JP2008002218A - 水洗便器 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力を最小限に抑制可能な水洗便器の提供を目的とする。
【解決手段】水洗便器１は、ボウル部につながるトラップ部１１に自由端を上下方向に姿勢変形可能な排出管３１と、排出管３１の自由端の位置を検知するための上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２を備えた構成とされている。上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２は、それぞれボウル部の洗浄動作が開始された後、封水動作が完了するまでオン状態に維持されるが、封水動作が完了すると次の洗浄動作までの待機期間中はオフ状態とされる。
【選択図】図３

Description

本発明は、水洗便器に関するものである。

従来から、下記特許文献１，２に開示されているように、ボウル部を洗浄するために供給された水や汚物を外部に排出するために設けられた排出管の端部がモーター等から動力を受けて上下方向に姿勢変形可能な構成とされた水洗便器が提供されている。この種の水洗便器は、排出管の端部を上方に向けた姿勢としてボウル部に水を張った状態で待機するとともに、ボウル部の洗浄時に排出管の端部が下方に向くように姿勢変形させ、ボウル部を洗浄した水や汚物を外部に排出する構成とされている。
特開平１１−２１００４８号公報 特開平１１−２１００５３号公報

上記したような従来技術の水洗便器では、リミットスイッチ等からなる位置検知手段を設け、排出管の端部の位置を監視可能な構成とされている。この種の水洗便器では、ボウル部に水を張った状態を維持できているか否かを監視すべく、待機中は常時、位置検知手段によって排出管の端部が上方に向いていることを検知し続ける構成とされている。そのため、この種の水洗便器では、待機中に位置検知手段によって消費される分だけ消費電力が高くなってしまうという問題があった。

上記したような従来技術の水洗便器では、排水に際して排水管を作動させる必要があり、その分消費電力が高くなる傾向にある。また、近年は温水洗浄便座等を水洗便器に取り付けられることが多く、トイレ全体における消費電力が向上する傾向にある。そのため、従来技術の水洗便器では、可能な限り消費電力を抑制することが望まれている。

そこで、かかる知見に基づき、本発明は、消費電力を最小限に抑制可能な水洗便器の提供を目的とする。

上記した課題を解決すべく提供される請求項１に記載の発明は、鉢状のボウル部と、当該ボウル部の底部に設けられた開口部分につながるトラップ部とを有し、所定の給水源からボウル部に向けて水を供給することによりボウル部を洗浄し、トラップ部を介して外部に排出可能な水洗便器であって、前記トラップ部が、一端が排水部に接続されており他端が上下方向に姿勢変形可能な排出管と、前記排水管の他端の位置を検知可能な位置検知手段とを備えており、給水源からボウル部に水を供給してボウル部を洗浄する洗浄動作と、当該洗浄動作の開始後、前記排出管の他端を下方に向けることによりボウル部に存在する水を含む残留物を排出する排出動作と、当該排出動作の開始後、排出管の他端を上方に向けた状態に切り替え、給水源から供給された水をボウル部に溜める封水動作とを実施可能なものであり、前記位置検知手段が通電に伴って作動するものであり、洗浄動作が開始されることを条件として位置検知手段への通電が開始され、封水動作が完了することを条件として位置検知手段への通電が制限されることを特徴とする水洗便器である。

本発明の水洗便器は、上記した洗浄動作が開始されることを条件として位置検知手段への通電が開始される。そして、洗浄動作および排出動作の実施後、封水動作が完了することを条件として位置検知手段への通電が制限される。すなわち、本発明の水洗便器では、上記した洗浄動作から封水動作に至る一連の動作が完了することを条件として位置検知手段への通電が制限される。そのため、本発明の水洗便器は、前記一連の動作の待機期間中に位置検知手段により消費される電力を最小限に抑制することができる。

なお、本発明および以下の説明において、「位置検知手段への通電が制限される」とは、位置検知手段への通電を停止した状態に加えて、例えば位置検知手段への通電を断続的に実施する等して、上記した一連の動作の実施中における位置検知手段への通電状態に対して制限を加えた状態を含む概念である。

請求項２に記載の発明は、位置検知手段が、排出管の他端が上方に向いた姿勢にあることを検知可能な上検知手段と、排出管の他端が下方に向いた姿勢にあることを検知可能な下検知手段とを備えており、封水動作が完了することを条件として上検知手段および下検知手段の少なくとも一方への通電が停止されることを特徴とする請求項１に記載の水洗便器である。

