JP2014070415A - 洗浄水タンク装置、及び、それを備えた水洗大便器 - Google Patents

Abstract

【課題】停電時に洗浄水を洗浄水タンクへ自動で給水することができる洗浄水タンク装置を提供する。
【解決手段】本発明の停電時に洗浄水を貯水できる洗浄水タンク装置１８は、洗浄水タンク２０と、給水源からの洗浄水を給水口部６２へ給水する給水流路４２、５２と、この給水流路を電気で開閉する電磁弁装置４６と、給水流路を機械的に開閉する機械式開閉弁装置４８とを備え、電磁弁装置４６及び機械式開閉弁装置４８が、これらの少なくともいずれか一方が給水流路を開放する場合には給水口部６２への給水を行うように、給水流路に取付けられ、機械式開閉弁装置４８は、給水流路を開閉する弁体７０と、洗浄水タンク２０内の洗浄水の水位の変動に応じて上下動するフロート７２と、一方がフロート７２に接続され且つ他方が弁体７０に接続され、フロート７２が上下動することにより揺動して弁体７０を機械的に開閉動作させる揺動部材７４とを有する。
【選択図】図８

Description

本発明は、便器を洗浄する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置に係り、特に、停電時に便器を洗浄する洗浄水を貯水できる洗浄水タンク装置、及び、それを備えた水洗大便器に関する。

従来から、便器を洗浄する洗浄水を貯える洗浄水タンク装置として、便器のボウル部へ洗浄水を供給する洗浄水タンクと、この洗浄水タンクに給水する給水流路を電動で開閉する電動開閉弁と、を備えたものが知られている。
しかしながら、上記のような洗浄水タンク装置では、停電時に電動開閉弁によって洗浄水タンクへ給水できず便器が洗浄できないという不便があったため、その不便を解消するためにサブ電源としての乾電池を備えた洗浄水タンク装置が知られている。

特開平０２−１２５１８４号公報

しかしながら、乾電池を備えた洗浄水タンク装置では、乾電池が自然放電することから定期的に乾電池を交換するなどのメンテナンスをする必要があった。また、乾電池の使用回数には制限があるため、特に使用回数の多い設置現場では乾電池の残量が比較的早く無くなり、洗浄水タンクへ給水出来なくなるという不都合もあった。
さらに、洗浄水タンク装置において、単に電動開閉弁を採用しないこととすると、電動開閉弁を備えるメリットが失われてしまうという不都合がある。
これに対し、特許文献１に示されているように、フラッシュバルブにおいては、非停電時は、電動開閉弁の駆動によってダイヤフラム弁を開弁させ、また、停電時は、便器使用者が手動で摘み部を押している間だけダイヤフラム弁を開弁させ、大便器の洗浄行う洗浄水の吐水を行うフラッシュバルブが開示されている。
しかしながら、フラッシュバルブと異なり洗浄水タンク装置では、使用者は排水操作を手動で行い、さらに別途洗浄水タンク装置への給水操作を手動で加えて行わなければならない。特に給水操作においては使用者が洗浄水タンク装置内を目視できる状態にしてから手動で給水及び止水を行う必要があり、操作が複雑且つ困難であり、さらに、使用者が手動で洗浄水タンクに給水及び止水を行った場合には洗浄水の給水量のばらつきが発生するという問題がある。

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、停電時に洗浄水を洗浄水タンクへ自動で給水及び止水することができる洗浄水タンク装置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、停電時に洗浄水を貯水できる洗浄水タンク装置であって便器に供給する洗浄水を貯水する洗浄水タンクと、給水源からの洗浄水を洗浄水タンク内の給水口へ給水する給水流路と、給水流路を電気で開閉する電動式開閉弁装置と、給水流路を機械的に開閉する機械式開閉弁装置と、を備え、電動式開閉弁装置及び機械式開閉弁装置が、これらの少なくともいずれか一方が給水流路を開放する場合には洗浄水タンク内の給水口への給水が行われるように、給水流路に取付けられ、機械式開閉弁装置は、給水流路を開閉する弁体と、洗浄水タンク内の洗浄水の水位の変動に応じて上下動するフロートと、一方がフロートに接続され、且つ他方が弁体に接続され、フロートが上下動することにより揺動して弁体を機械的に開閉動作させる揺動部材と、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、電動式開閉弁装置及び機械式開閉弁装置が、これらの少なくともいずれか一方が給水流路を開放する場合には洗浄水タンク内の前記給水口への給水が行われるように、前記給水流路に取付けられているので、
停電時に電動式開閉弁装置が閉止したまま動作しない場合においても、
機械式開閉弁装置が、機械式開閉弁装置のフロートが洗浄水タンク内の洗浄水の水位の変動に応じて上下動することにより揺動部材が揺動し、弁体が給水流路を機械的に開閉でき、機械式開閉弁装置が給水流路を開放する場合には洗浄水タンク内の前記給水口への給水が行われる。
従って、非停電時には電動式開閉弁装置及び/又は機械式開閉弁装置により洗浄水を洗浄水タンクへ給水することができ、停電時にも機械式開閉弁装置により洗浄水を洗浄水タンクへ自動で給水することができ、停電時でも便器に供給する洗浄水を洗浄水タンクに貯水し、便器を洗浄することができる。
例えば、また、停電時に、機械式開閉弁装置が、給水流路を機械的に開閉できるので、停電時に電動式開閉弁装置を電気で作動させるための乾電池等のサブ電源が不要になるので、乾電池等のサブ電源のメンテナンスをなくすことができ、さらに、停電時における洗浄水タンクの使用回数が制限されることもない。
例えば、さらに、停電時に、機械式開閉弁装置が、機械式開閉弁装置のフロートが洗浄水タンク内の洗浄水の水位の変動に応じて上下動することにより揺動部材が揺動し、弁体が給水流路を機械的に開閉でき、洗浄水タンク内の給水口への給水が使用者の給水操作を別途必要とせずに自動的に行われるので、使用者の給水操作を省略して、使用者の操作を簡略化することができる。また、使用者が給水操作を行うことによる給水量のばらつきが発生しないため、停電時においても洗浄水タンクに給水する洗浄水量を一定に保つことができる。

