JP2005068837A - トイレ洗浄補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加圧ポンプを設置することなくタンクレストイレ１の洗浄機能を高めることができるトイレ洗浄補助装置１１を提供する。
【解決手段】洗浄水貯留タンクを備えず洗浄水供給側３から直接、洗浄水の供給を受けるタンクレストイレ１に用いられるトイレ洗浄補助装置１１であって、洗浄水供給配管７に接続されて１次圧洗浄水の供給を受ける給水口２１と、洗浄水の流通を遮断および開放する第一開閉弁５１と、１次圧洗浄水の圧力をトイレ洗浄に適した２次圧に減圧する減圧部７１と、２次圧洗浄水を蓄える蓄圧部９１と、２次圧洗浄水の流通を遮断および開放する第二開閉弁１０１と、２次圧洗浄水を放出する出水口１２１とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、タンクレストイレに用いられるトイレ洗浄補助装置に関するものである。

近年、トイレの省スペース化として、洗浄水貯留タンクを備えないタンクレストイレが急速に普及しているが、このタンクレストイレをリフォーム等で古い家屋に設置する場合（老朽化により配管内が細くなっている）や高台の家屋に設置する場合には、水圧（流動圧）不足により、汚物排出機能が有効に作動しないことがある。この場合、そのままではタンクレストイレを設置することができないため、加圧ポンプを並設することにより水圧を高める必要がある（特許文献１参照）。

しかしながら、加圧ポンプは常時電力を消耗し、作動音も大きいため、狭いスペースのトイレで使用するには難点がある。

特開２００３−１３８６２３号

本発明は以上の点に鑑みて、加圧ポンプを設置することなくタンクレストイレの洗浄機能を高めることができるトイレ洗浄補助装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるトイレ洗浄補助装置は、洗浄水貯留タンクを備えず洗浄水供給側から直接、洗浄水の供給を受けるタンクレストイレに用いられるトイレ洗浄補助装置であって、洗浄水供給配管に接続されて１次圧洗浄水の供給を受ける給水口と、前記洗浄水の流通を遮断および開放する第一開閉弁と、前記１次圧洗浄水の圧力をトイレ洗浄に適した２次圧に減圧する減圧部と、前記２次圧洗浄水を蓄える蓄圧部と、前記２次圧洗浄水の流通を遮断および開放する第二開閉弁と、前記２次圧洗浄水を放出する出水口とを有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２によるトイレ洗浄補助装置は、上記した請求項１のトイレ洗浄補助装置において、給水口と第一開閉弁との間に、洗浄水の逆流を防止する逆止弁を設けたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３によるトイレ洗浄補助装置は、上記した請求項２のトイレ洗浄補助装置において、給水口と逆止弁との間に、洗浄水中の異物を除去するストレーナを設けたことを特徴とするものである。

一般にタンクレストイレには、リムを洗浄するためのリム洗浄機能と、汚物を排出するためのジェット洗浄機能とが備えられており、このうち高水圧（流動圧）を必要とするのは後者のジェット洗浄機能であって、このジェット洗浄機能には、トイレにサイホン効果を発生させることができる水圧および流量が必要とされる。

一方、水圧（流動圧）が不足しがちな古い家屋や高台の家屋などでも、静水圧では相当高水圧が発生することから、トイレが使われていない状態でジェット洗浄を補助するための水圧および流量を蓄えておき、洗浄時にこれを放出し、洗浄機能を満足させる補助装置があれば良い。

本発明はこのような観点から案出されたものであって、本発明のトイレ洗浄補助装置は上記したとおり給水口、第一開閉弁、減圧部、蓄圧部、第二開閉弁および出水口を有することにより、以下のように作動する。

