(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧した洗浄水によって洗浄される水洗大便器であって、
使用者が操作して洗浄を開始する洗浄スイッチと、
ボウル部と、洗浄水を吐出する吐水口と、排水トラップ管路とを備えた便器本体と、
洗浄水を貯水する貯水タンクと、
洗浄水を上記貯水タンクに補給する洗浄水供給手段と、
上記貯水タンクの洗浄水を加圧して上記吐水口に供給する加圧ポンプであって、この加圧ポンプが逆流防止手段を備えていない導水管により上記貯水タンクと接続されると共に上記貯水タンクとほぼ同じレベルに配置された上記加圧ポンプと、
この加圧ポンプを駆動する電動モータと、
この電動モータを制御するモータ制御手段と、を有し、
上記モータ制御手段は、上記洗浄スイッチの操作により上記電動モータを駆動したとき、上記電動モータの出力を検出するモータ出力検出手段と、このモータ出力手段により検出された電動モータの出力が所定の出力状態であるか否かを判定するモータ出力判定手段と、所定の出力状態の場合には上記電動モータの駆動を継続し、所定の出力状態で無い場合には上記電動モータの駆動を停止するように上記電動モータを駆動するモータ駆動手段と、を備え、
上記モータ出力検出手段は上記電動モータの回転数を検出し、上記モータ出力判定手段は電動モータの加圧ポンプ駆動時から目標回転数に安定するまでの時間がしきい値以下のとき所定の出力状態であると判定することを特徴とする水洗大便器。
【請求項２】
上記便器本体の吐水口は、リム吐水口とジェット吐水口であり、上記洗浄水供給手段が上記リム吐水口に給水し、上記加圧ポンプが上記ジェット吐水口に給水するようになっている請求項１に記載の水洗大便器。
【請求項３】
上記便器本体の吐水口は、リム吐水口とジェット吐水口であり、上記加圧ポンプが上記リム吐水口及びジェット吐水口に給水するようになっている請求項１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、ポンプにより加圧した洗浄水によって洗浄される水洗大便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、貯水タンクを設け、この貯水タンクに貯水された洗浄水をポンプにより加圧して便器本体に供給して洗浄する水洗大便器が知られており、その一例が、特許文献１に記載されている。
この特許文献１の水洗大便器においては、ポンプの過度の動作と便器からのオーバーフローを防止するため、貯水タンクが満水状態となるまでポンプ起動を遅延させる時間遅延手段が設けられている。この時間遅延手段は、具合的には、貯水タンクが満水状態となるまでに必要な時間をタイマーで制御し、これにより、ポンプが駆動されるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特許第３５４２６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、近年、水洗大便器は、節水化の要請から、洗浄水量が６リットル以下、特に、米国では、５リットル程度の便器が主流になりつつあり、さらに、将来的には、１ガロン（約３．８リットル）の便器になると予想されている。このような情況下では、１回の洗浄に利用される洗浄水の量は当然に少なくなる。特に、小洗浄のモードを有する水洗大便器では、その小洗浄のモード使用時には、さらに、洗浄水の量は少なくなる。
この結果、貯水タンクには、１回の洗浄で使用される洗浄水の量以上、即ち、２回以上の洗浄が可能な量の洗浄水を貯水することが可能となる。また、パブリックの便器（ビルのトイレ等）では、貯水タンクの満水を待たずに連続して使用（２回以上の洗浄）できることが要望されている。
【０００５】
次に、ポンプの空転防止のため（即ち、ポンプ室が満水状態ではなく空気が残っている状態でインペラを駆動するのを防止するため）、ポンプ室内が常時水で充填されるように、ポンプを貯水タンク内に設けたり、貯水タンクの下方に設けることが提案されている。
【０００６】
さらに、ポンプのメンテナンス性を向上させるため、ポンプを上方から交換できるように、貯水タンク内の水位の最高水位とほぼ同じレベルに配置することが考えられる。しかしながら、この場合には、ポンプ室内に水を充填させるために、タンクとポンプとを接続する導水管内に逆流防止手段（フラッパー弁等の逆止弁）を配置する必要がある。しかしながら、このような逆流防止手段を設けると、導水管内で圧力損失（圧損）となり、その分、ポンプに負荷がかかり、好ましくない。
【０００７】
以上説明したように、貯水タンク内の洗浄水をポンプにより加圧して便器に供給するタイプの水洗大便器においては、貯水タンクの満水を待たずに連続して使用できるようにする要請があり、また、メンテナンス性を考慮してポンプを配置した場合には、逆流防止手段を設けたことによる圧損の問題があるが、このような要請を満たし且つ圧損の問題を解決した水洗大便器は未だに提案されていない。