本発明において、好ましくは、給水流路に設けられた弁座と、弁座に着座して給水流路を閉止する止水状態と、弁座から離間して給水流路を開放する給水状態とを切り替える主弁体と、内部の圧力上昇時には主弁体を弁座へ向かって移動させ、且つ内部の圧力低下時には主弁体を弁座から離間するように移動させる、圧力室と、圧力室の圧力を下流の給水流路に開放する第１のパイロット穴部と、圧力室の圧力を洗浄水タンク内空間に開放する第２のパイロット穴部と、を備え、電動開閉弁装置は、第１のパイロット穴部を開閉することができ、且つ機械式開閉弁装置は、第２のパイロット穴部を開閉することができる。
このように構成された本発明においては、電動開閉弁装置は、第１のパイロット穴部を開閉することができ、且つ機械式開閉弁装置は、第２のパイロット穴部を開閉することができ、第１のパイロット穴部及び第２のパイロット穴部が閉止されている場合には、圧力室の内部の圧力が上昇し、主弁体を、弁座へ向かって移動させて弁座に着座して給水流路を閉止する止水状態とし、第１のパイロット穴部及び第２のパイロット穴部の少なくともいずれか一方が開放されている場合には、圧力室の内部の圧力が低下し、主弁体を弁座から離間するように移動させて給水流路を開放する給水状態とすることができる。
このように、電動開閉弁装置、機械式開閉弁装置のいずれでも、共通の主弁体により給水流路を開閉できるので、電動開閉弁装置及び機械式開閉弁装置を別々に取付けるように給水流路を分岐させる必要がなく、給水流路を簡略化できる。
したがって、停電時、非停電時を問わず、洗浄水を同一の給水流路を介して洗浄水タンクへ給水することが可能になるため、停電時と非停電時とにおいて給水口から洗浄水タンク内へ給水する際の給水速度のばらつきを抑制することができる。

本発明において、好ましくは、機械式開閉弁装置及び第２のパイロット穴部は洗浄水タンクの内部に配置されると共に、電動開閉弁装置及び第１のパイロット穴部は洗浄水タンクの外部に配置される。
このように構成された本発明においては、電動開閉弁装置を洗浄水タンクの外部に配置することで、電動開閉弁装置が洗浄水タンクの内部の湿潤空気により故障する不具合を防ぐことができる。

本発明において、好ましくは、圧力室と第２のパイロット穴部とを連通する連通流路を備え、連通流路は、第２のパイロット穴部より内径が大きく形成された拡径部を有する。
このように構成された本発明においては、連通流路に拡径部が形成されているので、連通流路の距離が長い場合においても、連通流路における圧力損失を抑制することができる。したがって、機械式開閉弁装置が第２のパイロット穴部を開放した場合に、連通流路における圧力損失が増大され、圧力室内の圧力が第２のパイロット穴部から開放されず、主弁体が弁座から離間されず、洗浄水タンクへの給水を行うことができなくなるという不具合を防ぐことができる。

本発明において、好ましくは、洗浄水タンクの満水水位を電気的に検知するフロートスイッチを有し、機械式開閉弁装置のフロートは、フロートスイッチよりも低い位置に配置され、洗浄水タンクが満水水位となる場合には、上昇したフロートの下面がその満水水位に対して水中に入った状態となる。
このように構成された本発明においては、機械式開閉弁装置のフロートは、フロートスイッチよりも低い位置に配置され、洗浄水タンクが満水水位となる場合には、フロートの下面がその満水水位に対して水中に入った状態となるので、フロートが水面の揺らぎによって微動することを抑制し、フロートが連続して上下動して機械式開閉弁装置の弁体を連続して開閉するようなハンチングを防止することができる。

また、本発明は、一実施形態による洗浄水タンク装置を備えた水洗大便器である。
このように構成された本発明においては、停電時に洗浄水を洗浄水タンクへ自動で給水することができる。

本発明の洗浄水タンク装置によれば、停電時に洗浄水を洗浄水タンクへ自動で給水することができる。

本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置が適用された水洗大便器の断面図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置を便器後方左側斜め上方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置を左側から見た側面図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置において洗浄水の水位が満水水位にある状態を示す平面図である。 図４のV-V線に沿って見た断面図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の給水装置を拡大した拡大図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の給水装置を拡大した平面拡大図である。 図７のVIII-VIII線に沿って見た断面図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置において洗浄水の水位が排水途中で低下している状態を示す平面図である。 図９のX-X線に沿って見た断面図である。 本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の給水装置における非停電時の止水状態を示す概略図（図１１（ａ））であり、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の給水装置における非停電時の給水状態を示す概略図（図１１（ｂ））であり、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の給水装置における停電時の給水状態を示す概略図（図１１（ｃ））である。

つぎに、添付図面により、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置を説明する。
まず、図１により、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置が適用された水洗大便器を説明する。
図１は、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置が適用された水洗大便器の断面図である。

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、便器本体２を備え、この便器本体２には、ボウル部４と、導水路６と、ボウル部４の下部と連通する排水トラップ管路８がそれぞれ形成されている。
便器本体２のボウル部４の上縁部には、内側にオーバーハングしたリム１０と、導水路６から供給される洗浄水を吐水する第１吐水口１２が形成され、この第１吐水口１２から吐水された洗浄水は、旋回しながら下降してボウル部を洗浄するようになっている。

ボウル部４の下方には、一点鎖線で貯留面Ｗ₀が示された溜水部１４が形成されている。この溜水部１４の下方には、排水トラップ管路８の入口８ａが開口し、この入口８ａから上昇路８ｂが後方に延びている。この上昇路８ｂには下降路８ｃが連続し、下降路８ｃの下端は排水ソケット（図示せず）を介して床下の排出管（図示せず）に接続されている。また、ボウル部４の貯留面Ｗ₀の上方位置には、導水路６から供給される洗浄水を吐水する第２吐水口１６が形成され、この第２吐水口１６から吐水される洗浄水が溜水部１４の溜水を上下方向に旋回させる旋回流を生じさせるようになっている。

