JP2009084786A - 水洗大便器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水洗大便器は、洗浄スイッチ63と、便器本体2と、貯水タンク20と、洗浄水を吐水口16,18に供給する加圧ポンプ22であって、この加圧ポンプが逆止弁を備えていない導水管42,142により貯水タンクと接続される加圧ポンプ22と、この加圧ポンプを駆動する電気モータ78と、電気モータを制御するモータ制御手段63,163と、を有し、モータ制御手段は、洗浄スイッチにより電気モータを駆動したとき、電気モータの出力を検出するモータ出力検出手段78cと、電気モータの出力が所定の出力状態であるか否かを判定するモータ出力判定手段(図10,図11)と、所定の出力状態の場合には電気モータの駆動を継続し、所定の出力状態で無い場合には電気モータの駆動を停止するように電気モータを駆動するモータ駆動手段と、を備えている。
【選択図】図3
Description
この特許文献1の水洗大便器においては、ポンプの過度の動作と便器からのオーバーフローを防止するため、貯水タンクが満水状態となるまでポンプ起動を遅延させる時間遅延手段が設けられている。この時間遅延手段は、具合的には、貯水タンクが満水状態となるまでに必要な時間をタイマーで制御し、これにより、ポンプが駆動されるようになっている。
この結果、貯水タンクには、1回の洗浄で使用される洗浄水の量以上、即ち、2回以上の洗浄が可能な量の洗浄水を貯水することが可能となる。また、パブリックの便器(ビルのトイレ等)では、貯水タンクの満水を待たずに連続して使用(2回以上の洗浄)できることが要望されている。
このように構成された本発明においては、使用者が洗浄スイッチを操作すると、電気モータが加圧ポンプを駆動し貯水タンクの洗浄水を加圧して便器本体の吐出口に供給し、便器本体を洗浄するようになっている。この電気モータを駆動したとき、モータ制御手段のモータ出力検出手段が、電気モータの出力を検出し、モータ出力判定手段が、所定の出力状態か、所定の出力状態で無いのかを判定し、モータ駆動手段が、電気モータの出力が所定の出力状態である場合には電気モータの駆動を継続し、所定の出力状態で無い場合には電気モータの駆動を停止するようにしている。この結果、本発明によれば、使用者は、連続して便器本体を洗浄することが可能となる。さらに、本発明によれば、加圧ポンプが逆流防止手段を備えていない導水管により貯水タンクと接続されているので、貯水タンクの洗浄水をこの導水管を経由して吐出口に供給するとき、導水管内に圧損が生じることがない。
このように構成された本発明においては、洗浄水供給手段がリム吐水口に供水し、加圧ポンプがジェット吐水口に給水するようになっているので、ジェット吐水が、水道圧の影響を受けることがなく、安定した洗浄力を得ることができる。
このように構成された本発明においては、加圧ポンプがリム吐水口及びジェット吐水口に給水するようになっているので、リム吐水及びジェット吐水の両方が、水道圧の影響を受けることがなく、安定した洗浄力を得ることができる。
このように構成した本発明においては、モータ出力検出手段は、電気モータの回転数を検出するので、電動モータの出力の検出を簡易且つ確実に検出することができる。
このように構成された本発明においては、電気モータの回転数が目標回転数に所定の回転数を加算した値であるしきい値以下の状態のとき、電気モータの所定の出力状態であると判定するので、所定の出力状態か否かの判断を素早く(短時間)で行うことができる。
このように構成された本発明においては、電気モータの回転数が目標回転数に安定するまでの時間がしきい値以下の状態のとき、電気モータの所定の出力状態であると判定するので、所定の出力状態か否かの判断を確実(正確)に行うことができる。
先ず、図1乃至図5により、本発明の第1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、本発明の第1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は本発明の第1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は本発明の第1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り、図5は図4の加圧ポンプの電動モータ(DCブラシレスモータ)の回転数の制御方法を示すブロック図である。
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。
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19が接続されている。
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。
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。
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50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。
さらに、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。
さらに、便器使用者が洗浄時に使用する洗浄スイッチ63が設けられており、この洗浄スイッチ63がON操作されると、便器洗浄信号が、コントローラ62に送信され、コントローラ62は、加圧ポンプ22を始動させるようになっている。
