JP2012132167A

JP2012132167A - 水洗大便器

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Publication number: JP2012132167A
Application number: JP2010283359A
Authority: JP
Inventors: Ayako Harada; 亜矢子原田; Yoshikazu Ushijima; 義和牛島; Hironori Yamazaki; 洋式山▲崎▼; Hiroyuki Iwashita; 裕之岩下
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2012-07-12
Anticipated expiration: 2030-12-20
Also published as: JP5472637B2

Abstract

【課題】陶器製の水洗大便器の製造誤差に応じて便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を行うことができ、節水化を図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１は、陶器で形成されたジェット側導水路４８に接続され且つジェット吐水口１０が形成されたボウル部６と、を備えた便器本体２と、ジェット吐水口から吐水させる洗浄水を加圧する加圧ポンプ１６によって加圧すべき洗浄水を貯水する貯水タンク１４と、加圧ポンプを駆動させ、貯水タンク内に貯水された洗浄水をボウル部へ供給する洗浄制御手段３２と、を有し、この洗浄制御手段は、貯水タンク内の水位が洗浄開始前の初期水位Ｗ０から所定水位Ｗ１に低下するまでの水位低下時間τを検出する計時手段５０と、この計時手段が検出した水位低下時間に基づいて、ジェット吐水口から吐水する洗浄水の吐水流量を調整するジェット吐水調整手段５２と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、水洗大便器に係り、特に、加圧した洗浄水によって洗浄される水洗大便器に関する。

従来から、加圧した洗浄水によって洗浄される水洗大便器として、例えば、特許文献１に記載されているように、洗浄水を貯水する貯水タンクと、この貯水タンク内の洗浄水を便器本体のジェット吐水口に向けて加圧し、このジェット吐水口から洗浄水を吐水させる加圧ポンプとを備えたものが知られている。

また、このような従来の水洗大便器は、洗浄水が使用された状態の貯水タンクに洗浄水の補給を開始してから貯水タンクの貯水量が規定の貯水量に復帰するまでの水補給時間を検出し、この水補給時間に基づいてリム吐水口から洗浄水を吐出させるリム吐水時間を調整する洗浄水補給手段を備えているため、水道の給水圧力の低い地域でも十分な洗浄を行うことができるようになっている。

国際公開第２００８／０２６６３３号

しかしながら、上述した従来の水洗大便器においては、加圧ポンプによって圧送された洗浄水は便器本体の導水路を通過してジェット吐水口に供給されるようになっているが、便器本体の導水路が陶器で形成されているため、陶器製の導水路の製造誤差等によって導水路の圧力損失が変動し、ジェット吐水口から吐出される洗浄水の瞬間流量等はその影響を受けていると考えられるが、実際には、このような導水路の圧力損失等の影響に応じて加圧ポンプによるジェット吐水口から吐水される洗浄水の瞬間流量等を調整していないという問題がある。
したがって、陶器製の導水路の製造誤差等によっては、加圧ポンプによってジェット吐水口から吐水される洗浄水の吐水流量が低下し、ジェット吐水によるサイホン作用の起動のタイミングが遅れたり、サイホン作用の終期における押し込み力が低下したりするため、洗浄性能が低下してしまうという問題がある。
また、実際のジェット吐水口の吐水流量等の規定においては、導水路の製造誤差による圧力損失の影響を最も受けた場合の悪条件下を想定し、ジェット吐水口の吐水流量値を規定している場合があるが、導水路の製造誤差が少ない便器を使用する程、余分な洗浄水量を使用することになり、洗浄水の無駄水が増えて、節水化を図ることができないという問題がある。

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、陶器製の水洗大便器の製造誤差に応じて便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を行うことができ、節水化を図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。

上記の目的を達成するために、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、陶器で形成された導水路と、この導水路に接続され且つリム吐水口及びジェット吐水口が形成されたボウル部と、排水トラップ管路と、を備えた便器本体と、上記ジェット吐水口から吐水させる洗浄水を加圧する加圧ポンプと、この加圧ポンプによって加圧すべき洗浄水を貯水する貯水タンクと、上記加圧ポンプを駆動させ、上記貯水タンク内に貯水された洗浄水を上記ボウル部へ供給することにより上記ボウル部を洗浄する洗浄制御手段と、を有し、この洗浄制御手段は、上記貯水タンクから上記ボウル部へ洗浄水を供給して上記ボウル部の洗浄を開始し、上記貯水タンク内の水位が洗浄開始前の初期水位から所定水位に低下するまでの水位低下時間を検出する計時手段と、この計時手段が検出した上記水位低下時間に基づいて、上記ジェット吐水口から吐水する洗浄水の吐水流量又は吐水量を調整するジェット吐水調整手段と、を備えてい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、洗浄制御手段の計時手段によって貯水タンク内の洗浄開始前の初期水位から所定水位に低下するまでの水位低下時間を検出することにより、陶器で形成された導水路の製造誤差による圧力損失の影響を検出することができ、これらに基づいて、洗浄制御手段のジェット吐水調整手段により、ジェット吐水口から吐水する洗浄水の吐水流量又は吐水量を調整することができる。この結果、陶器製の水洗大便器の製造誤差に応じて便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を行うことができる。また、導水路の製造誤差に応じてジェット吐水口から吐水する洗浄水の吐水流量又は吐水量を適宜調整することができるため、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

本発明において、好ましくは、上記洗浄制御手段のジェット吐水調整手段は、上記計時手段が検出した上記水位低下時間に基づいて、上記貯水タンク内に貯水された洗浄水を上記ボウル部へ供給しているときの上記加圧ポンプの駆動時間を調整し、上記ジェット吐水口から吐水する洗浄水の吐水量を調整する。
このように構成された本発明においては、洗浄制御手段の計時手段が検出した水位低下時間に基づいて、洗浄制御手段のジェット吐水調整手段により、加圧ポンプを駆動させて貯水タンク内に貯水された洗浄水をボウル部へ供給しているときの加圧ポンプの駆動時間を調整することにより、ジェット吐水口から吐水する洗浄水の吐水量を容易に調整することができる。この結果、陶器製の水洗大便器の製造誤差に応じて便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を容易に行うことができる。また、導水路の製造誤差に応じてジェット吐水口から吐水する洗浄水の吐水量を適宜調整することができるため、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