便器本体２の導水路６の上方には、便器本体２に供給する洗浄水を貯水する洗浄水タンク装置１８が設けられ、この洗浄水タンク装置１８に貯水された洗浄水が便器本体２に供給されるようになっている。この洗浄水タンク装置１８は、通常は外装カバー１９に覆われ、使用者には、外装カバー１９は容易には取り外しにくく、外装カバー１９を取り外さないと洗浄水タンク装置１８内部が見えないようになっている。この洗浄水タンク装置１８は、洗浄水タンク２０を備え、この洗浄水タンク２０の底部には、上下方向に延びる排水口２２が形成され、この排水口２２の下端は便器本体２の導水路６と連通し、洗浄水タンク２０内の洗浄水が排水口２２から便器本体２の導水路６に供給されるようになっている。

つぎに、図２乃至図５により、洗浄水タンク装置１８の詳細について説明する。
図２は、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置を便器後方左側斜め上方から見た斜視図であり、図３は、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置を左側から見た側面図であり、図４は、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置において洗浄水の水位が満水水位にある状態を示す平面図であり、図５は、図４のV-V線に沿って見た断面図である。なお、図５においては、洗浄水タンクの満水時の満水水位をＷＬ１で示し、洗浄水タンクの機械式開閉弁装置の止水水位をＷＬ２で示し、洗浄水タンクのオーバーフロー管に洗浄水がオーバーフローする水位をＷＯＦで示している。

図２乃至図５に示すように、洗浄水タンク装置１８の洗浄水タンク２０内には、この洗浄水タンク２０に貯えられた洗浄水について排水口２２を開放して便器本体２の導水路６に流出させる排水弁装置２４と、洗浄水タンク２０の満水水位ＷＬ１を電気的に検知するフロートスイッチ２６と、洗浄水タンク２０内に洗浄水を給水する給水装置２８とが設けられている。

排水弁装置２４は、オーバーフロー管３０と、オーバーフロー管３０の下端部に固着された排水弁３２と、オーバーフロー管３０を上下動させることにより排水弁３２を開閉操作する回動装置３４を備えている。
また、洗浄水タンク２０の排水口２２の周辺部には、排水弁３２の上下動をガイドし且つ高さ位置を規制するガイド部材３６が取り付けられている。

オーバーフロー管３０は、上下方向に延びる円筒状の管部材である。そして、洗浄水タンク２０内の洗浄水の水位が、満水水位ＷＬ１を超えてさらに水位ＷＯＦまで上昇し、オーバーフロー管３０の上端の高さ位置を上回ったときには、洗浄水がオーバーフローし、オーバーフロー管３０の上端からその円筒管内を通って洗浄水タンク２０の排水口２２から便器本体２側に供給されるようになっている。

さらに、回動装置３４は、ＤＣモータ等の駆動手段を設けた駆動装置である、この回動装置３４から延びる回転軸３８の先端には、玉鎖４０が取り付けられている。この玉鎖４０の下方部分は、オーバーフロー管３０に取り付けられている。回動装置３４が玉鎖４０を上方に引き上げるように回転軸３８を回転させると、オーバーフロー管３０が玉鎖４０と共に上昇し、回動装置３４が玉鎖４０を引き下げるように回転軸３８を回転させると、オーバーフロー管３０が玉鎖４０と共に下降するようになっている。
回動装置３４は、停電時に、使用者が操作レバー（図示せず）を直接回転操作して回転軸３８を回転させて排水弁３２の開閉ができるような手動式の操作機構を備えている。

フロートスイッチ２６は、洗浄水タンク２０の内部の上方に配置され、洗浄水タンク２０の頂部よりその軸心部２６ａが下向きになるように取付けられている。フロートスイッチ２６は、所定の満水水位ＷＬ１を電気的に検知し、その検知信号をコントローラ（図示せず）に送信するようになっている。

つぎに、図６乃至図８により、本発明の一実施形態による給水装置２８の具体的な構成について説明する。
図６は本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の給水装置を拡大した拡大図であり、図７は本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の給水装置を拡大した平面拡大図であり、図８は図７のVIII-VIII線に沿って見た断面図である。

図６乃至図８に示すように、給水装置２８には、上流側から、外部の水道等の給水源（図示せず）に接続された一次側通水路（給水流路）４２と、内部の洗浄水の圧力が変動する圧力室４４と、電気によって作動される洗浄水の洗浄水タンク２０内への吐水と止水を切り替える電磁弁装置４６、電気を使わず機械的に作動される洗浄水の洗浄水タンク２０内への吐水と止水を切り替える機械式開閉弁装置４８、主弁体部５０と、洗浄水タンク２０内部に延びる二次側通水路（給水流路）５２と、圧力室４４の内部圧力を二次側通水路５２に開放する第１のパイロット穴部５４と、第１のパイロット穴部５４と二次側通水路５２とを連通する二次側流路５６と、圧力室４４の内部圧力を洗浄水タンク２０内空間に開放する第２のパイロット穴部５８と、第２のパイロット穴部５８と圧力室４４とを連通する連通流路６０と、二次側通水路５２からの洗浄水を洗浄水タンク２０内部に給水する（吐水する）給水口部６２と、が設けられている。また、給水装置２８は、フロートスイッチ２６で検出された検出信号に基づいて電磁弁装置４６を開閉制御する制御手段であるコントローラ（図示せず）を備えている。
図８に概略的に示すように、機械式開閉弁装置４８、第２のパイロット穴部５８及び給水口部６２等は、洗浄水タンク２０内側に配置され、さらに、図２及び図３等に示すように、電磁弁装置４６及びこの電磁弁弁体６４が着座する第１のパイロット穴部５４等は、電子部品が洗浄水タンク２０内の湿度の高い空気の影響を受けるのを防ぐように、洗浄水タンク２０の外側に配置されている。
第２のパイロット穴部５８は、給水装置２８において自身の穴部が洗浄水タンク２０の内部空間に開口するように形成されており、第２のパイロット穴部５８と圧力室４４との間にはこれらを連通する連通流路６０が形成され、この連通流路６０は、第２のパイロット穴部５８より内径が大きく形成された拡径部６０ａを有している。この連通流路６０が圧力室４４から洗浄水タンク２０の内部空間まで比較的長い距離にわたって形成される場合にも、拡径部６０ａによって連通流路６０を通過する洗浄水が圧力損失を受けるのを抑制することができる。連通流路６０の拡径部６０ａは、通過する洗浄水が圧力損失を受けて通過できなくなることを防ぐのに十分な流路内径を有するように形成されている。

