JP2005083085A - 水洗便器洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 水道圧で効率的に発電された電力が給水動作や排出動作の駆動電力として有効に活用され、外観良く納めることができて電気代も節約されるターントラップ方式の水洗便器洗浄装置を提供する。
【解決手段】 便器１のボウル部２内を洗浄する洗浄水が上水道から貯水タンクを介することなく直接的に供給されるようになし、この供給流路３の途中に洗浄水の給水を開始・停止させる電動開閉弁４を設け、同ボウル部２内に貯水される洗浄水がターントラップ部５から排出されるようになした水洗便器洗浄装置において、供給流路３の途中にこの供給流路３内を流れる水道水によって発電する水力発電機６を設け、この水力発電機６の発電する電力によって電動開閉弁４及びターントラップ部５を駆動させるようになした。
【選択図】図１

Description

本願発明は、便器のボウル部内に貯水される洗浄水が上下回動されるターントラップ部から汚水と共に排出される、所謂、ターントラップ方式の水洗便器洗浄装置に関するものである。

ターントラップ方式の水洗便器では、ターントラップ部が上方に回動された状態で便器のボウル部内に貯水され、下方に反転回動されることで同ボウル部内に溜められた水と共に汚水や汚物等が勢い良く排出除去される。又、その際、便器のボウル部内には洗浄水が供給され、同ボウル部内が洗浄されると共に次回の排出除去のために貯水される。この場合、ターントラップ部は電動で上下回動されるもので、一般に、その駆動電源として、例えば、コンセント等の通常の１００Ｖ交流電源が用いられている。そのため、停電等で電源供給されない場合、ターントラップ部が動作せず、便器を使用できない状態に陥るものであり、停電時専用の対策のために特別な制御も必要となっている。

又、一般の水洗便器洗浄装置において、水力発電機を用いることが知られている（特開２０００−１２０１４９号公報参照）。このものは、図７に示す如く、便器１への給水管32の途中に水力発電機６を設けたものである。この場合、便器１の後端部上に局部洗浄装置14が設置され、その後方上にロータンク33が設置されている。局部洗浄装置14は温水を噴出させて局部を洗浄するもので、この局部洗浄装置14には便座16及びその上で便器１のボウル部２の上方開口を開閉する便蓋17が枢支されている。給水管32には上水道から水道水が供給されるもので、同給水管32の途中に水力発電機６が設けられており、この水力発電機６の下流側で局部洗浄用配管23が分岐されている。

そして、給水管32から、ロータンク33へ及び局部洗浄用配管23を介して局部洗浄装置14へと、各々水道水が供給される。ロータンク33には便器１のボウル部２内を洗浄するための洗浄水が貯水され、局部洗浄装置14では供給された水が必要に応じ加熱されて貯水される。この場合、給水管32を通じてロータンク33や局部洗浄装置14へと水道水が供給されている際、同給水管32内を流れる水道水によって水力発電機６は発電するもので、この発電される電力が局部洗浄装置14へと供給される。局部洗浄装置14はプラグ34を介してコンセントの１００Ｖ交流電源からも電力供給を受けるもので、供給された電力によって、貯水された水をヒータで加熱して温水としたり、便座16をこれに内蔵されたヒータで温めたりする。

このような水洗便器洗浄装置を使用するに際しては、温められた便座16上に着座して局部洗浄装置14により温水を噴出させて局部洗浄を行ったり、ロータンク33に貯水された洗浄水を手動操作により便器１のボウル部２内に流出させて同ボウル部２内を洗浄したりすることができ、その際に、水力発電機６で発電されてこの発電された電力が同局部洗浄装置14へと供給され、主としてヒータ加熱用に活用される。

しかしながら、この場合、ロータンク33に貯水された洗浄水を手動操作により流出させるものであり、又、便器１のボウル部２内から洗浄水及び汚水をその自然に流れる勢いで排出除去するものであり、これ等の動作には水力発電機６で発電される電力が活用されない。しかも、給水管32からロータンク33へと水道水を供給するものであるため、その際に水道圧は不要であり、同給水管32の上流側で流量が絞られることもあって、水力発電機６では流量不足で十分な発電が行われない事態を生じ得る。又、ロータンク33に配管接続される給水管32の途中に設けられた水力発電機６が露出してコンパクトに納まらず、外観的にも好ましくないものである。
特開２０００−１２０１４９号公報