すなわち、本装置は通常、蓄圧部に洗浄水を蓄えていない状態にあり、第一および第二開閉弁は何れも閉弁状態（ノーマルクローズ（Ｎ／Ｃ））にある。人がトイレに入ると適宜信号を受けて第一開閉弁が開弁し、蓄圧を開始する。第一開閉弁が開弁すると、給水口から本装置内へ流入した洗浄水は第一開閉弁を経て減圧部に至り、ここでトイレ洗浄に適した２次圧に減圧され、蓄圧部に至る。このとき第二開閉弁は閉弁しているため、洗浄水は外部へ放出されることなく蓄圧部に蓄えられる。また、この段階でトイレ本体には洗浄水が流れていないため、１次圧には静水圧が印加され、よってジェット洗浄（サイホン効果）を作動させるのに必要十分な圧力（エネルギー）を蓄圧部に蓄積することができる。トイレ洗浄時には適宜信号を受けて第二開閉弁が開弁し、蓄圧部に蓄えていた洗浄水を出水口から一挙に放出する。

また、給水口と第一開閉弁との間に逆止弁を設置すると、当該装置ないしトイレ本体側に異常高圧が発生したときにその逆流を防止することが可能となる。

また、給水口と逆止弁との間にストレーナを設置すると、ここを洗浄水が通過するときに洗浄水中の異物を除去することが可能となる。

蓄圧部としては、電力を消耗せず、また大きな作動音の発生しないアキュムレータを用いるのが好ましい。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１によるトイレ洗浄補助装置によれば、蓄圧部に蓄積した２次圧洗浄水をトイレ洗浄に利用するので、加圧ポンプを設置することなくタンクレストイレの洗浄機能を高めることができる。したがって、古い家屋や高台の家屋などでも配管を取り替えたり加圧ポンプを併設したりすることなく、タンクレストイレを設置することが可能となる。

またこれに加えて、本発明の請求項２による洗浄補助装置によれば、給水口と第一開閉弁との間に逆止弁を設置したために、当該装置ないしトイレ本体側に異常高圧が発生したときにその逆流を防止することができる。したがって、この逆流を原因とする圧力障害が発生するのを未然に防止することが可能となる。

また更に加えて、本発明の請求項３による洗浄補助装置によれば、給水口と逆止弁との間にストレーナを設置したために、洗浄水中の異物を除去することができる。したがって、装置内部の深部にまで異物が浸入して目詰まり等の作動障害が発生するのを未然に防止することが可能となる。

つぎに本発明の実施形態を説明する。

図１に示すように、タンクレストイレ１には、洗浄水貯留タンクが設置されておらず、トイレ洗浄時に人が操作部（図示せず）を操作すると洗浄バルブ２が作動して、洗浄水供給側である水道配管３からタンクレストイレ１に直接、洗浄水が供給される。洗浄バルブ２には、リム４を洗浄するリム洗浄機能を発揮するためのリム側出力部５と、汚物を排出するジェット洗浄機能を発揮するためのジェット側出力部６とが並設されており、洗浄バルブ２が作動すると、先ずリム側出力部５が作動して渦流によりリム４内面を洗浄し、引き続きジェット側出力部６が作動して汚物を排出する。しかしながら上記したように古い家屋や高台の家屋などでは、後者のジェット側出力部６の作動時に水圧が不足することがあり、これを補助するためにトイレ洗浄補助装置１１が設置されている。当該洗浄補助装置１１はその機能からして、蓄圧装置と称しても良い。

当該洗浄補助装置１１は、その構成要素として、水道配管３から分岐した洗浄水供給配管７に接続される給水口２１と、供給水中の異物を除去するストレーナ３１と、水の逆流を防止する逆止弁４１と、１次供給圧を通水、遮断する第一開閉弁（電磁弁）５１と、１次圧をトイレの洗浄能力が十分に発揮できる圧力（２次圧）にまで減圧する減圧部（減圧弁）７１と、２次圧を吐水エネルギーとして蓄圧する蓄圧部（アキュムレータ）９１と、水を蓄圧および吐水する第二開閉弁（電磁弁）１０１と、２次圧を放出する出水口１２１とを備えている。