かかる構成によれば、封水動作の完了後、次の洗浄動作が開始されるまでの待機期間中における位置検知手段の消費電力を最小限に抑制できる。

また、上記請求項１又は２に記載の水洗便器は、位置検知手段が、リミットスイッチによって構成されたものであってもよい（請求項３）。

本発明によれば、消費電力を最小限に抑制可能な水洗便器を提供できる。

続いて、本発明の位置実施形態にかかる水洗便器１について図面を参照しながら詳細に説明する。水洗便器１は、いわゆる洋式便器であり、従来公知のものと同様に図示しない便座や覆蓋を取り付けて使用される。

水洗便器１は、図１に示すように、ボウル部１０とトラップ部１１と制御手段１２とを有する。ボウル部１０は、上端側が開口した鉢状のものである。ボウル部１０の上端側には、これを取り囲むようにリム２０が設けられている。水洗便器１は、外部の給水源につながる一連の給水路（図示せず）の中途に設けられた電磁弁２１を開き、ボウル部１０の洗浄用の水をリム２０に通水することにより、水をボウル部１０の全周に渡って落下させ、ボウル部１０を洗浄できる構成とされている。

ボウル部１０の底部には、ボウル部１０から水（液体）や汚物を排出するための排出口として機能する開口１０ａが設けられている。ボウル部１０は、底部に設けられた開口１０ａを介してトラップ部１１につながっている。

図２や図３に示すように、トラップ部１１は、中空で箱状のシュート３０内に排出管３１と、この排出管３１の姿勢を検知するための姿勢検知手段３２とを備えた構成とされている。シュート３０は、水洗便器１の底面に向けて開口した排出口３３を有し、これに下水道等につながる配管を接続可能な構成とされている。

排出管３１は、一端側、すなわちボウル部１０側から流れてくる水等の流れ方向上流側の端部が上記したボウル部１０に連通し、ボウル部１０側から流れてくる水や汚物を通過させることが可能な筒状のものである。排出管３１は、蛇腹管やホースなどのように屈曲可能なもので構成されている。排出管３１は、他端側、すなわちボウル部１０側から流れてくる水等の流れ方向下流端側の部分が自由端となっており、当該部位を図２や図３に矢印で示すように上下方向に姿勢変形させることが可能な構成とされている。

さらに具体的には、排出管３１の他端側（以下、必要に応じて自由端と称す）には、支持部材３５が取り付けられている。支持部材３５は、アーム部材３６を介してモータ３７の回転軸３８に接続されている。排出管３１は、モータ３７を作動させ、回転軸３８を正方向（図３において矢印Ｇ方向）あるいは逆方向（図３において矢印Ｂ方向）に回転させることにより、排出管３１の自由端を下方あるいは上方に傾斜するように姿勢変形させることができる。すなわち、水洗便器１は、モータ３７を作動させることにより、排出管３１の自由端を上方に向けた待機状態と、排出管３１の自由端を下方に向けた排出状態とに切り替えることができる構成とされている。

水洗便器１は、待機状態とすることによりボウル部１０に水を溜めることができる。そして、図２に示すように上方に向いた排出管３１の自由端の高さまでボウル部１０に水を溜めることにより、封水トラップを形成することができる。また、水洗便器１は、排出管３１の自由端を下方に向けた排出状態とすると、ボウル部１０から排出管３１に至る一連の流路内に存在する水や汚物を排出口３３に向けて排出することができる。

姿勢検知手段３２は、図３に示すように回転部材５０と上リミットスイッチ５１、下リミットスイッチ５２とを備えた構成とされている。回転部材５０は、上記したモータ３７の回転軸３８にアーム部材３６と共に取り付けられており、回転軸３８の回転に伴って回転する構成とされている。回転部材５０の外周には、回転部材５０の径方向外側に向けて突出した突出部５３が設けられている。そのため、排出管３１を姿勢変形させるべくモータ３７の回転軸３８を回転させると、これに連動して図３に矢印Ｇや矢印Ｂで示すように回転部材５０の突出部５３が周方向に回動する。

上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２は、それぞれ従来公知のリミットスイッチによって構成されている。上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２は、それぞれ図４に示すような電気回路６０を介して制御手段１２を構成するマイコン６２および電源６１に電気的に接続されている。電気回路６０は、コンデンサや抵抗等を組み合わせて構成されるものであり、マイコン６２から発信される制御信号に基づいて上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２への通電を制御できる構成とされている。また、電気回路６０は、上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２の接点５１ａ，５２ａが閉じた際に位置検知信号をマイコン６２に入力可能な構成とされている。