本願発明は、上記従来の技術に鑑みて発明されたものであり、その課題は、水道圧により水力発電機で効率的に発電され、この発電された電力が洗浄水の便器への給水動作や便器からの排出動作でその駆動電力として有効に活用され、又、同水力発電機を便器近辺でコンパクトに外観良く納めることができ、電気代も節約されるターントラップ方式の水洗便器洗浄装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本願発明の水洗便器洗浄装置は、便器のボウル部内を洗浄する洗浄水が上水道から貯水タンクを介することなく直接的に供給されるようになし、この供給流路の途中に洗浄水の同ボウル部内への給水を開始・停止させる電動開閉弁を設け、同ボウル部内に貯水される洗浄水が電動で上下回動されるターントラップ部から汚水と共に排出されるようになしたものであって、上水道からボウル部へと至る前記供給流路の途中にこの供給流路内を流れる水道水によって発電する水力発電機を設け、この水力発電機の発電する電力によって電動開閉弁及びターントラップ部を駆動させるようになしたものである。

本願発明の水洗便器洗浄装置においては、便器のボウル部内を洗浄する洗浄水が上水道から貯水タンクを介することなく直接的に供給されるようになっているため、この供給流路の途中に設けられる水力発電機では水道圧によって十分な発電が効率良く行われる。そして、便器のボウル部内へは水道圧で勢い良く洗浄水が給水されるものであり、この洗浄水の給水を開始・停止させる電動開閉弁に水力発電機の発電する電力が供給され、同給水動作の駆動電力として有効に活用されると共に、同水力発電機の発電する電力はターントラップ部にも供給され、これにより回動される同ターントラップ部から洗浄水が汚水と共に排出されて、この排出動作の駆動電力として有効に活用される。

又、貯水タンクを介することなく水道圧によって洗浄水を便器のボウル部内へと直接的に供給するものであるため、この供給流路途中で同ボウル部付近に水力発電機を設けることができ、これにより、同水力発電機はコンパクトに外観良く納められる。しかも、節水効果は高いが電気駆動のため電源を必要とするターントラップ方式ではあるが、コンセントのないトイレに設置可能となり、停電時に使用可能で電気代も節約される。

図１〜６は、本願発明の一実施形態である水洗便器洗浄装置を示している。この実施形態の水洗便器洗浄装置は、便器１のボウル部２内を洗浄する洗浄水が上水道から貯水タンクを介することなく直接的に供給されるようになし、この供給流路３の途中に洗浄水の同ボウル部２内への給水を開始・停止させる電動開閉弁４を設け、同ボウル部２内に貯水される洗浄水が電動で上下回動されるターントラップ部５から汚水と共に排出されるようになしたものである。そして、この場合に、上水道からボウル部２へと至る前記供給流路３の途中にこの供給流路３内を流れる水道水によって発電する水力発電機６を設け、この水力発電機６の発電する電力によって電動開閉弁４及びターントラップ部５を駆動させるようになしている。

又、この実施形態の水洗便器洗浄装置では、水力発電機６の発電する電力を充電する充電部７と、この充電部７での充電量を検知する検知部８と、この検知部８で検知された充電量に応じて電動開閉弁４を動作制御する制御部９と、を備え、前記充電部７から同制御部９、電動開閉弁４及びターントラップ部５へと電力供給されるようになしている。そして、この場合、制御部９は充電量が少ない場合には電動開閉弁４の開時間が長くなるように動作制御するものであり、しかも、この制御部９は充電量が所定以下となった場合に同電動開閉弁４を自動的に開動作するよう動作制御するものである。

以下、この実施形態の水洗便器洗浄装置を、より具体的詳細に説明する。この実施形態の水洗便器洗浄装置では、図１に示す如く、陶器製品或いは樹脂成型品である便器１の前方に上方へ開口したボウル部２が形成されており、このボウル部２の底部後方に排出口10が形成されている。排出口10にはターントラップ部５が接続されており、このターントラップ部５はトラップケース11内に収容されて便器１の後方スペース12内に設置固定されている。そして、トラップケース11の底部に排出筒13が垂設されており、ターントラップ部５が下方へ回動された際に、このターントラップ部５から洗浄水が汚水や汚物等と共に同排出筒13を介して便器１の外部下方の下水管等へと排出除去される。

