JP2009002054A - 水洗大便器 - Google Patents

Abstract

【課題】水道圧に関係なく短時間でボウル部の溜水の水位を所定の低水位とすることができる水洗大便器を提供する。
【解決手段】本発明の水洗大便器は、ボウル部12と、リム吐水口18及びジェット吐水口16と、排水トラップ管路14とを備えた便器本体2と、貯水タンク20と、リム吐水口に給水すると共に貯水タンクに補給する洗浄水供給手段34,36と、貯水タンクの洗浄水をジェット吐水口に供給する加圧ポンプ22と、加圧ポンプを作動してジェット吐水口からの排水トラップ管路へ洗浄水を供給してサイホン作用を起動させ、サイホン作用起動後のブロー領域において、加圧ポンプをサイホン作用起動時の回転数よりも小さい回転数で作動させることにより、加圧ポンプの停止時に、排水トラップ管路からボウル部へ所定量の洗浄水（Q1）が戻り水として戻り、この戻り水により、ボウル部の溜水の水位をレベルB，Cに調整するコントローラ62と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、水洗大便器に係り、特に、便器のボウル部の溜水の水位を低水位とすることができる水洗大便器に関する。

従来から、水洗大便器においては、便器のボウル部の溜水の水面（喫水面）付近が汚れるため、溜水の水位を一時的に下げて、掃除を行うために「お掃除モード」にしたり、また、排便時や小便時に生じる洗浄水の跳ね返りを防止するため、溜水の水位を下げるようにしたものが知られている。

例えば、特許文献１には、水道管に連結され、リム給水とジェット吐水を行うことによりボウル部を洗浄するサイホンジェット方式の水洗大便器が開示されているが、このような水洗大便器が開示され、このような水洗大便器において、サイホン作用によりボウル部内の溜水を排出した後、リム給水の量を通常使用時よりも減らすことにより、溜水の水位を低くし、汚れが付きやすい喫水面を露出させて掃除をし易くしたものが開示されている。

特許文献２には、ボウル部に水位センサを設け、この水位センサの水位検地に基づいて、ボウル部への給水を制御して、溜水の水位を任意高さ（低水位）に調節して、排便時に起こる洗浄水の跳ね上がりを防止した水洗便器が開示されている。
特許文献３には、特許文献２と同様に、小便時に、便器のトラップ部の自由端を下方回動させて、ボウル部内の溜水の一部をこの自由端から排出させて溜水の水位を下げて、小便時に起こる洗浄水の跳ね上がりを防止した便器装置が開示されている。

特開平１１−３５０５７８号公報 特開平８−６０７３０号公報 特開２００４−２９３１４７号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された水洗大便器においては、水道圧が低い場合には、サイホン作用が発生し難くなるので、サイホン作用による溜水の排出時間が長くなったり、溜水の水位が十分に低下しないので、短時間で溜水の水位を低下させることができず、その結果、「掃除モード」等への移行に時間がかかり問題である。
また、特許文献１や特許文献２に開示された水洗大便器においては、水位を下げるための特別な機構を設けなければならず、構造が複雑になるという問題もある。

そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、水道水の圧力に関係なく、短時間でボウル部の溜水の水位を所定の低水位とすることができる水洗大便器を提供することを目的としている。

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、ボウル部と、洗浄水を吐出するリム吐水口及びジェット吐水口と、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、洗浄水を上記リム吐水口に給水すると共に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ジェット吐水口に供給する加圧ポンプと、この加圧ポンプを作動してジェット吐水口からの排水トラップ管路へ洗浄水を供給してサイホン作用を起動させ、このサイホン作用起動後のブロー領域において、加圧ポンプをサイホン作用起動時の回転数よりも小さい回転数で作動させることにより、加圧ポンプの停止時に、排水トラップ管路からボウル部へ所定量の洗浄水が戻り水として戻り、この戻り水により、ボウル部の溜水の水位を所定の低水位に調整する溜水水位調整手段と、を有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、掃除モードや跳返防止モード等により、ボウル部内に溜水の水位を通常の水位よりも低水位とする場合、先ず、貯水タンクの洗浄水を加圧してジェット吐水口からの排水トラップ管路へ吐水することにより、サイホン作用を起動させて、ボウル部内の溜水を瞬時に外部に排出させ、次に、サイホン作用起動後のブロー領域において、加圧ポンプをサイホン作用起動時の回転数よりも小さい回転数で作動させることにより、加圧ポンプの停止時に、排水トラップ管路からボウル部へ所定量の洗浄水が戻り水として戻るようにしている。このように、本発明によれば、水道水の圧力が低圧の場合でも、貯水タンクの洗浄水を利用してサイホン作用を発生させているので、早期にサイホン作用を発生させることができるので、短時間でボウル部内の溜水の水位を所定の低水位とすることができる。また、既存の加圧ポンプを利用しているので、低水位とするための新たな機構等は不要となっている。