電磁弁装置４６は、電磁弁弁体６４と、電磁弁弁体６４と接続されたプランジャ６６と、非通電時には電磁弁弁体６４及びプランジャ６６を電磁弁装置４６を閉止するように付勢しているばね６８とを備えている。電磁弁装置４６は、コントローラ（図示せず）の制御信号により通電されるとばね６８が縮み電磁弁弁体６４及びプランジャ６６を電磁弁装置４６を開放するように移動させるように構成されている。電磁弁装置４６は、フロートスイッチ２６が洗浄水タンク２０の満水水位ＷＬ１を電気的に検知していない場合には、電磁弁装置４６が開放状態にされ、フロートスイッチ２６が洗浄水タンク２０の満水水位ＷＬ１を電気的に検知している場合には、電磁弁装置４６が閉止状態にされるようになっている。
電磁弁装置４６の電磁弁弁体６４は、第１のパイロット穴部５４上に着座して、第１のパイロット穴部５４を閉止できるようになっており、第１のパイロット穴部５４を開閉させることにより、後述するように主弁体部５０を開閉させて、二次側通水路５２を開閉させることができる。
このように、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置１８は、電磁弁装置４６を備えているので、通電時においては、コントローラが電磁弁装置４６を制御でき、電気的に制御することによって水圧の影響を受けにくくでき、フロートスイッチのＯＮ，ＯＦＦと組合せた時間制御が可能となり節水効果がある等のメリットを有している。

機械式開閉弁装置４８は、いわゆるボールタップ弁装置を形成し、第２のパイロット穴部５８上に着座して、第２のパイロット穴部５８を閉止できる弁体７０と、洗浄水タンク２０内の洗浄水の水位の変動に応じて上下動するフロート７２と、一方がフロート７２に接続され、且つ他方が弁体７０に接続され、フロート７２が上下動することにより揺動して弁体７０を機械的に開閉動作させる揺動部材７４と、を備えている。
機械式開閉弁装置４８の弁体７０は、第２のパイロット穴部５８を開閉させることにより、後述するように主弁体部５０を開閉させて、二次側通水路５２を開閉させることができる。
揺動部材７４は、フロート７２をその高さ調節を可能にしながら支持するフロート支持腕部７６と、フロート支持腕部７６の基部を形成しフロート支持腕部７６の上方上下運動に連動して弁体７０を開閉できるように取付ける弁体取付部７８とを備えている。具体的には、フロート支持腕部７６が上方移動するとき、弁体取付部７８が下方移動して弁体７０を第２のパイロット穴部５８に押し付けて閉止させ、フロート支持腕部７６が下方移動するとき、弁体取付部７８が上方移動して弁体７０を第２のパイロット穴部５８から離間させて開放させるようになっている。

主弁体部５０は、いわゆるダイヤフラム弁を形成し、二次側通水路（給水流路）５２の入口端に設けられた弁座８０と、この弁座８０に着座して二次側通水路５２を閉止する止水状態（閉弁状態）と弁座８０から離間して二次側通水路５２を開放する給水状態（開弁状態）とを切り替える主弁体８２とを備え、さらに、主弁体部５０の一部には一次側通水路４２と圧力室４４とを連通するブリード穴８４が形成されている。
さらに、主弁体部５０は、その中心軸に沿って圧力室４４側に、第１のパイロット穴部５４を形成しており、第１のパイロット穴部５４から二次側通水路５２まで連通する二次側流路５６を内部に形成している。
主弁体８２は、圧力室４４の内部圧力及び一次側通水路４２の水圧力との圧力差により二次側通水路５２の入口端の弁座８０に向かって当接する方向又は弁座８０から離間する方向に移動するように設置されている。主弁体部５０に形成されたブリード穴８４により、主弁体８２が閉弁した状態において、一次側通水路４２と圧力室４４とが連通して、圧力室４４に一次側通水路４２からの水圧が作用するようになっている。

図５に示すように、機械式開閉弁装置４８のフロート７２は、フロートスイッチ２６よりも低い位置に配置され、洗浄水タンク２０が満水水位ＷＬ１となる場合には、フロート７２の下面がその満水水位ＷＬ１に対して水中に入っている状態となり、フロート７２の下部が水面の揺らぎによって微動を繰り返すことが無い程度に十分に満水水位ＷＬ１に対して水没した状態となっている。別の表現では、フロート７２は、満水水位のとき、その下面が、水面の揺らぎに連動しないように、満水水位より低い位置で上昇が停止されるように配置されている。

つぎに、図５〜図１１を参照して、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の動作を説明する。
ここで、図９は、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置において洗浄水の水位が排水途中で低下している状態を示す平面図であり、図１０は、図９のX-X線に沿って見た断面図であり、図１１は、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の給水装置における非停電時の止水状態を示す概略図（図１１（ａ））であり、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の給水装置における非停電時の給水状態を示す概略図（図１１（ｂ））であり、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の給水装置における停電時の給水状態を示す概略図（図１１（ｃ））である。ここで、図１０においては、洗浄水タンクの排水途中で低下している水位をＷＬ３で示し、図１１においては、一次側通水路４２及び二次側通水路５２内の洗浄水の流れを矢印で概略的に示している。