上記構成の洗浄補助装置１１は通常、蓄圧されていない状態を維持しており、第一および第二開閉弁５１，１０１は何れもＮ／Ｃの状態である。

また、当該洗浄補助装置１１の作動は、人がトイレ室内に入ったとき、トイレ本体からのセンサー信号を受けて、第一開閉弁５１が開放、蓄圧を開始する。第一開閉弁５１を開放すると、給水口２１から当該装置１１へ流入した水はストレーナ３１、逆止弁４１および第一開閉弁５１を経て減圧部７１にて必要な２次圧に減圧され蓄圧部９１に達する。このとき第二開閉弁１０１は作動していないため、外部へは吐出されず、蓄圧部９１に２次圧として蓄圧される。このとき蓄えられる圧力は０．２ＭＰａで、水量は３５０〜４５０ｃｃ程度である。蓄圧時間は１次圧により若干変化するが、３０ｓｅｃ以内で蓄圧は完了し、第一開閉弁５１は閉止する。尚、蓄圧を開始した段階でトイレ本体には水が流れていないため１次圧には静水圧が印加され、ジェット洗浄（サイホン効果）を作動させるに必要十分な圧力（エネルギー）を蓄圧部９１に蓄積することができる。

また、当該洗浄補助装置１１は、本体であるタンクレストイレ１からの信号を受けて第二開閉弁１０１を作動させ、蓄積していた水を急速に放出して洗浄補助を行なう。放出する水量は前述のとおり３５０〜４５０ｃｃ程度であるため、タンクレストイレ１の利点である省節水においても大きな影響はなく、配管の入替えや加圧ポンプの設置等も必要なくタンクレストイレ１の設置が可能となる。

つぎに、より詳細な本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図２は、本発明の実施例に係るトイレ洗浄補助装置１１の正面図、図３は同装置１１の右側面図を示している。尚、両図では、同装置１１の本体構造を明らかにするため、ゴム足１５付きのベース１４およびドーム状のケース１６よりなる外カバー１３はこれを断面で描いている。

また、図４は図２におけるＡ−Ａ線断面図、図５は図３におけるＢ−Ｂ線断面図、図６は図２におけるＣ−Ｃ線断面図を示している。尚、図４では、作図の都合上、給水口２１および入力ポート部材２２はこれに限って図２におけるＡ−Ｏ−Ｄ線で裁断している。

当該実施例に係るトイレ洗浄補助装置１１は、洗浄水貯留タンクを備えておらず洗浄水供給源である水道配管からトイレに直接、洗浄水を供給するタイプのタンクレストイレに用いられるものであって、以下のように構成されている。

すなわち、図２および図３に示すように、上記外カバー１３の内部に、多数の部品群の組み合わせによって洗浄補助装置本体１２が組み立てられており、この装置本体１２に、洗浄水供給配管に接続されて１次圧洗浄水の供給を受ける給水口２１と、洗浄水中の異物を除去するストレーナ３１（図４）と、洗浄水の逆流を防止する逆止弁４１（図４）と、１次圧洗浄水の流通を遮断および開放する第一開閉弁としての第一止水弁５１と、１次圧洗浄水の圧力をトイレ洗浄に適した０．２ＭＰａ程度の２次圧にまで減圧する減圧部としての減圧止水弁７１と、２次圧洗浄水を蓄える蓄圧部としてのアキュムレータ９１と、２次圧洗浄水の流通を遮断および開放する第二開閉弁としての第二止水弁１０１と、２次圧洗浄水を放出する出水口１２１とが備えられている。

図４に示すように、上記各構成要素のうち先ず、給水口２１は、入力ポート部材２２によって形成されており、この入力ポート部材２２は、その一端をストレーナボディ３２に連結され、他端はここに洗浄水供給配管を接続できるよう、この他端を外カバー１３のケース１６に設けた穴部１７から装置外部に突出させている（図２）。

ストレーナ３１は、上記したように洗浄水中の異物を除去するためのものであって、ストレーナボディ３２の内部に挿入されたフィルター保持部材３３と、この保持部材３３に保持されたメッシュ状のフィルター３４とを有している。保持部材３３は、有底円筒状部品の周面に複数の開口（図示せず）を設けたものであって、その内周側に同じく円筒状に形成されたフィルター３４を保持している。保持部材３４の底部側一端は、ストレーナボディ３２の一端に着脱自在に取り付けられたキャップ３５に連結されており、よってボディ３２からキャップ３５を取り外すことによりストレーナ３１を取り外すことができ、フィルター３４のメンテナンスが可能とされている。キャップ３５はその着脱作業およびフィルター３４のメンテナンス作業を容易に行なえるよう、外カバー１３のケース１６の外側に配置されている（図３）。また保持部材３３の他端には、逆止弁４１が組み付けられている。給水口２１からストレーナボディ３２に入った洗浄水は、保持部材３３の外周側から開口を経て保持部材３３の内周側に流入し、このときフィルター３４を通過するので、異物の濾過が行なわれる。保持部材３３の内周側に流入した洗浄水はその後、逆止弁４１の方向（図上左方向）に流れる。