【０００８】
そこで、本発明は、従来からの要請を満たすためになされたものであり、連続して使用することができ、また、ポンプとタンクを接続する導水管内に圧損が生じない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】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明は、  加圧した洗浄水によって洗浄される水洗大便器であって、使用者が操作して洗浄を開始する洗浄スイッチと、ボウル部と、洗浄水を吐出する吐水口と、排水トラップ管路とを備えた便器本体と、洗浄水を貯水する貯水タンクと、洗浄水を貯水タンクに補給する洗浄水供給手段と、貯水タンクの洗浄水を加圧して吐水口に供給する加圧ポンプであって、この加圧ポンプが逆流防止手段を備えていない導水管により貯水タンクと接続されると共に貯水タンクとほぼ同じレベルに配置された加圧ポンプと、この加圧ポンプを駆動する電動モータと、この電動モータを制御するモータ制御手段と、を有し、モータ制御手段は、洗浄スイッチの操作により電動モータを駆動したとき、電動モータの出力を検出するモータ出力検出手段と、このモータ出力手段により検出された電動モータの出力が所定の出力状態であるか否かを判定するモータ出力判定手段と、所定の出力状態の場合には電動モータの駆動を継続し、所定の出力状態で無い場合には電動モータの駆動を停止するように電動モータを駆動するモータ駆動手段と、を備え、モータ出力検出手段は電動モータの回転数を検出し、モータ出力判定手段は電動モータの加圧ポンプ駆動時から目標回転数に安定するまでの時間がしきい値以下のとき所定の出力状態であると判定す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、使用者が洗浄スイッチを操作すると、電動モータが加圧ポンプを駆動し貯水タンクの洗浄水を加圧して便器本体の吐出口に供給し、便器本体を洗浄するようになっている。この電動モータを駆動したとき、モータ制御手段のモータ出力検出手段が、電動モータの出力を検出し、モータ出力判定手段が、所定の出力状態か、所定の出力状態で無いのかを判定し、モータ駆動手段が、電動モータの出力が所定の出力状態である場合には電動モータの駆動を継続し、所定の出力状態で無い場合には電動モータの駆動を停止するようにしている。この結果、本発明によれば、使用者は、連続して便器本体を洗浄することが可能となる。さらに、本発明によれば、加圧ポンプが逆流防止手段を備えていない導水管により貯水タンクと接続されているので、貯水タンクの洗浄水をこの導水管を経由して吐出口に供給するとき、導水管内に圧損が生じることがない。また、本発明によれば、モータ出力検出手段は電動モータの回転数を検出するので、電動モータの出力の検出を簡易且つ確実に検出することができる。さらに、本発明によれば、電動モータの加圧ポンプ駆動時から目標回転数に安定するまでの時間がしきい値以下のとき、所定の出力状態であると判定するので、所定の出力状態か否かの判断を確実（正確）に行うことができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、便器本体の吐水口は、リム吐水口とジェット吐水口であり、洗浄水供給手段がリム吐水口に給水し、加圧ポンプがジェット吐水口に給水するようになっている。
このように構成された本発明においては、洗浄水供給手段がリム吐水口に供水し、加圧ポンプがジェット吐水口に給水するようになっているので、ジェット吐水が、水道圧の影響を受けることがなく、安定した洗浄力を得ることができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、便器本体の吐水口は、リム吐水口とジェット吐水口であり、加圧ポンプがリム吐水口及びジェット吐水口に給水するようになっている。
このように構成された本発明においては、加圧ポンプがリム吐水口及びジェット吐水口に給水するようになっているので、リム吐水及びジェット吐水の両方が、水道圧の影響を受けることがなく、安定した洗浄力を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の水洗大便器によれば、連続して使用することができ、また、ポンプとタンクを接続する導水管内に圧損が生じないという効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【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乃至図５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の側面図であり、図２は図１に示す水洗大便器の平面図であり、図３は本発明の第１実施形態による水洗大便器を示す全体構成図であり、図４は本発明の第１実施形態による水洗大便器に使用される加圧ポンプを示す部分断面図であり、図５は図４の加圧ポンプの電動モータ（ＤＣブラシレスモータ）の回転数の制御方法を示すブロック図である。