本発明において、好ましくは、溜水水位調整手段は、加圧ポンプのブロー領域における回転数を所定の回転数に調整することにより、戻り水の量を調整し、それにより、ボウル部の溜水の水位を所定の低水位に調整する。
このように構成された本発明においては、加圧ポンプのブロー領域における回転数を所定の回転数に調整することにより、加圧ポンプ停止時に、排水トラップ管路からボウル部に戻る洗浄水（戻り水）の量を調整するようにしたので、加圧ポンプ以外の新たな機構等を設けることなく、また、水道水の水圧に依存することなく、ボウル部の溜水の水位を精度良く調整又は変更することができる。

本発明において、好ましくは、溜水水位調整手段は、加圧ポンプの停止後、加圧ポンプを所定の低速度で所定時間回転させて、ジェット吐水口から吐水し、それにより、ボウル部の溜水の水位を所定の低水位に調整する。
このように構成された本発明においては、加圧ポンプの停止後、加圧ポンプを所定の低速度で所定時間回転させて、ジェット吐水口から吐水してボウル部に洗浄水を補給して、ボウル部の溜水の水位を所定の低水位としているので、加圧ポンプ以外の新たな機構等を設けることなく、また、水道水の水圧に依存することなく、ボウル部の溜水の水位を精度良く調整又は変更することができる。

本発明において、好ましくは、溜水水位調整手段は、洗浄水供給手段により所定量の洗浄水をリム吐水口から吐水させることにより、ボウル部の溜水の水位を所定の低水位に調整する。
このように構成された本発明においては、洗浄水供給手段により所定量の洗浄水をリム吐水口から吐水させて、ボウル部の溜水の水位を所定の低水位としているので、例えば、洗浄水が高圧力なものであっても、予め、サイホン作用によりボウル部の溜水が外部に排出されて低水位となっているため、リム吐水口からの洗浄水の補給量が多少多くても、ボウル部の溜水の水位を所定の低水位近傍に抑えることができる。

本発明の水洗大便器によれば、水道水の圧力に関係なく、短時間にボウル部の溜水の水位を所定の低水位とすることができる。

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４により、本発明の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１及び図２に示すように、本発明の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。

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。

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１５が接続されている。

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。

次に、図３により、本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。

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。

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。

また、貯水タンク２０の下部には、ジェット側給水路４６が接続されており、このジェット側給水路４６の下流端は、ジェット吐水口１６に接続されている。また、ジェット側給水路４６の途中に上述した加圧ポンプ２２が設けられている。この加圧ポンプ２２は、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から吐出させるためのものである。

このジェット側給水路４６は、加圧ポンプ２２より上流側の上流ジェット側給水路４６ａと下流ジェット側給水路４６ｂとから構成されている。ここで、下流ジェット側給水路４６ｂ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、この凸型部分の最も高い部分である頂部４６ｃは、貯水タンク２０からジェット吐水口１６に至るジェット側給水路４６の中で最も高い部分になっている。

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４８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４８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４８の大気開放部から溢れた洗浄水は、戻り管路５０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４２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。

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４３が設けられている。このボール式逆止弁４３により、貯水タンク２０がオーバーフロー水位（後述するオーバーフロー流路７０の上端位置７０ａ）を越えて満水状態になった場合でも、ボール４３ａ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。
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４４が設けられており、貯水タンク２０が満水状態になった場合でも、洗浄水が戻り管路５０に逆流することはないようになっている。

さらに、ジェット側給水路４６の上流ジェット側給水路４６ａには、逆止弁であるジェット吐水用フラッパー弁５６及び水抜栓５８が設けられている。これらのジェット吐水用フラッパー弁５６及び水抜栓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いる。このため、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。また、貯水タンク２０と加圧ポンプ２２の間にジェット吐水用フラッパー弁５６を配置することにより、貯水タンク２０内の水位が加圧ポンプ２２の高さよりも低くなった場合に、洗浄水が加圧ポンプ２２から貯水タンク２０に逆流し、加圧ポンプ２２内の洗浄水が抜け加圧ポンプ２２が空運転してしまうことを防止している。また、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。

また、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の回転数や作動時間等を制御するコントローラ６２が内蔵されている。

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満水位置（Ｌ１）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内の水位が所定の水位（Ｌ３）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。

