JP2002356899A - 水洗便器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パイロット弁を有する弁機構を備える水洗便
器において、パイロット流出路から流出する作動流体を
有効利用する水洗便器を提供する。 【解決手段】 洗浄水を供給する洗浄水流入口と、洗浄
水を吐水する洗浄水流出口と、前記洗浄水流入口から前
記洗浄水流出口へ洗浄水を供給する弁装置を備えた水洗
便器であって、第１可動弁体と第１弁座とにより構成さ
れる第１弁と、第１弁により開閉される第１洗浄水流路
と、第１可動弁体を囲壁の一部とする圧力室と、圧力室
に作動流体を流入させるパイロット流入路と、圧力室か
ら作動流体を流出させるパイロット流出路と、圧力室へ
の作動流体の流入と圧力室からの作動流体の流出とを開
始させ或いは停止させるパイロット弁を有する前記弁装
置において、前記洗浄水流出口と前記パイロット流出路
を連通させ、前記パイロット流出路から流出する作動流
体の少なくとも一部を洗浄水として再度利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水洗便器に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】洗浄水を供給する洗浄水流入口と、洗浄
水を吐水する洗浄水流出口と、前記洗浄水流入口から前
記洗浄水流出口へ洗浄水を供給する弁装置を備え、可動
弁体と弁座とにより構成される弁と、弁により開閉され
る洗浄水流路と、可動弁体を囲壁の一部とする圧力室
と、圧力室に作動流体を流入させるパイロット流入路
と、圧力室から作動流体を流出させるパイロット流出路
と、圧力室への作動流体の流入と圧力室からの作動流体
の流出とを開始させ或いは停止させるパイロット弁とを
有する前記弁装置が従来から使用されている。上記構成
の洗浄水弁装置においては、パイロット弁の作動を制御
して圧力室への作動流体の流入と圧力室からの作動流体
の流出とを開始させ或いは停止させ、圧力室の内圧を制
御して可動弁体を駆動し、洗浄水流路を開閉する。パイ
ロット弁の使用により、僅かな動力で大流量の洗浄水制
御が可能となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】現在、この機構を利用
した水洗便器が流通しているが、このような弁装置はパ
イロット弁開時にパイロット流出路から流出する作動流
体を圧力室内の圧力より低圧力の場所に排出しなければ
作動しない。そのため、この機構を利用した従来の水洗
便器はパイロット流出路から流出する作動流体を捨水と
してプレート上に収集し、そのプレートに便鉢内に向け
た下り勾配を設けることにより便鉢後方より便鉢内に放
流しており、洗浄水として有効利用されてはいなかっ
た。そのため、洗浄水を供給する洗浄水供給手段の一つ
である水道水を利用した水洗便器において、限られた流
量で洗浄を行うにあたり、パイロット流出路から流出す
る作動流体を有効に利用できておらず、使用水量の増大
を招いていた。また、流出する作動流体を便鉢後方より
便鉢内に垂れ流して捨てているため、便器後方側面に水
すじが出来、外観も悪かった。本発明は従来の前記課題
に鑑みてなされたものであり、パイロット弁を有する弁
機構を備えた水洗便器において、パイロット流出路から
流出する作動流体を再度洗浄水として有効利用する水洗
便器を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】本発明に
おいては、上記課題を解決するために、洗浄水を供給す
る洗浄水流入口と、洗浄水を吐水する洗浄水流出口と、
前記洗浄水流入口から前記洗浄水流出口へ洗浄水を供給
する弁装置を備えた水洗便器であって、第１可動弁体と
第１弁座とにより構成される第１弁と、第１弁により開
閉される第１洗浄水流路と、第１可動弁体を囲壁の一部
とする圧力室と、圧力室に作動流体を流入させるパイロ
ット流入路と、圧力室から作動流体を流出させるパイロ
ット流出路と、圧力室への作動流体の流入と圧力室から
の作動流体の流出とを開始させ或いは停止させるパイロ
ット弁を有する前記弁装置において、前記洗浄水流出口
と前記パイロット流出路を連通させ、前記パイロット流
出路から流出する作動流体の少なくとも一部を洗浄水と
して再度利用したことを特徴とする水洗便器を提供す
る。本発明に係る水洗便器は、パイロット流出路を第１
弁より下流側の第１洗浄水流路と連通させることによっ
て、簡便な構成でパイロット流出路から流出する作動流
体の大部分を洗浄水として有効利用でき、節水を図るこ
とができる。また、作動流体による水すじができないた
め、便器外観も良好となる。