逆止弁４１は、上記したように洗浄水の逆流を防止するためのものであって、フィルター保持部材３３の他端に設けられた弁座４２と、ストレーナボディ３２の内部に挿入された弁蓋４３と、弁蓋４３に保持されて弁座４２に向けて進退するポペット４４と、ポペット４４に保持されて弁座４２に接離自在に着座するＯリングよりなる弁体４５と、ポペット４４および弁体４５を閉弁方向に向けて弾性付勢するスプリング４６とを有している。この逆止弁４１は洗浄水の流動圧を受け開弁してその流れを許容し、装置内に異常高圧が発生したときに閉弁してその逆流を防止する。

第一止水弁５１は、上記したように１次圧洗浄水の流通を遮断および開放するためのものであって、常時閉形（Ｎ／Ｃ）のパイロット式電磁弁よりなり、バルブボディ５２の流入口５３と流出口５４との間に図上上向きに設けられた弁座５５と、弁座５５に接離自在に着座するダイアフラム５７およびセンタープレート５８よりなる弁体５６と、弁蓋５９と、磁性体製プランジャ６０と、プランジャ６０の一端に取り付けられて弁体５６のパイロット孔６４周縁部に接離自在に当接するパイロット弁体（鉄心ゴム）６１と、プランジャ６０および弁体５６を閉弁方向に向けて弾性付勢するスプリング６２と、プランジャ６０を開弁方向に向けて吸引するソレノイド部６３とを有しており、弁体５６には複数のパイロット孔６４，６５が設けられている。この第一止水弁５１は、スプリング６２の弾性により常時閉弁しており、通電によりソレノイド部６３が励磁されるとその磁力により開弁作動する。

減圧止水弁７１は、上記したように１次圧洗浄水の圧力をトイレの洗浄に適した２次圧にまで減圧するためのものであって、図５に示すように、バルブボディ５２の流入口７２と流出口７３との間に図上左向きに設けられた弁座７４と、弁座７４に接離自在に着座する弁体（調圧ゴム）７５と、弁体７５を保持するとともにボディ５２に取り付けた弁蓋７６に摺動自在に挿入された弁体保持部材（ピン）７７と、保持部材７７および弁体７５を閉弁方向に向けて弾性付勢するスプリング７８と、弁座７４の反対側（図上右側）においてボディ５２および調圧カバー７９間に保持したダイアフラム８０に取り付けられるとともに弁孔８１に挿入されて弁体７５と当接するシャフト８２と、調圧カバー７９にねじ込まれた調圧ネジ８３と、ダイアフラム８０および調圧ネジ８３間に架設されてダイアフラム８０およびシャフト８２をシャフト８２が弁体７５を押圧する方向に向けて弾性付勢する調圧スプリング８４とを有している。この減圧止水弁７１は、スプリング７８および調圧スプリング８４のばね力ならびに流入１次圧などの均衡点を求めて弁体７５が弁座７４に対して近付いたり離れたりする方向に移動し、この均衡作動によって１次圧を２次圧に減圧する。減圧値は、調圧ネジ８３のねじ込み量を変更することによりばね力が変わるので、調節可能である。尚、流路としては、弁孔８１の図上右側のダイアフラム室８５がフランジ８６内の流出口７３に連通している。

アキュムレータ９１は、上記したように減圧部である減圧止水弁７１によって減圧された２次圧洗浄水を蓄えるためのものであって、図２および図３に示すように、シェル９２を有し、このシェル９２の内部空間がブラダやピストン等の差動部材（図示せず）によって、ガスを封入したガス室と、減圧止水弁７１および第二止水弁１０１間の流路に連通するフルード室とに区分けされている。