さらに、貯水タンク２０の上端フロートスイッチ６４ａよりも上方位置に、その一端７０ａが開口し他端７０ｂが下流ジェット側給水路４６ｂに接続されたオーバーフロー流路７０が設けられている。

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。また、このオーバーフロー流路７０の他端７０ｂがボウル部１２内の溜水の水位よりも上方に設けられているため、洗浄水のジェット吐水口１６からの逆流をより確実に防止している。

コントローラ６２は、使用者による便器洗浄スイッチ（図示せず）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。

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（ＤＣモータ）７８に直結されている。また、ポンプ本体７４はインペラ７４ａを備え、電動モータ７８はローター７８ａを備え、これらのインペラ７４ａ及びローター７８ａが回転軸７６に取り付けられている。これらの回転軸７６、インペラ７４ａ、及び、ローター７８ａが、加圧ポンプ３４の回転部８０となっている。

次に、図５及び図６により、本実施形態による水洗大便器における便器本体２のボウル部１２の溜水の水位を説明する。図５に示すように、水洗大便器使用後の通常の溜水の水位は、溜水が排水トラップ管路１４の頂部１４ｄまで溜まっているレベルＡの位置にある。

また、詳細は後述するが、本実施形態においては、ボウル部１２の溜水の水位を所望の低水位に調整できるようになっている。具体的には、便器掃除（掃除モード）のときは、溜水の水位を、排水トラップ管路１２の入口部１４ａ近傍の低水位であるレベルＢの位置まで下げ、また、便器使用時の跳ね返り防止する（跳返防止モード）ときは、溜水の水位を、レベルＡとレベルＢのほぼ中間位置であるレベルＣの位置まで下げることができるようになっている。なお、本実施形態は、溜水の水位を低水位とする他のモード、例えば、検便時に水位をレベルＡよりも更に低下させるような場合にも適用可能である。

次に、図７により、本発明の実施形態による水洗大便器において、便器掃除（掃除モード）を行う際の作用（動作）を説明する。図７は、本発明の実施形態による水洗便器における便器掃除の際の動作を示すタイムチャートである。

先ず、待機状態（時刻ｔ０〜ｔ１）において、給水路切替弁３６は、リム側給水路３８とタンク側給水路４０の両方に連通する中立位置となっている。次に、この待機状態（時刻ｔ０〜ｔ１）で、掃除モードスイッチ（図示せず）をＯＮ操作する（時刻ｔ１）と、リム洗浄（前リム洗浄）（時刻ｔ１〜ｔ７）が開始される。このとき、先ず、給水路切替弁３６は、時刻ｔ２〜ｔ３の間、タンク側給水路４０に全開状態（タンク側全開位置）とする。同時（時刻ｔ２）に、電磁開閉弁３４をＯＮとして、洗浄水を給水路２４に流入させる。これにより、給水路切替弁３６の上流側にある給水路２４内に残留する空気を貯水タンク２０内に排出することができる。この結果、給水路切替弁３６をいきなりリム側であるリム側給水路３８に切り替えた場合に生じるリム吐水口１８からの空気の排出音の発生を防止することができる。

次に、時刻ｔ３〜ｔ４の間に、給水路切替弁３６をタンク側全開位置から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、時刻ｔ７まで行われ、これにより、ボウル部１２の洗浄が行われる。

次に、時刻ｔ２から所定時間（例えば、２５秒）経過後、時刻ｔ５〜ｔ９の間において、ジェット吐水（ジェット洗浄）を行うために、加圧ポンプ２２をＯＮとし、加圧ポンプ２２が貯水タンク２０内の洗浄水をジェット吐水口１６へ供給し、洗浄水をジェット吐水口１６から吐水する。

このジェット吐水のとき、加圧ポンプ２２の回転数をコントローラ６２が以下のように制御する。先ず、加圧ポンプ２２は、時刻ｔ５〜ｔ７（例えば、０．２秒）において、比較的低速（例えば、１０００ｒｐｍ）に保持され、これにより、ジェット側給水路４６の頂部４６ｃの近傍（即ち、ボウル部１２の溜水面のレベルＡより上方に位置する部分）に残留する空気をゆっくりとジェット吐水口１６から排出する。この結果、加圧ポンプ２２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。

次に、時刻ｔ５において、加圧ポンプ２２がＯＮになると、給水路切替弁３６をリム側全開位置からタンク側全開位置に切り替え、上端フロートスイッチ６４ａがＯＮとなる時刻ｔ１１まで、タンク給水を行う。