便器１のボウル部２の後方上部には局部洗浄装置14が設置固定されており、この局部洗浄装置14は温水を噴出させて局部を洗浄するものである。この局部洗浄装置14は、便器１上に設置固定されてその内部に各種機器や部品等が収容される本体ケース15と、この本体ケース15に上下回動されるように枢支される便座16及び便蓋17と、を備えている。便座16は便器１のボウル部２の周縁上端上に着脱自在に載置され、ヒータ（図示せず）が内蔵されてその上に着座した人の臀部を温めることができる。便蓋17は便器１のボウル部２の上方開口を便座16の上から開閉するものであり、同便座16及び便蓋17は電動で開閉回動されても手動で開閉回動されてもよい。

又、局部洗浄装置14の本体ケース15内には、後述の供給流路３から分配供給される局部洗浄用水を溜める保水タンク（図示せず）が収容されており、この保水タンクではヒータ（図示せず）により必要に応じて加熱された同局部洗浄用水が溜められ、この温水となった局部洗浄用水は後述の局部洗浄ノズル24から噴出される。そして、局部洗浄装置14の本体ケース15内には、供給流路３が導入配管され、この供給流路３の途中に設けられる水力発電機６及び電動開閉弁４、或いは、後述する充電部７、検知部８、制御部９等が収容されている。

供給流路３は、図２に示す如く、上水道である供給源18から前記便器１のボウル部２へと至るように配管される。供給流路３にはその供給源18側から順に、止水栓19、ストレーナ20、逆止弁21、電動開閉弁４、水力発電機６が備えられており、その他、流量センサやバキュームブレーカ等を必要に応じて備える。この場合、電動開閉弁４及び水力発電機６は前記局部洗浄装置14の本体ケース15に内蔵され、止水栓19、ストレーナ20、逆止弁21等が同本体ケース15に内蔵されてもよい。又、逆止弁21と電動開閉弁４との間では、前記局部洗浄装置14の貯水タンクへと局部洗浄用水を分配供給する局部洗浄用給水管23が分岐配管されている。なお、水力発電機６は電動開閉弁４の上流、下流いずれ側に設けられてもよいが、供給流路３の便器１のボウル部２にできるだけ近い下流側先端付近に設けられることが好ましいものである。

そして、供給流路３の下流側先端に洗浄用ノズル22が備えられ、この洗浄用ノズル22から便器１のボウル部２内へと洗浄水が勢い良く給水供給される。その際、電動開閉弁４が開動作され、上水道の水道圧が直接的に付与されて、洗浄水は便器１のボウル部２内へと勢い良く給水供給されると共に、水力発電機６にて同直接的な水道圧により効率良く十分な発電が行われる。なお、図２において、実線矢印は電力供給の流れを示し、破線は制御用信号線を示している。この場合、水力発電機６で発電された電力は充電部７に充電されて、この充電部７から電動開閉弁４、ターントラップ部５、制御部９等へと供給され、同充電部７に付設された検知部８にてこの充電部７での充電量が検知され、この検知された充電量に応じて、制御部９は電動開閉弁４及びターントラップ部５を動作制御する。

図３は、前記電力の流れ及び制御の流れを示している。水力発電機６で発電された電力は充電部７に充電されるが、この場合、同充電部７には外部電池である補助電源としての充電池7aからも電力供給される。そして、充電部７から、電動開閉弁４、ターントラップ部５、制御部９へと電力供給され、この充電部７での充電量が不足する場合には、充電池7aから同充電部７に電力を補充することができる。なお、補助電源としての充電池7aを備えなくても、後述の如く、充電部７での充電量が補充供給されるように自動制御されるのであれば支障はない。そして、充電部７での充電量は検知部８にて検知されるもので、この検知された充電量が少ない場合に、制御部９は電動開閉弁４の開時間が長くなるように動作制御するものであり、これによって、使用毎の洗浄水量が増大してその際に供給流路３内での流量も増大し、水力発電機６における発電量は増大されて、充電部７へと電力が補充供給される。