【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４と、便座４を覆うように配置されたカバー６と、便器本体２の後方上部に配置された局部洗浄装置８と、を備えている。さらに、便器本体２の後方には、機能部１０が配置されており、この機能部１０はサイドパネル１１により覆われている。
【００１８】
便器本体２には、汚物を受けるボウル部１２と、このボウル部１２の底部から延びる排水トラップ管路１４と、ジェット吐水を行うジェット吐水口１６と、リム吐水を行うリム吐水口１８が形成されている。
ジェット吐水口１６は、ボウル部１２の底部に形成されており、排水トラップ管路１４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１４に向けて吐出するようになっている。
リム吐水口１８は、ボウル部１２の左側上部後方に形成されており、ボウル部１２の上縁に沿って洗浄水を吐出するようになっている。
【００１９】
排水トラップ管路１４は、入口部１４ａと、この入口部１４ａから上昇するトラップ上昇管１４ｂと、このトラップ上昇管１４ｂから下降するトラップ下降管１４ｃとからなり、トラップ上昇管１４ｂとトラップ下降管１４ｃとの間が頂部１４ｄとなっている。
ここで、排水トラップ管路１４のトラップ下降管１４ｃの下端には、排水管１９が接続されている。
【００２０】
本実施形態による水洗大便器１は、洗浄水を供給する水道に直結されており、水道の給水圧力によりリム吐水口１８から洗浄水が吐出される。また、ジェット吐水に関しては、後述するように、機能部１０に内蔵された貯水タンク２０に貯水された洗浄水を加圧ポンプ２２によって加圧して、大流量でジェット吐水口１６から吐出させるようになっている。
【００２１】
次に、図３により、第１実施形態による水洗大便器１の機能部１０を詳細に説明する。
図３に示すように、機能部１０には、水道から洗浄水が供給される給水路２４が設けられ、この給水路２４には、上流側から、止水栓２６、ストレーナ２８、分岐金具３０、定流量弁３２、ダイヤフラム式の電磁開閉弁３４、給水路切替弁３６がそれぞれ設けられている。
【００２２】
これらの定流量弁３２、電磁開閉弁３４、及び、給水路切替弁３６は、図３に示すように、バルブユニット３７として、一体的に組立られたものとなっている。
また、給水路切替弁３６の下流側には、リム吐水口１８に洗浄水を供給するためのリム側給水路３８、及び、貯水タンク２０に洗浄水を供給するためのタンク側給水路４０が接続されている。
【００２３】
ここで、定流量弁３２は、止水栓２６、ストレーナ２８、分岐金具３０を介して流入した洗浄水を、所定の流量以下に絞るためのものである。また、定流量弁３２を通過した洗浄水は、電磁開閉弁３４に流入し、電磁開閉弁３４を通過した洗浄水は、給水路切替弁３６により、リム側であるリム側給水路３８からリム吐水口１８へ、又は、タンク側であるタンク側給水路４０から貯水タンク２０に供給されるようになっている。ここで、給水路切替弁３６は、リム側給水路３８とタンク側給水路４０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できる切替弁である。
【００２４】
また、貯水タンク２０の下部には、ポンプ側給水路４２が接続されており、このポンプ側給水路４２の下流端にはポンプ室２２ａを備えた加圧ポンプ２２が接続されている。さらに、加圧ポンプ２２とジェット吐水口１６はジェット側給水路４４により接続されており、加圧ポンプ２２が、貯水タンク２０に貯水された洗浄水を加圧してジェット吐水口１６まで供給するようになっている。
【００２５】
ジェット側給水路４４は、図３に示すように、上方に向けて凸型に形成されており、この凸型部分の頂部４６ａが最高位置（ジェット側給水路の最高位置Ｌ１）となっている。
【００２６】
次に、上述したリム側給水路３８には、リム吐水用バキュームブレーカ４６が設けられており、給水路２４に負圧が発生した時に洗浄水のリム吐水口１８からの逆流を防止している。また、リム吐水用バキュームブレーカ４６は、図３に示すように、ボウル部１２の上端面よりも上方に配置され、これにより、逆流を確実に防止している。さらに、リム吐水用バキュームブレーカ４６の大気開放部から溢れた洗浄水は、戻り管路４８を通って貯水タンク２０に流入するようになっている。