次に、時刻ｔ７〜ｔ８２（例えば、１秒）において、加圧ポンプ２２を高速回転（例えば、３５００ｒｍｐ）させる。これにより、加圧ポンプ２２による加圧力が大きくなり、ジェット吐水口１６から大流量の洗浄水が吐水される。この大流量の洗浄水が、排水トラップ管路１４の入口部１４ａに流入し、サイホン現象が急速に引き起こされ、ボウル部１２内の溜水が素早く排出される。

次に、このサイホン作用起動後の時刻ｔ８２〜ｔ９（例えば、０．５秒）において、加圧ポンプ２２の回転数をサイホン起動時の回転数より低い回転数（例えば、３０００ｒｍｐ）に変更する。この時刻ｔ８２〜ｔ９状態は、ブロー領域と呼ばれ、サイホン作用により、ボウル部１２内の洗浄水が引き続き排水トラップ管路１４を経て外部に排出されている領域である。

次に、時刻ｔ８２から０．５秒（即ち、時刻ｔ７から１．５秒）が経過した後、時刻ｔ９において加圧ポンプ２２の作動を停止させる。この加圧ポンプ２２が停止したとき、時刻ｔ９〜時刻ｔ１０の間の時間において、排水トラップ管路１４のトラップ上昇管１４ｂ内の洗浄水が戻り水（洗浄水量Ｑ１）としてボウル部１２に戻ると共に、加圧ポンプ２２の回転部８０の慣性力による回転によって、貯水タンク２０内の洗浄水がボウル部１２に供給され（洗浄水量Ｑ２）、これらの洗浄水量（Ｑ１＋Ｑ２）により、ボウル部１２内の溜水の水位を所定の低水位Ｂ（図６参照）に調整するようになっている。これに関する詳細な説明は後述する（図８参照）。

次に、上述したタンク給水により上端フロートスイッチ６４ａがＯＮとなると、貯水タンク内の洗浄水のオーバフローを防止するため、時刻ｔ１１において、電磁開閉弁３４が閉となり、時刻１２まで、タンク給水が停止される。
このようにして、時刻ｔ９から所定時間（例えば、２５秒）の間は、ボウル部１２の溜水の水位は低水位Ｂとなっているので、便器掃除時間となり、使用者は、ボウル部１２の通常の溜水の水位である水位Ａ（喫水面）付近に洗剤を塗布し、ブラシ等で擦ることで、ボウル部１２の喫水面付近を清掃する。

次に、時刻ｔ９から２５秒経過後（便器洗浄時間経過後）の時刻ｔ１２において、再度、リム洗浄（後リム洗浄）が開始される。このリム洗浄（後リム洗浄）は、時刻ｔ９〜時刻ｔ１２の間に行われた便器洗浄によりボウル部１２内に残った使用済洗剤を含む汚水を排出するためのものであり、通常の便器使用時の洗浄動作を使用している。
この時刻ｔ１２におけるリム洗浄（後リム洗浄）の開始は、時刻ｔ９から所定時間（２５秒）経過後自動的に行ってもよいし、洗浄スイッチ（図示せず）をＯＮ操作するようにしてもよい。

このリム洗浄（後リム洗浄）においては、先ず、電磁開閉弁３４を開いて、給水路２４に水道水（洗浄水）を再び導入する。
次に、このリム洗浄では、時刻ｔ１３〜ｔ１４の間で、給水路切替弁３６がタンク側全開位置からリム側全開位置に切り替わり、洗浄水が、リム吐水口１８からボウル部１２に吐水され、上述した便器掃除後の使用済洗剤を含む汚水が残っているボウル部を洗浄する。このリム洗浄（後リム洗浄）は、後述するジェット洗浄の最中（時刻ｔ１５〜ｔ１７）、及び、その後の時刻ｔ１９まで継続して行われる。

次に、リム洗浄が開始された時刻ｔ１２から所定時間（例えば、９秒）経過後の時刻ｔ１５において、再度、ジェット吐水（ジェット洗浄）を行うために、加圧ポンプ２２をＯＮとし、加圧ポンプ２２が貯水タンク２０内の洗浄水をジェット吐水口１６へ供給し、洗浄水をジェット吐水口１６から吐水する。

このジェット吐水のとき、加圧ポンプ２２の回転数をコントローラ６２が以下のように制御する。
先ず、加圧ポンプ２２は、時刻ｔ１５〜ｔ１６において、比較的低速（例えば、１０００ｒｐｍ）に保持され、これにより、ジェット側給水路４６の頂部４６ｃの近傍（即ち、ボウル部１２の溜水面のレベルＡより上方に位置する部分）に残留する空気をゆっくりとジェット吐水口１６から排出する。この結果、加圧ポンプ２２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。