先ず、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の非停電時の動作を説明する。
給水装置２８においては、給水装置２８が洗浄水タンク２０内に給水を行う前の状態は、電磁弁装置４６、機械式開閉弁装置４８及び主弁体部５０が閉弁し、一次側通水路４２及び圧力室４４内が外部水道等からの給水で満たされ、所定の一次水圧で止水された状態になっている。電磁弁装置４６が閉弁した状態では、電磁弁弁体６４が第１のパイロット穴部５４を閉止した状態となっており、機械式開閉弁装置４８が閉弁した状態では、弁体７０が第２のパイロット穴部５８を閉止した状態となっており、主弁体部５０が閉弁した状態では、主弁体８２が弁座８０を閉止した状態となっている。
洗浄水タンク２０内には、満水水位ＷＬ１まで洗浄水が満たされている。この状態で使用者が、便器使用後に、例えば、大洗浄用の操作ボタン（図示せず）を押すと、この操作ボタン（図示せず）からの信号がコントローラ（図示せず）に送信され、回動装置３４が駆動する。そして、回転軸３８が回転し、回転軸３８の先端に取り付けられている玉鎖４０が上方へ引き上げられ、オーバーフロー管３０及び排水弁３２が一体的に上昇し、排水口２２が開放され、洗浄水タンク２０内の洗浄水が排水口２２から便器本体２の導水路６に供給される。

便器本体２に洗浄水が供給されると、それに伴い、洗浄水タンク２０内の水位がフロートスイッチ２６より低下し、それにより、フロートスイッチ２６がＯＮからＯＦＦに変わる。
さらに洗浄水タンク２０内の水位がフロート７２下面より低下を開始すると、フロート７２が自動的に追従して下降を開始し、揺動部材７４のフロート支持腕部７６が下降し、てこのような動きをする揺動部材７４の揺動運動によって、弁体取付部７８が上昇し、機械式開閉弁装置４８の弁体７０が第２のパイロット穴部５８から離間する。弁体７０が第２のパイロット穴部５８から離間すると、圧力室４４内の洗浄水が連通流路６０の拡径部６０ａから第２のパイロット穴部５８を通って洗浄水タンク２０内の内部空間に向かって流出を開始し、圧力室４４内の洗浄水の水圧が下がるので、主弁体８２が一次側通水路４２からの水圧によって弁座８０から離間され、一次側通水路４２からの洗浄水が二次側通水路５２に直接流入する。
また、フロートスイッチ２６がＯＮからＯＦＦに変わった後所定時間経過後には、コントローラ（図示せず）は電磁弁装置４６を電気により作動させ、プランジャ６６及び電磁弁弁体６４をばね６８が縮む向き（電磁弁を開放する向き）に移動させる。電磁弁弁体６４が第１のパイロット穴部５４から離間すると、圧力室４４内の洗浄水が第１のパイロット穴部５４に流入し、二次側流路５６を通って二次側通水路５２に流入を開始し、圧力室４４内の洗浄水の水圧が下がるので、主弁体８２が一次側通水路４２からの水圧によって弁座８０から離間され、一次側通水路４２からの洗浄水が二次側通水路５２に直接流入する。
すなわち、非停電時において、電磁弁装置４６及び機械式開閉弁装置４８が各々独立して並列的に動作し、共通の主弁体８２を作動させるようになっている。従って、第１のパイロット穴部５４及び第２のパイロット穴部５８がともに開放された状態となり、両方から同時に洗浄水が流出する。これらの動作により、一次側通水路４２と二次側通水路５２との連通を開放し、洗浄水タンク２０内の給水口部６２からの給水が行われる（給水状態）。
なお、電磁弁装置４６及び機械式開閉弁装置４８が、故障などの要因により一方が動作しない場合にも、これらの少なくともいずれか一方が一次側通水路４２と二次側通水路５２との連通を開放するので洗浄水タンク２０内の給水口部６２からの給水が安定して行われる。

次に、使用者の操作又はコントローラ（図示せず）の判断等により、回動装置３４が動作して、回転軸３８が回転し、回転軸３８の先端に取り付けられている玉鎖４０が下方へ引き下げられ、オーバーフロー管３０及び排水弁３２が一体的に下降し、排水口２２が閉鎖され、洗浄水タンク２０への給水が洗浄水タンク２０内に貯水される。
洗浄水タンク２０内の水位が機械式弁体止水水位ＷＬ２に達すると、フロート７２が上昇を開始し、揺動部材７４のフロート支持腕部７６が上昇し、てこのような動きをする揺動部材７４の揺動運動によって、弁体取付部７８が下降し、機械式開閉弁弁体７０が第２のパイロット穴部５８を閉止した状態となる。この場合、弁体７０が第２のパイロット穴部５８を閉止した状態となっても、電磁弁弁体６４が第１のパイロット穴部５４から離間して、圧力室４４内の洗浄水の水圧は下がった状態のままであるので、主弁体８２が一次側通水路４２からの水圧によって弁座８０から離間され、一次側通水路４２からの洗浄水が二次側通水路５２に直接流入している。
洗浄水タンク２０内の水位がさらに上昇して満水水位ＷＬ１に達すると、フロートスイッチ２６がＯＮとなり、コントローラ（図示せず）はこれを検知して、コントローラ（図示せず）は電磁弁装置４６を電気により作動させ、プランジャ６６及び電磁弁弁体６４をばね６８が延びる向き（電磁弁弁体６４を閉止する向き）に移動させる。電磁弁弁体６４が第１のパイロット穴部５４を閉止すると、圧力室４４と連通する第１のパイロット穴部５４及び第２のパイロット穴部５８が共に閉止された状態となり、圧力室４４内の洗浄水の水圧が一次側通水路４２の水圧を受けて上がるので、主弁体８２が一次側通水路４２からの水圧によって弁座８０に押圧され、主弁体８２が閉止された状態となって、洗浄水は一次側通水路４２から二次側通水路５２に流入しなくなり、洗浄水タンク２０内の給水口部６２への給水が停止され、洗浄水が洗浄水タンク２０内に満水に貯水された状態となって、一連の洗浄動作が終了する。

先ず、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置１８の停電時の動作を説明する。
給水装置２８においては、給水装置２８が洗浄水タンク２０内に給水を行う前の状態は、電磁弁装置４６、機械式開閉弁装置４８及び主弁体部５０が閉弁し、一次側通水路４２及び圧力室４４内が外部水道等からの給水で満たされ、所定の一次水圧で止水された状態になっている。停電時においては、電磁弁装置４６のばね６８が電磁弁弁体６４を第１のパイロット穴部５４に押し付けて閉止させたままの状態が維持されている。
洗浄水タンク２０内には、満水水位ＷＬ１まで洗浄水が満たされている。停電時には、この状態から使用者が、便器使用後に、停電時操作部材（図示せず）を手動操作して回動装置３４を手動操作し、回転軸３８が回転し、回転軸３８の先端に取り付けられている玉鎖４０が上方へ引き上げられ、オーバーフロー管３０及び排水弁３２が一体的に上昇し、排水口２２が開放され、洗浄水タンク２０内の洗浄水が排水口２２から便器本体２の導水路６に供給される。