本発明において、好ましくは、上記洗浄制御手段のジェット吐水調整手段は、上記計時手段が検出した上記水位低下時間に基づいて、上記貯水タンク内に貯水された洗浄水を上記ボウル部へ供給しているときの上記加圧ポンプの回転数を調整し、上記ジェット吐水口から吐水する洗浄水の吐水流量を調整する。
このように構成された本発明においては、洗浄制御手段の計時手段が検出した水位低下時間に基づいて、洗浄制御手段のジェット吐水調整手段により、加圧ポンプを駆動させて貯水タンク内に貯水された洗浄水をボウル部へ供給しているときの加圧ポンプの回転数を調整することにより、ジェット吐水口からの吐水流量を容易に調整することができる。この結果、予め定められた貯水タンクの容量で、陶器製の水洗大便器の製造誤差に応じて便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を容易に行うことができ、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

本発明において、好ましくは、更に、上記貯水タンクの洗浄開始前の初期水位である第１の水位を検出する第１のフロートスイッチと、上記貯水タンクの上記第１の水位よりも低い第２の水位を検出する第２のフロートスイッチと、を有し、上記洗浄制御手段の計時手段は、上記貯水タンク内の上記第１の水位で水位低下が開始してから上記貯水タンク内の水位が上記第２の水位に低下するまでの時間を検出する。
このように構成された本発明においては、洗浄開始後、第１のフロートスイッチが、貯水タンクの洗浄開始前の初期水位である第１の水位を検出し、第２のフロートスイッチが、貯水タンクの第１の水位よりも低い第２の水位を検出し、洗浄制御手段の計時手段が、貯水タンク内の第１の水位が低下し始めてから第２の水位に低下するまでの時間を検出することにより、陶器で形成された導水路の製造誤差による圧力損失の影響を検出することができ、これらに基づいて、洗浄制御手段のジェット吐水調整手段により、ジェット吐水口から吐水する洗浄水の吐水流量又は吐水量を調整することができる。この結果、陶器製の水洗大便器の製造誤差に応じて便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を行うことができる。また、導水路の製造誤差に応じてジェット吐水口から吐水する洗浄水の吐水流量又は吐水量を適宜調整することができるため、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

本発明の水洗大便器によれば、陶器製の水洗大便器の製造誤差に応じて便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を行うことができ、節水化を図ることができる。

本発明の第１実施形態による水洗大便器におけるリム吐水及びジェット吐水の給水系統を示すブロック図である。本発明の第１実施形態による水洗大便器の洗浄時において各部が作動するタイミングを示すタイムチャートである。本発明の第１実施形態による水洗大便器において、ジェット吐水調整手段によるジェット吐水の流量を調整する手順を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態による水洗大便器におけるリム吐水及びジェット吐水の給水系統を示すブロック図である。本発明の第２実施形態による水洗大便器の洗浄時において各部が作動するタイミングを示すタイムチャートである。本発明の第２実施形態による水洗大便器において、ジェット吐水調整手段によるジェット吐水の吐水量を調整する手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の第１実施形態による水洗大便器について添付図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施形態による水洗大便器におけるリム吐水及びジェット吐水の給水系統を示すブロック図である。

図１に示すように、符号１は水洗大便器を示し、この水洗大便器１は、陶器等からなる便器本体２と、この便器本体２の後方に配置された機能部４を有する。
便器本体２には、ボウル部６と、排水トラップ管路８と、ジェット吐水口１０と、リム吐水口１２が形成されている。

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１２から洗浄水が吐出される。
また、ジェット吐水に関しては、機能部４に内蔵された貯水タンク１４に貯水された洗浄水を加圧ポンプ１６によって加圧して、大流量でジェット吐水口１０から吐出させるようになっている。

つぎに、機能部４の構成を説明する。
図１に示すように、機能部４には、リム吐水用の給水系統として、定流量弁１８と、電磁弁２０と、切替弁２２と、リム吐水用バキュームブレーカ２４と、リム吐水用フラッパー弁２６が内蔵されている。
また、機能部４には、ジェット吐水用の給水系統として、貯水タンク１４と、加圧ポンプ１６と、ジェット吐水用バキュームブレーカ２８と、ジェット吐水用フラッパー弁３０が内蔵されている。
さらに、機能部４には、電磁弁２０、切替弁２２、及び加圧ポンプ１６を制御する洗浄制御手段であるコントローラ３２が内蔵されている。

定流量弁１８は、止水栓３４、分岐金具３６、及びストレーナ３８を介して流入した洗浄水を、所定の流量以下に絞るようになっている。
本実施形態においては、定流量弁１８は、洗浄水の流量を公称値で１２リットル／分に制限するものが使用されているが、この流量は、実際には定流量弁１８の個体差により、約１０〜１５リットル／分の間にばらついている。

また、定流量弁１８を通過した洗浄水は、電磁弁２０を介して切替弁２２に流入するように接続されている。
電磁弁２０は、コントローラ３２の制御信号により開閉され、洗浄水を切替弁２２に流入させ、又は停止させるようになっている。
切替弁２２は、電磁弁２０を通過した洗浄水を、コントローラ３２の制御信号により、貯水タンク１４の側及びリム吐水口１２の側に振り分けるように配置されている。この切替弁２２は、設定により貯水タンク１４及びリム吐水口１２の両方に任意の割合で洗浄水を振り分けることができるようになっている。

リム吐水用バキュームブレーカ２４は、切替弁２２を通過した洗浄水をリム吐水口１２へ導くリム側給水路４０の途中に配置され、洗浄水のリム吐水口１２からの逆流を防止している。
リム吐水用フラッパー弁２６は、リム吐水用バキュームブレーカ２４の下流側のリム側給水路４０に配置され、洗浄水のリム吐水口１２からの逆流を防止している。