【０００５】本発明の好ましい態様においては、前記弁
装置を有する水洗便器において、前記パイロット流出路
を前記洗浄水流出口の近傍に配設し、前記洗浄水と前記
作動流体を互いに吐出直後に合流させることによって、
作動流体の少なくとも一部を洗浄水として再度利用した
ことを特徴とする水洗便器。洗浄水流出口から吐出した
洗浄水と、パイロット流出路から吐出した作動流体が、
互いに吐出した直後に合流するように、洗浄水流出口の
近傍にパイロット流出路を配設することによって、簡便
な構成で作動流体の少なくとも一部を洗浄水として有効
利用でき、節水を図ることができる。また、作動流体に
よる水すじができないため、便器外観も良好となる。さ
らに、上記弁装置はパイロット弁開時にパイロット流出
路から流出する作動流体を圧力室内の圧力より低圧力の
場所に排出しなければ作動しない。そこで、パイロット
流出路を第１弁より下流側の第１洗浄水流路内よりもさ
らに大気圧に近い便鉢内に解放することにより、弁機構
の動作が俊敏になり、開閉動作が確実に行われる。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１、図２は便器本体の斜視図で
あり、図２は図１のイメージ図を線図化したもので、同
じ便器本体を示すものである。図３、図４は便器に内蔵
されている弁装置の斜視図であり、図４は図３のイメー
ジ図を線図化したもので、同じ弁装置を示すものであ
る。図５は弁装置の概略図、図６は弁装置と水洗便器の
配置図である。弁装置１は、洗浄水流入口２と、リム洗
浄用の洗浄水流出口３と、ジェット洗浄用の洗浄水流出
口４と、第１弁機構５と、第２弁機構６とを備えてい
る。洗浄水流入口２は図６に示す給水管１２に接続され
ている。洗浄水流出口３は、リム配管６５を介して、図
１、図２に示すリム吐水穴１０に接続されている。洗浄
水流出口４は、ジェット配管６６を介して、図６に示す
ジェットノズル１３に接続されている。

【０００７】第１弁機構５は、第１可動弁体であるダイ
ヤフラム２１と第１弁座である弁座２２とにより構成さ
れる第１弁であるダイヤフラム弁２３と、ダイヤフラム
弁２３により開閉される第１洗浄水流路である洗浄水流
路２４とを有している。ダイヤフラム弁２３よりも上流
側の洗浄水流路２４は定流量弁７を介して洗浄水流入口
２に連通している。ダイヤフラム弁２３よりも下流側の
洗浄水流路２４は流路８に連通している。第１弁機構５
は、ダイヤフラム２１を囲壁の一部とする圧力室２５を
有している。ダイヤフラム２１に、圧力室２５に連通す
るパイロット流入路２６が形成されている。圧力室２５
からパイロット流出路２７が延びている。パイロット流
出路２７を開閉するパイロット弁２８が配設されてい
る。パイロット弁２８は図示しない弁体と、弁体を閉方
向へ付勢する図示しないコイルバネと、弁体を開方向へ
駆動する図示しない電磁コイルとを有している。

【０００８】第２弁機構６も同様に、ダイヤフラム３１
と弁座３２とにより構成されるダイヤフラム弁３３と、
ダイヤフラム弁３３により開閉される洗浄水流路３４と
を有している。ダイヤフラム弁３３よりも上流側の洗浄
水流路３４は流路８に連通している。ダイヤフラム弁３
３よりも下流側の洗浄水流路３４は洗浄水流出口４に連
通している。第２弁機構６は、ダイヤフラム３１を囲壁
の一部とする圧力室３５を有している。ダイヤフラム３
１に、圧力室３５に連通するパイロット流入路３６が形
成されている。圧力室３５からパイロット流出路３７が
延びている。パイロット流出路３７を開閉するパイロッ
ト弁３８が配設されている。パイロット弁３８は図示し
ない弁体と、弁体を閉方向へ付勢する図示しないコイル
バネと、弁体を開方向へ駆動する図示しない電磁コイル
とを有している。