第二止水弁１０１は、上記したように２次圧洗浄水の流通を遮断および開放するためのものであって、図６に示すように、第一止水弁５１と同様、常時閉形（Ｎ／Ｃ）のパイロット式電磁弁よりなり、出力ボディ１０２の流入口１０３と流出口１０４との間に図上左向きに設けられた弁座１０５と、弁座１０５に接離自在に着座するダイアフラム１０７およびセンタープレート１０８よりなる弁体１０６と、弁蓋１０９と、磁性体製プランジャ１１０と、プランジャ１１０の一端に取り付けられて弁体１０６のパイロット孔１１４周縁部に接離自在に当接するパイロット弁体（鉄心ゴム）１１１と、プランジャ１１０および弁体１０６を閉弁方向に向けて弾性付勢するスプリング１１２と、プランジャ１１０を開弁方向に向けて吸引するソレノイド部１１３とを有しており、弁体１０６には複数のパイロット孔１１４，１１５が設けられている。この第二止水弁１０１は、スプリング１１２の弾性により常時閉弁しており、通電によりソレノイド部１１３が励磁されるとその磁力により開弁作動する。

出水口１２１は、出力ポート部材１２２によって形成されており、この出力ポート部材１２２は、その一端を出力ボディ１０２に連結され、他端はここに出力配管を接続できるよう、この他端を外カバー１３のケース１６に設けた穴部１８から装置外部に突出させている（図２）。

また、当該装置１１には、当該装置１１を長期間使用しない場合に備えて、装置１１内を水抜きするための排水口１３１が設けられている。この排水口１３１は、先端を着脱自在なキャップ１３３で閉塞された排出ポート部材１３２によって形成されており、キャップ１３３はその着脱作業を容易に行なえるよう、外カバー１３のケース１６の外側に配置されている（図３）。

上記構成の洗浄補助装置１１は通常、アキュムレータ９１に洗浄水を蓄えていない状態にあり、第一および第二止水弁５１，１０１はいずれも閉弁状態（Ｎ／Ｃ）にある。

人がトイレに入ると、トイレ本体からのセンサー信号を受けて、第一止水弁５１が開弁し、蓄圧を開始する。第一止水弁５１を開弁すると、給水口２１から当該装置１１へ流入した一次圧洗浄水はストレーナ３１、逆止弁４１および当該第一止水弁５１を経て減圧止水弁７１に至り、この減圧止水弁７１にてトイレの洗浄に適した０．２ＭＰａ程度の２次圧に減圧され、アキュムレータ９１に至る。このとき第二止水弁１０１は閉弁したままであるため、２次圧に減圧された洗浄水は装置外部へ放出されず、アキュムレータ９１に蓄積される。このとき蓄えられる圧力は上記したように０．２ＭＰａ程度で、水量は３５０〜４５０ｃｃ程度である。蓄圧時間は１次圧の大小により若干変化するが、３０ｓｅｃ以内で蓄圧は完了し、第一止水弁５１は閉弁する。また、蓄圧を開始した段階でトイレ本体には洗浄水が流れていないため、１次圧には静水圧が印加され、よってジェット洗浄（サイホン効果）を作動させるのに必要十分な圧力（エネルギー）をアキュムレータ９１に蓄積することができる。

次いで、トイレの洗浄時、人が操作レバー等の操作部を操作すると、トイレ本体のリム側出力部およびジェット側出力部が相次いで作動し、後者のジェット側出力部が作動するときに当該洗浄補助装置１１の第二止水弁１０１がトイレ本体からの信号を受けて開弁する。第二止水弁１０１が開弁すると、アキュムレータ９１に蓄えられていた２次圧洗浄水が当該第二止水弁１０１を経て出水口１２１に至り、この出水口１２１から出力配管を経てトイレ本体側へと勢い良く放出する。したがって、トイレ本体のジェット側出力部だけでは圧力や流量が不足する場合であってもこれを補助し、トイレの洗浄機能を高めることができる。

以上説明したように上記構成の洗浄補助装置１１によれば、タンクレストイレの洗浄機能を高めることができるために、洗浄圧力が不足しがちな古い家屋や高台の家屋などでも、配管を取り替えたり加圧ポンプを併設したりすることなく、タンクレストイレを設置することが可能となる。