貯水タンク１４は、ジェット吐水口１０から吐水すべき洗浄水を貯水するようになっている。
さらに、本実施形態においては、切替弁２２に接続されたタンク給水路４２の先端は貯水タンク１４に対してエアギャップが形成されるように配置されており、貯水タンク１４内の洗浄水の逆流を防止している。
また、貯水タンク１４の内部には、上方フロートスイッチ４４及び下方フロートスイッチ４６が配置されており、貯水タンク１４内の水位を検出するようになっている。

上方フロートスイッチ４４は、貯水タンク１４の水位が貯水タンク１４内の上方の所定の貯水水位Ｗ０（ほぼ満水の水位）に達するとＯＦＦからＯＮに切り替わり、コントローラ３２はこれを検知して、電磁弁２０を閉鎖させるようになっている。
すなわち、上方フロートスイッチ４４によって検出される貯水タンク１４の所定の貯水水位Ｗ０は、洗浄開始前の貯水タンク１４の初期水位であり、洗浄前の規定の貯水量及び計測貯水量に相当する。

下方フロートスイッチ４６は、貯水タンク１４の底面近傍に配置されており、貯水タンク１４内の水位が、貯水タンク１４内の下方フロートスイッチ４６よりも低下するとＯＮからＯＦＦに切り替わり、貯水タンク１４がほぼ空、すなわち、貯水タンク１４内の水位がほぼゼロとなる所定の貯水水位Ｗ１になったことを検知できるようになっている。

加圧ポンプ１６は、貯水タンク１４に貯水された洗浄水を加圧して、ジェット吐水口１０から吐出させるようになっている。
ジェット吐水用バキュームブレーカ２８は、加圧ポンプ１６の下流側に接続されており、ボウル部６内の溜水が貯水タンク１４側へ逆流するのを防止すると共に、それらの間の縁切りを行うようになっている。ジェット吐水用バキュームブレーカ２８を通過した洗浄水は、陶器で形成された便器本体２のジェット側導水路４８を通ってジェット吐水口１０から吐出されるようになっている。

ジェット吐水用フラッパー弁３０は、貯水タンク１４と加圧ポンプ１６との間の洗浄水管路３１に接続されており、貯水タンク１４内の水位が低下したとき、加圧ポンプ１６内の洗浄水が貯水タンク１４に逆流し、加圧ポンプ１６内の洗浄水が抜けるのを防止している。

洗浄制御手段であるコントローラ３２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、電磁弁２０、切替弁２２、加圧ポンプ１６を順次作動させ、リム吐水口１２及びジェット吐水口１０からの吐水を順次開始させて、ボウル部６を洗浄するようになっている。
さらに、コントローラ３２は、ジェット吐水終了後、切替弁２２を切り替えて貯水タンク１４に洗浄水を補給し、上方フロートスイッチ４４が規定の貯水量を検出すると、電磁弁２０を閉鎖して給水を停止するようになっている。したがって、電磁弁２０及び切替弁２２は、洗浄水補給手段として作用する。

また、コントローラ３２は、貯水タンク１４から洗浄水管路３１及びジェット側導水路４８を経てジェット吐水口１０からボウル部６へ洗浄水が供給されてボウル部６の洗浄が開始され、貯水タンク１４内の水位が洗浄開始前の初期水位Ｗ０から低下し始めてから、下方フロートスイッチ４６が貯水タンク１４内の下方の所定の貯水水位Ｗ１を検出するまでの貯水タンク１４の規定の貯水量に相当する水位が低下する時間（以下「水位低下時間τ」）を計測する計時手段５０を内蔵している。
さらに、コントローラ３２は、計時手段５０によって測定された水位低下時間τに基づいて、ジェット吐水口１０からの洗浄水の吐水流量を調整するジェット吐水調整手段５２を内蔵している。具体的には、コントローラ３２は、ＣＰＵ、メモリ、及びそれらを作動させるプログラムにより構成されている。

つぎに、図１及び図２を参照して、本発明の第１実施形態による水洗大便器１の動作（作用）を説明する。
図２は、本発明の第１実施形態による水洗大便器の洗浄時において各部が作動するタイミングを示すタイムチャートである。
まず、図２の時刻ｔ０の待機状態において、便器洗浄スイッチ（図示せず）が操作されると、１回目のリム吐水が開始される。すなわち、図２の時刻ｔ１において、使用者が便器洗浄スイッチ（図示せず）を操作すると、コントローラ３２は、切替弁２２に信号を送り、リム吐水側に切り替えられていた切替弁２２を、一旦貯水タンク１４側に切り替える。

つぎに、コントローラ３２は、時刻ｔ２において、電磁弁２０に信号を送ってこれを開放させ、洗浄水を切替弁２２に流入させる。これにより、切替弁２２の上流側の管路５４内に溜まっていた空気がタンク給水路４２を介して排出される。このように、管路５４内に溜まっていた空気を予め排出しておくことにより、管路５４内の空気がリム吐水口１２を通して排出される際に発生する不快な空気の排出音の発生を防止することができる。

つぎに、コントローラ３２は、時刻ｔ３において、切替弁２２に信号を送り、貯水タンク側に一旦切り替えた切替弁２２をリム吐水側に切り替える。これにより、水道の給水圧力によりリム吐水口１２から洗浄水が吐出される。
すなわち、水道から供給された洗浄水は、止水栓３４、分岐金具３６、ストレーナ３８を経て定流量弁１８に流入し、定流量弁１８において洗浄水の流量が所定流量に制限されて通過される。定流量弁１８を通過した洗浄水は、電磁弁２０、切替弁２２、リム吐水用バキュームブレーカ２４、リム吐水用フラッパー弁２６を通ってリム吐水口１２から吐出される。リム吐水口１２から吐出された洗浄水は、ボウル部６内を旋回しながら下方へ流下し、ボウル部６の内壁面が洗浄される。

つぎに、所定時間経過後の時刻ｔ５において、ジェット吐水が開始される。
すなわち、コントローラ３２は、時刻ｔ５において、加圧ポンプ１６に信号を送り、これを起動させる。
なお、ジェット吐水を開始する時刻ｔ５は、後述するように、コントローラ３２に内蔵されたジェット吐水調整手段５２によって調整される。