又、検知部８にて検知される充電部７での充電量が所定以下となった場合には、制御部９が電動開閉弁４を自動的に開動作するよう動作制御するものである。これにより、便器１の使用とは関係なく水力発電機６に通水されて、この水力発電機６で発電された電力が充電部７に補充供給される。この場合、検知部８にて検知される充電部７での充電量を表示されるようになし、この表示をみて同充電量が不足である際に、電動開閉弁４を手動操作により開動作できるようにしても良い。なお、前記各場合に、電動開閉弁４が開動作された際には、これに同期してターントラップ部５も排出動作をなすものである。

図４に示す如く、前記局部洗浄装置14は便器１の後端部に枢支結合されており、この局部洗浄装置14が上方へ回動された状態を同図は示している。そして、局部洗浄装置14の本体ケース15の裏面側には、局部洗浄ノズル24及び洗浄用ノズル22が突設されている。局部洗浄ノズル24は便器１のボウル部２内へと進退動作されるもので、進出された状態で温水を噴出して人体の局部を洗浄するものであり、同進退動作も電動で前記水力発電機６にて発電された電力がこれに活用される。又、洗浄用ノズル22は便器１のボウル部２の上方開口縁に形成されるリム部25の内側に配置されるもので、その際、このリム部25の後端コーナー部分に形成される切欠状部26から同洗浄用ノズル22が挿入配置される。

便器１のボウル部２の上方開口縁に形成されるリム部25は、図５（ａ）に示す如く、中空状に形成されて補強機能を有するもので、前記洗浄用ノズル22から噴出された洗浄水が同リム部25の内周面に沿って旋回するように流れ、同ボウル部２内を周方向に渦巻き流となって前記ターントラップ部５へと勢い良く排出される。なお、図５（ｂ）は、リム部25の異なる形状を示すもので、この場合、中空状のリム部25内に流水路27が形成され、この流水路27の底壁部分には多数の流出孔28が穿設されていて、前記洗浄用ノズル22から給水される洗浄水は同流水路27内に導入流通され、多数の流出孔28から便器１のボウル部２内面に勢い良く噴出されるものである。図５（ａ）、（ｂ）いずれの場合も、水道圧によって洗浄水が便器２のボウル部２内へと勢い良く給水される。

又、図６に示す如く、ターントラップ部５は上下に回動されるものである。ターントラップ部５は、基端部が前記ボウル部２の排出口10に連通接続される柔軟な蛇腹状パイプ29と、この蛇腹状パイプ29の先端部に固着される開口フレーム30と、この開口フレーム30を介して同蛇腹状パイプ29を上下方向に屈曲変形させる駆動軸部31と、を備えている。駆動軸部31は電動モータ等によって駆動されるもので、この駆動電力として前記水力発電機６にて発電された電力が活用される。そして、図６（ａ）に示す如く、ターントラップ部５が上方に回動された状態で便器１のボウル部２内に貯水され、図６（ｂ）に示す如く、下方に反転回動されることで同ボウル部２内に溜められた水と共に汚水や汚物等が勢い良く排出除去される。その際、便器１のボウル部２内には前記洗浄用ノズル22から洗浄水が供給され、同ボウル部２内が洗浄されると共に次回の排出除去のために貯水される。

したがって、この実施形態の水洗便器洗浄装置においては、便器１のボウル部２内を洗浄する洗浄水が上水道から貯水タンク（従来例のロータンク33）を介することなく直接的に供給されるようになっているため、この供給流路３の途中に設けられる水力発電機６では水道圧によって十分な発電が効率良く行われる。そして、便器１のボウル部２内へは水道圧で勢い良く洗浄水が給水されるものであり、この洗浄水の給水を開始・停止させる電動開閉弁４に水力発電機６の発電する電力が供給され、同給水動作の駆動電力として有効に活用されると共に、同水力発電機６の発電する電力は電動式のターントラップ部５にも供給され、これにより上下回動される同ターントラップ部５から洗浄水が汚水や汚物等と共に排出されて、この排出動作の駆動電力としても有効に活用される。