【０００９】流路８と洗浄水流出口３との間にダイヤフ
ラム弁４３が配設されている。ダイヤフラム弁４３はダ
イヤフラム４１と弁座４２と付勢バネ４９とにより構成
されている。ダイヤフラム４１を囲壁の一部とする圧力
室４５が配設されている。圧力室４５は連通穴４７を介
してダイヤフラム弁３３よりも下流側の洗浄水流路３４
と洗浄水流出口４との間の連通路に連通している。パイ
ロット弁２８、３８の電磁コイルへの電流供給を制御す
る図６に示す制御装置１４が配設されている。制御装置
１４は図示しないタイマーを内蔵している。制御装置１
４に洗浄開始を指示する図示しない操作装置が配設され
ている。

【００１０】弁装置１の作動を説明する。洗浄開始前
は、パイロット弁２８の電磁コイルへの電流供給が停止
している。パイロット弁２８の弁体がコイルバネにより
閉方向へ付勢され、パイロット弁２８はパイロット流出
路２７を閉じている。この結果、圧力室２５への作動流
体の流入は阻止されている。パイロット流入路２６によ
り、ダイヤフラム弁２３の上流側の洗浄水流路２４と圧
力室２５の圧力は略同一となっている。ダイヤフラム弁
２３の下流側の洗浄水流路２４の圧力はダイヤフラム弁
２３の上流側の洗浄水流路２４の圧力よりも低いので、
ダイヤフラム２１に加わる圧力室２５の内圧による力
は、洗浄水流路２４の内圧による力よりも大きい。この
結果、ダイヤフラム２１は弁座２２に押し付けられてお
り、ダイヤフラム弁２３は洗浄水流路２４を閉じてい
る。

【００１１】洗浄開始前は、パイロット弁３８の電磁コ
イルへの電流供給が停止しており、パイロット弁３８は
パイロット流出路３７を閉じており、圧力室３５への作
動流体の流入は阻止されている。ダイヤフラム弁３３
は、ダイヤフラム弁２３と同様に、洗浄水流路３４を閉
じている。洗浄開始前は、付勢バネ４９の付勢力を受け
てダイヤフラム４１が弁座４２に当接しており、ダイヤ
フラム弁４３は流路８と洗浄水流出口３との連通を遮断
している。ダイヤフラム弁２３が洗浄水流路２４を閉じ
ているので、弁装置１からは洗浄水は吐出せず、水洗便
器のリム吐水穴１０とジェットノズル１３からは、洗浄
水は吐出しない。

【００１２】便器利用者が図示しない操作装置を操作し
て洗浄を開始する。制御装置１４に内蔵されたタイマー
が作動する。制御装置１４はパイロット弁２８の電磁コ
イルへ電流を供給し、コイルバネの付勢力に逆らって弁
体を開方向へ駆動する。この結果、図７に示すようにパ
イロット弁２８はパイロット流出路２７を開く。パイロ
ット流出路２７が開くと、パイロット流入路２６を介し
て圧力室２５へ洗浄水の一部が作動流体として流入し、
パイロット流出路２７を介して圧力室２５から流出す
る。作動流体がパイロット流入路２６を通過する際の圧
力損失により、圧力室２５の圧力がダイヤフラム弁２３
の上流側の洗浄水流路２４の圧力よりも低くなる。ダイ
ヤフラム２１に加わる力のバランスが崩れ、ダイヤフラ
ム２１は弁座２２を離れて圧力室２５側へ移動する。こ
の結果、ダイヤフラム弁２３は洗浄水流路２４を開く。
洗浄水流入口２から流入し、定流量弁７を通って所定流
量Ｑに調整された洗浄水が、洗浄水流路２４を通って流
路８へ流入する。流路８の圧力が上昇し、ダイヤフラム
４１に加わる力のバランスが崩れ、ダイヤフラム４１は
弁座４２を離れて圧力室４５側へ移動する。この結果ダ
イヤフラム弁４３は流路８を洗浄水流出口３に連通させ
る。流路８が洗浄水流出口３に連通した結果、洗浄水流
出口３から洗浄水が流出する。洗浄水流出口３から吐出
した流量Ｑの洗浄水が、水洗便器のリム吐水穴１０から
吐出し、図８に示すように初期リム洗浄が行われる。パ
イロット弁３８はパイロット流出路３７を閉じているの
で、ダイヤフラム弁３３は洗浄水流路３４を閉じてい
る。したがって、流路８と洗浄水流出口４とは連通しな
い。よって、ジェットノズル１３からは洗浄水は吐出し
ない。