上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２は、それぞれ接点５１ａ，５２ａが上記した回転部材５０を回転させることにより突出部５３で押圧可能な位置に取り付けられている。さらに具体的には、上リミットスイッチ５１は、排出管３１が上方に向き、水洗便器１が待機状態となったときに接点５１ａに回転部材５０の突出部５３が当たる位置に取り付けられている。同様に、下リミットスイッチ５２は、排出管３１が下方に向き、水洗便器１が排出状態となった時に接点５２ａに突出部５３が当たる位置に取り付けられている。

制御手段１２は、上記した電気回路６０や、マイコン６２に加えて水洗便器１の操作を行うためのスイッチ類などを備えた構成とされている。制御手段１２には、上リミットスイッチ５１や下リミットスイッチ５２に加え、トラップ部１１のモータ３７や、電磁弁２１等が電気的に接続されており、これらの動作をマイコン６２により制御することができる構成とされている。

続いて、本実施形態の水洗便器１の動作について説明する。水洗便器１は、図５（ａ）に示すように、待機状態において制御手段１２に設けられたスイッチ（以下、洗浄スイッチと称す）をオン状態とすると、洗浄動作、排水動作、並びに、封水動作からなる一連の動作を実行する。

さらに具体的に説明すると、上記した洗浄動作は、洗浄スイッチがオン状態とされた際に先ず実行される動作であり、外部の給水源からボウル部１０に水を供給し、ボウル部１０を洗浄する動作である。洗浄動作が開始されると、図５（ｂ）に示すように電磁弁２１が開状態とされ、外部の給水源から洗浄用の水がリム２０に供給される。リム２０に供給された水は、ボウル部１０の外周を流れるうちに少しずつボウル部１０側に落下する。これにより、ボウル部１０の表面全体が略均一に洗浄される。この際、図５（ｃ）に示すように、トラップ部１１の排出管３１は、自由端が上側に向く姿勢に維持されている。また、洗浄動作が開始すると、図５（ｄ），（ｅ）に示すように、排出管３１の姿勢を検知するための上リミットスイッチ５１や下リミットスイッチ５２への通電が開始される。洗浄動作は、開始後所定の期間（本実施形態では２〜１０秒程度）にわたって継続される。

上記したようにして洗浄動作が行われると、これに続いて排水動作が行われる。排水動作が開始されると、モータ３７の作動に伴って回転軸３８が図３の矢印Ｇ方向に所定の角度だけ回転する。これに伴い、回転軸３８に接続されたアーム部材３６および支持部材３５が回転軸３８を中心として回動し、図５（ｃ）に示すように排出管３１の自由端が下方に傾斜した姿勢とされる。これにより、ボウル部１０に溜まっている水や汚物等の滞留物が排出管３１を通って排出口３３に至り、これに接続された下水道等に排出される。

図５（ｂ）に示すように、給水用の電磁弁２１は、洗浄動作から引き続き洗浄動作の実行中も開状態に維持される。そのため、ボウル部１０は、排水動作中にも給水源から供給された水によって洗浄される。また、排水動作中は、図５（ｄ），（ｅ）に示すように、上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２への通電が継続される。

上記した排水動作の開始後、所定の期間（本実施形態では２〜５秒程度）が経過すると、排水動作が完了する。その後、水洗便器１は、ボウル部１０に水を溜めて封水トラップを形成すべく、封水動作に移行する。

封水動作が開始されると、モータ３７が作動し、回転軸３８が図３の矢印Ｂ方向に所定の角度だけ回転する。これにより、回転軸３８に接続されたアーム部材３６や支持部材３５も回転軸３８を中心として矢印Ｂ方向に回動し、図５（ｃ）に示すように排出管３１の自由端が上方に傾斜した姿勢に戻る。

一方、封水動作の実施中についても、給水用の電磁弁２１は、図５（ｂ）に示すように開状態に維持されている。そのため、上記したようにして排出管３１の自由端が上方に向いた姿勢になると、外部の給水源からリム２０を介して供給された水が徐々にボウル部１０に溜まっていく。封水動作の開始後、所定の期間（本実施形態では１５〜３０秒程度）が経過すると封水動作が完了する。封水動作が完了すると、一連の動作が完了し、待機状態に戻る。水洗便器１が待機状態に戻ると、図５（ｄ），（ｅ）に示すように、上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２への通電が停止される。

上記したように、本実施形態の水洗便器１において、上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２は、それぞれボウル部１０の洗浄動作が開始された後、封水動作が完了するまでオン状態に維持されるが、封水動作が完了すると次の洗浄動作までの待機期間中はオフ状態とされる。そのため、上記した水洗便器１によれば、待機期間中における消費電力を最小限に抑制することができる。

