流量よりも少ないときに蓄圧水を給水管１１に流出させ、所定流量よりも多いときには蓄圧水を給水管１１に流出させないようにしてもよい。この流量計は図８の如く水力発電機であってもよい。
【００５７】
図８では、水力発電機の電力によって制御器７１，７２の駆動が行われると共に、水力発電機の発電電圧あるいは発電周波数に基づいて流量を検出している。この水力発電機の流量信号は蓄圧制御器７１に入力され、便器洗浄時の流量が不足するときに弁装置４０のプランジャ弁４９を開弁させる。便器洗浄が図２（ｂ）のどの段階にあるかは、便器洗浄制御器７２からの信号により判別される。この便器洗浄制御器７２は、リモコン及び人体検知センサからの信号が入力され、便器洗浄制御器７２から電動弁ユニット２０へ制御信号が与えられる。
【００５８】
蓄圧タンク６０は洋風便器内（例えば台座部の内側）に配置されてもよく、洋風便器外に配置されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】（ａ）図は実施の形態に係る便器洗浄装置を備えた洋風便器設備の斜視図、（ｂ）はその電動弁ユニットの構成図である。
【図２】（ａ）図は洗浄水供給流路の系統図、（ｂ）図は洗浄水供給流路の給水タイミングチャートである。
【図３】蓄圧タンク及び弁装置の構成を示す断面図である。
【図４】蓄圧タンク及び弁装置の作動図である。
【図５】蓄圧タンク及び弁装置の作動図である。
【図６】蓄圧タンク及び弁装置の作動図である。
【図７】別の実施の形態に係る蓄圧タンク及び弁装置の構成図である。
【図８】さらに別の実施の形態に係る蓄圧タンク及び弁装置の構成図である。
【図９】洗浄水供給流路の別の給水タイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１  洋風便器
２  鉢部
３  リム
４  リムノズル
５  ジェットノズル
１０  止水栓
１１  給水管（元流路）
１２  ストレーナ
２０  電動弁ユニット
２４  リムノズル用給水配管（リム用流路）
２５  ジェットノズル用給水配管（ジェット用流路）
４０  弁装置
４２  １次流路
４３  シート部
４４  ２次流路
４６  主弁体
４６ｂ  弁小孔
４７  背圧室
４８  パイロット小孔（管制流路）
４９  プランジャ弁（管制弁）
６０  蓄圧タンク
７０  水力発電機
【図１】
2005120742.tif 000003
【図２】
2005120742.tif 000004
【図３】
2005120742.tif 000005
【図４】
2005120742.tif 000006
【図５】
2005120742.tif 000007
【図６】
2005120742.tif 000008
【図７】
2005120742.tif 000009
【図８】
2005120742.tif 000010
【図９】
2005120742.tif 000011