その後、時刻ｔ１６〜ｔ１７の間、加圧ポンプ２２を、先ず、高速回転（例えば、３５００ｒｐｍ）させて、サイホン作用を発生させ、これにより、ボウル部１２内の汚れた使用済洗剤を排水トラップ管路１４から外部に排出し、次に、少し回転数を下げて（例えば、３３００ｒｍｐ，３２００ｒｐｍ）、引き続き、押し出し作用により、ボウル部１２内の洗浄水を外部に排出し、ボウル部１２の洗浄を行う。

次に、時刻ｔ１７において、貯水タンク２０内の水面位置が下がって、下端フロートスイッチ６４ｂがＯＮとなったとき、加圧ポンプ２２の作動を停止させてジェット洗浄を終了させると共に、その後、所定時間（例えば、４秒）経過後（時刻ｔ１９）に、給水路切替弁３６をリム側全開位置からタンク側全開位置に切り替えて、リム洗浄（後リム洗浄）を終了させる。

次に、時刻ｔ１９から貯水タンク２０内の水面が上昇して上端フロートスイッチ６４ａがＯＮとなる時刻ｔ２１まで、タンク給水を行う。
その後、時刻ｔ２２において、給水路切換弁３６は、リム側給水路３８とタンク側給水路４０の両方に連通する中立位置となり、電磁開閉弁３４はＯＦＦとなり閉じられ、時刻ｔ０と同様な待機状態に復帰し、掃除モードが終了する。

次に、図８により、加圧ポンプの慣例力を利用して、ボウル部内の溜水の水位を所定位置Ｂに調整する際の動作を詳細に説明する。図８は、本実施形態による水洗大便器の掃除モード時の動作を説明するための水洗大便器の一連の断面図である。
先ず、図８（ａ）は待機状態を示し（図７の時刻ｔ０〜ｔ１）、ボウル部１２に水が貯留された状態となっている。このときの貯水タンク２０の水位はレベルＬ１（図３参照）となっている。

次に、リム吐水を経て、図８（ｂ）に示すように、ジェット吐水が開始される（図７の時刻ｔ８１）とポンプが高速で回転し（３５００ｒｍｐ）、大流量のジェット流により排水トラップ管路内が満水となる。その後（図７の時刻ｔ８１〜ｔ８２）も大流量のジェット吐水が続けて供給されるため、これにより、サイホン作用が持続することになる。このときの貯水タンク３２の水位は、例えば、レベルＬ２となっている。

次に、図８（ｃ）に示すように、このサイホン作用発生後、ブロー領域において、加圧ポンプの回転数を低減させる（３０００ｒｍｐ）と、排水トラップ管路１４内の一部に大気が導入されるが、洗浄水は依然として、外部に排水されている。

このブロー領域において、時刻ｔ７から所定時間（１．５秒）経過後の時刻ｔ９において、図８（ｃ）に示す状態で、加圧ポンプ２２の電動モータ７８は直ちに停止させる。このときの貯水タンク２０の水位はレベルＬ３となっている。このとき、オバーフロー流路７０により、下流ジェット側給水路４６ｂ内に更に多量の大気が導入され、ブロー領域が消滅し、これにより、排水トラップ管路１４のトラップ上昇管１４ｂ内の洗浄水量Ｑ１が戻り水Ｄ（図８（ｄ）参照）となり、ボウル部１２に戻り、溜水の一部となる。

次に、図８（ｄ）に示すように、ポンプ本体７４は、電動モータ７８が停止した後も、加圧ポンプ２２の回転部８０（＝回転軸７６＋インペラ７４ａ＋ローター７８ａ）の質量による慣性力により、予め設定した回数分回転して、停止するようになっている。具体的には、図７に示すように、時刻ｔ９で電動モータ７８が停止しても、その後の時刻ｔ１０までポンプ本体７４が必要な回数だけ回転するようになっている。この回転部８０の慣性力による回転によって、貯水タンク２０内の洗浄水がジェット側給水路４６へ供給され、この洗浄水により、下流ジェット側給水路４６ｂ内に残っていた洗浄水がボウル部１２側に押し出される。このとき、図８（ｄ）に示すように、貯水タンク２０の水位はレベルＬ４（図３参照）まで下がる。このように、電動モータ７８停止後、加圧ポンプ２２の回転部８０の慣性力による回転によって、洗浄水量Ｑ２（加圧タンク２０内のレベル３とレベルＬ４の間の洗浄水量）がボウル部１２に供給されるようになっている。