【００１３】洗浄開始からｔ1時間経過後、制御装置１
４はパイロット弁３８の電磁コイルへ電流を供給し、コ
イルバネの付勢力に逆らって弁体を開方向へ駆動する。
この結果、図７に示すように、パイロット弁３８はパイ
ロット流出路３７を開く。パイロット流出路３７が開く
と、パイロット流入路３６を介して圧力室３５へ洗浄水
の一部が作動流体として流入し、パイロット流出路３７
を介して圧力室３５から流出する。作動流体がパイロッ
ト流入路３６を通過する際の圧力損失により、圧力室３
５の圧力がダイヤフラム弁３３の上流側の洗浄水流路３
４の圧力よりも低くなる。ダイヤフラム３１に加わる力
のバランスが崩れ、ダイヤフラム３１は弁座３２を離れ
て圧力室３５側へ移動する。この結果、ダイヤフラム弁
３３は洗浄水流路３４を開く。洗浄水が流路８から洗浄
水流路３４へ流入し、洗浄水流出口４から吐出する。洗
浄水流出口４から吐出した流量Ｑの洗浄水が、図６に示
す水洗便器のジェットノズル１３から吐出し、図８に示
すようにジェット洗浄が行われる。水洗便器のトラップ
排水路にサイホン現象が惹起され、水洗便器から汚物が
排出される。洗浄水流路３４と洗浄水流出口４との間の
連通路を洗浄水が流れることにより、その連通路に開孔
された連通穴４７を介して圧力室４５内へ洗浄水の一部
が流入し、圧力室４５の圧力が上昇し、ダイヤフラム４
１に加わる力のバランスが崩れ、ダイヤフラム４１は弁
座４２に押し付けられる。この結果、ダイヤフラム弁４
３は流路８と洗浄水流出口３との連通を遮断する。した
がって、洗浄水はリム吐水穴１０からは排出せず、リム
洗浄は行われない。

【００１４】洗浄開始からｔ２時間経過後、制御装置１
４はパイロット弁３８の電磁コイルへの電流供給を停止
する。この結果、図７に示すように、パイロット弁３８
はパイロット流出路３７を閉じる。ダイヤフラム弁３３
は洗浄水流路３４を閉じる。洗浄水流出口４からの洗浄
水の吐出が停止する。洗浄水流路３４と洗浄水流出口４
との間の連通路を洗浄水が流れなくなることにより、そ
の連通路に開孔された連通穴４７を介して圧力室４５の
圧力が低下し、ダイヤフラム４１に加わる力のバランス
が崩れ、ダイヤフラム４１は弁座４２から離れて圧力室
４５側へ移動し、ダイヤフラム弁４３は流路８を洗浄水
流出口３に連通させる。洗浄水流出口３から洗浄水が吐
出する。洗浄水流出口３から吐出した流量Ｑの洗浄水に
より、図８に示すように封水リム洗浄が行われ、水洗便
器内に封水が形成される。洗浄開始からｔ３時間経過
後、制御装置１４はパイロット弁２８の電磁コイルへの
電流供給を停止する。この結果、図７に示すように、パ
イロット弁２８はパイロット流出路２７を閉じる。ダイ
ヤフラム弁２３は洗浄水流路２４を閉じる。この結果、
弁装置１からの洗浄水の吐出が停止し、図８に示すよう
に封水リム洗浄が終了し、便器洗浄が終了する。