便器本体２に洗浄水が供給されると、それに伴い、洗浄水タンク２０内の水位がフロートスイッチ２６から低下し、それにより、フロートスイッチ２６がＯＮからＯＦＦに変わる水位となるが、停電時には、フロートスイッチ２６が電気的にＯＮ、ＯＦＦを検知することができなくなっている。
さらに洗浄水タンク２０内の水位がフロート７２下面より低下を開始すると、フロート７２が自動的に追従して下降を開始し、揺動部材７４のフロート支持腕部７６が下降し、てこのような動きをする揺動部材７４の揺動運動によって、弁体取付部７８が上昇し、機械式開閉弁装置４８の弁体７０が使用者の操作によらず自動で機械的に第２のパイロット穴部５８から離間する。弁体７０が第２のパイロット穴部５８から離間すると、圧力室４４内の洗浄水が連通流路６０の拡径部６０ａから第２のパイロット穴部５８を通って流出を開始し、圧力室４４内の洗浄水の水圧が下がるので、主弁体８２が一次側通水路４２からの水圧によって弁座８０から離間され、一次側通水路４２からの洗浄水が二次側通水路５２に直接流入する。この動作により、一次側通水路４２と二次側通水路５２とを連通状態にし、洗浄水タンク２０内の給水口部６２への給水が行われる。第２のパイロット穴部５８から流出する洗浄水は、洗浄水タンク２０内に流入する。停電時は、使用者の手動操作により排水するため、排水量にばらつきがあるが、このように排水が行われている途中の水位は、例えば水位ＷＬ３のようになっている。
このように、電磁弁装置４６が、停電等の要因により電力の供給が止まって動作しない場合にも、機械式開閉弁装置４８の弁体７０が一次側通水路４２と二次側通水路５２とを自動的に連通状態にするので洗浄水タンク２０内の給水口部６２からの給水が安定して行われる。

次に、使用者の手動操作により、回動装置３４が動作して、回転軸３８が回転し、回転軸３８の先端に取り付けられている玉鎖４０が下方へ引き下げられ、オーバーフロー管３０及び排水弁３２が一体的に下降し、排水口２２が閉鎖され、洗浄水タンク２０への給水が洗浄水タンク２０内に貯水され、再び水位が上昇する。
洗浄水タンク２０内の水位が機械式弁体止水水位ＷＬ２に達すると、フロート７２が上昇を開始し、揺動部材７４のフロート支持腕部７６が上昇し、てこのような動きをする揺動部材７４の揺動運動によって、弁体取付部７８が下降し、機械式開閉弁弁体７０が第２のパイロット穴部５８を閉止した状態となる。この場合、弁体７０が第２のパイロット穴部５８を閉止した状態となると、電磁弁弁体６４が第１のパイロット穴部５４を閉止した状態で維持されているため、ブリード穴８４から供給される一次側通水路４２からの洗浄水の水圧を受けて、圧力室４４内部の洗浄水の水圧が上昇し、主弁体８２が一次側通水路４２からの水圧によって弁座８０に押圧され、一次側通水路４２と二次側通水路５２との連通が閉止され、洗浄水タンク２０内の給水口部６２への給水が停止され、一連の洗浄動作が終了する。
従って、停電時においては、洗浄水タンク２０内に洗浄水を貯水した状態での水位は、機械式弁体止水水位ＷＬ２となり、満水水位ＷＬ１よりも低い水位位置となる。
停電時において、使用者が便器を使用する場合には、毎回、使用者が給水操作をしなくても、洗浄水が機械式弁体止水水位ＷＬ２まで自動的に所定水量貯水される。さらに、使用者が手動操作する排水量が、各回にばらつきがある場合であっても洗浄水タンク内に自動的に一定量を貯水することができる。

次に、上述した本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の効果を説明する。
上述した本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置１８によれば、電磁弁装置４６及び機械式開閉弁装置４８が、これらの少なくともいずれか一方が二次側通水路５２を開放する場合には洗浄水タンク２０内の給水口部６２への給水が行われるので、停電時に電磁弁装置４６が閉止したまま動作しない場合においても、機械式開閉弁装置４８が、機械式開閉弁装置４８のフロート７２が洗浄水タンク２０内の洗浄水の水位の変動に応じて上下動することにより揺動部材７４が揺動し、弁体７０が第２のパイロット穴部５８を開閉させることにより、主弁体部５０を開閉させて、二次側通水路５２を開閉させることができ、機械式開閉弁装置４８が二次側通水路５２を開放する場合には洗浄水タンク２０内の給水口部６２への給水が行われる。
従って、非停電時には電磁弁装置４６及び機械式開閉弁装置４８により洗浄水を洗浄水タンク２０へ給水することができ、停電時にも機械式開閉弁装置４８により洗浄水を洗浄水タンク２０へ自動で給水することができ、停電時でも便器本体２に供給する洗浄水を洗浄水タンク２０に貯水し、便器本体２を洗浄することができる。
例えば、また、停電時に、機械式開閉弁装置４８が、二次側通水路５２を機械的に開閉できるので、停電時に電磁弁装置４６を電気で作動させるための乾電池等のサブ電源が不要になるので、乾電池等のサブ電源のメンテナンスをなくすことができ、さらに、停電時における洗浄水タンク２０の使用回数が制限されることもない。
例えば、さらに、停電時に、機械式開閉弁装置４８が、機械式開閉弁装置４８のフロート７２が洗浄水タンク２０内の洗浄水の水位の変動に応じて上下動することにより揺動部材７４が揺動し、弁体７０が第２のパイロット穴部５８を開閉させることにより、主弁体部５０を開閉させて、二次側通水路５２を開閉させることができ、弁体７０が二次側通水路５２を機械的に開閉でき、洗浄水タンク２０内の給水口部６２への給水が使用者の給水操作を別途必要とせずに自動的に行われるので、使用者の給水操作を省略して、使用者の操作を簡略化することができる。また、使用者が給水操作を行うことによる給水量のばらつきが発生しないため、停電時においても洗浄水タンク２０に給水する洗浄水量を一定に保つことができる。
なお、上述した本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置１８においては、非停電時に電磁弁装置４６及び機械式開閉弁装置４８により洗浄水を洗浄水タンク２０へ給水することができ、停電した場合に機械式開閉弁装置４８により洗浄水を洗浄水タンク２０へ自動で給水することができ、停電した場合でも便器本体２に供給する洗浄水を洗浄水タンク２０に貯水し、便器本体２を洗浄することができることを説明しているが、このような場合に限られず他の場合においても、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置１８を実施可能である。例えば、インフラ等における何らかの原因により、停電状態が長期にわたる場合や、例えば、外部電源から電気が供給されていない非通電状態の現場において洗浄水タンク装置１８が非通電状態で設置された場合にも、洗浄水タンク装置１８によれば、非通電状態において機械式開閉弁装置４８により洗浄水を洗浄水タンク２０へ自動で給水及び止水することができ、非通電状態において便器本体２に供給する洗浄水を洗浄水タンク２０に貯水し、便器本体２を洗浄することができる。