タンク側給水路４０にも、逆止弁であるバキュームブレーカ５０が設けられており、洗浄水の貯水タンク２０からの逆流を防止している。
【００２７】
ここで、貯水タンク２０は、密閉タイプの貯水タンクであり、タンク側給水路４０と貯水タンク２０の接続部には、ボール式逆止弁５２が設けられている。このボール式逆止弁５２により、貯水タンク２０が後述するオーバーフロー流路７０の上端７０ａの位置を越えて満水状態になった場合でも、ボール５２ａが浮上して、タンク側給水路４０との接続部を閉鎖するので、洗浄水がタンク側給水路４０に逆流することがないようになっている。
【００２８】
同様に、戻り管路５０と貯水タンクの接続部にも、同様に、ボール式逆止弁５４が設けられており、貯水タンク２０が後述するオーバーフロー流路７０の上端７０ａの位置を越えて満水状態になった場合でも、洗浄水が戻り管路４８に逆流することはないようになっている。
【００２９】
ここで、タンク側給水路４２には、フラッパー弁等の逆止弁（逆流防止手段）は設けられておらず、水抜栓５８のみが設けられている。この水抜栓５８は、加圧ポンプ２２よりも下方の、貯水タンク２０の下端部付近の高さに配置されており、そのため、水抜栓５８を開放することにより、メンテナンス時等に貯水タンク２０内及び加圧ポンプ２２内の洗浄水を排出することができるようになっている。
【００３０】
さらに、タンク側給水路４２には、逆止弁が設けられていないため、加圧ポンプ２２により、貯水タンク２０の洗浄水をジェット吐水口１６に供給するとき、タンク側給水路４２において圧力損失を生じることがない。なお、貯水タンク２０内の洗浄水の水位が加圧ポンプ２２により低下した場合には、加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａ内の洗浄水が貯水タンク２０に逆流して戻り、加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａ内の洗浄水が抜け加圧ポンプ２２が空運転するようになっている。
さらに、加圧ポンプ２２の下方には、水受けトレイ６０が配置されており、結露した水滴や漏水を受けるようになっている。
【００３１】
機能部１０には、電磁開閉弁３４の開閉操作、給水路切替弁３６の切替操作、及び、加圧ポンプ２２の回転数や駆動時間等を制御するコントローラ６２が内蔵されている。
さらに、便器使用者が洗浄時に使用する洗浄スイッチ６３が設けられており、この洗浄スイッチ６３がＯＮ操作されると、便器洗浄信号が、コントローラ６２に送信され、コントローラ６２は、加圧ポンプ２２を始動させるようになっている。
【００３２】
貯水タンク２０の内部には、上端フロートスイッチ６４ａ、及び、下端フロートスイッチ６４ｂが配置されている。
上端フロートスイッチ６４ａは、貯水タンク２０内の水位が通常使用時の最高水位Ｌ２より少しだけ低い所定位置Ｌ３に達するとオンに切り替わり、コントローラ６２はこれを検知して、電磁開閉弁３４を閉鎖させる。
下端フロートスイッチ６４ｂは、貯水タンク２０内の水位が通常使用時の最低水位Ｌ４より少しだけ高い所定の水位Ｌ５まで低下するとオンに切り替わり、コントローラ６２はこれを検知して、加圧ポンプ２２を停止させる。
【００３３】
さらに、オーバーフロー流路７０が設けられ、このオーバーフロー流路７０の上端７０ａは貯水タンク２０内に開口し、その下端７０ｂは、ジェット側給水路４４の最高位置Ｌ１よりも下流側（ジェット吐水口１６側）に接続されている。
このオーバーフロー流路７０には逆止弁であるフラッパー弁７２が取り付けられている。このオーバーフロー流路７０及びフラッパー弁７２により、洗浄水のジェット吐水口１６からの逆流を防止すると共に、これらの間の縁切りを行うことができるようになっている。
【００３４】
ここで、本実施形態では、図３に示すように、ジェット側給水路４４の最高位置Ｌ１が貯水タンク２０内の通常使用時の最高水位Ｌ２と同じ位置又は高い位置に設定されている。このようにＬ１とＬ２が設定されることにより、貯水タンク２０へタンク給水を行っているとき、貯水タンク２０内に溜まった洗浄水がポンプ側給水路４２とジェット側給水路４４を経てボウル部１２に供給されることがないので、タンク給水時に貯水タンク２０内の最高水位Ｌ２を確保することができる。
【００３５】
さらに、貯水タンク２０内の通常使用時の最高水位Ｌ２が加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａの上端位置Ｌ６よりも高い位置に設定されているので、加圧ポンプ２２の駆動時にポンプ室２２ａは洗浄水により満たされている状態が多くなり、この場合には、後述するように、連続して洗浄することが可能となる。
【００３６】