【００１５】また、バキュームブレーカー５０は弁装置
１が非作動状態であり通水が停止されているとき、ある
いは洗浄水流路２４・３４及びまたは流路８が負圧状態
となった際に大気開放され、洗浄水流出口３・４より下
流側に位置するこれらの流路と連通したリム配管６５、
ジェット配管６６との間に所定のエアギャップを設け
る。弁装置１は、図３、図４、図５のとおりに重力方向
を向かって略鉛直下向きとするように設置される。

【００１６】パイロット弁２８、３８を使用する弁機構
５，６は僅かな動力で大流量の洗浄水制御が可能であ
る。第１弁機構５は洗浄水流出口３、４からの洗浄水の
流出を停止させる止水弁機構なので、僅かな動力で大流
量の洗浄水を止水することができる。

【００１７】ここで、パイロット流出路２７は図示しな
い配管を介してダイヤフラム弁３３よりも下流側の洗浄
水流路３４に連通しているパイロット合流口６２に接続
されている。また、パイロット流出路３７は図示しない
配管を介して、リム配管６５に穿孔されたパイロット合
流口６１に接続されている。したがって、パイロット流
出路２７から排出された作動流体はジェット洗浄水と合
流し、図６に示す水洗便器のジェットノズル１３から吐
出し、また、パイロット流出路３７から排出された作動
流体はリム洗浄水と合流し、リム吐水穴１０から吐出す
るため、パイロット流出路２７・３７から排出された作
動流体の大部分は便器洗浄水として再利用され、大きな
節水を図ることができる。また、作動流体による水すじ
ができないため、便器外観も良好となる。

【００１８】図９、図１０はリム配管の斜視図であり、
図１０は図９のイメージ図を線図化したもので、同じリ
ム配管を示すものである。図９、図１０に示すように、
洗浄水流出口３に接続されるリム配管６７はリム吐水穴
１１とパイロット合流口６３を連通させずに、リム吐水
穴１１の近傍に設けたパイロット流出口６４とを連通さ
せ、パイロット流出口６４を便鉢内に解放しても良い。
前述したように、弁装置１はパイロット流出路２７・３
７から流出する作動流体を圧力室２５・３５内の圧力よ
り低圧力の場所に排出しなければ作動しない。したがっ
て、パイロット流出路３７とリム吐水穴１１が連通して
おらず、圧力室３５からパイロット流出路３７を経て排
出される作動流体をリム配管６７内でリム洗浄水と合流
させることなく、リム配管６７内よりさらに大気圧に近
い便鉢内に吐出できるため、圧力室３５内の圧力がより
早く抜けることとなり、初期リム洗浄からジェット洗浄
に、よりスムーズに切り替わることができる。また、パ
イロット流出口６４から排出された作動流体とリム吐水
穴１１から吐出した洗浄水は、互いに吐出した直後に合
流するようにパイロット流出口６４とリム吐水穴１１が
配設されているため、作動流体の少なくとも一部は便器
洗浄水として再利用され、節水を図ることができる。

【００１９】パイロット流出路２７・３７はフレキシブ
ルなため、図１１に示す手洗い器の吐水口１５に連通さ
せても良い。便器洗浄は排尿及びまたは排便終了後に行
い、それから手を洗うのが一般的である。よって、便器
洗浄中にパイロット流出路２７・３７から排出される作
動流体を手の洗浄に有効利用でき、節水を図ることがで
きる。なお、パイロット流出路２７・３７はフレキシブ
ルなため、手洗い器は便器と別体であっても良い。

【００２０】パイロット流出路２７・３７はフレキシブ
ルなため、便器洗浄中にパイロット流出路２７・３７か
ら排出される作動流体を図１２に示す温水洗浄便座のノ
ズル洗浄水として利用しても良い。温水洗浄便座で局部
洗浄を行うのは、排尿及びまたは排便終了後であり、さ
らに局部洗浄後に便器洗浄を行うのが一般的である。よ
って、便器洗浄中にパイロット流出路２７・３７から排
出される作動流体をノズル洗浄水として有効利用するこ
とにより節水を図ることができ、更に局部洗浄用ノズル
１７を清潔に保つことができる。