また、当該洗浄補助装置１１が放出する水量は上記したとおり３５０〜４５０ｃｃ程度と比較的少量であるため、タンクレストイレの利点である省節水性能を維持することができる。

また、蓄圧部としてアキュムレータ９１を用いるようにしたために、多量の電力を消耗したり、大きな作動音が発生したりする問題を解消することができる。

本発明のトイレ洗浄補助装置は、上記したように近年急速に普及しているタンクレストイレに有効に利用される。タンクレストイレは、洗浄水貯留タンクを備えず洗浄水供給側から直接洗浄水の供給を受けるタイプのトイレ便器を広く呼称するもので、メーカー各社から多様な製品が提供されつつあるが、本発明装置はこれらに対して遍く利用することが可能である。

本発明の実施形態に係るトイレ洗浄補助装置の回路構成説明図 本発明の実施例に係るトイレ洗浄補助装置の正面図 同右側面図 図２におけるＡ−Ａ線断面図 図３におけるＢ−Ｂ線断面図 図２におけるＣ−Ｃ線断面図

符号の説明

１ タンクレストイレ
２ 洗浄バルブ
３ 水道配管（洗浄水供給側）
４ リム
５ リム側出力部
６ ジェット側出力部
７ 洗浄水供給配管
１１ トイレ洗浄補助装置
１２ 装置本体
１３ 外カバー
１４ ベース
１５ ゴム足
１６ ケース
１７，１８ 穴部
２１ 給水口
２２ 入力ポート部材
３１ ストレーナ
３２ ストレーナボディ
３３ フィルター保持部材
３４ フィルター
３５，１３３ キャップ
４１ 逆止弁
４２，５５，７４，１０５ 弁座
４３，５９，７６，１０９ 弁蓋
４４ ポペット
４５，５６，７５，１０６ 弁体
４６，６２，７８，１１２ スプリング
５１ 第一止水弁（第一開閉弁）
５２ バルブボディ
５３，７２，１０３ 流入口
５４，７３，１０４ 流出口
５７，８０，１０７ ダイアフラム
５８，１０８ センタープレート
６０，１１０ プランジャ
６１，１１１ パイロット弁体
６３，１１３ ソレノイド部
６４，６５，１１４，１１５ パイロット孔
７１ 減圧止水弁（減圧部）
７７ 弁体保持部材
７９ 調圧カバー
８１ 弁孔
８２ シャフト
８３ 調圧ネジ
８４ 調圧スプリング
８５ ダイアフラム室
８６ フランジ
９１ アキュムレータ（蓄圧部）
９２ シェル
１０１ 第二止水弁（第二開閉弁）
１０２ 出力ボディ
１２１ 出水口
１２２ 出力ポート部材
１３１ 排水口
１３２ 排出ポート部材

Claims (3)

1. 洗浄水貯留タンクを備えず洗浄水供給側（３）から直接、洗浄水の供給を受けるタンクレストイレ（１）に用いられるトイレ洗浄補助装置（１１）であって、
   洗浄水供給配管（７）に接続されて１次圧洗浄水の供給を受ける給水口（２１）と、前記洗浄水の流通を遮断および開放する第一開閉弁（５１）と、前記１次圧洗浄水の圧力をトイレ洗浄に適した２次圧に減圧する減圧部（７１）と、前記２次圧洗浄水を蓄える蓄圧部（９１）と、前記２次圧洗浄水の流通を遮断および開放する第二開閉弁（１０１）と、前記２次圧洗浄水を放出する出水口（１２１）とを有することを特徴とするトイレ洗浄補助装置。
2. 請求項１のトイレ洗浄補助装置において、
   給水口（２１）と第一開閉弁（５１）との間に、洗浄水の逆流を防止する逆止弁（４１）を設けたことを特徴とするトイレ洗浄補助装置。
3. 請求項２のトイレ洗浄補助装置において、
   給水口（２１）と逆止弁（４１）との間に、洗浄水中の異物を除去するストレーナ（３１）を設けたことを特徴とするトイレ洗浄補助装置。

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