コントローラ６２は、使用者による洗浄スイッチ６３の操作により、電磁開閉弁３４、給水路切替弁３６、加圧ポンプ２２を順次作動させ、先ずリム吐水口１８から吐水し、リム吐水を継続させながら、次にジェット吐水口１６からの吐水を開始させて、ボウル部１２を洗浄する。さらに、コントローラ６２は、洗浄終了後、電磁開閉弁３４を開放し、給水路切替弁３６を貯水タンク２０側に切り替えて洗浄水を貯水タンク２０に補給する。貯水タンク２０内の水位が上昇し、上端フロートスイッチ６４ａが規定の貯水量を検出すると、コントローラ６２は、電磁開閉弁３４を閉鎖して給水を停止する。
【００３７】
次に、図４により、本実施形態の水洗大便器に使用される加圧ポンプ２２について詳細に説明する。加圧ポンプ２２は、ポンプ本体７４を備え、このポンプ本体７４は、回転軸７６を介して電動モータであるＤＣブレシレスモータ７８に直結されている。ポンプ本体７４はインペラ７４ａを備えている。
【００３８】
電動モータ（ＤＣブラシレスモータ）７８は、Ｎ極とＳ極とからなるローター７８と、巻線を備えたステータ７８ｂと、このステータ７８ｂの内周側に円周方向に所定間隔で複数設けられたホールＩＣ７８ｃと、モータの回転数を制御するための駆動基板７８ｄとを備えている。
ここで、ホールＩＣ７８ｃは、磁気センサであるホール素子と増幅、判別などの信号処理回路をワンチップ化したものであり、ローター７８のＮ極とＳ極の角速度を磁気的に非接触で検知することにより、モータの回転数を検出するものである。
【００３９】
次に図５により、加圧ポンプ２２のＤＣブラシレスモータ７８の回転数の制御方法を説明する。ＤＣブラシレスモータ７８には、入力電圧が印加される。この入力電圧の値は、例えば、モータ７８を３７００ｒｐｍで回転させたい場合、即ち、目標回転数が３７００ｒｐｍの場合には、この回転数とするために必要な予め算出された電圧値（例えば４．０Ｖ）である。この入力電圧が印加されると、ローター７８ａが回転を始め、このローター７８ａの回転数が、ホールＩＣ７８ｃにより検出される。この検出された回転数が目標回転数となるように、この回転数の情報が駆動基板７８ｄにフィードバックされ、この駆動基板７８ｄが、目標回転数となるために必要な入力電圧を印加され、目標回転数となるようにフィードバック制御される。
【００４０】
次に、図６乃至図９により、加圧ポンプ２２の電動モータ（ＤＣブラシレスモーター）７８の、ポンプ室２２ａの残留空気量に応じた、出力状態（回転挙動）を説明する。
図６は加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａ内が満水状態（空気量ゼロ）のときの電動モータの出力状態を示す線図であり、図７は加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａ内の３３％が残留空気のときの電動モータの出力状態を示す線図であり、図８は加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａ内の５０％が残留空気のときの電動モータの出力状態を示す線図であり、図９は加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａ内の６６％が残留空気のときの電動モータの出力状態を示す線図である。これらの図６乃至図９において、太線は回転数（左側縦軸参照）を示し、細線は入力電圧（右側縦軸参照）を示している。
【００４１】
図６に示すように、加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａ内が満水状態（空気量ゼロ）のときは、先ず、モーター７８の目標回転数を１０００ｒｐｍに設定して回転させる。このように、モーター７８を比較的低速で回転させることにより、ジェット側給水路４４内に残留する空気をゆっくりとジェット吐水口１６から排出させ（下流のエアー抜き）、加圧ポンプ２２（モーター７８）をいきなり本来の高速回転で始動した場合に生じるジェット吐水口１６からの空気の排出音の発生を防止することができる。
この後（始動から約０．５秒後）、モーター７８は、その回転数がほとんど変動することなく、目標回転数の３７００ｒｐｍとなって安定する。回転数が安定しているため、入力電圧もほぼ４．０Ｖとなり、安定している。これにより、貯水タンク２０の洗浄水が、ポンプ側給水路４２及びジェット側給水路４４を経て、ジェット吐水口１６に供給され、ジェット吐水が行われる。
【００４２】
図７に示すように、加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａ内の３３％が残留空気のときも、同様に、先ず、モーター７８の目標回転数を１０００ｒｐｍに設定して回転させる。しかしながら、ポンプ室２２ａ内にはその３３％を占める残留空気が存在するため、回転数及び入力電流が大きく変化する。その後（始動から約１．２秒後）、モーター７８は、その回転数がほとんど変動することなく、目標回転数の３７００ｒｐｍとなって安定する。回転数が安定しているため、入力電圧もほぼ４．０Ｖとなり、安定している。これにより、貯水タンク２０の洗浄水が、ポンプ側給水路４２及びジェット側給水路４４を経て、ジェット吐水口１６に供給され、ジェット吐水が行われる。