【００２１】パイロット流入路２６・３６の断面積が小
さいとパイロット流出路２７・３７から排出される作動
流体の水量は少なくなる。よって、パイロット流出路２
７・３７と各吐水口との接続の間に図示しない空気混入
ユニットを備えても良い。少量の作動流体に空気を混入
することにより体積を増し、作動流体を有効にかつ快適
に利用することができ、節水を図ることができる。

【００２２】

【発明の効果】上記説明から分かるように、本発明に係
る水洗便器は、パイロット弁を有する弁装置を用い、パ
イロット流出路から流出する作動流体を洗浄水として再
度有効利用することにより、節水を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例における便器本体の斜視図１

【図２】 本実施例における便器本体の斜視図２

【図３】 本実施例における弁装置の斜視図１

【図４】 本実施例における弁装置の斜視図２

【図５】 本実施例における弁装置の概略図

【図６】 本実施例における弁装置と水洗便器の配置図

【図７】 本実施例における弁装置が備える弁機構のパ
イロット弁の開閉動作のタイムチャート

【図８】 本実施例における弁装置を備えた水洗便器の
便器洗浄動作のタイムチャート。

【図９】 リム配管の斜視図１

【図１０】 リム配管の斜視図２

【図１１】 手洗い器を備えた便器の概略図

【図１２】 温水洗浄便座を備えた便器の概略図

【図１３】 従来例のパイロット流出路から流出する作
動流体の捨水収集構成

【符号の説明】

１ 弁装置、 ２ 洗浄水流入口、 ３・４ 洗浄水流
出口、５ 第１弁機構、 ６ 第２弁機構、 ７ 定
流量弁、８ 流路、 １０・１１ リム吐水穴 、１２
給水管 、 １３ ジェットノズル 、 １４ 制御装
置 １５ 手洗い器吐水口 、 １７ 局部洗浄用ノズル ２１・３１・４１ ダイヤフラム、 ２２・３２・４２
弁座 、２３・３３・４３ ダイヤフラム弁、 ２４
・３４ 洗浄水流路、２５・３５・４５ 圧力室、 ２
６・３６ パイロット流入路、２７・３７ パイロット
流出路、 ２８・３８ パイロット弁、４７ 連通穴、
４９ 付勢バネ、 ５０ バキュームブレーカー、６
１・６２・６３ パイロット合流口 、 ６４ パイロ
ット流出口、６５・６７ リム配管 、 ６６ ジェッ
ト配管 、７０ 捨水収集プレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新原 登 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 渡邊 一幸 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 内村 好信 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 渡邉 昭 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 Ｆターム(参考） 2D039 AA02 AC04 BB01 BB02 DA00 3H056 AA07 BB50 CA08 CB02 CC02 CC12 CD06 GG05

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄水を供給する洗浄水流入口と、洗浄
   水を吐水する洗浄水流出口と、前記洗浄水流入口から前
   記洗浄水流出口へ洗浄水を供給する弁装置を備えた水洗
   便器であって、第１可動弁体と第１弁座とにより構成さ
   れる第１弁と、第１弁により開閉される第１洗浄水流路
   と、第１可動弁体を囲壁の一部とする圧力室と、圧力室
   に作動流体を流入させるパイロット流入路と、圧力室か
   ら作動流体を流出させるパイロット流出路と、圧力室へ
   の作動流体の流入と圧力室からの作動流体の流出とを開
   始させ或いは停止させるパイロット弁を有する前記弁装
   置において、前記洗浄水流出口と前記パイロット流出路
   を連通させ、前記パイロット流出路から流出する作動流
   体の少なくとも一部を洗浄水として再度利用したことを
   特徴とする水洗便器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の弁装置を備えた水洗便
   器において、前記パイロット流出路を前記洗浄水流出口
   の近傍に配設し、前記洗浄水と前記作動流体を互いに吐
   出直後に合流させることによって、作動流体の少なくと
   も一部を洗浄水として再度利用したことを特徴とする水
   洗便器。