又、貯水タンクを介することなく水道圧によって洗浄水を便器１のボウル部２内へと直接的に供給給水するものであるため、この供給流路３途中で同ボウル部２付近に水力発電機６を設けることができ、これにより、同水力発電機６はコンパクトに外観良く納められる。例えば、供給流路３途中の水力発電機６を、便器１の後端部上に設置される局部洗浄装置14の本体ケース15内に、電動開閉弁４、充電部７、制御部９等と共に露出しないようコンパクトに収容して外観良く納めることができる。しかも、従来、節水効果は高いが電気駆動のため電源を必要とするとされていたターントラップ方式であっても、コンセントのないトイレに設置可能となり、停電時に使用可能で電気代も不要となる。

更に、この実施形態の水洗便器洗浄装置においては、水力発電機６の発電する電力を充電する充電部７を備えているため、同水力発電機６にて発電された電力を充電して長期にわたり有効に活用することができる。しかも、前記充電部７での充電量を検知する検知部８と、この検知部８で検知された充電量に応じて電動開閉弁４を動作制御する制御部９とを備えているため、この制御部９により同電動開閉弁４を充電量に応じて動作制御させることができる。例えば、充電量が少ない場合に、制御部９は電動開閉弁４の開時間が長くなるように動作制御するものであったり、或いは、充電量が所定以下となった場合に、同制御部９は同電動開閉弁４を自動的に開動作するよう動作制御するものであったりするものであって、いずれの場合にも、充電部７での充電量が不足とならないように自動制御され、長期にわたって不使用の状態が続いても充電量は確保されていて、常に使用可能な状態が保持される。

又、ここで、充電量が多い場合に、制御部９は電動開閉弁４の開時間が短くなるように動作制御するものであってもよく、この場合、排出動作に支障のない程度に（洗浄排出に必要な給水量は確保される範囲内で）同電動開閉弁４の開時間が短く設定されるものであり、これによって、必要以上の充電量である場合に節水を図ることもできる。そして、前記充電部７から制御部９、電動開閉弁４及びターントラップ部５へと電力供給されるようになっていることで、前記水力発電機６にて発電された電力が十分に活用されるものであり、特に、この実施形態の水洗便器洗浄装置では、同水力発電機６にて発電された電力が局部洗浄装置14にも供給されて有効に活用されている。

本願発明の一実施形態である水洗便器洗浄装置を示す縦断面図。 同水洗便器洗浄装置における供給流路及び要部構成を示す概略図。 同水洗便器洗浄装置における電力の流れ及び制御の流れを示すブロック図。 同水洗便器洗浄装置の外観を示す斜視図。 同水洗便器洗浄装置における便器のボウル部の（ａ）、（ｂ）各々異なる要部形態を例示する部分断面斜視図。 同水洗便器洗浄装置におけるターントラップ部の動作を示す（ａ）は貯水状態での縦断面図、（ｂ）は排出状態での縦断面図。 従来例である水洗便器洗浄装置の外観を示す正面図である。

符号の説明

１ 便器
２ ボウル部
３ 供給流路
４ 電動開閉弁
５ ターントラップ部
６ 水力発電機
７ 充電部
８ 検知部
９ 制御部

Claims (4)

1. 便器のボウル部内を洗浄する洗浄水が上水道から貯水タンクを介することなく直接的に供給されるようになし、この供給流路の途中に洗浄水の同ボウル部内への給水を開始・停止させる電動開閉弁を設け、同ボウル部内に貯水される洗浄水が電動で上下回動されるターントラップ部から汚水と共に排出されるようになした水洗便器洗浄装置であって、上水道からボウル部へと至る前記供給流路の途中にこの供給流路内を流れる水道水によって発電する水力発電機を設け、この水力発電機の発電する電力によって電動開閉弁及びターントラップ部を駆動させるようになした水洗便器洗浄装置。
2. 水力発電機の発電する電力を充電する充電部と、この充電部での充電量を検知する検知部と、この検知部で検知された充電量に応じて電動開閉弁を動作制御する制御部と、を備え、前記充電部から同制御部、電動開閉弁及びターントラップ部へと電力供給されるようになしたことを特徴とする請求項１記載の水洗便器洗浄装置。
3. 制御部は充電量が少ない場合には電動開閉弁の開時間が長くなるように動作制御するものであることを特徴とする請求項２記載の水洗便器洗浄装置。
4. 制御部は充電量が所定以下となった場合に電動開閉弁を自動的に開動作するよう動作制御するものであることを特徴とする請求項２又は３記載の水洗便器洗浄装置。

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