【００４３】
図８に示すように、加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａ内の５０％が残留空気のときも、同様に、先ず、モーター７８の目標回転数を１０００ｒｐｍに設定して回転させる。しかしながら、ポンプ室２２ａ内にはその５０％を占める残留空気が存在するため、回転数及び入力電流が３３％のときよりも大きく変化する。その後（始動から約２．０秒後）、モーター７８は、その回転数がほとんど変動することなく、目標回転数の３７００ｒｐｍとなって安定する。回転数が安定しているため、入力電圧もほぼ４．０Ｖとなり、安定している。これにより、貯水タンク２０の洗浄水が、ポンプ側給水路４２及びジェット側給水路４４を経て、ジェット吐水口１６に供給され、ジェット吐水が行われる。
【００４４】
図９に示すように、加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａ内の６６％が残留空気のときも、同様に、先ず、モーター７８の目標回転数を１０００ｒｐｍに設定して回転させる。しかしながら、ポンプ室２２ａ内にはその６６％を占める残留空気が存在するため、回転数及び入力電流が５０％のときよりも大きく変化する。その後、モーター７８は、目標回転数の３７００ｒｐｍとなって安定するが、入力電圧は、４．０Ｖよりも低い３．７Ｖとなっている。これは、加圧ポンプ２２のインペラ７４ａがポンプ室２２ａ内で空運転しているため、貯水タンク２０の洗浄水をジェット吐水口１６に供給できない状態であることを示している。
【００４５】
これらの図６乃至図９により示したようなポンプ室２２ａ内を占める残留空気の量が多い状態で、加圧ポンプ２２を駆動させるのは、磨耗部品であるメカニカルシール等が損傷しやすくなるので、好ましくないため、本実施形態においては、図８及び図９に示すような状態、即ち、加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａ内を占める残留空気の量が５０％以上のときには、使用者が、洗浄スイッチ６３を操作して、加圧ポンプ２２を一旦駆動させても、加圧ポンプ２２の駆動を停止して、ジェット吐水を行わないようにし、加圧ポンプ２２のポンプ室２２ａ内を占める残留空気の量が５０％未満のときのみ、加圧ポンプ２２の駆動を継続して、ジェット吐水を連続して実行できるようにしている。
【００４６】
本実施形態においては、この連続してジェット吐水を行う際、加圧ポンプ２２の「駆動の停止」と「駆動の継続」の判定を、以下に説明する２つの例（図１０に示す第１例、及び、図１１に示す第２例）により実行している。
【００４７】
図１０は、その第１例を示すフローチャートである。図１０において、Ｓは各ステップを示す。
先ず、Ｓ１において、待機状態において、使用者が洗浄スイッチ６３を操作することにより、コントローラ６２は便器信号を受け付ける。次に、Ｓ２において、前リム吐水が実行される。具体的には、給水切替弁３６を、リム側給水路３８に対し全開状態となる位置（リム側全開位置）に切り替え、洗浄水をリム吐水口１８へ供給し、洗浄水をリム吐水口１８から吐水する。このリム吐水は、後述するジェット吐水中も継続して行う。また、ジェット吐水中は行わないようにしても良い。
【００４８】
次に、Ｓ３に進み、ジェット吐水のために加圧ポンプを駆動する。具体的には、目標回転数が例えば３７００ｒｐｍの場合には、この目標回転数とするために必要な予め算出された電圧値（例えば４．０Ｖ）を入力電圧として印加する。
【００４９】
次に、Ｓ４に進む。加圧ポンプを駆動したとき、上述した図６乃至図９を使用して説明したように、ポンプ室内に占める残留空気の量に応じて、電動モータ７８の出力状態（回転挙動）が変化する。即ち、ポンプ室内に占める残留空気の量が多いほど、ポンプ駆動時の回転数は高くなる。そのため、Ｓ４では、電動モータの出力である回転数が「しきい値（＝目標回転数＋所定回転数α）」以上であるか否かを判定する。
ここで、しきい値を算出するための所定回転数αは、ポンプ室２２ａ内を占める残留空気の量が５０％のとき（図８参照）の電気モータの出力状態（回転挙動）に基づき、予め設定された値である。
【００５０】
Ｓ４において、ＮＯ、即ち、回転数がしきい値未満と判定された場合には、Ｓ５に進み、加圧ポンプの駆動を継続する。このように、ポンプ室内に占める残留空気の量が少ない場合（５０％未満）には、加圧ポンプの駆動を継続して、貯水タンク内の洗浄水をポンプ側給水路４２及びジェット側給水路４４を経由してジェット吐水口１６に供給して、ジェット吐水を所定時間だけ実行する。