また、図２に示すように、本実施形態においては、ジェット吐水中においても電磁弁２０は開放され、切替弁２２はリム吐水側に切り替えられたままであるため、ジェット吐水と並行して、リム吐水口１２からの吐水も継続される。
さらに、加圧ポンプ１６が起動すると、貯水タンク１４内に貯水されていた洗浄水が加圧される。この加圧ポンプ１６によって加圧された洗浄水は、ジェット側導水路４８を通って、ボウル部６底部に開口したジェット吐水口１０から吐出される。

より詳細には、時刻ｔ５において起動された加圧ポンプ１６の回転数は、時刻ｔ６までに所定の回転数Ｎ１［ｒｐｍ］に上昇され、この回転数Ｎ１は時刻ｔ７まで維持される。このように、加圧ポンプ１６の起動直後の回転数を比較的低回転に抑えることにより、洗浄水管路３１の頂部５６近傍に溜まっていた空気がジェット吐水口１０から急速に排出され、不快な空気排出音が発生するのを防止することができる。
また、時刻ｔ６において、貯水タンク１４の水位が洗浄開始前の貯水タンク１４の初期水位初期水位Ｗ０よりも低下し始めると、上方フロートスイッチ４４がＯＮからＯＦＦに切り替わり、コントローラ３２に内蔵された計時手段５０が水位低下時間τの計測を開始する。

つぎに、コントローラ３２は、時刻ｔ７において、加圧ポンプ１６の回転数を上昇させ、回転数は時刻ｔ８までに、所定の回転数Ｎ１よりも大きい所定の回転数Ｎ２［ｒｐｍ］に上昇される。この回転数Ｎ２は、サイホン起動領域である時刻ｔ８から時刻ｔ９まで維持される。加圧ポンプ１６の回転数を上昇させることにより、貯水タンク１４内の洗浄水は大流量でジェット吐水口１０から吐出される。これにより、排水トラップ管路８内は急速に満水にされ、サイホン作用が急速に起動される。
なお、時刻ｔ８から時刻ｔ９までのサイホン起動領域の加圧ポンプ１６の回転駆動時間Ｔ_Aと回転数Ｎ２については、後述するように、コントローラ３２の計時手段５０が計測した時刻ｔ６から時刻ｔ１１までの水位低下時間τに基づいて、コントローラ３２に内蔵されたジェット吐水調整手段５２によって調整される。

さらに、コントローラ３２は、時刻ｔ９において、加圧ポンプ１６の回転数を回転数Ｎ１よりも大きく且つ回転数Ｎ２より小さい所定の回転数Ｎ３［ｒｐｍ］まで低下させる。この回転数Ｎ３は、サイホン持続領域である時刻ｔ９から所定時間維持される。このように、加圧ポンプ１６の回転数を低下させることにより、ジェット吐水口１０から吐出される流量も低下する。
しかしながら、サイホン持続領域においてジェット吐水口１０から吐出される流量は、サイホン起動領域において発生されたサイホン作用を持続させるには十分な流量であるため、サイホン作用は、ほぼサイホン持続領域の終わりまで持続される。このように、サイホン持続領域において流量を低下させながらサイホン作用を持続させることにより、ジェット吐水口１０から吐出される洗浄水の量を低く抑えながら、サイホン作用を長時間持続させることができる。

サイホン持続領域の終わりまでにはボウル部６内の溜水がほぼ完全に排出されるため、排水トラップ管路８に流入する洗浄水の流量が減少し、サイホン作用は終了する。
つぎに、コントローラ３２は、加圧ポンプ１６の回転数を再び上昇させて時刻ｔ１０には所定の回転数Ｎ４［ｒｐｍ］まで上昇させる。この回転数Ｎ４は、ブロー領域である時刻ｔ１０から時刻ｔ１１まで維持される。
また、時刻ｔ１１において、貯水タンク１４の水位が貯水タンク１４の底面近傍に配置された下方フロートスイッチ４６よりも低下すると、下方フロートスイッチ４６がＯＮからＯＦＦに切り替わり、コントローラ３２の計時手段５０が水位低下時間τの計測を終了する。

なお、時刻ｔ９から時刻ｔ１０までのサイホン持続領域の加圧ポンプ１６の回転駆動時間Ｔ_Bと回転数Ｎ３、及び、時刻ｔ１０から時刻ｔ１１までのブロー領域の加圧ポンプ１６の回転駆動時間Ｔ_Cと回転数Ｎ４については、後述するように、コントローラ３２の計時手段５０が計測した時刻ｔ６から時刻ｔ１１までの水位低下時間τに基づいて、コントローラ３２に内蔵されたジェット吐水調整手段５２によって調整される。

ここで、ブロー領域においてジェット吐水口１０から吐出される洗浄水の流量は、サイホン起動領域と同じであるが、ブロー領域においては、ボウル部６内に溜水がほとんど残っていないため、排水トラップ管路８に流入する洗浄水の流量は比較的少なく、サイホン作用が再び起動されることはない。このブロー領域においては、ボウル部６や排水トラップ管路８内に残った汚物が、ジェット吐水口１０からの洗浄水により排水管Ｄに押し出される。
なお、ブロー領域の終了時刻である時刻ｔ１１は、後述するように、コントローラ３２に内蔵されたジェット吐水調整手段５２によって調整される。

つぎに、コントローラ３２は、時刻ｔ１１において、加圧ポンプ１６の回転数を低下させ、加圧ポンプ１６は時刻ｔ１２までに停止される。ジェット吐水終了後もリム吐水は継続されており、これにより、ボウル部６内の溜水水位が上昇される。
また、コントローラ３２は、時刻ｔ１３において、切替弁２２に信号を送り、リム吐水側に切り替えられていた切替弁２２を、タンク給水側に切り替える。
切替弁２２は、時刻ｔ１４までには、タンク給水側に完全に切り替えられ、以後、供給された洗浄水は全て貯水タンク１４に流入する。