上記実施形態の水洗便器１は、図５に示すように、洗浄動作が開始されたタイミングで上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２への通電が開始され、封水動作が終了したタイミングで上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２への通電が停止する構成であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、洗浄動作の開始や封水動作の完了を条件として通電が開始あるいは停止されるものであればよい。

さらに具体的には、水洗便器１は、上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２のいずれか一方又は双方への通電開始のタイミングを、洗浄スイッチがオン状態となったタイミングから所定時間だけ遅延させた構成とすることも可能である。また、水洗便器１は、上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２のいずれか一方又は双方への通電停止のタイミングを、封水動作の完了のタイミングから所定時間だけ遅延させてもよい。すなわち、水洗便器１は、洗浄動作の開始や封水動作の完了を上リミットスイッチ５１や下リミットスイッチ５２への通電開始、通電停止の一条件とし、これに加えて他の条件が揃った場合に上リミットスイッチ５１や下リミットスイッチ５２に通電を開始したり、通電を停止する構成としてもよい。

上記実施形態の水洗便器１は、封水動作を完了した時点で上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２の双方への通電を停止するものであった。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、上リミットスイッチ５１あるいは下リミットスイッチ５２のうち、いずれか一方への通電を停止する構成とすることも可能である。かかる構成とした場合、上記実施形態の場合に比べて待機電力の抑制効果は少ないが、その分排出管３１の待機期間中における姿勢不良を確実に検知できる。

また、上記実施形態の水洗便器１は、待機期間中に上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２への通電を連続的に停止するものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２の双方あるいは一方について、待機期間中に所定の時間間隔毎に断続的に通電する構成としてもよい。かかる構成とすれば、水洗便器１の待機電力を最小限に抑制しつつ、待機期間中においても排出管３１の自由端の位置（姿勢）を監視することができる。

上記実施形態では、リミットスイッチ（上リミットスイッチ５１，下リミットスイッチ５２）を姿勢検知手段３２として採用したものを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば上リミットスイッチ５１および下リミットスイッチ５２のいずれか一方又は双方の代わりに他のスイッチやセンサを姿勢検知手段３２として採用してもよい。

上記実施形態では、姿勢検知手段３２として２つのリミットスイッチを設けた構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、いずれか一方を省略した構成としたり、さらに多数のスイッチやセンサを設けた構成としてもよい。

本発明の一実施形態にかかる水洗便器を示す断面図である。 図１に示す水洗便器の作動状態を示す断面図である。 図１に示す水洗便器において採用されているトラップ部の動作を示す説明図である。 図１に示す水洗便器が備える制御手段に設けられた電気回路を示す回路図である。 図１に示す水洗便器の動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１ 水洗便器
１０ ボウル部
１１ トラップ部
１２ 制御手段
３１ 排出管
３２ 姿勢検知手段
５１ 上リミットスイッチ
５２ 下リミットスイッチ

Claims (3)

1. 鉢状のボウル部と、当該ボウル部の底部に設けられた開口部分につながるトラップ部とを有し、所定の給水源からボウル部に向けて水を供給することによりボウル部を洗浄し、トラップ部を介して外部に排出可能な水洗便器であって、前記トラップ部が、一端が排水部に接続されており他端が上下方向に姿勢変形可能な排出管と、前記排水管の他端の位置を検知可能な位置検知手段とを備えており、給水源からボウル部に水を供給してボウル部を洗浄する洗浄動作と、当該洗浄動作の開始後、前記排出管の他端を下方に向けることによりボウル部に存在する水を含む残留物を排出する排出動作と、当該排出動作の開始後、排出管の他端を上方に向けた状態に切り替え、給水源から供給された水をボウル部に溜める封水動作とを実施可能なものであり、前記位置検知手段が通電に伴って作動するものであり、洗浄動作が開始されることを条件として位置検知手段への通電が開始され、封水動作が完了することを条件として位置検知手段への通電が制限されることを特徴とする水洗便器。
2. 位置検知手段が、排出管の他端が上方に向いた姿勢にあることを検知可能な上検知手段と、排出管の他端が下方に向いた姿勢にあることを検知可能な下検知手段とを備えており、封水動作が完了することを条件として上検知手段および下検知手段の少なくとも一方への通電が停止されることを特徴とする請求項１に記載の水洗便器。
3. 位置検知手段が、リミットスイッチによって構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の水洗便器。

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