【００５１】
Ｓ４において、ＹＥＳ、即ち、回転数がしきい値以上と判定された場合には、Ｓ６に進み、加圧ポンプの駆動を停止する。このように、ポンプ室内に占める残留空気の量が多い場合（５０％以上）には、加圧ポンプの駆動を停止して、磨耗部品の損傷や空運転を防止するようにしている。
【００５２】
Ｓ５及びＳ６の後は、Ｓ７に進む。Ｓ５においてジェット吐水を実行した場合には、ジェット吐水終了後に、前リム吐水から継続して、後リム吐水を実行する。なお、ジェット吐水中リム吐水を行わない場合には、ジェット吐水終了後に、リム吐水（後リム吐水）を行う。また、Ｓ６において、ジェット吐水を行わない場合には、直ちに、前リム吐水から継続して、後リム吐水を実行する。
【００５３】
次に、Ｓ８に進み、後リム吐水を終了と同時に、タンク給水を実行する。具体的には、給水切替弁３６をリム側全開からタンク側全開に切り替える。これにより、貯水タンク２０内に洗浄水が貯水される。次に、貯水タンク２０内の水位が上昇することにより、上端フロートスイッチ６４ａがＯＮとなり、これにより、電磁開閉弁３４がＯＦＦ（閉操作）となり、洗浄水の貯水タンク２０内への流入が停止される。次に、給水切替弁３６がリム側とタンク側の両方に連通する中立位置に戻り、待機状態に復帰する。
【００５４】
次に、図１１により、連続してジェット吐水を行う際、加圧ポンプ２２の「駆動の停止」と「駆動の継続」を判定するための第２例を説明する。図１１は、その第２例を示すフローチャートである。図１１において、Ｓは各ステップを示す。
この図１１の例では、Ｓ１４のみが図１０の例のＳ４と異なり、他のステップは、同様であるので、異なる部分のみ説明する。
【００５５】
上述した図６乃至図９を使用して説明したように、ポンプ室内に占める残留空気の量に応じて、電動モータ７８の出力である回転数が目標回転数に安定するまでの時間が変化する。即ち、ポンプ室内に占める残留空気の量が多いほど、電動モータ７８のポンプ駆動時から目標回転数に安定するまでの時間が長くなる。そのため、Ｓ１４では、電動モータの目標回転数に安定するまでの時間が「しきい値」以上であるか否かを判定する。
ここで、「しきい値」は、ポンプ室２２ａ内を占める残留空気の量が５０％のとき（図８参照）の電気モータの出力状態（回転挙動）に基づき、予め設定された値（例えば、２．０秒）である。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態では、連続して洗浄するとき、図１０に示す第１例では、ポンプ駆動時の電動モータの回転数により判断しているので、判定までの時間が短時間となり、素早い判定が可能となる。
一方、図１１に示す第２例では、ポンプ駆動時から目標回転数に安定する時間により判断しているので、判定までの時間は長くなるが、確実な判定が可能となる。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態においては、ポンプ駆動時の電動モータの回転数により（図１０の第１例参照）、又は、ポンプ起動時の目標回転数に安定するまでの時間により（図１１の第２例参照）、ポンプ室内の残留空気の量を検知し、これにより、連続した洗浄が可能か否かを判定するようにしているので、磨耗部品の損傷等を引き起こすことなく、連続した洗浄が可能となる。また、貯水タンク２０と加圧タンク２２を接続するタンク側導水路４２に逆止弁等の逆流防止手段を設けていないので、圧損によるポンプ負荷の増大を軽減することができる。
【００５８】
次に、図１２により、本発明の水洗大便器の第２実施形態を説明する。図１２は本発明の第２実施形態による水洗大便器を示す全体構成図である。この第２実施形態の水洗大便器の基本構造は、図３に示すものと大部分は同じであるため、その部分には同一符号を付して説明は省略し、ここでは、異なる部分のみ説明する。
【００５９】
図１２に示すように、第２実施形態による水洗大便器１００は、貯水タンク２０の洗浄水を加圧ポンプ２２により、リム吐水口１８及びジェット吐水口１６の両方に供給するタイプの水洗大便器である。
即ち、水洗大便器１００は、水道から洗浄水が供給される給水路１２４を備え、この給水路１２４から、貯水タンク２０に洗浄水を供給するようになっている。
【００６０】
次に、貯水タンク１２０の下部には、ポンプ側給水路１４２が接続されており、このポンプ側給水路１４２の下流端にはポンプ室２２ａを備えた加圧ポンプ２２が接続されている。さらに、加圧ポンプ２２とジェット吐水口１６はジェット側給水路１４４により接続されており、加圧ポンプ２２が、貯水タンク１２０に貯水された洗浄水を加圧してジェット吐水口１１６まで供給するようになっている。