また、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの間は、切替弁２２が切り替えられる過渡状態にあるため、洗浄水が貯水タンク１４及びボウル部６の両方に流入することにより、貯水タンク１４内の水位が上昇する。そして、時刻ｔ１４において貯水タンク１４の水位が上昇して下方フロートスイッチ４６に達すると、下方フロートスイッチ４６がＯＦＦからＯＮに切り替わる。
さらに、洗浄水が貯水タンク１４に流入することにより貯水タンク１４内の水位が上昇し、時刻ｔ１５において、水位が所定の水位Ｗ０まで上昇して上方フロートスイッチ４４がＯＮになる。
コントローラ３２は、上方フロートスイッチ４４がＯＮになると、電磁弁２０に信号を送り、これを閉鎖させる。

さらに、コントローラ３２は、電磁弁２０が閉鎖された後、切替弁２２に信号を送り、タンク給水側に切り替えられていた切替弁２２をリム吐水側に切り替え、これにより、時刻ｔ１６において待機状態に復帰する。
コントローラ３２に内蔵されたジェット吐水調整手段５２は、後述するように、計時手段５０によって計測された水位低下時間τに基づいて、時刻ｔ５から時刻ｔ１２までの時間に相当する加圧ポンプ１６の回転駆動時間と、加圧ポンプ１６の回転数Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４を変化させることにより、次回の洗浄時に加圧ポンプ１６からジェット側導水路４８を経てジェット吐水口１０で吐出させるジェット吐水の瞬間流量を調整する。
なお、本実施形態の上述した加圧ポンプ１６の回転数Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４、及び、回転駆動時間、Ｔ_A，Ｔ_B，Ｔ_Cについては、その水洗大便器の仕様により適時変更することが可能であり、それらに限定されるものではない。

つぎに、図３を参照して、コントローラ３２に内蔵されたジェット吐水調整手段５２によるジェット吐水の流量の調整について説明する。
図３は、本発明の第１実施形態による水洗大便器において、ジェット吐水調整手段によるジェット吐水の流量を調整する手順を示すフローチャートである。
なお、本実施形態におけるジェット吐水の流量の調整は、主に、陶器製の便器本体２のジェット側導水路４８の製造誤差によるジェット吐水の流量のばらつきにより、洗浄水が不足したり、洗浄水が無駄に使用されることを防止する目的で行われる。

まず、ステップＳ０の待機状態において、便器洗浄スイッチ（図示せず）が大洗浄側に操作されると、ステップＳ１において、コントローラ３２が大洗浄信号を電磁弁２０等に出力する（図２の時刻ｔ１）。
つぎに、ステップＳ２において、切替弁２２が貯水タンク１４側に切り替えられると共に電磁弁２０が開放し（図２の時刻ｔ２）、切替弁２２の上流側の管路５４内に溜まっていた空気がタンク給水路４２を介して排出された後、切替弁２２がリム吐水側に切り替えられ（図２の時刻ｔ３）、水道の給水圧力によりリム吐水口１２から洗浄水が吐出される前リム洗浄が開始される（図２の時刻ｔ４）。

つぎに、ステップＳ３において、コントローラ３２が加圧ポンプ１６に信号を送り、加圧ポンプ１６が起動し（図２の時刻ｔ５）、加圧ポンプ１６に信号を送り、ジェット吐水によるジェット洗浄が開始される。
なお、この際、加圧ポンプ１６からジェット側導水路４８を経てジェット吐水口１０で吐出させるジェット吐水の瞬間流量は、前回までの洗浄に基づいて、ジェット吐水調整手段５２により決定されたものが使用される。

つぎに、ステップＳ４において、貯水タンク１４の水位が洗浄開始前の貯水タンク１４の初期水位Ｗ０よりも低下し、上方フロートスイッチ４４がＯＮからＯＦＦに切り替わると、ステップＳ５において、コントローラ３２に内蔵されたタイマー（図示せず）が時間の積算を開始する（図２の時刻ｔ６）。すなわち、計時手段５０が水位低下時間τの計測を開始する。

つぎに、ステップＳ６において、貯水タンク１４の水位が貯水タンク１４の底面近傍に配置された下方フロートスイッチ４６よりも低下し、下方フロートスイッチ４６がＯＮからＯＦＦに切り替わると、ステップＳ７において、コントローラ３２に内蔵されたタイマー（図示せず）が時間の積算を終了する（図２の時刻ｔ１１）。すなわち、計時手段５０が水位低下時間τの計測を終了する。

つぎに、ステップＳ８において、加圧ポンプ１６の作動スイッチ（図示せず）がＯＦＦとなり（図２の時刻ｔ１１）、ジェット吐水によるジェット洗浄が終了するが、リム吐水によるリム洗浄（後リム洗浄）は継続される。

つぎに、ステップＳ９において、計時手段５０が計測した時刻ｔ６から時刻ｔ１１までの水位低下時間τに基づいて、陶器である便器本体２のジェット側導水路４８の圧力損失を計算し、この圧力損失の計算値から、加圧ポンプ１６からジェット側導水路４８を経てジェット吐水口１０で吐出させるジェット吐水の瞬間流量を計算し、ステップＳ１０において、これらの計算した圧力損失のデータと加圧ポンプ１６によるジェット吐水の瞬間流量のデータがコントローラ３２のメモリ（図示せず）に記憶される。
ここで、コントローラ３２のメモリ（図示せず）には、デフォルト値としてのジェット吐水の瞬間流量が予め設定されており、通常水圧において、定流量弁１８が設計値通りの流量を通過させる場合の最適な値が設定されている。このデフォルト値は、工場における検査等による通水時には変更されることがない。さらに、水洗大便器１が現場に設置され、試運転によって最初に大洗浄が実行されたときはデフォルト値により洗浄が実行され、以後の計時手段５０が計測した水位低下時間τがジェット吐水の瞬間流量の調整のために参照される。