このようにして、ボウル部１２には、排水トラップ管路１４のトラップ上昇管１４ｂ内の洗浄水量Ｑ１と、加圧ポンプ２２の回転部８０の慣性力による回転によって供給された洗浄水量Ｑ２との合計量の洗浄水量（Ｑ１＋Ｑ２）が溜水（封水）として溜まるので、ボウル部１２内の溜水の水位レベルは、図８（ｅ）に示すように、掃除モードに最適な低水位であるレベルＢとなっている。

次に、図９により、本実施形態による水洗大便器において、排便時及び小便時に起こる洗浄水の跳ね返りを防止するためにボウル部の溜水の水位を低水位とする「跳返防止モード」を行う際の作用（動作）を説明する。図９は、本発明の実施形態による水洗便器における跳返防止モードの際の動作を示すタイムチャートである。この跳上防止モードは、便器使用前に、ボウル部の溜水の水位を低水位であるレベルＣとするモードである（図６参照）。

図９に示すように、給水路切換弁３６の切換動作、電磁開閉弁３２の開閉動作、上端フロートスイッチ６４ａと下端フロートスイッチ６４ｂの動作、加圧ポンプ２２のＯＮ・ＯＦＦ動作及び回転数は、図７に示す「掃除モード」の場合と、基本的には同じである。そのため、ここでは、図９により、「跳上防止モード」について、図７（掃除モード）と異なる部分のみ説明する。

先ず、図９の跳上防止モードにおいては、時刻ｔ１において、跳返防止モードスイッチ（図示せず）をＯＮ操作し、リム洗浄（前リム洗浄）が開始される。この跳返防止モードにおけるリム洗浄（前リム洗浄）は、図７の掃除モードと異なり、ボウル部１２を洗浄水により濡らすだけでよいので、時刻ｔ２〜ｔ５までの時間が、掃除モードにおける時間（２５秒）に比べて、非常に短い時間（例えば、１．７秒）となっている。

次に、図７の掃除モードでは、時刻ｔ１２以降に、ボウル部１２内に使用済洗剤を含む汚水を排出するために、通常の便器使用時の洗浄動作を使用しているが、図９の跳返防止モードは、ボウル部の溜水の水位が低下すれば、その状態で直ちに便器の使用が可能となるため、時刻ｔ１１〜ｔ１２の間に、排便や小便がなされ、その後、時刻ｔ１２の時点で、使用者が洗浄スイッチ（図示せず）をＯＮ操作すると、実際の便器の洗浄動作がなされるようになっている。

上述した本発明の実施形態においては、「掃除モード」や「跳返防止モード」等において、ボウル部１２の溜水の水位を通常の水位よりも低水位（レベルＢやレベルＣ等）とする場合、先ず、貯水タンク２０内の洗浄水を加圧ポンプ２２により加圧してジェット吐水口１６からの排水トラップ管路１４へ吐水することにより、サイホン作用を起動させて、ボウル部１２内の溜水を瞬時に外部に排出させるようにしている。次に、サイホン作用起動後のブロー領域において、加圧ポンプ２２をサイホン作用起動時の回転数よりも小さい回転数で作動させることにより、加圧ポンプ２２の停止時に、排水トラップ管路１４からボウル部１２へ所定量の洗浄水が戻り水（洗浄水量Ｑ）として戻るようにしている。このように、本実施形態によれば、水道水の圧力が低圧の場合でも、貯水タンク２０の洗浄水を利用してサイホン作用を発生させているので、早期にサイホン作用を発生させることができるので、短時間でボウル部内の溜水の水位を所定の低水位とすることができる。また、既存の加圧ポンプを利用しているので、低水位とするための新たな機構等は不要となっている。

次に、上述したように、本実施形態による水洗大便器においては、上述した「掃除モード」及び「跳返防止モード」等において、ボウル部１２に、排水トラップ管路１４のトラップ上昇管１４ｂ内の洗浄水量（戻り水の量）Ｑ１と、加圧ポンプ２２の回転部８０の慣性力による回転によって供給された洗浄水量Ｑ２との合計量の洗浄水量（Ｑ１＋Ｑ２）を溜水（封水）として溜め、ボウル部１２内の溜水の水位レベルを低水位であるレベルＢ又はレベルＣとしたが、ボウル部１２供給される洗浄水の量を更に調整することにより、ボウル部１２内の溜水の水位をより適切な水位、又は、他の水位に変更することができる。