【００６１】
このジェット側給水路１４４には、給水路切替弁１３６が取り付けられている。さらに、この給水路切替弁１３６には、リム吐水口１８に洗浄水を供給するためのリム側給水路１３８が、ジェット側給水路１４６から分岐するように設けられている。この給水路切替弁１３６は、リム側給水路１３８とジェット側給水路１４６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できる切替弁である。
【００６２】
機能部１０には、電磁開閉弁３４の開閉操作、給水路切替弁１３６の切替操作、及び、加圧ポンプ２２の回転数や作動時間等を制御するコントローラ１６２が内蔵されている。
【００６３】
コントローラ１６２は、使用者による洗浄スイッチ６３のＯＮ操作により、電磁開閉弁３４、加圧ポンプ２２、給水路切替弁１３６を順次作動させ、先ずリム吐水口１８から吐水し、このリム吐水を継続させながら、次にジェット吐水口１６からの吐水を開始させて、ボウル部１２を洗浄する。さらに、コントローラ１６２は、洗浄終了後も電磁開閉弁３４を継続して開放し、洗浄水を貯水タンク２０に補給する。貯水タンク１２０内の水位が上昇し、上端フロートスイッチ６４ａが規定の貯水量を検出すると、コントローラ１６２は、電磁開閉弁３４を閉鎖して給水を停止する。
【００６４】
この第２実施形態の水洗大便器にも、上述した図１０に示す第１例及び図１１に示す第２例が適用可能である。この結果、第２実施形態においても、第１実施形態同様に、磨耗部品の損傷等を引き起こすことなく、連続した洗浄が可能となる。また、貯水タンク２０と加圧タンク２２を接続するタンク側導水路１４２に逆止弁等の逆流防止手段を設けていないので、圧損によるポンプ負荷の増大を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施形態による水洗大便器の側面図である。
【図２】図１に示す水洗大便器の平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による水洗大便器を示す全体構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態による水洗大便器に使用される加圧ポンプを示す部分断面図である。
【図５】図４の加圧ポンプの電動モータ（ＤＣブラシレスモータ）の回転数の制御方法を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１実施形態における水洗大便器における加圧ポンプのポンプ室内が満水状態（空気量ゼロ）のときの電動モータの出力状態を示す線図である。
【図７】本発明の第１実施形態における水洗大便器における加圧ポンプのポンプ室内の３３％が残留空気のときの電動モータの出力状態を示す線図である。
【図８】本発明の第１実施形態における水洗大便器における加圧ポンプのポンプ室内の５０％が残留空気のときの電動モータの出力状態を示す線図である。
【図９】本発明の第１実施形態における水洗大便器における加圧ポンプのポンプ室内の６６％が残留空気のときの電動モータの出力状態を示す線図である。
【図１０】本発明の第１実施形態における水洗大便器において、連続して洗浄を行う際の、加圧ポンプの「駆動の停止」と「駆動の継続」を判定するための第１例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第１実施形態における水洗大便器において、連続して洗浄を行う際の、加圧ポンプの「駆動の停止」と「駆動の継続」を判定するための第２例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態による水洗大便器を示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００６６】
１，１００  水洗大便器
２  便器本体
１０  機能部
１２  ボウル部
１４  排水トラップ管路
１６  ジェット吐水口
１８  リム吐水口
２０，８０  貯水タンク
２２  加圧ポンプ
２４，１２４  給水路
３２  定流量弁
３４  電磁開閉弁
３６，１３６  給水路切替弁
３８，１３８  リム側給水路
４０  タンク側給水路
４２，１４２  ポンプ側給水路
４４，１４４  ジェット側給水路
６２，１６２  コントローラ
６３  洗浄スイッチ
７４  ポンプ本体
７８  電動モータ（ＤＣブラシレスモータ）
７８ａ  ローター
７８ｂ  スタータ
７８ｃ  ホールＩＣ
７８ｄ  駆動基板
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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