つぎに、ステップＳ１１において、ステップＳ１０でコントローラ３２のメモリ（図示せず）に記憶させた便器本体２のジェット側導水路４８の圧力損失のデータと加圧ポンプ１６によるジェット吐水の瞬間流量のデータとコントローラ３２のメモリ（図示せず）にデフォルト値として予め記憶されたジェット吐水の瞬間流量に基づいて、コントローラ３２に内蔵されたジェット吐水調整手段５２が、図２の時刻ｔ８から時刻ｔ９までのサイホン起動領域の加圧ポンプ１６の回転駆動時間Ｔ_Aと回転数Ｎ２、図２の時刻ｔ９から時刻ｔ１０までのサイホン持続領域の加圧ポンプ１６の回転駆動時間Ｔ_Bと回転数Ｎ３、図２の時刻ｔ１０から時刻ｔ１１までのブロー領域の加圧ポンプ１６の回転駆動時間Ｔ_Cと回転数Ｎ４に関する加圧ポンプ１６のデータを決定し、これらの加圧ポンプ１６の回転駆動時間Ｔ_A，Ｔ_B，Ｔ_C及び回転数Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４のうちの少なくとも１つを調整することにより、次回の洗浄時に加圧ポンプ１６からジェット側導水路４８を経てジェット吐水口１０で吐出させるジェット吐水の瞬間流量が調整される。

つぎに、ステップＳ１２において、コントローラ３２から切替弁２２に信号が送られ、リム吐水側に切り替えられていた切替弁２２がタンク給水側に切り替えられ、貯水タンク１４内に洗浄水が流入し（図２の時刻ｔ１３）、ステップＳ１３において、貯水タンク１４の水位が上昇して下方フロートスイッチ４６に達すると、下方フロートスイッチ４６がＯＦＦからＯＮに切り替わる（図２の時刻ｔ１４）。

つぎに、ステップＳ１４において、貯水タンク１４内の水位が所定の初期水位Ｗ０まで上昇して上方フロートスイッチ４４がＯＮになると（図２の時刻ｔ１５）、ステップＳ１５において、電磁弁２０が閉鎖する。
そして、ステップＳ１６において、便器洗浄が終了し、ステップＳ０の待機状態に復帰する。

上述した本発明の第１実施形態の水洗大便器１によれば、コントローラ３２の計時手段５０が、貯水タンク１４内の洗浄開始前の初期水位Ｗ０から所定水位Ｗ１に低下するまでの水位低下時間τを検出することにより、陶器で形成された便器本体２のジェット側導水路４８の製造誤差による圧力損失の影響を検出することができ、これらに基づいて、コントローラ３２のジェット吐水調整手段５２により、ジェット吐水口１０から吐水する洗浄水の吐水流量を調整することができる。この結果、陶器製の便器本体２の製造誤差に応じて便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を行うことができる。また、便器本体２のジェット側導水路４８の製造誤差に応じてジェット吐水口１０から吐水する洗浄水の吐水流量を適宜調整することができるため、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

また、本実施形態の水洗大便器１によれば、コントローラ３２の計時手段５０が検出した水位低下時間τに基づいて、コントローラ３２のジェット吐水調整手段５２により、加圧ポンプ１６を駆動させて貯水タンク１４内に貯水された洗浄水をボウル部６へ供給しているときの加圧ポンプ１６の回転駆動時間Ｔ_A，Ｔ_B，Ｔ_Cのうちの少なくとも１つを調整することにより、ジェット吐水口１０から吐水する洗浄水の吐水量を容易に調整することができ、加圧ポンプ１６の回転数Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４のうちの少なくとも１つを調整することにより、ジェット吐水口１０からの吐水流量を容易に調整することができる。この結果、陶器製の便器本体２の製造誤差に応じて便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を行うことができる。また、便器本体２のジェット側導水路４８の製造誤差に応じてジェット吐水口１０から吐水する洗浄水の吐水流量を適宜調整することができるため、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

さらに、本実施形態の水洗大便器１によれば、洗浄開始後、上方フロートスイッチ４４が、貯水タンク１４の洗浄開始前の初期水位Ｗ０を検出し、下方フロートスイッチ４６が、貯水タンク１４の初期水位Ｗ０よりも低い所定の水位Ｗ１（ほぼゼロ）を検出し、コントローラ３２の計時手段５０が、貯水タンク１４内の水位が所定水位Ｗ０よりも低下し始めてから所定の水位Ｗ１（ほぼゼロ）に低下するまでの時間を検出することにより、陶器で形成された便器本体２のジェット側導水路４８の製造誤差による圧力損失の影響を検出することができ、これらに基づいて、コントローラ３２のジェット吐水調整手段５２により、ジェット吐水口１０から吐水する洗浄水の吐水流量を調整することができる。この結果、陶器製の便器本体２の製造誤差に応じて便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を行うことができる。また、ジェット側導水路４８の製造誤差に応じてジェット吐水口１０から吐水する洗浄水の吐水流量を適宜調整することができるため、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。

なお、上述した本発明の第１実施形態による水洗大便器１においては、貯水タンク１４が、ほぼ満水となる初期水位Ｗ０に相当する規定の貯水量から所定水位Ｗ１（ほぼ水位ゼロ）の空の状態になるまでの洗浄水量を計測貯水量として水位低下時間τを計測する例を説明したが、計測貯水量を規定の貯水量よりも少なく設定するようにしてもよい。この場合には、上端フロートスイッチ４４と下端フロートスイッチ４６の間に、計測貯水量を検出するための第３のセンサを設けておき、タンク給水開始後、第３のセンサが計測貯水量を検出するまでの時間を水位低下時間τとして、ジェット吐水口１０から吐水する洗浄水の吐水量の調整を実行することができる。

つぎに、図４〜図６を参照して、本発明の第２実施形態による水洗大便器を説明する。
図４は本発明の第２実施形態による水洗大便器におけるリム吐水及びジェット吐水の給水系統を示すブロック図である。
なお、図４において、図１に示す本発明の第１実施形態による水洗大便器におけるリム吐水及びジェット吐水の給水系統と同一部分については同一の符号を付し、これらの説明は省略する。

図４に示すように、本発明の第２実施形態による水洗大便器１００においては、貯水タンク１４内の上方フロートスイッチ４４よりも下方に配置されている下方フロートスイッチ１４６が、第１実施形態による水洗大便器１の下方フロートスイッチ４６の位置よりも上方に位置している点で第１実施形態による水洗大便器１とは異なった構成となっている。
すなわち、下方フロートスイッチ１４６は、第１実施形態による水洗大便器１の貯水タンク１４の上方フロートスイッチ４４と下方フロートスイッチ４６との間に配置されており、貯水タンク１４内の水位が、貯水タンク１４内の下方フロートスイッチ１４６よりも低下するとＯＮからＯＦＦに切り替わり、貯水タンク１４内に所定の貯水量が残されている状態である所定の貯水水位Ｗ２になったことを検知できるようになっている。