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最高水位L2より少しだけ低い所定位置L3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内の水位が通常使用時の最低水位L4より少しだけ高い所定の水位L5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。
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。
ここで、ホールIC78cは、磁気センサであるホール素子と増幅、判別などの信号処理回路をワンチップ化したものであり、ローター78のN極とS極の角速度を磁気的に非接触で検知することにより、モータの回転数を検出するものである。
図6は加圧ポンプ22のポンプ室22a内が満水状態(空気量ゼロ)のときの電動モータの出力状態を示す線図であり、図7は加圧ポンプ22のポンプ室22a内の33%が残留空気のときの電動モータの出力状態を示す線図であり、図8は加圧ポンプ22のポンプ室22a内の50%が残留空気のときの電動モータの出力状態を示す線図であり、図9は加圧ポンプ22のポンプ室22a内の66%が残留空気のときの電動モータの出力状態を示す線図である。これらの図6乃至図9において、太線は回転数(左側縦軸参照)を示し、細線は入力電圧(右側縦軸参照)を示している。
この後(始動から約0.5秒後)、モーター78は、その回転数がほとんど変動することなく、目標回転数の3700rpmとなって安定する。回転数が安定しているため、入力電圧もほぼ4.0Vとなり、安定している。これにより、貯水タンク20の洗浄水が、ポンプ側給水路42及びジェット側給水路44を経て、ジェット吐水口16に供給され、ジェット吐水が行われる。
先ず、S1において、待機状態において、使用者が洗浄スイッチ63を操作することにより、コントローラ62は便器信号を受け付ける。次に、S2において、前リム吐水が実行される。具体的には、給水切替弁36を、リム側給水路38に対し全開状態となる位置(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、後述するジェット吐水中も継続して行う。また、ジェット吐水中は行わないようにしても良い。
ここで、しきい値を算出するための所定回転数αは、ポンプ室22a内を占める残留空気の量が50%のとき(図8参照)の電気モータの出力状態(回転挙動)に基づき、予め設定された値である。
この図11の例では、S14のみが図10の例のS4と異なり、他のステップは、同様であるので、異なる部分のみ説明する。
ここで、「しきい値」は、ポンプ室22a内を占める残留空気の量が50%のとき(図8参照)の電気モータの出力状態(回転挙動)に基づき、予め設定された値(例えば、2.0秒)である。
一方、図11に示す第2例では、ポンプ駆動時から目標回転数に安定する時間により判断しているので、判定までの時間は長くなるが、確実な判定が可能となる。
即ち、水洗大便器100は、水道から洗浄水が供給される給水路124を備え、この給水路124から、貯水タンク20に洗浄水を供給するようになっている。
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
20,80 貯水タンク
22 加圧ポンプ
24,124 給水路
32 定流量弁
34 電磁開閉弁
36,136 給水路切替弁
38,138 リム側給水路
40 タンク側給水路
42,142 ポンプ側給水路
44,144 ジェット側給水路
62,162 コントローラ
63 洗浄スイッチ
74 ポンプ本体
78 電動モータ(DCブラシレスモータ)
78a ローター
78b スタータ
78c ホールIC
78d 駆動基板
Claims (6)
- 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、
使用者が操作して洗浄を開始する洗浄スイッチと、
ボウル部と、洗浄水を吐出する吐水口と、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吐水口に供給する加圧ポンプであって、この加圧ポンプが逆流防止手段を備えていない導水管により上記貯水タンクと接続されると共に上記貯水タンクとほぼ同じレベルに配置された上記加圧ポンプと、
この加圧ポンプを駆動する電気モータと、
この電気モータを制御するモータ制御手段と、を有し、
上記モータ制御手段は、上記洗浄スイッチの操作により上記電気モータを駆動したとき、上記電気モータの出力を検出するモータ出力検出手段と、このモータ出力手段により検出された電気モータの出力が所定の出力状態であるか否かを判定するモータ出力判定手段と、所定の出力状態の場合には上記電気モータの駆動を継続し、所定の出力状態で無い場合には上記電気モータの駆動を停止するように上記電気モータを駆動するモータ駆動手段と、を備えていることを特徴とする水洗大便器。 - 上記便器本体の吐水口は、リム吐水口とジェット吐水口であり、上記洗浄水供給手段が上記リム吐水口に給水し、上記加圧ポンプが上記ジェット吐水口に給水するようになっている請求項1に記載の水洗大便器。
- 上記便器本体の吐水口は、リム吐水口とジェット吐水口であり、上記加圧ポンプが上記リム吐水口及びジェット吐水口に給水するようになっている請求項1に記載の水洗大便器。
- 上記モータ出力検出手段は、上記電気モータの回転数を検出する請求項1乃至3の何れか1項に記載の水洗大便器。
- 上記モータ出力判定手段は、電気モータの回転数が目標回転数に所定の回転数を加算した値であるしきい値以下のとき所定の出力状態であると判定する請求項4に記載の水洗大便器。
- 上記モータ出力判定手段は、電気モータの回転数が目標回転数に安定するまでの時間がしきい値以下のとき所定の出力状態であると判定する請求項4に記載の水洗大便器。
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