本実施形態においては、このボウル部１２内の溜水の水位の調整のために、以下の３つの例を用いることができるようになっている。

先ず、図１０乃至図１４により、本実施形態によるボウル部内の溜水の水位調整のための第１例を説明する。図１０は、本実施形態による加圧ポンプの慣性力による洗浄水の供給動作を示すタイムチャートであり、図１１は、加圧ポンプの慣性力により供給された洗浄水量（戻り水の量）Ｑ１と回転数の関係を示す線図であり、図１２は加圧ポンプが高速回転しているときの洗浄水量（戻り水の量）を示す水洗大便器の断面図であり、図１３は加圧ポンプが低速回転しているときの洗浄水量（戻り水の量）を示す水洗大便器の断面図であり、図１４は、ボウル部内の調整された溜水の水位を示す水洗大便器の断面図である。

図１０及び図１１に示すように、サイホン作用起動後のブロー領域において、加圧ポンプ２２の回転数をＮ１，Ｎ２，Ｎ３と変えることにより、加圧ポンプ２２の停止時に、排水トラップ管路１４からボウル部１２に戻る洗浄水量（戻り水の量）Ｑ１の量を変化させることができる。具体的には、回転数が低い（Ｎ１）ほど、洗浄水量（戻り水の量）Ｑ１の量は多くなり、溜水の水位は上昇し、一方、回転数が高い（Ｎ３）ほど、洗浄水量（戻り水の量）Ｑ１の量は少なくなり、溜水の水位は低下する。

ここで、図１１に示す回転数Ｎ０は、洗浄水が排水トラップ管路１４の頂部１４ｄを乗り越えるために必要な加圧ポンプ２２の回転数である。図１２に示すように、加圧ポンプの回転数がＮ０より低い場合（回転数Ｎ１）には、加圧ポンプ２２の停止時に、一定の比較的多量の戻り水Ｑ１を得ることができる。図１３に示すように、回転数がＮ０より高い場合（Ｎ２，Ｎ３）には、加圧ポンプ２２の停止時に、洗浄水の一部Ｑ３が排水トラップ管路１４の頂部１４ｄを乗り越えて外部に排出されるため、高速ほど戻り水Ｑ１の量が少なくなる。

このようにして、第１例においては、図１０及び図１１に示すように、加圧ポンプ２２の回転数を回転数Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３と変化させることにより、ボウル部１２内の溜水の水位を、図１４に示すように、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３と変化させることができる。

このようにして、本実施形態の第１例においては、サイホン作用起動後のブロー領域において、加圧ポンプ２２の回転数を所定の回転数Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３に調整することにより、加圧ポンプ２２停止時に、排水トラップ管路１４からのボウル部１２に戻る洗浄水量（戻り水の量）Ｑ１の量を調整するようにしたので、加圧ポンプ以外の新たな機構等を設けることなく、また、水道水の水圧に依存することなく、ボウル部１２の溜水の水位を精度良く調整又は変更することができる。

次に、図１５により、本実施形態によるボウル部内の溜水の水位調整のための第２例を説明する。図１５は、本実施形態による加圧ポンプの回転による洗浄水の供給動作を示すタイムチャートである。

図１５に示すように、本実施形態の第２例においては、時刻ｔ１０において、加圧ポンプ２２の回転部８０の慣性力による回転によって洗浄水量Ｑ２を供給し、その直後の時刻ｔ３１〜ｔ３２の間、加圧ポンプ２２を超低速（例えば、１０００ｒｐｍ）、即ち、ジェット吐水口１６から排水トラップ管路１４内に供給される洗浄水が排水トラップ管路１４の頂部１４ｄを乗り越えることが無い程度の回転数Ｎ４で、回転させることにより、貯水タンク２０内の洗浄水の一部をボウル部１２内に補給する。このとき、加圧ポンプ２２の回転数及び補給時間は予め設定されているので、ボウル部１２内の溜水の水位を所望のレベルに調整、又は、変更することができる。

このように、本実施形態の第２例においては、加圧ポンプ２２の停止後、加圧ポンプ２２を所定の低速度（回転数Ｎ４）で所定時間回転させて、ジェット吐水口１６から吐水してボウル部１２に洗浄水を補給して、ボウル部１２の溜水の水位を所定の低水位としているので、加圧ポンプ２２以外の新たな機構等を設けることなく、また、水道水の水圧に依存することなく、ボウル部１２の溜水の水位を精度良く調整又は変更することができる。

次に、図１６により、本実施形態によるボウル部内の溜水の水位調整のための第３例を説明する。図１６は、本実施形態におけるリム吐水による洗浄水の供給動作を示すタイムチャートである。