また、コントローラ１３２の計時手段１５０は、貯水タンク１４内の水位が洗浄開始前の初期水位Ｗ０から低下し始めてから、下方フロートスイッチ１４６が貯水タンク１４内の下方の所定の貯水水位Ｗ２を検出するまでの水位低下時間τ１を計測するようになっている。
さらに、コントローラ１３２のジェット吐水調整手段１５２は、計時手段１５０によって測定された水位低下時間τ１に基づいて、下方フロートスイッチ１４６が貯水タンク１４内の下方の所定の貯水水位Ｗ２を検出してから加圧ポンプ１６を停止させるまでの貯水タンク１４内の水位低下時間τ２を調整することにより、ジェット吐水口１０からの洗浄水の吐水量を調整することができるようになっている。

つぎに、図４〜図６を参照して、本発明の第２実施形態による水洗大便器１００の動作（作用）を説明する。
図５は本発明の第２実施形態による水洗大便器の洗浄時において各部が作動するタイミングを示すタイムチャートであり、図６は本発明の第２実施形態による水洗大便器において、ジェット吐水調整手段によるジェット吐水量を調整する手順を示すフローチャートである。

まず、図５に示されている時刻ｔ１００から時刻ｔ１１０までの動作は、本発明の第１実施形態による水洗大便器１における図２に示されている時刻ｔ０から時刻ｔ１０までの動作と同様であるため、説明は省略する。
なお、本実施形態の加圧ポンプ１６の回転数Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４、及び、回転駆動時間、Ｔ_A，Ｔ_B，Ｔ_Cは、その水洗大便器の仕様により適時変更することが可能であり、それらに限定されるものではない。
また、図６に示されているステップＳ１００からステップＳ１０５までの手順についても、本発明の第１実施形態による水洗大便器１における図３に示されているステップＳ１からステップＳ５までの手順と同様であるため、説明は省略する。

図５の時刻ｔ１００及び図６のステップＳ１００の待機状態で、便器洗浄スイッチ（図示せず）が操作された後、図５の時刻ｔ１０１から時刻ｔ１０５までの一連の動作及び図６のステップＳ１０１からステップＳ１０３までの一連の手順を行った後、図５の時刻ｔ１０６及び図６のステップＳ１０４において、貯水タンク１４の水位が洗浄開始前の貯水タンク１４の初期水位初期水位Ｗ０よりも低下し、上方フロートスイッチ４４がＯＮからＯＦＦに切り替わると、図５の時刻ｔ１０６及び図６のステップＳ１０５において、コントローラ３２に内蔵されたタイマー（図示せず）が時間の積算を開始する。すなわち、計時手段１５０が水位低下時間τ１の計測を開始する。

つぎに、図５の時刻ｔ１１１及び図６のステップＳ１０６において、貯水タンク１４の水位が貯水タンク１４の下方フロートスイッチ１４６よりも低下し、下方フロートスイッチ１４６がＯＮからＯＦＦに切り替わると、図６のステップＳ１０７において、コントローラ１３２に内蔵されたタイマー（図示せず）が時間の積算を終了する。すなわち、計時手段１５０が水位低下時間τ１の計測を終了する。

つぎに、図６のステップＳ１０８において、計時手段１５０によって測定された水位低下時間τ１に基づいて、コントローラ１３２に内蔵されたジェット吐水調整手段１５２が、下方フロートスイッチ１４６が貯水タンク１４内の下方の所定の貯水水位Ｗ２を検出してから図５の時刻ｔ１１２ａで加圧ポンプ１６を停止させるまでの貯水タンク１４内の水位低下時間τ２を決定し、次回の洗浄時に加圧ポンプ１６からジェット側導水路４８を経てジェット吐水口１０で吐出させるジェット吐水量が調整される。

つぎに、図６のステップＳ１０９において、計時手段１５０によって測定された図５の時刻ｔ１１１からの経過時間が、図６のステップＳ１０８で決定された水位低下時間τ２を経過している場合には、図５の時刻ｔ１１２ａ及び図６のステップＳ１１０において、加圧ポンプ１６の作動スイッチ（図示せず）がＯＦＦとなり、加圧ポンプ１６は図５の時刻ｔ１１２ｂまでに停止される。このとき、ジェット吐水によるジェット洗浄が終了するが、リム吐水によるリム洗浄（後リム洗浄）は継続される。
また、貯水タンク１４内の水位は、所定の貯水水位Ｗ２よりも低い所定の貯水水位Ｗ３まで低下している。
なお、本実施形態では、図５の時刻ｔ１１２ｂで加圧ポンプ１６が停止し、ジェット吐水によるジェット洗浄が終了した時点で、貯水タンク１４内に所定の貯水水位Ｗ３に相当する所定の貯水量の洗浄水が貯水されている状態について説明しているが、貯水水位Ｗ３がほぼゼロとなるように、コントローラ１３２に内蔵されたジェット吐水調整手段１５２が、貯水タンク１４内の水位低下時間τ２を決定するようにしてもよい。

つぎに、図５の時刻ｔ１１３及び図６のステップＳ１１１において、コントローラ１３２から切替弁２２に信号が送られ、リム吐水側に切り替えられていた切替弁２２がタンク給水側に切り替えられ、貯水タンク１４内に洗浄水が流入し、図５の時刻ｔ１１４及び図６のステップＳ１１２において、貯水タンク１４の水位が上昇して下方フロートスイッチ１４６に達し、所定の貯水水位Ｗ２になると、下方フロートスイッチ１４６がＯＦＦからＯＮに切り替わる。