さらに、一実施形態による洗浄水タンク装置１８によれば、電磁弁装置４６の電磁弁弁体６４は、第１のパイロット穴部５４を開閉することができ、且つ機械式開閉弁装置４８の弁体７０は、第２のパイロット穴部５８を開閉することができ、第１のパイロット穴部５４及び第２のパイロット穴部５８が閉止されている場合には、圧力室４４の内部の圧力が上昇し、主弁体８２を、弁座８０へ向かって移動させて弁座８０に着座させて二次側通水路５２を閉止する止水状態とし、第１のパイロット穴部５４及び第２のパイロット穴部５８の少なくともいずれか一方が開放されている場合には、圧力室４４の内部の圧力が低下し、主弁体８２を弁座８０から離間するように移動させて二次側通水路５２を開放する給水状態とすることができる。
このように、電磁弁装置４６、機械式開閉弁装置４８のいずれでも、共通の主弁体８２により二次側通水路５２を開閉できるので、一次側通水路４２及び二次側通水路５２を電磁弁装置４６及び機械式開閉弁装置４８の各々を取付けるように分岐させる必要がなく、一次側通水路４２及び二次側通水路５２を簡略化できる。
したがって、停電時、非停電時を問わず、洗浄水を同一の二次側通水路５２を介して洗浄水タンク２０へ給水することが可能になるため、停電時と非停電時とにおいて給水口部６２から洗浄水タンク２０へ給水する際の給水速度のばらつきを抑制することができる。

また、一実施形態による洗浄水タンク装置１８によれば、電磁弁装置４６を洗浄水タンク２０の外部に配置することで、電磁弁装置４６が洗浄水タンク２０の内部の湿潤空気により故障する不具合を防ぐことができる。

また、一実施形態による洗浄水タンク装置１８によれば、連通流路６０に拡径部６０ａが形成されているので、連通流路６０の距離が比較的長い場合においても、連通流路６０における圧力損失を抑制することができる。したがって、機械式開閉弁装置４８が第２のパイロット穴部５８を開放した場合に、連通流路６０における圧力損失が増大され、圧力室４４内の圧力が第２のパイロット穴部５８から開放されず、主弁体８２が弁座８０から離間されず、洗浄水タンク２０への給水を行うことができなくなるという不具合を防ぐことができる。

また、一実施形態による洗浄水タンク装置１８によれば、機械式開閉弁装置４８のフロート７２は、フロートスイッチ２６よりも低い位置に配置され、洗浄水タンク２０が満水水位となる場合には、上昇したフロート７２の下面がその満水水位に対して水中に入った状態となるので、フロート７２が水面の揺らぎによって微動することを抑制し、フロート７２が連続して上下動して機械式開閉弁装置４８の弁体７０を連続して開閉するようなハンチングを防止することができる。

また、一実施形態による洗浄水タンク装置１８を備えた水洗大便器１によれば、停電時に洗浄水を洗浄水タンク２０へ自動で給水することができる。

なお、本発明の他の実施形態による洗浄水タンク装置を説明する。他の実施形態においては、本発明の一実施形態による洗浄水タンク装置の給水装置における圧力室を介して主弁体部が二次側通水路を開閉する構造のみを、洗浄水タンク装置の給水装置における電磁弁装置及び機械式開閉弁装置がそれぞれ二次側通水路を直接開閉する構造に変更した例を示している。
他の実施形態による洗浄水タンク装置は、上述した一実施形態による洗浄水タンク装置と各構成要素の構造がほぼ同じであるため、ここでは、他の実施形態の上記一実施形態とは異なる部分等を説明する。

本発明の他の実施形態においては、給水装置には、上流側から、外部の水道等の給水源（図示せず）に接続された一次側通水路（給水流路）と、電気によって作動される洗浄水の洗浄水タンク内への吐水と止水を切り替える電磁弁装置、電気を使わず機械的に作動される洗浄水の洗浄水タンク内への吐水と止水を切り替える機械式開閉弁装置、洗浄水タンク内部に延びる二次側通水路（給水流路）と、二次側通水路からの洗浄水を洗浄水タンク内部に給水する（吐水する）給水口部と、が設けられ、圧力室、主弁体部、第１のパイロット穴部及び第２のパイロット穴部等が省略された構造となっている。
このような給水装置において、電磁弁装置の電磁弁弁体が二次側通水路を直接開閉するように配置され、機械式開閉弁装置の弁体が二次側通水路を直接開閉するように配置され、電磁弁装置が一次側通水路から二次側通水路への通水の開放及び閉止を直接行うことができ、機械式開閉弁装置が一次側通水路から二次側通水路への通水の開放及び閉止を直接行うことができるように構成されている。例えば、一次側通水路又は二次側通水路の一部を２系統の並列な通水路に分岐して、一方の分岐通水路に電磁弁装置を取付け、他方の分岐通水路に機械式開閉弁装置を取付ける場合がある。
従って、停電時及び非停電時において、電磁弁装置及び機械式開閉弁装置が、これらの少なくともいずれか一方が一次側通水路から二次側通水路を開放する場合には洗浄水タンク内の給水口への給水が行われる。