図１６に示すように、本実施形態の第３例においては、上述した洗浄水量（戻り水の量）Ｑ１及び洗浄水量Ｑ２がボウル部１２に供給され、その直後の時刻ｔ３３〜ｔ３４の間、電磁開閉弁３４がＯＮの開状態で、給水路切替弁３６をタンク側全開位置からリム側全開位置に切り替え、その後、リム側全開位置からタンク側全開位置に戻すことにより、リム側給水路３８を経てリム吐水口１８から、ボウル部１２内に所定量の洗浄水に補給する。このとき、給水路切替弁３６のリム側全開時間（時刻ｔ３３〜ｔ３４）は予め設定されているので、水圧の影響を多少受けるが、ボウル部１２内の溜水の水位を所望のレベルに調整、又は、変更することができる。

このようにして、本実施形態の第３例においては、所定量の洗浄水をリム吐水口１８から吐水させて、ボウル部１２の溜水の水位を所定の低水位としているので、例えば、洗浄水が高圧力なものであっても、予め、サイホン作用によりボウル部１２の溜水が外部に排出されて低水位となっているため、リム吐水口１８からの洗浄水の補給量が多少多くても、ボウル部１２の溜水の水位を所定の低水位近傍に抑えることができる。

本発明の実施形態による水洗大便器の側面図である。 図１に示す水洗大便器の平面図である。 本発明の実施形態による水洗大便器を示す全体構成図である。 本発明の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。 本発明の実施形態によるボウル部の溜水の水位（通常水位）を示すための水洗大便器の断面図である。 本発明の実施形態によるボウル部の溜水の低水位（掃除モード、跳返防止モード等）を示すための水洗大便器の断面図である。 本発明の実施形態による水洗便器における便器掃除の際の動作を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態による水洗大便器の掃除モード時の動作を説明するための水洗大便器の一連の断面図である。 本発明の実施形態による水洗便器における跳返防止モードの際の動作を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態の第１例による加圧ポンプによる洗浄水の供給動作を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態の第１例による加圧ポンプにより供給された洗浄水量（戻り水の量）Ｑ１と回転数の関係を示す線図である 本発明の実施形態の第１例による加圧ポンプが高速回転しているときの洗浄水量（戻り水の量）を示す水洗大便器の断面図である。 本発明の実施形態の第１例による加圧ポンプが低速回転しているときの洗浄水量（戻り水の量）を示す水洗大便器の断面図である。 本発明の実施形態の第１例によるボウル部内の調整された溜水の水位を示す水洗大便器の断面図である。 本発明の実施形態の第２例による加圧ポンプの回転による洗浄水の供給動作を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態の第３例によるリム吐水による洗浄水の供給動作を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ 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 貯水タンク
２２ 加圧ポンプ
２４ 給水路
３２ 定流量弁
３４ 電磁開閉弁
３６ 給水路切替弁
３８ リム側給水路
４０ タンク側給水路
４６ ジェット側給水路
６２ コントローラ
６４ａ 上端フロートスイッチ
６４ｂ 下端フロートスイッチ
７０ オーバーフロー流路

Claims (4)

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、
   ボウル部と、洗浄水を吐出するリム吐水口及びジェット吐水口と、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、
   洗浄水を上記リム吐水口に給水すると共に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ジェット吐水口に供給する加圧ポンプと、
   この加圧ポンプを作動して上記ジェット吐水口からの排水トラップ管路へ洗浄水を供給してサイホン作用を起動させ、このサイホン作用起動後のブロー領域において、上記加圧ポンプをサイホン作用起動時の回転数よりも小さい回転数で作動させることにより、上記加圧ポンプの停止時に、上記排水トラップ管路からボウル部へ所定量の洗浄水が戻り水として戻り、この戻り水により、上記ボウル部の溜水の水位を所定の低水位に調整する溜水水位調整手段と、
   を有することを特徴とする水洗大便器。
2. 上記溜水水位調整手段は、上記加圧ポンプのブロー領域における回転数を所定の回転数に調整することにより、上記戻り水の量を調整し、それにより、上記ボウル部の溜水の水位を所定の低水位に調整する請求項１記載の水洗大便器。
3. 上記溜水水位調整手段は、上記加圧ポンプの停止後、上記加圧ポンプを所定の低速度で所定時間回転させて、上記ジェット吐水口から吐水し、それにより、上記ボウル部の溜水の水位を所定の低水位に調整する請求項１又は請求項２に記載の水洗大便器。
4. 上記溜水水位調整手段は、上記洗浄水供給手段により所定量の洗浄水を上記リム吐水口から吐水させることにより、上記ボウル部の溜水の水位を所定の低水位に調整する請求項１又は請求項２に記載の水洗大便器。

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