また、図５の時刻ｔ１１５及び図６のステップＳ１１３において、貯水タンク１４内の水位が所定の水位Ｗ０まで上昇して上方フロートスイッチ４４がＯＮになると、ステップＳ１１４において、電磁弁２０が閉鎖する。
そして、図５の時刻ｔ１１６及び図６のステップＳ１１５において、便器洗浄が終了し、ステップＳ１００の待機状態に復帰する。

上述した本発明の第２実施形態の水洗大便器１００によれば、コントローラ１３２の計時手段１５０が、貯水タンク１４内の洗浄開始前の初期水位Ｗ０から所定水位Ｗ２に低下するまでの水位低下時間τ１を検出し、この検出した水位低下時間τ１に基づいて、コントローラ１３２のジェット吐水調整手段１５２により、下方フロートスイッチ１４６が貯水タンク１４内の下方の所定の貯水水位Ｗ２を検出してから加圧ポンプ１６を停止させるまでの貯水タンク１４内の水位低下時間τ２を調整し、ジェット吐水口１０からの洗浄水の吐水量を調整することができる。この結果、陶器で形成された便器本体２のジェット側導水路４８の製造誤差による圧力損失の影響を考慮し、ジェット吐水口１０から吐水する洗浄水の吐水量を調整することができるため、陶器製の便器本体２の製造誤差に応じて便器洗浄性能を損なうことなく、確実な便器洗浄を行うことができる。また、便器本体２のジェット側導水路４８の製造誤差に応じてジェット吐水口１０から吐水する洗浄水の吐水流量を適宜調整することができるため、洗浄水の無駄水も少なくなり、節水化を図ることもできる。
また、上述した本発明の第２実施形態の水洗大便器１００によれば、加圧ポンプ１６を停止させた後に貯水タンク１４内に残留している残留水を削減することができる。そのような残留水は、従来、貯水タンク１４内の洗浄水がジェット吐水口１０へ全て吐水され加圧ポンプ１６に空気が進入し不具合等が生じることを防止するために、設計時に予め最悪条件を想定して規定されているものであるが、上述した本実施形態の水洗大便器１００により貯水タンク１４内の水位低下時間τ２を調整しジェット吐水口１０からの洗浄水の吐水量を調整することができるため、貯水タンク１４内に残留している残留水を削減することができる。したがって、この結果として、貯水タンク１４を小型化することができる。

なお、上述した本発明の第１実施形態及び第２実施形態による水洗大便器においては、上方フロートスイッチ及び下方フロートスイッチによって貯水タンク１４内の貯水量を測定していたが、貯水量は、貯水タンク内に配置した圧力センサ等、任意のセンサによって測定するようにしてもよい。

また、上述した本発明の第１実施形態及び第２実施形態による水洗大便器においては、例として、貯水タンク内の洗浄水を加圧ポンプにより洗浄水管路及びジェット側導水路を経てジェット吐水口に供給するような形態について説明したが、このような形態に限定されず、加圧ポンプ１６により貯水タンク１４内の洗浄水をリム吐水口１８及びジェット吐水口１０の双方に供給するような形態についても適用可能である。

１水洗大便器
２便器本体
４機能部
６ボウル部
８排水トラップ管路
１０ジェット吐水口
１２リム吐水口
１４貯水タンク
１６加圧ポンプ
１８定流量弁
２０電磁弁
２２切替弁
２４リム吐水用バキュームブレーカ
２６リム吐水用フラッパー弁
２８ジェット吐水用バキュームブレーカ
３０ジェット吐水用フラッパー弁
３１洗浄水管路
３２コントローラ
３４止水栓
３６分岐金具
３８ストレーナ
４０リム側給水路
４２タンク給水路
４４上方フロートスイッチ
４６下方フロートスイッチ
４８ジェット側導水路
５０計時手段
５２ジェット吐水調整手段
５４管路
５６洗浄水管路の頂部
１００水洗大便器
１３２コントローラ
１４６下方フロートスイッチ
１５０計時手段
１５２ジェット吐水調整手段

Claims

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、
陶器で形成された導水路と、この導水路に接続され且つリム吐水口及びジェット吐水口が形成されたボウル部と、排水トラップ管路と、を備えた便器本体と、
上記ジェット吐水口から吐水させる洗浄水を加圧する加圧ポンプと、
この加圧ポンプによって加圧すべき洗浄水を貯水する貯水タンクと、
上記加圧ポンプを駆動させ、上記貯水タンク内に貯水された洗浄水を上記ボウル部へ供給することにより上記ボウル部を洗浄する洗浄制御手段と、を有し、
この洗浄制御手段は、上記貯水タンクから上記ボウル部へ洗浄水を供給して上記ボウル部の洗浄を開始し、上記貯水タンク内の水位が洗浄開始前の初期水位から所定水位に低下するまでの水位低下時間を検出する計時手段と、この計時手段が検出した上記水位低下時間に基づいて、上記ジェット吐水口から吐水する洗浄水の吐水流量又は吐水量を調整するジェット吐水調整手段と、を備えていることを特徴とする水洗大便器。
上記洗浄制御手段のジェット吐水調整手段は、上記計時手段が検出した上記水位低下時間に基づいて、上記貯水タンク内に貯水された洗浄水を上記ボウル部へ供給しているときの上記加圧ポンプの駆動時間を調整し、上記ジェット吐水口から吐水する洗浄水の吐水量を調整する請求項１記載の水洗大便器。
上記洗浄制御手段のジェット吐水調整手段は、上記計時手段が検出した上記水位低下時間に基づいて、上記貯水タンク内に貯水された洗浄水を上記ボウル部へ供給しているときの上記加圧ポンプの回転数を調整し、上記ジェット吐水口から吐水する洗浄水の吐水流量を調整する請求項１又は２に記載の水洗大便器。
更に、上記貯水タンクの洗浄開始前の初期水位である第１の水位を検出する第１のフロートスイッチと、上記貯水タンクの上記第１の水位よりも低い第２の水位を検出する第２のフロートスイッチと、を有し、上記洗浄制御手段の計時手段は、上記貯水タンク内の上記第１の水位で水位低下が開始してから上記貯水タンク内の水位が上記第２の水位に低下するまでの時間を検出する請求項１乃至３の何れか１項に記載の水洗大便器。