次に、上述した本発明の他の実施形態による洗浄水タンク装置の作用効果を説明する。
上述した本発明の他の実施形態による洗浄水タンク装置によれば、電磁弁装置及び機械式開閉弁装置が、これらの少なくともいずれか一方が二次側通水路を開放する場合には洗浄水タンク内の給水口部への給水が行われるように、二次側通水路に取付けられているので、停電時に電磁弁装置が閉止したまま動作しない場合においても、機械式開閉弁装置が、機械式開閉弁装置のフロートが洗浄水タンク内の洗浄水の水位の変動に応じて上下動することにより揺動部材が揺動し、弁体が二次側通水路を直接開閉させることができ、機械式開閉弁装置が二次側通水路を開放する場合には洗浄水タンク内の給水口部への給水が行われる。
従って、非停電時には電磁弁装置及び機械式開閉弁装置により洗浄水を洗浄水タンクへ給水することができ、停電時にも機械式開閉弁装置により洗浄水を洗浄水タンクへ自動で給水することができ、停電時でも便器本体に供給する洗浄水を洗浄水タンクに貯水し、便器本体を洗浄することができる。
例えば、また、停電時に、機械式開閉弁装置が、二次側通水路を機械的に開閉できるので、停電時に電磁弁装置を電気で作動させるための乾電池等のサブ電源が不要になるので、乾電池等のサブ電源のメンテナンスをなくすことができ、さらに、停電時における洗浄水タンクの使用回数が制限されることもない。
例えば、さらに、停電時に、機械式開閉弁装置が、機械式開閉弁装置のフロートが洗浄水タンク内の洗浄水の水位の変動に応じて上下動することにより揺動部材が揺動し、弁体が二次側通水路を直接開閉させることができ、弁体が二次側通水路を機械的に開閉でき、洗浄水タンク内の給水口部への給水が使用者の給水操作を別途必要とせずに自動的に行われるので、使用者の給水操作を省略して、使用者の操作を簡略化することができる。また、使用者が給水操作を行うことによる給水量のばらつきが発生しないため、停電時においても洗浄水タンクに給水する洗浄水量を一定に保つことができる。

１ 水洗大便器
２ 便器本体
４ ボウル部
６ 導水路
８ 排水トラップ管路
１０ リム
１８ 洗浄水タンク装置
２０ 洗浄水タンク
２４ 排水弁装置
２６ フロートスイッチ
２８ 給水装置
３０ オーバーフロー管
４２ 一次側通水路
４４ 圧力室
４６ 電磁弁装置
４８ 機械式開閉弁装置
５０ 主弁体部
５２ 二次側通水路
５４ 第１のパイロット穴部
５６ 二次側流路
５８ 第２のパイロット穴部
６０ａ 拡径部
６０ 連通流路
６２ 給水口部
６４ 電磁弁弁体
７０ 弁体
７２ フロート
７４ 揺動部材
８０ 弁座
８２ 主弁体
ＷＬ１ 満水水位
ＷＬ２ 機械式弁体止水水位

Claims (6)

1. 停電時に洗浄水を貯水できる洗浄水タンク装置であって
   便器に供給する洗浄水を貯水する洗浄水タンクと、
   給水源からの洗浄水を前記洗浄水タンク内の給水口へ給水する給水流路と、
   前記給水流路を電気で開閉する電動式開閉弁装置と、
   前記給水流路を機械的に開閉する機械式開閉弁装置と、を備え、
   前記電動式開閉弁装置及び前記機械式開閉弁装置が、これらの少なくともいずれか一方が前記給水流路を開放する場合には前記洗浄水タンク内の前記給水口への給水が行われるように、前記給水流路に取付けられ、
   前記機械式開閉弁装置は、
   前記給水流路を開閉する弁体と、
   前記洗浄水タンク内の洗浄水の水位の変動に応じて上下動するフロートと、
   一方が前記フロートに接続され、且つ他方が前記弁体に接続され、前記フロートが上下動することにより揺動して前記弁体を機械的に開閉動作させる揺動部材と、を有する洗浄水タンク装置。
2. 前記給水流路に設けられた弁座と、
   前記弁座に着座して前記給水流路を閉止する止水状態と、前記弁座から離間して前記給水流路を開放する給水状態とを切り替える主弁体と、
   内部の圧力上昇時には前記主弁体を前記弁座へ向かって移動させ、且つ内部の圧力低下時には前記主弁体を前記弁座から離間するように移動させる、圧力室と、
   前記圧力室の圧力を開放する第１のパイロット穴部と、
   前記圧力室の圧力を開放する第２のパイロット穴部と、を備え、
   前記電動開閉弁装置は、前記第１のパイロット穴部を開閉することができ、且つ前記機械式開閉弁装置は、前記第２のパイロット穴部を開閉することができる、請求項１記載の洗浄水タンク装置。
3. 前記機械式開閉弁装置及び第２のパイロット穴部は洗浄水タンクの内部に配置されると共に、前記電動開閉弁装置及び第１のパイロット穴部は洗浄水タンクの外部に配置される請求項２記載の洗浄水タンク装置。
4. 前記圧力室と前記第２のパイロット穴部とを連通する連通流路を備え、
   前記連通流路は、前記第２のパイロット穴部より内径が大きく形成された拡径部を有する請求項３記載の洗浄水タンク装置。
5. 前記洗浄水タンクの満水水位を電気的に検知するフロートスイッチを有し、
   前記機械式開閉弁装置の前記フロートは、前記フロートスイッチよりも低い位置に配置され、洗浄水タンクが満水水位となる場合には、上昇したフロートの下面がその満水水位に対して水中に入った状態となる請求項１乃至４のいずれかに記載の洗浄水タンク装置。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の洗浄水タンク装置を備えた水洗大便器。

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